JP2009122485A - Method for manufacturing magnet roller - Google Patents

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Masaharu Iwai
雅治 岩井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that in a conventional magnet roller with a built-in shaft, a magnetic field is applied at the vicinity of a counter-gate side for a long time and it is easily cooled, so that the axial magnetic flux density in the vicinity of the counter-gate side is increased, thereby increasing variations of axial magnetic flux density and increasing ripple value on the counter-gate side, resulting in degradation in the image quality on the counter-gate side. <P>SOLUTION: A method for manufacturing a magnet roller includes a step of injecting a melted mixture containing ferromagnetic powder and resin binder into a cavity to mold the magnet roller by applying a magnetic field. A molding die having a magnetic body disposed at an counter-gate side end forming part of the magnet roller is used. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に組み込まれる現像ローラとして用いられるマグネットローラの製造方法に関する。さらに詳しくは、軸方向の磁束密度のバラツキを改善した軸部一体型マグネットローラの製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a magnet roller used as a developing roller incorporated in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a shaft-integrated magnet roller that has improved variations in magnetic flux density in the axial direction.

マグネットローラとしては、金属シャフトの外周にマグネットピースを配置したマグネットローラ、あるいは、軸部と本体部が一体になった軸部一体型マグネットローラ等が知られている。特に、軸部一体型マグネットローラは低コストの利点を生かして、画像形成装置に組み込まれる現像ローラとして広く用いられている。   As the magnet roller, a magnet roller in which a magnet piece is arranged on the outer periphery of a metal shaft, a shaft unit integrated magnet roller in which a shaft unit and a main body unit are integrated, or the like is known. In particular, the shaft-integrated magnet roller is widely used as a developing roller incorporated in an image forming apparatus, taking advantage of low cost.

軸部一体型マグネットローラを成形する方法としては、キャビティ内に溶融樹脂磁石材料を注入する前は、キャビティ内の容積を最小の状態で、前記溶融樹脂磁石材料を注入開始し、前記溶融樹脂磁石材料の注入に従ってスライド金型を後退させてキャビティ容積を増大させてマグネットローラを成形する方法(特許文献1)、及び、溶融粘度30ポアズから1000ポアズに調整された溶融樹脂磁石をキャビティ内へ射出してマグネットローラを成形する方法(特許文献2)が提案されている。
特開平11−138562号公報。 特開昭63−61274号公報。
As a method of forming the shaft-integrated magnet roller, before injecting the molten resin magnet material into the cavity, the injection of the molten resin magnet material is started with the volume in the cavity being minimized, and the molten resin magnet is A method of forming a magnet roller by retreating the slide mold in accordance with the material injection to increase the cavity volume (Patent Document 1), and injecting a molten resin magnet adjusted to a melt viscosity of 30 poise to 1000 poise into the cavity Then, a method of forming a magnet roller (Patent Document 2) has been proposed.
JP-A-11-138562. JP-A-63-61274.

しかしながら、特許文献1は、スライド金型を後退させながら徐々に溶融樹脂磁石を注入しているが、ゲートから注入された溶融樹脂磁石材料は該スライド金型とともに反ゲート側に徐々に移動するので、反ゲート側付近の溶融樹脂磁石材料への磁場印加時間が長くなり、また、反ゲート側付近の溶融樹脂磁石材料から冷却されてしまうため、反ゲート側付近の磁束密度が高くなってしまう場合がある。   However, Patent Document 1 gradually injects the molten resin magnet while retracting the slide mold, but the molten resin magnet material injected from the gate gradually moves to the opposite gate side together with the slide mold. When the magnetic field application time to the molten resin magnet material near the anti-gate side becomes long and the molten resin magnet material near the anti-gate side is cooled, the magnetic flux density near the anti-gate side becomes high. There is.

また、特許文献2は、特許文献1のようなスライド金型は無いが、ゲート側から射出注入された溶融樹脂磁石材料は、反ゲート側から充填されるので、やはり反ゲート側の磁場印加時間が長くなり、また、反ゲート側付近から冷却されてしまうため、反ゲート側付近の磁束密度が高くなってしまう場合がある。   Patent Document 2 does not have a slide mold like Patent Document 1, but the molten resin magnet material injected and injected from the gate side is filled from the opposite gate side, so that the magnetic field application time on the opposite gate side is also used. Becomes longer, and cooling from the vicinity of the counter-gate side may result in an increase in the magnetic flux density near the counter-gate side.

本発明は、強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物をキャビティに注入しマグネットローラを磁場印加成形する工程において、上記マグネットローラの反ゲート側の端部形成部に磁性体を配置した成形用金型を用いたマグネットローラの製造方法、である。   In the process of injecting a molten mixture containing a ferromagnetic powder and a resin binder into a cavity and molding a magnet roller by applying a magnetic field, the present invention arranges a magnetic body at an end forming portion on the side opposite to the gate of the magnet roller. The manufacturing method of the magnet roller using the molding die which was made.

また、本発明は、上記磁性体が可動金型に配置されたマグネットローラの製造方法、である。   Moreover, this invention is a manufacturing method of the magnet roller by which the said magnetic body is arrange | positioned at the movable metal mold | die.

また、本発明は、上記磁性体がスライド金型に配置されたマグネットローラの製造方法である。   Moreover, this invention is a manufacturing method of the magnet roller by which the said magnetic body is arrange | positioned at the slide metal mold | die.

さらに、本発明は、上記磁性体の軸方向長さを0.5mmから8mmとした成形用金型を用いたマグネットローラの製造方法、である。   Furthermore, the present invention is a method for manufacturing a magnet roller using a molding die in which the magnetic material has an axial length of 0.5 mm to 8 mm.

本発明のマグネットローラ製造方法により、成形されるマグネットローラの反ゲート側付近への印加磁場を低下させることができる。これにより、該マグネットローラの反ゲート側の磁束密度が高くなることを防止でき、軸方向の磁束密度のバラツキを改善できる。   According to the magnet roller manufacturing method of the present invention, the magnetic field applied to the vicinity of the opposite side of the molded magnet roller can be reduced. Thereby, it is possible to prevent the magnetic flux density on the side opposite to the gate of the magnet roller from increasing, and to improve the variation in the magnetic flux density in the axial direction.

次に本発明のマグネットローラ製造方法について、1例をあげて詳細に説明する。   Next, the magnet roller manufacturing method of the present invention will be described in detail with an example.

本発明は、マグネットローラの反ゲート側の端部形成部に磁性体を配置した成形用金型を用いたマグネットローラの製造方法、である。   The present invention is a method of manufacturing a magnet roller using a molding die in which a magnetic material is disposed at an end forming portion on the side opposite to the gate of the magnet roller.

図1に示すような成形装置を用いて、軸部一体型のマグネットローラを成形する。ゲート口(2)から溶融状態の樹脂磁石材料を射出注入し、励磁源(3)(5箇所)から発生させた磁場(240K・A/m〜2400K・A/m)により該溶融樹脂磁石材料を配向着磁し、冷却固化させて、図2に示すような軸一体型マグネットローラを形成する。この場合、図1に示すように、マグネットローラの反ゲート側の端部形成部に磁性体(6)を配置した可動金型を用いる。   A shaft-integrated magnet roller is formed using a forming apparatus as shown in FIG. The molten resin magnet material is injected and injected from the gate port (2), and the molten resin magnet material is generated by the magnetic field (240K · A / m to 2400K · A / m) generated from the excitation source (3) (5 locations). Is magnetized by orientation and cooled and solidified to form a shaft-integrated magnet roller as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 1, a movable mold is used in which a magnetic body (6) is disposed at the end forming portion on the opposite side of the magnet roller.

一方、従来は、例えば図3に示すように、マグネットローラの反ゲート側の端部形成部は非磁性体で構成されているため、反ゲート側付近においても、励磁源(3)から発生する磁束はほとんどマグネットローラ側に流れていた。したがって、前記従来製法では、反ゲート側付近に存在する溶融樹脂磁石への磁場印加時間が長くなり、かつ、冷却時間が短くなっていた(すぐに冷却されてしまう)。図4に前記従来製法で形成された軸一体型マグネットローラを示す。形成されたマグネットローラの反ゲート側付近は、図5に示す軸方向磁束密度グラフのように、反ゲート側付近の磁束密度が高くなり、軸方向磁束密度のバラツキ(10)が大きくなったり、また、反ゲート側付近のリップル値(磁束密度変化量(12)/軸方向距離(11))が大きくなったりして、画像端部の濃度低下や現像剤こぼれ等の不具合が発生する場合があった。   On the other hand, conventionally, as shown in FIG. 3, for example, the end forming portion on the side opposite to the gate of the magnet roller is made of a non-magnetic material. The magnetic flux almost flowed to the magnet roller side. Therefore, in the conventional manufacturing method, the magnetic field application time to the molten resin magnet existing in the vicinity of the non-gate side is long and the cooling time is short (it is immediately cooled). FIG. 4 shows a shaft-integrated magnet roller formed by the conventional manufacturing method. Near the anti-gate side of the formed magnet roller, as shown in the axial magnetic flux density graph shown in FIG. 5, the magnetic flux density near the anti-gate side becomes high, and the variation (10) in the axial magnetic flux density increases. In addition, the ripple value (magnetic flux density change amount (12) / axial distance (11)) near the non-gate side may increase, causing problems such as a decrease in density at the edge of the image and developer spillage. there were.

しかしながら、本発明では、反ゲート側付近の励磁源(3)から発生させた磁束は、磁性体で形成された反ゲート側の端面の方向へも流れ、該溶融樹脂磁石材料に磁束の流れが集中しないため、マグネットローラの反ゲート側付近への印加磁場が適度に低下することになり、該マグネットローラの反ゲート側の磁束密度が高くなることを防止できる。   However, in the present invention, the magnetic flux generated from the excitation source (3) in the vicinity of the anti-gate side also flows in the direction of the end surface on the anti-gate side formed of a magnetic material, and the magnetic flux flows in the molten resin magnet material. Since the magnetic field is not concentrated, the magnetic field applied to the vicinity of the magnet roller on the side opposite to the gate side is appropriately reduced, and it is possible to prevent the magnetic flux density on the side opposite to the magnet roller from increasing.

さらに本発明は、強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物を、スライド金型を後退させながら徐々にキャビティに注入し磁場印加成形するマグネットローラの製造方法にも適応できる。   Furthermore, the present invention can also be applied to a method of manufacturing a magnet roller in which a molten mixture containing a ferromagnetic powder and a resin binder is gradually injected into a cavity while a slide mold is retracted to apply a magnetic field.

図6に示すような成形装置を用いて、軸部一体型のマグネットローラを成形する。まず、マグネットローラの反ゲート側の端部形成部に磁性体(6)を配置したスライド金型A(13)を、キャビティ容積が増大する方向に移動させながら、溶融状態の樹脂磁石材料を注入し、励磁源(3)(5箇所)から発生させた磁場(240K・A/m〜2400K・A/m)により該溶融樹脂磁石材料を配向着磁し、所定の位置で上記スライド金型A(13)の移動を停止し、冷却固化させて図7に示すような軸一体型マグネットローラを形成する。   A shaft-integrated magnet roller is formed using a forming apparatus as shown in FIG. First, the molten resin magnet material is injected while moving the slide mold A (13) in which the magnetic body (6) is arranged at the end forming portion on the opposite side of the magnet roller in the direction in which the cavity volume increases. The molten resin magnet material is oriented and magnetized by a magnetic field (240 K · A / m to 2400 K · A / m) generated from an excitation source (3) (5 locations), and the slide mold A is placed at a predetermined position. The movement of (13) is stopped and cooled and solidified to form a shaft-integrated magnet roller as shown in FIG.

あるいは、図8に示すように、スライド金型B(14)(マグネットローラの反ゲート側の端部形成部には磁性体、非磁性体のどちらを配置してもよい)をキャビティ容積が増大する方向に移動させながら、溶融状態の樹脂磁石材料を注入し、所定の位置でスライド金型B(14)の移動を停止し、マグネットローラ径方向中心部(軸部)を形成し、その後、マグネットローラの反ゲート側の端部形成部を磁性体(6)にて配置したスライド金型C(15)をキャビティ容積が増大する方向に移動させながら、溶融状態の樹脂磁石材料を注入し、励磁源(3)(5箇所)から発生させた磁場(240K・A/m〜2400K・A/m)により該溶融樹脂磁石材料を配向着磁し、所定の位置でスライド金型C(15)の移動を停止し、マグネットローラ径方向外周部(本体部)を形成し、冷却固化させて、図9に示すような軸一体型マグネットローラを形成する。上記工程において、マグネットローラ径方向中心部(軸部)を形成する際は、励磁源からの磁場の印加の有無はどちらでもよい。高磁束密度マグネットローラを形成する場合は、磁場を印加することが望ましく、軸部の強度向上させる場合は、低磁場を印加するか、あるいは磁場を印加せず、溶融樹脂磁石のキャビティ内の流動性を向上させることが望ましい。   Alternatively, as shown in FIG. 8, the cavity volume of the slide mold B (14) (either a magnetic body or a non-magnetic body may be arranged at the end forming portion on the opposite side of the magnet roller) is increased. The molten resin magnet material is poured while moving in the direction to stop, the movement of the slide mold B (14) is stopped at a predetermined position, and the magnet roller radial center (shaft) is formed, and then While moving the slide mold C (15) in which the end forming part on the opposite side of the magnet roller with the magnetic body (6) is moved in the direction of increasing the cavity volume, the molten resin magnet material is injected, The molten resin magnet material is oriented and magnetized by a magnetic field (240 K · A / m to 2400 K · A / m) generated from an excitation source (3) (5 locations), and a slide mold C (15) is placed at a predetermined position. Stop moving and Roller radially outer peripheral portion (body portion) is formed, solidified by cooling to form a shaft-integrated magnet roller as shown in FIG. In the above process, when the magnet roller radial center (shaft) is formed, the magnetic field from the excitation source may be applied. When forming a high magnetic flux density magnet roller, it is desirable to apply a magnetic field. To improve the strength of the shaft, a low magnetic field is applied or no magnetic field is applied, and the flow in the cavity of the molten resin magnet is performed. It is desirable to improve the property.

一方、従来は、例えば図10に示すように、非磁性体のスライド金型D(19)をキャビティ容積が増大する方向に移動させながら、溶融状態の樹脂磁石材料を注入し、所定の位置でスライド金型D(19)の移動を停止し、図11に示すような軸一体型マグネットローラの軸部および本体部を形成していた。したがって、従来製法では、反ゲート側付近に存在する溶融樹脂磁石への磁場印加時間が長くなり、かつ、冷却時間が短くなっていた。このため、形成されたマグネットローラの反ゲート付近の磁束密度が高くなり、軸方向磁束密度のバラツキが大きくなったり、また、反ゲート側付近のリップル値が大きくなったりして、画像端部の濃度低下や現像剤こぼれ等の不具合が発生する場合があった。   On the other hand, as shown in FIG. 10, for example, while a non-magnetic slide mold D (19) is moved in a direction in which the cavity volume increases, a molten resin magnet material is injected, and at a predetermined position. The movement of the slide mold D (19) was stopped, and the shaft portion and main body portion of the shaft-integrated magnet roller as shown in FIG. 11 were formed. Therefore, in the conventional manufacturing method, the magnetic field application time to the molten resin magnet existing in the vicinity of the non-gate side is long and the cooling time is short. For this reason, the magnetic flux density in the vicinity of the anti-gate of the formed magnet roller becomes high, the variation in the axial magnetic flux density becomes large, and the ripple value in the vicinity of the anti-gate side becomes large. In some cases, problems such as density reduction and developer spillage occurred.

しかしながら、本発明では、反ゲート側付近の励磁源から発生させた磁束は、磁性体で形成されたスライド金型(キャビティ側の先端部)の方向へも磁束が流れ、該溶融樹脂磁石材料に磁束の流れが集中しないため、マグネットローラの反ゲート側付近への印加磁場が適度に低下することになり、該マグネットローラの反ゲート側の磁束密度が高くなることを防止できる。   However, in the present invention, the magnetic flux generated from the excitation source near the opposite gate side also flows in the direction of the slide mold (tip on the cavity side) formed of a magnetic material, and the molten resin magnet material Since the flow of magnetic flux is not concentrated, the magnetic field applied to the vicinity of the magnet roller on the side opposite to the gate side is appropriately reduced, and it is possible to prevent the magnetic flux density on the side opposite to the magnet roller from increasing.

また本発明において、上記磁性体の軸方向の長さは、0.5mmから8mmが好ましく、更には、1mm〜6mmがより好ましい。磁性体の軸方向の長さが0.5mm未満とすると、磁束を引きつける力が弱くなり所望の効果が発揮できない場合があり、また、8mmを超えると、該磁性体へ磁束が集中し過ぎ、マグネットローラの反ゲート側の磁束密度が所望の値よりさらに低下する場合がある。   In the present invention, the length of the magnetic body in the axial direction is preferably 0.5 mm to 8 mm, and more preferably 1 mm to 6 mm. If the length of the magnetic body in the axial direction is less than 0.5 mm, the force attracting the magnetic flux may be weakened and the desired effect may not be exhibited. If the length exceeds 8 mm, the magnetic flux is excessively concentrated on the magnetic body. In some cases, the magnetic flux density on the opposite side of the magnet roller is further lowered from a desired value.

上記磁性体としては特に制限はないが、SUM系(SUM22、SUM24、等)、SC系(S50C、S55C、等)、SCM系(SCM435、440、等)、SKD11、SKD61、ハイス鋼、が好ましく、また、耐久性を向上させるため、焼き入れ処理や表面処理を施してもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular as said magnetic body, SUM system (SUM22, SUM24, etc.), SC system (S50C, S55C, etc.), SCM system (SCM435, 440, etc.), SKD11, SKD61, and high-speed steel are preferable. Moreover, in order to improve durability, you may perform a hardening process and surface treatment.

上記発明では、マグネットローラ材料として、以下のような強磁性体粉末および樹脂バインダーを用いることができる。   In the above invention, the following ferromagnetic powder and resin binder can be used as the magnet roller material.

強磁性体粉末としては、MO・nFe(nは自然数)で代表される化学式を持つ異方性フェライト磁性粉などがあげられる。式中のMとして、Sr、Baまたは鉛などの1種類または2種類以上が適宜選択して用いられる。 Examples of the ferromagnetic powder include anisotropic ferrite magnetic powder having a chemical formula represented by MO.nFe 2 O 3 (n is a natural number). As M in the formula, one type or two or more types such as Sr, Ba or lead are appropriately selected and used.

また、強磁性体粉末として、異方性フェライト磁性粉、等方性フェライト磁性粉、異方性希土類磁性粉(例えばSmFeN系)、等方性希土類磁性粉(例えばNdFeB系)を単独または2種類以上を混合して用いてもよい。要求される磁束密度により適宜選択すればよい。   Further, as the ferromagnetic powder, anisotropic ferrite magnetic powder, isotropic ferrite magnetic powder, anisotropic rare earth magnetic powder (for example, SmFeN-based), and isotropic rare earth magnetic powder (for example, NdFeB-based) are used alone or in two types. You may mix and use the above. What is necessary is just to select suitably by the required magnetic flux density.

樹脂バインダーとしては、ポリアミド樹脂、エチレンエチルアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニレンスフィド)、EVA(エチレンー酢酸ビニル共重合体)、EVOH(エチレンービニルアルコール共重合体)及びPVC(ポリ塩化ビニル)などの1種類または2種類以上、もしくはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及びポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂の1種類または2種類以上を混合して用いることができる。   Resin binders include polyamide resin, ethylene ethyl acrylate resin, polystyrene resin, PET (polyethylene terephthalate), PBT (polybutylene terephthalate), PPS (polyphenylene sulfide), EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), EVOH (ethylene-ethylene). 1 type or 2 or more types such as vinyl alcohol copolymer) and PVC (polyvinyl chloride), or thermosetting properties such as epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, furan resin, unsaturated polyester resin and polyimide resin. One kind or two or more kinds of resins can be mixed and used.

上記に示した単独磁性粉あるいは混合磁性粉の含有率は50〜95重量%の範囲が好ましい。単独磁性粉あるいは混合磁性粉の含有率が50重量%未満では、磁性粉不足により、マグネットローラの磁気特性が低下して所望の磁力が得られにくくなり、また、それらの含有率が95重量%を超えると、樹脂バインダー不足となり成形性が損なわれるおそれがある。   The content of the single magnetic powder or mixed magnetic powder shown above is preferably in the range of 50 to 95% by weight. If the content of the single magnetic powder or the mixed magnetic powder is less than 50% by weight, the magnetic properties of the magnet roller are lowered due to the lack of magnetic powder, making it difficult to obtain a desired magnetic force, and the content is 95% by weight. If it exceeds 1, the resin binder becomes insufficient and the moldability may be impaired.

添加剤としては、磁性粉の表面処理剤としてシラン系やチタネート系等のカップリング剤、流動性を良好にするポリスチレン系・フッ素系滑剤等、安定剤、可塑剤、もしくは難燃剤などを添加する。   Additives include silane and titanate coupling agents as surface treatment agents for magnetic powders, polystyrene and fluorine lubricants that improve fluidity, stabilizers, plasticizers, or flame retardants. .

以下に本発明を実施例および比較例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

(実施例1)
図2のマグネットローラ用材料として、樹脂バインダーにナイロン6樹脂(ユニチカ製A1015P)を10重量%(滑剤、安定剤を含む)、強磁性体粉末に異方性ストロンチウムフェライト(SrO・6Fe)粉末(日本弁柄工業製NF−350)を90重量%とし、これらを混合して溶融混練し、ペレット状に成形する。図1に示す成形装置を用いて、ゲート口(2)から上記ペレットを溶融状態にした樹脂磁石材料を射出注入し、励磁源(3)(5箇所)から発生させた磁場(240K・A/m〜2400K・A/m)により該溶融樹脂磁石材料を配向着磁し、冷却固化させて、図2に示すような軸一体型マグネットローラを形成する。この場合、マグネットローラの反ゲート側の端部形成部にSUM22(磁性体)(6)を配置した可動金型を用い、該SUM22の軸方向長さを4mmとした。
Example 1
As a magnet roller material of Figure 2, Nylon 6 resin in the resin binder (manufactured by Unitika A1015P) 10 wt% (lubricant, including the stabilizer), ferromagnetic powder anisotropic strontium ferrite (SrO · 6Fe 2 O 3 ) 90% by weight of powder (NF-350 manufactured by Nippon Valve Industry Co., Ltd.), these are mixed, melt-kneaded and formed into a pellet. Using the molding apparatus shown in FIG. 1, a resin magnet material in which the pellets are melted is injected and injected from the gate port (2), and a magnetic field (240 K · A / A) generated from the excitation source (3) (5 locations) is injected. m-2400 K · A / m), the molten resin magnet material is oriented and magnetized and cooled and solidified to form a shaft-integrated magnet roller as shown in FIG. In this case, a movable mold in which the SUM 22 (magnetic material) (6) is arranged at the end forming portion on the side opposite to the gate of the magnet roller is used, and the axial length of the SUM 22 is set to 4 mm.

マグネットローラ本体部の外径をφ13.6mm、両端軸部の外径をφ5mmとし、マグネットローラ本体部の軸方向長さを320mm、両端軸部を含むマグネットローラの軸方向長さを355mmとした。
得られたマグネットローラを、マグネットローラの両端軸部を支持し、マグネットローラの中心からラジアル方向に8mm離し、かつマグネットローラ軸方向の中心にガウスメータ用プローブ(Bell社製磁束密度センサー)先端を設置し、マグネットローラを回転させ、該マグネットローラの周方向の磁束密度を測定し、主極の磁束密度ピーク位置を検知し、その位置にて主極の軸方向磁束密度を測定し、マグネットローラ本体部の軸方向両端10mmを除く領域において、最大磁束密度と最小磁束密度の差を軸方向磁束密度バラツキとし、局所的な磁束密度変化率(mT/mm:リップル)を測定した。なお、リップル値は(局所的な磁束密度変化量mT)/(軸方向距離mm)である。測定結果を表1に示す。
The outer diameter of the magnet roller main body is 13.6 mm, the outer diameter of both end shafts is 5 mm, the axial length of the magnet roller main body is 320 mm, and the axial length of the magnet roller including both end shafts is 355 mm. .
The obtained magnet roller is supported at both ends of the magnet roller by 8 mm in the radial direction from the center of the magnet roller, and the tip of a Gauss meter probe (Bell magnetic flux density sensor) is installed at the center of the magnet roller axis. The magnet roller is rotated, the magnetic flux density in the circumferential direction of the magnet roller is measured, the magnetic flux density peak position of the main pole is detected, the axial magnetic flux density of the main pole is measured at that position, and the magnet roller body In the region excluding 10 mm in both axial directions, the difference between the maximum magnetic flux density and the minimum magnetic flux density was taken as the axial magnetic flux density variation, and the local magnetic flux density change rate (mT / mm: ripple) was measured. The ripple value is (local magnetic flux density variation mT) / (axial distance mm). The measurement results are shown in Table 1.

Figure 2009122485
ここで、主極磁束密度ピーク値は80mT以上が好ましい。また、軸方向磁束密度バラツキは6mT以下が好ましく、軸方向の局所的な磁束密度低下率(リップル)は0.5mT/mm以下が好ましい
(実施例2)
図7のマグネットローラ用材料として、樹脂バインダーにナイロン6樹脂(ユニチカ製A1015P)を10重量%(滑剤、安定剤を含む)、強磁性体粉末に異方性ストロンチウムフェライト(SrO・6Fe)粉末(日本弁柄工業製NF−350)を90重量%とし、これらを混合して溶融混練し、ペレット状に成形する。図6の(a)のようにキャビティ容積が最小の状態で、ゲート口(2)から上記ペレットを溶融状態にしたものを注入し、該溶融樹脂磁石材料の注入とともにスライド金型A(13)を後退させてキャビティ容積を増大させ、240K・A/m〜2400K・A/mの磁場を印加(5箇所)しながら配向着磁して、該スライド金型A(13)を所定の位置まで後退させ、冷却固化させて図5のような軸一体型のマグネットローラを形成する。この場合、マグネットローラの反ゲート側の端部形成部にSUM22(磁性体)(6)を配置したスライド金型A(13)を用い、該SUM22の軸方向長さを4mmとする以外はすべて実施例1と同様に行った。測定結果を表1に示す。
Figure 2009122485
Here, the main pole magnetic flux density peak value is preferably 80 mT or more. Moreover, the axial magnetic flux density variation is preferably 6 mT or less, and the local magnetic flux density reduction rate (ripple) in the axial direction is preferably 0.5 mT / mm or less (Example 2).
As a material for the magnet roller in FIG. 7, 10% by weight of nylon 6 resin (A1015P manufactured by Unitika) is used as a resin binder, and anisotropic strontium ferrite (SrO.6Fe 2 O 3 ) is used as a ferromagnetic powder. ) 90% by weight of powder (NF-350 manufactured by Nippon Valve Industry Co., Ltd.), these are mixed, melt-kneaded and formed into a pellet. As shown in FIG. 6 (a), in a state where the cavity volume is at a minimum, a molten state of the pellet is injected from the gate port (2), and slide mold A (13) is injected together with the injection of the molten resin magnet material. The cavity volume is increased by retreating, and orientation and magnetization is performed while applying a magnetic field of 240K · A / m to 2400K · A / m (5 locations), and the slide mold A (13) is moved to a predetermined position. It is made to retreat and solidify by cooling to form a shaft-integrated magnet roller as shown in FIG. In this case, all except for using the slide mold A (13) in which the SUM22 (magnetic material) (6) is arranged at the end forming portion on the opposite side of the magnet roller, and the axial length of the SUM22 is 4 mm. The same operation as in Example 1 was performed. The measurement results are shown in Table 1.

(実施例3)
マグネットローラの反ゲート側の端部形成部に配置したSUM22(磁性体)の軸方向長さを0.5mmとする以外はすべて実施例1と同様に行った。測定結果を表1に示す。
(Example 3)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the axial length of the SUM22 (magnetic material) disposed in the end forming portion on the side opposite to the gate of the magnet roller was 0.5 mm. The measurement results are shown in Table 1.

(実施例4)
マグネットローラの反ゲート側の端部形成部に配置したSUM22(磁性体)の軸方向長さを8mmとする以外はすべて実施例1と同様に行った。測定結果を表1に示す。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was performed except that the axial length of the SUM 22 (magnetic material) disposed in the end forming portion on the opposite side of the magnet roller was 8 mm. The measurement results are shown in Table 1.

(実施例5)
図8に示す様に、スライド金型C(15)に磁性体(6)を配置した成形装置を用いて、まずマグネットローラ径方向中心部(軸部)を成形し、その後マグネットローラ径方向外周部(本体部)を形成するという2工程にてマグネットローラを形成する以外はすべて実施例2と同様に行った。測定結果を表1に示す。
(Example 5)
As shown in FIG. 8, using a molding device in which a magnetic body (6) is arranged on a slide mold C (15), a magnet roller radial center (shaft) is first molded, and then a magnet roller radial outer periphery is formed. All the processes were performed in the same manner as in Example 2 except that the magnet roller was formed in two steps of forming the part (main body part). The measurement results are shown in Table 1.

(比較例1)
マグネットローラの反ゲート側の端部形成部の材質をSUS303(非磁性体)とする以外はすべて実施例1と同様に行った。測定結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the material of the end forming portion on the opposite side of the magnet roller was SUS303 (non-magnetic material). The measurement results are shown in Table 1.

(比較例2)
スライド金型A(13)において、マグネットローラの反ゲート側の端部形成部の材質をSUS303(非磁性体)とする以外はすべて実施例1と同様に行った。測定結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
In the slide mold A (13), everything was performed in the same manner as in Example 1 except that the material of the end forming portion on the opposite side of the magnet roller was SUS303 (non-magnetic material). The measurement results are shown in Table 1.

(比較例3)
図8に示す成形装置において、マグネットローラの反ゲート側の端部形成部の材質をSUS303(非磁性体)とする以外はすべて実施例5と同様に行った。測定結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
In the molding apparatus shown in FIG. 8, everything was performed in the same manner as in Example 5 except that the material of the end forming portion on the side opposite to the gate of the magnet roller was SUS303 (non-magnetic material). The measurement results are shown in Table 1.

実施例1〜5と比較例1〜3(非磁性体)の主極軸方向磁束密度バラツキおよびリップル値を比べると、実施例1〜5は主極軸方向磁束密度バラツキおよびリップル値が小さくなっていることがわかる。比較例1〜3の主極軸方向磁束密度バラツキおよびリップル値は、一般的に好ましい範囲の上限ギリギリに入っているが、より高画質化を要求される場合は、上記バラツキおよびリップル値が更に小さい方が望ましい。   Comparing main pole axial direction magnetic flux density variation and ripple value of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 (non-magnetic material), Examples 1 to 5 have smaller main pole axial direction magnetic flux density variation and ripple value. You can see that The main pole axial direction magnetic flux density variation and ripple value of Comparative Examples 1 to 3 are generally in the upper limit of the preferable range, but when higher image quality is required, the variation and ripple value are further increased. Smaller is desirable.

本発明のマグネットローラを成形する装置(金型)Apparatus for molding magnet roller of the present invention (mold) 本発明のマグネットローラ斜視図Magnetic roller perspective view of the present invention 従来のマグネットローラを成形する装置(金型)Conventional magnet roller molding equipment (mold) 従来のマグネットローラ斜視図Conventional magnet roller perspective view 軸方向磁束密度(バラツキおよびリップルを説明する図)Axial magnetic flux density (figure explaining variation and ripple) 本発明の別のマグネットローラを成形する装置(金型) (a)は溶融樹脂磁石材料注入前の状態 (b)は軸部への溶融樹脂磁石材料注入完了の状態 (c)は本体部への溶融樹脂磁石材料注入完了の状態(Magnet) (a) is a state before injection of molten resin magnet material (b) is a state of completion of injection of molten resin magnet material into the shaft portion (c) is to the main body Of molten resin magnet material injection completed 本発明の別のマグネットローラ斜視図Another magnet roller perspective view of the present invention 本発明の別のマグネットローラを成形する装置(金型)Apparatus (mold) for molding another magnet roller of the present invention 本発明の別のマグネットローラ斜視図Another magnet roller perspective view of the present invention 従来の別のマグネットローラを成形する装置(金型)Equipment for forming another conventional magnet roller (mold) 従来の別のマグネットローラ斜視Another conventional magnet roller perspective view

符号の説明Explanation of symbols

1 成形空間
2 ゲート口
3 励磁源
4 固定側金型(非磁性体)
5 可動側金型(非磁性体)
6 磁性体
7 マグネットローラ本体部
8 マグネットローラ軸部
9 軸方向磁束密度パターン
10 磁束密度バラツキ
11 軸方向距離(1mm)
12 磁束密度変化量(mT)
13 スライド金型A
14 スライド金型B
15 スライド金型C
16 成形空間
17 マグネットローラ本体部
18 マグネットローラ軸部
19 スライド金型D
1 Molding space 2 Gate port 3 Excitation source 4 Fixed mold (non-magnetic material)
5 Movable mold (non-magnetic material)
6 Magnetic body 7 Magnet roller body 8 Magnet roller shaft 9 Axial magnetic flux density pattern 10 Magnetic flux density variation 11 Axial distance (1 mm)
12 Magnetic flux density change (mT)
13 Slide mold A
14 Slide mold B
15 Slide mold C
16 Molding Space 17 Magnet Roller Body 18 Magnet Roller Shaft 19 Slide Die D

Claims (4)

強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物をキャビティに注入しマグネットローラを磁場印加成形する工程において、上記マグネットローラの反ゲート側の端部形成部に磁性体を配置した成形用金型を用いることを特徴とするマグネットローラの製造方法。   In a process of injecting a molten mixture containing a ferromagnetic powder and a resin binder into a cavity and molding a magnetic roller by applying a magnetic field, a molding metal in which a magnetic material is disposed at an end forming portion on the side opposite to the gate of the magnet roller. A method of manufacturing a magnet roller, wherein a mold is used. 磁性体が可動金型に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のマグネットローラの製造方法。     The method of manufacturing a magnet roller according to claim 1, wherein the magnetic body is arranged in a movable mold. 磁性体がスライド金型に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のマグネットローラの製造方法。   2. The method of manufacturing a magnet roller according to claim 1, wherein the magnetic body is disposed in a slide mold. 磁性体の軸方向長さを0.5mmから8mmとすることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のマグネットローラの製造方法。     The method for manufacturing a magnet roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the axial length of the magnetic body is 0.5 mm to 8 mm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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