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微細溝加工方法及びその装置

国内特許コード P05A008150
整理番号 TDU-021
掲載日 2006年1月27日
出願番号 特願2001-242012
公開番号 特開2003-048160
登録番号 特許第4919446号
出願日 平成13年8月9日(2001.8.9)
公開日 平成15年2月18日(2003.2.18)
登録日 平成24年2月10日(2012.2.10)
発明者
  • 松村 隆
  • ナム ピョウ ス-
出願人
  • 学校法人東京電機大学
発明の名称 微細溝加工方法及びその装置
発明の概要 【課題】 アブレッシブ粒子によるエロージョン効果と酸化セリウムと石英ガラスとの化学的作用を利用し、能率,コスト,安全面において改善を図る。
【解決手段】 加工すべき硬質部材3の表面に、当該硬質部材3の硬度より硬度の大きな材質で加工すべき位置に対応してV字形状のテーパ27を備えた溝を備えたマスキング部材5を被覆し、この溝に対応した部分にアブレッシブ粒子を含有した水溶液流体をジェットノズル11から噴射する。上記の水溶液流体がV字形状の溝に噴射されると、水溶液流体と溝との摩擦による圧力降下は減少するために水溶液流体が細い溝幅に進入できるので、微細溝加工が行われる。
従来技術、競合技術の概要
近年、光学素子等のガラスの微細加工に対するニーズが高まり、単結晶ダイヤモンド工具による延性モード切削やレーザ加工など、多くの機械加工や高エネルギ加工法が考案されている。また、最近では噴射加工のように砥粒の衝突による微細加工の例も報告されている。この場合は砥粒がエアにより運ばれて被加工物に噴射される。また、型による形状の転写、あるいはフッ酸による化学反応を利用した加工が行われている。
産業上の利用分野
この発明は、例えば、ITおよびナノテクノロジにおける光学素子やマイクロピエゾアクチュエータを製造するために、高能率で高品位の微細構パターンを加工する微細溝加工方法及びその装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 加工すべきガラス体である硬質部材の表面に、当該ガラス体である硬質部材の硬度より硬度の大きな材質で、スリット形状の加工すべき位置に対応してV字形状の溝を備えたマスキング部材を被覆し、この溝にアブレッシブ粒子を含有した水溶液流体を前記スリット形状の幅より大きいノズル径から噴射して、上記溝に対応した部分に微細溝加工を行うものであり、
前記水溶液流体の前記スリット形状の幅より大きいノズル径からの噴射方向を、ガラス体である硬質部材の表面に対してほぼ垂直方向に向けることにより、前記水溶液流体は前記V字形状のテーパ部を有するマスクの露出部に沿って流れるようにコントロールされて加工表面に対しては水平に流れ、ガラス体である硬質部材の表面付近で流速零領域となるよどみ点を形成し、前記水溶液流体を前記よどみ点で前記溝に沿う方向に屈曲せしめることを特徴とする微細溝加工方法。
【請求項2】 前記アブレッシブ粒子が酸化セリウムからなり、前記ガラス体が石英ガラス体であることを特徴とする請求項1記載の微細溝加工方法。
【請求項3】 加工すべきガラス体である硬質部材の硬度より硬度の大きな材質で、スリット形状の加工すべき位置に対応してV字形状の溝を備えたマスキング部材と、このマスキング部材を前記ガラス体である硬質部材の表面に被覆した状態で設置する加工テーブルと、この加工テーブル上のガラス体である硬質部材に対してマスキング部材の溝にアブレッシブ粒子を含有した水溶液流体を噴射して微細溝加工を行うノズルと、このノズルと前記加工テーブルとを相対的にX軸、Y軸方向に移動せしめる加工部移動位置決め装置と、からなるものであり、
前記ノズルのノズル径は、前記スリット形状の幅より大きく、前記水溶液流体の前記スリット形状の幅より大きいノズル径からの噴射方向を、ガラス体である硬質部材の表面に対してほぼ垂直方向に向けることにより、前記水溶液流体は前記V字形状のテーパ部を有するマスクの露出部に沿って流れるようにコントロールされて加工表面に対しては水平に流れ、ガラス体である硬質部材の表面付近で流速零領域となるよどみ点を形成し、前記水溶液流体を前記よどみ点で前記溝に沿う方向に屈曲せしめることを特徴とする微細溝加工装置。
【請求項4】 前記アブレッシブ粒子が酸化セリウムからなり、前記ガラス体が石英ガラス体であることを特徴とする請求項3記載の微細溝加工装置。
産業区分
  • 切削
  • その他機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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