JP2017082348A - ワイヤロープ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多数の凸凹の凸部が液状印刷インキが下方に流せる形状で、凹部が隣り合う凸部間に配置され、液状印刷インキが流れ込む形状にされていることを, を特徴とするワイヤロープ装置に関する。
本発明は、多数の凸凹の凸部の高さがおよそ0.2〜35マイクロメートル(μm)の範囲で、凹部の深さがおよそ−0.3〜−17マイクロメートル(μm)の範囲にされているワイヤロープ装置に関する。
本発明は、ワイヤロープに関連する正確な印刷情報が鮮明・長期に保持される被印刷部を備えるワイヤロープ装置に関する。
本発明は、ワイヤロープに関する運搬、保存及び使用のいずれの態様の基本的情報の発信できるワイヤロープ装置に関する。
また、金属面(特に、アルミニウム合金面)は、印刷インキとの化学的接着性が低いので直接に印刷するのは困難である(非特許文献3を参照)。印刷には、金属面の活性化処理(印刷インキと化学結合する官能基の付与する処理)が必要になる。
(1)金属面への印刷のための活性化処理は、水酸基を有する金属水酸化物層等(活性化処理剤)を対象金属面に数μm以下の厚さに形成させ水酸基と接着剤及び塗料に含まれる官能基(代表的には、アクリル基、エポキシ基、イソシアネート基、水酸基等)と化学結合(例えば、共有結合や水素結合)させるのが一般的な方法である。ワイヤロープに関連する金属部品に印刷のための活性化処理をする提案は存在しない(特許文献1参照)。
(3)部品・部材・材料その他のワイヤロープの付随装置に印刷を施すことは、何らの提案もされていない。
かかる状況下において、長期間の実験、検討及び考察により本発明が見いだされた。
〔本発明は、以下の目的を備えてなる。〕
(b)本発明は、被印刷部の金属面が印刷インキに対して非活性若しくは低活性の金属(例えば、アルミニウム合金系、ステンレス系若しくは鉄系等)であっても、印刷インキが被印刷部の金属面に対して強固な定着が可能なワイヤロープ装置を提供すること、を目的とする。
(d)本発明は、ワイヤロープの使用等のために直接的若しくは間接的に取り付けられる付随装置(例えば、部品・部材・材料・装置等)の金属面を被印刷部に印刷が可能なワイヤロープ装置を提供すること、を目的とする。
(f)本発明は、ワイヤロープの付随装置の金属面の被印刷部に汎用的な液状印刷インキによる印刷が可能なワイヤロープ装置を提供すること、を目的とする。
(h)本発明は、作業監督者及び作業従事者等が望むワイヤロープに関する情報の付与が可能になるワイヤロープ装置を提供すること、を目的とする。
(i)本発明は、過酷な作業環境下でのワイヤロープの使用であっても、ワイヤロープの付随装置の被印刷部から印刷インキの剥離・離脱が生じないワイヤロープ装置を提供すること、を目的とする。
(1)本発明によれば、ワイヤロープ用のスリーブ、ワイヤロープ用の接続金具、ワイヤロープ用の玉掛け、ワイヤロープ用の吊り金具、ワイヤロープ用の固縛金具,ワイヤロープのチエーンスリング部品若しくはワイヤロープ運搬装置等ワイヤロープの付随装置(ワイヤロープの使用若しくは用途から付随するのが必然となる装置)の金属面が被印刷部にされる。
(2)ワイヤロープの付随装置の金属面の被印刷部が曲面であっても、金属面の多数の凸凹により印刷インキが強固に被印刷部に定着する。
(4)本発明は、被印刷部の金属面に定着した印刷が、ワイヤロープの使用期間であれば金属面の多数の凸凹により印刷時の状態を保持する(後記実施例参照)。
(6)印刷インキの化学的結合による定着が困難な金属(例えば、アルミニウム合金系、ステンレス系若しくは鉄系等の金属)であっても、印刷インキが金属面の多数の凸凹による機械的結合により強固に付随装置に定着する。
(8)作業監督者及び作業従事者等は、事故に際しても、ワイヤロープの履歴及び品質等(例えば、ワイヤロープの製造年月日及びワイヤロープ製造メーカー等)の情報を作業現場等で容易に知ることができる。
(10)作業監督者及び作業従事者等は、必要とするワイヤロープの情報を事前に印刷しておくことが可能になる。
(12)ワイヤロープ(関連部品を含む)の使用企業の社名等も印刷可能になるので、責任の所在が明確になる。
本発明は、ワイヤロープの付随装置の金属面が被印刷部にされ、その被印刷部の金属面に多数の凸凹がランダム状態で形成されて、凸部が液状印刷インキを下方に流せる形状にされ、凹部が液状印刷インキが流れ込む形状にされる。
(1)本発明では、ワイヤロープの付随装置の金属面の任意の領域が被印刷部になる。付随装置は、例えば、ワイヤロープ用の金属スリーブ、ワイヤロープの接続金具、ワイヤロープの玉掛け、ワイヤロープの吊り金具、ワイヤロープの固縛金具,ワイヤロープのチエーンスリング部品若しくはワイヤロープの運搬装置等である。
(B)〔被印刷部の金属面に形成の多数の凸凹〕
(2)マイクロメートル(μm)基準の微細な多数の凸凹がランダム状態で形成されると、液状印刷インキが被印刷部全体に分散して流れ込み易くなり、印刷層が明瞭で均一になると本発明での実験的事実から確認されている。
(C)〔凸凹の形状〕
そのために、凸部は、液状印刷インキを円滑に凹部に流せる形状が望ましく、凹部は、凸部を経由して流れ込む液状印刷インキの流れを受け入れて固化して印刷層にする形状が望ましい。
(2)凸部は、液状印刷インキを円滑に凹部に流せる形状であれば、金属面から上向きの略三角状以外の形状でもよいが、接触押圧法(後記を参照)によれば、多数の略三角状の凸凹が、ランダム状態で形成され、本発明による効果を容易に享受可能になる。
図1において、横軸の測定値は、金属スリーブの長手方向の凸凹を20.00倍の倍率で示し、縦軸の測定値は、凸凹の深さ及び高さを倍率2,000.00倍の倍率で示している。
(6)しかし、偶然的に、金属面に種類が相違する金属面を接触させて圧力を負荷する方法(以下において、接触押圧法と称する)により、多数の凸凹がランダム状態で形成され、凸部が金属表面から上向きの略三角状で、凹部が隣りあう凸部間に下向きの略三角状で形成可能であることが見出された。
(5)更に、高い凸部(金属面から上向きの略三角状)と低い凸部(金属表面から上向きの略三角状)とがランダムに混在する状態であっても本発明の効果が維持された。
(1)液状印刷インキは、多数の凸凹の凸部を経由して円滑に凹部に流れ込むので凸部の頂点から凹部の底部に至る稜線が連続的であれば液状印刷インキが円滑に凹部に流れ込む。
さらに、凹部の底の頂点の角度が大きくなって、凸部の頂点から凹部の底部に至る稜線が連続的であると液状印刷インキが流れ込むのが容易で、かつ、固化が容易になるので印刷層が鮮明になることも本発明で見出されている。
図3において、30及び31は、隣リあう凸部(金属表面から上向きの略三角状)を示し、32は凸部30の頂点を表示し、33は凸部31の頂点を示している。34の凹部(下向きの略三角状)は、隣リあう凸部30,31の間に形成され、35は凹部34の底部を示している。36は凸部30の頂点32から凹部34の底部35を経由して凸部31の頂点33に至る稜線を示している。なお、図3での横方向の一点鎖線は、金属スリーブの金属面の位置を表示している。
(E)〔凸凹の高さ及び深さの特徴〕
(1)金属面からの凸部の高さがおおよそ8〜15マイクロメートル(μm)の範囲で、金属面からの凹部の深さがおおよそ−3〜−8マイクロメートル(μm)の範囲でも本発明の効果の享受が可能であった。
(2)金属面からの凸部の高さがおおよそ1.8〜8マイクロメートル(μm)の範囲で、金属面からの凹部の深さがおおよそ−1.5〜−7マイクロメートル(μm)の範囲でも本発明の効果の享受が可能であった。
(5)、略近似の高さ及び深さの多数の凸凹が金属面に形成される場合には、印刷層が明瞭になった。
(7)金属面からの凸部の高さがおおよそ0.2〜35マイクロメートル(μm)の範囲で、金属面からの凹部の深さがおおよそ−0.3〜−17マイクロメートル(μm)の範囲でも、本発明の効果の享受が可能であった。
(1)本発明での印刷は、液状印刷インキ(特に、水性印刷インキ)の使用が適していて、特に、共存系の水性インキ(例えば、溶剤、水及び高級アルコール)の使用が、公害防止の点から適している。
(2)液状印刷インキは、ゴム弾性を有する印刷媒体に付着させ、被印刷部の金属面に再転写して多数の凸凹の凸部を経由して円滑に凹部に流れ込ませて、液状分を蒸発させてバインダー樹脂及び着色剤等により印刷層にする。
(3)水性印刷インキは、印刷インキと金属面との定着性の点からも優れている。
(4)印刷インキの液状分は、30〜40重量%/印刷インキ重量基準であればよく、それに加えて、粘着性・転写性・定着性・印刷層の乾燥性等が増粘剤により制御するのが容易である。
(5)印刷層が著しく鮮明な着色剤は、汎用の無機顔料(例えば、カーボンブラック、チタンホワイト)及び有機顔料の使用が可能で、赤色、青色、黄色、朱色、緑色若しくは紫色になる。顔料は、例えば、10〜25重量%/印刷インキ重量基準でも印刷層の色彩が鮮明になる。
(6)バインダー樹脂は、汎用的なもの、例えば、アクリル系及びウレタン系のバインダー樹脂が使用可能で、10〜35重量%/印刷インキ重量基準でも印刷層の定着が容易である。
(7)印刷層の耐摩耗性は、市販の高分子量バインダー樹脂の併存により容易に向上する。
(8)着色剤は、汎用の着色剤量(例えば、10〜20重量%/印刷インキ重量)の配合でもよい。
(1)金属面が平面である場合には、例えば、凹版印刷により印刷が可能である。しかし、被印刷部が曲面の金属面である場合が多いので、液状印刷インキを柔軟な立体状のゴム印刷媒体に転写し、次いで、ゴム印刷媒体(多くは、立体状シリコンゴム)を移動させて印刷インキを被印刷部の金属面に再転写させる方法等によるのが適している。
(2)なお、印刷インキをゴム弾性の印刷媒体を介して被印刷部の金属面に再転写させる商業印刷機は汎用されているので商業的に活用可能でる。
(1)アルミニウム合金の金属スリーブ表面に、金属スリーブの外径と略同等の断面半円状管を接触させて接触押圧法により金属スリーブ表面に多数の凸凹を形成した。
なお、予備実験により接触面の粗さが少しずつ変化する5種の断面半円状管を使用して接触押圧法により多数の凸凹を金属スリーブ表面に形成し、触針式粗さ測定機(JIS基準)により多数の凸凹を測定して凸凹の粗さを測定した。断面半円状管の接触面の粗さを少しずつ変化させると、多数の凸凹の高さ及び深さが一定の傾向を示すことがわかった。
その実験結果から3.0マイクロメートル(μm)以下になる粗さの接触面の断面半円状管を使用して接触押圧法により多数の凸凹を形成した。
(2)多数の凸凹の量的に多い凸部が、おおよその高さ1.2〜4.2マイクロメートル(μm)の範囲であった。
(3)多数の凸凹の凹部は、おおよそ深さの範囲が−0.5〜−8マイクロメートル(μm)程度で、各凹部の形状もランダムに変化し、変化の程度が凸部よりも大きかった。
(1)実施例1と同様にして同形状の金属スリーブ表面の長手方向に接触押圧法により多数の凸凹を形成した。
(2)金属面の凸凹は、実施例1の予めの予備実験から金属スリーブの金属面に接触する断面半円状管内壁面の押圧条件を実施例1の場合よりも約20%程度大きくして金属スリーブの金属面に多数の凸凹を形成した。
(3)金属面には、高さが高い僅かな量の凸部が高さが低い多数の凸凹中にランダム状態で分布していた。高さが高い凸部はおおよそ5〜8マイクロメートル(μm)の範囲で、凹部の深さのおおよは―2〜ー6マイクロメートル(μm)の範囲であった。
(4)高さが低い凸部のおおよその高さは1.0〜4.0マイクロメートル(μm)の範囲で、凹部の深さがおおよそ―1〜ー6マイクロメートル(μm)の範囲であった。多数の凸凹の分布及び形状はランダム状態であつた。
(1)金属スリーブ表面に5種の断面半円状管により接触押圧法で多数の凸凹を形成した。接触押圧法は、実施例2の場合よりも凸部の高さがおおよ3.0〜30マイクロメートル(μm)範囲なる粗さになる金属スリーブ表面を触針式粗さ測定機(JIS基準)により測定した。
(2)量的に多い凸部がおおよその高さが2.2〜5.3マイクロメートル(μm)の範囲で、量的に少ない凸部は、おおよその高さが4.8〜8.8マイクロメートル(μm)の範囲であった。それらの範囲以外の高さの凸部も存在した。
(3)凹部は、深さがおおよそ0.1〜0.3マイクロメートル(μm)の範囲が最も多く、深さがおおよそ0.2〜0.5マイクロメートル(μm)の範囲と深さがおおよそ0.5〜0.7マイクロメートル(μm)の範囲の凹部が混在した。
(4)多数の凸凹の分布及び形状はランダム状態であつた。
(5)接触押圧法により押圧で形成される凸凹の高さ及び深さ相関は、明瞭でなかった。
(1)実施例1において調製したアルミニウム合金製の金属スリーブ表面に印刷した。
(2)印刷インキは、ワイヤロープ装置に対する着色料による定着の変化を確認するために赤色及び青色の着色料を汎用の凹版用印刷インキに配合したものをそれぞれ用意した。
(3)印刷インキは、乾燥蒸発型の水性インキからなる汎用の凹版用印刷インキを使用した。
(4)印刷は、「会社名、部品の製造年月及び基本安全使用荷重」とした。
(5)印刷機は、金属曲面への印刷が可能な小型の商業用印刷機の使用した。商業用印刷機は、凹版用印刷インキを非常に柔軟な立体状シリコンゴムに転写し、次いで、立体状シリコンゴムを移動させて印刷インキを金属スリーブ表面の断面半円状の金属曲面に転写する方法で印刷した。
(6)印刷インキの定着性は、印刷インキの金属スリーブ表面への結合性と文字及び数字の肉眼による視認性で判断した。
(7)印刷インキの定着性は、印刷直後、印刷1ヶ月、6ヶ月後の定着性を観察し、いずれの場合も肉眼により視認性が確保されていた場合には合格とした。
(8)屋外暴露試験の合否も、印刷1ヶ月後、6ヶ月後、1年後、2年後、3年後のの定着性及び印刷の変化で判定した。
(1)実施例1〜3で得られた金属スリーブ表面には、実施例4の方法により印刷した。
(2)印刷直後の印刷インキの金属スリーブに対する定着性は、青色及び赤色の印刷インキのいずれの場合も合格と判定された。印刷6ヶ月後、1年後、2年後、3年後の印刷インキの定着性も同様であった。
(3)印刷1ヶ月後、6ヶ月後、1年後、2年後、3年後の文字及び数字の視認性は、青色及び赤色の印刷インキのいずれの場合も合格と判定された。
(4)印刷6年後の屋外暴露試験でも、印刷インキの金属スリーブ表面に対する結合性は維持された。印刷インキの色彩の鮮明性は維持されていた。
(5)実施例1〜3の金属スリーブ表面の凸凹の高さ、深さ及び形状の相違は、印刷インキの金属スリーブに対する定着性に対する影響が殆ど見られなかった。
(6)多数の凸凹の形状は、凸部の液状印刷インキを下方に流せる形状からなり、凹部が隣り合う凸部間に配置されて流れ込む液状印刷インキを受ける形状から定着性が得られるので、多数の凸凹の分布及び形状におけるランダム状態は、それよりも影響が小さかった。
(1)化学エッチングにより実施例1と同様の金属スリーブ表面に規則的な形状の凸凹を形成した。
(2)但し、凸部が液状印刷インキを下方に流せる形状からなり、凹部が隣り合う凸部間に配置されて流れ込む液状印刷インキを受ける形状からなる凸凹を規則的形状にするのは困難であった。
(3)触針式粗さ測定機(JIS基準)による観察では、金属スリーブ表面の凸凹は、凸部の分布が規則的であった。
実施例1と同等の金属スリーブ表面を鏡面加工して、約0.02マイクロメートル(μm)程度の平滑性を手動の機械加工により行った。
印刷インキ(印刷層)が鏡面加工の金属面に定着するかを試験した。
(1)実施例6で得られた規則的な凸凹の金属スリーブ表面は、実施例4と同様な方法により印刷して規則的な被印刷部への液状印刷インキの定着が可能かを実験した。
(2)印刷では、非常に柔軟な立体状シリコンゴムに転写した凹版用の乾燥蒸発型の水性印刷インキを金属スリーブ表面の断面半円状の金属曲面に転写させたが、その転写の際の液状印刷インキは円滑に移動しなかった。
(3)青色及び赤色の印刷インキのいずれの場合も同様であった。
(1)実施例8で得られた鏡面加工の金属スリーブ表面に対して実施例4と同様の方法により印刷した。
(2)印刷機の立体状シリコンゴムと金属スリーブ表面との接触での印刷インキの移動・定着が不十分であった。
(3)印刷直後の金属スリーブ表面の文字及び数字は、肉眼による観察では、青色及び赤色の両色が鮮明性が不足していた。
(4)金属管スリーブ表面の印刷は、印刷インキの定着性(接着性)の不足により短時間(おおよそ、数日)で脱落した。
本発明においては、本発明に合目的であって、本発明の効果を特に害さない限りにおいて、改変若しくは部分的な変更及び付加は任意であって、いずれも本発明の範囲である。
更に、本発明によれば、ワイヤロープを使用する作業における安全性が、従来のワイヤロープに比較して著しく向上する。
31 凸部の頂点
32 凸部と凸部との間の凹部
33 凹部の底部
34 凸部の頂点から凹部の底部に至る稜線
Claims (4)
- 少なくとも、多数の凸凹がランダム状態で形成される金属面からなる被印刷部がワイヤロープの附随装置に設けられること、を特徴とするワイヤロープ装置。
- 前記多数の凸凹の凸部が液状印刷インキを下方に流せる形状からなり、凹部が隣り合う凸部間に配置され、流れ込む液状印刷インキを受ける形状からなることを, を特徴とする請求項1に記載のワイヤロープ装置。
- 前記凸凹が、凸部の高さが0.2〜35マイクロメートル(μm)で、凹部の深さが−0.3〜−17マイクロメートル(μm)であること、を特徴とする請求項1に記載のワイヤロープ装置。
- 前記ワイヤロープの附随装置が、ワイヤロープ用の金属スリーブ、ワイヤロープ用の接続金具、ワイヤロープ用の玉掛け、ワイヤロープ用の吊り金具、ワイヤロープ用の固縛金具,ワイヤロープのチエーンスリング部品若しくはワイヤロープ運搬装置等からなること、を特徴とする請求項1に記載のワイヤロープ装置。
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