スラリー供給装置及び塗布装置
【課題】焼結体に希土類化合物を含むスラリーを塗布した場合に、焼結体の場所によるスラリーの厚みのばらつきを低減すること。
【解決手段】ノズルヘッド８０は、スラリー流出通路８２と、キャビティ８３と、スラリー導入通路８８と、スラリー供給通路８９とを含む。キャビティ８３は、複数の壁面で囲まれており、スラリーを溜めるとともに、スラリー流出通路８２が開口している。そして、キャビティ８３は、幅方向両側の壁面が、それぞれ２つの曲面を一つの平面で連結した形状である。また、スラリー供給通路８９は、スラリー導入通路８８と交差して接続される。
【解決手段】ノズルヘッド８０は、スラリー流出通路８２と、キャビティ８３と、スラリー導入通路８８と、スラリー供給通路８９とを含む。キャビティ８３は、複数の壁面で囲まれており、スラリーを溜めるとともに、スラリー流出通路８２が開口している。そして、キャビティ８３は、幅方向両側の壁面が、それぞれ２つの曲面を一つの平面で連結した形状である。また、スラリー供給通路８９は、スラリー導入通路８８と交差して接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石を製造する際に、焼結体に希土類化合物を含むスラリーを塗布するためのスラリー供給装置及び塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ（Ｒは希土類元素）の組成を有する希土類焼結磁石は、優れた磁気特性を有する磁石である。このような希土類磁石の製造方法として、焼結体に希土類を含むスラリーを塗布した後、熱処理を施す方法がある。例えば、特許文献１には、Ｙ及びＳｃを含む希土類元素を含有する粉末を焼結磁石体の表面に存在させた状態で、焼結磁石体及び粉末を焼結磁石体の焼結温度以下の温度で真空又は不活性ガス中において１分〜１００時間熱処理を施すことにより、当該粉末に含まれていた希土類元素を焼結磁石体に吸収させることを特徴とする希土類永久磁石の製造方法が開示されている。また、特許文献１には、焼結磁石体に希土類元素を含有する粉末を付着させる方法として、粉末を水や有機溶媒に分散させたスラリーに焼結磁石体を投入する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４７６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
粉末を水又は有機溶媒に分散させたスラリーに焼結体を投入する方法は、焼結体に塗布されるスラリーの厚みが表面の位置によって変化し、ばらつきが発生することがある。このように、焼結体に塗布されるスラリーの厚みにばらつきがあると、焼結体に付着する希土類化合物の量も、焼結体の位置によってばらついてしまう。その結果、その後の熱処理によって製造された磁石の性能にもばらつきが発生してしまう。例えば、表面の磁束にばらつきが発生してしまう。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、焼結体に希土類化合物を含むスラリーを塗布した場合に、焼結体の表面に付着するスラリーの厚みが場所によってばらつくことを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らは、希土類化合物を含むスラリーを焼結体の表面に塗布し、焼結体の表面に希土類化合物を付着させることについて鋭意研究を重ねた。その結果、希土類化合物を含むスラリーを放出する吐出口を複数有するスラリー供給装置を用い、回転している焼結体に複数の前記吐出口から前記スラリーを放出（流出）させることが、焼結体の場所によるスラリーの厚みのばらつきを低減させることに対して有用であることを見出した。本発明は、希土類化合物を含むスラリーを放出（流出）させる吐出口を複数有するスラリー供給装置に関するものである。
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、所定の間隔で配列されて、希土類化合物を含むスラリーを通過させて流出させる複数のスラリー流出通路と、複数の壁面で囲まれたキャビティに前記スラリーを溜めるとともに、複数の前記スラリー流出通路が前記キャビティに開口し、かつ前記キャビティは、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向の両側の壁面が、それぞれ２つの曲面を一つの平面で連結した形状であるスラリー保持部と、前記スラリー保持部に開口するとともに、前記スラリー流出通路内を前記スラリーが通過する方向と交差する方向から前記スラリー保持部に前記スラリーを導入するスラリー導入通路と、前記スラリー導入通路と交差して前記スラリー導入通路に接続されて、前記スラリーを前記スラリー導入通路へ流入させるスラリー供給通路と、を含むことを特徴とするスラリー供給装置である。
【０００８】
このスラリー供給装置は、スラリー供給通路とスラリー導入通路とを交差させることにより、両者の間に、すなわち、スラリーの流通経路において曲がり部を設ける。そして、スラリーがスラリー供給通路とスラリー導入通路とを通過する際に、前記曲がり部でスラリーの流速を低下させてから、キャビティ内へスラリーを導入する。このようにして、キャビティ内において、複数のスラリー流出通路が配列される方向の中央部でスラリーの流速が高くなることが抑制されるので、前記中央部のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量が増加することを抑制できる。また、このスラリー供給装置は、複数のスラリー流出通路が配列される方向の両側において、キャビティ内の壁面を２つの曲面が一つの平面で連結された形状としている。このようにすることで、複数のスラリー流出通路が配列される方向の両側におけるスラリーの滞留が抑制されるので、前記両側のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量が低下することを抑制できる。これらの作用により、このスラリー供給装置は、複数のスラリー流出通路間におけるスラリーの流量のばらつきを抑制できる。その結果、このスラリー供給装置でスラリーが塗布された焼結体は、一つの焼結体において、場所によるスラリーの厚みのばらつきが抑制される。
【０００９】
本発明の望ましい態様として、前記スラリー導入通路は、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向における中央部に一つ開口することが好ましい。このようにすれば、複数のスラリー流出通路が配列される方向の両側にバランスよくスラリーを配分できるので、複数のスラリー流出通路間におけるスラリーの流量のばらつきを効果的に低減できる。複数の開口からキャビティ内にスラリーが供給されると、それぞれの開口から供給されたスラリーが衝突してキャビティ内で滞留する結果、複数のスラリー流出通路間におけるスラリーの流量のばらつきが大きくなる。このスラリー供給装置は、キャビティにスラリー導入通路の開口を一つ設けることで、キャビティ内におけるスラリーの衝突を回避できるので、複数のスラリーの流れが衝突することに起因する、複数のスラリー流出通路間におけるスラリーの流量のばらつきを抑制できる。
【００１０】
本発明の望ましい態様として、前記スラリー導入通路と前記スラリー供給通路とのなす角度は、９０度±１０度以内であることが好ましい。このようにすれば、スラリー供給通路とスラリー導入通路との間に形成された曲がり部を通過するスラリーの流速を効果的に低減できる。その結果、キャビティ内において、複数のスラリー流出通路が配列される方向の中央部でスラリーの流速が高くなることが効果的に抑制されるので、前記中央部のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量が増加することをより確実に抑制できる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、前記スラリー流出通路内を前記スラリーが通過する方向において、前記平面の寸法は、前記キャビティの寸法の２／５以上９／１０以下であることが好ましい。このようにすれば、複数のスラリー流出通路が配列される方向の両側におけるスラリーの滞留をより確実に抑制できる。その結果、前記両側のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量が低下することをより確実に抑制し、複数のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量のばらつきをより効果的に抑制できる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記キャビティは、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向において、最も外側に配置されるそれぞれのスラリー流出通路の外側に、前記２つの曲面のうち一つと連結する外側平面が設けられることが好ましい。この外側平面により、複数のスラリー流出通路が配列される方向の外側に配置されたスラリー流出通路、特に最も外側に配置されたそれぞれのスラリー流出通路から流出するスラリーの流速が過度に増加することを抑制できる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、それぞれの前記外側平面は、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向における最も外側のスラリー流出通路から前記２つの曲面のうち一つまでの距離が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。前記距離が１ｍｍ以上であれば、複数のスラリー流出通路が配列される方向の外側に配置されたスラリー流出通路から流出するスラリーの流速が過度に増加することをより確実に抑制できる。また、前記距離が１０ｍｍ以下であれば、チクソ性の高いスラリーを用いた場合でも、スラリー流出通路の詰まりが発生しにくくなる。
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、焼結体と接触して保持する保持手段と、前記焼結体を回転させる回転手段と、前記スラリー供給装置と、を含み、前記回転手段により前記焼結体を回転させながら、前記スラリー供給装置の前記スラリー流出通路から前記スラリーを前記焼結体に向けて流出させることを特徴とする塗布装置である。
【００１５】
この塗布装置は、上記のスラリー供給装置のスラリー流出通路から希土類化合物を含むスラリーを、焼結体の長手方向と平行な軸周りに回転している焼結体に向けて流出させ、スラリーを焼結体に塗布する。このとき、複数のスラリー流出が配列される方向と、焼結体の長手方向とが略平行になるようにする。このように、回転している焼結体に上述したスラリー供給装置でスラリー流を放出し、焼結体の表面にスラリーを塗布することにより、スラリー流出通路の配列方向におけるスラリーの厚みのばらつきが抑制される。また、磁性体を回転させながらスラリーを塗布することにより、磁性体表面に塗布されたスラリーの厚みを均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、焼結体に希土類化合物を含むスラリーを塗布した場合に、焼結体の表面に付着するスラリーの厚みが場所によってばらつくことを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態に係る塗布機構（塗布装置）を有する磁石製造装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す磁石製造装置が有する塗布機構の概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るノズルヘッドの側面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るノズルヘッドの正面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るノズルヘッドの底面図である。
【図６】図６は、図３のＸ−Ｘ矢視図である。
【図７】図７は、図４のＹ−Ｙ矢視図である。
【図８−１】図８−１は、本実施形態に係る回転保持手段の概略構成を示す正面図である。
【図８−２】図８−２は、本実施形態に係る回転保持手段の概略構成を示す平面図である。
【図９−１】図９−１は、本実施形態に係る塗布機構の動作を説明するための説明図である。
【図９−２】図９−２は、本実施形態に係る塗布機構の動作を説明するための説明図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る磁石製造装置で希土類焼結磁石を製造する際の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、評価に供したノズルヘッドが有する吐出口８１の配列を示す説明図である。
【図１２】図１２は、比較例に係るノズルヘッドの内部構造を示す模式図である。
【図１３】図１３は、比較例に係るノズルヘッドの内部構造を示す模式図である。
【図１４】図１４は、スラリーの厚みを測定した位置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る塗布機構（塗布装置）を有する磁石製造装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、磁石製造装置１０は、焼結体供給機構１２と、塗布機構１４と、乾燥機構１６と、熱処理機構１８と、搬送機構２０と、制御装置２２とを有する。制御装置２２は、各部の動作を制御する機構である。焼結体供給機構１２は、複数の焼結体３４を保有しており、これらの焼結体３４のうち一つを搬送機構２０に供給する。焼結体３４は、原料粉末を成形することにより得られた成形体を焼結したものである。
【００２０】
塗布機構１４は、焼結体供給機構１２から供給され、搬送機構２０によって搬送された焼結体３４に、希土類化合物を含有するスラリー３５を塗布する。スラリー３５に含有させて焼結体３４に塗布する希土類化合物としては、希土類元素Ｒ（Ｒは、ＤｙとＴｂとの少なくとも一つを必ず含む希土類元素）、Ｒ水素化物、Ｒ酸化物、Ｒフッ化物、ＲＴ合金（Ｔは遷移金属元素）、ＲＴ水素化物、ＲＴ酸化物、ＲＴＢ合金（Ｂはボロン）、ＲＴＢ水素化物、ＲＴＢ酸化物を用いることができる。
【００２１】
スラリー３５中には樹脂を含むことが好ましい。このようにすることで、焼結体３４に対する希土類化合物の密着性を向上させることができる。スラリー３５に使用される樹脂は特に限定はなく、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等が用いられる。また、スラリー３５に使用される溶剤は、樹脂を溶解できれば特に限定されない。スラリー３５の粘度は、例えば、３０ｃｐ程度である。なお、塗布機構１４の詳細は後述する。
【００２２】
乾燥機構１６は、塗布機構１４が焼結体３４に塗布したスラリー３５を乾燥させる。具体的には、乾燥機構１６は、スラリー３５に含まれる溶剤を揮発させる。本実施形態において、乾燥機構１６には、種々の乾燥方法を適用することができる。例えば、加熱、送風によりスラリー３５を乾燥させる方法を乾燥機構１６に適用することができる。また、乾燥機構１６は、スラリー３５が塗布された焼結体３４を自然乾燥により乾燥させてもよい。なお、本実施形態において、乾燥機構１６は、焼結体３４を回転させながら焼結体３４に塗布されたスラリー３５を乾燥させる。
【００２３】
熱処理機構１８は、乾燥機構１６によってスラリー３５が乾燥させられた後の焼結体３４に熱処理を施す。具体的には、熱処理機構１８は、スラリー３５が乾燥した後の焼結体３４を所定の温度で所定の時間保持する。
【００２４】
搬送機構２０は、焼結体３４を搬送する。例えば、本実施形態において、搬送機構２０は、焼結体供給機構１２から供給された焼結体３４を塗布機構１４まで搬送したり、乾燥機構１６で乾燥された焼結体３４を熱処理機構１８まで搬送したりする。搬送機構２０には、種々の手段を適用することができる。例えば、搬送機構２０として、ベルトコンベア又はロボットアーム等を用いることができる。なお、本実施形態において、塗布機構１４から乾燥機構１６への焼結体３４の搬送は、塗布機構１４が実行する。次に、塗布機構１４について説明する。
【００２５】
図２は、図１に示す磁石製造装置が有する塗布機構の概略構成を示す模式図である。本実施形態では、板状の焼結体を３４用いた場合として説明するが、焼結体３４の形状はこれに限定されるものではない。塗布機構１４は、焼結体３４にスラリー３５を塗布する塗布手段３０と、焼結体３４を保持し、かつ焼結体３４を回転させる回転保持手段３２とを有する。
【００２６】
塗布手段３０は、スラリー３５を焼結体３４に向けて放出して焼結体３４の表面に塗布する塗布部４０と、塗布部４０にスラリー３５を供給し、かつ、塗布部４０からスラリー３５を回収してスラリー３５を循環させるスラリー循環部４２と、スラリー循環部４２で循環されるスラリー３５の濃度を調整する濃度調整部４４とを有する。塗布部４０は、スラリー供給装置としてのノズルヘッド８０と、受け皿５２とを有する。ノズルヘッド８０は、複数の吐出口８１を有している。そして、ノズルヘッド８０は、スラリー循環部４２から供給されるスラリー３５を内部に溜めておき、その後、複数の吐出口８１から焼結体３４に向かって放出（吐出又は流出）させる。複数の吐出口８１から放出されたスラリー３５は、複数のスラリー流となって焼結体３４に付着し、その表面に塗布される。ノズルヘッド８０の構造の詳細は、後述する。
【００２７】
受け皿５２は、ノズルヘッド８０の鉛直方向側（下側）に配置されたスラリー回収部であり、吐出口８１から放出され、焼結体３４に付着しなかった、すなわち焼結体３４に塗布されなかったスラリー３５を回収する。受け皿５２は、側面５２Ｓが傾斜面となっている。受け皿５２の底面５２Ｂには、スラリー３５を回収する回収口５２Ｈが形成されている。受け皿５２に流出したスラリー３５は、側面５２Ｓから底面５２Ｂに向かって流れて、底面５２Ｂが有する回収口５２Ｈからスラリー循環部４２に回収される。
【００２８】
スラリー循環部４２は、スラリータンク５４と、攪拌機５６と、ポンプ５８と、を有する。スラリータンク５４は、スラリー３５を溜めておくタンクであり、一定量のスラリー３５が溜められている。また、スラリータンク５４は、配管５５ａを介してノズルヘッド８０と接続され、また、配管５５ｂを介して受け皿５２と接続されている。攪拌機５６は、スラリータンク５４内のスラリー３５を攪拌する装置である。攪拌機５６がスラリータンク５４内のスラリー３５を攪拌することにより、希土類化合物等が沈殿することが抑制され、スラリータンク５４内のスラリー３５の濃度が均一に保たれる。
【００２９】
ポンプ５８は、スラリータンク５４に溜められているスラリー３５を、塗布手段３０の塗布部４０とスラリー循環部４２との間で循環させるための駆動源である。ポンプ５８は、スラリータンク５４に溜められているスラリー３５を、配管５５ａからノズルヘッド８０に供給する。なお、本実施形態では、塗布部４０とスラリー循環部４２との間でスラリー３５を循環させるようにしたが、本実施形態は、ノズルヘッド８０が放出したスラリー３５を回収せず、再利用をしないようにすることを排除するものではない。
【００３０】
濃度調整部４４は、溶剤タンク６４と、ポンプ６６とを有する。溶剤タンク６４は、スラリー３５が含む溶剤（溶媒）を溜めておく容器である。溶剤タンク６４は、配管６５を介してスラリータンク５４に接続されている。ポンプ６６は、配管６５に設けられており、溶剤タンク６４に溜められている溶剤をスラリータンク５４に供給する。濃度調整部４４は、ポンプ６６を駆動して、溶剤タンク６４に溜められた溶剤をスラリータンク５４に供給し、スラリータンク５４内及び配管５５ａ内のスラリー３５に含まれる希土類化合物の濃度（以下、スラリー濃度という）を一定の範囲に維持する。スラリー濃度を一定の範囲にすることで、溶媒（溶剤）と溶質（希土類化合物）との割合を一定範囲に維持することができる。なお、濃度調整部４４は、さらに、スラリー濃度を計測する濃度計測手段を設けることが好ましい。濃度調整部４４は、濃度計測手段を有することで、適宜スラリータンク５４内のスラリー３５又は循環されているスラリー３５の密度を計測することができる。そして、濃度調整部４４は、その計測結果に基づいて、スラリー濃度が所定の値となるように適宜調整することができる。
【００３１】
上述した構造により、塗布機構１４の塗布手段３０は、塗布部４０のノズルヘッド８０が有する複数の吐出口８１から焼結体３４に向かってスラリー３５を放出させる。このようにすることで、塗布手段３０は、焼結体３４の表面にスラリー３５を塗布する。焼結体３４に塗布されないで受け皿５２に受け止められたスラリー３５は、配管５５ｂからスラリータンク５４に回収される。回収されたスラリー３５は、スラリー循環部４２により再びノズルヘッド８０に供給され、吐出口８１から放出される。次に、ノズルヘッド８０の構造をより詳細に説明する。
【００３２】
図３は、本実施形態に係るノズルヘッドの側面図である。図４は、本実施形態に係るノズルヘッドの正面図である。図５は、本実施形態に係るノズルヘッドの底面図である。図３に示すように、ノズルヘッド８０は、直方体形状の構造体である。ノズルヘッド８０は、第１部材８０Ｆと第２部材８０Ｒとが合わせ部８０Ｂで組み合わせられ、例えば、第１部材８０Ｆと第２部材８０Ｒとをねじ等の締結手段で締結した構造である。合わせ部８０Ｂは、吐出口８１を２分割している。ノズルヘッド８０は、このような２分割構造に限定されるものではなく、例えば、吐出口８１が２分割されないような分割構造にしたり、３分割構造にしたりしてもよい。
【００３３】
図３、図４に示すように、ノズルヘッド８０は、複数の壁面８４、８４、８５、８６、８７、８７で囲まれたキャビティ（空洞）８３を有している。キャビティ８３は、６つの壁面８４、８４、８５、８６、８７、８７で囲まれた略直方体形状の空洞である。キャビティ８３を構成する６つの壁面８４、８４、８５、８６、８７、８７のうち、壁面８４と壁面８４とが対向し、壁面８７と壁面８７とが対向し、壁面８５と壁面８６とが対向する。壁面８４、８４、８５、８６は、いずれも平面である。壁面８７、８７は、後述するように、２つの曲面を一つの平面で連結した形状である。
【００３４】
キャビティ８３は、スラリー導入通路８８が接続されている。スラリー導入通路８８は、スラリー供給通路８９と接続されている。スラリー供給通路８９は、図２に示す配管５５ａに接続されている。このような構造により、ノズルヘッド８０は、配管５５ａからスラリー供給通路８９及びスラリー導入通路８８を介して、キャビティ８３内にスラリーが流入する。キャビティ８３は、流入したスラリーを溜めて保持する。
【００３５】
図５に示すように、複数の吐出口８１は、ノズルヘッド８０の一面（スラリー供給通路８９が開口する面と対向する面）に、所定の間隔で配列（好ましくは一列に配列）されている。本実施形態において、吐出口８１は等間隔で配列されている。このようにすることで、焼結体の表面に塗布されたスラリーの厚みの面内ばらつきを抑制することができる。吐出口８１は、第１部材８０Ｆと第２部材８０Ｒとの間、より具体的には両者の合わせ部８０Ｂ上に、一列に配列されている。複数の吐出口８１は、いずれもキャビティ８３とつながっており、キャビティ８３に溜められたスラリーを放出する。本実施形態において、吐出口８１の開口の形状は円形であるが、前記形状は円形に限定されるものではない。
【００３６】
図６は、図３のＸ−Ｘ矢視図である。同図は、ノズル８０のうち第１部材８０Ｒをキャビティ８３側から見た状態を示している。図７は、図４のＹ−Ｙ矢視図である。ノズルヘッド８０は、スラリー流出通路８２と、スラリー保持部と、スラリー導入通路８８と、スラリー供給通路８９とを含む。スラリー流出通路８２は、所定の間隔で一列に配列されて、希土類化合物を含むスラリーを通過させて流出させる。ノズルヘッド８０は、スラリー流出通路８２を複数有する。本実施形態において、ノズルヘッド８０は、１１個のスラリー流出通路８２を有するが、スラリー流出通路８２の数はこれに限定されるものではない。スラリー流出通路８２は、一方の端部がノズルヘッド８０の表面（下面８０ＰＢ）に開口して吐出口８１となり、他方の端部がキャビティ８３に開口してスラリーの入口となる。
【００３７】
キャビティ８３には、図３に示すスラリー導入通路８８が開口し、スラリー導入口８８Ｈを形成している。スラリー導入口８８Ｈは、図３に示す壁面８６に開口している。スラリー導入口８８Ｈからキャビティ８３内にスラリーが流入する。そして、スラリー導入口８８Ｈからキャビティ８３内に流入したスラリーは、複数のスラリー流出通路８２が配列される方向（図６中矢印Ｗで示す方向、以下、幅方向という）の両側に向かって流れ、複数のスラリー流出通路８２からキャビティ８３の外部へ放出される。
【００３８】
キャビティ８３の幅方向両側における壁面８７、８７が、例えば、一つの曲面であったり一つの平面であったりすると、幅方向に配列される複数のスラリー流出通路８２のそれぞれから放出されるスラリーの流量にばらつきが発生する。具体的には、幅方向両側のスラリー流出通路８２の流量が小さく、幅方向中央部分のスラリー流出通路８２の流量が大きくなる。すると、焼結体に供給されるスラリーの量にばらつきが発生し、スラリーが乾燥した後における焼結体は、塗布されたスラリーの層の厚みにばらつきが発生する。その結果、得られた磁石は、磁気特性にばらつきが発生するおそれがあった。
【００３９】
これは、幅方向両側における壁面８７、８７が一つの曲面である場合、当該曲面に沿ってスラリーが循環して（対流して）壁面８７、８７の近傍に滞留することが、複数のスラリー流出通路８２間における流量のばらつきの原因であると考えられる。また、幅方向両側における壁面８７、８７が一つの平面である場合、壁面８４、８４と壁面８７とは互いに直交する。このため、壁面８４、８４と壁面８７との接続部分が直角になる結果、この部分でスラリーが循環して（対流して）壁面８７、８７の近傍に滞留することが、複数のスラリー流出通路８２間における流量のばらつきの原因であると考えられる。
【００４０】
本実施形態において、キャビティ８３は、幅方向、すなわち、複数のスラリー流出通路８２が配列される方向の両側の壁面８７、８７が、それぞれ２つの曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂを一つの平面８７Ｓで連結した形状である。このように形成されたキャビティ８３が、スラリー保持部に相当する。このようにすることで、スラリー導入口８８Ｈから幅方向両側に向かって流れたスラリーは、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂを連結する平面８７Ｓによりスラリーの循環が抑制される。すると、壁面８７、８７の近傍にスラリーが滞留することが抑制されるので、キャビティ８３内におけるスラリーの流れが安定する。そして、幅方向両側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流量低下が抑制される。その結果、ノズルヘッド８０は、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきが抑制されるので、焼結体に供給されるスラリーの量のばらつきが抑制され、スラリーが乾燥した後における焼結体は、塗布されたスラリーの厚みのばらつきが低減される。このため、得られた磁石は、磁気特性のばらつきが抑制される。
【００４１】
スラリー流出通路８２内をスラリーが通過する方向（スラリー流出通路８２がノズルヘッド８０に形成される方向、以下高さ方向という）において、平面８７Ｓ、８７Ｓの寸法（平面長さ）ｈは、高さ方向におけるキャビティの寸法（キャビティ高さ）Ｈの２／５以上９／１０以下であることが好ましい。すなわち、２／５≦ｈ／Ｈ≦９／１０であることが好ましい。このようにすれば、幅方向両側の壁面８７、８７におけるスラリーの循環をより効果的に抑制できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきをより低減できる。その結果、焼結体に塗布されたスラリーの厚みのばらつきをより低減できる。なお、曲面８７Ｒａの半径をｒａ、曲面８７Ｒｂの半径をｒｂとすると、Ｈ＝ｒａ＋ｈ＋ｒｂである。
【００４２】
キャビティ高さＨは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることが好ましい。キャビティ高さＨを５ｍｍ以上にすることで、キャビティ８３内においてスラリーが流れるスペースを確保できるので、キャビティ８３内におけるスラリーの流動を安定させることができる。また、キャビティ高さＨを３０ｍｍ以下にすることで、図２に示す配管５５ａ内を流れるスラリーの流量を低下させた場合であっても、キャビティ８３内にスラリーを充満させることができる。その結果、キャビティ８３内のスラリーが空気を巻き込むおそれを低減して、安定してスラリーをスラリー流出通路８２から流出させることができる。そして、焼結体に塗布されたスラリーの厚みのばらつきをより低減できる。
【００４３】
キャビティ８３は、幅方向において、最も外側に配置されるそれぞれのスラリー流出通路８２ｏ、８２ｏの外側に、２つの曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂのうち一つ（本実施形態では曲面８７Ｒａ）と連結する外側平面８４Ｓが設けられる。キャビティ８３は、外側平面８４Ｓを有することにより、幅方向外側のスラリー流出通路８２、特に最も外側に配置されるそれぞれのスラリー流出通路８２ｏ、８２ｏから流出するスラリーの流速が過度に増加することを抑制できる。
【００４４】
それぞれの外側平面８４Ｓ、８４Ｓは、幅方向における最も外側のスラリー流出通路８２ｏ、８２ｏから２つの曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂのうち一つ（本実施形態では曲面８７Ｒａ）までの距離（外側平面長さ）Ｌｓが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。外側平面長さＬｓを１ｍｍ以上とすることで、幅方向外側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流速が過度に増加することを効果的に抑制できる。また、外側平面長さＬｓを１０ｍｍ以下とすることで、キャビティ８３の幅方向両側におけるスラリー溜まりの発生を抑制できる。スラリー溜まりが低減されることにより、幅方向外側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流速の低下を抑制できる。外側平面長さＬｓを１０ｍｍ以下とすれば、特に、チクソ性の高いスラリーを用いた場合、スラリー流出通路８２の詰まりを抑制できるので好ましい。
【００４５】
本実施形態において、曲面８７Ｒａの半径ｒａと曲面８７Ｒｂの半径ｒｂとは同じ大きさであるが、両者は異なっていてもよい。ｒａ、ｒｂを調整することにより、幅方向両側の壁面８７、８７におけるスラリーの循環をより低減できる可能性がある。また、ｒａ、ｒｂは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。ｒａ、ｒｂが１ｍｍ以上であれば、キャビティ８３の幅方向両側におけるスラリー溜まりの発生を抑制できる。前記スラリー溜まりが低減されることにより、幅方向外側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流速の低下を抑制できる。また、ｒａ、ｒｂが３ｍｍ以下であれば、キャビティ８３の幅方向両側の壁面８７近傍におけるスラリーの循環を抑制できる。その結果、幅方向外側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流速の低下を抑制できる。
【００４６】
図３に示すスラリー導入通路８８は、キャビティ８３の幅方向における中央部に一つ開口することが好ましい。本実施形態では、幅方向中央のスラリー流出通路８２ｃの位置に、スラリー導入通路８８が開口している。キャビティ８３の幅方向における寸法をＷａとすると、スラリー導入通路８８の開口中心を通る軸Ｚｙは、キャビティ８３の壁面８７、８７の平面８７Ｓ、８７ＳからそれぞれＷａ／２の位置にある。このようにすれば、幅方向の両側にバランスよくスラリーを配分できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきを効果的に低減できる。なお、本実施形態において、スラリー導入通路８８の開口中心を通るもう一つの軸Ｚｘは、キャビティ高さＨの中心にあるが、Ｚｘの位置はこれに限定されるものではない。
【００４７】
また、キャビティ８３内に、スラリー導入通路８８の開口を二つ設けると、両方の開口の間でスラリー同士が衝突し、滞留が発生してしまう。その結果、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきが発生する。本実施形態では、スラリー導入通路８８のキャビティ８３内における開口を一つのスラリー導入口８８Ｈとすることで、キャビティ８３内におけるスラリーの衝突に起因する滞留を回避できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきを抑制することができる。
【００４８】
図７に示すように、スラリー導入通路８８は、スラリー流出通路８２内をスラリーが通過する方向（スラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎと平行な方向）と交差する方向からスラリー保持部（キャビティ８３）にスラリーを導入する。スラリー導入通路８８の通路軸をＺｓ１とすると、ＺｎとＺｓ１とは交差する。本実施形態において、ＺｎとＺｓ１とのなす角度αは９０度である。すなわち、本実施形態において、スラリー導入通路８８は、スラリー流出通路８２内をスラリーが通過する方向と直交する方向からスラリー保持部にスラリーを導入する。
【００４９】
スラリー導入通路８８にはスラリー供給通路８９が接続されている。スラリー供給通路８９は、スラリーをスラリー導入通路８８へ流入させる。スラリー供給通路８９は、スラリー導入通路８８と交差している。すなわち、スラリー供給通路８９の通路軸をＺｓ２とすると、Ｚｓ１とＺｓ２とが交差する。本実施形態では、Ｚｓ１とＺｓ２とは直交する。すなわち、両者のなす角度βは９０度である。
【００５０】
このようにすることで、スラリー供給通路８９とスラリー導入通路８８との間に曲がり部を設けることができる。スラリー供給通路８９を通過したスラリーは、スラリー導入通路８８に流入する際に前記曲がり部で曲がるので、キャビティ８３内に流入する際の流速が低減される。キャビティ８３内においては、スラリー導入口８８Ｈが開口している部分でスラリーの流速が最も速くなる。このため、スラリー導入口８８Ｈの近傍のスラリー流出通路８２を通過するスラリーの流速が最も速くなるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきが大きくなる。
【００５１】
本実施形態では、前記曲がり部によってスラリー導入口８８Ｈが開口している部分におけるスラリーの流速の増加を抑制できる。その結果、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきをより低減できる。スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１とスラリー供給通路８９の通路軸Ｚｓ２とのなす角度βは、９０度±１０度の範囲とすることが好ましい。このようにすれば、キャビティ８３へ流入するスラリーの流速を効果的に低減して、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきをより低減できる。なお、＋方向は、スラリー供給通路８９の通路軸Ｚｓ２がスラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎ側に傾斜する場合の方向であり、−方向は、スラリー供給通路８９の通路軸Ｚｓ２がスラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎから遠ざかるように傾斜する場合の方向である。
【００５２】
スラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎとスラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１とのなす角度は、９０度±３０度が好ましく、より好ましくは９０度±１０度、さらに好ましくは９０度（公差及び製造誤差を含む）である。なお、＋方向は、スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１がスラリー流出通路８２の吐出口８１側に傾斜する場合の方向であり、−方向は、スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１がスラリー流出通路８２の吐出口８１から遠ざかるように傾斜する場合の方向である。
【００５３】
スラリー供給通路８９の通路軸Ｚｓ２がスラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎと平行である状態で、スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１が＋方向に傾斜すると、βは鈍角になる。このため、スラリー供給通路８９からスラリー導入通路８８へスラリーが流れる場合、９０度より急角度で曲がることになる。このため、スラリー供給通路８９とスラリー導入通路８８との間の曲がり部を通過したスラリーは、より流速が低下した状態でキャビティ８３内へ流入する。その結果、スラリー導入口８８Ｈが開口している部分におけるスラリーの流速の増加をさらに抑制できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきをさらに低減できる。また、スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１が＋方向に傾斜すると、スラリー流出通路８２の吐出口８１が鉛直方向を向いた場合、スラリー導入通路８８は上方（鉛直方向とは反対方向）を向く。このため、スラリー導入通路８８を通過するスラリーは、重力の作用によって流速が低下する。すると、スラリー導入通路８８を通過したスラリーの流速が低下する。その結果、スラリー導入口８８Ｈが開口している部分におけるスラリーの流速の増加を抑制できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきを低減できる。
【００５４】
スラリー流出通路８２内をスラリーが通過する方向と直交する方向におけるキャビティ８３の寸法を奥行き寸法とすると、図７に示す例において、奥行き寸法は、ｔｆ＋Ｈｎ＋ｔｒである。ｔｆは、キャビティ８３内におけるスラリー流出通路８２の開口部の端部から壁面８５までの距離であり、ｔｒは、キャビティ８３内におけるスラリー流出通路８２の開口部の端部から壁面８６までの距離である。本実施形態において、ｔｒとｔｆとは同じ大きさであるが、これらは異なっていてもよい。Ｈｎは、スラリー流出通路８２の直径である。奥行き寸法は、スラリー流出通路８２の直径Ｈｎよりも１ｍｍ以上大きいことが好ましい。このようにすれば、キャビティ８３内においてスラリーが流れるスペースを確保できるので、キャビティ８３内におけるスラリーの流動を安定させることができる。
【００５５】
このように、ノズルヘッド８０は、複数のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流量のばらつきが少ない。このため、ノズルヘッド８０を用いて焼結体にスラリーを塗布すれば、焼結体の表面に塗布されたスラリーは、焼結体の表面内における厚みのばらつきが低減される。その結果、得られた磁石は、磁気特性のばらつきが抑制される。次に、回転保持手段３２について説明する。
【００５６】
図８−１は、本実施形態に係る回転保持手段の概略構成を示す正面図である。図８−２は、本実施形態に係る回転保持手段の概略構成を示す平面図である。回転保持手段３２は、図８−１及び図８−２に示すように、接触部７０と、回転部７２と、着脱部７４とを有する。回転保持手段３２は、回転軸Ｚｒに垂直な対称面Ｐｖを軸として左右対称の形状である。回転保持手段３２は、焼結体３４の両方の端部３４Ｔ、３４Ｔに２つの接触部７０をそれぞれ接触させて、焼結体３４を挟み込む構造である。
【００５７】
２つの接触部７０は、焼結体３４と接触する部材であり、回転部７２と着脱部７４とにより保持されている。２つの接触部７０は、互いに対向して配置されており、焼結体３４は、２つの接触部７０に挟まれて配置される。このように、焼結体３４は、両方の端部３４Ｔ、３４Ｔ（本実施形態では、焼結体３４の長手方向に存在する端部）が、接触部７０と接触する。
【００５８】
回転部７２は、接触部７０を回転させる駆動機構である。回転部７２は、それぞれの接触部７０に対応して設けられている。回転部７２は、接触部７０を、焼結体３４の長手方向に平行な軸（本実施形態では回転軸Ｚｒ）を回転軸として回転させる（図８−１、図８−２中のＲ方向）。回転部７２が接触部７０を回転させる方法は、特に限定されない。例えば、接触部７０を連結している軸及び電動機の回転軸にそれぞれプーリを取り付け、両方のプーリに無端の伝達ベルトを架け渡し、前記伝達ベルトを介して電動機の回転を接触部７０に伝達する。このようにして、接触部７０を回転させる方法がある。また、接触部７０に電動機の回転軸を直接連結し、接触部７０を回転させるようにしてもよい。
【００５９】
着脱部７４は、腕７４ａ、７４ｂと、腕７４ａ、７４ｂを駆動する着脱駆動部７４ｃとを有する。腕７４ａ、７４ｂは、それぞれ接触部７０を回転自在に支持している。着脱駆動部７４ｃは、腕７４ａ、７４ｂを回転軸Ｚｒに平行な方向（図中矢印Ａ方向）に移動させることで、接触部７０を回転軸Ｚｒに平行な方向（図中矢印Ａ方向）に移動させる移動機構である。着脱部７４は、２つの接触部７０を回転軸Ｚｒに平行な方向に移動させることで、２つの接触部７０間の距離を調整することができる。
【００６０】
このような構造により、２つの接触部７０間の距離、すなわち、焼結体３４と接触する部分同士の距離を広げ、焼結体３４の長手方向の長さよりも長くすることで、焼結体３４を接触部７０、７０の間から取り外し可能な状態とすることができる。また、２つの接触部７０間の距離を短くし、焼結体３４の長手方向の長さと略同じ大きさとすることで、焼結体３４を一対の接触部７０、７０で保持することができる。また、着脱部７４は、腕７４ａ、７４ｂを一体として移動可能な構成である。このような構造により、着脱部７４は、焼結体３４を保持した状態で移動させることもできる。
【００６１】
このように、回転保持手段３２は、接触部７０を着脱部７４により回転軸Ｚｒに平行な方向に移動させることで、焼結体３４を着脱することができる。また、回転保持手段３２は、回転部７２により接触部７０を回転軸Ｚｒの周りに回転させることで、焼結体３４を回転軸Ｚｒの周りに回転させる。また、着脱部７４を図８−２の矢印Ｂ方向に移動することにより焼結体３４を移動させることが可能なので、焼結体３４を着脱部７４に挟持して、吐出口８１と受け皿５２との間となる位置から他の位置へ移動又は他の位置から吐出口８１と受け皿５２との間となる位置へ移動させることができる。次に、塗布機構１４の動作を説明する。
【００６２】
図９−１及び図９−２は、本実施形態に係る塗布機構の動作を説明するための説明図である。塗布機構１４は、回転保持手段３２が保持した焼結体３４を回転させつつ、図２に示す塗布手段３０の塗布部４０が有するノズルヘッド８０によって、焼結体３４にスラリー３５を塗布する。この場合、ノズルヘッド８０の吐出口８１の鉛直方向側に焼結体３４を配置する。すると、図９−１及び図９−２に示すように、ノズルヘッド８０の吐出口８１から放出されたスラリー３５が流出する位置にある焼結体３４は、姿勢を変化させながら、すなわち、回転しながらスラリー３５と接触する。焼結体３４は、略全面がスラリー３５の到達位置を通過し、吐出口８１から放出されたスラリー３５が塗布される。
【００６３】
このように、塗布機構１４は、複数の吐出口８１から焼結体３４に向けてスラリー３５を流出させることで、焼結体３４の表面にスラリー３５を塗布することができる。また、本実施形態のようにスラリー３５を流出させるのみの構成とすることで、簡単な構成でスラリー３５を焼結体３４に塗布することができる。また、塗布機構１４は、複数の吐出口８１からスラリー３５を放出するので、スラリー流が表面張力によりノズルヘッド８０の幅方向中央に集まることを抑制できる。その結果、塗布機構１４は、焼結体３４に塗布されるスラリー３５の厚みのばらつきが抑制される。また、本実施形態では、ノズルヘッド８０は、複数の吐出口８１が回転保持手段３２の回転軸の方向に一列に配列されるので、焼結体３４に対してスラリー流が片寄ることを抑制できる。このため、塗布機構１４は、焼結体３４の表面にスラリー３５を均一に塗布することができる。
【００６４】
また、塗布機構１４は、吐出口８１を鉛直方向側に向けて重力の作用によりスラリー３５を流出させることにより、簡単にスラリー３５を焼結体３４の表面に塗布することができる。しかし、本実施形態はこのようなものに限定されず、例えば、吐出口８１から斜め方向又は水平向にスラリー３５を放出させて、焼結体３４にスラリー３５を塗布してもよい。なお、ノズルヘッド８０の吐出口８１は、スラリー３５を放出する方向に焼結体３４が存在するように配置することが好ましい。すなわち、吐出口５０は、焼結体３４と向かい合う位置関係とすることが好ましい。
【００６５】
焼結体３４に塗布されるスラリー３５の厚みは、スラリー濃度を調整することで調整することができる。すなわち、スラリー濃度を高くすることで、焼結体３４に塗布されるスラリー３５の厚みを大きくすることができ、スラリー濃度を低くすることで、前記厚みを小さくすることができる。
【００６６】
また、図２に示す濃度調整部４４は、スラリー濃度を基準値±０．０５０ｇ／ｃｃの範囲に維持することが好ましく、±０．０３５ｇ／ｃｃの範囲とすることがより好ましい。スラリー濃度を上記の範囲とすることで、製造した磁石間における磁気特性のばらつきを抑制することができる。なお、スラリー濃度は、目的とするスラリー３５の厚みで焼結体３４の表面に塗布できる濃度以上であればよく、下限値は特に限定されない。また、スラリー濃度は、７０質量％以下、好ましくは６０質量％以下とすることが好ましい。スラリー濃度を７０質量％以下とすることで、スラリー３５を焼結体３４の表面で適切に移動させることができる。このため、焼結体３４を回転させることで、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みのばらつきを抑制できる。
【００６７】
また、上記実施形態では、いずれも、塗布機構１４と乾燥機構１６と搬送機構２０とを別々としたが、本実施形態はこれに限定されず、これらを一つの装置としてもよい。すなわち、塗布機構１４と乾燥機構１６とを塗布装置としてもよい。なお、この場合は、塗布機構１４の回転保持手段３２を移動させることにより焼結体３４を乾燥機構１６の処理領域に移動させればよい。なお、焼結体３４を移動させる搬送機構２０を別途設けてもよいし、上述した搬送機構２０の一部の機能を塗布機構１４に加えてもよい。次に、図１に示す磁石製造装置１０により、焼結体にスラリーを塗布し、熱処理して希土類焼結磁石を製造する際の処理手順を説明する。
【００６８】
図１０は、本実施形態に係る磁石製造装置で希土類焼結磁石を製造する際の処理手順を示すフローチャートである。図１に示す磁石製造装置１０は、焼結体供給機構１２から供給される焼結体３４を搬送機構２０により塗布機構１４に搬送する。その後、ステップＳ１１において、磁石製造装置１０は、塗布機構１４の回転保持手段３２により、焼結体３４を保持する。具体的には、回転保持手段３２の一対の接触部７０、７０が、焼結体３４の長手方向における両端部３４Ｔを挟持する。
【００６９】
ステップＳ１１で焼結体３４が保持されたら、処理がステップＳ１２に進められる。ステップＳ１２において、磁石製造装置１０は、焼結体３４の回転を開始させる。すなわち、磁石製造装置１０の塗布機構１４が有する回転保持手段３２は、回転部７２により接触部７０を回転させて、焼結体３４を回転させる。ステップＳ１２で焼結体３４の回転が開始されたら、処理がステップＳ１３に進められる。ステップＳ１３において、磁石製造装置１０は、焼結体３４にスラリー３５を塗布する。具体的には、塗布機構１４の回転保持手段３２は、焼結体３４を回転させつつ、焼結体３４をノズルヘッド８０の吐出口８１と受け皿５２との間に移動させる。なお、ノズルヘッド８０は、スラリー循環部４２によってスラリー３５が供給されている。このため、吐出口８１からは、スラリー３５放出されている。
【００７０】
ステップＳ１３で焼結体３４にスラリー３５が塗布されたら、処理はステップＳ１４に進められる。ステップＳ１４において、磁石製造装置１０は、焼結体３４に塗布されたスラリー３５を乾燥させる。具体的には、図１に示す回転保持手段３２が、焼結体３４を乾燥機構１６に移動させる。乾燥機構１６は、回転保持手段３２が保持した焼結体３４を乾燥させる。なお、本実施形態において、回転保持手段３２は、焼結体３４を回転させながら移動させるとともに、乾燥機構１６による乾燥時も焼結体３４を回転させている。
【００７１】
ステップＳ１４で焼結体３４に付着したスラリー３５を乾燥させたら、処理はステップＳ１５に進められる。ステップＳ１５において、磁石製造装置１０は、焼結体３４の回転を停止させる。具体的には、回転保持手段３２が回転部７２の駆動を停止させることにより、焼結体３４の回転を停止させる。その後、磁石製造装置１０は、搬送機構２０により、回転保持手段３２に保持されている焼結体３４を回収してから熱処理機構１８に移動させる。そして、処理はステップＳ１６に進み、磁石製造装置１０の熱処理機構１８は、焼結体３４に熱処理を施す。焼結体３４に熱処理を施すことにより、表面に付着したスラリーの希土類化合物を焼結体３４の内部の結晶粒界へ拡散させる。上記手順により、磁石製造装置１０は、希土類焼結磁石を製造する。
【００７２】
このように、磁石製造装置１０は、焼結体３４を回転させつつ、スラリー３５を焼結体３４に塗布し、さらに、乾燥終了まで焼結体３４を回転させ続けることで、焼結体３４の表面に均一にスラリー３５を塗布することができる。また、スラリー３５を均一に塗布した焼結体３４に熱処理を行うことで、表面磁束、残留磁束密度及び保磁力等のばらつきを抑制することができる。すなわち、焼結体３４に熱処理を施すことによって得られた希土類焼結磁石の表面の位置によって、表面磁束、残留磁束密度及び保磁力に差が生じることを抑制することができる。このように、表面磁束等のばらつきを抑制できることで、磁石としての性能を向上させることができる。その結果、磁石製造装置１０が製造した希土類焼結磁石を、例えば、電動機の永久磁石として用いた場合には、コギング等の発生を抑制することができる。
【００７３】
また、磁石製造装置１０は、希土類化合物を溶解させたスラリー３５を焼結体３４に塗布して、希土類化合物を焼結体３４に付着させることで、希土類化合物を効率よく利用することができる。すなわち、磁石製造装置１０は、希土類化合物が焼結体３４の表面以外に付着することを抑制することができる。具体的には、希土類化合物を蒸着により付着させる方法では、焼結体３４以外の蒸着装置の一定領域にも希土類化合物が付着するが、希土類化合物を含むスラリー３５を焼結体３４に塗布することで、焼結体３４以外の部分に希土類化合物が付着することを抑制することができる。その結果として、効率よく希土類化合物を使用することができる。また、本実施形態のように、スラリーを循環させる、つまり、焼結体３４に塗布されなかったスラリー３５を回収し、再利用することで、より無駄なく希土類化合物を使用することができる。
【００７４】
また、本実施形態は、回転保持手段３２の接触部７０が焼結体３４の両端のみと接触するようにすることで、焼結体３４の接触部分以外の全面にスラリー３５を塗布することができる。このように、回転保持手段３２のような焼結体３４を固定する機構により、焼結体３４のスラリー３５が塗布されない部分を少なくすることができる。このようにすることで、より均一な性能の希土類焼結磁石を製造することができる。なお、このような効果を得るためには、２つの接触部７０を焼結体３４の両端部３４Ｔと接触させ、挟み込む形状とすることが好ましいが、本実施形態ではこれに限定されない。また、２つの接触部７０が焼結体３４の両端部３４Ｔと接触する面積は、焼結体３４を回転し、スラリー３５を塗布する工程中で焼結体３４を保持できる最小の面積とすることが好ましいが、本実施形態ではこれに限定されない。
【００７５】
また、本実施形態は、回転保持手段３２が焼結体３４の回転を開始させてから、スラリー３５の塗布を開始する。このため、焼結体３４の表面にスラリー３５が必要以上溜まることを抑制できるとともに、スラリー３５が飛散することを抑制することができる。また、磁石製造装置１０は、短時間で適切に、スラリー３５の塗布を終了させることができるので、作業効率を向上させることができるとともに、生産性も向上する。なお、塗布機構１４は、スラリー３５を塗布した焼結体３４を回転させ、焼結体３４の表面に付着したスラリー３５の厚みを均一化させればよく、回転開始のタイミングは上述したものに限定されるものではない。
【００７６】
磁石製造装置１０は、焼結体３４の回転を開始した後は、スラリー３５の乾燥が終了するまで連続して焼結体３４を回転させる。すなわち、スラリー３５が乾燥するまで焼結体３４を回転させる。このようにすることで、焼結体３４に塗布されたスラリー３５が焼結体３４の一部に溜まることをより確実に抑制することができる。その結果、液状のスラリー３５が焼結体３４の鉛直方向側の一部に溜まり、スラリー３５の厚みが焼結体３４の位置によって不均一になることを抑制することができるので、得られる希土類焼結磁石は、磁気特性がより均一になる。
【００７７】
回転保持手段３２は、焼結体３４を５ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下で回転させることが好ましく、１０ｒｐｍ以上４０ｒｐｍ以下で回転させることがより好ましい。焼結体３４を５ｒｐｍ以上で回転させることで、焼結体３４に塗布されたスラリー３５のうち余剰分を迅速に移動させて、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みのばらつきをより確実に低減できる。また、焼結体３４を５０ｒｐｍ以下で回転させることで、スラリー３５に作用する遠心力を適切な大きさにすることができるので、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みが過度に小さくなることを抑制できる。なお、回転保持手段３２は、スラリー３５の乾燥が終了するまで焼結体３４を回転させ続けなくてもよい。例えば、回転保持手段３２は、一定時間間隔で焼結体３４の回転と停止とを繰り返すようにしてもよい。また、回転保持手段３２は、乾燥の途中で焼結体３４の回転を停止させてもよい。
【００７８】
回転保持手段３２は、ノズルヘッド８０の吐出口８１から放出されるスラリー３５が当たる焼結体３４の部分が、吐出口８１に接近する方向に回転する向きで焼結体３４を回転させることが好ましい。回転保持手段３２が、このような向きに焼結体３４を回転させることで、塗布機構１４は、スラリー３５を効率よく焼結体３４に塗布させることができるとともに、スラリー３５が飛散することも抑制できる。
【００７９】
磁石製造装置１０は、濃度調整部４４によりスラリー濃度を調整することで、焼結体３４に適切な濃度のスラリー３５を塗布することができる。具体的には、スラリー３５の溶媒が揮発又は蒸発しても、スラリー濃度を一定に保つことができる。回転保持手段３２は、焼結体３４を５ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下で回転させることが好ましく、１０ｒｐｍ以上４０ｒｐｍ以下で回転させることがより好ましい。焼結体３４を５ｒｐｍ以上で回転させることで、焼結体３４に塗布されたスラリー３５のうち余剰分を迅速に移動させて、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みのばらつきをより確実に低減できる。また、焼結体３４を５０ｒｐｍ以下で回転させることで、スラリー３５に作用する遠心力を適切な大きさにすることができるので、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みが過度に小さくなることを抑制できる。
【００８０】
（評価）
本実施形態のノズルヘッド８０により焼結体３４にスラリー３５を塗布し、希土類焼結磁石を製造した。スラリー３５が塗布された焼結体３４が熱処理される前におけるスラリー３５の厚みを測定した。また、ノズルヘッド８０が有する各吐出口８１から流出するスラリー３５の流量を測定した。
【００８１】
＜焼結体の製造＞
次に示す方法で焼結体（焼結体磁石）を製造した。まず、原料合金として、主に磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金とを、ＳＣ法で鋳造した。主相系合金の組成は、２３．０質量％Ｎｄ−２．６質量％Ｄｙ−５．９質量％Ｐｒ−０．５質量％Ｃｏ−０．１８質量％Ａｌ−１．１質量％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅとした。粒界系合金の組成は、３０．０質量％Ｄｙ−０．１８質量％Ａｌ−０．６質量％Ｃｕ−ｂａｌ．Ｆｅとした。
【００８２】
次に、これらの原料合金を、それぞれ水素粉砕により粗粉砕した後、高圧Ｎ２ガスによるジェットミル粉砕を行い、それぞれ平均粒径Ｄ＝４μｍの微粉末とした。得られた主相系合金の微粉末と、粒界系合金の微粉末とを、主相系合金：粒界系合金＝９：１の割合で混合して、希土類焼結磁石の原料粉末である磁性粉末を調製した。次に、この磁性粉末を用い、成型圧１．２ｔｏｎ／ｃｍ２、配向磁場１５ｋＯｅの条件で磁場中成型を行い、成型体を得た。その後、得られた成型体を、１０６０℃、４時間の条件で焼成することで、上記の組成を有する希土類焼結磁石の焼結体を製造した。得られた焼結体を、３質量％硝酸／エタノールの混合溶液に３分間浸漬させた後、エタノールに１分間浸漬する処理を２回行い、焼結体の表面処理を行った。また、これらの処理は、いずれも超音波を印加しながら行った。得られた焼結体の寸法は、２ｍｍ×４５ｍｍ×３０ｍｍであった。
【００８３】
＜スラリーの製造＞
焼結体に付着させるスラリーは、次のようにして製造した。まず、イソプロピルアルコール５５０質量部中にブチラール樹脂（積水化学 ＢＭ−Ｓ）５質量部を溶解し、樹脂溶液を作製した。次に、この樹脂溶液とＤｙＨ２（平均粒径Ｄ＝５μｍ）４４５質量部をボールミルに投入し、Ａｒ雰囲気下において３ｍｍのジルコニアボールを用いて１０時間分散を行い、スラリーを製造した。なお、使用したＤｙ水素化物は、Ｄｙ粉末を水素雰囲気下３５０℃で１時間吸蔵させ、これに続いてＡｒ雰囲気下、６００℃で１時間処理することにより作製したものである。このようにして得られた水素化物は、Ｘ線回折測定を行い、ＡＳＴＭカード ４７−９７８のＥｒＨ２からの類推により、ＤｙＨ２であると同定することができた。
【００８４】
＜スラリーの塗布、乾燥＞
上記のようにして製造したスラリーを、図２に示す塗布機構１４のスラリータンク５４に投入し、５００ｃｃ／ｍｉｎの流量で循環させた。また、循環中の溶剤揮発による濃度変動を防ぐために、濃度調整部４４により、スラリー濃度が１．２５８〜１．２６３（ｇ／ｃｃ）の範囲となるように調整した。具体的には、スラリー濃度の測定結果に応じてポンプ６６を駆動し、溶剤タンク６４からスラリータンク５４に溶剤を投入した。
【００８５】
次に、焼結体を回転保持手段３２により保持した状態で、回転部７２により、回転数２０ｒｐｍにて回転させた。この回転している焼結体に対して、本実施形態の実施例と比較例とに係るノズルヘッドの吐出口から５秒間スラリーを塗布（スラリーを放出）し、その後、焼結体を回転させたまま、焼結体に塗布されたスラリーのレベリングをしながらスラリーを乾燥させた。なお、本実施例において、目標とするスラリーの厚み（膜厚）は２０μｍである。また、膜厚を２０μｍとすることで、焼結体の表面に、ＤｙＨ２を５．０ｍｇ／ｃｍ２の割合で付着させることができる。
【００８６】
その後、乾燥後の焼結体に対し、８００℃で１時間保持する熱処理を施した後、５４０℃で１時間保持する時効処理を更に施すことにより、希土類焼結磁石を製造した。なお、得られた希土類焼結磁石の大きさは、２ｍｍ（厚み：磁気異方化方向）×４５ｍｍ×３０ｍｍであった。
【００８７】
図１１は、評価に供したノズルヘッドが有する吐出口８１の配列を示す説明図である。図１２、図１３は、比較例に係るノズルヘッドの内部構造を示す模式図である。本実施形態に係るノズルヘッド８０は、図６に示す曲面の半径ｒａ、ｒｂ又は外側平面長さＬｓを変更することにより、計５種類のノズルヘッド８０を評価した。比較例として、４種類のノズルヘッドを評価した。５種類の実施例及び４種類の比較例は、図１１に示すように、いずれも１３個の吐出口８１を有している。図１１に示すように、それぞれの吐出口８１は、一方の幅方向最外側に存在する吐出口８１（図中左側）から順に、Ｎ１〜Ｎ１３の識別番号が付される。５種類の実施例において、ノズルヘッド８０は、いずれも図６に示す曲面８７Ｒａの半径ｒａと曲面８７Ｒｂの半径ｒｂとが等しい（ｒａ＝ｒｂ）。
【００８８】
図１２に示すノズルヘッド８０ａは、比較例１に係るものである。このノズルヘッド８０ａは、スラリー流出通路８２とスラリー導入通路８８ａとが直交し、かつキャビティ８３内に開口するスラリー導入通路８８ａを直線として、スラリーが曲がらずにキャビティ８３内に導入される。他の部分の構造は、実施例１のノズルヘッド８０と同様である。図１３に示すノズルヘッド８０ｂは、比較例２に係るものである。このノズルヘッド８０ｂは、幅方向両側における壁面８７ｂが半径ｒｃの一つの曲面で形成されたキャビティ８３ｂに、複数のスラリー流出通路８２が開口している。他の部分の構造は、実施例１のノズルヘッド８０と同様である。次に、実施例１〜実施例７及び比較例１、比較例２の構成を簡単に説明する。
【００８９】
（１）実施例１は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（２）実施例２は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．０ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝８ｍｍである。
（３）実施例３は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝３．０ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝４ｍｍである。
（４）実施例４は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝１ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（５）実施例５は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝４ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（６）実施例６は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝０．５ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝９ｍｍである。
（７）実施例７は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝０．５ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（８）比較例１は、図１２に示すノズルヘッド８０ａにおいて、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（９）比較例２は、図１３に示すノズルヘッド８０ｂにおいて、ｒａ＝ｒｂ＝５．０ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝０ｍｍである。
【００９０】
実施例１〜実施例７、比較例１、比較例２それぞれにおいて、各吐出口Ｎ１〜Ｎ１３毎にスラリーの流量（ｃｍ３／分）を測定して、スラリーの幅方向における均一吐出性能を評価した。各吐出口Ｎ１〜Ｎ１３毎のスラリーの流量は、特定の吐出口からサンプリングできるようにやわらかい容器を準備し、各吐出口からスラリーをサンプリング後、質量を測定し、この時のスラリー密度から流量を算出した。結果を表１に示す。結果を表１に示す。
【００９１】
【表１】
【００９２】
図１４は、スラリーの厚みを測定した位置を示す平面図である。実施例１、比較例１、比較例２については、スラリーを乾燥させた後の焼結体３４の表面に形成されたスラリーの厚み（μｍ）を、図１４で示す計測ポイントＰ１〜Ｐ５の５箇所で計測した。スラリーの厚みはマイクロメータを用い測定した。具体的には、スラリーを乾燥させた後における焼結体３４の厚みをスラリーの厚みとともにマイクロメータで計測し、得られた値から焼結体３４の厚み（２ｍｍ）を減算し、さらにその値を２で除することにより、前記スラリーの厚みを求めた。結果を表２に示す。表１及び表２の評価結果から、各吐出口Ｎ１〜Ｎ１３毎のスラリーの流量と焼結体３４の表面に形成されたスラリーの厚みとの相関性を確認した。
【００９３】
【表２】
【００９４】
表１の評価結果から、実施例１〜実施例５は、いずれも中央部分（Ｐ３）と幅方向両側（Ｐ１、Ｐ５）とにおけるスラリーの流量の差が、比較例１〜比較例４よりも小さいことが分かる。また、実施例１〜実施例５は、標準偏差σが比較例１〜比較例４よりも小さいことが分かる。このように、実施例１〜実施例５は、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきが比較例１〜比較例４よりも少ない。
【００９５】
表１の評価結果から、実施例１は、いずれも中央部分と幅方向両側とにおけるスラリーの流量の差が、比較例１、比較例２よりも小さいことが分かる。また、実施例１は、標準偏差σが比較例１、比較例２よりも小さいことが分かる。このように、実施例１は、焼結体３４の表面におけるスラリーの流量のばらつきが比較例１、比較例２よりも少ない。したがって、実施例１の焼結体３４に熱処理を施して得られた希土類焼結磁石は、比較例１、比較例２の焼結体３４に熱処理を施して得られた希土類焼結磁石よりも、単一の磁石中における磁気特性のばらつきが小さくなると予測できる。
【００９６】
実施例１は、スラリーが曲がってからキャビティ８３内に導入されるが、比較例１は、スラリーが曲がらずにキャビティ８３内に導入される。実施例１の標準偏差σは、比較例２の１／１０弱である。このように、スラリーが導入される際に曲がり部を通過することにより、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきが大幅に低減される。
【００９７】
実施例１は、キャビティ８３の幅方向両側の壁面が、２つの曲面と一つの平面とで形成されているが、比較例２は、キャビティ８３の幅方向両側の壁面が、一つの曲面で形成されている。実施例１の標準偏差σは、比較例２の１／６弱であり、キャビティ８３の幅方向両側の壁面の形状を本実施形態のようにすることで、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきが大幅に低減される。
【００９８】
実施例４は、外側平面長さＬｓが１ｍｍである。実施例４の標準偏差σは、比較例２の１／２強である。また、実施例４は、外側平面長さＬｓが１ｍｍであるのに対し、実施例５は、外側平面長さＬｓが４ｍｍである。実施例５の標準偏差σは、実施例４の１／３弱である。実施例７は、外側平面長さＬｓが０．５ｍｍである。実施例７の標準偏差σは、比較例１及び比較例２よりも小さい。このように、外側平面長さＬｓが大きくなるにしたがって、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは低減される。外側平面長さＬｓが０．５ｍｍ以上あれば、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきの低減に効果的である。
【００９９】
実施例３、実施例１、実施例２の順に、キャビティ８３が有する曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂは小さくなる。標準偏差σは、実施例３、実施例１、実施例２の順に小さくなる。これらの結果から、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲においては、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが小さくなるほど幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは低減される。
【０１００】
実施例２と実施例６とを比較すると、実施例２の方が曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂは大きい。標準偏差σは、実施例６、実施例２の順に小さくなる。これらの結果から、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲においては、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが大きくなるほど、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは低減される。すなわち、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが少なくとも０．５ｍｍ以上であれば、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは低減される。
【０１０１】
実施例３及び実施例６から、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であれば、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきの低減に効果的である。平面長さｈとキャビティ高さＨとの比ｈ／Ｈが２／５以上９／１０以下であれば、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは十分に低減される。
【符号の説明】
【０１０２】
１０ 磁石製造装置
１２ 焼結体供給機構
１４ 塗布機構
１６ 乾燥機構
１８ 熱処理機構
２０ 搬送機構
２２ 制御装置
３０ 塗布手段
３２ 回転保持手段
３４ 焼結体
３５ スラリー
４０ 塗布部
４２ スラリー循環部
４４ 濃度調整部
７０ 接触部
７２ 回転部
７４ 着脱部
８０、８０ａ、８０ｂ ノズルヘッド
８０Ｂ 合わせ部
８０ＰＢ 下面
８０Ｆ 第１部材
８０Ｒ 第２部材
８１ 吐出口
８２、８２ｃ、８２ｏ スラリー流出通路
８３、８３ｂ キャビティ
８４Ｓ 外側平面
８４、８５、８６、８７、８７ｂ 壁面
８７Ｒａ、８７Ｒｂ 曲面
８７Ｓ 平面
８８Ｈ スラリー導入口
８８、８８ａ スラリー導入通路
８９ スラリー供給通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石を製造する際に、焼結体に希土類化合物を含むスラリーを塗布するためのスラリー供給装置及び塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ（Ｒは希土類元素）の組成を有する希土類焼結磁石は、優れた磁気特性を有する磁石である。このような希土類磁石の製造方法として、焼結体に希土類を含むスラリーを塗布した後、熱処理を施す方法がある。例えば、特許文献１には、Ｙ及びＳｃを含む希土類元素を含有する粉末を焼結磁石体の表面に存在させた状態で、焼結磁石体及び粉末を焼結磁石体の焼結温度以下の温度で真空又は不活性ガス中において１分〜１００時間熱処理を施すことにより、当該粉末に含まれていた希土類元素を焼結磁石体に吸収させることを特徴とする希土類永久磁石の製造方法が開示されている。また、特許文献１には、焼結磁石体に希土類元素を含有する粉末を付着させる方法として、粉末を水や有機溶媒に分散させたスラリーに焼結磁石体を投入する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４７６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
粉末を水又は有機溶媒に分散させたスラリーに焼結体を投入する方法は、焼結体に塗布されるスラリーの厚みが表面の位置によって変化し、ばらつきが発生することがある。このように、焼結体に塗布されるスラリーの厚みにばらつきがあると、焼結体に付着する希土類化合物の量も、焼結体の位置によってばらついてしまう。その結果、その後の熱処理によって製造された磁石の性能にもばらつきが発生してしまう。例えば、表面の磁束にばらつきが発生してしまう。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、焼結体に希土類化合物を含むスラリーを塗布した場合に、焼結体の表面に付着するスラリーの厚みが場所によってばらつくことを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らは、希土類化合物を含むスラリーを焼結体の表面に塗布し、焼結体の表面に希土類化合物を付着させることについて鋭意研究を重ねた。その結果、希土類化合物を含むスラリーを放出する吐出口を複数有するスラリー供給装置を用い、回転している焼結体に複数の前記吐出口から前記スラリーを放出（流出）させることが、焼結体の場所によるスラリーの厚みのばらつきを低減させることに対して有用であることを見出した。本発明は、希土類化合物を含むスラリーを放出（流出）させる吐出口を複数有するスラリー供給装置に関するものである。
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、所定の間隔で配列されて、希土類化合物を含むスラリーを通過させて流出させる複数のスラリー流出通路と、複数の壁面で囲まれたキャビティに前記スラリーを溜めるとともに、複数の前記スラリー流出通路が前記キャビティに開口し、かつ前記キャビティは、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向の両側の壁面が、それぞれ２つの曲面を一つの平面で連結した形状であるスラリー保持部と、前記スラリー保持部に開口するとともに、前記スラリー流出通路内を前記スラリーが通過する方向と交差する方向から前記スラリー保持部に前記スラリーを導入するスラリー導入通路と、前記スラリー導入通路と交差して前記スラリー導入通路に接続されて、前記スラリーを前記スラリー導入通路へ流入させるスラリー供給通路と、を含むことを特徴とするスラリー供給装置である。
【０００８】
このスラリー供給装置は、スラリー供給通路とスラリー導入通路とを交差させることにより、両者の間に、すなわち、スラリーの流通経路において曲がり部を設ける。そして、スラリーがスラリー供給通路とスラリー導入通路とを通過する際に、前記曲がり部でスラリーの流速を低下させてから、キャビティ内へスラリーを導入する。このようにして、キャビティ内において、複数のスラリー流出通路が配列される方向の中央部でスラリーの流速が高くなることが抑制されるので、前記中央部のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量が増加することを抑制できる。また、このスラリー供給装置は、複数のスラリー流出通路が配列される方向の両側において、キャビティ内の壁面を２つの曲面が一つの平面で連結された形状としている。このようにすることで、複数のスラリー流出通路が配列される方向の両側におけるスラリーの滞留が抑制されるので、前記両側のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量が低下することを抑制できる。これらの作用により、このスラリー供給装置は、複数のスラリー流出通路間におけるスラリーの流量のばらつきを抑制できる。その結果、このスラリー供給装置でスラリーが塗布された焼結体は、一つの焼結体において、場所によるスラリーの厚みのばらつきが抑制される。
【０００９】
本発明の望ましい態様として、前記スラリー導入通路は、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向における中央部に一つ開口することが好ましい。このようにすれば、複数のスラリー流出通路が配列される方向の両側にバランスよくスラリーを配分できるので、複数のスラリー流出通路間におけるスラリーの流量のばらつきを効果的に低減できる。複数の開口からキャビティ内にスラリーが供給されると、それぞれの開口から供給されたスラリーが衝突してキャビティ内で滞留する結果、複数のスラリー流出通路間におけるスラリーの流量のばらつきが大きくなる。このスラリー供給装置は、キャビティにスラリー導入通路の開口を一つ設けることで、キャビティ内におけるスラリーの衝突を回避できるので、複数のスラリーの流れが衝突することに起因する、複数のスラリー流出通路間におけるスラリーの流量のばらつきを抑制できる。
【００１０】
本発明の望ましい態様として、前記スラリー導入通路と前記スラリー供給通路とのなす角度は、９０度±１０度以内であることが好ましい。このようにすれば、スラリー供給通路とスラリー導入通路との間に形成された曲がり部を通過するスラリーの流速を効果的に低減できる。その結果、キャビティ内において、複数のスラリー流出通路が配列される方向の中央部でスラリーの流速が高くなることが効果的に抑制されるので、前記中央部のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量が増加することをより確実に抑制できる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、前記スラリー流出通路内を前記スラリーが通過する方向において、前記平面の寸法は、前記キャビティの寸法の２／５以上９／１０以下であることが好ましい。このようにすれば、複数のスラリー流出通路が配列される方向の両側におけるスラリーの滞留をより確実に抑制できる。その結果、前記両側のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量が低下することをより確実に抑制し、複数のスラリー流出通路から放出されるスラリーの流量のばらつきをより効果的に抑制できる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記キャビティは、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向において、最も外側に配置されるそれぞれのスラリー流出通路の外側に、前記２つの曲面のうち一つと連結する外側平面が設けられることが好ましい。この外側平面により、複数のスラリー流出通路が配列される方向の外側に配置されたスラリー流出通路、特に最も外側に配置されたそれぞれのスラリー流出通路から流出するスラリーの流速が過度に増加することを抑制できる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、それぞれの前記外側平面は、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向における最も外側のスラリー流出通路から前記２つの曲面のうち一つまでの距離が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。前記距離が１ｍｍ以上であれば、複数のスラリー流出通路が配列される方向の外側に配置されたスラリー流出通路から流出するスラリーの流速が過度に増加することをより確実に抑制できる。また、前記距離が１０ｍｍ以下であれば、チクソ性の高いスラリーを用いた場合でも、スラリー流出通路の詰まりが発生しにくくなる。
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、焼結体と接触して保持する保持手段と、前記焼結体を回転させる回転手段と、前記スラリー供給装置と、を含み、前記回転手段により前記焼結体を回転させながら、前記スラリー供給装置の前記スラリー流出通路から前記スラリーを前記焼結体に向けて流出させることを特徴とする塗布装置である。
【００１５】
この塗布装置は、上記のスラリー供給装置のスラリー流出通路から希土類化合物を含むスラリーを、焼結体の長手方向と平行な軸周りに回転している焼結体に向けて流出させ、スラリーを焼結体に塗布する。このとき、複数のスラリー流出が配列される方向と、焼結体の長手方向とが略平行になるようにする。このように、回転している焼結体に上述したスラリー供給装置でスラリー流を放出し、焼結体の表面にスラリーを塗布することにより、スラリー流出通路の配列方向におけるスラリーの厚みのばらつきが抑制される。また、磁性体を回転させながらスラリーを塗布することにより、磁性体表面に塗布されたスラリーの厚みを均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、焼結体に希土類化合物を含むスラリーを塗布した場合に、焼結体の表面に付着するスラリーの厚みが場所によってばらつくことを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態に係る塗布機構（塗布装置）を有する磁石製造装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す磁石製造装置が有する塗布機構の概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るノズルヘッドの側面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るノズルヘッドの正面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るノズルヘッドの底面図である。
【図６】図６は、図３のＸ−Ｘ矢視図である。
【図７】図７は、図４のＹ−Ｙ矢視図である。
【図８−１】図８−１は、本実施形態に係る回転保持手段の概略構成を示す正面図である。
【図８−２】図８−２は、本実施形態に係る回転保持手段の概略構成を示す平面図である。
【図９−１】図９−１は、本実施形態に係る塗布機構の動作を説明するための説明図である。
【図９−２】図９−２は、本実施形態に係る塗布機構の動作を説明するための説明図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る磁石製造装置で希土類焼結磁石を製造する際の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、評価に供したノズルヘッドが有する吐出口８１の配列を示す説明図である。
【図１２】図１２は、比較例に係るノズルヘッドの内部構造を示す模式図である。
【図１３】図１３は、比較例に係るノズルヘッドの内部構造を示す模式図である。
【図１４】図１４は、スラリーの厚みを測定した位置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る塗布機構（塗布装置）を有する磁石製造装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、磁石製造装置１０は、焼結体供給機構１２と、塗布機構１４と、乾燥機構１６と、熱処理機構１８と、搬送機構２０と、制御装置２２とを有する。制御装置２２は、各部の動作を制御する機構である。焼結体供給機構１２は、複数の焼結体３４を保有しており、これらの焼結体３４のうち一つを搬送機構２０に供給する。焼結体３４は、原料粉末を成形することにより得られた成形体を焼結したものである。
【００２０】
塗布機構１４は、焼結体供給機構１２から供給され、搬送機構２０によって搬送された焼結体３４に、希土類化合物を含有するスラリー３５を塗布する。スラリー３５に含有させて焼結体３４に塗布する希土類化合物としては、希土類元素Ｒ（Ｒは、ＤｙとＴｂとの少なくとも一つを必ず含む希土類元素）、Ｒ水素化物、Ｒ酸化物、Ｒフッ化物、ＲＴ合金（Ｔは遷移金属元素）、ＲＴ水素化物、ＲＴ酸化物、ＲＴＢ合金（Ｂはボロン）、ＲＴＢ水素化物、ＲＴＢ酸化物を用いることができる。
【００２１】
スラリー３５中には樹脂を含むことが好ましい。このようにすることで、焼結体３４に対する希土類化合物の密着性を向上させることができる。スラリー３５に使用される樹脂は特に限定はなく、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等が用いられる。また、スラリー３５に使用される溶剤は、樹脂を溶解できれば特に限定されない。スラリー３５の粘度は、例えば、３０ｃｐ程度である。なお、塗布機構１４の詳細は後述する。
【００２２】
乾燥機構１６は、塗布機構１４が焼結体３４に塗布したスラリー３５を乾燥させる。具体的には、乾燥機構１６は、スラリー３５に含まれる溶剤を揮発させる。本実施形態において、乾燥機構１６には、種々の乾燥方法を適用することができる。例えば、加熱、送風によりスラリー３５を乾燥させる方法を乾燥機構１６に適用することができる。また、乾燥機構１６は、スラリー３５が塗布された焼結体３４を自然乾燥により乾燥させてもよい。なお、本実施形態において、乾燥機構１６は、焼結体３４を回転させながら焼結体３４に塗布されたスラリー３５を乾燥させる。
【００２３】
熱処理機構１８は、乾燥機構１６によってスラリー３５が乾燥させられた後の焼結体３４に熱処理を施す。具体的には、熱処理機構１８は、スラリー３５が乾燥した後の焼結体３４を所定の温度で所定の時間保持する。
【００２４】
搬送機構２０は、焼結体３４を搬送する。例えば、本実施形態において、搬送機構２０は、焼結体供給機構１２から供給された焼結体３４を塗布機構１４まで搬送したり、乾燥機構１６で乾燥された焼結体３４を熱処理機構１８まで搬送したりする。搬送機構２０には、種々の手段を適用することができる。例えば、搬送機構２０として、ベルトコンベア又はロボットアーム等を用いることができる。なお、本実施形態において、塗布機構１４から乾燥機構１６への焼結体３４の搬送は、塗布機構１４が実行する。次に、塗布機構１４について説明する。
【００２５】
図２は、図１に示す磁石製造装置が有する塗布機構の概略構成を示す模式図である。本実施形態では、板状の焼結体を３４用いた場合として説明するが、焼結体３４の形状はこれに限定されるものではない。塗布機構１４は、焼結体３４にスラリー３５を塗布する塗布手段３０と、焼結体３４を保持し、かつ焼結体３４を回転させる回転保持手段３２とを有する。
【００２６】
塗布手段３０は、スラリー３５を焼結体３４に向けて放出して焼結体３４の表面に塗布する塗布部４０と、塗布部４０にスラリー３５を供給し、かつ、塗布部４０からスラリー３５を回収してスラリー３５を循環させるスラリー循環部４２と、スラリー循環部４２で循環されるスラリー３５の濃度を調整する濃度調整部４４とを有する。塗布部４０は、スラリー供給装置としてのノズルヘッド８０と、受け皿５２とを有する。ノズルヘッド８０は、複数の吐出口８１を有している。そして、ノズルヘッド８０は、スラリー循環部４２から供給されるスラリー３５を内部に溜めておき、その後、複数の吐出口８１から焼結体３４に向かって放出（吐出又は流出）させる。複数の吐出口８１から放出されたスラリー３５は、複数のスラリー流となって焼結体３４に付着し、その表面に塗布される。ノズルヘッド８０の構造の詳細は、後述する。
【００２７】
受け皿５２は、ノズルヘッド８０の鉛直方向側（下側）に配置されたスラリー回収部であり、吐出口８１から放出され、焼結体３４に付着しなかった、すなわち焼結体３４に塗布されなかったスラリー３５を回収する。受け皿５２は、側面５２Ｓが傾斜面となっている。受け皿５２の底面５２Ｂには、スラリー３５を回収する回収口５２Ｈが形成されている。受け皿５２に流出したスラリー３５は、側面５２Ｓから底面５２Ｂに向かって流れて、底面５２Ｂが有する回収口５２Ｈからスラリー循環部４２に回収される。
【００２８】
スラリー循環部４２は、スラリータンク５４と、攪拌機５６と、ポンプ５８と、を有する。スラリータンク５４は、スラリー３５を溜めておくタンクであり、一定量のスラリー３５が溜められている。また、スラリータンク５４は、配管５５ａを介してノズルヘッド８０と接続され、また、配管５５ｂを介して受け皿５２と接続されている。攪拌機５６は、スラリータンク５４内のスラリー３５を攪拌する装置である。攪拌機５６がスラリータンク５４内のスラリー３５を攪拌することにより、希土類化合物等が沈殿することが抑制され、スラリータンク５４内のスラリー３５の濃度が均一に保たれる。
【００２９】
ポンプ５８は、スラリータンク５４に溜められているスラリー３５を、塗布手段３０の塗布部４０とスラリー循環部４２との間で循環させるための駆動源である。ポンプ５８は、スラリータンク５４に溜められているスラリー３５を、配管５５ａからノズルヘッド８０に供給する。なお、本実施形態では、塗布部４０とスラリー循環部４２との間でスラリー３５を循環させるようにしたが、本実施形態は、ノズルヘッド８０が放出したスラリー３５を回収せず、再利用をしないようにすることを排除するものではない。
【００３０】
濃度調整部４４は、溶剤タンク６４と、ポンプ６６とを有する。溶剤タンク６４は、スラリー３５が含む溶剤（溶媒）を溜めておく容器である。溶剤タンク６４は、配管６５を介してスラリータンク５４に接続されている。ポンプ６６は、配管６５に設けられており、溶剤タンク６４に溜められている溶剤をスラリータンク５４に供給する。濃度調整部４４は、ポンプ６６を駆動して、溶剤タンク６４に溜められた溶剤をスラリータンク５４に供給し、スラリータンク５４内及び配管５５ａ内のスラリー３５に含まれる希土類化合物の濃度（以下、スラリー濃度という）を一定の範囲に維持する。スラリー濃度を一定の範囲にすることで、溶媒（溶剤）と溶質（希土類化合物）との割合を一定範囲に維持することができる。なお、濃度調整部４４は、さらに、スラリー濃度を計測する濃度計測手段を設けることが好ましい。濃度調整部４４は、濃度計測手段を有することで、適宜スラリータンク５４内のスラリー３５又は循環されているスラリー３５の密度を計測することができる。そして、濃度調整部４４は、その計測結果に基づいて、スラリー濃度が所定の値となるように適宜調整することができる。
【００３１】
上述した構造により、塗布機構１４の塗布手段３０は、塗布部４０のノズルヘッド８０が有する複数の吐出口８１から焼結体３４に向かってスラリー３５を放出させる。このようにすることで、塗布手段３０は、焼結体３４の表面にスラリー３５を塗布する。焼結体３４に塗布されないで受け皿５２に受け止められたスラリー３５は、配管５５ｂからスラリータンク５４に回収される。回収されたスラリー３５は、スラリー循環部４２により再びノズルヘッド８０に供給され、吐出口８１から放出される。次に、ノズルヘッド８０の構造をより詳細に説明する。
【００３２】
図３は、本実施形態に係るノズルヘッドの側面図である。図４は、本実施形態に係るノズルヘッドの正面図である。図５は、本実施形態に係るノズルヘッドの底面図である。図３に示すように、ノズルヘッド８０は、直方体形状の構造体である。ノズルヘッド８０は、第１部材８０Ｆと第２部材８０Ｒとが合わせ部８０Ｂで組み合わせられ、例えば、第１部材８０Ｆと第２部材８０Ｒとをねじ等の締結手段で締結した構造である。合わせ部８０Ｂは、吐出口８１を２分割している。ノズルヘッド８０は、このような２分割構造に限定されるものではなく、例えば、吐出口８１が２分割されないような分割構造にしたり、３分割構造にしたりしてもよい。
【００３３】
図３、図４に示すように、ノズルヘッド８０は、複数の壁面８４、８４、８５、８６、８７、８７で囲まれたキャビティ（空洞）８３を有している。キャビティ８３は、６つの壁面８４、８４、８５、８６、８７、８７で囲まれた略直方体形状の空洞である。キャビティ８３を構成する６つの壁面８４、８４、８５、８６、８７、８７のうち、壁面８４と壁面８４とが対向し、壁面８７と壁面８７とが対向し、壁面８５と壁面８６とが対向する。壁面８４、８４、８５、８６は、いずれも平面である。壁面８７、８７は、後述するように、２つの曲面を一つの平面で連結した形状である。
【００３４】
キャビティ８３は、スラリー導入通路８８が接続されている。スラリー導入通路８８は、スラリー供給通路８９と接続されている。スラリー供給通路８９は、図２に示す配管５５ａに接続されている。このような構造により、ノズルヘッド８０は、配管５５ａからスラリー供給通路８９及びスラリー導入通路８８を介して、キャビティ８３内にスラリーが流入する。キャビティ８３は、流入したスラリーを溜めて保持する。
【００３５】
図５に示すように、複数の吐出口８１は、ノズルヘッド８０の一面（スラリー供給通路８９が開口する面と対向する面）に、所定の間隔で配列（好ましくは一列に配列）されている。本実施形態において、吐出口８１は等間隔で配列されている。このようにすることで、焼結体の表面に塗布されたスラリーの厚みの面内ばらつきを抑制することができる。吐出口８１は、第１部材８０Ｆと第２部材８０Ｒとの間、より具体的には両者の合わせ部８０Ｂ上に、一列に配列されている。複数の吐出口８１は、いずれもキャビティ８３とつながっており、キャビティ８３に溜められたスラリーを放出する。本実施形態において、吐出口８１の開口の形状は円形であるが、前記形状は円形に限定されるものではない。
【００３６】
図６は、図３のＸ−Ｘ矢視図である。同図は、ノズル８０のうち第１部材８０Ｒをキャビティ８３側から見た状態を示している。図７は、図４のＹ−Ｙ矢視図である。ノズルヘッド８０は、スラリー流出通路８２と、スラリー保持部と、スラリー導入通路８８と、スラリー供給通路８９とを含む。スラリー流出通路８２は、所定の間隔で一列に配列されて、希土類化合物を含むスラリーを通過させて流出させる。ノズルヘッド８０は、スラリー流出通路８２を複数有する。本実施形態において、ノズルヘッド８０は、１１個のスラリー流出通路８２を有するが、スラリー流出通路８２の数はこれに限定されるものではない。スラリー流出通路８２は、一方の端部がノズルヘッド８０の表面（下面８０ＰＢ）に開口して吐出口８１となり、他方の端部がキャビティ８３に開口してスラリーの入口となる。
【００３７】
キャビティ８３には、図３に示すスラリー導入通路８８が開口し、スラリー導入口８８Ｈを形成している。スラリー導入口８８Ｈは、図３に示す壁面８６に開口している。スラリー導入口８８Ｈからキャビティ８３内にスラリーが流入する。そして、スラリー導入口８８Ｈからキャビティ８３内に流入したスラリーは、複数のスラリー流出通路８２が配列される方向（図６中矢印Ｗで示す方向、以下、幅方向という）の両側に向かって流れ、複数のスラリー流出通路８２からキャビティ８３の外部へ放出される。
【００３８】
キャビティ８３の幅方向両側における壁面８７、８７が、例えば、一つの曲面であったり一つの平面であったりすると、幅方向に配列される複数のスラリー流出通路８２のそれぞれから放出されるスラリーの流量にばらつきが発生する。具体的には、幅方向両側のスラリー流出通路８２の流量が小さく、幅方向中央部分のスラリー流出通路８２の流量が大きくなる。すると、焼結体に供給されるスラリーの量にばらつきが発生し、スラリーが乾燥した後における焼結体は、塗布されたスラリーの層の厚みにばらつきが発生する。その結果、得られた磁石は、磁気特性にばらつきが発生するおそれがあった。
【００３９】
これは、幅方向両側における壁面８７、８７が一つの曲面である場合、当該曲面に沿ってスラリーが循環して（対流して）壁面８７、８７の近傍に滞留することが、複数のスラリー流出通路８２間における流量のばらつきの原因であると考えられる。また、幅方向両側における壁面８７、８７が一つの平面である場合、壁面８４、８４と壁面８７とは互いに直交する。このため、壁面８４、８４と壁面８７との接続部分が直角になる結果、この部分でスラリーが循環して（対流して）壁面８７、８７の近傍に滞留することが、複数のスラリー流出通路８２間における流量のばらつきの原因であると考えられる。
【００４０】
本実施形態において、キャビティ８３は、幅方向、すなわち、複数のスラリー流出通路８２が配列される方向の両側の壁面８７、８７が、それぞれ２つの曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂを一つの平面８７Ｓで連結した形状である。このように形成されたキャビティ８３が、スラリー保持部に相当する。このようにすることで、スラリー導入口８８Ｈから幅方向両側に向かって流れたスラリーは、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂを連結する平面８７Ｓによりスラリーの循環が抑制される。すると、壁面８７、８７の近傍にスラリーが滞留することが抑制されるので、キャビティ８３内におけるスラリーの流れが安定する。そして、幅方向両側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流量低下が抑制される。その結果、ノズルヘッド８０は、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきが抑制されるので、焼結体に供給されるスラリーの量のばらつきが抑制され、スラリーが乾燥した後における焼結体は、塗布されたスラリーの厚みのばらつきが低減される。このため、得られた磁石は、磁気特性のばらつきが抑制される。
【００４１】
スラリー流出通路８２内をスラリーが通過する方向（スラリー流出通路８２がノズルヘッド８０に形成される方向、以下高さ方向という）において、平面８７Ｓ、８７Ｓの寸法（平面長さ）ｈは、高さ方向におけるキャビティの寸法（キャビティ高さ）Ｈの２／５以上９／１０以下であることが好ましい。すなわち、２／５≦ｈ／Ｈ≦９／１０であることが好ましい。このようにすれば、幅方向両側の壁面８７、８７におけるスラリーの循環をより効果的に抑制できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきをより低減できる。その結果、焼結体に塗布されたスラリーの厚みのばらつきをより低減できる。なお、曲面８７Ｒａの半径をｒａ、曲面８７Ｒｂの半径をｒｂとすると、Ｈ＝ｒａ＋ｈ＋ｒｂである。
【００４２】
キャビティ高さＨは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることが好ましい。キャビティ高さＨを５ｍｍ以上にすることで、キャビティ８３内においてスラリーが流れるスペースを確保できるので、キャビティ８３内におけるスラリーの流動を安定させることができる。また、キャビティ高さＨを３０ｍｍ以下にすることで、図２に示す配管５５ａ内を流れるスラリーの流量を低下させた場合であっても、キャビティ８３内にスラリーを充満させることができる。その結果、キャビティ８３内のスラリーが空気を巻き込むおそれを低減して、安定してスラリーをスラリー流出通路８２から流出させることができる。そして、焼結体に塗布されたスラリーの厚みのばらつきをより低減できる。
【００４３】
キャビティ８３は、幅方向において、最も外側に配置されるそれぞれのスラリー流出通路８２ｏ、８２ｏの外側に、２つの曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂのうち一つ（本実施形態では曲面８７Ｒａ）と連結する外側平面８４Ｓが設けられる。キャビティ８３は、外側平面８４Ｓを有することにより、幅方向外側のスラリー流出通路８２、特に最も外側に配置されるそれぞれのスラリー流出通路８２ｏ、８２ｏから流出するスラリーの流速が過度に増加することを抑制できる。
【００４４】
それぞれの外側平面８４Ｓ、８４Ｓは、幅方向における最も外側のスラリー流出通路８２ｏ、８２ｏから２つの曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂのうち一つ（本実施形態では曲面８７Ｒａ）までの距離（外側平面長さ）Ｌｓが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。外側平面長さＬｓを１ｍｍ以上とすることで、幅方向外側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流速が過度に増加することを効果的に抑制できる。また、外側平面長さＬｓを１０ｍｍ以下とすることで、キャビティ８３の幅方向両側におけるスラリー溜まりの発生を抑制できる。スラリー溜まりが低減されることにより、幅方向外側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流速の低下を抑制できる。外側平面長さＬｓを１０ｍｍ以下とすれば、特に、チクソ性の高いスラリーを用いた場合、スラリー流出通路８２の詰まりを抑制できるので好ましい。
【００４５】
本実施形態において、曲面８７Ｒａの半径ｒａと曲面８７Ｒｂの半径ｒｂとは同じ大きさであるが、両者は異なっていてもよい。ｒａ、ｒｂを調整することにより、幅方向両側の壁面８７、８７におけるスラリーの循環をより低減できる可能性がある。また、ｒａ、ｒｂは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。ｒａ、ｒｂが１ｍｍ以上であれば、キャビティ８３の幅方向両側におけるスラリー溜まりの発生を抑制できる。前記スラリー溜まりが低減されることにより、幅方向外側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流速の低下を抑制できる。また、ｒａ、ｒｂが３ｍｍ以下であれば、キャビティ８３の幅方向両側の壁面８７近傍におけるスラリーの循環を抑制できる。その結果、幅方向外側のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流速の低下を抑制できる。
【００４６】
図３に示すスラリー導入通路８８は、キャビティ８３の幅方向における中央部に一つ開口することが好ましい。本実施形態では、幅方向中央のスラリー流出通路８２ｃの位置に、スラリー導入通路８８が開口している。キャビティ８３の幅方向における寸法をＷａとすると、スラリー導入通路８８の開口中心を通る軸Ｚｙは、キャビティ８３の壁面８７、８７の平面８７Ｓ、８７ＳからそれぞれＷａ／２の位置にある。このようにすれば、幅方向の両側にバランスよくスラリーを配分できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきを効果的に低減できる。なお、本実施形態において、スラリー導入通路８８の開口中心を通るもう一つの軸Ｚｘは、キャビティ高さＨの中心にあるが、Ｚｘの位置はこれに限定されるものではない。
【００４７】
また、キャビティ８３内に、スラリー導入通路８８の開口を二つ設けると、両方の開口の間でスラリー同士が衝突し、滞留が発生してしまう。その結果、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきが発生する。本実施形態では、スラリー導入通路８８のキャビティ８３内における開口を一つのスラリー導入口８８Ｈとすることで、キャビティ８３内におけるスラリーの衝突に起因する滞留を回避できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきを抑制することができる。
【００４８】
図７に示すように、スラリー導入通路８８は、スラリー流出通路８２内をスラリーが通過する方向（スラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎと平行な方向）と交差する方向からスラリー保持部（キャビティ８３）にスラリーを導入する。スラリー導入通路８８の通路軸をＺｓ１とすると、ＺｎとＺｓ１とは交差する。本実施形態において、ＺｎとＺｓ１とのなす角度αは９０度である。すなわち、本実施形態において、スラリー導入通路８８は、スラリー流出通路８２内をスラリーが通過する方向と直交する方向からスラリー保持部にスラリーを導入する。
【００４９】
スラリー導入通路８８にはスラリー供給通路８９が接続されている。スラリー供給通路８９は、スラリーをスラリー導入通路８８へ流入させる。スラリー供給通路８９は、スラリー導入通路８８と交差している。すなわち、スラリー供給通路８９の通路軸をＺｓ２とすると、Ｚｓ１とＺｓ２とが交差する。本実施形態では、Ｚｓ１とＺｓ２とは直交する。すなわち、両者のなす角度βは９０度である。
【００５０】
このようにすることで、スラリー供給通路８９とスラリー導入通路８８との間に曲がり部を設けることができる。スラリー供給通路８９を通過したスラリーは、スラリー導入通路８８に流入する際に前記曲がり部で曲がるので、キャビティ８３内に流入する際の流速が低減される。キャビティ８３内においては、スラリー導入口８８Ｈが開口している部分でスラリーの流速が最も速くなる。このため、スラリー導入口８８Ｈの近傍のスラリー流出通路８２を通過するスラリーの流速が最も速くなるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきが大きくなる。
【００５１】
本実施形態では、前記曲がり部によってスラリー導入口８８Ｈが開口している部分におけるスラリーの流速の増加を抑制できる。その結果、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきをより低減できる。スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１とスラリー供給通路８９の通路軸Ｚｓ２とのなす角度βは、９０度±１０度の範囲とすることが好ましい。このようにすれば、キャビティ８３へ流入するスラリーの流速を効果的に低減して、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきをより低減できる。なお、＋方向は、スラリー供給通路８９の通路軸Ｚｓ２がスラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎ側に傾斜する場合の方向であり、−方向は、スラリー供給通路８９の通路軸Ｚｓ２がスラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎから遠ざかるように傾斜する場合の方向である。
【００５２】
スラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎとスラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１とのなす角度は、９０度±３０度が好ましく、より好ましくは９０度±１０度、さらに好ましくは９０度（公差及び製造誤差を含む）である。なお、＋方向は、スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１がスラリー流出通路８２の吐出口８１側に傾斜する場合の方向であり、−方向は、スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１がスラリー流出通路８２の吐出口８１から遠ざかるように傾斜する場合の方向である。
【００５３】
スラリー供給通路８９の通路軸Ｚｓ２がスラリー流出通路８２の通路軸Ｚｎと平行である状態で、スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１が＋方向に傾斜すると、βは鈍角になる。このため、スラリー供給通路８９からスラリー導入通路８８へスラリーが流れる場合、９０度より急角度で曲がることになる。このため、スラリー供給通路８９とスラリー導入通路８８との間の曲がり部を通過したスラリーは、より流速が低下した状態でキャビティ８３内へ流入する。その結果、スラリー導入口８８Ｈが開口している部分におけるスラリーの流速の増加をさらに抑制できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきをさらに低減できる。また、スラリー導入通路８８の通路軸Ｚｓ１が＋方向に傾斜すると、スラリー流出通路８２の吐出口８１が鉛直方向を向いた場合、スラリー導入通路８８は上方（鉛直方向とは反対方向）を向く。このため、スラリー導入通路８８を通過するスラリーは、重力の作用によって流速が低下する。すると、スラリー導入通路８８を通過したスラリーの流速が低下する。その結果、スラリー導入口８８Ｈが開口している部分におけるスラリーの流速の増加を抑制できるので、複数のスラリー流出通路８２間におけるスラリーの流量のばらつきを低減できる。
【００５４】
スラリー流出通路８２内をスラリーが通過する方向と直交する方向におけるキャビティ８３の寸法を奥行き寸法とすると、図７に示す例において、奥行き寸法は、ｔｆ＋Ｈｎ＋ｔｒである。ｔｆは、キャビティ８３内におけるスラリー流出通路８２の開口部の端部から壁面８５までの距離であり、ｔｒは、キャビティ８３内におけるスラリー流出通路８２の開口部の端部から壁面８６までの距離である。本実施形態において、ｔｒとｔｆとは同じ大きさであるが、これらは異なっていてもよい。Ｈｎは、スラリー流出通路８２の直径である。奥行き寸法は、スラリー流出通路８２の直径Ｈｎよりも１ｍｍ以上大きいことが好ましい。このようにすれば、キャビティ８３内においてスラリーが流れるスペースを確保できるので、キャビティ８３内におけるスラリーの流動を安定させることができる。
【００５５】
このように、ノズルヘッド８０は、複数のスラリー流出通路８２から流出するスラリーの流量のばらつきが少ない。このため、ノズルヘッド８０を用いて焼結体にスラリーを塗布すれば、焼結体の表面に塗布されたスラリーは、焼結体の表面内における厚みのばらつきが低減される。その結果、得られた磁石は、磁気特性のばらつきが抑制される。次に、回転保持手段３２について説明する。
【００５６】
図８−１は、本実施形態に係る回転保持手段の概略構成を示す正面図である。図８−２は、本実施形態に係る回転保持手段の概略構成を示す平面図である。回転保持手段３２は、図８−１及び図８−２に示すように、接触部７０と、回転部７２と、着脱部７４とを有する。回転保持手段３２は、回転軸Ｚｒに垂直な対称面Ｐｖを軸として左右対称の形状である。回転保持手段３２は、焼結体３４の両方の端部３４Ｔ、３４Ｔに２つの接触部７０をそれぞれ接触させて、焼結体３４を挟み込む構造である。
【００５７】
２つの接触部７０は、焼結体３４と接触する部材であり、回転部７２と着脱部７４とにより保持されている。２つの接触部７０は、互いに対向して配置されており、焼結体３４は、２つの接触部７０に挟まれて配置される。このように、焼結体３４は、両方の端部３４Ｔ、３４Ｔ（本実施形態では、焼結体３４の長手方向に存在する端部）が、接触部７０と接触する。
【００５８】
回転部７２は、接触部７０を回転させる駆動機構である。回転部７２は、それぞれの接触部７０に対応して設けられている。回転部７２は、接触部７０を、焼結体３４の長手方向に平行な軸（本実施形態では回転軸Ｚｒ）を回転軸として回転させる（図８−１、図８−２中のＲ方向）。回転部７２が接触部７０を回転させる方法は、特に限定されない。例えば、接触部７０を連結している軸及び電動機の回転軸にそれぞれプーリを取り付け、両方のプーリに無端の伝達ベルトを架け渡し、前記伝達ベルトを介して電動機の回転を接触部７０に伝達する。このようにして、接触部７０を回転させる方法がある。また、接触部７０に電動機の回転軸を直接連結し、接触部７０を回転させるようにしてもよい。
【００５９】
着脱部７４は、腕７４ａ、７４ｂと、腕７４ａ、７４ｂを駆動する着脱駆動部７４ｃとを有する。腕７４ａ、７４ｂは、それぞれ接触部７０を回転自在に支持している。着脱駆動部７４ｃは、腕７４ａ、７４ｂを回転軸Ｚｒに平行な方向（図中矢印Ａ方向）に移動させることで、接触部７０を回転軸Ｚｒに平行な方向（図中矢印Ａ方向）に移動させる移動機構である。着脱部７４は、２つの接触部７０を回転軸Ｚｒに平行な方向に移動させることで、２つの接触部７０間の距離を調整することができる。
【００６０】
このような構造により、２つの接触部７０間の距離、すなわち、焼結体３４と接触する部分同士の距離を広げ、焼結体３４の長手方向の長さよりも長くすることで、焼結体３４を接触部７０、７０の間から取り外し可能な状態とすることができる。また、２つの接触部７０間の距離を短くし、焼結体３４の長手方向の長さと略同じ大きさとすることで、焼結体３４を一対の接触部７０、７０で保持することができる。また、着脱部７４は、腕７４ａ、７４ｂを一体として移動可能な構成である。このような構造により、着脱部７４は、焼結体３４を保持した状態で移動させることもできる。
【００６１】
このように、回転保持手段３２は、接触部７０を着脱部７４により回転軸Ｚｒに平行な方向に移動させることで、焼結体３４を着脱することができる。また、回転保持手段３２は、回転部７２により接触部７０を回転軸Ｚｒの周りに回転させることで、焼結体３４を回転軸Ｚｒの周りに回転させる。また、着脱部７４を図８−２の矢印Ｂ方向に移動することにより焼結体３４を移動させることが可能なので、焼結体３４を着脱部７４に挟持して、吐出口８１と受け皿５２との間となる位置から他の位置へ移動又は他の位置から吐出口８１と受け皿５２との間となる位置へ移動させることができる。次に、塗布機構１４の動作を説明する。
【００６２】
図９−１及び図９−２は、本実施形態に係る塗布機構の動作を説明するための説明図である。塗布機構１４は、回転保持手段３２が保持した焼結体３４を回転させつつ、図２に示す塗布手段３０の塗布部４０が有するノズルヘッド８０によって、焼結体３４にスラリー３５を塗布する。この場合、ノズルヘッド８０の吐出口８１の鉛直方向側に焼結体３４を配置する。すると、図９−１及び図９−２に示すように、ノズルヘッド８０の吐出口８１から放出されたスラリー３５が流出する位置にある焼結体３４は、姿勢を変化させながら、すなわち、回転しながらスラリー３５と接触する。焼結体３４は、略全面がスラリー３５の到達位置を通過し、吐出口８１から放出されたスラリー３５が塗布される。
【００６３】
このように、塗布機構１４は、複数の吐出口８１から焼結体３４に向けてスラリー３５を流出させることで、焼結体３４の表面にスラリー３５を塗布することができる。また、本実施形態のようにスラリー３５を流出させるのみの構成とすることで、簡単な構成でスラリー３５を焼結体３４に塗布することができる。また、塗布機構１４は、複数の吐出口８１からスラリー３５を放出するので、スラリー流が表面張力によりノズルヘッド８０の幅方向中央に集まることを抑制できる。その結果、塗布機構１４は、焼結体３４に塗布されるスラリー３５の厚みのばらつきが抑制される。また、本実施形態では、ノズルヘッド８０は、複数の吐出口８１が回転保持手段３２の回転軸の方向に一列に配列されるので、焼結体３４に対してスラリー流が片寄ることを抑制できる。このため、塗布機構１４は、焼結体３４の表面にスラリー３５を均一に塗布することができる。
【００６４】
また、塗布機構１４は、吐出口８１を鉛直方向側に向けて重力の作用によりスラリー３５を流出させることにより、簡単にスラリー３５を焼結体３４の表面に塗布することができる。しかし、本実施形態はこのようなものに限定されず、例えば、吐出口８１から斜め方向又は水平向にスラリー３５を放出させて、焼結体３４にスラリー３５を塗布してもよい。なお、ノズルヘッド８０の吐出口８１は、スラリー３５を放出する方向に焼結体３４が存在するように配置することが好ましい。すなわち、吐出口５０は、焼結体３４と向かい合う位置関係とすることが好ましい。
【００６５】
焼結体３４に塗布されるスラリー３５の厚みは、スラリー濃度を調整することで調整することができる。すなわち、スラリー濃度を高くすることで、焼結体３４に塗布されるスラリー３５の厚みを大きくすることができ、スラリー濃度を低くすることで、前記厚みを小さくすることができる。
【００６６】
また、図２に示す濃度調整部４４は、スラリー濃度を基準値±０．０５０ｇ／ｃｃの範囲に維持することが好ましく、±０．０３５ｇ／ｃｃの範囲とすることがより好ましい。スラリー濃度を上記の範囲とすることで、製造した磁石間における磁気特性のばらつきを抑制することができる。なお、スラリー濃度は、目的とするスラリー３５の厚みで焼結体３４の表面に塗布できる濃度以上であればよく、下限値は特に限定されない。また、スラリー濃度は、７０質量％以下、好ましくは６０質量％以下とすることが好ましい。スラリー濃度を７０質量％以下とすることで、スラリー３５を焼結体３４の表面で適切に移動させることができる。このため、焼結体３４を回転させることで、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みのばらつきを抑制できる。
【００６７】
また、上記実施形態では、いずれも、塗布機構１４と乾燥機構１６と搬送機構２０とを別々としたが、本実施形態はこれに限定されず、これらを一つの装置としてもよい。すなわち、塗布機構１４と乾燥機構１６とを塗布装置としてもよい。なお、この場合は、塗布機構１４の回転保持手段３２を移動させることにより焼結体３４を乾燥機構１６の処理領域に移動させればよい。なお、焼結体３４を移動させる搬送機構２０を別途設けてもよいし、上述した搬送機構２０の一部の機能を塗布機構１４に加えてもよい。次に、図１に示す磁石製造装置１０により、焼結体にスラリーを塗布し、熱処理して希土類焼結磁石を製造する際の処理手順を説明する。
【００６８】
図１０は、本実施形態に係る磁石製造装置で希土類焼結磁石を製造する際の処理手順を示すフローチャートである。図１に示す磁石製造装置１０は、焼結体供給機構１２から供給される焼結体３４を搬送機構２０により塗布機構１４に搬送する。その後、ステップＳ１１において、磁石製造装置１０は、塗布機構１４の回転保持手段３２により、焼結体３４を保持する。具体的には、回転保持手段３２の一対の接触部７０、７０が、焼結体３４の長手方向における両端部３４Ｔを挟持する。
【００６９】
ステップＳ１１で焼結体３４が保持されたら、処理がステップＳ１２に進められる。ステップＳ１２において、磁石製造装置１０は、焼結体３４の回転を開始させる。すなわち、磁石製造装置１０の塗布機構１４が有する回転保持手段３２は、回転部７２により接触部７０を回転させて、焼結体３４を回転させる。ステップＳ１２で焼結体３４の回転が開始されたら、処理がステップＳ１３に進められる。ステップＳ１３において、磁石製造装置１０は、焼結体３４にスラリー３５を塗布する。具体的には、塗布機構１４の回転保持手段３２は、焼結体３４を回転させつつ、焼結体３４をノズルヘッド８０の吐出口８１と受け皿５２との間に移動させる。なお、ノズルヘッド８０は、スラリー循環部４２によってスラリー３５が供給されている。このため、吐出口８１からは、スラリー３５放出されている。
【００７０】
ステップＳ１３で焼結体３４にスラリー３５が塗布されたら、処理はステップＳ１４に進められる。ステップＳ１４において、磁石製造装置１０は、焼結体３４に塗布されたスラリー３５を乾燥させる。具体的には、図１に示す回転保持手段３２が、焼結体３４を乾燥機構１６に移動させる。乾燥機構１６は、回転保持手段３２が保持した焼結体３４を乾燥させる。なお、本実施形態において、回転保持手段３２は、焼結体３４を回転させながら移動させるとともに、乾燥機構１６による乾燥時も焼結体３４を回転させている。
【００７１】
ステップＳ１４で焼結体３４に付着したスラリー３５を乾燥させたら、処理はステップＳ１５に進められる。ステップＳ１５において、磁石製造装置１０は、焼結体３４の回転を停止させる。具体的には、回転保持手段３２が回転部７２の駆動を停止させることにより、焼結体３４の回転を停止させる。その後、磁石製造装置１０は、搬送機構２０により、回転保持手段３２に保持されている焼結体３４を回収してから熱処理機構１８に移動させる。そして、処理はステップＳ１６に進み、磁石製造装置１０の熱処理機構１８は、焼結体３４に熱処理を施す。焼結体３４に熱処理を施すことにより、表面に付着したスラリーの希土類化合物を焼結体３４の内部の結晶粒界へ拡散させる。上記手順により、磁石製造装置１０は、希土類焼結磁石を製造する。
【００７２】
このように、磁石製造装置１０は、焼結体３４を回転させつつ、スラリー３５を焼結体３４に塗布し、さらに、乾燥終了まで焼結体３４を回転させ続けることで、焼結体３４の表面に均一にスラリー３５を塗布することができる。また、スラリー３５を均一に塗布した焼結体３４に熱処理を行うことで、表面磁束、残留磁束密度及び保磁力等のばらつきを抑制することができる。すなわち、焼結体３４に熱処理を施すことによって得られた希土類焼結磁石の表面の位置によって、表面磁束、残留磁束密度及び保磁力に差が生じることを抑制することができる。このように、表面磁束等のばらつきを抑制できることで、磁石としての性能を向上させることができる。その結果、磁石製造装置１０が製造した希土類焼結磁石を、例えば、電動機の永久磁石として用いた場合には、コギング等の発生を抑制することができる。
【００７３】
また、磁石製造装置１０は、希土類化合物を溶解させたスラリー３５を焼結体３４に塗布して、希土類化合物を焼結体３４に付着させることで、希土類化合物を効率よく利用することができる。すなわち、磁石製造装置１０は、希土類化合物が焼結体３４の表面以外に付着することを抑制することができる。具体的には、希土類化合物を蒸着により付着させる方法では、焼結体３４以外の蒸着装置の一定領域にも希土類化合物が付着するが、希土類化合物を含むスラリー３５を焼結体３４に塗布することで、焼結体３４以外の部分に希土類化合物が付着することを抑制することができる。その結果として、効率よく希土類化合物を使用することができる。また、本実施形態のように、スラリーを循環させる、つまり、焼結体３４に塗布されなかったスラリー３５を回収し、再利用することで、より無駄なく希土類化合物を使用することができる。
【００７４】
また、本実施形態は、回転保持手段３２の接触部７０が焼結体３４の両端のみと接触するようにすることで、焼結体３４の接触部分以外の全面にスラリー３５を塗布することができる。このように、回転保持手段３２のような焼結体３４を固定する機構により、焼結体３４のスラリー３５が塗布されない部分を少なくすることができる。このようにすることで、より均一な性能の希土類焼結磁石を製造することができる。なお、このような効果を得るためには、２つの接触部７０を焼結体３４の両端部３４Ｔと接触させ、挟み込む形状とすることが好ましいが、本実施形態ではこれに限定されない。また、２つの接触部７０が焼結体３４の両端部３４Ｔと接触する面積は、焼結体３４を回転し、スラリー３５を塗布する工程中で焼結体３４を保持できる最小の面積とすることが好ましいが、本実施形態ではこれに限定されない。
【００７５】
また、本実施形態は、回転保持手段３２が焼結体３４の回転を開始させてから、スラリー３５の塗布を開始する。このため、焼結体３４の表面にスラリー３５が必要以上溜まることを抑制できるとともに、スラリー３５が飛散することを抑制することができる。また、磁石製造装置１０は、短時間で適切に、スラリー３５の塗布を終了させることができるので、作業効率を向上させることができるとともに、生産性も向上する。なお、塗布機構１４は、スラリー３５を塗布した焼結体３４を回転させ、焼結体３４の表面に付着したスラリー３５の厚みを均一化させればよく、回転開始のタイミングは上述したものに限定されるものではない。
【００７６】
磁石製造装置１０は、焼結体３４の回転を開始した後は、スラリー３５の乾燥が終了するまで連続して焼結体３４を回転させる。すなわち、スラリー３５が乾燥するまで焼結体３４を回転させる。このようにすることで、焼結体３４に塗布されたスラリー３５が焼結体３４の一部に溜まることをより確実に抑制することができる。その結果、液状のスラリー３５が焼結体３４の鉛直方向側の一部に溜まり、スラリー３５の厚みが焼結体３４の位置によって不均一になることを抑制することができるので、得られる希土類焼結磁石は、磁気特性がより均一になる。
【００７７】
回転保持手段３２は、焼結体３４を５ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下で回転させることが好ましく、１０ｒｐｍ以上４０ｒｐｍ以下で回転させることがより好ましい。焼結体３４を５ｒｐｍ以上で回転させることで、焼結体３４に塗布されたスラリー３５のうち余剰分を迅速に移動させて、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みのばらつきをより確実に低減できる。また、焼結体３４を５０ｒｐｍ以下で回転させることで、スラリー３５に作用する遠心力を適切な大きさにすることができるので、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みが過度に小さくなることを抑制できる。なお、回転保持手段３２は、スラリー３５の乾燥が終了するまで焼結体３４を回転させ続けなくてもよい。例えば、回転保持手段３２は、一定時間間隔で焼結体３４の回転と停止とを繰り返すようにしてもよい。また、回転保持手段３２は、乾燥の途中で焼結体３４の回転を停止させてもよい。
【００７８】
回転保持手段３２は、ノズルヘッド８０の吐出口８１から放出されるスラリー３５が当たる焼結体３４の部分が、吐出口８１に接近する方向に回転する向きで焼結体３４を回転させることが好ましい。回転保持手段３２が、このような向きに焼結体３４を回転させることで、塗布機構１４は、スラリー３５を効率よく焼結体３４に塗布させることができるとともに、スラリー３５が飛散することも抑制できる。
【００７９】
磁石製造装置１０は、濃度調整部４４によりスラリー濃度を調整することで、焼結体３４に適切な濃度のスラリー３５を塗布することができる。具体的には、スラリー３５の溶媒が揮発又は蒸発しても、スラリー濃度を一定に保つことができる。回転保持手段３２は、焼結体３４を５ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下で回転させることが好ましく、１０ｒｐｍ以上４０ｒｐｍ以下で回転させることがより好ましい。焼結体３４を５ｒｐｍ以上で回転させることで、焼結体３４に塗布されたスラリー３５のうち余剰分を迅速に移動させて、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みのばらつきをより確実に低減できる。また、焼結体３４を５０ｒｐｍ以下で回転させることで、スラリー３５に作用する遠心力を適切な大きさにすることができるので、焼結体３４に塗布されたスラリー３５の厚みが過度に小さくなることを抑制できる。
【００８０】
（評価）
本実施形態のノズルヘッド８０により焼結体３４にスラリー３５を塗布し、希土類焼結磁石を製造した。スラリー３５が塗布された焼結体３４が熱処理される前におけるスラリー３５の厚みを測定した。また、ノズルヘッド８０が有する各吐出口８１から流出するスラリー３５の流量を測定した。
【００８１】
＜焼結体の製造＞
次に示す方法で焼結体（焼結体磁石）を製造した。まず、原料合金として、主に磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金とを、ＳＣ法で鋳造した。主相系合金の組成は、２３．０質量％Ｎｄ−２．６質量％Ｄｙ−５．９質量％Ｐｒ−０．５質量％Ｃｏ−０．１８質量％Ａｌ−１．１質量％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅとした。粒界系合金の組成は、３０．０質量％Ｄｙ−０．１８質量％Ａｌ−０．６質量％Ｃｕ−ｂａｌ．Ｆｅとした。
【００８２】
次に、これらの原料合金を、それぞれ水素粉砕により粗粉砕した後、高圧Ｎ２ガスによるジェットミル粉砕を行い、それぞれ平均粒径Ｄ＝４μｍの微粉末とした。得られた主相系合金の微粉末と、粒界系合金の微粉末とを、主相系合金：粒界系合金＝９：１の割合で混合して、希土類焼結磁石の原料粉末である磁性粉末を調製した。次に、この磁性粉末を用い、成型圧１．２ｔｏｎ／ｃｍ２、配向磁場１５ｋＯｅの条件で磁場中成型を行い、成型体を得た。その後、得られた成型体を、１０６０℃、４時間の条件で焼成することで、上記の組成を有する希土類焼結磁石の焼結体を製造した。得られた焼結体を、３質量％硝酸／エタノールの混合溶液に３分間浸漬させた後、エタノールに１分間浸漬する処理を２回行い、焼結体の表面処理を行った。また、これらの処理は、いずれも超音波を印加しながら行った。得られた焼結体の寸法は、２ｍｍ×４５ｍｍ×３０ｍｍであった。
【００８３】
＜スラリーの製造＞
焼結体に付着させるスラリーは、次のようにして製造した。まず、イソプロピルアルコール５５０質量部中にブチラール樹脂（積水化学 ＢＭ−Ｓ）５質量部を溶解し、樹脂溶液を作製した。次に、この樹脂溶液とＤｙＨ２（平均粒径Ｄ＝５μｍ）４４５質量部をボールミルに投入し、Ａｒ雰囲気下において３ｍｍのジルコニアボールを用いて１０時間分散を行い、スラリーを製造した。なお、使用したＤｙ水素化物は、Ｄｙ粉末を水素雰囲気下３５０℃で１時間吸蔵させ、これに続いてＡｒ雰囲気下、６００℃で１時間処理することにより作製したものである。このようにして得られた水素化物は、Ｘ線回折測定を行い、ＡＳＴＭカード ４７−９７８のＥｒＨ２からの類推により、ＤｙＨ２であると同定することができた。
【００８４】
＜スラリーの塗布、乾燥＞
上記のようにして製造したスラリーを、図２に示す塗布機構１４のスラリータンク５４に投入し、５００ｃｃ／ｍｉｎの流量で循環させた。また、循環中の溶剤揮発による濃度変動を防ぐために、濃度調整部４４により、スラリー濃度が１．２５８〜１．２６３（ｇ／ｃｃ）の範囲となるように調整した。具体的には、スラリー濃度の測定結果に応じてポンプ６６を駆動し、溶剤タンク６４からスラリータンク５４に溶剤を投入した。
【００８５】
次に、焼結体を回転保持手段３２により保持した状態で、回転部７２により、回転数２０ｒｐｍにて回転させた。この回転している焼結体に対して、本実施形態の実施例と比較例とに係るノズルヘッドの吐出口から５秒間スラリーを塗布（スラリーを放出）し、その後、焼結体を回転させたまま、焼結体に塗布されたスラリーのレベリングをしながらスラリーを乾燥させた。なお、本実施例において、目標とするスラリーの厚み（膜厚）は２０μｍである。また、膜厚を２０μｍとすることで、焼結体の表面に、ＤｙＨ２を５．０ｍｇ／ｃｍ２の割合で付着させることができる。
【００８６】
その後、乾燥後の焼結体に対し、８００℃で１時間保持する熱処理を施した後、５４０℃で１時間保持する時効処理を更に施すことにより、希土類焼結磁石を製造した。なお、得られた希土類焼結磁石の大きさは、２ｍｍ（厚み：磁気異方化方向）×４５ｍｍ×３０ｍｍであった。
【００８７】
図１１は、評価に供したノズルヘッドが有する吐出口８１の配列を示す説明図である。図１２、図１３は、比較例に係るノズルヘッドの内部構造を示す模式図である。本実施形態に係るノズルヘッド８０は、図６に示す曲面の半径ｒａ、ｒｂ又は外側平面長さＬｓを変更することにより、計５種類のノズルヘッド８０を評価した。比較例として、４種類のノズルヘッドを評価した。５種類の実施例及び４種類の比較例は、図１１に示すように、いずれも１３個の吐出口８１を有している。図１１に示すように、それぞれの吐出口８１は、一方の幅方向最外側に存在する吐出口８１（図中左側）から順に、Ｎ１〜Ｎ１３の識別番号が付される。５種類の実施例において、ノズルヘッド８０は、いずれも図６に示す曲面８７Ｒａの半径ｒａと曲面８７Ｒｂの半径ｒｂとが等しい（ｒａ＝ｒｂ）。
【００８８】
図１２に示すノズルヘッド８０ａは、比較例１に係るものである。このノズルヘッド８０ａは、スラリー流出通路８２とスラリー導入通路８８ａとが直交し、かつキャビティ８３内に開口するスラリー導入通路８８ａを直線として、スラリーが曲がらずにキャビティ８３内に導入される。他の部分の構造は、実施例１のノズルヘッド８０と同様である。図１３に示すノズルヘッド８０ｂは、比較例２に係るものである。このノズルヘッド８０ｂは、幅方向両側における壁面８７ｂが半径ｒｃの一つの曲面で形成されたキャビティ８３ｂに、複数のスラリー流出通路８２が開口している。他の部分の構造は、実施例１のノズルヘッド８０と同様である。次に、実施例１〜実施例７及び比較例１、比較例２の構成を簡単に説明する。
【００８９】
（１）実施例１は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（２）実施例２は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．０ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝８ｍｍである。
（３）実施例３は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝３．０ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝４ｍｍである。
（４）実施例４は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝１ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（５）実施例５は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝４ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（６）実施例６は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝０．５ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝９ｍｍである。
（７）実施例７は、図６に示すノズルヘッド８０において、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝０．５ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（８）比較例１は、図１２に示すノズルヘッド８０ａにおいて、ｒａ＝ｒｂ＝１．５ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝７ｍｍである。
（９）比較例２は、図１３に示すノズルヘッド８０ｂにおいて、ｒａ＝ｒｂ＝５．０ｍｍ、Ｌｓ＝２ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍ、ｈ＝０ｍｍである。
【００９０】
実施例１〜実施例７、比較例１、比較例２それぞれにおいて、各吐出口Ｎ１〜Ｎ１３毎にスラリーの流量（ｃｍ３／分）を測定して、スラリーの幅方向における均一吐出性能を評価した。各吐出口Ｎ１〜Ｎ１３毎のスラリーの流量は、特定の吐出口からサンプリングできるようにやわらかい容器を準備し、各吐出口からスラリーをサンプリング後、質量を測定し、この時のスラリー密度から流量を算出した。結果を表１に示す。結果を表１に示す。
【００９１】
【表１】
【００９２】
図１４は、スラリーの厚みを測定した位置を示す平面図である。実施例１、比較例１、比較例２については、スラリーを乾燥させた後の焼結体３４の表面に形成されたスラリーの厚み（μｍ）を、図１４で示す計測ポイントＰ１〜Ｐ５の５箇所で計測した。スラリーの厚みはマイクロメータを用い測定した。具体的には、スラリーを乾燥させた後における焼結体３４の厚みをスラリーの厚みとともにマイクロメータで計測し、得られた値から焼結体３４の厚み（２ｍｍ）を減算し、さらにその値を２で除することにより、前記スラリーの厚みを求めた。結果を表２に示す。表１及び表２の評価結果から、各吐出口Ｎ１〜Ｎ１３毎のスラリーの流量と焼結体３４の表面に形成されたスラリーの厚みとの相関性を確認した。
【００９３】
【表２】
【００９４】
表１の評価結果から、実施例１〜実施例５は、いずれも中央部分（Ｐ３）と幅方向両側（Ｐ１、Ｐ５）とにおけるスラリーの流量の差が、比較例１〜比較例４よりも小さいことが分かる。また、実施例１〜実施例５は、標準偏差σが比較例１〜比較例４よりも小さいことが分かる。このように、実施例１〜実施例５は、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきが比較例１〜比較例４よりも少ない。
【００９５】
表１の評価結果から、実施例１は、いずれも中央部分と幅方向両側とにおけるスラリーの流量の差が、比較例１、比較例２よりも小さいことが分かる。また、実施例１は、標準偏差σが比較例１、比較例２よりも小さいことが分かる。このように、実施例１は、焼結体３４の表面におけるスラリーの流量のばらつきが比較例１、比較例２よりも少ない。したがって、実施例１の焼結体３４に熱処理を施して得られた希土類焼結磁石は、比較例１、比較例２の焼結体３４に熱処理を施して得られた希土類焼結磁石よりも、単一の磁石中における磁気特性のばらつきが小さくなると予測できる。
【００９６】
実施例１は、スラリーが曲がってからキャビティ８３内に導入されるが、比較例１は、スラリーが曲がらずにキャビティ８３内に導入される。実施例１の標準偏差σは、比較例２の１／１０弱である。このように、スラリーが導入される際に曲がり部を通過することにより、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきが大幅に低減される。
【００９７】
実施例１は、キャビティ８３の幅方向両側の壁面が、２つの曲面と一つの平面とで形成されているが、比較例２は、キャビティ８３の幅方向両側の壁面が、一つの曲面で形成されている。実施例１の標準偏差σは、比較例２の１／６弱であり、キャビティ８３の幅方向両側の壁面の形状を本実施形態のようにすることで、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきが大幅に低減される。
【００９８】
実施例４は、外側平面長さＬｓが１ｍｍである。実施例４の標準偏差σは、比較例２の１／２強である。また、実施例４は、外側平面長さＬｓが１ｍｍであるのに対し、実施例５は、外側平面長さＬｓが４ｍｍである。実施例５の標準偏差σは、実施例４の１／３弱である。実施例７は、外側平面長さＬｓが０．５ｍｍである。実施例７の標準偏差σは、比較例１及び比較例２よりも小さい。このように、外側平面長さＬｓが大きくなるにしたがって、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは低減される。外側平面長さＬｓが０．５ｍｍ以上あれば、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきの低減に効果的である。
【００９９】
実施例３、実施例１、実施例２の順に、キャビティ８３が有する曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂは小さくなる。標準偏差σは、実施例３、実施例１、実施例２の順に小さくなる。これらの結果から、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲においては、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが小さくなるほど幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは低減される。
【０１００】
実施例２と実施例６とを比較すると、実施例２の方が曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂは大きい。標準偏差σは、実施例６、実施例２の順に小さくなる。これらの結果から、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲においては、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが大きくなるほど、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは低減される。すなわち、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが少なくとも０．５ｍｍ以上であれば、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは低減される。
【０１０１】
実施例３及び実施例６から、曲面８７Ｒａ、８７Ｒｂの半径ｒａ、ｒｂが０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であれば、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきの低減に効果的である。平面長さｈとキャビティ高さＨとの比ｈ／Ｈが２／５以上９／１０以下であれば、幅方向におけるスラリーの流量のばらつきは十分に低減される。
【符号の説明】
【０１０２】
１０ 磁石製造装置
１２ 焼結体供給機構
１４ 塗布機構
１６ 乾燥機構
１８ 熱処理機構
２０ 搬送機構
２２ 制御装置
３０ 塗布手段
３２ 回転保持手段
３４ 焼結体
３５ スラリー
４０ 塗布部
４２ スラリー循環部
４４ 濃度調整部
７０ 接触部
７２ 回転部
７４ 着脱部
８０、８０ａ、８０ｂ ノズルヘッド
８０Ｂ 合わせ部
８０ＰＢ 下面
８０Ｆ 第１部材
８０Ｒ 第２部材
８１ 吐出口
８２、８２ｃ、８２ｏ スラリー流出通路
８３、８３ｂ キャビティ
８４Ｓ 外側平面
８４、８５、８６、８７、８７ｂ 壁面
８７Ｒａ、８７Ｒｂ 曲面
８７Ｓ 平面
８８Ｈ スラリー導入口
８８、８８ａ スラリー導入通路
８９ スラリー供給通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で配列されて、希土類化合物を含むスラリーを通過させて流出させる複数のスラリー流出通路と、
複数の壁面で囲まれたキャビティに前記スラリーを溜めるとともに、複数の前記スラリー流出通路が前記キャビティに開口し、かつ前記キャビティは、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向の両側の壁面が、それぞれ２つの曲面を一つの平面で連結した形状であるスラリー保持部と、
前記スラリー保持部に開口するとともに、前記スラリー流出通路内を前記スラリーが通過する方向と交差する方向から前記スラリー保持部に前記スラリーを導入するスラリー導入通路と、
前記スラリー導入通路と交差して前記スラリー導入通路に接続されて、前記スラリーを前記スラリー導入通路へ流入させるスラリー供給通路と、
を含むことを特徴とするスラリー供給装置。
【請求項２】
前記スラリー導入通路は、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向における中央部に一つ開口する請求項１に記載のスラリー供給装置。
【請求項３】
前記スラリー導入通路と前記スラリー供給通路とのなす角度は、９０度±１０度以内である請求項１又は２に記載のスラリー供給装置。
【請求項４】
前記スラリー流出通路内を前記スラリーが通過する方向において、前記平面の寸法は、前記キャビティの寸法の２／５以上９／１０以下である請求項１から３のいずれか１項に記載のスラリー供給装置。
【請求項５】
前記キャビティは、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向において、最も外側に配置されるそれぞれのスラリー流出通路の外側に、前記２つの曲面のうち一つと連結する外側平面が設けられる請求項１から４のいずれか１項に記載のスラリー供給装置。
【請求項６】
それぞれの前記外側平面は、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向における最も外側のスラリー流出通路から前記２つの曲面のうち一つまでの距離が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項５に記載のスラリー供給装置。
【請求項７】
焼結体と接触して保持する保持手段と
前記焼結体を回転させる回転手段と、
請求項１から６のいずれか１項に記載のスラリー供給装置と、を含み、
前記回転手段により前記焼結体を回転させながら、前記スラリー供給装置の前記スラリー流出通路から前記スラリーを前記焼結体に向けて流出させることを特徴とする塗布装置。
【請求項１】
所定の間隔で配列されて、希土類化合物を含むスラリーを通過させて流出させる複数のスラリー流出通路と、
複数の壁面で囲まれたキャビティに前記スラリーを溜めるとともに、複数の前記スラリー流出通路が前記キャビティに開口し、かつ前記キャビティは、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向の両側の壁面が、それぞれ２つの曲面を一つの平面で連結した形状であるスラリー保持部と、
前記スラリー保持部に開口するとともに、前記スラリー流出通路内を前記スラリーが通過する方向と交差する方向から前記スラリー保持部に前記スラリーを導入するスラリー導入通路と、
前記スラリー導入通路と交差して前記スラリー導入通路に接続されて、前記スラリーを前記スラリー導入通路へ流入させるスラリー供給通路と、
を含むことを特徴とするスラリー供給装置。
【請求項２】
前記スラリー導入通路は、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向における中央部に一つ開口する請求項１に記載のスラリー供給装置。
【請求項３】
前記スラリー導入通路と前記スラリー供給通路とのなす角度は、９０度±１０度以内である請求項１又は２に記載のスラリー供給装置。
【請求項４】
前記スラリー流出通路内を前記スラリーが通過する方向において、前記平面の寸法は、前記キャビティの寸法の２／５以上９／１０以下である請求項１から３のいずれか１項に記載のスラリー供給装置。
【請求項５】
前記キャビティは、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向において、最も外側に配置されるそれぞれのスラリー流出通路の外側に、前記２つの曲面のうち一つと連結する外側平面が設けられる請求項１から４のいずれか１項に記載のスラリー供給装置。
【請求項６】
それぞれの前記外側平面は、複数の前記スラリー流出通路が配列される方向における最も外側のスラリー流出通路から前記２つの曲面のうち一つまでの距離が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項５に記載のスラリー供給装置。
【請求項７】
焼結体と接触して保持する保持手段と
前記焼結体を回転させる回転手段と、
請求項１から６のいずれか１項に記載のスラリー供給装置と、を含み、
前記回転手段により前記焼結体を回転させながら、前記スラリー供給装置の前記スラリー流出通路から前記スラリーを前記焼結体に向けて流出させることを特徴とする塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１４２４２５（Ｐ２０１２−１４２４２５Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３９３５（Ｐ２０１０−２９３９３５）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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