JPH05106189A - カレンダー用弾性ロール - Google Patents

カレンダー用弾性ロール

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JPH05106189A
JPH05106189A JP26600091A JP26600091A JPH05106189A JP H05106189 A JPH05106189 A JP H05106189A JP 26600091 A JP26600091 A JP 26600091A JP 26600091 A JP26600091 A JP 26600091A JP H05106189 A JPH05106189 A JP H05106189A
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JP
Japan
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roll
layer
elastic
rubber
elastic layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP26600091A
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English (en)
Inventor
Keitaro Minamimura
桂太郎 南村
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ODAKA RUBBER KOGYO KK
Original Assignee
ODAKA RUBBER KOGYO KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面に金属層を設けることで、均一な荷重で
金属ロールと対接すると共に、荷重の変化によるニップ
幅の変化が少なく、しかも、従来と同様の荷重で従来よ
りも高いニップ面圧を得るとともに、熱や衝撃による割
れを生じず耐摩耗性に優れた弾性ロールを提供する。 【構成】 金属芯2の外周面にゴム状弾性体層3を設
け、ロール使用時の荷重等の条件に応じてゴム状弾性体
層のゴム硬度を変えるか、ゴム硬度を変えた後さらに金
属芯2のたわみに応じたばね定数を決定し、必要なばね
定数が得られるようにゴム状弾性体層3の表面(外筒
側)に溝加工を施すことによって、弾性を調節した後該
ゴム状弾性体層3を有するロールの外周面に、さらに金
属層4を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として磁気テープ等
の磁気記録体、製紙、繊維等の薄層材料に用いるカレン
ダー、さらに詳しくはカレンダー用の弾性ロールに関す
る。
【0002】
【従来の技術】カレンダーロールとは、一般に、加熱機
構を有する金属ロールおよび弾性ロールで構成されてお
り、両ロールの軸線が平行となるようにロールの表面を
対接させ、前述の薄層材料を挟み込む形で高いニップ圧
を加えながら回転・走行させて該材料の表面の艶出し、
平滑化および充填密度の向上等の目的に用いるもので、
両ロールの数は、目的に応じて増減される。
【0003】現在までに知られている磁気テープ用カレ
ンダーに用いるロールとしては、金属ロール、樹脂ロー
ルが考えられる。該ロールとして前者を用いた場合、金
属ロールどうしの表面を対接させるとロールどうしの接
触面積が少ないので高いニップ面圧が得られるとの利点
があるが、芯体に高い圧力をかけたときに、金属自体の
微妙なたわみによってロール全体に荷重が均一にかから
ない、また、ロールどうしが接触する際の衝撃によって
被加工物が損傷しやすい、という欠点を有している。従
って磁気テープの場合、フィルムベースと磁性粒子の結
合にむらができたり、フィルムベースが破損するといっ
た問題があった。一方、該ロールとして後者を用いた場
合は樹脂層を設けることによって均一なニップ面圧が得
られやすいという利点を有するが、樹脂の弾性係数の温
度依存性が大きいため、弾性のある樹脂を用いた場合、
作動温度が高温になると所定の硬度・表面性の維持が
難しく、内部応力による割れや衝撃による割れを生じ
易く、ロールの自己発熱が大きいので、高温度下で長
期連続運転を行うとロールが破損・変形する、といった
欠点を有していた。
【0004】なお、現行の磁気テープ用弾性ロールとし
て用いられるものは上記樹脂ロールの問題点を解決する
目的で、図8に示すような構造を持つものが一般的であ
る。すなわち、ロール作動時に空洞16に冷却水を通し
て芯体15を冷却し、ロールが過度の高温になることを
防止する。また、鉄芯14に外接した熱硬化樹脂層12
としては、該樹脂のショアD硬度90〜95°、熱
軟化点は130〜200℃、表面研摩が0.2s以
下、研摩サイクルが1〜3週間、といった条件を満足
させ得る、耐熱性が比較的高い樹脂を用いていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
磁気テープの高品質化および高生産性化への要求が高ま
るにつれて、カレンダーロールの使用条件がさらに過酷
(高圧力、高速回転)となり、前述した現行の樹脂ロー
ルでは、樹脂自体の耐熱性が高くても鉄芯界面での熱応
力によって割れを生じることがあり、150℃以上での
使用は極めて危険である。また、高速回転走行による内
部発熱の問題から、線圧350kg/cmに対し500rpm
程度が回転速度の限界であった。さらに、現行の磁気テ
ープ用樹脂ロールはフェライト(磁性体粉末)による表
面摩耗が激しいので、研摩サイクルが極めて短い。他に
も樹脂の荷重限界以上の加圧(線圧が400〜500kg
/cmを超えると危険)から起きる衝撃割れ、鉄芯と樹脂
層の接着破壊に基づく割れ等が問題となる。また、高圧
力をかけたときには金属ロールと接触した樹脂部分(ニ
ップ面)の変形が大きく、ロールどうしのニップ面(接
触面)積も大きくなるので、金属ロールどうしを接触さ
せた時に比べて単位面積あたりの荷重が小さくなり、ニ
ップ面圧が小さくなる。より面圧を増加させるためには
さらに荷重をあげるか、より硬度の高い樹脂を使用しな
ければならないが、荷重限界による問題は前記の通りで
あり、硬度をあげた場合には樹脂自体がもろくなり、そ
の上硬度が高い樹脂程加熱時の膨張・室温冷却時の収縮
による内部応力が大きくなるためロール成型時に割れや
すくなる、といった問題があった。
【0006】すなわち、弾性ロールとして用いるには現
行の樹脂ロールでは既に限界であり、その取り扱いおよ
び管理は極めて煩雑なものとなっていた。本発明はこの
ような問題に対処するもので、高速回転に耐え得、
荷重が大きくなってもニップ幅の変動が少なく、そのた
め従来の樹脂ロールに比べて高いニップ面圧が得られ、
耐熱性、耐摩耗性および耐圧性に優れており表面の割
れ等の破損を生じない、といった特性をもった近年の要
求に応え得る弾性ロールを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、鉄芯等の金属
芯の外周面にゴム状弾性体層を設け、さらに該ゴム状弾
性体層の外周面に厚さ8〜15mm程度の金属層を設ける
ことによって、高速回転に耐え得、荷重が大きくな
ってもニップ幅の変動が少なく、そのため従来の樹脂ロ
ールに比べて高いニップ面圧が得られ、耐熱性、耐摩
耗性および耐圧性に優れており表面の割れ等の破損を生
じない、といった特性をもつため、従来より過酷な条件
においてもロールの破損や薄層材料の圧縮むら(特に磁
気テープの場合、フィルムベースと磁性粒子の結合むら
ができることは非常に大きな問題である)を防ぐことが
可能になった弾性ロールを提供するものである。以下
に、本発明の具体的な構成を図1〜7を参照しながら説
明する。
【0008】まず、鉄(例えば、STKMー3Aまたは
Sー35Cなど)の金属芯2を用意し、鉄芯(金属芯
2)の周囲に熱硬化型液状ウレタンゴムを注型して成型
する、あるいは通常のゴムロール成型法にて合成ゴムを
鉄芯(金属芯2)にライニングする、といった従来の方
法を用いて金属芯2の外周面にゴム状弾性体層3を設け
ることができる。なお、ゴム状弾性体層3は、加圧時に
金属芯2の微妙なたわみを調整し、かつ高いニップ面圧
を得るという目的を有するので、金属芯2の太さや材質
等の条件、ロール使用時の荷重等の条件に応じてゴム状
弾性体層のゴム硬度を変えて弾性を調節する必要があ
る。また、金属芯2のたわみに応じたばね定数を決定
し、必要なばね定数が得られるようにゴム状弾性体層3
の表面(外筒側)に図3〜図7に示すような溝加工を施
してばねの効果を持たせることによって弾性を調節する
ことができる。ゴム状弾性体層3に用いる樹脂の材質に
ついてはとくに制限はないが、ロール使用時の温度・荷
重に対する耐久性が要求されるので、例えば150℃・
500kg/cmで使用する際は、ショアーA硬度50
95程度のゴム状弾性体であることが望ましい。ゴム
状弾性体層3として、具体的にはエチレンプロピレンゴ
ム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、水素添加ニトリ
ルゴム等の合成ゴムやウレタンゴム等の一般的なゴム状
弾性体が使用し得るが、使用温度範囲内においてなるべ
く温度依存性が安定するような配合で該ゴム状弾性体層
3を成型させることが好ましい。
【0009】次に、前記金属芯2および前記ゴム状弾性
体層3を有するロールの外周面に、さらに金属層4を形
成させる。前記からの特性を満たすためには、該金
属層4は通常厚さ8〜15mm、表面研摩0.1s以下
であるような、鉄あるいはステンレス製の金属層である
ことが好ましいが、ゴム状弾性体層3の材質によりその
厚さおよび材質は任意に選択し得る。さらに、該金属層
4の表面には耐摩耗メッキを施しても構わない。ゴム状
弾性体層3を有するロールの外周面に該金属層4を装着
させる方法については特に制限はないが、例えばあらか
じめゴム状弾性体層3の外径よりやや小さい内径をもつ
筒状の金属層を成形し、ゴム状弾性体層に圧入すること
が可能である。この際、接着面に接着剤を施しても構わ
ない。
【0010】
【作用】カレンダーロールを作動することにより、金属
ロールと弾性ロールが相互に接触した状態で回転すると
ともにロール両端部分とつながる軸受部の加圧機構によ
って芯体に荷重がかかる。弾性ロールの芯体5に対する
荷重は、ロール中心部分に比べて両端部分に強くかかる
ために金属芯2が微妙にたわむが、ゴム状弾性体層3に
よってたわみが吸収され、金属層4の表面すなわち弾性
ロールの表面は平らなまま均一な荷重で金属ロールと接
する。なお、金属ロールおよび弾性ロールの表面が金属
であるので、両ロールの接触面積が樹脂と金属との接触
の場合に比べて狭く、荷重が接触面に有効に働く。従っ
て、被加工物に対して高いニップ面圧が働く。
【0011】
【実施例】以下に、本発明の具体的な構成および代表的
な製造方法を図面を参照しながら説明する。まず、鉄製
(例えば、STKMー3AまたはSー35Cなど)の金
属芯2(図1)を用意し、前記鉄製の金属芯2の周囲に
熱硬化型液状ウレタンゴムを注型して成型する、あるい
は通常のゴムロール成型法にて合成ゴムを金属芯2にラ
イニングする、といった従来の方法を用いて該金属芯2
の外周面に、150℃・500kg/cmの荷重での使用に
耐え得るように、ショアーA硬度50〜95程度の
ゴム状弾性体層3を設ける。金属芯2の大きさや材質等
の条件、ロール使用時の荷重に応じたゴム状弾性体層3
の弾性を調節するために、前記鉄製の金属芯2のたわみ
に応じたばね定数を決定し、必要なばね定数が得られる
ように前記ゴム状弾性体層3の表面(外筒側表面)に図
3〜図7に示すような溝加工を施してばねの効果を持た
せる。なお、溝の配列方向は特に限定されないが、ロー
ルの長手方向と垂直となる方向(ロールの回転方向と平
行となる方向)に配列されているほうが好ましい。
【0012】次に、前述の金属芯2およびゴム状弾性体
層3を有するロールの外周面に、厚さ8〜15mm、表
面研摩0.1s以下であるような、鉄あるいはステンレ
ス製の金属層4を形成させる。該金属層4の表面には耐
摩耗メッキを施すことが可能である。ゴム状弾性体層3
を有するロールの外周面に該金属層4を装着させるに
は、あらかじめゴム状弾性体層3の外径よりも0.5〜
1mm程度小さな内径をもった筒状の金属層を成形し、ゴ
ム状弾性体層3(外筒側に溝加工あり)に圧入すること
が可能である。この際、接着面に接着剤を施しても構わ
ないが、ロール使用時の加熱によりゴム状弾性体層3が
膨張するので、金属層4は圧入のみであっても充分ロー
ルに保持され得る。
【0013】以上のようにして作製された弾性ロール
は、加熱機構を有する金属ロールと対接させてカレンダ
ーロールを作製し、磁気テープ表面の艶出し、平滑化お
よび充填密度の向上等に用いることができる。
【0014】
【発明の効果】本発明によって、均一な荷重で金属ロー
ルと対接すると共に、荷重の変化によるニップ幅の変化
が少なく、しかも、従来と同様の荷重で従来よりも高い
ニップ面圧を得ることができる弾性ロールが提供される
ことが可能となった。また、表面に金属層が設けられる
ことで、熱や衝撃による割れを生じず耐摩耗性に優れ
た、従来の回転限界よりも高速回転に耐え得るカレンダ
ーロールが製造できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の弾性ロールの側面および縦断面図であ
る。
【図2】本発明の弾性ロールの横断面図である。
【図3】本発明の弾性ロールのゴム状弾性体層外表面に
施す溝加工部分の構造の縦または横断面図の1例であ
る。
【図4】本発明の弾性ロールのゴム状弾性体層外表面に
施す溝加工部分の構造の縦または横断面図の1例であ
る。
【図5】本発明の弾性ロールのゴム状弾性体層外表面に
施す溝加工部分の構造の縦または横断面図の1例であ
る。
【図6】本発明の弾性ロールのゴム状弾性体層外表面に
施す溝加工部分の構造の縦または横断面図の1例であ
る。
【図7】本発明の弾性ロールのゴム状弾性体層外表面に
施す溝加工部分の構造の縦または横断面図の1例であ
る。
【図8】従来の弾性ロールの縦断面図である。
【符号の説明】
1 弾性ロール 2 金属芯 3 ゴム状弾性体層 4 金属層 5 芯体 6 外芯脱芯防止フランジ 7 フランジ止めボルト 8 溝加工部分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属芯の外周面にゴム状弾性体層を有
    し、該ゴム状弾性体層の外周面に金属層を有することを
    特徴とするカレンダー用弾性ロール。
  2. 【請求項2】 ゴム状弾性体層の表面が溝加工を有す
    る、請求項1記載のカレンダー用弾性ロール。
JP26600091A 1991-10-15 1991-10-15 カレンダー用弾性ロール Pending JPH05106189A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26600091A JPH05106189A (ja) 1991-10-15 1991-10-15 カレンダー用弾性ロール

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JP26600091A JPH05106189A (ja) 1991-10-15 1991-10-15 カレンダー用弾性ロール

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Publication Number Publication Date
JPH05106189A true JPH05106189A (ja) 1993-04-27

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ID=17424976

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26600091A Pending JPH05106189A (ja) 1991-10-15 1991-10-15 カレンダー用弾性ロール

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JP (1) JPH05106189A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6409645B1 (en) * 1997-06-13 2002-06-25 Sw Paper Inc. Roll cover
US10287731B2 (en) 2005-11-08 2019-05-14 Stowe Woodward Licensco Llc Abrasion-resistant rubber roll cover with polyurethane coating

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6409645B1 (en) * 1997-06-13 2002-06-25 Sw Paper Inc. Roll cover
US10287731B2 (en) 2005-11-08 2019-05-14 Stowe Woodward Licensco Llc Abrasion-resistant rubber roll cover with polyurethane coating

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