(57)【要約】  ロータリーエンコーダ又はリニアエンコーダ用のスイッチ素子（１０）は、回転方向又は直線方向の位置、方向及びその位置の変化速度を示すパルス信号を発生する。本発明は、パターン形成され硬化させられたソルダーマスク（２９）材料を使用することを特徴とし、この材料は、伝導性表面（３２）及び絶縁又は非伝動性表面（３３）を、両者間の伝導性の可動子接触部位（３１）のパターンを用いて画定する。本発明は、公知のエンコーダ用スイッチ素子に比べて迅速かつ経済的なスイッチ素子の製造を可能にする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンコーダ用のスイッチ素子であって、基部及び該基部上の少なくとも１つのエンコードトラックを有し、該エンコードトラックは連続的に構成された伝動性部位を有し、該伝動性部位はソルダーマスク材料の非伝動性部位により分離され、前記伝動性部位及び前記非伝動性部位の境界が実質的に平坦かつ円滑である、スイッチ素子。
【請求項２】
前記エンコードトラックが環状である、請求項１に記載のスイッチ素子。
【請求項３】
少なくとも１つの付加的エンコードトラックをさらに有し、該付加的エンコードトラック及び前記エンコードトラックは互いに同心かつ環状であって径方向に離れて配置される、請求項１に記載のスイッチ素子。
【請求項４】
前記伝動性部位が、金からなる露出した可動子接触面を有する、請求項１に記載のスイッチ素子。
【請求項５】
エンコーダ用のスイッチ素子の作製方法であって、前記スイッチ素子は、連続的に構成されるとともに伝動性部位及び非伝動性部位が交互に入れ替わるエンコードトラックを有し、前記非伝導性部位を画定するソルダーマスク材料のパターン配列の沈着によって前記非伝動性材料を形成するステップと、前記ソルダーマスク材料を実質的に硬化させるステップとを有する、作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転方向又は直線方向の変位及び速度、並びにそのような変位の方向を検出し測定するためのエンコーダにて使用可能なスイッチ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
これらの装置の重要な用途は、シャフトの角度位置、方向及び速度のモニタリングである。この種のエンコーダは長年にわたり公知であり、典型的にはパルス列を発生する。１つのパルスは特定の小さな角度方向又は直線方向の変位に相当し、パルスレートは角速度又は線速度に相当する。
【０００３】
パルスは、スイッチ素子に沿って移動する１つ以上の接触可動子の角度方向又は直線方向の移動により形成される。スイッチ素子は、交互に入れ替わる伝導性領域及び非伝導性領域を有する。可動子が跳ねないように伝導性領域と非伝導性領域との間の移行が円滑であることは重要であり、それによりスイッチ素子及び可動子の摩耗が最小化されてエンコーダの寿命が延びる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのようなスイッチ素子を製造するための公知の技術には、種々の鍍金及び材料沈着（material-deposition）方法が含まれ、それらの方法においては多くの場合、材料の硬化（キュアリング）その他の処置を行うために、要素を作業中に１回又は２回、高温炉に「通す」必要がある。各工程は相当の時間（典型的には３０〜６０分）を要し、その時間は製造時間及び費用を実質的に増加させる。本発明は「通さない」技術であり、高温炉での冗長な硬化時間を必要とせずに非常に満足のいくスイッチ素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のエンコーダ用スイッチ素子は、基部上に形成されたエンコードトラックが伝導性部位及び非伝導性部位を有し、非伝導性部位が硬化したソルダーマスク材料であることを特徴とする。伝導性部位は、好ましくは金の可動子接触面を有し、非伝導性領域に正確に整合かつ並列配置される。本発明はさらに、ソルダーマスク材料のパターンを形成するステップと、その材料を硬化させて非伝導性領域を画定するステップとを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１Ａ及び図１Ｂが示す一部完成されたスイッチ素子１０は、平坦な基部１１を有する。基部１１は、通常の印刷回路（ＰＣ）基板に使用される絶縁タイプであることが好ましい。例えば、基部としては繊維充填されたエポキシ樹脂、リネン、セルロース材料又は他の公知の材料が使用可能である。ＰＣ基板には通常のことであるが、基部の上面１３及び下面１４は初期は、厚さが約２５〜４０ミクロンの銅製の伝導性上面フィルム及び下面フィルムで被覆されている。上面銅フィルムは、通常の方法によってマスキング及びフォトエッチングされ、互いに離れた同心のリング又は環状のトラック１６、１７及び１８を基部の上面上に形成する。このようなリング又はトラックは、スイッチ素子の最終用途に応じて、いかなる個数に形成することもできる。
【０００７】
トラック配列の中央には、一対のスイッチ接点２０を任意に形成することができる。下面１４の銅フィルムは、同様にマスキング及びフォトエッチングされて伝導性トレース２２を形成する。それにより、ターミナル２３を用いて、基部のエッジの１つにおいてトラック１６〜１８及び接点２０が接続される。トラックは、従来通り伝導性バイア２４によってトラック及び接点に接続される。図２に示されるように、銅フィルムがフォトエッチング工程により除去された部分である非伝導性ギャップ２５によって、伝導性の面が互いに電気的に絶縁される。
【０００８】
次に基部の上面及び伝導性の銅リングは、通常のソルダーマスク材料の平坦な層により被覆される。次に硬化されていない材料はマスキングされ、材料の露出した領域は硬化させられて硬く強靭かつ平坦な絶縁表面２７になる（図４参照）。次に材料の露出せず硬化しなかった領域は水又は酸洗浄により完全に除去され、その下方の清浄かつ露出状態の伝導性銅トラックの部分２８が残る（図４参照）。ソルダーマスク材料の付与は、厚さが約数ミクロンの薄い絶縁性フィルムのみを銅トラック上に形成するように制御される。他の方法としては、パターン形成されたスクリーンを通して絶縁すべき面にのみ材料を付与し、次にパターン形成されたその材料を硬化させる方法がある。下面１４上に平坦な絶縁表面が望まれる場合は、図４に示されるように層状のソルダーマスク材料２９を同様に沈着させ硬化させることができる。
【０００９】
次に露出した伝導性の銅部位は、厚さ数ミクロンのニッケルコーティングにより鍍金され、続いて、好ましくは金の、厚さ約０．２５ミクロンのフィルムにより鍍金される。それにより、図５に示されるように、可動子が接触する伝導性部位３１がトラック１７及び１８上に形成され、他の露出した銅表面上に伝導性表面３２が形成される。円滑かつ耐腐食性のニッケル−金の層が側部と当接関係を有して形成され、かつ、この層が隣接するソルダーマスクの非伝動性領域の上面と実質的に正確に同じ高さになるように、鍍金工程が制御される。
【００１０】
完成されたスイッチ素子１０の上面を図３に示す。環状トラック１７及び１８は、交互に入れ替わる伝動性部位及び非伝動性部位の環状パターン３１及び３３を画定し、これら２つのトラックの伝導性部位は、ロータリーエンコーダに通例であるように、径方向に整合していない。伝動性部位と非伝動性部位との間に明瞭に規定されたマージンがあるが、トラックの表面は非常に円滑である。
【００１１】
本発明は、ロータリーポジション又はシャフトポジションエンコーダのためのスイッチ素子に関して説明されているが、交互に入れ替わる伝動性領域及び非伝動性領域が線形パターンにて構成されるリニアエンコーダにも等しく使用できる。本発明により、スイッチ素子の迅速かつ正確な製造が可能になり、伝動性領域と非伝動性領域との間の水平又は鉛直方向のずれは殆ど又は全くない。可動子の跳ねは実質的に排除され、スイッチ素子及び可動子の摩耗も同様に排除される。
【００１２】
なお断面図については縮尺一定でなく、明瞭化のため垂直方向が誇張されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】交互に入れ替わる伝導性領域及び非伝導性領域を形成する前の段階のスイッチ素子の前面図である。
【図１Ｂ】交互に入れ替わる伝導性領域及び非伝導性領域を形成する前の段階のスイッチ素子の後面図である。
【図２】図１Ａの２−２線における部分断面図である。
【図３】図１Ａに類似する図であって、交互に入れ替わる伝導性領域及び非伝導性領域が形成された後の完成されたスイッチ素子を示す図である。
【図４】図３の４−４線における部分断面図である。
【図５】図４に類似する断面図であって、鍍金された伝導性領域を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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【国際調査報告】
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