JP5486577B2 - Manufacturing method of magnet roll - Google Patents

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Description

本発明は、乾式電子写真技術を用いた複写機、プリンタ、複合機などに組み込まれるマグネットロールおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a magnet roll incorporated in a copying machine, a printer, a multifunction machine, etc. using dry electrophotographic technology, and a manufacturing method thereof.

乾式電子写真技術を用いた複写機、プリンタ、 複合機などに組み込まれるマグネットロールは、磁性現像剤(トナー粉と磁性キャリア粉よりなる2成分現像剤および1成分磁性トナー)を静電潜像坦持体(Electrostatic latent image holdingdrum)に供給して現像をおこなう現像ロールや、現像されたトナー像を用紙に転写した後に坦持体(Drum)に残存したトナーなどを除去するクリーニングロールなどとして使用されている。マグネットロールの外周面には複数個の磁極が配置されており、スリーブ上に各磁極に対応する磁束密度分布を形成する。これらの磁束密度分布のうち最も高い磁束密度を形成する磁極を主磁極とし、現像磁極として用いられる場合が多い。現像磁極は静電潜像坦持体に精度よく近接して配置される必要があり、マグネットロールが組み込まれる現像機に位置決めされる必要があり、現像磁極およびその他の磁極はシャフトのDカットとの角度位置が規定されている。また近年、高解像度などの高画質化要求に対応するために、現像磁極は従来品より、さらに高い磁束密度が要求されてきている。   Magnet rolls incorporated in copiers, printers, and multi-function machines using dry electrophotographic technology use magnetic developer (two-component developer consisting of toner powder and magnetic carrier powder and one-component magnetic toner) for electrostatic latent image carrier. It is used as a developing roll that develops by supplying it to an electrostatic latent image holding drum, or a cleaning roll that removes the toner remaining on the carrier after transferring the developed toner image to paper. ing. A plurality of magnetic poles are arranged on the outer peripheral surface of the magnet roll, and a magnetic flux density distribution corresponding to each magnetic pole is formed on the sleeve. Of these magnetic flux density distributions, the magnetic pole forming the highest magnetic flux density is used as the main magnetic pole and is often used as the developing magnetic pole. The developing magnetic pole needs to be placed in close proximity to the electrostatic latent image carrier and must be positioned on the developing machine in which the magnet roll is incorporated. The developing magnetic pole and the other magnetic poles are D-cut on the shaft. The angular position is defined. In recent years, in order to meet the demand for higher image quality such as high resolution, the development magnetic pole has been required to have a higher magnetic flux density than the conventional product.

従来、磁石材料(10)としては現像域を形成させるために長尺な形状が要求され、また製造費低減に効果的な樹脂結合型磁石(磁粉をプラスチックやゴムなどの樹脂結合剤と混合し成形した磁石)が主に用いられてきた。   Conventionally, the magnet material (10) is required to have a long shape to form a development zone, and is a resin-bonded magnet that is effective in reducing manufacturing costs (magnetic powder is mixed with a resin binder such as plastic or rubber). Molded magnets) have been mainly used.

しかしながら、従来のマグネットロールには、成形のサイクル時間が長く生産性や金型の製造コストが高いなどの課題がある。   However, conventional magnet rolls have problems such as a long molding cycle time and high production cost.

それで、本発明者は、上記従来のマグネットロールが持っている課題を解決し、高磁力で精度が良好であり、生産性が高いマグネットロールとその製造方法を完成した。   Therefore, the present inventor has solved the above-mentioned problems of the conventional magnet roll, and has completed a magnet roll having high magnetic force, good accuracy, and high productivity, and a manufacturing method thereof.

本発明の目的は、N極、またはS極を持つ第1ブロック磁石と、二個以上の磁極を持つ第2ブロック磁石が円型で連続配置され、第1ブロック磁石がN極の場合、第2ブロック磁石の両端はS極で、第1ブロック磁石がS極の場合、第2ブロック磁石の両端はN極であることを特徴とする、 中空円筒状のマグネットロールセットを提供することである。   An object of the present invention is to provide a first block magnet having N poles or S poles and a second block magnet having two or more magnetic poles continuously arranged in a circular shape, and when the first block magnet has N poles, To provide a hollow cylindrical magnet roll set, wherein both ends of a two-block magnet are S poles and both ends of the second block magnet are N poles when the first block magnet is S poles. .

本発明の他の目的は、上記マグネットロール、または中空円筒状のマグネットロールセットを製造する方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a method for producing the magnet roll or the hollow cylindrical magnet roll set.

本発明の一例は、第1ブロック磁石;第1ブロック磁石を含む垂直軸を基準として、両側に同じ順番でN極、またはS極が交替に円型で配置された第2ブロック磁石;上記の第1ブロック磁石、および第2ブロック磁石の外部を包む非磁性スリーブ;および第1ブロック磁石、および第2ブロック磁石の内部に備えられるシャフトを含むマグネットロールを提供する。   An example of the present invention includes a first block magnet; a second block magnet in which N poles or S poles are alternately arranged in a circular shape on both sides in the same order with respect to a vertical axis including the first block magnet; A magnet roll is provided that includes a first magnetic block and a nonmagnetic sleeve that wraps outside the second magnetic block; and a shaft that is provided inside the first magnetic block and the second magnetic block.

上記マグネットロールにて、 第1ブロック磁石がN極の場合、第2ブロック磁石の両端はS極で、1ブロック磁石がS極の場合、第2ブロック磁石の両端はN極であることが可能である。   In the above magnet roll, when the first block magnet is N pole, both ends of the second block magnet can be S pole, and when one block magnet is S pole, both ends of the second block magnet can be N pole. It is.

本発明の他の実施例は、 N極、またはS極を持つ第1ブロック磁石および、第一ブロック磁石をを含む垂直軸を基準として、両側に同じ順番でN極、またはS極が交替に円型で配置された第2ブロック磁石が円型で連続配置され、第1ブロック磁石がN極の場合、第2ブロック磁石の両端はS極で、1ブロック磁石がS極の場合、第2ブロック磁石の両端はN極であることを特徴とする、 中空円筒状のマグネットロールセットを提供する。   According to another embodiment of the present invention, a first block magnet having a north pole or a south pole and a vertical axis including the first block magnet as a reference, the north pole or the south pole are alternately arranged in the same order on both sides. When the second block magnets arranged in a circular shape are continuously arranged in a circular shape and the first block magnet is N pole, both ends of the second block magnet are S poles, and when one block magnet is S poles, the second Provided is a hollow cylindrical magnet roll set characterized in that both ends of a block magnet are N poles.

上記マグネットロールセットにて、第2ブロック磁石は、押出し成形で製作することが可能である。   In the magnet roll set, the second block magnet can be manufactured by extrusion molding.

上記マグネットロールセットにて、第1ブロック磁石は、 射出成形で製作された異方性のフェライト系樹脂結合型磁石であることが可能である。   In the magnet roll set, the first block magnet can be an anisotropic ferrite-based resin-bonded magnet manufactured by injection molding.

上記マグネットロールセットにて、第1ブロック磁石は、 押出し成形で製作された異方性のフェライト系樹脂結合型磁石であることが可能である。    In the magnet roll set, the first block magnet can be an anisotropic ferrite-based resin-bonded magnet manufactured by extrusion molding.

上記マグネットロールセットにて、第1ブロック磁石は、等方性のNd-Fe-B系樹脂結合型磁石であることを特徴とする中空円筒状のマグネットロールセット。   A hollow cylindrical magnet roll set, wherein the first block magnet is an isotropic Nd-Fe-B resin-bonded magnet.

更に、本発明の一例は、上記マグネットロールセットにて、第2ブロック磁石が最終的には第1ブロック磁石が挿入されて 現像磁極が形成できるように両端を持ち、複数の磁極を出せる配向磁場の中で 押出し成形したことを特徴とする中空円筒状のマグネットロールセットを提供する。   Furthermore, an example of the present invention is the above-described magnet roll set, in which the second block magnet has both ends so that the first block magnet is finally inserted to form a developing magnetic pole, and an orientation magnetic field that can output a plurality of magnetic poles. The present invention provides a hollow cylindrical magnet roll set characterized by being extruded.

また、本発明の一例は、上記マグネットロールセットにて、第2ブロック磁石の切欠き部に、非対称の、磁場配向判別用の識別が付与されることを特徴とする中空円筒状のマグネットロールセットを提供する。   An example of the present invention is a hollow cylindrical magnet roll set characterized in that in the magnet roll set described above, an asymmetrical identification for discriminating magnetic field orientation is given to the notch portion of the second block magnet. I will provide a.

更に、本発明の一例は、上記マグネットロールセットにて、第2ブロック磁石の外周の一部の外径が減少する部分を持つことを特徴とする、中空円筒状のマグネットロールセットを提供する。   Furthermore, an example of the present invention provides a hollow cylindrical magnet roll set characterized in that the magnet roll set has a portion in which the outer diameter of a part of the outer periphery of the second block magnet decreases.

また、本発明の一例は、上記マグネットロールセットにて、第1ブロック磁石の磁束密は90mTから140mTで、第2ブロック磁石の磁束密度は40mTから90mTであることを特徴とする、中空円筒状のマグネットロールセットを提供する。   An example of the present invention is a hollow cylindrical shape characterized in that in the magnet roll set, the magnetic flux density of the first block magnet is 90 mT to 140 mT, and the magnetic flux density of the second block magnet is 40 mT to 90 mT. Provides a magnet roll set.

更に、本発明の一例は上記マグネットロールセットにて、第1ブロック磁石がN極である場合、第2ブロック磁石はS-N-N-Sの4極で、第1ブロック磁石がS極である場合、第2ブロック磁石はN-S-S-Nの4極であることを特徴とする、中空円筒状のマグネットロールセットを提供する。   Further, an example of the present invention is the above-described magnet roll set, where the first block magnet has N pole, the second block magnet has SNNS 4 pole, and the first block magnet has S pole, the second block A hollow cylindrical magnet roll set is provided in which the magnet is NSSN quadrupole.

また、本発明の一例はN極、またはS極で着磁して第1ブロック磁石を製造する段階;垂直軸を基準とした両側に同じ順番でN極、またはS極が交替に配置されるように磁極を着磁して、第1ブロック磁石が配置される領域を上記第1ブロック磁石の磁極で着磁して第2ブロック磁石を製造する段階;および、上記第1ブロック磁石がN極なら上記第2ブロック磁石の両切欠き部はS極で、上記第1ブロック磁石がS極なら上記第2ブロック磁石の両切欠き部はN極の、第1ブロック磁石および第2ブロック磁石を円型で連続配置する段階を含む中空円筒状のマグネットロールセットを製造する方法を提供する。   Also, an example of the present invention is a step of producing a first block magnet by magnetizing with N or S poles; N or S poles are alternately arranged in the same order on both sides with respect to the vertical axis And magnetizing the region where the first block magnet is arranged with the magnetic pole of the first block magnet to produce the second block magnet; and the first block magnet is N pole If the first block magnet is S pole, both notches of the second block magnet are S poles, and if the first block magnet is S poles, both notches of the second block magnet are N poles. A method of manufacturing a hollow cylindrical magnet roll set including a step of continuously arranging in a circular shape is provided.

更に、本発明の一例は上記製造方法において、第1ブロック磁石を製造する段階で、2個のN極、およびS極で同時に互いに対応できるように着磁したブロック磁石を同時に押出した後、どちらかの一極を選択して第1ブロック磁石を製造することを特徴とする中空円筒状のマグネットロールセットを製造する方法を提供する。   Further, according to an example of the present invention, in the manufacturing method described above, in the step of manufacturing the first block magnet, after the block magnets magnetized so that they can simultaneously correspond to each other with two N poles and S poles, A method of manufacturing a hollow cylindrical magnet roll set is provided, wherein a first block magnet is manufactured by selecting one of the poles.

更に、本発明の一例は上記製造方法において、第2ブロック磁石を製造する段階にて、上記の着磁は、第1ブロック磁石が配置される領域に、第2ブロック磁石の両切欠き部とは逆の極で着磁することを特徴とする、中空円筒状のマグネットロールセットを製造することを提供する。   Further, according to an example of the present invention, in the manufacturing method, in the step of manufacturing the second block magnet, the magnetization is performed in a region where the first block magnet is disposed, Provides a hollow cylindrical magnet roll set, characterized in that it is magnetized with opposite poles.

また、本発明の一例は、上記製造方法において、第2ブロック磁石、および第1ブロック磁石は脱磁してシャフトに固定した後、全磁極を一体着磁することを特徴とする、中空円筒状のマグネットロールセットを製造することを提供する。   An example of the present invention is a hollow cylindrical shape characterized in that, in the above manufacturing method, the second block magnet and the first block magnet are demagnetized and fixed to the shaft, and then all the magnetic poles are magnetized integrally. It is provided to manufacture a magnet roll set.

更に、本発明の一例は、N極、またはS極になるように着磁して第1ブロック磁石を製造する段階; 垂直軸を基準とした両側に同じ順番でN極、またはS極が交替に配置されるように磁極を着磁して、第1ブロック磁石が配置される領域を上記第1ブロック磁石の磁極で着磁して、第2ブロック磁石を製造する段階;および、上記第1ブロック磁石がN極なら上記第2ブロック磁石の両切欠き部はS極で、上記第1ブロック磁石がS極なら上記第2ブロック磁石の両切欠き部はN極の、第1ブロック磁石および第2ブロック磁石を利用し、第2ブロック磁石にシャフトを挿入した後切欠き部に接着剤を塗布し、その後第1ブロック磁石をはめ込み固定する段階を含むことを特徴とする、中空円筒状のマグネットロールセットを製造することを提供する。   Furthermore, an example of the present invention is a step of producing a first block magnet by magnetizing it to be N pole or S pole; N pole or S pole is replaced in the same order on both sides with respect to the vertical axis Magnetizing the magnetic pole so that the first block magnet is disposed, magnetizing the region where the first block magnet is disposed with the magnetic pole of the first block magnet, and manufacturing the second block magnet; and the first If the block magnet is N pole, both notches of the second block magnet are S poles, and if the first block magnet is S pole, both notches of the second block magnet are N poles, Using a second block magnet, and after inserting the shaft into the second block magnet, applying an adhesive to the notch, and then fitting and fixing the first block magnet, Providing to manufacture a magnet roll set.

本明細書に書かれた「マグネットロールセット」は、第1ブロック磁石と、第2ブロック磁石が一組になることから、「セット」と定義することができるが、これによって制限解析されることではない。   The “magnet roll set” written in this specification can be defined as “set” because the first block magnet and the second block magnet are one set, but this is subject to restriction analysis. is not.

本発明の一例は、例えば、図4(g)、図4(h)、および図4(i)に点線で描かれたように、第2ブロック磁石の各磁極の面積が相異することもある。   An example of the present invention is that, for example, the areas of the magnetic poles of the second block magnet are different as depicted by dotted lines in FIGS. 4 (g), 4 (h), and 4 (i). is there.

図3(a)のような断面が扇型のブロック磁石を、 異方性のフェライト系樹脂結合型磁石を使って射出成形で製造する場合、配向磁場をかけた金型内で溶融された樹脂磁石材料中の磁粉の配向が十分に固定される時まで冷却した後に取り出されるから高い磁気特性の磁石が得られやすいが、溶融された樹脂磁石材料は金型内の片側端部の注入口から注入されて金型内で冷却と配向磁場の影響を受けながら反対側に流れて固化されるのでブロック磁石の長さ方向の磁気特性の均一性が乱れやすい傾向がある。また、複数個のブロック状磁石(10a1, 10a2, 10a3, 10a4, 10a5)をシャフトに接着固定せねばならずシャフト(30)への位置決め精度の確保が困難でありマグネットロールの各磁極位置や表面磁束密度がばらつきやすい。また、成形のサイクル時間が長く生産性や金型の製造コストが高いなどの課題がある。   When a block magnet with a fan-shaped cross section as shown in Fig. 3 (a) is manufactured by injection molding using an anisotropic ferrite resin-bonded magnet, the resin melted in the mold subjected to an orientation magnetic field It is easy to obtain a magnet with high magnetic properties because it is taken out after cooling until the orientation of the magnetic powder in the magnet material is sufficiently fixed, but the molten resin magnet material can be obtained from the inlet at one end of the mold. Since it is injected and flows in the opposite side while being influenced by cooling and an orientation magnetic field in the mold, the magnetic properties in the longitudinal direction of the block magnet tend to be easily disturbed. In addition, a plurality of block magnets (10a1, 10a2, 10a3, 10a4, 10a5) must be bonded and fixed to the shaft, and it is difficult to ensure positioning accuracy on the shaft (30). Magnetic flux density tends to vary. In addition, there are problems such as long molding cycle time and high production cost of the mold.

一方、図3(b)の異方性のフェライト系樹脂結合磁石を押出し成形法で製造する場合、目標とする磁束密度分布を得るように押出し工程で磁場をかけたまま連続的に成形するので磁石(10b)の長さ方向の磁気特性の均一性が良好で生産性が良く金型(成形ダイ)費が安いなどの利点があるが、磁性粉の配向が結合樹脂中で完全に固定される温度より高い温度で成形ダイから押出されてしまうので磁気特性は射出成型で製造された磁石よりも低いものになりやすい。   On the other hand, when the anisotropic ferrite resin bonded magnet shown in FIG. 3 (b) is manufactured by an extrusion molding method, it is continuously molded while applying a magnetic field in the extrusion process so as to obtain a target magnetic flux density distribution. There are advantages such as good magnetic property uniformity in the longitudinal direction of the magnet (10b), good productivity and low mold (molding die) cost, but the orientation of the magnetic powder is completely fixed in the binder resin. The magnetic properties are likely to be lower than that of a magnet manufactured by injection molding.

さらに、図3(c)は、溝を有する等方性のフェライト系樹脂結合型磁石(10c1)を押出し成形し、この溝に等方性の希土類系樹脂結合型磁石(10c2)を埋め込んだ構成のマグネットロールである。このマグネットロールは等方性の希土類系樹脂結合型磁石(10c2)の保磁力が高く着磁に要する高い着磁のために等方性のフェライト系樹脂結合型磁石(10c1)と同時に一体着磁は困難であるので、最初に等方性のフェライト系樹脂結合型磁石(10c1)のみを磁場をかけて着磁して複数個の磁極を形成した後に、別途着磁された希土類系樹脂結合型磁石(10c2)を本体側磁石(10c1)の溝に埋め込むことにより高い磁束密度の主極を有するマグネットロールを得ることができるが複雑な製造工程を必要としている。さらに、シャフトは本体側磁石(10c1)に片側から挿入して固定されるが、精度よく固定するために本体側の穴にシャフトを圧入時、力が大きくかかるとシャフト挿入時にかじりやシャフトに塗布した接着剤の剥げ等が生じる問題がある。   Further, FIG. 3 (c) shows a configuration in which an isotropic ferrite resin-bonded magnet (10c1) having a groove is extruded and an isotropic rare earth resin-bonded magnet (10c2) is embedded in the groove. It is a magnet roll. This magnet roll has an isotropic rare earth resin-bonded magnet (10c2) with a high coercive force and high magnetization required for magnetization, so that it is magnetized together with the isotropic ferrite-based resin-bonded magnet (10c1). Since it is difficult to form a plurality of magnetic poles by first magnetizing only an isotropic ferrite resin-bonded magnet (10c1) with a magnetic field, a rare-earth resin-bonded magnet that is separately magnetized A magnet roll having a main pole with a high magnetic flux density can be obtained by embedding the magnet (10c2) in the groove of the main body side magnet (10c1), but this requires a complicated manufacturing process. Furthermore, the shaft is inserted and fixed to the main body side magnet (10c1) from one side, but in order to fix it accurately, when the shaft is press-fitted into the hole on the main body side, if a large force is applied, it will be galled or applied to the shaft when the shaft is inserted. There is a problem that the adhesive peels off.

本発明により、高磁力で高性能のマグネットロールを、生産性が高い押出し成形、および射出成形を活用して製造することができた。即ち、本発明の一例は、円筒状の外周面に複数の磁極を有し、かつ一部に切欠き部を有する異方性のフェライト系樹脂結合型磁石からなる本体部の第2ブロック磁石と、 第2ブロック磁石の切欠き部にはめ込まれ主磁極を形成するブロック状の磁石の第1ブロック磁石をシャフトに接着固定したマグネットロールであり、前記本体部の第2ブロック磁石は生産性高く押出し成形され、ブロック状の磁石の第1ブロック磁石は、比較的磁気特性が高いものを得られる射出成形で製作する異方性のフェライト系樹脂結合型磁石を効果的に組み合わせて使用できる。   According to the present invention, a high-magnetism and high-performance magnet roll can be manufactured by utilizing extrusion molding and injection molding with high productivity. That is, an example of the present invention includes a second block magnet of a main body portion made of an anisotropic ferrite-based resin-bonded magnet having a plurality of magnetic poles on a cylindrical outer peripheral surface and partially having a notch portion. A magnet roll in which a first block magnet of a block-shaped magnet that is fitted into a notch portion of the second block magnet and forms a main magnetic pole is bonded and fixed to a shaft, and the second block magnet of the main body portion is extruded with high productivity. The first block magnet, which is a molded block-shaped magnet, can be used by effectively combining anisotropic ferrite-based resin-bonded magnets manufactured by injection molding that can obtain a relatively high magnetic property.

また、本発明の一例は、ブロック磁性部である第1ブロック磁石も生産性が良い押出し成形とし、磁場配向装置を工夫することにより射出成型品と同等の高磁力のブロック磁石を得、これを適用して、生産性、製造コストともに大きな効果を得ることができる。   In addition, according to an example of the present invention, the first block magnet, which is a block magnetic part, is also extrusion molded with good productivity, and a magnetic field orientation device is devised to obtain a block magnet with high magnetic force equivalent to an injection molded product. By applying this method, great effects can be obtained in both productivity and manufacturing cost.

本発明の一例は、フェライト系の磁粉では得られない高磁力が必要な場合としてブロック磁石部を取扱いやすいNd-Fe-B系の等方性磁粉を用いた樹脂結合磁石を押出し成形して作ってこれを製造されたフェライト系樹脂結合磁石の本体部の第2ブロック磁石と組み合わせることにより、効果的に高磁力のマグネットロールを得ることができる。   An example of the present invention is made by extruding a resin-bonded magnet using an Nd-Fe-B-based isotropic magnetic powder that is easy to handle the block magnet part when a high magnetic force that cannot be obtained with a ferrite-based magnetic powder is required. By combining this with the second block magnet of the main body of the ferrite resin-bonded magnet manufactured, a high-magnetism magnet roll can be obtained effectively.

さらに、本発明では、スリーブ上から効果的に現像剤を掻き落とすために、同磁極が隣接する間の磁石外径を減少させ、押出し成形することにより、金型構造などの大きな変更を必要とせずに対応することができる。   Furthermore, in the present invention, in order to effectively scrape off the developer from the sleeve, the outer diameter of the magnet while the magnetic poles are adjacent to each other is reduced and extrusion molding is performed, thereby requiring a large change in the mold structure or the like. It can respond without.

図1は、スリーブに内蔵されたマグネットロールを示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a magnet roll built in a sleeve. 図2は、本発明の一例で、マグネットロールの磁束密度分布である。FIG. 2 is an example of the present invention and shows the magnetic flux density distribution of the magnet roll. 図3は、従来のマグネットロールの一例である。FIG. 3 is an example of a conventional magnet roll. 図4は、本発明のマグネットロールの一例である。FIG. 4 is an example of the magnet roll of the present invention. 図5は、押出し成形ラインの工程概略図である。FIG. 5 is a process schematic diagram of an extrusion molding line. 図6は、切欠き部を有する第2ブロック磁石の磁場配向装置および成形ダイを示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a magnetic field orientation device for a second block magnet having a notch and a forming die. 図7は、扇形の第1ブロック磁石の磁場配向装置および成形ダイを示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a sector-shaped first block magnet magnetic field orientation device and a forming die.

以下、本発明を下記の具体的な実施例によって詳細に説明する。但し、下記実施例は、本発明の例に過ぎず、本発明の内容が下記実施例によって限られるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by the following specific examples. However, the following examples are merely examples of the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

下記実施例は、マグネットロールの外径は16mm、磁石長さLは320mmで製造した。上記マグネットロールセットは、外径6mmのシャフトを利用して、非対称5極に磁極が配列し、シャフトの位置決め用Dカットの垂直位置に対応して現像主極N1となるようにした後、両フランジおよびベアリング部がある外径18mmのアルミ合金製スリーブに入れてマグネットロールを製造した後、スリーブ上の磁束密度分布を測定・比較した。各実施例の具体的な製造過程は以下の通りである。   In the following examples, the outer diameter of the magnet roll was 16 mm, and the magnet length L was 320 mm. The magnet roll set uses a shaft having an outer diameter of 6 mm, magnetic poles are arranged in five asymmetric poles, and the development main pole N1 corresponds to the vertical position of the D-cut for positioning the shaft. A magnet roll was manufactured by putting it in an aluminum alloy sleeve having an outer diameter of 18 mm with a flange and a bearing part, and then the magnetic flux density distribution on the sleeve was measured and compared. The specific manufacturing process of each example is as follows.

一例で、異方性のフェライト系樹脂結合型磁石を押出し成形して作った図4の第2ブロック磁石(10d1)と、第2ブロック磁石の切欠き部(40)にはめ込まれる異方性のフェライト系樹脂結合型磁石からなり射出成形で作成された主磁極を形成する第1ブロック磁石(10d2)をシャフト(30)に接着固定してマグネットロールを製造した。   In one example, the second block magnet (10d1) of FIG. 4 made by extruding an anisotropic ferrite-based resin-bonded magnet and the anisotropic block fitted into the notch (40) of the second block magnet. A magnet block was manufactured by bonding and fixing a first block magnet (10d2) made of a ferrite resin-bonded magnet and forming a main magnetic pole by injection molding to a shaft (30).

具体的には、図5に示す押出し成形装置により、第2ブロック磁石を製造した。上記押出し成形装置は、押出し機(90)、磁場配向装置(110)を備えた成形ダイ(100)、冷却装置(120)、引き取り装置(130)等で構成されることができる。成形された第2ブロック磁石(140)は磁化されているので引き取り装置の後工程に脱磁装置および切断装置を設置することが好ましい。   Specifically, the 2nd block magnet was manufactured with the extrusion molding apparatus shown in FIG. The extrusion molding apparatus can be composed of an extruder (90), a molding die (100) provided with a magnetic field orientation device (110), a cooling device (120), a take-up device (130), and the like. Since the molded second block magnet (140) is magnetized, it is preferable to install a demagnetizing device and a cutting device in the subsequent process of the take-up device.

図6は磁場配向装置(110)の断面概略図である。ステンレス鋼か黄銅などの非磁性金属材料よりなり、断面空間が第2ブロック磁石形状に対応した成形ダイ(100)の外周に、成形ダイの内面に所定の磁場が形成されるように磁場配向装置(110)が配置されている。磁場配向装置は磁性材料ヨーク部とコイル部か永久磁石などにより構成され、成形ダイ内周面の配向磁場の強さはマグネットロールの磁極配列と磁束密度に対応して0.4〜8.0T程度に調整される。なお、第2ブロック磁石 切欠き部の開口角度は70度である。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the magnetic field orientation device (110). A magnetic field orientation device that is made of a nonmagnetic metal material such as stainless steel or brass, and that a predetermined magnetic field is formed on the inner surface of the forming die on the outer periphery of the forming die (100) whose cross-sectional space corresponds to the shape of the second block magnet. (110) is arranged. The magnetic field orientation device is composed of a magnetic material yoke part and coil part or permanent magnet, and the strength of the orientation magnetic field on the inner peripheral surface of the forming die is adjusted to about 0.4 to 8.0 T corresponding to the magnetic pole arrangement and magnetic flux density of the magnet roll. Is done. The opening angle of the second block magnet notch is 70 degrees.

異方性のフェライト磁粉はSr磁粉で、樹脂結合剤のエチレンエチルアクリレート共重合体(EEA)中にSr磁粉が92重量%混合された原料ペレットを用い、磁場配向工程ののち、成形ダイで約220℃で押出された後に冷却装置で常温まで冷却固化されて引き取られ、脱磁した後320mm長さに切断された。
Anisotropic ferrite magnetic powder is Sr magnetic powder, using raw material pellets in which 92% by weight of Sr magnetic powder is mixed in resin binder ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA). to room temperature at a cooling device after being extruded at 220 ° C. taken off it is cooled and solidified and cut to 320mm lengths after demagnetization.

第1ブロック磁石用の異方性のフェライト系樹脂結合型磁石としてはSr磁粉92wt%がポリアミド樹脂(12ナイロン)中に含有されたペレットを配向磁場内で射出成型して、開口角度70度の第2ブロック磁石の切欠き部と対応した第1ブロック磁石を得た。なお、完全に脱磁をするために、接着前に第2ブロック磁石と同様に脱磁して使用した。   As an anisotropic ferrite resin-bonded magnet for the first block magnet, a pellet containing 92 wt% Sr magnetic powder in a polyamide resin (12 nylon) is injection-molded in an orientation magnetic field, and the opening angle is 70 degrees. The 1st block magnet corresponding to the notch part of the 2nd block magnet was obtained. In addition, in order to completely demagnetize, it used by demagnetizing like a 2nd block magnet before adhesion | attachment.

上記製造した第1ブロック磁石、および第2ブロック磁石を組み立てて、マグネットロールセットを製造した。外径6mmの無電解NiめっきしたSUMシャフトの本体にシャフトのDカット面を基準にして位置決めしながら挿入した。このとき第2ブロック磁石の内径とシャフトの圧入空間は0.15mmであったが、第2ブロック磁石は切欠き部を有するので圧入時にわずかに変形されて、シャフトの挿入時にかじり等の支障はなかった。圧入後、切欠き部に2液混合型の接着剤を塗布した後、第1ブロック磁石をはめ込み接着固定後、図6と同様の着磁装置で着磁して、外径18mmのアルミニウム合金製スリーブに入れて、マグネットロールを作った。このときの外径18mmスリーブ上の磁束密度のピーク値はN1:125mT、S1:75mT、N2:60mT、S2:80mT、N3:40mTであった。   The magnet block set was manufactured by assembling the manufactured first block magnet and second block magnet. It was inserted into the main body of an electroless Ni-plated SUM shaft having an outer diameter of 6 mm while positioning with reference to the D-cut surface of the shaft. At this time, the inner diameter of the second block magnet and the press-fitting space of the shaft were 0.15 mm, but the second block magnet has a notch so that it is slightly deformed during press-fitting and there is no problem such as galling when the shaft is inserted. There wasn't. After press-fitting, a two-component mixed adhesive is applied to the notch, and after inserting and fixing the first block magnet, it is magnetized by the same magnetizing device as in FIG. 6 and made of an aluminum alloy having an outer diameter of 18 mm. I put it in a sleeve and made a magnet roll. At this time, the peak values of the magnetic flux density on the sleeve having an outer diameter of 18 mm were N1: 125 mT, S1: 75 mT, N2: 60 mT, S2: 80 mT, and N3: 40 mT.

ほかの例として、下記の方法でマグネットロールを製造した。第2ブロック磁石は上記の方法と同一のものとし、第1ブロック磁石は図7の磁場配向装置を用いたことを除いて、同一の押出し法で作成した。図7の磁場配向装置を用いた場合、第1ブロック磁石は図7(b)のように互いに逆方向に磁化されており、成形ダイから出たところから互いに吸着してあたかも倍の厚さになったような形状で冷却工程に向かうために小寸法であっても曲がり、ねじれが生じにくく寸法精度の良いブロックマグネットを得ることができる。第1ブロック磁石は冷却後も2本が互いに吸着しあっているので、引き取り装置を出た後に脱磁し所定長さに切断して上記の製造方法と同様に第2ブロック磁石に接着固定した後、着磁してマグネットロールを作った。現像磁極のスリーブ上磁束密度は122mTであった。   As another example, a magnet roll was manufactured by the following method. The second block magnet was the same as that described above, and the first block magnet was prepared by the same extrusion method except that the magnetic field orientation apparatus of FIG. 7 was used. When the magnetic field orientation device of FIG. 7 is used, the first block magnets are magnetized in opposite directions as shown in FIG. 7 (b), and are attracted to each other from the forming die so as to be double the thickness. Since it goes to the cooling process with such a shape, it is possible to obtain a block magnet with good dimensional accuracy that is less likely to bend and twist even in small dimensions. Since the first block magnets are attracted to each other even after cooling, they are demagnetized after leaving the take-off device, cut to a predetermined length, and bonded and fixed to the second block magnet in the same manner as in the above manufacturing method. Later, it was magnetized to make a magnet roll. The magnetic flux density on the sleeve of the developing magnetic pole was 122 mT.

ほかの例として、上記2番目の製造例と同様に、第2ブロック磁石、第1ブロック磁石も同一のSrフェライト系原料で押出し成形し、切欠き部の形状のみ図4(e)のように製造した。この場合、第1ブロック磁石は扇形ではなく巾5.85mmの平行部を有しており、外径6mmのシャフトは第2ブロック磁石の5.85mm溝に平行に、治具を用いて同時に能率よく押し込みすることができた。現像磁極のスリーブ上磁束密度は123mTであった。   As another example, similar to the second manufacturing example, the second block magnet and the first block magnet are extruded with the same Sr ferrite material, and only the shape of the notch is as shown in FIG. 4 (e). Manufactured. In this case, the first block magnet is not fan-shaped but has a parallel portion with a width of 5.85 mm, and the shaft with an outer diameter of 6 mm is parallel to the 5.85 mm groove of the second block magnet and is simultaneously made efficient using a jig. I was able to push it in well. The magnetic flux density on the sleeve of the developing magnetic pole was 123 mT.

ほかの例として、下記の方法でマグネットロールを製造した。第2ブロック磁石は1番目の製造例と同一の方法で製造した。第1ブロック磁石を製造するために、原料ペレット成分として、磁粉含有量65重量%の等方性のNd-Fe-B系樹脂(EEA)を使用して、磁場配向装置(110)は使用せずに無磁場で220℃で押出しし、2.5Tの平行磁場で着磁した。着磁した第1ブロック磁石を上記第2ブロック磁石に組み立てて再度一体着磁したマグネットロールを得た。現像磁極のスリーブ上磁束密度は130mTであった。   As another example, a magnet roll was manufactured by the following method. The second block magnet was manufactured by the same method as in the first manufacturing example. In order to manufacture the first block magnet, an isotropic Nd-Fe-B resin (EEA) having a magnetic powder content of 65% by weight is used as a raw material pellet component, and the magnetic field orientation device (110) is used. Without extrusion, it was extruded at 220 ° C. without magnetic field and magnetized with a parallel magnetic field of 2.5 T. The magnetized first block magnet was assembled to the second block magnet to obtain a magnet roll magnetized integrally again. The magnetic flux density on the sleeve of the developing magnetic pole was 130 mT.

ほかの例として、下記の方法でマグネットロールを製造した。一番目の製造例と同一の材料と方法で製造するが、図4(f)に示すように第2ブロック磁石のN2,N3の同極が隣接した極間に角度60度の範囲で第2ブロック磁石の外径を1.5mm減少させた部分を作った。現像磁極のスリーブ上磁束密度は125mTであった。   As another example, a magnet roll was manufactured by the following method. It is manufactured with the same material and method as the first manufacturing example. However, as shown in FIG. 4 (f), the second block magnet N2 and N3 with the same polarity are adjacent to each other at an angle of 60 degrees between adjacent poles. A part in which the outer diameter of the block magnet was reduced by 1.5 mm was made. The magnetic flux density on the sleeve of the developing magnetic pole was 125 mT.

一方、上記の製造方法とは違い、図6の押出し成形時の切欠き部に対向した配向磁極のS1を除去した非対称4極配向で第2ブロック磁石を成形する以外は上記1番目の実施例と同一のマグネットロールを作成した。外観上は図4(d)と同等であるが現像磁極のスリーブ上磁束密度は100mTであった。   On the other hand, unlike the manufacturing method described above, the first embodiment described above except that the second block magnet is formed in an asymmetric quadrupole orientation in which S1 of the oriented magnetic pole facing the notch portion in FIG. The same magnet roll was created. The appearance is equivalent to FIG. 4D, but the magnetic flux density on the sleeve of the developing magnetic pole was 100 mT.

また、図6において成形ダイ(100)を180度回転させた状態以外は上記1番目の実施例と同一の条件で図3(b)に示したのと同様なマグネットロールを作成した。この場合は第1ブロック磁石を必要とせず、非常にシンプルであるが現像磁極のスリーブ上磁束密度ピーク値は95mTであった。   In addition, a magnet roll similar to that shown in FIG. 3B was prepared under the same conditions as in the first embodiment except that the forming die 100 was rotated 180 degrees in FIG. In this case, the first block magnet is not required, and it is very simple, but the magnetic flux density peak value on the sleeve of the developing magnetic pole is 95 mT.

10 磁石材料
20 マグネットロール
30 シャフト
40 切欠き部
50 条痕(マーカ)
60 非磁性スリーブ
70 ベアリング
80 フランジ部材
90 押出し機
100 成形ダイ
110 磁場配向装置
120 冷却装置
130 引き取り装置
140 成形体
10 Magnet material
20 Magnet roll
30 shaft
40 Notch
50 Marks
60 Non-magnetic sleeve
70 Bearing
80 Flange member
90 Extruder
100 forming die
110 Magnetic orientation device
120 Cooling device
130 Pick-up device
140 Molded body

Claims (2)

N極、またはS極に着磁して第1ブロック磁石を製造する段階;
垂直軸を基準とした両側に同じ順番でN極、またはS極が交替に配置されるように磁極を着磁して、第1ブロック磁石が配置される領域を上記第1ブロック磁石の磁極で着磁して第2ブロック磁石を製造する段階;および、
上記第1ブロック磁石がN極なら上記第2ブロック磁石の両切欠き部はS極で、上記第1ブロック磁石がS極なら上記第2ブロック磁石の両切欠き部はN極の、第1ブロック磁石および第2ブロック磁石を円形で連続配置する段階を含み、
第2ブロック磁石は、円筒状をなし、かつ、シャフトが挿入される該磁石の中空まで達する切欠き部を有し、
第2ブロック磁石は押出し成形装置により製造され、
押出し成型装置は、非磁性金属材料よりなり、断面空間が第2ブロック磁石形状に対応した成形ダイの外周に、成形ダイの内部に所定の磁場が形成されるように磁場配向装置が配置されており、
第2ブロック磁石を製造する段階において、第2ブロック磁石の第1ブロック磁石が配置される領域に、第2ブロック磁石の切欠き部両端の極とは逆の極の配向磁場を印加し、
第1ブロック磁石を製造する段階は、互いに逆方向に磁化した2個のブロック磁石を同時に互いに吸着させつつ押出して第1ブロック磁石を製造する、
中空円筒状のマグネットロールセットの製造方法。
Magnetizing the north pole or south pole to produce the first block magnet;
The magnetic poles are magnetized so that N poles or S poles are alternately arranged in the same order on both sides with respect to the vertical axis, and the area where the first block magnet is arranged is the magnetic pole of the first block magnet. Magnetizing to produce a second block magnet; and
If the first block magnet is N pole, both notches of the second block magnet are S poles. If the first block magnet is S pole, both notches of the second block magnet are N poles. Including continuously arranging a block magnet and a second block magnet in a circular shape;
The second block magnet has a cylindrical shape and has a notch that reaches the hollow of the magnet into which the shaft is inserted.
The second block magnet is manufactured by an extrusion molding device,
The extrusion molding apparatus is made of a nonmagnetic metal material, and a magnetic field orientation device is arranged on the outer periphery of the molding die whose cross-sectional space corresponds to the shape of the second block magnet so that a predetermined magnetic field is formed inside the molding die. And
In the stage of manufacturing the second block magnet, an orientation magnetic field of a polarity opposite to the poles at both ends of the notch portion of the second block magnet is applied to a region where the first block magnet of the second block magnet is disposed ,
The step of manufacturing the first block magnet is to manufacture the first block magnet by extruding two block magnets magnetized in opposite directions while adsorbing each other at the same time.
Manufacturing method of hollow cylindrical magnet roll set.
第2ブロック磁石、および第1ブロック磁石は脱磁してシャフトに固定した後、全磁極を一体着磁することを特徴とする、請求項に記載の中空円筒状のマグネットロールセットの製造方法。


2. The method of manufacturing a hollow cylindrical magnet roll set according to claim 1 , wherein the second block magnet and the first block magnet are demagnetized and fixed to the shaft, and then all the magnetic poles are magnetized integrally. .


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