CN201335942Y - 一种高适应性显影用磁辊 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种使用在激光打印机、复印机中的磁辊。本实用新型所述的高适应性显影用磁辊，包括芯轴及固定在轴上的永磁体磁极，磁极的数量为N个，N为大于2的整数，且其中至少一个磁极由各向同性的粘结钕铁硼磁体构成。本实用新型磁体长度为210mm～910mm，能满足不同打印幅面的需要。使用各向同性的粘结钕铁硼磁体取代磁辊中的一个或多个铁氧体永磁体磁极时，可以提供更强的磁场吸附力，有利于各种调色粉的粒度分布，减少复印、打印的灰底，从而有利于清晰成像。
Description
技术领域
本实用新型涉及使用在打印机、复印机中的磁辊技术领域。
背景技术
磁辊是激光打印机及复印机中显影的关键部件，其性能直接关系成像的品质。目前，典型的磁辊包括芯轴，固定在所说的芯轴外的圆筒形永磁体，永磁体表面具有沿轴向延伸的多个磁极，磁辊外套有套筒，磁辊可以相对套筒转动。其工作原理是：通过磁辊和套筒的相对转动，磁辊将磁性显像剂吸附到套筒的表面上，然后输送到显像区并利用静电荷显像。通常这样的磁辊外径有10～60mm，长度200～350mm，呈细长圆柱形。
由上述磁辊结构可知，其核心是作为磁极材料的永磁体，目前使用的最多的磁辊磁极材料是由各向同性的铁氧体烧结磁体或强磁性粒子(如Sr铁氧体和Ba铁氧体)等，将其与树脂(聚酰胺、聚氯乙烯等)混练，然后在磁场中整体压制成形或者注射成形之后，按照一定的磁极配置方式进行磁化而得。例欧洲专利EP0092440A公开的一种磁辊，其磁极材料采用钡锶铁氧体，磁极附在矩形的导磁芯轴表面，得到的磁辊直径约为35mm。
上述的整体成形的永磁体磁极材料存在一定的缺陷。工艺上，磁体整体成形存在难度，整体成形后不易多极充磁。性能上，使用的材料多为铁氧体永磁体，受材料本身的限制，其磁性能较低，磁辊提供的吸附力不强，不能满足高品质画质打印的需求。同时，铁氧体永磁材料Hc较低，易退磁。
为了满足打印高品质画质的要求，业内从结构、材料等方面入手，对作为磁辊中的磁极材料的永磁体做了很多改进。
上述的作为磁极材料的CeCoCuFe稀土永磁体，不同磁极根据磁性能强弱掺入不同量的SmCo5，其优点是磁体便于制作，而且便于充磁。但是，由于受材料的限制，其磁性能也较低，磁辊提供的吸附力不强，不能满足高品质画质打印的需要。
业内还公开了以磁性能更强的各向异性的粘结稀土磁体作为磁辊磁极材料的实用新型。例如中国专利公开号为CN1315679A公开了一种磁辊，其特征为，在表面具有多个磁极，至少一个磁极部分采用各向异性粘结磁石，所述的粘结磁石包含R-T-N系磁粉和粘结树脂，能提供较铁氧体永磁体更强的磁性能来满足打印的需求。但是，作为各向异性的粘结R-T-N磁体，可以提供较高的磁场强度，但是其不能像各向同性的磁体一样，通过磁化形成任意磁极配置。而且难以获得沿轴向方向上的均质的磁场，而磁场的轴向均匀性在很大程度上会影响成像的品质。同时，还牵涉到工艺复杂，生产成本较高等问题。
综上述，相较于现有的技术，我们认为，需要这样一种磁辊，它能够提供较强的磁场，并且磁场沿磁辊轴向的均匀性很好，来满足高画质打印的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种适应性强，且能满足高画质打印需求的显影用磁辊。该新型磁辊克服类现有技术存在的上述缺陷，能更好地满足有关产业部门的需要。
本实用新型首先对磁辊中的永磁体的结构做了改进，将其从原来的整体磁体分割为几个磁体，充磁后按照不同磁极配置粘结在磁辊的轴上，这样做的好处就是方便磁体成形，还可以根据不同的磁极磁性能的需求进行磁体配置。其次在单个成形磁体的长度上做了改进，使其能够适应现有各种类型的打印机和复印机。
本实用新型采取的具体技术方案如下：
一种高适应性显影用磁辊，包括芯轴及固定在轴上的永磁体磁极，其磁极的数量为N个，N为大于2的整数；其中至少一个磁极含有各向同性的粘结钕铁硼磁体。
上述的高适应性显影用磁辊，磁极长度为210mm～910mm，能满足不同打印幅面的需要。
上述的高适应性显影用磁辊，优选的磁极数量N：4≤N≤8。
本实用新型所说的各向同性的粘结钕铁硼磁体，由稀土永磁粉和粘结树脂构成，其中稀土水磁粉为钕铁硼类磁粉和铁氧体磁粉的混合物。其余磁极可以采用其它永磁材料，如铁氧体永磁体等。
上述的高适应性显影用磁辊，其磁体具有良好的形体，沿长度方向弯曲度≤(L/1000)mm，其中L为磁体的长度。
上述的高适应性显影用磁辊，其磁级的横截面形状没有限制，可以是块状的，扇形，矩形的等。
本实用新型所述的磁辊是这样装配的：
将已经饱和充磁的各向同性的粘结钕铁硼磁体和永磁铁氧体磁体，通过粘结的方法粘结在芯轴上，各磁极间用树脂填充，然后进行表面处理，使整个结构成细长圆柱状，构成一磁辊。
另外，本实用新型的磁辊还可以这样来装备：将铁氧体永磁体磁极紧密固定在芯轴上，在铁氧体永磁体表面留有一凹槽，将制备的各向同性的粘结钕铁硼磁体固定在凹槽中，各向同性的粘结钕铁硼磁体单独形成一个或多个磁极，整体构成一个磁辊。
本实用新型的有益效果：
与市场上现有的各种磁辊相比，本实用新型的磁辊具有以下的优点：现有的铁氧体永磁体磁辊，其表面的各磁极的磁场形状呈周期正弦状或锯齿状分布，各磁极峰值没有太大差异。由于磁辊中，各磁极的作用是不一样的，各磁极的磁场强度也不同，根据磁辊磁路的设计，使用各向同性的粘结钕铁硼磁体取代其中的一个或多个铁氧体永磁体磁极时，可以在粘结钕铁硼磁体为磁极的外表面形成一个较强的磁场，从而可以提供更强的磁场吸附力，获得沿轴向更为均匀的磁场，有利于各种调色粉(其载体为微铁粉)的粒度分布，减少复印、打印的灰底，从而有利于清晰成像。
本实用新型的磁体长度范围在210mm～910mm，适合从A4到A0不同幅面打印机或复印机的需要。
附图说明
图1为本实用新型实施例1所得到的高适应性显影用磁辊横截面图
图2为本实用新型实施例2所得到的高适应性显影用磁辊横截面图
图3为本实用新型实施例3所得到的高适应性显影用磁辊横截面图
图4为本实用新型实施例4所得到的高适应性显影用磁辊横截面图
具体实施方式
参见图1～图4，本实用新型的高适应性显影用磁辊，其形状为圆柱体，包括芯轴和固定在其上的永磁体磁极。其磁极的数量为N个，N为大于2的整数，优选的，磁极数量N＝4～8。其中，至少一个磁极部分由各向同性的粘结钕铁硼磁体组成，其余磁极可以采用其它永磁材料，如铁氧体永磁体。
图中，11为磁辊的芯轴，12为各向同性的粘结钕铁硼磁体，13为铁氧体永磁体，各磁极间用树脂14填充。S1、S2、S3、S4、N1、N2、N3、N4代表磁辊上不同的磁极。
各向同性的粘结钕铁硼磁体组成的磁极12的截面形状是任意的，对于本实用新型的效果并无影响。典型的例子，如图1所示的矩形，如图2、3、4所示的直边扇形，也可以是斜边扇形等。
所说的粘结钕铁硼磁体的长度是根据不同打印机幅面决定的，例如可以适用于A4幅面的打印机，也可以适用于A0幅面的打印机的需求。其长度范围为：220～910mm。
磁体具有良好的形体，沿长度方向弯曲度≤(L/1000)mm，其中L为磁体的长度。
实施例1
结构如图1所示，该高适应性显影用磁辊设有4个磁极，其中一个磁极N1为各向同性的粘结钕铁硼磁体12组成。11为磁辊的芯轴，其余磁极由铁氧体永磁体13组成，14为填充用的树脂。
磁极N1由各向同性的粘结钕铁硼磁体组成，所述的磁体的各组分配比如下(重量)：
粘结钕铁硼类永磁粉 86％，
铁氧体永磁粉 10％
粘结树脂 4％
所说的粘结钕铁硼类永磁粉，原料的粒径约为70～100μm；
铁氧体磁粉粒径为0.9～1.2μm；
粘结树脂选自聚酰胺树脂尼龙6和尼龙12，尼龙6和尼龙12的重量比例为1∶1；
所说的各向同性的粘结钕铁硼磁体是这样制备的：
首先将以上各原料按照配比精确称量后进行混合，混合在普通的混合机中进行，混合时间4-5分钟。
将以上混合均匀后的料采用辊式混炼机进行混炼，混炼温度230℃～240℃，高于粘结树脂的熔解温度。混炼时间以每小时40kg～43kg。经混炼后，得到适用于制备各向同性的粘结钕铁硼磁体的颗粒状组合物，组合物平均粒径在2～3mm。
再将上述的颗粒状组合物通过挤出成形机进料装置送入到挤出机中，加热使组合物熔融，加热温度240℃～250℃，高于粘结树脂的熔解温度，挤出机内部对熔融料施加的压力为7MPa～8MPa。熔融物在挤出机施加压力的作用下依次通过模具，然后冷却，最后成形，经切割后，获得各向同性的粘结钕铁硼磁体，其截面形状如图1，长度为220mm，沿长度方向弯曲度为0.15mm，适用于A4幅面的打印机。磁体的最大磁能积(BH)max为10MGOe，Br为710mT。
本实施例所得到的磁辊是这样装备的。
将制备的各向同性粘结钕铁硼磁体和铁氧体永磁体按照要求充磁后，将各个磁极粘结在芯轴上，然后各磁极之间用树脂填充，进行表面处理后得到如图1所示的磁辊。
实施例2
一种磁辊，结构如图2，设有6个磁极，其中的两个磁极N1、S1由各向同性的粘结钕铁硼磁体组成。11为磁辊的芯轴，剩余磁极由铁氧体永磁体13组成。
磁极N1、S1由各向同性的粘结钕铁硼磁体组成，所述的磁体的各组分配比如下：(重量)
粘结钕铁硼类永磁粉 78％，
铁氧体永磁粉 15％
粘结树脂 7％
所说的粘结钕铁硼类永磁粉，原料的粒径约为70～100μm；
铁氧体磁粉粒径为0.9～1.2μm；
粘结树脂选自尼龙6、尼龙12和尼龙6-12，尼龙6、尼龙12和尼龙6-12的重量比例为1∶1∶1；
所说的各向同性的粘结钕铁硼磁体是这样制备的：
首先将以上各原料按照配比精确称量后进行混合，混合在普通的混合机中进行，混合时间4-5分钟。
将以上混合均匀后的料采用辊式混炼机进行混炼，混炼温度250℃～260℃，高于粘结树脂的熔解温度。混炼时间以每小时45kg～48kg。经混炼后，得到适用于制备各向同性的粘结钕铁硼磁体的颗粒状组合物，组合物平均粒径在2～3mm。
再将上述的颗粒状组合物通过挤出成形机进料装置送入到挤出机中，加热使组合物熔融，加热温度260℃～270℃，高于粘结树脂的熔解温度，挤出机内部对熔融料施加的压力为6MPa～8Mpa。熔融物在挤出机施加压力的作用下依次通过模具，然后冷却，最后成形，经切割后，获得各向同性的粘结钕铁硼磁体，其截面形状如图2，长度为310mm，沿长度方向弯曲度为0.23mm，适用于A3幅面的打印机。产品的磁能积为9MGOe，Br为680mT。
本实施例所得到的磁辊是这样装备的。
将制备的各向同性粘结钕铁硼磁体和铁氧体永磁体按照要求磁化后，按照磁极配置要求，将各个截面为扇形的块状磁体粘结在固定芯轴上，得到如图2所示的磁辊。
实施例3
一种磁辊，结构如图3，设有8个磁极，其中的两个磁极N1、S1由各向同性的粘结钕铁硼磁体组成。11为磁辊的芯轴，剩余磁极由铁氧体永磁体13组成。
磁极N1、S1由各向同性的粘结钕铁硼磁体组成，所述的磁体的各组分配比如下：(重量)
粘结钕铁硼类永磁粉 70％，
铁氧体永磁粉 20％
粘结树脂 10％
所说的粘结钕铁硼类永磁粉，原料的粒径约为70～100μm；
铁氧体磁粉粒径为0.9～1.5μm；
粘结树脂选自尼龙6、尼龙66和尼龙12，尼龙6、尼龙66和尼龙12的重量比例为2∶1∶1；
所说的各向同性的粘结钕铁硼磁体是这样制备的：
首先将以上各原料按照配比精确称量后进行混合，混合在普通的混合机中进行，混合时间4-5分钟。
将以上混合均匀后的料采用辊式混炼机进行混炼，混炼温度260℃～270℃，高于粘结树脂的熔解温度。混炼时间以每小时40kg～42kg。经混炼后，得到适用于制备各向同性的粘结钕铁硼磁体的颗粒状组合物，组合物平均粒径在2～3mm。
再将上述的颗粒状组合物通过挤出成形机进料装置送入到挤出机中，加热使组合物熔融，加热温度260℃～270℃，高于粘结树脂的熔解温度，挤出机内部对熔融料施加的压力为5MPa～6Mpa。熔融物在挤出机施加压力的作用下依次通过模具，然后冷却，最后成形，经切割后，获得各向同性的粘结钕铁硼磁体，其截面形状如图2，长度为310mm，沿长度方向弯曲度为0.25mm，适用于A3幅面的打印机。产品的磁能积为8MGOe，Br为630mT。
本实施例所得到的磁辊是这样装备的。
将制备的各向同性粘结钕铁硼磁体和铁氧体永磁体按照要求磁化后，按照磁极配置要求，将各个截面为扇形的块状磁体粘结在固定芯轴上，得到如图3所示的磁辊。
实施例4
一种磁辊，结构如图4，设有4个磁极，四个磁极全部由各向同性的粘结钕铁硼磁体组成。11为磁辊的芯轴。
磁极N1、S1、N2、S2由各向同性的粘结钕铁硼磁体组成，所述的磁体的各组分配比如下：(重量)
粘结钕铁硼类永磁粉 60％，
铁氧体永磁粉 30％
粘结树脂 10％
所说的粘结钕铁硼类永磁粉，原料的粒径约为70～100μm；
铁氧体磁粉粒径为0.9～1.5μm；
粘结树脂选自尼龙610、尼龙66和尼龙12，尼龙610、尼龙66和尼龙12的重量比例为2∶1∶1；
所说的各向同性的粘结钕铁硼磁体是这样制备的：
首先将以上各原料按照配比精确称量后进行混合，混合在普通的混合机中进行，混合时间4-5分钟。
将以上混合均匀后的料采用辊式混炼机进行混炼，混炼温度260℃～270℃，高于粘结树脂的熔解温度。混炼时间以每小时40kg～42kg。经混炼后，得到适用于制备各向同性的粘结钕铁硼磁体的颗粒状组合物，组合物平均粒径在2～3mm。
再将上述的颗粒状组合物通过挤出成形机进料装置送入到挤出机中，加热使组合物熔融，加热温度260℃～270℃，高于粘结树脂的熔解温度，挤出机内部对熔融料施加的压力为6MPa～7Mpa。熔融物在挤出机施加压力的作用下依次通过模具，然后冷却，最后成形，经切割后，获得各向同性的粘结钕铁硼磁体，其截面形状如图2，长度为910mm，沿长度方向弯曲度为0.90mm，适用于A0幅面的打印机。产品的磁能积为7MGOe，Br为610mT。
本实施例所得到的磁辊是这样装备的。
将制备的各向同性粘结钕铁硼磁体和铁氧体永磁体按照要求磁化后，按照磁极配置要求，将各个截面为扇形的块状磁体粘结在固定芯轴上，得到如图4所示的磁辊。
Claims (7)
1.一种高适应性显影用磁辊，包括芯轴及固定在轴上的永磁体磁极，其特征在于，磁极的数量为N个，N为大于2的整数，且其中至少一个磁极由各向同性的粘结钕铁硼磁体构成。
2.如权利要求1所述的高适应性显影用磁辊，其特征在于：磁极数量N：4≤N≤8。
3.如权利要求1所述的高适应性显影用磁辊，其特征在于：磁极与芯轴固定粘结，各磁极间填充树脂，整个结构为细长圆柱状。
4.如权利要求1所述的高适应性显影用磁辊，其特征在于：各磁极的载体，即磁体的长度为210mm～910mm。
5.如权利要求1所述的高适应性显影用磁辊，其特征在于：各向同性的粘结钕铁硼磁体沿长度方向弯曲度≤(L/1000)mm，其中L为磁体的长度。
6.如权利要求1所述的高适应性显影用磁辊，其特征在于：各向同性的粘结钕铁硼磁体单独形成一个或多个磁极。
7.如权利要求1所述的磁辊，其特征在于：在铁氧体永磁体表面设有一凹槽，各向同性的粘结钕铁硼磁体固定在凹槽中，各向同性的粘结钕铁硼磁体单独形成一个或多个磁极。
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