JP2002192547A - 樹脂溶融物用圧延ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂溶融物を圧延ロールで圧延する際に、樹脂
溶融物が圧延ロールの回転に追随して２本のロールの間
隙に導入され、圧延されて薄板として排出させることが
できる圧延ロールを提供すること、及び圧延ロールによ
る圧延後に形成された薄板が圧延ロールから容易に脱離
しうる圧延ロールを提供すること。 【解決手段】ロール表面にくぼみが配設されてなる樹脂
溶融物用圧延ロール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂溶融物用圧延
ロールに関する。更に詳しくは、樹脂の溶融混練物や樹
脂と顔料等との溶融混練物（以下、樹脂溶融物という）
を薄板状に圧延する際に好適に使用しうる樹脂溶融物用
圧延ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トナー等の粉体を製造する場合
には、粉体を製造する前に、樹脂、顔料等を含有する樹
脂溶融物を薄板状に圧延した後、冷却し、粉砕する操作
が行われている。従来、この圧延を行う際には、その表
面が平滑な２本の圧延ロールを備えた２本ロールが使用
されている。

【０００３】しかしながら、この２本ロールを用いた場
合には、その一部に冷却固化物が含まれている樹脂溶融
物が圧延ロールに供給されたとき、該樹脂溶融物が圧延
ロールの回転に追随しなくなるため、２本のロールの間
隙に導入されず、その間隙に入る前に滞留することがあ
った。更に、樹脂溶融物が圧延ロール間を通過して薄板
が形成された場合であっても、その薄板が圧延ロールか
ら剥離せずに圧延ロールに付着して巻きついてその薄板
の再圧延を繰り返すだけで次の冷却操作に搬送すること
ができず、稼働率の低下を招くことがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、樹脂溶融物
を圧延ロールで圧延する際に、樹脂溶融物が圧延ロール
の回転に追随して２本のロールの間隙に導入され、圧延
されて薄板として排出させることができる圧延ロールを
提供することを第１の課題とする。また、本発明は、圧
延ロールによる圧延後に形成された薄板が圧延ロールか
ら容易に脱離しうる圧延ロールを提供することを第２の
課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、（１）
ロール表面にくぼみが配設されてなる樹脂溶融物用圧延
ロール、及び（２）フッ素樹脂が、くぼみが消失しない
ようにロール表面に被覆されてなる前記（１）記載の樹
脂溶融物用圧延ロールに関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の樹脂溶融物用圧延ロール
は、ロール表面のくぼみが配設されている点に、１つの
大きな特徴を有するものである。したがって、圧延ロー
ルの表面状態以外の構成、例えば、圧延ロールの外径、
ロール長さ、材質等は、従来樹脂溶融物の圧延の際に使
用されている圧延ロールと同様であればよく、特に限定
されるものではない。

【０００７】図１は、本発明の樹脂溶融物用圧延ロール
の概略斜視図である。図１において、ロール本体１のロ
ール表面２には、くぼみ３が配設されている。

【０００８】くぼみ３がロール表面２に配設される箇所
は、少なくとも樹脂溶融物が通過するところであればよ
い。したがって、くぼみ３は、ロール表面２の全面に配
設されていてもよく、あるいは樹脂溶融物が通過する箇
所にのみ配設されていてもよい。

【０００９】くぼみ３の平面形状は、特に限定されず、
例えば、円形、楕円形、紡錘形、三角形、四角形、五角
形等の多角形等が挙げられる。これらの形状のなかで
は、くぼみ３をロール表面２に配設しやすい観点から、
円形又は楕円形であることが好ましく、円形であること
がより好ましい。また、くぼみ３の平面形状における大
きさは、その形状によって異なるので一概には決定する
ことができない。例えば、くぼみ３の平面形状が円形で
ある場合には、その直径は、１〜２０ｍｍ、好ましくは
３〜１０ｍｍであることが望ましい。

【００１０】くぼみ３の深さが最も深い部分におけるロ
ール本体１の軸に対して直角方向における断面を図２に
示す。

【００１１】くぼみ３の深さは、図２に示されているよ
うに、くぼみ３の深さが最も深い部分におけるロール本
体１の円周上の点ｐと、くぼみ３の深さが最も深い部分
ｑとの間の距離である。くぼみ３の深さは、圧延される
樹脂溶融物が圧延ロールの回転時にロール表面２に追随
するようにする観点及び圧延後に形成された薄板がロー
ル表面２から容易に離脱しうるようにする観点から、
０．０５〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．５ｍｍであ
ることが望ましい。

【００１２】くぼみ３のロール本体１の軸と直角方向に
おける断面形状は、特に限定がない。その断面形状の例
としては、例えば、円弧状、三角形状、四角形状等が挙
げられる。これらの中では、円弧状、例えば、図２に示
されているように、くぼみ３の底部ｑと端部ａと端部ｂ
とが同一線上に存在する円弧状であることが、圧延され
る樹脂溶融物が圧延ロールの回転時にロール表面２に追
随するようにする観点及び圧延後に形成された薄板がロ
ール表面２から容易に離脱しうるようにする観点から好
ましい。また、円弧の両端ａ，ｂと円弧を描く円の中心
Ｏのなす角度（∠ａＯｂ）は、１８０°以内であること
が好ましく、１２０°以内であることがより好ましい。

【００１３】ロール表面２に配設されるくぼみ３は、千
鳥状に配列されていてもよく、等間隔に直線状に配列さ
れていてもよく、あるいはランダムに配列されていても
よいが、これらの配列のなかでは、千鳥状の配列、特
に、くぼみ３同士が４５〜７５°、好ましくは約６０°
の角度をなすように千鳥状に配列されていること、すな
わち隣接するくぼみ３を直線で結んだときに各くぼみ３
が正三角形の頂点となるように配列されていることが、
圧延される樹脂溶融物が圧延ロールの回転時にロール表
面２に安定に追随するようにする観点及び圧延後に形成
された薄板がロール表面２から容易に安定して離脱しう
るようにする観点から好ましい。

【００１４】隣接する各くぼみ３間の距離および単位面
積あたりのくぼみ３の個数は、くぼみ３の大きさ（平面
形状における大きさ）等によって異なるので一概には決
定することができない。通常、隣接するくぼみ３同士の
間隔（ピッチ）は、圧延される樹脂溶融物が圧延ロール
の回転の際にロール表面２に追随するようにする観点及
び圧延後に形成された薄板がロール表面２から容易に離
脱しうるようにする観点から、３〜２０ｍｍ、好ましく
は５〜１５ｍｍであることが好ましい。また、ロール表
面２上に樹脂溶融物が通過する部分における単位面積あ
たりのくぼみ３の個数は、圧延される樹脂溶融物が圧延
ロールの回転時にロール表面２に追随するようにする観
点及び圧延後に形成された薄板がロール表面２から容易
に離脱しうるようにする観点から、５０００〜３０００
０個／ｍ² 、好ましくは１００００〜２５０００個／ｍ
² であることが望ましい。

【００１５】なお、樹脂溶融物を圧延する際には、通
常、一対の圧延ロールが使用されるが、この一対の圧延
ロールのいずれもが本発明の圧延ロールであることが、
圧延される樹脂溶融物が圧延ロールの回転時にロール表
面２に追随するようにする観点及び圧延後に形成された
薄板がロール表面２から容易に離脱しうるようにする観
点から好ましい。

【００１６】また、本発明においては、圧延ロールのロ
ール表面２には、図３に示されるように、くぼみ３が消
失しないようにフッ素樹脂の被膜４が形成されているこ
とが、圧延後に形成された薄板がロール表面２から容易
に離脱しうるようにする観点から好ましい。

【００１７】フッ素樹脂の代表例としては、ポリテトラ
フルオロエチレン等が挙げられる。フッ素樹脂の被覆
は、例えば、ニッケルの無電解メッキを行う際に、メッ
キ液にフッ素樹脂を含有させておき、ニッケルのメッキ
膜を形成させるときにこのフッ素樹脂を含有させる方法
等によって行うことができる。

【００１８】フッ素樹脂を含有する被膜におけるフッ素
樹脂含量は、樹脂溶融物のロールからの剥離性及び被膜
の耐久性に影響を与える被膜硬度の観点から、５〜４０
重量％、好ましくは１０〜３０重量％であることが望ま
しい。

【００１９】また、かかる被膜の厚さは、圧延後に形成
された薄板がロール表面２から容易に離脱しうるように
する観点及びくぼみ３がフッ素樹脂によって消失するの
を回避する観点から、０．０１〜５０μｍ、好ましくは
０．０１〜３０μｍであることが望ましい。

【００２０】なお、圧延ロールのロール表面２における
フッ素樹脂の被覆は、樹脂溶融物を圧延する際に使用さ
れる一対の圧延ロールのいずれにも行われていること
が、圧延後に形成された薄板がロール表面２から容易に
離脱しうるようにする観点から好ましい。

【００２１】本発明の圧延ロールは、くぼみ３が配設さ
れているので、樹脂溶融物を圧延する際に、樹脂溶融物
が圧延ロールの回転時にロール表面２に追随するため、
従来の圧延ロールを用いたときのように樹脂溶融物がロ
ール上で滑り、ロール間の間隙に導入されず、その間隙
の手前で滞留することを回避することができる。

【００２２】また、本発明の圧延ロールのロール表面２
に、フッ素樹脂がくぼみ３が消失しないように被覆され
ている場合には、圧延ロールによる圧延後に形成された
薄板を圧延ロールから容易に脱離させることができる。

【００２３】本発明の圧延ロールは、２本ロール以外に
も、３本のロールを備えた３本ロールや、ベルトドラム
フレーカー〔三井鉱山（株）製、商品名〕等のドラム冷
却機に用いることができるが、形成された薄板がロール
表面から容易に安定して離脱しうる観点から、２本ロー
ルが好ましい。

【００２４】本発明の圧延ロールは、一般に使用されて
いる樹脂溶融物を圧延する際に好適に使用しうるもので
ある。かかる樹脂溶融物の種類には特に限定がない。そ
の代表例としては、電子写真複写用トナーの原料である
スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性
樹脂、顔料及び各種添加剤を含有する、電子写真複写用
トナーの原料である樹脂溶融物等が挙げられ、添加剤に
より、ロール表面に密着して離脱が困難な場合があるの
で、安定して離脱しうるようにする観点から、電子写真
複写用トナーの原料である、樹脂溶融物の圧延に適用す
ることが好ましい。なお、熱可塑性樹脂は、合成のもの
であってもよく、あるいは天然のものであってもよい。

【００２５】

【実施例】実施例１ 圧延ロールのロール本体として、外径１６５．２ｍｍ、
厚さ１２ｍｍ、長さ２１０ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ
３０４）製の継ぎ目なし管を使用し、長さ方向において
両端からそれぞれ３０ｍｍの範囲内を除いて、残りの１
５０ｍｍの部分の全周に、隣接するくぼみが６０°の角
度をなすように千鳥状に１０ｍｍ間隔で配列した。くぼ
みの平面形状は半径２．５ｍｍの円形状であり、くぼみ
の深さは０．１ｍｍ、最深部における断面形状は図２に
示されるような円弧状であった。また、くぼみの個数
は、（約２００００個／ｍ² ）であった。

【００２６】この圧延ロール２本を用意し、各圧延ロー
ルの内部に１０℃に温度調節された冷却水を通水しなが
ら、２軸押出機から押出した１１０℃の直径約２０ｍｍ
の円柱状の樹脂溶融物〔トナー用ポリエステル樹脂（軟
化温度：１１０℃）１００重量部に対してフタロシアニ
ン系有機顔料５重量部を配合したもの〕をこの２本ロー
ルで形成される間隙（０．２ｍｍ）に導入した。その結
果、樹脂溶融物を圧延ロールの回転時にロール表面に追
随させて連続的に圧延させることができた。

【００２７】この２本の圧延ロールを用いて樹脂溶融物
の圧延を更に連続して行ったところ、約１時間経過時
に、形成された薄板が圧延ロールに巻きついた。

【００２８】実施例２ 実施例１と同様の形状を有する圧延ロールを用い、この
圧延ロールにフッ素樹脂の被膜を形成させた。

【００２９】被膜の形成は、メッキ用処理液〔アルバッ
クテクノ（株）製、商品名：ニフグリップ〕に圧延ロー
ルを浸漬し、ニッケルとフッ素樹脂とを共析させ、フッ
素樹脂を３０重量％含有する被膜を均一に形成させた。
被膜を形成させた後、雰囲気温度が４００℃のオーブン
中で熱処理（焼成）を施し、被膜を圧延ロールに強固に
密着させた。形成された被膜の厚さは１５μｍ程度であ
った。

【００３０】次に、この圧延ロール２本を用意し、実施
例１と同様にして樹脂溶融物の圧延を連続して行ったと
ころ、樹脂溶融物を圧延ロールの回転時にロール表面に
追随させて圧延させることができた。ひき続いて、この
一対の圧延ロールを用いて樹脂溶融物の圧延を連続して
行ったが、２４時間経過後においても、形成された薄板
が圧延ロールに巻きつかず、異常が認められなかった。

【００３１】比較例１ 圧延ロールとして、くぼみを配設されていないことの他
は、実施例１で用いた圧延ロールと同じ構成を有するロ
ールを用いた。

【００３２】次に、この圧延ロール２本を用意し、実施
例１と同様にして樹脂溶融物の圧延を連続して行ったと
ころ、２本の圧延ロール間の間隙（０．２ｍｍ）に樹脂
溶融物が円滑に導入されず、その間隙の手前で大部分の
樹脂溶融物が滞留するとともに、その樹脂溶融物の一部
で形成された薄板が圧延ロールに巻きついたため、その
運転を停止した。

【００３３】以上の結果から、実施例１によれば、圧延
ロールの表面にくぼみが配設されているため、樹脂溶融
物を圧延ロールの回転時にロール表面に追随させて連続
的に圧延させることができることがわかる。しかし、樹
脂溶融物の圧延を連続して行ったときには、樹脂溶融物
から形成された薄板が圧延ロールに巻きつくことがある
ことがわかる。

【００３４】一方、実施例２においては、実施例１で使
用された圧延ロールの表面上にフッ素樹脂を含有する被
膜が均一に形成されているため、樹脂溶融物を圧延ロー
ルに追随させて連続的に圧延させることができるととも
に、形成された薄板が圧延ロールに巻きつかないことが
わかる。

【００３５】これに対して、比較例１においては、実施
例１と同様の圧延ロールが使用されているものの、くぼ
みが配設されておらず、またフッ素樹脂による表面被覆
が行われていないため、圧延ロール上で樹脂溶融物が滞
留するとともに、形成された薄板が圧延ロールに巻きつ
くことがわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の圧延ロールを用いて樹脂溶融物
を圧延した場合には、樹脂溶融物を圧延ロールの回転に
追随させて圧延することができる。また、本発明の圧延
ロールとして、その表面上にフッ素樹脂が被覆されたも
のを用いた場合には、圧延後に形成された薄板を圧延ロ
ールから容易に脱離させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧延ロールの概略斜視図である。

【図２】くぼみの深さが最も深い部分におけるロール本
体の軸に対して直角方向における本発明の圧延ロールの
概略断面図である。

【図３】図２に示された圧延ロールにおいて、そのロー
ル表面上にフッ素樹脂の被膜が形成されたときの本発明
の圧延ロールの概略断面図である。

【符号の説明】

１ ロール本体 ２ ロール表面 ３ くぼみ ４ フッ素樹脂の被膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール表面にくぼみが配設されてなる樹
   脂溶融物用圧延ロール。
2. 【請求項２】 フッ素樹脂が、くぼみが消失しないよう
   にロール表面に被覆されてなる請求項１記載の樹脂溶融
   物用圧延ロール。
3. 【請求項３】 樹脂溶融物が、電子写真複写用トナーの
   原料である請求項１又は２記載の樹脂溶融物用圧延ロー
   ル。