JPH0146592B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属箔を用いて造られる精密金属部品
の構造に関する。更に詳細に述べると本発明は金
属箔（20μ〜500μ）を用いて互いに接近したスリ
ツトを有する微細な形状の精密部品を製造するに
際し、その構造を同種金属で異種金属をはさんだ
３層の鍍金積層とし、表面に露出した一方の金属
層でこの部分の必要なスリツト模様の精度を出
し、即ちスリツト寸法を決め他の金属層を単なる
支持体として上記スリツト寸法より大きな巾の穴
を有するようにすることによつてスリツト模様の
精度を上げた精密金属部品の構造に関する。

［先行技術］ 今日精密部品として例えば光学式スリツト板
（エンコーダ）は30〜200μの厚さをもつステンレ
ス板を用いて製造されている。この製法を第１〜
第６図参照して説明すると大略次の如くである。

ステンレス箔の両面に感光性樹脂（レジスト
コート）膜をつける。（第１図参照：１はステ
ンレス、２はレジストコートを示す。） 必要な模様を画いてあるフイルムの間にレジ
ストコートのついたステンレス板を入れてサン
ドイツチ状にし、露光して現像する。この場合
上下のフイルムの模様を一致させておく必要が
ある。（第２図参照、３は模様３′をつけたフイ
ルム、４は露光を示す。） フイルムを除去してステンレス板を腐食器に
入れ両面から同時に腐食する。（第３図と第４
図参照、２′は露光現像されて残つたレジスト
を示す。第４図では５の部分のエツチングで除
去される。） レジストコートをステンレス板から剥離して
製品とする。（第５図参照） 第６図は上記従来の方法のよつてつくられる光
学式スリツト付回転板廻転エンコーダの平面図を
示す。但し模様は一部分のみを示し、他を省略し
てある。第７図はその断面図を示す。第６図及び
７図で６は光を通す様に貫通した細い線状のスリ
ツト部分である。第８図は第２図に示す露光現像
後に上下のフイルムを除去する状況を示す。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら以上の工程を経て製造された製品
には次のような欠点がある。

数10〜100μ単位の細線を画いたフイルムを
完全に合せることは全く不可能であり、本願発
明者の経験では最小でも10μ、最大420μ以上の
ずれが確認されている。このずれはフイルム面
積が広くなるほど大きくなる。

フイルムは熱、湿度等により多少伸縮するか
らたとえ合わせた時にずれがなく完全であつて
も使用回数の増加と共にずれが大きくなつてゆ
く。

腐食精度は金属の厚みが増すのに比例して落
ちてくるが一枚の金属板を両側から腐食するこ
とが腐食精度を出来るだけよくするために用い
られている。単一金属に腐食によつて孔をあけ
る場合は精度をよくするために第９図に示すよ
うに両側からエツチングするがフイルムに描か
れた模様にずれがあると第１０図に示す如くず
れた腐食が生ずる。貫通精度は第９図（第９′
図はエツチングが垂直に進行すると考えた理想
的状態）の腐食された孔の巾ａによつて決るが
上下のフイルムにずれがあると第１０図（第１
０′図はエツチングが垂直に進行すると考えた
理想的状態）の如く巾a′が小さくなる。その上
必要な厚さのエツチングをする場合厚さに比例
してサイドエツチングされる量が多くなるため
益々その精度を維持することが困難となる。

ステンレスのように圧延金属を用いて精密金
属部品を製造しようとする場合、圧延方向性が
生じ縦方向と横方向の腐食状態が変つたものと
なつてしまう。即ち金属の腐食は個々の金属粒
子の除去であつて圧延金属の場合はあたかも煉
亙状の金属粒子が横積みされた状態となり、そ
のため腐食面がギザギザになる。（第２２Ａ図
参照） 本発明の目的は従来方法によつて金属箔から精
密金属部品を造る場合の上記の様な欠点を克服し
た精度の高い精密金属部品の構造を提供すること
である。

［解決手段］ この目的は本発明の精密金属部品の構造によつ
て達成される。

本発明の構造を第６〜８図の場合の如く例えば
廻転エンコーダの場合について示すと第１１〜１
５図の如くなる。構造体を第１５図の精度を必要
とする部分Ａと他の部分へ挿入する為適当な厚さ
を必要とする、又は形状を保つために適当な厚さ
を必要とする部分、即ち支持体としての部分Ｂか
らなる様にした。フイルムを別々とし一方のフイ
ルムはスリツトの精度を出すためスリツト模様に
正確に対応した画像を出し、他方のフイルムは模
様と位置的に対応するが上記スリツト模様全体を
含むより大きな模様の支持体部分の画像とした。
そして先願（特願昭55−42797号特開昭56−
140352号）で示したものと同じ構造を有する部品
とした。

第１１図は本発明構造の回転エンコーダの平面
図で第１５図はその断面の立面図であるが従来の
もののステンレス板１の代りに同種金属で異種金
属をはさんだ３層の積層体、例えばニツケル層
８、銅層７（ニツケルと燐の合金も使ける）及び
ニツケル層８′から成るメツキ積層体を使つた。
エンコーダの必要なスリツト模様を付けた上方の
フイルムと、保持層として適当な模様（例えば所
要模様より広くなつて段付きになる様な適当な模
様）の付いた下方のフイルムをはずした後の状況
を示したものの断面図が第１２図であり、レジス
トコートのないニツケル層部分を腐食した状況が
１３図であり、更に銅を腐食した状況が第１４図
であり、それからレジストを溶解した状況を示す
ものが第１５図である。保持層の二層の厚みは同
程度である。

廻転エンコーダと共に使用される廻転エンコー
ダでも同様な構造によつて精度を上げうる。実際
の固定エンコーダはスリツトの模様が平面的に繰
返されている平板である。

第１１〜第１５図の廻転エンコーダは腐食法で
造られたもの（実施例１を参照）であるが第１６
〜第１９図に示す如くメツキ法でつくられる。第
１６図は予め用意してある上下２枚の夫々違つた
模様の画いてあるフイルムの両面に感光性樹脂膜
をつけ、中間の金属層として銅箔をはさみ露光感
光させた後フイルムをはずして銅箔の不用部分を
レジストで被覆したしたものの断面を示す、ニツ
ケルメツキすると第１７図の断面のものが得られ
る。レジストを剥離したものの断面図が第１８図
で、その銅をエツチングで除去したものの断面図
が第１９図に示されている。

本発明の構造物では片側で精度を出し、反対側
は強度をもたせるだけなので穿孔がラフに行われ
る。例えば第２０図の両側でａのズレがあるもの
が過度に腐食されて２ａのズレが出ても精度面に
影響がでない。ａは普通エンコーダのスリツトな
どでは10〜20ミクロン位にとられる。

以上の構造を有する部品は次のような長所があ
る。

２枚のフイルムを合せて精度を必要とする部
分を作るのではないからフイルムのずれによる
事故は全くない。

支持体としての部分の厚さとは関係なく、精
度を必要とする部分の厚さを自由に精度よく変
える事が出来る為、精度はより飛躍的に向上す
る。

精度を必要とする部品は今までフイルムのず
れ等の関係で小面積のフイルムで作られたが、
本発明の構造を用いる事により大面積のフイル
ムを使用することが出来るため、大量生産が可
能となる。

メツキ法で箔が作られるため金属の方向性
（ステンレスの場合は圧延方向性がある）がな
い、そのための腐食での事故は全く起らず精度
のよい部品を作ることができる。第２２Ａ図圧
延板の場合と比較した電鋳板のエツチングを示
す第２２図を参照。これらの図で上段はエツチ
ングで孔をあける前の圧延板電鋳板の断面図で
あり、下段はエツチングで孔をあけた後の板の
断面図を示す。圧延板ではエツチングされた面
がザラザラであることが認められる。

メツキ法のみで精度を必要とする部分を作る
場合腐食時の事故が全くないので、より精度を
向上させることが出来る。しかも、例えばニツ
ケル／銅／ニツケルの積層の場合には銅表面上
のレジストで覆われていない必要部分のみにニ
ツケルを付け、ニツケルのエツチングは行なわ
れないので、工程を省くことが出来る。

支持体が二層となつていて互いに他方が腐食
されない液で別々に腐食されるか、又は一方の
みが腐食されるにすぎないためサイドエツチン
グされる量を非常に少なくできる。

等である。

以下実施例を挙げさらに詳しく説明する。

実施例 １ 通常のスルフアミン酸ニツケル浴と硫酸銅浴を
用いて、剥離が容易なステンレス板上に順次ニツ
ケル40μ、銅40μ、ニツケル20μ計100μの厚さを有
する積層ニツケル板を作つてステンレス板から剥
がし、その両表面を脱脂、水洗、乾燥後レジスト
（TPR東京応化製）を塗布し乾燥した。次に第１
２図ａ，ｂに示すフイルムを、精度を出す方をニ
ツケル20μの方にしてその両面に焼き付け、フイ
ルムを取り除いた後現像、水洗し、次に腐食し
た、ニツケルの腐食は発明者が先願した「特許第
985137」の中で示した硝酸と過酸化水素水の10％
と20％の水溶液を用い28℃で３分スプレー法で腐
食し水洗した。次に市販のアルカリ性腐食液で銅
を腐食し、水洗し乾燥後、レジストを所定の剥離
液（市販レジスト用のものを市場で入手出来るが
トリクレンでもよい）で剥離し製品とした。以上
の工程を経たものは図−１１の形状を有し本発明
の長所をそなえた精度ある部分を得ることができ
た。

実施例 ２ ステンレス板上で硫酸銅浴を用いて40μの銅箔
を作つてこれをステンレス板から剥がし、剥がし
た銅箔の両面に実施例１と同様のレジストを塗布
し、実施例１とは逆の（ネガに対しポジ）フイル
ムを焼付けた後現像、水洗し、ニツケルメツキ浴
中で各々実施例１で示したと同様の厚さになるよ
うメツキした。次にレジストを剥離した後、実施
例１と同様な方法で銅を腐食し、製品とした。こ
の結果実施例１と同様な製品を得ることが出来
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来品のエンコーダ制作のためステン
レス箔の両面にレジストコートをつけたものの断
面図、第２図は第１図の箔の上下に模様を画いて
あるフイルムをはさんで露光現像したものの断面
図。第３図は第２図のものからフイルムを除去し
たものの断面図、第４図は第３図のものを腐食し
て得られたものの断面図、第５図は第４図のもの
からレジストコートを剥離した製品の断面図であ
る。第６図は従来の廻転エンコーダの平面図、第
７図は第６図の断面図、第８図は露光現像後に上
下のフイルムを除去する状況を示し、第９図は単
一金属に腐食によつて孔をあけた場合の上下フイ
ルムのずれがなかつた時の断面図であるが、第１
０図はずれがあつた時の断面図を示し、第１１図
は本発明構造の廻転エンコーダの平面図、第１２
図は廻転エンコーダを制作するに当つて上方のス
リツト模様を付けた上方フイルムと適当な保持体
の模様のついた下方のフイルムをはずした時の断
面図を示し、第１３図はそのレジストコートのつ
いていないニツケル層を腐食したものの断面図で
あり、第１４図は第１３図のものの銅を腐食して
得たもの、第１５図はそれから更にレジストを剥
離したものの断面図であり、第１６図は銅箔の不
用部分をレジストで被覆したものの断面図、第１
７図は第１６図のものをニツケルメツキして得ら
れたものの断面図、第１８図は第１７図のものの
レジストを剥離したものの断面図、第１９図はそ
の銅をエツチングによつて除去したものの断面図
をそれぞれ示し、第２０図はロータリーエンコー
ダーのスリツト、平面図（上段）と断面図（下
段）を示し、第２１図はロータリーエンコーダー
のスリツトの精密面と支持面がａから２ａになつ
たことを示す断面図であり、第２２Ａ図は圧延板
（上段）にエツチングで孔をあけて得られたもの
（下段）の孔の状況を断面図で示し、第２２Ｂ図
は電鋳板（上段）にエツチングで孔をあけて得ら
れたもの（下段）の孔の状況を断面図で示す。 １：ステンレス箔、２：レジストコート、２′
は露光現像後のレジストコート、３：フイルム、
３′はその模様、４：露光をしめす、５：エツチ
ングで除去される部分、６：スリツト模様、７：
銅層、８：ニツケル層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属箔を用いて互いに接近して並列した微細
   スリツト模様を有する薄い精密部品を製造するに
   あたり、 第一の金属層、第一の金属層と腐食特性の異な
   る金属からなる第二の金属層、上記第二の金属層
   と同程度の厚みの第三の金属層の３層からなるメ
   ツキ積層板の両面に感光性樹脂膜をつけ、 上記メツキの積層板の第一の金属層側の面に上
   記スリツト模様に対応する模様を有するフイルム
   を、第三の金属層側の面に上記スリツト模様と対
   応した模様であるが上記のスリツト模様より大き
   な積層板強度保持のための模様を有するフイルム
   をそれぞれあてた状態で露光感光させて上記それ
   ぞれの模様以外の部分にのみ感光した樹脂を残す
   よう現像し、 上記第一の金属層と第三の金属層の金属は腐食
   するが、第二の金属層の金属を腐食させない腐食
   液で感光性樹脂のついていない部分を腐食させ、 次に第二の金属層の金属は腐食するが第一及び
   第三の金属層の金属は腐食させない腐食液で第二
   の金属層の露出部を腐食させることからなる、第
   二及び第三の金属層に於ける穴の大きさが第一の
   金属層に於ける穴の大きさよりも大きいスリツト
   を有する精密金属部品を製造する方法。 ２ 第一及び第三の金属層にニツケルを、第二の
   金属層に銅を使用する特許請求の範囲第１項の方
   法。 ３ 互いに接近して並列した微細スリツト模様を
   有する、第一の金属層、第一の金属層と腐食特性
   の異なる金属からなる第二の金属層、第一の金属
   層と同じ金属からなる第二の金属層と同程度の厚
   みの第三の金属層の３層からなるメツキ積層板金
   属箔の精密部品を製造するにあたり、 上記第二の金属層となるべき金属箔の両面に感
   光性樹脂膜をつけた後一方の面に上記スリツト模
   様に対応する模様を有するフイルムを、他方の面
   に上記スリツト模様と対応した模様であるが上記
   のスリツト模様より大きな積層板強度保持のため
   の模様を有するフイルムをそれぞれあてた状態で
   露光感光させて上記それぞれの模様の部分にのみ
   感光した樹脂を残すよう現像し、 上記箔を第一及び第三の金属層の金属のメツキ
   浴中に入れ、スリツト模様の側に第一の金属層
   を、強度保持模様の側に第三の金属層をそれぞれ
   形成し、 レジスト剥離後第二の金属層の露出部分を第二
   の金属層は腐食するが第一及び第三の金属層は腐
   食させない腐食液で腐食させることからなる、第
   二及び第三の金属層に於ける穴の大きさが第一の
   金属層に於ける穴の大きさよりも大きいスリツト
   を有する精密金属部品を製造する方法。 ４ 第一及び第三の金属層がニツケル、第二の金
   属層が銅である第３項の方法。