JP3440013B2 - ブレード - Google Patents
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Description
剤を塗布するために用いる製紙用、紙の表面に付着して
いるカスを除去するために用いる掻き取り用の他、食品
の混練用(チョコレート等)、石鹸の混連用、鋼材のメ
ッキ付着取り、鋼材の錆防止塗工用等のブレードに関す
る。 【0002】 【従来の技術】従来より、製紙工程時に紙の表面に樹脂
等を塗布したり、あるいは感熱剤を塗布して感熱紙とす
ることが行われている。 【0003】これらの樹脂や感熱剤等のコート剤を塗布
する工程では、図8に示すように紙106の上に載せた
コート剤105をブレード101を用いて延ばしていく
作業が行われている。このブレード101は、先端にエ
ッジ101aを有する板状体であり、厚み1mm以下、
幅10cm程度、全長7〜9m程度の大きさで、ハイス
鋼等の金属材から形成されており、若干饒ませながら矢
印方向へ移動させることで、紙106の表面にコート剤
105を密着させながら先端のエッジ101aでコート
剤105を延ばし、掻き取るようになっていた。 【0004】ところが、上記金属材からなるブレード1
01では、エッジ101aの磨耗のため2時間程度の使
用で交換しなければならず、極めて効率の悪いものであ
った。そこで、図9に示すように、ブレード101の耐
磨耗性を向上させるために、側面の先端部に炭化タング
ステン(WC)等の硬質膜103を溶射したものもあっ
たが、これでも使用中に硬質膜103が剥がれるため8
0時間程度の使用しかできなかった。(特公平2−36
671号公報参照) また、耐摩耗性を高めるためにはブレード全体をセラミ
ックスで形成すればよいが、このブレードは使用時に撓
む必要性があるため、極めて薄いもので、セラミックス
で形成すると割れてしまうという問題点があった。(特
公平2−51398号公報参照)そこで、本出願人は金
属板にジルコニアを貼ることを提案した。(実開平7−
560公報参照) 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ところがブレードは使
用時に撓み、さまざまな方向から力が加わるため、金属
板の先端部に薄いセラミック製板状体を接合したブレー
ドは、使用時に剥離しやすく、また力が加わった際に破
損しやすい等の問題がある。例えば、製造時に接合後の
板状体の表面を研磨する時や、使用時などに板状体に力
が加わり、破損するおそれがあった。 【0006】更に、金属板に複数枚のブレートを接着す
ることも提案したが、セラミック板の継ぎ目により、仕
上げ面へのストリークの発生を解消出来ないという問題
を残していた。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらに鑑
みて研究を重ねた結果、薄いセラミックス製板状体は焼
成時に反りやうねりが生じやすく、金属板との接合面に
うねりがあると接着剤の厚い部分が生じ、この部分に力
が加わると破損しやすく剥がれやすいことを見いだし
た。そこで本発明は、予めセラミックス板状体の接合面
の平坦度を、長さ50mm当たり0.5mm以下として
おけば破損を防止できるとともに、接着剤の厚みを均一
にして剥離を防止できるようにした。なお接合面の平坦
度を、長さ50mm当たり0.5mm以下とするために
は、例えば通常の焼成後、アニールをすることにより可
能となる。 【0008】更に、金属板の先端部に、接着剤としてT
型剥離強度5.0kg/25mm以上のエポキシ系接着
剤を用いることで、剥離を防止するようにした。また、
板状体と金属板は両者の平面部を接着剤で全面接着して
固定してあるが、このとき接着強度を向上させるため
に、互いの接着面を粗面とすることが望ましい。 【0009】更に、ブレードの材質として、1400〜
1500゜Cで焼成することにより、平均結晶粒径が
1.0μm以下で、単斜晶相含有量が20%以下のジル
コニア焼結体を用いることにより、シャープな刃先形状
が確保できる。 【0010】更に、上記セラミックス製板状体を、グリ
ーンシートを作製し焼成して、一体的に形成することに
より、効率よく大量に作製することが可能となり、複数
のセラミック板の継ぎ目による不都合を防止できる。 【0011】 【発明の実施形態】以下に、その実施形態について詳述
する。 【0012】図1、図2に示すように、本考案のブレー
ド1は金属板2の先端側面にジルコニアセラミツクス製
の板状体3を接着したものである。そして、この板状体
3にはエッジ3aを備えており、図4に示すように、こ
のブレード1を用いて紙6の上のコート剤5を延ばしな
がら掻き取ることで、紙6の表面にコート剤5を塗布す
ることができる。また、このときブレード1の本体は金
属板2からなるため、この部分が撓むことによってエッ
ジ3aを紙6の表面に押しつけることができ、コート剤
5の密着強度を高めることができる。 【0013】本発明のブレードにおいて、金属板2はハ
イス鋼などからなり、好適に撓むためには厚みを1mm
以下とすれば良い。また、ジルコニアセラミツクス製の
板状体3についても同様に1mm以下の厚みとしてあ
り、その先端には角度90°程度のエッジ3aを備えて
いる。また、ブレード1自体は全長1〜9m程度であ
り、板状体3はジルコニアセラミツクスで一体的に形成
し、金属板2に接着してある。 【0014】他の実施形態として図3(a)に示すブレ
ード1は、金属板2の先端側に向けて薄くなる形状と
し、一方ジルコニアセラミツクス製の板状体3は先端側
に向けて厚くなる形状とし、両者を接着剤4で接着した
ものである。また図3(b)(c)に示す製紙用ブレー
ド1は、金属板2に形成した段部に板状体3を接着した
ものである。 【0015】このような構造とすることにより、製紙用
ブレード1の板状体3を接着した部分の厚みを0.6〜
0.8mm程度に薄くすることが可能となり、より撓み
やすいブレード1とすることができる。 【0016】また、図3では、セラミックス製の板状体
3の先端部に斜面3cを形成してエッジ3aの角度を1
20゜程度としてあるが、この斜面3cによって好適に
コート剤の塗布を行うことができる。さらに、図示して
いないがエッジ3aを曲面状としたり、あるいはエッジ
3aおよび斜面3cを全体的に曲面状としても良い。 【0017】さらに、板状体3と金属板2は両者の平面
部を接着剤4で全面接着して固定してあるが、このと
き、接合面にうねりがあると接着剤の厚い部分が生じ、
この部分に力が加わると破損しやすいことから、予め板
状体3の接合面2a、3bの平坦度を、長さ50mm当
たり0.5mm以下としておけば破損を防止できるとと
もに、接着剤の厚みを均一にして剥離を防止することが
出来る。接合面の平坦度を、長さ50mm当たり0.5
mm以下とするためには、例えば通常の焼成後、アニー
ル(再焼成)をすることにより可能となる。 【0018】又、接着強度を向上させるために、互いの
接合面2a、3bを粗面とすることが望ましい。金属板
2の接着面2aは例えばサンドペーパーで荒らして表面
粗さ(中心線平均粗さ:Ra)2μm以上の面とし、一
方板状体3の接着面3bは、焼成したままの面または粗
いダイヤモンド砥石で研削することにより表面粗さ(R
a)0.5μm以上とする。 【0019】また、両者間に存在させる接着剤4として
はT型剥離強度5.0kg/25mm以上のもの、特性
を満たす接着剤としては、例えば二液混合室温硬化型エ
ポキシ系接着剤を用い、その厚みを50〜100μmの
範囲内とすることで、接着強度を大きくすることができ
る。T型剥離強度は、JIS K−6854に準じて測
定を行ったものである。これは、T型剥離強度が5.0
kg/25mm未満の接着剤を用いると、実機に装着し
た時、使用途中で板状体3の剥離が起きるためである。 【0020】又、板状体3の接着面3bは表面粗さ(R
a)0.5μm以上の粗面とするが、その他の面は表面
粗さ(Ra)0.8μm以下の滑らかな面とすることに
よってエッジ3aを鋭くし、かつコート剤5の付着を防
止するようにしてある。 【0021】なお、上記板状体3を成すジルコニアセラ
ミツクスとしては、ZrO2 を主成分とし、Y2 O3 、
CaO、MgO、CeO2 、Dy2 O3 等の安定化剤を
含有してなる部分安定化ジルコニアセラミツクスを用い
る。 【0022】例えば、安定化剤として2〜5モル%のY
2 O3 を含み、平均結晶粒子径が1μm以下で、正方晶
の結晶を80%以上含むようなジルコニアセラミツクス
は、強度が100Kg/mm2 以上で、破壊靱性(K1
C)が6MPa√m以上と極めて強度、靭性の高いもの
となる。 【0023】そして、このようなジルコニアセラミツク
スは、所定の組成に調合した原料を下記の成形方法で板
状体に成形し、焼成した後、各表面を所定の表面粗さと
なるように研磨し、エッジ部を鋭利に加工することで製
造することができる。 【0024】特に、板状体3の材質として、焼成温度が
1400〜1500℃で焼結することにより、平均結晶
粒径が1.0μm以下で、単斜晶相が20%以下のジル
コニア焼結体を用いることにより、シャープな刃先形状
が確保できる。更に上記焼成後、1350〜1500℃
で板状体3をアニール(再焼成)することにより板状体
3の接合面の平坦度を、長さ50mm当たり0.5mm
以下とすることが可能となる。 【0025】また、板状体3の成形方法としては、ロー
ルコンバクション法、ドクターブレード法等により、グ
リーンシートを作製し、これをカット後焼成して、又
は、焼成後カットして一体的に形成した板状体とする、
たとえば、ロールコンパクション法について図5にて説
明すると、まず、ジルコニア粉末と熱可塑性樹脂を混合
した成形用顆粒14を、1対の金属ロール12間に連続
的に供給し、加圧して、成形用顆粒14とロール12の
摩擦力によってテープ状のグリーンシート13を得る。
これを焼成後カットして一体形状の板状体3とし、金属
板2に接着してブレード1とする。これにより、一体形
状の板状体を効率よく大量に作製することができるとと
もに、複数のセラミック板の継ぎ目による不都合を防止
できる。 【0026】 【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 【0027】実験例1 まず、JISK6854の方法を用いて接着剤の剥離強
度試験を行った。図6において、セラミック7及び鋼材
8を接着剤4で接着し、これを両端から引っ張ることに
より剥離強度を測定する。更に図4の方法で実際の稼働
試験を行った。 【0028】接着剤はA〜Eの5種類を選定し、それぞ
れ試験片を作成し、T型剥離強度の比較を行った。接着
剤はA〜Eの内容は以下の通りである。 【0029】 接着剤A:二液混合室温硬化型エポキシ接着剤(大型セラミック部品接合用) 〃 B: 〃 〃 (金属セラミック部品接合用) 〃 C:一液加熱硬化型 〃 (セラミック部品接合用) 〃 D: 〃 〃 (構造部材接合用) 〃 E: 〃 〃 (電子電気工業接合用) 結果は、表1に示す通りであった。 【0030】この結果より明らかに、接着剤Aを用いた
ものでは、T型剥離強度が高く、実機での稼働試験でも
不具合は見られなかった。比較例であるB〜Eを用いた
ものでは明らかにT型剥離強度が低く、実機試験でも剥
離が見られた。 【0031】 【表1】【0032】実験例2 次に、厚み0.5mm、幅12mm、長さ1m、エッジ
角90゜のジルコニアセラミツクス製板状体に関して、
各種平坦度のサンプルをつくり金属板に接着し、これに
製品厚み迄の研削加工を施し、クラックの発生状況を確
認した。図8は、研削の状態を示したもので、セラミッ
クス製板状体3を金属板2に接着剤4で接着したサンプ
ルに、砥石9を当てて研削を行う。 【0033】その結果を表2に示す。 【0034】この結果より明らかに、平坦度が長さ50
mm当たり0.5mm以下では、クラックの発生しない
ことがわかる。 【0035】 【表2】 【0036】実験例3 次に、図1、2に示すブレード1を試作して、結晶粒
径、単斜晶相に対する比較試験を行った。厚み0.5m
m、幅75mm、長さ1mの金属板2の先端側面に、一
体形状品のジルコニアセラミツクスで、結晶粒径及び単
斜晶相の占有率を変え、厚み0.5mm、幅12mm、
長さ1m、エッジ角90゜の板状体3を接着して、ブレ
ード1を構成する。これを製紙用の塗工装置にセットし
て10時間、装置を稼働させ、その後各サンプルのチッ
ピングの発生状況を確認した。確認は倍率400倍の顕
微鏡で行った。結果は表3の通りであった。 【0037】この結果より明らかに、平均結晶粒径1.
0μm以下、単斜晶相20%以下のものにチッピングの
発生しないことがわかる。 【0038】 【表3】 【0039】 【発明の効果】このように本発明によれば、ブレードを
構成する板状対における接合面の平坦度を、長さ50m
m当たり0.5mm以下とし、さらに好ましくは接着剤
としてT型剥離強度5.0kg/25mm以上のエポキ
シ系接着剤を用いることにより、破損を防止できるとと
もに、接着剤の厚みを均一にして使用時の剥離を防止す
ることが出来、耐摩耗性に優れ、長期間の使用が可能と
なる。更に再研磨により再使用も可能で、極めて寿命を
長くすることができる。 【0040】しかも板状対を一体的に形成することによ
り、シャープな刃先形状が確保でき、ストリークの無い
高品質の紙を製造することができる。
面図である。 【図4】本発明のブレードの使用状態を示す断面図であ
る。 【図5】ロールコンパクション法によるグリーンシート
の作製法を示す概略図である。 【図6】T型剥離試験片を示す概略図である。 【図7】本発明のブレードの研削の状態を示す斜視図で
ある。 【図8】従来の製紙用ブレードの使用状態を示す断面図
である。 【図9】従来の製紙用ブレードを示す断面図である。 【符号の説明】 1,101:ブレード, 101a:先端エッジ 2:金属板 3:板状体,3a:エッジ 4:接着剤 5,105:コート剤 6,106:紙 7:セラミック 8:鋼材 9:砥石 10:パルスモーター 11:アジャスター 12:ロール 13:グリーンシート 14:成形用顆粒 103:硬質膜
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】金属板の先端部にT型剥離強度5.0kg
/25mm以上のエポキシ系接着剤を用いて、平均結晶
粒径1.0μm以下、単斜晶相含有量20重量%以下の
ジルコニア焼結体からなる一体的に形成した1〜9mの
セラミックス製板状体を接合してなり、該セラミックス
製板状体の接合面における平坦度を、長さ50mm当た
り0.5mm以下としたことを特徴とするブレード。
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---|---|---|---|
JP37172498A JP3440013B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | ブレード |
Applications Claiming Priority (1)
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JP37172498A JP3440013B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | ブレード |
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Family Applications (1)
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JP37172498A Expired - Fee Related JP3440013B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | ブレード |
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1998
- 1998-12-28 JP JP37172498A patent/JP3440013B2/ja not_active Expired - Fee Related
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