(57)【要約】【課題】  パトローネ鋼板の生産性と成型加工性とを向上する。【解決手段】  写真フィルムパトローネのパトローネ本体を形成する鋼板を連続焼鈍で製造する。鋼板には、チタンまたはニオブを所定量、好ましくは含有させることにより、鋼板中の炭素含有率を０．０２重量％以下にまで低減させる。そして、さらに好ましくは、鋼板の製造工程の一部である調質圧延においては、圧下率を１．５％以上３．０％以下とする。これにより、鋼板の性状は均一かつ成型加工性に優れ、薄板化されるとともに生産効率が向上する。したがって、パトローネの生産効率が向上するとともに、寸法精度と外観性、製造コストに優れたパトローネが得られる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
写真フィルムが巻き付けられたスプールを収納するためのパトローネにおいて、
連続焼鈍により製造され０．００１重量％以上０．０２重量％以下の炭素含有率を有する鋼板で形成されることを特徴とするパトローネ。
【請求項２】
前記鋼板がチタン（Ｔｉ）またはニオブ（Ｎｂ）を含むことを特徴とする請求項１記載のパトローネ。
【請求項３】
前記鋼板が１．５％以上３．０％以下の圧延率で調質圧延され、４０°以上５０°以下のスプリングバック値を有することを特徴とする請求項１または２記載のパトローネ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パトローネに関するものであり、特に、１３５写真フィルムパトローネに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１３５写真フィルムパトローネは、パトローネ本体に所定長さのフィルムストリップをスプールに巻きつけて収容している。このパトローネは、薄い鋼材から形成されている筒状胴部及び胴部の両端を閉じる２つのキャップと、胴部内に収容されているスプールとを有している。胴部の鋼材の両端は互いにわずかに接線方向に延びてポート部を構成し、ポート部の間にスリット状のフィルム送出口が形成される。このフィルム送出口から外光がパトローネ本体内に入り込むことがないように、ポート部のそれぞれの内面にはテレンプと称される遮光布が貼り付けられている。最近では、写真フィルムの高感度化や安価なテレンプの採用にあたりそれらの機能の一端がポート部に要求される。そのため、ポート部におけるフィルムの厚み方向の寸法管理がより厳しくなっている。
【０００３】
ところで、通常は積層とされている上記鋼材のうち金属層である鋼板は、基本的には、製鋼、鋳造、熱間圧延、酸洗、冷間圧延、電解清浄（電清）、焼鈍、調質圧延という工程を経て製造される。この各工程のうち、焼鈍については、バッチ焼鈍と連続焼鈍とがあり、現在パトローネに用いられる鋼板は、ロール状に巻かれた状態（コイルと称される。）で焼鈍されるバッチ焼鈍により製造されている。バッチ焼鈍は、加熱時間及び均熱時間が長いために、結晶粒を十分に成長させることができるとともに、冷却時間が長いために、均熱中に固溶した炭素をセメンタイト（Ｆｅ3 Ｃ）として析出させることができる。したがって、バッチ焼鈍によると、軟質で加工性に優れ、時効性が小さい鋼材を得ることができる反面、コイル内部における温度差が大きくなるために部位毎の加熱状態の均一性に欠け、特に長尺方向における均質性や、また、コイル毎の均質性も欠けるという問題があり、上記のようなポート部の寸法に対するより厳しい管理には耐えられない。こうした問題と併せて、バッチ式は、製造速度を含めた意味での製造コスト、取り扱い性等を含めた生産効率面の向上には限界があり連続焼鈍への切り替えが望まれる。
【０００４】
一方、連続焼鈍方式は、電清から焼鈍を経て調質圧延に至る工程を連続として１つのラインに組み込んだ連続焼鈍設備（ＣＡＬ，Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）によるものであり、コイルの形態で焼鈍されるのではなく鋼板が連続搬送されながら焼鈍される。したがって連続焼鈍は、均質性に優れるものが得られるとともに生産効率の向上を期待できる方法である。
【０００５】
しかし、連続焼鈍によると、加熱時間及び均熱時間が短いために再結晶核の生成頻度が高くて結晶粒成長が不十分となり結晶粒は微細組織となってしまう。また、連続焼鈍では冷却時間が短いためにＦｅ3 Ｃの析出が不十分となり、固溶炭素が残留してしまう。この残留炭素が多いと、得られる鋼板は硬質となり、パトローネ胴部を成型する際に、滑らかな曲形の管状とすることができずに折れ部が発生してしまう。さらに、近年では、コストダウンに対する要望も多いことから、パトローネ胴部の薄板化も検討されているが、薄板化すると、連続焼鈍では製造途中に鋼板が切れてしまったり、製造できたとしても上記の折れ部の発生がより著しくなるという問題がある。
【０００６】
こうしたなかで、パトローネ胴部の成型における折れ部の発生に対しては、特許文献１で知られる手法において、２５０℃、１０分間加熱処理をした後引っ張り試験において降伏点伸びが４％未満である鋼板を用いてパトローネを製造するという工夫がなされている。
【０００７】
【特許文献１】特開第３１３４１２０号明細書（第５−８頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載の手法の場合では、鋼板に、金属印刷や焼き付けのための耐熱性をもたせることにより成型性を向上させてはいるが、薄板化における効果については言及しておらず、また、生産効率の点については向上が期待できない。また、生産効率を向上させるための連続焼鈍においては、薄板化とパトローネに使用可能な成型加工性等の諸物性とをともに有する鋼板とする方法が提案されていない。
【０００９】
本発明は上記従来技術を考慮してなされたもので、その目的は、パトローネ胴部またはキャップに使用することができる鋼板を連続焼鈍により製造するとともに薄板化することにより、成型加工性及び寸法精度と製品コストとに優れたパトローネを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、写真フィルムが巻き付けられたスプールを収納するためのパトローネにおいて、連続焼鈍により製造され０．００１重量％以上０．０２重量％以下の炭素含有率を有する鋼板で形成されることを特徴として構成されている。
【００１１】
そして、前記鋼板がチタン（Ｔｉ）またはニオブ（Ｎｂ）を含むことが好ましく、１．５％以上３．０％以下の圧延率で調質圧延され、４０°以上５０°以下のスプリングバック値を有することがより好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のパトローネは、パトローネ胴部またはキャップに使用することができる鋼板を連続焼鈍により製造でき、また従来品よりも薄板化することができるので、成型加工性及び寸法精度に優れ、低コストで得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明について、図を参照しながら以下に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施様態に限定されるものではない。図１は、本発明を実施した１３５タイプの写真フィルムパトローネの断面図である。写真フィルムパトローネ１１は、所定の長さとされた３５ｍｍの写真フィルム１２を巻き付けるためのスプール１３と、遮光容器であるパトローネ本体１６とから構成され、このパトローネ本体１６は、筒状の胴部１７と、この胴部の開放部を閉じるための２つのキャップ１８とを有している。スプール１３は、その両端が２つのキャップ１８に回動自在に軸着され、写真フィルム１２を巻き付ける。胴部１７には、写真フィルム１２を出し入れするための送出口（図示せず）が設けられ、この送出にはパトローネ本体１６の内部を遮光するためのテレンプ（図示せず）が設けられている。
【００１４】
胴部１７とキャップ１８とを形成している鋼材は、通常鋼板に所定のラミネート層を付与されたものであり、その鋼板は後述するような連続焼鈍により製造されている。本発明では、この鋼板中に所定元素を配合することにより鋼板の炭素（Ｃ）含有率が０．００１重量％以上０．０２重量％以下とされている。連続焼鈍による製造にも関わらずＣ含有率を上記値とすることにより鋼板を軟化させることができるために、鋼板の成型加工性が向上し、例えば胴部１７の成型においては折れ部を形成することなく良好な曲面を有する筒状とすることができる。したがって、装填された写真フィルム１２が胴部１７に接触して擦り傷がついたり、写真フィルム１２の引き出しの際のトルク上昇が抑制される。
【００１５】
また、本発明のパトローネ本体１６を形成する鋼板では、さらに、連続焼鈍工程で発生した固溶炭素量を低減させるために、チタン（Ｔｉ）またはニオブ（Ｎｂ）が配合されていることが好ましい。ＴｉとＮｂとは併用されてもよい。ＴｉとＮｂとは、いずれも、炭化物を形成して固溶炭素の残存量を低減させる働きを有している元素である。ただし、Ｔｉが所定の値以上に含有された場合には、硬質なＴｉ系析出物を生成して、パトローネ本体１６となるように成型する際にキズやワレ等が発生することがあり、また、Ｎｂの含有量が所定の値以上であると、Ｎｂ系析出物により再結晶温度が上昇するために連続焼鈍における効率性が低下するという問題があるために、これらの含有量に関しては他の原材料及び製造環境に応じて適宜これを決定する。
【００１６】
また、本発明のパトローネ本体１６は、上記組成とすることに加えて所定のスプリングバック値（以下、ＳＢ値と称する。）を有する鋼板を用いて製造されており、ここで、図２のスプリングバックについての説明図を用いて、本発明のパトローネ本体に用いられる鋼板のＳＢ値について説明する。スプリングバックは、図２の例えば符号Ａの形状で示されるように、鋼板２１を所定の曲げ角度を有する曲げ部材２２に密着するように所定の角度にまで外力を加えて曲げ、その外力を除いたときに、鋼板２１の延性や弾性により形状がある程度戻る現象であり、戻った後の形状は例えば符号Ｂで示されるような湾曲形状となる。その測定法は種々あるが、一般には、ＳＢ値は曲げたときと戻ったときとの角度差θ（単位；°）で表される。そして、鋼板２１の成型加工性はこのＳＢ値を指標として用いて表すことができ、本発明のパトローネ本体に用いるための最適値は、本発明者らの検討により４０°〜５０°であることがわかっている。
【００１７】
鋼板２１のＳＢ値は、同じ板厚でも鋼板の弾性や延性により異なる。図３には、板厚０．２５ｍｍの鋼板２１のＣ含有量に対するＳＢ値を測定した結果を示す。図３において、縦軸はＳＢ値（単位；°）、横軸はＣ含有率（単位；重量％）を示し、測定はＪＩＳ  Ｇ３３０３付属書２に挙げられる方法に準じている。各測定サンプルはＣ含有率を変化させて製造し、図３においては、各測定値を黒丸で示し、これらの各測定値から実線で示されるグラフを得た。Ｃ含有率が高くなるに従いＳＢ値は大きくなり、両者は概ね比例関係にある。Ｃ含有率がほぼゼロの場合にはＳＢ値は約４５．３であり、また、Ｃ含有率が０．０８５の場合にはＳＢ値は約５１．８となっている。パトローネ本体として好適に用いることができるＳＢ値は上記のように４０°〜５０°であるので、図３によると、厚み０．２５ｍｍの鋼板２１におけるＣ含有率が０．０２以下であるときに上記ＳＢ値範囲が満足されることがわかる。
【００１８】
ところが、ＳＢ値は鋼板２１の厚みに依存しており、例えば、同じＣ含有率であっても、厚みが０．２５ｍｍの場合に比べて０．２２ｍｍのように薄くした場合にはＳＢ値が高くなるので加工性が悪くなる傾向がある。また、ＳＢ値は、延性や弾性等に依存していることから、厚みや、単に鋼板２１の組成のみならず、鋼板２１の成分の結晶状態や、延伸方法や加工時の圧力等の各種成型加工条件にも左右される。
【００１９】
そこで、本発明のパトローネ本体に使用される鋼板２１は、鋼板２１の厚みが０．２５未満であってもＳＢ値を上記の好適範囲とするために、調質圧延工程での圧下率を１．５％以上３．０％以下としている。圧下率が３．０％よりも大きいと、圧下率調整によるＳＢ値が大きくなりすぎて成型加工性が悪くなり、一方１．５％よりも小さいとＳＢ値の調整効果が小さい。調質圧延工程については、次に説明する鋼板２１の製造方法において詳細に説明するものとする。
【００２０】
図４は、本発明のパトローネに使用した鋼板の製造方法を示すフロー図である。しかし、本発明は鋼板の製造方法には依存せず、上記のようにＴｉまたはＮｂを配合し、また、調質圧延工程における圧下率を制御することができるのであれば、公知の各種製造方法が適用可能である。図４に示すように、鋼板は、高炉工程３１と、転炉工程３２と、二次精錬工程３３、連続鋳造工程３６、熱間圧延工程３７、酸洗工程３８、冷間圧延工程４１、電清工程４２、焼鈍４３、調質圧延工程４６、コイル化工程４７を経て製造され、その後メッキ工程４８を経ることもある。なお、本発明のパトローネ本体に使用される鋼板は、メッキ工程４８を経た後、所定のラミネート工程５１により少なくとも片面にラミネート層を付与されるが、ラミネート工程５１に関しては公知のパトローネ用鋼板の製造方法におけるラミネート加工を用いることができ、本発明では説明を略す。また、本発明のパトローネ本体に使用される鋼板は電清から調質圧延までを連続的に実施する連続焼鈍方法により製造されている。
【００２１】
まず、高炉工程３１では、鉄鉱石、コークス、石灰石等を反応させて溶銑５４が得られる。溶銑５４は転炉工程３２で酸素を吹き込まれ、これによりＣが一酸化酸素ＣＯとして抜かれて、溶鋼５５が得られる。溶鋼５５は、二次精錬工程３３でアルゴン等の不活性ガス存在下でアルミ等が添加されて、転炉工程３２で供給された酸素を不活性化させるのに合わせてＴｉやＮｂが添加される。その後、連続鋳造工程３６において、取鍋で概ね１６００℃とされている溶鋼５５を、概ね１５５０℃とされるタンデッシュに送り、ここから連続的に、順次所定量を取り出して、所定のサイズに固め、その後目標とするサイズに剪断する。ここで得られる鋼塊５６は概ね９００℃となっている。鋼塊５７は、熱間圧延工程３７で圧延機により例えば約１／８０の厚みとなるように圧延される。この熱間圧延工程３７において通常は、圧延の前に均熱炉により鋼塊５６が均熱化され、これにより、歪みや内部応力が均一化されてより好適な圧延鋼板５７が得られる。ここで得られた鋼板５７は、シャワー等の冷却手段により冷却されてコイル状に巻き取られる。
【００２２】
コイル状の鋼板５７は、連続的に巻き出され、酸洗工程３８で連続搬送されながら、塩酸等の酸性液により表面の酸化膜を除去される。この酸化膜除去により、後の冷間圧延工程４１を経た鋼板５７の表面欠陥の発生を抑制することができる。この酸洗工程３８を経た鋼板５７は、冷間圧延工程４１では、常温でほぼパトローネの厚みとなるまで圧延される。圧延された鋼板５７は、電清工程４２において、水酸化ナトリウム等のアルカリ性水溶液中で機械的及び化学的反応により圧延油や付着異物等を洗浄除去された後、連続的に焼鈍工程４３へ送られる。
【００２３】
焼鈍工程４３では、焼鈍炉と過時効処理炉とが順次鋼板の走行路に設けられており、所定の走行速度で鋼板がこれらの炉内を通過する。冷間圧延工程４１で硬化した鋼板５７が、６００℃〜７００℃の焼鈍炉で焼き鈍され、焼鈍後の時効による材料の硬化を防止するための過時効処理炉を経ることにより軟化される。これにより、鋼板５７は、いずれの部分をとっても焼鈍条件が一定とされるので、部分毎、特に、バッチ焼鈍で問題とされた長手方向の性状のバラツキが抑制される。
【００２４】
そして鋼板５７は、調質圧延工程４６に連続搬送されて、所定の圧下率で圧延される。なお、圧下率とは、圧延前に対する圧延後の鋼板５７の厚み減少率を意味する。この工程により、鋼板５７は、焼鈍により発生し易いストレッチャーストレーン（微細な凹凸）などの欠陥を取り除いて所定の表面平滑度を与えられるとともに、本発明では、この調質圧延工程４６での圧下率を１．５％以上３．０％以下とされることにより４０°以上°５０°以下のＳＢ値を有するようになる。調質圧延において圧下率は、走行する鋼板を両面から狭持するローラ対（図示なし）の狭持圧力により制御される。このローラ対は、一方が鋼板５７を支持するための支持ローラであり、他方は変位手段としてのシフト機構と、ローラ対による圧力を検知してシフト機構による変位を制御するためのコントローラとを有している。このように鋼板５７は、調質圧延工程４６でＳＢ値を含む所定の物性を有するようになると、所定幅となるように切断されてパトローネ胴部１７（図１参照）に用いるための鋼板２１（図２参照）となり、メッキ工程４８において所定のメッキを施され、ラミネート加工に供される。なお、本実施形態においては、連続焼鈍工程を電清から調質圧延までを連続して行うものとしているが、本発明はこれに限定されず、例えば、焼鈍工程４３の前後の工程の種類や前後工程と焼鈍工程４３との連続性に依存せず、焼鈍工程４３において鋼板５７がコイルとして炉内で焼鈍されるのではなく長尺状で搬送されながら焼鈍される方法も含んでいる。
【００２５】
以上のように、本発明のパトローネは、連続焼鈍で製造されながらもＣ含有率を従来の０．０５重量％から０．０２重量％以下へ低下させることにより軟化された鋼板を用いて形成され、さらに、ＴｉまたはＮｂを所定量含有させることにより、連続焼鈍工程で発生した固溶炭素量を低減させて達成されている。これにより、鋼板の製造効率が向上して製造コストを下げることができるとともに、薄板化された均一性状の鋼板を使用したパトローネを得ることができる。また、鋼板を軟化させるとともに、調質圧延での圧下率を１．５〜３．０％とすることにより、成型加工性を向上させることができるので、従来よりも０．０３ｍｍ薄い０．２２ｍｍの鋼板のパトローネを得ることができる。
【実施例１】
【００２６】
Ｃ含有率が０．００１重量％の超低炭素鋼にＴｉを０．０１２重量％添加した。そして、調質圧延工程４６における圧下率を１．５％として０．２２ｍｍ厚の鋼板２１を製造した。得られた鋼板２１のＳＢ値は４５°であった。この鋼板２１を用いてレンズ付きフィルムユニットに予め装填されるパトローネの胴部１７を作成した。得られた胴部１７は、折れ部がなく製品とするための諸条件を満たす良好なものであった。
【実施例２】
【００２７】
Ｃ含有率が０．００１５重量％の超低炭素鋼にＮｂを０．０１重量％添加した。そして、調質圧延工程４６における圧下率を２．０％として０．２５ｍｍ厚の鋼板２１を製造した。得られた鋼板２１のＳＢ値は４５°であった。この鋼板２１を用いて３５ｍｍ写真フィルムパトローネ１１のパトローネ本体１６の胴部１７を作成した。得られた胴部１７は、折れ部がなく製品とするための諸条件を満たす良好なものであった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を実施した写真フィルムパトローネの断面図である。
【図２】スプリングバックについての説明図である。
【図３】鋼板の炭素含有率とＳＢ値の関係を示すグラフである。
【図４】本発明のパトローネに用いた鋼板の製造フロー図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１    写真フィルムパトローネ
１６    パトローネ本体
１７    胴部
１８    キャップ
２１    鋼板
θ      スプリングバック値（単位；°）
【図１】
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【図２】
2005215041.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005215041.tif 000006