(57)【要約】【課題】処理液の濃度や温度が異なる場合であっても適正な引き上げを実現し、狙った色に発色したステンレス鋼を得ること。【解決手段】  試験処理液における発色電位ｖと発色開始点からの時間ｔとの関係を基準曲線として予め求めておき、ステンレス鋼を、試験処理液の温度と濃度とは少なくとも一方が異なる量産処理液に浸漬して発色させる際に、浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間Ｔ０を計測し、所望の色に対応した電位Ｖに到達するまでの量産処理液における発色開始点からの時間ＴＶをＴＶ＝（Ｔ０／ｔ０）・ｔｖとして求め（ｔ０は、ステンレス鋼の試験処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間であり、ｔＶは、基準曲線において前記電位Ｖに到達するまでの発色開始点からの時間である）、インコ法におけるステンレス鋼の発色管理をおこなうことを特徴とするステンレス鋼発色管理方法。【選択図】図１０
2018127696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣｒＯ３とＨ２ＳＯ４とを含む処理液に浸して酸化被膜の形成によりステンレス鋼を発色させるステンレス鋼発色管理方法であって、
ある温度に保たれたある濃度の処理液である試験処理液にステンレス鋼を浸漬し、参照電極に対する当該ステンレス鋼の電位につき、浸漬開始からの経時変化を測定し、出現する色に対応している電位であって発色開始点に対する電位ｖと、当該電位ｖに到達するまでの発色開始点からの時間ｔと、の関係を基準曲線として予め求めておき、
前記ステンレス鋼と同組成のステンレス鋼からなる発色対象物を、前記温度と前記濃度とは少なくとも一方が異なる処理液である量産処理液に浸漬して発色させる際に、
発色対象物の量産処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間Ｔ０を計測し、
所望の色に対応した電位Ｖに到達するまでの量産処理液における発色開始点からの時間ＴＶを下式により求め、
発色対象物の発色管理をおこなうことを特徴とするステンレス鋼発色管理方法。
ＴＶ＝（Ｔ０／ｔ０）・ｔｖ
ただし、ｔ０は、ステンレス鋼の試験処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間であり、ｔＶは、基準曲線において前記電位Ｖに到達するまでの発色開始点からの時間である。
【請求項２】
求めた時間ＴＶにて発色対象物を量産処理液から引き上げ、前記所望の色に発色した発色対象物を得ることを特徴とする請求項１に記載のステンレス鋼発色管理方法。
【請求項３】
量産処理液にはＭｎが添加されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステンレス鋼発色管理方法。
【請求項４】
ＣｒＯ３とＨ２ＳＯ４とを含む処理液に浸して酸化被膜の形成によりステンレス鋼を発色させるステンレス鋼発色管理システムであって、
ある温度に保たれたある濃度の処理液である試験処理液にステンレス鋼を浸漬し、参照電極に対する当該ステンレス鋼の電位につき、浸漬開始からの経時変化を測定し、出現する色に対応している電位であって発色開始点に対する電位ｖと、当該電位ｖに到達するまでの発色開始点からの時間ｔと、の関係を基準データとして格納している基準データ格納手段と、
前記ステンレス鋼と同組成のステンレス鋼からなる発色対象物と、
発色対象物を浸漬して発色させる、前記温度と前記濃度とは少なくとも一方が異なる処理液である量産処理液と、
量産処理液に浸す参照電極と、
参照電極に対する発色対象物の電位を測定する電位測定手段と、
発色対象物の量産処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間Ｔ０を、電位測定手段により測定された電位に基づいて計測する時間計測手段と、
所望の色を指定する色指定手段と、
色指定手段により指定された色に対応した電位Ｖに到達するまでの量産処理液における発色開始点からの時間ＴＶを下式により算出する時間算出手段と、
を具備し、発色対象物の発色管理をおこなうことを特徴とするステンレス鋼発色管理システム。
ＴＶ＝（Ｔ０／ｔ０）・ｔＶ
ただし、ｔ０は、ステンレス鋼の試験処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間であり、ｔＶは、基準データ格納手段に格納された基準データにおいて前記電位Ｖに到達するまでの発色開始点からの時間である。
【請求項５】
基準データ格納手段には、ステンレス鋼の組成と組となった複数の基準データが格納されており、
時間算出手段は、発色対象物の組成のステンレス鋼に対応した基準データを用いることを特徴とする請求項４に記載のステンレス鋼発色管理システム。
【請求項６】
時間算出手段により算出された時間ＴＶにて発色対象物を量産処理液から引き上げる引上手段を具備し、
前記色指定手段により指定された所望の色に発色した発色対象物を得ることを特徴とする請求項４または５に記載のステンレス鋼発色管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インコ法に代表されるステンレス鋼の発色管理技術に関し、特に、用いる発色処理液の濃度や温度が異なっていても所望の発色を管理できる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステンレス鋼に酸化被膜を形成し、光の干渉を利用して着色する技術が知られている。このうち、工業的にも採用可能な技術としてインコ法が知られている。
【０００３】
これは、ＣｒＯ３とＨ２ＳＯ４とを含む処理液にステンレス鋼を浸漬させると、所定時間を経て、発色が起こることを利用した方法である。
具体的には、処理液に参照電極も浸し、参照電極に対するステンレス鋼の電位の変化をモニタリングすることにより、所望の色に発色したステンレス鋼を得る技術である（その後適宜硬化処理をおこなう）。
【０００４】
電位の経時変化は、図２に示したような曲線を描き、上に凸の曲線を描いてから下に凸となり、その後反応が終了するまで右上がりとなる。ここで、下に凸となる点を発色開始点といい、ここからマンセル色相環に準じた色の変化が生じる。なお、発色開始点からの電位差は発色電位と称される。
【０００５】
一方で、発色電位と色相との間には相関があり、実際の発色工程では、発色電位をモニタリングすることにより、狙った色に発色させる。
【０００６】
得られたステンレス鋼は、その形状に関わらず、概ねどの場所も一様な色となり、独特な質感を有するため、ドアノブやオブジェ、アクセサリー、日用品へと種々の展開が可能である。
すなわち、従来では、新たな需要の喚起も期待できる発色ステンレス鋼を得ることができていた。
【０００７】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
まず、処理液は有色不透明であるので、目視により色を確認することができず、電位をモニタする必要がある。しかしながら、処理液の濃度や温度により、反応が早い場合には狙った発色電位を速やかに通り過ぎてしまい、引き上げのタイミングを逃しやすいという問題点があった。
【０００８】
反対に、反応が遅い場合には、いつ発色電位に到達するか予想ができず、作業者が過度に拘束されてしまう、という問題点があった。
【０００９】
また、発色電位は、反応開始点からの電位差であって、実際の電位はこまかくぶれるので、異なる作業者であればもちろんのこと、同じ作業者であっても発色開始点の判断が一定せず、ロットによって色が異なってしまう、という問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１６−１２５１００
【特許文献２】特開昭５４−１０２４５
【特許文献３】特開昭５８−２７９９７
【特許文献４】特開昭５３−２３７８１５
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】出口武典「ステンレス鋼の発色技術」まてりあ第３４巻９号（１９９５）ＰＰ１０７３−１０７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、処理液の濃度や温度が異なる場合であっても作業者に負担をかけずに適正な引き上げを実現し、狙った色に発色したステンレス鋼を得る技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載のステンレス鋼発色管理方法は、ＣｒＯ３とＨ２ＳＯ４とを含む処理液に浸して酸化被膜の形成によりステンレス鋼を発色させるステンレス鋼発色管理方法であって、ある温度に保たれたある濃度の処理液である試験処理液にステンレス鋼を浸漬し、参照電極に対する当該ステンレス鋼の電位につき、浸漬開始からの経時変化を測定し、出現する色に対応している電位であって発色開始点に対する電位ｖと、当該電位ｖに到達するまでの発色開始点からの時間ｔと、の関係を基準曲線として予め求めておき、前記ステンレス鋼と同組成のステンレス鋼からなる発色対象物を、前記温度と前記濃度とは少なくとも一方が異なる処理液である量産処理液に浸漬して発色させる際に、発色対象物の量産処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間Ｔ０を計測し、所望の色に対応した電位Ｖに到達するまでの量産処理液における発色開始点からの時間ＴＶを下式により求め、発色対象物の発色管理をおこなうことを特徴とするステンレス鋼発色管理方法である。
ＴＶ＝（Ｔ０／ｔ０）・ｔｖ
ただし、ｔ０は、ステンレス鋼の試験処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間であり、ｔＶは、基準曲線において前記電位Ｖに到達するまでの発色開始点からの時間である。
【００１４】
すなわち、請求項１に係る発明は、発色対象物の電位の経時変化を基準曲線との間で相関をとることにより、所定の発色電位に想到する時間管理が可能となる。
【００１５】
なお、基準曲線は電位ｖと時間ｔとの関係をいい、必ずしも曲線の描画を要求するものではない。基準曲線が有限のデータから構築される場合は、適宜多項式近似を用いるなどしてデータ補完する。
【００１６】
請求項２に記載のステンレス鋼発色管理方法は、請求項１に記載のステンレス鋼発色管理方法において、求めた時間ＴＶにて発色対象物を量産処理液から引き上げ、前記所望の色に発色した発色対象物を得ることを特徴とする。
【００１７】
すなわち、請求項２に係る発明は、所期の色の発色対象物を製造可能となる。
【００１８】
請求項３に記載のステンレス鋼発色管理方法は、請求項１または２に記載のステンレス鋼発色管理方法において、量産処理液にはＭｎが添加されていることを特徴とする。
【００１９】
すなわち、請求項３は、反応促進剤が入っている場合でも、基準曲線との間で相関をとることができ、所定の発色電位に想到する時間管理が可能となる。
【００２０】
請求項４に記載のステンレス鋼発色管理システムは、ＣｒＯ３とＨ２ＳＯ４とを含む処理液に浸して酸化被膜の形成によりステンレス鋼を発色させるステンレス鋼発色管理システムであって、ある温度に保たれたある濃度の処理液である試験処理液にステンレス鋼を浸漬し、参照電極に対する当該ステンレス鋼の電位につき、浸漬開始からの経時変化を測定し、出現する色に対応している電位であって発色開始点に対する電位ｖと、当該電位ｖに到達するまでの発色開始点からの時間ｔと、の関係を基準データとして格納している基準データ格納手段と、前記ステンレス鋼と同組成のステンレス鋼からなる発色対象物と、発色対象物を浸漬して発色させる、前記温度と前記濃度とは少なくとも一方が異なる処理液である量産処理液と、量産処理液に浸す参照電極と、参照電極に対する発色対象物の電位を測定する電位測定手段と、発色対象物の量産処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間Ｔ０を、電位測定手段により測定された電位に基づいて計測する時間計測手段と、所望の色を指定する色指定手段と、色指定手段により指定された色に対応した電位Ｖに到達するまでの量産処理液における発色開始点からの時間ＴＶを下式により算出する時間算出手段と、を具備し、発色対象物の発色管理をおこなうことを特徴とするステンレス鋼発色管理システムである。
ＴＶ＝（Ｔ０／ｔ０）・ｔＶ
ただし、ｔ０は、ステンレス鋼の試験処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間であり、ｔＶは、基準データ格納手段に格納された基準データにおいて前記電位Ｖに到達するまでの発色開始点からの時間である。
【００２１】
すなわち、請求項４に係る発明は、発色対象物の電位の経時変化を基準データとの間で相関をとることにより、所定の発色電位に想到する時間管理が可能となる。
【００２２】
なお、基準データが有限の要素からなる場合は、適宜直線近似を用いるなどしてデータ補完する。
電位測定手段は、適宜平滑化処理をおこない、電位の小刻みな上下をなだらかに丸めることが好ましい。また、発色開始点は微分データに基づき決定するようにする。なお、基準データも同様のアルゴリズムを用いることで、作業者に依存しない発色開始点を求めることが可能となる。
参照電極は、試験処理液と量産処理液とで同組成の物を用いることが好ましく、たとえば白金電極を挙げることができる。
【００２３】
請求項５に記載のステンレス鋼発色管理システムは、請求項４に記載のステンレス鋼発色管理システムにおいて、基準データ格納手段には、ステンレス鋼の組成と組となった複数の基準データが格納されており、時間算出手段は、発色対象物の組成のステンレス鋼に対応した基準データを用いることを特徴とする。
【００２４】
すなわち、請求項５に係る発明は、発色対象物の組成に応じて、所望の色を発色させることが可能となる。
【００２５】
請求項６に記載のステンレス鋼発色管理システムは、請求項４または５に記載のステンレス鋼発色管理システムにおいて、算出された時間Ｔにて対象ステンレス鋼を対象処理液から引き上げる引上手段を具備し前記所望の色に発色したステンレス鋼を得ることを特徴とする。
【００２６】
すなわち、請求項６に係る発明は、所期の色の発色対象物を製造可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、処理液の濃度や温度が異なる場合であっても作業者に負担をかけずに適正な引き上げを実現し、狙った色に発色したステンレス鋼からなる発色対象物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実験系の模式図である。
【図２】ＣｒＯ３の濃度が２５０ｇ／ＬでありＨ２ＳＯ４の濃度が５００ｇ／Ｌである場合のステンレス鋼の電位の経時変化を表したグラフである。
【図３】処理液中のＣｒＯ３濃度を、１５０ｇ／Ｌ、２００ｇ／Ｌ、２２５ｇ／Ｌ、２５０ｇ／Ｌ、２７５ｇ／Ｌ、３００ｇ／Ｌとした場合の電位変化を示したグラフである。
【図４】図３のプロットに対して、平滑化処理をおこない、かつ、発色開始点からの電位の経時変化を、浸漬から発色開始点までにかかった時間で割り、発色開始点を原点にして濃度毎にプロットし直したグラフである。
【図５】処理液中のＣｒＯ３濃度は２５０ｇ／Ｌに固定し、液温を、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、９０℃とした場合の電位の経時変化を示したグラフである。
【図６】図５のプロットに対して、平滑化処理をおこない、かつ、発色開始点からの電位の経時変化を、浸漬から発色開始点までにかかった時間で割り、発色開始点を原点にして温度毎にプロットし直したグラフである。
【図７】処理液中ＣｒＯ３濃度は２５０ｇ／Ｌに固定し、液温を８０℃に保ち、Ｍｎの濃度を０ｇ／Ｌ、１０ｇ／Ｌ、２０ｇ／Ｌ、２５ｇ／Ｌ、３０ｇ／Ｌ、５０ｇ／Ｌとした場合の電位の経時変化を示したグラフである。
【図８】図７のプロットに対して、平滑化処理をおこない、かつ、発色開始点からの電位の経時変化を、浸漬から発色開始点までにかかった時間で割り、発色開始点を原点にしてＭｎ濃度毎にプロットし直したグラフである。
【図９】ステンレス鋼にＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３１６を用い、Ｈ２ＳＯ４を５００ｇ／Ｌの濃度に、ＣｒＯ３を２５０ｇ／Ｌの濃度とし、液温を８０℃に保った処理液に浸漬し、それぞれの電位の経時変化を示したグラフである。
【図１０】図４、図６、および図８に示した軌跡を総てプロットしたグラフである。
【図１１】発色管理システムの説明概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、本願発明者らが、インコ法を探求するにあたり、発色処理液への浸漬から発色開始点までの時間と発色開始点からある電位に至るまでの時間の比が、発色処理液の濃度、温度、または、反応促進剤の有無に依存せず一定であることを発見したことに基づいて成された発明である。
【００３０】
＜発色処理液の濃度と発色電位の経時変化＞
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、発色させるステンレス鋼にＳＵＳ３０４−２Ｂを用い、発色処理液を８０℃に保ち、Ｈ２ＳＯ４を５００ｇ／Ｌの濃度に、ＣｒＯ３についてはその濃度を変え、ステンレス鋼の電位の経時変化を測定した。なお、以降では発色処理液を適宜処理液と表記するものとする。
図１は、実験系の模式図である。図示したように、処理液をビーカーに入れ、ヒータの上に載せスターラーで撹拌して液温を保ち、参照電極として白金を浸漬し、これに対するステンレス鋼の電位差を記録計で記録した。
【００３１】
ＣｒＯ３の濃度が２５０ｇ／Ｌである場合のステンレス鋼の電位の経時変化を図２に示す。インコ法では、図示したように、浸漬開始からステンレス鋼の電位が上昇し、上に凸の曲線を描いてから一端下降し、下に凸となってから再び電位が上昇する。この下に凸の極値点を発色開始点といい、それ以降にステンレス鋼の発色が見られる。また、発色開始点からのステンレス鋼の電位を発色電位といい、処理液の温度によらず発色電位によってのみ色が決定される。なお、発色電位はある一定のところで頭打ちとなり、それ以降色の変化はなくなる。
【００３２】
ただし、実際の電位は上下にこまかく動き、また、電位が下がりきったところ、すなわち、発色開始点の見極めは難しい。そして、発色開始点を見誤るとその分の電位差の違いから色が異なることとなり、引き上げの見極めは必ずしも容易でない。また、引き上げの際も電位がこまかく動いている。すなわち、発色開始点の判断や発色電位に到達したとの判断は作業者に依存しやすく、ロットによっても、微妙に色相が異なることがある。
【００３３】
図３は、処理液中のＣｒＯ３濃度を、１５０ｇ／Ｌ、２００ｇ／Ｌ、２２５ｇ／Ｌ、２５０ｇ／Ｌ、２７５ｇ／Ｌ、３００ｇ／Ｌとした場合の電位変化を示した図である。
【００３４】
図示したように、電位の経時変化は何れの濃度の場合もブレが大きく、また、各濃度における電位変化は、一見規則性がないように見受けられる。
【００３５】
そこで、本願発明者はブレを吸収すべく平滑化処理をおこない、かつ、発色開始点からの電位の経時変化を、浸漬から発色開始点までにかかった時間で割り、発色開始点を原点にして濃度毎にプロットし直してみた。結果を図４に示した。図示したように、処理液の濃度によらず、発色電位はほぼ同一の軌跡を描くことがわかった。
【００３６】
＜発色処理液の温度と発色電位の経時変化＞
つぎに、処理液中のＣｒＯ３濃度は２５０ｇ／Ｌに固定し、液温を、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、９０℃とした場合の電位の経時変化を測定してみた。結果を図５に示す。ついで、平滑化処理をおこない、かつ、発色開始点からの電位の経時変化を、浸漬から発色開始点までにかかった時間で割り、発色開始点を原点にして温度毎にプロットし直してみた。結果を図６に示した。図示したように、処理液の温度によらず、発色電位はほぼ同一の軌跡を描くことがわかった。また、その軌跡は、図４とほぼ同一であることがわかった。
【００３７】
＜マンガンの添加量と発色電位の経時変化＞
つぎに、反応促進剤としてＭｎを添加した。処理液中ＣｒＯ３濃度は２５０ｇ／Ｌに固定し、液温は８０℃に保ち、Ｍｎの濃度を０ｇ／Ｌ、１０ｇ／Ｌ、２０ｇ／Ｌ、２５ｇ／Ｌ、３０ｇ／Ｌ、５０ｇ／Ｌとした場合の電位の経時変化を測定してみた。結果を図７に示す。ついで、平滑化処理をおこない、かつ、発色開始点からの電位の経時変化を、浸漬から発色開始点までにかかった時間で割り、発色開始点を原点にしてＭｎ濃度毎にプロットし直してみた。結果を図８に示した。図示したように、Ｍｎの濃度によらず、発色電位はほぼ同一の軌跡を描くことがわかった。また、その軌跡は、図４および図６とほぼ同一であることがわかった。
【００３８】
＜ステンレス鋼の違いと発色電位の経時変化＞
つぎに、ステンレス鋼にＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３１６を用い、Ｈ２ＳＯ４を５００ｇ／Ｌの濃度に、ＣｒＯ３を２５０ｇ／Ｌの濃度とし、液温を８０℃に保った処理液に浸漬し、それぞれの電位の経時変化を測定した。結果を図９に示した。なお、比較として、ＳＵＳ３０４−２Ｂについてもプロットした。図示したように、ステンレス鋼の組成が変わるとスケールし直したプロットでも、軌跡が異なることがわかった。
【００３９】
＜ステンレス鋼の発色管理＞
以上から、インコ法によるステンレス鋼の発色管理をおこなうことができる。
すなわち、ステンレス鋼を、ＣｒＯ３とＨ２ＳＯ４とを含む処理液に浸して酸化被膜の形成により発色させるに際し、一定温度に保たれたある濃度の処理液にステンレス鋼を浸漬し、参照電極に対する電位について、浸漬開始からの経時変化を予め測定しておく。これに基づき、発色開始点からの時間ｔと発色開始点に対する電位（発色電位）ｖとの関係を基準曲線として求める。また、浸漬開始から発色開始点までに要した時間ｔ０も求めておく。なお、発色電位ｖと色との関係も知得しておくものとする（どの発色電位でどの色に発色するかを調べておくものとする）。
【００４０】
発色電位ｖは、実際には小刻みにぶれるので適宜平滑化処理をするのが好ましい。平滑化処理の手法は限定されないが、たとえば、ある時点の測定電位ｖについて、当該データを含み、前後５点の平均値をその時間の発色電位ｖとする例を挙げることができる。
【００４１】
そして、処理対象とする発色対象物（上記のステンレス鋼と同組成であるものとする）を、濃度と温度を適宜調整した処理液（以降量産処理液と適宜称する）に浸漬し、参照電極に対する電位をモニタリングする。モニタリングの際には基準曲線を求める際に用いたのと同様の平滑化処理をおこなう。なお、浸漬中の液温は常に一定に保たれるようにしておく。量産処理液には、反応促進剤のＭｎを添加してもよい。
【００４２】
発色の管理は、まず、発色対象物の量産処理液への浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間Ｔ０を計測する。そして、発色対象物の発色は発色電位に依存するところであるが、所望の色に対応した発色電位をＶとすると、電位Ｖに到達するまでの量産処理液における発色開始点からの時間ＴＶはＴＶ＝（Ｔ０／ｔ０）・ｔＶとして求められる。ただし、ｔＶは、基準曲線において電位Ｖに到達するまでの発色開始点からの時間である。したがって、この時間ＴＶにて引き上げれば所期の色に発色した発色対象物を得ることができる。
【００４３】
なお、図１０は、図４、図６、および図８に示した軌跡を総てプロットしたグラフである。このデータに基づき近似式を算出したところ、発色電位ｖ＝１．００６３ｘ２＋３．５４４５ｘであった（原点を発色開始点にとるものとする）。
したがって、この式を用い、所望の発色電位をＶとすると、Ｖに至るｘを算出し、その値にＴ０／ｔ０を乗じれば、それが量産処理液における発色開始点からの引き上げ時間となる。
【００４４】
＜発色管理システム＞
また、ステンレス鋼の発色管理システムを構築し、多様なステンレス鋼に対応させた製造管理をすることもできる。図１１は、発色管理システムの説明概要図である。発色管理システム１は、大きく、処理装置１０と、処理槽２０と、浸漬具３０と、電位計４０と、により構成される。
【００４５】
処理装置１０は、汎用のＰＣを採用することができ、発色管理システム１では機能的に、モニタ１１と、データ記憶部１２と、算出プログラム１３と、により構成される。
処理槽２０は、浸漬容器２１と、攪拌器２２と、ヒータ２３と、処理液２４と、により構成される。
浸漬具３０は、昇降機３１と、フック３２と、白金電極３３と、により構成される。
電位計４０は、電位差測定部４１と、データ送信部４２と、により構成される。
【００４６】
まず、処理液２４は、ＣｒＯ３とＨ２ＳＯ４との所定濃度の溶液であり、必要に応じて所定濃度のＭｎが添加される。この処理液２４は、浸漬容器２１中で攪拌器２２によって撹拌され、また、ヒータ２３により常に一定温度に保たれる。なお、処理液２４の濃度や温度は、適宜、量産しやすいように設定すればよい。また、図示は省略するが、浸漬容器２１には温度計が備わり、ヒータ２３にフィードバックがかかるようにして一定温度が保たれるようにしている。
【００４７】
また、昇降機３１は、フック３２を上下し、先端に掛けた、ステンレス鋼からなる発色対象物Ｇ（図ではスプーン）を処理液２４に浸漬し、また、引き上げる。なお、フック３２は導電性金属である。また、白金電極３３は参照電極として処理液２４に浸される。使用の態様により、フックに替えてクリップであってもよい。
【００４８】
電位差測定部４１は、フック３２の端子と白金電極３３の端子とに繋がれ、白金電極３３に対する発色対象物Ｇの電位差を測定する。測定値は刻々と変化するが、データ送信部４２が、電位差と時間データとを組にして順次処理装置１０へ送信する。
【００４９】
データ記憶部１２は、データ送信部４２からのデータを記録し、後述のようにモニタ１１上にプロットしていく。
また、データ記憶部１２は、ステンレス鋼の種類に対応した基準データも格納している。この基準データは、予め測定されたデータであって、ステンレス鋼の浸漬から発色開始点までの時間により発色開始点からの経過時間を割った値と、その経過時間における発色開始点からの電位差（発色電位）の値と、その発色電位における色との組のデータである。これは、ステンレス鋼の種類毎に多数のデータから構成され、横軸を前記割った値に、縦軸を電位差にとるとすると、前述したように実質的に二次曲線を描く。したがって、データでなく原点を発色開始点にした曲線を描画する式が格納されていてもよい。
【００５０】
処理装置１０においては、算出プログラム１３に基づき、モニタ１１の画面上にステンレス鋼の種類を指定するプルダウンメニューを表示する。操作者はマウスを用いてメニューにしたがってステンレス鋼の種類を指定する。
【００５１】
算出プログラム１３は、ステンレス鋼の種類が指定されると、データ記憶部１２から対応する基準データを読み出し、画面上にプロットする。あわせて、縦軸には、発色電位に対応した色も表示し、縦軸に基づき色の指定を可能とする。また、スタートボタンも表示する。
【００５２】
操作者は、マウスを用いて縦軸部分に表示された色を指定する。使用の態様によっては、発色電位の値をキーボードから入力するようにしてもよい。算出プログラム１３は、色が指定されると（発色電位Ｖが指定されると）、対応する横軸の値ｔＶを読み出す。
【００５３】
操作者が、マウスを介してスタートボタンをクリックすると、算出プログラム１３の制御のもと、昇降機３１が発色対象物Ｇを掛けたフック３２を降下し、浸漬を開始する。
【００５４】
これに伴い、データ送信部４２からのデータを画面上にプロットし発色対象物Ｇの電位のモニタリングをおこなう。算出プログラム１３の処理のもと、平滑化と微分値の算出を逐次おこない、その処理液２４における発色開始点を決定する。これにより、浸漬開始から発色開始点に至るまでの時間Ｔ０が求まるので、発色開始点からの時間ＴＶ＝ｔＶ・（Ｔ０／ｔ０）を算出し、画面に表示する。すなわち、発色対象物Ｇが指定された色に発色する時間を表示する。なお、この時間ＴＶは、その処理液２４における発色開始点からの時間である。適宜、時刻として表示し、また、音声出力するようにしても良い。
【００５５】
そして、発色開始点からＴＶ経過後に、算出プログラム１３の制御のもと、昇降機３１が上昇し、浸漬を終了する。
【００５６】
なお、使用の態様によっては、電位の挙動をモニタリングしながら基準データに基づいてその処理液２４における発色開始点の再設定や誤差補正を逐次おこない、指定された色に発色する時間を校正するようにしてもよい。
【００５７】
発色管理システム１では、多様なステンレス鋼に対応しており、作業者に依存せず、また、狙った色にいつなるか、濃度や液温等が変わっても知得することができ、統一的な発色管理が可能となる。
実際、ＣｒＯ３濃度を２５０ｇ／Ｌ、Ｈ２ＳＯ４濃度を５００ｇ／Ｌとした８０℃の発色処理液にＳＵＳ３０４−２Ｂを浸漬する試験をおこなった。自動管理すなわち発色管理システム１を用いた場合と、手動管理すなわち測定電位を目視によるモニタリングした場合とで、発色電位が１０ｍＶとなったと判断した際に引き上げる試験を２回おこない、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２に基づいてその色差ΔＥ＊ａｂを求めた。同様の試験を発色電位が１５ｍＶ、２０ｍＶ、２５ｍＶについてもおこなった。結果を表１に示す。
【表１】
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表から明らかなように、発色管理システム１を用いた方が色差が小さいことが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、質感の高いカラーステンレスを色味を揃えて量産可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
１     発色管理システム
１０   処理装置
１１   モニタ
１２   データ記憶部
１３   算出プログラム
２０   処理槽
２１   浸漬容器
２２   攪拌器
２３   ヒータ
２４   処理液
３０   浸漬具
３１   昇降機
３２   フック
３３   白金電極
４０   電位計
４１   電位差測定部
４２   データ送信部
Ｇ     発色対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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