JP2001341227A - Carbon-coated member and method for manufacturing the same - Google Patents
Carbon-coated member and method for manufacturing the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、表面層の改善を
必要とする各種部材において、その表面層にカーボンを
被覆した被覆部材及びその製造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 a member in which the surface layer is coated with carbon in various members requiring improvement of the surface layer, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特に硬質カーボン（例えばダイヤモンド
ライクカーボンであるＤＬＣ）は、硬度や耐摩耗性など
に優れているため、各種部材の表面層の改善に利用され
ている。2. Description of the Related Art In particular, hard carbon (for example, DLC which is diamond-like carbon) is used for improving the surface layer of various members because of its excellent hardness and wear resistance.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この硬質カーボンは、
各種の薄膜作製法により各種部材の表面に被覆されてい
るが、その性質上、基材との密着性に弱く、基材から剥
離し易い欠点を有している。This hard carbon is:
Although the surface of various members is coated by various thin film production methods, due to their properties, they have poor adhesion to a substrate and are easily peeled from the substrate.
【０００４】本発明は、基材に対するカーボンの密着性
を高めて剥離を防止することを目的にしている。[0004] It is an object of the present invention to enhance the adhesion of carbon to a substrate to prevent peeling.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】後記実施形態の図面（図
１〜５）の符号を援用して本発明を説明する。請求項１
の発明にかかるカーボン被覆部材（１）においては、基
材（３）の表面（４）に対し、ＰｔとＺｒとＮｉとＣｒ
とのうち少なくとも一つのものを炭素に含有した混合層
（５）を被覆している。The present invention will be described with reference to the reference numerals in the drawings (FIGS. 1 to 5) of the following embodiments. Claim 1
In the carbon-coated member (1) according to the invention, the surface (4) of the base material (3) is coated with Pt, Zr, Ni, and Cr.
And a mixed layer (5) containing at least one of them in carbon.
【０００６】請求項２の発明にかかるカーボン被覆部材
（１）においては、基材（３）の表面（４）に対し、Ｐ
ｔとＺｒとＮｉとＣｒとのうち少なくとも一つのものを
主成分とする中間層（６）を被覆し、さらに、この中間
層（６）の表面（６ａ）に対し炭素層（７）を被覆して
いる。In the carbon-coated member (1) according to the second aspect of the present invention, the surface (4) of the substrate (3) is
An intermediate layer (6) containing at least one of t, Zr, Ni, and Cr as a main component is coated, and a surface (6a) of the intermediate layer (6) is coated with a carbon layer (7). are doing.
【０００７】請求項３の発明にかかるカーボン被覆部材
（１）においては、基材（３）の表面（４）に対し、Ｐ
ｔとＺｒとＮｉとＣｒとのうち少なくとも一つのものを
主成分とする中間層（６）を被覆し、さらに、この中間
層（６）の表面（６ａ）に対し、ＰｔとＺｒとＮｉとＣ
ｒとのうち少なくとも一つのものを炭素に含有した混合
層（８）を被覆している。In the carbon-coated member (1) according to the third aspect of the present invention, the surface (4) of the substrate (3) is
An intermediate layer (6) containing at least one of t, Zr, Ni, and Cr as a main component is coated, and Pt, Zr, Ni, and Ni are coated on the surface (6a) of the intermediate layer (6). C
and a mixed layer (8) containing at least one of carbon and carbon.
【０００８】請求項４の発明において、請求項１または
請求項３の発明にかかる混合層（５，８）でＰｔ、Ｚ
ｒ、Ｎｉ及びＣｒは、炭素に対しほぼ均一に含有されて
いる。請求項５の発明において、請求項１または請求項
３の発明にかかる混合層（５，８）でＰｔ、Ｚｒ、Ｎｉ
及びＣｒの組成比率は、膜厚方向（Ｙ）に傾斜してい
る。According to the fourth aspect of the present invention, in the mixed layer (5, 8) according to the first or third aspect of the present invention, Pt, Z
r, Ni and Cr are almost uniformly contained in carbon. In the fifth aspect of the present invention, the mixed layer (5, 8) according to the first or third aspect of the present invention comprises Pt, Zr, Ni.
The composition ratio of Cr and Cr is inclined in the film thickness direction (Y).
【０００９】請求項６の発明において、請求項１から請
求項５のうちいずれかの請求項に記載のカーボン被覆部
材（１）は、刃部材である。請求項７の発明において
は、請求項１から請求項６のうちいずれかの請求項に記
載のカーボン被覆部材（１）を、物理成膜法または化学
気相成長法またはそれらを組み合わせた方法で製造する
ものである。In the invention according to claim 6, the carbon coating member (1) according to any one of claims 1 to 5 is a blade member. According to a seventh aspect of the present invention, the carbon-coated member (1) according to any one of the first to sixth aspects is formed by a physical film forming method, a chemical vapor deposition method, or a combination thereof. It is manufactured.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１（ａ）（ｂ）、図２、図３
（ａ）（ｂ）及び図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す
カーボン被覆部材１においては、被覆層２が基材３の表
面４に被覆されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 (a) (b), 2 and 3
In the carbon coated member 1 shown in (a), (b) and FIGS. 4 (a), (b), (c), and (d), the coating layer 2 is coated on the surface 4 of the base material 3.
【００１１】図１（ａ）（ｂ）に示す被覆層２は、Ｐｔ
（プラチナ）とＺｒ（ジルコニウム）とＮｉ（ニッケ
ル）とＣｒ（クロム）とのうち少なくとも一つのものを
硬質カーボン例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボ
ン）に含有した混合層５である。例えば、図１（ａ）に
示す被覆層２の混合層５において、ＰｔとＺｒとＮｉと
Ｃｒとのうち少なくとも一つのものは、硬質カーボン
（例えばＤＬＣ）に対しほぼ均一に含有されている。ま
た、図１（ｂ）に示す被覆層２の混合層５において、Ｐ
ｔとＺｒとＮｉとＣｒとのうち少なくとも一つのものの
組成比率は、膜厚方向Ｙに対し傾斜し、基板３に近いほ
ど高くあるいは低くなっている。ちなみに、この混合層
５の膜厚は１５〜３００ｎｍである。The coating layer 2 shown in FIGS. 1A and 1B is made of Pt.
The mixed layer 5 includes hard carbon such as DLC (diamond-like carbon) containing at least one of (platinum), Zr (zirconium), Ni (nickel), and Cr (chromium). For example, in the mixed layer 5 of the coating layer 2 shown in FIG. 1A, at least one of Pt, Zr, Ni, and Cr is almost uniformly contained in hard carbon (for example, DLC). Further, in the mixed layer 5 of the coating layer 2 shown in FIG.
The composition ratio of at least one of t, Zr, Ni, and Cr is inclined with respect to the film thickness direction Y, and becomes higher or lower as it is closer to the substrate 3. Incidentally, the thickness of the mixed layer 5 is 15 to 300 nm.
【００１２】図２に示す被覆層２は、ＰｔとＺｒとＮｉ
とＣｒとのうち少なくとも一つのものを主成分として基
材３の表面４に被覆した中間層６と、この中間層６の表
面６ａに被覆した硬質カーボン層（例えばＤＬＣ層７）
とからなる。ちなみに、この中間層６の膜厚は５〜１０
０ｎｍであり、この硬質カーボン層（例えばＤＬＣ層
７）の膜厚は１０〜２００ｎｍである。The coating layer 2 shown in FIG. 2 is composed of Pt, Zr and Ni.
And a hard carbon layer (for example, a DLC layer 7) covering the surface 6a of the intermediate layer 6 with at least one of Cr and Cr as the main components.
Consists of Incidentally, the thickness of the intermediate layer 6 is 5-10.
0 nm, and the thickness of this hard carbon layer (for example, DLC layer 7) is 10 to 200 nm.
【００１３】図３（ａ）（ｂ）に示す被覆層２は、Ｐｔ
とＺｒとＮｉとＣｒとのうち少なくとも一つのものを主
成分として基材３の表面４に被覆した中間層６と、この
中間層６の表面６ａに対し、ＰｔとＺｒとＮｉとＣｒと
のうち少なくとも一つを硬質カーボン（例えばＤＬＣ）
に含有したものを被覆した混合層８とからなる。例え
ば、図３（ａ）に示す被覆層２の混合層８において、Ｐ
ｔとＺｒとＮｉとＣｒとのうち少なくとも一つのもの
は、硬質カーボン（例えばＤＬＣ）に対しほぼ均一に含
有されている。また、図３（ｂ）に示す被覆層２の混合
層８において、ＰｔとＺｒとＮｉとＣｒとのうち少なく
とも一つのものの組成比率は、膜厚方向Ｙに傾斜し、基
板３に近いほど高くあるいは低くなっている。ちなみ
に、この中間層６の膜厚は５〜１００ｎｍであり、この
混合層８の膜厚は１０〜２００ｎｍである。The coating layer 2 shown in FIGS. 3A and 3B is made of Pt.
And an intermediate layer 6 covering at least one of Zr, Ni, and Cr on the surface 4 of the substrate 3 and a surface 6a of the intermediate layer 6 with Pt, Zr, Ni, and Cr. At least one of them is hard carbon (for example, DLC)
And a mixed layer 8 coated with the material contained in the mixture. For example, in the mixed layer 8 of the coating layer 2 shown in FIG.
At least one of t, Zr, Ni, and Cr is substantially uniformly contained in hard carbon (for example, DLC). Further, in the mixed layer 8 of the coating layer 2 shown in FIG. Or it is lower. Incidentally, the thickness of the intermediate layer 6 is 5 to 100 nm, and the thickness of the mixed layer 8 is 10 to 200 nm.
【００１４】図４（ａ）に示す被覆層２は、図３（ａ）
に示す被覆層２の混合層８に対しさらに硬質カーボン層
（例えばＤＬＣ層７）を被覆したものである。図４
（ｂ）に示す被覆層２は、図３（ｂ）に示す被覆層２の
混合層８に対しさらに硬質カーボン層（例えばＤＬＣ層
７）を被覆したものである。図４（ｃ）に示す被覆層２
は、図４（ａ）に示す被覆層２の混合層８（単独層）を
複数の混合層（例えば三層８ａ，８ｂ，８ｃ）にしたも
のである。図４（ｄ）に示す被覆層２は、図４（ｂ）に
示す被覆層２の混合層８（単独層）を複数の混合層（例
えば三層８ａ，８ｂ，８ｃ）にしたものである。この各
層８ａ，８ｂ，８ｃは、互いに異なる材質であり、例え
ば、＊Ｎと＊ＣＮと＊Ｃ（この＊はＰｔとＺｒとＮｉと
Ｃｒとのうちいずれかのもの）とから任意に選択したも
のである。The coating layer 2 shown in FIG.
The hard layer (for example, the DLC layer 7) is further coated on the mixed layer 8 of the coating layer 2 shown in FIG. FIG.
The coating layer 2 shown in (b) is obtained by further coating the mixed layer 8 of the coating layer 2 shown in FIG. 3B with a hard carbon layer (for example, a DLC layer 7). Coating layer 2 shown in FIG.
Is obtained by converting the mixed layer 8 (single layer) of the coating layer 2 shown in FIG. 4A into a plurality of mixed layers (for example, three layers 8a, 8b, and 8c). The coating layer 2 shown in FIG. 4D is obtained by converting the mixed layer 8 (single layer) of the coating layer 2 shown in FIG. 4B into a plurality of mixed layers (for example, three layers 8a, 8b, and 8c). . The layers 8a, 8b, and 8c are made of different materials, and are arbitrarily selected from, for example, * N, * CN, and * C (* is any one of Pt, Zr, Ni, and Cr). Things.
【００１５】そのほか、図１（ａ）（ｂ）に示す被覆層
２の混合層５や、図３（ａ）（ｂ）及び図４（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す被覆層２の混合層８や、図２
に示す被覆層２の中間層６や、図３（ａ）（ｂ）及び図
４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す被覆層２の中間層６
については、それぞれ、複数積層してもよい。In addition, the mixed layer 5 of the coating layer 2 shown in FIGS. 1A and 1B, and FIGS. 3A and 3B and FIG.
(B) The mixed layer 8 of the coating layer 2 shown in (c) and (d) and FIG.
And the intermediate layer 6 of the coating layer 2 shown in FIGS. 3 (a) (b) and 4 (a) (b) (c) (d).
May be laminated in a plurality.
【００１６】これらの被覆層２（混合層５，８や中間層
６やＤＬＣ層７）の形成方法としては、物理成膜法や化
学気相成長法やそれらを組み合わせた方法等がある。こ
の物理成膜法としては、高周波スパッタや高速低温スパ
ッタ（マグネトロンスパッタ）や反応性スパッタ（リア
クティブスパッタ）や多元同時スパッタ等のスパッタリ
ング法のほか、各種蒸着法や各種イオンプレーティング
法等がある。この化学気相成長法としては、ＣＶＤやＭ
ＯＣＶＤ等がある。例えば、イオンビームスパッタリン
グ法を採用し、成膜雰囲気ガスとしては窒素や酸素やア
ルゴンや水素等を単味あるいは組み合わせて用い、プラ
ズマとしてはスパッタリング（直流バイアスや高周波や
マグネトロン等）などを用いる。その場合、ターゲット
としては、一以上の物質の単味あるいはそれらを混合し
たもの、または、それらを平面的に配置したもの、また
は、それらを組み合わせたものを用いる。一つのターゲ
ットを用いる場合には、印加する電力を一定あるいは可
変して成膜する。二以上のターゲットを用いる場合に
は、同時、交互、部分的同時、部分的交互等、印加する
電力を一定あるいは可変して成膜する。As a method for forming these coating layers 2 (mixed layers 5, 8, intermediate layer 6, and DLC layer 7), there are a physical film forming method, a chemical vapor deposition method, a method combining them, and the like. Examples of the physical film formation method include sputtering methods such as high-frequency sputtering, high-speed low-temperature sputtering (magnetron sputtering), reactive sputtering (reactive sputtering), and multiple simultaneous sputtering, as well as various evaporation methods and various ion plating methods. . This chemical vapor deposition method includes CVD and M
OCVD and the like. For example, an ion beam sputtering method is employed, and nitrogen, oxygen, argon, hydrogen, or the like is used alone or in combination as a deposition atmosphere gas, and sputtering (DC bias, high frequency, magnetron, or the like) is used as plasma. In that case, as the target, one or more of simple substances or a mixture thereof, or a substance in which they are arranged in a plane, or a combination thereof is used. When one target is used, the film is formed with constant or variable applied power. When two or more targets are used, film formation is performed with constant or variable applied power, such as simultaneous, alternate, partial simultaneous, and partial alternate.
【００１７】前記基材３は、炭素鋼やステンレス鋼やア
ルミ合金等の金属のほかに、ジルコニウムやアルミナ等
のファインセラミックスや超硬（ＷＣ）などにより成形
されている。The base material 3 is formed of a metal such as carbon steel, stainless steel, or aluminum alloy, as well as fine ceramics such as zirconium or alumina, or super hard (WC).
【００１８】前記硬質カーボン例えばＤＬＣは、広義に
解釈し、ダイヤモンドやグラファイトやフラーレンやカ
ーボンナノチューブなども含むものとする。前記Ｐｔ、
Ｚｒ、Ｎｉ及びＣｒについては、それらの単体ばかりで
はなく、各種目的でＯ、Ｙ、Ｃａなどの添加物を混入し
た合金や、そのほか、Ｐｔ、Ｚｒ、Ｎｉ及びＣｒの窒化
物や酸化物やほう化物や炭化物等も含む。例えば、Ｚｒ
ーＹ、ＺｒーＣａ、ＺｒＯ2 ーＹ2 Ｏ3 （９７ｍｏｌ％
ＺｒＯ2 ー３ｍｏｌ％Ｙ2 Ｏ 3 等）、ＺｒＯ2 ーＣａＯ
（９７ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ー３ｍｏｌ％ＣａＯ等）なども
含む。The hard carbon such as DLC is broadly defined.
Interpret diamonds, graphite, fullerenes and mosquitoes
Carbon nanotubes and the like. The Pt,
As for Zr, Ni and Cr,
But for various purposes, additives such as O, Y, Ca
Alloys, as well as nitriding of Pt, Zr, Ni and Cr
And oxides, borides and carbides. For example, Zr
-Y, Zr-Ca, ZrOTwoー YTwoOThree(97 mol%
ZrOTwo-3mol% YTwoO ThreeEtc.), ZrOTwo-CaO
(97 mol% ZrOTwo-3mol% CaO etc.)
Including.
【００１９】次に、カーボン被覆部材１が剃刀刃の刃先
（刃部材）である場合について考察する。剃刀刃の刃先
において被覆層２の全体がＣｒ１００％成膜（図示せ
ず）である場合と、剃刀刃の刃先において被覆層２の全
体がＰｔ１００％成膜（図示せず）である場合と、剃刀
刃の刃先において被覆層２の全体がＤＬＣ１００％成膜
（図示せず）である場合と、図１（ａ）に示す被覆層２
である混合層５の全体がＤＬＣーＰｔ成膜である場合と
を、下記の表１、表２及び表３で比較した。Next, the case where the carbon coating member 1 is a razor blade edge (blade member) will be considered. A case where the entire coating layer 2 is formed of 100% Cr (not shown) at the blade edge of the razor blade, a case where the entire coating layer 2 is formed of 100% Pt (not shown) at the blade edge of the razor blade, A case where the entire coating layer 2 is formed by 100% DLC (not shown) at the cutting edge of the razor blade, and a case where the coating layer 2 shown in FIG.
Table 1, Table 2 and Table 3 below compared the case where the entire mixed layer 5 was DLC-Pt film formation.
【００２０】図５の原理図で示す高周波スパッタ装置に
より上記各成膜を形成した。すなわち、Ａｒなどの低圧
ガスを導入する成膜室９内で、ＣｒやＰｔや炭素（グラ
ファイトや非晶質炭素等）などの各ターゲット１０ａ，
１０ｂを各電極１１に設置するとともに、基材３を回転
ホルダ１２に設置し、各高周波電源１３により低圧ガス
に対し電圧を印加してプラズマ状態にしたイオンを各タ
ーゲット１０ａ，１０ｂに衝突させ、各ターゲット１０
ａ，１０ｂから飛び出した分子や原子を基材３に堆積さ
せて被覆層２を形成した。ちなみに、考察サンプルであ
る剃刀刃の刃先において、被覆層２の膜厚は約３０ｎｍ
であり、そのほか刃先角等の条件は同一にした。Each of the above films was formed by a high frequency sputtering apparatus shown in the principle diagram of FIG. That is, in the film forming chamber 9 into which a low-pressure gas such as Ar is introduced, targets 10a such as Cr, Pt, and carbon (graphite, amorphous carbon, etc.) are formed.
10b is installed on each electrode 11, the substrate 3 is installed on the rotary holder 12, and a voltage is applied to the low-pressure gas by each high-frequency power supply 13 to cause ions in a plasma state to collide with each of the targets 10a and 10b. Each target 10
The coating layer 2 was formed by depositing molecules and atoms protruding from a and 10b on the substrate 3. By the way, the thickness of the coating layer 2 is about 30 nm at the cutting edge of the razor blade which is the considered sample.
In addition, the conditions such as the angle of the cutting edge were the same.
【００２１】[0021]
【表１】 上記表１では、四種類の各刃先単体により、断面均一の
帯状ウールフェルトを一定回数連続切断し、それぞれ、
初回の切断抵抗値ａと最終回の切断抵抗値ｂとを測定し
て関係式｛（ｂ−ａ）／ａ｝×１００により増加率を求
めるとともに、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察
して膜剥離の有無を確認した。[Table 1] In Table 1 above, a band-shaped wool felt having a uniform cross section is continuously cut by a certain number of times by each of the four types of cutting edges, and
The rate of increase is determined by the relational expression {(ba) / a} × 100 by measuring the initial cutting resistance value a and the final cutting resistance value b, and observing with an SEM (scanning electron microscope). The presence or absence of film peeling was confirmed.
【００２２】その結果、低摩擦係数のＤＬＣを含むＤＬ
Ｃ１００％成膜やＤＬＣーＰｔ成膜の初回の切断抵抗値
ａ、最終回の切断抵抗値ｂ及び増加率が、共に、Ｃｒ１
００％成膜やＰｔ１００％成膜の初回の切断抵抗値ａ、
最終回の切断抵抗値ｂ及び増加率よりも小さくなった。As a result, DL including DLC having a low friction coefficient
The initial cutting resistance value a, the final cutting resistance value b, and the increase rate of the 100% C film formation or the DLC-Pt film formation are all Cr1
The initial cutting resistance a of the 00% film formation and the Pt 100% film formation,
It became smaller than the cutting resistance value b and the rate of increase in the final round.
【００２３】一方、ＤＬＣにＰｔを混合させたことによ
り、ＤＬＣーＰｔ成膜の最終回の切断抵抗値ｂ及び増加
率が、共に、ＤＬＣ１００％成膜の最終回の切断抵抗値
ｂ及び増加率よりも小さくなった。また、ＤＬＣーＰｔ
成膜はＤＬＣ１００％成膜よりも剥離しにくくなった。On the other hand, by mixing Pt with the DLC, the cutting resistance value b and the increase rate of the final round of the DLC-Pt film formation were both reduced by the cutting resistance value b and the increase rate of the final round of the DLC 100% film formation. Smaller than. DLC-Pt
The film was less likely to peel than the DLC 100% film.
【００２４】[0024]
【表２】 上記表２では、前述した表１にかかる切れ味試験後、四
種類の各刃先をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察
し、刃先の尖端の任意の一箇所において延設方向１ｍｍ
の範囲で延設方向１μｍ以上の変形を生じた箇所を数え
た。[Table 2] In Table 2 above, after the sharpness test according to Table 1 described above, each of the four types of cutting edges was observed with an SEM (scanning electron microscope), and at any one of the tips of the cutting edges, the extending direction was 1 mm.
The number of locations where deformation in the extending direction of 1 μm or more occurred was counted in the range of.
【００２５】その結果、硬質のＤＬＣを含むＤＬＣ１０
０％成膜やＤＬＣーＰｔ成膜の変形箇所数は、Ｃｒ１０
０％成膜やＰｔ１００％成膜の変形箇所数よりも少なく
なった。また、ＤＬＣーＰｔ成膜の変形箇所数は、ＤＬ
Ｃ１００％成膜の変形箇所数よりも少なくなった。その
ため、ＤＬＣーＰｔ成膜が最も変形しにくいことが分か
る。As a result, DLC 10 containing hard DLC
The number of deformed portions of 0% film formation and DLC-Pt film formation is Cr10
It was smaller than the number of deformed portions in 0% film formation and 100% Pt film formation. In addition, the number of deformed portions in the DLC-Pt film formation is DL
The number was smaller than the number of deformed portions of C100% film formation. Therefore, it is understood that the DLC-Pt film is hardly deformed.
【００２６】[0026]
【表３】 上記表３では、無作為に選んだ被験者Ａ〜Ｊ（１０名）
に対し二種類の各刃先（Ｐｔ１００％成膜、ＤＬＣーＰ
ｔ成膜）についての使用テストを行った。この各刃先
は、同一構造をなす通常のＴ型剃刀にセットされてい
る。被験者Ａ〜Ｊが各Ｔ型剃刀を同時に使用して使用限
界に達したと感じる使用回数の申告を指示した。その結
果、ＤＬＣーＰｔ成膜の刃先の使用回数がＰｔ１００％
成膜の刃先の使用回数よりも多いと答えた被験者は、１
０人中７人となり、残りの３人の被験者は同じ使用回数
と答えた。そのため、ＤＬＣーＰｔ成膜の刃先の使用限
界がＰｔ１００％成膜の刃先の使用限界よりも伸びた。[Table 3] In Table 3 above, randomly selected subjects A to J (10 subjects)
For each of the two cutting edges (100% Pt film formation, DLC-P
(t film formation). These cutting edges are set on a normal T-shaped razor having the same structure. Subjects A to J were instructed to report the number of times they felt that the use limit was reached by using each T-shaped razor at the same time. As a result, the number of uses of the cutting edge of the DLC-Pt film formation is 100% Pt.
The subjects who answered that the number of use of the blade for film formation was larger than 1
Seven out of 0 subjects and the remaining three subjects answered the same number of uses. Therefore, the working limit of the cutting edge of the DLC-Pt film formation was longer than the working limit of the cutting edge of the Pt 100% film formation.
【００２７】以上、総合的に判断すると、ＤＬＣの密着
性を高めて剥離を防止する補助材としてＰｔを利用した
ので、剃刀刃の刃先を改善して刃先の切れ味を良くする
とともに、その切れ味を維持することができ、耐久性を
向上させることができる。また、補助材としては、この
Ｐｔ以外に、ＺｒやＮｉやＣｒについても、このＰｔと
同程度の効果を奏することを確認することができる。こ
の補助材により生じる効果の点についてのみ着目した場
合、被覆層２としては、図１（ｂ）や図２や図３（ａ）
や図３（ｂ）や図４（ａ）や図４（ｂ）や図４（ｃ）や
図４（ｄ）に例示したものであってもよい。さらに、Ｎ
ｉは抗菌性を有しているので、使用時衛生的である。As described above, judging comprehensively, since Pt was used as an auxiliary material to enhance the adhesion of DLC and prevent peeling, the cutting edge of the razor blade was improved to improve the sharpness of the razor blade, and the sharpness was improved. Can be maintained, and the durability can be improved. In addition, it can be confirmed that Zr, Ni, and Cr as well as the auxiliary material have the same effect as Pt. When attention is paid only to the effect produced by the auxiliary material, as the coating layer 2, FIG. 1 (b), FIG. 2 and FIG.
3 (b), 4 (a), 4 (b), 4 (c) and 4 (d). Furthermore, N
Since i has antibacterial properties, it is hygienic when used.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明にかかるカーボン被覆部材（１）
によれば、補助材としてのＰｔやＺｒやＮｉやＣｒによ
り、ＤＬＣの密着性を高めて剥離を防止し、被覆層
（２）を改善することができる。また、Ｎｉによる抗菌
効果もある。物理成膜法または化学気相成長法またはそ
れらを組み合わせた方法は、このカーボン被覆部材
（１）を製造する場合に適している。The carbon-coated member according to the present invention (1)
According to the method, Pt, Zr, Ni, or Cr as an auxiliary material can enhance the adhesion of DLC, prevent peeling, and improve the coating layer (2). There is also an antibacterial effect of Ni. A physical film formation method, a chemical vapor deposition method, or a combination thereof is suitable for producing the carbon-coated member (1).
【図１】 本実施形態にかかるカーボン被覆部材の被覆
層を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a coating layer of a carbon coating member according to the present embodiment.
【図２】 本実施形態にかかるカーボン被覆部材の被覆
層を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a coating layer of a carbon coating member according to the present embodiment.
【図３】 本実施形態にかかるカーボン被覆部材の被覆
層を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing a coating layer of the carbon coating member according to the embodiment.
【図４】 本実施形態にかかるカーボン被覆部材の被覆
層を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing a coating layer of the carbon coating member according to the embodiment.
【図５】 高周波スパッタの原理図である。FIG. 5 is a principle diagram of high-frequency sputtering.
１…カーボン被覆部材、２…被覆層、３…基材、４…表
面、５…混合層、６…中間層、６ａ…表面、７…ＤＬＣ
層、８…混合層、Ｙ…膜厚方向。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carbon coating member, 2 ... Coating layer, 3 ... Base material, 4 ... Surface, 5 ... Mixed layer, 6 ... Intermediate layer, 6a ... Surface, 7 ... DLC
Layer, 8: mixed layer, Y: thickness direction.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 克明 岐阜県関市小屋名1110番地 株式会社貝印 刃物開発センター内 (72)発明者 大坪 博司 岐阜県関市小屋名1110番地 株式会社貝印 刃物開発センター内 (72)発明者 田下 裕之 岐阜県関市小屋名1110番地 株式会社貝印 刃物開発センター内 Ｆターム(参考） 4F100 AA37B AA37C AB04A AB07A AB10A AB13B AB13C AB16B AB16C AB19B AB19C AB24B AB24C AB31A AD00A AT00A BA02 BA03 BA07 BA10A BA10C GB51 JK06 4K029 AA02 BA02 BA07 BA12 BA34 BB02 BB10 BC02 BD05 CA05 DC03 DC04 DC05 DC35 JA02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Katsuaki Yamada 1110 Koya, Seki City, Gifu Prefecture Inside the Kaiji Knife Development Center (72) Inventor Hiroshi Otsubo 1110 Koya Name, Seki City, Gifu Prefecture Kai Kai Tool Development Center Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Tashita 1110 Koya name, Seki City, Gifu Prefecture Kaifu Tool Development Center F-term (reference) 4F100 AA37B AA37C AB04A AB07A AB10A AB13B AB13C AB16B AB16C AB19B AB19C AB24B AB24C AB31A AD00A AT00BABA02 BA10C GB51 JK06 4K029 AA02 BA02 BA07 BA12 BA34 BB02 BB10 BC02 BD05 CA05 DC03 DC04 DC05 DC35 JA02
Claims (7)
Ｃｒとのうち少なくとも一つのものを炭素に含有した混
合層を被覆したことを特徴とするカーボン被覆部材。1. A carbon-coated member wherein a surface of a substrate is coated with a mixed layer containing at least one of Pt, Zr, Ni, and Cr in carbon.
Ｃｒとのうち少なくとも一つのものを主成分とする中間
層を被覆し、さらに、この中間層の表面に対し炭素層を
被覆したことを特徴とするカーボン被覆部材。2. The surface of a base material is coated with an intermediate layer containing at least one of Pt, Zr, Ni and Cr as a main component, and the surface of the intermediate layer is coated with a carbon layer. A carbon-coated member characterized in that:
Ｃｒとのうち少なくとも一つのものを主成分とする中間
層を被覆し、さらに、この中間層の表面に対し、Ｐｔと
ＺｒとＮｉとＣｒとのうち少なくとも一つのものを炭素
に含有した混合層を被覆したことを特徴とするカーボン
被覆部材。3. The surface of a base material is coated with an intermediate layer containing at least one of Pt, Zr, Ni and Cr as a main component, and the surface of the intermediate layer is coated with Pt and Zr. A carbon-coated member coated with a mixed layer containing at least one of Ni, Cr and Ni in carbon.
びＣｒは、炭素に対しほぼ均一に含有されていることを
特徴とする請求項１または請求項３に記載のカーボン被
覆部材。4. The carbon-coated member according to claim 1, wherein Pt, Zr, Ni, and Cr in the mixed layer are substantially uniformly contained in carbon.
びＣｒの組成比率は、膜厚方向に傾斜していることを特
徴とする請求項１または請求項３に記載のカーボン被覆
部材。5. The carbon-coated member according to claim 1, wherein a composition ratio of Pt, Zr, Ni, and Cr in the mixed layer is inclined in a film thickness direction.
請求項に記載のカーボン被覆部材は、刃部材であること
を特徴とするカーボン被覆部材。6. The carbon-coated member according to claim 1, wherein the carbon-coated member is a blade member.
請求項に記載のカーボン被覆部材を、物理成膜法または
化学気相成長法またはそれらを組み合わせた方法で製造
することを特徴とするカーボン被覆部材の製造方法。7. The carbon-coated member according to claim 1, wherein the carbon-coated member is manufactured by a physical film formation method, a chemical vapor deposition method, or a combination thereof. Of producing a carbon-coated member.
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