(57)【要約】【課題】希土類マグネットブロックの反り・曲がりを矯正させつつ製造することができる希土類マグネットブロックの製造装置を提供する。【解決手段】プレス１１で加圧成形した希土類マグネットブロック１４を焼成・冷却装置１５で焼成、冷却する際に希土類マグネットブロック１４を固定・保持する保持具１７を、Ｔｉ−Ｎｉ合金製の固定具１８と、固定具１８に係止するコイルバネ１９及びＴｉ‐Ｎｉ合金コイル２０から構成する。固定具１８とＴｉ‐Ｎｉ合金コイル２０は、希土類マグネットブロック１４の焼成温度及び冷却温度に達すると記憶させた形に戻る形状記憶性を有し、希土類マグネットブロック１４をセットする状態では変形して開いた状態、焼成、冷却時には予め記憶させた形状に戻って希土類マグネットブロック１４を挟んで保持し、反りや曲がりを矯正する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＬＩＣ現像装置に用いる現像ローラ用の希土類マグネットブロックの製造装置であって、磁性粉体と添加剤を混合する混合機、該混合機によって混合させた粉体を流し込んで圧縮成形するための金型、該金型に上記混合粉体を供給する供給器、圧縮成形をする際に上記金型に圧縮力を発生させるプレス機、圧縮成形した成形物を保持するための保持具、該保持具で保持した成形物を加熱及び冷却するための加熱・冷却装置とからなることを特徴とする希土類マグネットブロックの製造装置。
【請求項２】
請求項１の希土類マグネットブロックの製造装置において、上記保持具が、上記成形物を少なくとも長軸方向の隣接３面で保持する部位をＴｉ−Ｎｉ合金製としてなることを特徴とする希土類マグネットブロックの製造装置。
【請求項３】
請求項１または２の希土類マグネットブロックの製造装置において、上記保持具が、上記成形物を固定・把持するＴｉ−Ｎｉ合金製の固定具と、該固定具に係止したコイルバネ及びＴｉ‐Ｎｉ合金コイルからなり、該コイルバネとＴｉ‐Ｎｉ合金コイルとを上記固定具の長手方向に沿って交互に配置してなることを特徴とする希土類マグネットブロックの製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの希土類マグネットブロックの製造装置において、上記固定具と上記Ｔｉ‐Ｎｉ合金コイルが、上記成形物の焼成温度及び冷却温度に達すると記憶させた形に戻る形状記憶性を有するものであることを特徴とする希土類マグネットブロックの製造装置。
【請求項５】
請求項４の希土類マグネットブロックの製造装置において、上記固定具と上記Ｔｉ‐Ｎｉ合金コイルの形状回復力よりも上記コイルバネの張力を強く設定してなることを特徴とする希土類マグネットブロックの製造装置。
【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、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置用の現像装置、詳細には、トナー及び磁性粒子からなる２成分現像剤を用いて像担持体に形成された潜像を現像するＳＬＩＣ現像装置に用いる希土類マグネットブロックの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の２成分現像装置における画像上の問題点を解決する手段としてはＳＬＩＣ現像装置がある。この装置には、ＳｒもしくはＢａからなる磁性粉に高分子化合物を混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを、射出成形及び押出成形にて製造したフェライトマグネットを用いる。このフェライトマグネットは、現像極以外の磁気特性を形成する部分構成し、現像極部に所望の磁力を得るのに必要な量の希土類マグネットブロックを取り付け可能な溝を軸方向に備えた形状とする。材料としての高分子化合物としては、６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）、ＥＶＡ（エチレン・ビニル共重合体）等のエチレン系化合物、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料を使用し、また現像極部のマグネットブロックは、Ｎｅ系（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ等）またはＳｍ系（Ｓｍ−Ｃｏ、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ等）の希土類マグネットとした現像ローラを用いる。
【０００３】
このような現像ローラにおける、希土類マグネットブロックの製造方法として従来は、粉体及び成形後の形状維持のための添加剤を混合し、この混合粉体を金型に流し込んで圧縮成形し、その後に焼成・冷却工程を行っている。図１はこのような圧縮成形に用いる金型構造を示す断面図である。図中１はダイセット上、２はダイセット下、３はパンチホルダ、４はダイ、５はパンチ上、６は希土類マグネット粉充填溝部、７は空芯コイル、８はガイドポストである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような製造方法では、希土類マグネットブロックが長尺なため、焼成・冷却時に圧縮成形時に生じる希土類マグネットブロック内部の残留ひずみの影響により、希土類マグネットブロックに反りや曲がりが発生することが考えられる。希土類マグネットに反りや曲がりがあると、設備の搬送トラブル（希土類マグネットの引掛り等）、治具セット時の作業性の悪さによるタクトオーバー、これによる生産性の低下等の発生原因となるだけでなく、現像ローラ溝部に希土類マグネットを接着剤によって接合する前の固定具による位置決め保持の精度に悪影響を及ぼし、その結果、位置決めが難しく、接合時の位置決めや接合後の真直度、円周方向の位置精度等に影響が生じて不良を発生させ、設備停止等のトラブルを招き、結果として生産効率を悪化させるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、従来の製造方法における問題を解決する手段として、該希土類マグネットブロックの反り・曲がりを矯正できる希土類マグネットブロックの製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る希土類マグネットブロックの製造装置は、上記目的を達成するために、ＳＬＩＣ現像装置に用いる現像ローラ用の希土類マグネットブロックの製造装置であって、磁性粉体と添加剤を混合する混合機、該混合機によって混合させた粉体を流し込んで圧縮成形するための金型、該金型に上記混合粉体を供給する供給器、圧縮成形をする際に上記金型に圧縮力を発生させるプレス機、圧縮成形した成形物を保持するための保持具、該保持具で保持した成形物を加熱及び冷却するための加熱・冷却装置とからなることを特徴とする。
【０００７】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の希土類マグネットブロックの製造装置において、上記保持具が、上記成形物を少なくとも長軸方向の隣接３面で保持する部位をＴｉ−Ｎｉ合金製としてなることを特徴とする。
【０００８】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の希土類マグネットブロックの製造装置において、上記保持具が、上記成形物を固定・把持するＴｉ−Ｎｉ合金製の固定具と、該固定具に係止したコイルバネ及びＴｉ‐Ｎｉ合金コイルからなり、該コイルバネとＴｉ‐Ｎｉ合金コイルとを上記固定具の長手方向に沿って交互に配置してなることを特徴とする。
【０００９】
同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし３のいずれかの希土類マグネットブロックの製造装置において、上記固定具と上記Ｔｉ‐Ｎｉ合金コイルが、上記成形物の焼成温度及び冷却温度に達すると記憶させた形に戻る形状記憶性を有するものであることを特徴とする。
【００１０】
同請求項５に係るものは、上記目的を達成するために、請求項４の希土類マグネットブロックの製造装置において、上記固定具と上記Ｔｉ‐Ｎｉ合金コイルの形状回復力よりも上記コイルバネの張力を強く設定してなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明において圧縮成形する対象とする粉体と添加剤の混合物（混合粉体）は、幅が狭く、且つ高い磁気特性を得るためにＢｒ＞０．５Ｔの材料を用いることが望ましく、多くはＮｅ系（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ等）またはＳｍ系（Ｓｍ−Ｃｏ、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ等）の希土類マグネットもしくはこれらのマグネット粉を既述のような高分子化合物と混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットとする。またＳＬＩＣ現像の場合、例えば径が１６ｍｍ〜２０ｍｍの現像ローラではスリーブ表面の磁束密度として８０〜９０ｍＴが必要となり、現像極部の希土類マグネット形状としては構成上から幅２ｍｍ、高さ３ｍｍ程度の大きさとする必要がある。この場合、マグネットブロックの材料特性としてはＢｒ＞０．５Ｔであることが望ましい。
【００１２】
図２は、本発明に係る希土類マグネットブロックの製造装置の一実施形態の概略構成を示す概念図である。本実施形態装置は、図示しない粉体と添加剤を混合する混合機、混合機で混合させた粉体を流し込み、充填して圧縮成形するための金型１０、金型１０を加圧するプレス１１、金型１０をプレス１１へ供給する供給器１２、金型１０から成形された希土類マグネットブロックを取り出す脱型部１３、金型１０から取り出した希土類マグネットブロック１４を焼成、冷却する焼成・冷却装置１５及び焼成、冷却した希土類マグネットブロック１４を外部へ搬出するための搬出ステージ１６とからなり（図２Ａ）、焼成・冷却装置１５において希土類マグネットブロック１４を焼成、冷却する際には、希土類マグネットブロック１４を固定・保持する保持具１７（図２Ｂ）を用いる。プレス１１は図１に示すものと同様のものでも、あるいは別タイプのものでもいずれでもよい。
【００１３】
図２（Ｂ）に示すように、保持具１７は、Ｔｉ−Ｎｉ合金製の固定具１８と、固定具１８に係止するコイルバネ１９及びＴｉ‐Ｎｉ合金コイル２０からなる。固定具１８は、希土類マグネットブロック１４を長軸方向の隣接する３面で保持あるいは固定・把持可能な溝型状の形状、構造を有するＴｉ−Ｎｉ合金製のものである。またコイルバネ１９とＴｉ‐Ｎｉ合金コイル２０は、図示のように固定具１８の長手方向に沿って交互に配置してある。
【００１４】
固定具１８とＴｉ‐Ｎｉ合金コイル２０は、希土類マグネットブロック１４の焼成温度及び冷却温度に達すると記憶させた形に戻る形状記憶性を有する。すなわちＴｉ‐Ｎｉ合金素材をその合金組成によるマルテンサイト相において、狙いの寸法、形状に変形させ、オーステナト相まで過熱し、一定の時間にわたって加熱保持することで、例えば焼成温度７０〜１１０℃に達すると狙いの寸法・形状に戻るように形状を記憶させてある。またコイルバネ１９の張力は、固定具１８とＴｉ‐Ｎｉ合金コイル２０の形状回復力よりも強く設定してある。
【００１５】
すなわち、焼成・冷却装置１５において希土類マグネットブロック１４を焼成・冷却するときに、希土類マグネットブロック１４を固定・把持する固定具１８とＴｉ‐Ｎｉ合金コイル２０とが予め記憶させた形状に戻ることにより、希土類マグネットブロック１４の反りや曲がりを矯正できるようにしてある。なおＴｉ-Ｎｉ形状記憶合金に形状を記憶させる技術としては、例えば特開平１１−２７０２３９号公報に開示されているものを用いればよい。
【００１６】
本実施形態の動作を図３、図４をも参照して説明する。図３は焼成・冷却装置１５における焼成・冷却行程を概念的に示す断面図、図４は焼成・冷却行程における保持具１７の形状変化を概念的に示す断面図である。
まず、図示しない混合機により粉体と添加剤を混合し、混合した混合粉体を供給器１２により金型１０へ流し込む。この時、供給器１２は金型１０の混合した粉体を入れる部分の一方の端部から他方の端部へ一定の速度で、単位時間当たり一定の量の混合粉体を、金型１０内へ流し込みながら移動する。ついで金型１０を、プレス機１１に入れて加圧し、混合粉体を圧縮成形する。以上により希土類マグネットブロック１４の圧縮成形が完了する。
【００１７】
圧縮成形後、脱型部１３において希土類マグネットブロック１４を取り出し、焼成・冷却装置１５において固形、固着させるために焼成・冷却を行う。なお図３（Ａ）は加熱、焼成部の平面図、同（Ｂ）は加熱、焼成部の横断面図、図（Ｃ）は冷却部の平面図、同（Ｄ）は冷却部の横断面図であり、１５ａは加熱器、１５ｂは冷却器、１５ｃはホルダを示す。
【００１８】
そして焼成、冷却の際、希土類マグネットブロック１４を上述の保持具１７にセットする。セットした状態では、図４（ａ）で示すように、固定具１８は変形して開いた状態、コイルバネ１９は伸びた状態、Ｔｉ‐Ｎｉ合金コイル２０も変形して伸びた状態となっている。
【００１９】
焼成・冷却装置１５において希土類マグネットブロック１４を焼成、冷却するときには、図４（ｂ）に示すように、固定具１８とＴｉ‐Ｎｉ合金コイル２０とが予め記憶させた形状に戻ることにより、希土類マグネットブロック１４を固定具１８の３面で挟んで保持し、反りや曲がりを矯正する。
【００２０】
冷却完了時には、図４（ｃ）に示すように、固定具１８とＴｉ‐Ｎｉ合金コイル２０の形状回復力よりもコイルバネ１９の張力が大きいため、コイルバネ１９の伸びによって固定具１８は変形して開き、Ｔｉ‐Ｎｉ合金コイル２０も変形して伸び、固定具１８の形状が焼成、冷却前の状態と同じ状態に戻る。その後、保持具１７から成形、焼成、冷却済みの希土類マグネットブロック１４を取り出し、搬出ステージ１６で外部へ搬出する。希土類マグネットブロックの取り出しは、固定具１８が開いているので容易に行える。なお希土類マグネットブロック１４を取り出し後の保持具１７は、焼成、冷却によって特定の記憶させた形に戻る再現性と、繰返し性があるため、メンテナンスを容易に行える。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係る希土類マグネットブロックの製造装置は、以上説明してきたように、希土類マグネットブロックの反りや曲がりを、工程数を増やさずかつコストをかけずに矯正することができる。したがって、次工程において現像ローラの溝部に希土類マグネットを接着剤にて接合する時の位置決め精度や接合後の真直度、円周方向の位置精度を向上させ得るものとなり、品質、生産効率を向上させ得る。
【００２２】
また請求項４、５に記載の希土類マグネットブロックの製造装置を用いれば、希土類マグネットブロックを固定・把持する保持具から希土類マグネットブロックを短時間で容易に取出すことができ、作業時間の短縮が可能となり、作業効率が向上する。また保持具の形状記憶性、再現性、繰返し性を利用して保持具を繰り返し使用でき、メンテナンスも容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】希土類マグネットブロックの圧縮成形に用いる金型構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係る希土類マグネットブロックの製造装置の一実施形態の概略構成を示す概念図である。
【図３】焼成・冷却装置における焼成・冷却行程を概念的に示す断面図である。
【図４】焼成・冷却行程における保持具の形状変化を概念的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０  金型
１１  プレス
１２  供給器
１３  脱型部
１４  希土類マグネットブロック
１５  焼成・冷却装置
１６  搬出ステージ
１７  保持具
１８  固定具
１９  コイルバネ
２０  Ｔｉ‐Ｎｉ合金コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004191859.tif 000005
【図４】
2004191859.tif 000006