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JPS60246614A - 異方性マグネツトロ−ルの製造方法 - Google Patents

異方性マグネツトロ−ルの製造方法

Info

Publication number
JPS60246614A
JPS60246614A JP10349184A JP10349184A JPS60246614A JP S60246614 A JPS60246614 A JP S60246614A JP 10349184 A JP10349184 A JP 10349184A JP 10349184 A JP10349184 A JP 10349184A JP S60246614 A JPS60246614 A JP S60246614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
poles
magnet
injection
pole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10349184A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunori Tawara
田原 一憲
Shuichi Shiina
椎名 修一
Chitoshi Hagi
萩 千敏
Satoru Koizumi
悟 小泉
Kenichi Kawana
川名 憲一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP10349184A priority Critical patent/JPS60246614A/ja
Publication of JPS60246614A publication Critical patent/JPS60246614A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0013Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fillers dispersed in the moulding material, e.g. metal particles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は強磁性粉末と高分子化合物を含む混線物を磁場
中で射出成形する工程を含む異方性マグネットロールの
製造方法に関する。
電子写真複写機、フ1クシミリ、プリンター等の画像再
生装置(乾式)においては、磁性現像剤(Ia性キャリ
アとトノー一との混合粉体rある一成分現像剤あるいは
一成分系の11性トナー等)の搬送手段(例えば現像ロ
ールあるいはクリーニングロール等)として、非磁性ス
リーブの内部に複数個の磁極を有する永久磁石部材を設
置し、両者を相対的に回転させるように構成したマグネ
ットロールが一般的に使用されている。
上記のマグネットロールにも種々の#Il造のものがあ
り、例えば実公昭57−9798号公報に記載されてい
るような、フ■ライト粉末を磁場中でプレス成形後焼結
して得られる長尺の異方性10ツク磁石を軸の周囲に固
定して形成した永久磁石部材を用いるもの、あるいはハ
ードフJライトからなる円筒状永久磁石を軸に固着して
形成した永久磁石部材を用いるものく例えば特公昭55
−6907号公報、特公昭53−47043号公報参照
)などが挙げられる。
しかるに前者の場合は、組立工数が大となるおよび低温
減磁が生ずるなどの問題があり、一方後者の場合はf!
1極間部分にも磁石材料が使用されかつ焼結体の密度も
約5+1/cm3と大きいため重着が大どなるという問
題がある。またフェライト粉石は、一般に、材料自体が
脆弱であることがら焼結時あるいは焼結後にクラックや
削れが光IU]シ易く、歩留が悪いという問題もある。
これに対して、主として軽が化のために強磁性粉末(一
般にはフェライト粉末が使用される)と高分子化合物(
一般にはゴム又はプラスチック材料が使用される)を主
体とする混線物を押出成形あるいは、射出成形の手法に
より円筒状に一体に成形し、ついで冷却同化後看磁した
いわゆる複合磁石を用いたマグネットロールが提案され
、実用化が検討されている。(例えば特開昭56−10
8207号、同57−130407号、同57−164
509号等の各公報参照) この円筒状磁石を製造する場合、複合磁石は焼結磁石よ
りも密度が低いのでフエライ1−11石と同等の磁気特
性を得るためには、冷却固化が完了づるまでの間に強磁
性粉末の磁化容易軸を着磁後の磁石内部の磁力線方向に
一致させる。いわゆる異方性化の■稈が必要なことは周
知である。(例えば特開昭51−62396号公報参照
)ところで、近時、複写機、ファクシミリ、Iリンター
等においては、■コピー速度がへ速化されでおり、また
コピーの画像自体についてム、白メクや地力ブリ、現像
ムシを防11−?lることは勿論のこと、解像度も高い
ことか要求される。こうした要求に対応するためには、
マグネットロールの!−J−搬送力か大きく■つ均一で
あることが必須の要件となる。そのためには、マグネッ
]・ロールの回転方式は、磁石回転方式よりもスリーブ
回転方式が望ましい。スリーブ回転方式では、!1fl
C]は固定されているため、特定の磁極で現像をおこな
うCとになる。上述の高精度な画像を得るためには、こ
の現像!i極の磁力(表面磁束密度BO)のバラツキが
例えばスリーブ上でのBOIIIIが900Gとηると
長尺方向に戸ってそのバラツキは±10〜±20G程度
に抑える必要がある。しかしながら、従来のマグネッ1
へ0−ル用異方Pl複合磁石では、[30のバラツ4−
を上記の範囲内に制御1することは極めて困難ぐある。
一般に異方性複合磁石を射出成形で製造りる場合、プラ
スチックの成形と同様に原料混線物をノズル口からスプ
ルー、ランノーを経て注入口(ゲート)から金型のキャ
ビティ(成形空間)内に割出して成形品を得ている。(
例えば特開昭51−21198号及び同51−2149
9号)成形品が?!雑な形状の場合、キャビティ内の各
部分に均一に原料混練物の充填づることが困難となるた
め、フィルムゲート、グイレフトブートなどの各種グー
1〜が提案されている。ゲート位置は成形品を使用する
場合に、寸法精度、磁気特性等の物性上問題とならない
位置に通常設けられる。
複写機およびプリンターなどに組み込まれるマグネット
ロール用の複合磁石(プラスナック磁石、ゴム磁石など
)は、通常長さ/直径比が5以上の長尺形状であるため
、均一に原料混線物(コンパウンド)を充111′るた
めには、円筒状キャビティの外周面上より、フィルムゲ
ート、多点ピンポイントゲート等の?↑入[1を設(〕
、ここから−1ンパウンドを射出注入づる7j 7Aが
望ましいといえる。しかしながら、1ヤピjイ外周には
、異り竹を付′)させるための磁場発生用磁気回路が設
置されていること、史に円筒状複合磁(1の磁気14f
1を低1・させる等の問題があるため、上述の注入す法
を採用することは極めて困Hぐある。従って]ンパウン
ドはキャビティの端面にグー1へを設置し、長尺1ノ向
へと注入ブる方が有利である。グーj〜形状はリンググ
ー1−とピンポインi・グー1〜が考えられるが、前者
は均一充填には効果的であるが離型時のグーミル切断が
困難となる。また一点のピンポイン1−ゲルトでは充填
不足やつ1ルfイングラインが発11し、所望の磁気特
性が得られないという問題点があった。
本発明の目的は、上述の従来技術の問題点を解消し、磁
気特性が良好な特に現像極におりる軸方向の表面磁束密
度のバラツキが小さい極異方悼円笥状複合磁石を備えた
異方性マグネットロールを得ることのできる製造方法を
提供づることにあり、特に幅広の現tiT[iを有する
極異方性マグネットロールに適した製造方法を提供する
ものである。
本発明の異方性マグネットロールの製造方法は、強磁性
粉末と高分子化合物を主体とする混線物を磁場の存在下
で円筒状キャビティを有する金型内に射出成形する工程
を含む異方性マグネットロールの製造方法において、上
記成形空間の端面にこれと同心の円周上に複数個の注入
口を設け、かつ該注入口の内の少く共1つを上記成形空
間の周囲に設けられた磁気回路の磁極間に対応する位置
に配置し、上記注入口より上記混線物(コンパウンド)
を上記成形空間内に注入することを特徴とするものであ
る。
本発明の方法に従って、注入口のひとつを現像極間に対
応する位置に設置することにより、磁場金型の有する磁
力により、該磁極に近接した少く共2以上の注入口より
優先的に磁極位置に混線物が充填されていくため得られ
た複合磁石のBOの長尺方向のバラツキは±20G以下
となり、いわゆ、る直線性に優れたマグロールを得るこ
とができる。
以下本発明の詳細を図面により説明する。
第1図は本発明に使用される射出成形用金型の一例を示
す横断面図、第2図は第1図の八−へ′断面図である。
両図において、金型は内部に]ア2を同心に設番ノでな
る円筒状の成形空間1を有している。成形空間1の周辺
には、半径方向に着磁した永久磁石31〜33と、円周
方向にINfiした永久磁石41〜44と、非磁性スペ
ーサ5が設置されている。またこれらの外周は軟磁性体
からなるヨーク6で包囲され、永久磁石31〜33の内
側にも軟磁性体からなるヨーク71〜73が設置ノられ
ている。第1図において現像櫓となる磁極は71である
。永久11石の@磁極については、S、Nを全て逆極性
にした場合でも効果は同じである。
このようにして永久磁石の磁束は有効に成形空間内に収
束され、十分な磁場配向が可能となる。
(磁気回路の説明については、特願昭58−11785
7号参照) さて、第1図および第2図に示す磁気回路付金型キャビ
ティ内に混線物が注入される際の挙動はショートショッ
ト(充填不十分の状態)の実験から次のように言える。
注入口8+ 、82.83.84から注入された混練物
は、最初にキャビティ内で磁極となるヨーク7+ 、7
2.73部に内接する注入口近傍の部分に吸引され、次
いぐ注入口から離れた!fi極上および磁極間部分(第
1図で41〜44および5の部分)に充填されてゆく。
その際混線物は、71.72.73の磁力に吸引されて
、これらのla極に沿った表面部分がまず先に充填され
るため、混線物のキャビティ内での流れ方は、第2図の
コア2に近接した中央部分を流れることになる。スリー
ブ回転方式を採用するマグネットロールについて現像極
上において、直線性に優れていることが重要であること
は上述の通りである。現像極上において優れた直線性を
得るためには、注入された混線物が確実にしかも均一に
配向されながら現像極上に充填される必要がある。
本発明者等は種々検討した結果、第1図に示すように注
入口の少く共1つを現像極間に対応する位。
置に設けることにより、特に第1図に示すように現像極
が広い11極から構成される場合に^い磁気特性を有す
ると共に、極めて直線性にゆれIζζダグットロールを
得ることができた。
このようにして得られた成形体は、必要に応じて外径を
所定の寸法に加Jし、ついC・軸を固定した後異方性方
向と同方向に着磁して、第3図に示すようなマグネット
0−ルが得られる。第3図において、17は外周に3極
を有する円筒状磁石、18は軸をそれぞれ示している。
なお第2図においてコア2の代替と1ノで丁合9にマグ
ネットロールの軸を立設することにより一体射出成形マ
グネットロールの製造ちり能となる。
上記の説明では、3極の@磁を施した円筒状磁石の製造
について述べたが、金型の磁石の数を増やすことにより
5極以上のものを製造できることはもらろん、磁石配置
を変更することにより4極、6極、8極等の偶数極のも
のが得られるしく特願昭!+8−102127号参照)
、又多数個数も可能である(特願昭58−155975
号参照)。なお、本発明は永久磁石方式の金型に限らず
、永久磁石とパルス磁場を171用した金型や電磁石方
式の金型にも適用できるが、Wj(Niの小型化および
簡略化の点から永久磁石式金型が最も適当である。
また本発明では原料混線物は、通常の複合磁6に使用さ
れる次のような材料を用いC準Ii!すればよい。
強磁性粉末としては、BaフェライトあるいはSrフェ
ライト等の7グネツトプランバイト型結晶構造を有覆る
フェライト粉末、AQ、−Ni −Co系磁石粉末、F
e −0r−Co系磁石粉末、希土類コバルト磁石粉末
、希土類鉄磁石粉末等の公知の磁石粉末が使用できる。
また高分子化合物としては、種々の熱可塑性樹脂、例え
ばポリアミド樹脂、ポリエチレン、Tチレン酢酸ビニル
共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、ポリ
プロピレン等が使用できる。またこの他にも、成形性を
改善するためにステアリン酸カルシウム等の滑剤を生歯
(数重量%)加えてもよく、更に強磁性粉末のぬれ性を
改善するために、その表面を有機ケイ素化合物、有機チ
タネート化合物で予め処理することもできる。強磁性粉
末の配合量は、強磁性粉末:樹脂=80〜94 : 2
0〜6の重量比となるようにづることが好ましい。これ
は、強磁性粉末の配合量が上記範囲より少いと磁気特性
が低下し、その配合mが上記範囲より多いと成形が実質
的に困難となるからである。
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、こ
れにより本発明が限定されるbのではない。
実施例1 平均粒径1.2μmのS「フェライト粉末8に9にエチ
レンエチルアクリレート共重合体(日本ユニカー(株)
製:DPDJ−8026) 1k(lを加えて、ニーダ
−により混練した。この混線物を第1図に示す金型を備
えた射出成形機に投入し、温度220℃圧力900kg
 /cm2の条件で金型内に射出し、次いで冷却固化し
た。ここで金型の永久磁石としてはBr = 9.0K
G、IHc =10KOeの希土類」バルト磁石(日立
金属製H−22A>を用いた。成形空間内の円周方向の
磁束密度分布は第4図に示j通りである。得られた成形
体(外径φ22mm、内径φ10m1l、良さ250m
m )にシャフトを固定したのち、成形時の異方性方向
と同方向に@磁を施して第3図に示すマグネットロール
用磁石を得た。次いぐ上記マグネットロールにφ25I
llIlの非磁性スリーブをかぶせ、その両端をシャッ
ト上でフランジにより固定したのち、スリーブ上にお(
ブる各磁極上での表面磁束@度の長尺方向の変化を測定
した。
結果を第5図に示す。図において81が現像磁極であり
、直線性は±20G以下と極めて良好である。
成形時の注入口は81極に対応する位置に設けている。
またN+、S2極は現像材の搬送に奇与する極、N2、
N2’ はS2、Sl極に対する逆極である。
実施例2 実施例1と同様の原料混練物、金型および射出条件を用
いて、第2図における下台9にSUS 304シヤフト
を立設し一体射出成形を行なった。次いで実施例1と同
様に着磁および組立てた後、スリーブ上での表面磁束密
度の長手方向の変化を測定したところ、第5図と略同様
の直線性に優れたS1極を有する磁気特性を術だ。
比較例1 第1図において現像極71に対応する注入口81を閉じ
た以外は、実施例1と同様の条件でマグネットロールを
作成した。しかしながら、注入口から遠くなるにしたが
って、第6図に示すように長尺方向の磁力は漸次低下(
ると共に、特にS1上でのBoilのバラツキが人であ
った。
比較例2 第1図において、注入口81を時計方向に45゜回転さ
せた位置にセットした後、実施例2と同様の条件で一体
インサート射出成形をおこなった。
以上同様の方法でマグネットロールを作成しBO値の変
化を調べたところ、略第6図と同様の結末を得た。
上 以V詳述した如く本発明の方法を用いることにより、長
手方向の表面磁束密度のバラツキが極めて小さい異方性
複合磁石よりなるマグネットロールを得ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に使用される金型の一例を示す断面図、
第2図は第1図のA−A’ 断面図、第3図はマグネッ
トロールの斜視図、第4図は成形空間内の円周方向の磁
束密度分布を示す図、第5図は本発明に係る異方性マグ
ネットロールのスリーブ上での軸方向磁束密度分布を示
す図、第6図は従来法に係る異方性マグネットロールの
スリーブ上での軸方向磁束密度分布を示す図である。 1:成形空間、2:コア、3.4:永久磁石、8+ 、
82.83 :注入口 第1図 第 2 図 第3 図 P 庁 第4 図 第5 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、強磁性粉末と高分子化合物を主体とする混線物を磁
    場の存在下において、円筒状成形空間を有する金や内に
    射出成形する工程を含む置方性マグネットロールの製造
    方法において、上記成形空間の端面に成形空間と同心の
    円周上に複数個の注入口を設け、かつ該注入口の内の少
    く共1つを前記成形空間の周囲に設けられた磁気回路の
    磁極間に対応する位置に配置し、該注入口より上記混線
    物を上記成形空間内に導入することを特徴とする異方性
    マグネットロールの製造方法。 2、永久磁石による磁場中で射出成形を行なう特許請求
    の範囲第1項記載の異方性マグネットロールの製造方法
JP10349184A 1984-05-22 1984-05-22 異方性マグネツトロ−ルの製造方法 Pending JPS60246614A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02165176A (ja) * 1988-12-19 1990-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd マグネットロール用磁極ピース
DE3943328A1 (de) * 1988-12-29 1990-07-05 Seikosha Kk Verfahren zur herstellung eines ringroehrenfoermigen dauermagneten und herstellungsform fuer diesen

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