(57)【要約】【課題】  軸一体のマグネットローラの成形においては、パーティングラインを同一線上にした場合、該パーティングライン上に磁性粒子配向用ヨークを配設することができない。また、マグネットピースの成形においては、パーティングラインを同一線上にした場合、マグネットピースのラジアル方向中心線に対し、磁性粒子を傾斜して配向させることができない。【解決手段】  軸一体のマグネットローラの成形においては、２分割の金型であってそれぞれの割型のパーティングラインが同一線上にないという金型構成にする。また、マグネットピースの成形においても、２分割の金型であってそれぞれの割型のパーティングラインが同一線上にないという金型構成にする。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットローラの２分割の割型成形用金型であって、金型のそれぞれの割型のパーティングラインが同一線上にないことを特徴とするマグネットローラの成形用金型。
【請求項２】
マグネットピースの２分割の割型成形用金型であって、金型のそれぞれの割型のパーティングラインが同一線上にないことを特徴とするマグネットピースの成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に組み込まれるマグネットローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等における粉末トナーを用いた画像形成装置に組み込まれるマグネットローラおよびマグネットピースの成形用金型は、次のように構成されているのが一般的である。
【０００３】
すなわち、（１）軸部およびマグネット本体部ともに同一樹脂磁石材料を用いて、割型でパーティングラインが同一線上にある成形金型において、磁場を印加しながら射出成形してマグネットローラを形成するもの（特許文献１）や、（２）割型でパーティングラインが同一線上にある成形金型において、磁場を印加しながら射出成形してマグネットピースを成形し、その後シャフトに該マグネットピースを複数個貼り合わせてマグネットローラを形成するもの（特許文献２）である。
【特許文献１】実開昭６４−１３１１６
【特許文献２】特開平９−６８８６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１が示すように、マグネットローラの成形金型のパーティングラインを同一線上にした場合、パーティングライン上に磁性粒子配向用ヨークを配設することは困難となり、所望の位置に磁極を形成できないことがある。
【０００５】
また、特許文献２が示すように、マグネットピースの成形金型のパーティングラインを同一線上にした場合、外周面の円弧側から他の三辺に磁性粒子を配向させることや、当文献にはないが、図１のようにマグネットピースの磁性粒子を配向させることは可能であるが、図２のように、マグネットピースのラジアル方向中心線６に対し、磁性粒子を傾斜させて配向させることができない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のマグネットローラの成形用金型は、２分割の割型成形用金型であって、金型のそれぞれの割型のパーティングラインが同一線上にないという構成にすることにより、マグネットローラ本体部の配向着磁用永久磁石あるいは電磁石の配置の自由度が向上し、種々の磁極位置に対応できるものとなる。
【０００７】
また、本発明のマグネットピースの成形用金型は、２分割の割型成形用金型であって、金型のそれぞれの割型のパーティングラインが同一線上にないという構成にすることにより、印加磁場（平行磁場）に対し、マグネットピースを傾けることが可能となるので、マグネットピースのラジアル方向中心線に対し、磁性粒子を傾斜させて配向させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明（請求項１）により、マグネットローラ本体部の配向着磁用永久磁石あるいは電磁石の配置の自由度が向上し、種々の磁極位置に対応が可能となる。
【０００９】
また、本発明（請求項２）により、マグネットピースのラジアル方向中心線に対し、磁性粒子を傾斜させて配向させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、マグネットローラの２分割の割型成形用金型であって、金型のそれぞれの割型のパーティングラインが同一線上にないことを特徴とするマグネットローラの成形用金型である。
【００１１】
従来のマグネットローラの２分割の割型成形用金型は、金型のそれぞれの割型のパーティングラインが同一線上にあり、マグネットローラ本体のパーティングライン上に磁極を設けることは困難であった。
【００１２】
本発明では、例えば図３のように、金型のそれぞれの割型のパーティングライン４に段差を設け、同一線上とならないようにする。そして、従来ならばパーティングライン４となる位置に、磁性粒子配向着磁用ヨークを設けることができ、所望の磁極位置に磁極を設けることが可能となる。
【００１３】
ここで、金型のそれぞれの割型のパーティングラインを同一線上（マグネットローラ本体の中心を通る）からずらすことにより、成形品の金型（キャビ）からの取り出しが問題となるが、以下のように工夫することにより、取り出しは可能となる。図３のようにパーティングライン４を設けた場合は、パーティングラインと成形品との接点８と接点９を結ぶ直線に対し、矢印１０のように垂直に成形品を突き出すようにし、成形品を金型から取り出せばよい。また、図４のようにパーティングライン４を設けた場合は、成形品を軸方向に取り出しすればよい。
【００１４】
まずマグネットローラの成形の場合は、図３の金型を用いて、注入口から溶融樹脂磁石を、電磁石あるいは永久磁石で、金型に配置した配向着磁用ヨークにより、２４０Ｋ・Ａ／ｍ〜２４００Ｋ・Ａ／ｍの磁場を印加しながら注入し、磁性粒子を所望の方向に配向着磁し、硬化させ、図５のような軸一体のマグネットローラが得られる。
【００１５】
上記のような金型構造にすることにより、マグネットローラ本体部の磁極位置の自由度が大きくなり、複雑な磁束密度パターンを低コスト、高精度で得ることができ、現像剤の搬送性、現像剤の剥離性、等が向上し、高画質が可能となる。
【００１６】
また、本発明は、マグネットピースの２分割の割型成形用金型であって、金型のそれぞれの割型のパーティングラインが同一線上にないことを特徴とするマグネットピースの成形用金型である。
【００１７】
図１のようにマグネットピースの磁性粒子を配向させることは可能であるが、図２のように、マグネットピースのラジアル方向中心線６に対し、磁性粒子を傾斜させて配向させることは困難であった。図２０のような金型構造にすると、マグネットピースの磁性粒子の配向方向を傾斜させることはできるが、マグネットピースを取り出すためには、図２０の５０部のように、マグネットピースの一部をカットしなければならず、マグネットピースの磁気特性が低下するとともに、隣接するマグネットピースやシャフトとの接着面積が小さくなり、接着強度が低下する。
【００１８】
本発明では、例えば図６のように、成形品の最も左と最も右の位置にパーティングライン４を設ける。つまりパーティングラインに段差を設け、同一線上とならないようにする。その結果、印加磁場（平行磁場）に対し、マグネットピースを傾けることが可能となるので、マグネットピースのラジアル方向中心線に対し、磁性粒子を傾斜させて配向させることができる。この場合、パーティングラインに対しアンダーカット部がなくなるので、成形品を突き出すことが可能となる。
【００１９】
マグネットピースの成形の場合は、図６と同様の金型（図１１のａ〜ｅ）を用いて、注入口から溶融樹脂磁石を、電磁石あるいは永久磁石で、金型に配置した配向着磁用ヨークにより２４０Ｋ・Ａ／ｍ〜２４００Ｋ・Ａ／ｍの磁場を印加しながら注入し、磁性粒子を所望の方向に配向着磁し、硬化させ、図７のようなマグネットピース１４〜１８が得られる。得られたマグネットピースは、射出成形により金型内で成形されるため、押出成形品よりもはるかに寸法精度が良好で、押出成形品のマグピースのように、シャフトに貼り合わせた後マグネット外周寸法をそろえるための外周切削や、長さ方向の精度良い切断、等の後加工が不要となり、低コストで高寸法精度のマグネットピースが得られる。そして、これらのマグネットピースを複数個シャフト上に貼り合わせマグネットローラを形成する。
【００２０】
また、マグネットピースの磁性粒子の配向着磁方向の範囲は、図８に示すように、５°≦θ１≦９０°、−５°≦θ２≦−９０°とすることが望ましい。５°あるいは−５°未満では、マグネットピースのラジアル方向中心線６に対し、磁性粒子を傾斜させた効果がでず、９０°あるいは−９０°を超えるということは、マグピースの極性を逆転させて傾斜させるのと同じことになり、意味がなくなってしまう。
【００２１】
よって、上記のように配向を傾斜させたマグネットピースを適宜組み合わせることにより、複雑な磁束密度パターンが低コスト、高精度で可能となり、現像剤の搬送性、現像剤の剥離性、等が向上し、高画質が可能となる。
【００２２】
上記マグネットローラおよびマグネットピースは、異方性フェライト磁性粉の５０重量％〜９５重量％と、樹脂バインダーの５重量％〜５０重量％とからなる混合物を主体とし、必要に応じて、表面処理剤としてシラン系やチタネート系等のカップリング剤、流動性を良好にするポリスチレン系・フッ素系滑剤等、安定剤、可塑剤、もしくは難燃剤などを添加し、混合分散し、溶融混練し、ペレット状に成形した後に、射出成形する。
【００２３】
成形時に印加する配向着磁磁場は、各磁極に要求される磁束密度仕様により適宜選択すればよい。また、要求磁気特性によっては成形時に配向着磁磁場を印加せず、成形後に着磁してもよい。
【００２４】
ここで、磁性粉としては、ＭＯ・ｎＦｅ2Ｏ3（ｎは自然数）で代表される化学式を持つ異方性フェライト磁性粉などがあげられる。式中のＭとして、Ｓｒ、Ｂａまたは鉛などの１種または２種以上が適宜選択して用いられる。
【００２５】
また、樹脂バインダーとしては、熱可塑性樹脂であれば、たとえば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）ＥＶＯＨ（エチレン−ビニルアルコール共重合体）、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）およびＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等、熱硬化性樹脂であれば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂およびポリイミド樹脂等があげられる。これらは１種で使用してもよく、２種類以上組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
また、要求される磁束密度により、磁性粉として、異方性フェライト磁性粉、等方性フェライト磁性粉、異方性希土類磁性粉（例えばＳｍＦｅＮ系）、等方性希土類磁性粉（例えばＮｅＦｅＢ系）を単独または２種類以上を混合して使用しても良い。
【００２７】
上記に示した単独磁性粉あるいは混合磁性粉の含有率が５０重量％未満では、磁性粉不足によりマグネットローラ、マグネットピースの磁気特性が低下して所望の磁力が得られにくくなり、またそれらの含有率が９５重量％を超えると、バインダー不足となり成形性が損なわれるおそれがある。
【００２８】
尚、本発明に用いるマグネットピースは、すべてが同じ材質（バインダー、磁性粉等）である必要はないので、異種のマグネットピースを任意に組み合わせ、磁気特性の合わせ込み、低コスト化を図ってもよい。
【００２９】
また、本明細書においては、５極構成のマグネットロールを図示しているが、本発明は５極マグネットロールのみに限定されない。すなわち、所望の磁束密度と磁界分布により、軸一体のマグネットローラ本体部の磁極数あるいはマグネットピースの数量を選択し、磁極数や磁極位置も適宜設定すればよい。
【００３０】
さらに、成形と同時に磁場を印加する場合、成形物の脱型性の向上や、成形物のマグカス等のゴミ付着防止やマグネットローラやマグネットピースの取り扱い性を容易にするために、成形後金型内あるいは金型外で一旦脱磁し、その後着磁してもよい。
【実施例】
【００３１】
以下に本発明を実施例および比較例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３２】
（実施例１）
マグネット材料として、樹脂バインダーにナイロン６（宇部興産（株）製Ｐ１０１０）を１０重量％（滑剤、可塑剤、安定剤含む）、磁性粉として異方性ストロンチウムフェライト磁性粉（ＳｒＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）を９０重量％とし、これらを混合し、溶融混練し、ペレット状に成形し、このペレットを溶融状態にし、図９の注入口２１から溶融樹脂磁石材料を射出注入し、２４０Ｋ・Ａ／ｍ〜１２００Ｋ・Ａ／ｍの磁場を印加しながら配向着磁し、図５に示すマグネットローラを成形した。マグネットローラ本体部の外径はφ１３．６、マグネット本体部の長さは３２０ｍｍ、軸部の外径はφ６とした。
【００３３】
この場合パーティングラインと成形品の接点は、図３に示すように、８と９になり、８と９を結ぶ直線（マグネットローラ中心点を通る）に垂直となる方向、つまり１０の矢印の方向にマグネットローラを取り出した。
【００３４】
得られたマグネットローラの両端軸部を支持し、マグネットローラを回転させながら、マグネットローラの中心から８ｍｍ離れた位置（スリーブ上）にプローブ（磁束密度センサー）をセットし、ガウスメータにてマグネットローラの周方向磁束密度パターンを測定した。
【００３５】
測定結果を図１０のａに示す。
【００３６】
（実施例２）
図４に示す金型にて成形し、金型から成形品を軸方向に取り出す以外は実施例１と同様に行った。
測定結果を図１０のｂに示す。
【００３７】
（実施例３）
マグネット材料として、樹脂バインダーにナイロン１２（宇部興産（株）製Ｐ３０１２Ｕ）を１０重量％（滑剤、可塑剤、安定剤含む）、磁性粉として異方性ストロンチウムフェライト磁性粉（ＳｒＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）を９０重量％とし、これらを混合し、溶融混練し、ペレット状に成形し、このペレットを溶融状態にし、図１１の注入口２１から溶融樹脂磁石材料を射出注入し、２４０Ｋ・Ａ／ｍ〜２４００Ｋ・Ａ／ｍの磁場を印加しながら配向着磁し、図１１のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに示す金型にて、マグネットピース１４〜１８を成形した。
【００３８】
該マグネットピース１４〜１８を図７のようにシャフトの外周面に貼り合わせてマグネットローラを形成した。マグネット外径はφ１３．６、マグネット本体部の長さは３２０ｍｍ、シャフトは外径φ６のＳＵＭ２２（磁性体）を用いた。
【００３９】
得られたマグネットローラの両端シャフト部を支持し、マグネットローラを回転させながら、マグネットローラの中心から８ｍｍ離れた位置（スリーブ上）にプローブ（磁束密度センサー）をセットし、ガウスメータにてマグネットローラの周方向磁束密度パターンを測定した。
【００４０】
測定結果を図１０のｃに示す。
【００４１】
（実施例４）
マグネット材料として、樹脂バインダーにエチレンエチルアクリレート（日本ユニカー製ＤＰＤＪ−９１６９）を１０重量％（滑剤、安定剤含む）、磁性粉として異方性ストロンチウムフェライト磁性粉（ＳｒＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）を９０重量％とし、これらを混合し、溶融混練し、ペレット状に成形し、このペレットを溶融状態にし、図１２の注入口２１から溶融樹脂磁石材料を射出注入し、２４０Ｋ・Ａ／ｍ〜２４００Ｋ・Ａ／ｍの磁場を印加しながら配向着磁し、図１２のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに示す金型にて、マグネットピース３１〜３５を成形した。
【００４２】
該マグネットピース３１〜３５を図１３のようにシャフトの外周面に貼り合わせてマグネットローラを形成した。マグネット外径はφ１８、マグネット本体部の長さは３２０ｍｍ、シャフトは６ｍｍ角（正四角形）のＳＵＭ２２（磁性体）を用いた。
【００４３】
得られたマグネットローラの両端シャフト部を支持し、マグネットローラを回転させながら、マグネットローラの中心から１０ｍｍ離れた位置（スリーブ上）にプローブ（磁束密度センサー）をセットし、ガウスメータにてマグネットローラの周方向磁束密度パターンを測定した。
【００４４】
測定結果を図１０のｄに示す。
【００４５】
（比較例１）
図１４に示すように、金型のそれぞれの割型のパーティングラインを同一線上（マグネットローラ中心も通る）にし、配向着磁ヨークを設置した金型を用いてマグネットローラを成形する以外は、
実施例１と同様に行った。
【００４６】
測定結果を図１７のａに示す。
【００４７】
（比較例２）
図１５のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに示す金型にて、マグネットピース３６〜４０を成形し、  図１８に示すように各マグネットピースをシャフトに貼り付ける以外は実施例３と同様に行った。
【００４８】
測定結果を図１７のｂに示す。
【００４９】
（比較例３）
図１６のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに示す金型にて、マグネットピース４１〜４５を成形し、
図１９に示すように各マグネットピースをシャフトに貼り付ける以外は実施例４と同様に行った。
【００５０】
測定結果を図１７のｃに示す。
実施例１、２（図１０のａ、ｂ）と比較例１（図１７のａ）を比べると、実施例１、２は比較例に比べ、パーティングラインの位置を変更することにより、磁極位置の自由度が大きくなり、種々の磁束密度パターンに対応できることがわかる。
【００５１】
実施例３（図１０のｃ）と比較例２（図１７のｂ）を比べると、実施例３（図１０のｃ）のＮ１極については、マグネットローラ中心と磁束密度ピーク位置を結ぶ線に対し、Ｎ１極の磁束密度パターンは非対称となっている。実施例３のＳ１極およびＳ２極についても同じことが言える。それに対し、比較例２（図１７のｂ）のＮ１極については、マグネットローラ中心と磁束密度ピーク位置を結ぶ線に対し、Ｎ１極の磁束密度パターンはほぼ対称となっている。従って、実施例３のように、マグネットピースの磁性粒子配向着磁を傾斜させることにより、複雑な磁束密度パターンが可能となり、キャリア付着性、現像剤の搬送性や剥離性等が向上し、高画質が可能となる。
【００５２】
実施例４（図１０のｄ）と比較例３（図１７のｃ）を比べると、実施例４（図１０のｄ）のＮ１極については、マグネットローラ中心と磁束密度ピーク位置を結ぶ線に対し、Ｎ１極の磁束密度パターンは非対称となっている。実施例４のＳ１極およびＳ２極についても同じことが言える。それに対し、比較例３（図１７のｃ）のＮ１極については、マグネットローラ中心と磁束密度ピーク位置を結ぶ線に対し、Ｎ１極の磁束密度パターンはほぼ対称となっている。従って、実施例４のように、マグネットピースの磁性粒子配向着磁を傾斜させることにより、複雑な磁束密度パターンが可能となり、キャリア付着性、現像剤の搬送性や剥離性等が向上し、高画質が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来のマグネットピース成形金型
【図２】磁性粒子配向方向を傾斜させたマグネットピース断面図
【図３】本発明の軸一体型マグネットローラ成形金型
【図４】本発明の別の軸一体型マグネットローラ成形金型
【図５】本発明の軸一体型マグネットローラ斜視図
【図６】本発明のマグネットピース成形金型
【図７】本発明のマグネットピース貼り合わせた図および磁束密度パターン
【図８】本発明のマグネットピースの磁性粒子配向方向を説明する図
【図９】本発明の軸一体型マグネットローラ成形金型全体図
【図１０】本発明の磁束密度測定パターン
【図１１】本発明のマグネットピース成形金型
【図１２】本発明の別のマグネットピース成形金型
【図１３】本発明のマグネットピースをシャフトに貼り合わせた場合の断面図
【図１４】従来の軸一体型マグネットローラ成形金型
【図１５】従来のマグネットピース成形金型
【図１６】従来の別のマグネットピース成形金型
【図１７】従来の磁束密度測定パターン
【図１８】従来のマグネットピースをシャフトに貼り合わせた場合の断面図
【図１９】従来の別のマグネットピースをシャフトに貼り合わせた場合の断面図
【図２０】従来の別のマグネットピース成形金型
【符号の説明】
【００５４】
１    電磁石あるいは永久磁石
２    磁性粒子配向着磁用ヨーク
３    マグネットピース
４    パーティングライン
５    磁性粒子配向着磁方向
６    マグネットピースのラジアル方向中心線
７    軸一体型マグネットローラ
８    パーティングラインと成形品との接点
９    もう一方のパーティングラインと成形品との接点
１０  成形品取り出し方向
１１  軸一体型マグネットローラ本体部
１２  軸一体型マグネットローラ軸部
１３  磁束密度測定パターン
１４  マグネットピース
１５  マグネットピース
１６  マグネットピース
１７  マグネットピース
１８  マグネットピース
１９  シャフト
２０  スリーブ
２１  注入口
２２  スリーブ外周面
２３  磁束密度ピーク位置
２４  マグネットローラ中心と磁束密度ピーク位置を結ぶ線
３１  マグネットピース
３２  マグネットピース
３３  マグネットピース
３４  マグネットピース
３５  マグネットピース
３６  マグネットピース
３７  マグネットピース
３８  マグネットピース
３９  マグネットピース
４０  マグネットピース
４１  マグネットピース
４２  マグネットピース
４３  マグネットピース
４４  マグネットピース
４５  マグネットピース
５０  切り欠き部
【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】
2005303115.tif 000016
【図１５】
2005303115.tif 000017
【図１６】
2005303115.tif 000018
【図１７】
2005303115.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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