JP5545960B2 - 抄紙工程用セラミックロールの研磨方法及び抄紙工程用セラミックロール - Google Patents

Description

本発明は、抄紙工程におけるプレスパート等にて湿紙の脱水を行う際に用いられるセラミックロールの研磨方法、及びこの方法によって得られる抄紙工程用セラミックロールに関する。

製紙における抄紙工程では、抄紙された湿紙に含まれる多量の水分を除去し、乾燥することが必要とされる。この湿紙からの水分除去方法として、通常、抄紙工程において、フェルト上に保持された湿紙を２本のロール間に挟み、加圧することによって脱水するプレスパートが設けられている。このプレスパートにて用いられるロールとしては、加圧による脱水及び湿紙表面への平滑性の付与のために、２本のロールの少なくとも１本に表面が硬質のロールが用いられている。

上述の表面が硬質のロールは、高荷重、高速回転及び長期使用に耐えられる材質であることが要求され、古くから天然花崗岩を用いたストーンロールが用いられている。このストーンロールは、鏡面上の表面仕上げが可能であるため、紙への平滑性付与機能が高く、また表面硬度も高いため摩耗が少なく、上述の高荷重、高速回転及び長期使用に耐えることが可能である。しかし、ストーンロールは、天然石を素材としているため、入手が困難になりつつある。また、長尺大型化するロール用の大型石材を採石し、運搬、加工することは困難を極める。さらには、ストーンロールは天然素材であるため、製造されるロール毎に、又は１本のロールにおける部分毎においても、硬度などの表面特性にバラツキが生じるという不都合がある。

そこで、ストーンロールに代わるロールとして、表面にガスプラズマ溶射法などによって溶射したセラミック層を有するセラミックロールが広く採用されつつある。このようなセラミックロールは、溶射によって表面に設けられたセラミック層が緻密であるため、ロール表面の平滑性が高い。

このような表面の平滑性が高いセラミックロールは、紙表面の平滑性を向上させることができる一方、平滑性が高すぎると、ロール表面と湿紙との密着性が高くなり過ぎ、紙の剥離性が低下する。このようにロール表面の紙剥離性が低いと、湿紙がプレスロールを通過する際に湿紙表面部分が剥がれるおそれがある。その剥がれた湿紙表面の紙カスがロール表面に付着することで、紙の品質低下の要因となる。また、紙との剥離性が低いと、プレスロール以降の工程で紙切れが発生し、生産ラインを停止させるおそれもある。

かかるセラミックロールは、プレスパートにて長期使用すると、湿紙との接触により表面が徐々に摩耗され平滑度が高まり、加えて、ロール中央部が摩耗して表面が湾曲する傾向がある。

従って、セラミックロールの表面の平滑性を制御するために、製造工程において、又、定期的なメンテナンスにおいて、適度な表面粗さを有するように表面を研磨することがなされている（特開平９−２４１８２０号公報等参照）。この表面の研磨方法としては、例えば、粗研磨した後に、研磨砥石又は研磨フィルムによって仕上研磨し、この仕上研磨において、研磨砥石の場合は粒度が＃１２０〜＃１０００番手のものを用い、研磨フィルムの場合は１５μｍ〜１００μｍの研磨粒子からなるものを用いることで、表面粗さとしてコア部のレベル差（Ｒｋ）、コア部の負荷長さ率（Ｍｒ２）及び突出谷部深さ（Ｒｖｋ）を制御する方法が提案されている（特開２００５−２７３０９０号公報参照）。

しかしながら、このように特定の研磨材を用いることでロール表面の表面粗さを単に制御した抄紙工程用のロールによれば、研磨によって生じるスクラッチ目に湿紙表面のパルプ繊維が詰まることがあるため、紙剥離性を高めることには限界がある。そこで、抄紙工程におけるプレスパート等において、紙への平滑性付与機能を備えつつ、より高い紙剥離性を有するロール表面とすることができるセラミックロールの研磨方法の開発が望まれている。

特開平９−２４１８２０号公報 特開２００５−２７３０９０号公報

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、抄紙工程におけるプレスパート等において、紙への平滑性付与機能を備えつつ、紙との高い剥離性を有するロール表面とすることができるセラミックロールの研磨方法、及びこの研磨方法により得られた抄紙工程用セラミックロール提供を目的とするものである。

上記課題を解決するためになされた発明は、
抄紙工程用セラミックロールの外周表面を粗研磨する粗研磨工程と、
抄紙工程用セラミックロールの外周表面の粗度を調整する中仕上げ工程と、
抄紙工程用セラミックロールの外周表面に研磨により方向性領域を形成する方向性領域形成工程と
を有し、
上記方向性領域のスクラッチ目の主方向が周方向に対して傾斜している抄紙工程用セラミックロールの研磨方法である。

当該抄紙工程用セラミックロールの研磨方法によれば、セラミックロールの外周表面に所望する粗度を付与しつつ、主方向がセラミックロールの周方向に対して傾斜しているスクラッチ目を有する方向性領域をセラミックロールの外周表面に形成することができる。当該方法により研磨された抄紙工程用セラミックロールは、外周表面にこのようなスクラッチ目を有する方向性領域が形成されているため、抄紙工程のプレスパートにおいて、この方向性領域における抄紙された湿紙の繊維配向方向と、スクラッチ目の主方向とを異なる方向とすることができる。従って、このように研磨された抄紙工程用セラミックロールをプレスパートに用いると、方向性領域において湿紙表面のパルプ繊維が、微細なスクラッチ目に埋もれ込みにくくなるため、紙との剥離性を高めることができる。一方で、当該研磨方法によって得られるセラミックロールは、所望する粗度となるように研磨されているので、紙へ十分な平滑性を付与することができる。

上記方向性領域形成工程において、
複数のロールに巡回可能に掛け渡されるベルト状ダイヤモンド砥石を用い、
上記抄紙工程用セラミックロールの外周表面とベルト状ダイヤモンド砥石の外面とを当接させ、抄紙工程用セラミックロールを回転させつつ、ベルト状ダイヤモンド砥石を抄紙工程用セラミックロールの軸方向にオシレーション運動させるとよい。

当該抄紙工程用セラミックロールの研磨方法によれば、抄紙工程用セラミックロールを回転させつつ、ベルト状ダイヤモンド砥石を抄紙工程用セラミックロールの軸方向にオシレーション運動させることで、上記方向性領域におけるスクラッチ目の主方向を周方向に沿ってジグザグ状に形成することができる。このようにスクラッチ目の主方向をジグザグ状に形成したセラミックロールによれば、この方向性領域における主方向の変換箇所の存在により、湿紙の繊維配向方向とスクラッチ目の主方向との差が小さい場合であっても、湿紙のパルプ繊維がこのスクラッチ目に埋もれ込みにくくなる。従って、当該研磨方法によって得られるセラミックロールによれば、さらに紙との剥離性を高めることができる。なお、ジグザグ状とは、直線が折れ曲がった形状のみならず、曲線が折れ曲がった形状も意味する。

上記ベルト状ダイヤモンド砥石が、外面に配設される複数のダイヤモンド砥石領域を有し、このダイヤモンド砥石領域がベルト状ダイヤモンド砥石の長手方向及び幅方向に対して等間隔な碁盤目状に配設されているとよい。当該研磨方法によれば、このようにダイヤモンド砥石領域が設けられていることで、セラミックロールの方向性領域を帯状形状とすることができ、また、この方向性領域をセラミックロールの軸方向に沿って一定間隔をとって形成することができる。このような研磨方法によって得られたセラミックロールは、軸方向において方向性領域と他の領域とを交互に備えていることとなる。従って、当該研磨方法によって得られたセラミックロールによれば、パルプ繊維がまとまってスクラッチ目に埋もれ込むことをさらに防ぎ、紙との剥離性をより高めることができる。なお、「碁盤目状に配設される」とは、碁盤目の各目の位置にそれぞれ配設されることをいう。

上記ダイヤモンド砥石領域が正四角形であり、この正四角形における一辺の長さが３ｍｍ以上７ｍｍ以下であるとよい。当該研磨方法によれば、ダイヤモンド砥石領域を上記のような形状とすることによって、より紙との剥離性が高い抄紙工程用セラミックロールを得ることができる。

方向性領域が形成された抄紙工程用セラミックロールの外周表面の粗度を再度調整化する調整仕上げ工程をさらに有するとよい。当該研磨方法によれば、方向性領域形成工程の後に調整仕上げ工程を有することで、紙との剥離性及び紙への平滑性付与機能をより高いレベルで両立するセラミックロールを得ることができる。

従って、当該研磨方法により得られる抄紙工程用セラミックロールは、紙への平滑性付与機能を備えつつ、紙との高い剥離性を有している。

ここで、「スクラッチ目」とは、砥石や研磨フィルム等の研磨材を用いた研磨によって形成される微細な筋状の研磨跡をいう。

以上説明したように、当該抄紙工程用セラミックロールの研磨方法によれば、抄紙工程におけるプレスパートにて、湿紙へ高い平滑性を付与し、加えて、湿紙との剥離性が高いセラミックロールを得ることができる。従ってこのような研磨方法によって得られる抄紙工程用セラミックロールを用いることで、紙の品質低下を防ぎ、生産性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る抄紙工程用セラミックロールの研磨方法を示す模式的平面図（ａ）及び模式的側面図（ｂ）。 図１の抄紙工程用セラミックロールの研磨方法によって得られる抄紙工程用セラミックロールの外周表面を示す模式的部分拡大図。 図２の抄紙工程用セラミックロールとは異なる抄紙工程用セラミックロールの表面を示す模式的部分拡大図。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態を抄紙工程用セラミックロールの研磨方法及び、この研磨方法によって得られる抄紙工程用セラミックロールの順に詳説する。
本発明の抄紙工程用セラミックロールの研磨方法は、
（１）抄紙工程用セラミックロールの外周表面を粗研磨する粗研磨工程、
（２）抄紙工程用セラミックロールの外周表面の粗度を調整する中仕上げ工程、及び
（３）抄紙工程用セラミックロールの外周表面に研磨により方向性領域を形成する方向性領域形成工程
を有し、さらに必要に応じて、
（４）方向性領域が形成された抄紙工程用セラミックロールの外周表面の粗度を再度調整する調整仕上げ工程
を有する。当該研磨方法の（１）〜（３）の各工程の順は特に限定されないが、上述の（１）粗研磨工程、（２）中仕上げ工程、（３）方向性領域形成工程の順に行うことが好ましい。但し、例えば、（２）中仕上げ工程と（３）方向性領域形成工程とを逆にしてもよい。

まず、本発明の研磨方法によって研磨される抄紙工程用セラミックロールについて、図１、主に図１（ｂ）を参照に説明する。

図１の抄紙工程用セラミックロール１は、ロール本体２と、このロール本体２の外周面側に積層されるセラミック層３とを主に備えている。

ロール本体２は、抄紙工程におけるプレスパートにて一般的に採用されているものを用いることができる。このロール本体２は、円筒状に形成され所定肉厚を有する鋳鋼製のロールシェル４と、このロールシェル４の両端にそれぞれ嵌合される円盤状のヘッド５と、この各ヘッド５の中心から外側方向に突設される軸６とを備えている。

セラミック層３は、上記ロールシェル４の外周面に積層されている。このセラミック層３を形成するセラミックとしては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。また、このセラミック層３の厚さとしても特に限定されない。当該セラミック層３は、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）に対しチタニア（ＴｉＯ_２）を１０％以上６５％以下の割合で混合してなるセラミック粉末を溶射することによって積層することができる。

このようなセラミックロール１は、通常長期間の使用によって、表面が平滑化されている。この研磨前のセラミックロール１の外周表面の表面粗さ（Ｒａ）としては、例えば、０．７μｍ以上０．８μｍ以下程度である。このように表面が平滑化されたセラミックロール１を抄紙工程におけるプレスパートに用いると紙離れ性が低下するため、表面を研磨する必要が生じる。なお、本明細書における表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（１９９４）に準じ、カットオフλｃ２．５ｍｍ、評価長さ１２．５ｍｍで測定した値である。

次に、各工程について具体的に説明する。

（１）粗研磨工程
この粗研磨工程においては、長期間の使用によって平滑化された抄紙工程用セラミックロールの外周表面を一定程度まで粗面化する。この粗研磨工程で用いられる研磨材としては特に限定されず、ホイール状ダイヤモンド砥石等の一般的に抄紙工程用セラミックロールの研磨の際に使用される研磨材を用いることができる。このホイール状ダイヤモンド砥石による研磨方法としては、例えば、セラミックロール１を周方向に回転させつつ、このセラミックロール１の外周表面にホイール状ダイヤモンド砥石を当接させることによって行うことができる。この際、ホイール状ダイヤモンド砥石は、回転させてもさせなくてもよい。なお、ホイール状ダイヤモンド砥石を回転させる場合は、セラミックロール１の回転方向と同方向に回転させることとなる。この粗研磨工程を経たセラミックロール外周表面の表面粗さ（Ｒａ）としては、例えば、１．７μｍ以上２．２μｍ以下程度となる。

（２）中仕上げ工程
この中仕上げ工程においては、抄紙工程用セラミックロールの外周表面を抄紙工程用セラミックロールとして好適な表面粗さとなるように、粗度を調整する。この中仕上げ工程で用いられる研磨材としては特に限定されず、ベルト状ダイヤモンドフィルム等の一般的に抄紙工程用セラミックロールの研磨の際に使用される研磨材を用いることができる。

ベルト状ダイヤモンドフィルム等のベルト状の研磨材を使用する場合は、フィニッシャー装置を使用することができる。このフィニッシャー装置は、ベルト状ダイヤモンドフィルムを複数のロール間に架け渡し、この複数のロールを回転させながらベルト状ダイヤモンドフィルムを必要に応じて巡回させて研磨する装置である。このフィニッシャー装置を用いた研磨は、セラミックロールを周方向に回転させ、このセラミックロールの外周表面に、フィニッシャー装置に取り付けたダイヤモンドフィルムの外面を当接させることによって行われる。

この中仕上げ工程に用いられるベルト状ダイヤモンドフィルムとしては、ポリエステル製基布に粒度＃３２０番手以上＃１０００番手以下のダイヤモンド砥粒を積層したもの等が好適に使用される。なお、粒度の異なるダイヤモンド砥粒が積層された複数のベルト状ダイヤモンドフィルムを用いて、複数回研磨を行い、所望する表面粗さに段階的に調整していくことが好ましい。このような中仕上げ工程を経たセラミックロール外周表面の表面粗さ（Ｒａ）としては、例えば１．１μｍ以上１．２μｍ以下程度となる。

（３）方向性領域形成工程
この方向性領域形成工程については、図１〜図３を用いて詳細に説明する。方向性領域形成工程においては、セラミックロール１の外周表面に研磨により方向性領域７を形成する（図２参照）。この方向性領域７は、主方向（図２における矢印ａ方向）がセラミックロール１の周方向（図２における矢印ｂ方向）に対して傾斜したスクラッチ目を有している。

当該研磨方法によって研磨された抄紙工程用セラミックロールは、上述のようなスクラッチ目を有する方向性領域７が形成されているため、この方向性領域７における抄紙された湿紙の繊維配向方向と、スクラッチ目の主方向とを異なる方向とすることができる。従って、このように研磨された抄紙工程用セラミックロール１をプレスパート等に用いた場合は、セラミックロール表面の方向性領域７において、湿紙表面のパルプ繊維が、微細なスクラッチ目に埋もれ込みにくくなるため、紙との剥離性を高めることができる。一方、当該研磨方法によって得られるセラミックロールは、所望する粗度となるように研磨されているので、紙へ十分な平滑性を付与することができる。

この方向性領域形成工程における研磨は、上記（２）中仕上げ工程と同様、フィニッシャー装置１１を使用して行うことができる。

このフィニッシャー装置１１は、複数のロール１２と、この複数のロール１２間に巡回可能に架け渡されるベルト状ダイヤモンド砥石１３とを備えている。

この方向性領域形成工程における研磨は、セラミックロール１の外周表面と、フィニッシャー装置１１に備えられるベルト状ダイヤモンド砥石１３の外面とを当接させ、このセラミックロール１を周方向に回転させることによって行われる。この際、セラミックロール１とフィニッシャー装置１１に備えられる複数のロール１２とは各ロールの軸が平行となるように配設される。

フィニッシャー装置１１は、セラミックロール１の軸方向（図１における矢印ａ方向）へオシレーション運動（振動）されているとよい。フィニッシャー装置１１をこのようにオシレーション運動させることで、ベルト状ダイヤモンド砥石１３自体をセラミックロール１の軸方向にオシレーション運動させることとなる。

このように、抄紙工程用セラミックロール１を回転させつつ、ベルト状ダイヤモンド砥石１３を抄紙工程用セラミックロール１の軸方向にオシレーション運動させることで、上記方向性領域７におけるスクラッチ目の主方向を、セラミックロール１の周方向に沿ってジグザグ状に形成することができる。このようにスクラッチ目の主方向をジグザグ状に形成することで、この方向性領域７における主方向の変換箇所を設けることができ、湿紙の繊維配向方向とスクラッチ目の主方向との差が小さい場合であっても、繊維がこのスクラッチ目に埋もれ込みにくくなる。従って、当該研磨方法によって得られるセラミックロール１によれば、さらに紙の剥離性を高めることができる。

また、フィニッシャー装置１１は、セラミックロール１の一端から他端へ軸方向（図１における矢印ｂ方向）に移動しながら研磨することが好ましい。このように、フィニッシャー装置１１を移動させながら研磨することで、上述のオシレーション運動の有無又は振動速度にかかわらず、スクラッチ目の主方向をセラミックロール１の周方向に対して傾斜させ、方向性領域を形成することができる。また、フィニッシャー装置１１を移動させながら研磨することで、ベルト状ダイヤモンド砥石１３の幅がセラミックロール１の長さに比して短い場合も、セラミックロール１の外周表面全面に、方向性領域７を形成することができる。

さらには、このベルト状ダイヤモンド砥石１３は、研磨中に巡回させていてもよいし、巡回させなくてもよい。ベルト状ダイヤモンド砥石１３を巡回させる場合は、セラミックロール１の回転方向と同方向に巡回させることとなる。このように、ベルト状ダイヤモンド砥石１３を巡回させながら研磨すると、セラミックロール１との当接部分におけるベルト状ダイヤモンド砥石１３の粗さを保つことができるため、研磨効率が向上する。

ベルト状ダイヤモンド砥石１３は、基布１４の外面に配設される複数のダイヤモンド砥石領域１５を備えている。

基布１４としては、一定の強度を有するものであれば特に限定されず、例えば、合成繊維（ポリエステル繊維等）と綿とで編まれた生地を樹脂液に漬けて強度を上げたものなどが用いられる。

ダイヤモンド砥石領域１５は、セラミックロール１の表面を研磨することができる領域であり、例えば粒度＃３２０番手〜＃１０００番手のダイヤモンド砥粒を積層することで形成されている。

ダイヤモンド砥石領域１５は、ベルト状ダイヤモンド砥石１３の長手方向及び幅方向に対して等間隔な碁盤目状に配設されている。このようにダイヤモンド砥石領域が碁盤目状に配設されていることで、研磨した際に方向性領域７を帯状形状とすることができ、さらには、この方向性領域７をセラミックロール１の軸方向に沿って一定間隔をとって形成することができる。すなわち、当該研磨方法によって得られたセラミックロール１は、軸方向において方向性領域７とそれ以外の領域とを交互に備えていることとなる。従って、当該研磨方法によって得られたセラミックロール１によれば、パルプ繊維がまとまってスクラッチ目に埋もれ込むことをさらに防ぎ、紙の剥離性をより高めることができる。

このダイヤモンド砥石領域１５の平面形状としては、特に限定されず、例えば楕円形状や矩形形状、正四角形の形状が挙げられる。このダイヤモンド砥石領域１５が正四角形である場合のサイズとしては、一辺の長さが３ｍｍ以上７ｍｍ以下が好ましく、４ｍｍ以上６ｍｍ以下がさらに好ましい。ダイヤモンド砥石領域１５を上記のようなサイズの正四角形とすることにより、紙との剥離性がより高い抄紙工程用セラミックロールを得ることができる。この一辺の長さが３ｍｍより小さいと、方向性領域の面積、特に幅が小さくなることで、紙離れ性が向上しないおそれがある。一方、この一辺の長さが７ｍｍより大きいと、方向性領域内のスクラッチ目にパルプ繊維が埋もれやすくなることで、紙離れ性が向上しないおそれがある。

また、このダイヤモンド砥石領域１５が正四角形である場合の各ダイヤモンド砥石領域１５間の間隔としては、特に限定されないが、紙離れ性の点から長手方向及び幅方向それぞれ１ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以上４ｍｍ以下がさらに好ましい。この間隔が１ｍｍより小さいと、方向性領域以外の部分の面積が小さくなることで、方向性領域においてスクラッチ目にパルプ繊維がまとまって埋もれ込み、紙離れ性が低下するおそれがある。逆に、この間隔が５ｍｍを超えると、方向性領域以外の部分の面積が大きくなりすぎ、方向性領域の機能が十分に発揮されず、紙離れ性が低下するおそれがある。

また、ダイヤモンド砥石領域１５が碁盤目状に配設され、ベルト状ダイヤモンド砥石１３を巡回させながら研磨させる場合、セラミックロール１の回転速度及びベルト状ダイヤモンド砥石１３の巡回速度等を調整することで、図３に示されるような方向性領域２７が短冊状に形成された抄紙工程用セラミックロール２１を得ることもできる。

当該研磨方法によれば、このように、各研磨条件を調整することによって、方向性領域の形状（長さ、幅、繰り返し長さ、間隔等）を調整することができる。つまり、当該研磨方法によれば、このようにセラミックロールの外周表面に形成される方向性領域の形状を容易に調整することができ、様々な性質を有する各種抄紙に対応した、平滑度付与性及び紙との剥離性を高いレベルで両立させることができる抄紙工程用セラミックロールを得ることができる。

（４）調整仕上げ工程
この調整仕上げ工程においては、上記方向性領域７が形成されたセラミックロール１の外周表面の粗度を再度調整する。この調整仕上げ工程における研磨は、中仕上げ工程における研磨と同様なベルト状ダイヤモンドフィルムを研磨材として用いたフィニッシャー装置等を使用して行うことができる。

この調整仕上げ工程を経ることで、外周表面の粗度を最終的に抄紙工程用セラミックロールとして最適な粗さに仕上げることができ、紙との剥離性及び紙への平滑性付与機能をより高いレベルで両立するセラミックロールを得ることができる。

なお、（１）粗研磨工程に先駆けて、セラミックロールの外周表面の付着物を除去する付着物除去工程を設けてもよい。この付着物除去工程としては、シリコンフィルムによってロール表面を研磨する方法などを用いることができる。

次に、当該研磨方法によって得られる抄紙用セラミックロールについて説明する。

当該研磨方法によって得られる抄紙工程用セラミックロールは、外周表面に具体的に以下のような形状を有する方向性領域が形成されている。この方向性領域においては、この主方向とは異なる方向を有するスクラッチ目が混在していてもよい。なお、当該セラミックロールの外周面における方向性領域以外の領域のスクラッチ目の方向性は特に限定されない。この方向性領域以外の領域のスクラッチ目としては、例えば、ランダムな方向、複数の方向からなるスクラッチ目が混在するもの、非直線のスクラッチ目等が挙げられ、さらには方向性領域とは異なる主方向を有するスクラッチ目であってもよい。

当該抄紙工程用セラミックロールによれば、上述のようにスクラッチ目の主方向がロールの周方向に対して傾斜している方向性領域を有するため、抄紙工程のプレスパートにおいて、この方向性領域におけるスクラッチ目の主方向と抄紙された湿紙の主な繊維配向方向とを異なる方向とすることができる。なぜなら、抄紙された紙における繊維配向方向は基本的に抄紙工程における流れ方向となり、すなわち、プレスパートにおけるセラミックロールの周方向となるからである。従って当該セラミックロールによれば、抄紙された湿紙を圧接した際にも、方向性領域においては、湿紙表面のパルプ繊維がこの微細なスクラッチ目に埋もれ込みにくくなるため、紙の剥離性を高めることができる。

この方向性領域は、図２の拡大図で示されるように、スクラッチ目の主方向（図２における矢印方向）を長手方向とする帯状形状を有している。なお、この帯状形状とは、一定の幅を有している略矩形形状をいい、厳密に長方形でなくとも、例えば、頂点の角が取れているような形状であってもよい。また、この方向性領域７は、セラミックロール１の軸方向（図２における横方向）に沿って一定間隔に配設されている。

当該セラミックロールによれば、このように方向性領域が軸方向に沿って一定間隔に配設されていることで、軸方向において方向性領域と他の領域とを交互に備えていることとなる。従って、抄紙工程のプレスパートにこのセラミックロールを用いた際に、ロール表面から離れる瞬間の湿紙表面において、この方向性領域と接している部分と、方向性領域以外の領域と接している部分とが存在することとなる。つまり、当該セラミックロールによれば、この湿紙の表面において、パルプ繊維が方向性領域におけるスクラッチ目の主方向と一致し、このスクラッチ目にパルプ繊維が埋もれるものがあったとしても、この方向性領域以外の領域が近接しているため、スクラッチ目に埋もれるパルプ繊維をごく一部に留めることができる。すなわち、当該セラミックロールによれば、一定量のパルプ繊維がまとまってスクラッチ目に埋もれ込むことを防ぎ、紙の剥離性をさらに高めることができる。

当該方向性領域は、上述のように帯状形状であり、さらに、セラミックロールの周方向（図２における縦方向）に沿ってジグザグ状に形成されている。当該セラミックロール１によれば、このように方向性領域７が、周方向に沿ってジクザク状に形成されているためこの方向性領域７における主方向の変換箇所が存在することとなる。従って、当該セラミックロールをプレスパート等に用いた場合において、湿紙の繊維配向方向とスクラッチ目の主方向との差が小さい場合であっても、繊維が、まとまってこのスクラッチ目に埋もれ込みにくくなる。すなわち、方向性領域７のスクラッチ目の主方向と、あるパルプ繊維の繊維配向方向が一致した場合であっても、上述の変換箇所においては、スクラッチ目の主方向とは異なる方向となるため、パルプ繊維の埋もれ込みを一本あるいは少量の繊維の一部に留めることができる。従って当該セラミックロール１によれば、さらに紙との剥離性を高めることができる。

当該セラミックロールの外周面の算術平均粗さ（Ｒａ）の下限としては、０．２μｍが好ましく、０．４μｍがより好ましく、０．６μｍがさらに好ましく、０．８μｍが特に好ましい。一方、この算術平均粗さ（Ｒａ）の上限としては２μｍが好ましく、１．６μｍがより好ましく、１．４μｍがさらに好ましく、１．２μｍが特に好ましい。当該セラミックロールによれば、外周面の算術平均粗さ（Ｒａ）を上記範囲とすることで、プレスされる湿紙の平滑度を低下させることなく、紙離れ性を高めることができる。外周面の算術平均粗さ（Ｒａ）が上記下限より小さいと、平滑性が高すぎ、紙離れ性が低下するおそれがある。一方、この算術平均粗さ（Ｒａ）が上記上限を超えると、プレスされる湿紙表面の平滑度が低下し、得られる紙の品質が低下するおそれがある。

当該セラミックロールの外周面の最大高さ（Ｒｙ）の下限としては４μｍが好ましく、６μｍがさらに好ましい。一方、この最大高さ（Ｒｙ）の上限としては、１２μｍが好ましく、１０μｍがさらに好ましい。当該セラミックロールによれば、外周面の最大高さ（Ｒｙ）を上記範囲とすることで、プレスされる湿紙の平滑度を低下させることなく、紙離れ性を高めることができる。当該セラミックロールの外周面の最大高さ（Ｒｙ）が上記下限より小さいと、平滑性が高すぎて湿紙との剥離性が低下する。逆に、この最大高さ（Ｒｙ）が上記上限を超えると、プレスされる湿紙の平滑性が低下し、紙の品質が低下するおそれがある。

当該セラミックロールの外周面の十点平均粗さ（Ｒｚ）の下限としては、４μｍが好ましく、６μｍがさらに好ましい。一方、この十点平均粗さ（Ｒｚ）の上限としては、１２μｍが好ましく、１０μｍがさらに好ましい。当該セラミックロールによれば、外周面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を上記範囲とすることで、プレスされる湿紙の平滑度を低下させることなく、紙離れ性を高めることができる。当該セラミックロール１の外周面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が上記下限より小さいと、平滑性が高すぎて湿紙との剥離性が低下するおそれがある。逆に、この十点平均粗さ（Ｒｚ）が上記上限を超えると、プレスされる湿紙の平滑性が低下し、紙の品質が低下するおそれがある。

なお、この最大高さ（Ｒｙ）及び十点平均粗さ（Ｒｚ）は、算術平均粗さ（Ｒａ）と同様、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（１９９４）に準じ、カットオフλｃ２．５ｍｍ、評価長さ１２．５ｍｍで測定した値である。

なお、この外周面の算術平均粗さ（Ｒａ）、最大高さ（Ｒｙ）及び十点平均粗さ（Ｒｚ）は、方向性領域及びこれ以外の領域関係なく上記範囲であることが好ましい。また、この算術平均粗さ（Ｒａ）、最大高さ（Ｒｙ）及び十点平均粗さ（Ｒｚ）は、セラミックロール１の軸方向に略等間隔に５箇所（両端において被研磨部分がある場合は除く）、それぞれの円周方向に略等間隔に各４箇所の計２０箇所で測定した平均値とする。また、この各表面粗さは、例えば、株式会社ミツトヨ製のＳＪ−２０１Ｐを用いて測定することができる。

当該抄紙工程用セラミックロールによれば、スクラッチ目の主方向がロールの周方向に対して傾斜している方向性領域を有し、この方向性領域がさらに上述の形状及び配置をとっているため、抄紙工程におけるプレスパート等に用いた際に、湿紙との高い剥離性を発揮することができる。

なお、本発明の抄紙工程用セラミックロールの研磨方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、方向性領域形成工程において、セラミックロールを回転させる一方で、フィニッシャー装置をオシレーション運動させず、軸方向に平行移動させるのみで行ってもよい。当該研磨方法によれば、ジグザグ状の方向性領域は形成されないものの、主方向がセラミックロールの周方向に対して傾斜したスクラッチ目を有する方向性領域を形成することができ、このようにして得られた抄紙工程用セラミックロールにおいても、紙への平滑性付与機能を備えつつ、紙との高い剥離性を有することができる。

以上のように、本発明の抄紙工程用セラミックロールの研磨方法は、抄紙工程におけるプレスパート等において用いられる抄紙工程用セラミックロールをメンテナンスとして研磨する際などに好適に用いることができる。

１ 抄紙工程用セラミックロール
２ ロール本体
３ セラミック層
４ ロールシェル
５ ヘッド
６ 軸
７ 方向性領域
１１ フィニッシャー装置
１２ ロール
１３ ベルト状ダイヤモンド砥石
１４ 基布
１５ ダイヤモンド砥石領域
２１ 抄紙工程用セラミックロール
２７ 方向性領域

Claims (6)

1. 抄紙工程用セラミックロールの外周表面を粗研磨する粗研磨工程と、
   抄紙工程用セラミックロールの外周表面の粗度を調整する中仕上げ工程と、
   抄紙工程用セラミックロールの外周表面に研磨により方向性領域を形成する方向性領域形成工程と
   を有し、
   上記方向性領域のスクラッチ目の主方向が周方向に対して傾斜している抄紙工程用セラミックロールの研磨方法。
2. 上記方向性領域形成工程において、
   複数のロールに巡回可能に掛け渡されるベルト状ダイヤモンド砥石を用い、
   上記抄紙工程用セラミックロールの外周表面とベルト状ダイヤモンド砥石の外面とを当接させ、抄紙工程用セラミックロールを回転させつつ、ベルト状ダイヤモンド砥石を抄紙工程用セラミックロールの軸方向にオシレーション運動させる請求項１に記載の抄紙工程用セラミックロールの研磨方法。
3. 上記ベルト状ダイヤモンド砥石が、外面に配設される複数のダイヤモンド砥石領域を有し、
   このダイヤモンド砥石領域が、ベルト状ダイヤモンド砥石の長手方向及び幅方向に対して等間隔な碁盤目状に配設されている請求項２に記載の抄紙工程用セラミックロールの研磨方法。
4. 上記ダイヤモンド砥石領域が正四角形であり、
   この正四角形における一辺の長さが３ｍｍ以上７ｍｍ以下である請求項３に記載の抄紙工程用セラミックロールの研磨方法。
5. 方向性領域が形成された抄紙工程用セラミックロールの外周表面の粗度を再度調整する調整仕上げ工程をさらに有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の抄紙工程用セラミックロールの研磨方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の抄紙用セラミックロールの研磨方法により得られる抄紙工程用セラミックロール。

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