(57)【要約】【課題】  ローラを接合した時にローラの表面に段差の出ない樹脂製ローラ軸を提供する。【解決手段】  軸部とローラを接合するローラ接合部を備えた樹脂製のローラ軸を成形する金型であって、ローラ接合部を成形する形状の異なる複数のキャビティーを備え、各キャビティーはローラ接合部を形成するパーティングの無い入子を備え、入子の内径が軸部の内径よりも大きく、エジェクターにより金型の開閉方向に移動可能である。【選択図】  図４
2014210429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、ローラを接合するローラ接合部とを備えた樹脂製の軸部材を成形する金型であって、形状の異なる複数のキャビティーを備え、前記キャビティーは、前記ローラ接合部を成形するための、入子によって形成されるパーティングの無い面によって囲まれた空間部を含み、前記入子は、エジェクターによって前記金型の開閉方向に移動可能であることを特徴とする金型。
【請求項２】
前記空間部に樹脂を注入するためのゲートを備えることを特徴とする請求項１記載の金型。
【請求項３】
前記複数のキャビティーのうちの一つは、前記軸部に樹脂を注入するためのゲートを備えていることを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項４】
前記キャビティーの両端部には、前記軸部を支持するための保持部が形成され、前記保持部の一方は、前記金型の開閉方向と鉛直方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項５】
軸部と、ローラを接合するローラ接合部とを備えた樹脂製の軸部材を製造する方法であって、少なくとも第一のキャビティーおよび第二のキャビティーを有する金型を用い、前記第一のキャビティーによって前記軸部が成形された第一の部品が成形され、前記第一の部品が挿入された前記第二のキャビティーによって前記第一の部品に前記ローラ接合部が成形された第二の部品が成形されることを特徴とする樹脂製軸部材の製造方法。
【請求項６】
前記ローラ接合部は、入子によって形成されるパーティングの無い面によって囲まれた空間部に樹脂を注入することにより成形されることを特徴とする請求項５記載の樹脂製軸部材の製造方法。
【請求項７】
前記軸部および前記ローラ接合部は、発泡性樹脂によって成形されることを特徴とする請求項５記載の樹脂製軸部材の製造方法。
【請求項８】
前記ローラ接合部の径は、前記軸部の径よりも大きいことを特徴とする請求項５記載の樹脂製軸部材の製造方法.
【請求項９】
前記第一の部品および前記第二の部品は、同時に成形されることを特徴とする請求項５記載の樹脂製軸部材の製造方法。
【請求項１０】
前記金型は第三のキャビティーをさらに有し、前記第二の成形品が挿入された前記第三のキャビティーによって前記第二の成形品に成形された前記ローラ接合部とは異なる位置に、第二のローラ接合部が成形された第三の成形品が成形されることを特徴とする請求項５記載の樹脂製軸部材の製造方法。
【請求項１１】
前記第二のローラ接合部は、入子によって形成されるパーティングの無い面によって囲まれた空間部に樹脂を注入することにより成形されることを特徴とする請求項１０記載の樹脂製軸部材の製造方法。
【請求項１２】
前記第二のローラ接合部は、発泡性樹脂によって成形されることを特徴とする請求項１０記載の樹脂製軸部材の製造方法。
【請求項１３】
軸部と複数のローラ接合部とが一体的に成形された樹脂製軸部材の、前記複数のローラ接合部にローラが接合されたローラ軸であって、前記ローラ接合部はシームレス形状であることを特徴とするローラ軸。
【請求項１４】
前記軸部の少なくとも一端にギア部を有することを特徴とする請求項１３に記載のローラ軸。
【請求項１５】
前記軸部がガラスフィラー、カーボンファイバー、タルク、板状フィラーのいずれかで強化された樹脂材料から成形され、前記ローラ接合部が非強化樹脂であることを特徴とする請求項１３に記載のローラ軸。
【請求項１６】
前記軸部は発泡層を有することを特徴とする請求項１３に記載のローラ軸。
【請求項１７】
前記ローラは、ゴム製であることを特徴とする請求項１３に記載のローラ軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂材料を金型内に注入し樹脂製軸部材を製造するための製造方法、成形用金型及びローラ軸に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンターの紙搬送に使用されるローラ軸は金属軸にゴム製のローラを圧入接合することで製造されていた。また、軸の要求剛性が低い部分では、樹脂製の軸が使用されていた。
【０００３】
金属軸は端面の一部を後から加工することで、キー溝などの形状を付加している。また、後加工部の防錆対策として、メッキ処理を施していた。
【０００４】
また、樹脂性の軸は軸の精度とヒケなどを解消するために円柱の丸軸を製造することが困難なため、リブ構成にする必要がある。そのためリブ形状部にゴムを圧入接合した際に、ゴムの外形精度が悪化し、表面を研磨加工する必要があった。
【０００５】
さらに、軸を成形する金型は固定側と可動側でパーティングを設けているため、パーティングラインの段差やわずかなバリが、ゴムを圧入後ゴム表面の精度に影響してしまうという問題があった。
【０００６】
一方、樹脂製の軸で円柱形状を作る方法としては、型内に樹脂を充填する際に気体を充填し、中空構造とする方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、端面のパーティングラインを無くす方法としては端面に型開閉方向と鉛直方向に駒を設ける方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
さらに、端面にギアなどの形状を形成する方法などが提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１３２４６７
【特許文献２】特開２００１−１８２２６
【特許文献３】特開平１０−２８１１３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の方法において、金属軸では重量が重くなること、端部に２次加工が必要になること、表面を防錆処理メッキしなくてはならないことから、完成品の重量とローラ軸の製造コストに課題があった。
【００１１】
また、樹脂性の軸は軸の精度とヒケなどを解消するために、円柱の丸軸を製造することが困難なため、リブ構成にする必要がある。そのためリブ形状部にゴムを圧入接合した際に、ゴムの外形精度が悪化し、表面を研磨加工する必要があった。
【００１２】
さらに、軸を成形する金型は固定側と可動側でパーティングを設けているため、パーティングラインの段差やわずかなバリが、ゴムを圧入後ゴム表面の精度に影響してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決する為に、本発明の金型は、軸部と、ローラを接合するローラ接合部とを備えた樹脂製の軸部材を成形する金型であって、形状の異なる複数のキャビティーを備え、前記キャビティーは、前記ローラ接合部を成形するための、入子によって形成されるパーティングの無い面によって囲まれた空間部を含み、前記入子は、エジェクターによって前記金型の開閉方向に移動可能であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の樹脂製軸部材の製造方法は、軸部と、ローラを接合するローラ接合部とを備えた樹脂製の軸部材を製造する方法であって、少なくとも第一のキャビティーおよび第二のキャビティーを有する金型を用い、前記第一のキャビティーによって前記軸部が成形された第一の部品が成形され、前記第一の部品が挿入された前記第二のキャビティーによって前記第一の部品に前記ローラ接合部が成形された第二の部品が成形されることを特徴とする。
【００１５】
本発明のローラ軸は、軸部と複数のローラ接合部とが一体的に成形された樹脂製軸部材の、前記複数のローラ接合部にローラが接合されたローラ軸であって、前記ローラ接合部はシームレス形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、金型にパーティングの無い入子をローラ接合部の個数に合わせて複数設置する構成とし、ローラ接合部を順次、金型内で成形することとしたため、ローラが圧入接合されるローラ接合部はパーティングが無いシームレス形状とすることができる。
【００１７】
その結果、本発明では例えばゴム製のローラをローラ接合部に圧入接合した後のローラ表面精度が高く、従来のようなローラ表面研磨加工を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例の軸部材の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の軸部材の軸方向断面図である。
【図３】本発明の一実施例の金型の断面図である。
【図４】本発明の一実施例の金型を開いている状態で示している断面図である。
【図５（ａ）】本発明の一実施例の金型の可動側を金型が開閉する方向から見た正面図であり、各キャビティーで同時に成形動作が行われる様子を示す。
【図５（ｂ）】本発明の一実施例の金型の可動側を金型が開閉する方向から見た正面図であり、金型が開いて、各キャビティーの成形品を取りだす状態を示す。
【図５（ｃ）】本発明の一実施例の金型の可動側を金型が開閉する方向から見た正面図であり、図５（ｂ）からさらに時間が経過し、図中右方向へ各成形品が取りだされた状態を示す。
【図６（ａ）】本発明の他の実施例の金型を示す斜視図であり、金型が成形動作中の状態を示す。
【図６（ｂ）】本発明の他の実施例の金型を示す斜視図であり、成形後、金型を開いてエジェクター突き出しをした状態を示す。
【図６（ｃ）】本発明の他の実施例の金型を示す斜視図であり、各キャビティーで成形した軸部材の成形品を型から離型した状態を示す。
【図６（ｄ）】本発明の他の実施例の金型を示す斜視図であり、図６（ｃ）で成形した成形品を再び金型内へ挿入してした状態を示す。
【図６（ｅ）】本発明の他の実施例の金型を示す斜視図であり、成形品の挿入が完了し、挿入した成形品、スライド及び入子がエジェクタープレートの後退とともに移動した状態を示す。
【図７】キャビティーへ成形品を挿入した状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の各実施例の成形用金型及び成形方法により成形された軸部材の他の成形品を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態について以下図面を用いて説明する。各図面において同一符号は同一部分を示している。
【００２０】
図１は本発明の一実施例の樹脂製軸部材を示している。軸部材１０は、円筒形状の軸部１、軸部１より大きな外径を有し、ゴム製のローラが接合される複数のローラ接合部２、軸部１の少なくとも一端に、キー溝部３を備えている。軸部１にはパーティングライン４が形成されているが、ローラ接合部２は、軸方向で等配に設けられている。ローラ接合部２にはパーティングラインが無い。
【００２１】
図２は、本発明の一実施例の樹脂製軸部材の断面図である。軸部１は、軸部１と一体的に成形されたローラ接合部６を備えている。軸部材１０（軸部およびローラ接合部）は、その内部に発泡層５を有する。軸部１の内部の発泡層５は軸部１の軸方向に連続して形成されている。
【００２２】
一方、ローラ接合部７は、軸部材１０を成形した後に成形して軸部１と一体化されるため、軸部１との境界部に非発泡性の樹脂で成形される非発泡層８が形成される。
また、ローラ接合部７はパーティングが無いシームレス形状となっている。
【００２３】
そして、ローラ接合部にはローラが圧入接合され、ローラ軸が形成される。ローラ接合部はパーティングが無いシームレス形状であるため、ローラをローラ接合部２に圧入接合した後のローラ表面精度が高く、従来のようなローラ表面研磨加工を無くすことができる。ローラには、例えばゴムを用いること好ましいが、もちろんゴム以外の物質で作られたものでも利用可能である。
【００２４】
軸部材１０は、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＲＯ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の樹脂材料を用いることができる。
【００２５】
また、軸部１には、ガラスフィラー、カーボンファイバー、タルク、板状フィラーのいずれかを前記樹脂材料に充填して、軸部および軸部材１０の強度を強化することもできる。また、これらのフィラーを組み合わせて用いることも可能である。
【００２６】
図２に示すように、発泡性樹脂を用いて本発明の軸部材１０を製造することで、ヒケの無い円筒形状で高い剛性を持ち、ローラ接合部の精度が優れた軸部材を製造することが可能となる。特に、高い軸剛性が必要な軸径の太いものに効果的に用いることができる。
【００２７】
また、肉厚の大きな軸部材に現れるヒケや反りについては、軸部材の最大径と成形サイクルにより変化するため、必ずしも発泡性樹脂材料に限定するものではない。所望の形状や樹脂材料の種類に応じて非発泡性の樹脂を使用することもできる。
【００２８】
図３は、本発明の実施例の軸部材を成形するために用いられる金型の断面図である。金型４０は、形状の異なる複数のキャビティーを備えている。
【００２９】
複数のキャビティーの少なくとも一つは、その一部分に、入子によって形成されるパーティングの無い面によって囲まれた空間部（ローラ接合部となる形状）を有する。そして、金型４０は、入子９の空間部に樹脂を注入するためのゲート４１を備えている。また、外部から樹脂材料が供給されるランナ１１と、エジェクターロッド１２と、エジェクタープレート１３を備えている。入子９の空間部の径は軸部１の内径よりも大きい。また、入子９にはパーティングがなく、この入子９で成形されるローラ接合部にはパーティングラインが生じない。
【００３０】
また、複数のキャビティーのうちの一つは、軸部を成形するためのキャビティーであり、軸部に樹脂を注入するためのゲートを備えている。
【００３１】
図３において、不図示の供給源から供給される樹脂材料はランナ１１とゲート４１を通り、軸部材を成形するためのキャビティーと、ローラ接合部を成形するためのキャビティーの入子９に充填される。
【００３２】
樹脂材料の充填後、保圧工程及び冷却工程を経て、金型４０が開き、エジェクタープレート１３及びエジェクタープレート１３と連結するエジェクターロッド１２が押し出され、エジェクターロッド１２と連結する入子９が金型の開閉方向に移動する。
【００３３】
その後、各キャビティーから軸部材の成形品（部品）がいったん取り出されるが、まだ最終形状となっていない成形品（部品）は再び金型４０内へ挿入される。
【００３４】
最終形状となっていない成形品（部品）が挿入された後、再びローラ接合部６が随時成形されてゆく。必要とされるローラ接合部６の成形が終了した成形品（部品）は、金型４０に戻されることなく最終成形品（樹脂製軸部材）として取りだされる。
【００３５】
図４は、金型４０を開いている状態で示している断面図である。
図４において、ローラ接合部６となる形状を有する入子９１乃至９３は、ゲート部の樹脂だまり部１４と共にエジェクターによって金型４０から金型の開閉方向に移動し露出している。
【００３６】
図４に示すように、金型４０が開き、エジェクタープレート１３が押し出されることで、ローラ接合部６の形状を有する各入子９１乃至９３も移動し、成形品（部品）が金型の開閉方向と鉛直方向に移動可能かつ離型可能となる。
【００３７】
図５（ａ）乃至図５（ｃ）は、本発明の金型の可動側を金型４０が開閉する方向から見た正面図である。金型の４０の上方から第１のキャビティーで成形された第一の部品１５、第２のキャビティーで成形された第二の部品１６が配置されている。
【００３８】
各キャビティーの両端部には、軸部の軸方向の一端面の軸中心を支持するため（成形品である部品を支持するため）の保持部が形成されている。そして、前記保持部の一方は金型の開閉方向と鉛直方向に移動可能であるスライド部材１８、もう一方はブロック１９が設けられている。成形時、成形品である第一の部品１５、第二の部品１６は、各キャビティー内で軸方向の両端で保持されていることになる。
【００３９】
図５（ａ）において、各キャビティーでは同時に成形動作が行われる。第１のキャビティー１０１で成形された第一の部品１５は、金型４０が開いて取出された後、第２のキャビティー１０２に装着され、ローラ接合部２３が成形された第二の部品１６が成形される。
【００４０】
図５（ａ）乃至図５（ｃ）に示すように、金型には、第３のキャビティーを有していてもよく、第３のキャビティーでは第三の部品１７は成形される。
【００４１】
第一の部品１５が第２のキャビティー１０２に装着され、ローラ接合部２３が成形された第二の部品１６が成形される。同様に、第２のキャビティー１０２でローラ接合部２３が成形された第二の部品１６は、金型４０が開いて取出された後、第３のキャビティー１０３に装着され、ローラ接合部２５が成形された第三の部品１７が成形される。ローラ接合部２３、ローラ接合部２４、ローラ接合部２５は、異なる位置に成形される。
【００４２】
図５（ｂ）は本発明の金型４０が開いて、各キャビティーの成形品を取りだす状態を示している。
図５（ｂ）において、ローラ接合部を有する入子及び各キャビティーに設けられた成形品端面の軸中心を支持するブロックは、エジェクタープレートの前進に伴い前進し、また、スライド１８は紙面右方向へ移動する。その後、各キャビティーで成形された成形品は、図５（ｂ）において右方向へ取り出しロボット等により金型４０からいったん離型される。
【００４３】
図５（ｃ）は、図５（ｂ）からさらに時間が経過し、図５（ｃ）において右方向へ各成形品が取りだされた状態を示している。前述したように、各キャビティーで成形し、いったん取り出された後、第３のキャビティー１０３以外で成形された成形品は、再び次の段階のキャビティーへ挿入され、順次ローラ接合部が成形されてゆく。
【００４４】
以上説明したように、各キャビティーで部品１０が同時に成形され、金型４０の開放後、成形された部品が順次、隣接する形状の異なるキャビティーに挿入され、金型４０が閉じると次の成形動作をすることを繰り返して、完成品の軸部材を成形する。
【００４５】
図５（ａ）乃至図５（ｃ）には、合計３個のローラ接合部が成形された軸部材を示したが、この個数は任意に変更できることは言うまでもない。４個のローラ接合部を有する軸部材を成形するためには、第１乃至第３のキャビティーに加えて、４個目のローラ接合部を成形するため第４のキャビティーを備えればよい。
【００４６】
前述したように第１、第２のキャビティーによって２個のローラ接合部を有する軸部材を成形してもよい。
また、第１にキャビティーでは軸部のみを成形し、第２のキャビティーではローラ接合部を成形することにより１個のローラ接合部が成形された軸部材であってもよい。
【００４７】
図６（ａ）乃至図６（ｅ）は、本発明の他の実施例の金型５０を示している。他の実施例の金型５０は軸部材及びローラ接合部を成形するキャビティーの数が第１の実施例と異なり、全部で４個のキャビティーを備えている。
【００４８】
図６（ａ）において、本発明の金型５０は４つの異なるキャビティーを備えている。
図６（ａ）において、金型５０は、第１のキャビティー、第２のキャビティー２７、第３のキャビティー２８、第４のキャビティー２９を備えている。第１のキャビティーでは軸部材の軸部のみが成形され、ローラ接合部は成形されない。ローラ接合部は、第２乃至第４のキャビティーで順次成形されてゆく。ここでは４つのキャビティーを有する金型について示したが、これに限らず、第１のキャビティー、第２のキャビティーを有する金型であってもよいし、第１のキャビティー、第２のキャビティー、第３のキャビティーを有する金型であってもよい。
【００４９】
図６（ｂ）は成形後、金型５０を開いてエジェクタープレートを突き出した状態を示している。各キャビティーには設けられたスライド３０と、キャビティー２７及至２９に設けられたローラ接合部となる形状を有する複数の入子３１が設けられている。また、スライド３０と軸方向で反対側の各キャビティーの端部には、成形品の軸方向端面形状を形成する入子３２が設けられている。
【００５０】
各スライド３０と各入子３２は、成形品となる軸部材を各キャビティーの軸中心として保持するセンターピン（不図示）を内蔵している。金型５０を開くと同時に各スライド３０は移動し、軸部材の成形品から離型する。また、ローラ接合部の形状を有する各入子３１と各キャビティーの成形品の軸方向端面形状を形成する入子３２はエジェクタープレートの動作と連動して、型開き方向に移動する。
【００５１】
図６（ｃ）は各キャビティーで成形した成形品（部品）を金型５０から離型した状態を示している。第１のキャビティー２６では第一の部品２６１が、第２のキャビティー２７では第二の部品２７１が、第３のキャビティー２８では第三の部品２８１が、更に第４のキャビティー２９では第四の部品２９１がそれぞれ成形される。
【００５２】
本実施例において、各キャビティー２６乃至２９で成形された成形品（部品）は、軸方向において各スライド３０が設置されている方向（金型の開閉方向と鉛直方向）へ移動し、金型５０から離型される。
また、本実施形態では第４のキャビティーで成形された成形品２９１は、全てのローラ接合部が成形され、完成した軸部材となる。
【００５３】
ここでは４つのキャビティーを有する金型について示したが、これに限らず、第１のキャビティー、第２のキャビティーの２つのキャビティーを有する金型である場合は、ローラ接合部が一つ形成された状態の第２の部品が、完成した軸部材となる。
また、第１のキャビティー、第２のキャビティー、第３のキャビティーを有する金型である場合は、ローラ接合部が二つ形成された状態の第３の部品が、完成した軸部材となる。
【００５４】
図６（ｄ）は、図６（ｃ）で成形した成形品（部品）を再び型内へ挿入した状態を示す図である。図６（ｄ）において、第２のキャビティー２７には第１のキャビティー２６で成形した成形品（第一の部品）２６１が挿入されている。また、第３のキャビティー２８には第２のキャビティー２７で成形した成形品（第二の部品）２７１が挿入され、第４のキャビティー２９には第３のキャビティー２８で成形した成形品（第三の部品）２８１が挿入されている。このとき、第１のキャビティー２６には何も挿入されていない。
【００５５】
図６（ｅ）は、成形品（部品）の挿入が完了し、挿入した成形品、スライド３０及び入子３１がエジェクタープレートの後退とともに移動した状態を示している。図６（ｅ）の状態で金型５０を閉じ、成形することで、再び、図６（ａ）の状態となる。
【００５６】
以上説明したように、図６（ａ）から図６（ｅ）の工程を繰り返す、つまり成形後の成形品を順次異なるキャビティーに挿入して成形することで、順次、ローラ接合部を形成することができる。
【００５７】
図７は、キャビティー２６及至２９へ成形品を挿入した斜視図であり、ローラ接合部の形状を形成する入子３１と挿入された成形品（部品）の軸部との間には、空間３３が存在している。成形時には、この空間３３に樹脂を充填し、ローラ接合部を成形する。
【００５８】
図８は、本発明の各実施例の金型及び成形方法により成形された軸部材の他の成形品を示す斜視図である。
【００５９】
以上説明した各実施例の金型は最大４個のキャビティーを備えているが、図８に示す軸部材を成形するには、９個のキャビティーを内蔵した金型を用意する。先ず、第１のキャビティーで軸部材６０及びキー溝３７を成形し、第２のキャビティー以降で順次径の異なるローラを接合するゴムローラ接合部３５及び３６を成形する。更に、第９のキャビティーでスライドに設けられたギア形状を持つギア駒により、ギア３４が成形される。
【００６０】
以下、図３に示す金型４０を用いて成形した軸部材１０に用いた樹脂材料及び完成品の諸寸法を表１乃至４に示す。
【００６１】
（従来例及び実施例１乃至４）
表１は、本発明の金型（図３に記載の金型）を用いて成形した結果を示している。
【００６２】
【表１】
2014210429.tif 000003
【００６３】
表１において従来例は、１つのキャビティーで軸部材とローラ接合部の全ての形状を成形した場合の結果を示している。実施例１及至４は、本発明の金型及び成形方法を用いて成形した結果を示している。
【００６４】
従来例では軸部材とローラ接合部の径の異なる部分を１度に成形するために、成形サイクルが長くなり、また、ローラ接合部にヒケが生じ、真円度の悪化を招いていた。さらに、ローラ接合部にもパーティングライン（ＰＬ）がある為、ローラ接合部にパーティング段差が生じていた。
【００６５】
一方、本発明に係る実施例１及至４においては、φ８ｍｍの軸部のみを第１のキャビティーで成形し、φ１０ｍｍのローラ接合部は順次第２以降のキャビティーで成形するため、実質肉厚２ｍｍの成形を行うのと同じ状態となった。
【００６６】
従って、実施例１及至４によって成形された成形品は、成形サイクルが飛躍的に短くなるとともに、ローラ接合部にヒケが生じないため真円度、振れ精度が良く、さらにローラ接合部にはパーティングラインが存在しないため、段差もゼロになっていた。
【００６７】
表１から従来例に対し、本発明の各実施例の金型及び成形方法を用いて成形された軸部材は、生産性、部品精度、部品機能の全てにおいて優れていることが検証された。
【００６８】
（実施例５乃至９）
表２は、本発明の金型（図３に記載の金型）を用いて成形した結果を示している。
【００６９】
【表２】
2014210429.tif 000004
【００７０】
表２において実施例５及至実施例９は全て樹脂材料の種類が異なる。また、軸部材の剛性を高めるために、全ての樹脂材料にはガラスフィラーの強化材が充填されている。
【００７１】
本発明の各実施例の金型及び成形方法を用いて各樹脂材料について成形した結果、各種ガラスフィラーで強化された樹脂材料は、表１で記載したガラスフィラーの含まれていない樹脂材料に比べて、成形サイクル及び部品精度が向上していた。
【００７２】
特に、実施例６においては、軸部材の真直度、ローラ接合部の真円度、ローラ部振れ、ローラ接合部の段差全てにおいて、すでに行われている金属軸にローラを接合した部品と同等の品質を達成することができた。
【００７３】
（実施例１０乃至１４）
表３は、本発明の金型（図３に記載の金型）を用いて発泡成形した結果を示している。
【００７４】
【表３】
2014210429.tif 000005
【００７５】
表３は、本発明の金型と成形方法を用いて、各種樹脂材料に発泡剤を混合し、発泡成形した結果である。なお、発泡材料としては、窒素ガスを高圧状態で射出成形機の可塑化シリンダーへ導き、シリンダー内の高温溶融状態の樹脂と混ぜて型内へ射出充填する方法を用いている。
【００７６】
各実施例ともに、表１及び表２で示した結果よりも、成形サイクルと部品精度が向上していた。
【００７７】
いずれの実施例においても、すでに行われている金属軸にローラを接合した部品と同等の品質を達成することができた。
この結果から、従来の金属部品を樹脂製部品に変えることが可能となり、生産性が飛躍的に向上した。
【００７８】
（実施例１５乃至実施例１９）
本発明の金型（図３に記載の金型）を用いて図８に示した端面にギア形状を一体化して形成した結果を表４に記載した。
【００７９】
【表４】
2014210429.tif 000006
【００８０】
表４において各材料は表３と同様に発泡成形を行った結果である。
【００８１】
実施例１６では２色成形装置を用い、実施例１７乃至１９においては、２色成形装置に加え、金型に小型の射出ユニットを取り付け、３色成形を行っている。
【００８２】
表４中のいずれの実施例においても、軸部材を成形する可塑化装置のみ前述した窒素ガスを樹脂中に混ぜて発泡成形を行った。
【００８３】
表４において、実施例１５は全てをＰＯＭ材料で成形した例である。ＰＯＭ樹脂は他の樹脂に比べ成形収縮率が大きいことが影響し、軸部材びローラ接合部の精度が劣る結果となった。
【００８４】
また、実施例１６は軸部の材料のみガラスフィラーで強化した樹脂材料を使用した結果である。軸部のみガラスフィラーで強化した樹脂材料を使用したことで、実施例１５に比べ、軸部の精度はもとより、ローラ接合部の精度も良い結果となった。
【００８５】
一方、実施例１７乃至１９においては、軸部にガラスフィラーで強化した樹脂材料を用い、さらに、ローラ接合部は同種のガラスフィラーで強化されていない樹脂材料（非強化樹脂材料）で成形を行った。
【００８６】
実施例１７乃至１９において、軸部及びローラ接合部の精度はほぼ規格を満足できる結果となった。
【００８７】
なお、実施例１５乃至１９のいずれにおいても、ギア部の形状精度はほとんど同じであり、規格を満足するものであった。
【００８８】
表１乃至４で挙げられた樹脂材料において、ＨＩＰＳは耐衝撃性ポリスチレン、ＡＢＳはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、ＰＣはポリカーボネートを示している。また、ＰＲＯは変性ポリフェニレンエーテル、ＰＳはポリスチレン、ＰＢＴはポリブチレンテレフタレート、ＰＰＳはポリフェニレンサルファイド、ＬＣＰは液晶ポリマー、ＰＯＭはポリアセタールを示している。ＧＦ３０、ＧＦ５０はそれぞれガラスフィラーの混合比（％）を示している。
【００８９】
上記実施例では、樹脂材料を強化するフィラーとしてガラスフィラーを用いたが、カーボンファイバー、タルク、板状フィラーを樹脂材料に充填して強化することもできる。また、これらのフィラーを組み合わせて用いることも可能である。
【００９０】
以上説明した各実施例では、軸部材に接合するローラはゴム製であるが、ゴム以外の物質で作られたものでも利用可能であることは言うまでもない。
【００９１】
本発明の樹脂製軸部材を成形するための金型は、ローラが圧入接合される部分にパーティング（型割）の無い入子を複数か所設けることができ、ローラ接合個数に合わせて、複数のキャビティーを設けることが可能である。
【００９２】
また、金型にパーティングの無い入子をローラ接合部の個数に合わせて複数設置する構成とすることで、ローラが圧入接合されるローラ接合部はパーティングが無いシームレス形状とすることができた。
その結果、本発明では例えばゴム製のローラをローラ接合部に圧入接合した後のローラ表面精度が高く、従来のようなローラ表面研磨加工を無くすことができた。
【００９３】
また、高い剛性が必要な軸は、樹脂材料に発泡性材料を使用し、本発明の金型と成形方法で成形することで、ヒケの無い円筒形状で高い剛性を持ち、ローラ接合部の精度が優れた軸部材を製造することが可能となり、金属軸を樹脂軸に変えることが可能となった。
そのため、本発明の樹脂製軸部材は、安価で高精度、高い機能性を持つことが可能となり、生産性と品質面を向上することができた。
【符号の説明】
【００９４】
１  軸部
２  ローラ接合部
３  キー溝部
４  パーティングライン
５  発泡層
７  ローラ接合部
８  非発泡層
９  入子
１０  軸部材
１１  ランナ
１３  エジェクタープレート
１４  ゲート部の液だまり部
４０  成形用金型
９１  入子
【図１】
2014210429.tif 000007
【図２】
2014210429.tif 000008
【図３】
2014210429.tif 000009
【図４】
2014210429.tif 000010
【図５（ａ）】
2014210429.tif 000011
【図５（ｂ）】
2014210429.tif 000012
【図５（ｃ）】
2014210429.tif 000013
【図６（ａ）】
2014210429.tif 000014
【図６（ｂ）】
2014210429.tif 000015
【図６（ｃ）】
2014210429.tif 000016
【図６（ｄ）】
2014210429.tif 000017
【図６（ｅ）】
2014210429.tif 000018
【図７】
2014210429.tif 000019
【図８】
2014210429.tif 000020