JPH1174142A - 円筒状樹脂磁石の成形装置 - Google Patents
円筒状樹脂磁石の成形装置Info
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- JPH1174142A JPH1174142A JP23153097A JP23153097A JPH1174142A JP H1174142 A JPH1174142 A JP H1174142A JP 23153097 A JP23153097 A JP 23153097A JP 23153097 A JP23153097 A JP 23153097A JP H1174142 A JPH1174142 A JP H1174142A
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Abstract
る製造装置を提供する。 【解決手段】 強磁性粒子と熱可塑性樹脂を含む原料混
合物を加熱混練しながら成形空間73内に押出す押出混
練機6と、混練物を円筒状に成形しながら通過させる成
形空間73を有する成形金型7と、成形空間73内に配
向磁場を発生させる磁場発生部材8とを有する円筒状樹
脂磁石の成形装置において、成形空間73内の配向磁場
が印加される領域Zに、そこに押出された混練物の内圧
を向上させる手段(リング状端部スペーサ74)を設け
る。
Description
録等において現像ロール用として使用されるマグネット
ロールを構成する円筒状樹脂磁石の成形装置に関する。
(感光体、誘電体)の表面に静電荷像を形成し、トナー
を含む磁性現像剤(一成分系磁性トナー又はトナーと磁
性キャリアからなる二成分系現像剤等)を現像ロールに
より現像領域に搬送して静電荷像を現像し、得られたト
ナー像を転写部材(普通紙等)に転写し、次いで加熱及
び/又は加圧により定着して画像が形成される。
示す構造のマグネットロールが多用されている。図5に
おいて、1は永久磁石部材であり、表面に軸方向に伸長
する複数個の磁極を有する円筒状永久磁石11とその中
心部に同軸的に固着された軸12とを有する。永久磁石
部材1は、円筒状に形成したスリーブ2の内部に収容さ
れ、軸12の両端部においてフランジ3a、3bに軸受
4,4を介して支持されている。スリーブ2とその両端
に固着されたフランジ3a,3bはアルミニウム合金又
はオーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性材料で形成
されている。5はシール部材(オイルシール)である。
上記の構成により、永久磁石部材1とスリーブ2との間
の相対的回転(例えば永久磁石部材1を固定し、フラン
ジ3aを回転させる)により、スリーブ2の表面に磁性
現像剤を吸着し、現像領域(画像担体とスリーブとが対
向する領域)に搬送して静電荷像が顕像化される。
を構成する円筒状永久磁石は、通常外径(D)が10〜
60mm、長さ(L)が200〜350mmで、L/D≧5
といった細長いもので、例えば強磁性粒子と樹脂を主成
分とする樹脂磁石で形成される。この樹脂磁石は、例え
ば原料混合物を加熱混練し次いで磁場中で押出成形した
後、所定の着磁パターンに従って着磁することにより製
造される。この手法によれば、寸法精度が高い樹脂磁石
が得られしかもこのような樹脂磁石かつ高能率で生産で
きる等の利点がある(例えば特公昭60−35806
号、特開昭63−182803号参照)。
法では、原料混合物が溶融後固化するまでの間に強磁性
粒子の磁化容易軸が所定の着磁パターンと同方向に配向
されるような磁場(直流磁場)を印加しているが、各磁
極の磁力の直線性(軸方向における磁束密度の均一性)
が低下するという問題がある。
に存在する問題点を解消し、磁力の直線性が高い円筒状
樹脂磁石が得られる成形装置を提供することである。
に、本発明においては、強磁性粒子と熱可塑性樹脂を含
む原料混合物を加熱混練しながら成形空間内に搬送する
加熱混練部と、混練物を円筒状に成形しながら通過させ
る成形空間を有する押出成形部と、成形空間内に配向磁
場を印加する磁場発生部とを有する円筒状樹脂磁石の成
形装置において、成形空間内の配向磁場が印加される領
域に、そこに搬送された混練物の内圧を向上させる加圧
手段を設ける、という技術的手段を採用した。本発明に
おいては、キャビティの出口側端部に、リング状端部ス
ペーサを設置することにより、成形空間内に搬送された
混練物の内圧を向上させることができる。その結果、押
出混練機スクリュー63以降の空間内の圧力変動が、大
幅に減少し、押出圧力が安定することが確認された。押
出圧力の変動は、押出し方向の磁力の変動と関係があ
り、キャビティ内の混練物の内圧を向上させることによ
り、磁力の変動が極小化される結果となる。また、本発
明においては、成形空間の入口側から出口側に向って成
形空間の断面積が減少するように成形空間を形成するこ
とによっても、成形空間内に搬送された混練物の内圧を
向上させることができる。本発明において、円筒状成形
体は、長さ(L)と外径(D)との比(L/D)が5以
上であることが望ましい。本発明において、円筒状成形
体は、強磁性粒子を90〜94重量%含有することが望
ましい。
備する。すなわち少なくとも強磁性粒子と熱可塑性樹脂
を、例えばミキサにより乾式混合し、この混合物を加熱
混練し、次いで数mm以下に粉砕した後造粒することによ
り原料が得られる。上記の混練及び造粒は、例えば二軸
混練押出機により100〜200℃の温度で行うことが
できる。
ェライトおよび/又はストロンチウムフェライト、また
はR−Co系もしくはR−Fe−B系のような希土類系
磁石粉末等の磁気異方性定数の大きい磁性粒子を用いる
ことができ、磁気特性、成形性、生産性の点から平均粒
径0.5〜3μmの粒子を用いることが好ましい。樹脂
材料との濡れ性を改善するために、強磁性粒子の表面を
例えば有機ケイ素化合物(シランカップリング剤)又は
有機チタネート化合物(チタンカップリング剤)で処理
してもよい。この強磁性粒子は、磁気特性の点から原料
の全重量中88重量%以上(より好ましくは90重量%
以上)含有させることが好ましい。ただし磁性粒子の含
有量が多くなると、樹脂分が不足して機械的強度が不足
し、又成形が困難となるので、94重量%以下が好まし
い。
ニール、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EE
A)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリ
アセタール(デルリン)、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂
を用い得る。これらの内では、細長いものを押出成形す
ることを考慮すると、EEAが好適である。
剤、滑剤、可塑剤などを添加することができる。これら
の添加量は合計で3重量%以下が好ましく、より好まし
くは1〜2重量%である。分散剤としては、フェノール
系、アミン系などを用い得る。滑剤としては、ワックス
類(パラフィンワックス、マイクロリスタリンワックス
等)、脂肪酸(ステアリン酸、オレイン酸等)、脂肪酸
塩(ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等)な
どを用い得る。可塑剤としては、例えばフタル酸ジ2−
エチルヘキシル(DOP)、フタル酸ジブチル(DB
P)等のフタル酸エステルを用い得る。
その先端部分に配設された成形金型を通過する時に異方
性化される。得られた円筒状成形体は、冷却、脱磁され
次いで所定長さに切断される。この円筒状成形体はその
中心部に軸が固着された後、表面に複数個の磁極(通常
は3〜8極)が着磁されて図5に示す永久磁石部材が得
られる。ここで上記の成形装置の構成を図1〜3により
説明する。図1は成形装置の要部を示す縦断面図、図2
は図1におけるA−A断面図、図3は同要部拡大図であ
る。図1において、6は二軸混練タイプの押出機であ
り、一端側にホッパー61を有する、複数個に分割され
たバレル62と、その内部に配設された2本のスクリュ
ー63(図では1本のみ示す)と、バレル62の先端に
設置されたアダプタ64とを有する。アダプタ64の吐
出口には、成形用金型7が接続される。この金型7は、
それとマンドレル72との間に形成された円筒状の成形
空間73を有すると共に、成形空間73の出口側端部に
装着されたリング状端部スペーサ74を有する(図3参
照)。また金型7は成形空間73の周囲に配設された磁
場発生部材8を有する。
ヨーク81の内部に、非磁性体からなるリング状スペー
サ86の内部に形成された成形空間73を取囲むように
配設された複数個の磁石ユニット82を配設した構成を
有する。各磁石ユニット82は強磁性体からなるスペー
サ83、半径方向に磁化された永久磁石84及び強磁性
体からなる磁極片85とを含む。
方性樹脂磁石が得られる。ホッパー61を介してバレル
62内に投入された原料は、一対のスクリュー63の回
転によりせん断力が加えられると共に、150〜230
℃の温度で加熱溶融されながら成形金型7に搬送され、
そこで磁場を受けながら所定の断面積に絞り込まれて成
形空間73内を通過する。
る磁場(極異方性磁場)を通過するので、原料中の強磁
性粒子は磁束線に沿って配向される。しかも成形空間7
3の端部にはスペーサ74があるので、配向ゾーンZ内
の混練物に加わる内圧が向上し、バレル62内の圧力変
動が抑制され、従って磁力の直線性を高めることができ
る。上記のスペーサ74の長さl1は内圧の向上効果を
得るためには配向ゾーンZの長さl2が100〜200
mmの場合に、15〜30mmの範囲にあることが好ま
しい。スペーサ74を設ける代わりに、図4に示すよう
に、成形空間73の入口側の断面積よりも出口側の断面
積が小さくなるようにリング状スペーサ86にテーパを
付けてもよい。この場合のテーパは、D1(成形空間の
入口側直径)とD2(成形空間の出口側直径)との比
(D1/D2)が1.01〜1.10の範囲にあるように
することが好ましく、より好ましいD1/D2の範囲は
1.02〜1.06である。
た後、所定長さ(L/D≧5以上)に切断され、冷却・
固化及び脱磁される。次いでこの成形体を軸に固着して
図5に示す永久磁石部材1が得られる。具体的な磁場強
度(H)としては30〜50KOeであればよい。低す
ぎると、十分な配向度が得られず、高すぎても配向度の
向上に寄与しない(飽和してしまう)ので、上記の範囲
が望ましい。
に具体的に説明する。まず平均粒径1μmのSrフェラ
イト粒子93重量部と、エチレン−エチルアクリレート
共重合体(日本ユニカ−社製MB−870)5重量部
と、分散剤(アデカアーガス社製DH−37)1重量
部、滑剤(日本化成社製スリパックスE)0.5重量部
とをミキサーで混合し、得られた混合物を150℃で加
熱混練し、冷却固化後直径5mm以下の粒子に粉砕し、シ
リコーンオイル0.5重量部(信越化学工業社製KF9
68)を添加した後150℃の温度で造粒する。なお混
練と造粒は二軸混練押出機で行った。このように調整さ
れた原料を図1に示す成形装置に投入し、150〜20
0℃の温度で混練しながら金型から押出し、所定長さに
切断し、中心部に軸を固着した後非対称5極の着磁を施
して図5に示す永久磁石部材が得られる。この永久磁石
部材は外径16.5mm、長さ220mmの円筒状永久磁石
の中心部に外径5mmの軸(SUM材)を固着したもので
ある。なお配向ゾーンZの長さl2は170mmで、ス
ペーサ74の長さl1は20mmとした。上記押出成形
時においては、磁場発手段により40K0eの極異方性
を有する磁場を印加することにより、永久磁石の各磁極
とも表面磁束密度は1400Gであり、直線性(磁束密
度の最大値と最小値の差)は50G以下であった。これ
に対してスペーサ74を取外した以外は同様の条件で円
筒状樹脂磁石を成形した場合は、各磁極の表面磁束密度
は1400Gで、直線性は200G以上であった。
形空間内に押出された原料混練物の内圧を向上させるの
で、押出混練部の圧力変動が抑制され、もって磁力の直
線性が向上した円筒状樹脂磁石が得られる。
図である。
図である。
グネットロールの縦断面図(a)、同横断面図(b)で
ある。
出混練機、 7 成形用金型、8 磁場発生部材
Claims (5)
- 【請求項1】 強磁性粒子と熱可塑性樹脂を含む原料混
合物を加熱混練しながら成形空間内に搬送する加熱混練
部と、混練物を円筒状に成形しながら通過させる成形空
間を有する押出成形部と、成形空間内に配向磁場を発生
させる磁場発生部とを有する円筒状樹脂磁石の成形装置
において、成形空間内の配向磁場が作用する領域に、そ
こに搬送された混練物の内圧を向上させる加圧手段を設
けたことを特徴とする円筒状樹脂磁石の成形装置。 - 【請求項2】 加圧手段が成形空間の出口側端部に設け
られた、リング状端部スペーサであることを特徴とする
請求項1記載の円筒状樹脂磁石の成形装置。 - 【請求項3】 加圧手段が成形空間の入口側から出口側
に向って成形空間の断面積が減少するように形成された
成形空間であることを特徴とする請求項1記載の円筒状
樹脂磁石の成形装置。 - 【請求項4】 長さ(L)と外径(D)との比(L/
D)が5以上である円筒状成形体が成形される請求項1
記載の円筒状樹脂磁石の成形装置。 - 【請求項5】 円筒状成形体は、強磁性粒子を90〜9
4重量%含有する請求項1記載の円筒状樹脂磁石の成形
装置。
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JP23153097A JP3745509B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 円筒状樹脂磁石の成形装置 |
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JP23153097A JP3745509B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 円筒状樹脂磁石の成形装置 |
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JPH1174142A true JPH1174142A (ja) | 1999-03-16 |
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