JP2007250897A - Bond magnet, magnet roll, and development roll - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボンド磁石、マグネットロール及び現像ロールに関する。 The present invention relates to a bonded magnet, a magnet roll, and a developing roll.
近年、資源の涸渇や環境保護の観点から、様々な分野において再利用(リサイクル、リユース)に対する取り組みが活発におこなわれている。
しかしながら、焼結磁石に関しては、多くの電化製品のモータ等に搭載されているが、その電化製品が回収されても、その多くが再利用されることなく処分されている。また、焼結磁石の製造段階において、例えばクラックや欠損、寸法ズレなどの理由で規格外となった材料(廃材)の多くが、再利用されることなく処分されている。そこで、発明者らは、このような焼結磁石の廃材の再利用に関する研究を重ね、その結果、焼結磁石の再利用に好適な技術を新たに見出した。 However, sintered magnets are mounted on motors and the like of many electrical appliances, but even if the electrical appliances are collected, most of them are disposed of without being reused. In addition, in the production stage of sintered magnets, many materials (waste materials) that have become out of specification due to, for example, cracks, defects, dimensional deviations, etc., are disposed of without being reused. Therefore, the inventors have repeated research on the reuse of the waste material of such a sintered magnet, and as a result, have newly found a technique suitable for the reuse of the sintered magnet.
つまり、本発明は、焼結磁石の再利用が図られたボンド磁石、マグネットロール及び現像ロールを提供することを目的とする。 That is, an object of the present invention is to provide a bonded magnet, a magnet roll, and a developing roll in which a sintered magnet is reused.
本発明に係るボンド磁石は、焼結磁石を粉末化した焼結磁石粉末を含む磁性粉と、磁性粉を結合する結合材とを含む。このボンド磁石においては、その磁性粉に焼結磁石粉末が含まれている。そのため、焼結磁石の廃材等を粉末化した焼結磁石粉末をこのボンド磁石に用いることで、焼結磁石の再利用が実現される。 The bonded magnet which concerns on this invention contains the magnetic powder containing the sintered magnet powder which pulverized the sintered magnet, and the binder which couple | bonds magnetic powder. In this bonded magnet, the magnetic powder contains sintered magnet powder. Therefore, the sintered magnet can be reused by using the sintered magnet powder obtained by pulverizing the waste material of the sintered magnet for the bond magnet.
また、焼結磁石粉末がリユース材であることが好ましい。この場合、十分な量の焼結磁石粉末を容易に入手することができる。 The sintered magnet powder is preferably a reuse material. In this case, a sufficient amount of sintered magnet powder can be easily obtained.
本発明に係るマグネットロールは、焼結磁石を粉末化した焼結磁石粉末を含む磁性粉と、磁性粉を結合する結合材とを含むボンド磁石により構成されたマグネットブロックと、外周面にマグネットブロックが取り付けられるシャフトとを有する。 A magnet roll according to the present invention includes a magnet block constituted by a bonded magnet including a sintered magnetic powder obtained by pulverizing a sintered magnet, and a binder for binding the magnetic powder, and a magnet block on an outer peripheral surface. And a shaft to which is attached.
このマグネットロールにおいては、マグネットブロックがボンド磁石によって構成されており、このボンド磁石においては、その磁性粉に焼結磁石粉末が含まれている。そのため、焼結磁石の廃材等を粉末化した焼結磁石粉末をこのボンド磁石に用いることで、焼結磁石の再利用が実現される。 In this magnet roll, the magnet block is composed of a bonded magnet, and in this bonded magnet, the magnetic powder contains sintered magnet powder. Therefore, the sintered magnet can be reused by using the sintered magnet powder obtained by pulverizing the waste material of the sintered magnet for the bond magnet.
また、焼結磁石粉末がリユース材であることが好ましい。この場合、十分な量の焼結磁石粉末を容易に入手することができる。 The sintered magnet powder is preferably a reuse material. In this case, a sufficient amount of sintered magnet powder can be easily obtained.
また、シャフトにマグネットブロックが少なくとも1つ取り付けられ、且つ、マグネットブロックが略扇状断面を有していてもよい。この場合、マグネットブロックが円筒状である場合に比べて、磁力パターンの設計の自由度が高くなる。 Further, at least one magnet block may be attached to the shaft, and the magnet block may have a substantially fan-shaped cross section. In this case, the degree of freedom in designing the magnetic force pattern is higher than when the magnet block is cylindrical.
また、シャフトにマグネットブロックが複数取り付けられ、複数のマグネットブロックのうち、少なくとも2つのマグネットブロックにおいては、磁性粉に含まれる焼結磁石粉末の含有率が異なっていてもよい。この場合、焼結磁石粉末の含有率を異ならせることで、各マグネットブロックの磁気特性が調整される。例えば、高い磁気特性が要求されるマグネットブロックでは焼結磁石粉末の含有率を低くし、高い磁気特性が要求されないマグネットブロックでは焼結磁石粉末の含有率を高くすることができ、各マグネットブロックで要求される磁気特性を保ちつつ多量の焼結磁石の再利用が図られる。すなわち、上記構造のマグネットロールを採用することにより、リユース材等の焼結磁石のさらなる有効活用が実現される。 A plurality of magnet blocks may be attached to the shaft, and at least two of the plurality of magnet blocks may have different contents of the sintered magnet powder contained in the magnetic powder. In this case, the magnetic characteristics of each magnet block are adjusted by varying the content of the sintered magnet powder. For example, the content of sintered magnet powder can be reduced in magnet blocks that require high magnetic properties, and the content of sintered magnet powder can be increased in magnet blocks that do not require high magnetic properties. A large amount of sintered magnets can be reused while maintaining the required magnetic properties. That is, by using the magnet roll having the above structure, further effective utilization of sintered magnets such as reuse materials is realized.
本発明に係る現像ロールは、焼結磁石を粉末化した焼結磁石粉末を含む磁性粉と、磁性粉を結合する結合材とを含むボンド磁石により構成されたマグネットブロックと、外周面にマグネットブロックが取り付けられるシャフトとを有するマグネットロールと、マグネットロールを収容するスリーブと、スリーブの端部開口に取り付けられるフランジとを備える。 The developing roll according to the present invention includes a magnet block composed of a bonded magnet including a sintered magnetic powder obtained by pulverizing a sintered magnet, and a binder for binding the magnetic powder, and a magnet block on the outer peripheral surface. A magnet roll having a shaft to which the magnet roll is attached, a sleeve for housing the magnet roll, and a flange attached to the end opening of the sleeve.
この現像ロールにおいては、マグネットロールのマグネットブロックがボンド磁石によって構成されており、このボンド磁石においては、その磁性粉に焼結磁石粉末が含まれている。そのため、焼結磁石の廃材等を粉末化した焼結磁石粉末をこのボンド磁石に用いることで、焼結磁石の再利用が実現される。 In this developing roll, the magnet block of the magnet roll is constituted by a bonded magnet, and in this bonded magnet, the magnetic powder contains sintered magnet powder. Therefore, the sintered magnet can be reused by using the sintered magnet powder obtained by pulverizing the waste material of the sintered magnet for the bond magnet.
また、焼結磁石粉末がリユース材であることが好ましい。この場合、十分な量の焼結磁石粉末を容易に入手することができる。 The sintered magnet powder is preferably a reuse material. In this case, a sufficient amount of sintered magnet powder can be easily obtained.
また、シャフトにマグネットブロックが少なくとも1つ取り付けられ、且つ、マグネットブロックが略扇状断面を有していてもよい。この場合、マグネットブロックが円筒状である場合に比べて、磁力パターンの設計の自由度が高くなる。 Further, at least one magnet block may be attached to the shaft, and the magnet block may have a substantially fan-shaped cross section. In this case, the degree of freedom in designing the magnetic force pattern is higher than when the magnet block is cylindrical.
また、シャフトにマグネットブロックが複数取り付けられ、複数のマグネットブロックのうち、少なくとも2つのマグネットブロックにおいては、磁性粉に含まれる焼結磁石粉末の含有率が異なっていてもよい。この場合、焼結磁石粉末の含有率を異ならせることで、各マグネットブロックの磁気特性が調整される。例えば、高い磁気特性が要求されるマグネットブロックでは焼結磁石粉末の含有率を低くし、高い磁気特性が要求されないマグネットブロックでは焼結磁石粉末の含有率を高くすることができ、各マグネットブロックで要求される磁気特性を保ちつつ多量の焼結磁石の再利用が図られる。すなわち、上記構造のマグネットロールを採用することにより、リユース材等の焼結磁石のさらなる有効活用が実現される。 A plurality of magnet blocks may be attached to the shaft, and at least two of the plurality of magnet blocks may have different contents of the sintered magnet powder contained in the magnetic powder. In this case, the magnetic characteristics of each magnet block are adjusted by varying the content of the sintered magnet powder. For example, the content of sintered magnet powder can be reduced in magnet blocks that require high magnetic properties, and the content of sintered magnet powder can be increased in magnet blocks that do not require high magnetic properties. A large amount of sintered magnets can be reused while maintaining the required magnetic properties. That is, by using the magnet roll having the above structure, further effective utilization of sintered magnets such as reuse materials is realized.
本発明によれば、焼結磁石の再利用が図られたボンド磁石、マグネットロール及び現像ロールが提供される。 According to the present invention, a bonded magnet, a magnet roll, and a developing roll in which a sintered magnet is reused are provided.
以下、添付図面を参照して本発明に係るマグネットブロックの製造方法及びその金型の実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。また、本発明は下記実施形態のみに限定されるものではなく、あくまでも一実施形態である。 Embodiments of a magnet block manufacturing method and its mold according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same or equivalent element, and the description is abbreviate | omitted when description overlaps. In addition, the present invention is not limited to the following embodiment, and is merely an embodiment.
図1は、本発明の実施形態に係る現像ロール10の概略斜視図であり、図2及び図3はそれぞれ、図1に示した現像ロール10のII−II線断面図及びIII−III線断面図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a developing
図1〜図3に示すように、現像ロール10は、長尺円筒状の金属製スリーブ12と、このスリーブ12の内部に配置されたマグネットロール14と、スリーブ12の端部開口12a,12bそれぞれに嵌着固定された一対のフランジ16A,16Bとで構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the developing
さらに、マグネットロール14は、金属などの高強度材料により構成された丸棒状のシャフト18と、このシャフト18の外周面18aに固定された5つの長尺のマグネットブロック20(20A〜20E)とによって構成されている。
Furthermore, the
各マグネットブロック20は、図3に示す断面図のとおり、その長手方向に直交する断面の形状が、略扇形状となっている。より具体的には、各マグネットブロック20の断面形状は、シャフト18の外周面18aの曲率と略同じ曲率を有する第1の弧A1と、第1の弧A1と同一の曲率中心及び開き角を有し第1の弧A1よりも曲率半径が大きい第2の弧A2と、第1の弧A1及び第2の弧A2の対応する端点同士を真っ直ぐに結ぶ2本の線分L1,L2とによって形成された形状となっている。そして、第1の弧A1がマグネットブロック20の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック20の内周曲面20aとなっており、同じく第2の弧A2がマグネットブロック20の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック20の外周曲面20bとなっており、また、2本の線分L1,L2がマグネットブロック20の長手方向に延びた一対の平面がマグネットブロック20の両側平面20c,20dとなっている。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, each
各マグネットブロック20A〜20Eの外周曲面20bにおける極性は、図3において符号Nと符号Sとで示しているとおりである。すなわち、マグネットブロック20A〜20Eは、その外周曲面20bに、マグネットブロック20AをN極として、スリーブ12の正回転方向にS極とN極とが交互に現れるように配置されている。そして、N極のマグネットブロック20Aは汲み上げ極として機能し、S極のマグネットブロック20Bは層規制極として機能し、N極のマグネットブロック20Cは現像極として機能し、S極のマグネットブロック20Dは回収極として機能し、N極のマグネットブロック20Eは剥離極として機能する。
The polarities on the outer peripheral
そして、各マグネットブロック20は、その内周曲面20aにおいてシャフト18の外周面18aに図示しない接着剤によって固定されている。マグネットロール14においては、以上のようなマグネットブロック20を複数備えているため、円筒状のマグネットブロックを用いる場合に比べて、磁力パターンの設計の自由度が高くなっている。なお、各マグネットブロック20断面の第1の弧A1の開き角はいずれも60度となっており、5つのマグネットブロック20A〜20Eは互いに隣接するように固定されている。すなわち、シャフト18は、マグネットブロック20によってその全周を完全には囲まれておらず、シャフト18の周りにはマグネットブロック20の存在しないブロック欠落部22が形成されている。
And each
そして、マグネットブロック20の外周曲面20bによって形成されたマグネットロール14の外周面14aと、スリーブ12の内周面12cとの間には、所定間隔dの空隙が形成されている。
A gap having a predetermined distance d is formed between the outer
なお、各マグネットブロック20の形状や磁力は、要求される磁束密度や着磁パターンに合わせて適宜変更することができる。例えば、マグネットブロック20の形状に関しては、マグネットブロック20の断面の第1の弧A1の開き角は60度に限らず、必要に応じてマグネットブロック毎に増減させることができる。
In addition, the shape and magnetic force of each
以上で説明したマグネットロール14は、スリーブ12内に配置され、スリーブ12の両端に位置する1対のフランジ16A,16Bによって回転自在に支持されている。ここで、フランジ16A及びフランジ16Bは、その中心軸線に沿ってそれぞれ孔24A,24Bが形成されており、この孔24A,24Bのそれぞれの内側には、シャフト18を回転支持するベアリング26A,26B(例えば、焼結含油軸受)が取り付けられている。
The
次に、上述したマグネットブロック20(20A〜20E)の構成材料について説明する。 Next, the constituent material of the magnet block 20 (20A to 20E) described above will be described.
マグネットブロック20のうち、現像極として機能するマグネットブロック20Cは、ラバーマグネット又はプラスチックマグネットであり、主に、フェライト系やNd−Fe−B系等の磁性粉とゴム系結合材又はプラスチック系結合材とで構成されている。そして、マグネットブロック20のうち、マグネットブロック20C以外のマグネットブロック20A,20B,20D,20Eは、ラバーマグネットであり、主に、磁性粉とゴム系結合材とで構成されている。すなわち、マグネットロールに含まれるマグネットブロック20は、いずれもプラスチックマグネット若しくはラバーマグネットのボンド磁石で構成されている。
Among the magnet blocks 20, the
ここで、ラバーマグネットであるマグネットブロック20A,20B,20D,20Eの磁性粉について、より詳しく説明する。 Here, the magnetic powder of the magnet blocks 20A, 20B, 20D, and 20E that are rubber magnets will be described in more detail.
この磁性粉は、一般的に用いられる新材(すなわち、リユース材やリサイクル材でない材料)と、リユース材である焼結磁石粉末とで構成されている。利用する焼結磁石粉末は、例えば、フェライト焼結磁石の製造段階で産出された廃材や、使用済みにより回収された廃材などの焼結磁石を、ローラ等を用いて所定の粒径(例えば、数十ミクロン)にまで粉砕して粉末化したものである。この焼結磁石粉末は、上記新材や結合材と混練されて、マグネットブロックの作製に用いられる。 This magnetic powder is composed of a new material that is generally used (that is, a material that is not a reuse material or a recycling material) and a sintered magnet powder that is a reuse material. The sintered magnet powder to be used is, for example, a sintered magnet such as a waste material produced in the manufacturing stage of a ferrite sintered magnet or a waste material recovered by use, a predetermined particle size (for example, It is pulverized to a few tens of microns). This sintered magnet powder is kneaded with the above-mentioned new material or binder, and used for production of a magnet block.
ここで、「リユース材」とは、他製品の再利用または他製品の製造工程にて発生した不良品や端材の再利用を意味しており、自製品の再利用または自製品の製造工程において発生した不良品や端材の再利用を意味する「リサイクル材」とは明確に区別される。 Here, “reuse material” means the reuse of other products or the reuse of defective products or scraps generated in the production process of other products. It is clearly distinguished from “recycled materials” which means the reuse of defective products and scraps generated in
なお、リサイクル材は、自製品により発生する端材や回収品のため、その量が限られている。一方、リユース材は、他製品の再利用品を多く用いることができるため、豊富に存在する。従って、焼結磁石粉末としてリユース材を用いることで、十分な量の焼結磁石粉末を容易に入手することができる。特に、フェライト焼結磁石は使用量が多く、従って、大きな回収量が見込まれる。加えて、極めて安定な構造のため、磁石組成や組織の変質は問題にならない。フェライト焼結磁石には、通常、可能な限り高い磁気特性が要求されるので、リサイクル材を再度フェライト焼結磁石として利用するのが困難である。なぜなら、必要な磁気特性が得られないか、得られたとしてもコストが非常にかかってしまうためである。これらの状況を勘案し、フェライト焼結磁石を本発明の焼結磁石粉末として活用することは、極めて有用な活用と言うことができる。 Note that the amount of recycled materials is limited because they are scraps and collected items generated by the product itself. On the other hand, reuse materials are abundant because many reused products of other products can be used. Therefore, a sufficient amount of sintered magnet powder can be easily obtained by using a reuse material as the sintered magnet powder. In particular, sintered ferrite magnets are used in large amounts, and therefore a large recovery amount is expected. In addition, because of the extremely stable structure, the magnet composition and the alteration of the structure are not a problem. Ferrite sintered magnets are usually required to have as high magnetic properties as possible, making it difficult to use recycled materials as ferrite sintered magnets again. This is because necessary magnetic characteristics cannot be obtained or even if it is obtained, the cost is very high. Taking these situations into consideration, it can be said that using a ferrite sintered magnet as the sintered magnet powder of the present invention is extremely useful.
以上で説明したとおり、マグネットロール14においては、マグネットブロック20がラバーマグネット(すなわち、ボンド磁石)によって構成されており、このラバーマグネットにおいては、その磁性粉にリユース材である焼結磁石粉末が含まれている。この焼結磁石粉末は、焼結磁石の廃材等をを粉砕して粉末化することで得られるため、このマグネットロール14においては焼結磁石の再利用を実現することができる。
As described above, in the
なお、上述した現像極に対応するマグネットブロック20Cに代えて、図4に示す構造のマグネットブロック20Fを採用することもできる。このマグネットブロック20Fは、第1のブロック片21及び第2のブロック片23の2つの部材で構成されている。第1のブロック片21は、マグネットブロック20Cと同じ略扇状断面を有し、且つ、外周曲面20bの中央に溝21aが形成されている。この溝21aは、矩形断面を有しており、マグネットブロック20Fの延在方向に沿って、マグネットブロック20Fの全長に亘って形成されている。第2のブロック片23は、第1のブロック片21に形成されている上記溝21aと略同一形状及び略同一寸法を有しており、その全体が溝21aに埋め込まれている。
In place of the
そして、第2のブロック片23は磁気特性の高い新材によって構成されている。それにより、マグネットブロック20F全体としての磁気特性は、要求特性を満たすレベルとなっている。一方、第1のブロック片21は、焼結磁石粉末を含む磁性粉で構成されている。つまり、本来ならば高い磁気特性を備えるために焼結磁石の利用が困難な現像極マグネットブロックであっても、上述した第1及び第2のブロック片21,23の組み合わせ構造とすることで、現像極マグネットブロック20Fにおいても焼結磁石の再利用が可能となっており、さらにマグネットブロック20F全体としてのコスト削減が実現されている。つまり、マグネットブロック20Cの代わりにマグネットブロック20Fを採用することで、現像極に求められる磁気特性を維持しつつ、焼結磁石のさらなる再利用及びコスト削減が実現される。
And the
なお、磁性粉に含まれるリユース材の焼結磁石粉末の含有率は、各マグネットブロック20同士で一致させてもよく、適宜マグネットブロック20毎に例えば10〜100%の範囲で異ならせてもよい。一般にリユース材の焼結磁石粉末に比べて新材のほうが磁気特性に優れるため、その焼結磁石粉末の含有率を低くすることで、マグネットブロック20の磁力等の磁気特性が高まる。逆に、新材に比べてリユース材の焼結磁石粉末のほうが低コストであるため、その焼結磁石粉末の含有率を高くすることで、マグネットブロック20の製造コストを低減することができる。つまり、マグネットブロック20のそれぞれの機能に応じて、磁性粉中の焼結磁石粉末含有率を加減することで、マグネットロール14全体としての磁気特性と製造コストとのバランス調整を高いレベルで実現することができる。
In addition, the content rate of the sintered magnet powder of the reuse material contained in magnetic powder may be made to correspond in each
ここで、マグネットロール14の各マグネットブロック20に要求される磁気特性について、図5〜図8を参照しつつ説明する。
Here, the magnetic characteristics required for each
図5(a)は、上記実施形態に係るマグネットロール14と同様の形態を有する従来のマグネットロールRを示した図であり、その5つのマグネットブロックB1〜B5はマグネットブロック20C、マグネットブロック20D、マグネットブロック20E、マグネットブロック20A及びマグネットブロック20Bにそれぞれ対応している。図5(b)は、そのマグネットロールRの磁力パターンMを示した図であり、その磁極ピークP1〜P5は、マグネットブロックB1〜B5にそれぞれ対応している。図5(b)における符号D1〜D5は、各磁極ピークP1〜P5おいて要求される磁気特性(すなわち、磁力)の下限値を示している。
FIG. 5A is a view showing a conventional magnet roll R having the same form as the
そして、図5に示したマグネットロールRにおいては、そのマグネットブロックB1〜B5は全て新材で構成されている。そのため、これらのマグネットブロックB1〜B5はいずれも高い磁気特性を有しており、各マグネットブロックB1〜B5は要求される磁気特性の下限値D1〜D5を大幅に超えるような磁力パターンとなっている。 In the magnet roll R shown in FIG. 5, the magnet blocks B 1 to B 5 are all made of a new material. Therefore, all of these magnet blocks B 1 to B 5 have high magnetic characteristics, and each of the magnet blocks B 1 to B 5 greatly exceeds the lower limit values D 1 to D 5 of the required magnetic characteristics. It has a strong magnetic pattern.
図6(a)は、上記実施形態に係るマグネットロール14と同様のマグネットロールR1を示した図であり、5つのマグネットブロックB1〜B5はマグネットブロック20C、マグネットブロック20D、マグネットブロック20E、マグネットブロック20A及びマグネットブロック20Bにそれぞれ対応している。図6(b)は、そのマグネットロールR1の磁力パターンM1(実線)と、比較のために磁気パターンM(破線)を示した図である。
FIG. 6A is a view showing a magnet roll R1 similar to the
このマグネットロールR1のマグネットブロックB1〜B5のうち、マグネットブロックB2はリユース材の焼結磁石粉末を含む磁性粉で構成されており、その他のマグネットブロックB1,B3〜B5は新材で構成されている。マグネットブロックB2は、具体的には、磁性粉90wt%、結合材(NBR)10wt%の割合で構成されており、その磁性粉における焼結磁石粉末の含有率が80wt%となっている。 Of the magnet blocks B 1 to B 5 of the magnet roll R 1 , the magnet block B 2 is made of magnetic powder including sintered magnet powder of reuse material, and the other magnet blocks B 1 , B 3 to B 5 are Consists of new materials. Magnet block B 2, specifically, the magnetic powder 90 wt%, is composed of a proportion of the binder (NBR) 10 wt%, the sintered magnet powder content of at the magnetic powder is in the 80 wt%.
このマグネットロールR1の磁力パターンM1は、新材で構成されたマグネットブロックB1,B3〜B5に対応する磁極ピークP1,P3〜P5は、当然にその下限値D1,D3〜D5を超えている。そして、リユース材の焼結磁石粉末を含む磁性粉で構成されたマグネットブロックB2の磁極ピークP2に関しても、その下限値D2を超えるものとなっている。具体的には、その磁極ピークP2は、新材を用いたマグネットブロックの場合に比べて約30%減少しているものの、現像極に対応する磁極ピークP1を含め、その他の磁極ピークP3〜P5に実質的な影響はなく、製品特性に影響を与えない。 The magnetic force pattern M1 of the magnet roll R1 is such that the magnetic pole peaks P 1 , P 3 to P 5 corresponding to the magnet blocks B 1 , B 3 to B 5 made of a new material have their lower limit values D 1 , D It is beyond the 3 ~D 5. Then, with respect to the magnetic pole peak P 2 of the magnet blocks B 2 composed of a magnetic powder comprising a sintered magnet powder reuse material, has to exceed the lower limit value D 2. Specifically, although the magnetic pole peak P 2 is reduced by about 30% compared to the case of the magnet block using the new material, the other magnetic pole peaks P including the magnetic pole peak P 1 corresponding to the developing pole are included. 3 to P 5 in rather substantial effect, no effect on the product properties.
図7(a)は、上記実施形態に係るマグネットロール14と同様のマグネットロールR2を示した図であり、5つのマグネットブロックB1〜B5はマグネットブロック20C、マグネットブロック20D、マグネットブロック20E、マグネットブロック20A及びマグネットブロック20Bにそれぞれ対応している。図7(b)は、そのマグネットロールR2の磁力パターンM2(実線)と、比較のために磁気パターンM(破線)を示した図である。
7 (a) is a view showing a
このマグネットロールR2のマグネットブロックB1〜B5のうち、マグネットブロックB2、マグネットブロックB3及びマグネットブロックB5はリユース材の焼結磁石粉末を含む磁性粉で構成されており、その他のマグネットブロックB1,B4は新材で構成されている。マグネットブロックB2及びマグネットブロックB5は、具体的には、磁性粉90wt%、結合材(NBR)10wt%の割合で構成されており、その磁性粉における焼結磁石粉末の含有率が80wt%となっている。マグネットブロックB3は、具体的には、磁性粉90wt%、結合材(NBR)10wt%の割合で構成されており、その磁性粉における焼結磁石粉末の含有率が50wt%となっている。 Among the magnet blocks B 1 to B 5 of the magnet roll R 2 , the magnet block B 2 , the magnet block B 3, and the magnet block B 5 are composed of magnetic powder containing sintered magnet powder of reuse material, and other magnets. Blocks B 1 and B 4 are made of a new material. Specifically, the magnet block B 2 and the magnet block B 5 are composed of 90 wt% magnetic powder and 10 wt% binder (NBR), and the content of sintered magnet powder in the magnetic powder is 80 wt%. It has become. Magnet block B 3 is specifically, the magnetic powder 90 wt%, is composed of a proportion of the binder (NBR) 10 wt%, the sintered magnet powder content is has a 50 wt% in the magnetic powder.
このマグネットロールR2の磁力パターンM2は、新材で構成されたマグネットブロックB1,B4に対応する磁極ピークP1,P4は、当然にその下限値D1,D4を超えている。そして、リユース材の焼結磁石粉末を含む磁性粉で構成されたマグネットブロックB2,B3,B5の磁極ピークP2,P3,P5に関しても、その下限値D2,D3,D5を超えるものとなっている。具体的には、磁極ピークP2,P5は、新材を用いたマグネットブロックの場合に比べて約30%減少し、磁極ピークP3は、新材を用いたマグネットブロックの場合に比べて約20%減少しているものの、現像極に対応する磁極ピークP1及び磁極ピークP5に実質的な影響はなく、製品特性に影響を与えない。 In the magnetic force pattern M2 of the magnet roll R2, the magnetic pole peaks P 1 and P 4 corresponding to the magnet blocks B 1 and B 4 made of a new material naturally exceed the lower limit values D 1 and D 4 . And also regarding the magnetic pole peaks P 2 , P 3 , P 5 of the magnetic blocks B 2 , B 3 , B 5 made of magnetic powder including sintered magnet powder of reuse material, the lower limit values D 2 , D 3 , It has become a thing of more than D 5. Specifically, the magnetic pole peaks P 2 and P 5 are reduced by about 30% compared to the case of the magnet block using the new material, and the magnetic pole peak P 3 is compared to the case of the magnet block using the new material. Although it is reduced by about 20%, the magnetic pole peak P 1 and the magnetic pole peak P 5 corresponding to the developing pole are not substantially affected and do not affect the product characteristics.
図8(a)は、上記実施形態に係るマグネットロール14と同様のマグネットロールR3を示した図であり、5つのマグネットブロックB1〜B5はマグネットブロック20F、マグネットブロック20D、マグネットブロック20E、マグネットブロック20A及びマグネットブロック20Bにそれぞれ対応している。図8(b)は、そのマグネットロールR3の磁力パターンM3(実線)と、比較のために磁気パターンM(破線)を示した図である。
FIG. 8A is a view showing a magnet roll R3 similar to the
現像極に対応するマグネットブロックB1は、溝付きのブロック片(上述の第1のブロック片21に相当)と、その溝に埋め込まれたブロック片(上述の第2のブロック片23に相当)とで構成されており、溝付きのブロック片はリユース材の焼結磁石粉末を含む磁性粉で構成されており、溝に埋め込まれたブロック片は新材で構成されている。具体的には、溝付きのブロック片は、磁性粉90wt%、結合材(NBR)10wt%の割合で構成されており、その磁性粉における焼結磁石粉末の含有率が80wt%となっている。そして、マグネットブロックB1以外のマグネットブロックB2〜B5は新材で構成されている。
The magnet block B 1 corresponding to the developing pole includes a grooved block piece (corresponding to the
このマグネットロールR3の磁力パターンM3は、新材で構成されたマグネットブロックB2〜B5に対応する磁極ピークP2〜P5は、当然にその下限値D2〜D5を超えている。そして、上記2つのブロック片で構成されたマグネットブロックB1の磁極ピークP1に関しても、その下限値D1を超えるものとなっている。具体的には、磁極ピークP1は、新材だけで構成されたマグネットブロックの場合に比べて若干(約5%)減少しているものの、製品特性に影響を与えるほどではなく、十分なレベルの磁力が維持されている。溝に埋め込まれるブロック片の構成材料として、フェライト焼結磁石、金属磁石の焼結磁石、ボンド磁石、より磁気特性の高いフェライト磁性粉のボンド磁石を採用することで、現像極における高い磁気特性が実現される。 Force pattern M3 of the magnet roll R3, the magnetic pole peak P 2 to P 5, corresponding to the magnet block B 2 .about.B 5 composed of a new material, is greater than the lower limit value D 2 to D 5 of course. Then, with respect to the magnetic pole peak P 1 of the magnet block B 1, which is composed of the two block pieces, it has to exceed the lower limit value D 1. Specifically, although the magnetic pole peak P 1 is slightly decreased (about 5%) as compared with the case of the magnet block composed of only the new material, it does not affect the product characteristics and is at a sufficient level. The magnetic force is maintained. By using ferrite sintered magnets, sintered magnets of metal magnets, bonded magnets, and bonded magnets of ferrite magnetic powder with higher magnetic properties as the constituent material of the block pieces embedded in the grooves, high magnetic properties at the development pole can be obtained. Realized.
以上で詳細に説明したように、マグネットロールに(円筒状の1つのマグネットブロックではなく)略扇断面の複数のマグネットブロックを採用し、且つ、これらのマグネットブロックのうち、現像極に対応するマグネットブロック(すなわち、マグネットブロック20C)に関しては、新材で構成したり、焼結磁石粉末の含有率を低く抑えたり、第1及び第2のブロック片で構成して第2のブロック片を新材で構成したりすることで、高い磁気特性が維持される。その一方で、現像極以外に対応するマグネットブロック(すなわち、上記マグネットブロック20A,20B,20D,20Eに相当するマグネットブロック)に関しては、リユース材の焼結磁石粉末の含有率が高い磁性粉で構成することで、ある程度の磁気特性の低下はあるものの、要求される製品特性を保ちつつ焼結磁石が有効に再利用される。
As explained in detail above, the magnet roll employs a plurality of magnet blocks having a substantially sector cross section (not a single cylindrical magnet block), and among these magnet blocks, a magnet corresponding to the developing pole Regarding the block (that is, the
一方、マグネットロールに円筒状の1つのマグネットブロックを採用した場合には、そのマグネットブロックをリユース材の焼結磁石粉末を含む磁性粉で構成すると、その焼結磁石粉末の含有率をマグネットブロック全体で均一にせざるを得ない。この場合、焼結磁石粉末を含有できる量は、必然的に、最も高い磁気特性が要求される現像極のレベル(下限値)を下回らない量に決まってしまい、焼結磁石粉末の利用効率が非常に悪い。なぜならば、現像極以外の磁極に関しては、要求される磁気特性のレベルが現像極のレベルよりも低いため、焼結磁石粉末を多量に含有しても、その要求される磁気特性の下限値を十分に超えるように設計することができるにも関わらず、現像極と同じ量(含有率)の焼結磁石粉末しか含有させることができないからである。 On the other hand, when one cylindrical magnet block is adopted for the magnet roll, if the magnet block is composed of magnetic powder including sintered magnet powder of reuse material, the content of the sintered magnet powder is determined for the entire magnet block. It must be uniform. In this case, the amount of the sintered magnet powder that can be contained is inevitably determined to be an amount that does not fall below the level (lower limit) of the developing electrode that requires the highest magnetic characteristics, and the utilization efficiency of the sintered magnet powder is reduced. Very bad. This is because, with respect to the magnetic poles other than the developing pole, the required magnetic property level is lower than that of the developing electrode, so even if a large amount of sintered magnet powder is contained, the lower limit value of the required magnetic property is reduced. This is because only the sintered magnet powder of the same amount (content ratio) as that of the developing electrode can be contained, although it can be designed to be sufficiently exceeded.
すなわち、マグネットロール14においては、複数のマグネットブロック20で構成され、焼結磁石粉末の含有率を各マグネットブロック20毎に異ならせることができるため、各マグネットブロックの磁気特性が調整されると共に、より多くの焼結磁石粉末をマグネットロール14に再利用することができる。また、マグネットブロック20のように略扇形断面を有する場合には、マグネットブロックが円筒状である場合に比べて、磁力パターン形状を容易に変えることができ、そのために高い自由度で磁力パターンを設計することができる。
That is, in the
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、マグネットブロックは、扇状断面のものに限らず、シャフトが貫挿される円筒状のマグネットブロックであってもよい。また、複数のマグネットブロック全てに焼結磁石粉末が含まれたボンド磁石を用いなくてもよく、少なくとも1つに焼結磁石粉末が含まれたボンド磁石を用いる態様であってもよい。また、本発明のボンド磁石は、マグネットロール用マグネットブロック以外にも、それほど高い磁気特性を要求されない磁石(例えば、玩具用磁石や文具用磁石、シート磁石等)に応用できる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the magnet block is not limited to a fan-shaped cross section, and may be a cylindrical magnet block through which a shaft is inserted. Moreover, it is not necessary to use the bonded magnet in which the sintered magnet powder is contained in all of the plurality of magnet blocks, and an embodiment in which a bonded magnet in which at least one of the sintered magnet powder is contained may be used. Moreover, the bonded magnet of the present invention can be applied to magnets that do not require so high magnetic properties (for example, toy magnets, stationery magnets, sheet magnets, etc.) other than the magnet roll magnet block.
10…現像ロール、14,R,R1〜R3…マグネットロール、18…シャフト、20,20A〜20F…マグネットブロック。 10 ... developing roller, 14, R, R 1 ~R 3 ... magnet roll, 18 ... shaft, 20,20A~20F ... magnet block.
Claims (10)
前記磁性粉を結合する結合材とを含む、ボンド磁石。 Magnetic powder containing sintered magnet powder obtained by pulverizing a sintered magnet;
A bonded magnet comprising a binder for binding the magnetic powder.
外周面に前記マグネットブロックが取り付けられるシャフトと
を有する、マグネットロール。 A magnetic block including a sintered magnet powder obtained by powdering a sintered magnet, and a magnet block including a bonded magnet including a binder for binding the magnetic powder;
A magnet roll having a shaft to which the magnet block is attached to an outer peripheral surface.
前記マグネットロールを収容するスリーブと、
前記スリーブの端部開口に取り付けられるフランジと
を備える、現像ロール。 A magnet block composed of a magnetic powder containing sintered magnet powder obtained by pulverizing a sintered magnet, a bond magnet including a binder that binds the magnetic powder, and a shaft to which the magnet block is attached to an outer peripheral surface. A magnet roll having
A sleeve for accommodating the magnet roll;
A developing roll comprising a flange attached to an end opening of the sleeve.
A plurality of the magnet blocks are attached to the shaft, and at least two of the plurality of magnet blocks have different content rates of the sintered magnet powder contained in the magnetic powder. The developing roll according to any one of the above.
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- 2006-03-16 JP JP2006073278A patent/JP2007250897A/en active Pending
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