(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
能動素子と、長さ方向の広がりを有するバイアス素子とを含む磁気機械的マーカーのための前記バイアス素子を磁化する方法であって、
前記バイアス素子と、前記能動素子とを設ける段階と、
前記バイアス素子が飽和するように前記バイアス素子へ前記長さ方向へ磁場を加えて磁化させる段階と、
保持力Ｈｃを有する前記飽和したバイアス素子に、非ＤＣオフセットであり、且つＨｃ未満の最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ磁場を加えることにより、前記バイアス素子における磁気量を前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配させるように処理し、その処理されたバイアス素子は、その長さ方向の広がりに沿って残留磁化を保持する処理段階とを含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記磁場が、Ｈｃの３０％乃至８５％の範囲にある最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、前記バイアス素子の保持力Ｈｃが２０ Ｏｅであり、前記磁場が１０ Ｏｅ乃至１４ Ｏｅの範囲にある最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、前記処理段階が前記飽和したバイアス素子へＤＣ磁場パルスを加えることを含み、前記パルスは前記飽和したバイアス素子の磁化の極性と反対の極性を有する方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、前記バイアス素子の前記保持力Ｈｃに対して、前記パルスがＨｃ未満である最大振幅を有する方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、前記パルスの最大振幅が、Ｈｃの３０％乃至８５％の範囲にある方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、前記処理段階が、前記飽和したバイアス素子を前記バイアス素子のキューリー温度よりも低い温度へ加熱することを含む方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、前記処理段階が、前記飽和したバイアス素子へ機械的応力を加えることを含む方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、前記磁場を加える段階が起きる第1の位置から前記処理段階が起きる第２の位置へ前記バイアス素子を移送する段階を更に含む方法。
【請求項１０】
磁気機械的電子物品監視システムにおける使用のためのマーカーを製作する方法であって、
不定形磁気歪素子を設ける段階と、
長さ方向の広がりを有する半硬磁気バイアス素子を設ける段階と、
前記バイアス素子が飽和するように前記バイアス素子へ前記長さ方向へ磁場を加えて磁化させる段階と、
保持力Ｈｃを有する前記飽和バイアス素子に、非ＤＣオフセットであり、且つＨｃ未満の最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ磁場を加えることにより、前記飽和バイアス素子における磁気量を前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配させるように前記飽和バイアス素子を処理する段階と、
前記バイアス素子を前記磁気歪素子へ隣接して取り付ける取り付け段階とを含む方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、前記取り付け段階が、前記磁化段階と前記処理段階との少なくとも一方の後に実行される方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、前記取り付け段階が、前記磁化段階と前記処理段階との少なくとも一方の前に実行される方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法において、前記磁場が、Ｈｃの３０％乃至８５％の範囲にある最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法において、前記バイアス素子の保持力Ｈｃが２０ Ｏｅであり、前記磁場が１０ Ｏｅ乃至１４ Ｏｅの範囲にある最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ方法。
【請求項１５】
請求項１０記載の方法において、前記処理段階が前記飽和したバイアス素子へＤＣ磁場パルスを加えることを含み、前記パルスは前記飽和したバイアス素子の磁化の極性と反対の極性を有する方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、前記バイアス素子の前記保持力Ｈｃに対し、前記パルスがＨｃ未満である最大振幅を有する方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法において、前記パルスの最大振幅が、Ｈｃの３０％乃至８５％の範囲にある方法。
【請求項１８】
請求項１０記載の方法において、前記処理段階が、前記飽和したバイアス素子を前記バイアス素子のキューリー温度よりも低い温度へ加熱することを含む方法。
【請求項１９】
請求項１０記載の方法において、前記処理段階が、前記飽和したバイアス素子へ機械的応力を加えることを含む方法。
【請求項２０】
請求項１０記載の方法において、前記磁場を加える段階が起きる第1の位置から前記処理段階が起きる第２の位置へ前記バイアス素子を移送する段階を更に含む方法。
【請求項２１】
長さ方向の広がりを有するバイアス素子が磁気機械的ＥＡＳマーカー用のバイアス場を与えるように前記バイアス素子を調整する方法であって、
前記バイアス素子が飽和するように前記バイアス素子へ前記長さ方向へ磁場を加えて磁化させる段階と、
保持力Ｈｃを有する前記飽和バイアス素子に、非ＤＣオフセットであり、且つＨｃ未満の最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ磁場を加えることにより、前記バイアス素子における磁気量を前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配させるように処理し、その処理されたバイアス素子は、その長さ方向の広がりに沿って残留磁化を保持する処理段階とを含む方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法において、前記磁場が、Ｈｃの３０％乃至８５％の範囲にある最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、前記バイアス素子の保持力Ｈｃが２０ Ｏｅであり、前記磁場が１０ Ｏｅ乃至１４ Ｏｅの範囲にある最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ方法。
【請求項２４】
請求項２１記載の方法において、前記処理段階が前記飽和したバイアス素子へＤＣ磁場パルスを加えることを含み、前記パルスは前記飽和したバイアス素子の磁化の極性と反対の極性を有する方法。
【請求項２５】
請求項２１記載の方法において、前記バイアス素子の前記保持力Ｈｃに対し、前記パルスがＨｃ未満である最大振幅を有する方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法において、前記パルスの最大振幅が、Ｈｃの３０％乃至８５％の範囲にある方法。
【請求項２７】
請求項２１記載の方法において、前記処理段階が、前記飽和したバイアス素子を前記バイアス素子のキューリー温度よりも低い温度へ加熱することを含む方法。
【請求項２８】
請求項２１記載の方法において、前記処理段階が、前記飽和したバイアス素子へ機械的応力を加えることを含む方法。
【請求項２９】
請求項２１記載の方法において、前記磁場を加える段階が起きる第1の位置から前記処理段階が起きる第２の位置へ前記バイアス素子を移送する段階を更に含む方法。
【請求項３０】
能動状態にある磁気機械的ＥＡＳマーカーを配置する方法であり、そのマーカーは不定形磁気歪素子と、この磁気歪素子に近接して取り付けられて、長さ方向の広がりを有する半硬バイアス素子とを含む方法であって、
前記バイアス素子が飽和するように前記バイアス素子へ前記長さ方向へ磁場を加えて磁化させる段階と、
保持力Ｈｃを有する前記飽和バイアス素子に、非ＤＣオフセットであり、且つＨｃ未満の最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ磁場を加えることにより、前記バイアス素子における磁気量を前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配させるように処理し、その処理されたバイアス素子は、その長さ方向の広がりに沿って残留磁化を保持する処理段階とを含む方法。
【請求項３１】
請求項３０記載の方法において、前記処理段階が、前記飽和したバイアス素子を前記バイアス素子のキューリー温度よりも低い温度へ加熱することを含む方法。
【請求項３２】
請求項３０記載の方法において、前記処理段階が、前記飽和したバイアス素子へ機械的応力を加えることを含む方法。
【請求項３３】
請求項３０記載の方法において、前記処理段階が前記飽和したバイアス素子へＤＣ磁場パルスを加えることを含み、前記パルスは前記飽和したバイアス素子の磁化の極性と反対の極性を有する方法。
【請求項３４】
請求項３０記載の方法において、前記磁場を加える段階が起きる第1の位置から前記処理段階が起きる第２の位置へ前記バイアス素子を移送する段階を更に含む方法。
【請求項３５】
磁気機械的ＥＡＳマーカーであって、不定形磁気歪素子と、この磁気歪素子に近接して取り付けられた半硬バイアス素子であり、長さ方向の広がりを有すると共に、このバイアス素子が飽和するように前記バイアス素子へ前記長さ方向へ磁場を加えて磁化されて、保持力Ｈｃを有する前記飽和バイアス素子に、非ＤＣオフセットであり、且つＨｃ未満の最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ磁場を加えることにより、前記バイアス素子における磁気量を前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配させるように処理されており、その長さ方向の広がりに沿って残留磁化を保持する半硬バイアス素子とを備える磁気機械的ＥＡＳマーカー。
【請求項３６】
請求項３５記載の磁気機械的ＥＡＳマーカーにおいて、前記バイアス素子の磁気量が、前記バイアス素子へＤＣ磁場パルスを加えることにより前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配されており、そのパルスは、前記バイアス素子の磁化の極性に対して反対の極性を有する磁気機械的ＥＡＳマーカー。
【請求項３７】
請求項３５記載の磁気機械的ＥＡＳマーカーにおいて、前記バイアス素子の磁気量が、前記バイアス素子をそのキューリー温度よりも低い温度へ加熱することにより前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配されている磁気機械的ＥＡＳマーカー。
【請求項３８】
請求項３５記載の磁気機械的ＥＡＳマーカーにおいて、前記バイアス素子の磁気量が、機械的応力を前記バイアス素子へ加えることにより前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配されている磁気機械的ＥＡＳマーカー。
【請求項３９】
磁気機械的ＥＡＳマーカーに使用するバイアス素子であって、前記バイアス素子は、長さ方向の広がりを有すると共に、このバイアス素子が飽和するように前記バイアス素子へ前記長さ方向へ磁場を加えて磁化されて、保持力Ｈｃを有する前記飽和バイアス素子に、非ＤＣオフセットであり、且つＨｃ未満の最大振幅を有するＡＣリングダウン特性を持つ磁場を加えることにより、前記バイアス素子における磁気量を前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配させるように処理されており、その長さ方向の広がりに沿って残留磁化を保持する半硬バイアス素子とを備える磁気機械的ＥＡＳマーカー。
【請求項４０】
請求項３９記載のバイアス素子において、前記バイアス素子の磁気量が、前記バイアス素子へＤＣ磁場パルスを加えることにより前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配されており、そのパルスは、前記バイアス素子の磁化の極性に対して反対の極性を有するバイアス素子。
【請求項４１】
請求項３９記載のバイアス素子において、前記バイアス素子の磁気量が、前記バイアス素子をそのキューリー温度よりも低い温度へ加熱することにより前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配されているバイアス素子。
【請求項４２】
請求項３９記載のバイアス素子において、前記バイアス素子の磁気量が、機械的応力を前記バイアス素子へ加えることにより前記バイアス素子の端部から中央部へ向かって再分配されているバイアス素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は電子物品監視(electronic article surveillance(EAS))システムに使用される磁気機械的マーカーに関し、更に詳しくは、このようなマーカーに使用されるバイアス素子の能動化の方法に関する。
【０００２】
発明の背景
小売店舗からの商品盗難を防止または抑止するために電子的物品監視システムを設けることは周知である。代表的なシステムにおいては、店舗の出口に位置する磁場に相互作用するように設計されたマーカーが商品物品に取り付けられる。マーカーがこの磁場、即ち「呼び掛け領域」内へ持ち込まれると、マーカーの存在が検出されて警報が発せられる。この種の或るマーカーは、商品に対する支払いの際に精算所において取り外すように意図されている。この種の他のマーカーは、商品へ取り付けられたままであるが、精算がなされると、その後はマーカーが呼び掛け領域で検知されないように、マーカーの磁気特性を変化させる失活化(deactivation)デバイスによって失活化させる。
【０００３】
ＥＡＳシステムの一つの形式は、磁気歪素子を含む磁気機械的マーカーを採用する。Anderson他へ発行された米国特許第４，５１０，４８９号は、バイアス磁気素子に近接して細長いハウジング内に包含された磁気歪不定形材料の長いリボン形状から形成されたマーカーを開示する。磁気歪素子は、バイアス素子が所定のレベルへ磁化されたときに、磁気歪素子が所定の周波数に共鳴するように制作されている。呼び掛け領域においては、適切なオシレータが所定の周波数でＡＣ磁場を与え、バイアス素子が所定のレベルへ磁化されたときに、マーカーが磁場へ晒されると、マーカーは、ＡＣ磁場の所定周波数で機械的に共鳴する。この呼び掛け磁場はパルスまたはバーストで与えられている。呼び掛け磁場内に存在するマーカーは各バーストによって励起され、バーストが終わった後は、マーカーは減衰された機械的振動を受ける。マーカーによって輻射された結果として生じる信号は、検出回路により検出され、その検出回路は呼び掛け回路と同期されており、バーストの後の静謐な期間中に能動化するように調整されている。上述したパルス化磁場磁気機械的形式のＥＡＳシステムは、本願の譲受人により商標名「Ultra*Max」の下に販売されて広く使用されている。（Anderson他の米国特許の開示事項は参照により本明細書に組み込まれている。）
【０００４】
上述した形式の磁気機械的マーカーにおいては、バイアス素子は、マーカーを能動状態と失活状態との間で切り替える制御素子として利用できる。代表的には、バイアス素子は、Vacuumschmelze  (ドイツ、Hanau)から入手可能な「SemiVac 90」と称される材料のような半硬磁性材料から形成されている。通常のバイアス素子は半硬磁性材料の長いリボン形状の形態である。マーカーを能動状態におくためには、バイアス素子は、その長さ方向の広がりに対して平行な磁化の磁極を有する飽和へ実質的に磁化される。マーカーを失活化するためには、バイアス素子の磁気状態を実質的に変化させ、これは例えば材料の保磁力Ｈｃよりも高いレベルにてＡＣ磁場をバイアス素子に加えることによって、バイアス素子をデガウシングすることによりなされる。バイアス素子がデガウスされると、バイアス素子はその後は磁気歪素子（能動素子としても知られる）をＥＡＳシステムの所定の操作周波数にて振動させるのに必要なバイアス場を与えない。更に、磁気歪素子による信号出力のレベルは、バイアス場の不存在により大幅に低減される。従って、バイアス素子がデガウスされると、磁気歪素子は、ＥＡＳシステムの検出回路によって検出可能な信号を生成するように呼び掛け信号に応答することはない。
【０００５】
係属中の米国特許出願第０８／６９７，６２９号（１９９６年８月２８日出願、譲受人及び発明者は本願と同一である）は改良された磁気機械的ＥＡＳマーカーを開示し、このマーカーではバイアス素子が、バイアス素子用の通常の材料よりも低い保磁力を有する半硬磁性材料から形成されている。このような低保磁力バイアス素子が用いられると、通常の高保磁力バイアス素子に要求されるよりも非常に低レベルのＡＣ磁場を加えることによりマーカーを失活化させることが可能である。このことは、ひいては失活化機器が操作されるパワーレベルの低減を可能とする。また、或いはこれに代えて、マーカーは、失活化デバイスからの距離が、高保磁力バイアス素子で可能であったよりも非常に大きな距離で容易に失活化できる。更に、低保磁力バイアス素子の失活化に必要な低パワーレベルによれば、通常の失活化機器で実施されていたトリガーパルスではなく、連続波モードで失活化機器を操作することが可能になる。
【０００６】
上述の理由により、磁気機械的ＥＡＳマーカーは、どちらかといえば低レベルのＡＣ場で失活化することが望まれる。しかしながら、これに匹敵するＥＡＳマーカーの望ましい特性があり、これは「安定化」させることと同様である。即ち、マーカーが能動状態にあるとき、その応答特性は、マーカーの輸送、取り扱い及び保管中に遭遇し得る漂遊磁場に晒されることにより不都合な影響を受けてはならない。バイアス素子の保磁力が低すぎるならば、漂遊磁場に晒されることにより意図しない失活化の虞が大きくなる。
【０００７】
安定性と低失活化磁場レベルとの間の不可避な妥協は、バイアス素子が「急峻さ(abruptness)」を示せば改善できる。即ちバイアス素子が零から閾値レベルへの適用ＡＣ磁場の範囲に亘って安定性を示すと共に、バイアス素子が閾値レベルを越えるピーク振幅を有するＡＣ磁場へ晒されるのに応答して磁化を減少させるどちらかといえば先鋭又は急峻さを示すことが好ましい。
【０００８】
発明の目的及び概要
本発明の目的は、従来技術のバイアス素子よりも大きな急峻さを示す磁気機械的ＥＡＳマーカー用のバイアス素子を与えることである。
【０００９】
本発明の他の目的は低レベル漂遊磁場へ晒されることを顧慮して安定性を示す磁気機械的マーカー用のバイアス素子を与えることである。
【００１０】
本発明の更に他の目的はマーカーにおける磁気クランピング効果を低減させる磁気機械的ＥＡＳマーカー用のバイアス素子を処理する方法を与えることである。
【００１１】
ＥＡＳマーカーの共鳴周波数を設定する方式でＥＡＳマーカー用のバイアス素子を処理することである。
【００１２】
本発明の局面によれば、磁気機械的ＥＡＳマーカーに使用するためのバイアス素子を磁化する方法が与えられ、ここでは方法は、バイアス素子に磁場を加えてバイアス素子を磁化させて実質的に飽和させる段階と、次いで実質的に飽和したバイアス素子を処理して素子内の磁気量の軌跡(locus)をリディストリビューションさせる段階とを含み、その処理は、バイアス素子がその長さ方向の広がりに沿って実質的な残留磁気を保持するように施される。飽和バイアス素子における磁気量をリディストリビューションさせる好適な処理は、飽和バイアス素子にＡＣリングダウン特性を有する磁場を加えることを含む。バイアス素子は保磁力Ｈｃを有し、ＡＣリングダウン磁場の最大振幅は好ましくはＨｃよりも実質的に小さいと見なす。これに代えて、またはこれに加えて、飽和バイアス素子における磁気量をリディストリビューションさせる処理は、飽和バイアス素子を材料のキューリー温度を下回る温度へ加熱すること、及び／又は磁気量の望ましいリディストリビューションを達成するようにバイアス素子に機械的に応力を加えること、及び／又はバイアス素子へバイアス素子の磁化の極性の反対の極性のＤＣ磁場パルスを加えることを含んでもよい。ＡＣリングダウン磁場が磁化をリディストリビューションさせるように採用されたとき、バイアス素子の飽和とバイアス素子内の磁気量のリディストリビューションとは、好ましくはマーカーが組み立てられた後に実行される。
【００１３】
本発明の他の局面によれば、磁気機械的電子物品監視システムにおいて使用するためのマーカーを制作する方法が与えられ、この方法は、不定形磁気歪素子を設ける段階と、半硬磁気バイアス素子を設ける段階と、バイアス素子を実質的に飽和に磁化する段階と、飽和バイアス素子の磁気量の軌跡をリディストリビューションさせる段階と、磁気歪素子に近接してバイアス素子を取り付ける段階とを含む。磁気歪素子に近接してバイアス素子を取り付ける段階は、磁化段階とリディストリビューション段階との何れか一方の前または後に実行できる。
【００１４】
飽和バイアス素子をその磁気量をリディストリビューションさせるように処理することにより、バイアス素子の「急峻さ」が高められる。特にバイアス素子は、磁気量のリディストリビューションに用いられるＡＣ磁場の振幅より低いレベルにおける漂遊磁場への露呈に関して改良された安定性を示す。更に、リディストリビューション磁場振幅よりも大きな磁場へのバイアス素子の露呈は、度飽和バイアス素子を採用するマーカーに匹敵する急峻共鳴周波数シフト特性をもたらす。従って磁気量のリディストリビューションのために用いられたＡＣ磁場のレベルは「閾値」の設定を支援し、この閾値より低いとバイアス素子が安定し、これより高いとどちらかといえば急峻な消磁を受ける。
【００１５】
また磁気量のリディストリビューションは、これを施さない場合に能動素子へバイアス素子により加えられ得る磁気クランピング効果を低減するので、マーカーの性能が向上する。更に、マーカーの共鳴周波数は、磁気量をリディストリビューションさせるＡＣ磁場の適用により微調整できる。
【００１６】
本発明の上述及び他の目的、特徴、利点は、以下の好適実施例の詳細な説明と、その実施及び図面とから一層理解されるであろう。各図において同様な参照符号は同様な部品又は部分を示す。
【００１７】
好適実施例の詳細な説明
先ず図１を参照して、本発明により磁気機械的ＥＡＳマーカーを制作する方法を説明する。図１は本発明の方法からフローダイアグラムを示す。ブロック１０により示された第１段階においては、バイアス素子及び能動（磁気歪）素子が設けられる。バイアス素子は、磁気機械的マーカーにおける使用に用いられているか、又は適宜な公知のバイアス素子とすることができる。本発明の好適実施例によれば、バイアス素子は、上記に参照した’６２９号特許出願において説明したような低保磁力半硬合金から形成された合金リボンの不連続な矩形の長さである。（「半硬磁気材料」は、約１０乃至５００  Ｏｅの範囲における保磁力を有する材料を意味するものと理解されたい。）例えばバイアス素子は、「MagnaDur  ２０−４」として指定されて、約２０  Ｏｅの保磁力を有し、Carpenter Technology（ペンシルバニア州、リーディング）から商業的に入手可能な合金から形成できる。MagnaDur  ２０−４の組成は、実質的にＦｅ７７．５Ｎｉ１９．３Ｃｒ０．２Ｍｎ０．３Ｍｏ２．４Ｓｉ０．３（原子百分率）である。他の適切な材料は、Vacuumschmelze  (ドイツ、Hanau、Gruner Weg  ３７、Ｄ−６３４５０)から商業的に入手可能な「Vacozet」として指定される合金である。このVacozet材料は、２２．７  Ｏｅの保磁力と実質的にＣｏ５５．４Ｆｅ２９．９Ｎｉ１１．１Ｔｉ３．６（原子百分率）の組成とを有する。
【００１８】
他の代替例によれば、AlliedSignal  Inc.（ニュージャーシー州、Parsippany）から商業的に入手可能なMetglas  ２６０５ＳＢ１として指定される合金を使用できる。ＳＢ１材料は鋳造状態では軟磁性であるが、半硬になるように処理できる。（半硬バイアス素子を形成する軟磁性材料の処理は、米国特許第５，３５１，０３３号に開示されている。）このＳＢ１材料は、実質的にＦｅ８０．２Ｃｏ０．２Ｂ１３．７Ｓｉ５．８Ｍｎ０．１（原子百分率）の組成を有し、その保磁力を約１９  Ｏｅへ上げるように以下のように処理する。
【００１９】
ＳＢ１材料の切断ストリップを室温にて炉の中へ配置し、実質的に純粋な窒素雰囲気を加える。この材料を約４８５℃へ加熱し、この温度を１時間に亘って維持して、このようにしなければ後続の処理の結果として生じるであろう寸法変形を防止する。次に温度を約５８５℃へ上昇させる。この温度で１時間後に、周囲空気を炉内へ入れて、材料の酸化を起こさせる。５８５℃における酸化の１時間後に、窒素ガスを再び炉内へ導入して、周囲空気を追い出して、酸化段階を終了させる。次いで、５８５℃においてもう１時間に亘って純粋な窒素中で処理をなす。その点において、温度を７１０℃へ上昇させ、純粋な窒素中で１時間に亘って連続的に処理し、その後に炉を室温へ冷却させる。冷却が完了したときのみ、空気へ再び晒すことが許される。
【００２０】
能動素子は公知の形式のものを含むことができ、例えば鋳造されたMetglas  ２８２６ＭＢ（これはＦｅ４０Ｎｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８の組成を有する）または米国特許第５，４６９，１４０号及び第５，５６８，１２５号（本願と共通に譲渡された）に開示されたような線形ヒステリシスループを有する交差場焼き鈍し能動素子の何れか、或いは他の適切な材料としてもよい。
【００２１】
ブロック１２（図１）によれば、バイアス素子は磁気機械的マーカーを形成するように磁気歪素子と共に組み立てられる。これは、公知のハウジング構造を用いる通常の実施によってなすことができる。次いでブロック１４により示されるように、バイアス素子を飽和へ磁化する。これは、飽和または実質的に飽和における残留磁化をもたらす通常の技術により達成できるが、その処理は磁化の極性がバイアス素子の長さ方向の広がりに対して平行になるように実行せねばならない。次いで、ブロック１６により示されるように、バイアス素子内に磁気量をリディストリビューションさせるように、他の磁場を飽和バイアス素子へ加える。
【００２２】
第２の磁場はＡＣリングダウン特性を有さねばならない。多くの材料について、適切なＡＣリングダウン磁場は、バイアス素子の約３０乃至８５％の保持力Ｈｃにおける磁場の適用の開始においてピーク振幅を有する。好ましくはＡＣリングダウン波形は零ＤＣオフセットを有するが、非零オフセットも使用できる。ＡＣ磁場の周波数は、限界ではないにしても１００Ｈｚ周辺であろう。リングダウンは線形又は指数か、さもなければ崩壊としてもよく、約１０乃至２０サイクルの遅延を持ち得る。
【００２３】
図６は図１の処理を実行できる組み立てライン操作を示す（但し、図６から図１の段階１０及び１２は省略されている）。図６の組み立てラインはマーカー２６を処理ステーションから処理ステーションへ輸送するコンベア２４を含む。図６は、組み立てラインへ組み込める複数の処理ステーションを２つのみ示す。図６に示される２つのステーションは（１）図１の段階１４を実行するように、磁化手段３０（これは天然磁石とすることができる）がマーカー２６のバイアス素子（個別には示されていない）を飽和へ磁化させる磁化ステーション２８と、（２）図１の段階１６を実行するように「ノックダウン」デバイス３４が適切なＡＣリングダウン磁場を発生する磁化リディストリビューションステーション３２とを含む。コンベア２４はマーカー２６を矢印３６で示される方向へ、即ち磁化ステーション２８から磁気量リディストリビューションステーション３２へ搬送するように操作される。
【００２４】
図２は飽和バイアス素子へのＡＣリングダウン磁場の適用の効果をグラフ的に示す。図２にグラフ化されたデータは、SemiVac  ９０材料の１．６インチ（約４ｃｍ）長ストリップに関して得られたものであり、約８０  Ｏｅの保磁力を有する。図２における菱形データ点を結ぶ曲線２０は、飽和（段階１２）の後と磁気量リディストリビューション（段階１４）の前とのバイアス素子の長さに沿った磁気量リディストリビューションを示す。特にデータは、バイアス素子の長さに沿って様々な位置で採った磁束測定値を示し、ここで横目盛における値０は素子の一端に対応し、値１６００は素子の他端に対応する。曲線２０は飽和に際して磁気量がバイアス素子の端部において非常に集中していることを示す。
【００２５】
矩形データ点を結ぶ曲線２２は、飽和バイアス素子に対するＡＣリングダウン磁場の適用の後の磁気量の分布を示す。ＡＣリングダウン磁場の初期ピーク値は約６３  Ｏｅである。ＡＣリングダウン磁場は、磁気量の実質的な量をバイアス素子の端部からバイアス素子の中央部へ向かってリディストリビューションさせるのに役立っていることが判る。
【００２６】
図３は、磁気量のリディストリビューションが、結果的なマーカーの安定性と急峻さとの双方を如何に向上させるかをグラフ表示している。図３にグラフ化されたデータは、約１９  Ｏｅの保磁力を有するように処理されたＳＢ１材料から形成されたバイアス素子を含むマーカーに関して得られたものである。図３における横目盛は漂遊磁場を表すようにマーカーへ加えられたＡＣ場のレベルを示し、縦目盛はＡＣ場の適用がマーカーの共鳴周波数のシフトをどの程度起こすかを示す。菱形データ点は、バイアス素子が飽和したが、磁気量リディストリビューション段階は実行されていないときに得られた結果を示し、矩形データ点は、飽和バイアス素子へ約１４  Ｏｅの初期ピーク振幅を有するＡＣリングダウン場を加えることにより磁気量リディストリビューションが実行された後に得られた結果を示す。菱形データ点（飽和バイアス素子）のシーケンスを矩形データ点（リディストリビューション磁気量バイアス）のシーケンスと比較すると、リディストリビューション磁場で処理したバイアス素子を有するマーカーは、攪乱場がせいぜい約１４  Ｏｅ、即ちリディストリビューション場のほぼピークレベルであるときに、大きな周波数安定性を示す。その後、攪乱場のレベルを増大するには、大きな急峻さに対応する急勾配は、磁気量がリディストリビューションされるバイアス素子を有するマーカーにより示される。
【００２７】
バイアス材料の保磁力よりも低いピーク振幅を有するＡＣリングダウン場で飽和バイアス素子を処理することは、バイアス素子の磁気量の部分的緩和を起こすと信じられる。ＡＣリングダウン場のピークより低いレベルにおける漂遊磁場への処理後のバイアス素子の後続の露呈は、バイアス素子の磁化の程度への影響が殆ど或いは全くない。従って、高レベルＡＣ磁場がマーカーを失活化させるように加えられたならば、結果的な磁気機械的マーカーは、処理場のレベルよりも低い漂遊磁場への露呈についてのその共鳴周波数における安定性と、共鳴周波数におけるどちらかといえば急峻なシフトとを示す。リングダウンの初期レベルは、図３における矩形データ点で例示された共鳴周波数特性の安定領域と急峻な周波数シフト領域との間に閾値を設定するのに役立つ。
【００２８】
図４は磁気量をリディストリビューションさせるのに用いられたＡＣリングダウン磁場のレベルが結果的なマーカーの出力信号レベルに如何に影響するかをグラフ表示している。図４に示される結果は、上述したのと同様に処理されたＳＢ１材料から形成されたバイアス素子を有するマーカーにより得られた。図４における横目盛は磁気量のリディストリビューションに用いられたＡＣリングダウン磁場の初期ピークレベルを示し、縦目盛は結果的なマーカーの所謂Ａ１レベル、即ち励起磁場パルスの終端の後に１ミリ秒で測定された能動素子による信号出力のレベルを示す。リディストリビューション処理は、出力信号を約１０  Ｏｅまでの範囲におけるＡＣリングダウン磁場の初期ピーク振幅について増進的に向上させる傾向があることが認められる。その後、出力信号振幅は、ＡＣリングダウン磁場の初期ピークレベルの増大に伴って減衰する。
【００２９】
ＡＣリングダウン磁場の１０  Ｏｅよりも低い範囲において、磁気量のリディストリビューションはバイアス素子に対する能動素子の磁気クランピングを低減するのに役立つと信じられる。１０  Ｏｅより高いＡＣリングダウン磁場のレベルにおいて、クランピングの減少に起因する性能の改善は、バイアス素子により与えられた有効バイアス磁場の減少によって斬新的に優っていく。
【００３０】
図３及び４を併せて参照すると、ＡＣリングダウン磁場の高レベルについて、安定性と出力信号振幅との間の交換条件があることが明らかである。ＡＣリングダウン磁場のレベルを増大するとマーカーについての安定性が広がるが、特定のレベルを越えるＡＣリングダウンリディストリビューション磁場の適用は、マーカーの出力信号を低減させる傾向がある。多くの材料については、バイアス素子の保持力Ｈｃの約５０乃至７０％におけるＡＣリングダウンリディストリビューション磁場の初期ピークレベルで最も満足のいく結果が得られる。
【００３１】
図５は、バイアス素子の磁気量のリディストリビューションに用いられたＡＣリングダウン磁場の初期レベルの変動が、結果的なマーカーの共鳴周波数に如何に影響するかをグラフ表示する。図５は図３及び４と同様に処理されたＳＢ１バイアス素子を用いて得られた結果を示す。図４におけるように横目盛はＡＣリングダウン磁場の初期ピークレベルを示すが、図５の縦目盛はマーカーの共鳴周波数を示す。ＡＣリングダウン磁場のピークレベルが増大するにつれて、共鳴周波数が上昇する傾向にあることが認められる。従って、ＡＣリングダウン磁場のレベルはマーカーの共鳴周波数を微調整するのに採用できる。
【００３２】
図１に示した手順は幾つかの局面で変更してもよい。例えば、マーカーの組み立ての段階は、バイアス素子が磁化された後でもよく、或いはバイアス素子の磁気量がリディストリビューションされる前後の何れでもよい。しかしながら、磁化されたバイアス素子の取り扱いは困難であろうから、マーカーを組み立てるのはバイアス素子の磁化の前であることが好ましい。
【００３３】
磁化及び磁気量リディストリビューション段階が組み立て済みマーカーへ施されて、且つ磁気量リディストリビューションがＡＣリングダウン磁場を加えることにより実行されたとき、軟磁性能動素子は、加えられた磁場の一部分をバイアス素子から遮蔽または偏向させて、バイアス素子が実際に被る磁場レベルが、マーカーの直ぐ周辺に加えられた磁場レベルよりも低くなるようにする。ＡＣリングダウン信号について本明細書に開示して請求した好適なピーク場レベルは、バイアス素子が実際に被ったレベルを参照する。
【００３４】
また、既に指摘したように、飽和バイアス素子における磁気量のリディストリビューションをさせるＡＣリングダウン場の適用に代えて、飽和バイアス素子は機械的に圧縮及び／またはバイアス素子のキューリー温度よりも低い温度へ加熱してもよい。マーカーハウジングの特質に起因して、マーカーの組み立ての後にバイアス素子へ熱又は応力を加えるのは容易ではないであろうから、この場合の磁化及び磁気量リディストリビューション段階はマーカー組み立て段階に先立って実行せねばならない。
【００３５】
他の代替例のように、バイアス素子の磁化の極性は公知であるか又は検出されたものと見なし、磁気量リディストリビューションは、飽和バイアス素子の磁化の極性に対して反対極性におけるＤＣ磁場の一つ又は複数のパルスの適用により達成される。ＤＣ磁場パルスについての適切なピークレベルは、前述のようにバイアス素子の保持力であるＨｃの３０％乃至８５％の範囲である。
【００３６】
本明細書に開示して、バイアス素子が飽和へ磁化されて、素子における磁気量がリディストリビューションされる発明の処理は、
（ａ）磁気機械的マーカーの安定性及び急峻さが高められて、これらは漂遊磁場へ晒されるのに際して失活化と安定性とを容易にする競合する目標の間のより満足すべき妥協を可能とする。
（ｂ）マーカーの出力信号振幅が、バイアス素子と能動素子との間の磁気クランピングを低減又は排除することにより向上される。これは、バイアス素子を平行四辺形に設けるか、バイアス素子に縦方向又は横方向の曲率を与える従来技術の非クランピング技術を採用する必要性を低減又は排除する。従って米国特許第５，４６９，１４０号に開示されたようなロープロファイルマーカーハウジングは、マーカーの性能が磁気クランピングにより損なわれ得る虞を実質的に伴わずに使用し得る。
（ｃ）磁気量リディストリビューション段階は、マーカーの共鳴周波数をマーカー検出機器の操作周波数に整合させる微調整をするために採用できる。この磁気量リディストリビューション技術は、米国特許第５，４９５，２３０号に開示された従来技術のマーカー調整処理の代替策である。’２３０米国特許の処理においては、バイアス素子は飽和まで磁化されない。むしろ、実質的なＤＣオフセットと、バイアス素子の保持力よりも実質的に高い初期ピークレベルとを有するＡＣリングダウン磁場が、バイアス素子を飽和よりも実質的に低い磁化の所定のレベルへ磁化するのに採用されている。
【００３７】
上述した実施における様々な変形が本発明から逸脱することなくなし得る。従って本発明の特定の好適実施例は例示を意図しており、限定的なものではない。本発明の真の要旨及び目的は添付の特許請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は能動状態における磁気機械的ＥＡＳマーカーを与える本発明により実行される処理を示すフローダイアグラムである。
【図２】  図２は本発明により荷電リディストリビューション段階が実行される前後のバイアス素子の長さに沿った磁気量分布を示すグラフである。
【図３】  図３は入射ＡＣ磁場のレベルによるマーカー共鳴周波数の変化を表す曲線を示し、これは磁気量リディストリビューション段階の前後のバイアス素子の各「急峻」特性を示す。
【図４】  図４はリディストリビューション段階において加えられたＡＣ磁場の強度の変動に応じたマーカーの出力信号振幅の変化を示すグラフである。
【図５】  図５はリディストリビューション段階において加えられたＡＣ磁場の強度の変動に応じたマーカーの共鳴周波数の変化を示すグラフである。
【図６】  図６は図１の処理を実行する装置の一部分の模式図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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