JPH04146607A - 多極着磁の方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパイプ状または円柱状永久磁石の外周面に多極
着磁を行なう多極着磁の方法に関する。

〔従来の技術〕

パイプ状または円筒状永久磁石の外周面に多極着磁を行
い、電子写真の構成部品に用いることは広く行われてい
る。

具体的にはフェライト磁性粉を樹脂で固めたフェライト
ポンド永久磁石やフェライト焼結永久磁石などが用いら
れ、更に最近では希土類永久磁石粉と結合材であるエポ
キシ樹脂やナイロン樹脂により固めた希土類ポンド永久
磁石も用いられている。

寸法的には例えば外径φ１６〜３４ｍ、丈（軸方向の永
久磁石長さ）は２２０ｕ程度ある。

このようなパイプ状または円筒状永久磁石の外周面に多
極着磁を行う多極着磁ヨークは、軟磁性材料よりなるパ
イプ状ヨークの内周面に複数の溝加工を行ない、この溝
部に電線を巻装した構造となっており、寸法も永久磁石
のサイズと同じ外径φ１６〜３４■、丈（軸方向の着磁
ヨークの深さ）も２３０龍程度と軸方向にやや余裕を持
たせである。

パルス着ｒｉｉｔ源はオイルコンデンサーに高電圧をか
け電荷を蓄え、蓄えた電荷を半導体スイッチなどにより
短時間のうちに前記した多極着磁ヨークのバイブ状ヨー
クに巻装された電線に流し、電線を中心に発生する磁力
線の働きにより前記したパイプ状ヨークに内接した永久
磁石に多極着磁を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら前記したような多極着磁方法ではフェライ
トポンド永久磁石や、フェライト焼結永久磁石の多極着
磁ならば、永久磁石の保磁力（ｊＨＣ）が３〜４ｋＯｅ
程度のため約２倍の６〜８ｋＯｅの着磁磁場があれば充
分着磁可能であるが、保磁力が８〜１０ｋＯｅと高い希
土類ポンド永久磁石では同じく２倍の磁場でも１６〜２
０ｋＯｅと大きな着磁磁場が最低限必要になってくる。

直流電磁石や空芯コイルによる均一磁場の発生空間は大
きく、その中に着磁される永久磁石を位置すれば均一な
磁場かけを行うことができ、理想的な着磁が可能である
。

しかし、多極着磁ヨークによる方法では、前記したよう
にパイプ状ヨークに巻装された電線を中心に発生する磁
力線の働きによる着磁のため、ヨーク側、つまり電線に
近い部分に高い着磁磁場が発生してもその総てが多極着
磁される永久磁石に作用するとは限らない。

つまり、着磁ヨーク表面では１６〜２０ｋＯｅ以上の高
い磁場を発生させなければならない。

そのためにはヨークの材質に磁気特性の良い、例えば純
銀やパーメンジュールを使用するとともに着磁のための
電流を大きくする必要がある。

通常希土類永久磁石では保磁力にもよるが、最小限１２
０００Ａの着磁電流は必要あり、形状や条件によっても
差があるため更に大きな電流を流すとそれに伴って発熱
口が大きくなり、発熱のため着磁ヨークの冷却に時間が
かかるという問題点を有していた。

そこで本発明は、このような問題点を解決するためのも
ので、その目的とするところは、赤土類永久磁石を多極
着磁することができる高い着磁磁場を発生し、かつ発熱
の少ない多極着磁の方法を提供するところにある。

なお着磁電流の流れ始めからピークに達するまでの時間
と半値幅は短い方が着磁ヨークの発熱は少なくなるが希
土類永久磁石が充分に磁化されない場合が多数有り、ま
た必要以上に長くすると発熱が大きくなるため、流れ始
めからピークに達するまでの時間を６００マイクロ秒以
下、半値幅を６００から８００マイクロ秒とした。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の多極着磁の方法は、軟磁性材料よりなるパイプ
状ヨークの内周面に複数の溝加工を行ない、この溝部に
電線を巻装した一般に多極着磁ヨークと呼ばれる着磁治
具に別設の一般にパルス着磁電源装置と呼ばれる着磁電
源からパルス状の電流を流すことにより、前記パイプ状
ヨークの内周面に位置したバイブ状または円柱状永久磁
石の外周面に多極着磁を行う多極着磁の方法においてパ
ルス状電流の波形が、ピーク値１２０００アンペア（以
下Ａとする）以上、流れ始めからピークに達するまで（
以下、ゼロ・ピークと呼ぶ）６００マイクロ秒以下、半
値幅が６００から８００マイクロ秒（以下μＳとする）
であることを特徴とする 〔実施例〕 以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

外径Ｄ−φ１８×長さＬ＝２２０ｍｍの押し出し成形し
たＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁性粉末（６７ｖｏ１％）とナイロン
樹脂を主成分とした熱可塑性樹脂との混合物よりなる一
般に樹脂結合型希土類永久磁石と呼ばれる円柱状永久磁
石の外周面に１０極着磁を行なうべく準備をした。

外径φ５０Ｘ内径φ１８．０５×長さ（深さ）２３０龍
のヨークは飽和磁束花（度の副いパーメンダ−が理想的
であるが、コスト面から純鉄を磁性焼鈍して磁気特性を
向上させ使用した。

ヨークは機械加工によりその内周側に１０等分の短直径
φ２■、長直径φ４ａの陸上競技トラック形状の溝を切
った。

なお溝は、多極着磁する円筒状永久磁石に接する内周側
に巾ｌｌ１ｌＩ［ｌのストレート形状の開口部を設けで
ある。

ヨークの溝には、絶縁層で表面処理された仕上がり外径
φ１．９ｕ、芯線外径φ１．７■の電気銅線を台本ずつ
捲き線しエポキシ樹脂を含浸し、絶縁処理を兼ねて固定
した。

電気銅線からは着磁電流供給のための口出し線を設け、
ヨークの外側に冷却のための水冷ジャケットを設置した
。

以上の様な構成をした多極着磁ヨークの口出し線にパル
ス着磁電源装置を接続して多極着磁を行なった。

パルス着磁電源装置はオイルコンデンサーに電荷を蓄え
、半導体スイッチにより短時間の内に多極着磁ヨークへ
その電荷を流すタイプのものである。

オイルコンデンサーの容量を２０００μＦ、充電電圧を
２０００■にして半導体スイッチにより、前記した多極
着磁ヨークに着磁電流を流した。

第１図にその時の着磁電流の波形を示す。

電流の測定は、パルス着磁電源装置と多極着磁ヨークと
の間に入れた、シャント抵抗と呼ばれる０００１Ωの無
誘導抵抗の両端の電圧変化をデジタルメモリーオシロス
コープで捕え、電流値に換算したものである。

それによると着磁電流のピーク値は１７０００Ａ、ゼロ
・ピーク５４０μＳ、半値幅が６８０μＳであった。

比較例の１として従来技術のオイルコンデンサーによる
パルス着磁電源装置を用いての多極着磁も行った。

オイルコンデンサー容［２０００μＦ、充電電圧的２２
００Ｖにして本発明と同様に半導体スイッチにより、本
発明と同様にして製作した同様の多極着磁ヨークに電流
を流し、同様の永久磁石に多極着磁を行った。

第２図に本発明と同様にして測定した着磁電流波形を示
す。

着磁電流のピーク値は本発明と比較できるように１７０
０ＯＡとし、ゼロ・ピーク７００μｓ、半値幅が１２３
０μｓであった。

また比較例の２として従来技術のオイルコンデンサーに
よるパルス着磁電源装置で、着磁ヨークの発熱を少なく
するために出力電流波形の内、時間を短くしたタイプを
用いて多極着磁を行った。

オイルコンデンサー客玉１０００μＦ、充電電圧的２５
００Ｖにして本発明と同様に半導体スイッチにより、本
発明と同様にして製作した同様の多極着磁ヨークに電流
を流し、同様の永久磁石に多極着磁を行った。

第３図に本発明と同様にして測定した着磁電流波形を示
す。

着磁電流のピーク値は１８０００Ａとし、ゼロ、ピーク
１８０μｓ１半値幅が２６０μｓであつた。

本発明と比較例１．２の従来技術により多極着磁された
永久磁石を多極着磁ヨークより取り出し、市販のガウス
メーターにより永久磁石を回転させながらその表面にホ
ールプローブを接触させ、表面磁束密度を測定した。

その結果を表１に示す。

表−１表面磁束密度 ※サンプル各５個　Ｎ、Ｓ各５ｖｉの平均値単位はガウ
ス（Ｇ） 本発明の方法によれば、従来例１と同様に多極着磁がで
きる。

また電流の流れている時間の短い従来例２では、ピーク
電流値を大きくしても本発明や従来例２より表面磁束密
度の値が低かった。

次に各多極着磁ヨークの発熱を測定するために１分間に
３回の設定着磁電流を流す、サイクルタイム２０秒に設
定して永久磁石に接するヨーク表面の温度を表面温度計
により測定した。

その結果を表−２に示す。

表−２温度変化 ※冷却水温度１６°Ｃ・水門１２／分 室温２０℃、単位は℃ 発熱の大きい多極着磁ヨークは、ゼロ・ピーク、半値幅
とも長い従来例１で、双方とも短い従来例２では温度上
昇においては本発明と同様の値を示したが、永久磁石の
磁、化では本発明の値に達しなかった。

なお従来例１の着磁ヨークは１０２０回の使用で発熱に
よる温度上昇のためエポキシ樹脂に割れを起こし、使用
不能となり、従来例２の着磁ヨークでは印加電圧が高か
ったため６時間経過後に絶縁不良を起こし破壊した。

本発明の多極着磁ヨークは、１５００回の着磁でも異常
無く動作している。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の多極着磁の方法によれば、軟
磁性材料よりなるパイプ状ヨークの内周面に複数の溝加
工を行ない、この溝部に電線を巻装した一般に多極着磁
ヨークと呼ばれる着磁治具に、一般にパルス着磁電源装
置と呼ばれる着磁電源からパルス状の電流を流すことに
より、前記パイプ状ヨークの内周面に位置したパイプ状
または円柱状永久磁石の外周面に多極着磁を行う多極着
磁の方法においてパルス状電流の波形が、ピーク値１２
０００アンペア以上、流れ始めからピークに達するまで
６００マイクロ秒以下、半値幅が６００から８００マイ
クロ秒であることにより、希土類永久磁石を多極着磁す
ることができる高いｚ１磁磁場を発生でき、かつ発熱の
少ない多極着磁ができるという効果をもたらすものであ
る。

また必要以上に高い電圧を印加しなくても良いため、絶
縁不良を起こしにくいという効果もある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の多極着磁の方法による着磁電流波形図 第２図は従来例１の多極着磁の方法による着磁電流波形
図 第３図は従来例２の多極着磁の方法による着磁電流波形
図 第１図から第３図までそれぞれ、縦軸は電流（単位Ａ）
、横軸は時間（単位μＳ）を示し、縦軸の一点鎖線はピ
ーク値を、横軸の破線は半値幅を表す。 一以上一 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　軟磁性材料よりなるパイプ状ヨークの内周面に複数の
   溝加工を行ない、この溝部に電線を巻装した一般に多極
   着磁ヨークと呼ばれる着磁治具に、一般にパルス着磁電
   源装置と呼ばれる着磁電源からパルス状の電流を流すこ
   とにより、前記パイプ状ヨークの内周面に位置したパイ
   プ状または円柱状永久磁石の外周面に多極着磁を行う多
   極着磁の方法においてパルス状電流の波形が、ピーク値
   １２０００アンペア以上、流れ始めからピークに達する
   まで６００マイクロ秒以下、半値幅が６００から８００
   マイクロ秒であることを特徴とする多極着磁の方法。