JPS61197102A - 微細溝を有する物体の製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば深さ１〜２μｍの同心円状微細溝を有
する物体の製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来において、深さ１〜２μｍの微細溝を刻設するには
、（１）フォトリソグラフィー法、（Ｉ）電子ビームに
よる直接描画する方法、（■１）ななめイオン加工法、
・Ｖ）ルーリングエンジンに取付けられたダイヤモンド
バイトによる方法、などが用いられている。

しかしながら、上記（１）　、　（１）　、　（１１０
の方法は、現在研究段階にあシ、実用上多くの問題をも
っている。

他方、ルーリングエンジンを用いる方法は、ダイヤモン
ドバイトのバニシングによシ溝形成を行うものである。

よって、第６図に示すように、溝（６）・・・のピッチ
０と深さ０との比騨は、０．１〜０．２が限界とされて
いる。よって、従来においてはピッチ［Ｆ］に比べて浅
い溝に）・・・しか形成することができない。しかも、
ルーリングエンジンによる加工では、直線状の溝しか刻
設することができず、円形の微細溝の加工は不可能であ
る難点をもっている。

〔発明の目的〕

本発明は、上記実施例を勘案してなされたもので、同心
円状の微細溝を有する物体の製造方法を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

物体をその被加工面に直交する回転軸線のまわりに回転
させながら、ダイヤモンド切削工具を被加工面に切込ま
せて、深さ５μｍ以下の微細溝を５００μｍ以下のピッ
チで同心的に複数本刻設させたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

まず、第１図に示すような円柱をなす円盤（１）を例え
ば鋼索材を旋削加工により形成する。ついで円盤（１）
の一方の正面（２）をラッピング及びボリシングにより
表面あらさが最大高さＲｍａｘＯ１０１μｍとなるよう
に研磨加工する。ついで、この円盤（１）を分解能０．
１μｍを有するＣ　Ｎ　Ｃ（Ｃｏｔｎｐｕｔｅｒ　Ｎｕ
ｍｅｒｉｃａｌ（：ｏｎｔｒｏｌ　）旋盤のチャック（
図示せず）に同軸に固着させる。ついで、チャックが連
結している主軸（図示せず）を矢印（３）方向に毎分１
０００回転で回転させ、第２図に示すようなダイヤモン
ド切削工具（４）Ｋよう正面削ｊ７　（８ｕｒｆａｃｉ
ｎｇ）によシ刻設する。すなわち、切削工具（４）は、
刃先角εがお度に設定されている。また、すくい面（５
）に直交する面と二つの逃げ面とがなす逃げ角αは、４
．５度に設定されている。さらに、この切削工具（４）
のノーズ半径は０．１μｍ以下に設定されている。そし
て、切削工具（４）を、切削点における回軸軌跡の接線
方向がすくい面（５）と直交するように調整する。つい
で第３図に示すように、高速回転している円盤（１）の
主面（２ンに対して矢印（６）方向に斜めに切削工具（
４）を切込ます。この矢印（６）方向は１円盤（１）の
回転軸線（７）と交差するように設定されている。そし
て、所定の溝幅（Ｗ）（例えば１．６μｍ）送ったのち
、円盤（１）から離間する矢印（８）方向（回転軸線（
７）と平行）に切削工具（４）を動かす。このときの送
シ量は、円盤（１）の１回転につき例えば０．５μｍに
設定する。かくして、断面が２等辺直角三角形をなし溝
深さＤが１．６μｍの円形微細溝（９）が形成される。

ついで、前と同様にして移動軌跡（ｉｔ）Ｋ沿って切削
工具（４）を繰返し動かし、微細溝（９）・・・を同心
的に、かつ、相互に隣接させて刻設する。その結果、回
転軸線（７）を含む断面形状が鋸歯状の微細溝（９）・
・・が形成される。

このように、この実施例においては、切れ刃をｏ、ｏｏ
ｉμｍオーダ程度にまで非常に鋭利に研磨することので
きるダイヤモンド切削工具（４）により切削加工するよ
うＫしているので、同心状かつ隣接した円形微細溝（９
）・・・の高精度加工が可能となる。また、ダイヤモン
ド切削工具（４）は、円盤（１）の材質である銅に対し
て切シくずを生じにくいことも加工精度の向上に寄与し
ている。さらに、ルーリングエンジンを用いた場合のバ
ニシング仕上げ（Ｂｕｒｎｉｓｈｉｎｇ　）と異なシ、
この実施例によれば溝深さと溝幅との比耽Ｗが大きな微
細溝の形成が可能となる。よって、この実施例によれば
、所望形状の鋸歯状円形微細溝が刻設された物体を得る
ことができる。

なお、上記実施例に限ることなく、第４図に示すように
、一本の溝（９）を刻設する際に、円盤（１）の回転軸
線（７）Ｋ平行な方向ａ１１にのみ切削工具（５）を往
復動させ、主切れ刃αのによシ微細溝（９）の傾斜面ａ
３を創成するようにしてもよい。そして、一本の溝（９
）の形成が終了すると、１ピツチずつ主面（２）の径方
向（矢印α４方向）に動かし、１ピツチごとに間欠的に
矢印αυ方向に切削工具（５）を往復動させて、溝（９
）・・・を形成させる。この方法によれば、傾斜面０の
表面あらさを上記実施例よシも向上させることができる
利点をもっている。さらにまた、上記実施例の微細溝（
９）・・・の断面形状は、鋸歯状であるが、第５図に示
すようＫＶ字状溝α９・・・の形成にも本発明を適用で
きる。さらに、微細溝を有する物体の材質としては、銅
に限ることなく、鋼、アルミニウム等の金属あるいはプ
ラスチックなど他の材質でもよい。さらに、物体に形成
される微細溝は、深さが５μｍ以下、かつピッチが５０
０μｍ以下の範囲であれば１本発明の格別の効果を奏す
ることができる０また、この場合、ピッチを一定にする
のでなく、たとえば外周部から中心にいくにつれて次第
にピッチが大きくなるように設定してもよい。さらに、
ダイヤモンド切削工具の形状は、必要に応じて適宜変更
してよい。たとえば先端がＵ字状の切削工具を選択する
ことＫよυ、Ｕ字溝を形成してもよい。さらにまた、微
細溝が形成される面は平面に限ることなく、凸球面、凹
球面、非球面等の曲面でもよい。

〔発明の効果〕

本発明の微細溝を有する物体の製造方法は、同心状円形
溝をダイヤモンド切削工具によシ形成するようにしたの
で、溝の加工精度が高くなる。また、溝幅と構深さとの
比の許容範囲が拡大し、溝の断面形状に制約されること
がほとんどなくなる。

よって、微細溝を有する物体の品質及び歩留を顕著に向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の微細溝を有する物体の製造
方法における正面切削を示す斜視図、第２図は同じくダ
イヤモンド切削工具の要部を示す図、第３図は同じくダ
イヤモンド切削工具の移動軌跡を示す図、第４図は本発
明の他の実施例におけるダイヤモンド切削工具の移動軌
跡を示す図、第５図は本発明の他の実施例において形成
された溝形状の断面図、第６図は従来法による微細溝の
断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体に被加工面を形成する工程と、上記物体の被
   加工面に直交する回転軸線のまわりに上記物体を回転さ
   せる工程と、回転中の上記物体の被加工面にダイヤモン
   ド切削工具を切込ませ深さ５μｍ以下の円形微細溝を５
   ００μｍ以下のピッチで同心的に複数本形成する工程と
   を具備することを特徴とする微細溝を有する物体の製造
   方法。
2. （２）被加工面は平面であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の微細溝を有する物体の製造方法。
3. （３）被加工面は曲面であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の微細溝を有する物体の製造方法。