(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に乾式メッキ法によって形成された、チタン被膜、あるいはクロム被膜のいずれかより選ばれた第１の中間層と、
前記第１の中間層上にアルカリ性液で溶解するとともに乾式メッキ法によって形成された、シリコン被膜、あるいはゲルマニウム被膜のいずれかより選ばれた補助中間層と、
前記補助中間層上に乾式メッキ法によって形成された、炭化ケイ素被膜、あるいはタングステンカーバイト被膜のいずれかより選ばれた第２の中間層と、
前記第２の中間層上に乾式メッキ法により形成されたカーボン硬質被膜とを
有することを特徴とする糸案内部品。
【請求項２】
基材に乾式メッキ法によってチタン被膜、あるいはクロム被膜のいずれかより選ばれた第１の中間層を被覆し、
前記第１の中間層上に乾式メッキ法によってシリコン被膜、あるいはゲルマニウム被膜のいずれかより選ばれたアルカリ性液で溶解する補助中間層を被覆し、
前記補助中間層上に乾式メッキ法によって炭化ケイ素被膜、あるいはタングステンカーバイト被膜のいずれかより選ばれた第２の中間層を被覆し、
前記第２の中間層上に乾式メッキ法によってカーボン硬質被膜を形成する
ことを特徴とする糸案内部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、綿織機のような織機におけるヘルド、リード、バックリード等の糸案内部品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、織機のリード（おさ）の表面にカーボン硬質被膜を施して耐磨耗性を高め、織機の稼働時間を延長することが提案されている。
カーボン硬質被膜は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と言われ、ダイヤモンド結晶構造に似た原子配列を有するアモルファス材料で、ダイヤモンドのように非常に硬い材料である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、カーボン硬質被膜は金属表面への付着性が悪いので、直接被膜を形成することができない。そこで、金属表面への密着性のよいチタン被膜を形成し、その上にチタン及びカーボンとの密着性のよいシリコン被膜を形成し、その上にカーボン硬質被膜を形成している。
【０００４】
ところが、最近の糸の中には、二酸化チタン（TiO2）を主成分とした糊でフィラメントを接着させたものがある。この糊が案内部材、特にヘルド( そうこう）の孔及びリードに付着すると円滑な摺動、正確な案内ができなくなるので、時々洗浄して落とさねばならない。その洗浄には、強アルカリ( ＰＨ１２）液を用いるが、このアルカリ液が、カーボン硬質被膜にある微細なピン・ホールから被膜中に進入し、シリコン被膜と反応して之を溶解させる。次いで、強アルカリ性液は、チタン被膜に達し、同様にチタン被膜を溶解させる。その結果、シリコン被膜とチタン被膜の剥離に起因するリフト・オフによって、カーボン硬質被膜被膜を剥離してしまう。
従って、本発明は、アルカリ性液でも剥離しないカーボン硬質被膜を有する部品を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による織機用糸案内部品は、基材の表面に耐薬品性を有する中間層を備え、その上にカーボン硬質被膜を有することを特徴とする。
このような構成により、糸案内部品の表面が、カーボン硬質被膜によって被覆され、カーボン硬質被膜の備える摩擦係数の低さ、及び表面の平滑性の高さにより、その部品上に糸が円滑に摺動する。また、カーボン硬質被膜の備える耐磨耗性により、部品の寿命を大きく延ばすことができる。
更に、カーボン硬質被膜の下に、所定の薬品によって溶解しない耐薬品性を有する中間層を備え、これにより、カーボン硬質被膜を剥離させることなく、部品を薬品で洗浄することができる。
【０００６】
中間層は耐アルカリ性材料で形成することにより、カーボン硬質被膜を剥離させることなく、部品をアルカリ性液で洗浄することができる。
耐アルカリ性を有する中間層は、炭化ケイ素被膜、あるいはタングステンカーバイト被膜のいずれかが好ましい。之等の材料は、高い耐アルカリ性を備えると同時に、カーボン硬質被膜との密着性に特に優れているからである。
また、炭化ケイ素は、カーボン硬質被膜とより密着性がよいので、特に好ましい。之は炭化ケイ素（SiC ）のSiは、硬質カーボンと同じく周期律IV族の元素であり、C と強固な共有結合をするためである。
これにより、カーボン硬質被膜を含む積層被膜を強固に基材と密着させることができる。
【０００７】
一方、被覆したカーボン硬質被膜に何からの瑕疵があった場合、あるいは長時間にわたる摺動によりカーボン硬質被膜が磨耗した場合など、カーボン硬質被膜を剥離して、再度被覆しなければならない。しかしながら、炭化ケイ素だけの中間層ではカーボン硬質被膜を剥離する工程に、長時間かかり、経済性が悪い。そこで、剥離助成層を入れることにより、カーボン硬質マスクを容易に剥離することができる。
剥離助成層は、耐アルカリ性を有する中間層との高い密着性を有するシリコン被膜が好ましい。これは、中間層と剥離助成層双方に存在するシリコンが、強固に結合するためである。
【０００８】
以上の条件より、本発明による部品は、基材と、該基材上に乾式メッキ法によって形成されたチタン被膜、あるいはクロム被膜のいずれかより選ばれた第１の中間層と、該第１の中間層の上に乾式メッキ法によって形成された炭化ケイ素被膜、あるいはタングステンカーバイト被膜のいずれかより選ばれた第２の中間層と、該第２の中間層の上に形成されたカーボン硬質被膜とより成ることを特徴とする。
【０００９】
第１の中間層は、金属の基材や、炭化ケイ素被膜、あるいはタングステンカーバイト被膜のいずれかより成る第２の中間層との密着性に優れる。第１の中間層は、かかる積層被膜が、より基材に密着するように助成する層である。特に、活性な金属であるチタン被膜は、密着性が高いので好ましい。
第２の中間層は、カーボン硬質被膜との密着性に優れると同時に、高い耐アルカリ性を備える。また、従来用いられていたシリコン被膜やゲルマニウム被膜に比べて硬い被膜であるため、かかる積層被膜全体の硬度を更に高めることができる。
特に、耐アルカリ性を備える第２の中間層の介在により、カーボン硬質被膜を剥離させることなく、織機用糸案内部品をアルカリ性液で洗浄して、付着した糊を洗い落とすことができる。
【００１０】
更に、本発明による部品は、基材と、該基材上に乾式メッキ法によって形成されたチタン被膜、あるいはクロム被膜のいずれかより選ばれた第１の中間層と、該第１の中間層の上に乾式メッキ法によって形成されたシリコン又はゲルマニウムのいずれかより選ばれた被膜より成る補助中間層と、該補助中間層上に乾式メッキ法によって形成された炭化ケイ素被膜、あるいはタングステンカーバイト被膜のいずれかより選ばれた第２の中間層と、該第２の中間層の上に乾式メッキ法によって形成されたカーボン硬質被膜より成ることを特徴とする。
【００１１】
補助中間層は第２の中間層の下に設けることが好ましい。その理由は、第２の中間層の介在により、かかる積層被膜の耐アルカリ性を保持しつつ、アルカリ性液が第２の中間層を越えて浸透して補助中間層に達した場合に限り、補助中間層を溶解させて、カーボン硬質被膜を剥離させることができるからである。
これにより、糊を落とすために、部品をアルカリ性液で洗浄しても、カーボン硬質被膜が剥離されることはない。
更に、長い時間をかけて、部品をアルカリ性液に浸漬すれば、補助中間層が溶解して、カーボン硬質被膜を容易に剥離することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用されるヘルドの平面図、図２はリード（バックリードも同じ）の平面図である。
ヘルド１はステンレス・スチールよりなり、ほぼ中央部に縦糸が通る孔（メール）２が形成され、ヘルドがヘルドローラによって上下し、縦糸を上下させるようになっている。そして上方に移動した縦糸と、下方に移動した縦糸との間に形成される縦糸間の開口部に横糸が通されて、綿が織られる。
【００１３】
またリード３はステンレス・スチールより成る、線状の金属部材で、ヘルドの前で、複数の縦糸の間に上下方向に配置され、縦糸が所定の間隔で横方向に沿って並列するように、縦糸を案内して揃えるようになっている。
線型状を成した外周面が、ヘルドにより上下運動に繰り返す縦糸と摺動される。
バックリードは、リードと同じく線状の金属部材であって、ヘルドの後に配置され、リードと同様に用いられる。
本発明では、ＰＨ１２にも及ぶ強アルカリ液に耐える炭化ケイ素（SiC ) 又はタングステンカーバイト（WC）が中間層として用いられる。
【００１４】
【実施例１】
図３を参照して成膜工程を説明する。洗浄された基材５上に、乾式メッキ法としてスパッタリング法により、チタン（Ti）又はクロム６を０．１〜０．２μｍの厚みで成膜し、その上に、同じくスパッタリング法により、炭化ケイ素（SiC ）７を０．２〜０．３μｍの厚みで成膜した。続いて、炭化ケイ素被膜上に、乾式メッキ法としてＲＦＰ−ＣＶＤ法により、以下の形成条件でカーボン硬質被膜８を成膜した。
【００１５】
膜厚は、厚くなるほど、耐磨耗性などに優れるが、成膜時間に起因する生産性を考慮すれば、１．５μｍ程度が好ましい。
＜形成条件＞
ガス種    ：メタンガス
成膜圧力  ：０．１トール
高周波電力：３５０ワット
【００１６】
カーボン硬質被膜を被覆しないものに比べ、カーボン硬質被膜の備える硬度の高さにより、ヘルド、リード、バックリードは、縦糸の摺動に対する優れた耐磨耗性を顕した。従って、ヘルド、リード、バックリードの磨耗が減少し、寿命が延びた。
また、カーボン硬質被膜の備える摩擦係数の低さ、平面の平滑性の高さにより、縦糸の摺動が滑らかになり、機械の負荷が減少した。その上、カーボン硬質被膜が備える撥水性、摩擦係数の低さや平面の平滑性の高さにより、ヘルド、リード、バックリードへの糊の付着が減少する効果が確認された。
【００１７】
カーボン硬質被膜を備えないものに比べ、強アルカリ液で洗浄せずに、より長い時間使用することができた。耐強アルカリ性の高い炭化ケイ素の中間層があるので、ヘルド、リード、バックリードをＰＨ１２の強アルカリ液を用いて洗浄したところ、糊は完全に剥がされたものの、カーボン硬質被膜は全く剥離されなかった。
また、強アルカリ液をしみ込ませた布で拭いても、カーボン硬質被膜を剥離させることなく、糊を完全に剥がすことができた。
【００１８】
【実施例２】
図４を参照して、成膜工程を説明する。清浄された基材５上に、乾式メッキ法としてスパッタリング法によりチタンまたはクロム６を０．１〜０．２μｍの厚みで成膜し、その上に同じくスパタッリング法により、シリコンまたはゲルマニウム９を０．２〜０．３μｍの厚みで成膜し、続いて、シリコン又はゲルマニウム被膜９上に、同じくスパッタリング法により、炭化ケイ素７を０．２〜０．３μｍの厚みで成膜し、その上に、乾式メッキ法としてＲＦＰ−ＣＶＤ法により、以下の形成条件でカーボン硬質被膜８を成膜した。
【００１９】
＜形成条件＞
ガス種    ：メタンガス
成膜圧力  ：０．１トール
高周波電力：３５０ワット
膜厚は、厚くなるほど、耐磨耗性などに優れるが、成膜時間に起因する生産性を考慮すれば、１．５μｍ程度が好ましい。
【００２０】
本実施例によれば、シリコン被膜があるので耐アルカリ性において第１実施例より少し落ちるが、カーボン硬質被膜の形成に失敗した時に、膜を剥離して、やり直すことができる。
水酸化ナトリウムの６０％水溶液に常温で浸漬し、カーボン硬質被膜が剥離される時間を測定した結果は、下記の通り。
従来    ：３日
実施例２：５日
実施例１：７日
また、同じく６０％水酸化ナトリウム水溶液に１２０℃で浸漬に、剥離を加速させることもできる。これによれば、従来、実施例１、２とも数時間でカーボン硬質被膜が剥離されるが、上記の順位は変わらない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、カーボン硬質被膜の備える硬度の高さにより、ヘルド、リード、バックリード等の部材の耐磨耗性が上がり、寿命が延びた。
また、カーボン硬質被膜の備える耐摩擦係数の低さ、平面の平滑性の高さにより、縦糸の摺動が滑らかになり、糸の損傷が少なく、機械の負荷が減少する。その上、カーボン硬質被膜が備える撥水性、摩擦係数の低さや平面の平滑性の高さにより、ヘルド、リード、バックリードへの糊の付着が減少する。耐強アルカリ性の高い炭化ケイ素の中間層があるので、ヘルド、リード、バックリードをＰＨ１２の強アルカリ液を用いて洗浄しても、糊は完全に剥がされるが、カーボン硬質被膜は剥離されない。
【００２２】
【表１】
0003810523.tif 000002
表１は、三種のサンプルの基材、硬度及び摩擦係数を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるヘルドの平面図である。
【図２】本発明が適用されるリードの平面図である。
【図３】被膜工程を示す拡大断面図である。
【図４】被膜工程を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ヘルド
２  孔
３  リード
４  下板
５  基材
６  チタンまたはクロム
７  炭化ケイ素
８  カーボン硬質被膜
９  シリコンまたはゲルマニウム
【図１】
0003810523.tif 000003
【図２】
0003810523.tif 000004
【図３】
0003810523.tif 000005
【図４】
0003810523.tif 000006