JPH09108714A

JPH09108714A - 圧延用ロールとその製造法及び圧延機と被圧延材

Info

Publication number: JPH09108714A
Application number: JP27229295A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Okochi; 敬彦大河内; Tamito Kawahigashi; 民人川東; Makoto Hiraga; 平賀　　良
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】センタ穴でセンタ支持して研削加工でき、文
字，模様等を形成できるロールとその製造法及びそれを
用いた圧延機と被圧延材を提供する。【解決手段】セラミック又は超硬ロール胴部に、異なる
面粗度を有する複数の領域を持つ文字，模様を有するロ
ール、その製法、そのロールを用いた圧延機及び被圧延
材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な圧延用セラ
ミックロール，金属複合ロール，超硬ロール等の円形部
材の研磨装置及び方法さらに円形部材及び被圧延材に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の円形部材の研磨装置は、大きく分
けて以下の３つのものがあった。１つは研削を主目的と
するバイトを用いた旋盤加工である。２つめは回転砥石
を用いた円筒研削及び円筒研磨である（特開昭61−7195
3 号公報，特開平1−199705 号公報，特開平4−274808
号公報）。

【０００３】従来の圧延機用セラミックロールは、ロー
ル全体がセラミックで形成されており、ロールの研削加
工時のセンタ穴及びその固定に対して十分な考慮がなさ
れていなかった(特公平4−48524号公報，特公平4−2844
2号公報及び特開平4−361803号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、いず
れも研磨装置のガタや振動などが加工精度を低下させ、
特に真円度の低下や送りマーク等の加工傷を発生させて
いた。ここで、真円度とは円形部材の円形外表面の最外
径と最小径との差を言い、小さいほど真円度は優れてい
ることになる。すなわち真円度が優れていると前記外表
面の周方向うねりが小さいことになる。最も一般的に用
いられる回転砥石による円形部材の研磨においては、被
研磨物と回転砥石の軸が、いずれも固定されているの
で、回転砥石の動バランスの不完全による砥石振れ、ま
た主軸及び砥石軸のベアリングのガタ、更にスライドテ
ーブルのガタ等が真円度を低下させ、またたたき傷，送
りマーク等の加工傷を生じさせる原因となっていた。

【０００５】特に被研磨物が硬質になった場合には、研
磨面圧が高くなり、前記のような不良現象は増加する傾
向にあった。また回転砥石による円形部材の研磨では、
研磨時間が長くなると砥石の切れが悪くなったり、砥石
の偏摩耗が起こるため、かじり等による加工傷が発生し
ていた。そのため、所定時間毎に砥石の目立て等を行っ
たり、また熟練した作業者のみが加工するといった作業
性低下の原因となっていた。例えば従来の回転砥石を用
いた研磨では真円度は１〜２μｍ程度であり、送りマー
ク，たたき傷等を完全に除去することは困難であった。

【０００６】上記従来技術においては、セラミックロー
ルの異方性のない研削加工について考慮されていなかっ
た。

【０００７】本発明の目的は、研磨装置のガタや振動、
また砥石の切れ味の低下等による加工精度の低下を本質
的に改善し、真円度に優れ即ち円形部材の外表面の周方
向うねるが小さく、送りマーク等の加工傷，異方性を少
なくするとともに、立体的な装飾模様または幾何学的模
様を圧延と同時に圧延鋼板にプリントできるセラミック
ロールとその製造法及びそれを用いた圧延機を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、平滑な領域と
粗化された領域とを有し、前記平滑な領域は面粗さ，う
ねり及び光の反射率の少なくとも１つに異方性がないこ
と、又は面粗度の異なる複数の領域とを有することを特
徴とする圧延用ロールにある。

【０００９】前述のロール部材はセラミック部材又は超
硬部材が好ましく、前記粗化又は面粗度の異なる複数の
領域が絵，文字，装飾模様，幾何学模様及び図形の少な
くとも１つとするのが好ましい。

【００１０】本発明は、平滑な表面を有する表面に面粗
度の異なる複数の領域を形成することを特徴とする圧延
用ロールの製造法にある。

【００１１】本発明は、面粗さ，うねり及び光の反射率
の少なくとも１つに異方性がない平滑な表面を形成する
工程と、該平滑な表面に粗化又は面粗度の異なる複数の
領域を形成することを特徴とする圧延用ロールの製造法
にある。

【００１２】本発明は、面粗さ，うねり及び光の反射率
の少なくとも１つに異方性がない平滑な表面と、粗化又
は面粗度の異なる複数の領域とを有することを特徴とす
る被圧延材にある。

【００１３】被圧延材はフェライト系ステンレス鋼，オ
ーステナイト系ステンレス鋼，銅，アルミニウム，Ｎｉ
基合金，アルミニウム又は亜鉛又は錫のメッキ鋼板，樹
脂被覆鋼板の１mm以下の薄板，０.０１〜０.２mmの箔の
いずれかであるのが好ましい。

【００１４】本発明は、補強ロール又は補強ベアリング
をバックにして補強される一対の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にお
いて、前記作業ロールがセラミックロール又は超硬ロー
ルであり、該ロールは胴部表面に平滑な領域と粗化又は
面粗度の異なる複数の領域を有し、端面に接して設けら
れたローラ又は該ロールと同期回転する支持軸受によっ
て該ロールの軸方向への動きが阻止されることを特徴と
する圧延機にある。

【００１５】本発明に係る圧延機用セラミックロール又
は超硬ロールはその端部にセンタ穴を有し、端面に金属
製キャップを設けること、又その本体より硬さの高い硬
質金属層を有する金属製キャップを設けたものが好まし
い。

【００１６】前記セラミックロールの端部と金属製キャ
ップとが０.０５〜０.３mmのキャップを有し、該キャッ
プには接着剤が充填されて結合、又はセラミックロール
の凸部に金属緩衝材を設け金属製キャップを焼嵌めによ
って結合する。

【００１７】前記セラミックロールはその表面が粗化さ
れているか、または、粗さがＲａで０.０７μｍ以下の
鏡面部分と、粗さがＲａで０.１〜１μｍの粗面部分と
によりパターンが形成される。

【００１８】本発明は補強ロール又は補強ベアリングを
バックにして補強される一対の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におい
て、前記作業ロールがセラミックロール又は超硬ロール
であり、該ロールは端面に接して設けられたローラ又は
該ロールと同期して回転する支持軸受により該ロールの
軸方向への移動が阻止され、前述の粗面化されたロール
が用いられる。

【００１９】特に、セラミックロールの両端にオーステ
ナイト系ステンレス鋼製キャップ本体とその端面に該本
体材より硬さの高い金属層が設けられた金属製キャップ
が接着または嵌合して取り付けたものを用いると良い。

【００２０】また、ロール表面は、シャットプラスト法
等で加工し、表面粗さの違いにより、装飾模様または幾
何学的模様等のパターンを形成したものである。これら
のセラミックロールを圧延機の作業ロールとして使用す
ることができる。

【００２１】前記金属製キャップとしては、その端面を
ロックウェルＣスケール硬さ（以下ロックウェル硬さと
呼ぶ）が４０以上のものが望ましく、特に、ロックウェ
ル硬さ５０〜６５の肉盛溶接層を設けることが好まし
い。

【００２２】上記肉盛溶接層の組成としては、Ｃ：２.
０〜３.０％，Ｓｉ：２％以下，Ｍｎ：２％以下，Ｗ：
１０〜１２％，Ｆｅ：３％以下、又はＣ：１.５〜２％
，Ｓｉ：１.５％以下，Ｍｎ：１.５％以下，Ｃｒ：２
０〜４０％及び、Ｗ：５〜１０％、を含むＣｏ基合金が
用いられる。

【００２３】センタ穴は円錐形に設けられ、そのセンタ
穴には貫通孔を設けてもよい。該貫通孔は内部に空気が
残さないためには重要である。貫通孔はストレートな穴
で０.５〜５mm の小さいものでよい。このセンタ穴は、
ロール表面の切削，研磨に際しセンタ工具を挿入し、そ
れによって回転を伝達するもので、円錐形の外側には工
具逃がしの平らな円錐形の径より大きな穴を設けること
が好ましい。前述の肉盛溶接層は円錐形のセンタ穴内部
にも設けるのが好ましい。

【００２４】前記金属性キャップを接着する接着剤とし
てはエポキシ系樹脂が好ましく、接着剤のキャップとし
ては、０.０５〜０.３mmが好ましい。

【００２５】また、嵌合による場合は、セラミック部と
キャップ部の間に金属緩衝材を介在させることにより、
キャップ部からの締め付け応力を緩和することができ
る。上記金属緩衝材としては、ＳＵＳパイプや銅線等、
上記応力が緩和できるものが好ましい。上記金属緩衝材
の形状は、セラミックロールの軸部に密着させるように
筒状，リング状またはコイルバネ状がよい。特に、パイ
プ状の金属緩衝材をコイルバネ状に巻回したものが好ま
しい。

【００２６】上記のセンタ穴付金属キャップを加熱膨張
させ、セラミックロールの端部に嵌め込む焼嵌め法が、
ロールの圧延作業時の熱によるキャップ外れを防ぐのに
好適である。

【００２７】ロール表面の研磨は、ロールを回転しなが
らセラミック製で回転するＶ字型受台のＶ字内側に接触
させるとともに、両者の接触面に研磨剤を塗布しながら
行うことにより真円度の高い研磨ができる。なお、研磨
剤を選択することにより任意の粗さの表面を形成するこ
ともできる。

【００２８】また、ロール表面の粗さ０.０７Ｒａ以下
に研磨した鏡面に、模様を付けない部分にはレジストを
印刷または塗布し、露出面をショットブラストまたはエ
ッチング等により表面粗さ０.１〜１μｍＲａに粗化し
た後、前記レジストを除去することにより模様付けした
ロールが得られる。該模様等は表面粗さの違いにより、
圧延材に装飾模様または幾何学模様等のパターンを長期
にわたって形成することができる。

【００２９】なお、上記のショットブラストやエッチン
グ等での表面粗化が、１μｍより粗くなるとロールの強
度に影響を及ぼすのでＲａ１μｍ以下がよい。

【００３０】前記セラミックロールは圧縮機の作業ロー
ルとして使用され、中間ロールまたは補強ロールの回転
駆動により、該作業ロールを従回転させることにより圧
延を行うことができる。その際、上記模様等を付けたロ
ールを用いることにより圧延材に容易に模様等のパター
ンを転写することができる。

【００３１】本発明に係るセラミックロールの研磨装置
は、円柱又は円筒状被研磨物を円周方向に回転させる駆
動装置と、該被研磨物の円周面に押し当てられる当て物
好ましくは研磨面に平行に回転する当て物と、この当て
物を前記被研磨物に押し当てる押圧手段と、研磨剤を含
むスラリーを前記被研磨物と当て物との間に供給するス
ラリー供給手段とを備えたことを特徴とする。

【００３２】本発明に係る研磨装置は円柱又は円筒状の
被研磨物を円周方向に回転させると共に軸方向に平行に
往復移動させる駆動装置と、該被研磨物円周面に押し当
てられ円周面の少なくとも２個所で接触する当て物と、
該当て物を前記被研磨物に押し当てる押圧手段と、前記
当て物を研磨面に平行に回転させる回転手段と、研磨砥
粒を含むスラリーを前記被研磨物と当て物との間に供給
するスラリー供給手段とを備えたことを特徴とする。

【００３３】当て物は、被研磨物の半径方向の動きに追
従して揺動可能で好ましくは回転で接触しているのが好
ましい。

【００３４】本発明に係るセラミックロールの研磨方法
は、周方向に回転する円柱又は円筒状被研磨物の円周面
に当て物を押し当てながら、好ましくは回転する当て物
を押し当てながら研磨砥粒を含むスラリーを前記被研磨
物と当て物との間に供給して研磨することを特徴とす
る。

【００３５】また、本発明に係る研磨方法は、回転しな
がら軸方向に平行に往復移動する円柱又は円筒状の被研
磨物の円周面の少なくとも２個所に回転する当て物を押
圧接触させると共に、押圧方向に自在に移動可能にし、
研磨砥粒を含むスラリーを同様に供給して研磨する。

【００３６】セラミックロールの両端に取り付ける金属
製キャップはダイス鋼や軸受鋼で一体としたものや、Ｓ
ＵＳ材の表面に硬さの高いステライト材を肉盛したもの
が用いられ、センタ穴でセンタを支持し、研削加工がで
きるので、センタとのかじりやセンタの摩耗がほとんど
なく、従って軸精度の低下がない。

【００３７】回転する被研磨物と当て物との間に(好ま
しくは当て物は回転するものが良く)、研磨材を含むス
ラリーを通過させて研磨するので、すなわち研磨材が流
動状態にあって固定されておらず、当て物の研磨面が常
に平らに保持されているため、該研磨材が多方向に自由
度をもって動くことができ研削条痕が発生しにくい。従
って従来の回転砥石で見られたような円周方向の研磨傷
の発生を防止することができる。また研磨時間の経過に
よる切れ味の低下はなく常に一定の切れ味を保つことが
でき、場所による研磨むらや研磨傷の発生を防止するこ
とができる。スラリーに含まれる前記研磨材の種類とし
ては、ＳｉＣ，Ａｌ₂Ｏ₃，炭化珪素等のセラミック粉体
やダイヤ等が挙げられるが、被研磨物を研磨できる硬さ
のものであればよい。粒径は１００μｍ以下、望ましく
は２０μｍ以下がよい。スラリーにするため溶媒として
は水がよい。防錆性分散材を添加してもよい。

【００３８】更に、前記当て物は、前記被研磨物の回転
及び軸方向トラバース時に発生する振動などによる軸変
位に対して、押し当て圧力一定で追従できる構造である
ため、真円度を向上させ、送りマーク等の研磨傷の発生
を防止することができる。

【００３９】更に、本発明に係る研磨装置を用いて圧延
用ロールを研磨することにより、外表面の周方向うねり
が小さいため、それで圧延された被圧延材の表面に前記
うねりがほとんど転写されず、いわゆるチャタマークの
ない被圧延材に仕上げることができる。

【００４０】圧延用ロール材としては、Ｓｉ₃Ｎ₄を主成
分とするサイアロン，ジルコニア，ＳｉＣ，Ｓｉ₃Ｎ₄，
超硬ロール等が適用される。

【００４１】本発明に係るセラミックロールはサイジン
グロールとして使用でき、窒化珪素製のものは条鋼熱間
圧延用ロールとして最終仕上げのところに使用できる。

【００４２】本発明に係る研磨装置は、円柱又は円筒状
被研磨物を円周方向に回転させる駆動装置と、該被研磨
物の円周面に押し当て布製等の可撓性当て物と、この当
て物を前記被研磨物に押し当てる押圧手段と、研磨砥粒
を含むスラリー又は懸濁液を前記被研磨物と当て物との
間に供給するスラリー供給手段とを備え、当て物は、研
磨砥粒より軟質材で形成されているものがよい。

【００４３】また、研磨装置は円柱又は円筒状の被研磨
物を円周方向に回転させると共に軸方向に平行に往復移
動させる駆動装置と、該被研磨物円周面に押し当てられ
円周面の１個所以上、好ましくは２個所で接触する可撓
性当て物と、該当て物を前記被研磨物に押し当てる押圧
手段と、研磨砥粒を含むスラリー等を前記被研磨物と当
て物との間に供給するスラリー供給手段とを備えたもの
が好ましい。

【００４４】前記研磨装置において、当て物は、被研磨
物の半径方向の動きに追従して揺動可能で且つ非回転で
接触しているものがよい。また、当て物は、被研磨物と
の接触面が凹曲面に形成されているものがよい。また前
記当て物は被研磨物の同一円周面上で１個所以上、好ま
しくは２個所で接触する構造を有するものがよい。

【００４５】前記研磨装置において、押圧手段は、当て
物を保持する保持部と、該保持部を一端に回動自在に支
持する支持棒と、この支持棒の他端に設けられた荷重受
け部と、前記支持棒を中間で支持する支点とを備えたも
のがよい。また、押圧手段は、当て物を保持する保持部
と、該保持部をバネ力油圧又は磁気力等により付勢する
付勢手段とを備えたものがよい。

【００４６】前記研磨装置において、スラリー又は懸濁
液供給手段は、前記研磨物と当て物との間を連続的にス
ラリー又は懸濁液を通過させるものがよい。

【００４７】また本発明における研磨方法は、周方向に
回転する円柱又は円筒状被研磨物の円周面に非回転の当
て物を押し当てながら研磨砥粒を含むスラリー又は懸濁
液を前記被研磨物と当て物との間に供給して研磨した後
に粗面加工を施すものである。

【００４８】また本発明においては、回転しながら軸方
向に平行に往復移動する円柱又は円筒状の被研磨物の円
周面の１個所以上に可撓性当て物を接触させて押圧する
と共に、前記当て物を被研磨物の半径方向の動きに応じ
て押圧方向に自在に移動可能にし且つ研磨砥粒を含むス
ラリー又は懸濁液を前記被研磨物と当て物との間に供給
して研磨する際に、当て物としてセラミック，金属等の
剛性を有する部材を用いて粗研磨を行った後、次いで当
て物として剛性を有する部材の上にバフ，布等の可撓性
部材を用いて鏡面研磨した後に面粗度の異なる領域を複
数回にわたって形成させる。ここで、前記研磨砥粒を研
磨初期に粗く、順次細かい砥粒によって研磨するのがよ
い。また、研磨砥粒を含むスラリー又は懸濁液を前記被
研磨物と当て物との間に連続的に通過させるのがよい。

【００４９】また本発明はセラミック焼結体より成り、
面粗さが軸方向と周方向とでほぼ同じであり、外表面の
周方向のうねりが、０.５μｍ以下に形成されているこ
とを特徴とする円柱状又は円筒状部材である。また本発
明は、金属部材より成り、外表面の周方向うねりが０.
５μｍ以下に形成されていることを特徴とする円柱状
又は円筒状部材である。ここで、全長にわたってほぼ同
じ研磨面を有するものがよい。また、前記セラミック又
は金属部材は圧延用ロールであるものがよい。また、ロ
ール表面は研削条痕の方向性がなくランダムであるもの
がよい。

【００５０】また本発明は、ロール圧延された金属の被
圧延材表面の平滑面での面粗さ，うねり，反射率の少な
くとも１つに、特に円周方向と軸方向とで異方性がな
く、そのうねりが好ましくは０.５μｍ以下に形成され
ており、他の部分には文字，模様等が形成されているこ
とを特徴とする被圧延材である。

【００５１】また本発明は、中間ロールあるいは補強ロ
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
う圧延機において、前記作業ロールは前述の如く長尺丸
棒状のセラミック製又は超硬製ロールからなり、該ロー
ル外表面の平滑部での周方向うねりが０.５μｍ以下及
び面粗度の異なる複数の領域を有し、前記作業ロールの
各端面に接して軸受を配設して前記作業ロールの軸方向
の動きを拘束すると共に、前記作業ロールの圧延方向の
前後に前記作業ロールに接して支持ロールを配設して前
記作業ロールの圧延方向の動きを拘束したことを特徴と
する圧延機である。ここで、中間ロール，補強ロール，
作業ロール，支持ロールのうち少なくとも１種のロール
にクラウンを設けてもよい。

【００５２】本発明のロールは研削条痕に周方向と軸方
向とで異方性がなく、その端部にセンタ穴を有する金属
製キャップを設けたものが好ましい。

【００５３】前記セラミックロールの端部と金属製キャ
ップは中間材を入れて焼嵌め，冷嵌めするか、０.０５
〜０.３mmキャップに埋めた接着剤で固定することがで
きる。本発明は、中間ロールあるいは補強ロールの回転
駆動により、作業ロールが従回転して圧延を行う圧延機
において、前記作業ロールが前述のセラミックロールで
あり、該ロールの端部にセンタ穴を有する金属製キャッ
プを設けたものがよい。

【００５４】即ち、セラミックロールの両端にダイス鋼
や軸受鋼のセンタ穴として好適な材質の金属製キャップ
を接着また嵌合して取り付けたことにある。

【００５５】前記金属製キャップとしては、ロックウェ
ルＣスケール硬さ（以下ロックウェル硬さと呼ぶ）が５
０以上のものが望ましく、特に、ロックウェル硬さ５０
〜６５の工具鋼が好ましい。こうした工具鋼としては圧
延用ロールに使用されるものと同じものが用いられ、特
に、焼入れ焼戻しされた工具鋼がよい。

【００５６】上記キャップ材の工具鋼の組成としては、
Ｃ：０.５〜１.５％，Ｓｉ：１％以下，Ｍｎ：１％以下
の炭素工具鋼、Ｃ：０.５〜１.６％，Ｓｉ：１％以下，
Ｍｎ：１％以下，Ｃｒ：３〜５％またはこれにＭｏ：３
〜１０％，Ｗ：３〜１２％，Ｖ：０.５〜５％を含むも
の、あるいは、前者にＷ：１０〜２０％含むもの、また
は両者にＣｏ：３〜１５％を含む高速度鋼、Ｃ：０.２
５〜２％，Ｓｉ：１.５％以下，Ｍｎ：１.５％以下，Ｃ
ｒ：０.２〜１％または１〜２.５％に、Ｎｉ：０.２〜
３％，Ｍｏ：０.２〜２％，Ｗ：０.５〜１０％，Ｖ：
０.１〜１.５％の少なくとも１種を含む合金工具鋼など
が用いられる。これらの鋼は焼入れ焼戻しされて用いら
れる。

【００５７】センタ穴は円錐形に設けられ、そのセンタ
穴には貫通孔を設けてもよい。該貫通孔は内部に空気を
残さないためには重要である。貫通孔はストレートな穴
で０.５〜５mm の小さいものでよい。このセンタ穴は、
ロール表面の切削，研磨に際しセンタ工具を挿入し、そ
れによって回転を伝達するもので、円錐形の外側には工
具逃がしの平らな円錐形の径より大きな穴を設けること
が好ましい。

【００５８】前記金属性キャップを接着する接着剤とし
てはエポキシ系樹脂が好ましく、接着剤のキャップとし
ては、０.０５〜０.３mmが好ましい。

【００５９】また、嵌合による場合は、セラミック部と
キャップ部の間に金属緩衝材を介在させることにより、
キャップ部からの締め付け応力を緩和することができ
る。上記金属緩衝材としては、ＳＵＳ３０４，３１６等
のパイプや銅線等、上記応力が緩和できるものが好まし
い。上記金属緩衝材の形状は、セラミックロールの軸部
に密着されるように筒状，リング状またはコイルバネ状
がよい。特に、パイプ状の金属緩衝材をコイルバネ状に
巻回したものが好ましい。

【００６０】上記のセンタ穴付金属キャップを加熱膨張
させ、セラミックロールの端部に嵌め込む焼嵌め法が、
ロールの圧延作業時の熱によるキャップ外れを防ぐのに
好適である。

【００６１】ロール表面の研磨は、前述の如くロールを
回転しながらセラミック製のＶ字型受台のＶ字内側に接
触させるとともに、両者の接触面に研磨剤を塗布しなが
ら行い、次いでＶ字型受台の上にバフを設置して前述と
同様にバフ研磨を行うことにより真円度の高い研磨がで
きる。なお、研磨剤を選択することにより任意の粗さの
表面を形成することもできる。

【００６２】回転する被研磨物と当て物との間に、研磨
砥粒を含むスラリー又は懸濁液を通過させて研磨するの
で、すなわち研磨砥粒が流動状態にあって固定されてい
ないため、該研磨砥粒が多方向に自由度をもって動くこ
とができ研削条痕が発生しにくい。従って従来の回転砥
石で見られたような円周方向の研磨傷の発生を防止する
ことができる。当て物は比較的粗研磨では金属又はセラ
ミック等の剛性を有するものを用い、鏡面研磨ではバフ
研磨と同様に布，バフ等の可撓性のものを用いる。また
研磨時間の経過による切れ味の低下はなく常に一定の切
れ味を保つことができ、場所による研磨むらや研磨傷の
発生を防止することができる。スラリー又は懸濁液に含
まれる前記研磨砥粒の種類としては、ＳｉＣ，Ａｌ
₂Ｏ₃，炭化珪素等のセラミック粉体やダイヤ等が挙げら
れるが、被研磨物を研磨できる硬さのものであればよ
い。研磨砥粒の粒径は所望する被研磨物の表面粗度に応
じたものを選定する。スラリー又は懸濁液にするため溶
媒としては水油等スラリー状にできれば何でもよい。防
錆剤や分散剤を添加してもよい。

【００６３】また、用いる研磨砥粒の粒度や硬度を変え
ることにより、研磨面の面粗度を適宜変えることができ
る。また、前記当て物は、研磨砥粒より軟質材であるた
め、研磨初期において自然に凹部が形成され、均一に被
研磨物に押し当てられ、片当たり等による研磨傷を防止
することができる。

【００６４】更に、前記当て物は、前記被研磨物の回転
及び軸方向トラバース時に発生する振動などによる軸変
位に対して、押し当て圧力一定で追従できる構造である
ため、真円度を向上させ、送りマーク等の研磨傷の発生
を防止することができる。

【００６５】更に、本発明に係る圧延用ロールは、外表
面の周方向うねりが小さく、異方性がないため、それで
圧延された被圧延材の平滑部表面に前記うねりがほとん
ど転写されず、いわゆるチャタマーク，異方性のない被
圧延材特に、Ａｌ，Ｃｕ，ＳＵＳ３０４，３１６等の箔
の形成に有効である。

【００６６】また、本発明による圧延用ロールを用いれ
ば、ロール表面の面粗度が周方向と軸方向とでほぼ同じ
であるため、表面状態が均一で、光沢度に方向性のない
被圧延材を製造することができる。

【００６７】圧延用ロールとしてはサイアロン，ジルコ
ニア，炭化珪素（ＳｉＣ）アルミナ及び窒化珪素（Ｓｉ
₃Ｎ₄）等からなる理論密度に対し９６％以上、好ましく
は９９.５％以上の密度に焼結したセラミックロール
や、超硬ロールからなる。

【００６８】本発明の特に圧延用ワークロールとして、
セラミック，超硬ロールが用いられ、これらの圧延胴部
が１０〜５０倍の顕微鏡での目視でヘアクラック，ミク
ロポア，研削条痕，異物が見られないこと、又は被圧延
材に対して実質的に異方性又は研削条痕が形成されない
ものであること、又は光の反射率が周方向と軸方向とで
ほぼ同じであることである。

【００６９】本発明のロールは、ワークロールは勿論で
あるが、バックアップロールとして使用することができ
る。

【００７０】本発明のセラミックロールは、サイアロン
のみからなるかもしくはサイアロンを主成分として９３
重量％以上を占めるようにすることが望ましい。

【００７１】他の成分としては、例えば焼結助剤、前述
のサイアロン以外のセラミックなどを含むことができ
る。これらは粉末或いは繊維の形で含むことができる。
焼結助剤としては、窒化アルミニウム，イットリアなど
を用いることができる。サイアロンの好ましい組成はＳ
ｉ_6-ZＡｌ_ZＯ_ZＮ_8-からなり、Ｚとして０〜４.２が好
ましく、特に、０.１〜１が好ましい。

【００７２】焼結助剤としてのカ〜ボンは０.５重量％
程度含まれただけでも十分に効果がある。その他の焼結
助剤も７重量％以下の量で十分に効果がある。炭化珪素
と窒化珪素とサイアロンとアルミナおよびジルコニア以
外のセラミックは、前記セラミックにくらべると硬さが
著しく低く、これらを含むことによって焼結体の硬さが
減少するようになり、ロールの耐摩耗性を低下させる。
従って、なるべく混入しないことが望ましく、焼結助剤
などとして混入しなければならないときには必要最少限
の量にとどめることが望ましい。

【００７３】以上のことから、焼結体は、サイアロンが
全量もしくは９３重量％以上を占めることが望ましい。

【００７４】焼結体は、理論密度の９６％以上特に好適
には９９％以上の密度を有している必要がある。焼結体
の密度はきわめて重要な要件であり、これが満たされな
いと強度的にも弱く長寿命にならない。たとえば理論密
度の９５％程度の密度の全セラミックロールは圧延中に
容易に破断してしまう。焼結体の密度を理論密度の９６
％、特に好ましくは９９％以上にすることによって圧延
中に加わる荷重によってロールが割れたりするのを防止
する効果が著しく高まる。

【００７５】具体的には０.２〜５０μｍの範囲の大き
さが望ましい。特に望ましいのは２５μｍ以下である。
原料粉末の粒径が０.２μｍよりも小さいと、粉末を混
合するときに雰囲気中に飛散しやすく、粉末を取り扱い
にくくなる。粉末の粒径が５０μｍよりも大きいと密度
を高めにくく且つ焼結体を製造するのに高い圧力を必要
とする。更に製造された焼結体の強さ、特に曲げ強さが
それ以下の粒径のものを使用したときよりも著しく低く
なる。

【００７６】理論密度の９６％以上の密度を有する焼結
体を製造するために、加圧焼結による方法を採用するこ
とが望ましい。加圧焼結の方法としては、たとえばホッ
トプレス法，熱間静水圧成形（ＨＩＰ）法を適用するこ
とが望ましい。ホットプレス法は、原料粉末を混合し、
常圧で予め成形したのちダイス中に入れ機械的に圧力を
加えた状態で所定の温度に加熱して焼結するものであ
る。

【００７７】一例として窒化珪素を９５重量％以上含
み、更にアルミナとイットリアを含むホットプレスによ
って製造した理論密度の９７％以上の密度を有する焼結
体は、１０００℃の温度以下において約１００kgｆ／mm
²の曲げ強さに耐える。

【００７８】ＨＩＰ法は、原料粉末を混合し、予備成形
したのち不活性ガスたとえば窒素ガス中で所定の温度に
加熱して焼結するものである。

【００７９】一例として、窒化珪素を主成分とし、イッ
トリアを焼結助剤として含むＨＩＰ法で作った焼結体
は、イットリアの量が０.５量％でも理論密度の焼結体
となる。

【００８０】焼結温度についていうと、窒化珪素を主成
分として用いた場合、１４００℃以上の温度で焼結する
ことによって焼結体の密度は急激に高まり、理論密度に
近くなる。

【００８１】圧延中のロールの変形に基づく被圧延材の
板厚の不均一を防止するために、ロールにクラウンをつ
けることができる。クラウンは凸クラウン或いは凹クラ
ウンのいずれでもよく、状況によって使い分けることが
望ましい。本発明のロールにつけるイニシャルクラウン
は凸又は凹のいずれでもよく、３００μｍ以下が好まし
い。

【００８２】

【発明の実施の形態】

〔実施例１〕図１は、本発明によるセラミックロールの
断面図である。本発明に用いたセラミックはサイアロン
セラミックである。サイアロンセラミックの化学式はＳ
ｉ_6-ZＡｌｚＯｚＮ_g-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。

【００８３】本実施例では、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。次
いで冷間静水圧法で円柱状に圧粉成形し、脱脂後、窒素
雰囲気下で焼結し、サイアロン焼結体を得た。

【００８４】出発原料は、８５ｗｔ％，Ｓｉ₃Ｎ₄，７ｗ
ｔ％，Ｙ₂Ｏ₃，５ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃及び３ｗｔ％ＡｌＮで
ある。これに原料粉に対して１.４ｗｔ％のＰＶＢ（ポ
リビニルブチラール）と４０ｗｔ％の工業用メタノール
を加えて、ポットミルで４ｈで湿式混合をしたのち、遠
心噴霧式スプレードライヤーを用いて、平均粒径６５μ
ｍの造粒粉を得た。成形は冷間静水圧プレスを用いて１
００ＭＰａの圧力で行った。次に６００℃，４０時間を
脱脂炉を用いて成形体中の樹脂分を除去し仮焼成した
後、一次切削加工を施し、次いで黒鉛誘導加熱式の焼成
炉内に軸方向に懸垂させて、０.９ＭＰａの加圧窒素ガ
ス中１７５０℃で焼成を行った。焼成後のサイアロンは
Ｓｉ_5.5Ａｌ_0.5Ｏ_0.5Ｎ_7.5の化学式で示される組成を持
つものである。

【００８５】セラミックロールの加工は、図１に示すよ
うに、先ず、セラミックロール１の両端に凸部５を形成
し、予め、凸部５の径に合わせたコイルバネ状に緩衝材
４としてＳＵＳパイプを巻回し、該ＳＵＳパイプの巻回
径よりやや小さい凹部（例えば、凸部＋ＳＵＳパイプの
直径が２６.０６mm の場合２６.００mm ），センタ穴３
及び貫通孔７を備え焼入れ焼戻しされてロックウェル硬
度が５５の合金工具鋼の１種であるダイス鋼製の金属製
キャップ２を、約８００℃まで加熱して熱膨張され、Ｓ
ＵＳパイプの上から嵌め込んで固定した。

【００８６】図２は、金属製キャップ２を接着剤で固定
した構造を示すものである。

【００８７】セラミックロール１の両端の凸部５に合わ
せた凹部，センタ穴３及び貫通孔７を備えた金属製キャ
ップ２を形成し、焼入れ焼戻しによりロックウェル硬度
５５のダイス鋼製キャップを、エポキシ接着剤により凸
部５に嵌め接着固定した。接着部１０におけるキャップ
は０.２mm とした。

【００８８】図示しないが、セラミックロール端部を凹
凸にし、その凹部にロールのセンタリング用金属性キャ
ップを接着固定することができる。セラミックロールの
端部に凹部を形成し、該凹部に合わせたセンタ穴を有す
る凸形の金属製キャップをエポキシ系接着剤を用いて接
着固定する方法である。

【００８９】以上の３種のセラミックロールを図５，図
６の研磨装置を用いて胴部を研磨した。

【００９０】セラミックロール１の胴部の研削加工は、
センタ穴３を用いた両センタ押しで、所定寸法に加工し
た後、仕上げ研磨を行い、表面粗さＲａmax１.０μｍ以
下に仕上げた。なお、研削及び研磨にはダイヤモンド砥
粒を用い、ＡＩＮ製Ｖ字型の内側にセンタリングによっ
て回転させながら研磨した。前記金属製キャップ２によ
りセンタ押部でのかじりやセンタ摩耗がないので、真円
度１μｍ以下、円筒度５μｍ以下の高精度な研削加工を
行うことができた。

【００９１】図４は同研磨装置の概略側面図、図５は同
平面図を示す。円形の被研磨物２１が図示しない駆動装
置により回転及び軸方向に往復移動可能に保持されてい
る。駆動装置は、前記往復移動を繰り返すことにより研
磨時間が被研磨物２１の全長にわたってどの部分もほぼ
一定となるように形成されている。回転時の周速は１〜
３００ｍ／min 程度である。この被研磨物２１は加工さ
れて圧延用ロール等になるものである。本実施例はセラ
ミックロールであり、両端に金属製キャップ２が嵌合さ
れている。本研磨装置は工具取付部分を前述の研磨部分
に変える以外は旋盤とほぼ同じものである。

【００９２】その被研磨物２１の下面側にＶ字状の当て
物２３の２面が接触している。このＶ字状当て物２３
は、研磨砥粒より軟質な材料で形成されている。これに
より自然に凹曲面形状の凹部２５が形成され、均一に被
研磨物２１に押し当てられ、片当たり等による研磨傷を
防止することができる。尚、前記凹部は予め形成されて
おいてもよい。前記当て物２３は押圧手段の保持部すな
わち支持ブロック２６内に保持されている。

【００９３】前記押圧手段は、当て物２３を保持する保
持部すなわち支持ブロック２６と、この支持ブロック２
６を一端に回動自在に支持する支持棒２８と、この支持
棒２８の他端に設けられた荷重３０の受け部と、前記支
持棒８を中間で支持する支点２９とからなる。従って、
支点２９を支持点として支持棒２８が揺動できるため、
研磨中、被研磨物２１が微小振動しても、当て物２３と
被研磨物２１の接触圧力はほぼ一定となる。尚、この接
触圧力を一定にする手段としては、前記荷重３０及び支
持棒２８等に替えてバネ力，油圧または磁気力により前
記支持ブロック２６を直接付勢するものであってもよ
い。支持ブロック２６は回転軸２７により支持棒２８と
結合されており、これにより、前記当て物２３は被研磨
物２１に対して研磨中のその動きに追従して揺動するよ
うになっている。従って、前記当て物２３は、被研磨物
２１の凸凹に応じて押圧方向に自在に移動し、且つ非回
転で接触する。

【００９４】前記被研磨物２１と当て物２３との間に研
磨砥粒を含むスラリー２４を供給するスラリー供給手段
３１が設けられている。本実施例では、タンクよりスラ
リー２４を滴下して連続的に供給できるようになってい
る。従来の装置でも真円度を１〜３μｍ程度に仕上げる
ことができるため、本発明に係る装置では１〜５μｍ程
度削るのがよい。この程度の研削により、外表面の周方
向平均うねりが、0.3μｍ以下で、研削条痕のないセラ
ミックロールを製造することができる。この周方向うね
りが０.３μｍ以下であれば、そのロールで圧延された
被圧延材表面には０.３μｍ以下のうねりが転写されな
いため、いわゆるチャタマークが生じない。好ましくは
うねりは０.１μｍ以下がよい。また、被圧延材表面
は、研削条痕がほとんど転写されていないため、光沢度
に方向性がなく表面性状が均一で優れている。

【００９５】図５に基づいて、サイアロンセラミック製
ロール（以下サイアロンロールという）の円筒研磨方法
を説明する。最後に焼結体を研削，研磨加工して所定の
ロール寸法に仕上げた。このように研削，研磨加工によ
り真円度がほぼ１μｍに仕上げられた外径６０mm，長さ
５５０mmの被研磨物２１を通常の円筒研磨装置に両セン
タ固定でセットする。次いで、ロールより軟らかい幅５
０mm，長さ４０mm，厚さ１０mmの窒化アルミニウム製の
当て物２３を金属製支持ブロック２６に９０℃の角度で
２枚固定する。支持ブロック２６は支持棒２８と回転軸
２７により連結されている。また、支持棒２８は支点２
９で固定されている。サイアロンロールの硬さは１６Ｇ
Ｐａ、当て物の硬さは１３〜１４ＧＰａ、砥粒の炭化珪
素粉の硬さは２４ＧＰａである。

【００９６】研磨は、先ず、被研磨物２１を周速４０ｍ
／min で回転させた後、ウェイト３０を載せて、当て物
２３を被研磨物２１に押し当てる。さらに粒径１５〜２
０μｍの炭化ケイ素粉末と水とのスラリー２４を、被研
磨物２１と当て物２３との接触部に連続的に滴下供給す
る。

【００９７】さらに、サイアロンロールは左右に往復ト
ラバース移動させる。トラバータ速度は１００mm／min
程度がよい。用いる炭化ケイ素スラリーは、目的の表面
粗度に応じて、順に微細にする。本実施例では、炭化ケ
イ素粉末の粒度を１５〜２０μｍ，１０〜１５μｍ，５
〜８μｍ，１〜２μｍの４種類を順に用い、それぞれ約
２０分間の研磨をした。また周速も粒度が細かくなるに
従い上げ、例えば１〜２μｍの粒度の場合７０ｍ／min
の周速とした。

【００９８】本実施例では、上述の粗研磨に続いてさら
にバフによる鏡面研磨を実施した。上述の研磨で得られ
た表面粗度Ｒａ＝０.０６μｍのサイアロンロールの鏡
面研磨を行った。鏡面研磨方法の基本的な研磨方法は前
述と同様である。即ち、被研磨物２１と当て板２３の間
にバフ研磨布を入れて行うものである。研磨砥粒は１〜
２μｍの炭化ケイ素粉末を含むスラリーを被研磨物２１
とバフ研磨布２０の間に連続的に供給されるように滴下
した。研磨は被研磨物２１を周速８０ｍ／min,トラバー
ス速度１０mm／min で３０分間実施した。その結果、表
面粗度Ｒａ＝０.０１μｍ以下の鏡面を備えたサイアロ
ンロールを得ることができた。

【００９９】その結果、真円度０.１μｍ以下で、送り
マーク等の加工キズの全くないサイアロンロールを得る
ことができた。また表面粗度はＲａ＝０.０１μｍであ
った。

【０１００】尚、以上の説明においても円形部材として
ロールの外表面を研磨する実施例を示したが円筒物の内
表面も、当て物を内表面に押し当てることにより、同様
に研磨することができる。

【０１０１】本発明に係る研磨装置で製造されたセラミ
ックロール表面のうねりを測定した結果、本発明に係る
ロール表面は前記うねりが極めて小さく、ロール胴部全
長にわたってほぼ同じ研磨面を有していた。また、表面
状態を３０倍の顕微鏡で検査した結果、研削条痕，ヘア
クラック，ミクロポア及び異物のいずれも観察されず、
更に入射角度６０度での光の反射率についても測定した
が周方向と軸方向ともにほぼ同じ値であった。

【０１０２】前述のようにサイアロンセラミックの胴部
表面を研磨により平均表面粗さＲａ≦０.０３μｍ以下
の鏡面にしたロール表面にスクリーン印刷法により絵部
以外の部分にペースト状ゴム材を塗布した後乾燥させ
る。さらに、平均粒径数十ミクロン程度のアルミナ粒子
を用いたショットブラストを実施した結果、ゴム材が塗
布されていない絵部の部分の平均表面粗度Ｒａが０.３
〜０.５μｍの範囲で表面粗度の違いによる模様をロー
ル胴部表面に形成することができた。

【０１０３】さらに、上記ロールを用いてステンレス材
の仕上圧延を行った結果、図３に示す様にロール胴部の
模様がステンレス表面に明確に転写された。図中、絵の
背景部分，着物の生地部分と顔，着物の輪郭，植物の
絵，線とを一度で粗面化したものと、これらを別々に複
数回に分けて粗面化し、後者を最初に粗く粗化した後、
前者を次に前述の後者より若干滑らかに粗化したもので
ある。

【０１０４】次に本発明に係る圧延用ロールを備えた圧
延機を図６及び図７に基づいて説明する。図において、
１３は曲げ強度８０kgｆ／mm²の高強度サイアロンから
なる作業ロールであって、直径が６０mm，長さが１００
０mmの円柱状をしている。この作業ロール１３は両端に
金属キャップが嵌合（ＳＵＳパイプによる焼嵌め又は接
着剤にて接合）された円柱状のものを前述の方法によっ
て製造されている。作業ロール１３の寸法精度及び表面
精度は金属製ロールのものと同等の精度になっている。
作業ロール１３には軸部と胴部とからなる補強ロール１
４が押し付けられ、補強ロール１４の回転駆動により作
業ロール１３が従回転するようになっている。補強ロー
ル１４の軸部はユニバーサルジョイント（図示せず），
減速歯車（図示せず）を介して電動機（図示せず）によ
って回転駆動させられている。また補強ロール１４の軸
部は圧延反力を軸部に設けた軸受（図示せず）に伝達し
ている。作業ロール１３の各端面には端面の中心と接す
るように鋼球１８が配置され、その鋼球１８は鋼球支持
体１９によって回動自在に支持されている。そのため、
作業ロール１３の軸方向の動きは拘束されている。また
作業ロール１３と鋼球１８とのすべり速度は小さくなっ
ており、焼付けなどが生じないようになっている。作業
ロール１３の圧延方向の前後には作業ロール１３に接し
て支持ロール１５ａが配設され、更に支持ロール１５ａ
に接して別の支持ロール１５ｂが配設されている。別の
支持ロール１５ｂは支持ロール１５ａを補強する役割を
果たしている。支持ロール１５ａと別の支持ロール１５
ｂとは軸受１７によって支承されている。軸受１７は軸
受箱１６に収納されている。作業ロール１３の圧延方向
の前後に作業ロール１３に接して支持ロール１５ａが配
設されているので、作業ロール１３の圧延方向の動きは
拘束されている。２０は作業ロール１３によって圧延さ
れる被圧延材であって、板幅７５０mm，板厚０.２mmの
ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）が使用されている。

【０１０５】補強ロール１４を毎分３０回転の速度で回
転駆動させて圧延実験を行った結果、被圧延材２０は十
分に圧延された。本発明に係る圧延用ロールを備えた圧
延機で圧延された、ＳＵＳ３０４厚さ０.２mm の被圧延
材表面を５０倍に拡大して観察した結果、従来例の場合
は研削方向に添って切削条痕が転写されているが、本発
明の場合はそれがほとんどないものであった。また、こ
の場合セラミック製の作業ロール１３を損傷させること
なく、圧延方向とそれに直角な方向での光沢度が同等で
あり、入射角度６０度での光沢度がいずれも６５％以上
のきわめて光沢度の高い良好な圧延材を得ることができ
た。このようなロールに対して、図３に示す絵を複数回
にわたって粗面化してスキンパス圧延を行ったが、ロー
ル摩耗が少ないので多くの圧延量にもかかわらず優れた
転写性で鮮明な絵を有する被圧延材が得られた。

【０１０６】〔実施例２〕７０〜９５重量のＷＣを主成
分とし、バインダ金属としてＣｏを用いた胴部直径８０
mm，胴部長さ１８００mmの焼結体からなる超硬ロールに
ついて、実施例１と同様な粗研磨とバフによる仕上げ研
磨を行った。但し、研磨砥粒はダイヤモンド粉末を用い
た。その結果、周方向うねりが０.３μｍ以下で、表面
粗度Ｒａ＝０.０１μｍ以下の鏡面を備えた超硬ロール
を得ることができた。特に、従来の円筒研磨では問題で
あり、不可避であったスクラッチ疵を本発明による研磨
でほとんど皆無にすることができた。本実施例において
も実施例１と同様に図１に示すセンタリング用金属製キ
ャップを焼嵌めで嵌合したものであり、同様に模様を形
成した。更に、実施例１と同様に圧延機にて同様にＳＵ
Ｓ３０４鋼を圧延した結果、同様に優れた転写性を有
し、鮮明な模様を有する被圧延材が得られることが認め
られた。

【０１０７】〔実施例３〕図８および図９は、本実施例
で用いる圧延機圧延部のロールの配置を示す。一対の作
業ロール１３は、実施例１に示す製法によって得られた
曲げ強度８０kgｆ／mm²の高強度サイアロン（Ｓｉ−Ａ
ｌ−Ｏ−Ｎ）からなり、直径５０mm×長さ１０００mmの
丸棒状である。

【０１０８】上記作業ロール１３には、一対の中間ロー
ル３３，軸部と胴部とからなる一対の補強ロール３４が
押付けられ、中間ロール３３の回転駆動により作業ロー
ル１３が従回転するようになっている。

【０１０９】中間ロール３３の軸部はユニバーサルジョ
イント（図示せず），減速歯車（図示せず）を介し電動
機（図示せず）により回転駆動される。また、中間ロー
ル３３の軸部は圧延反力を軸部に設けた軸受（図示せ
ず）に伝達している。

【０１１０】作業ロール１３の各端面には、セラミック
ロールの回転に同期回転するように作業ロール支持軸受
３９と支持部３８によって作業ロール１３の軸方向への
移動が支持されている。そのため、作業ロール１３の軸
方向の動きは拘束されている。

【０１１１】作業ロール１３の圧延方向の前後には、作
業ロール１３に接して前後に二対の支持ロール４２が配
置されている。支持ロール４２は、作業ロール１３の圧
延方向への曲げを阻止する役割を有している。更に支持
ロール４２は円筒状ロール３５によって支持される。中
間ロール３３は左右にシフトすることができ、片側にテ
ーパが設けられている。

【０１１２】作業ロール１３によって圧延される被圧延
材２０は厚さ０.１mm ×幅９００mmのステンレス鋼板を
使用した。中間ロール４２を３０rpm で回転駆動し、ス
キンパス圧延を行った結果、ロールの模様が被圧延材２
０に十分に転写された。なお、スキンパス圧延を繰り返
してもサイアロン製の作業ロール１３には損傷がなく、
かつ、長距離にわたって高精度の転写が得られた。支持
ロール４２は作業ロール１３と同等の直径を有してお
り、中間ロール３３は作業ロール１３の直径の２.３倍
とし、１.９〜２.７倍とするのが好ましい。補強ロール
３４は中間ロール３３の直径の３.３倍とし、２.９〜
３.７倍とするのが好ましい。円筒状ローラ３５倍は被
圧延材１０の幅を横切って支持するベアリングである。
３６は補強ロール用チョック、３７は軸方向に移動可能
にしたチョック、３８はフロントドアで作業ロールの取
換えが可能である。３９はスラストベアリングである。

【０１１３】セラミックロールの加工は、図１０に示す
ように、先ず、セラミックロール１１の両端に凸部５を
形成し、予め、凸部５の径に合わせたコイルバネ状にSU
Sパイプからなる緩衝材４を巻回し、該ＳＵＳパイプの
巻回径よりやや小さい凹部（例えば、凸部＋ＳＵＳパイ
プの直径が２６.０６mmの場合２６.００mm），センタ穴
３及び貫通孔７を備えＳＵＳ３０４鋼の金属製キャップ
２の本体にロックウェル硬度が５５のＣ２.４％，Ｃｒ
３０％，Ｗ１０.５％，残Ｃｏのステライト合金の肉盛
層４３を端面とセンタ穴とに設け、約８００℃まで加熱
して熱膨張させ、ＳＵＳパイプからなる緩衝材４の上か
ら焼嵌めにより固定した。肉盛層４３は溶接のままであ
る。

【０１１４】セラミックロール１１の胴部の文字又は模
様の形成加工は、実施例１と同様にセンタ穴３を用いた
両センタ押しで、所定寸法に加工した後、仕上げ研磨を
行い、表面粗さＲａmax１.０μｍ以下に仕上げた。後、
１回又は複数回にわたってショットブラストを行うこと
により立体的な濃淡のある文字，模様が得られる。

【０１１５】〔実施例４〕図１１及び図１２は実施例３
における補強ロールの代りに補強ベアリング４７を用い
た例を示す圧延機である。補強ベアリング４７は図１２
に示すように中間ロール３３をはさんで一対設けられて
いる。本実施例における支持ロール４２の直径は作業ロ
ール１３の直径より若干小さくし、０.７８〜０.９倍と
するのが好ましい。また、中間ロール３３の直径は作業
ロール１３の直径の２.９倍であり、２.５〜３.５倍と
するのが好ましい。補強ベアリング４７の直径は中間ロ
ール３３の直径の１.３倍であり、１.０〜１.８倍とす
るのが好ましい。

【０１１６】以上のセラミックロールを用いてステンレ
ス鋼，ファーニ合金等を厚さ０.２〜２.０mm ，板幅６
５０〜１３５０mm，３００〜８００ｍ／分の速度で圧延
することができた。そして、被圧延材として圧延方向及
びそれと直径方向での方向性が見られず、その反射率も
ほぼ同じであった。このようなロールを用いて実施例１
と同様に模様等を形成し、スキンパスミルによって模様
のある被圧延材を形成した。

【０１１７】

【発明の効果】本発明の金属製キャップを有する文字，
模様を有するセラミックロールは、該ロールの表面研削
加工時にセンタ部でのかじりやセンタ摩耗が生じにくい
ので、ロールの軸振れが少なく、そのため、真円度，円
筒度と云った加工精度が向上でき、平滑部においては異
方性のない高精度のセラミック，超硬ロールであり、文
字，模様の転写においては圧延距離を長くできる。

【０１１８】本発明によれば、研磨剤を含むスラリーに
よる研磨であるため、切れ味を一定に保つことができ、
従って送りマーク等の加工傷を防止でき、真円度を大幅
に高めることができる。また研磨材の粒度を変えること
により、容易に研磨面の表面粗度を変えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセラミックロールの断面図。

【図２】本発明のセラミックロールの断面図。

【図３】被圧延材表面を示す模様の図。

【図４】本発明に係る研磨装置の側面図。

【図５】本発明に係る研磨装置の平面図。

【図６】セラミックロールを用いた圧延機の断面図。

【図７】図６のセラミックロールを用いた圧延機のＡ−
Ａ断面図。

【図８】実施例３のセラミックロールを用いた圧延機の
断面図。

【図９】実施例３のセラミックロールを用いた圧延機の
断面図。

【図１０】実施例３のセラミックロール断面図。

【図１１】実施例４のセラミックロールを用いた圧延機
の断面図。

【図１２】実施例４のセラミックロールを用いた圧延機
の断面図。

【符号の説明】

１，１１…セラミックロール、２，１２…金属製キャッ
プ、３…センタ穴、４…緩衝材、５…凸部、６…逃がし
部、７…貫通孔、１０…接着部、１３，４１…作業ロー
ル、１４，３４…補強ロール、１５，２５…凹部、１５
ａ，１５ｂ，４２…支持ロール、１６…軸受箱、１７…
軸受、１８…鋼球、１９…鋼球支持体、２０…被圧延
材、２１…被研磨物、２３…当て物、２４…スラリー、
２６…支持ブロック、２７…回転軸、２８…支持棒、２
９…支点、３０…荷重、３１…スラリー供給手段、３２
…表面、３３…中間ロール、４３…肉盛層。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２１Ｂ 3/00 Ｂ２１Ｂ 3/00 ＪＬ 13/14 13/14 Ａ 27/02 27/02 Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平滑な領域と面粗度の異なる複数の領域と
を有することを特徴とする圧延用ロール。
【請求項２】セラミック部材又は超硬部材表面に平滑な
領域と面粗度の異なる複数の領域とを有することを特徴
とする圧延用ロール。
【請求項３】前記面粗度の異なる複数の領域が絵，文
字，模様及び図形の少なくとも１つである請求項１又は
２に記載の圧延用ロール。
【請求項４】平滑な表面を有する表面に面粗度の異なる
複数の領域を形成することを特徴とする圧延用ロールの
製造法。
【請求項５】平滑な表面を形成する工程と、該平滑な表
面に面粗度の異なる複数の領域を形成することを特徴と
する圧延用ロールの製造法。
【請求項６】異方性がない平滑な表面と、面粗度の異な
る複数の領域とを有することを特徴とする被圧延材。
【請求項７】請求項６において、フェライト系ステンレ
ス鋼，オーステナイト系ステンレス鋼，銅，アルミニウ
ム，Ｎｉ基合金，アルミニウム又は亜鉛又は錫のメッキ
鋼板，樹脂被覆鋼板のいずれかである被圧延材。
【請求項８】補強ロール又は補強ベアリングをバックに
して補強される一対の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において、前記
作業ロールがセラミックロール又は超硬ロールであり、
該ロールは胴部表面に平滑な領域と面粗度の異なる複数
の領域を有し、端面に接して設けられたローラ又は該ロ
ールと同期回転する支持軸受によって該ロールの軸方向
への動きが阻止されることを特徴とする圧延機。
【請求項９】前記セラミックロールはその端部に金属製
キャップが設けられ、該キャップの少なくとも端面がロ
ックウェルＣスケール硬さが４０以上の金属で構成され
ている請求項８に記載の圧延機。
【請求項１０】前記セラミックロールはその端部にセン
タ穴を有する金属製キャップが設けられ、該キャップの
端面に該キャップ本体より硬さの高い金属層が設けられ
ている請求項８又は９に記載の圧延機。
【請求項１１】前記金属製キャップは前記センタ穴内に
貫通孔が設けられている請求項８〜１０のいずれかに記
載の圧延機。
【請求項１２】前記セラミックロールの端部に金属緩衝
材を介在させて金属製キャップが嵌合されている請求項
８〜１１のいずれかに記載の圧延機。
【請求項１３】前記金属緩衝材が軟質金属薄板，金属製
パイプまたは金属線からなる筒状，リング状またはコイ
ル状に形成されている請求項１２に記載の圧延機。
【請求項１４】前記金属製キャップが焼嵌めされている
請求項８〜１３のいずれかに記載の圧延機。
【請求項１５】前記セラミックロールの端部と金属製キ
ャップとが０.０５〜０.３mmのキャップを有し、該キャ
ップには接着剤が充填されている請求項９または１０に
記載の圧延機。
【請求項１６】前記セラミックロールの表面が粗化され
ているか、または、粗さがＲａで０．０７μｍ以下の鏡
面部分と、粗さがＲａで０．１〜１ μｍの粗面部分と
によるパターンが形成されている請求項８〜１５のいず
れかに記載の圧延機。
【請求項１７】中間ロールあるいは補強ロールの回転駆
動により作業ロールが従回転して圧延を行う圧延機にお
いて、前記作業ロールは長尺丸棒状のセラミック又は超
硬製ロールからなり、該ロール外表面の面粗さが周方向
と軸方向とでほぼ同じであり、周方向うねりが０.３μ
ｍ以下及び胴部表面に平滑な領域と面粗度の異なる複
数の領域を有し、前記作業ロールの各端面に接して軸受
を配設して前記作業ロールの軸方向の動きを拘束すると
共に、前記作業ロールの圧延方向の前後に前記作業ロー
ルに接して支持ロールを配設して前記作業ロールの圧延
方向の動きを拘束したことを特徴とする圧延機。
【請求項１８】請求項１７において、中間ロール，補強
ロール，作業ロール，支持ロールのうち少なくとも１種
のロールにクラウンを設けたことを特徴とする圧延機。
【請求項１９】平滑面からなる部分と粗化された部分と
を有し、該平滑面での面粗さ，うねり及び光の反射率の
少なくとも１つに異方性がないセラミックロールからな
ることを特徴とする圧延用ロール。
【請求項２０】平滑面からなる部分と粗化された部分と
を有し、該平滑面での面粗さ，うねり及び光の反射率の
少なくとも１つに異方性がないことを特徴とする被圧延
材。