(57)【要約】【課題】  簡単な構成でランニングコストを抑制できかつ基体上の磁性粉について所望の配向度を得ることができる、磁場発生装置を提供する。【解決手段】  磁場発生装置１０は、磁気記録媒体１４の搬送路１６を挟んで配置される一対の永久磁石１２ａ，１２ｂを備え、一対の永久磁石１２ａ，１２ｂの磁化方向は磁気記録媒体１４の搬送方向と平行でありかつ一対の永久磁石１２ａ，１２ｂは相互に同極が対向するように配置される。一対の永久磁石１２ａ，１２ｂの側面のうち搬送路１６の出口側側面にヨーク２２ａ，２２ｂが設けられる。ヨーク２２ａ，２２ｂはそれぞれ、搬送路１６の出口近傍の空間が広くなるように斜面２６ａ，２６ｂを有し、さらに、搬送路１６とは反対側の面における後端部に鍔状部３０ａ，３０ｂを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上の磁性粉を磁場配向させるために用いられる磁場発生装置であって、
前記基体の搬送路を挟んで配置される一対の永久磁石を備え、
前記一対の永久磁石の磁化方向は前記基体の搬送方向と平行でありかつ前記一対の永久磁石は相互に同極が対向するように配置される、磁場発生装置。
【請求項２】
前記一対の永久磁石の側面のうち少なくとも前記搬送路の出口側側面に設けられるヨークをさらに含む、請求項１に記載の磁場発生装置。
【請求項３】
前記搬送路の出口側側面に設けられる前記ヨークは前記搬送路の出口近傍の空間が広くなるように形成される、請求項２に記載の磁場発生装置。
【請求項４】
前記搬送路の出口側側面に設けられる前記ヨークは、前記搬送路とは反対側の面における後端部に鍔状部を有する、請求項２または３に記載の磁場発生装置。
【請求項５】
前記ヨークと前記永久磁石とは少なくとも前記搬送路近傍で接している、請求項２から４のいずれかに記載の磁場発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は磁場発生装置に関し、より特定的には、磁気記録媒体などの基体上の磁性粉を磁場配向させるための磁場発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基体上の磁性粉を磁場配向させるための装置として、特許文献１に開示されるような永久磁石を用いた装置や、特許文献２に開示されるような電磁石を用いた装置が知られている。
特許文献１の装置では、図４（ａ）に示すように、一対の永久磁石１ａが、基体２ａの搬送路を挟んで同極が対向するようにかつ各永久磁石１ａの磁化方向が搬送方向と垂直になるように配置される。そして、磁性粉末を含有する磁性塗料塗布後の基体２ａに対して一対の永久磁石１ａによって水平方向の磁場を印加し、磁性粉末の磁化容易軸を基体２ａの長手方向に配向させる。
特許文献２の装置では、磁場を発生するコイル中１ｂに、磁性塗料が塗布された非磁性支持体（基体）２ｂを走行させ、この非磁性支持体２ｂがコイル１ｂ内を通る間に、磁場を印加して磁性塗料に含まれる磁性粉の向きを所望の方向に配列させる。
【特許文献１】特開平６−１５０３１４号公報
【特許文献２】特開平６−２０２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の装置では、図４（ａ）に示すように、一対の永久磁石１ａからの磁束３ａは左右対称になるように発生し、図４（ｂ）に示すように、磁束密度分布は略正弦波状となり、搬送される基体２ａに印加される磁場は搬送途中で反転する。したがって、基体２ａに塗布された磁性塗料に含まれる磁性粉の配向が乱れ配向度が低下するので、十分に配向させることができず、所望の品質の基体２ａを得るのが難しい。
【０００４】
特許文献２の装置では、図５（ａ）に示すように、コイル１ｂからの磁束３ｂは非磁性支持体２ｂに対して搬送方向に発生し、図５（ｂ）に示すように、磁束密度分布は略正規分布となり、搬送される非磁性支持体３ｂに印加される磁場は搬送途中で反転しない。したがって、磁場の反転による配向度の低下がなく、特許文献１の装置より所望の配向度が得られるが、装置の駆動に要する電力ひいてはランニングコストが増加し、装置が複雑になるという問題がある。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単な構成でランニングコストを抑制できかつ基体上の磁性粉について所望の配向度を得ることができる、磁場発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の磁場発生装置は、基体上の磁性粉を磁場配向させるために用いられる磁場発生装置であって、基体の搬送路を挟んで配置される一対の永久磁石を備え、一対の永久磁石の磁化方向は基体の搬送方向と平行でありかつ一対の永久磁石は相互に同極が対向するように配置されることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の磁場発生装置は、請求項１に記載の磁場発生装置において、一対の永久磁石の側面のうち少なくとも搬送路の出口側側面に設けられるヨークをさらに含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の磁場発生装置は、請求項２に記載の磁場発生装置において、搬送路の出口側側面に設けられるヨークは搬送路の出口近傍の空間が広くなるように形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の磁場発生装置は、請求項２または３に記載の磁場発生装置において、搬送路の出口側側面に設けられるヨークは、搬送路とは反対側の面における後端部に鍔状部を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の磁場発生装置は、請求項２から４のいずれかに記載の磁場発生装置において、ヨークと永久磁石とは少なくとも搬送路近傍で接していることを特徴とする。
【００１１】
なお、この明細書では、搬送路の入口側を前側、出口側を後側とする。
【００１２】
請求項１に記載の磁場発生装置では、一対の永久磁石の磁化方向を基体の搬送方向と平行にしかつ一対の永久磁石を相互に同極が対向するように配置することによって、磁束密度分布を略矩形状にすることができ、磁束を殆ど一方向にのみ流すことができる。したがって、簡単な構成で、基体に塗布された磁性塗料に含まれる磁性粉の配向が乱れず配向度が磁場の反転によって低下するのを防ぐことができ、所望の配向度を得ることができる。また、電磁石ではなく永久磁石を用いることによってランニングコストを抑制できる。
【００１３】
請求項２に記載の磁場発生装置では、搬送路出口側に形成される磁束をヨークに導くことによって、搬送路出口近傍において逆磁場が形成されるのを抑制でき、配向度の低下を抑制できる。
【００１４】
請求項３に記載の磁場発生装置では、搬送路の出口近傍の空間が広がるように形成されたヨークによって、搬送路出口側に形成されようとする磁束が吸収される。したがって、搬送路出口近傍の磁束分布を疎にすることができ、搬送路出口近傍に逆磁場が形成されるのをさらに抑制でき、磁場配向処理後の配向崩れを防止できる。
【００１５】
請求項４に記載の磁場発生装置では、ヨークよりも後側に形成されようとする磁束が鍔状部を通ることによって、ヨークよりも後側ひいては搬送路出口近傍の磁束分布を疎にすることができ、搬送路の出口近傍に逆磁場が形成されるのをさらに抑制でき、磁場配向処理後の配向崩れを防止できる。
【００１６】
請求項５に記載の磁場発生装置では、ヨークと永久磁石とが搬送路近傍で接することによって、搬送路内で逆磁場が発生するのを防止でき、良好に磁場配向できる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、簡単な構成でランニングコストを抑制でき、基体上の磁性粉について所望の配向度を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
図１および図２を参照して、この発明の一実施形態の磁場発生装置１０は一対の永久磁石１２ａ，１２ｂを含む。永久磁石１２ａ，１２ｂとしては、たとえばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を用いるのが好ましいが、フェライト磁石やＳｍ−Ｃｏ系磁石であってもよい。また、永久磁石１２ａ，１２ｂの形状は、通過する磁気記録媒体１４に塗布された磁性塗料に磁束を集中できるように略方形状に形成されるのが好ましいが、略円柱状であってもよい。
【００１９】
一対の永久磁石１２ａ，１２ｂは、基体としての磁気記録媒体１４の搬送路１６を挟んで、磁化方向が磁気記録媒体１４の搬送方向と平行になるようにかつ相互に同極が対向するように配置され、さらにそれぞれの対向面には凸状部１８ａ，１８ｂが形成されている。この実施形態では、永久磁石１２ａ，１２ｂは、搬送路１６の入口側がＮ極、出口側がＳ極となるように配置されており、搬送路１６における磁束の向きと磁気記録媒体１４の搬送方向とが同方向となっている。
【００２０】
永久磁石１２ａの入口側側面および出口側側面には、それぞれヨーク２０ａおよび２２ａが設けられている。また、永久磁石１２ｂの入口側側面および出口側側面には、それぞれヨーク２０ｂおよび２２ｂが設けられている。ヨーク２０ａ，２０ｂ，２２ａおよび２２ｂはたとえば透磁率の高い磁性材料からなり、たとえばＦｅ合金などの冷間圧延材や、Ｎｉ基合金等が用いられる。
【００２１】
ヨーク２０ａおよび２０ｂのうち搬送路１６の入口近傍には、それぞれ斜面２４ａおよび２４ｂが形成され、ヨーク２２ａおよび２２ｂのうち搬送路１６の出口近傍には、それぞれ斜面２６ａおよび２６ｂが形成されている。斜面２４ａ，２４ｂ，２６ａおよび２６ｄは搬送方向に対して略４５度の角度を有し、搬送路１６の入口近傍および出口近傍が広がるように形成されている。
【００２２】
また、ヨーク２０ａおよび２０ｂのうち、搬送路１６とは反対側の側面における前端部には、それぞれ鍔状部２８ａおよび２８ｂが搬送方向に対して垂直方向に延びるように形成されている。ヨーク２２ａおよび２２ｂのうち、搬送路１６とは反対側の側面における後端部には、それぞれ鍔状部３０ａおよび３０ｂが搬送方向に対して垂直方向に延びるように形成されている。
【００２３】
また、凸状部１８ａは、ヨーク２０ａおよび２２ａによって前後両側から挟まれている。凸状部１８ａとヨーク２０ａおよび２２ａとは、搬送路１６側の面が隙間なく面一になるように密着している。凸状部１８ｂは、ヨーク２０ｂおよび２２ｂによって前後両側から挟まれている。凸状部１８ｂとヨーク２０ｂおよび２２ｂとは、搬送路１６側の面が隙間なく面一になるように密着している。なお、図２に示すスペースＧは、空隙であってもヨークによって埋められてもよい。
【００２４】
このように構成される磁場発生装置１０では、搬送路１６内において、磁気記録媒体１４上の磁性粉を搬送方向に磁場配向させるための磁束Ｌが形成される。
【００２５】
磁場配向時には、磁性粉を含有する磁性塗料が塗布された磁気記録媒体１４を、搬送路１６に沿って搬送していき一対の永久磁石１２ａ，１２ｂ間を通過させ、磁気記録媒体１４に対して搬送方向に平行な磁場を印加し、磁気記録媒体１４上の磁性粉を配向させる。
【００２６】
磁場発生装置１０によれば、一対の永久磁石１２ａ，１２ｂの磁化方向を磁気記録媒体１４の搬送方向と平行にしかつ一対の永久磁石１２ａ，１２ｂを相互に同極が対向するように配置することによって、磁束密度分布を略矩形状にすることができ、磁束を殆ど一方向にのみ流すことができる。したがって、簡単な構成で、磁気記録媒体１４に塗布された磁性塗料に含まれる磁性粉の配向が乱れず配向度が磁場の反転によって低下するのを防ぐことができ、所望の配向度を得ることができる。また、電磁石ではなく永久磁石１２ａ，１２ｂを用いることによってランニングコストを抑制できる。
【００２７】
また、搬送路１６の出口側に形成される磁束をヨーク２２ａ，２２ｂに導くことによって、搬送路１６の出口近傍において逆磁場が形成されるのを抑制でき、配向度の低下を抑制できる。
【００２８】
さらに、搬送路１６の出口近傍の空間が広がるようにそれぞれ斜面２６ａ，２６ｂが形成されたヨーク２２ａ，２２ｂによって、搬送路１６の出口側に形成されようとする磁束が吸収される（図２に示す磁束Ｍ参照）。したがって、搬送路１６の出口近傍の磁束分布を疎にすることができ、搬送路１６の出口近傍に逆磁場が形成されるのをさらに抑制でき、磁場配向処理後の配向崩れを防止できる。
【００２９】
また、ヨーク２２ａ，２２ｂよりも後側に形成されようとする磁束が鍔状部３０ａ，３０ｂを通る（図２に示す磁束Ｎ参照）ことによって、ヨーク２２ａ，２２ｂよりも後側ひいては搬送路１６の出口近傍の磁束分布を疎にすることができ、搬送路１６の出口近傍に逆磁場が形成されるのをさらに抑制でき、磁場配向処理後の配向崩れを防止できる。
【００３０】
さらに、永久磁石１２ａの凸状部１８ａとヨーク２０ａおよび２２ａとが、搬送路１６側の面が隙間なく面一になるように密着し、永久磁石１２ｂの凸状部１８ｂとヨーク２０ｂおよび２２ｂとが、搬送路１６側の面が隙間なく面一になるように密着している。これによって、隙間に起因して搬送路１６内で逆磁場が発生するのを防止でき、良好に磁場配向できる。
【００３１】
ついで、磁場発生装置１０における磁束密度分布の一例を図３に示す。
ここでは、永久磁石１２ａ，１２ｂとしてＮＥＯＭＡＸ−４４Ｈ、ヨーク２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂとしてＳＳ４００を用いた。また、磁場発生装置１０の主たる寸法を図２に示すように設定した。磁場発生装置１０の前後方向の寸法は３４５０ｍｍ、幅方向の寸法は１３００ｍｍ、各ヨークの上下方向の寸法は１４００ｍｍ、永久磁石の前後方向の寸法は８５０ｍｍ、上下方向の寸法は９００ｍｍとした。一対の永久磁石１２ａ，１２ｂの間隔（搬送路１６の高さ寸法）は７ｍｍとした。
【００３２】
図３（ａ）に、中心点Ｏを通る搬送方向における磁束密度分布を示す。図３（ａ）の横軸は、搬送方向における中心点Ｏからの距離を示す。図３（ｂ）に、中心点Ｏを通りかつ搬送方向に対して垂直な幅方向における磁束密度分布を示す。図３（ｂ）における横軸は、幅方向における中心点Ｏからの距離を示す。
【００３３】
中心点Ｏを通る搬送方向における磁束密度分布は、図３(ａ)に示すように、中心点Ｏにおいて０．８５Ｔ（テスラ）であり、中心点Ｏからやや離れた前方および後方において磁束密度は実質上ゼロになり逆磁場は殆ど生じない。また、中心点Ｏを通る幅方向における磁束密度分布は、図３(ｂ)に示すように、広範囲において０．８５Ｔとなる。
【００３４】
このように、磁場発生装置１０によれば、磁束は一方向（この実施形態では搬送方向）を向きかつ中心点Ｏを通る幅方向において広範囲で略均一となり、しかも逆方向の磁束は殆ど生じない。したがって、磁気記録媒体１４に塗布された磁性塗料に含まれる磁性粉に対して略均一に磁場配向でき、しかもその後に逆磁場は殆ど加わらないので、磁場配向処理後の配向崩れも防止できる。
【００３５】
なお、上述の実施形態では、永久磁石１２ａ，１２ｂの前後両側面にヨークを設けたが、これに限定されず、永久磁石１２ａ，１２ｂの後側面にのみヨークを設けるようにしてもよい。
【００３６】
また、この発明は、永久磁石１２ａ，１２ｂを、搬送路１６の入口側がＳ極、出口側がＮ極となるように配置し、搬送路１６における磁束の向きと磁気記録媒体１４の搬送方向とが逆になる場合にも適用できる。この場合にも、ヨークは永久磁石１２ａ，１２ｂの側面のうち少なくとも搬送路出口側側面に設けられればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】(ａ)はこの発明の一実施形態を示す正面図解図であり、(ｂ)はその側面図解図である。
【図３】(ａ)は中心点を通る搬送方向における磁束密度分布の一例を示すグラフであり、図３（ｂ）は中心点を通りかつ搬送方向に対して垂直となる幅方向における磁束密度分布の一例を示すグラフである。
【図４】(ａ)は永久磁石を用いた従来技術において発生する磁束を示す説明図であり、(ｂ)はその磁束密度分布を示すグラフである。
【図５】(ａ)は電磁石を用いた従来技術において発生する磁束を示す説明図であり、(ｂ)はその磁束密度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
１０      磁場発生装置
１２ａ，１２ｂ      永久磁石
１４      磁気記録媒体
１６      搬送路
１８ａ，１８ｂ      凸状部
２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂ      ヨーク
２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂ      斜面
２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ      鍔状部
Ｌ，Ｍ，Ｎ      磁束
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006221757.tif 000005
【図４】
2006221757.tif 000006
【図５】
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