(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流プラズマＣＶＤ装置を構成するものであって、処理容器と、その内部には設置された基板取付具とを有し、
該基板取付具は、基板台と、
該基板台の上面から立設された支柱と、
該支柱に対し絶縁支持されて、水平に長い陰極棒と、
該陰極棒を円中心としてその周りを囲むように設けられた円筒状陽極と、
を含むＤＬＣ被膜を有する切削工具の製造装置。
【請求項２】
直流プラズマＣＶＤ装置を構成するものであって、処理容器と、その内部には設置された基板取付具とを有し、
該基板取付具は、基板台と、
該基板台の上面から立設された支柱と、
該支柱に対し絶縁支持されて、水平に長い陰極棒と、
該陰極棒の中間部分を支持するよう、前記基板台から着脱自在に立設される中間柱と、
前記陰極棒を円中心としてその周りを囲むように設けられた円筒状陽極と、
を含むＤＬＣ被膜を有する切削工具の製造装置。
【請求項３】
前記支柱の上端に水平に長い支持筒が取り付けられ、該支持筒内に絶縁被覆を介して前記陰極棒が支持され、
前記陰極棒の末端付近で前記支持筒から末端側に突出し、該突出端に絶縁リングを介してキャップがはめ込まれ、該キャップを貫通したボルトが前記陰極棒の末端面にねじ込まれて固定された、
請求項１または２記載のＤＬＣ被膜を有する切削工具の製造装置。
【請求項４】
前記陰極棒の前記支持筒より先端側において、絶縁スペーサに挟まれて１または複数の処理物が挿入され、絶縁押し込みカラーを介してキャップがはめ込まれ、該キャップを貫通したボルトが前記陰極棒の末端面にねじ込まれて固定されるようにした、請求項１記載のＤＬＣ被膜を有する切削工具の製造装置。
【請求項５】
前記陰極棒の前記支持筒より先端側において、前記中間柱の受部を除いて、絶縁スペーサに挟まれて１または複数の処理物が挿入され、絶縁押し込みカラーを介してキャップがはめ込まれ、該キャップを貫通したボルトが前記陰極棒の末端面にねじ込まれて固定されるようにした、請求項２記載のＤＬＣ被膜を有する切削工具の製造装置。
【請求項６】
前記陽極は半円筒状体の２個が上下に接合され、接合部には外側にフランジが張り出し、下側のフランジは処理容器の内側に張り出した棚の上に置かれ、上側のフランジは前記下側のフランジの上に置かれるようにした、
請求項１または２または３または４または５記載のＤＬＣ被膜を有する切削工具の製造装置。
【請求項７】
前記処理容器は水平軸線を持つ円筒本体の１または複数と、該円筒本体の開口端に結合・分離可能に接続された端部蓋とを含む、
請求項１または２または３または４または５記載のＤＬＣ被膜を有する切削工具の製造装置。
【請求項８】
前記基板台は矩形枠体を呈し、矩形枠体の縦辺が、処理容器本体の軸線に平行にして前記処理容器内に置かれたとき、矩形枠体の横辺の下面が処理容器の内面円に対する大略弦の関係となり、前記基板台の上面から立設された支柱は、基板台の縦辺に平行な中心線上で、横辺の大略二等分線上に立設されており、前記陰極棒の円中心と、横辺両端とが作る大略二等辺三角形は、横辺が底辺となり斜辺が容器本体の内面円の半径に大略一致するようにされた、
請求項１または２または３または４または５記載のＤＬＣ被膜を有する切削工具の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非鉄金属用丸鋸刃物チップソー，メタルソーなどの切削工具表面に、耐摩耗性，低凝着性，低摩擦係数を有するＤＬＣ被覆を備えた工具部材の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コーティング（被覆）は、耐摩耗性，低凝着性，低摩擦係数，潤滑性，離型性に優れていることから、各種切削工具，金型，機械部品へのコーティング材料として注目され、利用されている。これらへＤＬＣコーティングを施す薄膜形成術は物理的体積法（ＰＶＤ法）と化学的体積法（ＣＶＤ法）に大別でき、これらの成膜方法を用いて成膜条件が検討され、各分野での応用が期待されている。
【０００３】
前記、ＰＶＤ法の被覆形成においては、限られた成膜範囲で被膜形成を行う必要があり、決して広い成膜範囲が可能とは言えない。例えば、真空容器の中で被覆体を回転させながら被膜形成を行う方法、または、大面積へは成膜箇所を分割式で行う方法が用いられている。また、前記ＰＶＤ法でＤＬＣ膜を切削工具に適用し、特に非鉄金属材料の加工特性の向上を図ったものとして、特許文献１の技術がある。即ち、軟質金属に切削加工をしても、バリが発生しないように、該切削工具のすべての刃先部分を覆った後に、該切削工具にＤＬＣコーティングを施すものである。
【０００４】
また、前記ＣＶＤ法に係わる特許文献２のものは、表面に原子比率がＳｉ0.03〜0.25Ｃ0.30〜0.75Ｈ0.22〜0.50である珪素含有非晶質炭素膜を形成したものである。また、素材表面に中間層を形成し、活性化処理を施した後、プラズマＣＶＤを用いて原子比率がＳｉ0.03〜0.25Ｃ0.30〜0.75Ｈ0.22〜0.50である珪素含有非晶質炭素膜を形成するものである。
【特許文献１】特開２００４−４２１９５公報
【特許文献２】特開２００４−２０２５９２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記ＰＶＤ法において回転させながら被覆形成を行うことは、装置が複雑化し、装置へ回転機構の設置が必要となり、設備費がかさむ。また、分割式では作業工程が増えるなど十分に生産性を満たすことができなかった。
【０００６】
前記ＣＶＤ法による切削工具表面へのＤＬＣ被膜は、加工特性，寿命特性において優れた特性を持つが、ＤＬＣ膜の摩耗，切削材料の凝着，ＤＬＣ膜の剥離等が生じることがあった。また、基板とＤＬＣ膜の間にシリコン系中間層を形成することにより、基板およびＤＬＣ膜との密着性を向上させているが、それは十分なものではなかった。
【０００７】
さらに、異なる材質との一体化した工具部材，コーティング面積が大面積を必要とする工具部材（例えば鑞付けされている工具部材や、非鉄金属用丸鋸刃物の両側面および刃先切り屑排出ポケット）などへ一度に大面積コーティングを施すには、さらに成膜条件および成膜方法の検討が必要であり、これらの解決が望まれていた。
【０００８】
特に、大面積へのＤＬＣコーティングを必要とする工具部材、例えば、外径３００〜６６０ｍｍからなる非鉄金属用丸鋸刃物チップソーは、非鉄金属材料の切断中に材料がもつ内部応力により、刃物の両側面は締め付けられ、刃物停止および刃物破損を生じ、切削加工の生産性を低下させることがある。これらの解決策として刃物全体へのＤＬＣ被覆形成が考えられていた。
【０００９】
そこで、一度に大面積および三次元への被覆可能な直流プラズマＣＶＤ法が考えられる。しかし、鉄系および非鉄金属系基板との密着力が十分ではなく、つまり、中間層と基板表面との密着性が低いことから、ＤＬＣ膜の剥離が生じることがあり、それらの解決が望まれていた。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するもので、密着性の優れた硬質被膜を持つ切削工具の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題解決手段の第１は、直流プラズマＣＶＤ装置を構成するものであって、処理容器と、その内部には設置された基板取付具とを有し、該基板取付具は、基板台と、該基板台の上面から立設された支柱と、該支柱に対し絶縁支持されて、水平に長い陰極棒と、該陰極棒を円中心としてその周りを囲むように設けられた円筒状陽極とを含むことである。
【００１２】
本発明の課題解決手段の第２は、直流プラズマＣＶＤ装置を構成するものであって、処理容器と、その内部には設置された基板取付具とを有し、該基板取付具は、基板台と、該基板台の上面から立設された支柱と、該支柱に対し絶縁支持されて、水平に長い陰極棒と、該陰極棒の中間部分を支持するよう、前記基板台から着脱自在に立設される中間柱と、前記陰極棒を円中心としてその周りを囲むように設けられた円筒状陽極とを含むことである。
【００１３】
本発明の課題解決手段の第３は、第１または第２課題解決手段に加え、前記支柱の上端に水平に長い支持筒が取り付けられ、該支持筒内に絶縁被覆を介して前記陰極棒が支持され、前記陰極棒の末端付近で前記支持筒から末端側に突出し、該突出端に絶縁リングを介してキャップがはめ込まれ、該キャップを貫通したボルトが前記陰極棒の末端面にねじ込まれて固定されたことである。
【００１４】
本発明の課題解決手段の第４は、第１課題解決手段に加え、前記陰極棒の前記支持筒より先端側において、絶縁スペーサに挟まれて１または複数の処理物が挿入され、絶縁押し込みカラーを介してキャップがはめ込まれ、該キャップを貫通したボルトが前記陰極棒の末端面にねじ込まれて固定されるようにしたことである。
【００１５】
本発明の課題解決手段の第５は、第２課題解決手段に加え、前記陰極棒の前記支持筒より先端側において、前記中間柱の受部を除いて、絶縁スペーサに挟まれて１または複数の処理物が挿入され、絶縁押し込みカラーを介してキャップがはめ込まれ、該キャップを貫通したボルトが前記陰極棒の末端面にねじ込まれて固定されるようにしたことである。
【００１６】
本発明の課題解決手段の第６は、第１または第２または第３または第４または第５課題解決手段に加え、前記陽極は半円筒状体の２個が上下に接合され、接合部には外側にフランジが張り出し、下側のフランジは処理容器の内側に張り出した棚の上に置かれ、上側のフランジは前記下側のフランジの上に置かれるようにしたことである。
【００１７】
本発明の課題解決手段の第７は、第１または第２または第３または第４または第５課題解決手段に加え、前記処理容器は水平軸線を持つ円筒本体の１または複数と、該円筒本体の開口端に結合・分離可能に接続された端部蓋とを含むことである。
【００１８】
本発明の課題解決手段の第８は、第１または第２または第３または第４または第５課題解決手段に加え、前記基板台は矩形枠体を呈し、矩形枠体の縦辺が、処理容器本体の軸線に平行にして前記処理容器内に置かれたとき、矩形枠体の横辺の下面が処理容器の内面円に対する大略弦の関係となり、前記基板台の上面から立設された支柱は、基板台の縦辺に平行な中心線上で、横辺の大略二等分線上に立設されており、前記陰極棒の円中心と、横辺両端とが作る大略二等辺三角形は、横辺が底辺となり斜辺が容器本体の内面円の半径に大略一致するようにされたことである。
【００１９】
本発明に係わる切削工具は、アルゴン含有ＤＬＣ被膜を形成したことを特徴とするものである。本発明によれば、チップソー，メタルソー等のアルゴン含有ＤＬＣ膜を被覆することにより特性が向上するものであればよい。
【００２０】
その中でも、超硬チップの切れ刃が鑞付けされたチップソー刃物へ適用し、その特性を向上させることを可能とした。このチップソーは主に非鉄金属切断加工および木材切断加工で使用されている丸鋸刃物である。
【００２１】
加工特性を考慮し、切削工具の母材としては、工具鋼，超硬合金からなる切削工具および、それらの母材からなる本体へ切れ刃チップが鑞付けされている切削工具へ用いることが望ましい。本発明による切削工具には、切れ刃チップ、切れ刃チップが鑞付けされた母材（本体、台金）および母材（本体、台金）なども含まれる。
【００２２】
本発明によるアルゴン含有ＤＬＣ被膜は高硬度，耐摩耗性，耐凝着性に優れたＤＬＣ被膜である。その理由は次のように考えられる。即ち、アルゴンを添加することでミキシング効果により、膜の結合力が増加し密着性に優れ、耐摩耗性が向上する。また、表面平滑性，潤滑性に優れた低い摩擦係数を有することから相手材料との凝着が起こりにくい。
【００２３】
さらに、アルゴン含有シリコン被膜を切削工具表面とＤＬＣ膜の間の中間層膜として被覆形成すれば、更に効果が向上する。このアルゴン含有シリコン被覆は、鉄系基板および非鉄金属基板へのＤＬＣ被膜形成において中間層として形成することにより、基板およびＤＬＣ膜との結合がより強固となり高密着化につながる。しかし、超硬材料からなる切削工具部材に関しては、中間層を形成せず、切削工具部材に直接アルゴン含有ＤＬＣ膜を被覆してもよい。
【００２４】
前記高密着性の理由は次のとおりと考えられる。シリコンは切削工具表面へ膜を形成していき、アルゴンはアルゴンボンバード効果により密着性の低いシリコン膜を取り除く効果がある。従って基板表面へは密着性に優れたシリコン膜が形成されると考えられる。
【００２５】
膜厚に関しては、中間層膜とＤＬＣ膜を合わせて０.１〜１０ミクロンが望ましい。より望ましくは０.２〜３ミクロンである。膜厚が０.１ミクロン未満では耐摩耗性および潤滑性が十分でなく、膜厚が１０ミクロンを超えると刃先が丸くなり、切れ味が悪くなるとともに、被膜が剥離しやすくなり、寿命向上につながらない
【００２６】
ＤＬＣ膜の原料ガスとして、メタン，プロパン，ブタン，ヘキサン，ベンゼン，アセチレンなどの炭化水素系ガスの群より選ばれた１以上のガスを用いる。中間層膜の原料ガスとして、珪素を含有する揮発性有機化合物を用い、より望ましくは、テトラメチルシラン，テトラエトキシシラン，テトラメトキシシランのガスを用いる。
【００２７】
本発明におけるアルゴン含有ＤＬＣ被膜およびアルゴン含有シリコン被膜形成には、直流プラズマＣＶＤ法を用いる。直流プラズマＣＶＤ法による成膜温度は２００〜５００℃程度の範囲であり、比較的低温でのコーティングが可能であるため、基板温度の上昇による基板強度を損なうことなく、さらに鑞付けされた工具部材へも鑞付け強度を損なうことなくＤＬＣ膜の被覆形成が可能である。
【００２８】
さらに、同法を用いることにより三次元に被覆形成が可能になることから、複雑形状および大面積へのコーティングを１工程で可能とした。これらを用いることにより、チップソーへの被覆形成において、刃先，刃先両側面，切り子排出ポケット，台金両側面への複雑形状および大面積へ一度にＤＬＣコーティングを施すことが可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明装置を使用して直流プラズマＣＶＤ法で被膜形成を行うことにより、大面積および複雑形状への三次元被膜形成を１工程で可能とし、従来の生産方法より容易に生産性良くＤＬＣ膜の被膜形成を図れることとなった。
【００３０】
また、１工程で非鉄金属用丸鋸刃物の両側面および刃先，切り屑排出ポケットへの被膜が可能なため、被膜工具の生産性の向上が図れることとなった。また、耐摩耗性，低凝着性，低摩擦の優れた特性を有した丸鋸刃物の両側面は、被切削材料の内部応力による締め付け現象での刃物停止現象を軽減させ、非鉄金属材料の切削加工の生産性を向上させた。さらに、刃物への負荷を軽減させることにより刃物の寿命延長効果をもたらせ、コスト削減を図ることができることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図１，２，３，４に大略的に示す本発明に係わる直流プラズマＣＶＤ装置において、処理容器１０に排気口１１ａ，１１ｂと処理ガス導入口１１ｃが設けられ、各々図示外の真空排気装置とガス供給源（ガスボンベ）に接続される。処理容器１０の内部には基板（処理物）取付具２０が設置され、その水平陰極棒２５に処理物（丸鋸刃物）Ａが着脱自在に取り付けられる。
【００３２】
そして、水平陰極棒２５を円中心としてその周りを囲むような円筒状電極（陽極）１が設置される。この円筒状電極には、容器外に設置された直流電源（図示省略）からの陽極リード線３ａが容器の電線口１１ｊを絶縁貫通して接続され、陰極リード線３ｂは、容器１０の電線口１１ｊを絶縁貫通して陰極棒２５の先端に接続され、処理物Ａの取り付け部分でそれと電導状態となる。
【００３３】
図１，２で、前記処理容器１０は水平軸線を持つ円筒本体１１と、端部蓋１２ａ，１２ｂが結合・分離可能に接続されてなり、キャスターの付いた脚１３でその軸線を水平に保たれている。下面および正面に排気口１１ａ、１１ｂ、上面に処理ガス導入口１１ｃ，上斜面に圧力測定口１１ｄが設けられる。また、正面、背面、左側面および右側面に、窓１１ｅ、１１ｆ、１１ｇおよび１１ｈが各々設けられる。
【００３４】
図３，４で、前記基板（処理物）取付具２０は、基板台２１と、該基板台の上面から立設された支柱２２と、該支柱に対し絶縁支持されて、水平に長い陰極丸棒２５を持つ。
前記基板台２１は矩形枠体２１ａの下面に複数の脚片２１ｂが設けられてなる。そして、矩形枠体２１ａの縦辺が、処理容器本体１１の軸線に平行にして前記処理容器１０内に置かれたとき、矩形枠体２１ａの横辺の下面が処理容器の内面円に対する弦の関係となり、脚片２１ｂが円弧の内側に僅かな間隔を存して位置する。基板台の脚片２１ｂは容器の外で作業テーブル（図示省略）の上面に置かれたとき、矩形枠体２１ａとテーブルとの間に間隔が残され、矩形枠体２１ａの持ち運びが容易となる。
【００３５】
前記基板台２１の上面から立設された支柱２２は、基板台の縦辺に平行な中心線上で、横辺の二等分線上に立設されている。陰極棒２５の円中心と、横辺両端とが作る二等辺三角形は、横辺が底辺となり斜辺が容器本体１１の内面円の半径に一致する。従って、取付具２０基台を容器１０内に置いたとき、基板台２１の縦辺を容器の軸線方向に合わせて置けば、基板台２１が容器内の最下位（横辺が水平状態）からずれても、陰極棒２５は常に容器１０（陽極筒１）の円中心に位置することになる。
【００３６】
図５において、前記支柱２２の上端に水平に長い支持円筒２３が取り付けられ、該支持筒内に絶縁被覆２４を介して前記陰極棒２５が支持される。陰極棒２５はその末端付近で前記支持筒２３から末端側に突出し、該突出端に絶縁リング２６を介してキャップ２７がはめ込まれる。該キャップを貫通したボルト２８が前記陰極棒の末端面にねじ込まれて固定される。
【００３７】
前記陰極棒２５の前記支持筒２３より先端側において、絶縁スペーサＣに挟まれて１または複数の処理物Ａが挿入され、絶縁押し込みカラー３６を介してキャップ３７がはめ込まれる。該キャップを貫通したボルト３８が前記陰極棒の末端面にねじ込まれて固定される。ボルト頭の先端面に設けた穴に陰極リード線３ｂの先端が差し込まれて電導状態となる。この部分は絶縁接続リング３９で覆われる。
【００３８】
図４において、前記陽極１は半円筒体１ａの２個が上下に接合され、接合部には外側にフランジ１ｂが張り出し、下側のフランジは処理容器本体１１の内側で水平直径上（または、ほぼ水平直径上）に張り出した棚２の上に置かれ、上側のフランジは前記下側のフランジの上に置かれる。
【００３９】
さて、処理物の成膜作業に先立ち、容器１０内に陽極筒１と取付具２０をセットする。即ち、取付具２０を容器内に入れ、基板台２１を容器１０の下面に置く。次に、陰極棒２５を陽極筒１の内側に位置させて、陽極筒１をセットする。このとき、陰極棒２５を円中心としてその周りを囲むように、円筒状電極（陽極）１の円中心は一致、またはほぼ一致する。
【００４０】
次に、容器１０内にセットされた取付具２０の陰極棒２５に、スペーサＣ，絶縁円板Ｂ、処理物（丸鋸刃物）Ａ，絶縁円板ＢおよびスペーサＣの順に挿入する。そして、陰極棒２５の先端にカラー３６、キャップ３７，ボルト３８で締め付け固定する。これで処理物Ａと陰極棒２５は電導状態となる。
【００４１】
成膜作業が終われば、他方端部蓋１２ｂ（図３の右側）を開け、絶縁接続リング３９を外して穴から陰極リード線３ｂを抜き取る。そして、陰極棒２５からボルト３８を緩めてキャップ３７を外し、カラー３６、スペーサＣ，絶縁円板Ｂ、処理物Ａを抜き取る。この状態で次の成膜作業まで待機する。
【００４２】
図６は前記処理容器の他の実施例であり、水平軸線を持つ円筒本体の複数（図示２個）と、該円筒本体の開口端を覆う端部蓋とが、ネジ部材（ボルト、ナット）で結合・分離可能に接続されている。
【００４３】
図７（ａ）〜（ｄ）において、一度に多数枚の刃物Ａへコーティング（被覆）するため、陰極棒２５を中間部でも支える中間柱４１を、前記基板台２１に取り外し可能に設けたものである。即ち、中間柱４１の柱本体４１ａの上端に陰極棒の受け片４１ｂが固定され、この受け片は三角溝を上側に持ち、絶縁層４１ｃで覆われる。柱本体の下端にはヒンジ片４１ｄが陰極棒の先端側に突設される。また、基板台２１のアングル鋼材からなる矩形枠体２１ａの横辺の中央には、切欠２１ｂが設けられ、これに沿って１対のヒンジ片２１ｃが陰極棒の先端側に突設される。
【００４４】
そして、陰極棒２５を受け片４１ｂで受けた状態で、中間柱４１を直立させ、枠側ヒンジ片２１ｂの間に柱側ヒンジ片４１ｄを介在させ、両ヒンジ片を貫通する軸部材（ボルト、ナットなどのネジ部材）４２で接続する。このとき、柱本体４１ａは枠体２１ａのアングル鋼材の１片で支えられる。これで、中間柱４１は軸部材４２回りに倒立自在となる（仮想線示）。
【００４５】
図６に示す２個の容器（第１容器、第２容器）に、中間柱４１を使って処理物Ａをセットする場合を図７ａで説明する。第１容器１１１内に処理物取付具２０を置き、中間柱より先端側の陰極棒を第２容器１１２の方向に突き出しておく。次に、陰極棒２５を陽極筒１の内側に位置させて、陽極筒１をセットする。次に、スペーサＣ，絶縁円板Ｂ、処理物（丸鋸刃物）Ａ，絶縁円板ＢおよびスペーサＣの順に、陰極棒２５に挿入する。次に、中間柱を立てる。次に、再びスペーサＣ，絶縁円板Ｂ、処理物（丸鋸刃物）Ａ，絶縁円板ＢおよびスペーサＣの順に、陰極棒２５に挿入する。次に、第２容器１１２を接続し、陽極筒１をセットする。そして、前記と同様に陰極リード線３ｂを接続し、その後、他方端蓋１２ｂを取り付ける。
【００４６】
成膜作業が終われば、他方端部蓋１２ｂ（図６の右側）を開け、絶縁接続リング３９を外して穴から陰極リード線３ｂを抜き取る。そして、第２容器１１２内の陰極棒２５からボルト３８を緩めてキャップ３７を外し、カラー３６、スペーサＣ，絶縁円板Ｂ、処理物Ａを抜き取る。次に第２容器１１２を第１容器１１１から外し、中間柱４１を倒してから、第１容器１１１内のカラー３６、スペーサＣ，絶縁円板Ｂ、処理物Ａを抜き取る。
【００４７】
次に本発明における切削工具等への成膜方法について説明する。直流プラズマＣＶＤ装置の容器１内を１０-2Ｐａまで、排気口１ａを通して排気した後、アルゴンガスを５Ｐａに到達するまで、処理ガス導入口１ｂから流入させる。その後、そのまま流入させながら、かつ、排気口１ａより排気させながら、５Ｐａの圧力一定を保ちつつ、直流方式のグロー放電により、アルゴンボンバードによる切削工具の表面処理を行う。このとき、電圧は５００〜１０００Ｖの範囲、電流範囲は基板（処理物）Ａの大きさにより変わるが、チップで１〜１０ｍＡ、丸鋸刃物の直径６６０ｍｍのもので、０.１〜１Ａ程度である。
【００４８】
このときのアルゴン流量は３０〜６０ｓｃｃｍの範囲であるが、圧力５Ｐａを維持することが望ましい。アルゴンボンバード処理時間は特に限定されるものではなく、切削工具表面からの異常放電がないことが確認できる範囲でよい。
【００４９】
引き続きアルゴンガスを継続して流入させたまま、シリコンガスを真空容器１に処理ガス導入口１ｂから流入させる。このとき、アルゴンガスとシリコンガスからなる混合ガスの、真空容器内の圧力は８〜１０Ｐａの範囲内で制御する（シリコンガスの流量を調節する）。その後、直流プラズマＣＶＤ装置により電圧８００〜１０００Ｖ、前記電流の範囲で、アルゴン含有シリコン被膜を切削工具表面へ被覆する。膜厚は成膜時間を変えることで制御を行う。
【００５０】
引き続きアルゴンガスを継続して流入させたまま、シリコンガスの流入を止め、次に真空容器１にベンゼンガスを処理ガス導入口１ｂから流入させる。このときのアルゴンガスとベンゼンガスからなる混合ガスの、真空容器内の圧力は８〜１０Ｐａの範囲内で制御する（ベンゼンガスの流量を調節する）。その後、直流プラズマＣＶＤにより電圧８００〜１０００Ｖ、前記電流の範囲で、アルゴン含有ＤＬＣ被膜をアルゴン含有シリコン被膜の上に被覆形成を行う。
【００５１】
これらの成膜方法において、アルゴンガスは最初のアルゴンボンバード処理の５Ｐａを維持したままの流量をシリコン被膜およびＤＬＣ被膜形成において継続して真空容器１内へ流入している。
【００５２】
これらの成膜方法を用いて切削工具への被膜形成を行うことにより、中間層膜およびＤＬＣ膜からアルゴン元素がＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で検出される。さらに前記成膜方法を繰り返すことにより、アルゴン含有被膜の多層膜形成を図ることもできる。
【００５３】
〔実施例１〕
図７，８，９に示す市販の丸鋸刃物（チップソー）Ａに対し、直流プラズマＣＶＤ法によりアルゴン含有シリコン膜を形成し、この表面にアルゴン含有ＤＬＣ膜を形成した。この丸鋸刃物の刃先先端は超硬チップが鑞付けされている。そして、丸鋸刃物の刃先Ａ１、刃先両側面Ａ２、刃先内面Ａ３、刃先上面Ａ４、切り子排出ポケットＡ５、鑞Ａ６および台金両側面Ａ７に被膜を一度に形成した。
【００５４】
ここで、刃物直径Ｄ１（ｍｍ）の３種類  ６６０，５５０，４０５に対し、中心部に円板絶縁シールＢ（マスキング）（アルミとポリイミドシール）の、各々直径Ｄ２（ｍｍ）  ２３０，２３０，１８５のものを両側に介在させ、刃物Ａを挟持した状態で処理物取り付け具３にセットした。
【００５５】
直流プラズマＣＶＤ装置の容器の圧力を１０-2Ｐａまで排気したのち、アルゴンガスを５Ｐａになるまで流入させ、その圧力のもとで直流方式のグロー放電により、電圧１０００Ｖ，通電時間３０分の条件でアルゴンボンバード処理を行った。
【００５６】
引き続きアルゴンガスを継続して流入させたまま、シリコンガスを真空容器に流入させる。このとき、アルゴンガスとシリコンガスからなる混合ガスの、真空容器内の圧力は８〜１０Ｐａの範囲内で制御した後、直流プラズマＣＶＤにより電圧８００〜１０００Ｖ範囲のもとで、アルゴン含有シリコン被膜（中間層）を丸鋸刃物表面へ被覆した。
【００５７】
引き続きアルゴンガスを継続して流入させたまま、シリコンガスの流入を止め、次に真空容器にベンゼンガスを流入させる。このときのアルゴンガスとベンゼンガスからなる混合ガスの、真空容器内の圧力は８〜１０Ｐａの範囲内で制御した後、直流プラズマＣＶＤにより電圧８００〜１０００Ｖの範囲のもとで、アルゴン含有ＤＬＣ被膜を前記中間層の表面に被覆形成した。
【００５８】
この結果で得られた被覆面積を表１に示す。刃物両側面の全体面積に対するＤＬＣ被膜の割合（パーセント）は、刃物直径Ｄ１（ｍｍ）の３種類  ６６０，５５０，４０５に対し、各々８７.８，８２.５，７９.１となった。
【００５９】
【表１】
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【００６０】
このようにして得られた丸鋸刃物で送り速度向上評価を行った。その比較条件は次の通りである。
・刃物外直径  ６６０ｍｍ
・刃物回転速度  １,３５０／ｒｐｍ（周速度  ２,８００／ｍｉｎ）
・切断材料  アルミニウム５０５２
・材料寸法（ｍｍ）  厚さ  １１０（５５の２枚重ね）、縦長さ  １,２５０、
横長さ  ２,５００
・切削油  有り
・刃物送り速度  ３００〜３５４ｍｍ／ｍｉｎ
・従来の送り速度  ２７２.７ｍｍ／ｍｉｎ
【００６１】
従来の送り速度では、材料の内部応力が及ぼす刃物締め付け現象が起きることがあり、刃物停止および刃物破損が起きていた。そこで、ＮＣ切断機を用いて前記条件で送り速度を設定した。試験結果を表２に、材料の切断順序を図５に示す。この試験結果により、本発明のものは従来より切断速度の向上が図れることを示した。
【００６２】
【表２】
0004825174.tif 000003
【００６３】
しかも、切削騒音が極めて小さく、例えば、切断機の側でも作業者の会話が明瞭に聞き取れるものであった。刃物回転速度  １,３５０／ｒｐｍは、周速度  ２,８００／ｍｉｎに相当する。従来刃物では、材料との摩擦の他、空気抵抗による摩擦が大きくなり、騒音が耐え難いものであった。本発明による刃物では、実に３０パーセントの速度向上が図られたのである。試験数を増やせば更なる速度向上の試験値が得られると予想される。
【００６４】
更に、上記切断試験後に刃物表面のアルゴン含有ＤＬＣ被膜の密着性を確認するため、刃先側面及び台金側面にロックウェルスーパーフィシャル１５Ｎ圧痕を打ち、その膜の周辺を光学顕微鏡で観察したところ、膜の剥離は見られなかった。
【００６５】
本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲および範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明はＤＬＣ膜を備えた工具部材の製造装置に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明装置の一実施例の正面図である。
【図２】本発明装置の一実施例の右側面図である。
【図３】図２のＹ３−Ｙ３拡大要部断面図である。
【図４】図３のＹ４−Ｙ４拡大要部断面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】本発明装置の他の実施例（容器）の正面図である。
【図７】本発明装置の更に他の実施例（処理物取付具）の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の一部断面拡大図、（ｃ）は（ｂ）の右側面図、（ｄ）は（ｂ）の一部断面平面図である。
【図８】丸鋸刃物の概略正面図である。
【図９】図８の拡大右側面図である。
【図１０】図８の要部拡大図である。
【図１１】材料の切断順序を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ  処理物（基板）
Ｂ  絶縁円板
Ｃ  絶縁スペーサ
１  陽極筒
１ａ  半円筒体
１ｂ  フランジ
２  棚  
３ａ  陽極リード線
３ｂ  陰極リード線
１０  処理容器
１１  円筒本体
１１ａ  排気口
１１ｂ  処理ガス導入口
１２  端部蓋
１３  脚
２０  処理物取付具
２１  基板台
２１ａ  ヒンジ片
２２  支柱
２３  支持筒
２４  絶縁筒
２５  陰極棒
２５ａ  ネジ穴
２６  絶縁リング
２７  キャップ
２８  ボルト
３６    押し込みカラー
３７  キャップ
３８  ボルト
３９  接続リング
４１  中間柱  
４１ａ  柱本体
４１ｂ  受け片  
４１ｃ  絶縁部材
４１ｄ  ヒンジ片
４２  軸部材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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