JP5352034B2 - 吸着ロール - Google Patents
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Description
もうひとつの課題として、高温で使用する場合には吸着ロールを形成する部材ごとの熱膨張により、部材同士の剥離や破壊を起こさないことが求められている。
以上に示す従来の技術では、温度変化が起こる環境下での使用は、その温度が常温から離れるほどに使用が難しくなり、破壊、剥離、ウェブ品質の低下が起こる。温度が常温から離れる用途としては、ウェブに塗布した薬剤の乾燥、定着、固化、熱処理などが挙げられる。
この(1)〜(5)についてそれぞれの説明を加える。
材質は、使用温度でのウェブへの悪影響がなければ多孔質体でもよいし、緻密体でもよい。ただし、端部の両端部側サポート円板を多孔質体で作製する際は、端面側をシールする必要がある。
(1)(2)どうしの隙間には、外部気体制御装置と連通するための隙間が必要となる。隙間を設けるために板状スペーサー5を図1に示すように(5)の周囲で円板(1)(2)どうしの間に挟んで構成する。板状スペーサー5は前記円板(1)(2)のような精密な寸法や形状は求められず、その両端面の平行度は(1)と同様に求められるが、その他の形状や内外径精度、形状や面粗さなどは求められず、作製は容易である。例えばひとつの製造方法として、ドーナッツ状のプレス金型でセラミックスグリーン体を得て、その後焼結を行なった後に両面研削盤にかけるだけでよい。非常に安価に製造できる。
円板(1)(2)と板状スペーサー5は、熱膨張係数が近い方が好ましく、同じ材質で製作するのがなおよい。異なる材質で製作する場合は、両者の熱膨張係数の差は1×10−6/K以下、できれば5×10−7/K以下がよい。
接合は、中間支持部が「両端部側サポート円盤(1)の一方を(5)と強固に固定する」「固定の際にリークが起こらないようにする」以上2点を満たす必要がある。この一例を図4に示す。図4(A)は(5)に設けたツバ2の部分と(1)の端面6−1の一部を接着にて一体化する手段である(接着剤11)。図4(B)は(1)の内径面と(5)の円周部とを直接接着などにて一体化する方法である。図4(C)は、(5)に設けたツバ2と(1)とに穴加工を行ない、ネジ止めにて一体化した後にOリング12にてシールした例である。以上に一般的な例を示したが、前述の2点を満足していれば、接合方法は他の手段を用いてもよい。
以上に1端面での接合方法を説明したが、もう片側の端面側は同様とすることはできない。なぜならば、(5)と中間支持部の材質およびその熱膨張係数は異なることが前提であるために、吸着ロールの両端部を固定すると、熱膨張係数差により温度変化によって両者の剥離、破壊、変形などが起こることになる(仮に(5)と中間支持部の熱膨張係数が同じであれば、(1)の両端面を固定してよい)。これを防止するために、この端面側は(5)と中間支持部((1)(2)(3))が吸着ロールの長さ方向に拘束されない構造とする必要がある。
また、(4)の製造についてであるが、(4)は円筒形状で長さが長く、厚さが薄いため、1つの部材で製作するのは困難であり、大型プレス機や焼結装置、加工装置が必要になり製造費用も大きくなる。また、製造時の歩留まりも低くなる要因が増える。そのために、図6に示すように(4)は複数の円筒を端面で接着などの方法により繋いだものを用いることもできる(図3の11は接着部)。
また、ロールの径方向の長さは、一般にロールの長さに対して、さしたる距離でないために、熱膨張率も考慮する必要が少なく、本発明では特に注意していない。
以下実施例にて、本発明の一形態を説明する。
(1)端面側サポート円板
緻密質アルミナ(3点曲げ強度500MPa、ヤング率380GPa)
端面側サポート円板および内部サポート円板
(2)内部サポート円板
緻密質アルミナ(3点曲げ強度500MPa、ヤング率380GPa)
(3)板状スペーサー
緻密質アルミナ(3点曲げ強度500MPa、ヤング率380GPa)
(4)多孔質アルミナ(気孔率25%、平均気孔径1μm)
(5)回転軸 SUS430 ステンレス鋼
また、前記(5)の熱膨張係数は13×10−6(K−1)であり、(1)〜(4)の熱膨張係数は7×10−6(K−1)である。(5)を(1)〜(4)と異なる材質としたのは、低コストと製作の容易さ、溶接が可能なことからである。
2 ツバ
3 ボルト用穴
4 内部サポート円板(両端以外)
5 板状スペーサー
6 両端部側サポート円板(両端部)
6−1 両端部側サポート円板の端面側
7 金属や樹脂製の部材
8 ツバ
9 凸部(リング状)
11 接着剤
12 Oリング
13 ボルト
14 弾性体
20 円筒状の吸着部材
30 外部制御装置との連結部
31 ロール内部の気体導通部
32 リングに設けた気体導通部
A、B 回転軸に設けた導通穴
Claims (4)
- 同一半径で中心部に回転軸が嵌入される穴を有する2枚の「両端部側サポート円板」(1)とこれらによって挟まれるように配置される前記円板と同様の半径と穴を有する、1枚以上の「内部サポート円板」(2)とが前記と同様の穴を有する一枚以上の前記両側サポート円盤(1)よりも小さい外形を持つ「板状スペーサー」(3)を介して相互に隔てられた状態で並設され、前記「内部サポート円板」と「板状スペーサー」の中心穴に、回転軸(5)が嵌入された構造体の前記端部側、内部側サポート円板の外周を覆うように、円筒状吸着部材(4)が密着して設けられた吸着ロール。
- 前記両端部サポート円盤(1)、内部サポート円盤(2)および板状スペーサー(3)を合わせた熱膨張係数と、円筒状吸着部材(4)の熱膨張係数との差が、1×10 −6 /K以下である、請求項1に記載の吸着ロール。
- 前記円筒状吸着部材(4)が、ロールの長さ方向に複数の円柱を端面にて継ぎ合わせた構造を有し、
ひとつ以上の継ぎ合わせた部分の内径側が、前記内部サポート円盤(2)の外形側と重なる構造を有する
請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の吸着ロール。 - 前記円筒状吸着部材(4)が連続した開気孔を有する気孔率が10〜40%のセラミックスの多孔質焼結体からなる、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の吸着ロール。
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