JPH06124818A - 半硬磁気要素及び製造方法 - Google Patents

半硬磁気要素及び製造方法

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JPH06124818A
JPH06124818A JP5177234A JP17723493A JPH06124818A JP H06124818 A JPH06124818 A JP H06124818A JP 5177234 A JP5177234 A JP 5177234A JP 17723493 A JP17723493 A JP 17723493A JP H06124818 A JPH06124818 A JP H06124818A
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Nen-Chin Liu
ネン‐チン・リュー
Robert C O'handley
ロバート・シー・オーハンドリー
Wing Ho
ウィング・ホー
Richard L Copeland
リチャード・エル・コープランド
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Sensormatic Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 製造が比較的容易で、安価な、安定した半硬
磁気要素。それを用いた磁気タッグ２及びＥＡＳ装置
１。 【構成】 少なくとも５０原子パーセントの鉄を含む磁
気的に柔軟な非結晶鉄メタロイド材料（例えば、Ｆｅ
７８Ｓｉ９Ｂ１３）から成り、磁気要素全体に半硬磁気
特性を与えるために、材料の大部分が少なくとも部分的
に結晶化される半硬質要素３。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気要素に関し、特
に、半硬磁気要素及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本明細書で用いる半硬磁気要素の用語
は、半硬磁気特性を持つ磁気要素を意味し、ここでは、
約10-500エルステッド（Oe) の範囲の最大保磁力及び該
要素をほぼ飽和させるまで磁化する直流磁化場を除いた
後で、約6-9 キロガウス(kG)の残留磁気を有する要素と
定義する。これらの半硬磁気特性を持つ半硬磁気要素は
多くの用途に用いられてきた。特に、当該要素は磁気電
子物品監視(EAS) 装置内のタッグ用の制御要素として役
立つ。この種類の磁気タッグは、例えば、米国特許第4,
510,489 号に開示されている。
【０００３】該特許のタッグでは、半硬磁気要素を非結
晶磁歪要素に隣接して配置する。半硬磁気要素をほぼ飽
和するまで磁化することによって、磁気要素の磁気誘導
により結果的に生じる残留磁気が磁歪要素を活性化し、
質問磁場に応答して先決の周波数で機械的に共振または
振動できるようになる。
【０００４】この機械的振動の結果、磁歪要素が先決周
波数で磁場を発生させる。その後タッグの存在を検出す
るために発生した磁場を検知することができる。半硬磁
気要素を消磁することによって、磁歪要素が不活性化さ
れ、もはや加えられた磁場に応答して先決の周波数で機
械的に共振することができないようになる。
【０００５】現在上記タッグに用いる半硬磁気要素は、
Arnokrome-3 、Crovac10/130及びVically の商標で一般
市販される材料で形成する。これらの材料は結晶質で、
各種の量の鉄、コバルト、クロム、バナジウム及び多分
その他の成分を含む。材料には多少の短所もある。
【０００６】短所の一つは材料が高価なことである。他
の短所は材料を形成するためには、複雑かつ長時間の処
理を要することであり、これが材料を高価にする主要因
である。概して、この処理は圧延、焼鈍及び切断等多く
の段階の複合作業を伴う。同様に材料の厚さを、磁気材
料が必要とする典型的な厚さである、50umの範囲に減少
させるためには多大の機械的作業が必要である。
【０００７】長時間の処理を要することは、費用を増大
させるのみならず形成する磁気材料の磁気特性を制御す
ることを困難にしている。これが磁気要素、従って、タ
ッグが不安定で機能不全になり易い原因となる。
【０００８】米国特許第4,298,862 号が開示している他
の磁気タッグでは、タッグの活性化及び不活性化を制御
するために、磁気要素をタッグの一部として用いる。同
タッグでは、柔軟な非結晶強磁性材料を信号発生要素と
して用いる。この場合においては非結晶材料が、質問磁
場の高調波で摂動を生じさせる。タッグの存在を感知す
るためにこれらの摂動を検出する。
【０００９】上記´862 号特許は、同特許のタッグで用
いることができる多くの柔軟非結晶強磁性材料に言及し
ている。これらの材料は、例えば、鉄、コバルト、ケイ
素、燐等各種の成分を含む。同様にこれらの材料の中に
は、鉄に富むもの、即ち、少なくとも50原子パーセント
の鉄を含むものもある。特に鉄に富む材料としてFe-B、
Fe-Mo-B 及びFe-C-Si-B に言及している。
【００１０】同特許のタッグでは、非結晶強磁性材料の
表面部分として磁気要素を形成し、材料の大部分は非結
晶のままである。これらの要素を磁化させることにより
非結晶材料にバイアスがかかり、もはや質問信号に摂動
をおこさせることができなくなり、従って、タッグを不
活性化させる。
【００１１】´862 号特許は、材料をストリップ又はリ
ボン状に形成しながら若しくは形成した後で、非結晶強
磁性材料の、間を置いた表面部分を結晶化することによ
って、磁気要素を形成することを教示している。これら
の表面部分を形成するために、非結晶材料を制御可能に
処理することは容易に実現できない。従って、この技術
は磁気タッグ用磁気要素を製造する全く満足すべき方法
を提供するものではなく、また磁気制御要素を信号発生
要素とは別個のものとすることが望ましい場合には、タ
ッグにこの技術を用いることもできない。
【００１２】『結晶化ガラス合金における磁化方法』
（R.C.O'Handley ほか、米国物理学会、1965,pp.3563-6
5)と題する論文から、非結晶Co84Nb10B 6 から成る磁気
材料は、その大部分を結晶化するために当該材料を焼鈍
することにより半硬化できることが知られている。しか
し、このコバルトに富んだ材料は比較的高価である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、製造が比較的容易で現在用いられているものより安
価な、半硬磁気要素を提供することである。
【００１４】本発明の他の目的は、安定した半硬磁気要
素を提供することである。
【００１５】同様に本発明の目的は、上記の目的を満足
する半硬磁気要素の製造方法を提供することである。
【００１６】本発明のその他の目的は、上記の目的を満
足する半硬磁気要素を用いた磁気タッグ及びEAS 装置を
提供することである。
【００１７】
【問題点を解決するための手段】本発明の原理によれば
上記及びその他の目的は、少なくとも50原子パーセント
の鉄を含む非結晶鉄メタロイド材料から形成する、全要
素（即ち、その外面で限定される要素全体）が半硬磁気
特性を示すように、該材料の大部分を少なくとも部分的
に結晶化した、半硬磁気要素により実現できる。従って
本発明では、半硬磁気特性を示す全要素、即ち、最大保
磁力が約10-500 Oe で、ほぼ飽和するまで磁化した後の
残留磁気が約6-9 kGを越える総合的要素を提供するよう
に、合金の大部分を結晶化するために、磁気的に柔軟
な、鉄に富んだ非結晶合金を適切に処理することができ
る。
【００１８】本発明の方法では、所望のサイズの要素を
提供するために、鋳造時のリボン形状をした、鉄に富む
非結晶材料をまず切断することにより処理する。その後
これらの要素を積み重ね、積重ねた要素を焼鈍処理す
る。焼鈍は、全要素の最大保磁力が半硬レベルまで増加
するように、材料の大部分を結晶化させるのに十分な温
度及び時間で行う。このようにして結果的に得られる焼
鈍後の要素は所望の半硬磁気特性を有する。
【００１９】以下に開示する本発明の例では、磁気要素
を形成するために用いる、鉄に富む非結晶材料の公称組
成はFe78Si9 B 13である。この材料を処理して最大保磁
力を達成するための焼鈍条件も同様に開示している。
【００２０】本発明の上記及びその他の特徴並びに各面
は、添付図面と共に以下の詳細な説明を読むことにより
一層明らかとなろう。
【００２１】
【実施例】１図は、磁気EAS 装置１を例示する。同装置
では質問区域６内の物品１１の存在を、当該物品に取付
けたタッグ２を感知することにより検出する。タッグ２
に隣接する信号発生要素４を活性化及び不活性化するた
めに半硬磁気要素３を用いる。信号発生要素４には、上
記´486 特許に述べた非結晶磁歪要素又は非結晶強磁性
要素を用いることができる。
【００２２】EAS 装置１は更に、質問区域６内へAC磁場
を伝える送信機５を含む。従って、質問区域６内のタッ
グ２及び物品１１の存在は、タッグ２の信号発生要素４
と伝送される磁場との相互作用により発生する信号を検
出する、受信機７によって検出される。
【００２３】半硬磁気要素３を第１磁気状態（磁化し
た）に置くことにより、タッグ２の信号発生要素４を可
能にしてこれを活性化状態に置くことができるので、信
号発生要素が、印加される磁場と相互作用して信号を発
生する。その後要素３の磁化状態を変えることにより
（磁化から消磁）信号発生要素４を不可能にしてこれを
不活性化状態に置くことができるので、信号発生要素は
もはや磁場と相互作用して信号を発生することはない。
この様にして、不活性化装置８及び活性化・再活性化装
置９の要求通りに、タッグ２を活性化、不活性化及び再
活性化することができる。
【００２４】本発明の原理によれば、半硬磁気要素３
は、大部分を、すなわち、要素により限定される容積の
一部又は全部を適切に結晶化した、柔軟な鉄に富む非結
晶メタロイド材料で形成する。特に、要素３を形成する
のに用いる柔軟な非結晶材料は、少なくとも50原子パー
セントの鉄を含んだものを、制御した条件下で予め結晶
化し、全要素を磁気的に半硬状態にするために、結晶化
した大部分の材料の最大保持力を増大させるようにす
る。
【００２５】半硬磁気要素３を形成するのに用いる、柔
軟な鉄に富む非結晶メタロイド材料は、大量に製造し容
易に利用できる、トランス級材料で良いことが分かって
いる。これらの材料は、鋳造リボンの形で製造され、要
素３として用いるのに適した厚さ、すなわち、20-50 um
の範囲の厚さを有する。
【００２６】以上の結果、要素３を製造するために所与
の厚さのトランス級市販材料を選択することにより、要
素の材料費が下がり、要素を製造するのに要する処理が
少なくなる。これは所望の厚さの要素を得るために材料
を加工する必要がないからである。その上、材料を結晶
化するのに要する処理も同様に厳しさが和らぐ。総合的
結果としてより安価でより安定した磁気要素が得られ
る。
【００２７】図２は、要素３として使用可能な半硬磁気
要素を製造するのに利用できる処理工程を例示する。第
１工程101 では、鋳造時のリボン又はストリップ状の、
鉄に富むトランス級非結晶メタロイド材料を、磁気要素
３に必要な寸法の適切な要素に切断する。その後切断し
た要素を第２工程で積み重ねる。次の第３工程で、要素
を結晶化させて所望の半硬磁気特性を得るために、積重
ねた要素を特定の温度で特定時間に亘り焼鈍する。
【００２８】上記処理は、焼鈍中磁場を印加することを
含めるように、付加的に改変できる。これによって、焼
鈍工程の結果として得られる要素の半硬磁気特性を向上
させることができる。
【００２９】焼鈍工程103 で用いる条件は、要素３に望
まれる特殊な半硬磁気特性（例えば、特殊な最大保磁力
及び残留磁気）に依存する。最大保磁力を得るために
は、焼鈍温度及び時間を適切に選択しなければならな
い。
【００３０】例示を簡単にするために図３−７は、各種
の温度で焼鈍した後の、代表的なトランス級非結晶メタ
ロイド材料の結晶化工程おける、簡素化した微小構造を
描写している。同図は、特に結晶粒境界領域における、
微小構造の詳細は示していない。図７は、温度の関数と
して、焼鈍後の材料の最大保磁力を示す。
【００３１】図３は、焼鈍前の柔軟な非結晶材料の微小
構造の概略を示す。非結晶材料においては、異方性エネ
ルギが非常に小さいので、材料を正の磁場により飽和さ
せた後、材料に負の磁場を印加する場合には、逆磁区を
容易に核形成する。更に、結晶粒境界又は沈殿物と関連
する接合場所がないために、磁区壁は材料中を自由に移
動できる。これは、図７の最大保磁力特性のａ領域に示
す、比較的低い最大保磁力が明示するように、材料の柔
軟な磁気的性質に帰着する。
【００３２】非結晶材料を低温で焼鈍する場合には、４
図に図式的に示すように、非結晶マトリックス内に結晶
相の核を形成し始める。この程度の加熱では、材料の大
部分は非結晶状態のままであり、逆磁化工程は主として
非結晶マトリックス内の磁区壁が移動することにより起
こる。しかし形成された結晶核は、区壁の移動に対して
接合場所として作動することができる。その結果、区壁
を移動させるためにはこの接合力に打勝つ、より高度な
磁場強度を必要とする。最大保磁力は増加するが、微結
晶のサイズは小さく数も少ないので、区壁との弱い相互
作用が生じるのみである。従って、図７のｂ領域で明ら
かなように、最大保磁力の増加は僅かである。
【００３３】非結晶材料に印加する焼鈍温度が増加する
につれて、微結晶のサイズ及び数は増大し、区壁移動に
対する接合力が向上する。同様に、結晶相の小容積部分
も増加する。磁化工程はこのように非結晶マトリックス
及び結晶相の双方で発生し、最大保磁力は更に増加す
る。この焼鈍温度における材料の最大保磁力の増加は、
結晶化相の結晶異方性にも起因する。
【００３４】焼鈍温度が更に増加するにつれて、より多
くの非結晶マトリックスが結晶化相に変態する。最大保
磁力は結晶化相の寸法及び磁気的性質に依存する。これ
らの要因はまた焼鈍条件の関数である。従って、図７の
ｃ領域に示すように、結局最適焼鈍条件が達成される。
【００３５】焼鈍温度が更に増加するにつれて、図６に
示すように、材料中に実質的な結晶粒の成長が起こる。
これらのより大きな結晶粒内では、核形成場所として役
立つ表面領域が多いので、逆磁場を印加する場合には、
逆磁区の核形成が同結晶粒内で容易に行われる。これは
核形成力の低減、従って最大保磁力の減少に帰着する。
図７のｄ領域はこの条件を示す。
【００３６】以上から分かるように、本発明の処理工程
103 で用いる、焼鈍温度の制御を適切に行うことによ
り、いろいろな増大した最大保磁力、従って焼鈍非結晶
材料に対する程度を異にするいろいろな半硬度が得られ
る。同様に、焼鈍温度を適切に選択することにより、材
料に対する最大保磁力がえられる。
【００３７】要素３に適する半高磁気材料を形成するた
めに、上記の原理及び処理工程に従って、Allied Signa
l 社製のトランス級材料、Metglas R 2605TCA 及び2605
S2の処理を行った。これらのMetglas R 材料は、化学式
Fe78Si9 B 13に示す原子パーセント公称組成を有する。
以下に論じる５例の内、初めの４例はMetglas R 2605TC
A を、また、最後の例はMetglas R 2605S2を用いる。
【００３８】例１ 幅208.3mm 及び厚さ25umの2605TCA の鋳造時のリボンを
長さ36.8mm及び幅12.3mmの各要素に切断した。各要素の
長軸はリボンの長軸と一致する。要素を450-750 ℃の間
の等温で、それぞれ３分、10分、30分間焼鈍した。焼鈍
雰囲気としてN2 を用いた。ヒステリシスループを、最
大印加磁場250 Oeで、要素の長軸に沿って測定した。
【００３９】図８は、異なった焼鈍時間に対する焼鈍温
度の関数として、要素の固有最大保磁力のグラフ、B
1 、B 2 、B 3 、を示す。図から分かるように、焼鈍
後の半硬2605TCA 要素の固有最大保磁力は70 Oｅであっ
た。これは異なった焼鈍時間３分、10分、30分に対し
て、それぞれ625-650 ℃、620-640 ℃、575-600 ℃の温
度で発生した。これは、結晶粒の核形成及び成長が原子
拡散を伴うことによって説明できる。拡散率は温度の増
加と共に増加するので、同一度合の結晶化を行うために
は、高温焼鈍に要する時間は低温焼鈍の場合より短い。
【００４０】図９では、鋳造時状態の2605TCA 材料のヒ
ステリシスループ（C 1 ）と、600℃で30分焼鈍するこ
とにより現れる、本発明の半硬要素のもの（C 2 ）とを
比較している。鋳造時の材料は、長さ100 mm、幅12.3 m
m であった。図９のヒステリシスループにおいて、消磁
効果が修正されなかったことは注目すべきである。
【００４１】図から分かるように、柔軟な磁気材料を示
す、鋳造時の2605TCA の最大保磁力はごく小さかった。
焼鈍した2605TCA の残留磁気は、消磁効果を修正した後
で、約11 kG で、また半硬磁気要素を示す、最大保磁力
は約70 Oe であった。
【００４２】例２ 2605TCA 非結晶材料で形成する、例１の要素と同一の寸
法を有する要素を、525 ℃と650 ℃との間で30分焼鈍し
た。焼鈍は空気中で行った。
【００４３】図10は、要素の固有最大保磁力対焼鈍温度
のグラフを示す。このグラフと図８のグラフとを比較す
ると、半硬要素を製造する焼鈍工程は、焼鈍温度が約62
5 ℃未満である限り、固有最大保磁力をひどく劣化させ
ることなく、空気中で実施できることが分かる。同様
に、要素を625 ℃未満で焼鈍した場合には、激しい酸化
（すなわち、表面酸化のみ）は発見できなかった。
【００４４】例３ 2605TCA 非結晶材料で形成する、例１の要素と同一の寸
法を有する要素を、525 ℃と650 ℃との間で30分焼鈍し
た。焼鈍はN 2 雰囲気及び空気雰囲気中の双方で行っ
た。要素の残留磁気を、消磁効果を修正することなく、
測定した。換算又は標準化した残留磁気、すなわち、温
度Ｔで焼鈍した標本の残留磁気を温度525℃で焼鈍した
標本の残留磁気で割ったもの、を求めた。結果を11図に
示す。同図が示すように、空気中で焼鈍したものと同様
に、N 2 中で焼鈍した要素においては、焼鈍温度が525
℃から650 ℃まで増加するにつれて残留磁気は増加した
（D1 、D 2 カーブ）。同様に、カーブD 3 は、空気及
び窒素中で焼鈍した標本の残留磁気の比を示す（すなわ
ち、同一温度で空気中で焼鈍した標本の残留磁気と窒素
中で焼鈍した標本の残留磁気との比）。当該結果は、52
5 ℃から650 ℃までの温度範囲内においては、空気中で
焼鈍した要素の残留磁気とN 2 中で焼鈍した要素の残留
磁気とは同様であることを示す。従ってカーブD 3 で
は、残留磁気比対焼鈍温度のほぼ平坦な線が観察され
る。
【００４５】例４ それぞれ長さ100 mm、幅12.5 mm の2605TCA 要素を、鋳
造時の2605TCA 材料リボンから切り取った。要素を、50
0 ℃、525 ℃、550 ℃、575 ℃、600 ℃、625℃に余熱
した炉に装填した。各々の場合において、炉の温度をそ
の後約8 ℃/ 分の一定割合で、625 ℃まで変えた。その
後要素を、30分間625 ℃で等温焼鈍し、焼鈍後空気中で
急速冷却した。
【００４６】図12は、それぞれ500 ℃、525 ℃、550
℃、575 ℃、600 ℃、625 ℃の余熱炉温度に相当する６
個の加熱周期E 1 -E 6を示す。標本要素を装填した後で
炉温度は、カーブが示すように、約25℃下がる。
【００４７】要素のヒステリシスループは、250 Oeの最
大磁場を印加して測定した。これらのループから、各加
熱周期で焼鈍した要素の残留磁気を、第１加熱周期E 1
で焼鈍した要素の残留磁気に対して標準化し、図表化し
たものを図13に示す。同様に図13には、加熱周期の関数
として要素の固有最大保磁力も図示する。図13から分か
るように、炉の余熱温度が増加するにつれて残留磁気は
単調に増加した。同様に、最高の余熱温度で加熱した要
素の固有最大保磁力は顕著に減少した。
【００４８】例５ 要素は、非結晶材料Metglas R 2605S2のリボンから切取
った。リボンは、幅12.3 mm 、厚さ25 um であった。要
素の長さは、例１で用いたものと同一であった。要素
は、475-750 ℃の間の等温で、それぞれ３分、10分、30
分間N 2 ガス雰囲気中において焼鈍した。その後要素の
ヒステリシスループを、250 Oeの最大磁場を印加して長
軸に沿って測定した。
【００４９】図14は、これらの要素に対する固有最大保
磁力対焼鈍温度のグラフを示す。図から分かるように、
焼鈍した2605S2材料の固有最大保磁力は85 Oe で、これ
はそれぞれ焼鈍温度３分、10分、30分、焼鈍時間650
℃、650 ℃、625 ℃で発生した。2605S2 MetglasR 材料
は2605TCA Metglas R と同一公称組成であるが、結果と
して生じた半硬要素の固有最大保磁力の相違は、材料製
造に用いた鋳造工程に起因すると考えられる。
【００５０】上記の例は、本発明の半硬磁気要素を形成
するMetglas R 2605TCA 及び2605S2の処理を示すが、そ
の他の鉄に富む材料も同様に用いることができる。従っ
て、総計で30原子パーセント未満のコバルト及びニッケ
ルを含む、鉄に富む材料を用いることもできる。１以上
のニッケル及びコバルト、鉄、ボロン及びケイ素、すな
わち、Metglas R の基本的成分を含む材料を例としても
良い。特殊な例としては、鉄50原子パーセント、コバル
ト30原子パーセント、シリコンとボロンの化合物20原子
パーセントを含む材料でも良い。更に、５原子パーセン
ト未満のNb、Zr、Mo、Cr、Ti、Ｖ、Noから成る化合物を
鉄に富む材料に含めることもできる。
【００５１】上記例の非結晶Metglas R 材料を処理する
場合には、非結晶材料のほぼ全容積を結晶化することに
より、全材料を結晶化した。しかし本発明は、処理中の
材料の総合的結晶化に限定することを意図するものでは
ない。総合的要素が所望の半硬磁気特性を示し得る限
り、結晶化を要するのは材料の全容積よりかなり少ない
部分（例えば、結晶化が必要なのは材料容積の約10% 程
度）でよい。
【００５２】全ての場合において上記構成は、本発明の
適用例を表わす、特殊な諸実施態様を例示するにすぎな
いことを理解されたい。本発明の趣旨及び範囲を逸脱す
ることなく、本発明の原理に従って多くの改変を容易に
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理による半硬磁気要素を含む磁気タ
ッグを用いるEAS 装置を示す。
【図２】本発明の半硬磁気要素を形成するために鉄に富
む非結晶メタロイド材料に用いる処理段階の流れ図を示
す。
【図３】焼鈍前の柔軟非結晶材料の微小構造を示す略図
である。
【図４】低焼鈍温度で処理した柔軟非結晶材料の微小構
造の代表的変化を示す。
【図５】中焼鈍温度で処理した柔軟非結晶材料の微小構
造の代表的変化を示す。
【図６】高焼鈍温度で処理した柔軟非結晶材料の微小構
造の代表的変化を示す。
【図７】微小構造を図３−６に示した非結晶材料に対す
る最大保持力対焼鈍温度のグラフ例示する。
【図８】窒素雰囲気中で異なった焼鈍時間に亘り焼鈍し
た、鉄に富む非結晶メタロイド材料標本、Metglas R 26
05TCA 、の固有最大保持力対焼鈍温度のグラフを例示す
る。
【図９】鋳造時及び本発明による焼鈍後における、鉄に
富む非結晶メタロイド材料標本のヒステリシス特性を示
す。
【図１０】空気中で３０分焼鈍後の、鉄に富む非結晶メ
タロイド材料標本、Metglas R 2605TCA 、の固有最大保
持力対焼鈍温度のグラフを示す。
【図１１】鉄に富む非結晶メタロイド材料標本、Metgla
s R 2605TCA 、の異なったガス状雰囲気に対する、焼き
ならし後の残留磁気対焼鈍温度の図形を示す。
【図１２】鉄に富む非結晶メタロイド材料標本、Metgla
s R 2605TCA 、につき行った、各種の焼鈍周期に対する
温度対時間の図形を示す。
【図１３】図８の焼鈍周期で焼鈍後の非結晶標本に対す
る焼きならし後の残留磁気及び固有最大保持力を示す。
【図１４】異なった焼鈍時間後の鉄に富む非結晶メタロ
イド材料標本、Metglas R 2605S2、に対する固有最大保
持力対焼鈍温度のグラフを例示する。
【符号の説明】
１ 電子物品監視装置 ２ タッグ ３ 半硬磁気要素 ４ 信号発生要素 ５ 送信機 ６ 質問区域 ７ 受信機 ８ 不活性化装置 ９ 活性化・再活性化装置 11 物品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・シー・オーハンドリー アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 01810、エンドオーバー、グリーン・コー ブ ３ (72)発明者 ウィング・ホー アメリカ合衆国、フロリダ州 33442、デ ィーフィールド・ビーチ、ノースウエス ト・フォース・コート 3963 (72)発明者 リチャード・エル・コープランド アメリカ合衆国、フロリダ州 33433、ボ ッカ・レイトン、ロミタ・トレイル 20777

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも50原子パーセントの鉄を含む
    磁気的に柔軟な非結晶鉄メタロイド材料からなる磁気要
    素にして、該磁気要素全体に半硬磁気特性を与えるため
    に、該材料の大部分が少なくとも部分的に結晶化された
    磁気要素。
  2. 【請求項２】 前記非結晶材料が50から90原子パーセン
    トの鉄を含む、請求項１記載の磁気要素。
  3. 【請求項３】 前記非結晶材料の組成がFe78Si9 B 13で
    ある、請求項２記載の磁気要素。
  4. 【請求項４】 前記非結晶材料がMetglas R 2605TCA 及
    びMetglas R 2605S2の１つである、請求項３記載の磁気
    要素。
  5. 【請求項５】 前記非結晶材料の厚さがが20um-50um で
    ある、請求項１記載の磁気要素。
  6. 【請求項６】 前記磁気要素全体の最大保磁力が約50 O
    e を越える、請求項１記載の磁気要素。
  7. 【請求項７】 前記磁気要素全体の最大保磁力が、少な
    くとも前記非結晶材料の最大保磁力を越える水準の大き
    さである、請求項１記載の磁気要素。
  8. 【請求項８】 少なくとも50原子パーセントの鉄を含
    む、磁気的に柔軟な非結晶鉄メタロイド材料から成る磁
    気要素を提供し、該磁気要素全体に半硬磁気特性を与え
    るために、該非結晶材料の大部分を結晶化するのに十分
    な時間及び温度で該材料を焼鈍することから成る、磁気
    要素製造方法。
  9. 【請求項９】 前記非結晶材料が50から90原子パーセン
    トの鉄を含む、請求項８記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記非結晶材料の組成がFe78Si9 B 13で
    ある、請求項９記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記非結晶材料がMetglas R 2605TCA 及
    びMetglas R 2605S2の１つである、請求項10記載の方
    法。
  12. 【請求項12】 前記焼鈍温度が500-750 ℃の範囲で，前
    記焼鈍時間が３分−２時間の範囲である、請求項11記載
    の方法。
  13. 【請求項13】 前記非結晶材料がMetglas R 2605TCA
    で、前記焼鈍温度が625-650 ℃の範囲で、前記焼鈍時間
    が約３分である、請求項12記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記非結晶材料がMetglas R 2605TCA
    で、前記焼鈍温度が620-640 ℃の範囲で、前記焼鈍時間
    が約10分である、請求項12記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記非結晶材料がMetglas R 2605TCA
    で、前記焼鈍温度が575-600 ℃の範囲で、前記焼鈍時間
    が約30分である、請求項12記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記非結晶材料がMetglas R 2605S2で、
    前記焼鈍温度が約650 ℃、650 ℃及び625 ℃で、前記焼
    鈍時間が該焼鈍温度の各々に対してそれぞれ３、10及び
    30分である、請求項12記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記焼鈍を１以上の不活性ガス及び空気
    の雰囲気中で行う、請求項12記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記不活性雰囲気が１以上の窒素及びア
    ルゴンである、請求項17記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記焼鈍中に前記非結晶材料に磁場を加
    えることを更に含む、請求項12記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記磁気要素全体の最大保磁力が約50 O
    e を越える、請求項12記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記磁気要素全体の最大保磁力が、少な
    くとも前記非結晶材料の最大保磁力を越える水準の大き
    さである、請求項12記載の方法。
  22. 【請求項22】 前記材料が所定の厚さを有し、該材料の
    厚さを減じるいかなる処置も除外して前記方法を行う、
    請求項８記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記材料が前記所定の厚さを有する、商
    業的に入手可能なトランス級の材料である、請求項22記
    載の方法。
  24. 【請求項24】 前記厚さが20um-50um である、請求項23
    記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記材料が、平坦なリボン又はストリッ
    プの形状である、請求項24記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記厚さがが20um-50um である、請求項
    22記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記材料が平坦なリボン又はストリップ
    の形状である、請求項８記載の方法。
  28. 【請求項28】 電子物品監視装置内で用いるタッグであ
    って、 信号を発生する第１磁気要素にして、該信号を発生する
    第１磁気要素が、加えられた磁場と相互作用することが
    できる活性状態及び該信号を発生する第１磁気要素が、
    加えられた磁場と共振することができない不活性状態を
    有する第１磁気要素と、 前記信号を発生する第１磁気要素を前記活性状態及び不
    活性状態にさせるために、該信号を発生する第１磁気要
    素に隣接して設ける第２磁気要素にして、少なくとも50
    原子パーセントの鉄を含む磁気的に柔軟な非結晶鉄メタ
    ロイド材料からなる磁気要素から成り、該第２磁気要素
    全体に半硬磁気特性を与えるために、該材料の大部分が
    少なくとも部分的に結晶化された第２磁気要素とを含む
    タッグ。
  29. 【請求項29】 前記信号を発生する第１磁気要素を前記
    活性状態及び前記不活性状態にさせるために、前記第２
    磁気要素がそれぞれ磁化状態及び消磁状態を有する、請
    求項28記載のタッグ。
  30. 【請求項30】 前記信号を発生する第１磁気要素が非結
    晶磁歪材料から成る、請求項28記載のタッグ。
  31. 【請求項31】 前記信号を発生する第１磁気要素が非結
    晶強磁性材料から成る、請求項28記載のタッグ。
  32. 【請求項32】 前記第２磁気要素の非結晶材料が50から
    90原子パーセントの鉄を含む、請求項32記載のタッグ。
  33. 【請求項33】 前記第２磁気要素の非結晶材料の組成が
    Fe78Si9 B 13である、請求項32記載のタッグ。
  34. 【請求項34】 前記第２磁気要素の非結晶材料がMetgla
    s R 2605TCA 及びMetglas R 2605S2の１つである、請求
    項34記載のタッグ。
  35. 【請求項35】 前記第２磁気要素の非結晶材料の厚さが
    20um-50um である、請求項28記載のタッグ。
  36. 【請求項36】 前記第２磁気要素全体の最大保磁力が約
    50 Oe を越える、請求項28記載のタッグ。
  37. 【請求項37】 質問区域内のタッグの存在を検出するた
    めの電子物品監視装置であって、 信号を発生する第１磁気要素にして、該信号を発生する
    第１磁気要素が、加えられた磁場と相互作用することが
    できる活性状態及び該信号を発生する第１磁気要素が、
    加えられた磁場と共振することができない不活性状態を
    有する第１磁気要素と、前記信号を発生する第１磁気要
    素を前記活性状態及び不活性状態にさせる、該信号を発
    生する第１磁気要素に隣接して設ける第２磁気要素にし
    て、少なくとも50原子パーセントの鉄を含む磁気的に柔
    軟な非結晶鉄メタロイド材料からなる磁気要素から成
    り、該第２磁気要素全体に半硬磁気特性を与えるため
    に、該材料の大部分が少なくとも部分的に結晶化された
    第２磁気要素とを含むタッグと、 前記磁場を該質問区域へ伝える装置と、 該磁場と相互作用する前記タッグの、前記信号を発生す
    る、第１磁気要素から生じる信号を受領する装置とを含
    む電子物品監視装置。
  38. 【請求項38】 前記信号を発生する第１磁気要素が非結
    晶磁歪材料から成る、請求項37記載の電子物品監視装
    置。
  39. 【請求項39】 前記信号を発生する第１磁気要素が非結
    晶強磁性材料から成る、請求項37記載の電子物品監視装
    置。
  40. 【請求項40】 前記第２磁気要素の非結晶材料がMetgla
    s R 2605TCA 及びMetglas R 2605S2の一つである、請求
    項37記載の電子物品監視装置。
  41. 【請求項41】 前記第２磁気要素非結晶材料が、厚さが
    20um-50um の範囲ででリボン又はストリップの形状であ
    る、請求項37記載の電子物品監視装置。
  42. 【請求項42】 前記第２磁気要素全体の最大保磁力が約
    50 Oe を越える、請求項37記載の電子物品監視装置。
  43. 【請求項43】 質問区域内のタッグの存在を検出する方
    法であって、 信号を発生する第１磁気要素にして、該信号を発生する
    第１磁気要素が、加えられた磁場と相互作用することが
    できる活性状態及び該信号を発生する第１磁気要素が、
    加えられた磁場と共振することができない不活性状態を
    有する第１磁気要素と、前記信号を発生する第１磁気要
    素を前記活性状態及び不活性状態にさせる、該信号を発
    生する第１磁気要素に隣接して設ける第２磁気要素にし
    て、少なくとも50原子パーセントの鉄を含む磁気的に柔
    軟な非結晶鉄メタロイド材料からなる磁気要素から成
    り、該第２磁気要素全体に半硬磁気特性を与えるため
    に、該材料の大部分が少なくとも部分的に結晶化された
    第２磁気要素とを含むタッグを提供し、 前記磁場を該質問区域へ伝え、 該磁場と相互作用する前記タッグの前記信号を発生する
    第１磁気要素から生じる信号を受領することから成るタ
    ッグ検出方法。
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