JP2001353764A - 樹脂成形物の押出成形方法 - Google Patents

樹脂成形物の押出成形方法

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JP2001353764A
JP2001353764A JP2000178987A JP2000178987A JP2001353764A JP 2001353764 A JP2001353764 A JP 2001353764A JP 2000178987 A JP2000178987 A JP 2000178987A JP 2000178987 A JP2000178987 A JP 2000178987A JP 2001353764 A JP2001353764 A JP 2001353764A
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Kotaro Takebe
浩太郎 武部
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
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    • 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
    • H01F41/0266Moulding; Pressing

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バインダーにフェライトを高密度に充填した
樹脂磁石組成物を用いて押出成形又は射出成形により成
形する従来の樹脂成形物の製造方法では、高磁力でかつ
長手方向において磁力のバラツキが少ない樹脂成形物が
得られない。 【解決手段】 熱可塑性樹脂等のバインダーに磁性粉と
してSmFeNを混ぜた樹脂磁石組成物を用いて押出成
形するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
式の複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等に用い
られる現像ローラ、クリーニングローラ、トナー搬送ロ
ーラ等に組み込まれるマグネットローラ、あるいは当該
マグネットローラを構成するマグネット片等の樹脂成形
物の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】複写機,プリンタ,ファクシミリ等の電
子写真装置において、静電潜像を現像する現像機構部に
用いられるマグネットローラは、主にナイロンやポリプ
ロピレン等の熱可塑性樹脂のバインダーに磁性粉を分散
配合した樹脂磁石組成物を、周囲に磁場を形成した金型
を用いて射出成形又は押出成形することによって、ロー
ラ状に成形するとともに、所望の磁力特性に着磁させる
ことにより製造される。また、最近の電子写真装置等の
進歩に伴い、マグネットローラに対してもより複雑な磁
力パターンが要求される傾向にある。そこで、マグネッ
トローラの磁力パターンの自由度を高めるために、図5
(a),(b)に示すように、複数のマグネット片62
Pを上記樹脂磁石で成形し、これらをシャフト62Bの
周囲において張り合わせることにより、所望の磁力パタ
ーンを備えたマグネットローラ62を製造することが行
われている。尚、高磁力と複雑な磁力特性を実現するた
め、上記樹脂磁石組成物としては、上記バインダーに磁
性粉としての例えばフェライトを重量百分率で80〜9
5%配合したものを用いている。この場合、射出成形
は、例えば図6に示すような金型を用いて行われる。即
ち、磁性材料で形成された下型51と、配向制御凸部5
2cが設けられた磁性材料52b及び非磁性材料52a
で形成された上型52との間にキャビティー53が形成
される金型50を用い、コイル54に通電してキャビテ
ィー53の周囲に磁場を形成した状態で上記樹脂磁石組
成物を成形すると同時に樹脂磁石組成物中の磁性粉を矢
印のように配向することにより、配向制御凸部52cと
対向する側に磁力ピークを有するマグネット片62Pを
成形する。また、押出成形は、上記樹脂磁石組成物を所
定の圧力で押出成形機の金型のダイス内に圧入して外部
に押し出して成形すると同時に、ダイス内を通過する樹
脂磁石組成物に上述のようなコイルで磁場を印加して樹
脂磁石組成物中のフェライトを配向することによりマグ
ネット片62Pを成形する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、射出成形の場
合、図7に示すように、型の一側に設けられた注入部4
0から樹脂磁石組成物をキャビティー53内に注入する
ので、樹脂磁石組成物中の磁性粉がキャビティー53の
長手方向において均等に配置されない。この場合、キャ
ビティー53の周囲には上述したコイルあるいは永久磁
石等の磁場発生手段が配置されているので、成形された
マグネット片の周囲における磁力のバラツキはそれほど
生じないが、成形されたマグネット片の長手方向におい
ては磁力のバラツキが生じてしまう。また、射出成形の
場合は、図7に示すように、ランナー30を介して複数
のキャビティー53に樹脂磁石組成物が送り込まれて複
数のマグネット片が製造されるので、成形後、ランナー
30の部分の樹脂磁石組成物が不要となり、材料ロスが
生じる。一方、押出成形の場合、バインダーにフェライ
トを高密度に充填した樹脂磁石組成物を用いると、樹脂
磁石組成物中に高充填されたフェライト同士の摩擦によ
り樹脂磁石組成物の流動性が著しく低下し、磁場の印加
によるフェライトの配向を良好に行なうことができず、
高磁力を得られないという課題があった。
【0004】本発明は、上記課題を解消するためになさ
れたもので、高磁力でかつ長手方向において磁力のバラ
ツキが少ない樹脂成形物、特に、マグネット片あるいは
マグネットローラを製造できる製造方法を提供するもの
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による樹脂成形物
の押出成形方法は、熱可塑性樹脂等のバインダーに磁性
粉としてSmFeNを混ぜた樹脂磁石組成物を用いて押
出成形するようにしたことを特徴とする。また、押出成
形を行なう押出成形機のダイス内を通過する上記樹脂磁
石組成物に磁場を印加して、成形と同時に当該樹脂磁石
組成物中の上記SmFeNを配向するようにした。ま
た、上記樹脂磁石組成物として、バインダーにSmFe
Nを重量百分率で80〜95%分散配合したものを用い
るようにした。この場合、押出成形を行なう押出成形機
のダイス内に上記樹脂磁石組成物を通過させるときに、
当該樹脂磁石組成物に超音波振動を与えるようにした。
尚、上記樹脂成形物として、マグネットローラ、あるい
は当該マグネットローラを構成するマグネット片を成形
するようにした。また、当該マグネット片として、断面
積の小さいものを成形するようにした。
【0006】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、本発明の実
施の形態1を図1〜4に基づき説明する。本実施の形態
1では、熱可塑性樹脂等のバインダーに磁性粉としてS
mFeN(サマリウム−鉄−窒素)を混ぜた樹脂磁石組
成物2を用い、図1のように、断面の扇形状の弧角度が
30°のマグネット片1を、図2に示すような押出成形
機10により成形する。また、本実施の形態1では、上
記樹脂磁石組成物2として、バインダーにSmFeNを
重量百分率で80〜95%分散配合したものを用いて押
出成形によりマグネット片1を成形した。
【0007】次に製造方法を詳説する。図2に示すよう
に、熱可塑性樹脂等のバインダーに磁性粉としてSmF
eNを分散配合した溶融状態の樹脂磁石組成物2を、押
出成形機10のホッパ11からシリンダ12内に供給す
る。シリンダ12にはアタッチメント13を介して金型
14が接続され、この金型14内にはダイス15が固定
され、このダイス15の周囲には、磁性金属筒体16を
介してコイル17が設置されている。この磁性金属筒体
16とコイル17とで磁場印加手段を構成している。上
記シリンダ12内に供給された樹脂磁石組成物2は、ス
クリュー18によって、所定の圧力で上記ダイス15内
に圧入され、当該ダイス15内を通過して押し出され
る。このとき、ダイス15内を通過する樹脂磁石組成物
2に上記磁場印加手段により磁場を印加して、成形と同
時に樹脂磁石組成物2中のSmFeNを配向することに
より、マグネット片1が製造される。
【0008】本実施の形態1により製造したマグネット
片1の磁力測定結果を図3に示す。また、樹脂磁石組成
物として、バインダーにSmFeNを重量百分率で80
〜95%分散配合したものを用いて射出成形により製造
したマグネット片の磁力測定結果を図4に示す。図3,
4では、おおよそ長手方向の長さ225mm,断面にお
ける径方向の長さ27mmに成形したマグネット片(−
極に配向されたもの)について長手方向直線上における
各位置についての磁力を測定した結果(以下、直線検査
結果という)を示している。各図の縦軸は磁力(ガウス
(G))、横軸は長手方向における一端側からの位置
(mm)を表わしている。また、最大,最小は、図の右
のように上端を1、下端を0としてみた場合の最大点、
最小点を示しており、磁力の強さとしては、最小点の位
置が一番強い磁力が検出された位置である。尚、リップ
ル値は(G/mm)で、1mm/mmあたりの磁力の変
化の最大値をあらわしている。
【0009】各図の直線検査結果を比較すると、射出成
形によるマグネット片は、マグネット片の長手方向にお
いて磁力のバラツキが大きい。即ち、長手方向のレンジ
(最大−最小)が165.2Gであり、バラツキが大き
い。これに対して、本実施の形態1の押出成形によるマ
グネット片1は、マグネット片1の長手方向において磁
力のバラツキが小さい。即ち、レンジが37.0Gであ
り、バラツキが小さい。また、リップル(G/mm)
も、本実施の形態1の押出成形によるマグネット片1が
小さい。また、磁力レベルについても、射出成形による
マグネット片が600G−750Gなのに比べて、本実
施の形態1の押出成形によるマグネット片1は800G
であり、高磁力のものが得られた。
【0010】従って、本実施の形態1によれば、高磁力
が得られるSmFeNを混ぜた樹脂磁石組成物を用いて
押出成形により成形したことにより、高磁力でかつ長手
方向において磁力のバラツキが少ないマグネット片1が
得られるようになる。また、実施の形態1では、断面の
扇形状の弧角度が30°で断面積の小さいものを成形す
るようにしたが、上記角度が30°より大きくて断面積
の大きなものを成形する場合でも効果が得られる。ただ
し、射出成形により断面の扇形状の弧角度が30°で断
面積の小さいマグネット片を成形する場合は特に長手方
向において磁力のバラツキが大きくなるが、本実施の形
態1の押出成形するようにすれば、断面積の小さいもの
でもバラツキの少ないマグネット片1が得られるので、
断面積の小さいマグネット片を成形する場合には、本実
施の形態1による押出成形方法は特に効果がある。ま
た、押出成形により成形するので、射出成形により成形
した場合のようなランナーによる材料ロスをなくすこと
ができる。
【0011】実施の形態2.尚、実施の形態1では、樹
脂磁石組成物2として、バインダーにSmFeNを重量
百分率で80〜95%分散配合したものを用いて押出成
形したが、さらに、例えば、押出成形機10のダイス1
5内に上記樹脂磁石組成物2を通過させるときに、当該
樹脂磁石組成物2に超音波振動を与えるようにしながら
押出成形するようにすれば、材料の流動性を向上させる
ことができ、実施の形態1に比べてさらに高磁力のマグ
ネット片を製造できる。
【0012】実施の形態3.尚、樹脂磁石組成物とし
て、バインダーにSmFeNを重量百分率で90%〜9
5%分散配合したものを用いて押出成形してもよい。本
実施の形態3によれば、材料の流動性が良くなり、Sm
FeNも良好に配向されるので、高磁力でかつ長手方向
において磁力のバラツキが少ないマグネット片が得られ
るようになる。
【0013】また、上記各実施の形態では、マグネット
片を成形する場合を例にして説明したが、本願発明は、
マグネットローラを製造する場合にも適用可能である。
さらに、マグネット片やマグネットローラを成形する場
合だけでなく、種々の樹脂成形物を成形する際に適用可
能である。
【0014】
【発明の効果】本願発明によれば、高磁力でかつ長手方
向において磁力のバラツキが少ない樹脂成形物を製造で
きる。特に、高磁力でかつ長手方向において磁力のバラ
ツキが少ないマグネット片あるいはマグネットローラを
製造できる。また、樹脂磁石組成物として、バインダー
にSmFeNを重量百分率で80〜95%分散配合した
ものを用いる場合において、押出成形を行なう押出成形
機のダイス内に樹脂磁石組成物を通過させるときに、当
該樹脂磁石組成物に超音波振動を与えるようにすれば、
より高磁力化が図れる。また、マグネット片として、断
面積の小さいものを成形することにより、特に高磁力で
かつ長手方向において磁力のバラツキが少ないマグネッ
ト片が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による押出成形方法に
より成形したマグネット片の断面形状を示す図である。
【図2】 本発明の実施の形態1による押出成形方法に
使用する押出成形機の一例を示す図である。
【図3】 本発明の実施の形態1による押出成形方法に
より成形したマグネット片の直線検査結果を示す図であ
る。
【図4】 射出成形により成形したマグネット片の直線
検査結果を示す図である。
【図5】 マグネットローラを構成するマグネット片を
説明するための図である。
【図6】 従来の射出成形型の断面図である。
【図7】 従来の射出成形型のキャビティーの配置を示
す図である。
【符号の説明】
1 マグネット片、2 樹脂磁石組成物、10 押出成
形機、15 ダイス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16C 13/00 F16C 13/00 A 5E040 Z 5E062 G03G 15/09 G03G 15/09 A 21/10 H01F 1/08 A H01F 1/08 7/02 E 7/02 41/02 G 41/02 B29K 105:18 // B29K 105:18 105:22 105:22 B29L 31:34 B29L 31:34 G03G 21/00 316 Fターム(参考) 2H031 AC03 AC18 2H034 BE03 BE05 3J103 AA02 AA13 AA21 AA71 BA46 EA02 EA05 EA13 FA18 FA30 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 GA64 GA73 HA03 HA16 HA41 HA51 HA60 4F207 AB13 AB16 AE04 AG14 AH04 KA17 KF02 KL51 KL80 4J002 AA011 BB121 CL001 DF016 FD206 GM00 GR02 5E040 AA03 AA19 BB04 CA01 HB06 HB07 NN04 5E062 CC01 CD05 CE01 CE03 CF02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂等のバインダーに磁性粉と
    してSmFeNを混ぜた樹脂磁石組成物を用いて押出成
    形するようにしたことを特徴とする樹脂成形物の押出成
    形方法。
  2. 【請求項2】 押出成形を行なう押出成形機のダイス内
    を通過する上記樹脂磁石組成物に磁場を印加して、成形
    と同時に当該樹脂磁石組成物中の上記SmFeNを配向
    するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の樹脂
    成形物の押出成形方法。
  3. 【請求項3】 上記樹脂磁石組成物として、上記バイン
    ダーに上記SmFeNを重量百分率で80〜95%分散
    配合したものを用いたことを特徴とする請求項1又は請
    求項2に記載の樹脂成形物の押出成形方法。
  4. 【請求項4】 押出成形を行なう押出成形機のダイス内
    に上記樹脂磁石組成物を通過させるときに、当該樹脂磁
    石組成物に超音波振動を与えるようにしたことを特徴と
    する請求項3に記載の樹脂成形物の押出成形方法。
  5. 【請求項5】 樹脂成形物として、マグネットローラ、
    あるいは当該マグネットローラを構成するマグネット片
    を成形するようにしたことを特徴とする請求項1ないし
    請求項4のいずれかに記載の樹脂成形物の押出成形方
    法。
  6. 【請求項6】 上記マグネット片として、断面積の小さ
    いものを成形するようにしたことを特徴とする請求項5
    に記載の樹脂成形物の押出成形方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011161366A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Denso Corp シート材の製造方法およびシート材の製造装置
CN110459397A (zh) * 2019-08-19 2019-11-15 安徽省瀚海新材料股份有限公司 一种利用涂覆方式添加重稀土制备钕铁硼磁体的方法
CN114023551A (zh) * 2021-10-12 2022-02-08 横店集团东磁股份有限公司 一种各向异性橡胶复合稀土永磁取向成型工艺

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