(57)【要約】【課題】ベルト状被加工物の幅方向端部の研削加工が容易にできる方法を提供する。【解決手段】  一定方向に連続的に搬送されるベルト状被加工物の表面を、底面外周に砥石を配して形成される研削加工部を有する研削ヘッドをベルト状被加工物の表面に圧着して自転させ、かつ該研削ヘッドを前記ベルト状被加工物の幅方向に渡って往復運動させることにより研削加工する方法であって、研削ヘッドの研削加工部のはみ出す長さを特定の範囲に規定し、はみ出す部分を下支えする当て板、並びにベルト状被加工物、及び当て板を下支えする敷き板を用いる研削加工方法。【選択図】図１
2010137342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定方向に連続的に搬送されるベルト状被加工物の表面を、底面に砥石を配して形成される研削加工部を有する研削ヘッドをベルト状被加工物の表面に圧着して底面に垂直な軸を中心として回転させ、かつ該研削ヘッドを前記ベルト状被加工物の幅方向に渡って往復運動させることにより研削加工する方法であって、下記（１）〜（３）の条件を満たす研削加工方法。
（１）研削ヘッドの研削加工部が前記ベルト状被加工物の幅方向端部から外側へはみ出す長さが研削ヘッドの回転軸中心から研削加工部外周までの最長長さの４０％〜１５０％である。
（２）研削ヘッドの研削加工部が前記ベルト状被加工物の幅方向端部から外側へはみ出す部分を下支えする、ベルト状被加工物と同材料、同厚さの当て板を用いる。
（３）ベルト状被加工物及び当て板を下支えする、縦弾性率が被加工物よりも低い樹脂製敷き板を用いる。
【請求項２】
ベルト状被加工物がステンレスベルトであり、樹脂製敷き板が発泡樹脂製である請求項１記載の研削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転砥石を用いたベルト状物の平面の研削加工方法に関し、例えばステンレス、スチール等の鏡面金属ベルトの前加工の研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス、スチール等の金属ベルトの連続平面研削加工は、一般的には砥粒を表面につけた研磨ベルトをベルト状被加工物に押し付け、摩擦する方法がとられる。
【０００３】
上記の方法では、加工時間が短い半面、加工跡が一方向に生じ、その跡を研磨加工により除去することが困難なため、鏡面ベルトの前加工としては不適切である。
【０００４】
鏡面ベルトの前加工を実施する装置として、特許文献１にはベルト状被加工物を連続送りし、砥粒を保持可能な粘弾性材料を自転させ、ベルト状被加工物に押し当てつつ、ベルト状被加工物の幅方向に往復運動される装置が開示されている。なお、ここで幅方向とはベルト状被加工物の搬送方向と直交する方向である。
【０００５】
また、特許文献２には、ガラス円盤を両面研磨する際に、当て板を設置することで外周近傍の面ダレを回避する研磨方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−２２８３６４号公報
【特許文献２】特開２０００−３２６２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鏡面ステンレスベルトは、樹脂フィルムの製造などに用いられ、低い表面粗さだけでなく、高い板厚精度も求められている。しかしながら、従来の技術による研磨の前加工である研削加工ではベルト状被加工物の幅方向端部の加工が困難であり、上記の高い板厚精度を達成することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一定方向に連続的に搬送されるベルト状被加工物の表面を、底面に砥石を配して形成される研削加工部を有する研削ヘッドをベルト状被加工物の表面に圧着して底面に垂直な軸を中心として回転させ、かつ該研削ヘッドを前記ベルト状被加工物の幅方向に渡って往復運動させることにより研削加工する方法であって、下記（１）〜（３）の条件を満たす研削加工方法である。
（１）研削ヘッドの研削加工部が前記ベルト状被加工物の幅方向端部から外側へはみ出す長さが研削ヘッドの回転軸中心から研削加工部外周までの最長長さの４０％〜１５０％である。
（２）研削ヘッドの研削加工部が前記ベルト状被加工物の幅方向端部から外側へはみ出す部分を下支えする、ベルト状被加工物と同材料、同厚さの当て板を用いる。
（３）ベルト状被加工物及び当て板を下支えする、縦弾性率が被加工物よりも低い樹脂製敷き板を用いる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の方法を用いれば、従来困難であったベルト状被加工物の幅方向端部を研削加工することが可能となり、幅方向中央部と同様の加工を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の一例を説明するが、これに限定されない。
【００１０】
ベルト状物１は、被加工物であり、ここではステンレスベルト（厚さ１．５ｍｍ、幅１．５ｍ、長さ２１０ｍ）とした。
【００１１】
このステンレスベルト１は、ドラム２に巻かれており、ドラム２をモーターで駆動させることで、ステンレスベルト１が搬送される（図１参照）。なお、搬送速度は必要に応じて適宜設定すればよい。。
【００１２】
図１，２，３はベルト状物研削加工装置を示す。該装置に具備する研削ヘッド３(半径４００ｍｍ)においては、ステンレスベルト１と接する底面に砥石を固定し、研削加工部が形成されたものを用いる。砥石の配置方法としては特に限定されず、例えば下面に並列して配置する、円周状に配置する、あるいは放射状に配置する等が挙げられるが、ここでは間隔を空け、放射状に１６個外周側に配置して固定したものを用いた。なお、加工によって生じた削りカスの除去および加工による発熱の除去のため、研削ヘッド３中央から水を供給することが望ましい。また、砥石の材質は特に限定されないが、ここでは砥粒が樹脂などにより固定化された固定砥粒である砥石を用いた(粗さ♯２２０、品番Ｎ６Ｓ１３Ｃ、日本特殊研砥（株）製、厚さ２０ｍｍ、幅２５ｍｍ、長さ９０ｍｍ)。砥石の粗さは被加工物によって適宜選択すればよい。
【００１３】
ステンレスベルト１への研削ヘッド３への押し付け圧は、被加工物の材質、研削の度合い等により適宜設定することができ、ここでは３０ｋＰａ程度になるよう研削ヘッド３への加圧を研削加工装置に付帯するエアシリンダーにより調整した。
【００１４】
研削ヘッド３はモーター５により底面に垂直な軸（回転軸）を中心として回転し、ステンレスベルト１と砥石の間に摩擦が生じ、ステンレスベルト１の表面は加工される。研削ヘッド３の回転数は、被加工物の材質、研削の度合い等により適宜設定することができ、ここでは１５０ｒｐｍとした。
【００１５】
図３に示す揺動装置４は、ステンレスベルト１の幅方向に渡って研削ヘッド３を往復運動（揺動）させる。ステンレスベルトの搬送（並進運動）と研削ヘッドの往復運動が重なることにより、ステンレスベルト表面の研削加工がジグザグになされ均一な研削面となるため、鏡面化に適した前加工が可能である。
【００１６】
揺動装置４により、研削ヘッドの研削加工部がステンレスベルトの幅方向端部から外側へのはみ出し長さ８が研削ヘッド３の回転軸中心から研削加工部外周までの最長長さの４０％〜１５０％となるように設定する（図１、図３参照）。はみ出し長さ８が研削ヘッド３の回転軸中心から研削加工部外周までの最長長さの５０％〜１５０％となるように設定することが好ましい。この研削加工装置においては、研削ヘッド３の回転軸中心から最外周までの距離は２００ｍｍであるため、研削ヘッド３の研削加工部の、ベルトの幅方向端部からのはみ出し長さ８を、１００〜３００ｍｍの範囲に設定すると、回転軸を研削加工部の中心に配しており、はみ出し長さ８は研削ヘッド３の回転軸中心から研削加工部外周までの最長長さの５０〜１５０％の範囲となる。この範囲内で研削ヘッド３を揺動させるが、この範囲を外れた場合、ステンレスベルトと後述する当て板の段差が大きくなり、砥石が破損し、研削加工を停止せざるをえない場合が生じる。
【００１７】
上記研削ヘッド３はみ出し箇所に、ベルト状被加工物１と同材料で同厚さの当て板６を設置する。ここで当て板６は、固定することが好ましく、ここでは後述する敷き板７へ両面テープを用いて固定した。なお、当て板６を設置し、前述のはみ出し長さ８を前記のように規定することにより、ステンレスベルト１と砥石の衝突によるステンレスベルトへの傷、砥石の破損を防止することができる。
【００１８】
ステンレスベルト１と当て板６は図３に示す敷き板７の上に設置する。ここで、敷き板７は、縦弾性率が被加工物より低く、弾性変形領域が広い樹脂製敷き板を用いることが好ましく、該樹脂製敷き板としては発泡樹脂製であることが好ましい。ここでは敷き板７として発泡ポリエチレンシート（商品名；ソフトロン♯３００２、積水化学工業（株）製、厚さ５ｍｍ）を使用した。研削加工を長時間行った場合に生じるステンレスベルト１と当て板７との厚さの差に起因するステンレスベルト１と砥石の衝突は緩和される。すなわち、敷き板７が研削ヘッドの押し付け圧に抗する方向に作用し、厚さの差が縮まるためである。
【００１９】
また、ステンレスベルト１の裏面と敷き板７とは擦れ合うため、ステンレスベルト１への裏面への擦傷および搬送動力の低減から、敷き板７はステンレスベルト１よりも十分柔らかく、かつ被加工物裏面に対する摩擦係数が低いものが好ましい。
【実施例】
【００２０】
以下に本発明の実施例を示す。
【００２１】
図１，２，および３に記載のベルト状物研削加工装置を用いて研削加工を行った。研削ヘッドは、回転中心から外周までの最長距離２００ｍｍのものを用い、研削ヘッド−ステンレスベルト押し圧３０ｋＰａとした。
【００２２】
被加工物としてステンレスベルト(ステンレス鋼ＳＵＳ３０４、厚さ１．５ｍｍ、幅１．５ｍ、長さ２１０ｍ)を使用した。
【００２３】
また、当て板は、ステンレス板（ステンレス鋼ＳＵＳ３０４、厚さ１．５ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ２００ｍｍ)を使用し、両面テープで敷き板に固定した。
（加工安定性の評価）
研削加工の状態の良否を判定した。
【００２４】
○：問題なし
△：異音有り
×：砥石破損有り
（研削加工量の評価）
あらかじめ研削加工前にステンレスベルトの板厚を測定し、加工後に同地点の板厚を測定した。この板厚の差が研削加工量となる。
【００２５】
板厚の測定には、超音波精密厚み計(商品名；ＣＬ４００、ＧＥ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製)を使用した。
[実施例１、比較例１〜３]
ステンレスベルトの搬送速度０．７ｍｍ／分とし、研削ヘッドの揺動幅２００ｍｍ、揺動速度１０００ｍｍ／分とし、材料として発泡ポリエチレン（ソフトロン、厚さ５ｍｍ）またはステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、厚さ３ｍｍ）（それぞれの大きさ６００ｍｍ×３０００ｍｍ）の敷き板を用いて研削加工した。ここで、揺動幅とは、研削ヘッドが前記研削加工装置に具備する揺動装置により、往復運動する端部間の距離である。なお、表１に記載の「はみ出し長さ」とは、研削加工部がステンレスベルトの幅方向端部からはみ出す長さの、研削ヘッドの回転軸中心から研削加工部外周までの最長長さに対する割合（％）の内での最小値である。研削加工の際の砥石の破損、異音の有無より、工程安定性を評価した。結果を表1に示す。実施例１では、工程安定性が良好であった。比較例１は、はみ出し長さが短く、加工時に異音、砥石の一部に破損が生じた。比較例３では、敷き板の縦弾性率が被加工物と同じであるため、加工時に異音、砥石の一部の破損が生じた。
【００２６】
【表１】
2010137342.tif 000003
【００２７】
[実施例２、比較例４]
ステンレスベルトの搬送速度４０ｍｍ／分とし、研削ヘッドの揺動幅１８０ｍｍ、揺動速度８５５ｍｍ／分とし、敷き板は、発泡性ポリエチレン製（ソフトロン、厚さ５ｍｍ）のものを用いて研削加工した。表２に記載の「はみ出し長さ」とは、表１記載と同じである。
【００２８】
表２に幅方向端部の研削加工量の分布を示す。
【００２９】
表２に示すように、比較例４ではステンレスベルト端部から１００ｍｍはほとんど研削加工がなされていなかったが、実施例２では、１１〜１８μｍの研削加工が可能となった。
【００３０】
【表２】
2010137342.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００３１】
板厚精度を要求される鏡面ベルト状物、とくに鏡面ステンレスベルトや鏡面スチールベルトなどの鏡面化前加工に本発明の使用は適している。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のベルト状物研削加工装置の一実施例の上面図である。
【図２】本発明のベルト状物研削加工装置の一実施例の側面図である。
【図３】本発明のベルト状物研削加工装置の一実施例をベルト状物搬送方向から見た図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：ベルト状被加工物
２：ドラム
３：研削ヘッド
４：揺動装置
５：モーター
６：当て板
７：敷き板
８：はみ出し長さ
【図１】
2010137342.tif 000005
【図２】
2010137342.tif 000006
【図３】
2010137342.tif 000007