JPH11254484A - マグネットロール成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不良品の発生やジェッティングの発生等のな
い良好なマグネットロールを成形することができる成形
金型を提供する点にある。 【解決手段】 マグネットロール１を成形するための成
形空間２を複数個有し、、前記各成形空間２内にスライ
ド自在に装着され、且つ、該各成形空間２内への溶融磁
石材料の注入圧で後退側に移動してマグネットロール１
の一端部１Ｂを形成するスライド型４を備えたマグネッ
トロール成形金型であって、前記複数個の成形空間２，
２毎に少なくとも後退時においてスライド型４，４を独
立して移動可能に構成し、前記複数のスライド型４，４
に制動力を別々に付与するアクチュエータ１７，１７を
設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やファクシ
ミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置に用いられ
るマグネットロールや、その他の用途に用いられるマグ
ネットロールの複数を成形できるようにしたマグネット
ロール成形金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記マグネットロール成形金型は、従
来、複数個のスライド型とこれらスライド型を移動させ
るための単一のアクチュエータとしての油圧式シリンダ
とを連結して、油圧式シリンダを伸縮作動させることに
よって、複数個のスライド型を溶融磁石材料の注入が開
始可能な前進位置と、この前進位置から溶融磁石材料の
注入が完了する後退位置とに一挙に移動させるようにし
ている。そして、油圧式シリンダの作動油を絞りながら
リークさせることによって、溶融磁石材料の注入に伴っ
て後退する複数個のスライド型に単一の油圧式シリンダ
で制動力を付与し、各成形空間内に溶融磁石材料を隙間
なく充填していくようにしている。

【０００３】ところで、複数個の成形空間に同時に溶融
磁石材料を射出充填した場合、例えば金型内面に多少の
凹凸があったり、各金型内面の摺接抵抗の違い等、各樹
脂流路の微妙な差により、各成形空間に射出充填される
時間が各成形空間毎に異なることがある。しかしなか
ら、上記のように複数個のスライド型と単一の油圧式シ
リンダとを連結していると、スライド型の後退速度がど
のスライド型も同一になるため、射出充填される時間が
各成形空間毎に異なる。このため、射出充填される射出
速度に対して後退速度が速いスライド型が発生し、成形
空間内に溶融磁石材料を隙間なく充填することが難し
く、成形空間内に空洞を発生することがあった。その結
果、不良品の発生を招いたり、成形中において溶融磁石
材料を一方向に配向させるものにおいては、ジェッティ
ングの発生を招いて、成形されたマグネットロールの中
にリップル特性が悪化するものが発生していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、不良品の発生やジェ
ッティングの発生等のない良好なマグネットロールを成
形することができる成形金型を提供する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、マグネットロールを成形するための成形空
間を複数個有し、前記各成形空間内にスライド自在に装
着され、且つ、該各成形空間内への溶融磁石材料の注入
圧で後退側に移動してマグネットロールの一端部を形成
するスライド型を備えたマグネットロール成形金型であ
って、前記複数個の成形空間毎に少なくとも後退時にお
いてスライド型を独立して移動可能に構成し、前記複数
のスライド型に制動力を別々に付与するアクチュエータ
を設けたことを特徴としている。従って、スライド型の
後退時には、各スライド型は射出充填される溶融磁石材
料の注入圧により後退するのであるが、射出速度の遅い
ものにおいては、その射出速度に合わせてスライド型の
後退速度を遅くすることができるとともに、別々に設け
たアクチュエータにより所定の制動力を付与した状態で
各スライド型を後退させることが可能になり、充填され
る溶融磁石材料を成形空間内に隙間なく充填することが
できる。

【０００６】前記複数個のスライド型を一体的に移動操
作する単一の駆動用アクチュエータを設け、この駆動用
アクチュエータと複数個のスライド型とを一体的に移動
させるために両者を連係した連係状態とこの連係状態を
解除した解除状態とに切り換える切換手段を設け、前記
スライド型の前進側への移動時には前記連係状態に切り
換え、且つ、後退時には解除状態に切り換えることを特
徴としている。成形空間内への溶融磁石材料の射出充填
を行う前進位置にスライド型を移動させる場合には、駆
動用アクチュエータと複数個のスライド型とを連係状態
にして駆動用アクチュエータを駆動することによって、
複数個のスライド型を一挙に前進位置に移動させること
ができる。又、複数個のスライド型が前進位置に位置し
ている状態で成形空間内への溶融磁石材料の射出充填を
行う場合には、前記連係状態を解除することによって、
複数個のスライド型を各別に後退移動させることができ
る。

【０００７】前記切換手段を、前記スライド型の溶融磁
石材料の注入完了位置への移動に伴って、待機位置に位
置させた前記駆動用アクチュエータに対して複数のスラ
イド型を連係状態にするラチェットと、前記スライド型
の注入完了位置から溶融磁石材料の注入を開始する前進
位置への移動に伴って、前記ラチェットに接当して該ラ
チェットを解除状態に切り換える接当カムとから構成す
ることによって、スライド型を移動させるだけで、駆動
用アクチュエータと複数のスライド型との連係状態を確
実に切り換えることができる。

【０００８】前記制動力を付与するアクチュエータが複
数個のスライド型に別々に制動力を付与するために設け
たゼンマイ式のアクチュエータから構成することによっ
て、例えば油圧式シリンダ等によりアクチュエータを構
成する場合に必要となるアクチュエータに対する駆動源
やこの駆動源とアクチュエータとの接続、更には切換弁
等が不要になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に、マグネットロールを形成
するための成形装置を示し、この成形装置は、マグネッ
トロール１を成形するための成形空間２を複数個有した
メイン成形型３と、前記各成形空間２内にスライド自在
に装着され、且つ、該各成形空間２内への溶融磁石材料
の注入圧で後退側に移動してマグネットロール１の一端
部を形成するスライド型４とを備えた可動側金型５と、
前記各成形空間２内に注入口６からの溶融磁石材料をホ
ットノズル７により射出充填すると共に前記マグネット
ロール１の他端部を形成するための固定側金型８とから
なるマグネットロール成形金型９と、前記可動側金型５
等を移動させるための後述の駆動用アクチュエータ等と
から構成している。図に示すＨは、前記ホットノズル７
内を通過する溶融磁石材料を加熱するためのヒータであ
る。前記マグネットロール１は、図５に示すように断面
形状円形のロール本体部１Ａの両端に縮径した軸部１
Ｂ，１Ｃを突出形成し、溶融磁石材料を用いて一体成形
されている。尚、マグネットロール１として、ロール本
体部１Ａが円柱でなく多角柱であるものや、ロール本体
部１Ａの軸中心と軸部１Ｂ，１Ｃの軸中心を故意に偏心
させたものなどでもよい。又、軸部１Ｂ，１Ｃにおいて
も円柱だけでなく多角柱であるものや切り欠きを形成し
たもの等、軸部１Ｂ，１Ｃの形状は自由に変更できる。

【００１０】マグネットロール１を構成する溶融磁石材
料としては、磁性粉末と当該磁性粉末同士を結合させる
ためのバインダーとを主成分とし、それらの結合を強固
にするためのシラン系またはチタネート系のカップリン
グ剤、流動性を良くするための滑剤、バインダーの熱分
解を防止する安定剤等を微量配合した混合物であり、必
要により難燃剤、補強剤等を配合することも可能で、磁
性粉としては、フェライト系、希土類系（ＳｍＣｏ系、
ＮｄＦｅＢ系）、ＭｎＡＩＣ系、アルニコ系、ＳｍＦｅ
Ｎ系等のものから選択でき、またバインダーとしては、
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、低融点合金等を用いるこ
とができる。

【００１１】このマグネットロール１は、複写機やファ
クシミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置におけ
る現像ロールやクリーニングロールとして用いられてい
るものであるが、他の用途にも勿論利用できる。

【００１２】前記可動側金型５の後端に、２つの型開閉
シリンダ１０，１０のピストンロッド１０Ａ，１０Ａの
先端をそれぞれ連結して、型開閉シリンダ１０，１０の
伸縮作動により可動側金型５を固定側金型８に対して離
間及び型締め可能に構成している。図では、可動側金型
５に対して２つの型開閉シリンダ１０，１０を設けてい
るが、１つの型開閉シリンダのみ設けて実施してもよい
し、３つ以上の型開閉シリンダを設けて実施してもよ
い。又、型開閉シリンダとしては油圧式、空気圧式等の
流体圧シリンダを用いることになるが、この流体圧シリ
ンダに代えて、電動モータ等の各種アクチュエータを用
いて実施してもよい。

【００１３】前記２つのスライド型４，４の後端にそれ
ぞれ、略コ字型の支持部材１１の前板部１１Ａを固定す
るとともに、これら支持部材１１，１１の後側に突設し
たピン１２，１２に係合してスライド型４，４とこれを
一体的に移動操作するスライド型駆動用シリンダ１４と
を連係するラチェット１３，１３を、該スライド型駆動
用シリンダ１４のピストンロッド１４Ａの先端に枢支さ
れた連結部材１５，１５に取り付けている。前記ピスト
ンロッド１４Ａは、前板部の中央部が開放された略Ｃ字
型の支持部１４ａ及びこの支持部１４ａの前板部から前
方に突出する棒状部１４ｂ，１４ｂを一体形成して構成
されている。

【００１４】前記ラチェット１３，１３は、前記連結部
材１５，１５にピンＰ，Ｐを介して揺動自在で、且つ、
図示していないバネにより図２（ロ）に示す姿勢に付勢
されている。そして、前記ラチェット１３，１３の前進
によりそれの先端テーパー面１３Ａ，１３Ａに接当して
ラチェット１３，１３を係合解除方向に揺動操作するた
めのテーパー面１６Ａを備える接当カム１６，１６のそ
れぞれをメイン成形型３の内面３Ａに固定している。前
記ラチェット１３，１３と接当カム１６，１６を以て、
スライド型駆動用シリンダ１４とスライド型４，４とを
連係状態と連係解除状態とに切り換える切換手段を構成
している。従って、図３（ロ）に示す状態から、スライ
ド型駆動用シリンダ１４のピストンロッド１４Ａを伸長
作動させることにより、スライド型４，４を一挙に前進
させて、図２（イ）に示す前進位置、つまり成形空間２
内への溶融磁石材料の射出充填を行う位置に位置させる
ことにより、ラチェット１３，１３の先端テーパー面１
３Ａ，１３Ａに接当カム１６，１６のテーパー面１６
Ａ，１６Ａが接当し、図示していないバネの付勢力に抗
してラチェット１３，１３が係合解除方向に揺動操作さ
れ、図２（イ）に示すようにラチェット１３，１３がピ
ン１２，１２から外れた連係解除状態になるのである。
この状態になると、前記スライド型駆動用シリンダ１４
のピストンロッド１４Ａを短縮作動させることにより、
図２（ロ）に示すようにラチェット１３，１３を後方側
の待機位置まで移動させる。この後、成形空間２内への
溶融磁石材料の射出充填に伴って、後退するスライド型
４，４の支持部材１１，１１のピン１２，１２が前記ラ
チェット１３，１３の先端テーパー面１３Ａ，１３Ａに
接当し、ラチェット１３，１３を図示していないバネの
付勢力に抗して内側に揺動操作して、図３（イ）に示す
ように、ラチェット１３，１３とピン１２，１２とが係
合し、スライド型４，４とスライド型駆動用シリンダ１
４とが連係状態になる。

【００１５】前記スライド型４，４とスライド型駆動用
シリンダ１４とを連係状態にしたり、連係解除状態にす
ることをラチェット１３，１３及び接当カム１６，１６
により行うことによって、電動式のアクチュエータによ
り構成した場合に、このアクチュエータに対する駆動源
やこの駆動源とアクチュエータとの配線、更にはアクチ
ュエータの駆動を制御する制御装置等を不要にすること
ができる利点があるが、これに代えてスライド型駆動用
シリンダ１４側に設けた連結部材を、スライド型４，４
側に設けた被連結部材に対して連結状態と連結解除状態
とに操作する電動式のアクチュエータ及びこのアクチュ
エータに対する駆動源及びアクチュエータを駆動操作す
る制御装置を設けて実施してもよく、スライド型４，４
とスライド型駆動用シリンダ１４とを連係状態にした
り、連係解除状態にするための具体構成は、これらのも
のに限定されるものではない。

【００１６】前記支持部材１１の前板部１１Ａ，１１Ａ
それぞれには、スライド型４，４に制動力を付与するゼ
ンマイ式のアクチュエータ１７に内装されているゼンマ
イ（渦巻きバネ）に連結されたワイヤー１７Ａの先端が
フック１８を介して連結されている。従って、スライド
型４を後退するに伴ってワイヤー１７Ａが引き出される
ことになり、その引き出された分の引っ張り力がスライ
ド型４に作用して、スライド型４に制動力を付与し、成
形空間２内に溶融磁石材料を隙間なく充填していくこと
が可能になる。図１に示す１９，２０は、ワイヤー１７
Ａを移動案内するために設けた遊転ローラである。前記
スライド型４，４に制動力を付与するアクチュエータと
してゼンマイ（渦巻きバネ）を用いたが、コイルバネや
板バネ等でもよい、このようなバネを用いることによっ
て、例えば油圧シリンダ等で制動力を付与する場合に油
圧シリンダへの油を供給するためのバルブや油圧ポンプ
等を必要とするものに比べて、構成の簡素化を図ること
ができる利点があるが、油圧シリンダや空気圧シリン
ダ、電動モータ等によりスライド型４，４に制動力を付
与するようにしてもよく、スライド型４，４に制動力を
付与するための具体構成は、これらのものに限定される
ものではない。

【００１７】前記スライド型４，４にそれぞれ、成形さ
れたマグネットロール１の軸部１Ｂを長手方向に突き出
すための軸部突出ピン２１を移動自在に設けて、マグネ
ットロール１の軸部１Ｂとスライド型４との離型が確実
に行えるようにしている。つまり、軸部突出ピン２１，
２１の後端に固定した接当部材２２を押圧する押圧部材
２３を前記支持部１４ａの内部に支持させた突出ピン駆
動用シリンダ２４のピストンロッド２４Ａの先端に取り
付け、突出ピン駆動用シリンダ２４のピストンロッド２
４Ａを伸長作動させることにより、押圧部材２３が接当
部材２２を押し移動させて、軸部突出ピン２１，２１を
突出させるようにしている。

【００１８】次に、前記成形装置を用いてマグネットロ
ール１を製造する工程について説明する。先ず、図２
（イ）に示すように、メイン成形型３に対してスライド
型４が前進位置にある状態で、且つ、固定側金型８に対
して可動側金型５を型締めした状態からスライド型駆動
用シリンダ１４を短縮作動させることにより、図２
（ロ）に示すように、ラチェット１３，１３を待機位置
まで移動させる。この状態において、射出シリンダ（図
示せず）を駆動して注入口６、ホットノズル７を介して
固定側金型８の軸部形成用空間とスライド型４，４の軸
部形成用空間とで成る成形空間２内に溶融磁石材料を射
出注入する。この射出注入に伴い、図３（イ）に示すよ
うに、前記成形空間２が拡大するようにスライド型４，
４が別々に後退していく。このとき、ゼンマイ式のアク
チュエータ１７，１７により、スライド型４，４の後退
移動に別々に制動力を付与して、成形空間２内に溶融樹
脂材料を隙間なく充填していくのである。前記ゼンマイ
式のアクチュエータ１７，１７の場合には、スライド型
４，４が後退すればするほど制動力が大きくなるもので
あるが、スライド型４，４の後退位置に係わらず常に一
定した制動力がスライド型４，４に付与されるようにし
てもよいし、溶融樹脂材料の射出注入速度に応じてスラ
イド型４，４の後退に与える制動力を変更するようにし
てもよい。前記成形空間２内に充填された溶融磁石材料
は固化するまでの期間において、磁場配向手段２５によ
り、磁性粒子の方向が揃えられることになる。尚、前記
磁場配向手段２５の個数は、何個でもよい。

【００１９】次に、溶融磁石材料の射出注入が完了し、
注入された溶融磁石材料が固化した後は、図３（ロ）に
示すように、型開閉シリンダ１０，１０を短縮作動させ
ることによって、固定側金型８から可動側金型５を離間
移動させる。このとき、ラチェット１３，１３とピン１
２，１２とが連係状態であるため、ゼンマイ式のアクチ
ュエータ１７，１７の引っ張り力によりスライド型４，
４が勝手に前進側に移動することを確実に阻止すること
ができるようにしている。この後、図４に示すように、
スライド型駆動用シリンダ１４を伸長作動させることに
より、ラチェット１３，１３により連係されたスライド
型４，４を一体的に前進させて、マグネットロール１，
１を金型外部へ押し出した後、図５に示すように、突出
ピン駆動用シリンダ２４を伸長作動させることにより、
軸部突出ピン２１，２１を前進させて、可動側金型５か
らマグネットロール１，１を離脱させて取り出すのであ
る。尚、前記マグネットロール１，１を離脱させた後
は、前記突出ピン駆動用シリンダ２４を短縮作動させる
ことにより、接当部材２２，２２への押圧力を解除する
ことにより軸部突出ピン２１，２１が図示していないス
プリング等の付勢力により後退し、接当部材２２，２２
が支持部材１１，１１の内面に接当する所定位置で停止
する。この後、前述のように、型開閉用シリンダ１０，
１０を伸長作動させることにより、可動側金型５を型締
め操作して次の成形を行うことになる。

【００２０】前記実施例では、軸部１Ｂ，１Ｃとロール
本体部１Ａとを一体形成するようにしたが、金属製また
は合成樹脂製のシャフトをインサートしたシャフトイン
サート型マグネットロールを形成したものにおいても本
発明は適応することができる。又、一台の成形装置で２
個のマグネットロールを形成できるように構成したが、
一台の成形装置で３個以上のマグネットロールを形成で
きるように構成してもよい。又、複数のスライド型を単
一のスライド型駆動用シリンダ１４により前進位置まで
移動させるようにしたが、複数のスライド型を別々に前
進位置まで移動させるための駆動用シリンダを同数設け
て実施してもよい。この場合、複数の駆動用シリンダと
これと同数のスライド型とを連結して、これら駆動用シ
リンダによりスライド型の後退移動に別々に制動力を付
与するアクチュエータを兼用構成してもよい。

【００２１】

【発明の効果】請求項１によれば、複数のスライド型を
別々に後退移動させることができるから、射出注入速度
が異なるような場合でも、その速度に合わせてスライド
型を後退させることができるから、従来のように成形空
間内に空洞が発生することを回避することができ、その
結果、不良品の発生やジェッティングの発生等のない良
好なマグネットロールを成形することができる成形金型
を提供することができる。

【００２２】請求項２によれば、駆動用アクチュエータ
と複数個のスライド型とを連係状態と連係解除状態とに
切り換えることができるように構成することによって、
複数個のスライド型を一体的に移動操作する駆動用アク
チュエータが単一で済ませることができ、複数の駆動用
アクチュエータを設ける場合にそれら駆動用アクチュエ
ータに対する制御や配線等構成が複雑になる他、コスト
面においても不利になることを解消することができる。

【００２３】請求項３によれば、ラチェットと接当カム
とにより、駆動用アクチュエータと複数個のスライド型
とを連係状態と連係解除状態とに切り換える切換手段を
構成することによって、電気的に切り換えるものに比べ
て切り換え動作の信頼性が高くなるとともに、電気式の
アクチュエータで構成した場合のアクチュエータに対す
る駆動源の不要化や電力消費量等のランニングコストの
不要化によるコストの低減化を図ることができる。

【００２４】請求項４によれば、スライド型に制動力を
付与するアクチュエータをゼンマイ式のものから構成す
ることによって、例えば油圧式シリンダ等により構成し
た場合に、必要となるアクチュエータに対する駆動源や
この駆動源とアクチュエータとの接続、更には切換弁等
を一切不要にすることができ、構成の簡素化によるコス
トの低減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マグネットロールの成形装置を示す一部切り欠
き横断平面図。

【図２】（イ）は成形空間内へ溶融磁石材料を注入する
直前の状態を示す成形装置の一部省略の横断平面図、
（ロ）はラチェットを待機位置に移動した状態を示す成
形装置の一部省略の横断平面図。

【図３】（イ）は成形空間内への溶融磁石材料の注入を
完了した状態を示す成形装置の一部省略の横断平面図、
（ロ）は可動側金型を固定側金型に対して離間した状態
を示す成形装置の一部省略の横断平面図。

【図４】成形されたマグネットロールをスライド型によ
り押し出している状態を示す成形装置の一部省略の横断
平面図。

【図５】成形されたマグネットロールを軸部突出ピンに
より押し出した状態を示す成形装置の一部省略の横断平
面図。

【符号の説明】

１ マグネットロール 1A ロール本体
部 1B1C 軸部 ２ 成形空間 ３ メイン成形型 3A 内面 ４ スライド型 ５ 可動側金型 ６ 注入口 ７ ホットノズ
ル ８ 固定側金型 ９ マグネット
ロール成形金型 10 型開閉シリンダ 10A ピストンロ
ッド 11 支持部材 11A 前板部 12 ピン 13 ラチェット
（切換手段） 13A 先端テーパー面 14 スライド型
駆動用シリンダ 14A ピストンロッド 14a 支持部 14b 棒状部 15 連結部材 16 接当カム（切換手段） 16A テーパー面 17 ゼンマイ式のアクチュエータ 17A ワイヤー 18 フック 19,20 遊転ローラ 21 軸部突出ピン 22 接当部材 23 押圧部材 24 突出ピン駆
動用シリンダ 24A ピストンロッド 25 磁場配向手
段 Ｈ ヒータ Ｐ ピン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マグネットロールを成形するための成形
   空間を複数個有し、、前記各成形空間内にスライド自在
   に装着され、且つ、該各成形空間内への溶融磁石材料の
   注入圧で後退側に移動してマグネットロールの一端部を
   形成するスライド型を備えたマグネットロール成形金型
   であって、前記複数個の成形空間毎に少なくとも後退時
   においてスライド型を独立して移動可能に構成し、前記
   複数のスライド型に制動力を別々に付与するアクチュエ
   ータを設けたことを特徴としたマグネットロール成形金
   型。
2. 【請求項２】 前記複数個のスライド型を一体的に移動
   操作する単一の駆動用アクチュエータを設け、この駆動
   用アクチュエータと複数個のスライド型とを一体的に移
   動させるために両者を連係した連係状態とこの連係状態
   を解除した解除状態とに切り換える切換手段を設け、前
   記スライド型の前進側への移動時には前記連係状態に切
   り換え、且つ、後退時には解除状態に切り換えることを
   特徴とする請求項１記載のマグネットロール成形金型。
3. 【請求項３】 前記切換手段を、前記スライド型の溶融
   磁石材料の注入完了位置への移動に伴って、待機位置に
   位置させた前記駆動用アクチュエータに対して複数のス
   ライド型を連係状態にするラチェットと、前記スライド
   型の注入完了位置から溶融磁石材料の注入を開始する前
   進位置への移動に伴って、前記ラチェットに接当して該
   ラチェットを解除状態に切り換える接当カムとから構成
   してなる請求項１又は２記載のマグネットロール成形金
   型。
4. 【請求項４】 前記制動力を付与するアクチュエータが
   複数個のスライド型に別々に制動力を付与するために設
   けたゼンマイ式のアクチュエータからなる請求項１記載
   のマグネットロール成形金型。