(57)【要約】      （修正有）【課題】給紙ローラーの製造装置を用いて給紙ローラーを製造するに際して、品質が安定した給紙ローラーを生産性の低下を招くことなく提供することができる給紙ローラーの製造技術を提供する。【解決手段】横型のインジェクションから未加硫ゴムが充填される円筒状のキャビティが並列に複数配置されることにより構成された金型２と、円筒状のキャビティ２ａの軸方向に対して垂直になるように間隔を空けて複数設置された棒状のカートリッジヒーター３とを備えた給紙ローラーの製造装置１であって、複数のカートリッジヒーター３の温度を個別に設定する温度設定手段を備えていると共に、カートリッジヒーター３内の長手方向において、電熱線の巻回が中央部よりも両端部で密になっており、さらに、中芯の中心に棒状の内部ヒーターが配置されている給紙ローラーの製造装置。【選択図】図１
2017035824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横型のインジェクションから未加硫ゴムが充填される円筒状のキャビティが並列に複数配置されることにより構成された金型と、前記円筒状のキャビティの軸方向に対して垂直になるように相互に間隔を空けて複数設置された棒状のカートリッジヒーターとを備えた給紙ローラーの製造装置であって、
複数の前記カートリッジヒーターの温度を個別に設定する温度設定手段を備えていると共に、
前記カートリッジヒーター内の長手方向において、電熱線の巻回が中央部よりも両端部で密になっており、
さらに、前記円筒状のキャビティの中心に棒状の内部ヒーターが配置されていることを特徴とする給紙ローラーの製造装置。
【請求項２】
前記円筒状のキャビティの軸方向において前記未加硫ゴムが均一な温度で加熱されるように、複数の前記カートリッジヒーター間の温度関係を制御するカートリッジヒーター制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の給紙ローラーの製造装置。
【請求項３】
前記円筒状のキャビティの径方向において前記未加硫ゴムが均一な温度で加熱されるように、前記内部ヒーターの温度を制御する内部ヒーター制御手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給紙ローラーの製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の給紙ローラーの製造装置を用いて給紙ローラーを製造する給紙ローラーの製造方法であって、
複数の前記カートリッジヒーター間の温度関係を制御すると共に、前記内部ヒーターの温度を制御することにより、前記キャビティ内に充填された未加硫ゴムを均一な温度で加熱して、給紙ローラーを製造することを特徴とする給紙ローラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジェクション方式により給紙ローラーを製造する給紙ローラーの製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電式複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ装置等の画像形成装置における紙送り機構には、ゴム製の給紙ローラーが組み込まれている。この給紙ローラーは、従来より、横型のインジェクションにより円筒状の金型内に未加硫ゴムを充填した後に加硫することにより製造されている（特許文献１）。
【０００３】
図３は従来の給紙ローラーの製造装置を模式的に示す平面図である。図３（ａ）に示すように、従来の給紙ローラーの製造装置１においては、円筒状のキャビティ２ａが６本並列に配置された金型２を備えており、各々のキャビティ２ａの軸方向に対して垂直になるように３本の棒状のカートリッジヒーター３が間隔をあけて配置されている。
【０００４】
この給紙ローラーの製造装置１では、各々のキャビティ２ａ内に未加硫ゴムをインジェクションにより充填し、カートリッジヒーター３を用いて加熱することにより加硫して給紙ローラーを製造している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したような製造装置を用いて給紙ローラーを製造した場合、得られた給紙ローラーの品質が安定せず、生産性の低下を招く場合があり、改善が求められていた。
【０００７】
そこで、本発明は、給紙ローラーの製造装置を用いて給紙ローラーを製造するに際して、品質が安定した給紙ローラーを生産性の低下を招くことなく提供することができる給紙ローラーの製造技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、
横型のインジェクションから未加硫ゴムが充填される円筒状のキャビティが並列に複数配置されることにより構成された金型と、前記円筒状のキャビティの軸方向に対して垂直になるように相互に間隔を空けて複数設置された棒状のカートリッジヒーターとを備えた給紙ローラーの製造装置であって、
複数の前記カートリッジヒーターの温度を個別に設定する温度設定手段を備えていると共に、
前記カートリッジヒーター内の長手方向において、電熱線の巻回が中央部よりも両端部で密になっており、
さらに、前記円筒状のキャビティの中心に棒状の内部ヒーターが配置されていることを特徴とする給紙ローラーの製造装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、
前記円筒状のキャビティの軸方向において前記未加硫ゴムが均一な温度で加熱されるように、複数の前記カートリッジヒーター間の温度関係を制御するカートリッジヒーター制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の給紙ローラーの製造装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、
前記円筒状のキャビティの径方向において前記未加硫ゴムが均一な温度で加熱されるように、前記内部ヒーターの温度を制御する内部ヒーター制御手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給紙ローラーの製造装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の給紙ローラーの製造装置を用いて給紙ローラーを製造する給紙ローラーの製造方法であって、
複数の前記カートリッジヒーター間の温度関係を制御すると共に、前記内部ヒーターの温度を制御することにより、前記キャビティ内に充填された未加硫ゴムを均一な温度で加熱して、給紙ローラーを製造することを特徴とする給紙ローラーの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、給紙ローラーの製造装置を用いて給紙ローラーを製造するに際して、品質が安定した給紙ローラーを生産性の低下を招くことなく提供することができる給紙ローラーの製造技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る給紙ローラーの製造装置を模式的に示す平面図である。
【図２】カートリッジヒーター内部を模式的に示す図であり、（ａ）は従来のカートリッジヒーター内部を示す図であり、（ｂ）図１の給紙ローラーの製造装置におけるカートリッジヒーター内部を示す図である。
【図３】従来の給紙ローラーの製造装置の一例を模式的に示す平面図である。
【図４】従来の給紙ローラーの製造装置の他の例を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．本発明に至る経緯
本発明者は、図３に示す給紙ローラーの製造装置を用いた場合、製造後の給紙ローラーの品質が安定しない理由について実験と検討を重ねた結果、この給紙ローラーの製造装置１では、それぞれのキャビティ２ａ内に充填された未加硫ゴムが加熱される温度にバラツキが生じており、この温度のバラツキが未加硫ゴムの加硫度合いに差を生じさせているために品質の安定化を妨げていることが分かった。
【００１５】
まず、図３に示すように、従来の給紙ローラーの製造装置１においては、３本のカートリッジヒーター３の全てが１系統の温度設定手段（図示省略）に接続されており、それぞれの温度が同じ温度に設定されていた。この場合、金型２の外周部分は外気により冷却されるため、中央部よりも温度が低くなり易く、金型２の中央部と外周部分との間で未加硫ゴムに対する加熱温度のバラツキが生じて、加硫度合いに差が生じていた。
【００１６】
従来の給紙ローラーの製造装置の他の例として、図４に示すように、３本のカートリッジヒーター３の内、２本のカートリッジヒーター３の温度を同一の系統で設定し、残りの１本を別の系統で設定する装置もあったが、このような装置でも同様に金型２の中央部と外周部分との間で未加硫ゴムに対する加熱温度のバラツキが生じることを適切に防止することが困難であった。
【００１７】
また、従来の給紙ローラーの製造装置では、各々のキャビティ２ａ内に充填された未加硫ゴムに対して内側からの加熱がないため、径方向の内側と外側とでは、未加硫ゴムに対する加熱温度にバラツキが生じて加硫度合いに差が生じていた。
【００１８】
本発明者は、上記した知見に基づいて、金型２の各キャビティ２ａに充填された未加硫ゴムが均一な温度で加熱されるように加熱条件を制御することにより、加硫度合いが均一で安定した品質の給紙ローラーを製造することができると考え、種々の検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【００１９】
２．本実施の形態に係る給紙ローラーの製造装置
以下、本発明の一実施の形態に係る給紙ローラーの製造装置について図面を参照しながら説明する。図１は本実施の形態に係る給紙ローラーの製造装置を模式的に示す平面図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係る給紙ローラーの製造装置１は、従来の装置と同様に、円筒状のキャビティ２ａが６本並列に配置されることにより構成された金型２と、各々のキャビティ２ａの軸方向に対して垂直になるように相互に間隔を空けて設置された３本の棒状のカートリッジヒーター３とを備えており、図示しない横型インジェクションを用いて各々のキャビティ２ａ内に未加硫ゴムを充填し、カートリッジヒーター３で加熱することにより給紙ローラーを製造する。
【００２１】
しかし、本実施の形態に係る給紙ローラーの製造装置１は、以下の点において従来と異なっている。即ち、本実施の形態に係る給紙ローラーの製造装置１は、３本のカートリッジヒーター３のそれぞれの温度を個別に設定する温度設定手段を有している。さらに、各カートリッジヒーター３内の長手方向において、電熱線の巻回が中央部よりも両端部で密になっている。また、円筒状のキャビティ２ａ内部の中心には棒状の内部ヒーター（図示省略）がさらに設けられている。
【００２２】
（１）個別の温度設定
上記したように、本実施の形態においては、３本のカートリッジヒーター３のそれぞれが、別系統の温度設定手段（図示省略）に接続されており、ヒーター温度を個別に設定できるように構成されている。
【００２３】
そして、本実施の形態においては、円筒状のキャビティ２ａの軸方向において未加硫ゴムが均一な温度で加熱されるように、複数のカートリッジヒーター３間の温度関係を自動的に制御するカートリッジヒーター制御手段（図示省略）が設けられている。
【００２４】
このカートリッジヒーター制御手段を用いて温度設定手段を制御し、キャビティ２ａの軸方向の中央部に配置されたカートリッジヒーター３よりも、両端部に配置されたカートリッジヒーター３の温度が高くなるようにヒーター温度を制御することにより、従来と異なり、温度が低くなり易いキャビティ２ａの軸方向（図１中の縦方向）の両端部に中央部よりも多くの熱量を加えることができるため、未加硫ゴムに対する加熱温度を均一に制御することができる。
【００２５】
（２）カートリッジヒーター内の電熱線密度
図２はカートリッジヒーター内部を模式的に示す図であり、（ａ）は従来のカートリッジヒーター内部を示す図であり、（ｂ）は本実施の形態に係る給紙ローラーの製造装置におけるカートリッジヒーター内部を示す図である。
【００２６】
図２に示すようにカートリッジヒーター３は、ケース９内に電熱線８が螺旋状に巻回されることにより形成されている。そして、図２（ａ）に示すように、従来のカートリッジヒーター３では、カートリッジヒーター３の長手方向において電熱線８が均一に巻回されている。このため、カートリッジヒーター３の熱量は全長にわたって均一になっており、外部との接触面積が広く冷却されやすい両端部の近傍における金型２の温度が十分に上昇せず、ゴムが均一に加熱されない。
【００２７】
一方、図２（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るカートリッジヒーター３では、両端部の電熱線８が中央部よりも密に巻回されているため、カートリッジヒーター３の両端部の熱量が中央部よりも高くなる。
【００２８】
この結果、前記したカートリッジ制御手段による制御と相俟って金型の全面を均一な温度にすることができる。
【００２９】
このように、中央部よりも両端部において電熱線８が密に巻回されたカートリッジヒーター３を用いることにより、並列に配置された複数のキャビティ２ａ（図１参照）の内、両端部のキャビティ２ａに、中央部のキャビティ２ａよりも多くの熱量を加えることができるようになるため、カートリッジヒーター３の長手方向（図中の横方向）における金型２の温度のバラツキが生じることを防止することができる。
【００３０】
例えば、図２（ａ）に示すように、全長にわたって２．５ｗ／ｍｍの熱量を均一に発生するように、全長にわたって均一に電熱線が巻回されていた従来のカートリッジヒーター３を、図２（ｂ）に示すように、同じトータル巻回量で中央部よりも両端部で密に電熱線を巻回することにより、根元側（温度設定手段との接続部側）の熱量が３．８ｗ／ｍｍ、中央部が１．９ｗ／ｍｍ、先端部が３．３ｗ／ｍｍと、両端部の熱量が中央部の約２倍になるようにして、未加硫ゴムに対する加熱温度を均一化している。
【００３１】
（３）金型内部へのヒーターの設置
本実施の形態においては、さらに、円筒状のキャビティ２ａ内部の中心に棒状の内部ヒーターが配置、具体的には、円筒状のキャビティ２ａに挿入される中芯に内部ヒーターが内蔵されて配置されている。
【００３２】
即ち、従来より、製造後の給紙ローラーに回転軸を挿通させる挿通孔を形成するためにキャビティの内部には棒状の中芯が設けられているが、本実施の形態においては、この中芯の内部にもヒーター（内部ヒーター）が設けられている。
【００３３】
この内部ヒーターは、円筒状のキャビティ２ａの径方向において未加硫ゴムが均一な温度で加熱されるように、内部ヒーターの温度を自動的に制御する内部ヒーター制御手段（図示省略）に接続されている。
【００３４】
このように、キャビティ２ａ内にもヒーターを設け、内部ヒーター制御手段を用いて、その温度を適切に制御することにより、キャビティ２ａの径方向の内側からも未加硫ゴムを加熱することができるため、径方向の内側と外側とで加熱温度にバラツキが生じることを防止することができる。また、従来よりもキャビティ２ａ内の温度を上昇させやすいため、加硫時間の短縮を図ることができる。
【００３５】
３．給紙ローラーの製造方法
上記した給紙ローラーの製造装置を用いて給紙ローラーを製造する場合、先ず、横型インジェクション（図示省略）から各キャビティ２ａ内に未加硫ゴムを充填する。
【００３６】
次に、キャビティ２ａ内に充填された未加硫ゴムが金型２の全面が均一な温度で加熱されるように、キャビティ２ａの軸方向の両端部に配置されたカートリッジヒーター３の温度が中央部のカートリッジヒーター３よりも高くなるようにヒーター温度をカートリッジヒーター制御手段により制御すると共に、各々のキャビティ２ａの径方向において均一な温度で加熱されるように各キャビティ２ａ内に設けられた内部ヒーターの温度を内部ヒーター制御手段により制御する。
【００３７】
これにより、未加硫ゴムに対する加熱温度のバラツキが抑制された状態で、各キャビティ２ａの未加硫ゴムが加硫成形されるため、加硫度合いが均一な品質の安定した給紙ローラーを製造することができるため、給紙ローラーの生産性向上に寄与することができる。
【００３８】
なお、上記においては、カートリッジヒーター３間の温度関係の制御にカートリッジヒーター制御手段を用い、内部ヒーターの温度制御に内部ヒーター制御手段を用いているが、これらの制御手段を設けずに、作業者が手動で個々に温度制御を行ってもよい。
【００３９】
また、上記した実施の形態においては、６本のキャビティから構成された金型に、３本のカートリッジヒーターが取り付けられているが、本発明においてはキャビティやカートリッジの数は特に限定されない。
【００４０】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１    給紙ローラーの製造装置
２    金型
２ａ  キャビティ
３    カートリッジヒーター
８    電熱線
９    ケース
【図１】
2017035824.tif 000003
【図２】
2017035824.tif 000004
【図３】
2017035824.tif 000005
【図４】
2017035824.tif 000006