(57)【要約】【課題】高品質の紙送り用ローラを効率よく安価に製造することができる紙送り用ローラの製造装置を提供すること。【解決手段】図１に示す紙送り用ローラの製造装置１は、筒状形状のキャビティ２３と、キャビティ２３に連通し、キャビティ２３に溶融状態の熱可塑性エラストマーを供給する流路５とを有する成形型２と、成形型２と独立して移動可能なイジェクトピン３と、流路５に熱可塑性エラストマーを供給するノズル４と、成形型２の温度を調整可能な温調手段６１、６２とを有する。成形型２およびイジェクトピン３は、その少なくとも一部が、隣接する空孔同士が連通してなる連続空孔を有する多孔質体で構成されているのが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙との接触面に複数の微小な凸部を有する紙送り用ローラを、熱可塑性エラストマーを用いて射出成形法により製造する紙送り用ローラの製造装置であって、
内面に前記複数の微小な凸部に対応する複数の凹部が形成されたキャビティと、該キャビティに連通し、溶融状態の前記熱可塑性エラストマーを供給する流路とを有する成形型と、
該成形型の温度を調整する温調手段と、
前記流路中の前記熱可塑性エラストマーを溶融状態に維持する加熱手段とを有することを特徴とする紙送り用ローラの製造装置。
【請求項２】
前記温調手段は、前記熱可塑性エラストマーの射出時の前記成形型の温度を、前記熱可塑性エラストマーの融点より１０〜１５０℃低い温度に調整する請求項１に記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項３】
前記温調手段は、前記熱可塑性エラストマーの冷却時の前記成形型の温度を、前記射出時の前記成形型の温度より２０〜１００℃低い温度に調整する請求項２に記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項４】
前記内面は、その表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規定）が５〜２００μｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項５】
前記凹部は、ブラスト、転写および振動切削のうちの少なくとも１種の方法により形成されたものである請求項１ないし４のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項６】
前記成形型は、成形された前記紙送り用ローラを成形型から離脱させるイジェクトピンを備え、前記イジェクトピンの端面が前記内面の一部を構成する請求項１ないし５のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項７】
前記キャビティが筒状形状をなしており、前記流路が前記筒状形状の前記キャビティの一方の端面に開口している請求項１ないし６のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項８】
前記キャビティが筒状形状をなしており、前記流路が前記筒状形状の前記キャビティの側面に開口している請求項１ないし６のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項９】
前記キャビティが筒状形状をなしており、前記イジェクトピンの端面が、前記筒状形状の前記キャビティの一方の端面を構成する請求項６ないし８のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項１０】
前記キャビティ内において前記熱可塑性エラストマーが固化する前に、前記キャビティの容積を減少させる方向に、前記イジェクトピンを移動し得るように構成されている請求項９に記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項１１】
前記イジェクトピンは、その少なくとも一部が、隣接する空孔同士が連通してなる連続空孔を有する多孔質体で構成され、
前記キャビティ内のガスを、前記連続空孔を介して前記キャビティの外部に放出するよう構成されている請求項６ないし１０のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項１２】
前記成形型は、その少なくとも一部が、隣接する空孔同士が連通してなる連続空孔を有する多孔質体で構成され、
前記キャビティ内のガスを、前記連続空孔を介して前記キャビティの外部に放出するよう構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項１３】
前記キャビティ内に前記熱可塑性エラストマーを供給する際の圧力は、５〜１５０ＭＰａである請求項１ないし１２のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項１４】
前記熱可塑性エラストマーは、そのショアＡ硬度が１０〜４０°である請求項１ないし１３のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項１５】
当該紙送り用ローラの製造装置は、前記キャビティ内を減圧する減圧手段を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項１６】
前記成形型には、前記紙送り用ローラの軸を装着する装着部が設けられており、該装着部に前記軸をインナー成形のインナー材として装着した状態で、前記熱可塑性エラストマーのインナー成形を行うよう構成されている請求項１ないし１５のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【請求項１７】
当該紙送り用ローラの製造装置は、前記軸を成形するための第２の成形型を有する請求項１ないし１５のいずれかに記載の紙送り用ローラの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙送り用ローラの製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性エラストマーは、耐候性、ゴム弾性を有し、低硬度のものも製作可能であるため、ＯＡ機器等の紙送り用ローラ部品において紙と接触する部分の構成材料として多用されている。また、この接触面には、多数の凸部が形成されており、紙を安定的に搬送することができるようになっている。
このように表面に複雑な形状を有する紙送り用ローラを、射出成形法を用いることにより、比較的容易に成形する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、上記のような方法では、熱可塑性エラストマーを射出成形する場合、射出成形時の充填性が低いため、成形体が固化する際にひけが生じる、成形体の表面が荒れる、複雑な形状の転写性に劣るといった種々の問題がある。
かかる問題から、従来は、ひけや表面の荒れを後加工により修正したり、射出成形後に凸部を形成するといった追加工を施している。
また、射出成形後の成形体は、イジェクトピンにより成形型から排出されるが、比較的低硬度の熱可塑性エラストマーで構成される成形体では、イジェクトピンによる局所的な高い圧力の付与によって、成形体が変形または損傷するおそれがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５６７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、高品質の紙送り用ローラを効率よく安価に製造することができる紙送り用ローラの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、下記により達成される。
本発明の紙送り用ローラの製造装置は、紙との接触面に複数の微小な凸部を有する紙送り用ローラを、熱可塑性エラストマーを用いて射出成形法により製造する紙送り用ローラの製造装置であって、
内面に前記複数の微小な凸部に対応する複数の凹部が形成されたキャビティと、該キャビティに連通し、溶融状態の前記熱可塑性エラストマーを供給する流路とを有する成形型と、
該成形型の温度を調整する温調手段と、
前記流路中の前記熱可塑性エラストマーを溶融状態に維持する加熱手段とを有することを特徴とする。
これにより、高品質の紙送り用ローラを効率よく安価に製造することができる紙送り用ローラの製造装置が得られる。
【０００７】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記温調手段は、前記熱可塑性エラストマーの射出時の前記成形型の温度を、前記熱可塑性エラストマーの融点より１０〜１５０℃低い温度に調整することが好ましい。
これにより、熱可塑性エラストマーの流動性（粘度）の最適化を図り、キャビティへの熱可塑性エラストマーの充填性が向上するため、より優れた寸法精度および外観を有する紙送り用ローラを得ることができる。
【０００８】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記温調手段は、前記熱可塑性エラストマーの冷却時の前記成形型の温度を、前記射出時の前記成形型の温度より２０〜１００℃低い温度に調整することが好ましい。
これにより、キャビティ内の熱可塑性エラストマーを、ひけや変形等を抑制しつつ固化させることにより、より優れた寸法精度および外観を有する紙送り用ローラを得ることができる。また、それとともに、紙送り用ローラのキャビティに対する離型性が向上し、イジェクトピンによって紙送り用ローラをより容易に離型させることができる。
【０００９】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記内面は、その表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規定）が５〜２００μｍであることが好ましい。
これにより、紙送り用ローラの表面に凸部が形成され、紙送り用ローラはこの凸部により、必要十分な押圧力で紙を押圧することができるため、紙送り用ローラがスリップしたり、必要以上の押圧力を付与したために紙送り用ローラが変形してしまうのを抑制または防止することができる。
【００１０】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記凹部は、ブラスト、転写および振動切削のうちの少なくとも１種の方法により形成されたものであることが好ましい。
これにより、所望の形状の凹部を効率よく容易に形成することができる。
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記成形型は、成形された前記紙送り用ローラを成形型から離脱させるイジェクトピンを備え、前記イジェクトピンの端面が前記内面の一部を構成することが好ましい。
これにより、紙送り用ローラを成形型から離脱させることができる。
【００１１】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記キャビティが筒状形状をなしており、前記流路が前記筒状形状の前記キャビティの一方の端面に開口していることが好ましい。
これにより、筒状形状の紙送り用ローラの紙との接触面（側面）に熱可塑性エラストマーの固形物が形成されてしまうのを防止することができる。
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記キャビティが筒状形状をなしており、前記流路が前記筒状形状の前記キャビティの側面に開口していることが好ましい。
これにより、筒状形状の紙送り用ローラの側面に熱可塑性エラストマーの固形物が形成され、この固形物は、前記側面に意図的に形成されている複数の微小な凸部のうちの１つとして、紙の安定的な搬送に寄与するものとなる。
【００１２】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記キャビティが筒状形状をなしており、前記イジェクトピンの端面が、前記筒状形状の前記キャビティの一方の端面を構成することが好ましい。
これにより、イジェクトピンの端面は、紙送り用ローラの端面全体を均等に押圧することができるため、押圧力による紙送り用ローラの変形を最小限に抑制することができる。
【００１３】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記キャビティ内において前記熱可塑性エラストマーが固化する前に、前記キャビティの容積を減少させる方向に、前記イジェクトピンを移動し得るように構成されていることが好ましい。
これにより、固化する前の熱可塑性エラストマーをより圧縮して、紙送り用ローラの密度を高め、より高密度でひけや変形等を抑えた高品質の紙送り用ローラを得ることができる。
【００１４】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記イジェクトピンは、その少なくとも一部が、隣接する空孔同士が連通してなる連続空孔を有する多孔質体で構成され、
前記キャビティ内のガスを、前記連続空孔を介して前記キャビティの外部に放出するよう構成されていることが好ましい。
これにより、熱可塑性エラストマーをキャビティ内に射出した際に、キャビティ内の残留ガスを、連続空孔を介してキャビティの外部に効率よく放出することができる。その結果、成形された紙送り用ローラに残留ガスが取り込まれて欠陥（ボイド等）が生じるのをより確実に防止することができる。
【００１５】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記成形型は、その少なくとも一部が、隣接する空孔同士が連通してなる連続空孔を有する多孔質体で構成され、
前記キャビティ内のガスを、前記連続空孔を介して前記キャビティの外部に放出するよう構成されていることが好ましい。
これにより、熱可塑性エラストマーをキャビティ内に射出した際に、キャビティ内の残留ガスを、連続空孔を介してキャビティの外部に効率よく放出することができる。その結果、成形された紙送り用ローラに残留ガスが取り込まれて欠陥（ボイド等）が生じるのをより確実に防止することができる。
【００１６】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記キャビティ内に前記熱可塑性エラストマーを供給する際の圧力は、５〜１５０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、熱可塑性エラストマーのキャビティ内への充填性が向上し、得られる紙送り用ローラは、より優れた寸法精度および外観を有するものとなる。
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記熱可塑性エラストマーは、そのショアＡ硬度が１０〜４０°であることが好ましい。
これにより、紙送り用ローラの紙送りの安定性を最も向上させることができるとともに、紙送り用ローラの成形性（成形し易さ）および充填性を向上させることができる。
【００１７】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、当該紙送り用ローラの製造装置は、前記キャビティ内を減圧する減圧手段を有することが好ましい。
これにより、互いに連通する配管、排気路および小径排気路を介して、キャビティ内を排気し、減圧することができる。その結果、キャビティに熱可塑性エラストマーを射出した際に、キャビティ内の残留ガスが熱可塑性エラストマーに取り込まれて欠陥が生じるのを防止して、紙送り用ローラの品質および外観を向上させることができる。
【００１８】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、前記成形型には、前記紙送り用ローラの軸を装着する装着部が設けられており、該装着部に前記軸をインナー成形のインナー材として装着した状態で、前記熱可塑性エラストマーのインナー成形を行うよう構成されていることが好ましい。
これにより、紙送り用ローラの貫通孔に軸を貫入した紙送り用ローラ組立体を得る場合に、紙送り用ローラの製造と同時に軸の貫入を行うことができるため、軸を貫通孔に貫入する手間を省略することができる。
【００１９】
本発明の紙送り用ローラの製造装置では、当該紙送り用ローラの製造装置は、前記軸を成形するための第２の成形型を有することが好ましい。
これにより、軸と紙送り用ローラとを一連の製造工程で製造することができるため、軸を貫通孔に貫入する手間を省略することができ、さらに、軸の製造または用意に要するコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の紙送り用ローラの製造装置について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の紙送り用ローラの製造装置の第１実施形態について説明する。
図１は、紙送り用ローラの製造装置の第１実施形態の型閉め状態を示す概略図（縦断面図）、図２は、図１の部分拡大図、図３は、図１に示す紙送り用ローラの製造装置で製造された紙送り用ローラの斜視図である。
【００２１】
図１に示す紙送り用ローラの製造装置１は、筒状形状のキャビティ２３と、キャビティ２３に連通し、キャビティ２３に溶融状態の熱可塑性エラストマーを供給する流路５とを有する成形型２と、成形型２と独立して移動可能なイジェクトピン３と、流路５に熱可塑性エラストマーを供給するノズル４と、成形型２の温度を調整可能な温調手段６１、６２とを有する。
【００２２】
本発明の紙送り用ローラの製造装置１は、キャビティ２３に熱可塑性エラストマーを充填することにより、紙送り用ローラ１０を得る射出成形装置である。すなわち、キャビティ２３に、ノズル４および流路（ランナ）５を介して、熱可塑性エラストマー（成形材料）を充填することにより、キャビティ２３の形状に合致した図３（ａ）に示すような紙送り用ローラ１０を成形するように構成されている。
【００２３】
以下、各部を詳細に説明する。
成形型２は、一対の移動型２１と固定型２２とを有する。
このうち、移動型２１は、左右に移動可能であり、図１に示すように、その内部に空洞２１１を有するとともに、固定型２２との接触面２１２で開口している２つの筒状形状のキャビティ２３と、各キャビティ２３の両端面を貫通する２つの芯型２１３と、移動型２１の温度を調整可能な温調手段６１とを有する。また、移動型２１の内部には、イジェクトピン３が設けられ、その一方の端面３１がキャビティ２３の内面を構成している。さらに、移動型２１の外部には、図１の移動型２１と固定型２２とが接触している状態（型閉め状態）から、移動型２１と固定型２２とが離間している状態（型開き状態）に移行するように、移動型２１を移動させるための図示しない移動手段が設けられている。
【００２４】
一方、固定型２２は、図１に示すように、その内部に空洞２２１を有するとともに、固定型２２の温度を調整可能な温調手段６２とを有する。また、固定型２２の内部および外部に隣接して、移動型２１との接触面２２２に一方の開口端を有する流路５および流路５の他方の開口端に連通するノズル４とが設けられている。
さらに、成形型２は、図１に示す接触面２１２、２２２が互いに接する状態（型閉め状態）において、両型２１、２２およびイジェクトピン３で囲まれた筒状形状のキャビティ２３を画成するとともに、流路５の一方の開口端（ゲート）は、接触面２２２のキャビティ２３の端面に対応する部位に位置するように構成されている。
【００２５】
このような成形型２の構成材料としては、成形型としての特性を有しているものであれば特に限定されず、例えば、各種金属材料および各種セラミックス材料などを用いることができる。この中でも、前記構成材料は、金属材料であるのが好ましい。金属材料は熱伝導率が高く、これにより、成形型２の熱伝導性が向上して、温調手段６１、６２による温度調整を、より正確かつ速やかに行うことができる。その結果、得られる紙送り用ローラ１０は、より優れた寸法精度および外観を有するものとなる。
【００２６】
また、成形型２は、その少なくとも一部が、隣接する空孔同士が連通してなる連続空孔を有する多孔質体で構成されているのが好ましい。これにより、後述するように、熱可塑性エラストマーをキャビティ２３内に射出した際に、キャビティ２３内の残留ガスを、連続空孔を介してキャビティ２３の外部に効率よく放出することができる。その結果、成形された紙送り用ローラ１０に残留ガスが取り込まれて欠陥（ボイド等）が生じるのをより確実に防止することができる。このような多孔質体の具体例としては、例えば、多孔質金属（ポーラスメタル）、多孔質セラミックス（ポーラスセラミックス）等が挙げられる。また、多孔質体の空孔の内径としては、空孔が連続空孔であれば特に限定されないが、１０〜１００μｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００２７】
キャビティ２３は、両型２１、２２の型閉め状態において、両型２１、２２およびイジェクトピン３で画成された筒状形状の空洞である。
このキャビティ２３に、熱可塑性エラストマーを充填することにより、キャビティ２３の形状に合致した紙送り用ローラ１０を形成することができる。キャビティ２３の内面に所望の形状を設けることにより、その形状に対応した形状を有する紙送り用ローラ１０が得られる。
従来、熱可塑性エラストマーは、射出成形時の充填性が低いため、キャビティの内面に複雑な形状を形成しても、その形状を成形体に寸法精度よく転写することが困難であった。そのため、一般に、紙送り用ローラの紙との接触面に設けられる、複数の凸部（シボ）を射出成形法により形成することは困難であった。
【００２８】
本発明者は、かかる問題点を解決すべく、本発明の紙送り用ローラの製造装置１を完成させた。
すなわち、本発明の紙送り用ローラの製造装置１を用いることにより、キャビティ２３の内面に設けられた複数の凹部に対応して形成された複数の微小な凸部を紙との接触面に有する紙送り用ローラ１０を、寸法精度よく効率的に製造することができる。
【００２９】
また、キャビティ２３の内面は、その表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規定）が、５〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜１５０μｍ程度であるのがより好ましい。キャビティ２３の内面の表面粗さＲａが上記範囲内であることは、キャビティ２３の内面に同程度の深さの凹部があることを示している。この凹部は、紙送り用ローラ１０の射出成形に伴って、紙送り用ローラ１０の表面に同程度の高さを有する凸部として形成される。その結果、紙送り用ローラ１０は、この微小な凸部により、必要十分な押圧力で紙を押圧することができるため、紙送り用ローラ１０がスリップしたり、必要以上の押圧力を付与したために紙送り用ローラ１０が変形してしまうのを抑制または防止することができる。すなわち、紙を安定して搬送し得る紙送り用ローラ１０を得ることができる。
【００３０】
ところで、キャビティ２３の内面に形成された凹部は、どのような方法で形成されたものであってもよいが、例えば、ブラスト、転写、振動切削、マシニング加工、フライス加工、レーザ加工、ウォータジェット加工、放電加工等を用いて形成することができる。そして、これらの中でも、ブラスト、転写および振動切削を用いるのが好ましい。これにより、所望の形状の凹部を効率よく容易に形成することができる。
また、このとき、所望の形状の凹部としては、例えば、梨地、波目、格子、エンボス、絹目、縦筋、横筋等の各種表面加工によるものであってもよい。
【００３１】
図１に示す移動型２１の内部には、イジェクトピン３が備えられている。
イジェクトピン３は、その一方の端面３１がキャビティ２３の内面の一部を構成し、紙送り用ローラ（成形体）１０を成形後、成形型２が型開き状態のときに、移動型２１と独立して移動してキャビティ２３内に挿入されることにより、紙送り用ローラ１０を成形型２から離脱させるものである。また、イジェクトピン３の他方の端部は、移動型２１の外部に設けられた移動手段３２まで延伸しており、これにより、イジェクトピン３は、キャビティ２３に対して挿抜自在に移動可能である。
【００３２】
イジェクトピン３の一方の端面３１がキャビティ２３の内面の一部を構成していることにより、イジェクトピン３は、紙送り用ローラ１０を押圧する面積（押圧面積）が点状に小さいものではなく、より押圧面積が大きい面状の端面３１で紙送り用ローラ１０を押圧して、成形型２から離脱させることができる。これにより、イジェクトピン３が紙送り用ローラ１０に対して付与する押圧力を、局所的に集中することなく分散させることができる。その結果、押圧力による紙送り用ローラ１０の変形を、より確実に防止することができる。
【００３３】
イジェクトピン３の形状は、紙送り用ローラ１０を成形型２から離脱させることができれば、特に限定されないが、キャビティ２３が筒状形状をなしている場合は、端面３１が、前記筒状形状の一方の端面を構成しているのが好ましい。これにより、端面３１は、紙送り用ローラ１０の端面全体を均等に押圧することができるため、押圧力による紙送り用ローラ１０の変形を最小限に抑制することができる。
【００３４】
さらに、この場合、キャビティ２３内に熱可塑性エラストマーを充填し、この熱可塑性エラストマーが固化する前に、キャビティ２３の容積を減少させる方向に、イジェクトピン３を移動可能であるのが好ましい。これにより、固化する前の熱可塑性エラストマーをより圧縮して、紙送り用ローラ１０の密度を高め、より高密度でひけや変形等を抑えた高品質の紙送り用ローラ１０を得ることができる。
【００３５】
また、イジェクトピン３は、成形型２と同様に、その少なくとも一部が、隣接する空孔同士が連通してなる連続空孔を有する多孔質体で構成されているのが好ましい。これにより、後述するように、熱可塑性エラストマーをキャビティ２３内に射出した際に、キャビティ２３内の残留ガスを、連続空孔を介してキャビティ２３の外部に効率よく放出することができる。その結果、成形された紙送り用ローラ１０に残留ガスが取り込まれて欠陥（ボイド等）が生じるのをより確実に防止することができる。このような多孔質体の具体例としては、例えば、多孔質金属（ポーラスメタル）、多孔質セラミックス（ポーラスセラミックス）等が挙げられる。また、多孔質体の空孔の内径としては、空孔が連続空孔であれば特に限定されないが、１０〜１００μｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０μｍ程度であるのがより好ましい。
固定型２２の移動型２１と反対側には、図１に示すように、ノズル４が隣接して設けられている。
【００３６】
ノズル４は、流路５に連通し、溶融状態の熱可塑性エラストマーを高い圧力で流路（ランナ）５に供給するものである。
ノズル４の流路５と反対側には、図示しない射出手段を有する。射出手段は、移動型２１を移動させる移動手段と連動して、成形型２が型閉め状態のときに、溶融状態の熱可塑性エラストマーを高い圧力でノズル４および流路５を介してキャビティ２３に供給するものである。
【００３７】
流路５は、固定型２２の内部に設けられており、ノズル４から供給された熱可塑性エラストマーをキャビティ２３に高い圧力で供給（射出）するための流通経路となるものである。
また、流路５には、流路５中の熱可塑性エラストマーを加熱する加熱手段５１が設けられ、熱可塑性エラストマーの溶融状態を維持して、滞りなく流通させることができる。その結果、熱可塑性エラストマーの無駄な消費を抑制し、紙送り用ローラの製造コスト低減を図ることができる。
【００３８】
流路５からキャビティ２３内に熱可塑性エラストマーを供給する際の圧力としては、熱可塑性エラストマーの流動性（粘度）によっても若干異なるが、５〜１５０ＭＰａ程度であるのが好ましく、５〜１００ＭＰａ程度であるのがより好ましい。圧力を前記範囲内とすることにより、熱可塑性エラストマーのキャビティ２３内への充填性が向上し、得られる紙送り用ローラ１０は、より優れた寸法精度および外観を有するものとなる。
【００３９】
また、前述したように、流路５の一方の開口端は、筒状形状のキャビティ２３の端面に対応する部位に位置するように構成されている。このような構成であれば、前記固形物は、極めて小さなものが、筒状形状の紙送り用ローラ１０の端面に生じる可能性があるが、その場合であっても、紙送り用ローラ１０の紙との接触面である側面の寸法に悪影響を及ぼすおそれがない。したがって、紙の搬送性能に優れた高品質な紙送り用ローラ１０を得ることができる。
【００４０】
このようなノズル４および流路５の構成材料としては、溶融状態の熱可塑性エラストマーに対する耐久性を有しているものであれば特に限定されず、例えば、各種金属材料および各種セラミックス材料等を用いることができる。この中でも、前記構成材料は、金属材料であるのが好ましい。金属材料は熱伝導率が高く、これを用いることにより、ノズル４および流路５の熱伝導性が向上して、ノズル４および流路５の温度をより正確かつ速やかに調整することができる。その結果、ノズル４および流路５内の熱可塑性エラストマーを溶融状態を維持するとともに、その粘度をより安定して維持することができ、得られる紙送り用ローラ１０は、より優れた寸法精度および外観を有するものとなる。
【００４１】
温調手段６１は、移動型２１に設けられ、移動型２１の温度を調整し、温調手段６２は、固定型２２に設けられ、固定型２２の温度を調整するものである。
これらの温調手段６１、６２を用いて、成形型２の温度を調整することにより、キャビティ２３内に充填された熱可塑性エラストマーの温度を調整し、熱可塑性エラストマーの溶融または固化の程度を調整することができる。その結果、紙送り用ローラ１０の表面に形成される複数の凸部の成形の最適化を図り、より優れた寸法精度および外観を有する紙送り用ローラ１０を得ることができる。
【００４２】
また、温調手段６１、６２は、熱可塑性エラストマーをキャビティ２３内に射出する際に、成形型２の温度を、用いる熱可塑性エラストマーの融点より１０〜１５０℃低い温度に調整可能であるのが好ましい。成形型２の温度を前記範囲内に調整することにより、熱可塑性エラストマーの流動性（粘度）の最適化を図り、キャビティ２３への熱可塑性エラストマーの充填性が向上するため、より優れた寸法精度および外観を有する紙送り用ローラ１０を得ることができる。
【００４３】
また、温調手段６１、６２は、キャビティ２３内に射出された熱可塑性エラストマーを冷却して固化させる際に、成形型２の温度を、前述の射出時の成形型２の温度より２０〜１００℃低い温度に調整可能であるのが好ましい。これにより、キャビティ２３内の熱可塑性エラストマーを、ひけや変形等を抑制しつつ固化させることにより、より優れた寸法精度および外観を有する紙送り用ローラ１０を得ることができる。また、それとともに、紙送り用ローラ１０のキャビティ２３に対する離型性が向上し、イジェクトピン３によって紙送り用ローラ１０をより容易に離型させることができる。
【００４４】
このような温調手段６１、６２の具体例としては、例えば、成形型２の内部または外部に熱交換器を設け、所定の温度の作動液（水、油等）を熱交換器に供給することにより、成形型２の温度を調整する方法、成形型２の周囲に導線を巻き付け、導線に所定の電圧・電流の交流電流を印加することにより、成形型２に生じる誘導電流の損失による熱エネルギーを利用して成形型２の温度を調整する方法等が挙げられる。
また、紙送り用ローラの製造装置１は、キャビティ２３内を減圧する減圧手段７を有する。
【００４５】
図１に示す減圧手段７は、排気ポンプ７１と、排気ポンプ７１とキャビティ２３とを気密に接続する配管７２、排気路７３および小径排気路７４で構成されている。そして、排気ポンプ７１は、これらの互いに連通する配管７２、排気路７３および小径排気路７４を介して、キャビティ２３内を排気し、減圧することができる。その結果、キャビティ２３に熱可塑性エラストマーを射出した際に、キャビティ２３内の残留ガスが熱可塑性エラストマーに取り込まれて欠陥が生じるのを防止して、紙送り用ローラ１０の品質および外観を向上させることができる。
【００４６】
減圧手段７は、排気ポンプ７１と、互いに連通する配管７２、排気路７３および小径排気路７４とを有している。これらは、排気ポンプ７１側から、配管７２、排気路７３および小径排気路７４の順に接続されており、小径排気路７４の排気ポンプ７１と反対側の端部が、キャビティ２３に開口している。
排気ポンプ７１は、例えば、ロータリーポンプ、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成することができる。
【００４７】
配管７２は、気密を維持して排気ポンプ７１と排気路７３とを接続するものであれば、特に限定されないが、可撓性を有するものが好ましい。これにより、移動型２１が移動した際に、配管７２が撓むことで配管７２の接続部に著しい負荷が加わるのを防止することができる。
排気路７３は、移動型２１に設けられ、配管７２と小径排気路７４とを接続している。排気路７３の内径は、できるだけ大きい方が好ましい。これにより、効率よく排気を行うことができる。
【００４８】
小径排気路７４は、排気路７３とキャビティ２３とを接続している。この小径排気路７４は、その内径が極めて細いものである。これにより、キャビティ２３に供給された熱可塑性エラストマーが、キャビティ２３から漏れ出すのをより確実に防止することができる。
このとき、小径排気路７４の内径は、熱可塑性エラストマーの粘度等によっても若干異なるが、１０〜１００μｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、キャビティ２３内を確実に減圧しつつ、熱可塑性エラストマーの漏出をより確実に防止することができる。その結果、漏出によって生じる紙送り用ローラ１０のバリをより確実に防止することができる。
【００４９】
以下、上記のような紙送り用ローラの製造装置１の使用方法（作用）の一例について説明する。
［１］  まず、図１に示すように、成形型２を型閉め状態とする。また、キャビティ２３が所定の容積となるように、イジェクトピン３を移動手段３２により移動させる。
［２］  次に、排気ポンプ７１を起動させて、キャビティ２３内のガスを排気することにより、キャビティ２３内を減圧する。
キャビティ２３内の減圧後の圧力としては、特に限定されないが、０．０１〜０．１ＭＰａ程度であるのが好ましく、０．０１〜０．０５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。圧力は、前記範囲内よりさらに低くてもよいが、それによる熱可塑性エラストマーの充填性のさらなる向上は期待できない。
【００５０】
［３］  次に、加熱手段５１により、流路５を加熱する。
加熱の際の温度としては、製造する紙送り用ローラ１０に用いる熱可塑性エラストマーの融点に応じて適宜設定されるが、熱可塑性エラストマーが溶融状態となる温度に設定されるのが好ましい。
［４］  次に、熱可塑性エラストマーの成形に先立って、温調手段６１、６２により、移動型２１および固定型２２の各温度を調整する。これにより、熱可塑性エラストマーの流動性（粘度）の最適化を図り、キャビティ２３への充填性が向上する。
温度の調整は、用いる熱可塑性エラストマーの組成、流動性（粘度）等により適宜設定されるが、前述したように、用いる熱可塑性エラストマーの融点より１０〜１５０℃低い温度に調整するのが好ましい。
【００５１】
［５］  次に、射出手段、ノズル４から流路５を介して、キャビティ２３内に溶融状態の熱可塑性エラストマーを高い圧力で供給し、充填する。
熱可塑性エラストマーを供給する際の圧力は、熱可塑性エラストマーの流動性（粘度）によっても若干異なるが、前述の範囲内に調整する。
熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されないが、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、ポリイソプレン系熱可塑性エラストマー、ニトリル系熱可塑性エラストマー等のうちの１種または２種以上を組み合わせたものが好適に用いられる。
また、熱可塑性エラストマーとしては、そのショアＡ硬度が１０〜４０°であるのが好ましく、１５〜３５°であるのがより好ましい。これにより、紙送り用ローラ１０の紙送りの安定性を最も向上させることができるとともに、紙送り用ローラ１０の成形性（成形し易さ）および充填性を向上させることができる。
【００５２】
［６］  次に、移動手段３２により、キャビティ２３の容積を減少させる方向にイジェクトピン３を移動させる。これにより、固化する前の熱可塑性エラストマーをより圧縮して、密度を高めることができ、寸法精度の高く、成形後の変形（ひけ等）の少ない紙送り用ローラ１０を得ることができる。また、このような圧縮成形を行うことにより、キャビティ２３の内面に設けた凹部による形状の紙送り用ローラ１０への転写性がより優れたものとなる。
【００５３】
［７］  次に、熱可塑性エラストマーを固化させるため、温調手段６１、６２により、移動型２１および固定型２２の各温度を調整する。これにより、熱可塑性エラストマーを、ひけや変形等を抑制しつつ固化させ、紙送り用ローラ１０を得ることができる。
温度の調整は、前述したように、前記工程［５］の温度より２０〜１００℃低い温度に調整するのが好ましい。
【００５４】
［８］  次に、排気ポンプ７１を停止して減圧手段７を無効にするとともに、移動型２１を固定型２２と反対側に移動させて、成形型２を型開き状態とする。
［９］  次に、移動手段３２により、イジェクトピン３を固定型２２側に移動させ、キャビティ２３内の紙送り用ローラ１０を排出する。
以上のようにして、図３（ａ）に示すような貫通孔１２を有する筒状形状の紙送り用ローラ１０を得ることができる。
【００５５】
なお、必要に応じて、前記工程［９］の後に、１個または２個以上の紙送り用ローラ１０の各貫通孔１２に１本の柱状の軸１１を貫入して、図３（ｂ）に示すような紙送り用ローラ組立体１０’を製造することができる。
軸１１は、紙送り用ローラ組立体１０’を回転させる際に、回転トルクを付与されて、回転軸となるものである。
【００５６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の紙送り用ローラの製造装置の第２実施形態について説明する。
図４は、紙送り用ローラの製造装置の第２実施形態の型閉め状態を示す概略図（縦断面図）である。
以下、第２実施形態の紙送り用ローラの製造装置について説明するが、前記第１実施形態の紙送り用ローラの製造装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５７】
第２実施形態の紙送り用ローラの製造装置１は、図４に示すように、紙送り用ローラ１０の軸１１を、移動型２１および固定型２２のほぼ中間に位置するように装着する装着部２４が移動型２１および固定型２２に設けられ、キャビティ２３が軸１１を中心にして軸１１の一部を被覆するように形成されており、この軸１１をインナー材として装着部２４に装着した状態で、熱可塑性エラストマーのインナー成形を行うよう構成されている以外は、前記第１実施形態の紙送り用ローラの製造装置１と同様である。
【００５８】
筒状形状の紙送り用ローラ１０の貫通孔１２に軸１１を貫入する場合、第１実施形態では、紙送り用ローラ１０の製造後に行うが、第２実施形態では、紙送り用ローラ１０の製造と同時に行うことができるため、軸１１を貫通孔１２に貫入する手間を省略することができる。その結果、より効率よく紙送り用ローラ組立体１０’を製造し得る紙送り用ローラの製造装置１となる。
【００５９】
また、第２実施形態では、流路５の一方の開口端は、筒状形状のキャビティ２３の側面に対応する部位に位置するように構成されている。このような構成であれば、開口端付近に生じる前記固形物は、小さなものが、筒状形状の紙送り用ローラ１０の側面、すなわち、紙との接触面に生じる可能性があるが、その場合であっても、前記固形物は、前記側面に意図的に形成されている複数の微小な凸部（シボ）のうちの１つとして、紙の安定的な搬送に寄与するものとなる。
第２実施形態の紙送り用ローラの製造装置１を使用する際には、前記工程［１］に先立って、装着部２４に柱状の軸１１を装着し、その後、成形型２を型閉め状態とする。
【００６０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の紙送り用ローラの製造装置の第３実施形態について説明する。
図５は、紙送り用ローラの製造装置の第３実施形態の型閉め状態を示す概略図（縦断面図）である。
以下、第３実施形態の紙送り用ローラの製造装置について説明するが、前記第１および前記第２実施形態の紙送り用ローラの製造装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６１】
第３実施形態の紙送り用ローラの製造装置１は、図５に示すように、軸１１を成形するための第２のキャビティ２５と、第２のキャビティ２５に軸１１の成形材料を供給する第２の流路５２と、第２の流路５２に前記成形材料を供給する第２のノズル４１と、第２の流路５２中の成形材料を加熱する第２の加熱手段５３と、紙送り用ローラ１０を成形するキャビティに相当する空間に嵌合し、軸１１の成形型の一部を構成する中子２６とを有する以外は、前記第２実施形態の紙送り用ローラの製造装置１と同様である。
【００６２】
第３実施形態では、紙送り用ローラ１０の成形に先立って、軸１１と紙送り用ローラ１０とを一連の製造工程で製造することができるため、軸１１を貫通孔１２に貫入する手間を省略することができ、さらに、軸１１の製造または用意に要するコストを削減することができる。その結果、より効率よく安価な紙送り用ローラ組立体１０’を製造し得る紙送り用ローラの製造装置１となる。
第２のキャビティ２５は、型閉め状態において、移動型２１と、固定型２２と、中子２６とで画成された柱状形状の空洞である。
【００６３】
図６は、第３実施形態の紙送り用ローラの製造装置１に装着される中子２６を示す図（斜視図）である。
中子２６は、紙送り用ローラ１０を中心軸に沿って２分割した形状をなしている。この中子２６は、熱可塑性エラストマーが充填されるべき空間に装着され、軸１１の成形時に、前記空間が軸１１の構成材料により充填されてしまうのを防止するためのものである。
【００６４】
ここで、第３実施形態の紙送り用ローラの製造装置１の使用方法を説明する。
本実施形態では、中子２６を装着した状態で、第２のキャビティ２５に、ノズル４１から流路５２を介して軸１１の成形材料を充填することにより、第２のキャビティ２５の形状に合致した軸１１を形成することができる。また、このとき、第２のキャビティ２５の内面に所望の形状を設けることにより、軸１１の表面に所望の形状を形成することができる。
【００６５】
次いで、軸１１の成形後に、成形型２を開いて中子２６を取り外す。そして、再び型閉じ状態として、中子２６を取り外した空間（キャビティ２３）にノズル４から流路５を介して熱可塑性エラストマーを充填することにより、キャビティ２３の形状に合致した紙送り用ローラ１０を形成することができる。その結果、軸１１と紙送り用ローラ１０とを有する紙送り用ローラ組立体１０’をより効率よく安価に製造することができる。
【００６６】
第３実施形態では、軸１１の成形材料として、特に各種樹脂材料を用いるのが好ましい。樹脂材料は、上記のような射出成形法により容易に形成することができる。
また、樹脂材料としては、紙送り用ローラ１０の構成材料として用いる熱可塑性エラストマーの融点より高い融点を要するものが好ましい。これにより、軸１１が、溶融状態の熱可塑性エラストマーに曝された際に、溶融または軟化による変形等を防止することができる。
【００６７】
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の紙送り用ローラの製造装置を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。
また、前述した各実施形態では、紙送り用ローラの製造装置が紙送り用ローラ２個分のキャビティを有する構成に基づいて説明しているが、これに限定されず、３個分以上のキャビティを有していてもよい。また、流路を延長することによりノズルを省略して、射出手段から熱可塑性エラストマーが直接流路に供給されるようにしてもよい。
【実施例】
【００６８】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．紙送り用ローラの作製
（実施例）
図１に示す構造の紙送り用ローラの製造装置を用いて、図３に示す紙送り用ローラ１０を作製した。作製時の条件を以下に示す。
【００６９】
成形型の構成材料          ：多孔質ステンレス鋼
流路の加熱手段の温度      ：２００℃
射出時の成形型の温度      ：１００℃
冷却時の成形型の温度      ：３０℃
キャビティの形状          ：円筒（直径１０ｍｍ×長さ２０ｍｍ、貫通孔内径５ｍｍ）
キャビティ内面の表面粗さ  ：Ｒａ５０μｍ（梨地加工）
成形圧力                  ：１５ＭＰａ
減圧後のキャビティ内の圧力：０．０５ＭＰａ
熱可塑性エラストマーの組成：スチレン系熱可塑性エラストマー
熱可塑性エラストマーの硬度：３５°（ショアＡ硬度）
射出時間                  ：５秒
冷却時間                  ：６０秒
（比較例）
流路中の熱可塑性エラストマーを溶融状態に維持する加熱手段を備えていない以外は、前記実施例と同じ構造の紙送り用ローラの製造装置を用いて、図３に示す紙送り用ローラ１０を作製した。
【００７０】
２．評価
実施例で得られた紙送り用ローラの表面には、キャビティ内面の梨地加工による微小形状が確実に転写されていた。また、紙送り用ローラの寸法精度は良好であった。さらに、キャビティからの離型もスムーズに行うことができた。
これに対し、比較例では、梨地加工による微小形状の転写性が低く、紙送り用ローラの表面に、目的とする微小形状は成形できなかった。また、キャビティ内面と成形後の紙送り用ローラが強固に密着しており、イジェクトピンで押圧しても容易には紙送り用ローラを離型させることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】紙送り用ローラの製造装置の第１実施形態の型閉め状態を示す概略図（縦断面図）である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図１に示す紙送り用ローラの製造装置で製造された紙送り用ローラの斜視図である。
【図４】紙送り用ローラの製造装置の第２実施形態の型閉め状態を示す概略図（縦断面図）である。
【図５】紙送り用ローラの製造装置の第３実施形態の型閉め状態を示す概略図（縦断面図）である。
【図６】第３実施形態の紙送り用ローラの製造装置に装着される中子を示す図（斜視図）である。
【符号の説明】
【００７２】
１……紙送り用ローラの製造装置  ２……成形型  ３……イジェクトピン  ４……ノズル  ５……流路  ７……減圧手段  １０……紙送り用ローラ  １０’……紙送り用ローラ組立体  １１……軸  １２……貫通孔  ２１……移動型  ２２……固定型  ２３……キャビティ  ２４……装着部  ２５……第２のキャビティ  ２６……中子  ３１……端面  ３２……移動手段  ４１……第２のノズル  ５１……加熱手段  ５２……第２の流路  ５３……第２の加熱手段  ６１、６２……温調手段  ７１……排気ポンプ  ７２……配管  ７３……排気路  ７４……小径排気路  ２１１、２２１……空洞  ２１２、２２２……接触面  ２１３……芯型
【図１】
2006312293.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006312293.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006312293.tif 000007
【図６】
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