(57)【要約】【課題】優れた研削精度を発揮しながら、研削時間を短縮化できる。【解決手段】ゴムロール２０のゴム部２２を、その長さよりも広巾の研削砥石１０を用いた以下の研削ステップＳによって研削する。研削ステップＳは、前記研削砥石１０をゴムロール２０の芯軸に向かって１５〜２５ｍｍ／分の第１の前進速度Ｖ１で押進させて研削する予備研削ステップＳ１と、それより低速の第２の前進速度Ｖ２で押進させて研削する中間研削ステップＳ２と、それよりさらに低速の第３の前進速度Ｖ３で押進させて研削する仕上げ研削ステップＳ３と、前進移動を前記仕上げ研削ステップＳ３の最終位置Ｐで停止させた状態で保持する無花火研削ステップＳ４とを含む。【選択図】  図４
2004195606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯軸の周囲にゴム部を設けたゴムロールの前記ゴム部の外周面を、前記ゴム部の長さよりも広巾の研削砥石を有する研削機を用いて該研削砥石の前記ゴムロールの半径方向への相対移動によって研削して仕上げるゴムロールの製造方法であって、
前記研削機に、向き合うコレットチャックを設けて前記芯軸の両端部を該コレットチャックにより把持し、かつコレットチャックの一方を回転駆動することにより回転する前記ゴムロールの前記ゴム部の外周面を、
前記研削砥石を、前記芯軸に対して半径方向に１５〜２５ｍｍ／分の第１の前進速度Ｖ１で押進させて研削する予備研削ステップと、
前記研削砥石を、前記第１の前進速度Ｖ１よりも低速の第２の前進速度Ｖ２で押進させて研削する中間研削ステップと、
前記研削砥石を、前記第２の前進速度Ｖ２よりも低速の第３の前進速度Ｖ３で押進させて研削する仕上げ研削ステップと、
前記研削砥石の前進移動を、前記仕上げ研削ステップの最終位置で停止させた状態で保持する無花火研削ステップとを含む研削ステップをへて研削することを特徴とするゴムロールの製造方法。
【請求項２】
前記予備研削ステップ、中間研削ステップ及び仕上げ研削ステップの少なくとも１つのステップは、前記研削砥石を、前記芯軸の軸心方向に３〜１０ｍｍの振幅で振動させるオシレーション研削のステップからなることを特徴とする請求項１記載のゴムロールの製造方法。
【請求項３】
前記研削砥石は、粒度が異なる２種類の砥粒からなる混合砥石からなることを特徴とする請求項１又は２記載のゴムロールの製造方法。
【請求項４】
前記第２の前進速度Ｖ２は、第１の前進速度Ｖ１の４０〜９０％、かつ前記第３の前進速度Ｖ３は、前記第２の前進速度Ｖ２の５〜１５％としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴムロールの製造方法。
【請求項５】
前記予備研削ステップによる研削量Ｘ１は全研削量Ｘ０の７０〜９０％、前記中間研削ステップによる研削量Ｘ２は全研削量Ｘ０の５〜３０％、前記仕上げ研削ステップによる研削量Ｘ３は全研削量Ｘ０の１〜１５％としたことを特徴とする請求項１記載の１〜４のいずれかに記載のゴムロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削によりゴムロールを、所定の外径寸法に高精度を維持しながら能率良く仕上げうるゴムロールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】
複写機、ファクシミリー機、プリンター機等の事務機器には、紙送り用などとして、図６に示すように、芯軸ａの周囲にゴム部ｂを設けたゴムロールｃが使用される場合が多い。そして、この種のゴムロールｃを製造するにあたっては、一般に、加硫された芯軸付きのゴムローラｃ１を、所定の外径寸法に仕上げるために、前記ゴム部ｂに研削加工が施される。
【０００３】
しかし前記研削加工には、従来、同図に示すように、巾狭の研削砥石ｅを用い、この研削砥石ｅを、回転駆動されるゴムローラｃ１のゴム部ｂ外周面に接触させながら、軸心方向の一方端から他方端に至り横移動させる、所謂トラバース式研削が行われる。そのため、芯軸への負荷が少なく研削精度に優れるものの、研削時間が長く必要となるなど製造能率に劣るという問題がある。
【０００４】
なお他の研削方法として、例えばゴム部ｂの長さよりも広巾の研削砥石を用い、この広巾の研削砥石を、横移動させることなくゴムロールの軸心に向かって半径方向（切込み方向）に前進させ、ゴム部ｂの全巾を一気に仕上げる所謂プランジ式研削も知られている（例えば特許文献１参照。）。しかし、このプランジ式研削では、芯軸への負荷が大きいため、研削時、ゴムロールに振れが発生し易くなり、真直度や円筒度等の形状精度を損ねるなど研削精度に劣るという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−７１２７０号公報  （図７）
【０００６】
本発明は、前記プランジ式研削の改良に係わり、広巾の研削砥石の半径方向への前進速度を段階的に減速させながら研削することを基本として、優れた研削精度を発揮しながら、研削時間を短縮でき製造能率を向上しうるゴムロールの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、芯軸の周囲にゴム部を設けたゴムロールの前記ゴム部の外周面を、前記ゴム部の長さよりも広巾の研削砥石を有する研削機を用いて該研削砥石の前記ゴムロールの半径方向への相対移動によって研削して仕上げるゴムロールの製造方法であって、
前記研削機に、向き合うコレットチャックを設けて前記芯軸の両端部を該コレットチャックにより把持し、かつコレットチャックの一方を回転駆動することにより回転する前記ゴムロールの前記ゴム部の外周面を、
前記研削砥石を、前記芯軸に対して半径方向に１５〜２５ｍｍ／分の第１の前進速度Ｖ１で押進させて研削する予備研削ステップと、
前記研削砥石を、前記第１の前進速度Ｖ１よりも低速の第２の前進速度Ｖ２で押進させて研削する中間研削ステップと、
前記研削砥石を、前記第２の前進速度Ｖ２よりも低速の第３の前進速度Ｖ３で押進させて研削する仕上げ研削ステップと、
前記研削砥石の前進移動を、前記仕上げ研削ステップの最終位置で停止させた状態で保持する無花火研削ステップとを含む研削ステップをへて研削することを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記予備研削ステップ、中間研削ステップ及び仕上げ研削ステップの少なくとも１つのステップは、前記研削砥石を、前記芯軸の軸心方向に３〜１０ｍｍの振幅で振動させるオシレーション研削のステップからなることを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、前記研削砥石は、粒度が異なる２種類の砥粒からなる混合砥石からなることを特徴としている。
【００１０】
又請求項４の発明では、前記第２の前進速度Ｖ２は、第１の前進速度Ｖ１の４０〜９０％、かつ前記第３の前進速度Ｖ３は、前記第２の前進速度Ｖ２の５〜１５％としたことを特徴としている。
【００１１】
又請求項５の発明では、前記予備研削ステップによる研削量Ｘ１は全研削量Ｘ０の７０〜９０％、前記中間研削ステップによる研削量Ｘ２は全研削量Ｘ０の５〜３０％、前記仕上げ研削ステップによる研削量Ｘ３は全研削量Ｘ０の１〜１５％としたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明のゴムロールの製造方法に用いる研削機１を概念的に示す平面図であり、ゴムロール２０におけるゴム部２２の外周面を、研削機１を用いて研削し、これによって所定の外径寸法の製品を形成する。
【００１３】
なお前記ゴムロール２０は、図２に示すように、芯軸２１の周囲にゴム部２２を設けた長尺体であり、本発明では特に、ゴム部２２の長さＬが２１０〜３３０ｍｍの範囲、かつゴム部２２の研削前の直径Ｄが１４〜４０ｍｍの範囲のゴムロール２０の研削に好ましく採用しうる。
【００１４】
又前記研削機１は、図１の如く、前記ゴムロール２０を回転可能に支持するワーク支持部１Ａと、研削砥石１０を前記ゴムロール２０に対してその半径方向Ｆへ相対移動可能に支持する砥石支持部１Ｂとから構成される。
【００１５】
このうちワーク支持部１Ａは、本例では、テーブル台２に、前記芯軸２１の各端部を把持するコレットチャック３、３を向き合わせて配した把持手段４と、一方のコレットチャック３を回転駆動する駆動手段５とを設けている。なお前記コレットチャック３は、図３にその一般的構造を例示する如く、３〜４本の弾性爪６によって囲まれる縮径自在な把持孔７Ａを有するチャック本体７と、このチャック本体７に外挿されるスリーブ８とを具える。そして、該スリーブ８の前方移動によって前記把持孔７Ａが縮径することにより、芯軸２１の端部を狭圧し強固に把持できる。
【００１６】
又前記砥石支持部１Ｂは、前記ゴム部２２の長さＬよりも広巾の研削砥石１０と、この研削砥石１０をゴムロール２０と平行に保持する支持軸１１と、本例では、この支持軸１１を回転駆動するとともに該支持軸１１を前記研削砥石１０とともに半径方向Ｆに移動させうる駆動保持手段（図示しない）とを含んで構成される。なお前記研削機１においては、ゴムロール２０の側を半径方向Ｆに移動させる如く構成しても良い。
【００１７】
そして本発明の製造方法では、芯軸２１の両端部がコレットチャック３によって把持されかつ回転駆動されるゴムロール２０のゴム部２２の外周面を、巾広の研削砥石１０を半径方向Ｆに移動させる次の研削ステップＳにより、その全巾に亘って一気に研削することを特徴としている。
【００１８】
即ち前記研削ステップＳは、研削砥石１０の移動距離と移動時間との関係を示す工程図（図４）に示すように、
▲１▼  前記研削砥石１０を、前記半径方向Ｆに１５〜２５ｍｍ／分の第１の前進速度Ｖ１で押進させて研削する予備研削ステップＳ１と、
▲２▼  前記研削砥石１０を、前記第１の前進速度Ｖ１よりも低速の第２の前進速度Ｖ２で押進させて研削する中間研削ステップＳ２と、
▲３▼  前記研削砥石１０を、前記第２の前進速度Ｖ２よりも低速の第３の前進速度Ｖ３で押進させて研削する仕上げ研削ステップＳ３と、
▲４▼  前記研削砥石１０の前進移動を、前記仕上げ研削ステップＳ３の最終位置Ｐ１で停止（Ｖ４＝０）させた状態で保持する無花火研削ステップＳ４と、
を含んで構成される。
【００１９】
このように本発明では、まず予備研削ステップＳ１において、速い第１の前進速度Ｖ１を採用し、真直度や円筒度などの形状精度をある程度犠牲にしながらも、研削量Ｘ１を大巾に稼ぐことによって研削時間の短縮を図っている。しかる後、中間研削ステップＳ２および仕上げ研削ステップＳ３において、前進速度を順次段階的に減速し、前記予備研削ステップＳ１にて犠牲となった形状精度を改善させながら所望の外径寸法まで研削している。そして最終的に、前進移動を停止させた無花火研削ステップＳ４をさらに行い、形状精度のみを重点的に改善させている。
【００２０】
このように、前進速度を段階的に減速しながら研削することで、研削時間と研削精度とを両立させることが可能となり、優れた研削精度を発揮しながらも、研削時間を短縮化でき生産性を向上しうるのである。
【００２１】
このとき、前記予備研削ステップＳ１では、速い前進速度Ｖ１を採用しているため、芯軸２１への負荷が大きく、従って、その両端をコレットチャック３を用いて強固に把持することが不可欠となる。もし芯軸２１の一端を、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す如き従来的な芯押しヘッド１５を用いた場合には、前記負荷によって芯押し部Ｑにスリップが発生し、芯軸２１に傷を生じるなど製品品質を損ねる結果を招く。
【００２２】
なお、前記第１の前進速度Ｖ１が２５ｍｍ／分よりも速いと芯軸２１への負荷や回転抵抗が過大となり、芯軸２１やゴム部２２に変形を招いたり、又芯軸２１とゴム部２２の間で滑りを生じるなどの不具合が発生する。逆に第１の前進速度Ｖ１が１５ｍｍ／分よりも遅いと、研削時間の充分な短縮が達成されなくなる。このような観点から、第１の前進速度Ｖ１を１７〜２３ｍｍ／分とするのが好ましい。
【００２３】
ここで、本発明の前記効果を充分に活かすためには、
・  前記第２の前進速度Ｖ２を、第１の前進速度Ｖ１の４０〜９０％、さらには７０〜９０％の範囲、かつ
・  前記第３の前進速度Ｖ３を、前記第２の前進速度Ｖ２の５〜１５％、さらには５〜７％の範囲とすることが好ましい。
前記第２、第３の前進速度Ｖ２、Ｖ３が４０％、５％よりも遅いと研削時間の短縮効果が損なわれ、逆に９０％、１５％よりも速いと研削精度の低下を招く。
【００２４】
また同様に、
・  前記予備研削ステップＳ１による研削量Ｘ１を、全研削量Ｘ０の７０〜９０％、さらには７５〜８５％の範囲、
・  前記中間研削ステップＳ２による研削量Ｘ２を、全研削量Ｘ０の５〜３０％、さらには１０〜１５％の範囲、
・  前記仕上げ研削ステップＳ３による研削量Ｘ３を、全研削量Ｘ０の１〜１５％、さらには５〜１０％の範囲とすることも、本発明の前記効果を充分に活かす上で好ましい。
【００２５】
なお、無花火研削ステップＳ４における研削時間は、１〜１０秒の範囲が好ましく、１秒未満では、形状精度の改善効果が発揮されない。又１０秒を越えても改善効果のさらなる上昇が見込めず、しかも研削時間の不必要な延長を招くいてしまう。従って３〜５秒の範囲がさらに好ましい。
【００２６】
次に、ゴムロール２０においては、前記芯軸２１とゴム部２２とが接着剤によって接着されていない場合があるが、このとき、研削中にゴム部２２が両端側に伸張し、前記長さＬが変化する傾向となる。そこでこの長さ変化を抑制するために、前記予備研削ステップＳ１、中間研削ステップＳ２及び仕上げ研削ステップＳ３のうちの少なくとも１つのステップ、好ましくは全ステップＳ１〜Ｓ３を、前記研削砥石１０を前記芯軸２１の軸心方向に振動させるオシレーション研削とするのが好ましい。なおオシレーションの振幅は、３〜１０ｍｍ、さらには５〜７ｍｍの範囲が好ましく、振動数は１０００〜２０００mm／min の範囲が好ましい。
【００２７】
又研削中の芯軸２１への負荷をより軽減するためには、前記研削砥石１０を、粒度が異なる２種類の砥粒からなる混合砥石で形成するのも好ましい。通常、ゴムロールの研削には粒度８０（メッシュ）の砥粒からなる砥石が使用されるが、本発明者の実験の結果、粒度８０（メッシュ）の砥粒と、それより粗い粒度６０（メッシュ）の砥粒とを混合した混合砥石を用いた場合、実質的に同じ表面粗さを確保しながら、負荷を８０％に軽減することが可能となった。
【００２８】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００２９】
【実施例】
本発明に係わる研削ステップＳに準じ、以下の仕様に基づき、長さＬ（２４０ｍｍ）、直径Ｄ（１８ｍｍ）のゴムロールを回転速度１５０ｒｐｍで回転させながら研削砥石を用いて研削し、外径寸法（１５）ｍｍの製品に仕上げるまでの研削時間を測定した。
【００３０】
研削砥石
・巾：２６０ｍｍ
・粒度：８０メッシュ
・回転数：２０００ｒｐｍ
研削ステップ（オシレーションなし）
・予備研削ステップ
前進速度Ｖ１：２１ｍｍ／分
研削時間Ｔ１：３秒
・中間研削ステップ
前進速度Ｖ２：１７ｍｍ／分
研削時間Ｔ２：３秒
・仕上げ研削ステップ
前進速度Ｖ３：１ｍｍ／分
研削時間Ｔ３：１２秒
・無花火研削ステップ
前進速度Ｖ４：０ｍｍ／分
研削時間Ｔ４：５秒
【００３１】
これに対し、同寸法のゴムロールを、以下の仕様に基づく従来的なトラバース式方式（図６に示す）によって研削し、製品に仕上げるまでの研削時間を測定した。
研削砥石
・巾：５０ｍｍ
・粒度：８０メッシュ
・回転数：１４００ｒｐｍ
研削ステップ
・トラバース（横移動）速度：９００ｍｍ／分
【００３２】
テストの結果、従来的なトラバース方式では研削時間が４０秒かかっていたものが、本発明に係わる研削方式では研削時間が２３秒となり、約４２％の時短が達成できた。
【００３３】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、ゴム部よりも広巾の研削砥石を用い、かつその半径方向への前進速度を段階的に減速させながら研削しているため、優れた研削精度を発揮しながらも、研削時間を短縮化でき生産性を大巾に向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴムロールの製造方法に用いる研削機を概念的に示す平面図である。
【図２】ゴムロールを略示する断面図である。
【図３】コレットチャックの一般的構造を例示する斜視図である。
【図４】研削ステップにおける研削砥石の移動距離と移動時間との関係を示す線図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、従来的な芯押しヘッドを例示する断面図である。
【図６】従来技術を説明する線図である。
【符号の説明】
１      研削機
３      コレットチャック
１０    研削砥石
２０    ゴムロール
２１    芯軸
２２    ゴム部
Ｐ      最終位置
Ｓ１    予備研削ステップ
Ｓ２    中間研削ステップ
Ｓ３    仕上げ研削ステップ
Ｓ４    無花火研削ステップ
【図１】
2004195606.tif 000003
【図２】
2004195606.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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