(57)【要約】      （修正有）【課題】ロールの表面粗さを略均一にでき、その粗さ調整も可能で、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造可能な粒状突起を有するロールの製造方法及びそのロールを提供する。【解決手段】粒状突起を有するロールは、凹凸加工を施そうとするロールに電気めっきを行い、このロールの表面に、粒個数が１０〜３０００個／ｍｍ2 、面積率が１０〜９０％となる多数の突起を形成して製造する。この電気めっきは、めっき電流を上昇させる突起核の生成処理と、上昇させためっき電流を保持する本めっき処理と、保持しためっき電流を低下させる後処理とを有する通電サイクルを複数回繰り返して行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸加工を施そうとするロールに電気めっきを行い、該ロールの表面に、粒個数が１０〜３０００個／ｍｍ2 、面積率が１０〜９０％となる多数の突起を形成することを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記電気めっきは、めっき電流を上昇させる突起核の生成処理と、上昇させためっき電流を保持する本めっき処理と、保持しためっき電流を低下させる後処理とを有する通電サイクルを複数回繰り返すことを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記突起核の生成処理ではめっき電流を段階的に上昇させ、前記後処理ではめっき電流を段階的に低下させることを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項４】
請求項２記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記突起核の生成処理ではめっき電流を急激に上昇させ、前記後処理ではめっき電流を急激に低下させることを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項５】
請求項２及び３のいずれか１項に記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、少なくとも前記突起核の生成処理でのめっき電流を上下に繰り返し振幅させながら上昇させることを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記ロールの周囲に、それぞれ隙間を有する複数本のめっき用電極を設け、前記ロールと複数本の前記めっき用電極とを相対的に回転させながら前記ロールに前記電気めっきを行うことを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記めっき用電極は４〜３２本あって、これらのめっき用電極は、実質的に等間隔で円周の上に並べて配置され、前記ロールは円周状に配置された前記めっき用電極の実質的に中央に配置されていることを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項８】
請求項６及び７のいずれか１項に記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記電気めっき時における前記ロールの回転数が０．１〜１０．０ｒｐｍの範囲内であることを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれか１項に記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記本めっき処理は、８０〜１５０Ａ／ｄｍ2 で１〜５分間保持して行うことを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記突起核の生成処理は、上限を８０〜１５０Ａ／ｄｍ2 とし、めっき電流の上昇速度を０．１〜１５０Ａ／ｄｍ2 ／ｓｅｃの範囲で、上限に達する時間を３０分以下に設定することを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項１１】
請求項２〜１０のいずれか１項に記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記通電サイクルを周期的に２回以上１００回未満繰り返すことを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項１２】
請求項２〜１１のいずれか１項に記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、めっき前の前記ロールの周面及びめっき後の前記ロールの周面のいずれか一方又は双方で、表面状態を整える均一な調質めっきを行うことを特徴とする粒状突起を有するロールの製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の粒状突起を有するロールの製造方法によって製造されたことを特徴とする粒状突起を有するロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板にオイルピット（凹凸）が形成される等の効果により、例えば、プレス成形性及び塗装性に優れた冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、及びブリキ鋼板等を製造するために使用する粒状突起を有するロールの製造方法及びそのロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の成形性及び塗装性が重要視される自動車用鋼板や、家電機器に用いられる塗膜密着性に優れる溶融亜鉛めっき鋼板等においては、鋼板の表面形状が、成形性、塗装性、及び密着性などに大きな影響を与えている。このため、従来から多数の突起（粒状突起）を有するロールを用いて鋼板に予め表面加工を施し、成形性、塗装性、及び密着性などを良好にしている。
この突起を有するロールの製造方法としては、例えば、特許文献１に記載されたショットブラスト法、特許文献２に記載されたレーザー加工法、特許文献３〜特許文献５に記載された放電加工法等が行われている。
なお、いずれの加工法においても、使用時においてロール加工後の粗さを長時間保つため、加工処理を施したロール表面に例えばクロムめっき等の高硬度のめっきを施していた。
そして、特許文献６、７には、めっき浴中にめっき処理を施すロールを投入して固定した後、予め設定した通電サイクルに従って電流密度を制御し、ロール表面に電気めっきを行って突起を有するロールを製造する方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５１−１０１７７４号公報
【特許文献２】特公昭５８−２５５５７号公報
【特許文献３】特開昭４９−１７３３１号公報
【特許文献４】特公平３−５４００３号公報
【特許文献５】特開２００１−２８８５４９号公報
【特許文献６】特許第３４３８６９５号公報
【特許文献７】特表平９−５０３５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたショットブラスト法では、ロールの表面粗さのばらつきが大きく、粗さの調整も限られた範囲内でしかできない欠点があった。
また、特許文献２に記載されたレーザー加工法や、特許文献３〜特許文献５に記載された放電加工法は、加工コストがかかること、ロール表面の粗度の付与範囲が小さいこと、局所的な加熱による加工のため加工時に発生するロール表面の付着物の除去の必要があること、という欠点があった。
そして、特許文献６のロールの製造方法は、電流密度を上昇、保持、下降させるという通電サイクルを１回のみしか行わないため、ロール表面に生成する突起がロール表面の全体にわたって均一に成長しにくく、しかも成長過程にむらが生じ易く、製品品質が良好でない。
従って、上記したいずれのロールを使用する場合においても、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できない恐れがあった。
【０００５】
また、特許文献７のロールの製造方法で、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を得るためのロールを製造するには、電流密度の上昇過程において、電流密度を細かいステップで上昇させ、電流密度の条件設定を細かく行わなければならず、作業性が良好でない。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ロールの表面粗さを略均一にでき、その粗さ調整も可能で、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できる粒状突起を有するロールの製造方法及びそのロール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】
【０００６】
前記目的に沿う請求項１記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、凹凸加工を施そうとするロールに電気めっきを行い、該ロールの表面に、粒個数が１０〜３０００個／ｍｍ2 、面積率が１０〜９０％となる多数の突起を形成する。
これにより、表面平均粗さが０．１〜５μｍ、表面粗さ曲線の１インチ当たりの突起の山数が１００〜５００となったロールを得ることができ、プレス成形性及び塗装性に優れた冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、及びブリキ鋼板が製造可能となる。なお、ロールの表面平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１により求められるものであり、表面粗さ曲線の１インチ当たりの突起の山数（ＰＰＩ）は、米国ＳＡＥ規格により求められるものである。
【０００７】
請求項１記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、ロールの表面に形成された突起の個数が１０個／ｍｍ2 未満の場合、突起の個数が少なく、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を得ることができず、一方、突起の個数が３０００個／ｍｍ2 を超える場合、突起の個数が多くなってロール周面が突起で覆われ、やはりプレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を得ることができない。
従って、目的とするプレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を得るには、ロールの突起の個数を１０〜３０００個／ｍｍ2 、更には１００〜２０００個／ｍｍ2 とすることが好ましい。
また、ロールの表面に形成された突起の面積率が１０％未満の場合、ロール表面に形成される突起の形成位置にばらつきが生じ、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できない。一方、突起の面積率が９０％を超える場合、ロール周面が突起で覆われ、やはりプレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できない。
従って、目的とするプレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造するためには、ロールの表面に形成する突起の面積率を１０〜９０％、更には２０〜７０％とすることが好ましい。
【０００８】
請求項２記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項１記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記電気めっきは、めっき電流を上昇させる突起核の生成処理と、上昇させためっき電流を保持する本めっき処理と、保持しためっき電流を低下させる後処理とを有する通電サイクルを複数回繰り返す。
【０００９】
請求項３記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項２記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記突起核の生成処理ではめっき電流を段階的に上昇させ、前記後処理ではめっき電流を段階的に低下させる。
請求項３記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、めっき電流を段階的に上昇させる方法としては、例えば、めっき電流を徐々に上昇させた後、急激に上昇させたり、まためっき電流の上昇速度を始めは大きくし、徐々に小さくする方法等がある。また、めっき電流を段階的に下降させる方法も同様である。なお、下降させためっき電流は、本めっき処理のめっき電流より小さければよく、０Ａ／ｄｍ2 であってもよい。
【００１０】
請求項４記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項２記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記突起核の生成処理ではめっき電流を急激に上昇させ、前記後処理ではめっき電流を急激に低下させる。
請求項４記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、めっき電流の急激上昇とは、極めて短時間（瞬時）に、所定のめっき電流（例えば、０Ａ／ｄｍ2 又は０を超える電流値）から本めっき処理のめっき電流である例えば８０〜１５０Ａ／ｄｍ2 まで上昇させることを意味する。なお、めっき電流の急激低下とは、極めて短時間（瞬時）に、本めっき処理のめっき電流である例えば８０〜１５０Ａ／ｄｍ2 から所定のめっき電流（例えば、０Ａ／ｄｍ2 又は０を超える電流値）まで低下させることを意味する。
【００１１】
請求項５記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項２及び３記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、少なくとも前記突起核の生成処理でのめっき電流を上下に繰り返し振幅させながら上昇させる。
請求項５記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、めっき電流の繰り返し振幅は、突起核の生成処理だけではなく、突起核の生成処理及び本めっき処理で行ってもよい。
これにより、例えば、ロール表層部の応力緩和、クラックの低減、硬度の上昇等の効果を得ることもできると考えられる。
【００１２】
請求項６記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項２〜４記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記ロールの周囲に、それぞれ隙間を有する複数本のめっき用電極を設け、前記ロールと複数本の前記めっき用電極とを相対的に回転させながら前記ロールに前記電気めっきを行う。
【００１３】
請求項７記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項６記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記めっき用電極は４〜３２本あって、これらのめっき用電極は、実質的に等間隔で円周の上に並べて配置され、前記ロールは円周状に配置された前記めっき用電極の実質的に中央に配置されている。
請求項７記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、めっき用電極の本数が４本未満の場合、めっき用電極の間隔が広くなりすぎて電流密度の上下動が大きくなり、ロール周面に均一な突起を形成することができない恐れがある。一方、めっき用電極の本数が３２本を超える場合、めっき用電極の間隔が狭くなりすぎてロール周面全体がめっきされ、ロール周面に多数の突起を形成することができない恐れがある。このため、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を得ることができない。
従って、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を得るため、ロール周面により均一に突起を形成するには、めっき用電極の本数を４〜１６本にすることが好ましく、更には４〜８本にすることが好ましい。
【００１４】
請求項８記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項６及び７記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記電気めっき時における前記ロールの回転数が０．１〜１０．０ｒｐｍの範囲内である。
請求項８記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、ロールに安定に突起を形成するためには、回転数を１．０〜８．０ｒｐｍにすることが好ましく、更には１．５〜７．０ｒｐｍにすることが好ましい。
【００１５】
請求項９記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項２〜８記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記本めっき処理は、８０〜１５０Ａ／ｄｍ2 で１〜５分間保持して行う。
請求項９記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、本めっき処理の電流密度が８０Ａ／ｄｍ2 未満の場合、ロールに対して突起の形成を安定にできない恐れがあり、一方、電流密度が１５０Ａ／ｄｍ2 を超える場合、電流密度が高くなりすぎ目的とする形状の突起を形成できず、しかも経済的でない。また、本めっき処理の保持時間が１分間未満の場合、ロールに対して突起の形成を安定にできない恐れがあり、一方、保持時間が５分間を超える場合、突起の形成が略完了し経済的でない。
従って、ロールに対して更に安定に突起を形成するためには、電流密度を９０〜１４５Ａ／ｄｍ2 に設定することが好ましく、更には１００〜１４０Ａ／ｄｍ2 に設定することが好ましい。また、保持時間は、１〜４分間に設定することが好ましく、更には１〜３分間に設定することが好ましい。
【００１６】
請求項１０記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項９記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記突起核の生成処理は、上限を８０〜１５０Ａ／ｄｍ2 とし、めっき電流の上昇速度を０．１〜１５０Ａ／ｄｍ2 ／ｓｅｃの範囲で、上限に達する時間を３０分以下に設定する。
請求項１０記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、目的とする形状の突起を安定に形成するためには、めっき電流の上昇速度を０．１〜１４５Ａ／ｄｍ2 ／ｓｅｃに設定することが好ましい。また、上限に達するまでの時間は、２０分以下に設定することが好ましく、更には１０分以下に設定することが好ましい。
【００１７】
請求項１１記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項２〜１０記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、前記通電サイクルを周期的に２回以上１００回未満繰り返す。
請求項１１記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、目的とする表面形状を備えたロールを経済的にかつ安定に製造するためには、通電サイクルの繰り返し回数を２回以上５０回以下にすることが好ましく、更には２回以上１０回以下にすることが好ましい。
【００１８】
請求項１２記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、請求項２〜１１記載の粒状突起を有するロールの製造方法において、めっき前の前記ロールの周面及びめっき後の前記ロールの周面のいずれか一方又は双方で、表面状態を整える均一な調質めっきを行う。
【００１９】
請求項１３記載の粒状突起を有するロールは、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発明に係る粒状突起を有するロールの製造方法によって製造されている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜１２記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、例えば、プレス成形性及び塗装性に優れた冷延鋼板、家電機器に用いられる塗膜密着性に優れる溶融亜鉛めっき鋼板等を製造するロールの表面形状を、従来のようなショットブラスト法、レーザー加工法、及び放電加工法等の加工を施すことなくめっきにより形成できる。従って、ロール加工に関して専用設備が不要になると共に、加工不要による経済性及びロール寿命に優れた表面形状を形成できる。
また、このロールを使用することにより、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できる。
【００２１】
特に、請求項２記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、電気めっきで、突起核の生成処理と本めっき処理と後処理とを有する通電サイクルを複数回繰り返すので、ロールの表面粗さを略均一にでき、その粗さ調整も可能であるため、従来法に比較し、表面粗さ及び山数とも変化範囲を広くでき、ロールの使用目的に応じた種々の表面形状の形成に対応可能である。従って、このロールを使用することにより、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できる。
請求項３記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、突起核の生成処理及び後処理でのめっき電流を段階的に変えるので、例えば、形成される突起の形状、大きさ等が調整でき、ロールの使用目的に応じた種々の表面形状を容易に形成できる。従って、このロールを使用することにより、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できる。
請求項４記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、突起核の生成処理及び後処理でのめっき電流を急激に変化させるので、瞬間的にロール表面に突起の生成核が形成され、これを起点として突起を形成できる。従って、このロールを使用することにより、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できる。
請求項５記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、めっき電流を上下に繰り返し振幅させるので、突起の形状を更に細かく調整できる。従って、このロールを使用することにより、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できる。
【００２２】
請求項６記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、隙間を有して配置された複数本のめっき用電極とロールとを相対的に回転させながらロールに電気めっきを行うことで、例えばロール周面の一部とめっき用電極とが接近及び離反を繰り返す現象が、ロール周面の全体にわたって行われるので、ロール周面の全体で電流密度を上下動させて多数の突起を形成できる。従って、このロールを使用することにより、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できる。
請求項７記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、めっき用電極を円周の上に実質的に等間隔に配置し、この実質的に中央にロールを配置するので、ロールの周面に略均等に多数の突起を形成でき、安定な品質を備えたロールを提供できる。
【００２３】
請求項８記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、ロールの回転数を０．１〜１０．０ｒｐｍの範囲に設定して、ロール周面の一部とめっき用電極との接近及び離反を繰り返すので、例えば大電流によるロール周面の焼けを防止できると共に、ロールにめっきされるめっき浴中の金属イオンをロール周面側へ安定供給でき、安定な品質を備えたロールを製造できる。
請求項９記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、本めっき処理の電流密度と保持時間を設定するので、ロールに対して突起の形成を安定に行うことができ、良好な品質のロールを製造できる。
【００２４】
請求項１０記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、めっき電流の上昇速度と、上限に達するまでの時間を設定するので、目的とする形状の突起を安定に形成でき、ロールの表面粗さの調整を行うことができる。
請求項１１記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、通電サイクルを周期的に繰り返すことで、目的とする形状の突起を形成できるので、各種使用目的に応じたロールを製造できる。
請求項１２記載の粒状突起を有するロールの製造方法は、めっき前にロール周面に調質めっきとしてベースめっきを施した場合、ロール周面に略均等に突起を形成できるので、良好な品質のロールを安定に製造できる。また、めっき後でロール周面に調質めっきとしてオーバーめっきを施した場合、品質が良好なロールを提供できるので、このロールを使用することで鋼板の表面加工を安定に実施できる。
【００２５】
請求項１３記載の粒状突起を有するロールは、例えば、プレス成形性及び塗装性に優れた冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、及びブリキ鋼板等を安定に製造でき、使用目的に応じた表面加工が施された鋼板を安定にかつ容易に製造できる。
【００２６】
本発明者等は、冷延鋼板を対象として、例えば、プレス成形性及び塗装性を付与するロールにおいて、その表面（周面）への加工を施すことなくロールの平滑表面にめっき（クロムめっき）を施すため表面形状の形成方法を種々検討した結果、めっき時の通電（電流及び電圧）に脈動を与えることにより、ロール表面に突起を形成させ、表面粗さ（Ｒａ）及び粗さ曲線の山数（ＰＰＩ）が変化することを見出し、これに基づいて本発明をなしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る粒状突起を有するロールの製造方法の説明図、（Ｂ）は同製造方法の電気めっきの説明図、図２（Ａ）は同製造方法に適用されるめっき形成装置の部分側断面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ部分矢視断面図、図３（Ａ）、（Ｂ）、図４（Ａ）、（Ｂ）、及び図５はそれぞれ電気めっきの通電パターンの説明図、図６は本発明の第２の実施の形態に係る粒状突起を有するロールの製造方法における電気めっきの通電パターンの説明図、図７（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれロール周面に形成された突起を表したレーザー顕微鏡写真である。
【００２８】
本発明の第１の実施の形態に係る粒状突起を有するロールの製造方法は、例えば、プレス成形性及び塗装性に優れた冷延鋼板や、家電機器に用いられる塗膜密着性に優れる溶融亜鉛めっき鋼板等を圧延（冷間圧延）して製造するために使用するロールの製造方法である。以下、詳しく説明する。
【００２９】
図２に示すように、まず、めっきにより凹凸加工を施そうとする予め製造された金属製のロール１０の表面を電解研磨してその表面を略平滑にし、苛性ソーダを用いて脱脂して、水洗処理を施す。そして、このロール１０をめっき形成装置１１に配置する。
めっき形成装置１１は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、めっき浴１２を貯留する断面円形となった容器１３を有している。このめっき浴組成としては、クロム酸濃度が例えば２００〜３００ｇ／Ｌ、硫酸濃度が例えば１〜３．５ｇ／Ｌに調整されたものを使用できる。なお、浴の温度（浴温）は、例えば３０〜５５℃程度に設定されている。
【００３０】
この容器１３の上端部には、回転手段１４が設けられている。この回転手段１４は、支持台（図示しない）上に設けられ、容器１３の外周に容器１３の軸心を中心として円形に設けられたレール１５と、このレール１５上を走行可能で中央に開口部１６を有する円盤状の回転台車１７とを有している。
また、この回転台車１７は容器１３の上方に設けられ、回転台車１７の上面には、開口部１６をまたいだ状態で一体的に取付けられた通電治具１８が設けられている。この通電治具１８の中央部には、カソード（陰極）となるロール１０の回転軸１９がその軸心を容器１３の軸心と略一致させて配置されるように、取付けられている。
これにより、駆動源（図示しない）により回転台車１７を走行させることで、通電治具１８を介してロール１０を回転させることができる。
【００３１】
容器１３の上端部には、中央部が円形に開口し、外形が容器１３の外形よりも大きな円盤状の固定部２０が回転不能に載置されている。この固定部２０の開口した部分の内側には、複数本（例えば４〜３２本、本実施の形態では４本）のめっき用電極２１がそれぞれ隙間を有して取付けられ、しかもこれらのめっき用電極２１が実質的に等間隔で円周の上に並べられた状態に取付け固定されている。このめっき用電極２１は、鉛を主成分とした断面四角形の棒状となった不溶性アノードである。なお、通電治具１８へのロール１０取付け時においては、ロール１０の周面とめっき用電極２１とが例えば１５〜４５ｍｍ程度の極間を有して配置される。
この通電治具１８及び複数本のめっき用電極２１は電源（図示しない）に接続され、ロール１０及び複数本のめっき用電極２１間に通電可能になっている。
【００３２】
上記しためっき形成装置１１の通電治具１８にロール１０を取付け、ロール１０を円周状に配置された複数本のめっき用電極２１の実質的に中央に位置するように容器１３内に配置した後、ロール１０の表面状態を整える均一な調質めっき（ベースめっき）を行う。
図１（Ａ）に示すように、回転手段１４により、ロール１０を例えば５〜１５ｒｐｍ（ここでは１０ｒｐｍ）で回転させた後通電し、例えば５〜２０分間（ここでは１０分間）ロール１０の電流密度（めっき電流）を例えば１０〜３０Ａ／ｄｍ2 （ここでは２０Ａ／ｄｍ2 ）に維持して、ロール１０の表面にクロムのめっき層を形成する。これにより、ロール１０表面を平滑にならすことができ、引き続き行われる突起の形成を安定に実施できる。
【００３３】
次に、調質めっきが施されたロール１０に、突起核の生成処理、本めっき処理、及び後処理の通電サイクルを有する電気めっきを施す。
まず、突起核の生成処理は、めっき層が形成されたロール１０を回転数が０．１〜１０．０ｒｐｍの範囲内になるように回転させた後通電し、電流密度の上限が８０〜１５０Ａ／ｄｍ2 になるまで、上昇速度を０．１〜１５０Ａ／ｄｍ2 ／ｓｅｃ、上限に達する時間を０を超え３０分以下の範囲になるように調整する。このとき、ロール１０の回転数は段階的に切り換えることが可能であり、また上昇速度は一定とすることも、段階的に切り換えることも可能である。なお、この実施の形態においては、図１（Ａ）に示すように、めっき層が形成されたロール１０を回転数を１．５ｒｐｍにして回転させ、電流密度が１２０Ａ／ｄｍ2 程度になるまで、上昇速度を２段階に切り換えている。ここで、１段階目は、電流密度を４０Ａ／ｄｍ2 まで８０秒で上昇（上昇速度０．５Ａ／ｄｍ2 ／ｓｅｃ）させ、２段階目は、電流密度を１２０Ａ／ｄｍ2 まで３００秒で上昇（上昇速度０．４Ａ／ｄｍ2 ／ｓｅｃ）させている。
【００３４】
ロール１０の電流密度が上限に到達したら、引き続き本めっき処理を施すため、ロール１０の回転数を０．１〜１０．０ｒｐｍの範囲内で回転させ、この状態を１〜５分間維持する。ここで、ロール１０の回転数は、上記した範囲内で一定値とすることも、また複数段階に切り換えることも可能である。なお、この実施の形態においては、図１（Ａ）に示すように、ロール１０の電流密度が１２０Ａ／ｄｍ2 に到達したら、ロール１０の回転数を１０ｒｐｍに切り換え、この状態を１分間保持している。
このように、突起核の生成処理を、本めっき処理よりも電流密度を減らした状態で行うので、ロール１０表面に突起核を安定して形成でき、引き続き行われる本めっき処理で目的とする形状を有する突起を安定して形成できる。
【００３５】
そして、保持が終了した後、ロール１０の回転数を０．１〜１０．０ｒｐｍの範囲内になるように回転させ、電流密度が０Ａ／ｄｍ2 になるまで、下降速度を０．１〜１５０Ａ／ｄｍ2 ／ｓｅｃ、下降に要する時間を０を超え３０分内になるように通電して、後処理を行う。このとき、ロール１０の回転数は段階的に切り換えることが可能であり、下降速度は一定とすることも、また段階的に切り換えることも可能である。なお、この実施の形態においては、図１（Ａ）に示すように、保持が終了したロール１０の回転数を１．９ｒｐｍに切り換え、電流密度を０Ａ／ｄｍ2 まで１０４秒で下降（下降速度１．１５Ａ／ｄｍ2 ／ｓｅｃ）させている。
ここで、上記した突起核の生成処理、本めっき処理、後処理で構成される通電サイクルを周期的に２回以上１００回未満、好ましくは２回以上１０回以下（ここでは、２回）繰り返し、突起の形状を目的とする形状に調整する。
【００３６】
ここで、上記した電気めっきにおいて、ロール１０の表面の一部で生じる電流密度の変化について説明する。
それぞれ隙間を有して配置された複数本のめっき用電極２１とロール１０とを相対的に回転させながら、ロール１０及び複数本のめっき用電極２１間に通電することで、図１（Ｂ）に示すように、例えばロール１０周面の一部とめっき用電極２１とが接近及び離反を繰り返す現象が、ロール１０が１回転する間にめっき用電極２１の本数だけ繰り返し行われる。
このため、ロール１０及びめっき用電極２１間に連続的に通電を行っているにも関わらず、ロール１０表面の一部の電流密度が例えば±２０Ａ／ｄｍ2 程度の範囲で上下動することになる。なお、この上下動の周期は、ロール１０の回転数を速くすれば短くなり、遅くすれば長くなる。
このように、電流密度を上下動させることで、ロール１０周面の全体にわたって多数の突起を形成できる。
【００３７】
突起の形成が終了した後、回転手段１４によりロール１０を例えば５〜１５ｒｐｍ（ここでは１０ｒｐｍ）で回転させた後通電し、例えば１０〜２０分間（ここでは１４分間）ロール１０の電流密度を例えば２０〜４０Ａ／ｄｍ2 （ここでは３０Ａ／ｄｍ2 ）に維持し、突起の形成が終了したロール１０の表面に更にクロムのめっき層を形成する。なお、この実施の形態では、浴温を４５℃から５０℃へ上昇させた後、クロムのめっき層を形成している。
これにより、突起が形成された後のロール１０の表面状態を整える均一な調質めっき（オーバーめっき）が施され、ロール１０の周面を滑らかな状態にでき、品質が良好なロールを提供できる。
【００３８】
上記した方法で製造したロール１０は、その表面に、粒個数が１０〜３０００個／ｍｍ2 、面積率が１０〜９０％となる多数の突起が形成されており、その表面平均粗さは０．１〜５μｍの範囲に、また表面粗さ曲線の１インチ当たりの突起の山数は１００〜５００の範囲にそれぞれ調整されている。
このロール１０は、めっき形成装置１１から取り外された後、例えば、冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板等の製造設備に取付けられ、鋼板を冷間圧延し、鋼板の表層部に凹凸加工を施すために使用される。
上記した方法で製造したロール１０を使用することにより、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できる。
【００３９】
ここで、電気めっきの通電パターンについて、図３（Ａ）に示す前記した通電パターンを基準にし、各通電パターンについてそれぞれ説明する。
図３（Ｂ）は、電流密度の上昇時において、１段階目の電流密度の上昇速度を図３（Ａ）の上昇速度よりも遅くすると共に、上昇速度の切換時間を図３（Ａ）の切換時間よりも遅くし、しかも２段階目の電流密度の上昇速度を１段階目よりも高めたパターンである。このように、初期の電流密度の上昇率を徐々に高めた場合、図３（Ａ）の通電パターンを適用した場合よりも微少な突起の形成が行われ、しかも突起の生成密度も上昇する傾向が認められる。
また、図４（Ａ）は、図３（Ｂ）の電流密度の下降を一瞬で行ったものであり、電流密度が最高時に達し一定時間その状態を保持した後、通電を停止したパターンである。なお、電流密度の下降速度は、突起の形状に大きく寄与しない傾向が認められる。
【００４０】
そして、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の電流密度の上昇時において、２段階目の電流密度の上昇を一瞬で行ったものであり、電流密度を最高時（所定値）まで上昇させた後、一定時間その状態を保持したパターンである。このように、電流密度の上昇を一瞬（パルス）で行った場合、微少な突起の形成が行われ易い傾向が認められる。
更に、図５は、最高時までの電流密度の上昇及び最高時からの電流密度の下降を一瞬に行ったパターンである。このように、最高時までの電流密度の上昇を一瞬（パルス）で行った場合、図４（Ｂ）の通電パターンを適用した場合よりも更に微少な突起の形成が行われ、ロールの表面平均粗さも例えばブリキ鋼板の製造に使用される０．２〜０．３μｍ程度を満足するものを製造可能である。
上記した方法により、ロールに形成される各種突起の形状を、ロールの使用目的に応じて種々変えることができる。
【００４１】
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る粒状突起を有するロールの製造方法について説明する。なお、この製造方法も、例えば、プレス成形性及び塗装性に優れた冷延鋼板や、家電機器に用いられる塗膜密着性に優れる溶融亜鉛めっき鋼板等を圧延（冷間圧延）して製造するために使用するロールの製造方法である。
まず、前記した本発明の第１の実施の形態に係る粒状突起を有するロールの製造方法と同様に、電解研磨、脱脂、及び水洗処理が施された金属製のロール１０を、めっき形成装置１１に配置し、前記したように、回転手段１４によりロール１０を回転させながら調質めっきを施す。なお、このめっき浴組成としても、クロム酸濃度が例えば２００〜３００ｇ／Ｌ、硫酸濃度が例えば１〜３．５ｇ／Ｌに調整されたものを使用できる。
【００４２】
突起の形成が終了した後、前記したように、回転手段１４によりロール１０を回転させながら、ロール１０の表面に更にクロムのめっき層を形成する。
なお、通電サイクルとしては、図６に示すように、前記した図４（Ａ）に示す通電パターンにおいて、突起核の生成処理でのめっき電流を、例えば±１〜２０Ａ／ｄｍ2 の範囲で上下に繰り返し振幅させながら上昇させ、本めっき処理でのめっき電流を、例えば±１〜２０Ａ／ｄｍ2 の範囲で上下に繰り返し振幅させながら保持する。この場合、ロール１０とめっき用電極２１とを相対的に回転させることなく、めっき電流の数値を制御して行う。この電流密度の振幅は、図３（Ａ）、（Ｂ）、図４（Ｂ）の通電パターンに適用することも可能である。また、電流密度の振幅を突起核の生成処理のみに適用することも可能である。
【実施例】
【００４３】
本発明に係る粒状突起を有するロールの製造方法を適用し、試験を行った結果について説明する。
なお、試験は、表１の条件（実施例１〜６）を適用して行った。
【００４４】
【表１】
2005307326.tif 000003
【００４５】
表１の実施例２、実施例４、実施例５、及び実施例６の各条件でロールの表面にめっきを形成した場合、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示す突起の形成がそれぞれ行われ、ロールの表面平均粗さ及び突起の山数を種々変えることができることを確認できた。ここで、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示す写真の倍率は５０倍である。なお、ロールの表面平均粗さは０．２７〜３．５７μｍに、また表面粗さ曲線の１インチ当たりの突起の山数は１２４〜３５３にそれぞれ調整できた。
従って、このロールを使用することにより、プレス成形性及び塗装性に優れた鋼板を製造できる。
【００４６】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の粒状突起を有するロールの製造方法及びそのロールを構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【００４７】
また、前記実施の形態においては、複数本のめっき用電極を固定し、ロールを回転させてた場合について説明したが、ロールを固定し、複数本のめっき用電極を回転させることも可能である。
そして、前記実施の形態においては、電気めっきの前後でロールを回転させ、突起を形成する前にロール表面にベースめっきを施し、突起を形成した後にロールの表面側にオーバーめっきを施した場合について説明したが、電気めっきの前にベースめっきのみを施す場合、又は電気めっきの後にオーバーめっきのみを施すことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る粒状突起を有するロールの製造方法の説明図、（Ｂ）は同製造方法の電気めっきの説明図である。
【図２】（Ａ）は同製造方法に適用されるめっき形成装置の部分側断面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ部分矢視断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ電気めっきの通電パターンの説明図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ電気めっきの通電パターンの説明図である。
【図５】電気めっきの通電パターンの説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る粒状突起を有するロールの製造方法における電気めっきの通電パターンの説明図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれロール周面のレーザー顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００４９】
１０：ロール、１１：めっき形成装置、１２：めっき浴、１３：容器、１４：回転手段、１５：レール、１６：開口部、１７：回転台車、１８：通電治具、１９：回転軸、２０：固定部、２１：めっき用電極
【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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