DE2952917C2

DE2952917C2 - Verfahren zur Herstellung eines walzenförmigen Dauermagneten

Info

Publication number: DE2952917C2
Application number: DE19792952917
Authority: DE
Inventors: Koji Hirakata Osaka Hiya; Kanji Hirakata Osaka Machida; Yoshiyuki Moriguchi Osaka Miyoshi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1985-11-07
Also published as: JPS559485A; DE2952917T1; JPS6025014B2; GB2043355A; GB2043355B; US4326908A; WO1980000196A1

Description

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mittel einen anisotropen Dauermagnetwerkstoff, dessen und der Längenrichtung der dünnen Magnetpulverplat-

Vorzugsrichtung der Magnetisierung senkrecht zur Ma- te, entsprechend den Pfeilen A und fi in F i g. 1,

gnetpulverplatte ausgerichtet ist Dagegen besteht die F i g. 3 eine Darstellung eines Schritts der Bildung

andere Magnetpulverplatte aus einem in einem flexi- von keilförmigen Vertiefungen in einem aus den dünnen

blen Bindemittel eingebetteten isotropen Dauerma- 5 Magnetpulverplatten gebildeten lamellierten Körper,

gnetwerkstoff. Dieser bekannte Haftdauermagnet soll wobei der lameliierte Körper in einer Stirnansicht ge-

als Träger für weichmagnetische Marken, wie Buchsta- zeigt ist;

bcn oder dergleichen dienen. Zu diesem Zweck ist die F i g. 4 eine Stirnansichl des lamellierten Körpers aus

den anisotropen Magnetwerkstoff enthaltende Magnet- den Magnetpulverplatten nach der Bildung der kcilför-

pulverplatte auf ihrer freien Oberfläche mit streifenför- ic migen Vertiefungen gemäß F i g. 3;

migen Magnetpolen alternierender Polarität versehen. F i g. 5 eine Seitenansicht eines fertigen walzenförmi-

Die den isotropen Dauermagnetwerkstoff enthaltende gen Dauermagneten, und

andere Magnetpulverplatte dient dabei einem möglichst F i g. 6 eine perspektivische Ansicht des in F i g. 5 ge-

verlustarmen Rückschluß der von den Magnetpolen der zeigten walzenförmigen Dauermagneten.

anisotropen Magnetpulverplatte ausgehenden magne- 15 Zur Fertigung einer dünnen Magnetpulverplatte ge-

tischen Kraftlinien. maß F i g. 1 wird ein Gemisch aus schuppenartigen Fer-

Schließlich ist ein walzenförmiger Dauermagnet be- ritteilchen 5, die einer magnetischen Anisostropiebe-

kannt (DD-PS 31 704), bei dem auf dem Mantel eines handlung unterzogen worden sind, und einem Bindemit-

zylindrischen Trägers übereinander geschichtete Pake- tel 6 wie etwa Gummi oder Kunstharz hergestellt Das

te quaderförmiger Dauermagnete angeordnet sind, de- 20 Gemisch wird zu einer dünnen M?gnetpulverplatte 8

rcn einen gegenseitigen azimutaler. Abstand zueinander geformt, indem es zwischen zwei »/"laufenden Walzen

aufweisende radial äußere Endbereiche die Magnetpole 7,7 hindurchtritt In dieser dünnen Magnetpulverplatte

bilden. Dieser bekannte walzenförmige Dauermagnet 8 sind die Ferritteilchen in der Walzrichtung ausgerich-

erfordert allerdings einen hohen Herstellungsaufwand. tet, wodurch die dünne Magnetpulverplatte 8 magne-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver- 25 tische Kennwerte hat denen zufolge sich der Ferroma-

fahren der eingangs genannten Art derart auszubilden, gnetismus weit mehr in der Dickenrichtung A zeigt als

daß der Magnetisierungsgrad mühelos, genau und stabil in der Längsrichtung B der Magnetpulverplatte 8.

eingestellt und hierdurch die Güte des walzenförmigen Ein mögliches praktisches Beispiel für das vorer-

Magneten verbessert werden kann. wähnte Gemisch besteht aus 6 Gewichtsprozent chlo- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst 30 riertem Polyäthylen, 53 Gewichtsprozent Weichma-

daß das Gemisch zur Bildung der Magnetpulverplatte eher, 0,1 Gewichtsprozent Gleitmittel und 88 Gewichts-

durch zwei Walzen hindurchgeführt wird, daß minde- prozent von Ferritpulvern, die zumindest entweder Ba-

stens zwei Arten von dünnen Magnetpulverplatten mit rium, Strontium oder Blei enthalten,

unterschiedlichen magnetischen Kennwerten, insbeson- Die dünne Magnetpulverplatte 8 ist in einem Dicken-

dere des maximalen Energiedichteprodukts (BH)_1n, 35 bereich zwischen 0,5 mm und 3,0 mm zur Erzielung ei-

hergesteüt werden, daß dünne Magnetpulverplatten der ner einheitlichen magnetischen Ausrichtung geeignet

einen Art und mindestens eine dünne Magnetpulver- Die magnetische Ausrichtung wird jedoch unregelmä-

platte einer anderen Art zur Bildung eines lamellierten Big, wenn die Dicke der dünnen Magnetpulverplatte 8

Körpers aufeinandergeschichtet werden, daß eine An- 3,0 mm überschreitet

zahl von Keilförmigen Vertiefungen in einer Seite des 40 In der obenbeschriebenen Weise werden zwei oder lamellierten Körpers gebildet wird und daß der lamel- ir.ehr dünne Magnetpulverplatten 8 mit unterschiedlilierte Körper mit der die Vertiefungen aufweisenden chen magnetischen Kennwerten gebildet Die unter-Seite als innere Umfangsfläche um die Welle herumge- schiedlichen magnetischen Kennweite sind leicht zu erbogen wird. zielen, indem man das Mischungsverhältnis des Ferrit-

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also 45 pulvers ändert oder indem man unterschiedliche Ma-

mittels der zwei Arten dünner Magnetpulverplatten in gnetpulver hinzugibt etwa mit Elementen der Seltenen

dem walzenförmigen Dauermagneten je nach der Erden.

Schichtung des lamellierten Körpers Teilbereiche mit Die so gebildeten dünnen Magnetpulverplatten 8

unterschiedlichen magnetischen Kennwerten gebildet werden zur Bildung eines lamellierten plattenförmigen

Durch eine geeignete Wahl dieser magnetischen Kenn- so Körpers 9 von einer gewünschten Dicke übereinander-

werte der dünnen Magnetpulverplatten sowie deren gelegt Der lameliierte plattenförmige Körper 9 kann

Anordnung in dem lamellierten Körper kann die ma- verschiedenartig aufgebaut sein. Beispielsweise kann

gnetische Flußdichte an der Oberfläche des walzenför- die SuSerste, eine mittlere oder die innerste Schicht aus

migen Dauermagneten dabei genau und empfindlich einer Magnetpulverplatte mit einem ersten magne-

eingestellt werden, wobei gleichzeitig jede der dünnen 55 tischen Kenn wer; bestehen.

Magnetpulverplatten, aus denen der lamellierte Körper Der so gebildete lamellierte plattenformige Körper 9

aufgebaut ist bis zur magnetischen Sättigung magneti- wird auf ein unteres Formwerkzeug 10 aufgelegt, das

siert werden kann. Damit ist die gewünschte Genauig- eine flache Oberfläche aufweist, wie dies in F i g. 3 dar -

keit der Magnetisierung des walzenförmigen Dauerma- gestellt ist Dann wird ein oberes Formwerkzeug 12, das

gneten sichergestellt go eine Anzahl keilförmiger VorsprQnge 11 aufweist, die in

In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung unter einem gleichbleibenden Abstandsmaß angeordnet sind, Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhaft erläutert gegen den lamellierten plattenförmigen Körper 9 ge- Hierin zeigt drückt, um eine Anzahl keilförmiger Vertiefungen 13 F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Verfah- nur in der einen Se'te des letzteren zu bilden, wie dies in

rensschritts zur Fertigung einer dünnen Magnetpulver- 65 F i g. 4 gezeigt ist Die Zahl und die Lage der Vertiefun-

platte für die Herstellung eines walzenförmigen Dauer- gen sind so gewählt, daß für den herzustellenden wal-

magneten, zenförmigen Magneten geeignete Magnetpole gebildet

F i g. 2a und b magnetische Kennwerte in der Dicken- werden können. Die Breite / der öffnung der keilförmi-

gen Vertiefung 13 ist so festgelegt, daß sie gleich der durch die Anzahl der keilförmigen Vertiefungen 13 geteilten Differenz zwischen der inneren und äußeren Umfangslänge des walzenförmigen Dauermagneten ist. Durch diese Maßnahme ist es möglich, den lamellierten plattenförmigen Körper 9 leicht zur Form einer Walze zu biegen, da die keilförmigen Vertiefungen 13 ein müheloses Biegen gestatten, ohne daß eine Kompression in dem radial inneren Teil des walzenförmigen Dauermagneten auftritt ίο

Der lamelHerte plattenförmige Körper 9, der in seiner einen Seite die keilförmigen Vertiefungen 13 aufweist, wird dann in der in Fig.5 und 6 gezeigten Weise um eine Welle 14 herumgebogen. Dann wird an den zwischen benachbarten Vertiefungen 13 gelegenen Teilbereichen des lamellierten Körpers 9 eine radiale Magnetisierung vorgenommen, um dadurch den walzenförmigen Dauermagneten fertigzustellen.

Falls die die äußerste Schicht biidende dünne Magnetpulvcrplatte 8 einen kleinen Wert BH„_BI hat, zeigt der walzenförmige Dauermagnet insgesamt die kleinste magnetische Flußdichte. Die magnetische Flußdichte an der Oberfläche des walzenförmigen Dauermagneten erhöht sich jedoch graduell, wenn die dünne Magnetpulverplatte 8 mit dem kleinen Wert BH_mM in ihrer Lage radial einwärts versetzt wird. Die Erhöhung der magnetischen Flußdichte erreicht jedoch die Sättigung, wenn die von der Oberfläche des walzenförmigen Dauermagneten aus gemessene Tiefe dieser dünnen Magnetpulverplatte 5 mm erreicht, so daß eine weitere Erhöhung der magnetischen Flußdichte nicht erzielt werden kann, wenn diese dünne Magnetpulverplatte 8 in ihrer Lage über diese Stellung hinaus radial einwärts versetzt wird.

Die Werte BrW der dünnen Magnetpulverplatten 8 wie auch die Anordnung dieser dünnen Magnetpulverplatten in bezug auf die Oberfläche des walzenförmigen Dauermagneten werden in geeigneter Wcsse so gewählt, daß eine feine und empfindliche Einstellung der magnetischen Flußdichtc an der Oberfläche des walzenförmigen Dauermagneten erzielt wird, wenn jede der dünnen Magnctpulverpkmen 8 bis zur magnetischen Sättigung magnetisiert wird.

Es kann nochmals zusammengefaßt werden, daß durch die Erfindung eine feine Einstellung der magnetischen Flußdichte an der Oberfläche des walzenförmigen Dauermagneten möglich ist, indem man in Kombination eine Anzahl dünner Magnetpulverplatten mit unterschiedlichen magnetischen Kennwerten verwendet und dabei jede der dünnen Magnetpulverplatten voll magnetisiert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

55 bO 65

Claims

1 2 Dauermagneten unterscheidet man zwei Typen, näm- Patentansprüche: lieh den symmetrisch magnetisieren Typ und den asymmetrisch magneiisierten Typ. Beim symmetrisch ma-

1. Verfahren zur Herstellung eines waizenförmi- gnetisierten Typ sind die durch die radiale Magnetisiegen Dauermagneten, bei dem ein Gemisch von ei- 5 rung auf der Walzenoberfläche gebildeten Magnetpole nem anisotropen dauermagnetischen Magnetpulver in der radialen Ebene gesehen mit abwechselnder PoIa- und einem flexiblen Bindemittel zu einer dünnen rität unter gleichen Winkelabständen angeordnet und Magnetpulverplatte verarbeitet und dabei das Ma- besitzen die gleiche Polstärke. Im Gegensatz dazu sind gnetpulver in dem Bindemittel mit zur Magnetpul- bei dem asymmetrisch magnetisieren Typ die W-nkelverplatte senkrechter Vorzugsrichtung der Magne- 10 abstände zwischen den Magnetpolen oder/und ihre PoI-tisierung ausgerichtet wird, und bei dem die dünne stärken unterschiedlich. Bei Anwendung des symme-Magnetpulverplatte mehrlagig rund um eine Welle trisch magnetisierten Typs wird der walzenförmige gebogen und anschließend radial magnetisiert wird. Dauermagnet in seiner zylindrischen Trommel gedreht, dadurchgekennzeichnet, wodurch der Toner längs der äußeren Umfangsfläche

15 der Trommel übertragen wird. Dagegen wird beim

a) daß das Gemisch zur Bildung der Magnetpul- asymmetrisch magnetisierten Typ für die Tonerübertraverplatte durch zwei Walzen hindurchgeführt gung die Trommel gedreht

wird, Nun muß darauf hingewiesen werden, daß auf diese

b) daß mindestens zwei Arten von dünnen Ma- Weise magnetisierte walzenförmige Dauermagnete gnetpulv^rplatten mit unterschiedlichen ma- 20 selbst bei der Anwendung einer gleichbleibenden Masnetischcn Kennwerten, insbesondere des ma- gnetisierung für sämtliche Pole nur dann reproduzierximalen Energiedichteprodukts (BH)_mM, herge- bar sind, wenn die Magnetisierung bis zur magnetischen stellt werden, Sättigung durchgeführt wird. Hieraus ergibt sich eine

c) daß dünne Magnetpulverplatten der einen Art Schwierigkeit bei der Herstellung walzenförmiger Dau- und mindestens eine dünne Magnetpulverplatte 25 ermagnete des asymmetrischen Typs, da es bei gleichem einer anderen Art zur Bildung eines lamellier- magnetischen Material oftmals notwendig ist das Maten Körpers aufeinandergeschichtet werden, gnetmaterial nur bis zu-einem ungesättigten Zustand zu

d) daß eine Anzahl von keilförmigen Vertiefungen magnetisieren. In diesem Fall wird der Magnetisierungsin einer Seite des lamellierten Körpers gebildet grad erheblich von den Magnetisierungsparametern, wird und 30 wie der Größe des Magnetisierungsstroms beeinflußt,

e) daß der bmellierte Körper mit der die Vertie- so daß es schwierig ist die angestrebte Polstärke zu fungen aufweisenden Seite als innere Umfangs- erreichen.

fläche um die Welle nerumgebogen wird. Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (US-PS 31 27 461) wird für die Herstellung des

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 35 walzenförmigen Dauermagneten nur eine einzige dünzeichnet daß die dünne Magnetpulverplatte der an- ne Magnetpulverplatte verwendet wodurch die magnederen Art innerhalb einer Tiefe von 5 mm von der tischen Kennwerte des solchermaßen hergestellten wal-Oberfläche des walzenförmigen Magneten angeord- zenförmigen Dauermagneten durch die magnetischen net ist. Kennwerte der dünnen Magnetpulverplatte einheitlich

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 40 festgelegt sind. Somit besteht hier der erwähnte Nachzeichnet daß jede der in der einen Seite des lamel- teil, daß asymmetrisch magnetisiert walzenförmige lierten Körpers gebildeten keilförmigen Vertiefun- Dauermagnete mit einer genauen Größe der Magnetigen eine Öffnungsbreite hat, die gleich der durch die sierung nur schwer hergestellt werden können.
Anzahl der keilförmigen Vertiefungen geteilten Dif- Ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen Magnetferenz zwischen der äußeren und der inneren Um- 45 pulverplatte mit zur Magnetpulverplatte senkrechter fangslänge des um die Welle gebogenen lamellierten Vorzugsrichtung der Magnetisierung ist aus der DE-AS Körpers ist. 13 02 093 bekannt. Hierbei wird ein Gemisch von anisotropen dauermagnetischen Ferritteilchen und einem fle-

xiblen Bindemittel durch einen Walzenspalt zweier WaI-

50 zen hindurchgeführt, wodurch die gewünschte Ausrichtung der Teilchen des Magnetpulvers erreicht wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her- Fs ist ferner bekannt (DE-Gm 19 14 209), ein im stellung eines walzenförmigen Dauermagneten, bei dem Spritzverfahren hergestelltes flexibles Magnetband aus ein Gemisch von einem anisotropen dauermagneiischen einer Mischung von Magnetpulver mit einem Bindemil-Magnetpulver und einem flexiblen Bindemittel zu einer 55 tel nach erfolgter Magnetisierung mit keilförmigen Verdünnen Magnetpulverplatte verarbeitet und dabei das tiefungen zu versehen. Zu diesem Zweck durchlauf' das Magnetpulver in dem Bindemittel mit zur Magnetpul- Magnetband beispielsweise einen Spalt zwischen zwei verplatte senkrechter Vorzugsrichtung der Magnetisie- Walzen, von denen eine auf ihrer Mantelfläche mit sich rung ausgerichtet wird, und bei dem die dünne Magnet- axial erstreckenden keilförmigen Messerschneiden verpulverplatte mehrlagig rund um eine Welle gebogen 60 sehen ist. Die durch die Messerschneiden hervorgerufcuncl anschließend radinl magnetisiert wird; vgl. US-PS ncn Vertiefungen dienen jedoch als Sollbruchstelle^ 27 4bl. längs derer von dem Magnetband einzelne Abschnitte

Derartige walzenförmige Dauermagnete werden bei- durch Abbrechen abgetrennt werden können,

spielsweise in elektrofotographischen Kopiergeräten Ein bekannter plattenförmiger, biegsamer Haftdauer-

zur Tonerübertragung benutzt. Dabei ist im allgemei- 65 magnet (DE-AS 19 26 394) weist zwei übereinanderlie-

nen der walzenförmige Dauermagnet in eine zylindri- gende dünne Magnetpulverplatten mit unterschiedli-

sche Trommel eingepaßt, mit der er bei der Tonerüber- chen magnetischen Kennwerten auf. Eine der beiden

tragung zusammenwirkt. Bei diesen walzenförmigen Magnetpulverplatten enthält in einem flexiblen Binde-