JPH02168429A - ロータリーエンコーダ用磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロータリーエンコーダ用磁気ディスクの製造方
法に関し、特に、スパタリング蒸着法によりディスク状
基板上に均一な厚みの磁性薄膜を形成するロータリーエ
ンコーダ用磁気ディスクの製造方法に関するものである
。

〔従来技術および解決しようとする課題〕従来のロータ
リーエンコーダ用の磁気ディスクには、磁性粉を円板状
に焼結加工するか、磁性合金を円板状に加工するかして
、磁気ディスク２１の全体を磁性材料で構成し、第４図
（ａ）　（ｂ）のように、磁気ディスク２１の側面、ま
たは表面周縁部に所定の間隔に着磁して磁気パターン２
３を形成したものが知られている。

しかしながら、−船に磁性材料は高価であるとともに硬
度が大きく加工しにくい材料であるため、前記磁気ディ
スク２１の全体を磁性材料で形成した前記のものにあっ
ては、高価となるとともに、製造が困難で量産性に乏し
いという問題点を有していた。

これに対し、アルミニウム等の加工が容易な材料で円板
状のディスク状基板２２を形成し、このディスク状基板
２２に、サマリウムコバルトやネオジウム等の希土類元
素を主成分とした磁性粉を樹脂バインダーに混入した磁
性塗料２４を塗設して磁気ディスク２１を形成し、この
磁性塗料２４を塗設した磁気ディスク２１の側面、また
は表面周縁部に、第５図（ａ）　（ｂ）に示すように所
定の間晴に着磁して磁気パターン２３を形成したものが
知られている。

上記のようにディスク状基板２２の表面に磁性塗料２４
を塗設した磁気ディスク２１にあっては、全体を磁性材
料で形成するものに比べて、安価で加工性にもすぐれて
いる利点を有している反面、前記樹脂ツメイングー中に
磁性粉を混入した磁性塗料２４から形成される磁性層が
高温に弱く温度特性が悪くなるという問題点を有してい
た。

そして、上記のそれぞれのもつ問題点を解消するために
、スバクリング蒸着によって、強磁性材料の磁性薄膜を
ディスク状基板表面に設ける方法に着目して検討を加え
た。

上記スパタリング蒸着法は、基板と磁性薄膜との付着力
が大きく、また、強磁性材料の合金をその合金成分を大
きく変化させることなく基板上に付着させることができ
る利点を有する方法であり、本発明者等は、スパタリン
グ蒸着法の中でもイオンの生成効率にすぐれたマグネト
ロンスパタリング法を検討し、中でも最も一般的な平板
型（プレーナ型）について検討を加えた。

平板型のマグネトロンスパタリング法にあっては、第６
図（ａ）　（ｂ）に示すように構成されていて、第６［
ａ（ａ目こはターゲット３３に非磁性材料を使用した場
合の作用を示し、第６図（ｂ）にはターゲット３３に強
磁性材料を使用した場合の作用について示しである。

まず、第６図（ａ）に示されたものにあっては、非磁性
材料からなるターゲット３３の下面に、ターゲット３３
の上面側に磁力ｋｌＡ３５がアーチを形成するようにＳ
極とＮ極とが所定の間隔を有する磁石３４を配設し、前
記ターゲット３３の上方から下方に垂直に電場３７を形
成するようにセットして、アルゴン等の放電ガス３Ｂの
雰囲気下において、ターゲット３３から生成される電子
を前記磁力線３５が示す磁場３６の内部に効率よく捕捉
し、この電子によって前記放電ガス３８を電離して形成
する正イオンの生成効率を向上し、多量の正イオンをタ
ーゲット３３に衝突させてスパタリング蒸着するもので
ある。

一方、第６図［有１）に示すターゲット３３として強磁
性材料を用いたものの場合には、ターゲット３３の下面
に設けた磁石３４とターゲット３３との間で磁気回路が
シヲートして、ターゲット３３の上面に磁場３６が形成
されないため、上記のようなターゲット３３から生成さ
れる電子をｔｉＩ捉できず、スパタリング蒸着による磁
性薄膜の生成効率が悪いとともに、ターゲット３３で反
射された電子が基板上に一端形成された磁性薄膜に衝突
して磁性薄膜を破損してしまい、ロータリーエンコーダ
用磁気ディスクの製造方法には通用できないものであっ
た。

本発明は上記のようなもののもつ従来のもののもつ間評
点を解決したものであって、磁気ディスク全体を磁性材
料で構成するよりも加工性にすぐれ、温度特性が良好で
安価に製造できるとともに、強磁性材料をターゲットと
したスパタリング蒸着法によって均一な厚みの磁性ｆｉ
膜を形成し、均一で高品質な磁性層Ｈりを存する製品を
大量生産することができるロータリーエンコーダ用磁気
ディスクの製造方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、所定の間隔で対
向して配設される一対の強磁性材料からなるターゲット
間に、磁場と電場とを同時に作用させてスパタリング范
着する対向ターゲット式スパタリング装置の、前記ター
ゲット間の側方に、複数のディスク状基板をその中心が
一方の軸心（Ｙ軸）上に位置させて積み重ねて略円柱体
を形成し、前記略円柱体を、前記一方の軸心（Ｙ軸）を
中心として回転させるとともに、前記一方の軸心（Ｙ軸
）を通り、ターゲット間に伸びる軸を他方の軸心（Ｙ軸
）として、その他方の軸心（Ｙ軸）を中心として回転さ
せ、さらに、前記他方の軸心（Ｙ軸）を偏心回転させな
がらスパタリング蒸着する手段を有している。

〔作用〕

本発明は上記の手段を採用したことにより、複数のディ
スク状基板上の少なくとも側面に同時に強磁性材料の磁
性薄膜を形成できるともに、その複数のディスク状基板
上に同時に形成される磁性薄膜が均一な厚みに形成され
ることとなる。

〔実施例〕

以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。

第１図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）には本発明によるロータ
リーエンコーダ用磁気ディスクの製造方法に用いる対向
ターゲット式スパタリング装置が示されていて、この装
７は、図示しない真空槽の内部に、ＦｃＣｒＣｏ合金等
の強磁性材料からなる一対のターゲット３．３を所定の
間隔で上下方向に対向して配設するとともに、この対向
する一対のターゲット３．３の表面にそれぞれ垂直な磁
力線５を有する磁場６を形成するように、前記各ターゲ
ット３．３の対向面の反対側に一対の磁石４．４がそれ
ぞれ配設されている。

また、前記ターゲット３．３間の側方には、第１図（ａ
）　（ｂ）に示すようにアルミニウム等の加工性が良好
な材料を円板状に成形したディスク状基板２の複数枚（
図面では１５枚）を、それぞれ所定の間隔をおいてその
中心が一方の軸心（以下、Ｙ軸という）上に位置させて
積み重ね、その複数のディスク状基板２全体で略円柱体
２′を形成し、この略円柱体２′を、前記Ｙ軸を中心と
して回転可能とするとともに、前記Ｙ軸を通り、ターゲ
ット３．３間に伸びる軸を他方の軸心（以下、Ｙ軸とい
う）を中心として回転可能とし、さらに、前記Ｙ軸を、
第１図（Ｃ）に示すようなＹ軸の軌跡を描くように偏心
回転が可能なようになっている。

また、このディスク状基板２の前記ターゲット３．３の
反対側には前記ディスク状基板２の加熱用のランプヒー
タ９が配設され、さらに、全体を図示しない真空ポンプ
により減圧して放電ガス８雰囲気を形成可能とするとと
もに、前記一対のターゲット３．３間に矢印の方向に電
場７を形成してスパタリング蒸着が可能となっている。

前記上記ディスク状基板２は、アルミニウム等の非磁性
材料であっても、磁性材料であってもよく、安価で加工
し易い材料を適宜に選択することができる。

次に、上記のものの作用について説明する。

上記のように構成した対向ターゲット式スパタリング装
置において、装置内を図示しない真空ポンプにより所定
の減圧状態とするとともに、放電ガス８雰囲気とし、さ
らに、前記ターゲット３．３間に磁場６と電場７を同時
に作用するようにセットし、スパタリングを開始すると
、まず、前記ターゲット３．３から電子ｌＯが放出され
、この電子ｌＯは前記磁場６と電場７とによって前記タ
ーゲット３．３間に効率よく捕捉されて閉じ込められる
とともに、前記磁力線５の回りをサイクロイド運動しな
がら前記ターゲット３．３を往復運動し、放電ガス８を
電離して多くの正イオンを生成し、この正イオンがｉｎ
ｎツタ−ゲット３３に衝突して強゛磁性材料からなるタ
ーゲット３．３から薄膜形成原子を生成する。

一方、前記ターゲット３．３間の側方には、１５枚のデ
ィスク状基板２で形成する略円柱体２′が、前記Ｙ軸を
中心として回転するとともに、前記Ｙ軸を中心として回
転し、さらに前記Ｙ軸が偏心回転しているので、前記一
対のターゲット３．３から出た強磁性材料からなる薄膜
形成原子が、前記１５枚のディスク状基板２の各側面お
よび各表面周縁部に均一に付着し、第２図に示すように
１５枚のディスク状基板２上に強磁性材料からなる磁性
薄膜１２が均一な厚みで同時に形成され、高品質な磁気
ディスク１が一度に大量に製造されることとなる。

そして、上記で得られた磁気ディスク１の磁性薄膜１２
に第３図（ａ）　（ｂ）　（Ｃ）に示すように所定の着
磁ピッチを有する磁気パターン１１を形成してロータリ
ーエンコーダとして利用することができる。

上記第３図（ａ）に示すものは、磁気ディスク１の側面
と表面周縁部の両方の磁性薄膜１２に着磁したものであ
り、第３図（ｂ）に示すものは、磁気ディスクｌの側面
の磁性薄膜１２のみに着磁したものであり、第３１１７
（Ｃ）に示すものは、磁気ディスク１の表面周縁部の磁
性薄膜１２のみに着磁したものであり、本発明の方法に
おいては、いずれのものを採用することもできる。

本発明は上記の方法を用いたことにより、ディスク状基
板２として安価で加工性のよい適宜の材料を選択できる
ので全体のコストを下げることができるとともに、樹脂
バインダーを用いないので温度特性の良好なものが得ら
れ、さらに、平板型スパタリングに比べて、スパタリン
グ茅着の効率を向上でき、複数のディスク状基板に同時
に均一な厚みの磁性薄膜を形成できて高品質なロータリ
ーエンコーダ製品を天険に製造できることとなる。

〔発明の効果］ 本発明は上記のような手段としたことにより、平板型ス
バクリングに比べて、スパタリング藤着の効率を向上で
き、複数のディスク状基板上に同時に均一な厚みの磁性
薄膜を形成できて高品質の磁気ディスクを量産できると
ともに、ディスク状基板として安価で加工性のよい適宜
の材料を選択できるので全体のコストを下げることがで
き、樹脂バインダーを用いないので温度特性の良好な磁
気ディスクが得られるなどのすぐれた効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜）（Ｃ）は本発明によるロータリーエン
コーダ用磁気ディスクの製造方法に用いる対向ターゲッ
ト式スパタリング装置を示し、第１図（ａ）は概略説明
図、第１１ｆｆｉ（ｂ）は第１［Ｊ（ａ）のＡ−Ａ線で
切断して矢視方向に見た図、第１図（Ｃ）は第１図（ａ
）のＢ方向から見た説明図、第２図は本発明により製造
された磁気ディスクの斜視図、第３図（ａ）　（ｂ）　
（Ｃ）はそれぞれ第２図の磁気ディスクに異なるタイプ
の磁気パターンを着磁した磁気ディスクの斜視図、第４
図（ａ）　（ｂ）は従来の一製造方法によって製造され
た磁気ディスクに異なるタイプの磁気パターンを着磁し
た磁気ディスクの斜視図、第５図（ａ）　（ｂ）は従来
の他の製造方法によって製造された磁気ディスクに異な
るタイプの磁気パターンを着磁した磁気ディスクの斜視
図、第６図（ａ）　（ｂ）は従来のスパタリング装置の
作用説明図を示し、第６図（ａ）はターゲットとして非
磁性材料を用いたときの作用を示す説明図、第６図（ｂ
）はターゲットとして磁性材料を用いたときの作用を示
す説明図である。 ｌ、２１・・・・・・石荘気ディスク ２．２２・・・・・・ディスク状基板 ２′・・・・・・略円柱体 ３．３３・・・・・・ターゲット ４．３４・・・・・・磁石 ５．３５・・・・・・磁力線 ６．３６・・・・・・磁場 ７．３７・・・・・・電場 ８．３８・・・・・・放電ガス ９・・・・・・ランプヒータ １０・・・・・・電子 １１．２３・・・・・・磁気パターン １２・・・・・・磁性薄膜 ２４・・・・・・磁性塗料 Ｘ軸・・・・・・一方の軸心 Ｙ軸・・・・・・他方の軸心 第１図 （Ｇ） 郁カ 第 図 第３図 第１図 （ｂ） 第１図 （Ｃ） 第３図 （ｂ） 第３図 （Ｃ） 第４図 （Ｇ） 第４図 （ｂ） 第５図 ＣＧ） 第５図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の間隔で上下方向に対向して配設される一対
   の強磁性材料からなるターゲット間に、磁場と電場とを
   同時に作用させてスパタリング蒸着する対向ターゲット
   式スパタリング装置の、前記ターゲット間の側方に、複
   数のディスク状基板をその中心が一方の軸心（Ｘ軸）上
   に位置させて積み重ねて略円柱体を形成し、前記略円柱
   体を、前記一方の軸心（Ｘ軸）を中心として回転させる
   とともに、前記一方の軸心（Ｘ軸）を通り、ターゲット
   間に伸びる軸を他方の軸心（Ｙ軸）として、その他方の
   軸心（Ｙ軸）を中心として回転させ、さらに、前記他方
   の軸心（Ｙ軸）を偏心回転させながらスパタリング蒸着
   することを特徴とするロータリーエンコーダ用磁気ディ
   スクの製造方法。