(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同時に又は連続して複数のマグネットロールを成形する複数個取り射出成形金型における当該複数のマグネットロール成形空間内に、熱可塑性または熱硬化性樹脂と強磁性粉と添加剤とを含む樹脂磁石組成物を射出注入し、各成形空間内における樹脂磁石組成物の磁性粒子を所定方向に配向しつつ全体を固化させることで複数のマグネットロールを得、各マグネットロールを前記成形金型より取り出した後、不完全硬化状態にある所定の時間内に、少なくとも前記成形金型の成形品取り数と同数以上設けた冷却型のうち、前記各マグネットロールに対応する冷却型にその所定部位を圧接させるとともに当該冷却型の温度を個別に制御して各マグネットロールを最適温度で局部的に冷却し、各マグネットロールの反りを矯正することを特徴とするマグネットロールの製造方法。
【請求項２】
各マグネットロールを該マグネットロールに対応する冷却型で局部的に冷却した後、さらに当該各マグネットロールを前記冷却型より離間させ、全体を均一に冷却してなる請求項１記載のマグネットロールの製造方法。
【請求項３】
熱可塑性または熱硬化性樹脂と強磁性粉と添加剤とを含む樹脂磁石組成物が射出注入される複数のマグネットロール成形空間及び各マグネットロール成形空間に充填した前記樹脂磁石組成物の磁性粒子を所定方向に配向する磁場配向手段を備えた複数個取り射出成形金型と、少なくとも前記成形金型の成形品取り数と同数以上設けられ、前記成形金型により成形される各マグネットロールの外周曲率に応じた横断面視円弧状の凹陥部及び当該凹陥部の表面温度を個別に制御する温度制御手段を備えた複数の冷却型と、各マグネットロールを前記成形金型より取り出す手段と、取り出した各マグネットロールの所定部位を対応する冷却型の凹陥部に圧接させる手段とから構成されるマグネットロールの製造システム。
【請求項４】
各冷却型が液体又は気体の冷媒を用いて冷却される請求項３記載のマグネットロールの製造システム。
【請求項５】
各冷却型にヒーターが埋め込まれている請求項３又は４記載のマグネットロールの製造システム。
【請求項６】
各冷却型に電子冷却素子が埋め込まれている請求項３又は４記載のマグネットロールの製造システム。
【請求項７】
各冷却型の凹陥部表面に熱伝導性の良好な弾性シートを設けた請求項３〜６の何れか１項に記載のマグネットロールの製造システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やファクシミリ、プリンター等の電子写真方式の現像装置に用いられるマグネットロールや、その他の用途に用いられるマグネットロールの製造方法及び製造システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マグネットロールは、例えばナイロン等の熱可塑性樹脂とフェライト等の磁性粉と表面処理材等の添加剤とを混合した樹脂磁石組成物を高温で溶融し、固定側金型と該固定側金型に離間可能な可動側金型とからなる分割金型内に前記樹脂磁石組成物を注入固化させることで、ほぼ円柱状に成形され、電子写真方式の複写機やファクシミリ、プリンター等に使用される際には磁性トナーを磁力により吸着して潜像を現像する。
一般に、このような円柱状の成形品を作製する場合、成形後に本体を均一に冷却することで基本的に反りの少ない製品を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記マグネットロールにはその用途上、周方向に沿って分割される所定の複数部位に軸方向にわたる磁極部を設ける必要があり、マグネットロール成形の際には、前記複数部位に対応して成形金型に配置した永久磁石又は電磁石により成形中の樹脂磁石組成物に磁場を印加し、磁性粉を一定方向に配向し着磁させる磁場中成形を行うことで、前記各部位に磁極部を形成している。
前記磁極部が形成される各部位においては、磁性粉が集中することでその密度が高くなるので相対的に成形収縮率が小さくなり、マグネットロールの断面を詳細に計測すれば、図３の真円度測定形状に示す如く、磁極部が山状に且つ極間部が谷状に変形した成形品となる。この変形量は、磁力や成形条件等に左右されるため一定ではないが、大きいものでは山部と谷部の差、即ち磁極部と極間部の半径寸法差の最大値が０．１ｍｍ程になる場合がある。
【０００４】
そして、特に磁極が周方向に等間隔でないものや、各磁極の磁力が大きく異なるもの、更には所定の強磁力を得るため断面形状を非対称としたものにあっては、成形の際に金型内でほぼ均一に冷却するにも拘わらず、必然的に反りが生じ、その硬化後の反り量は、マグネットロールの寸法にもよるが、長手寸法が約２００ｍｍ以上のマグネットロールにおいては無視できない大きさとなる。例えば、長手寸法３５０ｍｍ前後のＡ３サイズ用マグネットロールの場合、従来０．３〜０．５ｍｍ程度の大きな反りを生じていた。
【０００５】
このマグネットロールの反りに起因する問題は、現像装置内のマグネットロールと現像面との離間距離のばらつきとなって顕在化し、軸方向の磁束密度のばらつきが大きくなることで画像に濃度むらができる原因となる。
【０００６】
一方、マグネットロールを射出成形する場合には通常、生産性を高める目的で、マグネットロールを成形するための成形空間を複数備えた複数個取り射出成形金型が用いられる。この複数個取り射出成形金型を用いる場合には、得られる各マグネットロール毎の寸法精度その他の品質のばらつきを抑えるため、高温で溶融した樹脂磁石組成物を各成形空間ヘ均等に充填すること、及び各成形空間をそれぞれ均一に冷却することなどが考慮されるが、実際に作製したマグネットロールには各成形空間毎に微妙な品質の差を生じる。従って、前記複数の成形空間で成形された各マグネットロールの反りを矯正する場合にあっては、それぞれ矯正条件を逐一変更する必要が生じ、反りの矯正に多くの時間及び手間を必要としていた。
【０００７】
本発明はかかる現況に鑑み為されたもので、複数個取り射出成形金型を用いつつ、成形後の反りを矯正して現像装置に用いた場合に濃度むらの無い良好な画像品質が得られるマグネットロールを効率良く製造する方法及びシステムを提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、同時に又は連続して複数のマグネットロールを成形する複数個取り射出成形金型における当該複数のマグネットロール成形空間内に、熱可塑性または熱硬化性樹脂と強磁性粉と添加剤とを含む樹脂磁石組成物を射出注入し、各成形空間内における樹脂磁石組成物の磁性粒子を所定方向に配向しつつ全体を固化させることで複数のマグネットロールを得、各マグネットロールを前記成形金型より取り出した後、不完全硬化状態にある所定の時間内に、少なくとも前記成形金型の成形品取り数と同数以上設けた冷却型のうち、前記各マグネットロールに対応する冷却型にその所定部位を圧接させるとともに当該冷却型の温度を個別に制御して各マグネットロールを最適温度で局部的に冷却し、各マグネットロールの反りを矯正することを特徴とするマグネットロールの製造方法、並びに、熱可塑性または熱硬化性樹脂と強磁性粉と添加剤とを含む樹脂磁石組成物が射出注入される複数のマグネットロール成形空間及び各マグネットロール成形空間に充填した前記樹脂磁石組成物の磁性粒子を所定方向に配向する磁場配向手段を備えた複数個取り射出成形金型と、少なくとも前記成形金型の成形品取り数と同数以上設けられ、前記成形金型により成形される各マグネットロールの外周曲率に応じた断面視円弧状の凹陥部及び当該凹陥部の表面温度を個別に制御する温度制御手段を備えた複数の冷却型と、各マグネットロールを前記成形金型より取り出す手段と、取り出した各マグネットロールの所定部位を対応する冷却型の凹陥部に圧接させる手段とから構成されるマグネットロールの製造システムを提供する。
【０００９】
ここに、上記マグネットロールの製造方法における「連続して複数のマグネットロールを成形する」とは、樹脂磁石組成物を順次、各成形空間に注入充填してゆき、各成形空間においてマグネットロールを成形した後、前記注入した順に取り出す成形方法を意味し、このような成形方法を採用すれば、同時に射出注入する方法と比較して効率は多少低下するが、各成形空間に前記樹脂磁石組成物を正確な圧力で射出注入することができ、成形品質を向上することが可能となる。
各成形空間における成形品の成形寸法は互いに同一である必要はなく、サイズの異なるものであっても良く、前記成形空間内に充填された樹脂磁石組成物の固化方法は、自然冷却又は強制冷却の何れであっても良い。
上記マグネットロールの製造方法においては、各マグネットロールをこれに対応する冷却型で局部的に冷却した後、前記冷却型より離間させ、全体を均一に冷却することが好ましい。
【００１０】
このようなマグネットロールの製造方法及び製造システムにあっては、複数個取り射出成形金型により寸法精度その他の品質の異なるマグネットロールが得られても、各成形空間毎に対応し且つ個別に温度制御される冷却型により、その反りが効率良く矯正され、生産能率の低下が未然に回避される。前記各冷却型による反りの矯正作用は、マグネットロールの所定部位が前記冷却型の凹陥部に圧接され、局部的に冷却されることで不完全硬化状態にある前記マグネットロールの所定部位に厚い硬化層が形成され、冷却されない他の半硬化部分が相対的に前記冷却側と反対側に寄せられるといった現象を利用したものであり、このように所定部位を局部的に冷却してマグネットロール全体の収縮率の分布を意図的に変更することで、反りの拡大を防止したり反りを矯正したりでき、具体的には、マグネットロールの反り方向、即ち凸状に張り出す当該凸方向に対して概ね１８０°反対側の外周部位を局部的に冷却することで、当該部位に硬化層が形成され、全体を冷却するに際しては前記凸方向の半硬化部分が主に収縮し、全体の反りが相殺されるのである。尚、前記冷却する所定部位は、当該成形空間で成形されたマグネットロールのサンプルを成形金型から取り出し、このサンプルを自然放置して室温まで冷却した際の反りの方向及び反りの量を予め計測しておくことで決定でき、その他、反り量及び反り方向を測定する測定部を設け、この測定値に基づきリアルタイムで前記冷却すべき所定部位を逐次変更することや、当該成形空間における各種成形条件、樹脂磁石の組成、マグネットロール本体の基本断面形状、着磁位置、着磁される磁力の大きさ等により各部の熱収縮率を算出し、当該熱収縮率に基づいて理論的に予測される反り方向及び反り量に基づき決定することなど、適宜な方法で決定される。
また、前記冷却型の凹陥部によれば、冷却する所定部位の位置決めが容易となるとともに当該部位が効率良く冷却され、さらには前記凹陥部が圧接力の作用するマグネットロールの受け型として機能し、該マグネットロールには上述の硬化層の形成と同時に前記圧接力による反りの矯正作用も働くこととなる。
【００１１】
各冷却型は、液体又は気体の冷媒を用いて容易に冷却できるが、冷却条件が室温よりも高い場合にはヒーターを埋め込み、冷却条件が室温よりも低い場合には前記ヒータの代わりに電子冷却素子を埋め込むことが好ましい。
【００１２】
また、前記凹陥部の表面に熱伝導性の良好な弾性シートを設ければ、冷却面であるマグネットロール所定部位と前記凹陥部表面との密着性が向上し、当該所定部位における冷却むらが低減して、反りの矯正がより精度良く安定して行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係るマグネットロールの製造システムの代表的実施形態を示し、図中符号Ａは複数個取り射出成形金型、Ｂは冷却型、Ｍはマグネットロールをそれぞれ示している。
【００１４】
本発明のマグネットロールの製造システムＳは、熱可塑性または熱硬化性樹脂と強磁性粉と添加剤とを含む樹脂組成物が射出注入される複数のマグネットロール成形空間１、１及び各マグネットロール成形空間１に充填した前記樹脂磁石組成物の磁性粒子を所定方向に配向する磁場配向手段２、２を備えた複数個取り射出成形金型Ａと、少なくとも前記成形金型Ａの成形品取り数と同数以上設けられ、前記成形金型Ａにより成形される各マグネットロールＭの外周曲率に応じた断面視円弧状の凹陥部３及び当該凹陥部３の表面温度を個別に調節する温度制御手段４を備えた複数の冷却型Ｂ、Ｂと、各マグネットロールＭを前記成形金型Ａより取り出す取り出し手段５、５と、取り出した各マグネットロールの所定部位を対応する冷却型Ｂの凹陥部３に圧接させる圧接手段６、６とから構成され、各成形空間１で成形されたマグネットロールＭを対応する冷却型Ｂにおいて個別に温度制御しつつその所定部位を冷却することで、生産能率を低下させることなく効率良く各マグネットロールＭの反りを矯正することを特徴としている。
前記取り出し手段５としては、取り出しハンド部が金型の上部に位置して上下、前後及び左右に可動可能な横走行型の取り出しロボットを用いることが好ましく、その他、左右動作や横走行動作を省略した首振り型、または金型の横に位置した横取り出し型ロボットを用いても良い。
また、前記圧接手段６は、マグネットロールＭに当接する部位に耐熱性のゴムや合成樹脂、セラミックス等の低熱伝導性材を装着した圧接部材と該圧接部材をマグネットロールＭに圧接させるアクチュエーターとから構成され、前記アクチュエーターにはエアーシリンダーを用いたものが好ましいが、その他電動式や油圧式であっても良い。
【００１５】
本実施形態において成形される各マグネットロールＭは、図２に示すように、長手寸法２００ｍｍ以上を有する略円柱状のマグネットロール本体７と該本体７を両端で支持する軸部８、９とから構成される。前記マグネットロール本体７と軸部８、９は、熱可塑性または熱硬化性樹脂のバインダー樹脂と強磁性粉末と表面処理剤その他の添加剤とを含む樹脂磁石組成物により一体成形され、一方の軸部８には位置決め或いは駆動力伝達用の切欠部８ａが形成されている。そして、このマグネットロール本体７には、図３に真円度測定形状で示す如く、全長に渡る磁極部１０、・・・が周方向に沿って複数形成されるとともに、磁極部と隣接磁極部間の極間部１１、・・・では、磁性粉密度分布のばらつきによる成形収縮率の違いに基づき各半径寸法の差で最大０．０１ｍｍ以上の変形が生じ、マグネットロール本体７には成形により大きな反りが生じる。そして、後述の冷却型Ｂで所定部位が冷却されることにより、マグネットロール本体７の反り量は、最終的に０．１ｍｍ以下に抑えられるのである。
【００１６】
前記樹脂磁石に配合する強磁性粉末としては、マンガン、ストロンチウムを含むフェライト系、希土類系（ＳｍＣｏ系、ＮｄＦｅＢ系）、ＭｎＡｌＣ系、アルニコ系、ＳｍＦｅＮ系等から１種又は２種以上が選択でき、樹脂バインダーとしては、６６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリサルホン樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エポキシ樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂等から適宜選択できる。前記樹脂バインダーには必要に応じて難燃剤、補強剤等を配合することも好ましい。
【００１７】
複数個取り射出成形金型Ａとしては、図４及び図５に示す如く、複数のマグネットロール本体を形成する可動側の円筒状メイン成形型１２と、該メイン成形型１２の一端部に配置されて各マグネットロールの軸部８を形成する端部成形型１３と、前記メイン成形型１２内に進退自在に配設されて各マグネットロールの軸部９を形成するとともに加熱溶融した樹脂磁石組成物の注入に伴い後退側に移動してメイン成形型１２内に複数の成形空間１、１を形成するスライド型１４、１４とから構成される成形金型Ａ１が用いられる。
前記メイン成形型１２には、磁場配向手段２として前記成形空間１を囲む形に永久磁石２１が配置され、前記樹脂磁石組成物の注入開始から該樹脂磁石組成物が固化又は半固化するまでの期間に磁性粒子の配向及び磁化が行われることでマグネットロール本体に複数の磁極部が形成される。また、同じくメイン成形型１２には、冷却手段として前記成形空間１を囲む形で温水等の媒体を流通させる流通路１５が配設され、メイン成形型１２全体を適当な温度に維持することで溶融状態で注入した樹脂磁石組成物は冷却固化される。端部成形型１３には、各マグネットロールの軸部８を形成する軸部成形部１３ａ、１３ａ及び該軸部成形部１３ａ、１３ａに連通する導入路１３ｂが設けられ、図示しない射出成形機の可塑化装置で高温に加熱溶融された樹脂磁石組成物が、当該可塑化装置に接続した前記導入路１３ｂを通じて軸部成形部１３ａ、１３ａ内に高圧で注入される。各スライド型１４の成形空間に臨む一端には、マグネットロールの軸部９を形成する軸部成形部１４ａが設けられ、他端にはアクチュエーター１６が接続されている。そして、前記樹脂磁石組成物の注入に伴う各スライド型１４の後退動作に対して前記アクチュエーター１６により一定の制動力が付与されることで、成形されるマグネットロールの磁気特性は、略均一になる。尚、メイン成形型１２に設ける磁場配向手段２は前記永久磁石２１の替わりに電磁石を用いても良く、また、前記アクチュエーター１６は油圧シリンダ、空気圧シリンダ、スクリューネジ、ラックピニオンギア、リニアモータ等を用いることができる。
【００１８】
以上の如き構成の複数個取り射出成形金型Ａ１においては、２つの成形空間１、１により合計２個のマグネットロール成形品が同時に成形されるが、本発明は前記２個に限定されることはなく、３個以上のマグネットロールを同時に成形する成形金型を用いても良い。また、特に異なる品種や寸法のマグネットロールをセット取りする目的で各成形空間１、１の寸法、形状等を相違させる場合には、ショートショット等による歩留まりの低下を未然に防止するため、導入路１３ｂの分岐部位に切換弁を設け、一方の成形空間１における溶融状態の樹脂磁石組成物の充填が完了した後、前記切換弁を切換え、他方の成形空間への樹脂磁石組成物の注入を開始することで、各成形空間に確実に成形材料を充填できる方式を採用しても良い。
【００１９】
複数個取り射出成形金型Ａの他の例としては、図６に示すようにマグネットロールの軸心が金型の合わせ面に位置する分割成形金型Ａ２を使用することも好ましい。分割成形金型Ａ２は、可動側金型１７と固定側金型１８とから構成され、可動側金型１７に設けた２個の成形部１７ａ、１７ａと、固定側金型１８に設けたこれに対応する成形部１８ａ、１８ａにより、合計２個の成形空間１、１が形成され、同時に２個のマグネットロールを成形することが可能である。前記可動側金型１７には、成形後にマグネットロールの取出しを行う突き出しピン１９が、固定側金型１８には、磁場配向手段２としての永久磁石又は電磁石からなる磁場発生器２０及び各成形空間１８ａに開口する樹脂磁石組成物の導入路１８ｂがそれぞれ設けられている。尚、この様な分割成形金型Ａ２を用いる場合であっても、上記と同様に、可動側金型１７及び固定側金型１８のそれぞれに３個以上の成形部を設け、同時に３個以上の多数のマグネットロールを成形しても良い。
【００２０】
次に、上記複数個取り射出成形金型Ａの成形品取り数と同数以上設けられ、成形される複数のマグネットロールＭ、・・・を個別に温度制御しつつその所定部位を冷却する冷却型Ｂ、・・・について詳細に説明する。
【００２１】
各冷却型Ｂとしては、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ステンレスやアルミニウム等の熱伝導性の良好な素材を用いて作製された冷却型本体２２に、各マグネットロールＭの外周曲率、即ち各成形空間１の内周曲率に応じて形成された横断面視円弧状で長手方向に略真直な形状の凹陥部３を設け、前記冷却型本体２２内部には、当該冷却型Ｂの全体温度が測定される温度検出センサー２３、及び冷却型Ｂの全体温度を設定する温水等の媒体が流通される単又は複数の流通路２４を配設した冷却型Ｂ１が用いられる。前記冷却型の外部には、流通路２４に前記媒体を流通させるための媒体循環装置２５、及び前記温度検出センサー２３の測定結果に基づいて前記媒体循環装置２５内部の媒体温度を設定する温度制御器２６が設けられ、これら冷却型Ｂの温度を制御する温度制御手段４によって凹陥部３の表面温度が各冷却型Ｂ毎に個別に制御される。
【００２２】
冷却型Ｂの他の例としては、図８に示す如く、流通路を穿設して媒体を流通させる替わりに、ペルチェ効果を応用した電子冷却素子２７を設け、その背面には空冷用放熱フィン２８を付設した冷却型Ｂ２を用いれば装置構成がより簡単となる。
尚、マグネットロールＭを冷却する温度が室温よりも高い場合には、前記電子冷却素子２７への通電方向を変えることで対処できるが、該電子冷却素子２７の替わりに電熱ヒータを埋め込むことも好ましい。特に、低温から高温まで幅広く温度を制御してマグネットロールの反りのバラツキに的確に対応するためには、前記電子冷却素子２７に電熱ヒータを併設しておくことが好ましい。
【００２３】
各冷却型Ｂに設けられる凹陥部３の寸法は、対応するマグネットロールＭの本体７の外周における周方向に沿った全周の２分の１〜８分の１の範囲で且つ当該本体７の長手方向に沿ったその中央部を中心に全長の４分の１以上の範囲である前記所定部位７ａに圧接するように適宜設定される。ここで、図８に示すように前記所定部位７ａに当接する凹陥部３の表面に熱伝導性の良好な弾性シート２９を設けておけば、冷却面であるマグネットロール所定部位７ａと前記凹陥部３の表面との密着性が向上し、当該所定部位７ａにおける冷却むらが低減して反りの矯正をより精度良く安定して行うことができる。また、前記凹陥部３の表面温度、即ち冷却型Ｂの冷却温度は、マグネットロールＭの反り矯正に必要となる時間が適当で且つ制御が容易となる３０〜６０℃の範囲で適宜選択することが好ましく、当該冷却型Ｂによるマグネットロールの冷却時間は、２〜１２０秒、望ましくは１０〜３０秒の範囲に設定される。
【００２４】
前記マグネットロール本体における所定部位７ａは、当該マグネットロールＭの反り方向、即ち凸状に張り出す方向に対して概ね１８０°反対側の外周部位であり、詳しくは、成形するマグネットロールＭと素材、形状、磁力等の各条件が同一である単又は複数の試作品を同一の成形装置で作成し、それぞれ自然放置により室温度まで完全に冷却したときの反り方向及び反り量を予め測定しておき、当該測定データを予測される反りとみなした上、その反り方向に対し概ね１８０°反対側の外周部位を冷却すべき部位として特定される。また、前記冷却型Ｂを用いて冷却を開始する際の前記マグネットロール所定部位７ａの表面温度は、当該マグネットロールの芯部がまだ半硬化状態にある８０〜１８０℃、より好ましくは１３０℃前後とする。
【００２５】
【実施例】
次に、図７に示す冷却型を用いて、同一の成形空間により同一条件で成形された複数のマグネットロール（実施例１〜４）をそれぞれ異なる温度で冷却した際の反り量の変化を測定した。
【００２６】
成形材料である樹脂磁石組成物は、強磁性粉としてストロンチウムフェライトの表面に樹脂バインダーとの結合を強固にするシラン系カップリング剤を表面処理したもの８８重量部と、バインダー樹脂として６ナイロン樹脂１２重量部と、微量の滑剤及び安定剤とを配合したものを使用し、また、冷却型の凹陥部は、マグネットロール外周の３分の１の範囲で且つマグネットロール本体の長手全長に対して僅かに短い範囲に圧接される寸法とした。
そして、実施例１〜４の各マグネットロールは、それぞれ同じ成形空間から取出した後、その表面温度が１３０℃前後の不完全硬化状態にあるうちに、予め当該成形空間で成形したサンプルを測定することで予測した反り方向に対し１８０°反対側の本体外周部位を、前記冷却型の凹陥部に２〜６０秒間押付けた。
冷却型の温度は金型内を流通させる温水の温度で制御され、実施例１のマグネットロールは３０℃、実施例２は４０℃、実施例３は５０℃、実施例４は６０℃で冷却し、それぞれ５本ずつ冷却時間と反り量を測定して平均値をグラフとした。測定結果は図９に示している。
【００２７】
図９によれば、実施例１〜４の全てのマグネットロールは、冷却型に圧接される冷却時間の経過につれて次第にその反り量が小さくなるが、冷却時間があまり長くなると反り量は逆に大きくなり、結果として冷却時間１０〜３０秒で反り量が最小になることが分かる。これは、各実施例のマグネットロールがサンプルに基づいて予測された反り方向と１８０°反対側を冷却されたことで、冷却当初においては前記冷却側に反りが矯正され、冷却時間があまりに長すぎると過剰に矯正されて、逆に冷却側に張り出すことが原因である。
また、冷却型の設定温度が最も低い実施例１は、反りの矯正に必要となる時間が最も短かくなることも分かる。
【００２８】
以上の結果より、予測される反り方向と反り量に応じてマグネットロールの冷却箇所を定め、その冷却温度と冷却時間を適宜設定することで、断面形状が磁極部形成時に変形したもの或いは必要な磁気分布を得るため非対称としたものなど、通常の射出成形で成形する場合には大きな反りを生じてしまうマグネットロールであっても、反りの少ないものが得られることが分かる。
また、複数個取り射出成形金型から反りの程度が異なる複数のマグネットロールが得られても、各成形空間毎に対応し且つ個別に温度制御される冷却型を設け、各成形空間毎に成形品の反り方向と反り量を予測し、反りの大きなマグネットロールではより低い冷却温度に、反りの小さなマグネットロールではより高い冷却温度に前記冷却型を設定することで、各マグネットロールを同一の時間で同一の反り量に矯正可能なことが分かる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明のマグネットロールの製造方法及び製造システムによれば、以下の効果を奏する。
【００３０】
▲１▼  磁極の位置が周方向に等間隔でないもの、各磁極の磁力が大きく異なるもの、更には所定の強磁力や特殊な磁気分布を得るため断面形状を非対称としたものであっても、反りの少ないマグネットロールが得られ、該マグネットロールを複写機やプリンター、ファクシミリ等に使用した際には現像部の磁気分布が均一となり、むらのない良質な画像が得られる。
【００３１】
▲２▼  複数個取り射出成形金型から寸法精度その他の品質の異なるマグネットロールが得られても、各成形空間毎に対応し且つ個別に温度制御される冷却型により、各マグネットロールの反りが同一の時間で効率良く矯正でき、生産能率の低下を未然に回避できる。
【００３２】
▲３▼  前記冷却型の凹陥部により、冷却される所定部位の位置決めが容易になるとともに当該部位が効率良く冷却され、さらには前記凹陥部が圧接力の作用するマグネットロールの受け型として機能し、該マグネットロールには冷却による硬化層の形成と同時に前記圧接力による反りの矯正作用も働く。
【００３３】
▲４▼  各冷却型は液体又は気体の冷媒を用いて容易に冷却できるが、冷却条件が室温よりも高い場合にはヒーターを埋め込み、冷却条件が室温よりも低い場合には前記ヒータの代わりに電子冷却素子を埋め込むことで、設備が簡単になるとともに冷却時間が短縮でき、通常の成形サイクル内での反りの矯正も充分に可能となり生産性の低下を防止できる。
【００３４】
▲５▼  前記凹陥部の表面に熱伝導性の良好な弾性シートを設けたので、冷却面であるマグネットロール所定部位と前記凹陥部表面との密着性が向上し、当該所定部位における冷却むらが低減して反りの矯正をより精度良く安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマグネットロールの製造システムの代表的実施形態を示す説明図。
【図２】同じく成形したマグネットロールを示す簡略斜視図。
【図３】同じくマグネットロールの真円度測定形状を示す簡略断面図。
【図４】同じくマグネットロールを成形する複数個取り射出成形金型を示す簡略断面図。
【図５】同じく成形金型の各成形空間に溶融状態の樹脂磁石組成物を注入している様子を示す簡略断面図。
【図６】同じくマグネットロールを成形する別の成形金型を示す簡略断面図。
【図７】（ａ）は、同じくマグネットロールを冷却する冷却型とこれに圧接されるマグネットロールを示す説明図。
（ｂ）は、同じく軸方向からみた説明図。
【図８】同じくマグネットロールを冷却する別の冷却型を示す説明図。
【図９】実施例１〜４の各々において、冷却時間と反り量の測定結果を示すグラフ。
【符号の説明】
Ａ、Ａ１、Ａ２  成形金型
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２  冷却型
Ｍ  マグネットロール
Ｓ  製造システム
１  成形空間                  ２  磁場配向手段
３  凹陥部                    ４  温度制御手段
５  取り出し手段              ６  圧接手段
７  本体                      ８  軸部
９  軸部                      １０  磁極部
１１  極間部                  １２  メイン成形型
１３  端部成形型              １３ａ  軸部成形部
１３ｂ  導入路                １４  スライド型
１４ａ  軸部成形部            １５  流通路
１６  アクチュエーター        １７  可動側金型
１７ａ  成形部                １８  固定側金型
１８ａ  成形部                １８ｂ  導入路
１９  突き出しピン            ２０  磁場発生器
２１  永久磁石                ２２  冷却型本体
２３  温度検出センサー        ２４  流通路
２５  媒体循環装置            ２６  温度制御器
２７  電子冷却素子            ２８  放熱フィン
２９  弾性シート
【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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