JPS61134603A - 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
状の磁気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ッ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
であうたが、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Ｆｅ　−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工程二時効工程 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 の渚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、工程の簡略化および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、簡略化された製造方法
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
としての性能が大きく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円板を製造する工
程 第２工程：溶体化処理工程 第３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工程 第４工程：時効工程 第５工程：前記円板の表面酸化層を除去する工程第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 からなる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　：　Ｉｓ〜３５重量％〕、（Ｐａ　：　１５
〜８２重量％；Ｃｒ：３〜５０重量％ＨＣｏ　：　１５
〜３５重量％ｉＷ：ｌ　〜２０重量％〕、（Ｆｅ　：　
１５〜８２重量％；　Ｃｒ　：　３〜５０重量％；　Ｃ
ｏ　：　１５〜３５重量％；Ｗ：１〜ｌＯ重量％；　Ｍ
ｏ　：　０．５重量％）、［Ｆｅ　：　１５〜８２重量
九；　Ｃｒ　：　３〜５０重量％；Ｃ０；１５〜３５重
量％；　Ｓｉ　：　１〜１２重量％〕、（Ｆｅ　：残部
；　Ｃｒ　：　１０〜４０重量％；　Ｃｏ　：３〜３０
重量％；ｖ：０．１−１５重量％〕、（Ｆｅ　：残部；
　Ｃｒ　：　２０〜３５重量％；　Ｃｏ　：　１０〜２
０重量％ＨＴｉ：０．３〜３重量％〕を存するＰｅ−Ｃ
ｒ−Ｃｏ系合金が使用される。その他、緒特性の改良の
ために前記Ｆｅ　−Ｃｒ　−Ｃｏ系合金に、Ｎｂ＋Ｔａ
、ＡＩＪｎ、Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｌａ＋Ｃａ＋Ｓａ＋＋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） 以下に示す第１〜６工程に順に従って磁気スケ−ルを製
造する。

第１工程：Ｆｅ３１重量％とＣｒ　２３重量％とＣｏ　
４６重量％と溶解し、この溶湯を鋳型に鋳込んで徐冷し
、直径１０〜５０ｍ園および厚さ１〜４ｍ−の円板状永
久磁性材料を作る。

第２工程：前記円板状磁性材料を１３００℃で３０分加
熱することにより、溶体化処理を行なう、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：前記円板状磁性材料の板厚方向に３０００〜
４０００エルステツドの磁場を、４０分間印加すること
により、磁気異方性化処理を行う。

第４工程：前記円板を６００℃に加熱し、その温度モ１
時間保持し、そのあと５８０℃に２時間保持することに
より時効を行なう０時効工程の目的は、分離相の組成差
を拡大し、保磁力を高めることにあり、この時効の条件
は磁性合金の組成で多少かわってくる。

第５工程：［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
。そこ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０．０１〜０．５ミクロンの鏡面に仕上げる
ことが特に好ましい。

第６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図に示すように所定ピッチ例え
ば１０〜１００　ミクロンのピッチで、鴫 円周に沿って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工
程およびプレス、切断工程が不要なので、そのための設
備が不要でそれだけ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、より細かいピンチで目盛を
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円板を製造する工
   程 第２工程：溶体化処理工程 第３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 工程 第４工程：時効工程 第５工程：前記円板の表面酸化層を除去する工程 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 からなる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。