ローラの表面研磨方法
【課題】通常の研磨加工法を採用しながら、気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラ表面の機械精度を高めることができるようにすること。
【解決手段】ロールシェル１およびロール軸２肉厚内に軸方向と同方向に伸びる気液二相の熱媒体を封入する密閉室３および４を備えたローラの表面を、研磨加工する際、前記密閉室３および４内にアルコールなど研磨加工温度において気化蒸発する液体を封入する。これにより研磨時ローラ全体の表面温度が潜熱移動により維持され、偏った研磨加工温度による軸方向における直径などのくるいを修正することができる。
【解決手段】ロールシェル１およびロール軸２肉厚内に軸方向と同方向に伸びる気液二相の熱媒体を封入する密閉室３および４を備えたローラの表面を、研磨加工する際、前記密閉室３および４内にアルコールなど研磨加工温度において気化蒸発する液体を封入する。これにより研磨時ローラ全体の表面温度が潜熱移動により維持され、偏った研磨加工温度による軸方向における直径などのくるいを修正することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラの表面研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、所定の温度に加熱したローラ本体（以下、ロールシェルという。）の表面に樹脂フィルムを当接し、その樹脂フィルムを加熱したり、所定の温度にまで奪熱したりすることが行われている。このようなローラには、ローラの軸方向に沿う表面の温度を所定の温度に均一化するために、ローラの軸方向に沿って密閉室を設け、この密閉室にこの所定の温度以上で気化し、また所定の温度以下で液化する熱媒体を封入するローラがある。このような密閉室には、ロールシェルの肉厚内に軸方向に沿う複数のドリル孔で形成したもの、ロールシェルとこのロールシェルと直結したロール軸の両者に軸方向に沿う複数のドリル孔で形成したもの、ローラの中空内を密閉室としたもの、ロールシェルを二重缶としその間を密閉室としたものなどさまざま存在する。
【特許文献１】特開２００６−１１２４７５号公報
【特許文献２】特開平１０−１２５４８５号公報
【特許文献３】特公平告１−４８４０９号公報
【特許文献４】実公昭６３−３７７５６号公報
【０００３】
このようなローラは、最終的に機械精度、つまり真円度、円筒度、振れなどの仕上精度を高める機械加工が行われる。その機械加工は、一般的にローラの表面に研磨液をかけながら砥石をローラ表面に接触させローラ表面を削る、いわゆる円筒研磨やバーチャル研磨といった研磨加工が用いられる。しかし、このような研磨においては、砥石とローラ表面との摩擦や研磨液の熱によってローラ表面温度に温度斑が発生し、数ミクロンや１ミクロン以下といった機械精度を高めることがきわめて困難であるといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、通常の研磨加工法を採用しながら、気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラ表面の機械精度を高めることができるようにし、斯かる問題を解消する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、軸方向と同方向に伸びる気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラの表面を、軸方向と同方向に沿って順次研磨加工するローラの表面研磨方法において、研磨加工する際、前記密閉室に研磨により発生する低い温度で気化する気液二相の熱媒体を封入してなることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、気液二相の熱媒体を封入する密閉室を設けたローラの表面を研磨仕上げする際には、その密閉室に、一端摩擦や研磨液の温度により気化する熱媒体を封入するので、研磨箇所に位置する熱媒体は研磨で発生した熱により気化して、温度の低い未研磨箇所へ移動し、ここで熱をローラへ放出して液化する。この潜熱の移動によって研磨時ローラ表面の温度は常に均一化され、これによって高い機械精度のローラを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
通常の研磨加工法を採用しながら、気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラ表面の機械精度を高めることができるようにする目的を、研磨加工する際には、その密閉室に摩擦や研磨液の温度により気化する熱媒体を減圧封入することにより実現した。
【実施例】
【０００８】
図１は一実施例に係る熱処理用ローラの概略の構成を示す断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。図１（ａ）（ｂ）において、１は円筒状のロールシェル（ローラ本体）、２はロール軸、３および４は気液二相の熱媒体を封入する密閉室である。ロール軸２はロールシェル１の両側の端部に固定され、その外周に図示しない軸受けを嵌合し、機台に回転自在に固定支持される。
【０００９】
円筒状のロールシェル１には、その肉厚内にドリルにより軸方向と同方向に伸びる孔３が、周方向に複数形成され、また、ロール軸２には、その肉厚内にドリルにより軸方向と同方向に伸びる孔４とロールシェル１の端部に固定するフランジにロールシェル１の孔に連通する貫通孔が、周方向に複数形成されている。これらの孔を形成した後、ロールシェル１の両側の端部にそれぞれロール軸２を密着固定し、ロールシェル１の孔３およびロール軸２の孔４に水などの液体を真空引きして適量注入し、各孔の端部を適宜閉塞し、ロールシェル１の孔３およびロール軸２の孔４をそれぞれ気液二相の熱媒体を封入した密閉室３および４とし、ローラを組立後、ロールシェル１およびロール軸２の表面を研磨してローラを仕上げている。
【００１０】
本発明にしたがいロールシェル１の両側の端部にそれぞれロール軸２を密着固定し、ロールシェル１の孔３およびロール軸２の孔４に研磨加工温度、通常１０〜４０℃において気化蒸発する液体、本例ではアルコール（フロンなどでもよい）を真空引きして適量注入し、各孔の端部を適宜閉塞する。この状態でロールシェル１および軸受けハウジング２の表面をローラの軸方向と同方向に沿って順次研磨加工する。研磨終了後、各孔の閉塞した端部を開放し、アルコールとローラの使用時の温度で気化蒸発する液体、たとえば水と入れ替えて開放した各孔の端部を閉塞し、ローラを完成させる。
【００１１】
このように密閉室３および４に研磨加工温度において気液二相を形成する熱媒体を封入して研磨すると、研磨加工温度がローラ全体に分散し研磨時ローラ表面の温度は常に均一に維持され、偏った研磨加工温度による軸方向における直径などのくるいが修正され、１ミクロン以下の機械精度を得ることができる。
【００１２】
なお、以上の説明におけるローラは、ロールシェル１の密閉室３とロール軸２の密閉室４はそれぞれ独立しているが、これを連通させるとロールシェル１とロール軸２が同一の温度となり、より精度を高めることができる。また、本発明は、ローラに形成する気液二相の熱媒体を封入する密閉室は、ロールシェルのみに形成したもの、ローラの中空内を密閉室としたもの、ロールシェルを二重缶としその間を密閉室としたものであっても、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例に係る熱処理用ローラの概略の構成を示す断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００１４】
１ ロールシェル（ローラ本体）
２ ロール軸
３、４は密閉室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラの表面研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、所定の温度に加熱したローラ本体（以下、ロールシェルという。）の表面に樹脂フィルムを当接し、その樹脂フィルムを加熱したり、所定の温度にまで奪熱したりすることが行われている。このようなローラには、ローラの軸方向に沿う表面の温度を所定の温度に均一化するために、ローラの軸方向に沿って密閉室を設け、この密閉室にこの所定の温度以上で気化し、また所定の温度以下で液化する熱媒体を封入するローラがある。このような密閉室には、ロールシェルの肉厚内に軸方向に沿う複数のドリル孔で形成したもの、ロールシェルとこのロールシェルと直結したロール軸の両者に軸方向に沿う複数のドリル孔で形成したもの、ローラの中空内を密閉室としたもの、ロールシェルを二重缶としその間を密閉室としたものなどさまざま存在する。
【特許文献１】特開２００６−１１２４７５号公報
【特許文献２】特開平１０−１２５４８５号公報
【特許文献３】特公平告１−４８４０９号公報
【特許文献４】実公昭６３−３７７５６号公報
【０００３】
このようなローラは、最終的に機械精度、つまり真円度、円筒度、振れなどの仕上精度を高める機械加工が行われる。その機械加工は、一般的にローラの表面に研磨液をかけながら砥石をローラ表面に接触させローラ表面を削る、いわゆる円筒研磨やバーチャル研磨といった研磨加工が用いられる。しかし、このような研磨においては、砥石とローラ表面との摩擦や研磨液の熱によってローラ表面温度に温度斑が発生し、数ミクロンや１ミクロン以下といった機械精度を高めることがきわめて困難であるといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、通常の研磨加工法を採用しながら、気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラ表面の機械精度を高めることができるようにし、斯かる問題を解消する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、軸方向と同方向に伸びる気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラの表面を、軸方向と同方向に沿って順次研磨加工するローラの表面研磨方法において、研磨加工する際、前記密閉室に研磨により発生する低い温度で気化する気液二相の熱媒体を封入してなることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、気液二相の熱媒体を封入する密閉室を設けたローラの表面を研磨仕上げする際には、その密閉室に、一端摩擦や研磨液の温度により気化する熱媒体を封入するので、研磨箇所に位置する熱媒体は研磨で発生した熱により気化して、温度の低い未研磨箇所へ移動し、ここで熱をローラへ放出して液化する。この潜熱の移動によって研磨時ローラ表面の温度は常に均一化され、これによって高い機械精度のローラを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
通常の研磨加工法を採用しながら、気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラ表面の機械精度を高めることができるようにする目的を、研磨加工する際には、その密閉室に摩擦や研磨液の温度により気化する熱媒体を減圧封入することにより実現した。
【実施例】
【０００８】
図１は一実施例に係る熱処理用ローラの概略の構成を示す断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。図１（ａ）（ｂ）において、１は円筒状のロールシェル（ローラ本体）、２はロール軸、３および４は気液二相の熱媒体を封入する密閉室である。ロール軸２はロールシェル１の両側の端部に固定され、その外周に図示しない軸受けを嵌合し、機台に回転自在に固定支持される。
【０００９】
円筒状のロールシェル１には、その肉厚内にドリルにより軸方向と同方向に伸びる孔３が、周方向に複数形成され、また、ロール軸２には、その肉厚内にドリルにより軸方向と同方向に伸びる孔４とロールシェル１の端部に固定するフランジにロールシェル１の孔に連通する貫通孔が、周方向に複数形成されている。これらの孔を形成した後、ロールシェル１の両側の端部にそれぞれロール軸２を密着固定し、ロールシェル１の孔３およびロール軸２の孔４に水などの液体を真空引きして適量注入し、各孔の端部を適宜閉塞し、ロールシェル１の孔３およびロール軸２の孔４をそれぞれ気液二相の熱媒体を封入した密閉室３および４とし、ローラを組立後、ロールシェル１およびロール軸２の表面を研磨してローラを仕上げている。
【００１０】
本発明にしたがいロールシェル１の両側の端部にそれぞれロール軸２を密着固定し、ロールシェル１の孔３およびロール軸２の孔４に研磨加工温度、通常１０〜４０℃において気化蒸発する液体、本例ではアルコール（フロンなどでもよい）を真空引きして適量注入し、各孔の端部を適宜閉塞する。この状態でロールシェル１および軸受けハウジング２の表面をローラの軸方向と同方向に沿って順次研磨加工する。研磨終了後、各孔の閉塞した端部を開放し、アルコールとローラの使用時の温度で気化蒸発する液体、たとえば水と入れ替えて開放した各孔の端部を閉塞し、ローラを完成させる。
【００１１】
このように密閉室３および４に研磨加工温度において気液二相を形成する熱媒体を封入して研磨すると、研磨加工温度がローラ全体に分散し研磨時ローラ表面の温度は常に均一に維持され、偏った研磨加工温度による軸方向における直径などのくるいが修正され、１ミクロン以下の機械精度を得ることができる。
【００１２】
なお、以上の説明におけるローラは、ロールシェル１の密閉室３とロール軸２の密閉室４はそれぞれ独立しているが、これを連通させるとロールシェル１とロール軸２が同一の温度となり、より精度を高めることができる。また、本発明は、ローラに形成する気液二相の熱媒体を封入する密閉室は、ロールシェルのみに形成したもの、ローラの中空内を密閉室としたもの、ロールシェルを二重缶としその間を密閉室としたものであっても、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例に係る熱処理用ローラの概略の構成を示す断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００１４】
１ ロールシェル（ローラ本体）
２ ロール軸
３、４は密閉室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向と同方向に伸びる気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラの表面を、軸方向と同方向に沿って順次研磨加工するローラの表面研磨方法において、研磨加工する際、前記密閉室に研磨により発生する低い温度で気化する気液二相の熱媒体を封入してなることを特徴とするローラの表面研磨方法。
【請求項２】
ローラにはローラシェルに直結したロール軸を含むことを特徴とする請求項１に記載のローラの表面研磨方法。
【請求項１】
軸方向と同方向に伸びる気液二相の熱媒体を封入する密閉室を備えたローラの表面を、軸方向と同方向に沿って順次研磨加工するローラの表面研磨方法において、研磨加工する際、前記密閉室に研磨により発生する低い温度で気化する気液二相の熱媒体を封入してなることを特徴とするローラの表面研磨方法。
【請求項２】
ローラにはローラシェルに直結したロール軸を含むことを特徴とする請求項１に記載のローラの表面研磨方法。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２０７２６５（Ｐ２００８−２０７２６５Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４４８４４（Ｐ２００７−４４８４４）
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００１１０１５８）トクデン株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００１１０１５８）トクデン株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
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