(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂材料を、金型内に注入して、固化させ、その後金型を開いて、固化した成形品を取り出す合成樹脂材料の射出成形方法を用いたマグネットローラの製法において、
前記合成樹脂材料を、ポリアミド樹脂を基材として、その中に磁性粉末を混練した材料とし、それを、前記合成樹脂材料の固化温度より低く、かつその固化温度(摂氏)から２０°Ｃを減算した温度より高い範囲内に維持したローラ成形用の金型に注入して、マグネットローラを成形することを特徴とするマグネットローラの製法。
【請求項２】
合成樹脂材料の固化温度が１８５°Ｃである場合において、金型の温度を、１６５〜１８０°Ｃの温度に維持することを特徴とする請求項１記載のマグネットローラの製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面の転写性が良好なマグネットローラの製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、複写機やプリンタ等に用いられている磁性粉末を混入した合成樹脂製のいわゆるマグネットローラ等の合成樹脂成形品は、ポリアミド樹脂を基材として、その中に磁性粉末を混練した材料を、ローラ成形用の金型に注入して、固化させ、その後金型を開いて、固化した成形品を取り出すことにより製造されている。
このときの金型の温度は、ポリアミド樹脂の固化温度がほぼ１８５°Ｃであるのに対して、通常、１００〜１２０°Ｃに維持されている。
【０００３】
一般的に、合成樹脂材料の射出成形時の金型の温度は、樹脂の種類、製品の表面の性状、及び生産性等を勘案して決定され、実際には、合成樹脂材料の固化温度より６０〜１２０°Ｃほど低い温度に維持されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来のマグネットローラの製造方法においては、温度が２８０〜３００°Ｃの溶融樹脂を、金型のキャビティ内に注入するのと同時に、溶融樹脂の固化が始まり、キャビティ内に樹脂が完全に充填されるまでの間に、固化し始めた部分が、流動したり、攪拌されたりして、不均一に固化が進行し、表面の転写性が悪化するとともに、それが反り発生の要因となる。また、金型内で樹脂中の磁性粉末を着磁させる場合には、磁性粉末の配向が不揃いとなり、磁力線密度の均一化が乱される要因となっている。
【０００５】
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、成形品の反り等の変形をなくすか、または少なくすることができるようにした、合成樹脂材料の射出成形方法を用いることによって、磁性粉末の配向、及び磁力線密度の均一化、及び表面の転写性の向上をも図ることができるようにしたマグネットローラの製法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題は次のようにして解決される。
(１) 合成樹脂材料を、金型内に注入して、固化させ、その後金型を開いて、固化した成形品を取り出す合成樹脂材料の射出成形方法を用いたマグネットローラの製法において、前記合成樹脂材料を、ポリアミド樹脂を基材として、その中に磁性粉末を混練した材料とし、それを、前記合成樹脂材料の固化温度より低く、かつその固化温度(摂氏)から２０°Ｃを減算した温度より高い範囲内に維持したローラ成形用の金型に注入して、マグネットローラを成形する。
【０００７】
(２) 上記(１)項において、合成樹脂材料の固化温度が１８５°Ｃである場合において、金型の温度を、１６５〜１８０°Ｃの温度に維持する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の金型の一実施形態を示す。
この金型は、マグネットローラ成型用のキャビティ(１)を形成する凹部(２)(３)を、互いの対向面(４)(５)のほぼ中央に有する金属製の上部金型(６)と下部金型(７)とからなっている。
【０００９】
上部金型(６)の下面である対向面(４)の四隅部には、下向きのガイドピン(８)が突設されており、これらのガイドピン(８)が、下部金型(７)の上面である対向面(５)の対応部分に穿設した下方を向く案内孔(９)に嵌合することにより、上部金型(６)が下部金型(７)に対して位置決めされるようになっている。
【００１０】
上下部金型(６)(７)には、それらの温度を予め定めた設定温度に維持する温度維持手段(10)が設けられている。
【００１１】
この実施形態においては、温度維持手段(10)は、上下部金型(６)(７)のそれぞれに設けた熱媒体循環用の互いに並列に接続された前後方向を向く複数(図示の例では３個)の流通孔(11)と、それらの前後の端部に接続した可撓性のホース(12)を介して、設定温度に近い温度とした熱媒体を上記流通孔(11)に循環させる循環手段(図示略)とからなるものとしてある。
【００１２】
熱媒体は、設定温度に基づいて、水、温水、熱水、蒸気、過圧蒸気、オイル等を用いることができ、循環手段としては、それらを加熱するヒータと送給用のポンプを組合せたものを用いることができる。
【００１３】
また、温度維持手段(10)として、上下部金型(６)(７)を、一体的かつ直接的に、または外部から間接的に加熱するヒータと、上下部金型(６)(７)の温度を検出して、その検出した温度に基いて、ヒータの作動を制御する温度センサとを組み合わせたものを用いることもできる。
【００１４】
次に、図１及び図２に示す金型を用いて行われる本発明の合成樹脂材料の射出成形方法、及びマグネットローラの製法の一実施要領について説明する。
【００１５】
上部金型(６)の四隅のガイドピン(８)が、下部金型(７)の案内孔(９)にそれぞれ嵌合するようにして、上下部金型(６)(７)を互いに閉じ合わせて、上下の凹部(２)(３)により、マグネットローラ成型用のキャビティ(１)を形成する。
また、設定温度に近い温度とした熱媒体を、ホース(12)を介して、上記流通孔(11)に循環させ、上下部金型(６)(７)を、１６５〜１８０°Ｃの範囲内の予め定めた設定温度に維持する。
【００１６】
その状態で、ポリアミド樹脂を基材として、その中にフェライト等の磁性粉末を混練した、溶融温度が２８０〜３００°Ｃの合成樹脂材料を、上下部金型(６)(７)のいずれかに設けた注入孔(図示略)より、キャビティ(１)内に高速で注入し、固化させる。
【００１７】
このとき、溶融樹脂の固化温度は１８５°Ｃであるの対して、上下部金型(６)(７)の温度も、それに近い１６５〜１８０°Ｃの範囲内にあるので、キャビティ(１)内に注入された溶融樹脂は、即座に固化することはなく、キャビティ(１)内に樹脂が完全に充填された後、または早くともその直前から徐々にほぼ均等に固化が始まるので、従来のように、キャビティ(１)の内面に接触した溶融樹脂が瞬時に固化して、その固化した部分が流動し、固化が不均一になるということはない。
【００１８】
このように、樹脂の固化が均等に進行するので、反り等の変形のおそれはなくなるとともに、上下部金型(６)(７)に磁場を形成して、金型内で樹脂中の磁性粉末を着磁させる場合には、磁性粉末の配向及び磁力線密度も均一化する。
【００１９】
なお、キャビティ(１)内に樹脂を注入し始めてから、成形品を変形することなく金型から取り出せる程度に固化するまでの時間は、従来のものより若干長くはなるが、製造作業に支障を来すほどではない。
【００２０】
樹脂が固化した後、上部金型(６)を、図２に想像線で示すように、上方に開いて、固化した成形品を下部金型(７)から取出すと、反り等の変形が少なく、かつ表面が緻密でクラック等のない寸法精度の高いマグネットローラが得られる。
【００２１】
因みに、従来のものでは、成形品の離型後、アニール工程において徐冷しなければ、成形品に反りが生じやすく、また表面にしわや割れが発生し易いが、上記の実施要領のようにすると、アニール工程が不要となり、生産性を向上することができる。
【００２２】
〔実施例〕
金型の設定温度を、従来と同様の１２０°Ｃから、合成樹脂の固化温度である１８５°Ｃまでの範囲にわたって、１０°Ｃ刻み(１６０〜１８５°Ｃの範囲内においては、５°Ｃ刻み)で変動させて、上記の実施要領と同様にして、直径１３．５mm、長さ３７０mmのマグネットローラを成形したところ、金型の設定温度が１２０〜１６０°Ｃのときは、生じる反りの大きさにそれほどの変化はなく大きな値を示し、１６０°Ｃを越えたところから徐々に反りの程度が低下し、１８０°Ｃで最小となり、１８５°Ｃでもその最小値を維持することが確認された。
【００２３】
このことから、金型の温度を、使用する合成樹脂の固化温度より低く、かつその固化温度(摂氏)から２０°Ｃを減算した温度より高い範囲内に維持することにより、成形品の反り等の変形をなくすか、または抑制できることが実証された。
【００２４】
また、上記実施例から、金型の温度を、使用する合成樹脂の固化温度に近づければ近づけるほど、反り等の変形が生じるおそれを小さくできることがわかるが、そうすることによって、金型内で樹脂が固化するまでの時間が長くなり、生産性は低下する。
【００２５】
したがって、生産性をも考慮した場合には、金型の温度を、上記の実施例で１８０°Ｃ、一般的には合成樹脂の固化温度(摂氏)から５〜１０°Ｃを減算した温度範囲に維持することが最も好ましい。
【００２６】
因みに、金型の温度を合成樹脂の固化温度以上に上げると、反り等の防止効果、及び磁力特性は向上するが、樹脂が固化しなくなり、取り出しが不可能となる。
これを可能にするには、樹脂の射出充填後、金型を冷却すればよいが、次の成形サイクルがスタートするまでに、再度金型を加熱しなければならず、そのためには、大型の設備が必要となり、コストがかかるとともに、金型の温度の上げ下げに時間を要して、生産性が低下する。
【００２７】
その点、本発明の合成樹脂材料の射出成形方法によると、金型の温度は樹脂の固化温度以下に維持されるため、金型温度を上げ下げする必要がなく、成形品の取り出しが容易である。また金型に設ける温度維持手段を、上述のような熱媒体の循環方式や、ヒータにる加熱方式等の単純な構造のものとすることができる。
【００２８】
なお、上記の実施形態においては、金型を上下２分割型としてあるが、左右２分割型、または筒型等として実施することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、合成樹脂材料の射出成形時に、合成樹脂の固化が不均一に進行するのを防止し、成形時に生じる反り等の変形のおそれをなくすか、または効果的に減じることができる。
また、合成樹脂の固化が均一に進行することにより、混練さけた磁性粉末の分布も均一化し、成形時の反り等の変形を抑制できるだけでなく、磁性粉末の配向、及び磁力線密度の均一化をも図ることができる。
【００３０】
請求項２記載の発明によると、生産性を損なうことなく、反り等の変形が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のマグネットローラの製法の実施に直接使用する金型の縦断側面図である。
【図２】  図１のII−II線に沿う縦断正面図である。
【符号の説明】
(１)キャビティ
(２)(３)凹部
(４)(５)対向面
(６)上部金型
(７)下部金型
(８)ガイドピン
(９)案内孔
(10)温度維持手段
(11)流通孔
(12)ホース
【図１】
0004290853.tif 000002
【図２】
0004290853.tif 000003