JP2000233347A - 円筒体の円筒研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒体、特に被製版ロールを所定の番手の研
磨砥石で研磨するにもかかわらず、より大きい番手の研
磨砥石で研磨したときの表面粗さに相当する表面粗さが
得られ、しかも、ピッチ目が生じないように研磨するこ
とができる、円筒体の砥石研磨方法。 【解決手段】 砥石３の回転軸線と円筒体Ｗの回転軸線
の両方を平面方向より見たときの交差角を９０度にす
る。円筒体Ｗと砥石３を回転する。砥石３を研磨圧力を
−定に保って円筒体Ｗの一端から他端まで移動して均一
に円筒研磨する。砥石３の端面の研磨時接触線を、砥石
３の端面の中心孔の中心を通る直径線４、５乃至中心孔
を外れない限度の直径線に平行する弦線４、５の範囲内
にして研磨する。砥石３と円筒体Ｗの回転方向が一致す
る側の研磨接触線４の適宜の中途において、砥石４と円
筒体Ｗの回転速度を一致させ、砥石３と円筒体Ｗの回転
方向が一致する側を、砥石３の円筒体Ｗの面長方向に対
する移動方向後方側にして微小かつ多方向研磨を行う。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本願発明は、円筒体、特に被
製版ロールを所定の番手の研磨砥石で研磨するにもかか
わらず、より大きい番手の研磨砥石で研磨したときの表
面粗さに相当する表面粗さが得られ、しかも、ピッチ目
が生じないように研磨することができる、円筒体の砥石
研磨方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、円筒体を鏡面研磨の一歩手前の上
仕上げ面となるように研磨するには、砥石を＃１８０⇒
＃３２０⇒＃５００⇒＃８００⇒＃１０００⇒＃１２０
０⇒＃１５００⇒＃２０００⇒＃２５００⇒＃３０００
⇒＃３５００⇒＃４０００というように番手を細かく順
次に変えてそれぞれ二往復位円筒研磨する必要があっ
た。他方、グラビアシリンダーの銅メッキ表面の超精密
加工機械として市販されているポリッシュマスター（商
品名、ドイツ／デトワイラー社製）は、被製版ロールを
両端チャックして非常に小さい速度で回転させ（１〜１
０ｒ．ｐ．ｍ）、ダイヤモンド工具を非常に速い速度で
回転させ（３８００ｒ．ｐ．ｍ）、ダイヤモンド工具の
仕上げ切削を非常に小さい速度で移動させ（５０〜１２
５ｍｍ／ｍｉｎ）、もって円筒切削加工するものであ
る。これによると、表面粗さは約０．３μｍであり十分
な精度であるが、うねり（ピッチ目）が約１．５μｍと
極めて大きい。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来、円筒体を鏡面研
磨の一歩手前の上仕上げ面となるように研磨するには、
例えば、＃３２０⇒＃８００⇒＃１５００⇒＃２５００
⇒＃４０００というような順番で番手を大きく飛ばすこ
とはできないので、研磨に時間がかかっていた。その理
由は、例えば、＃８００で二往復円筒研磨しても＃３２
０の研磨痕を消すことができず四〜五往復円筒研磨する
必要があり、又＃１５００で二往復円筒研磨しても＃８
００の研磨痕を消すことができずこの場合も四〜五往復
円筒研磨する必要があるからである。従来は、被製版ロ
ールに対して＃１８０〜＃３２０の砥石により落版研磨
し、次いで＃５００〜＃６００の砥石により補正研磨
し、次いで＃８００位の砥石によりメッキ前の適切な表
面粗さに円筒研磨していたのに対して、＃３２０の粗仕
上げ砥石のみで落版研磨⇒補正研磨⇒メッキ前の適切な
表面粗さを得る円筒研磨が行えるように、番手を大きく
飛ばせるようにしたい。そのためには、所定の番手の砥
石、例えば、＃３２０の砥石により研磨するものであり
ながら、＃５００の砥石により研磨したときに得られる
表面粗さ相当の研磨が行える必要がある。もしも、＃３
２０の砥石により研磨して、そのときの表面粗さが＃５
００の砥石により研磨したときの表面粗さ相当であると
すれば、上記のように、＃３２０の粗仕上げ砥石のみで
落版研磨⇒補正研磨⇒メッキ前の適切な表面粗さを得る
円筒研磨が行えて、砥石交換の必要がなく、研磨工程の
時間短縮、作業の単純化、工場の自動化に大きく寄与す
る。 【０００４】従来の円筒研磨方法は、番手を細かく変え
て各番手の砥石で丁寧な円筒研磨を行えば、表面粗さを
極めて小さくすることができるが、うねりを小さくする
ことが難しかった。研磨面にうねりが大きいと、彫刻法
又はレーザ破壊法によりセルが形成される被製版ロール
である場合には、ハイライトからハーフトーンの画像か
らなるカレンダー印刷では、印刷物にピッチ目（印刷ロ
ールの円周方向に縞となる模様）がはっきりと現れる。
その理由は、同じ大きさのセルであってもうねりの山部
分でセルが大きく深くなり、うねりの谷部分でセルが小
さく浅くなるからである。ポリッシュマスターによる円
筒加工したものはうねりが大きいので、ハイライトから
ハーフトーンの画像からなるカレンダー印刷では、印刷
物にピッチ目が顕著に現れてとても商品にはならない。
又、ポリッシュマスターにより円筒加工したものにバフ
研磨を行ってもピッチ目を消すことができない。従っ
て、版を形成する前の被製版ロールは端から端までうね
りが極めて小さく高い均一径の円筒精度が要求される。 【０００５】本願発明は、上述した点に鑑み案出したも
ので、円筒体、特に被製版ロールを所定の番手の研磨砥
石で研磨するにもかかわらず、より大きい番手の研磨砥
石で研磨したときの表面粗さに相当する表面粗さが得ら
れ、しかも、ピッチ目が生じないように研磨することが
できる、円筒体の砥石研磨方法を提供することを目的と
している。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本願第一の発明は、円筒
体を両端支持して回転し、円筒形の砥石を回転し砥石の
円環状端面を円筒体に線接触して研磨圧力を一定に保っ
て円筒体の一端から他端まで移動して均一に円筒研磨す
る方法であって、砥石の回転軸の延長線と円筒体の回転
軸線の両方を平面方向より見たときの交差角が９０度で
あって、円筒体の母線に対する砥石の端面の研磨時接触
線が、砥石の端面の中心孔の中心を通る直径線乃至中心
孔を外れない限度の直径線に平行する弦線の範囲内にあ
り、砥石と円筒体の回転方向が一致する側の研磨時接触
線の適宜の中途において、砥石と円筒体の回転速度を一
致させて相対回転速度により研磨を行い、しかも、上記
の砥石と円筒体の回転方向が一致する側を、砥石の円筒
体の面長方向に対する移動方向後方側にして研磨するこ
とを特徴とする円筒体の砥石研磨方法を提供するもので
ある。 【０００７】本願第二の発明は、第一の発明を往復研磨
に好ましく適用可能にしたもので、砥石と円筒体の回転
方向が一致する側を、砥石の円筒体の面長方向に対する
移動方向後方側にして円筒体の端まで研磨したら、砥石
又は円筒体のいずれか一方を逆回転して砥石を逆方向移
動することにより、引き続き、砥石と円筒体の回転方向
が一致する側を、砥石の円筒体の面長方向に対する移動
方向後方側にして研磨することを特徴とする円筒体の砥
石研磨方法を提供するものである。 【０００８】本願第三の発明は、第一及び第二の発明を
さらに好ましくしたものでは、通常研磨時よりも砥石及
び円筒体の回転数を小さくしかつ砥石の円筒体の面長方
向への移動速度を小さくすることを特徴とする円筒体の
砥石研磨方法を提供するものである。 【０００９】 【発明の実施の形態】円筒体を両端支持して回転し、円
筒形の砥石を回転し砥石の円環状端面を円筒体に線接触
して研磨圧力を一定に保って円筒体の一端から他端まで
移動して均一に円筒研磨する方法であって、 本願発明
の、円筒体の研磨方法は、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示すように、円筒体Ｗをチャック１、２で両端支持し
て回転し、端面に中心孔を有する円筒形の砥石３を回転
し砥石３の円環状端面を円筒体Ｗに線接触して研磨圧力
Ｐを一定に保って円筒体Ｗの一端から他端まで矢印Ａの
ように円筒体Ｗの面長方向に移動して均一に円筒研磨す
る方法である。円筒体Ｗが軸付きタイプであるときは、
チャック手段が交換される。本願発明の、円筒体の研磨
方法は、図１（ａ）に示すように、砥石３の回転軸の延
長線ａと円筒体Ｗの回転軸線ｂの両方を平面方向より見
たときの交差角が９０度であるように研磨するものであ
って、図１（ｂ）に示すように、円筒体Ｗの母線に対す
る砥石３の端面の研磨時接触線が、砥石３の端面の中心
孔３ａの中心を通る直径線４，５、乃至は、図１（ｃ）
に示すように、砥石３の端面の中心孔３ａを外れない限
度の直径線に平行する弦線４，５の範囲内にあるように
して研磨する。 【００１０】そうして、本願発明の、円筒体の研磨方法
は、図２（ａ）、図３（ａ）、又は図４（ａ）に示すよ
うに、砥石３と円筒体Ｗの回転方向が一致する側の研磨
時接触線４の中途において、砥石３と円筒体Ｗの回転速
度を一致させて相対回転速度により研磨を行い、しか
も、砥石３と円筒体Ｗの回転方向が一致する側を、砥石
３の円筒体Ｗの面長方向に対する移動方向後方側にして
一端から他端まで研磨したら、砥石３又は円筒体Ｗのい
ずれか一方を逆回転して砥石３を逆方向に前記他端から
前記一端まで移動することにより、砥石３と円筒体Ｗの
回転方向が一致する側を、常に、砥石３の円筒体Ｗの面
長方向に対する移動方向後方側にして変換して研磨す
る。 【００１１】図２（ａ）は、円筒体Ｗの回転中心線と砥
石３の回転中心線を交差し、かつ、円筒体Ｗの周速Ｖ１
と砥石３の研磨時接触線４の中間位置の速度Ｕ１とが等
しくなるように、円筒体Ｗと砥石３の回転数を設定し
た。図３（ａ）は、円筒体Ｗの中心孔の直径寸法の１／
４だけ円筒体Ｗの回転中心線を砥石３の回転中心線に対
して下側にずらし、かつ、円筒体Ｗの周速Ｖ１と砥石３
の研磨時接触線４の中間位置よりも１／４の線分だけ中
心寄りの位置の速度Ｕ２とが等しくなるように、円筒体
Ｗと砥石３の回転数を設定した。図４（ａ）は、円筒体
Ｗの中心孔の直径寸法の４／５だけ円筒体Ｗの回転中心
線を砥石３の回転中心線に対して下側にずらし、かつ、
円筒体Ｗの周速Ｖ１と砥石３の研磨時接触線４の中間位
置の速度Ｕ３とが等しくなるように、円筒体Ｗと砥石３
の回転数を設定した。そうして、図２（ａ）、図３
（ａ）、図４（ａ）に、砥石３の研磨時接触線４、５の
数カ所における速度の大きさ及び方向を矢印で示した。
このように、図２（ａ）と図３（ａ）と図４（ａ）と
で、砥石３の高さを変え、かつ、円筒体Ｗの周速Ｖ１に
等しい砥石３の研磨時接触線４上の位置を変えたのは、
研磨時接触線４、５における相対速度を特定して研磨が
種々の条件でどのように行われるかを広く考察するため
である。円筒体Ｗの直径が変わる場合、円筒体Ｗ又は砥
石３の回転数を変えて円筒体Ｗの周速Ｖ１と砥石３の研
磨時接触線４の所定位置の速度とを等しくする。 【００１２】しかして、図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４
（ｂ）に示すように、円筒体Ｗの周速に対する、砥石３
の研磨時接触線４の数カ所における相対的な速度の大き
さ及び方向が矢印の大きさと方向で特定できた。又、図
２（ｃ）、図３（ｃ）、図４（ｃ）に示すように、円筒
体Ｗの周速に対する、砥石３の研磨時接触線５の数カ所
における相対的な速度の大きさ及び方向を矢印の大きさ
と方向で特定できた。図２（ｂ）から分かることは、砥
石３の回転中心線を円筒体Ｗの回転中心線に交差させる
ように砥石３の高さを調整して、かつ、砥石３の研磨接
触線４の中間位置で砥石３と円筒体Ｗの回転速度を一致
させると、研磨接触線４の中間位置より外側では少しず
つ方向と大きさが異なる小さな合成速度ベクトルが生じ
て小さな研磨を行うことができ、又、研磨接触線４の中
間位置より中心側では大きさが小さく方向が大きく反対
側へ変化する合成速度ベクトルが生じて多方向研磨を行
うことができる。従って、研磨面はバフ研磨において生
じるような微細な多方向の研磨痕が生じる。 【００１３】以上のことから分かるように、砥石３の研
磨時接触線４では微小な多方向研磨を行うことになり、
このため、所定の番手の研磨砥石で研磨するにもかかわ
らず、より大きい番手の研磨砥石で研磨したときの表面
粗さに相当する小さな表面粗さが得られ、しかも、ピッ
チ目が生じないように研磨することができる。又、図２
（ｃ）から分かることは、円筒体Ｗの速度ベクトルに砥
石３の速度ベクトルが加わる結果、少しずつ方向と大き
さが異なる大きな各合成速度ベクトルが生じて大きな研
磨を行うことになり、研磨縞が円筒体Ｗの周方向に生じ
てしまう。 【００１４】従って、研磨接触線５において各合成速度
ベクトルを小さく抑制して微小な研磨を行うために、砥
石３と円筒体Ｗの回転速度及び移動速度を小さくする必
要があるとともに、図２（ｃ）に示す大きな相対回転速
度による大きな研磨を砥石３の移動方向前側で行い、図
２（ｂ）に示す小さな相対回転速度による微少な多方向
研磨を砥石３の移動方向後側で行い、砥石３を運行する
必要がある。円筒研磨の通常の条件は、砥石３を７００
〜８００ｒ．ｐ．ｍで回転しかつ１２００ｍｍ／ｍｉｎ
で移動するとともに、円筒体Ｗを１００〜１５０ｒ．
ｐ．ｍで回転する。これに対し、本発明の研磨は、通常
研磨時よりも砥石３の回転数が半分位に落として研磨す
る。円筒体Ｗの回転数は、研磨接触線４の適宜の中途が
砥石３と同速になるように設定する。従って、研磨の度
合いが相対回転速度によって決まるので、相対回転速度
を一定にするため、砥石３の回転数を一定にすれば、円
筒体Ｗの回転数は円筒体Ｗの直径に反比例する。叙上の
研磨を行うと、所定の番手の研磨砥石で研磨するにもか
かわらず、より大きい番手の研磨砥石で研磨したときの
表面粗さに相当する小さな表面粗さが得られ、しかも、
ピッチ目が生じないように研磨することができる。 【００１５】図３（ｂ），（ｃ）並びに図４（ｂ），
（ｃ）から分かることは、円筒体Ｗの回転中心線に対し
砥石３の回転中心線をずらすと、多方向研磨が一層大き
くなる傾向が分かることである。研磨テストによれば、
図３の研磨条件のとき多方向研磨が最も良好に行われ
た。 【００１６】 【発明の効果】以上説明してきたように、本願発明の円
筒体の研磨方法によれば、円筒体を所定の番手の研磨砥
石で研磨するにもかかわらず、より大きい番手の研磨砥
石で研磨したときの表面粗さに相当する小さな表面粗さ
が得られ、しかも、ピッチ目が生じないように研磨する
ことができる。研磨テストによれば、＃３２０の砥石で
研磨すると、＃５００の砥石により通常条件で研磨した
ときに略相当する表面粗さが得られた。又、＃８００の
砥石で研磨すると、＃１２００の砥石により通常条件で
研磨したときに略相当する表面粗さが得られた。又、＃
１２００の砥石で研磨すると、＃１８００の砥石により
通常条件で研磨したときに略相当する表面粗さが得られ
た。又、＃２０００の砥石で研磨すると、＃２５００の
砥石により通常条件で研磨したときに略相当する表面粗
さが得られた。従って、本願発明の円筒体の研磨方法に
よれば、＃３２０の砥石で表面粗さ微小化研磨した後は
＃８００の砥石で表面粗さ微小化研磨しても良く、又、
＃８００の砥石で表面粗さ微小化研磨した後は＃１５０
０の砥石で表面粗さ微小化研磨しても良く、さらに、
又、＃１５００の砥石で表面粗さ微小化研磨した後は＃
２５００の砥石で表面粗さ微小化研磨しても良い。従っ
て、本願発明の円筒体の研磨方法によれば、製版工程に
適用する場合、＃３２０の粗仕上げ砥石のみで落版研磨
⇒補正研磨⇒メッキ前の適切な表面粗さを得る円筒研磨
が行えて、砥石交換の必要がなく、研磨工程の時間短
縮、作業の単純化、工場の自動化に大きく寄与する。
又、本願発明の円筒体の研磨方法によれば、砥石と円筒
体の回転方向が不一致となる側と、砥石と円筒体の回転
方向が一致する側とが同時に研磨を行い、研磨接触線が
長く砥石の両側に存在するので、ピッチ目が生じないよ
うに研磨することができる。このため、ハイライトから
ハーフトーンを主画像とするカレンダー印刷を行うた
め、彫刻法又はレーザ破壊法によりセルを形成する場合
のうねりがない被製版ロールを研磨製作するのに好適で
ある。従って、本願発明の円筒体の研磨方法は、使用済
みの印刷ロールに対し、１）クロムメッキ除去⇒２）一
端から他端まで一定ピッチ毎に直径計測⇒３）粗仕上げ
砥石による、直径の偏差を小さくする補正研磨−落版研
磨−ピッチ目が生じない表面粗さ微少化研磨⇒４）銅メ
ッキ又は亜鉛メッキ⇒５）中仕上げ砥石による、メッキ
表皮除去研磨−ピッチ目が生じない表面粗さ微少化研磨
⇒６）上仕上げ砥石によるピッチ目が生じない表面粗さ
微少化研磨⇒７）ＰＶＡ砥石である精密仕上げ砥石によ
る、円筒研磨−鏡面研磨⇒８）彫刻針による彫刻法、食
刻法、又はレーザによる彫刻法によりグラビアセルを形
成⇒９）クロムメッキ⇒１０）バリ取りという一連の工
程を経てグラビア印刷ロールを製作する場合における、
各段階のピッチ目が生じない表面粗さ微少化研磨に好適
である。

【図面の簡単な説明】 【図１】本願発明の円筒体の研磨方法に係り、基本研磨
姿勢を説明するための概念図あって、（ａ）は砥石の回
転中心線と被製版ロールの回転中心線を平面方向に視た
平面図であり、（ｂ）は砥石の回転中心線を被製版ロー
ルの中心線に直交させた状態を示す正面図であり、
（ｃ）は砥石の回転中心線を被製版ロールの中心線に対
して下側にずらした状態を示す正面図である。 【図２】本願発明の円筒体の研磨方法に係り、（ａ）は
砥石の回転中心線を被製版ロールの中心線に直交させた
状態の研磨姿勢における砥石の研磨時接触線上の速度ベ
クトルを説明するための平面図であり、（ｂ）は砥石と
円筒体の回転方向が同じ側の砥石の研磨時接触線上の相
対回転速度ベクトルを示す図であり、（ｃ）は砥石と円
筒体の回転方向が異なる側の砥石の研磨時接触線上の相
対回転速度ベクトルを示す図である。 【図３】本願発明の円筒体の研磨方法に係り、（ａ）は
砥石の回転中心線を被製版ロールの中心線よりも砥石の
中心孔の直径の１／４だけ下側にずらした状態における
砥石の研磨時接触線上の速度ベクトルを説明するための
平面図であり、（ｂ）は砥石と円筒体の回転方向が同じ
側の砥石の研磨時接触線上の相対回転速度ベクトルを示
す図であり、（ｃ）は砥石と円筒体の回転方向が異なる
側の砥石の研磨時接触線上の相対回転速度ベクトルを示
す図である。 【図４】本願発明の円筒体の研磨方法に係り、（ａ）は
砥石の回転中心線を被製版ロールの中心線よりも砥石の
中心孔の直径の４／５だけ下側にずらした状態における
砥石の研磨時接触線上の速度ベクトルを説明するための
平面図であり、（ｂ）は砥石と円筒体の回転方向が同じ
側の砥石の研磨時接触線上の相対回転速度ベクトルを示
す図であり、（ｃ）は砥石と円筒体の回転方向が異なる
側の砥石の研磨時接触線上の相対回転速度ベクトルを示
す図である。 【符号の説明】 Ｗ ・・・円筒体 ３ ・・・砥石

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 円筒体を両端支持して回転し、円筒形の
   砥石を回転し砥石の円環状端面を円筒体に線接触して研
   磨圧力を一定に保って円筒体の一端から他端まで移動し
   て均一に円筒研磨する方法であって、砥石の回転軸の延
   長線と円筒体の回転軸線の両方を平面方向より見たとき
   の交差角が９０度であって、円筒体の母線に対する砥石
   の端面の研磨時接触線が、砥石の端面の中心孔の中心を
   通る直径線乃至中心孔を外れない限度の直径線に平行す
   る弦線の範囲内にあり、砥石と円筒体の回転方向が一致
   する側の研磨時接触線の適宜の中途において、砥石と円
   筒体の回転速度を一致させて相対回転速度により研磨を
   行い、しかも、上記の砥石と円筒体の回転方向が一致す
   る側を、砥石の円筒体の面長方向に対する移動方向後方
   側にして研磨することを特徴とする円筒体の砥石研磨方
   法。 【請求項２】 砥石と円筒体の回転方向が一致する側
   を、砥石の円筒体の面長方向に対する移動方向後方側に
   して円筒体の端まで研磨したら、砥石又は円筒体のいず
   れか一方を逆回転して砥石を逆方向移動することによ
   り、引き続き、砥石と円筒体の回転方向が一致する側
   を、砥石の円筒体の面長方向に対する移動方向後方側に
   して研磨することを特徴とする〔請求項１〕に記載の円
   筒体の砥石研磨方法。 【請求項３】 通常研磨時よりも砥石及び円筒体の回転
   数を小さくしかつ砥石の円筒体の面長方向への移動速度
   を小さくすることを特徴とする〔請求項１〕又は〔請求
   項２〕に記載の円筒体の砥石研磨方法。