JP4960503B2 - コード板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、エンコーダに使用されるコード板に係り、特に、安定した出力特性を得ることが出来でき、Ａ／Ｄ変換器等を必要とせず、信頼性に優れたコード板及びその製造方法に関する。

下記特許文献１には、エンコーダに関する発明が開示されている。
特許文献１に記載された発明には、金属基板の表面に多数の凹凸が形成されており、その表面に抵抗皮膜が形成されたコード板が開示されている。そして抵抗皮膜には薄肉部と厚肉部とが形成され薄肉部上に摺動子が接触したときは電気抵抗値が小さくなり、厚肉部上に摺動子が接触したときは電気抵抗値が大きくなるとしている。そして、取り出した出力波形をＡ／Ｄ変換等で波形成形することにより回転情報が得られるとしている（特許文献１の［００１３］欄等）。

しかしながら特許文献１のように金属基板の表面に凹凸を設け、その上に薄肉部と厚肉部を有する抵抗皮膜を形成する形態では、抵抗のばらつきが大きくなり、安定した出力特性を得ることが難しい。

また特許文献１に記載されたエンコーダではアナログ出力が得られるためデジタル信号化するにはＡ／Ｄ変換器等の処理回路を必要とした。
特開平６−９４４７６号公報

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、安定した出力特性を得ることができ、Ａ／Ｄ変換器等を必要とせず、信頼性の高いコード板及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明は、摺動子との摺動面にオン信号を得るためのオン領域とオフ信号を得るためのオフ領域とが交互に形成されたコード板において、
前記オン領域と前記オフ領域が共に導電層の表面で形成されており、前記オン領域と前記オフ領域の間に、前記オン領域と前記オフ領域とを区画し絶縁材料で形成された第１分離ラインが設けられていることを特徴とするものである。

このように本発明では、導電性のオン領域とオフ領域との間に絶縁性の第１分離ラインを設けたため、特許文献１にように抵抗皮膜の膜厚で抵抗値を調整する形態に比べて抵抗のばらつきを小さく抑えることができ、安定した出力特性を得ることが出来る。また、オン領域とオフ領域とが絶縁性の第１分離ラインで絶縁されているので、デジタル的な出力を得ることができ、Ａ／Ｄ変換器を必要としない等、出力信号の処理を特許文献１に記載された発明に比べて容易化できる。

本発明では、前記摺動面に現れる前記オン領域、前記オフ領域、及び前記第１分離ラインが同一面で形成されていることが好ましい。これにより、摺動子がオン領域上及びオフ領域上を交互に相対的に摺動したときの摺動摩擦力を小さくかつ段差による急激な変化をなくし、ほぼ一定の摩擦力に出来る。したがって製品の長寿命化が可能である。

本発明では、前記オン領域を構成する第１の導電層と前記オフ領域を構成する第２の導電層が同じ材質で形成されていることが好ましい。摺動子が同じ材料のオン領域上及びオフ領域上を同一面上で相対的に摺動するため、より効果的に長寿命化が可能である。また材料を共通に出来るので、製造コストを低減できる。

また本発明では、前記オフ領域の幅寸法が、前記オン領域の幅寸法より大きいことが好ましい。これにより、摺動子の接触部に摺動方向における幅があり、面接触状態で摺動するものであっても、５０％に近い出力パルスのデューティ比を得ることが出来る。

また本発明では、前記第１分離ラインが前記摺動面の全周にわたって連続して形成されており、前記導電層が樹脂で形成された絶縁基板により支持され、前記第１分離ラインが前記樹脂により形成されていることが好ましい。これにより、例えば、導電層をレーザー光照射により分離して第１分離ラインを形成し、樹脂の充填により絶縁性の第１分離ラインと絶縁基板を形成できるため、コード板を簡単な構成で生産性良く製造できる。

また本発明では、前記オン領域は、前記摺動面の全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＡ相オン領域と、前記Ａ相オン領域とは径方向の位置が異なる領域に全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＢ相オン領域で形成されると共に、前記Ａ相オン領域及びＢ相オン領域とは径方向にずれた異なる領域に設けられ前記オン領域と導通するコモン領域を有し、前記オフ領域は前記Ａ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＡ相オフ領域と、前記Ｂ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＢ相オフ領域とで構成されており、前記コモン領域、前記Ａ相オン領域及び前記Ｂ相オン領域と、前記Ａ相オフ領域及び前記Ｂ相オフ領域とを区画する前記第１分離ラインが一筆書きパターンで形成されていることが好ましい。これにより、オン領域とオフ領域とを簡単に区画でき、またＡ相とＢ相のパターンずれを小さくできる。

また本発明では、前記オン領域は、前記摺動面の全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＡ相オン領域と、前記Ａ相オン領域とは径方向の位置が異なる領域に全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＢ相オン領域で形成されると共に、前記Ａ相オン領域及びＢ相オン領域とは径方向にずれた異なる領域に設けられ前記オン領域と導通するコモン領域を有し、前記オフ領域は前記Ａ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＡ相オフ領域と、前記Ｂ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＢ相オフ領域とで構成されており、前記Ａ相オフ領域と、前記Ｂ相オフ領域とが絶縁されていることが好ましい。これにより誤信号が出力されるのを防止することが出来る。

本発明では、前記周方向に対して直交する方向に、前記コモン領域、前記Ａ相オン領域、及び前記Ｂ相オン領域の順に配置されており、隣接するＡ相オフ領域及び前記Ｂ相オフ領域の間が、絶縁材料で形成された第２分離ラインにより絶縁されていることが好ましい。第２分離ラインの形成により、Ａ相オフ領域とＢ相オフ領域とを簡単に分離することができる。また上記の構成では、Ａ相とＢ相のパターン（トラック）とが隣り合っているので、出力波形及び位相差を高精度に制御しやすく、しかも第２分離ラインの形成により、誤信号の出力を効果的に、防止することが出来る。

本発明では、例えば、前記第２分離ラインは、前記第１分離ラインからの引き回しパターンで形成される。あるいは、前記第２分離ラインは、前記第１分離ラインからの分岐パターンで形成されてもよい。

また本発明では、前記Ａ相オン領域と前記Ｂ相オン領域とが周方向にずれて配置されていることが好ましい。これにより、Ａ相信号用の摺動子とＢ相信号用の摺動子とを、同一直線上に配置させることができ、Ａ相信号とＢ相信号との必要な位相差を精度良く得ることができる。

また本発明は、摺動子との摺動面にオン信号を得るためのオン領域とオフ信号を得るためのオフ領域とを交互に形成するコード板の製造方法において、
転写板上に、導電性粒子とバインダー樹脂とを有する導電ペーストを印刷して導電層を形成する工程、
前記導電層を表面が前記オン領域となる第１の導電層と、表面が前記オフ領域となる第２の導電層に分離し、前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に溝部からなる第１分離ラインを形成する工程、
前記転写板上に形成した前記導電層を金型内に配置し、溶融した樹脂を前記金型内に流し込み、このとき、前記溝部からなる第１分離ライン、及び前記第１の導電層上と前記第２の導電層上を前記樹脂で埋める工程、
前記転写板を剥離し、前記導電層を前記樹脂からなる絶縁基板に転写して、前記摺動面に現れる前記オン領域、前記オフ領域、及び前記樹脂で形成された前記第１分離ラインを同一面で形成する工程、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、オン領域とオフ領域とを分離する第１分離ラインを確実且つ容易に形成できる。また上記の製造方法では、摺動面に現れるオン領域、オフ領域、及び樹脂で形成された第１分離ラインを簡単且つ適切に同一面で形成できる。よって本発明では長寿命で出力安定性に優れたコード板を簡単な製造方法で製造することが可能である。

また本発明では、前記導電層をレーザー光照射により前記第１の導電層と前記第２の導電層とに分離することが好ましい。これにより第１の導電層と第２の導電層とに高精度に分離できる。また、レーザー描画のプログラムを変更するだけで多品種小ロットの様々なコード板を簡単に生産性良く形成できる。

また本発明では、前記導電層を、前記摺動面の全周にわたって連続して前記第１の導電層と前記第２の導電層とに分離することが好ましい。これにより、連続したレーザー光照射で分離できるので生産性を向上させることができる。

また本発明では、前記オン領域を、前記摺動面の全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＡ相オン領域と、前記Ａ相オン領域とは径方向の位置が異なる領域に全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＢ相オン領域で形成すると共に、前記Ａ相オン領域及びＢ相オン領域とは径方向にずれた異なる領域に前記オン領域と導通するコモン領域を形成し、前記オフ領域を、前記Ａ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＡ相オフ領域と、前記Ｂ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＢ相オフ領域とで形成するとき、前記コモン領域、前記Ａ相オン領域及び前記Ｂ相オン領域と、前記Ａ相オフ領域及び前記Ｂ相オフ領域とを区画する前記第１分離ラインを一筆書きパターンで形成することが好ましい。これにより、オン領域とオフ領域とを簡単に区画でき、またＡ相とＢ相とのパターンずれを小さくできる。

また本発明では、前記オン領域を、前記摺動面の全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＡ相オン領域と、前記Ａ相オン領域とは径方向の位置が異なる領域に全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＢ相オン領域で形成すると共に、前記Ａ相オン領域及びＢ相オン領域とは径方向にずれた異なる領域に前記オン領域と導通するコモン領域を形成し、前記オフ領域を前記Ａ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＡ相オフ領域及び前記Ｂ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＢ相オフ領域で形成するとき、前記Ａ相オフ領域と、前記Ｂ相オフ領域とを絶縁することが好ましい。これにより、誤信号が出力されるのを防止できるコード板を簡単且つ適切に製造することができる。

本発明では、前記周方向に対して直交する方向に、前記コモン領域、前記Ａ相オン領域、及び前記Ｂ相オン領域の順に形成し、隣接する前記Ａ相オフ領域を構成する第２の導電層と、前記Ｂ相オフ領域を構成する第２の導電層とを前記樹脂からなる第２分離ラインにより分離することが好ましい。これにより、Ａ相とＢ相のパターン（トラック）とが隣り合っていても、第２分離ラインの形成により、簡単に、Ａ相オフ領域とＢ相オフ領域とを分離することができる。

本発明では、前記第２分離ラインを前記第１分離ラインからの引き回しパターンで形成することができる。例えば上記したレーザー光照射により、簡単に、第１分離ラインから第２分離ラインを引き回して形成することができる。

また本発明では、前記第２分離ラインを、前記第１分離ラインからの分岐パターンで形成することも可能である。

また本発明では、前記Ａ相オン領域と前記Ｂ相オン領域とを周方向にずらして形成するのが望ましい。このようにすると、Ａ相信号用の摺動子とＢ相信号用の摺動子とを、同一直線上に配置させることができ、Ａ相信号とＢ相信号との必要な位相差を精度良く確保することが可能となって、高分解能のエンコーダに対応することができる。

また本発明では、カーボン粉と第１のバインダー樹脂とを有する導電ペーストを印刷して前記転写板上に表面側導電層を形成し、
次に、銀粉と第２のバインダー樹脂とを有する導電ペーストを前記表面側導電層上に印刷して内側導電層を形成することが好ましい。これにより耐環境性を向上させることができるとともに導通抵抗を低減できる。

本発明のコード板によれば、安定した出力特性を得ることが出来でき、Ａ／Ｄ変換器等を必要とせず、高い信頼性を得ることが出来る。また、本発明では長寿命で出力安定性に優れたコード板を簡単な製造方法で製造することが可能である。

図１は、第１実施形態におけるコード板の平面図、図２は図１の一部を誇張して示した拡大平面図、図３は、図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断したときの部分拡大断面図、図４は、第２実施形態におけるコード板の平面図、図５は、第３実施形態におけるコード板の部分拡大斜視図、図６は、第３実施形態における出力パルス波形、図７は、エンコーダ回路図、図８は、第１実施形態の不具合を説明するための部分拡大斜視図、図９は、図８で説明した不具合が生じた場合における出力パルス波形、図１０は、第４実施形態におけるコード板の平面図、である。なお、図３においては、Ｂ相パルス信号（Ｖ_Ｂ）の信号波形と信号のオン／オフが切り換わるタイミングでの摺動子の位置とを追加して図示している。

図１に示す実施形態では、回転型エンコーダに用いられるコード板１の摺動面（表面）１ａは円形状で形成されているが形状は特に限定されるものではない。この実施形態では例えばコード板１が回転する可動側であり、摺動子９（図３参照）が固定側となる回転型エンコーダの場合を示している。コード板１の中央１ｂには例えば貫通孔が形成されており、コード板１の中央１ｂに回転軸が挿着され、このコード板１が回転軸を中心として回転可能に支持されている。なおコード板１の中央１ｂに貫通孔が形成されずにコード板１が凹凸嵌合あるいは一体形成される構成によって回転軸にて支持された形態でもよい。またコード板１が固定側で摺動子が回転する可動側となる回転型エンコーダであってもよい。

図１，図２に示すように、コード板１の摺動面１ａには、中央１ｂ側にリング状のコモン領域１０が形成されており（中央１ｂに貫通孔が形成されない形態ではコモン領域１０は単なる円状でもよい）、このコモン領域（オン領域）１０の外周に沿って周方向に所定の間隔を空けて径方向に突出するＡ相オン領域１１が形成され、さらにＡ相オン領域１１の外周側に連続し、Ａ相オン領域１１に対し周方向（時計回り方向）にずらしてＢ相オン領域１２が配置されている。

周方向におけるＡ相オン領域１１の間、及びＢ相オン領域１２の間は共にオフ領域３である。本実施形態では、コモン領域１０、Ａ相オン領域１１、及びＢ相オン領域１２のオン領域２は第１の導電層７ａの表面で形成され、オフ領域３は第２の導電層７ｂの表面で形成される。

本実施形態では、コモン領域１０、Ａ相オン領域１１及びＢ相オン領域１２で構成されるオン領域２と、オフ領域３との間は第１分離ライン４によって区画されている。第１分離ライン４は、後述するように導電層を第１の導電層７ａと第２の導電層７ｂとに例えばレーザー光照射により分離し、分離された第１の導電層７ａと第２の導電層７ｂとの間に樹脂を充填して形成されたものである。

Ａ相オン領域１１、Ｂ相オン領域１２及びオフ領域３の円周方向における幅は、概ね１００μｍ〜２００μｍで、第１分離ライン４の幅は概ね２０〜４０μｍであり、パルス数の極めて多いエンコーダ用コード板を形成可能である。

図３に示す実施形態では、第１の導電層７ａ及び第２の導電層７ｂは共に積層構造である。導電層７ａ，７ｂは、表面側導電層５と内側導電層６とで構成され、表面側導電層５の表面が摺動面１ａに露出している。

この実施形態では表面側導電層５は、カーボン粉と第１のバインダー樹脂とを有して形成される。カーボン粉は、例えば、カーボンブラックとカーボンファイバーを混合させたものである。

内側導電層６は、銀粉と第２のバインダー樹脂を有して構成される。内側導電層６に含まれる導電性粒子は、主成分の銀粉及び、酸化ビスマス、あるいは、カーボン、又は、酸化ビスマス及びカーボンを有する複合粉であることが好適である。

また第１のバインダー樹脂及び第２のバインダー樹脂には、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましく使用できる。

図１に示す実施形態では、第１分離ライン４は摺動面１ａの全周にわたって連続した一筆書きパターンで形成される。例えば図１のように第１分離ライン４はミアンダ状（より具体的には略歯車状）に形成されており、これにより、第１分離ライン４により区画されたＡ相オン領域１１及びＢ相オン領域１２とオフ領域３とが円周方向に沿って交互に配置される。

図３に示すように、第１の導電層７ａ及び第２の導電層７ｂが樹脂で形成された絶縁基板８により支持されている。図３に示すように、この樹脂は、第１の導電層７ａと第２の導電層７ｂ間にも介在しているため、摺動面１ａに現れる第１分離ライン４も絶縁基板８と同じ樹脂により形成されている。

図示しないコモン摺動子は、コード板１の全周にわたって環状または円形状に形成されたコモン領域１０上を相対的に摺動する。また図示しない第１の摺動子は、コモン領域１０とは径方向の位置（径寸法）が異なる領域（トラック）に形成されたＡ相オン領域１１と、Ａ相オン領域１１間のオフ領域３とを交互に相対的に摺動する。さらに第２の摺動子９は、コモン領域１０及びＡ相オン領域１１とは径方向の位置（径寸法）の異なる領域、すなわち、Ａ相オン領域１１よりも外周側の領域（トラック）に形成されたＢ相オン領域１２と、Ｂ相オン領域１２間のオフ領域３とを交互に相対的に摺動する。なお、Ａ相オン領域１１と、Ａ相オン領域１１間のオフ領域３とで、Ａ相信号用パターンが形成されており、同様に、Ｂ相オン領域１２と、Ｂ相オン領域１２間のオフ領域３とでＢ相信号用パターンが形成されている。

コード板１が回転することにより、第１の摺動子が、Ａ相オン領域１１上を相対的に摺動しているときは、第１の摺動子とコモン摺動子とが電気的に接続され、オン（ＯＮ）信号が出力される。一方、第１の摺動子がオフ領域３上を相対的に摺動すると第１の摺動子とコモン摺動子が電気的に切断され、オフ（ＯＦＦ）信号が出力される。そして、このオン信号とオフ信号が交互に繰り返され、Ａ相パルス信号（Ｖ_Ａ）が出力される。

また、同様に、第２の摺動子９がＢ相オン領域１２上を相対的に摺動するときは、第２の摺動子９とコモン摺動子とが電気的に接続され、オン（ＯＮ）信号が出力される。一方、第２の摺動子９がオフ領域３上を相対的に摺動すると第２の摺動子９とコモン摺動子が電気的に切断され、オフ（ＯＦＦ）信号が出力される。そして、このオン信号とオフ信号が交互に繰り返され、Ｂ相パルス信号（Ｖ_Ｂ）が出力される（図３参照）。

図１，図２に示す実施形態では、Ａ相のパルスと、Ｂ相のパルスのタイミング（位相）が９０度（１パルスの１／４分）ずれて出力されるように、Ｂ相オン領域１２とＡ相オン領域１１とが円周方向にずれて配置されている。このように、本実施形態では、Ａ相オン領域１１とＢ相オン領域１２とを周方向にずらすことにより、Ａ相パルス信号とＢ相パルス信号の位相差を得るようにしているため、Ａ相用の第１の摺動子とＢ相用の第２の摺動子とをコード板１の径方向に沿って並べて配置できるので、位相差の精度を高めることが可能である。そして各パルスの出力を測定することで回転状態（回転方向と回転量）を検知できるようになっている。特に図１の形態では、Ａ相用パターン（トラック）とＢ相用パターン（トラック）とが隣り合っており、また、コード板１の中央１ｂ側にコモン領域１０を設け、その外周側にＡ相及びＢ相用パターンを形成しているので、Ａ相及びＢ相パターンを広い領域に形成でき、出力波形や位相差を高精度に制御することができる。

本実施形態のコード板１の特徴的構成について以下に説明する。本実施形態では、オン領域２とオフ領域３が共に導電層７ａ，７ｂの表面で形成されており、オン領域２とオフ領域３の間に、オン領域２とオフ領域３とを区画し絶縁材料で形成された第１分離ライン４が設けられている。

これにより、特許文献１にように抵抗皮膜の膜厚で抵抗を調整するよりも抵抗のばらつきを小さく抑えることができ、安定した出力特性を得ることが出来る。また、デジタル的な２値の出力を得ることができ、Ａ／Ｄ変換器を必要としない等、出力信号の処理を特許文献１に記載された発明に比べて容易化できる。さらにオフ領域３もオン領域２と同様に導電層７ｂの表面で形成されるため、摺動子がオン領域２上及びオフ領域３上を交互に摺動したときの摺動摩擦をほぼ同じに出来る。またオン領域２、オフ領域３との間を幅細の第１分離ライン４で区切り、オン領域２、オフ領域３と第１分離ライン４を同一面で形成できるので、例えばオフ領域３を絶縁基板８と同様の樹脂で形成する場合に比べて長期間の使用によっても摺動面１ａに段差は生じにくい。したがってエンコーダの長寿命化が可能である。

また、オン領域２を構成する第１の導電層７ａとオフ領域３を構成する第２の導電層７ｂが同じ材質で形成されることが好ましい。これにより摺動子が同じ材料のオン領域２及びオフ領域３上を摺動するため、より効果的に長寿命化を図ることが出来る。また材料を共通にすることで製造コストを低減できる。

図３に示すように、オフ領域３の幅寸法Ｔ４は、オン領域２の幅寸法Ｔ３より大きく形成されていることが好ましい。摺動子９の摺動方向の幅寸法Ｔ５によってオン信号を生成する領域が増えるため、例えばオフ領域３の幅寸法Ｔ４をオン領域２の幅寸法Ｔ３と同じに設定すると、実質的に、オン領域２がオフ領域３よりも広がる。その結果、出力パルスのデューティ比を５０％に近づけることができなくなる。

よって、摺動子９の幅寸法Ｔ５を考慮して、オフ領域３の幅寸法Ｔ４を、オン領域２の幅寸法Ｔ３より大きく形成し、オン信号のパルス幅Ｔ１とオフ信号のパルス幅Ｔ２とがほぼ同じになるように、幅寸法Ｔ３と幅寸法Ｔ４の調整することがより好適である（図３参照）。なお、摺動子は、導電性を有する金属板などの金属材料で形成されるが、理解をしやすくするために、便宜上、図３においては、摺動子９を柱状に現している。

幅寸法Ｔ３および幅寸法Ｔ４の関係は次に示される式で調整が可能である。
Ｔ３＝Ｔ１−Ｔ５、 Ｔ４＝Ｔ２＋Ｔ５−２×Ｔ６
ここで、Ｔ６は第１分離ライン４の幅寸法である。

また、第１分離ライン４が摺動面１ａの全周にわたって連続して形成されており、第１分離ライン４が絶縁基板８と同じ樹脂により形成されていることで、例えば、導電層をレーザー光照射により分離して第１分離ライン４を形成し、樹脂の充填により絶縁性の第１分離ライン４と絶縁基板８を形成できるため、コード板を簡単な構造で生産性良く形成できる。

図４に示す実施形態では、コモン領域２０の外周側に所定の間隔を周方向に空けてＡ相オン領域２１が形成され、コモン領域２０の内周側に所定の間隔を空けて周方向にＢ相オン領域２２が形成される。コモン領域２０、Ａ相オン領域２１及びＢ相オン領域２２は第１の導電層の表面で形成されたオン領域２３である。図１の実施形態と同様に、Ａ相のパルスと、Ｂ相のパルスのタイミング（位相）が９０度（１パルスの１／４分）ずれて出力されるように、Ｂ相オン領域２２とＡ相オン領域２１とがコモン領域２０に対して円周方向にずれて配置されている。

図４の実施形態でもＡ相オン領域２１間、及びＢ相オン領域２２間が第２の導電層の表面で形成されたオフ領域２４であり、オン領域２３とオフ領域２４とが絶縁性の第１分離ライン２５により区画されている。第１分離ライン２５は図１の実施形態と同様に円周方向にわたって連続的に形成されているが、図４の実施形態では、第１分離ライン２５が摺動面の外側と内側に２本設けられる。本実施形態では、第１分離ライン２５の本数は限定しない。ただし図１のように、周方向に対して直交する方向、すなわち径方向にコモン領域、Ａ相領域、Ｂ相領域の順に配置し、一筆書きパターンの第１分離ライン４によりコモン領域１０、Ａ相オン領域１１、Ｂ相オン領域１２を区画することで、オン領域とオフ領域とを簡単に区画でき、また、Ａ相用パターンとＢ相用パターンとを隣接させることができるので、Ａ相オン領域１１とＢ相オン領域１２とのパターンずれを小さくできる。

次に図５に示す第３実施形態は、図１に示す第１実施形態の構成を改良したものである。

図５では、第１分離ライン４により画定された隣接するＡ相オフ領域３ａとＢ相オフ領域３ｂとの間が、絶縁材料で形成された第２分離ライン３１により絶縁されている。

一方、図８は、図５と違って、Ａ相オフ領域３ａとＢ相オフ領域３ｂとの間を第２分離ライン３１により絶縁していない。

今、図８に示すように、Ｂ相領域（トラック）上を摺動する第２の摺動子９がＢ相オフ領域３ｂ上に位置し、一方、Ａ相領域（トラック）上を摺動する第１の摺動子１３が、ちょうど、第１分離ライン４上に位置しているとする。このとき、金属板等からなる第１の摺動子１３の接触面１３ａが第１分離ライン４の幅より大きいと、第１の摺動子１３が、オン領域２（Ａ相オン領域１１）とオフ領域３（Ａ相オフ領域３ａ）の両方に接触した状態となる。するとＢ相オフ領域３ｂ上に位置している第２の摺動子９が、Ａ相オン領域１１と接している第１の摺動子１３と第２の導電層７ｂを介して導通し、ひいてはコモン領域１０上を摺動するコモン摺動子（図示せず）と導通することになる（図８には電流パスを矢印で示している）。よって図７の回路図に示すように、本来、コモン摺動子と導通せずに開回路状態であるはずのＢ相回路が、同図の破線で示すようにコモン摺動子と導通した状態になって閉回路になり、出力が５Ｖから０Ｖに低下し、図９のように、オフ信号が出力されるはずの摺動位置で、誤信号としてオン信号が一瞬、出力されてしまう。図９のようにＡ相についても同様の現象が生じる。

これに対して、図５のように、第１分離ライン４により画定された隣接するＡ相オフ領域３ａとＢ相オフ領域３ｂとの間を、第２分離ライン３１により絶縁した状態にすると、図８の場合と同様に、Ａ相領域上を摺動する第１の摺動子１３が、ちょうど、第１分離ライン４上に位置しても、Ｂ相オフ領域３ｂ上に位置している第２の摺動子９が、Ａ相オン領域１１（オン領域２）に接している第１の摺動子１３（及びコモン摺動子）と導通しない。

よって、第２の摺動子９がＢ相オフ領域３ｂ上に位置している間、図７に示すＢ相回路は、開回路の状態を維持する。したがって、図６に示すように、矩形状のパルス信号を高精度に出力でき、誤信号が出力されるのを効果的に防止できる。

図５では、第２分離ライン３１は第１分離ライン４からの引き回しパターンで形成されている。これにより、第１分離ライン４及び第２分離ライン３１を一筆書きパターンで形成することができる。

あるいは図１０に示すように第２分離ライン３１は第１分離ライン４からの分岐パターンで形成されてもよい。

本実施形態では第２分離ライン３１のパターン形状を限定するものでない。第２の導電層７ｂで形成されるＡ相オフ領域３ａとＢ相オフ領域３ｂが隣接する形態で、第２分離ライン３１によりＡ相オフ領域３ａとＢ相オフ領域３ｂとを絶縁できればよい。

本実施形態では第２分離ライン３１は、第１分離ライン４と同様に、絶縁基板８と同じ樹脂により形成され、第１分離ライン４、第２分離ライン３１、オン領域２及びオフ領域３が全て同一面で形成されることが好適である。

なお図４の形態のように周方向に対して直交する方向である径方向に、Ａ相領域、コモン領域、Ｂ相領域の順に配置された構成では、２本の第１分離ライン２５によって、Ａ相オフ領域２４ａと、Ｂ相オフ領域２４ｂとは絶縁された状態にある。よって図４の形態では第２分離ライン３１の形成が不要である。

図１１ないし図１５は、本実施形態のコード板の製造方法を示す工程の説明図である。図１１（ａ）、図１２（ａ）、図１３（ａ）、及び図１４ないし図１５は、いずれも図１１（ｂ）、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿って切断した、製造工程中におけるコード板の部分断面図であり、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）は夫々、図１１（ａ）、図１２（ａ）の平面図である。ただし図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の矢印方向から転写板３０を透視して見た裏面図である。

図１１に示す工程では、例えば黄銅板で形成された転写板３０上に、第１の導電ペーストをスクリーン印刷して表面側導電層５を形成する。転写板３０の表面は予め鏡面加工されている。転写板３０は金属であることが好適である。転写板３０を熱収縮しない金属で形成することにより、表面側導電層５の熱収縮の効果で最終工程で転写板３０を剥離しやすい。また、導電層７ａ，７ｂに十分な加熱処理を加えることが出来るため、摺動面１ａの耐摩耗性を高めることができる。

本実施形態では、第１の溶媒に、第１のバインダー樹脂を溶解させ、これに例えばカーボンブラックと、カーボンファイバー（平均粒径３〜３０μｍのカーボンファイバーの粉砕粉）を混合させたものを第１の導電ペーストとする。例えば、第１のバインダー樹脂は、３０〜９５体積％、カーボンブラック及びカーボンファイバーは合わせて５〜７０体積％である（溶媒を除いた第１のバインダー樹脂、カーボンブラック、カーボンファイバーの合計が１００体積％）。

転写板３０の表面全体に、ペースト状の表面側導電層５をスクリーン印刷する。
印刷後、乾燥炉を用いて、表面側導電層５を例えば１００℃〜２５０℃で１０分〜６０分乾燥させ、第１の溶媒を蒸発させて除去する。

次に図１２に示す工程では、表面側導電層５上に、ペースト状の内側導電層６をスクリーン印刷にてパターン形成する。

第２の導電ペーストは、第２の溶媒中に、第２のバインダー樹脂及び、主成分の銀と、酸化ビスマス、あるいは、カーボン、又は酸化ビスマス及びカーボンとを有する複合粉等の銀を主成分とした導電性粒子を混合したものであることが好適である。例えば、第２のバインダー樹脂は、５０〜９５体積％、導電性粒子は、５〜５０体積％である（溶媒を除いた第２のバインダー樹脂、前記導電性粒子の合計が１００体積％）。

印刷後に、乾燥炉を用いて、スクリーン印刷したペースト状の内側導電層６を例えば、１００〜２６０℃で１０〜６０分間乾燥させて、第２の溶媒を蒸発させて除去する。
表面側導電層５及び内側導電層６の乾燥を同時に行ってもよい。

次に図１３の工程では、表面側導電層５及び内側導電層６を第１の導電層７ａと第２の導電層７ｂに分離し、第１の導電層７ａと第２の導電層７ｂとの間に溝部からなる第１分離ライン４を形成する。第１の導電層７ａの表面（表面側導電層５の転写板３０との対向面）はオン領域２であり、第２の導電層７ｂの表面（表面側導電層５の転写板３０との対向面）はオフ領域３である。

図１３に示す実施形態では、オン領域２とオフ領域３を区画する溝部からなる第１分離ライン４をレーザー光照射により例えば、一筆書きパターンで形成している。例えば図１３（ｂ）（図１３（ａ）の矢印方向から転写板３０を透視した裏面図）のように第１分離ライン４を略歯車状に形成する。これにより摺動面１ａがオン領域２であるコモン領域１０、Ａ相オン領域１１及びＢ相オン領域１２と、Ａ相オン領域１１間及びＢ相オン領域１２間のオフ領域３とに区画される。Ｂ相オン領域１２はＡ相オン領域１１に対して周方向（時計回り方向）にずれて配置される。図１３（ｂ）のように第１分離ライン４にて区画されたＡ相オン領域１１及びＢ相オン領域１２とオフ領域３とが円周方向に沿って交互に形成される。

レーザー光照射装置としては、たとえば、ＳＵＮＸ（株）社製のＬＰ−Ｖ１０やＬＰ−Ｖ１５（いずれも、励起波長：１０６４ｎｍ、増幅方式：イッテリビウムによる出力増幅）を好ましく使用できる。このレーザーはＹＡＧレーザーに分類されるものであり、レーザー出力は例えば１２Ｗである。

第１分離ライン４は例えばエッチングにて形成することも出来るが、上記のように第１分離ライン４をＹＡＧレーザー等を用いて図１３（ｂ）に示すように例えば、一筆書きパターンで形成することで加工時間を短く出来、さらに高精度にオン領域２とオフ領域３とに区画できるといった効果がある。

次に、加熱炉において４００℃程度の温度で１〜２時間加熱し、表面側導電層５に含まれる第１のバインダー樹脂及び、内側導電層６に含まれる第２のバインダー樹脂を同時に熱硬化する。これにより表面側導電層５は熱硬化したバインダー樹脂中にカーボン粉が分散した膜構造になり、内側導電層６は熱硬化したバインダー樹脂中に複合粉が分散した膜構造になる。

ここで第１の溶媒及び第２の溶媒には、酢酸カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、モノグライム、ジグライム、メチルトリグライム等を使用できる。

また、第１のバインダー樹脂及び第２のバインダー樹脂には、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂を選択できる。なおバインダー樹脂に、アセチレン末端ポリイソイミドオリゴマーを含むことがガラス転移温度（Ｔｇ）を高くでき耐熱性を向上させる上で好ましい。

次に図１４に示す工程では、転写板３０上に形成した導電層を金型４０内に配置する。そして、金型４０のキャビティ４３に溶融状態の例えばエポキシ樹脂を射出する。このとき、エポキシ樹脂は、第１の導電層７ａと第２の導電層７ｂとの間の溝部からなる第１分離ライン４にも適切に流れて、間隔内（溝部）を埋める。これにより第１分離ライン４も樹脂により形成されるものとなる。

金型４０の温度は例えば１６０〜２００℃であり、エポキシ樹脂が硬化して絶縁基板８が成形される。そして、転写板３０が付いた絶縁基板８を金型４０から取り出し、図１５に示すように、転写板３０を絶縁基板８から剥離し、導電層７ａ，７ｂを絶縁基板８に転写すると、コード板１が完成する。

本実施形態の製造方法によれば、第１の導電層７ａの表面であるオン領域２と第２の導電層７ｂの表面であるオフ領域３とを分離して絶縁する第１分離ライン４を確実且つ容易に形成できる。また本実施形態では、オン領域２、オフ領域３、及び絶縁樹脂からなる第１分離ライン４を同一面で形成できる。よって本実施形態では長寿命で出力安定性に優れたコード板１を簡単な製造方法で安価に製造することが可能である。

また、本実施形態では、導電層をレーザー光照射により第１の導電層７ａと第２の導電層７ｂとに分離することが高精度に分離できて好ましい。例えば、一筆書きパターンのように連続したレーザー光照射で加工できるので、生産性を向上させることができる。またレーザー光照射により幅細の第１分離ライン４を形成しやすい。また第１の導電層７ａと第２の導電層７ｂとに分離するとき、出力パルスのデューティ比を所望の割合とするには摺動子９の摺動方向の幅寸法Ｔ５と第１分離ライン４の幅寸法Ｔ６を加味して図３で説明したように、オフ領域３の幅寸法Ｔ４がオン領域２の幅寸法Ｔ３より大きくなるように、第１分離ライン４の加工パターン（描画パターン）を制御することが好適である。特に、図３に示すように、オン信号のパルス幅Ｔ１と、オフ信号のパルス幅Ｔ２とが同じとなるように、摺動子９の摺動方向の幅寸法Ｔ５と第１分離ライン４の幅寸法Ｔ６を考慮して加工パターンを制御することで出力パルスのデューティ比を５０％により近づけることが可能になり好適である。

また上記のコード板１の製造方法では、導電層を表面側導電層５と内側導電層６の積層構造で形成したが、単層構造であってもよい。ただし本実施形態のように、カーボン粉を含む表面側導電層５を摺動面に露出させ、銀粉を含む内側導電層６を表面側導電層５の内側に重ねて配置し摺動面に露出しないようにすることで、耐環境性を向上させることができるとともに、導通抵抗を低減できる。

また図１のように、周方向に対して直交する方向である径方向に、Ａ相領域とＢ相領域とが隣り合うコード板を作製する場合は、例えば図１３の工程のときに、Ａ相オフ領域３ａを構成する第２の導電層７ｂと、Ｂ相オフ領域３ｂを構成する第２の導電層７ｂを溝部からなる第２分離ライン３１により分離する（図５参照）。そして、図１４工程で、溝部からなる第１分離ライン４と共に第２分離ライン３１を樹脂で埋める。

図５のように、第２分離ライン３１を第１分離ライン４からの引き回しパターンで形成すれば、第１分離ライン４及び第２分離ライン３１を図１３工程で一筆書きパターンで形成することができる。

あるいは図１０のように、第２分離ライン３１を第１分離ライン４からの分岐パターンで形成することもできる。例えば、まず、第１分離ライン４をレーザー光照射により形成した後、各Ａ相オフ領域３ａ及びＢ相オフ領域３ｂの間に夫々、溝部からなる第２分離ライン３１をレーザー光照射により形成する。

なお、上記したいずれの実施形態においても、Ａ相オン領域とＢ相オン領域とが周方向にずれて配置されたコード板１で説明したが、本発明はこれに限られない。すなわち、Ａ相オン領域とＢ相オン領域とが周方向にずれていないコード板であっても良く、この場合には、Ａ相用摺動子とＢ相用摺動子の両接点部の位置を周方向にずらすことにより、Ａ相パルス信号とＢ相パルス信号とに所望の位相差が生じるようにすればよい。

また、上記した本実施形態のコード板１は、いずれも、固定された摺動子に対して回転可能に支持される形態のものであるが、例えばコード板１は摺動子に対して相対的にスライド移動可能に支持された形態でもよい。この場合、摺動子の直線的な摺動方向に向けてオン領域とオフ領域とが交互に繰り返された形態となる。

第１実施形態におけるコード板の平面図、 図１の一部を誇張して示した拡大平面図、 図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断したときの部分拡大断面図で、摺動子とＢ相パルス信号の波形を追加して示す図、 第２実施形態におけるコード板の平面図、 第３実施形態におけるコード板の部分拡大斜視図、 第３実施形態における出力パルス波形図、 エンコーダ回路図、 第１実施形態の不具合を説明するための部分拡大斜視図、 図８で説明した不具合が生じた場合における出力パルス波形図、 第４実施形態におけるコード板の平面図、 本実施形態のコード板の製造方法を示す工程図であり、（ａ）は、コード板を図１１（ｂ）に示すＢ−Ｂ線から膜厚方向に切断したときの部分断面図、（ｂ）は製造工程中のコード板の平面図、 図１１の次に行われる工程図であり、（ａ）は、コード板を図１２（ｂ）に示すＢ−Ｂ線から膜厚方向に切断したときの部分断面図、（ｂ）は製造工程中のコード板の平面図、 図１２の次に行われる工程図であり、（ａ）は、前記コード板を図１３（ｂ）に示すＢ−Ｂ線から膜厚方向に切断したときの部分断面図、（ｂ）は転写板を透視して見た製造工程中のコード板の裏面図、 図１３の次に行われる工程図であり、転写板上の導電層を金型内に配置した状態を示す部分断面図、 図１４の次に行われる工程図であり、転写板を剥離する工程を示す部分断面図、

１ コード板
１ａ 摺動面
２、２３ オン領域
３、２４ オフ領域
３ａ、２４ａ Ａ相オフ領域
３ｂ、２４ｂ Ｂ相オフ領域
４、２５ 第１分離ライン
５ 表面側導電層
６ 内側導電層
７ａ 第１の導電層
７ｂ 第２の導電層
８ 絶縁基板
９、１３ 摺動子
１０、２０ コモン領域
１１、２１ Ａ相オン領域
１２、２２ Ｂ相オン領域
３０ 転写板
３１ 第２分離ライン
４０ 金型
４３ キャビティ

Claims (21)

1. 摺動子との摺動面にオン信号を得るためのオン領域とオフ信号を得るためのオフ領域とが交互に形成されたコード板において、
   前記オン領域と前記オフ領域が共に導電層の表面で形成されており、前記オン領域と前記オフ領域の間に、前記オン領域と前記オフ領域とを区画し絶縁材料で形成された第１分離ラインが設けられていることを特徴とするコード板。
2. 前記摺動面に現れる前記オン領域、前記オフ領域、及び前記第１分離ラインが同一面で形成されている請求項１記載のコード板。
3. 前記オン領域を構成する第１の導電層と前記オフ領域を構成する第２の導電層が同じ材質で形成されている請求項１又は２に記載のコード板。
4. 前記オフ領域の幅寸法が、前記オン領域の幅寸法より大きい請求項１ないし３のいずれかに記載のコード板。
5. 前記第１分離ラインが前記摺動面の全周にわたって連続して形成されており、前記導電層が樹脂で形成された絶縁基板により支持され、前記第１分離ラインが前記樹脂により形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載のコード板。
6. 前記オン領域は、前記摺動面の全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＡ相オン領域と、前記Ａ相オン領域とは径方向の位置が異なる領域に全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＢ相オン領域で形成されると共に、前記Ａ相オン領域及びＢ相オン領域とは径方向にずれた異なる領域に設けられ前記オン領域と導通するコモン領域を有し、前記オフ領域は、前記Ａ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＡ相オフ領域と、前記Ｂ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＢ相オフ領域とで構成されており、前記コモン領域、前記Ａ相オン領域及び前記Ｂ相オン領域と、前記Ａ相オフ領域及び前記Ｂ相オフ領域とを区画する前記第１分離ラインが一筆書きパターンで形成されている請求項５記載のコード板。
7. 前記オン領域は、前記摺動面の全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＡ相オン領域と、前記Ａ相オン領域とは径方向の位置が異なる領域に全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＢ相オン領域で形成されると共に、前記Ａ相オン領域及びＢ相オン領域とは径方向にずれた異なる領域に設けられ前記オン領域と導通するコモン領域を有し、前記オフ領域は、前記Ａ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＡ相オフ領域と、前記Ｂ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＢ相オフ領域とで構成されており、前記Ａ相オフ領域と、前記Ｂ相オフ領域とが絶縁されている請求項１ないし５のいずれかに記載のコード板。
8. 前記周方向に対して直交する方向に、前記コモン領域、前記Ａ相オン領域、及び前記Ｂ相オン領域の順に配置されており、隣接する前記Ａ相オフ領域及び前記Ｂ相オフ領域の間が、絶縁材料で形成された第２分離ラインにより絶縁されている請求項７記載のコード板。
9. 前記第２分離ラインは、前記第１分離ラインからの引き回しパターンで形成される請求項８記載のコード板。
10. 前記第２分離ラインは、前記第１分離ラインからの分岐パターンで形成される請求項８記載のコード板。
11. 前記Ａ相オン領域と前記Ｂ相オン領域とが周方向にずれて配置されている請求項６ないし１０のいずれかに記載のコード板。
12. 摺動子との摺動面にオン信号を得るためのオン領域とオフ信号を得るためのオフ領域とを交互に形成するコード板の製造方法において、
    転写板上に、導電性粒子とバインダー樹脂とを有する導電ペーストを印刷して導電層を形成する工程、
    前記導電層を表面が前記オン領域となる第１の導電層と、表面が前記オフ領域となる第２の導電層に分離し、前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に溝部からなる第１分離ラインを形成する工程、
    前記転写板上に形成した前記導電層を金型内に配置し、溶融した樹脂を前記金型内に流し込み、このとき、前記溝部からなる第１分離ライン、及び前記第１の導電層上と前記第２の導電層上を前記樹脂で埋める工程、
    前記転写板を剥離し、前記導電層を前記樹脂からなる絶縁基板に転写して、前記摺動面に現れる前記オン領域、前記オフ領域、及び前記樹脂で形成された前記第１分離ラインを同一面で形成する工程、
    を有することを特徴とするコード板の製造方法。
13. 前記導電層をレーザー光照射により前記第１の導電層と前記第２の導電層とに分離する請求項１２に記載のコード板の製造方法。
14. 前記導電層を、前記摺動面の全周にわたって連続して前記第１の導電層と前記第２の導電層とに分離する請求項１３記載のコード板の製造方法。
15. 前記オン領域を、前記摺動面の全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＡ相オン領域と、前記Ａ相オン領域とは径方向の位置が異なる領域に全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＢ相オン領域で形成すると共に、前記Ａ相オン領域及びＢ相オン領域とは径方向にずれた異なる領域に前記オン領域と導通するコモン領域を形成し、前記オフ領域を、前記Ａ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＡ相オフ領域と、前記Ｂ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＢ相オフ領域とで形成するとき、前記コモン領域、前記Ａ相オン領域及び前記Ｂ相オン領域と、前記Ａ相オフ領域及び前記Ｂ相オフ領域とを区画する前記第１分離ラインを一筆書きパターンで形成する請求項１４記載のコード板の製造方法。
16. 前記オン領域を、前記摺動面の全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＡ相オン領域と、前記Ａ相オン領域とは径方向の位置が異なる領域に全周にわたって周方向に間隔を空けて配置されるＢ相オン領域で形成すると共に、前記Ａ相オン領域及びＢ相オン領域とは径方向にずれた異なる領域に前記オン領域と導通するコモン領域を形成し、前記オフ領域を、前記Ａ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＡ相オフ領域及び前記Ｂ相オン領域間に前記第１分離ラインを介して形成されるＢ相オフ領域で形成するとき、前記Ａ相オフ領域と、前記Ｂ相オフ領域とを絶縁する請求項１２ないし１４のいずれかに記載のコード板の製造方法。
17. 前記周方向に対して直交する方向に、前記コモン領域、前記Ａ相オン領域、及び前記Ｂ相オン領域の順に形成し、隣接する前記Ａ相オフ領域を構成する第２の導電層と、前記Ｂ相オフ領域を構成する第２の導電層とを前記樹脂からなる第２分離ラインにより分離する請求項１６記載のコード板の製造方法。
18. 前記第２分離ラインを前記第１分離ラインからの引き回しパターンで形成する請求項１７記載のコード板の製造方法。
19. 前記第２分離ラインを、前記第１分離ラインからの分岐パターンで形成する請求項１７記載のコード板の製造方法。
20. 前記Ａ相オン領域と前記Ｂ相オン領域とを周方向にずらして形成する請求項１５ないし１９のいずれかに記載のコード板の製造方法。
21. カーボン粉と第１のバインダー樹脂とを有する導電ペーストを印刷して前記転写板上に表面側導電層を形成し、
    次に、銀粉と第２のバインダー樹脂とを有する導電ペーストを前記表面側導電層上に印刷して内側導電層を形成する請求項１２ないし２０のいずれかに記載のコード板の製造方法。

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