(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットロールのロール部を成形するための成形空間を有するメイン成形部を設け、このメイン成形部の両端にそれぞれ、前記ロール部の軸部を成形するための軸部成形部を備えるとともに、前記両軸部成形部のうちの少なくとも一方の軸部成形部内にそれの軸心方向から溶融磁石材料を充填するための樹脂供給用ノズルの先端を臨ませてなるマグネットロールの成形用金型において、前記樹脂供給用ノズルの先端面に、該ノズルにより充填される溶融磁石材料を入り込ませてマグネットロールの軸部端位置を設定するための貯留部を、マグネットロール形成時に樹脂供給用ノズルの中央部に相当するマグネットロールの端部に突出形成される突起部と該貯留部にて形成される突出部とが面一になるように又は該突起部よりも該突出部が突出するように形成してなるマグネットロールの成形用金型。
【請求項２】
前記樹脂供給用ノズルが配置される側とは反対側に位置する軸部成形部を、成形空間内に略隙間なくスライド自在に装着し、且つ、マグネットロールの一端部を成形するスライド型から構成し、前記樹脂供給用ノズルが配置される側に位置する軸部成形部を、前記メイン成形部の他側に着脱自在に取付けられ、且つ、マグネットロールの他端部を成形する端部成形型から構成するとともに、前記成形空間を取り囲むようにメイン成形部に固定され、且つ、該成形空間内に充填される溶融磁石材料の磁性粒子を一方向に配向させる磁場配向手段を設けてなる請求項１記載のマグネットロールの成形用金型。
【請求項３】
前記磁場配向手段が、前記メイン成形型の外周縁に配置された導磁路と、この導磁路を通して前記メイン成形型に磁力線を与えるための永久磁石とを備え、前記導磁路に対して前記永久磁石をロール部の径方向で位置変更できるように構成してなる請求項２記載のマグネットロールの成形用金型。
【請求項４】
前記成形空間内に略隙間なくスライド自在に装着され、且つ、マグネットロールの一端部を成形するスライド型と、前記メイン成形型の他側に着脱自在に取付けられ、且つ、マグネットロールの他端部を成形する端部成形型とを備えてなる請求項３記載のマグネットロールの成形用金型。
【請求項５】
前記磁場配向手段が、前記メイン成形型の外周縁に配置された導磁路と、この導磁路を通して前記メイン成形型に磁力線を与えるための永久磁石とを備え、前記永久磁石と導磁路との間の磁気抵抗を変更するための変更手段を設けてなる請求項２記載のマグネットロールの成形用金型。
【請求項６】
前記変更手段が、前記永久磁石と導磁路との間に非磁性部材を挿入して、該永久磁石と導磁路との間の磁気抵抗を変更するものでなる請求項５記載のマグネットロールの成形用金型。
【請求項７】
前記成形空間内に略隙間なくスライド自在に装着され、且つ、マグネットロールの一端部を成形するスライド型と、前記メイン成形型の他側に着脱自在に取付けられ、且つ、マグネットロールの他端部を成形する端部成形型とを備えてなる請求項５又は６記載のマグネットロールの成形用金型。
【請求項８】
前記磁場配向手段を備えた励磁部と、前記メイン成形型とを別々に構成するとともに、前記励磁部に対してメイン成形型を着脱自在に構成したことを特徴とする請求項２記載のマグネットロールの成形用金型。
【請求項９】
前記励磁部が、前記メイン成形型の外周縁に配置された複数の導磁路と、これら導磁路に向けて磁力線を発するための永久磁石とを備え、前記導磁路及び永久磁石をメイン成形型の外周縁に対して角度変更可能に構成してなる請求項８記載のマグネットロールの成形用金型。
【請求項１０】
前記メイン成形型の端部成形型側端部に長手方向から係合して該メイン成形型の抜け止めを行うための係合部材を設けてなる請求項８記載のマグネットロールの成形用金型。
【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成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、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、永久磁石材料を使ったマグネットロールが用いられている。
これら用途に使用されるマグネットロールとしては、アルニコ磁石やフェライト磁石等の焼結磁石を用いたものが古くから知られているが、近年に至っては、成形容易性や形状任意性の観点から、合成樹脂または低融点金属等のバインダーに磁性粉を配合した磁石材料を用いたマグネットロールが主流になりつつある。そして、このようなマグネットロールは、射出成形法（例えば特公昭６３−４１２０３号公報参照）や押し出し成形法（例えば特開昭５５−１６５６０６号公報参照）によって製作されている。
【０００３】
射出成形法によって製作されるマグネットロールとしては、図１で示すマグネットロール１のように、ロール部２と軸部３，４が磁石材料で一体成形された磁石材料一体型マグネットロールが広く実用化されている。
【０００４】
上記磁石材料一体型マグネットロールを成形する成形金型として、本願出願人が先に提案しているものがある（特願平８−１５５７６２号）。この成形金型は、図２に示すように、マグネットロール１のロール部２を成形するための成形空間１５を有するメイン成形部２１と、前記成形空間１５内に略隙間なくスライド自在に装着され、マグネットロール１の一端部を成形する軸部成形部としてのスライド型２７と、前記メイン成形部２１の他側に着脱自在に取付けられ、マグネットロール１の他端部を成形する軸部成形部３０と、前記成形空間１５を取り囲むようにメイン成形部２１に固定され、且つ、該成形空間１５内に充填される溶融磁石材料の磁性粒子を一方向に配向させる磁場配向手段２６とを備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そして、前記軸部成形部３０内にそれの軸心方向から溶融磁石材料を充填するための樹脂供給用ノズル１７の先端を該軸部成形部３０に臨ませ、この樹脂供給用ノズル１７から軸部成形部３０内に溶融磁石材料を充填して、マグネットロール１を成形するのである。そして、前記樹脂供給用ノズル１７の先端面１７Ａが図２１に示すようにフラットに形成されている。ところで、樹脂供給用ノズル１７により溶融磁石材料を充填した際に、樹脂供給用ノズル１７先端の注入口３１入口内面側に突出する突起部１６（「ゲート残り」とも言われる）ができてしまうのであるが、前記のように樹脂供給用ノズル１７の先端面１７Ａよりも突起部１６が突出してしまうため、形成された後のマグネットロール１の突起部１６を削り取ることによって、樹脂供給用ノズル１７の先端面１７Ａの外周部と面一になるようにして、突起部１６によるマグネットロール１の寸法誤差を回避することができるようにしている。つまり、図２２で示すように、形成されたマグネットロール１の長手方向の寸法が間隔ｈだけ長くなるため、前記突起部１６を削り取らなければならないものであった。前記突起部１６は、マグネットロール１を形成する度に大きさ（突出度合い）が異なるものであるため、従来は削り取ることによって、マグネットロール１の寸法誤差が発生しないようにしている。このように、マグネットロール１が形成される度に、そのマグネットロール１の突起部１６を削り取り除去する作業を必要とすることから、マグネットロール１の成形時間が長くかかるだけでなく、製造コストも高くなるものであり、改善の余地があった。
【０００６】
又、前記磁場配向手段２６が、励磁用の永久磁石２４と導磁路としてのポールピース（俗にヨークと呼ばれることも多い）２５とからなり、これら永久磁石２４とポールピース２５とが接触した状態で固定されていた。従って、このような構成の金型の磁場強度調整を行う場合には、図１４に示すように、永久磁石２４の大きさの異なるもの（図では２個）を用いて金型を構成する、或いは、メイン成形型２１の内壁２１Ａとポールピース２５との距離の異なる金型を新たに製作することになる。
【０００７】
上記のように大きさの異なる永久磁石２４を用いる場合や、メイン成形型２１の内壁２１Ａとポールピース２５との距離の異なる場合のいずれの場合でも、新たに金型を製作しなければならないため、コストアップを回避することができないものであった。また、後者のようにメイン成形型２１の内壁２１Ａとポールピース２５との距離を長くした場合に、マグネットロールの磁界パターンのピークが不明瞭になり、マグネットロールの磁界のピーク角度値が目標のピーク角度値から外れてしまうことがあり、実施し難いものであった。
【０００８】
又、上記成形用金型を用いてマグネットロール１を成形する場合について、説明すれば、スライド型２７を成形空間１５内に装着した状態で、成形空間１５内に溶融磁石材料を射出注入し、励磁部１８にて充填された溶融磁石材料の磁性粒子を一方向に配向させながら成形空間１５内でマグネットロール１を成形する。そして、溶融磁石材料が固化した後、端部成形型３０をメイン成形型２１から取り外し、スライド型２７を前進させることで、成形されたマグネットロール１を金型外に排出するのである。
【０００９】
上記のように溶融磁石材料が固化した後、成形されたマグネットロール１を金型外に排出するためにスライド型２７を前進させることによって、移動されるマグネットロール１の外面とメイン成形型２１の内面との摺接や、前進するスライド型２７の外面とメイン成形型２１の内面との摺接により、メイン成形型２１の内面が不必要に磨耗してしまうため、メイン成形型２１の交換を定期的に要するものである。しかしながら、前述のようにメイン成形型２１と励磁部１８とが一体物として製作されていたため、メイン成形型２１と励磁部１８とを有する金型全体を交換しなければならず、コスト高になるものであった。また、例えば上下一対の分割型の金型を用いてマグネットロール１を成形すると、上記のような摺接による分割金型の交換を不要にすることができるものの、製品に「バリ」が残るという問題点が発生していた。
【００１０】
本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、マグネットロールの成形時間の短縮化及び製造コストの低減化を同時に図ることができるとともに、金型の磁場強度調整を行うことを、従来の不都合を解消した状態で実現できるようにし、更には、内面の磨耗によるメイン成形型の交換をコスト高になることを回避した状態で行うことができるようにする点にある。
【００１１】
【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、マグネットロールのロール部を成形するための成形空間を有するメイン成形部を設け、このメイン成形部の両端にそれぞれ、前記ロール部の軸部を成形するための軸部成形部を備えるとともに、前記両軸部成形部のうちの少なくとも一方の軸部成形部内にそれの軸心方向から溶融磁石材料を充填するための樹脂供給用ノズルの先端を臨ませてなるマグネットロールの成形用金型において、前記樹脂供給用ノズルの先端面に、該ノズルにより充填される溶融磁石材料を入り込ませてマグネットロールの軸部端位置を設定するための貯留部を、マグネットロール形成時に樹脂供給用ノズルの中央部に相当するマグネットロールの端部に突出形成される突起部と該貯留部にて形成される突出部とが面一になるように又は該突起部よりも該突出部が突出するように形成して、マグネットロールの成形用金型を構成した。従って、樹脂供給用ノズルから溶融磁石材料を軸部成形部内に充填していくと、樹脂供給用ノズルの先端面に形成の貯留部内に溶融磁石材料が入り込む。この状態で溶融磁石材料が固化してマグネットロールが形成される。このように形成されたマグネットロールは、樹脂供給用ノズルの先端面に対して貯留部の深さ分だけ突出することになる。この突出部が従来同様に、樹脂供給用ノズルの中央部に相当するマグネットロールの端部に突出形成される突起部よりも突出するように前記貯留部の深さを設定することによって、この突出部の端面をマグネットロールの長手方向の寸法として考慮してマグネットロールを形成すれば、従来のような突起部を削り取る作業が不要になる。
【００１２】
前記樹脂供給用ノズルが配置される側とは反対側に位置する軸部成形部を、成形空間内に略隙間なくスライド自在に装着し、且つ、マグネットロールの一端部を成形するスライド型から構成し、前記樹脂供給用ノズルが配置される側に位置する軸部成形部を、前記メイン成形部の他側に着脱自在に取付けられ、且つ、マグネットロールの他端部を成形する端部成形型から構成するとともに、前記成形空間を取り囲むようにメイン成形部に固定され、且つ、該成形空間内に充填される溶融磁石材料の磁性粒子を一方向に配向させる磁場配向手段を設けて、マグネットロールの成形用金型を構成した。スライド型を成形空間内に装着した状態で、端部成形側から成形空間内へ溶融磁石材料を射出注入するとともに、この注入速度に応じてスライド型を強制的或いは注入圧により適性な成形位置まで後退させ、磁場配向手段で溶融磁石材料の磁性粒子を一方向に配向させながら成形空間内でマグネットロールを成形するのである。そして、溶融磁石材料が固化した後、端部成形型をメイン成形部から取り外し、スライド型を前進させることで、成形されたマグネットロールを金型外に排出するのである。
【００１３】
前記磁場配向手段が、前記メイン成形型の外周縁に配置された導磁路と、この導磁路を通して前記メイン成形型に磁力線を与えるための永久磁石とを備え、前記導磁路に対して前記永久磁石をロール部の径方向で位置変更できるように構成して、マグネットロールの成形用金型を構成した。従って、磁場強度調整を行う場合には、永久磁石をロール部の径方向で位置変更することによって、永久磁石から発する磁力線の強さが導磁路に対する距離の２乗に比例して変更されるのである。このとき、メイン成形型の内壁から導磁路までの距離が変更されることがなく、一定であることから、永久磁石から発する磁力線を導磁路により前記距離の変更前と同様に導くことができるのである。
【００１４】
前記磁場配向手段が、前記メイン成形型の外周縁に配置された導磁路と、この導磁路を通して前記メイン成形型に磁力線を与えるための永久磁石とを備え、前記永久磁石と導磁路との間の磁気抵抗を変更するための変更手段を設けて、マグネットロールの成形用金型を構成した。従って、磁場強度調整を行う場合には、変更手段により永久磁石と導磁路との間の磁気抵抗を変更することによって、永久磁石から発する磁力線の通過量を制御するのである。このとき、メイン成形型の内壁から導磁路までの距離が変更されることがなく、一定であることから、永久磁石から発する磁力線を導磁路により前記距離の変更前と同様に導くことができるのである。前記永久磁石の位置を常に所定位置に固定しておくことができるから、請求項１の方法のように永久磁石の位置を変更するものに比べて、磁場強度調整を広い範囲で行うことができるとともに、永久磁石に対する固定を永久磁石の位置変更毎に行う場合に比べて取り扱い上、容易となる。
【００１５】
具体的には、前記永久磁石と導磁路との間に変更手段としての非磁性部材を挿入して、該永久磁石と導磁路との間の磁気抵抗を変更することになる。
【００１６】
前記磁場配向手段を備えた励磁部と、前記メイン成形型とを別々に構成するとともに、前記励磁部に対してメイン成形型を着脱自在に構成したことを特徴とするものである。メイン成形型の内面が磨耗し、交換時期に達すると、励磁部に対してメイン成形型を取り外し、新たなメイン成形型を励磁部に取り付けるのである。しかも、分割金型方式のように「バリ」が発生することはない。
【００１７】
前記励磁部が、前記メイン成形型の外周縁に配置された複数の導磁路と、これら導磁路に向けて磁力線を流すための永久磁石とを備え、前記導磁路及び永久磁石をメイン成形型の外周縁に対して角度変更可能に構成することによって、導磁路及び永久磁石をメイン成形型の外周縁に対して角度を変更するだけで、磁界パターンのピーク角度位置の変更が行えるのである。
【００１８】
前記メイン成形型の端部成形型側端部に長手方向から係合して該メイン成形型の抜け止めを行うための係合部材を設けることによって、マグネットロールの成形工程中にメイン成形型がそれの長手方向に不測に移動してしまうことを確実に阻止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１に、磁石材料一体型マグネットロール１を示している。このマグネットロール１、円柱状のロール部２の両端に縮径した軸部３，４を突出形成し、軸部３に位置決め或いは駆動力伝達用の切欠部５を形成したもので、磁石材料を用いて一体形成されている。尚、マグネットロール１として、ロール部２が円柱でなく多角柱であるもの、ロール部２の軸中心と軸部３，４の軸中心を故意に偏心させたもの等に対しても本発明を同様に適用することができる。
【００２０】
前記マグネットロール１を構成する磁石材料としては、磁性粉と該磁性粉同士を結合させるためのバインダーを主体とし、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、流動性をよくするための滑剤、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、アルコニコ系、ＳｍＦｅＮ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。
【００２１】
前記構成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することができる。
【００２２】
次に、前記マグネットロール１の成形用金型１０について説明する。
図２及び図３に示すように、可動金型１１と固定金型１２とから構成され、可動金型１１には、図示していない筒状の可動体を備え、この可動体に成形ユニット１４が内装され、可動金型１１の右側に固定金型１２を組合わせて成形ユニット内の成形空間１５を閉鎖した状態で、図外の射出シリンダから樹脂供給用ノズル１７を介して成形ユニット１４の成形空間１５へ溶融磁石材料を供給することで、成形空間１５内でマグネットロール１が成形されるように構成されている。尚、前記樹脂供給用ノズル１７は、ヒータ等で溶融磁石材料を加熱するホットゲート方式、または加熱しないコールドゲート方式のいずれを用いてもよい。
【００２３】
前記ロール部２を成形するためのスリーブ状のメイン成形部２１を設け、このメイン成形部２１の両端にそれぞれ前記ロール部２の軸部３，４を成形するための軸部成形部２７，３０を備えるとともに、前記軸部成形部２７，３０のうちの一方の軸部成形部３０内にそれの軸心方向から溶融磁石材料を充填する前記樹脂供給用ノズル１７の先端を臨ませている。前記一方の軸部成形部３０は、固定部材６に固定され、他方の軸部成形部２７は、後述する抜止板２８にボルト固定された支持部材６２に貫通支持されている。図１７に示すように、前記樹脂供給用ノズル１７の先端面１７Ａには、該樹脂供給用ノズル１７により充填された溶融磁石材料を入り込ませてマグネットロール１の軸部端位置を設定するための貯留部、つまり樹脂供給用ノズル１７と同心状の周溝１７Ｂが形成されている。従って、樹脂供給用ノズル１７により成形空間１５へ溶融磁石材料を供給すると、貯留部１７Ｂ内にも溶融磁石材料が充填される。この状態で溶融磁石材料が固化することによって、図１８（ａ），（ｂ）に示す端部の外周に突出部７が形成されたマグネットロール１が成形されるのである。このように溶融磁石材料の充填時において、樹脂供給用ノズル１７の中央部に相当するマグネットロール１の端部に前記突起部１６が突出形成されても、図１８（ａ）に示すようにこの突起部１６よりも前記突出部７が突出するように前記貯留部１７Ｂの深さを設定するとともに、この突出部７の端部がマグネットロール１の端部であると考えて、マグネットロール１の長手方向の寸法を設定することによって、従来のような突起部１６を削り取る作業を不要にすることができる。図では、突起部１６に対して突出部７が間隔Ｈだけ突出した場合を示しているが、突起部１６と突出部７とが面一又は突起部１６よりも突出部７が突出するように設定すればよく、間隔Ｈは、図の大きさに限るものではない。前記突起部１６は、マグネットロール１を形成する度に大きさ（突出度合い）が異なるものであるため、前記貯留部１７Ｂの深さを、突起部１６が最も突出した状態を想定した場合に合わせて設定することになる。
【００２４】
他の実施例として、図１９に示すように、マグネットロール１の軸心が金型の合わせ面６６に位置するように、それぞれ成形部が形成された２つの分割金型６０，６１からマグネットロール成形用金型を構成してもよい。この場合、前記軸部成形部２７，３０を、前記２つの分割金型６０，６１に一体形成することになる。そして、溶融磁石材料を供給するための樹脂供給用ノズル１７も前記２つの分割金型６０，６１の一端に形成している。尚、ここで言う樹脂供給用ノズル１７は、図示しない樹脂供給用ノズルから供給される樹脂を案内するための通路であり、この通路も含めて樹脂が供給される部分を樹脂供給用ノズル１７と称することにする。そして、図２０に示すように、前記貯留部１７Ｂも前記２つの分割金型６０，６１の一端、つまり、前記樹脂供給用ノズル１７が形成された側に形成されている。前記分割金型６０，６１のうちの一方の分割金型に対して他方の分割金型を移動自在に構成してあり、固定型の分割金型に対して図１９に示すように可動型の分割金型を接近移動させて閉じたときに、溶融磁石材料を射出注入し、この溶融磁石材料が固化したのち、固定型の分割金型に対して可動型の分割金型を離間移動させて開き、成形されたマグネットロール１を取り出すのである。前記軸部成形部３０の端部に形成する貯留部１７Ｂの深さは、前述同様に、突起部１６が最も突出した状態を想定した場合に合わせて設定することになる。前記貯留部１７Ｂを溝に形成したが、ノズル１７先端部の内周を突出させることによって、ノズル１７先端部の内周部と外周部との間に段差を付けてその段部に溶融磁石材料を入り込ませてもよく、貯留部１７Ｂの形状は、これらのものに限定されるものではない。
【００２５】
前記樹脂供給用ノズル１７側とは反対側に位置する軸部成形部２７を成形空間１５内に略隙間なくスライド自在に装着され、且つ、マグネットロール１の一端部を成形するスライド型から構成している。前記スライド型２７の左端部は、可動側金型１１の左側に固定された抜止板２８を貫通して左方へ延出され、図４〜図６に示すようにアクチュエータ２９に接続されている。そして、このアクチュエータ２９により、スライド型２７は図４に図示の前進位置と、図５に図示の後退位置とに渡って駆動される。尚、前記アクチュエータ２９としては、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、スクリュウネジ、ラックピニオンギア、リニアモータ等を用いることができ、アクチュエータ２９としての具体構成は、これらのものに限定されるものではない。
【００２６】
図２及び図１６に示すように、前記メイン成形型２１は、後述の励磁部１８に移動自在に内嵌され、このメイン成形型２１の一端が前記可動側金型１１の左側に固定された抜止板２８にボルト固定された支持部材６２に接当して抜け止め支持されるとともに、他端が前記励磁部１８の端部板６３にビス止めされた係合部材６４により係止保持されている。従って、メイン成形型２１の内面２１Ａが磨耗し、メイン成形型２１の交換を行う場合には、前記係合部材６４を端部板６３から取り外すことによって、係合部材６４の先端係合部６４Ａをメイン成形型２１に形成の被係合部としての溝２１Ｍから外し、メイン成形型２１を励磁部１８から抜き取るのである。そして、新たなメイン成形型２１を励磁部１８に内嵌したのち、係合部材６４を端部板６３にビス止めすることによって、メイン成形型２１の交換を終了するのである。
【００２７】
前記成形ユニット１４について説明すれば、図２及び図３に示すように、最外周縁に軟磁性材からなる略円筒状のバックヨーク２０が設けられ、このバックヨーク２０の中央部には、前記メイン成形部２１が設けられている。
前記バックヨーク２０内に非磁性材からなる複数のスペーサブロック２２が内装され、これらスペーサブロック２２を介して前記メイン成形部２１が、バックヨーク２０の中央部に固定保持されている。前記スペーサブロック２２内には、４本の冷却水通路２３が形成され、この冷却水通路２３を流通する冷却水により成形空間１５に充填された溶融磁石材料が冷却されることになる。前記冷却水通路２３へは、図２に示す冷却水出入口８又は８のうちの一方の冷却水出入口８から冷却水が供給されたのち、他方の冷却水出入口８を通して排出されることになる。又、図に示す３０Ａは、前記軸部成形部３０に形成された冷却水孔である。また、前記バックヨーク２０とメイン成形部２１との間には、所定の角度を持たせて放射状に永久磁石２４と軟磁性材からなる先端ヨーク２５と基端ヨーク９とが４組設けられ、メイン成形部２１を挟んで配置される永久磁石２４の対面側は同極に設定されている。尚、前記バックヨーク２０と永久磁石２４と先端ヨーク２５と基端ヨーク９とで溶融磁石材料の磁性粒子を一方向に配向させる磁場配向手段２６が構成され、この磁場配向手段２６を励磁部１８と称する。前記先端ヨーク２５は、永久磁石２４からの磁力線を所望の方向に絞り込むための導磁路として機能するように構成している。
【００２８】
そして、図３に示すように、４つの先端ヨーク２５・・・のうちの前記メイン成形型２１を挟んで対向位置する２つの先端ヨーク２５・とこれに対応する前記永久磁石２４との間に非磁性材スペーサ１９を設けて、永久磁石２４と先端ヨーク２５との間の磁気抵抗を変更することによって、永久磁石２４から発する磁力線の通過量を制御して、磁場強度調整を行うようにしている。尚、前記メイン成形型２１の径方向の寸法の異なる非磁性材スペーサ１９に交換することによって、永久磁石２４に対する磁気抵抗の大きさを変更することができる。この場合、先端ヨーク２５の大きさも非磁性材スペーサ１９の大きさに合わせて変更する必要がある。又、非磁性材スペーサ１９に代えて、エア層を先端ヨーク２５と永久磁石２４との間に形成し、このエア層の空間の大きさを変更することによって、永久磁石２４と先端ヨーク２５との間の磁気抵抗を変更してもよい。
【００２９】
又、図１５に示すように、前記スペーサブロック２２とそれらの間に配置される前記先端ヨーク２５、永久磁石２４、基端ヨーク９との間に少しの遊び６５を形成して、実施してもよい。この場合、遊び６５内で先端ヨーク２５、永久磁石２４、基端ヨーク９を移動することによって、メイン成形型２１の外周縁に対する角度を変更することができ、磁界パターンのピーク角度位置の変更を行うことができるようにしている。具体的には、例えば図２に示すように、４組の先端ヨーク２５、永久磁石２４、基端ヨーク９のうちの２組の先端ヨーク２５、永久磁石２４、基端ヨーク９の幅を他の２組の先端ヨーク２５、永久磁石２４、基端ヨーク９の幅よりも小さく形成したものを用いることによって、先端ヨーク２５、永久磁石２４、基端ヨーク９との間に少しの遊び６５が形成されるようにしてもよいし、又、先端ヨーク２５、永久磁石２４、基端ヨーク９の大きさは変更せずに、スペーサブロック２２の大きさを変更することによって、先端ヨーク２５、永久磁石２４、基端ヨーク９との間に少しの遊び６５が形成されるようにしてもよく、具体構成はこれらのものに限定されるものではない。前記遊び６５内を先端ヨーク２５、永久磁石２４、基端ヨーク９が容易に移動できないように、該遊び６５を埋めるための非磁性部材（スペーサ）等を設けて実施してもよい。
【００３０】
前記のように、先端ヨーク２５・とこれに対応する永久磁石２４との間に非磁性材スペーサ１９を設けることによって、永久磁石２４の位置を変更することなく、永久磁石２４と先端ヨーク２５との間の磁気抵抗を変更するようにしたが、図１２に示すように、永久磁石２４自体を位置変更して、永久磁石２４から発する磁力線の強さを距離の二乗に比例させて変更するようにしてもよい。つまり、図に示すように、特定の先端ヨーク２５の大きさを変更する（図では先端ヨーク２５を大きくする）とともに、この大きさの異なる先端ヨーク２５に合わせて基端ヨーク９の大きさを変更（図では基端ヨーク９を小さく）することによって、永久磁石２４の位置をメイン成形型２１の径方向に変更調整することができるようにしている。又、図１３に示すように、前記先端ヨーク２５の大きさを変更することなく、永久磁石２４と先端ヨーク２５との間に前記のように非磁性材スペーサ１９を設けて実施してもよい。この場合、非磁性材スペーサ１９の大きさに合わせて基端ヨーク９に小さなものを用いることになる。又、永久磁石２４と先端ヨーク２５との間にエア層を形成する等、永久磁石２４を位置変更するための具体的構成はこれらに限定されるものではない。前記永久磁石２４と先端ヨーク２５との間にエア層を形成する場合も、前記同様に非磁性材スペーサ１９の大きさに合わせて基端ヨーク９に小さなものを用いることになる。図１３では、非磁性材スペーサ１９を入れることによって、永久磁石２４の位置をも変更することができるから、磁力線の強さをより一層広範囲に渡って変更調整することができる利点がある。
また、この磁場配向手段２６としては、永久磁石２４、先端ヨーク２５、基  端ヨーク９を４組以外の複数組設けたもの、電磁石式励磁方法等、既存の種々の構成のものを採用することができる。
【００３１】
マグネットロール１の成形方法について説明する。
先ず、図４に示すように、可動金型１１の右側に固定金型１２を組合わせて、メイン成形部２１内の成形空間１５を軸部成形部３０で閉鎖するとともに、アクチュエータ２９を駆動してスライド型２７を前進位置まで移動させ、成形空間１５の容積を最小にする。
【００３２】
次に、図５に示すように、射出シリンダを駆動して樹脂供給用ノズル１７の注入口３１を介して成形空間１５内に溶融磁石材料を射出注入し、溶融磁石材料の注入圧でスライド型２７を後退位置まで後退させながら、成形空間１５内に溶融磁石材料を充填する。このとき、アクチュエータ２９として油圧シリンダを用いる場合には、作動油を絞りながらリークさせることで、スライド型２７の後退移動に制動力を付与することになる。但し、摩擦等により制動力を付与する制動力付与手段を設けて、スライド型２７の後退移動時に制動力を付与してもよい。また、溶融磁石材料の射出注入速度に応じてアクチュエータ２９により制動力を付与しながらスライド型２７を後退させてもよい。
また、このとき成形空間１５内に充填された溶融磁石材料は固化するまでの時間において、メイン成形部２１の外周部に設けられた磁場配向手段２６により、図７に示すように、磁性粒子３２の方向が揃えられることになる。
【００３３】
次に、図６に示すように、射出注入した溶融磁石材料が固化した後、可動金型１１から固定金型１２を取り外し、アクチュエータ２９によりスライド型２７を前進位置まで移動させて、成形されたマグネットロール１を取り出すのである。尚、成形されたマグネットロール１は固化することで多少収縮するので、軸方向に移動させることによって容易に取り出すことができる。
【００３４】
次に、他の実施形態として、図８に示すように、金属製又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の成形用金型及び成形方法について説明する。尚、前記示した番号の部材と同一部材には同一番号を付し、その説明は省略するものとする。
図８に示すように、マグネットロール４０は、磁石材料からなるロール部４１の中心部に金属製又は合成樹脂製のシャフト４２をインサート成形し、シャフト４２の両端部をマグネットロール４０の軸部４３，４４に作成したものである。
【００３５】
成形用金型は、図２で示したものと略同一構成であり、異なる部分について説明すれば、図９〜図１１に示すように、スライド型２７に代えて、シャフト４２の右端部以外の部分を収容可能な収容部５１を有するスライド型５２を用い、注入口３１に代えてマグネットロール４０のロール部４１を成形する成形空間に向けて開口する注入口５３を設け、端部成形型３０にシャフト４２の右端部を挟持可能なクランプ手段５４を設けたものである。
【００３６】
次に、マグネットロール４０の成形方法について説明する。
先ず、図９に示すように、スライド型５２の収容部にシャフト４２を装着した状態で、可動基板１１の右側に固定基板１２を組み合わせて、メイン成形型２１内の成形空間１５を端部成形型３０で閉鎖するとともに、アクチュエータ２９を駆動してスライド型５２を前進位置まで移動させて、成形空間１５の容積を最小にし、クランプ手段５４でシャフト４２の右端部を端部成形型３０に固定する。シャフト４２は少なくとも金型の温度以上の温度に予め加熱した方が温度差により歪みを少なくすることができ、シャフト４２の曲がりを防止し、また磁石材料との密着性をよくすることができ、磁石材料のひび割れや剥がれを防止することができる。
【００３７】
そして、図１０に示すように、射出シリンダを駆動してマニホールド１６から注入口３１を介して成形空間１５内に溶融磁石材料を射出注入し、溶融磁石材料の注入圧でスライド型５２を後退位置まで後退させながら、成形空間１５内に溶融磁石材料を充填する。このとき、シャフト４２は、クランプ手段５４で端部成形型３０に固定されているので、スライド型５２の後退移動により成形空間１５内に取り残されて溶融磁石材料内にインサートされる。尚、スライド型５２の後退移動に対しては、前述と同様に、制動力を付与することが好ましい。
また、このとき、成形空間１５内に充填された溶融磁石材料が固化する迄の期間において、前述と同様に、磁場配向手段２６により磁性粒子の方向が揃えられることになる。
【００３８】
次に、図１１に示すように、射出注入した溶融磁石材料が固化した後、前述同様に可動基板１１から固定基板１２を取り外し、アクチュエータ２９によりスライド型５２を前進位置まで移動させことにより、マグネットロール４０を取り出すのである。
【００３９】
このように２種類のマグネットロール１及び４０を成形する実施例を示したが、いずれの場合にも、溶融磁石材料を成形空間１５へ注入する時に、注入初期は成形空間１５の容積を小さくし、注入速度に応じて左右方向に成形空間１５を拡大させることで、溶融磁石材料の成形空間１５中の流れに乱れが生じにくく、磁石材料中に分散している磁石粒子の方向が一定となり磁気的に均一な特性のマグネットロール１を得ることができる。
また、成形空間１５には少量の空気しか存在しないため、溶融磁石材料を高速で注入してもガス焼けの成形不良が発生することがない。
インサート成形では、溶融磁石材料を成形空間１５内へ注入する時にシャフト４２の全域に渡ってスライド型５２がガイドするため、シャフト４２が溶融磁石材料の流動圧力で曲がることを防止することができ、磁石材料の偏肉がなく磁気的に均一なものが得られ、また偏肉によるマグネットロール４０の反りも防止することができ、寸法精度が向上する利点がある。
【００４０】
前者の実施例の場合には、溶融磁石材料を成形空間１５へ注入する時に、注入初期は成形空間１５の容積を小さくし、注入速度に応じて左右方向に成形空間１５を拡大させることで、溶融磁石材料の成形空間１５中の流れに乱れが生じにくく、磁石材料中に分散している磁石粒子の方向が一定となり磁気的に均一な特性のマグネットロール１を得ることができる。
また、成形空間１５には少量の空気しか存在しないため、溶融磁石材料を高速で注入してもガス焼けの成形不良が発生することがない。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１によれば、成形されるマグネットロールの樹脂供給用ノズル側端部中心部に突出する突起部よりも突出する突出部を形成し、この突出部までの寸法をマグネットロールの長手方向の寸法として製作するようにすれば、従来のように突起部を削り取る作業をなくすことができ、その分マグネットロールの成形時間の短縮化を図ることができるとともに、マグネットロールの製造コストの低減化を図ることができるのである。しかも、金型の貯留部を形成するだけの簡素な構成で、前記利点を実現することができ、より一層コスト面において有利になる。
【００４２】
請求項１及び請求項３によれば、金型の磁場強度調整を行うことを、永久磁石の位置を変更する、或いは永久磁石と先端ヨークとの間の磁気抵抗を変更するものであるから、従来のように寸法の異なる永久磁石を用いて金型を新たに構成したり、メイン成形型の内壁とポールピース（先端ヨーク）との距離の異なる金型を新たに構成することを不要にすることができ、コスト面において有利にできる。また、請求項３の場合には、請求項１の場合に比べて、金型の磁場強度調整を広い範囲で行うことができるとともに、永久磁石の位置が固定のままにしておくことができる分、金型の磁場強度調整を迅速に行うことができ、取扱い上においても有利である。
【００４３】
請求項８によれば、励磁部に対してメイン成形型を着脱自在にすることによって、内面が磨耗による交換を必要とする場合には、メイン成形型のみを交換することができるから、従来のように金型全体を交換するものに比べてコストの低減化を図ることができる。しかも、分割金型で成形したマグネットロールに「バリ」が発生することがなく、良好な成形物を得ることができる。
【００４４】
請求項９によれば、導磁路及び永久磁石をメイン成形型の外周縁に対して角度変更可能に構成することによって、導磁路及び永久磁石の位置が異なる金型を製作するものに比べて、磁界パターンのピーク角度位置を容易且つ安価に変更することができる。
【００４５】
請求項１０によれば、マグネットロールの成形時において、メイン成形型が不測に移動することがないから、成形作業を予定通り良好に行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁石材料一体型マグネットロールの斜視図
【図２】マグネットロール成形用金型の縦断面図
【図３】図２におけるＩ−Ｉ  線断面図
【図４】マグネットロール成形用金型を用いてマグネットロールを成形する過程を示す説明図
【図５】マグネットロール成形用金型を用いてマグネットロールを成形する過程を示す説明図
【図６】マグネットロール成形用金型を用いてマグネットロールを成形する過程を示す説明図
【図７】磁性粒子が磁場配向される様子を示す説明図
【図８】シャフトインサート型マグネットロールの斜視図
【図９】マグネットロール成形用金型を用いてマグネットロールを成形する過程を示す説明図
【図１０】マグネットロール成形用金型を用いてマグネットロールを成形する過程を示す説明図
【図１１】マグネットロール成形用金型を用いてマグネットロールを成形する過程を示す説明図
【図１２】マグネットロール成形用金型の別の構造を示す縦断面図
【図１３】マグネットロール成形用金型の別の構造を示す縦断面図
【図１４】マグネットロール成形用金型の襲来の形態を示す縦断面図
【図１５】マグネットロール成形用金型の別の形態を示す縦断面図
【図１６】メイン成形型の係合部を示す要部の縦断面図
【図１７】樹脂供給用ノズルの配設部を示す拡大縦断面図
【図１８】（ａ）は成形されたマグネットロールの一端部を示す拡大断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＩＩ−ＩＩ  線矢視図
【図１９】マグネットロール成形用金型の別の構造を示す断面図
【図２０】図１０のノズル部の拡大断面図
【図２１】樹脂供給用ノズルの配設部の従来例を示す拡大縦断面図
【図２２】図２１により成形されたマグネットロールの一端部を示す拡大断面図
【符号の説明】
１  マグネットロール          ２    ロール部
３  軸部                      ４  軸部
５  切欠部                    ６  固定部材
７  突出部                    ８  冷却水出入口
９  基端ヨーク                １０  成形用金型
１１  可動金型                  １２  固定金型
１４  成形ユニット              １５  成形空間
１６  突起部                    １７  樹脂供給用ノズル
１７Ａ  先端面                    １７Ｂ  貯留部（  周溝）
１８  励磁部                    １９    非磁性材スペーサ
２０    バックヨーク              ２１  メイン成形部
２１Ｍ  溝                                                ２２    スペーサブロック
２３  冷却水通路                ２４  永久磁石
２５  先端ヨーク                ２６  磁場配向手段
２７  軸部成形部（スライド型）  ２８  抜止板
２９  アクチュエータ            ３０  軸部成形部
３０Ａ  冷却孔
３１  注入口                    ３２  磁性粒子
４０  マグネットロール          ４１  ロール部
４２  シャフト                  ４３，４４  軸部
５１  収容部                    ５２  スライド型
５３  注入口                    ５４  クランプ手段
６０，６１  分割金型                ６２  支持部材
６３  端部板                    ６４  係合部材
６４Ａ  先端係合部                ６５  遊び
６６  合わせ面                  Ｈ，ｈ  間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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