(57)【要約】【課題】磁場の影響を受け難く、切れ味及び耐久性を向上させたアルミニウム合金製はさみを提供する。【解決手段】おがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体と、前記はさみ本体における少なくとも刃の表面に設けられたダイヤモンドライクカーボン膜と、を備えるアルミニウム合金製はさみである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
おがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体と、
前記はさみ本体における少なくとも刃の表面に設けられたダイヤモンドライクカーボン膜と、を備えるアルミニウム合金製はさみ。
【請求項２】
前記はさみ本体のおがみ量が５０〜５００μｍである請求項１に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項３】
前記はさみ本体の小刃部の角度が０〜３°である請求項１又は２に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項４】
前記はさみ本体がダイカスト品である請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項５】
前記はさみ本体における前記ダイヤモンドライクカーボン膜が設けられる表面のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３の規定に準拠して測定される算術平均粗さＲａが、０．５μｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項６】
前記ダイヤモンドライクカーボン膜は、前記はさみ本体における少なくとも刃の表面に、中間層を介して、厚さ１．０〜６．０μｍで形成された水素含有ダイヤモンドライクカーボン膜であり、
前記中間層は、前記はさみ本体側に設けられた、実質的にチタン、クロム、又はタングステンのいずれかの純金属からなる厚さ０．６μｍ以上の第１の中間層と、前記第１の中間層上に設けられた、炭化ケイ素を主体とする厚さ０．０１〜０．５μｍの第２の中間層とを備える請求項１〜５のいずれか１項に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項７】
前記第１の中間層は、実質的にクロムからなる請求項６に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項８】
前記水素含有ダイヤモンドライクカーボン膜は、
前記第２の中間層上に設けられた第１の水素化非晶質炭素層と、
前記第１の水素化非晶質炭素層上に設けられた、前記第１の水素化非晶質炭素層よりも炭素濃度が高い第２の水素化非晶質炭素層と、
前記第２の水素化非晶質炭素層上に設けられた、前記第１の水素化非晶質炭素層よりも炭素濃度が高く、かつ前記第２の水素化非晶質炭素層よりも密度が低い第３の水素化非晶質炭素層と、
を備える請求項６又は７に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項９】
前記水素含有ダイヤモンドライクカーボン膜は、
前記第２の中間層上に設けられた第１の水素化非晶質炭素層と、
前記第１の水素化非晶質炭素層上に設けられた、前記第１の水素化非晶質炭素層よりも炭素濃度が高い第２の水素化非晶質炭素層と、
前記第２の水素化非晶質炭素層上に設けられた、ケイ素を含有する水素化非晶質炭素層と、
を備える請求項６又は７に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項１０】
前記ケイ素を含有する水素化非晶質炭素層のＳｉ含有量が、１〜２０原子％である請求項９に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項１１】
医療用である請求項１〜１０のいずれか１項に記載のアルミニウム合金製はさみ。
【請求項１２】
ダイカスト金型を用いて、はさみ本体の基礎となるアルミニウム合金製の鋳物を作製する工程と、
前記鋳物を加工して、おがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体を作製する工程と、
前記はさみ本体における少なくとも刃の表面に、ダイヤモンドライクカーボン膜を設ける工程と、を含むアルミニウム合金製はさみの製造方法。
【請求項１３】
前記ダイヤモンドライクカーボン膜を設ける工程は、前記はさみ本体における少なくとも刃の表面上に、実質的にチタン、クロム、又はタングステンのいずれかの純金属からなる厚さ０．６μｍ以上の第１の中間層を設ける工程と、
前記第１の中間層上に、炭化ケイ素を主体とする厚さ０．０１〜０．５μｍの第２の中間層を設ける工程と、
前記第２の中間層上に、厚さ１．０〜６．０μｍの水素含有ダイヤモンドライクカーボン膜を設ける工程と、を含む請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の中間層を、非平衡マグネトロンスパッタリング法により成膜する請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記水素含有ダイヤモンドライクカーボン膜を、プラズマイオン注入・成膜法により成膜する請求項１３又は１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記水素含有ダイヤモンドライクカーボン膜を設ける工程は、
前記第２の中間層上に、第１の水素化非晶質炭素層を設ける工程と、
前記第１の水素化非晶質炭素層上に、前記第１の水素化非晶質炭素層よりも炭素濃度を高くした第２の水素化非晶質炭素層を設ける工程と、
前記第２の水素化非晶質炭素層上に、前記第１の水素化非晶質炭素層よりも炭素濃度を高くし、かつ前記第２の水素化非晶質炭素層よりも密度を低くした第３の水素化非晶質炭素層を設ける工程と、
を含む請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記水素含有ダイヤモンドライクカーボン膜を設ける工程は、
前記第２の中間層上に、第１の水素化非晶質炭素層を設ける工程と、
前記第１の水素化非晶質炭素層上に、前記第１の水素化非晶質炭素層よりも炭素濃度を高くした第２の水素化非晶質炭素層を設ける工程と、
前記第２の水素化非晶質炭素層上に、ケイ素を含有する水素化非晶質炭素層を設ける工程と、
を含む請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記第１の水素化非晶質炭素層を、メタンガスを原料に使用して成膜し、
前記第２の水素化非晶質炭素層を、アセチレンガスを原料に使用して成膜する請求項１６又は１７に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金製はさみ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
はさみは、主に事務用及び工作用等に使用される切断道具である。そのため、一般的には、その材質として、硬い鋼が用いられることが多く、その中でも耐蝕性に優れたステンレス鋼が主に用いられている。
【０００３】
はさみの切れ味や、それを維持するための耐久性を高めるために、はさみの形状面や材質面から、種々の検討が行われている。例えば、特許文献１には、刃体の少なくとも刃先部に酸化物系のファインセラミックスを施し、刃先部の表面硬度を高め、刃先の耐摩耗性を向上させることで、切れ味を維持可能とする理容用はさみが提案されている。また、特許文献２には、切刃を備えた刃物において、少なくとも前記切刃の表面に炭素を主成分としたダイヤモンドライクカーボン膜を備えた、医療用ハサミや理容用ハサミ等の刃物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１３３０６７号公報
【特許文献２】特開２００９−１１８９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
はさみの材質として主流であるステンレス鋼は、その組成や加工手法等によっても異なるが、磁性を有するものが多い。また、オーステナイト系ステンレスのように非磁性であっても、磁力の影響を受けることがある。そのため、例えば病院等における核磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置が置かれた場や、工場及び研究所等における核磁気共鳴分光（ＮＭＲ）装置が置かれた場等において、ステンレス鋼製のはさみを用いると、はさみが急に磁場の方へ引き寄せられてしまうという懸念がある。そのような懸念から、強力な磁場が発生する付近では、安全性及び作業性の観点から、磁場に引き寄せられないはさみが求められている。
【０００６】
上述の磁場の影響を受け難くするために、はさみの材質として、アルミニウム合金を用いることが考えられる。しかしながら、アルミニウム合金はステンレス鋼に比べて、硬度が低いことから、はさみとして十分に機能し得る程度の切れ味及び耐久性を得ることが難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、磁場の影響を受け難く、切れ味及び耐久性を向上させたアルミニウム合金製はさみを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、おがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体と、前記はさみ本体における少なくとも刃の表面に設けられたダイヤモンドライクカーボン膜と、を備えるアルミニウム合金製はさみを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、磁場の影響を受け難く、切れ味及び耐久性を向上させたアルミニウム合金製はさみを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態のアルミニウム合金製はさみに用いることが可能なはさみ本体の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態のアルミニウム合金製はさみに用いられるはさみ本体の一例を側面から見た１枚の刃の部分の模式図である。
【図４】本発明の一実施形態のアルミニウム合金製はさみの層構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態のアルミニウム合金製はさみの層構成の別の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１２】
＜アルミニウム合金製はさみ＞
本発明の一実施形態のアルミニウム合金製はさみ（以下、単に「はさみ」と記載することがある。）は、おがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体と、はさみ本体における少なくとも刃の表面に設けられたダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜とを備える。図１〜３に、本発明の一実施形態のはさみに用いることが可能なはさみ本体の一例を模式的に示す。図１は、そのはさみ本体の一例を模式的に示す斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面を模式的に示す断面図である。図３は、そのはさみ本体の一例を側面から見た１枚の刃の部分の模式図である。
【００１３】
（はさみ本体）
本明細書において、「はさみ本体」とは、ＤＬＣ膜、及びＤＬＣ膜をより良好に密着させるための素材（例えば後述する中間層等）が設けられる前のはさみをいい、少なくとも刃を備えるものをいう。はさみは、通常、少なくとも２枚の刃２２と、各刃を接合する接合部２４と、各刃に設けられた持ち手部分２６とを備えるため、はさみ本体２は、刃２２に加えて、接合部２４及び持ち手部分２６を備えていてもよい。
【００１４】
また、本明細書において、「アルミニウム合金製はさみ」及び「アルミニウム合金製のはさみ本体」とは、はさみ又ははさみ本体２における少なくとも刃２２を構成する部材の材質がアルミニウム合金であることを意味する。例えば、はさみ又ははさみ本体２における持ち手部分２６等には、アルミニウム合金が用いられていてもよいし、用いられていなくてもよい。
【００１５】
はさみ本体２の材質であるアルミニウム合金は、アルミニウムを主成分とする合金であれば、特に限定されない。本明細書において、アルミニウムを主成分とする合金とは、当該合金中にアルミニウム（Ａｌ）を５０質量％以上含有する合金をいう。アルミニウム合金に含有されるアルミニウム以外の金属としては、例えば、ケイ素、鉄、銅、マンガン、マグネシウム、クロム、亜鉛、チタン、バナジウム、ビスマス、鉛、ジルコニウム、及びニッケル等を挙げることができる。アルミニウム合金としては、例えば、Ａｌ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、及びＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金等を挙げることができる。
【００１６】
一般的に、はさみは切断道具であるため、切れ味及び耐久性等の観点から、その材質には硬い鋼が用いられることが多く、その中でも耐蝕性に優れたステンレス鋼が主に用いられている。ステンレス鋼は、その組成や加工手法等によっても異なるが、磁性を有するものが多く、また、オーステナイト系ステンレスのように非磁性であっても、磁力の影響を受け易い場合がある。そのため、例えば超電導電磁石等を利用した強い磁力を発生させる装置が置かれた場において、ステンレス鋼製のはさみを用いると、はさみが磁場に急に引き寄せられ、飛んでいくとの懸念もある。そのような懸念から、強力な磁場が発生する付近では、安全性及び作業性の観点から、磁場に引き寄せられないはさみが求められている。そこで、本発明の一実施形態のはさみでは、はさみ本体の材質として、アルミニウム合金を用いることとしている。
【００１７】
一方、アルミニウム合金製のはさみ本体２は、一般的に、ステンレス鋼製のはさみに比べて、切れ味及び耐久性が劣る。その理由として、アルミニウム合金はステンレス鋼に比べて硬度が低いことが考えられる。例えばアルミニウム合金のヤング率（例：Ａ２０１７材のヤング率：約６９ＧＰａ）は、ステンレス鋼のヤング率（例：ＳＵＳ４１０材のヤング率：約２００ＧＰａ）のおよそ１／３程度と低い。そのため、本発明の一実施形態のはさみは、はさみとして機能し得る切れ味及び耐久性を得るために、アルミニウム合金製のはさみ本体２におがみ形状が設けられているとともに、はさみ本体２における少なくとも刃２２の表面に後述するＤＬＣ膜が設けられている。はさみ本体２におがみ形状を設けることでせん断力を発揮させ、はさみ本体２における少なくとも刃２２にＤＬＣ膜を設けることでヤング率を高めることができる。このように、おがみ形状とＤＬＣ膜との組み合わせにより、はさみの切れ味及び耐久性を向上させることができる。
【００１８】
おがみ形状とは、図３に示されているように、はさみにおける２枚の刃２２が接する内側（刃の裏側）の表面２２ａに付けられている内側への曲がり（反り）形状である。はさみ本体２の刃２２がおがみ形状を有することで、２枚の刃２２が開いた状態から閉じていく過程で、はさみ本体２の両刃２２が接する位置が移動しながら良好な切れ味の切断を実現することができる。おがみ形状とＤＬＣ膜との組み合わせにより、切れ味及び耐久性を向上させる観点から、はさみ本体２のおがみ量ｙは、５０〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは８０〜５００μｍ、さらに好ましくは１００〜３００μｍである。なお、従来の通常のステンレス鋼製のはさみにおがみ形状を設ける場合、そのおがみ量は通常、２０μｍ程度である。
【００１９】
図２に示すように、はさみ本体２は、刃２２において、小刃部２２２及び大刃部２２４を有することが好ましい。はさみ本体２の刃２２における小刃部２２２の角度θ１は大刃部２２４の角度θ２に比べて小さく、大刃部２２４の角度θ２は小刃部２２２の角度θ１に比べて大きい。小刃部２２２の角度θ１は０〜３°であること好ましく、より好ましくは０．５〜２．５°、さらに好ましくは１．０〜２．０°である。２枚の刃２２が接する内側（刃の裏側）の表面２２ａには、Ｒ状のくぼみ（いわゆる裏スキ）２２６を有していてもよい。小刃部の角度とは、刃２２の断面形状において、刃２２の裏側の表面２２ａにおける上端２２ｂと下端２２ｃを結ぶ仮想直線Ｌ１に対する垂線Ｌ２と、小刃部２２２とがなす角度θ１をいう。その垂線Ｌ２と大刃部２２４とがなす角度（大刃部の角度）θ２は、特に限定されず、例えば、３０〜６０°とすることができる。
【００２０】
はさみ本体２はダイカスト品（アルミニウム合金ダイカスト製）であることが好ましい。はさみ本体２の材質は、アルミニウム合金であるため、金型鋳造法の一種であるダイカストによりはさみ本体２を作製することも可能である。はさみ本体２をダイカストにより作製することで、プレス加工では難しい曲線や高い寸法精度で短時間に鋳物（はさみ本体２の基礎）を作製することが可能である。また、アルミニウム合金素材のため、ダイカスト原料のリサイクル（再利用）が可能で省資源化に貢献できるという利点がある。アルミニウム合金ダイカストとしては、ＪＩＳ  Ｈ５３０２：２００６に規定される、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金、及びＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金が好ましく、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金がより好ましい。
【００２１】
はさみ本体２におけるＤＬＣ膜が設けられる表面は、後述する中間層を介したＤＬＣ膜との密着性が高まる観点から、平滑であることが好ましい。具体的には、はさみ本体２におけるＤＬＣ膜が設けられる表面の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．３μｍ以下である。この算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３の規定に準拠して測定される値である。
【００２２】
（ＤＬＣ膜）
本発明の一実施形態のはさみには、はさみ本体２における少なくとも刃２２の表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜が設けられている。この構成により、はさみ本体２における２枚の刃２２が接し、摺動する内側（刃の裏側）の面２２ａ、並びに前述の小刃部２２２及び大刃部２２４を有する場合にはそれらの部分を含む刃２２の表面にＤＬＣ膜が設けられることとなる。そのため、前述のはさみ本体２に付けられたおがみ形状との組み合わせにより、はさみの切れ味及び耐久性を向上させることができる。はさみ本体２における持ち手部分２６には、ＤＬＣ膜が設けられていてもよく、設けられていなくてもよい。
【００２３】
ＤＬＣ膜は、ダイヤモンド構造とグラファイト構造が混在した非晶質膜である。一般的に、ＤＬＣ膜は、硬度が高く、耐摩耗性、熱伝導性、及び化学的安定性等に優れ、また、低い摩擦係数を有するなどの特性を有するため、例えば、摺動部材、耐摩耗性機械部品、磁気・光学部品、切削工具類、及び金型等の表面層として、広く利用されている。
【００２４】
また、一般的に、ＤＬＣ膜には、水素を含み、グラファイト構造の炭素の割合が比較的多いＤＬＣ膜（水素化非晶質炭素膜；ａ−Ｃ：Ｈ膜）と、水素を含まず、ダイヤモンド構造の炭素の割合が比較的多いＤＬＣ膜（テトラヘドラル非晶質炭素膜；ｔａ−Ｃ膜）とがある。本発明の一実施形態のはさみでは、ＤＬＣ膜は、水素を含有するＤＬＣ膜でもよいし、水素を含有しないＤＬＣ膜でもよい。アルミニウム合金製のはさみ本体２に対し、密着し易いことから、水素を含有するダイヤモンドライクカーボン膜（水素含有ＤＬＣ膜）が好ましい。この水素含有ＤＬＣ膜は、水素化アモルファスカーボン（ａ−Ｃ：Ｈ）の構造を有する膜である。
【００２５】
アルミニウム合金に対しては、ＤＬＣ膜を良好に密着させることは難しく、特に、鋳造で得られたアルミニウム合金、すなわち、アルミニウム合金製の鋳物に対して、ＤＬＣ膜を良好に密着させることは難しい。ＤＬＣ膜の密着性が劣る場合、はさみの繰り返し使用により、はさみの切れ味や耐久性も劣ってくるため、切れ味及び耐久性の観点から、はさみ本体とＤＬＣ膜との密着性を高めることが望ましい。
【００２６】
本発明の一実施形態のはさみにおいては、ＤＬＣ膜は、はさみ本体２における少なくとも刃２２の表面に、中間層を介して厚さ１．０〜６．０μｍで形成された水素含有ＤＬＣ膜であることが好ましい。中間層は、はさみ本体２側に設けられた、実質的にチタン、クロム、又はタングステンのいずれかの純金属からなる厚さ０．６μｍ以上の第１の中間層と、第１の中間層上に設けられた、炭化ケイ素を主体とする厚さ０．０１〜０．５μｍの第２の中間層とを備える層であることが好ましい。はさみ本体２に対し、はさみ本体２側から、第１の中間層、第２の中間層、及び水素含有ＤＬＣ膜がこの順で設けられていることで、アルミニウム合金製のはさみ本体２やアルミニウム合金ダイカスト製のはさみ本体２に対して、より良好に密着したＤＬＣ膜を形成することが可能である。
【００２７】
以下に、本発明の一実施形態のはさみにおける第１の中間層、第２の中間層、及び水素含有ＤＬＣ膜の各構成について、図４及び図５に付した符号を示しつつ詳述する。図４及び図５は、本発明の一実施形態のはさみ１の層構成の一例を模式的に示す断面図である。
【００２８】
（第１の中間層）
アルミニウム合金製のはさみ本体２における少なくとも刃２２の表面上に設けられた第１の中間層４は、実質的にチタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、又はタングステン（Ｗ）のいずれかの純金属からなる厚さ０．６μｍ以上の金属層である。第１の中間層４は、Ｔｉ、Ｃｒ、又はＷのいずれかの純金属からなり、かつ、厚さが０．６μｍ以上であることにより、後述する第２の中間層６及び水素含有ＤＬＣ膜８とともに、ＤＬＣ膜８の密着性を高めることが可能となる。
【００２９】
本明細書において、第１の中間層４が、実質的にチタン、クロム、又はタングステンのいずれかの純金属からなることは、第１の中間層４において、チタン、クロム、又はタングステンの含有量が９８〜１００質量％であり、不純物が２質量％以下の割合で含まれていてもよいことを意味する。ＤＬＣ膜８の密着性がより高まる観点から、第１の中間層４を形成する純金属は、クロムであることがより好ましい。第１の中間層４に含まれていてもよい不純物としては、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、及びＦｅ等を挙げることができる。
【００３０】
また、ＤＬＣ膜８の密着性をより高める観点から、第１の中間層４の厚さは、０．７μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．８μｍ以上、さらに好ましくは１．０μｍ以上である。ＤＬＣ膜８の密着性を高める観点からは、第１の中間層４の厚さの上限は特に限定されない。第１の中間層４の厚さが厚くなるほど、製造コストは高くなるため、製造コストを抑える観点からいえば、第１の中間層４の厚さは、５．０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４．０μｍ以下、さらに好ましくは３．０μｍ以下である。
【００３１】
第１の中間層４は、物理蒸着層であることが好ましい。本明細書において、物理蒸着層とは、物理蒸着（ＰＶＤ）法により成膜された層であることを意味する。第１の中間層４は、物理蒸着層のうち、スパッタリング層であることがより好ましく、非平衡マグネトロンスパッタリング層であることがさらに好ましい。
【００３２】
（第２の中間層）
上述の第１の中間層４上には第２の中間層６が設けられている。第２の中間層６は、第１の中間層４を介して、はさみ本体２に設けられている。第２の中間層６は、炭化ケイ素を主体とし、厚さが０．０１〜０．５μｍである。この構成を有する第２の中間層６により、前述の第１の中間層４及び後述するＤＬＣ膜８と相俟って、ＤＬＣ膜８の密着性を高めることが可能となる。第２の中間層６は、実質的に、ＳｉＣｘ（Ｘ：１．０〜１．５）で表される炭化ケイ素からなることが好ましい。また、第２の中間層６は、テトラメチルシランガスを原料として形成されることが好ましい。第２の中間層６には、炭化ケイ素以外に、水素及び酸素等の不純物が含まれていてもよい。
【００３３】
第２の中間層６の厚さは、ＤＬＣ膜８の密着性を高める観点から、０．０１μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．０２μｍ以上、さらに好ましくは０．０５μｍ以上である。また、第２の中間層６の厚さは、０．５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．４μｍ以下である。
【００３４】
第２の中間層６は、化学蒸着層でもよく、物理蒸着層でもよい。本明細書において、化学蒸着層とは、化学蒸着（ＣＶＤ）法により成膜された層であることを意味する。第２の中間層６は、化学蒸着層であることが好ましい。
【００３５】
（水素含有ＤＬＣ膜）
上述の第２の中間層６上には、厚さ１．０〜６．０μｍで形成された、水素を含有するダイヤモンドライクカーボン膜（水素含有ＤＬＣ膜）８が設けられている。水素含有ＤＬＣ膜８は、前述の第１の中間層４及び第２の中間層６を介して、はさみ本体２に設けられている。
【００３６】
水素含有ＤＬＣ膜８は、図４に示すように単層で形成されていてもよいが、図５に示すように、複数の水素化非晶質炭素層（以下、「ａ−Ｃ：Ｈ層」と記載することがある。）から形成されていることが好ましい。複数のａ−Ｃ：Ｈ層を有する構成の好適な態様例として、炭素濃度の異なる複数のａ−Ｃ：Ｈ層を備える水素含有ＤＬＣ膜を挙げることができる。また、はさみ本体２側（第２の中間層６側）とは反対側（すなわち、表層側）に他のａ−Ｃ：Ｈ層よりも密度が低いａ−Ｃ：Ｈ層を備える水素含有ＤＬＣ膜や、表層側にケイ素（Ｓｉ）がドープされたａ−Ｃ：Ｈ層を備える水素含有ＤＬＣ膜等を挙げることもできる。以下、好適な水素含有ＤＬＣ膜について、具体的に説明する。
【００３７】
複数のａ−Ｃ：Ｈ層を有する構成の一態様例として、図４に示すように、水素含有ＤＬＣ膜８は、第２の中間層６側から、第１の水素化非晶質炭素層（第１のａ−Ｃ：Ｈ層）８１、第２の水素化非晶質炭素層（第２のａ−Ｃ：Ｈ層）８２、及び第３の水素化非晶質炭素層（第３のａ−Ｃ：Ｈ層）８３をこの順で備えることが好ましい。
【００３８】
第２の中間層６上に設けられた第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１は、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２及び第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３よりも、炭素濃度が低い層である。このような相対的に炭素濃度の低い第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１を第２の中間層（炭化ケイ素主体層）６上に設けることにより、第２の中間層６と水素含有ＤＬＣ膜８との密着性を高めることができる。
【００３９】
第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１上に設けられた第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２は、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１よりも炭素濃度が高い層である。また、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２上に設けられた第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３は、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１よりも炭素濃度が高く、かつ第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２よりも密度が低い層である。第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１上に、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１よりも相対的に炭素濃度の高い、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２と、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２よりも相対的に密度の低い第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３とを設けることにより、密着性及び耐摩耗性がより良好な水素含有ＤＬＣ膜８を形成することができる。
【００４０】
第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の炭素濃度及び第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３の炭素濃度は、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１の炭素濃度よりも、２０〜３０％程度高いことが好ましい。また、第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３の密度は、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の密度よりも、５〜１０％程度低いことが好ましい。
【００４１】
第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３の炭素濃度と、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の炭素濃度との関係に特に制限はないが、製造上の観点から、同等程度とすることが好ましい。また、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１の密度と第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の密度との関係も特に制限はないが、製造上の観点から、同等程度とすることが好ましい。
【００４２】
複数のａ−Ｃ：Ｈ層を有する構成の別の一態様例として、上述の第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３を、ケイ素を含有する水素化非晶質炭素層（以下、「Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層」と記載することがある。）８４に変更した構成例を挙げることもできる。すなわち、水素含有ＤＬＣ膜８は、第２の中間層６上に設けられた第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１と、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１上に設けられた、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１よりも炭素濃度が高い第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２と、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２上に設けられたＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４とを備えることも好ましい。
【００４３】
第２の中間層６上に、相対的に炭素濃度の低い第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１を設けることにより、第２の中間層８２と水素含有ＤＬＣ膜８との密着性を高めることができる。また、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１上に、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１よりも相対的に炭素濃度の高い第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２を設け、かつ、その上にＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４を設けることにより、密着性及び耐摩耗性がより良好な水素含有ＤＬＣ膜８を形成することができる。さらに、はさみ１の表層側をＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４とすることにより、表面の摩擦係数が小さいはさみ１とすることができる。
【００４４】
Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４のＳｉ含有量は、Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４の密着力及び耐摩耗性を高める観点から、１〜２０原子％であることが好ましく、５〜１５原子％であることがより好ましい。Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４中のＳｉ含有量（原子％）は、オージェ電子分光法により測定することができる。
【００４５】
水素含有ＤＬＣ膜８の厚さは、１．０〜６．０μｍであり、好ましくは１．０〜５．０μｍである。この水素含有ＤＬＣ膜８の厚さは、水素含有ＤＬＣ膜８が複数のａ−Ｃ：Ｈ層を備える場合、各ａ−Ｃ：Ｈ層の厚さの合計である。上述の第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１及び第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の各厚さは、０．０１〜０．５μｍであることが好ましく、より好ましくは０．０１〜０．４μｍである。第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３及びＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４の各厚さは、０．９８〜５．０μｍであることが好ましく、より好ましくは１．０〜５．０μｍである。
【００４６】
水素含有ＤＬＣ膜８は、化学蒸着層でもよく、物理蒸着層でもよく、これらを組み合わせた層でもよい。これらのうち、化学蒸着層が好ましい。水素含有ＤＬＣ膜８が複数のａ−Ｃ：Ｈ層を備える場合、成膜条件を変えることにより、炭素濃度及び密度等の異なる複数のａ−Ｃ：Ｈ層を形成することが可能である。
【００４７】
はさみ本体に設けることが可能な上述の各層の厚さは、はさみ１の側面又は断面を走査型電子顕微鏡で観察することにより、確認し、測定することができる。また、例えば、上述の各層の水素量は、ＥＲＤＡ（Ｅｒａｓｔｉｃ  Ｒｅｃｏｉｌ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）により、シリコン量は、オージェ電子分光法により、分析し、確認することができる。
【００４８】
本発明の一実施形態のはさみ１は、はさみ本体（はさみ本体における少なくとも刃）の材質がアルミニウム合金であるため、強磁場環境及びその付近においても、はさみが磁場に急激に引き寄せられることなく、安全に使用することができる。強磁場環境及びその付近の場としては、例えば、超電導電磁石等を利用した強い磁力を発生させる装置が置かれた場を挙げることができる。より具体的には、例えば、病院等における核磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置が置かれた室内、並びに工場及び研究所等における核磁気共鳴分光（ＮＭＲ）装置が置かれた室内や強磁場発生装置が置かれた室内等を挙げることができる。特に病院等における医療現場においては、包帯、湿布、テープ、及びチューブ等の医療用品をはさみで切断する状況が発生することがあり、しかも、その性質上、その作業を素早く行うことが求められる。このような実情から、本発明の一実施形態のはさみは、医療用として、より好適である。
【００４９】
本実施形態のアルミニウム合金製はさみを製造する方法は特に限定されない。その製造方法の好適な一実施形態について、以下に説明する。
【００５０】
＜アルミニウム合金製はさみの製造方法＞
本発明の一実施形態のアルミニウム合金製はさみの製造方法は、ダイカスト金型を用いて、はさみ本体の基礎となるアルミニウム合金製の鋳物を作製する工程と、その鋳物を加工しておがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体を作製する工程と、そのはさみ本体における少なくとも刃の表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜を設ける工程とを含む。
【００５１】
まず、アルミニウム合金製のはさみ本体２の作製は、ダイカスト金型を用いて行う。このダイカスト法では、ダイカスト金型に溶融したアルミニウム合金を圧入することにより、高い寸法精度の鋳物（はさみ本体２の基礎）を短時間に作製することができる。ダイカストにより形成されたはさみ本体２の基礎となる鋳物をマシニングセンターやＮＣフライス盤等の切削加工機や回転砥石等の研磨機を用いて切削、研磨し、前述の小刃部２２２及び大刃部２２４等を有する所望の形状となるように加工することが好ましい（図２参照）。
【００５２】
また、本実施形態の製造方法は、ダイカストにて作製した鋳物（はさみ本体２の基礎）を加工しておがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体２を作製する工程を含む。この工程では、ハンドプレス等のプレス機を用いて、はさみ本体２における刃におがみ形状を付けることができる。
【００５３】
本実施形態の製造方法は、作製したはさみ本体２における少なくとも刃２２の表面にＤＬＣ膜を設ける工程を含む。ＤＬＣ膜を設ける工程は、ＰＶＤ法により行うことも可能であるし、プラズマＣＶＤ法により行うことも可能である。ＰＶＤ法によりＤＬＣ膜を設ける場合、いわゆる水素フリーＤＬＣ膜と称されるテトラヘドラル非晶質炭素膜（ｔａ−Ｃ膜）を成膜することも可能である。プラズマＣＶＤ法によりＤＬＣ膜を設ける場合、水素化非晶質炭素膜（ａ−Ｃ：Ｈ膜）を成膜することができる。
【００５４】
本発明の一実施形態の製造方法では、アルミニウム合金製のはさみ本体２における刃２２に対して、ＤＬＣ膜を良好に密着させるために、ＤＬＣ膜を設ける工程は次の工程を含むことが好ましい。すなわち、ＤＬＣ膜を設ける工程は、はさみ本体２における少なくとも刃２２の表面上に、実質的にチタン、クロム、又はタングステンのいずれかの純金属からなる厚さ０．６μｍ以上の第１の中間層４を設ける工程と、第１の中間層４上に、炭化ケイ素を主体とする厚さ０．０１〜０．５μｍの第２の中間層６を設ける工程と、第２の中間層６上に、厚さ１．０〜６．０μｍの水素含有ＤＬＣ膜８を設ける工程とを含むことが好ましい。なお、各層の厚さは、各工程における成膜時間を調整することにより、調整することができる。
【００５５】
はさみ本体２における少なくとも刃２２の表面上に、実質的にＴｉ、Ｃｒ、又はＷのいずれかの純金属からなる厚さ０．６μｍ以上の第１の中間層４を設ける工程は、物理蒸着（ＰＶＤ）法の一種であるスパッタリング法により行うことが好ましい。例えば、スパッタ装置の真空槽内に、第１の中間層４を形成する金属材料（Ｔｉ、Ｃｒ、又はＷ）のターゲットと、被着対象であるはさみ本体２の少なくとも刃２２（以下、単に「はさみ本体２」と記載することがある。）を配置し、Ａｒガス等の不活性ガスを導入する。そして、ターゲットに負電圧を印加して不活性ガスのプラズマを発生させ、不活性ガス原子のイオンをターゲットに衝突させることにより、金属材料をスパッタすることができる。
【００５６】
第１の中間層４を設ける工程では、第１の中間層４を非平衡マグネトロンスパッタリング法（ＵＢＭＳ法）により成膜することがさらに好ましい。ＵＢＭＳ法は、スパッタカソードの磁場を意図的に非平衡にし、その非平衡磁場を用いることで、被着対象へのプラズマ照射を強化したスパッタリング方式である。第１の中間層４をＵＢＭＳ法により成膜することで、はさみ本体２と第１の中間層４との密着性をより高めることができる。
【００５７】
なお、第１の中間層４を設ける工程では、第１の中間層４を成膜する前（すなわち、金属材料をスパッタする前）に、スパッタ装置の真空槽内に不活性ガスのプラズマを発生させ、イオン化した不活性ガス原子によって、はさみ本体２の表面をイオンボンバードすることが好ましい。これにより、はさみ本体２に第１の中間層４を形成する金属が着きやすくなる。
【００５８】
第１の中間層４上に炭化ケイ素を主体とする第２の中間層６を設ける工程は、ＰＶＤ法及びＣＶＤ法のいずれでも行うことができる。これらのうち、ＣＶＤ法が好ましく、プラズマＣＶＤ法がより好ましい。
【００５９】
ＣＶＤ法によって第２の中間層６を成膜する場合、プラズマＣＶＤ法によって行うことが好ましい。プラズマＣＶＤ法では、直流、高周波、又はマイクロ波等を供給することで、原料ガスをプラズマ化して分解させ、被着対象（はさみ本体２上の第１の中間層４上）に第２の中間層６を成膜することができる。原料ガスとしては、気体状の有機ケイ素化合物を用いることができる。有機ケイ素化合物とは、Ｓｉ−Ｃ結合を有する化合物であり、例えば、Ｓｉ原子にメチル基及びエチル基等の有機官能基が結合した化合物、及びＳｉ原子にＯ原子を介して有機官能基が結合した化合物等を挙げることができる。原料ガスとして使用する有機ケイ素化合物は、ガス化できれば特に限定されない。有機ケイ素化合物としては、例えば、モノメチルシラン、モノエチルシラン、ジエチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、テトラエトキシシラン、及びヘキサメチルジシロキサン等を挙げることができる。
【００６０】
第２の中間層６上に、水素含有ＤＬＣ膜８を設ける工程は、ＰＶＤ法により行うことも可能であるし、プラズマＣＶＤ法により行うことも可能である。ＰＶＤ法では、固体カーボンを原料に使用し、固体カーボンを蒸発させて被着対象に成膜することができる。ＣＶＤ法では、炭化水素ガスを原料に使用し、チャンバー内で炭化水素ガスを分解させて被着対象に成膜することができる。炭化水素ガスとしては、例えば、メタン、エチレン、プロパン、ブタン、ヘキサン、アセチレン、ベンゼン、及びトルエン等を挙げることができる。本発明の一実施形態の製造方法では、プラズマＣＶＤ法により、水素含有ＤＬＣ膜８を成膜することが好ましい。
【００６１】
水素含有ＤＬＣ膜８を設ける工程は、第２の中間層６上に第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１を設ける工程と、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１上に、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１よりも炭素濃度を高くした第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２を設ける工程とを含むことが好ましい。さらに、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２上に、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１よりも炭素濃度を高くし、かつ第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２よりも密度を低くした第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３を設ける工程、又はケイ素を含有する水素化非晶質炭素層（Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層）８４を設ける工程を行うことが好ましい。
【００６２】
上述のように複数のａ−Ｃ：Ｈ層によって水素含有ＤＬＣ膜８を形成する場合、成膜条件を変えることにより、炭素濃度や密度の異なる複数のａ−Ｃ：Ｈ層を形成することが可能である。例えば、炭化水素ガスを原料として使用するプラズマＣＶＤ法により、水素含有ＤＬＣ膜（各ａ−Ｃ：Ｈ層）を成膜する場合、使用する炭化水素ガスの種類等を変えることにより、炭素濃度の異なる複数のａ−Ｃ：Ｈ層を形成することが可能である。また、プラズマＣＶＤ法において、プラズマの生成に直流電圧等を用いる場合、例えば、印加する電圧等を変えることにより、密度の異なる複数のａ−Ｃ：Ｈ層を形成することが可能である。
【００６３】
より具体的には、第２の中間層６上に、メタン（ＣＨ4）ガスを原料に使用して第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１を成膜し、次いで、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１上に、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）ガスを原料に使用して第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２を成膜することがより好ましい。このような方法により、第２の中間層８２上に、炭素濃度が相対的に低い第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１と、炭素濃度が相対的に高い第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２とをこの順で容易に成膜することができる。
【００６４】
また、第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３の成膜には、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の成膜に使用した炭化水素ガスと同じ原料を用いることが好ましい。これにより、第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３の炭素濃度を、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１の炭素濃度よりも高くでき、かつ、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の炭素濃度と同程度にすることができる。さらに、第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３を成膜する際のプラズマ生成条件を、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２を成膜する際のプラズマ生成条件よりも弱くすること（例えば印加電圧の絶対値を下げること等）が好ましい。これにより、第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３の密度を、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の密度よりも低くすることができる。
【００６５】
Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４を設ける工程では、炭化水素ガスに加えて、前述の有機ケイ素化合物のガスを原料として用いることにより、Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４を容易に成膜することができる。
【００６６】
本発明の一実施形態の製造方法では、プラズマＣＶＤ法の一種であるプラズマイオン注入・成膜法（ＰＢＩＩ＆Ｄ法）により、前述の第２の中間層６及び水素含有ＤＬＣ膜８を設ける工程を行うことがさらに好ましい。ＰＢＩＩ＆Ｄ法によって、はさみ本体２に対して、付き回り良く、第２の中間層６及び水素含有ＤＬＣ膜８を成膜することができる。
【００６７】
ＰＢＩＩ＆Ｄ法におけるプラズマの生成方法は特に限定されない。例えば、高電圧パルスをはさみ本体２に印加してプラズマを生成する方法や、高電圧パルスと高周波パルスを重畳させてはさみ本体２に印加してプラズマを生成する方法を挙げることができる。また、高電圧パルスを印加するはさみ本体２とは別に誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）源等のプラズマ源を有してプラズマ生成を行う方法を挙げることもできる。本発明の一実施形態の製造方法では、高電圧パルスと高周波パルスを重畳させてはさみ本体２に印加し、プラズマを生成させることが好ましい。ＰＢＩＩ＆Ｄ法によるＤＬＣ膜の成膜方法は、例えば特開２００４−３２３９７３号公報を参照することができる。
【００６８】
本発明の一実施形態の製造方法では、プラズマイオン注入・成膜装置（ＰＢＩＩ＆Ｄ装置）におけるチャンバーに、非平衡マグネトロンスパッタリング装置（ＵＢＭＳ装置）を備え付けた複合成膜装置を用いることが特に好ましい。この複合成膜装置を用いることにより、はさみ本体２に対し、前述の第１の中間層４、第２の中間層６、及び水素含有ＤＬＣ膜８を同じチャンバー内で一貫して成膜することが可能である。以下に、ＵＢＭＳ装置が備え付けられたＰＢＩＩ＆Ｄ装置（複合成膜装置）を用いる好適な製造方法の一例を説明する。
【００６９】
まず、ＰＢＩＩ＆Ｄ装置におけるチャンバー内でフィードスルー（試料保持器）にはさみ本体２を取り付け、チャンバー内を真空状態にする。そして、チャンバー内にＡｒガス等の不活性ガスを導入してイオンボンバードメントを行い、はさみ本体２の表面に付着した微細な汚れや水分の除去を行う。
【００７０】
次に、チャンバーに備え付けられたＵＢＭＳ装置を用い、チャンバー内にセットしたはさみ本体２に高電圧パルスを印加し、チャンバー内にセットした金属材料（Ｔｉ、Ｃｒ、又はＷ）のターゲットをスパッタすることで、第１の中間層４を成膜する。
【００７１】
第１の中間層４が所望の厚さとなるような時間にわって成膜した後、チャンバー内に有機ケイ素化合物のガスを導入し、第１の中間層４が設けられたはさみ本体２に高電圧パルスを印加し、第１の中間層４上に炭化ケイ素主体の第２の中間層６を成膜する。
【００７２】
第２の中間層６が所望の厚さとなるような時間にわって成膜した後、チャンバー内に炭化水素ガスを導入し、第１の中間層４及び第２の中間層６が設けられたはさみ本体２に高電圧パルスを印加して、第２の中間層６上に第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１を成膜する。そして、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１よりも炭素濃度が高い層が得られるように、チャンバー内に導入する炭化水素ガスの種類を変更し、同様の手順で、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１上に第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２を成膜する。
【００７３】
第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の成膜後、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２上に第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３又はＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４を成膜する。第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３を成膜する場合には、チャンバー内に第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の成膜に用いた炭化水素ガスを導入し、第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２の成膜条件における高電圧パルスの電圧絶対値よりも低い高電圧パルスをはさみ本体２に印加する。Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４を成膜する場合には、チャンバー内に炭化水素ガス及び有機ケイ素化合物のガスを導入し、はさみ本体２に高電圧パルスを印加する。
【００７４】
上述のように、ＵＢＭＳ装置が備え付けられたＰＢＩＩ＆Ｄ装置（複合成膜装置）を用いることで、前述の第１の中間層４、第２の中間層６、及び水素含有ＤＬＣ膜８を同じ装置（チャンバー）内で成膜することが可能であるため、生産性を高めることができる。
【００７５】
以上詳述した本実施形態のアルミニウム合金製はさみ１は、その材質上、軽量であり、また、強力な磁場が発生する付近においても、磁場の影響を受け難い点で、安全性が高く、かつ使い易い。なおかつ、アルミニウム合金製はさみ１は、おがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体２と、はさみ本体２における少なくとも刃２２の表面に設けられたＤＬＣ膜とを備えるため、はさみとして機能し得る切れ味及び耐久性を備えることができる。
【００７６】
また、はさみ本体２の少なくとも刃２２の表面に、厚さ０．６μｍ以上の第１の中間層４と、厚さ０．０１〜０．５μｍの第２の中間層６とを介して、厚さ１．０〜６．０μｍで形成された水素含有ＤＬＣ膜８を設けることにより、ＤＬＣ膜の密着性を高めることができる。さらに、第２の中間層６側から、第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１と、それよりも炭素濃度が高い第２のａ−Ｃ：Ｈ層８２と、それよりも密度が低く、かつ第１のａ−Ｃ：Ｈ層８１よりも炭素濃度が高い第３のａ−Ｃ：Ｈ層８３又はＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層８４とをこの順で備える水素含有ＤＬＣ膜８とすることで、はさみ本体２に対するＤＬＣ膜の密着性をさらに高めることができる。
【００７７】
以上の通り、本発明の一実施形態のアルミニウム合金製はさみは、以下の構成をとることも可能である。
［１］おがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体と、前記はさみ本体における少なくとも刃の表面に設けられたＤＬＣ膜と、を備えるアルミニウム合金製はさみ。
［２］前記はさみ本体のおがみ量が５０〜５００μｍ、より好ましくは８０〜５００μｍ、さらに好ましくは１００〜３００μｍである前記［１］に記載のアルミニウム合金製はさみ。
［３］前記はさみ本体の小刃部の角度が０〜３°、より好ましくは０．５〜２．５°、さらに好ましくは１．０〜２．０°である前記［１］又は［２］に記載のアルミニウム合金製はさみ。
［４］前記はさみ本体がダイカスト品である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のアルミニウム合金製はさみ。
［５］前記はさみ本体における前記ＤＬＣ膜が設けられる表面のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３の規定に準拠して測定される算術平均粗さＲａが、０．５μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下である前記［１］〜［４］のいずれかに記載のアルミニウム合金製はさみ。
［６］前記ＤＬＣ膜は、前記はさみ本体における少なくとも刃の表面に、中間層を介して、厚さ１．０〜６．０μｍで形成された水素含有ＤＬＣ膜であり、前記中間層は、前記はさみ本体側に設けられた、実質的にチタン、クロム、又はタングステンのいずれかの純金属からなる厚さ０．６μｍ以上の第１の中間層と、前記第１の中間層上に設けられた、炭化ケイ素を主体とする厚さ０．０１〜０．５μｍの第２の中間層とを備える前記［１］〜［５］のいずれかに記載のアルミニウム合金製はさみ。
［７］前記第１の中間層は、実質的にクロムからなる前記［６］に記載のアルミニウム合金製はさみ。
［８］前記水素含有ＤＬＣ膜は、前記第２の中間層上に設けられた第１のａ−Ｃ：Ｈ層と、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層上に設けられた、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層よりも炭素濃度が高い第２のａ−Ｃ：Ｈ層と、前記第２の第１のａ−Ｃ：Ｈ層上に設けられた、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層よりも炭素濃度が高く、かつ前記第２のａ−Ｃ：Ｈ層よりも密度が低い第３のａ−Ｃ：Ｈ層とを備える前記［６］又は［７］に記載のアルミニウム合金製はさみ。
［９］前記水素含有ＤＬＣ膜は、前記第２の中間層上に設けられた第１のａ−Ｃ：Ｈ層と、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層上に設けられた、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層よりも炭素濃度が高い第２のａ−Ｃ：Ｈ層と、前記第２のａ−Ｃ：Ｈ層上に設けられたＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層とを備える前記［６］又は［７］に記載のアルミニウム合金製はさみ。
［１０］前記Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層のＳｉ含有量が、１〜２０原子％、より好ましくは５〜１５原子％である前記［９］に記載のアルミニウム合金製はさみ。
［１１］医療用である前記［１］〜［１０］のいずれかに記載のアルミニウム合金製はさみ。
【００７８】
また、本発明の一実施形態のアルミニウム合金製はさみの製造方法は、以下の構成をとることも可能である。
［１２］ダイカスト金型を用いて、はさみ本体の基礎となるアルミニウム合金製の鋳物を作製する工程と、前記鋳物を加工して、おがみ形状を有するアルミニウム合金製のはさみ本体を作製する工程と、前記はさみ本体における少なくとも刃の表面に、ＤＬＣ膜を設ける工程とを含むアルミニウム合金製はさみの製造方法。
［１３］前記ＤＬＣ膜を設ける工程は、前記はさみ本体における少なくとも刃の表面上に、実質的にＴｉ、Ｃｒ、又はＷのいずれかの純金属からなる厚さ０．６μｍ以上の第１の中間層を設ける工程と、前記第１の中間層上に、炭化ケイ素を主体とする厚さ０．０１〜０．５μｍの第２の中間層を設ける工程と、前記第２の中間層上に、厚さ１．０〜６．０μｍの水素含有ＤＬＣ膜を設ける工程とを含む前記［１２］に記載の製造方法。
［１４］前記第１の中間層を、非平衡マグネトロンスパッタリング法により成膜する前記［１３］に記載の製造方法。
［１５］前記水素含有ＤＬＣ膜を、プラズマイオン注入・成膜法により成膜する前記［１３］又は［１４］に記載の製造方法。
［１６］前記水素含有ＤＬＣ膜を設ける工程は、前記第２の中間層上に、第１のａ−Ｃ：Ｈ層を設ける工程と、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層上に、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層よりも炭素濃度を高くした第２のａ−Ｃ：Ｈ層を設ける工程と、前記第２のａ−Ｃ：Ｈ層上に、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層よりも炭素濃度を高くし、かつ前記第２のａ−Ｃ：Ｈ層よりも密度を低くした第３のａ−Ｃ：Ｈ層を設ける工程とを含む前記［１３］〜［１５］のいずれかに記載の製造方法。
［１７］前記水素含有ＤＬＣ膜を設ける工程は、前記第２の中間層上に、第１のａ−Ｃ：Ｈ層を設ける工程と、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層上に、前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層よりも炭素濃度を高くした第２のａ−Ｃ：Ｈ層を設ける工程と、前記第２のａ−Ｃ：Ｈ層上にＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層を設ける工程とを含む前記［１３］〜［１５］のいずれかに記載の製造方法。
［１８］前記第１のａ−Ｃ：Ｈ層を、メタンガスを原料に使用して成膜し、前記第２のａ−Ｃ：Ｈ層を、アセチレンガスを原料に使用して成膜する前記［１６］又は［１７］に記載の製造方法。
【実施例】
【００７９】
以下、本発明の一実施形態のはさみについて、実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００８０】
（はさみ本体の作製）
実施例１〜５、並びに比較例２及び３では、アルミニウム合金材（ＪＩＳ−ＡＤＣ１２材）、及びダイカスト用の金型を用いて、ダイカストにて、はさみ本体の基礎となるアルミニウム合金製のはさみ本体素材（鋳物）を作製した。具体的には、溶解炉にてアルミニウム合金インゴットを約７００℃で溶解した後、溶湯をラドルによってコールドチャンバーダイカストマシンに充填し、金型に射出することで鋳造した。比較例１では、ステンレス材（ＳＵＳ３０４材）製のはさみ本体を使用した。
【００８１】
各例において、作製したはさみ本体素材を回転砥石（電動刃物水研機である商品名「ヨコ型水研機Ｎｏ．１８０Ｓ」、ナニワ研磨工業社製）により、専用の治具で角度を固定して研磨して、小刃部及び大刃部を要求形状となるように加工し、小刃部の角度を２°、大刃部の角度を４５°とした（図１及び図２参照）。そして、実施例１〜５、並びに比較例１及び３では、ハンドプレスを用いて、刃を後記表１に示すおがみ量のおがみ形状に加工した。比較例２では、刃におがみ形状を施さなかった。以上のようにして、各例において、図１に示すような形態のはさみ本体を作製した。なお、上記例では回転砥石を用いて研磨を行ったが、別試験において、マシニングセンターにより、専用治具と小刃部に付ける角度を予めつけた専用工具を使用することでも、研磨加工できたことが確認された。また、上記例では小刃部の角度を２°としたが、小刃部の角度を０〜５°の範囲で１°刻みでそれぞれ作製したところ、２°が最も良好な結果であったため、上記例では小刃部の角度を２°とした。
【００８２】
（ＤＬＣ膜の成膜工程）
比較例１及び３では、作製したはさみ本体に対して、ＤＬＣ膜を成膜せずに、はさみ本体をそのまま、はさみとした。実施例１〜５及び比較例２では、作製したはさみ本体に対し、ＤＬＣ膜を成膜した。ＤＬＣ膜の成膜には、ＰＢＩＩ＆Ｄ装置におけるチャンバーにＵＢＭＳ装置を備え付けた複合成膜装置を用いた。この装置におけるＰＢＩＩ＆Ｄ装置には、栗田製作所社製の「ＰＥＫＵＲＩＳ−ＰＢＩＩＤ−ＰＡＴ−０１型」を用いた。ＵＢＭＳ装置のスパッタガンには、Ｊ＆Ｌ Ｔｅｃｈ社製のＳＰＵＴＴＥＲ ７００×１００を用いた。
【００８３】
上記ＰＢＩＩ＆Ｄ装置は、チャンバーと、チャンバーに取り付けられたフィードスルー（試料保持器）と、フィードスルーに接続されたプラズマ発生用高周波電源及び高電圧パルス発生用電源等を備える（特開２００４−３２３９７３号公報参照）。このＰＢＩＩ＆Ｄ装置を使用する際には、チャンバー内ではさみ本体をフィードスルーに取り付け、プラズマ発生用高周波電源と高電圧パルス発生用電源とをフィードスルーを介してはさみ本体に接続する。そして、はさみ本体に対し、ＣＰＵによる制御に基づいてプラズマ発生用高周波電源から高周波パルスを印加することではさみ本体の外形に沿ってパルスプラズマを発生させることが可能である。加えて、そのプラズマ中又はアフターグロープラズマ中に、ＣＰＵによる制御に基づいて高電圧パルス発生用電源からはさみ本体に負の高電圧パルスを印加することで、イオン注入及び成膜プロセスを行うことが可能である。
【００８４】
（実施例１）
上記ＰＢＩＩ＆Ｄ装置のフィードスルーにはさみ本体を取り付け、チャンバーに取り付けられた真空装置により、チャンバー内を１．３３×１０-3Ｐａまで真空状態にした。その後、チャンバーに取り付けられたガス供給装置により、チャンバー内にアルゴンガスを導入してイオンボンバードメントを行い、はさみ本体表面に付着した微細な汚れ及び水分を除去した。
【００８５】
（第１の中間層の成膜工程）
ＰＢＩＩ＆Ｄ装置のチャンバーに備え付けたＵＢＭＳ装置を用い、高電圧パルスを−１５ｋＶの電圧で印加し、チャンバー内に取り付けられたＣｒターゲットをスパッタし、はさみ本体上に第１の中間層を成膜した。この成膜を７５分かけて行い、実質的にＣｒからなる厚さ０．６μｍの第１の中間層を得た。
【００８６】
（第２の中間層の成膜工程）
次に、チャンバー内にテトラメチルシラン（ＴＭＳ）ガスを導入し、高電圧パルスを−２０ｋＶの電圧で印加し、第１の中間層上に、炭化ケイ素を主体とする厚さ０．０１μｍの第２の中間層を成膜した。
【００８７】
（ＤＬＣ層の成膜工程）
次に、チャンバー内にメタン（ＣＨ4）ガスを導入し、高電圧パルスを−２０ｋＶの電圧で印加し、第２の中間層上に、厚さ０．１μｍの第１のａ−Ｃ：Ｈ層を成膜した。
その後、チャンバー内にアセチレン（Ｃ2Ｈ2）ガスを導入し、高電圧パルスを−２０ｋＶの電圧で印加し、第１のａ−Ｃ：Ｈ層上に、第１のａ−Ｃ：Ｈ層よりも炭素濃度が高い、厚さ０．３μｍの第２のａ−Ｃ：Ｈ層を成膜した。
そして、チャンバー内にＣ2Ｈ2ガスを導入し、高電圧パルスを−５ｋＶの電圧で印加し、第２のａ−Ｃ：Ｈ層上に、第１のａ−Ｃ：Ｈ層よりも炭素濃度が高く、かつ、第２のａ−Ｃ：Ｈ層よりも密度が低い、厚さ４．６μｍの第３のａ−Ｃ：Ｈ層を成膜した。
このようにして、はさみ本体上に、第１の中間層、第２の中間層、第１のａ−Ｃ：Ｈ層、第２のａ−Ｃ：Ｈ層、及び第３のａ−Ｃ：Ｈ層をこの順で設けたはさみを作製した。
【００８８】
（実施例２）
実施例２では、実施例１における第１の中間層、第２の中間層、第１のａ−Ｃ：Ｈ層、第２のａ−Ｃ：Ｈ層、及び第３のａ−Ｃ：Ｈ層の各層を成膜する時間及び各層の成膜に使用した高電圧パルスの印加電圧を変更したこと以外は、実施例１と同様にして、はさみ本体に第１の中間層、第２の中間層、及びＤＬＣ膜をこの順で形成し、はさみを作製した。
【００８９】
（実施例３）
実施例３では、実施例１で行ったＤＬＣ層の成膜工程における第３のａ−Ｃ：Ｈ層の成膜を、Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層の成膜に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、はさみ本体に第１の中間層、第２の中間層、及びＤＬＣ膜をこの順で形成し、はさみを作製した。Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層の成膜は、第２のａ−Ｃ：Ｈ層の成膜工程後、チャンバー内にＣ2Ｈ2ガス及びＴＭＳガスを導入し、高電圧パルスを−５ｋＶの電圧で印加することにより行い、これにより、第２のａ−Ｃ：Ｈ層上に、厚さ２．０μｍのＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層を成膜した。
【００９０】
（実施例４）
実施例４では、実施例３における第１の中間層、及びＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層の各層を成膜する時間及び各層の成膜に使用した高電圧パルスの印加電圧を変更したこと以外は、実施例３と同様にして、はさみ本体に第１の中間層、第２の中間層、及びＤＬＣ膜をこの順で形成し、はさみを作製した。
【００９１】
（実施例５）
実施例５では、実施例３における第１の中間層、第２のａ−Ｃ：Ｈ層、及びＳｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層の各層を成膜する時間及び各層の成膜に使用した高電圧パルスの印加電圧を変更したこと以外は、実施例３と同様にして、はさみ本体に第１の中間層、第２の中間層、及びＤＬＣ膜をこの順で形成し、はさみを作製した。
【００９２】
（比較例２）
比較例２では、実施例１における第１の中間層、及び第３のａ−Ｃ：Ｈ層の各層を成膜する時間及び各層の成膜に使用した高電圧パルスの印加電圧を変更したこと以外は、実施例１と同様にして、はさみ本体に第１の中間層、第２の中間層、及びＤＬＣ膜をこの順で形成し、はさみを作製した。
【００９３】
なお、上記各例で作製した金属構造体における各層の厚さは、金属構造体の断面を走査型電子顕微鏡で観察することにより、測定した。各金属構造体における各層の厚さを表１に示す。
【００９４】
（渦電流の影響）
アルミニウムの透磁率はステンレスの透磁率よりも小さいため、発生する渦電流が小さくなる。したがって、この電流で形成される磁場が弱くなり、はさみに発生する力が抑制され、磁場によるはさみの動きの悪影響を低減できることにつながる。よって、はさみ本体の材質がアルミニウム合金である実施例１〜５並びに比較例２及び３のはさみは、渦電流の影響がなく、はさみ本体の材質がステンレスである比較例１のはさみは、渦電流の影響がある。
【００９５】
（はさみの切れ味及び耐久性の評価試験）
作製したはさみを用いて、包帯、湿布、及び布テープを繰り返し切断できる回数を調査した。各品について、目標値を５００回と設定した。包帯にはピップ社製のサイズ６０ｍｍ×４５００ｍｍの包帯を用いた。湿布には大石膏盛堂社製の製品名「冷感パステルパップＭＳ」を用いた。布テープにはニチバン社製の製品名「Ｈ２５」を用いた。また、下記式１で算出される値を切れ味指数と称して、評価に用いた。これらの結果を表１に示す。
［式１］
切れ味指数＝包帯の切断回数×１０＋湿布の切断回数×５＋テープの切断回数×１
【００９６】
2018057498.tif 000003
【００９７】
実施例１〜５では、軽量であり、強力な磁場が発生する付近においても、磁場の影響を受け難い点で作業性及び安全性が高く、かつ、はさみとして機能し得る切れ味及び耐久性を備えたアルミニウム合金製はさみが得られた。比較例２のアルミニウム合金製はさみは、はさみ本体にＤＬＣ膜を設けたが、はさみ本体におがみ形状を設けなかったため、切れ味が非常に劣っていた。比較例３のアルミニウム合金製はさみは、はさみ本体におがみ量が２００μｍであるおがみ形状を設けたが、はさみ本体にＤＬＣ膜を設けなかったため、切れ味が非常に劣っていた。これらの結果から、アルミニウム合金製のはさみ本体におがみ形状を設けるとともに、はさみ本体の少なくとも刃の表面にＤＬＣ膜を設けることで、切れ味及び耐久性を著しく向上させることができることが確認された。
【符号の説明】
【００９８】
１  アルミニウム合金製はさみ
２  はさみ本体
２２  刃
２２２  小刃部
２２４  大刃部
２４  接合部
２６  持ち手部分
４  第１の中間層
６  第２の中間層
８  水素含有ＤＬＣ層
８１  第１のａ−Ｃ：Ｈ層
８２  第２のａ−Ｃ：Ｈ層
８３  第３のａ−Ｃ：Ｈ層
８４  Ｓｉ含有ａ−Ｃ：Ｈ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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