(57)【要約】【課題】被塗工基材の塗布面に傷が生じることを防止した塗工装置用ロッドを提供することを課題とする。【解決手段】塗工装置用ロッド１０は、連続して走行するウエブＷに塗布液を塗布する際に用いられるロッドであって、円柱状の母材１２の表面に耐磨耗性の皮膜１４が形成されている。皮膜１４の表面はラッピング処理されている。これにより、塗工装置用ロッド１０を用いてウエブＷの塗布液を塗布しても、ウエブＷの塗布面に傷が付くことが防止される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して走行する被塗工基材に塗布液を塗布する際に用いられ、円柱状の母材の表面に耐磨耗性の皮膜が形成されている塗工装置用ロッドであって、
前記皮膜の表面がラッピング処理されたことを特徴とする塗工装置用ロッド。
【請求項２】
塗布液量調整用の溝が前記母材に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の塗工装置用ロッド。
【請求項３】
前記ラッピング処理により、表面最大粗さを０．２μｍ以下にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の塗工装置用ロッド。
【請求項４】
前記ラッピング処理により表面高さのうねり幅を０．５μｍ以下にしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか１項に記載の塗工装置用ロッド。
【請求項５】
前記ラッピング処理後の表面の硬度が１０００Ｈｖ以上にされたことを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか１項に記載の塗工装置用ロッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐磨耗性の皮膜が表面に形成されている塗工装置用ロッドに関し、更に詳細には、連続して走行するウエブ等の被塗工基材に塗布液を塗布するのに最適な塗工装置用ロッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
感光材料、写真製版材料、磁気記録材料、記録紙材料、感光性平板印刷版などを製造する際、薄い金属板、紙、フィルム等からなるシート状或いはウエブ状の被塗布体（被塗工基材）を長手方向に連続走行させつつ片面側に塗布液（感光液）を塗布することが広く行われている。
【０００３】
この塗布を行う際、被塗工基材の塗布面に塗工装置用ロッド（バー）を当接させ、ロッド表面に塗布液を供給しつつ塗工装置用ロッドを回転させて塗布していることが多い。なお、この塗布方法はバー塗布法と呼ばれている。
【０００４】
この塗工装置用ロッドは、断面真円の丸棒、丸棒の表面に周方向に沿った溝が形成されたもの、又は、丸棒にワイヤを巻付けたもの、で構成される。この塗工装置用ロッドの表面には、一般に、表面改質処理が施されており、耐磨耗性の皮膜が形成されていることが多い。皮膜の形成は、メッキ、物理蒸着、化学蒸着等、様々な手法で行われ得る。
【０００５】
ところで、塗工装置用ロッドの表面に凹凸が形成されていると、被塗工基材の塗布面に傷（主としてスリキズ）が生じてしまう。このため、母材の表面をラッピング処理して平滑面とし、その上に表面改質処理による耐磨耗性の皮膜を形成している。
【０００６】
しかし、母材の表面を充分にラッピング処理しても、被塗工基材の塗布面に傷が生じることが頻繁に起こるという問題があった。
【０００７】
なお、母材にワイヤを巻回した塗工装置用ロッドが特許文献１に開示されている。この場合、ワイヤ径によって塗布液量がほぼ決まるので、特許文献１では、塗布液量を調整するために、巻回後のワイヤ外周面を周回研磨している。しかし、塗工装置用ロッドの表面には耐磨耗性の皮膜が形成されていないので、塗工装置用ロッドの耐久性に難点がある。また、母材にワイヤを巻回し、ワイヤ外周面にメッキでによる皮膜を形成することが、特許文献２に開示されている。しかし、被塗工基材の塗布面に傷が生じるという上記の問題は解決されない。また、メッキを精密に制御して行う必要があり、多大な労力とコストとが要求されるという難点もある。
【０００８】
【特許文献１】
実開昭６１−１０６３７６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２８２７６３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、被塗工基材の塗布面に傷が生じることを防止した塗工装置用ロッドを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、母材の表面を更に高い精度で平滑にすることにより上記の問題を解消することを試みた。しかし、極めて高い精度で平滑にしても、上記の問題は解決されなかった。
【００１１】
そこで、本発明者は、極めて高い精度で平滑にした母材表面に形成した皮膜の表面状態を分析した。その結果、皮膜の表面に微細な凹凸が形成されることがあり、このため、塗工装置用ロッドを用いると被塗工基材の塗布面に傷（主としてスリキズ）が生じることが判った。そして、皮膜の凹凸は塗工装置用ロッドの使用により減少していくが、使用初期の段階ではこの凹凸によって被塗工基材の塗布面に生じる傷が深いことも判った。更に、皮膜として、硬度が高く耐磨耗性のあるものを用いた場合、塗工装置用ロッドの使用によってもこの凹凸が低減せず、このため、長期にわたって塗布面に傷が生じてしまうことも判った。
【００１２】
以上のような検討結果に基づき、本発明者は、皮膜の表面をラッピング処理することを考え付き、本発明を完成するに至った。
【００１３】
請求項１に記載の発明では、連続して走行する被塗工基材に塗布液を塗布する際に用いられ、円柱状の母材の表面に耐磨耗性の皮膜が形成されている塗工装置用ロッドであって、前記皮膜の表面がラッピング処理されたことを特徴とする。
【００１４】
ラッピング処理により皮膜表面が滑らかになっているので、これにより、塗工装置用ロッドを用いても被塗工基材の塗布面に傷が付くことが防止される。また、母材に転造ムラが生じていてもラッピング処理によりこの転造ムラを解消できるので、これにより、塗工装置用ロッドを用いても被塗工基材の塗布面に部分的に力が加えられ過ぎて筋状の傷が生じることを防止できる。ラッピング処理の手法は特に限定しない。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、塗布液量調整用の溝が前記母材に一体的に形成されていることを特徴とする。これにより、塗工装置用ロッドの使用中で塗布液量を一定量に維持し易い。
【００１６】
また、本発明者は、母材の表面に塗布液量調整用の溝を形成した塗工装置用ロッドについても表面状態を分析した。その結果、この溝を形成する山の高さには、主として転造ムラによるうねりが形成されていることが判った。図を用いて詳細に説明すると、図４に示すように、母材８２の溝８８を形成する山８９のうねり幅ｄは、大きい場合には１μｍ程度になる。このため、母材８２の表面改質処理を行った塗工装置用ロッドを用いると、最も高さの高い部位が被塗工基材の塗布面に局所的に強い押圧力で当接し、この塗布面に筋状のスリキズが生じることが判った。
【００１７】
そこで、請求項３に記載の発明では、前記ラッピング処理により、表面最大粗さを０．２μｍ以下にしたことを特徴とする。これにより、被塗工基材の塗布面に傷が付くことが確実に防止される。なお、表面最大粗さは、好ましくは０．１μｍ以下であり、これにより、塗工装置用ロッドの使用開始初期段階で生じ易いスリキズが発生することを確実に防止できる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、前記母材の表面には塗布液量調整用の溝が形成され、前記ラッピング処理により表面高さのうねり幅を０．５μｍ以下にしたことを特徴とする。これにより、表面高さ（ロッド表面の高さ）にうねりが生じていてもこのうねりを充分に解消できるので、被塗工基材の塗布面に部分的に力が加えられ過ぎて筋状の傷が生じることを防止できる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、前記ラッピング処理後の表面の硬度が１０００Ｈｖ以上にされたことを特徴とする。これにより、表面の耐磨耗性が充分に高い塗工装置用ロッドを実現できる。なお、皮膜として硬質クロム膜をスパッタリング等のドライメッキで成膜することにより、ラッピング処理後の表面硬度を１０００Ｈｖ以上とすることができる。また、皮膜をＴｉＮ膜やＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボン膜）にしても、ラッピング処理後の表面硬度を１０００Ｈｖ以上とすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態の塗工装置用ロッド１０（以下、単にロッド１０という）は、走行するウエブＷへの塗布液の塗布と塗布液量の調整との両方を兼ねて行うロッドである。
【００２１】
図２に示すように、このロッド１０は、塗布液量調整用の溝１８が表面に形成されている母材１２に耐磨耗性の皮膜１４を成膜したロッドである。溝１８は、母材１２の表面の周方向（すなわち軸方向に対して直交方向であり、ウエブＷの走行方向に沿った方向）に多数形成されている。母材１２はステンレス鋼製であることが多い。
【００２２】
ロッド１０を製造するには、まず、円柱部材の表面に、周方向（すなわち軸方向に対して直交する方向であり、ウエブＷの走行方向に沿った方向）に、谷と山とを交互に形成することにより多数の溝１８を形成した母材１２を製造する。
【００２３】
溝１８を転造により形成した場合、皮膜１４が成膜された後の山１９の高さのうねり幅をラッピングにより０．５μｍ以下にすることが望ましい。これにより、溝１８を形成する際に生じた転造ムラを解消できる。なお、この場合、ラッピング後の皮膜１４の厚みが不足しない程度に、皮膜１４の成膜量を予め調整しておく。
【００２４】
次に、母材１２の表面に皮膜１４を形成する。なお、イオンプレーティング装置により成膜すると比較的低温で成膜できる。これにより、成膜時と常温時とでのロッドの温度差が小さくなり、皮膜１４にクラックや剥離が生じ難い。
【００２５】
更に、皮膜１４の表面をラッピング処理する。これにより、成膜後に皮膜１４の表面に凹凸が形成されていても、このラッピング処理によってこの凹凸が除去されているので、ロッド１０を用いてもウエブＷの塗布面に傷が付くことがない。
【００２６】
［実験例］
上記の母材１２として直径１０ｍｍφのステンレス鋼製の母材を用い、表面に皮膜１４を成膜した。その際、皮膜１４の材質、膜厚、ラッピング処理の実施、不実施をパラメータとして変化させた。製造したロッドの一覧を表１に示す。
【００２７】
【表１】
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このようにして製造したロッドを用い、走行速度７０ｍ／分で走行するウエブＷに塗布液を塗布する実験を行った。図１に示すように、ロッドの回転方向Ｑは、ウエブＷと接触するロッド表面がウエブ走行方向Ｐと逆方向に移動するような回転方向である。
【００２８】
そして、実験後のウエブＷの塗布面状態を観察した。実験結果を表１に併せて示す。なお、表１に示した「塗布面状態（スリキズ）」では、○はスリキズの発生なし、△は１ｍ×１ｍの範囲内に数箇所にわってスリキズが発生、×は全面にスリキズが発生、をそれぞれ示す。また、表１で「（表面処理前）」と記載があるものは、皮膜１４を形成する前に、母材表面の仕上げ処理を行っており、この記載がないものは、皮膜１４を形成した後に皮膜表面の仕上げ処理を行ったことを示す。
【００２９】
表１から判るように、皮膜１４が硬質クロム膜である場合、表面最大粗さＲｍａｘが０．５μｍ又は０．４μｍの場合、うねり幅が０．４μｍとなっていても、ウエブＷの塗布面に全面にスリキズが発生することが判った。そして、このことは、皮膜１４を形成する前に母材表面を仕上げ処理した場合、及び、皮膜１４の形成後に皮膜表面を仕上げ処理した場合、の何れであっても生じていた。また、硬質Ｃｒ膜であっても、表面最大粗さＲｍａｘが０．２μｍの場合には、ウエブＷの塗布面にスリキズが発生することを充分に防止できることが判った（なお、このときのうねり幅は０．４μｍである）。
【００３０】
また、皮膜１４がＴｉＮ膜及びＤＬＣ膜の何れであっても、表面最大粗さＲｍａｘが０．５μｍである場合、ウエブＷの塗布面に全面にスリキズが発生することが判った（なお、この場合のうねり幅は何れも０．６μｍであった）。Ｒｍａｘが０．３μｍの場合には、スリキズ防止の効果が認められることが判った。そして、Ｒｍａｘが０．２μｍの場合には、ウエブＷの塗布面にスリキズが発生することを充分に防止できることが判った。
【００３１】
従って、本実験例では、皮膜１４の表面最大粗さＲｍａｘは０．５μｍよりも小さいことが好ましく、更には０．３μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以下であることが特に好ましいと判断される。０．２μｍよりも皮膜表面が粗いと、ウエブＷの塗布面にスリキズを付けてしまう場合があり、また、１本のロッド表面のラッピング量を均一にし難くなってロッド径にムラが生じる場合があると考えられる。
【００３２】
なお、本実験例は砥石によるラッピング処理の実験例であるが、フィルムや砥粒等によるラッピング処理であっても同様の効果を得ることができる。
【００３３】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。例えば、ウエブＷに塗布された塗布液の過剰分を掻き落とすタイプ（図３参照）のロッド３０としても適用可能である。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、以下の効果を奏することができる。
【００３５】
請求項１に記載の発明によれば、皮膜表面が滑らかになっているので、塗工装置用ロッドを用いても被塗工基材に傷が付くことが防止される。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、塗工装置用ロッドの使用中で塗布液量を一定量に維持し易い。
【００３７】
請求項３に記載の発明によれば、被塗工基材の塗布面に傷が付くことが充分に防止される。
【００３８】
請求項４に記載の発明によれば、表面高さにうねりが生じていてもこのうねりを充分に解消できるので、被塗工基材の塗布面に部分的に力が加えられ過ぎて筋状の傷が生じることを防止できる。
【００３９】
請求項５に記載の発明によれば、表面の耐磨耗性が充分に高い塗工装置用ロッドを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の塗工装置用ロッドを用いてウエブに塗布液を塗布することを示す側面断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の塗工装置用ロッドの部分拡大側面断面図である。
【図３】塗工装置用ロッドが、ウエブに塗布された塗布液の過剰分を掻き落とすタイプのロッドとして適用された例を示す側面断面図である。
【図４】従来の塗工装置用ロッドの部分拡大側面断面図である。
【符号の説明】
１０  塗工装置用ロッド
１２  母材
１４  皮膜
１８  溝
３０  塗工装置用ロッド
８８  溝
Ｗ  ウエブ（被塗工基材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004223387.tif 000007