(57)【要約】【課題】継ぎ目の発生しない長尺のガイド部材を提供するため、同時に湾曲したガイドに対してセラミックスも曲げて接合することを可能にする。【解決手段】厚み０．２〜１．０ｍｍで長さが１０００〜６０００ｍｍのジルコニアセラミックス製シート１を、金属または樹脂からなる支持体２の表面に接着し、上記シート１の表面を案内面として製缶用ガイド部材とする。【選択図】図１
2004001072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み０．２〜１．０ｍｍで長さが１０００〜６０００ｍｍのジルコニアセラミックス製シートを、金属または樹脂からなる支持体の表面に接着し、上記シートの表面を案内面としたことを特徴とする製缶用ガイド部材。
【請求項２】
上記シートの案内面の算術平均粗さＲａが０．０５〜０．２μｍであることを特徴とする請求項１に記載の製缶用ガイド部材。
【請求項３】
上記シートと支持体との熱膨張係数の差が３×１０−６／℃以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の製缶用ガイド部材。
【請求項４】
上記シートの上下端部に曲率半径Ｒが０．２〜０．５ｍｍの面取りを施したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製缶用ガイド部材。
【請求項５】
上記シートが、ジルコニア原料をロールコンパクション法でシート状に成形し、焼成したものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の製缶用ガイド部材。
【請求項６】
上記シート部材を湾曲した支持体の表面に沿って接着したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の製缶用ガイド部材。
【請求項７】
上記請求項１乃至６の何れかに記載の製缶用ガイド部材の製造方法であって、上記シートとなる焼結体を真空吸着によって固定し、研削加工を施すことを特徴とする製缶用ガイド部材の製造方法。
【請求項８】
５℃以下に冷却した研削液を用いて上記シートとなる焼結体を研削加工することを特徴とする請求項７に記載の製缶用ガイド部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製缶工程において缶を案内するためのガイド部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な缶の製造は、約１０００ｍｍ角の印刷済みの板を、個々の缶の円周サイズに打ち抜き、これを製造ラインに乗せてまず円周状に丸めて両端を溶接し、その後プレスにて上下蓋を固定する。この各工程毎に移動する搬送ラインにて、各種のガイド部材が使用されている。
【０００３】
図３に示すように、従来の製缶用ガイド部材は、複数のブレード３を金属製の支持体２に接着することにより接合固定したもので、各ブレード３の表面を缶５の案内面としてある。
【０００４】
製缶・金属・粉砕機などの産業では、従来の金属部品に加えて、特に耐摩耗性を必要とされる部品がセラミック化され、耐摩耗部材として活用されている。
【０００５】
その中で、製缶業界では、缶の製造ラインにおける上記ブレード３をセラミック化することが行われ、耐摩耗性と防傷、高剛性等を高めている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
この製缶用部材の製造方法としては、先ずセラミックス原料を型に入れ約１０００ｋｇの圧力をかけて成形体を得た後、所定寸法に切削加工を施し、その後、約１４００〜１７００℃の高温で焼成してセラミック焼結体を得、この焼結体を所定厚みに研削加工するため治具や接着によって固定し、研削液を塗布しながらダイヤ砥石等を用いて最終寸法へ仕上げ、これを金属製の支持体２へ接着等の方法で接合して成るといった方法が一般的である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−２６９８７９公報
【特許文献２】
特開平８−８１０３３公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示すように、従来のガイド部材は、直径が１０００ｍｍほどの曲げやＳ字に曲がったものなど様々であり、プレス成形やＣＩＰ成形により得たセラミックス素材を焼成後、厚みを１〜３ｍｍまで加工し、長さは形状に合わせて長さ１００〜３００ｍｍに分割した複数のブレード３を支持体２に貼り付けている。
【０００９】
しかし、このような分割したブレード３を数個〜数十個つなぎ合わせているため、各ブレード３の間には小さな凹凸や継ぎ目４ができ、缶５の表面を傷つけるという問題があった。
【００１０】
また、各ブレード３の間に当初はすき間がなくても、長く使用している間に熱膨張により一般炭素鋼等の熱膨張係数の大きな金属製の支持体２が伸び、ブレード３間のすき間が大きくなってしまうことがある。このすき間に異物が入り込み、ブレード３にカケや割れを生じさせてしまったり、缶５の表面を傷つけてしまうことがあった。
【００１１】
更に上記熱膨張差によって、高温となるにつれてブレード３のハガレが発生するという問題もあった。
【００１２】
なお、ブレード３を一体的に形成しようとしても、湾曲した支持体２に沿って貼り付けることは極めて困難であり、細かく分割することで対応するしか方法が無かった。
【００１３】
また、従来のブレード３に使用されるセラミックスの製造方法は、原料粉末をゴム型に入れて、静水圧成形（ＣＩＰ成形）と呼ばれる方法にて８００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２の圧力にて成形し、これにより得た成形体を焼成時の収縮率を考慮して切削する。これを電気炉やガス炉を使用して焼成し、得た焼結体を所定寸法に加工することで得られる。この方法では、従来、成形型・焼成炉等の各設備のサイズに制限されるため大きな部材を製造することは困難であった。
【００１４】
さらに、焼成後のセラミック焼結体を所定厚みに加工する際、治具や接着を使用してシートを固定していたため、研削加工に用いるダイヤ砥石との摩擦による加工熱によりシート表面に凹凸のウネリが発生する。したがって、加工中にシートが伸び破壊に至るということがあった。
【００１５】
また、セラミック焼結体を加工する際のメカニズムは、ダイヤモンド砥石がセラミックスの表面に接触し、セラミックスの加工面に衝撃を与えて結晶の脱粒を促すことからなる破砕加工である。
【００１６】
従来の研削加工は、セラミックスの破砕加工の際にでる切り粉を除去し、ダイヤモンド砥石の切れ味を保つために、砥石及比加工物に研削液を吹き付けながら加工をするのが一般的であるが、ジルコニア材料はセラミックスの中でもヤング率が低く、破壊靭性が高いため、金属に近い弾性的な加工と成り易く、このためダイヤモンド砥石とシートの接触面では、加工時に発生する熱を伴いネバリながら掻き取られる。したがって加工を施した面は、金属のように若干の伸びが生じている。この伸びによってシートの表面にウネリを発生させるものと考えられる。
【００１７】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、その目的は、継ぎ目の発生しない、長尺のガイド部材を提供することで、同時にガイド部材として適正な条件として、表面粗さ・支持部材との熱膨張差・面取りの大きさについて数値化した。また湾曲したガイドに対して、セラミックスも曲げて接合することを可能にしたことを特徴とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明はこれらに鑑みてなされたもので、製缶用ガイド部材として、厚み０．２〜１．０ｍｍで長さが１０００〜６０００ｍｍに渡るジルコニアセラミックス製シートを、金属または樹脂からなる支持体の表面に接着し、このシート表面を案内面としてガイド部材を構成したことを特徴とする。
【００１９】
また、ジルコニア製シートの案内面の算術平均粗さＲａを０．０５〜０．２μｍとしたことを特徴とする。
【００２０】
また、シートと支持体との熱膨張係数の差が３×１０−６／℃以下であることを特徴とする。
【００２１】
また、シートの上下端部に曲率半径Ｒが０．２〜０．５ｍｍの面取りを施したことを特徴とする。
【００２２】
さらに、上記シートが、ジルコニア原料をロールコンパクション法でシート状に成形し、焼成したものであることを特徴とする。
【００２３】
また、上記シートを湾曲した支持体の表面に沿って接着することを特徴とする。
【００２４】
さらに、上記シートとなる焼結体を真空吸着によって固定し、研削加工を施すことを特徴とする。
【００２５】
また、５℃以下に冷却した研削液を用いて上記シートとなる焼結体を研削加工することを特徴とする
これにより、これまで分割面で発生していた缶表面へのキズの発生がなくなり、また、缶表面との接触によるキズの発生がなくなる。また、高温下での使用に際しても、接着ハガレが発生しないことなどを備えたガイド部材が可能となる。
【００２６】
また、本発明のシート部材は、長尺なシートが得られ、加えて、ジルコニア製シート部材は厚みが０．２〜１．０ｍｍと薄いため、湾曲したガイド部材に沿った湾曲したシートを接合することが可能となった。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００２８】
図１に示すように、本発明のガイド部材は、金属または樹脂製の支持体２の表面にジルコニアセラミックス製のシート１を接着することにより接合固定してなるものである。このガイド部材は、製缶工程の主に搬送ラインに使用され、シート１の表面の案内面１ａで缶５との接触が伴うために絶えず摩耗が繰り返される部品である。
【００２９】
本発明においては、上記シート１として、厚み０．２〜１．０ｍｍで長さが１０００〜６０００ｍｍに渡るジルコニアセラミックスを用い、このシート１は一体的に形成されて継ぎ目が無いことを特徴とする。
【００３０】
厚み０．２〜１．０ｍｍで長さが１０００〜６０００ｍｍに渡るジルコニアセラミックス製のシート１を金属または樹脂からなる支持体２の表面に接着することにより、一体の長尺素材を使用するため、分割面が無く、分割部の接触により缶表面にキズをつかなくすることができ、厚みが薄くガイドが湾曲した構造にも対応することができる。また、その製造方法においてもその仕様及びコストメリットを大きくできる。
【００３１】
ここで、シート１の厚みが０．２ｍｍ未満では、厚みが薄過ぎるため、接着時の取り扱いや缶との接触により、クラックが発生し、使用に耐えうることができない。
【００３２】
また、シート１の厚みが１．０ｍｍを超えるときは、シート１自身が曲がらないため、湾曲したガイドに使用することができない。
【００３３】
更に、長さが１０００ｍｍ未満の短い支持体の表面に接着することは、シート１を使用しない従来技術での製作が可能であるが、従来技術の方法では焼成前の厚みで１ｍｍ程度まで薄くすると取り扱いが不可能なため、厚み３〜５ｍｍにしたものを焼成し、研削加工で薄く加工していくといった工程をとるため、多くの研削時間を要し、コストが高くなってしまう。
【００３４】
逆に、シート１の厚みが０．２〜１．０ｍｍで長さが６０００ｍｍを超えるときには、技術的には問題は無いが、それだけ長い炉が必要になるため、設備投資に多大な金額がかかることとなる。
【００３５】
また、シート１の案内面１ａの表面粗さは、算術平均粗さＲａが０．０５〜０．２μｍであることが好ましい。
【００３６】
この効果は、缶５の表面をキズつけることが無い点にある。表面粗さが、Ｒａ０．０５μｍ未満のときは、面粗さが良いことについては問題ないものの、過剰な面粗さは加工コストをアップさせ、ラッピングやポリッシング等が必要な面粗さは特に必要ない。逆に、表面粗さが、Ｒａ０．２μｍを超えるときは、缶の表面にキズがつく可能性がある。なお、缶の表面は、印刷が施されており小さなキズの発生が不良品として扱われる。したがって、印刷体表面をキズつけないだけの良好な表面粗さが必要となる。
【００３７】
また、シート１と支持体２との熱膨張係数の差が３×１０−６／℃以下であることが好ましい。
【００３８】
このジルコニアセラミックス製のシート１と金属などの支持体を接着接合してなるガイド部材では、互いの熱膨張差で、シート１の剥離が発生しないように配慮する必要がある。
【００３９】
シート１の接着面は、接着力を高めるために、研磨布紙等を用いて算術平均粗さＲａ２μｍ以上に荒らし、また接着剤はエポキシ系接着剤で剪断剥離強度が１．５ｋｇ／ｍｍ２以上で、耐熱温度が１００℃以上の接着剤を使用し、接着厚みを０．２ｍｍ以下に管理して製作しているが、温度変化による熱膨張差によって、接着はがれの問題が発生することがあった。
【００４０】
そこでシート１と支持体２との熱膨張差を少なくすることで、高温下でも接着はがれが発生しないこととした。
【００４１】
シート１と支持体２をなす金属や樹脂との熱膨張係数の差が３×１０−６／℃を超えると、使用時の摩擦熱などによって接着はがれが発生し易くなる。
【００４２】
したがってシート１をなすジルコニアセラミックスの熱膨張係数が１０．５×１０−６／℃程度であるため、支持体２の熱膨張係数は７．５〜１３．５×１０−６／℃であることが好ましい。そのためには、ＳＵＳ４０３やＳＰＣＣ低炭素鋼などを用いれば良い。
【００４３】
また、図２（ａ）に示すようにシート１の上下端部に曲率半径Ｒが０．２〜０．５ｍｍの面取り１ａを施すことが好ましい。これにより、缶５を製造するライン又は缶５を搬送するラインにおいて、缶５の表面に印刷された様々な模様や文字体へのキズの発生を防止することができる。
【００４４】
面取り１ａが小さい場合に缶５の表面にキズが付き易いというメカニズムは、搬送ラインの底面が必ずしも平坦な面ではなく、小さな凹凸による缶５の上下運動が発生しているために、缶５の表面の印刷部分とガイドの一部分が絶えず接触しており、この接触部分がガイドの角部に合致した時に、この面取り１ａが小さいとキズが発生してしまうことが考えられる。
【００４５】
また、この面取り１ａは、大きいほど缶５の表面のキズは入りにくいものと考えられるが、本発明のシート１の場合は、厚みが最大１．０ｍｍと薄いため、肉厚の半分である曲率半径Ｒが０．５ｍｍまでをその範囲とした。これは面取り１ａを大きくすることで、面取り部端の肉厚が薄くなるとカケやチッピングが発生しやすくなることを考慮したものである。
【００４６】
ここで、面取り１ａの曲率半径Ｒの測定には、形状測定機コントレーサを使用した。この測定機では曲率半径Ｒについてミクロン台の測定が可能で、局部的な変形の有無についても確認ができる装置である。
【００４７】
さらに、上記ジルコニアセラミックス製のシート１は、原料をロールコンパクション法でシート状に成形し焼成したものである。
【００４８】
本発明のセラミックス製シート１の製造方法では、ジルコニア原料粉末を２本の大径ロールの隙間より圧力を受けながら成形するロールコンパクション成形にて、例えば厚みが約１．２ｍｍで生密度が約３．５ｋｇ／ｃｍ３程のシート状成形体を得ることができる。
【００４９】
この方法で成形されたシートは、生密度が均一で焼成時のソリも少ないため、焼成時の反りや曲がりの少ない優れたシート成形方法である。
【００５０】
この時のシートは巻き取り限界である８０ｍほどの長さの成形体となる。これを焼成時の収縮率を考慮し所定長さに切断・カットして、長尺炉にて焼成することで長尺の焼結体シートを得ることが可能となった。この方法で得られたシート１は、厚みが約１．０ｍｍで長さは６０００ｍｍまでの長さを得ることができるようになった。
【００５１】
次いで、このようにして得られたシート状の焼結体に研削加工を施す。
【００５２】
上記シート１の厚み、幅、長さ等を加工する際は、専用加工機やマシニングセンター等を用いるが、加工熱による伸びや表面粗さの変化によるウネリや反りを発生させないことが重要であるため、図２（ｂ）に示すようにシート状の焼結体を多数個の穴の開いた治具を用いて真空吸着により固定することが好ましい。
【００５３】
研削加工では、長尺シートを所定寸法までダイヤ砥石を使用して加工していくが、セラミック焼結体を薄く加工していくと、研削加工に用いるダイヤ砥石が焼結体の表面に接触し研削除去加工が行なわれる際に熱が発生し、また加工面と裏面との間で表面粗さの違いなどからウネリとよばれる反りが発生する。
【００５４】
したがって薄く加工する際は予め製品の伸びを考慮した固定方法が必要となる。本発明の方法では、セラミック焼結体の下側に、直径約３〜５ｍｍの穴７を１０〜３０ｍｍピッチにて長手方向の全面に多数個開けた吸着治具６を準備し、この穴７から真空ポンプにて約１．０ＭＰａの圧力にて真空状態を造り、焼結体を吸着固定することによって、吸着治具６に設けた穴７より製品を下方向に吸着し固定しているため製品が伸びて製品が浮き上がるといった不具合が発生しなくなり、また厚み加工中、０．１ｍｍ加工する毎に圧力を開放することを繰り返し、シート１が伸びようとする力を緩和することが可能となった。
【００５５】
上記シート１を所定の寸法に加工する際、そのシート１の固定方法を真空吸着で固定することによりなぜ効果があるかというと、薄いシート１を加工する際には必ず加工熱による伸びや表面粗さの変化によるウネリや反りが発生するため、接着等の方法で完全に固定してしまうと加工中に破壊に至るが、吸着による固定方法ではシート１の伸びに応じて吸着を一旦開放し、再び吸着することでウネリや反りの発生を抑えることができることである。
【００５６】
また、焼結体を研削加工する際、５℃以下に冷却した研削液を用いることが好ましい。
【００５７】
研削加工では、長尺シートを所定寸法までダイヤ砥石を使用して加工していくが、セラミックスを薄く加工していくと、ダイヤ砥石がセラミックス表面に接触し研削除去加工が行なわれる際に熱が発生し、また加工面と裏面との間で表面粗さの違いなどからウネリとよばれる反りが発生する。
【００５８】
したがってシート１を薄く加工する際は、加工による熱の発生を従来の加工よりも重要視した加工方法が必要となる。
【００５９】
そのため、本発明の方法では、加工による熱の発生を抑制するために、加工に用いる研削液の温度を冷却装置を使用して０〜５℃以下に設定してシート１を加工するといった方法を実施した。
【００６０】
一般的に研削液は、研削油とも呼ばれ潤滑性や耐腐敗性等を持つ液体で、通常は水分を約５０〜４００倍添加して薄めたものを使用し、また加工方法や材料によっても無機物やアルカリ系混合物等と様々な使われ方をしている。研削液は、通常研削盤の後部水槽内タンクに入れ、ポンプを使用して研削加工部を循環し供給している。ここでは、水槽内の研削液を冷却装置内に一旦取り込み、冷却された研削液を再び水槽に戻し、研削盤へ供給している。この時の冷却装置の温度設定は、０〜２０℃までの設定が可能であるが、これを５℃以下にすることで、加工時に発生する熱を防ぎ、伸びやウネリの発生を少なくすることができる。
【００６１】
この方法では、研削加工時にダイヤモンド砥石とシート表面の接触面で発生する加工熱が著しく抑えられるため、加工後のシート１の平坦度を小さく抑えることができ、ウネリの発生も抑制されるため加工時に破壊せずに加工することが可能となった。
【００６２】
この方法で研削加工することにより、厚みは０．２〜１ｍｍ、幅は４００ｍｍ以下、長さは６０００ｍｍまでが製作可能で、研削加工を施した後、支持体２の表面に接着により固定することでガイド部材を得られる。したがって、このシート１を使用するガイド部材では、継ぎ目の発生しない良好なガイド部材の供給が可能になったものである。
【００６３】
本発明のシート１に使用する原料はジルコニアを主成分とし、Ｙ２Ｏ３を２〜５モル％含んだ材料である。焼結体特性は、比重が５．９〜６．１、ヤング率が約２００００〜２２０００ＭＰａ、破壊靱性が約６．０ＭＰａ√ｍ以上である。
【００６４】
また、上記ジルコニア製のシート１は、湾曲した支持体２に沿って接着する。
【００６５】
シート１が薄く、湾曲した支持体２に沿って接着が可能であることは、ジルコニアセラミックス特有のヤング率が約２００００ＭＰａという低さと、破壊靱性が約６．０ＭＰａ√ｍ以上という大きさに起因するもので、通常のアルミナなどのセラミックスでは、曲げて使用するとすぐに破壊に至り使用不可能である。
【００６６】
ジルコニアセラミックスのシート１を１．０ｍｍの厚みに加工した場合、曲率半径Ｒは約２０００ｍｍ、厚み０．５ｍｍで曲率半径Ｒは５００ｍｍ、厚み０．２ｍｍでは、曲率半径Ｒは約２００ｍｍまで曲げても割れに至ることがない。したがって、湾曲したガイド部材の曲率半径に合わせた設計が可能である。
【００６７】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、幅２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍ、長さ２０００ｍｍのシート１を使用して、これを幅２０ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ２０００ｍｍで、曲率半径Ｒが１０００ｍｍのステンレス製支持体２の表面に接着することにより固定した。接着剤は、エポキシ系接着剤を使用した。
また、比較例として厚み３ｍｍで長さ２００ｍｍのブレード３を１０枚継ぎ合わせて図３のように接着したものを用意し、両者を評価した。
結果を表１に示す。
【００６８】
表１のように比較例である従来の分割型ガイド部材は、製缶ライン中において缶５の表面の印刷部分にキズが発生している。これは使用時間と共に増加していき、３０日ほどの使用でガイド部材が寿命となることが考えられる。
【００６９】
これに反して、本発明の一体型ガイドでは、従来の分割型ガイドの２倍の使用でもキズが発生していないため、このようなキズの発生を防止し得たことがわかる。そのためシート１の厚み分の摩耗が進むまで長時間の使用に耐えうることが可能になった。
【００７０】
上記のように従来の分割型ガイド部材では、３０日で継ぎ目の影響で缶の表面に線模様のキズが発生し始め、その後は使用不可となった。本発明の一体型ガイド部材では、６０日を越えても安定した搬送ガイドとしての機能を持っている。
【００７１】
また、このジルコニア製シートは、厚みを薄く加工すると曲率半径２００ｍｍ程度まで曲げても割れることなく、支持するガイド形状に合わせた接着が可能であった。
【００７２】
【表１】
2004001072.tif 000003
【００７３】
（実施例２）
次にこのガイド部材の表面が、缶５の表面にキズを付けないための表面粗さを調査した。缶５の表面は、印刷が施されており小さなキズの発生が不良品として扱われる。
【００７４】
したがって、印刷体表面をキズつけないだけの良好な表面粗さが必要となる。
【００７５】
ここでは、実施例１と同様の方法で試験を行い、シート１の表面粗さが缶５の表面に与える影響を調査した。缶５の表面は、飲料の種類毎に様々な印刷が施されており、この表面にキズや凹みが発生すると品質問題として大きな影響を及ぼしてしまう。この缶５の表面に発生するキズとガイド部材の表面粗さが密接な関係にあることは言うまでもないが、実際にどの程度の面粗さが必要であるかついて表２が示すように表面粗さの異なるシート部材を製作し、キズ発生との関係を調査した。
表面粗さを算術平均粗さＲａで０．０５〜０．２μｍに仕上げ加工をしたガイド部材を製作し、製缶搬送装置用ガイド部材を製作し、缶５の傷が発生する割合を調査した。
結果を表２に示す。
【００７６】
表２の結果から、Ｒａ０．３μｍ以上では、缶の表面の印刷物にスジ状のキズが入り始め、Ｒａ０．２μｍを境にこれより良い面ではキズが発生していない。したがって、ガイド部材の表面として適切な表面粗さは、算術平均粗さでＲａ０．０５〜０．２μｍが好ましい。
【００７７】
これに対し、表面粗さが、Ｒａ０．０５μｍ未満のときは、面粗さが良いことについては問題ないものの、過剰な面粗さは加工コストをアップさせ、ラッピングやポリッシングが必要な面粗さは特に必要ない。逆に、表面粗さが、Ｒａ０．２μｍを超えるときは、缶の表面にキズがつく可能性がある。なお本測定は、表面粗さ計を用いて測定した。
【００７８】
【表２】
2004001072.tif 000004
【００７９】
（実施例３）
本発明のジルコニアセラミックス製のシート１と金属などからなる支持体２を接着接合してなるガイド部材では、互いの熱膨張差で、シート１の剥離が発生しないように配慮する必要がある。
【００８０】
そこで、実施例１と同様に金属の熱膨張係数の異なる支持体２にジルコニアセラミックス製のシート１を接着し、この部材に繰り返し約５０℃の熱を１時間間隔で与えてシート１の剥離状況を確認したものを表３にまとめた。
【００８１】
表３より、熱膨張がほぼ等しいＳＵＳ４０３及び熱膨張係数差が２．１×１０−６／℃異なるＳＰＣＣ低炭素鋼を支持体２として使用したガイドでは、何ら影響がなかったものの、熱膨張係数差が６．８×１０−６／℃異なるＳＵＳ３０４を支持体２として使用したガイドでは、温度変化による接着剥離が発生している。
【００８２】
ＳＵＳ４０３材質等、ジルコニア材質と熱膨張差が小さいものは、剥離発生が無く良好であったが、ＳＵＳ３０４材質は接着部に熱膨張差に起因すると思われる亀裂が生じ、剥離にいたるものが多かった。
【００８３】
この結果からジルコニア製シート１と、これを支持する金属や樹脂等の支持体２との熱膨張係数の差で３×１０−６／℃以下であると剥離しないことが判明した。
【００８４】
また、差が小さいほど、接着剥離の可能性が少なくなり信頼性が高くなるが、本用途では、１００℃を越えるような高温下での使用は考えられないため、３×１０−６／℃以内であれば問題ない。
【００８５】
なお、熱膨張係数の測定は一般的な熱機械分析で測定可能で、標準測定試料と測定試料の熱膨張差を測定して、測定試料の熱膨張係数を検出測定する方法を用いている。
【００８６】
【表３】
2004001072.tif 000005
【００８７】
（実施例４）
本発明のガイド部材は、缶を製造するライン又は缶を搬送するラインにおいて、缶の表側の表面に印刷された様々な模様や文字体にキズが発生しないことを目的としている。
【００８８】
ここで図２に示す断面図のようにシート１の上下端部の面取り１ａの大きさがこのキズに及ぼす影響を確認した。実施例１と同様に、缶の搬送ラインにおいて評価を実施することとし、上下端の面取り１ａの大きさを０．１〜０．５ｍｍまで変えたものを準備して、流した缶５の数量とその後工程の検査で確認されたキズによる不良数から不良率を確認した。
【００８９】
ここで、面取り部１ａの曲率半径Ｒの測定には、形状測定機コントレーサを使用した。この測定機では曲率半径Ｒについてミクロン台の測定が可能で、局部的な変形の有無についても確認ができる装置である。
上記曲率半径Ｒを種々に変化させてキズの発生頻度を確認した。
結果を表４に示す。
【００９０】
この結果から、面取り１ａの曲率半径がＲ０．１ｍｍの場合、缶５の表面キズによる不良発生率が０．３８％と他の面取りより大きくなっている。これに対して曲率半径Ｒが０．２〜０．５ｍｍの場合は、不良発生率が０．１％未満であり、良好な使用が可能との判断ができる。
【００９１】
【表４】
2004001072.tif 000006
【００９２】
（実施例５）
また、シート１の厚み、幅、長さ等を加工する際は、専用加工機やマシニングセンター等を用いるが、加工熱による伸びや表面粗さの変化によるウネリや反りを発生させないことが重要である。本発明では、シート１を研削加工する際に、図２に示すような真空吸着により固定する治具を使用し加工を行なった。この治具には、φ３ｍｍの吸着穴が多数開いており、治具の中央部ですべての穴が貫通し、吸着口へ通じている。この治具一つの長さは約１ｍ程で、これを数個分、エポキシ系接着剤にて接合固定することで、長尺シートの固定を可能にしている。
【００９３】
さらに研削加工に用いる研削液の温度を５℃以下に設定し加工している。ここで冷却水の温度は、実質０℃未満では冷却装置内で氷着いてしまい循環が不可能で有り、０〜５℃の範囲となる。また、冷却装置の安全を考慮すると２℃〜５℃の範囲が好ましい。
【００９４】
そこで、本発明の加工方法と従来の加工方法とを比較した試験を実施した。結果を表５に示す。
【００９５】
表５より、この加工方法を実施することにより、従来の加工方法と比較して加工中にシート１が破壊に至ることが無くなり、また加工によるウネリや反りによる加工後の平坦度も従来の方法と比較して１／３程度に少なくなっていることがわかる。
【００９６】
【表５】
2004001072.tif 000007
【００９７】
【発明の効果】
このように本発明によれば、厚み０．２〜１．０ｍｍで長さが１０００〜６０００ｍｍのジルコニアセラミックス製シートを、金属または樹脂からなる支持体の表面に接着し、このシートの表面を案内面とした製缶用ガイド部材とすることによって、缶の表面を傷つけることが無く、長寿命で、かつ低コスト化が可能なガイド部材を提供することが出来る。
【００９８】
また、上記シートと支持体との熱膨張係数の差を３×１０−６／℃以下とすることにより、熱膨張差が少ないため、高温下でも接着はがれが発生しない効果が得られる。
【００９９】
また、上記シートの表面粗さが、算術平均粗さでＲａ０．０５〜０．２μｍであることにより、缶表面をキズつけることが無い。
【０１００】
また、上記シートの上下端部に曲率半径Ｒが０．２〜０．５ｍｍの面取りを施したことにより、缶を製造するライン又は缶を搬送するラインにおいて、缶の表側の表面に印刷された様々な模様や文字体へのキズの発生を防止することができる。
【０１０１】
また、上記シートが、ジルコニア原料をロールコンパクション法でシート状に成形することにより、厚みが約１．２ｍｍで生密度が約３．５ｋｇ／ｃｍ３程の成形体を得ることができ、生密度が均一で焼成時のソリも少ないため、焼成時の反りや曲がりの少ない優れたシート成形方法である。
【０１０２】
また、上記シートを湾曲した支持体の表面に沿って接着することにより、湾曲したガイド部材への接合が可能となった。
【０１０３】
また、上記シートとなる焼結体を真空吸着によって固定し、研削加工を施すことで、シートの伸びによる破壊などの発生が無くなった。
【０１０４】
また、上記シートの厚み、幅、長さ等を所定の寸法に研削加工する際、その研削加工に用いる研削液の温度を５℃以下に冷却して加工することで、加工中にダイヤモンド砥石とシート表面の接触により発生する加工熱を抑制でき、シートの伸びを防ぎ、またシート表面のウネリを防ぐことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製缶用ガイド部材を示す概略斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明のシート部材を吸着固定する治具の断面図であり、（ｂ）は本発明の製缶用ガイド部材を示す断面図である。
【図３】従来のガイド部材を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１：シート、１ａ：面取り部
２：支持体
３：ブレード
４：継ぎ目
５：缶
６：吸着治具
７：吸着孔
【図１】
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【図２】
2004001072.tif 000009
【図３】
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