JPS6224901A - 溝加工方法 - 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） 本発明は切削加工方法に関し、さらに詳しくは微細な溝
の加工方法に関するものである。

（従来技術とその問題点） 切削工具を用いて工作物に溝を加工する溝加工方法に関
しては、加工される碑の輪郭は切削方向に垂直な面内で
の工具すくい面の輪郭・に一致すると考えられて２す、
従来は加工する溝形状ごとに溝断面形状に対応し足すく
い面を有する工具を製作し、溝加工を行なっていた（平
用健治他：「プラスチックの微小切込み切８１」機構」
昭和５８年度精機学会秋季大会学術講演論文果５１９成
）。ところが例えば溝幅がサブミクロンオーダあるいは
ミクロンオーダであり、溝幅の寸法精度が±０．１μｍ
以下である微細４を力ロエするたのには、工具すくい面
の輪郭は少なくとも±０．１μＩｎ以下の寸法１ｆＩＩ
度で仕上げることが必要となり、現状では工具すくい面
の輪郭を±０．１μｍ以下の寸法精度で形成することは
非常に困難であるため、従来の加工方法により溝幅がサ
ブミクロンあるいはミクロンオーダでしかも溝幅の寸法
精度が±０．１μｍ以下である微細溝の加工を行なうこ
とは非常に困難とさｎていた。

（発明の目的） 本発明の目的はこのような従来技術の欠点を除去せしめ
て、溝幅がサブミクロンオーダあるいはミクロンオーダ
である微細溝を加工する溝加工方法を提供することにあ
る。

（発明の構成） 本発明の溝加工方法は、硬質基板上に形成した軟質層膜
上に垂直荷重を作用させた工具を押し当てながら前記硬
質基板を移動することにより前記軟質層膜上に軟質層の
膜厚にほぼ等しい深さを有する溝を加工する溝加工方法
において、前記工具に作用させる垂直荷ｊｔを、前記硬
質ｊ−を塑性的に変形させない範囲内で調整させること
により前記工具の刃先の刃幅よりも実質的に広い溝幅の
溝を前記軟質層上に形成することを特徴とする方法であ
る。

（１１１成の詳細な説明） 本発明は上述のような嘴成をとることにより従来技術の
問題点を解決した。一般に工具を用いて工作物上に溝を
加工する溝加工方法においては、加工される溝の輪郭は
切削方向に垂直な面内における工具すくい面の輪郭に一
致すると考えられていた。したがって、例えば第５図ｔ
ａ）　、　（ｂ）に示すようなｌｆｉ面形状を有する逆
台形溝１６をすくい角を０度として加工する場合、加工
に用いる工具１０はそｎぞれ第３図（ａ）　、　ｔｂ）
のような形状の刃先１５を有するダイヤモンド工具１０
を使用しなければならなかった。

ところが発明者の実験によれば、硬質基板上に形成した
軟質層膜上に垂直荷重を作用させた工具を押し当てなが
ら前記硬質基板を移動することにより硬質層を溝深さを
決定するストッパとして用い、前記軟′ＲｊＷＩ膜上に
軟′貞層の膜厚の祁に等しい一定の深さを有する微細＠
を加工する溝加工方法においては、前記工具に作用させ
る垂直荷重を前記硬質層を塑性的に変形でぜない範囲内
で変化させることにより、前記軟質層膜上に溝深さは変
らずに、溝幅のみが前記工具に作用させる垂直荷重に比
例して変化する碑を加工することができた。

このｍ　ＪＪｌｌ工方法では用いる工具の刃幅は刀ロエ
する溝幅に等しいかあるいは溝−よりも小さく形成すれ
ば良いことになり工具成形が非常に容易となった。例え
ば第５図（ａ）　、　（ｂ）に示すような逆台形溝１６
を１本の工具により加工する場合工具の刃幅を０．５μ
ｍ以下に成形すればよい。

（実施例） 以下本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図に本発明の一実施例として溝付光ディスク原盤の
加工方法の概略図を示す。加工に用いた原盤材質は第２
図に示すような直径１３０ＩＩ＋のガラス円盤ｌｌ上に
膜厚０．０７μｍに形成したＡｕのスパッタ薄ａ＊１２
とし、ガラス円盤１１とＡｕのスパッタ薄膜１２の間に
は付着強度増加の目的で、Ｃｒの薄膜１３を膜厚５０Ａ
に形成した。ここでガラス円盤１１は硬質層に、Ａｕの
スパッタｔ１ｉ［１２は軟質層に相当する。加工に用い
た工具は第３図ｔａ）に示すような刃先１５の刃幅が０
．５μｍ、刃先角がθ＝６００であるダイヤモンド工具
１０であシ、溝加工は、工具すくい角を一１°とし、ダ
イヤモンド工具１０に垂直荷重を作用させ、Ａｕのスパ
ッタｓｇｔｚに切込みを与えながらエアースピンドル１
４（第１図）を回転し、ダイヤモンド工具１０をガラス
円盤１１０半径方向に送ることによりらせん状に行なっ
た。

光デイスク上に形成される元ヘッド用の案内溝の代表的
な形状のひとつは第４図に示すような溝幅ｏ、ｓμｍｔ
ｇｇさ０．０７４ｍの溝１６をピッチ１．６μｍでらせ
ん状に形成したものでアリ、本発明の一実施例ではこの
ような形状の溝の加工を行なった。

ダイヤモンド工具１０に作用させる垂直荷重と溝幅の関
係を調べる目的で工具すくい角を一１°とし、ダイヤモ
ンドニ［具１０に作用さぜる唾直荷重をｆ）、　１　ｇ
から０．１ｇずつ増加したところ表１に示すようにダイ
ヤモンド工具１（）に作用させるＭｕｆｆ荷重の増加に
伴ないカロエされる溝の４幅は増ｎｕ　Ｌ、、４−直荷
瓜が０．４ｇのときに溝幅が約０．８μｍ、溝深すｏ、
ｏ’ｙμｍの溝を加工できた。エアースピンドル１４の
回転速度を２０　Ｏｒｐｍとし、ダイヤモンド工具１０
のガラス円ｍ１１、半径方向への送り速度を０．０３２
　ｍｍ／ｍ　ｉｎとし、工具すくい角−１°のもとてダ
イヤモンド工具１０に垂直荷重０．４ｇを作用させ溝加
工を行ったところ、刃幅０．５μｍのダイヤモンド工具
１０により、溝幅約０．８μｍ、溝深さ００７μｍ、ピ
ッチ１．６μｍであるらせん状に形成された案内溝を有
する溝付光デイスク原盤を加工することができた。

表１ （発明の効果） 本発明によれば工具に作用させる垂直荷重を硬質層を塑
性的に変形させない範囲内で増加することにより加工す
る溝の溝幅を増加させることができるため工具は所要と
する溝幅よりも小さく刃幅を形成しさえすれば良く、シ
たがって工具の成形が非常に容易になり、しかも安価に
なったとともに、工具に作用させる垂直荷重の大きさに
より溝深さは変えずに溝幅のみを（硬質Ｉ−を塑性的に
変形させない範囲内において）自由に変化できるため、
加工精度の向上を計ることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図は本発明の
一実施例に用いた試料の断面図、第３図ｔａ）は本発明
の一実施例に用いたダイヤモンド工具の正面図、第３図
ｆｂ）は従来技術の説明をするために用いたダイヤモン
ド工具の正面図、第４図は本発明の一実施例により加工
した溝の断面図、第５図（ａ）　、　ｌｂ）はそれぞれ
従来ａ術を説明するために用いた４の断面図である。 １０・・・・・・ダイヤモンド工具、１１・・・・・・
ガラス円盤、１２・・・・・・Ａｕスパッタ薄膜、１３
・・・・・・Ｃｒ薄膜、１４・・・・・・エアースピン
ドル、１５・・・・・・工具刃先、１６・・・・・・逆
台形溝。 ＼、−ツメ 茅　／Ｉ！Ｉ 茅　２　図 茅　３　凹 〔久）　　　　　　　　　　　　（ｂ）手続補正書（自
発） 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　　ハ１、事件の
表示　　昭和６０年　　特許部　第１６４６９２号２、
発明の名称 溝加工方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　　　出願人 東京都港区芝五丁目３３番１号 （４２３）　　日本電気株式会社 代表者　関本忠弘 ４、代理人 （連絡先　日本電気株式会社　特許部）５補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり補正する
。 （２）明細書の第３頁第７行目から第１３行目に［硬質
基板上に・・・調整させることにより］とあるのを、法
文に補正する。 「硬質基板に軟質層膜を形成した工作物上に、垂直荷重
を作用させた工具を押し当てながら前記工作物を移動す
ることにより、前記軟質層膜に該軟質層の膜厚に等しい
深さを有する溝を形成する溝加工方法において、前記工
具に作用させる垂直荷重を、前記硬質層を塑性的に変形
させない範囲内で調整することによりＪ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硬質基板上に形成した軟質層膜上に垂直荷重を作用させ
   た工具を押し当てながら前記硬質基板を移動することに
   より前記軟質層膜上に軟質層の膜厚にほぼ等しい深さを
   有する溝を加工する溝加工方法において、前記工具に作
   用させる垂直荷重を前記硬質層を塑性的に変形させない
   範囲内で調整させることによって前記工具の刃先の刃幅
   よりも実質的に広い溝幅の溝を前記軟質層上に形成する
   ことを特徴とする溝加工方法。