JPH04245605A - 長尺円筒ラジアル異方性磁石の製造方法 - 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】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、長尺円筒ラジアル異
方性磁石及びその製造方法に関し、特に従来、得られる
ことのなかった長尺な磁石をその有利な製造方法ととも
に提案しようとするものである。かかる長尺の磁石は、
例えば普通紙複写機用マグネットロール用磁石としての
使途において必要とされている。 【０００２】ところでラジアル異方性とは、一般に円板
状の磁石において、磁粉の配向が板面においてラジアル
方向をなしている状態をいうが、この明細書で以下述べ
る円筒形状の磁石においてラジアル異方性とは、軸と直
交する断面においてラジアル配向をなしている状態をい
う。 【０００３】 【従来の技術】従来、円筒ラジアル異方性磁石は、磁場
中の射出成形、又は磁場中の圧縮成形により製造されて
いた。しかしながらこれらの製造方法では、十分な磁気
特性を維持したままで長尺化した製品を得ようとしても
、成形中に付与させる磁気回路の制約、すなわち配向さ
せるための磁場を十分に確保することの困難さから、所
定の長さにわたって満足できる磁気特性を得ることが不
可能であり、長尺化に対して限界があった。すなわち実
開昭６１−４４８２３号公報に示されているように、十
分な磁気特性を得るためには、円筒内径に対して長さは
およそ２倍が限度であった。 【０００４】このため、より長尺のラジアル異方性磁石
を使用すべき分野においては、複数の短尺ラジアル異方
性磁石を、長さ方向に連結して使用する等の工夫が試み
られてきたが、なお種々の問題が残されていた。例えば
、普通紙用複写機のマグネットロールに適用した場合に
は、磁石の継目の部分において表面磁界が乱れることか
ら複写特性に悪影響（かぶり、白抜け）を及ぼすという
欠点があったのである。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来行われてきた射出
成形法又は圧縮成形法では得られなかった、円筒内径に
対して長さが２倍を超える、継目のない円筒ラジアル異
方性磁石を、新規でかつ外径精度も良く、量産性にも優
れる有利な製造方法とともに提案することがこの発明の
目的である。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この発明の磁石は、円筒
形状になる磁石の軸方向の長さと内径との比が２を超え
、軸方向と直交する断面においてラジアル配向になるこ
とを特徴とする長尺円筒ラジアル異方性磁石である。 【０００７】ここに、円筒磁石の内部空間に、軸方向に
のびる強磁性体の心材をそなえてもよい。 【０００８】またこの発明の磁石の製造方法は、長尺円
筒ラジアル異方性磁石を製造するに際し、心材となる強
磁性の長尺材に向けて合成樹脂磁石用組成物を押出すべ
きヘッド部と、このヘッド部を挟んで長尺材に沿う近接
配置になり長尺材を貫通させて磁場を印加可能な少なく
とも一対の環状磁極対とをそなえる押出し成形機を用い
、この押出し成形機に上記強磁性の長尺材を連続的に導
入して、該長尺材に上記環状磁極対からラジアル磁場を
印加しながら、上記ヘッド部にて該長尺材に向けて合成
樹脂磁石用組成物を押出して円筒状に被成することで円
筒状の合成樹脂磁石用組成物をラジアル配向にした後、
強磁性の長尺材とともに固化することを特徴とする長尺
円筒ラジアル異方性磁石の製造方法である。 【０００９】ここに固化した後、心材となる強磁性の長
尺材を除去してもよい。 【００１０】 【作用】この発明に従う長尺の円筒ラジアル異方性磁石
は、継目がないために普通紙複写機用マグネットロール
として用いた場合においても磁気特性に及ぼす悪影響が
ない。またこの発明に従う円筒ラジアル異方性磁石の製
造方法は、ラジアル磁場印加装置をそなえた押出し成形
機を用いて、かかる磁場を印加しつつ押出し成形を行う
ことで長尺な円筒ラジアル異方性磁石の製造が可能にな
る。 【００１１】図１に、この発明に従う長尺円筒ラジアル
異方性磁石を断面で示す。同図（ａ）　はラジアル異方
性磁石１のみの例であり、同図（ｂ）　は、磁石１の内
部空間に、軸方向にのびる強磁性体の心材２をそなえる
例である。いずれも長さＬと内径Ｄとの比：Ｌ／Ｄが２
を超えている。 【００１２】かかる磁石の素材となる合成樹脂磁石用組
成物は、特に限定されるものではなく、既知のペレット
、その他が使用できる。 【００１３】磁粉としては、代表例として挙げるストロ
ンチウム系又はバリウム系のマグネトプランバイト型フ
ェライト磁粉、サマリウム−コバルト系磁粉、ネオジム
−鉄を主成分とする磁粉、アルミニウム−ニッケル−コ
バルト系磁粉の他、一般に磁気異方性を有する磁粉であ
れば使用可能である。 【００１４】バインダーとしては、バインダー材として
既知の熱可塑性組成物又は熱硬化性組成物が使用できる
が、押出し温度での形状を常温でも維持することができ
る非結晶性の組成物が望ましい。例示すると、熱可塑性
組成物として硬質塩化ビニル、軟質塩化ビニル、塩素化
ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ＳＢＲ等
のゴム等、また熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂等である。この他、ポリアミド、ＰＰＳ、Ｐ
ＥＥＫ等の結晶性樹脂であってもポリマーブレンドその
他の方法で非結晶性に改質して押出し適性を向上させて
使用してもよい。この他、可塑剤、抗酸化剤を配合させ
てもよい。 【００１５】この発明で心材は、磁気回路の一部として
使用するために、強磁性体であることが必須である。強
磁性体の心材として、既知の材料が使用できる。例えば
各種鉄系の強磁性体、その他がある。心材の形状として
は、パイプ状、中実棒状の何れであってもよい。 【００１６】製造の際に用いる押出し成形機の一例を、
平面図で図２に示す。図中３は原料ペレットを投入する
ホッパー口、４は投入された原料ペレットを加熱しスク
リューにより攪拌、加圧する加熱シリンダ部、５は攪拌
、加圧された原料ペレット（合成樹脂磁石用組成物）を
心材２へ向けて押出すヘッド部、６は磁気回路用のリタ
ーンヨーク、７は励磁用のコイル、８は円筒状に被成し
た合成樹脂磁石用組成物にラジアル配向磁場を形成させ
るための環状磁極、９は強磁性体の心材に磁場を形成さ
せるための環状磁極である。 【００１７】かかる押出し成形機では、図３に示すよう
に、長尺材を貫通させて磁場を印加可能な少なくとも一
対の環状磁極対８、９をヘッド部５を挟んで心材（長尺
材）２に沿って配置している。環状磁極対８、９はいず
れもリターンヨーク６と連なる一方、心材２を貫通させ
ている。コイル７で励磁し、心材２、環状磁極対８、リ
ターンヨーク６及び環状磁極対９で図中矢印で磁力線の
方向を示すように、磁気回路を形成させる。なお図中の
環状磁極対８′、９′及びリターンヨーク６′は必要に
応じて省略してもよい。また図中の磁力線の方向が逆向
きでも良い。 【００１８】その他の構成部分については、一般的に用
いられるものが使用できる。例えばスクリューについて
は、単軸、同方向２軸及び異方向２軸の何れもが使用で
き、吐出量をできる限り一定に保つ深溝タイプのスクリ
ューが望ましい。 【００１９】この磁気回路の特徴は、強磁性体の心材２
を磁路に利用することである。連続的に押出し成形機内
へ導入される心材２に環状磁極８からラジアル磁場を発
生させつつ、ヘッド部５にて心材２へ向けて合成樹脂磁
石用組成物を押出して円筒状に被成することで円筒状の
合成樹脂磁石用組成物をラジアル配向にした後、固化し
て心材付き長尺円筒ラジアル異方性磁石を作製するので
ある。 【００２０】この点、図４に示す射出成形、また圧縮成
形で円筒ラジアル異方性磁石を作製しようとしても、前
述のとおり所定の長さにわたって満足できる磁気特性を
得ることが不可能だったのである。 【００２１】この発明の磁石製造の際に用いる押出し成
形機の他の例を図５に示す。この押出し成形機は、励磁
用のコイル７′をリターンヨーク６″に配設した例であ
る。 【００２２】励磁用のコイルの起磁力は、心材の径、合
成樹脂磁石用組成物層の厚み、その他の条件に応じて設
定すればよい。 【００２３】押出し成形時における心材の送り速度は、
あまりに速いと磁粉の配向が不十分になって良好な磁気
特性の磁石が得られないので使用目的に応じて送り速度
を適切に選ぶことが望ましい。使用する原料によっても
異なるが、一般に５ｍ／分以下が適当であり、３ｍ／分
以下が最適である。 【００２４】なお軽量化が望まれる場合のように、用途
によっては心材を除去して使用することもできる。 【００２５】 【実施例】合成樹脂磁石用組成物として、ストロンチウ
ムフェライト磁粉：６６　ｖｏｌ％、塩素化ポリエチレ
ン：３３．５　ｖｏｌ％及びＴＴＳ（イソプロピルトリ
イソステアロイルチタネート：可塑剤）：０．５　ｖｏ
ｌ　％の組成になるペレットを、図５に示す押出し成形
機を用いて表１に示す成形条件で押出し成形し、市販の
鉄製パイプに被成して長さ：３０００ｍｍの磁石を得た
。 【００２６】 　　　　　　【００２７】一方、比較例として　　合成
樹脂磁石用組成物として、ストロンチウムフェライト磁
粉：６６　ｖｏｌ％、ポリアミド：３３．５ｖｏｌ％及
びＴＴＳ：０．５　ｖｏｌ　％の組成になるペレットを
、図４（ｂ）　に示す射出成形機を用いて表２に示す成
形条件で射出成形して、長さ：３００ｍｍ　の磁石を得
た後、市販の鉄製パイプを挿入した。 【００２８】 　　　　　　【００２９】また短尺の円筒ラジアル異方
性磁石を、図４（ａ）　に示す射出成形機を用いて作製
し、長さ方向に連ねた磁石（長さ：３０×１０ｍｍ）も
作製した。この際の合成樹脂磁石用組成物、射出成形条
件はキャビティー長さ、インサートパイプ長さを除いて
上述の射出成形用組成物及び射出成形条件と同一である
。これら３種の円筒ラジアル異方性磁石について、着磁
後の磁気特性及び図６に示した複写機用マグネットロー
ルに用いた場合の複写特性を調べた結果を表３にまとめ
て示す。 【００３０】 　　　　　　【００３１】表３から明らかなように、実
施例は、磁気特性に優れ、かつ白抜け、かぶり等のトラ
ブルがない良好な複写特性を示した。これに対して長尺
の射出成形材である比較例１は磁気特性が劣っていて、
複写濃度が薄く使用に耐えられなかった。また短尺の射
出成形材を連ねた比較例２は、磁石継目での白抜け、か
ぶりが発生した。 【００３２】 【発明の効果】この発明の磁石は、継目無しで軸方向の
長さと内径との比が２を超える長尺の円筒ラジアル異方
性磁石であって、例えば複写機のマグネットロールに適
用でき、この場合は優れた複写特性を得ることができる
。またこの発明の製造方法は、一対の環状磁極対とをそ
なえる押出し成形機を用い、この押出し成形機に強磁性
の長尺材を連続的に導入して、該長尺材に上記環状磁極
対からラジアル磁場を印加しながら、上記ヘッド部にて
該長尺材に向けて合成樹脂磁石用組成物を押出して円筒
状に被成することで円筒状の合成樹脂磁石用組成物をラ
ジアル配向にすることにより、従来は得られなかった、
継目無しで軸方向の長さと内径との比が２を超える長尺
の円筒ラジアル異方性磁石を、外径寸法精度良く量産す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従う長尺円筒ラジアル異方性磁石の
断面図である。

【図２】長尺円筒ラジアル異方性磁石の製造に用いる押
出し成形機の一例の平面図である。

【図３】押出し成形機を用いた長尺円筒ラジアル異方性
磁石の製造方法の説明図である。

【図４】射出成形法による長尺円筒ラジアル異方性磁石
の製造方法の説明図である。

【図５】長尺円筒ラジアル異方性磁石の製造に用いる押
出し成形機の他の例の説明図である。

【図６】複写機用マグネットロールの組立説明図である
。

【符号の説明】

１　　ラジアル異方性磁石 ２　　強磁性体の心材 ３　　ホッパー口 ４　　加熱シリンダ部 ５　　ヘッド部 ６　　リターンヨーク ７　　コイル ８　　環状磁極 ９　　環状磁極 １０　　スプルーランナ １１　　キャビティー １２　　強磁性体パイプ １３　　主極 １４　　補助極 １５　　空間 １６　　突き出し板 １７　　軸部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　円筒形状になる磁石の軸方向の長さと
   内径との比が２を超え、軸方向と直交する断面において
   ラジアル配向になることを特徴とする長尺円筒ラジアル
   異方性磁石。
2. 【請求項２】　　円筒磁石の内部空間に、軸方向にのび
   る強磁性体の心材をそなえる請求項１記載の長尺円筒ラ
   ジアル異方性磁石。
3. 【請求項３】　　長尺円筒ラジアル異方性磁石を製造す
   るに際し、心材となる強磁性の長尺材に向けて合成樹脂
   磁石用組成物を押出すべきヘッド部と、このヘッド部を
   挟んで長尺材に沿う近接配置になり長尺材を貫通させて
   磁場を印加可能な少なくとも一対の環状磁極対とをそな
   える押出し成形機を用い、この押出し成形機に上記強磁
   性の長尺材を連続的に導入して、該長尺材に上記環状磁
   極対からラジアル磁場を印加しながら、上記ヘッド部に
   て該長尺材に向けて合成樹脂磁石用組成物を押出して円
   筒状に被成することで円筒状の合成樹脂磁石用組成物を
   ラジアル配向にした後、強磁性の長尺材とともに固化す
   ることを特徴とする長尺円筒ラジアル異方性磁石の製造
   方法。
4. 【請求項４】　　固化した後、心材となる強磁性の長尺
   材を除去する請求項３記載の長尺円筒ラジアル異方性磁
   石の製造方法。