プレスベルト及びシュープレスロール並びにプレスベルトの製造方法
【課題】プレスロールや加圧シューなどの加圧部材の幅方向における両端部に対応して位置する両端部対応領域でのクラックの発生を効果的に抑制することのできるプレスベルトを提供する。
【解決手段】プレスベルト２は、プレスロール１または加圧シュー３の幅方向における両端部に対応して位置する両端部対応領域Ｂの厚みが中央領域Ａの厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差が形成される。両端部対応領域Ｂの外周面は、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されている。
【解決手段】プレスベルト２は、プレスロール１または加圧シュー３の幅方向における両端部に対応して位置する両端部対応領域Ｂの厚みが中央領域Ａの厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差が形成される。両端部対応領域Ｂの外周面は、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製紙工業、磁気記録媒体製造工業、繊維工業等の各種工業において、プレス対象物を加圧処理するために用いられるプレスベルトおよびシュープレスロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種工業において、プレスベルト上に帯状のプレス対象物を載せ、プレスベルトの周内部に位置する一方の加圧部材とプレスベルトの周外部に位置する他方の加圧部材との間でプレス対象物を加圧処理するベルトプレスが使用されている。ここでいう加圧部材とは、プレスロールや加圧シューなどである。ベルトプレスの一例として、製紙工業における脱水プレスとしてのシュープレスを挙げることができる。
【０００３】
シュープレスとは、製紙工業を例に簡単に説明すると、プレスベルトの周外部に位置する外部加圧手段としてのプレスロールと、プレスベルトの周内部に位置する内部加圧手段としての加圧シューとの間で、プレスベルトの外周面上に載せたプレス対象物（湿紙）にプレスベルトを介して面圧力をかけ、加圧処理（脱水処理）する方法である。２本のロールでプレスを行なうロールプレスはプレス対象物に線圧力を加えるのに対し、シュープレスでは走行方向に所定の幅を持つ加圧シューを用いることにより、プレス対象物に面圧力を加えることができる。このため、シュープレスによって脱水プレスを行なった場合、ニップ幅を大きくすることができ、脱水効率を高めることができるという利点がある。
【０００４】
シュープレスをコンパクトにするため、例えば特開昭６１−１７９３５９号公報（特許文献１）に開示されるように、内部加圧手段としての加圧シューを、可撓性のある筒状のプレスベルト（プレスジャケット）で覆い、ロール状に組み立てたシュープレスロールが普及している。
【０００５】
上記のような脱水工程の他にも、例えば製紙工業、磁気記録媒体製造工業、繊維工業等において、プレス対象物の表面を平滑化し、光沢を付与するために行なわれるカレンダー工程等、プレス対象物の品質を向上させるために、ロールプレスに代えて、あるいはロールプレスと併用して、シュープレスが行なわれる場合がある。プレスベルトに対する一般的な要求特性としては、強度、耐摩耗性、可撓性および水、油、ガス等に対する非透過性が挙げられる。プレスベルトには、これらの諸特性を備えた材料として、ウレタンプレポリマーと硬化剤とを反応させて得られるポリウレタンが一般的に使用されている。しかし、プレスベルト、特にシュープレス用ベルトには、過酷な屈曲や加圧が繰り返されるため、外周面にクラックの発生しやすいことが耐久性の点で大きな問題となっている。特にシュー等の加圧手段の端部では加圧が開放される変曲点にもなっていて、この部分に位置するプレスベルト部分に屈曲や応力が集中し易く、クラックの発生し易い場所となっている。
【０００６】
本願出願人は、上記の問題点に着目し、特開２００５−９７８０６号公報（特許文献２）において、形状を工夫したプレスベルトを提案した。このプレスベルトは、加圧手段の幅方向における両端部に対応して位置し厚みが小さい両端部対応領域と、両端部対応領域の間に位置しこの両端部対応領域の厚みよりも大きな厚みを有する中央領域とを含む。プレスベルトの両端部対応領域には、使用時に縦および幅方向に向く応力が作用し、結果的にねじり応力が作用する。上記の改良されたプレスベルトによれば、両端部対応領域の厚みを小さくすることにより、この領域の可撓性が高まっている。従って、両端部対応領域にねじり応力が作用した場合に、両端部対応領域は撓み変形によってねじり応力を吸収するので、クラックの発生を効果的に抑制し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−１７９３５９号公報
【特許文献２】特開２００５−９７８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００５−９７８０６号公報に開示されたプレスベルトでは、クラックの発生を遅らせることができるなど、一定の成果を上げているが、更なる改良が望まれる。
【０００９】
均一な厚み精度を得るために、プレスベルトは、通常、成形後の最終表面仕上げとして、砥石による湿式研磨加工が施される。上記の特開２００５−９７８０６号公報に開示されたプレスベルトにおいても、厚みの大きい中央領域の表面および厚みの小さい両端部対応領域の表面が、最終的に砥石による湿式研磨加工によって仕上げられている。
【００１０】
本願発明者は、特開２００５−９７８０６号公報に開示された形状のプレスベルトにおける使用後のクラックの発生状況を調べた。その結果、多くの場合、クラックの発生起点が、砥石を用いた研磨加工によって発生した周方向（ベルト走行方向）に延びる深い研磨傷や、スクラッチであることがわかった。このクラックは、厚みの小さい両端部対応領域に集中的に発生していることも認められた。
【００１１】
この発明の目的は、プレスベルトの両端部対応領域の厚みを減ずることに加えて、両端部対応領域の表面の研磨傷やスクラッチを無くすことによって、より耐久性に優れたプレスベルトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のプレスベルトは、回転走行するエンドレス形状のプレスベルトと、プレスベルトの周内部及び／または周外部に位置する加圧手段とを備えたプレス装置に使用されるものであって、加圧手段の幅方向両端部に対応して位置する両端部対応領域と、両端部対応領域の間に位置する中央領域とを含む。両端部対応領域の厚みが中央領域の厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差が形成されている。特徴的な点は、両端部対応領域の外周面が、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されていることである。本発明では、走査型レーザー顕微鏡の測定視野の範囲で測定した高度差を加工傷の深さと定義する。加工傷の深さが１０μｍ以下であれば、良好な破断強度を示し、屈曲試験においても良好な結果を示した。
【００１３】
砥石による湿式研磨加工の場合には、プレスベルトの表面の所々に深くて鋭利な研磨傷が発生する。一方、鋭利な切削工具を用いた切削加工や、軟らかい素材（布、皮等）を用いたバフ加工であれば、プレスベルト表面に深い加工傷は発生し難い。そこで、本発明では、好ましくはクラックが発生し易い厚みの小さい両端部対応領域の表面を切削加工および／またはバフ加工によって仕上げ加工することによって、クラックの発生起点となる深くて鋭利な加工傷を無くすようにしている。なお、切削加工やバフ加工以外に、乾式研磨加工やフィルム研磨による精密加工によっても加工傷の深さを１０μｍ以下とすることが可能である。
【００１４】
両端部対応領域の表面を砥石で研磨加工した後に、切削加工またはバフ加工してもよい。研磨加工後に深くて鋭利な研磨傷が発生したとしても、その研磨傷の深さに達する程度までの切削加工およびバフ加工をすれば良い。
【００１５】
切削加工は、好ましくは、リング形状のバイトを用いて行なう。リング形状のバイトであれば、幅方向の削り代が比較的大きいので加工時間を短縮でき、刃の切れ味も長続きさせることができる。
【００１６】
好ましい実施形態では、プレスベルトは、補強層と上部弾性層とを備える。この場合、上部弾性層の外周面が前述の段差形状を有している。
【００１７】
好ましい実施形態では、プレスベルトの中央領域の外周面にはベルト走行方向に沿って延びる多数の排水溝が形成されている。しかしながら、両端部対応領域の外周面には排水溝が形成されていない。その理由は、排水溝の底端はクラックの発生起点となるおそれがあるので、クラックが発生し易い両端部対応領域には排水溝を設けない方が好ましいからである。
【００１８】
本発明に従ったシュープレスロールは、前述した特徴を有するエンドレス形状のプレスベルトからなる外筒と、この外筒の周内部に位置する加圧手段としての加圧シューとを備える。
【００１９】
本発明に従ったプレスベルトの製造方法は、両端部対応領域の厚みが中央領域の厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差を形成する工程と、段差を形成した後に、両端部対応領域の外周面を、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工する工程とを備える。
【００２０】
上記方法によれば、両端部対応領域の表面に深くて鋭利な加工傷が残らないようになる。仕上げ加工としては、切削工具を用いた切削加工であっても良いし、布や皮等からなるバフを用いたバフ加工であっても良い。あるいは、切削加工およびバフ加工の両者を行っても良い。また、乾式研磨加工やフィルム研磨による精密加工であってもよい。例えば、切削加工後にバフ加工をすることも考えられる。両端部対応領域の厚みを減ずるための加工としては、砥石による研磨加工であっても良いし、切削工具を用いた切削加工であってもよい。
【００２１】
なお、本明細書において使用する「走行方向」および「幅方向」という用語は、特記がない限り、それぞれプレス対象物の走行方向および幅方向を指すものとする。また、プレス対象物は、湿紙、磁気テープ、織物などの帯状材料であって特に限定はない。また、加圧手段は、プレスロールや加圧シューなどである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】抄紙機のプレス工程で用いられるシュープレス装置の走行方向断面を示す図である。
【図２】図１における加圧脱水部Ｐの幅方向断面を示す要部断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプレスベルトを示す図解的断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るシュープレスロールの幅方向断面を示す図である。
【図５】リングバイトを示す斜視図である。
【図６】リングバイトによってプレスベルトの表面を切削加工している状態を図解的に示す図である。
【図７】使用後のプレスベルトの両端部対応領域の上部弾性層の表面にクラックが発生している状況を示す写真である。
【図８】プレスベルトの上部弾性層の表面を湿式研磨加工した後の状態を示す写真である。
【図９】プレスベルトの上部弾性層の表面を切削加工した後の状態を示す写真である。
【図１０】プレスベルトの上部弾性層の表面をバフ加工した後の状態を示す写真である。
【図１１】デマッチャ式屈曲試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００２４】
図１は、抄紙機のプレス工程で用いられるシュープレス装置の走行方向断面を示す図である。シュープレス装置は、加圧手段１としてのプレスロールと、プレスロール１に対向するプレスベルト２と、プレスベルト２の周内部に位置する加圧手段３としての加圧シューとを備えている。なお、図１の装置においては、加圧シュー３をプレスベルト２で覆い、プレスベルト２を外筒としてロール状に組立て、シュープレスロール３０を構成しているが、プレスベルト２はロール状に組み立てることなく、エンドレスベルトのまま使用することもできる。この種のプレスベルト２のサイズは、一般的には、その幅が２〜１５ｍ、周長が１〜３０ｍ、厚みが２〜１０ｍｍである。
【００２５】
プレスロール１は、プレスベルト２の周外部に位置し、一方の加圧手段として機能する。加圧シュー３は、プレスベルト２の周内部に位置し、他方の加圧手段として機能する。プレスベルト２とプレスロール１との間には、フェルト４に重ねられてプレス対象物としての湿紙５が通される。プレスベルト２の外周面とフェルト４とは、直接接触している。
【００２６】
プレスベルト２と加圧シュー３との間には潤滑油が供給され、プレスベルト２は加圧シュー３の上を滑ることができる。プレスロール１は駆動回転し、プレスベルト２は走行するフェルト４との摩擦力によって加圧シュー３の上を滑りながら従動回転する。
【００２７】
加圧シュー３は、プレスベルト２の周内部からプレスロール１に向けて押し付けられており、この押し付け力によって湿紙５はプレスされ、脱水される。加圧シュー３の表面は、プレスロール１の表面に対応した凹状となっている。このため、プレスロール１とプレスベルト２との間には、走行方向に広い幅を持った加圧脱水部Ｐが形成されている。
【００２８】
図２は、図１における加圧脱水部Ｐの幅方向断面を示す要部断面図である。図２に示すように、プレスロール１および加圧シュー３は、幅方向に一定の長さを有している。プレスベルト２は、中央領域Ａと、両端部対応領域Ｂと、最端領域Ｃとを含む。両端部対応領域Ｂは、プレスロール１の加圧面６の両端部７および加圧シュー３の加圧面８の両端部９を含む部位に対応する領域である。加圧シュー３の幅は、図２に示すようにプレスロール１の幅と等しいか、またはプレスロール１の幅よりも小さいのが一般的である。加圧シュー３の幅がプレスロール１の幅よりも小さい場合、両端部対応領域Ｂは、加圧シュー３の加圧面８の両端部９を含む部位に対応する領域である。最端領域Ｃは、両端部対応領域Ｂの外側に位置する。
【００２９】
図３は、プレスベルト２の一例を示す断面図である。一つの実施形態では、プレスベルト２は、エンドレスの補強基材中に弾性材料が含浸された補強層１０と、補強層１０の外周面側に位置し、補強層１０の補強基材中に含浸された弾性材料と一体化した上部弾性層１１と、補強層１０の内周面側に位置し、補強層１０の補強基材中に含浸された弾性材料と一体化した下部弾性層１２とで構成されている。他の実施形態として、補強層を有さずに樹脂だけでプレスベルトを形成するものであっても良い。
【００３０】
補強層１０を構成する補強基材としては、ポリアミド、ポリエステルなどの有機繊維で構成された織布などが使用される。ベルト２の全体は熱硬化性ポリウレタンなどの弾性材料で一体的に形成され、ベルト２中に、補強基材が埋設された構造となっている。
【００３１】
図３に示すように、中央領域Ａに位置する上部弾性層１１の外周面には、ベルトの走行方向に沿って延びる多数の排水溝１３があらわれている。排水溝１３は、プレスベルト２の幅方向全体に亘ってらせん状に延びている。一方、両端部対応領域Ｂおよび最端領域Ｃに位置する上部弾性層１１の外周面には、排水溝が形成されていない。
【００３２】
図３に示すように、プレスベルト２の両端部対応領域Ｂの厚みが中央領域Ａの厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域Ｂの外周面と中央領域Ａの外周面との間に段差が形成される。図示した実施形態では、最端領域Ｃの厚みが両端部対応領域Ｂの厚みと同じになっているが、他の実施形態として、最端領域Ｃの厚みが中央領域Ａの厚みと同じであっても良い。
【００３３】
ここで具体的な寸法を例示的に記載する。前述したように、プレスベルト２は、一般的には、その幅寸法が２〜１５ｍ、周長が１〜３０ｍ、厚みが２〜１０ｍｍである。このようなプレスベルト２において、両端部対応領域Ｂの幅寸法は、加圧シュー３の加圧面８の端部９に対応する部分を含んで５〜２０ｃｍ程度、上部弾性層１１の厚みは１．２〜３ｍｍ程度、排水溝１３の底端の深さｄ１は０．５〜１．５ｍｍ程度、段差の高さは１．２〜３ｍｍ程度である。また、排水溝１３の溝幅は０．６〜１．２ｍｍ程度であり、隣接する排水溝１３間に位置するランド部の幅は０．９〜３．６ｍｍ程度である。
【００３４】
図３に示した実施形態において重要な特徴は、プレスベルト２の両端部対応領域Ｂの外周面が、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されている点である。加工傷の深さが５μｍ以下となるように仕上げ加工されるのがより好ましい。なお、加工傷とは、表面研磨等の加工時に生じる鋭利な傷のことで、通常は幅よりも長さ方向に長い傷となって現われる。仕上げ加工は、好ましくは切削加工またはバフ加工によって行われる。プレスベルト２を製造するに際しては、まず、両端部対応領域Ｂの厚みが中央領域Ａの厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域Ｂの外周面と中央領域Ａの外周面との間に段差を形成する。両端部対応領域Ｂの厚みを減ずる加工法としては、砥石を用いた研磨加工であっても良いし、切削工具を用いた切削加工であってもよい。図示した実施形態では、両端部対応領域Ｂおよび最端領域Ｃを同時に加工してそれらの領域の厚みを減じている。表面仕上げ加工すべき領域はプレスベルト２の両端部対応領域Ｂであるが、中央領域Ａおよび最端領域Ｃについても同様に仕上げ加工しても良い。
【００３５】
走査型レーザー顕微鏡の測定視野の範囲で測定した高度差を加工傷の深さと定義すると、上記の仕上げ加工は、両端部対応領域Ｂの外周面の加工傷の深さが１０μｍ以下となるまで行なう。本願発明者が使用した走査型レーザー顕微鏡は、レーザーテック株式会社製のＳＬＭ７００である。
【００３６】
プレスベルト２の両端部対応領域Ｂには屈曲応力またはねじり応力が繰り返して作用するが、本発明の実施形態によれば、以下の理由により、両端部対応領域Ｂでのクラックの発生を効果的に抑制することができる。先ず第１に、両端部対応領域Ｂの厚みを小さくして中央領域Ａの外周面と両端部対応領域Ｂの外周面との間に段差を形成するようにしているので、両端部対応領域Ｂへの過大な応力の集中を避けるとともに、両端部対応領域Ｂの可撓性を高めることができる。したがって、両端部対応領域Ｂにねじり応力や屈曲応力等が作用しても、撓み変形によってそのねじり応力等をある程度吸収できるので、クラックの発生を抑制し得る。
【００３７】
第２に、両端部対応領域Ｂに位置するプレスベルト２の外周面は、鋭利な切削工具を用いた切削加工や、または軟らかい布や皮等を用いたバフ加工等によって加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されているので、両端部対応領域Ｂにクラックの発生起点となるような深くて鋭利な加工傷は残らない。
【００３８】
次に、図４を参照して、本発明によるシュープレスロール３０の実施形態について説明する。図４は、シュープレスロールの幅方向断面を示す図である。シュープレスロール３０は、加圧手段としての加圧シュー３をプレスベルト２で覆い、プレスベルト２を外筒としてロール状に組み立てられている。
【００３９】
加圧シュー３は、支持軸３１上で油圧シリンダ３２によって支持されており、上方向にプレスベルト２を押し付けることができる。支持軸３１の両端部上には、端部ディスク３３がベアリング３４を介して回転自在に支持されている。プレスベルト２の端縁は、端部ディスク３３の外周３６上で半径方向内側に折り曲げられている。プレスベルト２端縁の折り曲げ部は、端部ディスク３３の外周部と、リング状の固定プレート３５とに挟まれ、ボルト等で締め付けられて固定されている。プレスベルト２と加圧シュー３との間には潤滑油が供給される。このようにして、端部ディスク３３に固定されたプレスベルト２は、加圧シュー３の上を滑りながら回転することができる。
【００４０】
プレスベルト２の両端部対応領域Ｂの外周面の仕上げ加工のための切削加工は、好ましくは、図５に示したようなリング形状のリングバイト４０を用いて行なう。使用するリングバイト４０の直径は５ｍｍ〜１００ｍｍ程度のものであり、好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍの直径である。また、リングバイト４０のすくい角は５〜４５°であり、好ましくは１０〜３０°である。リングバイト４０の材質としては超硬や高速度鋼を使用することができるが、超硬の方が長寿命を期待できる。図６は、回転するプレスベルト２の外周面をリングバイト４０によって切削加工している状態を図解的に示している。リングバイト４０であれば、幅方向の削り代が比較的大きいので加工時間を短縮でき、刃の切れ味も長続きさせることができる。
【００４１】
バフ加工は、布や皮等からなるバフに研磨材をつけてプレスベルトの表面を磨く加工法であり、バフ加工後の表面は梨地面となる。プレスベルトを砥石で研磨加工した後に０．２ｍｍ程度の厚み分をバフ加工すれば、研磨加工によって生じた傷やスクラッチが消え、クラックの起点となる部分がなくなる。
【００４２】
本願発明者は、本発明の効果を確認するために、種々の観察、実験または試験を行なった。以下にその結果を記載する。
【００４３】
［仕上げ加工後の表面状態の比較］
図７は、使用後のプレスベルトの両端部対応領域の上部弾性層（熱硬化性ポリウレタン）の表面にクラックが発生している状況を示す写真である。この両端部対応領域の上部弾性層の表面の仕上げ加工は、砥石を用いた湿式研磨加工であった。（ａ）で示す部分および（ｂ）で示す部分の両者とも、深くて鋭利な研磨スクラッチが起点となってクラックが発生していた。
【００４４】
図８は、プレスベルトの上部弾性層（熱硬化性ポリウレタン）の表面を、従来と同様に、砥石を用いて湿式研磨加工した後の状態を示す写真である。レーザーテック株式会社製の走査型レーザー顕微鏡（ＳＬＭ７００）を用いて計測したデータは、以下の通りであった。
倍率：２０倍
測定視野：０．６５ｍｍ×０．６５ｍｍ
＊最大加工傷部分
高度差：２０．８６０μｍ（加工傷の深さが２０μｍ）
平面距離：７７．２５０μｍ
空間距離：８０．０１７μｍ
角度：−１５．１１１ｄｅｇ
砥石を用いて研磨加工した場合、測定場所によっては高度差（加工傷の深さ）が４０μｍのもの、１００μｍのものもあった。
【００４５】
図９は、プレスベルトの上部弾性層（熱硬化性ポリウレタン）の表面を、リングバイトを用いて切削加工した後の状態を示す写真である。レーザーテック株式会社製の走査型レーザー顕微鏡（ＳＬＭ７００）を用いて計測したデータは、以下の通りであった。
倍率：２０倍
測定視野：０．６５ｍｍ×１．３０ｍｍ
＊最大加工傷部分
高度差：４．７４５μｍ（加工傷の深さが５μｍ）
平面距離：２５．５００μｍ
空間距離：２５．９３８μｍ
角度：−１０．５４１ｄｅｇ
図１０は、プレスベルトの上部弾性層（熱硬化性ポリウレタン）の表面を、バフ加工によって仕上た後の状態を示す写真である。レーザーテック株式会社製の走査型レーザー顕微鏡（ＳＬＭ７００）を用いて計測した高度差（傷深さ）は数μｍであった。
【００４６】
［デマッチャ式屈曲試験］
上部弾性層表面の仕上げ加工方法を変えた６種の試料に対して、デマッチャ式屈曲試験を行なった。３個の試料は砥石による湿式研磨加工をしたものであり、それぞれの試料の加工傷の深さは２０μｍ、４０μｍおよび１００μｍであった。１個の試料はリングバイトを用いて切削加工したものであり、加工傷の深さは５μｍであった。２個の試料はバフ加工をしたものであり、それぞれの加工傷の深さは２μｍおよび１０μｍであった。使用したデマッチャ屈曲試験機は、ＪＩＳ Ｋ６２６０の図１に示されているものであるが、試験片はＪＩＳの規定通りのものではなく、実際のプレスベルトの両端部対応領域から矩形シートを切り抜いた。試験片の構造および寸法は、次の通りである。
【００４７】
ａ）構造：上部弾性層（表面硬度がＡ９５のポリウレタン）、補強層（基布）、下部弾性層（表面硬度がＡ９０のポリウレタン）の３層構造
ｂ）寸法：プレスベルトの幅方向の長さが１５０ｍｍ、ベルト走行方向の長さが２０ｍｍ、厚みが４．１ｍｍ
ｃ）各層の厚み：上部弾性層が０．７ｍｍ、補強層（基布）が２．３ｍｍ、下部弾性層が１．１ｍｍ
なお、ＪＩＳ Ｋ６２６０に規定されているような試験片中心部の溝は設けなかった。屈曲試験の結果を図１１に示す。
【００４８】
加工傷の深さが１００μｍおよび４０μｍである湿式研磨加工後の試料片の場合、２００万回の屈曲でクラックが発生した。加工傷の深さが２０μｍである湿式研磨加工後の試料片の場合、４００万回の屈曲でクラックが発生した。それに対して、リングバイトで切削加工した加工傷の深さ５μｍの試料片の場合、８００万回の屈曲でもクラックが発生しなかった。同様に、バフ加工した加工傷の深さ２μｍおよび１０μｍの試料片の場合、８００万回の屈曲でもクラックが発生しなかった。
【００４９】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によるプレスベルトは、従来クラックが発生しやすかった両端部対応領域においてクラックが起こりにくいものとなるので、長期に亘って使用することが可能になる。したがって、製紙工業、磁気記録媒体製造工業、繊維工業等の各種工業において、プレス対象物を加圧処理するために用いられるプレスベルトおよびシュープレスロールに有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００５１】
１ プレスロール、２ プレスベルト、３ 加圧シュー、４ フェルト、５ 湿紙、６ 加圧面、７ 両端部、８ 加圧面、９ 両端部、１０ 補強層、１１ 上部弾性層、１２ 下部弾性層、１３ 排水溝、３０ シュープレスロール、３１ 支持軸、３２ 油圧シリンダ、３３ 端部ディスク、３４ ベアリング、３５ 固定プレート、３６ 外周、４０ リングバイト、Ａ 中央領域、Ｂ 両端部対応領域、Ｃ 最端領域。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製紙工業、磁気記録媒体製造工業、繊維工業等の各種工業において、プレス対象物を加圧処理するために用いられるプレスベルトおよびシュープレスロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種工業において、プレスベルト上に帯状のプレス対象物を載せ、プレスベルトの周内部に位置する一方の加圧部材とプレスベルトの周外部に位置する他方の加圧部材との間でプレス対象物を加圧処理するベルトプレスが使用されている。ここでいう加圧部材とは、プレスロールや加圧シューなどである。ベルトプレスの一例として、製紙工業における脱水プレスとしてのシュープレスを挙げることができる。
【０００３】
シュープレスとは、製紙工業を例に簡単に説明すると、プレスベルトの周外部に位置する外部加圧手段としてのプレスロールと、プレスベルトの周内部に位置する内部加圧手段としての加圧シューとの間で、プレスベルトの外周面上に載せたプレス対象物（湿紙）にプレスベルトを介して面圧力をかけ、加圧処理（脱水処理）する方法である。２本のロールでプレスを行なうロールプレスはプレス対象物に線圧力を加えるのに対し、シュープレスでは走行方向に所定の幅を持つ加圧シューを用いることにより、プレス対象物に面圧力を加えることができる。このため、シュープレスによって脱水プレスを行なった場合、ニップ幅を大きくすることができ、脱水効率を高めることができるという利点がある。
【０００４】
シュープレスをコンパクトにするため、例えば特開昭６１−１７９３５９号公報（特許文献１）に開示されるように、内部加圧手段としての加圧シューを、可撓性のある筒状のプレスベルト（プレスジャケット）で覆い、ロール状に組み立てたシュープレスロールが普及している。
【０００５】
上記のような脱水工程の他にも、例えば製紙工業、磁気記録媒体製造工業、繊維工業等において、プレス対象物の表面を平滑化し、光沢を付与するために行なわれるカレンダー工程等、プレス対象物の品質を向上させるために、ロールプレスに代えて、あるいはロールプレスと併用して、シュープレスが行なわれる場合がある。プレスベルトに対する一般的な要求特性としては、強度、耐摩耗性、可撓性および水、油、ガス等に対する非透過性が挙げられる。プレスベルトには、これらの諸特性を備えた材料として、ウレタンプレポリマーと硬化剤とを反応させて得られるポリウレタンが一般的に使用されている。しかし、プレスベルト、特にシュープレス用ベルトには、過酷な屈曲や加圧が繰り返されるため、外周面にクラックの発生しやすいことが耐久性の点で大きな問題となっている。特にシュー等の加圧手段の端部では加圧が開放される変曲点にもなっていて、この部分に位置するプレスベルト部分に屈曲や応力が集中し易く、クラックの発生し易い場所となっている。
【０００６】
本願出願人は、上記の問題点に着目し、特開２００５−９７８０６号公報（特許文献２）において、形状を工夫したプレスベルトを提案した。このプレスベルトは、加圧手段の幅方向における両端部に対応して位置し厚みが小さい両端部対応領域と、両端部対応領域の間に位置しこの両端部対応領域の厚みよりも大きな厚みを有する中央領域とを含む。プレスベルトの両端部対応領域には、使用時に縦および幅方向に向く応力が作用し、結果的にねじり応力が作用する。上記の改良されたプレスベルトによれば、両端部対応領域の厚みを小さくすることにより、この領域の可撓性が高まっている。従って、両端部対応領域にねじり応力が作用した場合に、両端部対応領域は撓み変形によってねじり応力を吸収するので、クラックの発生を効果的に抑制し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−１７９３５９号公報
【特許文献２】特開２００５−９７８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００５−９７８０６号公報に開示されたプレスベルトでは、クラックの発生を遅らせることができるなど、一定の成果を上げているが、更なる改良が望まれる。
【０００９】
均一な厚み精度を得るために、プレスベルトは、通常、成形後の最終表面仕上げとして、砥石による湿式研磨加工が施される。上記の特開２００５−９７８０６号公報に開示されたプレスベルトにおいても、厚みの大きい中央領域の表面および厚みの小さい両端部対応領域の表面が、最終的に砥石による湿式研磨加工によって仕上げられている。
【００１０】
本願発明者は、特開２００５−９７８０６号公報に開示された形状のプレスベルトにおける使用後のクラックの発生状況を調べた。その結果、多くの場合、クラックの発生起点が、砥石を用いた研磨加工によって発生した周方向（ベルト走行方向）に延びる深い研磨傷や、スクラッチであることがわかった。このクラックは、厚みの小さい両端部対応領域に集中的に発生していることも認められた。
【００１１】
この発明の目的は、プレスベルトの両端部対応領域の厚みを減ずることに加えて、両端部対応領域の表面の研磨傷やスクラッチを無くすことによって、より耐久性に優れたプレスベルトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のプレスベルトは、回転走行するエンドレス形状のプレスベルトと、プレスベルトの周内部及び／または周外部に位置する加圧手段とを備えたプレス装置に使用されるものであって、加圧手段の幅方向両端部に対応して位置する両端部対応領域と、両端部対応領域の間に位置する中央領域とを含む。両端部対応領域の厚みが中央領域の厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差が形成されている。特徴的な点は、両端部対応領域の外周面が、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されていることである。本発明では、走査型レーザー顕微鏡の測定視野の範囲で測定した高度差を加工傷の深さと定義する。加工傷の深さが１０μｍ以下であれば、良好な破断強度を示し、屈曲試験においても良好な結果を示した。
【００１３】
砥石による湿式研磨加工の場合には、プレスベルトの表面の所々に深くて鋭利な研磨傷が発生する。一方、鋭利な切削工具を用いた切削加工や、軟らかい素材（布、皮等）を用いたバフ加工であれば、プレスベルト表面に深い加工傷は発生し難い。そこで、本発明では、好ましくはクラックが発生し易い厚みの小さい両端部対応領域の表面を切削加工および／またはバフ加工によって仕上げ加工することによって、クラックの発生起点となる深くて鋭利な加工傷を無くすようにしている。なお、切削加工やバフ加工以外に、乾式研磨加工やフィルム研磨による精密加工によっても加工傷の深さを１０μｍ以下とすることが可能である。
【００１４】
両端部対応領域の表面を砥石で研磨加工した後に、切削加工またはバフ加工してもよい。研磨加工後に深くて鋭利な研磨傷が発生したとしても、その研磨傷の深さに達する程度までの切削加工およびバフ加工をすれば良い。
【００１５】
切削加工は、好ましくは、リング形状のバイトを用いて行なう。リング形状のバイトであれば、幅方向の削り代が比較的大きいので加工時間を短縮でき、刃の切れ味も長続きさせることができる。
【００１６】
好ましい実施形態では、プレスベルトは、補強層と上部弾性層とを備える。この場合、上部弾性層の外周面が前述の段差形状を有している。
【００１７】
好ましい実施形態では、プレスベルトの中央領域の外周面にはベルト走行方向に沿って延びる多数の排水溝が形成されている。しかしながら、両端部対応領域の外周面には排水溝が形成されていない。その理由は、排水溝の底端はクラックの発生起点となるおそれがあるので、クラックが発生し易い両端部対応領域には排水溝を設けない方が好ましいからである。
【００１８】
本発明に従ったシュープレスロールは、前述した特徴を有するエンドレス形状のプレスベルトからなる外筒と、この外筒の周内部に位置する加圧手段としての加圧シューとを備える。
【００１９】
本発明に従ったプレスベルトの製造方法は、両端部対応領域の厚みが中央領域の厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差を形成する工程と、段差を形成した後に、両端部対応領域の外周面を、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工する工程とを備える。
【００２０】
上記方法によれば、両端部対応領域の表面に深くて鋭利な加工傷が残らないようになる。仕上げ加工としては、切削工具を用いた切削加工であっても良いし、布や皮等からなるバフを用いたバフ加工であっても良い。あるいは、切削加工およびバフ加工の両者を行っても良い。また、乾式研磨加工やフィルム研磨による精密加工であってもよい。例えば、切削加工後にバフ加工をすることも考えられる。両端部対応領域の厚みを減ずるための加工としては、砥石による研磨加工であっても良いし、切削工具を用いた切削加工であってもよい。
【００２１】
なお、本明細書において使用する「走行方向」および「幅方向」という用語は、特記がない限り、それぞれプレス対象物の走行方向および幅方向を指すものとする。また、プレス対象物は、湿紙、磁気テープ、織物などの帯状材料であって特に限定はない。また、加圧手段は、プレスロールや加圧シューなどである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】抄紙機のプレス工程で用いられるシュープレス装置の走行方向断面を示す図である。
【図２】図１における加圧脱水部Ｐの幅方向断面を示す要部断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプレスベルトを示す図解的断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るシュープレスロールの幅方向断面を示す図である。
【図５】リングバイトを示す斜視図である。
【図６】リングバイトによってプレスベルトの表面を切削加工している状態を図解的に示す図である。
【図７】使用後のプレスベルトの両端部対応領域の上部弾性層の表面にクラックが発生している状況を示す写真である。
【図８】プレスベルトの上部弾性層の表面を湿式研磨加工した後の状態を示す写真である。
【図９】プレスベルトの上部弾性層の表面を切削加工した後の状態を示す写真である。
【図１０】プレスベルトの上部弾性層の表面をバフ加工した後の状態を示す写真である。
【図１１】デマッチャ式屈曲試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００２４】
図１は、抄紙機のプレス工程で用いられるシュープレス装置の走行方向断面を示す図である。シュープレス装置は、加圧手段１としてのプレスロールと、プレスロール１に対向するプレスベルト２と、プレスベルト２の周内部に位置する加圧手段３としての加圧シューとを備えている。なお、図１の装置においては、加圧シュー３をプレスベルト２で覆い、プレスベルト２を外筒としてロール状に組立て、シュープレスロール３０を構成しているが、プレスベルト２はロール状に組み立てることなく、エンドレスベルトのまま使用することもできる。この種のプレスベルト２のサイズは、一般的には、その幅が２〜１５ｍ、周長が１〜３０ｍ、厚みが２〜１０ｍｍである。
【００２５】
プレスロール１は、プレスベルト２の周外部に位置し、一方の加圧手段として機能する。加圧シュー３は、プレスベルト２の周内部に位置し、他方の加圧手段として機能する。プレスベルト２とプレスロール１との間には、フェルト４に重ねられてプレス対象物としての湿紙５が通される。プレスベルト２の外周面とフェルト４とは、直接接触している。
【００２６】
プレスベルト２と加圧シュー３との間には潤滑油が供給され、プレスベルト２は加圧シュー３の上を滑ることができる。プレスロール１は駆動回転し、プレスベルト２は走行するフェルト４との摩擦力によって加圧シュー３の上を滑りながら従動回転する。
【００２７】
加圧シュー３は、プレスベルト２の周内部からプレスロール１に向けて押し付けられており、この押し付け力によって湿紙５はプレスされ、脱水される。加圧シュー３の表面は、プレスロール１の表面に対応した凹状となっている。このため、プレスロール１とプレスベルト２との間には、走行方向に広い幅を持った加圧脱水部Ｐが形成されている。
【００２８】
図２は、図１における加圧脱水部Ｐの幅方向断面を示す要部断面図である。図２に示すように、プレスロール１および加圧シュー３は、幅方向に一定の長さを有している。プレスベルト２は、中央領域Ａと、両端部対応領域Ｂと、最端領域Ｃとを含む。両端部対応領域Ｂは、プレスロール１の加圧面６の両端部７および加圧シュー３の加圧面８の両端部９を含む部位に対応する領域である。加圧シュー３の幅は、図２に示すようにプレスロール１の幅と等しいか、またはプレスロール１の幅よりも小さいのが一般的である。加圧シュー３の幅がプレスロール１の幅よりも小さい場合、両端部対応領域Ｂは、加圧シュー３の加圧面８の両端部９を含む部位に対応する領域である。最端領域Ｃは、両端部対応領域Ｂの外側に位置する。
【００２９】
図３は、プレスベルト２の一例を示す断面図である。一つの実施形態では、プレスベルト２は、エンドレスの補強基材中に弾性材料が含浸された補強層１０と、補強層１０の外周面側に位置し、補強層１０の補強基材中に含浸された弾性材料と一体化した上部弾性層１１と、補強層１０の内周面側に位置し、補強層１０の補強基材中に含浸された弾性材料と一体化した下部弾性層１２とで構成されている。他の実施形態として、補強層を有さずに樹脂だけでプレスベルトを形成するものであっても良い。
【００３０】
補強層１０を構成する補強基材としては、ポリアミド、ポリエステルなどの有機繊維で構成された織布などが使用される。ベルト２の全体は熱硬化性ポリウレタンなどの弾性材料で一体的に形成され、ベルト２中に、補強基材が埋設された構造となっている。
【００３１】
図３に示すように、中央領域Ａに位置する上部弾性層１１の外周面には、ベルトの走行方向に沿って延びる多数の排水溝１３があらわれている。排水溝１３は、プレスベルト２の幅方向全体に亘ってらせん状に延びている。一方、両端部対応領域Ｂおよび最端領域Ｃに位置する上部弾性層１１の外周面には、排水溝が形成されていない。
【００３２】
図３に示すように、プレスベルト２の両端部対応領域Ｂの厚みが中央領域Ａの厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域Ｂの外周面と中央領域Ａの外周面との間に段差が形成される。図示した実施形態では、最端領域Ｃの厚みが両端部対応領域Ｂの厚みと同じになっているが、他の実施形態として、最端領域Ｃの厚みが中央領域Ａの厚みと同じであっても良い。
【００３３】
ここで具体的な寸法を例示的に記載する。前述したように、プレスベルト２は、一般的には、その幅寸法が２〜１５ｍ、周長が１〜３０ｍ、厚みが２〜１０ｍｍである。このようなプレスベルト２において、両端部対応領域Ｂの幅寸法は、加圧シュー３の加圧面８の端部９に対応する部分を含んで５〜２０ｃｍ程度、上部弾性層１１の厚みは１．２〜３ｍｍ程度、排水溝１３の底端の深さｄ１は０．５〜１．５ｍｍ程度、段差の高さは１．２〜３ｍｍ程度である。また、排水溝１３の溝幅は０．６〜１．２ｍｍ程度であり、隣接する排水溝１３間に位置するランド部の幅は０．９〜３．６ｍｍ程度である。
【００３４】
図３に示した実施形態において重要な特徴は、プレスベルト２の両端部対応領域Ｂの外周面が、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されている点である。加工傷の深さが５μｍ以下となるように仕上げ加工されるのがより好ましい。なお、加工傷とは、表面研磨等の加工時に生じる鋭利な傷のことで、通常は幅よりも長さ方向に長い傷となって現われる。仕上げ加工は、好ましくは切削加工またはバフ加工によって行われる。プレスベルト２を製造するに際しては、まず、両端部対応領域Ｂの厚みが中央領域Ａの厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域Ｂの外周面と中央領域Ａの外周面との間に段差を形成する。両端部対応領域Ｂの厚みを減ずる加工法としては、砥石を用いた研磨加工であっても良いし、切削工具を用いた切削加工であってもよい。図示した実施形態では、両端部対応領域Ｂおよび最端領域Ｃを同時に加工してそれらの領域の厚みを減じている。表面仕上げ加工すべき領域はプレスベルト２の両端部対応領域Ｂであるが、中央領域Ａおよび最端領域Ｃについても同様に仕上げ加工しても良い。
【００３５】
走査型レーザー顕微鏡の測定視野の範囲で測定した高度差を加工傷の深さと定義すると、上記の仕上げ加工は、両端部対応領域Ｂの外周面の加工傷の深さが１０μｍ以下となるまで行なう。本願発明者が使用した走査型レーザー顕微鏡は、レーザーテック株式会社製のＳＬＭ７００である。
【００３６】
プレスベルト２の両端部対応領域Ｂには屈曲応力またはねじり応力が繰り返して作用するが、本発明の実施形態によれば、以下の理由により、両端部対応領域Ｂでのクラックの発生を効果的に抑制することができる。先ず第１に、両端部対応領域Ｂの厚みを小さくして中央領域Ａの外周面と両端部対応領域Ｂの外周面との間に段差を形成するようにしているので、両端部対応領域Ｂへの過大な応力の集中を避けるとともに、両端部対応領域Ｂの可撓性を高めることができる。したがって、両端部対応領域Ｂにねじり応力や屈曲応力等が作用しても、撓み変形によってそのねじり応力等をある程度吸収できるので、クラックの発生を抑制し得る。
【００３７】
第２に、両端部対応領域Ｂに位置するプレスベルト２の外周面は、鋭利な切削工具を用いた切削加工や、または軟らかい布や皮等を用いたバフ加工等によって加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されているので、両端部対応領域Ｂにクラックの発生起点となるような深くて鋭利な加工傷は残らない。
【００３８】
次に、図４を参照して、本発明によるシュープレスロール３０の実施形態について説明する。図４は、シュープレスロールの幅方向断面を示す図である。シュープレスロール３０は、加圧手段としての加圧シュー３をプレスベルト２で覆い、プレスベルト２を外筒としてロール状に組み立てられている。
【００３９】
加圧シュー３は、支持軸３１上で油圧シリンダ３２によって支持されており、上方向にプレスベルト２を押し付けることができる。支持軸３１の両端部上には、端部ディスク３３がベアリング３４を介して回転自在に支持されている。プレスベルト２の端縁は、端部ディスク３３の外周３６上で半径方向内側に折り曲げられている。プレスベルト２端縁の折り曲げ部は、端部ディスク３３の外周部と、リング状の固定プレート３５とに挟まれ、ボルト等で締め付けられて固定されている。プレスベルト２と加圧シュー３との間には潤滑油が供給される。このようにして、端部ディスク３３に固定されたプレスベルト２は、加圧シュー３の上を滑りながら回転することができる。
【００４０】
プレスベルト２の両端部対応領域Ｂの外周面の仕上げ加工のための切削加工は、好ましくは、図５に示したようなリング形状のリングバイト４０を用いて行なう。使用するリングバイト４０の直径は５ｍｍ〜１００ｍｍ程度のものであり、好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍの直径である。また、リングバイト４０のすくい角は５〜４５°であり、好ましくは１０〜３０°である。リングバイト４０の材質としては超硬や高速度鋼を使用することができるが、超硬の方が長寿命を期待できる。図６は、回転するプレスベルト２の外周面をリングバイト４０によって切削加工している状態を図解的に示している。リングバイト４０であれば、幅方向の削り代が比較的大きいので加工時間を短縮でき、刃の切れ味も長続きさせることができる。
【００４１】
バフ加工は、布や皮等からなるバフに研磨材をつけてプレスベルトの表面を磨く加工法であり、バフ加工後の表面は梨地面となる。プレスベルトを砥石で研磨加工した後に０．２ｍｍ程度の厚み分をバフ加工すれば、研磨加工によって生じた傷やスクラッチが消え、クラックの起点となる部分がなくなる。
【００４２】
本願発明者は、本発明の効果を確認するために、種々の観察、実験または試験を行なった。以下にその結果を記載する。
【００４３】
［仕上げ加工後の表面状態の比較］
図７は、使用後のプレスベルトの両端部対応領域の上部弾性層（熱硬化性ポリウレタン）の表面にクラックが発生している状況を示す写真である。この両端部対応領域の上部弾性層の表面の仕上げ加工は、砥石を用いた湿式研磨加工であった。（ａ）で示す部分および（ｂ）で示す部分の両者とも、深くて鋭利な研磨スクラッチが起点となってクラックが発生していた。
【００４４】
図８は、プレスベルトの上部弾性層（熱硬化性ポリウレタン）の表面を、従来と同様に、砥石を用いて湿式研磨加工した後の状態を示す写真である。レーザーテック株式会社製の走査型レーザー顕微鏡（ＳＬＭ７００）を用いて計測したデータは、以下の通りであった。
倍率：２０倍
測定視野：０．６５ｍｍ×０．６５ｍｍ
＊最大加工傷部分
高度差：２０．８６０μｍ（加工傷の深さが２０μｍ）
平面距離：７７．２５０μｍ
空間距離：８０．０１７μｍ
角度：−１５．１１１ｄｅｇ
砥石を用いて研磨加工した場合、測定場所によっては高度差（加工傷の深さ）が４０μｍのもの、１００μｍのものもあった。
【００４５】
図９は、プレスベルトの上部弾性層（熱硬化性ポリウレタン）の表面を、リングバイトを用いて切削加工した後の状態を示す写真である。レーザーテック株式会社製の走査型レーザー顕微鏡（ＳＬＭ７００）を用いて計測したデータは、以下の通りであった。
倍率：２０倍
測定視野：０．６５ｍｍ×１．３０ｍｍ
＊最大加工傷部分
高度差：４．７４５μｍ（加工傷の深さが５μｍ）
平面距離：２５．５００μｍ
空間距離：２５．９３８μｍ
角度：−１０．５４１ｄｅｇ
図１０は、プレスベルトの上部弾性層（熱硬化性ポリウレタン）の表面を、バフ加工によって仕上た後の状態を示す写真である。レーザーテック株式会社製の走査型レーザー顕微鏡（ＳＬＭ７００）を用いて計測した高度差（傷深さ）は数μｍであった。
【００４６】
［デマッチャ式屈曲試験］
上部弾性層表面の仕上げ加工方法を変えた６種の試料に対して、デマッチャ式屈曲試験を行なった。３個の試料は砥石による湿式研磨加工をしたものであり、それぞれの試料の加工傷の深さは２０μｍ、４０μｍおよび１００μｍであった。１個の試料はリングバイトを用いて切削加工したものであり、加工傷の深さは５μｍであった。２個の試料はバフ加工をしたものであり、それぞれの加工傷の深さは２μｍおよび１０μｍであった。使用したデマッチャ屈曲試験機は、ＪＩＳ Ｋ６２６０の図１に示されているものであるが、試験片はＪＩＳの規定通りのものではなく、実際のプレスベルトの両端部対応領域から矩形シートを切り抜いた。試験片の構造および寸法は、次の通りである。
【００４７】
ａ）構造：上部弾性層（表面硬度がＡ９５のポリウレタン）、補強層（基布）、下部弾性層（表面硬度がＡ９０のポリウレタン）の３層構造
ｂ）寸法：プレスベルトの幅方向の長さが１５０ｍｍ、ベルト走行方向の長さが２０ｍｍ、厚みが４．１ｍｍ
ｃ）各層の厚み：上部弾性層が０．７ｍｍ、補強層（基布）が２．３ｍｍ、下部弾性層が１．１ｍｍ
なお、ＪＩＳ Ｋ６２６０に規定されているような試験片中心部の溝は設けなかった。屈曲試験の結果を図１１に示す。
【００４８】
加工傷の深さが１００μｍおよび４０μｍである湿式研磨加工後の試料片の場合、２００万回の屈曲でクラックが発生した。加工傷の深さが２０μｍである湿式研磨加工後の試料片の場合、４００万回の屈曲でクラックが発生した。それに対して、リングバイトで切削加工した加工傷の深さ５μｍの試料片の場合、８００万回の屈曲でもクラックが発生しなかった。同様に、バフ加工した加工傷の深さ２μｍおよび１０μｍの試料片の場合、８００万回の屈曲でもクラックが発生しなかった。
【００４９】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によるプレスベルトは、従来クラックが発生しやすかった両端部対応領域においてクラックが起こりにくいものとなるので、長期に亘って使用することが可能になる。したがって、製紙工業、磁気記録媒体製造工業、繊維工業等の各種工業において、プレス対象物を加圧処理するために用いられるプレスベルトおよびシュープレスロールに有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００５１】
１ プレスロール、２ プレスベルト、３ 加圧シュー、４ フェルト、５ 湿紙、６ 加圧面、７ 両端部、８ 加圧面、９ 両端部、１０ 補強層、１１ 上部弾性層、１２ 下部弾性層、１３ 排水溝、３０ シュープレスロール、３１ 支持軸、３２ 油圧シリンダ、３３ 端部ディスク、３４ ベアリング、３５ 固定プレート、３６ 外周、４０ リングバイト、Ａ 中央領域、Ｂ 両端部対応領域、Ｃ 最端領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転走行するエンドレス形状のプレスベルトと、前記プレスベルトの周内部及び／または周外部に位置する加圧手段とを備えたプレス装置に使用されるプレスベルトであって、
前記加圧手段の幅方向両端部に対応して位置する両端部対応領域と、前記両端部対応領域の間に位置する中央領域とを含み、
前記両端部対応領域の厚みが前記中央領域の厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差が形成され、
前記両端部対応領域の外周面は、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されている、プレスベルト。
【請求項２】
前記仕上げ加工は、切削加工およびバフ加工のうちの少なくともいずれか一方によって行なわれている、請求項１に記載のプレスベルト。
【請求項３】
前記切削加工は、リング形状のバイトを用いて行なわれている、請求項１または２に記載のプレスベルト。
【請求項４】
補強層と上部弾性層とを備え、
前記上部弾性層の外周面が前記段差形状を有している、請求項１〜３のいずれかに記載のプレスベルト。
【請求項５】
前記中央領域の外周面にはベルト走行方向に沿って延びる多数の排水溝が形成され、前記両端部対応領域の外周面には排水溝が形成されていない、請求項１〜４のいずれかに記載のプレスベルト。
【請求項６】
エンドレス形状のプレスベルトからなる外筒と、前記外筒の周内部に位置する加圧手段としての加圧シューとを備えたシュープレスロールであって、
前記外筒は、請求項１〜５のいずれかに記載のプレスベルトである、シュープレスロール。
【請求項７】
プレス装置の加圧手段の幅方向両端部に対応して位置する両端部対応領域と、前記両端部対応領域の間に位置する中央領域とを含むプレスベルトの製造方法であって、
前記両端部対応領域の厚みが前記中央領域の厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差を形成する工程と、
前記段差を形成した後に、前記両端部対応領域の外周面を、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工する工程とを備える、プレスベルトの製造方法。
【請求項８】
前記仕上げ加工は、切削加工およびバフ加工のうちの少なくともいずれか一方によって行なう、請求項７に記載のプレスベルトの製造方法。
【請求項１】
回転走行するエンドレス形状のプレスベルトと、前記プレスベルトの周内部及び／または周外部に位置する加圧手段とを備えたプレス装置に使用されるプレスベルトであって、
前記加圧手段の幅方向両端部に対応して位置する両端部対応領域と、前記両端部対応領域の間に位置する中央領域とを含み、
前記両端部対応領域の厚みが前記中央領域の厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差が形成され、
前記両端部対応領域の外周面は、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工されている、プレスベルト。
【請求項２】
前記仕上げ加工は、切削加工およびバフ加工のうちの少なくともいずれか一方によって行なわれている、請求項１に記載のプレスベルト。
【請求項３】
前記切削加工は、リング形状のバイトを用いて行なわれている、請求項１または２に記載のプレスベルト。
【請求項４】
補強層と上部弾性層とを備え、
前記上部弾性層の外周面が前記段差形状を有している、請求項１〜３のいずれかに記載のプレスベルト。
【請求項５】
前記中央領域の外周面にはベルト走行方向に沿って延びる多数の排水溝が形成され、前記両端部対応領域の外周面には排水溝が形成されていない、請求項１〜４のいずれかに記載のプレスベルト。
【請求項６】
エンドレス形状のプレスベルトからなる外筒と、前記外筒の周内部に位置する加圧手段としての加圧シューとを備えたシュープレスロールであって、
前記外筒は、請求項１〜５のいずれかに記載のプレスベルトである、シュープレスロール。
【請求項７】
プレス装置の加圧手段の幅方向両端部に対応して位置する両端部対応領域と、前記両端部対応領域の間に位置する中央領域とを含むプレスベルトの製造方法であって、
前記両端部対応領域の厚みが前記中央領域の厚みよりも小さくなるように、両端部対応領域の外周面と中央領域の外周面との間に段差を形成する工程と、
前記段差を形成した後に、前記両端部対応領域の外周面を、加工傷の深さが１０μｍ以下となるように仕上げ加工する工程とを備える、プレスベルトの製造方法。
【請求項８】
前記仕上げ加工は、切削加工およびバフ加工のうちの少なくともいずれか一方によって行なう、請求項７に記載のプレスベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１１】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１１】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−５２２６９（Ｐ２０１２−５２２６９Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９６５１０（Ｐ２０１０−１９６５１０）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００１１４７１０）ヤマウチ株式会社 (82)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００１１４７１０）ヤマウチ株式会社 (82)
【Ｆターム（参考）】
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