(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート供給源(24)から連続的に繰出された剥離シート(12)の本体部分を筒状ガイド部材(34)の内側に通過させると共に、該ガイド部材(34)の長手方向に開設したスリット(40)から外方へ合掌状に延出させた該シート(12)の長手両端縁部(30,30)を引張することでシート筒状体(32)を成形し、
前記シート筒状体(32)の内部に所要長のシャフト(22)を軸方向に順次供給すると共に、該シート筒状体(32)の開口部にウレタン注入ヘッド(26)からのウレタン原料(14)を連続的に注入し、
前記シート筒状体(32)が前記筒状ガイド部材(34)の内部を移動する過程で該筒状ガイド部材(34)を加熱して前記ウレタン原料(14)をキュアさせ、該シート筒状体(32)の内側に前記シャフト(22)を所要間隔で軸方向に備えた長尺の棒状ウレタン基材(18)を連続的に成形し、
前記棒状ウレタン基材(18)から前記剥離シート(12)を剥離すると共に、該棒状ウレタン基材(18)を軸方向に順次連なっている前記シャフト(22)の開放端に近接した部位で切断することにより、中心に該シャフト(22)を備えたＯＡ機器用ロール(38)を製造するようにした
ことを特徴とするＯＡ機器用ロールの連続製造方法。
【請求項２】
前記ＯＡ機器用ロールに後加工での削り代を加味した直径が得られるような外径寸法に設定した円形治具(46)を用意し、前記シャフト(22)の各開放端を該円形治具(46)の中心孔(48)に挿通固定した状態で、該シャフト(22)を前記シート筒状体(32)の内部へ軸方向に順次供給するようにした請求項１記載のＯＡ機器用ロールの連続製造方法。
【請求項３】
前記筒状ガイド部材(34)のスリット(40)から合掌状に延出する前記剥離シート(12)の長手両端縁部(30,30)は、前記スリット(40)を挟んで対向し合うベルト状送り部材(36,36)により挟圧されて下流側へ引張り供給される請求項１記載のＯＡ機器用ロールの連続製造方法。
【請求項４】
前記筒状ガイド部材(34)の外側に電熱ヒータに代表される加熱部材(42)が配設され、これにより該筒状ガイド部材(34)の内部を移動する前記ウレタン原料(14)を加熱して、そのキュアを促進するようになっている請求項１記載のＯＡ機器用ロールの連続製造方法。
【請求項５】
前記シート筒状体(32)の開口部へ注入される直前のウレタン原料(14)は、所要の発泡体原料に不活性ガス等の気体を混入して機械的に撹拌するメカニカルフロス法により予め発泡させられている請求項１記載のＯＡ機器用ロールの連続製造方法。
【請求項６】
前記シート筒状体(32)の開口部へ注入される直前のウレタン原料(14)は、所要の発泡体原料に発泡剤が混入されかつ未だ発泡していない状態になっている請求項１記載のＯＡ機器用ロールの連続製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多数のＯＡ機器用ロールを効率的に連続して製造し得る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
殊にオフイス等の環境で使用されるプリンタや複写機、その他ファクシミリ等の所謂ＯＡ機器には、多数の用紙を一枚づつ送給する給紙ロールを内部機構に備えている。この給紙ロールは、用紙との接触摩擦が良好でかつ頻繁な使用にも損耗の少ない耐久性が要求され、一般にウレタン材質の円筒状ロール本体に所要長の金属シャフトを軸方向に挿入した構造を有している。本発明は、この種の給紙ロール等の製造方法に関するので、本明細書では以下「ＯＡ機器用ロール」と称する。
【０００３】
前述した給紙ロールは、各種のＯＡ機器に多数使用されるものであるために、その効率的な製法が種々提案および実施されている。例えばウレタン材質のロールを製造する方法は、モールド(金型)を使用する生産方式と、発泡ウレタンの原反から切り出す生産方式とが一般に広く知られている。前者は、円筒状半体からなるキャビティを凹設した２つの半割り状モールドを使用し、一方のモールドに所要長の金属シャフトを配設してから型締めしてウレタンを注入し、該ウレタンが発泡・硬化してから脱型した後、ロール表面を研磨加工することでシャフト付きロールとするものである。なお前記シャフトを単なる芯材とするに止め、得られたロールから該芯材を引き抜いて中空軸孔とし、その後に別途正規の金属シャフトを該軸孔に挿入して最終製品とすることもある。
【０００４】
また後者は、発泡ウレタンの原反をスライスすることでロール本体を切り出すべきウレタンブロックとし、このブロックを回転させつつカッターで切削することで丸棒状のロール本体を製造し、該ロール本体の中心軸線に沿って所要径の軸孔を穿設した後、ロール表面を研磨加工することで中空軸孔を有するロールとするものである。なお最終製品としては、前記ロール本体の軸孔に正規の金属シャフトを挿入することでＯＡ機器用ロールを完成する。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】
前述したモールド生産方式は、所謂バッチ方式であるから大量のＯＡ機器用ロールを製造するには非効率で生産性が悪く、また金型設置費用が大幅に嵩む欠点がある。しかも脱型により得られたロール本体には、そのパーティングラインに沿って生ずるバリを除去するのに手間が掛かる難点も有している。また発泡ウレタンの原反から切り出す方式では、ロール形状とするまでに多くの工程と手間を要し、歩留りが悪くしかも製造コストが嵩んでしまう欠点を内在している。従って、最終製品たるＯＡ機器用ロールを連続的に次々と生産し得る方式があれば、工程数および製造コストの何れの点でも極めて有利と考えられるが、このような方式は未だ実用化されていないのが現状である。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するために提案されたものであって、最終製品たるＯＡ機器用ロールを連続的に製造することができ、しかも工程数が少なくて、製造コストも低廉に抑え得るロールの連続製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明は、シート供給源から連続的に繰出された剥離シートの本体部分を筒状ガイド部材の内側に通過させると共に、該ガイド部材の長手方向に開設したスリットから外方へ合掌状に延出させた該シートの長手両端縁部を引張することでシート筒状体を成形し、
前記シート筒状体の内部に所要長のシャフトを軸方向に順次供給すると共に、該シート筒状体の開口部にウレタン注入ヘッドからのウレタン原料を連続的に注入し、
前記シート筒状体が前記筒状ガイド部材の内部を移動する過程で該筒状ガイド部材を加熱して前記ウレタン原料をキュアさせ、該シート筒状体の内側に前記シャフトを所要間隔で軸方向に備えた長尺の棒状ウレタン基材を連続的に成形し、
前記棒状ウレタン基材から前記剥離シートを剥離すると共に、該棒状ウレタン基材を軸方向に順次連なっている前記シャフトの開放端に近接した部位で切断することにより、中心に該シャフトを備えたＯＡ機器用ロールを製造するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係るＯＡ機器用ロールの連続製造方法について、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。図１は、本発明のロール製造方法を好適に実施し得る製造ラインを概略的に示す側面図であり、図２は図１に示す製造ラインの概略斜視図である。
【０００９】
(製造ラインについて)
図１および図２に示す製造ライン１０は、剥離シート１２の繰出しおよびウレタン原料１４の供給を行なう供給部１６と、ウレタン原料１４を発泡させて長尺の棒状ウレタン基材１８を成形する成形部２０とから基本的に構成される。そして前記成形部２０に向けて剥離シート１２を一定速度で連続的に繰出すと共に、後述する所要長のシャフト２２を軸方向に順次供給すると共に、前記剥離シート１２の上面にウレタン注入ヘッド２６を介してウレタン原料１４を供給することで、筒状に成形された剥離シート１２の内側に長尺の棒状ウレタン基材１８を成形し、かつ得られた該ウレタン基材１８の内部には前記シャフト２２が延在的に内包されるに至る。
【００１０】
(供給部について)
図１に示す供給部１６は、シート供給源２４に巻回された剥離シート１２を成形部２０へ向けて一定速度で連続的に繰出す繰出しローラ２８と、前記剥離シート１２の上面へウレタン原料１４を連続的に注出するウレタン注入ヘッド２６とを備えている。そして前記繰出しローラ２８によりシート供給源２４から連続的に繰出されて水平に走行する剥離シート１２は、該繰出しローラ２８を通過する際は平面状を呈しているが、そのシート供給方向下流側に配設した所要長の筒状ガイド部材３４(後述)の内側を通過する際に長手方向の両端縁部３０,３０が合掌状に当接し筒状に成形されてシート筒状体３２が形成される。なお繰出しローラ２８の駆動による剥離シート１２の送出速度と、前記ウレタン注入ヘッド２６からのウレタン原料１４の毎時注出量とを調整することで、成形部２０へのウレタン供給量が決定される。
【００１１】
ここで前記シート筒状体３２の開口部へ注入される直前における前記ウレタン原料１４は、例えばジイソシアネートとポリオールとからなる発泡体原料に不活性ガス等の気体を混入して機械的に撹拌する所謂メカニカルフロス法により得られるものが使用される。従ってメカニカルフロス法によるウレタン原料１４は、予め微細に発泡させられた状態となっている。またメカニカルフロス法により得られるウレタン原料１４に代えて、例えばジイソシアネートとポリオールとからなる発泡体原料に発泡剤が混入され、かつ未だ発泡していない状態になっているものを使用するようにしてもよい。この後者の場合は、シート筒状体３２の開口部へ注入した後に、発泡反応が該筒状体３２中で進行することになる。
【００１２】
(成形部について)
前記成形部２０は、シート供給方向に沿って水平に延在させた所要長の筒状ガイド部材３４と、このガイド部材３４の上方に配設されて相互に対向する複数基のベルト状送り部材３６とから構成されている。筒状ガイド部材３４は、前記ウレタン基材１８(ＯＡ機器用ロール３８の本体部となるもの)の外部形状を画成するに必要なパイプ状の円筒体として構成され、その上壁面には剥離シート１２における長手方向の両端縁部３０,３０の通過を許容する小幅のスリット４０が形成されている。従って前記供給部１６を経た剥離シート１２は、そのシート本体部を筒状ガイド部材３４の内側を通過させると共に、該シート１２における長手方向の両端縁部３０,３０をスリット４０から外方へ合掌状に延出させ、これによりシート筒状体３２が成形されるようになっている。またスリット外方へ合掌状に延出する両端縁部３０,３０は、前記対向し合うベルト状送り部材３６,３６により挟圧されてシート供給方向の下流側へ引張される。なお、筒状ガイド部材３４の外側には、電熱ヒータに代表される加熱部材４２が装着され、これにより筒状ガイド部材３４を適宜の温度に加熱してウレタン原料１４のキュアーを促進するようになっている。
【００１３】
ベルト状送り部材３６は、前記スリット４０を挟む両側に対向的に設けられると共に、前記筒状ガイド部材３４に沿って所要間隔で複数基となるよう配設されている。夫々のベルト状送り部材３６は、前記スリット４０の側にベルト４４の一部を臨ませ、図示しないモータ等の駆動装置により一定速度で駆動される。すなわち図３に示す如く、前記スリット４０から合掌状に延出する両端縁部３０,３０は、対向配置したベルト状送り部材３６,３６(のベルト４４,４４)で両側から挟持され、定速回転する該ベルト４４,４４によってシート筒状体３２を定速で移動させるようになっている。なお、筒状ガイド部材３４の内部をシート筒状体３２が移動する過程において、該筒状体３２の内側ではウレタン原料１４の発泡反応が進行する。
【００１４】
(剥離シートについて)
前記剥離シート１２は、少なくともウレタン原料１４と接触する側に、例えばシリコン樹脂等の剥離成分が塗布された紙シートまたは樹脂シートからなる。すなわちウレタン原料１４は、該剥離シート１２を基材とするシート筒状体３２の内部空間に成形される。なお剥離シート１２は、前記製造ライン１０でウレタン基材１８を成形する際に必要とされ、該ウレタン基材１８の成形完了後の適時に該ウレタン基材１８から剥離される。
【００１５】
(円形治具について)
図１〜図４に示す如く、前記剥離シート１２からなるシート筒状体３２の内部には、所要長の金属シャフト２２が中心軸線を整列させて軸方向に順次供給されるようになっている。このシャフト２２を軸線を整列させた状態でシート筒状体３２の内部へ順次供給する手段として、本実施例では図４に示す円形治具４６を使用している。すなわち円形治具４６は、例えばＯＡ機器用ロール３８に後加工での研削代(削り代)を予め加味した直径が得られるような外径寸法に設定した所要厚みの円盤として構成され、この円形治具４６の中心には前記シャフト２２における各開放端の嵌挿を許容する中心孔４８が開設されている。すなわち中心孔４８の内径をシャフト２２の外径より僅かに小さい寸法に設定すると共に、円形治具４６の板厚を或る程度大きく設定することで、図４(2)に示すように、２本のシャフト２２,２２の各端部を前記中心孔４８に対向的に挿通固定することができる。勿論経済性を別とすれば、夫々のシャフト２２の両端部に、固別に用意した円形治具４６を対応的に挿通固定するようにしてもよい。
【００１６】
次に、前記の如く構成した製造ライン１０により実施されるＯＡ機器用ロールの連続製造方法を説明する。図１および図２において、シートを多重に巻回したシート供給源２４から剥離シート１２を連続的に繰出し、該シート１２の本体部分を筒状ガイド部材３４の内側に通過させる。また図３に示す如く、剥離シート１２における長手方向の両端縁部３０,３０は、筒状ガイド部材３４の上面に長手方向に開設したスリット４０から外方へ合掌状に延出させてある。これら合掌状に延出する両端縁部３０,３０は、対向配置したベルト状送り部材３６,３６のベルト４４,４４に挟圧されてシート給送方向下流へ送られる。これにより筒状ガイド部材３４の内側には、剥離シート１２を筒状に丸めてたシート筒状体３２が成形される。
【００１７】
図４の(1)および(2)に示す如く、シャフト２２(最終製品に使用される金属シャフトまたは最後に引き抜かれるダミーシャフトの何れであってもよい)の開放端は、円形治具４６の中心孔４８に一方の側から嵌挿される。また円形治具４６の反対側からは、別のシャフト２２が該中心孔４８に嵌挿される。このように円形治具４６を介して軸方向に整列状態で順次接続されたシャフト２２は、先頭側から前記シート筒状体３２の内部へ供給されて行く。このときにおける一連のシャフト２２(および円形治具４６)の供給速度は、シート筒状体３２の送り速度に同期するよう適切な制御がなされている。
【００１８】
この状態で図１および図２に示す如く、シート筒状体３２の開口部にウレタン原料１４を前記ウレタン注入ヘッド２６を介して連続的に注入する。これによりウレタン原料１４は、シート筒状体３２および該筒状体３２の内部に軸方向に位置させたシャフト２２(円形治具４６により保持されている)の間に広がって充満することになる。また筒状ガイド部材３４の外側には電熱ヒータに代表される加熱部材４２が配設されているから、これに通電等することで該ガイド部材３４は所要温度にまで加熱される。このためウレタン原料１４は、シート筒状体３２と共に筒状ガイド部材３４の内部を移動する過程で固化(キュア)が促進され、図５(1)に示すように、前記シャフト２２を所要間隔で軸方向に備えた長尺の棒状ウレタン基材１８が、シート筒状体３２にくるまれた状態で連続的に成形されて行く。
【００１９】
このように前記製造ライン１０からは、内部に複数本のシャフト２２を所要間隔で備えた長尺の棒状ウレタン基材１８が連続的に成形される。得られた棒状ウレタン基材１８は、図５(1)〜(3)の工程を経ることで、中心にシャフト２２が挿通されたＯＡ機器用ロール３８が製造される。すなわち製造ライン１０から到来した棒状ウレタン基材１８は、図５(1)に示すようにシート筒状体３２にくるまれた状態になっている。そこで図５(2)に示す如く、棒状ウレタン基材１８からシート筒状体３２を構成している剥離シート１２を剥離する。次いで図５(3)に示すように、棒状ウレタン基材１８を前記シャフト２２の開放端に近接した部位で切断することにより、中心に該シャフト２２を備えたＯＡ機器用ロール３８が得られる。その後に、個々のＯＡ機器用ロール３８の外表面を研磨する工程(図示せず)を経ることで、最終製品としてのシャフト付きＯＡ機器用ロール３８が製造される。
【００２０】
先に述べた実施例では、筒状ガイド部材３４を図３に示す如く真円形のものとしたが、図６に示すように断面を縦長の楕円状としてもよい。このように断面を縦長の楕円状に設定すると、筒状ガイド部材３４の内部に棒状ウレタン基材１８を成形する過程で生じ得る微細なピンホールは楕円状部位の上方に主として集中(ピンホールを形成する気泡が上昇するので)することになる。しかるに得られた棒状ウレタン基材１８に関して、前記ピンホールが生じている楕円状部位は後加工により研削除去されるので、真円加工された後のＯＡ機器用ロール３８における該ピンホールの発生を少ないものとなし得る利点がある。また図７に示す如く、筒状ガイド部材３４の断面を縦方向に繭型または串ダンゴ型に設定して、複数本のシャフト付き棒状ウレタン基材１８を連続製造するようにしてもよい。更に図８に示す如く、筒状ガイド部材３４の断面を横方向に繭型に設定することにより、左右に２本のシャフト付き棒状ウレタン基材１８を連続製造することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るＯＡ機器用ロールの連続製造方法によれば、最終製品たるＯＡ機器用ロールを連続的に製造することができ、しかも従来公知の製法に比べ工程数が少なくて、かつ製造コストも低廉に抑え得る等の有益な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＯＡ機器用ロールの連続製造方法を好適に実施し得る製造ラインの概略側面図である。
【図２】図１に示す製造ラインの概略斜視図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】  (1)は２本のシャフトを円形治具の両側から軸線を一致させつつ中心孔へ嵌挿させる直前状態を示す斜視図、(2)は２本のシャフトを円形治具の中心孔へ両側から嵌挿させた状態を示す側面図である。
【図５】製造ラインから得られた長尺の棒状ウレタン基材をＯＡ機器用ロールとする工程を示す説明図であって、(1)はシート筒状体でくるまれた状態の棒状ウレタン基材を示し、(2)はシート筒状体を剥離した後の棒状ウレタン基材を示し、(3)は棒状ウレタン基材を切断して得られた個々のＯＡ機器用ロールを示している。
【図６】筒状ガイド部材の変形例に関する断面図であって、断面を縦長の楕円状としたものである。
【図７】筒状ガイド部材の変形例に関する断面図であって、断面を縦方向の串ダンゴ型に設定したものである。
【図８】筒状ガイド部材の変形例に関する断面図であって、断面を横方向の繭型に設定したものである。
【符号の説明】
１０  製造ライン
１２  剥離シート
１４  ウレタン原料
１６  供給部
１８  ウレタン基材
２０  成形部
２２  シャフト
２４  シート供給源
２６  ウレタン注入ヘッド
２８  繰出しローラ
３０  両端縁部(剥離シートの)
３２  シート筒状体
３４  筒状ガイド部材
３６  ベルト状送り部材
３８  ＯＡ機器用ロール
４０  スリット
４２  加熱部材
４４  ベルト(ベルト状送り部材の)
４６  円形治具
４８  中心孔
【図１】
0004738653.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004738653.tif 000009