JPH083799A - ステンレス鋼印刷バンドの微小仕上げのための装置、電気化学的方法及び電解液 - Google Patents
ステンレス鋼印刷バンドの微小仕上げのための装置、電気化学的方法及び電解液Info
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- JPH083799A JPH083799A JP3162302A JP16230291A JPH083799A JP H083799 A JPH083799 A JP H083799A JP 3162302 A JP3162302 A JP 3162302A JP 16230291 A JP16230291 A JP 16230291A JP H083799 A JPH083799 A JP H083799A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】ステンレス鋼印刷バンドを電解研磨及び電解エ
ッチングするためのグリセリンを含む電解液を組込んだ
装置と電気化学的方法の提供。 【構成】可動板；材料を予め決められた速度で材料を動
かすため板に付設された要素；要素から予め決められた
距離に置かれ、陰極集合体と電解液を含有するタンク；
第一の電源装置、陰極集合体、及び陽極材料を含み、陽
極材料がタンクの電解液と接触した場合完成する第一の
電気回路；第二の電源装置、陰極、陽極材料を含み、電
解液が陽極物質に突き当たった場合完成する第二の電気
回路；材料から電解液を除く装置；及び装置を自動的に
制御するための制御ユニット、材料を同時に電解研磨と
電解エッチングするか、材料を順次電解エッチング次い
で電解研磨するか、又は材料を順次機械的に磨き次いで
電解研磨する。
ッチングするためのグリセリンを含む電解液を組込んだ
装置と電気化学的方法の提供。 【構成】可動板；材料を予め決められた速度で材料を動
かすため板に付設された要素；要素から予め決められた
距離に置かれ、陰極集合体と電解液を含有するタンク；
第一の電源装置、陰極集合体、及び陽極材料を含み、陽
極材料がタンクの電解液と接触した場合完成する第一の
電気回路；第二の電源装置、陰極、陽極材料を含み、電
解液が陽極物質に突き当たった場合完成する第二の電気
回路；材料から電解液を除く装置；及び装置を自動的に
制御するための制御ユニット、材料を同時に電解研磨と
電解エッチングするか、材料を順次電解エッチング次い
で電解研磨するか、又は材料を順次機械的に磨き次いで
電解研磨する。
Description
【０００１】本発明は一般に条片又は帯片の形で提供さ
れる金属を電気化学的に微小仕上げするための装置、電
解液及び方法に関する。より詳しくは、本発明はステン
レス鋼印刷バンドを電解研磨及び電解エッチングするた
めのグリセリンを含む電解液を組込んだ装置と電気化学
的方法に関する。
れる金属を電気化学的に微小仕上げするための装置、電
解液及び方法に関する。より詳しくは、本発明はステン
レス鋼印刷バンドを電解研磨及び電解エッチングするた
めのグリセリンを含む電解液を組込んだ装置と電気化学
的方法に関する。
【０００２】高速衝撃プリンターに使用する印刷バンド
の製造において、最終表面仕上げは重要な工程である。
典型的には硬化したステンレス鋼であるこれらの印刷バ
ンドの表面はリボンの寿命と印刷の品質との間の取捨を
適切に解決するため特別な性質を持たなければならな
い。現在機械的バフ磨きが印刷バンドに最終仕上げに使
用される。
の製造において、最終表面仕上げは重要な工程である。
典型的には硬化したステンレス鋼であるこれらの印刷バ
ンドの表面はリボンの寿命と印刷の品質との間の取捨を
適切に解決するため特別な性質を持たなければならな
い。現在機械的バフ磨きが印刷バンドに最終仕上げに使
用される。
【０００３】バフ磨きはブラシ先端にアルミナ、ＴｉＣ
などの研磨剤をしみ込ませたナイロンブラシを用いて行
う。ブラシの先端は仕上げ工程に間にでこぼこに折り取
られ、この工程を著しく再現不能なものにする。又、バ
フ磨き法は比較的ゆっくりであり、粗悪な表面仕上げが
得られる。特にバフ磨きはその表面の粗さをある程度除
くが、それは新たに無数のひっかき傷を作り、それらは
表面上に不均一に分布する。その上、機械的に誘起され
た応力がバフ磨き後表面に存在する。
などの研磨剤をしみ込ませたナイロンブラシを用いて行
う。ブラシの先端は仕上げ工程に間にでこぼこに折り取
られ、この工程を著しく再現不能なものにする。又、バ
フ磨き法は比較的ゆっくりであり、粗悪な表面仕上げが
得られる。特にバフ磨きはその表面の粗さをある程度除
くが、それは新たに無数のひっかき傷を作り、それらは
表面上に不均一に分布する。その上、機械的に誘起され
た応力がバフ磨き後表面に存在する。
【０００４】ある種のプリンターの適用には印刷バンド
上の文字を前縁と後縁を種々な程度に丸みづけることが
要求される。このような丸みづけは最終仕上げの間に注
意深く制御された程度の金属の除去を必要とする。
上の文字を前縁と後縁を種々な程度に丸みづけることが
要求される。このような丸みづけは最終仕上げの間に注
意深く制御された程度の金属の除去を必要とする。
【０００５】ステンレス鋼印刷バンドの所望の微小仕上
げ及び所望の金属除去を達成するためここでは電解研磨
と電解エッチングが提案される。ステンレス鋼の電解研
磨の技術的態様はその操作条件及び電解液組成を含めて
十分な記述がなされている。例えば、J.F. Jumer、「金
属仕上げ便覧ディレクトリー（Metal Finishing Guideb
ook Directory）」（Metal and Plastics Publications
（NJ、Hackensack），１９７２年）、５１３ページ；W.
Schwartz、「６８メッキと表面仕上げ（６８Plating a
nd Surface Finishing）」（１９８１年６月）、４２ペ
ージ；I. Rajagopalan、「仕上げ工業(Finishing Indus
tries)」(１９７８年９月）、２７ページ；S.J. Grilic
hies、「Electrochimicheskoje polirowanie」（Lening
rad、１９７６年）；P.V. Shigolev、「金属の電解と化
学研磨（Electrolytic and Chemical Polishing of Met
als)」（Freund(Tel-Aviv）、１９７４年）；W.J. McTe
gart，「金属の電解と化学研磨（The Electrolytic and
Chemical Polishing ofMetals）」（Pergamon Press(L
ondon)、１９５６年）；J.P. Hoare & M.A. LaBoda、
（２電気化学の総説（２ Comprehensive Treatise of E
lectrochemistry）」（J.O'M Bockris、B. Conway、E.
Yeager & R.E. White編集、Plenem Press、１９８１
年）；L. Ponto、M. Datta & D. Landolt、「３０表面
及び被覆技術（３０ Surface and Coatings Technolog
y）」、２６５ページ（１９８７年）が参照される。こ
れらの文献は工業的規模における電解研磨は濃燐酸−硫
酸溶液で最も容易に実行されることを示している。
げ及び所望の金属除去を達成するためここでは電解研磨
と電解エッチングが提案される。ステンレス鋼の電解研
磨の技術的態様はその操作条件及び電解液組成を含めて
十分な記述がなされている。例えば、J.F. Jumer、「金
属仕上げ便覧ディレクトリー（Metal Finishing Guideb
ook Directory）」（Metal and Plastics Publications
（NJ、Hackensack），１９７２年）、５１３ページ；W.
Schwartz、「６８メッキと表面仕上げ（６８Plating a
nd Surface Finishing）」（１９８１年６月）、４２ペ
ージ；I. Rajagopalan、「仕上げ工業(Finishing Indus
tries)」(１９７８年９月）、２７ページ；S.J. Grilic
hies、「Electrochimicheskoje polirowanie」（Lening
rad、１９７６年）；P.V. Shigolev、「金属の電解と化
学研磨（Electrolytic and Chemical Polishing of Met
als)」（Freund(Tel-Aviv）、１９７４年）；W.J. McTe
gart，「金属の電解と化学研磨（The Electrolytic and
Chemical Polishing ofMetals）」（Pergamon Press(L
ondon)、１９５６年）；J.P. Hoare & M.A. LaBoda、
（２電気化学の総説（２ Comprehensive Treatise of E
lectrochemistry）」（J.O'M Bockris、B. Conway、E.
Yeager & R.E. White編集、Plenem Press、１９８１
年）；L. Ponto、M. Datta & D. Landolt、「３０表面
及び被覆技術（３０ Surface and Coatings Technolog
y）」、２６５ページ（１９８７年）が参照される。こ
れらの文献は工業的規模における電解研磨は濃燐酸−硫
酸溶液で最も容易に実行されることを示している。
【０００６】過塩素酸−酢酸に基づく電解液も研究室規
模で使用された。W.J. McTegart,「金属の電解と化学研
磨（Electrolytic and Chemical Polishing of Metal
s）」（Pergamon Press（London）、１９５６年）。し
かしながら、過塩素酸と有機物例えば酢酸又は無水酢酸
との共用は現在使用されることは稀であり、何故ならそ
れらは爆発的性質を持つからである。従って燐酸と硫酸
の混合物に基づく溶液がより重要である。W.J. McTegar
t，「金属の電解と化学研磨（Polissage electrolytiqu
e et chimique des Metals）」（Dunod（Paris）、１９
６０年）。
模で使用された。W.J. McTegart,「金属の電解と化学研
磨（Electrolytic and Chemical Polishing of Metal
s）」（Pergamon Press（London）、１９５６年）。し
かしながら、過塩素酸と有機物例えば酢酸又は無水酢酸
との共用は現在使用されることは稀であり、何故ならそ
れらは爆発的性質を持つからである。従って燐酸と硫酸
の混合物に基づく溶液がより重要である。W.J. McTegar
t，「金属の電解と化学研磨（Polissage electrolytiqu
e et chimique des Metals）」（Dunod（Paris）、１９
６０年）。
【０００７】ステンレス鋼の電解研磨には、公知溶液に
しばしば添加物を加え、電解工程は上昇した温度で実行
される。幾つかの特許と刊行物はグリセリンを含む種々
な添加物の使用を記述している。例えば米国特許第2,31
5,695号（Faust）；P.V. Shigolev、「金属の電解と化
学研磨（Electrolytic and Chemical Polishing of Met
als）」（Freund（Tel-Aviv）、１９７４年）；W.J. Mc
Tegart、「金属の電解と化学研磨（Electrolytic and C
hemical Polishing of Metals）」（PergamonPress（Lo
ndon）、１９５６年）が参照される。しかしながら開示
された電解研磨浴のいずれも製造の具体的条件が考慮さ
れておらず、従ってそれらは直接印刷バンド製造法にお
ける微小仕上げに適用することはできない。
しばしば添加物を加え、電解工程は上昇した温度で実行
される。幾つかの特許と刊行物はグリセリンを含む種々
な添加物の使用を記述している。例えば米国特許第2,31
5,695号（Faust）；P.V. Shigolev、「金属の電解と化
学研磨（Electrolytic and Chemical Polishing of Met
als）」（Freund（Tel-Aviv）、１９７４年）；W.J. Mc
Tegart、「金属の電解と化学研磨（Electrolytic and C
hemical Polishing of Metals）」（PergamonPress（Lo
ndon）、１９５６年）が参照される。しかしながら開示
された電解研磨浴のいずれも製造の具体的条件が考慮さ
れておらず、従ってそれらは直接印刷バンド製造法にお
ける微小仕上げに適用することはできない。
【０００８】例えば、'695号特許に記述されている５９
〜６４％グリセリン浴には高いセル電圧、電解液加熱の
発生、及び大きな電力所要が含まれる。スプリング型特
性を持つ物質の電解研磨では、過剰な加熱はそのような
特性を破壊する。文献に述べられた大部分のグリセリン
含有浴は高温（４０〜９０℃）で操作する。その上、そ
のような浴は一般に別の添加物を含み、このことは電子
工業における製造法に適応させることを困難にしてい
る。
〜６４％グリセリン浴には高いセル電圧、電解液加熱の
発生、及び大きな電力所要が含まれる。スプリング型特
性を持つ物質の電解研磨では、過剰な加熱はそのような
特性を破壊する。文献に述べられた大部分のグリセリン
含有浴は高温（４０〜９０℃）で操作する。その上、そ
のような浴は一般に別の添加物を含み、このことは電子
工業における製造法に適応させることを困難にしてい
る。
【０００９】公知の方法を使用して得られる表面仕上げ
は一般に操作条件特に電流密度、温度、及び流体力学的
条件における変化に極めて影響されやすい。特に電流密
度に関しては、薄い動く印刷バンド（厚さ約１５０ミク
ロン）に比較的高い電流（６０アンペアまで）の長時間
の適用は加熱の問題を引き起こすことがある。特に電気
接続点においては、そのような問題はバンドの火花発生
と燃焼を含むことがある。又高い電流は高いセル電圧、
従って高い電源装置を必要とする。不幸にしてそのよう
な問題は高い電流密度を使用しないで十分な陽極溶解を
得ることができない場合には回避することが困難であ
る。
は一般に操作条件特に電流密度、温度、及び流体力学的
条件における変化に極めて影響されやすい。特に電流密
度に関しては、薄い動く印刷バンド（厚さ約１５０ミク
ロン）に比較的高い電流（６０アンペアまで）の長時間
の適用は加熱の問題を引き起こすことがある。特に電気
接続点においては、そのような問題はバンドの火花発生
と燃焼を含むことがある。又高い電流は高いセル電圧、
従って高い電源装置を必要とする。不幸にしてそのよう
な問題は高い電流密度を使用しないで十分な陽極溶解を
得ることができない場合には回避することが困難であ
る。
【００１０】使用する電解質溶液と操作条件により、金
属加工物の陽極溶解は次の（１）結晶段階とエッチピッ
ト、好ましい粒界侵蝕、又は微細に分散した微細組織を
現す陽極エッチング、（２）部分的又は完全な不動態
化；及び（３）電解研磨された表面のいずれか一つにつ
ながることができる。電解研磨の間に起こる金属溶解反
応に酸素発生が伴うことがある。その上電解研磨の成功
は優勢な物質移動と電流分布条件と溶解する陽極上に表
面被膜を形成させる能力に依存する。次にこれらの因子
は特定の金属−電解質相互作用、流体力学的条件、かけ
る電流密度とセル電圧、及び電池の形状に依存する。従
って電解法の開発と制御はこれらのパラメーターの間の
相互作用と得られる金属の表面仕上げへのパラメーター
の影響の制御を必要とする。
属加工物の陽極溶解は次の（１）結晶段階とエッチピッ
ト、好ましい粒界侵蝕、又は微細に分散した微細組織を
現す陽極エッチング、（２）部分的又は完全な不動態
化；及び（３）電解研磨された表面のいずれか一つにつ
ながることができる。電解研磨の間に起こる金属溶解反
応に酸素発生が伴うことがある。その上電解研磨の成功
は優勢な物質移動と電流分布条件と溶解する陽極上に表
面被膜を形成させる能力に依存する。次にこれらの因子
は特定の金属−電解質相互作用、流体力学的条件、かけ
る電流密度とセル電圧、及び電池の形状に依存する。従
って電解法の開発と制御はこれらのパラメーターの間の
相互作用と得られる金属の表面仕上げへのパラメーター
の影響の制御を必要とする。
【００１１】電解仕上げ法を支配する電気化学的因子の
外に、この方法の最適化と適用成功はいくつかの他の因
子に依存する。これらの因子は金属組成、粒子サイズ、
含有物、最初の表面の状態、及び最初の表面の粗さを含
む。電解法は鏡のように高度に反射性の、顕微鏡的に平
坦な表面を作り出すことができるが、そのような結果は
純粋な金属と少量の包含物を含む均質な合金の場合にの
み得られる。一方、二相合金の電解研磨の成功を達成す
ることはより遥かに困難である。
外に、この方法の最適化と適用成功はいくつかの他の因
子に依存する。これらの因子は金属組成、粒子サイズ、
含有物、最初の表面の状態、及び最初の表面の粗さを含
む。電解法は鏡のように高度に反射性の、顕微鏡的に平
坦な表面を作り出すことができるが、そのような結果は
純粋な金属と少量の包含物を含む均質な合金の場合にの
み得られる。一方、二相合金の電解研磨の成功を達成す
ることはより遥かに困難である。
【００１２】この困難は一部分、異なる相の溶解速度の
差により極めて粗な表面が作られることによる。同様の
理由により、相当量の包含物を含む合金の陽極溶解は点
食と他の形の部分侵蝕を生ずる。従って、そのような材
料の微小仕上げの成功する電解法を開発するためには、
部分的で選択的な溶解を抑制する条件が確実にされなけ
ればならない。
差により極めて粗な表面が作られることによる。同様の
理由により、相当量の包含物を含む合金の陽極溶解は点
食と他の形の部分侵蝕を生ずる。従って、そのような材
料の微小仕上げの成功する電解法を開発するためには、
部分的で選択的な溶解を抑制する条件が確実にされなけ
ればならない。
【００１３】印刷バンドの製造に使用するステンレス鋼
に相当量で存在する包含物はそのような材料の電解研磨
を著しく困難にする。従来から知られている電解質溶液
と条件、及びこれら溶液と条件を適用するために使用す
る装置は不適当であることが判明した。
に相当量で存在する包含物はそのような材料の電解研磨
を著しく困難にする。従来から知られている電解質溶液
と条件、及びこれら溶液と条件を適用するために使用す
る装置は不適当であることが判明した。
【００１４】上述の議論を考慮して、条片形態例えば印
刷ヘッド（print head）として提供される材料を電解研
磨又は電解エッチングする完全に自動化された装置を提
供することが本発明の目的の一つである。関連する目的
は文字輪郭に対する高められた制御をもたらす文字の隅
からの材料の選択的除去と全印刷バンド表面の均一なレ
ベル決めと微小仕上げのための設備を含む装置を提供す
ることである。更に別の目的は良好な表面仕上げを得る
に要する印刷バンドのパスの回数を減らし、それにより
生産量を増加させる装置を提供することである。他の目
的は既存の装置より良好な再現性と良好な表面仕上げの
実現可能な装置を提供することである。最後に、別の目
的は装置に要する電流を減少させることである。
刷ヘッド（print head）として提供される材料を電解研
磨又は電解エッチングする完全に自動化された装置を提
供することが本発明の目的の一つである。関連する目的
は文字輪郭に対する高められた制御をもたらす文字の隅
からの材料の選択的除去と全印刷バンド表面の均一なレ
ベル決めと微小仕上げのための設備を含む装置を提供す
ることである。更に別の目的は良好な表面仕上げを得る
に要する印刷バンドのパスの回数を減らし、それにより
生産量を増加させる装置を提供することである。他の目
的は既存の装置より良好な再現性と良好な表面仕上げの
実現可能な装置を提供することである。最後に、別の目
的は装置に要する電流を減少させることである。
【００１５】次の目的は本発明の電解法に付帯する事柄
である。この方法は（ａ）非爆発性で毒性成分を含んで
はならない；（ｂ）周囲温度で操作可能であり、電解液
温度の小さな変動に影響されず、それにより高温で操作
する方法に一般に見られる蒸発による損失を最小にす
る；（ｃ）電解液の最小の撹拌を包含し、それにより濃
酸のポンプ輸送に含まれる高い経費を除去する；（ｄ）
比較的低い電流密度で微小仕上げを実現する；（ｅ）所
望の且つ制御された材料除去速度を実現する；及び
（ｆ）安全を確実にするものであるべきである。
である。この方法は（ａ）非爆発性で毒性成分を含んで
はならない；（ｂ）周囲温度で操作可能であり、電解液
温度の小さな変動に影響されず、それにより高温で操作
する方法に一般に見られる蒸発による損失を最小にす
る；（ｃ）電解液の最小の撹拌を包含し、それにより濃
酸のポンプ輸送に含まれる高い経費を除去する；（ｄ）
比較的低い電流密度で微小仕上げを実現する；（ｅ）所
望の且つ制御された材料除去速度を実現する；及び
（ｆ）安全を確実にするものであるべきである。
【００１６】他の目的は所要電力が比較的低くなるよう
な十分に高い導電度の電解液を提供することである。関
連する目的は電解液が比較的非腐蝕性であり、長期間に
亘って重合や他の崩壊を起こすことなく安定であること
を確実にすることである。
な十分に高い導電度の電解液を提供することである。関
連する目的は電解液が比較的非腐蝕性であり、長期間に
亘って重合や他の崩壊を起こすことなく安定であること
を確実にすることである。
【００１７】これらの及び他の目的を達成するため、及
びその目的に対する観点から、本発明は可動板：予め決
められた速度で材料を動かすため板に付設された要素；
要素から予め決められた距離に置かれ、陰極集合体と電
解液を含むタンク；陰極を持ち、電解質が材料に突き当
たる前流れるスロットを限定するハウジング；第一の電
源装置、陰極集合体及び陽極材料を含み、陽極材料がタ
ンク内の電解液と接触（engage）すると完成する第一の
電気回路；第二の電源装置、陰極及び陽極材料を含み、
電解液が陽極材料に突き当たった時完成する第二の電気
回路；材料から電解液を除く装置；及び装置を自動的に
制御する制御装置を含む条片形態の陽極材料を電解研磨
する装置を提供する。
びその目的に対する観点から、本発明は可動板：予め決
められた速度で材料を動かすため板に付設された要素；
要素から予め決められた距離に置かれ、陰極集合体と電
解液を含むタンク；陰極を持ち、電解質が材料に突き当
たる前流れるスロットを限定するハウジング；第一の電
源装置、陰極集合体及び陽極材料を含み、陽極材料がタ
ンク内の電解液と接触（engage）すると完成する第一の
電気回路；第二の電源装置、陰極及び陽極材料を含み、
電解液が陽極材料に突き当たった時完成する第二の電気
回路；材料から電解液を除く装置；及び装置を自動的に
制御する制御装置を含む条片形態の陽極材料を電解研磨
する装置を提供する。
【００１８】又本発明は材料を同時に電解研磨と電解エ
ッチングするか、材料を順次電解エッチングし次いで電
解研磨するか、又は材料を順次機械的に磨き次いで電解
研磨することを含む材料の最終表面仕上げを達成するた
めの電気化学的な処理方法を提供する。最後に、本発明
は２容量部の濃燐酸、１容量部の濃硫酸、１容量部のグ
リセリン、及び変動する量（０〜４０ｇ／Ｌ・溶液）の
塩化ナトリウムを持つ電解質溶液を提供する。
ッチングするか、材料を順次電解エッチングし次いで電
解研磨するか、又は材料を順次機械的に磨き次いで電解
研磨することを含む材料の最終表面仕上げを達成するた
めの電気化学的な処理方法を提供する。最後に、本発明
は２容量部の濃燐酸、１容量部の濃硫酸、１容量部のグ
リセリン、及び変動する量（０〜４０ｇ／Ｌ・溶液）の
塩化ナトリウムを持つ電解質溶液を提供する。
【００１９】前の一般的記述と次の詳細な記述の両方は
本発明を例証するものであって、限定するものではない
ことを理解すべきである。
本発明を例証するものであって、限定するものではない
ことを理解すべきである。
【００２０】図１はステンレス鋼印刷バンドを電気化学
的に処理するための本発明の装置１０を示す。電解研磨
に使用する装置１０の構成部分のみを図１に示す。
的に処理するための本発明の装置１０を示す。電解研磨
に使用する装置１０の構成部分のみを図１に示す。
【００２１】合金の印刷バンドは一連のプーリーにかけ
わたされている。図１に４つのプーリー１４、１６、１
８及び２０を示す。次にこれらのプーリーは上下に動く
ことができるアルミニウム板２２に付設されている。駆
動プーリー１４はモーター（図示していない）に接続さ
れ、印刷バンド１２は予め決められた速度で前又は後の
いずれにも動く。図１に示すトッププーリーである第２
プーリー１６はステンレス鋼製車と軸を含み、印刷バン
ド１２への電気接続２４がなされている。第２プーリー
１６は板２２の異なる位置に固定させ、異なる長さの種
々な印刷バンド１２を処理することができる。
わたされている。図１に４つのプーリー１４、１６、１
８及び２０を示す。次にこれらのプーリーは上下に動く
ことができるアルミニウム板２２に付設されている。駆
動プーリー１４はモーター（図示していない）に接続さ
れ、印刷バンド１２は予め決められた速度で前又は後の
いずれにも動く。図１に示すトッププーリーである第２
プーリー１６はステンレス鋼製車と軸を含み、印刷バン
ド１２への電気接続２４がなされている。第２プーリー
１６は板２２の異なる位置に固定させ、異なる長さの種
々な印刷バンド１２を処理することができる。
【００２２】電気接続２４で起こる印刷バンド１２の加
熱を最小にするため、一対の圧縮空気ジェット２６が第
２プーリー１６上に設けられている。空気ジェット２６
は印刷バンド１２を経て比較的高い電流（６０アンペア
まで）を加熱と火花発生の問題に出会うことなく使用す
ることを許容する。
熱を最小にするため、一対の圧縮空気ジェット２６が第
２プーリー１６上に設けられている。空気ジェット２６
は印刷バンド１２を経て比較的高い電流（６０アンペア
まで）を加熱と火花発生の問題に出会うことなく使用す
ることを許容する。
【００２３】陰極集合体は半球の形態に配列された６つ
のグラファイト・ブロック２８からなる。グラファイト
・ブロック２８は電源３０の陰極に接続されているステ
ンレス鋼板（図示せず）に接続されている。３００アン
ペアと１００ボルトの容量を持つ電源装置３０が適当で
ある。電解研磨の間、駆動プーリー１４は固定陰極に面
し、前記陰極とある予め決められた距離を置いて動く。
のグラファイト・ブロック２８からなる。グラファイト
・ブロック２８は電源３０の陰極に接続されているステ
ンレス鋼板（図示せず）に接続されている。３００アン
ペアと１００ボルトの容量を持つ電源装置３０が適当で
ある。電解研磨の間、駆動プーリー１４は固定陰極に面
し、前記陰極とある予め決められた距離を置いて動く。
【００２４】陰極集合体は電解質３４を満たしたＰＶＣ
タンク３２に配設されている。電解液の液面は電解研磨
の間その中に浸漬される印刷バンド１２の所望の表面積
に適合し、予め決められた浸漬時間が確保されるように
注意深く維持される。かくして、均一な電流密度分布が
電流損失なしに電解液３４に曝された印刷バンド１２の
全表面積に亘って維持される。電解液３４を循環させる
ために小ポンプ３６を使用することができる。
タンク３２に配設されている。電解液の液面は電解研磨
の間その中に浸漬される印刷バンド１２の所望の表面積
に適合し、予め決められた浸漬時間が確保されるように
注意深く維持される。かくして、均一な電流密度分布が
電流損失なしに電解液３４に曝された印刷バンド１２の
全表面積に亘って維持される。電解液３４を循環させる
ために小ポンプ３６を使用することができる。
【００２５】印刷バンド１２がタンク３２を離れた後印
刷バンド１２から電解液３４を除くための洗浄装置が備
えられる。この装置は一対のVitonR（プラスチック）製
ワイパー３８と水洗装置４０を含み、これは水流を適用
する。数個の圧縮空気乾燥ジェット４２が備えられ、洗
浄後印刷バンド１２を乾燥する。
刷バンド１２から電解液３４を除くための洗浄装置が備
えられる。この装置は一対のVitonR（プラスチック）製
ワイパー３８と水洗装置４０を含み、これは水流を適用
する。数個の圧縮空気乾燥ジェット４２が備えられ、洗
浄後印刷バンド１２を乾燥する。
【００２６】装置１０は前面に扉を持つプレキシグラス
製キャビネット（図示せず）の中に閉じ込めることがで
きる。装置１０は完全に自動化されており、制御ユニッ
ト４４により制御される。International Business Mac
hines Corporationが製造したパーソナルコンピュータ
ーが制御ユニット４４として適当である。安全のため、
制御ユニット４４はキャビネットの扉が密閉されない限
り電解研磨操作開始を妨げるようにプログラムすること
ができる。制御装置のソフトウエアは電解研磨する印刷
バンド１２の長さ、印刷バンド１２が動く速度、運動の
方向、電流、電解研磨に続く洗浄時間を予め確定するこ
とができる。
製キャビネット（図示せず）の中に閉じ込めることがで
きる。装置１０は完全に自動化されており、制御ユニッ
ト４４により制御される。International Business Mac
hines Corporationが製造したパーソナルコンピュータ
ーが制御ユニット４４として適当である。安全のため、
制御ユニット４４はキャビネットの扉が密閉されない限
り電解研磨操作開始を妨げるようにプログラムすること
ができる。制御装置のソフトウエアは電解研磨する印刷
バンド１２の長さ、印刷バンド１２が動く速度、運動の
方向、電流、電解研磨に続く洗浄時間を予め確定するこ
とができる。
【００２７】装置１０は同一電源装置を用いて数本の印
刷バンド１２を同時に電解研磨することができる。従っ
て、生産量のおびただしい増加を達成することができ
る。操作時、装置１０のアルミニウム板２２は印刷バン
ド１２を最初に下方に動くように運び、所望の電極間間
隔を与えるように予め設定した距離を通過させる。次に
制御ユニット４４は同時且つ自動的に印刷バンド１２と
電源装置３０の両方の運動の引き金を引く。次いで電解
研磨した印刷バンド１２はタンク３２の外に動き、ワイ
パー３８を通過し、第３のプーリー１８を回り、洗浄装
置４０を通過し、第４のプーリー２０を回り、そして圧
縮空気乾燥ジェット４２を通過する。一旦印刷バンド１
２が所望の長さを動くと制御ユニット４４は自動的に電
源装置３０のスイッチを切り、アルミニウム板２０はそ
の元の位置に戻る。
刷バンド１２を同時に電解研磨することができる。従っ
て、生産量のおびただしい増加を達成することができ
る。操作時、装置１０のアルミニウム板２２は印刷バン
ド１２を最初に下方に動くように運び、所望の電極間間
隔を与えるように予め設定した距離を通過させる。次に
制御ユニット４４は同時且つ自動的に印刷バンド１２と
電源装置３０の両方の運動の引き金を引く。次いで電解
研磨した印刷バンド１２はタンク３２の外に動き、ワイ
パー３８を通過し、第３のプーリー１８を回り、洗浄装
置４０を通過し、第４のプーリー２０を回り、そして圧
縮空気乾燥ジェット４２を通過する。一旦印刷バンド１
２が所望の長さを動くと制御ユニット４４は自動的に電
源装置３０のスイッチを切り、アルミニウム板２０はそ
の元の位置に戻る。
【００２８】装置１０は印刷バンド１２の前面（文字と
タイマー・マーク（timer marks）を持つ）と背面の両
方を電解研磨することができる。そのような完全な電解
研磨は最初は印刷バンド１２の背面の電解研磨を必然的
に伴う。次いで印刷バンド１２を反転し、電解研磨した
面（背面）を第２の同じ大きさの文字のない印刷バンド
で覆う。次いで印刷バンド１２の前面を電解研磨する。
タイマー・マーク（timer marks）を持つ）と背面の両
方を電解研磨することができる。そのような完全な電解
研磨は最初は印刷バンド１２の背面の電解研磨を必然的
に伴う。次いで印刷バンド１２を反転し、電解研磨した
面（背面）を第２の同じ大きさの文字のない印刷バンド
で覆う。次いで印刷バンド１２の前面を電解研磨する。
【００２９】この方法は迷走電流の影響を最小にするも
のであり、さもないと印刷バンド１２の背面に局部的な
侵蝕を残すことになる。その上印刷バンド１２の背面の
電解研磨の結果平滑な表面が生じるので、印刷の間摩擦
によって生ずる印刷バンド１２及びプリンタープーリー
の摩滅を減少させる。この摩滅の減少は印刷バンド１２
とプリンターのプーリーの間で現在使用されている塗料
又は他の潤滑剤の必要をなくする。
のであり、さもないと印刷バンド１２の背面に局部的な
侵蝕を残すことになる。その上印刷バンド１２の背面の
電解研磨の結果平滑な表面が生じるので、印刷の間摩擦
によって生ずる印刷バンド１２及びプリンタープーリー
の摩滅を減少させる。この摩滅の減少は印刷バンド１２
とプリンターのプーリーの間で現在使用されている塗料
又は他の潤滑剤の必要をなくする。
【００３０】印刷バンド１２の長さは典型的には４８、
５２又は６４インチの程度である。そのような典型的な
印刷バンド１２については電解液３４に浸す印刷バンド
１２の長さは約１６cmである。印刷バンド１２は約２.
５cm／秒で動く。０.５〜２アンペア／cm2の電流密度を
生ずる１５〜６０アンペアの電流が適用される。１パス
を印刷バンド１２の長さと定義した場合、装置１０を使
用して印刷バンド１２を電解研磨するため適用される通
常のパスの回数は１〜３である。
５２又は６４インチの程度である。そのような典型的な
印刷バンド１２については電解液３４に浸す印刷バンド
１２の長さは約１６cmである。印刷バンド１２は約２.
５cm／秒で動く。０.５〜２アンペア／cm2の電流密度を
生ずる１５〜６０アンペアの電流が適用される。１パス
を印刷バンド１２の長さと定義した場合、装置１０を使
用して印刷バンド１２を電解研磨するため適用される通
常のパスの回数は１〜３である。
【００３１】装置１０は印刷バンド１２を電解研磨する
ために適用された。それは印刷バンド１２に最終微小仕
上げを行うため伝統的なバフ磨きを補完することができ
るか、又は装置１０は現在使用するバフ磨き法に置き換
わることができる。装置１０により得られる典型的微小
仕上げの結果は図２に示されており、そこではバフ磨き
しない、及びバフ磨きした、及び装置１０を使用して電
解研磨した印刷バンド１２の走査型電子顕微鏡写真が比
較されている。図２(Ａ)のバフ磨きした表面は高度にき
め立っており、そして極めて粗い。図２(Ｂ)のバフ磨き
した表面には無数のひっかき傷が均一に分布している。
しかしながら、図２(Ｃ)の電解研磨した表面は小数の微
小ピットを除いて、顕微鏡的スケールにおいてさえ均一
に平坦である。その上、電解研磨した表面にはバフ磨き
に典型的な機械的に誘発される応力が存在しない。
ために適用された。それは印刷バンド１２に最終微小仕
上げを行うため伝統的なバフ磨きを補完することができ
るか、又は装置１０は現在使用するバフ磨き法に置き換
わることができる。装置１０により得られる典型的微小
仕上げの結果は図２に示されており、そこではバフ磨き
しない、及びバフ磨きした、及び装置１０を使用して電
解研磨した印刷バンド１２の走査型電子顕微鏡写真が比
較されている。図２(Ａ)のバフ磨きした表面は高度にき
め立っており、そして極めて粗い。図２(Ｂ)のバフ磨き
した表面には無数のひっかき傷が均一に分布している。
しかしながら、図２(Ｃ)の電解研磨した表面は小数の微
小ピットを除いて、顕微鏡的スケールにおいてさえ均一
に平坦である。その上、電解研磨した表面にはバフ磨き
に典型的な機械的に誘発される応力が存在しない。
【００３２】ある種のプリンター適用には印刷バンド１
２の文字に丸み付けることが要求される。文字の丸み付
けは処理の間文字の前縁と後縁からの種々な程度に注意
深く制御された選択的な金属除去を必要とする。図３、
図４及び図５に示すように、装置１０は指向性の局部的
電解エッチングによりそのような丸み付けを達成するこ
とができる電解エッチングユニットを組み込むことがで
きる。
２の文字に丸み付けることが要求される。文字の丸み付
けは処理の間文字の前縁と後縁からの種々な程度に注意
深く制御された選択的な金属除去を必要とする。図３、
図４及び図５に示すように、装置１０は指向性の局部的
電解エッチングによりそのような丸み付けを達成するこ
とができる電解エッチングユニットを組み込むことがで
きる。
【００３３】電解エッチングユニットは電解研磨に使用
する第一の電気回路４６とは別の第二の電気回路４８を
含む。第一の回路４６は電源装置３０に接続されている
が、第二の回路４８はそれ自身の電源装置（図示してい
ない）を持つ。このユニットは直角スロット５２を限定
するハウジング５０を含む。電解液３４は一端からハウ
ジング５０に入り（図３及び図４に矢Ａで示す）、スロ
ット５２を通過し、そして動く印刷バンド１２を指向す
る電解液ジェット５４としてハウジング５０を出る。
する第一の電気回路４６とは別の第二の電気回路４８を
含む。第一の回路４６は電源装置３０に接続されている
が、第二の回路４８はそれ自身の電源装置（図示してい
ない）を持つ。このユニットは直角スロット５２を限定
するハウジング５０を含む。電解液３４は一端からハウ
ジング５０に入り（図３及び図４に矢Ａで示す）、スロ
ット５２を通過し、そして動く印刷バンド１２を指向す
る電解液ジェット５４としてハウジング５０を出る。
【００３４】厚さ２００ミクロンのTeflonRスペーサー
がハウジング５０を作るのに適当である。ハウジング５
０の中央を切ってスロット５２を作る。スロット５２の
片側にあるステンレス鋼板５６は電解エッチングユニッ
トの陰極となる。印刷バンド１２の文字５８に対するハ
ウジング５０の配置とスロット５２の大きさは文字５８
の前縁６０と後縁６２に所望の程度の丸み付けを実現す
るために重要である。図５に示すように、指向性エッチ
ングを確実にするため、ハウジング５０は文字５８に十
分に近接し、印刷バンド１２に対して約４５度の角度α
をなして置かれ、文字５８の前縁６０が優先的にエッチ
ングされるようにする。
がハウジング５０を作るのに適当である。ハウジング５
０の中央を切ってスロット５２を作る。スロット５２の
片側にあるステンレス鋼板５６は電解エッチングユニッ
トの陰極となる。印刷バンド１２の文字５８に対するハ
ウジング５０の配置とスロット５２の大きさは文字５８
の前縁６０と後縁６２に所望の程度の丸み付けを実現す
るために重要である。図５に示すように、指向性エッチ
ングを確実にするため、ハウジング５０は文字５８に十
分に近接し、印刷バンド１２に対して約４５度の角度α
をなして置かれ、文字５８の前縁６０が優先的にエッチ
ングされるようにする。
【００３５】典型的には約１０アンペアの一定の電流を
電解エッチングユニットに通す。１８mm2と算定される
面積の上で電解液ジェット５４が文字５８に突き当た
り、この電流は５５アンペア／cm2の電流密度とほぼ同
等である。
電解エッチングユニットに通す。１８mm2と算定される
面積の上で電解液ジェット５４が文字５８に突き当た
り、この電流は５５アンペア／cm2の電流密度とほぼ同
等である。
【００３６】図１に示す装置１０の電解研磨系と図３に
示す装置１０の電解エッチングユニットは同時に又は順
次作動させることができる。同時にエッチングと研磨を
行う場合、同じ電解液３４が文字丸み付けと微小仕上げ
の両方に使用される。微小仕上げのために設計された電
解液３４中の金属溶解のための電流効率は低い。低い効
率のため十分な文字丸み付けを実現するためには電解液
ジェット５４の下を文字５８の数回のパスが必要であ
る。幾つかの電解液ジェット５４を使用することによ
り、文字丸み付けの性能は増強され、所要のパスの回数
を減少させることができる。
示す装置１０の電解エッチングユニットは同時に又は順
次作動させることができる。同時にエッチングと研磨を
行う場合、同じ電解液３４が文字丸み付けと微小仕上げ
の両方に使用される。微小仕上げのために設計された電
解液３４中の金属溶解のための電流効率は低い。低い効
率のため十分な文字丸み付けを実現するためには電解液
ジェット５４の下を文字５８の数回のパスが必要であ
る。幾つかの電解液ジェット５４を使用することによ
り、文字丸み付けの性能は増強され、所要のパスの回数
を減少させることができる。
【００３７】同時に文字の丸み付けと研磨を実施する利
点は同じ電解液３４を使用して同時に２つの方法が進行
することである。少数の文字の丸み付けのみが望まれる
場合、エッチングと研磨の同時実施は処理効率を増加さ
せる。
点は同じ電解液３４を使用して同時に２つの方法が進行
することである。少数の文字の丸み付けのみが望まれる
場合、エッチングと研磨の同時実施は処理効率を増加さ
せる。
【００３８】高度の文字丸み付けを実現するためには電
解エッチング法は高速度の金属溶解が含まれなければな
らない。そのような高速度は電気化学的マシニングに使
用するのと同様な濃厚塩溶液（例えば５Ｍ ＮａＣｌ）
で達成することができる。しかしながらこの溶液は電解
研磨用電解液３４としては不適当であり、何故ならそれ
らは現在の実験条件では鏡面仕上げをもたらさないから
である。従ってより高度の文字丸み付けが望まれる場
合、迅速な金属溶解の可能な溶液を用いる電解エッチン
グと引き続く電解液３４を用いる電解研磨を含む二段階
順次法が適用される。
解エッチング法は高速度の金属溶解が含まれなければな
らない。そのような高速度は電気化学的マシニングに使
用するのと同様な濃厚塩溶液（例えば５Ｍ ＮａＣｌ）
で達成することができる。しかしながらこの溶液は電解
研磨用電解液３４としては不適当であり、何故ならそれ
らは現在の実験条件では鏡面仕上げをもたらさないから
である。従ってより高度の文字丸み付けが望まれる場
合、迅速な金属溶解の可能な溶液を用いる電解エッチン
グと引き続く電解液３４を用いる電解研磨を含む二段階
順次法が適用される。
【００３９】電解質溶液を使用する電解エッチングの代
わりとして文字丸み付けは機械磨き法により達成するこ
とができる。図６に示すように装置１０の電解エッチン
グユニットを小さい機械的ブラシ６４に置き換えること
ができる。ブラシ６４は一定の速度で回転し、印刷バン
ド１２が動く間その上に保持される。印刷バンド１２の
後ろに配置されたステンレス鋼基板６６は印刷バンド１
２の変形を回避し、磨きの間十分な圧力がかけられるこ
とを可能にする。ブラシ６４は研磨剤例えばアルミナ、
ＴｉＣなどをしみ込ませた鋼鉄又はナイロンで作ること
ができる。
わりとして文字丸み付けは機械磨き法により達成するこ
とができる。図６に示すように装置１０の電解エッチン
グユニットを小さい機械的ブラシ６４に置き換えること
ができる。ブラシ６４は一定の速度で回転し、印刷バン
ド１２が動く間その上に保持される。印刷バンド１２の
後ろに配置されたステンレス鋼基板６６は印刷バンド１
２の変形を回避し、磨きの間十分な圧力がかけられるこ
とを可能にする。ブラシ６４は研磨剤例えばアルミナ、
ＴｉＣなどをしみ込ませた鋼鉄又はナイロンで作ること
ができる。
【００４０】ブラシ６４を使用する文字丸み付けは迅速
である。しかしながら再現性ある結果を得るためにはブ
ラシ６４の微調節が必要である。その上ブラシ６４は印
刷バンド１２の表面にひっかき傷をもたらすが、これら
のひっかき傷は数パスの電解研磨法を適用することによ
り除くことができる。電解エッチング法におけると同様
機械磨き法は電解研磨法と同時又は順次適用することが
できる。
である。しかしながら再現性ある結果を得るためにはブ
ラシ６４の微調節が必要である。その上ブラシ６４は印
刷バンド１２の表面にひっかき傷をもたらすが、これら
のひっかき傷は数パスの電解研磨法を適用することによ
り除くことができる。電解エッチング法におけると同様
機械磨き法は電解研磨法と同時又は順次適用することが
できる。
【００４１】図７と図８は装置１０を使用して得ること
ができる文字丸み付けの程度を示す。図７は印刷バンド
１２が装置１０に入る前の文字５８の前縁６０の典型的
なプロフィールである。装置１０はどの種類の電解液を
電解エッチング法に使用するかにより、そして磨き又は
電解エッチングのいずれを適用するかにより種々な程度
の丸みづけを実現するために使用することができるが、
図８は印刷バンド１２が装置１０を離れた後の文字５８
の前縁６０の典型的なプロフィールを示す。０.０１〜
０.２５mmの間で変動する文字丸みづけを実現すること
ができた。この範囲は高速度プリンターに使用する典型
的な印刷バンド１２に規定された仕様の範囲に十分入る
ものである。
ができる文字丸み付けの程度を示す。図７は印刷バンド
１２が装置１０に入る前の文字５８の前縁６０の典型的
なプロフィールである。装置１０はどの種類の電解液を
電解エッチング法に使用するかにより、そして磨き又は
電解エッチングのいずれを適用するかにより種々な程度
の丸みづけを実現するために使用することができるが、
図８は印刷バンド１２が装置１０を離れた後の文字５８
の前縁６０の典型的なプロフィールを示す。０.０１〜
０.２５mmの間で変動する文字丸みづけを実現すること
ができた。この範囲は高速度プリンターに使用する典型
的な印刷バンド１２に規定された仕様の範囲に十分入る
ものである。
【００４２】要約すると、装置１０は印刷バンド１２に
対する幾つかの方法に適用することができる。特にその
ような方法は（１）電解研磨単独；（２）電解エッチン
グ単独；（３）電解研磨と電解エッチングの同時実施；
及び（４）電解研磨と電解エッチングの順次実施を含
む。その上、電解エッチング法は機械磨き法に置き換え
ることができる。
対する幾つかの方法に適用することができる。特にその
ような方法は（１）電解研磨単独；（２）電解エッチン
グ単独；（３）電解研磨と電解エッチングの同時実施；
及び（４）電解研磨と電解エッチングの順次実施を含
む。その上、電解エッチング法は機械磨き法に置き換え
ることができる。
【００４３】印刷バンド１２は一般に硬化した鉄ステン
レス鋼例えば高力１３％Ｃｒ鉄ステンレス鋼で作られて
いる。この合金の化学的組成は次の通りである。Ｆｅ
（８３.３５％−８４.９５％）；Ｃｒ（１３.１０％−
１３.９０％）；Ｍｏ（０.９０％−１.１０％）；Ｍｎ
（０.４０％−０.６５％）；Ｓｉ（０.３０％−０.５５
％）；Ｃ（０.３５％−０.４１％）；Ｐ（０.０２５％
最大）；Ｓ（０.０１５％最大）。多数の不純物元素を
含むからこの合金は既知の電解液と条件を使用する電解
研磨法を適用することができない。従って印刷バンド１
２を成功裡に電解研磨して微小仕上げを達成するために
は適当な電解液３４と操作パラメーターを開発すること
が必要である。
レス鋼例えば高力１３％Ｃｒ鉄ステンレス鋼で作られて
いる。この合金の化学的組成は次の通りである。Ｆｅ
（８３.３５％−８４.９５％）；Ｃｒ（１３.１０％−
１３.９０％）；Ｍｏ（０.９０％−１.１０％）；Ｍｎ
（０.４０％−０.６５％）；Ｓｉ（０.３０％−０.５５
％）；Ｃ（０.３５％−０.４１％）；Ｐ（０.０２５％
最大）；Ｓ（０.０１５％最大）。多数の不純物元素を
含むからこの合金は既知の電解液と条件を使用する電解
研磨法を適用することができない。従って印刷バンド１
２を成功裡に電解研磨して微小仕上げを達成するために
は適当な電解液３４と操作パラメーターを開発すること
が必要である。
【００４４】慣用的な知識によると工業的規模における
ステンレス鋼の電解研磨は濃燐酸−硫酸溶液で最も容易
に実施される。従ってそのような溶液を成功する電解液
３４の開発の出発点として選択した。
ステンレス鋼の電解研磨は濃燐酸−硫酸溶液で最も容易
に実施される。従ってそのような溶液を成功する電解液
３４の開発の出発点として選択した。
【００４５】図９(Ａ)は処理前のステンレス鋼印刷バン
ド１２の走査型電子顕微鏡写真を示す。平均の表面の粗
さは０.３ミクロン程度である。燐酸と硫酸の混合物中
で１〜５アンペア／cm2の範囲の電流密度で電解研磨し
た場合印刷バンド１２の表面の粗さは悪化した。例えば
濃燐酸(２容量部)と硫酸（１部）で５アンペア／cm2で
処理した後のステンレス鋼印刷バンド１２の走査型電子
顕微鏡写真（図９(Ｂ)）は全表面に均一に分布するピッ
トを示している。従って少なくとも５アンペア／cm2ま
での電流密度においては燐酸−硫酸溶液は周囲温度で無
効であった。
ド１２の走査型電子顕微鏡写真を示す。平均の表面の粗
さは０.３ミクロン程度である。燐酸と硫酸の混合物中
で１〜５アンペア／cm2の範囲の電流密度で電解研磨し
た場合印刷バンド１２の表面の粗さは悪化した。例えば
濃燐酸(２容量部)と硫酸（１部）で５アンペア／cm2で
処理した後のステンレス鋼印刷バンド１２の走査型電子
顕微鏡写真（図９(Ｂ)）は全表面に均一に分布するピッ
トを示している。従って少なくとも５アンペア／cm2ま
での電流密度においては燐酸−硫酸溶液は周囲温度で無
効であった。
【００４６】そのような溶液においてはステンレス鋼の
電解研磨は電解液中の不動態化剤と非不動態化剤の相対
的割合が金属溶解反応を支配するトランスパッシブ・ポ
テンシャル・リージョン（transpassive potential reg
ion）で起こる。溶液への添加物は前記反応に影響を与
える。
電解研磨は電解液中の不動態化剤と非不動態化剤の相対
的割合が金属溶解反応を支配するトランスパッシブ・ポ
テンシャル・リージョン（transpassive potential reg
ion）で起こる。溶液への添加物は前記反応に影響を与
える。
【００４７】燐酸−硫酸混合物へのグリセリンの添加が
高度に反射する研磨された表面を生ずることを発見し
た。強力な酸化剤例えば硝酸とクロム酸は高度に局部的
な侵蝕を起こし、著しく粗い表面を生ずる。種々なアル
コール例えばブチルアルコールとイソプロピルアルコー
ルの燐酸／硫酸混合物への添加はステンレス鋼印刷バン
ド１２の表面仕上げを改善することができなかった。グ
リセリンは電解液３４の粘度を変化させる。それは溶解
金属イオンの移動特性を変え、それにより表面仕上げの
過程を制御する。
高度に反射する研磨された表面を生ずることを発見し
た。強力な酸化剤例えば硝酸とクロム酸は高度に局部的
な侵蝕を起こし、著しく粗い表面を生ずる。種々なアル
コール例えばブチルアルコールとイソプロピルアルコー
ルの燐酸／硫酸混合物への添加はステンレス鋼印刷バン
ド１２の表面仕上げを改善することができなかった。グ
リセリンは電解液３４の粘度を変化させる。それは溶解
金属イオンの移動特性を変え、それにより表面仕上げの
過程を制御する。
【００４８】図１０は印刷バンド１２の平均の表面の粗
さを種々な量のグリセリンを含む電解液中の電流密度の
関数として示す。図１０に示す電解液の組成は２容量部
の濃燐酸（８５％）と１容量部の濃硫酸（９６％）の混
合物に種々な量のグリセリンを添加して作った。組成中
に存在する水は酸に含まれていたものであり、添加した
ものではない。図１０の各点は印刷バンド１２の異なる
位置で測定した少なくとも５つの測定値の平均値であ
り、垂直線はデータのばらつきを示す。
さを種々な量のグリセリンを含む電解液中の電流密度の
関数として示す。図１０に示す電解液の組成は２容量部
の濃燐酸（８５％）と１容量部の濃硫酸（９６％）の混
合物に種々な量のグリセリンを添加して作った。組成中
に存在する水は酸に含まれていたものであり、添加した
ものではない。図１０の各点は印刷バンド１２の異なる
位置で測定した少なくとも５つの測定値の平均値であ
り、垂直線はデータのばらつきを示す。
【００４９】鏡面状に微小仕上げされた表面は約０.２
ミクロンまでの平均の表面の粗さに相当する。図１０に
示すように幾つかの最小量のグリセリンは適当な電解研
磨を達成するために必要である。１０％グリセリンを含
む電解液３４において例えば成功する電解研磨は５アン
ペア／cm2までの電流密度で得ることができなかった。
しかしながら３３％グリセリンを含む電解液中で高度に
反射する表面は０.５アンペア／cm2のような低い電流密
度で達成された。その上２５％と３３％グリセリンを含
む電解液は広範囲の電流密度で満足な表面を生じた。２
５％グリセリンの電解液で処理した表面の走査型電子顕
微鏡写真（図９(Ｃ)）は小数のピットが無作為な位置に
あるのを除いて表面がほぼ平坦であることを示してい
る。
ミクロンまでの平均の表面の粗さに相当する。図１０に
示すように幾つかの最小量のグリセリンは適当な電解研
磨を達成するために必要である。１０％グリセリンを含
む電解液３４において例えば成功する電解研磨は５アン
ペア／cm2までの電流密度で得ることができなかった。
しかしながら３３％グリセリンを含む電解液中で高度に
反射する表面は０.５アンペア／cm2のような低い電流密
度で達成された。その上２５％と３３％グリセリンを含
む電解液は広範囲の電流密度で満足な表面を生じた。２
５％グリセリンの電解液で処理した表面の走査型電子顕
微鏡写真（図９(Ｃ)）は小数のピットが無作為な位置に
あるのを除いて表面がほぼ平坦であることを示してい
る。
【００５０】従って、図１０は次の大略の範囲、すなわ
ち３５〜４５％燐酸、２０〜２５％硫酸、２０〜３５％
グリセリン、及び８〜９.５％水の組成を持つ電解液に
より満足な表面の結果が達成されることを示している。
ち３５〜４５％燐酸、２０〜２５％硫酸、２０〜３５％
グリセリン、及び８〜９.５％水の組成を持つ電解液に
より満足な表面の結果が達成されることを示している。
【００５１】図１１は電池電圧を種々な量のグリセリン
を添加した燐酸−硫酸における電流密度の関数として示
す。図示した電圧値は相対的であり、それは特定の電池
の形状に依存するからであるが、それらは大量のグリセ
リンが電池電圧を増加させ、従って所要電力と加熱の問
題を増加させることを示している。この増加はグリセリ
ン含量の増加が電解液３４の導電度を減少させるために
起こる。
を添加した燐酸−硫酸における電流密度の関数として示
す。図示した電圧値は相対的であり、それは特定の電池
の形状に依存するからであるが、それらは大量のグリセ
リンが電池電圧を増加させ、従って所要電力と加熱の問
題を増加させることを示している。この増加はグリセリ
ン含量の増加が電解液３４の導電度を減少させるために
起こる。
【００５２】従って、燐酸−硫酸混合物へのグリセリン
の添加は少なくとも３３％までのより高いグリセリン含
量は表面の粗さを減少させるが、一方所要電力を増加さ
せるという取捨の問題が発生する。２容量部の燐酸、１
容量部の硫酸、及び１容量部のグリセリン（２：１：１
電解質）を含む電解液３４が電源装置を酷使したり又は
加熱の問題を悪化させることなく広範囲の電流密度にお
いて周囲温度で硬化した１３％Ｃｒステンレス鋼を成功
裡に微小仕上げするに適していることが判明した。
の添加は少なくとも３３％までのより高いグリセリン含
量は表面の粗さを減少させるが、一方所要電力を増加さ
せるという取捨の問題が発生する。２容量部の燐酸、１
容量部の硫酸、及び１容量部のグリセリン（２：１：１
電解質）を含む電解液３４が電源装置を酷使したり又は
加熱の問題を悪化させることなく広範囲の電流密度にお
いて周囲温度で硬化した１３％Ｃｒステンレス鋼を成功
裡に微小仕上げするに適していることが判明した。
【００５３】２：１：１電解質は安定であり、相当期間
に亘って分解又は重合することがない。一般に、電解液
のエージングと電解液中に蓄積する溶解した金属生成物
の微小仕上げへの影響に関心が持たれる。しかしなが
ら、実験の結果これらの影響は２：１：１電解質を使用
する場合無視し得ることが示された。又、２：１：１電
解質は比較的無毒（露出は無害であり許容される）、非
腐蝕性（電解液をポンプ及び配管中である時間機能させ
ることが許される）、及び周囲温度で静止条件下（撹拌
を必要としない）で有効である。
に亘って分解又は重合することがない。一般に、電解液
のエージングと電解液中に蓄積する溶解した金属生成物
の微小仕上げへの影響に関心が持たれる。しかしなが
ら、実験の結果これらの影響は２：１：１電解質を使用
する場合無視し得ることが示された。又、２：１：１電
解質は比較的無毒（露出は無害であり許容される）、非
腐蝕性（電解液をポンプ及び配管中である時間機能させ
ることが許される）、及び周囲温度で静止条件下（撹拌
を必要としない）で有効である。
【００５４】その上、ステンレス鋼の電解研磨の過程は
制限電流密度又はそれより上で起こり、その値は物質移
動により制御され、又それは表面において塩フィルムの
沈殿を起こす飽和濃度への到達に一致する。金属イオン
が電解液に混入するにつれて制限電流の値は減少する。
従って、これらの金属イオンは操作電流密度が制限電流
密度より十分上に留まることを確実にする。
制限電流密度又はそれより上で起こり、その値は物質移
動により制御され、又それは表面において塩フィルムの
沈殿を起こす飽和濃度への到達に一致する。金属イオン
が電解液に混入するにつれて制限電流の値は減少する。
従って、これらの金属イオンは操作電流密度が制限電流
密度より十分上に留まることを確実にする。
【００５５】電解研磨の重要な点は除去される物質の量
である。再現性のある製造法を達成するには、電解研磨
の間に除かれる材料の厚さを知ることが必須である。こ
の厚さは重量喪失の測定から求めることができ、この場
合重量喪失▲Ｗはファラデーの法則 ▲Ｗ＝（ＱＭalloy）／（ｎＦ） （式中、▲Ｗは重量喪失（ｇ／cm2）、Ｑは電荷（＝Ｉ
ｔ／Ａ）（Ｃ／cm2）、Ｉは電流（アンペア）、ｔは時
間（秒）、Ａは表面積（cm2）、Ｍalloyは合金の分子量
（ｇ／mole）、ｎは溶解原子価、及びＦはファラデーの
定数である）による金属溶解量論に関連する。
である。再現性のある製造法を達成するには、電解研磨
の間に除かれる材料の厚さを知ることが必須である。こ
の厚さは重量喪失の測定から求めることができ、この場
合重量喪失▲Ｗはファラデーの法則 ▲Ｗ＝（ＱＭalloy）／（ｎＦ） （式中、▲Ｗは重量喪失（ｇ／cm2）、Ｑは電荷（＝Ｉ
ｔ／Ａ）（Ｃ／cm2）、Ｉは電流（アンペア）、ｔは時
間（秒）、Ａは表面積（cm2）、Ｍalloyは合金の分子量
（ｇ／mole）、ｎは溶解原子価、及びＦはファラデーの
定数である）による金属溶解量論に関連する。
【００５６】溶解原子価ｎは陽極溶解過程の間遊離され
る電子の数に一致し、所与の電流密度における物質除去
速度の指標である。溶解原子価が増加すると重量喪失
（金属溶解量）は減少し、逆も真である。
る電子の数に一致し、所与の電流密度における物質除去
速度の指標である。溶解原子価が増加すると重量喪失
（金属溶解量）は減少し、逆も真である。
【００５７】図１２は溶解原子価の変動を燐酸−硫酸と
２：１：１電解質における電流密度と温度の関数として
示す。低い電流密度において、溶解原子価は約３.４で
Ｆｅ3+とＣｒ6+の形成に一致し、金属溶解反応は最高の
原子価種の形成を含むことを示す。図１２の矢印は鏡面
状仕上げが得られる電流密度及び越えるそれを示す。
２：１：１電解質における電流密度と温度の関数として
示す。低い電流密度において、溶解原子価は約３.４で
Ｆｅ3+とＣｒ6+の形成に一致し、金属溶解反応は最高の
原子価種の形成を含むことを示す。図１２の矢印は鏡面
状仕上げが得られる電流密度及び越えるそれを示す。
【００５８】高い電流密度における高い溶解原子価の値
は酸素発生が金属溶解と同時に起こることを示す。２：
１：１電解質において、２アンペア／cm2の電流密度と
２５℃の温度における溶解原子価は約１５である。これ
はこれらの条件下で金属溶解に使用された電気量（電流
効率）は約２３％であり、残りは酸素発生に消費された
ことを示している。
は酸素発生が金属溶解と同時に起こることを示す。２：
１：１電解質において、２アンペア／cm2の電流密度と
２５℃の温度における溶解原子価は約１５である。これ
はこれらの条件下で金属溶解に使用された電気量（電流
効率）は約２３％であり、残りは酸素発生に消費された
ことを示している。
【００５９】温度の増加は鏡面状仕上げの開始の電流密
度を低下させることに注意すべきである。その上、微小
仕上げが得られる高い電流密度領域において、溶解量論
は電流密度からほぼ独立している。従って、局部温度の
増加（電解研磨の間高い電流密度で起こることがある）
は微小仕上げに悪影響を与えず、電解研磨工程はこれら
の条件下で温度上昇に対して事実上反応しない。この工
程は広範囲の電流密度にわたって、周囲温度で実行する
ことができる。
度を低下させることに注意すべきである。その上、微小
仕上げが得られる高い電流密度領域において、溶解量論
は電流密度からほぼ独立している。従って、局部温度の
増加（電解研磨の間高い電流密度で起こることがある）
は微小仕上げに悪影響を与えず、電解研磨工程はこれら
の条件下で温度上昇に対して事実上反応しない。この工
程は広範囲の電流密度にわたって、周囲温度で実行する
ことができる。
【００６０】わずか２３％の溶解電流効率は表面の粗さ
のみを除く大部分の仕上げ操作に十分であるが、広範囲
の材料除去速度が電解研磨法のより広い適用性を得るた
めに望まれる。制御された方法でより広範囲を達成する
ため、電解液における不動態化イオンの非不動態化イオ
ンに対する比率を変化させることができる。この変化は
種々な量の水（不動態化剤）とクロリドイオン（非不動
態化剤）を添加することにより達成される。
のみを除く大部分の仕上げ操作に十分であるが、広範囲
の材料除去速度が電解研磨法のより広い適用性を得るた
めに望まれる。制御された方法でより広範囲を達成する
ため、電解液における不動態化イオンの非不動態化イオ
ンに対する比率を変化させることができる。この変化は
種々な量の水（不動態化剤）とクロリドイオン（非不動
態化剤）を添加することにより達成される。
【００６１】４つの別々の電解質溶液、（Ａ）２：１：
１電解質、（Ｂ）燐酸１００cc＋硫酸５０cc＋グリセリ
ン１００cc＋水５０cc＋食塩１０ｇ、（Ｃ）燐酸１００
cc＋硫酸２５cc＋グリセリン１００cc＋水１００cc＋食
塩１５ｇ、（Ｄ）燐酸１００cc＋グリセリン１００cc＋
水１００cc＋食塩１８ｇにつき実験を行った。図１３は
各溶液の溶解原子価を電流密度の関数として示す。溶液
（Ｄ）で処理した表面はピットと他の形の局部的侵蝕が
あり、受け容れ難いものであった。しかしながら、他の
３つの電解質は金属の高い電流効率にもかかわらず良好
な微小仕上げを与えた。
１電解質、（Ｂ）燐酸１００cc＋硫酸５０cc＋グリセリ
ン１００cc＋水５０cc＋食塩１０ｇ、（Ｃ）燐酸１００
cc＋硫酸２５cc＋グリセリン１００cc＋水１００cc＋食
塩１５ｇ、（Ｄ）燐酸１００cc＋グリセリン１００cc＋
水１００cc＋食塩１８ｇにつき実験を行った。図１３は
各溶液の溶解原子価を電流密度の関数として示す。溶液
（Ｄ）で処理した表面はピットと他の形の局部的侵蝕が
あり、受け容れ難いものであった。しかしながら、他の
３つの電解質は金属の高い電流効率にもかかわらず良好
な微小仕上げを与えた。
【００６２】従って、電解液への少量の塩化ナトリウム
の添加は電解研磨の間微小仕上げに悪影響を与えること
なく酸素発生反応を抑制し、金属溶解反応を増加させる
ことができる。電解液中にクロリドイオンの存在は陽極
溶解をその活性な形式に変え、金属種をそれらの最も低
い原子価状態で形成させることができる。達成される結
果は印刷バンドの文字を丸み付けるための電解エッチン
グに特に適しており、何故ならそのような丸み付けはよ
り大きな材料除去を必要とするからである。
の添加は電解研磨の間微小仕上げに悪影響を与えること
なく酸素発生反応を抑制し、金属溶解反応を増加させる
ことができる。電解液中にクロリドイオンの存在は陽極
溶解をその活性な形式に変え、金属種をそれらの最も低
い原子価状態で形成させることができる。達成される結
果は印刷バンドの文字を丸み付けるための電解エッチン
グに特に適しており、何故ならそのような丸み付けはよ
り大きな材料除去を必要とするからである。
【００６３】本発明は（ａ）条片形態の陽極材料を電解
研磨するための装置であって、前記装置は可動板；材料
を予め決められた速度で材料を動かすため板に付設され
た要素；要素から予め決められた距離に置かれ、陰極集
合体と電解液を含有するタンク；第一の電源装置、陰極
集合体、及び陽極材料を含み、陽極材料がタンクの電解
液と接触した場合完成する第一の電気回路；第二の電源
装置、陰極、陽極材料を含み、電解液が陽極物質に突き
当たった場合完成する第二の電気回路；材料から電解液
を除く装置；及び装置を自動的に制御するための制御ユ
ニットを含む装置、（ｂ）材料を同時に電解研磨と電解
エッチングするか、材料を順次電解エッチング次いで電
解研磨するか、又は材料を順次機械的に磨き次いで電解
研磨することを含む材料の最終表面仕上げを達成するた
め電気化学的に処理する方法、及び（ｃ）２容量部の濃
燐酸、１容量部の濃硫酸、１容量部のグリセリン及び変
動する量の塩化ナトリウムを持つ電解液を具体例として
示すことによりここに例証し、記述したが、それにもか
かわらず本発明は上に詳述した内容に限定されるもので
はない。寧ろ特許請求の範囲と同等な内容の範囲内で、
且つ本発明の思想から逸脱することなく、その細部につ
いて種々な変更を行うことができる。
研磨するための装置であって、前記装置は可動板；材料
を予め決められた速度で材料を動かすため板に付設され
た要素；要素から予め決められた距離に置かれ、陰極集
合体と電解液を含有するタンク；第一の電源装置、陰極
集合体、及び陽極材料を含み、陽極材料がタンクの電解
液と接触した場合完成する第一の電気回路；第二の電源
装置、陰極、陽極材料を含み、電解液が陽極物質に突き
当たった場合完成する第二の電気回路；材料から電解液
を除く装置；及び装置を自動的に制御するための制御ユ
ニットを含む装置、（ｂ）材料を同時に電解研磨と電解
エッチングするか、材料を順次電解エッチング次いで電
解研磨するか、又は材料を順次機械的に磨き次いで電解
研磨することを含む材料の最終表面仕上げを達成するた
め電気化学的に処理する方法、及び（ｃ）２容量部の濃
燐酸、１容量部の濃硫酸、１容量部のグリセリン及び変
動する量の塩化ナトリウムを持つ電解液を具体例として
示すことによりここに例証し、記述したが、それにもか
かわらず本発明は上に詳述した内容に限定されるもので
はない。寧ろ特許請求の範囲と同等な内容の範囲内で、
且つ本発明の思想から逸脱することなく、その細部につ
いて種々な変更を行うことができる。
【００６４】例えば本発明の装置１０は印刷バンドの電
解研磨と電解エッチングに適用するものとして上で記述
したが、装置１０は条片形態の多くの他の材料の電解研
磨、電解エッチング、又は電解研磨と電解エッチングの
両方に等しく適用することができる。その上、上述の電
解研磨と電解エッチング法は装置１０から独立して適用
することもできる。
解研磨と電解エッチングに適用するものとして上で記述
したが、装置１０は条片形態の多くの他の材料の電解研
磨、電解エッチング、又は電解研磨と電解エッチングの
両方に等しく適用することができる。その上、上述の電
解研磨と電解エッチング法は装置１０から独立して適用
することもできる。
【図１】本発明により構成される装置の電解研磨に使用
する構成部分を明示した略図である。
する構成部分を明示した略図である。
【図２】異なる処理をした３つの印刷バンド表面の走査
型電子顕微鏡写真であって、(Ａ)は未処理の表面、(Ｂ)
はバフ磨きした表面、及び(Ｃ)は本発明の装置を使用し
て電解研磨した表面を示す。
型電子顕微鏡写真であって、(Ａ)は未処理の表面、(Ｂ)
はバフ磨きした表面、及び(Ｃ)は本発明の装置を使用し
て電解研磨した表面を示す。
【図３】本発明により構成される装置の電解研磨に使用
する構成部分及び電解エッチングに使用するそれを示す
略図である。
する構成部分及び電解エッチングに使用するそれを示す
略図である。
【図４】本発明により構成される装置の電解研磨を実現
するために使用する電解液ジェットの配置を明示した略
図である。
するために使用する電解液ジェットの配置を明示した略
図である。
【図５】図４に示す電解液ジェットの配置の拡大図であ
る。
る。
【図６】本発明により構成される装置の図３、図４、及
び図５の電解液ジェットの機械磨きへの置換えを示す略
図である。
び図５の電解液ジェットの機械磨きへの置換えを示す略
図である。
【図７】印刷バンドが本発明により構成される装置に入
る前文字丸み付けを示すプロフィロメーター図である。
る前文字丸み付けを示すプロフィロメーター図である。
【図８】印刷バンドが本発明により構成される装置を離
れた後の文字丸み付けを示すプロフィロメーター図であ
る。
れた後の文字丸み付けを示すプロフィロメーター図であ
る。
【図９】３つの印刷バンド表面の走査型電子顕微鏡写真
であって、(Ａ)は本発明の方法により処理する前のステ
ンレス鋼印刷バンドの走査型電子顕微鏡写真、(Ｂ)は５
アンペア／cm2の電流密度で濃燐酸（２容量部）と硫酸
（１容量部）の中で処理した後のステンレス鋼印刷バン
ドの走査型電子顕微鏡写真、及び(Ｃ)は本発明の電解液
により処理した後のステンレス鋼印刷バンドの走査型電
子顕微鏡写真を示す。
であって、(Ａ)は本発明の方法により処理する前のステ
ンレス鋼印刷バンドの走査型電子顕微鏡写真、(Ｂ)は５
アンペア／cm2の電流密度で濃燐酸（２容量部）と硫酸
（１容量部）の中で処理した後のステンレス鋼印刷バン
ドの走査型電子顕微鏡写真、及び(Ｃ)は本発明の電解液
により処理した後のステンレス鋼印刷バンドの走査型電
子顕微鏡写真を示す。
【図１０】種々な量のグリセリンを含む電解液で処理し
た後の印刷バンドの平均の表面の粗さを電流密度の関数
として示す。
た後の印刷バンドの平均の表面の粗さを電流密度の関数
として示す。
【図１１】種々な量のグリセリンを含む燐酸−硫酸中の
電池電圧を電流密度の関数として示す。
電池電圧を電流密度の関数として示す。
【図１２】溶解原子価の変動を本発明の燐酸−硫酸中と
電解液中の電流密度と温度の関数として示す。
電解液中の電流密度と温度の関数として示す。
【図１３】変動する量の塩化ナトリウムを含む数種の電
解溶液（（Ａ）２容量部の燐酸＋１容量部の硫酸＋１容
量部のグリセリン、（Ｂ）１００ccの燐酸＋５０ccの硫
酸＋１００ccのグリセリン＋５０ccの水＋１０ｇの食
塩、（Ｃ）１００ccの燐酸＋２５ccの硫酸＋１００ccの
グリセリン＋１００ccの水＋１５ｇの食塩、（Ｄ）１０
０ccの燐酸＋１００ccのグリセリン＋１００ccの水＋１
８ｇの食塩）の溶解原子価を電流密度の関数として示
し、金属除去速度に対する電解液中のクロリドイオンの
影響を例証する。
解溶液（（Ａ）２容量部の燐酸＋１容量部の硫酸＋１容
量部のグリセリン、（Ｂ）１００ccの燐酸＋５０ccの硫
酸＋１００ccのグリセリン＋５０ccの水＋１０ｇの食
塩、（Ｃ）１００ccの燐酸＋２５ccの硫酸＋１００ccの
グリセリン＋１００ccの水＋１５ｇの食塩、（Ｄ）１０
０ccの燐酸＋１００ccのグリセリン＋１００ccの水＋１
８ｇの食塩）の溶解原子価を電流密度の関数として示
し、金属除去速度に対する電解液中のクロリドイオンの
影響を例証する。
１０ 装置 １２ 印刷バンド １４、１６、１８、２０ プーリー ２２ アルミニウム板 ２４ 電気接続 ２６ 圧縮空気ジェット ２８ グラファイト・ブロック ３０ 電源装置 ３２ タンク ３４ 電解液 ３６ ポンプ ３８ ワイパー ４０ 水洗浄装置 ４２ 圧縮空気乾燥ジェット ４４ 制御ユニット ４６ 第一電気回路 ４８ 第二電気回路 ５０ ハウジング ５２ スロット ５４ 電解液ジェット ５６ ステンレス鋼板 ５８ 文字 ６０ 前縁 ６２ 後縁 ６４ 機械ブラシ ６６ ステンレス鋼基板
フロントページの続き (72)発明者 マダブ・ダツタ アメリカ合衆国ニユーヨーク州10566．ピ ークスキル．ホイーラードライブ９ (72)発明者 ルボミル・タラス・ロマンキウ アメリカ合衆国ニユーヨーク州10510．ブ ライアークリフマナー．ダンレイン７ (72)発明者 ルイス・フアノア・ビーガ アメリカ合衆国コネチカツト州06070．シ ムズベリー．デイープウツドロード32
Claims (37)
- 【請求項１】 条片形態で供給される陽極材料を電解研
磨するための装置であって、前記装置は可動板、 前記材料を予め決められた速度で動かすため前記板に付
設された装置、 前記可動板上の前記動かす装置から予め決められた距離
に置かれたタンク、 前記タンクに配設された陰極集合体、 前記タンク内に入れられた、前記陰極集合体を囲む電解
液、 電気接続点で前記陰極集合体に接続された陰極と前記陽
極材料に接続された陽極を持つ第一の電源装置、 （ａ）前記第一の電源装置、（ｂ）前記陰極集合体、及
び（ｃ）前記陽極材料を含む第一の電気回路であって、
前記回路は前記可動板が前記予め決められた距離を移動
して前記陽極材料が前記タンク中で前記電解液と接触す
るとき完成する第一の電気回路、 前記材料が前記タンク中で前記電解液と接触した後前記
材料から前記電解液を除くための装置、及び前記装置を
自動的に制御するための制御ユニットからなる陽極材料
を電解研磨するための装置。 - 【請求項２】 動かす装置は板上の種々な位置に選択的
に付設されることができる請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 電気接続における材料の加熱と火花発生
を最小化するため前記電気接続に近接して配設される圧
縮空気ジェットを更に含む請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 電源装置は３００アンペアの電流と１０
０ボルトの電圧を供給することができる請求項１記載の
装置。 - 【請求項５】 陰極集合体はステンレス鋼板と半球を形
成するように配列された多数のグラファイト・ブロック
とからなり、前記ブロックは前記ステンレス鋼板に接続
される請求項１記載の装置。 - 【請求項６】 動かす装置はワイパー、材料に水流をか
ける水洗浄装置、及び前記材料に圧縮空気を送り、それ
により前記材料を乾燥させる乾燥ジェットを含む請求項
１記載の装置。 - 【請求項７】 電解液を循環させるポンプを更に含む請
求項１記載の装置。 - 【請求項８】 陽極材料はステンレス鋼印刷バンドであ
る請求項１記載の装置。 - 【請求項９】 電解液は２容量部の濃燐酸、１容量部の
濃硫酸、及び１容量部のグリセリンである請求項８記載
の装置。 - 【請求項１０】 電解液は更にクロリドイオンと水を含
む請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 請求項１記載の装置を使用して条片形
態で供給される陽極材料を電気化学的に処理する方法で
あって、前記方法は動かす装置に材料の条片を固着し、 板をタンクの方へ前記板と前記タンクとの間の前記予め
決められた距離を移動させて動かし、前記材料を前記タ
ンク中で前記電解液と接触させ、 前記動かす装置上で前記材料の前記条片が動く引き金を
引き、 同時に第一の電源装置が稼働する引き金を引き、 前記材料が前記タンク中で前記電解液と接触した後、前
記材料から前記電解液を除き、 前記電源装置を止め、 前記板を前記タンクから予め決められた距離をその元の
位置に戻し、そして前記動かす装置から前記材料の前記
条片を取り出すことからなる陽極材料を電気化学的に処
理する方法。 - 【請求項１２】 工程は制御ユニットにより自動的に制
御される請求項１１記載の電気化学的に処理する方法。 - 【請求項１３】 動かす装置から材料の条片を除いた
後、更に前記材料の前記条片を反転し、 前記材料の前記条片の既に処理した側面を前記材料の第
二の同じ大きさの条片で覆い、 前記材料の前記条片を再処理することからなる請求項１
１記載の電気化学的に処理する方法。 - 【請求項１４】 陽極材料は文字のある前面と背面とを
持つステンレス鋼印刷バンドであり、前記背面は最初に
処理される請求項１３記載の電気化学的に処理する方
法。 - 【請求項１５】 条片形態で供給される陽極材料を電気
化学的に処理するための装置であって、前記装置は陽極
材料の条片を予め決められた速度で動かす装置、 前記陽極材料の前記条片の方を指向する出口と入口とを
含み、前記入口と前記出口との間にスロットを限定する
ハウジング、 前記スロットを限定する前記ハウジングの壁の中に置か
れた陰極、 前記ハウジングの前記入口で前記スロットに入り、前記
陰極を過ぎて前記スロットを通過し、そして前記陽極材
料の前記条片の方を指向する前記ハウジングの前記出口
で前記スロットを出る電解液、 電気接続点で前記陰極に接続された陰極と前記陽極材料
に接続された陽極とを持つ第二の電源装置、 （ａ）前記第二の電源装置、（ｂ）前記陰極、及び
（ｃ）前記陽極材料を含む第二の電気回路であって、前
記回路は前記電解液が前記陰極と接触し、及び前記陽極
材料と接触した時完成する第二の電気回路、 前記電解液が前記材料と接触した後前記材料から前記電
解液を除くための装置、及び前記装置を自動的に制御す
るための制御ユニットからなる陽極材料を電気化学的に
処理するための装置。 - 【請求項１６】 電源装置は約１０アンペアの電流を供
給する請求項１５記載の装置。 - 【請求項１７】 ハウジングの出口は陽極材料の条片と
４５度の角度をなす請求項１５記載の装置。 - 【請求項１８】 陽極材料はステンレス鋼印刷バンドで
ある請求項１５記載の装置。 - 【請求項１９】 電解液は２容量部の濃燐酸、１容量部
の濃硫酸、及び１容量部のグリセリンである請求項１８
記載の装置。 - 【請求項２０】 電解液は更にクロリドイオンと水とを
含む請求項１９記載の装置。 - 【請求項２１】 請求項１５記載の装置を使用して条片
形態で供給される陽極材料を電気化学的に研磨する方法
であって、前記方法は動かす装置に材料の条片を固着
し、 前記電解液を前記ハウジングの前記入口に導入して前記
電解液の流れが前記ハウジングにより限定された前記ス
ロットを通過し、前記スロットの前記出口を出、そして
前記陽極材料に突き当たり、 前記動かす装置上で前記材料の前記条片が動く引き金を
引き、 同時に第二の電源装置が稼働する引き金を引き、 前記電解液が前記材料に突き当たった後、前記材料から
前記電解液を除き、 前記電源装置を止め、そして前記動かす装置から前記材
料の前記条片を取り出すことからなる陽極材料を電気化
学的に研磨する方法。 - 【請求項２２】 工程は制御ユニットにより自動的に制
御される請求項２１記載の電気化学的に研磨する方法。 - 【請求項２３】 材料を同時に電解研磨と電解エッチン
グすることからなる材料の最終表面仕上げを達成するた
め電気化学的に研磨する方法。 - 【請求項２４】 同じ電解液を材料の電解研磨と電解エ
ッチングの両方に使用する請求項２３記載の方法。 - 【請求項２５】 電解液は２容量部の濃燐酸、１容量部
の濃硫酸、及び１容量部のグリセリンである請求項２４
記載の方法。 - 【請求項２６】 電解液は更にクロリドイオンと水とを
含む請求項２５記載の方法。 - 【請求項２７】 （ａ）材料を電解エッチングし、次い
で（ｂ）前記材料を電解研磨することからなる材料の最
終表面仕上げを達成するため電気化学的に研磨する方
法。 - 【請求項２８】 電解エッチングは濃厚塩溶液とクロリ
ドイオンを含む濃厚酸溶液とからなる群より選ばれる電
解液を使用する請求項２７記載の方法。 - 【請求項２９】 電解研磨は２容量部の濃燐酸、１容量
部の濃硫酸、及び１容量部のグリセリンである電解液を
使用する請求項２７記載の方法。 - 【請求項３０】 電解液は更にクロリドイオンと水とを
含む請求項２９記載の方法。 - 【請求項３１】 （ａ）材料を機械磨きし、次いで
（ｂ）前記材料を電解研磨することからなる材料の最終
表面仕上げを達成するため電気化学的に研磨する方法。 - 【請求項３２】 電解研磨は２容量部の濃燐酸、１容量
部の濃硫酸、及び１容量部のグリセリンである電解液を
使用する請求項３１記載の方法。 - 【請求項３３】 電解液は更にクロリドイオンと水とを
含む請求項３２記載の方法。 - 【請求項３４】 約３５〜４５容量％の燐酸、約２０〜
２５容量％の硫酸、約２０〜３５容量％のグリセリン、
及び約８〜９.５容量％の水からなる陽極材料を電気化
学的に研磨するための溶液。 - 【請求項３５】 溶液は２容量部の濃燐酸、１容量部の
濃硫酸、及び１容量部のグリセリンからなる請求項３４
記載の陽極材料を電気化学的に研磨するための溶液。 - 【請求項３６】 更にクロリドイオンを含む請求項３４
記載の陽極材料を電気化学的に研磨するための溶液。 - 【請求項３７】 溶液は約１００ccの燐酸、約２５〜５
０ccの硫酸、約１００ccのグリセリン、約５０〜１００
ccの水、及び約１０〜１５ｇの食塩からなる請求項３６
記載の陽極材料を電気化学的に研磨するための溶液。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/578,971 US5066370A (en) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | Apparatus, electrochemical process, and electrolyte for microfinishing stainless steel print bands |
| US578971 | 1990-09-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH083799A true JPH083799A (ja) | 1996-01-09 |
| JP2613702B2 JP2613702B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=24315076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3162302A Expired - Lifetime JP2613702B2 (ja) | 1990-09-07 | 1991-06-07 | ステンレス鋼製活字バンドのミクロ仕上げのための装置及び電気化学的方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5066370A (ja) |
| EP (1) | EP0475026A1 (ja) |
| JP (1) | JP2613702B2 (ja) |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5406318A (en) * | 1989-11-01 | 1995-04-11 | Tektronix, Inc. | Ink jet print head with electropolished diaphragm |
| KR0185154B1 (ko) * | 1991-01-16 | 1999-05-01 | 도모마쯔 겐고 | 선재의 연속 가공 방법 |
| US5574486A (en) * | 1993-01-13 | 1996-11-12 | Tektronix, Inc. | Ink jet print heads and methos for preparing them |
| JPH06240408A (ja) * | 1993-02-17 | 1994-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ばね用鋼線及びその製造方法 |
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| KR20010020807A (ko) | 1999-05-03 | 2001-03-15 | 조셉 제이. 스위니 | 고정 연마재 제품을 사전-조절하는 방법 |
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