JP2805111B2 - 硬質ロールの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、例えば製紙、繊維等の各種工業において使
用される硬質ロールの製造法、さらに詳しくは、製紙用
カレンダー・ロール、製紙用プレス・ロール（製紙用ス
トーンロールの代替ロールおよび製紙用ゴムロールの代
替ロールを含む）、繊維用カレンダー・ロール、あるい
は磁気記録体用カレンダー・ロール等において弾性ロー
ルとして使用される硬質ロールの製造法に関するもので
ある。

背景技術 一般に、例えばカレンダー加工は、表面を鏡面状態と
した金属ロールと弾性ロールとを対接させ、これら両ロ
ール間に紙、繊維、磁気記録体等の薄い被加工物を所定
の温度及び高いニップ圧を加えながら走行させて、該被
加工物を加圧して平滑化し、その表面のつや出しを行な
うものである。

従来、このようなカレンダー・ロールとしては、金属
製ロール芯の外周面にエポキシ樹脂含浸繊維材を巻回被
覆した下巻層が設けられ、これの外周にエポキシ樹脂よ
りなる被覆層が注型成形により直接形成された硬質ロー
ルが公知である（例えば特公昭61−15807号公報参
照）。

しかしながら、一般に、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂は、硬化反応のさい反応収縮及び熱収縮が非常に大き
いため、前記した被覆層が製造時においてこの収縮によ
り表面にひび割れが生ずることがあり、とくにこの現象
は、大径かつ長尺の硬質ロールに顕著に現われ、このよ
うな硬質ロールは製造することが大変困難であるという
問題があった。

そこで、本発明者は、先に上記の問題を解決した硬質
ロールの製造法を提案した（特公平３−47359号公報参
照）。この先提案による硬質ロールの製造法は、繊維補
強下巻層を有する金属製ロール芯とは別に、熱硬化性樹
脂原料を所定の型に注入して硬化せしめて所定の大きさ
の外層用筒体を形成しておき、ついで、この外層用筒体
を、繊維補強下巻層を有する金属製ロール芯に嵌め被せ
たのち、該筒体と下巻層との間に形成された環状の隙間
部に低粘性の接着剤を注入して硬化せしめ、下巻層と筒
体とを接着剤層を介して接合一体化するというものであ
った。

この先提案の方法によれば、すぐれた表面平滑性、高
い表面硬度およびすぐれた耐熱性を有するロールが得ら
れることは、勿論であるが、とくにロール製造時に、熱
硬化性樹脂よりなる外層表面にひび割れが全く生じるこ
とがなく、また、その使用時においてもロールの表面に
ひび割れが発生せず、しかも使用中の熱によってロール
の表面硬度が変化するようなことがほとんどなく、金属
ロールによる高いニップ圧に耐えられる圧縮強さを有し
ていて、常に良好に使用し得、耐久性にすぐれている硬
質ロールを製造し得るものであった。

しかしながら、この先提案による硬質ロールの製造法
によれば、金属製ロール芯と別に、硬化した所定の大き
さの外層筒体を形成したのち、この外層用筒体と下巻層
との間に形成された環状の間隙部に低粘性の接着剤を注
入して、接合一体化するというものであるため、工程数
が多く、生産効率が悪いために、製造コストが比較的高
くつくという問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、硬質ロール製造時におけ
る熱硬化性樹脂の反応収縮および熱収縮による割れが生
じることなく、またロールの使用時においてもその表面
にひび割れが発生せず、しかも使用中の熱によるロール
の表面硬度がほとんど変化しない、耐久性にすぐれた硬
質ロールを製造することができて、しかも工程数が少な
く、生産効率が良いために、製造コストが非常に安くつ
く、硬質ロールの製造法を提供しようとするにある。

発明の開示 本発明による硬質ロールの製造法は、起立状態に配置
された金属製ロール芯の外側に、所定間隔をおいて外層
成形用外型を配置して、ロール芯とが外型との間に、下
端が閉鎖されかつ上端が開放された樹脂原料注入用空間
部を形成し、この空間部に液状の熱硬化性樹脂原料を注
入する第１工程と、該原料を外型の外部から加熱して熱
硬化性樹脂原料の大部分を硬化せしめて、外層樹脂中間
体を形成する一方、該原料をロール芯側から冷却して、
ロール芯の表面部分の樹脂原料を粘性液状のまゝに保持
して外層樹脂中間体の内側に粘性液状原料層を残す第２
工程と、つぎに、外層樹脂中間体を外型の外部から冷却
して、該中間体の主として熱収縮により中間体を収縮せ
しめるとともに、該中間体の収縮に伴って中間体内側の
粘性液状樹脂原料層の原料の余剰部分が中間体の上端部
より上方に押し出されるようにする一方、粘性液状樹脂
原料層をロール芯柄側から加熱して、残りの粘性液状樹
脂原料を硬化せしめ、ロール芯の外周に一体化されかつ
硬化した熱硬化性樹脂外層を形成する第３工程と、熱硬
化性樹脂外層の少なくとも上端部を切削して、ロール芯
に対い略直角の外層端面を形成する第４工程とよりなる
ことを特徴としている。

なお、上記第１工程において、空間部に注入する液状
の熱硬化性樹脂原料の硬化反応を抑制するために、ロー
ル芯側から冷却しつゝ、空間部に液状の熱硬化性樹脂原
料を注入し、第２工程においては、第１工程のロール芯
側からの冷却を継続して、ロール芯の表面部分の樹脂原
料を粘性液状のまゝに保持し、粘性液状原料層を残すよ
うにするのが好ましい。

また、金属製ロール芯を外周には、繊維補強下巻層を
設ける場合もある。

ところで、上記第２工程と第３工程において、ロール
芯と外型の間の空間部内に注入した熱硬化性樹脂原料
を、ロール芯側から冷却しあるいは加熱する手段として
は、２通りがある。

すなわち、まず第１に、金属製ロール芯が、内部に冷
却または加熱流体通路を有する中空状で、ロール芯の上
下両端の軸部がロール芯内の流体通路に通じる流体出入
口を有すものであり、そしてこの場合には、第２工程に
おいて、ロール芯内部の流体通路に冷却流体を通過させ
て、液状の熱硬化性樹脂原料をロール芯側から冷却し、
第３工程において、ロール芯内部の流体通路に加熱流体
を通過させて、粘性液状樹脂原料層をロール芯側から加
熱して、残りの粘性液状樹脂原料を硬化せしめるもので
ある。

第２に、金属製ロール芯の外周に、内部に冷却または
加熱流体が流される螺施状の冷却・加熱用パイプを巻き
付けておくものであり、そしてこの場合には、第２工程
において、螺施状のパイプ内に冷却流体を通過させて、
液状の熱硬化性樹脂原料をロール芯側から冷却し、第３
工程において、螺旋状のパイプ内に加熱流体を通過させ
て、粘性液状樹脂原料層をロール芯側から加熱し、残り
の粘性液状樹脂原料を硬化させしめるものである。

なお、この螺旋状のパイプを用いる場合には、第３工
程において熱硬化性樹脂外層を形成した後、第４工程に
おいて、熱硬化性樹脂外層の上下両端部を切削するとと
もに、螺旋状パイプの上下両端部を除去して、ロール芯
に対し略直角の外層端面を形成する必要がある。また、
この螺旋状のパイプを用いる場合は、金属製ロール芯
は、中空であってもいわゆる中実であっても良い。

上記螺旋状の冷却・加熱用パイプとしては、小さい径
を有する金属パイプ、樹脂パイプ、ゴムパイプ等を使用
する。

また、上記螺旋状の冷却・加熱用パイプを金属製ロー
ル芯に取り付けるには、金属製ロール芯の外周表面に螺
旋状のパイプ嵌入れ用凹溝を設けておき、この凹溝に冷
却・加熱用パイプを嵌め入れて、螺旋状に巻き付ける方
法と、金属製ロール芯の外周に繊維補強下巻層を設け
て、こ繊維補強下巻層の外周表面に螺旋状のパイプ嵌入
れ用凹溝を設けておき、この凹溝に冷却・加熱用パイプ
を嵌め入れて、螺旋状に巻き付ける方法とがある。

また、上記螺旋状の冷却・加熱用パイプとして、金属
パイプ等のそれ自体で比較的高い強度を有するパイプを
用いた場合には、螺旋状パイプ付きロール芯の外周に熱
硬化性樹脂外層を形成したのち、螺旋状パイプの内部は
そのまゝにして、つぎの工程において、熱硬化性樹脂外
層の上下両端部を切削するとともに、螺旋状パイプの上
下両端部を除去して、ロール芯に対し略直角の外層端面
を形成すれば良いが、螺旋状の冷却・加熱用パイプとし
て、比較的強度が弱い金属パイプや樹脂パイプ、あるい
はゴムパイプ等を用いた場合には、螺旋状パイプ付きロ
ール芯の外周に熱硬化性樹脂外層を形成したのち、さら
に螺旋状パイプの内部に液状の熱硬化性樹脂原料を注入
し、該樹脂原料を硬化せしめて、螺旋状パイプの内部に
充填層を形成する必要がある。

ところで、上記本発明の方法によれば、液状の熱硬化
性樹脂原料を注入する第１工程においては、原料はロー
ル芯の上端のレベルまでしか注入できなので、硬化収縮
により熱硬化性樹脂外層の端面がロール芯の上端面より
も下側となる。

そこで、本発明の１つの実施態様として、第１工程に
おいて、起立状態に配置された金属製ロール芯の外側
に、所定間隔をおいて外層成形用外型を配置するだけて
なく、ロール芯の上端に、これを延長するように外層成
形用内型を配置して、ロール芯と外型および内型との間
に、下端が閉鎖されかつ上端が開放された樹脂原料注入
用空間部を形成し、この空間部に液状の熱硬化性樹脂原
料をロール芯の上端を越える高さまで注入する。

その後、第２工程および第３工程を上記と同様に実施
したのち、第４工程において、熱硬化性樹脂外層の少な
くとも上端部を切削して、ロール芯の端面と面一な外層
端面を形成するものである。

なお、本発明のこの実施態様においても、金属製ロー
ル芯の外周に繊維補強下巻層を有するものであっても良
い。

本発明の方法によれば、すぐれた表面平滑性、高い表
面硬度およびすぐれた耐熱性を有するロールが得られる
ことは、勿論であるが、とくに第２工程において、液状
の熱硬化性樹脂原料を外型の外部から加熱して熱硬化性
樹脂原料の大部分を硬化せしめて、外層樹脂中間体を形
成する一方、該原料をロール芯側から冷却して、ロール
芯の表面部分の樹脂原料を粘性液状のまゝに保持して外
層樹脂中間体の内側に粘性液状原料層を残し、つぎに第
３工程において、外層樹脂中間体を外型の外部から冷却
して、該中間体の主として熱収縮により中間体を収縮せ
しめるとともに、該中間体の収縮に伴って中間体内側の
粘性液状樹脂原料層の原料の余剰部分が中間体の上端部
により上方に押し出されるようにする一方、粘性液状樹
脂原料層をロール芯側から加熱して硬化せしめ、ロール
芯の外周に一体化されかつ硬化した熱硬化性樹脂外層を
形成しているから、硬質ロールの外層の残留応力がゼロ
になり、ロール製造時に、熱硬化性樹脂外層の表面にひ
び割れが全く生じることがない。

また本発明の方法により製造された硬質ロールは、そ
の使用時において高い圧力をかけても、ロールの表面に
ひび割れが発生せず、かつ外層が破壊され難い。また使
用中の熱によってロールの表面硬度が変化するようなこ
とがほとんどなく、金属ロールによる高いニップ圧に耐
えられる圧縮強さを有していて、常に良好に使用し得、
耐久性にすぐれているものである。

しかも本発明の方法によれば、工程数が非常に少な
く、生産効率が良いために、硬質ロールの製造コストが
非常に安くつくものである。

またとくに、金属製ロール芯の外周に螺旋状の冷却・
加熱用パイプを巻き付けた場合には、冷却および加熱の
さいの熱の伝導がスムーズであり、従って第２工程にお
いて、螺旋状のパイプ内に冷却流体を通過させて、液状
の熱硬化性樹脂原料をロール芯側から均一に冷却し、ま
た第３工程において、螺旋状のパイプ内に加熱流体を通
過させて、粘性液状樹脂原料層をロール芯側から加熱
し、残りの粘性液状樹脂原料をムラなく均一に硬化せし
める得るという利点がある。

なお、本発明の方法によれば、小型ロールや中型ロー
ルは勿論であるが、従来とくにその製造が困難であった
製紙用カレンダー・ロール等の大型ロールについて有効
であり、非常にすぐれた圧縮強さを有する大型ロールを
得ることができるという利点がある。

つぎに、本発明の方法において、ロール芯の端面と面
一な外層端面を有する硬質ロールを製造する場合には、
第１工程において、起立状態に配置された金属製ロール
芯の外側に、所定間隔をおいて外層成形用外型を配置す
るでけでなく、ロール芯の上端に、これを延長するよう
に外層成形用内型を配置して、ロール芯と外型および内
型との間に、下端が閉鎖されかつ上端が開放された樹脂
原料注入用空間部を形成し、この空間部に液状の熱硬化
樹脂原料をロール芯の上端を越える高さまで注入するも
のである。

そして、第２工程および第３工程を同様に実施したの
ち、最後の第４工程において、熱硬化性樹脂外層の少な
くとも上端部を切削して、ロール芯の端面と面一な外層
端面を形成する。

本発明のこの実施態様の方法によれば、やはり硬質ロ
ールの外層の残留応力がゼロになり、ロール製造時に、
熱硬化性樹脂外層の表面にひび割れが全く生じることが
なく、すぐれた表面平滑性、高い表面硬度およびすぐれ
た耐熱性を有するロールが得られるとともに、工程数が
非常に少なく、生産効率が良いために、上記のようなす
ぐれた性質を有する硬質ロールを非常に安価に製造し得
るものである。

図面の簡単な説明 図１〜図４は、本発明の方法の第１実施態様の実施工
程を順に示すもので、図１は第１工程において樹脂原料
を注入した後、第２工程において樹脂原料を外型の外部
から加熱する一方、ロール芯の内部から冷却する段階を
示す縦断面図である。

図２は同第３工程の前半において外層樹脂中間体を外
型の外部から冷却し、中間体の熱収縮により粘性液状樹
脂原料層の原料の余剰部分が中間体の上端部より上方に
押し出された段階を示す縦断面図である。

図３は同第３工程の後半においてロール芯の内部から
粘性液状原料層を加熱硬化させる段階を示す縦断面図で
ある。

図４は同第４工程後に形成された硬質ロールを示す縦
断面図である。

図５〜図８は、本発明の方法の第２実施態様の実施工
程を順に示すもので、図５は第１工程において樹脂原料
を注入した後、第２工程において樹脂原料を外型の外部
から加熱する一方、ロール芯の内部から冷却する段階を
示す縦断面図である。

図６は同第３工程の前半において外層樹脂中間体を外
型の外部から冷却し、中間体の熱収縮により粘性液状樹
脂原料層の原料の余剰部分が中間体の上端部より上方に
押し出された段階を示す縦断面図である。

図７は同第３工程の後半においてロール芯のに内部か
ら粘性液状原料層を加熱硬化させる段階を示す縦断面図
である。

図８は同第４工程後に形成された硬質ロールを示す縦
断面図である。

図９〜図14は、本発明の方法の第３実施態様の実施工
程を順に示すもので、図９は第１工程において樹脂原料
を注入した後、第２工程において樹脂原料を外型の外部
から加熱する一方、ロール芯外周の螺旋状パイプにより
冷却する段階を示す縦断面図である。

図10は、図９の要部拡大縦断面図である。

図11は同第３工程の前半において外層樹脂中間体を外
型の外部から冷却し、中間体の熱収縮により粘性液状樹
脂原料層の原料の余剰部分が中間体の上端部より上方に
押し出された段階を示す縦断面図である。

図12は同第３工程の後半においてロール芯外周の螺旋
状パイプにより粘性液状原料層を加熱硬化させる段階を
示す縦断面図である。

図13は同第４工程後に形成された硬質ロールを示す縦
断面図である。

図14は、熱硬化性樹脂外層の形成後に、螺旋状パイプ
の内部に充填層を形成した場合の、図10に対応する要部
拡大縦断面図である。

図15〜図18は、本発明の方法の第４実施態様の実施工
程を順に示すもので、図15は第１工程において樹脂原料
を注入した後、第２工程において樹脂原料を外型の外部
から加熱する一方、ロール芯の繊維補強下巻層外周の螺
旋状パイプにより冷却する段階を示す縦断面図である。

図16は同第３工程の前半において外層樹脂中間体を外
型の外部から冷却し、中間体の熱収縮により粘性液状樹
脂原料層の原料の余剰部分が中間体の上端部より上方に
押し出された段階を示す縦断面図である。

図17は同第３工程の後半においてロール芯の繊維補強
下巻層外周の螺旋状パイプにより粘性液状原料層を加熱
硬化させる段階を示す縦断面図である。

図18は同第４工程後に形成された硬質ロールを示す縦
断面図である。

発明を実施するための最良の形態 つぎに、本発明の方法を図面を参照して詳しく説明す
る。

なお、以下の図面において、同一のものには同一の符
号を付した。

図１〜図４は、本発明の方法の第１実施態様の実施工
程を順に示すものである。

第１工程 図１に示すように、基台（11）上に、内部に加熱また
は冷却流体通路（３）を有する中空状の金属製ロール芯
（１）を起立状態に配置する。ロール芯（１）はその両
端に軸部（２）（２）を有しており、これらの軸部
（２）（２）はロール芯（１）内の流体通路（３）に通
じる流体出入口を有している。

このときロール芯（１）の下側軸部（２）が基台（1
1）の軸部差込み孔（16）内に差し込まれている。この
ロール芯（１）の外側にロール面長を調整するための所
要高さの受台（15）を配置し、受台（15）上であってか
つロール芯（１）より所定間隔をおいて外側に外層成形
用外型（12）を配置して、ロール芯（１）と外型（12）
との間に、下端が受台（15）によって閉鎖されかつ上端
が開放された樹脂原料注入用空間部（14）を形成する。

外型（12）の素材は、とくに限定されないが、通常、
所定の直径を有する例えばポリカーボネート樹脂などの
合成樹脂製筒体、金属製筒体等を使用する。また、金属
製ロール芯（１）は、鉄、銅、ステンレススチール、ア
ムミニウム等の金属よりなり、その外周面を、サンドブ
ラストによりあるいは多数の溝をスパイラル状に形成す
ることなどにより粗面化しておくことが好ましい。

ついで、上記空間部（14）に液状の熱硬化性樹脂原料
（４）を注入する。

ここで、熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹
脂、ポリウレタン樹脂等であって、通常、加熱硬化型の
樹脂を使用する。なお、この熱硬化性樹脂は、その硬化
するさいの収縮を外型の外部からの加熱およびロール芯
内部からの冷却もしくは加熱により制御するため、常温
にて液状（高粘調部を含む）の樹脂であることが、好ま
しい。

また、熱硬化性樹脂には、例えば石英、ガラスビー
ズ、水和アルミナ、クレイ粉末、シリカ粉末、炭酸カル
シウム等の無機粉末よりなる充填材を混入してもよい。
これらの無機粉末の平均粒子径は、0.1〜200μｍ、好ま
しくは５〜100μｍである。無機粉末の平均粒子径が200
μｍを越えると、樹脂への均一分散が困難となり、また
0.1μｍ未満の無機粉末は入手が困難である。

第２工程 つぎに、同図１に示すように、熱硬化性樹脂原料
（４）を外型（12）の外部からヒーター（17）により加
熱して熱硬化性樹脂原料（４）の大部分を硬化せしめ
て、外層樹脂中間体（５）を形成する一方、基台（11）
の軸部差込み孔（16）内に差し込まれたロール芯（１）
の下側軸部（２）の流体入口により導入した水等の冷却
流体を、ロール芯（１）の流体通路（３）内を通過させ
て、ロール芯（１）の上側軸部（２）の流体出口より排
出することにより、液状の熱硬化性樹脂原料（４）をロ
ール芯（１）の内側から例えば−30℃〜50℃、好ましく
は５〜30℃に冷却して、ロール芯（１）の表面部分の樹
脂原料（４）を粘性液状のまゝに保持して外層樹脂中間
体（５）の内側に粘性液状原料層（4a）を残す。

なお上記第１工程において、空間部（14）に注入する
液状の熱硬化性樹脂原料（４）の硬化反応を抑制するた
めに、ロール芯（１）の内側から冷却しつゝ、空間部
（14）に液状の熱硬化性樹脂原料（４）を注入し、第２
工程においては、第１工程からのロール芯（１）の内側
から冷却を継続して、ロール芯（１）の表面部分の樹脂
原料（４）を粘性液状のまゝに保持し、粘性液状原料層
（4a）を残すようにしても良い。このようにすると、樹
脂原料（４）の自己発熱反応が防止され得る利点があ
る。

また、上記熱硬化性樹脂の硬化温度は、使用する樹脂
の種類によって定まるものであるが、通常100〜300℃で
ある。また外型（12）の外部からのヒーター（17）によ
る加熱は、段階的にするのが好ましい。例えば外型（1
2）の外部においてヒーター（17）による加熱部分を数
個のブロックに分割し、下位の加熱ブロックより順に加
熱して樹脂を硬化せしめ、あるいはまた加熱温度も100
℃、150℃、200℃といういように段階的に上げるように
するのが好ましい。また、外層樹脂中間体（５）内側の
粘性液状原料層（4a）の厚みは、例えば１〜5mm程度に
制御するのが好ましい。

第３工程 つぎに、図２に示すように、外型（12）の上端部外周
に備えた多数の噴水孔を有するホース（18）より水等の
冷却流体を流下せしめて、外層樹脂中間体（５）を外型
（12）の外部から冷却して中間体（５）を60℃前記の低
い温度に保持し、該中間体（５）の主として熱収縮によ
り中間体（５）を収縮せしめるとともに、該中間体
（５）の収縮に伴って中間体内側の粘性液状樹脂原料層
（4a）の原料の余剰部分（4b）が中間体（５）の上端部
より上方に押し出されるようにする。

ついで、図３に示すように、基台（11）の軸部差込み
孔（16）内に差し込まれたロール芯（１）の下側軸部
（２）の流体入口より導入した温水等の加熱流体を、ロ
ール芯（１）の流体通路（３）内を通過させて、ロール
芯（１）の上側軸部（２）の流体出口より排出すること
により、粘性液状樹脂原料層（4a）をロール（１）芯の
内側から加熱して、残りの粘性液状樹脂原料（4a）を硬
化せしめるものである。ロール芯（１）内部の通路
（３）に温水等の加熱流体を通過させることにより、粘
性液状樹脂原料層（4a）をロール芯（１）の内側から約
60℃に加熱して、残りの粘性液状樹脂原料（４）を硬化
せしめ、ロール芯（１）の外周に一体化されかつ硬化し
た熱硬化性樹脂外層（６）を形成する。

なお、上記において、ロール芯（１）の内側の温度を
さらに80〜90℃に上昇させれば、硬化がより促進され、
樹脂原料層（4a）のロール芯（１）への接着強度がさら
に強くなる。これと同時に、外型（12）の外部から冷却
するときの温度をさらに低くすれば、硬化により生じる
樹脂原料層（4a）の熱応力の発生を防止するこができ
る。

樹脂の硬化のさいには、熱収縮と反応収縮が生じる
が、上述のように、外層樹脂中間体（５）の内側に粘性
液状原料層（4a）を残して、熱収縮および反応収縮に基
づく外層樹脂中間体（５）の収縮を許容せしめ、粘性液
状樹脂原料層（4a）の原料の余剰部分（4b）が外層樹脂
中間体（５）の上端部より上方に押し出されるようにし
ているから、熱硬化性樹脂を十分に硬化せしめることが
でき、これによって表面の平滑性が良好で、しかも高い
表面硬度を有するとともに、圧縮強度および耐熱性にす
ぐれた熱硬化性樹脂外層（６）を形成することができ
る。

なお、最終的にロール（10）の硬化温度を、製造後の
硬質ロール（10）の使用温度とほぼ一致させるのが望ま
しい。というのは、これによって硬質ロール（10）の使
用のさい熱硬化性樹脂外層（６）の残留応力がゼロにな
り、高い圧力をかけても外層（６）が破壊されにくゝな
るからである。

また熱硬化性樹脂外層（６）の厚さは、最終的５〜10
0mm、好ましくは15〜30mmとする。熱硬化性樹脂外層
（６）の厚さが5mm未満であれば、強度が不充分であ
り、耐久性に劣る。また外層（６）の厚さが100mmを越
えると、強度の点でさほど効果があがらず、返ってコス
ト高になるで好ましくない。

第４工程 樹脂の硬化後、外型（12）を取り外して、硬質ロール
（10）を得、これの熱硬化性樹脂外層（６）の硬化によ
り異形となされた上端部を切削バイト（図示略）で切削
して、不要な樹脂を除去し、外層（６）の表面を研摩砥
石で研摩し、ロール芯（１）に対し略直角の外層端面
（6a）を有する硬質ロール（10）を形成する（図４参
照）。

なお、本発明の方法によれば、第１工程において、液
状の熱硬化性樹脂原料（４）は、ロール芯（１）の上端
のレベルまでしか注入できないので、硬化収縮により熱
硬化性樹脂外層（６）の上端がロール芯（１）の上端面
（1a）よりも下側のレベルとなる。これに対し、基板
（11）上のロール芯（１）の下端部の外側に、ロール面
長を調整するための所要高さの受台（15）を配置してい
るから、樹脂外層（６）上端部の不必要な樹脂部分を切
削バイトで切削除去することにより、樹脂外層（６）の
有効面長がロール芯（１）の面長より短い硬質ロール
（10）製造することができる。

図５〜図８は、本発明の方法の第２実施態様の実施工
程を順に示すものでらある。

第１工程 図５に示すように、基台（11）上の金属製ロール芯
（１）の外側の所定間隔をおいて外層成形用外型（12）
を配置するたけでなく、ロール芯（１）の上端に、これ
を延長するように外層成形用内型（13）を配置して、ロ
ール芯（１）と外型（12）および内型（13）との間に、
下端が閉鎖されかつ上端が開放された樹脂原料（４）注
入用空間部（14）を形成する。この空間部（14）に液状
の熱硬化性樹脂原料（４）をロール芯（１）の上端を越
える高さまで注入する。

また図示のものは、金属製ロール芯（１）の外周面
に、熱硬化性樹脂を含浸した繊維材を、例えば１〜50m
m、好ましくは６〜15mmの厚みに巻回して、繊維補強下
巻層（７）を形成している。なおこれに先だって、金属
製ロール芯（１）の外周面には、サンドブラストなどに
より粗面化しておくと、ロール芯（１）と下巻層（７）
との結合がより強固なものとなる。

繊維補強下巻層（７）を構成する繊維材としては、無
機繊維および有機繊維のどちらを使用しいも良いが、硬
くて弾性回復率が高く、樹脂との接着性もよく、しかも
締圧力の高い無機繊維、例べばガラス繊維、カーボン繊
維、金属繊維等を使用するのが好ましく、また例えばポ
リアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポイリミド繊
維、ポリエステル繊維、フェノール系繊維、アクリル繊
維等の有機繊維を使用しても勿論よい。

この繊維材の形状は、糸、ロービング、クロス、不織
布、いわゆる組布（縦糸と横糸の接点を接着剤により接
合した網状物）などである。クロス、不織布、組布の場
合には、テープ状で使用するのが好ましい。特に得られ
るロール（10）の強度上クロステープまたはロービング
とクロステープとの併用が好ましい。

これらの繊維材に含浸せしめる熱硬化性樹脂として
は、例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジ
アリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂等を使用す
る。また熱硬化性樹脂には、前述のようなシリカ粉末等
の無機粉末よりなる充填材を混入してもよい。

なお、金属製ロール芯（１）の外周面には、このよう
な繊維補強下巻層（７）を形成しない場合もある。

第２工程 つぎに、図５に示すように、熱硬化性樹脂原料（４）
を外型（12）の外部からヒーター（17）により加熱して
熱硬化性樹脂原料（４）の大部分を硬化せしめて、上記
第１実施態様の場合と同様に、外層樹脂中間体（５）を
形成する一方、該原料（４）をロール芯（１）の内側か
ら例えば−30℃〜50℃、好ましくは５〜30℃に冷却し
て、ロール芯（１）の繊維補強下巻層（７）の表面部分
および内型（13）の表面部分の樹脂原料（４）を粘性液
状のまゝに保持して外層樹脂中間体（５）の内側に粘性
液状原料層（4a）を残す。

この場合、上記第１実施態様の場合と同様に、第１工
程において、空間部（14）に注入する液状の熱硬化性樹
脂原料（４）の硬化反応を抑制するために、ロール芯
（１）の内側から冷却しつゝ、空間部（14）に液状の熱
硬化性樹脂原料（４）を注入し、第２工程においては、
第１工程からのロール芯（１）の内側から冷却を継続し
て、ロール芯（１）の表面部分の樹脂原料（４）粘性液
状のまゝに保持し、粘性液状原料層（4a）を残すように
しても良い。

ヒーター（17）による加熱は、上記第１実施態様の場
合と同様に、通常100〜300℃としかつ外型（12）の外部
から段階的に加熱するのが好ましい。

また、外層樹脂中間体（５）内側の粘性液状原料層
（4a）の厚みは、上記第１実施態様の場合と同様に、例
えば１〜5mm程度に制御するのが好ましい。

第３工程 つぎに、図６に示すように、上記第１実施態様の場合
と同様に、外型（12）の上端部外周に備えた多数の噴水
孔を有するホース（18）より水等の冷却流体を流下せし
めて、外層樹脂中間体（５）を外型（12）の外部から冷
却して中間体（５）を60℃前後の低い温度に保持し、該
中間体（５）の主として熱収縮により中間体（５）を収
縮せしめるとともに、該中間体（５）の収縮に伴って中
間体内側の粘性液状樹脂原料層（4a）の原料の余剰部分
（4b）が中間体（５）の上端部より上方に押し出される
ようにする。

ついで、図７に示すように、基台（11）の軸部差込み
孔（16）内に差し込まれたロール芯（１）の下側軸部
（２）を通じて、ロール芯（１）内部の通路（３）に今
度は温水等の加熱流体を通過させることにより、粘性液
状樹脂原料層（4a）をロール芯（１）の内側から約60℃
に加熱して、残りの粘性液状樹脂原料（４）を硬化せし
め、ロール芯（１）の外周に一体化されかつ硬化した熱
硬化性樹脂該層（６）を形成する。

なお、上記において、ロール芯（１）の内側の温度を
さらに80〜90℃に上昇させれば、硬化がより促進され、
樹脂原料層（4a）のロール芯（１）への接着強度がさら
に強くなる。これと同時に、外型（12）の外部から冷却
するときの温度をさらに低くすれば、硬化により生じる
樹脂原料層（4a）の熱応力の発生を防止することができ
る。

第４工程 樹脂の硬化後、外型（12）と内型（13）を取り外し
て、硬質ロール（10）を得る。ここで、第１工程におい
て熱硬化性樹脂原料（４）をロール芯（１）の上端を越
える高さまで注入した結果、熱硬化性樹脂外層（６）は
ロール芯（１）の上端面（1a）を越える高さまで形成さ
れており、この熱硬化性樹脂外層（６）の硬化により異
形となされた上端部を切削バイト（図示略）で切削し
て、不要な樹脂を除去し、外層（６）の表面を研摩砥石
で研摩して、外層端面（6a）がロール芯（１）の上端面
（1a）と同レベルとなされた、すなわち樹脂外層（６）
の有効面長がロール芯（１）の面長と等しいものとなさ
れた硬質ロール（10）を製造するものである（図８参
照）。

図９〜図14は、本発明の方法の第３実施態様の実施工
程を順に示すものである。

この実施態様では、ロール芯（１）側からの冷却・加
熱手段として、金属製ロール芯（１）の外周に、内部に
冷却または加熱流体が流される螺旋状の冷却・加熱用パ
イプ（21）を巻き付けおく場合を示すものである。

第１工程 図９と図10に示すように、金属製ロール芯（１）の外
周表面に螺旋状のパイプ嵌入れ用凹溝（20）を、冷却・
加熱用パイプ（21）の外径と略同一のピッチとなるよう
に設ける。凹溝（20）の深さは、丁度冷却・加熱用パイ
プ（21）の半分が嵌まり込む深さとするのが好ましい。

そして、冷却・加熱用パイプ（21）の一端部（21a）
を、金属製ロール芯（１）の一方の軸部（２）側より凹
溝（20）に嵌め入れて、順次この凹溝（20）に嵌まり込
むように螺旋状に巻回し、他方の軸部（２）側より該パ
イプ（21）の他端部（21b）を凹溝（20）から取り出し
て、該パイプ（21）を金属製ロール芯（１）に巻き付け
る。

なお、金属製ロール芯（１）の冷却・加熱用パイプ
（21）の巻き始め部分および巻き終り部分を針金等で巻
回してパイプ（21）を固定するのが好ましい。また針金
等の代わりに熱硬化性樹脂含浸織布テープを、巻回され
た冷却・加熱用パイプ（21）の周囲に張力を掛けながら
巻回し、これを硬化させてパイプ（21）を固定しても良
い。

また、金属製ロール芯（１）の螺旋状凹溝（20）の内
面に予め接着剤を塗布しておき、冷却・加熱用パイプ
（21）の下半分を接着固定するのが好ましい。

冷却・加熱用パイプ（21）を固定する手段は、その他
の固定手段であっても良い。

上記冷却・加熱用パイプ（21）としては、例えばアル
ミニウム、銅、真鍮等の金属パイプ、ポリカーボネート
樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂パイプ、あるいはゴム
パイプ等を使用する。これらのうち、耐水性、耐圧性等
の観点から、金属パイプの使用が好ましい。比較的強度
が弱い金属パイプや樹脂パイプ、あるいはゴムパイプを
用いた場合には、硬質ロールの製造の最終の段階におい
て、螺旋状パイプの内部に液状の熱硬化性樹脂原料を注
入し、該樹脂原料を硬化せしめて、螺旋状パイプの内部
に強化充填層を形成するものである。

冷却・加熱用パイプ（21）の横断面形状は、円形、楕
円形、長円形、角形等であるが、例えば冷却・加熱用パ
イプ（21）が横断面円形である場合、その外径は、例え
ば3.0〜10.0mmおよび厚み0.2〜1.5mm程度のものが使用
される。冷却・加熱用パイプ（21）のこれらの横断面形
状およびサイズは、硬質ロール製品の性能を損なわない
ことを前提に適宜設定し得るものである。

一方、金属製ロール芯（１）の外周表面に設けられる
螺旋状のパイプ嵌入れ用凹溝（20）の横断面形状は、上
記冷却・加熱用パイプ（21）の横断面形状の半分の形状
を有しておれば良く、例えば横断面半円形、半楕円形、
半長円形、角形の半分等である。とくに空気溜まりが少
なく、巻回しやすい横断面半円形の凹溝（20）とするの
が好ましい。

上記金属製ロール芯（１）の螺旋状凹溝（20）の内面
に塗布して冷却・加熱用パイプ（21）を接着固定する接
着剤としては、耐熱性、耐圧性等の観点より、例えばエ
ポキシ樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ジアリルフ
タレート樹脂系等の合成樹脂系接着剤、あるいはゴム系
接着剤等を使用するのが好ましい。

このようにして、凹溝（20）内に嵌め入れられて螺旋
状に巻回された冷却・加熱用パイプ（21）を外周に有す
る金属製ロール芯（１）を基台（11）上に起立状態に配
置し、ロール芯（１）の下側軸部（２）を基台（11）の
軸部差込み孔（16）内に差し込む。

ついで、上記第１実施態様の場合と同様に、ロール芯
（１）の外側にロール面長を調整するための所要高さの
受台（15）を配置するとともに、ロール芯（１）より所
定間隔をおいて外側に外層成形用外型（12）を配置し
て、ロール芯（１）と外型（12）との間に、下端が受台
（15）によって閉鎖されかつ上端が開放された樹脂原料
注入用空間部（14）を形成する。

なお、金属製ロール芯（１）の螺旋状パイプ嵌入れ用
凹溝（20）以外の外表面は、サンドブラスト等により粗
面化しておくことが好ましい。

つぎに、上記空間部（14）に液状の熱硬化性樹脂原料
（４）を注入する。

第２工程 つぎに、同図９に示すように、熱硬化性樹脂原料
（４）を外型（12）の外部からヒーター（17）により加
熱して熱硬化性樹脂原料（４）の大部分を硬化せしめ
て、外層樹脂中間体（５）を形成する点は、上記第１実
施態様の場合と同様であるが、液状の熱硬化性樹脂原料
のロール芯側からの冷却を、螺旋状のパイプ内に水等の
冷却流体を通過させることにより行ない、該原料（４）
をロール芯（１）側から例えば−30℃〜50℃、好ましく
は５〜30℃に冷却して、ロール芯（１）の表面部分の樹
脂原料（４）を粘性液状のまゝに保持して外層樹脂中間
体（５）の内側に粘性液状原料層（4a）を残す。

なお上記第１工程において、空間部（14）に注入する
液状の熱硬化性樹脂原料（４）の硬化反応を抑制するた
めに、螺旋状のパイプ（21）内に水等の冷却流体を通過
させることにより、該原料（４）をロール芯（１）側か
ら冷却しつゝ、空間部（14）に液状の熱硬化性樹脂原料
（４）を注入し、第２工程においては、第１工程からの
螺旋状パイプ（21）による冷却を継続して、ロール芯
（１）の表面部分の樹脂原料（４）を粘性液状のまゝに
保持し、粘性液状原料層（4a）を残すようにして、樹脂
原料（４）の自己発熱反応を防止するようにするのが好
ましい。

第３工程 つぎに、図11に示すように、上記第１実施態様の場合
と同様に、外型（12）の上端部外周に備えた多数の噴水
孔を有するホース（18）より水等の冷却流体を流下せし
めて、外層樹脂中間体（５）を外型（12）の外部から冷
却して中間体（５）を60℃前後の低い温度に保持し、該
中間体（５）の主として熱収縮により中間体（５）を収
縮せしめるとともに、該中間体（５）の収縮に伴って中
間体内側の粘性液状樹脂原料層（4a）の原料の余剰部分
（4b）が中間体（５）の上端部より上方に押し出される
ようにする。

ついで、図12に示すように、粘性液状樹脂原料層のロ
ール芯側からの加熱を、螺旋状パイプ（21）内に、今度
は温水等の加熱流体を通過させることにより、粘性液状
樹脂原料層（4a）をロール芯（１）側から約60℃に加熱
し行ない、残りの粘性液状樹脂原料を硬化せしめて、螺
旋状パイプ（21）巻回ロール芯（１）の外周に一体化さ
れかつ硬化した熱硬化性樹脂外層（６）を形成するもの
である。

なお、上記において、螺旋状パイプ（21）による加熱
温度をさらに80〜90℃に上昇させれば、硬化がより促進
され、樹脂原料層（4a）の螺旋状パイプ（21）付きのロ
ール芯（１）への接着強度がさらに強くなる。これと同
時に、外型（12）の外部から冷却するときの温度をさら
に低くすれば、硬化により生じる樹脂原料層（4a）の熱
応力の発生を防止することができる。

第４工程 上記螺旋状の冷却・加熱用パイプ（21）として、金属
パイプ等のそれ自体で比較的高い強度を有するパイプを
用いた場合には、樹脂の硬化により、硬質ロール（10）
を得、螺旋状パイプ（21）付きロール芯（１）の外周に
熱硬化性樹脂外層（６）を形成したのち、外型（12）を
取り外し、螺旋状パイプ（21）の内部はそのまゝにし
て、熱硬化性樹脂外層（６）の上下両端部を切削バイト
（図示略）で切削して、不要な樹脂を除去するととも
に、螺旋状パイプ（21）上下両端部（21a）（21b）を除
去し、さらに外層（６）の表面を研摩砥石で研摩して、
ロール芯（１）に対し略直角の外層端面（6a）を有する
硬質ロール（10）を形成する（図13参照）。

これに対し、螺旋状の冷却・加熱用パイプ（21）とし
て、比較的強度が弱い金属パイプ、あるいは樹脂パイプ
やゴムパイプ等を用いた場合には、外層（６）樹脂の硬
化後、螺旋状パイプ（21）の強化のために、例えば4,00
0cps以下の低粘性の熱硬化性樹脂原料を螺旋状パイプ
（21）の内部に注入し、該パイプ（21）の上端部（21
b）まで低粘性樹脂が充填されたことを確認してから、
ホース（18）を取り外して、ヒーター（17）を再度セッ
トし、50〜60℃に加熱して、パイプ（21）内の樹脂を硬
化させる。これにより、螺旋状パイプ（21）の内部に強
化充填層（22）を形成する（図14参照）。

その後、外型（12）を取り外して、硬質ロール（10）
を得、これの熱硬化性樹脂外層（６）の上下両端部を切
削バイト（図示略）で切削して、不要な樹脂を除去する
とともに、螺旋状パイプ（21）の上下両端部（21a）（2
1b）を除去し、さらに外層（６）の表面を研摩砥石で研
磨して、ロール芯（１）に対し略直角の外層端面（6a）
を有する硬質ロール（10）を形成し、最後に、ロール芯
（１）に対し略直角の外層（６）の上下両端面（6a）
（6b）に塗料を塗布する。これにより、螺旋状パイプ
（21）の上下両切断面図が外部に露出しないものであ
る。

なお、図示の金属製ロール芯（１）は中空であるが、
螺旋状の冷却・加熱用パイプ（21）を用いた場合には、
金属製ロール芯（１）は、中実であっても良い。

図15〜図18は、本発明の方法の第４実施態様の実施工
程を順に示すものである。

この実施態様では、金属製ロール芯（１）の外周に繊
維補強下巻層（23）を設けて、この繊維補強下巻層（2
3）の外周表面に螺旋状のパイプ嵌入れ用凹溝（20）を
設けておき、この凹溝（20）に冷却・加熱用パイプ（2
1）を嵌め入れて、螺旋状に巻き付けておく場合を示す
ものである。

第１工程 図15に示すように、金属製ロール芯（１）の外周面
に、熱硬化性樹脂を含浸した繊維材（23）を、例えば３
〜50mm、好ましくは６〜25mmの厚みに巻回して、繊維補
強下巻層（23）を形成する。なおこれに先だって、金属
製ロール芯（１）の外周面には、サンドブラストなどに
より粗面化しておくのが好ましい。

繊維補強下巻層（23）を構成する繊維材および熱硬化
性樹脂としては、上記第２実施態様の場合と同様のもの
を使用する。

そして、この金属製ロール芯（１）の外周の繊維補強
下巻層（23）の外表面に、上記第３実施態様の場合と同
様に、螺旋状のパイプ嵌入れ用凹溝（20）を、冷却・加
熱用パイプ（21）の外径と略同一のピッチとなるように
設ける。凹溝（20）の深さは、丁度冷却・加熱用パイプ
（21）の半分が嵌まり込む深さとするのが好ましい。

ついで、冷却・加熱用パイプ（21）を、金属製ロール
芯（１）の繊維補強下巻層（23）の凹溝（20）にその一
端部（21a）より嵌め入れて、順次この凹溝（20）に嵌
まり込むように螺旋状に巻回し、該パイプ（21）の他端
部（21b）を金属製ロール芯（１）の繊維補強下巻層（2
3）の他端部の凹溝（20）部分から取り出して、該パイ
プ（21）を金属製ロール芯（１）の繊維補強下巻層（2
3）に巻き付ける。

なお、冷却・加熱用パイプ（21）の巻き始め部分およ
び巻き終り部分を針金等で巻回してパイプ（21）を固定
するのが好ましい。また針金等の代わりに熱硬化性樹脂
含浸織布テープを、巻回された冷却・加熱用パイプ（2
1）の周囲に張力を掛けながら巻回し、これを硬化させ
てパイプ（21）を固定しても良い。

また、金属製ロール芯（１）の繊維補強下巻層（23）
の螺旋状凹溝（20）の内面に予め接着剤を塗布してお
き、冷却・加熱用パイプ（21）の下半分を接着固定する
のが好ましい。

冷却・加熱用パイプ（21）を固定する手段は、その他
の固定手段であっても良い。

冷却・加熱用パイプ（21）としては、上記第３実施態
様の場合と同様のものを使用する。

冷却・加熱用パイプ（21）の横断面形状およびサイズ
は、上記第３実施態様の場合と同様のものを使用し、ま
た、金属製ロール芯（１）の繊維補強下巻層（23）の外
周表面に設けられる螺旋状のパイプ嵌入れ用凹溝（20）
の横断面形状も、冷却・加熱用パイプ（21）の横断面形
状の半分の形状を有しておれば良い。

上記金属製ロール芯（１）の繊維補強下巻層（23）の
螺旋状凹溝（20）の内面に塗布して冷却・加熱用パイプ
（21）を接着固定する接着剤としては、耐熱性、耐圧性
等の観点より、例えばエポキシ樹脂系、不飽和ポリエス
テル樹脂系、ジアリルフタレート樹脂系等の合成樹脂系
接着剤、あるいはゴム系接着剤等を使用するのが好まし
い。

こうして、繊維補強下巻層（23）の凹溝（20）内に嵌
め入れられて螺旋状に巻回された冷却・加熱用パイプ
（21）を外周に有する金属製ロール芯（１）を、基台
（11）上に起立状態に配置し、ロール芯（１）の下側軸
部（２）を基台（11）の軸部差し込み孔（16）内に差し
込む。

ついで、上記第３実施態様の場合と同様に、ロール芯
（１）の外側にロール面長を調整するための所要高さの
受台（15）を配置するとともに、ロール芯（１）の繊維
補強下巻層（23）より所定間隔をおいて外側に外層成形
用外型（12）を配置して、ロール芯（１）と外型（12）
との間に、下端が受台（15）によって閉鎖されかつ上端
が開放された樹脂原料注入用空間部（14）を形成する。

なお、金属製ロール芯（１）の繊維補強下巻層（23）
の螺旋状パイプ嵌入れ用凹溝（20）以外の外表面は、サ
ンドブラスト等により粗面化しておくことが好ましい。

つぎに、上記空間部（14）に液状の熱硬化性樹脂原料
（４）を注入する。

第２工程 つぎに、同図15に示すように、上記第３実施態様の場
合と同様に、熱硬化性樹脂原料（４）を外型（12）の外
部からヒーター（17）により加熱して熱硬化性樹脂原料
（４）の大部分を硬化せしめて、外層樹脂中間体（５）
を形成する一方、液状の熱硬化性樹脂原料のロール芯側
からの冷却を、螺旋状のパイプ内に水等の冷却流体を通
過させることにより行ない、該原料（４）をロール芯
（１）側から例えば−30℃〜50℃、好ましくは５〜30℃
に冷却して、ロール芯（１）の繊維補強下巻層（23）の
表面部分の樹脂原料（４）を粘性液状のまゝに保持して
外層樹脂中間体（５）の内側に粘性液状原料層（4a）を
残す。

なお上記第１工程において、空間部（14）に注入する
液状の熱硬化性樹脂原料（４）の硬化反応を抑制するた
めに、螺旋状のパイプ（21）内に水等の冷却流体を通過
させることにより、該原料（４）をロール芯（１）側か
ら冷却しつゝ、空間部（14）に液状の熱硬化性樹脂原料
（４）を注入し、第２工程においては、第１工程からの
螺旋状パイプ（21）による冷却を継続して、ロール芯
（１）の表面部分の樹脂原料（４）を粘性液状のまゝに
保持し、粘性液状原料層（4a）を残すようにして、樹脂
原料（４）の自己発熱反応を防止するようにするのが好
ましい。

第３工程 つぎに、図16に示すように、上記第３実施態様の場合
と同様に、外型（12）の上端部外周に備えた多数の噴水
孔を有するホース（18）より水等の冷却流体を流下せし
めて、外層樹脂中間体（５）を外型（12）の外部から冷
却して中間体（５）を60℃前後の低い温度に保持し、該
中間体（５）の主として熱収縮により中間体（５）を収
縮せしめるとともに、該中間体（５）の収縮に伴って中
間体内側の粘性液状樹脂原料層（4a）の原料の余剰部分
（4b）が中間体（５）の上端部より上方に押し出される
ようにする。

ついで、図17に示すように、粘性液状樹脂原料層のロ
ール芯側からの加熱を、繊維補強下巻層（23）の外表面
の螺旋状パイプ（21）内に、今度は温水等の加熱流体を
通過させることにより、粘性液状樹脂原料層（4a）をロ
ール芯（１）側から約60℃に加熱して行ない、残りの粘
性液状樹脂原料を硬化せしめて、螺旋状パイプ（21）巻
回繊維補強下巻層（23）を有するロール芯（１）の外周
に一体化されかつ硬化した熱硬化性樹脂外層（６）を形
成するものである。

なお、上記において、螺旋状パイプ（21）による加熱
温度をさらに80〜90℃に上昇させれば、硬化がより促進
され、樹脂原料層（4a）の螺旋状パイプ（21）巻回繊維
補強下巻層（23）を有するロール芯（１）への接着強度
がさらに強くなる。これと同時に外型（12）の外部から
冷却するときの温度をさらに低くすれば、硬化により生
じる樹脂原料層（4a）の熱応力の発生を防止することが
できる。

第４工程 上記螺旋状の冷却・加熱用パイプ（21）として、金属
パイプ等のそれ自体で比較的高い強度を有するパイプを
用いた場合には、樹脂の硬化により、硬質ロール（10）
を得、螺旋状パイプ（21）付きロール芯（１）の外周に
熱硬化性樹脂外層（６）を形成したのち、外型（12）を
取り外し、螺旋状パイプ（21）の内部はそのまゝにし
て、熱硬化性樹脂外層（６）の上下両端部を切削バイト
（図示略）で切削して、不要な樹脂を除去するととも
に、螺旋状パイプ（21）の上下両端部（21a）（21b）を
除去し、さらに外層（６）の表面を研摩砥石で研摩し
て、ロール芯（１）に対し略直角の外層端面（6a）を有
する硬質ロール（10）を形成する（図18参照）。

また図示は省略したが、螺旋状の冷却・加熱用パイプ
（21）として、比較的強度が弱い金属パイプ、あるいは
樹脂パイプやゴムパイプ等を用いた場合には、上記第３
実施等態様の場合と同様に、外層（６）樹脂の硬化後、
螺旋状パイプ（21）の強化のために、低粘性の熱硬化性
樹脂原料を螺旋状パイプ（21）の内部に注入し、加熱硬
化させて、螺旋状パイプ（21）の内部に強化充填層（2
2）を形成する。

その後、外型（12）を取り外して、硬質ロール（10）
を得、これの繊維補強下巻層（23）の上下両端部、並び
に熱硬化性樹脂外層（６）の上下両端部を切削バイト
（図示略）で切削して、不要な繊維補強下巻層（23）部
分と外層樹脂を除去するとともに、螺旋状パイプ（21）
の上下両端部（21a）（21b）を除去し、さらに外層
（６）の表面を研摩砥石で研摩して、ロール芯（１）に
対し略直角の外層端面（6a）を有する硬質ロール（10）
を形成し、最後に、ロール芯（１）に対し略直角の外層
（６）の上下両端面（6a）（6a）に塗料を塗布する。こ
れにより、螺旋状パイプ（21）の上下両切断端面が外部
に露出しないものである。

なお、図示の金属製ロール芯（１）は中空であるが、
螺旋状の冷却・加熱用パイプ（21）を用いた場合には、
金属製ロール芯（１）は、中実であっても良い点は、上
記第３実施態様の場合と同様である。

つぎに、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

実施例１ 本発明の第１実施態様の方法により前記図１〜図４の
工程を順に実施することにより、製紙用カレンダー・ロ
ールを製造した。

第１工程 まず長さ4722mm、直径480mm、および面長3470mmの大
きさを有する鉄製ロール芯（１）の外周面をサンドブラ
ストにより粗面化した。ロール芯（１）は、両端に軸部
（２）（２）を有しかつ中空状で内部に加熱または冷却
流体通路（３）を有するものである。

図１に示す基台（11）上に鉄製ロール芯（１）を起立
状態に配置し、ロール芯（１）の外側にロール面長を調
整するための所要高さの受台（15）を配置した。また受
台（15）上であってかつロール芯（１）より所定間隔を
おいて外側に外層成形用外型（12）を配置した。ロール
芯（１）内部の通路（３）に冷却水を通過させて、ロー
ル芯（１）の表面を約20℃に保持する。

ついで、ロール芯（１）と外型（12）との間に形成さ
れた空間部（14）に、液状のエポキシ樹脂原料（４）を
注入した。ここで、エポキシ樹脂原料（４）としては、
主剤100重量部、および硬化剤24重量部に対し、平均粒
子径44μｍ以下のシリカ粉末を40重量部混入したものを
使用した。

第２工程 つぎに、エポキシ樹脂原料（４）を外型（12）の外部
から図１に示すヒーター（17）により加熱温度を100
℃、150℃、200℃と段階的に上昇させなから加熱して、
エポキシ樹脂原料（４）の大部分を硬化せしめて、エポ
キシ樹脂としての物性を出し、外層樹脂中間体（５）を
形成する一方、ロール芯（１）内部の通路（３）に第１
工程より引き続いて冷却水を通過させることにより、ロ
ール芯（１）の表面を約20℃に保ち、該表面部分の樹脂
原料（４）を粘性液状のまゝに保持して外層樹脂中間体
（５）の内側に、３〜4mm程度の厚みを有する粘性液状
原料層（4a）を残した。

第３工程 つぎに、図２に示す外型（12）上端部の噴水孔を有す
るホース（18）により冷却水を流下せしめて、外層樹脂
中間体（５）を外型（12）の外部から冷却して、中間体
（５）を約60℃の低い温度に保持し、該中間体（５）の
主として熱収縮により中間体（５）を収縮せしめるとと
もに、該中間体（５）の収縮に伴って中間体内側の粘性
液状樹脂原料層（4a）の原料の余剰部分（4b）が中間体
（５）の上端部より上方に押し出されるようにした。

ついで、図３に示すように、ロール芯（１）内部の通
路（３）に今度は温水を通過させることにより、粘性液
状樹脂原料層（4a）をロール芯（１）の内側から約60℃
に加熱し、一定時間の経過後、ロール芯（１）の内側の
温度を約80〜90℃に上昇させ、これと同時に中間体
（５）を約20℃に冷却して、残りの粘性液状樹脂原料
（４）を硬化せしめて、ロール芯（１）の外周に一体化
されかつ硬化したエポキシ樹脂外層（６）を形成した。

第４工程 エポキシ樹脂の硬化後、外型（12）を取り外して、硬
質ロール（10）を得、これのエポキシ樹脂外層（６）の
硬化により異形となされた上端部を切削バイト（図示
略）で切削して、不要な樹脂を除去し、外層（６）の表
面を研摩砥石で研摩し、ロール芯（１）に対し略直角の
外層端面（6a）を有する硬質ロール（10）を形成した
（図４参照）。

このようにして得られた硬質ロール（10）は、エポキ
シ樹脂外層（６）の有効面長がロール芯（１）の面長よ
り短いものであり、エポキシ樹脂外層（６）は、有効面
長3430mm、外径500mmおよび厚さ10mmを有するものであ
った。

性能評価試験 上記のようにして製造された硬質ロール（10）が製紙
用カレンダーロールとして使用できるかどうかの性能を
確認するために、上記実地例１の方法と全く同様にし
て、走行試験用小型硬質ロール（10）を製造した。

ここで、走行試験用小型硬質ロール（10）の鉄製ロー
ル芯（１）は、長さ700mm、直径200mm、および面長200m
mの大きさを有するものであり、エポキシ樹脂外層
（６）は、厚さ10mm、および有効面長190mmを有するも
のである。

そして、この走行試験用小型硬質ロール（10）を製紙
用カレンダーロールとした場合に、この小型硬質ロール
（10）に対するスチールロール（図示略）として、ヒー
ターを内蔵した長さ700mm、直径190mm、および面長210m
mの大きさを有する鉄製ロールを２機使用した。

上下一対のスチールロールの間に、本発明による走行
試験用小型硬質ロール（10）を配置した。ここで、スチ
ールロールのヒーターの温度を80℃に設定した。ヒータ
ーは、上部および下部のスチールロールにそれぞれ内蔵
されている。

これら上下両スチールロールと、本発明による走行試
験用小型硬質ロール（10）とによって線圧380kg/cm、お
よび回転速度400回転／分で、４週間連続して走行試験
を行なった。

その結果、走行試験用小型硬質ロール（10）の表面に
は、スチールロールの線圧による傷、割れ等が全く見ら
れず、また、走行によるエポキシ樹脂外層（６）の発熱
現象による熱破損も全く見られなかった。従って、上記
実施例１にかゝる硬質ロール（10）を実際の製紙用カレ
ンダーロールに使用した場合に、充分その使用に耐えら
れることが明らかである。

実施例２ 本発明の第２実施態様の方法により前記図５〜図８の
工程を順に実施することにより、製紙用カレンダー・ロ
ールを製造した。

第１工程 まず長さ3460mm、直径480mm、および面長3400mmの大
きさを有する鉄製ロール芯（１）の外周面をサンドブラ
ストにより粗面化した。ロール芯（１）は、両端に軸部
（２）（２）を有しかつ中空状で内部に加熱または冷却
流体通路（３）を有するものである。

つぎに、この鉄製ロール芯（１）の外周面にエポキシ
樹脂含浸繊維材を巻付けて、厚さ6mmの繊維補強下巻層
（７）を形成した。ここで、エポキシ樹脂としては主剤
100重量部、および硬化剤24重量部に対し、平均粒子径4
4μｍ以下のシリカ粉末を40重量部混入したものを使用
した。この場合、繊維材は、シリカ粉末を混入したエポ
キシ樹脂を含浸せしめたガラスロービングをロール芯
（１）の周囲に巻き付け、ついでこのロービング層の外
周に同様のエポキシ樹脂を含浸したガラスクロステープ
を巻き付けたものである。このエポキシ樹脂は100℃で
硬化せしめた。

つぎに、図５に示す基台（11）上にロール芯（１）を
起立状態に配置し、ロール芯（１）の外側に所定間隔を
おいて外層成形用外型（12）を配置するとともに、ロー
ル芯（１）の上端に、これを延長するように外層成形用
内型（13）を配置した。ついでロール芯（１）内部の通
路（３）に冷却水を通過させて、ロール芯（１）の表面
を約20℃に保持した。そしてロール芯（１）と外型（1
2）および内型（13）との間に形成された空間部（14）
に、液状のエポキシ樹脂原料（４）をロール芯（１）の
上端を越える高さまで注入した。ここで、エポキシ樹脂
としては、上記の場合と同様に、主剤100重量部、およ
び硬化剤24重量部に対し、平均粒子径44μｍ以下のシリ
カ粉末を40重量部混入したものを使用した。

第２工程 つぎに、エポキシ樹脂原料（４）を外型（12）の外部
から図５に示すヒーター（17）により加熱温度を100
℃、150℃、200℃と段階的に上昇させながら加熱して、
エポキシ樹脂原料（４）の大部分を硬化せしめて、エポ
キシ樹脂としての物性を出し、外層樹脂中間体（５）を
形成する一方、ロール芯（１）内部の通路（３）に第１
工程より引き続いて冷却水を通過させることにより、ロ
ール芯（１）の表面を約20℃に保ち、該表面部分の樹脂
原料（４）を粘性液状のまゝに保持して外層樹脂中間体
（５）の内側に、３〜4mm程度の厚みを有する粘性液状
原料層（4a）を残した。

第３工程 つぎに、図６に示す外型（12）上端部の噴水孔を有す
るホース（18）より冷却水を流下せしめて、外層樹脂中
間体（５）を外型（12）の外部から冷却して、中間体
（５）を約60℃の低い温度に保持し、該中間体（５）の
主として熱収縮により中間体（５）を収縮せしめるとと
もに、該中間体（５）の収縮に伴って中間体内側の粘性
液状樹脂原料層（4a）の原料の余剰部分（4b）が中間体
（５）の上端部より上方に押し出されるようにした。

ついで、図７に示すように、ロール芯（１）内部と通
路（３）に今度は温水を通過させることにより、粘性液
状樹脂原料層（4a）をロール芯（１）の内側から約60℃
に加熱し、一定時間の経過後、ロール芯（１）を内側の
温度を約80〜90℃に上昇させ、これと同時に中間体
（５）を約20℃に冷却して、残り粘性液状樹脂原料
（４）を硬化せしめて、ロール芯（１）の外周に一体化
されかつ硬化したエポキシ樹脂外層（６）を形成した。

第４工程 エポキシ樹脂の硬化後、外型（12）を取り外して、硬
質ロール（10）を得た。この実施例では、第１工程にお
いて熱硬化性樹脂原料（４）をロール芯（１）の上端を
越える高さまで注入しているので、エポキシ樹脂外層
（６）はロール芯（１）の上端面（1a）を越える高さま
で形成されており、このエポキシ樹脂外層（６）の硬化
により異形となされた上端部を切削バイト（図示略）で
切削して、不要な樹脂を除去し、外層（６）の表面を研
摩砥石で研摩し、外層端面（6a）がロール芯（１）の上
端面（1a）と同レベルとなされた、すなわち樹脂外層
（６）の有効面長がロール芯（１）の面長と等しいもの
となされた硬質ロール（10）を形成した（図８参照）。

このようにして得られた硬質ロール（10）のエポキシ
樹脂外層（６）は、有効面長3400mm、外径520mmおよび
厚さ20mmを有するものであった。

性能評価試験 上記のように製造された硬質ロール（10）が製紙用カ
レンダーロールとして使用できるか、どうかの性能を確
認するために、上記実施例２の方法と同様にして、走行
試験用小型硬質ロール（10）を製造した。

ここで、走行試験用小型硬質ロール（10）の鉄製ロー
ル芯（１）は、長さ700mm、直径200mm、および面長200m
mの大きさを有するものであり、エポキシ樹脂外層
（６）は、厚さ14mm、および有効面長200mmを有するも
のであり、繊維補強下巻層（７）は、厚さ6mmを有する
ものである。

そして、この走行試験用小型硬質ロール（10）を製紙
用カレンダーロールとした場合に、この小型硬質ロール
（10）に対するスチールロール（図示略）として、ヒー
ターを内蔵した長さ700mm、直径200mm、および面長200m
mの大きさを有する鉄製ロールを２機使用した。

上下一対のスチールロールの間に、本発明による走行
試験用小型硬質ロール（10）を配置した。ここで、スチ
ールロールのヒーターの温度を80℃に設定した。ヒータ
ーは、上部および下部のスチールロールにそれぞれ内蔵
されている。

これら上下両スチールロールと、本発明による走行試
験用小型硬質ロール（10）とによって線圧380kg/cm、お
よび回転速度400回転／分で、４週間連続して走行試験
を行なった。

その結果、走行試験用小型硬質ロール（10）の表面に
は、スチールロールの線圧による傷、割れ等が全く見ら
れず、また、走行によるエポシキ樹脂外層（６）の発熱
現象による熱破損も全く見られなかった。従って、上記
実施例２にかゝる硬質ロール（10）を実際の製紙用カレ
ンダーロールに使用した場合に、充分その使用に耐えら
れることが明らかである。

実施例３ 本発明の第３実施態様の方法により前記図９〜図14の
工程を順に実施することにより、製紙用カレンダー・ロ
ールを製造した。

第１工程 まず長さ4722mm、直径480mm、および面長3470mmの大
きさを有する鉄製ロール芯（１）の外周面に、螺旋状の
パイプ嵌入れ用凹溝（20）を、冷却・加熱用パイプ（2
1）の外径と略同一のピッチとなるように設けた。凹溝
（20）の深さは、丁度冷却・加熱用パイプ（21）の半分
が嵌まり込む深さであり、また横断面形状を半円形とし
た。

そしてつぎに、外径6.0mmを有する横断面円形の銅製
冷却・加熱用パイプ（21）の一端部（21a）を、金属製
ロール芯（１）の一方の軸部（２）側より凹溝（20）に
嵌め入れて、順次この凹溝（20）に嵌まり込むように螺
旋状に巻回し、他方の軸部（２）側より該パイプ（21）
の他端部（21b）を凹溝（20）から取り出して、該パイ
プ（21）を金属製ロール芯（１）に巻き付けた。

なお、金属製ロール芯（１）の螺旋状凹溝（20）の内
面には、予めエポキシ樹脂系接着剤を塗布しておき、冷
却・加熱用パイプ（21）の下半分を接着固定するととも
に、金属製ロール芯（１）の冷却・加熱用パイプ（21）
の巻き始め部分および巻きお終り部分を針金（図示略）
で巻回して、パイプ（21）を固定した。

こうして、凹溝（20）内に嵌め入れられて螺旋状に巻
回された冷却・加熱用パイプ（21）を外周に有する金属
製ロール芯（１）を、基台（11）上に起立状態に配置
し、ロール芯（１）の下側軸部（２）を、図９に示す基
台（11）の軸部差込み孔（16）内に差し込んだ。

ついで、上記第１実施例の場合と同様に、ロール芯
（１）の外側にロール面長を調整するための所要高さの
受台（15）を配置するとともに、ロール芯（１）より所
定間隔をおいて外側に外層成形用外型（12）を配置し
て、ロール芯（１）と外型（12）との間に、下端が受台
（15）によって閉鎖されかつ上端が開放された樹脂原料
注入用空間部（14）を形成した。

つぎに、上記空間部（14）に実施例１と同様の液状の
エポキシ樹脂原料（４）を注入した。

第２工程 つぎに、同図９に示すように、エポキシ樹脂原料
（４）を外型（12）の外部からヒーター（17）により加
熱してエポキシ樹脂原料（４）の大部分を硬化せしめ
て、外層樹脂中間体（５）を形成するとともに、液状の
エポキシ樹脂原料のロール芯（１）側からの冷却を、螺
旋状パイプ（21）内に水よりなる冷却流体を通過させる
ことにより行ない、該原料（４）をロール芯（１）側か
ら20℃に冷却して、ロール芯（１）の表面部分の樹脂原
料（４）を粘性液状のまゝに保持して外層樹脂中間体
（５）の内側に粘性液状原料層（4a）を残す。

なお上記第１工程において、空間部（14）に注入する
液状のエポキシ樹脂原料（４）の硬化反応を抑制するた
めに、螺旋状のパイプ（21）内に水よりなる冷却流体を
通過させることにより、該原料（４）をロール芯（１）
側から冷却しつゝ、空間部（14）に液状のエポキシ樹脂
原料（４）を注入し、第２工程においては、第１工程か
らの螺旋状パイプ（21）による冷却を継続して、ロール
芯（１）の表面部分の樹脂原料（４）を粘性液状のまゝ
に保持し、粘性液状原料層（4a）を残すようにして、樹
脂原料（４）の自己発熱反応を防止した。

第３工程 つぎに、図11に示すように、外型（12）の上端部外周
に備えた多数の噴水孔を有するホース（18）より水より
なる冷却流体を流下せしめて、外層樹脂中間体（５）を
外型（12）の外部から冷却して中間体（５）を60℃前後
の低い温度に保持し、該中間体（５）の主として熱収縮
により中間体（５）を収縮せしめるとともに、該中間体
（５）の収縮に伴って中間体内側の粘性液状樹脂原料層
（4a）の原料の余剰部分（4b）が中間体（５）の上端部
より上方に押し出されるようにした。

その後、図12に示すように、粘性液状樹脂原料層のロ
ール芯（１）側からの加熱を、螺旋状パイプ（21）内
に、今度は温水よりなる加熱流体を通過させることによ
り、粘性液状樹脂原料層（4a）をロール芯（１）側から
約60℃に加熱して行ない、残りの粘性液状樹脂原料を硬
化せしめて、螺旋状パイプ（21）巻回ロール芯（１）の
外周に一体化されかつ硬化したエポキシ樹脂外層（６）
を形成した。

第４工程 上記樹脂の硬化により螺旋状パイプ（21）付きロール
芯（１）の外周にエポキシ樹脂外層（６）を形成したの
ち、螺旋状パイプ（21）の強化のために、3,000cpsの粘
度を有するエポキシ樹脂原料を螺旋状パイプ（21）の内
部に注入し、該パイプ（21）の上端部（21b）まで該樹
脂が充填されたことを確認してから、ホース（18）を取
り外して、ヒーター（17）を再度セットし、50〜60℃に
加熱して、パイプ（21）内の樹脂を硬化させ、強化充填
層（22）を形成した（図14参照）。

その後、外型（12）を取り外して、硬質ロール（10）
を得、これのエポキシ樹脂外層（６）の上下両端部を切
削バイト（図示略）で切削して、不要な樹脂を除去する
とともに、螺旋状パイプ（21）の上下両端部（21a）（2
1b）を除去し、さらに外層（６）の表面を研摩砥石で研
摩して、ロール芯（１）に対し略直角の外層端面（6a）
を有する硬質ロール（10）を形成し、最後に、ロール芯
（１）に対し略直角の外層（６）の上下両端面（6a）
（6a）に塗料を塗布した。

このようにして得られた硬質ロール（10）は、エポキ
シ樹脂外層（６）の有効面長がロール芯（１）の面長よ
り短いものであり、エポキシ樹脂外層（６）は、有効面
長3430mm、外径500mmおよび厚さ10mmを有するものであ
った。

性能評価試験 上記のようにして製造された硬質ロール（10）が製紙
用カレンダーロールとして使用できるかどうかの性能を
確認するために、上記実施例３の方法と全く同様にし
て、走行試験用小型硬質ロール（10）を製造した。

この走行試験用小型硬質ロール（10）の性能評価試験
の方法は、上記実施例１の場合と全く同様であり、上下
一対のスチールロールの間に、本発明による走行試験用
小型硬質ロール（10）を配置し、これら上下両スチール
ロールと、本発明による走行試験用小型硬質ロール（1
0）とによって線圧380kg/cm、および回転速度400回転／
分で、４週間連続して走行試験を行なった。

その結果、この実施例３の走行試験用小型硬質ロール
（10）の表面には、スチールロールの線圧による傷、割
れ等が全く見られず、また走行によるエポキシ樹脂外層
（６）の発熱現象による熱破損も全く見られず、この実
施例３にかゝる硬質ロール（10）を実際の製紙用カレン
ダーロールに使用した場合に、充分その使用に耐えられ
ることが明らかである。

実施例４ 本発明の第４実施態様の方法により前記図15〜図18の
工程を順に実施することにより、製紙用カレンダー・ロ
ールを製造した。

第１工程 まず長さ3460mm、直径480mm、および面長3400mmの大
きさを有する鉄製ロール芯（１）の外周面をサンドブラ
ストにより粗面化した。ロール芯（１）は、両端に軸部
（２）（２）を有するものである。

つぎに、この鉄製ロール芯（１）の外周面にエポキシ
樹脂含浸繊維材を巻付けて、厚さ8mmの繊維補強下巻層
（23）を形成した。ここで、エポキシ樹脂としては、上
記実施例２の場合同様に、主剤100重量部、および硬化
剤24重量部に対し、平均粒子径44μｍ以下のシリカ粉末
を40重量部混入したものを使用し、繊維材は実施例２の
場合と同様にロール芯（１）の周囲に巻き付けた。

そして、この金属製ロール芯（１）の外周の繊維補強
下巻層（23）の外表面に、上記第３実施態様の場合と同
様に、螺旋状のパイプ嵌入れ用凹溝（20）を、冷却・加
熱用パイプ（21）の外径と略同一のピッチとなるように
設けた。凹溝（20）の深さは、丁度冷却・加熱用パイプ
（21）の半分が嵌まり込む深さであり、また、横断面図
形状を半円形とした。

そしてつぎに、外径6.0mmを有する横断面円形の銅製
冷却・加熱用パイプ（21）の一端部（21a）を、金属製
ロール芯（１）の繊維補強下巻層（23）の凹溝（20）に
その一端部（1a）より嵌め入れて、順次この凹溝（20）
に嵌まり込むように螺旋状に巻回し、該パイプ（21）の
他端部（21b）を金属製ロール芯（１）の繊維補強下巻
層（23）の他端部の凹溝（20）部分から取り出して、該
パイプ（21）を金属製ロール芯（１）の繊維補強下巻層
（23）に巻き付けた。

なお、上記実施３の場合と同様に、金属製ロール芯
（１）の螺旋状凹溝（20）の内面には、予めエポキシ樹
脂系接着剤を塗布しておき、冷却・加熱用パイプ（21）
の下半分を接着固定するとともに、金属製ロール芯
（１）の冷却・加熱用パイプ（21）の巻き始め部分およ
び巻きお終り部分を針金（図示略）で巻回して、パイプ
（21）を固定した。

こうして、繊維補強下巻層（23）の凹層（20）内に嵌
め入れられて螺旋状に巻回された冷却・加熱用パイプ
（21）を外周に有する金属製ロール芯（１）を、基台
（11）上に起立状態に配置し、ロール芯（１）の下側軸
部（２）を、図15に示す基台（11）の軸部差込み孔（1
6）内に差し込んだ。

ついで、上記第１実施例の場合と同様に、ロール芯
（１）の外側にロール面長を調整するための所要高さの
受台（15）を配置するとともに、ロール芯（１）より所
定間隔をおいて外側に外層成形用外型（12）を配置し
て、ロール芯（１）と外型（12）との間に、下端が受台
（15）によって閉鎖されかつ上端が開放された樹脂原料
注入用空間部（14）を形成した。

つぎに、上記空間部（14）に実施例１と同様の液状の
エポキシ樹脂原料（４）を注入した。

第２工程 つぎに、同図15に示すように、エポキシ樹脂原料
（４）を外型（12）の外部からヒーター（17）により加
熱してエポキシ樹脂原料（４）の大部分を硬化せしめ
て、外層樹脂中間体（５）を形成する一方、液状のエポ
キシ樹脂原料のロール芯（１）側からの冷却を、螺旋状
のパイプ（21）内に水よりなる冷却流体を通過させるこ
とにより行ない、該原料（４）をロール芯（１）側から
20℃に冷却して、ロール芯（１）の繊維補強下巻層（2
3）の表面部分の樹脂原料（４）を粘性液状のまゝに保
持して外層樹脂中間体（５）の内側に粘性液状原料層
（4a）を残す。

なお上記第１工程において、空間部（14）に注入する
液状のエポキシ樹脂原料（４）の硬化反応を抑制するた
めに、螺旋状のパイプ（21）内に水よりなる冷却流体を
通過させることにより、該原料（４）をロール芯（１）
側から冷却しつゝ、空間部（14）に液状のエポキシ樹脂
原料（４）を注入し、第２工程においては、第１工程か
らの螺旋状パイプ（21）による冷却を継続して、ロール
芯（１）の表面部分の樹脂原料（４）を粘性液状のまゝ
に保持し、粘性液状原料層（4a）を残すようにして、樹
脂原料（４）の自己発熱反応を防止した。

第３工程 つぎに、図16に示すように、外型（12）の上端部外周
に備えた多数の噴水孔を有するホース（18）より水より
なる冷却流体を流下せしめて、外層樹脂中間体（５）を
外型（12）の外部から冷却して中間体（５）を60℃前後
の低い温度に保持し、該中間体（５）の主として熱収縮
により中間体（５）を収縮せしめるとともに、該中間体
（５）の収縮に伴って中間体内側の粘性液状樹脂原料層
（4a）の原料の余剰部分（4b）が中間体（５）の上端部
より上方に押し出されるようにした。

ついで、図17に示すように、粘性液状樹脂原料層のロ
ール芯（１）側からの加熱を、繊維補強下巻層（23）の
外表面の螺旋状パイプ（21）（21）内に、今度は温水よ
りなる加熱流体を通過させることにより、粘性液状樹脂
原料層（4a）をロール芯（１）側から約60℃に加熱して
行ない、残りの粘性液状樹脂原料を硬化せしめて、螺旋
状パイプ（21）巻回繊維補強下巻層（23）を有するロー
ル芯（１）の外周に一体化されかつ硬化したエポキシ樹
脂外層（６）を形成した。

第４工程 上記樹脂の硬化により螺旋状パイプ（21）付きロール
芯（１）の外周にエポキシ樹脂外層（６）を形成したの
ち、螺旋状パイプ（21）の強化のために、3,000cpsの粘
度を有するエポキシ樹脂原料を螺旋状パイプ（21）の内
部に注入し、該パイプ（21）の上端部（21b）まで該樹
脂が充填されたことを確認してから、ホース（18）を取
り外して、ヒーター（17）を再度セットし、50〜60℃に
加熱して、パイプ（21）内の樹脂を硬化させ、強化充填
層（22）を形成した。

その後、外型（12）を取り外して、硬質ロール（10）
を得、これの繊維補強下巻層（23）の上下両端部、並び
にエポキシ樹脂外層（６）の上下両端部を切削バイト
（図示略）で切削して、不要な繊維補強下巻層（23）部
分と外層樹脂を除去するとともに、螺旋状パイプ（21）
の上下両端部（21a）（21b）を除去し、さらに外層
（６）の表面を研摩砥石で研摩して、ロール芯（１）に
対し略直角の外層端面（6a）を有する硬質ロール（10）
を形成し（図18参照）、最後に、ロール芯（１）に対し
略直角の外層（６）の上下両端面（6a）（6a）に塗料を
塗布した。

このようにして得られた硬質ロール（10）は、エポキ
シ樹脂外層（６）の有効面長がロール芯（１）の面長よ
り短いものであり、エポキシ樹脂外層（６）は、有効面
長3400mm、外径520mmおよび厚さ20mmを有するものであ
った。

性能評価試験 上記のようにして製造された硬質ロール（10）が製紙
用カレンダーロールとして使用できるかどうかの性能を
確認するために、上記実施例４の方法と全く同様にし
て、走行試験用小型硬質ロール（10）を製造した。

この走行試験用小型硬質ロール（10）の性能評価試験
の方法は、上記実施例１の場合と全く同様であり、上下
一対のスチールロールの間に、本発明による走行試験用
小型硬質ロール（10）を配置し、これら上下両スチール
ロールと、本発明による走行試験用小型硬質ロール（1
0）とによって線圧380kg/cm、および回転速度400回転／
分で、４週間連続して走行試験を行なった。

その結果、この実施例４の走行試験用小型硬質ロール
（10）の表面には、スチールロールの線圧による傷、割
れ等が全く見られず、また走行によるエポキシ樹脂外層
（６）の発熱現象による熱破損も全く見られず、この実
施例４にかゝる硬質ロール（10）を実際の製紙用カレン
ダーロールに使用した場合に、充分その使用に耐えられ
ることが明らかである。

産業上の利用可能性 本発明は、例えば製紙、繊維等の各種工業において使
用される硬質ロールの製造法、とくに、製紙用カレンダ
ー・ロール、製紙用プレス・ロール（製紙用ストーンロ
ールの代替ロールおよび製紙用ゴムロールの代替ロール
を含む）、繊維用カレンダー・ロール、あるいは磁気記
録体用カレンダー・ロール等において弾性ロールとして
使用される硬質ロールの製造法に有効に適用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 101:10 105:08 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29D 31/00 B29C 39/10,43/46 B32B 1/08,1/10 F16C 13/00 D21F 1/40

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】起立状態に配置された金属製ロール芯の外
   側に、所定間隔をおいて外層成形用外型を配置して、ロ
   ール芯と外型との間に、下端が閉鎖されかつ上端が開放
   された樹脂原料注入用空間部を形成し、この空間部に液
   状の熱硬化性樹脂原料を注入する第１工程と、該原料を
   外型の外部から加熱して熱硬化性樹脂原料の大部分を硬
   化せしめて、外層樹脂中間体を形成する一方、該原料を
   ロール芯側から冷却して、ロール芯の表面部分の樹脂原
   料を粘性液状のまゝに保持して外層樹脂中間体の内側に
   粘性液状原料層を残す第２工程と、つぎに、外層樹脂中
   間体を外型の外部から冷却して、該中間体の主として熱
   収縮により中間体を収縮せしめるとともに、該中間体の
   収縮に伴って中間体内側の粘性液状樹脂原料層の原料の
   余剰部分が中間体の上端部より上方に押し出されるよう
   にする一方、粘性液状樹脂原料層をロール芯側から加熱
   して、残りの粘性液状樹脂原料を硬化せしめ、ロール芯
   の外周に一体化されかつ硬化した熱硬化性樹脂外層を形
   成する第３工程と、熱硬化性樹脂外層の少なくとも上端
   部を切削して、ロール芯に対し略直角の外層端面を成形
   する第４工程とよりなる硬質ロールの製造法。
2. 【請求項２】第１工程において、ロール芯と外型との間
   の空間部に、ロール芯側から冷却しつゝ液状の熱硬化性
   樹脂原料を注入し、第２工程においては、第１工程のロ
   ール芯側からの冷却を継続して、ロール芯の表面部分の
   樹脂原料を粘性液状のまゝに保持し、粘性液状原料層を
   残すようにする、請求項１記載の硬質ロールの製造法。
3. 【請求項３】金属製ロール芯が、内部に冷却または加熱
   流体通路を有する中空状のものであり、ロール芯の上下
   両端の軸部がロール芯内の流体通路に通じる流体出入口
   を有するものであり、第２工程において、液状の熱硬化
   性樹脂原料のロール芯側からの冷却を、ロール芯内部の
   流体通路に冷却流体を通過させることにより行ない、第
   ３工程において、粘性液状樹脂原料層のロール芯側から
   の加熱を、ロール芯内部の流体通路に加熱流体を通過さ
   せることにより行なって、残りの粘性液状樹脂原料を硬
   化せしめる、請求項１記載の硬質ロールの製造法。
4. 【請求項４】金属製ロール芯が、外周に繊維補強下巻層
   を有するものである、請求項３記載の硬質ロールの製造
   法。
5. 【請求項５】第１工程において、金属製ロール芯の外周
   に、内部に冷却または加熱流体が流される螺施状の冷却
   ・加熱用パイプを巻き付けておき、第２工程において、
   液状の熱硬化性樹脂原料のロール芯側からの冷却を、螺
   施状のパイプ内に冷却流体を通過させることにより行な
   い、第３工程において、粘性液状樹脂原料層のロール芯
   側からの加熱を、螺施状のパイプ内に加熱流体を通過さ
   せることにより行なって、残りの粘性液状樹脂原料を硬
   化せしめて、ロール芯の外周に一体化されかつ硬化した
   熱硬化性樹脂外層を形成し、第４工程において、熱硬化
   性樹脂外層の上下両端部を切削するとともに、螺施状パ
   イプの上下両端部を除去して、ロール芯に対し略直角の
   外層端面を形成する、請求項１記載の硬質ロールの製造
   法。
6. 【請求項６】金属製ロール芯の外周表面に螺施状のパイ
   プ嵌入れ用凹溝を設けておき、この凹溝に、内部に冷却
   または加熱流体が流される冷却・加熱用パイプを嵌め入
   れて、螺施状に巻き付ける、請求項５記載の硬質ロール
   の製造法。
7. 【請求項７】金属製ロール芯の外周に繊維補強下巻層を
   設け、この繊維補強下巻層の外周表面に螺施状のパイプ
   嵌入れ用凹溝を設けておき、この凹溝に、内部に冷却ま
   たは加熱流体が流される冷却・加熱用パイプを嵌め入れ
   て、螺施状に巻き付ける、請求項５記載の硬質ロールの
   製造法。
8. 【請求項８】第３工程において、螺施状のパイプ内に加
   熱流体を通過させて、粘性液状樹脂原料層をロール芯側
   から加熱し、残りの粘性液状樹脂原料を硬化せしめて、
   ロール芯の外周に一体化されかつ硬化した熱硬化性樹脂
   外層を形成したのち、さらに螺施状のパイプの内部に液
   状の熱硬化性樹脂原料を注入し、該樹脂原料を硬化せし
   めて、螺施状パイプの内部に充填層を形成する、請求項
   ５記載の硬質ロールの製造法。
9. 【請求項９】第１工程において、金属製ロール芯の外側
   に、所定間隔をおいて外層成形用外型を配置するととも
   に、ロール芯の上端に、これを延長するように外層成形
   用内型を配置し、ロール芯と外型および内型との間に、
   下端が閉鎖されかつ上端が開放された樹脂原料注入用空
   間部を形成し、この空間部に液状の熱硬化製樹脂原料を
   ロール芯の上端を越える高さまで注入し、第４工程にお
   いて、熱硬化性樹脂外層の少なくとも上端部を切削し
   て、ロール芯の端面と面一な外層端面を形成する、請求
   項１記載の硬質ロールの製造法。
10. 【請求項１０】第１工程において用いる金属製ロール芯
    が、外周に繊維補強下巻層を有するものである、請求項
    ９記載の硬質ロールの製造法。