(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を用意する工程と、
前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の各々の上面、下面および側面に、重希土類元素ＲＨの金属、合金および／または化合物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ）の粉末粒子を含むペーストを塗布する工程と、
前記ペーストが塗布されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を焼結温度以下の温度で熱処理する工程と、
を含み、
前記ペーストを塗布する工程は、
入口開口部および出口開口部を有する内部空間を備える塗布デバイスであって前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が、順次、前記内部空間を横方向に通過するように構成された塗布デバイスに対して、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を順次供給する工程と、
前記塗布デバイスの内部空間に前記ペーストを充填し、前記内部空間内を移動しつつあるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の前記上面、下面および側面に前記ペーストを接触させる工程と、
を含む、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項２】
前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が前記塗布デバイスの内部空間を通過するとき、前記入口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を摺動可能に支持し、かつ、前記横方向に直交する方向における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の運動を規制する形状および大きさを有している、請求項１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項３】
前記出口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に塗布された前記ペーストの層厚を規定する形状および大きさを有している、請求項１または２に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項４】
前記塗布デバイスに対して前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を順次供給する工程は、
前記入口開口部に各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を挿入する工程と、
前記入口開口部に一部が挿入されつつあるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の後端面を、他のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の前端面で前記横方向に押し、前記他のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を前記入口開口部に挿入する工程と、
を含む、請求項１から３のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項５】
前記塗布デバイスの前記出口開口部から排出された各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の少なくとも前記下面に気体を押し当てながら前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を搬送する工程を含む、請求項１から４のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項６】
前記出口開口部から排出され、前記ペーストを介して前後に結合された複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を個々のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に分離する工程を含む、請求項１から５のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項７】
前記粉末粒子は、ＲＬＭ合金（ＲＬはＮｄおよび／またはＰｒ、ＭはＣｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌから選ばれる１種以上の元素）粉末の粒子と、ＲＨ化合物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ、ＲＨ化合物はＲＨフッ化物、ＲＨ酸フッ化物、およびＲＨ酸化物の少なくとも１つ）の粉末粒子とを含む、請求項１から６のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項８】
前記ＲＬＭ合金はＲＬを５０原子％以上含み、かつ、前記ＲＬＭ合金の融点は前記熱処理の温度以下である、請求項７に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項９】
前記ペーストにおける前記ＲＬＭ合金粉末と前記ＲＨ化合物の粉末と質量比率は、ＲＬＭ合金：ＲＨ化合物＝９．６：０．４〜５：５である、請求項７または８に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
【請求項１０】
複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の各々の上面、下面および側面に、重希土類元素ＲＨの金属、合金および／または化合物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ）の粉末粒子を含むペーストを塗布する装置に使用される塗布デバイスであって、
前記ペーストが充填される内部空間と、
前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が、順次、前記内部空間を横方向に通過するように構成された入口開口部および出口開口部と、
を備え、
前記出口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に塗布された前記ペーストの層厚を規定する形状および大きさを有している、塗布デバイス。
【請求項１１】
前記入口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を摺動可能に支持し、かつ、前記横方向に直交する方向における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の運動を規制する形状および大きさを有する、請求項１０に記載の塗布デバイス。
【請求項１２】
前記ペーストの種類と同一または異なる種類の第２のペーストが充填される第２の内部空間と、
前記出口開口部から排出される複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が、順次、前記第２の内部空間を横方向に通過するように構成された第２の出口開口部と、を備え、
前記第２の出口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に塗布された前記ペーストの合計層厚を規定する形状および大きさを有している、請求項１０または１１に記載の塗布デバイス。
【請求項１３】
前記出口開口部に対する前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の位置を規制する少なくとも１つの規制部材を備える、請求項１０から１２のいずれかに記載の塗布デバイス。
【請求項１４】
前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を前記入口開口部に案内するための傾斜が前記入口開口部の周囲に設けられている、請求項１０から１３のいずれかに記載の塗布デバイス。
【請求項１５】
前記内部空間に充填されたペーストが前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を周囲から押圧するように前記出口開口部にテーパが設けられている、請求項１０から１４のいずれかに記載の塗布デバイス。
【請求項１６】
前記入口開口部に挿入されつつある前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と前記入口開口部との隙間から前記ペーストが流出することを抑制する逆流防止装置を更に備え、
前記逆流防止装置は、外部から供給された気体で前記入口開口部を加圧する気密室を備えている、請求項１０から１５のいずれかに記載の塗布デバイス。
【請求項１７】
前記内部空間は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が通過する方向において、各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の長さの半分以上、４分の３以下のサイズを有している、請求項１０から１６のいずれかに記載の塗布デバイス。
【請求項１８】
前記内部空間に連通する複数のペースト導入孔を有する、請求項１０から１７のいずれかに記載の塗布デバイス。
【請求項１９】
前記入口開口部を有する入口側構造物と、
前記出口開口部を有し、前記内部空間を規定する出口側構造物と、
前記入口側構造物と前記出口側構造物との間に位置し、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を順次通過させる磁石通過孔を有する中間板と、
を備え、
前記入口側構造物は、第１の溝を有し、前記第１の溝と前記中間板とによって第１のペースト流路が規定されており、
前記出口側構造物は、第２の溝を有し、前記第２の溝と前記中間板とによって第２のペースト流路が規定されており、
前記中間板は、前記第１のペースト流路と前記第２のペースト流路とを連通する少なくとも１つのペースト通過孔を有し、
前記第２のペースト流路は前記内部空間に連通している複数のペースト導入孔を形成する、請求項１０から１７のいずれかに記載の塗布デバイス。
【請求項２０】
請求項１０から１９のいずれかに記載の塗布デバイスと、
前記塗布デバイスの前記内部空間に前記ペーストを充填するペースト供給装置と、
前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を、順次、前記入口開口部に挿入する磁石供給装置と、
前記塗布デバイスの前記出口開口部から排出された各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の少なくとも前記下面に気体を押し当てながら前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を搬送する装置と、
を備える、装置。
【請求項２１】
前記磁石供給装置は、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を、順次、摺動させる面を有し、前記塗布デバイスの前記入口開口部に対する各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の位置を調整する位置決め機構を更に備えている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
複数の磁石の各々の上面、下面および側面に、金属、合金および／または化合物の粉末粒子を含むペーストを塗布する装置に使用される塗布デバイスであって、
前記ペーストが充填される内部空間と、
前記複数の磁石が、順次、前記内部空間を横方向に通過するように構成された入口開口部および出口開口部と、
を備え、
前記出口開口部は、前記磁石に塗布された前記ペーストの層厚を規定する形状および大きさを有している、塗布デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ2Ｔ14Ｂ型化合物（Ｒは希土類元素、ＴはＦｅを必ず含む遷移元素）を主相とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られており、ハードディスクドライブのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）や、ハイブリッド車搭載用モータ等の各種モータや家電製品等に使用されている。【０００３】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、高温で固有保磁力ＨcJ（以下、単に「ＨcJ」と表記する）が低下するため、不可逆熱減磁が起こる。不可逆熱減磁を回避するため、モータ用等に使用する場合、高温下でも高いＨcJを維持することが要求されている。【０００４】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ型化合物中のＲの一部を重希土類元素ＲＨ（Ｄｙ、Ｔｂ）で置換すると、ＨcJが向上することが知られている。高温で高いＨcJを得るためには、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石中に重希土類元素ＲＨを多く添加することが有効である。しかし、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石において、Ｒとして軽希土類元素ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒ）を重希土類元素ＲＨで置換すると、ＨcJが向上する一方、残留磁束密度Ｂr（以下、単に「Ｂr」と表記する）が低下してしまうという問題がある。また、重希土類元素ＲＨは希少資源であるため、その使用量を削減することが求められている。【０００５】
そこで、近年、Ｂrを低下させないようにより少ない重希土類元素ＲＨによってＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨcJを向上させることが検討されている。例えば、重希土類元素ＲＨを効果的にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に供給し拡散させる方法として、特許文献１〜４にＲＨ酸化物またはＲＨフッ化物と、各種金属ＭまたはＭの合金との混合粉末をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在させた状態で熱処理することによって、ＲＨやＭを効率よくＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に吸収させて、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨcJを高める方法が開示されている。【０００６】
特許文献１には、Ｍ（ここでＭはＡｌ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれる１種又は２種以上）を含有する粉末とＲＨフッ化物の粉末の混合粉末を用いることが開示されている。また、特許文献２には、熱処理温度で液相となるＲＴＭＡＨ（ここでＭはＡｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐなどから選ばれる１種または２種以上、Ａはホウ素または炭素、Ｈは水素）からなる合金の粉末を用いることが開示されており、この合金の粉末とＲＨフッ化物などの粉末との混合粉末でも良いと開示されている。【０００７】
特許文献３、特許文献４では、ＲＭ合金（ここでＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐ、Ｔｉなどから選ばれる１種または２種以上）の粉末またはＭ１Ｍ２合金（Ｍ１およびＭ２はＡｌ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐ、Ｔｉなどから選ばれる１種または２種以上）の粉末と、ＲＨ酸化物との混合粉末を用いることによって熱処理時にＲＭ合金やＭ１Ｍ２合金によりＲＨ酸化物を部分的に還元し、より多量のＲを磁石内に導入することが可能であると開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２８７８７４号公報
【特許文献２】特開２００７−２８７８７５号公報
【特許文献３】特開２０１２−２４８８２７号公報
【特許文献４】特開２０１２−２４８８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜４に記載の方法には、ＲＨ化合物の粉末を含む混合粉末を磁石表面に存在させることについて、以下の問題がある。すなわち、これらの方法では、その具体的開示において、上記混合粉末を水や有機溶媒に分散させたスラリーに磁石を浸漬して引き上げている（浸漬引上げ法）。その場合、スラリーから引き上げられた磁石に対して熱風乾燥または自然乾燥を行っている。また、このようなスラリーに磁石を浸漬する代わりに、前記スラリーを磁石にスプレー塗布することが開示されている（スプレー塗布法）。しかしながら、浸漬引上げ法においては、どうしても重力によってスラリーが磁石下部に偏ってしまう。また、スプレー塗布法においては、表面張力によって磁石端部の塗布厚さが厚くなる。いずれの方法もＲＨ化合物を磁石表面に均一に存在させるのが困難である。その結果、塗布厚さが均一でないことに伴って熱処理後のＨcJが大きくばらついてしまうという問題が生じる。【００１０】
本開示は、重希土類元素ＲＨを効果的にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に供給し拡散させてＨcJを向上させるために重希土類元素ＲＨを含む粉末粒子の層を磁石表面に形成するとき、これらの粉末粒子を含むペーストをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に均一塗布し、重希土類元素ＲＨを磁石表面に均一に存在させることができる新しいデバイス、装置、および方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示によるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法の実施形態は、複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を用意する工程と、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の各々の上面、下面および側面に、重希土類元素ＲＨの金属、合金および／または化合物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ）の粉末粒子を含むペーストを塗布する工程と、前記ペーストが塗布されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を焼結温度以下の温度で熱処理する工程とを含み、前記ペーストを塗布する工程は、入口開口部および出口開口部を有する内部空間を備える塗布デバイスであって前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が、順次、前記内部空間を横方向に通過するように構成された塗布デバイスに対して、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を順次供給する工程と、前記塗布デバイスの内部空間に前記ペーストを充填し、前記内部空間内を移動しつつあるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の前記上面、下面および側面に前記ペーストを接触させる工程とを含む。【００１２】
ある実施形態において、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が前記塗布デバイスの内部空間を通過するとき、前記入口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を摺動可能に支持し、かつ、前記横方向に直交する方向における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の運動を規制する形状および大きさを有している。【００１３】
ある実施形態において、前記出口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に塗布された前記ペーストの層厚を規定する形状および大きさを有している。【００１４】
ある実施形態において、前記塗布デバイスに対して前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を順次供給する工程は、前記入口開口部に各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を挿入する工程と、前記入口開口部に一部が挿入されつつあるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の後端面を、他のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の前端面で前記横方向に押し、前記他のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を前記入口開口部に挿入する工程とを含む。【００１５】
ある実施形態において、前記塗布デバイスの前記出口開口部から排出された各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の少なくとも前記下面に気体を押し当てながら前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を搬送する工程を含む。【００１６】
ある実施形態において、前記出口開口部から排出され、前記ペーストを介して前後に結合された複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を個々のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に分離する工程を含む。【００１７】
ある実施形態において、前記粉末粒子は、ＲＬＭ合金（ＲＬはＮｄおよび／またはＰｒ、ＭはＣｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌから選ばれる１種以上の元素）粉末の粒子と、ＲＨ化合物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ、ＲＨ化合物はＲＨフッ化物、ＲＨ酸フッ化物、およびＲＨ酸化物の少なくとも１つ）の粉末粒子とを含む。【００１８】
ある実施形態において、前記ＲＬＭ合金はＲＬを５０原子％以上含み、かつ、前記ＲＬＭ合金の融点は前記熱処理の温度以下である。【００１９】
ある実施形態において、前記ペーストにおける前記ＲＬＭ合金粉末と前記ＲＨ化合物の粉末と質量比率は、ＲＬＭ合金：ＲＨ化合物＝９．６：０．４〜５：５である。【００２０】
本開示による塗布デバイスの実施形態は、複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の各々の上面、下面および側面に、重希土類元素ＲＨの金属、合金および／または化合物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ）の粉末粒子を含むペーストを塗布する装置に使用される塗布デバイスあって、前記ペーストが充填される内部空間と、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が、順次、前記内部空間を横方向に通過するように構成された入口開口部および出口開口部とを備え、前記出口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に塗布された前記ペーストの層厚を規定する形状および大きさを有している。【００２１】
ある実施形態において、前記入口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を摺動可能に支持し、かつ、前記横方向に直交する方向における前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の運動を規制する形状および大きさを有する。【００２２】
ある実施形態において、前記ペーストの種類と同一または異なる種類の第２のペーストが充填される第２の内部空間と、前記出口開口部から排出される複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が、順次、前記第２の内部空間を横方向に通過するように構成された第２の出口開口部と、を備え、前記第２の出口開口部は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に塗布された前記ペーストの合計層厚を規定する形状および大きさを有している。【００２３】
ある実施形態において、前記出口開口部に対する前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の位置を規制する少なくとも１つの規制部材を備える。【００２４】
ある実施形態において、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を前記入口開口部に案内するための傾斜が前記入口開口部の周囲に設けられている。【００２５】
ある実施形態において、前記内部空間に充填されたペーストが前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を周囲から押圧するように前記出口開口部にテーパが設けられている。【００２６】
ある実施形態において、前記入口開口部に挿入されつつある前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と前記入口開口部との隙間から前記ペーストが流出することを抑制する逆流防止装置を更に備え、前記逆流防止装置は、外部から供給された気体で前記入口開口部を加圧する気密室を備えている。【００２７】
ある実施形態において、前記内部空間は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が通過する方向において、各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の長さの半分以上、４分の３以下のサイズを有している。【００２８】
ある実施形態において、前記内部空間に連通する複数のペースト導入孔を有する。【００２９】
ある実施形態において、前記入口開口部を有する入口側構造物と、前記出口開口部を有し、前記内部空間を規定する出口側構造物と、前記入口側構造物と前記出口側構造物との間に位置し、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を順次通過させる磁石通過孔を有する中間板とを備え、前記入口側構造物は、第１の溝を有し、前記第１の溝と前記中間板とによって第１のペースト流路が規定されており、前記出口側構造物は、第２の溝を有し、前記第２の溝と前記中間板とによって第２のペースト流路が規定されており、前記中間板は、前記第１のペースト流路と前記第２のペースト流路とを連通する少なくとも１つのペースト通過孔を有し、前記第２のペースト流路は前記内部空間に連通している複数のペースト導入孔を形成する。【００３０】
本開示による塗布装置の実施形態は、上記いずれかの塗布デバイスと、前記塗布デバイスの前記内部空間に前記ペーストを充填するペースト供給装置と、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を、順次、前記入口開口部に挿入する磁石供給装置と、前記塗布デバイスの前記出口開口部から排出された各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の少なくとも前記下面に気体を押し当てながら前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を搬送する装置とを備える。【００３１】
ある実施形態において、前記磁石供給装置は、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を、順次、摺動させる面を有し、前記塗布デバイスの前記入口開口部に対する各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の位置決めを調整する位置決め機構を更に備えている。【００３２】
本開示による塗布デバイスの実施形態は、複数の磁石の各々の上面、下面および側面に、金属、合金および／または化合物の粉末粒子を含むペーストを塗布する装置に使用される塗布デバイスであって、前記ペーストが充填される内部空間と、前記複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が、順次、前記内部空間を横方向に通過するように構成された入口開口部および出口開口部と、を備え、前記出口開口部は、前記磁石に塗布された前記ペーストの層厚を規定する形状および大きさを有している。
【発明の効果】
【００３３】
本開示の実施形態によれば、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨcJを向上させるために、重希土類元素ＲＨを含む粉末粒子を含むペーストをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の複数の面に対して同時に均一に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本開示による塗布装置の一例に用いられる塗布デバイス１００と、塗布デバイス１００によってペーストが塗布されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の例を示す斜視図である。
【図２Ａ】塗布デバイス１００の正面図（塗布済みの磁石が排出される側の図）である。
【図２Ｂ】塗布デバイス１００の背面図（塗布前の磁石が挿入される側の図）である。
【図２Ｃ】図２Ａおよび図２Ｂの２Ｃ−２Ｃ線断面図である。
【図３Ａ】Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が挿入された状態にある塗布デバイス１００の正面図（塗布済みの磁石が排出される側の図）である。
【図３Ｂ】Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が挿入された状態にある塗布デバイス１００の背面図（塗布前の磁石が挿入される側の図）である。
【図３Ｃ】図３Ａおよび図３Ｂの３Ｃ−３Ｃ線断面図である。
【図４】複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が、順次、塗布デバイス１００の入口開口部１２に挿入され、内部空間１０を通過して出口開口部１４から排出される様子を模式的に示す図である。
【図５】ペースト層２が塗布された状態にあるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を模式的に示す図である。
【図６】従来のノズル・ディスペンサ２４、８４を用いてペースト層２をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａおよび下面１ｂに塗布する例を模試的に示す図である。
【図７】従来のノズル・ディスペンサ２４、８４を用いてペースト層２をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａおよび下面１ｂに塗布する様子の他の例を模試的に示す図である。
【図８】本開示の塗布デバイスを用いてペースト層２が塗布されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の他の例を模式的に示す図である。
【図９】本開示による塗布装置の主要部を示す図である。
【図１０】第２の内部空間１６を形成するための追加構造物１００ｃを備えている塗布デバイス１００を示す図である。
【図１１】Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が入口側構造物１００ｂによって充分に位置決めされず、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の姿勢が安定していない例を模試的に示す図である。
【図１２】出口開口部１４の位置に複数の規制部材１０４が設けられている塗布デバイス１００の構成例を示す図である。
【図１３】Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を覆うペースト層２の一部に形成されたストライプ状の凹部２２を模試的に示す断面図である。
【図１４】出口開口部１４にテーパ１０５が設けられた塗布デバイス１００の構成例を示す図である。
【図１５】入口側構造物１００ｂの前段部分に逆流防止装置１２０を付加した塗布デバイス１００の構成を示す図である。
【図１６】本開示による塗布装置の実施形態における磁石供給部分の構成例を示す図である。
【図１７】本開示による塗布装置の実施形態における塗布済み磁石の搬送部分の構成例を示す図である。
【図１８】粗乾燥装置５０の構成例を示す断面図である。
【図１９】図１８に模式的に示される粗乾燥装置５０の斜視図である。
【図２０】粗乾燥装置５０の他の構成例を模試的に示す断面図である。
【図２１】粗乾燥装置５０の更に他の構成例を模試的に示す断面図である。
【図２２】複数の孔から内部空間１０にペーストを導入する塗布デバイス１００の構成例を示す図である。
【図２３Ａ】ペーストを導入する孔の個数が２個の例における図２２のＡ−Ａ線図である。
【図２３Ｂ】ペーストを導入する孔の個数が２個の例における図２２のＢ−Ｂ線図である。
【図２３Ｃ】ペーストを導入する孔の個数が２個の例における図２２のＣ−Ｃ線図である。
【図２４Ａ】ペーストを導入する孔の個数が４個の例における図２２のＡ−Ａ線図である。
【図２４Ｂ】ペーストを導入する孔の個数が４個の例における図２２のＢ−Ｂ線図である。
【図２４Ｃ】ペーストを導入する孔の個数が４個の例における図２２のＣ−Ｃ線図である。
【図２５】本開示による塗布装置において、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が充分に位置決めされていない他の例を示す図である。
【図２６】本開示による塗布装置の更に他の構成例を示す図である。
【図２７】本開示による塗布デバイス１００の更に他の構成例を示す図である。
【図２８】粗乾燥装置５０の更に他の構成例を模試的に示す断面図である。
【図２９Ａ】実施例においてペーストを塗布したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の断面写真である。
【図２９Ｂ】実施例のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるサンプルＡ〜Ｅの領域を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜塗布デバイス＞
本開示の実施形態を説明する前に、本開示による塗布装置の基本構成例を説明する。本開示の非限定的な例による塗布装置は、複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の各々の上面、下面および側面に、重希土類元素ＲＨ（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ）の金属、合金、および／または化合物の粉末粒子を含むペーストを塗布する装置である。この装置には、以下に説明する塗布デバイスが用いられる。
【００３６】
まず、図１、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃを参照しながら、塗布デバイスの一例を説明する。図１は、一例である塗布デバイス１００と、塗布デバイス１００によってペーストが塗布されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の例を示している。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、上面１ａ、下面１ｂ、一対の側面１ｃ、前端面１ｄ、および後端面１ｅを有している。図２Ａは塗布デバイス１００の正面図（塗布済みの磁石が排出される側の図）であり、図２Ｂは塗布デバイス１００の背面図（塗布前の磁石が挿入される側の図）である。図２Ｃは、図２Ａおよび図２Ｂの２Ｃ−２Ｃ線断面図である。図１には、参考のため、直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸をそれぞれ示す３本の矢印が示されている。他の図面では、参考のため、ＸＹＺ軸のうちの２つの軸が示される。
【００３７】
この例における塗布デバイス１００は、図１に示されるようなＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａ、下面１ｂおよび一対の側面１ｃに対して、重希土類元素ＲＨの金属、合金および／または化合物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ）の粉末粒子を含むペーストを塗布するように構成されている。ペーストの詳細な説明は後述する。塗布されたペーストは、乾燥工程の後、重希土類元素ＲＨを含有する粉末などの層を磁石表面に形成する。この粉末の層からは、その後の熱処理（拡散処理）により、重希土類元素ＲＨがＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の内部に拡散し、磁石特性を改善する。
【００３８】
図１のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、上面が上に凸に湾曲した形状を有しているが、本開示の塗布装置が適用され得るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、特定方向に沿って一様な断面形状を有していれば、全体として任意の形状およびサイズを有し得る。図１の例において、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、Ｚ軸方向に延び、Ｚ軸に直交する断面（ＸＹ面に平行な断面）がＺ軸方向における位置に関係なく一様な形状およびサイズを有している。この例において、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａは曲面であるが、上面１ａは平面であってもよい。Ｚ軸方向に延びる溝またはリッジが上面１ａに存在しても良い。この例において、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の下面１ｂおよび側面１ｃは平坦であるが、下面１ｂおよび／または側面１ｃは、曲面であってもよい。
【００３９】
図２Ｃに示されるように、塗布デバイス１００は、ペーストが充填され得る内部空間１０と、複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が、順次、内部空間１０を横方向に通過するように構成された入口開口部１２および出口開口部１４とを備えている。図示されている例において、塗布デバイス１００は出口開口部１４を有する出口側構造物１００ａと、入口開口部１２を有する入口側構造物１００ｂとを一体化した構成を備えているが、塗布デバイス１００の構成は、このような例に限定されない。塗布デバイス１００の入口側には、図２Ｂおよび図２Ｃに示されるように、入口開口部１２の周囲に斜面１８が設けられ得る。また、内部空間１０にペーストを充填するための孔１５（ペースト導入孔）が連通している。
【００４０】
次に、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを参照する。図３Ｃは、図３Ａおよび図３Ｂの３Ｃ−３Ｃ線断面図である。これらの図は、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに対応しており、１つのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が入口開口部１２から挿入された状態を記載している。
【００４１】
図３Ｂおよび図３Ｃに示されるように、入口開口部１２とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１との間には大きな隙間は無いが、図３Ａに示されるように、出口開口部１４とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１との間には隙間が設けられている。この隙間の代表的なサイズｔが図３Ｃに示されている。隙間のサイズｔは、典型的には、出口開口部１４の周縁に沿って一様であるが、本開示は、このような例に限定されない。隙間のサイズｔはＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａ、下面１ｂ、側面１ｃの各々の側で相互に異なる値を有していてもよい。
【００４２】
この例における塗布デバイス１００の入口開口部１２は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を摺動可能に支持し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は横方向（Ｚ軸方向）に移動可能である。入口開口部１２は、横方向（Ｚ軸方向）に直交する方向（ＸＹ面内方向）におけるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の運動を規制する形状および大きさを有している。典型的には、入口開口部１２のＺ軸に直交する断面における形状およびサイズは、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１のＺ軸に直交する断面における形状およびサイズに略等しく設計され得る。このように、入口開口部１２は、挿入されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の「位置決め」を行うとともに、内部空間１０に充填されるペーストが入口開口部１２から外部に流出しないように設計され得る。なお、後述するように、入口開口部１２に対するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の位置決めは、この例に限定されず、他の装置を用いて行ってもよい。
【００４３】
塗布デバイス１００の出口開口部１４は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１に塗布されるペーストの層厚を規定する形状および大きさを有している。典型的には、入口開口部１２のＺ軸に直交する断面における形状およびサイズは、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１のＺ軸に直交する断面における形状およびサイズよりも、塗布されるペーストの層厚の分だけ外側に拡大した形状およびサイズを有している。すなわち、出口開口部１４とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１との間には隙間のサイズｔによって、ペースト層の厚さが規定される。ペースト層は、塗布直後において溶剤などの液体成分を含有するが、乾燥工程によって液体成分が減少する。このため、ペースト層の厚さは、時間の経過に伴って変化し得る。
【００４４】
内部空間１０のサイズは、種々の観点から適切な値に決定され得る。内部空間１０のＺ軸方向におけるサイズは、個々のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１のＺ軸方向におけるサイズよりも小さい値に設定される。これは、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の先端が出口開口部１４から外部に突出するとき、図３Ｃに示されるように、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の少なくとも一部が入口開口部１２によって実質的に保持されている必要があるからである。内部空間１０のＺ軸方向におけるサイズは、典型的にはＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１のＺ軸方向のサイズの２分の１以下に設定することができ、例えば０．１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内の値に設定され得る。内部空間１０のＺ軸方向におけるサイズが０．１ｍｍよりも小さいと、ペーストに含まれる粉末粒子のため、内部空間内１０でペーストの流動性が低下する。また、このサイズが５０ｍｍを超えると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の先端の位置が変動しやすくなる。しかし、Ｚ軸方向におけるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１のサイズが大きい場合、および、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の先端位置を規制する構成を付加的に設けることにより、内部空間１０のＺ軸方向におけるサイズを５０ｍｍよりも拡大することが可能である。内部空間１０の形状は、立方体である必要はなく、ペースト２０の流動性を考慮して任意であり得る。内部空間は、概略的に円盤状であってもよいし、楕円球状であってもよい。内部空間１０と連通してペースト２０を受け入れる孔１５（ペースト導入孔）の個数は、１つに限定されず、複数であってもよい。例えば、図３Ｃでは出口側構造物１００ａの上方に形成した孔１５の１か所から内部空間１０にペースト２０を導入しているが、下方や側面に同様の孔１５を形成し、複数の孔１５から内部空間１０内にペースト２０を導入してもよい。さらに、後述の塗布デバイスの改変例について説明するように、塗布デバイス１００内に複数のペースト導入孔に連通するペーストの流路を形成し、塗布デバイス１００内で複数のペースト導入孔からペースト２０を導入するようにしてもよい。なお、本開示においては、ペースト２０を内部空間１０に導入する孔（開口部を「ペースト導入孔」と言う。
【００４５】
次に、図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を参照する。図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が、順次、塗布デバイス１００の入口開口部１２に挿入され、内部空間１０を通過して出口開口部１４から排出される様子を模式的に示している。以下、これらの図を参照しながら塗布動作の例を説明する。
【００４６】
まず、図４（ａ）に示すように、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を用意し、塗布デバイス１００の入口開口部１２に挿入する。挿入には、不図示の磁石供給装置が用いられ、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、Ｚ軸に平行な矢印方向に沿って図中の左方向に押される。このとき、塗布デバイスの１００の入口側に設けた斜面１８がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の先端部を摺動し、入口開口部１２の中央にむけて案内する。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は内部空間１０を通過し、出口開口部１４から外側に出る。塗布工程の開始後、内部空間１０がペーストによって充填される前、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を塗布デバイス１００に挿入してもペーストの塗布は実行されない。しかし、ペーストを内部空間１０に充填する前に、少なくとも１つのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を塗布デバイス１００に挿入し、出口開口部１４の開口面積を縮小しておくことが好ましい。
【００４７】
次に、不図示のペースト供給装置から塗布デバイス１００の孔１５を通して内部空間１０にペースト２０を充填する。適切な圧力がペースト２０に付与される。図４（ｂ）は、内部空間１０にペースト２０が充填された状態を模試的に示している。内部空間１０において、ペースト２０はＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面に接触し、その表面を被覆する。前述した隙間のサイズｔ、ペーストの圧力、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の移動速度を適切に調整することにより、隙間から外部に出るペースト２０の量を制御し、適切な厚さのペースト２０の塗布層（ペースト層２）を形成することができる。隙間のサイズｔは、例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲に設定され得る。磁石サイズが大きくなるほど、ペースト層２を厚くすることが好ましい。例えば、厚さが６ｍｍ程度のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１には、２００〜５００μｍ程度の厚さを有するペースト層２が形成され得る。
【００４８】
図４（ｂ）に示す例において、最初のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、次のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１によってＺ軸に平行な矢印方向に沿って図中の左方向に押される。後述するように、不図示の磁石供給装置は、複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を、順次、塗布デバイス１００に供給するように構成されている。
【００４９】
図４（ｃ）に示されるように、塗布デバイス１００の出口開口部１４から排出されつつあるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面には、ペースト層２が形成されている。このペースト層２の厚さは、出口開口部１４の端面からＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面までの間隙のサイズｔによって規定される。なお、ペースト２０を内部空間１０に充填する前に塗布デバイス１００に挿入した最初のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１には、ペースト層２の形成を十分に実現できない場合がある。そのような場合、塗布工程開始直後における少なくとも１つのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、塗布のダミーとして機能する。
【００５０】
複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が連続して塗布デバイス１００に提供されるため、好ましい実施形態において、前後に隣接して移動しつつある２つのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の間には隙間が形成されていない。このような隙間が形成されると、その隙間をペースト２０が満たし、その結果、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の前端面１ｄおよび後端面１ｅにもペースト層２が形成されてしまう可能性がある。２つのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の間に隙間が形成される場合、その隙間のサイズを適切に調整することは困難であるため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の前端面１ｄおよび後端面１ｅを覆うペースト層２の厚さには、大きなばらつきが生じやすい。したがって、前後に隣接して移動しつつある２つのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の間には隙間を形成しないようにして次から次にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を塗布デバイス１００に挿入することが好ましい。
【００５１】
塗布デバイス１００の出口開口部１４から出てきたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、その４面（１ａ、１ｂ、１ｃ）にペースト層２が形成された状態にあるため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を手または治具によって支持また把持することは避けたい。後述する実施形態では、塗布デバイス１００の出口開口部１４から排出されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１には、その下面側から気体が押し当てられ、気流によって浮遊しながら図中の左側に搬送される。この搬送時において、ペースト層２の少なくとも表面が乾燥する。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１に気体を押し当てる装置は、例えば、多数の小さな孔からエアを噴き出すように構成されたテーブルを備える。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、テーブルから浮遊しているため、他の物体とは実質的に非接触の状態で、ペースト層２の表面が乾燥する。その結果、ペースト層２に含まれる粉末の層がほぼ一様な厚さでＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面（４面）を被覆することが可能になる。
【００５２】
図５は、ペースト層２が塗布された状態にあるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を模式的に示している。図５（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、それぞれ、ペースト層２が塗布されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面図、正面図、および図５（ａ）の５Ｃ−５Ｃ線断面図を模式的に示している。図５に示されるように、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａ、下面１ｂ、および、２つの側面１ｃは、ペースト層２によって覆われている。しかし、この例におけるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の前端面１ｄおよび後端面１ｅは、ペースト層２によって覆われていない。
【００５３】
本開示の塗布装置および塗布方法は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の前端面１ｄおよび後端面１ｅを除く他の面に対して一度にペースト層２を形成し、乾燥後に粉末の層で一様に覆うことが可能であるため、生産性が高く、量産性に優れている。
【００５４】
次に、比較のため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を従来のノズル・ディスペンサを用いてＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の面および裏面に、順次、ペーストの塗布を行う方法を説明する。
【００５５】
図６は、従来のノズル・ディスペンサ２４、８４を用いてペースト層２をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａおよび下面１ｂに塗布する例を模試的に示している。この例では、まず、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１をテーブル８０に載せた状態で、ノズル・ディスペンサ２４により、ペーストをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａに塗布してペースト層２ｃを形成する。ペースト層２ｃを充分に乾燥させ、ハンドリングが可能になった後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を上下反転させる。次に、ノズル・ディスペンサ８４により、ペーストをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の下面１ｂに塗布してペースト層２ｄを形成する。図６の例では、ペースト層２ｃの厚さとペースト層２ｄの厚さとは、ほぼ等しい。
【００５６】
図７は、従来のノズル・ディスペンサ２４、８４を用いてペースト層２をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａおよび下面１ｂに塗布する様子の他の例を模試的に示している。この例でも、まず、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１をテーブル８０に載せた状態で、ノズル・ディスペンサ２４により、ペーストをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａに塗布してペースト層２ｃを形成する。しかし、このとき、ペースト層２ｃの厚さが設計値よりもＤｔだけ大きかったとする。その後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を上下反転させる。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の下面１ｂのテーブル８０からの高さのレベルは、ペースト層２ｃの厚さとＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の厚さとの合計値に相当する。図６の例に比べると、ペースト層２ｃの厚さがＤｔだけ大きいため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の下面１ｂとノズル・ディスペンサ８４の下端との間隔が縮小する。その結果、ノズル・ディスペンサ８４により、ペーストをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の下面１ｂに塗布してペースト層２ｄを形成すると、ペースト層２ｄの厚さは設計値よりもＤｔだけ小さくなる。こうして、ペースト層２ｃの厚さとペースト層２ｄの厚さとの間にＤｔの２倍の差が発生してしまう。
【００５７】
上述のように、従来のノズル・ディスペンサを用いる方法には、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａおよび下面１ｂに形成するペースト層２の厚さの制御が困難であるという課題がある。また、上記の従来技術によってＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａおよび下面１ｂにペーストを塗布すると、上面１ａおよび下面１ｂから横方向（側面１ｃに垂直な方向）にペーストがはみ出す可能性もある。そのような場合において、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の両側面１ｃにペーストを塗布すると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の辺の近傍においてペースト層が厚くなりやすい。また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の側面１ｃに対する塗布を行うとき、既にペーストの一部が側面１ｃの側にはみ出ていると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の側面１ｃにおけるペースト層の厚さがばらつき、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の側面１ｃに所望厚さのペースト層を均一に形成することが困難になる。
【００５８】
前述したように、本開示の塗布デバイスおよび塗布方法によれば、このような従来技術で生じ得るペースト層の厚さバラツキを抑制することができる。また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を上下反転させる必要も、反転工程間におけるペースト乾燥の必要も無く、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の４つの面に対して同時に塗布層を形成することできるため、生産性が向上する。
【００５９】
図８は、本開示の塗布デバイスを用いてペースト層２が塗布されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の他の例を模式的に示している。この例におけるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、長方形の断面を有する直方体の形状を有している。図８（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、それぞれ、ペースト層２が塗布されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面図、正面図、および図８（ａ）の８Ｃ−８Ｃ線断面図を模式的に示している。図８のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が図５のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１と異なる主な点は、長軸方向に直交する断面の形状にある。図５の例において、この断面は長方形である。図８に示されるように、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面１ａ、下面１ｂ、および、２つの側面１ｃは、ペースト層２によって覆われている。このような断面の形状およびサイズに合うように、塗布デバイス１００の入口開口部１２および出口開口部１４の形状およびサイズが設計される。
【００６０】
このように、本開示によれば、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の周囲にペーストを塗布し、厚さが均一に調整されたペースト層を形成することが可能である。
【００６１】
＜塗布装置＞
図９は、上記の塗布デバイスを備える塗布装置の主要部を示している。この塗布装置は、塗布デバイス１００にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を、順次、挿入するための一対のローラ３０ａ、３０ｂと、ローラ３０ａ、３０ｂにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を供給するための台４０と、ペースト２０を塗布デバイス１００に供給するペースト充填装置１０２とを備えている。一対のローラ３０ａ、３０ｂは、複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の各々を上下面から押圧しつつ、図中の左側方向に移動させる。ローラ３０ａ、３０ｂはＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の各々を側面から押圧するような態様であってもよい。ローラ３０ａ、３０ｂの働きにより、複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が隙間なく塗布デバイス１００に供給され得る。
【００６２】
また、この塗布装置は、更に、塗布デバイス１００から出てきたペースト塗布済みのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を搬送しながら乾燥工程を行うことができる粗乾燥装置５０を備えている。図示されている粗乾燥装置５０は、塗布デバイス１００から排出された各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の少なくとも下面側にエアー（気体）を押し当てることにより、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を粗乾燥装置５０から僅かに浮遊させ、搬送する。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は後続のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１に押されて次々と搬送される。さらに、粗乾燥装置５０の上面は傾斜していてもよい。磁石形状によっては、浮遊したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、自重により、傾斜面の下降方向に向かって移動することができる。
【００６３】
粗乾燥装置５０は、エアを吹き出すための多数の孔が形成された上面を有している。各孔のサイズは、例えば直径２ｍｍの円形で有り得る。エアは、典型的には乾燥空気であるが、窒素ガスなど他の種類のガスであってもよい。なお、より小さな孔が形成されている多孔質中間板を用いても良い。また、孔の形状はどのようなものでも良く、例えば後述の構成例のように、スリット状であってもよい。
【００６４】
粗乾燥装置５０の他の構成例については、後に説明する。
【００６５】
＜塗布デバイスの他の構成例＞
このような塗布装置における塗布デバイス１００は、図９に示されている構成を有するものに限定されず、他の構成を有していてもよい。例えば、図１０に示すように、各々が異なる種類のペーストを充填する複数の内部空間内を、順次、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が通過して２層のペースト層をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１上に形成するように構成された塗布デバイス１００を用いても良い。
【００６６】
図１０の塗布デバイス１００は、第２の内部空間１６を形成するための追加構造物１００ｃを備えている。この追加構造物１００ｃは、出口側構造物１００ａにおける出口開口部１４を含む領域を覆い、出口側構造物１００ａとともに第２の内部空間１６を規定する。追加構造物１００ｃの出口開口部１７は、出口側構造物１００ａにおける出口開口部１４よりも大きく、塗布によって形成される２層のペーストの合計厚さを規定するように設計されている。
【００６７】
このような塗布デバイスによれば、第１の内部空間１０を第１のペースト２０ａで充填し、第２の内部空間１６を第２のペースト２０ｂで充填する。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が第１の内部空間１０を通過するとき、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面にペースト２０ａが塗布されて第１のペースト層２ａが形成される。その後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が第２の内部空間１６を通過するとき、第１のペースト層２ａの上ペースト２０ｂが塗布されて第２のペースト層２ｂが形成される。
【００６８】
更に他の追加構造物を並べることにより、３層以上のペースト層を積層することも可能である。
【００６９】
第１のペースト層２ａと第２のペースト層２ｂとは、同じ材料から形成されていても良いし、異なる材料から形成されていても良い。後述する実施形態では、異なる材料から形成された粉末粒子を含むペーストをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１に塗布する。図１０の塗布デバイス１００を用いると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面に近い位置にはＲＬＭ合金粉末を含むペーストを配置し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面から離れた位置にＲＨ化合物粉末を含むペーストを配置することが容易に行える。
【００７０】
図１１は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が入口側構造物１００ｂによって充分に位置決めされず、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の姿勢が安定していない例を模試的に示している。この例では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が内部空間１０の中で傾いている。このため、出口開口部１４に対するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の位置がずれ、ペースト層２の厚さが設計値から外れて不均一になっている。
【００７１】
図１２は、上記のような位置ずれが発生しないようにする改良例を示す図である。図１２の塗布デバイス１００では、出口開口部１４の位置に複数の規制部材１０４が設けられている。これらの規制部材１０４は、それぞれ、出口開口部１４の周縁から中央に向かって突出しており、規制部材１０４の先端がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の位置を規制している。規制部材１０４は部分的にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面に接触してＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１に対して相対的に摺動し得る。このため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面と出口開口部１４の周縁との間隔は均一に維持され、ペースト層２の厚さが設計値から大きく外れることが無くなる。
【００７２】
図１３は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を覆うペースト層２の一部に形成されたストライプ状の凹部２２を模試的に示している。ペースト層２の凹部２２は、規制部材１０４の存在により、ペーストの塗布が行われなかった部分である。しかし、図１３に示すように、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が塗布デバイス１００から排出された後、乾燥前のペースト層２は液体成分を含有するため、表面張力により、速やかに拡がる。その結果、ペースト層２の凹部２２は消滅するか、無視できるサイズに縮小する。凹部２２の幅を狭くすることが好ましいため、各規制部材１０４の幅は、例えば０．２〜１ｍｍ程度の大きさに設定され得る。
【００７３】
規制部材１０４がＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面を摺動するとき、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面に小さな傷または浅い溝を形成する可能性がある。しかし、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の表面は最終的に研磨などによって加工されるため、小さな傷および浅い溝の形成は、最終的な磁石特性に悪影響を及ぼさない。
【００７４】
なお、規制部材１０４は、出口開口部１４の周縁に設けられる必要は無く、出口側構造物１００ａの他の位置に設けられていても良い。
【００７５】
図１４は、出口開口部１４にテーパ１０５が設けられた構成例を示している。このようなテーパ１０５が存在すると、ペーストが出口開口部１７に向かって流れるときにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の先端を、その周囲から略均等に押圧する力が発生する。そのため、内部空間１０の中でＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が傾斜しても、テーパによって押されたペーストがＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の位置を適切な範囲内に矯正する。
【００７６】
図１５は、入口側構造物１００ｂの前段部分に逆流防止装置１２０を付加した構成を示している。逆流防止装置１２０は、圧縮エアの圧力を入口側構造物１００ｂの入口開口部１２に与える気密室１２２を有している。具体的には、逆流防止装置１２０は、入口側構造物１００ｂの入口開口部１２をキャップし、逆流防止装置１２０と入口側構造物１００ｂとの間に形成される空隙（気密室）に外部からエアを受け入れるように構成されている。逆流防止装置１２０は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を通過させる開口部１９を有している。エアの圧力が高すぎると、ペースト２０が充填された内部空間１０にエアが進入するおそれがあるが、開口部１９とＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１との間に存在する空隙を介して、エアは外部に漏れるため、エアの圧力がそのように高くなりすぎることは防止され得る。
【００７７】
＜塗布装置の構成例＞
図１６を参照して、塗布装置の構成例を説明する。
【００７８】
図示される塗布装置は、上記のいずれかの塗布デバイスを備える。この塗布装置は、塗布デバイス１００にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を、順次、挿入するための一対のローラ３０ａ、３０ｂ、および、ローラ３０ａ、３０ｂにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を供給するためのコンベア装置６４を備えている。コンベア装置６４は、ローラ６４ａ、６４ｂ、およびコンベアベルト６４ｃを有している。
【００７９】
また、この塗布装置は、多数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を搭載し得るストッカ６０を備えている。ストッカ６０に搭載されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、投入シリンダ６２によってコンベア装置６４上に押し出される。ストッカ６０と投入シリンダ６２とによってローダが構成されている。コンベアベルト６４ｃに載ったＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、ローラ６４ａ、６４ｂの回転によって回動するコンベアベルト６４ｃとともに塗布デバイス１００に向かって移動する。一対のローラ３０ａ、３０ｂの間に挟まれたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、順次、塗布デバイス１００に挿入され、塗布工程に供せられる。ローラ３０ａ、３０ｂは、個々のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を上下から挟み込み、塗布デバイス１００の入口開口部１２に確実に挿入することができる。塗布デバイス１００へのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の供給が途絶えないように、ローダ部はＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１をコンベア装置６４上に供給し続ける。
【００８０】
次に、図１７を参照する。図１７に示されるように、塗布デバイス１００から排出されたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、粗乾燥装置５０の上面を、噴出されたエアによって浮遊しつつ移動する。その移動中にペースト層２に対する粗乾燥が実行され、ペースト層２の少なくとも表面が乾燥する。吹き出すエアの温度は、典型的には室温であり得るが、粗乾燥を促進するため、吹き出すエアの温度を室温よりも高くしてもよい。その後、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は本乾燥装置７０に移動し、そこで必要な時間だけ待機し、ペースト層２の乾燥を進行させる。本乾燥装置７０は、ローラ７０ａ、７０ｂ、コンベアベルト７０ｃ、および、押さえローラ７０ｄを有している。なお、粗乾燥装置５０および／または本乾燥装置７０は、乾燥室（不図示）内に配置されていても良い。
【００８１】
ペースト層２が充分に乾燥したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、本乾燥装置７０の上で待機する一つながりの状態にある複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１から、一対のピンチローラ７２によって個々に切り離され、その後、排出シュート７４によって塗布装置から排出される。ピンチローラ７２の接線方向速度、すなわち回転周速度は、ピンチローラ７２に挟み込まれたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の移動速度を規定する。この移動速度は、本乾燥装置７０のコンベアベルト７０ｃの移動速度よりも高く設定される。本乾燥装置７０の押さえローラ７０ｄの働きにより、本乾燥装置７０の上で待機する一つながりの状態にある複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１から、ピンチローラ７２で挟んだＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を切り離すことが可能になる。
【００８２】
＜粗乾燥装置の構成例＞
まず、図１８を参照する。図１８は、粗乾燥装置のＺ軸方向に垂直な断面を模式的に示している。
【００８３】
本開示の実施形態によれば、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の周囲がペースト層２で覆われた状態で塗布デバイス１００から排出される。排出直後のペースト層２は乾燥していないため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１をそのままコンベアベルト上に置いたり、人の手または治具で把持したりすると、ペースト層２の厚さが局所的に変化したり、ペースト層２の一部が剥がれ落ちたりするおそれがある。図１８に示される粗乾燥装置５０は、エアを吹き出すための複数の孔（スリット状開口部）５２ａ、５２ｂと、エアの供給を受ける開口部５４と、余分なエアを外部に逃がすためのスリット状の開口部５６とを備えている。
【００８４】
孔５２ａは、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を重力に抗して持ち上げるようにエアを吹き出すように構成されている。本実施形態における孔５２ａの幅は、例えば１ｍｍであり得る。孔５２ｂは、エアで持ち上げられ、浮遊するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の位置を中央付近に調整するためのエアを側方から中央に向けて吹き出すように構成されている。本実施形態における孔５２ｂの幅は、例えば０．５〜３ｍｍの範囲内の値であり得る。孔５２ｂの幅および高さ方向の位置は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上面または下面を流れる気流を形成し得るため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の姿勢を安定に保つように適切に調整され得る。エアを外部に逃がすためのスリット状の開口部５６の幅は、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内に設定され得る。
【００８５】
図１９は、図１８に模式的に示される粗乾燥装置５０の斜視図である。スリット状の孔５２ａ、５２ｂから噴出されたエアがスリット状開口部５６に向かって流れるため、粗乾燥装置５０上で浮遊するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、粗乾燥装置５０の側壁に衝突することなく、後続のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１に押されてＺ軸方向に沿って移動していく。前述したように、粗乾燥装置５０の上面は水平面に対して傾斜していてもよい。
【００８６】
孔５２ａ、５２ｂの形状、サイズ、および個数は、図１８および図１９に示される例に限定されない。孔５２ａ、５２ｂは、スリット形状を有している必要はない。開口部５６の形状、サイズ、および個数も、図１８および図１９に示される例に限定されない。
【００８７】
開口部５６を設けないと、孔５２ａ、５２ｂから噴出したエアが、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の一方の側面から上方に流れてしまい、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１を水平に保つことができなくなる場合がある。このため、孔５２ａ、５２ｂから噴出したエアを装置外に逃す開口部５６を設けることが好ましい。
【００８８】
このような開口部５６を設ける代わりに、他の構成を採用しても、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の姿勢を安定にすることが可能である。
【００８９】
図２０は、粗乾燥装置５０の他の構成例を模試的に示す断面図である。この例における粗乾燥装置５０の上面（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１に対向する面）は水平方向に対して例えば０．５〜３度程度傾斜している。すなわち、粗乾燥装置５０の上面に対する法線は、ＸＹ面内において、Ｙ軸方向からＸ軸方向に向かって僅かに回転している。このような傾斜により、浮遊状態のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は図中のＸ軸方向に向かう力を受ける。この力は、孔５２ｂから吹き出すエアによって力と釣り合う、こうして、浮遊状態のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１のＸ軸方向における位置は安定し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の姿勢も適切に調整される。
【００９０】
図２１は、粗乾燥装置５０の更に他の構成例を模試的に示す断面図である。この例における粗乾燥装置５０の上面（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１に対向する面）は、中央が窪むように湾曲している。すなわち、このような湾曲により、浮遊状態のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は中央付近に向かう力を受ける。こうして、浮遊状態のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１のＸ軸方向における位置は安定し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の姿勢も適切に調整される。
【００９１】
＜塗布デバイスの改変例＞
図２２は、塗布デバイス１００内に形成された複数の孔から内部空間１０にペーストを導入する塗布デバイス１００の構成例を示す図である。図２３Ａは、ペーストを導入する孔の個数が２個の例における図２２のＡ−Ａ線図である。同様に、図２３Ｂおよび図２３Ｃは、それぞれ、ペーストを導入する孔の個数が２個の例における図２２のＢ−Ｂ線図およびＣ−Ｃ線図である。
【００９２】
図２２の塗布デバイスは、入口開口部１２を有する入口側構造物１００ｂと、出口開口部１４を有し内部空間１０を規定する出口側構造物１００ａと、入口側構造物１００ｂと出口側構造物１００ａとの間に位置し、複数のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を順次通過させる磁石通過孔１３４を有する中間板１３０とを備えている。中間板１３０は、ペーストを通過させるペースト通過孔１３２ａ、１３２ｂを有している。
【００９３】
図２３Ａに示される入口側構造物１００ｂは、中間板１３０に接する側に開いた凹部から形成された第１の溝１４０を有している。図の例において、第１の溝１４０は、外部から塗布デバイス１００内にペーストを導入する孔１５´の位置からＸＹ面に平行な面に沿って延び、途中で２本に分岐している。第１の溝１４０の分岐部は、入口開口部１２の両側をＹ軸方向に平行な方向に延びている。第１の溝１４０の深さ（凹部の深さ）は、入口側構造物１００ｂの厚さよりも小さい。第１の溝１４０と中間板１３０とによって挟まれた空間が第１のペースト流路１４５を規定している。
【００９４】
図２３Ｃに示される出口側構造物１００ａは、中間板１３０に接する側に開いた凹部から形成された第２の溝１５０を有し、第２の溝１５０と中間板１３０とによって挟まれた空間が第２のペースト流路１５５を規定している。第１および第２のペースト流路１４５、１５５の流路断面は、例えば１〜４００ｍｍ2程度である。
【００９５】
図２３Ｂに示される中間板１３０は、第１のペースト流路１４５と第２のペースト流路１５５とを連通する２つのペースト通過孔１３２ａ、１３２ｂを有している。中間板１３０に設けられたペースト通過孔の個数は、２個に限定されず、単数であっても良いが、複数であることが望ましい。
【００９６】
第２のペースト流路１５５は、複数の異なる位置に設けられた孔（ペースト導入孔）１５ａ、１５ｂによって内部空間１０に連通している。
【００９７】
図２３Ａに示される入口側構造物１００ｂの孔１５´から導入されたペーストは、第１ペースト流路１４５を流れ、第１のペースト流路１４５の内部を埋める。第１のペースト流路１４５の内部を埋めたペーストは、図２３Ｂに示される中間板１３０のペースト通過孔１３２ａ、１３２ｂを通り、図２３Ｃに示される出口側構造物１００ａの第２のペースト流路１５５内に流れ込む。第２のペースト流路１５５内に流れ込んだペーストは、複数のペースト導入孔１５ａ、１５ｂの各々を通って内部空間１０の中に導入される。ペースト導入孔は、例えば１〜２０ｍｍの直径を有している。
【００９８】
図２４Ａは、ペーストを導入する孔の個数が４個の例における図２２のＡ−Ａ線図である。同様に、図２４Ｂおよび図２４Ｃは、それぞれ、ペーストを導入する孔の個数が４個の例における図２２のＢ−Ｂ線図およびＣ−Ｃ線図である。
【００９９】
図２４Ａの入口側構造物１００ｂおよび図２４Ｂの中間板１３０は、それぞれ、図２３Ａの入口側構造物１００ｂおよび図２３Ｂの中間板１３０の構造と同様の構造を有している。異なる点は、図２４Ｃに示される出口側構造物１００ａの構造にある。図２４Ｃの出口側構造物１００ａも、第２の溝１５０を有し、中間板１３０と第２の溝１５０との間の空間によって第２のペースト流路１５５が規定されている。この例に特徴的な点は、第２のペースト流路１５５内に流れ込んだペーストが、４カ所のペースト導入孔１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの各々を通って内部空間１０の中に導入される点にある。内部空間１０にペーストを導入する孔１の個数が増えると、ペースト供給量が変動しても、その影響が分散される。その結果、塗布によって形成されるペースト層の厚さのばらつきを低減することができる。
【０１００】
なお、図２２〜図２４Ｃでは、入口側構造物１００ａの上方に形成した孔１５´の１か所を通じて外部からペースト２０を導入しているが、入口側構造物１００ａの下方や側面に同様の孔１５´を形成し、複数の孔１５´から塗布デバイス１００内にペースト２０を導入するようにしてもよい。
【０１０１】
＜塗布装置の改変例＞
図２５に示すように、塗布デバイス１００に対するコンベア装置６４の相対的な高さが基準レベルよりも高くなったり、低くなったりすると、塗布デバイス１００の入口開口部１２に対するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の位置および進入角度がずれてしまうことが起こり得る。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が入口開口部１２から塗布デバイス１００内に供給されているとき、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１と入口開口部１２との間のクリアランスが大きいと、位置や進入角度のずれは大きくなりやすい。このようなずれが生じると、図２５に示されるように、塗布したべースト層２の厚さが不均一になる。入口開口部１２の位置や進入角度の精度は、そのままペースト層２の厚さの精度に影響するため高い精度が必要とされる。入口開口部１２の位置や進入角度のずれの影響は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が長軸方向に長く延びた形状を持つ場合に顕著である。
【０１０２】
図２６は、このような位置ずれを抑制するために位置決め機構として機能する基準ブロック３５を備える塗布装置の構成例を示す図である。位置決め基準ブロック３５は、コンベア装置６４から送られてきたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の上下方向（Ｙ方向）の運動を規制するための上面（摺動面）を有している。位置決め基準ブロック３５は、例えば機械加工によって高さと角度の精度が出されており、位置決め基準ブロック３５上でＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１をローラで押し付けることによって、入口開口部１２に侵入するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の位置と進入角度が高い精度で規制される。また、この位置決めブロック３５に加えて、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の進行方向に対して左右の方向（Ｘ方向）の運動を規制する、さらなる位置決めブロックとローラを設けてもよい。上下方向（Ｙ方向）の運動を規制するための位置決め基準ブロックと左右方向（Ｘ方向）の運動を規制するための位置決めブロックは一体化されていてもよい。すなわち、ＸＹ方向の運動を規制するための位置決めブロックとそれぞれの方向に対応するローラを設けてもよい。
【０１０３】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１は、ローラによって位置決め基準ブロック３５の上面に軽く押圧されながら、塗布デバイス１００の入口開口部１２の中に高い位置および進入角度の精度でもって水平に移動する。位置決め基準ブロック３５における上面の上下方向の位置は、塗布デバイス１における入口開口部１２の上下方向の位置に合わせて調整可能である。また、上述の不図示の左右方向（Ｘ方向）の運動を規制するための位置決めブロックの左右方向の位置は、塗布デバイス１の入口開口部１２の左右方向の位置に合わせて調整可能である。図２６の例では、位置決め基準ブロック３５の上面は水平であるが、なんらかの目的で塗布デバイス１００そのものが傾斜している場合、塗布デバイス１００の傾斜に合わせて、基準ブロック３５の上面を傾斜させることによって、進入角度を塗布デバイス１００の傾斜角度に合わせることも可能である。
【０１０４】
図２７は、本開示による塗布デバイス１００の更に他の構成例を示す図である。この塗布デバイス１００において、出口側構造物１００ａによって規定される内部空間１０は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１が通過する方向（Ｚ軸方向）において、各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の長さの半分以上４分の３以下のサイズを有している。たとえば、内部空間１０のＺ軸方向におけるサイズは２ｍｍ以上に設定され、典型的な例において、４〜９０ｍｍの範囲内にある。
【０１０５】
図２７の例において、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の先端は、一時的にペーストの内部に完全に埋もれ、ペースト中に浮いた状態が形成される。そして、内部空間の隙間が狭くなるにしたがって、より大きな動圧を受け、それによってセンタリングが実現する。図２７の内部空間１０は、このように各Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の一時的なペースト内浮遊を実現する寸法（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の寸法の半分以上）を有している。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１全体が完全にペースト内に浮く状態になってしまうと、テーパ１０５によるセンタリング効果が発揮されにくいので、内部空間１０の寸法はＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の寸法の４分の３以下が好ましい。すなわち、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の先端が内部空間１０内にあるとき、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の後端は内部空間１０外にあることが好ましい。また、浮遊中のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の先端がペースト内で沈降しないように、十分に長いテーパ１０５によって移動中のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１に適切な大きさの動圧を形成することが好ましい。テーパ１０５のＺ軸方向におけるサイズは、内部空間１０のＺ軸方向におけるサイズの２０分の１以上に設定され、内部空間１０のＺ軸方向におけるサイズの３分の１以上が好ましく、半分以上がさらに好ましい。内部空間１０のＺ軸方向におけるサイズと同じ、すなわち、内部空間１０全体がテーパで形成されていてもよい。
【０１０６】
図２８は、粗乾燥装置５０の更に他の構成例を模試的に示す断面図である。この例における粗乾燥装置５０は、図２１の例に比べて、曲率半径がより短い凹部形状を有しており、弓型のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の湾曲した面を下方に向けた状態で粗乾燥を行う。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の湾曲した面の曲率半径と、粗乾燥装置５０の凹部の曲率半径とは、一致している必要はない。重要な点は、端部５５ａにおいて、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石１の湾曲した面と粗乾燥装置５０の凹部とのギャップが相対的に短縮していることである。このようなギャップの短縮により、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の両脇からエアの抜けが抑制され、適切な搬送が実現する。
【０１０７】
以下、本開示の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【０１０８】
［Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材］
まず、本開示では、重希土類元素ＲＨの拡散の対象としてＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材を準備する。なお、本明細書では、わかりやすさのため、重希土類元素ＲＨの拡散の対象とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石をＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材と厳密に称することがあるが、「Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石」の用語はそのような「Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材」を含むものとする。このＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材は公知のものが使用でき、例えば以下の組成を有する。
希土類元素Ｒ：１２〜１７原子％
Ｂ（Ｂ（ボロン）の一部はＣ（カーボン）で置換されていてもよい）：５〜８原子％
添加元素Ｍ´（Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、およびＢｉからなる群から選択された少なくとも１種）：０〜２原子％
Ｔ（Ｆｅを主とする遷移金属元素であって、Ｃｏを含んでもよい）および不可避不純物：残部
ここで、希土類元素Ｒは、主として軽希土類元素ＲＬ（Ｎｄおよび／またはＰｒ）であるが、重希土類元素を含有していてもよい。なお、重希土類元素を含有する場合は、重希土類元素ＲＨ（Ｄｙおよび／またはＴｂ）の少なくとも一方を含むことが好ましい。
【０１０９】
上記組成のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材は、任意の製造方法によって製造される。
【０１１０】
［ペースト］
ペーストは、拡散剤、または、拡散剤と拡散助剤との混合物を含有する。
【０１１１】
拡散剤は、典型的には、ＲＨ化合物（ＲＨはＤｙおよび／またはＴｂ、ＲＨ化合物はＲＨフッ化物および／またはＲＨ酸フッ化物）の粉末であり得る。ある好ましい実施形態において、ＲＨ化合物粉末は、後述する拡散助剤として機能するＲＬＭ合金粉末よりも質量比で等しいか少ない。ＲＨ化合物粉末を均一に塗布するには、ＲＨ化合物粉末の粒度が小さいことが好ましい。本発明者の検討によれば、ＲＨ化合物の粉末の粒度は凝集した２次粒子の大きさにおいて２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。小さいものは１次粒子で数μｍ程度（１μｍ以上）である。
【０１１２】
拡散助剤は、典型的にはＲＬＭ合金の粉末であり得る。ここで、ＲＬとしてはＲＨ化合物を還元する効果の高い軽希土類元素が適しており、ＲＬはＮｄおよび／またはＰｒである。ＭはＣｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌから選ばれる１種以上である。拡散助剤の材料としてＮｄ−Ｃｕ合金やＮｄ−Ａｌ合金を用いると、ＮｄによるＲＨ化合物の還元能力が効果的に発揮され、ＨcJの向上効果がより高い。また、ある実施形態において、ＲＬＭ合金はＲＬを５０原子％以上含み、かつ、その融点は熱処理温度以下である。ＲＬＭ合金の粉末の粒度は１５０μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましい。ＲＬＭ合金粉末の粒度が小さすぎると酸化しやすく、酸化防止の観点から、ＲＬＭ合金粉末の粒度の下限は５μｍ程度である。ＲＬＭ合金の粉末の粒度の典型例は、２０〜１００μｍである。
【０１１３】
ＲＬの含有割合が５０原子％以上のＲＬＭ合金は、ＲＬがＲＨ化合物を還元する能力が高く、かつ、融点が熱処理温度以下である。このため、熱処理時に溶融してＲＨ化合物を効率よく還元し、より高い割合で還元されたＲＨがＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材中に拡散して少量でも効率よくＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨcJを向上させることができる。ある実施形態において、ＲＬＭ合金はＲＬを６５原子％以上含む。
【０１１４】
ペーストは、上述したＲＨ化合物粉末およびＲＬＭ合金粉末に、バインダ、水、および／または溶媒を混合して作製され得る。溶媒は例えは有機溶剤であり得る。ＲＬＭ合金粉末の塗布量はＨcJ向上の程度に直接関与しないため、重力や表面張力によって多少ばらついても問題はない。なお、バインダおよび溶媒は、その後の熱処理の昇温過程において、ＲＬＭ合金の融点以下の温度で熱分解や蒸発が生じてＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面から除去されるものであればよく、その種類は特に限定されない。
【０１１５】
本開示の実施形態によれば、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の表面に塗布したペーストには、塗布から乾燥までの間に一様に収縮して、塗布層の形状の均一性を保つことが求められる。バインダまたは粉末の重量比率を高めると、ペーストの粘度が増加するため、塗布層の形状を維持する能力が向上する。また、低沸点溶剤（エタノールまたは水）をペーストに含めると、乾燥に要する時間が短縮するため、塗布層の形状も維持されやすくなる。
【０１１６】
［ペースト塗布］
前述した塗布装置を用いて、上記のペーストをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材に塗布する。
【０１１７】
塗布工程により、拡散剤であるＲＨ化合物の粉末は、拡散助剤であるＲＬＭ合金粉末とともに磁石表面に配置される。このとき、磁石表面にＲＬＭ合金粉末粒子を含む第１のペーストを塗布して第１ペースト層を形成した後、第１層の上にＲＨ化合物を含む第２のペーストを塗布して第２ペースト層を形成しても良い。
【０１１８】
ペーストに含まれるＲＬＭ合金は、その融点が熱処理温度以下であるため、熱処理の際に溶融し、それによって高い効率で還元されたＲＨがＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石内部に拡散しやすい状態になる。したがって、ＲＬＭ合金の粉末とＲＨ化合物の粉末とをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在させる前にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に対して酸洗などの特段の清浄化処理を行う必要はない。もちろん、そのような清浄化処理を行うことを排除するものではない。
【０１１９】
ペーストの層に含まれるＲＨ化合物のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の表面における存在比率（熱処理前）は、質量比率でＲＬＭ合金：ＲＨ化合物＝９．６：０．４〜５：５とする。さらに好ましい存在比率はＲＬＭ合金：ＲＨ化合物＝９．５：０．５〜６：４である。
【０１２０】
本開示は、ＲＬＭ合金およびＲＨ化合物の粉末以外の粉末（第三の粉末）を含むペーストが塗布されるなどして、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の表面に第三の粉末が存在することを必ずしも排除しないが、第三の粉末がＲＨ化合物中のＲＨをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の内部に拡散することを阻害しないように留意する必要がある。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の表面に存在する粉末の全体に占める「ＲＬＭ合金およびＲＨ化合物」の粉末の質量比率は、７０％以上であることが望ましい。
【０１２１】
本開示によれば、少ない量のＲＨで、効率的にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨcJを向上させることが可能である。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面に存在させるＲＨの量は、磁石表面１ｍｍ2あたり０．０３〜０．３５ｍｇであることが好ましく、０．０５〜０．２５ｍｇであることが更に好ましい。
【０１２２】
［拡散熱処理］
本開示においては、ペーストに含まれていたＲＬＭ合金の粉末とＲＨ化合物の粉末とをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の表面に存在させた状態で熱処理を行う。なお、熱処理の開始後、ＲＬＭ合金の粉末は溶融するため、ＲＬＭ合金が熱処理中に常に「粉末」の状態を維持する必要は無い。熱処理の雰囲気は真空または不活性ガス雰囲気が好ましい。熱処理温度はＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の焼結温度以下（具体的には例えば１０００℃以下）であり、かつ、ＲＬＭ合金の融点よりも高い温度である。熱処理時間は例えば１０分〜７２時間である。また前記熱処理の後必要に応じてさらに４００〜７００℃で１０分〜７２時間の熱処理を行ってもよい。
【０１２３】
なお、本開示の実施形態による塗布装置は、上述したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の例に必ずしも限定されない。本開示の塗布装置は、様々な磁石母材の表面に粉末のペースト層を形成して磁石母材の内部に所望の元素を拡散させる方法に用いることができる。
【実施例】
【０１２４】
図４に示す塗布デバイスを有する装置および方法により、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材に対するペーストの塗布を行った。【０１２５】
用いたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材は、図１に示されるような形状を有し、そのサイズはＸ方向２８．４ｍｍ、Ｙ方向６．８８ｍｍ、Ｚ方向３２．３ｍｍ、上面のＲ３０．２ｍｍであった。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の組成は、Ｎｄ＝１３．４、Ｂ＝５．８、Ａｌ＝０．５、Ｃｕ＝０．１、Ｃｏ＝１．１、残部＝Ｆｅ（原子％）であり、その磁気特性をＢ−Ｈトレーサーによって測定したところ、ＨcJは１０３５ｋＡ/ｍ、Ｂrは１．４５Ｔであった。【０１２６】
用いたペーストの構成は、拡散剤（粒度１０μｍ以下の市販のＴｂＦ3（ａｔ．比）粉末）と拡散助剤（遠心アトマイズ法で作製された粒度１００μｍ以下の球状Ｎｄ70Ｃｕ30（ａｔ．比）粉末）を質量比８：２で混合した混合粉末８０質量％、ポリビニルアルコール４質量％、水１６質量％であった。【０１２７】
こうして、表１記載の塗布量でＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材の４つの面を被覆し、乾燥工程を行って、Ｎｏ．１〜３のサンプルを作製した。１つのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石母材に対する塗布工程に要した時間は、０．３秒程度であった。【０１２８】
図２９Ａは、乾燥工程後のサンプルＮｏ．２の断面を示している。図２９Ａからわかるように、４つの面に略均一な厚さのペースト層が形成されていた。【０１２９】
その後、拡散のための熱処理を行った。得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の表面をそれぞれ０．２ｍｍずつ機械加工にて除去し、さらにＮｏ．１〜３のそれぞれにつき以下の通りＡ〜Ｅ５種類の測定サンプルを切り出した。サンプルＡ：磁石中央部分の６．２８ｍｍ×７．０ｍｍ×７．０ｍｍ、サンプルＢ：磁石底面のＸ軸方向中央部表面部分の１．０ｍｍ×１．０ｍｍ×１．０ｍｍ、サンプルＣ：磁石上面のＸ軸方向中央部表面部分の１．０ｍｍ×１．０ｍｍ×１．０ｍｍ（サンプルＢ、ＣのＺ軸方向は中央付近、サンプルＡを切り出した部分の近傍）、サンプルＤおよびＥ：磁石両側面のＹ軸方向中央Ｚ軸方向中央部表面部分の１．０ｍｍ×１．０ｍｍ×１．０ｍｍ。Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるサンプルＡ〜Ｅの領域は、図２９Ｂの模式断面図に示されている。【０１３０】
サンプルＡ〜Ｅの磁気特性をＢ−Ｈトレーサーによって測定し、サンプルＡについてはＨcJとＢrの変化量を、サンプルＢ〜ＥについてはＨcJの変化量を求めた。（サンプルＢ〜ＥについてＢrを測定していないのは、サンプルが小さいので測定精度が非常に低いためである。）結果を表２および表３に示す。表２からわかるように、Ｎｏ．１〜３のすべてが、Ｂrがほとんど低下することなく、ＨcJが大きく向上していた。また、表３からわかるように、各々のサンプルＢ〜Ｅはほぼ同等にＨcJが向上しており、ペースト層の塗布厚さが均一でないことに伴うような大きなばらつきは見られなかった。なお、サンプルＢ〜Ｅは磁石表面付近の測定サンプルであるので、拡散したＴｂの濃度が磁石中央付近より高いため、サンプルＡよりもＨcJが高くなっている。また、側面のサンプルＤ、Ｅは上下面に近く、上下面からの拡散の影響も受けるため、上面、下面のサンプルＢ、ＣよりややＨcJが高くなっている。【０１３１】
【表１】
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【０１３２】
【表２】
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【０１３３】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本開示の実施形態によれば、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の改質を行うための粉末粒子を含むペーストをＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の複数の面に対して同時に塗布することができる。このため、例えば、重希土類元素ＲＨを効果的にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に供給し拡散させる方法の量産性が向上する。
【符号の説明】
【０１３５】
１    Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石
１ａ  Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の上面
１ｂ  Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の下面
１ｃ  Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の側面
１ｄ  Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の前端面
１ｅ  Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の後端面
２    ペースト層
１０    内部空間
１２    入口開口部
１４    出口開口部
１５    孔
１６    第２の内部空間
１８    斜面
１９    逆流防止装置の開口部
２０    ペースト
５０    粗乾燥装置
５２ａ、５２ｂ  複数の孔
５４    エアの供給を受ける開口部
５６    エアを外部に逃がす開口部
１００    塗布デバイス
１００ａ  出口側構造物
１００ｂ  入口側構造物
１００ｃ  追加構造物
１０４    規制部材
１０５    テーパ
１２０    逆流防止装置
１２２    気密室
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
0006489205.tif 000013
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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