一種磁輥的制造方法及其系統的制作方法
【專利摘要】一種磁輥的制造方法及其系統，涉及一種顯影器磁輥的制造技術，一種磁輥的制造方法，包括以下步驟：步驟1、根據特定的磁場分布圖，確定磁體的數量和形狀，并把所述磁體安裝在模具的型腔周圍與實現所述磁場分布圖相對應的位置；步驟2、把生產磁輥的物料注入所述型腔中成型以制造磁輥，同時，磁輥在模具中進行磁化，使制造出的磁輥的磁場分布圖與步驟1所述的磁場分布圖一致。所述磁輥的制造方法所用的系統包括模具，模具包括型腔及磁體，所述磁體根據特定的磁場分布圖在模具的型腔周圍分布。本發明具有磁輥能一體化成型、能形成非常復雜的磁場分布圖，工序簡單，生產周期短，生產效率高，成本低，節約能源等優點。
【專利說明】一種磁輥的制造方法及其系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及磁輥技術，特別涉及一種磁輥的制造方法及其系統。
【背景技術】
[0002]隨著辦公的自動化程度越來越高，復印機、打印機、傳真機等設備的應用越來越普遍，在復印機、打印機、傳真機等設備的顯影技術中，磁輥是不可缺少的一個部件，起著重要的作用，磁輥的質量會直接影響著復印、打印的質量，而磁輥的質量主要由其制造工藝和設備來決定，現有的磁輥制造方法主要包括粘貼成型和一體成型這兩種磁輥的制造方法，粘貼成型的制造方法是通過把若干條永磁體粘貼拼合在芯軸上制成的磁輥，粘貼成型的磁輥具有如下缺點:由于磁輥是由單獨的永磁條粘貼拼合而成，每個永磁條的材料不一致，生產方式不一致，故粘貼拼合而成的磁輥質量不穩定,不良率高；此外,粘貼拼合多條永磁條需要特定的夾具和膠粘劑，完成粘貼后還需進行裝配，故加工成本高，時間亦長；而且，由于各永磁條的特性不同，在選料、定型、定尺寸時會有一定困難，往往需多次實驗才能制造出理想的磁輥，故耗費很長時間。至于市面上一體成型制造磁輥的方法，則一般采用注塑方式，并對注塑而成的磁輥進行退磁和充磁，以得到具有特定磁極強度、磁夾角等的磁輥；不過，現時市場上以注塑方式制成的磁輥的各個磁極強度和磁極寬度都是均等的，不能按照客戶的要求制作各磁極的磁極強度和磁極寬度不一致的磁輥；由于各磁極的磁極強度和磁極寬度均等的磁輥只能用于打印機，而不能滿足復印機的要求，故現時市場上以注塑方式制成的磁輥的應用范圍有限制。
【發明內容】
[0003]本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種磁輥的制造方法，具有工序簡單，生產周期短，生產效率高，成本低，節約能源，在注塑的同時可以對磁輥按照所需要的要求進行磁化以及容易實現復雜的磁通密度圖的優點。
[0004]本發明的另一目的在于提供一種實現上述磁輥制造方法的系統，本系統結構簡單、合理，操作方便，控制容易，生產成本較低，所制造出的磁輥具有成本低以及產品質量穩定的優點。
[0005]本發明的首要目的通過下述技術方案實現:一種磁輥的制造方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]步驟1、根據所需要的磁場分布圖，確定磁體的數量和形狀，并把磁體安裝在模具的型腔周圍與實現所述磁場分布圖相對應的位置；
[0007]步驟2、把生產磁輥的物料注入所述模具的型腔中成型以制造磁輥，同時，磁輥在模具中進行磁化，使制造出的磁輥的磁場分布圖與步驟I所述的磁場分布圖一致。
[0008]所述步驟2中注塑成型的磁輥內可嵌有金屬芯軸，以加強磁輥的機械強度。
[0009]如果從模具中取出的磁輥的磁通密度與設定的要求不相符合時，可以把從模具中取出的磁輥進行退磁，然后再充磁以達到設定要求。[0010]如果從模具中取出的磁輥的磁通密度雖與設定的要求相符合，但是其中最少有一極需做成特殊波形，可以把磁輥從模具中取出后，對與該特殊部分波形相對應的磁輥位置作開槽處理，以形成特殊的磁場分布波形，滿足有特殊要求的特定的磁場分布要求，由此可見，本發明可以制造出其磁場分布圖的波形非常復雜的磁輥。
[0011]除了在注塑成型的磁輥上作開槽處理以形成特殊的磁場分布波形，還可以在注塑成型前根據特殊磁場分布波形設定模具的型腔的形狀，使注塑成型的磁輥的橫截面具凹凸部。
[0012]所述步驟2中磁輥的中心位置可以設有金屬芯軸也可以不設金屬芯軸，生產磁輥的物料可以為PA+Fe的混合粒料。
[0013]本發明的另一目的通過下述技術方案實現:一種磁輥的制造方法所用的系統，包括模具，所述模具包括型腔及磁體，所述磁體根據設定的磁場分布圖在模具的型腔周圍分布。
[0014]所述磁體可以為永久磁鐵或電磁鐵，磁體的數量可以為2?10塊。
[0015]所述模具的型腔可以為圓柱形，也可以為實際生產所需要的其它形狀。
[0016]本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果:
[0017](I)本發明利用一體成型的磁輥取代粘貼拼合成型的磁輥，可免除粘貼拼合的工序，亦可節省該等工序所需的工具、材料和時間，故具有生產成本低和生產時間短的優點。
[0018](2)本發明的磁輥可具有多個磁極，且每個磁極的強度、磁夾角等均可以是互相不一致，故本發明的磁輥不但可用于打印機，而且亦可滿足復印機的要求，應用范圍較廣。
[0019](3)本發明的磁輥的制造方法對磁輥進行取向，可獲得較高的磁強度。
[0020](4)利用本發明的方法制造磁輥，若磁輥的磁極波形沒有特殊的要求，則注塑完成后便可直接裝配使用；若有特殊要求，則可通過退磁再用特定夾具二次充磁生產，也可以機械加工的形式對磁極波形形狀進行修改，因此，本發明具有成本低，制作時間短、改動容易、靈活和可塑性高的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是實施例1的磁體在模具中的位置示意圖。
[0022]圖2是實施例1中特定的磁場分布示意圖。
[0023]圖3是實施例2的磁體在模具中的位置示意圖。
[0024]圖4是實施例2中從模具中取出的磁輥的磁場分布示意圖。
[0025]圖5是實施例2中特定的磁場分布示意圖。
[0026]圖6是實施例3的磁體在模具中的位置示意圖圖。
[0027]圖7是實施例3中特定的磁場分布示意圖。
[0028]圖8是實施例3作開槽處理后的磁輥示意圖。
[0029]圖9是實施例4中內嵌有金屬軸芯的磁輥示意圖。
[0030]圖10是實施例5的磁體在模具中的位置示意圖。
[0031]圖11是實施例5中特定的磁場分布示意圖。
[0032]圖12是實施例5的注塑成型后的磁輥主體圖。【具體實施方式】
[0033]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0034]實施例1
[0035]如圖1和圖2所示，一種磁輥的制造方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0036]步驟1、根據實際生產所需如圖2所示的特定的磁場分布圖(即共有4個磁極，每個磁極的磁通密度為135mT±5mT，各磁極之間的夾角為90度)，確定磁體的數量為四塊且四塊磁體的形狀和大小基本相同；把所述磁體安裝在模具的型腔周圍、以型腔的中心軸為對稱軸對稱地均布于型腔的周圍，磁輥安裝的位置如圖1所示；
[0037]步驟2、把生產磁輥的物料注入所述型腔中成型以制造磁輥，同時，所述磁體對磁輥進行磁化，使制造出的磁輥的磁場分布圖與步驟I所述的磁場分布圖一致。
[0038]在本實施例及本說明書其它的實施例中，磁體可使用釹鐵硼，磁化由釹鐵硼自動進行，不需加溫控和調整磁強、時間等，但可根據磁強的大小選用不同型號的材料，本實施例選用的型號為N38SH的釹鐵硼；各磁體的長度與磁輥長度一致(例如是210mm或300mm)，寬度為30_，高度為8_。在本實施例中，磁體為永久磁鐵，但在其它實施例中也可以是電磁鐵,通過電磁線圈中的磁軛調整到適合的電壓和電流大小來產生磁極。
[0039]所述步驟2中磁輥的中心位置可以設有金屬芯軸也可以不設金屬芯軸，生產磁輥的物料可以為PA+F e的混合粒料。
[0040]如圖2所示，由于Nil、SlU N12、S22四個極的磁通密度相差非常小，磁體在模具內的位置兩極之間夾角都在九十度左右，對磁輥的磁化在模具內即可完成。
[0041]如圖1所示，一種制造磁輥的系統，包括一個模具，所述模具包括一個圓柱形型腔11，所述模具還包括四塊永久磁體N1、S1、N2、S2，所述磁體根據特定的磁場分布圖在模具的型腔11周圍分布，圖1為該系統的剖面圖。在本實施例中，模具的模架以鐵制成，模板以不銹鋼制成。
[0042]實施例2
[0043]本實施例除下述特征外同實施例1:如圖5所示，N21、S21、N22、S22、02、S23六個極的磁通密度分別為90mT、80mT、40mT、50mTUOmT,60mT，磁極位置之間的間距不相等，差異很大，所以磁體的數量、形狀以及在模具中的位置均需根據如圖5所示的特定的磁場分布圖設置，在模具內設置的磁體如圖3所示，包括不對稱分布于型腔11周圍的Nla、Sib、N2c、S2d、0f、S3e六塊大小不一的磁體，各磁體的長度與磁輥長度一致(例如是210mm或300mm),寬度分別為 8mm、20mm、10mm、10mm、10mm、10mm，高度分別為 30mm、25mm、10mm、15mm、5mm、20mm。雖然，設定的要求如圖5所示，但是由于制造過程中的誤差等原因，導致檢測到磁輥從模具取出時，如圖4所示，Ν2 、S21’、N22’、S22’、02’、S23’六個極的磁通密度不同于如圖5所示的設定的要求，故對從模具中取出的磁輥退磁后再作不飽和充磁到如圖5所示的設定磁通密度，退磁后再充磁的磁場分布圖達到了如圖5所示的設定的要求，糾正了生產過程中所產生的誤差。在本實施例中，可利用充磁柜對磁棍進行充磁；充磁柜包括一個電容，通過控制器可產生6組輸出電源，而這6組輸出電源可通過調整電壓而得到強弱不一的磁強度，以分別為磁輥的各個磁極分別充磁，實現同時對磁輥的不同位置實現不同的磁通密度。[0044]實施例3
[0045]本實施例除下述特征外同實施例1:如圖7所示，所需要的特定的磁場分布圖的N31、S31、N32、S32、03、S33六個極的磁通密度與實施例2基本相同，只是S31極有2個分別為40mT和20mT的值，磁極位置均不對稱，各個極的形狀差異也很大，所以磁體的數量、形狀以及在模具中的位置需根據如圖7所示的特定的磁場分布圖來設置，在模具內設置的磁體如圖6所示:包括不對稱分別于模具的型腔周圍的Nla，、Sib’、N2c，、S2c’、0f ’、S3e’六塊大小不一的磁體，如圖6所;磁體的大小跟實施例2相同。磁棍從模具取出時的六個極磁通密度雖然已達到設定要求，但是圖7中S31極的波形非常特殊，波形有一部分是凹陷的特殊形狀，所以，把磁輥從模具中取出后，如圖8所示，以基準面2為基準面，對與S31極特殊部分波形相對應的磁輥位置開出一條槽1，使作出開槽處理后的磁輥能形成特殊的磁場分布波形，滿足設定的要求如圖7所示的磁場分布圖，以制造出其磁場分布圖的波形非常復雜的磁輥。
[0046]實施例4
[0047]本實施例除下述特征外同實施例1、實施例2或者實施例3:如圖9所示，為了加強磁輥的機械強度，給注塑成型的磁輥內嵌一根金屬軸3，克服了磁輥因外力的作用而容易被損壞的缺點，延長了磁輥的使用壽命。
[0048]實施例5
[0049]本實施例除下述特征外同實施例1:如圖11所示，N21”、S21”、01”、S31”、N1113磁通密度分別為40mT、50mT、15mT、60mT、90mT，S11”極有兩個分別為6OmT和30mT的峰值，磁極位置不相等，差異很大，所以磁體的數量、形狀以及在模具中的位置均需根據如圖10所示的特定的磁場分布圖設置，在模具內設置的磁體如圖10所示，包括不對稱分布于型腔11周圍的S2c”、0f”、S3e”、Nla”、Sib”、N2d”六塊大小不一的磁體，各磁體的長度與磁輥長度一致(例如是210_或300mm),寬度分別為8mm、15mm、10mm、8mm、25mm、12mm,高度分別為20mm、10mm、10mm、30mm、25mm、20mm。由于S11”極的波形特殊，為滿足S11”極的波形要求，型腔11的形狀可相應改變，使注塑成型的磁輥的橫截面具凹凸部(如圖12所示)；以改變模具型腔形狀的方式代替如實施例3所述的在注塑完成后才對磁輥作開槽處理，具有節省物料的優點，從而可減低成本。
[0050]從上述實施例可以理解，本發明的磁輥的制造方法的特點，是在于利用安裝有多個磁體的模具在注塑同時對磁輥磁化，以一體成型地制造出可具有多個不同磁極的磁輥；不同的特定的磁場分布圖需涉及不同大小的磁體布置在模具型腔的不同位置、或是作出不同的開槽設定、或是退磁充磁工序等才可實現；不過，對于本領域的技術人員來說，根據不同的磁場分布圖在模具型腔周圍布置不同的磁體、或是在磁輥成型后如何開槽以得出特殊磁場分布波形、或是如何改變模具型腔的形狀以代替磁輥成型后的開槽工序以得出具有特殊磁場分布波形的磁輥等，應可根據本說明書的教導并通過常規試驗而得出最佳的具體參數。
[0051]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種磁輥的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、根據特定的磁場分布圖，確定磁體的數量和形狀，并把所述磁體安裝在模具的型腔周圍與實現所述磁場分布圖相對應的位置； 步驟2、把生產磁輥的物料注入所述模具的型腔中成型以制造磁輥，同時，磁輥在模具中進行磁化，使制造出的磁輥的磁場分布圖與步驟I所述的磁場分布圖一致。
2.根據權利要求1所述的磁輥的制造方法，其特征在于，把所述步驟2中成型后的磁輥從模具中取出并進行退磁后再充磁。
3.根據權利要求2所述的磁輥的制造方法，其特征在于，充磁利用充磁柜進行，充磁柜包括一個電容，通過控制器產生數目與特定的磁場分布圖的磁極數量相應的多組輸出電源，所述多組輸出電源通過調整電壓而得到強弱不一的磁強度，以分別為磁輥的各個磁極分別充磁，實現同時對磁輥的不同位置實現不同的磁通密度。
4.根據權利要求1所述的磁輥的制造方法，其特征在于，所述步驟2中的磁輥成型后，從模具中取出后對磁輥表面進行開槽。
5.根據權利要求1所述的磁輥的制造方法，其特征在于，在所述步驟I之前，根據具有一個或以上的極的不規則波形要求的特定的磁場分布圖，設定模具的型腔的形狀，使注塑成型的磁輥的橫截面具凹凸部。
6.根據權利要求1所述的磁輥的制造方法，其特征在于，所述步驟2中磁輥的中心位置設有金屬芯軸。
7.根據權利要求1所述的磁輥的制造方法，其特征在于，所述步驟2中，制造磁輥的物料為PA+Fe的混合粒料。
8.根據權利要求1、2、3、4、5或7所述的磁輥的制造方法，其特征在于，所述步驟2中，給注塑成型的磁輥內嵌一根金屬芯軸。
9.一種磁輥的制造方法所用的系統，包括模具，所述模具包括型腔及磁體，所述磁體根據特定的磁場分布圖在模具的型腔周圍分布。
10.根據權利要求9所述的磁輥的制造方法所用的系統，其特征在于，所述磁體為永久磁鐵或電磁鐵，所述磁體的數量為2至10塊。
【文檔編號】G03G15/09GK103631115SQ201210299591
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月22日 優先權日:2012年8月22日
【發明者】莫逞智, 勞麗萍, 雍自和, 勞海湛 申請人:大地磁性材料(香港)有限公司