(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が内向き円弧筒面を有し、射出成形により樹脂磁石と磁性体ヨークとが前記内向き円弧筒面の軸方向の少なくとも一側面に積層されるように一体化され、前記ヨークには、前記内向き円弧筒面側の逆側周面に１個または複数個の凹部が形成されており、前記射出成形に際して成形金型に挿入されたヨークの凹部に流れ込む樹脂の圧力によってヨークを内向き円弧筒面側の成形金型に押し付けるようにして、該ヨークが前記樹脂磁石と一体化されることを特徴とする磁性シール部材。
【請求項２】
前記ヨークに形成された凹部以外の外形は前記樹脂磁石の外形よりも小さく、その寸法差を第１の寸法差とし、前記ヨークの内径と前記樹脂磁石の内径の寸法差を第２の寸法差とすると、第１の寸法差は第２の寸法差よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の磁性シール部材。
【請求項３】
前記第２の寸法差が０.０６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の磁性シール部材。
【請求項４】
前記ヨークが打抜きで作製され、このヨークの打抜きバリ面が成形金型方向に向き、かつ前記樹脂磁石側と反対側を向いていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の磁性シール部材。
【請求項５】
前記ヨークの前記内向き円弧筒面の逆側周面を前記内向き円弧筒面に向かって、成形金型内のスライド機構を用いて押圧して射出成形することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の磁性シール部材。
【請求項６】
前記樹脂磁石が急冷法による希土類−鉄−ボロン系合金粉末と樹脂バインダーからなることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の磁性シール部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁性粉体の磁性シール部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁性粉体を撹拌する回転体等の軸に、磁性粉体の漏洩を防止する目的で磁性シールが用いられる。そのような磁性シールにおいては、対象とする軸を挟み込む磁石と磁性体ヨークが軸方向に積層された円弧筒状のシール部と、用途に合わせた取付け部とよりなる磁性シール部材が用いられる。磁石とヨークは、ねじや接着材等で固定されるが、最近では射出成形を用いて一体化し成形する技術が経済性から注目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記磁性シール部材は、内底部にヨークを位置決めした金型内に、磁石粉末と樹脂バインダーとの混合した混合物を高圧下で射出することにより一体的に成形することで製造される。このとき、ヨークの内向き円弧筒面とそれに対応する金型部との隙間をなくすこと、すなわち金型半径とヨーク半径の完全なる一致は極めて難しい。この隙間に磁石が射出されると、ヨーク表面にバリとなって成形され、このバリがその後脱落し、磁石粉となるおそれがある。一般的に磁石粉は磁性体のヨークや磁石そのものに付着して簡単に除去できず、その処理が製造上の効率低下となるため、バリの発生を完全に抑える必要があった。
【０００４】
【発明の目的】
この発明は、従来の技術に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、射出成形に適した磁性シール部材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】
前記課題を解決するため、本発明に係る第一の発明は、少なくとも一部が内向き円弧筒面を有し、射出成形により樹脂磁石と磁性体ヨークとが前記内向き円弧筒面の軸方向の少なくとも一側面に積層されるように一体化され、前記ヨークには、前記内向き円弧筒面側の逆側周面に１個または複数個の凹部が形成されており、前記射出成形に際して成形金型に挿入されたヨークの凹部に流れ込む樹脂の圧力によってヨークを内向き円弧筒面側の成形金型に押し付けるようにして、該ヨークが前記樹脂磁石と一体化されることを特徴とする磁性シール部材である。
【０００６】
前記の特徴を備えた磁性シール部材を射出成形すると、樹脂磁石はヨークの１個または複数個の凹部に流れ込み、その樹脂磁石の圧力によりヨークは凹部と反対側の内向き円弧筒面側の射出成形金型表面に強く押し付けられ、内向き円弧筒面と射出成形金型表面の間隔を狭くし、内向き円弧筒面側に樹脂磁石の流れ込みを防止し、バリの発生を防止する。
【０００７】
更に、前記ヨークに形成された凹部以外の外形を前記樹脂磁石の外形よりも小さくすることにより、ヨークを射出成形金型にセットする場合に隙間として機能し、ヨークのセットを容易にする。またヨークに形成された凹部以外の外形と樹脂磁石の外形との寸法差を第１の寸法差とし、ヨークの内径と樹脂磁石の内径の寸法差を第２の寸法差としたときに、第１の寸法差を第２の寸法差よりも大きくすることにより、樹脂磁石がヨークを射出成形金型表面に強く押し付ける力が更に増大する。
【０００８】
しかも、前記第２の寸法差が０.０６mm以下とすることにより、樹脂磁石がヨークの内向き円弧筒面に流れ込むことを防止し、更にバリ発生を防止する。
【０００９】
また、本発明のヨークは、軟鋼等の鋼板をプレス等で打抜いて作製されたものが使用可能であり、その際にヨークの打抜きバリ面が成形金型方向に向き、かつ前記樹脂磁石側と反対側に向けることにより、ヨーク打抜きによりできる破断領域に樹脂磁石が流れ込むことを防止し、バリ発生を防止できる。
【００１０】
更に、前記ヨークの前記内向き円弧筒面の逆側周面を前記内向き円弧筒面に向かって、成形金型内のスライド機構を用いて押圧することで、樹脂磁石がヨークの内向き円弧筒面に流れ込むことを防止し、更にバリ発生を防止する。
【００１１】
前記発明で用いる樹脂磁石は、急冷法による希土類−鉄−ボロン系合金粉末と樹脂バインダーの混合物とすることが好ましい。このような構成とすることにより、従来のフェライト磁石より強い磁束密度が得られ、磁性シール性能が向上する。また、サマリウムコバルト磁石より安価である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る磁性シール部材につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
実施例に係る磁性シール部材１は、図１に示す如く、図示形状の磁石２の一側に、該磁石２との間で磁気回路を形成する相似形を呈する軟磁性体からなるヨーク３を接合することにより形成され、全体として約１２０°〜２４０°の円弧形状の一部の内向き円弧筒面部１ａと直線状部１ｂとで構成される。
【００１６】
前記磁石２は、サマリウム−コバルト系や希土類−鉄−ボロン系等の希土類磁石粉末と樹脂バインダーとを所要の割合で混合した混合物であって、希土類磁石粉末としては、公知の急冷法により得られる希土類−鉄−ボロン系の磁石合金粉末が最も好適に使用される。また磁石粉末と混合する樹脂バインダーとしては、熱可塑性樹脂を主体とし、必要により磁石粉末と樹脂との親和力を向上させるシラン系,チタネート系,アルミ系等のカップリング剤、樹脂の流動性を高めるフタル酸系,スルホン酸系,リン酸系,エポキシ系等の可塑剤、混合物の流動性を高めるステアリン酸,ステアリン酸塩,脂肪酸アミド,ワックス類等の滑剤および充填物の酸化を防止するヒーンダードフェノル系、硫黄系,リン系等の酸化防止剤等を適宜添加したものが好適に用いられる。なお、熱可塑性樹脂は塩化ビニル系,ポリアミド系等の一般的な樹脂でよいが、画像形成装置内部の温度上昇に対応するべく、より耐熱性の高いＰＰＳ,ＰＢＴ,ＬＣＴ等の耐熱グレードの樹脂を用いてもよい。
【００１７】
前記磁性シール部材１は、図２に示すように、内底部にヨーク３を位置決めした成形金型４内に、上述の希土類磁石粉末と樹脂バインダーとの混合した混合物を高圧下で射出することにより一体的に成形することで製造される。
【００１８】
一般的に、上記の構成で磁石２とヨーク３とを一体的に成形すると、図７に示すように、成形金型４にはヨーク３を挿入するため、ヨーク３を成形金型４より若干小さく設定し、成形金型４とヨーク３との間に隙間４ａ,４ｂを設けなければならない。
【００１９】
そのため、成形時に、樹脂(磁石２)が成形金型４とヨーク３との隙間４ａ,４ｂに流れ込み、成形バリがヨーク３表面の内向き円弧筒面側の軸線方向に並行になるように発生する。ヨーク３表面にバリができると、磁性シール部材１の搬送および取扱い途中にバリが脱落する恐れがある。脱落したバリは、磁性シール部材１に磁力によって付着し除去し難くなるので、バリの発生を完全に抑える必要がある。
【００２０】
そのため本実施例では、ヨーク３の内向き円弧筒面側とは反対側が円弧形状とされた逆側周面に、図１に示す如く、長手方向に所定間隔で１個または複数の凹部３ａを設けてある。またヨーク３に形成された凹部３ａ以外の外径(外形)は前記磁石２の外径(外形)よりも小さく、その寸法差を第１の寸法差とし、ヨーク３の内径と磁石２の内径の寸法差を第２の寸法差としたときに、第１の寸法差は第２の寸法差よりも大きくなるよう設定されている。従って、このヨーク３を成形金型４に予め挿入しておき、前述の樹脂を充填すると、樹脂は図２の矢印Ａのように金型４内に流れ込む。このとき、ヨーク３の内向き円弧筒面側とは反対の逆側周面側の樹脂は、矢印Ａ１のようにヨーク３の凹部３ａに流れ込む。そして、成形時の圧(矢印Ａ方向の圧)によって、ヨーク３を内向き円弧筒面側の成形金型４に押し付ける。以上の作用により、ヨーク３の内向き円弧筒面側を成形金型４に密着させることができるため、ヨーク３の内向き円弧筒面側にバリを発生させることを防止できる。また、このときヨーク３の凹部３ａに流れ込んだ樹脂はヨーク３と磁石の結合力を高める効果もある。
【００２１】
更に、必要に応じてヨーク３に複数の小穴３ｂを設け、該小穴３ｂに磁石２が充填されるようにすれば、接合強度を更に高めることができる。
【００２２】
そして、更に確実にヨーク３の内向き円弧筒面側を成形金型４に密着させるために、成形金型４内のスライド機構を用いて、そのスライド部４ｃでヨーク３の内向き円弧筒面側とは反対の逆側周面を押し、ヨーク３の内向き円弧筒面側を成形金型４に密着させるという方式も実施し得る(図３参照)。
【００２３】
但し、上述の何れの方式においても、ヨーク３の内向き円弧筒面側と成形金型４は公差上で完全に密着することはありえない。しかし、本実施例で用いている前述の磁石材料は、磁性粉末を含有するため、非常に流動性が悪く、ヨーク３の内向き円弧筒面側と成形金型４に０.０６ｍｍ以下の隙間(第２の寸法差)がある場合でも樹脂が流れ込まず、前記バリを発生させることはない。
【００２４】
また、前記ヨーク３は、通常、軟磁性鋼板を打抜くことにより得られる打抜板を使用するが、打抜きによるヨーク３のバリ部の拡大図を図４に示すように、バリ側には破断領域３ｃがある。ここで、バリ側面３ｆが磁石２に対向する面に配置されると、成形金型４とヨーク３の内向き円弧筒面側との隙間が大きくなり、そこに成形時に樹脂が流れ込み易くなるので、樹脂バリ２ａが発生され易くなる(図８参照)。
【００２５】
しかし、本実施例では、図５に示すように、前記ヨーク３は、その打抜きにより生ずるバリ側面３ｆは、前記磁石２から離間する外側面となるように、磁石２と接合する。これによって、ヨーク３の打抜きバリ方向を反磁石側にすることで、ヨーク３の内向き円弧筒面上にバリが発生するのを防止することができる。
【００２６】
更に、ヨーク３のバリ側面３ｆが、磁石２に当接するように成形されると、上述の理由から、ヨーク３の内向き円弧筒面側にバリが発生するだけでなく、図９のように、ヨーク３のダレ面３ｅが成形金型４に接する。すると、ダレ面３ｅのＲ部から樹脂が回り込み、ヨーク３があおられるため、成形安定性が悪化する。
【００２７】
しかし、本実施例において、図６に示すように、成形時、ヨーク３のバリ側面３ｆは成形金型４に接する。このとき、バリ部３ｄが成形金型４に当接するため、樹脂が流れてきたとき、金型４内でヨーク３があおられることがなく、安定した成形が可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る磁性シール部材は、内底部にヨークを位置決めした金型内に、磁石粉末と樹脂バインダーとの混合した混合物を高圧下で射出することにより一体的に成形することで製造する際に、ヨークの内向き円弧筒面とそれに対応する金型部との隙間に樹脂が流れ込むことを防止し、ヨーク表面の成形バリを確実に防止することが可能なので、バリの脱落による磁石粉の飛散を防止し、飛散粉の除去処理等による製造上の効率低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例に係る磁性シール部材を示す正面図である。
【図２】  実施例に係る磁性シール部材の成形時の樹脂の流れを示す説明図である。
【図３】  実施例に係る磁性シール部材の成形機のスライド機構を示す説明図である。
【図４】  打抜きにより製造されるヨークのバリ部の拡大図である。
【図５】  実施例に係る磁性シール部材を示す要部拡大図である。
【図６】  実施例に係る磁性シール部材の成形時の樹脂の流れを示す説明図である。
【図７】  従来の技術に係る磁性シール部材の成形金型内での配置を示す説明図である。
【図８】  従来の技術に係る磁性シール部材を示す要部拡大図である。
【図９】  従来の技術に係る磁性シール部材の成形時の樹脂の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１  磁性シール部材
２  磁石
３  ヨーク
４  成形金型
【図１】
0003985205.tif 000002
【図３】
0003985205.tif 000003
【図２】
0003985205.tif 000004
【図４】
0003985205.tif 000005
【図５】
0003985205.tif 000006
【図６】
0003985205.tif 000007
【図７】
0003985205.tif 000008
【図８】
0003985205.tif 000009
【図９】
0003985205.tif 000010