JP2002036791A - Engraving needle for seal and method for forming hard coat on engraving needle for seal - Google Patents

Engraving needle for seal and method for forming hard coat on engraving needle for seal

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JP2002036791A
JP2002036791A JP2000231579A JP2000231579A JP2002036791A JP 2002036791 A JP2002036791 A JP 2002036791A JP 2000231579 A JP2000231579 A JP 2000231579A JP 2000231579 A JP2000231579 A JP 2000231579A JP 2002036791 A JP2002036791 A JP 2002036791A
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seal
intermediate layer
forming
engraving
engraving needle
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Miya
宮  行男
Hidefumi Kasai
秀文 葛西
Yukio Ido
幸雄 井戸
Hideo Okubo
秀夫 大久保
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WAKO TRADING CO Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
WAKO TRADING CO Ltd
Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To largely reduce friction resistance during engraving, and prevent an engraving needle from being broken during manufacturing of a seal, while drastically enhancing durability of an engraving needle for a seal. SOLUTION: A cutting blade part 13 set at a tip side of a main body part contacts and engraves a seal material. At least a base material 10 of the cutting blade part 13 consists of alloy tool steel or sintered hard alloy. On a surface of the cutting blade 13 a diamond-like carbon coat is formed through an intermediate layer 20 which enhances adhesion with the base material.

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】この発明は、印鑑自動彫刻機
に取付けられ、象牙、水牛、つげ、プラスチックなどの
印鑑素材を彫刻する印鑑用彫刻針及びその印鑑用彫刻針
への硬質被膜形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engraving needle for a seal mounted on an automatic seal engraving machine for engraving a seal material such as ivory, buffalo, boxwood and plastic, and a method for forming a hard coating on the engraving needle for the seal. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】個人の印鑑や社印等は、象牙、水牛、つ
げ、プラスチックなどの印鑑素材に、印鑑自動彫刻機に
取付けた合金工具鋼または超硬合金からなる印鑑用彫刻
針によって、字体やマーク等を彫り込んで作られてい
る。この印鑑用彫刻針の先端部は角錐あるいは円錐状を
なし、その先端径又は幅は約100μm前後であり、非
常に細く折れやすいものである。また、印鑑用彫刻針の
耐久性を上げる目的で、この彫刻針の表面に炭化チタン
(TiC)や窒化チタン(TiN)などの硬質被膜のコ
ーティングが施されているものもあった。
2. Description of the Related Art Personal seals and company seals are printed on a seal material such as ivory, buffalo, boxwood, plastic, etc. by means of a seal engraving needle made of alloy tool steel or cemented carbide attached to a seal automatic engraving machine. It is made by engraving and marks. The tip of the engraving needle for a seal has a pyramid or cone shape, and the tip diameter or width is about 100 μm, and is very thin and easily broken. In some cases, a hard coating such as titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN) is applied to the surface of the engraving needle for the purpose of increasing the durability of the engraving needle for seals.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、印鑑
は、その使用目的の特殊性から彫り上がりの精度が重要
であり、且つ字体の優美さも要求される。しかしなが
ら、従来の印鑑用彫刻針は耐久性に乏しく、二文字の印
鑑を彫ると、約60本から80本で切れ味が低下し、彫
刻針の交換が必要となるため、その交換作業に手間取
り、印鑑の作製効率が悪かった。もし、切れ味が悪くな
った状態で彫刻針を使用し続けると、彫り上がった印鑑
の字体にバラツキが生じたり、優雅で鮮明な字体の印鑑
を得ることができなくなる。
However, stamps are required to have high precision in engraving due to the specificity of the purpose of use, and also require elegance of the font. However, conventional engraving needles for seals have poor durability, and when engraving a two-character seal, the sharpness is reduced from about 60 to 80, and replacement of the engraving needle is required. The production efficiency of the seal was poor. If the engraving needle continues to be used in a state where the sharpness has deteriorated, the character of the engraved seal will vary, and it will not be possible to obtain an elegant and clear character seal.

【0004】その上、切れ味が悪くなることによって彫
刻針にかかる負荷が大きくなり、彫刻針の先端が折れる
こともあった。そのため、折れた破片が飛んで怪我をす
る危険があり、且つ彫刻中の印鑑素材が使用できなくな
るという無駄が生じる。また、表面にTiCやTiNの
硬質被膜をコーティングした印鑑用彫刻針は、被膜厚が
5μm以上ないと充分な耐摩耗性の効果が得られないた
め、5μm以上の厚さに被膜を形成して使用している。
そのため、彫り幅が広くなり、従って彫り上がった印鑑
の字体が痩せた状態となり、満足できるものではなかっ
た。
In addition, the load on the engraving needle is increased due to poor sharpness, and the tip of the engraving needle may be broken. For this reason, there is a risk that the broken pieces may fly and cause injury, and that the stamp material being engraved becomes unusable. In addition, an engraving needle for seals whose surface is coated with a hard coating of TiC or TiN cannot provide a sufficient wear resistance effect unless the coating thickness is 5 μm or more, so that the coating is formed to a thickness of 5 μm or more. I'm using
As a result, the width of the engraving was widened, and the character of the engraved seal was thin, which was not satisfactory.

【0005】さらに、その硬質被膜を乾式メッキで形成
するため、硬質被膜の表面粗さが粗く、印鑑素材を彫る
時に切削負荷がより大きく彫刻針にかかり、コーティン
グをしていないものより彫刻針の先端が折れるものが多
く発生していた。この発明は、このような問題を解決す
るためなされたものであり、印鑑用彫刻針の耐久性を飛
躍的に向上させると共に彫刻時の摩擦抵抗を大幅に減少
させて、印鑑の作製効率を高めると共に、彫り上がった
印鑑の字体精度の向上と、優雅で鮮明な字体の印鑑を作
製できるようにすることを目的とする。
Further, since the hard coating is formed by dry plating, the surface roughness of the hard coating is rough, so that the cutting load is greater when engraving the seal material, and the engraving needle is more heavily applied than the uncoated one. Many of them had broken tips. The present invention has been made to solve such a problem, and significantly improves the durability of the engraving needle for seals and greatly reduces the frictional resistance at the time of engraving, thereby improving the production efficiency of the seals. It is another object of the present invention to improve the font accuracy of a carved seal and to produce an elegant and clear font stamp.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、次のような印鑑用彫刻針とその印鑑用彫
刻針への硬質皮膜形成方法を提供する。この発明による
印鑑用彫刻針は、印鑑自動彫刻機に取付けられ、象牙、
水牛、つげ、プラスチックなどの印鑑素材を彫刻する合
金工具鋼または超硬合金の素材からなる彫刻針であっ
て、その彫刻針の表面の少なくとも印鑑素材と接触する
部分に、彫刻針の表面との密着力を高める中間層を介し
てダイヤモンドライク・カーボン被膜を形成したもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides the following engraving needle for seal stamp and a method for forming a hard coating on the engraving needle for seal stamp. The seal stamp engraving needle according to the present invention is attached to a seal stamp automatic engraving machine,
An engraving needle made of an alloy tool steel or cemented carbide material for engraving a seal material such as buffalo, boxwood, plastic, etc. The diamond-like carbon film is formed via an intermediate layer that enhances adhesion.

【0007】上記彫刻針の表面の少なくとも印鑑素材と
接触する部分の形状は、略三角錘または略四角錘状で、
且つ先端が中心軸線に対して2°から8°の範囲で傾き
を持った平面であるとよい。あるいは、上記彫刻針の表
面の少なくとも印鑑素材と接触する部分の形状は、略円
錐状で、その周方向の一部が中心軸線に平行な面で切除
されているものでもよい。
The shape of at least the portion of the surface of the engraving needle that comes into contact with the seal material is substantially triangular pyramid or approximately square pyramid.
Further, it is preferable that the tip is a plane having an inclination in a range of 2 ° to 8 ° with respect to the center axis. Alternatively, the shape of at least the portion of the surface of the engraving needle that comes into contact with the seal material may be substantially conical, and a part of the surface in the circumferential direction may be cut off in a plane parallel to the central axis.

【0008】上記中間層は、シリコン,タングステン,
炭化チタン,炭化珪素,炭化クロムのうちのいずれかに
よって形成された1層構造であってもよい。あるいは、
その中間層を、クロムまたはチタンを主体とする下層
と、シリコンまたはゲルマニウムを主体とする上層とか
らなる2層構造にするとなおよい。また、その中間層
を、チタンを主体とする下層と、タングステン,炭化タ
ングステン,炭化珪素,炭化チタンのうちのいずれかを
主体とする上層との2層構造にしてもよい。
The intermediate layer is made of silicon, tungsten,
It may have a one-layer structure formed of any one of titanium carbide, silicon carbide, and chromium carbide. Or,
It is more preferable that the intermediate layer has a two-layer structure including a lower layer mainly composed of chromium or titanium and an upper layer mainly composed of silicon or germanium. Further, the intermediate layer may have a two-layer structure of a lower layer mainly composed of titanium and an upper layer mainly composed of any of tungsten, tungsten carbide, silicon carbide and titanium carbide.

【0009】さらにまた、上記中間層を、チタンを主体
とする下層と、炭化チタンまたは炭化珪素を主体とする
中層と、炭素を主体とする上層との3層構造にしてもよ
い。上記彫刻針の表面の少なくとも印鑑素材と接触する
部分に、これらの中間層を介して形成されたダイヤモン
ドライク・カーボン被膜は、表面粗さRaが0.2から
0.02μmとなるようにするのが望ましい。
Further, the intermediate layer may have a three-layer structure of a lower layer mainly composed of titanium, an intermediate layer mainly composed of titanium carbide or silicon carbide, and an upper layer mainly composed of carbon. The diamond-like carbon film formed on the surface of the engraving needle at least in contact with the seal material through these intermediate layers has a surface roughness Ra of 0.2 to 0.02 μm. Is desirable.

【0010】この発明による印鑑用彫刻針への硬質皮膜
形成方法は、印鑑自動彫刻機に取付けられ、象牙,水
牛,つげ,プラスチックなどの印鑑素材を彫刻する合金
工具鋼または超硬合金の素材からなる印鑑用彫刻針への
硬質被膜形成方法であって、次の各工程を有することを
特徴とする。
The method of forming a hard coating on a seal stamp engraving needle according to the present invention is a method for mounting a seal film engraving needle on an automatic seal stamp engraving machine for engraving a seal material such as ivory, buffalo, boxwood, plastic or the like from alloy tool steel or cemented carbide material. A method of forming a hard coating on a seal engraving needle, comprising the following steps.

【0011】上記印鑑素材と接触する部分の成形と洗浄
がなされた印鑑用彫刻針を真空槽内にセットして排気す
る工程、排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオ
ン化し、シリコン,タングステン,炭化チタン,炭化珪
素,および炭化クロムのうちのいずれかをターゲットと
するスパッタリング処理によって、上記彫刻針の表面の
少なくとも印鑑素材と接触する部分に中間層を形成する
中間層形成工程と、上記真空槽内のアルゴンを排出し
て、該真空槽内に炭素を含むガスを導入する工程、該真
空槽内にプラズマを発生させ、プラズマCVD処理によ
って前記中間層の表面にダイヤモンドライク・カーボン
被膜を形成する工程、
A step of setting and exhausting the engraving needle for a seal stamp in which the portion to be contacted with the seal stamp material has been formed and washed, and introducing argon into the exhausted vacuum tank to ionize the silicon, silicon, An intermediate layer forming step of forming an intermediate layer on at least a portion of the surface of the engraving needle that is in contact with the seal material by a sputtering process using any one of tungsten, titanium carbide, silicon carbide, and chromium carbide; Discharging argon in the vacuum chamber and introducing a gas containing carbon into the vacuum chamber, generating plasma in the vacuum chamber, and forming a diamond-like carbon film on the surface of the intermediate layer by plasma CVD. Forming,

【0012】上記中間層形成工程に代えて、排気した真
空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、クロム又はチ
タンをターゲットとするスパッタリング処理によって、
上記彫刻針の表面の少なくとも印鑑素材と接触する部分
にクロム又はチタンを主体とする中間層の下層を形成す
る第1の中間層形成工程と、該工程に続いて、シリコン
又はゲルマニウムをターゲットとするスパッタリング処
理によって、上記下層上にシリコン又はゲルマニウムを
主体とする中間層の上層を形成する第2の中間層形成工
程とを実施して、2層の中間層を形成するとよい。
Instead of the above-mentioned intermediate layer forming step, argon is introduced into the evacuated vacuum chamber to be ionized, and sputtering is performed using chromium or titanium as a target.
A first intermediate layer forming step of forming a lower layer of an intermediate layer mainly composed of chromium or titanium on at least a portion of the surface of the engraving needle which is in contact with the seal material, and subsequent to this step, silicon or germanium is targeted. A second intermediate layer forming step of forming an upper layer of an intermediate layer mainly composed of silicon or germanium on the lower layer by a sputtering process may be performed to form two intermediate layers.

【0013】あるいは、上記中間層形成工程に代えて、
排気した真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、チ
タンをターゲットとするスパッタリング処理によって、
上記彫刻針の表面の少なくとも印鑑素材と接触する部分
にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第1の中
間層形成工程と、該工程に続いて、タングステンをター
ゲットとするスパッタリング処理によって、前記下層上
にタングステンを主体とする中間層の上層を形成する第
2の中間層形成工程とを実施して、2層の中間層を形成
してもよい。
Alternatively, instead of the above-mentioned intermediate layer forming step,
By introducing argon into the evacuated vacuum chamber and ionizing it, sputtering using titanium as a target,
A first intermediate layer forming step of forming a lower layer of an intermediate layer mainly composed of titanium on at least a portion of the surface of the engraving needle that is in contact with the seal material, and, following the step, a sputtering process using tungsten as a target, A second intermediate layer forming step of forming an upper layer of an intermediate layer mainly composed of tungsten on the lower layer may be performed to form two intermediate layers.

【0014】また、排気した真空槽内にアルゴンを導入
してイオン化し、チタンをターゲットとするスパッタリ
ング処理によって、上記彫刻針の表面の少なくとも印鑑
素材と接触する部分にチタンを主体とする中間層の下層
を形成する第1の中間層形成工程と、該工程に続いて、
上記真空槽内に炭素を含むガスを導入し、タングステン
又はシリコンをターゲットとする反応スパッタリング処
理によって、上記下層上に炭化タングステン又は炭化珪
素を主体とする中間層の上層を形成する第2の中間層形
成工程とを実施して、2層の中間層を形成してもよい。
In addition, argon is introduced into the evacuated vacuum chamber to ionize it, and a sputtering process using titanium as a target is performed so that at least a portion of the surface of the engraving needle that comes into contact with the seal material forms an intermediate layer mainly composed of titanium. A first intermediate layer forming step of forming a lower layer, and following this step,
A second intermediate layer that forms an upper layer of an intermediate layer mainly composed of tungsten carbide or silicon carbide on the lower layer by a reactive sputtering process in which a gas containing carbon is introduced into the vacuum chamber and a tungsten or silicon target is used. The formation step may be performed to form two intermediate layers.

【0015】あるいはまた、排気した真空槽内にアルゴ
ンを導入してイオン化し、チタンをターゲットとするス
パッタリング処理によって、上記彫刻針の表面の少なく
とも印鑑素材接触する部分にチタンを主体とする中間層
の下層を形成する第1の中間層形成工程と、該工程に続
いて、上記真空槽内に炭素を含むガスを導入し、チタン
又はシリコンをターゲットとする反応スパッタリング処
理によって、上記下層上に炭化チタン又は炭化珪素を主
体とする中間層の中層を形成する第2の中間層形成工程
と、該工程に続いて、上記ターゲットのチタン又はシリ
コンのスパッタ量を漸減させて、上記中層上に炭素を主
体とする上層を形成する第3の中間層形成工程とを実施
して、3層の中間層を形成するようにしてもよい。
Alternatively, argon is introduced into the evacuated vacuum chamber to ionize it, and sputtering is performed using titanium as a target. A first intermediate layer forming step of forming a lower layer, and subsequent to this step, a gas containing carbon is introduced into the vacuum chamber, and titanium carbide is formed on the lower layer by a reactive sputtering process targeting titanium or silicon. Or a second intermediate layer forming step of forming an intermediate layer mainly composed of silicon carbide, and subsequently, the sputtering amount of titanium or silicon of the target is gradually reduced, and carbon is mainly deposited on the intermediate layer. And a third intermediate layer forming step of forming an upper layer described above may be performed to form three intermediate layers.

【0016】これらの印鑑用彫刻針への硬質被膜形成方
法において、上記ダイヤモンドライク・カーボン被膜を
形成する工程の後に、該工程で形成されたダイヤモンド
ライク・カーボン被膜の表面をポリシングとラッピング
によって仕上げ研磨する工程を実施するのが望ましい。
その仕上げ研磨する工程における上記ポリシングとラッ
ピングを、粒子径が0.1から4μmのダイヤモンド粒
子又はアルミナ粒子が散在するダイヤモンドペースト又
はアルミナペーストを使用して行うとよい。
In the method of forming a hard coating on an engraving needle for a seal, after the step of forming the diamond-like carbon coating, the surface of the diamond-like carbon coating formed in the step is finish-polished by polishing and lapping. It is desirable to carry out the step of performing.
The polishing and lapping in the final polishing step may be performed using a diamond paste or an alumina paste in which diamond particles or alumina particles having a particle diameter of 0.1 to 4 μm are scattered.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面を参照して説明する。 〔印鑑用彫刻針の実施形態〕図1は、この発明の第1の
実施形態である印鑑用彫刻針を立てた状態で見た図であ
り、(A)は平面図、(B)は正面図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. [Embodiment of Engraving Needle for Seal] FIG. 1 is a view of a first embodiment of the present invention, in which an engraving needle for seal has been set up, (A) is a plan view, and (B) is a front view. FIG.

【0018】この印鑑用彫刻針1は、細長い円柱状の本
体部11の先端側に円錐状部12が形成され、そのさら
に先端部に角錐状の切り刃部13が形成されている。こ
れらのは全体を合金工具鋼(ハイス鋼ともいう)または
超硬合金(超鋼ともいう)で製作するか、切り刃部13
の基材のみを合金工具鋼または超硬合金で形成し、本体
部11と円錐状部12はSK鋼やステンレス鋼等の他の
金属で形成し、その切り刃部13を、円錐状部12の先
端面に鑞付け等によって接着するようにしてもよい。切
り刃部13の先端には平面状の先端面13aが形成され
ているが、その詳細は後述する。
In the engraving needle 1 for seal, a conical portion 12 is formed on the distal end side of an elongated cylindrical main body portion 11, and a pyramid-shaped cutting blade portion 13 is further formed on the distal end portion. These are made entirely of alloy tool steel (also called high-speed steel) or cemented carbide (also called cemented steel), or the cutting blade 13
Is formed of alloy tool steel or cemented carbide, the main body portion 11 and the conical portion 12 are formed of another metal such as SK steel or stainless steel, and the cutting edge portion 13 is formed of the conical portion 12 May be adhered to the tip end surface by brazing or the like. A flat distal end surface 13a is formed at the distal end of the cutting blade portion 13, the details of which will be described later.

【0019】この例では、印鑑用彫刻針1の全長aが3
5mm、切り刃部13の長さが1.2mmであり、本体
部11の直径が3.0mm程度、円錐状部12および切
り刃部13の錐角αが20°である。そして、切り刃部
13は、図2及び図3に拡大して示すように形成されて
いる。図2の(A)は切り刃部13を先端面13aの長
辺側から見た正面図、(B)は短辺側から見た側面図で
あり、図3はその先端面13aを外接円と共に示す平面
図である。
In this example, the total length a of the seal engraving needle 1 is 3
5 mm, the length of the cutting edge 13 is 1.2 mm, the diameter of the main body 11 is about 3.0 mm, and the cone angle α of the conical portion 12 and the cutting edge 13 is 20 °. The cutting blade 13 is formed as shown in FIG. 2 and FIG. 2A is a front view of the cutting blade portion 13 viewed from the long side of the distal end surface 13a, FIG. 2B is a side view of the cutting blade portion 13 viewed from the short side, and FIG. 3 is a circumscribed circle of the distal end surface 13a. It is a top view shown with.

【0020】この切り刃部13は、先端面13aが図3
に示すように平行四辺形の四角錐状をなし、図2に示す
ように中心軸線14に対してどの方向にも角度βだけ傾
いている。この角度βは2°から8°の範囲がよいが、
この例では最適角度の5°にしている。
The cutting edge 13 has a front end surface 13a as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the shape is a parallelogram quadrangular pyramid, and as shown in FIG. This angle β is preferably in the range of 2 ° to 8 °,
In this example, the optimum angle is set to 5 °.

【0021】また、この切り刃部13の先端面13a
は、図3に2点鎖線で示す外接円の径φが0.30〜
0.40mm(この好ましくは0.34mmから0.3
6mm程度)、長さdが0.2mm〜0.5mm(好ま
しくは0.3mm程度)、幅eが(0.1mm〜0.3
mm(好ましくは0.2mm程度)の平行四辺形をなし
ており、短辺の長辺と直交する方向に対する傾き角度γ
が0°から20°(好ましくは5°から10°程度であ
る。そして、四隅の角点の高さが全て異なっており、図
3に示す例では、角点pが最も高く、角点sが最も低
く、角点q,rはその中間の高さになっている。
The tip surface 13a of the cutting blade 13
Has a diameter φ of a circumscribed circle indicated by a two-dot chain line in FIG.
0.40 mm (preferably 0.34 mm to 0.3 mm
6 mm), a length d of 0.2 mm to 0.5 mm (preferably about 0.3 mm), and a width e of (0.1 mm to 0.3 mm).
mm (preferably about 0.2 mm), and a tilt angle γ with respect to a direction orthogonal to the long side of the short side.
Is 0 ° to 20 ° (preferably about 5 ° to 10 °. The heights of the four corners are all different. In the example shown in FIG. 3, the corner p is the highest and the corner s is Is the lowest, and the corner points q and r have intermediate heights.

【0022】ただし、上述した数値は一例であり、この
印鑑用彫刻針1を取り付ける印鑑自動彫刻機の種類や印
鑑素材の材質などに応じて種々に変更できる。この印鑑
用彫刻針1を印鑑自動彫刻機に取り付けて、象牙、水
牛、つげ、プラスチックなどの印鑑素材を彫刻して姓名
等を彫るが、その際に切り刃部13が印鑑素材と接触し
てそれを彫る部分となる。
However, the above-mentioned numerical values are merely examples, and can be variously changed in accordance with the type of the seal stamp engraving machine to which the seal stamp engraving needle 1 is attached and the material of the seal stamp material. This seal engraving needle 1 is attached to a seal automatic engraving machine, and a seal material such as ivory, buffalo, boxwood, plastic, etc. is engraved to engrave the first and last names. At that time, the cutting blade 13 comes into contact with the seal material. It is the part to carve it.

【0023】そのため、この印鑑用彫刻針1の少なくと
も切り刃部13の表面に、図4に示すように、合金工具
鋼または超硬合金からなる基材10の表面との密着力を
高める中間層20を介してダイヤモンドライク・カーボ
ン被膜(以下「DLC膜」と略称する)30を形成して
いる。
Therefore, as shown in FIG. 4, an intermediate layer for increasing the adhesion to the surface of the base material 10 made of alloy tool steel or cemented carbide is provided on at least the surface of the cutting blade 13 of the engraving needle 1 for seals. A diamond-like carbon film (hereinafter, abbreviated as “DLC film”) 30 is formed via 20.

【0024】このDLC膜30は、ダイヤモンド状薄
膜、硬質カーボン被膜、水素アモルファス・カーボン
膜、i−カーボン膜などとも称され、ダイヤモンドによ
く似た構造および性質を持つ非晶質の炭素薄膜であり、
ビッカース硬度が2000kg/mm2以上あり、硬度
が高いため耐摩耗性が強く、且つ摩擦係数が小さく潤滑
性があり、耐蝕性も高いという特性をもっている。
The DLC film 30 is also called a diamond-like thin film, a hard carbon film, a hydrogen amorphous carbon film, an i-carbon film, etc., and is an amorphous carbon thin film having a structure and properties very similar to diamond. ,
It has Vickers hardness of 2000 kg / mm2 or more, and has high wear resistance due to high hardness, low friction coefficient, lubricity, and high corrosion resistance.

【0025】また、中間層20は、少なくとも切り刃部
13の基材10の表面とこのDLC膜30との密着性を
高めるために設ける1層以上の薄膜層であり、一層構造
の場合、シリコン(Si),タングステン(W),炭化
チタン(TiC),炭化珪素(シリコンカーバイト:S
iC),炭化クロム(CrC)のうちのいずれかによっ
て形成する。
The intermediate layer 20 is at least one thin film layer provided to enhance the adhesion between the DLC film 30 and at least the surface of the base material 10 of the cutting edge portion 13. (Si), tungsten (W), titanium carbide (TiC), silicon carbide (silicon carbide: S
iC) or chromium carbide (CrC).

【0026】このように、印鑑用彫刻針1の少なくとも
切り刃部13の表面に中間層20を介してDLC膜30
を形成することにより、DLC膜30が切り刃部13の
基材10の表面に密着性よく強固に形成される。そのた
め、形成したDLC膜30の表面を一層平滑にするため
にポリシングやラッピングを行っても剥離することがな
い。また、この印鑑用彫刻針1の使用中に熱と圧力によ
る内部応力等が発生しても、それによってDLC膜30
が剥離するようなこともない。
As described above, at least the surface of the cutting blade portion 13 of the seal engraving needle 1 is provided with the DLC film 30 through the intermediate layer 20.
Is formed, the DLC film 30 is firmly formed on the surface of the base material 10 of the cutting blade 13 with good adhesion. Therefore, even if polishing or lapping is performed to further smooth the surface of the formed DLC film 30, it does not peel off. Also, even if internal stress or the like due to heat and pressure is generated during use of the seal engraving needle 1, the DLC film 30
Does not peel off.

【0027】したがって、この印鑑用彫刻針1は、従来
のものと比べて耐久性が飛躍的に向上すると共に、印鑑
自動彫刻機に取り付けて象牙、水牛、つげ、プラスチッ
クなどの印鑑素材を彫刻して印鑑を作製する際の摩擦抵
抗(負荷抵抗)が大幅に減少し、切り刃部13が折れる
ようなことがない。そのため、長期間に亘って彫刻針を
交換せずに、精度よく優雅で鮮明な字体の印鑑を作製し
続けることができる。なお、この実施形態の印鑑用彫刻
針1は、切り刃部13の形状が略四角錐状であるが、切
り刃部の形状を略三角錐状にしてもよい。
Accordingly, the seal engraving needle 1 has a significantly improved durability as compared with the conventional one, and is attached to an automatic seal engraving machine to engrave seal materials such as ivory, buffalo, boxwood and plastic. The frictional resistance (load resistance) at the time of producing the seal is greatly reduced, and the cutting blade 13 does not break. Therefore, it is possible to continuously produce an elegant and clear character stamp with high precision without replacing the engraving needle for a long period of time. In addition, in the seal engraving needle 1 of this embodiment, the shape of the cutting blade 13 is substantially quadrangular pyramid, but the shape of the cutting blade may be substantially triangular pyramid.

【0028】次に、この発明による印鑑用彫刻針の第2
の実施形態を、図5から図7によって説明する。図5は
印鑑用彫刻針を横置きにした状態の平面図、図6はその
正面図、図7はその左側面図(前端側から見た図)であ
る。この印鑑用彫刻針1′は、円柱状の本体部11′と
円錐の一部をなす形状の切り刃部15とが、合金工具鋼
または超鋼合金の基材によって一体に形成されている。
Next, a second example of the seal engraving needle according to the present invention will be described.
Will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. FIG. 5 is a plan view of the seal engraving needle in a horizontal position, FIG. 6 is a front view thereof, and FIG. 7 is a left side view thereof (view from the front end side). The engraving needle 1 ′ for a seal has a cylindrical main body 11 ′ and a cutting blade 15, which forms a part of a cone, integrally formed of a base material of an alloy tool steel or a super steel alloy.

【0029】この印鑑用彫刻針1′の切り刃部15は、
円錐の周方向の約2/3が中心軸線16に平行な平面1
5aで切除された形状である。この切除量は、周方向の
一部、好ましくは1/2から2/3がよい。そして、図
示の例では、印鑑用彫刻針1′の全長fが121mm、
本体部11′の直径D′が3.16mm、切り刃部15
の長さgが12mm、切り刃部15の先端の幅hが0.
1mmであるが、これらの数値は勿論種々変更し得る。
The cutting blade portion 15 of the seal engraving needle 1 '
A plane 1 in which about 2/3 of the circumference of the cone is parallel to the central axis 16
This is the shape cut off at 5a. The amount of the cut is preferably a part in the circumferential direction, preferably 1/2 to 2/3. In the illustrated example, the total length f of the seal engraving needle 1 ′ is 121 mm,
The diameter D 'of the main body 11' is 3.16 mm, and the cutting edge 15
Has a length g of 12 mm and a width h of the tip of the cutting blade 15 of 0.
Although it is 1 mm, these values can of course be variously changed.

【0030】この印鑑用彫刻針1′においても、切り刃
部15が印鑑素材と接触してそれを彫刻する部分であ
り、少なくともこの切り刃部15の表面に、基材との密
着力を高める中間層を介してDLC被膜を形成してい
る。この印鑑用彫刻針1′の全表面にDLC被膜を形成
してもよいことは勿論である。
In this seal engraving needle 1 'as well, the cutting blade portion 15 is a portion which comes into contact with the seal material and engraves it, and at least the surface of the cutting blade portion 15 enhances the adhesion to the base material. The DLC film is formed via the intermediate layer. Needless to say, a DLC film may be formed on the entire surface of the engraving needle 1 'for seal.

【0031】〔中間層の構成〕次に、中間層20の種々
な構成例を図8乃至図11によって説明する。これらの
図は、前述した印鑑用彫刻針1又は1′の切り刃部13
又は15の表面付近のごく一部を大幅に拡大して、DL
C膜30と中間層20の構成を示す模式図である。
[Structure of Intermediate Layer] Next, various examples of the structure of the intermediate layer 20 will be described with reference to FIGS. These figures show the cutting blade 13 of the above-described seal engraving needle 1 or 1 '.
Or, a large part of the surface near 15 is greatly enlarged to
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a C film 30 and an intermediate layer 20.

【0032】図8は、少なくとも切り刃部13又は15
を構成する合金工具鋼または超鋼合金からなる基材10
の表面10a上に、前述した一層構造の中間層20を介
して硬質膜であるDLC膜30を形成したものである。
その中間層は、シリコン(Si),タングステン
(W),炭化チタン(TiC),炭化珪素(SiC),
炭化クロム(CrC)のうちのいずれかによって、厚さ
0.1μm程度に形成する。DLC膜30は、0.1μ
mから0.5μm程度に形成する。
FIG. 8 shows at least the cutting blade 13 or 15
10 made of alloy tool steel or super-steel alloy constituting
A DLC film 30, which is a hard film, is formed on the surface 10a of FIG.
The intermediate layer is made of silicon (Si), tungsten (W), titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC),
It is formed to have a thickness of about 0.1 μm by using one of chromium carbide (CrC). The DLC film 30 has a thickness of 0.1 μm.
m to about 0.5 μm.

【0033】図9は、2層構造中間層を形成した例であ
り、切り刃部の基材10の表面10a上に下層21と上
層23からなる中間層20を形成し、その上層23上に
DLC膜30を形成している。その下層21はクロム
(Cr)又はチタン(Ti)を主体として厚さ0.1μm程
度に形成し、上層23はシリコン(Si)又はゲルマニウ
ム(Ge)を主体として厚さ0.1μm程度に形成する。
FIG. 9 shows an example in which an intermediate layer having a two-layer structure is formed. An intermediate layer 20 composed of a lower layer 21 and an upper layer 23 is formed on the surface 10a of the base material 10 of the cutting blade portion. A DLC film 30 is formed. The lower layer 21 is chrome
(Cr) or titanium (Ti) is mainly formed to a thickness of about 0.1 μm, and the upper layer 23 is mainly formed of silicon (Si) or germanium (Ge) to a thickness of about 0.1 μm.

【0034】この場合、中間層20の下層21のクロム
又はチタンは、切り刃部13又は15を構成する合金工
具鋼または超鋼合金からなる基材10と密着性よく形成
することができる。さらに、上層23のシリコン又はゲ
ルマニウムは、DLC膜30を構成する炭素とは周期律
表で同じ第IVb族の元素であり、いずれもダイヤモン
ド構造を有する。そのため、上層23とDLC膜30と
は共有結合して高い密着力で結合する。そのうえ、下層
21のクロム又はチタンと上層23のシリコン又はゲル
マニウムとは、良好な密着性で被膜形成することができ
る。
In this case, the chromium or titanium in the lower layer 21 of the intermediate layer 20 can be formed with good adhesion to the base material 10 made of the alloy tool steel or the super steel alloy constituting the cutting edge 13 or 15. Further, silicon or germanium of the upper layer 23 is a Group IVb element in the periodic table that is the same as carbon constituting the DLC film 30, and each has a diamond structure. Therefore, the upper layer 23 and the DLC film 30 are covalently bonded to each other with high adhesion. In addition, chromium or titanium of the lower layer 21 and silicon or germanium of the upper layer 23 can be formed into a film with good adhesion.

【0035】そのため、基材10の表面10aにこのよ
うな構成の中間層20を介してDLC膜30を形成する
ことにより、一層強固な密着力でDLC膜30を形成す
ることができ、切り刃部の耐久性を飛躍的に高めること
ができる。
For this reason, by forming the DLC film 30 on the surface 10a of the base material 10 with the intermediate layer 20 having such a configuration, the DLC film 30 can be formed with a stronger adhesion force, The durability of the part can be dramatically increased.

【0036】図10は、2層構造の中間層の他の例を示
す。この例では、切り刃部の基材10の表面10a上に
チタン(Ti)を主体とする下層21と、タングステン
(W),炭化タングステン(WC),炭化珪素(Si
C),および炭化チタン(TiC)のうちのいずれかを
主体とする上層23との2層構造の中間層20を形成
し、その上層23上にDLC膜30を形成する。中間層
20の下層21と上層23はそれぞれ0.1μm程度の
厚さに形成し、DLC膜は0.1μmから0.5μm程
度の膜厚に形成する。このようにしても、図9に示した
例と同様なDLC膜30の密着力が得られる。
FIG. 10 shows another example of the intermediate layer having a two-layer structure. In this example, a lower layer 21 mainly composed of titanium (Ti), tungsten (W), tungsten carbide (WC), and silicon carbide (Si) are formed on the surface 10a of the base material 10 of the cutting blade.
An intermediate layer 20 having a two-layer structure with an upper layer 23 mainly composed of any one of C) and titanium carbide (TiC) is formed, and a DLC film 30 is formed on the upper layer 23. The lower layer 21 and the upper layer 23 of the intermediate layer 20 are each formed to a thickness of about 0.1 μm, and the DLC film is formed to a thickness of about 0.1 μm to 0.5 μm. Even in this case, the same adhesion of the DLC film 30 as in the example shown in FIG. 9 can be obtained.

【0037】図11は、3層構造の中間層を形成した例
を示す。この例では、切り刃部の基材10の表面10a
上に、中間層20として、まずチタン(Ti)を主体と
する下層21を形成し、その上に炭化チタン(TiC)
又は炭化珪素(SiC)を主体とする中層22を形成
し、さらにその上に炭素(C)を主体とする上層23を
形成する。そしてその上層23上にDLC膜30を形成
する。
FIG. 11 shows an example in which an intermediate layer having a three-layer structure is formed. In this example, the surface 10a of the base material 10 of the cutting blade portion
First, a lower layer 21 mainly composed of titanium (Ti) is formed as an intermediate layer 20, and titanium carbide (TiC) is formed thereon.
Alternatively, an intermediate layer 22 mainly composed of silicon carbide (SiC) is formed, and an upper layer 23 mainly composed of carbon (C) is further formed thereon. Then, a DLC film 30 is formed on the upper layer 23.

【0038】この場合、下層21と中層22と上層23
は、明確に異なる層とせず、下層21の基材10に隣接
する部分ではチタンの濃度が最も高く、上層23に向か
ってその濃度が次第に薄くなり、上層23のDLC膜3
0と隣接する部分では炭素の濃度が最も高く、下層21
に向かってその濃度が次第に薄くなる傾斜構造にしても
よい。むしろ、そのような傾斜構造にした方がDLC膜
30の密着力を高めることができる。
In this case, the lower layer 21, the middle layer 22, and the upper layer 23
Are not clearly different layers, and the concentration of titanium is highest in the portion of the lower layer 21 adjacent to the base material 10, the concentration gradually decreases toward the upper layer 23, and the DLC film 3 of the upper layer 23
In the portion adjacent to zero, the concentration of carbon is highest,
A gradient structure may be used in which the concentration gradually decreases toward. Rather, such an inclined structure can enhance the adhesion of the DLC film 30.

【0039】これらの各例によって形成したDLC膜3
0は、その表面をポリシング及びラッピングして、その
表面粗さRaが0.2から0.02μm程度の鏡面に仕
上げるとよい。
The DLC film 3 formed by each of these examples
In the case of No. 0, the surface is preferably polished and wrapped to have a mirror finish with a surface roughness Ra of about 0.2 to 0.02 μm.

【0040】〔摩耗性試験による耐摩耗性の評価〕ここ
で、この発明による金型および従来の金型と同様な被膜
構成の試験片に対して摩耗試験を行って、その結果を比
較して耐摩耗性を評価した。ここで使用した摩耗試験機
は、スガ試験機株式会社の商品名NUS−ISO−2の
摩耗試験機である。
[Evaluation of abrasion resistance by abrasion test] Here, abrasion tests were performed on test pieces having the same film configuration as the mold according to the present invention and the conventional mold, and the results were compared. The abrasion resistance was evaluated. The abrasion tester used here is a wear tester of the brand name NUS-ISO-2 of Suga Test Instruments Co., Ltd.

【0041】この摩耗試験機による摩耗試験の方法を、
図12を用いて説明する。図12に示すように、被膜形
成した試験片92をその被膜形成面側を下向きにして、
試験片押え板94と試験片押えネジ95とによって、試
験片取付台93の開口部に固定する。さらに、摩耗輪9
1に研磨紙(図示せず)を貼り付ける。この摩耗輪91
に、図示しない天秤機構によって研磨紙を試験片92に
押しつけるような上向きの荷重を加える。
The method of abrasion test by this abrasion tester is as follows.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12, the test piece 92 on which the film was formed was placed with its film-forming surface side facing down.
The test piece holding plate 93 and the test piece holding screw 95 are used to fix the test piece mounting base 93 to the opening. Furthermore, the wear wheel 9
1. Abrasive paper (not shown) is attached to 1. This wear wheel 91
Then, an upward load such that the abrasive paper is pressed against the test piece 92 by a balance mechanism (not shown) is applied.

【0042】そして、試験片取付台93を、図示しない
モータの回転運動を往復運動に変換する機構によって往
復運動させ、さらに摩耗輪91を試験片取付台93の1
往復ごとに角度0.9゜ずつ矢印方向に回転させる。そ
れによって、試験片92は摩耗輪91に貼りつけられた
研磨紙の摩耗していない新しい領域に常に接触すること
になる。試験片取付台93の往復回数は自動設定するこ
とができ、設定した回数で摩耗試験機は自動停止する。
Then, the test piece mounting table 93 is reciprocated by a mechanism for converting the rotational movement of the motor (not shown) into a reciprocating movement, and the worn wheel 91 is further moved to the position of the test piece mounting table 93.
Rotate in the direction of the arrow at an angle of 0.9 ° for each reciprocation. As a result, the test piece 92 always comes into contact with a new unworn area of the abrasive paper attached to the wear wheel 91. The number of reciprocations of the test piece mounting table 93 can be automatically set, and the abrasion tester automatically stops at the set number of times.

【0043】ここで用いた試験片92は、その基材とし
て印鑑用彫刻針に使用する合金工具鋼からなる板厚が1
mmのものを使用し、その表面を、表面粗さRa=0.
05μm〜0.5μmに研磨仕上げしたものである。そ
して、この発明による印鑑用彫刻針に相当する試験片と
して、その基材の表面にチタンによる下層の中間層とシ
リコンによる上層の中間層とを、いずれも膜厚は0.1
μmに形成し、その上に膜厚0.5μmのDLC膜を設
けたもの(試験片92Aという)を用いた。これと比較
する従来の印鑑用彫刻針に相当するものとして、上記試
験片の基材上に直接DLC膜を膜厚0.5μmに形成し
たもの(試験片92Bという)を用いた。
The test piece 92 used here had a thickness of 1 as an alloy tool steel used for a seal engraving needle as a base material.
mm, and the surface thereof has a surface roughness Ra = 0.
It is polished to a thickness of 05 μm to 0.5 μm. Then, as a test piece corresponding to the seal engraving needle according to the present invention, a lower intermediate layer made of titanium and an upper intermediate layer made of silicon on the surface of the base material, each having a thickness of 0.1.
A test piece 92A having a thickness of 0.5 μm and a DLC film having a thickness of 0.5 μm provided thereon was used. As a comparison with the conventional engraving needle for seals, a DLC film having a thickness of 0.5 μm directly formed on the substrate of the test piece (referred to as a test piece 92B) was used.

【0044】さらに、摩耗輪91に貼りつける研磨紙と
しては、メッシュ600番のSiCを用い、この研磨紙
と試験片92との接触荷重は830gとし、試験片取付
台93の往復運動回数は200回の条件として、上記試
験片92Aと試験片92Bの被膜の摩耗試験を行った。
その摩耗試験の結果は、この発明による被膜構造の試験
片92Aでは、被膜の剥離はほとんど発生せず、試験後
もDLC膜の表面状態は変化しなかった。これに対し
て、従来の被膜構造の試験片92Bでは、DLC膜の剥
離が発生し、試験片の表面の基材が肉眼で観察でき、D
LC膜が剥離していることがわかった。
Further, as the abrasive paper to be attached to the wear wheel 91, SiC of mesh No. 600 was used, the contact load between the abrasive paper and the test piece 92 was 830 g, and the number of reciprocating movements of the test piece mounting table 93 was 200. As a condition of the number of times, a wear test of the coating of the test piece 92A and the test piece 92B was performed.
As a result of the abrasion test, the test piece 92A having the coating structure according to the present invention hardly peeled off the coating, and the surface state of the DLC film did not change even after the test. On the other hand, in the test piece 92B having the conventional coating structure, the DLC film was peeled off, and the substrate on the surface of the test piece could be visually observed.
It was found that the LC film was peeled off.

【0045】この試験片92Aと92Bの被膜構造の相
違点は、基材の表面に2層の中間層を介してDLC膜を
形成しているか、基材の表面に直接DLC膜を形成して
いるかの点である。この摩耗試験の結果から、2層の中
間層を設けることによって、DLC膜の密着性が強固に
なり、被膜の耐摩耗性が著しく向上することが分かっ
た。
The difference between the coating structures of the test pieces 92A and 92B is that the DLC film is formed on the surface of the base material through two intermediate layers or the DLC film is formed directly on the surface of the base material. It is a point. From the results of the wear test, it was found that the provision of the two intermediate layers strengthened the adhesion of the DLC film and significantly improved the wear resistance of the film.

【0046】また、上記基材の表面に、それぞれシリコ
ン,タングステン,炭化チタン,炭化珪素,炭化クロム
のいずれかによる1層の中間層を膜厚0.1μm程度に
形成し、その上に膜厚0.5μm程度のDLC膜を形成
した試験片を作成し、それらに対してそれぞれ上記と同
じ条件で摩耗試験を行ったところ、いずれも上記試験片
92Aの場合と同様に、往復運動回数200回では、D
LC膜の表面状態はほとんど変化しなかった。したがっ
て、1層の中間層を設けることによっても、DLC膜の
密着性が強固になり、被膜の耐摩耗性が著しく向上し、
実用上問題ないことが分かった。
On the surface of the base material, a single intermediate layer made of any one of silicon, tungsten, titanium carbide, silicon carbide, and chromium carbide is formed to a thickness of about 0.1 μm, and a thickness of about 0.1 μm is formed thereon. Test pieces on which a DLC film of about 0.5 μm was formed were prepared, and abrasion tests were performed on the test pieces under the same conditions as above. In each case, as in the case of the test piece 92A, the number of reciprocating motions was 200 times. Then D
The surface state of the LC film hardly changed. Therefore, even with the provision of one intermediate layer, the adhesion of the DLC film is strengthened, and the wear resistance of the coating is significantly improved.
It turned out that there was no problem in practical use.

【0047】〔引っかき試験による表面物性の評価〕次
に、この発明による印鑑用彫刻針および従来の印鑑用彫
刻針に相当する各種試料に対して、引っかき試験を行う
ことによりその被膜の機械的性質(特に耐摩耗性)を評
価した。この引っかき試験に使用した測定機は、HEI
DON−14型の表面性測定機である。
[Evaluation of Surface Properties by Scratch Test] Next, the mechanical properties of the coating film were obtained by performing a scratch test on various samples corresponding to the seal engraving needle according to the present invention and the conventional seal engraving needle. (Especially abrasion resistance) was evaluated. The measuring instrument used for this scratch test was HEI
It is a surface property measuring device of DON-14 type.

【0048】この表面性測定機を使用した引っかき試験
によれば、引っかき時に生じる抵抗力を測定することに
よって、被膜の表面物性を評価できる。そこで、以下に
記載する(A)から(E)の5種類の試料を作成して、
上記表面性測定機を使用して引っかき時に生じる抵抗力
を測定した。これらの試料の基材はいずれも印鑑用彫刻
針に使用する合金工具鋼で、その表面は研磨加工されて
いる。
According to the scratch test using this surface property measuring device, the surface properties of the film can be evaluated by measuring the resistance generated at the time of scratching. Therefore, five types of samples (A) to (E) described below were prepared,
The resistance generated at the time of scratching was measured using the surface property measuring device. The base material of each of these samples is an alloy tool steel used for an engraving needle for seals, and its surface is polished.

【0049】(A)基材の表面に直接DLC膜を形成し
たもの。 (B)基材の表面に炭化チタン(TiC)による中間層
を介してDLC膜を形成したもの。 (C)基材の表面に炭化珪素(SiC)による中間層を
介してDLC膜を形成したもの。 (D)基材の表面にチタン(Ti)による下層の中間層
とシリコン(Si)による上層の中間層を介してDLC
膜を形成したもの。 (E)基材の表面にチタン(Ti)による下層の中間層
と炭化珪素(SiC)による上層の中間層を介してDL
C膜を形成したもの。 (F)基材の表面にチタン(Ti)による下層の中間層
と炭化珪素(SiC)による中層の中間層と炭素を主体
とする上層の中間層を介してDLC膜を形成したもの。
(A) A DLC film directly formed on the surface of a substrate. (B) A DLC film formed on the surface of a base material via an intermediate layer of titanium carbide (TiC). (C) A structure in which a DLC film is formed on the surface of a base material via an intermediate layer made of silicon carbide (SiC). (D) DLC on the surface of the base material via a lower intermediate layer of titanium (Ti) and an upper intermediate layer of silicon (Si)
What formed the film. (E) DL on the surface of the base material via a lower intermediate layer of titanium (Ti) and an upper intermediate layer of silicon carbide (SiC).
Formed with C film. (F) A structure in which a DLC film is formed on the surface of a base material via a lower intermediate layer of titanium (Ti), an intermediate intermediate layer of silicon carbide (SiC), and an upper intermediate layer mainly composed of carbon.

【0050】そして、DLC膜の膜厚はいずれの試料と
も0.5μmであり、炭化チタン,炭化珪素(シリコン
カーバイト),チタン,およびシリコン(珪素)による
各中間層の膜厚はいずれも0.1μmである。表面性測
定機を使用した被膜の表面物性の測定は、先端角度が9
0゜で先端曲率半径が50μmのダイヤモンド圧子を使
用し、引っかき速度は30mm/分とし、引っかき荷重
は10grから500grまで10grおきに変化させ
た。
The thickness of the DLC film is 0.5 μm for each sample, and the thickness of each intermediate layer made of titanium carbide, silicon carbide (silicon carbide), titanium, and silicon (silicon) is zero. .1 μm. Measurement of the surface properties of the coating using a surface property measuring instrument was conducted when the tip angle was 9
A diamond indenter having a tip curvature radius of 50 μm at 0 ° was used, the scratching speed was 30 mm / min, and the scratching load was changed every 10 gr from 10 gr to 500 gr.

【0051】その測定結果である引っかき荷重と引っか
き抵抗値との関係を、図13の線図に示す。なお、この
図13の線図は、引っかき荷重を10grから10gr
ずつ増加して加え、そのときの引っかき抵抗力による抵
抗値(gr)を測定してプロットし、その平均値を直線
で近似してグラフ化している。すなわち、縦軸に引っか
き抵抗力による抵抗値を示し、横軸に引っかき荷重を示
す。そして曲線A,B,C,D,E,Fがそれぞれ試料
(A)から試料(F)の測定結果を示している。なお、
曲線EとFは殆ど同じであった。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the scratch load and the scratch resistance as the measurement results. In addition, the diagram of FIG. 13 shows that the scratch load is changed from 10 gr to 10 gr.
The resistance value (gr) due to scratch resistance at that time is measured and plotted, and the average value is graphed by approximating the average value with a straight line. That is, the vertical axis shows the resistance value due to the scratch resistance, and the horizontal axis shows the scratch load. Curves A, B, C, D, E, and F indicate measurement results of the samples (A) to (F), respectively. In addition,
Curves E and F were almost the same.

【0052】この図13から明らかなように、引っかき
荷重がある値以上になると抵抗力が急激に変化してい
る。このように特性曲線に変曲点が発生する現象は、こ
の変曲点以下の臨界荷重では、圧子は単なる摩擦流動を
示し、荷重の増加とともに直線的に引っかき抵抗値が増
加していくが、臨界荷重以上になると、基材上に形成し
たDLC被膜に亀裂が発生しているためと考えられる。
そして発生した亀裂のために、引っかき抵抗値は急激な
増加を示し、摩擦係数が増大する。このように、図13
の特性曲線の変曲点である臨界荷重の値によって、基材
に対する被膜の密着力を評価することができる。
As is apparent from FIG. 13, when the scratch load exceeds a certain value, the resistance force changes rapidly. The phenomenon that the inflection point occurs in the characteristic curve is that at a critical load below this inflection point, the indenter simply shows frictional flow, and the scratch resistance value increases linearly with the increase in load, It is considered that when the critical load is exceeded, the DLC film formed on the substrate has cracks.
Then, due to the generated crack, the scratch resistance value shows a sharp increase, and the coefficient of friction increases. Thus, FIG.
The adhesion of the coating to the substrate can be evaluated by the value of the critical load, which is the inflection point of the characteristic curve.

【0053】そして、図13に示されるように、基材上
に直接DLC膜を形成した従来の試料(A)の場合の臨
界荷重は80grである。これに対して、発明の実施例
に相当する1層の中間層を有する被膜構造の試料(B)
の場合の臨海加重は180gr、試料(C)の場合の臨
海加重は220grであり、2層の中間層を有する被膜
構造の試料(D)の場合の臨界荷重は350gr、試料
(E)および(F)の場合の臨界荷重は380grであ
る。すなわち、この発明による印鑑用彫刻針では、従来
の印鑑用彫刻針よりもDLC膜が2倍以上の密着力を有
して形成されていることになる。
As shown in FIG. 13, the critical load in the case of the conventional sample (A) in which the DLC film is formed directly on the substrate is 80 gr. On the other hand, a sample (B) having a film structure having one intermediate layer corresponding to the embodiment of the invention
The critical load in the case of (c) is 180 gr, the critical load in the case of the sample (C) is 220 gr, and the critical load in the case of the sample (D) having a film structure having two intermediate layers is 350 gr, the samples (E) and ( The critical load in case F) is 380 gr. That is, in the engraving needle for seals according to the present invention, the DLC film is formed with twice or more adhesion force than the conventional engraving needle for seals.

【0054】〔硬質被膜形成方法の実施形態〕次に、図
14から図18によって、前述したこの発明による印鑑
用彫刻針における少なくとも切り刃部への硬質被膜の形
成方法について説明する。以下に説明する例では、第1
の実施形態の印鑑用彫刻針1の略全面に中間層を介して
DLC膜を形成する場合について説明する。
[Embodiment of Method for Forming Hard Coating] Next, a method for forming a hard coating on at least the cutting blade portion of the engraving needle for seals according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the example described below, the first
A case in which a DLC film is formed on almost the entire surface of the engraving needle 1 for seals of the embodiment with an intermediate layer interposed therebetween will be described.

【0055】まず、印鑑用彫刻針1の基材の表面に前述
した中間層20を形成する中間層形成工程について、図
14を用いて説明する。図14は、中間層を形成するの
に使用するスパッタ装置の断面図である。この図に示す
ように、ガス導入口53と排気口54を備えた真空槽5
1内の一壁面の近傍に、ターゲットホルダ56が固設さ
れており、そこに中間層の材料であるターゲット55を
セット(配置)する。
First, an intermediate layer forming step of forming the above-described intermediate layer 20 on the surface of the base material of the engraving needle for seal 1 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a sectional view of a sputtering apparatus used for forming an intermediate layer. As shown in this figure, a vacuum chamber 5 having a gas introduction port 53 and an exhaust port 54
A target holder 56 is fixed in the vicinity of one wall surface in 1, and a target 55, which is a material of the intermediate layer, is set (arranged) there.

【0056】この真空槽51内に、合金工具鋼または超
硬合金の基材からなり、切り刃部13の成形と洗浄がな
された印鑑用彫刻針1を、切り刃部13がターゲット5
5と対向するようにセット(配置)する。その印鑑用彫
刻針1は直流電源58に接続し、ターゲット55はター
ゲット電源57に接続する。なお、図示を省略している
が、ターゲット55と印鑑用彫刻針1との間には、ター
ゲット55を覆う位置と露出させる位置とに開閉可能な
シャッタが設けられている。そのシャッタを最初はター
ゲット55を覆う位置にしておく。
In the vacuum chamber 51, the engraving needle 1 for a seal which is made of a base material of alloy tool steel or cemented carbide, and in which the cutting blade portion 13 has been formed and washed, is placed in the vacuum chamber 51.
5 is set (arranged) so as to face 5. The seal engraving needle 1 is connected to a DC power supply 58, and the target 55 is connected to a target power supply 57. Although not shown, a shutter that can be opened and closed is provided between the target 55 and the seal engraving needle 1 at a position where the target 55 is covered and a position where the target 55 is exposed. The shutter is initially set at a position covering the target 55.

【0057】そして、図示しない排気手段により真空槽
51内を真空度が4×10−3パスカル(3×10−5
torr)以下になるように、排気口54から真空排気す
る。その後、ガス導入口53からスパッタガスとしてア
ルゴン(Ar)ガスを導入して、真空槽51内の真空度
が4×10−1パスカル(3×10−3torr)になるよ
うに調整する。
Then, the degree of vacuum in the vacuum chamber 51 is reduced to 4 × 10 −3 Pascal (3 × 10 −5 ) by an exhaust means (not shown).
torr) Vacuum exhaust through the exhaust port 54 so as to be as follows. Thereafter, an argon (Ar) gas is introduced as a sputtering gas from the gas inlet 53 to adjust the degree of vacuum in the vacuum chamber 51 to 4 × 10 −1 Pascal (3 × 10 −3 torr).

【0058】さらにその後、印鑑用彫刻針1には直流電
源58からマイナス50Vの直流負電圧を印加する。ま
たターゲット55にはターゲット電源57からマイナス
500Vからマイナス600Vの直流電圧を印加する。
すると、真空槽51の内部にプラズマが発生し、イオン
化したアルゴンによって印鑑用彫刻針1の基材の表面を
イオンボンバードして、その表面に形成されている酸化
膜等を除去する。
Thereafter, a negative DC voltage of −50 V is applied to the seal engraving needle 1 from the DC power supply 58. A DC voltage of −500 V to −600 V is applied to the target 55 from the target power supply 57.
Then, plasma is generated inside the vacuum chamber 51, and the surface of the base material of the engraving needle 1 for seal is ion bombarded with ionized argon to remove an oxide film and the like formed on the surface.

【0059】次に、図示しないシャッタを開いてターゲ
ット55を露出させ、プラズマ中のアルゴンイオンによ
ってターゲット55の表面をスパッタする。そして、こ
のターゲット55がシリコンであれば、その表面から叩
き出されたシリコンの分子が印鑑用彫刻針1の基材の表
面に付着して、シリコン膜からなる中間層を形成する。
このスパッタリング処理によって中間層が所定の膜厚に
形成されるように、この中間層形成工程を実施する。
Next, a shutter (not shown) is opened to expose the target 55, and the surface of the target 55 is sputtered by argon ions in the plasma. If the target 55 is silicon, the silicon molecules beaten out from the surface adhere to the surface of the base material of the engraving needle 1 for stamping, thereby forming an intermediate layer made of a silicon film.
This intermediate layer forming step is performed so that the intermediate layer is formed to a predetermined film thickness by the sputtering process.

【0060】図8に示した1層の中間層20を形成する
場合には、ターゲット55として、シリコン,タングス
テン,炭化チタン,炭化珪素(シリコンカーバイト),
および炭化クロムのうちのいずれかをセットして、上記
スパッタリング処理を行う。それによって、印鑑用彫刻
針1の切り刃部13を含む基材の表面に、シリコン膜,
タングステン膜,炭化チタン膜,炭化珪素(シリコンカ
ーバイト)膜,あるいは炭化クロム膜のいずれかによる
中間層20を形成する。
When the single intermediate layer 20 shown in FIG. 8 is formed, silicon, tungsten, titanium carbide, silicon carbide (silicon carbide),
Then, any one of chromium carbide and chromium carbide is set, and the above-described sputtering treatment is performed. Thereby, the silicon film, the silicon film, and the like on the surface of the substrate including the cutting blade portion 13 of the seal engraving needle 1 are provided.
The intermediate layer 20 is formed of any one of a tungsten film, a titanium carbide film, a silicon carbide (silicon carbide) film, and a chromium carbide film.

【0061】炭化チタン膜あるいは炭化珪素膜による中
間層を形成する場合には、次のような方法をとることも
できる。すなわち、ターゲット55として、チタンある
いはシリコン(珪素)をセットして、アルゴンイオンに
よるスパッタを行うと同時に、ガス導入口53から炭素
を含むガスとして例えばメタン(CH)ガスを導入し
て、スパッタされたチタンあるいはシリコンの分子とガ
ス中の炭素とによる反応スパッタリング処理によって、
印鑑用彫刻針1の基材の表面に炭化チタン膜あるいは炭
化珪素膜による中間層20を形成する。
When an intermediate layer of a titanium carbide film or a silicon carbide film is formed, the following method can be employed. That is, titanium or silicon (silicon) is set as the target 55, and sputtering by argon ions is performed, and at the same time, methane (CH 4 ) gas, for example, as a gas containing carbon is introduced from the gas inlet 53 to perform sputtering. By reactive sputtering process with titanium or silicon molecules and carbon in gas,
An intermediate layer 20 of a titanium carbide film or a silicon carbide film is formed on the surface of the substrate of the engraving needle 1 for seal.

【0062】また、図9に示した下層21と上層23か
らなる2層の中間層20を形成する場合には、真空槽5
1内に2個のターゲットホルダ56と、その各々に対す
るシャッタとを設け、その一方のターゲットホルダ56
にターゲット55としてクロム又はチタンをセットし、
他方のターゲットホルダ56にターゲット55としてシ
リコン又はゲルマニウムをセットする。
In the case of forming the two intermediate layers 20 composed of the lower layer 21 and the upper layer 23 shown in FIG.
1, two target holders 56 and a shutter for each of them are provided.
Set chromium or titanium as the target 55,
Silicon or germanium is set as the target 55 in the other target holder 56.

【0063】そして、まず第1の中間層形成工程におい
ては、ターゲット55としてクロム又はチタンをセット
したターゲットホルダ56側のシャッタのみを開いてス
パッタリング処理を行って、印鑑用彫刻針1の基材の表
面にクロム又はチタンを主体とする膜による下層21
を、膜厚0.1μm程度に形成する。続いて、第2の中
間層形成工程によって、ターゲット55としてシリコン
又はゲルマニウムをセットしたターゲットホルダ56側
のシャッタのみを開いてスパタリング処理を行って、上
記下層21上にシリコン又はゲルマニウムを主体とする
膜による上層23を、膜厚0.1μm程度に形成する。
In the first intermediate layer forming step, first, only the shutter on the side of the target holder 56 on which chromium or titanium is set as the target 55 is opened to perform a sputtering process, and the base material of the engraving needle 1 for seal stamp is formed. Lower layer 21 made of a film mainly composed of chromium or titanium on the surface
Is formed to a thickness of about 0.1 μm. Subsequently, in the second intermediate layer forming step, only the shutter on the side of the target holder 56 on which silicon or germanium is set as the target 55 is opened to perform sputtering processing, and a film mainly composed of silicon or germanium is formed on the lower layer 21. Is formed to a thickness of about 0.1 μm.

【0064】さらに、図10に示した下層21と上層2
3からなる2層の中間層20を形成する場合も同様に、
真空槽51内に2個のターゲットホルダ56と、その各
々に対するシャッタとを設け、その一方のターゲットホ
ルダ56にターゲット55としてチタンをセットし、他
方のターゲットホルダ56にターゲット55としてタン
グステン,炭化タングステン,炭化珪素,炭化チタンの
うちのいずれかをセットする。
Further, the lower layer 21 and the upper layer 2 shown in FIG.
Similarly, when forming two intermediate layers 20 composed of 3
Two target holders 56 and a shutter for each of them are provided in the vacuum chamber 51, titanium is set as the target 55 in one of the target holders 56, and tungsten, tungsten carbide, One of silicon carbide and titanium carbide is set.

【0065】そして、まず第1の中間層形成工程におい
て、ターゲット55としてチタンをセットしたターゲッ
トホルダ56側のシャッタのみを開いてスパッタリング
処理を行って、印鑑用彫刻針1の基材の表面にチタンを
主体とする膜による下層21を、膜厚0.1μm程度に
形成する。
First, in the first intermediate layer forming step, only the shutter on the side of the target holder 56 on which titanium is set as the target 55 is opened to perform a sputtering process, so that the surface of the base material of the engraving needle 1 for seal is formed on the surface of the base material. Is formed to a thickness of about 0.1 μm.

【0066】続いて、第2の中間層形成工程によって、
ターゲット55としてタングステン,炭化タングステ
ン,炭化珪素,炭化チタンのうちのいずれかをセットし
たターゲットホルダ56側のシャッタのみを開いてスパ
タリング処理を行い、上記下層21上にタングステン,
炭化タングステン,炭化珪素,炭化チタンのいずれかを
主体とする膜による上層23を、膜厚0.1μm程度に
形成する。
Subsequently, in a second intermediate layer forming step,
Only the shutter on the side of the target holder 56 on which any one of tungsten, tungsten carbide, silicon carbide, and titanium carbide is set as the target 55 is opened to perform a sputtering process.
Upper layer 23 made of a film mainly containing any of tungsten carbide, silicon carbide and titanium carbide is formed to a thickness of about 0.1 μm.

【0067】あるいは、上記第1の中間層形成工程によ
って、印鑑用彫刻針1の基材の表面にチタンを主体とす
る中間層の下層21を形成した後、第2の中間層形成工
程では、ターゲット55としてタングステン又はシリコ
ンをセットしたターゲットホルダ56側のシャッタのみ
を開くとともに、真空槽51内に炭素を含むガス例えば
メタン(CH)ガスを導入して、スパッタされたタン
グステン又はシリコンの分子とガス中の炭素とによる反
応スパッタリング処理によって、上記下層21上に炭化
タングステン又は炭化珪素を主体とする中間層の上層2
3を形成することもできる。
Alternatively, after forming the lower layer 21 of an intermediate layer mainly composed of titanium on the surface of the base material of the engraving needle 1 for stamping by the first intermediate layer forming step, in the second intermediate layer forming step, Only the shutter on the side of the target holder 56 on which tungsten or silicon is set as the target 55 is opened, and a gas containing carbon, for example, methane (CH 4 ) gas is introduced into the vacuum chamber 51 so that the sputtered tungsten or silicon molecules are removed. An upper layer 2 of an intermediate layer mainly composed of tungsten carbide or silicon carbide is formed on the lower layer 21 by reactive sputtering with carbon in the gas.
3 can also be formed.

【0068】さらに、図11に示した下層21と中層2
2と上層23とからなる3層の中間層20を形成する場
合も、中層22を炭化珪素を主体とする膜にする場合に
は、真空槽51内に2個のターゲットホルダ56と、そ
の各々に対するシャッタとを設け、その一方のターゲッ
トホルダ56にターゲット55としてチタンをセット
し、他方のターゲットホルダ56にターゲット55とし
てシリコンをセットする。
Further, the lower layer 21 and the middle layer 2 shown in FIG.
In the case where the three intermediate layers 20 composed of the second layer 23 and the upper layer 23 are formed, and when the intermediate layer 22 is formed of a film mainly composed of silicon carbide, two target holders 56 in the vacuum chamber 51 , A titanium is set as a target 55 in one target holder 56, and silicon is set as a target 55 in the other target holder 56.

【0069】そして、まず第1の中間層形成工程におい
て、ターゲット55としてチタンをセットしたターゲッ
トホルダ側のシャッタのみを開いてスパッタリング処理
を行い、印鑑用彫刻針1の基材の表面にチタンを主体と
する膜による下層21を形成する。続いて、第2の中間
層形成工程で、ターゲット55としてシリコンをセット
したターゲットホルダ側のシャッタのみを開いて、真空
槽51内に炭素を含むガス、例えばメタン(CH)ガ
スを導入し、スパッタされたシリコン分子とガス中の炭
素とによる反応スパッタリング処理によって、上記下層
21上に炭化珪素を主体とする膜による中層22を形成
する。
First, in the first intermediate layer forming step, only the shutter on the side of the target holder on which titanium is set as the target 55 is opened to perform sputtering, and titanium is mainly applied to the surface of the base material of the engraving needle 1 for seal stamp. The lower layer 21 is formed of a film to be formed. Subsequently, in the second intermediate layer forming step, only the shutter on the target holder side in which silicon is set as the target 55 is opened, and a gas containing carbon, for example, methane (CH 4 ) gas is introduced into the vacuum chamber 51. An intermediate layer 22 of a film mainly composed of silicon carbide is formed on the lower layer 21 by a reactive sputtering process using sputtered silicon molecules and carbon in the gas.

【0070】その後、第3の中間層形成工程で、真空槽
51内の図示しないシャッタを徐々に閉じてターゲット
55としてのシリコンの露出量を減少させて、シリコン
のスパッタ量を漸減させ、上記中層22上に炭素の比率
が次第に多くなる炭素を主体とする上層23を形成す
る。なお、中層22を炭化チタンを主体とする膜にする
場合には、真空槽51内のターゲットホルダ56とシャ
ッタは一組でよく、そこにチタンをセットして、上記第
1,第2,第3の中間層形成工程と同様に各工程を実行
すればよい。しかし、第1の中間層形成工程と第2の中
間層形成工程との間で2つのシャッタの開閉切換を行う
必要はない。
Thereafter, in a third intermediate layer forming step, the shutter (not shown) in the vacuum chamber 51 is gradually closed to reduce the amount of silicon exposed as the target 55, thereby gradually reducing the amount of silicon sputter. An upper layer 23 mainly composed of carbon whose carbon ratio is gradually increased is formed on 22. When the intermediate layer 22 is made of a film mainly composed of titanium carbide, the target holder 56 and the shutter in the vacuum chamber 51 may be a single set. Each step may be performed in the same manner as in the third intermediate layer forming step. However, there is no need to switch the opening and closing of the two shutters between the first intermediate layer forming step and the second intermediate layer forming step.

【0071】次に、上記のような各種の中間層形成工程
によって、少なくとも切り刃部13を含む基材の略全面
に中間層20を形成した印鑑用彫刻針1の、中間層20
上にDLC膜30を形成する工程について、図15から
図17を用いて説明する。つまり、このDLC膜の形成
工程としては3種類のDLC膜形成方法がある。
Next, the engraving needle 1 for a seal stamp having the intermediate layer 20 formed on at least the substantially entire surface of the base material including the cutting edge portion 13 by the various intermediate layer forming steps as described above.
The step of forming the DLC film 30 thereon will be described with reference to FIGS. That is, there are three types of DLC film forming methods as the process of forming the DLC film.

【0072】はじめに、図15を用いて第1のDLC膜
形成方法を説明する。図15はそのために使用するプラ
ズマCVD装置の断面図である。この第1のDLC膜形
成方法は、ガス導入口63と排気口65とを有し、内部
上方にアノード79とフィラメント81とを備えた真空
槽61を使用する。そして、この真空槽61内に、前述
した中間層形成工程によって切り刃部13を含む基材の
略全面に中間層20を形成した印鑑用彫刻針1を配置す
る。その印鑑用彫刻針1を支持する部材は図示を省略し
ている。
First, a first DLC film forming method will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a sectional view of a plasma CVD apparatus used for that purpose. This first DLC film forming method uses a vacuum chamber 61 having a gas inlet 63 and an exhaust port 65 and having an anode 79 and a filament 81 above the inside. Then, the seal engraving needle 1 having the intermediate layer 20 formed on substantially the entire surface of the base material including the cutting blade 13 in the above-described intermediate layer forming step is disposed in the vacuum chamber 61. A member supporting the engraving needle 1 for seal is not shown.

【0073】そして、この真空槽61内を真空度が4×
10−3パスカル(3×10−5torr)以下になるよう
に、図示しない排気手段によって排気口65から真空排
気する。その後、ガス導入口63から炭素を含むガスと
してベンゼン(C)を真空槽61内に導入して、
真空槽61内の圧力を6.67×10−1パスカル(5
×10−3torr)になるようにする。さらに、印鑑用彫
刻針1には直流電源73から直流電圧を印加し、さらに
アノード79にはアノード電源75から直流電圧を印加
し、フィラメント81にはフィラメント電源77から交
流電圧を印加する。
The degree of vacuum in the vacuum chamber 61 is 4 ×
Vacuum is exhausted from the exhaust port 65 by exhaust means (not shown) so that the pressure becomes 10 −3 Pascal (3 × 10 −5 torr) or less. After that, benzene (C 6 H 6 ) is introduced into the vacuum chamber 61 as a gas containing carbon from the gas inlet 63,
The pressure in the vacuum chamber 61 is set to 6.67 × 10 -1 Pascal (5
× 10 −3 torr). Furthermore, a DC voltage is applied to the seal engraving needle 1 from the DC power supply 73, a DC voltage is applied to the anode 79 from the anode power supply 75, and an AC voltage is applied to the filament 81 from the filament power supply 77.

【0074】このとき、直流電源73から印鑑用彫刻針
1に印加する直流電圧はマイナス3kVとし、アノード
電源75からアノード79に印加する直流電圧はプラス
50V、フィラメント電源77からフィラメント81に
印加する電圧は30Aの電流が流れるように10Vの交
流電圧とする。それによって、真空槽61内の印鑑用彫
刻針1の周囲領域にプラズマが発生して、プラズマCV
D処理によって、印鑑用彫刻針1の基材上の中間層20
(多層の中間層の場合はその上層23)の表面にDLC
膜を形成することができる。このDLC膜は、膜厚0.
1μmから0.5μmに形成する。
At this time, the DC voltage applied from the DC power supply 73 to the engraving needle 1 for seal is -3 kV, the DC voltage applied from the anode power supply 75 to the anode 79 is +50 V, and the voltage applied from the filament power supply 77 to the filament 81. Is an AC voltage of 10 V so that a current of 30 A flows. As a result, plasma is generated in the area around the engraving needle 1 for seal in the vacuum chamber 61, and the plasma CV is generated.
D process, the intermediate layer 20 on the substrate of the engraving needle 1 for seal
(In the case of a multilayer intermediate layer, the upper layer 23)
A film can be formed. This DLC film has a thickness of 0.
The thickness is formed from 1 μm to 0.5 μm.

【0075】なお、説明の便宜上、中間層形成工程で使
用する真空槽51とDLC膜形成工程で使用する真空槽
61を別にして説明したが、同じ真空槽を使用してこれ
らの各工程を連続して行なうことができる。その場合に
は、中間層形成工程が完了した後、真空槽内のアルゴン
を排出して炭素を含むガスを導入する。
For convenience of explanation, the vacuum tank 51 used in the intermediate layer forming step and the vacuum tank 61 used in the DLC film forming step have been described separately, but these steps are performed using the same vacuum tank. It can be performed continuously. In that case, after the intermediate layer forming step is completed, argon in the vacuum chamber is exhausted and a gas containing carbon is introduced.

【0076】次に図16を用いて第2のDLC膜形成方
法について説明する。第16はそのために使用するプラ
ズマCVD装置の断面図である。この図16に示す装置
を使用する場合には、ガス導入口63と排気口65とを
有する真空槽61内に、中間層20を形成した印鑑用彫
刻針1を配置し、真空槽61の内部を図示しない排気手
段によって、真空度が4×10−3パスカル(3×10
−5torr)以下になるように、排気口65から真空排気
する。
Next, a second DLC film forming method will be described with reference to FIG. Sixteenth is a sectional view of a plasma CVD apparatus used for that. When the apparatus shown in FIG. 16 is used, the engraving needle 1 for stamping with the intermediate layer 20 is arranged in a vacuum chamber 61 having a gas inlet 63 and an exhaust port 65. The vacuum degree is 4 × 10 −3 Pascal (3 × 10 3
The air is evacuated from the exhaust port 65 so that the pressure becomes −5 torr) or less.

【0077】その後、ガス導入口63から炭素を含むガ
スとしてメタンガス(CH)を真空槽61の内部に導
入して、真空度を13.33パスカル(0.1torr)に
なるようにする。そして、印鑑用彫刻針1には、発振周
波数が13.56MHzの高周波電源69から高周波電
力(radio freqency power)を、マッチング回路67を介
して印加する。それによって、印鑑用彫刻針1の周囲に
プラズマが発生し、プラズマCVD処理により、印鑑用
彫刻針1の基材上に形成された中間層20(多層の中間
層の場合はその上層23)の表面にDLC膜を形成する
ことができる。
Thereafter, methane gas (CH 4 ) as a gas containing carbon is introduced into the vacuum chamber 61 from the gas inlet 63 so that the degree of vacuum becomes 13.33 Pascal (0.1 torr). Then, radio frequency power (radio frequency power) is applied to the seal engraving needle 1 from the high frequency power source 69 having an oscillation frequency of 13.56 MHz via the matching circuit 67. As a result, plasma is generated around the seal engraving needle 1, and the intermediate layer 20 (the upper layer 23 in the case of a multilayer intermediate layer) formed on the base material of the seal engraving needle 1 by the plasma CVD process. A DLC film can be formed on the surface.

【0078】次に、図17を用いて第3のDLC膜形成
方法について説明する。図17はそれに使用するプラズ
マCVD装置の断面図である。この図17に示す装置を
使用する場合には、ガス導入口63と排気口65とを有
する真空槽61内に、中間層20を形成した印鑑用彫刻
針1を配置し、図示しない排気手段によって、真空槽6
1内を真空度が4×10−3パスカル(3×10−5to
rr)以下になるように、排気口65から真空排気する。
Next, a third DLC film forming method will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a sectional view of a plasma CVD apparatus used for the apparatus. In the case of using the apparatus shown in FIG. 17, the seal engraving needle 1 on which the intermediate layer 20 is formed is arranged in a vacuum chamber 61 having a gas inlet 63 and an exhaust port 65. , Vacuum chamber 6
The degree of vacuum in 1 is 4 × 10 −3 Pascal (3 × 10 −5 to
rr) Vacuum exhaust from the exhaust port 65 so as to be below.

【0079】その後、ガス導入口63から炭素を含むガ
スとしてメタンガス(CH)を真空槽61内に導入
し、真空度が13.33パスカル(0.1torr)になる
ようにする。そして、印鑑用彫刻針1に直流電源83か
らマイナス600Vの直流電圧を印加して、その周囲に
プラズマを発生させ、プラズマCVD処理により、印鑑
用彫刻針1の基材上に形成された中間層20(多層の中
間層の場合はその上層23)の表面にDLC膜を形成す
ることができる。
Thereafter, methane gas (CH 4 ) as a gas containing carbon is introduced into the vacuum chamber 61 from the gas inlet 63 so that the degree of vacuum is 13.33 Pascal (0.1 torr). Then, a DC voltage of minus 600 V is applied from the DC power supply 83 to the seal engraving needle 1 to generate plasma around the engraving needle 1, and the intermediate layer formed on the base material of the seal engraving needle 1 by plasma CVD processing. A DLC film can be formed on the surface of the layer 20 (the upper layer 23 in the case of a multilayer intermediate layer).

【0080】これらのDLC膜形成方法の場合も、中間
層形成工程と同じ真空槽を使用して、中間層形成工程と
連続して行なうことができる。その場合には、中間層形
成工程が完了した後、真空槽内のアルゴンを排出して炭
素を含むガスを導入する。なお、図15から図17によ
って説明した方法によってDLC膜を形成する場合に、
炭素を含むガスとしてメタンガスやベンゼンガスを用い
る例で説明したが、メタン以外にエチレンなどの炭素を
含むガスや、あるいはヘキサンなどの炭素を含む液体の
蒸発蒸気を使用することもできる。
In the case of these DLC film forming methods, the same vacuum chamber as that for the intermediate layer forming step can be used, and the method can be performed continuously with the intermediate layer forming step. In that case, after the intermediate layer forming step is completed, argon in the vacuum chamber is exhausted and a gas containing carbon is introduced. In the case where the DLC film is formed by the method described with reference to FIGS.
Although an example in which methane gas or benzene gas is used as the gas containing carbon has been described, a gas containing carbon such as ethylene in addition to methane, or a vapor of a liquid containing carbon such as hexane can also be used.

【0081】上述した中間層形成工程およびDLC膜形
成工程では、便宜上真空槽51又は61内に印鑑用彫刻
針1を1本だけセットして成膜を行うように図示した
が、実際には一度に多数の印鑑用彫刻針を治具にセット
して真空槽内に配置し、それを回転させながら成膜を行
うとよい。
In the above-described intermediate layer forming step and DLC film forming step, for simplicity, only one engraving needle 1 for stamping is set in the vacuum chamber 51 or 61 to form a film. A large number of engraving needles for seals are set on a jig, placed in a vacuum chamber, and the film is formed while rotating the needle.

【0082】そのために使用する治具の例を図18に示
す。この治具100は、円盤101とその同一円周上を
等角度間隔で貫通する多数の支持軸103と、その各支
持軸103にそれぞれ複数段に支持された小円盤状の彫
刻針保持板102とを備えている。円盤101上には複
数本の支柱108が固設されており、その上端に碍子1
09を介して金属円盤120を支持している。
FIG. 18 shows an example of a jig used for this purpose. The jig 100 includes a disk 101 and a large number of support shafts 103 penetrating the same circumference at equal angular intervals, and a small disk-shaped engraving needle holding plate 102 supported on each of the support shafts 103 in a plurality of stages. And A plurality of columns 108 are fixed on the disk 101, and the insulator 1 is provided at the upper end thereof.
09 supports the metal disk 120.

【0083】各支持軸103は、碍子121によって下
部が電気的に絶縁分離されて固着されるともに、円盤1
01とも絶縁され、且つその円盤101に相対回転可能
で軸方向には移動しないように保持されている。各支持
軸103の上端部は、ベアリング122を介して金属円
盤120に回転自在に支持されている。i各彫刻針保持
板102の上面には、同一円周上に所定の間隔で多数の
彫刻針保持穴が設けられており、そこにそれぞれ印鑑用
彫刻針1をその基端部を嵌入させて保持させる。図では
便宜上1個の彫刻針保持板102ごとに2本ずつの印鑑
用彫刻針1を保持させているが、実際には各彫刻針保持
板102の同一円周上に多数の印鑑用彫刻針1を立てて
保持できる。
The lower part of each support shaft 103 is electrically insulated and fixed by insulators 121 and fixed.
The disk 101 is insulated from the disk 101 and is rotatable relative to the disk 101 so as not to move in the axial direction. The upper end of each support shaft 103 is rotatably supported by a metal disk 120 via a bearing 122. i On the upper surface of each engraving needle holding plate 102, a number of engraving needle holding holes are provided at predetermined intervals on the same circumference, and the base end of the engraving needle 1 for seal is fitted into each of the holes. Hold. In the figure, two engraving needles 1 for engraving are held for each engraving needle holding plate 102 for convenience. However, in practice, many engraving needles for engraving are arranged on the same circumference of each engraving needle holding plate 102. 1 can be set up and held.

【0084】円盤101の下側には、真空槽61の底面
に複数の支柱104によって固定された大歯車105
が、円盤101と同心に設けられ、その大歯車105と
円盤101の間にボールベアリング106が設けられ、
円盤101を安定して回転できるように支持している。
この大歯車105には、各支持軸103の下端部に固定
された遊星歯車107が噛み合っている。
On the lower side of the disk 101, a large gear 105 fixed to a bottom surface of the vacuum chamber 61 by a plurality of columns 104 is provided.
Are provided concentrically with the disk 101, and a ball bearing 106 is provided between the large gear 105 and the disk 101.
The disk 101 is supported so that it can rotate stably.
Planet gears 107 fixed to the lower ends of the support shafts 103 mesh with the large gears 105.

【0085】真空槽61の下側にモータ110が設けら
れ、内部の減速機構を経た回転軸111が真空槽61に
設けられた気密ベアリング112を通して真空層61内
に延び、大歯車105の中心を貫通し、円盤101の中
心に固着している。したがって、モータ110が起動す
ると、その回転軸111の減速回転によって円盤101
が時計方向回りにゆっくり回転する。それによって、各
支持軸103および彫刻針保持板102も一緒に回転す
る。すると、各支持軸103の下端部に固定された遊星
歯車107が固定された大歯車105に噛み合っている
ため、それぞれ反時計回りに回転し、支持軸103と共
に彫刻針保持板102を反時計回りに自転させる。
A motor 110 is provided below the vacuum chamber 61, and a rotating shaft 111 having passed through an internal speed reduction mechanism extends into the vacuum layer 61 through a hermetic bearing 112 provided in the vacuum chamber 61, and a center of the large gear 105 is provided. It penetrates and is fixed to the center of the disk 101. Therefore, when the motor 110 is started, the rotation of the rotating shaft 111 is reduced by the rotation of the disk 101.
Rotates slowly clockwise. Thereby, each support shaft 103 and the engraving needle holding plate 102 also rotate together. Then, since the planetary gear 107 fixed to the lower end of each support shaft 103 is meshed with the fixed large gear 105, each rotates counterclockwise, and rotates the engraving needle holding plate 102 together with the support shaft 103 counterclockwise. To rotate.

【0086】そのため、各彫刻針保持板102は円盤1
01と共に時計回りに公転しながら、反時計回りに自転
する。また、真空槽61の上面部に碍子123で絶縁さ
れた給電端子124が設けられており、その給電端子1
24の先端のブラシ125が金属円盤120の上面に摺
接している。そして、給電端子124には接地された真
空槽61との間に、直流電源83によって−600Vの
電圧が印加される。
For this reason, each engraving needle holding plate 102 is
Revolves counterclockwise while revolving clockwise with 01. A power supply terminal 124 insulated by an insulator 123 is provided on the upper surface of the vacuum chamber 61.
A brush 125 at the tip of 24 is in sliding contact with the upper surface of the metal disk 120. A DC power supply 83 applies a voltage of −600 V between the power supply terminal 124 and the grounded vacuum chamber 61.

【0087】この冶具100の碍子109,121,1
23以外の各部は全て金属製であり、特に、金属円盤1
20と支持軸103と彫刻針保持板102は導電性のよ
い銅やアルミニウムなどを用いており、これらを通して
彫刻針保持板102にセットされた各印鑑用彫刻針1に
通電され、−600Vの電圧が印加される。
The insulators 109, 121, 1 of this jig 100
All parts other than 23 are made of metal.
20, the support shaft 103, and the engraving needle holding plate 102 are made of copper, aluminum, or the like having good conductivity, through which the engraving needles 1 for the seal set on the engraving needle holding plate 102 are energized, and a voltage of −600 V is applied. Is applied.

【0088】したがって、図17によって説明したよう
に真空槽61内を真空排気した後、ガス導入口63から
炭素を含むガスを導入し、各印鑑用彫刻針1に−600
Vの直流電を印加して、その周囲にプラズマを発生させ
ることにより、プラズマCVD処理によって、各印鑑用
彫刻針1の表面(中間層が形成されている)にDLC膜
を形成することができる。
Therefore, after the inside of the vacuum chamber 61 is evacuated as described with reference to FIG. 17, a gas containing carbon is introduced from the gas inlet 63, and −600 is applied to each of the engraving needles 1 for seal.
By applying a DC voltage of V to generate plasma around the DLC film, a DLC film can be formed on the surface (on which the intermediate layer is formed) of each of the engraving needles 1 for stamping by a plasma CVD process.

【0089】その際、各彫刻針保持板102は円盤10
1と共に時計回りに公転しながら、反時計回りに自転す
るので、真空槽61内に一度に多数の印鑑用彫刻針1を
セットしても、DLC膜の形成をむらなく均一に行うこ
とが可能になる。この治具100を、図17に示した真
空層内に設置して使用する場合の例について説明した
が、図15又は図16に示した真空層内に設置しても同
様に使用することができる。さらに、この治具100を
図14に示した真空槽51内に配置すれば、一度に多数
の印鑑用彫刻針1の基材上に中間層を均一に形成するこ
とができる。
At this time, each engraving needle holding plate 102 is
Since it revolves counterclockwise while revolving clockwise together with 1, even if a large number of engraving needles 1 for stamping are set in the vacuum chamber 61 at one time, the DLC film can be formed uniformly and evenly. become. The example in which the jig 100 is installed and used in the vacuum layer shown in FIG. 17 has been described. However, the jig 100 may be used in the same manner when installed in the vacuum layer shown in FIG. 15 or FIG. it can. Further, if the jig 100 is arranged in the vacuum chamber 51 shown in FIG. 14, an intermediate layer can be uniformly formed on a large number of the substrates of the engraving needles 1 for seal at a time.

【0090】次に、このようにして印鑑用彫刻針1の基
材の表面に中間層20を介して形成したDLC膜30の
表面をより平滑にするために、DLC膜30の表面をポ
リシングとラッピングによって仕上げ研磨する工程を実
施し、表面粗さRaが0.2から0.02μmになるよ
うにするとよい。
Next, in order to make the surface of the DLC film 30 formed on the surface of the base material of the engraving needle for seal 1 via the intermediate layer 20 smoother, the surface of the DLC film 30 is subjected to polishing. A step of finish polishing by lapping may be performed so that the surface roughness Ra is 0.2 to 0.02 μm.

【0091】その場合、布にダイヤモンドペースト又は
アルミナペーストを付けてポリシングし、円盤状の板に
ダイヤモンドペースト又はアルミナペーストを付けてラ
ッピングする。そのときのダイヤモンドペースト又はア
ルミナペースト中のダイヤモンド又はアルミナの粒子径
は0.1μmから4μm程度で、ポリシングには1μm
以上のものを、ラッピングには1μm以下のものを使用
するのがよい。このような研磨工程を行っても、DLC
膜は印鑑用彫刻針1の基材の表面に中間層を介して強固
に形成されているため、剥離するようなことはない。
In this case, the cloth is polished by applying a diamond paste or an alumina paste, and a disk-shaped plate is wrapped with the diamond paste or the alumina paste. The particle size of diamond or alumina in the diamond paste or alumina paste at that time is about 0.1 μm to 4 μm, and 1 μm for polishing.
As for the above, it is preferable to use one having a thickness of 1 μm or less for lapping. Even if such a polishing process is performed, DLC
Since the film is firmly formed on the surface of the base material of the engraving needle 1 for seal via the intermediate layer, it does not peel off.

【0092】このように、印鑑用彫刻針1の少なくとも
切り刃部13の表面に形成したDLC膜の表面の平滑度
を高めることにより、印鑑素材を彫るときの負荷抵抗が
一層減少し、長期間良好な切れ味を保ち、一層多数の印
鑑を精度よく彫ることができる。また、図5から図7に
示したこの発明の第2の実施形態の印鑑用彫刻針1′あ
るいはその他の形状の印鑑用彫刻針の略全面、あるいは
少なくとも印鑑素材と接触する切り刃部の基材の表面
に、前述した各工程と同様にして中間層を介してDLC
膜を形成することができる。
As described above, by increasing the smoothness of the surface of the DLC film formed on at least the surface of the cutting blade portion 13 of the engraving needle 1 for seal, the load resistance when engraving the seal material is further reduced, and a Good sharpness can be maintained and a large number of seals can be carved with high precision. In addition, substantially the entire surface of the engraving needle 1 'for stamps or other shapes of the engraving needle for stamps according to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. DLC is applied to the surface of the material via an intermediate layer in the same manner as in the above-described steps.
A film can be formed.

【0093】〔印鑑用彫刻針に形成する各被膜の厚さに
ついて〕ここで、この発明による印鑑用彫刻針の表面に
形成する中間層の材料および膜厚とDLC膜の膜厚につ
いての各種の実施例を示す。
[Thickness of Each Coating Formed on Engraving Needle for Seal] Here, various materials concerning the material and thickness of the intermediate layer and the thickness of the DLC film formed on the surface of the engraving needle for seal according to the present invention are described. An example will be described.

【0094】 (実施例1) 素材 膜厚(μm) 彫刻針の基材:合金工具鋼または超硬合金 中間層 : シリコン 0.05〜0.2 DLC膜 : DLC 0.4(Example 1) Material Film thickness (μm) Substrate of engraving needle: alloy tool steel or cemented carbide Intermediate layer: silicon 0.05 to 0.2 DLC film: DLC 0.4

【0095】 (実施例2) 素材 膜厚(μm) 彫刻針の基材:合金工具鋼または超硬合金 中間層 : SiC 0.05〜0.2 DLC膜 : DLC 0.4(Example 2) Material Film thickness (μm) Substrate of engraving needle: alloy tool steel or cemented carbide Intermediate layer: SiC 0.05 to 0.2 DLC film: DLC 0.4

【0096】 (実施例3) 素材 膜厚(μm) 彫刻針の基材:合金工具鋼または超硬合金 中間層 : Ti/Si 各0.05〜0.2 DLC膜 : DLC 0.3(Example 3) Material Film thickness (μm) Substrate of engraving needle: alloy tool steel or cemented carbide Intermediate layer: Ti / Si 0.05 to 0.2 DLC film: DLC 0.3

【0097】 (実施例4) 素材 膜厚(μm) 彫刻針の基材:合金工具鋼または超硬合金 中間層 : Ti/SiC/C主体 各0.05〜0.2 DLC膜 : DLC 0.2(Example 4) Material Film thickness (μm) Base material of engraving needle: Alloy tool steel or cemented carbide Intermediate layer: Ti / SiC / C mainly 0.05-0.2 DLC film: DLC 2

【0098】〔印鑑作製のテスト結果〕印鑑用彫刻針の
テスト品として、三菱マテリアル製の超硬HIP処理品
(φ2.0×48mm)をA,Bとし、そのまま使用し
た従来の場合を「N」とし、中間層として下層にTi膜
を上層にSi膜をそれぞれ0.1μm形成し、その上に
DLC膜を0.2μm形成して使用したこの発明による
場合を「DLC」とする。その各印鑑用彫刻針を、株式
会社リンク製の自動彫刻機「彫愡G」に取り付けて、実
際に水牛と柘の印鑑素材に文字を彫り込んで印鑑を作製
した結果を表1に示す。
[Test Results of Seal Production] As a test product of the engraving needle for a seal, a superhard HIP-treated product (φ2.0 × 48 mm) manufactured by Mitsubishi Materials was designated as A or B, and the conventional case where it was used as it is as “N” The case according to the present invention in which a Ti film is formed as an intermediate layer, a Ti film is formed as an upper layer, and a Si film is formed as an upper layer, and a DLC film is formed thereon as 0.2 μm and used, is referred to as “DLC”. Table 1 shows the results of attaching each of the engraving needles for seals to an automatic engraving machine "Zengo G" manufactured by Link Co., Ltd., and actually engraving characters on the seal material of buffalo and tussell to produce seals.

【0099】[0099]

【表1】 [Table 1]

【0100】この結果によれば、テスト品Aの場合に
は、従来のNを使用したときは、水牛素材の印鑑を38
本彫った後に柘素材の印鑑を26本彫った(合計64本
彫った)ときに彫刻針の交換が必要になったが、この発
明によるDLCを使用したときには、水牛素材の印鑑を
150本彫った後に柘素材の印鑑を105本彫った(合
計255本彫った)ときに彫刻針の交換が必要になっ
た。
According to the results, in the case of the test product A, when the conventional N was used, the seal of the buffalo material was changed to 38.
After engraving the book, it was necessary to replace the needle when 26 carved seals of the material were carved (a total of 64 were carved). When using the DLC according to the present invention, 150 carved seals of the water buffalo material were used. After that, 105 engraved seals made of Tsuge material (total 255 engraved) required replacement of the needle.

【0101】また、テスト品Bの場合には、従来のNを
使用したときは、水牛素材の印鑑を40本彫った後に柘
素材の印鑑を35本彫った(合計75本彫った)ときに
彫刻針の交換が必要になったが、この発明によるDLC
を使用したときには、水牛素材の印鑑を168本彫った
後に柘素材の印鑑を145本彫った(合計313本彫っ
た)ときに彫刻針の交換が必要になった。したがって、
テスト品A,Bのいずれを使用した場合にも、従来のN
を使用したときに比べて、この発明によるDLCを使用
すると約4倍の本数の印鑑を彫刻針を交換せずに彫れる
ことが判る。
Further, in the case of the test product B, when the conventional N was used, after engraving 40 seals made of buffalo material and then engraving 35 seals made of Tsuge material (75 engraved in total). It was necessary to replace the engraving needle, but the DLC
When using, it was necessary to replace the engraving needle when 148 carved seals of buffalo material were carved and then 145 carved seals of Tsuge material (a total of 313 were carved). Therefore,
When using either of test products A and B, the conventional N
It can be seen that the use of the DLC according to the present invention makes it possible to engrave approximately four times the number of seals without replacing the engraving needles as compared with the case of using.

【0102】また、印鑑用彫刻針のテスト品として、東
芝タンガロイ製の超微粒子超硬HIP処理品(φ2.0
×48mm)をC,Dとし、そのまま使用した従来の場
合をNとし、中間層として下層にTi膜を上層にSi膜
をそれぞれ0.1μm形成し、その上にDLC膜を0.
2μm形成しと使用したこの発明による場合をDLCと
する。その各印鑑用彫刻針を、日本マイクロウエア株式
会社製の自動彫刻機「スーパーほり助MW−77」に取
り付けて、実際に水牛又は柘の印鑑素材に文字を彫り込
んで印鑑を作製した結果を表2に示す。
Further, as a test product of an engraving needle for a seal, an ultrafine-grained HIP-treated product (φ2.0, manufactured by Toshiba Tungaloy) was used.
× 48 mm) as C and D, N as the conventional case where it is used as it is, a Ti film as a lower layer and a Si film as an upper layer of 0.1 μm each as an intermediate layer, and a DLC film on top of 0.1 μm.
A case according to the present invention in which a 2 .mu.m film is formed and used is referred to as DLC. Attach the engraving needle for each seal to the automatic engraving machine “Super Horisuke MW-77” manufactured by Nippon Microware Co., Ltd. It is shown in FIG.

【0103】[0103]

【表2】 [Table 2]

【0104】この結果によれば、テスト品Cの場合に
は、従来のNを使用したときは、水牛素材の印鑑を78
本彫ったときに彫刻針の交換が必要になったが、この発
明によるDLCを使用したときには、水牛素材の印鑑を
360本彫ったときに彫刻針の交換が必要になった。
According to the result, in the case of the test product C, when the conventional N was used, the seal of the water buffalo material was changed to 78.
When engraving the book, it was necessary to replace the engraving needle. However, when the DLC according to the present invention was used, it was necessary to replace the engraving needle when engraving 360 seals made of buffalo material.

【0105】また、テスト品Dの場合には、従来のNを
使用したときは、柘素材の印鑑を122本彫ったときに
彫刻針の交換が必要になったが、この発明によるDLC
を使用したときには、柘素材の印鑑を498本彫ったと
きに彫刻針の交換が必要になった。したがって、テスト
品C,Dのいずれを使用した場合にも、従来のNを使用
したときに比べて、この発明によるDLCを使用すると
4倍以上の本数の印鑑を彫刻針を交換せずに彫れること
が判る。
Further, in the case of the test product D, when the conventional N was used, it was necessary to replace the engraving needle when 122 stamps made of the Tsuge material were engraved.
When using, it was necessary to replace the engraving needle when engraving 498 seals made of Tsuge material. Therefore, when using the DLC according to the present invention, no less than four times the number of seals engraved without replacing the engraving needle when using the DLC according to the present invention, regardless of whether the test products C or D are used. It turns out that it is.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、印鑑用彫刻針の耐久性を飛躍的に向上させると共
に、彫刻時の摩擦抵抗が大幅に減少し、印鑑作製中に彫
刻針が折れるようなことがなくなる。そのため、1本の
印鑑用彫刻針で従来の4倍以上の印鑑を作製することが
でき、しかも彫り上がった印鑑の字体精度が向上し、優
雅で鮮明な字体の印鑑を作製することができる。
As described above, according to the present invention, the durability of the engraving needle for a seal is remarkably improved, and the frictional resistance during engraving is greatly reduced. Will not break. Therefore, a seal that is four times or more the size of a conventional seal can be manufactured with a single seal engraving needle, and the engraving accuracy of the engraved seal can be improved, and an elegant and clear character seal can be manufactured.

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

【図1】この発明の第1の実施形態である印鑑用彫刻針
を立てた状態で見た平面図と正面図である。
FIGS. 1A and 1B are a plan view and a front view, respectively, of a first embodiment of the present invention, in which an engraving needle for a seal is seen in an upright state.

【図2】図1に示した印鑑用彫刻針の切り刃部を拡大し
て示す正面図と側面図である。
2 is an enlarged front view and a side view of a cutting blade portion of the seal engraving needle shown in FIG. 1. FIG.

【図3】その切り刃部の先端面を外接円と共に示す平面
図である。
FIG. 3 is a plan view showing a distal end surface of the cutting blade together with a circumscribed circle.

【図4】同じくその切り刃部の一部をさらに拡大して示
す縦断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a part of the cutting blade portion further enlarged.

【図5】この発明の第2の実施形態である印鑑用彫刻針
を横置きにした状態の平面図である。
FIG. 5 is a plan view of a second embodiment of the present invention in a state where a seal engraving needle is placed horizontally.

【図6】同じくその正面図である。FIG. 6 is a front view of the same.

【図7】同じくその左側面図である。FIG. 7 is a left side view of the same.

【図8】この発明による印鑑用彫刻針の切り刃部の表面
付近のごく一部を大幅に拡大して硬質被膜の構成例を示
す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of a hard coating by greatly enlarging a very small portion near the surface of the cutting blade portion of the seal engraving needle according to the present invention.

【図9】同じく中間層が2層の場合の構成例を示す模式
図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration example when the number of intermediate layers is two.

【図10】同じく中間層が他の2層の場合の構成例を示
す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration example when the intermediate layer is another two layers.

【図11】同じく中間層が3層の場合の構成例を示す模
式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration example in the case where there are three intermediate layers.

【図12】摩耗試験機により被膜の耐摩耗性を試験する
方法を説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a method for testing the wear resistance of a coating film using a wear tester.

【図13】この発明による印鑑用彫刻針と従来の印鑑用
彫刻針に相当する各種の試料に対して引っかき試験を行
って測定した引っかき加重と引っかきの抵抗力との関係
を示す線図である。
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a scratch load and a scratch resistance measured by performing a scratch test on various samples corresponding to a seal stamp engraving needle according to the present invention and a conventional seal stamp engraving needle. .

【図14】この発明による印鑑用彫刻針への硬質膜形成
方法における中間層形成工程に使用するスパッタ装置の
断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a sputtering apparatus used in an intermediate layer forming step in the method of forming a hard film on a seal for engraving according to the present invention.

【図15】この発明による印鑑用彫刻針への硬質膜形成
方法におけるDLC膜形成工程に使用するプラズマCV
D装置の一例を示す断面図である。
FIG. 15 shows a plasma CV used in a DLC film forming step in the method for forming a hard film on a seal engraving needle according to the present invention.
It is sectional drawing which shows an example of D apparatus.

【図16】同じくプラズマCVD装置の他の例を示す断
面図である。
FIG. 16 is a sectional view showing another example of the plasma CVD apparatus.

【図17】同じくプラズマCVD装置のさらに他の例を
示す断面図である。
FIG. 17 is a sectional view showing still another example of the plasma CVD apparatus.

【図18】同じくそのプラズマCVD装置内で一度に多
数の印鑑用彫刻針に被膜を形成するために使用する治具
の一例を示す概略図である。
FIG. 18 is a schematic view showing an example of a jig used to form a coating on a large number of engraving needles for seals at once in the plasma CVD apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1′:印鑑用彫刻針 11,11′:本体部 12:円錐状部 13,15:切り刃部 13a:先端面 15a:中心軸線に平行な平面 10:基材(合金工具鋼または超硬合金) 10a:基材の表面 20:中間層 21:中間層の下層 22:中間層の中層 23:中間層の上層 30:ダイヤモンドライク・カーボン被膜(DLC膜) 51,61:真空層 55:ターゲット 56:ターゲットホルダ 69:高周波電源 79:アノード 81:フィラメント 100:治具 101:円盤 102:彫刻針保持板 103:支持軸 105:大歯車 106:ボールベアリング 107:遊星歯車 108:支柱 109:碍子 110:モータ 111:モータの回転軸 112:気密ベアリング 120:金属円盤 121:碍子 122:ボールベアリング 123:碍子 124:給電端子 125:ブラシ 1, 1 ': engraving needle for seal 11, 11': body 12: conical portion 13, 15: cutting blade 13a: tip surface 15a: plane parallel to the central axis 10: base material (alloy tool steel or super Hard alloy) 10a: Base surface 20: Intermediate layer 21: Intermediate layer lower layer 22: Intermediate layer intermediate layer 23: Intermediate layer upper layer 30: Diamond-like carbon coating (DLC film) 51, 61: Vacuum layer 55: Target 56: Target holder 69: High frequency power supply 79: Anode 81: Filament 100: Jig 101: Disk 102: Engraving needle holding plate 103: Support shaft 105: Large gear 106: Ball bearing 107: Planetary gear 108: Strut 109: Insulator 110: Motor 111: Rotary shaft of motor 112: Hermetic bearing 120: Metal disk 121: Insulator 122: Ball bearing 12 3: insulator 124: power supply terminal 125: brush

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年5月24日(2001.5.2
4)
[Submission date] May 24, 2001 (2001.5.2)
4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項13[Correction target item name] Claim 13

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0015】あるいはまた、排気した真空槽内にアルゴ
ンを導入してイオン化し、チタンをターゲットとするス
パッタリング処理によって、上記彫刻針の表面の少なく
とも印鑑素材接触する部分にチタンを主体とする中間層
の下層を形成する第1の中間層形成工程と、該工程に続
いて、上記真空槽内に炭素を含むガスを導入し、チタン
又はシリコンをターゲットとする反応スパッタリング処
理によって、上記下層上に炭化チタン又は炭化珪素を主
体とする中間層の中層を形成する第2の中間層形成工程
と、該工程に続いて、上記ターゲットのチタン又はシリ
コンのスパッタ量を漸減させて、上記中層上に炭素を主
体とする中間層の上層を形成する第3の中間層形成工程
とを実施して、3層の中間層を形成するようにしてもよ
い。
Alternatively, argon is introduced into the evacuated vacuum chamber and ionized, and a sputtering process using titanium as a target is performed to form at least a portion of the surface of the engraving needle in contact with the seal material to form an intermediate layer mainly composed of titanium. A first intermediate layer forming step of forming a lower layer, and subsequent to this step, a gas containing carbon is introduced into the vacuum chamber, and titanium carbide is formed on the lower layer by a reactive sputtering process targeting titanium or silicon. Or a second intermediate layer forming step of forming an intermediate layer mainly composed of silicon carbide, and subsequently, the sputtering amount of titanium or silicon of the target is gradually reduced, and carbon is mainly formed on the intermediate layer. It was performed and a third intermediate layer forming step of forming an upper layer of the intermediate layer to be, may be formed an intermediate layer of three layers.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0040[Correction target item name] 0040

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0040】〔摩耗性試験による耐摩耗性の評価〕ここ
で、この発明による印鑑用彫刻針および従来の印鑑用彫
刻針と同様な被膜構成の試験片に対して摩耗試験を行っ
て、その結果を比較して耐摩耗性を評価した。ここで使
用した摩耗試験機は、スガ試験機株式会社の商品名NU
S−ISO−2の摩耗試験機である。
[Evaluation of Wear Resistance by Wear Test] Here, the engraving needle for a seal according to the present invention and the conventional engraving for a seal are described.
A wear test was performed on a test piece having the same coating configuration as that of the engraved needle, and the results were compared to evaluate wear resistance. The abrasion tester used here is a product name NU of Suga Tester Co., Ltd.
It is a wear tester of S-ISO-2.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0076[Correction target item name] 0076

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0076】次に図16を用いて第2のDLC膜形成方
法について説明する。図16はそのために使用するプラ
ズマCVD装置の断面図である。この図16に示す装置
を使用する場合には、ガス導入口63と排気口65とを
有する真空槽61内に、中間層20を形成した印鑑用彫
刻針1を配置し、真空槽61の内部を図示しない排気手
段によって、真空度が4×10−3パスカル(3×10
−5torr)以下になるように、排気口65から真空排気
する。
Next, a second DLC film forming method will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a sectional view of a plasma CVD apparatus used for that purpose. When the apparatus shown in FIG. 16 is used, the engraving needle 1 for stamping with the intermediate layer 20 is arranged in a vacuum chamber 61 having a gas inlet 63 and an exhaust port 65. The vacuum degree is 4 × 10 −3 Pascal (3 × 10 3
The air is evacuated from the exhaust port 65 so that the pressure becomes −5 torr) or less.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of sign

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【符号の説明】 1,1′:印鑑用彫刻針 11,11′:本体部 12:円錐状部 13,15:切り刃部 13a:先端面 15a:中心軸線に平行な平面 10:基材(合金工具鋼または超硬合金) 10a:基材の表面 20:中間層 21:中間層の下層 22:中間層の中層 23:中間層の上層 30:ダイヤモンドライク・カーボン被膜(DLC膜) 51,61:真空槽 55:ターゲット 56:ターゲットホルダ 69:高周波電源 79:アノード 81:フィラメント 100:治具 101:円盤 102:彫刻針保持板 103:支持軸 105:大歯車 106:ボールベアリング 107:遊星歯車 108:支柱 109:碍子 110:モータ 111:モータの回転軸 112:気密ベアリング 120:金属円盤 121:碍子 122:ボールベアリング 123:碍子 124:給電端子 125:ブラシ[Description of Signs] 1, 1 ': Engraving needle for seal 11, 11': Main body 12: Conical part 13, 15: Cutting blade part 13a: Tip surface 15a: Plane parallel to central axis 10: Base material ( Alloy tool steel or cemented carbide) 10a: Surface of base material 20: Middle layer 21: Lower layer of middle layer 22: Middle layer of middle layer 23: Upper layer of middle layer 30: Diamond-like carbon coating (DLC film) 51, 61 : Vacuum chamber 55: Target 56: Target holder 69: High frequency power supply 79: Anode 81: Filament 100: Jig 101: Disk 102: Engraving needle holding plate 103: Support shaft 105: Large gear 106: Ball bearing 107: Planetary gear 108 : Support 109: Insulator 110: Motor 111: Motor shaft 112: Hermetic bearing 120: Metal disk 121: Insulator 122: Ball Bearings 123: Insulator 124: power supply terminal 125: Brush

───────────────────────────────────────────────────── 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 28/00 C23C 28/00 B (72)発明者 葛西 秀文 東京都田無市本町6丁目1番12号 シチズ ン時計株式会社田無製造所内 (72)発明者 井戸 幸雄 大阪府大阪市北区堂山町14−29 株式会社 和光通商内 (72)発明者 大久保 秀夫 大阪府大阪市北区堂山町14−29 株式会社 和光通商内 Fターム(参考) 4K029 AA02 BA02 BA07 BA17 BA34 BA35 BA55 BA56 BA57 BB02 BC02 BD05 CA06 DC03 DC05 GA00 4K030 AA24 BA28 BB12 CA03 CA05 DA01 LA21 4K044 AA02 AB05 AB10 BA02 BA18 BA19 BB03 BB04 BB05 BC06 CA13 CA14 CA67 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) C23C 28/00 C23C 28/00 B (72) Inventor Hidefumi Kasai 6-11-12 Honcho, Tanashi-shi, Tokyo Citizen Watch Co., Ltd. Tanashi Factory (72) Inventor Yukio Well 14-29 Doyamacho, Kita-ku, Osaka, Osaka Wako Tsusho Co., Ltd. (72) Hideo Okubo 14-29 Doyamacho, Kita-ku, Osaka, Osaka Company Wako Tsusho F-term (reference) 4K029 AA02 BA02 BA07 BA17 BA34 BA35 BA55 BA56 BA57 BB02 BC02 BD05 CA06 DC03 DC05 GA00 4K030 AA24 BA28 BB12 CA03 CA05 DA01 LA21 4K044 AA02 AB05 AB10 BA02 BA18 BA19 BB03 BB04 CA05 BC06

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 印鑑自動彫刻機に取付けられ、本体部の
先端側に設けられた切り刃部によって象牙、水牛の角、
つげ、プラスチックなどの印鑑素材を彫刻する印鑑用彫
刻針であって、 少なくとも前記印鑑素材と接触してそれを彫刻する前記
切り刃部の基材が合金工具鋼または超硬合金からなり、
その切り刃部の表面に、前記基材との密着力を高める中
間層を介してダイヤモンドライク・カーボン被膜を形成
したことを特徴とする印鑑用彫刻針。
1. An ivory, a buffalo horn, and a cutting blade attached to an automatic seal engraving machine and provided at a tip side of a main body.
Box, a seal engraving needle for engraving a seal material such as plastic, wherein at least the base material of the cutting blade portion that contacts and seals the seal material is made of alloy tool steel or cemented carbide,
A stamp-like engraving needle characterized in that a diamond-like carbon coating is formed on the surface of the cutting blade portion via an intermediate layer for increasing the adhesion to the substrate.
【請求項2】 前記切り刃部の形状は、略三角錘または
略四角錘状で、且つ先端が中心軸線に対して2°から8
°の範囲で傾きを持った平面であることを特徴とする請
求項1記載の印鑑用彫刻針。
2. The shape of the cutting blade portion is substantially triangular pyramid or substantially quadrangular pyramid, and the tip is 2 ° to 8 ° with respect to the center axis.
The engraving needle for a seal according to claim 1, wherein the engraving needle is a flat surface having an inclination in the range of °.
【請求項3】 前記切り刃部の形状は、円錐の周方向の
一部が中心軸線に平行な面で切除された形状であること
を特徴とする請求項1記載の印鑑用彫刻針。
3. The engraving needle for a seal according to claim 1, wherein the cutting blade has a shape in which a part of a cone in a circumferential direction is cut off on a plane parallel to a central axis.
【請求項4】 前記中間層が、シリコン,タングステ
ン,炭化チタン,炭化珪素,炭化クロムのうちのいずれ
かによって形成された1層構造であることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の印鑑用彫
刻針。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the intermediate layer has a one-layer structure formed of any one of silicon, tungsten, titanium carbide, silicon carbide, and chromium carbide. An engraving needle for a seal according to any one of the preceding claims.
【請求項5】 前記中間層が、クロムまたはチタンを主
体とする下層と、シリコンまたはゲルマニウムを主体と
する上層とからなる2層構造であることを特徴とする請
求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の印鑑用彫刻
針。
5. The intermediate layer according to claim 1, wherein the intermediate layer has a two-layer structure including a lower layer mainly composed of chromium or titanium and an upper layer mainly composed of silicon or germanium. An engraving needle for a seal according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 前記中間層が、チタンを主体とする下層
と、タングステン,炭化タングステン,炭化珪素,炭化
チタンのうちのいずれかを主体とする上層との2層構造
であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれ
か一項に記載の印鑑用彫刻針。
6. The intermediate layer has a two-layer structure of a lower layer mainly composed of titanium and an upper layer mainly composed of one of tungsten, tungsten carbide, silicon carbide and titanium carbide. The engraving needle for a seal according to any one of claims 1 to 3.
【請求項7】 前記中間層が、チタンを主体とする下層
と、炭化チタンまたは炭化珪素を主体とする中層と、炭
素を主体とする上層との3層構造であることを特徴とす
る請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の印鑑用
彫刻針。
7. The intermediate layer has a three-layer structure of a lower layer mainly composed of titanium, an intermediate layer mainly composed of titanium carbide or silicon carbide, and an upper layer mainly composed of carbon. The engraving needle for a seal according to any one of claims 1 to 3.
【請求項8】 前記切り刃部の表面に前記中間層を介し
て形成された前記ダイヤモンドライク・カーボン被膜
は、表面粗さRaが0.2から0.02μmであること
を特徴とする請求項1乃至7項のいずれか一項に記載の
印鑑用彫刻針。
8. The diamond-like carbon coating formed on the surface of the cutting blade through the intermediate layer has a surface roughness Ra of 0.2 to 0.02 μm. 8. The engraving needle for a seal according to any one of items 1 to 7.
【請求項9】 少なくとも印鑑素材と接触してそれを彫
刻する切り刃部の基材が合金工具鋼または超硬合金から
なる印鑑用彫刻針への硬質被膜形成方法であって、 前記切り刃部の成形と洗浄がなされた印鑑用彫刻針を真
空槽内にセットして排気する工程と、 排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、
シリコン,タングステン,炭化チタン,炭化珪素,およ
び炭化クロムのうちのいずれかをターゲットとするスパ
ッタリング処理によって、前記彫刻針の少なくとも前記
切り刃部の基材の表面に中間層を形成する中間層形成工
程と、 前記真空槽内のアルゴンを排出して、該真空槽内に炭素
を含むガスを導入する工程と、 該真空槽内にプラズマを発生させ、プラズマCVD処理
によって前記中間層の表面にダイヤモンドライク・カー
ボン被膜を形成する工程とを有する印鑑用彫刻針への硬
質被膜形成方法。
9. A method for forming a hard coating on an engraving needle for a seal, wherein the base material of the cutting blade for engraving the stamp material at least in contact with the stamp material is the cutting blade. A step of setting the seal engraving needle, which has been formed and washed, in a vacuum chamber and evacuating; introducing argon into the evacuated vacuum chamber to ionize it;
An intermediate layer forming step of forming an intermediate layer on at least the surface of the base material of the cutting blade portion of the engraving needle by a sputtering process targeting any one of silicon, tungsten, titanium carbide, silicon carbide, and chromium carbide. Exhausting argon in the vacuum chamber and introducing a gas containing carbon into the vacuum chamber; generating plasma in the vacuum chamber; and applying diamond-like gas to the surface of the intermediate layer by plasma CVD. A method of forming a hard coating on an engraving needle for a seal having a step of forming a carbon coating.
【請求項10】 少なくとも印鑑素材と接触してそれを
彫刻する切り刃部の基材が合金工具鋼または超硬合金か
らなる印鑑用彫刻針への硬質被膜形成方法であって、 前記切り刃部の成形と洗浄がなされた印鑑用彫刻針を真
空槽内にセットして排気する工程と、 排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、
クロム又はチタンをターゲットとするスパッタリング処
理によって、前記彫刻針の少なくとも前記切り刃部の基
材の表面にクロム又はチタンを主体とする中間層の下層
を形成する第1の中間層形成工程と、 該工程に続いて、シリコン又はゲルマニウムをターゲッ
トとするスパッタリング処理によって、前記下層上にシ
リコン又はゲルマニウムを主体とする中間層の上層を形
成する第2の中間層形成工程と、 前記真空槽内のアルゴンを排出して、該真空槽内に炭素
を含むガスを導入する工程と、 該真空槽内にプラズマを発生させ、プラズマCVD処理
によって前記中間層の上層の表面にダイヤモンドライク
・カーボン被膜を形成する工程とを有する印鑑用彫刻針
への硬質被膜形成方法。
10. A method for forming a hard coating on an engraving needle for a seal, wherein the base material of the cutting blade for engraving the seal material at least in contact with the seal material is the cutting blade. A step of setting the seal engraving needle, which has been formed and washed, in a vacuum chamber and evacuating; introducing argon into the evacuated vacuum chamber to ionize it;
A first intermediate layer forming step of forming a lower layer of an intermediate layer mainly composed of chromium or titanium on at least the surface of the base material of the cutting blade portion of the engraving needle by a sputtering process using chromium or titanium as a target; Subsequent to the step, a second intermediate layer forming step of forming an upper layer of an intermediate layer mainly composed of silicon or germanium on the lower layer by a sputtering process using silicon or germanium as a target, and argon in the vacuum chamber. Discharging and introducing a gas containing carbon into the vacuum chamber; and generating plasma in the vacuum chamber and forming a diamond-like carbon film on the upper surface of the intermediate layer by plasma CVD. A method for forming a hard coating on an engraving needle for a seal having:
【請求項11】 少なくとも印鑑素材と接触してそれを
彫刻する切り刃部の基材が合金工具鋼または超硬合金か
らなる印鑑用彫刻針への硬質被膜形成方法であって、 前記切り刃部の成形と洗浄がなされた印鑑用彫刻針を真
空槽内にセットして排気する工程と、 排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、
チタンをターゲットとするスパッタリング処理によっ
て、前記彫刻針の少なくとも前記切り刃部の基材の表面
にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第1の中
間層形成工程と、 該工程に続いて、タングステンをターゲットとするスパ
ッタリング処理によって、前記下層上にタングステンを
主体とする中間層の上層を形成する第2の中間層形成工
程と、 前記真空槽内のアルゴンを排出して、該真空槽内に炭素
を含むガスを導入する工程と、 該真空槽内にプラズマを発生させ、プラズマCVD処理
によって前記中間層の上層の表面にダイヤモンドライク
・カーボン被膜を形成する工程とを有する印鑑用彫刻針
への硬質被膜形成方法。
11. A method for forming a hard coating on an engraving needle for a seal, wherein the base material of the cutting blade for engraving at least the seal material in contact with the seal material is the cutting blade. A step of setting the seal engraving needle, which has been formed and washed, in a vacuum chamber and evacuating; introducing argon into the evacuated vacuum chamber to ionize it;
A first intermediate layer forming step of forming a lower layer of an intermediate layer mainly composed of titanium on at least the surface of the base material of the cutting blade portion of the engraving needle by a sputtering process using titanium as a target, A second intermediate layer forming step of forming an upper layer of an intermediate layer mainly composed of tungsten on the lower layer by a sputtering process using tungsten as a target; A step of introducing a gas containing carbon into the vacuum chamber, and a step of generating plasma in the vacuum chamber and forming a diamond-like carbon film on the surface of the upper layer of the intermediate layer by plasma CVD. Method for forming a hard film.
【請求項12】 少なくとも印鑑素材と接触してそれを
彫刻する切り刃部の基材が合金工具鋼または超硬合金か
らなる印鑑用彫刻針への硬質被膜形成方法であって、 前記切り刃部の成形と洗浄がなされた印鑑用彫刻針を真
空槽内にセットして排気する工程と、 排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、
チタンをターゲットとするスパッタリング処理によっ
て、前記彫刻針の少なくとも前記切り刃部の基材の表面
にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第1の中
間層形成工程と、該工程に続いて、前記真空槽内に炭素
を含むガスを導入し、タングステン又はシリコンをター
ゲットとする反応スパッタリング処理によって、前記下
層上に炭化タングステン又は炭化珪素を主体とする中間
層の上層を形成する第2の中間層形成工程と、 前記真空槽内のアルゴンを排出して、該真空槽内に炭素
を含むガスを導入する工程と、 該真空槽内にプラズマを発生させ、プラズマCVD処理
によって前記中間層の上層の表面にダイヤモンドライク
・カーボン被膜を形成する工程とを有する印鑑用彫刻針
への硬質被膜形成方法。
12. A method for forming a hard coating on an engraving needle for a seal, wherein the base material of the cutting blade for engraving the seal material at least in contact with the seal material is the cutting blade. A step of setting the seal engraving needle, which has been formed and washed, in a vacuum chamber and evacuating; introducing argon into the evacuated vacuum chamber to ionize it;
A first intermediate layer forming step of forming a lower layer of an intermediate layer mainly composed of titanium on at least the surface of the base material of the cutting blade portion of the engraving needle by a sputtering process using titanium as a target, A second intermediate step of introducing a gas containing carbon into the vacuum chamber and forming an upper layer of an intermediate layer mainly composed of tungsten carbide or silicon carbide on the lower layer by a reactive sputtering process targeting tungsten or silicon. Forming a layer, discharging argon in the vacuum chamber and introducing a gas containing carbon into the vacuum chamber, generating plasma in the vacuum chamber, and forming an upper layer of the intermediate layer by a plasma CVD process. Forming a diamond-like carbon coating on the surface of the surface.
【請求項13】 少なくとも印鑑素材と接触してそれを
彫刻する切り刃部の基材が合金工具鋼または超硬合金か
らなる印鑑用彫刻針への硬質被膜形成方法であって、 前記切り刃部の成形と洗浄がなされた印鑑用彫刻針を真
空槽内にセットして排気する工程と、 排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、
チタンをターゲットとするスパッタリング処理によっ
て、前記彫刻針の少なくとも前記切り刃部の基材の表面
にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第1の中
間層形成工程と、 該工程に続いて、前記真空槽内に炭素を含むガスを導入
し、チタン又はシリコンをターゲットとする反応スパッ
タリング処理によって、前記下層上に炭化チタン又は炭
化珪素を主体とする中間層の中層を形成する第2の中間
層形成工程と、 該工程に続いて、前記ターゲットのチタン又はシリコン
のスパッタ量を漸減させて、前記中層上に炭素を主体と
する上層を形成する第3の中間層形成工程と、 前記真空槽内のアルゴンと炭素を含むガスを排出して、
該真空槽内に再び炭素を含むガスを導入する工程と、 該真空槽内にプラズマを発生させ、プラズマCVD処理
によって前記中間層の上層の表面にダイヤモンドライク
・カーボン被膜を形成する工程とを有する印鑑用彫刻針
への硬質被膜形成方法。
13. A method for forming a hard coating on an engraving needle for a seal, wherein the base material of the cutting blade for engraving at least the seal material in contact with the seal material is the cutting blade. A step of setting the seal engraving needle, which has been formed and washed, in a vacuum chamber and evacuating; introducing argon into the evacuated vacuum chamber to ionize it;
A first intermediate layer forming step of forming a lower layer of an intermediate layer mainly composed of titanium on at least the surface of the base material of the cutting blade portion of the engraving needle by a sputtering process using titanium as a target, A second intermediate step of introducing a gas containing carbon into the vacuum chamber and forming an intermediate layer of an intermediate layer mainly composed of titanium carbide or silicon carbide on the lower layer by a reactive sputtering process targeting titanium or silicon. A layer forming step; a third intermediate layer forming step of forming a carbon-based upper layer on the intermediate layer by gradually reducing a sputtering amount of titanium or silicon of the target, following the step; Exhaust gas containing argon and carbon in the
A step of introducing a gas containing carbon again into the vacuum chamber; and a step of generating plasma in the vacuum chamber and forming a diamond-like carbon film on the upper surface of the intermediate layer by plasma CVD. A method for forming a hard coating on an engraving needle for a seal.
【請求項14】 請求項9乃至13のいずれか一項に記
載の印鑑用彫刻針への硬質被膜形成方法において、 前記ダイヤモンドライク・カーボン被膜を形成する工程
の後に、該工程で形成されたダイヤモンドライク・カー
ボン被膜の表面をポリシングとラッピングによって仕上
げ研磨する工程を有することを特徴とする印鑑用彫刻針
への硬質被膜形成方法。
14. The method for forming a hard coating on a seal for engraving according to claim 9, wherein the diamond-like carbon coating is formed after the step of forming the diamond-like carbon coating. A method for forming a hard coating on a seal engraving needle, comprising a step of finishing and polishing the surface of the like carbon coating by polishing and lapping.
【請求項15】 前記仕上げ研磨する工程における前記
ポリシングとラッピングを、粒子径が0.1から4μm
のダイヤモンド粒子又はアルミナ粒子が散在するダイヤ
モンドペースト又はアルミナペーストを使用して行うこ
とを特徴とする請求項14記載の印鑑用彫刻針への硬質
被膜形成方法。
15. The polishing and lapping in the step of finish polishing is performed with a particle diameter of 0.1 to 4 μm.
The method for forming a hard coating on an engraving needle for a seal according to claim 14, wherein the method is performed using a diamond paste or an alumina paste in which diamond particles or alumina particles are dispersed.
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