JPH10273728A - 磁場熱処理方法及び装置 - Google Patents
磁場熱処理方法及び装置Info
- Publication number
- JPH10273728A JPH10273728A JP9078291A JP7829197A JPH10273728A JP H10273728 A JPH10273728 A JP H10273728A JP 9078291 A JP9078291 A JP 9078291A JP 7829197 A JP7829197 A JP 7829197A JP H10273728 A JPH10273728 A JP H10273728A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- magnetic
- cylindrical body
- heat treatment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁歪振動片として用いられるストリップ状の
磁性材料の磁気的特性を安定化する。 【解決手段】 筒体20の肉厚部内に複数本のヒータ2
4を組み込む。筒体20の外周にコイル22を巻きつけ
る。筒体20の中空部内に一対の案内ロッド28を設け
る。板状をしたホルダ30に多数の溝31を形成し、各
々の溝31にストリップ状に切断された磁性材料5を収
容する。ホルダ30に形成された一対の切欠32に案内
ロッド28を挿通し、ホルダ30が厚み方向で重なるよ
うに筒体20の中空部内に収容する。ヒータ24の駆動
により磁性材料5が加熱され、コイル22の駆動により
筒体20の軸方向に沿った磁界が発生する。この磁界は
磁性材料の幅方向に印加され、この状態でヒータ24の
温度調節を行うことによって多数の磁性材料に同時に磁
場熱処理を加えることができる。
磁性材料の磁気的特性を安定化する。 【解決手段】 筒体20の肉厚部内に複数本のヒータ2
4を組み込む。筒体20の外周にコイル22を巻きつけ
る。筒体20の中空部内に一対の案内ロッド28を設け
る。板状をしたホルダ30に多数の溝31を形成し、各
々の溝31にストリップ状に切断された磁性材料5を収
容する。ホルダ30に形成された一対の切欠32に案内
ロッド28を挿通し、ホルダ30が厚み方向で重なるよ
うに筒体20の中空部内に収容する。ヒータ24の駆動
により磁性材料5が加熱され、コイル22の駆動により
筒体20の軸方向に沿った磁界が発生する。この磁界は
磁性材料の幅方向に印加され、この状態でヒータ24の
温度調節を行うことによって多数の磁性材料に同時に磁
場熱処理を加えることができる。
Description
【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。
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。
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。
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】図5に複数枚の磁歪振動片を用いたデータ
記憶用のタグを分解して示す。タグ2は、ケース本体
3、カバーシート4、ストリップ状をした4枚の磁歪振
動片5a〜5d、セパレータ6、さらにカバーシート4
の内面側に塗布された強磁性体層7とから構成されてい
る。ケース本体3はプラスチック材料(非磁性材料)で
作製され、カバーシート4との間に磁歪振動片5a〜5
dとセパレータ6とを密封して収容する。
記憶用のタグを分解して示す。タグ2は、ケース本体
3、カバーシート4、ストリップ状をした4枚の磁歪振
動片5a〜5d、セパレータ6、さらにカバーシート4
の内面側に塗布された強磁性体層7とから構成されてい
る。ケース本体3はプラスチック材料(非磁性材料)で
作製され、カバーシート4との間に磁歪振動片5a〜5
dとセパレータ6とを密封して収容する。
【0005】ケース本体3の内面には段差9が形成さ
れ、段差9にはさらに4本の凹部10a〜10dが形成
されている。これらの凹部10a〜10dにそれぞれ磁
歪振動片5a〜5dを収容した後、その上にシート状の
セパレータ6を被せてから強磁性体層7をセパレータ6
に対面させてカバーシート4が固着される。セパレータ
6は段差9とカバーシート4との間に緩く挟まれる。セ
パレータ6は非磁性材料(例えば両面に毛羽をもった和
紙)からなり、磁歪振動片5a〜5dの機械的な振動に
影響を与えることなく、磁歪振動片が凹部から飛び出す
ことを防ぐ。
れ、段差9にはさらに4本の凹部10a〜10dが形成
されている。これらの凹部10a〜10dにそれぞれ磁
歪振動片5a〜5dを収容した後、その上にシート状の
セパレータ6を被せてから強磁性体層7をセパレータ6
に対面させてカバーシート4が固着される。セパレータ
6は段差9とカバーシート4との間に緩く挟まれる。セ
パレータ6は非磁性材料(例えば両面に毛羽をもった和
紙)からなり、磁歪振動片5a〜5dの機械的な振動に
影響を与えることなく、磁歪振動片が凹部から飛び出す
ことを防ぐ。
【0006】タグ2を組み立てた後、カバーシート4の
表面側からそれぞれの磁歪振動片5a〜5dの各レーン
ごとに磁気ヘッドを走査して強磁性体層7に適宜のデー
タが磁気記録される。タグ2を交番磁界内におき、その
交番周波数をスイープしてゆくと、強磁性体層7に書き
込まれた磁化パターンと、磁歪振動片5a〜5dの長さ
によって決まる基本振動周波数あるいはその高次の振動
周波数で磁歪振動片5a〜5dが機械的に振動するか
ら、その振動を誘導コイルにより電気的に検知すること
によって、タグ2から非接触で識別データを読み取るこ
とができる。
表面側からそれぞれの磁歪振動片5a〜5dの各レーン
ごとに磁気ヘッドを走査して強磁性体層7に適宜のデー
タが磁気記録される。タグ2を交番磁界内におき、その
交番周波数をスイープしてゆくと、強磁性体層7に書き
込まれた磁化パターンと、磁歪振動片5a〜5dの長さ
によって決まる基本振動周波数あるいはその高次の振動
周波数で磁歪振動片5a〜5dが機械的に振動するか
ら、その振動を誘導コイルにより電気的に検知すること
によって、タグ2から非接触で識別データを読み取るこ
とができる。
【0007】このような用途で用いられる磁歪振動片に
は、その磁気的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。一般に磁性材料
の磁気的特性を向上させるには、特公昭33−6051
号公報にも記載されているように、磁場中での熱処理が
有効である。また、磁歪振動片に好適な材料として、F
e78Si10B12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が必要とさ
れ、例えば特開平5−311321号公報記載のよう
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。
は、その磁気的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。一般に磁性材料
の磁気的特性を向上させるには、特公昭33−6051
号公報にも記載されているように、磁場中での熱処理が
有効である。また、磁歪振動片に好適な材料として、F
e78Si10B12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が必要とさ
れ、例えば特開平5−311321号公報記載のよう
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。
【0008】ストリップ状の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33−
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が、
処理後に細片状に切断するときの応力歪みによって磁気
的特性が変化することがある。これを避けるために、ス
トリップ状に切断した後の磁歪振動片に磁場熱処理を加
えることも行われている。
で効率的な磁場熱処理を行うには、前掲の特公昭33−
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が、
処理後に細片状に切断するときの応力歪みによって磁気
的特性が変化することがある。これを避けるために、ス
トリップ状に切断した後の磁歪振動片に磁場熱処理を加
えることも行われている。
【0009】図6は従来の磁場熱処理に用いられるホル
ダを示す。図5に示すタグ用の磁歪振動片製造する際に
は、その幅方向から磁界を印加して熱処理を行うのが効
果的であることが本発明らによって見出されている。こ
のため、永久磁石からなるホルダ12に、その磁界向き
に対してストリップ状の磁性材料5の幅方向を一致させ
て収容できるような凹部13を多数形成してある。各々
の凹部13に磁性材料5を収容し、このホルダ12を加
熱炉に入れて熱処理が加えられる。
ダを示す。図5に示すタグ用の磁歪振動片製造する際に
は、その幅方向から磁界を印加して熱処理を行うのが効
果的であることが本発明らによって見出されている。こ
のため、永久磁石からなるホルダ12に、その磁界向き
に対してストリップ状の磁性材料5の幅方向を一致させ
て収容できるような凹部13を多数形成してある。各々
の凹部13に磁性材料5を収容し、このホルダ12を加
熱炉に入れて熱処理が加えられる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記ホルダ12には、
加工適性やコスト面を考慮して一般にフェライト磁石が
用いられる。しかしながら、フェライト磁石は加熱によ
る磁力の低下、すなわち熱減磁性を示す。そして、30
0°C程度の加熱を60分間程度行った場合にはかなり
の熱減磁をきたし、繰り返し使用がきわめて難しいもの
となる。また、ストリップ状にした磁性材料が磁界内に
平面的に配列されているため、一回ごとの処理枚数をあ
まり増やすことができず、効率が悪いという難点があっ
た。
加工適性やコスト面を考慮して一般にフェライト磁石が
用いられる。しかしながら、フェライト磁石は加熱によ
る磁力の低下、すなわち熱減磁性を示す。そして、30
0°C程度の加熱を60分間程度行った場合にはかなり
の熱減磁をきたし、繰り返し使用がきわめて難しいもの
となる。また、ストリップ状にした磁性材料が磁界内に
平面的に配列されているため、一回ごとの処理枚数をあ
まり増やすことができず、効率が悪いという難点があっ
た。
【0011】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的はストリップ状にした磁性材料を
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。
れたもので、その目的はストリップ状にした磁性材料を
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。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ストリップ状に切断された磁性材料を厚み
方向に複数枚離間させて非磁性体からなるホルダ上に配
列し、これらの磁性材料に幅方向から一定の磁界を印加
した状態にして所定温度までの加熱の後、徐々に温度を
低下させて磁性材料に前記磁界内でのアニール処理を加
えるようにしてある。上記ホルダを複数個同時に用いて
磁場熱処理を行うにあたっては、軸方向に磁力線を指向
させた筒体を利用するのが簡便で、板状をした複数個の
ホルダを筒体の中空部内に厚み方向で重なるように整列
させて収容するのがよい。
するために、ストリップ状に切断された磁性材料を厚み
方向に複数枚離間させて非磁性体からなるホルダ上に配
列し、これらの磁性材料に幅方向から一定の磁界を印加
した状態にして所定温度までの加熱の後、徐々に温度を
低下させて磁性材料に前記磁界内でのアニール処理を加
えるようにしてある。上記ホルダを複数個同時に用いて
磁場熱処理を行うにあたっては、軸方向に磁力線を指向
させた筒体を利用するのが簡便で、板状をした複数個の
ホルダを筒体の中空部内に厚み方向で重なるように整列
させて収容するのがよい。
【0013】本発明の磁場熱処理を効果的に行うための
装置は、筒体と、この筒体に設けられ筒体の中空部内を
加熱するヒータと、前記筒体の中空部内に軸方向に指向
した磁力線を発生させる磁界印加手段と、ストリップ状
の磁性材料をその厚み方向に複数枚離間させて保持し、
磁性材料の幅方向が磁力線の向きと一致するように筒体
の中空部内に積層して収容される非磁性体からなる板状
の複数のホルダとから構成される。
装置は、筒体と、この筒体に設けられ筒体の中空部内を
加熱するヒータと、前記筒体の中空部内に軸方向に指向
した磁力線を発生させる磁界印加手段と、ストリップ状
の磁性材料をその厚み方向に複数枚離間させて保持し、
磁性材料の幅方向が磁力線の向きと一致するように筒体
の中空部内に積層して収容される非磁性体からなる板状
の複数のホルダとから構成される。
【0014】磁界印加手段としては、筒体の外周にコイ
ルを巻きつけるのが有効であり、また筒体の中空部を有
効に利用するためには、ヒータを筒体の肉厚部内に収め
るのがよい。もちろん、筒体の内壁あるいは外壁に凹部
を形成し、その凹部内にヒータを配置してもよい。さら
に、筒体の中空部内に軸方向に延ばした案内ロッドを設
けておき、この案内ロッドを前記ホルダに形成された挿
通部に貫通させて中空部内でのホルダの位置決めを行う
ことも有効な手段となる。
ルを巻きつけるのが有効であり、また筒体の中空部を有
効に利用するためには、ヒータを筒体の肉厚部内に収め
るのがよい。もちろん、筒体の内壁あるいは外壁に凹部
を形成し、その凹部内にヒータを配置してもよい。さら
に、筒体の中空部内に軸方向に延ばした案内ロッドを設
けておき、この案内ロッドを前記ホルダに形成された挿
通部に貫通させて中空部内でのホルダの位置決めを行う
ことも有効な手段となる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1及び図2に本発明装置の外観
及び要部縦断面を示す。筒体20は非磁性体材料、例え
ばステンレス製の肉厚のパイプから構成され、外周には
コイル22が巻きつけられている。コイルドライバ23
によってコイル22に直流電流を供給することによって
筒体20の軸方向に指向した磁力線が生じ、例えば前端
側がN極、後端側がS極となって筒体22の中空部内に
磁界が発生する。なお、磁界強度はコイル22に流れる
電流の大きさで決まり、その大きさはコイルドライバ2
3で調節することができる。
及び要部縦断面を示す。筒体20は非磁性体材料、例え
ばステンレス製の肉厚のパイプから構成され、外周には
コイル22が巻きつけられている。コイルドライバ23
によってコイル22に直流電流を供給することによって
筒体20の軸方向に指向した磁力線が生じ、例えば前端
側がN極、後端側がS極となって筒体22の中空部内に
磁界が発生する。なお、磁界強度はコイル22に流れる
電流の大きさで決まり、その大きさはコイルドライバ2
3で調節することができる。
【0016】筒体22の肉厚部内には、筒体の軸方向に
延びたヒータ24が円周を等分割するように複数本組み
込まれている。ヒータ24は電熱線を内蔵し、筒体22
の中空部内を加熱するために用いられる。ヒータドライ
バ25により電熱線への供給電流を増減することによっ
て加熱温度の調節を行うことができる。
延びたヒータ24が円周を等分割するように複数本組み
込まれている。ヒータ24は電熱線を内蔵し、筒体22
の中空部内を加熱するために用いられる。ヒータドライ
バ25により電熱線への供給電流を増減することによっ
て加熱温度の調節を行うことができる。
【0017】図2に示すように、筒体22の後端には非
磁性体からなる円板状のプレート27が固定されてい
る。プレート27には、筒体20の軸方向と平行に延び
た一対の案内ロッド28が水平方向に並べて固定されて
おり、各々の先端は筒体20の前端近傍まで達してい
る。案内ロッド28も非磁性材料からなる。
磁性体からなる円板状のプレート27が固定されてい
る。プレート27には、筒体20の軸方向と平行に延び
た一対の案内ロッド28が水平方向に並べて固定されて
おり、各々の先端は筒体20の前端近傍まで達してい
る。案内ロッド28も非磁性材料からなる。
【0018】ホルダ30は板状で、筒体20の内径輪郭
線内に収まる形状及びサイズになっており、ストリップ
状に切断した磁性材料5をその厚み方向に複数枚離間し
て配列し収容することができるように多数の溝31が平
行に並べて形成されている。磁性材料5のサイズは、3
5×1.5×0.03(mm)程度で、溝31はこの磁
性材料5を余裕をもって収容できるサイズとなってい
る。ホルダ30の左右には、前記案内ロッド28を挿通
するための一対の切欠32が形成されている。
線内に収まる形状及びサイズになっており、ストリップ
状に切断した磁性材料5をその厚み方向に複数枚離間し
て配列し収容することができるように多数の溝31が平
行に並べて形成されている。磁性材料5のサイズは、3
5×1.5×0.03(mm)程度で、溝31はこの磁
性材料5を余裕をもって収容できるサイズとなってい
る。ホルダ30の左右には、前記案内ロッド28を挿通
するための一対の切欠32が形成されている。
【0019】もちろんこの磁性材料5は、前述したタグ
2に使用する磁歪振動片と同サイズであり、その長さは
基本振動周波数の設定に応じて調節される。したがっ
て、磁性材料5の長さも数種類になるが、溝31を最も
長い磁性材料が収容し得るような長さにしておけば、い
ずれの磁性材料に対してもホルダ30を共用することが
できる。
2に使用する磁歪振動片と同サイズであり、その長さは
基本振動周波数の設定に応じて調節される。したがっ
て、磁性材料5の長さも数種類になるが、溝31を最も
長い磁性材料が収容し得るような長さにしておけば、い
ずれの磁性材料に対してもホルダ30を共用することが
できる。
【0020】ホルダ30も非磁性材料、例えばアルミニ
ウム板からなり、裏面側には非磁性材料からなるカバー
プレート33がネジ止めされている。これにより、ホル
ダ30を重ね合わせるように筒体20内に収容したと
き、隣接したホルダ30の各々に保持された磁歪振動片
5は互いに接触することはない。また、前面側も同様の
カバープレートで覆うようにしてもよい。
ウム板からなり、裏面側には非磁性材料からなるカバー
プレート33がネジ止めされている。これにより、ホル
ダ30を重ね合わせるように筒体20内に収容したと
き、隣接したホルダ30の各々に保持された磁歪振動片
5は互いに接触することはない。また、前面側も同様の
カバープレートで覆うようにしてもよい。
【0021】ストリップ状に切断した磁性材料5に磁場
熱処理を加えるには、まずホルダ30の各々の溝31内
に磁性材料5を収容する。溝31の幅,長さ,奥行き
は、いずれも磁性材料5のサイズに対して余裕をもって
決められているから、磁性材料5には何ら変形が及ぶこ
とはない。
熱処理を加えるには、まずホルダ30の各々の溝31内
に磁性材料5を収容する。溝31の幅,長さ,奥行き
は、いずれも磁性材料5のサイズに対して余裕をもって
決められているから、磁性材料5には何ら変形が及ぶこ
とはない。
【0022】磁性材料5を装填した後、ホルダ30は筒
体20の中空部内に収容される。このとき、左右の切欠
32に一対の案内ロッド28が挿通され、ホルダ30は
中空部内に安定に位置決めされる。磁性材料5を保持し
たホルダ30は同様にして複数個順次に筒体20内に収
容され、中空部内では互いに厚み方向に重なり合って整
列される。こうして磁性材料5を装填した複数個のホル
ダ30を筒体20の中空部内に収容した後、図3に示す
磁場熱処理が行われる。
体20の中空部内に収容される。このとき、左右の切欠
32に一対の案内ロッド28が挿通され、ホルダ30は
中空部内に安定に位置決めされる。磁性材料5を保持し
たホルダ30は同様にして複数個順次に筒体20内に収
容され、中空部内では互いに厚み方向に重なり合って整
列される。こうして磁性材料5を装填した複数個のホル
ダ30を筒体20の中空部内に収容した後、図3に示す
磁場熱処理が行われる。
【0023】図3は筒体20の中空部内に収容された磁
性材料5に対して行われる磁場熱処理を表すもので、横
軸に経過時間T、縦軸に加熱温度をとってある。最初の
10分間はヒータドライバ25からの駆動電流によって
ヒータ24が駆動され、磁性材料5を360°Cに加熱
して予備アニ−ルが行われる。その後、一旦ヒータ24
をオフして急冷し、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。
性材料5に対して行われる磁場熱処理を表すもので、横
軸に経過時間T、縦軸に加熱温度をとってある。最初の
10分間はヒータドライバ25からの駆動電流によって
ヒータ24が駆動され、磁性材料5を360°Cに加熱
して予備アニ−ルが行われる。その後、一旦ヒータ24
をオフして急冷し、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。
【0024】上記の熱処理条件は、磁性材料5に用いた
アモルファス合金の結晶化温度が410°C、キュリー
温度が353°Cであるときのものであるが、結晶化温
度及びキュリー温度を考慮すれば同一素材であっても他
の温度条件に設定してもよく、もちろん別素材であれば
その結晶化温度及びキュリー温度を考慮して適宜に調節
すればよい。熱処理条件の設定は、ヒータ24への供給
電流と供給時間により簡便に変更することができる。
アモルファス合金の結晶化温度が410°C、キュリー
温度が353°Cであるときのものであるが、結晶化温
度及びキュリー温度を考慮すれば同一素材であっても他
の温度条件に設定してもよく、もちろん別素材であれば
その結晶化温度及びキュリー温度を考慮して適宜に調節
すればよい。熱処理条件の設定は、ヒータ24への供給
電流と供給時間により簡便に変更することができる。
【0025】上記熱処理と並行し、コイルドライバ23
を介してコイル22が駆動され、磁性材料5に対して磁
界の印加が行われる。コイル22の駆動により、筒体2
0の一方の端面側がN磁極、他方の端面側がS磁極とな
り、筒体20の中空部内には各々のホルダ30を厚み方
向に横切る向きの磁力線が生じる。この結果、ホルダ3
0の各々には磁力線方向の磁界が加わり、それぞれのホ
ルダ30に保持された磁性材料5の各々に対しては、そ
の幅方向から一斉に磁界が印加される。
を介してコイル22が駆動され、磁性材料5に対して磁
界の印加が行われる。コイル22の駆動により、筒体2
0の一方の端面側がN磁極、他方の端面側がS磁極とな
り、筒体20の中空部内には各々のホルダ30を厚み方
向に横切る向きの磁力線が生じる。この結果、ホルダ3
0の各々には磁力線方向の磁界が加わり、それぞれのホ
ルダ30に保持された磁性材料5の各々に対しては、そ
の幅方向から一斉に磁界が印加される。
【0026】上記磁界の印加は、図3に示すように磁性
材料5が所定温度305°Cに達する付近から徐冷がか
なり進行するまでの範囲で行われる。このように、磁界
の印加方向をストリップ状の磁性材料5の幅方向に一致
させ、しかも加熱後の徐冷期間にも磁界の印加を行う
T.F.A.(Transvers Field Annealing )処理は本
発明特有のもので、磁性材料5の磁気的特性の安定化に
きわめて効果的であることが確認されている。
材料5が所定温度305°Cに達する付近から徐冷がか
なり進行するまでの範囲で行われる。このように、磁界
の印加方向をストリップ状の磁性材料5の幅方向に一致
させ、しかも加熱後の徐冷期間にも磁界の印加を行う
T.F.A.(Transvers Field Annealing )処理は本
発明特有のもので、磁性材料5の磁気的特性の安定化に
きわめて効果的であることが確認されている。
【0027】T.F.A.処理の前に上述した予備アニ
ールを行うと、磁性材料5をストリップ状に切断したと
きの残留応力をとっておくことができるようになり、
T.F.A.後の磁気的特性をより安定化させる上で有
効であることが確かめられている。また、磁性材料5に
印加される磁界の強度は500〜1000Oe程度がよ
いが、300Oeでも実用上、充分な効果が得られてい
る。なお、上記の熱処理によってコイル22も加熱され
るため、コイル22の抵抗値が高くなって安定した磁界
を発生させる上では不利になるが、これを改善するため
には、コイル22と筒体20との間に断熱材を設けた
り、空冷装置や水冷装置を併設してコイル22を冷却す
ればよい。
ールを行うと、磁性材料5をストリップ状に切断したと
きの残留応力をとっておくことができるようになり、
T.F.A.後の磁気的特性をより安定化させる上で有
効であることが確かめられている。また、磁性材料5に
印加される磁界の強度は500〜1000Oe程度がよ
いが、300Oeでも実用上、充分な効果が得られてい
る。なお、上記の熱処理によってコイル22も加熱され
るため、コイル22の抵抗値が高くなって安定した磁界
を発生させる上では不利になるが、これを改善するため
には、コイル22と筒体20との間に断熱材を設けた
り、空冷装置や水冷装置を併設してコイル22を冷却す
ればよい。
【0028】上記の磁場熱処理装置によれば、ストリッ
プ状に切断された多数枚の磁性材料5を1個のホルダ3
0に保持させ、さらにこのホルダ30を厚み方向に重ね
るように整列させて筒体20の中空部内に収めるように
してあるから、いちどきに非常に多くの磁性材料5に対
して磁場熱処理を加えることができ、大幅な効率アップ
を図ることができる。
プ状に切断された多数枚の磁性材料5を1個のホルダ3
0に保持させ、さらにこのホルダ30を厚み方向に重ね
るように整列させて筒体20の中空部内に収めるように
してあるから、いちどきに非常に多くの磁性材料5に対
して磁場熱処理を加えることができ、大幅な効率アップ
を図ることができる。
【0029】また、上記磁場熱処理装置は磁性材料に磁
界を印加する機能だけでなく、磁性材料に熱処理を加え
る機能をも有しているから、従来のように加熱炉を必要
としない。しかも、磁界印加手段としてコイル22を用
い、熱処理用には電熱式のヒータ24を用いることによ
って、磁界の印加条件や熱処理条件を自在に設定できる
という利点もある。
界を印加する機能だけでなく、磁性材料に熱処理を加え
る機能をも有しているから、従来のように加熱炉を必要
としない。しかも、磁界印加手段としてコイル22を用
い、熱処理用には電熱式のヒータ24を用いることによ
って、磁界の印加条件や熱処理条件を自在に設定できる
という利点もある。
【0030】図4は本発明の磁場熱処理を別の実施形態
で行うときに用いられる磁界印加手段を示す。この磁界
印加手段は、コバルト磁石40に一対の鉄製のヨーク4
1,42を固着したもので、各々の端面41a,42a
に垂直な向きに磁界が発生する。アルミニウム等の非磁
性体からなる板状のホルダ45には、前述した実施形態
で用いられたホルダ30と同様、磁性材料5を厚み方向
で離間させて配列して収容できるように、多数の溝46
が形成されている。
で行うときに用いられる磁界印加手段を示す。この磁界
印加手段は、コバルト磁石40に一対の鉄製のヨーク4
1,42を固着したもので、各々の端面41a,42a
に垂直な向きに磁界が発生する。アルミニウム等の非磁
性体からなる板状のホルダ45には、前述した実施形態
で用いられたホルダ30と同様、磁性材料5を厚み方向
で離間させて配列して収容できるように、多数の溝46
が形成されている。
【0031】溝46の各々に磁性材料5を装填した後、
ホルダ45をヨーク41,42の端面41a,42a間
に配置すると、磁性材料5に対してその幅方向から磁界
を印加することができる。この状態で加熱炉を利用して
T.F.A.処理を加えることによって、磁性材料5の
磁気的特性を良好なものにすることができる。なお、こ
の場合の磁場熱処理は、図3の予備アニルを省略し、ま
た磁界の印加期間は徐冷の終了まで延長されることにな
る。
ホルダ45をヨーク41,42の端面41a,42a間
に配置すると、磁性材料5に対してその幅方向から磁界
を印加することができる。この状態で加熱炉を利用して
T.F.A.処理を加えることによって、磁性材料5の
磁気的特性を良好なものにすることができる。なお、こ
の場合の磁場熱処理は、図3の予備アニルを省略し、ま
た磁界の印加期間は徐冷の終了まで延長されることにな
る。
【0032】この実施形態ではコバルト磁石40も加熱
炉内で高温に加熱されることになるが、コバルト磁石4
0は耐熱性に優れているため、熱減磁の影響をほとんど
無視することができる。また、ホルダ45をその厚み方
向で整列させれば、端面41a,42a間に複数のホル
ダ45を配置することも可能となり、図6に示すホルダ
12を用いるよりも、いちどきに磁場熱処理を加えるこ
とができる磁性材料5の枚数を増やすことができる。さ
らに、磁石自体の大きさも小さくて済み、設備コストを
節約する上でも有利である。
炉内で高温に加熱されることになるが、コバルト磁石4
0は耐熱性に優れているため、熱減磁の影響をほとんど
無視することができる。また、ホルダ45をその厚み方
向で整列させれば、端面41a,42a間に複数のホル
ダ45を配置することも可能となり、図6に示すホルダ
12を用いるよりも、いちどきに磁場熱処理を加えるこ
とができる磁性材料5の枚数を増やすことができる。さ
らに、磁石自体の大きさも小さくて済み、設備コストを
節約する上でも有利である。
【0033】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、各請求項記載の要旨から逸脱しない範囲で適宜の変
更が可能である。例えば磁性材料の組成や寸法、熱処理
を行うときの温度や時間、磁性材料を保持するホルダの
形状やサイズ、磁性材料を収容する溝の本数や長さ、磁
界の強度、筒体20やヨーク41,42の形状及びサイ
ズなどは、必要に応じて適宜に設定される。また、筒体
20を用いる場合においても、コイル22の代わりに、
その両端に永久磁石を配置して磁界を発生させることも
可能である。
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、各請求項記載の要旨から逸脱しない範囲で適宜の変
更が可能である。例えば磁性材料の組成や寸法、熱処理
を行うときの温度や時間、磁性材料を保持するホルダの
形状やサイズ、磁性材料を収容する溝の本数や長さ、磁
界の強度、筒体20やヨーク41,42の形状及びサイ
ズなどは、必要に応じて適宜に設定される。また、筒体
20を用いる場合においても、コイル22の代わりに、
その両端に永久磁石を配置して磁界を発生させることも
可能である。
【0034】
【発明の効果】上述したように、本発明においてはスト
リップ状に切断された後の複数枚の磁性材料をその厚み
方向で離間させてホルダに整列させて収容し、磁性材料
の幅方向に沿った磁界を印加した状態でアニール処理、
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
く熱処理を加えるようにしたから、一度の処理工程で多
数枚の磁性材料についてその磁気的特性を安定化させる
ことができ、またこの処理期間中にはいずれの磁性材料
についても機械的なストレスが加わることがないから、
品質のバラツキもない。
リップ状に切断された後の複数枚の磁性材料をその厚み
方向で離間させてホルダに整列させて収容し、磁性材料
の幅方向に沿った磁界を印加した状態でアニール処理、
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
く熱処理を加えるようにしたから、一度の処理工程で多
数枚の磁性材料についてその磁気的特性を安定化させる
ことができ、またこの処理期間中にはいずれの磁性材料
についても機械的なストレスが加わることがないから、
品質のバラツキもない。
【0035】また、上述した磁場熱処理を行うために改
良された本発明装置によれば、筒体の中空部内に板状に
なった上記ホルダを厚み方向で重ねて収容する構造であ
るため、磁性材料の処理枚数を大幅に増やすことがで
き、処理効率を格段に向上させることができる。そし
て、磁界印加手段として筒体に巻きつけたコイルを用
い、さらに熱処理用のヒータをも筒体に組み付けておく
ことによって、特に加熱炉を使用することなく、簡単に
磁場熱処理を加えることができ、また処理条件も簡単に
設定し、変更することができるようになる。
良された本発明装置によれば、筒体の中空部内に板状に
なった上記ホルダを厚み方向で重ねて収容する構造であ
るため、磁性材料の処理枚数を大幅に増やすことがで
き、処理効率を格段に向上させることができる。そし
て、磁界印加手段として筒体に巻きつけたコイルを用
い、さらに熱処理用のヒータをも筒体に組み付けておく
ことによって、特に加熱炉を使用することなく、簡単に
磁場熱処理を加えることができ、また処理条件も簡単に
設定し、変更することができるようになる。
【図1】本発明装置の一例を示す外観図である。
【図2】図1の装置の要部縦断面図である。
【図3】本発明の磁場熱処理工程を示すタイムチャート
である。
である。
【図4】本発明の他の実施形態を示す外観図である。
【図5】磁歪振動片を用いたデータ記憶用のタグの分解
斜視図である。
斜視図である。
【図6】従来の磁場熱処理で用いられているホルダの外
観図である。
観図である。
5 磁性材料 20 筒体 22 コイル 24 ヒータ 28 案内ロッド 30 ホルダ 31 溝 40 コバルト磁石 41,42 ヨーク 45 ホルダ
Claims (6)
- 【請求項1】 ストリップ状の磁性材料をその厚み方向
に複数枚離間させて非磁性体からなるホルダ上に配列
し、これらの磁性材料に対して幅方向に一定の磁界を印
加した状態にしてこれらの磁性材料を所定温度まで徐々
に加熱した後、徐々に温度を低下させて前記磁界内での
アニールを行うことを特徴とする磁場熱処理方法。 - 【請求項2】 磁力線が軸方向に指向した筒体の内部
に、ストリップ状の磁性材料をその厚み方向に複数枚離
間させて保持した非磁性体からなる板状のホルダを磁性
材料の幅方向が磁力線の向きと一致するように複数個整
列させて収容し、これらのホルダに保持された磁性材料
を所定温度まで徐々に加熱した後、徐々に温度を低下さ
せて前記磁力線による磁界内でのアニールを行うことを
特徴とする磁場熱処理方法。 - 【請求項3】 筒体と、この筒体に設けられ筒体の中空
部内を加熱するヒータと、前記筒体の中空部内に軸方向
に指向した磁力線を発生させる磁界印加手段と、ストリ
ップ状の磁性材料をその厚み方向に複数枚離間させて保
持し、磁性材料の幅方向が磁力線の向きと一致するよう
に筒体の中空部内に整列して収容される非磁性体からな
る板状の複数のホルダとからなることを特徴とする磁場
熱処理装置。 - 【請求項4】 前記磁界印加手段は筒体の外周に巻きつ
けられたコイルであることを特徴とする請求項3記載の
磁場熱処理装置。 - 【請求項5】 前記ヒータは、筒体の肉厚部内に収めら
れていることを特徴とする請求項4記載の磁場熱処理装
置。 - 【請求項6】 前記筒体に、その中空部内で軸方向と平
行に延ばされた案内ロッドを設け、この案内ロッドを前
記ホルダに形成された挿通部に貫通させることによって
ホルダが筒体の中空部内に位置決めされることを特徴と
する請求項3ないし5のいずれか記載の磁場熱処理装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9078291A JPH10273728A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 磁場熱処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9078291A JPH10273728A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 磁場熱処理方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10273728A true JPH10273728A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13657841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9078291A Pending JPH10273728A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 磁場熱処理方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10273728A (ja) |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP9078291A patent/JPH10273728A/ja active Pending
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