JPS61177371A - 機械的高速摺動部分の表面処理方法 - Google Patents
機械的高速摺動部分の表面処理方法Info
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- JPS61177371A JPS61177371A JP1811885A JP1811885A JPS61177371A JP S61177371 A JPS61177371 A JP S61177371A JP 1811885 A JP1811885 A JP 1811885A JP 1811885 A JP1811885 A JP 1811885A JP S61177371 A JPS61177371 A JP S61177371A
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- sliding part
- surface treatment
- speed sliding
- gas containing
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
- C23C16/342—Boron nitride
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、たとえば半導体レーザー高速スキャン用ポリ
ゴンミラーの回転軸や回転軸受等の機械的高速摺動部分
の表面処理方法に関する。
ゴンミラーの回転軸や回転軸受等の機械的高速摺動部分
の表面処理方法に関する。
従来、レーザープリンタ用のレーザースキャナーの回転
部分は、ベアリング等の軸受方式が採用されているが、
高速でプリンティングを行なうためにはスキャナーの回
転数を上げる必要がある。
部分は、ベアリング等の軸受方式が採用されているが、
高速でプリンティングを行なうためにはスキャナーの回
転数を上げる必要がある。
しかしながら、ベアリングの回転軸受を使用していると
、たとえばスキャナが２００００ ｒ、ｐ、＋＋、の高
速で回転した場合、機械的なぶれによってレーザーのス
キャニングに変動が生じ、文字が不鮮明となったり、ず
れたりするという問題が生じる。
、たとえばスキャナが２００００ ｒ、ｐ、＋＋、の高
速で回転した場合、機械的なぶれによってレーザーのス
キャニングに変動が生じ、文字が不鮮明となったり、ず
れたりするという問題が生じる。
そこで、スキャナーがこのように高速で回転している場
合でも上記問題を生じない方式として空気軸受方式が採
用されている。すなわち、この方式では、スキャナー回
転体と固定軸とは±２μｍの精度で合体しているため、
高速回転時であっても上記のような問題は生じない。
合でも上記問題を生じない方式として空気軸受方式が採
用されている。すなわち、この方式では、スキャナー回
転体と固定軸とは±２μｍの精度で合体しているため、
高速回転時であっても上記のような問題は生じない。
しかしながら、この空気式軸受方式では、回転体がたと
えば２００００ ｒ、ｐ、ｍ、で定常回転しているとき
には、回転体と固定軸とは空気を媒体として直接接する
ことがないが、回転体の駆動時および制動時には両者が
直接接触するため、摩耗や焼き付き現象を生じる問題が
ある。
えば２００００ ｒ、ｐ、ｍ、で定常回転しているとき
には、回転体と固定軸とは空気を媒体として直接接する
ことがないが、回転体の駆動時および制動時には両者が
直接接触するため、摩耗や焼き付き現象を生じる問題が
ある。
このため、現状では、この回転体と固定軸の材質として
、超鋼を用いて上記問題が生じないようにしているが、
超鋼は高価なため生産性が悪いばかりか、硬いため±２
μｍの高精度の切削加工が困難であり、歩留りが悪いと
いう問題がある。
、超鋼を用いて上記問題が生じないようにしているが、
超鋼は高価なため生産性が悪いばかりか、硬いため±２
μｍの高精度の切削加工が困難であり、歩留りが悪いと
いう問題がある。
以上の理由から、ＳｕＳや通常のＳＫ材を用いて、これ
らの回転部分の加工を行なった後、その表面に硬い材料
で表面処理を行なう方式が種々提案されている。
らの回転部分の加工を行なった後、その表面に硬い材料
で表面処理を行なう方式が種々提案されている。
その−例として、ＳｉＣ膜処理やセラミック溶射等があ
るが、ＳｉＣ膜は１．硬度は大きいが母材金属との密着
性が悪く、表面処理後に剥離を生ずるという問題がある
。また、セラミック溶射の場合は、母材に対して±２μ
雇の精度で均一に溶射することは不可能であるから、一
度５ａ＋ｍ程度の厚さに溶出した後、切削加工により±
２μｍの精度で加工を行なわなければならず、母材の切
削と表面処理後の切削が２重手間となり、工賃が上がる
という問題がある。
るが、ＳｉＣ膜は１．硬度は大きいが母材金属との密着
性が悪く、表面処理後に剥離を生ずるという問題がある
。また、セラミック溶射の場合は、母材に対して±２μ
雇の精度で均一に溶射することは不可能であるから、一
度５ａ＋ｍ程度の厚さに溶出した後、切削加工により±
２μｍの精度で加工を行なわなければならず、母材の切
削と表面処理後の切削が２重手間となり、工賃が上がる
という問題がある。
したがって、ＳｕＳやＳＫ材等の安価な母材との密着性
が良好でかつ安価で硬い表面処理材料は実現していない
のが現状である。
が良好でかつ安価で硬い表面処理材料は実現していない
のが現状である。
（発明の目的〕
本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、安価で、母材との密着性に優れ、し
かも、硬くかつ均一に表面処理することができる機械的
高速摺動部分の表面処理方法を提供することにある。
的とするところは、安価で、母材との密着性に優れ、し
かも、硬くかつ均一に表面処理することができる機械的
高速摺動部分の表面処理方法を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、機械的高速摺動
部分に水素化アモルファスボロン窒化膜を成膜したこと
を特徴とするものである。
部分に水素化アモルファスボロン窒化膜を成膜したこと
を特徴とするものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。図面は本発明に係る機械的高速摺動部分の表面処理方
法を実施するための装置を示すもので、図中１はアース
された反応容器である。この反応容器１内には、高周波
電力印加用の対向電極２、これに対向して設けられた基
台３、およびこの基台３の下部に設けられたヒーター４
等が収容されている。上記電極２は、反応容器１とはテ
フロン等の絶縁材５で絶縁され、反応容器１の外部で、
高周波電力のマツチングのための１０回路からなるマツ
チングボックス６を介して、プラズマ放電分解を行なう
ための周波数を有する電力を供給するための高周波電源
７に接続されている。
。図面は本発明に係る機械的高速摺動部分の表面処理方
法を実施するための装置を示すもので、図中１はアース
された反応容器である。この反応容器１内には、高周波
電力印加用の対向電極２、これに対向して設けられた基
台３、およびこの基台３の下部に設けられたヒーター４
等が収容されている。上記電極２は、反応容器１とはテ
フロン等の絶縁材５で絶縁され、反応容器１の外部で、
高周波電力のマツチングのための１０回路からなるマツ
チングボックス６を介して、プラズマ放電分解を行なう
ための周波数を有する電力を供給するための高周波電源
７に接続されている。
また、８はガス導入管、９はガス排出管、１０゜１１は
バルブである。
バルブである。
次に、水素化アモルファスボロンナイトライドＭ（以下
、ａ−８Ｎ ； Ｈと記す。）の成膜方法を説明する。
、ａ−８Ｎ ； Ｈと記す。）の成膜方法を説明する。
先ず、バルブ１１を開き、図示しないメカニカルブース
ターポンプおよび回転ポンプを用いて真空の反応容器１
を１０’ ｔｏｒｒ程度の真空に引く。
ターポンプおよび回転ポンプを用いて真空の反応容器１
を１０’ ｔｏｒｒ程度の真空に引く。
このとき、ヒーター４によって、たとえばレーザースキ
ャナーのＳｕＳ製固定軸（機械的高速摺動部分）９を基
台３上で１００”０〜４００℃の温度に昇潰しておく。
ャナーのＳｕＳ製固定軸（機械的高速摺動部分）９を基
台３上で１００”０〜４００℃の温度に昇潰しておく。
ついで、バルブ１０を開き、８２８６等のＢとＨを含む
ガスおよびＮ２ 、Ｎ８３等のＮを含むガスの混合ガス
を真空の反応容器１内へ導入し、バルブ１１の開閉を調
整することによって、真空の反応容器１内のガス圧が０
．０１ ｔｏｒｒ 〜１０ ｔｏｒｒの圧力になるよう
に調整する。
ガスおよびＮ２ 、Ｎ８３等のＮを含むガスの混合ガス
を真空の反応容器１内へ導入し、バルブ１１の開閉を調
整することによって、真空の反応容器１内のガス圧が０
．０１ ｔｏｒｒ 〜１０ ｔｏｒｒの圧力になるよう
に調整する。
ついで、ラジオフリークエンシーパワー（Ｒ。
Ｆパワー）電源７をＯＮにし、マツチングボックス６に
より容量ＣおよびインダクタンスＬを調整して対向電極
２へ０．１Ｗ〜２Ｗの所定のＤＣまたはＡＣの電力を印
加する。これにより、対向電極２と接地された基台３と
の間に８およびＨを含むガスとＮを含むガスまたはＮお
よびＨを含むガスとによるグロー放電を生起させてレー
ザースキャナーの固定軸９へａ−ＢＮ：Ｈ膜の成膜を開
始する。このとき、成膜に寄与しなかったＢおよびＨを
含むガスやＮを含むガスは排気バルブ１１により図示し
ない排ガス処理装置を経て大気中へ排気する。
より容量ＣおよびインダクタンスＬを調整して対向電極
２へ０．１Ｗ〜２Ｗの所定のＤＣまたはＡＣの電力を印
加する。これにより、対向電極２と接地された基台３と
の間に８およびＨを含むガスとＮを含むガスまたはＮお
よびＨを含むガスとによるグロー放電を生起させてレー
ザースキャナーの固定軸９へａ−ＢＮ：Ｈ膜の成膜を開
始する。このとき、成膜に寄与しなかったＢおよびＨを
含むガスやＮを含むガスは排気バルブ１１により図示し
ない排ガス処理装置を経て大気中へ排気する。
ついで、一定時間約５ｏ入〜１００ｕｍの膜厚のａ−Ｂ
Ｎ：Ｈｉｌｌを固定軸９の表面へ成膜を行なった後、電
源７のスイッチを切り、さらに、ヒーター４を切った後
、バルブ１０を閉にしてＢおよびＨを含むガスとＮを含
むガスとの真空の反応容器１内への導入を止める。
Ｎ：Ｈｉｌｌを固定軸９の表面へ成膜を行なった後、電
源７のスイッチを切り、さらに、ヒーター４を切った後
、バルブ１０を閉にしてＢおよびＨを含むガスとＮを含
むガスとの真空の反応容器１内への導入を止める。
ついで、排気バルブ１１を全開にして反応容器１を再度
１０’ ｔｏｒｒの真空に引いた後、固定軸９のサンプ
ルの温度が１００℃以下になるのを持って大気中へ取り
出す。
１０’ ｔｏｒｒの真空に引いた後、固定軸９のサンプ
ルの温度が１００℃以下になるのを持って大気中へ取り
出す。
以上のようにＢを含むガスとＮを含むガスとのグロー放
電によって機械的高速摺動部分にａ−ＢＮ：Ｈ膜を成膜
する表面処理方法によれば、安価で、母材との密着酸に
優れ、しかも、硬くかつ均一に表面処理することができ
る。
電によって機械的高速摺動部分にａ−ＢＮ：Ｈ膜を成膜
する表面処理方法によれば、安価で、母材との密着酸に
優れ、しかも、硬くかつ均一に表面処理することができ
る。
次に具体的実施例について説明する。
（実施例１）
上記成膜装置を用い、Ｈｅで希釈した１０％の８２ Ｈ
６ガスを２００ＳＣＣＭの流量、ＮＨ３ガスを１１００
８ＣＣの流量、固定軸温度を２５０℃、反応容器１内の
ガス圧を１．０ｔｏｒｒとし、電力は１３．５６ＭＨｚ
のラジオフレクエンシーパワーを用いて１００Ｗの電力
を印加し、約２時間１’２μｍのａ−ＢＮ：ｌ−１１１
をレーザースキャナーの固定軸９に成膜した。なお、固
定軸９の材質はＳｕＳとした。
６ガスを２００ＳＣＣＭの流量、ＮＨ３ガスを１１００
８ＣＣの流量、固定軸温度を２５０℃、反応容器１内の
ガス圧を１．０ｔｏｒｒとし、電力は１３．５６ＭＨｚ
のラジオフレクエンシーパワーを用いて１００Ｗの電力
を印加し、約２時間１’２μｍのａ−ＢＮ：ｌ−１１１
をレーザースキャナーの固定軸９に成膜した。なお、固
定軸９の材質はＳｕＳとした。
（実施例２）
上記成膜装置を用い、１００％の８２ Ｈ６ガスを１１
００８ＣＣの流量、Ｎ２ガスを３００８ＣＣＭの流量、
固定軸温度を２３０℃、反応容器１内のガス圧を１．５
ｔｏｒｒとし、電力はＤＣ電源を用いて約１５０Ｗの電
力を印加し、約１時間で２μｍのａ−ＢＮ：Ｈ膜をレー
ザースキャナーの固定軸９に成膜した。なお、固定軸９
の材質は５ＫＤ１１とした。
００８ＣＣの流量、Ｎ２ガスを３００８ＣＣＭの流量、
固定軸温度を２３０℃、反応容器１内のガス圧を１．５
ｔｏｒｒとし、電力はＤＣ電源を用いて約１５０Ｗの電
力を印加し、約１時間で２μｍのａ−ＢＮ：Ｈ膜をレー
ザースキャナーの固定軸９に成膜した。なお、固定軸９
の材質は５ＫＤ１１とした。
上記実施例１，２でａ−ＢＮ：Ｈ膜によって表面処理し
た固定軸９のサンプルを超鋼酸のスキャナー回転体と合
体してスキャナーの０Ｎ−ＯＦＦのランニング試験を行
なったところ、２万時間のランニングに対して両者とも
何等摩耗することもなく、回転動作に異状はなかった。
た固定軸９のサンプルを超鋼酸のスキャナー回転体と合
体してスキャナーの０Ｎ−ＯＦＦのランニング試験を行
なったところ、２万時間のランニングに対して両者とも
何等摩耗することもなく、回転動作に異状はなかった。
また、４万時間のランニングに対してはＳｕＳ製のサン
プルは表面に傷が現われたが、５ＫＤ１１製のサンプル
は何等変化がなかった。
プルは表面に傷が現われたが、５ＫＤ１１製のサンプル
は何等変化がなかった。
なお、上記実施例では、Ｂ２ Ｈ６等の８およびＨを含
むガスを使用したが、たとえばＢＦ３等のＢおよびＦを
含むガスを用いてａ−ＢＮ ； Ｆ膜で表面処理を行な
っても同様の効果が得られる。
むガスを使用したが、たとえばＢＦ３等のＢおよびＦを
含むガスを用いてａ−ＢＮ ； Ｆ膜で表面処理を行な
っても同様の効果が得られる。
また、上記実施例では、レーザースキャン用の固定軸と
回転体等の機械的摺動部分に表面処理を行なう場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限ることはなく、たと
えばコンプレッサーのシャフトとシリンダや、ロータリ
コンプレッサーのａ−ターとブレード、エンジンのピス
トンとシリンダ等の機械的高速摺動部分の表面処理に適
用してもよい。
回転体等の機械的摺動部分に表面処理を行なう場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限ることはなく、たと
えばコンプレッサーのシャフトとシリンダや、ロータリ
コンプレッサーのａ−ターとブレード、エンジンのピス
トンとシリンダ等の機械的高速摺動部分の表面処理に適
用してもよい。
以上説明したように本発明によれば、機械的高速摺動部
分に水素化アモルファスボロン窒化膜を成膜したから、
安価で、母材との密着酸に優れ、しかも、硬くかつ均一
に表面処理することができる等の優れた効果を奏する。
分に水素化アモルファスボロン窒化膜を成膜したから、
安価で、母材との密着酸に優れ、しかも、硬くかつ均一
に表面処理することができる等の優れた効果を奏する。
図面は本発明に係る機械的高速摺動部分の表面処理方法
を実施するための成膜装置を示す構成図である。 ９・・・機械的高速摺動部分く回転軸）。
を実施するための成膜装置を示す構成図である。 ９・・・機械的高速摺動部分く回転軸）。
Claims (5)
- （１）機械的高速摺動部分に水素化アモルファスボロン
窒化膜を成膜したことを特徴とする機械的高速摺動部分
の表面処理方法。 - （２）水素化アモルファスボロン窒化膜は、Ｂ原子およ
びＨ原子を含むガスと、Ｎ原子を含むガスとの混合ガス
のグロー放電によって、機械的高速摺動部分に成膜する
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の機械的高速摺動部分の表面処理方法。 - （３）Ｂ原子およびＨ原子を含むガスはＢ＿２Ｈ＿６で
あり、Ｎ原子を含むガスはＮ＿２またはＮＨ＿３である
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の機械的高
速摺動部分の表面処理方法。 - （４）機械的高速摺動部分は、レーザービームのスキャ
ンに使用されるポリゴンミラーの回転部分であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の機械的高速摺動
部分の表面処理方法。 - （５）機械的高速摺動部分は、コンプレッサーの摺動部
品であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
機械的高速摺動部分の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1811885A JPS61177371A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 機械的高速摺動部分の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1811885A JPS61177371A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 機械的高速摺動部分の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61177371A true JPS61177371A (ja) | 1986-08-09 |
Family
ID=11962688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1811885A Pending JPS61177371A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 機械的高速摺動部分の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61177371A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6473127A (en) * | 1987-12-28 | 1989-03-17 | Isuzu Motors Ltd | Structure of turbocharger |
| FR2669846A1 (fr) * | 1990-11-30 | 1992-06-05 | Renault | Procede pour traiter la surface d'un organe mecanique travaillant par frottement. |
| CN102021533A (zh) * | 2010-11-22 | 2011-04-20 | 赵凤鸣 | 制备热解氮化硼制品用的化学气相沉积工艺及气相沉积炉 |
-
1985
- 1985-02-01 JP JP1811885A patent/JPS61177371A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6473127A (en) * | 1987-12-28 | 1989-03-17 | Isuzu Motors Ltd | Structure of turbocharger |
| FR2669846A1 (fr) * | 1990-11-30 | 1992-06-05 | Renault | Procede pour traiter la surface d'un organe mecanique travaillant par frottement. |
| CN102021533A (zh) * | 2010-11-22 | 2011-04-20 | 赵凤鸣 | 制备热解氮化硼制品用的化学气相沉积工艺及气相沉积炉 |
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