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    公开号:WO1985000388A1
    申请号:PCT/JP1984/000353
    申请日:1984-07-10
    公开日:1985-01-31
    发明作者:Takeshi Takeuchi；Hideo Kaito
    申请人:Nisshin Steel Co., Ltd.；
    IPC主号:C23C22-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 ステ ン レス鋼の連続着色法 技術分野
    [0002] 本発明は， ステ ン レス鑼蒂を着色溶液中にある速度で一方向に 連続的に通過させるこ とによ ってステ ン レス鑼の表面を着色処理 するステ ン レス鑼の連続着色方法に係り， よ り詳し く は， こ の連 続処理によつて着色溶液の組成や濃度が不可避的に経時変化して も均一な着色を達成できるようにしたステ ン レス鑼帯の連続着色 法に関する。 背景技術
    [0003] 無水ク ロ ム酸—硫酸系， 重ク ロ ム酸ナ ト リ ウ ム -硫酸系， 重ク ロム酸力 リ ゥム -硫酸系等のいわゆるク ロム酸—硫酸系の水溶液 を着色溶液とするステ ン レス綱の化学的着色法がよ く知られてい る。 英国特許第 1122172 号明細書および英国特許第 U 22173 号明 細書はこのような着色溶液の好ましい例を教示している。 このよ うな着色溶液にステ ン レス綱を浸漬すると， その ¾漠時間に応じ て各種色調の色をステ ン レス鋼表面に発色させるこ とができる。
    [0004] これは， 鑼成分とも闋連するが， 酸化還元反応によって鋼表面に 生成する酸化被膜の程度や状態によつてその色調が変化するから である。 この色調の変化は連続して顕れる。 従って浸濱時間 （処 理時間） を管理するこ とによ っ て所定の色調の色を発色させるこ とができる.。 この色調の管理の仕方として， 特公昭 52 - 258 Π号公
    [0005] OMPI
    [0006] 、 wipe 報に記載された方法が便宜である。 その原理は， 着色溶液中に ¾ 漬されて被膜が形成している鑼表面 （鑼素地） とこの着色溶液中 に設定した参照電極との間の電位差を測定するならば， 鑼表面に 形成される被膜の程度に応じて， つまり色調に応じて， そこに一 定の闋係 （比例的な関係） が存在することから， この電位差を措 示値として色調を詧理しょうとするものである。 すなわち， 電位 差が所定の値になったときに着色溶液から鑼を取り出せば， この 電位差に対応する色調をもつた着色ができることになる。 この電 位差を色調管理の指標とする方法ば， バッチ式の着色法には非常 に有益である。 ステンレス鑼の被処理物品を着色溶液にバツチ式 に ¾漬する場合には， 被処理品の表面全体にわたつて実質上同じ 状慈で着色が進行しているから， 所望の色調が得られる電位差に なった時点で着色溶液から被処理品を取り出す搡作をすれば， そ の被処理表面全体にわたつて同じ色調を得ることができるからで ある。
    [0007] バツチ方式による着色法に代えて連続処理で均一着色処理が実 現できれば， その生産性を著し く増大させることができる。 冽え ばステンレス鏑蒂を着色溶液中に連続的に通過させることによつ てスチ ン レス S帯全面に一定の色を発色させることができれば菲 常に有利である。 より具体的には， ペイオフロールと巻き取り 口 一ルとの間に着色溶液を入れた槽を介在させ ·， ペイオフロールか ら巻き出されたステン レス鑼蒂がこ の着色溶液橒を通過して巻き 取り ロ ールに巻き取られるように連続的に移動させ （ステン レス 鑼蒂を流し） ， この槽内の着色溶液を通過する間に着色被膜を形 成させることによって， ステン レス鑌蒂の全县にわたつて均一着
    [0008] 、 IPO 色が実現できるとよい。
    [0009] しかし， このような連続処理では， この着色溶液を通過するス テンレス綱蒂の着色被膜生成伏態は， 着色溶液中に浸湲された直 後の未だ着色被膜が殆ど形成されない伏態から着色溶液から引き 出される直前のある厚みをもった伏態に至るまで連続的な変化を 伴っているから， この移動中のステンレス鋼蒂のある位置と着色 溶液中に設定された参照電極との電位差を測定しても， その電位 差の測定値はこの測定位置前後の広範囲にわたる変化した着色被 膜の影響を受けた値となり， その測定位置における被膜生成伏態 に対応する電位差とはなり得ない。 従ってこの電位差を着色被膜 の生成状態を制御するための検出信号としてそのまま使用するに は無理がある。 例えば， 着色溶液から出る直前のステン レス鑼蒂 の網表面と接触するように電位測定用接点を取付け （移動する鑼 帯表面と接触するようにその位擊が固定された接点を設ける） ， この接点位置の鍋表面と参照電極との間の電位差を測定しても， この接点位置から着色溶液の中に延びだしている広範囲の着色被 膜 （その状態は着色溶液の中に延びだしている距離によって連続 的に変化している） の影響を受けた電位を測定するこ とになり， 着色溶液から出る直前の綱表面に形成された着色被膜 （測定位置 の被膜） だけに対応する値とはならない。
    [0010] 加えて， かような連続処理では， 着色溶液の組成や成分の瀵度 がその処理の続行につれて不可避的に経時変化する。 処理の進行 につれて， 酸化還元反応によつて溶出する F e 3+濃度や C r 3+ と C r s+ の割合が変化するし， 液温を常温より高く するのが通常であるか ら水の蒸癸損も生じるからである。 このような着色溶液の組成や
    [0011] ; O PI 濃度を連続処理のあいだ， 常に一定にすることは実操業上不可能 と言ってもよい。 徙つて, この渐次経時変化する着色溶液に次々 と新なステン レス鑼表面が供給されることになるから， 形成され る着色被膜も この着色溶液の変化の影審を受ける。
    [0012] このような問題は， バッチ式では付随しない連続処理特有のも のである。 バッチ式でば， その被処理表面のどこでも実質上同じ 厚みの着色被膜が同じ伏態で成县するし, たとえ組成と藩度が经 時変化したとしても， その被処理表面は， その処理のあいだのあ らゆる時間においても， 同じ組成と遴度の液と接触することにな る力、りである。
    [0013] 特公昭 58 - 25747号公報は， この連続着色処理の問題を薛決する 一つの案を提案する。 被処理表面の移動とともに着色溶液も同じ 速度で移動させるのである。 しかしこれを実現するには装置が大 ががり となるし， 処理の進行につれて変化する着色^液の組成と 藩度を常に一定に保持できる保障ばない。 特公昭 56 - 4151 号公報 は， バッチ式の電位差の方法をそのまま連続処理に適用して， 逹 続移動するステン レス鑼蒂と着色溶液中に設置した参照電極との 間の電位差を測定する処方を開示する。 すなわち， 連続移動して いるステ ン レス鑼蒂のある一点と参照電極との間の電位差を測定 し, これを着色被膜の生成管理に利用しょう とする。 しかしこれ では前述の理由により， 実際には色調管理は正確にできない。 こ のことは後記の比較例にも示すとおりである。 特開昭 58 - 167778 号公報は， ステ ン レス鏑-蒂の連続着色処理では参照電極との間の 電位差を測定指標とせずに， 色相を測定指標とする方法を提案す る。 しかし， 連続変化する色相を測定指標とするのであるからそ
    [0014] · IPO の測定精度に問題が残されている。 発明の開示
    [0015] 本発明の目的は， ステ ンレス鋼帯の連続着色 ¾理に伴う前記の 特有の問題を解決することである。 より具体的には， 着色溶液中 を流れている被処理表面はある時間で見たときに着色被膜の状態 が場所によって異なっても， さ らには処理の進行につれて着色溶 液の組成と澳度が変化しても， このような変動因子を消去して， 連続処理される被処理表面の着色被膜の状態 （ひいては色調） を その処理のあいだ正確に計測できる処方を提供することである。 本癸明のいま一つの目的は， 連続処理されるステ ン レス綱帯被 処理表面の着色被膜の状態を， 前記の変動因子の影響を受けずに 計測し， この計測値に基づいて均一着色ができるように処理条件 を制御するステ ン レス鑼帯の連続着色法を確立するこ とである。 本発明に従えば， ステ ン レス綱帯をその县手方向に ¾つてある 速度で一方向に連続的に移動させながら， ク ロ ム酸 -硫酸系の着 色溶液の中にある浸漬長で連続的に通過させるス テ ン レス鋼の連 続着色方法において，
    [0016] 該镯蒂がそこを通過する位置であつて鑼帯县手方向に互いに離 れた少な く とも一対の検出位置， 但し， こ の対をなす両検出位置 の間には前記浸漬县の少な く とも一部分が存在しなければならな い > を選定すること，
    [0017] 第一の検出位置を通過する鋼帯の鍋と該着色溶液中に浸瀆され た参照電極との間の第一の電位差と， 第二の検出位置を通過する 鑼帯の鑼と該着色溶液中に浸潰された参照電極との間の第二の電
    [0018] OMPI
    [0019] く WIPO 位差とを監視すること，
    [0020] この第一の電位差および第二の電位差の差の時間的変化を最小 とする.よう に， スチ ン レス鑼蒂が該着色溶液中を通過する時間お よび該着色溶液の温度の少な く とも一方を制御すること，
    [0021] を特徴とするステ ンレス鑼の連続着色法が提供される。
    [0022] 本発明方法の実施において， ステ ン レス鑼蒂の一方向性の移動 は， 好まし く は， ペイオフロールから巻き出された鏑蒂が巻き取 り ロールに巻き取られるこ とによ って行われ， 着色溶液中への鑼 蒂のぁる距離だけの浸漬はこの両口ール間に設置された着色溶液 槽の中を鑼蒂を連続的に通過させるこ とによ って行われる。 本発 明法を適用する " ク ロム酸ー硫酸系の着色溶液 " とば， 無水ク ロ ム酸—硫酸系， 重ク ロム酸ナ ト リ ウ ム -硫酸系， 重ク ロム酸カ リ ゥム -硫酸系等のいわゆるク ロム酸一硫酸系の水溶液を言う。 こ のようなク ロム酸 -硫酸系の着色水溶液 （本明細書ではこれを単 に着色溶液と呼ぶ） はよ く知られており， ステ ン レス鑼表面で酸 化還元反応を起こして種々の色調の着色被膜を鑼表面に形成する ことができる。 前記の対をなす二つの測定 （検出） 位蘆は， 2箇 所以上選定することもできる。 つまり， 対となった二つの位置を 2箇所以上選定し， 電位差の差を検出を 2箇所以上で行うのであ る。 その場合， ある一つの位置は異なる対において共用させるこ ともできる。 両位置の間で鑼蒂が着色溶液と接触する部分の長さ は， 鑼帯の着色溶液中への全浸漬县の少なく とも 1 Z 5 以上であ るのがよい。 諝蒂が着色溶液中を通過する時間の制御は綱蒂の移 動速度を調整するこ とによ って行うか， または， 鑌帯が着色溶液 に浸漬される距離の調整によつて行うのがよい。 着色 ί§液の温度
    [0023] O PI の制御は， 着色溶液に外部から供袷する熱の供給量の調整によつ て行う ことができる。 図面の'簡単な説明
    [0024] 第 1 図は本発明法の原理を説明するための着色モデル図，
    [0025] 第 2図は本発明に従う二つの位置の選定例を示す模式図，
    [0026] 第 3図は本発明に従う二つの位置の他の選定例を示す模式図， 第 4図は本発明に従う二つの位置のいま一つの選定例を示す模 式図，
    [0027] 第 5図は本発明に従う二つの位置のさ らに一つの選定例を示す 模式図，
    [0028] 第 6図は本発明法を実施するのに好適な装置を示す略断面図， 第 7図は連続移動する鑌蒂に対して測定端子を接触させる仕方 を説明するための斜視図， そして，
    [0029] 第 8図は二つの位置における参照電極との電位差の経時変化と 各電位差の差の経時変化を説明するためのグラ フである。 発明の詳細な説明
    [0030] 以下に， これらの図面を参照にして本発明を具体的に説明しよ う o
    [0031] 第 1図は， 左から右にステンレス鑲蒂 1 が連続的に移動しなが ら着色溶液のゾー ン 2 (以下， 着色液ゾー ン と呼ぶ） を通過して いる伏態を， 浸潰パス县さ aをかなり縮尺して示した概念図であ る。 着色液ゾー ン 2 は移動せず， 綱帯 1 だけがこ の着色液ゾーン 2をある一定の速度で連続的に通過している伏態を想定すると，
    [0032] ΟΜΡΙ 通過開始点 3から通.過終了点 4に至る間に， 綱蒂 1 の表面には着 色被膜 5が徐々に成县して最終的にはある厚み t となる。 この厚 み t に対応する自然電位を測定できればよいのであるが， これは 事実上不可能である。 例えば通過終了点 4に位置する鏑蒂 1 (図 の Xの位置） と着色液ゾー ン 2 内に設置した参照電極 6 との間の 電位差を測定しても， 酸化還元反応ばこの位置から着色液ゾーン 2内に延びだしている鑼蒂 1 の広範囲の領域で起こつているから. また， その領域にあっては各場所によつて自然電位が異なるから
    [0033] (着色被膜の厚さが異なるから） ， この領域の影響を受けた総体 量としての電位差を測定することになり， 厚さ t に対応するもの とは言えない。 この測定位置 Xを図面に示した a 〜 dなどの位置 に採っても同様である。 aや dのように着色液ゾー ン 2から舛れ た箇所でも鑼帯自身は電気的に導通しているから測定位置とする ことは可能である。 この場合， a または dの位置では通過終了点 4または通過開始点から着色液ゾーン 2 内に延びだしている反応 表面の影響を受け， bまたは c の位置ではその位置の左右に延び だしている反応表面の影響を受ける。
    [0034] そして， 実際の連続着色処理では， 記述のように処理時間の経 過と共に着色溶液の組成， 港度， 量ひい ば浸漬县 ， 温度など が不可避的に変化するから （所定の反応系から反応物が連続的に 取り出されるのであるから反応系自身は不可避的に変化する） こ の反応系の経時変化が電位差に変化を与える。 したがって， 連続 移動している鑼蒂 1 のある位置 （測定位置は静止している） と着 色溶液中の参照電極 6 との間の電位差を測定し， これを着色被膜 形成を制御するための措示信号として採用しても， これでは正確
    [0035] O PI な制御ができなく なる。
    [0036] ところが， この鑼帯と参照電極との間の電位差を二つの位置で 測定し， 両電位差の差をとれば， これは着色被膜の厚さひいては 色調を制御するための極めて正確な措示信号となることがわかつ た。
    [0037] 第 2図〜第 5図はこの二つの位置で電位差を測定する代表的な 態様を第 1 図と同様にモデル的に図解したものである。 第 2図 は， 綱帯 1 が着色液ゾー ン 2から出た位置 a において一方の測定 位置をとり， 鋼帯 1 が着色液ゾー ン 2 に入る前の位置 dにおいて 他方の測定位置をとる例である。 いずれの測定位置においても， そこを通過する鋼蒂 1 の素地を測定用接点端子と接触させる。 こ の測定用端子の詳細は後述するが， 測定用端子自身はその位置が 実質上固定される （この関係は第 3図〜第 5 図の場合も同様であ る） 。 第 2図において， 位置 aを通過している綱帯 1 と参照電極
    [0038] 6 との電位差 V aを測定し続け， 同時に， 位置 dを通過している鋼 帯 1 と参照電極 6 との電位差 V dを測定し続ける。 そして， この測 定値 V aと V dの差 Δ Vをとると， この電位差の差 Δ Υは， 前記の着 色被膜の程度が異なる広範囲の領域の影響や着色溶液の各種の変 動要素が互いに消去されことによると考えられるが， その時点の 表面挙動を知るうえでの真に正確な指示信号となることがわかつ た。 この場合， 測定位置が第 2図のように着色液ゾーン 2 の外側 にあっても， 鐧蒂自身は導電体であるので， 測定時間中において この着色液ゾー ン 2から測定位置までの距離に大きな変動がなけ れば， このこと自体は外乱とはならない。
    [0039] 第 3図は一方の測定位置 a は第 2図と同様の位置にあるが他方
    [0040] 一 OMFI · の測定位置 eを着色液ゾー ン 2内に存在させた場合の例を， 第 4 図は両方の測定位置 b と cが着色液ゾー ン 2内に存在する例を， 第 5図は一方の測定位置 dは第 2図のと同様の位置にあるが他方 の測定位置 bを着色液ゾー ン 2內に存在させた例を， それぞれ示 しており ， いづれの場合においても， 第 2図の場合のように， 一 方の位置の鑼蒂と参照電極 S との間の電位差 V iと， 他方の位置の 鑼蒂と参照電極 6 との間の電位差 Vjとの差 Δ Vを検出する。 これ らいずれの態様によつて検出される電位差の差 Δ Vも， その Δ V の値の大きさの違いはあれ， 第 2図で説明したのと同様に， 着色 被膜の程度が異なる広範囲の領域の影響や着色溶液の各種の変動 要素が互いに消去されて， その時点の表面挙動を知るうえでの正 確な指示信号を与える。 この電位差の差は前記の愨様を組合せて 2箇所以上で.測定し， 互いに異なる 2つ以上の Δ Vの値を検出す することもできる。 制御 f言号の数が多ければそれだけ， 制御の精 度を髙めることができる。 2つ以上の厶 Vを探る場合に， 参照電 極はいずれの位置のものにも共用させることができる。
    [0041] このように， 二つの測定位置の一方または両方は， 鑼蒂が着色 溶液と接触していない箇所であっても， 或いは鐲蒂が着色溶液と 接触している箇所であってもよい力、'， 重要なことはこの両位置の 間にば鑼帯が着色溶液と接触 ( ¾ S ) する部分が必ず存在しなけ ればならないことである。 そして， この両位置の間にあって着色 溶液と鑼蒂が接触する部分の县さは， 鑌蒂が着色溶液と接触する 全县さの少なく とも 1 5 以上の長さをもつことが好ましい。 ί歹 IJ えば， 第 3図では e - 4 間， 第 4図では C - b m, 第 5図では 3 - b 間 の鑼帯 1 の径路县さが， 通過開始点 3から通過終了点 4に至る鑼
    [0042] OMPI
    [0043] へ WiPO 1
    [0044] 蒂 1 の ί圣路县さ ^ の 1 5 以上となるようにするのがよい。 これ より短いと電位差の差が小さな値となり， 制御信号としての十分 な感度が得られないからである。
    [0045] 第 6図は， 本 明法を好適に実施することのできる装置の略断 面を示している。 図示のように， ステンレス鋼蒂 1 は， 着色溶液 2を入れた処理檀 7 内に連続的に通過させられる。 より具体的に は， ステン レス鋼蒂 1 はペイ オフロール 8から巻き出され， 檀の 内外に設けられた方向転換口ー ル 9 , 10 , 11 , 12および 13によつ て， 着色溶液 2中を通過する径路をとつてコィ ラー 14に巻き取ら れる。
    [0046] 着色溶液 に漫漠される鑼蒂 1 の浸漬長 ^ は通過開始点 3から 通過終了点 4に至る間の径路县さとなるが， この a濱县 は > 例 えば槽中の口ー ル 11を上下動させたり， 槽外のロー ル 9 や 13の位 置を橫方向に移動させて着色溶液 2への鋼蒂の浸濱角度を変えた りすることによって調整できる。 このようなロー ル位置の調整に よる漫漫县の制御， ひいては鋼蒂 1 が着色 ¾液 2 中を通過する時 間の制御ば装置の稼動中においても実施できる。 また綱帯 1 が着 色溶液 2 中を通過する時間の制御は， 鐧蒂 1 の移動速度の制御に よっても実施できる。 この場合は， 巻き取り速度の制御を行えば よい。 より具体的には， コィ ラー 14の近傍に設置するテンショ ン ロール 15の回転数を調整すればよい。 この回転数の調整は， テン ショ ンロール 15を駆動する電動モータの回転数制御によって実施 でき， この回転数制御には公知のィ ンバ—タ システム 31を採用す ることができる。
    [0047] 処理槽 7 は， その周壁を二重壁に構成した槽であり， この二重 壁の内部に着色溶液とは別個の加熱用の液 ISが封入される。 そし て， この二重壁の内部にば熟交換コイ ル Πが設置され， この熟交 換コィル 17にば熟媒体が系外の熱源 18から熱供給管路 19を经て供 給される。 この熱媒としては例えば水蒸気が使用できる。 熱供给 眚路 19には電磁弁 20が介装されており， この電磁弁 20の開閉制御 によって熱媒の熱交換コィル 17への供給量が調整され， これによ つて液 16の温度調整がなされる。 液 16の熟は， 伝熟材料から搆成 された二重壁の内側の壁 21を通じて処理槽 Ί内の着色溶液 2に伝 達され， これによつて着色溶液 2 の温度が調整される。
    [0048] このように鋼蒂 1が着色溶液 2中を通過する時間の調整手段と 着色溶液 2の温度調螯羊段を備えた装置を用いて本発明法を実施 するにあたっては， 連続移動している鑼帯 1がそこを通過する位 置であつて鐧帯長手方向に互いに離れた二つの位置を選定する。
    [0049] この二つの位置の関係は， 前記第 2 〜 5図に示したような各種の 態様で選定することができ， 二封以上選定する場合には， その位 置間は重なり合つていてもよい。 重要なこ とは， その二つの位置 の間に鑼帯が着色溶液と接鲑する部分 （好ましく は， 鐧蒂 1 の浸 漬長 の. 1ノ 5 以上の長さ） が存在しなければならないことであ る。
    [0050] 第 6図の例では， この二つの位 gを三对取れるように選定した 例を示している。 すなわち， 第一の対は， 鐧蒂 1が着色溶液 2か ら出た後であってロ ール 13に至るまでのある位置 a とロール 9か ら着色溶液 2に入るまでの間のある位置 d , 第二の对は， 第一の の一方と同じ位置 a と着色溶液 2中の位置 e , そして， 第三の 対は， 第二の対の一方と同じ位置 e とロール 9から着色溶液 に
    [0051] Q I wi o 入るまでの間のある位置 dである。 このように位置 a , eおよび dの 3点を選ぶと， その間に所定の浸漬パス長さをもつ二つの位 置が 3対取れることになる。 各位置 a , eおよび dにおいては， その位置における鋼帯 1 の電位を測定するための嬙子が取付けら れる。 その取付伏態を第 7図に図解的に示した。 第 7図において
    [0052] 1 は所定の軌跡を描いて連続的に流れている鋼帯 1 を表している が, この流れている鋼蒂 1 の一方の表面のほぼ中央に対して導電 材料からなるヱ ッジ 23の先端が押し当てられる。 このエツ ジ 23は その位置が固定された支持部材 24に取付けられる。 そのさい， 好 まし く は， ヱ ッ ジ 23と支持部材 24との間にはスプリ ングが介装さ れ， 支持部材 24を鐧蒂 1 の方向に一定の押圧が加わる状態でその 位置を固定したさいに， ヱ ッ ジ 23が鋼帯 1 に対して 力的に接す るようにする。 エ ッ ジ 23には導線 25が接続され， これは後述の電 位差計に接続される。 第 6図の a や e の如く ， 鋼帯 1 の表面に着 色被膜が形成している位置でこの測定嬙子を鏑帯 1 に接触させる 場合には， ヱ 'ン ジ 23の先端が着色被膜を突き抜けて鋼蒂 1 の素地 に接触することが必要である。 このために， 支持部材 24には， 網 帯 1 の方向に， 着色被膜を突き抜けるに充分な抨圧を加えておく 必要がある。 また， この端子が着色溶液 2 の中に浸浸される場合 には， これを構成する金属が着色溶液 2 との間で自然電位が形成 されこれが外乱となる恐れがあるので， エ ツ ジ 23から導線 25に至 る浸漬部分は白金やチタ ンなどの材料で構成するのがよい。 位置 aや d の如く着色溶液 2 に浸濱しない部分では普通の導体例えば 銅や鋼などでこの端子を構成することができる。
    [0053] 一方， 着色溶液 2 には参照電極 6が設置される。 この参照電極 は， 金属の電極電位を測定するのに使用されるあらゆるものが使 用可能であるが， 甘汞電極や白金電極が好まし く ， 特に白金電極 の使用が実操業上は好適である。 鏑蒂 1上における二つの測定位 置が第 611のように複数对ある場合に， 必ずしもこの対の数に相 当する数の参照電極を設置する必要はな く， 異なる各对において この参照電極を共用することができる。 第 6図の例ではロール 11 の存在によって各対に共用するには配線に無理が生ずるので， 2 ί固の参照電極 6aと 6bを設置した例を示している。 いずれにしても 鏞蒂 1 の該二つの位置の各々と参照電極との間の電位差を測定し 続けて， その電位差の差を検出する。 第 6図の例で言えば，
    [0054] 第一の封の電位差の差としては， 位置 a.を通る鋼帯の鏞と参照 電極 6bとの間の電位差 Vaと， 位置 dを通る鋼帯の鑼と参照電極
    [0055] 'との電位差 Vdとの差 （Va— Vd) を，
    [0056] 第二の対の電位差の差としては， 位匱 aを通る鋼帯の鋼と参照 電極 6bとの間の電位差 Vaと， 位置 eを通る錕帯の鑼と参照電極 6a との電位差 Veとの差 （Va— Ve) を， そして，
    [0057] 第三の対の電位差の差としては， 位置 eを通る網帯の謂と参照 電極 6aとの間の電位差 Veと， 位置 dを通る鑼帯の鋼と参照電極 6a との電位差 Vdとの差 （Ve— Vd) を，
    [0058] 処理の時間のあいだ検出する。
    [0059] 第 8図は， この電位差の差 （Va— Vd) , (Va - Ve) および （Ve
    [0060] - Vd) を図鞣的に示したものである。 第 8図において， 位置 aを 通る鑼蒂の鋼と参照電極 6bとの間の電位差 Va, 位置 eを通る鑼蒂 の鑼と参照電極 6aとの間の電位差 Ve, および位置 dを通る鋼帯の 綱と参照電極 6aとの電位差 Vdの絶対値は， それぞれ処理の時間の
    [0061] C.VPI · WIPO . 経過にともなって， もし処理条件を制御しなければ. 経時変化す ることになる。
    [0062] 本発明法を実施するにさいし， 好まし く は， 第 6図に示すよう に， 電位差 Va, および Vdを電位差計 27, 28および 29で検出し， 各電位差計 27, 28および 29で検出された電位差は電気信号と して コ ンピュータを内蔵した制御器 30に入力される。 制御器 30のコ ン ビュータは各電位差 Va, Veおよび Vdから， 必要な電位差の差 （Va 一 Vd〉 ， (Va - Ve) および （Ve— Vd) の一つあるいは二つ以上を 演算し， この演算された電位差の差が域値を越えたときに， 処理 条件を調節する調節装置に制御信号を出力する。 第 6図の装置は， 記述のように, 鑼帯 1 が着色淳液 2 中を通過する時間の調整手段 と着色溶液 2 の温度調整手設を備えているので， これらに対して， この電位差の差が域値を越えたときに， この電位差の差が域値の 範囲に入る方向に該調整手段の一方または両方を調整するための 制御信号を出力する。 より具体的には， 鋼帯 1 が着色溶液 2 中を 通過する時間の調整手段であるテ ンシ ョ ンロール 15の電動モータ の回転数制御のためのイ ンバータユニ ッ ト 31と， 着色溶液 2 の温 度調整のための電磁弁 20の開度調整器に該制御 i 号を出力し， 検 出される電位差の差が所定の範囲内となるようにする。 この電位 差の差を検出信号として制御信号を出力するためのプログラ ミ ン グ自身は， 電位差の差という特殊なものを検出信号としてはいる が， これさえ本発明によって検出できれば， 公知のプログラ ミ ン グ処方で当業者が ¾処できるものである。 そのさい， ある特定の 色調をもつ製品を得たい場合に， その色調と電位差の差との相対 関係を予め把握しておき， そのス ト 'ン ク された情報に基づいてそ
    [0063] Ο ΡΙ
    [0064] 、v の色調を得るための電位差の差の値を通常のコ ンピュータ制御の 処方に従って選定すればよい。
    [0065] このようにして， 本発明によれば， ステ ンレス鋼蒂が該着色溶 液中を通過する時間または該着色溶液の温度のいずれか一方また ば両方が， 検出される電位差の差を制御信号として > その電位差 の差の時間的変化が抑制されるように， 調整され， これによつて 所望の色調の均一着色が連続的に達成できる。 着色されたステ ン レス鑼蒂 1 は， 好ましく は， 水洗されたあとクロム酸と リ ン酸と の混合水溶液を使用した電解処理に付され， これによつて着色被 膜の硬化処理が施される。 実施例 1
    [0066] 第 S図に示したのと同様な機器の配置鬨係を持つ装置で SUS304 の BA仕上げ (Bright Anneal ing finish ) ステ ン レス鋼蒂をゴ一 ル ド色に着色する処理を実施した。 着色溶液ば， 処理の始めにお いて， 硫酸が 500 gZ でク ロム酸が 250 gZ の組成の水溶液 であった。 処理の間， 瀵度の調整はしなかった。 着色溶液の温度 は, 処理の間， 82± 2 'cの範囲に保持した。 こ の着色溶液中に該 ステ ン レス鋼帯を， 理の間， 着色溶液中の径路長さが常時 400 onとなるように連続的に通過させた。 電位差の差を検岀するため の二つの位置としては， 第 6図の d と aを選定した。
    [0067] 実際の処理を実施する前に， 処理槽から岀るときの着色被膜の 色がゴール ド色となるときの， これに対応する電位差の差の ί直を 知るための予備試験を行っておいた。 この予【着試験において， ゴ ールド色が得られる電位差の差は 8.2mvであることがわかつた。
    [0068] OMPI
    [0069] -IPO より具体的に述べると， この予備試験は， 実施例と実質的に同様 な処理条件で行われた。 この予備試験でゴール ド色が得られたと きの， 位置 d と位置 a における参照電極との電位差を測定したと ころ （但し， 各位置での測定は， 予備試験も本実施例も共に， 第 7図で説明したように， エ ッ ジ 23を連続移動するステ ン レス鋼帯 の素地に接触させて行った） ， 一 194.5mv および— 186.3mv であ つた。 その時のライ ンス ピー ドは 40 cm Z分であった。
    [0070] そこで， この両電位差の差， すなわち
    [0071] I ( - 194.5mv ) - ( - 186.3mv ) I = 8.2mv
    [0072] をゴール ド色を得るための検出信号として採用し， ± 0.1 mvを域 値として， この両電位差の差 - 8,2 ± 0.1 mvが処理の時間の間保 持されるようにライ ンスピー ドを制御して 1時間の連続処理を実 施した。 ラ イ ンス ビー ドは第 6図に示したテンショ ンロール 15の 回転数制御によって調節した。 すなわち， 両電位差の差が 8.3πιν を越えたら回転数を落とし 8.1mvより低下したら回転数を上げる ように制御した。 この制御はコ ンピュータ制御により実施された。 着色されたステンレス鋼帯を！:手方向に 1 m間隔で約 24mの县 さにわたって， そ.の測定位置相互の色差 Δ Eを求めた。 色差 Δ Ε 'の測定は JISZ-8722に規定されている 「 2度視野における物色体 の測定方法」 に従い， その色彩の衾示は JISZ-8730に規定されて いる色差表示方法によった。 測定装置は， 株式会社日立製作所製 のカラ一アナライザー 307 を使用した。 その結果， 色差厶 Eは全 ての測定位置において 0.3 以内であった。 このことは， 連続処理 られたステンレス鋼帯の全長にわたつて極めて均一なゴール ド色 が着色されたことを示している。 比較 ί列
    [0073] 両位置の電位差の差を制御のための指示信号として使用せず， ライ ンス ピー ドは既述の予 {§試験でゴール ド色が得られ 40cmZ 分の一定に維持した以外は， 実施例 1 と同じ処理条件で 1時間の 連続着色処理を行った。 着色されたステ ン レス鏞帯を， 実施例 1 と同じ測定法に従ってその色差厶 Eを測定した。 その結果， 色差 Δ Εは平均約 1.0であった。 また肉眼観察によっても色の差が認 められた。
    [0074] 実施例 2
    [0075] 被処理鋼蒂として SUS304の HL仕上げ （Hair line polishing finish ) を使用したこと， 処理の間の着色溶液の温度を約 80〜 85での範囲で変動させたこと， およびこの鋼蒂の場合には予備試 験においてゴールド色を得るために必要な位置 d と位置 aでの電 位差の差は 5.3mvであったので， ±0.1 mvを域値として両電位差 の差が 5.3 ±0.1 mvに保持されるようにライ ンスビー ドを制御し たこと以外は， 実施例 1.と同じ条件で連読着色 ¾理を 1時間行つ た。 ライ ンスピー ドは処理開始時では 35cmZ分であつたが， &理 の間に最低 34cm/分から最高 43cmZ分の範囲内で制御された。 着 色溶液の温度は処理開始時では 80.1'cであつたが， '¾理の f曰 SO.1 〜84.8での範囲で変動するにまかせた。
    [0076] 測定間隔を 4 mおきにした以外は， 実施例 1 と同様の測定法に よつて着色された鋼帯の色調と色差 Δ Eを測定した。 その結果を 第 1表に示した。 第 1表における色の表示の欄に示す Lは明るさ に対応し， a は緣と赤との相対量に対応し， bは昔と青との相对 量に対応するものである。 これらの値の差が少ないこと それだ
    [0077] ΟΜϋΙ け色の変化が少ないことを意味する。 第 1表に見られるとおり， この L値， a値および b値は場所による変化が少な く ， また Δ E の変動も少ない。 従って, 充分な均一着色が達成されたことがわ かる。
    [0078] 比較例 2
    [0079] 両電位差の差 （5,3 ±0.1 mv) を検出する代わりに， 位置 a で の参照電極との電位差だけを検出し， 予備試験においてゴールド 色を示したときの位置 a での電位差 - 189.3m V だけを指示信号と して使用し， ±0.1 mvを域値としてこの位置 a での電位差が， ― 189.3 ±0.1 mvの範囲に保持されるようにライ ン スピー ドを調整 した以外は， 実施例 と同じ条件で 1 時間の連続着色処理を行つ た。 着色された鋼蒂を実施例 2 と同様に色調と Δ Eを測定した。 その結果を同じ く 第 1表に併記した。 第 1 表に見られるように， 本比較例の場合には， 実施洌 2に比べて色差 Δ Eが非常に大き く なり， その色調も緑 -赤 （ a値） ， 黃—青 （ b値） の両域で大き く変動することがわかる。
    [0080] 第 1表
    [0081]
    [0082] 実施例 3
    [0083] 鋼蒂が着色溶液に浸濱を開始する鍋蒂位置 （第 6図の 3で示さ れる位置） から， 鋼蒂距離で 50cm , 150cm , 250cmおよび 350 cm の 距離だけ離れた着色溶液中に a湊している鋼帯上の四つの位置を 電位差の差の測定位置として選定した以外は， 実施例 1 と同じ条 件で連続着色^理を実施した。 各測定位置ば着色溶液中に存在す るのでこの位置での測定嬙子器具の着色溶液の影響を受ける部分 (第 7図のエツジ 23や導線 25 ) はチタ ン材料で搆成されたものを 使用した。 処理は 2時間実施した。
    [0084] 処理開始の初期において， 所望のゴールド色が得られたときの 隣-接する各位置間の電位差の差を測定したところ， 各位置での参
    [0085] O PI 照電極との電位差を浸漠開始点 （第 6図の 3で示される点） から 近いものの順に-それぞれ V 1 , V 2 , V 3 および V 4 で表すと，
    [0086] V 2 - V 1 = 3.10mv
    [0087] V 3 - V 2" = 2.34mv
    [0088] V 4 - V 3 = 2.81mv
    [0089] であり， また最も遠く離れた位置間の電位差の差， すなわち
    [0090] V 4 — V 1 = 8.15mv であった。
    [0091] 2時間の処理の間に各位置での参照電極との間の電位差は変動 したが， 隣接する二つの位置間の電位差の差の変動に注意してそ の変動幅が最少限となるようにすると同時に， 最終的には V 4 - V I = 8.15m の値が一定になるように， ライ ンスピー ドを調螯 した。 その結果， V—4 — V I は 8.15mv ± O. Olmv の範囲内にと どまった。 得られた着色ステ ン レス鋼帯を， 実施例 1 と同じ測定 法に従って 1 m間隔で測定した色差 Δ Eは 0.2以内であった。
    [0092] OM r
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    1. スチンレス鑼蒂をその县手方向に沿ってある速度で—方向に 連続的に移動させながら， ク ロム酸一硫酸系の着色溶液の中にあ る浸濱县で連続的に通過させるステン レス鑼の逹続着色方法にお いて，
    該鐧蒂がそこを通過する位置であつて網蒂县手方向に互いに離 れた少なく とも一対の検岀位置， 但し， この对をなす両検岀位置 の間には前記浸湲長の少なく とも一部分が存在しなければならな い， を選定すること，
    第一の検出位置を通過する鑼蒂の鑼と該着色溶液中に浸淒され た参照電極との間の第一の電位差と， 第二の検出位置を通過する 諝蒂の鐧と該着色溶液中に ¾漬された参照電極との間の第二の電 位差とを監視すること，
    この第一の電位差および第二の電位差の差の時間的変化を最小 とするように， ステ ン レス鋼蒂が該着色淳液中を通過する時間お よび該着色溶液の温度の少なく とも一方を制御すること，
    を特徵とするステ ン レス鑼の連続着色法。
    2. 選定した対をなす検出位置が共に着色溶液の外にある請求の 範囲第 1項記載の方法。
    3. 選定した对をなす検出位置が共に着色溶液の中にある請求の 範囲第 1項記載の方法。
    4. 選定した対をなす検出位置の一方が着色溶液の外にそして他 方が着色溶液の中にある請求の範囲第 1項記載の方法。
    5. 鑌帯浸漬县の少なく とも 1ノ5 が第一の検出位置と第二の検 出位置との間で着色溶液中に浸漬される請求の範囲第 3 項または
    ΟΜΡΙ
    W1PO
    , 第 4項記載の方法。
    6. 鑼蒂が着色溶液中を通過する時間の制御は鋼蒂の移勤速度を 調整するこ とによって行う請求の範囲第 1項記載の方法。
    7. 鋼帯が着色溶液中を通過する時間の制御は着色溶液への鋼帯 の浸溃县の調整によって行う 求の範囲第 1項記載の方法。
    O PI
    '、 wiro j
    、 WATlO
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    公开号 | 公开日
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    JPS6022065B2|1985-05-30|
    EP0150219B1|1987-11-04|
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    法律状态:
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    1985-03-08| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1984902731 Country of ref document: EP |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP58/124845||1983-07-11||
    JP58124845A|JPS6022065B2|1983-07-11|1983-07-11||DE8484902731A| DE3467189D1|1983-07-11|1984-07-10|Method of continuously coloring stainless steel|
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