JPWO2018020947A1 - ロール研磨用回転砥石、ロール研磨装置及び方法 - Google Patents

ロール研磨用回転砥石、ロール研磨装置及び方法 Download PDF

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Abstract

研磨時に生じる研磨屑が、ロール研磨用回転砥石の研磨面中心部の凹部に堆積するのを防ぎ、加工面の表面粗さを不均一にすることなく安定してロール研磨が行えるようにしたロール研磨用回転砥石、ロール研磨装置及び方法を提供する。裏端面に回転軸が取付けられ、表端面に研磨面が形成された回転砥石本体と、前記回転砥石本体の表端面の中心に設けられた凹部と、を有し、ロールの表面に前記研磨面を当接せしめて前記ロールの表面にバーティカル研磨を行うためのロール研磨用回転砥石であり、前記凹部が、前記凹部の内周面が前記回転砥石本体の前記裏端面から前記表端面に向かって拡径せしめられているテーパ状凹部とされてなる、ロール研磨用回転砥石とした。

Description

本発明は、ロール研磨に用いられるロール研磨用回転砥石及びそれを用いたロール研磨装置及び方法に関する。
従来、グラビア製版用ロール、圧延ロールや搬送ロールといったロールを研磨するのに用いられる砥石として回転砥石がある。ロール研磨用の回転砥石は、前記ロールを回転させるとともに前記回転を回転せしめ前記ロールの表面に略円環状の回転砥石の表端面の研磨面を当接せしめて前記ロール表面を研磨するものである。
このようなロール研磨用の回転砥石は、回転砥石本体の外周ではなく、表端面に研磨の働きをする砥石が貼り付けられており、上記のように回転している回転砥石の表端面の研磨面を当接せしめて前記ロール表面を研磨するものであり、バーティカル研磨とも呼ばれる。
グラビア印刷は、グラビア製版ロール(グラビアシリンダー)に対し、製版情報に応じた微小な凹部(グラビアセル)を形成して版面を製作し当該グラビアセルにインキを充填して被印刷物に転写するものである。一般的なグラビア製版ロールにおいては、アルミニウムや鉄などの金属製又は炭素繊維強化樹脂(CFRP)等の強化樹脂製の中空ロールの表面に版面形成用の銅メッキ層(版材)を設け、該銅メッキ層にエッチングによって製版情報に応じ多数の微小な凹部(グラビアセル)を形成し、次いでグラビア製版ロールの耐刷力を増すためのクロムメッキ等の表面硬化被覆層を表面に形成し、製版(版面の製作)が完了する。
上記のように銅メッキ層の形成されたグラビア製版用ロールは、回転砥石でロール研磨が行われる。
また、グラビア製版ロールを製造するにあたって、グラビア製版用ロールを鏡面研磨したりする仕上げ研磨にも回転砥石によるロール研磨が行われたりする。このようなロール研磨用回転砥石の例としては特許文献1及び特許文献2がある。また、ロール研磨用回転砥石を備えたロール研磨装置の例としては特許文献3がある。
さらに、ロール研磨は、圧延ロールや搬送ロールといった金属製などのロールの研磨にも用いられる。
従来のロール研磨用の回転砥石を図6に示す。図6に示す従来の回転砥石100は、裏端面108に回転軸が取付けられ、表端面106に研磨面112が形成された回転砥石本体104と、前記回転砥石本体104の中心に設けられた貫通孔102と、を有し、ロールの表面に前記研磨面112を当接せしめて前記ロールの表面にバーティカル研磨を行うためのロール研磨用回転砥石である。そして、前記貫通孔102は、前記貫通孔102の内周面110が前記回転砥石本体104の前記裏端面108から前記表端面106に向かって同一の径とされている。即ち、ストレートの内径とされている。
ロール研磨の際には、ロール研磨用回転砥石の研磨面やロールの表面が研磨によって削り取られることにより研磨屑が生じる。しかしながら、従来のロール研磨用回転砥石では、ロールの研磨時に中心の貫通孔部分である凹部に、研磨時に生じる研磨屑が堆積し、堆積した研磨屑がロール表面に接触し、加工面の表面粗さが不均一になるため、頻繁に前記貫通孔部分の確認及び清掃が必要になるという問題があった。
実用新案登録第3105512 特開2000−24935 特開2000−127005 国際公開WO2011/125926
本発明は、研磨時に生じる研磨屑が、ロール研磨用回転砥石の研磨面中心部の凹部に堆積するのを防ぎ、加工面の表面粗さを不均一にすることなく安定してロール研磨が行えるようにしたロール研磨用回転砥石、ロール研磨装置及び方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明のロール研磨用回転砥石は、裏端面に回転軸が取付けられ、表端面に研磨面が形成された回転砥石本体と、前記回転砥石本体の表端面の中心に設けられた凹部と、を有し、ロールの表面に前記研磨面を当接せしめて前記ロールの表面にバーティカル研磨を行うためのロール研磨用回転砥石であり、前記凹部が、前記凹部の内周面が前記回転砥石本体の前記裏端面から前記表端面に向かって拡径せしめられているテーパ状凹部とされてなる、ロール研磨用回転砥石である。
前記ロールとしては、金属製ロールなどのグラビア製版用ロール、圧延ロールや搬送ロールといったロールであればいずれも適用可能であるが、グラビア製版用ロールが好適である。
本発明のロール研磨装置は、ロール研磨用回転砥石を備えてなるロール研磨装置である。
本発明のロール研磨方法は、前記ロール研磨用回転砥石を用いたロール研磨方法である。
本発明によれば、研磨時に生じる研磨屑が、ロール研磨用回転砥石の研磨面中心部の凹部に堆積するのを防ぎ、加工面の表面粗さを不均一にすることなく安定してロール研磨が行えるようにしたロール研磨用回転砥石、ロール研磨装置及び方法を提供することができるという著大な効果を有する。
本発明のロール研磨用回転砥石の一つの実施の形態を用いたロール研磨方法を模式的に示す模式平面図である。 本発明のロール研磨用回転砥石の一つの実施の形態をロール表面に当接せしめている状態を示す模式側面図である。 本発明のロール研磨用回転砥石の一つの実施の形態を示し、(a)が平面図、(b)が側面断面図である。 本発明のロール研磨用回転砥石の他の実施の形態を示す側面断面図である。 実施例1におけるロール研磨後のロール研磨用回転砥石の状態を示す拡大写真である。 従来のロール研磨用回転砥石を示し、(a)が平面図、(b)が側面断面図である。 比較例1におけるロール研磨後のロール研磨用回転砥石の状態を示す拡大写真である。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。なお、同一部材は同一符号で表される。
図1〜図3において、符号10a,10bは、本発明に係るロール研磨用回転砥石の一つの実施の形態を示す。
ロール研磨用回転砥石10a,10bは、裏端面12a,12bに回転軸14a,14bが取付けられ、表端面16a,16bに研磨面18a,18bが形成された回転砥石本体20a,20bと、前記回転砥石本体20a,20bの表端面16a,16bの中心に設けられた凹部22a,22bと、を有し、ロール24の表面26に前記研磨面18a,18bを当接せしめて前記ロール24の表面26にバーティカル研磨を行うためのロール研磨用回転砥石であり、前記凹部22a,22bが、前記凹部22a,22bの内周面28が前記回転砥石本体20a,20bの前記裏端面12a,12bから前記表端面16a,16bに向かって拡径せしめられているテーパ状凹部30とされてなる。即ち、テーパ状の内径とされている。
このようにテーパ状凹部30とされているため、凹部22a,22bに堆積し易いはずの研磨時に生じる研磨屑が、ロール研磨用回転砥石10a,10bの回転による遠心力によって自動的に外に排出されることとなる。このため、凹部22a,22bには研磨屑が堆積し難く、凹部22a,22bにおける研磨屑の堆積を防ぐことができ、加工面であるロール表面の表面粗さを不均一にすることなく安定してロール研磨が行えるのである。研磨屑は、ロール研磨用回転砥石10a,10bの研磨面が研磨によって削り取られて生じたり、研磨によってロール表面が削り取られることによって生じるものである。
テーパ状凹部30のテーパ角度としては、例えば1°〜45°が好適である。
ロール24としては、グラビア製版用ロールの例を示し、アルミや鉄などの金属製中空ロールの表面に銅メッキを施した状態のロールの例を示した。ロール24には、軸方向に貫通孔32が形成されており、チャックコーン34a,34bによって回転可能に支持されている。
図1の例では、ロール24に対して片側に2つのロール研磨用回転砥石10a,10bを設けた例を示した。換言すれば、図1の例では、片側ツーヘッド研磨を行う場合の例を示したものである。しかしながら、ロール24に対して両側に2つずつロール研磨用回転砥石を設け、特許文献3に示されるようなフォーヘッド研磨を行うようにしてもよい。また、図1に示した2つのロール研磨用回転砥石10a,10bは、同期させて回転したり、同期させながら同一方向に移動することができる。
ロール研磨用回転砥石10a,10bを、公知のグラビア製版用ロール用のロール研磨機などのロール研磨装置に取り付けることで、本発明のロール研磨用回転砥石を備えたロール研磨装置となる。ロール研磨装置の例としては、例えば特許文献3に記載された砥石研磨装置や特許文献4に記載された砥石研磨装置がある。また、ロール研磨用回転砥石10a,10bを用いてロール研磨を行うことで本発明のロール研磨方法となる。
図1〜3の例では、凹部22a,22bとして、貫通孔を形成した例を示したが、貫通孔以外にも、例えば、図4のように貫通していない孔とすることができる。
図4において、ロール研磨用回転砥石36は、裏端面40に回転軸が取付けられ、表端面38に研磨面48が形成された回転砥石本体50と、前記回転砥石本体50の表端面38の中心に設けられた凹部42と、を有し、前記凹部42が、前記凹部42の内周面44が前記回転砥石本体50の前記裏端面40から前記表端面38に向かって拡径せしめられているテーパ状凹部46とされてなる。テーパ状凹部46は、窪みとなっているだけで貫通はしていない孔である。テーパ状凹部46以外の構成は、上記したロール研磨用回転砥石10aと同様である。
図4に示したロール研磨用回転砥石36でも、テーパ状凹部46とされているため、凹部42に堆積し易いはずの研磨時に生じる研磨屑が、ロール研磨用回転砥石36の回転による遠心力によって自動的に外に排出されることとなる。このため、凹部42には研磨屑が堆積し難く、凹部42における研磨屑の堆積を防ぐことができ、加工面であるロール表面の表面粗さを不均一にすることなく安定してロール研磨が行えるのである。
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
(実施例1)
円周600mm、面長1100mmのアルミ製中空ロールを、銅メッキ処理装置に装着し、中空ロールを銅メッキ槽のメッキ液に全没させて20A/dm、6.0Vで40μmの銅メッキ層を形成した。メッキ表面はブツやピットの発生がなく、基材となる均一な銅メッキ層を得た。この銅メッキ層の表面を、図1〜図3に示した本発明のロール研磨用回転砥石を取付けた2ヘッド型研磨機(株式会社シンク・ラボラトリー製研磨機)を用いて、ロール表面を研磨して当該銅メッキ層の表面を均一な研磨面とした。
ロール回転数は120rpm、回転砥石の回転数は800rpmで行い、回転砥石の送り速度は、各800mm/minでロール研磨を行った。研磨後、使用したロール研磨用回転砥石を撮影した写真を図5に示す。図5に示すように、ロール研磨用回転砥石の研磨面中心部の凹部における研磨時に生じる研磨屑の堆積はほとんど見られなかった。
(比較例1)
実施例1と同様にして、円周600mm、面長1100mmのアルミ製中空ロールを、銅メッキ処理装置に装着し、中空ロールを銅メッキ槽のメッキ液に全没させて20A/dm、6.0Vで40μmの銅メッキ層を形成した。メッキ表面はブツやピットの発生がなく、基材となる均一な銅メッキ層を得た。この銅メッキ層の表面を、図6に示した従来のロール研磨用回転砥石を取付けた2ヘッド型研磨機(株式会社シンク・ラボラトリー製研磨機)を用いて、ロール表面を研磨して当該銅メッキ層の表面を均一な研磨面とした。
ロール回転数は120rpm、回転砥石の回転数は800rpmで行い、回転砥石の送り速度は、各800mm/minでロール研磨を行った。研磨後、使用したロール研磨用回転砥石を撮影した写真を図7に示す。図7に示すように、ロール研磨用回転砥石の研磨面中心部の貫通孔(凹部)には研磨時に生じる研磨屑が多く堆積してしまっていた。
10a,10b,36:本発明のロール研磨用回転砥石、12a,12b,40:裏端面、14a,14b:回転軸、16a,16b,38:表端面、18a,18b,48:研磨面、20a,20b,50:回転砥石本体、22a,22b,42:凹部、24:ロール、26:ロールの表面、28,44:内周面、30,46:テーパ状凹部、32:貫通孔、34a,34b:チャックコーン、100:従来の回転砥石、102:貫通孔、104:回転砥石本体、106:表端面、108:裏端面、110:内周面、112:研磨面。

Claims (4)

  1. 裏端面に回転軸が取付けられ、表端面に研磨面が形成された回転砥石本体と、
    前記回転砥石本体の表端面の中心に設けられた凹部と、を有し、
    ロールの表面に前記研磨面を当接せしめて前記ロールの表面にバーティカル研磨を行うためのロール研磨用回転砥石であり、
    前記凹部が、前記凹部の内周面が前記回転砥石本体の前記裏端面から前記表端面に向かって拡径せしめられているテーパ状凹部とされてなる、ロール研磨用回転砥石。
  2. 前記ロールが、グラビア製版用ロールである、請求項1記載のロール研磨用回転砥石。
  3. 請求項1又は2記載のロール研磨用回転砥石を備えるロール研磨装置。
  4. 請求項1又は2記載のロール研磨用回転砥石を用いたロール研磨方法。
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