JPH07113417A - Ｆｒｐロールおよびその製造方法 - Google Patents
Ｆｒｐロールおよびその製造方法Info
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- JPH07113417A JPH07113417A JP26101893A JP26101893A JPH07113417A JP H07113417 A JPH07113417 A JP H07113417A JP 26101893 A JP26101893 A JP 26101893A JP 26101893 A JP26101893 A JP 26101893A JP H07113417 A JPH07113417 A JP H07113417A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】溶射被膜が強固で剥離や割れの心配が少なくて
耐久性に優れ、また、機械的精度に優れたＦＲＰロール
を提供する。 【構成】ＦＲＰ製本体筒に金属管を絞り加工によって外
装し、その金属管の表面に金属またはセラミックスの溶
射被膜を設けてロール本体を構成する。
耐久性に優れ、また、機械的精度に優れたＦＲＰロール
を提供する。 【構成】ＦＲＰ製本体筒に金属管を絞り加工によって外
装し、その金属管の表面に金属またはセラミックスの溶
射被膜を設けてロール本体を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、布帛、紙、フイルム
等のシート状物の搬送ロールなどとして好適なＦＲＰロ
ールに関する。また、この発明は、そのようなＦＲＰロ
ールを製造する方法に関する。
等のシート状物の搬送ロールなどとして好適なＦＲＰロ
ールに関する。また、この発明は、そのようなＦＲＰロ
ールを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＰロールは、金属ロールにくらべて
軽量で取り扱いやすく、また、軽量であるがゆえに慣性
が小さくて正確な速度制御が可能であることなど、多く
の特長を有する。
軽量で取り扱いやすく、また、軽量であるがゆえに慣性
が小さくて正確な速度制御が可能であることなど、多く
の特長を有する。
【０００３】ところで、ＦＲＰロールには、耐摩耗性や
平滑性を向上させる目的で、表面に金属やセラミックス
の溶射被膜を設けたものがある。たとえば、特開昭６１
−２１７５６６号公報には、ＦＲＰ製本体筒の表面に金
属粉入り樹脂からなる下地層を設け、その下地層の上に
金属を溶射してロール本体を形成してなるＦＲＰロール
が記載されている。また、実開昭６０−１３１７２１号
公報には、ＦＲＰ製本体筒の表面にやはり金属粉入り樹
脂からなる下地層を設け、その下地層の上にセラミック
スを溶射してロール本体を形成してなるＦＲＰロールが
記載されている。しかしながら、これら従来のＦＲＰロ
ールには、以下において説明するような問題がある。
平滑性を向上させる目的で、表面に金属やセラミックス
の溶射被膜を設けたものがある。たとえば、特開昭６１
−２１７５６６号公報には、ＦＲＰ製本体筒の表面に金
属粉入り樹脂からなる下地層を設け、その下地層の上に
金属を溶射してロール本体を形成してなるＦＲＰロール
が記載されている。また、実開昭６０−１３１７２１号
公報には、ＦＲＰ製本体筒の表面にやはり金属粉入り樹
脂からなる下地層を設け、その下地層の上にセラミック
スを溶射してロール本体を形成してなるＦＲＰロールが
記載されている。しかしながら、これら従来のＦＲＰロ
ールには、以下において説明するような問題がある。
【０００４】すなわち、これら従来のＦＲＰロールは、
いずれも、金属粉が混入されているとはいえ、本質的に
は樹脂からなる下地層に金属やセラミックスを溶射して
いるので、被膜の接着力が弱く、剥離や割れを生じやす
い。また、溶射時には高温の金属粒子やセラミックス粒
子が下地層に当たるが、ＦＲＰは熱放散が悪いので本体
筒の温度が上昇し、熱歪によって本体筒の機械的精度が
低下する。
いずれも、金属粉が混入されているとはいえ、本質的に
は樹脂からなる下地層に金属やセラミックスを溶射して
いるので、被膜の接着力が弱く、剥離や割れを生じやす
い。また、溶射時には高温の金属粒子やセラミックス粒
子が下地層に当たるが、ＦＲＰは熱放散が悪いので本体
筒の温度が上昇し、熱歪によって本体筒の機械的精度が
低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、従
来のＦＲＰロールの上述した問題点を解決し、溶射被膜
が強固で剥離や割れの心配が少なくて耐久性に優れ、ま
た、機械的精度に優れたＦＲＰロールを提供するにあ
る。
来のＦＲＰロールの上述した問題点を解決し、溶射被膜
が強固で剥離や割れの心配が少なくて耐久性に優れ、ま
た、機械的精度に優れたＦＲＰロールを提供するにあ
る。
【０００６】また、この発明の他の目的は、そのような
ＦＲＰロールを簡単に製造する方法を提供するにある。
ＦＲＰロールを簡単に製造する方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ＦＲＰ製本体筒に金属管が外装され、
その金属管の表面に金属またはセラミックスの溶射被膜
を設けてなるロール本体を有するＦＲＰロールを提供す
る。本体筒の径方向の熱膨脹率は、金属管のそれと等し
いか、または小さいのが好ましい。また、本体筒と金属
管との間に樹脂層が介在していてもよい。なお、ロール
本体のみで使用される場合も希にあるが、通常は、ロー
ル本体の両端部にヘッダや軸が装着され、ロールが構成
される。この発明は、また、上述したＦＲＰロールを製
造する方法として、ＦＲＰ製本体筒に金属管を圧入した
後、その金属管の表面に金属またはセラミックスを溶射
してロール本体を形成することを特徴とする、ＦＲＰロ
ールの製造方法を提供する。金属管は、焼嵌めしてもよ
く、また、ＦＲＰ製本体筒に金属管を被せ、絞り加工し
てその金属管を本体筒に外装してもよい。
に、この発明は、ＦＲＰ製本体筒に金属管が外装され、
その金属管の表面に金属またはセラミックスの溶射被膜
を設けてなるロール本体を有するＦＲＰロールを提供す
る。本体筒の径方向の熱膨脹率は、金属管のそれと等し
いか、または小さいのが好ましい。また、本体筒と金属
管との間に樹脂層が介在していてもよい。なお、ロール
本体のみで使用される場合も希にあるが、通常は、ロー
ル本体の両端部にヘッダや軸が装着され、ロールが構成
される。この発明は、また、上述したＦＲＰロールを製
造する方法として、ＦＲＰ製本体筒に金属管を圧入した
後、その金属管の表面に金属またはセラミックスを溶射
してロール本体を形成することを特徴とする、ＦＲＰロ
ールの製造方法を提供する。金属管は、焼嵌めしてもよ
く、また、ＦＲＰ製本体筒に金属管を被せ、絞り加工し
てその金属管を本体筒に外装してもよい。
【０００８】この発明をさらに詳細に説明するに、本体
筒は、フィラメントワインディング法やシートラッピン
グ法、射出成形法等の周知の成形法によって形成された
ＦＲＰからなる。ＦＲＰにおける強化繊維としては、炭
素繊維、ガラス繊維、ポリアラミド繊維、高強度ポリエ
ステル繊維等の高強度、高弾性率繊維を用いることがで
きる。また、マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイ
ミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
筒は、フィラメントワインディング法やシートラッピン
グ法、射出成形法等の周知の成形法によって形成された
ＦＲＰからなる。ＦＲＰにおける強化繊維としては、炭
素繊維、ガラス繊維、ポリアラミド繊維、高強度ポリエ
ステル繊維等の高強度、高弾性率繊維を用いることがで
きる。また、マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイ
ミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【０００９】本体筒は、成形後、所望の寸法に機械加工
する。加工後、必要に応じて両端部にヘッダや軸を装着
し、ロール形状に組み立てる。
する。加工後、必要に応じて両端部にヘッダや軸を装着
し、ロール形状に組み立てる。
【００１０】次に、本体筒に金属管を外装する。この外
装の方法には３通りある。一つは、圧入による方法であ
る。他の一つは、焼嵌めによる方法である。もう一つ
は、本体筒にその外径よりもやや大きな金属管を被せ、
クラッド法等によって絞り加工する方法である。金属管
の材質としては、本体筒をＦＲＰで形成したことによる
ロール本体の重量低減効果を大きく損わないよう、アル
ミニウム合金等の軽合金であるのが好ましいが、スチー
ル等であってもよい。外装後は、表面を機械加工し、金
属管の厚みや外径、表面粗さ等を整える。金属管の厚み
は０．２〜４mm程度でよい。なお、金属管の外装に先立
って、本体筒の表面に、樹脂、たとえば本体筒のマトリ
クスと同種の樹脂の層を塗布等によって形成しておく
と、本体筒と金属管との密着性が向上し、また、本体筒
に炭素繊維のような導電性繊維を用いている場合には電
蝕を防止することができるようになるので好ましい。こ
の樹脂層は、後の溶射の際に金属管に加わる熱を本体筒
により伝えにくくし、本体筒の変形等を防止する熱遮断
層としても作用する。さらに、本体筒として、その径方
向の熱膨脹率が金属管のそれと等しいか、または小さい
ものを選択すると、本体筒と金属管との密着性がより向
上するようになるので好ましい。
装の方法には３通りある。一つは、圧入による方法であ
る。他の一つは、焼嵌めによる方法である。もう一つ
は、本体筒にその外径よりもやや大きな金属管を被せ、
クラッド法等によって絞り加工する方法である。金属管
の材質としては、本体筒をＦＲＰで形成したことによる
ロール本体の重量低減効果を大きく損わないよう、アル
ミニウム合金等の軽合金であるのが好ましいが、スチー
ル等であってもよい。外装後は、表面を機械加工し、金
属管の厚みや外径、表面粗さ等を整える。金属管の厚み
は０．２〜４mm程度でよい。なお、金属管の外装に先立
って、本体筒の表面に、樹脂、たとえば本体筒のマトリ
クスと同種の樹脂の層を塗布等によって形成しておく
と、本体筒と金属管との密着性が向上し、また、本体筒
に炭素繊維のような導電性繊維を用いている場合には電
蝕を防止することができるようになるので好ましい。こ
の樹脂層は、後の溶射の際に金属管に加わる熱を本体筒
により伝えにくくし、本体筒の変形等を防止する熱遮断
層としても作用する。さらに、本体筒として、その径方
向の熱膨脹率が金属管のそれと等しいか、または小さい
ものを選択すると、本体筒と金属管との密着性がより向
上するようになるので好ましい。
【００１１】次に、金属管の表面に金属またはセラミッ
クスを溶射する。溶射する金属としては、銅、鉄、アル
ミブロンズ、ニッケル、ニッケルクロム、クロム、銀、
モリブデン、シリコン等を用いることができる。また、
セラミックスとしては、アルミナ、アルミナチタニア、
チタニア、ジルコニア、セリア、酸化クロム、酸化コバ
ルト等の酸化物セラミックスや、チタンナイトライド、
窒化ケイ素、ボロンナイトライド等の窒化物セラミック
スや、タングステンカーバイド、シリコンカーバイド、
クロムカーバイド等の炭化物セラミックスなどを用いる
ことができる。溶射の方法は、周知の、ガス溶射法、デ
トネーションガン溶射法、アーク溶射法、プラズマ溶射
法等、いずれであってもよい。溶射被膜の厚みは２０〜
２００μｍ程度である。溶射被膜形成後は、必要に応じ
て研磨仕上げ加工等を施し、ロールとする。
クスを溶射する。溶射する金属としては、銅、鉄、アル
ミブロンズ、ニッケル、ニッケルクロム、クロム、銀、
モリブデン、シリコン等を用いることができる。また、
セラミックスとしては、アルミナ、アルミナチタニア、
チタニア、ジルコニア、セリア、酸化クロム、酸化コバ
ルト等の酸化物セラミックスや、チタンナイトライド、
窒化ケイ素、ボロンナイトライド等の窒化物セラミック
スや、タングステンカーバイド、シリコンカーバイド、
クロムカーバイド等の炭化物セラミックスなどを用いる
ことができる。溶射の方法は、周知の、ガス溶射法、デ
トネーションガン溶射法、アーク溶射法、プラズマ溶射
法等、いずれであってもよい。溶射被膜の厚みは２０〜
２００μｍ程度である。溶射被膜形成後は、必要に応じ
て研磨仕上げ加工等を施し、ロールとする。
【００１２】
【実施態様】図１において、ロール本体４のＦＲＰ製本
体筒１には金属管２が外装され、さらにその金属管２の
表面に金属またはセラミックスの溶射被膜３が形成され
ている。そして、ロール本体４の両端部には、軸部５を
有するヘッダ６が、圧入および／または接着によって装
着され、ＦＲＰロールが構成されている。
体筒１には金属管２が外装され、さらにその金属管２の
表面に金属またはセラミックスの溶射被膜３が形成され
ている。そして、ロール本体４の両端部には、軸部５を
有するヘッダ６が、圧入および／または接着によって装
着され、ＦＲＰロールが構成されている。
【００１３】
【実施例】強化繊維として東レ株式会社製炭素繊維“ト
レカ”Ｍ４０（平均単糸径：７μｍ、引張強度：２，７
４０MPa 、引張弾性率：３９２GPa ）を、また、マトリ
クス樹脂として油化シェルエポキシ株式会社製エポキシ
樹脂“エピコート”８２７をそれぞれ用い、フィラメン
トワインディング法によって、本体筒の軸方向に対する
炭素繊維の配列角度が±１５゜と９０゜の２層構成を有
する、外径１２１．５mm、内径１０５mm、長さ２，８０
０mmの本体筒を成形した。なお、エポキシ樹脂の硬化条
件は、１８０℃、６時間とした。
レカ”Ｍ４０（平均単糸径：７μｍ、引張強度：２，７
４０MPa 、引張弾性率：３９２GPa ）を、また、マトリ
クス樹脂として油化シェルエポキシ株式会社製エポキシ
樹脂“エピコート”８２７をそれぞれ用い、フィラメン
トワインディング法によって、本体筒の軸方向に対する
炭素繊維の配列角度が±１５゜と９０゜の２層構成を有
する、外径１２１．５mm、内径１０５mm、長さ２，８０
０mmの本体筒を成形した。なお、エポキシ樹脂の硬化条
件は、１８０℃、６時間とした。
【００１４】次に、本体筒を機械加工して外径１２１m
m、長さ２，７００mmとし、また、両端部に図１に示す
ようなヘッダを接着によって装着した。
m、長さ２，７００mmとし、また、両端部に図１に示す
ようなヘッダを接着によって装着した。
【００１５】次に、本体筒の表面に遅硬化型のシリコー
ン樹脂を塗布した後、その本体筒に、外径１２５．５m
m、内径１２１．５mm、長さ２，８００mmの、アルミニ
ウム合金Ａ５０５２からなる管を被せ、電磁加工機を用
いて絞り加工を行って本体筒にアルミニウム合金管を外
装した。
ン樹脂を塗布した後、その本体筒に、外径１２５．５m
m、内径１２１．５mm、長さ２，８００mmの、アルミニ
ウム合金Ａ５０５２からなる管を被せ、電磁加工機を用
いて絞り加工を行って本体筒にアルミニウム合金管を外
装した。
【００１６】次に、機械加工によって、外径１２２．５
mm、表面粗さ２．０Ｓに仕上げた後、アルミニウム合金
管の表面に、プラズマ溶射法を用いて、厚みが１２０μ
ｍの、アルミナチタニアセラミックスの溶射被膜を形成
した。
mm、表面粗さ２．０Ｓに仕上げた後、アルミニウム合金
管の表面に、プラズマ溶射法を用いて、厚みが１２０μ
ｍの、アルミナチタニアセラミックスの溶射被膜を形成
した。
【００１７】溶射被膜の形成後、表面を機械加工し、溶
射被膜の厚みが５０μｍ、表面粗さ０．５Ｓ、外径１２
２．６mm、長さ２，６００mmのロール本体を有するＦＲ
Ｐロールを得た。
射被膜の厚みが５０μｍ、表面粗さ０．５Ｓ、外径１２
２．６mm、長さ２，６００mmのロール本体を有するＦＲ
Ｐロールを得た。
【００１８】このＦＲＰロールについて、ロール本体の
表面をピーリングテストしたが、溶射被膜は極めて強固
で、剥離することはなかった。また、２０℃から８０℃
の範囲で加熱、冷却を３回繰り返したが、溶射被膜の剥
離は起こらず、割れが発生することもなかった。さら
に、ロール本体中央部における回転時の振れは２／１０
０mm以下で、長さ２，６００mmの長尺ロールであるにも
かかわらず極めて高い機械的精度を有していた。
表面をピーリングテストしたが、溶射被膜は極めて強固
で、剥離することはなかった。また、２０℃から８０℃
の範囲で加熱、冷却を３回繰り返したが、溶射被膜の剥
離は起こらず、割れが発生することもなかった。さら
に、ロール本体中央部における回転時の振れは２／１０
０mm以下で、長さ２，６００mmの長尺ロールであるにも
かかわらず極めて高い機械的精度を有していた。
【００１９】
【発明の効果】この発明のＦＲＰロールは、ＦＲＰ製本
体筒に金属管を外装し、その金属管の表面に金属または
セラミックスの溶射被膜を設けてなるロール本体を有す
るものであるから、実施例にも示したように、溶射被膜
が強固で剥離や割れの心配が少なく、耐久性に優れるば
かりか、機械的精度に優れている。表面の溶射被膜によ
って、耐摩耗性や平滑性、耐熱性等の諸特性にも優れ
る。また、そのようなＦＲＰロールは、上述した従来の
ＦＲＰロールにおける下地層を金属管に変えるだけで簡
単に製造することができる。
体筒に金属管を外装し、その金属管の表面に金属または
セラミックスの溶射被膜を設けてなるロール本体を有す
るものであるから、実施例にも示したように、溶射被膜
が強固で剥離や割れの心配が少なく、耐久性に優れるば
かりか、機械的精度に優れている。表面の溶射被膜によ
って、耐摩耗性や平滑性、耐熱性等の諸特性にも優れ
る。また、そのようなＦＲＰロールは、上述した従来の
ＦＲＰロールにおける下地層を金属管に変えるだけで簡
単に製造することができる。
【図１】この発明の一実施態様に係るＦＲＰロールの概
略一部断面正面図である。
略一部断面正面図である。
１：本体筒 ２：金属管 ３：溶射被膜 ４：ロール本体 ５：ヘッダの軸部 ６：ヘッダ
Claims (6)
- 【請求項１】ＦＲＰ製本体筒に金属管が外装され、その
金属管の表面に金属またはセラミックスの溶射被膜を設
けてなるロール本体を有するＦＲＰロール。 - 【請求項２】本体筒の径方向の熱膨脹率が金属管のそれ
と等しいか、または小さい、請求項１のＦＲＰロール。 - 【請求項３】本体筒と金属管との間に樹脂層が介在して
いる、請求項１または２のＦＲＰロール。 - 【請求項４】ＦＲＰ製本体筒に金属管を圧入した後、そ
の金属管の表面に金属またはセラミックスを溶射してロ
ール本体を形成することを特徴とする、ＦＲＰロールの
製造方法。 - 【請求項５】ＦＲＰ製本体筒に金属管を焼嵌めした後、
その金属管の表面に金属またはセラミックスを溶射して
ロール本体を形成することを特徴とする、ＦＲＰロール
の製造方法。 - 【請求項６】ＦＲＰ製本体筒に金属管を被せ、絞り加工
してその金属管を本体筒に外装した後、その金属管の表
面に金属またはセラミックスを溶射してロール本体を形
成することを特徴とする、ＦＲＰロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26101893A JPH07113417A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | Ｆｒｐロールおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26101893A JPH07113417A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | Ｆｒｐロールおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07113417A true JPH07113417A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17355913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26101893A Pending JPH07113417A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | Ｆｒｐロールおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113417A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002060922A (ja) * | 2000-08-11 | 2002-02-28 | Murata Mfg Co Ltd | ガイドローラ及びそれを用いたセラミック電子部品の製造装置並びにそれによるセラミック電子部品の製造方法 |
| JP2006203177A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-08-03 | Shibaura Mechatronics Corp | 搬送用シャフト、ロールブラシシャフト及び基板の処理装置 |
| JP2009511751A (ja) * | 2005-10-19 | 2009-03-19 | プラックセアー エス．ティ．テクノロジー、 インコーポレイテッド | 部材のコーティング法 |
| JP2013199666A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Yoshikawa Kogyo Co Ltd | 耐熱用繊維強化プラスチックロール |
| JP2016136067A (ja) * | 2016-03-31 | 2016-07-28 | 吉川工業株式会社 | 耐熱用繊維強化プラスチックロール |
-
1993
- 1993-10-19 JP JP26101893A patent/JPH07113417A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002060922A (ja) * | 2000-08-11 | 2002-02-28 | Murata Mfg Co Ltd | ガイドローラ及びそれを用いたセラミック電子部品の製造装置並びにそれによるセラミック電子部品の製造方法 |
| JP4707215B2 (ja) * | 2000-08-11 | 2011-06-22 | 株式会社村田製作所 | ガイドローラ及びそれを用いたセラミック電子部品の製造装置並びにそれによるセラミック電子部品の製造方法 |
| JP2006203177A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-08-03 | Shibaura Mechatronics Corp | 搬送用シャフト、ロールブラシシャフト及び基板の処理装置 |
| JP4681441B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2011-05-11 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 搬送用シャフト、ロールブラシシャフト及び基板の処理装置 |
| JP2009511751A (ja) * | 2005-10-19 | 2009-03-19 | プラックセアー エス．ティ．テクノロジー、 インコーポレイテッド | 部材のコーティング法 |
| JP2013199666A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Yoshikawa Kogyo Co Ltd | 耐熱用繊維強化プラスチックロール |
| JP2016136067A (ja) * | 2016-03-31 | 2016-07-28 | 吉川工業株式会社 | 耐熱用繊維強化プラスチックロール |
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