JP2000158157A - Minute convex/concave shaped material, coating structural material using it, lining substrate, and powder fluid transferring member - Google Patents
Minute convex/concave shaped material, coating structural material using it, lining substrate, and powder fluid transferring memberInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光を照射
することにより表面に凹凸を形成してなる微細凹凸形状
体、及び、これを用いたコーティング構造体、ライニン
グ用基体、及び粉流体搬送部材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fine irregular shape having a surface formed by irradiating a laser beam, a coating structure using the same, a lining substrate, and a powder fluid conveying member. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】基材表面に100μm以下の微細凹凸形
状を形成する方法としては、乾式ブラスト法、湿式ホー
ニング法、ショットピニング法、薬液による腐蝕法、型
プレス、ローレット法、クラック鍍金法、アルミ酸化
法、粒子混入塗装法、金属またはセラミックス溶射法等
がある。これらの微細凹凸形状は、摩擦抵抗の増加、点
接触による滑り性の改善、コーティング材料の接着性の
改善、粉体や液体の保持等、種々の用途に利用されてい
る。2. Description of the Related Art Methods of forming fine irregularities of 100 μm or less on a substrate surface include dry blasting, wet honing, shot pinning, chemical etching, mold pressing, knurling, crack plating, and aluminum plating. There are an oxidation method, a particle-containing coating method, a metal or ceramic spraying method, and the like. These fine irregularities are used for various purposes such as an increase in frictional resistance, an improvement in slippage due to point contact, an improvement in adhesiveness of a coating material, and a retention of powder and liquid.
【0003】しかしながら、これらの方法で形成した微
細凹凸表面形状は不均一であり、また、再現よく同じ形
状を形成することができず、これを応用した材料におい
て、性能がばらつくという問題を生じていた。また、乾
式ブラスト法等のように微細凹凸形状を形成する際に表
面を削り取る方法や、溶射法等のように溶融した材料が
表面に盛り上がる方法では、当初の基材寸法を維持でき
ず、これらの方法で形成した微細凹凸形状体は、寸法精
度が要求される用途には適さないという問題があった。
さらに、これらの方法では、深さ方向の形状制御が難し
く、粉体や液体の保持量を制御することが難しかった。However, the surface shape of the fine unevenness formed by these methods is non-uniform, and the same shape cannot be formed with good reproducibility, resulting in a problem that the performance of the material to which this is applied varies. Was. In addition, in the method of shaving the surface when forming a fine irregular shape such as a dry blast method, or in a method in which a molten material swells on the surface such as a thermal spraying method, the initial base material size cannot be maintained, and these However, there is a problem that the fine unevenness formed by the above method is not suitable for applications requiring dimensional accuracy.
Further, in these methods, it is difficult to control the shape in the depth direction, and it is difficult to control the amount of powder or liquid held.
【0004】このため、種々の用途において、規則的に
配列され、制御された一様な凹部を有する微細凹凸形状
体、当初の基材寸法を維持することができる微細凹凸形
状体、深さ方向の形状が制御された微細凹凸形状体が、
求められていた。[0004] Therefore, in various applications, fine irregularities having regularly arranged and controlled uniform depressions, fine irregularities capable of maintaining the original substrate dimensions, depth direction The shape of the fine irregularities whose shape is controlled is
Was sought.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、規則
的に配列され、制御された一様な凹部を有する微細凹凸
形状により、安定した性能を発揮し得る微細凹凸形状体
を提供することにある。本発明の他の目的は、当初の基
材寸法を維持することができ、寸法精度が要求される用
途に最適な微細凹凸形状体を提供することにある。本発
明のさらに他の目的は、これら微細凹凸形状体を利用し
たコーティング構造体、ライニング用基体、及び粉流体
搬送部材を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fine uneven shape which can exhibit stable performance by a fine uneven shape having regularly arranged and controlled uniform concave portions. It is in. It is another object of the present invention to provide a fine uneven shape that can maintain the initial base material dimensions and is most suitable for applications requiring dimensional accuracy. Still another object of the present invention is to provide a coating structure, a lining substrate, and a powder fluid transport member using these fine irregularities.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】発明者等は、鋭意検討の
結果、上記目的が、下記手段により解決されることを見
出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の微細
凹凸形状体は、レーザー光を照射することにより表面に
微細な凹部を多数形成してなる微細凹凸形状体におい
て、該凹部は、それぞれの開口の大きさが5〜100μ
mであり、該開口の大きさは開口側から底面側までほぼ
一定であって、該表面にほぼ規則的に配列され、その表
面開口率が40〜95%であることを特徴とする。As a result of intensive studies, the inventors have found that the above-mentioned object can be solved by the following means, and have completed the present invention. That is, the fine uneven shape of the present invention is a fine uneven shape formed by forming a large number of fine recesses on the surface by irradiating a laser beam.
m, wherein the size of the openings is substantially constant from the opening side to the bottom side, is arranged substantially regularly on the surface, and has a surface aperture ratio of 40 to 95%.
【0007】本発明のコーティング構造体は、本発明の
微細凹凸形状体に形成された凹部のそれぞれに、機能性
コーティング材料を固着させてなることを特徴とする。[0007] The coating structure of the present invention is characterized in that a functional coating material is fixed to each of the concave portions formed in the fine unevenness of the present invention.
【0008】本発明のライニング用基体は、本発明の微
細凹凸形状体を用い、その表面に厚さ500μm以上の
厚膜を設けるためのライニング用基体であって、前記凹
部の深さがその開口の大きさと同等かそれ以上であるこ
とを特徴とする。[0008] A lining substrate of the present invention is a lining substrate for providing a thick film having a thickness of 500 µm or more on the surface thereof using the fine unevenness of the present invention. Characterized in that it is equal to or larger than the size of.
【0009】本発明の粉流体搬送部材は、本発明の微細
凹凸形状体を用い、その凹部に粉流体を担持して搬送す
るための粉流体搬送部材であって、前記凹部の深さが5
〜50μmであることを特徴とする。粉流体搬送部材
は、その凹部の内壁面または微細凹凸形状体の表面全面
に、機能性コーティング材料を厚さ70nm〜4μmで
固着させてなることが好ましい。A powder fluid transporting member according to the present invention is a powder fluid transporting member for carrying a powder fluid in a concave portion thereof and transporting the fine fluid using the fine uneven shape of the present invention.
5050 μm. It is preferable that the powdery fluid conveying member is formed by fixing a functional coating material with a thickness of 70 nm to 4 μm on the inner wall surface of the concave portion or the entire surface of the fine uneven shape.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の微細凹凸形状体は、レー
ザ光を照射することによりその表面に微細な凹部が多数
形成されている。レーザ光は、パルス、Qスイッチによ
り計算された通りにON、OFF発振することができ、
被加工物への自動焦点合わせ機構、焦点または被加工点
の2次元、3次元精密デジタル移動機構により所定の位
置に照射することができるため、規則的に配列され、制
御された一様な凹部を形成することができる。また、強
力なエネルギーにより被加工物の必要部分を瞬時に溶融
飛散させることができるため、当初の基材寸法を維持し
ながら凹部を形成することができ、精密部品の表面処理
に最適である。また、レーザ光は直進性があり、深さ方
向の形状が制御された円柱状の凹部を形成することがで
きる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The fine concave-convex shaped body of the present invention has a large number of fine concave portions formed on its surface by irradiating a laser beam. Laser light can oscillate ON and OFF as calculated by pulse and Q switch,
An automatic focusing mechanism for the workpiece, a two-dimensional or three-dimensional precision digital moving mechanism for the focal point or the processing point can be used to irradiate a predetermined position, so that the recesses are regularly arranged and controlled, and are uniform. Can be formed. In addition, since a necessary portion of the workpiece can be instantaneously melted and scattered by strong energy, a concave portion can be formed while maintaining the original base material size, which is optimal for surface treatment of precision parts. In addition, the laser light has straightness, and can form a columnar concave portion whose shape in the depth direction is controlled.
【0011】本発明の微細凹凸形状の形成に用いるレー
ザとしては、エネルギー容量の大きい炭酸ガスレーザ、
YAGレーザ、エキシマレーザが好ましい。As the laser used for forming the fine irregularities of the present invention, a carbon dioxide laser having a large energy capacity,
YAG lasers and excimer lasers are preferred.
【0012】基材は、レーザ光を吸収するものであれ
ば、制限なく使用することができる。例えば、紙、木
材、石材、各種プラスチック、ゴム、金属、ガラス、セ
ラミックス,を使用することができる。レーザ光の吸収
率が低い材料や反射率の高い材料の場合は、表面にレー
ザ光を吸収する層を設けた後にレーザ照射することによ
り、同様の微細凹凸形状を形成することができる。The substrate can be used without limitation as long as it absorbs laser light. For example, paper, wood, stone, various plastics, rubber, metal, glass, and ceramics can be used. In the case of a material having a low laser light absorption or a high reflectance, a similar fine unevenness can be formed by irradiating a laser after providing a layer for absorbing the laser light on the surface.
【0013】レーザを照射する際には、加工時間を短縮
するために、酸素ガス、空気等の化学的発熱物質を溶融
部分に付与することが好ましい。被加工物を予熱するこ
とも有効である。また、溶融蒸発物が表面に冷却固着す
ることを避けるために、予め被加工物の表面に固着物を
除去し易くするための表面処理を施す方法、焦点部分に
気体を高速噴射し溶融蒸発物を飛散させる方法を採用す
ることが好ましい。When irradiating the laser, it is preferable to apply a chemical heating substance such as oxygen gas or air to the molten portion in order to shorten the processing time. Preheating the workpiece is also effective. In addition, in order to avoid the cooling and fixing of the molten evaporant on the surface, a method of performing a surface treatment in advance to facilitate the removal of the adhered matter on the surface of the workpiece, and high-speed injection of gas to the focal point to melt the evaporate. Is preferably employed.
【0014】(コーティング構造体)従来、微細凹凸形
状体の凹部に、シリコーンやフッ素樹脂等の潤滑材料、
非粘着性材料等の機能性コーティング材料を固着させ、
潤滑性能や非粘着性能を付与したコーティング構造体が
種々提案されている。これらは、摺動部材等の摩擦に曝
される部材に使用され、摩擦抵抗を下げることにより摩
擦による摩耗を防止したり、表面抵抗を下げることによ
り物質の付着を防止するものである。しかしながら、ブ
ラスト法等で粗面化された従来の基体を用いたコーティ
ング構造体では、使用末期において、当初の潤滑性能、
非粘着性能を維持できないという問題があった。図13
に従来のコーティング構造体の磨耗前後の断面図を示
す。図13(A)が摩耗前、図13(B)が摩耗後であ
る。100は基材、101はコーティング材料、102
は凹部である。従来のコーティング構造体では、図13
に示すように、基材100の凹部102は下方にゆく程
狭くなっているため、表面の摩耗とともに潤滑材料、非
粘着性材料101の露出面積率が小さくなり、潤滑性
能、非粘着性能が低下するものである。(Coating Structure) Conventionally, lubricating materials such as silicone and fluororesin
Fix a functional coating material such as non-stick material,
Various coating structures provided with lubricating performance and non-adhesive performance have been proposed. These are used for members exposed to friction, such as sliding members, and are intended to prevent abrasion due to friction by lowering frictional resistance and to prevent adhesion of substances by lowering surface resistance. However, in a coating structure using a conventional substrate roughened by a blast method or the like, the initial lubrication performance,
There was a problem that non-adhesive performance could not be maintained. FIG.
2 shows cross-sectional views of a conventional coating structure before and after abrasion. FIG. 13A shows a state before abrasion, and FIG. 13B shows a state after abrasion. 100 is a substrate, 101 is a coating material, 102
Is a concave portion. In a conventional coating structure, FIG.
As shown in the figure, since the concave portion 102 of the base material 100 becomes narrower as it goes downward, the exposed area ratio of the lubricating material and the non-adhesive material 101 decreases with the surface wear, and the lubricating performance and the non-adhesive performance decrease. Is what you do.
【0015】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
であり、本発明のコーティング構造体は、微細凹凸形状
体に形成された凹部のそれぞれに、機能性コーティング
材料を固着させてなるコーティング構造体であり、前記
微細凹凸形状体に形成された凹部は、それぞれの開口の
大きさが5〜100μmであり、該開口の大きさは開口
側から底面側までほぼ一定であって、該表面にほぼ規則
的に配列され、その表面開口率が40〜95%である。The present invention has been made in view of the above problems, and a coating structure of the present invention has a coating structure in which a functional coating material is fixed to each of concave portions formed in a fine uneven shape. The concave portion formed in the fine uneven shape body has a size of each opening of 5 to 100 μm, and the size of the opening is substantially constant from the opening side to the bottom side, and the size of the opening is They are arranged almost regularly and have a surface aperture ratio of 40 to 95%.
【0016】凹部は溝状でも柱状でもよく、柱状とする
場合、その断面形状は、円形、楕円形、多角形等のいず
れでもよいが、開口の大きさは開口側から底面側までほ
ぼ一定であることを必要とする。図1に本発明のコーテ
ィング構造体の磨耗前後の断面図を示す。図1(A)が
摩耗前、図1(A)が摩耗後である。100は基材、1
01はコーティング材料、102は凹部である。このよ
うな構成とすることで、図1に示すように、表面が摩耗
しても凹部102に固着された機能性材料101の露出
面積率が一定に保たれ、当初の性能を維持することがで
きる。なお、開口の大きさは、レーザ光の焦点位置を制
御することにより、開口側から底面側までほぼ一定にす
ることができる。また、凹部の深さはレーザ光の照射時
間とパルス発振回数を変えることにより調整することが
できる。The concave portion may be groove-shaped or column-shaped. When the concave portion is formed, the cross-sectional shape may be any of a circle, an ellipse, a polygon, and the like, but the size of the opening is substantially constant from the opening side to the bottom side. You need to be. FIG. 1 is a sectional view showing a coating structure of the present invention before and after abrasion. FIG. 1A shows a state before wear, and FIG. 1A shows a state after wear. 100 is a substrate, 1
01 is a coating material and 102 is a concave portion. With such a configuration, as shown in FIG. 1, even if the surface is worn, the exposed area ratio of the functional material 101 fixed to the concave portion 102 is kept constant, and the initial performance can be maintained. it can. Note that the size of the opening can be made substantially constant from the opening side to the bottom side by controlling the focal position of the laser beam. Further, the depth of the concave portion can be adjusted by changing the irradiation time of laser light and the number of pulse oscillations.
【0017】各凹部の開口の大きさは5〜100μmで
あり、好ましくは10〜80μmである。開口の大きさ
が100μmを超えると、個々の凹部の占める面積が大
きくなりミクロ的には均一性に欠けるようになる。一
方、開口の大きさは5μmが作製限界である。ここで、
「開口の大きさ」とは、各凹部の水平断面での開口の大
きさであって、凹部が溝状の場合はその幅を意味し、凹
部が柱状の場合はその口径を意味する。また、楕円形、
多角形の場合には、その口径とは中心点を通る最大径を
意味する。The size of the opening of each concave portion is 5 to 100 μm, preferably 10 to 80 μm. If the size of the opening exceeds 100 μm, the area occupied by each concave portion becomes large, and microscopic uniformity is lost. On the other hand, the size of the opening is limited to 5 μm. here,
The “size of the opening” is the size of the opening in the horizontal cross section of each concave portion, which means the width when the concave portion is groove-shaped, and the diameter when the concave portion is column-shaped. Also, oval,
In the case of a polygon, the aperture means the maximum diameter passing through the center point.
【0018】凹部の配列は、ほぼ一定の規則性を有して
いれば、特に制限はない。規則性のある配列例を図2に
示す。図2(A)に示すように各凹部が四角形の頂点に
位置するように所定の間隔で配列してもよいし、図2
(B)に示すように各凹部が三角形の頂点に位置するよ
うに所定の間隔で配列してもよい。The arrangement of the concave portions is not particularly limited as long as it has a substantially constant regularity. FIG. 2 shows an example of a regular array. As shown in FIG. 2A, the concave portions may be arranged at predetermined intervals so as to be located at the vertices of a square.
As shown in (B), the concave portions may be arranged at predetermined intervals so as to be located at the vertices of a triangle.
【0019】図3に微細凹凸形状体の具体例を示す。図
3(A)の微細凹凸形状体ではロール状の基体の表面に
円柱状の凹部がほぼ規則的に配列されている。rが凹部
の口径であり、dが凹部の深さである。また、図3
(B)の微細凹凸形状体ではロール状の基体の表面に溝
状の凹部がほぼ規則的に配列されている。wが凹部の溝
幅であり、dが凹部の深さである。FIG. 3 shows a specific example of the fine uneven shape body. In the fine irregularities shown in FIG. 3A, columnar concave portions are almost regularly arranged on the surface of the roll-shaped substrate. r is the diameter of the recess, and d is the depth of the recess. FIG.
In the fine uneven shape body of (B), groove-shaped concave portions are almost regularly arranged on the surface of the roll-shaped substrate. w is the groove width of the recess, and d is the depth of the recess.
【0020】微細凹凸形状体の表面開口率は40〜95
%の範囲であり、50〜90%の範囲が好ましい。40
%未満ではコーティング材料の機能が発揮されず、95
%を超えると基体自身の寸法精度を維持できない。ここ
で、微細凹凸形状体の表面開口率とは(単位表面積当た
りの開口部の総面積/開口前の単位表面積)をいう。例
えば、図4に示すように真円を密に整列させたときの表
面開口率は90.7%であり、さらに大きな表面開口率
を得るためには、凹部の断面形状を、真円から、正三角
形、四角形、五角形、六角形とし、各辺が互いに密に近
づくようにすればよい。The surface opening ratio of the fine unevenness is 40 to 95.
%, Preferably in the range of 50 to 90%. 40
%, The function of the coating material is not exhibited, and
%, The dimensional accuracy of the substrate itself cannot be maintained. Here, the surface aperture ratio of the fine unevenness refers to (total area of the opening per unit surface area / unit surface area before opening). For example, as shown in FIG. 4, when the perfect circles are densely aligned, the surface aperture ratio is 90.7%. The shape may be an equilateral triangle, a square, a pentagon, or a hexagon, and the sides may be close to each other.
【0021】機能性コーティング材料としては、非粘着
性材料、耐摩耗性材料、防汚性材料、親水性材料、熱伝
導性材料、はっ水性材料、抗菌性材料、潤滑性材料、帯
電防止性材料が挙げられる。これらの材料は、粉体、流
体(水または溶剤分散型)、半固体、エラストマーの状
態で利用できる。このうち、非粘着性材料としては、シ
リコーン高分子、シリコーン高分子に10%以内のシリ
コーンオイルを含有した混合体、ポリテトラフルオロエ
チレンに代表されるフッ素樹脂等が挙げられる。Functional coating materials include non-adhesive materials, abrasion resistant materials, antifouling materials, hydrophilic materials, heat conductive materials, water repellent materials, antibacterial materials, lubricating materials, and antistatic materials. Materials. These materials can be used in the form of powder, fluid (water or solvent dispersion type), semi-solid, and elastomer. Among these, examples of the non-adhesive material include a silicone polymer, a mixture of a silicone polymer containing up to 10% of silicone oil, and a fluororesin represented by polytetrafluoroethylene.
【0022】機能性コーティング材料は、微細凹凸形状
体の微細凹凸形状部に塗布し、焼付け、硬化等を行い、
固着させる。塗布方法としては、噴霧塗装、静電塗装、
浸漬塗装、たれかけ等により行われる。粉体状材料の場
合は静電塗装が好ましく、液体状材料の場合はたれか
け、噴霧塗装が好ましい。The functional coating material is applied to the fine irregularities of the fine irregularities, baked, cured, etc.
Fix it. Spray coating, electrostatic coating,
It is performed by dip coating, pouring, or the like. In the case of a powdery material, electrostatic coating is preferred, and in the case of a liquid material, pouring or spray coating is preferred.
【0023】機能性コーティング材料の固着態様として
は、図5(A)〜(D)に示す4つ態様があり、目的に
応じて適宜選択することができる。コーティング材料の
塗布厚さも目的に応じて適宜変えることができる。例え
ば、非粘着性、耐摩耗性利用の用途の場合は、図5
(A)に示すように、凹部の底部のみに機能性コーティ
ング材料を固着してもよく、また、図5(B)に示すよ
うに、凹部の内壁面全面に機能性コーティング材料を固
着してもよい。その場合の塗布厚さは70nm〜4μm
である。摺動部材として利用する場合は、図5(C)に
示すように、凹部を埋めるように凹部の全体に機能性コ
ーティング材料を充填するのが好ましい。また、図5
(D)に示すように、凹部の全体に機能性コーティング
材料を充填し、さらに微細凹凸形状体表面全体が覆われ
るように機能性コーティング材料を固着してもよい。そ
の場合の塗布厚さは5〜30μmであり、好ましくは1
0〜25μmである。There are four modes of fixing the functional coating material as shown in FIGS. 5A to 5D, and can be appropriately selected according to the purpose. The coating thickness of the coating material can be appropriately changed according to the purpose. For example, in the case of use of non-adhesive and abrasion resistance, FIG.
As shown in FIG. 5A, the functional coating material may be fixed only to the bottom of the concave portion, and as shown in FIG. 5B, the functional coating material may be fixed to the entire inner wall surface of the concave portion. Is also good. The coating thickness in that case is 70 nm to 4 μm
It is. When used as a sliding member, as shown in FIG. 5C, it is preferable to fill the entire concave portion with a functional coating material so as to fill the concave portion. FIG.
As shown in (D), the entire concave portion may be filled with a functional coating material, and the functional coating material may be further fixed so as to cover the entire surface of the fine unevenness. In this case, the coating thickness is 5 to 30 μm, preferably 1 to 30 μm.
0 to 25 μm.
【0024】(ライニング用基体)有機高分子化合物等
を金属基材上に厚膜塗装するいわゆるライニングは、ラ
イニング層を厚くし過ぎると、加熱、冷却を繰り返した
場合に、ライニング材料と金属基材との熱膨張率の違い
からライニング層が剥離し易くなるため、その厚さは、
従来、500μm程度までとされているが、水や酸素と
いった金属腐蝕の原因となる物質の透過性は、ライニン
グ層の厚さに反比例して減少する。耐蝕性向上の目的か
らは、より厚膜のライニングが望まれている。しかし、
カセイソーダ等での粗面化処理では、250〜400℃
といった高温でのライニング工程に耐えられず、ブラス
ト加工では、厚膜ライニング材料と金属基材との十分な
接着力が得られないという問題があった。(Lining Substrate) A so-called lining in which an organic polymer compound or the like is coated on a metal substrate in a thick film is formed by coating the lining material with the metal substrate when heating and cooling are repeated if the lining layer is too thick. Because the lining layer is easily peeled off due to the difference in the coefficient of thermal expansion between
Conventionally, the thickness is set to about 500 μm, but the permeability of a substance causing metal corrosion such as water or oxygen decreases in inverse proportion to the thickness of the lining layer. For the purpose of improving corrosion resistance, a lining of a thicker film is desired. But,
250-400 ° C for surface roughening treatment with caustic soda
However, the blasting process has a problem that a sufficient adhesive strength between the thick film lining material and the metal base material cannot be obtained.
【0025】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
であり、本発明のライニング用基体は、その表面に厚さ
500μm以上の厚膜を設けるためのライニング用基体
であり、500〜2000μmの厚膜ライニングに特に
好適である。The present invention has been made in view of the above problems, and the lining substrate of the present invention is a lining substrate for providing a thick film having a thickness of 500 μm or more on its surface. Particularly suitable for thick film linings.
【0026】基体は、形成された各凹部の開口の大きさ
が5〜100μmであり、該開口の大きさは開口側から
底面側までほぼ一定であって、前記凹部が該表面にほぼ
規則的に配列され、その表面開口率が40〜95%で、
前記凹部の深さがその開口の大きさと同等かそれ以上の
微細凹凸形状体であることを特徴とする。The size of the opening of each recess formed in the substrate is 5 to 100 μm, and the size of the opening is substantially constant from the opening side to the bottom side, and the recesses are substantially regular on the surface. The surface aperture ratio is 40 to 95%,
The depth of the concave portion is a fine uneven shape having a size equal to or larger than the size of the opening.
【0027】各凹部の開口の大きさは、コーティング構
造体の場合と同様、5〜100μmであり、好ましくは
10〜80μmである。口径が100μmを超えると、
個々の凹部の占める面積が大きくなり接触点が減るため
ライニング材料と基体との接着力が不十分になる。一
方、開口の大きさは5μmが作製限界である。The size of the opening of each recess is 5 to 100 μm, preferably 10 to 80 μm, as in the case of the coating structure. When the diameter exceeds 100 μm,
Since the area occupied by each concave portion increases and the number of contact points decreases, the adhesive strength between the lining material and the substrate becomes insufficient. On the other hand, the size of the opening is limited to 5 μm.
【0028】凹部の開口の大きさは、コーティング構造
体の場合と同様、開口側から底面側までほぼ一定である
ことを必要とする。このような構成とすることで、ライ
ニング材料と基体とが強固に接着される。また、凹部の
深さは5〜100μmであり、10〜80μmがより好
ましい。凹部の深さが5μm未満ではライニング材料と
基体との接着力が不十分になり、100μmを超えると
加工後のライニング表面を平滑に仕上げるのが困難とな
る。The size of the opening of the recess needs to be substantially constant from the opening side to the bottom side, as in the case of the coating structure. With this configuration, the lining material and the substrate are firmly bonded. Further, the depth of the concave portion is 5 to 100 μm, more preferably 10 to 80 μm. If the depth of the concave portion is less than 5 μm, the adhesive strength between the lining material and the substrate becomes insufficient, and if it exceeds 100 μm, it becomes difficult to finish the processed lining surface smoothly.
【0029】微細凹凸形状体の表面開口率も、コーティ
ング構造体の場合と同様、40〜95%の範囲であり、
50〜90%の範囲が好ましい。40%未満では接触点
が減るためライニング材料と基体との接着力が不十分に
なり、95%を超えると基体自身の表面強度が低下する
ため好ましくない。The surface aperture ratio of the fine uneven shape is also in the range of 40 to 95% as in the case of the coating structure.
A range of 50 to 90% is preferred. If it is less than 40%, the number of contact points is reduced, so that the adhesive strength between the lining material and the substrate becomes insufficient. If it exceeds 95%, the surface strength of the substrate itself is reduced, which is not preferable.
【0030】凹部の断面形状、凹部の配列は、コーティ
ング構造体の場合と同様である。また、ライニング材料
としては、コーティング構造体の機能性コーティング材
料と同様の材料を用いることができる。The sectional shape of the concave portions and the arrangement of the concave portions are the same as in the case of the coating structure. Further, as the lining material, the same material as the functional coating material of the coating structure can be used.
【0031】(粉流体搬送部材)磁性現像剤を用いた静
電写真方式の複写機、プリンターでは、現像剤を回転さ
せつつ感光体へと搬送するマグネットローラが使用され
る。このマグネットローラは、その表面に微細凹凸形状
が付されたアルミ等の金属ドラムであり、マグネットを
内蔵したことにより、主に磁力で現像剤を付着させ、静
電潜像の形成された感光体表面へと現像剤を搬送する。
現像剤により可視化された現像像は紙等の記録媒体に転
写され、熱ローラ等で定着されて、複写物を得ることが
できる。(Powder Fluid Conveying Member) In an electrophotographic copying machine or printer using a magnetic developer, a magnet roller for conveying the developer to a photosensitive member while rotating the developer is used. The magnet roller is a metal drum made of aluminum or the like having a fine irregular surface on its surface. By incorporating a magnet, the developer is applied mainly by magnetic force to form a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed. The developer is transported to the surface.
The developed image visualized by the developer is transferred to a recording medium such as paper and fixed by a heat roller or the like to obtain a copy.
【0032】しかしながら、ブラスト法等で粗面化され
た従来のマグネットローラでは、表面凹凸形状が不均一
であるため、現像剤を感光体全面に均一に搬送できず、
画質欠陥を生じ易いという問題があった。また、これら
マグネットローラでは、現像剤の堆積を防止するために
表面に離型材料をコーティングするのが一般的である
が、従来のノコ歯状の凹凸形状の上にコーティングを施
すと、凹凸形状自身が引っ掛かりのない構造となり現像
剤搬送能力が低下するという問題があった。However, in a conventional magnet roller roughened by a blast method or the like, since the unevenness of the surface is not uniform, the developer cannot be uniformly transported over the entire surface of the photosensitive member.
There is a problem that image quality defects easily occur. In addition, in these magnet rollers, the surface is generally coated with a release material to prevent the accumulation of the developer. However, when the coating is applied on the conventional saw-toothed uneven shape, the uneven shape is obtained. There is a problem that the structure itself does not get caught and the developer carrying ability is reduced.
【0033】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
であり、本発明の粉流体搬送部材は、微細凹凸形状体の
凹部に粉流体を担持して搬送するための粉流体搬送部材
であり、微細凹凸形状体に形成された凹部は、それぞれ
の開口の大きさが5〜100μmであり、該開口の大き
さは開口側から底面側までほぼ一定であって、該表面に
ほぼ規則的に配列され、その表面開口率が40〜95%
であり、前記凹部の深さが5〜50μmであることを特
徴とする。The present invention has been made in view of the above problems, and a powder fluid transport member of the present invention is a powder fluid transport member for carrying and transporting a powder fluid in a concave portion of a fine uneven shape. The size of each opening of the concave portion formed in the fine uneven shape is 5 to 100 μm, and the size of the opening is substantially constant from the opening side to the bottom side, and is substantially regularly formed on the surface. Are arranged, and the surface aperture ratio is 40-95%
Wherein the depth of the concave portion is 5 to 50 μm.
【0034】各凹部の開口の大きさは、コーティング構
造体の場合と同様に、5〜100μmであり、好ましく
は10〜80μmである。口径が100μmを超える
と、個々の凹部の占める面積が大きくなり、ミクロ的に
は均一性に欠けるようになる。このため微小単位面積当
たりの粉流体担持量に偏りを生じる。一方、開口の大き
さは5μmが作製限界である。The size of the opening of each concave portion is 5 to 100 μm, preferably 10 to 80 μm, as in the case of the coating structure. When the diameter exceeds 100 μm, the area occupied by each concave portion increases, and microscopic uniformity is lacking. For this reason, the powder fluid carrying amount per minute unit area is biased. On the other hand, the size of the opening is limited to 5 μm.
【0035】凹部の開口の大きさは、コーティング構造
体の場合と同様、開口側から底面側までほぼ一定である
ことを必要とする。このような構成とすることで、粉流
体搬送能力を増加することができる。また、凹部の深さ
は、5〜50μmであり、10〜40μmがより好まし
い。凹部の深さが、5μm未満では粉流体担持能力が不
十分になり、50μmを超えると凹部が目詰まりを起こ
す場合がある。The size of the opening of the concave portion needs to be substantially constant from the opening side to the bottom side as in the case of the coating structure. With such a configuration, it is possible to increase the powder fluid transfer capacity. The depth of the concave portion is 5 to 50 μm, and more preferably 10 to 40 μm. If the depth of the recess is less than 5 μm, the powder fluid carrying capacity becomes insufficient, and if it exceeds 50 μm, the recess may be clogged.
【0036】微細凹凸形状体の表面開口率も、コーティ
ング構造体の場合と同様、40〜95%の範囲であり、
50〜90%の範囲が好ましい。40%未満では粉流体
を均一に担持することが困難となり、95%を超えると
基体自身の表面強度が低下するため好ましくない。な
お、凹部の断面形状、凹部の配列は、前記の微細凹凸形
状体と同様である。The surface aperture ratio of the fine unevenness is also in the range of 40 to 95% as in the case of the coating structure.
A range of 50 to 90% is preferred. If it is less than 40%, it becomes difficult to uniformly support the powdery fluid, and if it exceeds 95%, the surface strength of the substrate itself decreases, which is not preferable. The cross-sectional shape of the concave portions and the arrangement of the concave portions are the same as those of the above-mentioned fine uneven shape body.
【0037】本発明の粉流体搬送部材は、その表面に非
粘着性材料を固着してもよい。固着は、図6(A)に示
すように凹部の内壁面にのみ行ってもよく、図6(B)
に示すように表面全体に行ってもよい。非粘着性材料を
固着することで粉粒体の凹部への堆積を防止することが
でき、さらに、非粘着性材料を固着することで凹部の内
容積を調整し、粉粒体の担持量を調整することができ
る。非粘着性材料の厚みは70nm〜4μmであり、好
ましくは0.1〜3μmである。The non-adhesive material may be fixed to the surface of the powdery fluid conveying member of the present invention. The fixation may be performed only on the inner wall surface of the concave portion as shown in FIG.
May be performed on the entire surface as shown in FIG. By fixing the non-adhesive material, it is possible to prevent the accumulation of the granular material in the concave portion.Furthermore, by fixing the non-adhesive material, the inner volume of the concave portion is adjusted, and the amount of the granular material carried is reduced. Can be adjusted. The thickness of the non-adhesive material is 70 nm to 4 μm, preferably 0.1 to 3 μm.
【0038】非粘着性材料としては、従来公知の非粘着
性材料を総て使用することができ、例えば、フッ素樹脂
系材料、シリコーン樹脂系材料、およびそれらのブレン
ド材料が挙げられる。非粘着性材料固着の方法は、コー
ティング構造体と同様である。As the non-adhesive material, all conventionally known non-adhesive materials can be used, and examples thereof include fluororesin-based materials, silicone resin-based materials, and blended materials thereof. The method of fixing the non-tacky material is the same as that of the coating structure.
【0039】[0039]
【実施例】コーティング構造体についての実施例、比較
例を以下に示す。 実施例1(ハサミ) 市販のハサミの刃先部分に、QスイッチYAGレーザ加
工機(HOYAコンテニュアム社製)を用い、表1に示
す口径、表面開口率を有する凹部を形成したハサミ用基
体101、202、203を作製した。レーザ加工によ
り作製したハサミ用基体は加工前の寸法を維持してい
た。また、(株)不二製作所社製の研削材「フジランダ
ム」の60番を用いたブラスト加工により凹部を形成し
たハサミ用基体204を作製した。ブラスト加工により
作製したハサミ用基体は加工前とは寸法が変わってい
た。Examples Examples and comparative examples of the coating structure are shown below. Example 1 (Scissors) Scissors bases 101 and 202 in which a concave portion having a diameter and a surface aperture ratio shown in Table 1 were formed on a cutting edge portion of a commercially available scissors using a Q-switch YAG laser processing machine (manufactured by HOYA Containium). , 203 were produced. The scissor base manufactured by laser processing maintained the dimensions before processing. Further, a scissor base 204 having a recess formed by blast processing using No. 60 abrasive material "FUJI RANDOM" manufactured by Fuji Manufacturing Co., Ltd. was produced. The dimensions of the scissor base produced by blasting were different from those before processing.
【0040】得られた基体上に、東京シリコーン社製の
非粘着塗料「L−6541GY」を2μmの厚さにスプ
レー塗布し、凹部以外の部分に付着した塗料を拭い取っ
た後、焼付けを行って、非粘着ハサミを得た。得られた
ハサミを用いて、市販の布製ガムテープ(ニチバン社
製)を6万回切断し、その間の切れ味を官能評価した。
評価結果を表1に示す。On the obtained substrate, a non-adhesive paint “L-6541GY” manufactured by Tokyo Silicone Co., Ltd. was spray-coated to a thickness of 2 μm, and the paint adhering to portions other than the concave portions was wiped off, followed by baking. To obtain non-stick scissors. Using the obtained scissors, a commercially available cloth gum tape (Nichiban Co., Ltd.) was cut 60,000 times, and the sharpness during the cut was sensory evaluated.
Table 1 shows the evaluation results.
【0041】[0041]
【表1】 [Table 1]
【0042】表1から分かるように、本発明の基体10
1を用いたハサミは、作製当初から6万回切断後まで安
定して性能(非粘着性能)を維持できた。これに対し
て、表面開口率が小さい基体201、各凹部の口径が大
きい基体202、ブラスト加工で作製した基体203を
用いた比較例のハサミは、性能(非粘着性能)が劣って
いた。As can be seen from Table 1, the substrate 10 of the present invention
The scissors using No. 1 were able to stably maintain the performance (non-adhesive performance) from the beginning of production until after cutting 60,000 times. On the other hand, the scissors of the comparative example using the base 201 having a small surface aperture ratio, the base 202 having a large diameter of each concave portion, and the base 203 manufactured by blasting were inferior in performance (non-adhesive performance).
【0043】実施例2(摺動部材) QスイッチYAGレーザ加工機(HOYAコンテニュア
ム社製)を用い、鏡面仕上げされたアルミニウム製の金
属板(60mm×100mm×2mm)に、表2に示す
口径、表面開口率を有する凹部を形成したサンプル板1
02、103、204、205を作製した。図7はレー
ザ加工機の加工部分を示す概略図である。図7におい
て、2はサンプル板、3はXYテーブル、4は反射鏡、
6はレンズ、8は凹部である。このレーザ加工機では、
レンズ6を通った光が反射鏡4で反射されサンプル板2
上で焦点を結ぶように設定されており、XYテーブル3
がNC制御されてX方向、Y方向に移動することで、サ
ンプル板2上に凹部が規則的な配列で形成される。レー
ザ加工により作製したサンプル板は厚さ方向において加
工前の寸法をほぼ維持していた。また、サンドブラスト
加工により表面に凹凸が作製された市販のアルミニウム
製の金属板206を比較のために準備した。Example 2 (Sliding Member) Using a Q-switch YAG laser beam machine (manufactured by HOYA Containium), a mirror-finished aluminum metal plate (60 mm × 100 mm × 2 mm) was used. Sample plate 1 having concave portions with surface aperture ratio formed
02, 103, 204 and 205 were produced. FIG. 7 is a schematic view showing a processing portion of the laser processing machine. In FIG. 7, 2 is a sample plate, 3 is an XY table, 4 is a reflecting mirror,
Reference numeral 6 denotes a lens, and 8 denotes a concave portion. In this laser processing machine,
The light passing through the lens 6 is reflected by the reflecting mirror 4 and the sample plate 2
XY table 3 is set to focus on
Are moved in the X and Y directions under NC control, so that the concave portions are formed on the sample plate 2 in a regular arrangement. The sample plate manufactured by the laser processing substantially maintained the dimension before the processing in the thickness direction. In addition, a commercially available aluminum metal plate 206 having a surface with irregularities formed by sandblasting was prepared for comparison.
【0044】各サンプル板に、二硫化モリブデン、ポリ
テトラフルオロエチレンを主成分とした東京シリコーン
(株)製の塗料「L−4111BKM」を凹部が完全に
埋まるまでスプレー塗布し、凹部以外の部分に付着した
塗料を拭い取った後、280℃で30分間の焼付けを行
いコーティング構造体を得た。A paint "L-4111BKM" made by Tokyo Silicone Co., Ltd., containing molybdenum disulfide and polytetrafluoroethylene as main components, was spray-coated on each sample plate until the recesses were completely filled. After the adhered paint was wiped off, baking was performed at 280 ° C. for 30 minutes to obtain a coating structure.
【0045】得られたコーティング構造体について、レ
スカ式摩擦測定機((株)レスカ製)を用いて動摩擦係
数μK を測定した。また、東京シリコーン(株)製のス
ラスト式摩耗試験機「スラスト摩耗試験機」を用い、P
V値が93kg / cm secの条件で各コーティング構造体
の摩耗量を測定した。評価結果を表2に示す。また、動
摩擦係数μK の経時変化を図8に示す。[0045] The resulting coating structure was measured dynamic friction coefficient mu K using Rhesca friction tester (KK Rhesca). Using a thrust abrasion tester “Thrust Abrasion Tester” manufactured by Tokyo Silicone Co., Ltd.
The wear amount of each coating structure was measured under the condition that the V value was 93 kg / cm sec. Table 2 shows the evaluation results. Also shows the time course of the dynamic friction coefficient mu K in FIG.
【0046】[0046]
【表2】 [Table 2]
【0047】表2と図8とから分かるように、本発明の
サンプル板102を用いたコーティング構造体は、摩耗
が少ないばかりか、摩耗後においても動摩擦係数μK を
低く維持することができた。これに対して、表面開口率
が小さいサンプル板204、各凹部の口径が大きいサン
プル板205を用いた比較例のコーティング構造体は、
動摩擦係数μK は当初から大きく、摩耗も早かった。ブ
ラスト加工で作製したサンプル板206を用いた比較例
のコーティング構造体は、初期の性能(動摩擦係数
μK 、摩耗量)は良かったが、摩耗後の動摩擦係数μK
は高く、性能を維持できなかったことが分かる。[0047] As can be seen from 2 and 8 Metropolitan table, sample plate 102 of the coating structure using the present invention, not only less wear, it was possible to maintain the dynamic friction coefficient mu K lower after abrasion . On the other hand, the coating structure of the comparative example using the sample plate 204 having a small surface aperture ratio and the sample plate 205 having a large diameter of each concave portion,
The coefficient of kinetic friction μ K was large from the beginning, and the wear was fast. The coating structure of the comparative example using the sample plate 206 produced by blasting had good initial performance (dynamic friction coefficient μ K , wear amount), but had a dynamic friction coefficient μ K after abrasion.
Is high, indicating that the performance could not be maintained.
【0048】実施例3(摺動用精密ピン) 光ディスク再生装置のサーボ機構において、移動するレ
ンズの支持軸として用いられる、直径1.5〜2.0m
m、長さ10〜12mm、真円度0.005、円筒度
0.01mmのステンレス製精密ピンの摺動部に、Qス
イッチYAGレーザ加工機(HOYAコンテニュアム社
製)を用い、集光レンズと発光機との間に正6角形のス
クリーンを置き、集光レンズを介し、図9に示す断面形
状であって、表3に示す口径、表面開口率を有する凹部
を形成し、基体104、105、207、208を得
た。レーザ加工により作製した基体の加工前後での外径
寸法を測定したところ、加工前後での外径寸法の変化は
わずか2〜3μmであった。また、(株)不二製作所社
製の研削材「フジランダム」の60番を用いたブラスト
加工により凹部を形成した基体209を作製した。ブラ
スト加工により作製した基体は加工前とは寸法が5μm
以上変わっていた。Embodiment 3 (Precision Sliding Pin) In a servo mechanism of an optical disk reproducing apparatus, a diameter of 1.5 to 2.0 m is used as a support shaft for a moving lens.
m, a length of 10 to 12 mm, a roundness of 0.005 and a cylindricity of 0.01 mm, using a Q switch YAG laser processing machine (manufactured by HOYA Containium) on the sliding part of a stainless steel precision pin. A regular hexagonal screen is placed between the light-emitting device and a concave part having a cross-sectional shape shown in FIG. , 207 and 208 were obtained. When the outer diameter before and after the processing of the substrate manufactured by laser processing was measured, the change in the outer diameter before and after the processing was only 2-3 μm. In addition, a substrate 209 having a recess formed by blasting using No. 60 abrasive material “FUJI RANDOM” manufactured by Fuji Manufacturing Co., Ltd. was produced. The base made by blasting is 5 μm in size before processing
It was different.
【0049】得られた精密ピンの基体に、二硫化モリブ
デン、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とした東京
シリコーン(株)製の塗料「L−4111BKM」を凹
部が完全に埋まるまでスプレー塗布し、凹部以外の部分
に付着した塗料を拭い取った後、200℃で30分間の
焼付けを行い摺動用精密ピンを得た。A coating “L-4111BKM” made by Tokyo Silicone Co., Ltd. containing molybdenum disulfide and polytetrafluoroethylene as main components was spray-coated on the base of the obtained precision pin until the recess was completely filled. After wiping off the paint adhering to the other parts, baking was performed at 200 ° C. for 30 minutes to obtain precision pins for sliding.
【0050】得られた摺動用精密ピンについて、120
時間使用後の摺動特性を評価した。評価は、実際の光デ
ィスク再生装置のサーボ機構を用いて、レンズを強制的
に作動するように改造したものを使用し、レンズを動か
すために必要な力を測定することにより行った。結果を
表3に示す。With respect to the obtained precision pin for sliding, 120
The sliding characteristics after use for a long time were evaluated. The evaluation was performed by using a servo mechanism of an actual optical disc reproducing apparatus, using a modified lens for forcibly operating the lens, and measuring a force required for moving the lens. Table 3 shows the results.
【0051】[0051]
【表3】 [Table 3]
【0052】表3から分かるように、本発明の基体10
4、105を用いた摺動用精密ピンは、120時間使用
後においてもレンズを動かすために必要な力(mg)が極め
て小さく、表面開口率が小さい基体207、各凹部の口
径が大きい基体208を用いた比較例の精密ピンや、ブ
ラスト加工で作製した基体209を用いた比較例の精密
ピンの半分以下であり、長期間使用後においても性能
(摺動特性)を維持できた。As can be seen from Table 3, the substrate 10 of the present invention
The precision pin for sliding using 4, 105 uses a substrate 207 having a very small force (mg) required to move the lens even after use for 120 hours, a substrate 207 having a small surface aperture ratio, and a substrate 208 having a large diameter of each concave portion. It was less than half of the precision pin of the comparative example used and the precision pin of the comparative example using the substrate 209 produced by blasting, and the performance (sliding characteristics) could be maintained even after long-term use.
【0053】厚膜ライニング用基体についての実施例、
比較例を以下に示す。 実施例4(厚膜ライニング用基体) パルス型炭酸ガスレーザ加工機(三菱電機(株)製)を
用い、軟鋼製のサンプル板(60mm×100mm×2
mm)に、表4に示す口径、表面開口率を有する凹部を
形成した金属板106、107、210、211、21
2を作製した。レーザ加工により作製したサンプル板は
厚さ方向において加工前の寸法をほぼ維持していた。ま
た、同じ軟鋼製のサンプル板に、(株)不二製作所社製
の研削材「フジランダム」の60番を用いたブラスト加
工により凹部を形成したサンプル板213を作製した。
ブラスト加工により作製したサンプル板は加工前とは寸
法が変わっていた。Examples for thick film lining substrates,
Comparative examples are shown below. Example 4 (Substrate for thick film lining) A mild steel sample plate (60 mm x 100 mm x 2) was measured using a pulsed carbon dioxide laser beam machine (manufactured by Mitsubishi Electric Corporation).
mm), metal plates 106, 107, 210, 211, and 21 each having a concave portion having a diameter and a surface aperture ratio shown in Table 4.
2 was produced. The sample plate manufactured by the laser processing substantially maintained the dimension before the processing in the thickness direction. In addition, a sample plate 213 in which a concave portion was formed by blasting using the No. 60 abrasive material “FUJI RANDOM” manufactured by Fuji Manufacturing Co., Ltd. was formed on the same mild steel sample plate.
The dimensions of the sample plate produced by blasting were different from those before processing.
【0054】各サンプル板に、三井フロロデュポン社製
の耐蝕性粉体塗料「テフロンPFA」を静電粉体塗装に
より、0.8mm厚さまでライニングを繰り返し、厚膜
ライニング層(塗膜)を形成し、複合構造体を得た。サ
ンプル板と厚膜ライニング層との接着力を、厚膜ライニ
ング層のサンプル板からの剥離強度により評価した。評
価は、常温で30分、250℃で30分というサイクル
を10回繰り返して熱履歴を与えた後の厚膜ライニング
層を形成した複合構造体について行った。A lining layer (coating film) was formed on each sample plate by applying a corrosion-resistant powder coating material “Teflon PFA” manufactured by Mitsui Fluoro Dupont Co., Ltd. to a thickness of 0.8 mm by electrostatic powder coating. Thus, a composite structure was obtained. The adhesive strength between the sample plate and the thick film lining layer was evaluated based on the peel strength of the thick film lining layer from the sample plate. The evaluation was performed on a composite structure on which a thick film lining layer was formed after giving a heat history by repeating a cycle of 30 minutes at normal temperature and 30 minutes at 250 ° C. ten times.
【0055】複合構造体表面の図10に示す各位置(5
箇所の斜線部分)について、剥離強度の測定を行った。
用いた剥離強度測定装置を図11に示す。図11におい
て、10は複合構造体、12は塗膜、14は剥離した塗
膜の端部、16はクランプ、18はバネばかりである。
複合構造体10上の図10に示す各位置について、塗膜
12に10mm幅で切り込みを入れ、一部剥離した塗膜
の端部14をクランプ16に固定して、バネばかり18
のフックに引掛け、バネばかり18を複合構造体10と
垂直な方向(矢印A方向)に引き上げ、塗膜の剥離が連
続的になり、安定した速さで剥離しているときのバネば
かり18の目盛りを読み、これを剥離強度とした。結果
を表4に示す。Each position (5) on the surface of the composite structure shown in FIG.
The peel strength was measured for the hatched portions).
FIG. 11 shows the peel strength measuring apparatus used. In FIG. 11, reference numeral 10 denotes a composite structure, 12 denotes a coating film, 14 denotes an end of the peeled coating film, 16 denotes a clamp, and 18 denotes a spring.
At each position shown in FIG. 10 on the composite structure 10, a cut is made in the coating 12 with a width of 10 mm, and the end 14 of the coating which has been partially peeled is fixed to the clamp 16, and
, The spring 18 is pulled up in the direction perpendicular to the composite structure 10 (in the direction of arrow A), and the peeling of the coating film is continuous, and the spring 18 is peeled at a stable speed. Was read, and this was taken as the peel strength. Table 4 shows the results.
【0056】[0056]
【表4】 [Table 4]
【0057】表4から分かるように、本発明のサンプル
板106、107を用いた複合構造体は、サンプル板と
厚膜ライニング層との接着力に優れていることが分か
る。各凹部の深さが不足しているサンプル板210、表
面開口率が小さいサンプル板211、各凹部の口径が大
きいサンプル板212を用いた比較例の複合構造体や、
ブラスト加工で作製したサンプル板213を用いた比較
例の複合構造体の接着力の約半分程度であることが分か
る。As can be seen from Table 4, the composite structure using the sample plates 106 and 107 of the present invention has excellent adhesive strength between the sample plate and the thick lining layer. A composite structure of a comparative example using a sample plate 210 having a short depth of each recess, a sample plate 211 having a small surface aperture ratio, and a sample plate 212 having a large aperture of each recess,
It can be seen that the adhesive strength of the composite structure of the comparative example using the sample plate 213 manufactured by blasting is about half.
【0058】粉流体搬送部材についての実施例、比較例
を以下に示す。 実施例5(粉流体搬送部材) QスイッチYAGレーザ加工機(HOYAコンテニュア
ム社製)を用い、実施例2と同様にして、鏡面仕上げさ
れたアルミニウム製のサンプル板(60mm×90mm
×2mm)に、表5に示す口径、表面開口率を有する凹
部を形成したサンプル板108、109、214、21
5、216を作製した。レーザ加工により作製したサン
プル板は厚さ方向において加工前の寸法をほぼ維持して
いた。また、同じアルミニウム製のサンプル板に、
(株)不二製作所社製の研削材「フジランダム」の80
番、120番を用いたブラスト加工により凹部を形成し
たサンプル板217、218を作製した。ブラスト加工
により作製したサンプル板は加工前とは寸法が変わって
いた。Examples and comparative examples of the powder fluid conveying member are shown below. Example 5 (Powder fluid conveying member) A mirror-finished aluminum sample plate (60 mm × 90 mm) was prepared in the same manner as in Example 2 using a Q-switch YAG laser processing machine (manufactured by HOYA Containium).
× 2 mm), sample plates 108, 109, 214, 21 each having a concave portion having a diameter and a surface aperture ratio shown in Table 5.
5, 216 were produced. The sample plate manufactured by the laser processing substantially maintained the dimension before the processing in the thickness direction. Also, on the same aluminum sample plate,
80 of Fuji random, an abrasive manufactured by Fuji Manufacturing Co., Ltd.
Sample plates 217 and 218 having recesses formed by blasting using No. 120 were manufactured. The dimensions of the sample plate produced by blasting were different from those before processing.
【0059】これらサンプル板を用い、現像剤の搬送能
力と搬送精度とを評価した。搬送能力の評価方法を図1
2を用いて説明する。図12において、20はサンプル
板、22は容器、24は複写機用トナーである。得られ
たサンプル板20を、容器22に入れた複写機用トナー
(シャープ社製)24に、レーザ加工面を上に向けて6
0〜70度の角度で挿入し、これを一定の速度で引き上
げ、サンプル板20上に載っているトナーを回収し、そ
の重量を測定することにより行った。また、搬送精度の
評価は、同じ方法で搬送されるトナーの重量を、各サン
プル板について5回測定し、最大値と最小値の差をとる
ことにより行った。差が小さい方が搬送精度に優れるこ
とを示す。Using these sample plates, the developer carrying capacity and the carrying accuracy were evaluated. Figure 1 shows how to evaluate the transfer capacity
2 will be described. In FIG. 12, reference numeral 20 denotes a sample plate, 22 denotes a container, and 24 denotes a toner for a copying machine. The obtained sample plate 20 is placed on a toner for a copying machine (manufactured by Sharp Corporation) 24 placed in a container 22 with the laser processing surface facing upward.
The insertion was performed at an angle of 0 to 70 degrees, this was lifted at a constant speed, the toner on the sample plate 20 was collected, and the weight was measured. The evaluation of the transport accuracy was performed by measuring the weight of the toner transported by the same method five times for each sample plate, and taking the difference between the maximum value and the minimum value. The smaller the difference, the better the transport accuracy.
【0060】[0060]
【表5】 [Table 5]
【0061】表5から、本発明のサンプル板108、1
09を用いた粉流体搬送部材は、搬送能力に優れるだけ
でなく、同時に搬送精度に優れていることが分かる。各
凹部の深さが不足しているサンプル板214、表面開口
率が小さいサンプル板215を用いた比較例の粉流体搬
送部材では搬送能力が低く、各凹部の口径が大きいサン
プル板216を用いた比較例の粉流体搬送部材では搬送
能力はあるが搬送精度が低く、ブラスト加工で作製した
サンプル板217、218を用いた比較例の粉流体搬送
部材でも搬送能力と搬送精度は両立できていないことが
分かる。From Table 5, it can be seen that the sample plates 108, 1
It can be seen that the powder fluid transporting member using No. 09 has not only excellent transporting ability but also excellent transporting accuracy. In the powder fluid conveying member of the comparative example using the sample plate 214 in which the depth of each recess is insufficient and the sample plate 215 having a small surface aperture ratio, the sample plate 216 having a low carrying capacity and a large diameter of each recess was used. The powder-fluid conveying member of the comparative example has the conveying ability but the conveying accuracy is low, and the conveying ability and the conveying accuracy are not compatible with the powder-fluid conveying member of the comparative example using the sample plates 217 and 218 manufactured by blasting. I understand.
【0062】実施例6(マグネットローラ) QスイッチYAGレーザ加工機(HOYAコンテニュア
ム社製)を用い、鏡面仕上げされたアルミニウム製の金
属ドラム(直径20mm、長さ210mm)の表面に口
径10μm、深さ5μmの凹部を、表面開口率85%で
形成し、得られた基体の表面全面に東京シリコーン
(株)製の非粘着塗料「L4101GN」を塗装し、マ
グネットローラを作製した。このマグネットローラを富
士ゼロックス社製の静電写真方式の複写機に搭載し、線
画像を形成した。記録紙の中央部と周辺部とでトナーの
付着量に偏りはなく、付着量が不足することによる線画
像の欠け、細りは見られなかった。また、マグネットロ
ーラについても、長期間使用してもトナーの堆積や固化
は見られず、離型性能に優れていた。一方、市販のマグ
ネットローラを用いて同様に線画像を形成したところ、
トナー量の不足から、記録紙の周辺部で線画像の欠け、
細りが見られた。Example 6 (Magnet Roller) Using a Q-switch YAG laser beam machine (manufactured by HOYA Continuum Co.), a mirror-finished aluminum metal drum (diameter 20 mm, length 210 mm) has a diameter of 10 μm and a depth of 10 μm. A 5 μm concave portion was formed at a surface aperture ratio of 85%, and a non-adhesive paint “L4101GN” manufactured by Tokyo Silicone Co., Ltd. was applied to the entire surface of the obtained substrate to produce a magnet roller. This magnet roller was mounted on an electrophotographic copying machine manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. to form a line image. There was no deviation in the amount of toner adhering between the central portion and the peripheral portion of the recording paper. Also, the magnet roller did not show any toner accumulation or solidification even after long-term use, and was excellent in mold release performance. On the other hand, when a line image was similarly formed using a commercially available magnet roller,
Insufficient amount of toner, line image is missing around the recording paper,
Thinning was seen.
【0063】[0063]
【発明の効果】本発明によれば、規則的に配列され、制
御された一様な凹部を有する微細凹凸形状により、安定
した性能を発揮し得る微細凹凸形状体が提供される。ま
た、当初の基材寸法を維持することができ、寸法精度が
要求される用途に最適な微細凹凸形状体が提供される。
さらに、これら微細凹凸形状体を利用したコーティング
構造体、ライニング用基体、及び粉流体搬送部材が提供
される。According to the present invention, there is provided a fine unevenness which can exhibit a stable performance by a fine unevenness having regularly arranged and controlled uniform concave portions. In addition, it is possible to maintain the initial base material dimensions, and to provide a fine concave-convex shape body most suitable for applications requiring dimensional accuracy.
Further, a coating structure, a lining substrate, and a powder-fluid conveying member using these fine irregularities are provided.
【図1】 本発明のコーティング構造体の磨耗前後の表
面状態を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a surface state of a coating structure of the present invention before and after abrasion.
【図2】 凹部の配列例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of arrangement of concave portions.
【図3】 微細凹凸形状体の具体例を示す斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view showing a specific example of a fine uneven shape body.
【図4】 凹部の配列例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of arrangement of concave portions.
【図5】 コーティング構造体への機能性コーティング
材料の固着態様を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a mode of fixing a functional coating material to a coating structure.
【図6】 粉流体搬送部材への非粘着性材料の固着状態
を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a non-adhesive material is fixed to a powder fluid transport member.
【図7】 レーザ加工機の加工部分を示す概略図であ
る。FIG. 7 is a schematic view showing a processing portion of the laser processing machine.
【図8】 動摩擦係数μK の経時変化示すグラフであ
る。8 is a graph showing time course of the dynamic friction coefficient mu K.
【図9】 精密ピンの摺動部に設けた凹部の断面形状を
示す図である。FIG. 9 is a view showing a sectional shape of a concave portion provided in a sliding portion of the precision pin.
【図10】 複合構造体の塗膜剥離強度の測定位置を示
す図である。FIG. 10 is a view showing a measurement position of a coating film peeling strength of the composite structure.
【図11】 剥離強度測定装置の構成を示す概略図であ
る。FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a peel strength measuring device.
【図12】 搬送能力の評価方法を説明するため概略図
である。FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a method for evaluating a transfer capability.
【図13】 従来のコーティング構造体の磨耗前後の表
面状態を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a surface state of a conventional coating structure before and after abrasion.
2 サンプル板 3 XYテーブル 4 レンズ 6 反射鏡 8 凹部 10 複合構造体 12 塗膜 14 剥離した塗膜の端部 16 クランプ 18 バネばかり 20 サンプル板 22 容器 24 複写機用トナー 100 基材 101 コーティング材料 102 凹部 Reference Signs List 2 Sample plate 3 XY table 4 Lens 6 Reflector 8 Depression 10 Composite structure 12 Coating 14 End of peeled coating 16 Clamp 18 Spring balance 20 Sample plate 22 Container 24 Copier toner 100 Base material 101 Coating material 102 Recess
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4E068 AH00 AJ04 DA00 DA02 4F100 AA09B AB10A AK17B BA02 CC00B DD07A DE01B EJ52A GB71 JK09 JK16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4E068 AH00 AJ04 DA00 DA02 4F100 AA09B AB10A AK17B BA02 CC00B DD07A DE01B EJ52A GB71 JK09 JK16
Claims (6)
微細な凹部を多数形成してなる微細凹凸形状体におい
て、 該凹部は、それぞれの開口の大きさが5〜100μmで
あり、該開口の大きさは開口側から底面側までほぼ一定
であって、該表面にほぼ規則的に配列され、その表面開
口率が40〜95%であることを特徴とする微細凹凸形
状体。1. A fine unevenness formed by irradiating a laser beam with a large number of fine recesses on the surface, wherein each of the recesses has a size of 5 to 100 μm. A fine irregular shape characterized in that the height is substantially constant from the opening side to the bottom side, is arranged substantially regularly on the surface, and has a surface aperture ratio of 40 to 95%.
凹部のそれぞれに、機能性コーティング材料を固着させ
てなることを特徴とするコーティング構造体。2. A coating structure, wherein a functional coating material is fixed to each of the recesses formed in the fine unevenness according to claim 1.
表面に厚さ500μm以上の厚膜を設けるためのライニ
ング用基体であって、前記凹部の深さがその開口の大き
さと同等かそれ以上であることを特徴とするライニング
用基体。3. A lining base for providing a thick film having a thickness of 500 μm or more on the surface thereof using the fine uneven shape body according to claim 1, wherein the depth of the recess is equal to the size of the opening. A lining substrate characterized by being more than that.
凹部に粉流体を担持して搬送するための粉流体搬送部材
であって、前記凹部の深さが5〜50μmであることを
特徴とする粉流体搬送部材。4. A powder fluid transporting member for carrying a powder fluid in a recess thereof using the fine uneven shape body according to claim 1, wherein the depth of the recess is 5 to 50 μm. Characterized powder fluid conveying member.
グ材料を厚さ70nm〜4μmで固着させてなることを
特徴とする請求項4に記載の粉流体搬送部材。5. The powder-fluid conveying member according to claim 4, wherein a functional coating material having a thickness of 70 nm to 4 μm is fixed to an inner wall surface of the concave portion.
性コーティング材料を厚さ70nm〜4μmで固着させ
てなることを特徴とする請求項4に記載の粉流体搬送部
材。6. The powder-fluid conveying member according to claim 4, wherein a functional coating material having a thickness of 70 nm to 4 μm is fixed on the entire surface of the fine uneven shape.
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