ローラの成形装置および成形方法
【課題】軸体を端部駒に挿入しやすくし、かつ成形されるローラの振れ精度を高くする、ローラの成形装置および成形方法を提供する。
【解決手段】ローラの成形装置が、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型２と、パイプ金型２の両端に組付けられ軸体４を保持可能な２つの端部駒１、３を有する成形金型７を有している。さらに一方の端部が端部駒３によって保持され中間部が円筒状の空間内に位置している軸体４の一部を把持して軸体４に交差する面内で移動することができるセンタリング部材５をも有する。
【解決手段】ローラの成形装置が、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型２と、パイプ金型２の両端に組付けられ軸体４を保持可能な２つの端部駒１、３を有する成形金型７を有している。さらに一方の端部が端部駒３によって保持され中間部が円筒状の空間内に位置している軸体４の一部を把持して軸体４に交差する面内で移動することができるセンタリング部材５をも有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＡ（Office Automation）機器などに使用される各種ローラを成形する成形装置および成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印刷機械やプリンタなどのＯＡ機器には、ローラが使用されており、一般にはゴムローラが使用されている。ゴムローラは、成形金型内にゴムローラの軸となる軸体を挿入し、その状態で金型内にゴム材料を注入することでロールを成形することにより製造される。ゴムローラを成形する際に使用する成形金型は、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型と、パイプ金型の両端に組付けられ軸体の端部を保持可能な２つの端部駒の、少なくとも３部材から構成されている。端部駒には、軸体挿入穴が開いており、この軸体挿入穴に軸体を挿入することにより成形金型内において軸体を保持している。成形金型を型組みする際は、一般に一方の端部駒とパイプ金型を組付けた状態で軸体の一方の端部を挿入し、それから他方の端部駒をパイプ金型に組付けする。または、一方の端部駒に軸体の一部の端部を挿入した状態でパイプ金型を一方の端部駒に組付けし、それから他方の端部駒をパイプ金型に組付けることにより型組を行っている。
【０００３】
一方の端部駒とパイプ金型が組付けられ、軸体の一方の端部が一方の端部駒に挿入された状態では、軸体は一方の端部駒のみに保持される片持ち状態となっている。パイプ金型を水平に寝かせた状態で成形金型に軸体を挿入した場合、軸体が、一方の端部駒が軸体の一方の端部を保持している位置から、端部駒で保持されていない側（他方の端部側）にいくほど軸体の自重により下向きに湾曲する。そのため、軸体の中心軸とパイプ金型の中心軸のずれが生じてしまい、他方の端部駒を軸体の他方の端部に挿入する際に、うまく挿入できない場合がある。
【０００４】
また、最後にパイプ金型に組付ける他方の端部駒に軸体を挿入しやすくするために、他方の端部駒の軸体挿入穴の直径を大きくすると、他方の端部駒をパイプ金型に組付けしても軸体は端部駒内で固定されずにがたついてしまう。そのため、成形したローラに振れ不良が生じる。
【０００５】
このことを防止するために、パイプ金型を垂直に立てた状態で型組みを行うことで、片持ちによる軸体とパイプ金型の中心軸のずれを小さくすることができる。さらに、パイプ金型の下側に位置する下側の端部駒の軸体挿入穴と軸体との隙間を小さくすることで、軸体の傾き、すなわち軸体とパイプ金型の中心軸のずれを小さくすることができる。このようにして、軸体とパイプ金型の中心軸のずれを極力小さくする一方で、軸体の端部の角の面取りを大きくしたり、パイプ金型の上側に位置する上側の端部駒の軸体挿入穴の直径や、軸体挿入穴の入り口部分の面取り量を大きくしたりする。また、これらを組み合わせて上側の端部駒に軸体を挿入しやすくする必要がある。
【０００６】
しかしながら、軸体の傾きを小さくするために、下側の端部駒の軸体挿入穴と軸体の隙間を小さくするには、端部駒の軸体挿入穴と軸体の加工精度の向上が必要であり、コストアップにつながる。さらには、隙間を小さくすることで、端部駒の軸体挿入穴と軸体が接触して軸体に傷をつくる可能性がある。
【０００７】
この問題を解決するために、一方の端部駒とパイプ金型を組付けし、軸体の一方の端部を端部駒に挿入する際に、軸体の一方の端部に設けられた、面取りをした角部を端部駒で保持し、軸体を固定する。そして、軸体をセンタリング状態にし、他方の端部駒を軸体の他方の端部に挿入する方法がある（例えば特許文献１）。また、パイプ金型を水平に寝かせた状態で、一方の端部駒とパイプ金型を組付けし、軸体の一方の端部をその端部駒に挿入する。そして、軸体の端部駒によって保持されていない側の、他方の端部を、軸体の下側から押し上げることで軸体の中心軸を成形金型の中心軸に合わせ、他方の端部駒に挿入する方法がある（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−０７４４２９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４５５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の方法では、軸体の一方の端部のうちの角部だけを一方の端部駒で保持するため、軸体の一方の端部を一方の端部駒で固定した際のわずかな傾きが、軸体の他方の端部側で顕著に現れてしまう。そのため、成形されたローラの振れ精度は高いが、他方の端部駒に軸体を挿入することができない場合が増える。
【００１０】
特許文献２の方法では、型組みした成形金型を水平に寝かせた状態でゴム材料を注入できる場合もあるが、ゴム材料に高粘度のゴム材料を使用する場合は、成形金型を水平に寝かせた状態で片方の端部駒からゴム材料を注入すると泡噛みが生じる可能性がある。そのため、両方の端部駒をパイプ金型に組付けた後で、成形金型を垂直に立てた状態で下側の端部駒より材料を注入する必要がある。また、成形されたローラの振れ精度を高くすることはできない。
【００１１】
本発明の目的は、軸体を端部駒に挿入しやすくし、かつ成形されるローラの振れ精度を高くすることができる、ローラの成形装置と成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の、軸体と、軸体の周囲に設けられるロールとからなるローラの成形装置は、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型と、パイプ金型の両端に組付けられ軸体を保持可能な２つの端部駒を有する成形金型を有している。さらに、一方の端部が端部駒によって保持され、中空部が円筒状の空間内に位置している状態の軸体の一部を把持して軸体に交差する面内で移動することができるセンタリング部材をも有している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、センタリング部材でパイプ金型の中心軸と軸体の中心軸とを位置合わせするので、軸体を端部駒に挿入しやすくし、かつ成形されるローラの振れ精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の成形装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す成形装置の概略断面図である。
【図３】図１に示す成形装置で成形するローラの概略図である。
【図４】図１に示す成形装置において下側端部駒とパイプ金型と軸体を組付けしたときの断面図である。
【図５】図１に示す成形装置の上側端部駒の概略断面図である。
【図６】図１に示す成形装置のセンタリング部材の概略図であり、（ａ）はＶ字状の切り欠きを有する場合、（ｂ）は半楕円状の切り欠きを有する場合である。
【図７】図１に示す成形装置を型組みした状態の概略断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態の成形装置の端部駒の概略断面図である。
【図９】図８に示す成形装置の軸体と端部駒の保持部との当接部を拡大した概略図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態の成形金型を型組みした状態の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付の図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の機能を有する構成には添付図面中、同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態の成形装置の概略構成図、そして、図２はその概略断面図を示したものである。
【００１７】
本発明では、図３で示す軸体４と軸体４の周囲に設けられるロール４１とからなるローラを成形する。ローラを成形する成形金型７は内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型２と、パイプ金型２の両端に組付けられ、ローラの軸となる軸体４の端部を保持可能な上側端部駒１と、下側端部駒３との３部材で構成されている。本発明では、パイプ金型２を垂直に立てた状態で２つの端部駒１、３とパイプ金型２とを組付けし、こうして組立てられた成形金型７に軸体４を挿入して、軸体４の周囲にロール４１を成形することにより、ローラの成形を行う。
【００１８】
図４に、上側端部駒１をパイプ金型２に組付ける前の成形金型の概略断面図を示し、図５に上側端部駒１の概略断面図を示す。上側端部駒１と下側端部駒３は同じ構造であり、後述する軸体４の端部が挿入される軸体挿入穴８と、軸体の端部を保持するために凹型の窪んでいる保持部１４とを有している。
【００１９】
本実施形態では、図４に示すように、一方の端部駒である下側端部駒３とパイプ金型２を組付けした後に、ローラ成形体の軸となる軸体４の一方の端部を下側端部駒３の軸体挿入穴８に挿入する。下側端部駒３の軸体挿入穴８に軸体４の一方の端部をはめ込んだ後に、パイプ金型２と下側端部駒３とを組付けしてもよい。
【００２０】
軸体４は、下側端部駒３の軸体挿入穴８に挿入していない側（他方の端部側）の端部付近を後述するセンタリング部材５で挟み込まれる。そのため、軸体４はパイプ金型２の上部端部駒が組付けされる側の端面から露出していなければならず、露出長２１が必要である。
【００２１】
センタリング部材５は、軸体４を挟み込んだり、放したりするため、水平方向に開閉することができる。また、センタリング部材５は、軸体４をしっかり挟み込む必要があるため、図６（ａ）に示すようなＶ字状の切り欠きが設けられたセンタリング部材５ａあるいは、図６（ｂ）に示すような半楕円状の切り欠きを設けられたセンタリング部材５ｂとしている。半楕円状の切り欠き５ｂの形状は、軸体４の直径より大きい長軸を有することが好ましい。また、センタリング部材５は、センタリング部材用開閉シリンダ６による平行チャックや開閉チャックを適宜用いて、開閉することができる。このセンタリング部材５は、パイプ金型２と軸体４の中心軸を位置合わせするために、軸体４に交差する面内（例えば軸体４に垂直な面内）を移動することができる。
【００２２】
センタリング部材５の材質は、センタリング部材５から軸体４への損傷を考慮する必要がある場合には、ナイロン、ポリアセタール、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂部材や、真鍮など軸体４より軟らかい金属部材を使用するのが好ましい。また、センタリング部材５の耐摩耗性を考慮する必要がある場合には、炭素鋼やステンレス鋼の焼入れ材を使用するのが好ましい。
【００２３】
下側端部駒３とパイプ金型２が組付けられ、下側端部駒３の保持部１４に軸体４の一方の端部が保持されて軸体４の中間部（両端部の間に位置する部分）がパイプ金型２のロール成形部１３内（円筒状の空間内）に位置している状態にする（図４参照）。そして、他方の端部駒である上側端部駒１の軸体挿入穴８を軸体４の他方の端部に挿入する前に、軸体４の中心軸と、パイプ金型２の中心軸とが一致するように、センタリング部材５で軸体４の他方の端部付近を挟み込み把持し、位置合わせをする。
【００２４】
図１、２に示すように、センタリング部材５で軸体４の他方の端部付近を把持し、センタリング部材５を移動させることにより、軸体４の中心軸とパイプ金型２の中心軸とを位置合わせした後に、軸体４の他方の端部を上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入する。その後、センタリング部材５を開いて、軸体４を解放する。そして、さらに軸体４に上側端部駒１を押し込み、成形金型７を完成させる。
【００２５】
図７に成形金型７内に軸体４を組み込んだ状態の断面図を示す。予備加熱を行った後に、樹脂材料は端部駒１、３に設けられた材料注入穴１１から流し込まれ、同様に設けられた流路１２を通過する。そして流路１２からパイプ金型２と端部駒１、３とで囲まれた部分と軸体４との隙間であるロール成形部１３内（円筒状の空間内）に、樹脂材料を流し込み、樹脂材料が規定量に達したら、加熱を行う。こうして軸体４と、軸体４の周囲に設けられたロール４１とからなるローラを成形することができる。
【００２６】
次に本実施形態の各部をより詳細に説明する。
【００２７】
軸体４のパイプ金型２の端面からの露出長２１（図４、７参照）の下限は、センタリング部材５の厚み、およびセンタリング部材５で軸体４を把持した状態で、軸体４の端部の一部を上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入する必要があることを考慮する必要がある。そうすると、露出長２１は、２．５ｍｍ以上が好ましい。また、逆に露出長２１の上限は、センタリング部材５で軸体４を把持した状態で軸体４の端部の一部に上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入できればよいので、センタリング部材５の厚みプラス１ｍｍ程度あればよい。具体的な長さとしては、成形するローラの軸体４の長さに依存してしまうが、一般的なＯＡ用ローラを考慮すると、３０ｍｍ以下が好ましい。
【００２８】
端部駒１、３の軸体挿入穴８と軸体４との隙間は、軸体挿入穴８を軸体４の端部に挿入する込む際に、軸体挿入穴８と軸体４との接触による損傷防止の点から、５μｍ以上が好ましい。しかし、現在のローラの振れ精度を維持するためには、５０μｍ以下にすることが好ましい。端部駒１、３の軸体挿入穴８および軸体４には、加工精度により一定の公差を持っている。そのため、高精度に加工したとしても、実際には端部駒１、３の軸体挿入穴８と軸体４の隙間は１０〜４０μｍ程度生じてしまう。
【００２９】
電子写真用などの現像ローラにおいては、ローラの振れ精度が２５〜３０μｍ以下であることが望まれており、端部駒１、３の軸体挿入穴８と軸体４の隙間をより小さくする必要がある。しかし上述した加工精度の問題から、望まれているローラの振れ精度を満たすことができるほど隙間を小さくするのは容易ではない。
【００３０】
そこで、図８に示すように、下側端部駒３ａの軸体４ａの端部を保持する保持部１４と軸体４ａの一方の端部の角とが当接する部分Ａに、平面状の面取り（Ｃ面）または曲面状の面取り（Ｒ面）を施す。これは、軸体４ａの一方の端部の角にも同様な面取りを施している場合には特に効果的である。下側端部駒３ａの保持部１４と軸体４ａの一方の端部の角の面取りの関係は、軸体４ａの一方の端部の角がＲ面の時は下側端部駒３ａの保持部１４をＣ面に、逆に軸体４ａの一方の端部の角がＣ面の場合は下側端部駒３ａの保持部１４をＲ面にする必要がある。なお、図示はしないが、上側端部駒の保持部と、軸体４ａの他方の端部の角も同様な面取りを施すことが好ましい。図９に軸体４ａの一方の端部の角と下側端部駒３ａの保持部１４の当接部分の拡大図を示す。軸体４ａの一方の端部の角と下側端部駒３ａの保持部１４の当接部をＲ面３１とＣ面３２の組み合わせにすることで、軸体４ａをセンタリング状態にすることができるため、成形したローラの振れ精度は高くなる。しかし、下側端部駒３ａの保持部１４と軸体４ａの一方の端部のうちの角部のみで軸体４ａを保持するため、前述したように軸体４ａ下側端部駒で固定した際のわずかな傾きが、軸体４ａの他方の端部側で顕著に現れてしまう。その結果、上側端部駒１ａの軸体挿入穴８に軸体４ａの他方の端部を挿入することができない場合があるが、軸体４ａの他方の端部付近をセンタリング部材５で把持し、パイプ金型２と軸体４ａをセンタリングする方法を併用すればよい。そうすることで、成形したローラの振れ精度を高くし、かつ軸体４ａの他方の端部を上側端部駒１ａの軸体挿入穴８に挿入しやすくすることができる。
【００３１】
なお、軸体４と成形金型７には寸法公差があるため、上側端部駒１を軸体４の他方の端部に押し込んでも、軸体４が短く、軸体４の端面と上側端部駒１の保持部１４が当接せず、隙間ができる場合があった。また逆に、軸体４が長く、上側端部駒１とパイプ金型２との組付けが十分でない場合もあった。そのため、軸体４がしっかりと固定されないことがあり、このことも成形したローラの振れ精度に影響していた。そこで、図１０に示すように、端部駒１ｂ、３ｂのいずれか一方の保持部１４の内部にスライド可能なブッシュ９および圧縮ばね１０を設けた構造にする。この構造により、軸体４が上下に可動になるため、軸体４の端面と上側端部駒の保持部１４との隙間をなくし、軸体４が長い場合に生じる上側端部駒１とパイプ金型２の不十分な組付けもなくすことができる。したがって、上側端部駒１ｂの保持部１４で軸体４ａをしっかりと固定することができる。
【実施例】
【００３２】
本発明のローラの成形装置および成形方法を電子写真用現像ローラの成形に適用した実施例を説明する。成形する現像ローラの形状は、軸体４の直径がΦ６ｍｍ、長さ２６０ｍｍで軸体４の周りに外径Φ１２ｍｍ、長さ２３０ｍｍのシリコンゴム製の弾性体を形成したものである。
【００３３】
以下に示す実施例および比較例で用いた成形金型７は、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型２と、パイプ金型２の両端に組付けられ軸体４を保持可能な上側端部駒１と下側端部駒３との３部材から構成されている。金型の材質は日立金属株式会社製プリハードン鋼ＣＥＮＡ１である。
【００３４】
各実施例および各比較例において、現像ローラの成形に際しては、まずパイプ金型２を垂直に立てた状態でパイプ金型２の一方の端部と下側端部駒３とを組付けする。そして軸体４の一方の端部をパイプ金型２の他方の端部から下側端部駒３の軸体挿入穴８に挿入する。さらに下側端部駒の保持部１４に一方の端部を保持されている軸体４の他方の端部に、上側端部駒１の軸体挿入穴８をはめ込んで、上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けする。型組みされた成形金型７は、１１５℃の加熱盤にて５分間予熱した後、下側端部駒３に設けられた材料注入穴１１から経路１２を通じてローラ成形部１３に液状シリコンゴム材料を注入し、３分間加熱硬化させた後、成形金型７より成形したゴムローラを取り出した。
【００３５】
実施例１として、下側端部駒３とパイプ金型本体２を組付けし、下側端部駒３の軸体挿入穴８に軸体４の一方の端部を挿入する。下側端部駒３の保持部１４で軸体４の一方の端部を保持したときに、軸体４の露出長２１が２．５ｍｍとなるようにパイプ金型２の長さを調整した。また、上側端部駒１および下側端部駒３の軸体挿入穴８の直径はΦ６．０１ｍｍとし、軸体４と軸体挿入穴８の寸法公差を考慮すると、軸体４と軸体挿入穴８の間に１０〜４０μｍの隙間が生じるようにした。さらに軸体挿入穴８の入り口部分に０．５ｍｍの面取りを施した。下側端部駒３の保持部１４で軸体４の一方の端部を保持しただけの状態だと、軸体４の他方の端部での軸体４とパイプ金型２との中心軸のずれは最大で１．２ｍｍ程度である。
【００３６】
本実施例では、軸体４の他方の端部を上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入する前に、Ｖ字状の切り欠きを有する厚さ１．５ｍｍのセンタリング部材５ａ（材質はＳＫ３の焼き入れ材）を使用した。このセンタリング部材５ａで軸体４の他方の端部付近を把持し、軸体４に垂直な面内で移動させることによって、センタリングした。そして、軸体４の他方の端部に上側端部駒１の軸体挿入部８をはめ込んでから、センタリング部材５ａを開いて軸体４の把持を解除し、それから上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けした。
【００３７】
実施例２として実施例１と同じ成形金型７を用い、センタリング部材として長軸８ｍｍ、深さ２．５ｍｍの半楕円状の切り欠きを有する厚さ１．５ｍｍのセンタリング部材５ｂ（材質はＳＫ３の焼き入れ材）を用いた。軸体４と成形金型７とを組付ける方法は実施例１と同様である。
【００３８】
実施例３として、図８、９に示す構成と同様に、下側端部駒３ｂおよび上側端部駒１のそれぞれの保持部１４の軸体４の端部の角との当接部をＲ面にした成形金型７を使用した。なお、軸体４の両端部の角はＣ面となるように面取りを施した。上側端部駒１と下側端部駒３の軸体挿入穴８の直径をΦ６．０４ｍｍとし、軸体４と軸体挿入穴８との寸法公差を考慮すると、軸体４と軸体挿入穴８との隙間は４０〜７０μｍ程度となる。さらに軸体挿入穴８の入り口部分に０．５ｍｍの面取りを施した。また、下側端部駒３の保持部１４の内部には、軸体４の長さの公差を吸収するためのブッシュ９および圧縮ばね１０が組み込まれている。パイプ金型２は、実施例１と同様のものを用いた。下側端部駒３とパイプ金型２を組付けし、軸体４を下側端部駒３の保持部１４で保持した状態での軸体４のパイプ金型２の端面からの露出長は、ばねの縮代を考慮して４ｍｍとしている。この時、軸体４の中心軸とパイプ金型２の中心軸とのずれは最大で２ｍｍ程度である。実施例１と同様に、Ｖ字状の切り欠きを有する厚さ１．５ｍｍのセンタリング部材５ａ（材質はＳＫ３の焼き入れ材）で軸体４をセンタリングした後、軸体４ａを上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入する。そして、センタリング部材５ａを開き、上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けした。
【００３９】
比較例１として、実施例１と同じ成形金型７を用いてほぼ同じ成形方法を行うが、センタリング部材５による軸体４のセンタリングを行わず、上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けした。
【００４０】
比較例２として、上側端部駒１の軸体挿入穴８の直径をΦ６．０５ｍｍとし、軸体４と軸体挿入穴８の寸法公差を考慮すると、軸体４と軸体挿入穴８との間に５０〜９０μｍの隙間が生じるようにし、さらに口元に１ｍｍの面取りを施した成形金型７を用いた。その他の下側端部駒３およびパイプ金型２は、実施例１と同じものを用い、比較例１と同様、センタリング部材５による軸体４のセンタリングを行わず、上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けした。
【００４１】
比較例３として、実施例３と同じ成形金型７を用いてほぼ同じ成形方法を行うが、センタリング部材５による軸体４のセンタリングを行わず、上側端部駒１とパイプ金型２との組付けをした。
【００４２】
実施例１、２、３および比較例１、２、３の方法で、それぞれ自動の金型組付け機で上側端部駒１を軸体４への挿入実験を１００回行い、その時の失敗回数をカウントした。また、成形した現像ローラの振れ精度も測定した。表１に試験結果を示す。
【００４３】
挿入実験については、比較例１では３割程度、比較例２では１割程度、比較例３では７割程度の挿入ミスが発生したものの、実施例１、２、３においては挿入ミスが発生せず、本発明により大幅な生産性向上が図れることが確認できた。比較例１よりも比較例２のほうが挿入ミスが少ないのは、２例とも軸体４の直径は変わらないが、比較例２のほうが上側端部駒１の軸体挿入穴８の直径が大きいからである。
【００４４】
振れ精度の測定結果は、実施例１、２及び比較例１で成形した現像ローラの振れ精度は、同一金型のため１５〜３５μｍとなった。また、比較例２は、上側端部駒１の軸体挿入穴が大きいため振れ精度は２５〜５０μｍとなり、実施例１、２および比較例１と比較して振れ精度が低くなった。また、実施例３および比較例３においては、振れ精度は１０〜３０μｍとなり、もっとも良い結果が得られた。
【００４５】
以上のことより、本発明の実施形態を利用した実施例１〜３において、いずれも大幅な挿入精度向上が得られ、また、実施例３の方法では、成形したローラの振れ精度も高くすることができた。
【００４６】
【表１】
【符号の説明】
【００４７】
１ 上側端部駒
１ｂ上側端部駒
２ パイプ金型
３ 下側端部駒
３ａ下側端部駒
３ｂ下側端部駒
４ 軸体
４ａ軸体
５ センタリング部材
７ 成形金型
４１ロール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＡ（Office Automation）機器などに使用される各種ローラを成形する成形装置および成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印刷機械やプリンタなどのＯＡ機器には、ローラが使用されており、一般にはゴムローラが使用されている。ゴムローラは、成形金型内にゴムローラの軸となる軸体を挿入し、その状態で金型内にゴム材料を注入することでロールを成形することにより製造される。ゴムローラを成形する際に使用する成形金型は、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型と、パイプ金型の両端に組付けられ軸体の端部を保持可能な２つの端部駒の、少なくとも３部材から構成されている。端部駒には、軸体挿入穴が開いており、この軸体挿入穴に軸体を挿入することにより成形金型内において軸体を保持している。成形金型を型組みする際は、一般に一方の端部駒とパイプ金型を組付けた状態で軸体の一方の端部を挿入し、それから他方の端部駒をパイプ金型に組付けする。または、一方の端部駒に軸体の一部の端部を挿入した状態でパイプ金型を一方の端部駒に組付けし、それから他方の端部駒をパイプ金型に組付けることにより型組を行っている。
【０００３】
一方の端部駒とパイプ金型が組付けられ、軸体の一方の端部が一方の端部駒に挿入された状態では、軸体は一方の端部駒のみに保持される片持ち状態となっている。パイプ金型を水平に寝かせた状態で成形金型に軸体を挿入した場合、軸体が、一方の端部駒が軸体の一方の端部を保持している位置から、端部駒で保持されていない側（他方の端部側）にいくほど軸体の自重により下向きに湾曲する。そのため、軸体の中心軸とパイプ金型の中心軸のずれが生じてしまい、他方の端部駒を軸体の他方の端部に挿入する際に、うまく挿入できない場合がある。
【０００４】
また、最後にパイプ金型に組付ける他方の端部駒に軸体を挿入しやすくするために、他方の端部駒の軸体挿入穴の直径を大きくすると、他方の端部駒をパイプ金型に組付けしても軸体は端部駒内で固定されずにがたついてしまう。そのため、成形したローラに振れ不良が生じる。
【０００５】
このことを防止するために、パイプ金型を垂直に立てた状態で型組みを行うことで、片持ちによる軸体とパイプ金型の中心軸のずれを小さくすることができる。さらに、パイプ金型の下側に位置する下側の端部駒の軸体挿入穴と軸体との隙間を小さくすることで、軸体の傾き、すなわち軸体とパイプ金型の中心軸のずれを小さくすることができる。このようにして、軸体とパイプ金型の中心軸のずれを極力小さくする一方で、軸体の端部の角の面取りを大きくしたり、パイプ金型の上側に位置する上側の端部駒の軸体挿入穴の直径や、軸体挿入穴の入り口部分の面取り量を大きくしたりする。また、これらを組み合わせて上側の端部駒に軸体を挿入しやすくする必要がある。
【０００６】
しかしながら、軸体の傾きを小さくするために、下側の端部駒の軸体挿入穴と軸体の隙間を小さくするには、端部駒の軸体挿入穴と軸体の加工精度の向上が必要であり、コストアップにつながる。さらには、隙間を小さくすることで、端部駒の軸体挿入穴と軸体が接触して軸体に傷をつくる可能性がある。
【０００７】
この問題を解決するために、一方の端部駒とパイプ金型を組付けし、軸体の一方の端部を端部駒に挿入する際に、軸体の一方の端部に設けられた、面取りをした角部を端部駒で保持し、軸体を固定する。そして、軸体をセンタリング状態にし、他方の端部駒を軸体の他方の端部に挿入する方法がある（例えば特許文献１）。また、パイプ金型を水平に寝かせた状態で、一方の端部駒とパイプ金型を組付けし、軸体の一方の端部をその端部駒に挿入する。そして、軸体の端部駒によって保持されていない側の、他方の端部を、軸体の下側から押し上げることで軸体の中心軸を成形金型の中心軸に合わせ、他方の端部駒に挿入する方法がある（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−０７４４２９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４５５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の方法では、軸体の一方の端部のうちの角部だけを一方の端部駒で保持するため、軸体の一方の端部を一方の端部駒で固定した際のわずかな傾きが、軸体の他方の端部側で顕著に現れてしまう。そのため、成形されたローラの振れ精度は高いが、他方の端部駒に軸体を挿入することができない場合が増える。
【００１０】
特許文献２の方法では、型組みした成形金型を水平に寝かせた状態でゴム材料を注入できる場合もあるが、ゴム材料に高粘度のゴム材料を使用する場合は、成形金型を水平に寝かせた状態で片方の端部駒からゴム材料を注入すると泡噛みが生じる可能性がある。そのため、両方の端部駒をパイプ金型に組付けた後で、成形金型を垂直に立てた状態で下側の端部駒より材料を注入する必要がある。また、成形されたローラの振れ精度を高くすることはできない。
【００１１】
本発明の目的は、軸体を端部駒に挿入しやすくし、かつ成形されるローラの振れ精度を高くすることができる、ローラの成形装置と成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の、軸体と、軸体の周囲に設けられるロールとからなるローラの成形装置は、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型と、パイプ金型の両端に組付けられ軸体を保持可能な２つの端部駒を有する成形金型を有している。さらに、一方の端部が端部駒によって保持され、中空部が円筒状の空間内に位置している状態の軸体の一部を把持して軸体に交差する面内で移動することができるセンタリング部材をも有している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、センタリング部材でパイプ金型の中心軸と軸体の中心軸とを位置合わせするので、軸体を端部駒に挿入しやすくし、かつ成形されるローラの振れ精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の成形装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す成形装置の概略断面図である。
【図３】図１に示す成形装置で成形するローラの概略図である。
【図４】図１に示す成形装置において下側端部駒とパイプ金型と軸体を組付けしたときの断面図である。
【図５】図１に示す成形装置の上側端部駒の概略断面図である。
【図６】図１に示す成形装置のセンタリング部材の概略図であり、（ａ）はＶ字状の切り欠きを有する場合、（ｂ）は半楕円状の切り欠きを有する場合である。
【図７】図１に示す成形装置を型組みした状態の概略断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態の成形装置の端部駒の概略断面図である。
【図９】図８に示す成形装置の軸体と端部駒の保持部との当接部を拡大した概略図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態の成形金型を型組みした状態の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付の図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の機能を有する構成には添付図面中、同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態の成形装置の概略構成図、そして、図２はその概略断面図を示したものである。
【００１７】
本発明では、図３で示す軸体４と軸体４の周囲に設けられるロール４１とからなるローラを成形する。ローラを成形する成形金型７は内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型２と、パイプ金型２の両端に組付けられ、ローラの軸となる軸体４の端部を保持可能な上側端部駒１と、下側端部駒３との３部材で構成されている。本発明では、パイプ金型２を垂直に立てた状態で２つの端部駒１、３とパイプ金型２とを組付けし、こうして組立てられた成形金型７に軸体４を挿入して、軸体４の周囲にロール４１を成形することにより、ローラの成形を行う。
【００１８】
図４に、上側端部駒１をパイプ金型２に組付ける前の成形金型の概略断面図を示し、図５に上側端部駒１の概略断面図を示す。上側端部駒１と下側端部駒３は同じ構造であり、後述する軸体４の端部が挿入される軸体挿入穴８と、軸体の端部を保持するために凹型の窪んでいる保持部１４とを有している。
【００１９】
本実施形態では、図４に示すように、一方の端部駒である下側端部駒３とパイプ金型２を組付けした後に、ローラ成形体の軸となる軸体４の一方の端部を下側端部駒３の軸体挿入穴８に挿入する。下側端部駒３の軸体挿入穴８に軸体４の一方の端部をはめ込んだ後に、パイプ金型２と下側端部駒３とを組付けしてもよい。
【００２０】
軸体４は、下側端部駒３の軸体挿入穴８に挿入していない側（他方の端部側）の端部付近を後述するセンタリング部材５で挟み込まれる。そのため、軸体４はパイプ金型２の上部端部駒が組付けされる側の端面から露出していなければならず、露出長２１が必要である。
【００２１】
センタリング部材５は、軸体４を挟み込んだり、放したりするため、水平方向に開閉することができる。また、センタリング部材５は、軸体４をしっかり挟み込む必要があるため、図６（ａ）に示すようなＶ字状の切り欠きが設けられたセンタリング部材５ａあるいは、図６（ｂ）に示すような半楕円状の切り欠きを設けられたセンタリング部材５ｂとしている。半楕円状の切り欠き５ｂの形状は、軸体４の直径より大きい長軸を有することが好ましい。また、センタリング部材５は、センタリング部材用開閉シリンダ６による平行チャックや開閉チャックを適宜用いて、開閉することができる。このセンタリング部材５は、パイプ金型２と軸体４の中心軸を位置合わせするために、軸体４に交差する面内（例えば軸体４に垂直な面内）を移動することができる。
【００２２】
センタリング部材５の材質は、センタリング部材５から軸体４への損傷を考慮する必要がある場合には、ナイロン、ポリアセタール、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂部材や、真鍮など軸体４より軟らかい金属部材を使用するのが好ましい。また、センタリング部材５の耐摩耗性を考慮する必要がある場合には、炭素鋼やステンレス鋼の焼入れ材を使用するのが好ましい。
【００２３】
下側端部駒３とパイプ金型２が組付けられ、下側端部駒３の保持部１４に軸体４の一方の端部が保持されて軸体４の中間部（両端部の間に位置する部分）がパイプ金型２のロール成形部１３内（円筒状の空間内）に位置している状態にする（図４参照）。そして、他方の端部駒である上側端部駒１の軸体挿入穴８を軸体４の他方の端部に挿入する前に、軸体４の中心軸と、パイプ金型２の中心軸とが一致するように、センタリング部材５で軸体４の他方の端部付近を挟み込み把持し、位置合わせをする。
【００２４】
図１、２に示すように、センタリング部材５で軸体４の他方の端部付近を把持し、センタリング部材５を移動させることにより、軸体４の中心軸とパイプ金型２の中心軸とを位置合わせした後に、軸体４の他方の端部を上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入する。その後、センタリング部材５を開いて、軸体４を解放する。そして、さらに軸体４に上側端部駒１を押し込み、成形金型７を完成させる。
【００２５】
図７に成形金型７内に軸体４を組み込んだ状態の断面図を示す。予備加熱を行った後に、樹脂材料は端部駒１、３に設けられた材料注入穴１１から流し込まれ、同様に設けられた流路１２を通過する。そして流路１２からパイプ金型２と端部駒１、３とで囲まれた部分と軸体４との隙間であるロール成形部１３内（円筒状の空間内）に、樹脂材料を流し込み、樹脂材料が規定量に達したら、加熱を行う。こうして軸体４と、軸体４の周囲に設けられたロール４１とからなるローラを成形することができる。
【００２６】
次に本実施形態の各部をより詳細に説明する。
【００２７】
軸体４のパイプ金型２の端面からの露出長２１（図４、７参照）の下限は、センタリング部材５の厚み、およびセンタリング部材５で軸体４を把持した状態で、軸体４の端部の一部を上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入する必要があることを考慮する必要がある。そうすると、露出長２１は、２．５ｍｍ以上が好ましい。また、逆に露出長２１の上限は、センタリング部材５で軸体４を把持した状態で軸体４の端部の一部に上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入できればよいので、センタリング部材５の厚みプラス１ｍｍ程度あればよい。具体的な長さとしては、成形するローラの軸体４の長さに依存してしまうが、一般的なＯＡ用ローラを考慮すると、３０ｍｍ以下が好ましい。
【００２８】
端部駒１、３の軸体挿入穴８と軸体４との隙間は、軸体挿入穴８を軸体４の端部に挿入する込む際に、軸体挿入穴８と軸体４との接触による損傷防止の点から、５μｍ以上が好ましい。しかし、現在のローラの振れ精度を維持するためには、５０μｍ以下にすることが好ましい。端部駒１、３の軸体挿入穴８および軸体４には、加工精度により一定の公差を持っている。そのため、高精度に加工したとしても、実際には端部駒１、３の軸体挿入穴８と軸体４の隙間は１０〜４０μｍ程度生じてしまう。
【００２９】
電子写真用などの現像ローラにおいては、ローラの振れ精度が２５〜３０μｍ以下であることが望まれており、端部駒１、３の軸体挿入穴８と軸体４の隙間をより小さくする必要がある。しかし上述した加工精度の問題から、望まれているローラの振れ精度を満たすことができるほど隙間を小さくするのは容易ではない。
【００３０】
そこで、図８に示すように、下側端部駒３ａの軸体４ａの端部を保持する保持部１４と軸体４ａの一方の端部の角とが当接する部分Ａに、平面状の面取り（Ｃ面）または曲面状の面取り（Ｒ面）を施す。これは、軸体４ａの一方の端部の角にも同様な面取りを施している場合には特に効果的である。下側端部駒３ａの保持部１４と軸体４ａの一方の端部の角の面取りの関係は、軸体４ａの一方の端部の角がＲ面の時は下側端部駒３ａの保持部１４をＣ面に、逆に軸体４ａの一方の端部の角がＣ面の場合は下側端部駒３ａの保持部１４をＲ面にする必要がある。なお、図示はしないが、上側端部駒の保持部と、軸体４ａの他方の端部の角も同様な面取りを施すことが好ましい。図９に軸体４ａの一方の端部の角と下側端部駒３ａの保持部１４の当接部分の拡大図を示す。軸体４ａの一方の端部の角と下側端部駒３ａの保持部１４の当接部をＲ面３１とＣ面３２の組み合わせにすることで、軸体４ａをセンタリング状態にすることができるため、成形したローラの振れ精度は高くなる。しかし、下側端部駒３ａの保持部１４と軸体４ａの一方の端部のうちの角部のみで軸体４ａを保持するため、前述したように軸体４ａ下側端部駒で固定した際のわずかな傾きが、軸体４ａの他方の端部側で顕著に現れてしまう。その結果、上側端部駒１ａの軸体挿入穴８に軸体４ａの他方の端部を挿入することができない場合があるが、軸体４ａの他方の端部付近をセンタリング部材５で把持し、パイプ金型２と軸体４ａをセンタリングする方法を併用すればよい。そうすることで、成形したローラの振れ精度を高くし、かつ軸体４ａの他方の端部を上側端部駒１ａの軸体挿入穴８に挿入しやすくすることができる。
【００３１】
なお、軸体４と成形金型７には寸法公差があるため、上側端部駒１を軸体４の他方の端部に押し込んでも、軸体４が短く、軸体４の端面と上側端部駒１の保持部１４が当接せず、隙間ができる場合があった。また逆に、軸体４が長く、上側端部駒１とパイプ金型２との組付けが十分でない場合もあった。そのため、軸体４がしっかりと固定されないことがあり、このことも成形したローラの振れ精度に影響していた。そこで、図１０に示すように、端部駒１ｂ、３ｂのいずれか一方の保持部１４の内部にスライド可能なブッシュ９および圧縮ばね１０を設けた構造にする。この構造により、軸体４が上下に可動になるため、軸体４の端面と上側端部駒の保持部１４との隙間をなくし、軸体４が長い場合に生じる上側端部駒１とパイプ金型２の不十分な組付けもなくすことができる。したがって、上側端部駒１ｂの保持部１４で軸体４ａをしっかりと固定することができる。
【実施例】
【００３２】
本発明のローラの成形装置および成形方法を電子写真用現像ローラの成形に適用した実施例を説明する。成形する現像ローラの形状は、軸体４の直径がΦ６ｍｍ、長さ２６０ｍｍで軸体４の周りに外径Φ１２ｍｍ、長さ２３０ｍｍのシリコンゴム製の弾性体を形成したものである。
【００３３】
以下に示す実施例および比較例で用いた成形金型７は、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型２と、パイプ金型２の両端に組付けられ軸体４を保持可能な上側端部駒１と下側端部駒３との３部材から構成されている。金型の材質は日立金属株式会社製プリハードン鋼ＣＥＮＡ１である。
【００３４】
各実施例および各比較例において、現像ローラの成形に際しては、まずパイプ金型２を垂直に立てた状態でパイプ金型２の一方の端部と下側端部駒３とを組付けする。そして軸体４の一方の端部をパイプ金型２の他方の端部から下側端部駒３の軸体挿入穴８に挿入する。さらに下側端部駒の保持部１４に一方の端部を保持されている軸体４の他方の端部に、上側端部駒１の軸体挿入穴８をはめ込んで、上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けする。型組みされた成形金型７は、１１５℃の加熱盤にて５分間予熱した後、下側端部駒３に設けられた材料注入穴１１から経路１２を通じてローラ成形部１３に液状シリコンゴム材料を注入し、３分間加熱硬化させた後、成形金型７より成形したゴムローラを取り出した。
【００３５】
実施例１として、下側端部駒３とパイプ金型本体２を組付けし、下側端部駒３の軸体挿入穴８に軸体４の一方の端部を挿入する。下側端部駒３の保持部１４で軸体４の一方の端部を保持したときに、軸体４の露出長２１が２．５ｍｍとなるようにパイプ金型２の長さを調整した。また、上側端部駒１および下側端部駒３の軸体挿入穴８の直径はΦ６．０１ｍｍとし、軸体４と軸体挿入穴８の寸法公差を考慮すると、軸体４と軸体挿入穴８の間に１０〜４０μｍの隙間が生じるようにした。さらに軸体挿入穴８の入り口部分に０．５ｍｍの面取りを施した。下側端部駒３の保持部１４で軸体４の一方の端部を保持しただけの状態だと、軸体４の他方の端部での軸体４とパイプ金型２との中心軸のずれは最大で１．２ｍｍ程度である。
【００３６】
本実施例では、軸体４の他方の端部を上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入する前に、Ｖ字状の切り欠きを有する厚さ１．５ｍｍのセンタリング部材５ａ（材質はＳＫ３の焼き入れ材）を使用した。このセンタリング部材５ａで軸体４の他方の端部付近を把持し、軸体４に垂直な面内で移動させることによって、センタリングした。そして、軸体４の他方の端部に上側端部駒１の軸体挿入部８をはめ込んでから、センタリング部材５ａを開いて軸体４の把持を解除し、それから上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けした。
【００３７】
実施例２として実施例１と同じ成形金型７を用い、センタリング部材として長軸８ｍｍ、深さ２．５ｍｍの半楕円状の切り欠きを有する厚さ１．５ｍｍのセンタリング部材５ｂ（材質はＳＫ３の焼き入れ材）を用いた。軸体４と成形金型７とを組付ける方法は実施例１と同様である。
【００３８】
実施例３として、図８、９に示す構成と同様に、下側端部駒３ｂおよび上側端部駒１のそれぞれの保持部１４の軸体４の端部の角との当接部をＲ面にした成形金型７を使用した。なお、軸体４の両端部の角はＣ面となるように面取りを施した。上側端部駒１と下側端部駒３の軸体挿入穴８の直径をΦ６．０４ｍｍとし、軸体４と軸体挿入穴８との寸法公差を考慮すると、軸体４と軸体挿入穴８との隙間は４０〜７０μｍ程度となる。さらに軸体挿入穴８の入り口部分に０．５ｍｍの面取りを施した。また、下側端部駒３の保持部１４の内部には、軸体４の長さの公差を吸収するためのブッシュ９および圧縮ばね１０が組み込まれている。パイプ金型２は、実施例１と同様のものを用いた。下側端部駒３とパイプ金型２を組付けし、軸体４を下側端部駒３の保持部１４で保持した状態での軸体４のパイプ金型２の端面からの露出長は、ばねの縮代を考慮して４ｍｍとしている。この時、軸体４の中心軸とパイプ金型２の中心軸とのずれは最大で２ｍｍ程度である。実施例１と同様に、Ｖ字状の切り欠きを有する厚さ１．５ｍｍのセンタリング部材５ａ（材質はＳＫ３の焼き入れ材）で軸体４をセンタリングした後、軸体４ａを上側端部駒１の軸体挿入穴８に挿入する。そして、センタリング部材５ａを開き、上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けした。
【００３９】
比較例１として、実施例１と同じ成形金型７を用いてほぼ同じ成形方法を行うが、センタリング部材５による軸体４のセンタリングを行わず、上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けした。
【００４０】
比較例２として、上側端部駒１の軸体挿入穴８の直径をΦ６．０５ｍｍとし、軸体４と軸体挿入穴８の寸法公差を考慮すると、軸体４と軸体挿入穴８との間に５０〜９０μｍの隙間が生じるようにし、さらに口元に１ｍｍの面取りを施した成形金型７を用いた。その他の下側端部駒３およびパイプ金型２は、実施例１と同じものを用い、比較例１と同様、センタリング部材５による軸体４のセンタリングを行わず、上側端部駒１とパイプ金型２とを組付けした。
【００４１】
比較例３として、実施例３と同じ成形金型７を用いてほぼ同じ成形方法を行うが、センタリング部材５による軸体４のセンタリングを行わず、上側端部駒１とパイプ金型２との組付けをした。
【００４２】
実施例１、２、３および比較例１、２、３の方法で、それぞれ自動の金型組付け機で上側端部駒１を軸体４への挿入実験を１００回行い、その時の失敗回数をカウントした。また、成形した現像ローラの振れ精度も測定した。表１に試験結果を示す。
【００４３】
挿入実験については、比較例１では３割程度、比較例２では１割程度、比較例３では７割程度の挿入ミスが発生したものの、実施例１、２、３においては挿入ミスが発生せず、本発明により大幅な生産性向上が図れることが確認できた。比較例１よりも比較例２のほうが挿入ミスが少ないのは、２例とも軸体４の直径は変わらないが、比較例２のほうが上側端部駒１の軸体挿入穴８の直径が大きいからである。
【００４４】
振れ精度の測定結果は、実施例１、２及び比較例１で成形した現像ローラの振れ精度は、同一金型のため１５〜３５μｍとなった。また、比較例２は、上側端部駒１の軸体挿入穴が大きいため振れ精度は２５〜５０μｍとなり、実施例１、２および比較例１と比較して振れ精度が低くなった。また、実施例３および比較例３においては、振れ精度は１０〜３０μｍとなり、もっとも良い結果が得られた。
【００４５】
以上のことより、本発明の実施形態を利用した実施例１〜３において、いずれも大幅な挿入精度向上が得られ、また、実施例３の方法では、成形したローラの振れ精度も高くすることができた。
【００４６】
【表１】
【符号の説明】
【００４７】
１ 上側端部駒
１ｂ上側端部駒
２ パイプ金型
３ 下側端部駒
３ａ下側端部駒
３ｂ下側端部駒
４ 軸体
４ａ軸体
５ センタリング部材
７ 成形金型
４１ロール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と前記軸体の周囲に設けられるロールとからなるローラを成形するための成形装置において、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型と、前記パイプ金型の両端に組付けられ前記軸体を保持可能な２つの端部駒とを有する成形金型と、
一方の端部が前記端部駒によって保持され中間部が前記円筒状の空間内に位置している状態の前記軸体の一部を把持して前記軸体に交差する面内で移動することができるセンタリング部材と
を有する、ローラの成形装置。
【請求項２】
前記センタリング部材は、前記パイプ金型の中心軸と、前記軸体の中心軸を位置合わせする、請求項１に記載のローラの成形装置。
【請求項３】
前記センタリング部材は、前記軸体を把持する部分にＶ字状の切り欠きを有する、請求項１または２に記載のローラの成形装置。
【請求項４】
前記センタリング部材は、前記軸体を把持する部分に半楕円状の切り欠きを有する、請求項１または２に記載のローラの成形装置。
【請求項５】
前記端部駒が前記軸体の端部を保持するための保持部を有し、前記保持部と前記軸体の端部の角が当接する部分において、前記端部の角が曲面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記保持部が平面状に面取りを施されており、または、前記軸体の端部の角が平面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記保持部が曲面状に面取りを施されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のローラの成形装置。
【請求項６】
前記端部駒が前記軸体の端部を保持するための保持部を有し、前記軸体が前記保持部に挿入されるときに前記軸体の端部の角と当接するブッシュと、前記ブッシュと前記端部駒の間に位置する圧縮ばねとを前記保持部の内部に有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のローラの成形装置。
【請求項７】
前記ブッシュと前記軸体の端部の角が当接する部分において、前記端部の角が曲面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記ブッシュが平面状に面取りを施されており、または、前記端部の角が平面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記ブッシュが曲面状に面取りを施されている、請求項６に記載のローラの成形装置。
【請求項８】
軸体と、前記軸体の周囲に設けられるロールとからなるローラを成形する方法において、
内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型と、前記パイプ金型の両端に組付けられ前記軸体を保持可能な２つの端部駒と、センタリング部材とを有する成形装置を用いて、
前記パイプ金型を垂直に立てて、前記パイプ金型の下側に一方の前記端部駒を組付けするとともに、前記軸体の一方の端部を前記一方の端部駒に挿入した後に、前記センタリング部材で前記軸体の一部を把持して前記軸体に交差する方向に移動させることにより前記軸体をセンタリングし、その後に他方の前記端部駒を前記軸体の他方の端部に挿入させてから前記センタリング部材を前記軸体から放し、他方の前記端部駒と前記パイプ金型とを組付けして、前記ロールの材料を前記円筒状の空間内に注入する、ローラの成形方法。
【請求項９】
前記パイプ金型の下側に前記端部駒を組付けし、一方の前記端部駒に前記軸体の一方の端部を挿入したときに、前記パイプ金型の上側の端面から前記軸体の他方の端部を露出させる、請求項８に記載のローラの成形方法。
【請求項１０】
前記端部駒が前記軸体を保持する保持部を有し、前記保持部と前記軸体の端部の角が当接する部分において、前記端部の角が曲面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記保持部に平面状に面取りを施し、または、前記端部の角が平面状の面取りを施されている前記軸体を保持するために前記保持部に曲面状の面取りを施す、請求項８または９に記載のローラの成形方法。
【請求項１１】
前記端部駒が前記軸体を保持する保持部を有し、前記保持部に前記軸体が挿入されるときに前記軸体の端部の角と当接するブッシュと、ブッシュと前記端部駒の間に位置する圧縮ばねとを前記保持部の内部に設ける、請求項８または９に記載のローラの成形方法。
【請求項１２】
前記ブッシュと前記軸体の角が当接する部分において、前記端部の角が曲面状の面取りを施されている前記軸体を保持するために前記ブッシュに平面状の面取りを施し、または、前記端部の角が平面状の面取りを施されている前記軸体を保持するために前記ブッシュに曲面状の面取りを施す、請求項１１に記載のローラの成形方法。
【請求項１】
軸体と前記軸体の周囲に設けられるロールとからなるローラを成形するための成形装置において、内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型と、前記パイプ金型の両端に組付けられ前記軸体を保持可能な２つの端部駒とを有する成形金型と、
一方の端部が前記端部駒によって保持され中間部が前記円筒状の空間内に位置している状態の前記軸体の一部を把持して前記軸体に交差する面内で移動することができるセンタリング部材と
を有する、ローラの成形装置。
【請求項２】
前記センタリング部材は、前記パイプ金型の中心軸と、前記軸体の中心軸を位置合わせする、請求項１に記載のローラの成形装置。
【請求項３】
前記センタリング部材は、前記軸体を把持する部分にＶ字状の切り欠きを有する、請求項１または２に記載のローラの成形装置。
【請求項４】
前記センタリング部材は、前記軸体を把持する部分に半楕円状の切り欠きを有する、請求項１または２に記載のローラの成形装置。
【請求項５】
前記端部駒が前記軸体の端部を保持するための保持部を有し、前記保持部と前記軸体の端部の角が当接する部分において、前記端部の角が曲面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記保持部が平面状に面取りを施されており、または、前記軸体の端部の角が平面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記保持部が曲面状に面取りを施されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のローラの成形装置。
【請求項６】
前記端部駒が前記軸体の端部を保持するための保持部を有し、前記軸体が前記保持部に挿入されるときに前記軸体の端部の角と当接するブッシュと、前記ブッシュと前記端部駒の間に位置する圧縮ばねとを前記保持部の内部に有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のローラの成形装置。
【請求項７】
前記ブッシュと前記軸体の端部の角が当接する部分において、前記端部の角が曲面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記ブッシュが平面状に面取りを施されており、または、前記端部の角が平面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記ブッシュが曲面状に面取りを施されている、請求項６に記載のローラの成形装置。
【請求項８】
軸体と、前記軸体の周囲に設けられるロールとからなるローラを成形する方法において、
内部に円筒状の空間を有する中空のパイプ金型と、前記パイプ金型の両端に組付けられ前記軸体を保持可能な２つの端部駒と、センタリング部材とを有する成形装置を用いて、
前記パイプ金型を垂直に立てて、前記パイプ金型の下側に一方の前記端部駒を組付けするとともに、前記軸体の一方の端部を前記一方の端部駒に挿入した後に、前記センタリング部材で前記軸体の一部を把持して前記軸体に交差する方向に移動させることにより前記軸体をセンタリングし、その後に他方の前記端部駒を前記軸体の他方の端部に挿入させてから前記センタリング部材を前記軸体から放し、他方の前記端部駒と前記パイプ金型とを組付けして、前記ロールの材料を前記円筒状の空間内に注入する、ローラの成形方法。
【請求項９】
前記パイプ金型の下側に前記端部駒を組付けし、一方の前記端部駒に前記軸体の一方の端部を挿入したときに、前記パイプ金型の上側の端面から前記軸体の他方の端部を露出させる、請求項８に記載のローラの成形方法。
【請求項１０】
前記端部駒が前記軸体を保持する保持部を有し、前記保持部と前記軸体の端部の角が当接する部分において、前記端部の角が曲面状に面取りを施されている前記軸体を保持するために前記保持部に平面状に面取りを施し、または、前記端部の角が平面状の面取りを施されている前記軸体を保持するために前記保持部に曲面状の面取りを施す、請求項８または９に記載のローラの成形方法。
【請求項１１】
前記端部駒が前記軸体を保持する保持部を有し、前記保持部に前記軸体が挿入されるときに前記軸体の端部の角と当接するブッシュと、ブッシュと前記端部駒の間に位置する圧縮ばねとを前記保持部の内部に設ける、請求項８または９に記載のローラの成形方法。
【請求項１２】
前記ブッシュと前記軸体の角が当接する部分において、前記端部の角が曲面状の面取りを施されている前記軸体を保持するために前記ブッシュに平面状の面取りを施し、または、前記端部の角が平面状の面取りを施されている前記軸体を保持するために前記ブッシュに曲面状の面取りを施す、請求項１１に記載のローラの成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１９４９４０（Ｐ２０１０−１９４９４０Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４４０５２（Ｐ２００９−４４０５２）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
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