JP2008245931A - 刃部材 - Google Patents
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Abstract
【効果】非窒化層9と窒化層12とを備えた被覆層4により、刃先2をより一層改善し、刃先2の切れ味を良くするとともに、その切れ味を維持して耐久性を向上させることができる。
【選択図】図7
Description
請求項1または請求項2の発明を前提とする請求項3の発明において、前記非窒化層9はTiとAlとCrとを含むものである。
請求項2〜4の発明では、刃先2の被覆層4のじん性を高めてその変形を少なくすることができる。
請求項5の発明を前提とする請求項6の発明にかかる非窒化層9において、TiとAlとCrとNとの組成比率は膜厚方向Yに対し傾斜している。
請求項1から請求項7のうちいずれかの請求項の発明を前提とする請求項8の発明において、前記非窒化層9と窒化層12とは共にOとBとCとを含まない。
請求項1から請求項8のうちいずれかの請求項の発明を前提とする請求項9の発明において、刃先2を構成する基板3で厚み方向Xの両側にある表面7,8間の幅寸法3xを刃先2の尖端2a側ほど小さくし、この基板3の両表面7,8に被覆した被覆層4で窒化層12は、その厚み方向Xの両側のうち少なくとも片側の一部を削除して刃先2の尖端2a側から延びる表面16,17を形成した削除層15を有している。
請求項9の発明を前提とする請求項10の発明において、前記窒化層12は互いに積層した複数の削除層15a,15bを有している。
請求項9または請求項10の発明を前提とする請求項11の発明において、前記窒化層12の削除層15の両表面16,17のうち少なくとも片側の表面は、刃先2の尖端2a側から延びる第一表面16a,17aと、この第一表面16a,17aから延びる第二表面16b,17bとからなり、この両第一表面16a,17aがなす刃先角βaをこの両第二表面16b,17bがなす刃先角βbよりも大きくした。
請求項9または請求項10または請求項11の発明を前提とする請求項12の発明において、前記窒化層12は削除層15の表面16,17に被覆した表側層18を有している。
請求項1から請求項12のうちいずれかの請求項の発明を前提とする請求項13の発明において、刃先2を構成する基板3で厚み方向Xの両側にある表面7,8間の幅寸法3xを刃先2の尖端2a側ほど小さくするとともに、この基板3の両表面7,8のうち少なくとも片側の表面の一部を削除して刃先2の尖端2a側から延びる表面7,8を形成した。
請求項13の発明を前提とする請求項14の発明において、前記基板3の両表面7,8のうち少なくとも片側の表面は、刃先2の尖端2a側から延びる第一表面7a,8aと、この第一表面7a,8aから延びる第二表面7b,8bとからなり、この両第一表面7a,8aがなす刃先角αaをこの両第二表面7b,8bがなす刃先角αbよりも大きくした。
請求項1から請求項14のうちいずれかの請求項の発明を前提とする請求項15の発明においては、前記被覆層4の窒化層12の表面19,20側にフッ素樹脂層6を備えている。
請求項15の発明を前提とする請求項16の発明において、前記窒化層12の表面19,20に接合層5を被覆し、前記フッ素樹脂層6はこの接合層5の表面21,22に被覆されている。
請求項1から請求項17のうちいずれかの請求項の発明を前提とする請求項18の発明において、前記基板3は剃刀刃1あるいはミクロトーム刃の刃先2を構成する基板3である。
請求項19の発明においては、請求項1から請求項18のうちいずれかの請求項に記載の刃部材1における被覆層4の形成を、スパッタリング法と蒸着法とイオンプレーティング法と気相成長法とのうち少なくとも一つのものにより行なう。
図1に示す剃刀刃1の刃先2においては、図4(c)及び図8(a)または図7(c)及び図8(a)に示すように、基板3に対し被覆層4が被覆され、その被覆層4に対しフッ素樹脂層6が接合層5を介して被覆されている。この刃先2は下記の工程を経て製造される。
図2(a)に示すように、ステンレス鋼製基板3に対し荒砥石により刃付け研削を行い、両表面7,8間の刃先角αを16〜22度に設定する。図2(b)に示すように、刃付け研削を行ったステンレス鋼製基板3の両表面7,8に対し皮砥研摩により仕上げを行う。図2(c)に示すように、皮砥研摩仕上げを行ったステンレス鋼製基板3の両表面7,8に対しスパッタリングにより非窒化層9を被覆層4の一部として被覆する。その場合、この非窒化層9の膜厚は50nm程度である。図3(a)に示すように、この非窒化層9の両表面10,11に対しスパッタリングにより窒化層12を被覆する。その場合、この窒化層12の膜厚は70nm程度である。図3(b)に示すように、この窒化層12をスパッタエッチング法により40nm程度削除して鋭利化した削除層15を被覆層4の一部として形成する。この場合、両表面16,17間の刃先角βは80度程度である。図4(a)に示すように、この削除層15の両表面16,17に対しスパッタリングにより表側層18を被覆層4の一部として被覆する。その場合、この表側層18の膜厚は30nm程度である。図4(b)に示すように、この表側層18の両表面19,20に接合層5を被覆する。その場合、この接合層5の膜厚は4nm程度である。図4(c)に示すように、この接合層5の両表面21,22にフッ素樹脂層6を被覆する。その場合、このフッ素樹脂層6の膜厚は300nm程度である。
* 刃先2の被覆層4が非窒化層9と窒化層12とによる二層構造になっているので、窒化層12の密着性を高めて剥離を防止することができる。従って、刃先2を改善して刃先2の切れ味を良くするとともに、その切れ味を維持して耐久性を向上させることができる。
* 窒化層12において削除層15を被覆した表側層18により、刃先2の鋭利性を調整することができる。
2aを適度に鋭利にすることができる。
・ 図8(b)に示す第1,2実施形態の別例1では、互いに積層した複数(内外二段)の削除層15a,15bにより削除層15が構成されている点で第1,2実施形態と異なる。
・ 図9に示す第3実施形態は、本発明を顕微鏡試料作成用ミクロトーム刃(図示せず)の刃先2に具体化したものであり、次の点で第1実施形態と異なる。仕上げ研摩した基板3において両表面7,8がなす刃先角αは30〜40度になっているとともに、仕上げ研摩した基板3の尖端3bは半径2〜3nmのアールになっている。また、非窒化層9が膜厚10〜15nmで被覆され、窒化層12が膜厚10〜15nmで被覆されている。さらに、接合層5が膜厚1〜4nmで被覆され、その接合層5にフッ素樹脂層6が被覆されている。
Claims (19)
- 刃先を構成する基板の表面に被覆層を被覆した刃部材において、この被覆層は、基板の表面に被覆した非窒化層と、その非窒化層の表面に被覆した窒化層とを備えたことを特徴とする刃部材。
- 前記窒化層の硬度は前記非窒化層の硬度よりも大きくなっていることを特徴とする請求項1に記載の刃部材。
- 前記非窒化層はTiとAlとCrとを含むものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の刃部材。
- 前記非窒化層においてTiとAlとCrとの組成比率は膜厚方向に対し傾斜していることを特徴とする請求項3に記載の刃部材。
- 前記窒化層はTiとAlとCrとNとを含むものであることを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれかの請求項に記載の刃部材。
- 前記窒化層においてTiとAlとCrとNとの組成比率は膜厚方向に対し傾斜していることを特徴とする請求項5に記載の刃部材。
- 前記窒化層においてはその表面からの所定深さでTiとAlとCrとNとの組成比率が一定になっていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の刃部材。
- 前記非窒化層と窒化層とは共にOとBとCとを含まないことを特徴とする請求項1から請求項7のうちいずれかの請求項に記載の刃部材。
- 刃先を構成する基板において厚み方向の両側にある表面間の幅寸法を刃先の尖端側ほど小さくし、この基板の両表面に被覆した被覆層において窒化層は、その厚み方向の両側のうち少なくとも片側の一部を削除して刃先の尖端側から延びる表面を形成した削除層を有していることを特徴とする請求項1から請求項8のうちいずれかの請求項に記載の刃部材。
- 前記窒化層は互いに積層した複数の削除層を有していることを特徴とする請求項9に記載の刃部材。
- 前記窒化層の削除層の両表面のうち少なくとも片側の表面は、刃先の尖端側から延びる第一表面と、この第一表面から延びる第二表面とからなり、この両第一表面がなす刃先角をこの両第二表面がなす刃先角よりも大きくしたことを特徴とする請求項9または請求項10に記載の刃部材。
- 前記窒化層は削除層の表面に被覆した表側層を有していることを特徴とする請求項9または請求項10または請求項11に記載の刃部材。
- 刃先を構成する基板において厚み方向の両側にある表面間の幅寸法を刃先の尖端側ほど小さくするとともに、この基板の両表面のうち少なくとも片側の表面の一部を削除して刃先の尖端側から延びる表面を形成したことを特徴とする請求項1から請求項12のうちいずれかの請求項に記載の刃部材。
- 前記基板の両表面のうち少なくとも片側の表面は、刃先の尖端側から延びる第一表面と、この第一表面から延びる第二表面とからなり、この両第一表面がなす刃先角をこの両第二表面がなす刃先角よりも大きくしたことを特徴とする請求項13に記載の刃部材。
- 前記被覆層の窒化層の表面側にフッ素樹脂層を備えたことを特徴とする請求項1から請求項14のうちいずれかの請求項に記載の刃部材。
- 前記窒化層の表面に接合層を被覆し、前記フッ素樹脂層はこの接合層の表面に被覆されていることを特徴とする請求項15に記載の刃部材。
- 前記TiとAlとCrとの原子数比a:b:c(a+b+c=1)については、0.02≦a≦0.30、0.55≦b≦0.765、0.06≦cに設定されていることを特徴とする請求項3から請求項7のうちいずれかの請求項に記載の刃部材。
- 前記基板は、剃刀刃あるいはミクロトーム刃の刃先を構成する基板であることを特徴とする請求項1から請求項17のうちいずれかの請求項に記載の刃部材。
- 請求項1から請求項18のうちいずれかの請求項に記載の刃部材における被覆層の形成を、スパッタリング法と蒸着法とイオンプレーティング法と気相成長法とのうち少なくとも一つのものにより行なうことを特徴とする刃部材。
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