JPH04157712A - ボンド磁石の磁場配向成形装置及び該装置を用いたボンド磁石の磁場配向成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 、〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子複写機やレーザープリンター等における
現像装置やクリーニング装置に用いられるマグネットロ
ール等、任意の磁束密度分布が必要とされる樹脂結合磁
石（ボンド磁石）を着磁するだめの磁場配向成形装置と
該装置を用いたボンド磁石の磁場配向成形方法に関する
。

〔従来技術〕

ボンド磁石は、その成形性の良さから、近年、利用が盛
んになりつつあり、特に成形が容易であるという特質を
生かして複雑形状で用いることが多くなってきている。

また、高磁力を得るために特公昭６３−４１２０３号に
みられるように不均一に磁化し、所望の部分のみに強力
な磁力を得ることも行われだしている。

従来、ボンド磁石の磁場中成形は、ヨーク間に形成され
る成形キャビティ内に、−様若しくは所望の磁場を形成
し、その中に、磁石成形材料を置くことにより配向着磁
を行うのが一般的である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこの方法では、ヨーク間に形成された一様
若しくは、所望の磁場は、その中に、磁石成形材料が入
ることにより乱れが生じ、特に磁場が不均一であったり
、形状が複雑である場合には磁化方向が所望の方向から
ずれたり、充分な磁力が得られなくなる等の問題を生じ
、そのために金型を作り直したり、あらためて着磁し直
すなどの必要か生じる。又、仮に金型を作り直したり、
着磁し直したりしたとしても必ずしも所望の位置に所望
の磁力か得られるとは限らないことから、−旦、単純な
形状に成形した後、これを切削することにより所望の形
状を得るという方法が採用される場合もある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らはかかる実情を解消すべく、磁場の乱れの原
因について考察したところ、磁場の乱れの原因が、磁石
成形材料（以下、磁石材と称す）と該磁石材を包囲する
部材、即ちキャビティ周囲の部材（非磁性材）とが、磁
束の通り易さの指標である透磁率が異なることにあるこ
とを知見し、そして、キャビティ周辺部材と、磁石材の
透磁率を揃えれば、上記問題が解消されることを見いだ
し、本発明を完成した。

即ち、本発明は、ポンド磁石の配向着磁においてキャビ
ティ周辺部に透磁率が磁石材と実質的に同等な材料を配
した成形金型を用いることを特徴とするポンド磁石の磁
場配向成形装置とこの装置を用いたポンド磁石の磁場配
向成形方法を内容とするものである。

本発明の原理を図面に基づいて説明する。第１図は本発
明にかかる磁場配向成形装置の概要を示す断面説明図で
あり、図示されるように励磁コイル１ａ１１ｂで励起さ
れた磁場は、ヨーク２ａ、２ｂを伝わり第２図に示すよ
うにヨーク間の空隙３に均一な磁場を形成する。ヨーク
間には空隙３の代わりに非磁性材料から形成された部材
か存在する場合もある。本発明はこの空隙３内における
キャビティ周辺５を形成する部材を磁石材と同等の透磁
率を持つ材料で構成することにより、キャビティ４内に
磁石材を充填してヨーク間の空隙３に磁場を作用させた
ときに、ヨーク間に形成される磁場かキャビティ４内と
キャビティ周辺５とて差が発生しないようにし、キャビ
ティ４内の磁場を均一なものとすることにより、着磁方
向の開園を容易にぜんとするものである。

〔作　用〕

第３図及び第４図はヨーク２ａ、　２ｂ間に形成される
磁場の様子を示したものであり、第３図は本発明装置に
おける磁場の状態を示し、第４図は従来の成形装置にお
ける磁場の状態を示している。ヨーク２ａ、　２ｂ間に
磁石材と実質的に同等の透磁率を有する材料８を配した
本発明装置では、第３図（イ）に示すようにキャビティ
４内に磁石材を充填する以前の状態では、ヨーク２ａ、
　２ｂ間に形成される磁場は、キャビテイ４内部並びに
キャビティ周辺５の磁場はかえって乱れている。ところ
か第４図（ロ）に示すように、そこに磁石材７が入ると
、ヨーク２ａ、　２ｂ間の透磁率が全体にわたって実質
上均一になるため、ヨーク２ａ、　２ｂ間に形成される
磁場は均一になり、この結果、磁石材７を通過する磁束
も均一となって磁石材７を所望通りの磁場中において配
向成形することが可能となるのである。

これに対して、ヨーク２ａ、　２ｂ間に配する材料の透
磁率について一切考慮しておらず、主として非磁性材６
を配している従来の成形装置においては、第４図（イ）
に示すように、キャビティ４内か空の状態では、ヨーク
２ａ、　２ｂ間に形成される磁場は均一ではあるものの
、第４図（ロ）に示す如く、磁石材７が充填された状態
では、ヨーク２ａ、　２ｂ間の磁場は均一ではなく、特
にキャビティ４内並びにキャビティ周辺５の磁場は著し
く乱れるのである。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが
、本発明はこれらにより制限されるものではない。

本願発明において磁石材と実質的に同等の透磁率を持つ
材料とは、第５図において特性（ａ）として示すような
透磁率特性を有する材料であり、これは−膜内な金型材
料である５Ｓ４１等の磁性材の特性（ｂ）に比べて、は
るかに低い透磁率を有し、キャビティ４内に充填予定の
磁石材の特性（Ｃ）とほぼ同等の特性を有するものが用
いられる。

このような磁石材と実質的に同等の透磁率が得られる材
料としては、超硬材として知られているＧ５材（住人特
殊金属製）等が例示される。

又、本発明のヨークに用いられる磁性材料としては５Ｓ
４１．５ＩＯＣ，５２５Ｃ，５ＵＳ４１０等が、又、ヨ
ーク間においてキャビティ４から離れた位置に配置され
る非磁性材料としては、５ＵＳ３０４等のオーステナイ
ト系ステンレス、銅ベリリュウム合金、ハイマンガン鋼
等が例示される。

本発明に用いられる磁性粉体としては特に制限はなく、
例えば六方晶フェライト、サマリウム−コバルト系合金
、ネオジウム−鉄−ホウ素系合金等が挙げられる。

又、本発明に用いられる合成樹脂としては特に制限はな
く、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレン、塩素化ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル
、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ア
クリル樹脂等が挙げられる。

本発明の成形方法は、射出成形、押出し成形、圧縮成形
等に適用できるが、とくに射出成形では寸法精度のよい
成形体が得られ、押出し成形では、長手方向の磁力が均
一な成形体が効率よく得られる。

次に本発明の具体的実施例に基づく試験結果を述べる。

実施例 六方晶フェライト（ＧＰ　３３０、戸田工業■製）９０
．０重量％ 塩化ビニル樹脂（Ｓ　１００１、鐘淵化学工業■製）７
．０重量％ Ｄ　ＯＰ　　　　　　　　　　　　　　２．８重量％ト
リベース　　　　　　　　　　０．１重量％ステアリン
酸鉛　　　　　　　　０．１重量％上記配合物を高速回
転刃攪拌機で混合した後、混練し、ベレットを作製した
。このベレットを磁石材として用い、磁場配向押出し成
形を行なった。

装置は第１図に示したものを用い、磁場印加方向に対し
て４５度の傾きを持つ矩形のキャビティ内に磁石材を充
填して成形を行った。

ヨークの磁性材料には主に５Ｓ４１を用い、又、ヨ一り
間等に配置される非磁性材料には主に５ＬＩＳ３０４を
用いた。また、キャビティ４周辺に配置される磁石材と
実質的に同等の透磁率をもつ材料としては第５図におい
て特性（ａ）として示されるＧ５材（住人特殊金属製）
を用いた。

本実施例によって得られた矩形状の成形体は第６図（イ
）において矢印で示す如く成形体の長手方向に対して４
５度回転した方向に磁化されており、予定していた磁化
方向に対して殆どずれることもなく、所望の着磁状態が
実現できた。尚、本装置において磁石材７内部並びに周
辺に形成される磁場の状態は第６図（ロ）に示すような
状態にあると推測される。

比較例１　（従来例） 従来の成形法による着磁態様を確認するために、前記実
施例において、キャビティ周辺部材として非磁性材（５
ＵＳ３０４）を用いた装置を使用した以外は前記実施例
と同様の手順により矩形状の成形体を作製した。この装
置を用いて得られた成形体の磁化方向は第７図（イ）に
示すように４５度に対して５度ずれていた。又、この装
置において磁石材内部並びに周辺に形成される磁場の状
態は第７図（ロ）に示すような状態にあると推測される
。

比較例２ 前記実施例においてキャビティ周辺部材に第５図におけ
る特性（ｄ）で示されるような透磁率のやや高めのもの
を用いた装置を使用した以外は実施例と同様の手順によ
り矩形状の成形体を作製した。

この装置を用いて得られた成形体の磁化方向は第８図（
イ）に示すように４５度に対して比較例１とは逆方向に
５度ずれていた。又、この装置において磁石材内部並び
に周辺に形成される磁場の状態は第８図（ロ）に示すよ
うな状態にあると推測される。

以上より、キャビティ周辺部材は、その透磁率が磁石材
より低くても、高くても成形体の配向磁化方向はずれる
ことがわかり、実質的に同等であってはじめて所望の配
向方向の成形体が得られることがわかる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のボンド磁石の磁場配向成
形装置及び該装置を用いたボンド磁石の磁場配向成形方
法によれば、磁石材内に形成される磁場を均一と成すこ
とができるとともに磁場の方向も予測することができる
ので、磁石材を所望の方向に配向着磁することができる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる磁場配向成形装置の１例の断面
図、第２図はヨーク間の空隙に形成される磁場の様子を
示す説明図、第３図（イ）、（０）は本発明の成形装置
においてヨーク間に形成される磁場の様子を示す説明図
であり、（イ）は磁石材を充填していない状態を、（ロ
）は磁石材を充填したときの磁場を示す。第４図（イ）
、（ロ）は従来の成形装置においてヨーク間に形成され
る磁場の様子を示す説明図であり、（イ）は磁石材を充
填していない状態を、（ロ）は磁石材を充填したときの
磁場を示す。第５図は各種材料の透磁率特性を示すグラ
フ、第６図（イ）は実施例によって作製された成形体の
磁化方向を示す説明図、第６図（ロ）は同成形体作製時
に磁石材内部並びに磁石材周囲に形成される磁場の説明
図、第７図（イ）は比較例１によって作製された成形体
の磁化方向を示す説明図、第７図（ロ）は同成形体作製
時に磁石材内部並びに磁石材周囲に形成される磁場の説
明図、第８図（イ）は比較例２によって作製されｔこ成
形体の磁化方向を示す説明図、第８図（ロ）は同成形体
作製時に磁石材内部並びに磁石材周囲に形成される磁場
の説明図である。 ｌａ、　ｌｂ：励磁コイル、　２ａ、２ｂ：ヨーク、３
：空隙、　　　　　　　４：キャビティ、５：キャビテ
ィ周辺、　６：非磁性材、７：磁石材、 ８：磁石材と実質的に同等の透磁率を有する材料 特許出願人　鐘淵化学工業株式会社 第４図 （イ） （ロ） 第３図 （イ） 父７ （ロ）　　　　　　　（ロ）　　　　　　　　（ロ）第
５１！！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ボンド磁石の磁場配向成形装置において励磁ヨーク
   に挟まれる成形キャビティ周辺部材に透磁率がボンド磁
   石材料と実質的に同等な材料を用いることを特徴とする
   ボンド磁石の磁場配向成形装置。 ２）磁場中でボンド磁石を任意の方向に配向成形する方
   法に於いて励磁ヨークに挟まれた成形キャビティ周辺部
   材の透磁率がボンド磁石材料と実質的に同等である金型
   を用いることを特徴とするボンド磁石の磁場配向成形方
   法。