JP2583611B2 - 塗工用ブレードの製造方法 - Google Patents
塗工用ブレードの製造方法Info
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- JP2583611B2 JP2583611B2 JP1199597A JP19959789A JP2583611B2 JP 2583611 B2 JP2583611 B2 JP 2583611B2 JP 1199597 A JP1199597 A JP 1199597A JP 19959789 A JP19959789 A JP 19959789A JP 2583611 B2 JP2583611 B2 JP 2583611B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
- B05C11/04—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades
- B05C11/045—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades characterised by the blades themselves
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は塗工用ブレードに関するものであり、この種
のブレードは、印刷用塗被紙、感圧複写紙、或いは感熱
記録紙等の塗被紙製造工程において原紙に顔料及び接着
剤を主成分とする水性塗料などを塗布するいわゆる塗鋼
工程で利用されるものである。
のブレードは、印刷用塗被紙、感圧複写紙、或いは感熱
記録紙等の塗被紙製造工程において原紙に顔料及び接着
剤を主成分とする水性塗料などを塗布するいわゆる塗鋼
工程で利用されるものである。
［従来の技術］ 従来、原紙への塗工に利用される塗工用ブレード（コ
ーターブレード）は、厚みが約0.2〜0.8mmで板幅が約50
〜150mm、長さが約1500〜7000mmに及ぶ可撓性を有する
鋼材、例えばJIS−Ｇ−4401に制定される炭素工具鋼鋼
材（SK材）やSUS410などで構成されている。塗工用ブレ
ードは塗布する塗料の塗布量に応じてブレード先端を利
用するベベルブレードと、ブレードの側面を利用するベ
ントブレードとに大別されるが、いずれにしても原紙と
これに塗布される塗料とで連続的に擦すられているため
に、ブレード鋼材が比較的短時間で摩耗による損傷を受
けているのが実状である。
ーターブレード）は、厚みが約0.2〜0.8mmで板幅が約50
〜150mm、長さが約1500〜7000mmに及ぶ可撓性を有する
鋼材、例えばJIS−Ｇ−4401に制定される炭素工具鋼鋼
材（SK材）やSUS410などで構成されている。塗工用ブレ
ードは塗布する塗料の塗布量に応じてブレード先端を利
用するベベルブレードと、ブレードの側面を利用するベ
ントブレードとに大別されるが、いずれにしても原紙と
これに塗布される塗料とで連続的に擦すられているため
に、ブレード鋼材が比較的短時間で摩耗による損傷を受
けているのが実状である。
塗工用ブレードの摩耗による損傷を極力防止し、耐久
性を増す試みとして、例えば、特開昭59−88995号公報
が挙げられる。これは、ブレード用の鋼材に対してセラ
ミック材料、特にアルミナ、アルミナ−チタニア、酸化
クロムなどを溶射法によって被覆したものである。
性を増す試みとして、例えば、特開昭59−88995号公報
が挙げられる。これは、ブレード用の鋼材に対してセラ
ミック材料、特にアルミナ、アルミナ−チタニア、酸化
クロムなどを溶射法によって被覆したものである。
ところが、上記公報によるブレードは、従来からのブ
レードと比べると耐摩耗性が改良されてはいるが、原紙
との接触面近傍が全てセラミックで被覆されていないた
めに発錆したり、セラミック材特有の脆さと多孔性のた
めに欠落したり多孔性に起因する接触面上でのボイドの
発生があって、必ずしも満足できるものではない。さら
に、セラミック材料を溶射するためには、セラミック材
料が高融点であるところから少なくとも数千数〜数万度
のプラズマ炎もしくはガス火炎で材料を溶融・吹き付け
しなければならないといった制約があった。そのため、
ブレード材の変形をもたらすなどの問題があるだけでな
く、ブレードとしての接触部の平坦性や平滑性を保持す
るために溶射後の研摩を必須とするなどの難点があっ
た。
レードと比べると耐摩耗性が改良されてはいるが、原紙
との接触面近傍が全てセラミックで被覆されていないた
めに発錆したり、セラミック材特有の脆さと多孔性のた
めに欠落したり多孔性に起因する接触面上でのボイドの
発生があって、必ずしも満足できるものではない。さら
に、セラミック材料を溶射するためには、セラミック材
料が高融点であるところから少なくとも数千数〜数万度
のプラズマ炎もしくはガス火炎で材料を溶融・吹き付け
しなければならないといった制約があった。そのため、
ブレード材の変形をもたらすなどの問題があるだけでな
く、ブレードとしての接触部の平坦性や平滑性を保持す
るために溶射後の研摩を必須とするなどの難点があっ
た。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は被覆の脆さによる欠落や被覆の不完全さによ
る発錆を防止できると共に、製造時の変形が少なく、ブ
レードとしての接触部の平坦性や平滑性、可撓性などを
保持できる塗工用ブレードを経済的に製造する方法を提
供することを目的とするものである。
る発錆を防止できると共に、製造時の変形が少なく、ブ
レードとしての接触部の平坦性や平滑性、可撓性などを
保持できる塗工用ブレードを経済的に製造する方法を提
供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明にあっては、上記の課題を解決するために、可
撓性の鋼からなる塗工用ブレードの塗工用原紙との接触
部近傍に５μｍ以上であって且つ鋼材の厚みよりも薄く
クロムを被覆し、次いで110℃〜145℃でアニールするこ
とを特徴とするものである。
撓性の鋼からなる塗工用ブレードの塗工用原紙との接触
部近傍に５μｍ以上であって且つ鋼材の厚みよりも薄く
クロムを被覆し、次いで110℃〜145℃でアニールするこ
とを特徴とするものである。
［作用］ 本発明者らは、上記の課題を解決するために、被覆材
料の選定、摩耗試験、被覆の欠けの原因解析、研摩工程
の省略、耐食性の付与等について詳細な検討を行った。
料の選定、摩耗試験、被覆の欠けの原因解析、研摩工程
の省略、耐食性の付与等について詳細な検討を行った。
被覆材料の選定 まず、本発明者らはブレード鋼材の被覆材料を決定す
るべく、各種の被覆の摩耗減量をテーバー式摩耗試験機
により測定することで適切な被覆を検討した。その結果
を第１表に示す。表中、摩耗減量の単位は〔mg/1000re
v.〕である。また、第１表には各被覆硬度〔HV〕の測定
値を併記した。
るべく、各種の被覆の摩耗減量をテーバー式摩耗試験機
により測定することで適切な被覆を検討した。その結果
を第１表に示す。表中、摩耗減量の単位は〔mg/1000re
v.〕である。また、第１表には各被覆硬度〔HV〕の測定
値を併記した。
第１表において、被覆形成後の処置Ａは研摩のままと
し、処置Ｂは研摩後200℃で１時間アニールした。被覆
と擦り合わせる相手材はシリコンカーバイト（Ｈ−10）
とした。シリコンカーバイトには荷重1Kgを付加してあ
る。SK−５の化学組成は、C:0.80〜0.90、Si:＜0.35、M
n:＜0.50、P:＜0.03、S:＜0.03である。アルミナ−チタ
ニアの組成は、Al2O3−３％TiO2とした。被覆の厚みは
いずれも0.15mmである。
し、処置Ｂは研摩後200℃で１時間アニールした。被覆
と擦り合わせる相手材はシリコンカーバイト（Ｈ−10）
とした。シリコンカーバイトには荷重1Kgを付加してあ
る。SK−５の化学組成は、C:0.80〜0.90、Si:＜0.35、M
n:＜0.50、P:＜0.03、S:＜0.03である。アルミナ−チタ
ニアの組成は、Al2O3−３％TiO2とした。被覆の厚みは
いずれも0.15mmである。
第１表から明らかなように、比較した被覆の中では、
クロムめっきの摩耗特性が最も良好で、SK−５に対して
は約10倍、アルミナ−チタニアに対しては約４倍の耐摩
耗性を示し、ブレードへの被覆に適したものであること
が判明した。
クロムめっきの摩耗特性が最も良好で、SK−５に対して
は約10倍、アルミナ−チタニアに対しては約４倍の耐摩
耗性を示し、ブレードへの被覆に適したものであること
が判明した。
摩耗試験 次に、上記被覆を実際にブレードに適用して、テスト
コーターによる摩耗試験を試みた。SK−５鋼材から第４
図に示すように幅ｗ＝55mm、長さｌ＝500mm、厚みｄ＝
0.5mmのブレードを作製した。図中、d1＝0.1mm、θ＝30
゜である。このブレードに対して、溶射法によりアルミ
ナ−チタニア、クロムカーバイト、めっき法によりクロ
ム、ニッケル−リン合金の被覆を形成した。被覆範囲は
第５図のように設定し、被覆幅w1＝10mmとした。被覆の
厚みは100μｍ（0.1mm）を目標厚みとしたが、ニッケル
−リン合金を除いて、いずれもブレード鋼に変形（曲が
り）を生じた。溶射法による被覆、つまりアルミナ−チ
タニアについては変形が僅かであったので、そのまま利
用することにしたが、クロムカーバイトについては変形
が著しいので、試験を中断した。
コーターによる摩耗試験を試みた。SK−５鋼材から第４
図に示すように幅ｗ＝55mm、長さｌ＝500mm、厚みｄ＝
0.5mmのブレードを作製した。図中、d1＝0.1mm、θ＝30
゜である。このブレードに対して、溶射法によりアルミ
ナ−チタニア、クロムカーバイト、めっき法によりクロ
ム、ニッケル−リン合金の被覆を形成した。被覆範囲は
第５図のように設定し、被覆幅w1＝10mmとした。被覆の
厚みは100μｍ（0.1mm）を目標厚みとしたが、ニッケル
−リン合金を除いて、いずれもブレード鋼に変形（曲が
り）を生じた。溶射法による被覆、つまりアルミナ−チ
タニアについては変形が僅かであったので、そのまま利
用することにしたが、クロムカーバイトについては変形
が著しいので、試験を中断した。
また、めっき法によるクロム被覆については、種々検
討した結果、クロムめっきを析出させることによって生
ずるクロムめっきの内部応力が引張側の応力にしろ圧縮
側の応力にしろ、被覆厚みが５μｍを越える場合におい
て15Kg/mm2を越える場合に変形をもたらすことが判明し
た。そして、応力を上記範囲内とするには、クロムめっ
き液中の成分である無水クロム酸を100〜400g/、好ま
しくは250〜350g/とし、硫酸を無水クロム酸の1/70〜
1/120量、好ましくは1/70〜1/90量とした組成で液温が3
5〜65℃、好ましくは40〜48℃とした条件で電流密度を
選ぶことにより殆ど変形のない状態でクロムを被覆でき
ることを発見した。
討した結果、クロムめっきを析出させることによって生
ずるクロムめっきの内部応力が引張側の応力にしろ圧縮
側の応力にしろ、被覆厚みが５μｍを越える場合におい
て15Kg/mm2を越える場合に変形をもたらすことが判明し
た。そして、応力を上記範囲内とするには、クロムめっ
き液中の成分である無水クロム酸を100〜400g/、好ま
しくは250〜350g/とし、硫酸を無水クロム酸の1/70〜
1/120量、好ましくは1/70〜1/90量とした組成で液温が3
5〜65℃、好ましくは40〜48℃とした条件で電流密度を
選ぶことにより殆ど変形のない状態でクロムを被覆でき
ることを発見した。
ところで、塗被紙を製造する塗工工程で利用される塗
料は、印刷溶塗被紙の場合は、水、分散剤、接着剤、顔
料及び助剤などから成り、感圧複写紙の場合は、顕色
剤、接着剤、マイクロカプセル等から成り、感熱記録紙
の場合は顕色剤、染料、接着剤等から成り立っている
が、ブレードの摩耗は原紙と連続的に接触し、且つ擦す
れるだけでなく、塗料に含まれる成分、特に顔料に使用
される無機質材料によりブレード鋼の摩耗が促進され、
比較的短時間での交換を余儀なくされている。そして、
顔料として利用される無機質成分としては、クレー、焼
成カオリン、炭酸カルシウム、タルク、シリカサチン
白、チタン白、水酸化アルミニウム、活性白土、微粒シ
リカ、酸化亜鉛、有機顔料などが代表的であるが、これ
らを総括すると、カルシウムの炭酸塩や硫酸塩、マグネ
シウムの炭酸塩、チタンの酸化物、バリウムの硫酸塩、
アルミニウムの水和物、亜鉛華、カルシウム・マグネシ
ウム炭酸塩、ケイ酸及びそのケイ酸塩などであり、印刷
用塗被紙、感圧複写紙、感熱記録紙、インクジェット記
録紙等の塗被紙に要求される性状に応じて、これらを適
宜選択し、混合して利用しているのが実状である。
料は、印刷溶塗被紙の場合は、水、分散剤、接着剤、顔
料及び助剤などから成り、感圧複写紙の場合は、顕色
剤、接着剤、マイクロカプセル等から成り、感熱記録紙
の場合は顕色剤、染料、接着剤等から成り立っている
が、ブレードの摩耗は原紙と連続的に接触し、且つ擦す
れるだけでなく、塗料に含まれる成分、特に顔料に使用
される無機質材料によりブレード鋼の摩耗が促進され、
比較的短時間での交換を余儀なくされている。そして、
顔料として利用される無機質成分としては、クレー、焼
成カオリン、炭酸カルシウム、タルク、シリカサチン
白、チタン白、水酸化アルミニウム、活性白土、微粒シ
リカ、酸化亜鉛、有機顔料などが代表的であるが、これ
らを総括すると、カルシウムの炭酸塩や硫酸塩、マグネ
シウムの炭酸塩、チタンの酸化物、バリウムの硫酸塩、
アルミニウムの水和物、亜鉛華、カルシウム・マグネシ
ウム炭酸塩、ケイ酸及びそのケイ酸塩などであり、印刷
用塗被紙、感圧複写紙、感熱記録紙、インクジェット記
録紙等の塗被紙に要求される性状に応じて、これらを適
宜選択し、混合して利用しているのが実状である。
テストコーターでは、塗料の配合を次のように行い、
水により固形分濃度を60％としたものを試験に利用し
た。
水により固形分濃度を60％としたものを試験に利用し
た。
カオリン 80重量部 炭酸カルシウム 20重量部 ピロリン酸ナトリウム 0.1重量部 スチレン・ブタジエンラテックス 12重量部 澱粉 ５重量部 また、テストコーターの運転条件は次のように設定
し、被覆されたブレードの原紙との接触面の変化を逐次
調査した。
し、被覆されたブレードの原紙との接触面の変化を逐次
調査した。
速度:1000m/min ブレード線圧:0.8Kg/cm 原紙 60g/m2 塗被量 10g/m2 ブレードのベベル面の被覆後の表面粗さは第２表の通
りであり、程度の差はあれ、元のブレード鋼よりも粗化
されている。そこで、被覆を設けないSK−５材を除いて
全て0.6〜0.8μRmaxの表面粗さに研摩して試験に供し
た。運転時間は2.0時間としたが、0.5時間毎に摩耗量を
調査し、結果を第２表に示した。また、２時間運転後の
ベベル面の表面粗さを併記した。表面粗さの単位は〔μ
Rmax〕である。
りであり、程度の差はあれ、元のブレード鋼よりも粗化
されている。そこで、被覆を設けないSK−５材を除いて
全て0.6〜0.8μRmaxの表面粗さに研摩して試験に供し
た。運転時間は2.0時間としたが、0.5時間毎に摩耗量を
調査し、結果を第２表に示した。また、２時間運転後の
ベベル面の表面粗さを併記した。表面粗さの単位は〔μ
Rmax〕である。
第２表において、ブレードＩはSK−５ブレード、ブレ
ードIIはアルミナ−チタニア被覆を施したSK−５ブレー
ド、ブレードIIIはクロムめっき被覆を施したSK−５ブ
レード、ブレードIVはニッケル−リン合金被覆を施した
SK−５ブレードである。摩耗量は0.5時間後、摩耗量
は1.0時間後、摩耗量は1.5時間後、摩耗量は2.0
時間後の測定値である。また、表には記載していない
が、ブレードIIとブレードIIIでは、試験後、ブレード
の刃先の所々に被覆の欠けが見られた。第２表から、ク
ロムめっき被覆を施したブレードIIIは、刃先に部分的
な欠けが見られるものの、SK−５鋼材と比べると約４倍
の耐久性を示し、被覆選定試験の結果が裏付けられた。
ードIIはアルミナ−チタニア被覆を施したSK−５ブレー
ド、ブレードIIIはクロムめっき被覆を施したSK−５ブ
レード、ブレードIVはニッケル−リン合金被覆を施した
SK−５ブレードである。摩耗量は0.5時間後、摩耗量
は1.0時間後、摩耗量は1.5時間後、摩耗量は2.0
時間後の測定値である。また、表には記載していない
が、ブレードIIとブレードIIIでは、試験後、ブレード
の刃先の所々に被覆の欠けが見られた。第２表から、ク
ロムめっき被覆を施したブレードIIIは、刃先に部分的
な欠けが見られるものの、SK−５鋼材と比べると約４倍
の耐久性を示し、被覆選定試験の結果が裏付けられた。
被覆の欠けの原因解析 上述のように、クロム被覆を施したブレードは局部的
ながら刃先に欠けが見られ、均一な塗工という観点から
は欠けの発生した時点がブレードとしての寿命というこ
とになって、クロムの耐摩耗性を発揮できない場合も起
こり得る。そこで、被覆の欠けの発生原因を解明するた
めに種々の検討を加えた。
ながら刃先に欠けが見られ、均一な塗工という観点から
は欠けの発生した時点がブレードとしての寿命というこ
とになって、クロムの耐摩耗性を発揮できない場合も起
こり得る。そこで、被覆の欠けの発生原因を解明するた
めに種々の検討を加えた。
本発明者らは、長さ100mm、幅10mm、厚み0.5mmのSK−
５材を用意し、これにクロムを５μｍ、10μｍ、50μ
ｍ、100μｍ、300μｍ全面に被覆したものと、予めニッ
ケルを３μｍ、５μｍ、50μｍ全面に被覆した後、クロ
ムを３μｍ、５μｍ、100μｍ被覆したものと、無電解
ニッケルめっきによりニッケル−リン合金を予め５μｍ
被覆してクロムを100μｍ被覆したものと、シアン化銅
浴を利用して銅を５μｍ被覆し、次いでクロムを100μ
ｍ被覆したものなどを用意し、これらの被覆を施したこ
とにより、素材が欠け易くなっているのか否かを確認し
た。その結果を第３表に示す。具体的には素材を90度折
り曲げて脆化の程度を確認する方法を採った。
５材を用意し、これにクロムを５μｍ、10μｍ、50μ
ｍ、100μｍ、300μｍ全面に被覆したものと、予めニッ
ケルを３μｍ、５μｍ、50μｍ全面に被覆した後、クロ
ムを３μｍ、５μｍ、100μｍ被覆したものと、無電解
ニッケルめっきによりニッケル−リン合金を予め５μｍ
被覆してクロムを100μｍ被覆したものと、シアン化銅
浴を利用して銅を５μｍ被覆し、次いでクロムを100μ
ｍ被覆したものなどを用意し、これらの被覆を施したこ
とにより、素材が欠け易くなっているのか否かを確認し
た。その結果を第３表に示す。具体的には素材を90度折
り曲げて脆化の程度を確認する方法を採った。
表中、○は折り曲げても破損しない、△は折り曲げる
と破損する場合と破損しない場合がある、×は折り曲げ
ると完全に破損することを示す。第３表によれば、クロ
ムだけを被覆したSK−５材において、被覆の厚みが５μ
ｍを越えると、破損しやすくなっていることが認めら
れ、これがテストコーターでのブレード刃先の部分的欠
けの原因と考えられる。
と破損する場合と破損しない場合がある、×は折り曲げ
ると完全に破損することを示す。第３表によれば、クロ
ムだけを被覆したSK−５材において、被覆の厚みが５μ
ｍを越えると、破損しやすくなっていることが認めら
れ、これがテストコーターでのブレード刃先の部分的欠
けの原因と考えられる。
本発明者らはクロムとSK−５材との中間層にニッケル
やニッケル−リン合金、銅などの被覆しておくと、中間
層の厚みが僅か５μｍから素材の脆化を防止できること
を発見した。また、テストコーターで利用したクロム被
覆ブレードのクロム被覆部と未被覆部とから長さ100mm
の折り曲げ試験片を切り出し、同じように折り曲げて見
るとクロム被覆部にのみ脆化が見られた。したがって、
脆化はクロムを被覆することによりクロム被覆部にのみ
生ずる現象と考えられ、これはクロムめっき時に発生す
る水素ガス吸蔵の結果としての水素脆性であると推定さ
れた。そして、脆化が水素脆性であればクロム被覆後、
アニールすると脱水素され、脆性除去できるはずで、事
実、水素脆性除去温度として一般的な150〜250℃の範囲
でアニールすると、脆化そのものは除去することが可能
であった。ところが、上記の一般的なアニール温度では
弊害としてブレード鋼材として必要なバネ性が変化する
などの問題を呈した。そこで、バネ性（可撓性）を変化
させずに脆化を除去できるか否かを詳細に検討したとこ
ろ、110〜145℃、望ましくは130〜145℃でアニールする
と、可撓性の変化なしに脆性を除去できることを発見し
た。
やニッケル−リン合金、銅などの被覆しておくと、中間
層の厚みが僅か５μｍから素材の脆化を防止できること
を発見した。また、テストコーターで利用したクロム被
覆ブレードのクロム被覆部と未被覆部とから長さ100mm
の折り曲げ試験片を切り出し、同じように折り曲げて見
るとクロム被覆部にのみ脆化が見られた。したがって、
脆化はクロムを被覆することによりクロム被覆部にのみ
生ずる現象と考えられ、これはクロムめっき時に発生す
る水素ガス吸蔵の結果としての水素脆性であると推定さ
れた。そして、脆化が水素脆性であればクロム被覆後、
アニールすると脱水素され、脆性除去できるはずで、事
実、水素脆性除去温度として一般的な150〜250℃の範囲
でアニールすると、脆化そのものは除去することが可能
であった。ところが、上記の一般的なアニール温度では
弊害としてブレード鋼材として必要なバネ性が変化する
などの問題を呈した。そこで、バネ性（可撓性）を変化
させずに脆化を除去できるか否かを詳細に検討したとこ
ろ、110〜145℃、望ましくは130〜145℃でアニールする
と、可撓性の変化なしに脆性を除去できることを発見し
た。
第１図（ａ）〜（ｄ）はアニールにより脆性を除去し
たベントタイプのブレードの断面図、同図（ｅ），
（ｆ）はアニールにより脆性を除去したベベルタイプの
ブレードの断面図である。図中、１はブレード鋼材、２
はクロムめっき被覆である。第２図（ａ），（ｂ）はア
ニールせずに中間層３の存在により脆性を除去したベン
トタイプのブレードの断面図、第２図（ｃ）はアニール
せずに中間層３の存在により脆性を除去したベベルタイ
プのブレードの断面図である。この場合の中間層３は、
ニッケル、ニッケル−リン合金、ニッケル−ホウ素合
金、又は銅よりなり、その厚みは３〜50μｍとする。
たベントタイプのブレードの断面図、同図（ｅ），
（ｆ）はアニールにより脆性を除去したベベルタイプの
ブレードの断面図である。図中、１はブレード鋼材、２
はクロムめっき被覆である。第２図（ａ），（ｂ）はア
ニールせずに中間層３の存在により脆性を除去したベン
トタイプのブレードの断面図、第２図（ｃ）はアニール
せずに中間層３の存在により脆性を除去したベベルタイ
プのブレードの断面図である。この場合の中間層３は、
ニッケル、ニッケル−リン合金、ニッケル−ホウ素合
金、又は銅よりなり、その厚みは３〜50μｍとする。
研摩工程の省略 本発明者らは、ブレード鋼材にクロムを被覆するにあ
たって、クロムめっき液の組成を選ぶと、変形のないク
ロム被覆ブレードを得ることができるだけでなく、クロ
ム被覆後の研摩工程を省略できると考えた。このような
目的でクロムめっき液の組成について種々検討を加えた
結果、無水クロム酸100〜400g/に硫酸を無水クロム酸
濃度の1/70〜1/120量加えた液に、ケイフッ酸、ケイフ
ッ酸塩（例えばケイふっ化ナトリウム）、ホウ酸、ホウ
酸塩（例えばホウ砂）、スルファミン酸、アルキルスル
ホン酸などを１〜25g/の割合で加えると、平滑で事実
上クロム被覆後の仕上げ研摩を不要にできるだけでな
く、応力による変形のないブレードが得られることを発
見した。
たって、クロムめっき液の組成を選ぶと、変形のないク
ロム被覆ブレードを得ることができるだけでなく、クロ
ム被覆後の研摩工程を省略できると考えた。このような
目的でクロムめっき液の組成について種々検討を加えた
結果、無水クロム酸100〜400g/に硫酸を無水クロム酸
濃度の1/70〜1/120量加えた液に、ケイフッ酸、ケイフ
ッ酸塩（例えばケイふっ化ナトリウム）、ホウ酸、ホウ
酸塩（例えばホウ砂）、スルファミン酸、アルキルスル
ホン酸などを１〜25g/の割合で加えると、平滑で事実
上クロム被覆後の仕上げ研摩を不要にできるだけでな
く、応力による変形のないブレードが得られることを発
見した。
第４表は研摩されたSK−４鋼材上に各種クロム被覆を
施したブレードの被覆完了後の表面粗さ〔μRmax〕を触
針法で測定したデータ、及び被覆硬度〔HV（100/3
0）〕、さらにスパイラルコントラクトメーターにより
計測した電着応力〔Kg/mm2〕のデータなどを示した。
施したブレードの被覆完了後の表面粗さ〔μRmax〕を触
針法で測定したデータ、及び被覆硬度〔HV（100/3
0）〕、さらにスパイラルコントラクトメーターにより
計測した電着応力〔Kg/mm2〕のデータなどを示した。
第４表において、No.1のクロム液の組成は、無水クロ
ム酸300g/、硫酸4g/、No.2のクロム液の組成は、無
水クロム酸300g/、硫酸4g/、ホウ酸5g/、No.3の
クロム液の組成は無水クロム酸300g/、硫酸2.5g/、
ケイフッ化ナトリウム1.5g/である。また、応力の−
符号は圧縮側応力を示す。なお、未被覆のSK−４材の表
面粗さは0.90〜0.95μRmax、硬度は583HV（100/30）で
あった。
ム酸300g/、硫酸4g/、No.2のクロム液の組成は、無
水クロム酸300g/、硫酸4g/、ホウ酸5g/、No.3の
クロム液の組成は無水クロム酸300g/、硫酸2.5g/、
ケイフッ化ナトリウム1.5g/である。また、応力の−
符号は圧縮側応力を示す。なお、未被覆のSK−４材の表
面粗さは0.90〜0.95μRmax、硬度は583HV（100/30）で
あった。
第４表から明らかなように、No.1のクロム液を除い
て、ホウ酸やケイフッ化ナトリウムなどを添加すると、
元の素材粗さよりも平滑化され、なお且つ低応力となっ
ていることが分かる。また、付随効果として硬度の増加
が認められた。なお、これらのクロム被覆されたSK−４
材を90度に折り曲げてみると、No.1,2,3の各クロム液に
よるクロム被覆はいずれも素材から簡単に破損すること
が分かった。また、アニールもしくはニッケル、ニッケ
ル−リン合金、銅などを５μｍ以上事前に被覆しておく
と、No.2及びNo.3のクロム液についても脆化防止に効果
を発揮することを認めた。以上のように、無水クロム酸
と硫酸を含む液にケイフッ酸及びその塩、ホウ酸及びそ
の塩、スルファミン酸、アルキルスルホン酸などを適量
添加すると、変形の全く無い、しかもクロム被覆後の研
摩を不要としたブレードを作製できた。
て、ホウ酸やケイフッ化ナトリウムなどを添加すると、
元の素材粗さよりも平滑化され、なお且つ低応力となっ
ていることが分かる。また、付随効果として硬度の増加
が認められた。なお、これらのクロム被覆されたSK−４
材を90度に折り曲げてみると、No.1,2,3の各クロム液に
よるクロム被覆はいずれも素材から簡単に破損すること
が分かった。また、アニールもしくはニッケル、ニッケ
ル−リン合金、銅などを５μｍ以上事前に被覆しておく
と、No.2及びNo.3のクロム液についても脆化防止に効果
を発揮することを認めた。以上のように、無水クロム酸
と硫酸を含む液にケイフッ酸及びその塩、ホウ酸及びそ
の塩、スルファミン酸、アルキルスルホン酸などを適量
添加すると、変形の全く無い、しかもクロム被覆後の研
摩を不要としたブレードを作製できた。
耐食性の付与 クロム被覆ブレードは従来のクロムを被覆していない
ブレードに比べて著しく寿命延長効果が見られたが、従
来のブレードでは短寿命の故に問題とするに足らなかっ
た鋼材の発錆が耐久性（寿命）の延長に伴って新たな問
題を提起するに至った。そこで、その解決策としてクロ
ム被覆ブレードで生ずる素材鋼材の脆化（水素脆性）の
防止に利用できるニッケルやニッケル−リン合金被覆を
ブレードの特定部分だけでなく全面に被覆すればクロム
未被覆部の発錆を防止でき、同一被覆で脆化防止と発錆
防止とを同時に行えることになるので、頗る経済的であ
る。
ブレードに比べて著しく寿命延長効果が見られたが、従
来のブレードでは短寿命の故に問題とするに足らなかっ
た鋼材の発錆が耐久性（寿命）の延長に伴って新たな問
題を提起するに至った。そこで、その解決策としてクロ
ム被覆ブレードで生ずる素材鋼材の脆化（水素脆性）の
防止に利用できるニッケルやニッケル−リン合金被覆を
ブレードの特定部分だけでなく全面に被覆すればクロム
未被覆部の発錆を防止でき、同一被覆で脆化防止と発錆
防止とを同時に行えることになるので、頗る経済的であ
る。
第３図（ａ），（ｂ）は中間層３をブレード鋼材１の
全面に被覆して、防錆と脆化防止を兼ねたベントタイプ
及びベベルタイプのブレードの断面図である。この場合
の中間層３は、ニッケル、ニッケル−リン合金、ニッケ
ル−ホウ素合金の少なくとも１種類の金属よりなる。
全面に被覆して、防錆と脆化防止を兼ねたベントタイプ
及びベベルタイプのブレードの断面図である。この場合
の中間層３は、ニッケル、ニッケル−リン合金、ニッケ
ル−ホウ素合金の少なくとも１種類の金属よりなる。
なお、クロム被覆ブレードの水素脆化防止に有効な銅
については、元々銅という金属の耐食性の欠如から上記
目的には合致しない。ニッケルやニッケル−リン合金の
被覆法としては、ニッケルは電気めっき法が、また、ニ
ッケル−リン合金の場合には電気めっき法と無電解めっ
き法のいずれをも利用できるが、脆化防止のためには無
電解めっき法の方がやや優れている。さらに、耐食性を
与えるのに必要な厚みは３μｍ以上であり、この厚みは
脆化防止に必要な厚みにほぼ一致する。厚みを増加させ
ても脆化防止機能に変化を与えず耐食性を一層改善でき
るが、厚くても不経済であるばかりか、肝心のブレード
に必要なバネ性の変化を伴うので、50μｍ以下とするの
が好ましい。また、クロム被覆範囲も塗工用原紙との接
触部方向の先端から15mmまでがブレード用鋼材のバネ性
から考えて好都合で好ましくは10mm以下とするのが良
い。
については、元々銅という金属の耐食性の欠如から上記
目的には合致しない。ニッケルやニッケル−リン合金の
被覆法としては、ニッケルは電気めっき法が、また、ニ
ッケル−リン合金の場合には電気めっき法と無電解めっ
き法のいずれをも利用できるが、脆化防止のためには無
電解めっき法の方がやや優れている。さらに、耐食性を
与えるのに必要な厚みは３μｍ以上であり、この厚みは
脆化防止に必要な厚みにほぼ一致する。厚みを増加させ
ても脆化防止機能に変化を与えず耐食性を一層改善でき
るが、厚くても不経済であるばかりか、肝心のブレード
に必要なバネ性の変化を伴うので、50μｍ以下とするの
が好ましい。また、クロム被覆範囲も塗工用原紙との接
触部方向の先端から15mmまでがブレード用鋼材のバネ性
から考えて好都合で好ましくは10mm以下とするのが良
い。
以上の検討結果から明らかなように、可撓性の鋼から
なる塗工用ブレードにおいて、塗工用原紙との接触部近
傍に、水素吸蔵を妨げるクロム以外の金属を被覆し、該
被覆上にクロムを５μｍ以上で且つ鋼材の厚みよりも薄
く被覆することにより、本来ならばクロムが脆化される
ところを、水素吸蔵を妨げるクロム以外の金属の存在に
よりクロムの水素脆性が防止され、ブレードの欠けを防
止できる。また、鋼に対する防食性を有し水素吸蔵を妨
げるクロム以外の金属をブレードの全面に被覆すること
により、ブレードの発錆をも同時に防止することが可能
となる。
なる塗工用ブレードにおいて、塗工用原紙との接触部近
傍に、水素吸蔵を妨げるクロム以外の金属を被覆し、該
被覆上にクロムを５μｍ以上で且つ鋼材の厚みよりも薄
く被覆することにより、本来ならばクロムが脆化される
ところを、水素吸蔵を妨げるクロム以外の金属の存在に
よりクロムの水素脆性が防止され、ブレードの欠けを防
止できる。また、鋼に対する防食性を有し水素吸蔵を妨
げるクロム以外の金属をブレードの全面に被覆すること
により、ブレードの発錆をも同時に防止することが可能
となる。
一方、ブレード鋼材とクロムとの間に上記のような中
間層を設けなくても、可撓性の鋼からなる塗工用ブレー
ドの塗工用原紙との接触部近傍に５μｍ以上であって且
つ鋼材の厚みよりも薄くクロムを被覆し、次いで110℃
〜145℃でアニールすることにより、水素脆性を除去す
ることができる。この際、アニール温度を上記のように
選ぶことにより、鋼材の可撓性を変化させることを防止
できる。
間層を設けなくても、可撓性の鋼からなる塗工用ブレー
ドの塗工用原紙との接触部近傍に５μｍ以上であって且
つ鋼材の厚みよりも薄くクロムを被覆し、次いで110℃
〜145℃でアニールすることにより、水素脆性を除去す
ることができる。この際、アニール温度を上記のように
選ぶことにより、鋼材の可撓性を変化させることを防止
できる。
また、可撓性の鋼からなる塗工用ブレードにおける少
なくとも塗工用原紙との接触部近傍に電気めっきにより
クロムを被覆し、電気めっき液の組成は無水クロム酸が
100〜400g/、硫酸が無水クロム酸濃度の1/70〜1/120
で、液温が35〜65℃でクロム析出による応力が±15Kg/m
m2以下となるようなめっき条件とすれば、クロムめっき
の電着応力を低減し、ブレードの変形を防止できる。
なくとも塗工用原紙との接触部近傍に電気めっきにより
クロムを被覆し、電気めっき液の組成は無水クロム酸が
100〜400g/、硫酸が無水クロム酸濃度の1/70〜1/120
で、液温が35〜65℃でクロム析出による応力が±15Kg/m
m2以下となるようなめっき条件とすれば、クロムめっき
の電着応力を低減し、ブレードの変形を防止できる。
さらに、電気めっき液にケイフッ酸、ケイフッ酸塩、
ホウ酸、ホウ酸塩、スルファミン酸、アルキルスルホン
酸のうちの少なくとも１つの化合物を加え、その添加量
はクロムめっき後の研摩を不要とする程度にクロムの平
滑性が得られる範囲とすれば、研摩工程の省略により、
経済的にブレードを作製できる。
ホウ酸、ホウ酸塩、スルファミン酸、アルキルスルホン
酸のうちの少なくとも１つの化合物を加え、その添加量
はクロムめっき後の研摩を不要とする程度にクロムの平
滑性が得られる範囲とすれば、研摩工程の省略により、
経済的にブレードを作製できる。
［実施例］ 本発明者らは、SK−５鋼材からなるベントタイプノブ
レード（幅100mm、長さ2220mm、厚み0.381mm）に対して
クロム被覆範囲を先端部から10mmとし、４種類のクロム
被覆ブレードを作製し、塗料及びブレードコーターの操
業条件は前記の条件と同様にして実施した。
レード（幅100mm、長さ2220mm、厚み0.381mm）に対して
クロム被覆範囲を先端部から10mmとし、４種類のクロム
被覆ブレードを作製し、塗料及びブレードコーターの操
業条件は前記の条件と同様にして実施した。
実施例１ ブレードにクロムを40μｍ被覆した後、140℃で10時
間アニールし、その後、クロム未被覆部分を防錆塗料で
コーティングした。クロム被覆に用いた電気めっき液の
組成は、無水クロム酸が300g/、硫酸が4g/とした。
ブレードの表面粗さは0.93〜1.0（μRmax）、クロム被
覆後では1.7〜1.8（μRmax）、研摩後では0.81〜0.85
（μRmax）であった。
間アニールし、その後、クロム未被覆部分を防錆塗料で
コーティングした。クロム被覆に用いた電気めっき液の
組成は、無水クロム酸が300g/、硫酸が4g/とした。
ブレードの表面粗さは0.93〜1.0（μRmax）、クロム被
覆後では1.7〜1.8（μRmax）、研摩後では0.81〜0.85
（μRmax）であった。
比較例１ 未被覆のSK−５鋼材からなるブレードを用いた。
実機操業条件において、比較用のSK−５鋼材からなる
ブレードを含め、順次使用し比較したところ、比較例１
のクロム未被覆ブレードでは、７時間操業で使用不能に
なったのに対して実施例１では28時間の使用に耐えた。
ブレードを含め、順次使用し比較したところ、比較例１
のクロム未被覆ブレードでは、７時間操業で使用不能に
なったのに対して実施例１では28時間の使用に耐えた。
実施例２ 塗料配合として、水酸化アルミニウム65部、酸化亜鉛
20部、3,5−ジ（α−メチルベンジル）サリチル酸亜鉛
とα−メチルスチレン・スチレン共重合体との混融物
（混融物80/20）15部、ポリビニルアルコール水溶液５
部（固形分）及び水300部をボールミルで24時間粉砕し
て得た分散液に、カルボキシ変性スチレン・ブタジエン
共重合体ラテックス20部（固形分）を加えて調製した感
圧複写紙用水性塗被液を用い、ブレードコーター条件と
して、スピード800m/分、塗被固形量5g/m2（固形分）、
原紙40g/m2とした以外は実施例１と同様にして、ブレー
ド刃の摩耗試験をした結果、30時間使用可能であった。
20部、3,5−ジ（α−メチルベンジル）サリチル酸亜鉛
とα−メチルスチレン・スチレン共重合体との混融物
（混融物80/20）15部、ポリビニルアルコール水溶液５
部（固形分）及び水300部をボールミルで24時間粉砕し
て得た分散液に、カルボキシ変性スチレン・ブタジエン
共重合体ラテックス20部（固形分）を加えて調製した感
圧複写紙用水性塗被液を用い、ブレードコーター条件と
して、スピード800m/分、塗被固形量5g/m2（固形分）、
原紙40g/m2とした以外は実施例１と同様にして、ブレー
ド刃の摩耗試験をした結果、30時間使用可能であった。
比較例２ 未被覆のSK−５鋼材からなるブレードを用いた以外は
実施例２と同様にして実施した。ブレードの使用可能時
間は６時間であった。
実施例２と同様にして実施した。ブレードの使用可能時
間は６時間であった。
［発明の効果］ 以上述べたところから明らかなように、請求項１に記
載の発明によれば、クロムめっきの下層に金属被覆を設
けなくても、クロムめっき形成後のアニールにより水素
脆性を防止でき、被覆の脆さによる欠落を防止できると
いう効果があり、しかも、アニール温度を110〜145℃と
したことにより、ブレード鋼材の可撓性が損なわれるこ
とを防止でき、ブレードとしての性能を保持できるとい
う効果がある。
載の発明によれば、クロムめっきの下層に金属被覆を設
けなくても、クロムめっき形成後のアニールにより水素
脆性を防止でき、被覆の脆さによる欠落を防止できると
いう効果があり、しかも、アニール温度を110〜145℃と
したことにより、ブレード鋼材の可撓性が損なわれるこ
とを防止でき、ブレードとしての性能を保持できるとい
う効果がある。
第１図（ａ）乃至（ｆ）、第２図（ａ）乃至（ｃ）、第
３図（ａ），（ｂ）は本発明の塗工用ブレードのそれぞ
れ異なる断面構造を示す断面図、第４図は本発明の塗工
用ブレードの摩耗試験に用いたブレード鋼材の断面図、
第５図は同上のブレード鋼材に被覆を施した状態の要部
断面図である。 １はブレード鋼材、２はクロムめっき被覆、３は中間層
である。
３図（ａ），（ｂ）は本発明の塗工用ブレードのそれぞ
れ異なる断面構造を示す断面図、第４図は本発明の塗工
用ブレードの摩耗試験に用いたブレード鋼材の断面図、
第５図は同上のブレード鋼材に被覆を施した状態の要部
断面図である。 １はブレード鋼材、２はクロムめっき被覆、３は中間層
である。
フロントページの続き (72)発明者 藤田 淑雄 兵庫県尼崎市常光寺４丁目３番１号 神 崎製紙株式会社内 (72)発明者 田中 淳一郎 兵庫県尼崎市常光寺４丁目３番１号 神 崎製紙株式会社内 (72)発明者 福原 武司 兵庫県尼崎市常光寺４丁目３番１号 神 崎製紙株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−88995（ＪＰ，Ａ) 実公 昭49−8946（ＪＰ，Ｙ２) 金属表面技術協会編「金属表面技術便 覧」（昭51−11−30）日刊工業新聞社 Ｐ．275−318
Claims (1)
- 【請求項１】可撓性の鋼からなる塗工用ブレードの塗工
用原紙との接触部近傍に５μｍ以上であって且つ鋼材の
厚みよりも薄くクロムを被覆し、次いで110℃〜145℃で
アニールすることを特徴とする塗工用ブレードの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199597A JP2583611B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 塗工用ブレードの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199597A JP2583611B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 塗工用ブレードの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0364595A JPH0364595A (ja) | 1991-03-19 |
| JP2583611B2 true JP2583611B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=16410502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1199597A Expired - Lifetime JP2583611B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 塗工用ブレードの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583611B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013133762A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | Swedev Ab | Electrolytically puls-plated doctor blade with a multiple layer coating |
| KR20180128903A (ko) * | 2016-03-31 | 2018-12-04 | 비티지 에클레펜 엣스.에이. | 마스킹된 코팅 블레이드 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1197584A1 (fr) * | 2000-10-10 | 2002-04-17 | BTG Eclépens S.A. | Lame de couchage et procédé de fabrication d'une lame de couchage |
| SE519466C2 (sv) * | 2000-12-07 | 2003-03-04 | Swedev Ab | Schaber - eller rakelblad med beläggning av nickel innefattandes nötningsbeständiga partiklar och metod vid dess framställning |
| US7152526B2 (en) | 2002-01-29 | 2006-12-26 | Nihon New Chrome Co., Ltd. | Surface treated doctor blade |
| CN100387775C (zh) * | 2006-04-13 | 2008-05-14 | 山东科技大学 | 耐磨型造纸涂布刮刀 |
| CN100432333C (zh) * | 2006-05-12 | 2008-11-12 | 戴亚洲 | 一种陶瓷涂层刮刀及其制造方法 |
| CN101781786B (zh) * | 2010-02-24 | 2012-04-25 | 戴亚洲 | 一种陶瓷复合合金涂层油墨刮刀及其制造方法 |
| JP2013019024A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Hyogo Prefecture | めっき製品及びめっき方法 |
| JP6021176B2 (ja) * | 2012-09-04 | 2016-11-09 | 株式会社大商 | 電気亜鉛めっき処理方法及び電気亜鉛めっき処理装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5135816Y2 (ja) * | 1972-04-28 | 1976-09-02 | ||
| SE437681B (sv) * | 1982-10-13 | 1985-03-11 | Inventing Ab | Schaber eller rakel for kontrollerbar paforing och utjemning av bestrykningsmedel pa en lopande pappersbana |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1199597A patent/JP2583611B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 金属表面技術協会編「金属表面技術便覧」（昭５１−１１−３０）日刊工業新聞社Ｐ．２７５−３１８ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013133762A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | Swedev Ab | Electrolytically puls-plated doctor blade with a multiple layer coating |
| KR20180128903A (ko) * | 2016-03-31 | 2018-12-04 | 비티지 에클레펜 엣스.에이. | 마스킹된 코팅 블레이드 |
| KR102471153B1 (ko) * | 2016-03-31 | 2022-11-25 | 비티지 에클레펜 엣스.에이. | 마스킹된 코팅 블레이드 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0364595A (ja) | 1991-03-19 |
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