JPS62296405A - 永久磁石 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、レーザ光線の走査鏡などに利用される光線の
反射鏡としての機能を兼ね備えた永久磁石に関するもの
である。

従来の技術 レーザプリンタ、複写機などのスキャナとして高速モー
タの回転側にポリゴンミラーを取着し、信号変調された
レーザビームをこのポリゴンミラーに投射し、偏向し、
これによって例えば光導電層を有する走行感光体に光を
走査して潜像を形成し、これを公知の電子写真手法によ
ってコピーを作製するようなものが従来からすでに提案
されている。

また近年の情報処理装置の薄形化、低コスト化さらに部
品点数の削減、一体化による精度向上環の強い要請に応
えて、光走査装置におけるモータの磁石回転子とポリゴ
ンミラーを一体化する構造もとられている。これは例え
ば、特開昭５９−１９７０１０号公報に何通りかの構造
が開示されている。

磁石回転子兼ポリゴンミラーとしては、第２図。

第３図に示すような構造であり、銅メッキあるいは無電
解ニッケルメッキの鏡面２を表面に形成したバリウムフ
ェライト磁石１またはアルニコ磁石１、さらに表面を研
磨し鏡面４としたマンガンアルミ合金磁石３である。

またマンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石における
鏡面性については、すでに特開昭５１−８９４３４号公
報に開示されており、表面をパフ研磨により鏡面に仕上
げることにより白色光の反射率が７０％以上となり、反
射鏡の機能を兼ね備えた永久磁石となることが知られて
いる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、前述の公報に記載された磁石回転子兼ポリゴン
ミラーには以下のような問題点がある。

バリウムフェライト磁石は、反射率が非常に低いため、
銅、アルミニウム、ニッケル等の層を磁石回転子外周面
に形成し、さらに精密切削、研磨等によって所望の鏡面
を得なければならず非常に加工工程が増し、コストアッ
プとなるばかりでなく、バリウムフェライト磁石の機械
的強度が小さく、高走査能率にするだめの高速回転は不
向きである。

またアルニコ磁石は、上記問題に加えて磁石の１Ｈｃ（
保磁力）が非常に小さいため、薄形にすると発生磁束が
低下しモータとして構成した場合に効率が非常に悪くな
る。

マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石は、すでに特
開昭６１−８９４３４号公報に開示されているように、
７０％以上という高い反射率があるが、高画質（多階調
）用途に利用するには８０数％以上の反射率が望まれる
。

また、高解像度を得ようとするために磁石回転子の外径
を大きくしなければならないが、マンガン−アルミニウ
ム−炭素系合金磁石において強磁性相を安定的に得、同
時に簡易プロセスで回転軸方向に磁化容易軸を優先配向
させ高い磁気特性を得ようとするとどうしても磁石回転
子外径を小さくせざるを得ない。

以上のように、磁石回転子とポリゴンミラーが一体構造
、薄形偏平でありポリゴンミラーの外径も大きく、モー
タ等に利用した場合効率も高く、さらにポリゴンミラー
面の反射率が８０数％以上の性能を持つものを実現する
のは極めて困難であった。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
、面心正方晶の強磁性相を主体とするマンガン−アルミ
ニウム−炭素系合金製磁石回転子の所望する外周部は、
前記磁石回転子の回転軸方向と略垂直な平面内に磁化容
易軸を優先的に配向し、さらに前記外周部の所望の表層
部には、前記合金の非磁性相部分を設けるとともに、前
記非磁性相部分の表面を鏡面とし、さらに前記磁石回転
子の外周部以外の大半は少なくとも前記磁石回転子の回
転軸方向と略平行な方向に磁化容易軸を優先的に配向し
たものである。

作用 すなわち、面心正方晶の強磁性相を主体とするマンガン
−アルミニウム−炭素系合金磁石回転子において、電磁
コイルと対向するような内側部分は、回転駆動等のパワ
ーを発生するために、磁化容易軸を回転軸方向と略平行
な方向に優先的に配向させ、高い磁気特性を実現させ、
同時にポリゴンミラーを用いた光走査装置等において、
高解像度を得るために簡易プロセスで磁石回転子兼ポリ
ゴンミラー外径を大きくしなければならない問題に対し
ては、マンガン−アルミニウム−炭素合金製磁石の温間
塑性加工性に着目し、前記磁石回転子の所望の外周部の
みを回転軸方向と平行な方向に加圧圧縮し、磁化容易軸
を磁石回転子の回転軸方向と略垂直な平面内に優先配向
させ、さらにその外周面の所望個所を鏡面にすることに
よって可能にしている。

また、前記外周部の所望の表層部に面心正方晶の強磁性
相（τ相）が変態してできる非磁性相（ＡＩＭｎ（γ相
）が主体の相）を形成し、この表面を鏡面に仕上げるこ
とにより、８０数％以上の高い反射率のポリゴンミラー
面が得、られることに基づくもので、これによシ非常に
良好な画質（多階調）となる。

また磁石回転子の機械的強度が大きいことから高速回転
にも耐え、非常に走査効率を高くできる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。第１図は、本発明の永久磁石の一例として異なる異方
性構造を有するマンガン−アルミニウム−炭素系合金磁
石回転子兼前記合金の非磁性相ポリゴンミラー（以下複
合異方性磁石回転子兼非磁性相ポリゴンミラーと略す）
の細部を示すものであり、その製造方法とともに説明す
る。

マンガン６９．８重量％、アルミニウム２９．７を量％
、炭素０．５重量％の組成からなるマンガン−アルミニ
ウム−炭素系合金の正八角柱ビレットを溶解鋳造により
作成し、１１００℃で保持後冷却する熱処理を施したの
ち、７００℃の温度で正八角形に押出加工（押出比＝６
）し正八角柱ビレット（外接円直径３３Ｎ）を作成した
。この状態では回転軸方向と平行な方向（押出方向）に
磁化容易軸が優先配向していた。

上記の正八角柱ビレットを回転軸と垂直な方向に適当な
長さに切断し、内面が正八角形の形をした所望の大きさ
の金型に前記正八角形のビレットを入れ、ビレットの片
端面側を平面ポンチに対向載置し、もう一方の片端面側
を適当な大きさの凹型をしだ内外周正八角形ポンチで圧
縮据込みすることにより、第１図のように外周部側の高
さが内部の高さよりも低い段付状態（外周が強く圧縮さ
れている。）で元の正八角柱ビレットよりも外径が大き
く、外接円直径６５頭のポリゴンが得られた。

上記同様のプロセスにより作成したサンプルについて、
その内部の磁気異方性構造’６Ｘ線回折、トルク測定に
より確認したところ、偏平状に形成された電磁コイル等
と対向する内部は回転軸方向と平行な方向に磁化容易軸
が優先配向した部分（以下軸異方性部分と略す）５ａの
ままで、外周部側のみ回転軸方向と垂直な平面内に磁化
容易軸が優先配向した部分（以下面内異方性部分と略す
）♂ｂとなっていた。

また第１図の軸異方性部分６ａに相当する個所の磁気特
性を測定したところ、回転軸方向と平行な方向において
（Ｂ　Ｈ）ｗａｘ　＝　６．３５　Ｍｅ−Ｏｅという高
い値を示した。

以上により、回転駆動等のパワーを発生する部分の磁気
特性を低下させることなしに、高解像度を実現するため
の大きな外径のポリゴンの形成が簡易プロセスで可能と
なった。

また得られた上記ポリゴン外周面に炭酸ガスレーザを照
射して７８０℃に加熱し、非磁性相へ変態させこの面を
再び鏡面に仕上げた。そして、この鏡面のＸ線回折を行
なったところ、人ＩＭｎ（γ相）と呼ばれる非磁性相の
回折線が主体で、これに回折線強度が６％以下のわずか
なβ−Ｍｎ相と呼ばれる非磁性相の回折線が混在した回
折線パターンが得られ、鏡面部分は非磁性相であること
が確かめられた。

次に得られた上記ポリゴン外周面を所望の精度まで中仕
上し、最後に鏡面仕上げを行ない最終精度まで仕上げた
。

さらに上記のようにして得られた非磁性相鏡面部分５Ｃ
の分光反射率を測定したところ、７６．３〜８４．７％
（λ＝４０Ｃ）〜８００ｎｍ　　）であった。

これらのポリゴン外周面にさらにアルミニウム。

銅、銀、金等の高反射率体を蒸着等の方法により形成し
、鏡面とすることにより、よシ高い反射率が得られるこ
とは当然である。さらに必要に応じて誘電体材料をコー
ティングし増反射効果を得ることも当然可能である。

上記により得られた本実施例の複合異方性磁石回転子兼
非磁性相ポリゴンミラーの中心に軸を通すだめの穴５ｄ
ｉ４け、偏平状に形成された電磁コイルと対向するよう
に複合異方性磁石回転子兼非磁性相ポリゴンミラーの端
面（磁極形成面）５０′に所定の着磁を行ない組立てる
。これによれば、高解像度を実現する大きな外径のポリ
ゴンミラー面が磁石回転子と一体構造、薄形偏平で構成
でき、しかも高速回転に耐えるため非常に走査効率が高
くなると同時にポリゴンミラー面の反射率が８０数％以
上と高いために非常に良好な画質（多階調）の光走査装
置が実現可能となる。

発明の効果 本発明によれば、磁石回転子の内部、外周部にそれぞれ
異なった異方性構造を簡易プロセスで形成させることに
より、内部に回転駆動等のパワーを発生する高い磁気特
性が形成可能であり、かつ外周部には高解像度を実現す
る大きな外径のポリゴンミラー面が一体構造、薄形偏平
で構成でき、しかも高速回転にも耐えるため非常に走査
効率が高くなると同時に、非磁性相ポリゴンミラー面の
反射率が８ｅ数％以上と高いために非常に良好な画質（
多階調）の光走査装置が実現可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す複合異方性磁石回転子
兼非磁性相ポリゴンミラーの構造を説明するだめの断面
図、第２図は、バリウムフェライト磁石またはアルニコ
磁石を用いた従来の磁石回転子兼ポリゴンミラーの構造
を説明するだめの断面図、第３図はマンガンアルミ合金
磁石を用いた従来の磁石回転子兼ポリゴンミラーの構造
を説明するための断面図である。 ６ａ・・・・・・軸異方性部分、５ｂ・・・・・・面内
異方性部分、６Ｃ・・・・・・非磁性相鏡面部分、５ｄ
・・・・・・軸取付穴、６ｅ・・・・・・磁極形成面。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第２
図　　　　ｌ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　面心正方晶の強磁性相を主体とするマンガン−アルミ
   ニウム−炭素系合金製の磁石回転子の所望する外周部は
   、前記磁石回転子の回転軸方向と略垂直な平面内に磁化
   容易軸を優先的に配向し、さらに前記外周部の所望の表
   層部には、前記合金の非磁性相部分を設けるとともに、
   前記非磁性相部分の表面を鏡面とし、さらに前記磁石回
   転子の外周部以外の大半は少なくとも前記磁石回転子の
   回転軸方向と略平行な方向に磁化容易軸を優先的に配向
   した永久磁石。