(57)【要約】本発明は、耐摩耗性粒子を含むニッケルコーティングを有する鋼製のドクターブレードまたはコーターブレード（１）であって、該コーティングは、耐摩耗性粒子を含む電解ニッケル層により構成されるドクターブレードまたはコーターブレードに関する。コーティングは、好ましくは、異なる組成を有する少なくとも２つの電解ニッケル層を含み、ブレードの異なる部分で異なるように形成されてよい。また、本発明は、少なくとも１つのニッケル塩を含む電解液を保有する少なくとも１つの電解槽と、耐摩耗性粒子をさらに含むこれらの電解槽の少なくとも１つにおける電解ニッケルコーティングの連続プロセスに関する。
2004515651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐摩耗性粒子を含むニッケルコーティングを有する鋼製のドクターブレードまたはコーターブレード（１）であって、前記コーティングは、耐摩耗性粒子を含む電解ニッケル層により構成されるドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項２】
耐摩耗性粒子を含む前記電解ニッケル層は、ブレード（１）の前部（４）の少なくとも下側に配設された第１のコーティング層（８ａ；８ｂ；８ｃ；９ａ；９ｂ）を構成する請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項３】
ブレード（１）は、前部（４）の少なくとも下側に第２のコーティング層（８ａ；８ｂ；８ｃ；９ａ；９ｂ）をさらに構成し、該第２のコーティング層は、潤滑粒子および／またはテフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物を含む電解ニッケル層により構成されるか、主に、耐摩耗性粒子または潤滑粒子およびテフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物がない請求項２に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項４】
鋼製のブレード（１）の前部（４）は、後部（３）より薄く、前記前部（４）は、摩耗部分を構成するのに対して、前記後部（３）は、ブレード（１）の取り付け部を構成する請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項５】
ブレード（１）は、ブレードの前部（４、５）の上側（９ａ、９ｂ）に少なくとも１つの電解ニッケル層を構成し、ブレードの前部の下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）に少なくとも２つの電解ニッケル層を構成し、ブレードの下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）の電解ニッケル層の数は、上側（９ａ、９ｂ）より多い請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項６】
前部（４）の上側（９ａ、９ｂ）にある前記少なくとも１つの電解ニッケル層は、耐摩耗性粒子を含む電解ニッケル層を含む請求項５に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項７】
コーティング層にある前記耐摩耗性粒子は、その量が、５〜３０容量％、好ましくは、５〜２０容量％、さらに好ましくは、５〜１５容量％であり、その粒子サイズが２μｍより小さく、好ましくは、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＳｉＮおよび立方晶ＢＮからなる群から選択される１つ以上の金属酸化物、金属炭化物、または金属窒化物により構成される請求項１または６に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項８】
前部（４）の上側にある前記少なくとも１つの電解ニッケル層（９ａ、９ｂ）は、潤滑粒子および／またはテフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物を含む電解ニッケル層を含むか、主に、耐摩耗性粒子または潤滑粒子およびテフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物がない電解ニッケル層を含む請求項６に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項９】
第２のコーティング層にある前記潤滑粒子および／または前記テフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物は、その量が、５〜３０容量％、好ましくは、５〜２０容量％、さらに好ましくは、５〜１５容量％であり、その粒子サイズが５μｍより小さく、六方晶ＢＮおよび／またはＰＴＦＥにより構成される請求項３または８に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項１０】
ブレード（１）は、その後部（３）に、厚みが１〜１０μｍ、好ましくは、１〜６μｍである少なくとも１つの電解ニッケル層（１１）、好ましくは、１つを超えない数のこのような層を含む請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項１１】
最外コーティング層（８ｃ、９ｂ、１１）として、本質的にブレード（１）全体を被覆する均一な電解ニッケル層を含む請求項１から１０のいずれか一項に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項１２】
ブレード（１）の前部（４）の下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）にある全コーティングの厚みは、ブレード（１）の前部の上側（９ａ、９ｂ）にある全コーティングより厚く、下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）にあるコーティングの全厚みは、８〜２５μｍであり、好ましくは、１０〜２０μｍであり、さらに好ましくは、１３〜１８μｍであり、上側（９ａ、９ｂ）にあるコーティングの全厚みは、１３〜１５μｍであり、好ましくは、３〜１０μｍである請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項１３】
ブレード（１）は、摩耗部分を構成するブレードの前部（４）と、ブレードの後部（３）との間の移行部分（５、６）に、ブレードの上側にある少なくとも１つのコーティング層（９ａ、９ｂ）から構成された補強部分（１０）を含み、補強部分（１０）の最大厚みは、ブレードの表面に対して垂直に見た場合、ブレード（１）の前部（４）の上側（９ａ、９ｂ）にある全コーティングの厚みより大きく、好ましくは、ブレード（１）の前部（４）の下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）にある全コーティングの厚みよりも大きく、補強部分の最大厚みは、好ましくは、１０〜４０μｍであり、さらに好ましくは、１３〜３５μｍである請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項１４】
耐摩耗性粒子を含むニッケルコーティングを有する鋼製のドクターブレードまたはコーターブレード（１）をコーティングする方法であって、前記ブレード（１）は、少なくとも１つのニッケル塩を含む電解液を保有する１つ以上の電解槽（２１；２２；２３）と、耐摩耗性粒子をさらに含むこれらの電解槽の少なくとも１つにおいて、連続走行するようにされる方法。
【請求項１５】
前記耐摩耗性粒子は、粒子サイズが２μｍより小さく、好ましくは、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＳｉＮおよび立方晶ＢＮからなる群から選択される１つ以上の金属酸化物、金属炭化物、または金属窒化物により構成される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ブレード（１）は、耐摩耗性粒子を有する前記電解槽と、その後および／または前に少なくとも１つのニッケル塩および潤滑粒子および／またはテフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物を含む電解液、または、主に、耐摩耗性粒子または潤滑粒子およびテフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物がない電解液を保有する少なくとも１つの電解槽（２１；２２；２３）とを連続走行するようにされる請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記潤滑粒子および／または前記テフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物の粒子サイズは５μｍより小さく、前記潤滑粒子は、六方晶ＢＮにより構成される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記電解槽（２１；２２；２３）は、電解槽に配設された陽極電極ローラ（２５）および陰極電極（２６）を介して、ブレード（１）の接触分極により動作する請求項１４または１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記電解槽（２１；２２；２３）の少なくとも１つにおいて、ブレード（１）の１つ以上の部分が、ブレード（１）の走行方向に見た場合、電解槽に固定された１つ以上のマスキングデバイス（３１、３２）を使用することにより、電解液の流れおよび電流密度に対して完全または部分的にマスキングされる請求項１４から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
ブレード（１）に形成されたニッケルコーティングの蓄積は、前記マスキングにより制御され、好ましくは、電解槽の電流密度の制御および／またはブレード（１）と電解槽に配設された電極（２６）との間の距離の制御によっても制御される請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ブレード（１）は、ニッケルコーティングによりコーティングされた後、好ましくは、最長３０分間、２００〜６００℃で熱処理される請求項１４〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、耐摩耗性粒子、例えば、ＳｉＣを含むニッケルコーティングを有するドクターブレードまたはコーターブレードに関する。
【０００２】
（背景技術）
製紙および印刷業界において、紙および印刷インキを回転ロールからそれぞれかき取るために、ドクターブレードおよびコーターブレードが使用される。これに関して、ロールおよびドクターブレードまたはコーターブレードの摩耗に係る問題が生じる。ドクターまたはコータタイプのブレードが摩耗する問題は、多数の特許出願、例えば、スウェーデン特許出願公開第８２０５８０５号、同第８２０５８０６号および同第８２０５８０７号において、耐摩耗性のコーティングを有するブレードを提供することにより取り組まれてきた。しかしながら、これは、ロールの摩耗の問題を解決しないばかりか、この問題を深刻なものにする。例えば、いわゆる、フレキソ印刷で、コーターブレードは、非常に高価なセラミック製のスクリーンロールに突き当たり、さらに、ロールが新しい場合、コーターブレードに相当な摩耗を生じさせる。
【０００３】
上述した先行技術において解決されていない別の問題は、ブレードの摩耗が平坦でないことである。例えば、いわゆる、グラビア印刷では、最初の摩耗後、全部数が印刷される間、印刷ロールに密接して当接することになる当接面がコーターブレードに形成されることにより、着色顔料が通過せず、変色（「調色」）が生じる。印刷動作中、コーターブレードの摩耗部分が最大７０％まで摩耗された後、コーターブレードが交換される。しかしながら、一般的に、交換される前、印刷ロールのパターン表面では、コーターブレードの摩耗部分の約１０〜２０％しか使用されない。これは、摩耗が平坦でないことが原因であり、パターン表面で使用インキの潤滑が生じ、コーターブレードは、パターン表面の外側および印刷ロールの端部で、おそらく、実際の摩耗部分の外側にあるコーターブレードの部分まで、より急速に摩耗する。このようにコーターブレードの端部で激しく摩耗することにより、インキがパターン表面に漏出し、さらに、力の作用でコーターブレードの表面層に亀裂が生じることにより、コーターブレードを交換するために印刷を停止しなければならないことも珍しくない。したがって、コーターブレードがパターン表面で１０〜２０％より多く摩耗されていないにもかかわらず、これを行わなければならない。この問題を解決する試みがいくつかなされており、端部、すなわち、パターン表面の外側に位置するように意図された部分に、より大きな材料の厚みをもたせたコーターブレードが提示されている。この場合、コーターブレードは、端部ではなく摩耗部分において、従来のラメラ研削を用いて研削される。しかしながら、この研削の実行は非常に複雑であり、さらに、研削を行うと、コーターブレードは最終的な長さでのみ製造され、その使用に合わせて切断するためにより長い部品で製造されることができなくなる。
【０００４】
生じるであろう別の問題は、コーターブレードまたはドクターブレードが摩耗することに関連して、その上側に刻み目が形成されることである。これらの刻み目がブレードの先端に残ったままであれば、ロールに刻み目がつけられ、および／または、印刷（コーターブレード）に線が発生する可能性がある。
【０００５】
特開平３−０６４５９５号（要約書）から、電解により塗布されたコーティングを先端に施した鋼製のコーターブレードが知られている。コーティングは、ニッケルを配設した最内層と、クロムからなる最外層の２層を含む。
【０００６】
特開平２−１０４６９６号（要約書）から、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｇ、セラミックなどからなるコーティングを含む鋼製のドクターブレードが知られている。同特許は、ブレードを同時回転した後、電解コーティングされるマスキング方法に関する。
【０００７】
ドクターブレードおよびコーターブレードが、化学的なニッケルコーティング、すなわち、電解により塗布されないコーティングであり、耐摩耗性を高めるためにＳｉＣ粒子を含むコーティングを利用することがさらに知られている。しかしながら、これらのドクターブレードまたはコーターブレードには、いくつかの欠点があり、例えば、亀裂が形成される危険性が高まるとともに、ブレード全体をコーティングしなければならないため、コストが上がる。
【０００８】
また、他の技術分野において、対象物を電解ニッケルコーティングする際に、いわゆる、複合コーティングを形成することが一般的に知られている。Ｓ．Ｈ．Ｙｅｈ  ＆  Ｃ．Ｃ．Ｗａｎ，“Ａ  ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ＳｉＣ／Ｎｉ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｐｌａｔｉｎｇ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｗａｔｔｓ  ｂａｔｈ”，５４〜５８頁，Ｐｌａｔｉｎｇ  ＆  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，１９９７／３、およびＯ．Ｂｅｒｋｈら，“Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  Ｎｉ−Ｐ−ＳｉＣ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｃｏａｔｉｎｇｓ”，６２〜６５頁，Ｐｌａｔｉｎｇ  ＆  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，１９９５／１１には、ニッケルコーティングの電解浴にＳｉＣ粒子を含ませる方法が記載されている。Ｇ．Ｎ．Ｋ．Ｒａｍｅｓｈ  Ｂａｐｕ，“Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  Ｎｉ−ＢＮ  ｅｌｅｃｔｒｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”，７０〜７３頁，Ｐｌａｔｉｎｇ  ＆  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，１９９５／７には、電解ニッケルコーティング浴にＢＮ粒子を使用することにより、製品の硬度および耐摩耗性を高める方法が記載されている。また、可動部品間の互いの摩擦係数を下げるために、電解ニッケルコーティングにＰＴＦＥを含ませることも知られている。Ｇ．Ｎ．Ｋ．Ｂａｐｕら，“Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｎｉｃｋｅｌ−Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＰＴＦＥ）  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”，８６〜８８頁，Ｐｌａｔｉｎｇ＆Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，１９９５／４、およびＭ．Ｐｕｓｈｐａｖａｎａｍら，“Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  Ｎｉ−ＰＴＦＥ  ｄｒｙ  ｌｕｂｒｉｃａｎｔ  ｃｏａｔｉｎｇ”，７２〜７５頁，Ｐｌａｔｉｎｇ＆Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，１９９６／１に、参照例が示されている。
【０００９】
（発明の開示）
本発明の目的は、ブレードが当たる回転ロール上の摩耗を増大させることなく、良好な耐摩耗性を備えたドクターブレードまたはコーターブレードを提供することである。したがって、本発明によるブレードの目的は、潤滑作用のある平坦で滑らかな表面と、良好な耐摩耗性との両方を兼ね備えることである。さらに、本発明によるブレードの目的は、特殊なデザインを与えることにより、ブレードが受ける力を最適に取り込むことで、亀裂を形成せず、ブレードの端部に早期摩耗が生じないようにすることである。本発明のさらなる別の目的は、少なくとも２層において、このようなブレードを継続的に電解ニッケルコーティングする方法を提供することである。
【００１０】
上記および他の目的は、特許請求の範囲に提示されているように、本発明によるドクターブレードまたはコーターブレードおよび本発明による方法により達成される。
【００１１】
本発明の一つの態様によれば、少なくともブレードの摩耗部分、すなわち、鋼心の厚みが、約３０〜１００μｍ、好ましくは、４０〜５５μｍ（コーターブレード）または０．１〜０．３ｍｍ（ドクターブレード）であるブレードの前部で、ブレードの下側のコーティングは、上側より厚みがある。摩耗部分での下側のコーティングの全厚みは、８〜２５μｍ、好ましくは、１０〜２０μｍ、さらに好ましくは、１３〜１８μｍであってよいのに対して、摩耗部分での上側のコーティングの全厚みは、典型的に、３〜１５μｍ、好ましくは、３〜１０μｍである。このようなコーティングのデザインの目的は、ブレードが受ける力を最も好適な方法で吸収させることである。これに関して、一定の当接力で、ロールの回転時にロールと最初に出会う場所が下側であるため、ブレードは下側に最も大きな力を受けることになることから、ブレードの下側に厚いコーティングが最も必要となる。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、ブレードは、上側にあるコーティング部分、以下、補強部分と呼ぶ、を含み、この補強部分の最大厚みは、ブレードの表面に対して垂直に見た場合、ブレードの摩耗部分の上側の厚みより大きいものであり、さらに、ブレードの摩耗部分の下側のコーティングの厚みより大きいものであることが好ましい。補強部分の最大厚みは、通常、ブレードの表面に対して垂直に見た場合、１０〜４０μｍ、好ましくは、１５〜３５μｍである。この補強部分は、ブレードの上側にある、ブレードの摩耗部分とブレードの後部との間の移行部分に配設され、これは、この移行部分までまたはその近辺、通常、まずパターン表面の外側に位置するブレードの部分、すなわち、ブレードの端部でブレードが摩耗したとき、ブレードの表面層の応力を吸収するためである。補強部分があることで、摩耗は停止し、応力はコーターブレード内にそらされる。これにより、ブレードの摩耗部分と後部との間の移行部分での亀裂の形成が防止される。これにより、摩耗とそれにより生じるブレード端部での亀裂の形成が原因で交換が必要になるまでに、従来比１０〜２０％増まで摩耗部分を使用できるため、ブレードの寿命を著しく延長することができる。
【００１３】
補強部分を含むコーティングの異なる厚みは、ブレードの異なる部分の全体的または部分的マスキングを使用することにより、２つ以上のステップにおいて、電解ニッケルコーティングの連続プロセスで達成される。ブレードの異なる位置でのコーティングの形成を制御するために、電流密度、電極に対するストリップの位置、すなわち、それらの間の距離などの他のパラメータも使用されてよい。以下の図面の説明と関連させて、本発明によるプロセスおよびマスキングについてさらに詳細に記載する。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、コーティングは、摩耗部分にある少なくともブレードの下側と、ブレードの摩耗部分と後部との間の移行部分をわずかな距離越えた場所にあり、異なる組成を有する２つ以上の層から形成される。異なる組成の少なくとも２つの層、好ましくは、３つまたは４つの層は、いくつかのステップ（いくつかの電解槽）において電解ニッケルコーティングの連続プロセスにより形成され、これらの層の少なくとも１つは、コーティングの耐摩耗性を高める粒子（耐摩耗性粒子）を含む。このような粒子は、例えば、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＳｉＮおよび／または立方晶ＢＮなどの金属酸化物、炭化物、窒化物により構成されてよい。ＳｉＣおよび／または立方晶ＢＮの使用が最も好ましい。さらに、高い硬度を与えることにより、このような層は、刻み目の形成を防止する。
【００１５】
これらの層の他の少なくとも１つが、コーティングの潤滑作用を高める粒子、好ましくは、六方晶ＢＮをさらに含むことが好ましい。残りの第２の層または第３の最外層は、耐摩耗性粒子または潤滑粒子を本質的に含有しない電解ニッケルコーティングにより構成されることが好ましく、これにより、最外層は、代わりにこのようなコーティングを塗布することに関連して従来使用されてきた添加物とは別の添加物がない電解ニッケルコーティングにより、または、テフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物を含む電解ニッケルにより構成されてよい。「テフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの」という概念は、ここではコーターブレードの表面が、コーターブレードとともにエンドユーザにより使用されるインキ材料の粘着性を妨げる特性を備える添加物を意味する。多層コーティングにあるすべての層の厚みは、ほぼ同じであることが適切である。
【００１６】
補強部分を含むブレードの上側でも、コーティングは、任意に、下側と同じタイプおよび同じ順序の上記に従った２つ、３つまたはそれ以上の層により構成されてよい。補強部分にあるコーティングの厚みのより多くの部分は、耐摩耗性粒子を有する層により構成されてよく、他の層の補強部分の厚みは、主に、ブレードの上側で、摩耗部分と同じであることが適切であるが、必ずしもそうである必要はない。しかしながら、ブレードの上側に１つしかコーティング層を使用しないことも考えられ、この場合、耐摩耗性粒子を含む層からなることが適切である。この代わりとして、上側と下側の両方で２つ以上の層が使用されるが、この場合、下側の層の数は、上側より多い。
【００１７】
本発明のさらなる別の態様によれば、ブレードは、その上側と下側の後部に、１つのコーティング層しか含まず、この層は、粒子を本質的に含有しない電解ニッケルコーティングまたはテフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物を含む電解ニッケルコーティングにより構成されることが好ましい。しかしながら、層が代わりに上記による他の粒子を含むことも考えられることは言うまでもない。この場合、コーティング層の厚みは、約１〜１０μｍが適切であり、好ましくは、１〜６μｍである。この代わりとして、後部は、上記により２つ以上の層を含んでよく、最外層は、粒子を本質的に含有しない電解ニッケルコーティングまたはテフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物を含む電解ニッケルコーティングにより構成される。
【００１８】
本発明のさらなる別の態様によれば、添加物を含有しないか、テフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物しかもたないことが好ましいブレードの最外コーティング層は、ブレード全体にわたって同じものであってよく、そのためこの最外層は、マスキングがない最終電解槽で塗布されることが適切である。
【００１９】
層において使用される粒子の粒子密度は、ブレードがコーターブレードの場合、印刷で使用する顔料の粒子サイズにある程度依存する。顔料粒子のサイズが小さいほど、層の粒子密度は大きくなる。典型的に、潤滑粒子、例えば、六方晶ＢＮは４μｍより小さく、耐摩耗性粒子、例えば、ＳｉＣは２μｍより小さく、テフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物は５μｍより小さくなければならない。層が薄いほど、粒子は小さくなる。それぞれの層における粒子の典型的な含有量は、５〜３０容量％、好ましくは、５〜２０容量％、さらに好ましくは、５〜１５容量％である。
【００２０】
テフロン（登録商標）／ＰＴＦＥまたは同様の添加物を含む最外コーティング層が使用される場合、コーティングプロセスは、例えば、数分、典型的には、最長でも３０分間、約２００〜６００℃、典型的には、約４００℃の熱処理ステップで仕上げられる。この熱処理において、ＰＴＦＥの表面粒子は、最外コーティング層の薄く主に平坦な表面層内に流出する。本発明によれば、この熱処理は、電解浴がＮｉ−Ｐタイプのものである場合、層の硬度を高めるために要求される熱処理ステップと組み合わせてよく、すなわち、それと同時に実行されてよい。
【００２１】
典型的に、熱処理が使用されない場合、本発明によるＳｉＣを含むコーティング層には、約６４０〜８００Ｈｖの硬度が達成される。Ｎｉ−Ｐ浴またはＳｉＣを含む金属塩を含むＮｉ浴と関連させて熱処理が使用される場合、この層の硬度は、最大８００Ｈｖ、好ましくは、最大９００Ｈｖ、さらに好ましくは、最大１０００Ｈｖであってよい。六方晶ＢＮを含むコーティング層の硬度は、典型的に、約６２０〜７００Ｈｖであり、耐摩耗性粒子を含む層より常に低いが、ブレードの鋼心にある鋼の硬度より高い。
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明についてさらに詳細に記載する。
【００２３】
（実施形態の詳細な説明）
以下、本発明は、通常、いわゆる、アニロックスロールまたは彫刻ロールである回転ロール２から、印刷インキをかき取るために使用されることを意図したコーターブレード１（図１）により例示される。動作中、コーターブレード１は、矢印で示す力を受ける。
【００２４】
コーターブレード１は、約５５０〜７５０Ｈｖの硬度まで硬化され、ラメラ研削された約０．５〜１．２％Ｃの鋼心を含む。ラメラ研削の概念により、ブレードは、ブレードのホルダ（図示せず）においてクランプするための、通常、０．１５〜０．６ｍｍ厚みのより厚みのある後部３と、摩耗部分を構成し、通常約５０μｍ厚みのより薄い前部４とを含むことを意味する。ブレードの後部３と摩耗部分４との間の移行部分には、上側に鋭利な縁部５があり、その後に、摩耗部分４へと下方に続くなだらかで緩やかな移行部６がある。ブレード１の下側は、滑らかに面取りされてよい先端７を除き、全体的に平坦である。ブレード１の図示した断面の全延長部分（幅）は、ブレードがコーターブレードかドクターブレードかに応じて、８〜１２０ｍｍのものであってよい。通常、縁部５は、ブレードの先端７から１０ｍｍより短い位置にある。
【００２５】
ブレード１の下側には、少なくとも２つの異なる層８ａ、８ｂ、８ｃから形成され、全厚みが１０〜２０μｍのコーティング８がある。この下側のコーティング８は、ブレードの全体または本質的に下側全体にわたって延在してよく、または、摩耗部分４および移行部分５、６を過ぎた僅かな距離にわたってのみ延在してよい。ブレードの上側に、少なくとも１層９ａ、９ｂから形成され、全厚みが３〜１５μｍであり、ブレードの先端から見た場合、摩耗部分の延長部分の最大約７０％にコーティング８が配設される。摩耗部分の延長部分のこれらの約７０％の後に、コーティング９と同じタイプの層であるが、上記によれば、より厚みのある層から形成されることが好ましい補強部分１０が形成される。また、後部３は、少なくとも１つのコーティング層１１を含む。
【００２６】
図２に、本発明による電解ニッケルコーティングのプロセスを説明するためのブロック図が示されている。コーターブレードまたはドクターブレードは、少なくとも２つ、図示した実施形態では、陽極電極ローラ２５を介してブレード１の接触分極を有する３つの電解槽２１、２２、２３を連続ストリップとして通過するようにされる。連続動作中に２つ以上のブレードを同時にコーティングできるように、電解槽は十分な幅のものであることが好ましい。電解槽２１、２２、２３には、陰極電極２６が配設される。形成されたコーティング層は、電解槽の間で運ばれるため、各層に対して「公称」として特定された粒子以外の粒子を少量含む場合がある。これは、粒子がないと示された層にも当てはまる。しかしながら、このような公称組成との差は、本発明の概念にあまり影響を及ぼさないほど小さいものである。
【００２７】
各電解槽２１、２２、２３は、Ｐｌａｔｉｎｇ＆Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｎｉｓｉｎｇジャーナルから上述した参考文献に記載されたタイプのＮｉまたはＮｉ−Ｐ電解浴を含み、すなわち、ＮｉＳＯ４、ＮｉＣｌ２、Ｈ３ＢＯ３および任意に、次亜リン酸、亜リン酸または次亜リン酸塩および／またはサッカリン、および少なくとも電解槽の１つに、耐摩耗性粒子および／または潤滑粒子の形態の添加物および／またはＰＴＦＥ／テフロン（登録商標）タイプの添加物を通常含む。通常、電解槽は、約４０〜６０℃の温度と最大約２０Ａ／ｄｍ２の電流密度で動作する。下記によれば、電解槽間の順序とそこでのマスキングは変更されてよく、所望の最終製品に必然的に応じるものであることは言うまでもない。
【００２８】
図３に、図２による電解槽２１、２２、２３において、コーターブレードを構成するストリップ１が連続走行する方法の一例が示されている。これらの電解槽またはそれらのうち少なくとも１つまたは複数の各々に、１つ以上のマスキングデバイスが配設され、そのうちの図示されたマスキングデバイス３１、３２は、電解槽の１つでの様相の一例である。マスキングデバイスは、ストリップの走行方向に対応する方向に向けて電解浴に固定されるが、横断方向に若干変位可能である。図示された実施形態において、マスキングデバイスは、ブレード１の摩耗部分４の前部が、マスキングデバイス３１により部分的にマスキングされるように配設される。マスキングデバイス３１は、ブレード１の先端の周りに延在するように配設され、マスキングにかかわらず、ブレードの先端にわたって流動する電解液のうちの少量を流すようにすることで、その場所に薄いコーティングを形成するような貫通孔３３を有する。また、マスキングデバイスは、被マスキング部分により低い電流密度を与えるが、これは、貫通孔３３の助力により多少高められてよい。また、コーターブレードの上側の後部３をマスキングするために、マスキングデバイス３２が配設される。しかしながら、移行部分６およびコーターブレードの下側は、図示された実施形態においてマスキングされず、より厚みのあるコーティング８、１０（図１）がその場所に形成されることになる。貫通孔３３の形状は変更されてよく、円形または長方形、例えば、矩形や長円形などであってよいことを理解されたい。
【００２９】
異なる電解槽２１、２２および２３で異なるタイプのマスキングデバイスを使用することにより、それぞれを組み合わせて、ブレードの異なる位置に異なる厚みおよび異なる組成を有する異なるコーティング層を形成する可能性が得られる。したがって、例えば、第１のステップ（第１の電解槽）において、ブレードの後部３の全体、すなわち、上側と下側をマスキングし、耐摩耗性粒子を含むニッケルからなる第１のコーティング層８ａ、９ａ（図１）により、ブレードの前１０ミリメートルだけをコーティングしてよい。同時に、マスキング、電流密度、ストリップと電極との距離、および他のプロセスパラメータの助力により、上記に従ってコーティング層の物理的形成を制御してよい。その後、耐摩耗性粒子をもたないが、潤滑粒子を含む被覆層が、第１のステップと本質的に同じマスキングを用いて、第２のステップ（第２の電解槽２２）において、第１の層の粒子の上部に塗布されてよい。最後に、第３のステップ（第３の電解槽２３）において、ブレードの前部は、全体的にマスキングされてよく、後部３は、例えば、不純物のないＮｉ層により代わりにコーティングされてよい。
【００３０】
（例）
以下、表１に、本発明による電解コーティングされたブレードの多数の異なる考えうる変形例が例示されている。前部とは、摩耗部分と補強部分とを意味し、下側の前部は、上側に配設された補強部分まで延在しそれを含む。「Ｎｉ」とは、上述した記載により電解ニッケルコーティングの助力により形成されたニッケルコーティングを意味する。使用されるコーティング層は、層１がブレードに最も近い層となるように番号を付与している。記号表示の意味は以下のとおりである。
Ａ    耐摩耗性粒子を含むＮｉ
Ｌ    潤滑粒子を含むＮｉ
Ｔ    テフロン（登録商標）／ＰＴＦＥタイプの添加物を含むＮｉ
ＡＬ  耐摩耗性粒子と潤滑粒子の両方を含むＮｉ
Ｗ    添加物をまったく含まないＮｉ
【表１】
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【００３１】
この例は、本発明により達成可能な多数の変形例を説明することを主に意図したものである。当業者であれば、多数の他の組み合わせが可能であることを認識するであろう。
【００３２】
本発明は、記載した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において変更されてよいものである。特に、当業者であれば、何ら発明的な作業をすることなく、所望の製品にマスキングを適応させた電解槽を直列に配設して使用することにより、コーティング層の他の組み合わせおよび本発明によるプロセスにおいてこれらを製造する方法を構成可能であることを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１はロールに当接する本発明によるコーターブレードの断面図である。
【図２】
図２は本発明によるコーティングプロセスのブロック図である。
【図３】
図３はコーティングプロセス中にコーターブレードをマスキングする方法の一例を示す斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年4月3日(2002.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐摩耗性粒子を含むニッケルコーティングを有する鋼製のドクターブレードまたはコーターブレード（１）であって、前記コーティングは、耐摩耗性粒子を含む電解ニッケル層により構成され、ニッケル層は、ブレード（１）の前部（４）の少なくとも下側に配設された第１のコーティング層（８ａ；８ｂ；８ｃ；９ａ；９ｂ）を構成するドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項２】
ブレード（１）は、前部（４）の少なくとも下側に第２のコーティング層（８ａ；８ｂ；８ｃ；９ａ；９ｂ）をさらに構成し、第２のコーティング層は、潤滑粒子および／またはテフロン／ＰＴＦＥタイプの添加物を含む電解ニッケル層により構成されるか、主に、耐摩耗性粒子または潤滑粒子およびテフロン／ＰＴＦＥタイプの添加物がない請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項３】
鋼製のブレード（１）の前部（４）は、後部（３）より薄く、前記前部（４）は、摩耗部分を構成するのに対して、前記後部（３）は、ブレード（１）の取り付け部を構成する請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項４】
ブレード（１）は、ブレードの前部（４、５）の上側（９ａ、９ｂ）に少なくとも１つの電解ニッケル層を構成し、ブレードの前部の下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）に少なくとも２つの電解ニッケル層を構成し、ブレードの下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）の電解ニッケル層の数は、上側（９ａ、９ｂ）より多い請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項５】
前部（４）の上側（９ａ、９ｂ）にある前記少なくとも１つの電解ニッケル層は、耐摩耗性粒子を含む電解ニッケル層を含む請求項４に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項６】
コーティング層にある前記耐摩耗性粒子は、その量が、５〜３０容量％、好ましくは、５〜２０容量％、さらに好ましくは、５〜１５容量％であり、その粒子サイズが２μｍより小さく、好ましくは、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＳｉＮおよび立方晶ＢＮからなる群から選択される１つ以上の金属酸化物、金属炭化物、または金属窒化物により構成される請求項１または５に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項７】
前部（４）の上側にある前記少なくとも１つの電解ニッケル層（９ａ、９ｂ）は、潤滑粒子および／またはテフロン／ＰＴＦＥタイプの添加物を含む電解ニッケル層を含むか、主に、耐摩耗性粒子または潤滑粒子およびテフロン／ＰＴＦＥタイプの添加物がない電解ニッケル層を含む請求項５に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項８】
第２のコーティング層にある前記潤滑粒子および／または前記テフロン／ＰＴＦＥタイプの添加物は、その量が、５〜３０容量％、好ましくは、５〜２０容量％、さらに好ましくは、５〜１５容量％であり、その粒子サイズが５μｍより小さく、六方晶ＢＮおよび／またはＰＴＦＥにより構成される請求項２または７に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項９】
ブレード（１）は、その後部（３）に、厚みが１〜１０μｍ、好ましくは、１〜６μｍである少なくとも１つの電解ニッケル層（１１）、好ましくは、１つを超えない数のこのような層を含む請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項１０】
最外コーティング層（８ｃ、９ｂ、１１）として、本質的にブレード（１）全体を被覆する均一な電解ニッケル層を含む請求項１から９のいずれか一項に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項１１】
ブレード（１）の前部（４）の下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）にある全コーティングの厚みは、ブレード（１）の前部の上側（９ａ、９ｂ）にある全コーティングより厚く、下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）にあるコーティングの全厚みは、８〜２５μｍであり、好ましくは、１０〜２０μｍであり、さらに好ましくは、１３〜１８μｍであり、上側（９ａ、９ｂ）にあるコーティングの全厚みは、１３〜１５μｍであり、好ましくは、３〜１０μｍである請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項１２】
ブレード（１）は、摩耗部分を構成するブレードの前部（４）と、ブレードの後部（３）との間の移行部分（５、６）に、ブレードの上側にある少なくとも１つのコーティング層（９ａ、９ｂ）から構成された補強部分（１０）を含み、補強部分（１０）の最大厚みは、ブレードの表面に対して垂直に見た場合、ブレード（１）の前部（４）の上側（９ａ、９ｂ）にある全コーティングの厚みより大きく、好ましくは、ブレード（１）の前部（４）の下側（８ａ、８ｂ、８ｃ）にある全コーティングの厚みよりも大きく、補強部分の最大厚みは、好ましくは、１０〜４０μｍであり、さらに好ましくは、１３〜３５μｍである請求項１に記載のドクターブレードまたはコーターブレード。
【請求項１３】
耐摩耗性粒子を含むニッケルコーティングを有する鋼製のドクターブレードまたはコーターブレード（１）をコーティングする方法であって、前記ブレード（１）は、少なくとも１つのニッケル塩を含む電解液を保有する１つ以上の電解槽（２１；２２；２３）と、耐摩耗性粒子をさらに含むこれらの電解槽の少なくとも１つにおいて、連続走行するようにされ、前記電解槽（２１；２２；２３）の少なくとも１つにおいて、ブレード（１）の１つ以上の部分が、１つ以上のマスキングデバイス（３１、３２）を使用することにより、電解液の流れおよび電流密度に対して完全または部分的にマスキングされることにより、耐摩耗性粒子を含む電解ニッケル層により構成される第１のコーティング層（８ａ；８ｂ；８ｃ；９ａ；９ｂ）が、ブレード（１）の前部（４）の少なくとも下側に配設される方法。
【請求項１４】
前記耐摩耗性粒子は、粒子サイズが２μｍより小さく、好ましくは、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＳｉＮおよび立方晶ＢＮからなる群から選択される１つ以上の金属酸化物、金属炭化物、または金属窒化物により構成される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ブレード（１）は、耐摩耗性粒子を有する前記電解槽と、その後および／または前に少なくとも１つのニッケル塩および潤滑粒子および／またはテフロン／ＰＴＦＥタイプの添加物を含む電解液、または、主に、耐摩耗性粒子または潤滑粒子およびテフロン／ＰＴＦＥタイプの添加物がない電解液を保有する少なくとも１つの電解槽（２１；２２；２３）とを連続走行するようにされる請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記潤滑粒子および／または前記テフロン／ＰＴＦＥタイプの添加物の粒子サイズは５μｍより小さく、前記潤滑粒子は、六方晶ＢＮにより構成される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記電解槽（２１；２２；２３）は、電解槽に配設された陽極電極ローラ（２５）および陰極電極（２６）を介して、ブレード（１）の接触分極により動作する請求項１３から１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つ以上のマスキングデバイス（３１、３２）が、ブレード（１）の走行方向に見た場合、電解槽に固定して配設される請求項１３から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
ブレード（１）に形成されたニッケルコーティングの蓄積は、前記マスキングにより制御され、好ましくは、電解槽の電流密度の制御および／またはブレード（１）と電解槽に配設された電極（２６）との間の距離の制御によっても制御される請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
ブレード（１）は、ニッケルコーティングによりコーティングされた後、好ましくは、最長３０分間、２００〜６００℃で熱処理される請求項１３〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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