码盘及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及用于编码器的码盘, 特别是涉及能得到稳定的输出特性, 不需要 A/D 变换器等的可靠性良好的码盘及其制造方法。背景技术
下述专利文献 1 公开了关于编码器的发明。
专利文献 1 所述的发明公开了在金属基板的表面形成有多个凹凸, 在其表面形成 有电阻被膜的码盘。并且在电阻被膜中形成有薄壁部和厚壁部, 滑动件接触在薄壁部上时 电阻值变小, 滑动件接触在厚壁部上时电阻值变大。然后, 用 A/D 变换等对取出的输出波形 进行波形成形来得到旋转信息 ( 专利文献 1 的 【0013】 栏等 )。
然而如专利文献 1 那样在金属基板的表面设置凹凸, 在其上形成具有薄壁部和厚 壁部的电阻被膜的形态中, 电阻的偏差变大, 难以得到稳定的输出特性。
另外, 在专利文献 1 所述的编码器中, 为了得到模拟输出而进行数字信号化需要 A/D 变换器等处理电路。
专利文献 1 : 日本特开平 6-94476 号公报 发明内容 因此, 本发明用于解决上述以往的课题, 特别是目的在于提供能得到稳定的输出 特性、 不需要 A/D 变换器等、 可靠性高的码盘及其制造方法。
本发明是一种码盘, 在与滑动件的滑动面上交替形成有用于得到接通信号的接通 区域和用于得到截止信号的截止区域, 其特征在于 :
上述接通区域和上述截止区域一起形成于导电层的表面, 在上述接通区域和上述 截止区域之间, 设有划分上述接通区域和上述截止区域、 用绝缘材料形成的第 1 分离线。
这样, 在本发明中, 在导电性的接通区域与截止区域之间设有绝缘性的第 1 分离 线, 因此与专利文献 1 那样用电阻被膜的膜厚来调整电阻值的方式相比能将电阻的偏差抑 制得较小, 能得到稳定的输出特性。另外, 接通区域与截止区域用绝缘性的第 1 分离线绝 缘, 因此能得到数字输出, 不需要 A/D 变换器等, 与专利文献 1 所述的发明相比能使输出信 号的处理变容易。
在本发明中, 优选呈现于上述滑动面的上述接通区域、 上述截止区域和上述第 1 分离线形成于同一面。由此, 能使滑动件在接通区域上和截止区域上交替相对滑动时的滑 动摩擦力变小, 并且消除台阶导致的急剧变化, 能得到大致固定的摩擦力。 因此能实现产品 的长寿命化。
在本发明中, 优选构成上述接通区域的第 1 导电层和构成上述截止区域的第 2 导 电层由相同的材质形成。 滑动件在同一个面上在相同材料的接通区域上和截止区域上相对 滑动, 因此能更有效地实现长寿命化。另外, 能共用材料, 因此能减少制造成本。
另外, 在本发明中, 优选上述截止区域的宽度尺寸比上述接通区域的宽度尺寸大。
由此, 滑动件的接触部具有滑动方向上的宽度, 即使在面接触状态下进行滑动, 也能得到接 近 50%的输出脉冲的占空比。
另外, 在本发明中, 优选上述第 1 分离线跨越上述滑动面的整周连续形成, 上述导 电层被由树脂形成的绝缘基板支撑, 上述第 1 分离线由上述树脂形成。由此, 例如能通过激 光照射分离导电层来形成第 1 分离线, 通过树脂的填充来形成绝缘性的第 1 分离线和绝缘 基板, 因此能以简单的结构生产性良好地制造码盘。
另外, 在本发明中, 优选上述接通区域由跨越上述滑动面的整周在周向上隔开间 隔配置的 A 相接通区域和在与上述 A 相接通区域径向位置不同的区域跨越整周在周向上隔 开间隔配置的 B 相接通区域形成, 并且具有设置于与上述 A 相接通区域和 B 相接通区域在 径向上错开的不同区域的、 与上述接通区域导通的公共区域, 上述截止区域包括在与上述 A 相接通区域之间隔着上述第 1 分离线形成的 A 相截止区域和在与上述 B 相接通区域之间隔 着上述第 1 分离线形成的 B 相截止区域, 划分上述公共区域、 上述 A 相接通区域和上述 B 相 接通区域与上述 A 相截止区域和上述 B 相截止区域的上述第 1 分离线由一笔画成的图案形 成。由此, 能简单地区分接通区域与截止区域, 另外能减小 A 相与 B 相的图案偏差。
另外, 在本发明中, 优选上述接通区域由跨越上述滑动面的整周在周向上隔开间 隔配置的 A 相接通区域和在与上述 A 相接通区域径向位置不同的区域跨越整周在周向上 隔开间隔配置的 B 相接通区域形成, 并且具有设置于与上述 A 相接通区域和 B 相接通区域 在径向上错开的不同区域、 与上述接通区域导通的公共区域, 上述截止区域包括在与上述 A 相接通区域之间隔着上述第 1 分离线形成的 A 相截止区域和在与上述 B 相接通区域之间隔 着上述第 1 分离线形成的 B 相截止区域, 上述 A 相截止区域与上述 B 相截止区域绝缘。由 此能防止输出误信号。 在本发明中, 优选在相对于上述周向正交的方向上按顺序配置有上述公共区域、 上述 A 相接通区域和上述 B 相接通区域, 相邻的上述 A 相截止区域和上述 B 相截止区域之 间利用由绝缘材料形成的第 2 分离线绝缘。通过形成第 2 分离线, 能简单地分离 A 相截止 区域与 B 相截止区域。另外, 在上述结构中, A 相与 B 相的图案 ( 径迹 : track) 相邻, 因此容 易对输出波形和相位差进行高精度控制, 并且能通过形成第 2 分离线来有效地防止误信号 的输出。
在本发明中, 例如, 上述第 2 分离线由发自上述第 1 分离线的引回图案形成。或者 上述第 2 分离线也可以由发自上述第 1 分离线的分支图案形成。
另外, 在本发明中, 优选上述 A 相接通区域和上述 B 相接通区域在周向上错开配 置。由此, 能将 A 相信号用的滑动件和 B 相信号用的滑动件配置在同一直线上, 能精度良好 地得到 A 相信号与 B 相信号之间的必要的相位差。
另外, 本发明是在与滑动件的滑动面上交替形成有用于得到接通信号的接通区域 和用于得到截止信号的截止区域的码盘的制造方法, 其特征在于, 包括如下工序 :
在转印板上印刷具有导电性粒子和粘合剂树脂的导电浆料来形成导电层 ;
将上述导电层分离为表面成为上述接通区域的第 1 导电层和表面成为上述截止 区域的第 2 导电层, 在上述第 1 导电层和上述第 2 导电层之间形成包括槽部的第 1 分离线 ;
将形成于上述转印板上的上述导电层配置在金属模内, 使熔融的树脂流入上述金 属模内, 此时, 用上述树脂覆盖包括上述槽部的第 1 分离线以及上述第 1 导电层上和上述第
2 导电层上 ; 以及
剥离上述转印板, 将上述导电层转印到由上述树脂构成的绝缘基板, 将呈现在上 述滑动面上的上述接通区域、 上述截止区域和由上述树脂形成的上述第 1 分离线形成于同 一面。
根据本发明, 能可靠且容易地形成分离接通区域与截止区域的第 1 分离线。另外, 在上述制造方法中, 能简单且适当在同一个面形成呈现于滑动面的接通区域、 截止区域和 由树脂形成的第 1 分离线。由此, 在本发明中, 能以简单的制造方法制造长寿命、 输出稳定 性良好的码盘。
另外, 在本发明中, 优选利用激光照射将上述导电层分离为上述第 1 导电层和上 述第 2 导电层。由此能高精度地分离为第 1 导电层和第 2 导电层。另外, 仅变更激光描绘 的程序就能简单地生产性良好地形成多品种小批量的各种码盘。
另外, 在本发明中, 优选跨越上述滑动面的整周将上述导电层连续分离为上述第 1 导电层和上述第 2 导电层。由此, 能用连续的激光照射进行分离, 因此能提高生产性。
另外, 在本发明中, 优选由跨越上述滑动面的整周在周向上隔开间隔配置的 A 相 接通区域和在与上述 A 相接通区域径向位置不同的区域跨越整周在周向上隔开间隔配置 的 B 相接通区域形成上述接通区域, 并且在与上述 A 相接通区域和 B 相接通区域在径向上 错开的不同区域中形成与上述接通区域导通的公共区域, 由在与上述 A 相接通区域之间隔 着上述第 1 分离线形成的 A 相截止区域和在与上述 B 相接通区域之间隔着上述第 1 分离线 形成的 B 相截止区域形成上述截止区域时, 用一笔画成的图案形成划分上述公共区域、 上 述 A 相接通区域和上述 B 相接通区域与上述 A 相截止区域和上述 B 相截止区域的上述第 1 分离线。由此, 能简单地划分接通区域与截止区域, 另外能使 A 相与 B 相之间的图案偏差变 小。 另外, 在本发明中, 优选由跨越上述滑动面的整周在周向上隔开间隔配置的 A 相 接通区域和在与上述 A 相接通区域径向位置不同的区域跨越整周在周向上隔开间隔配置 的 B 相接通区域形成上述接通区域, 并且在与上述 A 相接通区域和 B 相接通区域在径向上 错开的不同区域中形成与上述接通区域导通的公共区域, 由在与上述 A 相接通区域之间隔 着上述第 1 分离线形成的 A 相截止区域和在与上述 B 相接通区域之间隔着上述第 1 分离线 形成的 B 相截止区域形成上述截止区域时, 使上述 A 相截止区域与上述 B 相截止区域绝缘。 由此, 能简单且适当地制造能防止输出误信号的码盘。
在本发明中, 优选在相对于上述周向正交的方向上按顺序形成上述公共区域、 上 述 A 相接通区域和上述 B 相接通区域, 利用由上述树脂构成的第 2 分离线来分离相邻的构 成上述 A 相截止区域的第 2 导电层和构成上述 B 相截止区域的第 2 导电层。由此, 即使 A 相与 B 相图案 ( 径迹 ) 相邻, 也能通过形成第 2 分离线来简单地分离 A 相截止区域和 B 相 截止区域。
在本发明中, 能用发自上述第 1 分离线的引回图案形成上述第 2 分离线。例如能 利用上述激光照射简单地从第 1 分离线引绕形成第 2 分离线。
另外, 在本发明中, 也能用发自上述第 1 分离线的分支图案形成上述第 2 分离线。
另外, 在本发明中, 最好在周向上错开形成上述 A 相接通区域和上述 B 相接通区 域。这样, 能将 A 相信号用的滑动件和 B 相信号用的滑动件配置于同一直线上, 能精度良好
地确保 A 相信号与 B 相信号之间的必要的相位差, 能对应高分辨率的编码器。
另外, 在本发明中, 优选印刷具有碳粉和第 1 粘合剂树脂的导电浆料来在上述转 印板上形成表面侧导电层,
然后, 将具有银粉和第 2 粘合剂树脂的导电浆料印刷到上述表面侧导电层上来形 成内侧导电层。由此, 能提高环境抗性, 并且能减少导通电阻。
发明效果
根据本发明的码盘, 能得到稳定的输出特性, 不需要 A/D 变换器等就能得到高可 靠性。另外, 用本发明能以简单的制造方法制造长寿命、 输出稳定性良好的码盘。 附图说明 图 1 是第 1 实施方式的码盘的俯视图,
图 2 是将图 1 的一部分夸张表示的放大俯视图,
图 3 是沿着图 1 示出的 A-A 线切断时的局部放大截面图, 是添加表示滑动件和 B 相脉冲信号的波形的图,
图 4 是第 2 实施方式的码盘的俯视图,
图 5 是第 3 实施方式的码盘的局部放大立体图,
图 6 是第 3 实施方式的输出脉冲波形图,
图 7 是编码器电路图,
图 8 是用于说明第 1 实施方式的故障的局部放大立体图,
图 9 是在发生了图 8 说明的故障的情况下的输出脉冲波形图,
图 10 是第 4 实施方式的码盘的俯视图,
图 11 是表示本实施方式的码盘的制造方法的工序图, (a) 是从图 11(b) 示出的 B-B 线向膜厚方向切断码盘时的部分截面图, (b) 是制造工序中的码盘的俯视图,
图 12 是图 11 的下一个进行的工序图, (a) 是从图 12(b) 示出的 B-B 线向膜厚方 向切断码盘时的部分截面图, (b) 是制造工序中的码盘的俯视图,
图 13 是图 12 的下一个进行的工序图, (a) 是从图 13(b) 示出的 B-B 线向膜厚方 向切断上述码盘时的部分截面图, (b) 是透视转印板所见的制造工序中的码盘的里面图,
图 14 是图 13 的下一个进行的工序图, 是表示将转印板上的导电层配置在金属模 内的状态的部分截面图,
图 15 是图 14 的下一个进行的工序图, 是表示剥离转印板的工序的部分截面图。
附图标记说明
1: 码盘 ; 1a : 滑动面 ; 2、 23 : 接通区域 ; 3、 24 : 截止区域 ; 3a、 24a : A 相截止区域 ; 3b、 24b : B 相截止区域 ; 4、 25 : 第 1 分离线 ; 5: 表面侧导电层 ; 6: 内侧导电层 ; 7a : 第 1 导电 层; 7b : 第 2 导电层 ; 8: 绝缘基板 ; 9、 13 : 滑动件 ; 10、 20 : 公共区域 ; 11、 21 : A 相接通区域 ; 12、 22 : B 相接通区域 ; 30 : 转印板 ; 31 : 第 2 分离线 ; 40 : 金属模 ; 43 : 型腔。
具体实施方式
图 1 是第 1 实施方式中的码盘 (code plate) 的俯视图, 图 2 是将图 1 的一部分夸 张表示的放大俯视图, 图 3 是沿着图 1 示出的 A-A 线切断时的局部放大截面图, 图 4 是第 2实施方式中的码盘的俯视图, 图 5 是第 3 实施方式中的码盘的局部放大立体图, 图 6 是第 3 实施方式中的输出脉冲波形, 图 7 是编码器电路图, 图 8 是用于说明第 1 实施方式的故障的 局部放大立体图, 图 9 是产生图 8 说明的故障的情况下的输出脉冲波形, 图 10 是第 4 实施 方式中的码盘的俯视图。此外, 在图 3 中, 添加图示了 B 相脉冲信号 (VB) 的信号波形和在 切换信号的开 / 关的定时滑动件的位置。
在图 1 示出的实施方式中, 用于旋转型编码器的码盘 1 的滑动面 ( 表面 )1a 不特 别限定为以圆形状形成的形状。在该实施方式中, 示出了例如码盘 1 是旋转的可动侧, 滑动 件 9( 参照图 3) 为固定侧的旋转型编码器的情况。在码盘 1 的中央 1b 形成有例如贯通孔, 在码盘 1 的中央 1b 插接旋转轴, 该码盘 1 能以旋转轴为中心旋转地被支撑着。此外, 也可 以是在码盘 1 的中央 1b 不形成贯通孔, 利用凹凸嵌合或者一体形成的结构来用旋转轴支撑 码盘 1 的形态。另外, 码盘 1 也可以是在固定侧滑动件成为旋转的可动侧的旋转型编码器。
如 图 1、 图 2 所 示, 在 码 盘 1 的 滑 动 面 1a 中, 在 中 央 1b 侧 形 成 有 环 状 的 公 共 (common) 区域 10( 在中央 1b 不形成贯通孔的形态下公共区域 10 也可以是简单的圆状 ), 沿着该公共区域 ( 接通区域 )10 的外圆周在周向上隔开规定间隔形成径向上突出的 A 相接 通区域 11, 并且在 A 相接通区域 11 的外圆周侧连续地、 相对于 A 相接通区域 11 在周方向 ( 顺时针方向 ) 上错开配置 B 相接通区域 12。
周向上的 A 相接通区域 11 之间和 B 相接通区域 12 之间都是截止区域 3。在本实 施方式中, 公共区域 10、 A 相接通区域 11 和 B 相接通区域 12 的接通区域 2 形成于第 1 导电 层 7a 的表面, 截止区域 3 形成于第 2 导电层 7b 的表面。
在本实施方式中, 由公共区域 10、 A 相接通区域 11 和 B 相接通区域 12 构成的接通 区域 2 与截止区域 3 之间由第 1 分离线 4 划分。如后面所述, 第 1 分离线 4 是例如利用激 光照射将导电层分离为第 1 导电层 7a 和第 2 导电层 7b, 在分离的第 1 导电层 7a 和第 2 导 电层 7b 之间填充树脂而形成的。
A 相接通区域 11 在 B 相接通区域 12 和截止区域 3 的圆周方向上的宽度为大致 100μm ~ 200μm, 第 1 分离线 4 的宽度为大致 20 ~ 40μm, 能形成脉冲数极多的编码器用 码盘。
在图 3 示出的实施方式中, 第 1 导电层 7a 和第 2 导电层 7b 都是层叠构造。导电 层 7a、 7b 由表面侧导电层 5 和内侧导电层 6 构成, 表面侧导电层 5 的表面露出到滑动面 1a。
在该实施方式中, 表面侧导电层 5 形成为具有碳粉和第 1 粘合剂树脂。碳粉是例 如炭黑和炭纤维混合而成的。
内侧导电层 6 构成为具有银粉和第 2 粘合剂树脂。优选内侧导电层 6 所含有的导 电性粒子是主成分具有银粉和氧化铋或碳, 或者氧化铋和碳的复合粉。
另外优选第 1 粘合剂树脂和第 2 粘合剂树脂采用聚酰亚胺树脂、 双马来酰亚胺树 脂、 环氧树脂、 苯酚树脂、 丙烯酸树脂等热固化性树脂。
在图 1 示出的实施方式中, 第 1 分离线 4 由跨越滑动面 1a 的整周连续的一笔画成 的图案形成。例如如图 1 那样, 第 1 分离线 4 蜿蜒状 ( 更具体地说是大致齿轮状 ) 形成, 由 此, 由第 1 分离线 4 划分的 A 相接通区域 11 和 B 相接通区域 12 与截止区域 3 沿着圆周向 上交替配置。
如图 3 所示, 第 1 导电层 7a 和第 2 导电层 7b 被由树脂形成的绝缘基板 8 支撑。如图 3 所示, 该树脂也夹在第 1 导电层 7a 与第 2 导电层 7b 间, 因此出现于滑动面 1a 的第 1 分离线 4 也由与绝缘基板 8 相同的树脂形成。
未图示的公共滑动件在跨越码盘 1 的整周环状或者圆形状形成的公共区域 10 上 相对滑动。另外, 未图示的第 1 滑动件在形成于与公共区域 10 径向位置 ( 径尺寸 ) 不同的 区域 ( 径迹 ) 的 A 相接通区域 11 和 A 相接通区域 11 之间的截止区域 3 交替相对滑动。并 且, 第 2 滑动件 9 在形成于与公共区域 10 和 A 相接通区域 11 径向位置 ( 径尺寸 ) 不同的 区域, 即形成于 A 相接通区域 11 的外圆周侧的区域 ( 径迹 ) 的 B 相接通区域 12 和 B 相接 通区域 12 之间的截止区域 3 交替相对滑动。此外, 在 A 相接通区域 11 和 A 相接通区域 11 之间的截止区域 3 中形成有 A 相信号用图案, 同样, 在 B 相接通区域 12 和 B 相接通区域 12 之间的截止区域 3 形成有 B 相信号用图案。
通过码盘 1 旋转而使第 1 滑动件在 A 相接通区域 11 上相对滑动时, 第 1 滑动件与 公共滑动件电连接, 输出接通 (ON) 信号。另一方面, 当第 1 滑动件在截止区域 3 上相对滑 动时第 1 滑动件与公共滑动件电切断, 输出截止 (OFF) 信号。然后, 该接通信号和截止信号 交替重复, 输出 A 相脉冲信号 (VA)。
另外, 同样, 第 2 滑动件 9 在 B 相接通区域 12 上相对滑动时, 第 2 滑动件 9 与公共 滑动件电连接, 输出接通 (ON) 信号。另一方面, 当第 2 滑动件 9 在截止区域 3 上相对滑动 时, 第 2 滑动件 9 与公共滑动件电切断, 输出截止 (OFF) 信号。然后, 该接通信号和截止信 号交替重复, 输出 B 相脉冲信号 (VB)( 参照图 3)。 在图 1、 图 2 示出的实施方式中, B 相接通区域 12 和 A 相接通区域 11 在圆周向上 错开配置, 以使 A 相脉冲和 B 相脉冲的定时 ( 相位 ) 错开 90 度 (1 脉冲的 1/4 量 ) 输出。这 样, 在本实施方式中, A 相接通区域 11 与 B 相接通区域 12 在周向上错开, 由此得到 A 相脉 冲信号和 B 相脉冲信号的相位差, 因此能沿着码盘 1 的径向排列配置 A 相用的第 1 滑动件 和 B 相用的第 2 滑动件, 因此能提高相位差的精度。并且能通过测定各脉冲的输出来检测 旋转状态 ( 旋转方向和旋转量 )。特别是在图 1 的方式中, A 相用图案 ( 径迹 ) 与 B 相用图 案 ( 径迹 ) 相邻, 另外, 在码盘 1 的中央 1b 侧设有公共区域 10, 在其外周侧形成有 A 相和 B 相用图案, 因此能在大区域中形成 A 相和 B 相图案, 能高精度地控制输出波形、 相位差。
下面说明本实施方式的码盘 1 的特征性结构。在本实施方式中, 接通区域 2 与截 止区域 3 一起形成于导电层 7a, 7b 的表面, 在接通区域 2 与截止区域 3 之间设有第 1 分离 线 4, 所述第 1 分离线 4 划分接通区域 2 与截止区域 3, 由绝缘材料形成。
由此, 与专利文献 1 那样用电阻被膜的膜厚来调整电阻相比, 能将电阻的偏差抑 制得很小, 能实现稳定的输出特性。另外, 能得到数字性的 2 值输出, 不需要 A/D 变换器等, 与专利文献 1 记载的发明相比, 输出信号的处理容易化。并且, 截止区域 3 也与接通区域 2 同样形成于导电层 7b 的表面, 因此能使滑动件在接通区域 2 上和截止区域 3 上交替滑动时 的滑动摩擦大致相同。另外, 用宽度较细的第 1 分离线 4 划分接通区域 2、 截止区域 3 之间, 接通区域 2、 截止区域 3 与第 1 分离线 4 形成于同一个面, 因此与例如用与绝缘基板 8 同样 的树脂形成截止区域 3 的情况相比, 经过长期间的使用也不易在滑动面 1a 产生台阶。因此 能使编码器长寿命化。
另外, 优选构成接通区域 2 的第 1 导电层 7a 与构成截止区域 3 的第 2 导电层 7b 由相同的材质形成。由此, 滑动件在相同材料的接通区域 2 和截止区域 3 上滑动, 因此能更
有效地实现长寿命化。另外能通过共用材料来减少制造成本。
如图 3 所示, 优选截止区域 3 的宽度尺寸 T4 形成为比接通区域 2 的宽度尺寸 T3 大。根据滑动件 9 的滑动方向的宽度尺寸 T5 而生成接通信号的区域增加, 因此当设定为例 如截止区域 3 的宽度尺寸 T4 与接通区域 2 的宽度尺寸 T3 相同时, 实际上接通区域 2 比截 止区域 3 大。其结果是, 不能使输出脉冲的占空比接近 50%。
由此, 考虑滑动件 9 的宽度尺寸 T5, 更优选调整宽度尺寸 T3 和宽度尺寸 T4, 以使 形成截止区域 3 的宽度尺寸 T4 大于接通区域 2 的宽度尺寸 T3, 接通信号的脉冲宽度 T1 与 截止信号的脉冲宽度 T2 大致相同 ( 参照图 3)。 此外, 滑动件由具有导电性的金属板等金属 材料形成, 但是为了易于理解, 在图 3 中暂且将滑动绝缘。
另一方面, 图 8 与图 5 不同, A 相截止区域 3a 与 B 相截止区域 3b 之间不因第 2 分 离线 31 而绝缘。
现在, 如图 8 所示, 在 B 相区域 ( 径迹 ) 上滑动的第 2 滑动件 9 位于 B 相截止区域 3b 上, 另一方面, 在 A 相区域 ( 径迹 ) 上滑动的第 1 滑动件 13 正好位于第 1 分离线 4 上。 此时, 当金属板等构成的第 1 滑动件 13 的接触面 13a 大于第 1 分离线 4 的宽度时, 第1滑 动件 13 为与接通区域 2(A 相接通区域 11) 和截止区域 3(A 相截止区域 3a) 这两者接触的 状态。于是, 位于 B 相截止区域 3b 上的第 2 滑动件 9 通过与 A 相接通区域 11 接触的第 1 滑动件 13 和第 2 导电层 7b 而导通, 乃至与在公共区域 10 上滑动的公共滑动件 ( 未图示 ) 导通 ( 在图 8 中用箭头表示电流路径 )。由此如图 7 的电路图所示, 本来应该不与公共滑动 件导通而为开路状态的 B 相电路如用图中的虚线所示成为与公共滑动件导通的状态而成 为闭路, 输出从 5V 降低到 0V, 如图 9 那样在应该输出截止信号的滑动位置将接通信号作为 误信号输出一瞬间。如图 9 那样对 A 相也发生同样的现象。 与此相对, 如图 5 那样, 当使由第 1 分离线 4 划分的相邻的 A 相截止区域 3a 与 B 相 截止区域 3b 之间由于第 2 分离线 31 而成为绝缘的状态时, 即使与图 8 的情况同样, 在A相 区域上滑动的第 1 滑动件 13 正好位于第 1 分离线 4 上, 位于 B 相截止区域 3b 上的第 2 滑 动件 9 也不会与接触 A 相接通区域 11( 接通区域 2) 的第 1 滑动件 13( 和公共滑动件 ) 导 通。
由此, 在第 2 滑动件 9 位于 B 相截止区域 3b 上的期间, 图 7 示出的 B 相电路维持 开路状态。因此, 如图 6 所示, 能高精度地输出矩形状的脉冲信号, 能有效地防止输出误信 号。
在图 5 中, 第 2 分离线 31 由发自第 1 分离线 4 的引回图案 ( 引き回しパタ一ン ) 形成。由此, 能用一笔画成的图案形成第 1 分离线 4 和第 2 分离线 31。
或者也可以如图 10 所示, 第 2 分离线 31 由发自第 1 分离线 4 的分支图案形成。
在本实施方式中, 不限定第 2 分离线 31 的图案形状。只要是件 9 表现为柱状。
能用下式调整宽度尺寸 T3 和宽度尺寸 T4 的关系。
T3 = T1-T5, T4 = T2+T5-2×T6
在此, T6 是第 1 分离线 4 的宽度尺寸。
另外, 第 1 分离线 4 跨越滑动面 1a 的整周连续形成, 第 1 分离线 4 由与绝缘基板 8 相同的树脂形成, 由此能例如通过对导电层进行激光照射进行分离来形成第 1 分离线 4, 通过填充树脂来形成绝缘性的第 1 分离线 4 和绝缘基板 8, 因此能用简单的构造生产性良好
地形成码盘。
在图 4 示出的实施方式中, 在公共区域 20 的外圆周侧在周向上隔开规定间隔形成 A 相接通区域 21, 在公共区域 20 的内圆周侧在周向上隔开规定间隔形成 B 相接通区域 22。 公共区域 20、 A 相接通区域 21 和 B 相接通区域 22 是在第 1 导电层的表面形成的接通区域 23。与图 1 的实施方式同样, B 相接通区域 22 与 A 相接通区域 21 相对于公共区域 20 在圆 周向上错开配置, 以使 A 相脉冲和 B 相脉冲的定时 ( 相位 ) 错开 90 度 (1 脉冲的 1/4 量 ) 输出。
在图 4 的实施方式中, A 相接通区域 21 间和 B 相接通区域 22 间是形成于第 2 导 电层的表面的截止区域 24, 接通区域 23 与截止区域 24 由绝缘性的第 1 分离线 25 划分。第 1 分离线 25 与图 1 的实施方式同样跨越圆周向方向连续形成, 在图 4 的实施方式中, 在滑 动面的外侧和内侧设有 2 根第 1 分离线 25。在本实施方式中, 第 1 分离线 25 的根数不限。 其中, 如图 1 那样在相对于周向正交的方向即径向上按顺序配置公共区域、 A 相区域、 B 相区 域, 利用一笔画成的图案的第 1 分离线 4 来划分公共区域 10、 A 相接通区域 11、 B 相接通区 域 12, 从而能简单地划分接通区域与截止区域, 另外, 能使 A 相用图案与 B 相用图案相邻, 因 此能使 A 相接通区域 11 与 B 相接通区域 12 之间的图案偏差变小。
下面图 5 示出的第 3 实施方式是对图 1 示出的第 1 实施方式的结构进行改进的方式。 在图 5 中, 由第 1 分离线 4 划分的相邻的 A 相截止区域 3a 与 B 相截止区域 3b 之 间由于由绝缘材料形成的第 2 分离线 31 而形成于第 2 导电层 7b 的 A 相截止区域 3a 与 B 相截止区域 3b 在相邻的形态下, 由于第 2 分离线 31 而能使 A 相截止区域 3a 与 B 相截止区 域 3b 绝缘即可。
在本实施方式中, 优选第 2 分离线 31 与第 1 分离线 4 同样, 利用与绝缘基板 8 相 同的树脂形成, 第 1 分离线 4、 第 2 分离线 31、 接通区域 2 和截止区域 3 全部形成于同一个 面。
此外, 如图 4 的形态那样, 在相对于周向正交的方向即径向上按顺序配置 A 相区 域、 公共区域、 B 相区域的结构中, 利用 2 根第 1 分离线 25 使 A 相截止区域 24a 与 B 相截止 区域 24b 处于绝缘状态。由此在图 4 的形态中不需要形成第 2 分离线 31。
图 11 ~图 15 是表示本实施方式的码盘的制造方法的工序的说明图。 图 11(a)、 图 12(a)、 图 13(a) 和图 14 ~图 15 都是沿着图 11(b)、 图 12(b)、 图 13(b) 的 B-B 线切断、 制造 工序中的码盘的部分截面图, 图 11(b)、 图 12(b) 分别是图 11(a)、 图 12(a) 的俯视图。其中 图 13(b) 是从图 13(a) 的箭头方向透视转印板 30 所见的里面图。
在图 11 示出的工序中, 在例如由黄铜板形成的转印板 30 上丝网印刷第 1 导电浆 料来形成表面侧导电层 5。转印板 30 的表面预先进行镜面加工。优选转印板 30 是金属的。 用不会热收缩的金属形成转印板 30, 由此容易利用表面侧导电层 5 的热收缩效果在最终工 序中剥离转印板 30。另外, 能对导电层 7a、 7b 施加足够的加热处理, 因此能提高滑动面 1a 的耐磨损性。
在本实施方式中, 在第 1 溶剂中溶解第 1 粘合剂树脂然后将例如炭黑和炭纤维 ( 平均颗粒直径为 3 ~ 30μm 的炭纤维的粉碎粉 ) 混合而成的混合物作为第 1 导电浆料。 例如, 第 1 粘合剂树脂为 30 ~ 95 体积%, 炭黑和炭纤维合计 5 ~ 70 体积% ( 除去溶剂的
第 1 粘合剂树脂、 炭黑、 炭纤维的合计为 100 体积% )。
将浆状的表面侧导电层 5 丝网印刷到转印板 30 的整个表面。
印刷后, 用干燥炉对表面侧导电层 5 以例如 100℃~ 250℃进行 10 分钟~ 60 分钟 干燥, 使第 1 溶剂蒸发来除去第 1 溶剂。
然后在图 12 示出的工序中, 在表面侧导电层 5 上用丝网印刷形成浆状的内侧导电 层 6 的图案。
优选第 2 导电浆料是在第 2 溶剂中混合第 2 粘合剂树脂以及含有作为主成分的银 和氧化铋或碳、 或者具有氧化铋和碳的复合粉等以银为主成分的导电性粒子而成的。 例如, 第 2 粘合剂树脂为 50 ~ 95 体积%, 导电性粒子为 5 ~ 50 体积% ( 除去溶剂的第 2 粘合剂 树脂、 上述导电性粒子的合计为 100 体积% )。
印刷后用干燥炉对丝网印刷的浆状的内侧导电层 6 例如以 100 ~ 260℃进行 10 ~ 60 分钟的干燥, 使第 2 溶剂蒸发来除去第 2 溶剂。
也可以同时进行表面侧导电层 5 和内侧导电层 6 的干燥。
然后, 在图 13 的工序中, 将表面侧导电层 5 和内侧导电层 6 分离为第 1 导电层 7a 和第 2 导电层 7b, 在第 1 导电层 7a 和第 2 导电层 7b 之间形成包括槽部的第 1 分离线 4。第 1 导电层 7a 的表面 ( 表面侧导电层 5 的转印板 30 之间的对置面 ) 是接通区域 2, 第 2 导电 层 7b 的表面 ( 表面侧导电层 5 的转印板 30 之间的对置面 ) 是截止区域 3。
在图 13 示出的实施方式中, 划分接通区域 2 与截止区域 3 的包括槽部的第 1 分离 线 4 利用激光照射形成例如一笔画成的图案。例如如图 13(b)( 从图 13(a) 的箭头方向透 视转印板 30 的里面图 ) 那样将第 1 分离线 4 形成为大致齿轮状。由此, 滑动面 1a 划分为 作为接通区域 2 的公共区域 10、 A 相接通区域 11 和 B 相接通区域 12 与 A 相接通区域 11 间 和 B 相接通区域 12 间的截止区域 3。B 相接通区域 12 相对于 A 相接通区域 11 在周向 ( 顺 时针方向 ) 上错开配置。如图 13(b) 那样由第 1 分离线 4 划分的 A 相接通区域 11 和 B 相 接通区域 12 与截止区域 3 沿着圆周方向交替形成。
激光照射装置能优选使用例如 SUNX( 株 ) 公司制造的 LP-V10、 LP-V15( 激发波长 均为 1064nm, 放大方式均为镱的输出放大 )。 该激光分类为 YAG 激光, 激光输出为例如 12W。
第 1 分离线 4 例如也能用蚀刻形成, 但是如上述那样用 YAG 激光等将第 1 分离线 4 形成为图 13(b) 示出的例如一笔画成的图案, 由此具有能缩短加工时间, 并且能高精度地 划分接通区域 2 与截止区域 3 的效果。
然后, 在加热炉中以 400℃程度的温度加热 1 ~ 2 小时, 使表面侧导电层 5 所含有 的第 1 粘合剂树脂和内侧导电层 6 所含有的第 2 粘合剂树脂同时热固化。由此, 表面侧导 电层 5 成为热固化的粘合剂树脂中分散有碳粉的膜构造, 内侧导电层 6 成为热固化的粘合 剂树脂中分散有复合粉的膜构造。
在此第 1 溶剂和第 2 溶剂能使用醋酸卡必醇酯、 甲基卡必醇、 乙基卡必醇、 丁基卡 必醇、 单乙二醇二甲醚、 二乙二醇二甲醚、 三乙二醇二甲醚 ( メチルトリグライム )。
另外, 第 1 粘合剂树脂和第 2 粘合剂树脂能选择聚酰亚胺树脂、 双马来酰亚胺树 脂、 环氧树脂、 苯酚树脂、 丙烯酸树脂等热固化性树脂。此外, 为了能提高玻璃转移温度 (Tg), 提高耐热性, 优选粘合剂树脂中含有乙炔末端聚异酰亚胺低聚物。
然后在图 14 示出的工序中, 将形成于转印板 30 上的导电层配置在金属模 40 内。然后, 对金属模 40 的型腔 43 注射熔融状态的例如环氧树脂。此时, 环氧树脂也适当流入第 1 导电层 7a 与第 2 导电层 7b 之间的包括槽部的第 1 分离线 4, 覆盖在间隔内 ( 槽部 )。由 此第 1 分离线 4 也由树脂形成。
金属模 40 的温度为例如 160 ~ 200℃, 环氧树脂固化, 绝缘基板 8 成形。然后, 将 带有转印板 30 的绝缘基板 8 从金属模 40 取出, 如图 15 所示, 将转印板 30 从绝缘基板 8 剥 离, 将导电层 7a, 7b 转印到绝缘基板 8 时, 码盘 1 完成。
根据本实施方式的制造方法, 能可靠且容易地形成使作为第 1 导电层 7a 的表面的 接通区域 2 与作为第 2 导电层 7b 的表面的截止区域 3 分离并绝缘的第 1 分离线 4。另外, 在本实施方式中, 能将接通区域 2、 截止区域 3 和绝缘树脂构成的第 1 分离线 4 形成于同一 个面。 由此, 在本实施方式中能用简单的制造方法廉价地制造长寿命、 输出稳定性良好的码 盘 1。
另外, 在本实施方式中, 对导电层照射激光来分离为第 1 导电层 7a 和第 2 导电层 7b 能高精度地进行分离, 是优选的。例如如一笔画成的图案那样能用连续的激光照射来进 行加工, 因此能提高生产性。另外, 用激光照射容易形成宽度较细的第 1 分离线 4。另外, 在 分离为第 1 导电层 7a 和第 2 导电层 7b 时, 为了使输出脉冲的占空比为所希望的比例, 如增 加了滑动件 9 的滑动方向的宽度尺寸 T5 和第 1 分离线 4 的宽度尺寸 T6 而用图 3 所说明的 那样, 优选控制第 1 分离线 4 的加工图案 ( 描绘图案 ) 以使截止区域 3 的宽度尺寸 T4 大于 接通区域 2 的宽度尺寸 T3。特别是, 如图 3 所示, 优选考虑滑动件 9 的滑动方向的宽度尺寸 T5 和第 1 分离线 4 的宽度尺寸 T6 来控制加工图案, 以使接通信号的脉冲宽度 T1 与截止信 号的脉冲宽度 T2 相同, 从而能使输出脉冲的占空比更接近 50%。
另外, 在上述码盘 1 的制造方法中, 用表面侧导电层 5 和内侧导电层 6 的层叠构造 来形成导电层, 但是也可以是单层构造。其中, 如本实施方式那样, 使含有碳粉的表面侧导 电层 5 露出到滑动面, 使含有银粉的内侧导电层 6 重叠配置在表面侧导电层 5 的内侧不露 出到滑动面, 由此能提高环境耐受性, 并且能降低导通电阻。
另外, 在制作如图 1 那样 A 相区域和 B 相区域在与周向正交的方向即径向上相邻 的码盘的情况下, 例如在图 13 的工序时, 构成 A 相截止区域 3a 的第 2 导电层 7b 和构成 B 相截止区域 3b 的第 2 导电层 7b 由包括槽部的第 2 分离线 31 分离 ( 参照图 5)。然后, 在图 14 工序中, 包括槽部的第 1 分离线 4 与第 2 分离线 31 一起被树脂覆盖。
如图 5 那样, 只要用发自第 1 分离线 4 的引回图案形成第 2 分离线 31, 就能在图 13 工序中用一笔画成的图案形成第 1 分离线 4 和第 2 分离线 31。
或者如图 10 那样, 也能用发自第 1 分离线 4 的分支图案形成第 2 分离线 31。例 如, 首先, 利用激光照射形成第 1 分离线 4 之后, 各 A 相截止区域 3a 和 B 相截止区域 3b 之 间分别用激光照射来形成包括槽部的第 2 分离线 31。
此外, 在上述任一实施方式中都用 A 相接通区域与 B 相接通区域在周向上错开配 置的码盘 1 来进行说明, 但是本发明不限于此。即, 也可以是 A 相接通区域与 B 相接通区域 不在周向上错开的码盘, 在这种情况下, 只要使 A 相用滑动件与 B 相用滑动件的两个接点部 的位置在周向上错开, 来使 A 相脉冲信号与 B 相脉冲信号产生所希望的相位差即可。
另外, 上述本实施方式的码盘 1 都是相对于固定的滑动件可旋转地被支撑的形 态, 但是也可以是例如码盘 1 相对于滑动件可相对滑动移动地被支撑的形态。在这种情况下, 成为接通区域与截止区域向滑动件的直线滑动方向交替重复的形态。