(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状弾性体にシャフトが貫通した弾性ロールを成形する際に、所定形状の弾性体にシャフトを貫通させたシャフト付き弾性体をそのシャフトの端部で保持し、潤滑剤が塗布された円筒状刃物を回転させながら前記シャフトの一端側から他端側に向けてシャフト周囲の弾性体に挿通させることにより前記弾性体を筒状に切った後、前記切断面より外側の弾性体外周部を除去することを特徴とする弾性ロールの成形方法。
【請求項２】
請求項１において、回転する円筒状刃物を弾性体に挿通させる際、前記弾性体の外面を挟持することを特徴とする弾性ロールの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ロール状弾性体にシャフトが貫通した弾性ロールの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すような、ロール状弾性体１２ｃにシャフト１３の貫通した弾性ロール１０は、複写機あるいはプリンター等における紙搬送部等に広く用いられている。
従来、前記弾性ロールの成形方法としては、図９に示すように、適宜形状の弾性体４１にシャフト１３を挿通させたシャフト付き弾性体４０の外周を、回転砥石Ｔで研磨する方法が、一般的に用いられている。
【０００３】
しかし、前記外周研磨による成形方法においては、弾性体表面が毛羽立って糸状の皺を生じるため、研磨後に弾性体表面をヒータにより熱溶融させて仕上げる必要があり、作業に手間取る問題がある。
【０００４】
また、前記研磨による成形においては、少しでも良好な研磨を行なうため、回転砥石の移動速度が２〜３ｍｍ／秒程度にされる。そのため、研磨に多くの時間を要する問題がある。例えば、直径１６ｍｍ、長さ２１０ｍｍの弾性体から、直径１１．５ｍｍ、長さ２１０ｍｍの弾性ロールを研磨するのに、３分程度費やしていた。
【０００５】
さらに、前記弾性体として多用されるポリウレタン発泡体あるいはゴムスポンジ等は、細かい気孔を表面および内部に有するため、前記研磨時に発生する弾性体の粉が弾性体の気孔内に入り易く、しかも、容易に除去できないので、弾性ロールの品質を低下させる問題もある。
【０００６】
なお、前記弾性ロールのその他の成形方法として、加熱させたニクロム線で所望外面形状に切断する方法、ピーリングカット法、ワイヤーカット法等も知られているが、成形時間が長い等の問題があり、満足のできる成形方法とは言いがたかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は、短時間で成形でき、しかも弾性体粉の発生を少なくし、かつ弾性体表面の毛羽立ちのほとんどない、品質の良好な弾性ロールを成形できる方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ロール状弾性体にシャフトが貫通した弾性ロールを成形する際に、所定形状の弾性体にシャフトを貫通させたシャフト付き弾性体をそのシャフトの端部で保持し、潤滑剤が塗布された円筒状刃物を回転させながら前記シャフトの一端側から他端側に向けてシャフト周囲の弾性体に挿通させることにより前記弾性体を筒状に切った後、前記切断面より外側の弾性体外周部を除去することを特徴とする弾性ロールの成形方法に係る。
【０００９】
【実施例】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１はこの発明の一実施例におけるシャフトの端部保持を示す斜視図、図２は同実施例における円筒状刃物の挿通を示す斜視図、図３は同実施例における円筒状刃物の貫通時を示す斜視図、図４は同実施例における切断後を示す斜視図、図５はこの発明の他の実施例を示す斜視図、図６はこの発明に用いられる成形装置一例の平面図、図７その一部を断面で示す側面図である。
【００１０】
この発明にあっては、あらかじめ、図１に示すような、シャフト付き弾性体１１を形成する。このシャフト付き弾性体１１は、ポリウレタン発泡体あるいはゴムスポンジ等からなる適宜形状の弾性体１２に、金属等からなるシャフト１３を貫通させて、弾性体１２の両端からシャフト１３の端部を突出させたものである。
【００１１】
前記シャフト１３の貫通は、弾性体１２に孔を開けて、接着剤を塗布したシャフト１３を挿入したり、シャフト１３を配置した型内に弾性体成形原料を注入してシャフトと一体に弾性体を成形することにより行なってもよい。
【００１２】
前記弾性体１２の形状は、図示のような丸棒状に限られず、図９に示した弾性体４１のような角棒状等であってもよい。また、弾性体１２の寸法は、目的とする弾性ロールの弾性体寸法より大なるものが用いられる。この実施例では、直径１６ｍｍ、長さ２１０ｍｍからなるポリウレタン発泡体からなる弾性体１２と、直径４ｍｍ、長さ２３０ｍｍの金属製シャフト１３を用いる。
【００１３】
そして、前記シャフト付き弾性体１１のシャフトの端部１３ａ，１３ｂを、シャフト保持手段１４，１５により保持固定する。
この実施例のシャフト保持手段１４，１５は、筒状本体１４ａ，１５ａの先端にチャック１４ｂ，１５ｂが設けられたもので、台等に適宜取り付けられる。前記チャック１４ｂ，１５ｂは、内径可変の挿入孔を中心に有する公知のもので、その挿入孔の内径を小さくすることにより挿入孔内の挿入物、この発明においてはシャフト端部１３ａ，１３ｂを締め付け保持し、また前記挿入孔の内径を大にすることによりシャフト端部１３ａ，１３ｂの抜き取りを可能にする。
【００１４】
前記シャフト保持手段の一方１５については、筒状本体１５ａの外径が、目的とする弾性ロールの弾性体の外径より所定量小さくなっており、その筒状本体１５ａの外周に、円筒状刃物１６が回転および前後スライド可能に挿入される。
前記円筒状刃物１６は、先端に刃１６ａが形成されたもので、後部に連結されたモータにより回転する。この円筒状刃物１６の内径は、目的とする弾性ロールの弾性体の外径と略等しく、長さは、加工する弾性体１２より長くされる。この実施例の円筒状刃物１６は、内径１１．５ｍｍ、長さ２４０ｍｍからなる。
【００１５】
次に、図２および図３に示すように、円筒状刃物１６を、回転させながらシャフト１３の一端１３ｂからシャフトの他端１３ａに向けて前進させる。それにより、円筒状刃物１６をシャフト１３外周の弾性体１２に挿通し、その弾性体１２を筒状に切る。
その切断は、回転しながら前進する円筒状刃物１６によって弾性体１２を切るものであるため、研磨のような弾性体表面の削り取りと較べて、切断面において毛羽立ちおよび弾性体の粉が発生しにくい。
前記円筒状刃物１６の回転数および前進速度は、弾性体１２の材質および円筒状刃物１６の径等により異なるが、この実施例では回転速度は１０００〜１５０００回転／分程度、前進速度は２ｍ／分程度である。
【００１６】
なお、前記円筒状刃物１６にシリコン系等の潤滑剤を塗布しておけば、弾性体１２と円筒状刃物１６間の摩擦が少なくなり、前記毛羽立ちおよび弾性体の粉が、より発生し難くなる。
また、前記円筒状刃物１６により弾性体１２を切る際は、図５に示す他の実施例のように、弾性体１２の外面を弾性体挟持手段１８で挟持するのが好ましい。そうすれば、前記円筒状刃物１６によって切断分離された弾性体外周部１２ａが、円筒状刃物１６とともに回転して円筒状刃物１６前方の未だ切断されていない弾性体１２ｂ部分にねじれ等が生じるのを防ぐことができ、円筒状刃物１６による良好な切断を確保できる。この実施例の弾性体挟持手段１８は、シリンダ装置によりプレート１９が弾性体１２の外面に向けて前進後退可能にされたもので、前記弾性体１２外面を両側から挟持および挟持解除できるようになっている。２０は前記シリンダ装置の作動部材を示す。
【００１７】
そして、図３に示すように、円筒状刃物１６先端の刃１６ａが弾性体１２の一端から他端まで貫通した後、円筒状刃物１６を後退させて元の位置に戻し弾性体１２から抜き取る。
この実施例では、前記円筒状刃物１６が弾性体１２の一端から他端まで切る時間は、ほぼ５秒であり、きわめて短時間で済んだ。
【００１８】
図４は、前記のようにして弾性体１２内が筒状に切られたシャフト付き弾性体１１ａの斜視図である。符号１７は前記円筒状刃物１６による筒状の切断面、１２ａは切断面１７より外側の弾性体外周部、１２ｃは切断面より内側の弾性体である。
【００１９】
その後、前記切断面１７より外側の弾性体外周部１７を抜き取れば、図８に示したような弾性ロールが得られる。得られた弾性ロールは、弾性体表面に毛羽立ちがなく、また弾性体の粉が弾性体の気孔内に侵入してなく、良好な品質を有している。
【００２０】
前記弾性ロールの成形は、回転する円筒状刃物１６を手動で前進後退させてもよいが、図６および図７に示すような成形装置を用いれば、より簡単に行なうことができる。図６は、前記成形装置の一例の概略を示す平面図、図７はその一部を断面にした側面図である。なお、前記の部材等と同じものについては同一符号で示す。
【００２１】
図示の成形装置は、機台２１に前記シャフト保持手段１４，１５と、前記弾性体挟持手段１８と、円筒状刃物１６が取り付けられたものである。
前記シャフト保持手段１４，１５は、機台に立設された支持部２２，２３に、前記チャック１４ｂ，１５ｂを互いに対向させて所定距離離して取り付けられている。一方のシャフト保持手段１５については、シャフト付き弾性体１１の保持および取り外し作業を容易にするため、シャフト保持手段１５後部にシリンダ装置３９が連結され、それにより前進後退できるようになっている。
【００２２】
前記弾性体挟持手段１８は、シャフト付き弾性体１１の両側の機台２１に立設された支持部２４に取り付けられている。符号２５は、弾性体挟持手段１８のプレート１９をシャフト付き弾性体１１に向けて前進後退させるシリンダ装置である。
【００２３】
前記円筒状刃物１６は、前進後退手段２６によりシャフト付き弾性体１１に対して前進後退可能とされ、また回転手段３４により回転するようにされている。
【００２４】
前記前進後退手段２６は、機台２１上面に敷設されたガイドレール２７，２７と、そのガイドレール２７，２７に前後スライド可能に載置されたスライド台２８と、そのスライド台２８の裏面に形成された歯と噛み合うようにして前記スライドレール２７，２７と平行に設けられたボールネジ２９と、そのボールネジ２９を回転させるモータ３０と、前記スライド台２８に立設された円筒状刃物支持部３１とからなる。
【００２５】
前記円筒状刃物支持部３１は、ベアリングによって回転可能とされた回転体３２を備える。その回転体３２の前面には円筒状刃物１６が交換可能に固定され、回転体３２の中心に形成された貫通孔３３には、前記シャフト保持手段１５の筒状本体部１５ａが前後スライド可能に挿通されている。また、この回転体３２の後部には回転手段３４のためのプーリ３５が設けられている。
そして、前記ボールネジ２９の回転によりスライド台２８が円筒状刃物１６とともに前進または後退する。
なお、この実施例においては、前記スライド台２８の前部にも、環状ベアリングからなる円筒状刃物支持部３６が設けられており、それによって円筒状刃物１６の回転時における芯振れを防ぐようになっている。
【００２６】
前記回転手段３４は、前記円筒状刃物支持部３１の回転体３２後部に取り付けられたプーリ３５と、前記スライド台２８に取り付けられたモータ３７と、そのモータ３７とプーリ３５間に掛けられたベルト３８とからなる。
【００２７】
このようにしてなる成形装置によれば、シャフト付き弾性体１１をシャフト保持手段１４，１５により保持して、前記回転手段３４および前進後退手段２６を作動させるだけで、円筒状刃物１６を回転させながらシャフト付き弾性体１１の弾性体に挿通させることができ、きわめて効率よく作業できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明によれば、潤滑剤が塗布された円筒状刃物を回転させながらシャフト付き弾性体のシャフト外面に沿って弾性体に挿通することにより、弾性体を所望の筒状に切るため、得られる弾性ロールは、弾性体表面の毛羽立ちが少なく、しかも弾性体粉が弾性体内にほとんど侵入していない、品質の良好なものとなる。
また、毛羽立ち等の少ない品質の良好な弾性ロールが得られるため、その後における弾性体表面の仕上作業が不要あるいは簡単にできる効果もある。
さらに、この発明によれば、回転する円筒状刃物で弾性体を切って弾性ロールを成形するため、研磨等と異なり成形時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施例におけるシャフトの端部保持を示す斜視図である。
【図２】  同実施例における円筒状刃物の挿通を示す斜視図である。
【図３】  同実施例における円筒状刃物の貫通を示す斜視図である。
【図４】  同実施例における切断後を示す斜視図である。
【図５】  この発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図６】  この発明に用いられる成形装置一例の平面図である。
【図７】  その一部を断面で示す側面図である。
【図８】  弾性ロールの斜視図である。
【図９】  従来の成形方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１  シャフト付き弾性体
１２  弾性体
１３  シャフト
１６  円筒状刃物
１８  弾性体挟持手段
【図１】
0003670042.tif 000002
【図２】
0003670042.tif 000003
【図３】
0003670042.tif 000004
【図４】
0003670042.tif 000005
【図５】
0003670042.tif 000006
【図８】
0003670042.tif 000007
【図９】
0003670042.tif 000008
【図６】
0003670042.tif 000009
【図７】
0003670042.tif 000010