JP2000094564A - Base with highly functional coat formed and method for forming the base - Google Patents

Base with highly functional coat formed and method for forming the base

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JP2000094564A
JP2000094564A JP10265389A JP26538998A JP2000094564A JP 2000094564 A JP2000094564 A JP 2000094564A JP 10265389 A JP10265389 A JP 10265389A JP 26538998 A JP26538998 A JP 26538998A JP 2000094564 A JP2000094564 A JP 2000094564A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the wear resistance, corrosion resistance and sliding characteristic of a base with a cleaning action by forming a coat having the cleaning action due to a photocatalytic reaction on one main face of a base material and forming a hard coat on the main face of the other side. SOLUTION: On the main face A of one of the sides of a matrix, a coat having a cleaning performance due to a photocatalytic reaction which contains either one of a titanium oxide, a cadmium sulfide, a zinc sulfide, niobium and a ferric oxide is formed. A hard carbon coat is formed on the main face B of the other side and the carbon is gradiently functionalized in the coat so that it is reduced toward the surface side of the coat from the base material side. In addition, an intermediate layer is formed between the coat formed on the main face A of one of the sides of the base material and the base material, or between the hard carbon coat formed on the main face B of the other side of the base material and the base material. The intermediate layer is Si, Ti, Zr, Ge, Ru, Mo, W or a mixture thereof, or an oxide, a nitride or a carbide thereof, or a hard carbon-coat.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、清浄作用と高硬度
化を必要とする基体、例えばシェーバー刃(内刃、外
刃)、エアコン、空気清浄器、及び空気清浄作用を機能
として持つ各種製品の摺動部材、更に清浄(抗菌)作用
を機能として持つ各種製品の摺動部材からなる高機能被
膜形成基体、及び該基体の形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate requiring cleaning action and high hardness, such as a shaver blade (inner blade and outer blade), an air conditioner, an air purifier, and various products having the function of air cleaning. The present invention relates to a high-functional film-forming base comprising a sliding member of various products having a function of cleaning (antibacterial), and a method of forming the base.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えば、電気シェーバーにおいて
は、刃の表面改質の技術が取り入れられ、シェーバー外
刃の母材表面にZrN、或いは高硬度被膜が形成され、耐
摩耗性、耐食性、切れ味の向上を図る改良が為されてお
り、その技術が特開平7−62561号公報(Int6:C23
C 26/00)に開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, for example, in an electric shaver, a technique of surface modification of a blade has been adopted, and a ZrN or high-hardness film is formed on a base material surface of a shaver outer blade. Improvements have been made in order to improve the quality, and the technology is disclosed in JP-A-7-62561 (Int6: C23).
C 26/00).

【0003】一方、電気シェーバーは直接外刃が人間の
顔の皮膚に触れるため、その衛生面では考慮されるべき
製品である。このような観点から、最近では抗菌材料が
着目されており、その抗菌材料が特開平8-13463
0号公報(Int6:C23C 14/08)に開示されている。
On the other hand, the electric shaver is a product to be considered in terms of hygiene since the outer blade directly touches the skin of a human face. From such a viewpoint, an antibacterial material has recently attracted attention.
No. 0 (Int6: C23C 14/08).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、これまで
は、高硬度性、及び清浄作用の双方の特性を備えた基
体、特に刃を搭載したシェーバーが開発されていないの
が現状である。
However, at present, a substrate having both high hardness and cleaning properties, particularly a shaver equipped with a blade, has not been developed so far.

【0005】従って、本発明は、耐摩耗性、耐食性、摺
動特性の点で優れ、かつ清浄作用を有する基体を提供す
ることにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate which is excellent in abrasion resistance, corrosion resistance and sliding properties and has a cleaning action.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の高機能被膜形成
基体は、母材の一方の主面に光触媒反応による清浄作用
を持つ被膜が形成され、他方の主面に硬質被膜が形成さ
れていることを特徴とする。
The high-functional film-forming substrate of the present invention comprises a base material having a film having a cleaning action by a photocatalytic reaction formed on one main surface and a hard film formed on the other main surface. It is characterized by being.

【0007】前記硬質被膜が硬質炭素被膜であることを
特徴とする。
[0007] The hard coating is a hard carbon coating.

【0008】母材の一方の主面に光触媒反応による清浄
作用を持つ材料に炭素が混合された被膜が形成され、他
方の主面に硬質炭素被膜が形成されていることを特徴と
する。
[0008] It is characterized in that a coating in which carbon is mixed with a material having a cleaning action by a photocatalytic reaction is formed on one main surface of a base material, and a hard carbon coating is formed on the other main surface.

【0009】前記炭素が前記被膜中で傾斜機能化してい
ることを特徴とする。
[0009] The carbon is characterized in that it functions as a gradient in the coating.

【0010】前記炭素が前記母材側から前記被膜表面側
に向かって減少していることを特徴とする。
[0010] The carbon is reduced from the base material side toward the coating surface side.

【0011】前記母材の一方の主面に、光触媒反応によ
る清浄作用を持つ酸化チタン、硫化カドミウム、硫化亜
鉛、ニオブ、酸化第二鉄のうちいずれかを含有する被膜
が形成されたことを特徴とする。
[0011] A coating containing any one of titanium oxide, cadmium sulfide, zinc sulfide, niobium, and ferric oxide having a cleaning action by a photocatalytic reaction is formed on one main surface of the base material. And

【0012】前記母材の一方の主面に形成された被膜と
前記母材との間、又は前記母材の他方の主面に形成され
た硬質炭素被膜と前記母材との間に中間層が形成されて
いることを特徴とする。
An intermediate layer is formed between the coating formed on one main surface of the base material and the base material or between the hard carbon coating formed on the other main surface of the base material and the base material. Is formed.

【0013】前記中間層がSi,Ti,Zr,Ge,Ru,Mo,W或るい
はこれらの混合物、又は、これらの単体或いは混合物の
酸化物、窒化物、もしくは炭化物、或いは硬質炭素被膜
であることを特徴とする。
The intermediate layer is Si, Ti, Zr, Ge, Ru, Mo, W, or a mixture thereof, or an oxide, nitride, or carbide of a simple substance or a mixture thereof, or a hard carbon coating. It is characterized by the following.

【0014】前記中間層上に形成される被膜原子のうち
少なくとも一種類の原子を前記中間層に混入しており、
その原子が前記中間層において傾斜機能化していること
を特徴とする。
[0014] At least one kind of atoms among the coating atoms formed on the intermediate layer is mixed into the intermediate layer,
The atoms are functionally graded in the intermediate layer.

【0015】前記中間層上に形成される被膜原子のうち
少なくとも一種類の原子を前記中間層に混入しており、
その原子が前記中間層側から前記被膜側に向かって多く
なっていることを特徴とする。
At least one kind of atoms among the coating atoms formed on the intermediate layer is mixed into the intermediate layer,
The number of atoms increases from the intermediate layer side to the coating side.

【0016】前記母材がNi,Al,Fe,ステンレス系の合
金、或いはTi,Zr,Al,Si,Cr,Hf,Geの元素を有するセラミ
ックスであることを特徴とする。
The base material is characterized by being a Ni, Al, Fe, stainless steel alloy or a ceramic containing the elements Ti, Zr, Al, Si, Cr, Hf, Ge.

【0017】前記基体が電気シェーバーの外刃であるこ
とを特徴とする。
The base is an outer blade of an electric shaver.

【0018】前記硬質被膜がセラミックス被膜であるこ
とを特徴とする。
[0018] The hard coating is a ceramic coating.

【0019】前記セラミックス被膜は金属、或いは半導
体材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1種類の
元素との化合物であることを特徴とする。
The ceramic film is a compound of a metal or a semiconductor material and at least one element of nitrogen, oxygen and carbon.

【0020】前記セラミックス被膜に含まれる窒素、酸
素、炭素のうち少なくとも1種類の元素が傾斜機能化し
ていることを特徴とする。
[0020] At least one element of nitrogen, oxygen and carbon contained in the ceramic coating is functionally graded.

【0021】前記セラミックス被膜は金属、或いは半導
体材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1種類を
含むガスの分子、原子、又はイオン或いはラジカルとを
照射することによって形成されることを特徴とする。
The ceramic film is formed by irradiating a metal or a semiconductor material with molecules, atoms, ions or radicals of a gas containing at least one of nitrogen, oxygen and carbon. .

【0022】前記セラミックス被膜はZr、Ti、Al、Cr、H
f、Si、Ge、Fe、B、Mg、Ta、Wと窒素、酸素、炭素のう
ち少なくとも1種類の元素との化合物であることを特徴
とする。
The ceramic coating is made of Zr, Ti, Al, Cr, H
f, a compound of Si, Ge, Fe, B, Mg, Ta, W and at least one element of nitrogen, oxygen and carbon.

【0023】更に、本発明の高機能被膜形成基体の形成
方法は、母材の一方の主面に光触媒反応による清浄作用
を持つ被膜が形成され、他方の主面にセラミックス被膜
が形成され、該セラミックス被膜は金属、或いは半導体
材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1種類を含
むガスの分子、原子、又はイオン或いはラジカルとを照
射することによって形成されることを特徴とする。
Further, according to the method of forming a high-functional film-forming substrate of the present invention, a film having a cleaning action by a photocatalytic reaction is formed on one main surface of a base material, and a ceramic film is formed on the other main surface. The ceramic film is formed by irradiating a metal or a semiconductor material with molecules, atoms, ions, or radicals of a gas containing at least one of nitrogen, oxygen, and carbon.

【0024】前記セラミックス被膜は金属、或いは半導
体材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1種類を
含むガスの分子、原子、又はイオン或いはラジカルとを
照射して第1被膜層を形成する第1工程と、その第1工
程に続けて金属、或いは半導体材料と、窒素、酸素、炭
素のうち少なくとも1種類を含むガスの分子、又は原子
を供給して第2被膜層を形成する第2工程とからなること
を特徴とする。
The first ceramic film is formed by irradiating a metal or semiconductor material and molecules, atoms, ions or radicals of a gas containing at least one of nitrogen, oxygen and carbon to form a first film layer. And a second step of forming a second coating layer by supplying a metal or a semiconductor material and molecules or atoms of a gas containing at least one of nitrogen, oxygen, and carbon following the first step. It is characterized by consisting of.

【0025】前記セラミックス被膜は金属、或いは半導
体材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1種類の
元素との化合物であることを特徴とする。
The ceramic film is a compound of a metal or a semiconductor material and at least one element of nitrogen, oxygen and carbon.

【0026】前記セラミックス被膜に含まれる窒素、酸
素、炭素のうち少なくとも1種類の元素が傾斜機能化し
ていることを特徴とする。
[0026] At least one element of nitrogen, oxygen and carbon contained in the ceramic coating is functionally graded.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1乃至図
5に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0028】尚、本発明の実施の形態における硬質炭素
被膜は、ダイヤモンド被膜、ダイヤモンド構造と非晶質
炭素構造との混合被膜、或るいは非晶質炭素被膜のうち
いずれであっても良い。
The hard carbon film in the embodiment of the present invention may be any of a diamond film, a mixed film of a diamond structure and an amorphous carbon structure, or an amorphous carbon film.

【0029】また、中間層はSi、Ti、Zr、Ge、
Ru、Mo、W或るいはこれらの酸化物、これらの窒化
物、もしくはこれらの炭化物が該当する。
The intermediate layer is made of Si, Ti, Zr, Ge,
Ru, Mo, W or their oxides, their nitrides, or their carbides are applicable.

【0030】図1は、本発明において、硬質炭素被膜を
形成することができるECRプラズマCVD装置の一例
を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an ECR plasma CVD apparatus capable of forming a hard carbon film in the present invention.

【0031】図1を参照して、真空チャンバ8の内部に
は、プラズマ発生室4と、基体ホルダ9が設置される反
応室が設けられている。プラズマ発生室4には、導波管
2の一端が取り付けられており、導波管2の他端には、
マイクロ波供給手段1が設けられている。
Referring to FIG. 1, inside a vacuum chamber 8, a plasma generating chamber 4 and a reaction chamber in which a substrate holder 9 is installed are provided. One end of the waveguide 2 is attached to the plasma generation chamber 4, and the other end of the waveguide 2 is
Microwave supply means 1 is provided.

【0032】マイクロ波供給手段1で発生したマイクロ
波は、導波管2及びマイクロ波導入窓3を通って、プラ
ズマ発生室4に導かれる。プラズマ発生室4には、プラ
ズマ発生室4内にアルゴン(Ar)ガス等の放電ガスを
導入させるための放電ガス導入管5が設けられている。
また、プラズマ発生室4の周囲には、プラズマ磁界発生
装置6が設けられている。
The microwave generated by the microwave supply means 1 is guided to the plasma generation chamber 4 through the waveguide 2 and the microwave introduction window 3. The plasma generation chamber 4 is provided with a discharge gas introduction pipe 5 for introducing a discharge gas such as an argon (Ar) gas into the plasma generation chamber 4.
A plasma magnetic field generator 6 is provided around the plasma generation chamber 4.

【0033】真空チャンバ8内の反応室には、ドラム状
のホルダ9が、図1の紙面に垂直な回転軸のまわりを回
転自在となるように設置されており、ホルダ9には、図
示省略するモータが連結されている。
In the reaction chamber in the vacuum chamber 8, a drum-shaped holder 9 is installed so as to be rotatable around a rotation axis perpendicular to the plane of FIG. Motor is connected.

【0034】ホルダ9の外周面には、複数(本実施例で
は24個)のシェーバー刃の基体が等しい間隔で装着さ
れている。ホルダ9には、高周波電源(図示せず)が接
続されている。
On the outer peripheral surface of the holder 9, a plurality of (24 in this embodiment) shaver blade bases are mounted at equal intervals. The holder 9 is connected to a high frequency power supply (not shown).

【0035】ホルダ9の周囲には、金属製の筒状のシー
ルドカバー(図示せず)がホルダ9から約5mmの距離
隔てて設けられている。このシールドカバーは、接地電
極に接続されており、このシールドカバーは、被膜を形
成するときに、ホルダ9に印加される高周波(RF)電
圧によって被膜形成箇所以外のホルダ9と真空チャンバ
8との間の放電が発生するのを防止するために設けられ
ている。
Around the holder 9, a metal cylindrical shield cover (not shown) is provided at a distance of about 5 mm from the holder 9. The shield cover is connected to a ground electrode, and when the coating is formed, the shield cover is connected between the vacuum chamber 8 and the holder 9 other than the coating formation location by a high frequency (RF) voltage applied to the holder 9. It is provided in order to prevent the occurrence of an inter-discharge.

【0036】シールドカバーには、開口部が形成されて
いる。この開口部を通って、プラズマ発生室4から引き
出されたプラズマが、ホルダ9に装着された基体に放射
されるようになっている。真空チャンバ8内には、反応
ガス導入管10が設けられている。この反応ガス導入管
10の先端は、シールドカバーの開口部の斜め上方に位
置する。 <実施例1>図2は、本発明の基体の一例の構造を示し
たものであり、図2(a)は、母材の一主面(A)に酸
化チタンを形成し、(一主面とは反対側の)他の主面
(B)にSi中間層を形成した後、硬質炭素被膜を形成
した基体の例である。
An opening is formed in the shield cover. Through this opening, the plasma drawn from the plasma generation chamber 4 is radiated to the base mounted on the holder 9. A reaction gas introduction pipe 10 is provided in the vacuum chamber 8. The tip of the reaction gas introduction pipe 10 is located diagonally above the opening of the shield cover. <Example 1> Fig. 2 shows the structure of an example of the substrate of the present invention. Fig. 2 (a) shows a structure in which titanium oxide is formed on one main surface (A) of a base material. This is an example of a substrate in which a hard carbon coating is formed after forming an Si intermediate layer on another main surface (B) opposite to the surface.

【0037】前述した被膜形成装置を用いてシェーバー
外刃(Ni電鋳)上に、図2(a)に示すような硬質炭素
被膜を形成すると共に、その硬質炭素被膜を形成した面
とは反対側の主面に酸化チタンを形成する実施例につい
て以下具体的に説明する。
A hard carbon coating as shown in FIG. 2A is formed on a shaver outer blade (Ni electroformed) by using the above-described coating forming apparatus, and the hard carbon coating is formed on the outer surface of the shaver outer blade. An example in which titanium oxide is formed on the main surface on the side will be specifically described below.

【0038】まず、シェーバー外刃の裏面に中間層を形
成し、その後、硬質炭素被膜を形成する実施例について
述べる。
First, an embodiment in which an intermediate layer is formed on the back surface of the outer shaver blade, and then a hard carbon film is formed will be described.

【0039】最初に、真空チャンバ8内を10-5〜10
-7Torrに排気して、ホルダ9を約10rpmの速度
で回転させる。
First, the inside of the vacuum chamber 8 is set to 10 -5 to 10
The air is exhausted to -7 Torr, and the holder 9 is rotated at a speed of about 10 rpm.

【0040】中間層は、ターゲット7にSiターゲット
を設置し、ホルダ9とターゲット7間に高周波電力を印
加し、プラズマ中のイオンの衝突によるターゲット7の
スパッタを行うマグネトロンスパッタ法により約30n
mの膜厚で形成した。
The intermediate layer is formed by placing a Si target on the target 7, applying high frequency power between the holder 9 and the target 7, and sputtering the target 7 by collision of ions in the plasma.
m.

【0041】次に、放電ガス導入管5からArガスを
5.7×10-4Torrで供給すると共に、マイクロ波
供給手段1から2.45GHz、100Wのマイクロ波
を供給して、プラズマ発生室4内に形成されたArプラ
ズマをシェーバー外刃の表面に放射する。
Next, while supplying Ar gas at 5.7 × 10 −4 Torr from the discharge gas introducing pipe 5 and supplying microwaves of 2.45 GHz and 100 W from the microwave supply means 1, the plasma generation chamber was supplied. The Ar plasma formed in 4 is radiated to the surface of the outer shaver blade.

【0042】これと同時に、反応ガス管10からCH4
ガスを1.3×10-3Torrで供給しながら、高周波
電源から13.56MHzのRF電力をホルダ9に印加
する。
[0042] At the same time, CH 4 from the reaction gas tubes 10
While supplying the gas at 1.3 × 10 −3 Torr, RF power of 13.56 MHz is applied to the holder 9 from a high frequency power supply.

【0043】以上の工程により、シェーバー外刃上に、
膜厚210nmの硬質炭素被膜を形成した。
By the above steps, the shaver outer blade is
A hard carbon film having a thickness of 210 nm was formed.

【0044】更に、シェーバー外刃の表裏を反対にして
ホルダ9に設置し、シェーバー外刃上にマグネトロンス
パッタ法により酸化チタンを形成した。この時、ターゲ
ット7はSiからTiに変更し、また、チャンバー内に
は1.0×10-3Torrの酸素を導入し、酸化チタン
を形成した。
Further, the shaver outer blade was set upside down on the holder 9 and titanium oxide was formed on the outer shaver blade by magnetron sputtering. At this time, the target 7 was changed from Si to Ti, and 1.0 × 10 −3 Torr of oxygen was introduced into the chamber to form titanium oxide.

【0045】なお、この酸化チタンの硬度は1,000
ビッカースであり、保護特性に優れた膜であることが分
かった。また、膜は透明であり、膜厚を変化させ、光の
干渉を利用することにより、様々な色調の変化も可能で
あることも分かった。
The titanium oxide has a hardness of 1,000.
Vickers was found to be a film having excellent protection properties. Further, it was also found that the film was transparent, and various color tones could be changed by changing the film thickness and utilizing light interference.

【0046】ところで、酸化チタンについては、既に光
触媒作用による清浄(抗菌)作用があることは見出され
ている。酸化チタンは、そのバンドギャップが3.2e
Vであり、波長380nm以下の紫外線で励起され、内
部に電子、正孔対が生成される。酸化チタン表面で吸着
物質と電子による反応と正孔による反応が起こり、酸化
チタンは、正孔の持つ強い酸化力により、吸着物質を分
解する、所謂光触媒反応に優れている。
By the way, it has been found that titanium oxide has a cleaning (antibacterial) action by photocatalysis. Titanium oxide has a band gap of 3.2 e.
V, and is excited by ultraviolet light having a wavelength of 380 nm or less, and an electron-hole pair is generated inside. The reaction between the adsorbed substance and the electrons and the reaction due to the holes occur on the surface of the titanium oxide, and the titanium oxide is excellent in a so-called photocatalytic reaction in which the adsorbed substance is decomposed by the strong oxidizing power of the holes.

【0047】従って、酸化チタンを形成した基体は既
に、清浄(抗菌)作用を有する基体となっている。例え
ば、シェーバーなどの応用では、光触媒効果、清浄効果
が果たす役割は大きいと考えられる。
Therefore, the substrate on which titanium oxide is formed is already a substrate having a cleaning (antibacterial) action. For example, in an application such as a shaver, it is considered that the photocatalytic effect and the cleaning effect play a large role.

【0048】なお、この酸化チタンの形成については、
前述の実施例では、酸素分圧を1.0×10-3Torr
としたが、より大きい分圧とすると酸化チタンの構造は
より疎となり、表面積を大きくすることができ、反応性
を高めることが可能である。
The formation of the titanium oxide is described below.
In the above embodiment, the oxygen partial pressure was set to 1.0 × 10 −3 Torr.
However, when the partial pressure is increased, the structure of the titanium oxide becomes sparser, the surface area can be increased, and the reactivity can be increased.

【0049】また、中間層材料については、ターゲット
材料をSiからTi、Zr、Ge、Ru、Mo、Wに取
り替えることによってSiと同様な作用効果をもたらす
ことが可能である。
As for the material of the intermediate layer, the same effect as that of Si can be obtained by replacing the target material from Si with Ti, Zr, Ge, Ru, Mo or W.

【0050】更に、窒素、酸素、炭素を含むガスを導入
することにより、それらの窒化物、酸化物、炭化物にす
ることが可能である。
Further, by introducing a gas containing nitrogen, oxygen and carbon, it is possible to convert them into nitrides, oxides and carbides.

【0051】本発明では、このような清浄(抗菌)作用
を持つ基体に対して、摺動特性が優れた基体を提供する
ことをその一つの目的としている。
One object of the present invention is to provide a substrate having excellent sliding characteristics with respect to the substrate having such a cleaning (antibacterial) action.

【0052】従って、硬質炭素被膜を形成した基体の裏
面の硬度を測定し、その結果、本基体の裏面の硬度は約
3,000ビッカースであり、硬質炭素被膜を形成して
いないものに比べて約6倍の高硬度化が実現できている
ことが分かった。
Therefore, the hardness of the back surface of the substrate on which the hard carbon film was formed was measured, and as a result, the hardness of the back surface of the substrate was about 3,000 Vickers, which was lower than that of the substrate having no hard carbon film formed. It was found that about six times higher hardness was realized.

【0053】更に、ビッカース圧子による押し込み試験
(1kg)でも剥離はなく、密着性においても優れている
ことを確認している。
Further, an indentation test using a Vickers indenter
(1 kg), no peeling was observed, and it was confirmed that the adhesiveness was excellent.

【0054】また、硬質炭素被膜を形成した基体と形成
していない基体とにおいて、アルミナボールを用いた摺
動試験を行った結果、硬質炭素被膜を形成した基体で
は、荷重10gで約3,000回の摺動でも全くその表
面には傷などが見られないのに対し、未コーティングの
基体では、摩耗痕が見られ、硬質炭素被膜を形成するこ
とにより、明らかに耐摩耗性が向上することが分かっ
た。
Further, a sliding test using alumina balls was performed on a substrate having a hard carbon film formed thereon and a substrate having no hard carbon film formed thereon. No scratches etc. are seen on the surface even at the time of sliding, but wear marks are seen on the uncoated substrate, and the wear resistance is clearly improved by forming a hard carbon coating. I understood.

【0055】更に、前述のシェーバー外刃の代わりにS
i基体を用いて、膜厚250nmの硬質炭素系被膜を形
成し、アルミナボールを用いた摩耗試験(荷重:200
g)を行い、摩耗深さにより摩耗特性を評価し、図3に
その結果を示す。
Further, instead of the above-mentioned shaver outer blade, S
A hard carbon-based film having a thickness of 250 nm was formed using an i-substrate, and an abrasion test using alumina balls (load: 200
g) was performed, and the wear characteristics were evaluated based on the wear depth. FIG. 3 shows the results.

【0056】尚、この時、基体に印加する基体バイアス
電圧を0から−150Vまで変化させて硬質炭素被膜を
形成した。
At this time, a hard carbon coating was formed by changing the substrate bias voltage applied to the substrate from 0 to -150 V.

【0057】バイアス電圧を印加しない場合には、硬質
炭素被膜の摩耗により、下地Siが露出したのに対し、
バイアス電圧を印加した場合には、摩耗深さは数十nm
以下と摩耗特性は飛躍的に向上していることが分かる。
When no bias voltage was applied, the underlying Si was exposed due to the abrasion of the hard carbon film.
When a bias voltage is applied, the wear depth is several tens of nm.
The following shows that the wear characteristics have been dramatically improved.

【0058】以上のように、本発明により、その表面に
抗菌特性を持ち、かつ裏面には優れた耐摩耗性を同時に
有する基体が実現できていることが分かる。
As described above, according to the present invention, it is found that a substrate having antibacterial properties on the surface and excellent abrasion resistance on the backside can be realized.

【0059】尚、清浄(抗菌)作用を有する酸化チタン
以外に、硫化カドミウム、硫化亜鉛、ニオブ、酸化第二
鉄のうちいずれかを含有する被膜を形成しても、酸化チ
タンと同様な効果を奏すると考えられる。 <実施例2>次に、表面がより高硬度となるように、酸
化チタン中に炭素が添加されている基体の形成例を図2
(b)に示す。図2(b)は、母材の一主面(A)に炭
素原子が添加された酸化チタンを形成し、(一主面とは
反対側の)他の主面(B)にSi中間層を形成した後、
硬質炭素被膜を形成した基体の例である。
In addition, even if a film containing any of cadmium sulfide, zinc sulfide, niobium, and ferric oxide other than titanium oxide having a cleaning (antibacterial) action is formed, the same effect as titanium oxide is obtained. It is thought to play. <Example 2> Next, FIG. 2 shows an example of forming a base in which carbon is added to titanium oxide so that the surface has higher hardness.
(B). FIG. 2 (b) shows that a titanium oxide to which carbon atoms are added is formed on one main surface (A) of a base material, and a Si intermediate layer is formed on another main surface (B) opposite to the one main surface. After forming
It is an example of a substrate on which a hard carbon coating is formed.

【0060】この時、プロセス中の例えばメタンガス
(CH4)の流量を減少させることにより、酸化チタン
中の炭素を母材側から被膜表面側に向かって減少させた
傾斜機能構造を有する基体を作製することが可能とな
る。
At this time, by reducing the flow rate of, for example, methane gas (CH 4 ) during the process, a substrate having a functionally graded structure in which the carbon in the titanium oxide is reduced from the base material side toward the coating surface side is produced. It is possible to do.

【0061】母材の裏面の硬質炭素被膜形成について
は、前述の実施例1と同様である。母材の表面に関して
は、シェーバー外刃の表裏を反対にしてホルダに設置
し、放電ガス導入管5からArガスを5.7×10-4
orrで供給すると共に、マイクロ波供給手段1から
2.45GHz、100Wのマイクロ波を供給して、プ
ラズマ発生室4内に形成されたArプラズマをシェーバ
ー外刃の表面に放射する。
The formation of the hard carbon film on the back surface of the base material is the same as in the first embodiment. With respect to the surface of the base material, the shaver outer blade was placed on the holder with the front and back reversed, and 5.7 × 10 −4 T Ar gas was supplied from the discharge gas introduction pipe 5.
While supplying at orr, the microwave supply means 1 supplies a microwave of 2.45 GHz and 100 W to radiate the Ar plasma formed in the plasma generation chamber 4 to the surface of the outer shaver blade.

【0062】これと同時に、反応ガス管10からCH4
ガスを1.3×10-3Torr、酸素を1.0×10-3
Torr供給しながら、高周波電源から13.56MH
zのRF電力をホルダ9に印加する。これと同時にマグ
ネトロンスパッタ法により、Tiのスパッタを行い、基
体上にTiを供給する。
At the same time, CH 4 is supplied from the reaction gas pipe 10.
1.3 × 10 −3 Torr of gas and 1.0 × 10 −3 of oxygen
13.56 MHZ from high frequency power supply while supplying Torr
z RF power is applied to the holder 9. At the same time, Ti is sputtered by magnetron sputtering to supply Ti onto the substrate.

【0063】以上の工程により、シェーバー外刃表面上
に、炭素を含有した酸化チタン被膜を形成した。この
時、プロセスが進行するに従い、供給するCH4ガスを
減少させていくと、母材側から被膜表面側に向かって、
炭素の濃度が減少した、いわゆる傾斜機能化した被膜を
形成することができる。 <実施例3>実施例3では、基体として髭(ひげ)を導
入する開口部を有するシェーバー外刃に炭素を含有した
酸化チタン及び硬質炭素被膜の形成について図4に従っ
て述べる。図4は、基体ホルダへのシェーバー外刃の取
り付け例を示す。
Through the above steps, a carbon-containing titanium oxide film was formed on the outer surface of the shaver. At this time, as the process proceeds, the supplied CH 4 gas is reduced, and from the base material side toward the coating surface side,
It is possible to form a so-called gradient-functionalized coating having a reduced carbon concentration. <Example 3> In Example 3, the formation of carbon-containing titanium oxide and a hard carbon film on a shaver outer blade having an opening for introducing a beard as a substrate will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an example of attaching a shaver outer blade to a base holder.

【0064】シェーバー外刃20は、髭(ひげ)を導入
する開口部21が存在する。この開口部を利用して、酸
化チタン形成面22と反対側の面23の硬質炭素被膜形
成を先に行うが、この際、基体ホルダ24とシェーバー
外刃20とをあらかじめ浮かせておき、酸化チタン形成
面にも炭素を回り込ませておく。
The shaver outer blade 20 has an opening 21 for introducing a beard. Using this opening, the hard carbon film is first formed on the surface 23 opposite to the titanium oxide forming surface 22. At this time, the base holder 24 and the shaver outer blade 20 are floated in advance, and the titanium oxide Carbon is also wrapped around the formation surface.

【0065】その後、酸化チタンをマグネトロンスパッ
タ法により、基体バイアス電圧-100Vで形成すると、T
iのイオンが運動エネルギーを持ち、酸化チタンに炭素
が混合した層が形成される。
Thereafter, when titanium oxide is formed at a substrate bias voltage of −100 V by magnetron sputtering,
The ion of i has kinetic energy, and a layer in which carbon is mixed with titanium oxide is formed.

【0066】これによって、最表面では酸化チタンのみ
であるので、清浄(抗菌)作用は失われることなく、炭
素の含有により、酸化チタンのみの被膜に比べてより高
硬度な被膜の形成が可能となり、この面でも優れた保護
特性を有する基体の作製が可能となる。
As a result, since the outermost surface is made of only titanium oxide, the cleaning (antibacterial) action is not lost, and the inclusion of carbon makes it possible to form a film having a higher hardness than a film made of titanium oxide alone. In this respect, it is also possible to produce a substrate having excellent protection characteristics.

【0067】なお、この基体の反対側の硬質炭素被膜に
ついては前述と同様の特性を持つことを確認している。
It has been confirmed that the hard carbon film on the opposite side of the substrate has the same characteristics as described above.

【0068】また、このような母材に開口部が存在する
と、この開口部を通して酸化チタン表面のみならず、母
材裏面(酸化チタンが形成されている面と反対側の面)
からも光が酸化チタンに入射するため、より光触媒効
果、清浄効果が高められる。
When an opening exists in such a base material, not only the surface of the titanium oxide but also the back surface of the base material (the surface opposite to the surface on which the titanium oxide is formed) is passed through the opening.
Therefore, since the light is incident on the titanium oxide, the photocatalytic effect and the cleaning effect are further enhanced.

【0069】更に、内刃への硬質炭素被膜形成、或いは
酸化チタン被膜形成も前述と同様の方法で可能である。
さらに、内刃に開口部を設けて同様の効果が存在するこ
とを確認している。 <実施例4>実施例4では、実施例1、2における酸化
チタンが形成された面とは反対側の面に窒化ジルコニウ
ム(ZrN)被膜を形成する形成方法について図面を用い
て説明する。
Further, the formation of a hard carbon film or the formation of a titanium oxide film on the inner blade can be performed in the same manner as described above.
Further, it has been confirmed that an opening portion is provided in the inner blade, and the same effect exists. Fourth Embodiment In a fourth embodiment, a method for forming a zirconium nitride (ZrN) film on a surface opposite to the surface on which titanium oxide is formed in the first and second embodiments will be described with reference to the drawings.

【0070】図5は窒化ジルコニウムの被膜を形成する
ための真空チャンバ及びイオン注入装置を示し、11は
10-5〜10-7Torrに排気される真空チャンバ、1
2は該真空チャンバ11内に配置され、図5の矢印方向
に10〜20rpmの速度で回転可能にされたホルダ
ー、13はシェーバー外刃、14は電子ビームによって
ジルコニウム(Zr)原子を蒸発させ、シェーバー外刃1
3に向けて放射する蒸発源、15はシェーバー外刃13
の方向に窒素イオン(Nイオン)を放射するか、或いは
窒素ガス(N2)を供給するかのいずれかを行うことが
できるアシストイオンガンである。
FIG. 5 shows a vacuum chamber and an ion implantation apparatus for forming a zirconium nitride film. Reference numeral 11 denotes a vacuum chamber evacuated to 10 -5 to 10 -7 Torr, and 1
Reference numeral 2 denotes a holder which is arranged in the vacuum chamber 11 and is rotatable at a speed of 10 to 20 rpm in the direction of the arrow in FIG. 5, 13 is a shaver outer blade, 14 is an electron beam for evaporating zirconium (Zr) atoms, Shaver outer blade 1
An evaporation source radiating toward 3, 15 is a shaver outer blade 13.
Is an assist ion gun that can either emit nitrogen ions (N ions) in the direction of, or supply nitrogen gas (N 2 ).

【0071】次に前述の装置を用いてシェーバー外刃1
3の表面にZrN被膜を形成する方法について説明する。
Next, the shaver outer blade 1
A method for forming a ZrN film on the surface of No. 3 will be described.

【0072】まず、真空チャンバ11内を10-5〜10
-7Torrに排気し、アシストイオンガン15にN2ガス
を供給し、Nイオンを取り出して、これをシェーバー外
刃13の表面に照射する。この時のNイオンの加速電圧
は、700eV、イオン電流密度は0.38mA/cm2に設
定した。
First, the inside of the vacuum chamber 11 is set to 10 −5 to 10
After exhausting to -7 Torr, N 2 gas is supplied to the assist ion gun 15 to extract N ions and irradiate them to the surface of the outer shaver blade 13. At this time, the acceleration voltage of N ions was set to 700 eV, and the ion current density was set to 0.38 mA / cm 2 .

【0073】一方、Nイオンの照射と同時に蒸発源14
を駆動し、Zr原子を蒸発させてシェーバー外刃13の表
面に放射する。この時のZrの蒸発速度はシェーバー外刃
13上での成膜速度に換算して650Å/min.に設定し
た。
On the other hand, the evaporation source 14
Is driven to evaporate Zr atoms and radiate them to the surface of the shaver outer blade 13. At this time, the evaporation rate of Zr was set to 650 ° / min. In terms of the film formation rate on the shaver outer blade 13.

【0074】以上の工程を30秒から1分程度行い、シ
ェーバー外刃13の表面に膜厚250Å〜500ÅのZr
Nの第1被膜層を形成した。
The above process is performed for about 30 seconds to about 1 minute, and the surface of the shaver outer blade 13 is coated with a Zr film having a thickness of 250-500 °.
A first coating layer of N was formed.

【0075】次にNイオンの照射を止めて、イオンガン
15よりイオン化されていないN2ガスをチャンバ11
内に供給すると共に、このN2雰囲気中で蒸発源14よ
りZrN原子をシェーバー外刃13上の第1被膜層表面に
向かって放射した。この時のZrの蒸発速度は第1被膜層
表面での成膜速度に換算して650Å/min.に設定し
た。
Next, the irradiation of N ions is stopped, and N 2 gas not ionized by the ion gun 15 is removed from the chamber 11.
ZrN atoms were emitted from the evaporation source 14 toward the surface of the first coating layer on the shaver outer blade 13 in this N 2 atmosphere. At this time, the evaporation rate of Zr was set to 650 ° / min. In terms of the deposition rate on the surface of the first coating layer.

【0076】以上の工程を4分から4分30秒程度行
い、ZrNの第1被膜層表面に、膜厚2650Å〜290
0Åを有するZrNの第2被膜層を形成した。以上の工程
の結果、シェーバー外刃13の表面に膜厚2900〜3
400ÅのZrN被膜が形成されることになる。
The above process is performed for about 4 minutes to 4 minutes and 30 seconds, and the thickness of the first coating layer of ZrN is set to 2650 ° to 290 °.
A second coating layer of ZrN having 0 ° was formed. As a result of the above steps, the thickness of the
A 400 ° ZrN coating will be formed.

【0077】このZrN被膜の硬度は、1600ビッカー
スであり、ビッカース圧子による押し込み試験(1k
g)でも剥離はなく、密着性においても優れていること
を確認している。また、硬質炭素被膜と同様に摺動試験
を行った。荷重10gで3000回の摺動でも表面の状
態には変化がなく、大幅に寿命が向上したことを確認し
た。
The hardness of the ZrN film was 1600 Vickers, and the indentation test (1 k
g) shows no peeling, and it is confirmed that the adhesiveness is excellent. A sliding test was performed in the same manner as the hard carbon coating. It was confirmed that there was no change in the state of the surface even after 3,000 slides under a load of 10 g, and the life was greatly improved.

【0078】また、本実施例では、二つの工程から被膜
形成方法を述べているが、ZrN形成は必ずしも本方法に
限定されるものではなく、第1工程の方法、即ち膜形成
中終始窒素イオンを照射する方法だけでも、ビッカース
圧子による押し込み試験(1kg)で剥離はなく、密着
性においても優れていることを確認している。 <実施例5>Zrの蒸着とNイオン照射を同時に行って、Z
rN被膜を形成する際に、Zrの蒸着速度は、シェーバー外
刃13上での成膜速度に換算して650Å/min.に設定
し、Nイオンの加速電圧は700eVに設定した。但
し、イオン電流密度は当初0.6mA/cm2とし、2分間で
0.38mA/cm2で一定とし、合計5分間のプロセスで約
3150ÅのZrN被膜を形成した。
In this embodiment, the method for forming a film is described from two steps. However, the formation of ZrN is not necessarily limited to this method. It has been confirmed that even by the method of irradiating with no pressure, no peeling was observed in the indentation test (1 kg) using a Vickers indenter, and the adhesion was excellent. <Example 5> Zr deposition and N ion irradiation were simultaneously performed to
When forming the rN coating, the deposition rate of Zr was set to 650 ° / min. in terms of the deposition rate on the outer shaver blade 13, and the acceleration voltage of N ions was set to 700 eV. However, the ion current density was initially 0.6 mA / cm 2, and was constant at 0.38 mA / cm 2 for 2 minutes, and a ZrN film of about 3150 ° was formed by a total of 5 minutes of the process.

【0079】このようにして形成したZrN被膜の膜中窒
素量をSIMSで測定した結果、母材からZrN被膜表面側に
向かって減少し、その後、一定となっていることが分か
った。
The nitrogen content of the ZrN film thus formed was measured by SIMS. As a result, it was found that the nitrogen content decreased from the base material toward the surface of the ZrN film, and then became constant.

【0080】この被膜については、密着性、摺動試験を
行った結果、優れていることが分かった。
As a result of performing an adhesion test and a sliding test, it was found that this film was excellent.

【0081】また、同様の高硬度のZrN被膜は、イオン
のみならず、Nラジカルを用いても形成できることは実
験において確認している。
Further, it has been confirmed by experiments that the same high hardness ZrN film can be formed not only by using ions but also by using N radicals.

【0082】更に、本実施例では、ZrN被膜について述
べたが、本実施例の膜としては、Zr以外にセラミック
ス、Ti、Hf、Cr、Fe、B、Al、Si、Ge、Mg、Ta、Wの窒化
物、或いは酸化物、炭化物でもZrN被膜の効果と同様の
効果を発揮することを確認済である。
Further, in this embodiment, the ZrN film was described. However, in addition to Zr, ceramics, Ti, Hf, Cr, Fe, B, Al, Si, Ge, Mg, Ta, It has been confirmed that a nitride, oxide, or carbide of W also exerts the same effect as that of the ZrN film.

【0083】また、この場合も母材に開口部が存在する
と、炭素系被膜と同様に両面からの光の入射が可能とな
り、光触媒効果、清浄効果が高められる。
Also, in this case, when an opening is present in the base material, light can be incident from both sides similarly to the case of the carbon-based film, and the photocatalytic effect and the cleaning effect can be enhanced.

【0084】尚、本実施例は例えばシェーバーであれ
ば、外刃のみならず内刃でも適用が可能であり、更にコ
ンプレッサ、印刷用マスク、スキージ、薄膜磁気ヘッド
等の摺動部材、更には太陽電池、半導体装置に対して本
発明を適用することが可能である。
The present embodiment can be applied not only to the outer blade but also to the inner blade as long as it is a shaver. Further, sliding members such as a compressor, a printing mask, a squeegee, a thin-film magnetic head, and the like can be used. The present invention can be applied to batteries and semiconductor devices.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、耐摩耗性、耐食性、摺動特性の点で優れ、かつ
清浄作用を有する基体を提供することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a substrate which is excellent in abrasion resistance, corrosion resistance and sliding characteristics and has a cleaning action.

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

【図1】硬質炭素被膜を形成することができるECRプ
ラズマCVD装置の一例を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an ECR plasma CVD apparatus capable of forming a hard carbon film.

【図2】図2(a)は、母材の一主面に酸化チタンを形
成し、(一主面とは反対側の)他の主面にSi中間層を
形成した後、硬質炭素被膜を形成した基体を示し、一方
図2(b)は、母材の一主面に炭素原子が添加された酸
化チタンを形成し、(一主面とは反対側の)他の主面に
Si中間層を形成した後、硬質炭素被膜を形成した基体
を示す。
FIG. 2 (a) shows a hard carbon film after titanium oxide is formed on one main surface of a base material and a Si intermediate layer is formed on another main surface (opposite the one main surface). FIG. 2B shows a substrate on which titanium oxide to which carbon atoms are added is formed on one main surface of a base material and Si is formed on another main surface (opposite the one main surface). 1 shows a substrate on which a hard carbon coating is formed after forming an intermediate layer.

【図3】アルミナボールを用いた摩耗試験(荷重:20
0g)を行い、摩耗深さにより摩耗特性を評価した結果
である。
FIG. 3 shows a wear test using alumina balls (load: 20
0g) and evaluated the wear characteristics by the wear depth.

【図4】母材に開口部が存在するシェーバー外刃を基体
ホルダに取り付ける一例を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example in which a shaver outer blade having an opening in a base material is attached to a base holder.

【図5】窒化ジルコニウムの被膜を形成するための真空
チャンバ及びイオン注入装置を示したものである。
FIG. 5 shows a vacuum chamber and an ion implantation apparatus for forming a zirconium nitride film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 …マイクロ波供給手段 2 …導波管 3 …マイクロ波導入窓 4 …プラズマ発生室 5 …放電ガス導入管 6 …プラズマ磁界発生装置 7 …ターゲット 8 …真空チャンバ 9 …ホルダ 10…反応ガス導入管 20…シェーバー外刃 21…開口部 22…酸化チタン形成面 23…酸化チタン形成面と反対側の面 24…基体ホルダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microwave supply means 2 ... Waveguide 3 ... Microwave introduction window 4 ... Plasma generation chamber 5 ... Discharge gas introduction pipe 6 ... Plasma magnetic field generator 7 ... Target 8 ... Vacuum chamber 9 ... Holder 10 ... Reaction gas introduction pipe Reference Signs List 20 Shaver outer blade 21 Opening 22 Titanium oxide forming surface 23 Opposite surface to titanium oxide forming surface 24 Base holder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23C 16/26 C23C 16/26 Z F16C 33/12 F16C 33/12 Z 33/16 33/16 33/24 33/24 A // C23C 16/517 C23C 16/50 H (72)発明者 蔵本 慶一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 樽井 久樹 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C23C 16/26 C23C 16/26 Z F16C 33/12 F16C 33/12 Z 33/16 33/16 33/24 33/24 A // C23C 16/517 C23C 16/50 H (72) Inventor Keiichi Kuramoto 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hisaki Tarui Osaka 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi City Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 母材の一方の主面に光触媒反応による清
浄作用を持つ被膜が形成され、他方の主面に硬質被膜が
形成されていることを特徴とする高機能被膜形成基体。
1. A highly functional film-forming substrate, wherein a coating having a cleaning action by a photocatalytic reaction is formed on one main surface of a base material, and a hard coating is formed on the other main surface.
【請求項2】 前記硬質被膜が硬質炭素被膜であること
を特徴とする請求項1記載の高機能被膜形成基体。
2. The highly functional film-forming substrate according to claim 1, wherein said hard film is a hard carbon film.
【請求項3】 母材の一方の主面に光触媒反応による清
浄作用を持つ材料に炭素が混合された被膜が形成され、
他方の主面に硬質炭素被膜が形成されていることを特徴
とする高機能被膜形成基体。
3. A film in which carbon is mixed with a material having a cleaning action by a photocatalytic reaction is formed on one main surface of the base material,
A highly functional film-forming substrate, wherein a hard carbon film is formed on the other main surface.
【請求項4】 前記炭素が前記被膜中で傾斜機能化して
いることを特徴とする請求項3記載の高機能被膜形成基
体。
4. The high-functional film-forming substrate according to claim 3, wherein the carbon has a gradient function in the film.
【請求項5】 前記炭素が前記母材側から前記被膜表面
側に向かって減少していることを特徴とする請求項4記
載の高機能被膜形成基体。
5. The high-functional film-forming substrate according to claim 4, wherein said carbon decreases from said base material side toward said film surface side.
【請求項6】 前記母材の一方の主面に、光触媒反応に
よる清浄作用を持つ酸化チタン、硫化カドミウム、硫化
亜鉛、ニオブ、酸化第二鉄のうちいずれかを含有する被
膜が形成されたことを特徴とする請求項4、又は請求項
5のうちいずれかに記載の高機能被膜形成基体。
6. A film containing any one of titanium oxide, cadmium sulfide, zinc sulfide, niobium, and ferric oxide having a cleaning action by a photocatalytic reaction is formed on one main surface of the base material. The high-functional film-forming substrate according to any one of claims 4 and 5, characterized in that:
【請求項7】 前記母材の一方の主面に形成された被膜
と前記母材との間、又は前記母材の他方の主面に形成さ
れた硬質炭素被膜と前記母材との間に中間層が形成され
ていることを特徴とする請求項2、請求項4乃至請求項
6のうちいずれかに記載の高機能被膜形成基体。
7. Between the coating formed on one main surface of the base material and the base material, or between the hard carbon coating formed on the other main surface of the base material and the base material. The high-functional film-forming substrate according to any one of claims 2 to 4, wherein an intermediate layer is formed.
【請求項8】 前記中間層がSi,Ti,Zr,Ge,Ru,Mo,W或る
いはこれらの混合物、又は、これらの単体或いは混合物
の酸化物、窒化物、もしくは炭化物、或いは硬質炭素被
膜であることを特徴とする請求項7記載の高機能被膜形
成基体。
8. The intermediate layer is made of Si, Ti, Zr, Ge, Ru, Mo, W, or a mixture thereof, or an oxide, nitride, or carbide of a simple substance or a mixture thereof, or a hard carbon coating. The highly functional film-forming substrate according to claim 7, wherein:
【請求項9】 前記中間層上に形成される被膜原子のう
ち少なくとも一種類の原子を前記中間層に混入してお
り、その原子が前記中間層において傾斜機能化している
ことを特徴とする請求項7、又は請求項8のうちいずれ
かに記載の高機能被膜形成基体。
9. The method according to claim 1, wherein at least one kind of atoms among the coating atoms formed on the intermediate layer is mixed in the intermediate layer, and the atoms are functionally graded in the intermediate layer. The high-functional film-forming substrate according to any one of claims 7 and 8.
【請求項10】 前記中間層上に形成される被膜原子の
うち少なくとも一種類の原子を前記中間層に混入してお
り、その原子が前記中間層側から前記被膜側に向かって
多くなっていることを特徴とする請求項9記載の高機能
被膜形成基体。
10. At least one kind of atoms among film atoms formed on the intermediate layer is mixed into the intermediate layer, and the number of atoms increases from the intermediate layer side toward the film side. The high-functional film-forming substrate according to claim 9, wherein:
【請求項11】 前記母材がNi,Al,Fe,ステンレス系の
合金、或いはTi,Zr,Al,Si,Cr,Hf,Geの元素を有するセラ
ミックスであることを特徴とする請求項2、請求項4乃
至請求項10のうちいずれかに記載の高機能被膜形成基
体。
11. The method according to claim 2, wherein the base material is Ni, Al, Fe, a stainless steel alloy, or a ceramic containing the elements of Ti, Zr, Al, Si, Cr, Hf, and Ge. The high-functional film-forming substrate according to any one of claims 4 to 10.
【請求項12】 前記基体が電気シェーバーの外刃であ
ることを特徴とする請求項1、又は請求項3のうちいず
れかに記載の高機能被膜形成基体。
12. The high-functional film-forming substrate according to claim 1, wherein said substrate is an outer blade of an electric shaver.
【請求項13】 前記硬質被膜がセラミックス被膜であ
ることを特徴とする請求項1記載の高機能被膜形成基
体。
13. The substrate according to claim 1, wherein the hard coating is a ceramic coating.
【請求項14】 前記セラミックス被膜は金属、或いは
半導体材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1種
類の元素との化合物であることを特徴とする請求項13
記載の高機能被膜形成基体。
14. The ceramic film according to claim 13, wherein the ceramic film is a compound of a metal or a semiconductor material and at least one element of nitrogen, oxygen and carbon.
The highly functional film-forming substrate according to the above.
【請求項15】 前記セラミックス被膜に含まれる窒
素、酸素、炭素のうち少なくとも1種類の元素が傾斜機
能化していることを特徴とする請求項14記載の高機能
被膜形成基体。
15. The high-functional film-forming substrate according to claim 14, wherein at least one element of nitrogen, oxygen, and carbon contained in the ceramic film has a gradient function.
【請求項16】 前記セラミックス被膜は金属、或いは
半導体材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1種
類を含むガスの分子、原子、又はイオン或いはラジカル
とを照射することによって形成されることを特徴とする
請求項14、又は請求項15のうちいずれかに記載の高
機能被膜形成基体。
16. The ceramic film is formed by irradiating a metal or a semiconductor material and molecules, atoms, ions or radicals of a gas containing at least one of nitrogen, oxygen and carbon. The high-functional film-forming substrate according to any one of claims 14 and 15.
【請求項17】 前記セラミックス被膜はZr、Ti、Al、C
r、Hf、Si、Ge、Fe、B、Mg、Ta、Wと窒素、酸素、炭素
のうち少なくとも1種類の元素との化合物であることを
特徴とする請求項13乃至請求項16のうちいずれかに
記載の高機能被膜形成基体。
17. The method according to claim 17, wherein the ceramic coating is made of Zr, Ti, Al, C
17. A compound according to claim 13, wherein the compound is a compound of r, Hf, Si, Ge, Fe, B, Mg, Ta, W and at least one element of nitrogen, oxygen and carbon. A high-functional film-forming substrate according to the above item.
【請求項18】 母材の一方の主面に光触媒反応による
清浄作用を持つ被膜が形成され、他方の主面にセラミッ
クス被膜が形成され、該セラミックス被膜は金属、或い
は半導体材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1
種類を含むガスの分子、原子、又はイオン或いはラジカ
ルとを照射することによって形成されることを特徴とす
る高機能被膜形成基体の形成方法。
18. A coating having a cleaning effect by a photocatalytic reaction is formed on one main surface of a base material, and a ceramic coating is formed on the other main surface. , At least one of carbon
A method for forming a highly functional film-forming substrate, which is formed by irradiating molecules, atoms, ions or radicals of a gas containing a kind.
【請求項19】 前記セラミックス被膜は金属、或いは
半導体材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1種
類を含むガスの分子、原子、又はイオン或いはラジカル
とを照射して第1被膜層を形成する第1工程と、その第
1工程に続けて金属、或いは半導体材料と、窒素、酸
素、炭素のうち少なくとも1種類を含むガスの分子、又
は原子を供給して第2被膜層を形成する第2工程とからな
ることを特徴とする請求項18記載の高機能被膜形成基
体の形成方法。
19. The first coating layer is formed by irradiating the ceramic coating with a metal or semiconductor material and molecules, atoms, ions or radicals of a gas containing at least one of nitrogen, oxygen and carbon. A second step of forming a second coating layer by supplying a metal or semiconductor material and molecules or atoms of a gas containing at least one of nitrogen, oxygen and carbon to the first step and the first step; 19. The method for forming a high-functional-film-forming substrate according to claim 18, comprising the steps of:
【請求項20】 前記セラミックス被膜は金属、或いは
半導体材料と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも1種
類の元素との化合物であることを特徴とする請求項1
8、19のうちいずれかに記載の高機能被膜形成基体の
形成方法。
20. The ceramic film according to claim 1, wherein the ceramic film is a compound of a metal or a semiconductor material and at least one element of nitrogen, oxygen and carbon.
20. The method for forming a highly functional film-forming substrate according to any one of items 8 and 19.
【請求項21】 前記セラミックス被膜に含まれる窒
素、酸素、炭素のうち少なくとも1種類の元素が傾斜機
能化していることを特徴とする請求項18記載の高機能
被膜形成基体の形成方法。
21. The method according to claim 18, wherein at least one element of nitrogen, oxygen, and carbon contained in the ceramic film has a function of gradient.
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