JPH10121242A - 刃物の製造方法 - Google Patents
刃物の製造方法Info
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- JPH10121242A JPH10121242A JP23851597A JP23851597A JPH10121242A JP H10121242 A JPH10121242 A JP H10121242A JP 23851597 A JP23851597 A JP 23851597A JP 23851597 A JP23851597 A JP 23851597A JP H10121242 A JPH10121242 A JP H10121242A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一回のプロセスで処理できる刃物母材の個数
に限界があり、また刃物母材は静止状態で真空容器内に
置かれているため、被膜の形成にムラがあった。 【解決手段】 本発明の刃物の製造方法は、真空チャン
バを真空引きする第１工程と、第１の回転軸の回りに自
転自在な筒状母材ホルダを複数個有する、第２の回転軸
の回りに自転自在なターンテーブルを、該母材ホルダの
周側面に装着された刃物母材が、イオンを照射するイオ
ンガンの照射方向と略対向する位置で停止させる第２工
程と、前記母材ホルダを回転させ乍ら、前記イオンガン
によって、常温で気体となる原子のイオンを前記刃物母
材に照射すると共に、蒸発源より高硬度材料の原子を前
記刃物母材に向けて放射する第３工程と、前記母材ホル
ダを回転させ乍ら、常温で気体となる、主として分子の
雰囲気中で、前記蒸発源より高硬度材料の原子を前記刃
物母材に向けて放射する第４工程と、からなる。
に限界があり、また刃物母材は静止状態で真空容器内に
置かれているため、被膜の形成にムラがあった。 【解決手段】 本発明の刃物の製造方法は、真空チャン
バを真空引きする第１工程と、第１の回転軸の回りに自
転自在な筒状母材ホルダを複数個有する、第２の回転軸
の回りに自転自在なターンテーブルを、該母材ホルダの
周側面に装着された刃物母材が、イオンを照射するイオ
ンガンの照射方向と略対向する位置で停止させる第２工
程と、前記母材ホルダを回転させ乍ら、前記イオンガン
によって、常温で気体となる原子のイオンを前記刃物母
材に照射すると共に、蒸発源より高硬度材料の原子を前
記刃物母材に向けて放射する第３工程と、前記母材ホル
ダを回転させ乍ら、常温で気体となる、主として分子の
雰囲気中で、前記蒸発源より高硬度材料の原子を前記刃
物母材に向けて放射する第４工程と、からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気かみそり刃や
その他の刃物に高硬度を有する材料の被膜を形成するた
めの刃物の製造方法に関する。
その他の刃物に高硬度を有する材料の被膜を形成するた
めの刃物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の製造装置としては、例えば特開
昭６１-１０６７６７号公報や、特開昭６２-３８２号公
報に、刃物の刃先に真空蒸着処理を施しながら、イオン
注入処理を施し、刃先表面に硬質の混合層を形成する装
置がある。これらは先ず容器内に刃物母材を収納し、真
空排気を行ってから被膜形成のプロセスを行うが、一回
のプロセスで処理できる刃物母材の個数は１個か精々２
個程度であった。
昭６１-１０６７６７号公報や、特開昭６２-３８２号公
報に、刃物の刃先に真空蒸着処理を施しながら、イオン
注入処理を施し、刃先表面に硬質の混合層を形成する装
置がある。これらは先ず容器内に刃物母材を収納し、真
空排気を行ってから被膜形成のプロセスを行うが、一回
のプロセスで処理できる刃物母材の個数は１個か精々２
個程度であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の製
造方法では、一回のプロセスで処理できる刃物母材の個
数に限界があり、また刃物母材は静止状態で真空容器内
に置かれているため、被膜の形成にムラが生じる等の欠
点があった。
造方法では、一回のプロセスで処理できる刃物母材の個
数に限界があり、また刃物母材は静止状態で真空容器内
に置かれているため、被膜の形成にムラが生じる等の欠
点があった。
【０００４】本発明が解決しようとする課題は、斯かる
従来技術の欠点に鑑み、一回のプロセスで処理できる刃
物母材の個数を増大させるとともに、形成された被膜の
ムラを減少させ、歩留まりを向上することである。
従来技術の欠点に鑑み、一回のプロセスで処理できる刃
物母材の個数を増大させるとともに、形成された被膜の
ムラを減少させ、歩留まりを向上することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の刃物の製造方法
は、真空チャンバを真空引きする第１工程と、第１の回
転軸の回りに自転自在な筒状母材ホルダを複数個有す
る、第２の回転軸の回りに自転自在なターンテーブル
を、該母材ホルダの周側面に装着された刃物母材が、イ
オンを照射するイオンガンの照射方向と略対向する位置
で停止させる第２工程と、前記母材ホルダを回転させ乍
ら、前記イオンガンによって、常温で気体となる原子の
イオンを前記刃物母材に照射すると共に、蒸発源より高
硬度材料の原子を前記刃物母材に向けて放射する第３工
程と、前記母材ホルダを回転させ乍ら、常温で気体とな
る、主として分子の雰囲気中で、前記蒸発源より高硬度
材料の原子を前記刃物母材に向けて放射する第４工程
と、からなることを特徴とする。
は、真空チャンバを真空引きする第１工程と、第１の回
転軸の回りに自転自在な筒状母材ホルダを複数個有す
る、第２の回転軸の回りに自転自在なターンテーブル
を、該母材ホルダの周側面に装着された刃物母材が、イ
オンを照射するイオンガンの照射方向と略対向する位置
で停止させる第２工程と、前記母材ホルダを回転させ乍
ら、前記イオンガンによって、常温で気体となる原子の
イオンを前記刃物母材に照射すると共に、蒸発源より高
硬度材料の原子を前記刃物母材に向けて放射する第３工
程と、前記母材ホルダを回転させ乍ら、常温で気体とな
る、主として分子の雰囲気中で、前記蒸発源より高硬度
材料の原子を前記刃物母材に向けて放射する第４工程
と、からなることを特徴とする。
【０００６】また、前記母材ホルダは、その断面形状が
正多角形、又は円形であることを特徴とする。
正多角形、又は円形であることを特徴とする。
【０００７】更に、前記第１の回転軸は、前記第２の回
転軸と平行な関係であることを特徴とする。
転軸と平行な関係であることを特徴とする。
【０００８】また、前記イオンガンは、原子イオン、又
は分子イオンを照射することを特徴とする。
は分子イオンを照射することを特徴とする。
【０００９】前記の構成において、自転する母材ホルダ
に装着された個々の刃物母材に到達する常温で気体とな
る原子のイオン、及び高硬度材料の原子の数が平均化さ
れ且つ一度に処理できる母材の個数は増大する。
に装着された個々の刃物母材に到達する常温で気体とな
る原子のイオン、及び高硬度材料の原子の数が平均化さ
れ且つ一度に処理できる母材の個数は増大する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明の刃物の製造方法を実
現するための刃物の製造装置を図面の実施例について詳
細に説明する。
現するための刃物の製造装置を図面の実施例について詳
細に説明する。
【００１１】第１図は本発明の製造方法を実施するため
の製造装置の概観斜視図、第２図は同じく正面図を示
し、第３図は同じく上面図である。
の製造装置の概観斜視図、第２図は同じく正面図を示
し、第３図は同じく上面図である。
【００１２】これらの図において、１は１０-5〜１０-7
Ｔｏｒｒに排気される真空チャンバ、２は該真空チャン
バ１内の背面近傍において水平方向の回転軸（第２の回
転軸）３の回りで公転自在に設けられたターンテーブ
ル、４ａ〜４ｄは該ターンテーブル２表面において同心
円状に配置され、それ自身水平軸（第１の回転軸）５ａ
〜５ｄの回りで自転自在に設けられた筒状の母材ホルダ
である。
Ｔｏｒｒに排気される真空チャンバ、２は該真空チャン
バ１内の背面近傍において水平方向の回転軸（第２の回
転軸）３の回りで公転自在に設けられたターンテーブ
ル、４ａ〜４ｄは該ターンテーブル２表面において同心
円状に配置され、それ自身水平軸（第１の回転軸）５ａ
〜５ｄの回りで自転自在に設けられた筒状の母材ホルダ
である。
【００１３】この母材ホルダ４ａ〜４ｄの周側面は薄い
平板状の母材を取り付けやすいように正多角形状に形成
されている。そして前記母材としては例えば電気かみそ
りの外刃として一般に用いられるＮｉ電鋳製の多数の髭
導入孔を有した薄型基板を用いた。
平板状の母材を取り付けやすいように正多角形状に形成
されている。そして前記母材としては例えば電気かみそ
りの外刃として一般に用いられるＮｉ電鋳製の多数の髭
導入孔を有した薄型基板を用いた。
【００１４】一方、６は電子ビームにより高硬度材料と
してのジルコニウム（Ｚｒ）原子を蒸発させ、これを前
記母材ホルダ４ａ〜４ｄに向けて放射する蒸発源であ
り、７は前記母材ホルダ４ａ〜４ｄの方向に常温で気体
となる窒素原子のイオン（Ｎ+）を放射するか、或るい
は窒素ガス（Ｎ2）を供給するかのいずれかを行うこと
ができるアシストインガンである。
してのジルコニウム（Ｚｒ）原子を蒸発させ、これを前
記母材ホルダ４ａ〜４ｄに向けて放射する蒸発源であ
り、７は前記母材ホルダ４ａ〜４ｄの方向に常温で気体
となる窒素原子のイオン（Ｎ+）を放射するか、或るい
は窒素ガス（Ｎ2）を供給するかのいずれかを行うこと
ができるアシストインガンである。
【００１５】次に前記ターンテーブル２と母材ホルダ４
ａ〜４ｄの公転及び自転機構について説明する。
ａ〜４ｄの公転及び自転機構について説明する。
【００１６】前記母材ホルダ４ａ〜４ｄはその回転軸５
ａ〜５ｄを前記テーンテーブル２の回転軸３に歯車結合
されており、ターンテーブル２と回転軸３とはその動力
伝達を適宜繁いだり、切り離したりすることができるよ
うにされている。即ち、前記回転軸３はターンテーブル
２の回転と母材ホルダ４ａ〜４ｄの両方の回転を担って
いる。
ａ〜５ｄを前記テーンテーブル２の回転軸３に歯車結合
されており、ターンテーブル２と回転軸３とはその動力
伝達を適宜繁いだり、切り離したりすることができるよ
うにされている。即ち、前記回転軸３はターンテーブル
２の回転と母材ホルダ４ａ〜４ｄの両方の回転を担って
いる。
【００１７】また、各構成部品の寸法関係について説明
すると、前記チャンバ１は高さ１０５５ｍｍ、幅８７５
ｍｍであり、直径７７０ｍｍの前記ターンテーブル２の
回転軸３はこのチャンバ１の左上から水平方向、垂直方
向に夫々３９５ｍｍずつ離れたところに位置し、直径２
８０ｍｍの前記母材ホルダ４ａ〜４ｄの回転軸５ａ〜５
ｄは前記回転軸３を中心とする直径４５０ｍｍの円周状
に等間隔で位置する。前記蒸発源６は、チャンバ1の底
面より１７８．２３ｍｍの高さで側面より１２２．５６
ｍｍ離れた場所にセットされる。
すると、前記チャンバ１は高さ１０５５ｍｍ、幅８７５
ｍｍであり、直径７７０ｍｍの前記ターンテーブル２の
回転軸３はこのチャンバ１の左上から水平方向、垂直方
向に夫々３９５ｍｍずつ離れたところに位置し、直径２
８０ｍｍの前記母材ホルダ４ａ〜４ｄの回転軸５ａ〜５
ｄは前記回転軸３を中心とする直径４５０ｍｍの円周状
に等間隔で位置する。前記蒸発源６は、チャンバ1の底
面より１７８．２３ｍｍの高さで側面より１２２．５６
ｍｍ離れた場所にセットされる。
【００１８】前記母材ホルダ４ａ〜４ｄは前記ターンテ
ーブル２の一回の公転で、夫々第２図の４ｄの位置に到
達し、ここで前記蒸発源６とイオンガン７による高硬度
被膜の形成処理が行われる。
ーブル２の一回の公転で、夫々第２図の４ｄの位置に到
達し、ここで前記蒸発源６とイオンガン７による高硬度
被膜の形成処理が行われる。
【００１９】この４ｄの位置は前記ターンテーブル２つ
の水平の中心線２aから５8．２５ｍｍ上方にあり、且つ
母材ホルダ４ｄの中心線８は前記中心線２ａに対して１
５°の傾きを持った位置にある。そして前記イオンガン
７の先端面は前記母材ホルダ４ｄから３００ｍｍ離れた
位置にあり、これから広がるビームの幅は母材ホルダ４
ｄの端面で略直径１５０ｍｍになる。
の水平の中心線２aから５8．２５ｍｍ上方にあり、且つ
母材ホルダ４ｄの中心線８は前記中心線２ａに対して１
５°の傾きを持った位置にある。そして前記イオンガン
７の先端面は前記母材ホルダ４ｄから３００ｍｍ離れた
位置にあり、これから広がるビームの幅は母材ホルダ４
ｄの端面で略直径１５０ｍｍになる。
【００２０】尚、前記母材ホルダ４ａ〜４ｄは同時に全
てが自転してもよいし、４ｄの位置にあるもののみが自
転するようにしてもよい。
てが自転してもよいし、４ｄの位置にあるもののみが自
転するようにしてもよい。
【００２１】次に前記装置を用いて前記Ｎｉ電鋳製母材
の表面にＺｒＮ被膜を形成する方法について説明する。
の表面にＺｒＮ被膜を形成する方法について説明する。
【００２２】先ず、各母材ホルダ４ａ〜４ｄの周側面に
多数の母材を装着する。そして、第２図の４ｄの位置に
最初に被膜を形成する母材が装着された母材ホルダ（例
えば４ａとする）を位置付ける。そして、真空チャンバ
１内を１０-5〜１０-7Ｔｏｒｒに排気し、母材ホルダ４
ａを１〜１５ｒｐｍの速度で回転させながら、アシスト
イオンガン７にＮ2ガスを供給し、Ｎ+イオンを取り出し
て、これを回転中の母材ホルダ４ａに装着された各母材
の表面に照射する。この時のＮ+イオンの加速電圧は、
７００ｅＶ、イオン電流密度は０．３８ｍＡ／ｃｍ2に
設定した。
多数の母材を装着する。そして、第２図の４ｄの位置に
最初に被膜を形成する母材が装着された母材ホルダ（例
えば４ａとする）を位置付ける。そして、真空チャンバ
１内を１０-5〜１０-7Ｔｏｒｒに排気し、母材ホルダ４
ａを１〜１５ｒｐｍの速度で回転させながら、アシスト
イオンガン７にＮ2ガスを供給し、Ｎ+イオンを取り出し
て、これを回転中の母材ホルダ４ａに装着された各母材
の表面に照射する。この時のＮ+イオンの加速電圧は、
７００ｅＶ、イオン電流密度は０．３８ｍＡ／ｃｍ2に
設定した。
【００２３】一方、Ｎ+イオンの照射と同時に蒸発源６
を駆動し、Ｚｒ原子を蒸発させて前記母材ホルダ４ａに
装着された各母材の表面に放射する。この時のＺｒの蒸
発速度は母材表面における成膜速度に換算して１０００
Å／ｍｉｎ．に設定した。
を駆動し、Ｚｒ原子を蒸発させて前記母材ホルダ４ａに
装着された各母材の表面に放射する。この時のＺｒの蒸
発速度は母材表面における成膜速度に換算して１０００
Å／ｍｉｎ．に設定した。
【００２４】以上の工程を２分から５分程度行い、母材
表面に膜厚０．０２５〜０．０５μｍのＺｒＮの第１薄
膜層９を形成する（第４図参照）。尚、第４図において
１０は母材を表している。
表面に膜厚０．０２５〜０．０５μｍのＺｒＮの第１薄
膜層９を形成する（第４図参照）。尚、第４図において
１０は母材を表している。
【００２５】次にＮ+イオンの照射を止めて、前記イオ
ンガン７よりＮ2を前記チャンバ１内に供給するととも
に、このＮ2雰囲気中で蒸発源４よりＺｒ原子を母材１
０の表面に向かって放射した。この間も前記母材ホルダ
４ａは回転を続けていた。そしてこの時のＺｒの蒸発速
度は母材１０表面における成膜速度に換算して１０００
Å／ｍｉｎ．に設定した。
ンガン７よりＮ2を前記チャンバ１内に供給するととも
に、このＮ2雰囲気中で蒸発源４よりＺｒ原子を母材１
０の表面に向かって放射した。この間も前記母材ホルダ
４ａは回転を続けていた。そしてこの時のＺｒの蒸発速
度は母材１０表面における成膜速度に換算して１０００
Å／ｍｉｎ．に設定した。
【００２６】以上の工程を２５分から３０分程度行い、
前記第１薄膜層９の表面に膜厚０．２６〜０．２９μｍ
を揺するもう１層のＺｒＮの第２薄膜層１１を形成し
た。
前記第１薄膜層９の表面に膜厚０．２６〜０．２９μｍ
を揺するもう１層のＺｒＮの第２薄膜層１１を形成し
た。
【００２７】これらの工程の結果、母材１０表面に膜厚
０．３μｍのＺｒＮ被膜が形成されることになる。尚、
この例ではアシストイオンを用いたときには母材１０表
面での温度上昇が７℃／ｍｉｎ．、ガス雰囲気のみでの
利用では２℃／ｍｉｎ．である。
０．３μｍのＺｒＮ被膜が形成されることになる。尚、
この例ではアシストイオンを用いたときには母材１０表
面での温度上昇が７℃／ｍｉｎ．、ガス雰囲気のみでの
利用では２℃／ｍｉｎ．である。
【００２８】こうして母材ホルダ４ａの母材に対する被
膜形成工程が終わると、前記ターンテーブル2を１／４
回転させ、４ｄの位置に次の母材ホルダ４ｂを位置せし
め、母材ホルダ４ａの場合と同様に被膜を形成し、以後
母材ホルダ４ｃ、４ｄにもこの作業を繰り返す。
膜形成工程が終わると、前記ターンテーブル2を１／４
回転させ、４ｄの位置に次の母材ホルダ４ｂを位置せし
め、母材ホルダ４ａの場合と同様に被膜を形成し、以後
母材ホルダ４ｃ、４ｄにもこの作業を繰り返す。
【００２９】第5図、第6図はイオンガンの出力を夫々５
００ｅＶ、９００ｅＶに設定し、成膜時間と母材表面温
度との関係をグラフ化したものである。
００ｅＶ、９００ｅＶに設定し、成膜時間と母材表面温
度との関係をグラフ化したものである。
【００３０】両図中上の直線は母材ホルダ４ａ〜４ｄを
静止させた状態のときを表し、下の直線は前述の条件で
回転させた時を夫々示している。いずれの図においても
母材ホルダ４ａ〜４ｄを回転させたときのほうが制止さ
せたときよりも温度上昇が減少している。
静止させた状態のときを表し、下の直線は前述の条件で
回転させた時を夫々示している。いずれの図においても
母材ホルダ４ａ〜４ｄを回転させたときのほうが制止さ
せたときよりも温度上昇が減少している。
【００３１】また、形成された母材表面の被膜を観察し
た結果、母材表面全域にわたって略均一な膜が得られ、
これは一つの母材ホルダ、或いは前記母材ホルダに装着
された母材に対しても同じ結果が得られた。
た結果、母材表面全域にわたって略均一な膜が得られ、
これは一つの母材ホルダ、或いは前記母材ホルダに装着
された母材に対しても同じ結果が得られた。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、母材表面に被膜を形成するプロセスで母材ホ
ルダを自転させることにより均一な被膜が得られ、且つ
母材ホルダの使用により、一回の真空排気で処理できる
母材の個数を増大させることが可能となる。
によれば、母材表面に被膜を形成するプロセスで母材ホ
ルダを自転させることにより均一な被膜が得られ、且つ
母材ホルダの使用により、一回の真空排気で処理できる
母材の個数を増大させることが可能となる。
【図１】本発明装置の概観斜視図である。
【図２】本発明装置の概観斜視図正面図である。
【図３】本発明装置の概観斜視図上面図である。
【図４】被膜の形成された母材の断面図である。
【図５】イオンエネルギが相異なる場合の成膜時間と母
材表面温度の変化を示す図である。
材表面温度の変化を示す図である。
【図６】イオンエネルギが相異なる場合の成膜時間と母
材表面温度の変化を示す図である。
材表面温度の変化を示す図である。
【符号の説明】 １ …チャンバ ２ …ターンテーブル ４ａ〜４ｄ…母材ホルダ ６ …蒸発源 ７ …イオンガン
Claims (4)
- 【請求項１】 真空チャンバを真空引きする第１工程
と、 第１の回転軸の回りに自転自在な筒状母材ホルダを複数
個有する、第２の回転軸の回りに自転自在なターンテー
ブルを、該母材ホルダの周側面に装着された刃物母材
が、イオンを照射するイオンガンの照射方向と略対向す
る位置で停止させる第２工程と、 前記母材ホルダを回転させ乍ら、前記イオンガンによっ
て、常温で気体となる原子のイオンを前記刃物母材に照
射すると共に、蒸発源より高硬度材料の原子を前記刃物
母材に向けて放射する第３工程と、 前記母材ホルダを回転させ乍ら、常温で気体となる、主
として分子の雰囲気中で、前記蒸発源より高硬度材料の
原子を前記刃物母材に向けて放射する第４工程と、から
なることを特徴とする刃物の製造方法。 - 【請求項２】 前記母材ホルダは、その断面形状が正多
角形、又は円形であることを特徴とする請求項１記載の
刃物の製造方法。 - 【請求項３】 前記第１の回転軸は、前記第２の回転軸
と平行な関係であることを特徴とする請求項１記載の刃
物の製造方法。 - 【請求項４】 前記イオンガンは、原子イオン、又は分
子イオンを照射することを特徴とする請求項１記載の刃
物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9238515A JP3071164B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 刃物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9238515A JP3071164B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 刃物の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2332293A Division JP2771695B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 高硬度被膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10121242A true JPH10121242A (ja) | 1998-05-12 |
| JP3071164B2 JP3071164B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=17031408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9238515A Expired - Fee Related JP3071164B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 刃物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071164B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110629169A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-31 | 苏州华楷微电子有限公司 | 一种公转式半导体蒸发台 |
-
1997
- 1997-09-03 JP JP9238515A patent/JP3071164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110629169A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-31 | 苏州华楷微电子有限公司 | 一种公转式半导体蒸发台 |
| CN110629169B (zh) * | 2019-10-29 | 2024-02-27 | 苏州华楷微电子有限公司 | 一种公转式半导体蒸发台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3071164B2 (ja) | 2000-07-31 |
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