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JPS5938654B2 - How to make recycled needles - Google Patents
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JPS5938654B2 - How to make recycled needles - Google Patents

How to make recycled needles

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Publication number
JPS5938654B2
JPS5938654B2 JP55074716A JP7471680A JPS5938654B2 JP S5938654 B2 JPS5938654 B2 JP S5938654B2 JP 55074716 A JP55074716 A JP 55074716A JP 7471680 A JP7471680 A JP 7471680A JP S5938654 B2 JPS5938654 B2 JP S5938654B2
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JP
Japan
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diamond
regenerated
needle
electrode
needle body
Prior art date
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JP55074716A
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Japanese (ja)
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JPS573240A (en
Inventor
英章 竹原
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
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Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/06Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using record carriers having variable electrical capacitance; Record carriers therefor
    • G11B9/07Heads for reproducing capacitive information
    • G11B9/075Heads for reproducing capacitive information using mechanical contact with record carrier, e.g. by stylus

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 情報信号と対応するビットが渦巻状あるいは同心円状に
配列されることによつて形成された記録跡を備えている
情報記録媒体円盤(ディスク)における記録跡上に摺接
して、ディスクの情報信号を静電容量値の変化として読
出すことができるような電極を備えた再生針においては
、再生針本体と電極との付着状態は良好なものとなされ
ていなければならない。
[Detailed Description of the Invention] An information recording medium (disk) having a recording trace formed by arranging bits corresponding to an information signal in a spiral shape or concentric circles. Therefore, in a playback stylus equipped with an electrode that can read information signals from a disc as changes in capacitance, the adhesion between the playback stylus body and the electrode must be good.

ところで、従来の再生針においては、耐摩耗性を有する
高硬度材料よりなる再生針本体における電極形成面上に
、例えば、ハフニウム、チタンなどの導電性物質を、蒸
着、スパッタリング、イオンブレーティング、イオン注
入などの手段の適用により、導電層を付着または形成さ
せることによつて電極が形成されるようにしていたが、
再生針本体に対する上記した導電層による電極の形成が
、蒸着、スパッタリング、イオンブレーティングなどの
各種手段の適用によつて行なわれた場合には、再生針本
体の構成物質とは物理的化学的に全く異なる物質が、再
生針本体上に単に付着されているのに過ぎないともいえ
る程のものであつたから、再生針の製作工程中、あるい
は再生針の使用中に生じる摩擦や放電などによる発熱の
影響によつて、電極が再生針本体から剥離してしまうと
いう現象が認められており、また、再生針本体に対する
導電層による電極の形成が、イオン注入法の適用によつ
て行なわれる場合には、ダイヤモンドの構成元素である
炭素間の強力な結合を切つて導電に寄与する種々なイオ
ンを打込むことが困難なために、非常に高い抵抗層の状
態での電極形成が実現される可能性があるのに止まつて
いる。
By the way, in conventional regenerated needles, a conductive material such as hafnium or titanium is deposited on the electrode forming surface of the regenerated needle body made of a highly hard material with wear resistance by vapor deposition, sputtering, ion blating, or ion deposition. Electrodes have been formed by depositing or forming conductive layers by applying means such as implantation;
If the formation of an electrode using the above-mentioned conductive layer on the regenerated needle body is performed by applying various means such as vapor deposition, sputtering, or ion blasting, the constituent materials of the regenerated needle body may differ physically or chemically. Since the material was so different that it could be said that it was simply attached to the recycled needle body, heat generation due to friction or electrical discharge that occurred during the manufacturing process of the recycled needle or during the use of the recycled needle was unlikely. It has been recognized that the electrode may peel off from the regenerated needle body due to the influence of the ion implantation method. Because it is difficult to implant various ions that contribute to conductivity by breaking the strong bonds between carbon, which is a constituent element of diamond, it is possible to form electrodes in the state of a very high resistance layer. Even though there is, it has stopped.

本発明は、再生針本体として用いられているダイヤモン
ド自体の表面をダイヤモンド自体の炭素による導電層と
し、その導電層によつて所望の形状寸法を有する電極を
形成させるようにした再生針の製作法を提供して、従来
の再生針で問題となつていた諸問題を解決できるような
再生針が容易に製作できるようにしたものであり、以下
、本発明の再生針の製作法の具体的内容についτ詳細に
説明する。
The present invention provides a method for manufacturing a regenerated needle in which the surface of the diamond itself used as the regenerated needle body is made of a conductive layer made of carbon of the diamond itself, and an electrode having a desired shape and size is formed by the conductive layer. By providing the following, it is possible to easily manufacture a regenerated needle that can solve various problems that have arisen with conventional regenerated needles.The following describes the specific details of the method for manufacturing the regenerated needle of the present invention. τ will be explained in detail.

ダイヤモンドを、微量な酸素を含む真空中、または微量
な酸素を含む不活性ガス中で高温処理した場合には、熱
と酸素とによる激しい昇華が防止されるので、表面が平
滑な状態でダイヤモンドの表面に炭素による導電層が形
成される。
When diamond is treated at high temperature in a vacuum containing a trace amount of oxygen or in an inert gas containing a trace amount of oxygen, intense sublimation due to heat and oxygen is prevented, so the diamond is treated with a smooth surface. A conductive layer of carbon is formed on the surface.

例えば、3m71!角のダイヤモンドを10−5T0r
rの真空中で1200℃にまで加熱し、次いで温度を1
100℃に降下させると共に、真空度を6X10−3T
0rrとし、この状態での保持時間を30分間、2時間
、4時間、9時間とした時に、前記した各保持時間と対
応してダイヤモンド表面におけるシート抵抗は、保持時
間が30分間の場合には20KΩ、保持時間が2時間の
場合には2KΩ、保持時間が4時間の場合には700Ω
、保持時間が9時間の場合には600Ωとなることが本
出願人会社での実験の結果によつて明らかとなつている
。そして、前記のようにしてダイヤモンドの表面に形成
された黒色の導電層に対して引掻きテストを行なつた結
果によると、前記の導電層はハフニウムやチタンなどの
膜よりも丈夫であることが明らかとなり、また、ダイヤ
モンドの表面に形成された前記の導電層の表面状態は、
ダイヤモンドに対する高温処理の前後における3万倍の
電子顕微鏡写真によつても有意差を確認できない程度に
滑らかなものであつた。また、前記したダイヤモンドの
表面に形成された導電層は、ダイヤモンド自体の炭素に
よつて構成されているものであるが、それの電気抵抗値
が既述のように低い値を示すということは、前記のよう
な高温処理の適用によつて、ダイヤモンドの表面がグラ
フアイト化したからであろうと考えられ、さらに、前記
したダイヤモンドの表面に形成された導電層はダイヤモ
ンドが徐々にグラフアイトに変化しているためか、剥離
現象を全く起こさないということも明らかにされた。そ
れで、本出願人会社では、先に、ダイヤモンドよりなる
針本体の素材を、微量の酸素を含む真空中または微量の
酸素を含む不活性ガス中で高温処理して、針本体の素材
の表面部分に導電層を形成させる工程と、前記した導電
層の形成された針本体の素材における電極形成予定面上
における導電層が残されている状態で所要の針形状に加
工される工程とからなる電極付き針の製作法を提案して
いるところである。
For example, 3m71! 10-5T0r corner diamond
heated to 1200 °C in vacuum at r, then lowered the temperature to 1
While lowering the temperature to 100℃, the degree of vacuum was increased to 6X10-3T.
0rr, and when the holding time in this state is 30 minutes, 2 hours, 4 hours, and 9 hours, the sheet resistance at the diamond surface corresponding to each holding time is as follows: 20KΩ, 2KΩ if holding time is 2 hours, 700Ω if holding time is 4 hours.
The results of experiments conducted by the applicant's company have revealed that when the holding time is 9 hours, the resistance becomes 600Ω. According to the results of a scratch test performed on the black conductive layer formed on the surface of the diamond as described above, it is clear that the conductive layer is more durable than films made of hafnium or titanium. And, the surface state of the conductive layer formed on the surface of the diamond is as follows:
Even in electron micrographs taken at a magnification of 30,000 times before and after the diamond was subjected to high-temperature treatment, it was so smooth that no significant difference could be confirmed. Furthermore, the conductive layer formed on the surface of the diamond described above is made of the carbon of the diamond itself, and the fact that its electrical resistance value is as low as described above means that It is thought that this is because the surface of the diamond was turned into graphite by the application of the high-temperature treatment as described above, and furthermore, the conductive layer formed on the surface of the diamond was caused by the diamond gradually changing into graphite. It was also revealed that no peeling phenomenon occurred at all, probably because of the Therefore, in the applicant's company, the material of the needle body made of diamond is first treated at high temperature in a vacuum containing a trace amount of oxygen or in an inert gas containing a trace amount of oxygen, and the surface portion of the material of the needle body is An electrode comprising the steps of: forming a conductive layer on the material of the needle body on which the conductive layer is formed, and processing the material into a desired needle shape with the conductive layer remaining on the surface where the electrode is to be formed. We are currently proposing a method for manufacturing needles.

前記した本出願人会社による既提案の針の製作法を再生
針に適用実施すれば、既述した従来の問題点の解決され
た再生針を容易に得ることができることは明らかである
が、既提案の針の製作法では、針本体の素材に導電層を
形成させた後に、針本体に対して例えば研磨加工を施こ
すなどして針本体の電極形成予定面上に導電層による電
極が形成された状態で、かつ、所望形状の針が完成され
るように加工を行なうことが必要であつたから、再生針
として製作の容易な円錐状のものを作ろうとする場合に
は実施することができなかつた。
It is clear that if the above-mentioned needle manufacturing method already proposed by the applicant company is applied to recycled needles, it is possible to easily obtain recycled needles that have solved the conventional problems mentioned above. In the proposed needle manufacturing method, a conductive layer is formed on the material of the needle body, and then the needle body is polished, for example, to form an electrode of the conductive layer on the surface of the needle body where the electrode is to be formed. Since it was necessary to process the needle in the desired shape and in the same condition as before, it could not be carried out when making a conical needle that is easy to manufacture as a recycled needle. Nakatsuta.

本発明は、予め所望の針形状に加工されている再生針本
体における電極形成予定面上に、所望の電極形状と対応
する導電層をレーザビーム、または電子ビームの照射に
よる高温加熱によつて形成させて、再生針を製作するよ
うにして、既提案の問題点を解形したものである。さて
、本発明の再生針の製作法は、次のようなものである。
The present invention forms a conductive layer corresponding to the desired electrode shape on the electrode formation surface of the regenerated needle body that has been previously processed into the desired needle shape by high-temperature heating by laser beam or electron beam irradiation. This method solves the problems of the existing proposals by producing recycled needles. Now, the method for manufacturing the regenerated needle of the present invention is as follows.

すなわち、まず、ダイヤモンドよりなる再生針本体の素
材に切削加工あるいは研磨加工を施こして所望の針形状
を有する再生針本体を作る。再生針本体Sは、ダイヤモ
ンドの角柱を素材とし、それを力旺して例えば第1図a
図示のような形状のものとなされていても、あるいはダ
イヤモンドの丸棒を素材とし、それを加工して、例えば
第1図b図示のような形状のものとなされていても、そ
の他任意所望な形状のものとなされていてもよい。ダイ
ヤモンドよりなる再生針本体は、微量の酸素を含む真空
中、または微量の酸素を含む不活性ガス中におかれ、ま
た、前記のダイヤモンドよりなる再生針本体の電極形成
予定面Aにおける電極形成部と略々対応する部分を、レ
ーザビームまたは電子ビームで照射して高温に加熱して
ダイヤモンドの表面にダイヤモンド自体の炭素による導
電性電極を形成させるのである。
That is, first, the material of the recycled needle body made of diamond is cut or polished to produce a recycled needle body having a desired needle shape. The regenerated needle body S is made of a diamond prismatic material, and is made of a diamond prism, for example, as shown in Fig. 1a.
It may be shaped as shown in the figure, or it may be made from a diamond round rod and processed into a shape as shown in Figure 1b, or any other desired shape. It may be made into a shape. The regenerated needle body made of diamond is placed in a vacuum containing a trace amount of oxygen or in an inert gas containing a trace amount of oxygen, and the electrode formation portion on the electrode formation surface A of the regenerated needle body made of diamond is placed in a vacuum containing a trace amount of oxygen or in an inert gas containing a trace amount of oxygen. By irradiating a portion approximately corresponding to the diamond with a laser beam or an electron beam and heating it to a high temperature, a conductive electrode made of the diamond's own carbon is formed on the surface of the diamond.

前記したレーザビーム、または電子ビームは、それの断
面形状が、再生針本体の電極形成予定面Aに形成させる
べき電極の形状と同一であれば、ビームの偏向装置を用
いる必要はないが、偏向装置によつてレーザビームまた
は電子ビームを偏向して、再生針本体の電極形成予定面
Aに、所望の形状寸法の電極が形成されるようにするの
が一般的である。
If the cross-sectional shape of the laser beam or electron beam described above is the same as the shape of the electrode to be formed on the electrode formation plan surface A of the regeneration needle main body, there is no need to use a beam deflection device. Generally, a laser beam or an electron beam is deflected by a device so that an electrode having a desired shape and size is formed on the electrode formation surface A of the regeneration needle main body.

ダイヤモンドの表面に導電層を形成させるのには、ダイ
ヤモンドを高温度に加熱することが必要なのであり、例
えば、6X10−3T0rrの真空中で数時間にわたり
ダイヤモンドを800℃に加熱しても、ダイヤモンドの
表面には実用になる程に低い抵抗値を示す導電層の形成
は認められないから、使用するレーザビームの光源や、
電子ビームの発生源などの出力が小さな場合には、再生
針本体における電極形成予定面に、いくらレーザビーム
や電子ビームを照射したところで導電層による電極は形
成できない。
In order to form a conductive layer on the surface of a diamond, it is necessary to heat the diamond to a high temperature. Since the formation of a conductive layer with a resistance value low enough for practical use is not observed on the surface, the light source of the laser beam used,
If the output of the electron beam source is small, no matter how much laser beam or electron beam is irradiated on the surface of the regeneration needle body where the electrode is to be formed, the electrode cannot be formed using a conductive layer.

それで、レーザ゛光源や電子ビームの発生源などが出力
の小さなものであつた場合には、電気炉その他の適当な
加熱手段を用いて再生針本体を予備加熱し、その予備加
熱されている状態の再生針本体における電極形成予定面
Aにおける電極形成部と略々対応する部分にレーザビー
ムまたは電子ビームを、照射すればよい。
Therefore, if the laser light source or electron beam source has a low output, the regenerating needle body is preheated using an electric furnace or other suitable heating means, and the preheated state is What is necessary is to irradiate a laser beam or an electron beam to a portion of the regenerating needle main body that substantially corresponds to the electrode formation portion on the electrode formation plan surface A.

この場合も再生針本体は微量な酸素を含む真空中または
微量な酸素を含む不活性ガス中において予備加熱及びビ
ームの照射による加熱が行なわれるのである。第2図は
電気炉によつて予備加熱が行なわれている再生針本体に
対してレーザビームまたは電子ビームを照射して再生針
本体の電極形成面Aに電極を形成させるようにする場合
の説明図であり、この第2図において、Sは再生針本体
(この図では先端部が截頭円錐状に加工されている再生
針本体を示している)であり、この再生針本体Sは電気
炉の石英製の炉心管1中に配置され、ヒータ2に通電さ
れた時に、再生針本体Sは例えば800℃〜900℃に
加熱される。
In this case as well, the regenerating needle body is preheated in a vacuum containing a trace amount of oxygen or in an inert gas containing a trace amount of oxygen and heated by beam irradiation. Figure 2 shows a case where a laser beam or an electron beam is irradiated onto the regenerated needle body, which has been preheated in an electric furnace, to form an electrode on the electrode forming surface A of the regenerated needle body. In this figure, S is a regenerated needle body (this figure shows a regenerated needle body whose tip is processed into a truncated conical shape), and this regenerated needle body S is heated in an electric furnace. The regenerated needle main body S is placed in a quartz furnace core tube 1, and when the heater 2 is energized, the regenerated needle main body S is heated to, for example, 800°C to 900°C.

3はレーザビームまたは電子ビームであり、また、4は
ビームの偏向装置である。
3 is a laser beam or an electron beam, and 4 is a beam deflector.

第2図においては、再生針本体Sが単独で電気炉内にお
かれているものとして示されているが、再生針本体Sは
微小なものであるから、それを保持する部材に取付けら
れた状態で電気炉中におかれるのが一般的である。その
際に、再生針本体Sと保持部材とが銀ろうによつて固着
されているような場合には、電気炉による加熱によつて
再生針本体Sとそれの保持部材とが分離してしまうから
、前記した両者の結合部分を冷却して、再生針本体Sが
それの保持部材から外ずれないようにする。以上、詳細
に説明したところから明らかなように、本発明の再生針
の製作法では、再生針本体における電極形成予定面に、
所望の形状寸法の電極がダイヤモンド自体の炭素による
導電層によつて形成されるように、レーザビーム、また
は電子ビームを照射させるものであるから、再生針本体
に極めて簡単に電極を形成させることができ、また、そ
の形成された電極は再生針の使用中にも剥離することが
なく、本発明によれば長寿命の再生針を容易に提供する
ことができるのである。
In Fig. 2, the regenerated needle body S is shown as being placed alone in the electric furnace, but since the regenerated needle body S is minute, it is attached to a member that holds it. It is generally placed in an electric furnace. At that time, if the recycled needle main body S and the holding member are fixed with silver solder, the recycled needle main body S and its holding member will be separated by heating in an electric furnace. Then, the above-mentioned joint portion between the two is cooled to prevent the regenerated needle main body S from coming off from its holding member. As is clear from the detailed explanation above, in the method for manufacturing a regenerated needle of the present invention, on the surface where the electrode is to be formed in the regenerated needle body,
Since the laser beam or electron beam is irradiated so that an electrode with a desired shape and size is formed by a conductive layer made of carbon of the diamond itself, it is extremely easy to form an electrode on the regenerated needle body. Moreover, the formed electrode does not peel off even during use of the regenerated needle, and according to the present invention, a regenerated needle with a long life can be easily provided.

また、レーザ光源、電子ビームの発生源などが低出力の
ものであつても、再生針本体を予備加熱することによつ
て、再生針本体上に前述のような電極を極めて容易に形
成させることができるのである。
Furthermore, even if the laser light source, electron beam source, etc. are of low output, the electrodes described above can be extremely easily formed on the regenerated needle body by preheating the regenerated needle body. This is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図A,bは再生針本体の斜視図、第2図は製造装置
の一例図である。 S・・・・・・再生針本体、1・・・・・・炉心管、2
・・・・・・ヒータ、3・・・・・・ビーム、4・・・
・・・偏向装置。
FIGS. 1A and 1B are perspective views of the regenerated needle body, and FIG. 2 is an example of a manufacturing apparatus. S...Regenerated needle body, 1...Furnace tube, 2
...Heater, 3...Beam, 4...
...Deflection device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ダイヤモンドよりなる再生針本体を微量の酸素を含
む真空中または微量の酸素を含む不活性ガス中に置き、
前記ダイヤモンドよりなる再生針本体の電極形成予定面
における電極形成部と略々対応する部分をレーザビーム
または電子ビームで照射してダイヤモンドの表面にダイ
ヤモンド自体の炭素による導電性電極を形成させるよう
にした再生針の製作法。 2 ダイヤモンドよりなる再生針本体を微量の酸素を含
む真空中または微量の酸素を含む不活性ガス中でその一
部または全部を予備加熱し、前記ダイヤモンドよりなる
再生針本体の電極形成予定面における電極形成部と略々
対応する部分をレーザビームまたは電子ビームで照射し
てダイヤモンドの表面にダイヤモンド自体の炭素による
導電性電極を形成させるようにした再生針の製作法。
[Claims] 1. A regenerated needle body made of diamond is placed in a vacuum containing a trace amount of oxygen or in an inert gas containing a trace amount of oxygen,
A portion of the regenerated needle main body made of diamond on which the electrode is to be formed is irradiated with a laser beam or an electron beam to a portion substantially corresponding to the electrode formation portion to form a conductive electrode made of the carbon of the diamond itself on the surface of the diamond. How to make recycled needles. 2 Preheating part or all of the regenerated needle body made of diamond in a vacuum containing a trace amount of oxygen or in an inert gas containing a trace amount of oxygen, and forming an electrode on the electrode formation surface of the regenerated needle body made of diamond. A method of manufacturing a regenerated needle in which a part roughly corresponding to the forming part is irradiated with a laser beam or an electron beam to form a conductive electrode made of the diamond's own carbon on the surface of the diamond.
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