JPH02166270A - 刃の表面処理方法 - Google Patents
刃の表面処理方法Info
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- JPH02166270A JPH02166270A JP32084088A JP32084088A JPH02166270A JP H02166270 A JPH02166270 A JP H02166270A JP 32084088 A JP32084088 A JP 32084088A JP 32084088 A JP32084088 A JP 32084088A JP H02166270 A JPH02166270 A JP H02166270A
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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。
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）
本発明は刃の表面処理方法、特に電気カミソリ等の刃の
表面に硬質被膜を形成する場合の表面処理方法に関する
。
表面に硬質被膜を形成する場合の表面処理方法に関する
。
（従来の技術）
真空中において母材の表面に金属あるいはセラミックス
等の被膜を形成する手段として、例えば物理蒸着法（以
下ｒＰＶＤ法Ｊという）が知られている。とりわけ、母
材の表面に金属の炭化物や窒化物の膜を形成するＰＶＤ
法として、イオンブレーティング・スパッタリングが一
般的である。
等の被膜を形成する手段として、例えば物理蒸着法（以
下ｒＰＶＤ法Ｊという）が知られている。とりわけ、母
材の表面に金属の炭化物や窒化物の膜を形成するＰＶＤ
法として、イオンブレーティング・スパッタリングが一
般的である。
従来、このようなＰＶ、Ｄ法により母材の表面にＴｉＣ
Ｎ膜を形成する場合、例えば特開昭６０−９２４６５号
公報に記載されているように、メタン等の炭化水素ガス
及び窒素ガスを槽内に導入させたプラズマ雰囲気中にて
チタンを蒸着あるいはスパッタリングを行うことにより
被膜が形成されていた。
Ｎ膜を形成する場合、例えば特開昭６０−９２４６５号
公報に記載されているように、メタン等の炭化水素ガス
及び窒素ガスを槽内に導入させたプラズマ雰囲気中にて
チタンを蒸着あるいはスパッタリングを行うことにより
被膜が形成されていた。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、前述した従来の方法によって母材の表面
にＴｊＣＮ膜を形成する場合、工業レベルにて膜組成や
膜構造を制御するのは必ずしも容易なことではなく、こ
のため品質にバラツキが生しるという問題があった。
にＴｊＣＮ膜を形成する場合、工業レベルにて膜組成や
膜構造を制御するのは必ずしも容易なことではなく、こ
のため品質にバラツキが生しるという問題があった。
また、従来の方法をカミソリ刃等に応用した場合、その
耐食性が問題となる場合があり、水分や塩分等の存在す
る腐食雰囲気下にて長時間使用するとサビが発生し易い
という問題があった。
耐食性が問題となる場合があり、水分や塩分等の存在す
る腐食雰囲気下にて長時間使用するとサビが発生し易い
という問題があった。
これは、通常のＰＶＤ法により被膜を形成した場合、第
２図に示されるように、刃ｌの表面に形成されたＴｉＣ
Ｎ膜２の内部にはボイドやピンホール等が多数発生し、
これらの欠陥が核となって腐食反応が促進されサビ３が
発生するためと考えられている。
２図に示されるように、刃ｌの表面に形成されたＴｉＣ
Ｎ膜２の内部にはボイドやピンホール等が多数発生し、
これらの欠陥が核となって腐食反応が促進されサビ３が
発生するためと考えられている。
従って、従来の手段によりＴｉＣＮ膜処理を行ったカミ
ソリ刃等が使用されるときは、人間の体質や雰囲気によ
って問題が発生する場合もあり、これを解決する必要が
あった。
ソリ刃等が使用されるときは、人間の体質や雰囲気によ
って問題が発生する場合もあり、これを解決する必要が
あった。
この発明は斯る課題を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、母材となる刃の表面に耐食性
に優れたＴｉＣＮ膜を形成することのできる刃の表面処
理方法を提供することにある。
その目的とするところは、母材となる刃の表面に耐食性
に優れたＴｉＣＮ膜を形成することのできる刃の表面処
理方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
前記目的を達成するために、本発明方法においては、表
面に被膜を形成すべき刃を真空槽内に配置し、この刃に
対し炭化水素ガスおよび窒素ガスのイオンビームをそれ
ぞれ照射すると共に、このイオンビーム照射と同時に蒸
発源からチタンを電子ビーム蒸発させ、チタンの形成速
度に対する各イオンビーム密度を制御しながら刃の表面
ＱこＴｉＣＮ膜を形成するようにしたことを特徴とする
。
面に被膜を形成すべき刃を真空槽内に配置し、この刃に
対し炭化水素ガスおよび窒素ガスのイオンビームをそれ
ぞれ照射すると共に、このイオンビーム照射と同時に蒸
発源からチタンを電子ビーム蒸発させ、チタンの形成速
度に対する各イオンビーム密度を制御しながら刃の表面
ＱこＴｉＣＮ膜を形成するようにしたことを特徴とする
。
（作用）
前記構成により、本発明方法は、いわゆるイオンビーム
アシスト蒸着手段により刃の表面にＴｉＣＮ膜を形成す
るものであるが、チタンの形成速度に対して炭化水素ガ
スと窒素ガスのイオンビーム密度とを制御することによ
り、所定の膜組成構造を備えた被膜を得ることができる
。
アシスト蒸着手段により刃の表面にＴｉＣＮ膜を形成す
るものであるが、チタンの形成速度に対して炭化水素ガ
スと窒素ガスのイオンビーム密度とを制御することによ
り、所定の膜組成構造を備えた被膜を得ることができる
。
このとき、前記炭化水素ガスと窒素ガスとのイオンビー
ム比を制御することで、工業レベルにて膜組成や膜構造
を容易に制御することができ、このため、耐食性に優れ
、かつバラツキの少ない均質なＴｉＣＮ膜を形成するこ
とが可能となる。
ム比を制御することで、工業レベルにて膜組成や膜構造
を容易に制御することができ、このため、耐食性に優れ
、かつバラツキの少ない均質なＴｉＣＮ膜を形成するこ
とが可能となる。
（実施例）
以下、図面に基づき本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明方法を使用するための装置の概略構成が
示されている。
示されている。
ここで本発明の特徴的なことは、表面に被膜を形成すべ
き刃を真空槽内に配置し、この刃に対し炭化水素ガスお
よび窒素ガスのイオンビームをそれぞれ照射すると共に
、このイオンビーム照射と同時に蒸発源からチタンを電
子ビーム蒸発させ、チタンの形成速度に対する各イオン
ビーム密度を制御しながら刃の表面にＴｉＣＮ膜を形成
するようにしたことである。
き刃を真空槽内に配置し、この刃に対し炭化水素ガスお
よび窒素ガスのイオンビームをそれぞれ照射すると共に
、このイオンビーム照射と同時に蒸発源からチタンを電
子ビーム蒸発させ、チタンの形成速度に対する各イオン
ビーム密度を制御しながら刃の表面にＴｉＣＮ膜を形成
するようにしたことである。
すなわち、本発明はイオンビームアシスト蒸着手段によ
り刃の表面処理を行うものであり、本実施例において、
表面に被膜を形成すべき刃９が真空チャンバ１０内の上
方に配置されている。また、この真空チャンバ１０内の
下方には、電子ビーム等の蒸発源４およびその周囲に２
台のイオン銃５６が設けられている。
り刃の表面処理を行うものであり、本実施例において、
表面に被膜を形成すべき刃９が真空チャンバ１０内の上
方に配置されている。また、この真空チャンバ１０内の
下方には、電子ビーム等の蒸発源４およびその周囲に２
台のイオン銃５６が設けられている。
これらのイオン銃５，６のうち、一方のイオン銃５は窒
素ガスボンへ７に接続され、他方のイオン銃６はメタン
やアセチレン等の炭化水素ガスポンへ８に接続されてい
る。
素ガスボンへ７に接続され、他方のイオン銃６はメタン
やアセチレン等の炭化水素ガスポンへ８に接続されてい
る。
更に、前記刃９の近傍かつ側方でイオンビームの照射さ
れない領域には、チタン（Ｔｉ）の形成速度を検出する
ための水晶センサＩｆが設けられており、この水晶セン
サ１１の前面には、検出精度を向上させるための中空円
筒状のカバー１２が設けられている。
れない領域には、チタン（Ｔｉ）の形成速度を検出する
ための水晶センサＩｆが設けられており、この水晶セン
サ１１の前面には、検出精度を向上させるための中空円
筒状のカバー１２が設けられている。
前記電子ビーム蒸発源４および膜の形成速度を検出する
ための水晶センサ１１は、膜形成速度制御部１３に接続
されている。
ための水晶センサ１１は、膜形成速度制御部１３に接続
されている。
次に本実施例の作用を説明する。まず、真空チャンバＩ
Ｏ内の上方の所定位置に刃９が設定された後、チャンバ
１０内が２ Ｘｌ０−’Ｐａ以下に真空排気され、続い
て１台又は２台のイオン銃５．６が動作されてクリーニ
ングが行われる。このとき、アルゴン又は窒素等のイオ
ンビームが刃９の表面に照射され、加速電圧として５０
０〜２０００ Ｖ、かつ２〜数１０ ｌＩＡ／ｃｍ”程
度のイオンビームが数分間照射される。
Ｏ内の上方の所定位置に刃９が設定された後、チャンバ
１０内が２ Ｘｌ０−’Ｐａ以下に真空排気され、続い
て１台又は２台のイオン銃５．６が動作されてクリーニ
ングが行われる。このとき、アルゴン又は窒素等のイオ
ンビームが刃９の表面に照射され、加速電圧として５０
０〜２０００ Ｖ、かつ２〜数１０ ｌＩＡ／ｃｍ”程
度のイオンビームが数分間照射される。
このようにしてクリーニング作業が行われた後、２台の
イオン銃５．６が動作され、炭化水素ガス及び窒素ガス
のイオンビームがそれぞれ刃９の表面に向は照射される
。また、これらのイオンビーム照射と同時に、蒸発源４
からチタン（Ｔｉ）が刃９の表面に向は電子ビーム蒸発
される。この結果、炭化水素イオン、窒素イオン、チタ
ンが刃９の表面にて反応しＴｉＣＮ膜が形成される。
イオン銃５．６が動作され、炭化水素ガス及び窒素ガス
のイオンビームがそれぞれ刃９の表面に向は照射される
。また、これらのイオンビーム照射と同時に、蒸発源４
からチタン（Ｔｉ）が刃９の表面に向は電子ビーム蒸発
される。この結果、炭化水素イオン、窒素イオン、チタ
ンが刃９の表面にて反応しＴｉＣＮ膜が形成される。
本実施例において、刃９の表面位置における炭化水素及
び窒素イオンビーム密度は１０〜５００μＡ／ｃｍ２の
範囲で行われ、又チタン（Ｔｉ）の形成速度は、水晶セ
ンサ１１を介して膜形成速度制御部１３により１〜２０
人／Ｓの範囲で制御される。この場合、所定のチタン形
成速度に対して、窒素イオンビーム密度が増加すると赤
味がかった膜が形成され、反対に、炭化水素ガスイオン
ビーム密度が増加すると黒味がかった膜が形成されるこ
とが判明した。
び窒素イオンビーム密度は１０〜５００μＡ／ｃｍ２の
範囲で行われ、又チタン（Ｔｉ）の形成速度は、水晶セ
ンサ１１を介して膜形成速度制御部１３により１〜２０
人／Ｓの範囲で制御される。この場合、所定のチタン形
成速度に対して、窒素イオンビーム密度が増加すると赤
味がかった膜が形成され、反対に、炭化水素ガスイオン
ビーム密度が増加すると黒味がかった膜が形成されるこ
とが判明した。
このように、チタン（Ｔｉ）の形成速度に対する炭化水
素ガスと窒素ガスとのイオンビーム比を制御することで
、所定の膜組成構造を備えたＴｉＣＮ膜が再現性良く得
られた。
素ガスと窒素ガスとのイオンビーム比を制御することで
、所定の膜組成構造を備えたＴｉＣＮ膜が再現性良く得
られた。
以上の条件にてＴｉＣＮ膜をカミソリ刃の表面に形成さ
せたところ、ビッカース硬度１５００〜３０００ＨＶ程
度の高硬度膜が得られ、刃の寿命改善を図ることができ
た。又、膜の色が黒色〜赤紫色〜銅色〜金色の領域にお
ける色調の制御も容易に行うことができた。更に、刃の
表面に形成されたＴｉＣＮ膜の耐食性を塩水噴霧テスト
によって評価したところ、下表−１で明らかなように、
従来のイオンブレーティングあるいはスパッタリングに
よる膜サンプルによれば、２〜３サイクル終了後に多量
のサビが発生したのに対し、本実施例のイオンビームア
シスト蒸着手段によれば、膜サンプルにはサビがほとん
ど発生しないことが確認された。
せたところ、ビッカース硬度１５００〜３０００ＨＶ程
度の高硬度膜が得られ、刃の寿命改善を図ることができ
た。又、膜の色が黒色〜赤紫色〜銅色〜金色の領域にお
ける色調の制御も容易に行うことができた。更に、刃の
表面に形成されたＴｉＣＮ膜の耐食性を塩水噴霧テスト
によって評価したところ、下表−１で明らかなように、
従来のイオンブレーティングあるいはスパッタリングに
よる膜サンプルによれば、２〜３サイクル終了後に多量
のサビが発生したのに対し、本実施例のイオンビームア
シスト蒸着手段によれば、膜サンプルにはサビがほとん
ど発生しないことが確認された。
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明は、表面に被膜を形成すべき
刃を真空槽内に配置し、この刃に対し炭化水素ガスおよ
び窒素ガスのイオンビームをそれぞれ照射すると共に、
このイオンビーム照射と同時に蒸発源からチタンを電子
ビーム蒸発させ、チタンの形成速度に対する各イオンビ
ーム密度を制御しながら刃の表面にＴｉＣＮ膜を形成す
るようにしたことにより、耐食性に優れた硬質被膜を形
成することができる。
刃を真空槽内に配置し、この刃に対し炭化水素ガスおよ
び窒素ガスのイオンビームをそれぞれ照射すると共に、
このイオンビーム照射と同時に蒸発源からチタンを電子
ビーム蒸発させ、チタンの形成速度に対する各イオンビ
ーム密度を制御しながら刃の表面にＴｉＣＮ膜を形成す
るようにしたことにより、耐食性に優れた硬質被膜を形
成することができる。
第１図は本発明方法を使用するための装置の概略構成を
示す図、第２図は従来の方法により刃の表面に被膜を形
成した場合の拡大断面図である。 ４・・・電子ビーム蒸発源 ５．６・イオン銃９ ・・
刃 １０・・・真空チャンバ１１・・・
水晶センナ １３・・・膜形成速度制御部第 図 ２ ＴｉＣＮ膜 １刃（ステンしス葛したｊ青λ豪十）
示す図、第２図は従来の方法により刃の表面に被膜を形
成した場合の拡大断面図である。 ４・・・電子ビーム蒸発源 ５．６・イオン銃９ ・・
刃 １０・・・真空チャンバ１１・・・
水晶センナ １３・・・膜形成速度制御部第 図 ２ ＴｉＣＮ膜 １刃（ステンしス葛したｊ青λ豪十）
Claims (1)
- 表面に被膜を形成すべき刃を真空槽内に配置し、この刃
に対し炭化水素ガスおよび窒素ガスのイオンビームをそ
れぞれ照射すると共に、このイオンビーム照射と同時に
蒸発源からチタンを電子ビーム蒸発させ、チタンの形成
速度に対する各イオンビーム密度を制御しながら刃の表
面にＴｉＣＮ膜を形成するようにしたことを特徴とする
刃の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63320840A JPH0759744B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 刃の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63320840A JPH0759744B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 刃の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02166270A true JPH02166270A (ja) | 1990-06-26 |
| JPH0759744B2 JPH0759744B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=18125828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63320840A Expired - Lifetime JPH0759744B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 刃の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0759744B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1577416A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-21 | Seiko Epson Corporation | Decorative article and timepiece |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62146255A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Citizen Watch Co Ltd | 黒色イオンプレ−テイング被膜 |
| JPS63250454A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-18 | Hitachi Ltd | イオンミキシング方法及びその装置 |
| JPS63251129A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-18 | Daijietsuto Kogyo Kk | 切削工具用のコ−テイング切刃 |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP63320840A patent/JPH0759744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62146255A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Citizen Watch Co Ltd | 黒色イオンプレ−テイング被膜 |
| JPS63251129A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-18 | Daijietsuto Kogyo Kk | 切削工具用のコ−テイング切刃 |
| JPS63250454A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-18 | Hitachi Ltd | イオンミキシング方法及びその装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1577416A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-21 | Seiko Epson Corporation | Decorative article and timepiece |
| US7261956B2 (en) | 2004-03-16 | 2007-08-28 | Seiko Epson Corporation | Decorative article and timepiece |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0759744B2 (ja) | 1995-06-28 |
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