KR20010043214A - Insert molded end pin shafts for magnet roll developer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양 단부에 삽입 성형된 단부 샤프트(2)를 구비하는 현상기 자석 롤(developer magnet roll)(1)에 관한 것이다. 상기 단부 핀 샤프트는 개선된 강도, 개선된 진직도(straightness), 및 비용 절감을 제공하도록, 상기 단부 핀 샤프트는 페라이트 및 바인더 자성 롤(ferrite and binder magnet roll) 내에서 삽입 성형된다.The present invention relates to a developer magnet roll 1 having end shafts 2 inserted at both ends. The end pin shaft is insert molded in a ferrite and binder magnet roll so that the end pin shaft provides improved strength, improved straightness, and cost savings.
Description
대체로, 자석 코어 내에 포함된 자성 극 패턴은 원통을 따라 장방향으로 형성된 4개 이상의 교류 N-S 극(North-South)으로 이루어지며, 단부에서 봤을 때, 네 잎 클로버의 패턴과 비슷하다. 상기 코어는 현상기 자석 롤의 중요한 구성인 단부 샤프트를 통해 현상 슬리브 프레임워크(developing sleeve framework) 내에서 지지된다.In general, the magnetic pole pattern contained within the magnet core consists of four or more alternating N-S poles (North-South) formed in a longitudinal direction along the cylinder, similar to the pattern of a four leaf clover as viewed from the end. The core is supported in a developing sleeve framework through an end shaft, which is an important component of the developer magnet roll.
일반적으로 페라이트와 바인더로 구성된 현상기 자석 롤은 다음 방법에 의해 형성된다.Generally, a developer magnet roll composed of ferrite and a binder is formed by the following method.
바인더가 압출 성형된 폴리비닐 클로라이드(PVC)와 같은 연성의 유연한 열 가소성 재료라면, 대체로 자석은 강도를 위해 냉간 압연된 강 샤프트 상에 조립되며, 압출 성형 공정 동안 장방향으로 자화되며, 중공 실린더로 형성되며, 그 후 탈자기화되며, 최종적으로 조립 후 전자석에 의해 최종의 극 구조(final pole configuration)로 다시 자화된다. 자성 혼합물을 압출 성형시키는 단계, 부드럽고 유연한 자석을 샤프트에 접착시키는 단계, 및 현상기 자석을 최종적인 원하는 패턴으로 자화시키는 단계로 이루어진 다수의 처리 단계로 인해, 이러한 방법은 원래 많은 비용이 든다.If the binder is a ductile flexible thermoplastic material such as extruded polyvinyl chloride (PVC), the magnet is usually assembled on a cold rolled steel shaft for strength, magnetized in the longitudinal direction during the extrusion process, and It is then demagnetized and finally magnetized back to the final pole configuration by an electromagnet after assembly. This process is inherently expensive because of the number of processing steps consisting of extruding the magnetic mixture, adhering the soft and flexible magnet to the shaft, and magnetizing the developer magnet in the final desired pattern.
대안적으로, 몰드(mold) 내의 영구 자석 또는 전자석에 의해 이루어지는 자화를 갖는 현상기 자석 롤을 형성하도록, 강한 금속 샤프트는 페라이트 및 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 바인더와 같은 연성의 유연한 열가소성 재료 내로 삽입 성형된다.Alternatively, the strong metal shaft is insert molded into a ductile flexible thermoplastic material, such as ferrite and ethylene vinyl acetate (EVA) binder, to form a developer magnet roll having magnetization made by a permanent magnet or electromagnet in the mold. .
바인더가 경질인 열가소성의 나일론이라면, 대체로 자석은 작은 직경의 단부 장착 수단을 포함하도록 100% 성형된다. 나일론 바인더를 이용한 롤 자석은 성형 도중 영구 자석을 이용함으로써 자화되거나, 성형 후 일어나는 최종 자화에 의해 롤을 부분적으로 자화시키도록 몰드 내에서 전자기 코일을 이용함으로써 자화된다. 나일론 바인더 자석은 우수한 성능을 가지며, 비용이 적게 들지만, 길이에 대한 중량 비 및/또는 장착 직경에 대한 자석 직경의 비가 클 경우, 단부 샤프트는 깨지기 쉬우며, 쉽게 부서질 수 있다. 강도의 증가를 위해 단부 샤프트 직경이 증가된다면, 그 결과 우수한 성능이 얻어진다. 하지만, 단부 샤프트가 돌출하는 현상기 슬리브 단부 플러그(developer sleeve end plug)의 내경과 같이, 둘러싸는 기하학적 형상 및 인접하는 요소간의 적절한 유극에 대한 필요성 때문에, 장착 직경은 많은 적용에서 제한된다. 우수한 자성 성능을 갖기 위해, 완성된 자석 롤은 최소 원형 돌출부를 구비한 채 곧게 뻗어 있어야한다.If the binder is a rigid thermoplastic nylon, then the magnet is generally 100% molded to include a small diameter end mounting means. Roll magnets using nylon binders are magnetized by using permanent magnets during molding, or by using electromagnetic coils in the mold to partially magnetize the rolls by the final magnetization that occurs after molding. Nylon binder magnets have good performance and are inexpensive, but when the ratio of weight to length and / or magnet diameter to mounting diameter is large, the end shafts are fragile and easily broken. If the end shaft diameter is increased for increased strength, good performance is obtained as a result. However, the mounting diameter is limited in many applications because of the need for proper geometry between the surrounding geometry and adjacent elements, such as the inner diameter of the developer sleeve end plug from which the end shaft protrudes. In order to have good magnetic performance, the finished magnet roll should be straightened with a minimum circular protrusion.
자석 설계 및 자석 생산에 관한 많은 특허가 등록되어 왔다. 다음의 특허는 고유의 샤프트 설계에 관한 것이다.Many patents on magnet design and magnet production have been registered. The following patent relates to a unique shaft design.
미국 특허 제 US 4,557,582호는 자성 스트립(magnetic strip)을 비원형 횡단면의 비대칭 다각형 형상의 지지 샤프트에 평면 부착시키는 것을 설명하며, 상기 지지 샤프트를 카트리지(cartridge)에 부착시키기 위해, 상기 지지 샤프트는 적어도 이러한 방식으로 형상지어진 단부 부분을 구비한다. 접착제는 자성 스트립을 중앙 샤프트에 접착시킨다. 개별적으로 만들어질 때의 자성 스트립은 긴 원통형 형상의 엔벨로프(envelope) 내에서 서로 조립되기 어려우며, 샤프트는 기계적인 장착 방법을 제공한다.U.S. Patent No. 4,557,582 describes a planar attachment of a magnetic strip to a support shaft of a non-circular cross-sectional asymmetric polygonal shape, in order to attach the support shaft to a cartridge, the support shaft is at least With an end portion shaped in this manner. The adhesive bonds the magnetic strip to the central shaft. Magnetic strips, when made separately, are difficult to assemble with each other in an envelope of a long cylindrical shape, and the shaft provides a mechanical mounting method.
미국 특허 제 US 4,580,121호는 다수의 리브(rib)를 구비하고 가열 축관 처리를 이용하여 서로 접합되는 압출 성형된 알루미늄 샤프트 상에 고정된 고무 바인더를 갖는 페라이트 자석을 설명한다. 압출 성형된 비자성 알루미늄 샤프트는 스트립 자석(strip magnet)을 장착하기 위한 매체(vehicle)를 제공한다.US Pat. No. 4,580,121 describes a ferrite magnet having a rubber binder fixed on an extruded aluminum shaft having a plurality of ribs and bonded to each other using a heating tube treatment. The extruded nonmagnetic aluminum shaft provides a vehicle for mounting a strip magnet.
미국 특허 제 US 4,604,042호는 직경에 비해 큰 길이-몰드 내에 있는 희토류 영구 자석이 최종적인 원통형 자석 롤을 자화시키는 5 보다 큰 비-를 보정하기 위해 중앙 샤프트를 고착한 (나일론) 페라이트 자석 내에 위치시키는 삽입 성형 방법을 설명한다.U.S. Pat.No. 4,604,042 discloses that a rare earth permanent magnet in a length-mold larger than its diameter may be placed in a (nylon) ferrite magnet that has a fixed central shaft to compensate for a non-greater than 5 that magnetizes the final cylindrical magnet roll. The insert molding method will be described.
미국 특허 제 US 4,872,418호는 각 단부에서 횡단면 플랫 드라이브(flat drive) 또는 장방향 단부 다각형 돌출부(longitudinal end polygon protrusion)를 포함하는 나일론 바인더를 갖는 페라이트 자석을 설명한다.US Pat. No. 4,872,418 describes a ferrite magnet with a nylon binder comprising a cross section flat drive or longitudinal end polygon protrusion at each end.
미국 특허 제 US 4,954,800호는 장방향 극을 이루기 위해, 성형 중 롤 자석의 전자기적인 자화를 이용하는 것을 설명한다. 결과물인 롤 자석은 대체로 오직 두 개의 극을 가지며, 그 후 탈자기화되며, 그 후 최종 구성에서 4 개의 극으로 다시 자화된다. 이것은 최종 자화를 실행시키는 대안적인 방법을 도시한다. 또한 샤프트는 롤 자석과 중요한 구성 부분이다.US Pat. No. 4,954,800 describes the use of electromagnetic magnetization of a roll magnet during molding to achieve a long pole. The resulting roll magnet generally has only two poles, which are then demagnetized and then magnetized back to four poles in the final configuration. This shows an alternative way of performing the final magnetization. The shaft is also an important component with roll magnets.
미국 특허 제 US 5,319,337호는 슬리브로서 또한 작용하는 자석 롤 내에 삽입 성형되는 샤프트를 설명한다. 금속 자성 샤프트는 예열되며 얇은 접착제 층을 이용하여 열가소성 수지와 열에 의해 결합된다. 면에는 다수의 50 개 극이 있으며, 자성 샤프트는 면의 극을 형성할 때 중요한 자성 경로를 제공하도록 한다.US Pat. No. 5,319,337 describes a shaft that is insert molded into a magnet roll which also acts as a sleeve. The metal magnetic shaft is preheated and thermally bonded with the thermoplastic resin using a thin adhesive layer. There are a large number of 50 poles on the face, and the magnetic shafts provide important magnetic paths when forming the face poles.
미국 특허 제 US 5,682,587호는 D자형 또는 정사각형과 유사한 고유의 단부 샤프트 형상을 갖는 다른 구조의 금속 충진 수지 베어링을 갖는 보편적인 중공 자석을 설명한다. 이러한 지지 베어링은 카트리지의 바이어스 볼티지(bias voltage)와 전기 접촉을 또한 수행할 수 있는 원뿔형 단부 지지 부재로서 기술된다. 단부 샤프트는 지지대, 정밀한 베어링 면, 및 전기 접촉점을 포함하는 다양한 용도를 수행한다.U. S. Patent No. 5,682, 587 describes a universal hollow magnet with a metal filled resin bearing of another structure having a unique end shaft shape similar to a D-shape or square. This support bearing is described as a conical end support member that can also make electrical contact with the bias voltage of the cartridge. End shafts perform a variety of uses, including supports, precision bearing surfaces, and electrical contact points.
미국 특허 제 US 3,149,403호는 자성 모듈(magnetic module)이 결과적으로 부착되는 비자성 코어 또는 몸체에 삽입되거나 삽입 성형되는 스터브 샤프트(stub shaft)에 관한 것이다. 요약적으로, 자석 몸체는 자성 요소 및 비자성 요소의 복합 구조이다.U. S. Patent No. 3,149, 403 relates to a stub shaft inserted or insert molded into a non-magnetic core or body to which a magnetic module is consequently attached. In summary, the magnet body is a complex structure of magnetic and nonmagnetic elements.
미국 특허 제 US 4,142,218호는 비자성 몸체 및 단부 허부(end hub)로 이루어지거나 단부 허부를 갖는 비장성 몸체로 이루어진 복합 구조로 만들어진 자성 롤에 관한 것인데 상기의 단부 허브에는 장방향 자석 삽입체가 추가되고, 단부 허브(end hub)를 갖는 복합 구조로 만들어지는 자성 롤에 관한 것이며, 몸체/허브의 성형 후에 단부 샤프트가 삽입된다.U. S. Patent No. 4,142, 218 relates to a magnetic roll made of a composite structure consisting of a non-magnetic body and an end hub or of a non-thick body with an end hub, wherein the end hub has a longitudinal magnetic insert added thereto. , A magnetic roll made of a composite structure having an end hub, after which the end shaft is inserted after molding of the body / hub.
미국 특허 제 US 5,583,473호는 자석 롤 몸체의 일 부분으로서 중요한 구성으로 성형된 일 샤프트 단부, 및 몸체 또는 제 1 단부의 성형을 거쳐 눌러져서 꼭 끼워지는 제 2 단부 샤프트를 개시한다.U. S. Patent No. 5,583, 473 discloses one shaft end molded in an important configuration as part of a magnet roll body, and a second end shaft pressed and tightly fitted through the molding of the body or the first end.
본 발명은 전자 사진에 관한 것이며, 더 상세하게는 전자 사진용 현상기 자석 롤(developer magnet roll)에 관한 것이다. 대체로, 현상기 자석 롤은 나일론 바인더(a nylon binder) 내의 스트론튬 페라이트(strontium ferrite)로 이루어지며, 둘러싸는 원통형 현상 슬리브(developing sleeve) 내에서 작용하는 원통형 형태로 형성된다.The present invention relates to electrophotographic, and more particularly to a developer magnet roll for electrophotographic. Generally, the developer magnet roll consists of strontium ferrite in a nylon binder and is formed into a cylindrical shape that acts in an enclosing cylindrical developing sleeve.
도 1은 본 발명에 따른 자석 롤을 도시하는 장방향의 단면도.1 is a longitudinal cross-sectional view showing a magnet roll according to the present invention;
본 발명의 목적은 단부 샤프트를 필수적으로 갖는 일 편의 성형된 자석과 비교하여 개선된 강도를 갖는 현상기 롤 자석을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a developer roll magnet having improved strength compared to one molded magnet which essentially has an end shaft.
본 발명의 다른 목적은 개선된 직진도(straightness)를 갖는 현상기 자석 롤을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a developer magnet roll with improved straightness.
본 발명의 다른 목적은 관통 샤프트를 사용하는 자석과 비교하여 저렴한 비용을 갖는 대안을 현상기 롤 자석에 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an alternative to the developer roll magnet with a lower cost compared to a magnet using a through shaft.
본 발명의 다른 목적은 특정 생산 방법에 대한 처리 이익(processing benefits)을 위한 삽입 성형된 단부 핀 샤프트를 구비하는 개선된 현상기 자석 롤을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an improved developer magnet roll having an insert molded end pin shaft for processing benefits for a particular production method.
본 발명의 다른 목적은 특정 생산 방법에 대한 처리 이익을 위한 삽입 성형된 비자성 단부 핀 샤프트를 구비하는 개선된 현상기 자석 롤을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an improved developer magnet roll having an insert molded non-magnetic end pin shaft for processing benefit for a particular production method.
본 발명에 따라 전자 사진용 현상기 슬리브에 사용되는 개선된 현상기 자석 롤이 제공된다.According to the present invention there is provided an improved developer magnet roll for use in an electrophotographic developer sleeve.
현상기 자석 롤, 특히 지지 샤프트 직경에 대해 전체 자석 직경 비가 큰 현상기 자석 롤의 생산은 롤 강도, 직진도, 프로세싱(processing), 및 비용이 크게 개선된 공정에 의해 달성된다.The production of developer magnet rolls, in particular developer magnet rolls with a high overall magnet diameter ratio relative to the support shaft diameter, is achieved by a process with greatly improved roll strength, straightness, processing, and cost.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.The invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
현상기 자석 롤(5)의 제조에 있어서, 도 1을 보면, 스트론튬 페라이트와 같은 미립자 페라이트 재료와 바인더로 구성된 자석 몸체 롤(1)과 상기 자석 몸체 롤에 부착된 단부 핀 샤프트(2)가 제공된다. 단부 핀 샤프트는 금속, 세라믹, 또는 플라스틱으로 만들어진다. 단부 핀 샤프트(2)는 몰드 내로 삽입되며, 자석 몸체 롤(2)은 표준 사출성형 공정 동안(즉, 바인더 내에서 완전히 혼합되는 페라이트 입자를 용융된 바인더에 주사하는 것에 의해) 형성된다. 전형적인 페라이트용 바인더는 나일론 6 또는 나일론 12와 같은 강성의 열가소성 재료이다.1, in the manufacture of the developer magnet roll 5, there is provided a magnet body roll 1 composed of a particulate ferrite material such as strontium ferrite and a binder and an end pin shaft 2 attached to the magnet body roll. . The end pin shafts are made of metal, ceramic, or plastic. The end pin shaft 2 is inserted into the mold, and the magnet body roll 2 is formed during the standard injection molding process (ie by injecting ferrite particles into the molten binder which are completely mixed in the binder). Typical binders for ferrite are rigid thermoplastic materials such as nylon 6 or nylon 12.
삽입 성형된 단부 샤프트의 결합을 통해, 특히 지지 샤프트 직경에 대한 전체 자석 직경의 비가 큰 상태에서, 사출 성형된 현상기 자석 롤은 개선된 강도, 개선된 직진도, 개선된 공정 및 비용 절감을 보인다.Through the engagement of the insert molded end shafts, the injection molded developer magnet rolls show improved strength, improved straightness, improved process and cost savings, especially with a large ratio of total magnet diameter to support shaft diameter.
본 발명의 선호되는 실시예는 단부 샤프트로 스테인리스강의 비자성 정도와 같은 비자성 재료를 이용한다. 이러한 실시예는 상기 자성 롤을 생산하기 위해 영구 자석을 포함하는 사출성형 설비가 사용될 때 바람직하다. 샤프트(2)가 삽입되는 부분은 물리적인 록킹(locking)을 확실히 하기 위해 거친 조직으로 만들어진다(거칠게 되어진다). 기계 가공된 오목부와 같이 가장 고착을 더하게 하는 면은 다른 대안이다.A preferred embodiment of the present invention uses a nonmagnetic material, such as the nonmagnetic degree of stainless steel, as the end shaft. This embodiment is preferred when an injection molding machine comprising a permanent magnet is used to produce the magnetic roll. The part into which the shaft 2 is inserted is made of rough tissue (to be rough) to ensure physical locking. Faces that add the most anchoring, such as machined recesses, are another alternative.
본 발명은 본 명세서에 개시된 구조를 참조하여 설명되어졌으며, 본 발명은 예시된 상세한 설명에 국한되지 않으며, 본 발명의 응용은 다음 청구항의 전개 또는 범주의 목적 내에서 있을 수 있는 것과 같은 변경 또는 변형을 포함하도록 의도된다.The present invention has been described with reference to the structures disclosed herein, and the invention is not limited to the illustrated detailed description, and the application of the invention is such a change or modification as may be within the scope or spirit of the following claims. It is intended to include.
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