(57)【要約】【課題】研磨斑が生じにくい研磨ロールの製造方法を提供する。【解決手段】この研磨ロールは円筒状ロールの一種である。まず、円弧状シート状物２ａ，２ｂ，・・・を準備する。この円弧状シート状物２は、不織布製で、その外周に切り込み３が設けられているのがよい。円弧状シート状物２を、ロール軸１の周面に、ロール軸１を中心として位相をずらしながら、重ね合わせる。そうすると、ロール軸１の周りに螺旋状に円弧状シート状物２ａ，２ｂ，・・・が巻回する。そして、ある一定の高さに重ね合わされたら、両側からロール軸１方向に圧縮し、所定の硬度の円筒状ロールを得る。また、円弧状シート状物２を、ロール軸１の周面に、ロール軸１を中心として位相をずらしながら、重ね合わせた領域Ａと、この位相とは逆の位相にずらしながら、円弧状シート状物２を重ね合わせた領域Ｂを作成する。そして、領域Ａと領域Ｂとを備えた円筒状ロールを得る。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール軸の周面に、複数枚の円弧状シート状物を該ロール軸を中心として位相をずらしながら、重ね合わせて螺旋状に巻回した後、該複数枚の円弧状シート状物を該ロール軸方向に圧縮することを特徴とする円筒状ロールの製造方法。
【請求項２】
ロール軸の周囲に、複数枚の円弧状シート状物を該ロール軸を中心として位相をずらしながら、重ね合わせて螺旋状に巻回した領域Ａと、該位相とは逆の位相にずらしながら、複数枚の円弧状シート状物を重ね合わせて、該螺旋状とは逆の螺旋状に巻回した領域Ｂとを作成した後、該領域Ａ及び該領域Ｂを該ロール軸方向に圧縮することを特徴とする円筒状ロールの製造方法。
【請求項３】
２枚以上の円弧状シート状物の両側の径端面を当接して、一枚の円盤状シート状物を形成し、該円盤状シート状物の複数枚を重ね合わせた領域Ｃをも作成する請求項２記載の円筒状ロールの製造方法。
【請求項４】
円弧状シート状物の外周部に切り込みが設けられている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の円筒状ロールの製造方法。
【請求項５】
円弧状シート状物の素材が不織布である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の円筒状ロールの製造方法。
【請求項６】
円弧状シート状物には、研磨材に付着せしめられている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の円筒状ロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として研磨用ロールとして用いられるロールの製造方法に関し、素材である不織布などのシート状物の有効利用を図ることができ、しかも、研磨斑などを生じにくいロールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、研磨ロールとしては、不織布や編織物などのシート状物に研磨材を付着せしめたものを素材とし、以下のような方法で製造されている。すなわち、研磨材付きシート状物として、中央部に打ち抜き孔１２が設けられた円盤状シート状物１１（図１）を用い、この円盤状シート状物１１の打ち抜き孔１２をロール軸１に挿通し、以下順次、円盤状シート状物１１，１１，・・・をロール軸１に挿通してゆき（図２）、最後に、軸方向の両端から重ね合わされた円盤状シート状物１１，１１，・・・を圧縮し、円筒状の研磨ロールを製造することが行われている（図３）。
【０００３】
しかしながら、この方法は、長尺状の不織布などのシート状物から、円盤状シート状物１１を打ち抜いて得なければならず、打ち抜かれた不織布などのシート状物は使用用途が無く、これが無駄になるという不合理があった。このような不合理を解消するために、長尺状のシート状物から、円弧状シート状物２（図４）を打ち抜き、この両側径端面を連設して円盤状シート状物２２（図５）として、円筒状の研磨ロールを製造することが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−８０５５７号公報（第８頁、図７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法によっても、なお以下のような欠点は解消できなかった。すなわち、円筒状の研磨ロールの外周面には、複数枚の円盤状シート状物１１又は２２の厚さ端面が水平に並んでいるため、各円盤状シート状物間で研磨性が異なると、被研磨物に研磨斑が現れるということがあった。すなわち、この円筒状研磨ロールを回転させて、被研磨物を研磨すると、被研磨物の一箇所は１枚の円盤状シート状物１１又は２２の厚さ端面のみで研磨されることになり、この１枚の円盤状シート状物１１又は２２の研磨性が、他の円盤状シート状物に比べて不十分であると、被研磨物の一箇所が研磨斑となって現れるのである。特に、被研磨物が鋼板などの板を長手方向に搬送しながら、回転する研磨ロールで研磨すると、研磨斑が研磨筋として現れる。
【０００６】
そこで、本発明は、円弧状シート状物２を、特定の方法で重ね合わせて、円筒状の研磨ロールを製造することにより、研磨ロール外周面に、シート状物２の厚さ端面が水平に並ばないようにして、研磨斑が現れるのを防止しようというものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、ロール軸の周面に、複数枚の円弧状シート状物を該ロール軸を中心として位相をずらしながら、重ね合わせて螺旋状に巻回した後、該複数枚の円弧状シート状物を該ロール軸方向に圧縮することを特徴とする円筒状ロールの製造方法に関するものである。特に、本発明において、好ましい手段は、ロール軸の周囲に、複数枚の円弧状シート状物を該ロール軸を中心として位相をずらしながら、重ね合わせて螺旋状に巻回した領域Ａと、該位相とは逆の位相にずらしながら、複数枚の円弧状シート状物を重ね合わせて、該螺旋状とは逆の螺旋状に巻回した領域Ｂとを作成した後、該領域Ａ及び該領域Ｂを該ロール軸方向に圧縮するというものである。
【０００８】
本発明においては、まず円弧状シート状物２を複数枚準備する。円弧状シート状物２とは、図４に示したような形状であり、中央部に打ち抜き孔１２が設けられた円盤状シート状物１１（図１）の一部を切り取ったものである。円弧の大きさは任意であるが、一般的に半円乃至１／８円の大きさに切り取られる。なお、このような円弧状シート状物２は、円盤状シート状物１１を得ることなしに、長尺状のシート状物から直接打ち抜かれる。半円未満の大きさの円弧状シート状物２であれば、無駄なく，長尺状のシート状物から採取することができる（特許文献１、第８頁の図１）。
【０００９】
円弧状シート状物２の素材としては、不織布、編織物、スポンジなどの従来公知の任意の素材が用いられる。一般的には、不織布を素材とするものが多い。また、円弧状シート状物２には、研磨材が付着されているのが好ましい。研磨材を付着させた円弧状シート状物２を用いて円筒状ロールを得ると、それは研磨ロールとすることができる。
【００１０】
この円弧状シート状物２を用いて、円筒状ロールを製造する方法は、図６を用いて説明すれば、以下のとおりである。ロール軸（図示せず）の外周が、円弧状シート状物２ａの内周側に位置するようにして、一枚の円弧状シート状物２ａを置く。そして、円弧状シート状物２ａと同形の円弧状シート状物２ｂを、位相をずらして（図６では右側へ４５°ずらして）重ね合わせる。次いで、円弧状シート状物２ｃを、円弧状シート状物２ｂの上に、右側へ４５°位相をずらして重ね合わせる。以下、同様に円弧状シート状物２ｄ，２ｅを重ね合わせる。図６では示していないが、円弧状シート状物２ｅの上にはさらに円弧状シート状物２ｆが、そして円弧状シート状物２ｆの上にはさらに円弧状シート状物２ｇが重ね合わされ、これで螺旋状に一周巻回することになる。そして、さらに同様にして、円弧状シート状物２ｈ，２ｉ，２ｊ，・・・を重ね合わせてゆく。螺旋状に何回も巻回し、所望の高さになった時点で、ロール軸方向に圧縮する。これによって、所望の硬度の円筒状ロールが得られる。
【００１１】
以上のような製造方法において、円筒状ロールの外周面には、円弧状シート状物２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の外周端面が、右巻きの螺旋となって現れる（このような現れ方をしている領域を、便宜上、領域Ａという。）。領域Ａのみでは、図７からも分かるように、円弧状シート状物２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の外周端面が螺旋となっているので、円筒状ロールの外周に当接させて鋼板などの被研磨板を搬送すると、鋼板はロール軸方向のいずれか一方にずれていってしまう恐れがある。したがって、領域Ａで形成される螺旋とは逆の螺旋を持つ領域Ｂを作成するのが好ましい。領域Ｂは、単に円弧状シート状物２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・を逆の位相でずらして重ね合わせてゆけばよい。すなわち、領域Ａが右側へ４５°ずらして重ね合わせているので、領域Ｂでは左側へ４５°ずらして重ね合わせてゆけばよい。そうすると、領域Ａは右巻きの螺旋となり、領域Ｂでは左巻きの螺旋となる。領域Ａと領域Ｂとがあることによって、領域Ａで搬送されている鋼板がロール軸の上側へずれようとしても、領域Ｂで鋼板はロール軸の下側へずれようとし、両者がバランスを保つので、鋼板のずれは生じない。領域Ａと領域Ｂとを作成した後は、同様に軸方向に圧縮して、図７に示したような円筒状ロールを得ることができる。
【００１２】
本発明に係る円筒状ロールの製造方法は、基本的には、上述したとおりであるが、その他に種々の変更を施すことができる。たとえば、ロールの下側に一周の螺旋からなる領域Ａを作成する。次いで、領域Ａの上に、円弧状シート状物２の両側の径端面を当接して、図５に示すような円盤状シート状物とし、これを重ね合わせて領域Ｃを作成する。最後にロールの上側に一周の螺旋からなる領域Ｂを作成し、円筒状ロールを得る。領域Ｃは、領域Ａの上に重ね合わされるので、右巻きの螺旋と同様の傾斜を持っている。すなわち、領域Ａ及びＣは、右巻きの螺旋となっている。しかしながら、領域Ｂが左巻きの螺旋となっているので、この円筒状ロールに接して搬送される鋼板などの板は、ロール軸のいずれか一方にずれることはない。
【００１３】
また、円弧状シート状物２の外周部には、切り込み３が設けられていてもよい。切り込み３が設けられていると、円筒状ロールの外周面が動きやすくなり、凹凸のある被研磨物を研磨するのに適している。すなわち、回転している円筒状ロールが凸部に当たると、凸部と凹部の境界では、円筒状ロールの外周面が凹部側へ移動しながら凹部と接触することになる。したがって、被研磨物の凸部と凹部の境界をよく研磨することができるのである。切り込み３が設けられていない円弧状シート状物２を用いた場合には、円筒状ロールの外周面が動きにくいため、このような挙動が生じにくく、凸部と凹部の境界をよく研磨しにくいのである。切り込み３の長さは任意であり、その長さが長い方が外周面が動きやすくなるが、あまりに長いと、研磨が不十分になる。したがって、研磨性と外周面の動きとのバランスを考慮して、適宜、切り込み３の長さを決定すればよい。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例で限定されるものではない。本発明は、基本的には、円弧状シート状物を位相をずらしながら重ね合わせて、円筒状ロールを製造することにより、ロール外周面に、円弧状シート状物の厚さ端面が螺旋状に並び、被研磨物などに研磨筋などの研磨斑が生じにくくなるとの知見に基づくものとして、解釈されるべきである。
【００１５】
実施例１
厚さ５ｍｍで目付７００ｇ／ｍ２の不織布から、外周径３２０ｍｍで内周径１５０ｍｍの半円状シート状物２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，・・・を複数枚採取した。この半円状シート状物２ａを、その内周が外径１５０ｍｍの鉄製ロール軸の外周に沿うように置いた。次に、同形の半円状シート状物２ｂを、右側に９０°ずらして、重ね合わせた。この際、半円状シート状物２ａと２ｂとが重なっている面の内周近傍に、ゴム系接着剤を付与し、両者を接着させてずれないようにした。その後、半円状シート状物２ｃ，２ｄ，２ｅ，・・・を、順次、右側に９０°ずらして、重ね合わせ、合計５００枚の半円状シート状物を重ね合わせた。そして、ロール軸方向に圧縮して、長さ５００ｍｍの円筒状ロールを製造した。その後、上記ゴム系接着剤が硬化するまで養生した後、円筒状ロールの外周面が平滑になるまで研磨した。これによって、外径３１０ｍｍでバフ面長５００ｍｍの研磨用ロールが得られた。この研磨用ロールで銅合金板を研磨したが、銅合金表面には研磨ムラが見られなかった。
【００１６】
実施例２
厚さ２ｍｍで目付２００ｇ／ｍ２の不織布から、外周径２１０ｍｍで内周径８６ｍｍの半円状シート状物２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，・・・を複数枚採取した。一方、厚さ１０ｍｍで外径２５０ｍｍ内径８７ｍｍのリング状鉄板を２枚準備した。このリング状鉄板の１枚に、外径７６．２ｍｍのガス管を挿通し、リング状鉄板は水平に置き、ガス管は直立するように立てた。半円状シート状物２ａをリング状鉄板の上に置き、半円状シート状物２ａの内周がガス管の外周に沿うように置いた。次に、同形の半円状シート状物２ｂを、右側に４５°ずらして、重ね合わせた。さらに、半円状シート状物２ｂの上、半円状シート状物２ｃを右側に４５°ずらして、重ね合わせ、以下同様にして、半円状シート状物２ｃ及び２ｄを重ね合わせた。これによって、半円状シート状物２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄで、一周の螺旋を形成した。螺旋の左端では半円状シート状物２ａの一側径端面と半円状シート状物２ｄの一側径端面とが当接する位置となる。そして、螺旋の右端では、半円状シート状物２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの４枚が重なった状態となる。したがって、右端から左端に傾斜する螺旋となっている。
【００１７】
この螺旋の上に、半円状シート状物２ｅと２ｆの両側径端面を当接して、１枚の円盤状シート状物となったものを、４００枚（半円状シート状物２枚で円盤状シート状物１枚となるから、半円状シート状物は８００枚）重ね合わせた。この際、隣り合う円盤状シート状物間では、２枚の半円状シート状物の両側径端面が当接している位置を９０°ずらした。この後、半円状シート状物２ａ’，２ｂ’，２ｃ’，２ｄ’を用い、半円状シート状物２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄで形成した螺旋とは、逆の螺旋を形成するようにした。すなわち、当初作成した螺旋を反転させ、螺旋の右端では、半円状シート状物２ａ’，２ｂ’，２ｃ’，２ｄ’の４枚が重なった状態とし、螺旋の左端では半円状シート状物２ａ’の一側径端面と半円状シート状物２ｄ’の一側径端面とが当接する位置とした。これを、円盤状シート状物を重ね合わせた後、その上に置いた。最後に、当初準備したもう１枚のリング状鉄板を置いた。
【００１８】
その後、両端にあるリング状鉄板を、軸方向に加圧して、リング状鉄板の間隔を６００ｍｍとした。そして、両端を固定した後、ガス管を抜いて、円筒体を得た。この円筒体の内径周面に、溶剤で希釈したエポキシ接着剤溶液をスプレー塗布した。エポキシ接着剤の塗布量は、１０ｇ／ｍ２程度とした。そして、予め外径側をサンドペーパーなどで荒らした外径８６ｍｍ内径７６．５ｍｍで長さ６００ｍｍのベークライト管を、円筒体の内径に挿入した。エポキシ接着剤が硬化するまで養生し、両端にあるリング状鉄板を外した。また、円筒体の表面を平滑になるまで研磨した。これにより、ベークライト芯を軸とする、外径２００ｍｍでバフ面長６００ｍｍの研磨用ロールを得た。この研磨用ロールを対にして使用し、その間に鋼板を通して研磨したところ、研磨筋は現れなかった。また、鋼板の搬送も、蛇行することなく、良好であった。
【００１９】
実施例３
厚さ４ｍｍで目付５００ｇ／ｍ２の不織布から、外周径３２０ｍｍで内周径９０ｍｍの半円状シート状物を採取した。この半円状シート状物には、外周端から中心方向へ６０ｍｍの切り込みを、１６本、等間隔で設けた。また、内周端には、空転防止用のキー溝となる切り欠きを設けた。一方、厚さ１０ｍｍで外径３５０ｍｍ内径９１ｍｍのリング状鉄板で、内径にはキー溝が設けられたリング状鉄板と、これと同形のシリコーン塗布紙とを準備した。また、外径９０ｍｍで長さが３００ｍｍの鉄製管軸を準備した。この鉄製管軸には、１８０度の対面にキー材が取り付けられている。鉄製管軸を、そのキー材とリング状鉄板のキー溝とが係合するように、リング状鉄板に挿通して、リング状鉄板は水平に鉄製管軸は垂直に直立させた。そして、リング状鉄板の上に、シリコーン塗布紙を置いた。
【００２０】
半円状シート状物２ａのキー溝が、鉄製管軸のキー材と係合するようにして、シリコーン塗布紙の上に半円状シート状物２ａを置いた。この後、外径１５０ｍｍ内径９０ｍｍで、内径にキー溝が設けられたリング状の低密度ポリエチレンシートを置いた。次に、半円状シート状物２ｂを、半円状シート状物２ａの右側に９０°ずらして置いた。この際、半円状シート状物２ｂのキー溝が鉄製管軸のキー材と係合するようにした。この後、上記のリング状の低密度ポリエチレンシートを置いた。以後、順次、半円状シート状物を右側に９０°ずらしながら、低密度ポリエチレンシートと交互に重ね合わせた。半円状シート状物を５０枚重ね合わせた後、５１枚目から１００枚目までは、半円状シート状物を左側に９０°ずらしながら、低密度ポリエチレンシートと交互に重ね合わせた。最後に、予め準備していたシリコーン塗布紙及びリング状鉄板を置いた。
【００２１】
この後、リング状鉄板を軸方向に加圧して、リング状鉄板の間隔を１５０ｍｍとした。リング状鉄板を固定した後、鉄製管軸を引き抜いた。そして、この状態で加熱炉に入れて、１６０℃に保持して３時間加熱した。加熱終了後、室温まで放冷し、十分に冷えたのを確認して、リング状鉄板を外し、半円状シート状物とポリエチレンシートとで形成された円筒体表面を研磨した。以上の方法で、外径３００ｍｍでバフ面長さ１５０ｍｍの研磨ロールが得られた。得られた研磨ロールで、銅合金の異型条材（凸部を有する条材）を研磨したが、凸部が立ち上がっている凹部の隅まで研磨できた。
【００２２】
【作用及び発明の効果】
本発明に係る円筒状ロールの製造方法は、円弧状シート状物をロール軸を中心として位相をずらしながら、重ね合わせることを特徴とするものである。したがって、円弧状シート状物は螺旋を形成しながら、重ね合わされることになり、円筒状ロールの外周面において、円弧状シート状物の外周端面が螺旋を形成することになる。この円筒状ロールを、被研磨物に接触させて回転させると、被研磨物の一箇所は、一枚の円弧状シート状物の外周端面のみではなく、多数枚の円弧状シート状物の外周端面で研磨されることになる。したがって、各円弧状シート状物間で、付着している研磨材の量などにばらつきがあり、研磨性の悪いものと良いものとが混在していても、均一な研磨が行えるという効果を奏する。これに対して、円筒状ロールの外周面に、円盤状シート状物の外周端面が水平に並んでいると、被研磨物の一箇所は、一枚の円盤状シート状物の外周端面のみでしか研磨されないため、この円盤状シート状物の研磨性が悪いと、この一箇所に研磨斑が生じるのである。
【００２３】
また、本発明に係る円筒状ロールの製造方法において、円弧状シート状物をロール軸を中心として位相をずらしながら、重ね合わせて螺旋状に巻回した領域Ａと、この位相とは逆の位相にずらしながら、円弧状シート状物を重ね合わせて、前記螺旋状とは逆の螺旋状に巻回した領域Ｂとを作成すると、得られた円筒状ロールの外周面には、円弧状シート状物の外周端面で形成される螺旋が、たとえば領域Ａでは右巻きの螺旋となり、領域Ｂでは左巻きの螺旋となる。したがって、鋼板などの板を、円筒状ロールに挟んで搬送しながら研磨する際、たとえば右巻きの螺旋によって板を右に移動させる力が働いても、左巻きの螺旋によって板を左に移動させようとする力が働く。よって、両者の力が相殺され、搬送しながら研磨する板が、いずれかの方向に移動しにくいという効果をも奏する。
【００２４】
さらに、本発明で用いる円弧状シート状物の外周に切り込みを設けると、得られた円筒状ロールの外周面が柔軟になって動きやすくなる。したがって、凹凸のある条材などを研磨する際、凸部に接触する円筒状ロールの外周面は、凸部と凹部の境界で凹部側に移動する。よって、凸部と凹部の境界、特に凸部の立ち上がり部分や凹部の隅もよく研磨することができるという効果を奏する。
【００２５】
なお、以上、円筒状ロールが研磨用ロールである場合を主として説明したが、本発明に係る円筒状ロールは、研磨用ロールだけではなく、吸水ロール、給液ロール、絞りロール、加圧ロールなどの他の用途のロールとしても用いうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来用いられていた円盤状シート状物の一例を示す斜視図である。
【図２】従来の円筒状ロールの製造方法を説明するための斜視図である。
【図３】従来の方法で得られた円筒状ロールの模式的外観図である。
【図４】本発明で使用する円弧状シート状物の一例を示す斜視図である。
【図５】４枚の円弧状シート状物で作成された円盤状シート状物の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明の一例において、円弧状シート状物を位相をずらしながら重ね合わせた状態を示した斜視図である。
【図７】本発明の一例に係る方法で得られた円筒状ロールの模式的外観図である。
【図８】本発明で使用する、外周部に切り込みが設けられた円弧状シート状物の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    ロール軸
２    円弧状シート状物
３    切り込み
１１  円盤状シート状物
２２  円弧状シート状物を用いて得られた円盤状シート状物
【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】
2004345016.tif 000009
【図８】
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