JP2003311748A - マグネット磁極ピースの射出成形金型 - Google Patents

マグネット磁極ピースの射出成形金型

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JP2003311748A
JP2003311748A JP2002119064A JP2002119064A JP2003311748A JP 2003311748 A JP2003311748 A JP 2003311748A JP 2002119064 A JP2002119064 A JP 2002119064A JP 2002119064 A JP2002119064 A JP 2002119064A JP 2003311748 A JP2003311748 A JP 2003311748A
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injection molding
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Yasukimi Suzuki
康公 鈴木
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Suzuka Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
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Suzuka Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、射出成形金型の金型寿命を長く
し、かつ、磁極ピースを射出成形する際に樹脂充填むら
が生じるのを防ぎ、マグネットの各磁極ピースで磁力む
らが起こるのを防止することを課題とする。 【解決手段】非磁性析出硬化型ステンレス鋼を材料と
し、少なくとも固定型部分41および可動型部分42の
ステンレス鋼には時効処理が施されており、少なくとも
該可動型部分42のキャビティ面51は窒化処理するこ
とによって磁性層とされ、該固定型部分41および可動
型部分42のキャビティ面51には硬質層41A,42
Aが被覆されており、各ランナー部分7には流量調節弁
9が備えられており、射出成形に先立ってキャビティ5
内周を加熱しておく射出成形金型4を提供する。

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複写
機やファクシミリ受信機の磁気ブラシ現像用のマグネッ
トロールの構成要素であるマグネットの磁極ピースを製
造するのに用いる射出成形金型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】マグネットの磁極ピースは、磁性粉と樹
脂バインダーとの混合物を磁場中で射出成形することに
よって製造されるが、磁性粉としては、例えばSrフェ
ライトやBaフェライト等のフェライト粉が一般に用い
られている。また、マグネットの磁極ピースは、マグネ
ットが使用される製品の磁気特性の設計値に応じて種々
の断面積を有するものが使用されている。従来、該磁極
ピースを製造するために用いられる射出成形金型は、オ
ーステナイト系ステンレス鋼やマルテンサイト系ステン
レス鋼を材料とし、該金型のキャビティは、該磁極ピー
スの形状に対応させて円筒や扇形等の細長形状とされた
ものが一般に提供されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の射
出成形金型では、磁性粉として用いられるフェライト粉
は硬度が高く、金型のキャビティ面の硬度がフェライト
粉の硬度よりも低いため、射出成形を何度も繰り返すう
ちに該キャビティ面が磨耗して金型の寿命が短くなると
いう問題があった。
【0004】また、断面積がそれぞれ異なる磁極ピース
の複数個を一個の金型で射出成形する場合には、磁極ピ
ースを射出成形する際に成形材料の流量がそれぞれ異な
り、各キャビティ内への樹脂の充填時間が揃わないの
で、各キャビティで樹脂充填むらが生じ、マグネットの
各磁極ピースで磁気特性にむらが起こるという問題があ
った。
【0005】更に、磁極ピースを射出成形する場合に
は、細長形状のキャビティの先端部に行く程、溶融状態
の成形材料が冷却されて流動性が低下し、キャビティ内
への樹脂充填むらが生じるため、マグネットの各磁極ピ
ースで磁気特性にむらが起こるという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、非磁性析出硬化型ステン
レス鋼を材料とし、固定型部分(41)と可動型部分(42)と
からなるマグネット(1) 磁極ピース(3) の射出成形金型
(4) であって、少なくとも該固定型部分(41)および該可
動型部分(42)のステンレス鋼には時効処理が施されてお
り、少なくとも該可動型部分(42)のキャビティ面(51)は
窒化処理することによって磁性層とされ、該固定型部分
(41)および可動型部分(42)のキャビティ面(51)には硬質
層(41A,42A) が被覆されているマグネット(1) 磁極ピー
ス(3) の射出成形金型(4) を提供するものである。該硬
質層(41A,42A) は、AlC層、TiAlN層、TiAl
CN層、TiN層、CrN層、TiCN層またはダイヤ
モンドライクコーティング層の単層あるいは同種類また
は異種類の多数層であることが望ましく、または、該硬
質層(41A,42A) はNiメッキ層またはCrメッキ層であ
ることが望ましい。
【0007】また、マグネット(1) を構成する複数個の
磁極ピース(3) を成形するための複数個のキャビティ
(5) を内部に形成した金型(4) であって、各ランナー部
分(7)には流量調節弁(9) が備えられているマグネット
(1) 磁極ピース(3) の射出成形金型(4) であることが望
ましい。
【0008】更に、マグネット(1) を構成する磁極ピー
ス(3) の複数個を成形するためのキャビティ(5) の複数
個を内部に形成した金型(4) において、射出成形に先立
ってキャビティ(5) 内周を加熱しておくマグネット(1)
磁極ピース(3) の射出成形金型(4) であることが望まし
い。この場合、該加熱はキャビティ(5) 内にハロゲンラ
ンプを挿通することによっておよび/または高周波誘導
加熱によって行うことが望ましく、更に、該キャビティ
(5) 内周には窒化処理および/またはNiメッキが施さ
れていることが望ましい。
【0009】
【作用】本発明の射出成形金型(4) では、少なくとも該
可動型部分(42)のキャビティ面(51)を窒化処理すること
によって磁性層とし、更に該固定型部分(41)および可動
型部分(42)のキャビティ面(51)に硬質層(41A,42A) を被
覆することにより、該キャビティ面(51)の硬度を磁性粉
の硬度よりも高くすることが出来るため、射出成形金型
(4) 、特に可動型部分(42)のキャビティ面(51)の磨耗を
大幅に軽減することが出来る。
【0010】また、射出成形金型(4) の各ランナー部分
(7) に設けられた流量調節弁(9) の開度をそれぞれ調節
することにより、射出成形の際の成形材料の流量を調節
して、各キャビティ(5) 内への樹脂の充填時間を揃える
ことが出来る。
【0011】更に、射出成形に先立ってキャビティ(5)
内周を加熱して、金型(4) のキャビティ(5) 内周の表面
温度を成形材料のガラス転移点付近の温度まで昇温させ
ることにより、細長形状のキャビティ(5) の場合であっ
ても、溶融状態の成形材料の流動性を高く維持し、充填
性を向上させることが出来る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明を図1〜図4に示す一実施
例によって説明する。本実施例では、図1に示すような
円柱状のシャフト(2) の周りに短手方向断面形状が略扇
形の磁極ピース(3) を放射状に貼り合わせたマグネット
(1) の磁極ピース(3) を製造する射出成形金型(4) の場
合を例示する。
【0013】該磁極ピース(3) は、該射出成形金型(4)
を用いて磁性粉と樹脂バインダーとの混合物を磁場中で
射出成形することによって製造されるが、磁性粉として
は、例えばSrフェライトやBaフェライト等のフェラ
イト粉や、Nd、Sm等の希土類金属粉とFe、Co、
Ni等の鉄族金属粉との混合物が使用され、樹脂バイン
ダーとしては、例えばポリアミド、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エポキシ樹脂、エチレンエチルアクリレー
ト(EEA)や、アクリロニトリルブタジエンスチレン
(ABS)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、変性
ポリフェニレンエーテル(変性PPE)等のスチレン樹
脂等が使用される。
【0014】図2に示すように、該射出成形金型(4)
は、固定型部分(41)および可動型部分(42)と、該固定型
部分(41)が取付けられる固定盤(43)と、該可動型部分(4
2)が取付けられる可動盤(44)とからなり、該固定型部分
(41)と可動型部分(42)との間には該磁極ピース(3) の形
状に対応する2個のキャビティ(5) がそれぞれ設けられ
た分割型であって、該キャビティ(5) の円弧側端上側に
は、該磁極ピース(3) の磁性粉の磁化容易軸を所定の向
きに配向させるための配向ヨーク(6) がそれぞれ配置さ
れており、更に該金型(4) の周囲には磁場発生用コイル
(図示せず)が配置されている。
【0015】また、該射出成形金型(4) の固定型部分(4
1)および可動型部分(42)は、非磁性析出硬化型ステンレ
ス鋼を材料としており、該固定型部分(41)および可動型
部分(42)のステンレス鋼は1050℃で2時間以上、窒
素ガス雰囲気中で溶体化処理が施された後、粗形状加工
が施され、700℃で2時間以上の時効処理が施され、
仕上げ加工が施された後に、再び700℃で2時間以上
の時効処理が施され、該固定型部分(41)および可動型部
分(42)のキャビティ面(51)はガス窒化処理(望ましくは
カナック処理(商品名))することによって磁性層とさ
れ、更に該固定型部分(41)および可動型部分(42)のキャ
ビティ面(51)には硬質層であるNiメッキ層(41A,42A)
が被覆されている。
【0016】更に、図3に示すように、該射出成形金型
(4) の各キャビティ(5) はランナー部分(7) を介して樹
脂注入口(8) に接続しており、該ランナー部分(7) には
開度調節可能な流量調節弁(9) がそれぞれ備えられてお
り、また各キャビティ(5) の樹脂注入口(8) とは反対側
の端部には樹脂溜り(10)が接続している。
【0017】該磁極ピース(3) を製造する場合には、ま
ず、該射出成形金型(4) のランナー部分(7) の流量調節
弁(9) を所望な開度に調節し、図4に示すように、射出
成形金型(4) を型開きし、型開きされた固定型部分(41)
と可動型部分(42)との間に高周波誘導加熱装置(11)を挿
通し、該高周波誘導加熱装置(11)を所定の位置に配置す
る。そして、該高周波誘導加熱装置(11)を用いてキャビ
ティ(5) 内周を加熱して、金型(4) のキャビティ(5) 内
周の表面温度を300℃まで昇温させる。次に、該高周
波誘導加熱装置(11)を固定型部分(41)と可動型部分(42)
との間から取出し、可動型部分(42)を固定型部分(41)側
に向けて摺動させて射出成形金型(4) の型締めを行った
後に、溶融状態の成形材料を樹脂注入口(8) からキャビ
ティ(5) 内部へ射出する。そして、射出成形金型(4) を
冷却して成形材料を硬化させた後、可動型部分(42)を固
定型部分(41)とは反対側に向けて摺動させて型開きを行
い、押出しピン(図示せず)を突出させて成形された磁
極ピース(3) を金型(4) から取り出す。
【0018】上記のように、射出成形金型(4) の固定型
部分(41)および可動型部分(42)のキャビティ(5) 面をガ
ス窒化処理することによって磁性層とし、更に該固定型
部分(41)および可動型部分(42)のキャビティ面(51)に硬
質層であるNiメッキ層(41A,42A) を被覆することによ
り、該キャビティ面(51)の硬度を磁性粉として用いられ
るフェライトの硬度に近づけるか、あるいは高くするこ
とが出来るため、射出成形金型(4) 、特に可動型部分(4
2)のキャビティ面(51)の磨耗を大幅に軽減することが出
来、金型寿命を長くすることが可能である。この場合、
射出成形金型(4) の固定型部分(41)および可動型部分(4
2)のキャビティ面(51)をガス窒化処理することによって
磁性層としているため、磁場中で射出成形する際に磁性
粉中の磁化容易軸を所定方向に容易に配向することが出
来、高磁力を有する磁極ピース(3) を容易に製造するこ
とが出来る。
【0019】また、射出成形金型(4) の各ランナー部分
(7) に設けられた流量調節弁(9) の開度をそれぞれ調節
することにより、射出成形の際の成形材料の流量を調節
して、各キャビティ(5) 内への樹脂の充填時間を揃える
ことが出来るため、磁極ピース(3) を射出成形する際に
樹脂充填むらが生じるのを防ぎ、マグネット(1) の各磁
極ピース(3) で磁気特性にむらが起こるのを防止するこ
とが可能となる。
【0020】更に、射出成形に先立ってキャビティ(5)
内周を高周波誘導加熱装置(11)を用いて加熱して、金型
(4) のキャビティ(5) 内周の表面温度を成形材料のガラ
ス転移点付近の温度まで昇温させることにより、細長形
状のキャビティ(5) の場合であっても、溶融状態の成形
材料の流動性を高く維持し、充填性を向上させることが
出来るため、細長形状の磁極ピース(3) を射出成形する
際に樹脂充填むらが生じるのを防ぎ、マグネット(1) の
各磁極ピース(3) で磁気特性にむらが起こるのを防止す
ることが可能となる。この場合、該キャビティ(5) 内周
には窒化処理が施されるともにNiメッキ層(41A,42A)
が被覆されているため、高周波誘導加熱におけるエネル
ギー効率が非常に高く、効率よく短時間で金型(4) のキ
ャビティ(5) 内周表面を昇温させることが出来る。
【0021】以上、本発明の実施の形態を実施例により
説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるもので
はなく、請求項に記載された範囲内において目標値に応
じて変更・変形することが可能である。例えば、本実施
例以外、射出成形金型(4) の内部に形成されるキャビテ
ィ(5)は3個以上であってもよく、また、固定型部分(4
1)と可動型部分(42)との間にハロゲンランプ(図示せ
ず)を挿通し、該ハロゲンランプを用いてキャビティ
(5)内周を加熱してもよい。更に、固定型部分(41)およ
び可動型部分(42)のキャビティ面(51)の硬質層(41A,42
A) は、AlC層、TiAlN層、TiAlCN層、T
iN層、CrN層、TiCN層またはダイヤモンドライ
クコーティング層の単層あるいは同種類または異種類の
多数層であってもよく、あるいはCrメッキ層であって
もよい。
【0022】
【発明の効果】本発明では、射出成形金型のキャビティ
面の硬度を高くすることが出来るため、射出成形金型、
特に可動型部分のキャビティ面の磨耗を大幅に軽減する
ことが出来、金型寿命を長くすることが可能である。ま
た、射出成形の際の成形材料の流量を調節して、各キャ
ビティ内への樹脂の充填時間を揃えることが出来るた
め、磁極ピースを射出成形する際に樹脂充填むらが生じ
るのを防ぎ、マグネットの各磁極ピースで磁気特性にむ
らが起こるのを防止することが出来る。更に、溶融状態
の成形材料の流動性を高く維持し、充填性を向上させる
ことが出来るため、細長形状の磁極ピースを射出成形す
る際に樹脂充填むらが生じるのを防ぎ、マグネットの各
磁極ピースで磁気特性にむらが起こるのを防止すること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
図1〜図4は本発明の一実施例を示すものである。
【図1】マグネットの説明断面図である。
【図2】射出成形金型(型締め状態)の説明断面図であ
る。
【図3】射出成形金型の説明平面図である。
【図4】射出成形金型(型開き状態)の説明断面図であ
る。
【符号の説明】
1 マグネット 3 磁極ピース 4 射出成形金型 41 固定型部分 42 可動型部分 41A,42A 硬質層 5 キャビティ 51 キャビティ面 7 ランナー部分 9 流量調節弁 11 高周波誘導加熱装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F202 AA03 AA29 AB13 AH33 AJ02 CA11 CB01 CD22 CK03 CK07 CK11 CK89 CN01 4K044 AA03 BA02 BA06 BA18 BB01 BB02 BC01 CA01 CA04 CA15 CA18

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性析出硬化型ステンレス鋼を材料と
    し、固定型部分と可動型部分とからなるマグネット磁極
    ピースの射出成形金型であって、少なくとも該固定型部
    分および該可動型部分のステンレス鋼には時効処理が施
    されており、少なくとも該可動型部分のキャビティ面は
    窒化処理することによって磁性層とされ、該固定型部分
    および可動型部分のキャビティ面には硬質層が被覆され
    ていることを特徴とするマグネット磁極ピースの射出成
    形金型。
  2. 【請求項2】該硬質層は、AlC層、TiAlN層、T
    iAlCN層、TiN層、CrN層、TiCN層または
    ダイヤモンドライクコーティング層の単層あるいは同種
    類または異種類の多数層である請求項1に記載のマグネ
    ット磁極ピースの射出成形金型。
  3. 【請求項3】該硬質層はNiメッキ層またはCrメッキ
    層である請求項1に記載のマグネット磁極ピースの射出
    成形金型。
  4. 【請求項4】マグネットを構成する複数個の磁極ピース
    を成形するための複数個のキャビティを内部に形成した
    金型であって、各ランナー部分には流量調節弁が備えら
    れていることを特徴とするマグネット磁極ピースの射出
    成形金型。
  5. 【請求項5】マグネットを構成する磁極ピースの複数個
    を成形するためのキャビティの複数個を内部に形成した
    金型において、射出成形に先立ってキャビティ内周を加
    熱しておくことを特徴とするマグネット磁極ピースの射
    出成形金型。
  6. 【請求項6】該加熱はキャビティ内にハロゲンランプを
    挿通することによっておよび/または高周波誘導加熱に
    よって行う請求項5に記載のマグネット磁極ピースの射
    出成形金型。
  7. 【請求項7】該キャビティ内周には窒化処理および/ま
    たはNiメッキが施されている請求項6に記載のマグネ
    ット磁極ピースの射出成形金型。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1736290A2 (en) * 2005-06-20 2006-12-27 Daikyo Seiko, LTD. Mold and process for the production of rubber product
JP2008200939A (ja) * 2007-02-19 2008-09-04 Nitto Denko Corp シームレスベルトの製造方法

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