(57)【要約】【課題】  低コストで、試作期間や納期を長期化させたりすることのない、異なる磁力パターンのマグネットロールを成型するマグネットロール射出成型用金型を提供する。【解決手段】  円柱状のマグネットローラの外周面に対応する内周面を有する非磁性の円筒部材２２と、この円筒部材２２の半径方向外側に設けられ、周方向に互いに離隔して配設された複数の扇形磁石部分２３とを具え、前記円筒部材２２により形成されるキャビティ内に磁場を形成するマグネットローラ射出成型用金型において、それぞれの扇形磁石部分３を、所定形状の基本扇形要素磁石２４、および、この基本扇形要素磁石の扇角を整数倍した倍角扇形要素磁石３９よりなる群より選ばれた少なくとも一枚の扇形要素磁石２４、３９を一枚以上周方向に配置して構成し、少なくとも一の扇形磁石部分２３を、二枚以上の扇形要素磁石２４、３９で構成してなる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状のマグネットローラの外周面に対応する内周面を有する非磁性の円筒部材と、この円筒部材の半径方向外側に設けられ、周方向に互いに離隔して配設された複数の扇形磁石部分とを具え、前記円筒部材により形成されるキャビティ内に磁場を形成するマグネットローラ射出成型用金型において、
それぞれの扇形磁石部分を、所定形状の基本扇形要素磁石、および、この基本扇形要素磁石の扇角を整数倍した倍角扇形要素磁石よりなる群より選ばれた少なくとも一枚の扇形要素磁石を一枚以上周方向に配置して構成し、少なくとも一の扇形磁石部分を、二枚以上の扇形要素磁石で構成してなるマグネットローラ射出成型用金型。
【請求項２】
前記扇形磁石部分の磁極の方向を半径方向とし、隣り合う扇形磁石部分の間に形成される扇形の部分を非磁性ブロックで構成し、非磁性ブロックを、前記基本扇形要素磁石と同じ形状の基本扇形要素非磁性体、および、この基本扇形要素非磁性体の扇角を整数倍した倍角扇形要素非磁性体よりなる群より選ばれた少なくとも一枚の扇形要素非磁性体を一枚以上周方向に配置して構成してなる請求項１に記載のマグネットローラ射出成型用金型。
【請求項３】
基本扇形要素磁石の種類を、磁極の向きが相互に逆となる二種類とする請求項２に記載のマグネットローラ射出成型用金型。
【請求項４】
前記扇形磁石部分の磁極の方向を周方向とし、隣り合う扇形磁石部分の間に形成される扇形の部分を軟質磁性体を含んで構成し、基本扇形要素磁石の種類を一種類とする請求項１に記載のマグネットローラ射出成型用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真プロセスで、感光ドラム等の潜像保持体に現像剤を供給して該潜像保持体上の静電潜像を現像する現像機構部に好適に使用されるマグネットローラを、射出成型により成型する際に用いられる金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などにおいて、感光ドラム等の潜像保持体上の静電潜像を可視化する現像ローラとして、回転するスリーブ内にボンド磁石により成形されたマグネットローラを配設し、スリーブ表面に担持した磁性現像剤（トナー）を該マグネットローラの磁力特性により潜像保持体上に飛翔させる所謂ジャンピング現象によって、潜像保持体表面にトナーを供給し、静電潜像を可視化する現像方法が知られており、このマグネットローラは、主にナイロンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂のバインダーにフェライト等の磁性粉体を混合した樹脂磁石組成物を射出成型することにより製造されている。
【０００３】
このような樹脂磁石組成物を成型するのに用いられる金型として、図７に示すような極配置タイプのものが知られており、（例えば、特許文献１参照。）この金型５０は、キャビティを囲繞する非磁性体の部材５１に、キャビティ５５の周方向に角度γ１、γ２、γ３、γ４の間隔をもって設けたスリット５２に、着磁極となる磁石部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４をそれぞれ配設している。この金型５０のキャビティ５５に樹脂磁石組成物を射出注入して、着磁極により樹脂磁石組成物中に分散混合された磁性粉体の配向または着磁を行って、マグネットローラを成型する。
【０００４】
しかしながら、電子写真装置の多様化に伴って、マグネットロール自体の多品種化も進み、種々の磁力パターンを有するマグネットロールが要求される昨今の情勢において、上述したような金型５０では、磁力パターンの異なるマグネットロールごとに、着磁極の配置位置つまり角度γ１〜γ４を変えなければならないことに加えて、磁力の強さつまり磁石部分Ｐ１〜Ｐ４の幅を変える必要があるため、幅の異なる磁石部分Ｐ１〜Ｐ４を逐一製造する必要があり、製造コストがかさみ納期が長期化するといういう問題点があった。さらに最終仕様に至るまでに何度となく試作するための試作金型についても同様にしてコストがかさみ、試作期間が長くなるという問題点もあった。
【０００５】
また、樹脂磁石組成物を成型するのに用いられる金型の別の形態として、図８に示すようないわゆる反発磁界タイプと言われるものが知られており（例えば、特許文献２参照。）、この金型６０は、周方向の角度幅がそれぞれδ１、δ２、δ３、δ４の、四つの磁石部分６１、６２、６３、６４と、鉄などの軟質磁性体から成るクサビ形状の四つの着磁極６５とを周方向に交互に配列して、それらの内周側にキャビティ６８を形成する円筒部材６６を設け、それらの外周側に非磁性体からなる外円筒体６７を設けてなり、隣接する磁石部分６１〜６４の磁極の向きはキャビティ６８の周方向であり、かつ相互に逆向きとしている。このような反発磁界タイプの金型６０においても、磁極配置の異なる多品種のマグネットロールを製造するにあたっては、磁石部分６１〜６４をその都度製作する必要があり、製造コストがかさみ納期も長期化するという問題点があり、また、試作金型のコストや試作期間がかさむという問題点もあった。
【特許文献１】特開２００３−４５７３４号公報
【特許文献２】特開平６−１９０８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的は、低コストで、試作期間や納期を長期化させたりすることのない、異なる磁力パターンを有するマグネットロールを成型する金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、円筒状のマグネットローラの外周面に対応する内周面を有する非磁性の円筒部材と、この円筒部材の半径方向外側に設けられ、周方向に互いに離隔して配設された複数の扇形磁石部分とを具え、前記円筒部材により形成されるキャビティ内に磁場を形成するマグネットローラ射出成型用金型において、それぞれの扇形磁石部分を、所定形状の基本扇形要素磁石、および、この基本扇形要素磁石の扇角を整数倍した倍角扇形要素磁石よりなる群より選ばれた少なくとも一枚の扇形要素磁石を一枚以上周方向に配置して構成し、少なくとも一の扇形磁石部分を、二枚以上の扇形要素磁石で構成してなるマグネットローラ射出成型用金型である。
ここで扇形要素磁石は、前述の基本扇形要素磁石および倍角扇形要素磁石を総称するものとする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記扇形磁石部分の磁極の方向を半径方向とし、隣り合う扇形磁石部分の間に形成される扇形の部分を非磁性ブロックで構成し、非磁性ブロックを、所定形状の基本扇形要素非磁性体、および、この基本扇形要素非磁性体の扇角を整数倍した倍角扇形要素非磁性体よりなる群より選ばれた少なくとも一枚の扇形要素非磁性体を一枚以上周方向に配置して構成してなる。
ここで扇形要素非磁性体は、前述の基本扇形要素非磁性体および倍角扇形要素非磁性体を総称するものとするマグネットローラ射出成型用金型である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、扇形要素磁石の種類を、磁極の向きが相互に逆となる二種類としてなるマグネットローラ射出成型用金型である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記扇形磁石部分の磁極の方向を周方向とし、隣り合う扇形磁石部分の間に形成される扇形の部分を軟質磁性体を含んで構成し、基本扇形要素磁石の種類を一種類としてなるマグネットローラ射出成型用金型である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、極配置タイプの金型において、成型するマグネットロールの個別の磁力パターンに応じて、扇形磁石部分の磁力強さを、それぞれ予め決められた形状の扇形要素磁石の配列を変えるだけで変化させることができ、このことにより、個別に扇形磁石部分を逐一製作することに較べて、製造コストを削減し、納期を短縮することができる。
【００１２】
また、反発磁界タイプの金型においては、成型するマグネットロールの磁力パターンに応じて、磁極を形成する扇形部分の周方向位置を、変化させる必要があるが、請求項１に係る発明によれば、この周方向位置を特定する扇形磁石部分の配置と扇角とを、扇形要素磁石の配列を変えるだけで変化させることができ、このことにより、個別に扇形磁石部分を逐一製作することに較べて、製造コストを削減し、納期を短縮することができる。
【００１３】
さらに、極配置タイプの金型において、成型するマグネットロールの磁力パターンに応じて扇形磁石部分の個数、配置を変える場合には、扇形磁石部分同士の間に位置してこれらの配置を特定する非磁性ブロックの周方向幅を変化させる必要があるが、請求項２に係る発明によれば、非磁性ブロックの周方向幅を、扇形要素非磁性体の配列を変えるだけで変化させることができ、このことにより、個別に非磁性ブロックを製作することに較べて、製造コストを削減し、納期を短縮することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、極配置タイプの金型において、基本扇形要素磁石の種類を最少の二種類としたので、基本扇形要素磁石を製作し準備するためのコストをさらに抑制することができる。
【００１５】
反発磁界タイプの金型においては、基本扇形要素磁石の磁極は周方向に向き、またその形状は扇形の対称形であるため、基本扇形要素磁石を裏返して使用することにより、磁極の向きを時計方向と反時計方向とで入れ替えることができる。請求項４に係る発明によれば、基本扇形要素磁石の種類を最少の一種類としたので、基本扇形要素磁石を製作準備するコストを最小化して、金型の製造コストをさらに削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態を、図面に示すところに基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す、マグネットローラの成型用の金型の概略断面図である。
この金型１は、円筒部材２の半径方向外側に、永久磁石で構成された複数の扇形磁石部分３Ａ１、３Ａ２、３Ａ３、３Ａ４を、周方向に、それぞれの扇形磁石部分の中心線のなす角度を、例えば、α１＝７１．２５度、α２＝９３．７５度、α３＝１０１．２５度、α４＝９３．７５度として配列し、それぞれの扇形磁石部分３の間に、非磁性体よりなる、扇形の非磁性ブロック６Ａ１、６Ａ２、６Ａ３、６Ａ４を配設し、その半径方向外側には軟質磁性体からなる外円筒体８を配設して構成される。
ここで、それぞれの扇形磁石部分３Ａ１〜３Ａ４を、扇形磁石部分３Ａ１〜３Ａ４の周方向幅に応じた数の基本扇形要素磁石４、５を周方向に配列して構成するとともに、それぞれの非磁性ブロック６Ａ１〜６Ａ４を、基本扇形要素非磁性体７をそれぞれの扇形磁石部分３Ａ１〜３Ａ４の中心線のなす角度α１〜α４に応じた数だけ組み合わせて構成する。ここで、基本扇形要素磁石４、５および基本扇形要素非磁性体７はすべて同じ形状とし、また、扇形要素磁石４、５は磁極の方向を半径方向とし、扇形要素磁石４は、内周側をＮ極、扇形要素磁石５は、内周側をＳ極とする。
外円筒体８の内周面には、一又は複数の凸部９を設けるとともに、それらに対応する凹部１０をそれぞれの扇形要素非磁性体７の外周側に設け、凸部９と凹部１０を掛合させることにより、外円筒体８に対して、扇形要素磁石４、５および扇形要素非磁性体７が周方向に回転するのを防止する。
【００１７】
図２は、図１に示した金型１で成型するマグネットローラとは異なる磁力パターンのマグネットローラを成型するための金型１１を示すものであり、金型１１は、金型１における扇形磁石部分３Ａ１〜３Ａ４および非磁性ブロック６Ａ１〜６Ａ４の代わりに、扇形磁石部分３Ａ１〜３Ａ４とは異なる幅の四つの扇形磁石部分３Ｂ１、３Ｂ２、３Ｂ３、３Ｂ４を、それぞれの中心線のなす角度α１〜α４がα１＝α２＝α３＝α４＝９０度となるよう配置し、それぞれの扇形磁石部分３Ｂ１〜３Ｂ４の間に非磁性ブロック６Ｂ１、６Ｂ２、６Ｂ３、６Ｂ４を配置して構成される。
ここで、それぞれの扇形磁石部分３Ｂ１〜３Ｂ４は、扇形磁石部分３Ｂ１〜３Ｂ４の周方向幅に応じた数の基本扇形要素磁石４、５を周方向に配列して構成するとともに、それぞれの非磁性ブロック６Ｂ１〜６Ｂ４を、基本扇形要素非磁性体７をそれぞれの扇形磁石部分３Ａ１〜３Ａ４の中心線のなす角度α１〜α４に応じた数だけ配列して構成する。
このように、異なる磁力パターンを有するマグネットロールを成型するためのそれぞれの金型１、１１の扇形磁石部分および非磁性ブロックを、それぞれ、同一形状の基本扇形要素磁石４、５および基本扇形要素非磁性体７の配列を異ならせるだけで構成することができ、扇形磁石部分や非磁性ブロックを逐一製造することに較べて、製造コストを削減することができる。なお、円筒部材２や外円筒体８も共通の仕様で構成することはもちろんである。
【００１８】
ここで、図３に示すように、図１に示した一部の基本扇形要素非磁性体７に換えて、整数倍ここでは５倍の扇角を有する倍角扇形要素非磁性体１２を用いて、それぞれの非磁性ブロック６Ａ１、６Ａ２、６Ａ３、６Ａ４を構成することも出来る。これによれば、基本扇形要素非磁性体７を逐一配列することに較べ、非磁性ブロック６Ａ１〜６Ａ４ひいては金型１の組み立てをより迅速なものとすることができる。ここでは倍角扇形要素非磁性体は１２、基本扇形要素非磁性体７に対して５倍の扇角を持つものとして、一種類としたが、これを二種類以上としてもよく、例えば、３倍の扇角を持つものと４倍の扇角を持つものとを組み合わせて使用してもよい。
【００１９】
図４は、本発明の他の実施の形態を示す、マグネットローラの成型用の金型の概略断面図である。図中、矢印はＳ極からＮ極に向かって形成される磁力線の方向を示す。
この金型２１は、反発磁界タイプの金型であり、円筒部材２２の半径方向外方に、四つの扇形磁石部分２３Ａ１、２３Ａ２、２３Ａ３、２３Ａ４を互いに離隔して設け、それらの磁極を周方向に向けるとともに、隣り合う扇形磁石部分２３Ａ１〜２３Ａ４で磁極の向きを互いに逆向きにし、それぞれの扇形磁石部分２３Ａ１〜２３Ａ４の間に、クサビ状の軟質磁性体２５、２６を含む扇形部分２７、２８、２９を、それぞれの扇形部分の中心線同士のなす角度β１〜β４が、例えばほぼ９０度となるよう配置し、これらの半径方向外側に非磁性体からなる外円筒体３０を配設する。また、扇形部分２７、２８、２９の軟質磁性体２５、２６の周方向両側部は、図中矢印で示すような極性を有する永久磁石３１、３２、３３、３４、３５、３６を設ける。それぞれの磁極の周方向長さを変える場合には、軟質磁性体２６の半径方向内側端の周方向長さを変化させればよく、例えば、図において、軟質磁性体２６の周方向長さは、軟質磁性体２５のほぼ２倍としている。
ここで、扇形磁石部分２３Ａ１〜２３Ａ４は、周方向に磁極を有する同一形状の永久磁石よりなる複数の基本扇形要素磁石２４を配列して構成される。
【００２０】
基本扇形要素磁石２４は扇形で対称形状をしており、一種類のものを周方向に裏返して、磁極の向きの異なる扇形磁石部分２３Ａ１〜２３Ａ４に共通して使用することが出来る。また、外円筒体３０の少なくとも一箇所には、凸部３７を設け、基本扇形要素磁石２４にはその凸部３７に対する形状の凹部３８を設ける。これにより金型３２を組み立てるにあたり、この凸部３７と凹部３８を掛合させることにより、外円筒体３０に対して、基本扇形要素磁石２４および扇形部分２７、２８、２９が周方向に回転することを防ぐことができる。
【００２１】
図５は、図４に示した金型２１で成型するマグネットローラとは異なる磁力パターンのマグネットローラを成型するための金型３９を示すものであり、金型３９は、金型２１における磁極を形成する扇形部分２７、２８、２９の配置を変えて構成したものであり、それぞれの中心線同士のなす角度は、β１＝１１６．２５度、β２＝８６．２５度、β３＝８２．５度、β４＝７５度である。そして、扇形磁石部分２３Ｂ１、２３Ｂ２、２３Ｂ３、２３Ｂ４を、扇形部分２７、２８、２９のそれぞれの間に配置するが、扇形磁石部分２３Ｂ１〜２３Ｂ４のそれぞれを、前記β１〜β４の角度に応じた個数の基本扇形要素磁石２４を周方向に配列させて構成する。
【００２２】
このように、異なる磁力パターンを有するマグネットロールを成型するためのそれぞれの金型２１、３９の扇形磁石部分を、基本扇形要素磁石２４の数を異ならせて構成することができ、扇形磁石部分や非磁性ブロックを逐一製造することに較べて、製造コストを削減することができる。なお、円筒部材２２や外円筒体３０も共通の仕様で構成することはもちろんである。
【００２３】
ここで、図６に示すように、図４の一部の基本扇形要素磁石２４に換えて、整数倍ここでは５倍の扇角を有する倍角扇形要素磁石４０を用いて、それぞれの扇形磁石部分２３Ａ１、２３Ａ２、２３Ａ３、２３Ａ４を構成することも出来る。これによれば、基本扇形要素磁石２４を逐一配列することに較べ、扇形磁石部分ひいては金型２１の組み立てをより迅速なものとすることができる。ここでは倍角扇形要素磁石４０は、基本扇形要素磁石２４に対して５倍の扇角を持つもの一種類としたが、これを二種類以上としてもよく、例えば、３倍の扇角を持つものと４倍の扇角を持つものとを組み合わせて使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、複写機やプリンタなどの電子写真装置に使用されるマグネットロールを成型する金型に関し、特に電子写真装置ごとに、異なる磁力パターンを有する多品種のマグネットロールを成型する金型に適用して効果的なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態を示すマグネットロールを成型する金型の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すマグネットロールを成型する金型の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すマグネットロールを成型する金型の概略断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示すマグネットロールを成型する金型の概略断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すマグネットロールを成型する金型の概略断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示すマグネットロールを成型する金型の概略断面図である。
【図７】従来のマグネットロールを成型する金型の概略断面図である。
【図８】従来のマグネットロールを成型する金型の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    金型
２    円筒部材
３Ａ１〜３Ａ４    扇形磁石部分
３Ｂ１〜３Ｂ４    扇形磁石部分
４、５    基本扇形要素磁石
６Ａ１〜６Ａ４    非磁性ブロック
６Ｂ１〜６Ｂ４    非磁性ブロック
７    基本扇形要素非磁性体
８    外円筒体
９    凸部
１０    凹部
１１    金型
１２    倍角扇形要素非磁性体
２１    金型
２２    円筒部材
２３Ａ１〜２３Ａ４    扇形磁石部分
２３Ｂ１〜２３Ｂ４    扇形磁石部分
２４    基本扇形要素磁石
２５、２６    軟質磁性体
２７〜２９    扇形部分
３０    外円筒体
３１〜３６    永久磁石
３７    凸部
３８    凹部
３９    金型
４０    倍角扇形要素磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005109414.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005109414.tif 000007
【図６】
2005109414.tif 000008
【図７】
2005109414.tif 000009
【図８】
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