JP7274826B2 - 希土類焼結磁石とこれに用いる希土類焼結磁石用焼結体、及び、これらを製造するために用いることができる磁場印加装置 - Google Patents

Description

本発明は、希土類焼結磁石とこれに用いる希土類焼結磁石用焼結体、及び、これらを製造するために用いることができる磁場印加装置に関する。

半導体や液晶製造用の産業用モータ、シェーバー等の多くの装置で、リニアモータが使用されている。例えば、特開２００４－２９７８４３に説明されているように、液晶ディスプレーの製造工程では、画像処理装置等を搭載したステージによってガラス基板の検査が行われることがあり、このステージの駆動手段として、高精度且つ高速で処理することができるリニアモータが使用されている。この種のリニアモータは、空隙を介して対向配置された複数の永久磁石を含む磁石ユニットを備えた固定子と、磁気空隙内に３相コイルを含む可動子とを有し、３相コイルに駆動電流を流すことによって可動子を駆動させるための駆動力を得るようになっている。

このようなリニアモータにおいて十分な駆動力を得るには、磁石が十分な磁力を有すること、換言すれば、磁石から発生される磁束の表面磁束密度が十分に大きいことが必要であるが、この結果、磁石にはある程度の容積や厚みが必要とされる。一方、ステージを高速で駆動させるには、磁石ユニットの大きさや重量を低減させる必要があり、磁石の容積や厚みが大きくなることは好ましいことではない。また、磁石ユニットには一般に、可動子側に向けた厚み方向における磁石の一方の面（主面）と、これに対向する他方の面とを繋ぐ磁気回路による漏洩磁束を低減するためにヨークが設けられているが、これらのヨークによっても磁石ユニットの大きさや重量が増大してしまうおそれがある。更に、例えば上述のリニアモータでは、可動子を配した一方の面において磁束が発生されれば足り、他方の面に発生する磁束は基本的には不要であり、むしろ、磁気回路による漏洩磁束の要因になり得ること等から好ましいものではない。

特開２００４－２９７８４３号公報

本願発明は、このような従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、磁石ユニットの大きさや重量を増大させることなく、厚み方向における一方の面においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させることができる希土類焼結磁石とこれに用いる希土類焼結磁石用焼結体を提供することを目的とする。更に、これらを製造するために用いることができる磁場印加装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様による希土類焼結磁石は、希土類物質を含み、各々が磁化容易軸を有する多数の磁石材料粒子が一体に焼結された構成の希土類焼結磁石であって、幅方向と厚み方向と長さ方向とを有する立体形状であり、厚み方向に対向する第１の面と第２の面を備え、前記幅方向及び前記厚み方向に平行な平面内において、前記磁石材料粒子は、前記幅方向の両端部の各々から前記幅方向の中央部に向かう領域で、磁化容易軸の配向方向が漸次変化するように配向されており、前記第１の面における最大表面磁束密度と、前記第２の面における最大表面磁束密度とが、（Ｄ１／Ｄ２）≧４の関係を満たすこと、を特徴としている。
この態様の希土類焼結磁石によれば、厚み方向における磁石の第１の面（一方の面）においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させることができることから、第２の面（他方の面）に多くの磁石材料を設ける必要がなく、また、磁気回路から漏れ出る漏洩磁束を捕捉するためにヨークを設ける必要がなく、或いは、少量のヨークのみを設ければよく、この結果、小型、軽量化された希土類焼結磁石を提供することができる。

上記態様の希土類焼結磁石において、前記幅方向の両端部の各々と前記幅方向の中央部とで、前記磁化容易軸の配向方向が、９０°±５°、又は、１８０°±５°異なっていてもよい。

また、上記態様の希土類焼結磁石において、前記幅方向の両端部の各と前記幅方向の中央部とで、前記磁化容易軸の配向方向が、９０°±５°異なり、前記第１の面にＮ極又はＳ極のみを生じさせるものであってもよい。
更に、上記態様の希土類焼結磁石において、前記幅方向の両端部の各々と前記幅方向の中央部とで、前記磁化容易軸の配向方向が、１８０°±５°異なり、前記第１の面の前記幅方向における一方の側に、Ｎ極又はＳ極を生じさせ、且つ、前記第１の面の前記幅方向における他方の側に、前記一方の側とは反対極性のＳ極又はＮ極を生じさせるものであってもよい。

上記態様の希土類焼結磁石において、前記第１の面における最大表面磁束密度が０．２５Ｔ以上であるのが好ましい。
第１の面における最大表面磁束密度を大きく設定することにより、リニアモータの駆動等にも有用な表面磁束密度とすることができる。

また、上記態様の希土類焼結磁石において、前記第２の面における最大表面磁束密度が０．１５Ｔ以下であるのが好ましい。
第２の面における最大表面磁束密度を小さく設定することにより、漏洩磁束を低減させることができる。

上記態様の希土類焼結磁石において、前記第１の面における最大表面磁束密度を、前記第１の面と前記第２の面との間の厚み方向における厚み寸法で除した単位厚みあたりの最大表面磁束密度が０．０６Ｔ／ｍｍ以上であるのが好ましい。
これにより、最大表面磁束密度を効率良く向上させることができる。

上記態様の希土類焼結磁石において前記幅方向における表面磁束密度分布を、前記長さ方向における複数の位置で得て、前記複数の位置で得られた前記表面磁束密度分布同士を互いに比較することによって得られる軸方向対称性が０．７以下であるのが好ましい。
優れた対称性を作り出すことにより、リニアモータ等の制御を容易にすることや推力変動を抑制することができる。

上記態様の希土類焼結磁石において、前記厚み方向における厚み寸法が１０ｍｍ以下であるのが好ましい。
厚み寸法が大きすぎると、現在利用可能な磁場印加装置によっては、希土類焼結磁石用焼結体に十分な磁場を印加することができなくなることから、焼結体を十分に磁化して所望の表面磁束密度を得るため、厚み方向における厚み寸法を一定の大きさに制限するのが好ましい。

上記態様の希土類焼結磁石において、前記平面の前記幅方向における幅寸法が４０ｍｍ以下であるのが好ましい。
幅寸法が大きすぎると、現在利用可能な磁場印加装置によっては、希土類焼結磁石用焼結体に十分な磁場を印加することができなくなることから、焼結体を十分に磁化して所望の表面磁束密度を得るため、幅方向における幅寸法を一定の大きさに制限するのが好ましい。

上記態様の希土類焼結磁石は、直方形状を有するものであってもよい。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様による希土類焼結磁石用焼結体は、希土類物質を含み、各々が磁化容易軸を有する多数の磁石材料粒子が一体に焼結された構成の希土類焼結磁石用焼結体であって、幅方向と厚み方向と長さ方向とを有する立体形状であり、厚み方向に対向する第１の面と第２の面を備え、前記幅方向及び前記厚み方向に平行な平面内において、前記磁石材料粒子は、前記幅方向の両端部の各々から前記幅方向の中央部に向かう領域で、磁化容易軸の配向方向が漸次変化するように配向されており、前記第１の面において、該第１の面に交差する方向に配向する磁化容易軸をもった磁石材料粒子の最大表面磁束密度と、前記第２の面において、該第２の面に交差する方向に配向する磁化容易軸をもった磁石材料粒子の最大表面磁束密度とが、（Ｄ１’／Ｄ２’）≧４の関係を満たすように磁石材料粒子が配向された、ことを特徴としている。
この態様の希土類焼結磁石用焼結体によれば、厚み方向における磁石の第１の面（一方の面）においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させることができることから、第２の面（他方の面）に多くの磁石材料を設ける必要がなく、また、磁気回路から漏れ出る漏洩磁束を捕捉するためにヨークを設ける必要がなく、或いは、少量のヨークのみを設ければよく、この結果、小型、軽量化された希土類焼結磁石に用いる希土類焼結磁石用焼結体を提供することができる。

上記態様の希土類焼結磁石用焼結体において、前記幅方向の両端部の各々と前記幅方向の中央部とで、前記磁化容易軸の配向方向が、９０°±５°、又は、１８０°±５°異なっていてもよい。

また、上記態様の希土類焼結磁石用焼結体において、前記幅方向の両端部の各々と前記幅方向の中央部とで、前記磁化容易軸の配向方向が、９０°±５°異なり、前記第１の面にＮ極又はＳ極のみを生じさせるものであってもよい。
更に、上記態様の希土類焼結磁石用焼結体において、前記幅方向の両端部の各々と前記幅方向の中央部とで、前記磁化容易軸の配向方向が、１８０°±５°異なり、前記第１の面の前記幅方向における一方の側に、Ｎ極又はＳ極を生じさせ、且つ、前記第１の面の前記幅方向における他方の側に、前記一方の側とは反対極性のＳ極又はＮ極を生じさせるものであってもよい。

上記態様の希土類焼結磁石用焼結体において、前記厚み方向における厚み寸法が１０ｍｍ以下であるのが好ましい。
厚み寸法が大きすぎると、現在利用可能な磁場印加装置によっては、希土類焼結磁石用焼結体に十分な磁場を印加することができなくなることから、焼結体を十分に磁化して所望の磁束密度を得るため、厚み方向における厚み寸法を一定の大きさに制限するのが好ましい。

上記態様の希土類焼結磁石用焼結体において、前記平面の前記幅方向における幅寸法が４０ｍｍ以下であるのが好ましい。
幅寸法が大きすぎると磁石が、現在利用可能な磁場印加装置によっては、希土類焼結磁石用焼結体に十分な磁場を印加することができなくなることから、焼結体を十分に磁化して所望の表面磁束密度を得るため、幅方向における幅寸法を一定の大きさに制限するのが好ましい。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様による磁場印加装置は、幅方向に間隔をもって位置する一対のヨーク脚及び該一対のヨーク脚の間に形成された凹部を備える磁性体ヨークを備え、前記一対のヨーク脚の各上面の前記凹部に隣接する側には、所定幅のワーク載置面が形成されるように、前記一対のヨーク脚の間には、前記磁性体ヨークの前記凹部を跨ぐワーク載置部が形成されており、前記ワーク載置部に載置されたワークに対し、前記一対のヨーク脚の一方から該一方のヨーク脚の上面の前記ワーク載置面に相当する部分を経て、前記ワーク載置部に載置されたワークを幅方向に通り、前記一対のヨーク脚の他方の上面の前記ワーク載置面に相当する部分を経て、前記他方のヨーク脚に至る磁場を形成する、ワークに磁場を印加する。

上記態様の磁場印加装置において、前記一対のヨーク脚の上面の上に配置された一対の非磁性体ヨークを更に備え、前記一対の非磁性体ヨークの各々は、前記一対のヨーク脚の核上面において、前記磁性体ヨークの前記凹部に隣接する側に所定幅のワーク載置面が残されるように、対応するヨーク脚に対して位置決めされて、前記一対の非磁性体ヨークの間に、前記磁性体ヨークの前記凹部を跨ぐワーク載置部が形成されており、前記ワーク載置部に載置されたワークに対し、前記一対のヨーク脚の一方から該一方のヨーク脚の上面の前記ワーク載置面に相当する部分を経て、前記ワーク載置部に載置されたワークを幅方向に通り、前記一対のヨーク脚の他方の上面の前記ワーク載置面に相当する部分を経て、前記他方のヨーク脚に至る磁場を形成してもよい。

上記態様の磁場印加装置において、前記一対のヨーク脚は、前記凹部の幅方向と厚み方向の双方に直交する長さ方向に該凹部とともに延びる部分を有し、前記形成される磁場は、前記長さ方向に沿って前記凹部に配置された第１の導体と、前記幅方向において前記一対のヨーク脚のうちの一方に対して前記凹部とは反対側に前記長さ方向に沿って配置された第２の導体と、前記幅方向において前記一対のヨーク脚のうちの他方に対して前記凹部とは反対側に前記長さ方向に沿って配置された第３の導体と、を利用して形成されるのが好ましい。

また、上記態様の磁場印加装置において、前記第１の導体に流す電流の向きと、前記第２及び第３の導体に流す電流の向きとは、互いに反対方向とされている。

更に、上記態様の磁場印加装置において、前記第１の導体は、前記幅方向に離間された一対の導体から成り、前記幅方向において前記一対のヨーク脚のうちの一方に近い側に配置された、前記一対の導体のうちの一方の導体は、前記第２の導体と連結されており、前記幅方向において前記一対のヨーク脚のうちの他方に近い側に配置された、前記一対の導体のうちの他方の導体は、前記第３の導体と連結されているのが好ましい。

上記態様の磁場印加装置において、前記磁性体ヨークは、更に、前記一対のヨーク脚の間に幅方向に互いに間隔をもって位置する複数の付加的なヨーク脚と、前記一対のヨーク脚と前記複数の付加的なヨーク脚との間及び前記複数の付加的なヨーク脚同士の間に形成された凹部と、を備え、前記複数の付加的なヨーク脚のうちの一のヨーク脚と相隣り合う前記一対のヨーク脚のうちの一方のヨーク脚の上面に向って、及び／又は、前記一のヨーク脚と相隣り合う前記複数の付加的なヨーク脚のうちの他のいずれかのヨーク脚の上面に向って、前記一のヨーク脚の上面から、前記ワーク載置部に載置されたワークを幅方向に通る第一の磁場と、前記複数の付加的なヨーク脚のうちの一のヨーク脚と相隣り合う前記一対のヨーク脚のうちの一方のヨーク脚の上面から、及び／又は、前記一のヨーク脚と相隣り合う前記複数の付加的なヨーク脚のうちの他のいずれかのヨーク脚の上面から、前記一のヨーク脚の上面に向って、前記ワーク載置部に載置されたワークを幅方向に通る第二の磁場とを、相隣り合う前記一対のヨーク脚及び前記複数の付加的なヨーク脚の間に、前記幅方向において交互に形成してもよい。

また、上記態様の磁場印加装置において、前記一対のヨーク脚及び前記複数の付加的なヨーク脚は、前記凹部の幅方向と厚み方向の双方に直交する長さ方向に該凹部とともに延びる部分を有し、前記第一の磁場及び前記第二の磁場は、前記幅方向において前記複数の付加的なヨーク脚の各々を挟み込むように配置され且つ前記長さ方向に沿って前記凹部に配置された複数の導体を利用して形成されてもよい。

更に、上記態様の磁場印加装置において、前記複数の付加的なヨーク脚の各々について、前記幅方向における一方の側に配置された導体に流す電流の向きと、前記幅方向における他方の側に配置された導体に流す電流の向きは、互いに反対方向とされている。

更に、上記態様の磁場印加装置において、前記複数の付加的なヨーク脚の各々について、前記幅方向における一方の側に配置された導体と、前記幅方向における他方の側に配置された導体は、互いに連結されているのが好ましい。

本願発明によれば、磁石ユニットの大きさや重量を増大させることなく、厚み方向における一方の面においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させることができる希土類焼結磁石とこれに用いる希土類焼結磁石用焼結体を提供することができる。更に、これらを製造するために用いることができる磁場印加装置を提供することができる。

本発明の一実施形態による一極極異方の希土類焼結磁石を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による二極極異方の希土類焼結磁石を示す斜視図である。 本発明の一実施形態の一の態様による三極極異方の希土類焼結磁石を示す斜視図である。 本発明の一実施形態の他の態様による三極極異方の希土類焼結磁石を示す斜視図である。 図１に示した一極極異方の希土類焼結磁石によって得られる表面磁束密度分布の一例を示す図である。 図１に示した希土類焼結磁石の使用例を示す図である。 図２に示した二極極異方の希土類焼結磁石によって得られる表面磁束密度分布の一例を示す図である。 図２に示した希土類焼結磁石の使用例を示す図である。 図３に示した一の態様による三極極異方の希土類焼結磁石によって得られる表面磁束密度分布の一例を示す図である。 図４に示した他の態様による三極極異方の希土類焼結磁石によって得られる表面磁束密度分布の一例を示す図である。 配向角及び配向軸角度を示す概略図である。 配向角バラツキ角度を求める手順を示す図表である。 ＥＢＳＤ解析に基づく配向角の分布の表示を示すものであって、（ａ）は希土類焼結磁石の軸の方向を示す斜視図を、（ｂ）は該磁石の中央部と両端部におけるＥＢＳＤ解析により得られた極点図の例を、（ｃ）は（ａ）におけるＡ２軸に沿った磁石の断面における配向軸角度を示す。 希土類磁石形成用材料の生成工程の一部を示す図である。 仮焼処理における好ましい昇温速度を示すグラフである。 焼結工程で行われる熱処理の概略図である。 図２に示した二極極異方の希土類焼結磁石を製造するために用いることができる磁場印加装置の端部における斜視図である。 図１７に示した磁場印加装置の断面図である。 パルス磁場を発生させるために使用可能な電気回路の一例を示す図である。 図１７に示した磁場印加装置の使用例を示す図である。 図４に示した三極極異方の希土類焼結磁石を製造するために用いることができる磁場印加装置の断面図である。 図２１に示した磁場印加装置の使用例を示す図である。 図１に示した一極極異方の希土類焼結磁石を製造するために用いることができる磁場印加装置の断面図である。 軸方向対称性を求めるために使用される表面磁束密度分布を示す図である。 軸方向対称性を求めるために表面磁束密度を測定すべき測定箇所を示す図である。

添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。以下、説明の便宜のため好適な実施形態のみを示すが、勿論、これによって本発明を限定しようとするものではない。

［１．希土類焼結磁石］
図１乃至図４に、本発明の一実施形態による希土類焼結磁石１乃至４の様々な構成態様を概念図で示す。

これらの希土類焼結磁石において、幅方向「α」及び厚み方向「β」に平行な平坦な端面、即ち、図１の希土類焼結磁石１の端面１４ａ、図２の希土類焼結磁石２の端面２４ａ、図３の希土類焼結磁石３の端面３４ａ、図４の希土類焼結磁石４の端面４４ａにそれぞれ示した複数の矢印は、これら希土類焼結磁石を構成する磁石材料粒子の磁化容易軸の配向軸の方向（磁化容易軸の配向方向）を概略的に示したものである。この方向は、磁石材料粒子の着磁方向、換言すれば、希土類焼結磁石の磁化の方向と同じか又は略対応する方向に相当し得る。特に図示していないが、対向側の端面、即ち、端面１４ｂ等についても、同じ方向の配向軸が形成されていると考えてよい。

図１は、一極極異方の希土類焼結磁石１、更に言えば、厚み方向「β」における一方の面１１においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させることができ、該一方の面１１において、実質的にＮ極又はＳ極のいずれか一方の極性のみを有する希土類焼結磁石１を示す斜視図である。
図１の（ａ）は、特に、一方の面１１に実質的にＮ極のみを生じさせる希土類焼結磁石１Ａを、また、図１の（ｂ）は、特に、一方の面１１に実質的にＳ極のみを生じさせる希土類焼結磁石１Ｂを、それぞれ示す。これら希土類焼結磁石１Ａと希土類焼結磁石１Ｂとの間の実質的な相異は、面１１で発揮される極性が反対である点のみにあり、その他の点については、実質的に同じであると考えてよい。

図２は、二極極異方の希土類焼結磁石、更に言えば、厚み方向「β」における一方の面２１においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させることができ、該一方の面２１において、実質的にＮ極及びＳ極の極性を１つずつ有する希土類焼結磁石２を示す斜視図である。
図２の（ａ）は、特に、一方の面２１において幅方向「α」の中央部に位置する垂直面２３ｃから見て一方の側２１ａにＮ極を且つ他方の側２１ｂにＳ極を生じさせる希土類焼結磁石２Ａを、また、図２の（ｂ）は、特に、一方の面２１において幅方向「α」の中央部に位置する垂直面２３ｃから見て一方の側２１ａにＳ極を且つ他方の側２１ｂにＮ極を生じさせる希土類焼結磁石２Ｂを、それぞれ示す。これら希土類焼結磁石２Ａと希土類焼結磁石２Ｂとの間の実質的な相異は、面２１で発揮される極性が反対方向である点のみにあり、その他の点については、実質的に同じであると考えてよい。

図３、図４は、三極極異方の希土類焼結磁石３、４、更に言えば、厚み方向「β」における一方の面３１、４１においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させることができ、該一方の面３１、４１において、実質的に「Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極」又は「Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極」をこれらの順に有する希土類焼結磁石３、４を示す斜視図である。

図３の希土類焼結磁石３は、その一方の面３１において、幅方向「α」の中央部にＳ極を、且つ、中央部に位置する垂直面３３ｃから見て一方の側３１ａ及び他方の側３１ｂにそれぞれＮ極を生じさせる。一方、図４の希土類焼結磁石４は、その一方の面４１において、幅方向「α」の中央部にＮ極を、且つ、中央部に位置する垂直面４３ｃから見て一方の側４１ａ及び他方の側４１ｂにそれぞれＳ極を生じさせる。尚、特に図示しないが、図１の（ａ）、（ｂ）や、図２の（ａ）、（ｂ）に示したように、着磁の方向を逆にして面３１、４１で発揮される極性が反対方向の磁石とすることもできる。

また、図３に示した希土類焼結磁石３は、図１に示した希土類焼結磁石１Ａと希土類焼結磁石１Ｂをそれらの側面にて互いに結合させたもの、更に言えば、図３に示す構造と実質的に同じ構成を有するものと見ることもできる。同様に、図４に示した希土類焼結磁石４は、図２に示した希土類焼結磁石２Ａと希土類焼結磁石２Ｂをそれらの側面にて互いに結合させたもの、更に言えば、図６に示す構造の一部と実質的に同じ構成を有するものと見ることもできる。よって、図３、図４の希土類焼結磁石３、４によれば、わざわざ作業を行うことなく、希土類焼結磁石１や希土類焼結磁石２を結合させた形状の磁石を得ることができる。

図１乃至図４に示した希土類焼結磁石１乃至４はいずれも、互いに直交する、幅方向（図示矢印「α」方向）、厚み方向（図示矢印「β」方向）、及び長さ方向（図示矢印「γ」方向）を有する立体形状を含む。図１乃至図４に示すように、これらは、例えば、直方形状を有していてもよい。但し、必ずしも直方形状である必要はなく、幅方向、厚み方向、及び長さ方向を規定することができる立体形状を含んでいれば足りる。よって、例えば、幅方向及び厚み方向における面が、弧状や台形状であってもよい。尚、幅方向、厚み方向、及び、長さ方向の語は、磁化容易軸の配向方向や、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させることができる面（主面）及びこれと対向する面を規定するための、単なる便宜上のものであって、例えば、それらの間の長さの関係を規定したものではない。

希土類焼結磁石１乃至４の幅方向「α」における幅寸法「Ｗ」は、実用に沿う範囲で小さいのが好ましく、現在利用可能な磁場印加装置の性能を考慮すると、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることが必要と考えられ、３０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以下がより好ましく、１０ｍｍ以下が更に好ましい。幅寸法「Ｗ」が小さすぎる又は大きすぎると、現在利用可能な磁場印加装置によっては、希土類焼結磁石用焼結体に十分な磁場を印加することができなくなることから、焼結体を十分に磁化して所望の表面磁束密度を得るために、幅方向における幅寸法を一定の大きさに制限するのが好ましい。

厚み方向「β」における厚み寸法「ｔ」は、実用に沿う範囲で小さいのが好ましい。厚み寸法を小さくすることにより、磁石ユニットの大きさや重量を低減させることができる。但し、厚み寸法が小さすぎると、十分な表面磁束密度を発生することができなくなることから、少なくとも１ｍｍ以上であることが必要である。一方、厚み寸法が大きすぎると、希土類焼結磁石用焼結体に十分な磁場を印加することができなくなることから、現在利用可能な磁場印加装置の性能を考慮すると、焼結体を十分に磁化するためには、１２ｍｍ以下であることが必要と考えられ、１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましく、６ｍｍ以下がより好ましく、４ｍｍ以下が更に好ましい。また、後述するように、厚み寸法が大きすぎると、最大表面磁束密度を効率良く向上させることができなくなることから、最大表面磁束密度を所望の値としつつ、効率的に最大表面磁束密度を向上させるといった観点からも、厚み方向における厚み寸法は一定の大きさに制限するのが好ましい。

長さ方向「γ」における長さ寸法「Ｋ」については、比較的自由に決定できるが、現在利用可能な磁場印加装置の性能を考慮すると、好ましくは５ｍｍ～１００ｍｍであり、より好ましくは５ｍｍ～５０ｍｍ、更に好ましくは５ｍｍ～４０ｍｍである。

＜一極極異方の希土類焼結磁石＞
図５に、図１に示した一極極異方の希土類焼結磁石１によって得られる表面磁束密度分布の一例を示す。横軸は、希土類焼結磁石１の幅方向「α」の中央部に位置する垂直面１３ｃからの距離（ｍｍ）を、縦軸は、この位置における表面磁束密度（ｍＴ）を、それぞれ示す。図中、実線は、一方の面１１から他方の面１２とは反対方向に厚み方向「β」に所定距離だけ、例えば、１ｍｍだけ離れた位置で測定された表面磁束密度分布を示し、一方、破線は、他方の面１２から一方の面１１とは反対方向に厚み方向「β」に所定距離だけ、例えば、１ｍｍだけ離れた位置で測定された表面磁束密度分布を示す。

磁化容易軸の配向方向を調整すること等により、ここでは、表面磁束密度分布は、略左右対称形状となるように設定されている。
図４から明らかなように、例えば、図１の（ａ）に示した希土類焼結磁石１Ａは、一方の面１１においては、幅方向「α」の中央部（１３ｃ）で、所定の極性、ここではＮ極の、最大の表面磁束密度（以下、最大表面磁束密度）という）Ｄ１を有する磁束を発生させ、且つ、幅方向「α」における両端部に位置する側面１３ａ、１３ｂ付近で、反対極性、ここではＳ極の、比較的大きな表面磁束密度Ｄ３ａ、Ｄ３ｂを有する磁束を発生させる。一方、他方の面１２においては、幅方向「α」の中央部（１３ｃ）よりも側面１３ａ、１３ｂに寄った位置で、Ｓ極の小さな最大表面磁束密度Ｄ２ａ、Ｄ２ｂを有する磁束を発生させるとともに、側面１３ａ、１３ｂに更に寄った位置で、Ｓ極の比較的大きな表面磁束密度Ｄ４ａ、Ｄ４ｂを有する磁束を発生させる。

以上より明らかなように、希土類焼結磁石１は、厚み方向「β」における一方の面１１においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、ここでは特に幅方向「α」の中央部（１３ｃ）付近で、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させるものとなっている。

図６に示すように、側面１３ａ、１３ｂに生じる磁力を利用して、複数の希土類焼結磁石１Ａ、１Ｂを、実質的に磁力の反発を受けることなく、それらの側面１３ａ、１３ｂ同士を互いに突き合わせた状態で交互に配列することもできる。これにより、一方の面１１にＮ極とＳ極が交互に並んだ磁石配列を容易に構成することができる。

＜二極極異方の希土類焼結磁石＞
図７に、図２に示した二極極異方の希土類焼結磁石２によって得られる表面磁束密度分布の一例を示す。ここで表面磁束密度の測定は、図５と同様の方法で行った。磁化容易軸の配向方向を調整すること等により、ここでは、表面磁束密度分布は、略左右対称形状となるように設定されている。
例えば、図２の（ａ）に示した希土類焼結磁石２Ａでは、その一方の面２１において、幅方向「α」の中央部（２３ｃ）で表面磁束密度がほぼ０となり、その一方の面２１の一方の側２１ａでは、幅方向「α」において一方の側面２３ａに寄った位置で、所定の極性、ここではＮ極の、最大表面磁束Ｄ１ａを有する磁束を発生させ、且つ、該一方の面２１の他方の側２１ｂでは、幅方向「α」において他方の側面２３ｂに寄った位置で、一方の側２１ａとは反対極性、即ち、Ｓ極の最大表面磁束密度Ｄ１ｂを有する磁束を発生させる。一方、他方の面２２においては、一方の面２１と幅方向「α」における同様の位置で、一方の面２１とは反対極性の最大表面磁束密度Ｄ２ａ、Ｄ２ｂを有する磁束を発生させるが、これらの最大表面磁束密度Ｄ２ａ、Ｄ２ｂは、最大表面磁束密度Ｄ１ａ、Ｄ１ｂに比べて非常に小さなものであり、問題となる漏洩磁束を生じさせるようなものではない。

以上より明らかなように、希土類焼結磁石２は、厚み方向「β」における一方の面２１においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、ここでは特に幅方向「α」の中央部（２３ｃ）よりも一方の側面２３ａ又は他方の側面２３ｂに寄った位置で、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させるものとなっている。

尚、幅方向「α」における両端部に位置する側面２３ａ、２３ｂに生じる磁力は、互いに多少の反発を生じさせるが、その力は弱いものであるため、図８に示すように、複数の希土類焼結磁石２Ａ、２Ｂを、それらの側面２３ａ、２３ｂ同士を互いに突き合わせた状態で交互に配列することもできる。これにより、一方の面２１にＮ極とＳ極が交互に並んだ磁石配列を構成することができる。

＜三極極異方の希土類焼結磁石＞
図９、図１０にそれぞれ、図３、図４に示した三極極異方の希土類焼結磁石３、４によって得られる表面磁束密度分布の一例を示す。ここで表面磁束密度の測定は、図５と同様の方法で行った。磁化容易軸の配向方向を調整すること等により、ここでは、表面磁束密度分布は、略左右対称形状となるように設定されている。

図９から明らかなように、例えば、図３に示した希土類焼結磁石３では、その一方の面３１において、幅方向「α」の中央部（３３ｃ）で、所定の極性、ここではＳ極の、最大表面磁束密度Ｄ１ｃを有する磁束を発生させ、且つ、該一方の面３１の一方の側３１ａでは、幅方向「α」において一方の側面３３ａに寄った位置で、所定の極性、ここではＮ極の、最大表面磁束Ｄ１ａを有する磁束を発生させ、且つ、該一方の面３１の他方の側３１ｂでは、幅方向「α」において他方の側面３３ｂに寄った位置で、一方の側３１ａと同じ極性、即ち、Ｎ極の、最大表面磁束密度Ｄ１ｂを有する磁束を発生させる。一方、他方の面３２においては、一方の面３１と幅方向「α」における同様の位置で、一方の面とは同じ極性の最大表面磁束密度Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、ここでは略０の値を有する磁束を発生させるが、これらの最大表面磁束密度Ｄ２ａ、Ｄ２ｂは、最大表面磁束密度Ｄ１ａ、Ｄ１ｂに比べて非常に小さなものであり、問題となる漏洩磁束を生じさせるようなものではない。

一方、図１０から明らかなように、図４の希土類焼結磁石４では、例えば、その一方の面４１において、図３に示した希土類焼結磁石３と同様の磁束を発生させ、一方、その他方の面４２において、一方の面４１と幅方向「α」における同様の位置で、一方の面４１と反対極性の最大表面磁束密度Ｄ２ａ、Ｄ２ｂを有する磁束を発生させる。

以上より明らかなように、希土類焼結磁石３、４は、厚み方向「β」における一方の面３１、４１においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、ここでは特に、幅方向「α」の中央部（３３ｃ、４３ｃ）と、幅方向「α」の中央部（３３ｃ、４３ｃ）よりも一方の側面３３ａ、４３ａ又は他方の側面３３ｂ、４３ｂに寄った位置で、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させるものとなっている。

図６、図８に示したものと同様の方法により、図３、図４に示す希土類焼結磁石３、４もまた、それらの側面３３ａ、３３ｂ同士、或いは、側面４３ａ、４３ｂ同士を互いに突き合わせた状態で交互に配列することができる。これにより、一方の面３１、４１にＮ極とＳ極が交互に並んだ磁石配列を構成することができる。

このように、図１乃至図４に示した希土類焼結磁石１乃至４のいずれも、厚み方向「β」における一方の面においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束を発生させることから、他方の面に多くの磁石材料を設ける必要がなく、また、磁気回路から漏れ出る漏洩磁束を捕捉するためにヨークを設ける必要がなく、或いは、少量のヨークのみを設ければよく、この結果、これらの希土類焼結磁石１乃至４は、小型、軽量化されたものとなっている。

［２．希土類焼結磁石用焼結体］
図１乃至図４に示した希土類焼結磁石１乃至４は、希土類焼結磁石１乃至４用の焼結体（以下、「希土類焼結磁石用焼結体」という）を着磁することによって得られる。着磁処理は、希土類焼結磁石用焼結体の形状及び寸法に実質的な変化をもたらすものではない。従って、希土類焼結磁石用焼結体は、希土類焼結磁石１乃至４と同様に、幅方向（図示矢印「α」方向）、厚み方向（図示矢印「β」方向）、及び長さ方向（図示矢印「γ」方向）を有する立体形状を含み、希土類焼結磁石１乃至４に対応する形状、例えば、図１乃至４に示すような直方形状を有するものと考えてよい。また、希土類焼結磁石用焼結体の大きさは、希土類焼結磁石１乃至４と略同じと考えてよいが、希土類焼結磁石１乃至４を製造するにあたり、希土類焼結磁石用焼結体を整面のために若干研磨することもあることから、多少異なる大きさとなることもある。

希土類焼結磁石用焼結体の元になる希土類磁石形成用材料は、希土類物質を含有する磁石材料を含む。磁石材料として、例えば、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石材料を使用することができる。この場合において、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石材料は、例えば、重量百分率でＲ(ＲはＹを含む希土類元素のうちの１種又は２種以上)２７．０～４０．０ｗｔ％、より好ましくは２７．０～３５ｗｔ％、Ｂを０．６～２ｗｔ％、より好ましくは０．６～１．１ｗｔ％、電解鉄であるＦｅを６０～７５ｗｔ％の割合で含むものとすることができる。典型的には、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石材料は、Ｎｄを２７ないし４０ｗｔ％、Ｂを０．８ないし２ｗｔ％、Ｆｅを６０ないし７０ｗｔ％の割合で含む。この磁石材料には、磁気特性向上を目的として、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｐｒ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｍｇ等の他元素を少量含んでも良い。

磁石材料は、希土類磁石形成用材料に微細な磁石材料粒子の状態で含まれる。希土類焼結磁石１乃至４や希土類焼結磁石用焼結体は、これらの磁石材料粒子が一体に焼結された構成、つまり、これら磁石や焼結体のどの位置においても、磁石材料粒子が磁石や焼結体に特有の結合構造をもって互いに結合された形態を有し、従って、例えば、磁石や焼結体から所望形状の片を切り出し、切り出された片の複数個を互いに接合して得られる磁石や磁石形成用焼結体とは異なる構成を有する。

磁石材料粒子はそれぞれ、図１乃至図４に矢印で示すような所定の方向に配向された磁化容易軸を有する。これらの磁化容易軸は、図１乃至図４それぞれの「α方向」と「β方向」によって形成される平面内、例えば、平坦な前端面１４ａ、２４ａ、３４ａ、４４ａ、及び、後端面１４ｂ、２４ｂ、３４ｂ、４４ｂのそれぞれの面内において、概略、図示矢印で示す所定の方向に配向された状態にある。更に言えば、これらの磁化容易軸は、長さ方向「γ」に直交する「α－β」方向におけるそれぞれの断面において、図示矢印に示す方向に配向されている。

例えば、図１の希土類焼結磁石１を着磁する前の希土類焼結磁石用焼結体における磁化容易軸の配向方向、更に言えば、そのような配向方向に実質的に沿う方向においてその後に着磁を行うことによって生ずる、図１の希土類焼結磁石１における磁化の方向は、幅方向「α」の両端部（１３ａ、１３ｂ）の各々と幅方向「α」の中央部（１３ｃ）とで、９０°±５°異なるものとなっており、図面からは明らかでないが、幅方向「α」の両端部（１３ａ、１３ｂ）の各々から幅方向「α」の中央部（１３ｃ）に向かう領域で漸次変化するものとなっている。ここで、「±５°」としたのは、測定の状況や磁場の印加方法によっては、多少の誤差が生じてしまうことを考慮したものであるが、この程度の誤差は表面磁束密度の測定に有意な影響を与えることはない（以下、同じ）。
同様に、例えば、図２の希土類焼結磁石２を着磁する前の希土類焼結磁石用焼結体における磁化容易軸の配向方向、更に言えば、そのような配向方向に実質的に沿う方向においてその後に着磁を行うことによって生ずる、図２の希土類焼結磁石２における磁化の方向は、幅方向「α」の両端部（２３ａ、２３ｂ）の各々と幅方向「α」の中央部（２３ｃ）とで、９０°±５°異なるものとなっており、図面からは明らかでないが、幅方向「α」の両端部（２３ａ、２３ｂ）の各々から幅方向「α」の中央部（２３ｃ）に向かう領域で漸次変化するものとなっている。
また、例えば、図３の希土類焼結磁石３を着磁する前の希土類焼結磁石用焼結体における磁化容易軸の配向方向、更に言えば、そのような配向方向に実質的に沿う方向においてその後に着磁を行うことによって生ずる、図３の希土類焼結磁石３における磁化の方向は、幅方向「α」の両端部（３３ａ、３３ｂ）の各々と幅方向「α」の中央部（３３ｃ）とで、９０°±５°異なるものとなっており、図面からは明らかでないが、幅方向「α」の両端部（３３ａ、３３ｂ）の各々から幅方向「α」の中央部（３３ｃ）に向かう領域で漸次変化するものとなっている。
更に、例えば、図４の希土類焼結磁石４を着磁する前の希土類焼結磁石用焼結体における磁化容易軸の配向方向、更に言えば、そのような配向方向に実質的に沿う方向においてその後に着磁を行うことによって生ずる、図４の希土類焼結磁石４における磁化の方向は、幅方向「α」の両端部（４３ａ、４３ｂ）の各々と幅方向「α」の中央部（４３ｃ）とで、１８０°±５°異なるものとなっており、図面からは明らかでないが、幅方向「α」の両端部（４３ａ、４３ｂ）の各々から幅方向「α」の中央部（４３ｃ）に向かう領域で漸次変化するものとなっている。

尚、磁化容易軸は通常は極性を持たないが、磁石材料粒子が着磁されることによって極性をもったベクトルとなることから、図１乃至図４では、着磁される予定の極性を考慮して、磁化容易軸に方向性を付与した矢印を示している。即ち、本明細書において、「磁化容易軸の配向方向」という用語又は同様の用語は、このように着磁される予定の極性を考慮して、その方向を表すものとして使用する。

以下に、配向に関連する用語の意味を説明する。
〔配向角〕
配向角は、予め定めた基準線に対する磁石材料粒子の磁化容易軸の配向軸の方向の角度を意味する。

〔配向軸角度〕
磁石の特定の面内において予め定めた区画内にある磁石材料粒子の配向角のうち、最も頻度が高い配向角である。配向軸角度を定める区画は、磁石材料粒子を少なくとも３０個、例えば２００個ないし３００個含む４角形区画又は一辺が３５μｍの正方形区画とする。

「配向軸角度」は、図１乃至図４に示した矢印で表されるこれら配向軸と、一つの基準線との間の角度である。基準線は任意に設定することができるが、例えば、図１乃至図４に示す例のように、一方の面１１、２１、３１、４１や他方の面１２、２２、３２、４２或いは、側面１３、２３、３３、４３の断面が直線で表される場合には、これらの面の断面を構成する線を基準線とすることが便利である。図１１は、個々の磁石材料粒子の磁化容易軸の「配向角」及び「配向軸角度」を定める手順を示す概略拡大図である。一例として、ここでは、図１の（ａ）に示す希土類焼結磁石１Ａの任意の個所、例えば図１の（ａ）に示す４角形区画Ｒを拡大して示している。この４角形区画Ｒには、３０個以上、例えば２００個ないし３００個といった、多数の磁石材料粒子Ｐが含まれる。４角形区画に含まれる磁石材料粒子の数が多いほど、測定精度は高まるが、３０個程度でも、十分な精度で測定することができる。それぞれの磁石材料粒子Ｐは、磁化容易軸Ｐ－１を有する。

図１１に示すように、個々の磁石材料粒子Ｐの磁化容易軸Ｐ－１は、該磁化容易軸が指向する方向と基準線との間の角度である「配向角」を有する。そして、図１１に示される４角形区画Ｒ内の磁石材料粒子Ｐの磁化容易軸Ｐ－１の「配向角」のうち、最も頻度の高い配向角を、「配向軸角度」Ｂとし、この「配向軸角度」によって定まる方向を、「磁化容易軸の配向方向」とする。この方向は、実質的に、磁石材料粒子の着磁方向や、希土類焼結磁石１乃至４における「磁化の方向」及び「磁化容易軸の配向方向」にも対応する。

〔配向角バラツキ角度〕
任意の４角形区画における配向軸角度と、該区画内に存在する磁石材料粒子のすべてについて、その磁化容易軸の配向角との差を求め、該配向角の差の分布における半値幅により表される角度の値を配向角バラツキ角度とする。図１２は、配向角バラツキ角度を求める手順を示す図表である。図１２において、磁化容易軸に対する個々の磁石材料粒子の磁化容易軸の配向角の差Δθの分布が、曲線Ｃにより表される。縦軸に示す累積頻度が最大になる位置を１００％とし、累積頻度が５０％になる配向角差Δθの値が半値幅である。

〔配向角の測定〕
個々の磁石材料粒子Ｐにおける磁化容易軸Ｐ－１の配向角は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像に基づく「電子後方散乱回折解析法」（ＥＢＳＤ解析法）により求めることができる。この解析のための装置としては、Ｏｘｆｏｒｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＥＢＳＤ検出器（ＡＺｔｅｃＨＫＬ ＥＢＳＤ ＮｏｒｄｌｙｓＮａｎｏ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）を備えた走査電子顕微鏡である、東京都昭島市所在の日本電子株式会社製ＪＳＭ－７０００１Ｆ、もしくは、ＥＤＡＸ社製のＥＢＳＤ検出器（Ｈｉｋａｒｉ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ ＥＢＳＤ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を備えた走査電子顕微鏡である、ＺＥＩＳＳ社製ＳＵＰＲＡ４０ＶＰがある。また、外部委託によりＥＢＳＤ解析を行う事業体としては、東京都中央区日本橋所在のＪＦＥテクノリサーチ株式会社及び大阪府茨木市所在の株式会社日東分析センターがある。ＥＢＳＤ解析によれば、所定の区画内に存在する磁石材料粒子の磁化容易軸の配向角及び配向軸角度を求めることができ、これらの値に基づき、配向角バラツキ角度も取得することができる。図１３は、ＥＢＳＤ解析法による磁化容易軸の配向表示の一例を示すもので、図１３の（ａ）は、希土類焼結磁石の軸の方向を示す斜視図を、同（ｂ）は、中央部と両端部におけるＥＢＳＤ解析により得られた極点図の例を示すものである。また、図１３の（ｃ）にＡ２軸に沿った磁石の断面における配向軸角度を示す。配向軸角度は、磁石材料粒子の磁化容易軸の配向ベクトルを、Ａ１軸とＡ２軸を含む平面における成分と、Ａ１軸とＡ３軸を含む平面における成分に分けて表示することができる。Ａ２軸は幅方向であり、Ａ１軸は厚み方向である。図１３の（ｂ）の中央の図は、磁石の幅方向中央においては、磁化容易軸の配向がほぼＡ１軸に沿った方向であることを示す。これに対し、図１３の（ｂ）の左の図は、磁石の幅方向左端部における磁化容易軸の配向が下から右上方向にＡ１軸－Ａ２軸の面に沿って傾斜していることを示す。同様に、図１３の（ｂ）の右の図は、磁石の幅方向右端部における磁化容易軸の配向が下から左上方向にＡ１軸－Ａ２軸の面に沿って傾斜していることを示す。このような配向を、配向ベクトルとして、図１３の（ｃ）に示す。なお、図１３の（ｂ）に示した極点図は、ＥＤＡＸ社製のＥＢＳＤ検出器（Ｈｉｋａｒｉ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ ＥＢＳＤ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を備えた走査電子顕微鏡である、ＺＥＩＳＳ社製ＳＵＰＲＡ４０ＶＰにより取得した極点図である。

［３．希土類焼結磁石の製法］
図１乃至図４に示した希土類焼結磁石１乃至４を製造するために用いることができる本発明の一実施形態による製造方法を説明する。

（１）希土類磁石形成用材料の生成
希土類焼結磁石１乃至４の元になる希土類磁石形成用材料を準備する。図１４に、希土類磁石形成用材料の生成工程の一部を示す。先ず、所定分率のＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系合金からなる磁石材料のインゴットを鋳造法により製造する。代表的には、ネオジム磁石に使用されるＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系合金は、Ｎｄが３０ｗｔ％、電解鉄であることが好ましいＦｅが６７ｗｔ％、Ｂが１．０ｗｔ％の割合で含まれる組成を有する。次いで、このインゴットを、スタンプミル又はクラッシャー等の公知の手段を使用して粒径２００μｍ程度の大きさに粗粉砕する。代替的には、インゴットを溶解し、ストリップキャスト法によりフレークを作製し、水素解砕法で粗粉化することもできる。それによって、粗粉砕磁石材料粒子１１５が得られる（図１４（ａ）参照）。

次いで、粗粉砕磁石材料粒子１１５を、ビーズミル１１６による湿式法又はジェットミルを用いた乾式法等によって微粉砕する。例えば、ビーズミル１１６による湿式法を用いた微粉砕では、溶媒中で粗粉砕磁石粒子１１５を所定範囲の粒径、例えば０．１μｍないし５．０μｍに微粉砕し、溶媒中に磁石材料粒子を分散させた状態にする（図１４（ｂ）参照）。その後、湿式粉砕後の溶媒に含まれる磁石粒子を減圧乾燥などの手段によって乾燥させて、乾燥した磁石粒子を取り出す（図示せず）。ここで、粉砕に用いる溶媒の種類には特に制限はなく、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノールなどのアルコール類、酢酸エチル等のエステル類、ペンタン、ヘキサンなどの低級炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレンなど芳香族類、ケトン類、それらの混合物等の有機溶媒、又は、液化窒素、液化ヘリウム、液化アルゴン等の無機溶媒を使用することができる。この場合において、溶媒中に酸素原子を含まない溶媒を用いることが好ましい。

一方、ジェットミルによる乾式法を用いる微粉砕においては、粗粉砕した磁石材料粒子１１５を、（ａ）酸素含有量が０．５％以下、好ましくは実質的に０％の窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなどの不活性ガスからなる雰囲気中、又は（ｂ）酸素含有量が０．０００１ないし０．５％の窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなどの不活性ガスからなる雰囲気中で、ジェットミルにより微粉砕し、６．０μｍ以下、例えば０．７μｍないし５．０μｍといった所定範囲の平均粒径を有する微粒子とする。ここで、酸素濃度が実質的に０％とは、酸素濃度が完全に０％である場合に限定されず、微粉の表面にごく僅かに酸化被膜を形成する程度の量の酸素を含有するものであっても良いことを意味する。磁粉に水素が残存していると、有機成分が変質するため、微粉砕された磁粉から水素を除去するのが好ましい。水素を除去するため、例えば、昇温、例えば、室温から１２０℃以上まで０．５時間で昇温し、その後、所定時間、例えば、１時間以上、その温度を保持してもよい。

次に、ビーズミル１１６等で微粉砕された磁石材料粒子を所望形状に成形する。この磁石材料粒子の成形のために、上述のように微粉砕された磁石材料粒子と樹脂材料からなるバインダーとを混合した混合物、すなわち、複合材料を準備する。バインダーとして用いられる樹脂は、構造中に酸素原子を含まず、かつ、解重合性のあるポリマーが好ましい。また、後述のように磁石粒子とバインダーとの複合材料を、所望形状に成形する際に生じる複合材料の残余物を再利用できるようにするために、かつ、複合材料を加熱して軟化した状態で磁場配向を行うことができるようにするために、樹脂材料としては、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。具体的には、以下の一般式（１）に示されるモノマーから形成される１種又は２種以上の重合体又は共重合体からなるポリマーが好適に用いられる。

（但し、Ｒ₁及びＲ₂は、水素原子、低級アルキル基、フェニル基又はビニル基を表す）

上記条件に該当するポリマーとしては、例えばイソブチレンの重合体であるポリイソブチレン（ＰＩＢ）、イソプレンの重合体であるポリイソプレン（イソプレンゴム、ＩＲ）、ポリプロピレン、α－メチルスチレンを重合させたポリ（α－メチルスチレン）、ポリエチレン、１，３－ブタジエンの重合体であるポリブタジエン（ブタジエンゴム、ＢＲ）、スチレンの重合体であるポリスチレン、スチレンとイソプレンの共重合体であるスチレン－イソプレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、イソブチレンとイソプレンの共重合体であるブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンとブタジエンの共重合体であるスチレン－ブタジエンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレンとエチレン、ブタジエンの共重合体であるスチレン-エチレン-ブタジエン-スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレンとエチレン、プロピレンの共重合体であるスチレン-エチレン-プロピレン-スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）、エチレンとプロピレンの共重合体であるエチレン-プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン、プロピレンとともにジエンモノマーを共重合させたＥＰＤＭ、２－メチル－１－ペンテンの重合体である２－メチル－１－ペンテン重合樹脂、２－メチル－１－ブテンの重合体である２－メチル－１－ブテン重合樹脂等がある。また、バインダーに用いる樹脂としては、酸素原子、窒素原子を含むモノマーの重合体又は共重合体（例えば、ポリブチルメタクリレートやポリメチルメタクリレート等）を少量含む構成としても良い。更に、上記一般式（１）に該当しないモノマーが一部共重合していても良い。その場合であっても、本発明の目的を達成することが可能である。

なお、バインダーに用いる樹脂としては、磁場配向を適切に行うために２５０℃以下で軟化する熱可塑性樹脂、より具体的には、ガラス転移点又は流動開始温度が２５０℃以下の熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。

熱可塑性樹脂中に磁石材料粒子を分散させるために、配向潤滑剤を適量添加することが望ましい。配向潤滑剤としては、アルコール、カルボン酸、ケトン、エーテル、エステル、アミン、イミン、イミド、アミド、シアン、リン系官能基、スルホン酸、二重結合や三重結合などの不飽和結合を有する化合物、液状飽和炭化水素化合物のうち、少なくともひとつを添加することが望ましい。これら物質の複数を混合して用いても良い。そして、後述するように、磁石材料粒子とバインダーとの混合物すなわち複合材料に対して磁場を印加して該磁石材料を磁場配向するにあたっては、混合物を加熱してバインダー成分が軟化した状態で磁場配向処理を行う。

磁石材料粒子に混合されるバインダーとして上記条件を満たすバインダーを用いることによって、焼結した後の焼結体内に残存する炭素量及び酸素量を低減させることが可能となる。具体的には、焼結後に焼結体内に残存する炭素量を２０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下とすることができる。また、焼結後に焼結体内に残存する酸素量を５０００ｐｐｍ以下、より好ましくは２０００ｐｐｍ以下とすることができる。

バインダーの添加量は、スラリー又は加熱溶融した複合材料を成形する場合に、成形の結果として得られる成形体の厚み精度が向上するように、磁石材料粒子間の空隙を適切に充填できる量とする。例えば、磁石材料粒子とバインダーの合計量に対するバインダーの比率は、１ｗｔ％ないし４０ｗｔ％、より好ましくは２ｗｔ％ないし３０ｗｔ％、さらに好ましくは３ｗｔ％ないし２０ｗｔ％、特に好ましくは５ｗｔ％ないし１５ｗｔ％とする。また、バインダーに用いる樹脂と磁石材料粒子との合計量に対する当該樹脂の比率は、好ましくは１ｗｔ％ないし３０ｗｔ％、より好ましくは２ｗｔ％ないし２０ｗｔ％、さらに好ましくは３ｗｔ％ないし１５ｗｔ％、特に好ましくは３．５ｗｔ％ないし１２ｗｔ％とする。

以下の実施形態では、磁石材料粒子とバインダーとからなる混合物すなわち複合材料１１７を、シート形状のグリーン成形体（以下、「グリーンシート」という）に一旦成形した後に、配向処理のための成形体形状とする。複合材料を特にシート形状に成形する場合には、例えば磁石材料粒子とバインダーとの混合物である複合材料１１７を加熱した後にシート形状に成形するホットメルト塗工によるか、磁石材料粒子とバインダーとの混合物である複合材料１１７を成形型に入れて加熱および加圧する方法によるか、複合材料を押し出し成型機により、押し出すことによって成型する方法によるか、又は、磁石材料粒子とバインダーと有機溶媒とを含むスラリーを基材上に塗工することによりシート状に成形するスラリー塗工等による成形を採用することができる。

以下においては、特にホットメルト塗工を用いたグリーンシート成形について説明するが、本発明は、そのような特定の成形法に限定されるものではない。例えば、複合材料１１７を成形用型に入れ、室温～３００℃に加熱しながら、０．１～１００ＭＰａの圧力に加圧することで成形を行ってもよい。この場合、より具体的には、軟化する温度に加熱した複合材料１１７を、射出圧を加えて金型に押込み充填して成形する方法を採用することができる。

既に述べたように、ビーズミル１１６等で微粉砕された磁石材料粒子にバインダーを混合することにより、磁石材料粒子とバインダーとからなる粘土状の混合物すなわち複合材料１１７を作製する。ここで、バインダーとしては、上述したように樹脂及び配向潤滑剤の混合物を用いることができる。例えば、樹脂としては、構造中に酸素原子を含まず、かつ解重合性のあるポリマーからなる熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、一方、配向潤滑剤としては、アルコール、カルボン酸、ケトン、エーテル、エステル、アミン、イミン、イミド、アミド、シアン、リン系官能基、スルホン酸、二重結合や三重結合などの不飽和結合を有する化合物のうち、少なくとも一つを添加することが好ましい。

これらの中でも不飽和結合を有する化合物を用いることが好ましく、この種の化合物としては、二重結合を有する化合物、三重結合を有する化合物が挙げられるが、特に、焼結体のクラックを低減させる効果が期待できるという観点から、三重結合を有する化合物がより好ましい。

三重結合を有する上記化合物としては、後述する仮焼処理において容易に除去し得るものを用いることが好ましく、そのためには、使用される化合物はヘテロ原子を有しないものであることが好ましく、炭化水素のみから構成される化合物であることが特に好ましい。また、磁石材料粒子の表面とより強く相互作用することが可能となり、高い配向潤滑効果を発揮し得るため、三重結合を有する化合物は、三重結合を末端に有するものであることが好ましい。

三重結合を有する上記化合物において、その構成元素である炭素の数は、沸点を高くすることで取り扱いが容易となるようにするため、１０以上であることが好ましく、１４以上であることがより好ましく、１６以上であることが更に好ましく、１８以上であることが特に好ましい。炭素数の上限は特に限定されないが、例えば３０以下とすることができる。

二重結合を有する上記化合物としては、磁石材料粒子の表面とより強く相互作用することが可能となり、高い配向潤滑効果を発揮し得るようにするため、ヘテロ原子を有する官能基を持つ化合物を用いることが好ましく、ヘテロ原子を有する官能基を末端に有する化合物を用いることがより好ましい。

二重結合を有する化合物における構成炭素数は、６以上であることが好ましく、１０以上であることがより好ましく、１２以上であることが更に好ましく、１４以上であることが特に好ましい。炭素数の上限は特に限定されないが、例えば３０以下とすることができる。
なお、三重結合を有する上記化合物と二重結合を有する上記化合物を併用してもよい。

また、バインダーの添加量は、上述したように添加後の複合材料１１７における磁石材料粒子とバインダーの合計量に対するバインダーの比率が、１ｗｔ％ないし４０ｗｔ％、より好ましくは２ｗｔ％ないし３０ｗｔ％、さらに好ましくは３ｗｔ％ないし２０ｗｔ％、特に好ましくは５ｗｔ％ないし１５ｗｔ％となるようにする。また、バインダーに用いる樹脂と磁石材料粒子との合計量に対する当該樹脂の比率は、好ましくは１ｗｔ％ないし３０ｗｔ％、より好ましくは２ｗｔ％ないし２０ｗｔ％、さらに好ましくは３ｗｔ％ないし１５ｗｔ％、特に好ましくは３．５ｗｔ％ないし１２ｗｔ％とする。

ここで配向潤滑剤の添加量は磁石材料粒子の粒径に応じて決定することが好ましく、磁石材料粒子の粒径が小さい程、添加量を多くすることが推奨される。具体的な添加量としては、磁石材料粒子１００重量部に対して０．０１重量部ないし２０重量部、より好ましくは０．３重量部ないし１０重量部、更に好ましくは０．５重量部ないし５重量部、特に好ましくは、０．８重量部ないし３重量部とする。添加量が少ない場合には分散効果が小さく、配向性が低下する恐れがある。また、添加量が多すぎる場合は、磁石材料粒子を汚染する恐れがある。磁石材料粒子に添加された配向潤滑剤は、磁石材料粒子の表面に付着し、磁石材料粒子を分散させ粘土状混合物を与えるとともに、後述の磁場での配向処理において、磁石材料粒子の回動を補助するように作用する。その結果、磁場を印加した際に配向が容易に行われ、磁石粒子の磁化容易軸方向をほぼ同一方向に揃えること、すなわち、配向度を高くすることが可能になる。特に、磁石材料粒子にバインダーを混合すると、粒子表面にバインダーが存在するようになるため、磁場配向処理時の摩擦力が高くなり、そのために粒子の配向性が低下する恐れがあり、配向潤滑剤を添加することの効果がより高まる。

磁石材料粒子とバインダーとの混合は、窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなどの不活性ガスからなる雰囲気のもとで行うことが好ましい。磁石材料粒子とバインダーとの混合は、例えば磁石材料粒子とバインダーをそれぞれ攪拌機に投入し、攪拌機で攪拌することにより行う。この場合において、混練性を促進する為に加熱攪拌を行っても良い。さらに、磁石材料粒子とバインダーの混合も、窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気で行うことが望ましい。また、特に磁石材料粒子を湿式法で粉砕する場合には、粉砕に用いた溶媒から磁石粒子を取り出すことなく、バインダーを溶媒中に添加して混練し、その後に溶媒を揮発させ、複合材料１１７を得るようにしても良い。

続いて、複合材料１１７をシート状に成形することにより、前述したグリーンシートを作成する。ホットメルト塗工を採用する場合には、複合材料１１７を加熱することにより該複合材料１１７を溶融し、流動性を有する状態にした後、支持基材１１８上に塗工する。その後、放熱により複合材料１１７を凝固させて、支持基材１１８上に長尺シート状のグリーンシート１１９を形成する（図１４（ｄ）参照）。この場合において、複合材料１１７を加熱溶融する際の温度は、用いるバインダーの種類や量によって異なるが、通常は５０℃ないし３００℃とする。但し、用いるバインダーの流動開始温度よりも高い温度とする必要がある。なお、スラリー塗工を用いる場合には、多量の溶媒中に磁石材料粒子とバインダー、及び、任意ではあるが、配向を助長する配向潤滑剤を分散させて、スラリーを支持基材１１８上に塗工する。その後、乾燥して溶媒を揮発させることにより、支持基材１１８上に長尺シート状のグリーンシート１１９を形成する。

ここで、溶融した複合材料１１７の塗工方式は、スロットダイ方式又はカレンダーロール方式等の、層厚制御性に優れる方式を用いることが好ましい。特に、高い厚み精度を実現する為には、特に層厚制御性に優れた、すなわち、基材の表面に高精度の厚さの層を塗工できる方式である、ダイ方式やコンマ塗工方式を用いることが望ましい。例えば、スロットダイ方式では、加熱して流動性を有する状態にした複合材料１１７をギアポンプにより圧送してダイに注入し、ダイから吐出することにより塗工を行う。また、カレンダーロール方式では、加熱した２本のロールのニップ間隙に、複合材料１１７を制御した量で送り込み、ロールを回転させながら、支持基材１１８上に、ロールの熱で溶融した複合材料１１７を塗工する。支持基材１１８としては、例えばシリコーン処理ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。さらに、消泡剤を用いるか、加熱減圧脱泡を行うことによって、塗工され展開された複合材料１１７の層中に気泡が残らないように、充分に脱泡処理することが好ましい。或いは、支持基材１１８上に塗工するのではなく、押出成型や射出成形によって溶融した複合材料１１７をシート状に成型しながら支持基材１１８上に押し出すことによって、支持基材１１８上にグリーンシート１１９を成形することもできる。

図１４に示す実施形態では、スロットダイ１２０を用いて複合材料１１７の塗工を行うようにしている。このスロットダイ方式によるグリーンシート１１９の形成工程では、塗工後のグリーンシート１１９のシート厚みを実測し、その実測値に基づいたフィードバック制御により、スロットダイ１２０と支持基材１１８との間のニップ間隙を調節することが望ましい。この場合において、スロットダイ１２０に供給する流動性複合材料１１７の量の変動を極力低下させること、例えば±０．１％以下の変動に抑えること、さらに塗工速度の変動も極力低下させること、例えば±０．１％以下の変動に抑えることが望ましい。このような制御によって、グリーンシート１１９の厚み精度を向上させることが可能である。なお、形成されるグリーンシート１１９の厚み精度は、例えば１ｍｍといった設計値に対して、±１０％以内、より好ましくは±３％以内、さらに好ましくは±１％以内とすることが好ましい。カレンダーロール方式では、カレンダー条件を同様に実測値に基づいてフィードバック制御することで、支持基材１１８に転写されるコンパウンド１１７の膜厚を制御することが可能である。

グリーンシート１１９の厚みは、０．０５ｍｍないし２０ｍｍの範囲に設定することが望ましい。厚みを０．０５ｍｍより薄くすると、必要な磁石厚みを達成するために、多層積層しなければならなくなるので、生産性が低下することになる。

最後に、上述したホットメルト塗工によって支持基材１１８上に形成された、グリーンシート１１９から、所望の磁石寸法に対応する寸法に切り出された加工用シート片を作成する。加工用シート片は、後に焼結用型に充填されるものであって、希土類焼結磁石の元になるものであるから、希土類磁石形成用材料の一例として捉えることができる。また、グリーンシート１１９は、この加工用シート片の材料であって、希土類焼結磁石の元になるものであるから、勿論、これも希土類磁石形成用材料の概念に含まれる。更に、後述するように、上に説明したグリーンシート工法によって製造された成形体に限らず、例えば、圧粉工法によって製造された成形体を希土類磁石形成用材料として使用することもできる。この点については後述する。

グリーンシート１１９から加工用シート片を切り出す際、その形状は、最終製品である希土類焼結磁石１乃至４を考慮した形状とし、切り出される実際の寸法は、焼結工程における加圧方向での寸法の縮小を見込んで、焼結工程後に所定の磁石寸法が得られるように定める。後述するように、焼結工程は加圧焼結により行われるため、加工用シート片には加圧方向（図１乃至図４の長さ方向「γ」）に収縮が発生しているものの、本発明によれば異方収縮が抑制されることから、最終製品である希土類焼結磁石１乃至４と加工用シート片との相異は、最終製品である希土類焼結磁石１乃至４の、加圧方向「γ」に沿う長さが、加工用シート片の、同方向「γ」における長さの約半分程度まで収縮していることだけである。尚、希土類焼結磁石１乃至４は、加工用シート片を焼結したものを着磁することによって得られるのであるから、加工用シート片を焼結した焼結体も、希土類焼結磁石１乃至４と同じ形状及び寸法を有していると考えてよい。

（２）配向工程
加工用シート片を加熱するとともに、図１乃至図４に概略的に示した矢印の方向に沿って漸次変化する磁場を印加する。磁場の印加により、加工用シート片に含まれる磁石材料粒子の磁化容易軸は、磁場の方向に、言い換えれば、図１乃至図４に概略的に示した矢印の方向に沿って配向される。磁場を印加する際に加熱することにより、加工用シート片に含まれるバインダーは軟化し、この結果、磁石材料粒子はバインダー内で回動できるようになり、それらの磁化容易軸は磁場に沿った方向に配向される。磁場を印加した後の加工用シート片の表面温度（以下、「配向温度」という）は、５０℃～１５０℃、好ましくは、６０℃～１２０℃である。

加工用シート片を加熱するための温度及び時間は、用いるバインダーの種類及び量によって異なるが、例えば４０ないし２５０℃で０．１ないし６０分とする。いずれにしても、加工用シート片内のバインダーを軟化させるためには、加熱温度は、用いられるバインダーのガラス転移点又は流動開始温度以上の温度とする必要がある。加工用シート片を加熱するための手段としては、例えばホットプレートによる加熱、又はシリコーンオイルのような熱媒体を熱源に用いる方式がある。磁場印加における磁場の強さは、５０００[Oe]～１５００００[Oe]、好ましくは、１００００[Oe]～１２００００[Oe]、特に好ましくは、２５０００[Oe]～７００００[Oe]とすることができる。その結果、加工用シート片に含まれる磁石材料粒子の結晶の磁化容易軸が、磁場に沿った方向に配向される。この磁場印加工程では、複数個の加工用シート片に対して同時に磁場を印加する構成とすることもできる。このためには、複数個のキャビティを有する型を使用するか、或いは、複数個の型を並べて、同時に磁場を印加すればよい。加工用シート片に磁場を印加する工程は、加熱工程と同時に行っても良いし、加熱工程を行った後であって、加工用シート片のバインダーが凝固する前に行っても良い。

（３）仮焼工程
磁化容易軸が配向された配向後の加工用シート片を、大気圧、或いは、大気圧より高い圧力又は低い圧力、例えば、０．１ＭＰａないし７０ＭＰａ、好ましくは、１．０Ｐａ又は１．０ＭＰａに調節した非酸化性雰囲気において、バインダー分解温度で、少なくとも２時間以上、好ましくは、数時間ないし数十時間、例えば５時間保持することにより仮焼処理を行う。この処理では、水素雰囲気又は水素と不活性ガスの混合ガス雰囲気を用いることが推奨される。水素雰囲気のもとで仮焼処理を行う場合には、仮焼中の水素の供給量は、２～６Ｌ／ｍｉｎ、例えば５Ｌ／ｍｉｎとするが、仮焼するための炉の大きさや加工用シート片の充てん量により適宜変更すればよい。仮焼処理を行うことによって、バインダー、言い換えれば、磁石材料粒子を熱可塑性樹脂に混合した複合体に含まれる有機化合物を、解重合反応、その他の反応によりモノマーに分解し、飛散させて除去することが可能となる。すなわち、加工用シート片に残存する炭素の量を低減させる処理である脱炭素処理が行われることとなる。また、仮焼処理は、加工用シート片内に残存する炭素の量が２０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下とする条件で行うことが望ましい。それによって、その後の焼結処理で加工用シート片の全体を緻密に焼結させることが可能となり、残留磁束密度及び保磁力の低下を抑制することが可能になる。なお、上述した仮焼処理を行う際の加圧条件を大気圧より高い圧力とする場合には、圧力は１５ＭＰａ以下とすることが望ましい。ここで、加圧条件は、大気圧より高い圧力、より具体的には０．２ＭＰａ以上とすれば、特に残存炭素量軽減の効果が期待できる。バインダーの種類により異なるが、仮焼処理の温度は、２５０℃ないし６００℃、より好ましくは３００℃ないし５５０℃、例えば４５０℃とすればよい。

上述の仮焼処理においては、一般的な希土類焼結磁石の焼結処理と比較して、昇温速度を小さくすることが好ましい。具体的には、昇温速度を２℃／ｍｉｎ以下、例えば１．５℃／ｍｉｎとすることにより、好ましい結果を得ることができる。従って、仮焼処理を行う場合には、図１５に示すように２℃／ｍｉｎ以下の所定の昇温速度で昇温し、予め設定された設定温度、すなわち、バインダー分解温度に到達した後に、該設定温度で数時間ないし数十時間保持することにより仮焼処理を行う。このように、仮焼処理において昇温速度を小さくすることによって、加工用シート片内の炭素が急激に除去されることがなく、段階的に除去されるようになるので、十分なレベルまで残量炭素を減少させて、焼結後の永久磁石形成用焼結体の密度を上昇させることが可能となる。すなわち、残留炭素量を減少させることにより、永久磁石中の空隙を減少させることができる。上述のように、昇温速度を２℃／ｍｉｎ程度とすれば、焼結後の永久磁石形成用焼結体の密度を９８％以上、例えば７．４０ｇ／ｃｍ³以上とすることができ、着磁後の磁石において高い磁石特性を達成することが期待できる。

（４）脱オイル工程
仮焼処理の前に、配向潤滑剤、可塑剤などのオイル成分を揮発させる脱オイル処理を行ってもよい。含有するオイル成分の種類により異なるが、脱オイル処理の温度は、６０℃ないし１２０℃、より好ましくは８０℃ないし１００℃とすればよい。上記脱オイル処理においては、昇温速度を５℃／ｍｉｎ以下、例えば０．７℃／ｍｉｎとすることにより、好ましい結果を得ることができる。また、脱オイル工程は減圧雰囲気で行うことでより好ましい結果が得られ、０．０１Ｐａないし２０Ｐａ、より好ましくは０．１Ｐａないし１０Ｐａの減圧下で行うのが良い。尚、脱オイル処理を行うか否かによって、最終製品である希土類焼結磁石の磁気特性は変化しない。

（５）焼結工程
図１６に、焼結工程で行われる熱処理の概略を示す。この図において、横軸は時間を、縦軸は温度（℃）を、それぞれ示す。焼結工程は、焼結処理「Ａ」に加え、その後に行われる高温熱処理「Ｂ」（熱処理１）と、更にその後に行われる低温熱処理「Ｃ」（熱処理２）とを含む。このように、焼結処理「Ａ」の後に、特に、高温熱処理「Ｂ」を行うことによって、焼結工程「Ａ」を経て得られる焼結体や、最終製品である希土類焼結磁石の特性を著しく向上させることができる。尚、便宜上、高温熱処理「Ｂ」と低温熱処理「Ｃ」を焼結工程の一部として説明するが、以下の記載から明らかなように、これらの処理は単なる熱処理であって、焼結処理「Ａ」における加圧焼結とは異なる。

焼結工程は、加工用シート片を、予め準備したオス型とメス型の一対からなる焼結用の型（図示せず）の内部に充填させた状態で行う。焼結用型は、最終製品である希土類焼結磁石に対応する形状のキャビティ、例えば、加工用シートに対応する形状の断面を有したキャビティを備える。焼結用型内に充填された際、加工用シート片の磁化容易軸は、一平面内に配向する状態、即ち、図１乃至図４の幅方向「α」と厚み方向「β」によって形成される一平面内において配向した状態とされる。

＜焼結処理＞
焼結処理「Ａ」では、仮焼された加工用シート片を、オス型の型とメス型の型との間に挟み込んでプレス圧をかけることにより、加圧力を作用させながら加熱して焼結する、つまり、加圧焼結する。加圧方向は、加工用シート片における磁化容易軸の配向方向（図１乃至図４の矢印方向）に直交する方向（図１乃至図４の長さ方向「γ」）とする。この方向に加圧を行うことにより、磁石材料粒子に与えられた磁化容易軸の配向が変化することを抑制することができ、より配向性の高い焼結体が得られる。オス型の型とメス型の型との間に挟み込んでいるときの初期荷重は、例えば、０．５ＭＰａといった比較的小さな一定の圧力に設定する（図１６には、初期荷重は特に示していない）。但し、初期荷重をかけることは必ずしも必要ではない。この状態で、加工用シート片を、室温から昇圧開始温度まで昇温させる。昇温は一定の昇温速度で行うのが好ましい。昇温速度は、３℃／分～３０℃／分、例えば、２０℃／分であってもよい。

昇圧は、例えば、温度が３００℃に達したときに開始する（図１６に示す例では、昇圧開始温度を約７００℃付近として示している）。３００℃に達することにより、希土類磁石形成用材料に含まれる磁石材料粒子同士の融着が始まり、希土類磁石形成用材料の強度が増加することにより、希土類磁石形成用材料の割れが発生することなく加圧しながら焼結を行うことが可能となるからである。よって、少なくとも３００℃に達していれば足り、勿論、３００℃以上の温度で昇圧を開始してもよい。より好ましくは５００℃～９００℃の範囲、更に好ましくは７００℃～８５０℃の範囲で昇圧を開始することが好ましい。昇圧の開始温度が高温になりすぎた場合には、希土類磁石形成用材料の焼結収縮による希土類磁石形成用材料と焼結型との間で空隙が生じ、空隙が生じた状態で加圧されることによって希土類磁石形成用材料の割れや表面凹凸が発生する原因となる。その後、一定の昇圧速度で、初期荷重から予め定めた最終到達荷重に達するまで昇圧させる。昇圧速度は、例えば、１４ｋＰａ／秒以上であってもよい。最終到達荷重（加圧力）は、例えば、１ＭＰａ～３０ＭＰａ、好ましくは、３ＭＰａ～３０ＭＰａ、より好ましくは、３ＭＰａ～１５ＭＰａである。特に、３ＭＰａ以上に設置するのが好ましい。３ＭＰａより小さくした場合には、加工用シート片３の収縮が加圧方向のみならず全方向に対して生じてしまうことから、又は、加工用シート片３が波打ってしまうことから、その後に高温熱処理「Ｂ」を行ったとしても、最終製品である磁石の形状等を制御することが困難になってしまう。加圧力を少なくとも３ＭＰａ以上とすることにより、形状の制御が容易となる。加圧は、最終到達荷重に達した後も、加圧方向への収縮率が、所定時間、実質的にゼロになるまで継続される。ここでいう「所定時間」は、例えば、加圧方向の１０秒当たりの変化率が５分程度の間、ゼロに保持された場合である。加圧方向への収縮率が実質的にゼロになったことを確認した後、加圧を終了する。

昇圧開始温度に達した後も、加工用シート片３は、上述した一定の昇温速度で、予め定めた最高到達温度に達するまで加熱される。最高到達温度は、例えば数Ｐａ以下の減圧雰囲気で、９００℃より高く設定するのが好ましい。９００℃以下とした場合には、加工用シート片３にボイドが発生し、その後に高温熱処理「Ｂ」を行ったときに加工用シート片３の収縮が加圧方向のみならず全方向に対して生じてしまうことから、最終製品である磁石の形状等を制御することが困難になってしまう。最高到達温度を、９００℃より高く設定することにより、形状の制御が容易となる。最高到達温度は、加工用シート片３を形成する磁石材料粒子等の平均粒径や組成を考慮して決定するのが好ましい。一般に、平均粒径が大きい場合は、より高温とする必要があり、希土類が少ない組成の場合も、より高温とする必要がある。尚、上述した最終到達荷重には、最高到達温度に達する前に到達するのが好ましい。

以上の焼結処理「Ａ」を行うことにより、焼結時に生じる収縮のバラツキを抑制して、所望形状の希土類焼結磁石形成用焼結体（便宜上、焼結体「１Ａ」と呼ぶ）を得ることができる。尚、最終製品である希土類焼結磁石１乃至４と焼結体１Ａの大きさ及び形状は同じであるから、図１乃至図４に示した希土類焼結磁石１乃至４は、焼結体１Ａを示しているものと考えることもできる（後述する焼結体「１Ｂ」、「１Ｃ」についても同様）。また、焼結処理「Ａ」では、仮焼された加工用シート片を、磁化容易軸の配向方向（図１、図２の矢印方向）に直交する方向（図１乃至図４の長さ方向「γ」）に、所定の大きさの加圧力を作用させながら焼結温度に加熱して焼結することにより、加工用シート片内の磁石材料粒子に与えられた磁化容易軸の配向が変化することを抑制できる。従って、この方法によれば、より配向性の高い磁石が得られる。更に、焼結処理「Ａ」を経ることにより、加工用シート片内の樹脂材料、例えば、熱可塑性樹脂は、焼結熱によって殆どすべてが飛散（蒸散）し、残存樹脂量は、残ったとしても非常に微量なものとなることから、樹脂を飛散させた磁石材料粒子が互いに一体焼結された焼結体１Ａを形成することができる。

焼結処理「Ａ」で用いる加圧焼結技術としては、例えば、ホットプレス焼結、熱間静水圧加圧（ＨＩＰ）焼結、超高圧合成焼結、ガス加圧焼結、放電プラズマ（ＳＰＳ）焼結等、公知の技術のいずれを採用してもよい。特に、一軸方向に加圧可能である焼結炉内に熱源が設置された内熱式加圧焼結装置を用いることが好ましい。

＜高温熱処理（熱処理１）＞
焼結処理「Ａ」がなされた焼結体１Ａを室温まで冷却し、続く高温熱処理「Ｂ」で再び所定の温度まで加熱する。室温への冷却は自然冷却であってもよい。加熱は、減圧雰囲気下、更に言えば、少なくとも、焼結処理「Ａ」における加圧力よりも低い圧力のもとで行う。なお、アルゴンガスや窒素ガス、ヘリウムガスのような不活性ガス雰囲気下であれば、減圧雰囲気でなくともよい。高温熱処理「Ｂ」では、焼結体１Ａを、高温熱処理について予め設定された最高到達温度に所定時間内、例えば、１０時間以内、より好ましくは５時間以内、更に好ましくは２時間以内で達するように昇温する。高温熱処理について設定される最高到達温度は、９００℃よりも高く１１００℃以下の範囲内とする。また、この設定温度は、焼結処理「Ａ」で到達する最高到達温度との差が２５０℃以内、好ましくは、１５０℃以内、より好ましくは、１００℃以内となるように設定する。焼結処理「Ａ」で到達する最高到達温度との差を上記範囲内にすることで焼結後密度を高くしながら、高温熱処理「Ｂ」による磁気特性の向上を両立することが可能である。最高到達温度に達した後は、その温度を所定時間（図１６に示す区間「ｂ」）、例えば、１～５０時間保持する。高温熱処理では、焼結体に与える総熱量も重要であることから、この保持時間は、最高到達温度との関係で定めるのが好ましい。更に言えば、総熱量が実質的に変化しないのであれば、最高到達温度や保持時間は多少変動してもよく、最高到達温度付近で、約１～５０時間、保持されれば足りる。後述する図１０から導くことができるように、最高到達温度と保持時間は、以下の関係を満たすのが好ましい。
-1.13ｘ+1173≧y≧-1.2x+1166 （ただし、１１００℃≧ｘ＞９００℃）
ここで、ｘ（℃）は最高到達温度を、ｙ（時間）は最高到達温度付近での保持時間を表す。
最高到達温度の設定は、また、微粉砕後の磁石材料粒子の平均粒径の影響を受ける。例えば、平均粒径１μｍに対しては９００℃より高く、平均粒径５μｍに対しては１１００℃以下に設定するのが好ましい。平均粒径は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置（装置名：ＬＡ９５０、ＨＯＲＩＢＡ製）を使用して測定する。具体的には、微粉砕後の磁石材料粒子を比較的低い酸化速度で徐酸化した後に、数百ｍｇの徐酸化粉をシリコーンオイル（製品名：ＫＦ－９６Ｈ－１００万ｃｓ、信越化学製）と均一に混合してペースト状とし、それを石英ガラスに挟むことで被験サンプルとして（HORIBAペースト法）、粒度分布（体積%）のグラフにおけるD50の値を平均粒径とした。ただし、粒度分布がダブルピークの場合は、粒径が小さいピークのみに対してD50を算出することで、平均粒径とした。

＜低温熱処理（熱処理２）＞
高温熱処理「Ｂ」がなされた焼結体（便宜上、焼結体「１Ｂ」と呼ぶ）を再び室温まで冷却し、続く低温熱処理「Ｃ」で再び所定の温度まで加熱する。室温への冷却は自然冷却であってもよい。加熱は、高温熱処理「Ｂ」と同様に減圧雰囲気下で行う。なお、アルゴンガスや窒素ガス、ヘリウムガスのような不活性ガス雰囲気下であれば、減圧雰囲気でなくともよい。低温熱処理「Ｃ」では、焼結体１Ｂを、低温熱処理について予め設定した最高到達温度に所定時間内、例えば、１０時間以内、好ましくは５時間以内、更に好ましくは２時間以内で達するよう昇温する。低温熱処理について設定される最高到達温度は、高温熱処理温度より低い温度、例えば、３５０℃～６５０℃、好ましくは、４５０℃～６００℃、より好ましくは、４５０℃～５５０℃となるように設定する。最高到達温度に達した後は、その温度を所定時間（図１６に示す区間「ｃ」）、例えば、２時間保持する。保持終了後は、直ちに急冷を行うのが好ましい。

（６）着磁工程
低温熱処理がなされた焼結体（便宜上、焼結体「１Ｃ」と呼ぶ）に、例えば、以下に説明する磁場印加装置５を用いて着磁を行うことができる。但し、必ずしも磁場印加装置５を用いる必要はなく、現在利用可能な他の一般的な磁場印加装置を用いてもよい。着磁工程を経て、焼結体１Ｃは、希土類焼結磁石１となる。着磁された希土類焼結磁石１は、その後、例えばリニアモータに設置される。

［４．磁場印加装置］
＜二極極異方の希土類焼結磁石用磁場印加装置＞
図１７、図１８に、二極極異方の希土類焼結磁石、例えば、図２に示した希土類焼結磁石２を製造するために用いることができる磁場印加装置５の一例を示す。図１７は、磁場印加装置５の端部における斜視図、図１８は、磁場印加装置５の長さ方向「γ」に直交する「α－β」方向に沿う断面図である。

磁場印加装置５を用いることにより、ワーク、例えば、希土類磁石形成用材料の一例である加工用シート片に磁場を印加して、磁石材料粒子の磁化容易軸を配向することができる。更に、この装置５を用いることにより、希土類焼結磁石用焼結体を着磁して希土類焼結磁石２を製造することもできる。配向のみならず、着磁の際にも装置５を用いた場合、磁化容易軸の配向方向と、着磁の方向、換言すれば、希土類焼結磁石１乃至４の磁化の方向とを、容易に一致させることができ、より高い精度で着磁を行うことができる。但し、配向及び着磁ともに、必ずしも装置５を用いる必要はない。

磁場印加装置５は、幅方向「α」において対称形状を有し、長さ方向「γ」に延びる磁性体ヨーク６０と、長さ方向「γ」に延びる一対の非磁性体ヨーク５１Ａ、５１Ｂから成る非磁性体ヨーク５１とを備える。

磁性体ヨーク６０は、長さ方向「γ」に延びる一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂと、これら一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂの間に形成された、長さ方向「γ」に延びる凹部６２を備える。一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂは各々、平らな上面６１ａ、６１ｂを有しており、幅方向「α」において間隔「ｗ３」をもって位置付けられている。

一対の非磁性体ヨーク５１Ａ、５１Ｂはそれぞれ、一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂの上面６１ａ、６１ｂの各々の上に配置されており、一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂの上面６１ａ、６１ｂの各々において、磁性体ヨーク６０の凹部６２に隣接する側に所定幅「ｗ２」のワーク載置面６１ａ１、６１ｂ１が残されるように、対応するヨーク脚６１Ａ、６１Ｂに対して位置決めされている。

ワーク、例えば、加工用シート片や希土類焼結磁石用焼結体を載置するため、ワークに対応する形状のキャビティを有するワーク載置部６７が形成されている。ワーク載置部６７は、幅方向「α」において、一対の非磁性体ヨーク５１Ａ、５１Ｂの間に、磁性体ヨーク６０の凹部６２を跨いだ状態で形成されている。ワーク載置部６７には、ワークを収容させる磁場印加用の型７０が設置されていてもよい。型７０は、底部７２と、幅方向「α」において互いに離間された側壁７３ａ、７３ｂと、長さ方向「γ」において互いに離間された前壁７３ｃ、後壁７３ｄ（図示されていない）とによって規定される。型７０の上方７１には、ワークを収容するため、アクセス開口が設けられている。但し、型７０は必ずしも必要なものではない。

ワーク載置部６７に載置されたワークに対して磁場を形成するため、略直線状の部分を有するコイルを使用してもよい。これらのコイルには、例えば、それらの一部を長さ方向「γ」に沿って配した、第１の導体８１（８１Ａ、８１Ｂ）、第２の導体８２Ａ、及び、第３の導体８２Ｂが含まれる。第１の導体８１は、凹部６２に配置され、第２の導体８２Ａは、幅方向「α」においてヨーク脚６１Ａに対して凹部６２とは反対側に配置され、第３の導体８２Ｂは、幅方向「α」においてヨーク脚６１Ｂに対して凹部６２とは反対側に配置される。第１の導体８１は、幅方向「α」において離間された一対の導体８１Ａ、８１Ｂから成っていてもよい。導体８１に流す電流の方向と、導体８２Ａ、８２Ｂに流す電流の方向とは、互いに反対方向とされている。この場合、幅方向「α」においてヨーク脚６１Ａに近い側に配置された導体８１Ａは、例えば、ループ部分８３Ａを通じて、第２の導体８２Ａと連結されてもよく、また、幅方向「α」においてヨーク６１Ｂに近い側に配置された導体８１Ｂは、例えば、ループ部分８３Ｂを通じて、第３の導体８２Ｂと連結されてもよい。導体同士を連結することにより、これらの導体に互いに反対方向の電流を一度に流すことができる。導体の径は、勿論、特に限定されるものではないが、磁場を安定させる等の観点から、ここでは直径１．４ｍｍの径のものを用いることができる。

図１９に、パルス磁場を発生させるために使用可能な電気回路の一例を示す。この電気回路９は、電源（図示されていない）に対して並列に接続されたコンデンサー９１とダイオード９２、更に、それらの間に直列に接続されたサイリスタ９３を備える。電源から供給された電流は、所定の容量を有するコンデンサー９１に蓄電された後、サイリスタ９３を利用して、第１の導体８１Ａ、８１Ｂと、第２の導体８２Ａ及び第３の導体８２Ｂとの間に、所定のピーク電流（ｋＡ）及び所定のパルス幅（ｍｓ）を有するパルス電流として所定回数流される。この結果、導体８１、８２からワークに対して、所定のパルス磁場が印加されることになる。ピーク電流は、例えば、約１２ｋＡ、パルス幅は、例えば、約０．７ｍｓに設定してもよい。ピーク電流は好ましくは１０ｋＡ～３０ｋＡであり、より好ましくは１０ｋＡ～２０ｋＡであり、パルス幅は好ましくは０．３ｍｓ～５００ｍｓであり、より好ましくは０．５ｍｓ～１００ｍｓである。ピーク電流とパルス幅を上記範囲にすることで、配向のバラツキを抑制しながら、コイルの発熱を抑えることができる。

図２０に、図１７、図１８に示した装置５の使用例を示す。パルス磁場は、図２０に示すように、例えば押さえ板６６等でワーク６の上部を押さえることによって、厚み方向「β」に圧力を加えた状態で印加される。図２０に示した矢印は、パルス磁場の印加によって形成された磁場の一例を示すものであって、特に、導体８１、８２に図示の向きに電流を流したときに形成される磁場、更に言えば、図２の（ａ）に示した希土類焼結磁石２Ａを製造する際に使用される磁場を示したものである。明らかなように、図２の（ｂ）に示した希土類焼結磁石２Ｂを製造する際は、導体８１、８２に図２０に示す向きとは反対方向に電流を流して、図２０に示した矢印とは反対方向の磁場を形成してやればよい。この場合、導体８１Ａと導体８２Ａは、主に、ワークの幅方向「α」における一方の側を配向又は着磁する磁場を形成し、また、導体８１Ｂと導体８２Ｂは、主に、ワークの幅方向「α」における他方の側を配向又は着磁する磁場を形成し、更に、導体８１Ａと導体８１Ｂは、主に、ワークを方向「α」に貫通する磁場を形成する。導体８１、８２に図示の向きに電流を流したときに形成される磁場は、主にワーク載置部６７に載置されたワーク６に対し、ヨーク脚６１Ａから該ヨーク脚６１Ａの上面６１ａのワーク載置面に相当する部分６１ａ１を経て、ワーク載置部６７に載置されたワーク６を幅方向「α」に通り、ヨーク脚６１Ｂの上面６１ｂのワーク載置面に相当する部分６１ｂ１を経て、ヨーク脚６１Ｂに至ることになる。

＜三極極異方の希土類焼結磁石用磁場印加装置＞
図２１、図２２に、三極極異方の希土類焼結磁石、例えば、図４に示した希土類焼結磁石４を製造するために用いることができる磁場印加装置５Ａの一例を示す。これらの図は、前述した図１８、図２０にそれぞれ相当する図であって、図１８等に示した部材と同様の部材には、同様の参照番号を付している。

磁場印加装置５Ａは、幅方向「α」において対称形状を有し、長さ方向「γ」に延びる磁性体ヨーク６０Ｂを備える。磁性体ヨーク６０Ｂは、図１８等に示した装置５と同様に、長さ方向「γ」に延びる一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂを備える。これら一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂは各々、平らな上面６１ａ、６１ｂを有しており、幅方向「α」において間隔「ｗ３」をもって位置付けられている。磁性体ヨーク６０Ｂは、更に、一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂに加え、それらの間に幅方向「α」に間隔「ｗＡ」、「ｗＢ」、「ｗＤ」、「ｗＥ」をもって位置する複数の付加的なヨーク脚６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅと、一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂと付加的なヨーク脚６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅとの間及び付加的なヨーク脚６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅ同士の間に形成された凹部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｄ、６２Ｅを備える。

ワークを載置するため、磁性体ヨーク６０Ｂには、ワークに対応する形状のキャビティを有するワーク載置部６７が設けられている。ワーク載置部６７は、幅方向「α」において、一対の磁性体ヨーク６１Ａ、６１Ｂの間に、付加的なヨーク脚６１Ｃ乃至６１Ｅと凹部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｄ、６２Ｅを跨いだ状態で形成されている。ワークは、例えば、ケース６８等に収容させた状態で、ワーク載置部６７に載置されてもよい。但し、ケースは必ずしも必要なものではない。

ワーク載置部６７に載置されたワークに対して磁場を形成するため、略直線状の導体を使用してもよい。これらの導体は、導体対８Ａ乃至８Ｃを形成していてもよく、各導体対８Ａ乃至８Ｃを形成する導体の一部は、長さ方向「γ」に沿って凹部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｄ、６２Ｅに配置されている。導体対８Ａは、幅方向「α」において、ヨーク脚６１Ｄを一方の側と他方の側から挟み込むように凹部６２Ａ、６２Ｄを跨いで配置され、導体対８Ｃは、幅方向「α」において、ヨーク脚６１Ｃを一方の側と他方の側から挟み込むように凹部６２Ｄ、６２Ｅを跨いで配置され、導体対８Ｂは、幅方向「α」において、ヨーク脚６１Ｅを一方の側と他方の側から挟み込むように凹部６２Ｅ、６２Ｂを跨いで配置されている。各導体対８Ａ乃至８Ｃを形成する一方の導体８１Ａ乃至８１Ｃに流す電流の方向と、他方の導体８２Ａ乃至８２Ｃに流す電流の方向とは、互いに反対方向とされている。これらの導体対８Ａ乃至８Ｃを形成する導体は、前述した図１７に示すように、互いに連結されてループを形成しているのが好ましい。これにより、所定の向きに電流を容易に流すことができる。導体の径は、勿論、特に限定されるものではないが、磁場を安定させる等の観点から、ここでは直径１．４ｍｍの径のものを用いた。パルス磁場の元になる電流は、図１９に示した電気回路を用いて発生させることができる。

パルス磁場は、図２２に示すように、例えば矩形のケース６８でワーク６の上部を押さえることによって、厚み方向「β」に圧力を加えた状態で印加される。図２２に示した矢印は、パルス磁場の印加によって形成された磁場の一例を示すものであって、特に、導体対８Ａ乃至８Ｃに図示の向きに電流を流したときに形成される磁場、更に言えば、図４に示した希土類焼結磁石４を製造する際に使用される磁場を示したものである。明らかなように、面４１（図４参照）で発揮される極性が反対方向の磁石を製造する際は、導体対８Ａ乃至８Ｃに図２２に示す向きとは反対方向に電流を流して、図２２に示した矢印とは反対方向の磁場を形成してやればよい。この場合、ケース６８に収容されたワーク６に対し、導体対８Ａに含まれる導体８２Ａは、主に、ワークの幅方向「α」における一方の側を厚み方向「β」に沿って配向又は着磁する磁場を形成し、コイル対８Ｂに含まれるコイル８２Ｂは、主に、ワークの幅方向「α」における他方の側を厚み方向「β」に沿って配向又は着磁する磁場を形成し、更に、コイル対８Ａに含まれるコイル８１Ａとコイル対８Ｃに含まれるコイル８２Ｃ、及び、コイル対８Ｃに含まれるコイル８１Ｃとコイル対８Ｂに含まれるコイル８１Ｂは、主に、ワークの幅方向「α」における中間部を厚み方向「β」に配向又は着磁する磁場、及び、ワークを厚み方向「β」に沿って配向又は着磁する磁場を、それぞれ形成し得る。コイル対８Ａ乃至８Ｃに電流を流したとき、相隣り合うヨーク脚６１Ａ乃至６１Ｄの上面同士の間に磁場が形成される。コイル対８Ａ乃至８Ｃに流す電流の向きによって、ヨーク脚の上面から他のヨーク脚の上面に向かう磁場７４を形成することもできるし、逆に、ヨーク脚の上面に向って他のヨーク脚の上面から向かう磁場７５を形成することもできる。

特に、図２２に示した例では、ヨーク脚６１Ｄについては、ヨーク脚６１Ｄと相隣り合うヨーク脚６１Ａの上面６１ａから、ヨーク脚６１Ｄに向って、且つ、ヨーク脚６１Ｄと相隣り合うヨーク脚６１Ｃから、ヨーク脚６１Ｄに向って、磁場７５が形成される。また、ヨーク脚６１Ｃから、ヨーク脚６１Ｃと相隣り合うヨーク脚６１Ｄに向って、且つ、ヨーク脚６１Ｃから、ヨーク脚６１Ｃと相隣り合うヨーク脚６１Ｅの上面６１ｅに向って、磁場７４が形成される。また、ヨーク脚６１Ｅについては、ヨーク脚６１Ｅと相隣り合うヨーク脚６１Ｂの上面６１ｂから、ヨーク脚６１Ｅの上面６１ｅに向って、且つ、ヨーク脚６１Ｅと相隣り合うヨーク脚６１Ｃから、ヨーク脚６１Ｅの上面６１ｅに向って、磁場７５が形成される。ヨーク脚の上面から他のヨーク脚の上面に向かう磁場７４と、逆に、ヨーク脚の上面に向って他のヨーク脚の上面から向かう磁場７５は、相隣り合う一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂ及び付加的なヨーク脚６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅの間に、幅方向「α」において交互に形成される。これらの磁場を形成することにより、ヨーク脚同士の間に位置するワークの一部において、ワークを幅方向「α」に通る磁場が形成される。尚、装置５Ａでは、非磁性体ヨークを用いていないが、図１８等に示した装置と同様に、一対のヨーク脚６１Ａ、６１Ｂとの関係でこれを用いることもできる。よって、装置５Ａは、非磁性体ヨークの使用を排除するものではない。

＜一極極異方の希土類焼結磁石用磁場印加装置＞
図２３に、図１に示した希土類焼結磁石１を製造するために用いることができる磁場印加装置５Ｂの一例を示す。図２３は、前述した図２０に相当する図であって、図２０等に示した部材と同様の部材には、同様の参照番号を付している。この装置５Ｂは、装置５に多少の変更を加えたものとみることもできる。ここでは、一対のコイル（８１、８２）のみを使用し、非磁性体ヨーク５１は使用しない。図２３に示した矢印は、パルス磁場の印加によって形成される磁場の一例を示すものであって、一対のコイルに含まれるコイル８１、８２に図示の向きに電流を流したときに生ずる磁場、更に言えば、図１の（ａ）に示した希土類焼結磁石１Ａを製造する際に使用される磁場を示したものである。明らかなように、図１の（ｂ）に示した希土類焼結磁石１Ｂを製造する際は、コイル８１、８２に、図２１に示す向きとは反対方向に電流を流して、図２３に示した矢印とは反対方向の磁場を形成してやればよい。

［５．実施例］
図１７乃至図２０に示した磁場印加装置５を用いて製造した、図２の（ａ）に示す希土類焼結磁石２Ａについて、一方の面２１と他方の面２２それぞれの最大表面磁束密度「Ｄ１」、「Ｄ２」（Ｔ）、磁束密度比（Ｄ１／Ｄ２）、一方の面２１における単位厚みあたりの最大表面磁束密度、及び軸方向対称性を分析、評価した。

（１）最大表面磁束密度（Ｔ）
一方の面２１から他方の面２２とは反対方向に厚み方向「β」に１ｍｍだけ離れた位置において最大となる表面磁束密度の値「Ｄ１」（Ｔ）である。また、他方の面２２から一方の面２１とは反対方向に厚み方向「β」に１ｍｍだけ離れた位置において最大となる表面磁束密度の値「Ｄ２」（Ｔ）である。概して、表面磁束密度「Ｄ１」は、大きい方が好ましく、一方、表面磁束密度「Ｄ２」は、小さい方が好ましい。これにより、磁石の一方の面と、これに対向する他方の面とを繋ぐ磁気回路による漏洩磁束を低減させることができる。表面磁束密度の値は、面２１に対して法線方向と平行な成分である。これらの測定には、アイエムエス製の三次元磁界ベクトル分布測定装置（ＭＴＸ－５Ｒ）を使用した。

（２）磁束密度比（Ｄ１／Ｄ２）
上記（１）で求めた一方の面２１における最大表面磁束密度「Ｄ１」と他方の面２２における最大表面磁束密度「Ｄ２」の比（Ｄ１／Ｄ２）である。磁束密度比が１より大きい場合、一方の面２１における最大表面磁束密度が、他方の面２２における最大表面磁束密度より大きいことを意味する。磁束密度比は、大きい値であることにより、他方の面にヨークが不要となる等の効果があり、そのためには少なくとも３以上であることが必要であり、４以上であるのが好ましい。

（３）単位厚みあたりの最大表面磁束密度（Ｔ/ｍｍ）
上記（１）で求めた一方の面２１における最大表面磁束密度「Ｄ１」（Ｔ）を、一方の面２１と他方の面２２との間の厚み方向「β」における厚み寸法「ｔ」（ｍｍ）で除した値である。この値は、最大表面磁束密度「Ｄ１」を効率的に向上させるという観点から、希土類焼結磁石の厚み寸法を規定する指標となり得、値は大きいほど好ましい。最大表面磁束密度は、厚みが大きくなるにつれて大きくなるから、最大表面磁束密度を大きくするという点では、厚みは大きくすべきであるが、一方、単位厚みあたりの最大表面磁束密度は、厚みが大きくなるにつれて小さくなるから、効率的に第１の面の最大表面磁束密度Ｄ１を向上させるという点では、厚みはそれ程大きくすべきでない。最大表面磁束密度を所望の値としつつ、効率的に最大表面磁束密度を向上させるため、この指標を用いて、最適な厚み寸法を決定することができる。

（４）軸方向対称性
幅方向「α」における表面磁束密度分布を、長さ方向「γ」における複数の位置で得、これら複数の位置で得られた表面磁束密度分布同士を互いに比較することによって得られる特性である。軸方向対称性の値が小さい場合は、対称性が優れていることを意味する。対称性を改善することにより、例えば、リニアモータ等の制御を容易にし、また、推力変動を抑制することができる。
軸方向対称性を求めるにあたっては、準備段階として、先ず、一方の面２１に関して、図７に対応する図２４を作成する。この図は、希土類焼結磁石２を長さ方向「γ」に４等分する３本のライン２ａ～２ｃ（図２５参照）のそれぞれにつき、各ライン２ａ～２ｃの幅方向「α」における一方の端部「ｄ１」から他方の端部「ｄ２」に至る長さ部分を０．００４ｍｍずつ幅方向「α」にずらしながら順次にサンプリングして複数個の表面磁束密度の値を得、得られた複数の値をプロットすることにより作成されたものである。ここで、表面磁束密度の測定には、上記（１）と同じ装置を用い、また、上記（１）と同様に、一方の面２１から１ｍｍだけ離れた位置で表面磁束密度を測定した。
次いで、ライン２ａにおける表面磁束密度とライン２ｃにおける表面磁束密度との一致率を、幅方向「α」における端部「ｄ１」からの０．００４ｍｍ間隔の距離毎に、残差二乗和を用いて数値化して、軸方向対称性の値を得た。数値化には、以下の式を用いた。

ここで、Ｎは、サンプリングの総数を、ｎは、ｎ回目のサンプリングであることを、Ｘｎは、ｎ回目のサンプリング時の端部「ｄ１」からの距離、より詳細には、０．００４×ｎ（ｍｍ）を、関数Ｆａ（Ｘｎ）は、ライン２ａ上のＸｎにおける表面磁束密度の値、更に詳細には、端部「ｄ１」から「Ｘｎ」だけ離れた位置における表面磁束密度の値を、同様に、関数Ｆｂ（Ｘｎ）は、ライン２ｃ上のＸｎにおける表面磁束密度の値、更に詳細には、端部「ｄ１」から「Ｘｎ」だけ離れた位置における表面磁束密度の値を、それぞれ示す。

以下の表１に、分析結果を示す。

〔実施例１〕
図１７乃至図２０に示した磁場印加装置５を用いて、図２の（ａ）に示す希土類焼結磁石２Ａを以下の条件で作成し、一方の面２１と他方の面２２それぞれの最大表面磁束密度「Ｄ１」（Ｔ）、「Ｄ２」（Ｔ）、磁束密度比（Ｄ１／Ｄ２）、一方の面２１における単位厚みあたりの最大表面磁束密度（Ｔ／ｍｍ）、及び軸方向対称性について分析、評価を行った。

＜粗粉砕＞
ストリップキャスティング法により得られた合金を、室温にて水素を吸蔵させ、０．８５ＭＰａで１日保持した。その後、液化Ａｒで冷却しながら、０．２ＭＰａで１日保持することにより、水素解砕を行った。合金の組成は、「Ｎｄ：２５．２５ｗｔ％、Ｐｒ：６．７５ｗｔ％、Ｂ：１．０１ｗｔ％、Ｇａ：０．１３ｗｔ％、Ｎｂ：０．２ｗｔ％、Ｃｏ：２．０ｗｔ％、Ｃｕ：０．１３ｗｔ％、Ａｌ：０．１ｗｔ％、残部Ｆｅ、その他不可避不純物を含む」である。

＜微粉砕＞
粗粉砕された合金粗粉１００重量部に対して、カプロン酸メチル１重量部を混合した後、ヘリウムジェットミル粉砕装置（装置名：ＰＪＭ－８０ＨＥ、ＮＰＫ製）により粉砕を行った。粉砕した合金粒子の捕集は、サイクロン方式により分離回収し、超微粉は除去した。粉砕時の供給速度を４．３ｋｇ／ｈとし、Ｈｅガスの導入圧力は０．６ＭＰａ、流量１．３ｍ³／ｍｉｎ、酸素濃度１ｐｐｍ以下、露点－７５℃以下であった。粉砕後の微粒子の平均粒径は約３ｕｍであった。

＜磁粉の脱水素＞
微粉砕された磁粉を減圧下において、室温から１８０℃まで０．５時間で昇温し、その後５時間保持することで、磁粉の脱水素を行った。

＜混練＞
１００重量部の脱水素された磁粉に対して、スチレン―イソプレンブロックコポリマーであるＳＩＳ樹脂（クインタック３３９０：日本ゼオン製）を４重量部、１－オクタデシンを１．５重量部、１－オクタデセンを４．５重量部の配合で混練を行い、磁粉と有機物が混合されたワーク（加工用シート）を得た。

＜成型＞
幅１９ｍｍ、厚み４ｍｍ、長さ１４ｍｍのキャビティを有する金型に前記ワークを充填し、８０℃で３分間保持し３ＭＰａで加圧することで成型を行った。

＜磁場配向＞
成型されたワークを図１７等に示した磁場印加装置（配向器）５に設置し、コンデンサー容量５０００μＦ、充電電圧７５５Ｖの条件下でパルス磁場をワークに印加することで配向処理を行った。磁場印加された時の最大電流は１２．４ｋＶであり、パルス幅は０．２５ｍｓとし、また、パルス磁場の印加回数は連続的に３回とした。パルス磁場を３回印加後のワーク表面温度、即ち、配向温度は、１２０℃であった。

＜仮焼（脱炭素）工程＞
パルス磁場印加後のワークに対して、０．８Ｍｐａの水素加圧雰囲気下にて、脱炭素処理を行った。約１℃／ｍｉｎの昇温速度で室温から５００℃まで８ｈで昇温し、２ｈ保持した。また、水素流量は２～３Ｌ／ｍｉｎとした。

＜焼結＞
グラファイト製の焼結型に脱炭素工程後のサンプルを収めた。なお、前記グラファイト製の焼結型は、サンプルの長さ方向に加圧できるように摺動用の穴が形成されており、摺動用の穴に収まる加圧用のグラファイト製の押しピンを挿入した。
グラファイト製の焼結型に収まったサンプルを加圧焼結装置により、減圧雰囲気下にて、加圧用のグラファイトピンを加圧することで、サンプルの長さ方向に加圧しながら焼結を行った。焼結条件は、減圧雰囲気下において０．７ＭＰａの荷重を印加しながら室温から７００℃まで、３５分かけて昇温し、その後６．６ＭＰａの荷重を印加しながら９５０℃まで１３分かけて昇温を行い、その状態で１５分保持することで加圧焼結を行った。

＜焼鈍（高温熱処理及び低温熱処理）＞
室温まで冷却した焼結体を、室温から１０００℃まで１．５時間かけて昇温し４時間保持した。その後、室温まで冷却した後に、再度５００℃まで０．５時間かけて昇温した後、５００℃で１時間保持し、その後急冷することで焼鈍を行った。焼鈍工程は、減圧雰囲気下にて行った。

＜研磨＞
焼鈍された焼結体を、研磨機により整面し、幅１９ｍｍ、厚み４ｍｍ、長さ６．８ｍｍの寸法の焼結体とした。

＜着磁＞
磁場配向時に用いた磁場印加装置５を用いて、研磨された焼結体にパルス磁場を一回印加して、着磁を行い、二極の方形極異方希土類焼結磁石とした。パルス磁場の印加は、コンデンサー容量１０００μＦ、充電電圧１３００Ｖの条件にて行った。その時の最大電流値は１３ｋＡ、パルス幅は１．５ｍｓであった。

以上の条件で作成した希土類焼結磁石について、上記「（４）軸方向対称性」で説明した手順と同じ手順でサンプリングした結果をプロットしたところ、表面磁束密度に関して、前述の図７に示す結果が得られた。

例えば、半導体や液晶製造用の産業用モータ、シェーバー等に用いられるリニアモータを駆動する場合、一方の面（主面）における表面磁束密度は、最低でも０．２Ｔ以上であることが必要であり、好ましくは、０．２５Ｔ以上、より好ましくは、０．３Ｔ以上、更に好ましくは、０．４Ｔ以上である。実施例１によれば、一方の面（第１の面）２１の最大表面磁束密度、更に詳細には、長さ方向「β」の中央（図２５の線２ｂ）における表面磁束密度の最大値（絶対値）Ｄ１は、０．４７３Ｔであり、０．２Ｔを十分に超えるものとなった。従って、例えば上記の目的で使用されるリニアモータを駆動するのには十分なものである。

また、この種のリニアモータを駆動する場合、他方の面における表面磁束密度は、主面の表面磁束密度にもよるが、最高でも０．２Ｔ以下であることが必要であり、好ましくは、０．１５Ｔ以下、より好ましくは、０．１Ｔ以下、更に好ましくは、０．０９５Ｔ以下である。実施例１によれば、他方の面（第２の面）における最大表面磁束密度の最大値（絶対値）Ｄ２は、０．０９５Ｔであり、０．２Ｔを十分に下回る表面磁束密度が得られた。

更に、これらを利用して求めた磁束密度比は、５．０（≒０．４７３／０．０９５）であるから、この希土類焼結磁石では、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束が片面にのみ、又は、主として片面において、集中したものということができる。従って、漏洩磁束は小さく、他方の面にヨークを設ける必要もない。
単位厚みあたりの最大表面磁束密度は、実用上、少なくとも０．０４Ｔ／ｍｍ以上が必要と考えられ、０．０６Ｔ／ｍｍ以上が好ましく、０．０８Ｔ／ｍｍ以上がより好ましく、０．１Ｔ／ｍｍ以上が更に好ましく、０．１２Ｔ／ｍｍ以上がより好ましく、上限は特に限定されないが、例えば、０．５Ｔ／ｍｍ以下とすることができる。実施例１によれば、単位厚みあたりの最大表面磁束密度は、０．１２（≒０．４７３／４）Ｔ／ｍｍであり、効率的に最大表面磁束密度「Ｄ１」を向上させるという観点から十分な値となった。

軸方向対称性は、０．７以下が好ましく、０．６以下がより好ましく、０．５以下がより好ましく、０．３以下が更に好ましい。実施例１によれば、軸方向対称性は、０．１１であり、０．７を十分に下回る値が得られ、長さ方向「γ」において、十分な対称性を有するものとなっている。これは、ワークに対してパルス磁場配向をさせることで配向の精度を高くすることができ、また、加圧焼結でそれを保持しながら焼結できたことによるものと考えられる。

〔実施例２、３、４、５〕
表１に記載した条件を変更したこと以外は、実施例１と同じ操作を行った。特に、実施例２～５同士の間では、希土類焼結磁石の厚みを変更したこと以外は、全て同じ条件とした。
実施例２に従って作製された、厚み３ｍｍの希土類焼結磁石では、第１の面の最大表面磁束密度Ｄ１は、０．４３４（Ｔ）、第２の面における最大表面磁束密度の最大値（絶対値）Ｄ２は、０．０８３（Ｔ）、磁束密度比は、５．２、単位厚みあたりの最大表面磁束密度は、０．１４（Ｔ／ｍｍ）であり、これらの値については、実施例１と遜色ない結果が得られた。軸方向対称性は、０．５８であり、実施例１と比べると、長さ方向「γ」における対称性はやや劣るものとなった。
また、実施例３に従って作製された、厚み２ｍｍの希土類焼結磁石では、第１の面の最大表面磁束密度Ｄ１は、０．３３７（Ｔ）、第２の面における最大表面磁束密度の最大値（絶対値）Ｄ２は、０．０７３（Ｔ）、磁束密度比は、４．６、単位厚みあたりの最大表面磁束密度は、０．１７（Ｔ／ｍｍ）であり、これらの値については、実施例２と同様に、実施例１と遜色ない結果が得られた。軸方向対称性は、０．２６であり、実施例１と比べると、長さ方向「γ」における対称性は若干であるが劣るものとなった。
実施例４に従って作製された、厚み６ｍｍの希土類焼結磁石では、第１の面の最大表面磁束密度Ｄ１は、０．５４７（Ｔ）、第２の面における最大表面磁束密度の最大値（絶対値）Ｄ２は、０．０７１（Ｔ）、磁束密度比は、７．７、単位厚みあたりの最大表面磁束密度は、０．０９（Ｔ／ｍｍ）であった。
実施例５に従って作製された、厚み１０ｍｍの希土類焼結磁石では、第１の面の最大表面磁束密度Ｄ１は、０．５９１（Ｔ）、第２の面における最大表面磁束密度の最大値（絶対値）Ｄ２は、０．０５１（Ｔ）、磁束密度比は、１１．６、単位厚みあたりの最大表面磁束密度は、０．０６（Ｔ／ｍｍ）であった。
これらの結果からも明らかなように、単位厚みあたりの最大表面磁束密度は、厚みが大きくなるにつれて小さくなるのに対し、最大表面磁束密度は、厚みが大きくなるにつれて大きくなる。単位厚みあたりの最大表面磁束密度と最大表面磁束密度との間のバランスを考慮すると、希土類焼結磁石の厚みは、１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましい。希土類焼結磁石の厚みが１０ｍｍ（実施例５）よりも厚い場合には、第１の面の最大表面磁束密度Ｄ１が大きくなるが、単位厚みあたりの最大表面磁束密度が０．０４Ｔ／ｍｍよりも小さくなり、この結果、効率的に第１の面の最大表面磁束密度Ｄ１を向上させることが困難となる可能性がある。

これら実施例１乃至５の結果からも明らかなように、本発明の希土類焼結磁石１乃至５では、厚み方向「β」における一方の面２１においてのみ、又は、主として厚み方向における一方の面において、実用上有用な表面磁束密度を有する磁束が集中し、他方の面２２では磁束が疎となり、一方の面２１の最大表面磁束密度「Ｄ１」と、他方の面の最大表面磁束密度「Ｄ２」２２との間で、少なくとも、磁束密度比（Ｄ１／Ｄ２）≧４の関係が満たされるものとなった。この磁束密度比の上限は特に限定されないが、８以上や１０以上とすることもでき、また、実施例の結果から、少なくとも１２程度までは増やすことが分かる。

着磁前の希土類焼結磁石用焼結体については特に詳細な結果を示していないが、希土類焼結磁石用焼結体については希土類焼結磁石と同様に考えることができる。更に詳細には、希土類焼結磁石用焼結体は、未だ着磁されていないが、これに含まれる磁石材料粒子は、磁場配向を通じて、厚み方向「β」における一方の面１１、２１と交差する方向に配向する磁化容易軸を持った磁石材料粒子、及び、厚み方向「β」における他方の面１２、２２と交差する方向に配向する磁化容易軸を持った磁石材料粒子が、所定の表面磁束密度を有した磁束を発生するものとなっており、これらの表面磁束密度の比は、希土類焼結磁石のそれに対応することは明らかであるから、希土類焼結磁石と同様に、一方の面１１において、該一方の面１１に交差する方向に配向する磁化容易軸をもった磁石材料粒子の最大表面磁束密度（Ｄ１’）と、他方の面１２において、該他方の面１２に交差する方向に配向する磁化容易軸をもった磁石材料粒子の最大表面磁束密度（Ｄ２’）との間で、少なくとも、（Ｄ１’／Ｄ２’）≧４の関係が満たされる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。従って、図面及び説明は、例示に過ぎず、これに限定されるものではない。

１１ 一方の面（第１の面）
１２ 他方の面（第２の面）
１３ 側面
１４ 端面（平面）
２１ 一方の面（第１の面）
２１ａ 一方の側
２１ｂ 他方の側
２２ 他方の面（第２の面）
２３ 側面
２４ 端面（平面）

Claims (13)

1. 希土類物質を含み、各々が磁化容易軸を有する多数の磁石材料粒子が一体に焼結された構成の希土類焼結磁石であって、
   幅方向と厚み方向と長さ方向とを有する立体形状であり、厚み方向に対向する第１の面と第２の面を備え、
   前記幅方向及び前記厚み方向に平行な平面内において、前記磁石材料粒子は、前記幅方向の両端部の各々から前記幅方向の中央部に向かう領域で、磁化容易軸の配向方向が漸次変化するように配向されており、前記幅方向の両端部の各々と前記幅方向の中央部とで、前記磁化容易軸の配向方向が、９０°±５°異なり、
   前記幅方向の両端部における前記磁化容易軸の配向方向が前記幅方向に沿っており、一方、前記幅方向の中央部における前記磁化容易軸の配向方向が前記厚み方向に沿っており、
   又は
   前記幅方向の両端部における前記磁化容易軸の配向方向が前記厚み方向に沿っており、一方、前記幅方向の中央部における前記磁化容易軸の配向方向が前記幅方向に沿っており、
   前記磁化容易軸の配向方向が同じ前記端部の側面同士を前記幅方向において互いに突き合わせた状態で複数の前記希土類焼結磁石が配列されており、
   前記第１の面における最大表面磁束密度（Ｄ１）と、前記第２の面における最大表面磁束密度（Ｄ２）とが、（Ｄ１／Ｄ２）≧４の関係を満たすこと、を特徴とする希土類焼結磁石。
2. 前記第１の面にＮ極又はＳ極のみを生じさせる、請求項１に記載の希土類焼結磁石。
3. 前記第１の面における最大表面磁束密度が０．２５Ｔ以上である、請求項１又は２に記載の希土類焼結磁石。
4. 前記第２の面における最大表面磁束密度が０．１５Ｔ以下である、請求項１乃至３のいずれかに記載の希土類焼結磁石。
5. 前記第１の面における最大表面磁束密度を、前記第１の面と前記第２の面との間の厚み方向における厚み寸法で除した単位厚みあたりの最大表面磁束密度が０．０６Ｔ／ｍｍ以上である、請求項１乃至４のいずれかに記載の希土類焼結磁石。
6. 前記幅方向における表面磁束密度分布を、前記長さ方向における複数の位置で得て、前記複数の位置で得られた前記表面磁束密度分布同士を互いに比較することによって得られる軸方向対称性が０．７以下である、請求項１乃至５のいずれかに記載の希土類焼結磁石。
7. 前記厚み方向における厚み寸法が１０ｍｍ以下である、請求項１乃至６のいずれかに記載の希土類焼結磁石。
8. 前記幅方向における幅寸法が４０ｍｍ以下である、請求項１乃至７のいずれかに記載の希土類焼結磁石。
9. 前記希土類焼結磁石が直方形状を有する、請求項１乃至８のいずれかに記載の希土類焼結磁石。
10. 希土類物質を含み、各々が磁化容易軸を有する多数の磁石材料粒子が一体に焼結された構成の希土類焼結磁石用焼結体であって、
    幅方向と厚み方向と長さ方向とを有する立体形状であり、厚み方向に対向する第１の面と第２の面を備え、
    前記幅方向及び前記厚み方向に平行な平面内において、前記磁石材料粒子は、前記幅方向の両端部の各々から前記幅方向の中央部に向かう領域で、磁化容易軸の配向方向が漸次変化するように配向されており、前記幅方向の両端部の各々と前記幅方向の中央部とで、前記磁化容易軸の配向方向が、９０°±５°異なり、
    前記幅方向の両端部における前記磁化容易軸の配向方向が前記幅方向に沿っており、一方、前記幅方向の中央部における前記磁化容易軸の配向方向が前記厚み方向に沿っており、
    又は
    前記幅方向の両端部における前記磁化容易軸の配向方向が前記厚み方向に沿っており、一方、前記幅方向の中央部における前記磁化容易軸の配向方向が前記幅方向に沿っており、
    前記磁化容易軸の配向方向が同じ前記端部の側面同士を前記幅方向において互いに突き合わせた状態で複数の希土類焼結磁石が配列されており、
    前記第１の面において、該第１の面に交差する方向に配向する磁化容易軸をもった磁石材料粒子の最大表面磁束密度（Ｄ１’）と、前記第２の面において、該第２の面に交差する方向に配向する磁化容易軸をもった磁石材料粒子の最大表面磁束密度（Ｄ２’）とが、（Ｄ１’／Ｄ２’）≧４の関係を満たすように磁石材料粒子が配向された、
    ことを特徴とする希土類焼結磁石用焼結体。
11. 前記第１の面にＮ極又はＳ極の一方のみを生じさせる、請求項１０に記載の希土類焼結磁石用焼結体。
12. 前記厚み方向における厚み寸法が１０ｍｍ以下である、請求項１０乃至１１のいずれかに記載の希土類焼結磁石用焼結体。
13. 前記幅方向における幅寸法が４０ｍｍ以下である、請求項１０乃至１２のいずれかに記載の希土類焼結磁石用焼結体。

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