JP4145374B2 - 円筒体の砥石研磨方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、円筒研磨する前の円筒体の円筒精度が低くても、また円筒研磨精度が低い円筒研磨装置を用いても、円筒体を全長にわたり均一な直径となるように極めて高い円筒研磨精度が短時間に得られる円筒体の砥石研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被製版ロールの中程の直径が両端部の直径よりも大きいか小さいと、印刷が行われないので、被製版ロールは極めて高い円筒精度が要求される。また、圧延ロールは更に高い円筒精度が要求される。
しかるに、砥石研磨装置で円筒体の円筒研磨を行うと、研磨砥石の表面が漸次に崩壊していくので、その分について補正をかけて円筒研磨を行うことで円筒精度を出すようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、円筒研磨する前の円筒体の円筒精度が低い場合、上記従来の補正をかけた円筒研磨を行っても円筒精度が高くなるとは限らない。高い円筒精度を有する砥石研磨装置で補正をかけて大きな研磨代をとって一回で円筒体の一端から他端まで円筒研磨すると、円筒研磨する前の円筒体の円筒精度がそのまま反映した円筒研磨精度しか得られない。円筒研磨する前の円筒体の円筒精度が低くても、高い円筒精度を得るには、極めて高い円筒精度を有する砥石研磨装置を使用しかつ研磨砥石の表面が漸次に崩壊していく分について補正をかけて極めて微小な研磨代となるように円筒研磨を行うことを何回も反復して円筒体の中程と両端部の直径の差を解消していく必要があった。そして、円筒研磨後は円筒体を取外し測定器に載置して円筒精度を測定する必要があり、もしも、円筒精度が出ていないときは、円筒体を再び精密円筒研磨して再び円筒精度を測定することを反復していたので、大変煩雑であるとともに時間がかかっていた。また、円筒研磨を反復すると、円筒体の直径が小さくなり過ぎる惧れがあった。
【０００４】
本発明は、上述した点に鑑み案出したもので、研磨前最小直径値よりも大きい研磨前直径値に対して該研磨前直径値と研磨前最小直径値の差に比例した往復回数の研磨を行うことにより、短時間の超軽研磨加工で円筒体を均一な直径に精密研磨することができ、しかも均一な直径に研磨してから円筒体の一端から他端まで連続する研磨を行う回数が一回で済み、研磨後に円筒精度を測定する必要がない円筒体の砥石研磨方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、円筒体の一端から他端まで一定ピッチ毎に計測して各区間を設定し、研磨砥石を円筒体に密着し研磨圧力を一定に保って一方向へ研磨移動するときの一回研磨の寸法の四倍の値を最小単位としてその整数倍となるように計測直径値を近似して、その近似した直径値を各区間の研磨前直径値とし、かつ前記各区間の研磨前直径値の内の最小値の直径を有する区間を研磨前最小直径値区間とし、前記研磨砥石を円筒体に密着し研磨圧力を一定に保って往復移動を繰り返しつつ行う往復研磨及び前記研磨移動による一回研磨を行うことにより、前記研磨前最小直径値よりも全長を一回研磨した小さい均一径に研磨するとともにｍｍ単位で計測する前記計測直径値を小数点第三位まで計測しその小数点第三位を四捨五入して当該計測直径値の最小位を小数点第二位であるようにした印刷用円筒体研磨方法であって、
前記研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分については前記研磨前直径値と前記研磨前最小直径値の差に比例した往復回数だけ前記研磨砥石を往復移動して往復研磨することによって研磨代部分をなくして研磨前最小直径値まで研磨して研磨前最小直径値部分とし、前記研磨前最小直径値区間及び研磨前最小直径値部分については前記研磨砥石を一方向に研磨移動して一回研磨することによって前記研磨前最小直径値よりも一回研磨した小さい均一径とし、その際各区間に前記研磨代部分が連続して存在するときはその連続する区間の前記研磨代部分を往復研磨し、前記往復研磨を少なくとも一回行ってなお存在する前記研磨代部分が離れているときは、既に研磨前最小直径値に研磨した区間を前記研磨砥石を円筒体の一端から他端に向かって研磨移動して一回研磨することによって前記研磨前最小直径値よりも一回研磨した小さい均一径とし、当該離れている研磨代部分に到達させて当該研磨代部分を往復研磨することによって前記研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分をなくし、引き続いて、既に研磨前最小直径値に研磨した区間を円筒体の他端まで前記研磨砥石を研磨移動して一回研磨することによって前記研磨前最小直径値よりも一回研磨した小さい均一径とすることを特徴とする印刷用円筒体の研磨方法を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
先ず、本願発明の円筒体の砥石研磨方法を実施するための円筒研磨装置を図１を参照して簡単に説明する。
円筒体Ｗは、図示しないモータにより回転されるチャックコーン２１ａと図示しない直動装置のブラケットに枢支されたチャックコーン２１ｂにより両端チャックされ回転されるようになっている。
符号２２はＸテーブルでありＸ方向（円筒体Ｗの円筒面に平行）に移動自在である。符号２３はＸ−Ｙテーブルであり、Ｘテーブル２２に搭載されていてＸ方向に移動自在であるとともにＸテーブル２２に取り付けられたＹ方向移動装置２４によりＹ方向（円筒体Ｗの円筒軸と直角方向）に移動自在である。符号２５は可動ブラケットでありＸ−Ｙテーブル２２に設けられたシリンダ装置２６、２６のピストン２６ａ、２６ａによって支持されＹ方向に移動自在である。符号２７は研磨砥石であり、シャフト２８がＸ−Ｙテーブル２３に設けられた軸受２９によって枢支されかつＸ−Ｙテーブル２３に設けられたモータ３０により高速回転されるようになっている。符号３１は高圧空気発生用ブロアーであり、Ｘテーブル２２に搭載されていて高圧空気をシリンダ装置２６、２６に供給する。図示しないコントローラは、シリンダ装置２６、２６に付設されている図示しない圧力センサの信号を入力することにより、研磨砥石２７を円筒体Ｗに押圧する研磨圧力がコントローラに指示した研磨データに一致するようにシリンダ圧力を自由に調整できる。
従って、この円筒研磨装置は、研磨砥石２７を円筒体Ｗに近接してから円筒体Ｗを回転しシリンダ装置２６、２６を伸長作動すると、研磨砥石２７を円筒体Ｗに密着して一定圧力で研磨することができ、Ｘテーブル２２を移動すれば円筒研磨ができる。
【０００７】
次に、本願発明の第一の実施の態様にかかる円筒体の砥石研磨方法を図２（ａ）、図２（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）は、チャックコーン２１ａとチャックコーン２１ｂにより両端チャックされ回転される円筒体Ｗを研磨砥石２７で研磨する所を示すもので、図中の数値は、円筒体Ｗの一定ピッチ毎に各区間の計測直径値を補正した研磨前直径値を示す。図２（ａ）は、円筒体Ｗの一端から１０ｍｍ離れた位置の直径を計測し、次いで３０ｍｍピッチで直径を計測し、最後の計測箇所から円筒体Ｗの他端まで１０ｍｍ離れている所を示す。直径計測は、小数点第三位まで計測して小数点第三位を四捨五入した。研磨砥石２７は、円筒体Ｗに密着し研磨圧力を一定に保って一方向へ移動するときの一回の研磨寸法が２．５ミクロンとなるように、研磨圧力が調整されて研磨を行えるようになっており、研磨砥石２７が一往復研磨すると円筒体Ｗは直径が１０ミクロン小さくなるように研磨される。従って、各区間の研磨前直径値の最小位は、小数点第二位であるので研磨砥石の一回の研磨寸法が２．５ミクロンであるから該一回の研磨寸法の四倍となるような値に補正されている。図２（ｂ）は、円筒体の各区間の研磨前直径値をブロック積みの棒グラフで示しかつブロックを取り除く順序を矢印と番号で示すことにより研磨砥石の移動を説明するものである。図中、左の数値は直径値であり、一目盛りの間隔は半径値で５ミクロンである。従って、一つのブロックの高さは５ミクロンある。研磨砥石の一回の研磨寸法が２．５ミクロンであるので、研磨砥石を一往復することにより一つのブロックを取り除くことができる。以下に、ブロックを取り除く順序の説明を通して、直径が最終的に均一になることを概念的に説明する。ブロックが積まれたものであるならば、下段のブロックを取り除くとその上に積まれているブロックは一段下がる。実際の研磨は内部から先に行うことはできない。しかし、ある区間の研磨を最上段のブロックに対する研磨ではなく下段のブロックに対する研磨に相当するものと概念的に決めて直径を小さく研磨していく考えることができる。しかして、研磨砥石２７を円筒体Ｗに密着し一回の研磨寸法が２．５ミクロンとなるように研磨圧力を一定に保って図２（ｂ）中の矢印に付けた符号１から符号１８に示す順序で往復移動を繰り返しつつ研磨することにより、一往復研磨したブロックを取り除いていくと、円筒体全長を研磨前最小直径値よりも一往復研磨した小さい均一径に研磨することができる。図２（ｂ）中の１から１８に示す往復移動の順序は以下の規則に従っている。研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分に相当するブロックは、図２（ｂ）中の矢印に付けた符号１、２、４、６、８、１０、１２、１４、１６の順序で往復研磨を完了した順に取り除く。従って、ブロックが研磨前直径値に比例して積まれているので、各区間の研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分に相当するブロックは、積まれているブロックの数だけ研磨移動を往復したときに全部取り除くことができる。図２（ｂ）中の例えば符号１の往復研磨を行うことで概念的に同じ段のブロックの取り除くことは、各区間の研磨代部分が連続して存在するときはその連続する区間を往復研磨することを意味している。また、図２（ｂ）中の例えば符号２の往復研磨を行って概念的に同じ段のブロックの取り除くように連続する区間を往復研磨すると、符号４の往復区間のブロックと符号６の往復区間のブロックとに別れる。そこで、研磨砥石は、符号３の矢印区間のブロックの符号３の方向に研磨して符号４の往復研磨を行って符号４の矢印区間のブロックを取り除き、次いで、符号５の矢印区間のブロックの符号５の方向に研磨して符号６の往復研磨を行って符号６の矢印区間のブロックを取り除くようにして、研磨砥石の研磨圧力を零にしたりさらに研磨砥石を円筒体から離したりしない。すなわち、往復研磨を少なくとも一回行ってなお存在する研磨代部分が離れるときは、既に研磨前最小直径値に研磨した区間を円筒体の一端から他端に向かって研磨移動する。さらに、図２（ｂ）中の符号１６の往復研磨を行うと、研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分がなくなるまで研磨したことになるので、引き続いて、符号１７の方向に既に研磨前最小直径値に研磨した区間を研磨する。もって、円筒体の全長を研磨前最小直径値よりも一方向に一回研磨した小さい均一径となるように断続して研磨したことになる。そこで、最後に、円筒体の他端から一端に向かって図２（ｂ）中の符号１８の復動研磨を行う。これによって、円筒体の全長を研磨前最小直径値よりも一往復研磨した小さい均一径となるように研磨したことになる。実際の研磨は内部から先に行うことは不可能であるが、上記のブロックを取り除く順序で説明するように砥石研磨の移動を行うと、円筒体の直径が小さくなる状態があたかも下段のブロックを取り除くと上段のブロックが一段落ち、かつブロックが取り除かれる順番に対応するように概念的に把握することができ、結果として、必要最小限の砥石研磨の移動により、円筒体の全長を研磨前最小直径値よりも一往復研磨した小さい均一径となるように精密研磨することができる。なお、図２（ｂ）中の符号１８の研磨を行うことは、本願発明の必須要件ではない。その理由は、符号１７の研磨を終了した時点で均一径となるからである。また、符号１８の研磨を行うことを必須要件とすれば、符号１７の研磨を終了した時点で円筒体を取外し別の研磨装置に取り付けて符号１８の研磨を行うことが考えられるからである。
【０００８】
図３は、研磨砥石の別の移動順序を示す図である。この移動順序によれば、研磨開始位置及び研磨終了位置が円筒体の中程になっている。符号１と３の往復研磨と符号１３と１９の往復研磨はストロークの大小と研磨順の関係が逆転している。このことは、本願発明の円筒体の砥石研磨方法における研磨砥石の移動順序の決定に幅があることを示している。すなわち、下側のブロックに相当する研磨が上側のブロックに相当する研磨よりも先に行われることは必須要件ではない。研磨砥石の移動順序の決定について必須要件は以下の通りである。
（１）研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分について、前記研磨前直径値と前記研磨前最小直径値の差に比例した往復回数だけ研磨すること。
（２）その際、各区間の研磨代部分が連続して存在するときはその連続する区間を往復研磨すること。
（３）往復研磨を少なくとも一回行ってなお存在する研磨代部分が離れるときは、既に研磨前最小直径値に研磨した区間を重複しないように研磨移動して研磨代部分に到達させて該研磨代部分を往復研磨すること。具体的には例えば、符号３の研磨移動をして符号５と７の矢印位置の研磨代部分が離れて残ったときは符号４の研磨移動をして符号５の矢印位置の研磨代部分に到達して往復研磨しさらに符号６の研磨移動をして符号７の矢印位置の研磨代部分に到達して往復研磨する。
（４）研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分がなくなるまで研磨したら、既に研磨前最小直径値に研磨した残りの区間を研磨移動すること。具体的には、符号１９の研磨移動をすると研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分がなくなるので、符号２０の研磨移動を既に研磨前最小直径値まで研磨してある残りの区間を研磨移動する。なお、円筒体の全長を一端から他端まで連続して研磨するには研磨砥石を円筒体から離して円筒体の一端に位置させて研磨を開始し他端まで移動する。従って、円筒体を研磨前最小直径値よりも一往復半研磨した小さい均一径となるように精密研磨することができる。このとき、研磨砥石と円筒体の各回転方向を逆転して研磨目を消す。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本願発明の円筒体の砥石研磨方法によれば、
▲１▼円筒研磨する前の円筒体の円筒精度が低くても、短時間の軽研磨加工で円筒体を全長にわたり均一な直径に精密研磨することができる。
▲２▼研磨回数を直径の大きさに比例させかつ圧力を一定に保って研磨するので、研磨装置の研磨砥石を円筒体に沿って移動する直動精度が低くても円筒体を全長にわたり均一な直径に研磨することができ、円筒研磨精度が低い研磨装置をソフト面から円筒研磨精度が極めて高くなるように改善できる。
▲３▼圧力を一定に保って研磨するので、研磨砥石の表面が漸次に崩壊していく分について補正をかける必要はない。
▲４▼円筒体全長を研磨して取り外して計測し直径の大きいところを検出し再び研磨装置にチャックして研磨することを何回も繰り返す従来の円筒体研磨方法に比べ、はるかに短時間に高精密な円筒体研磨ができる。
▲５▼研磨中に研磨砥石が減った分の微小寸法を検出して随時補正を加える従来の円筒体研磨方法に比べて、高精密な円筒体研磨ができる。
▲６▼円筒体の一端から他端まで連続する円筒研磨を行わないで往復研磨を反復して移動していくだけで円筒体を全長にわたり均一な直径に研磨することができ、円筒体の一端から他端まで連続する円筒研磨は一回で足りる。円筒体の直径が小さくなり過ぎる惧れがない。従って、被製版ロールのバラードメッキの厚みを従来よりも小さくすることができ、経済的である。
▲７▼円筒精度の測定作業は円筒研磨前の一回で足り、円筒研磨後に円筒体を取外し測定器に載置して円筒精度を測定する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の円筒体の砥石研磨方法を実施するための円筒研磨装置の概略正面図。
【図２】本願発明の第一の実施の態様にかかる円筒体の砥石研磨方法を説明するための図である。（ａ）は、円筒体を研磨砥石で研磨するに際して、円筒体の一定ピッチ毎の研磨前直径値を示す。（ｂ）は、円筒体の各区間の研磨前直径値をブロック積みの棒グラフで示しかつブロックを取り除く順序を矢印と番号で示すことにより研磨砥石の移動を説明するための図である。
【図３】本願発明の第二の実施の態様にかかる円筒体の砥石研磨方法を説明するための図であって、円筒体の各区間の研磨前直径値をブロック積みの棒グラフで示しかつブロックを取り除く順序を矢印と番号で示すことにより研磨砥石の移動を説明するための図である。
【符号の説明】
Ｗ ・・・円筒体
２７ ・・・研磨砥石

Claims (1)

1. 円筒体の一端から他端まで一定ピッチ毎に計測して各区間を設定し、研磨砥石を円筒体に密着し研磨圧力を一定に保って一方向へ研磨移動するときの一回研磨の寸法の四倍の値を最小単位としてその整数倍となるように計測直径値を近似して、その近似した直径値を各区間の研磨前直径値とし、かつ前記各区間の研磨前直径値の内の最小値の直径を有する区間を研磨前最小直径値区間とし、前記研磨砥石を円筒体に密着し研磨圧力を一定に保って往復移動を繰り返しつつ行う往復研磨及び前記研磨移動による一回研磨を行うことにより、前記研磨前最小直径値よりも全長を一回研磨した小さい均一径に研磨するとともにｍｍ単位で計測する前記計測直径値を小数点第三位まで計測しその小数点第三位を四捨五入して当該計測直径値の最小位を小数点第二位であるようにした印刷用円筒体研磨方法であって、
   前記研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分については前記研磨前直径値と前記研磨前最小直径値の差に比例した往復回数だけ前記研磨砥石を往復移動して往復研磨することによって研磨代部分をなくして研磨前最小直径値まで研磨して研磨前最小直径値部分とし、前記研磨前最小直径値区間及び研磨前最小直径値部分については前記研磨砥石を一方向に研磨移動して一回研磨することによって前記研磨前最小直径値よりも一回研磨した小さい均一径とし、その際各区間に前記研磨代部分が連続して存在するときはその連続する区間の前記研磨代部分を往復研磨し、前記往復研磨を少なくとも一回行ってなお存在する前記研磨代部分が離れているときは、既に研磨前最小直径値に研磨した区間を前記研磨砥石を円筒体の一端から他端に向かって研磨移動して一回研磨することによって前記研磨前最小直径値よりも一回研磨した小さい均一径とし、当該離れている研磨代部分に到達させて当該研磨代部分を往復研磨することによって前記研磨前最小直径値よりも大きな研磨代部分をなくし、引き続いて、既に研磨前最小直径値に研磨した区間を円筒体の他端まで前記研磨砥石を研磨移動して一回研磨することによって前記研磨前最小直径値よりも一回研磨した小さい均一径とすることを特徴とする印刷用円筒体の研磨方法。

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