光硬化性接着剤による接着方法およびこれを用いた光学式ロータリーエンコーダ
【課題】光を透過する被接合部品において、硬化光を効率良く光硬化性接着剤に到達させ、照射装置の硬化光出力を大きくすることなしに良好な接着を実現することである。
【解決手段】少なくとも一方が透明な被接合部品を光硬化性接着剤で他方の被接合部品に接合する光硬化性接着剤による接着方法であって、透明な被接合部品の表面に、ブリュースター角θＢの入射角で硬化光を照射し、被接合部品間にある光硬化性接着剤を硬化し、被接合部品どうしを接着するものである。
【解決手段】少なくとも一方が透明な被接合部品を光硬化性接着剤で他方の被接合部品に接合する光硬化性接着剤による接着方法であって、透明な被接合部品の表面に、ブリュースター角θＢの入射角で硬化光を照射し、被接合部品間にある光硬化性接着剤を硬化し、被接合部品どうしを接着するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤を硬化させる光を透過するとともに反射する被接合部品を光硬化性接着剤で接着する方法およびこれを用いた光学式ロータリーエンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
光硬化性接着剤による接着は、製品の組み立て効率の向上を目的として用いられている。しかし、光硬化性接着剤は、硬化光に暴露されて硬化するので、一般的に、光硬化性接着剤は、硬化光に対して透明な被接合部品の接着に用いられている。
例えば、ＵＶ硬化性接着剤での接着により、光を透過する樹脂材料でなるコード板に回転軸を固定した光学式ロータリーエンコーダがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、光硬化性接着剤を硬化光に対して不透明な被接合部品の接着に用いた場合の硬化方法として、重ねあわせた被接合部品間にある光硬化性接着剤層に、その端部から硬化光を照射して光硬化性接着剤層を硬化させて接着する方法が提案されている。
その例として、遮光用薄膜の符号化パターンが形成された円板部材と不透明な金属ハブ部材との間に充填された光硬化性接着剤の端面部分に対して斜め方向から、硬化光を照射する方法で、円板部材と金属ハブ部材とが接着されたロータリーエンコーダがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８９８４号公報（第５頁、第３図）
【特許文献２】特開２００８−００２９７０号公報（第４頁、第２図、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の光硬化性接着剤の接着方法およびこの接着方法を用いて組み立てられる光学式ロータリーエンコーダでは、硬化光に対する被接合部品の透明性が高い場合は、十分な硬化光が接着剤層に到達でき、良好な接着が可能であるが、被接合部品の反射率が大きいと、多くの硬化光が反射され、接着剤層に到達する硬化光が少なくなり、光硬化性接着剤の硬化が不十分となり、良好な接着が得られないとの問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に記載の光硬化性接着剤の接着方法およびこの接着方法を用いて組み立てられる光学式ロータリーエンコーダでは、被接合部品である円板部材と金属ハブ部材との間に充填された光硬化性接着剤層に、その端面部分から斜め方向に硬化光である紫外線を照射し、硬化光が光硬化性接着剤層を伝播することにより、光硬化性接着剤を硬化させて接着するものであり、照射装置からの硬化光の大半が、接着剤の硬化に利用されることなく、エネルギー効率が良くないとの問題があった。また、硬化光が光硬化性接着剤層を伝播するにつれ減衰するため、位置によって硬化の進展度合いが異なり、接着信頼性に問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、光を透過するとともに反射する被接合部品であっても、多くの硬化光を効率良く光硬化性接着剤に到達させることができる接着方法、および、この接着方法で組み立てられた、光硬化性接着剤で部品が良好に接着されている高信頼性の光学式ロータリーエンコーダを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係わる光硬化性接着剤による接着方法は、少なくとも一方が透明な被接合部品を光硬化性接着剤で他方の被接合部品に接合する光硬化性接着剤による接着方法であって、透明な被接合部品の表面に、ブリュースター角θＢの入射角で硬化光を照射し、被接合部品間にある光硬化性接着剤を硬化し、被接合部品どうしを接着するものである。
【０００９】
本発明に係わる第１の光学式ロータリーエンコーダは、透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、一方の円板面における変調パターンの内周側に硬化光暴露部が設けられ、硬化光暴露部の表面に、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）である複数のＶ字状突起部が形成されており、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、硬化光暴露部と対向するコードディスクにおける他方の円板面の部分とボスとの間の上記光硬化性接着剤を硬化し、コードディスクとボスとが接着されたものである。
【００１０】
本発明に係わる第２の光学式ロータリーエンコーダは、透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、変調パターンが、コードディスクの中心から、放射状に設けられた複数のＶ字状突起部と、Ｖ字状突起部の間の平坦部とで形成されており、変調パターンの内周側の領域が硬化光暴露部となっており、Ｖ字状突起部が、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）となっており、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、硬化光暴露部と対向するコードディスクにおける他方の円板面の部分とボスとの間の光硬化性接着剤を硬化し、コードディスクとボスとが接着されたものである。
【００１１】
本発明に係わる第３の光学式ロータリーエンコーダは、ボスと一体に成形され且つ一方の円板面に変調パターンが設けられたコードディスクと、ボスの中心の孔に光硬化性接着剤で接着された回転軸とを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、ボスが、コードディスクの一方の円板面側から突出した第１のボス突出部と、一方の円板面の反対側にある他方の円板面側から突出した第２のボス突出部とを有し、少なくとも一方のボス突出部の外周面に、断面が三角形である複数のＶ字状突起部が形成されており、コードディスクを回転することにより、所定の時間間隔で、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、ボスの孔の内周面と回転軸との間の光硬化性接着剤を硬化し、ボスと回転軸とが接着されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係わる光硬化性接着剤による接着方法は、少なくとも一方が透明な被接合部品を光硬化性接着剤で他方の被接合部品に接合する光硬化性接着剤による接着方法であって、透明な被接合部品の表面に、ブリュースター角θＢの入射角で硬化光を照射し、被接合部品間にある光硬化性接着剤を硬化し、被接合部品どうしを接着するものであり、硬化光の表面反射を低減できるので、光硬化性接着剤による良好な接着を実現できる。また金属膜付きの透明物質は、従来、光硬化性接着剤による接着が困難であったが、本発明によれば容易に接着できる。
【００１３】
本発明に係わる第１の光学式ロータリーエンコーダは、透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、一方の円板面における変調パターンの内周側に硬化光暴露部が設けられ、硬化光暴露部の表面に、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）である複数のＶ字状突起部が形成されており、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、硬化光暴露部と対向するコードディスクにおける他方の円板面の部分とボスとの間の上記光硬化性接着剤を硬化し、コードディスクとボスとが接着されたものであり、コードディスクとボスとの良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【００１４】
本発明に係わる第２の光学式ロータリーエンコーダは、透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、変調パターンが、コードディスクの中心から、放射状に設けられた複数のＶ字状突起部と、Ｖ字状突起部の間の平坦部とで形成されており、変調パターンの内周側の領域が硬化光暴露部となっており、Ｖ字状突起部が、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）となっており、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、硬化光暴露部と対向するコードディスクにおける他方の円板面の部分とボスとの間の光硬化性接着剤を硬化し、コードディスクとボスとが接着されたものであり、硬化光照射装置の硬化光出力を大きくすることなしに、コードディスクとボスとの良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【００１５】
本発明に係わる第３の光学式ロータリーエンコーダは、ボスと一体に成形され且つ一方の円板面に変調パターンが設けられたコードディスクと、ボスの中心の孔に光硬化性接着剤で接着された回転軸とを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、ボスが、コードディスクの一方の円板面側から突出した第１のボス突出部と、一方の円板面の反対側にある他方の円板面側から突出した第２のボス突出部とを有し、少なくとも一方のボス突出部の外周面に、断面が三角形である複数のＶ字状突起部が形成されており、コードディスクを回転することにより、所定の時間間隔で、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、ボスの孔の内周面と回転軸との間の光硬化性接着剤を硬化し、ボスと回転軸とが接着されたものであり、ボスと回転軸との良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】表面反射が大きい透明物質へ入射する光の反射と屈折とを説明する図である。
【図２】図１における入射光の入射角度と透明物質の反射率の関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法に用いられる被接合部品の第１の突起部を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法に用いられる被接合部品の第２の突起部を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
【図６】図５に示す光学式ロータリーエンコーダの変調パターンを矢印Ａの方向から見た図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係わる光学式ロータリーエンコーダのコードディスクにおける第２のＶ字状突起部を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
【図９】図８に示す光学式ロータリーエンコーダにおけるコードディスクの変調パターンを矢印Ｂの方向から見た図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
【図１１】図１０に示す光学式ロータリーエンコーダにおけるボスの部分を矢印Ｃの方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、表面反射が大きい透明物質へ入射する光の反射と屈折とを説明する図である。
図１に示すように、例えば、入射光３３が、屈折率ｎ２の大気３２中から屈折率ｎ１の透明物質３１へ、入射角度αで入射すると、入射光３３の一部は反射光３３ｂとして、透明物質３１の表面から反射され、残りが屈折光３３ａとして、透明物質３１内を透過する。
【００１８】
図２は、図１における入射光の入射角度と透明物質の反射率の関係を示す図である。
図２は、透明物質がクロム膜であり、入射光の波長が３５５ｎｍの場合である。
図２に示すように、入射光３３は、ｐ偏光（電界成分が入射面に平行な光）成分の反射率とｓ偏光（電界成分が入射面に垂直な光）成分の反射率とが、入射角度αとともに変化している。特に、ｐ偏光成分は、反射率が最小となる角度があり、この角度はブリュースター角（θＢと記す）と呼称されている。
【００１９】
本発明の実施の形態１に係わる光硬化性接着剤による接着方法（接着方法と記す）は、２個の被接合部品の内の少なくともいずれか一方が、大きな表面反射を有する透明物質であり、大きな表面反射を有する透明物質の被接合部品の表面に、θＢの入射角で硬化光を照射し、被接合部品間にある光硬化性接着剤を硬化して接着する方法である。
【００２０】
本実施の形態の接着方法は、被接合部品の接着剤層と接する面の反対側の表面に、θＢの入射角で硬化光を照射し、入射させるので、大きな表面反射を有する被接合部品の表面における、入射光のｐ偏光成分の反射率が小さくなり、光硬化性接着剤へ到達する硬化光量が多くなる。
大きな表面反射を有する被接合部品としては、例えば、膜厚数十ｎｍ程度の金属膜が付いたガラスや樹脂製品が挙げられる。
【００２１】
例えば、（ａ）大きな表面反射を有する透明物質の被接合部品と不透明な部材の被接合部品との接合の場合、（ｂ）大きな表面反射を有する透明物質の被接合部品と表面反射の小さな部材の被接合部品との接合であり、表面反射の小さな部材側からの硬化光の照射が不可能な場合、（ｃ）大きな表面反射を有する透明物質の被接合部品どうしの接合の場合、であっても、大きな表面反射を有する透明物質でなる被接合部品の表面へ、硬化光の照射が可能であれば、この表面に、θＢの入射角で硬化光を照射し、入射することにより、硬化光におけるｐ偏光成分の表面反射を低減できるので、従来は光硬化性樹脂による接着ができなかった大きな表面反射を有する透明物質を接着することができる。
【００２２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法は、被接合部品である大きな表面反射を有する透明物質の表面に、斜面を有する複数の突起部が形成されており、この突起部が形成された表面へ、突起部の斜面に対して、θＢの入射角で硬化光を照射して、光硬化性接着剤を硬化させる以外、実施の形態１の光硬化性接着剤による接着方法と同様である。
【００２３】
図３は、本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法に用いられる被接合部品の第１の突起部を説明する図である。
図３に示す、被接合部品３５表面における第１の突起部３９は、断面が二等辺三角形であるＶ字状突起部であり、被接合部品３５の表面に連続して形成されている。
【００２４】
図３に示す、第１の突起部３９の頂角βと被接合部品３５の上方から垂直に照射される硬化光の第１の突起部３９の斜面３９ａへの入射角γとの関係は、以下のとおりである。
β／２＝９０°−γ （１）
β＝２（９０°−γ） （２）
＝１８０°−２γ （３）
すなわち、第１の突起部３９の頂角βは、１８０°−２γである。
本実施の形態では、第１の突起部３９の斜面３９ａに対し、入射角γがθＢで硬化光５が照射されるので、第１の突起部３９の頂角βは、（１８０°−２θＢ）である。
【００２５】
図４は、本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法に用いられる被接合部品の第２の突起部を説明する図である。
図４に示す、被接合部品３５表面における第２の突起部４０は、断面が直角三角形である鋸歯状突起部であり、被接合部品３５表面に連続して形成されている。
本実施の形態では、第２の突起部４０の斜面４０ａに対し、入射角がθＢで硬化光５が照射されるので、図４に示すように、第２の突起部４０の頂角は、（９０°−θＢ）である。
【００２６】
本実施の形態の光硬化性接着剤による接着方法は、表面に連続して、頂角が（１８０°−２θＢ）であるＶ字状突起部、あるいは、頂角が（９０°−θＢ）である鋸歯状突起部を、形成した被接合部品が用いられているので、被接合部品の表面に対して垂直に硬化光を照射して、突起部の斜面へ、硬化光をθＢの入射角で入射するので、硬化光のｐ偏光成分の表面反射を低減でき、硬化光照射装置の硬化光出力を大きくすることなしに、光硬化性接着剤による良好な接着を実現でき、照射装置のコストの増大を防止できる。
【００２７】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
図５に示すように、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ１００は、一方の円板面に変調パターン８を有するコードディスク４と、変調パターン８が設けられた面の反対側の他方の円板面に光硬化性接着剤３で接着されたボス２と、ボス２の中心に設けられた孔とコードディスク４の中心に設けられた孔とに挿通された回転軸１とを備えている。そして、ボス２の部分が、回転軸１に固定されている。
【００２８】
また、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ１００は、変調パターン８に光を投射する投光部６と、変調パターン８で反射され、光強度が変調された光を受光する受光部７とを備えている。
本実施の形態では、投光部６には、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）もしくはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の素子が用いられており、受光部７には、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）等の素子が用いられている。
【００２９】
コードディスク４には、透明な樹脂やガラスが用いられ、成形によって形成される。
コードディスク４の一方の円板面に設けられた変調パターン８は、コードディスク４と同心円で且つドーナツ板形状である。
また、コードディスク４の一方の円板面における変調パターン８の内側部分は、光硬化性接着剤３へ照射される硬化光５が透過する、硬化光暴露部８ａである。
【００３０】
ボス２には、コードディスク４における硬化光暴露部８ａと対向する、他方の円板面との接着部に光硬化性接着剤３を溜める溝（接着剤貯留溝と記す）２ａが設けられ、光硬化性接着剤が保持されている。
ボス２に接着剤貯留溝２ａが設けられていると、光硬化性接着剤３が不必要な部分に広がっていくのを防止でき、光硬化性接着剤３の塗工が容易になる。
【００３１】
変調パターン８は、蒸着により薄い金属膜で形成されている。
図６は、図５に示す光学式ロータリーエンコーダの変調パターンを矢印Ａの方向から見た図である。
図６に示すように、変調パターン８は、コードディスク４の中心から、放射状に設けられた第１のＶ字状突起部９と、第１のＶ字状突起部９の間の平坦部１０とで形成されている。
【００３２】
次に、投光部６からの光が、コードディスク４の変調パターン８で、変調される機構について説明する。
図６に示すように、投光部６からの投射光６ａのうち、変調パターン８の平坦部１０で反射された光（平坦部反射光と記す）６ｂは受光部７に入射するが、第１のＶ字状突起部９で反射された光（突起部反射光と記す）６ｃは受光部７へは入射しない。したがって、回転軸１が回転、すなわちコードディスク４が回転すると、変調パターンの平坦部１０と第１のＶ字状突起部９の配置に従い、受光部７に入射する光強度が変調される。
【００３３】
また、硬化光暴露部８ａには、ボス２の接着剤貯留溝２ａと対向する部分に、断面が二等辺三角形の複数の第２のＶ字状突起部１１が形成されている。
図７は、本発明の実施の形態３に係わる光学式ロータリーエンコーダのコードディスクにおける第２のＶ字状突起部を説明する図である。
【００３４】
図７に示すように、第２のＶ字状突起部１１は、その頂角が、略（１８０°−２θＢ）となっている。すなわち、第２のＶ字状突起部１１の斜面が、コードディスク４の上方から垂直に照射される硬化光５の入射角が略θＢとなるように、傾斜している。
上記したように、θＢは、コードディスクの材質と硬化光の波長で決まる硬化光におけるｐ偏光成分の反射率を最小とする入射角であるブリュースター角である。
【００３５】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ１００では、断面が二等辺三角形である第２のＶ字状突起部１１の頂角βが、略（１８０°−２θＢ）となっており、コードディスク４における第２のＶ字状突起部１１の斜面への、硬化光５の入射角βが略θＢであるので、硬化光５におけるｐ偏光成分の硬化光暴露部８ａでの反射が最小となり、光硬化性接着剤３へ照射される硬化光５の光量が大きい。
【００３６】
実施例１．
次に、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダを、実施例を挙げて説明する。
例えば、クロム蒸着膜に波長３６５ｎｍの紫外線を照射した場合のθＢは７５°であるので、コードディスク４に、一方の面にクロム蒸着膜を形成したガラス板を用いた場合、硬化光暴露部８ａに、頂角が略３０°である二等辺三角形の第２のＶ字状突起部１１を形成すると、十分な硬化光を光硬化性接着剤に照射でき、安定した接着を実現できる。
【００３７】
本実施例では、光源には、Ｎｄ:ＹＡＧレーザー（波長１０６４ｎｍ）の３次高調波を用い、半波長板を介してｐ偏光成分を最大にしたものを用いた。クロム蒸着膜は、膜中でのレーザー光が吸収され、伝播方向に急速に減衰するため、膜厚は５０ｎｍ以下としている。
【００３８】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ１００は、コードディスク４の硬化光暴露部８ａにおけるボス２の接着剤貯留溝２ａと対向する部分に、頂角βが、略（１８０°−２θＢ）である二等辺三角形の断面形状を有する第２のＶ字状突起部１１が設けられており、第２のＶ字状突起部１１の斜面１１ａに、入射角が略θＢで硬化光５が入射されて、光硬化性接着剤３を硬化し、コードディスク４とボス２とが、光硬化性接着剤３で接着されたものであり、コードディスクとボスとの良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【００３９】
実施例１の光学式ロータリーエンコーダは、第２のＶ字状突起部の表面には薄い金属膜が設けられており、この金属膜におけるθＢで決まる頂角を有する第２のＶ字状突起部を備えたコードディスクが用いられているが、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダは、第２のＶ字状突起部の表面に薄い金属膜が設けられていなく、コードディスク本体の材質におけるθＢで決まる頂角を有する第２のＶ字状突起部を備えたコードディスクを用いたものであっても良い。
また、本実施の形態では、ボス２に接着剤貯留溝２ａが設けられているが、コードディスクの硬化光暴露部８ａと対向するボス２の部分に光硬化性接着剤層を形成できれば、接着剤貯留溝２ａはなくても良い。
【００４０】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
図８に示すように、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ２００も、実施の形態３の光学式ロータリーエンコーダ１００と同様、一方の円板面に変調パターン１８を有するコードディスク１４と、変調パターン１８が設けられた面の反対側の他方の円板面に光硬化性接着剤３で接着されたボス２と、ボス２の中心に設けられた孔とコードディスク１４の中心に設けられた孔とに挿通された回転軸１とを備えている。そして、ボス２の部分が、回転軸１に固定されている。
【００４１】
また、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ２００も、変調パターン１８に光を投射する投光部６と、変調パターン１８で反射され、光強度が変調された光を受光する受光部７を備えている。投光部６に用いられる素子、および、受光部７に用いられる素子も、実施の形態３のものと同様である。
また、図８に示すように、本実施の形態では、コードディスク１４の変調パターン１８における内周側の領域が、硬化光暴露部１８ａとなっている。
【００４２】
ボス２には、コードディスク１４における硬化光暴露部１８ａと対向する、他方の円板面との接着部に接着剤貯留溝２ａが設けられ、光硬化性接着剤３が保持されている。
ボス２に接着剤貯留溝２ａが設けられていると、光硬化性接着剤３が不必要な部分に広がっていくのを防止でき、光硬化性接着剤３の塗工が容易になる。
【００４３】
図９は、図８に示す光学式ロータリーエンコーダにおけるコードディスクの変調パターンを矢印Ｂの方向から見た図である。
図８に示すように、変調パターン１８は、コードディスク１４の中心から、放射状に設けられた複数のＶ字状突起部１９と、Ｖ字状突起部１９の間の平坦部２０とで形成されている。
【００４４】
また、図８に示すように、Ｖ字状突起部１９は、断面が二等辺三角形であり、頂角βが略（１８０°−２θＢ）となっている。
すなわち、本実施の形態では、Ｖ字状突起部１９の斜面１９ａは、コードディスク１４の上方から垂直に照射される硬化光５の斜面１９ａへの入射角が、コードディスクの材質と硬化光の波長で決まるｐ偏光成分の反射率を最小にする、略θＢとなるように傾斜している。
【００４５】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ２００は、変調パターン１８の断面が二等辺三角形であるＶ字状突起部１９の頂角βが、略（１８０°−２θＢ）であり、変調パターン１８の硬化光暴露部１８ａおけるＶ字状突起部１９の斜面１９ａに、入射角が略θＢで硬化光５が入射されて、光硬化性接着剤３を硬化し、コードディスク１４とボス２とが光硬化性接着剤３で接着されたものである。
また、本実施の形態では、ボス２に接着剤貯留溝２ａが設けられているが、変調パターンの硬化光暴露部１８ａと対向するボス２の部分に光硬化性接着剤層を形成できれば、接着剤貯留溝２ａはなくても良い。
【００４６】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ２００は、コードディスク１４の変調パターン１８の表面には、金属膜が設けられているが、硬化光５をＶ字状突起部１９の斜面１９ａに、金属膜と硬化光の波長から決まるｐ偏光成分の反射率を最小にする略θＢで、硬化光が入射されるので、光硬化性接着剤に、硬化光を十分に照射でき、コードディスクとボスとの良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
金属膜には、例えば、膜厚が５０ｎｍ以下のクロム蒸着膜が用いられる。
【００４７】
実施の形態５．
図１０は、本発明の実施の形態５に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
図１０に示すように、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ３００は、一方の円板面に変調パターン８が設けられたコードディスク２４が、ボス２２と一体に成形されているものである。
【００４８】
ボス２２は、コードディスク２４の内周側にあり、コードディスク２４の各円板面から、これらの円板面の垂直方向に突出している。ボス２２の突出部は、コードディスク２４の一方の円板面側の第１のボス突出部２２ａと、一方の円板面の反対側の他方の円板面側の第２のボス突出部２２ｂとがある。
【００４９】
また、ボス２２の中心には孔が設けられており、この孔に回転軸２１が挿入され、ボス２２の第２のボス突出部２２ｂの部分が、光硬化性接着剤３で、回転軸２１に接着固定されている。
本実施の形態では、第２のボス突出部２２ｂの内周面と対向する回転軸の部分に接着剤貯留溝２１ａが設けられており、ここに回転軸２１にボス２２を接着固定する光硬化性接着剤３が保持される。
回転軸２１に接着剤貯留溝２１ａが設けられていると、光硬化性接着剤３が不必要な部分に広がっていくのを防止でき、光硬化性接着剤３の塗工が容易になる。
【００５０】
図１１は、図１０に示す光学式ロータリーエンコーダにおけるボスの部分を矢印Ｃの方向から見た図である。
図１１に示すように、ボス２２における第２のボス突出部２２ｂの外周面の軸方向に、断面が三角形である複数のＶ字状突起部２９が形成されている。
【００５１】
本実施の形態では、接着剤貯留溝２１ａに光硬化性接着剤３を保持した回転軸２１にボス２２がはめ合わされ、回転軸２１を回転しながら、回転軸２１の軸方向に対する垂直方向から第２のボス突出部２２ｂの外周面に硬化光５を照射することにより、Ｖ字状突起部２９の斜面２９ａへの硬化光５の入射角が、コードディスクの材質と硬化光の波長で決まるｐ偏光成分の反射率を最小にするθＢとなる状態が、所定の時間間隔で発生される。
【００５２】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ３００は、第２のボス突出部２２ｂの外周面の軸方向に、複数のＶ字状突起部２９が形成され、回転軸２１を回転することにより、所定の時間間隔で、Ｖ字状突起部２９の斜面２９ａに、入射角が略θＢで硬化光５が入射されて、光硬化性接着剤３を硬化し、ボス２２と回転軸２１とが光硬化性接着剤３で接着されたものである。
【００５３】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ３００は、回転軸２１の接着剤貯留溝２１ａと対向する第２のボス突出部２２ｂの外周面に、三角形の断面形状を有するＶ字状突起部２９が形成されており、Ｖ字状突起部２９の斜面２９ａに、所定の時間間隔で、入射角が略θＢで硬化光５が入射されて、光硬化性接着剤３を硬化し、ボス２２と回転軸２１とが接着されたものであるので、ボスと回転軸との良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【００５４】
本実施の形態では、第２のボス突出部２２ｂの内周面と対向する回転軸２１の部分に接着剤貯留溝２１ａが設けられ、第２のボス突出部２２ｂの外周面にＶ字状突起部２９が形成されているが、接着剤貯留溝を第１のボス突出部２２ａの内周面と対向する回転軸の部分に設け、第１のボス突出部２２ａの外周面に、三角形の断面形状を有するＶ字状突起部を軸方向に形成しても良い。
【００５５】
また、接着剤貯留溝を、第１のボス突出部２２ａと第２のボス突出部２２ｂとの各内周面と対向する回転軸の部分に設け、第１のボス突出部２２ａと第２のボス突出部２２ｂとの各外周面に、三角形の断面形状を有するＶ字状突起部を軸方向に形成しても良い。
また、回転軸の部分に接着剤貯留溝２１ａを設けているが、回転軸２１とボス２２の内周部分に光硬化性接着剤層を形成できれば、接着剤貯留溝２１ａはなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係わる光学式ロータリーエンコーダは、光学式ロータリーエンコーダを組み立てるのに用いられる光硬化性接着剤が確実に硬化され、光学式ロータリーエンコーダの部品が良好に接着されたものであり、信頼性が要求される制御装置に用いられる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 回転軸、２ ボス、２ａ 接着剤貯留溝、３ 光硬化性接着剤、
４ コードディスク、５ 硬化光、６ 投光部、６ａ 投射光、６ｂ 平坦部反射光、
６ｃ 突起部反射光、７ 受光部、８ 変調パターン、８ａ 硬化光暴露部、
９ 第１のＶ字状突起部、１０ 平坦部、１１ 第２のＶ字状突起部、１１ａ 斜面、
１４ コードディスク、１８ 変調パターン、１８ａ 硬化光暴露部、
１９ Ｖ字状突起部、１９ａ 斜面、２０ 平坦部、２１ 回転軸、
２１ａ 接着剤貯留溝、２２ ボス、２２ａ 第１のボス突出部、
２２ｂ 第２のボス突出部、２４ コードディスク、２９ Ｖ字状突起部、
２９ａ 斜面、３１ 透明物質、３２ 大気、３３ 入射光、３３ｂ 反射光、
３３ａ 屈折光、３５ 被接合部品、３９ 第１の突起部、３９ａ 斜面、
４０ 第２の突起部、４０ａ 斜面、
１００，２００，３００ 光学式ロータリーエンコーダ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤を硬化させる光を透過するとともに反射する被接合部品を光硬化性接着剤で接着する方法およびこれを用いた光学式ロータリーエンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
光硬化性接着剤による接着は、製品の組み立て効率の向上を目的として用いられている。しかし、光硬化性接着剤は、硬化光に暴露されて硬化するので、一般的に、光硬化性接着剤は、硬化光に対して透明な被接合部品の接着に用いられている。
例えば、ＵＶ硬化性接着剤での接着により、光を透過する樹脂材料でなるコード板に回転軸を固定した光学式ロータリーエンコーダがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、光硬化性接着剤を硬化光に対して不透明な被接合部品の接着に用いた場合の硬化方法として、重ねあわせた被接合部品間にある光硬化性接着剤層に、その端部から硬化光を照射して光硬化性接着剤層を硬化させて接着する方法が提案されている。
その例として、遮光用薄膜の符号化パターンが形成された円板部材と不透明な金属ハブ部材との間に充填された光硬化性接着剤の端面部分に対して斜め方向から、硬化光を照射する方法で、円板部材と金属ハブ部材とが接着されたロータリーエンコーダがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８９８４号公報（第５頁、第３図）
【特許文献２】特開２００８−００２９７０号公報（第４頁、第２図、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の光硬化性接着剤の接着方法およびこの接着方法を用いて組み立てられる光学式ロータリーエンコーダでは、硬化光に対する被接合部品の透明性が高い場合は、十分な硬化光が接着剤層に到達でき、良好な接着が可能であるが、被接合部品の反射率が大きいと、多くの硬化光が反射され、接着剤層に到達する硬化光が少なくなり、光硬化性接着剤の硬化が不十分となり、良好な接着が得られないとの問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に記載の光硬化性接着剤の接着方法およびこの接着方法を用いて組み立てられる光学式ロータリーエンコーダでは、被接合部品である円板部材と金属ハブ部材との間に充填された光硬化性接着剤層に、その端面部分から斜め方向に硬化光である紫外線を照射し、硬化光が光硬化性接着剤層を伝播することにより、光硬化性接着剤を硬化させて接着するものであり、照射装置からの硬化光の大半が、接着剤の硬化に利用されることなく、エネルギー効率が良くないとの問題があった。また、硬化光が光硬化性接着剤層を伝播するにつれ減衰するため、位置によって硬化の進展度合いが異なり、接着信頼性に問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、光を透過するとともに反射する被接合部品であっても、多くの硬化光を効率良く光硬化性接着剤に到達させることができる接着方法、および、この接着方法で組み立てられた、光硬化性接着剤で部品が良好に接着されている高信頼性の光学式ロータリーエンコーダを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係わる光硬化性接着剤による接着方法は、少なくとも一方が透明な被接合部品を光硬化性接着剤で他方の被接合部品に接合する光硬化性接着剤による接着方法であって、透明な被接合部品の表面に、ブリュースター角θＢの入射角で硬化光を照射し、被接合部品間にある光硬化性接着剤を硬化し、被接合部品どうしを接着するものである。
【０００９】
本発明に係わる第１の光学式ロータリーエンコーダは、透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、一方の円板面における変調パターンの内周側に硬化光暴露部が設けられ、硬化光暴露部の表面に、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）である複数のＶ字状突起部が形成されており、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、硬化光暴露部と対向するコードディスクにおける他方の円板面の部分とボスとの間の上記光硬化性接着剤を硬化し、コードディスクとボスとが接着されたものである。
【００１０】
本発明に係わる第２の光学式ロータリーエンコーダは、透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、変調パターンが、コードディスクの中心から、放射状に設けられた複数のＶ字状突起部と、Ｖ字状突起部の間の平坦部とで形成されており、変調パターンの内周側の領域が硬化光暴露部となっており、Ｖ字状突起部が、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）となっており、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、硬化光暴露部と対向するコードディスクにおける他方の円板面の部分とボスとの間の光硬化性接着剤を硬化し、コードディスクとボスとが接着されたものである。
【００１１】
本発明に係わる第３の光学式ロータリーエンコーダは、ボスと一体に成形され且つ一方の円板面に変調パターンが設けられたコードディスクと、ボスの中心の孔に光硬化性接着剤で接着された回転軸とを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、ボスが、コードディスクの一方の円板面側から突出した第１のボス突出部と、一方の円板面の反対側にある他方の円板面側から突出した第２のボス突出部とを有し、少なくとも一方のボス突出部の外周面に、断面が三角形である複数のＶ字状突起部が形成されており、コードディスクを回転することにより、所定の時間間隔で、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、ボスの孔の内周面と回転軸との間の光硬化性接着剤を硬化し、ボスと回転軸とが接着されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係わる光硬化性接着剤による接着方法は、少なくとも一方が透明な被接合部品を光硬化性接着剤で他方の被接合部品に接合する光硬化性接着剤による接着方法であって、透明な被接合部品の表面に、ブリュースター角θＢの入射角で硬化光を照射し、被接合部品間にある光硬化性接着剤を硬化し、被接合部品どうしを接着するものであり、硬化光の表面反射を低減できるので、光硬化性接着剤による良好な接着を実現できる。また金属膜付きの透明物質は、従来、光硬化性接着剤による接着が困難であったが、本発明によれば容易に接着できる。
【００１３】
本発明に係わる第１の光学式ロータリーエンコーダは、透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、一方の円板面における変調パターンの内周側に硬化光暴露部が設けられ、硬化光暴露部の表面に、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）である複数のＶ字状突起部が形成されており、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、硬化光暴露部と対向するコードディスクにおける他方の円板面の部分とボスとの間の上記光硬化性接着剤を硬化し、コードディスクとボスとが接着されたものであり、コードディスクとボスとの良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【００１４】
本発明に係わる第２の光学式ロータリーエンコーダは、透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、変調パターンが、コードディスクの中心から、放射状に設けられた複数のＶ字状突起部と、Ｖ字状突起部の間の平坦部とで形成されており、変調パターンの内周側の領域が硬化光暴露部となっており、Ｖ字状突起部が、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）となっており、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、硬化光暴露部と対向するコードディスクにおける他方の円板面の部分とボスとの間の光硬化性接着剤を硬化し、コードディスクとボスとが接着されたものであり、硬化光照射装置の硬化光出力を大きくすることなしに、コードディスクとボスとの良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【００１５】
本発明に係わる第３の光学式ロータリーエンコーダは、ボスと一体に成形され且つ一方の円板面に変調パターンが設けられたコードディスクと、ボスの中心の孔に光硬化性接着剤で接着された回転軸とを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、ボスが、コードディスクの一方の円板面側から突出した第１のボス突出部と、一方の円板面の反対側にある他方の円板面側から突出した第２のボス突出部とを有し、少なくとも一方のボス突出部の外周面に、断面が三角形である複数のＶ字状突起部が形成されており、コードディスクを回転することにより、所定の時間間隔で、Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、ボスの孔の内周面と回転軸との間の光硬化性接着剤を硬化し、ボスと回転軸とが接着されたものであり、ボスと回転軸との良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】表面反射が大きい透明物質へ入射する光の反射と屈折とを説明する図である。
【図２】図１における入射光の入射角度と透明物質の反射率の関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法に用いられる被接合部品の第１の突起部を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法に用いられる被接合部品の第２の突起部を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
【図６】図５に示す光学式ロータリーエンコーダの変調パターンを矢印Ａの方向から見た図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係わる光学式ロータリーエンコーダのコードディスクにおける第２のＶ字状突起部を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
【図９】図８に示す光学式ロータリーエンコーダにおけるコードディスクの変調パターンを矢印Ｂの方向から見た図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
【図１１】図１０に示す光学式ロータリーエンコーダにおけるボスの部分を矢印Ｃの方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、表面反射が大きい透明物質へ入射する光の反射と屈折とを説明する図である。
図１に示すように、例えば、入射光３３が、屈折率ｎ２の大気３２中から屈折率ｎ１の透明物質３１へ、入射角度αで入射すると、入射光３３の一部は反射光３３ｂとして、透明物質３１の表面から反射され、残りが屈折光３３ａとして、透明物質３１内を透過する。
【００１８】
図２は、図１における入射光の入射角度と透明物質の反射率の関係を示す図である。
図２は、透明物質がクロム膜であり、入射光の波長が３５５ｎｍの場合である。
図２に示すように、入射光３３は、ｐ偏光（電界成分が入射面に平行な光）成分の反射率とｓ偏光（電界成分が入射面に垂直な光）成分の反射率とが、入射角度αとともに変化している。特に、ｐ偏光成分は、反射率が最小となる角度があり、この角度はブリュースター角（θＢと記す）と呼称されている。
【００１９】
本発明の実施の形態１に係わる光硬化性接着剤による接着方法（接着方法と記す）は、２個の被接合部品の内の少なくともいずれか一方が、大きな表面反射を有する透明物質であり、大きな表面反射を有する透明物質の被接合部品の表面に、θＢの入射角で硬化光を照射し、被接合部品間にある光硬化性接着剤を硬化して接着する方法である。
【００２０】
本実施の形態の接着方法は、被接合部品の接着剤層と接する面の反対側の表面に、θＢの入射角で硬化光を照射し、入射させるので、大きな表面反射を有する被接合部品の表面における、入射光のｐ偏光成分の反射率が小さくなり、光硬化性接着剤へ到達する硬化光量が多くなる。
大きな表面反射を有する被接合部品としては、例えば、膜厚数十ｎｍ程度の金属膜が付いたガラスや樹脂製品が挙げられる。
【００２１】
例えば、（ａ）大きな表面反射を有する透明物質の被接合部品と不透明な部材の被接合部品との接合の場合、（ｂ）大きな表面反射を有する透明物質の被接合部品と表面反射の小さな部材の被接合部品との接合であり、表面反射の小さな部材側からの硬化光の照射が不可能な場合、（ｃ）大きな表面反射を有する透明物質の被接合部品どうしの接合の場合、であっても、大きな表面反射を有する透明物質でなる被接合部品の表面へ、硬化光の照射が可能であれば、この表面に、θＢの入射角で硬化光を照射し、入射することにより、硬化光におけるｐ偏光成分の表面反射を低減できるので、従来は光硬化性樹脂による接着ができなかった大きな表面反射を有する透明物質を接着することができる。
【００２２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法は、被接合部品である大きな表面反射を有する透明物質の表面に、斜面を有する複数の突起部が形成されており、この突起部が形成された表面へ、突起部の斜面に対して、θＢの入射角で硬化光を照射して、光硬化性接着剤を硬化させる以外、実施の形態１の光硬化性接着剤による接着方法と同様である。
【００２３】
図３は、本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法に用いられる被接合部品の第１の突起部を説明する図である。
図３に示す、被接合部品３５表面における第１の突起部３９は、断面が二等辺三角形であるＶ字状突起部であり、被接合部品３５の表面に連続して形成されている。
【００２４】
図３に示す、第１の突起部３９の頂角βと被接合部品３５の上方から垂直に照射される硬化光の第１の突起部３９の斜面３９ａへの入射角γとの関係は、以下のとおりである。
β／２＝９０°−γ （１）
β＝２（９０°−γ） （２）
＝１８０°−２γ （３）
すなわち、第１の突起部３９の頂角βは、１８０°−２γである。
本実施の形態では、第１の突起部３９の斜面３９ａに対し、入射角γがθＢで硬化光５が照射されるので、第１の突起部３９の頂角βは、（１８０°−２θＢ）である。
【００２５】
図４は、本発明の実施の形態２に係わる光硬化性接着剤による接着方法に用いられる被接合部品の第２の突起部を説明する図である。
図４に示す、被接合部品３５表面における第２の突起部４０は、断面が直角三角形である鋸歯状突起部であり、被接合部品３５表面に連続して形成されている。
本実施の形態では、第２の突起部４０の斜面４０ａに対し、入射角がθＢで硬化光５が照射されるので、図４に示すように、第２の突起部４０の頂角は、（９０°−θＢ）である。
【００２６】
本実施の形態の光硬化性接着剤による接着方法は、表面に連続して、頂角が（１８０°−２θＢ）であるＶ字状突起部、あるいは、頂角が（９０°−θＢ）である鋸歯状突起部を、形成した被接合部品が用いられているので、被接合部品の表面に対して垂直に硬化光を照射して、突起部の斜面へ、硬化光をθＢの入射角で入射するので、硬化光のｐ偏光成分の表面反射を低減でき、硬化光照射装置の硬化光出力を大きくすることなしに、光硬化性接着剤による良好な接着を実現でき、照射装置のコストの増大を防止できる。
【００２７】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
図５に示すように、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ１００は、一方の円板面に変調パターン８を有するコードディスク４と、変調パターン８が設けられた面の反対側の他方の円板面に光硬化性接着剤３で接着されたボス２と、ボス２の中心に設けられた孔とコードディスク４の中心に設けられた孔とに挿通された回転軸１とを備えている。そして、ボス２の部分が、回転軸１に固定されている。
【００２８】
また、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ１００は、変調パターン８に光を投射する投光部６と、変調パターン８で反射され、光強度が変調された光を受光する受光部７とを備えている。
本実施の形態では、投光部６には、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）もしくはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の素子が用いられており、受光部７には、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）等の素子が用いられている。
【００２９】
コードディスク４には、透明な樹脂やガラスが用いられ、成形によって形成される。
コードディスク４の一方の円板面に設けられた変調パターン８は、コードディスク４と同心円で且つドーナツ板形状である。
また、コードディスク４の一方の円板面における変調パターン８の内側部分は、光硬化性接着剤３へ照射される硬化光５が透過する、硬化光暴露部８ａである。
【００３０】
ボス２には、コードディスク４における硬化光暴露部８ａと対向する、他方の円板面との接着部に光硬化性接着剤３を溜める溝（接着剤貯留溝と記す）２ａが設けられ、光硬化性接着剤が保持されている。
ボス２に接着剤貯留溝２ａが設けられていると、光硬化性接着剤３が不必要な部分に広がっていくのを防止でき、光硬化性接着剤３の塗工が容易になる。
【００３１】
変調パターン８は、蒸着により薄い金属膜で形成されている。
図６は、図５に示す光学式ロータリーエンコーダの変調パターンを矢印Ａの方向から見た図である。
図６に示すように、変調パターン８は、コードディスク４の中心から、放射状に設けられた第１のＶ字状突起部９と、第１のＶ字状突起部９の間の平坦部１０とで形成されている。
【００３２】
次に、投光部６からの光が、コードディスク４の変調パターン８で、変調される機構について説明する。
図６に示すように、投光部６からの投射光６ａのうち、変調パターン８の平坦部１０で反射された光（平坦部反射光と記す）６ｂは受光部７に入射するが、第１のＶ字状突起部９で反射された光（突起部反射光と記す）６ｃは受光部７へは入射しない。したがって、回転軸１が回転、すなわちコードディスク４が回転すると、変調パターンの平坦部１０と第１のＶ字状突起部９の配置に従い、受光部７に入射する光強度が変調される。
【００３３】
また、硬化光暴露部８ａには、ボス２の接着剤貯留溝２ａと対向する部分に、断面が二等辺三角形の複数の第２のＶ字状突起部１１が形成されている。
図７は、本発明の実施の形態３に係わる光学式ロータリーエンコーダのコードディスクにおける第２のＶ字状突起部を説明する図である。
【００３４】
図７に示すように、第２のＶ字状突起部１１は、その頂角が、略（１８０°−２θＢ）となっている。すなわち、第２のＶ字状突起部１１の斜面が、コードディスク４の上方から垂直に照射される硬化光５の入射角が略θＢとなるように、傾斜している。
上記したように、θＢは、コードディスクの材質と硬化光の波長で決まる硬化光におけるｐ偏光成分の反射率を最小とする入射角であるブリュースター角である。
【００３５】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ１００では、断面が二等辺三角形である第２のＶ字状突起部１１の頂角βが、略（１８０°−２θＢ）となっており、コードディスク４における第２のＶ字状突起部１１の斜面への、硬化光５の入射角βが略θＢであるので、硬化光５におけるｐ偏光成分の硬化光暴露部８ａでの反射が最小となり、光硬化性接着剤３へ照射される硬化光５の光量が大きい。
【００３６】
実施例１．
次に、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダを、実施例を挙げて説明する。
例えば、クロム蒸着膜に波長３６５ｎｍの紫外線を照射した場合のθＢは７５°であるので、コードディスク４に、一方の面にクロム蒸着膜を形成したガラス板を用いた場合、硬化光暴露部８ａに、頂角が略３０°である二等辺三角形の第２のＶ字状突起部１１を形成すると、十分な硬化光を光硬化性接着剤に照射でき、安定した接着を実現できる。
【００３７】
本実施例では、光源には、Ｎｄ:ＹＡＧレーザー（波長１０６４ｎｍ）の３次高調波を用い、半波長板を介してｐ偏光成分を最大にしたものを用いた。クロム蒸着膜は、膜中でのレーザー光が吸収され、伝播方向に急速に減衰するため、膜厚は５０ｎｍ以下としている。
【００３８】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ１００は、コードディスク４の硬化光暴露部８ａにおけるボス２の接着剤貯留溝２ａと対向する部分に、頂角βが、略（１８０°−２θＢ）である二等辺三角形の断面形状を有する第２のＶ字状突起部１１が設けられており、第２のＶ字状突起部１１の斜面１１ａに、入射角が略θＢで硬化光５が入射されて、光硬化性接着剤３を硬化し、コードディスク４とボス２とが、光硬化性接着剤３で接着されたものであり、コードディスクとボスとの良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【００３９】
実施例１の光学式ロータリーエンコーダは、第２のＶ字状突起部の表面には薄い金属膜が設けられており、この金属膜におけるθＢで決まる頂角を有する第２のＶ字状突起部を備えたコードディスクが用いられているが、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダは、第２のＶ字状突起部の表面に薄い金属膜が設けられていなく、コードディスク本体の材質におけるθＢで決まる頂角を有する第２のＶ字状突起部を備えたコードディスクを用いたものであっても良い。
また、本実施の形態では、ボス２に接着剤貯留溝２ａが設けられているが、コードディスクの硬化光暴露部８ａと対向するボス２の部分に光硬化性接着剤層を形成できれば、接着剤貯留溝２ａはなくても良い。
【００４０】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
図８に示すように、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ２００も、実施の形態３の光学式ロータリーエンコーダ１００と同様、一方の円板面に変調パターン１８を有するコードディスク１４と、変調パターン１８が設けられた面の反対側の他方の円板面に光硬化性接着剤３で接着されたボス２と、ボス２の中心に設けられた孔とコードディスク１４の中心に設けられた孔とに挿通された回転軸１とを備えている。そして、ボス２の部分が、回転軸１に固定されている。
【００４１】
また、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ２００も、変調パターン１８に光を投射する投光部６と、変調パターン１８で反射され、光強度が変調された光を受光する受光部７を備えている。投光部６に用いられる素子、および、受光部７に用いられる素子も、実施の形態３のものと同様である。
また、図８に示すように、本実施の形態では、コードディスク１４の変調パターン１８における内周側の領域が、硬化光暴露部１８ａとなっている。
【００４２】
ボス２には、コードディスク１４における硬化光暴露部１８ａと対向する、他方の円板面との接着部に接着剤貯留溝２ａが設けられ、光硬化性接着剤３が保持されている。
ボス２に接着剤貯留溝２ａが設けられていると、光硬化性接着剤３が不必要な部分に広がっていくのを防止でき、光硬化性接着剤３の塗工が容易になる。
【００４３】
図９は、図８に示す光学式ロータリーエンコーダにおけるコードディスクの変調パターンを矢印Ｂの方向から見た図である。
図８に示すように、変調パターン１８は、コードディスク１４の中心から、放射状に設けられた複数のＶ字状突起部１９と、Ｖ字状突起部１９の間の平坦部２０とで形成されている。
【００４４】
また、図８に示すように、Ｖ字状突起部１９は、断面が二等辺三角形であり、頂角βが略（１８０°−２θＢ）となっている。
すなわち、本実施の形態では、Ｖ字状突起部１９の斜面１９ａは、コードディスク１４の上方から垂直に照射される硬化光５の斜面１９ａへの入射角が、コードディスクの材質と硬化光の波長で決まるｐ偏光成分の反射率を最小にする、略θＢとなるように傾斜している。
【００４５】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ２００は、変調パターン１８の断面が二等辺三角形であるＶ字状突起部１９の頂角βが、略（１８０°−２θＢ）であり、変調パターン１８の硬化光暴露部１８ａおけるＶ字状突起部１９の斜面１９ａに、入射角が略θＢで硬化光５が入射されて、光硬化性接着剤３を硬化し、コードディスク１４とボス２とが光硬化性接着剤３で接着されたものである。
また、本実施の形態では、ボス２に接着剤貯留溝２ａが設けられているが、変調パターンの硬化光暴露部１８ａと対向するボス２の部分に光硬化性接着剤層を形成できれば、接着剤貯留溝２ａはなくても良い。
【００４６】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ２００は、コードディスク１４の変調パターン１８の表面には、金属膜が設けられているが、硬化光５をＶ字状突起部１９の斜面１９ａに、金属膜と硬化光の波長から決まるｐ偏光成分の反射率を最小にする略θＢで、硬化光が入射されるので、光硬化性接着剤に、硬化光を十分に照射でき、コードディスクとボスとの良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
金属膜には、例えば、膜厚が５０ｎｍ以下のクロム蒸着膜が用いられる。
【００４７】
実施の形態５．
図１０は、本発明の実施の形態５に係わる光学式ロータリーエンコーダの正面断面模式図である。
図１０に示すように、本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ３００は、一方の円板面に変調パターン８が設けられたコードディスク２４が、ボス２２と一体に成形されているものである。
【００４８】
ボス２２は、コードディスク２４の内周側にあり、コードディスク２４の各円板面から、これらの円板面の垂直方向に突出している。ボス２２の突出部は、コードディスク２４の一方の円板面側の第１のボス突出部２２ａと、一方の円板面の反対側の他方の円板面側の第２のボス突出部２２ｂとがある。
【００４９】
また、ボス２２の中心には孔が設けられており、この孔に回転軸２１が挿入され、ボス２２の第２のボス突出部２２ｂの部分が、光硬化性接着剤３で、回転軸２１に接着固定されている。
本実施の形態では、第２のボス突出部２２ｂの内周面と対向する回転軸の部分に接着剤貯留溝２１ａが設けられており、ここに回転軸２１にボス２２を接着固定する光硬化性接着剤３が保持される。
回転軸２１に接着剤貯留溝２１ａが設けられていると、光硬化性接着剤３が不必要な部分に広がっていくのを防止でき、光硬化性接着剤３の塗工が容易になる。
【００５０】
図１１は、図１０に示す光学式ロータリーエンコーダにおけるボスの部分を矢印Ｃの方向から見た図である。
図１１に示すように、ボス２２における第２のボス突出部２２ｂの外周面の軸方向に、断面が三角形である複数のＶ字状突起部２９が形成されている。
【００５１】
本実施の形態では、接着剤貯留溝２１ａに光硬化性接着剤３を保持した回転軸２１にボス２２がはめ合わされ、回転軸２１を回転しながら、回転軸２１の軸方向に対する垂直方向から第２のボス突出部２２ｂの外周面に硬化光５を照射することにより、Ｖ字状突起部２９の斜面２９ａへの硬化光５の入射角が、コードディスクの材質と硬化光の波長で決まるｐ偏光成分の反射率を最小にするθＢとなる状態が、所定の時間間隔で発生される。
【００５２】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ３００は、第２のボス突出部２２ｂの外周面の軸方向に、複数のＶ字状突起部２９が形成され、回転軸２１を回転することにより、所定の時間間隔で、Ｖ字状突起部２９の斜面２９ａに、入射角が略θＢで硬化光５が入射されて、光硬化性接着剤３を硬化し、ボス２２と回転軸２１とが光硬化性接着剤３で接着されたものである。
【００５３】
本実施の形態の光学式ロータリーエンコーダ３００は、回転軸２１の接着剤貯留溝２１ａと対向する第２のボス突出部２２ｂの外周面に、三角形の断面形状を有するＶ字状突起部２９が形成されており、Ｖ字状突起部２９の斜面２９ａに、所定の時間間隔で、入射角が略θＢで硬化光５が入射されて、光硬化性接着剤３を硬化し、ボス２２と回転軸２１とが接着されたものであるので、ボスと回転軸との良好な接着を実現し、信頼性に優れた光学式ロータリーエンコーダを得ることができる。
【００５４】
本実施の形態では、第２のボス突出部２２ｂの内周面と対向する回転軸２１の部分に接着剤貯留溝２１ａが設けられ、第２のボス突出部２２ｂの外周面にＶ字状突起部２９が形成されているが、接着剤貯留溝を第１のボス突出部２２ａの内周面と対向する回転軸の部分に設け、第１のボス突出部２２ａの外周面に、三角形の断面形状を有するＶ字状突起部を軸方向に形成しても良い。
【００５５】
また、接着剤貯留溝を、第１のボス突出部２２ａと第２のボス突出部２２ｂとの各内周面と対向する回転軸の部分に設け、第１のボス突出部２２ａと第２のボス突出部２２ｂとの各外周面に、三角形の断面形状を有するＶ字状突起部を軸方向に形成しても良い。
また、回転軸の部分に接着剤貯留溝２１ａを設けているが、回転軸２１とボス２２の内周部分に光硬化性接着剤層を形成できれば、接着剤貯留溝２１ａはなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係わる光学式ロータリーエンコーダは、光学式ロータリーエンコーダを組み立てるのに用いられる光硬化性接着剤が確実に硬化され、光学式ロータリーエンコーダの部品が良好に接着されたものであり、信頼性が要求される制御装置に用いられる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 回転軸、２ ボス、２ａ 接着剤貯留溝、３ 光硬化性接着剤、
４ コードディスク、５ 硬化光、６ 投光部、６ａ 投射光、６ｂ 平坦部反射光、
６ｃ 突起部反射光、７ 受光部、８ 変調パターン、８ａ 硬化光暴露部、
９ 第１のＶ字状突起部、１０ 平坦部、１１ 第２のＶ字状突起部、１１ａ 斜面、
１４ コードディスク、１８ 変調パターン、１８ａ 硬化光暴露部、
１９ Ｖ字状突起部、１９ａ 斜面、２０ 平坦部、２１ 回転軸、
２１ａ 接着剤貯留溝、２２ ボス、２２ａ 第１のボス突出部、
２２ｂ 第２のボス突出部、２４ コードディスク、２９ Ｖ字状突起部、
２９ａ 斜面、３１ 透明物質、３２ 大気、３３ 入射光、３３ｂ 反射光、
３３ａ 屈折光、３５ 被接合部品、３９ 第１の突起部、３９ａ 斜面、
４０ 第２の突起部、４０ａ 斜面、
１００，２００，３００ 光学式ロータリーエンコーダ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な被接合部品を光硬化性接着剤で他方の被接合部品に接合する光硬化性接着剤による接着方法であって、上記透明な被接合部品の表面に、ブリュースター角θＢの入射角で硬化光を照射し、上記被接合部品間にある上記光硬化性接着剤を硬化し、上記被接合部品どうしを接着する光硬化性接着剤による接着方法。
【請求項２】
上記一方の透明な被接合部品の表面に、斜面を有する複数の突起部を形成し、上記突起部の斜面に、θＢの入射角で硬化光を照射することを特徴とする請求項１に記載の光硬化性接着剤による接着方法。
【請求項３】
上記斜面を有する突起部が、断面が二等辺三角形であるＶ字状突起部であり、上記Ｖ字状突起部の頂角が（１８０°−２θＢ）であり、上記Ｖ字状突起部の斜面に、θＢの入射角で硬化光を照射することを特徴とする請求項２に記載の光硬化性接着剤による接着方法。
【請求項４】
上記斜面を有する突起部が、断面が直角三角形である鋸歯状突起部であり、上記鋸歯状突起部の頂角が（９０°−θＢ）であり、上記鋸歯状突起部の斜面に、θＢの入射角で硬化光を照射することを特徴とする請求項２に記載の光硬化性接着剤による接着方法。
【請求項５】
透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、上記コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、
上記一方の円板面における上記変調パターンの内周側に硬化光暴露部が設けられ、上記硬化光暴露部の表面に、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）である複数のＶ字状突起部が形成されており、
上記Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、上記硬化光暴露部と対向する上記コードディスクにおける他方の円板面の部分と上記ボスとの間の上記光硬化性接着剤を硬化し、上記コードディスクと上記ボスとが接着された光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項６】
透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、上記コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、
上記変調パターンが、上記コードディスクの中心から、放射状に設けられた複数のＶ字状突起部と、上記Ｖ字状突起部の間の平坦部とで形成されており、上記変調パターンの内周側の領域が硬化光暴露部となっており、上記Ｖ字状突起部が、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）となっており、
上記Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、上記硬化光暴露部と対向する上記コードディスクにおける他方の円板面の部分と上記ボスとの間の上記光硬化性接着剤を硬化し、上記コードディスクと上記ボスとが接着された光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項７】
上記ボスの、コードディスクの他方の円板面と対向する部分に、光硬化性接着剤を溜める接着剤貯留溝が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項８】
ボスと一体に成形され且つ一方の円板面に変調パターンが設けられたコードディスクと、上記ボスの中心の孔に光硬化性接着剤で接着された回転軸とを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、
上記ボスが、上記コードディスクの一方の円板面側から突出した第１のボス突出部と、上記一方の円板面の反対側にある他方の円板面側から突出した第２のボス突出部とを有し、少なくとも一方のボス突出部の外周面に、断面が三角形である複数のＶ字状突起部が形成されており、
上記コードディスクを回転することにより、所定の時間間隔で、上記Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光で、上記ボスの孔の内周面と上記回転軸との間の上記光硬化性接着剤を硬化し、上記ボスと上記回転軸とが接着された光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項９】
上記回転軸の、ボスの孔の内周面と対向する部分に、光硬化性接着剤を溜める接着剤貯留溝が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項１】
少なくとも一方が透明な被接合部品を光硬化性接着剤で他方の被接合部品に接合する光硬化性接着剤による接着方法であって、上記透明な被接合部品の表面に、ブリュースター角θＢの入射角で硬化光を照射し、上記被接合部品間にある上記光硬化性接着剤を硬化し、上記被接合部品どうしを接着する光硬化性接着剤による接着方法。
【請求項２】
上記一方の透明な被接合部品の表面に、斜面を有する複数の突起部を形成し、上記突起部の斜面に、θＢの入射角で硬化光を照射することを特徴とする請求項１に記載の光硬化性接着剤による接着方法。
【請求項３】
上記斜面を有する突起部が、断面が二等辺三角形であるＶ字状突起部であり、上記Ｖ字状突起部の頂角が（１８０°−２θＢ）であり、上記Ｖ字状突起部の斜面に、θＢの入射角で硬化光を照射することを特徴とする請求項２に記載の光硬化性接着剤による接着方法。
【請求項４】
上記斜面を有する突起部が、断面が直角三角形である鋸歯状突起部であり、上記鋸歯状突起部の頂角が（９０°−θＢ）であり、上記鋸歯状突起部の斜面に、θＢの入射角で硬化光を照射することを特徴とする請求項２に記載の光硬化性接着剤による接着方法。
【請求項５】
透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、上記コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、
上記一方の円板面における上記変調パターンの内周側に硬化光暴露部が設けられ、上記硬化光暴露部の表面に、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）である複数のＶ字状突起部が形成されており、
上記Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、上記硬化光暴露部と対向する上記コードディスクにおける他方の円板面の部分と上記ボスとの間の上記光硬化性接着剤を硬化し、上記コードディスクと上記ボスとが接着された光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項６】
透明であり且つ一方の円板面にドーナツ板状の変調パターンが設けられたコードディスクと、上記コードディスクの一方の円板面の反対側にある他方の円板面に光硬化性接着剤で接着されたボスとを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、
上記変調パターンが、上記コードディスクの中心から、放射状に設けられた複数のＶ字状突起部と、上記Ｖ字状突起部の間の平坦部とで形成されており、上記変調パターンの内周側の領域が硬化光暴露部となっており、上記Ｖ字状突起部が、断面が二等辺三角形であり且つ頂角が略（１８０°−２θＢ）となっており、
上記Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光により、上記硬化光暴露部と対向する上記コードディスクにおける他方の円板面の部分と上記ボスとの間の上記光硬化性接着剤を硬化し、上記コードディスクと上記ボスとが接着された光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項７】
上記ボスの、コードディスクの他方の円板面と対向する部分に、光硬化性接着剤を溜める接着剤貯留溝が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項８】
ボスと一体に成形され且つ一方の円板面に変調パターンが設けられたコードディスクと、上記ボスの中心の孔に光硬化性接着剤で接着された回転軸とを備えた光学式ロータリーエンコーダであって、
上記ボスが、上記コードディスクの一方の円板面側から突出した第１のボス突出部と、上記一方の円板面の反対側にある他方の円板面側から突出した第２のボス突出部とを有し、少なくとも一方のボス突出部の外周面に、断面が三角形である複数のＶ字状突起部が形成されており、
上記コードディスクを回転することにより、所定の時間間隔で、上記Ｖ字状突起部の斜面に、入射角が略θＢで入射された硬化光で、上記ボスの孔の内周面と上記回転軸との間の上記光硬化性接着剤を硬化し、上記ボスと上記回転軸とが接着された光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項９】
上記回転軸の、ボスの孔の内周面と対向する部分に、光硬化性接着剤を溜める接着剤貯留溝が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の光学式ロータリーエンコーダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−９６７０６（Ｐ２０１３−９６７０６Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６５７９（Ｐ２０１１−２３６５７９）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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