JPH11147117A - Working roll and ceramics roll and manufacture thereof - Google Patents

Working roll and ceramics roll and manufacture thereof

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JPH11147117A
JPH11147117A JP30827097A JP30827097A JPH11147117A JP H11147117 A JPH11147117 A JP H11147117A JP 30827097 A JP30827097 A JP 30827097A JP 30827097 A JP30827097 A JP 30827097A JP H11147117 A JPH11147117 A JP H11147117A
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JP
Japan
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roll
pattern
rolling
ceramic
ceramics
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Application number
JP30827097A
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Japanese (ja)
Inventor
Tamito Kawahigashi
民人 川東
Norihiko Okochi
敬彦 大河内
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11147117A publication Critical patent/JPH11147117A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To clearly print geometric pattern or decorative pattern on a rolled material and to form the geometric or the decorative pattern with the difference in level of the rolled material by providing at least one part of a recessed groove part and protruded projection part on the surface of barrel part of a working roll and making the coefficient of thermal expansion on the surface of the barrel part in the specific range. SOLUTION: After applying mirror-finishing to the surface of the barrel part of the ceramics roll 1 of which the coefficient of thermal expansion of the surface of the barrel part of the working roll is 1.0-10.0×10<-6> , a negative type sensivity dry film 20 is wound on the whole surface of the barrel part. An original film 21 is arranged so as to be closely brought into to contact on the dry film 20. For the original film 21, the desirable geometric or decorative pattern, etc., is formed before closely contacting. The exposure is applied to the whole barrel part of the ceramics roll 1 and thereafter, the original film 21 is taken out and the developing is executed by atomizing sodium carbonate solution onto the whole barrel part of the ceramics roll 1. Successively, shot blasting is executed and the dry film 20 is removed with methyl ethyl keton.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は板材圧延に使用する
作業ロールに関し、特に、セラミックスロール及びその
製造方法並びにセラミックスロールを用いた圧延機に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work roll used for rolling a sheet material, and more particularly to a ceramic roll, a method for producing the same, and a rolling mill using the ceramic roll.

【0002】[0002]

【従来の技術】板材を圧延するセラミックス製の作業ロ
ールの胴部表面を加工する技術については、次のような
種々の技術がある。
2. Description of the Related Art There are various techniques for processing the surface of a body of a ceramic work roll for rolling a sheet material as follows.

【0003】特開昭64−45755 号公報には、セラミック
スロールにおいて、圧延製品の艶消し、及びめっき品や
装飾品における圧延製品の下地面の密着性を向上するた
めに、セラミックスロールの胴部表面のダル加工、つま
り、粗さ2μm以上の粗さを付与する加工方法が記載さ
れ、その加工されたセラミックスダルロールを用いた圧
延機が記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-45755 discloses a ceramic roll body for matting a rolled product and improving the adhesion of a rolled product to the ground of a rolled product in a plated product or a decorative product. A surface dulling process, that is, a method for imparting a roughness of 2 μm or more is described, and a rolling mill using the processed ceramic dull roll is described.

【0004】なお、セラミックスロールに半円形状のへ
こみ部を形成し、そのへこみ部にて線材や棒材を伸延す
る線材用のセラミックスロールが知られている。
[0004] A ceramic roll for a wire is known in which a semicircular dent is formed in the ceramic roll, and the wire or bar is extended at the dent.

【0005】また、圧延材の表面に、文字,記号,絵等
の幾何学的模様又は装飾模様等を付ける技術としては、
一般的に、所望する幾何学的模様又は装飾模様を圧延製
品に転写するために圧延ロール表面に模様を形成する技
術が知られている。
[0005] Further, as a technique for forming a geometric pattern or a decorative pattern such as characters, symbols, pictures, etc. on the surface of a rolled material,
2. Description of the Related Art In general, a technique for forming a pattern on a roll surface to transfer a desired geometric pattern or decorative pattern to a rolled product is known.

【0006】特開平8−24913号公報には、表面粗さの違
い(Raで0.07μm 以下の鏡面部分と、Raで0.
1〜1μm の粗面部分)によって、転写模様のパター
ンが形成されているセラミックスロールが記載されてい
る。また、この技術では、セラミックロールの粗さを粗
くするために、ショットブラスト法又はエッチング方法
を用いている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-24913 discloses a difference in surface roughness (a mirror surface portion of 0.07 μm or less in Ra and a surface roughness of Ra of 0.07 μm or less).
A ceramic roll in which a pattern of a transfer pattern is formed by a rough surface portion (1 μm to 1 μm) is described. Further, in this technique, a shot blast method or an etching method is used to increase the roughness of the ceramic roll.

【0007】更に、金属製の作業ロール表面に模様を彫
刻して、模様付きの圧延材を得る技術として、特開昭59
−47016 号等があげられる。
Further, as a technique of engraving a pattern on the surface of a metal work roll to obtain a rolled material with a pattern, Japanese Patent Application Laid-Open No.
-47016.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】特開平8−24913号公報
の技術では、セラミックスロールの胴部表面の粗さの違
いによって、転写模様のパターンが形成しているため、
圧延製品に転写される模様が薄く、その模様の輪郭がぼ
やけていた。つまり、表面粗さの違い(鏡面部分,粗面
部分)だけでは、転写された場合に、その違いが明確で
なくなってしまい、圧延材に転写された模様の精度が劣
ってしまう。また、圧延材の圧延を繰り返すうちに、表
面粗さの違いの差が無くなっていき、長期間その模様の
転写を維持すること困難であった。
In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-24913, a transfer pattern is formed due to a difference in roughness of the body surface of the ceramic roll.
The pattern transferred to the rolled product was thin and the outline of the pattern was blurred. In other words, if only the difference in surface roughness (mirror surface portion, rough surface portion) is transferred, the difference will not be clear when transferred, and the accuracy of the pattern transferred to the rolled material will be inferior. In addition, as the rolling of the rolled material was repeated, the difference in the difference in surface roughness disappeared, and it was difficult to maintain the transfer of the pattern for a long period of time.

【0009】更に、表面粗度を粗くするとともに表面強
度が低下してしまうため、粗面部分の粗さに限界があ
り、鏡面部分と粗面部分の差異を大きくすることが困難
であった。
Further, since the surface roughness is lowered while the surface roughness is reduced, the roughness of the rough surface portion is limited, and it is difficult to increase the difference between the mirror surface portion and the rough surface portion.

【0010】また、セラミックスロールに半円形状のへ
こみ部を形成する方法としては、へこみ部を有する形状
のセラミックスロール素材を作成し、その形状の素材を
焼結するものがある。しかし、この方法は、大きめの緩
やかな曲面である半円形状のへこみ部を形成することは
可能であるが、へこみ部の幅や深さを細かくすることが
困難であり、且つ焼結前の形成であるために、その寸法
精度が劣るものであった。更に、焼結後にセラミックス
ロールにへこみ部を加工形成することは、セラミックス
の材料性質から困難であった。つまり、セラミックス材
料は、硬度が非常に高く、且つ脆いために、研削刃等を
用いるとセラミックス自体が割れてしまったり、また、
研磨装置等を用いるとへこみ部を形成するのに非常に時
間がかかり効率が悪かった。
As a method of forming a semicircular dent portion on a ceramic roll, there is a method of preparing a ceramic roll material having a dent portion and sintering the material. However, this method can form a semicircular dent which is a large gentle curved surface, but it is difficult to reduce the width and depth of the dent and it is difficult to perform the sintering before sintering. Due to the formation, the dimensional accuracy was inferior. Further, it is difficult to process and form a dent on a ceramics roll after sintering due to the material properties of the ceramics. In other words, the ceramic material is very hard and brittle, so if a grinding blade or the like is used, the ceramic itself will crack,
When a polishing device or the like is used, it takes a very long time to form the dent portion, and the efficiency is low.

【0011】更に、特開昭59−47016 号に記載のような
一般的な金属製の作業ロール表面に模様を彫刻した場合
には、平滑面で無く凹凸面が多いため、焼き付き現象が
生じやすく、安定した圧延が困難である。また、圧延の
際には、圧延材からの熱伝達や圧延材との摩擦によって
作業ロールは50〜200℃という高温になる。この温
度上昇を抑制するために、通常、冷却水等を作業ロール
表面に吹き付けて表面温度上昇を抑制している。つま
り、作業ロールは圧延中に温度上昇及び温度変化をおこ
している。このような表面温度上昇及び温度変化によっ
て、金属製の作業ロール表面に正確な模様を形成して
も、その模様自体が熱膨張によって変化してしまい、正
確な模様の転写が困難であった。更に、金属表面に彫刻
しているため、模様の境界部となる角部が圧延による摩
耗によって丸みを帯びてしまい、明確な転写を長期間持
続することが困難であった。
Further, when a pattern is engraved on the surface of a general metal work roll as described in JP-A-59-47016, a seizure phenomenon is liable to occur because the surface is not smooth but has many irregularities. , Stable rolling is difficult. In rolling, the temperature of the work roll is raised to a high temperature of 50 to 200 ° C. due to heat transfer from the rolled material and friction with the rolled material. In order to suppress this temperature rise, cooling water or the like is usually sprayed on the work roll surface to suppress the surface temperature rise. That is, the temperature of the work rolls rises and changes during rolling. Even if an accurate pattern is formed on the surface of a metal work roll due to such a rise in surface temperature and a change in temperature, the pattern itself changes due to thermal expansion, and it has been difficult to transfer an accurate pattern. Further, since the metal surface is engraved, the corners, which become the boundaries of the pattern, are rounded due to wear due to rolling, and it has been difficult to maintain clear transfer for a long time.

【0012】本発明の第一の目的は、圧延板材の表面に
幾何学的模様又は装飾模様等を精度良く転写することが
できる作業ロール又はセラミックスロールを得ることに
ある。
A first object of the present invention is to provide a work roll or a ceramic roll capable of transferring a geometric pattern, a decorative pattern or the like onto a surface of a rolled plate material with high accuracy.

【0013】本発明の第二の目的は、セラミックスロー
ル表面に、凹状溝又は凸状突起を精度良く形成すること
ができるセラミックロールの製造方法を得ることにあ
る。
A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ceramic roll which can form a concave groove or a projection on the surface of the ceramic roll with high accuracy.

【0014】本発明の第三の目的は、圧延板材の表面に
幾何学的模様又は装飾模様等を精度良く転写する圧延機
を得ることにある。
A third object of the present invention is to provide a rolling mill for transferring a geometric pattern, a decorative pattern, or the like onto a surface of a rolled plate with high accuracy.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の第一の目的は、
圧延用の作業ロールにおいて、該作業ロールの胴部表面
は、凹状溝部及び凸状突起部のうち少なくとも一方を備
え、且つ該胴部表面の熱膨張係数が1.0〜10.0×1
-6であることにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide:
In the work roll for rolling, the body surface of the work roll has at least one of a concave groove portion and a convex protrusion, and the body surface has a thermal expansion coefficient of 1.0 to 10.0 × 1.
It is accomplished by a 0 -6.

【0016】また、本発明の第一の目的は、圧延用の作
業ロールにおいて、該作業ロールの胴部表面に、凹状溝
部及び凸状突起部のうち少なくとも一方を備えて圧延面
を形成し、該圧延面をセラミックスとすることにより達
成される。
Further, a first object of the present invention is to provide a work roll for rolling, wherein at least one of a concave groove portion and a convex protrusion portion is provided on a body surface of the work roll to form a rolled surface, This is achieved by making the rolling surface a ceramic.

【0017】或いは、本発明の第一の目的は、圧延用の
セラミックスロールにおいて、該セラミックスロールの
胴部表面に、凹状溝部及び凸状突起部のうち少なくとも
一方を形成することを特徴とすることにより達成され
る。
Alternatively, a first object of the present invention is to provide a ceramic roll for rolling, wherein at least one of a concave groove portion and a convex protrusion portion is formed on a body surface of the ceramic roll. Is achieved by

【0018】本発明の第二の目的は、圧延用のセラミッ
クスロールの製造方法において、焼結後に、該セラミッ
クロールの胴部表面にショットブラスト法によって、凹
状溝部及び凸状突起部のうち少なくとも一つを形成する
ことにより達成される。
A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ceramic roll for rolling, wherein after sintering, at least one of a concave groove and a convex protrusion is formed on the body surface of the ceramic roll by a shot blast method. This is achieved by forming one.

【0019】本発明の第三の目的は、圧延用の上下作業
ロールと、該上下作業ロールを支持する支持ロールとを
有する圧延機において、前記上下作業ロールのうち少な
くとも一つの胴部表面をセラミックスとし、且つ該胴部
表面に凹状溝部及び凸状突起部のうち少なくとも一つを
形成することにより達成される。
A third object of the present invention is to provide a rolling mill having upper and lower work rolls for rolling and a support roll for supporting the upper and lower work rolls, wherein at least one of the upper and lower work rolls is made of ceramic. And at least one of a concave groove portion and a convex protrusion portion is formed on the body surface.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】一般に、圧延中に作業ロール表面
の温度は、圧延材からの熱伝達や圧延による加工熱等に
よって、順次温度上昇する。そして、圧延中の作業ロー
ルの高温化を抑制するため、作業ロール表面に冷却水等
を吹き付けて冷却を行っている。つまり、圧延中に作業
ロールは、温度変化を繰り返しており、その温度変化は
おおよそ50〜200℃の範囲で行われる。即ち、作業
ロールにおいては、圧延中に任意の範囲で熱膨張を繰り
返している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In general, during rolling, the temperature of the surface of a work roll gradually increases due to heat transfer from a rolled material, processing heat due to rolling, and the like. Then, in order to suppress the temperature of the work roll during rolling from becoming high, cooling is performed by spraying cooling water or the like onto the work roll surface. That is, the work roll repeatedly changes the temperature during rolling, and the temperature change is performed in a range of approximately 50 to 200 ° C. That is, in the work roll, thermal expansion is repeated in an arbitrary range during rolling.

【0021】従来の模様パターン印刷用のハイス材から
なる金属製作業ロールでは、仮に、正確な転写用の模様
パターンをロール表面に形成しても、あくまで、形成し
た際の常温の寸法精度であって、圧延中の温度範囲で
は、熱膨張によってその精度を失ってしまう。また、圧
延中の温度変化によって熱膨張する度合いが大きく、安
定した寸法精度を維持しながら圧延を行うことが困難で
ある。
In a conventional metal work roll made of a high-speed material for printing a pattern pattern, even if an accurate pattern pattern for transfer is formed on the roll surface, the dimensional accuracy at room temperature at the time of forming the pattern pattern is not sufficient. Therefore, in the temperature range during rolling, the accuracy is lost due to thermal expansion. Further, the degree of thermal expansion due to a temperature change during rolling is large, and it is difficult to perform rolling while maintaining stable dimensional accuracy.

【0022】本発明では、模様パターン印刷用の作業ロ
ールの圧延時の温度上昇や圧延中の温度変化に着目し
た。
In the present invention, attention was paid to a temperature rise during rolling of a work roll for printing a pattern pattern and a temperature change during rolling.

【0023】図5には、従来の模様パターン印刷用作業
ロールの金属材料と、セラミックスと熱膨張率を示す。
図5では、従来の金属材料としてハイス材を、セラミッ
クスとしてサイアロンを示した。
FIG. 5 shows the metal material, ceramics and coefficient of thermal expansion of a conventional work roll for pattern pattern printing.
FIG. 5 shows a high-speed material as a conventional metal material and Sialon as a ceramic.

【0024】ハイス材は、熱膨張係数が12×10-6
度である。常温20℃で、ハイス材温度が50℃,10
0℃,150℃,200℃の温度の場合には、常温との
温度差はそれぞれ30℃,80℃,130℃,180℃
であるので、熱膨張率は、図5に示すようにそれぞれ、
ハイス材温度50℃の時3.6×10-4 ,ハイス材温度
100℃の時9.6×10-4 ,ハイス材温度150℃の
時15.6×10-4 ,ハイス材温度200℃の時21.6
×10-4 である。
The high-speed steel has a coefficient of thermal expansion of about 12 × 10 −6 . Normal temperature 20 ° C, high-speed steel material temperature 50 ° C, 10
In the case of temperatures of 0 ° C., 150 ° C., and 200 ° C., the temperature differences from room temperature are 30 ° C., 80 ° C., 130 ° C., and 180 ° C., respectively.
Therefore, as shown in FIG.
3.6 × 10 -4 when the high-speed material temperature is 50 ° C., 9.6 × 10 -4 when the high-speed material temperature is 100 ° C., 15.6 × 10 -4 when the high-speed material temperature is 150 ° C., and 200 ° C. when the high-speed material temperature. Time 21.6
× 10 -4 .

【0025】仮に、このハイス材で800mm長さの胴長
を有する金属製作業ロールを製作して圧延に使用する
と、その胴長は、常温で800mm、50℃で800.2
88mm、100℃で800.768mm、150℃で80
1.248mm、200℃で801.728mm である。つ
まり、胴長800mmの場合、常温と圧延中温度とで、そ
の長さは0.288mm 以上膨張し、大きく変化する。ま
た、圧延中の50〜200℃の間では、その長さは、
0.288mm〜1.728mmの間で大きく変動する。
If a metal working roll having a body length of 800 mm is manufactured from this high-speed steel material and used for rolling, the body length is 800 mm at room temperature and 80.2 at 50 ° C.
88 mm, 800.768 mm at 100 ° C, 80 at 150 ° C
1.248 mm, 801.728 mm at 200 ° C. In other words, when the body length is 800 mm, the length expands by 0.288 mm or more at room temperature and during rolling, and changes greatly. Also, between 50 and 200 ° C. during rolling, the length is
It fluctuates greatly between 0.288 mm and 1.728 mm.

【0026】また、このような胴長と同様に、作業ロー
ルの胴部直径に関しても、温度上昇や温度変化によって
変化する。このような寸法変動が生じるため、作業ロー
ル胴部に正確に模様パターンを形成しても、実際に印刷
のための圧延を行うと、印刷される模様パターンに寸法
の狂いが生じてしまう。つまり、圧延の温度上昇による
熱膨張で模様パターンが変化したり、圧延中の温度変化
による熱膨張変動で模様パターンが種々変化したりして
しまう。
Further, similarly to the body length, the body diameter of the work roll also changes due to a temperature rise or a temperature change. Since such a dimensional variation occurs, even if a pattern is accurately formed on the work roll body, if the rolling for printing is actually performed, the pattern pattern to be printed will be out of dimension. That is, the pattern pattern changes due to thermal expansion due to a rise in rolling temperature, and the pattern pattern changes variously due to thermal expansion fluctuation due to temperature change during rolling.

【0027】これに対して、セラミックスの一種である
サイアロン材は、熱膨張係数が金属等に比べて約1/4
である3.2×10-6 程度である。そして、熱膨張率
は、図5に示すようにそれぞれ、サイアロン材温度50
℃の時0.96×10-4 ,サイアロン材温度100℃の
時2.56×10-4 ,サイアロン材温度150℃の時
4.16×10-4 ,サイアロン材温度200℃の時5.
76×10-4 である。
On the other hand, a sialon material, which is a kind of ceramics, has a thermal expansion coefficient that is about 1 / that of a metal or the like.
About 3.2 × 10 −6 . And, as shown in FIG.
0.96 × 10 -4 at ℃, 2.56 × 10 -4 at sialon temperature 100 ° C., 4.16 × 10 -4 at sialon temperature 150 ° C., 5.5 at sialon temperature 200 ° C.
76 × 10 -4 .

【0028】前述のハイス材と同様に、仮に、このサイ
アロン材で800mm長さの胴長を有するセラミックス製
作業ロールを製作して圧延に使用すると、その胴長は、
常温で800mm,50℃で800.0768mm,100
℃で800.2048mm,150℃で800.3328mm,
200℃で800.4608mmである。つまり、胴長8
00mmの場合、常温と圧延中温度とで、その長さは大き
くても0.4608mmしか膨張せず、小さな変化である
ことが分かる。また、圧延中の50〜200℃の間で
は、その長さは、0.0768mm〜0.4608mmという
少ない範囲でしか変動せず、小さな変化であった。
As in the case of the above-mentioned high speed steel, if a ceramic work roll having a body length of 800 mm is manufactured from this sialon material and used for rolling, the body length becomes
800mm at room temperature, 800.768mm at 50 ° C, 100
800.2048 mm at 80 ° C, 800.328 mm at 150 ° C,
It is 80.4608 mm at 200 ° C. That is, body length 8
In the case of 00 mm, the length expands only 0.4608 mm at most between the room temperature and the temperature during rolling, indicating a small change. Further, between 50 and 200 ° C. during rolling, the length fluctuated only within a small range of 0.0768 mm to 0.4608 mm, which was a small change.

【0029】また、このような胴長と同様に、作業ロー
ルの胴部直径に関しても、温度上昇や温度変化によって
もあまり変化しない。このように寸法変動が非常に少な
いため、作業ロール胴部に正確に模様パターンを形成
し、実際に印刷のための圧延を行うと、印刷される模様
パターンは正確なものとなる。
Similarly to the body length, the body diameter of the work roll does not change much even when the temperature rises or changes. Since the dimensional variation is very small as described above, when a pattern is accurately formed on the body of the work roll and the rolling for printing is actually performed, the pattern to be printed becomes accurate.

【0030】つまり、圧延の温度上昇による熱膨張での
模様パターンの変化が少なく、且つ圧延中の温度変化に
よる熱膨張変動での模様パターンの種々変化が小さい。
よって、寸法精度の良い転写(印刷)が可能である。
That is, the change in the pattern pattern due to the thermal expansion due to the rise in the rolling temperature is small, and the various changes in the pattern due to the thermal expansion fluctuation due to the temperature change during the rolling are small.
Therefore, transfer (printing) with good dimensional accuracy is possible.

【0031】ここで、熱膨張係数は、1.0〜10.0×
10-6が望ましい。この範囲にすることにより、模様パ
ターン等の印刷の寸法精度が良い。また、セラミックス
の熱膨張係数はおおよそ2.0〜8.0×10-6であり、
模様パターン印刷の作業ロールに適していることがわか
る。
Here, the coefficient of thermal expansion is 1.0 to 10.0 ×
10 -6 is desirable. By setting it in this range, the dimensional accuracy of printing of a pattern or the like is good. The coefficient of thermal expansion of the ceramic is approximately 2.0 to 8.0 × 10 -6 ,
It can be seen that it is suitable for a work roll for pattern pattern printing.

【0032】以上のように、セラミックスは、あまり熱
膨張しないので、種々の模様を凹状溝加工や凸状突起加
工しても、その溝幅や突起幅は温度の影響を受けづら
い。よって、本発明のセラミックスロールでは、模様パ
タ−ンが圧延時の温度上昇や圧延中の温度変化によって
影響が少なく、高精度な模様を維持し、圧延材にその模
様を安定して転写できることがわかる。
As described above, since ceramics do not thermally expand much, even if various patterns are formed into concave grooves or convex protrusions, the groove width and the protrusion width are hardly affected by the temperature. Therefore, in the ceramics roll of the present invention, the pattern pattern is less affected by the temperature rise during rolling and the temperature change during rolling, so that a highly accurate pattern can be maintained and the pattern can be stably transferred to the rolled material. Recognize.

【0033】(実施例1)本発明のセラミクスロール及
びその製造方法について、図1〜図4を用いて以下説明
する。
(Example 1) A ceramics roll of the present invention and a method for producing the same will be described below with reference to FIGS.

【0034】図1は、本発明の一実施例であるセラミッ
クスロールの断面図であり、図2は、本発明の一実施例
であるセラミックスロールの胴部展開図であり、図3
は、本発明の一実施例であるセラミックスロールの製造
工程図であり、図4は、本発明の一実施例であるセラミ
ックスロールの胴部表面の溝部拡大断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a ceramic roll according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a development view of a body portion of the ceramic roll according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of a ceramic roll according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a groove portion on a body surface of the ceramic roll according to one embodiment of the present invention.

【0035】まず、セラミクスロールの製造方法につい
て述べる。本実施例に用いたセラミックスは、サイアロ
ンセラミックスである。このサイアロンセラミックスの
化学式は、Si6−2AlzOzNg−z で示され、z
は0〜4.2 であり、β−サイアロンと呼ばれるもので
ある。
First, a method for producing a ceramics roll will be described. The ceramic used in this example is Sialon ceramics. The chemical formula of this sialon ceramic is represented by Si 6 -2AlzOzNg-z,
Is 0 to 4.2 and is called β-sialon.

【0036】図4に示すように、本実施例でのセラミク
スロールの製造工程は、造粒工程11,圧粉成形工程1
2,焼結工程13,軸部形成工程14,胴部研磨工程1
5、及び溝部加工工程16を順次行うものである。
As shown in FIG. 4, the production process of the ceramics roll in this embodiment includes a granulation process 11, a powder compacting process 1
2, sintering process 13, shaft portion forming process 14, trunk portion polishing process 1
5 and a groove processing step 16 are sequentially performed.

【0037】造粒工程11では、z=0.5 のβ−サイ
アロン粉を用い、少量のバインダを添加後、メタノール
を加えて湿式混練し、スプレードライ法により造粒し
た。
In the granulation step 11, a β-sialon powder with z = 0.5 was used, a small amount of a binder was added, methanol was added, and the mixture was wet-kneaded and granulated by a spray-drying method.

【0038】圧粉成形工程12では、造粒後に、冷間静
水圧法を適用し、直径105mm,長さ900mmの円柱状
に圧粉成形した。
In the compacting step 12, after granulation, a cold isostatic method was applied to compact into a column having a diameter of 105 mm and a length of 900 mm.

【0039】焼結工程13では、圧粉成形後に、600
℃の温度で40時間維持して脱脂を行った後、窒素雰囲
気下において1700℃の高温で焼結して、サイアロン
セラミックスの焼結体を得た。
In the sintering step 13, after the compacting,
After degreasing by maintaining at a temperature of 40 ° C. for 40 hours, sintering was performed at a high temperature of 1700 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain a sintered body of Sialon ceramics.

【0040】軸部形成工程14では、焼結後に、上記セ
ラミックスロールの軸部となる部位に金属製キャップ2
を設ける。この金属製キャップ2は加工精度を向上させ
るために設けるものである。図1に示すように、先ず、
セラミックスロール1の両端でロール軸方向に径小部5
を形成する。つまり、セラミックスロール1の両端に径
小部分を形成する。そして、この径小部分にコイルバネ
状に金属製パイプ4を巻く。この金属製パイプ4の巻回
径よりも若干小さい径である内径を備えた金属製キャッ
プ2を、約800℃まで加熱して熱膨張させて、金属製
パイプ4の上から嵌め込んで固定した。この金属製キャ
ップ2は、ロール軸方向では凹部形状を有し、SUS304製
とした。また、この金属製キャップ2には、胴部の研磨
を行う際に使用する加工用のセンタ穴3を設けた。更
に、センタ穴3にはロール軸方向に貫通孔7を設けた。
このセンタ穴3を設けることにより、セラミックスロー
ルの胴部表面の研磨精度を向上することができ、貫通孔
7を設けることにより、嵌め込み時にエアーぬきができ
て焼き嵌め性を向上することができる。また、金属製キ
ャップ2のセンタ穴3の内面には、金属製キャップより
も硬さが高いステライトの肉盛溶接等を施して、セラミ
ックスロールの胴部表面の研磨を行う際のセンタ穴の寿
命を延ばすことができる。
In the shank forming step 14, after sintering, the metal cap 2
Is provided. The metal cap 2 is provided to improve processing accuracy. First, as shown in FIG.
Small diameter portion 5 in the roll axis direction at both ends of ceramics roll 1
To form That is, small-diameter portions are formed at both ends of the ceramic roll 1. Then, the metal pipe 4 is wound around the small diameter portion in a coil spring shape. The metal cap 2 having an inner diameter slightly smaller than the winding diameter of the metal pipe 4 was heated to about 800 ° C., thermally expanded, and fitted and fixed from above the metal pipe 4. . The metal cap 2 had a concave shape in the roll axis direction and was made of SUS304. The metal cap 2 was provided with a processing center hole 3 used for polishing the body. Further, a through hole 7 was provided in the center hole 3 in the roll axis direction.
By providing this center hole 3, the polishing accuracy of the body surface of the ceramic roll can be improved, and by providing the through hole 7, air can be removed at the time of fitting, and shrink fitting can be improved. In addition, the inner surface of the center hole 3 of the metal cap 2 is subjected to build-up welding of stellite having hardness higher than that of the metal cap, and the life of the center hole when polishing the surface of the body of the ceramics roll. Can be extended.

【0041】胴部研磨工程15では、センタ穴3を用い
て、両センタ押しで、セラミックスロール1の胴部表面
の研磨加工を施した。ここでは、まず、ダイヤモンドの
砥石を使用した円筒研削を行って所定寸法に粗加工した
後、遊離砥粒による仕上研磨を行って、圧粉成形工程1
2における大きさの約80%の大きさである、胴径φ7
0mm,胴長600mm,全長720mmサイズのロールを製
作した。その結果、加工精度の良いセラミックスロール
を得ることができた。つまり、真円度1μm以下、円筒
度5μm以下の高い寸法精度で、その表面粗さがRaで
0.05μm以下の鏡面仕上げを実現することができ
た。
In the body polishing step 15, the body surface of the ceramic roll 1 was polished by pressing both centers using the center hole 3. Here, first, after performing cylindrical grinding using a diamond grindstone to rough-process to a predetermined size, finish polishing with loose abrasive is performed, and the powder compacting step 1 is performed.
The body diameter φ7 is about 80% of the size in 2.
Rolls having a size of 0 mm, a body length of 600 mm, and a total length of 720 mm were manufactured. As a result, it was possible to obtain a ceramic roll having high processing accuracy. That is, a mirror finish with a surface roughness Ra of 0.05 μm or less could be realized with high dimensional accuracy with a roundness of 1 μm or less and a cylindricity of 5 μm or less.

【0042】溝部加工工程16では、ショットブラスト
法によって、鏡面加工されたセラミックロール胴部表面
に溝部を形成した。従来、ショットブラストは、セラミ
ックスロール及び金属製のロールの加工においては、単
に、表面粗さを変化させるために用いられ、特に、ダル
加工用としては、均一な粗い面を得ることができるため
広く用いられてきた。
In the groove processing step 16, a groove was formed on the mirror-finished ceramic roll body surface by shot blasting. Conventionally, shot blasting is used simply for changing the surface roughness in the processing of ceramic rolls and metal rolls. In particular, for dulling, it is widely used because a uniform rough surface can be obtained. Has been used.

【0043】本実施例では、ショットブラスト法を利用
して、硬くて脆いセラミックスロールに、溝部研削加工
を施すものである。以下具体的な方法について説明す
る。
In this embodiment, a hard and brittle ceramic roll is subjected to groove grinding using a shot blast method. Hereinafter, a specific method will be described.

【0044】幾何学的模様又は装飾模様等の一例とし
て、本実施例では、ROLLという文字を採用した。そ
して、本実施例では、前述のセラミックスロール1の胴
部表面を鏡面仕上げした後に、そのセラミックスロール
1の胴部全面に、100μm厚のネガ型感光性のドライ
フィルム20を巻いた。そして、そのドライフィルム2
0の上に、原版フィルム21を密着させて設けた。ここ
で、この原版フィルム21には、前記密着前に、所望す
る幾何学的模様又は装飾模様等の一例であるROLLと
いう文字パターンを形成しておく。ROLLという文字
パターンは、曲線部(円部),直線部,交わり部,角部
等を含んでおり、それぞれの転写効果を確認できる。こ
の文字パターンの1文字の大きさは、3mm×3mmで行っ
た。この状態の拡大断面図を図4(a)に示す。
In this embodiment, the character ROLL is used as an example of a geometric pattern or a decorative pattern. In this example, after the body surface of the ceramic roll 1 was mirror-finished, a negative photosensitive dry film 20 having a thickness of 100 μm was wound around the entire body of the ceramic roll 1. And the dry film 2
The original film 21 was provided in close contact with the original film 21. Here, a character pattern of ROLL, which is an example of a desired geometric pattern or decorative pattern, is formed on the original film 21 before the close contact. The character pattern ROLL includes a curved portion (circle portion), a straight line portion, an intersection portion, a corner portion, and the like, and the respective transfer effects can be confirmed. The size of one character of this character pattern was 3 mm × 3 mm. FIG. 4A shows an enlarged sectional view of this state.

【0045】文字の太さ、つまり、形成する凹状溝の太
さは、0.38〜0.4mmで実施した。
The thickness of the character, that is, the thickness of the concave groove to be formed, was 0.38 to 0.4 mm.

【0046】図4(a)の状態で、セラミックスロール
胴部全体に対して露光を実施した。その後、原版フィル
ム21を取り外し、1パーセントの炭酸ソーダ液をセラ
ミックスロール胴部全体に噴霧させて、現像することに
よって、文字パターン部を露出させた。その結果、図4
(b)の拡大断面図に示すように、文字パターン部に
は、ドライフィルム20が存在せず、文字パターン部以
外はドライフィルム20が残存し、ドライフィルム20
による文字パターンをロール表面に形成することができ
た。
In the state shown in FIG. 4A, the entire ceramic roll body was exposed. Thereafter, the original film 21 was removed, and a 1% sodium carbonate solution was sprayed on the entire body of the ceramic roll and developed to expose the character pattern portion. As a result, FIG.
As shown in the enlarged sectional view of (b), the dry film 20 does not exist in the character pattern portion, and the dry film 20 remains in portions other than the character pattern portion.
Was formed on the roll surface.

【0047】このような文字パターンを形成する原版フ
ィルム21は、種々の模様を形成することが容易であ
り、種々の幾何学的模様又は装飾模様等を原版フィルム
21に形成することができ、よって、ドライフィルム2
0による種々の模様パターンをロール表面に容易に形成
することができる。
The original film 21 for forming such a character pattern can easily form various patterns, and various geometric patterns or decorative patterns can be formed on the original film 21. , Dry film 2
Various pattern patterns according to 0 can be easily formed on the roll surface.

【0048】図4(b)の状態で、次いで、ショットブ
ラストを行う。全面均等に加工するために、セラミック
スロール1をロール軸中心に回転させながら行った。使
用したショットは、平均粒径90μmのSiC砥粒を用
いた。また、ショットの種類は、本実施例のセラミック
スロール1の材質を考慮して、セラミックスロール1
(硬さ:Hv1600程度)よりも硬いSIC(硬さ:
Hv2400程度)を用いた。このようなショットを用
いることにより、効率よく溝部を形成することができ
る。
Next, in the state of FIG. 4B, shot blast is performed. In order to uniformly process the entire surface, the process was performed while rotating the ceramics roll 1 about the roll axis. The shots used were SiC abrasive grains having an average particle size of 90 μm. In addition, the type of the shot is determined in consideration of the material of the ceramic roll 1 of this embodiment.
SIC (hardness: about Hv1600)
Hv2400). By using such a shot, a groove can be efficiently formed.

【0049】ショットを噴射した後に、セラミックスロ
ール1の胴部表面において、メチルエチルケトンでドラ
イフィルムを除去した結果、ショットを当てた文字パタ
ーン部分で、セラミックスロール1の胴部表面に、0.
12〜0.14mm深さ,0.38〜0.4mm 幅の凹状溝部9
を設けることができた。本実施例では凹状溝部について
述べたが、凸状突起部形成についても同様である。ま
た、ここでは、凹状溝部9の深さを0.1mm 程度とした
が、この深さは、所望する印刷模様によって設定される
が、0.1μm以上が望ましい。0.1μm未満である
と、凹状溝部や凸状突起部の段差が明瞭でなく、転写
(印刷)のための圧延を行っても、模様の境がはっきり
せず、0.1μm 以上にすることが望ましい。なお、こ
の段差は、ロールの強度上、ロール半径の2分の1程度
までにするのが望ましいが、所望する模様の凹凸量によ
って、ロール強度,ロール径等を決定すべきである。
After the shot was jetted, the dry film was removed with methyl ethyl ketone on the surface of the body of the ceramics roll 1.
A concave groove 9 having a depth of 12 to 0.14 mm and a width of 0.38 to 0.4 mm
Could be provided. In this embodiment, the concave groove is described, but the same applies to the formation of the convex protrusion. Here, the depth of the concave groove 9 is set to about 0.1 mm. The depth is set according to a desired printing pattern, but is preferably 0.1 μm or more. If it is less than 0.1 μm, the steps of the concave grooves and the convex protrusions are not clear, and even if rolling for transfer (printing) is performed, the boundary of the pattern is not clear, and it is 0.1 μm or more. Is desirable. In addition, it is desirable that the level difference is not more than about one half of the roll radius in view of the strength of the roll. However, the roll strength, the roll diameter, and the like should be determined according to the desired amount of unevenness of the pattern.

【0050】図2に、本実施例での文字パターンが形成
されたセラミックスロールの胴部展開図を示す。これ
は、図1のロール断面に示すA,B,C,D線上を基準
として展開したものである。このように、圧延材に印刷
したい所望するROLLという記号を反転させた記号を
ロール胴部に形成するものである。
FIG. 2 is a developed view of a body portion of a ceramics roll on which a character pattern is formed in the present embodiment. This is developed based on the lines A, B, C, and D shown in the cross section of the roll in FIG. In this manner, a sign obtained by inverting the sign of the desired ROLL to be printed on the rolled material is formed on the roll body.

【0051】また、凹状溝部9の側面と、セラミックス
ロール1の胴部表面とのなす角度θは、ほぼ90度のも
のが得られ、且つその角部先端Aは丸みをおびずに、良
好な形状であった。本実施例では、セラミックスロール
1を用いているため、耐摩耗性が優れており、前記角部
先端Aは摩耗しにくく、長期間鋭角性を維持できる。更
に、凹状溝部9や凸状突起部は、ショットによって形成
するため、形成部の粗さが粗くなり過ぎることがなく、
適切な硬さを確保することができる。例えば、胴部表面
の鏡面仕上げされた面と同程度の粗さにすることが可能
である。
The angle .theta. Between the side surface of the concave groove 9 and the surface of the body of the ceramic roll 1 is approximately 90 degrees, and the tip A of the corner is not rounded. It was a shape. In this embodiment, since the ceramics roll 1 is used, the wear resistance is excellent, the tip A of the corner is hard to be worn, and the sharpness can be maintained for a long time. Furthermore, since the concave groove 9 and the convex protrusion are formed by shots, the roughness of the formed portion does not become excessively rough.
Appropriate hardness can be secured. For example, it is possible to make the surface as rough as the mirror-finished surface of the body surface.

【0052】ここで、ネガ型感光性のドライフィルム2
0の厚さは、100μm程度が望ましい。あまり薄すぎ
ると、硬いショットがぶつかることによって、ドライフ
ィルム20が取り除かれてしまい、所望の模様を得るこ
とができない。また、厚すぎると、ドライフィルム20
に形成する模様パターンの隙間にショットが入りにく
く、溝形成の効率が悪い。よって、ショット大きさ及び
ショット硬さを考慮し、加工効率をよくするように、ド
ライフィルム20の厚さを選定することが望ましい。
Here, the negative photosensitive dry film 2
The thickness of 0 is desirably about 100 μm. If it is too thin, the hard film hits and the dry film 20 is removed, and a desired pattern cannot be obtained. If the thickness is too large, the dry film 20
It is difficult for shots to enter the gaps between the pattern patterns to be formed, and the efficiency of groove formation is poor. Therefore, it is desirable to select the thickness of the dry film 20 in consideration of the shot size and the shot hardness so as to improve the processing efficiency.

【0053】本実施例では凹状溝部9について説明した
が、凸状突起部形成についても同様である。
In this embodiment, the concave groove 9 has been described, but the same applies to the formation of the convex protrusion.

【0054】なお、本実施例では、一体型のセラミック
ス製のロールについて、説明したが、金属とセラミック
スとの複合構造のロールとしても良い。例えば、ロール
軸心となる円柱状の金属材料表面にセラミックス層を形
成しても良い。セラミックス層の形成方法は、スリーブ
式,溶射法等種々の方法が適用できる。
In this embodiment, the integrated ceramic roll is described. However, a roll having a composite structure of metal and ceramic may be used. For example, a ceramics layer may be formed on the surface of a columnar metal material serving as the roll axis. Various methods such as a sleeve type and a thermal spraying method can be applied as a method for forming the ceramic layer.

【0055】次に、本実施例によって製造したセラミッ
クスロール1を圧延機に使用した場合について説明す
る。図6は、本発明の一実施例である4段圧延機を示
し、図7は、本発明の一実施例である6段圧延機を示
す。
Next, a case where the ceramic roll 1 manufactured according to the present embodiment is used in a rolling mill will be described. FIG. 6 shows a four-high rolling mill according to one embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows a six-high rolling mill according to one embodiment of the present invention.

【0056】図6に示す4段圧延機には、ハウジング4
7内に、板材を圧延する上作業ロール31及び下作業ロ
ール32,その上作業ロール31及び下作業ロール32
をそれぞれ支持する支持ロールである上補強ロール35
及び下補強ロール36が設けられている。本実施例で
は、文字パターンが胴部表面に形成された前記セラミッ
クスロール1を上作業ロール31に適用した。そして、
下作業ロール32は、文字パターンが胴部表面に形成さ
れていないセラミックス製のロールとした。また、上作
業ロール31及び下作業ロール32の軸部は、それぞれ
上作業ロール用軸受41及び下作業ロール用軸受42に
よって回転可能に支持され、上補強ロール35及び下補
強ロール36の軸部は、それぞれ上補強ロール用軸受4
5及び下補強ロール用軸受46によって回転可能に支持
される。
The four-high rolling mill shown in FIG.
7, an upper work roll 31 and a lower work roll 32 for rolling a plate, and an upper work roll 31 and a lower work roll 32
Upper reinforcing roll 35 which is a supporting roll for supporting
And a lower reinforcing roll 36 are provided. In the present embodiment, the ceramic roll 1 in which the character pattern is formed on the body surface is applied to the upper work roll 31. And
The lower work roll 32 was a ceramic roll having no character pattern formed on the body surface. The shafts of the upper work roll 31 and the lower work roll 32 are rotatably supported by bearings 41 and 42 for the upper work roll and lower work roll, respectively. , Each bearing 4 for upper reinforcing roll
5 and a lower reinforcing roll bearing 46 so as to be rotatable.

【0057】圧延荷重は、ハウジング47に取り付けた
圧下装置48によって、上補強ロール35を介して上作
業ロール31から圧延板材49に与えられる。本実施例
での回転駆動機構は、上作業ロール31及び下作業ロー
ル32を剛性の劣るセラミックス製とし、また、小径で
あるため、作業ロール直接駆動でなく、間接駆動とし
た。つまり、補強ロール駆動方式とした。
The rolling load is applied to the rolled sheet material 49 from the upper work roll 31 via the upper reinforcing roll 35 by a rolling device 48 attached to the housing 47. In the rotary drive mechanism of the present embodiment, the upper work roll 31 and the lower work roll 32 are made of ceramics having poor rigidity, and have a small diameter, so that the work rolls are not driven directly but indirectly. That is, the reinforcing roll drive system was used.

【0058】このような4段圧延機において、圧延板材
49を圧延することにより、上作業ロール31に設けた
模様パターンを圧延板材に転写すると、精度の良い模様
パターンを得ることができる。つまり、圧延中には作業
ロールの冷却を実施しているが、約50〜200℃の範
囲でロール表面温度が変化しても、良好な制度の良い模
様パターンを安定して得ることができた。また、セラミ
ックス製であるため、耐摩耗性が優れ、長期間安定して
印刷圧延ができた。更に、焼き付きが生じにくく、焼き
付きによる圧延事故等が少なく、長期間安定した圧延が
可能である。
In such a four-high rolling mill, when the pattern pattern provided on the upper work roll 31 is transferred to the rolled plate material by rolling the rolled plate material 49, a highly accurate pattern pattern can be obtained. In other words, the work roll was cooled during rolling, but even when the roll surface temperature changed in the range of about 50 to 200 ° C., a good pattern pattern with good precision could be stably obtained. . In addition, since it is made of ceramics, it has excellent wear resistance, and printing and rolling can be performed stably for a long period of time. Furthermore, seizure hardly occurs, and there are few rolling accidents due to seizure, and stable rolling can be performed for a long period of time.

【0059】本実施例で使用した作業ロールは、その胴
部圧延面に0.1μm 以上の段差を備えている。つま
り、ここでは0.12〜0.14mmの段差が存在する。一
般的にこのような段差があると、平滑な面に比べて焼き
付き現象が頻繁に生じて圧延が中断してしまう。しか
し、本実施例では作業ロールの胴部表面がセラミックス
で形成されているため、焼き付き現象を顕著に抑制する
ことができ、長期間安定した圧延が可能である。
The work roll used in this embodiment has a step of 0.1 μm or more on the rolled surface of its body. That is, there is a step of 0.12 to 0.14 mm here. Generally, when such a step exists, a seizure phenomenon occurs more frequently than a smooth surface, and rolling is interrupted. However, in this embodiment, since the body surface of the work roll is formed of ceramics, the seizure phenomenon can be significantly suppressed, and stable rolling can be performed for a long period of time.

【0060】ROLLという文字パターンにて、圧延を
行った結果、曲線部(円部),直線部,交わり部,角部
等が良好に転写され、それぞれの輪郭も明確に転写され
ていた。本実施例では凹状溝について述べたが、凸状突
起に関しても同様である。
As a result of rolling with the character pattern ROLL, the curved part (circle part), the straight part, the intersection part, the corner part and the like were well transferred, and the outline of each part was clearly transferred. In the present embodiment, the concave groove is described, but the same applies to the convex protrusion.

【0061】次に、6段圧延機に適用した場合につい
て、説明する。
Next, a case where the present invention is applied to a six-high rolling mill will be described.

【0062】図7に示す6段圧延機には、ハウジング4
7内に、板材を圧延する上作業ロール31及び下作業ロ
ール32、その上作業ロール31及び下作業ロール32
をそれぞれ支持する支持ロールである上中間ロール33
及び下中間ロール34が設けられ、更に、上中間ロール
33及び下中間ロール34を支持する上補強ロール35
及び下補強ロール36が設けられている。本実施例で
は、文字パターンが胴部表面に形成された前記セラミッ
クスロール1を上作業ロール31に適用した。そして、
下作業ロール32は、文字パターンが胴部表面に形成さ
れていないセラミックス製のロールとした。また、上作
業ロール31及び下作業ロール32の軸部は、それぞれ
上作業ロール用軸受41及び下作業ロール用軸受42に
よって回転可能に支持され、上中間ロール33及び下中
間ロール34の軸部は、それぞれ上中間ロール用軸受4
3及び下中間ロール用軸受44によって回転可能に支持
され、上補強ロール35及び下補強ロール36の軸部
は、それぞれ上補強ロール用軸受45及び下補強ロール
用軸受46によって回転可能に支持される。
The six-high rolling mill shown in FIG.
7, an upper work roll 31 and a lower work roll 32 for rolling a plate, and an upper work roll 31 and a lower work roll 32
Upper intermediate roll 33 which is a support roll for supporting
And an upper reinforcing roll 35 that supports the upper intermediate roll 33 and the lower intermediate roll 34.
And a lower reinforcing roll 36 are provided. In the present embodiment, the ceramic roll 1 in which the character pattern is formed on the body surface is applied to the upper work roll 31. And
The lower work roll 32 was a ceramic roll having no character pattern formed on the body surface. The shafts of the upper work roll 31 and the lower work roll 32 are rotatably supported by a bearing 41 for the upper work roll and a bearing 42 for the lower work roll, respectively. , Each bearing for upper intermediate roll 4
3 and the lower intermediate roll bearing 44 so as to be rotatable, and the shaft portions of the upper reinforcing roll 35 and the lower reinforcing roll 36 are rotatably supported by the upper reinforcing roll bearing 45 and the lower reinforcing roll bearing 46, respectively. .

【0063】圧延荷重は、ハウジング47に取り付けた
圧下装置48によって、上補強ロール35及び上中間ロ
ール33を介して上作業ロール31から圧延板材49に
与えられる。本実施例での回転駆動機構は、上作業ロー
ル31及び下作業ロール32を剛性の劣るセラミックス
製とし、また、小径であるため、作業ロール直接駆動で
なく、間接駆動とした。つまり、中間ロール駆動方式と
した。
The rolling load is applied to the rolled sheet material 49 from the upper work roll 31 via the upper reinforcing roll 35 and the upper intermediate roll 33 by the rolling device 48 attached to the housing 47. In the rotary drive mechanism of the present embodiment, the upper work roll 31 and the lower work roll 32 are made of ceramics having poor rigidity, and have a small diameter, so that the work rolls are not driven directly but indirectly. That is, the intermediate roll driving system was used.

【0064】また、上作業ロール31及び下作業ロール
32には、それぞれ作業ロール用ベンダ装置52を設
け、上中間ロール33及び下中間ロール34には、それ
ぞれ中間ロール用ベンダ装置50,51を設けた。つま
り、上中間ロール33及び下中間ロール34には、正及
び負のベンダ力を付与できるようにした。
The upper work roll 31 and the lower work roll 32 are provided with work roll benders 52, respectively, and the upper intermediate roll 33 and the lower intermediate roll 34 are provided with intermediate roll benders 50 and 51, respectively. Was. That is, the upper intermediate roll 33 and the lower intermediate roll 34 can be provided with positive and negative bender forces.

【0065】このような6段圧延機において、圧延板材
49を圧延することにより、上作業ロール31に設けた
模様パターンを圧延板材に転写すると、精度の良い模様
パターンを得ることができる。つまり、圧延中には作業
ロールの冷却を実施しているが、約50〜200℃の範
囲でロール表面温度が変化しても、良好な制度の良い模
様パターンを安定して得ることができた。また、セラミ
ックス製であるため、耐摩耗性が優れ、長期間安定して
印刷圧延ができた。更に、焼き付きが生じにくく、焼き
付きによる圧延事故等が少なく、長期間安定した圧延が
可能である。
In such a six-high rolling mill, when the pattern pattern provided on the upper work roll 31 is transferred to the rolled sheet material by rolling the rolled sheet material 49, a highly accurate pattern pattern can be obtained. In other words, the work roll was cooled during rolling, but even when the roll surface temperature changed in the range of about 50 to 200 ° C., a good pattern pattern with good precision could be stably obtained. . In addition, since it is made of ceramics, it has excellent wear resistance, and printing and rolling can be performed stably for a long period of time. Furthermore, seizure hardly occurs, and there are few rolling accidents due to seizure, and stable rolling can be performed for a long period of time.

【0066】本実施例では、4段圧延機や6段圧延機を
示したが、他段圧延機等の他の圧延機等にも適応でき
る。
In the present embodiment, a four-high rolling mill or a six-high rolling mill is shown, but the present invention can be applied to other rolling mills such as other high rolling mills.

【0067】以上のように、本実施例によると、次のよ
うな効果が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

【0068】(1)作業ロールの胴部表面は、凹状溝部
及び凸状突起部のうち少なくとも一方を備え、且つ該胴
部表面の熱膨張係数が1.0〜10.0×10-6であるこ
とにより、圧延板材の表面に幾何学的模様又は装飾模様
等を精度良く転写することができる。
(1) The surface of the body of the work roll has at least one of a concave groove and a projection, and the surface of the body has a thermal expansion coefficient of 1.0 to 10.0 × 10 -6 . In some cases, a geometric pattern, a decorative pattern, or the like can be accurately transferred onto the surface of a rolled sheet material.

【0069】(2)圧延用の作業ロールにおいて、該作
業ロールの胴部表面に、凹状溝部及び凸状突起部のうち
少なくとも一方を備えて圧延面を形成し、該圧延面をセ
ラミックスとすることにより、圧延板材の表面に幾何学
的模様又は装飾模様等を精度良く転写することができ
る。また、長期間安定した転写のための圧延(印刷)が
できる。
(2) In a work roll for rolling, a roll surface is formed on the body surface of the work roll by providing at least one of a concave groove portion and a convex protrusion portion, and the roll surface is made of ceramics. Thereby, a geometric pattern, a decorative pattern, or the like can be accurately transferred onto the surface of the rolled sheet material. Further, rolling (printing) for stable transfer for a long period of time can be performed.

【0070】(3)前記凹状溝部の深さ又は前記凸状突
起部の高さが10μm以上であることにより、転写(印
刷)された幾何学的模様又は装飾模様等の境がはっきり
として区別ができ、明確な寸法精度の良い模様を転写で
きる。
(3) Since the depth of the concave groove or the height of the convex protrusion is 10 μm or more, the boundary of the transferred (printed) geometric pattern or decorative pattern is clearly distinguished. It is possible to transfer a pattern with clear dimensional accuracy.

【0071】(4)圧延用のセラミックスロールにおい
て、該セラミックスロールの胴部表面に、凹状溝部及び
凸状突起部のうち少なくとも一方を形成することによ
り、圧延板材の表面に幾何学的模様又は装飾模様等を精
度良く転写することができる。また、長期間安定した転
写のための圧延(印刷)ができる。
(4) In a ceramic roll for rolling, at least one of a concave groove portion and a convex protrusion portion is formed on the surface of the body of the ceramic roll, so that a geometric pattern or decoration is formed on the surface of the rolled sheet material. Patterns and the like can be accurately transferred. Further, rolling (printing) for stable transfer for a long period of time can be performed.

【0072】(5)焼結後に、該セラミックロールの胴
部表面にショットブラスト法によって、凹状溝部及び凸
状突起部のうち少なくとも一つを形成することにより、
セラミックスロール表面に、凹状溝又は凸状突起を精度
良く形成することができる。 (6)圧延用の上下作業ロールと、該上下作業ロールを
支持する支持ロールとを有する圧延機において、前記上
下作業ロールうち少なくとも一つの胴部表面をセラミッ
クスとし、且つ該胴部表面に凹状溝部及び凸状突起部の
うち少なくとも一つを形成することにより、圧延板材の
表面に幾何学的模様又は装飾模様等を精度良く転写する
圧延機を得ることができる。
(5) After sintering, at least one of the concave groove portion and the convex protrusion portion is formed on the surface of the body of the ceramic roll by a shot blast method.
A concave groove or a convex protrusion can be accurately formed on the surface of the ceramic roll. (6) In a rolling mill having upper and lower work rolls for rolling and a support roll for supporting the upper and lower work rolls, at least one body surface of the upper and lower work rolls is made of ceramic, and a concave groove is formed on the body surface. By forming at least one of the projections and the projections, it is possible to obtain a rolling mill that transfers a geometric pattern, a decorative pattern, or the like to the surface of a rolled plate with high accuracy.

【0073】(実施例2)実施例1の溝部加工工程16
におけるショットブラスト法にて、ロールを回転させな
がら平均粒径90μmのSiC砥粒を使用し、実施例1
に比べて、12.5倍の加工時間をかけてショットブラスト
加工行った。その後、メチルエチルケトンでドライフィ
ルムを除去した結果、ショットを当てたパターン部に
1.50〜1.52mmの深い溝を設けることができた。
(Embodiment 2) Groove processing step 16 of Embodiment 1
Example 1 using a SiC abrasive having an average particle size of 90 μm while rotating the roll by the shot blast method in Example 1.
Shot blasting was performed by taking 12.5 times the processing time as compared with. Then, as a result of removing the dry film with methyl ethyl ketone, a deep groove of 1.50 to 1.52 mm could be formed in the pattern portion where the shot was applied.

【0074】模様は、図8に示すような模様パターンを
形成した。図8は、模様パターンを形成したロール展開
図である。本実施例では、黒部分で示す凹状溝部9が低
い段差に形成され、その他の胴部表面は鏡面状に仕上げ
研磨された鏡面部分8とした。勿論、所望する模様パタ
ーンに応じて、逆に形成しても良い。例えば、黒部分で
示す部分を凸状突起部として段差を高くし、その他の胴
部表面をショット加工によって段差を低くしても良い。
As the pattern, a pattern as shown in FIG. 8 was formed. FIG. 8 is a roll development diagram in which a pattern is formed. In the present embodiment, the concave groove portion 9 indicated by the black portion was formed at a low step, and the other body surface was the mirror surface portion 8 which was finished and polished to a mirror surface. Of course, they may be formed in reverse depending on the desired pattern. For example, the step indicated by the black portion may be raised as a convex protrusion, and the surface of the other body may be lowered by shot processing.

【0075】このロールを中間ロールの回転駆動によ
り、作業ロールが従回転して圧延を行う圧延機の作業ロ
ールとして使用すると圧延材に段差の凹凸による模様を
形成させることができた。
When this roll was used as a work roll of a rolling mill in which the work roll was rotated by the rotation of an intermediate roll to perform rolling, a pattern due to unevenness of the step could be formed on the rolled material.

【0076】なお、実施例1,2の加工により製作した
セラミックスロール1は、セラミックスが本質的に高硬
度,耐摩耗性を有しているためほとんど摩耗せず長期間
にわたり安定して使用することができる。また、1.5
0〜1.52mmという段差が形成されていても、焼き付
き現象が起こりにくく、耐焼き付き性に優れていること
がわかった。
It should be noted that the ceramic roll 1 manufactured by the working of Examples 1 and 2 is used for a long period of time with little wear because the ceramics have essentially high hardness and wear resistance. Can be. Also, 1.5
Even if a step of 0 to 1.52 mm was formed, it was found that the seizure phenomenon hardly occurred and the seizure resistance was excellent.

【0077】以上のように、本実施例によれば、圧延材
に幾何学的模様又は装飾模様が明確に印刷でき、また幾
何学的模様又は装飾模様を圧延材の段差により形成させ
ることが可能となり、セラミックスロールが高硬度,耐
摩耗性を有しているため長期間において使用できる。
As described above, according to the present embodiment, a geometric pattern or a decorative pattern can be clearly printed on a rolled material, and the geometric pattern or the decorative pattern can be formed by a step of the rolled material. Since the ceramic roll has high hardness and wear resistance, it can be used for a long period of time.

【0078】[0078]

【発明の効果】本発明のセラミックスロールによると、
圧延板材の表面に幾何学的模様又は装飾模様等を精度良
く転写することができるという効果を奏する。
According to the ceramic roll of the present invention,
There is an effect that a geometric pattern, a decorative pattern, or the like can be accurately transferred onto the surface of the rolled sheet material.

【0079】本発明のセラミックスロールの製造方法に
よると、セラミックスロール表面に、凹状溝を精度良く
形成することができるという効果を奏する。
According to the method for manufacturing a ceramics roll of the present invention, there is an effect that a concave groove can be accurately formed on the surface of the ceramics roll.

【0080】本発明の圧延機によると、圧延板材の表面
に幾何学的模様又は装飾模様等を精度良く転写すること
ができるという効果を奏する。
According to the rolling mill of the present invention, there is an effect that a geometric pattern or a decorative pattern or the like can be accurately transferred onto the surface of a rolled sheet material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるセラミックスロールの
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a ceramic roll according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例であるセラミックスロール胴
部の展開図である。
FIG. 2 is a development view of a ceramic roll body portion according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例であるセラミックスロールの
製造工程図である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of a ceramic roll according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例であるセラミックスロールの
製造工程における凹状溝部拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a concave groove portion in a process of manufacturing a ceramic roll according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例であるセラミックスロールの
熱膨張影響図である。
FIG. 5 is a diagram showing a thermal expansion effect of a ceramics roll according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例である4段圧延機を示す。FIG. 6 shows a four-high rolling mill according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例である6段圧延機を示す。FIG. 7 shows a six-high rolling mill according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例であるセラミックスロール胴
部の展開図である。
FIG. 8 is a development view of a ceramic roll body portion according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…セラミックスロール、2…金属製キャップ、3…セ
ンタ穴、4…金属製パイプ、5…径小部、6…逃がし
部、7…貫通孔、8…鏡面部分、9…凹状溝部、11…
造粒工程、12…圧粉成形工程、13…焼結工程、14
…軸部形成工程、15…胴部研磨工程、16…溝部加工
工程、20…ドライフィルム、21…原版フィルム、3
1…上作業ロール、32…下作業ロール、33…上中間
ロール、34…下中間ロール、35…上補強ロール、3
6…下補強ロール、41…上作業ロール用軸受、42…
下作業ロール用軸受、43…中間ロール用軸受、44…
下中間ロール用軸受、45…上補強ロール用軸受、46
…下補強ロール用軸受、47…ハウジング、48…圧下
装置、49…圧延板材、50,51…中間ロール用ベン
ダ装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ceramic roll, 2 ... Metal cap, 3 ... Center hole, 4 ... Metal pipe, 5 ... Small diameter part, 6 ... Escape part, 7 ... Through-hole, 8 ... Mirror surface part, 9 ... Concave groove part, 11 ...
Granulation process, 12: compacting process, 13: sintering process, 14
... Shaft part forming step, 15 ... Body part polishing step, 16 ... Groove part processing step, 20 ... Dry film, 21 ... Original film, 3
1 upper work roll, 32 lower work roll, 33 upper intermediate roll, 34 lower intermediate roll, 35 upper reinforcement roll, 3
6 ... Lower reinforcing roll, 41 ... Bearing for upper work roll, 42 ...
Bearing for lower work roll, 43 ... Bearing for intermediate roll, 44 ...
Bearing for lower intermediate roll, 45 ... Bearing for upper reinforcing roll, 46
... bearings for lower reinforcing rolls, 47 ... housing, 48 ... press-down devices, 49 ... rolled plate materials, 50, 51 ... bender devices for intermediate rolls.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】圧延用の作業ロールにおいて、該作業ロー
ルの胴部表面は、凹状溝部及び凸状突起部のうち少なく
とも一方を備え、且つ該胴部表面の熱膨張係数が1.0
〜10.0×10-6であることを特徴とする作業ロー
ル。
1. A work roll for rolling, wherein the surface of the body of the work roll has at least one of a concave groove and a projection, and the coefficient of thermal expansion of the surface of the body is 1.0.
A work roll having a size of from 10.0 to 10 -6 .
【請求項2】圧延用の作業ロールにおいて、該作業ロー
ルの胴部表面に、凹状溝部及び凸状突起部のうち少なく
とも一方を備えて圧延面を形成し、該圧延面をセラミッ
クスとすることを特徴とする作業ロール。
2. A work roll for rolling, wherein at least one of a concave groove portion and a convex protrusion portion is provided on a body surface of the work roll to form a rolled surface, and the rolled surface is made of ceramics. The work roll that is the feature.
【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の作業ロール
において、前記凹状溝部の深さ又は前記凸状突起部の高
さが10μm以上であることを特徴とする作業ロール。
3. The work roll according to claim 1, wherein a depth of the concave groove or a height of the convex protrusion is 10 μm or more.
【請求項4】圧延用のセラミックスロールにおいて、該
セラミックスロールの胴部表面に、凹状溝部及び凸状突
起部のうち少なくとも一方を形成することを特徴とする
セラミックスロール。
4. A ceramic roll for rolling, wherein at least one of a concave groove portion and a convex protrusion portion is formed on the body surface of the ceramic roll.
【請求項5】請求項4に記載のセラミックスロールにお
いて、前記凹状溝部の深さ又は前記凸状突起部の高さが
10μm以上であることを特徴とするセラミックスロー
ル。
5. The ceramic roll according to claim 4, wherein the depth of the concave groove or the height of the convex protrusion is 10 μm or more.
【請求項6】圧延用のセラミックスロールの製造方法に
おいて、焼結後に、該セラミックロールの胴部表面にシ
ョットブラスト法によって、凹状溝部及び凸状突起部の
うち少なくとも一つを形成することを特徴とするセラミ
ックロールの製造方法。
6. A method of manufacturing a ceramic roll for rolling, wherein after sintering, at least one of a concave groove portion and a convex protrusion portion is formed on a surface of a body portion of the ceramic roll by a shot blast method. Method for producing a ceramic roll.
【請求項7】圧延用の上下作業ロールと、該上下作業ロ
ールを支持する支持ロールとを有する圧延機において、
前記上下作業ロールうち少なくとも一つの胴部表面をセ
ラミックスとし、且つ該胴部表面に凹状溝部及び凸状突
起部のうち少なくとも一つを形成することを特徴とする
圧延機。
7. A rolling mill having upper and lower work rolls for rolling and a support roll for supporting the upper and lower work rolls,
A rolling mill, wherein at least one of the upper and lower work rolls is made of ceramic and at least one of a concave groove and a convex is formed on the surface of the body.
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