一种磁辊的制造方法及其系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103631115 A (43)申请公布日 2014.03.12 CN 103631115 A (21)申请号 201210299591.8 (22)申请日 2012.08.22 G03G 15/09(2006.01) H01F 13/00(2006.01) H01F 7/02(2006.01) (71)申请人 大地磁性材料 ( 香港 ) 有限公司 地址 中国香港新界荃湾大涌道 54 号华俊工 业中心 15 楼 5 室 (72)发明人 莫逞智 劳丽萍 雍自和 劳海湛 (74)专利代理机构 北京北新智诚知识产权代理 有限公司 11100 代理人 王宏伟 周家欣 (54)。

2、 发明名称 一种磁辊的制造方法及其系统 (57) 摘要 一种磁辊的制造方法及其系统， 涉及一种显 影器磁辊的制造技术， 一种磁辊的制造方法， 包括 以下步骤 ： 步骤 1、 根据特定的磁场分布图， 确定 磁体的数量和形状， 并把所述磁体安装在模具的 型腔周围与实现所述磁场分布图相对应的位置 ； 步骤 2、 把生产磁辊的物料注入所述型腔中成型 以制造磁辊， 同时， 磁辊在模具中进行磁化， 使制 造出的磁辊的磁场分布图与步骤 1 所述的磁场分 布图一致。所述磁辊的制造方法所用的系统包括 模具， 模具包括型腔及磁体， 所述磁体根据特定的 磁场分布图在模具的型腔周围分布。本发明具有 磁辊能一体化成型、。

3、 能形成非常复杂的磁场分布 图， 工序简单， 生产周期短， 生产效率高， 成本低， 节约能源等优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103631115 A CN 103631115 A 1/1 页 2 1. 一种磁辊的制造方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 步骤 1、 根据特定的磁场分布图， 确定磁体的数量和形状， 并把所述磁体安装在模具的 型腔周围与实现所述磁场分布图相对应的位置 ； 步骤 2、 把生产磁辊的物料注入所述模。

4、具的型腔中成型以制造磁辊， 同时， 磁辊在模具 中进行磁化， 使制造出的磁辊的磁场分布图与步骤 1 所述的磁场分布图一致。 2.根据权利要求1所述的磁辊的制造方法， 其特征在于， 把所述步骤2中成型后的磁辊 从模具中取出并进行退磁后再充磁。 3. 根据权利要求 2 所述的磁辊的制造方法， 其特征在于， 充磁利用充磁柜进行， 充磁 柜包括一个电容， 通过控制器产生数目与特定的磁场分布图的磁极数量相应的多组输出电 源， 所述多组输出电源通过调整电压而得到强弱不一的磁强度， 以分别为磁辊的各个磁极 分别充磁， 实现同时对磁辊的不同位置实现不同的磁通密度。 4. 根据权利要求 1 所述的磁辊的制造方法。

5、， 其特征在于， 所述步骤 2 中的磁辊成型后， 从模具中取出后对磁辊表面进行开槽。 5. 根据权利要求 1 所述的磁辊的制造方法， 其特征在于， 在所述步骤 1 之前， 根据具有 一个或以上的极的不规则波形要求的特定的磁场分布图， 设定模具的型腔的形状， 使注塑 成型的磁辊的横截面具凹凸部。 6.根据权利要求1所述的磁辊的制造方法， 其特征在于， 所述步骤2中磁辊的中心位置 设有金属芯轴。 7. 根据权利要求 1 所述的磁辊的制造方法， 其特征在于， 所述步骤 2 中， 制造磁辊的物 料为 PA+Fe 的混合粒料。 8. 根据权利要求 1、 2、 3、 4、 5 或 7 所述的磁辊的制造方法。

6、， 其特征在于， 所述步骤 2 中， 给注塑成型的磁辊内嵌一根金属芯轴。 9. 一种磁辊的制造方法所用的系统， 包括模具， 所述模具包括型腔及磁体， 所述磁体根 据特定的磁场分布图在模具的型腔周围分布。 10. 根据权利要求 9 所述的磁辊的制造方法所用的系统， 其特征在于， 所述磁体为永久 磁铁或电磁铁， 所述磁体的数量为 2 至 10 块。 权 利 要 求 书 CN 103631115 A 2 1/4 页 3 一种磁辊的制造方法及其系统 技术领域 0001 本发明涉及磁辊技术， 特别涉及一种磁辊的制造方法及其系统。 背景技术 0002 随着办公的自动化程度越来越高， 复印机、 打印机、 传。

7、真机等设备的应用越来越普 遍， 在复印机、 打印机、 传真机等设备的显影技术中， 磁辊是不可缺少的一个部件， 起着重要 的作用， 磁辊的质量会直接影响着复印、 打印的质量， 而磁辊的质量主要由其制造工艺和设 备来决定， 现有的磁辊制造方法主要包括粘贴成型和一体成型这两种磁辊的制造方法， 粘 贴成型的制造方法是通过把若干条永磁体粘贴拼合在芯轴上制成的磁辊， 粘贴成型的磁辊 具有如下缺点 ： 由于磁辊是由单独的永磁条粘贴拼合而成， 每个永磁条的材料不一致， 生产 方式不一致， 故粘贴拼合而成的磁辊质量不稳定， 不良率高 ； 此外， 粘贴拼合多条永磁条需 要特定的夹具和胶粘剂， 完成粘贴后还需进行装。

8、配， 故加工成本高， 时间亦长 ； 而且， 由于各 永磁条的特性不同， 在选料、 定型、 定尺寸时会有一定困难， 往往需多次实验才能制造出理 想的磁辊， 故耗费很长时间。至于市面上一体成型制造磁辊的方法， 则一般采用注塑方式， 并对注塑而成的磁辊进行退磁和充磁， 以得到具有特定磁极强度、 磁夹角等的磁辊 ； 不过， 现时市场上以注塑方式制成的磁辊的各个磁极强度和磁极宽度都是均等的， 不能按照客户 的要求制作各磁极的磁极强度和磁极宽度不一致的磁辊 ； 由于各磁极的磁极强度和磁极宽 度均等的磁辊只能用于打印机， 而不能满足复印机的要求， 故现时市场上以注塑方式制成 的磁辊的应用范围有限制。 发明内。

9、容 0003 本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足， 提供一种磁辊的制造方法， 具有工序简单， 生产周期短， 生产效率高， 成本低， 节约能源， 在注塑的同时可以对磁辊按照 所需要的要求进行磁化以及容易实现复杂的磁通密度图的优点。 0004 本发明的另一目的在于提供一种实现上述磁辊制造方法的系统， 本系统结构简 单、 合理， 操作方便， 控制容易， 生产成本较低， 所制造出的磁辊具有成本低以及产品质量稳 定的优点。 0005 本发明的首要目的通过下述技术方案实现 ： 一种磁辊的制造方法， 其特征在于， 包 括以下步骤 ： 0006 步骤 1、 根据所需要的磁场分布图， 确定磁体的数量和。

10、形状， 并把磁体安装在模具 的型腔周围与实现所述磁场分布图相对应的位置 ； 0007 步骤 2、 把生产磁辊的物料注入所述模具的型腔中成型以制造磁辊， 同时， 磁辊在 模具中进行磁化， 使制造出的磁辊的磁场分布图与步骤 1 所述的磁场分布图一致。 0008 所述步骤 2 中注塑成型的磁辊内可嵌有金属芯轴， 以加强磁辊的机械强度。 0009 如果从模具中取出的磁辊的磁通密度与设定的要求不相符合时， 可以把从模具中 取出的磁辊进行退磁， 然后再充磁以达到设定要求。 说 明 书 CN 103631115 A 3 2/4 页 4 0010 如果从模具中取出的磁辊的磁通密度虽与设定的要求相符合， 但是其。

11、中最少有一 极需做成特殊波形， 可以把磁辊从模具中取出后， 对与该特殊部分波形相对应的磁辊位置 作开槽处理， 以形成特殊的磁场分布波形， 满足有特殊要求的特定的磁场分布要求， 由此可 见， 本发明可以制造出其磁场分布图的波形非常复杂的磁辊。 0011 除了在注塑成型的磁辊上作开槽处理以形成特殊的磁场分布波形， 还可以在注塑 成型前根据特殊磁场分布波形设定模具的型腔的形状， 使注塑成型的磁辊的横截面具凹凸 部。 0012 所述步骤 2 中磁辊的中心位置可以设有金属芯轴也可以不设金属芯轴， 生产磁辊 的物料可以为 PA+Fe 的混合粒料。 0013 本发明的另一目的通过下述技术方案实现 ： 一种磁。

12、辊的制造方法所用的系统， 包 括模具， 所述模具包括型腔及磁体， 所述磁体根据设定的磁场分布图在模具的型腔周围分 布。 0014 所述磁体可以为永久磁铁或电磁铁， 磁体的数量可以为 2 10 块。 0015 所述模具的型腔可以为圆柱形， 也可以为实际生产所需要的其它形状。 0016 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果 ： 0017 (1) 本发明利用一体成型的磁辊取代粘贴拼合成型的磁辊， 可免除粘贴拼合的工 序， 亦可节省该等工序所需的工具、 材料和时间， 故具有生产成本低和生产时间短的优点。 0018 (2) 本发明的磁辊可具有多个磁极， 且每个磁极的强度、 磁夹角等均可以是互相不 一。

13、致， 故本发明的磁辊不但可用于打印机， 而且亦可满足复印机的要求， 应用范围较广。 0019 (3) 本发明的磁辊的制造方法对磁辊进行取向， 可获得较高的磁强度。 0020 (4) 利用本发明的方法制造磁辊， 若磁辊的磁极波形没有特殊的要求， 则注塑完成 后便可直接装配使用 ； 若有特殊要求， 则可通过退磁再用特定夹具二次充磁生产， 也可以机 械加工的形式对磁极波形形状进行修改， 因此， 本发明具有成本低， 制作时间短、 改动容易、 灵活和可塑性高的优点。 附图说明 0021 图 1 是实施例 1 的磁体在模具中的位置示意图。 0022 图 2 是实施例 1 中特定的磁场分布示意图。 0023。

14、 图 3 是实施例 2 的磁体在模具中的位置示意图。 0024 图 4 是实施例 2 中从模具中取出的磁辊的磁场分布示意图。 0025 图 5 是实施例 2 中特定的磁场分布示意图。 0026 图 6 是实施例 3 的磁体在模具中的位置示意图图。 0027 图 7 是实施例 3 中特定的磁场分布示意图。 0028 图 8 是实施例 3 作开槽处理后的磁辊示意图。 0029 图 9 是实施例 4 中内嵌有金属轴芯的磁辊示意图。 0030 图 10 是实施例 5 的磁体在模具中的位置示意图。 0031 图 11 是实施例 5 中特定的磁场分布示意图。 0032 图 12 是实施例 5 的注塑成型后。

15、的磁辊主体图。 说 明 书 CN 103631115 A 4 3/4 页 5 具体实施方式 0033 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述， 但本发明的实施方式不限 于此。 0034 实施例 1 0035 如图 1 和图 2 所示， 一种磁辊的制造方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 0036 步骤 1、 根据实际生产所需如图 2 所示的特定的磁场分布图 ( 即共有 4 个磁极， 每 个磁极的磁通密度为 135mT5mT， 各磁极之间的夹角为 90 度 )， 确定磁体的数量为四块且 四块磁体的形状和大小基本相同 ； 把所述磁体安装在模具的型腔周围、 以型腔的中心轴为 对称轴对称地均。

16、布于型腔的周围， 磁辊安装的位置如图 1 所示 ； 0037 步骤 2、 把生产磁辊的物料注入所述型腔中成型以制造磁辊， 同时， 所述磁体对磁 辊进行磁化， 使制造出的磁辊的磁场分布图与步骤 1 所述的磁场分布图一致。 0038 在本实施例及本说明书其它的实施例中， 磁体可使用钕铁硼， 磁化由钕铁硼自动 进行， 不需加温控和调整磁强、 时间等， 但可根据磁强的大小选用不同型号的材料， 本实施 例选用的型号为N38SH的钕铁硼 ； 各磁体的长度与磁辊长度一致(例如是210mm或300mm)， 宽度为 30mm， 高度为 8mm。在本实施例中， 磁体为永久磁铁， 但在其它实施例中也可以是电 磁铁，。

17、 通过电磁线圈中的磁轭调整到适合的电压和电流大小来产生磁极。 0039 所述步骤 2 中磁辊的中心位置可以设有金属芯轴也可以不设金属芯轴， 生产磁辊 的物料可以为 PA+Fe 的混合粒料。 0040 如图 2 所示， 由于 N11、 S11、 N12、 S22 四个极的磁通密度相差非常小， 磁体在模具 内的位置两极之间夹角都在九十度左右， 对磁辊的磁化在模具内即可完成。 0041 如图 1 所示， 一种制造磁辊的系统， 包括一个模具， 所述模具包括一个圆柱形型腔 11， 所述模具还包括四块永久磁体 N1、 S1、 N2、 S2， 所述磁体根据特定的磁场分布图在模具的 型腔 11 周围分布， 图。

18、 1 为该系统的剖面图。在本实施例中， 模具的模架以铁制成， 模板以不 锈钢制成。 0042 实施例 2 0043 本实施例除下述特征外同实施例 1 ： 如图 5 所示， N21、 S21、 N22、 S22、 O2、 S23 六 个极的磁通密度分别为 90mT、 80mT、 40mT、 50mT、 10mT、 60mT， 磁极位置之间的间距不相等， 差 异很大， 所以磁体的数量、 形状以及在模具中的位置均需根据如图 5 所示的特定的磁场分 布图设置， 在模具内设置的磁体如图 3 所示， 包括不对称分布于型腔 11 周围的 N1a、 S1b、 N2c、 S2d、 0f、 S3e 六块大小不一的。

19、磁体， 各磁体的长度与磁辊长度一致 ( 例如是 210mm 或 300mm)， 宽度分别为 8mm、 20mm、 10mm、 10mm、 10mm、 10mm， 高度分别为 30mm、 25mm、 10mm、 15mm、 5mm、 20mm。虽然， 设定的要求如图 5 所示， 但是由于制造过程中的误差等原因， 导致检测到 磁辊从模具取出时， 如图 4 所示， N21 、 S21 、 N22 、 S22 、 O2 、 S23 六个极的磁通密度不同 于如图 5 所示的设定的要求， 故对从模具中取出的磁辊退磁后再作不饱和充磁到如图 5 所 示的设定磁通密度， 退磁后再充磁的磁场分布图达到了如图 5 。

20、所示的设定的要求， 纠正了 生产过程中所产生的误差。 在本实施例中， 可利用充磁柜对磁辊进行充磁 ； 充磁柜包括一个 电容， 通过控制器可产生6组输出电源， 而这6组输出电源可通过调整电压而得到强弱不一 的磁强度， 以分别为磁辊的各个磁极分别充磁， 实现同时对磁辊的不同位置实现不同的磁 通密度。 说 明 书 CN 103631115 A 5 4/4 页 6 0044 实施例 3 0045 本实施例除下述特征外同实施例 1 ： 如图 7 所示， 所需要的特定的磁场分布图的 N31、 S31、 N32、 S32、 O3、 S33 六个极的磁通密度与实施例 2 基本相同， 只是 S31 极有 2 个。

21、分 别为40mT和20mT的值， 磁极位置均不对称， 各个极的形状差异也很大， 所以磁体的数量、 形 状以及在模具中的位置需根据如图 7 所示的特定的磁场分布图来设置， 在模具内设置的磁 体如图 6 所示 ： 包括不对称分别于模具的型腔周围的 N1a 、 S1b 、 N2c 、 S2c 、 0f 、 S3e 六 块大小不一的磁体， 如图 6 所示 ； 磁体的大小跟实施例 2 相同。磁辊从模具取出时的六个极 磁通密度虽然已达到设定要求， 但是图7中S31极的波形非常特殊， 波形有一部分是凹陷的 特殊形状， 所以， 把磁辊从模具中取出后， 如图 8 所示， 以基准面 2 为基准面， 对与 S31 。

22、极特 殊部分波形相对应的磁辊位置开出一条槽 1， 使作出开槽处理后的磁辊能形成特殊的磁场 分布波形， 满足设定的要求如图 7 所示的磁场分布图， 以制造出其磁场分布图的波形非常 复杂的磁辊。 0046 实施例 4 0047 本实施例除下述特征外同实施例1、 实施例2或者实施例3 ： 如图9所示， 为了加强 磁辊的机械强度， 给注塑成型的磁辊内嵌一根金属轴 3， 克服了磁辊因外力的作用而容易被 损坏的缺点， 延长了磁辊的使用寿命。 0048 实施例 5 0049 本实施例除下述特征外同实施例 1 ： 如图 11 所示， N21” 、 S21” 、 01” 、 S31” 、 N11” 的 磁通密度。

23、分别为 40mT、 50mT、 15mT、 60mT、 90mT， S11” 极有两个分别为 60mT 和 30mT 的峰值， 磁极位置不相等， 差异很大， 所以磁体的数量、 形状以及在模具中的位置均需根据如图 10 所示的特定的磁场分布图设置， 在模具内设置的磁体如图 10 所示， 包括不对称分布于型腔 11 周围的 S2c” 、 0f” 、 S3e” 、 N1a” 、 S1b” 、 N2d” 六块大小不一的磁体， 各磁体的长度与磁辊长 度一致 ( 例如是 210mm 或 300mm)， 宽度分别为 8mm、 15mm、 10mm、 8mm、 25mm、 12mm， 高度分别为 20mm、 。

24、10mm、 10mm、 30mm、 25mm、 20mm。由于 S11” 极的波形特殊， 为满足 S11” 极的波形要求， 型腔 11 的形状可相应改变， 使注塑成型的磁辊的横截面具凹凸部 ( 如图 12 所示 ) ； 以改变 模具型腔形状的方式代替如实施例 3 所述的在注塑完成后才对磁辊作开槽处理， 具有节省 物料的优点， 从而可减低成本。 0050 从上述实施例可以理解， 本发明的磁辊的制造方法的特点， 是在于利用安装有多 个磁体的模具在注塑同时对磁辊磁化， 以一体成型地制造出可具有多个不同磁极的磁辊 ； 不同的特定的磁场分布图需涉及不同大小的磁体布置在模具型腔的不同位置、 或是作出不 同。

25、的开槽设定、 或是退磁充磁工序等才可实现 ； 不过， 对于本领域的技术人员来说， 根据不 同的磁场分布图在模具型腔周围布置不同的磁体、 或是在磁辊成型后如何开槽以得出特殊 磁场分布波形、 或是如何改变模具型腔的形状以代替磁辊成型后的开槽工序以得出具有特 殊磁场分布波形的磁辊等， 应可根据本说明书的教导并通过常规试验而得出最佳的具体参 数。 0051 上述实施例为本发明较佳的实施方式， 但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103631115 A 6 1/4 页 7 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103631115 A 7 2/4 页 8 图 6 图 7 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103631115 A 8 3/4 页 9 图 10 图 11 说 明 书 附 图 CN 103631115 A 9 4/4 页 10 图 12 说 明 书 附 图 CN 103631115 A 10 。