JP2003045734A - 樹脂磁石成型用金型および樹脂磁石成型品の製造方法 - Google Patents
樹脂磁石成型用金型および樹脂磁石成型品の製造方法Info
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Abstract
地状の部分をもつ磁力パターンに代表される、複雑な磁
力パターンをもつマグネットロールを成型することので
きるマグネットロール用金型およびマグネットロールの
製造方法を提供する。 【解決手段】 金型の成型品着磁極を、少なくとも一対
の対向磁石対10で構成し、この磁石対の磁化分布をV
字状とする。
Description
内に射出された、樹脂バインダーに磁性粉体を混合分散
した樹脂材料を、樹脂磁石成型品に成型する金型、およ
び、この樹脂磁石成型品の製造方法に関するものであ
る。
電記録装置などにおいて、感光ドラム等の潜像保持体上
の静電潜像を可視化する現像方式として、回転するスリ
ーブ内に樹脂磁石により形成されたマグネットローラを
配設し、スリーブ表面に担持したトナーをマグネットロ
ーラの磁力特性により潜像保持体上に飛翔させる、ジャ
ンピング現象によって、潜像保持体表面にトナーを供給
し、静電潜像を可視化する現像方法が知られている。ま
た、最近では、これらの装置の感光ドラム等の潜像保持
体を帯電させる方法として、帯電用磁性粒子を用いる方
法が提案されており、この方法においては、帯電用磁性
粒子を担持するのに、マグネットローラが用いられる。
脂磁石成型品は、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フェライト等の磁性粉体を混合分
散した樹脂材料を、金型のキャビティの磁場内に射出す
ることによって、製品形状に成型すると共に、磁性粉体
を所望の磁力特性に適した配向状態とし、この成形と同
時又は成形後に所望の磁力特性に着磁させることによ
り、製造されるのが一般的である。
の現状ならびに問題点を、マグネットロールを例にとっ
て以下に説明する。図13は、この射出成型に用いる金
型を、マグネットロールの軸方向から見た断面図であ
る。図13に示すように、非磁性材料よりなる金型90
のキャビティ91の周囲に、四箇所の成型品着磁極P
1、P2、P3、P4をそれぞれ、角度α1、α2、α
3、α4の間隔を離して配置している。そして、これら
の成型品着磁極P1、P2、P3、P4を、金型内に設
けたスリット93に平板状の永久磁石94を配設するこ
とにより、形成している。この永久磁石94の磁化の向
きは、磁石94の平板面内に配向させていて、これらの
成型品着磁極P1、P2、P3、P4は、キャビティ9
1内に、図13に示す磁場を形成する。
れたマグネットロールの磁力パターンを、横軸にマグネ
ットロールの周方向の角度、縦軸に磁束密度をとって示
したものである。図14中に実線で示すように、通常、
成型品着磁極P1、P2、P3、P4の位置に対応する
ロール周方向角度にピークをもつ磁力パターンXが形成
される。
複写機やプリンタなどの電子写真装置の高性能化に伴っ
てマグネットロールにも非常に複雑な磁力特性が要求さ
れるようになってきている。その一つが、図14に破線
Aで示すように、狭い半値幅をもつ、高い磁力のピーク
部分を有する磁力パターンである。ここで、半値幅と
は、ピーク部分において、そのの最大磁力の半分の磁力
でピーク部分を切ったときのピーク部分の角度幅であ
る。磁化の向きが、平板面内に配向している平板状の永
久磁石94を配設した従来の金型にあっては、磁力を強
くしようとして磁石の幅を広げれば、半値幅も広がって
しまうため、このような磁力パターンを形成することが
できなかった。
例は、図14の破線Bで示す、台地状の部分を有する磁
力パターンである。このような台地状部分を形成するた
めには、従来の金型では、幅広の平板状の永久磁石94
をこの近傍に配設することになるが、この磁石94の磁
力が強いとピーク状になってしまったり、逆に磁力が弱
いと隣接する成型品着磁極に影響されて、台地状部分が
形成されなかったりするという問題があった。
れたものであり、このマグネットロールの場合に例示さ
れるように、狭い半値幅の、高い磁力のピーク部分や、
台地状の部分をもつ磁力パターンに代表される、複雑な
磁力パターンをもつ樹脂磁石成型品を成型することので
きる樹脂磁石成型用金型および樹脂磁石成型品の製造方
法を提供することを目的とするものである。
め、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならび
に作用を以下に示す。
キャビティの磁場内に射出された、樹脂バインダーに磁
性粉体を混合分散した樹脂材料を、樹脂磁石成型品に成
型する金型であって、キャビティの周囲に、永久磁石で
構成された複数の成型品着磁極を配設してなり、少なく
とも一つの成型品着磁極を、層状に重ね合わせた複数枚
の永久磁石を含んで構成し、少なくとも一対の隣接する
永久磁石を、同一磁極を対向させて配置するとともに、
それぞれの磁化の向きを、隣接境界面に対して、互いに
逆向きに傾斜させてなる対向磁石対とするものである。
て、説明する。図3は、この樹脂磁石成型用金型の成型
品着磁極を構成する一対の対向磁石対10を示す斜視図
である。この対向磁石対10は、二枚の平板状の永久磁
石11A、11Bを層状に重ねたものであり、これらの
永久磁石11A、11Bのそれぞれの磁化m1、m2の
向きを、隣接境界面12に対してθだけ傾斜させ、か
つ、これらの磁化m1、m2の向きを隣接境界面に対し
て反対に向けている。さらに、これら永久磁石11A、
11Bを、それぞれの同性の磁極、例えば、図3におい
てはN極が、対向するように配置している。
れぞれの平板状の永久磁石11A、11Bの間の隣接部
分を一部切り欠いて、図4(a)に示す、三角形状の永
久磁石16を付加して、成型品着磁極を構成してもよ
い。また、対向磁石対10をなす永久磁石11A、11
Bの磁化の傾斜角度は、隣接面に対して90度、すなわ
ち、磁化が互いに真正面から対向している場合も含む。
また、図3では、平板状の永久磁石11A、11Bを重
ねて、対向磁石対10を形成させているので、磁石の製
作コストの点で有利であるが、永久磁石を収容する金型
のスリットの形状に制約がある場合、図4(b)〜図4
(e)に示すように、これ以外の形状の永久磁石を組み
合わせて対向磁石対10を形成してもよい。図4(b)
〜図4(d)は、平板の一部を切り欠いた永久磁石、台
形断面を有する永久磁石および扇状断面を有する永久磁
石を、それぞれ、重ねて合わせて形成した対向磁石対1
0を示す断面図であり、図4(d)は、非対称の断面を
有する永久磁石を重ね合わせて対向磁石対10とした例
を示す断面図である。
をもつV字状の磁化分布をもっているので、図3の右方
には、拡散した磁場を形成するとともに、この磁場から
の磁力線を隣接境界面12に収斂させて、この集中した
磁力線を、左方の端面13の隣接境界面12部分から集
中して放射する集中磁極を形成することができる。
えば、図3の左方の端面13を成型品着磁極として構成
するならば、この成型品着磁極は、磁力線を集中して放
射できるので、本発明の樹脂磁石成型用金型は、半値幅
の狭いピーク部分を有する磁力パターンをもつ樹脂磁石
成型品を成型することができる。
成型品着磁極として構成した場合、従来の金型では得ら
れない、低磁力の半値幅の広い磁力パターンをもつ樹脂
磁石成型品を成型することができる。
単一磁石では得られない磁場を形成することができる
が、本発明の樹脂磁石成型用金型は、このような場合の
ほか、これらの対向磁石対10を複数対、種々の向きに
組み合わせて、成型品着磁極を構成することにより、高
い磁力で半値幅の広いパターン等、要求される磁力パタ
ーンを満足させるよう、樹脂磁石成型品を成型すること
ができる。
請求項1に記載するところにおいて、成型品着磁極を、
前記対向磁石対の数を一対として構成し、この一対の対
向磁石対を、この磁化の向きがキャビティに向かって収
斂する配置姿勢としてなるものである。
品着磁極を、断面図で示す。図5に示すように、対向磁
石対10を、これに形成される磁化分布が、キャビティ
2の側に頂点を有するV字をなすように、金型1のスリ
ット3に挿入して装着している。そして、この対向磁石
対10のV字状の磁化分布のために、この成型品着磁極
を、端面13の隣接境界面12部分から集中して磁力線
を放射する集中磁極とすることができる。
にとって、図6に、この成型品着磁極によって得られる
磁力パターンを、周方向角度を横軸に、磁束密度を縦軸
にとって示す。図6において、実線で示す磁力パターン
C1が、本発明にかかる樹脂磁石成型用金型によるもの
であり、この磁力パターンC1は、二点鎖線で示す従来
の単一磁石をもつ金型による磁力パターンC2に対し
て、より高い磁力で、半値幅のより狭いピーク部分を形
成することができる。
は、この成型品着磁極を構成する対向磁石対10の数に
関して、これを一対だけとするものであって、対向磁石
対10をなさない永久磁石あるいは他の形状の永久磁石
に関しては、これを含んで成型品着磁極を構成してもよ
く、この場合、含まれる磁石の数を限定するものではな
い。
を、図7および図8に断面図で示す。図7および図8
は、ともに、対向磁石対10をなす平板状の永久磁石1
1A、11Bの隣接面の反対側の左右両面に隣接する平
板状の永久磁石15A、15Bを含む成型品着磁極を示
し、永久磁石15A、15Bの磁化は、それぞれ、隣接
する永久磁石11A、11Bと同じ側に向いている。し
かし、図7に示す成型品着磁極と図8に示すものとで
は、対向磁石対10をなす永久磁石11A、11Bと、
その両側の対向磁石対10を構成しない永久磁石15
A、15Bとの磁化の向きの角度の大小関係が逆であ
る。また、これらの例では、対向磁石対10の両側にそ
れぞれ一枚ずつ平板状磁石を配置しているが、これを片
側だけに配置してもよいし、また、枚数に制限を加える
必要もない。
請求項1に記載するところにおいて、成型品着磁極を、
二対以上の対向磁石対で構成し、これらの対向磁石対
を、これらの磁化の向きがキャビティに向かって収斂す
る配置姿勢としてなるものである。
品着磁極を、断面図で示す。図9に示すように、対向磁
石対10を、三対、層状に隣接させて、金型1のスリッ
ト3に挿入して装着している。この成型品着磁極より放
射される磁力線は、各磁石対によってできる三列の集中
磁極から放射されるものとなる。
ーンを、マグネットロールを成型品とした場合を例にと
って、図10に示す。図10の横軸、縦軸は前述の、図
6と同様である。図10において、実線で示す磁力パタ
ーンC1が、本発明にかかる樹脂磁石成型用金型による
ものであり、磁力パターンC1は、二点鎖線で示す従来
の単一磁石をもつ金型による磁力パターンC2に対し
て、より高い磁力で、半値幅のより広い台地状部分を形
成することができる。
請求項1に記載するところにおいて、対向磁石対を、こ
れらの磁化の向きがキャビティに向かって発散する配置
姿勢としてなるものである。
型品着磁極を、断面図で示す。図11に示すように、一
対の対向磁石対10を、これに形成される磁化分布が、
キャビティ2の反対側に頂点を有するV字をなすよう
に、金型1のスリット3に挿入して装着している。そし
て、この対向磁石対10のV字状の磁化分布のために、
この成型品着磁極を、端面14から発散して磁力線を放
射する分布磁極とすることができる。
ーンを、マグネットロールを成型品とした場合を例にと
って、図12に示す。図12の横軸、縦軸は前述の、図
6、図10と同様である。図12において、実線で示す
磁力パターンC1が、本発明にかかる樹脂磁石成型用金
型によるものであり、磁力パターンC1は、二点鎖線で
示す従来の単一磁石をもつ金型による磁力パターンC2
に対して、より低い磁力で、半値幅のより広い平野状部
分を形成することができる。
請求項1〜4のいずれかに記載するところにおいて、樹
脂磁石成型品をマグネットロールとするものである。
トロールは、樹脂磁石成型品の中でも、複雑な磁力パタ
ーンが要求される製品であり、この樹脂磁石成型用金型
を用いて製造するのにもっとも好適な製品である。
方法は、請求項1〜5のいずれかに記載のマグネットロ
ール用金型を用いて、マグネットロールを製造するもの
である。
磁石成型品の製造方法は、マグネットロールに例示され
るように、樹脂磁石成型品に、より複雑な磁力パターン
を与えることができ、特に、従来の樹脂磁石成型品に対
比して、高い磁力で、狭幅のピーク部分や、種々の幅や
磁力の高さもつ台地部分、平野部分を持つ磁力パターン
を、これに付与することができる。
て、図1および図2に基づいて説明する。図1は、マグ
ネットロールを成型する樹脂磁石成型品用金型を、マグ
ネットロールの軸線方向からみた断面図である。図1に
示すように、非磁性材料よりなる金型1のキャビティ2
の周囲には、五箇所の成型品着磁極Q1、Q2、Q3、
Q4、Q5をそれぞれ、配置している。そして、これら
の成型品着磁極には、それぞれスリット3を設けてい
て、これらのスリット3に永久磁石を挿入配置してい
る。
と同様の単一の永久磁石を配置し、成型品着磁極Q2、
Q5には、一対の対向磁石対10を、この磁石対のV字
状磁化分布のV字の頂点をキャビティ2の側に向けて配
置し、成型品着磁極Q5を、三対の対向磁石対10を層
状に隣接させるとともに、これらの磁石対のV字状磁化
分布のV字の頂点をキャビティ2の側に向けて配置して
いる。
たマグネットロールの磁力パターンを、横軸にマグネッ
トロールの周方向の角度、縦軸に磁束密度をとって示し
たものである。図2に示すように、成型品着磁極Q1、
Q3に相当する角度位置には、従来の金型で成型される
マグネットロールの磁力パターンにみられるピーク部分
を形成するが、成型品着磁極Q2、Q5には、従来の金
型では得られない先鋭なピーク部分を形成することがで
きた。さらに、成型品着磁極Q4に対応する位置には、
これも、従来の金型で得ることにできない幅の広い、し
かも、磁力の高い台地状部分を形成することができた。
この金型1のスリット3に配設する方法について、その
例を以下に示す。まず、一方向に磁化させた大きな永久
磁石から、この磁化方向に対して、互いに逆方向に傾斜
する2枚の板状部分を切り出して、一対の永久磁石を準
備する。次いで、これらの磁石を、反発させながら、層
状に接近させ、これらを接着剤で貼りあわして、一体化
した対向磁石対10を形成する。そして、これをスリッ
ト3に挿入し固定すればよい。
永久磁石の材料は、特に限定するものではないが、高い
磁力のピーク部分をもつ磁力パターンの場合は、磁力の
高い希土類磁石、たとえば、Sm−Co合金やNd−F
e−B合金よりなる磁石を用いるのが好ましい。
本発明によれば、金型の成型品着磁極を、少なくとも一
対の永久磁石対で構成し、この磁石対の磁化分布をV字
状とすることにより、樹脂磁石成型品に、より複雑な磁
力パターンを与えることができ、特に、従来の樹脂磁石
成型品より、高い磁力で、狭幅のピーク部分や、種々の
幅や磁力の高さもつ台地部分、平野部分を持つ磁力パタ
ーンを、これに付与することができる。
形態を示す断面図である。
磁力パターン図である。
る。
磁力パターン図である。
る。
る。
る。
の磁力パターン図である。
る。
ルの磁力パターン図である。
ある。
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 キャビティの磁場内に射出された、樹脂
バインダーに磁性粉体を混合分散した樹脂材料を、樹脂
磁石成型品に成型する金型であって、キャビティの周囲
に、永久磁石で構成された複数の成型品着磁極を配設し
てなり、少なくとも一つの成型品着磁極を、層状に重ね
合わせた複数枚の永久磁石を含んで構成し、少なくとも
一対の隣接する永久磁石を、同一磁極を対向させて配置
するとともに、それぞれの磁化の向きを、隣接境界面に
対して、互いに逆向きに傾斜させてなる対向磁石対とす
る樹脂磁石成型用金型。 - 【請求項2】 成型品着磁極を、前記対向磁石対の数を
一対として構成し、この一対の対向磁石対を、この磁化
の向きがキャビティに向かって収斂する配置姿勢として
なる請求項1に記載の樹脂磁石成型用金型。 - 【請求項3】 成型品着磁極を、二対以上の対向磁石対
で構成し、これらの対向磁石対を、これらの磁化の向き
がキャビティに向かって収斂する配置姿勢としてなる請
求項1に記載の樹脂磁石成型用金型。 - 【請求項4】 対向磁石対を、磁化の向きがキャビティ
に向かって発散する配置姿勢としてなる請求項1に記載
の樹脂磁石成型用金型。 - 【請求項5】 樹脂磁石成型品をマグネットロールとす
る請求項1〜4に記載の樹脂磁石成型用金型。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂磁
石成型用金型を用いて、樹脂磁石成型品を製造する樹脂
磁石成型品の製造方法。
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