JPS60160951A - セラミツクブレ−ド - 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】 本発明はセラミック材で構成したブレードに関するもの
である。

従来から各種物体を切断するブレード（刃物）には鋼も
しくは金属合金で作られたものが主流を成しており、こ
のため大きな靭性をもっている反→面、硬度が比較的小
さいことから、摩耗して切断特性が低下し易すく、度々
刃先を磨ぐ必要があり、また錆が発生する恐れがあるた
め、使用の前後の管理には細心の注意を要する。同様に
酸、アルカリあるいは塩類の溶液によって溶解したり、
腐蝕される度合が大きいことから、これら悪条件下にお
いては極めて寿命の短いものとなり、それゆえ金属製ブ
レードの使用可能範囲はごく限られたものとなり、頻繁
に新規なものと交換しなければならないなどの不都合が
あった。

叙上のような金属製ブレードの欠点に鑑みてセラミック
材などの無機物体より成るブレードが種々提案されてい
る。ところが、セラミック材として例えば多結晶あるい
は単結晶アルミナでもってブレードを構成したものにあ
っては高硬度で耐摩耗性が大きく、かつ耐蝕性が大きい
などの特徴を有している反面、欠け、割れが発生し易く
刃コボレが多発することから結局、使用範囲も限られ、
かつ寿命の短いものとなって、耐摩耗性があり、耐蝕性
があるなどの特徴をもっているにもかかわらず、金属製
ブレードに取って変るほど実用化されていないのが実状
である。

本発明は上記に鑑みて、特にセラミック材の有する優れ
た特性を備え、かつ大きな抗折強度をもった長寿命です
ぐれた切断特性を有するブレードをもたらさんとするも
のである。

以下、本発明に係る実施例を図によって詳述する。

第１図は本発明によるブレード１の一部側面図であって
、同図におけるＸ−Ｘ線断面を第２図にて示すようにブ
レード１はルビー、サファイアなどの単結晶アルミナか
ら成る基体３の一つの面に硬質膜４が被着せしめてあり
、この硬質膜４の先端が実質上の刃５を成している。

次に、上記のような単結晶アルミナを用いた基体３に硬
質膜４を備えて成るブレード１の製法例を述べると第３
図に示した如く、基体３を成す所定の板厚をもった単結
晶アルミナ板Ｓの少な（とも片側の面Ｆが平坦で鏡面状
に研磨仕上げしてあり、この面Ｆに対し硬質膜４とする
べく窒化チタン（ＴｉＮ）などの窒化物あるいは炭化チ
タン（ＴｉＣ）などが被着せしめであるが、これら窒化
物、炭化物等の被膜Ｔを均一にかつ短期間に被着する方
法としては蒸着法、スッパクリング法、イオンブレーテ
ィング法などが適用される。

このように、所定形状を成した単結晶アルミナ板Ｓの面
Ｆに被膜Ｔが被着された後、図中直線して示した方向に
単結晶アルミナ板Ｓを斜切、研磨することによって第２
図にて示した如き硬質膜４によって成る刃５を備えたブ
レード１が製作される。

ところで、このように単結晶アルミナからなる基体３に
硬質膜４として被着し、実質上の刃先を形成する窒化チ
タン、炭化チタン等は導電性を有し、しかも添加物量や
被着する被膜Ｔの膜厚を加減することによって抵抗値を
種々設定することが可能であり、このため、第４図にお
いてブレード１の裏面を示すように硬質膜４でもって刃
５を形成する如く、刃５近傍のみに沿って帯状硬質膜４
ａを被着せしめ、該帯状硬質膜４ａに通電すべく、リー
ドパターン６が付設してあり、このリードパターン６よ
り電流を流すことによって帯状硬質膜４ａがジュール発
熱をして刃５自体が高温となり、かつ切断作用を有する
ものとなる。したがって、かかる刃５が発熱作用を併せ
持つセラミックブレード１でもって生体を切開するよう
な加熱型の電気メスを構成すれば、切開に際して生体中
の毛細血管を熱封止することによって止血作用をもたら
すことができる。また、加熱作用と切断作用を兼備した
ものであることから、合成樹脂シートや合成繊維織布等
を切断するような場合は、良好な切断特性と末端（切断
辺）処理を同時に行うことが可能なカッターのブレード
をも構成することができる。

次に本発明に係るセラミックブレード１を形成する基体
３を成する単結晶アルミナ（サファイア、ルビー）はピ
ンカース硬度が２．３００ｋｇ／　ｍ＋Ｆと極めて高硬
度で機械強度、耐薬品性が大きく、しかもすくれた電気
絶縁体であることが知られており、一方、硬質膜４（４
ａ）を成す窒化物、炭化物として窒化チタン、窒化クロ
ム、炭化チタン、炭化クロムなどにおいても高硬度で大
きな機械強度、耐薬品性をもち、しかも基体３を成す単
セヮしいアルミナに比較し、大きな靭性をもっているこ
とから硬質膜４から成る刃５は割れ、欠けの発生の度合
が小さいものとなる。

さらに、これら窒化物、炭化物より成る硬質膜４　（４
ａ）は導電性をもっていることから所定の刃５を形成す
るとともに該刃５　（硬質膜４ａ）に通電し、発熱させ
る材料として最適である。

また、基体３に被着せしめる硬質膜４　（４ａ）の厚さ
は種々の膜厚のものを作製し切断特性、発熱試験を行っ
たところ、被着する窒化物、炭化物によって異なるがほ
ぼ０．５〜７．０ａ程度が好適であった。

以上のように本発明は、ブレードの基体を成す単結晶ア
ルミナの板状体の少なくとも片側面に窒化物、炭化物な
どより成る硬質膜を被着し、斜切加工して該硬質膜でも
って刃を構成し、必要に応じて刃に通電し発熱させるよ
うにしたものであることから、刃こぼれが少なく、耐久
性のある鋭利な刃を備えたセラミックブレードをもたら
すことができ、手術用の加熱型メス、カミソリ、生体組
織を切り出すミクロトームなどの刃先として極めて有効
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例に係るセラミンクブレードの部分
側面図、第２図は第１図におけるＸ−Ｘ線断面図、第３
図は本発明に係るセラミックブレードの製作方法を説明
するための側面図、第４図は本発明に係る他の実施例を
示すセラミックブレードの部分側面図である。 １：セラミックブレード　２：刃　部 ３：基　体　４：硬質膜 ５：刃　６：通電パターン 出願人京セラ株式会社 代表者稲盛和夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ単結晶アルミナ製板状体の少なくとも片面に窒化
   物、又は炭化物の硬質膜を備え、該硬質膜の切断辺が刃
   を成すように斜切面が形成しであることを特徴とするセ
   ラミックブレード。 （２）単結晶アルミナ製板状体に形成した斜切面にて、
   硬質膜で刃を形成するか、もしくは刃の近傍に硬質膜を
   被着せしめ、該硬質膜に通電し発熱させるようにしたこ
   とを特徴とするセラミンクブレード。