(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔または樹脂フィルムの表面に電気メッキまたは電解洗浄を行うストリップの表面処理設備においてストリップおよび薬液に接触し、かつそれらとの電気的絶縁性を保ちながら使用される表面処理設備用ロールであって、
ストリップに接触する胴部では、金属製の円筒シェルの外周面に、ビニルエステル系の樹脂層とジルコニアにてなるセラミックス層とがこの順に形成されていること、
および、上記シェル内の塞がれた中空空間から軸端面に至る通孔が形成されていること
を特徴とする表面処理設備用ロール。
【請求項２】
上記ビニルエステル系の樹脂層が繊維またはフレークで強化されたプラスチックであり、
当該強化された樹脂層の上にさらに樹脂が塗布され、その上に上記のセラミックス層が溶射にて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理設備用ロール。
【請求項３】
上記ビニルエステル系の樹脂層と上記セラミックス層との間に、それぞれの層の成分であるセラミックスと樹脂との混合物からなる中間層が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表面処理設備用ロール。
【請求項４】
胴部の両側に延びた軸部が、金属製シャフトの外周面に樹脂層が形成されたものであって、胴部をはさむ２箇所に対しては、その樹脂層が着脱容易に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表面処理設備用ロール。
【請求項５】
上記軸部のうち、胴部をはさむ上記２箇所の各外側であり軸受部よりも内側の位置で、上記樹脂層の外周に、抜き取り可能な水切り用円板が取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の表面処理設備用ロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
請求項に係る発明は、ストリップ（帯状の素材）に電気メッキや電解洗浄などの表面処理を施す際、そのストリップや表面処理用の薬液に接触し、かつ電気的絶縁性を保ちながら使用される表面処理設備用ロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属箔ストリップの片面に連続的にメッキを行う設備について、一例を図３（ａ）・（ｂ）に示す。メッキ液Ｌを保持するようにセル（メッキ浴槽）Ｃが設けられ、そのメッキ液Ｌに一部を漬けるように、回転するガイドロール５１が配置されている。ガイドロール５１における胴部５１ａの外周面にストリップＳを巻き掛け、ガイドロール５１を回転させてそのストリップＳを送り、順次メッキ液Ｌ中に漬けることによって、液Ｌ中で下を向いた側の面にメッキを施すことができる。ガイドロール５１の下方には電極（アノード）Ａを配置し、セルＣの外でストリップＳに接する偏向ロール５２を導電構造にしたうえ、その偏向ロール５２と電極Ａとの間に電位差をもたせることによって電極Ａ・ストリップＳ間に電流を流し、もって効率的にメッキを進める。図３（ｂ）中の符号５４は、ロール５１を回転駆動するためのモータである。
【０００３】
メッキ液として本来的に酸性またはアルカリ性の溶液が使用され、さらには種々の添加剤がそれに加えられることが多いので、メッキ液には腐食性が備わっているのが一般的である。そのため、上記した偏向ロール５２のように導電構造とする（外周面を金属面とする）ものを除き、メッキ液と接触するロールの表面には、耐薬液性（耐食性等）をもたせるための何らかの処理がされている。また、図３の例におけるガイドロール５１のようにメッキ液中に浸漬されるロールに関しては、ロール自体の表面にメッキ金属が析出することがないよう、電気的絶縁性を確保するための処理もとられている。
【０００４】
図３の例におけるガイドロール５１のように耐薬液性と絶縁性とが必要なロールは、従来、つぎのように構成されている。すなわち、ストリップに接触する胴部が金属製の円筒シェルにて構成され、その外周面に、耐薬液性のあるラバーライニング（ゴム層）が一体化されている。そのほか、耐摩耗性を高めるべく金属製円筒シェルの外周面に溶射によってセラミックスの層を設けたり、軽量化のためにシェルをＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製にしてその外周面上にセラミックス層を形成したりする例もある。なお、ＦＲＰの表面にセラミックス層を形成してなる複合材料に関しては、下記の文献がある。
【特許文献１】
特開２００１−２４０９５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
耐薬液性と絶縁性とを付与した従来のロールには、それぞれつぎのような課題が存在する。まず、金属製の円筒シェルの外周面にラバーライニングを施したものについては、
イ)  ラバーに水蒸気が滲入してシェルとの間に水が溜まるブリスター現象やラバーの摩耗・膨潤などが発生しがちであり、そのためにロールの外周面が変形しやすい。また、ライニング材（ラバー）のうち摩耗した部分がメッキ液中に混入することもある。そのほか、ライニング材の表面を容易には研磨できないため、外径の寸法精度や表面の滑らかさを高めることが難しい。このような事項に起因して、ストリップが蛇行し、またはストリップ表面にしわや絞りが発生したりロールマークが転写したりする不都合が発生しやすくなる。
ロ)  金属製円筒シェルとラバーのライニングとの双方に相当の厚さが必要であるため、外周部付近が重くなってロールの慣性モーメントが大きくなりがちである。ラバーが厚くなるのは、上記したブリスター現象をできるだけ回避するためであり、金属製シェルが厚くなるのは、ラバーライニングの加硫時の加熱（１５０℃前後）にともなって変形しないようにするためである。従来、金属製シェルおよびラバーライニングの厚さをいずれも１０ｍｍ前後にすることが多かった。慣性モーメントが大きいと、ロールの回転速度をきめ細かにコントロールすることが難しい。
ハ)  加硫を含めてラバーライニングの施工を終えたのちはライニングを追加施工することが難しいため、ロールについて回転時の動的バランスを十分にするのが容易でない。ロールの動的バランスがよくないと、ストリップの送りを高精度に制御することが困難になる。
【０００６】
金属製のシェルに対し溶射にてセラミックス層を設ける例では、
ニ)  溶射したセラミックス層のうちに微細なピンホールが発生することが避けられない。ピンホールがあると十分な絶縁性が得られず、樹脂を充填する等のいわゆる封孔処理を施しても完全な絶縁性は確保されないため、表面処理設備用ロールとして適当ではない。ピンホールがあって絶縁性が不十分なロールの場合、当該ピンホールの部分にメッキ金属が析出してしまうという不都合が生じる。
【０００７】
また、ＦＲＰ製のシェルの外周面上にセラミックス層を設ける例では、
ホ)  メッキ液は、溶解度の増加や電流密度の上昇等の目的で温度を上げて使用されることが多いので、それにともなってロールの温度も高くなり、ロールに大きめの熱変形が生じてしまうことがある。ロールが熱変形すると、ストリップを正確に送ることが難しくなるほか、セラミックス層にクラックや割れが発生する恐れもある。
【０００８】
なお、以上のような不都合は、金属箔ストリップにメッキを行う設備におけるロールに限らず、ストリップおよびその表面処理用薬液に接触して電気的絶縁性を保つべき種々のロールについて共通するものである。
請求項の発明はこのような不都合を解消すべく、ストリップをつねに適切に送ることができ、変形等を起こしにくい、軽量で絶縁性にすぐれた表面処理設備用ロールを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の表面処理設備用ロールは、金属箔または樹脂フィルムの表面に電気メッキまたは電解洗浄を行うストリップの表面処理設備においてストリップおよび薬液（メッキ液や洗浄液など表面処理用の薬液）に接触し、かつそれら（ストリップおよび薬液）との電気的絶縁性を保ちながら使用されるロールに関し、ストリップに接触する胴部では、金属製の円筒シェルの外周面にビニルエステル系の樹脂層（「樹脂」にはＦＲＰを含む）とジルコニアにてなるセラミックス層とをこの順に形成した（つまり、金属製シェルの上に樹脂層を形成し、さらにその上にセラミックス層を形成した）こと、および、上記シェル内の塞がれた中空空間から軸端面に至る通孔を形成したことを特徴とする。
樹脂層およびセラミックス層には、使用する薬液に対する耐薬液性（耐食性など）のあることが必要だが、表面処理設備に使用される薬液に対しては、ほとんどの樹脂およびセラミックスにそのような性質が備わっている。ただし、樹脂層の樹脂をビニルエステル系とするのに対しセラミックス層のセラミックスとしてジルコニアを組み合わせるのが、耐食性・対摩耗性の面でとくに好ましい。また樹脂層には電気的絶縁性（非導電性）が必要だが、特殊なものを除いてほとんどすべての樹脂には当該性質が備わっている。またセラミックスに関しても、たとえばＡｌ2Ｏ3に代表される酸化物系セラミックス等に、良好な電気絶縁性を有するものが多い。なお、ロールのうち、ストリップに接触する胴部以外の部分についても、ロールの耐薬液性と絶縁性を保つ必要上、金属部分に薬液が付かないようにする必要がある。したがってそのような部分にも樹脂層を形成し、またはそのような部分を耐薬液性と非導電性をもつ材料によって形成するのがよい。ただし、ストリップに接触しない部分にセラミックス層を形成する必要はない。
【００１０】
この表面処理設備用ロールにはつぎのような作用的特徴がある。すなわち、
a)  樹脂層およびセラミックス層には、ラバーとは違ってブリスター現象や薬液中での膨潤等が生じないため、ロールの外周面が変形しがたい。そのため、ストリップをつねに正確に送ることができ、蛇行が発生したり表面性状が低下したりすることが防止される。
b)  セラミックス層にてなる最外周表面は高精度の機械加工が可能であるうえ耐摩耗性にもすぐれるため、ロール径の寸法精度や表面の滑らかさを高くし、かつそれを長期間維持することができる。摩耗したものが薬液中に混入することも起こりがたい。こうした点でも、このロールは、ストリップをつねに正確に送ってその表面性状を好適に保つことが可能である。
【００１１】
c)  ラバーライニングを施した場合に比べて、ロールの慣性モーメントを小さくすることができる。加硫を行う必要がないので金属製シェルを薄くでき、ブリスター現象が発生しないので樹脂層をも薄くできること、また、セラミックス層は耐摩耗性が十分に高いために極めて薄くて足りること、がその理由である。慣性モーメントを小さくすると、ストリップの破断等を防止しながらロールの回転速度をきめ細かにコントロールすることができる。
d)  樹脂層を、たとえば接着剤を使用して追加的に形成することが容易であるため、ロールについて回転時の動的バランスを高めることが容易である。ロールの動的バランスが高いと、ストリップの送りを高精度に制御できることになる。
【００１２】
e)  金属製シェルとセラミックス層との間に樹脂層を設けるので、セラミックス層が溶射で形成されていてピンホールを含むものであるとしても、最外周の表面と金属製シェルとの間に完全な絶縁性が保たれる。したがって、たとえばメッキ液に浸漬されるロールであっても、表面にメッキ金属が析出する等の不都合が生じない。
f)  円筒シェルとして、樹脂（またはＦＲＰ）製ではなく金属製のものを使用しているため、運転中、薬液に接する等によりロールの温度が上昇しても、熱変形を微小に抑えることができる。金属製シェルは、樹脂製のものに比べて剛性を高くできるうえ、熱膨張率が小さいからである。
g)  シェル内の塞がれた中空空間から軸端面に至る通孔を形成しているので、メッキ液等によって胴部およびその内部の空気が温度変化をして膨張等したときも、この通孔から空気が出入りし、胴部のシェルに変形が生じない。
なお、電気メッキまたは電解洗浄用の設備において金属箔や樹脂フィルムのように極めて薄い（厚さが０．２ｍｍ以下の）ものをストリップとする場合には、ストリップを送るロールに関して要求される条件が厳しくなる。薄いストリップには蛇行が生じたりしわや絞りが発生したりしやすいので、ロールの形状精度やロール表面の性状等がとくに高水準でなければならず、また、小さな張力でも破断しやすいことから、ロールの回転速度制御がとくに適切に行われねばならないからである。
その点、この請求項の表面処理設備用ロールは、胴部において金属製の円筒シェルの外周面に樹脂層とセラミックス層とをこの順に形成するなど上述の特徴を有するものであるから、ロールの形状精度やロール表面の性状等をつねに適切に保てるうえ、ロールの慣性モーメントを小さくすることができる。つまり、蛇行やしわ・絞り等が発生しないようにストリップをつねに適切に送るとともに、ロールの回転速度を正確かつきめ細かにコントロールしてストリップの送りを高精度に制御することが可能である。したがって、この表面処理設備用ロールによれば、金属箔や樹脂フィルムのように極めて薄いストリップの生産を円滑に行い、産業上有意義な効果をもたらし得るといえる。
【００１３】
請求項２に記載の表面処理設備用ロールはとくに、上記ビニルエステル系の樹脂層として、繊維またはフレークで強化されたプラスチックを使用し、当該強化された樹脂層の上にさらに樹脂を塗布し、その上に上記のセラミックス層（ジルコニアにてなるもの）を溶射にて形成したことを特徴とする。
【００１４】
上記のように強化されたプラスチックは機械的強度が高くて摩耗・変形等をとくに起こしがたく、また施工が容易で、ロールの再研磨時に必要な厚さを容易に形成できる。なお、プラスチックを繊維等で強化した場合、施工時に空気が混入して気泡ができやすい。この気泡は、そのまま上にセラミックスを溶射するとクレーターとなり、セラミックス層の溶着不良の原因となるが、強化プラスチックの層の上にさらに樹脂を塗布し、その上にセラミックスを溶射することによって不都合を解消できる。またジルコニアにてなるセラミックスは耐摩耗性が高いうえ機械加工特性にもとくにすぐれるため、この請求項の表面処理設備用ロールによれば、上記a)・b)・c)の作用がとくに顕著である。ジルコニアにてなるセラミックスは、溶射によって層状に形成することができるほか、金属皮膜はもとより炭化物サーメット被膜に比較しても、耐摩耗性に関して実用上遜色がない。ジルコニアにてなるセラミックスはさらに電気絶縁性にも優れているので、高性能のロールを低コストで構成できることになる。
【００１５】
請求項３に記載の表面処理設備用ロールはさらに、上記ビニルエステル系の樹脂層と上記セラミックス層との間に、それぞれの層の成分であるセラミックスと樹脂との混合物からなる中間層を形成したことを特徴とする。
【００１６】
樹脂層とセラミックス層とは、化学成分が大幅に異なっていて親和性がないうえ、熱膨張率等の機械的性質にも大きな差があるため、これら二層が安定した接合状態には保たれないことがある。しかし、上記のように、二層の間に各層の成分であるセラミックスと樹脂との混合物からなる中間層を形成した場合には、樹脂層とセラミックス層との接合の安定性は顕著に向上する。隣接する各層間、つまり、樹脂層と中間層との間および中間層とセラミックス層との間において接合強度がそれぞれ高くなる結果、樹脂層とセラミックス層との間も分離しがたくなるからである。こうして樹脂層とセラミックス層との間が分離しがたくなると、温度変化が激しい場合にも、ロールは、上述のような好ましい作用を発揮しながら長期間安定的に使用されることになる。
【００１７】
請求項４に記載の表面処理設備用ロールは、さらに、胴部の両側に延びた軸部を、金属製シャフトの外周面に樹脂層が形成されたものとし、胴部をはさむ２箇所に対しては、その樹脂層を着脱容易に取り付けたことを特徴とする。図２に例示したロール２１における樹脂スリーブ４５は、金属製シャフト３１（加工用の支持部３２）の外周面に着脱容易に取り付けた樹脂層部分である。
【００１８】
この表面処理設備用ロールでは、まず、胴部の両側に延びた軸部において金属製シャフトの外周面に樹脂層を形成するので、当該軸部の金属部分（金属製シャフト）に薬液が付くのを防止でき、もってロールの耐薬液性を保つとともに無用の電流が無用の箇所に流れるのを防止できる。
【００１９】
そしてこのロールでは、胴部をはさむ２箇所に対して樹脂層を着脱容易に取り付けているため、胴部に形成した前記セラミックス層等の再加工とその後のロールの再使用とを容易に行うことができる。つまり、1)ロールの使用中は金属製シャフトへの薬液付着を防止するために当該２箇所にも樹脂層を設けるが、2)ロール（胴部のセラミックス層等）を再加工（研磨等）する際には、その２箇所の樹脂層を取り外し、剥き出しになった金属製シャフトの一部を支持することによってロールの再加工を高精度に行い、そして、3)再度ロールを使用する際には、当該２箇所に再び樹脂層を取り付けて金属製シャフトへの薬液付着を防止する。金属製シャフトのうちその着脱容易な樹脂層に覆われる部分を、胴部の加工に適した位置（たとえば胴部に近い２箇所）および形状・寸法にするなら、加工精度はとくに効果的に向上させることが可能である。
【００２０】
請求項５に記載した表面処理設備用ロールは、さらに、上記軸部のうち、胴部をはさむ上記２箇所の各外側であり軸受部よりも内側の位置で、上記樹脂層の外周に、抜き取り可能な水切り用円板を取り付けたことを特徴とする。
【００２１】
水切り用円板は軸部とともに回転するので、これを取り付けることにより、胴部や支持部（上記２箇所）から流れてくるメッキ液等をせき止め、または遠心力で振り切って、軸受部に達するのを防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１に、発明の実施についての一形態を示す。図１（ａ）は、図３に示す連続メッキ設備（前述）におけるガイドロール５１等に代えて使用することができる表面処理設備用ロール１の全体図（一部は断面にて表示）である。そして、図１（ｂ）は、同（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。両端付近で支えられモータ等から回転駆動力を受ける軸部２の中ほどに、内側を空洞にした大径円筒状の胴部１０が一体化されている。図３に示したロール５１と同様、このロール１に関しても、胴部１０の一部がメッキ液中に漬けられ、その胴部１０の外周面上にストリップが巻き掛けられる。
【００２４】
強度や剛性を確保するとともに熱膨張による変形を抑える観点から、ロール１の軸部２および胴部１０は、鋼製のシャフト３および鋼板製のシェル１１をそれぞれ主要部材として形成している。しかしロール１は、腐食性のあるメッキ液とつねに接触する状況で使用するうえ、ストリップやメッキ液との間で電流を流さない絶縁ロールとして機能させるものである。また、ストリップとして極薄（厚さが１０μｍ程度以下）の金属箔を送ることから、ロール１には、胴部１０の寸法・形状の精度や表面の滑らかさを高水準に保つことが望まれる。これらの点から、図１のロール１にはつぎのような構成を採用している。
【００２５】
すなわち、まず、メッキ液に対する耐用性（耐薬液性）と絶縁ロールとしての機能を確保するため、軸部２の大部分と胴部１０とについて、外側表面を厚さ６ｍｍのＦＲＰからなる樹脂層１２により覆っている。樹脂層１２のＦＲＰとしてはたとえば、ビニルエステル樹脂をマトリックスとし、強化材としてガラス繊維を２０〜７０％程度含有させたもの、またはエポキシ樹脂にガラス繊維を複合させたもの等が好適である。樹脂層１２の形成は、不定形の液状のものを塗布する（必要なものはさらに加熱して硬化させる）。これらのＦＲＰに代えて、たとえばシリカ製のフレークにて強化したビニルエステル樹脂を同様に使用するのもよい。樹脂層１２が硬化したのち、胴部１０の外周面に関しては、形成した樹脂層１２の表面を機械加工して寸法および形状の精度を高くする。
【００２６】
このような樹脂層１２は、酸性・アルカリ性を問わずいかなるメッキ液に対しても腐食されたり劣化したりすることがなく、鋼製のシャフト３とシェル１１とをメッキ液から保護し、かつ電気的に絶縁する。胴部１０においては円筒部の両端部をシェル１１（平板状部分。外側に樹脂層１２を形成）で塞いでいるため、中空になった内面にメッキ液が触れて耐用性や絶縁性が損なわれる恐れもない。樹脂層１２を設ける場合には、ラバーライニングを施す場合と違って加硫の必要がなく、したがって製作後の鋼製シェル１１に熱変形の生じやすい機会がないことから、シェル１１は厚さ５ｍｍと薄くできた。また、軸部２については、メッキ液が表面に付く部分、すなわち、胴部１０より外に露出する部分であって両端付近の軸受部６（軸受またはその付属品によって覆われる箇所）までの部分に、上記した樹脂層１２を形成している。
【００２７】
ロール１においてはさらに、薄い金属箔を送るのに適切なものとすべく、胴部１０の円筒部外周面に対し、厚さ０．４〜０．５ｍｍのセラミックス層１３を積層した。つまり、胴部１０の円筒（円筒シェル）状の外周面においては、上記のように鋼製のシェル１１を覆った樹脂層１２の上にさらにセラミックス層１３を重ねたのである。セラミックス層１３としては、アルミナやジルコニア、クロミアなど酸化物系のセラミックスが好適である。樹脂層１２の樹脂がビニルエステル系である場合には、セラミックス層１３のセラミックスとしてジルコニアを組み合わせるのが、耐食性・対摩耗性の面でとくに好ましい。こうしたセラミックス層１３の形成は、溶射によって行うのが簡便であり確実でもある。また好ましくは、上記した樹脂層１２の表面上に、1)まず、樹脂層１２のマトリックスとした樹脂とセラミックス層１３のセラミックスとの混合物を溶射して薄い中間層（図示せず）を形成し、2)そうした中間層の上にセラミックス層１３のセラミックスをＤＣプラズマ方式にて溶射する、といった方法をとる。形成したセラミックス層１３に対しては、封孔処理として、親水性・気孔充填性を具備したエポキシ樹脂などの有機高分子材料を塗布し、（必要なものは焼成をし）そののち機械加工によって形状・寸法を適切にし、さらに研磨を施して表面を滑らかにする。
【００２８】
セラミックス層１３は耐摩耗性にすぐれるため、これを最外周面に有する胴部１０はその周面を長期間にわたり好適な状態に保つことができ、したがってロール１は長く安定的に使用することができる。また、ラバーライニング（ゴム層）等と比べて硬度・剛性が高くて機械加工しやすい樹脂層１２を鋼製シェル１１上に設け、その上にセラミックス層１３を形成して研磨等をも施すことから、胴部１０は形状および寸法の精度を高くし、その外周面も極めて滑らかに仕上げることができる。たとえば、胴部１０の外径（直径）が約１０００ｍｍのロール１において、外径公差を±０．０２ｍｍ、表面粗度をＲａ１．６以下にすることも可能であった。
【００２９】
このロール１の胴部１０では、ラバーライニングを施工する場合に比べて鋼製シェル１１を薄くでき、また樹脂層１２（またはそれにセラミックス層１３を重ねたもの）についてもラバーライニングより大幅に薄くできるため、ロール１の慣性モーメントが相当に小さくなった。慣性モーメントが小さいロールは加減速時の応答性が高く、したがって回転速度をきめ細かにコントロールしたり他のロールの回転速度等と正確な同期をとったりするのが容易である。そのため、薄い金属箔などからなる切れやすいストリップを速度コントロールしながら送ることに関し、極めて好ましいといえる。
【００３０】
つづく図２には、発明の実施について他の形態を示している。図２の表面処理設備用ロール２１は、図１のロール１と同様、図３のメッキ設備において（ガイドロール５１等に代えて）絶縁ロールとして使用するものである。つまり、胴部４０の一部がメッキ液中に漬けられ、厚さが１０μｍ程度以下の極薄金属箔のストリップをその外周面上に巻き掛けて送る。図１のロール１に比べると、このロール２１はやや大型であって軸部３０が長い。
【００３１】
ロール２１の基本的な構成は、図１のロール１と同様である。すなわち、
a)  両端部付近で支えられるとともにモータ等から回転駆動力を受ける軸部３０の中ほどに、内側を空洞にした大径円筒状の胴部４０を一体化している。
b)  軸部３０・胴部４０のそれぞれは、鋼製のシャフト３１および鋼板製（厚さ５ｍｍ）のシェル４１を主要部材として強度・剛性等の高い構成にした。
c)  軸部３０の大部分と胴部４０（両端部および円筒部のシェル４１）の外側表面を、ロール１の場合と同様のＦＲＰ樹脂層４２により覆っている。胴部４０における樹脂層４２の条件、すなわち材質や厚さ、施工の方法（機械加工を含む）は、ロール１の場合と同じである。また、軸部３０については、両端付近の軸受部３６までの中央寄り部分に限って樹脂層４２を形成した点も、ロール１の場合と同じである。
d)  胴部４０の外周面（円筒面）においては、樹脂層４２の表面上にさらに、厚さ０．４〜０．５ｍｍのセラミックス層４３を積層している。セラミックス層４３の形成に関する条件、すなわちセラミックスの種類や形成方法、仕上げ方法等は、ロール１の場合と同様である。
【００３２】
以上のa)〜d)の構成をとったため、このロール２１においても、
・  メッキ液に対する耐用性と絶縁ロールとしての機能を確保できる、
・  胴部４０の外周面が、形状や寸法の精度および滑らかさの点ですぐれており、しかもその状態を長く維持できるため、薄いストリップであっても表面性状を低下させたりせずつねに適切に送ることができる、
・  慣性モーメントが小さいため、切れやすいストリップであっても速度コントロールをしながら適切に送ることができる
といった技術的効果がもたらされる。
【００３３】
図２のロール２１がとくに特徴的であるのは、軸部３０のうち胴部４０をはさむ二箇所であって胴部４０に隣接する各位置に、加工用の支持部３２とそれを覆う樹脂スリーブ４５とを設けたことである。加工用の支持部３２は、軸部３０の鋼製シャフト３１の外側に鋼製のブシュを固定したもので、胴部４０の外周を機械加工または研磨する際にこれら支持部３２の外周でロール２１を支持する。支持が容易なように、支持部３２（ブシュ）の外径は軸部３０における他の部分よりも太くしてある。メッキ設備（図３参照）での使用時の支持部である軸受部３６において加工時にも支持するとしたら、長めの軸部３０がたわみやすいこと等から胴部４０の機械加工や研磨を高精度に行うことが難しい。そこでこのロール２１では、加工の際に最も短いスパンで軸部３０を支えることができるよう、胴部４０に隣接する箇所に加工用の支持部３２を設けたのである。
【００３４】
加工用の支持部３２（ブシュ）は、支持の際にロール２１の位置精度を保つべく鋼製としている（または同等の金属製でもよい）が、メッキ設備で使用される際には腐食性のメッキ液に触れる可能性がある。そのため、使用時には支持部３２を覆い、かつ加工時には支持部３２の金属面を剥き出しにできるよう、支持部３２に樹脂スリーブ４５をかぶせている。樹脂スリーブ４５は樹脂層４２と同じＦＲＰにより、シェル４１の両端部壁面を覆う樹脂層４２の端部から軸部３０の外周の樹脂層４２にまで達する長さの円筒状に形成したもので、支持部３２の外周面に対し軸方向にスライドさせて容易に着脱させられる。ただし、樹脂層４２との継ぎ目の部分からメッキ液が入るのを防ぐため、樹脂スリーブ４５とその両側の樹脂層４２の一部にかけて、樹脂（やはり樹脂層４２と同じＦＲＰ）のオーバーレイ４６を被覆している。摩耗したこと等を理由に胴部４０の外周を再加工する際は、オーバーレイ４６を剥がし、樹脂スリーブ４５を引き抜いて支持部３２を露出させたうえで必要な加工作業を行う。再加工が終わると、再び樹脂スリーブ４５をかぶせ、樹脂のオーバーレイ４６を被覆したうえ、そのロール２１をメッキ設備（図３参照）に取り付けて使用する。
【００３５】
このロール２１では、加工用の支持部３２の各外側の位置に、いわば水切り用の円板４７を取り付けてもいる。円板４７はゴム等の弾性体で形成し、軸部３０上の樹脂層４２の外周に、抜き取り可能な状態にはめ付けている。円板４７は軸部３０とともに回転するので、胴部４０や支持部３２から流れてくるメッキ液をせき止め、または遠心力で振り切って、軸受部３６に達するのを防止する。
【００３６】
なお、ロール２１の軸部３０のうち一方の側（モータ等の駆動手段に連結しない側）においては、内部に、シェル４１内の中空空間から軸端面に至る通孔３３を形成している。メッキ液等によって胴部４０およびその内部の空気が温度変化をして膨張等したとき、この通孔３３から空気を出入りさせて胴部４０のシェル４１に変形が生じないようにしたのである。
【００３７】
図１および図２には、図３のメッキ設備におけるガイドロール５１に替えて使用することのできるロールを紹介したが、発明のロールはそれ以外の用途をも含むものである。以下、そのような用途の例を、図４〜図８を参照しながら説明する。
【００３８】
図４の設備は、ロールの配置に関しては図３の設備と同様であるが、メッキ液Ｌに漬けて使用するロール６１をコンダクターロール（電極Ａとの間で通電するロール）とし、セルＣの外に配置したデフロール６２を絶縁ロールとするものである。このような設備においては、デフロール６２を、図１または図２のロールと同様の構成にする（つまり金属製の円筒シェルの外周面に樹脂層とセラミックス層とをこの順に形成する）とよい。そのようにしたデフロール６２は、メッキ液が付くにもかかわらず耐用性・絶縁性を確保できるほか、最外周のセラミックス層が、すぐれた表面性状に基づいてストリップＳを適切に送る。また、軽量で慣性モーメントが小さいため、適切な速度コントロールを行ううえでも有利である。
【００３９】
図５の設備は、メッキ液に漬けられるサブマージロール６３と上部に配置したデフロール６４との間に別のロール６５を配置し、そのロール６５をコンダクターロール（通電ロール）とするものである。このような設備では、通電しないサブマージロール６３とデフロール６４とのいずれかまたは双方に、図１または図２のロールと同様の構成（同上）を採用することができる。
【００４０】
図６に示す設備は、表面の錆や他の金属被膜を除去するなどストリップＳのクリーニングを行うためのものである。水平に間隔をおいてサブマージロール６６とデフロール６７とを配置し、ストリップＳを、サブマージロール６６間に掛けわたしてクリーニング液中の電極Ａの間を通す。こうしたクリーニング設備において、上記のように金属製円筒シェルの外周面に樹脂層とセラミックス層とをこの順に形成したロールは、通電をしないものであればサブマージロール６６としてでもデフロール６７としてでも好適に使用できる。薬液中に電極Ａを配置しない場合にも、同様のロールをやはり有意義に使用することができる。
【００４１】
図７の設備もストリップＳのメッキまたはクリーニングを行うもので、薬液中に完全に浸漬されるシンクロール６８と薬液の外に配置されるデフロール６９とを使用し、両者にてストリップＳが鉛直に張られる部分に沿って電極Ａを配置している。こうした設備においても、シンクロール６８とデフロール６９とのいずれかまたは双方であって通電をしないロールとして、上記のとおり金属製円筒シェルの外周面に樹脂層とセラミックス層とをこの順に形成したロールを好適に使用することが可能である。なお、薬液中に電極Ａを配置しない場合にも、同様のロールは有意義に使用できる。
【００４２】
図８の設備は、コンダクターロール７１とシールロール７２とを密着させて二組配置し、それらを含むようにセルＣの壁面を構成した、ストリップＳのメッキまたはクリーニング用の設備である。各側のロール７１・７２にはさんで水平に張るストリップＳをセルＣ内の薬液の中を通し、そのストリップＳの経路付近に電極Ａを配置する。この例でも、上記のように金属製円筒シェルの外周面に樹脂層とセラミックス層とを順に形成したロールを、通電しないシールロール７２として好適に使用できる。
【００４３】
なお、図１または図２の例のように金属製の円筒シェルの外周面に樹脂層とセラミックス層とをこの順に形成したロールは、以上に紹介したメッキまたはクリーニング用の設備のみには限らず、ストリップおよび薬液に接触し、かつそれらとの電気的絶縁性を保ちながら使用される種々の表面処理設備用ロールとして使用でき、前記したとおりの有意義な効果をもたらす。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１に記載した表面処理設備用ロールにはつぎの効果がある。
a)  ブリスター現象や薬液中での膨潤等が生じないためにロールの外周面が変形せず、したがって、蛇行が発生したり表面性状が低下したりすることなくストリップを正確に送ることができる。
b)  ストリップに接触する胴部最外周のセラミックス層について、形状・寸法の精度や表面の滑らかさを高くでき、しかもその状態を長期間維持できる。この点でも、ストリップを正確に送ってその表面性状を好適に保つことができる。
c)  ロールの慣性モーメントを小さくすることができるので、ストリップの破断等を防止しながらロールの回転速度をきめ細かにコントロールできる。
d)  ロールの動的バランスを高めてストリップの送りを高精度化することも容易である。
e)  金属製シェルとセラミックス層との間に樹脂層を設けることから、最外周の表面と金属製シェルとの間に完全な絶縁性を保つことができる。金属製シェルの耐用性（耐食性など）も確保される。樹脂層の樹脂をビニルエステル系としセラミックス層としてジルコニアを使用するので、耐食性・対摩耗性の面でとくに好ましい。
f)  金属製の円筒シェルを使用するため、運転中の熱変形を微小に抑えることができ、セラミックス層の割れも防止できる。
g)  シェル内の塞がれた中空空間から軸端面に至る通孔を形成しているので、メッキ液等によって温度変化が生じたときも胴部のシェルに変形が生じにくい。
【００４５】
請求項２に記載の表面処理設備用ロールによれば、上記a)・b)・c)の効果がとくに顕著であり、ロールの長寿命化がはかれてコスト面でも有利である。繊維またはフレークで強化された樹脂層の上にさらに樹脂を塗布し、その上に上記のセラミックス層を溶射するので、セラミックス層の溶着不良も防止される。
請求項３に記載の表面処理設備用ロールによればさらに、樹脂層とセラミックス層との接合の安定性が向上し、当該ロールの耐用寿命が長くなる。
【００４６】
請求項４に記載の表面処理設備用ロールならさらに、軸部の耐食性・絶縁性を確保できるとともに、胴部に形成したセラミックス層の再加工とその後のロールの再使用とを容易に行うことができる。
請求項５に記載した表面処理設備用ロールによればとくに、胴部や支持部から流れてくるメッキ液等が軸受部に達するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施についての一形態を示すもので、図１（ａ）は表面処理設備用ロール１の全体図（一部は断面にて表示）であり、同（ｂ）は同（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図２】発明の実施についての別の形態を示すもので、表面処理設備用ロール２１の全体図（一部は断面にて表示）である。
【図３】金属箔ストリップＳの片面に連続的にメッキを行う一般的な設備（表面処理設備）を示すもので、図３（ａ）は正面図（セルＣを断面で表示）、同（ｂ）は側面図である。
【図４】図３のものとは別の表面処理設備を示す正面図である。
【図５】さらに別の表面処理設備を示す正面図である。
【図６】さらに別の表面処理設備を示す正面図である。
【図７】さらに別の表面処理設備を示す正面図である。
【図８】さらに別の表面処理設備を示す正面図である。
【符号の説明】
１・２１  表面処理設備用ロール
１０・４０  胴部
１１・４１  （金属製）シェル
１２・４２  樹脂層
１３・４３  セラミックス層
４５  樹脂スリーブ
Ａ  電極
Ｃ  セル
Ｓ  ストリップ
Ｌ  薬液（メッキ液・クリーニング液）
【図１】
0003714623.tif 000002
【図２】
0003714623.tif 000003
【図３】
0003714623.tif 000004
【図４】
0003714623.tif 000005
【図５】
0003714623.tif 000006
【図６】
0003714623.tif 000007
【図７】
0003714623.tif 000008
【図８】
0003714623.tif 000009