JPS61122502A - 磁気スケ−ルの製造方法 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、ロータリー磁気エンコーダに使用される円板
状の磁篤スケールの新規な製造方法に関するものである
。

（発明の背景） ロータリー磁気エンコーダは、円板状の磁気スケールと
そのスケールに刻まれた磁気目盛を読み取るための磁気
ヘッドからなり、磁気スケールは、円板状の磁性材料に
円周方向に沿って所定ピンチで着磁することにより磁気
目盛を刻んだものである。

従来、磁気目盛の磁化の方向は、水平方向つまり板面内
であったが、最近、目盛の高密度化を目的として垂直方
向つまり板厚方向に磁化することが提案された（特開昭
５６−２９１１５号公報参照）。

そして、前記特開昭５６−２９１１５．号公報に開示さ
れた製造方法によれば、主として加工の容易なスピノー
ダル分解型のＦｅｌ　−Ｃｒ　−Ｃｏ系磁性材料を用い
て、この磁性材料の鋳造成形体を、第１工程：圧延によ
り薄板とする工程 に付したあと、順序は問わないが、 第２工程ニブレス又は切断により円板を作る工程第３工
程：溶体化処理工程 に付し、その後、順次 第４工程：前記円板の板厚方向に磁場を印加した状態で
加熱する磁気異方性化処理 ′）　　　　　　　　　　　　第５工程：時効工程第６
工程；前記円板の板厚方向に磁化を示す磁気目盛を着磁
する工程 の諸工程に付すことにより、磁気スケールが製造される
のである。

しかしながら、前述の製造方法は、工程が複雑であるし
、また得られる磁気スケールの性能も必ずしも満足のい
くものではなかった。

（発明の目的） 本発明の目的は、このよう、な従来の磁気スケールの製
造方法を改善し、磁気スケールの性能向上を図ることに
ある。

（発明の概要） 本発明者らは、鋭意研究の結果、全く新しい観点による
製造方法を着想し、また磁気異方性化処理及び時効工程
で熱処理された際に磁気円板の表面に薄く酸化層が生成
し、この酸化層が（イ）磁気特性を低下させ、また（口
）磁気目盛の高密度化を妨げ、更に（ハ）ヘッドを摺動
させた際にヘッドを著しく摩耗し、その結果着磁のとき
並びにスケールとして使用したときの効率を低下させる
ことを発見し、この酸化層を除去することにより、磁気
スケールとしての性能が太き（向上することを見い出し
、本発明を成すに至った。

しかして、本発明は、 第１工程：鋳造により永久磁性材料の柱状物（好ましく
は円柱）を作る工程 第２工程：溶体化処理工程 第３工程：前記柱状物（好ましくは円柱）の長手方向に
磁場を印加した状態で加熱する 磁気異方性化処理工程 第４工程：前記柱状物（好ましくは円柱）を長手方向に
対して直角に切断（輪切り）し て薄板（円板）を作り、その後必要に 応じて円板と成す工程 第５工程：前記円板の板厚方向に磁化を示す磁気目盛を
着磁する工程 の諸工程からなり、 第３工程と第４工程との間、または第４工程と第５工程
との間に、第６工程として時効工程を設け、さらに第５
工程とその前の工程との間に第７工程として前記円板の
表面酸化層を除去する工程を設けたことを特徴とする垂
直磁化目盛を有する磁気スケールの製造方法を提供する
。

永久磁性材料には磁気的に等方性のものと異方性のもの
とがあるが、本発明に於いては、異方性のものを使用す
る必要があり、このような異方性磁性材料としては、ス
ピノーダル分解型磁性合金が好ましい。

スピノーダル分解型磁性合金としては、例えば次の組成
： （Ｆｅ　：　１５〜８２重量％；　Ｃｒ　：　３〜５０
重量％；　Ｃｏ　：　１５〜３５重量％）、（Ｆｅ　：
　１５〜８２重量％；　Ｃｒ　：　３〜５０重量％；　
Ｃｏ　；　１５〜３５重量％；Ｗ：１〜２０重量％〕、
（Ｆｅ　：　１５〜８２１１量％；Ｃｒ：３〜５０重量
％；　Ｃｏ　：　１５〜３５重量％；Ｗ：１〜１０重量
％；　Ｍｏ　：　０．５重量％〕、（Ｆｅ＋１５〜８２
重量％；Ｃｒ：３〜５０重量％；ＣＯ＋１５〜３５重量
％；　Ｓｉ　；　１　”１２重量％〕、［Ｆｅ　：残部
；　Ｃｒ　：　１０〜４０重景％；　Ｃｏ　：　３〜３
０重量％；ｖ：０．１〜１５重量％〕、（Ｆｅ　：残部
；　Ｃｒ　：　２０〜３５重量％；　Ｃｏ　：　１０〜
２０重量％；Ｔｉ：０．３〜３重量％〕ををするＦｅ　
−Ｃｒ　−Ｃｏ系合金が使用される。その他、渚特性の
改良のために前記Ｆｅ　−Ｃｒ　−Ｃｏ系合金に、Ｎｂ
＋　Ｔａ、　Ａ　Ｉ９Ｍｎ＋　Ｎ　ｉ＋　Ｃｕ＋　Ｌａ
、　Ｃｅ＋　Ｓｓ、　Ｚｒなどの微量金属を添加したも
のも使用可能である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

（実施例） 以下に示す諸工程に順に従って磁気スケールを製造する
。但し、順序は記載順であり、番号順ではない。

５　　　　　　　　　　第１工程：Ｆｅ３１重量％とＣ
ｒ　２３重量％とＣｏ　４６重量％とを溶解し、この溶
湯を鋳型に鋳込んで徐冷し、直径３（１＋ｕ＋長さ１０
Ｇ＋＋−の円柱状永久磁性材料を作る。

第１工程の２二本発明にとって任意の工程であるが、こ
こでは前記円柱状磁性材料を引抜き加工例えばスェージ
ング加工により、直径２０鵬稀の円柱にする。

第２工程：前記円柱状磁性材料を１３００℃で３０分加
熱することにより、溶体化処理を行う、この溶体化処理
の目的は、磁気異方性化処理の際のスピノーダル分解の
ための均一化にある。

第３工程：前記円柱状磁性材料の長手方向に３０００〜
４０００エルステツドの磁場を印加した状態で６４０℃
に４０分加熱することにより、磁気異方性化処理を行う
。

第３工程の２：本発明にとって任意の工程であるが、こ
こで異方性化処理された円柱状磁性材料を引抜き加工例
えばスェージング加工により、直径を更に所望の径まで
細くしてもよいが、本実施例では行わない。

第６工程（時効工程）：第３工程が終了後、６４０、　
　　　℃にある円柱状磁性材料をそのまま炉冷して６０
０℃になったら、その温度で１時間保持し、そのあと５
８０℃に２時間保持する０時効工程の目的は、分離相の
組成差を拡大し、保磁力を高めるためである。

なお、時効工程は、この位置で実施することなく、第３
工程と第３工程の２との間、または第４工程と第５工程
との間で実施してもよい。

第４工程二時効された円柱状磁性材料を放電加］−その
他により輪切りにして板厚０．５〜３ＩＩ１１の円板を
多数枚製造する。なお、磁気異方性化処理された円柱状
磁性材料は旋盤、切断機などの機械的手段で輪切りにす
ることができる。

得られた円板は、板厚方向つまり垂直方向に磁化可能な
軸を有している。

第７工程（酸化層除去工程）二磁気異方性化処理および
時効処理によって、表面に黒色に近い薄い酸化層が生成
しており、この酸化層の厚さは５〜５０ミクロンに達し
ていることが判った。そ′とで精密研磨用の砥石を用い
て研削除去する。

研削の代わり化学的エツチングにより除去してもよい、
酸化層の除去の後、必要に応じてポリッシング加工を行
い、表面粗さを０．Ｏ１〜０．５　ミクロンの鏡面に仕
上げることが特に好ましい。

第５工程：表面酸化層を除去した円板に対し、着磁用の
磁気ヘッドを用いて第１図に示すように、円周に沿って
所定ピンチ例えば１０〜１００　ミクロンのピッチで、
１つおきに磁化の向きを上向き、下向きに変えながら、
垂直磁化目盛を着磁する。

こうして得られた磁気スケールは、ポリッシング加工も
行った場合、１０ミクロンまでの細かさのピッチで正確
な目盛を形成できた。それに対して従来法で製造された
磁気スケールは１４０ミクロンのピッチより細かくなる
と正確な目盛を形成することができなかった。

この円板状磁気スケールのふちを例えばコの字型の磁気
ヘッドに挿入して磁気スケールを回転させると磁気ヘッ
ドには目盛に従って波状の電気信号が得られる。そして
、この波の数をかぞえることによって、磁気スケールの
回転角が知れることになる。

（発明の効果） 以上のとおり、本発明によれば、従来法に比べて圧延Ｃ
ＷＩ板化）工程が不要なので、そのための大型の設備が
不要で製造コストが低下するばかりでなく、表面酸化層
が除去されているので、磁気スケールの磁気特性が向上
し、その結果、より細かいピッチで目盛を精度よく刻む
ことができ、そのためエンコーダとしての分解能が格段
に向上す

【図面の簡単な説明】

ＩＫ１図は、磁気円板に板厚方向に磁気目盛を着磁する
方法を示す概念図である。 （主要部分の符号の説明）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１工程：鋳造により永久磁性材料の柱状物を作る工程 第２工程：溶体化処理工程 第３工程：前記柱状物の長手方向に磁場を印加した状態
   で加熱する磁気異方性化処 理工程 第４工程：前記柱状物の長手方向に対して直角に切断し
   て薄板を作り、その後必要 に応じて円板と成す工程 第５工程：前記円板の板厚方向に磁化を示す磁気目盛を
   着磁する工程 の諸工程からなり、 第３工程と第４工程との間、または第４工程と第５工程
   との間に、第６工程として時効工程を設け、 さらに第５工程とその前の工程との間に第７工程として
   前記円板の表面酸化層を除去する工程を設けたことを特
   徴とする垂直磁化目盛を有する磁気スケールの製造方法
   。