JPH04267316A - 支持軸付き円筒極配向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、小型精密モータ等の
ロータ、また電子写真複写機用のマグネットロール等と
して好適な、支持軸付き円筒極配向異方性磁石の製造方
法に関し、特にかかる磁石を歩留まり良く、かつ生産性
良く製造できる方法を提案しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】支持軸付き円筒極配向異方性磁石の代表
例とされるマグネットロールの製造方法に関して、特開
平１−２２８１１７　号及び同１−２２８１１８　号各
公報には、樹脂磁石材をインサート押出成形してマグネ
ット筒状体の中にシャフトが挿入されたインサート成形
体を得た後、該成形体を所定の長さに切断し、次いで該
インサート成形体のマグネット筒状体を磁石の作用長を
残して両端部を切除して、両端部にシャフトを露出させ
る方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の方法では、磁石
の作用長を残して筒状樹脂磁石の両端部を切除すること
から、樹脂磁石材の無駄が多く、歩留まりの上で問題と
なっていた。またこの切除工程の際は、筒状樹脂磁石の
みを切除し難く、誤ってシャフトに傷を生じさせたり、
逆に樹脂磁石材の切除残しを生じさせたりして、複写機
やモータに組み入れて作動させた時の動作不良の原因に
なっていた。たとえ筒状樹脂磁石のみを切除できたとし
ても、その工程は煩雑であり生産性を向上させることが
困難であった。

【０００４】上述した歩留まり問題、生産性の問題を有
利に解決し、実機に組み込んだ際に動作不良を起こすこ
とのない支持軸付き円筒極配向異方性磁石の製造方法を
提案することがこの発明の目的である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、樹脂磁石組
成物を溶融させた押出し成形機のクロスヘッドダイへ長
尺パイプを不断に導いて、このパイプ外周面上に樹脂磁
石組成物を被成し、引き続きこの樹脂磁石組成物に、上
記クロスヘッドダイと隣接配置になる磁極から極配向の
磁場を付与して極配向異方化し、得られる極配向異方性
磁石材を所定の長さごとに軸と直交する断面に沿って切
断した後、両端面に突き出る支持軸をパイプに装着する
ことを特徴とする支持軸付き円筒極配向異方性磁石の製
造方法である。

【０００６】

【作用】この発明では、パイプを心材として挿入させた
極異方化押出し成形した後、切断し、パイプの両端から
所定の長さだけ出るように支持軸を装着することにより
、樹脂磁石を切除するという無駄が激減するので歩留ま
りが向上し、また切断工程はシャフトを残すことなく切
断するので簡便であり、生産性の向上が可能で、さらに
切断工程と支持軸の装着工程が分かれているのでシャフ
トに傷が生じたり、逆に樹脂磁石材の切除残しが生じる
ことはなく、実機に組み込んだ際に動作不良を起こすこ
ともない。

【０００７】以下この発明を具体的に説明する。この発
明では、まず押出し成形機を用いて、樹脂磁石組成物を
溶融させた押出し成形機のクロスヘッドダイへ長尺パイ
プを不断に導いて、このパイプ外周面上に樹脂磁石組成
物を被成する。

【０００８】かかる磁石の素材となる樹脂磁石用組成物
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。

【０００９】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、その他既知の磁粉が使用可能である。

【００１０】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ポリウレタン、ポリ
エステル系エストラマー、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、ＰＥＥＫ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、抗酸化剤を適宜配合させても
よい。

【００１１】この発明でパイプは必須である。パイプを
使用しないと磁場配向した樹脂磁石材はダイ出口から冷
却槽までの間に磁極へ磁気的に引き寄せられて曲がって
しまう。すなわちパイプは曲がりのない円筒異方化樹脂
磁石を作製するために必須である。また後工程で支持軸
を装着する際に、支持軸の装着及びセンタリングが容易
である。パイプの材料としては、強磁性体、非磁性体の
如何を問わず使用でき、金属系、プラスチック系、セラ
ミックス系等、既知のパイプ材が使用できる。金属系の
パイプ材としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、ア
ルミ及びアルミ合金、黄銅、銅等、プラスチック系のパ
イプ材としては、ポリカーボネート、ＰＰＳ、ポリエー
テルサルフォン、ポリアミド等の耐熱性プラスチック、
また熱硬化性樹脂が使用できる。

【００１２】押出し成形機についても、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ことができる深溝タイプ
のスクリューが望ましい。

【００１３】次にパイプ外周面上に被成した樹脂磁石組
成物を、極配向異方化する。このための磁気回路の構成
の一例を図１に示す。図中１はパイプ、２は極配向異方
性磁石、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を含む押出し成形機本体、５は
攪拌、加圧された原料ペレット（樹脂磁石用組成物）を
パイプ２へ向けて押出すクロスヘッドダイ、６は磁気回
路用のバックヨーク、７は励磁用のコイル、８は円筒状
に被成した樹脂磁石用組成物に極配向磁場を形成させる
ためクロスヘッドダイ５に隣接して配置する磁極である
。

【００１４】磁極８は、円筒状に被成した樹脂磁石用組
成物２の外周面の回りに極性を交互に異ならせて近接さ
せる。同図（ａ）　に４極の例を示す。パイプ１の外周
面上に被成した樹脂磁石用組成物２は磁極８を通過する
際に異方化される。パイプ１が非磁性体の場合は、図２
に示すように極異方磁場が形成され、一方パイプ１が強
磁性体の場合は、図３に示すようにラジアル的極異方磁
場が形成され、これらの磁場に沿ったパイプ付き異方化
樹脂磁石が得られる。

【００１５】励磁用のコイルの起磁力は、パイプないし
は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。

【００１６】押出し成形におけるパイプの送り速度は、
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。

【００１７】かくして異方化された長尺磁石は、直ちに
冷却槽ヘ送られ、磁粉配向を固定する。次いで所定の長
さ（磁石の作用長に相当する長さ）ごとに軸と直交する
断面に沿って切断する。

【００１８】次いで切断後の円筒極配向異方性磁石の両
端面に突き出る支持軸をパイプに装着して支持軸付き円
筒極配向異方性磁石を完成させる。この支持軸は、図５
（ａ）　、（ｂ）　にモータのロータとした例を、また
同図（ｃ）　、（ｄ）　に複写機のマグネットロールと
した例を示すように、パイプを貫通させても良いし（同
図（ａ）　、（ｃ）参照）、また端部にのみ装着させて
も良い（同図（ｂ）　、（ｄ）参照）。端部にのみ装着
することによりイナーシャが減って特性向上を図ること
ができる。

【００１９】

【実施例】樹脂磁石用組成物として、２種Ａ：ストロン
チウムフェライト磁粉（平均粒径１．５　μｍ　）　：
６２　ｖｏｌ％、塩素化ポリエチレン：３３．５　ｖｏ
ｌ％、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル：可塑剤）：４　ｖ
ｏｌ％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　ｖｏｌ　％の組成、及
びＢ：２−１７系サマリウムコバルト磁粉（平均粒径１
０μｍ　）　：３３　ｖｏｌ％、塩素化ポリエチレン：
６４．５　ｖｏｌ％、ＤＯＰ：２　ｖｏｌ％及びＴＴＳ
：０．５　ｖｏｌ　％の組成になるペレットを用意し、
図１に示す４極磁場配向成形システムを用いて表１に示
す成形条件で押出し成形し、市販の鉄製又はアルミ製パ
イプに被成して図４に示すような長さ：３０００　ｍｍ
　の長尺な磁石を得た。

【００２０】

【００２１】次いでこの長尺な磁石を切断して長さ３０
０　ｍｍとし、支持軸（直径６ｍｍ）を挿入、接着して
両端面にそれぞれ４０ｍｍづつ突き出させた。

【００２２】一方、比較例として実施例と同一組成にな
るペレットを、実施例とパイプをシャフトに代えた他は
同一条件で押出し成形し、市販のアルミ製シャフト（直
径６ｍｍ）に被成して長さ：３０００ｍｍの長尺な磁石
を得た後、長さ３８０ｍｍ　に切断し、次いで作用長３
００ｍｍ　を残して磁石組成物の両端部を４０ｍｍづつ
切除した。

【００２３】これらの軸付き円筒極配向異方性磁石に関
し、着磁後の磁気特性及び量産性として１万個生産した
時のシャフト傷不良率と樹脂磁石組成物の残留発生率に
ついてを調べた結果を表２にまとめて示す。

【００２４】

【００２５】表２から明らかなように、実施例は、シャ
フト傷不良率と樹脂磁石組成物の残留発生率が比較例よ
りも格段に優れている。

【００２６】

【発明の効果】この発明の軸付き円筒極配向異方性磁石
の製造方法は、パイプを心材として挿入させた極異方化
押出し成形した後、切断し、パイプの両端から所定の長
さだけ出るように支持軸を装着することにより、歩留ま
り良くかつ生産性良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従い磁石を極配向異方化するための
磁気回路の構成の一例の説明図である。

【図２】円筒極配向異方性磁石を示す断面図である。

【図３】集束極配向異方性磁石を示す断面図である。

【図４】長尺な極配向異方性磁石を示す断面図である。

【図５】軸付き円筒極配向異方性磁石の組立説明図であ
る。

【符号の説明】

１　　パイプ ２　　極配向異方性磁石 ３　　ホッパー口 ４　　押出し成形機本体 ５　　クロスヘッドダイ ６　　バックヨーク ７　　コイル ８　　磁極 ９　　支持軸 １０　　支持軸 １１　　支持軸 １２　　支持軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　樹脂磁石組成物を溶融させた押出し成
   形機のクロスヘッドダイへ長尺パイプを不断に導いて、
   このパイプ外周面上に樹脂磁石組成物を被成し、引き続
   きこの樹脂磁石組成物に、上記クロスヘッドダイと隣接
   配置になる磁極から極配向の磁場を付与して極配向異方
   化し、得られる極配向異方性磁石材を所定の長さごとに
   軸と直交する断面に沿って切断した後、両端面に突き出
   る支持軸をパイプに装着することを特徴とする支持軸付
   き円筒極配向異方性磁石の製造方法。