ロール
【課題】被洗浄面にたいするグリップ力が高く、且つ被洗浄面からの液体除去性能に優れたロールを提供する。
【解決手段】鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する為のロール１において、前記ロール１はロール部２及び台座３を有し、前記ロール部２は前記台座３の外周に形成されてあると共に、不織布からなり、外周に線状及び／又は斑点状の窪み部７ａ、７ｂが形成されてあるものである。
【解決手段】鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する為のロール１において、前記ロール１はロール部２及び台座３を有し、前記ロール部２は前記台座３の外周に形成されてあると共に、不織布からなり、外周に線状及び／又は斑点状の窪み部７ａ、７ｂが形成されてあるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する為のロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のロールに関しては、不織布ロール、ゴムロール等が一般的に使用され、例えば、不織布ロールに関しては、合成繊維不織布で構成されたディスク状物を、多数枚重畳させてなるロールにおいて、該合成繊維不織布が融点の異なる複数の繊維成分が混繊されてなるスパンボンド長繊維不織布であり、かつ、該合成繊維の低融点繊維成分が接合することにより形態固定されており、しかも該ロールの表面はＪＩＳＫ６３０１におけるスプリング式Ｃ型ゴム硬度計で測定したとき、６０度以上の硬度を有するものであることを特徴とする不織布ロール（特許文献１）が考案されている。
【０００３】
また、ゴムロールについては、芯ロールの周面にゴム層を有してなり、該ゴム層のロール軸心方向縁端近傍の外周面に、周方向全体にわたる環状溝を形成したゴムロールであって、環状溝とロール軸心方向縁端との間のゴム層の外周面が、粗面に形成されていることを特徴とするゴムロール（特許文献２）がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９００４６号公報
【特許文献２】特許第２８３１９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の不織布ロールは、被洗浄面に接触するのがロールの不織布層であり、不織布層はゴムロールの有するゴム層に比べて粗面であることから、ゴムロールに比べて摩擦抵抗を高く設定することができる。また、不織布層は合成繊維を有する為、被洗浄面に付着した液体を繊維が吸い上げることから、液体の絞液性は、繊維のないゴムロールに比べて優れている。しかしながら、不織布ロールの表面は平滑である為、被洗浄面にたいするグリップ力、すなわち摩擦力、抵抗力は弱く、特に、被洗浄面に鉱物油等の粘度の高い油分が付着している場合においては、グリップ力が弱いことから、被洗浄面が洗浄ライン内で蛇行し、蛇行した被洗浄面を正常な位置に戻すのにラインを停止しなければならず、生産工程の計画を予定通りに遂行できず、生産性に支障をきたすという課題があった。
【０００６】
また、特許文献２のゴムロールにおいては、ゴム層に環状溝が形成されてあると共に、環状溝とロール軸心方向縁端との間のゴム層の外周面が粗面に形成されている為、ゴム層の表面が平滑であるゴムロールに比べて、被洗浄面にたいするグリップ力は高く、被洗浄面が洗浄ライン内で蛇行することが抑制される。しかしながら、ゴムロールは不織布ロールの如く、被洗浄面に付着した液体を吸い上げる繊維を有していない為、被洗浄面からの液体の除去性能が劣るという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、被洗浄面にたいするグリップ力が高く、且つ被洗浄面からの液体除去性能に優れたロールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決する為に、請求項１の発明のロールは、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する為のロールにおいて、前記ロールはロール部及び台座を有し、前記ロール部は前記台座の外周に形成されてあると共に、不織布からなり、外周に線状及び／又は斑点状の窪み部が形成されてあるもので、ロール部の外周に、線状及び／又は斑点状の窪み部が形成されている為、ロール部の表面が平滑なロールに比べて、被洗浄面にたいするグリップ力を高く設定することができる。その為、洗浄ライン内にて、特に、被洗浄面に高粘度の液体が付着している場合においても、被洗浄面が蛇行することが抑えられ、鋼板、非鉄金属板、樹脂板等の生産性の向上につながる。
【０００９】
また、ロール部は不織布からなり、液体を吸い上げる繊維を有する為、ゴムロールに比べて、被洗浄面からの液体除去性能に優れる。
【００１０】
請求項２の発明のロールは、特に、請求項１のロールにおいて、ロール部は台座の外周に不織布からなる複数の概円環状のロール片が積層されて形成されてあるもので、ロールの使用目的に応じて、ロール片の台座にたいする積層枚数を調整することにより、ロール部の表面の硬度を任意に設定することができる。すなわち、ロール片の積層枚数が多ければ硬度は高くなり、少なければ硬度は低くなる。なお、硬度とは物質の硬さを表わし、ＪＩＳＫ６２５３加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法に記載のデュロメータ硬さ試験により測定した硬度である。
【００１１】
請求項３の発明のロールは、特に、請求項１から２のロールにおいて、窪み部の淵部にグリップ部が形成されてあるもので、ロール部が被洗浄面に圧接されながら、台座の回転に伴い接触すると、グリップ部は変形し、被洗浄面にたいして接触面積を広く確保しながら接触する。その為、ロールは、被洗浄面にたいする摩擦抵抗が向上し、一段と高いグリップ力が発揮される。
【００１２】
請求項４の発明のロールは、特に、請求項１から３のロールにおいて、窪み部はロール部の長手方向に略平行に形成されてあるもので、被洗浄面に液体が付着している場合、ロール部を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、ロール部の長手方向に略平行に形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出される。その為、ロールの液体除去性能が大幅に向上する。
【００１３】
請求項５の発明のロールは、特に、請求項１から３のロールにおいて、窪み部はロール部の外周に巻き回されて形成されてあるもので、被洗浄面に液体が付着している場合、ロール部を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、台座の回転に伴い、ロール部の外周に巻き回されて形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出される。その為、ロールの液体除去性能が大幅に向上する。また、窪み部はロール部の外周に巻き回されて形成されてある為、ロールの回転時において、窪み部は連続的に被洗浄面に当接する。
【００１４】
請求項６の発明のロールは、特に、請求項５のロールにおいて、ロール部の長手方向に窪み部の螺旋の傾斜方向が逆になるよう設定された反転部が少なくとも１箇所以上形成されてあるもので、被洗浄面に液体が付着している場合、ロール部を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、台座の回転に伴い、ロール部の外周に巻き回されて形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出される。特に、反転部を境に、窪み部の螺旋の傾斜方向が逆になることから、ロール部の一方の端部からでなく、両端部からロールの外部に液体を、迅速、且つ確実に排出することができる。その為、ロールの液体除去性能が飛躍的に向上する。
【００１５】
請求項７の発明のロールは、特に、請求項１から３のロールにおいて、窪み部はロール部の外周に円環状に形成されてあるもので、被洗浄面に液体が付着している場合、ロール部を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、一旦、ロール部の外周に円環状に形成された窪み部に保液され、台座の回転に伴い、ロールの外部に放出される。その為、ロールの液体除去性能が大幅に向上する。また、円環状の窪み部が被洗浄面の進行方向と同一の方向に回転する為、被洗浄面の蛇行が防止される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明のロールは、ロール部の外周に、線状及び／又は斑点状の窪み部が形成されている為、被洗浄面にたいするグリップ力を高く設定することができると共に、ロール部は不織布からなり、液体を吸い上げる繊維を有する為、優れた液体除去性能を発揮することができる。
【００１７】
請求項２の発明のロールは、ロールの使用目的に応じて、ロール片の台座にたいする積層枚数を調整することにより、ロール部の表面の硬度を任意に設定することができる。
【００１８】
請求項３の発明のロールは、被洗浄面にたいしてグリップ部が接触面積を広く確保しながら接触する為、被洗浄面にたいする摩擦抵抗が向上し、一段と高いグリップ力を発揮することができる。
【００１９】
請求項４の発明のロールは、ロール部を構成する不織布の有する繊維が吸液できなかった液体を、ロール部の長手方向に略平行に形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出することができる為、液体除去性能が大幅に向上する。
【００２０】
請求項５の発明のロールは、ロール部を構成する不織布の有する繊維が吸液できなかった液体を、台座の回転に伴い、ロール部の外周に巻き回されて形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出することができる為、液体除去性能が大幅に向上する。
【００２１】
請求項６の発明のロールは、ロール部を構成する不織布の有する繊維が吸液できなかった液体を、台座の回転に伴い、ロール部の外周に巻き回されて形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出することができるが、特に、反転部を境に、窪み部の螺旋の傾斜方向が逆になることから、ロール部の一方の端部からでなく、両端部からロールの外部に液体を、迅速、且つ確実に排出することができる為、液体除去性能が飛躍的に向上する。
【００２２】
請求項７の発明のロールは、ロール部を構成する不織布の有する繊維が吸液できなかった液体を、一旦、ロール部の外周に円環状に形成された窪み部に保液し、台座の回転に伴い、ロールの外部に放出することができる為、液体除去性能が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例におけるロールの正面図、図２は、ロール片を前面側から見た斜視図、図３（ａ）は、図１のＡ−Ａ部分断面図、図３（ｂ）は、ロール部が被洗浄面である鋼板に圧接した場合の部分断面図である。
【００２５】
図１において、ロール１は、台座３、止め金具５、プレート６、及び複数のロール片４からなるロール部２より構成されている。台座３は、鉄等の金属材料からなる略円柱形状、あるいは略円筒形状であり、外周にロール部２が形成されている。ロール部２は、複数のロール片４が台座３の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具５、及びプレート６にて挟み付けられて形成されてある。止め金具５には、スナップリングが使用されている。また、ロール部２の外周には、複数本の線状の窪み部７ａ、及び複数個の斑点状の窪み部７ｂが形成されてあり、線状の窪み部７ａはロール部２の長手方向に略平行に設けられ、斑点状の窪み部７ｂは千鳥状をなすよう配置されている。なお、線状の窪み部７ａは、ロール部２の長手方向に２０°程度までの傾斜角度を有し、捩られて形成されてあっても構わない。
【００２６】
図２において、ロール片４は、中心部に穴部１０、外周部に端部１１が形成された概円環状の不織布８からなる。不織布８は、複数本の繊維９を有する。なお、ロール部２は、ロール１に使用する総数のロール片４より形成される。また、特に図示しないが、台座３にたいするロール片４の位置ズレを防止する為に、ロール片４の内周部に凹状溝を形成すると共に、台座３の軸心方向の外周部に凸部からなるキーを装着して、前記凹溝をキーに嵌合させることにより、ロール片４を台座３に積層してもよい。
【００２７】
図３（ａ）において、ロール部２の外周に形成された窪み部７ａの断面形状は、略凹状であり、窪み部７ａの有する淵部１２の両方の外周端側には、ロール部２の外周と略直角をなすグリップ部１３が形成されている。なお、窪み部７ａの断面形状は、略凹状に限らず、例えば、傾斜を有する略三角形状、あるいは曲面を有する形状等に形成してもよい。また、斑点状の窪み部７ｂの断面形状についても同様である。
【００２８】
次に、ロール１の製作方法について説明する。
【００２９】
最初に、複数本の繊維９を有する平板状の不織布８を用意し、不織布８をトムソン型、あるいはレーザーカッター等を用いて、穴部１０、及び端部１１を有する概円環状のロール片４に打ち抜く。次いで、ロール片４を複数重ね合わせて、穴部１０を台座３にたいして貫通させる。そして、台座３の長手方向からプレス機にて所定長さだけ圧縮させた後、止め金具５、及びプレート６にて複数のロール片４を挟み付けて固定する。次に、所定時間放置することにより、重ね合わせた複数のロール片４の内部応力を均一化させ、端部１１を切削加工及び研磨加工し、台座３の外周にロール部２を形成する。次いで、ロール部２の外周を、砥石、あるいはバイト、カッター等の刃物を用いて彫り、窪み部７ａ、７ｂを形成してロール１が製作される。
【００３０】
ロール部２の表面の硬度は、４０°〜９５°程度に設定されるのが望ましい。硬度が４０°未満の場合、硬度が低すぎて、被洗浄面の端面が繰り返しロール部２に当接すると、早期にロール部２が摩耗する。また、硬度が９５°を超えると、硬度が高すぎて、ロール１の弾力性が劣り、ロール部２が被洗浄面に圧接されてもロール部２と被洗浄面との接触面積が広がらず、高いグリップ力を発揮することが難しくなる。なお、硬度とは物質の硬さを表わし、ＪＩＳＫ６２５３加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法に記載のデュロメータ硬さ試験により測定した硬度である。
【００３１】
また、ロール部２は、複数の概円環状のロール片４を、台座３の外周に積層して形成する以外にも、平板状の不織布８を、台座３の外周に巻き付けて形成することもできる。さらに、概円筒状に一体成形された不織布８を、台座３に挿着して形成することもできる。
【００３２】
窪み部７ａ、７ｂの深さ、及び幅は、特に限定されるものではないが、例えば、深さは０．１〜３．０ｍｍ、幅は０．１〜３．０ｍｍ程度に設定されるのが望ましい。深さ、及び幅とも０．１ｍｍ未満の場合、グリップ力が弱く、３．０ｍｍを超える場合、ロール部２の外周を、彫って窪み部７ａ、７ｂを形成するのが難しくなる。
【００３３】
次に、ロール片４を構成する不織布８の製造方法について、いくつか述べる。
【００３４】
第１の方法は、複数本の繊維９を、平板状に集積させて布状体を形成し、前記布状体を複数枚、重ね合わせた後、特殊な針を突き刺して、３次元に絡合された不織布８を得る。前記の製造方法は、一般的には、ニードルパンチングと呼ばれている。また、布状体はウエッブと呼ばれている。得られた不織布８は、ポリウレタン溶液中に含浸され、不織布８にポリウレタンを充填させる。次いで、ポリウレタンを充填させた不織布８を、水中に浸漬させると共に、水中に二酸化炭素を注入し、炭酸発泡させることにより、不織布８、及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる平板状の二重構造体を形成する。なお、不織布８を形成する繊維９には、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、別名ウレタン弾性糸とも呼ばれるスパンデックス繊維等が単独使用、あるいは併用される。
【００３５】
第２の方法は、複数本の繊維９を、平板状に集積させて布状体となるウエッブを形成し、ニードルパンチングにより３次元に絡合された不織布８を得る。得られた不織布８にたいして、架橋剤を配合した高分子弾性体をスプレー、浸漬、含浸等の方法を用いて付着させ、加熱することにより不織布８を形成する繊維９の間を結合させるもので、前記の製造方法により得られた不織布８は、一般的にケミカルボンド法不織布と呼ばれている。なお、不織布８を形成する繊維９には、綿、レーヨン、セルロース等の天然繊維、ポリエステル、ナイロン、アクリル等の合成樹脂繊維が単独使用、あるいは併用される。また、高分子弾性体には、ニトリルゴム、アクリルゴム、スチレンゴム、ウレタンゴム、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が単独使用、あるいは併用される。また、架橋剤は、前記高分子弾性体の分子間に橋架け構造を形成し、一段と優れた弾力性を高分子弾性体に付与する目的で配合されるものであり、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン等のメラミン樹脂、ブロックイソシアネート等のイソシアネート樹脂、脂肪族エポキシ等のエポキシ樹脂を単独、あるいは併用して用いることができる。
【００３６】
第３の方法は、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を溶融紡糸すると共に、得られた熱可塑性樹脂繊維にたいして１００〜１５０ｋｇｆ程度の高圧水流を噴射することにより、繊維９を絡合させる。次いで、架橋剤を配合した高分子弾性体をスプレー、浸漬、含浸等の方法を用いて繊維９に付着させ、加熱することにより不織布８を形成するもので、前記の製造方法により得られた不織布８は、一般的に水流絡合法不織布と呼ばれている。
【００３７】
上記に示した不織布８の製造方法は代表的な例であり、上記以外にも、例えば、熱溶融した合成樹脂を連続的に紡糸して繊維９を形成し、繊維９を延伸しながら捕集ネット上に集積して熱ロールで加圧することにより繊維９を結合して不織布８を形成するスパンボンド法、熱溶融した合成樹脂を紡糸口から吐出する際、高温エアーで紡出し、捕集ネット上で加熱された繊維９を結合させて不織布８を形成するメルトブロー法、塩化メチレン、フロン等の低沸点溶剤中に合成樹脂を溶解し、紡糸口から加熱、加圧状態で繊維９を紡糸すると同時に、前記低沸点溶剤を揮発させ、繊維９を捕集ネット上に集積し、熱ロールで加圧して繊維９を結合して不織布８を形成するフラッシュ紡糸法、融点の異なる複数の合成樹脂を溶融して融点の高い方の合成樹脂を紡糸して繊維９を形成し、溶融された融点の低い方の合成樹脂をバインダーとして繊維９を接着させて不織布８を形成するファイバーボンド法やサーマルボンド法等により製造された不織布８を用いても構わない。なお、不織布８は、ロール１に形成された場合、被洗浄面の繰り返しの当接に強く、繊維９がほつれ難く、織布、編物等の他の布帛をロール１に用いた場合に比べて、ロール１の耐久性の向上につながる。
【００３８】
ロール片４に用いられる不織布８の選択については、ロール１が使用される雰囲気温度等の使用条件、コスト等を考慮して、適宜、決定されるものである。
【００３９】
なお、本実施例においては、線状の窪み部７ａと斑点状の窪み部７ｂが形成されてある形態について説明したが、線状の窪み部７ａのみ、あるいは斑点状の窪み部７ｂのみがロール部２の外周に形成された形態も、勿論、採用できる。
【００４０】
次に、図３（ｂ）を用いて、本発明の第１の実施例におけるロール１の動作、作用について説明する。
【００４１】
ロール１を構成するロール部２は、ロール１の回転に伴い、圧接されながら被洗浄面である鋼板１４に接触する。ロール部２の外周には、窪み部７ａ、７ｂが形成されてあり、窪み部７ａ、７ｂの有する淵部１２の外周側の端部に形成され、ロール部２の外周と略直角をなすグリップ部１３は、ロール部２が鋼板１４に圧接されると、淵部１２から内側に曲り、鋼板１４との接触面積を広く確保する。その為、ロール１は、鋼板１４にたいする摩擦抵抗が向上し、高いグリップ力、すなわち摩擦力、抵抗力が発揮されるので、洗浄ライン内にて、鋼板１４が蛇行し、ラインが停止することが抑制され、鋼板１４の生産性の向上につながる。
【００４２】
また、ロール部２は、不織布８からなる複数の概円環状のロール片４が積層されて形成されているので、鋼板１４の表面から図示しない液体を、不織布８を構成する繊維９が吸い上げることができるので、ロール１は優れた液体除去性能を有する。
【００４３】
さらに、不織布８の有する繊維９が吸液できなかった液体を、ロール部２の長手方向に略平行に形成された線状の窪み部７ａを通して、ロール部２の端部からロール１の外部に排出することができると共に、斑点状に形成された窪み部７ｂには、一旦、液体を保持し、ロール１の回転に伴い、窪み部７ｂからロール１の外部に放出する為、液体除去性能が大幅に向上する。
【００４４】
また、ロール部２は、不織布８からなる複数の概円環状のロール片４が積層されて形成されているので、ロール片４の台座３にたいする積層枚数を調整することにより、ロール部２の表面の硬度を任意に設定することができる。
【００４５】
次に、本発明のロール１のグリップ力、及び液体除去性能について、下記要領にて試験した。試験結果を表１に示す。
【００４６】
実施例として、長手方向の長さが３２６ｍｍで、外径が５０ｍｍの鉄からなる略円柱形状の台座３を用意し、台座３の外周に、軸心方向の長さが１９０ｍｍで、外径が１２０ｍｍのロール部２を形成し、ロール部２の外周には、深さが０．３ｍｍ、幅が１．０ｍｍの線状の窪み部７ａと、斑点状の窪み部７ｂを複数設けた試験用のロール１を２本、製作した。ロール部２は、不織布８からなる複数の概円環状のロール片４を、台座３の外周に積層して形成すると共に、表面の硬度は９０°に設定した。なお、不織布８は、目付量が２８０ｇ／ｍ２のケミカルボンド法不織布で、繊維９は綿、及びナイロンから構成されると共に、架橋剤としてトリメチロールメラミンを配合したニトリルゴムを、繊維９を結合させるバインダーとして用いた。実施例のロール１の重量は３ｋｇであった。
【００４７】
比較例として、ロール部２の表面に窪み部７ａ、７ｂが形成されていないこと以外は、上記の実施例と同一条件のロール１を２本、製作した。比較例のロール１の重量は３ｋｇであった。
【００４８】
上記の如く構成された実施例、及び比較例のロール１を、それぞれ上下一対で回転試験機に設置した。上側のロール１の両端部には、外径が４０ｍｍのエアーシリンダーを取り付け、それぞれのエアーシリンダーに１ｋｇ／ｃｍ２のエアー圧力を供給した。次に、幅が１５０ｍｍ、長さが２２０ｍｍ、厚みが２ｍｍの鋼板１４と、バネ量りを用意し、鋼板１４の一方の端部の略中央部に穴を開け、バネ量りのフックを鋼板１４の穴に掛け、バネ量りを回転試験機に固定した。次いで、鋼板１４を、上下一対にて回転試験機に取り付けられたロール１の間に挟み込むと共に、鋼板１４の表面に出光興産製の鉱物油であるＩＰソルベント１６２０を２００ｃｃ付着させ、周速２０ｍｐｍにて上下のロール１を回転させ、ロール１に鋼板１４を引っ張らせた。
【００４９】
そして、ロール１が鋼板１４を引っ張った引張力、すなわち摩擦力をバネ量りから読み取り、下記算出式にてロール１の摩擦係数を算出し、下記基準にてロール１のグリップ力を判定した。
○・・・摩擦係数が０．４以上であった
×・・・摩擦係数が０．４未満であった
なお、摩擦係数は、下記算出式に基づいて算出した。
Ｆ＝μＮ
Ｆはロール１が鋼板１４を引っ張った時の引張力、すなわち摩擦力であり、μは摩擦係数、Ｎはロール１の垂直抗力である。なお、垂直抗力Ｎは、実施例、及び比較例のロール１とも同じで、２８．１２ｋｇである。垂直抗力Ｎは、ロール１の垂直方向に加わった力で、エアーシリンダーを介してロール１に加わったエアー圧力と、ロール１の重量の総和である。エアーシリンダーの外径は４０ｍｍ、すなわち半径は２ｃｍであり、面積は１２．５６ｃｍ２であり、１ｃｍ２あたり１ｋｇのエアー圧力が供給されたので、１個のエアーシリンダーを介して、ロール１には１２．５６ｋｇの力が付加されたことになり、エアーシリンダーはロール１の両端部に設置されていることから、２個のエアーシリンダーにより２５．１２ｋｇの力がロール１に付加されたことになる。さらに、ロール１の重量、すなわち自重は３ｋｇであることから、垂直抗力Ｎは、２５．１２ｋｇ＋３ｋｇ＝２８．１２ｋｇとなる。
【００５０】
また、ロール１の引張力を測定した後、鋼板１４をバネ量りから取り外し、コーラーインスツールメント社製のフィルムゲージを用いて、鋼板１４の上面の油膜厚みを測定して、下記基準によりロール１の液体除去性能を判定した。
○・・・油膜厚みが２．０μ以下であった
×・・・油膜厚みが２．０μを超えていた
【００５１】
【表１】
【００５２】
実施例のロール１は、ロール部２の外周に、線状の窪み部７ａ、及び斑点状の窪み部７ｂが形成されており、窪み部７ａ、７ｂの淵部１２のグリップ部１３が、ロール部２の圧接に伴い、変形し、鋼板１４との接触面積を広く確保することから、引張力Ｆは１１．５ｋｇであり、摩擦係数μは０．４１であった。また、ロール部２を構成する不織布８の有する繊維９が鋼板１４から油分を吸い上げると共に、繊維９が吸液できなかった油分は、ロール部２の外周に形成された窪み部７ａ、７ｂを通して、ロール１の外部に排出、放出することができるので、油膜厚みは１．６μであった。実施例のロール１は、高いグリップ力と液体除去性能を有するものであった。
【００５３】
一方、比較例のロール１は、ロール部２の外周に、窪み部７ａ、７ｂが形成されていないことから、引張力Ｆは１０．１ｋｇであり、摩擦係数μは０．３６であった。また、ロール部２を構成する不織布８の有する繊維９が鋼板１４から油分を吸い上げることはできるものの、ロール部２の外周に、窪み部７ａ、７ｂが形成されていないことから、窪み部７ａ、７ｂを通して、ロール１の外部に油分を排出、放出することができないので、油膜厚みは３．０μであった。比較例のロール１は、実施例のロール１に比べて、グリップ力、液体除去性能とも劣るものであった。
【００５４】
（実施例２）
図４は、本発明の第２の実施例におけるロールの正面図である。なお、上記第１の実施例と同一部材については、詳しい説明を省略する。
【００５５】
図４において、ロール２１は、台座２３、止め金具２５、プレート２６、及び複数の不織布にて形成されたロール片２４からなるロール部２２より構成されている。ロール部２２は、複数のロール片２４が台座２３の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具２５、及びプレート２６にて挟み付けられて形成されている。また、ロール部２２の外周には、線状の窪み部２７が傾斜角度θ１を有して、巻き回されて形成されている。
【００５６】
傾斜角度θ１は、窪み部２７と、ロール部２２の長手方向と直交する方向との間に形成される角度であり、１°以上４５°以下、さらに好適には５°以上３０°以下にて設定されるのが望ましい。傾斜角度θ１が１°未満の場合、窪み部２７が多すぎて、窪み部２７を形成する際の作業性が悪くなり、傾斜角度θ１が４５°を超える場合、窪み部２７が少なすぎて、グリップ力が弱くなる。
【００５７】
上記の如く構成されたロール２１の動作、作用は下記の通りである。
【００５８】
ロール２１は、ロール部２２が液体の付着している被洗浄面と接触すると、ロール部２２を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、台座２３の回転に伴い、ロール部２２の外周に巻き回されて形成された窪み部２７を通して、ロール部２２の一方の端部からロール２１の外部に排出される。その為、ロール２１の液体除去性能が大幅に向上する。
【００５９】
（実施例３）
図５は、本発明の第３の実施例におけるロールの正面図である。なお、上記第１、及び第２の実施例と同一部材については、詳しい説明を省略する。
【００６０】
図５において、ロール３１は、台座３３、止め金具３５、プレート３６、及び複数の不織布にて形成されたロール片３４からなるロール部３２より構成されている。ロール部３２は、複数のロール片３４が台座３３の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具３５、及びプレート３６にて挟み付けられて形成されている。また、ロール部３２の外周には、線状の窪み部３７が傾斜角度θ２を有して、巻き回されて形成されてあると共に、窪み部３７は、ロール部３２の長手方向の略中央部にて設定された反転部３８において、螺旋の傾斜方向が逆になるよう配置されている。
【００６１】
反転部３８は、ロール部３２の長手方向の略中央部にて設定されているので、被洗浄面から除去された液体を、窪み部３７を通して、反転部３８からロール部３２の両端部に均等に押し流すことができる。また、反転部３８は、ロール部３２の長手方向にて任意の位置に設定することができると共に、複数箇所設けても構わない。
【００６２】
上記の如く構成されたロール３１の動作、作用は下記の通りである。
【００６３】
ロール３１は、ロール部３２が液体の付着している被洗浄面と接触すると、ロール部３２を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、台座３３の回転に伴い、ロール部３２の外周に巻き回されて形成された窪み部３７を通して、ロール部３２の端部からロール３１の外部に排出される。特に、反転部３８を境に、窪み部３７の螺旋の傾斜方向が逆になることから、ロール部３２の一方の端部からでなく、両端部からロール３１の外部に液体を、迅速、且つ確実に排出することができる。その為、ロール３１の液体除去性能が飛躍的に向上する。
【００６４】
（実施例４）
図６は、本発明の第４の実施例におけるロールの正面図である。なお、上記第１、第２、及び第３の実施例と同一部材については、詳しい説明を省略する。
【００６５】
図６において、ロール４１は、台座４３、止め金具４５、プレート４６、及び複数の不織布にて形成されたロール片４４からなるロール部４２より構成されている。ロール部４２は、複数のロール片４４が台座４３の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具４５、及びプレート４６にて挟み付けられて形成されている。また、ロール部４２の外周には、複数の線状の窪み部４７が円環状をなすよう形成されている。
【００６６】
上記の如く構成されたロール４１の動作、作用は下記の通りである。
【００６７】
ロール４１は、ロール部４２が液体の付着している被洗浄面と接触すると、ロール部４２を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、一旦、ロール部４２の外周に円環状に形成された窪み部４７に保液され、台座４３の回転に伴い、ロール４１の外部に放出される。その為、ロール４１の液体除去性能が大幅に向上する。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のロールは、主に、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する目的以外にも、高いグリップ力、液体除去性能を必要とするロールとして、広く好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施例におけるロールの正面図
【図２】ロール片を前面側から見た斜視図
【図３】（ａ）図１のＡ−Ａ部分断面図、（ｂ）ロール部が被洗浄面である鋼板に圧接した場合の部分断面図
【図４】本発明の第２の実施例におけるロールの正面図
【図５】本発明の第３の実施例におけるロールの正面図
【図６】本発明の第４の実施例におけるロールの正面図
【符号の説明】
【００７０】
１、２１、３１、４１ ロール
２、２２、３２、４２ ロール部
３、２３、３３、４３ 台座
４、２４、３４、４４ ロール片
５、２５、３５、４５ 止め金具
６、２６、３６、４６ プレート
７ａ、７ｂ、２７、３７、４７ 窪み部
８ 不織布
９ 繊維
１０ 穴部
１１ 端部
１２ 淵部
１３ グリップ部
１４ 鋼板
３８ 反転部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する為のロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のロールに関しては、不織布ロール、ゴムロール等が一般的に使用され、例えば、不織布ロールに関しては、合成繊維不織布で構成されたディスク状物を、多数枚重畳させてなるロールにおいて、該合成繊維不織布が融点の異なる複数の繊維成分が混繊されてなるスパンボンド長繊維不織布であり、かつ、該合成繊維の低融点繊維成分が接合することにより形態固定されており、しかも該ロールの表面はＪＩＳＫ６３０１におけるスプリング式Ｃ型ゴム硬度計で測定したとき、６０度以上の硬度を有するものであることを特徴とする不織布ロール（特許文献１）が考案されている。
【０００３】
また、ゴムロールについては、芯ロールの周面にゴム層を有してなり、該ゴム層のロール軸心方向縁端近傍の外周面に、周方向全体にわたる環状溝を形成したゴムロールであって、環状溝とロール軸心方向縁端との間のゴム層の外周面が、粗面に形成されていることを特徴とするゴムロール（特許文献２）がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９００４６号公報
【特許文献２】特許第２８３１９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の不織布ロールは、被洗浄面に接触するのがロールの不織布層であり、不織布層はゴムロールの有するゴム層に比べて粗面であることから、ゴムロールに比べて摩擦抵抗を高く設定することができる。また、不織布層は合成繊維を有する為、被洗浄面に付着した液体を繊維が吸い上げることから、液体の絞液性は、繊維のないゴムロールに比べて優れている。しかしながら、不織布ロールの表面は平滑である為、被洗浄面にたいするグリップ力、すなわち摩擦力、抵抗力は弱く、特に、被洗浄面に鉱物油等の粘度の高い油分が付着している場合においては、グリップ力が弱いことから、被洗浄面が洗浄ライン内で蛇行し、蛇行した被洗浄面を正常な位置に戻すのにラインを停止しなければならず、生産工程の計画を予定通りに遂行できず、生産性に支障をきたすという課題があった。
【０００６】
また、特許文献２のゴムロールにおいては、ゴム層に環状溝が形成されてあると共に、環状溝とロール軸心方向縁端との間のゴム層の外周面が粗面に形成されている為、ゴム層の表面が平滑であるゴムロールに比べて、被洗浄面にたいするグリップ力は高く、被洗浄面が洗浄ライン内で蛇行することが抑制される。しかしながら、ゴムロールは不織布ロールの如く、被洗浄面に付着した液体を吸い上げる繊維を有していない為、被洗浄面からの液体の除去性能が劣るという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、被洗浄面にたいするグリップ力が高く、且つ被洗浄面からの液体除去性能に優れたロールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決する為に、請求項１の発明のロールは、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する為のロールにおいて、前記ロールはロール部及び台座を有し、前記ロール部は前記台座の外周に形成されてあると共に、不織布からなり、外周に線状及び／又は斑点状の窪み部が形成されてあるもので、ロール部の外周に、線状及び／又は斑点状の窪み部が形成されている為、ロール部の表面が平滑なロールに比べて、被洗浄面にたいするグリップ力を高く設定することができる。その為、洗浄ライン内にて、特に、被洗浄面に高粘度の液体が付着している場合においても、被洗浄面が蛇行することが抑えられ、鋼板、非鉄金属板、樹脂板等の生産性の向上につながる。
【０００９】
また、ロール部は不織布からなり、液体を吸い上げる繊維を有する為、ゴムロールに比べて、被洗浄面からの液体除去性能に優れる。
【００１０】
請求項２の発明のロールは、特に、請求項１のロールにおいて、ロール部は台座の外周に不織布からなる複数の概円環状のロール片が積層されて形成されてあるもので、ロールの使用目的に応じて、ロール片の台座にたいする積層枚数を調整することにより、ロール部の表面の硬度を任意に設定することができる。すなわち、ロール片の積層枚数が多ければ硬度は高くなり、少なければ硬度は低くなる。なお、硬度とは物質の硬さを表わし、ＪＩＳＫ６２５３加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法に記載のデュロメータ硬さ試験により測定した硬度である。
【００１１】
請求項３の発明のロールは、特に、請求項１から２のロールにおいて、窪み部の淵部にグリップ部が形成されてあるもので、ロール部が被洗浄面に圧接されながら、台座の回転に伴い接触すると、グリップ部は変形し、被洗浄面にたいして接触面積を広く確保しながら接触する。その為、ロールは、被洗浄面にたいする摩擦抵抗が向上し、一段と高いグリップ力が発揮される。
【００１２】
請求項４の発明のロールは、特に、請求項１から３のロールにおいて、窪み部はロール部の長手方向に略平行に形成されてあるもので、被洗浄面に液体が付着している場合、ロール部を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、ロール部の長手方向に略平行に形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出される。その為、ロールの液体除去性能が大幅に向上する。
【００１３】
請求項５の発明のロールは、特に、請求項１から３のロールにおいて、窪み部はロール部の外周に巻き回されて形成されてあるもので、被洗浄面に液体が付着している場合、ロール部を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、台座の回転に伴い、ロール部の外周に巻き回されて形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出される。その為、ロールの液体除去性能が大幅に向上する。また、窪み部はロール部の外周に巻き回されて形成されてある為、ロールの回転時において、窪み部は連続的に被洗浄面に当接する。
【００１４】
請求項６の発明のロールは、特に、請求項５のロールにおいて、ロール部の長手方向に窪み部の螺旋の傾斜方向が逆になるよう設定された反転部が少なくとも１箇所以上形成されてあるもので、被洗浄面に液体が付着している場合、ロール部を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、台座の回転に伴い、ロール部の外周に巻き回されて形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出される。特に、反転部を境に、窪み部の螺旋の傾斜方向が逆になることから、ロール部の一方の端部からでなく、両端部からロールの外部に液体を、迅速、且つ確実に排出することができる。その為、ロールの液体除去性能が飛躍的に向上する。
【００１５】
請求項７の発明のロールは、特に、請求項１から３のロールにおいて、窪み部はロール部の外周に円環状に形成されてあるもので、被洗浄面に液体が付着している場合、ロール部を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、一旦、ロール部の外周に円環状に形成された窪み部に保液され、台座の回転に伴い、ロールの外部に放出される。その為、ロールの液体除去性能が大幅に向上する。また、円環状の窪み部が被洗浄面の進行方向と同一の方向に回転する為、被洗浄面の蛇行が防止される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明のロールは、ロール部の外周に、線状及び／又は斑点状の窪み部が形成されている為、被洗浄面にたいするグリップ力を高く設定することができると共に、ロール部は不織布からなり、液体を吸い上げる繊維を有する為、優れた液体除去性能を発揮することができる。
【００１７】
請求項２の発明のロールは、ロールの使用目的に応じて、ロール片の台座にたいする積層枚数を調整することにより、ロール部の表面の硬度を任意に設定することができる。
【００１８】
請求項３の発明のロールは、被洗浄面にたいしてグリップ部が接触面積を広く確保しながら接触する為、被洗浄面にたいする摩擦抵抗が向上し、一段と高いグリップ力を発揮することができる。
【００１９】
請求項４の発明のロールは、ロール部を構成する不織布の有する繊維が吸液できなかった液体を、ロール部の長手方向に略平行に形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出することができる為、液体除去性能が大幅に向上する。
【００２０】
請求項５の発明のロールは、ロール部を構成する不織布の有する繊維が吸液できなかった液体を、台座の回転に伴い、ロール部の外周に巻き回されて形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出することができる為、液体除去性能が大幅に向上する。
【００２１】
請求項６の発明のロールは、ロール部を構成する不織布の有する繊維が吸液できなかった液体を、台座の回転に伴い、ロール部の外周に巻き回されて形成された窪み部を通して、ロール部の端部からロールの外部に排出することができるが、特に、反転部を境に、窪み部の螺旋の傾斜方向が逆になることから、ロール部の一方の端部からでなく、両端部からロールの外部に液体を、迅速、且つ確実に排出することができる為、液体除去性能が飛躍的に向上する。
【００２２】
請求項７の発明のロールは、ロール部を構成する不織布の有する繊維が吸液できなかった液体を、一旦、ロール部の外周に円環状に形成された窪み部に保液し、台座の回転に伴い、ロールの外部に放出することができる為、液体除去性能が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例におけるロールの正面図、図２は、ロール片を前面側から見た斜視図、図３（ａ）は、図１のＡ−Ａ部分断面図、図３（ｂ）は、ロール部が被洗浄面である鋼板に圧接した場合の部分断面図である。
【００２５】
図１において、ロール１は、台座３、止め金具５、プレート６、及び複数のロール片４からなるロール部２より構成されている。台座３は、鉄等の金属材料からなる略円柱形状、あるいは略円筒形状であり、外周にロール部２が形成されている。ロール部２は、複数のロール片４が台座３の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具５、及びプレート６にて挟み付けられて形成されてある。止め金具５には、スナップリングが使用されている。また、ロール部２の外周には、複数本の線状の窪み部７ａ、及び複数個の斑点状の窪み部７ｂが形成されてあり、線状の窪み部７ａはロール部２の長手方向に略平行に設けられ、斑点状の窪み部７ｂは千鳥状をなすよう配置されている。なお、線状の窪み部７ａは、ロール部２の長手方向に２０°程度までの傾斜角度を有し、捩られて形成されてあっても構わない。
【００２６】
図２において、ロール片４は、中心部に穴部１０、外周部に端部１１が形成された概円環状の不織布８からなる。不織布８は、複数本の繊維９を有する。なお、ロール部２は、ロール１に使用する総数のロール片４より形成される。また、特に図示しないが、台座３にたいするロール片４の位置ズレを防止する為に、ロール片４の内周部に凹状溝を形成すると共に、台座３の軸心方向の外周部に凸部からなるキーを装着して、前記凹溝をキーに嵌合させることにより、ロール片４を台座３に積層してもよい。
【００２７】
図３（ａ）において、ロール部２の外周に形成された窪み部７ａの断面形状は、略凹状であり、窪み部７ａの有する淵部１２の両方の外周端側には、ロール部２の外周と略直角をなすグリップ部１３が形成されている。なお、窪み部７ａの断面形状は、略凹状に限らず、例えば、傾斜を有する略三角形状、あるいは曲面を有する形状等に形成してもよい。また、斑点状の窪み部７ｂの断面形状についても同様である。
【００２８】
次に、ロール１の製作方法について説明する。
【００２９】
最初に、複数本の繊維９を有する平板状の不織布８を用意し、不織布８をトムソン型、あるいはレーザーカッター等を用いて、穴部１０、及び端部１１を有する概円環状のロール片４に打ち抜く。次いで、ロール片４を複数重ね合わせて、穴部１０を台座３にたいして貫通させる。そして、台座３の長手方向からプレス機にて所定長さだけ圧縮させた後、止め金具５、及びプレート６にて複数のロール片４を挟み付けて固定する。次に、所定時間放置することにより、重ね合わせた複数のロール片４の内部応力を均一化させ、端部１１を切削加工及び研磨加工し、台座３の外周にロール部２を形成する。次いで、ロール部２の外周を、砥石、あるいはバイト、カッター等の刃物を用いて彫り、窪み部７ａ、７ｂを形成してロール１が製作される。
【００３０】
ロール部２の表面の硬度は、４０°〜９５°程度に設定されるのが望ましい。硬度が４０°未満の場合、硬度が低すぎて、被洗浄面の端面が繰り返しロール部２に当接すると、早期にロール部２が摩耗する。また、硬度が９５°を超えると、硬度が高すぎて、ロール１の弾力性が劣り、ロール部２が被洗浄面に圧接されてもロール部２と被洗浄面との接触面積が広がらず、高いグリップ力を発揮することが難しくなる。なお、硬度とは物質の硬さを表わし、ＪＩＳＫ６２５３加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法に記載のデュロメータ硬さ試験により測定した硬度である。
【００３１】
また、ロール部２は、複数の概円環状のロール片４を、台座３の外周に積層して形成する以外にも、平板状の不織布８を、台座３の外周に巻き付けて形成することもできる。さらに、概円筒状に一体成形された不織布８を、台座３に挿着して形成することもできる。
【００３２】
窪み部７ａ、７ｂの深さ、及び幅は、特に限定されるものではないが、例えば、深さは０．１〜３．０ｍｍ、幅は０．１〜３．０ｍｍ程度に設定されるのが望ましい。深さ、及び幅とも０．１ｍｍ未満の場合、グリップ力が弱く、３．０ｍｍを超える場合、ロール部２の外周を、彫って窪み部７ａ、７ｂを形成するのが難しくなる。
【００３３】
次に、ロール片４を構成する不織布８の製造方法について、いくつか述べる。
【００３４】
第１の方法は、複数本の繊維９を、平板状に集積させて布状体を形成し、前記布状体を複数枚、重ね合わせた後、特殊な針を突き刺して、３次元に絡合された不織布８を得る。前記の製造方法は、一般的には、ニードルパンチングと呼ばれている。また、布状体はウエッブと呼ばれている。得られた不織布８は、ポリウレタン溶液中に含浸され、不織布８にポリウレタンを充填させる。次いで、ポリウレタンを充填させた不織布８を、水中に浸漬させると共に、水中に二酸化炭素を注入し、炭酸発泡させることにより、不織布８、及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる平板状の二重構造体を形成する。なお、不織布８を形成する繊維９には、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、別名ウレタン弾性糸とも呼ばれるスパンデックス繊維等が単独使用、あるいは併用される。
【００３５】
第２の方法は、複数本の繊維９を、平板状に集積させて布状体となるウエッブを形成し、ニードルパンチングにより３次元に絡合された不織布８を得る。得られた不織布８にたいして、架橋剤を配合した高分子弾性体をスプレー、浸漬、含浸等の方法を用いて付着させ、加熱することにより不織布８を形成する繊維９の間を結合させるもので、前記の製造方法により得られた不織布８は、一般的にケミカルボンド法不織布と呼ばれている。なお、不織布８を形成する繊維９には、綿、レーヨン、セルロース等の天然繊維、ポリエステル、ナイロン、アクリル等の合成樹脂繊維が単独使用、あるいは併用される。また、高分子弾性体には、ニトリルゴム、アクリルゴム、スチレンゴム、ウレタンゴム、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が単独使用、あるいは併用される。また、架橋剤は、前記高分子弾性体の分子間に橋架け構造を形成し、一段と優れた弾力性を高分子弾性体に付与する目的で配合されるものであり、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン等のメラミン樹脂、ブロックイソシアネート等のイソシアネート樹脂、脂肪族エポキシ等のエポキシ樹脂を単独、あるいは併用して用いることができる。
【００３６】
第３の方法は、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を溶融紡糸すると共に、得られた熱可塑性樹脂繊維にたいして１００〜１５０ｋｇｆ程度の高圧水流を噴射することにより、繊維９を絡合させる。次いで、架橋剤を配合した高分子弾性体をスプレー、浸漬、含浸等の方法を用いて繊維９に付着させ、加熱することにより不織布８を形成するもので、前記の製造方法により得られた不織布８は、一般的に水流絡合法不織布と呼ばれている。
【００３７】
上記に示した不織布８の製造方法は代表的な例であり、上記以外にも、例えば、熱溶融した合成樹脂を連続的に紡糸して繊維９を形成し、繊維９を延伸しながら捕集ネット上に集積して熱ロールで加圧することにより繊維９を結合して不織布８を形成するスパンボンド法、熱溶融した合成樹脂を紡糸口から吐出する際、高温エアーで紡出し、捕集ネット上で加熱された繊維９を結合させて不織布８を形成するメルトブロー法、塩化メチレン、フロン等の低沸点溶剤中に合成樹脂を溶解し、紡糸口から加熱、加圧状態で繊維９を紡糸すると同時に、前記低沸点溶剤を揮発させ、繊維９を捕集ネット上に集積し、熱ロールで加圧して繊維９を結合して不織布８を形成するフラッシュ紡糸法、融点の異なる複数の合成樹脂を溶融して融点の高い方の合成樹脂を紡糸して繊維９を形成し、溶融された融点の低い方の合成樹脂をバインダーとして繊維９を接着させて不織布８を形成するファイバーボンド法やサーマルボンド法等により製造された不織布８を用いても構わない。なお、不織布８は、ロール１に形成された場合、被洗浄面の繰り返しの当接に強く、繊維９がほつれ難く、織布、編物等の他の布帛をロール１に用いた場合に比べて、ロール１の耐久性の向上につながる。
【００３８】
ロール片４に用いられる不織布８の選択については、ロール１が使用される雰囲気温度等の使用条件、コスト等を考慮して、適宜、決定されるものである。
【００３９】
なお、本実施例においては、線状の窪み部７ａと斑点状の窪み部７ｂが形成されてある形態について説明したが、線状の窪み部７ａのみ、あるいは斑点状の窪み部７ｂのみがロール部２の外周に形成された形態も、勿論、採用できる。
【００４０】
次に、図３（ｂ）を用いて、本発明の第１の実施例におけるロール１の動作、作用について説明する。
【００４１】
ロール１を構成するロール部２は、ロール１の回転に伴い、圧接されながら被洗浄面である鋼板１４に接触する。ロール部２の外周には、窪み部７ａ、７ｂが形成されてあり、窪み部７ａ、７ｂの有する淵部１２の外周側の端部に形成され、ロール部２の外周と略直角をなすグリップ部１３は、ロール部２が鋼板１４に圧接されると、淵部１２から内側に曲り、鋼板１４との接触面積を広く確保する。その為、ロール１は、鋼板１４にたいする摩擦抵抗が向上し、高いグリップ力、すなわち摩擦力、抵抗力が発揮されるので、洗浄ライン内にて、鋼板１４が蛇行し、ラインが停止することが抑制され、鋼板１４の生産性の向上につながる。
【００４２】
また、ロール部２は、不織布８からなる複数の概円環状のロール片４が積層されて形成されているので、鋼板１４の表面から図示しない液体を、不織布８を構成する繊維９が吸い上げることができるので、ロール１は優れた液体除去性能を有する。
【００４３】
さらに、不織布８の有する繊維９が吸液できなかった液体を、ロール部２の長手方向に略平行に形成された線状の窪み部７ａを通して、ロール部２の端部からロール１の外部に排出することができると共に、斑点状に形成された窪み部７ｂには、一旦、液体を保持し、ロール１の回転に伴い、窪み部７ｂからロール１の外部に放出する為、液体除去性能が大幅に向上する。
【００４４】
また、ロール部２は、不織布８からなる複数の概円環状のロール片４が積層されて形成されているので、ロール片４の台座３にたいする積層枚数を調整することにより、ロール部２の表面の硬度を任意に設定することができる。
【００４５】
次に、本発明のロール１のグリップ力、及び液体除去性能について、下記要領にて試験した。試験結果を表１に示す。
【００４６】
実施例として、長手方向の長さが３２６ｍｍで、外径が５０ｍｍの鉄からなる略円柱形状の台座３を用意し、台座３の外周に、軸心方向の長さが１９０ｍｍで、外径が１２０ｍｍのロール部２を形成し、ロール部２の外周には、深さが０．３ｍｍ、幅が１．０ｍｍの線状の窪み部７ａと、斑点状の窪み部７ｂを複数設けた試験用のロール１を２本、製作した。ロール部２は、不織布８からなる複数の概円環状のロール片４を、台座３の外周に積層して形成すると共に、表面の硬度は９０°に設定した。なお、不織布８は、目付量が２８０ｇ／ｍ２のケミカルボンド法不織布で、繊維９は綿、及びナイロンから構成されると共に、架橋剤としてトリメチロールメラミンを配合したニトリルゴムを、繊維９を結合させるバインダーとして用いた。実施例のロール１の重量は３ｋｇであった。
【００４７】
比較例として、ロール部２の表面に窪み部７ａ、７ｂが形成されていないこと以外は、上記の実施例と同一条件のロール１を２本、製作した。比較例のロール１の重量は３ｋｇであった。
【００４８】
上記の如く構成された実施例、及び比較例のロール１を、それぞれ上下一対で回転試験機に設置した。上側のロール１の両端部には、外径が４０ｍｍのエアーシリンダーを取り付け、それぞれのエアーシリンダーに１ｋｇ／ｃｍ２のエアー圧力を供給した。次に、幅が１５０ｍｍ、長さが２２０ｍｍ、厚みが２ｍｍの鋼板１４と、バネ量りを用意し、鋼板１４の一方の端部の略中央部に穴を開け、バネ量りのフックを鋼板１４の穴に掛け、バネ量りを回転試験機に固定した。次いで、鋼板１４を、上下一対にて回転試験機に取り付けられたロール１の間に挟み込むと共に、鋼板１４の表面に出光興産製の鉱物油であるＩＰソルベント１６２０を２００ｃｃ付着させ、周速２０ｍｐｍにて上下のロール１を回転させ、ロール１に鋼板１４を引っ張らせた。
【００４９】
そして、ロール１が鋼板１４を引っ張った引張力、すなわち摩擦力をバネ量りから読み取り、下記算出式にてロール１の摩擦係数を算出し、下記基準にてロール１のグリップ力を判定した。
○・・・摩擦係数が０．４以上であった
×・・・摩擦係数が０．４未満であった
なお、摩擦係数は、下記算出式に基づいて算出した。
Ｆ＝μＮ
Ｆはロール１が鋼板１４を引っ張った時の引張力、すなわち摩擦力であり、μは摩擦係数、Ｎはロール１の垂直抗力である。なお、垂直抗力Ｎは、実施例、及び比較例のロール１とも同じで、２８．１２ｋｇである。垂直抗力Ｎは、ロール１の垂直方向に加わった力で、エアーシリンダーを介してロール１に加わったエアー圧力と、ロール１の重量の総和である。エアーシリンダーの外径は４０ｍｍ、すなわち半径は２ｃｍであり、面積は１２．５６ｃｍ２であり、１ｃｍ２あたり１ｋｇのエアー圧力が供給されたので、１個のエアーシリンダーを介して、ロール１には１２．５６ｋｇの力が付加されたことになり、エアーシリンダーはロール１の両端部に設置されていることから、２個のエアーシリンダーにより２５．１２ｋｇの力がロール１に付加されたことになる。さらに、ロール１の重量、すなわち自重は３ｋｇであることから、垂直抗力Ｎは、２５．１２ｋｇ＋３ｋｇ＝２８．１２ｋｇとなる。
【００５０】
また、ロール１の引張力を測定した後、鋼板１４をバネ量りから取り外し、コーラーインスツールメント社製のフィルムゲージを用いて、鋼板１４の上面の油膜厚みを測定して、下記基準によりロール１の液体除去性能を判定した。
○・・・油膜厚みが２．０μ以下であった
×・・・油膜厚みが２．０μを超えていた
【００５１】
【表１】
【００５２】
実施例のロール１は、ロール部２の外周に、線状の窪み部７ａ、及び斑点状の窪み部７ｂが形成されており、窪み部７ａ、７ｂの淵部１２のグリップ部１３が、ロール部２の圧接に伴い、変形し、鋼板１４との接触面積を広く確保することから、引張力Ｆは１１．５ｋｇであり、摩擦係数μは０．４１であった。また、ロール部２を構成する不織布８の有する繊維９が鋼板１４から油分を吸い上げると共に、繊維９が吸液できなかった油分は、ロール部２の外周に形成された窪み部７ａ、７ｂを通して、ロール１の外部に排出、放出することができるので、油膜厚みは１．６μであった。実施例のロール１は、高いグリップ力と液体除去性能を有するものであった。
【００５３】
一方、比較例のロール１は、ロール部２の外周に、窪み部７ａ、７ｂが形成されていないことから、引張力Ｆは１０．１ｋｇであり、摩擦係数μは０．３６であった。また、ロール部２を構成する不織布８の有する繊維９が鋼板１４から油分を吸い上げることはできるものの、ロール部２の外周に、窪み部７ａ、７ｂが形成されていないことから、窪み部７ａ、７ｂを通して、ロール１の外部に油分を排出、放出することができないので、油膜厚みは３．０μであった。比較例のロール１は、実施例のロール１に比べて、グリップ力、液体除去性能とも劣るものであった。
【００５４】
（実施例２）
図４は、本発明の第２の実施例におけるロールの正面図である。なお、上記第１の実施例と同一部材については、詳しい説明を省略する。
【００５５】
図４において、ロール２１は、台座２３、止め金具２５、プレート２６、及び複数の不織布にて形成されたロール片２４からなるロール部２２より構成されている。ロール部２２は、複数のロール片２４が台座２３の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具２５、及びプレート２６にて挟み付けられて形成されている。また、ロール部２２の外周には、線状の窪み部２７が傾斜角度θ１を有して、巻き回されて形成されている。
【００５６】
傾斜角度θ１は、窪み部２７と、ロール部２２の長手方向と直交する方向との間に形成される角度であり、１°以上４５°以下、さらに好適には５°以上３０°以下にて設定されるのが望ましい。傾斜角度θ１が１°未満の場合、窪み部２７が多すぎて、窪み部２７を形成する際の作業性が悪くなり、傾斜角度θ１が４５°を超える場合、窪み部２７が少なすぎて、グリップ力が弱くなる。
【００５７】
上記の如く構成されたロール２１の動作、作用は下記の通りである。
【００５８】
ロール２１は、ロール部２２が液体の付着している被洗浄面と接触すると、ロール部２２を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、台座２３の回転に伴い、ロール部２２の外周に巻き回されて形成された窪み部２７を通して、ロール部２２の一方の端部からロール２１の外部に排出される。その為、ロール２１の液体除去性能が大幅に向上する。
【００５９】
（実施例３）
図５は、本発明の第３の実施例におけるロールの正面図である。なお、上記第１、及び第２の実施例と同一部材については、詳しい説明を省略する。
【００６０】
図５において、ロール３１は、台座３３、止め金具３５、プレート３６、及び複数の不織布にて形成されたロール片３４からなるロール部３２より構成されている。ロール部３２は、複数のロール片３４が台座３３の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具３５、及びプレート３６にて挟み付けられて形成されている。また、ロール部３２の外周には、線状の窪み部３７が傾斜角度θ２を有して、巻き回されて形成されてあると共に、窪み部３７は、ロール部３２の長手方向の略中央部にて設定された反転部３８において、螺旋の傾斜方向が逆になるよう配置されている。
【００６１】
反転部３８は、ロール部３２の長手方向の略中央部にて設定されているので、被洗浄面から除去された液体を、窪み部３７を通して、反転部３８からロール部３２の両端部に均等に押し流すことができる。また、反転部３８は、ロール部３２の長手方向にて任意の位置に設定することができると共に、複数箇所設けても構わない。
【００６２】
上記の如く構成されたロール３１の動作、作用は下記の通りである。
【００６３】
ロール３１は、ロール部３２が液体の付着している被洗浄面と接触すると、ロール部３２を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、台座３３の回転に伴い、ロール部３２の外周に巻き回されて形成された窪み部３７を通して、ロール部３２の端部からロール３１の外部に排出される。特に、反転部３８を境に、窪み部３７の螺旋の傾斜方向が逆になることから、ロール部３２の一方の端部からでなく、両端部からロール３１の外部に液体を、迅速、且つ確実に排出することができる。その為、ロール３１の液体除去性能が飛躍的に向上する。
【００６４】
（実施例４）
図６は、本発明の第４の実施例におけるロールの正面図である。なお、上記第１、第２、及び第３の実施例と同一部材については、詳しい説明を省略する。
【００６５】
図６において、ロール４１は、台座４３、止め金具４５、プレート４６、及び複数の不織布にて形成されたロール片４４からなるロール部４２より構成されている。ロール部４２は、複数のロール片４４が台座４３の外周に積層されると共に、重ね合わされて形成されてあり、両側から止め金具４５、及びプレート４６にて挟み付けられて形成されている。また、ロール部４２の外周には、複数の線状の窪み部４７が円環状をなすよう形成されている。
【００６６】
上記の如く構成されたロール４１の動作、作用は下記の通りである。
【００６７】
ロール４１は、ロール部４２が液体の付着している被洗浄面と接触すると、ロール部４２を構成する不織布の有する繊維が被洗浄面から液体を吸い上げると共に、繊維が吸液できなかった液体は、一旦、ロール部４２の外周に円環状に形成された窪み部４７に保液され、台座４３の回転に伴い、ロール４１の外部に放出される。その為、ロール４１の液体除去性能が大幅に向上する。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のロールは、主に、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する目的以外にも、高いグリップ力、液体除去性能を必要とするロールとして、広く好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施例におけるロールの正面図
【図２】ロール片を前面側から見た斜視図
【図３】（ａ）図１のＡ−Ａ部分断面図、（ｂ）ロール部が被洗浄面である鋼板に圧接した場合の部分断面図
【図４】本発明の第２の実施例におけるロールの正面図
【図５】本発明の第３の実施例におけるロールの正面図
【図６】本発明の第４の実施例におけるロールの正面図
【符号の説明】
【００７０】
１、２１、３１、４１ ロール
２、２２、３２、４２ ロール部
３、２３、３３、４３ 台座
４、２４、３４、４４ ロール片
５、２５、３５、４５ 止め金具
６、２６、３６、４６ プレート
７ａ、７ｂ、２７、３７、４７ 窪み部
８ 不織布
９ 繊維
１０ 穴部
１１ 端部
１２ 淵部
１３ グリップ部
１４ 鋼板
３８ 反転部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する為のロールにおいて、前記ロールはロール部及び台座を有し、前記ロール部は前記台座の外周に形成されてあると共に、不織布からなり、外周に線状及び／又は斑点状の窪み部が形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項２】
請求項１記載の構成よりなるロールにおいて、ロール部は台座の外周に不織布からなる複数の概円環状のロール片が積層されて形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項３】
請求項１から２記載の構成よりなるロールにおいて、窪み部の淵部にグリップ部が形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項４】
請求項１から３記載の構成よりなるロールにおいて、窪み部はロール部の長手方向に略平行に形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項５】
請求項１から３記載の構成よりなるロールにおいて、窪み部はロール部の外周に巻き回されて形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項６】
請求項５記載の構成よりなるロールにおいて、ロール部の長手方向に窪み部の螺旋の傾斜方向が逆になるよう設定された反転部が少なくとも１箇所以上形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項７】
請求項１から３記載の構成よりなるロールにおいて、窪み部はロール部の外周に円環状に形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項１】
鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体の除去、搾取、洗浄、前記被洗浄面にたいする張力の付与、あるいは前記被洗浄面を搬送する為のロールにおいて、前記ロールはロール部及び台座を有し、前記ロール部は前記台座の外周に形成されてあると共に、不織布からなり、外周に線状及び／又は斑点状の窪み部が形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項２】
請求項１記載の構成よりなるロールにおいて、ロール部は台座の外周に不織布からなる複数の概円環状のロール片が積層されて形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項３】
請求項１から２記載の構成よりなるロールにおいて、窪み部の淵部にグリップ部が形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項４】
請求項１から３記載の構成よりなるロールにおいて、窪み部はロール部の長手方向に略平行に形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項５】
請求項１から３記載の構成よりなるロールにおいて、窪み部はロール部の外周に巻き回されて形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項６】
請求項５記載の構成よりなるロールにおいて、ロール部の長手方向に窪み部の螺旋の傾斜方向が逆になるよう設定された反転部が少なくとも１箇所以上形成されてあることを特徴とするロール。
【請求項７】
請求項１から３記載の構成よりなるロールにおいて、窪み部はロール部の外周に円環状に形成されてあることを特徴とするロール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１７４６４７（Ｐ２００９−１７４６４７Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４３１８（Ｐ２００８−１４３１８）
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
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