(57)【要約】【課題】表面に不織布シートを巻き付けて帯状体との間の摩擦力を高めると共に、ゴムライニング層を介して不織布シートをロールコアに確実に固定した被覆ロール及びそれを用いた帯状体の搬送装置を提供する。【解決手段】金属製のロールコア２と、該ロールコアの表面に被覆されたゴムライニング層４と、該ゴムライニング層に巻き付けられた不織布シート６とを備えた被覆ロール１０である。【選択図】図１
2011207579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のロールコアと、該ロールコアの表面に被覆されたゴムライニング層と、該ゴムライニング層に巻き付けられた不織布シートとを備えた被覆ロール。
【請求項２】
前記不織布シートはアラミド繊維を８０質量％以上含む請求項１記載の被覆ロール。
【請求項３】
請求項１又は２記載の被覆ロールを用いた帯状体の搬送装置であって、前記被覆ロールに張架された前記帯状体の張力が１２７．４Ｎ／ｍｍ２以下である帯状体の搬送装置。
【請求項４】
前記搬送装置が前記帯状体の蛇行修正装置である請求項３記載の帯状体の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ストリップ等の帯状体の搬送に用いられるロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金属ストリップ等の帯状体を搬送するロールとしては金属ロールが広く用いられてきたが、金属ロールが硬いために帯状体に打痕や傷が生じるという問題がある。そこで、金属ロール表面にゴムをライニングしたロールや、金属ロール表面に不織布を巻きつけたロールが知られている。
さらに、不織布がロ−ルと離れて空回りすることを防止するため、ロ−ル表面にフック状物を密生させたシートを貼付し、このフック状物に不織布を係合させる技術が開発されている（特許文献１）。又、金属製ロールの外周に、アラミド繊維よりなる不織布と、ポリパラフェニレンベンゾビオスオキサゾール繊維よりなる不織布とをこの順で巻きつけ、耐摩耗性と耐久性を向上させる技術が開発されている（特許文献２）。
一方、ストリップエッジが通過する範囲に不織布材料をライニングし、それ以外のストリップ通板範囲にゴムをライニングしたリンガーロールが開発されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２５４０４４号公報
【特許文献２】特開２０００−６４０１４号公報
【特許文献３】特開平１１−２７７１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ゴムを被覆したロールの場合、ゴムと帯状体との間の摩擦力が小さいため、搬送時の張力が概ね１９．６Ｎ／ｍｍ２（２．０ｋｇｆ／ｍｍ２）以下になると、ロールと帯状体とが滑ることがある。特に、帯状体の蛇行修正装置にゴム被覆ロールを用いた場合に、ロールと帯状体とが滑ると、蛇行の修正が十分に行えなくなる。又、炉内等の高温環境でゴム被覆ロールを用いると、金属製のロール芯とゴムライニングとの間に存在する気孔が膨張し、ロール表面が膨れる恐れがある。ロール表面が膨れると、ロール表面に凸部が形成され、このロールを用いて帯状体を搬送すると帯状体に凸部が転写されるという問題がある。さらに、ゴム表面が帯状体のエッジで傷つけられ、使用可能期間が短くなる。
一方、不織布はゴムに比べて損傷を受けにくいものの、金属製のロール芯との固定が難しいという問題がある。例えば、特許文献１記載の技術の場合、フック状物と不織布との間では係合がされるものの、ロ−ル表面にシートを接着剤等で貼付しているため、高温環境や液中での使用ではシートが剥離する恐れがある。又、シート自身は紙やプラスチックフィルムからなるため、やはり高温環境や液中での使用ではシートの耐久性が劣る。そして、不織布がロールと離れて空回りした場合、帯状体の通板速度と不織布の回転速度が同調しないため、帯状体表面に擦り傷が発生する。
【０００５】
すなわち、本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、表面に不織布シートを巻き付けて帯状体との間の摩擦力を高めると共に、ゴムライニング層を介して不織布シートをロールコアに確実に固定した被覆ロール及びそれを用いた帯状体の搬送装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の被覆ロールは、金属製のロールコアと、該ロールコアの表面に被覆されたゴムライニング層と、該ゴムライニング層に巻き付けられた不織布シートとを備えている。
このようにすると、ゴムライニング層に不織布シートが密着し、不織布がロ−ルと離れて空回りすることを防止する。又、ゴムライニング４は加硫等によってロールコアの表面にしっかりと固定されているため、高温環境や液中での使用によってゴムライニング４が剥離することがなく、それに応じて高温環境や液中での使用によって不織布シートも外れることが防止される。
そして、被覆ロールの最外面となる不織布シートはゴムライニング層より摩擦力が高く、帯状体との滑りを防止することができる。又、不織布シートはゴムライニング層に比べて損傷を受けにくく、又、異物が付着しても不織布シートに埋まるため、帯状体に傷が付き難い。
【０００７】
前記不織布シートはアラミド繊維を８０質量％以上含むことが好ましい。
このようにすると、耐熱性に優れたアラミド繊維が不織布シートに多く含まれるので、被覆ロールの耐熱性も向上する。
【０００８】
本発明の帯状体の搬送装置は、前記被覆ロールを用いたものであって、前記被覆ロールに張架された前記帯状体の張力が１２７．４Ｎ／ｍｍ２以下である。
このようにすると、不織布シートの摩擦力が高いため、搬送張力が低い部分の搬送ロールに被覆ロールを用いても帯状体との間で滑りが生じ難くなる。
前記搬送装置が前記帯状体の蛇行修正装置であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表面に不織布シートを巻き付けて帯状体との間の摩擦力を高めると共に、ゴムライニング層を介して不織布シートをロールコアに確実に固定した被覆ロールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る被覆ロール１０を示す部分破断斜視図である。
【図２】帯状体の蛇行修正装置の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る被覆ロール及びそれを用いた帯状体の搬送装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る被覆ロール１０を示す部分破断斜視図である。被覆ロール１０は、金属製のロールコア２と、ロールコア２の表面に被覆されたゴムライニング層４と、ゴムライニング層４に巻き付けられた不織布シート６とを備えている。
金属製のロールコア２は円筒状をなし、中心に軸２ａが取り付けられている。ロールコア２としては鋼、ステンレス鋼、アルミニウム等を用いることができるがこれらに限定されず、各種金属や合金を使用できる。ロールコア２の外径は特に制限されないが、通常、５０〜１０００ｍｍ程度とすることができる。
なお、ゴムライニング層４との密着性を高めるため、ロールコア２表面を公知のプライマー等で処理してもよい。
【００１２】
ゴムライニング層４は、自身がロールコア２の表面に密着して確実に固定されると共に、不織布シート６と密着することで不織布シート６をロールコア２に確実に固定し、不織布がロ−ルと離れて空回りすることを防止する。ゴムライニング層４はロールコア２の表面に加硫又は所定の接着剤で固定されるか、又はゴムライニング層４となる材料をロールコア２の表面に流し、加硫、縮合等によって硬化させてゴムライニング層４を形成させることができる。いずれにせよ、ゴムライニング層４はロールコア２の表面に密着している。
ゴムライニング層４の材質としては特に制限されないが、例えば、アクリルニトリル・ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、ポリクロロプレン（クロロプレンゴム）、エチレン・プロピレンターポロマー（ＥＰＴ）、ポリシロキサン（シリコーンゴム）、イソプロピレン・イソブチレン共重合体（ＩＩＲ）、スチレン・ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、ポリウレタン（ウレタンゴム）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、フッ化炭化水素（フッ素ゴム）を挙げることができる。特に、耐熱性の高いポリシロキサン（シリコーンゴム）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、フッ化炭化水素（フッ素ゴム）を用いると、耐熱性を要求される用途に好ましい。
ゴムライニング層４の厚みは特に制限されないが、通常、３〜３０ｍｍ程度とすることができる。
【００１３】
不織布シート６としては、平面状のものをゴムライニング層４に巻き付け、継ぎ目部分を縫い合わせてもよいが、ゴムライニング層４の外径よりやや内径の大きい筒状のシームレスタイプの不織布シート６を用いると好ましい。シームレスタイプの不織布シート６を用いる場合、この不織布シート６をゴムライニング層４の外側に被せた後、水蒸気等で加熱して圧縮（シュリンク）させ、ゴムライニング層４に不織布シート６を密着させることができる。
不織布シート６に用いる繊維としては特に制限されないが、パラ系及びメタ系アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ＰＢＯ繊維、炭素繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維等の耐熱性に優れた繊維のうち、１種以上を用いると、焼鈍炉等の高温環境（１５０〜２５０℃）で本発明の被覆ロールを適用できるので好ましい。又、これらの繊維と他の繊維を混合して不織布シート６を製造してもよい。
不織布シート６の製造方法は特に制限されず、公知の製法の中から選択することができ、例えばケミカルボンド法、スパンボンド法、メルトブロー法、ニードルパンチ法、スパンレース法等を用いることができる。
【００１４】
不織布シート６の厚みは特に制限されないが、通常、３〜３０ｍｍ程度とすることができる。
なお、本発明においては、上記したようにゴムライニング層４の摩擦力の高さを利用して、不織布シート６をゴムライニング層４に密着させてロ−ルとの空回りを防止している。一方、不織布シートを２層以上積層すると、積層部分で不織布シート同士が滑って空回りする恐れがあるため、不織布シート６は１層とする。
又、ロールコア２の軸方向の端部から外側に不織布シート６の余長部６ａを延出し、この余長部６ａがロールコア２の端部を包むように余長部６ａを縫い糸８で縫い合わせてもよい。このようにすると、ロールコア２の軸方向に不織布シート６が外れることを防止することができる。
【００１５】
以上のように、金属製のロールコア２の表面にゴムライニング層４を被覆し、このゴムライニング層４に不織布シート６を巻き付けることで、ゴムライニング層４に不織布シート６が密着し、不織布がロ−ルと離れて空回りすることを防止する。又、ゴムライニング層４は加硫等によってロールコア２の表面にしっかりと固定されているため、高温環境や液中での使用によってゴムライニング層４が剥離することがなく、それに応じて高温環境や液中での使用によって不織布シート６も外れることが防止される。また、高温環境下でゴムライニング層４中の気孔が膨らみ、ゴムライニング層４表面に凸部が形成されても、不織布シート６で凸部が緩和され、帯状体にその凸部が転写されることが防止される。
そして、被覆ロールの最外面となる不織布シート６はゴムライニング層４より摩擦力が高く、帯状体との滑りを防止することができる。又、不織布シート６はゴムライニング層４に比べて損傷を受けにくく、又、異物が付着しても不織布シート６に埋まるため、帯状体に傷が付き難い。
【００１６】
特に、不織布シート６の摩擦力が高いため、搬送張力が低い部分の搬送ロールに用いると好ましい。具体的には、ロールに張架された帯状体の張力が１２７．４Ｎ／ｍｍ２以下となる部分に、本発明の被覆ロールを適用すると好ましい。帯状体の張力はより好ましくは１９．６Ｎ／ｍｍ２以下であり、更に好ましくは９．８Ｎ／ｍｍ２以下であり、最も好ましくは４．９Ｎ／ｍｍ２以下である。一方、帯状体の張力の下限は通常、０．０９８Ｎ／ｍｍ２程度である。
本発明の被覆ロールを適用可能な帯状体は特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鋼等の金属又は合金の板又は箔が挙げられる。
【００１７】
本発明の被覆ロールは、あらゆる帯状体の搬送装置に用いることができる。ここで、帯状体の搬送装置とは、帯状体をロールに張架して搬送する装置であればよい。
特に、帯状体の蛇行修正装置に本発明の被覆ロールを用いると、蛇行の修正を確実に行えるので好ましい。
【００１８】
図２は、帯状体の蛇行修正装置の一例を示す斜視図である。蛇行修正装置１００は、平行に配置された２本の被覆ロール１０と、被覆ロール１０を軸支する架台１０１と、架台１０１を被覆ロール１０の軸方向に移動させる油圧シリンダ等の架台移動装置１０３と、被覆ロール１０に張架されて搬送される帯状体５０の幅方向の位置を検出する検出器１０５とを備えている。
帯状体５０は、被覆ロール１０を挟んで架台１０１の反対側（図２では上側）から搬送されて一方の被覆ロール１０に張架され、架台１０１と平行に他方の被覆ロール１０に張架された後、架台１０１の反対側（図２では上側）へ搬送される。架台１０１は所定のピポット点に軸支され、ピポット点を中心にして被覆ロール１０の軸方向に沿って回転する。
検出器１０５は帯状体５０の幅方向の両端にそれぞれ配置されている。各検出器１０５は投光器と受光器とを備え、投光器と受光器とが帯状体５０を厚み方向に挟みつつ離間している。被覆ロール１０の軸方向に帯状体５０が蛇行すると、各受光器の受光量が変化するため、蛇行量を求めることができる。
【００１９】
そして、帯状体５０が蛇行した場合、架台移動装置１０３を進退させ、各受光器の受光量が同一となるように架台１０１をピポット点の周りに回転させると、帯状体５０が被覆ロール１０の軸方向に移動し、その蛇行を修正することができる。
蛇行修正装置１００のロールとして、本発明の被覆ロールを用いることにより、帯状体の張力が低い場合であっても帯状体との滑りが少なく、蛇行を確実に修正することができる。
【００２０】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。例えば、本発明の被覆ロールは、例えば酸洗装置や防錆剤の塗布装置等、液中で使用することもできる。本発明の被覆ロールは液中であっても帯状体との間の摩擦力を高めるため、帯状体との滑りが少なくなり、さらに液中での使用でも耐久性に優れている。
【実施例】
【００２１】
図１に示す被覆ロール１０を用い、常温下及び高温雰囲気（約２３０℃）で銅条（りん青銅、厚み0.1mm,幅600mm）の搬送ロールとした。鋼製のロールコア２の外径を２６５ｍｍとし、ゴムライニング層４として厚み１７．５ｍｍのクロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）を用いた。そして、表１に示す繊維からなる厚み１０ｍｍの不織布シート６をゴムライニング層４に巻きつけた。不織布シート６を構成する繊維の太さは２〜３デニール（約１４μｍ〜１７．５μｍ）のものを用い、不織布シート６の密度は０．３０〜０．３８ｇ／ｃｍ３であった。ここで、１デニールとは４５０ｍで質量５０ｍｇのときの繊度である。
そして、ゴムライニング層４の外径よりやや内径の大きい筒状のシームレスタイプの不織布シート６をゴムライニング層４の外側に被せた後、水蒸気で加熱して圧縮（シュリンク）させ、ゴムライニング層４に不織布シート６を密着させた。なお、ロールコア２の軸方向の端部から外側に不織布シート６の余長部６ａを延出し、この余長部６ａがロールコア２の端部を包むように余長部６ａを縫い糸８で縫い合わせた。
なお、搬送時の条にかかる張力を１．９６Ｎ／ｍｍ２とし、条を４０００ｍ搬送した。また、ロールの磨耗の評価は条にかかる張力を１．９６Ｎ／ｍｍ２とし、３０日間搬送後（２０００００〜３０００００ｍ搬送）、ロール表面を目視観察することにより行った。
【００２２】
比較例１として、鋼製ロールを同様に搬送ロールに用いた。
比較例２として、鋼製のロールコア２にゴムライニング層４（ＣＳＭ、厚み１７．５ｍｍ）を形成したものを同様に搬送ロールに用いた。
比較例３として、鋼製のロールコア２にゴムライニング層４（ＣＳＭ、厚み１７．５ｍｍ）を形成し、ライニング層４の表面を粗面化したものを同様に搬送ロールに用いた。
比較例４として、軸方向の中央が平行で、軸方向外側に向かって先細になる鋼製のテーパーロールを同様に搬送ロールに用いた。
比較例５として、鋼製ロールの表面に多数の孔を開口したものを同様に搬送ロールに用いた。
【００２３】
得られた結果を表１、表２に示す。
なお、表２において、蛇行量は、ライン速度５０ｍ／ｍｉｎで同一の条を搬送した際の、ロールの軸方向中心位置からの最大ずれ量[ｍｍ]である。又、評価○は、評価項目（例えばロールの磨耗）が無し、評価×は評価項目（例えばロールの磨耗）が有り、評価△は評価項目（例えばロールの磨耗）がわずかに有り、を示す。
又、高温下の糸押しは、上記高温雰囲気で条を長さ４０００ｍ搬送したとき、条１００ｍ当り付着した不織布由来の繊維の本数を測定した値である。高温下のロールの寿命は、ロールに実用上問題となる傷が生じたときか、又は目視によりロールの膨れが確認されたときとした。
【００２４】
【表１】
2011207579.tif 000003
【００２５】
【表２】
2011207579.tif 000004
【００２６】
表１、表２から明らかなように、ロールコアにゴムライニング層を被覆し、不織布シートをゴムライニング層に巻きつけた各実施例の場合、条の蛇行量が少ないと共に、高温下及び常温下のいずれにおいてもロールの磨耗、傷、及び条の折れやしわ、打痕、傷が無かった。又、不織布シートが空転せず、高温下でもロールの膨れが生じなかった。
但し、不織布シート中のメタ系アラミド繊維の配合割合が８０質量％未満の実施例４〜８の場合、他の実施例に比べ、高温下の糸押し量が多く、高温下のロール寿命が短かった。これは、耐熱性に劣る不織布シート中のポリエステル繊維が高温下で変形又は溶け、不織布から繊維（糸）がほつれて条に付着したためである。
また、実施例４〜８の場合、他の実施例に比べ、高温下での蛇行量が２倍程度大きくなった。これは、耐熱性に劣る不織布シート中のポリエステル繊維が高温下で変形又は溶け、僅かではあるが条が滑りやすくなったためである。
【００２７】
鋼製ロールをそのまま用いた比較例１の場合、条の蛇行量が多いと共に、ロールが硬いために条に打痕及び傷が生じた。
ロールコアにゴムライニング層を被覆した比較例２，３の場合、条の蛇行量が多いと共に、ロールに磨耗や傷が生じ、条に打痕が生じた。さらに、高温下でロールが膨れて寿命が低下した。
鋼製テーパーロールを用いた比較例４の場合、条の蛇行量が多いと共に、ロールが硬いために条に打痕及び傷が生じた。さらに、条の折れやしわが生じた。
鋼製多孔質ロールを用いた比較例５の場合も、条の蛇行量が多いと共に、ロールが硬いために条に打痕及び傷が生じた。なお、比較例５の場合、高温雰囲気となる焼鈍炉内に飛散する金属酸化物により、孔が閉塞した。
【符号の説明】
【００２８】
２                    ロールコア
４                    ゴムライニング層
６                    不織布シート
１０                  被覆ロール
５０                  帯状体
１００                帯状体の搬送装置
【図１】
2011207579.tif 000005
【図２】
2011207579.tif 000006