(57)【要約】【課題】  低コストに各種形状・サイズの着磁体を製作可能とする。【解決手段】  ベース部材１の表面に、インクジェット印刷で微量インク１５の集合体である樹脂層を形成する。この樹脂層３を着磁させてから硬化し、磁石部を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、ベース部材の表面に形成され、磁性体を含む微量インクの集合体を着磁させてなる磁石部とを有する着磁体。
【請求項２】
ベース部材の表面に、磁性体を含む微量インクの集合体を形成した後、これを着磁して磁石部を形成することを特徴とする着磁体の製造方法。
【請求項３】
微量インクの集合体を、インクジェット法による印刷で得る請求項２記載の着磁体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状、板状、リング状、円柱状、球状等の種々の形態を有する着磁体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気式エンコーダは、磁極列を有する着磁体と、着磁体の回転を磁界の変化として検出する磁気センサとで構成される。着磁体の製造方法としては、磁性体にエッチングを施して凹凸を形成し、凹部に樹脂を塗布してから磁性体を着磁するもの（特許文献１）、磁石粉末を含むプラスチック樹脂を射出成形した後、着磁するもの（特許文献２）等が知られている。
【特許文献１】特開２００４−３１７４５２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１７４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の方法では、サイズや形状が異なる着磁体を製作する場合、これらに適合したフォトマスクや金型を個別に作成する必要があるので、特にサイズや形状が多岐にわたり、かつ少量生産である場合には、コスト高騰が著しいものとなる。
【０００４】
そこで、本発明は、低コストに各種形状・サイズの着磁体を製作可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の目的を達成するため、本発明にかかる着磁体は、ベース部材と、ベース部材の表面に形成され、磁性体を含む微量インクの集合体を着磁させてなる磁石部とを有するものである。この着磁体は、ベース部材の表面に、磁性体を含む微量インクの集合体を形成した後、これを着磁して磁石部を形成することで得られる。微量インクの集合体は、ノズル等のインク供給部から供給したインクの微小液滴を素材表面に非接触に着弾または滴下させ、各液滴を集合させる方法、例えばインクジェット方式による印刷で形成することができる。
【０００６】
この方法であれば、微量インクの集合形態を異ならせることで、任意の形状や厚みを有する多種多様のパターンを印刷することができる。しかもこのパターンは、予め作成したプログラムに沿ってノズルの位置およびインクの供給・停止を制御することにより得ることができる。従って、磁石部の形状やサイズを容易に変更することができ、これによりシート状、板状、リング状、円柱状、球状等の多種多様の形状をなし、かつ磁極の配列パターンもバラエティに富んだ着磁体が低コストに製作可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
このように本発明によれば、低コストに種々の形状・サイズの着磁体を製作することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【０００９】
図１（ａ）（ｂ）に、本発明にかかる着磁体の製造装置の一例を示す。ここでの着磁体は、図３に示すように、非磁性材料からなるベース部材１と、磁性を有する磁石部５とで構成されるものである。以下では、ベース部材１をリング状とし、その外周面に同じくリング状の磁石部５を形成した着磁体を例に挙げて説明する。
【００１０】
図１（ａ）（ｂ）に示す製造装置では、治具１０の外周にベース部材１が嵌合される。治具１０は、その軸方向両側を保持部１４で回転自在に支持され、かつモータ等の駆動源１７の駆動力により定速で回転駆動される。
【００１１】
ベース部材１０の外周には、ノズルヘッド１１、硬化装置１３、および着磁装置１６がそれぞれ円周方向位置を異ならせて配置される。
【００１２】
ノズルヘッド１１は、インクジェット方式により、対向するベース部材１の外周面にインクの微小液滴１５を吐出する。ノズルヘッド１１には、インクを微小液滴の状態で間欠供給する複数のノズル１２が整列状態で配置される。ノズルヘッド１１は必要があれば、軸方向にスライドさせることもできる。ノズル１２からのインクの吐出形式は特に問わず、ピエゾ形式、サーマルインクジェット方式、エアジェット方式などの種々の吐出形式が選択される。インクジェットによる印刷方式は、連続（コンティニュアス）式、オンデマンド式の何れでもよい。
【００１３】
インクとしては、紫外線硬化インクに磁性体を配合した磁性インクが使用される。磁性体としては、希土類磁性粉末、例えば日本弁柄工業（株）製のストロンチウムフェライト（ＢＨ−４３１０）の粉末が使用可能である。この例示以外にも、バリウムフェライト等の公知の磁性体が使用可能である。紫外線硬化インクに対する磁性体の配合量は、５〜５０ｗｔ％、望ましくは９〜１５ｗｔ％程度が望ましい。
【００１４】
紫外線硬化インクは、紫外線の照射で重合反応を起こして定着するもので、ノズル１２から吐出可能であれば、液状の高分子材料および溶媒を含む液状の高分子材料の何れもが使用可能である。溶媒は紫外線硬化インクを溶かす性質を有するものであれば、何れの有機溶剤を用いても構わない。
【００１５】
紫外線硬化インクのベース樹脂としては、例えばラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマー、カチオン重合系モノマーの他、イミドアクリレート、あるいは環状ポリエン化合物やポリチオール化合物に代表されるエン・チオール化合物が挙げられるが、この中でもラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマー、カチオン重合系モノマーを好ましく使用することができる。ラジカル重合性モノマーとしては、例えば単官能、２官能あるいは多官能のアクリレート系モノマーや、メタクリレート系モノマーが使用でき、ラジカル重合性モノマーとしては、例えばウレタンアクリレートや、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、あるいは不飽和ポリエステルなどが使用できる。また、カチオン重合系モノマーとしては、例えばビスフェノールＡ系エポキシ樹脂や、フェノールノボラックエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂の他、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス｛［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ］メチル｝ベンゼン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ［１−エチル（３−オキセタニル）］メチルエーテル、３−エチル−３−（２−エチルへキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−｛［３−（トリエトキシシリル）プロポキシ］メチル｝オキセタン等のオキセタン樹脂が使用できる。これら紫外線硬化樹脂は、単体で使用する他、２種類以上を混合したものをベース樹脂として使用することもできる。
【００１６】
これらベース樹脂には、紫外線照射により重合反応を起こさせるためのラジカル系光重合開始剤や、カチオン系光重合開始剤等の光重合開始剤が配合される。ラジカル系光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノンや、オルソベンゾイン安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４‘−メチルジフェニルサルファイド、ベンゾフェノンのアンモニウム塩、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、チオキサントンのアンモニウム塩に代表される水素引抜型の光重合系開始剤が使用でき、あるいはベンゾイン誘導体や、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシアルキルフェノン、α−アミノアルキルフェノン、アシルホスフィンオキサイド、モノアシルホスフィンオキサイド、ビスアシルホスフィンオキサイド、アクリルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノン、チタノセン化合物に代表される分子内開裂型の光重合開始剤が使用できる。また、カチオン系光重合開始剤としては、例えばトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートや、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート、ＳＰ−１７０やＳＰ−１５０（共に旭電化（株）製）、ＦＣ−５０８やＦＣ−５１２（共に３Ｍカンパニー社製）、ＵＶＥ−１０１４（ゼネラルエレクトリックカンパニー社製）に例示されるポリアリールスルホニウム塩、Ｕｖａｃｕｒｅ１５９０やＵｖａｃｕｒｅ１５９１（共にダイセル・ユーシービー社製）に例示されるトリアリルスルフォニュムヘキサフルオロフォスフェード塩の混合物、Ｉｒｇ−２６１（チバ・ガイギー社製）に例示されるメタロセン化合物、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートやＰ−ノニルフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、４，４‘−ジエトキシフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等のポリアリールヨードニウム塩が使用できる。これら光重合開始剤は、１種類であるいは２種類以上を組み合わせて使用することもできる。
【００１７】
以上の例示では、磁性インクとして紫外線硬化タイプを例示したが、熱硬化タイプの磁性インクを使用することもできる。
【００１８】
上記のように紫外線硬化インクを使用する場合、硬化装置１３としては、紫外線照射ランプが使用される。紫外線照射ランプ１３からの紫外線光がノズル１２に照射され、ノズル１２が目詰まりを起こすような事態を防止するため、紫外線照射ランプ１３とノズルヘッド１１とは、ベース部材１を挟んだ円周方向等配位置に配置するのが望ましい。着磁装置１６としては、磁性インクを磁化させ得る公知の構成のものが着磁パターンに応じて選択使用される。図１（ｂ）では、着磁装置１６を硬化装置１３の前段に配置しているが、硬化装置１３の後段に配置しても構わない。なお、特に支障がなければ、硬化装置１３と着磁装置１６とを円周方向同位置に配置することもできる。
【００１９】
以上の構成において、ベース部材１を回転させながらノズル１２からインクの微小液滴１５を吐出させ、図２に示すように、ベース部材１の外周面２ａ１を、その全周にわたって微量インク１５の集合体である所定厚さの樹脂層３で被覆する。ベース部材１は、樹脂層３が所定厚さとなるまで１回転〜数十回転させる。
【００２０】
樹脂層３の形成後、ベース部材１を治具１０で保持したまま、着磁装置１６を起動し、ベース部材１を回転させながら樹脂層３を磁化させる。これにより、図３に示すように、ベース部材１の外周に、磁極を有する磁石部５が形成される。磁石部５の着磁パターンは任意で、例えば図４（ａ）に示すように、円周方向にＮＳ極を交互に形成したり、あるいは同図（ｂ）に示すように、磁石部５の外径側を一方の磁極とし、内径側を他方の磁極とすることもできる。着磁完了後、ベース部材１を治具１０で保持したまま回転させ、この状態でランプ１３から紫外線を照射して樹脂層３を硬化させる。樹脂層３の硬化後、ベース部材１を治具１０から取り外せば、ベース部材５の外周に薄肉リング状の磁石部５を形成した着磁体が得られる。
【００２１】
このように、樹脂層３の印刷後、その硬化前に着磁を行うようにすれば、インクに配合した磁性体の配向性が高まるので、より大きな磁力を得ることが可能となる。この他、特に問題がなければ、樹脂層３を硬化させてから着磁を行ってもよい。具体的には、例えばベース部材１が１回転する間に、樹脂層３の印刷とその硬化とを行い、このサイクルを複数回繰り返して所定厚さの硬化樹脂層３を形成し、その後に樹脂層３を着磁させてもよい。
【００２２】
このように本発明では、ベース部材１の表面に、磁性体を含む微量インク１５の集合体を形成した後、これを着磁している。微量インクの集合体からなる樹脂層３の厚さや輪郭は、インクジェット法を用いることで、任意にかつ精度良くコントロールできるので、精度の良い着磁体が低コストに得られる。また、磁石部５やベース部材１の形状・寸法等を変更する場合にも、それに応じてインクジェット印刷のプログラムを変更するだけで対応可能となるので、サイズや形状の異なる多種多様の着磁体が低コストに得られる。
【００２３】
例えば、インクジェット印刷する際、樹脂層３の円周方向複数箇所に部分的な凸部を設け、図４に示すように、そのうちの凸部のみを磁化させて磁石部５を形成すれば、円周方向等間隔に同極の磁極列を形成することができ、多磁極の着磁体、例えばロータリーエンコーダとして使用することが可能となる。この形態において、図５に示すように、ベース部材１を平板状に形成した着磁体は、リニアエンコーダとして使用することができる。以上の説明では、樹脂層３をベース部材１の全表面を被覆するように形成しているが、ベース部材１の一部表面のみを被覆する樹脂層３を分離して複数箇所に設け、この樹脂層３をそれぞれ着磁させても多磁極の着磁体を形成することもできる。
【００２４】
また、以上の説明では、ベース部材１として、リング状（図１〜図５）および平板状のもの（図６）を使用しているが、ベース部材１の形状は任意で、これ以外にもシート状、円柱状、球状等も採用可能であり、着磁体の用途に併せて種々の形状のベース部材１を使用することができる。また、ベース部材１の材質も非磁性材料である限り特に問わず、鋼材料等の金属の他、樹脂、さらには紙で形成することもできる。紙のように印刷性に富む材料でベース部材１を形成した場合、プリンタ等で印刷可能な磁気吸着シートとして用いることもできる。
【００２５】
なお、インクの定着方式として、インクジェット方式を例示したが、これ以外にも例えば、電気泳動を利用してインク滴を吐出する方法、インク液面からインク滴を飛ばすいわゆるノズルレスタイプのインク吐出方式、あるいはマイクロピペットを介してインクを液滴の状態ではなく連続的に素材の表面に吐出する方式、あるいは素材表面までの距離を短縮し、インクを吐出と同時に定着面に接触させる方式などを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）図は本発明にかかる着磁体の製造装置の側面図であり、（ｂ）図は同断面図である。
【図２】樹脂層で被覆されたベース部材の断面図である。
【図３】着磁して得られた着磁体の断面図である。
【図４】図３中のＡ部分の拡大断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      ベース部材
３      樹脂層
５      磁石部
１０    治具
１１    ノズルヘッド
１２    ノズル
１４    保持部
１３    硬化装置
１５    インク液滴
１６    着磁装置
１７    駆動源
【図１】
2007258250.tif 000003
【図２】
2007258250.tif 000004
【図３】
2007258250.tif 000005
【図４】
2007258250.tif 000006
【図５】
2007258250.tif 000007
【図６】
2007258250.tif 000008