(57)【要約】【課題】耐磨耗層の磨耗や欠けを確実に防止することのできる塗工装置用ロッドの製造方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明の製造方法は、円柱状の母材１２の表面に中間層１４を形成する中間層形成工程Ｓ２と、中間層１４の表面をアルコール洗浄する洗浄構成Ｓ３と、アルコール洗浄された中間層１４の表面に耐磨耗層１６を形成する被膜形成工程Ｓ４と、を順に行うことによって、ロッド１０を製造する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の母材の表面に中間層を形成する中間層形成工程と、前記中間層の表面に被膜を形成する被膜形成工程と、を行うことによって塗工装置用ロッドを製造する塗工装置用ロッドの製造方法において、
前記中間層形成工程と前記被膜形成工程との間に、前記中間層の表面を有機溶剤で洗浄する洗浄工程を行うことを特徴とする塗工装置用ロッドの製造方法。
【請求項２】
前記洗浄後、２００時間以内に前記被膜形成工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の塗工装置用ロッドの製造方法。
【請求項３】
前記洗浄後、前記中間層が形成された母材を前記有機溶剤に浸漬したまま保管す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の製造方法。
【請求項４】
前記中間層が形成された母材を密閉容器内で前記有機溶剤に浸漬したまま保管することを特徴とする請求項３に記載の塗工装置用ロッドの製造方法。
【請求項５】
前記中間層形成工程で形成した中間層の表面をラッピングするラッピング処理工程を備え、
該ラッピング処理工程でラッピングした中間層を前記洗浄工程で洗浄することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の塗工装置用ロッドの製造方法。
【請求項６】
前記洗浄工程は、前記中間層が形成された母材をアルコール液に浸漬し、超音波を付与することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の塗工装置用ロッドの製造方法。
【請求項７】
前記洗浄工程は、前記中間層が形成された母材をアルコール液に浸漬し、ブラシによって洗浄することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の塗工装置用ロッドの製造方法。
【請求項８】
円柱状の母材の表面に中間層を形成する中間層形成装置と、
前記中間層の表面をアルコール洗浄する洗浄装置と、
前記アルコール洗浄された中間層の表面に被膜を形成する被膜形成装置と、
を備えたことを特徴とする塗工装置用ロッドの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗工装置用ロッドの製造方法及び装置に係り、特に写真用フィルム、写真用印画紙、磁気記録テープ、接着テープ、感圧記録紙、オフセット版材、電池などの製造において、連続走行する帯状体上に塗布液を塗布する塗工装置用ロッドの製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄い金属板、紙、プラスチックフィルム等のウエブに各種の塗布液を塗布する塗布装置としては、ロールコータ、エアーナイフコータ、ダイコータ及びロッドコータ等の各種の装置が知られている。これらの塗布装置の中で、ロッドコータは簡易な装置であり、且つ、各種の塗布液とウエブに対応可能なため、広く利用されている。ロッドコータに用いられるロッドには３種類あり、(1)平滑な表面をもったロッド素材そのままのもの、(2)ロッド素材にワイヤーを巻いて溝を形成したもの、(3)ロッド素材自体の周方向に溝を形成したものがある。また、ロッドコータには、ウエブに塗布された塗布液の過剰分を塗工装置用ロッドで掻き落とすタイプのものと、ウエブへの塗布と塗布液量の調整の両方を１つの塗工装置用ロッドで行うタイプのものとがあり、ロッド表面の周方向には形成された多数の溝の深さや幅等を調節することによって、ウエブに塗布する塗布液量や掻き落とす塗布液量が調整される。
【０００３】
ところで、ロッド塗布において、塗布液に硬質な分散剤を含む場合や、高速塗布を行う場合には、ロッド表面が短期間で磨耗してしまうという問題がある。このため、ロッド表面には、メッキ、物理蒸着、化学蒸着等の方法によって耐磨耗性の被覆が形成されていることが多い。
【０００４】
しかし、耐磨耗層は一般的に硬度が高く脆いため、強い衝撃が加わると欠けてしまうという欠点がある。ロッドが欠けた場合、その欠けた部分がウエブを引っかき、掻きキズを発生したり、欠けた部分に塗布液が入り込み、部分的に塗布量が多くなってしまい、塗布ムラが発生したりする。特に陽極酸化アルミウエブに対して高速でロッド塗布を行う場合には、耐磨耗性の被覆が短時間で磨耗、剥離してしまい、キズや塗布ムラが発生して塗布精度が低下するという問題が生じる。
【０００５】
そこで、耐磨耗層の磨耗や欠けを防止するために、様々な方法が提案されている。たとえば特許文献１〜３は、ロッド表面の溝形状を限定することによって耐磨耗層の磨耗を防止している。また、特許文献４〜７は耐磨耗層の欠けを防止する発明であり、特許文献４は耐磨耗層の熱膨張係数を管理しており、特許文献５は耐磨耗層よりも硬度が低い中間層を設けており、特許文献６では耐磨耗層の硬度と厚みを規定しており、特許文献７では中間層として拡散層を設けている。さらに、特許文献８は、耐磨耗層の耐久性を向上させるために、中間層として窒化層を用いている。
【特許文献１】特開２０００−３３４３４９号公報
【特許文献２】特開２０００−３４３０１２号公報
【特許文献３】特開２００１−９０１号公報
【特許文献４】特開２００３−２４５５８８号公報
【特許文献５】特開２００３−２４５５８９号公報
【特許文献６】特開２００４−２１６３２７号公報
【特許文献７】特開２００４−２６７８５４号公報
【特許文献８】特開２００４−３４４７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜３では、ロッドの溝形状が制約されてしまうという問題があり、特許文献４〜８では、耐磨耗層や中間層の材質等が制約されてしまうという問題がある。また、特許文献１〜８の方法で製造したロッドは、耐磨耗層の磨耗や欠けの面で不十分であり、改善が求められていた。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、耐磨耗層の磨耗や欠けを確実に防止することのできる塗工装置用ロッドの製造方法及び装置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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、円柱状の母材の表面に中間層を形成する中間層形成工程と、前記中間層の表面に被膜を形成する被膜形成工程と、を行うことによって塗工装置用ロッドを製造する塗工装置用ロッドの製造方法において、前記中間層形成工程と前記被膜形成工程との間に、前記中間層の表面を有機溶剤で洗浄する洗浄工程を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の発明者は、中間層の表面をアルコール等の有機溶剤で洗浄して被膜（耐磨耗層）を形成した場合、その製造方法で製造されたロッドは被膜の欠けが発生しにくくなるという知見を得た。本発明はこのような知見に基づいて成されたものであり、中間層を有機溶剤で洗浄して被膜を形成するようにしたので、製造されたロッドは被膜の欠けが発生しにくくなる。したがって、このロッドを用いて塗布した場合に、塗布精度を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記洗浄後、２００時間以内に前記被膜形成工程を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明の発明者は、洗浄後２００時間以内に被膜を形成すれば、有機溶剤による洗浄の効果、すなわち、被膜の欠け防止効果が大きくなるという知見を得た。本発明はこの知見に基づいて成されたものであり、アルコール洗浄後２００時間以内に被膜を形成するようにしたので、被膜の欠けをより確実に防止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は請求項１又は２の発明において、前記洗浄後、前記中間層が形成された母材を前記有機溶剤に浸漬したまま保管することを特徴とする。本発明によれば、洗浄後に有機溶剤に浸漬したまま保管するので、中間層が外気に曝される時間を短縮でき、中間層の劣化を防止できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は請求項３の発明において、前記中間層が形成された母材を密閉容器内で前記有機溶剤に浸漬したまま保管することを特徴とする。本発明によれば、密閉容器内の有機溶剤に浸漬して保管するので、中間層の劣化をより確実に防止できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は請求項１〜４のいずれか１の発明において、前記中間層形成工程で形成した中間層の表面をラッピングするラッピング処理工程を備え、該ラッピング処理工程でラッピングした中間層を前記洗浄工程で洗浄することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、中間層の表面をラッピング処理して製造する場合に特に有効である。すなわち、ロッド塗布における塗布面のキズ防止には、中間層の表面にラッピング処理すると良いことが知られているが、中間層の表面にラッピング処理する場合は、中間層形成工程と被膜（耐磨耗層）形成工程とを連続して行うことができず、その結果、被膜に欠けが発生するという問題が発生する。本発明は、ラッピング処理工程の後に洗浄工程を行うので、ロッド塗布における塗布面のキズ防止の効果が得られ、さらに、被膜の欠けを防止することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は請求項１〜５のいずれか１の発明において、前記洗浄工程は、前記中間層が形成された母材をアルコール液に浸漬し、超音波を付与することを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は請求項１〜５のいずれか１の発明において、前記洗浄工程は、前記中間層が形成された母材をアルコール液に浸漬し、ブラシによって洗浄することを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は前記目的を達成するために、円柱状の母材の表面に中間層を形成する中間層形成装置と、前記中間層の表面をアルコール洗浄する洗浄装置と、前記アルコール洗浄された中間層の表面に被膜を形成する被膜形成装置と、を備えたことを特徴とする塗工装置用ロッドの製造装置を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中間層をアルコール洗浄して被膜を形成するようにしたので、塗布時に被膜の欠けを防止でき、塗布精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って本発明に係る塗工装置用ロッドの製造方法及び装置の好ましい実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は塗工装置用ロッドの製造工程を示すブロック図である。同図に示すように、製造工程は、溝形成工程Ｓ１、中間層形成工程Ｓ２、洗浄工程Ｓ３、被膜形成工程Ｓ４から成り、これらを順に行うことによって、母材から図２のロッド１０が製造される。母材の材質としては、ステンレス鋼等が一般に使用される。
【００２２】
溝形成工程Ｓ１は、円柱状の母材１２の表面に溝を形成する工程であり、たとえば転造加工装置によって行われる。転造加工装置は、図３に示すように、外周面にネジが形成された一対のダイス２０を円柱状の母材１２の外周面に押し当てて回転させながら、母材１２をその軸方向に相対的に送る装置であり、これにより、母材１２の表面には螺旋状の溝（凹部）が形成される。溝の好ましい形状（深さやピッチ）は、後述の中間層１４や耐磨耗層（被覆）１６との関係で決定され、具体低には、中間層１４や耐磨耗層１６が形成された状態で、溝同士の間の凸部に母材１２が残るようにすること（すなわち、中間層１４や耐磨耗層１６のみが突出している状態にならないこと）が好ましい。
【００２３】
なお、転造加工装置の構成は上記のものに限定されるものではなく、ダイス２０の数が一つのみ、または三つ以上であってもよい。また、母材１２に溝を形成する方法は、転造加工に限定するものではなく、レーザー加工や切削加工であってもよい。
【００２４】
中間層形成工程Ｓ２は、母材１２の表面に溝が形成されたロッド（以下、中間ロッド１０Ａという）の表面に、図２の中間層１４を形成する工程である。中間層１４は、その熱膨張係数が、母材１２の熱膨張係数と耐磨耗層１６の熱膨張係数の間であることが好ましく、たとえばＣｒ、Ｎｉの中間層１４が０．２〜６０μｍの膜厚で形成される。これによって、母材１２と耐磨耗層１６の熱膨張係数差が大きい場合にも、耐磨耗層１６に生じる応力を緩和することができ、耐磨耗層１６にクラックが生じ難くなる。
【００２５】
中間層１４を形成する方法は、母材１２の表面に改質処理を施すことが好ましく、特にイオン窒化などの拡散処理によって改質処理することが母材２３との密着性の面で好ましい。改質処理の方法としては、たとえばイオンプレーティング装置を用いることができる。図４は、イオンプレーティング装置２２の概略構成を示す斜視図である。同図に示すように、イオンプレーティング装置２２は、チャンバ２４の内部に保持部２６を備え、この保持部２６によって複数本の中間ロッド１０Ａが自公転可能に保持されている。すなわち、保持部２６は、中心軸２８と、この中心軸２８の両端部に固定された一対の平歯車３０（一方のみ図示）と、平歯車３０の周りに配置されて平歯車３０の外周面に噛み合う複数の小型歯車３２と、小型歯車３２の外側に配置されて小型歯車３２の外周面に噛み合うリング状歯車３４と、リング状歯車３４を回転させる駆動用歯車３６とで構成され、中間ロッド１０Ａは、その両端部が取付部材３８を介して小型歯車３２に保持されている。したがって、駆動用歯車３６を不図示のモータ等で回転させることによって、小型歯車が回転しながら周回し、中間ロッド１０Ａが自転及び公転される。
【００２６】
チャンバ２４の内部には、中間ロッド１０Ａの軸方向に沿って複数のイオンソース（不図示）が設けられており、このイオンソースの出力を調整することによって、形成される被膜の厚みが調節される。
【００２７】
上記の如く構成されたイオンプレーティング装置２２では、小型歯車３２ごとに中間ロッド１０Ａを取付けた後、チャンバ２４内を真空吸引し、小型歯車３２を自公転させながらイオンプレーティング法により皮膜を中間ロッド１０Ａに成膜する。これにより、母材１２の表面に中間層１４を形成することができる。このイオンプレーティング法は、比較的低温で処理することができるので、コーティング時と常温での温度差が少なくなるため、熱膨張率の違いによって残留する熱応力が小さくなり、クラックや膜の剥離が生じにくくなる。
【００２８】
上述した中間層形成工程Ｓ２は、中間層１４を形成した後、その表面にラッピング加工が施される。ラッピング加工は、サンドペーパー、砥石等の研磨手段によって表面研磨を行う処理であり、ロッド１０Ａの最大表面粗さを０．２μｍ以下にすることが好ましい。またラッピング処理では、ロッド１０Ａの幅方向及び円周方向に均一な研磨を行うため、ロッド１０Ａを回転させながら、一定加重で研磨を行うことが好ましい。このようなラッピング加工を施すことによって、転造加工時の加工ムラを解消できるとともに、中間層１４の表面の微小な凹凸やうねりを除去することができる。
【００２９】
中間層形成工程Ｓ２によって母材１２に中間層１４が形成されたロッド（以下、中間ロッド１０Ｂという）は、洗浄工程Ｓ３に送られて、アルコール等の有機溶剤による洗浄処理が施される。有機溶剤としては、メタノールやアセトン等が用いられる。これら有機化合物の無水物を使用した場合には、水を使用した場合と異なり、中間層１４の表面に自然酸化膜が形成されにくくなる。さらに有機化合物と水の混合液等のように水を含む有機化合物を用いた場合には、水を単独で使用する場合に比べて、酸化物の形成を効果的に抑制することができる。このような有機溶剤に中間ロッド１０Ｂをどぶ浸けしたり、有機溶剤に中間ロッド１０Ｂを浸漬した状態で超音波洗浄やブラシ洗浄したりすることによって洗浄工程Ｓ３が行われる。以下に洗浄装置の具体例をあげて説明する。
【００３０】
図５は、アルコール洗浄装置４０の一例を示す斜視図である。同図に示すように、アルコール洗浄装置４０は、水槽４２と、その内部に設けたアルコール槽４４とから成り、水槽４２の内部には、アルコール槽４４の一部が浸る程度まで水が貯留されている。アルコール槽４４は、超音波振動を伝達可能な材質から成り、その内部に所定濃度のアルコールが貯留される。中間ロッド１０Ｂは、アルコール槽４４の内部に配置され、アルコールに浸漬される。水槽４２の底部には超音波振動子４６が設けられており、この超音波振動子４６は、不図示の発振器で発生した高周波の電気信号を機械振動エネルギーに変換することによって超音波振動するように構成される。これにより、超音波振動子４６からアルコール槽４４内のアルコールに超音波振動が伝達され、アルコール内にキャビテーションが発生して中間ロッド１０Ｂが超音波洗浄される。その際、キャビテーションの周波数は２５〜９５０ＫＨｚが好ましい。なお、超音波振動子４６は、アルコール槽４４の底面に設けてもよく、この場合には水槽４２を省略することも可能である。また、アルコール槽４４の内部に中間ロッド１０Ｂの保持手段（不図示）を設けるとともに、中間ロッド１０Ｂをその軸周りに回転させる回転手段を設け、回転させながら洗浄してもよい。さらに、中間ロッド１０Ｂの位置を水平または垂直に移動させる移動手段を設け、移動させながら洗浄してもよい。中間ロッド１０Ｂを移動させながら洗浄することによって、アルコール槽４４内でキャビテーションの偏在が生じた場合にも、キャビテーションが多く発生する部分に中間ロッド１０Ｂの表面を偏りなく接して洗浄することができる。上述した中間ロッド１０Ｂの移動と回転は同時または交互に行いながら洗浄することが好ましい。
【００３１】
なお、中間ロッド１０Ｂを保持する際は、中間ロッド１０Ｂの端部をホルダー等に入れるか、端部を直接保持具でクリップするとよい。これにより、ロッド塗布を行う際にロッド表面の欠け等の表面異常が発生することを防止でき、塗布故障が発生することを防止できる。
【００３２】
アルコール洗浄は以下の条件で行うことが好ましい。たとえば洗浄温度は、金属表面のラッピング後の汚れ除去を行う際の温度として、２０〜１５０℃の範囲で行うことが好ましい。ただし、高温域では揮発性が増すため、作業性を考慮すると、１００℃以下で用いることが好ましい。また、アルコール槽４４は、溶剤用の排気・排溶剤濃縮回収および防爆の機構を備えているものが好ましい。洗浄時間としては、洗浄対象成分の種類、洗浄方法によっても異なり、所望の時間をタイマーでセットできる。
【００３３】
超音波洗浄された後の中間ロッド１０Ｂは、洗浄液から取り出され、乾燥処理が施される。乾燥の方法は、加熱乾燥、温風乾燥、真空乾燥、減圧蒸気乾燥、清浄雰囲気下での自然乾燥など広範囲の乾燥方法を用いることができる。また、アルコール槽４４から洗浄液を排出した後に、アルコール槽４４の内部で真空乾燥するようにしてもよい。
【００３４】
乾燥によりアルコール洗浄が終了した中間ロッド（以下、中間ロッド１０Ｃという）は、被膜形成工程Ｓ４に送られて耐磨耗層１６がコーティングされる。その際、洗浄乾燥後から耐磨耗層１６の形成までの時間が、所定の時間以内になるように管理される。ここで、所定の時間とは、通常の大気環境下で保管する場合は２００時間以内が好ましく、１９２時間以内がより好ましい。この管理において、中間ロッド１０Ｃは清浄雰囲気下、特にパーティクル管理以外にもガス管理された雰囲気で管理することが好ましい。例えば、ニッケル合金被膜は、イオウ酸化物のガスを吸収し、これが被膜の酸化腐食をもたらすことが知られているので、耐磨耗層１６の形成処理まで、防塵とガス管理が行われた密閉空間に中間ロッド１０Ｃを置き、上記の時間、保持管理することが望ましい。なお、清浄雰囲気を形成するクリーンルームとしては、表面処理で一般に用いられるクラス１０００以下が望ましい。また、洗浄工程Ｓ３から被膜形成工程Ｓ４までの時間を管理するため、警報機能を有するタイマーを中間ロッド１０Ｃに取り付けたり、集中管理を行う制御装置で時間管理を行ったりするとよい。
【００３５】
被膜形成工程Ｓ４は、洗浄工程後Ｓ３の中間ロッド１０Ｃの表面に耐磨耗層１６を形成する工程である。耐磨耗層１６を中間ロッド１０Ｃにコーティングする方法としては、たとえば図３に示したイオンプレーティング装置２２等を用いることができる。また、耐磨耗層１６としては、ダイヤモンドライクカーボン膜、窒化チタン膜を使用することができ、その他としてTiCN, CrN, TiC, Al2O3, Cr2O3, SiO3, Ti2O3, AlN, ZrN, SiC等が好ましい。耐磨耗層１６の膜厚は、0.2μｍ以上であることが好ましい。耐磨耗層１６の膜厚が0.2μｍ未満では、磨耗を防止するのに十分な厚さが確保できなくなるだけでなく、ロッド１０Ｃの表面の粗面の影響が耐磨耗層１６に反映されてしまい、耐磨耗層１６表面の滑らかさを確保できなくなるからである。また、耐磨耗層１６の膜厚が５μmを超えると残留応力が大きくなり、外力に対して欠けやすくなってしまうため、５μm以下であることが好ましい。
【００３６】
また、図２に示すように、耐磨耗層１６と中間層１４とを合わせたトータル膜厚(d)は、溝深さ(D)と同等になると溝全体の硬度が比較的高くなり、欠けやすくなってしまう。よって、トータル膜厚(d)は、溝深さ(D)と同等未満が好ましく、さらには溝深さ(D)の半分以下がより好ましい。またトータル膜厚(d)が、溝山部の巾(W)の1/2以上となると溝山全体が比較的硬度が高くなり、欠けやすくなってしまう。よって、トータル膜厚(d)は、山巾(W)の1/2未満が好ましく1/3以下がよりよい。
【００３７】
上記の工程Ｓ１〜Ｓ４を経て、図２のロッド１０が製造される。このロッド１０は、図６に示すように、ロッド塗布装置５０で使用される。このロッド塗布装置５０は、走行するウエブ５２への塗布と、その塗布液量の調整とを、ロッド１０によって行う装置であり、ロッド１０は支持部材５４のＶ状溝に支持される。ロッド１０は、ウエブ５２の走行方向と同方向に回転するように、または、逆方向に回転するように、もしくは無回転になるように支持されている。ウエブ５２は、ロッド１０に所定のラップ角で巻き掛けられて走行するようになっており、このロッド１０の上流側に塗布液を供給することによって、ウエブ５２に塗布液が塗布される。
【００３８】
次に上述した製造工程で製造した塗工装置用ロッド１０の作用について説明する。
【００３９】
設備の都合上、中間層形成工程Ｓ２と被膜形成工程Ｓ４を別々の場所で行うことがあるが、（アルコール洗浄工程Ｓ３のない）従来方法で製造した場合のロッドは、図６のロッド塗布装置５０で使用した際に、比較的短時間で耐磨耗層１６に欠けが生じ、その欠けによって塗布精度が低下するという問題が生じる。
【００４０】
これに対して、本実施の形態では、母材１２の表面に中間層１４を形成した後、アルコール洗浄工程Ｓ３を行い、洗浄後の中間ロッド１０Ｂに耐磨耗層１６を形成している。これにより、中間層１４に対する耐磨耗層１６の密着性が向上し、且つ、不純物の付着による耐磨耗層１６の剥離要因を省くことができるので、製造後のロッド１０をロッド塗布装置５０で長期間使用した場合にも、耐磨耗層１６の欠けが生じにくく、塗布精度を向上させることができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、アルコール洗浄後２００時間以内に耐磨耗層１６を形成してロッド１０を製造しており、耐磨耗層１６の欠けをより確実に防止することができる。すなわち、アルコール洗浄工程Ｓ３でアルコール洗浄した場合であっても、２００時間を超えた後に被膜形成工程Ｓ４を行った場合は、アルコール洗浄工程Ｓ３の効果が薄くなり、ロッド塗布装置５０で長期間使用すると耐磨耗層１６が欠けやすくなる。本実施の形態では、アルコール洗浄後２００時間以内に被膜形成工程Ｓ４を行うので、アルコール洗浄工程Ｓ３による効果が大きくなり、耐磨耗層１６の欠けをより確実に防止でき、ロッド塗布装置５０での塗布精度を向上させることができる。
【００４２】
さらに本実施の形態によれば、中間層１４の表面に対してラッピングによる物理的研磨とアルカリ条件下での化学研磨とを組み合わせるようにしたので、研磨条として残る中間層１４の酸化被膜を脱落させることができ、より平滑な表面の中間層１４を得ることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態は、アルコール洗浄装置４０として超音波洗浄を行う例で説明したが、アルコール洗浄装置４０の構成はこれに限定するものではなく、アルコールで洗浄するのであれば他の洗浄方法を用いてもよい。たとえば、図７に示すアルコール洗浄装置６０は、アルコールが貯留されたアルコール槽６２と、その内部に設けられたブラシ６４とから成り、ブラシ６４はアルコール槽６２内に置かれた中間ロッド１０Ｂに沿って移動するようになっている。中間ロッド１０Ｂは、不図示の回転装置に保持されて回転するようになっている。この中間ロッド１０Ｂの回転とブラシ６４の移動によって、ブラシ６４を中間ロッド１０Ｂの表面の溝に沿って移動させることができ、中間ロッド１０Ｂの表面を確実に洗浄することができる。
【００４４】
また、上述した実施形態は洗浄後の中間ロッド１０Ｂを乾燥させた後に保管するようにしたが、保管方法はこれに限定するものではなく、中間ロッド１０Ｂを洗浄用の有機溶媒に浸漬したまま保管し、耐磨耗層形成処理の直前で乾燥処理を行うようにしてもよい。これにより、中間層が外気に曝される時間が短くなるので、中間層の劣化をより確実に防止することができ、洗浄から耐磨耗層形成工程までの時間を延長することができる。この理由を具体的に説明すると、中間層を外気に曝すことなく処理するためには、有機溶媒洗浄処理、乾燥処理、耐磨耗被膜形成処理を同じ槽内で連続処理することが好ましいが、防爆が必要なＷＥＴの槽とイオンプレーティング等のエネルギーの高い槽とを兼用すると、高価で複雑な設備が必要となる。このため、洗浄設備、乾燥設備、耐磨耗被膜形成設備では異なる槽が用いられ、各設備間で被処理物を各設備から一旦取り出して、移動と保管を行う必要が生じる。さらに、各設備において同時に処理する中間ロッドの本数が異なる場合にも、各設備間でロッドの移動と保管を行う必要が生じる。たとえば耐磨耗層形成処理としてイオンプレーティング設備を用いた場合には通常１２本程度の中間ロッドを同時に処理することによって、均一でムラが無く、且つ、一本毎のバラツキの無い耐磨耗被膜を形成することができ、経済的にも優れるが、この処理本数は、中間層形成処理、洗浄処理、乾燥処理の処理本数と異なることが多い。このため、処理本数が揃うまで耐磨耗層形成処理の前段で一次保管する必要があり、各設備間で中間ロッドを移動、保管する必要が生じる。このように中間ロッドを移動、保管する際に、中間ロッド有機溶剤に浸したまま容器に保管し、耐磨耗被膜形成直前に乾燥を行うことによって、外気に曝す時間を短くすることができ、中間層の劣化をより確実に防止できる。
【００４５】
なお、中間ロッドを有機溶媒に浸漬して移動、保管を行う際は、密閉された容器内に入れることが好ましい。密閉された容器としては、ゴムパッキン等の加硫されたイオウ成分の含まれたものや、中間層被膜に有害なガスを発生するものを使用しないことが重要である。また、容器のシールに凹凸嵌合部を設け、洗浄に用いた有機溶媒を嵌合部に設けた液溜まりに貯留し、外気と内気を液体シールするようにすれば、乾燥後の嵌合部を外気と遮断した限られた雰囲気下におけるので、不純物ガスの量も限定され、且つ、洗浄に用いた有機溶媒蒸気の存在で、洗浄の効果が持続されて好都合である。
【実施例】
【００４６】
溝深さ30μm溝谷部巾100μmのステンレス製ロッド表面に、表１の条件で中間層と耐磨耗層を形成した。その際、洗浄工程ではアルコールとして９５％の合成アルコールを室温（２５℃）の環境下で用い、１０分洗浄し、乾燥させて保管した。洗浄から耐磨耗層形成までの保管は、クリーン度がクラス１０００程度に保たれた洗浄雰囲気内で密閉容器内に中間ロッドを投入し、そのまま常温で保管した。得られたロッドを用いて塗布実験を行い、ロッドの欠けや塗布面状を調べた。その結果を表１に示す。表１において、塗布時／取扱時の欠けは、「◎」：長期間にわたって耐磨耗層の欠けが発生しなかった、「○」：耐磨耗層の欠けの防止効果が得られたが長期間使用時に欠けることがあった、「×」：耐磨耗層の欠けが発生しやすかった、ことを示す。また、塗布面状は、キズがなかったときを「○」、キズがあったときを「キズあり」で示す。
【００４７】
【表１】
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表１から分かるように、アルコール洗浄を行わない場合や、アルコールではなく水によって洗浄した場合は、塗布時に耐磨耗層の欠けが発生しやすいという結果になった（試験No.4、8、13、14）。これに対して、アルコール洗浄を行った場合には、耐磨耗層の欠けを防止する効果が見られた。特にアルコール洗浄した後２００時間以内に耐磨耗層を形成した場合には耐磨耗層の欠けを防止する効果が大きくなり、洗浄後１９２時間以内に耐磨耗層を形成した場合には、耐磨耗層の欠けが長期間にわたって見られなかった。
【００４８】
一方で、中間層の形成と耐磨耗層の形成とを同バッチ連続処理を行った場合（試験No.15の場合）は、耐磨耗層の欠けを防止できたものの、塗布面状にキズが見られた。このキズは、中間層を形成した後、中間層の表面をラッピング処理しない場合に見られる（試験No.10参照）。したがって、塗布面状でのキズを防止するためには、連続処理せずに、中間層をラッピング処理する必要があり、その場合には、ラッピング処理後にアルコール洗浄する必要があることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る塗工装置用ロッドの製造方法を示すブロック図
【図２】製造後の塗工装置用ロッドを示す側面図
【図３】転造加工装置の概略構成を示す斜視図
【図４】イオンプレーティング装置の概略構成を示す斜視図
【図５】アルコール洗浄装置の概略構成を示す断面図
【図６】ロッド塗布装置を示す断面図
【図７】図５と異なる構成のアルコール洗浄装置を示す断面図
【符号の説明】
【００５０】
１０…塗工装置用ロッド、１２…母材、１４…中間層、１６…耐磨耗層、２０…ダイス、２２…イオンプレーティング装置、２４…チャンバ、２６…保持部、２８…中心軸、３０…平歯車、３２…小型歯車、３４…リング状歯車、３６…駆動用歯車、３８…取付部材、４０…アルコール洗浄装置、４２…水槽、４４…アルコール槽、４６…超音波振動子、５０…ロッド塗布装置、５２…ウエブ、５４…支持部材、６０…アルコール洗浄装置、６２…アルコール槽、６４…ブラシ
【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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