JPH10130739A

JPH10130739A - 磁場熱処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH10130739A
Application number: JP8285463A
Authority: JP
Inventors: Shunkichi Igarashi; 俊吉五十嵐
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】磁歪振動片として用いられる磁性材料の磁気
特性を安定化する。【解決手段】細片に切断される前の帯状の磁性材料２
を加熱炉５内で搬送する。磁性材料２はエンドレスベル
ト１２に８本並列して載置され、エンドレスベルト１２
の移動とともに加熱炉５を通過する。加熱炉５の内部に
は、８本の磁性材料を幅方向から一括して挟むように対
向配置された永久磁石が設けられ、磁性材料２に幅方向
から一定強度の磁界を印加する。加熱炉５を通過する間
に、磁性材料２は３０５°Ｃまで徐々に加熱された後、
室温まで徐冷され、一定の磁界内でアニール処理され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁歪振動片の量産
に適した磁場熱処理方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特表平７−５０３０６１号公報などによ
り、磁歪ストリップ（磁歪振動片）を交番磁界内におい
たときに生じる機械的な振動を電気的に符号化して検出
するシステムが知られている。薄板状の磁歪振動片は長
さ方向に一律に磁化され、その長さに応じた固有の振動
周波数をもつ。このような磁歪振動片に対して交番磁界
が作用すると、磁歪振動片はその固有の振動周波数と交
番磁界の周波数との共振周波数で機械的に振動する。こ
の磁歪振動片の振動は誘導コイルにより電気的に検知す
ることができるから、例えばこのような磁歪振動片を組
み込んだタグを商品ごとに付しておき、また店の出入り
口に交番磁界の発生器と誘導コイルとを対向させて組み
合わせたゲートを設置しておくことによって、未精算の
商品が店から持ち出されるのを防ぐことができる。

【０００３】また、固有の振動周波数が異なる磁歪振動
片を複数枚組み合わせたり、さらには磁歪振動片に予め
所定の磁化パターンをもつ磁性片を組み合わせ、磁性片
のバイアス磁界によって磁歪振動片が振動するときに変
調が加えられるようにしておくと、周波数を連続的に変
化させながら交番磁界を印加したときに誘導コイルから
はそれぞれの固有共振周波数のもとで検知信号が得られ
るようになる。したがって、これらの共振周波数の組み
合わせをＩＤコードなどの識別データとして利用するこ
とも可能となる。

【０００４】特公昭３３−６０５１号公報にも記載され
ているように、一般に磁性材料の磁気特性を向上させる
ためには、磁場中での熱処理が効果的であることが知ら
れている。また、上記したような磁歪振動片にあって
は、その磁気特性として高い電気（磁気）機械結合係数
が要求される。磁気機械結合係数は、磁界変化と磁歪振
動との間の変換効率を表すもので、磁歪定数及び透磁率
がともに大きいほど大きな値となる。このような性質を
もつ材料として、Ｆｅ₇₈Ｓｉ₁₀Ｂ₁₂などのアモルファス
合金が挙げられるが、やはりその製造過程で磁場中での
熱処理工程が必要とされ、例えば特開平５−３１１３２
１号公報に記載されているように、３００Ｏｅ（エルス
テッド）の磁場内で３００°Ｃで加熱した後に急冷する
などの磁場熱処理が行われている。

【０００５】薄い細片形状をした磁歪振動片を製造する
過程で効率的な磁場熱処理を行うには、前掲の特公昭３
３−６０５１号公報や特開平５−３１１３２１号公報に
も記載されているように、磁性材料を細片形状に切断す
る前の段階で磁場の印加及び加熱を行うのが有利であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、磁気特
性に優れた磁性材料を効率的に製造するには、磁性材料
を切断する前のウェブ状態で磁場熱処理が行われるが、
これまででは磁場の印加方向を磁性材料の長手方向に合
わせ、また加熱処理の後には急冷する手法が採られてい
る。ところが、本発明者等は、特に磁歪応用を前提とし
た磁性材料を製造するには、磁場熱処理に際して磁場の
印加方向をウェブ状の磁性材料の幅方向に合わせ、しか
も加熱処理についても急激な加熱や冷却を行うのではな
く、アニール（焼き鈍し）を行うのが有効であることを
見出した。

【０００７】本発明は上記背景のもとでなされたもの
で、その目的は磁歪振動片を効率的に製造する際に有効
な磁場熱処理方法及び装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するにあたり、ロール形態に巻いた帯状の磁性材料を一
定の速度で引き出しながらその送り方向に温度勾配をも
った加熱炉を通すことによって磁性材料を所定温度まで
徐々に加熱した後に徐々に温度を低くする熱処理を加
え、さらにこの熱処理を行う間に磁性材料の幅方向に一
定の磁界を印加するようにしてある。そして、この磁場
熱処理をより効率的に行うには、前記磁性材料を幅方向
に複数列並べて前記加熱炉を通過させながら、上記熱処
理と磁界の印加を行うのがよい。複数列の磁性材料に対
してその幅方向から磁界を印加するには、各列ごとに一
対の磁極を配置することはもとより、複数列の磁性材料
を幅方向から一括して挟むように対向配置された一対の
磁極により、複数列の磁性材料に対して一括的に前記磁
界の印加を行うようにしてもよい。

【０００９】上記磁場熱処理を行う間に、磁性材料に機
械的な外力が及ぶと応力ひずみが残りやすく、磁歪振動
に悪影響が出る。これを避けるには、加熱炉内で磁性材
料を搬送するに際し磁性材料を循環移動式のエンドレス
ベルト上に載置し、このエンドレスベルトの移動により
磁性材料の送りを行うのがよい。

【００１０】さらに、帯状の磁性材料を巻芯に巻いたま
ま有効な磁場熱処理を行うことも可能である。このため
には、巻芯に巻いた帯状の磁性材料をその全周にわたっ
て端面側から挟むように一対の磁極を対向させ、これら
の磁極によってロール形態の磁性材料に対して幅方向に
一定の磁界を印加した状態にしておいて磁性材料のロー
ルを所定温度まで加熱した後に徐々に冷却する熱処理を
行えばよい。なお、磁性材料を非磁性体からなる巻芯に
巻きつけ、巻芯外周側で磁性材料を端面側から挟むよう
にリング状にした一対の磁極を対向させ、これにより磁
界の印加を行うのが効果的である。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１及び図２に、本発明の実施に
際して用いられる装置の外観及び搬送系を概略的に示
す。磁性材料２はウェブ形態で作られ、供給リール３
（図２）に巻かれている。磁性材料２は鉄を多く含むア
モルファス合金、例えばＦｅ₇₈Ｓｉ₁₀Ｂ₁₂からなり、幅
は１．５ｍｍ、厚みは０．０３ｍｍである。なお、これ
らの寸法は、最終的に磁歪振動片として利用するときの
サイズ「３５×１．５×０．０３（ｍｍ）」に合わせて
決められたもので、本発明が対象とする磁性材料２はこ
の寸法のみに限られるものではなく、また材質にしても
磁歪振動を行うものであれば上記材質にのみ限られな
い。

【００１２】図示のように、磁性材料２は８本分平行し
て加熱炉５に通され、加熱炉５内で磁場熱処理を行った
後にそれぞれモータで駆動される巻取りリール６によっ
て巻き取られる。図２に示すように、供給リール３と加
熱炉５の入り口との間には一対のパスロール７，７が、
また加熱炉５の出口と巻取りリール６との間には一対の
パスロール８，８が設けられ、さらに各々のパスロール
対の間にはフローティングローラ９，９が設けられてい
る。

【００１３】これらのフローティングローラ９は例えば
プラスチックで作られ、加熱炉５の両端間で磁性材料２
が撓みを生じることなく展延される程度に、磁性材料２
にわずかのテンションを与える。フローティングローラ
９の各々の高さ位置を監視するためにマイクロスイッチ
１０，１１が設けられている。これらのマイクロスイッ
チ１０，１１のオン／オフに応答して各リール３，６を
駆動するモータの回転が制御され、フローティングロー
ラ９，９が所定の高さ範囲内に落ちつくように磁性材料
２の送り出し量，巻取り量が制御される。

【００１４】加熱炉５内での磁性材料２の送り速度は、
リール３，６とは別のモータで駆動されるエンドレスベ
ルト１２の移動速度によって決められている。フローテ
ィングローラ９，９の自重により磁性材料２はエンドレ
スベルト１２の上面に載置される形となり、磁性材料２
はエンドレスベルト１２の移動とともに加熱炉５内を通
過する。エンドレスベルト１２は、非磁性体であって耐
熱性に優れたステンレスあるいはアルミニウム合金など
の細線を網状に編んだもので、可撓性を有している。

【００１５】図１に示すように、エンドレスベルト１２
の両側縁には非磁性体材料で作られたチェーン１３が固
定され、加熱炉５の入り口側と出口側に設けた爪車１
５，１６に噛み合っている。爪車１５，１６がゆっくり
と回転することによってエンドレスベルト１２が送られ
る。加熱炉５の内部にはエンドレスベルト１２の裏面を
支持する受け板１７が設けられ、エンドレスベルト１２
が撓まないようにしてある。

【００１６】また、図３及び図４に示すように、エンド
レスベルト１２の表面側には走行方向に一定の間隔でレ
ーンガイド１８が固定されている。各レーンガイド１８
は、アルミニウム合金等の非磁性，高耐熱性の材料で作
られ、エンドレスベルト１２の幅方向に磁性材料２の幅
寸法に対応した間隔（例えば１．６ｍｍ）で表面側に突
出した規制片１８ａを備えている。そして、８本の磁性
材料２はそれぞれの規制片１８ａの相互間で幅方向の位
置決めがなされ、加熱炉５内で蛇行したり互いに重なり
合うことはない。なお、同図中の符号１９は、エンドレ
スベルト１２の幅方向の位置規制を行うガイドブロック
を示す。

【００１７】上記のレーンガイド機能をより簡便に得る
には、エンドレスベルト１２を構成している網状の細線
の一部を、磁性材料２の幅に応じてエンドレスベルト１
２の幅方向に一定間隔を開けてループ状に屈曲させて立
ち上げ、これらの間に磁性材料２を通すようにすること
も可能である。この手法によれば、磁性材料相互間の幅
方向の隙間をわずかなものにすることができ、エンドレ
スベルト１２上でのレーン数を増やして製造効率が高め
られるだけでなく、幅方向から印加される磁界の強度を
均一、かつ弱めないようにする上でも有利である。

【００１８】図２に示すように、磁性材料２の加熱手段
として用いられている加熱炉５内には、磁性材料２の搬
送方向に沿って複数のヒータブロック２０が設けられて
いる。ヒータブロック２０には例えばシーズヒータが用
いられ、加熱炉５の内部に所定の温度勾配をもたせるよ
うに個々の温度が設定されている。これらのヒータブロ
ック２０による温度勾配は、磁性材料２が加熱炉５を通
過する間に図５に示す熱履歴を与えることができるよう
に決められている。

【００１９】図５は磁性材料２の同一部分について行わ
れる加熱処理を横軸に経過時間Ｔ、縦軸に加熱温度をと
ったグラフで、磁性材料２の同一部分に対し、最初の１
０分間で３６０°Ｃの予備アニ−ルを行った後にいった
ん急冷し、次に３０５°Ｃまで再加熱して９０分間これ
を維持し、その後は１８０分程度の時間をかけて室温に
戻すアニール処理が行われることを表している。この熱
処理は、結晶化温度が４１０°Ｃ、キュリー温度が３５
３°Ｃの磁性材料を想定して決めたもので、結晶化温度
及びキュリー温度を考慮して他の温度に設定してもよ
く、必ずしも上記温度のみに限られない。

【００２０】加熱炉５内で磁性材料２を搬送させながら
このような長時間の熱処理が行われるが、加熱炉５の全
長を１０ｍにしたとしても、磁性材料２の送り速度は
０．５ｍｍ／ｓｅｃにしなければならず、２４時間フル
稼働でも４３ｍ強の長さ分しか熱処理ができない。この
意味でも、加熱炉５内に複数列の磁性材料２を通すのが
効率的で、エンドレスベルト１２の幅を広げて磁性材料
２のレーン数を２０列，３０列とさらに増やすことも可
能である。

【００２１】加熱炉５内では上記アニール処理と並行し
て磁界の印加が行われる。このために、図３に示すよう
に加熱炉５内には８本の磁性材料２を幅方向から一括し
て挟むように一対の永久磁石人２２，２３が設けられ、
それぞれの磁極Ｓ極とＮ極とが対向しており、両者間に
磁束密度４０００ガウス程度の磁力線が生じている。こ
れらの永久磁石２２，２３は磁性材料２の送り方向に関
しては、図５に示すように磁性材料２が所定温度３０５
°Ｃに達する付近から、徐冷がかなり行われるまでの範
囲で磁界が印加されるように設置され、これにより加熱
炉５内ではＴ．Ｆ．Ａ．（Transvers Field Annealing
）が行われる。なお、本発明において特に効果的な熱
処理はこのＴ．Ｆ．Ａ．にあるが、この熱処理の前に上
記の予備アニールを行って磁性材料２の残留応力をとっ
ておくと、Ｔ．Ｆ．Ａ．後の磁気特性がより安定化され
ることが確認された。

【００２２】永久磁石２２，２３により磁性材料２に印
加される磁界の強度は５００〜１０００Ｏｅ程度が良
く、さらに２０００Ｏｅでも極めて良好な結果が得られ
ている。永久磁石２２，２３にはフェライト磁石を用い
ることもできるが、フェライト磁石は熱減磁が大きいの
で、図６に示すように耐熱性に優れたコバルト磁石２４
を透磁率の高い軟鉄製のヨーク２５と組み合わせて利用
するとよい。この場合、磁性材料２はヨーク２５の両端
に生じる一対の磁極間に挟まれて送られることになる。

【００２３】なお、磁性材料２にできるだけ均一な磁界
を印加するためには、コバルト磁石２４，ヨーク２５と
して長いものをそのまま利用するのが好ましいが、互い
に接する端面を高精度に加工して隣接するものを密着さ
せれば、同図中に破線で示すように磁性材料２の送り方
向にコバルト磁石２４，ヨーク２５を分割することも可
能である。また、コバルト磁石２４（他種の磁石でも
可）の分割線とヨーク２５の分割線とを互い違いにして
もよく、強力な磁石を用いた場合には、ヨーク２５の全
長に対して磁石ブロックを間隔を開けて離散的に配置し
てもよい。

【００２４】磁性材料２に磁界を印加するには、磁性材
料２を一本ずつ幅方向から挟むように一対の磁石を配置
することも可能であるが、この場合には８本の磁性材料
２に対して同時に磁場熱処理を行うために８対の磁石が
必要となり、加熱炉５内のスペース効率が悪くなる。そ
こで上記の実施形態のように、８本の磁性材料２を一括
して幅方向から挟むように一対の磁極を配置するのが有
利である。なお、ここで言う一対とは磁性材料２の幅方
向についての磁極配置を意味しており、磁性材料２の搬
送方向に関しては、これらの一対の磁極を複数対ずつ並
べるようにしてもよい。

【００２５】複数列の磁性材料２を一対の磁極間を通過
させて磁界を印加させると、磁性材料２のレーン位置ご
とに磁界強度が変化してしまうことが懸念されるが、エ
ンドレスベルト１２、チェーン１３、レーンガイド１８
はいずれも非磁性材料で作られているため、磁石２２，
２３の間に存在する磁性体は磁性材料２だけとなってい
る。このため、一対の磁極間に生じる磁束は磁性材料２
に集中して流れるようになり、磁性材料２のレーン位置
ごとに磁界強度に大きな変動は現れないことが確かめら
れている。

【００２６】加熱炉５の全長を１０ｍ、供給リール３か
ら巻取りリール６までの間隔を１２ｍにしたときの磁場
熱処理について以下に説明する。帯状の磁性材料２は、
その製造の最終工程で供給リール３にロール形態に巻き
付けられる。こうして用意された８本の供給リール３を
加熱炉５の入り口側に装着し、レーンガイド１８を利用
してそれぞれの磁性材料２の先端が重なり合わないよう
にしてエンドレスベルト１２の上に載置する。このと
き、フローティングローラ９，９は取り外しておく。

【００２７】磁性材料２の先端送り時には、エンドレス
ベルト１２を実稼働時よりも高速で移動させる。このと
き、ヒータブロック２０はオフ状態のままでもかまわな
い。磁性材料２の先端が加熱炉５の出口から送り出され
たら、これを巻取りリール６に留めた後、フローティン
グローラ９，９をセットし、またヒータブロック２０に
電源供給を行って稼働準備が完了する。この時点で加熱
炉５の中に入っていない部分が最終的な磁歪振動片とし
て利用される。なお、この先端送り部分の無駄をなくす
ために、例えばエンドレスベルト１２に各レーンの磁性
材料２の先端を保持する櫛形の押さえ部材を設け、加熱
炉５の入り口で磁性材料２の先端を押さえ部材に装着し
てからエンドレスベルト１２の移動とともに磁場熱処理
を加えるようにしてもよい。

【００２８】エンドレスベルト１２を０．５ｍｍ／ｓｅ
ｃの速度で移動させる。フローティングローラ９をセッ
トすることによって、帯状の磁性材料２は軽くエンドレ
スベルト１２の上に抑えられているから、磁性材料２は
エンドレスベルト１２と一体に加熱炉５内を移動する。
加熱炉５内を移動する過程で、磁性材料２はその送り方
向に配列された複数のヒートブロック２０からの熱によ
って、図５に示す熱処理を受け、同時に３００°Ｃから
室温までアニールされる間には、磁性材料２はその幅方
向から１０００Ｏｅの直流磁界が印加される。

【００２９】上記の磁場熱処理の後、磁性材料２は加熱
炉５から送り出され、巻取りリール６で巻き取られる。
その後、磁性材料２は巻取りリール６ごと切断工程に送
られ、製品となる磁歪振動片の長さに合わせて例えば３
５ｍｍごとに切断される。こうして得られた磁歪振動片
は、磁性材料２の長さ方向はもとより、加熱炉５内にお
けるレーン位置によらず安定した磁歪振動特性を示すこ
とが確認され、レーン数としては４０レーンまで同時処
理しても磁気特性に何ら変動が現れないことが実験で確
かめられている。

【００３０】上記のように、帯状の磁性材料２を直線状
に引き出して加熱炉５に送り込み、加熱炉５内で磁性材
料２の幅方向から直流磁界を作用させて熱処理、特にア
ニール処理を施すと、磁性材料２に磁歪振動素子として
非常に安定した磁気特性を与えることができるようにな
る。この磁場熱処理方法は、磁性材料２を磁歪振動片に
裁断する前に簡便に行うことができ、製造効率が高い。

【００３１】また、磁性材料２を幅方向に複数列並べて
加熱炉５に同時に通すことができるので、レーン数を２
０レーン，４０レーンと増やしてさらに製造効率を高め
ることができる。このとき、各々のレーンごとに一対の
磁極を配列してもよいが、上記実施形態のように、複数
レーンの磁性材料２を一括して幅方向から挟むように一
対の磁極を設置しておく方が、加熱炉５の設置スペース
や設備費を節約する上で有利である。なお、磁性材料２
を幅方向に複数レーン並べる他に、厚み方向に複数列並
べて磁場熱処理を行うことも可能で、例えば磁性材料２
を幅方向に８レーン並べたものを上下２段にして同時に
搬送するようにしてもよい。

【００３２】なお、フローティングローラ９，９は磁性
材料２をエンドレスベルト１２の上面に軽く抑えつける
作用を行うが、これを用いる代わりに、エンドレスベル
ト１２の上面との間に磁性材料２を軽く挟持するような
抑え板をエンドレスベルト１２と一体に移動するように
設けてもよい。例えば、各レーンごとにその送り方向の
複数箇所に開閉自在な抑え板を設け、加熱炉５内では抑
え板が下降して磁性材料２をエンドレスベルト１２の上
面との間に押さえつけ、加熱炉５の外部では抑え板を上
昇させて磁性材料２を解放すればよい。

【００３３】図７及び図８にエンドレスベルトの他の例
を示す。図７に示すエンドレスベルト３０は、ＳＵＳ３
０４又はりん青銅等の非磁性材料からなる可撓性の金属
シートで構成され、磁性材料２のレーンガイドとなる舌
片３１が一体に折り曲げ形成されている。舌片３１は磁
性材料２の１レーンあたり３０ｍｍ程度のピッチで上方
に折り曲げられ、折り曲げ高さは１．２ｍｍ程度であ
る。隣接するレーンにも半ピッチずらして同様の舌片３
１が３０ｍｍピッチで形成され、これにより舌片３１は
千鳥模様に配列される。

【００３４】各レーンの磁性材料２はその両側縁が１５
ｍｍピッチで舌片３１によって規制され、エンドレスベ
ルト３０上で蛇行することなく整列して搬送される。舌
片３１の折り曲げにより、エンドレスベルト３０には開
口３２が形成されることになるが、開口３２の幅は磁性
材料２の幅寸方（１．５ｍｍ）よりも狭いので、その搬
送を行う上で何ら問題はない。これによれば、前述した
実施形態のようにエンドレスベルト１２上に別体のレー
ンガイド１８を固定せずに済むので、エンドレスベルト
１２を簡便に製造することができる。

【００３５】また、図示のようにエンドレスベルト３０
の両側縁に沿って送り用の係合穴３３を形成しておけ
ば、これらの係合穴３３を利用して爪車１５，１６で直
接エンドレスベルト３０を移動させることができる。さ
らに、図８に示すように、エンドレスベルト３０の両側
縁に沿って配置された磁極３４，３５の形状を、対向し
合う磁極側が先細となるように整形しておくと、その間
で搬送される磁性材料２に対して集中した磁界を印加す
ることができるようになる。

【００３６】図９に本発明の別の実施形態を示す。この
実施形態では、帯状の磁性材料２をリールに巻き付けた
ままで磁場熱処理を加えることができる。加熱炉４０に
はシーズヒータ４１が設けられ、中央には台座４２，支
柱４３が固定されている。磁性材料２が巻き付けられた
リール４５には円盤形状をしたプレート４６，４７が重
ねられ、これらの軸穴に支柱４３が挿通される。

【００３７】プレート４６，４７の外周にはリング状の
永久磁石４８，４９が固定されている。リール４５の巻
芯４５ａ及びフランジ４５ｂは非磁性材料で作られ、巻
芯４５ａの直径は１．５ｍ程度である。そして、磁性材
料２は巻芯４５ａの外周に巻かれている。このように大
きい径の巻芯４５ａを利用することによって、磁性材料
２に強い巻癖がつくことを防いでいる。そして、巻芯４
５ａの直径を１ｍ以上にしておけば、仮に磁性材料２に
湾曲習性が残ったとしても、磁歪振動特性にはほとんど
影響はでない。

【００３８】図１０に拡大して示すように、プレート４
６，４７の外周に沿って窪みが形成され、この窪み内に
リング状の鉄板５０，５１が固定されている。鉄板５
０，５１の表面側にリング状に配列された複数の永久磁
石４８，４９が非磁性材料からなる止め金具５２で固定
されている。永久磁石４８，４９が一体のリング形状を
している場合には必ずしも鉄板５０，５１を用いなくて
もよいが、図示のように、複数の永久磁石を並べて用い
る場合には、隣接する永久磁石相互の境界部分で磁束が
乱れやすくなるのでこれを防ぐための磁界ならし板とし
てリング状の鉄板５０，５１が用いられている。

【００３９】磁石４８，４９の対向し合った磁極Ｎ極，
Ｓ極は、鉄板５０，５１、リール４５のフランジ４５ｂ
を通して磁性材料２に幅方向から磁界を印加する。同時
に、加熱炉４０内のシーズヒータ４１に、図５に示す熱
処理を行うように電流を供給することによって、磁性材
料２に前述した実施形態と同様の磁場熱処理を行うこと
ができる。この実施形態では、プレート４６，４７をリ
ール４５と別体に構成し、磁場熱処理を行うときにこれ
らは組み合わせて用いられるが、リール４５と一体に永
久磁石４８，４９を組み付ける場合には、図１１及び図
１２に示すように、永久磁石４８，４９にをヨークを組
み合わせて利用するのが好適である。

【００４０】図１１及び図１２において、巻芯４５ａの
両端面に非磁性材料からなるプレート４６，４７が固定
され、このプレート４６，４７自体が磁性材料２を巻き
付けるときにその両端面を規制するフランジとして作用
する。永久磁石４８，４９は非磁性材料からなる止め金
具５２及びボルト５３によって巻芯４５ａ及びプレート
４６，４７に固定されている。それぞれの永久磁石４
８，４９と各プレート４６，４７との間には、透磁率の
高い鉄製のリング５０，５１が設けられ、前述のように
磁界ならし板として作用する。

【００４１】止め金具５２の上面を覆うように、透磁率
の高い鉄製のヨーク板５５が設けられ、やはり透磁率の
高い鉄製のボルト５６，スタッドボルト５７を介してプ
レート４６，４７に固定されている。ヨーク板５５，ボ
ルト５６及びスタッドボルト５７によってヨークが構成
され、磁性材料２を幅方向から挟んでいる一対の磁極間
に生じる磁界の強度を高めることができる。なお、図示
した部分の間隔Ｄをある程度離しておくのが有利である
ことが確かめられている。

【００４２】さらに、図１３に示すように、永久磁石４
８，４９を固定した「コ」字形状の金具５８を透磁率の
高い材料で作り、プレート４６，４７にその外周側から
キャップ状に嵌めるようにしてもよい。金具５８が補助
ヨークとして作用し、やはり一対の磁極間に生じる磁界
の強度を高めることができる。また、当然のことなが
ら、図９〜図１３に示すようにロール形態のままで磁性
材料に磁場熱処理を行うに際し、磁性材料ロールを同軸
に複数個重ね、これらの磁性材料に対して幅方向から磁
界を印加しながら一括して磁場熱処理を行うことも可能
である。ロール形態のままで磁場熱処理を行う際には、
その前後で磁性材料２をリール４５に巻き付けたり巻ほ
ぐしたりする必要があるが、この作業を行うときに磁性
材料２に過分な張力がかかったり歪み力が加わったりす
ることをできるだけ防ぐには、耐熱性に富んだクッショ
ン材を磁性材料２と重ね合わせて共巻にするとよい。

【００４３】以上、図示した実施形態にしたがって本発
明について説明してきたが、本発明を実施するに際して
は、磁性材料２の組成や寸法に応じて加熱炉の所定温度
を設定したり、アニールの処理時間を延長あるいは短縮
することが可能であり、磁界の強度も適宜に変更するこ
とが可能である。また、永久磁石としてフェライト磁
石，コバルト磁石，パーマロイ磁石などを用いたり、永
久磁石の代わりに電磁石を用いてもよい。

【００４４】

【発明の効果】上述のように、薄いシート状の細片とし
て作られる磁歪振動片を製造する前工程で、帯状の磁性
材料に対してその幅方向から磁界を印加しながらアニー
ル処理、すなわちキュリー温度未満の所定温度まで磁性
材料の温度を上げてゆき、しかる後にゆっくりと温度を
下げてゆく熱処理を加えることによって、帯状の磁性材
料の磁気特性を格段に安定化させることができる。しか
も、この磁場熱処理は、長尺の磁性材料を幅方向に複数
列並べて同時に行うことができるので、効率がよい。上
記の磁場熱処理を行うために、磁性材料を加熱炉を通過
させる工程中に、磁性材料をエンドレスベルト上に載置
して搬送すると、磁場熱処理の間に磁性材料に機械的な
ストレスがほとんど加わることがなくなり、応力歪みに
よって磁歪振動特性に悪影響が生じることがない。

【００４５】また本発明の磁場熱処理はロール形態のま
まの磁性材料に対して熱処理を加える加熱炉に、磁性材
料の幅方向から磁界を印加する磁極を設けるだけでも簡
便に行うことが可能で、この場合には小型で構造が簡単
な加熱炉で短時間で一括処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一例を示す外観図である。

【図２】図１の装置の搬送系及び加熱炉の概略を示す説
明図である。

【図３】エンドレスベルト及び永久磁石の配置を示す概
略図である。

【図４】エンドレスベルトの概略断面図である。

【図５】熱処理工程を示すタイムチャートである。

【図６】永久磁石の他の例を示す概略図である。

【図７】エンドレスベルトの他の例を示す部分平面図で
ある。

【図８】図７に示すエンドレスベルトの断面図である。

【図９】本発明の他の実施形態で用いられる装置の概略
断面図である。

【図１０】図９の要部拡大断面図である。

【図１１】永久磁石を固定するための他の例を示す要部
断面図である。

【図１２】図１１の要部破断平面図である。

【図１３】永久磁石を固定するためのさらに他の例を示
す要部断面図である。

【符号の説明】

２磁性材料５加熱炉１２エンドレスベルト１８レーンガイド２０ヒータブロック２２，２３永久磁石３０エンドレスベルト３４，３５永久磁石４０加熱炉４５ａ巻芯４９，５０永久磁石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロール形態に巻いた帯状の磁性材料を一
定の速度で引き出しながらその送り方向に温度勾配をも
った加熱炉を通過させ、磁性材料を所定温度まで徐々に
加熱した後に徐々に温度を下げてゆく熱処理を加えると
ともに、この熱処理を行う間に、磁性材料の幅方向に一
定の磁界を印加するようにしたことを特徴とする磁場熱
処理方法。
【請求項２】前記磁性材料を幅方向に複数列並べて前
記加熱炉を通過させて複数列の磁性材料に同時に前記熱
処理を加えるとともに、複数列の磁性材料を幅方向から
一括して挟むように対向配置された一対の磁極により前
記磁界の印加を行うようにしたことを特徴とする請求項
１記載の磁場熱処理方法。
【請求項３】前記磁性材料は循環移動するエンドレス
ベルトに載置され、このエンドレスベルトの移動により
加熱炉内で搬送されることを特徴とする請求項１又は２
記載の磁場熱処理方法。
【請求項４】ロール形態に巻いた帯状の磁性材料をそ
の全周にわたって端面側から挟むように一対の磁極を対
向して配置し、これらの磁極によってロール形態の磁性
材料に対して幅方向に一定の磁界を印加した状態で磁性
材料のロールを所定温度まで加熱した後に徐々に温度を
下げてゆく熱処理を行うことを特徴とする磁場熱処理方
法。
【請求項５】前記磁性材料は非磁性体からなる巻芯に
巻かれており、前記一対の磁極は磁性材料を端面側から
挟むように巻芯の外周に沿ってリング状に配列されてい
ることを特徴とする請求項４記載の磁場熱処理方法。
【請求項６】帯状の磁性材料を一定の速度で搬送する
搬送手段と、この搬送手段による磁性材料の搬送経路に
沿って設けられ、磁性材料が一定距離搬送される間に所
定の温度履歴を与える加熱手段と、前記温度履歴が与え
られる間の少なくとも所定期間内に磁性材料に対してそ
の幅方向から磁界を印加する手段とを有することを特徴
とする磁場熱処理装置。
【請求項７】前記搬送手段は、複数列の磁性材料を互
いに幅方向に分離して整列位置決めするレーンガイド手
段を備え、かつ前記磁界を印加する手段は、複数列の磁
性材料を幅方向から一括して挟むように配置されている
ことを特徴とする請求項６記載の磁場熱処理装置。
【請求項８】帯状の磁性材料を巻いたリールの外周に
沿ってリング状に配置され、磁性材料ロールの両端面側
から磁界を印加する磁界印加手段と、前記リール及び磁
界印加手段を収容して磁性材料に所定の温度履歴を与え
る加熱手段とからなることを特徴とする磁場熱処理装
置。