JP7467950B2 - Magnet roll molding die and magnet roll manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真や静電記録等に用いる現像ロール用として使用されるマグネットロールの製造に用いられるマグネットロール成形用金型及びマグネットロールの製造装置に関する。 The present invention relates to a mold for magnet rolls and a manufacturing device for magnet rolls used in the manufacture of magnet rolls used as developing rolls for electrophotography, electrostatic recording, etc.
電子写真や静電記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は、周方向に複数の磁極及び着磁されていない部分を設けてある。マグネットロールにおける磁極の位置、個数、大きさ及び形状は吸着する現像剤や電子写真機等の仕様によって個別に仕様が決定される。 Magnetic rolls used as developing rolls in electrophotography, electrostatic recording, etc., have multiple magnetic poles and non-magnetized parts in the circumferential direction. The position, number, size, and shape of the magnetic poles in a magnet roll are individually determined according to the developer to be attracted and the specifications of the electrophotographic machine, etc.
特許文献1には、押出成形によりマグネットロールを成形する製造装置において、筒状の金型に磁粉と樹脂からなる成形用原料を供給する加熱混練部と、供給された混練物を金型により成形する押出成形部と、金型の長手方向端部に配置され金型内部に磁界を発生させる磁石からなる磁界発生部で構成された製造装置が開示されている。 Patent document 1 discloses a manufacturing device for forming a magnet roll by extrusion molding, which is composed of a heating and kneading section that supplies a molding raw material consisting of magnetic powder and resin to a cylindrical mold, an extrusion molding section that molds the supplied kneaded material using the mold, and a magnetic field generating section that is composed of a magnet that is placed at the longitudinal end of the mold and generates a magnetic field inside the mold.
特許文献1の製造装置を用いてマグネットロールを製造する場合、製造されたマグネットロールの発する磁界の強度は、磁界発生部に配置された配向用磁石の磁界強度に左右される。
近年、複写機や電子写真装置の小型軽量化や画質の高精細化に伴い小型でより強い磁界強度を発する現像ロールの要求が高まってきている。
When a magnet roll is manufactured using the manufacturing apparatus of Patent Document 1, the strength of the magnetic field generated by the manufactured magnet roll depends on the magnetic field strength of an orienting magnet arranged in a magnetic field generating unit.
In recent years, with the trend toward smaller and lighter copying machines and electrophotographic apparatuses and higher definition image quality, there has been an increasing demand for smaller developing rolls that generate stronger magnetic fields.
特許文献2には、「キャビティの周囲に、永久磁石のみで構成された複数の成型品着磁極を配設してなり、少なくとも一つの成型品着磁極を、層状に、直接的に重ね合わせた複数枚の永久磁石を含んで構成し、少なくとも一対の、重ね合わせた平板状の永久磁石を、同一磁極を対向させて配置するとともに、それぞれの磁化の向きを、隣接境界面に対して、互いに逆向きに傾斜させてなる対向磁石対とし、少なくとも一つの成型品着磁極を、単一の対向磁石対で構成し、単一の該対向磁石対を、磁化の向きがキャビティに向かって収斂する配置姿勢とするとともに、単一の該対向磁石対の、キャビティに臨む面と、前記隣接境界面とは逆側の各側面とがなすそれぞれの角部に、キャビティに臨む面を残して面取りを施し、該角部のそれぞれを平坦面状に形成してなる樹脂磁石成型用金型」が開示されている。しかし特許文献2に記載の磁石を用いても十分なっ磁界強度を得ることができない場合があった。
またマグネットロールの周面に形成される磁極の位置が近い場合に、特許文献2に記載の対向磁石対(本明細書の図2Bの形状)では対向磁石対どうしの間隔を十分に狭めることができないという問題を有していた。
Patent Document 2 discloses a resin magnet molding die in which "a plurality of molded product magnetized poles made of only permanent magnets are arranged around a cavity, at least one of the molded product magnetized poles is composed of a plurality of permanent magnets directly stacked in layers, at least one pair of stacked flat permanent magnets are arranged with the same magnetic poles facing each other, and the magnetization directions of the magnets are inclined in opposite directions relative to the adjacent boundary surface, at least one molded product magnetized pole is composed of a single pair of opposing magnets, the single pair of opposing magnets is arranged in a position where the magnetization directions converge toward the cavity, and each corner of the single pair of opposing magnets between the surface facing the cavity and each side surface on the opposite side to the adjacent boundary surface is chamfered, leaving the surface facing the cavity, and each corner is formed into a flat surface." However, there were cases where sufficient magnetic field strength could not be obtained even when using the magnet described in Patent Document 2.
Furthermore, when the magnetic poles formed on the peripheral surface of the magnet roll are close to each other, the opposing magnet pair described in Patent Document 2 (the shape shown in Figure 2B of this specification) has the problem that the distance between the opposing magnet pairs cannot be narrowed sufficiently.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、マグネットロールの磁極の磁界強度を高くすることができる成形用金型及びマグネットロールの製造方法を提供することを目的とする。
また本発明はマグネットロールの周面に形成される磁極の間隔が狭い場合でも、十分な着磁が可能な配向用磁石を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object to provide a molding die and a manufacturing method for a magnet roll that can increase the magnetic field strength of the magnetic poles of the magnet roll.
Another object of the present invention is to provide an orienting magnet that can be sufficiently magnetized even when the intervals between the magnetic poles formed on the peripheral surface of the magnet roll are narrow.
本発明にかかるマグネットロール成形用金型は、金型内に押し出された強磁性粒子及び熱可塑性樹脂からなる混合物をマグネットロールに成形する金型であって、平面視において、長方形の主磁石を一対の台形の側部磁石で挟むように張り合わせて一体形成された、前記金型に接する側に面取り面を有する六角形の配向用磁石が、前記金型の周囲に少なくとも一つ配置され、前記配向用磁石の前記主磁石の磁化方向は前記金型に向かう方向に向いており、前記一対の側部磁石の磁化方向は前記主磁石の磁化方向に向かい傾斜していることを特徴とする。 The magnet roll molding die of the present invention is a die that molds a mixture of ferromagnetic particles and thermoplastic resin extruded into the die into a magnet roll, and is characterized in that, when viewed in a plan view, at least one hexagonal orientation magnet with a chamfered surface on the side that contacts the die is arranged around the die, and the magnetization direction of the main magnet of the orientation magnet is oriented in the direction toward the die, and the magnetization direction of the pair of side magnets is inclined toward the magnetization direction of the main magnet.
本発明によれば、高い磁界強度のハルバッハ構造の配向用磁石を有する金型により、高い配向度のマグネットロールを製造することができる。 According to the present invention, a magnet roll with a high degree of orientation can be manufactured by using a mold having an orientation magnet with a Halbach structure that produces a high magnetic field strength.
本発明に係るマグネットロール製造用金型は、金型内に押し出された強磁性粒子及び熱可塑性樹脂からなる混錬物をマグネットロールに成形する金型であって、平面視において、長方形の主磁石を一対の台形の側部磁石で挟むように張り合わせて一体形成された、前記金型に接する側に面取り面を有する六角形の配向用磁石が、前記金型の周囲に少なくとも一つ配置され、前記配向用磁石の前記主磁石の磁化方向は前記金型から離れる方向に向いており、前記一対の側部磁石の磁化方向は前記主磁石の磁化方向から離れる方向に傾斜していることを特徴とする。 The mold for manufacturing a magnet roll according to the present invention is a mold for molding a mixture of ferromagnetic particles and thermoplastic resin extruded into the mold into a magnet roll, and is characterized in that, when viewed in a plan view, at least one hexagonal orientation magnet having a chamfered surface on the side in contact with the mold is arranged around the mold, and is integrally formed by bonding a rectangular main magnet between a pair of trapezoidal side magnets so that the magnetization direction of the main magnet of the orientation magnet faces in a direction away from the mold, and the magnetization direction of the pair of side magnets is inclined in a direction away from the magnetization direction of the main magnet.
本発明によれば、高い磁界強度のハルバッハ構造の配向用磁石を有する金型により、高い配向度のマグネットロールを製造することができる。 According to the present invention, a magnet roll with a high degree of orientation can be manufactured by using a mold having an orientation magnet with a Halbach structure that produces a high magnetic field strength.
本発明に係るマグネットロールの成形用金型は、金型内に押し出された強磁性粒子及び熱可塑性と樹脂からなる混合物をマグネットロールに成形する金型であって、前記配向用磁石が、金型の周囲に少なくとも二つ近接配置され、各配向用磁石においては、隣接側の前記面取り面の角度が、隣接しない側の面取り面の角度より小さいことを特徴とする。 The mold for molding a magnet roll according to the present invention is a mold for molding a mixture of ferromagnetic particles, thermoplastic resin and resin extruded into the mold into a magnet roll, and is characterized in that at least two of the orientation magnets are arranged closely together around the periphery of the mold, and in each orientation magnet, the angle of the chamfered surface on the adjacent side is smaller than the angle of the chamfered surface on the non-adjacent side.
本発明によればマグネットロールの磁極が周方向に近接している場合でも十分な着磁が行える。 According to the present invention, sufficient magnetization can be achieved even when the magnetic poles of the magnet roll are close to each other in the circumferential direction.
本発明に係るマグネットロールの製造装置は、強磁性粒子及び熱可塑性樹脂を含む原料混合物が加熱混練された混錬物を筒状の金型に供給する加熱混練部と、供給された混練物を前記金型により成形する押出成形部と、前記金型は長手方向端部に配置された金型内部に磁界を発生させる磁界発生部を含み、前記磁界発生部は複数の配向用磁石を有し、前記配向用磁石のうちの少なくとも一つは、平面視において、長方形の主磁石を一対の台形の側部磁石で挟むように張り合わせて一体形成された、前記金型に接する側に面取り面を有する六角形をなしており、前記主磁石の磁化方向は前記金型に向かう方向に向いており、前記一対の側部磁石の磁化方向は前記主磁石の磁化方向に向かい傾斜していることを特徴とする。 The manufacturing apparatus for a magnet roll according to the present invention includes a heating and kneading section that supplies a kneaded product obtained by heating and kneading a raw material mixture containing ferromagnetic particles and a thermoplastic resin into a cylindrical mold, an extrusion molding section that molds the supplied kneaded product using the mold, and the mold includes a magnetic field generating section that generates a magnetic field inside the mold and is arranged at the longitudinal end, the magnetic field generating section having a plurality of orientation magnets, at least one of the orientation magnets being hexagonal with a chamfered surface on the side in contact with the mold, formed integrally by bonding a rectangular main magnet between a pair of trapezoidal side magnets in a plan view, the magnetization direction of the main magnet facing the mold, and the magnetization direction of the pair of side magnets being inclined toward the magnetization direction of the main magnet .
本発明によれば、高い磁界強度を有するマグネットロールを製造できる製造装置を供給することができる。 The present invention provides a manufacturing device capable of producing magnet rolls with high magnetic field strength.
本発明に係るマグネットロールの製造装置は、強磁性粒子及び熱可塑性樹脂を含む原料混合物が加熱混練された混錬物を筒状の金型に供給する加熱混練部と、供給された混練物を前記金型により成形する押出成形部と、前記金型は長手方向端部に配置された金型内部に磁界を発生させる磁界発生部を含み、前記磁界発生部は複数の配向用磁石を有し、前記配向用磁石のうちの少なくとも一つは、平面視において、長方形の主磁石を一対の台形の側部磁石で挟むように張り合わせて一体形成された、前記金型に接する側に面取り面を有する六角形をなしており、前記主磁石の磁化方向は前記金型から離れる方向に向いており、前記一対の側部磁石の磁化方向は前記主磁石の磁化方向から離れる方向に傾斜していることを特徴とする。 The manufacturing apparatus for a magnet roll according to the present invention includes a heating and kneading section that supplies a kneaded product obtained by heating and kneading a raw material mixture containing ferromagnetic particles and a thermoplastic resin into a cylindrical mold, an extrusion molding section that molds the supplied kneaded product using the mold, and the mold includes a magnetic field generating section that generates a magnetic field inside the mold and is arranged at the longitudinal end, the magnetic field generating section having a plurality of orientation magnets, at least one of the orientation magnets being integrally formed by bonding a rectangular main magnet between a pair of trapezoidal side magnets in a plan view, and having a hexagonal shape with a chamfered surface on the side in contact with the mold, the magnetization direction of the main magnet facing away from the mold, and the magnetization direction of the pair of side magnets being inclined in a direction away from the magnetization direction of the main magnet .
本発明によれば、高い磁界強度を有するマグネットロールを製造できる製造装置を供給することができる。 The present invention provides a manufacturing device capable of producing magnet rolls with high magnetic field strength.
本発明に係るマグネットロール成形用金型を用いて成形すれば、マグネットロールに成形時に高い磁界を印加することができ、かつマグネットロールの周方向の磁極位置が近接している場合でも、十分に高い磁界を与えることができる。 When the magnet roll molding die of the present invention is used for molding, a strong magnetic field can be applied to the magnet roll during molding, and even if the magnetic pole positions of the magnet roll are close to each other around the circumference, a sufficiently strong magnetic field can be applied.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。 The present invention will be described in detail below with reference to drawings showing an embodiment of the invention.
図1は押出成形機(製造装置)1の主要部を示す軸断面図である。押出成形機1は、シリンダ2、スクリュー3、金型取付部4、金型5、配向用磁石7、磁性体軸6を含む。 Figure 1 is an axial cross-sectional view showing the main parts of an extrusion molding machine (manufacturing device) 1. The extrusion molding machine 1 includes a cylinder 2, a screw 3, a die attachment section 4, a die 5, an orientation magnet 7, and a magnetic shaft 6.
シリンダ2は円筒状をなしており、内部にスクリュー3を収容する。シリンダ2の外周部には図示しない加熱部が設けられている。加熱部は、シリンダ2の内部温度が押し出し成形に適した温度になるように制御されている。加熱部は公知のヒーターなどが用いられる。シリンダ2には図示しないホッパにより、マグネットロールとなる成形用の原料が供給される。 Cylinder 2 is cylindrical and houses screw 3 inside. A heating section (not shown) is provided on the outer periphery of cylinder 2. The heating section controls the internal temperature of cylinder 2 to a temperature suitable for extrusion molding. A known heater or the like is used for the heating section. Raw material for molding into a magnet roll is supplied to cylinder 2 by a hopper (not shown).
成形用原料は、強磁性体粉末と熱可塑性樹脂とを公知の混合機などで混合し、混合物を、数mm以下に粉砕した後、造粒して製造される。
強磁性体粉末としては、バリウムフェライト及び/またはストロンチウムフェライトなどのフェライト磁粉の他、La及びCoを含有するストロンチウムフェライト磁粉、La及びCoを含有するカルシウムフェライト磁粉、R-Co系やR-Fe-B系、R-Fe-N系といった希土類系磁粉、これらフェライト磁粉と希土類系磁粉の混合物などが用いられる。
The molding raw material is produced by mixing ferromagnetic powder and thermoplastic resin in a known mixer or the like, pulverizing the mixture to a size of several mm or less, and then granulating the mixture.
As the ferromagnetic powder, in addition to ferrite magnetic powder such as barium ferrite and/or strontium ferrite, strontium ferrite magnetic powder containing La and Co, calcium ferrite magnetic powder containing La and Co, rare earth magnetic powder such as R-Co, R-Fe-B, and R-Fe-N, mixtures of these ferrite magnetic powders and rare earth magnetic powders, etc. can be used.
熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、塩化ビニル、ポリアセタール、EEA(Ethylene-Ethyl-Acrylate:エチレン-エチルアクリレート重合体)樹脂、EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer:エチレン酢酸ビニル重合体)樹脂、ABS(Acrylonitrile、Butadiene、Styrene:アクロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成)樹脂、ポリアミド樹脂等である。 Examples of thermoplastic resins include polyethylene, vinyl chloride, polyacetal, EEA (Ethylene-Ethyl-Acrylate) resin, EVA (Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer) resin, ABS (Acrylonitrile, Butadiene, Styrene) resin, polyamide resin, etc.
スクリュー3はシリンダ2の内部で回転し、成形用原料を混練しながら、図1の右方向から左方向に成形用原料を搬送する。本明細書でいう加熱混練部は、シリンダ2、スクリュー3、加熱部などを含む。 The screw 3 rotates inside the cylinder 2, kneading the raw material while transporting it from the right to the left in FIG. 1. The heating and kneading section in this specification includes the cylinder 2, the screw 3, the heating section, etc.
金型取付部4は、円筒状をなし、一端側から他端側に向け縮径する中空構造となっている。図1では径の大きな一端側にシリンダ2が接続され、他端側に金型5が接続される。 The mold attachment section 4 is cylindrical and has a hollow structure that tapers in diameter from one end to the other. In FIG. 1, the cylinder 2 is connected to the end with the larger diameter, and the mold 5 is connected to the other end.
金型5は混練された成形用原料を所定の形に成形する。金型5は例えば筒状であり、成形されるマグネットロールの外周面側を成形する。金型5の内周面側には筒状の金型4と同軸なる磁性体軸6が図示しない公知の方法で配置されている。磁性体軸6はマグネットロールの内周面側を形成する。 The die 5 forms the kneaded molding raw material into a predetermined shape. The die 5 is, for example, cylindrical, and forms the outer peripheral surface side of the magnet roll to be formed. A magnetic shaft 6 that is coaxial with the cylindrical die 4 is arranged on the inner peripheral surface side of the die 5 in a known manner (not shown). The magnetic shaft 6 forms the inner peripheral surface side of the magnet roll.
図4は図1のV-V断面図である。金型5の外周面側に周方向に沿って、配向用磁石が定められた角度で配置されている。配向用磁石の角度や発せられる磁界の大きさは、製造されるマグネットロールの仕様に合わせ決められている。
図4には従来の配向用磁石を配置したマグネットロール成形用金型を示している。また本発明では金型5、磁性体軸6、配向用磁石をまとめてマグネットロール成形用金型と呼称する。
Fig. 4 is a cross-sectional view taken along the line V-V in Fig. 1. Orientation magnets are arranged at a set angle along the circumferential direction on the outer circumferential surface side of the die 5. The angle of the orientation magnets and the magnitude of the magnetic field they generate are determined according to the specifications of the magnet roll to be manufactured.
4 shows a mold for molding a magnet roll in which a conventional alignment magnet is arranged. In the present invention, the mold 5, the magnetic shaft 6, and the alignment magnet are collectively referred to as the mold for molding a magnet roll.
次に本発明の金型について従来例を交えながら説明する。
図2A、Bは従来の配向用磁石の平面図である。配向用磁石8(従来例1)は平面視で等脚台形部と等脚台形の下底辺と同じ長さの辺を有する長方形部を有し、等脚台形の下底から上底に向かう向きに磁化方向を有するようにしてある。言い換えると配向用磁石8は平面視で長方形の一端側の隣り合う頂点を面取りした六角形をしている。 図2Aに示す配向用磁石8は長手方向に垂直直な面の断面視で矩形形状になるようにしてある。
Next, the mold of the present invention will be described together with a conventional example.
2A and 2B are plan views of a conventional orientation magnet. The orientation magnet 8 (conventional example 1) has an isosceles trapezoidal portion and a rectangular portion with sides the same length as the lower base of the isosceles trapezoid in plan view, and has a magnetization direction from the lower base to the upper base of the isosceles trapezoid. In other words, the orientation magnet 8 is a hexagon with adjacent vertices on one end of the rectangle in plan view. The orientation magnet 8 shown in FIG. 2A is rectangular in cross section in a plane perpendicular to the longitudinal direction.
図2Bに示す従来の配向用磁石9(従来例2)は、平面視で図2Aに示す配向用磁石と形状輪郭ともに同じである。
等脚台形の先端部と等脚台形の下底と同じ長さの辺を有する長方形を組み合わせた形状をしている。言い換えると矩形(長方形)の一端側の隣り合う頂点を面取りした六角形をしている。
従来の配向用磁石9は一対の同形状の磁石10、11を張り合わせ構成されている。一対の磁石の磁化方向は配向用磁石の先端部(等脚台形の上底面)に向かって傾斜するようにしてある。言い換えると一対の磁石の磁化方向は磁石の張り合わせ面に対して傾斜するとともに配向用磁石の先端部に磁化方向が向くようにしてある。磁石10、11はそれぞれ矩形形状の一端側に傾斜面(面取り面)を有し、該傾斜面(面取り面)を長手方向で同じ向きとなるようにかつ傾斜面(面取り面)を有する面の反対面側で張り合わせてある。磁化方向は隣接する磁石の境界面に対して、互いに逆向きになるようにしてある。図2Bに示す配向用磁石9は長手方向に垂直な面の断面視で矩形形状になるようにしてある。
A conventional orienting magnet 9 (conventional example 2) shown in FIG. 2B has the same shape and contour as the orienting magnet shown in FIG. 2A when viewed from above.
It has a shape that combines an isosceles trapezoid and a rectangle with sides the same length as the top and bottom of the isosceles trapezoid. In other words, it is a hexagon with adjacent vertices on one end of a rectangle (rectangle) chamfered.
The conventional orientation magnet 9 is constructed by bonding a pair of magnets 10 and 11 of the same shape together. The magnetization direction of the pair of magnets is inclined toward the tip of the orientation magnet (the upper base surface of the isosceles trapezoid). In other words, the magnetization direction of the pair of magnets is inclined with respect to the bonding surface of the magnets and is directed toward the tip of the orientation magnet. The magnets 10 and 11 each have an inclined surface (chamfered surface) on one end side of the rectangular shape, and the inclined surface (chamfered surface) is bonded to the opposite side of the surface having the inclined surface (chamfered surface) so that the inclined surface (chamfered surface) faces in the same direction in the longitudinal direction. The magnetization directions are opposite to each other with respect to the boundary surface of the adjacent magnets. The orientation magnet 9 shown in FIG. 2B is rectangular in cross section viewed perpendicular to the longitudinal direction.
本発明の配向用磁石を図3A、Bに示す。図3Aに示す配向用磁石は図2A、図2Bに示す配向用磁石と形状、輪郭ともに同じである。等脚台形の先端部と等脚台形の下底と同じ長さの長方形を組み合わせた形状をしている。等脚台形の下底面と長方形の一辺が隣接する形で一体で形成されている。言い換えると本発明の配向用磁石は矩形(長方形)の一端側の隣り合う頂点を面取りした六角形をしている。 The orientation magnet of the present invention is shown in Figures 3A and B. The orientation magnet shown in Figure 3A has the same shape and outline as the orientation magnet shown in Figures 2A and 2B. It has a shape that combines the tip of an isosceles trapezoid with a rectangle of the same length as the bottom base of the isosceles trapezoid. The bottom base of the isosceles trapezoid is adjacent to one side of the rectangle and is formed as a single unit. In other words, the orientation magnet of the present invention is a hexagon with adjacent vertices on one end of a rectangle (rectangle) chamfered.
図3Aに示す本発明の配向用磁石12は中央部の主磁石14と主磁石14を挟む一対の側部磁石13、15からなる。主磁石14は平面視長方形をしており、磁化の向きは配向用磁石12の面取り面を有する一端側を向いている。 The orientation magnet 12 of the present invention shown in FIG. 3A consists of a central main magnet 14 and a pair of side magnets 13, 15 that sandwich the main magnet 14. The main magnet 14 has a rectangular shape in a plan view, and the direction of magnetization faces one end of the orientation magnet 12 that has a chamfered surface.
側部磁石13、15は同形状をしている。側部磁石13、15は台形形状をしている。側部磁石13、15は主磁石14をその下底面で挟むように主磁石14と公知の方法で張り合わせてある。側部磁石13、15は平面視で長方形の一つの頂点を面取りした台形形状をしている。一対の側部磁石13、15の磁化方向は主磁石14の磁化方向に向かい傾斜している。 The side magnets 13, 15 have the same shape. The side magnets 13, 15 are trapezoidal in shape. The side magnets 13, 15 are attached to the main magnet 14 in a known manner so as to sandwich the main magnet 14 between their lower surfaces. The side magnets 13, 15 have a trapezoidal shape with one apex of a rectangle chamfered in a plan view. The magnetization direction of the pair of side magnets 13, 15 is inclined toward the magnetization direction of the main magnet 14.
図3Bは本発明配向用磁石の別の実施形態、配向用磁石16である。一対の側部磁石17、15の内、側部磁石17の面取り面の傾斜角度が小さいことを除いて、本発明の配向磁石12と同様である。
ここで傾斜角度とは金型の中心軸に垂直な面での断面視において、側部磁石の、金型外周面に接している一つの頂点を形成する2つの辺による角度のことをいう。
3B shows another embodiment of the orienting magnet of the present invention, an orienting magnet 16. It is similar to the orienting magnet 12 of the present invention, except that of the pair of side magnets 17, 15, the inclination angle of the chamfered surface of the side magnet 17 is smaller.
Here, the inclination angle refers to the angle between two sides of a side magnet that forms a single vertex that contacts the outer peripheral surface of the mold when viewed in cross section on a plane perpendicular to the central axis of the mold.
図3A、Bでは磁化方向が台形の先端部の上底辺側、言い換えると金型に向う側について示したが、磁化方向が金型から離れる方向の場合も本発明の範囲内である。
磁化方向が金型から離れる方向の場合には主磁石の磁化方向は金型から離れる方向、側部磁石の磁化方向は主磁石の磁化方向から離れる方向に傾斜している(主磁石、側部磁石とも図3A、Bにおいて磁化方向を示す矢印がすべて逆向きとなる)。
3A and 3B show the magnetization direction on the upper base side of the tip of the trapezoid, in other words, the side facing the mold, but the magnetization direction away from the mold is also within the scope of the present invention.
When the magnetization direction is pointing away from the mold, the magnetization direction of the main magnet is inclined away from the mold, and the magnetization direction of the side magnets is inclined away from the magnetization direction of the main magnet (the arrows indicating the magnetization direction of both the main magnet and the side magnets all point in opposite directions in Figures 3A and 3B).
図9に従来例1、従来例2及び本発明(図3Aに示す)による配向用磁石の磁界強度を示すグラフを示す。測定は図10に示す様に、配向用磁石の先端面に測定用の板(非磁性)を配置し測定する。測定用の板は磁界測定用のプローブと配向用磁石の測定時の軸方向の位置(軸方向の距離)を一定にする目的となっている。
図9に示す様に本発明の配向用磁石の磁界強度は従来例1に比較して格段に高い。また従来例2に比較してピーク強度は高くさらに測定位置-10~10mmに至るまで常に高い磁界強度を示しており、本発明の成形用金型に用いられる配向用磁石は高い磁界強度を得ることができることがわかる。
なお図3Bに示す配向用磁石17でもほぼ同じ高い磁界強度を示した。
Fig. 9 shows a graph showing the magnetic field strength of the orientation magnet according to Conventional Example 1, Conventional Example 2, and the present invention (shown in Fig. 3A). Measurements are performed by placing a measurement plate (non-magnetic) on the tip surface of the orientation magnet as shown in Fig. 10. The measurement plate is intended to keep the axial position (axial distance) between the magnetic field measurement probe and the orientation magnet constant during measurement.
9, the magnetic field strength of the orientation magnet of the present invention is significantly higher than that of Conventional Example 1. Also, compared to Conventional Example 2, the peak strength is higher and the magnetic field strength is consistently high from the measurement position of -10 to 10 mm, demonstrating that the orientation magnet used in the molding die of the present invention is capable of obtaining a high magnetic field strength.
The orienting magnet 17 shown in FIG. 3B also exhibited substantially the same high magnetic field strength.
図4から図7は本発明及び従来のマグネットロール成形用金型の図1のV-V断面図である。図4は従来例1の配向用磁石を有するマグネットロール成形用金型である。図5は従来例2の配向用磁石を有するマグネットロール成形用金型である。図6は本発明の配向用磁石を有するマグネットロール成形用金型である。 Figures 4 to 7 are V-V cross-sectional views of Figure 1 of the present invention and conventional magnet roll molding dies. Figure 4 is a magnet roll molding die having an orientation magnet of conventional example 1. Figure 5 is a magnet roll molding die having an orientation magnet of conventional example 2. Figure 6 is a magnet roll molding die having an orientation magnet of the present invention.
図4、図5、図6は筒状の金型5の周囲に配向用磁石を定められた角度で配置しており、配向用磁石の配置角度は同じとしている。
図7は配向用磁石の別の実施形態16を用いた場合を示す別の実施例である。配向用磁石を近接配置することができ、マグネットロールの波形を近接させたい場合に有効である。
具体的に図11を用いて説明する。図11は現像ロールの一例を示す軸断面図及び現像ロールの表面磁界強度波形の一例である。40は現像ロールに用いられるマグネットロール、50は非磁性のスリーブ、110はマグネットロールの中心孔を貫通するシャフト、60、70、80、90、100は現像ロールのそれぞれの磁極を示している。極の向きや強度、周方向の位置は現像ロールの仕様によって設定される。例えば図11の表面磁界強度波形(ピーク位置が極)を図6のマグネットロール成形用金型で成形されたものとする。磁極60と磁極100の位置を矢印で示す様に近づけたい場合には、図7に示す様に配向用磁石において面取り面の傾斜角度の小さい側を隣り合う配向用磁石の間になるようにすることで、配向用磁石を近接配置したマグネットロール用金型を用いれば良い。
4, 5 and 6, the magnets for orientation are arranged at a fixed angle around the cylindrical mold 5, and the arrangement angles of the magnets for orientation are the same.
7 is another example showing the use of another embodiment 16 of the orientation magnet. The orientation magnets can be arranged close to each other, which is effective when it is desired to bring the waveforms of the magnet rolls close to each other.
A specific description will be given with reference to FIG. 11. FIG. 11 is an axial cross-sectional view showing an example of a developing roll and an example of a surface magnetic field strength waveform of the developing roll. 40 indicates a magnet roll used in the developing roll, 50 indicates a non-magnetic sleeve, 110 indicates a shaft penetrating the center hole of the magnet roll, and 60, 70, 80, 90, and 100 indicate the magnetic poles of the developing roll. The direction, strength, and circumferential position of the poles are set according to the specifications of the developing roll. For example, the surface magnetic field strength waveform (peak position is the pole) of FIG. 11 is formed by the mold for molding the magnet roll of FIG. 6. If it is desired to bring the positions of the magnetic poles 60 and 100 closer to each other as shown by the arrows, a mold for a magnet roll in which the orientation magnets are arranged close to each other may be used by making the side of the chamfered surface with a smaller inclination angle between the adjacent orientation magnets as shown in FIG. 7.
図8は従来例1の配向用磁石と本発明の配向用磁石を組み合わせてマグネットロール成形用金型を構成した例である。図8によれば比較的小さい磁界強度が必要な部分には従来の配向用磁石を用い、大きな磁界強度が必要な部分には本発明の配向用磁石を用いるので、マグネットロール成形用金型の磁界強度のコントロールが容易にできる。 Figure 8 shows an example of a mold for forming a magnet roll, which is constructed by combining the orienting magnet of conventional example 1 with the orienting magnet of the present invention. As shown in Figure 8, a conventional orienting magnet is used in areas where a relatively small magnetic field strength is required, and an orienting magnet of the present invention is used in areas where a large magnetic field strength is required, so that the magnetic field strength of the mold for forming a magnet roll can be easily controlled.
開示された実施の形態は、すべての点で例示であって限定されることは無い。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の範囲の変更はすべて含まれる。 The disclosed embodiments are illustrative in all respects and are not limiting. The scope of the present invention is defined by the claims, and includes all modifications within the scope of the claims.
1 押出成形機(製造装置)の主要部
2 シリンダ
3 スクリュー
4 金型取付部
5 金型
6 磁性体軸
7 配向用磁石
8 従来の配向用磁石1(磁化方向違いも同番号)
9 従来の配向用磁石2(磁化方向違いも同番号)
10、11 磁石
12、16 本発明の配向用磁石(磁化方向違いも同番号)
13、14、15、17 磁石(主磁石又は側部磁石)
20 非磁性体の板
30 磁界強度測定用プローブ
40 マグネットロール
50 プローブ
60、70、80、90、100 磁極(波形)
110 シャフト
1 Main part of extrusion molding machine (manufacturing device) 2 Cylinder 3 Screw 4 Mold attachment part 5 Mold 6 Magnetic shaft 7 Orientation magnet 8 Conventional orientation magnet 1 (same number for magnetization directions different)
9. Conventional magnet for alignment 2 (same number for magnetization direction difference)
10, 11 magnets 12, 16 magnets for alignment of the present invention (same numbers for magnetization directions different from each other)
13, 14, 15, 17 Magnets (main magnets or side magnets)
20 Non-magnetic plate 30 Magnetic field strength measuring probe 40 Magnet roll 50 Probe 60, 70, 80, 90, 100 Magnetic pole (waveform)
110 Shaft
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