JP4166559B2 - 成形ローラの切断方法およびそれに用いる装置ならびに製品ローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウレタン、ウレタンフォーム、ゴム等の成形体を主体としてなるポリマー成形ローラの切断方法およびそれに用いる装置ならびに製品ローラに関するものであり、とくに、成形ローラを、それに変形等をもたらすことなく、円滑かつ正確に切断する技術を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、複写機、パソコン用プリンタ等で給紙ローラ、現像ローラ、トナー搬送ローラ等として用いられるウレタンフォームローラのその他のポリマー成形ローラを、発泡成形、押出成形、射出成形をもって製造した場合には、通常は、成形端部分としてのローラ端部分の寸法精度が低く、また硬度が他の部分に比して高くなることから、多くは、その端部分を切断除去して製品ローラとした後に使用に供することとしており、これがため、従来は、ローラ端部分のこのような切断除去に当って、金属の回転刃もしくは押切刃による切断、切断されたローラの端部分の、芯金からのむしり取りおよび、ブラシを用いた芯金の清浄化仕上げのそれぞれの作業を、相互に独立させて別個に行うことが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、所要の速度で回転駆動されるポリマー成形ローラの成形端部分を金属刃をもって切断する場合には、金属刃の側面と成形ローラ切断面との摩擦力が成形ローラに及ぼす切断外力によって軟質の成形ローラが弾性変形されることになるので、高い切断精度および、所期した通りの切断端面性状を得ることが難しいという問題があった。
【０００４】
また、硬質の金属刃を、ポリマー成形ローラの芯金に当接する位置まで切込むと、その芯金の表面に刃物傷が発生することになる一方、その切込みを、芯金に達する手前で終了すると、芯金上への残存端部分をブラシを用いて掻き取り除去する場合に、ブラシの毛の乱れ等により、ローラの所要の成形部分の際位置まで正確に掻き取り除去することが実質的に不可能であって、製品ローラの見映えの低下が余儀なくされるという問題があり、さらに、ローラ端部分の切断除去に際して、端部分の切断、切断端部分のむしり取りおよび、芯金の清浄化仕上げのそれぞれを、相互に独立した工程で行うことが必要になって、作業能率の低下が否めないという問題もあった。
【０００５】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とすものであり、それの目的は、ポリマー成形ローラに変形を生じさせることなく、それを所期した通りに正確に切断することができ、また、芯金を有するポリマー成形ローラの芯金表面まで、ポリマー成形部分を確実に切断することができ、さらには、一の作業工程で、ポリマー成形部分の切断、除去および、芯金の清浄化のそれぞれを行うことで、作業能率を大きく向上させた成形ローラの切断方法およびそれに用いる装置ならびに、その方法の実施の結果物としての製品ローラを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る成形ローラの切断方法は、いずれかの成形方法によって製造されたポリマー成形ローラの端部分をそれの中心軸線の周りに回転させ、その中心軸線と直交する方向へ、好ましくは所定の張力による緊張下で張り渡した小径のコードを、そのポリマー成形ローラに押付けて喰い込ませて、それを半径方向に切断するに当って、コードが、芯金を有するポリマー成形ローラの芯金に達した後、そのコードを、芯金への接触下で、その芯金の端縁方向へ変位させるにある。
【０００７】
この方法では、たとえば、0.5ｍｍ以下の小径のコードを、好ましくはそれの緊張下で、高速回転するポリマー成形ローラに押圧してその成形ローラを切断することにより、コードがポリマー成形ローラに及ぼす、とくには摩擦力に起因する切断外力を十分小ならしめることができ、これにより、軟質成形ローラの変形を有効に抑制して、高精度の切断を行うことができるとともに、切断端面性状を所期した通りのものとすることができる。
【０００８】
またここでは、ポリマー成形ローラが芯金を有するものであっても、コードを芯金より低硬度の材料にて構成することで、そのコードが芯金に当接する位置まで切込んでなお、芯金に傷を発生させるおそれがないので、ポリマー成形部分を芯金位置まで確実に切断することができ、従って、ブラシを用いた、切り残し部分の掻き取り除去作業を不要ならしめて、所要の成形部分の際位置を常に美麗に形成することができる。
【０００９】
なおここで、コードをその延在方向の一方側へ走行移動させながら、または、コードをその延在方向に往復運動させながら、ポリマー成形ローラに押付ける場合には、コードに作用する成形ローラの切断抵抗を一層小さくしてポリマー成形部分をより円滑に切断することができる。
【００１０】
そしてこれらのことは、ポリマー成形ローラの、寸法精度等の低い端部分を切断する場合に用いてとくに有用である。
【００１１】
なおこの場合において、コードが、芯金を有するポリマー成形ローラのその芯金に達したときは、その後、コードを、芯金への接触下で、その芯金の端縁方向へ変位させることにより、半径方向に切断されて芯金に付着残留している成形ローラの端部分を、そのコードの、芯金軸線方向への移動によって切削除去することができ、また、コードの、芯金への接触の下で、芯金表面への付着部分をそこから十分に削り取って、芯金表面を清浄にすることができるので、一の作業工程で、成形ローラの端部分の切断、切断端部分の切削除去および芯金の清浄化のそれぞれを行うことが可能となる。
【００１２】
この発明に係る成形ローラの切断装置は、ポリマー成形ローラの芯金を、少なくともそれの一端部で保持して、そのポリマー成形ローラを回転させる駆動手段を設け、また、回転駆動されるポリマー成形ローラの中心軸線と直交する方向に延在するコードを配設するとともに、このコードのそれぞれの端部分を、好ましく、緊張状態で保持する一対の保持手段を設け、さらに、少なくとも一方、好ましくは双方の保持手段を、コードが前記中心軸線に接近および離隔する方向に移動させる半径方向変位手段を設けたところにおいて、少なくとも一方の保持手段を、コードの芯金への接触姿勢で、そのコードを前記中心軸線方向に移動させる軸線方向変位手段を設けてなるものである。
【００１３】
この切断装置では、ポリマー成形ローラを、駆動手段によって中心軸線の周りに所要の速度で回転させながら、保持手段で保持したコードを、半径方向変位手段の作用下で、成形ローラの中心軸線に接近する方向に変位させることにより、ポリマー成形ローラを、それの軸線方向の所要位置で、そのローラに変形等をもたらすことなく、高い精度で切断することができ、また、そのコードを芯金表面に達する位置まで変位させて、成形ローラを芯金位置まで完全に切断することで、ブラシ等を用いた、切り残し部分の掻き取り除去作業を不要とすることもできる。
【００１４】
なおこの場合、コードを、有機繊維の撚コードもしくはモノフィラメントコードのように、芯金より硬度の低い材料で構成することにより、そのコードを芯金表面に押圧してなお芯金への傷の発生を十分に防止することができる。
また、このコードとしては、金属繊維の撚コードもしくはモノフィラメントコードを用いることもできる。
ここにおける有機繊維としては、たとえば、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維等を用いることができ、金属繊維としては、たとえば、真鍮線、ピアノ線、ステンレス線等を用いることができる。
【００１５】
ところで、コードの切断能力を高めるためには、それを撚コードで構成すること、コード径を0.5mm以下とすること、コードに、４０Ｐａ以上の引張応力を作用させること等が好ましい。
コード゛径を、0.5mmを越えるものとしたときは、切断能力の低下と併せて切断精度もまた低下するうれいがある。
【００１６】
またこの装置では、少なくとも一方、好ましくは双方の保持手段を、コードの芯金への接触姿勢で、そのコードを前記中心軸線方向に移動させる軸線方向変位手段を設けて、そのコードを芯金に沿わせて移動させることにより、切断されたロール部分のコードによる切削除去と、芯金表面への付着部分のそこからの削り取りとのそれぞれを円滑かつ確実に行うことができる。
【００１７】
そしてこの発明に係る製品ローラは、ポリマー成形ローラの端部分を、上述したようにしてコードで切断してなお、ポリマー成形ローラの芯金端部分を、これもコードによって清浄にしてなるものである。
【００１８】
（発明の実施の形態）
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１は、この発明に係る切断装置の実施形態を示す略線斜視図であり、図中１はポリマー成形ローラを、２はその芯金をそれぞれ示す。
【００１９】
ここでは、芯金２の一端部をクランプ等によって保持するとともに、その芯金２、ひいては、ポリマー成形ローラ１を所要の方向へ所要の速度で回転させる駆動手段、たとえば駆動チャック３を設ける。
【００２０】
なお、駆動チャック３で一端部を保持した芯金２の他端部は、図に仮想線で示すような被動チャック４によって保持すること、または、図示しない心押軸によって直接的または間接的に支持することが、その芯金２の振れ等を拘束する上で好ましい。ところで、このような被動チャック４または心押軸は、ポリマー成形ローラ１の、駆動チャック３への着脱の妨げとならない位置まで、その駆動チャック３から離隔させ、この一方で、そのチャック３に所要に応じて接近させ得るよう配設することが好ましい。
【００２１】
またここでは、駆動チャック３によって回転駆動されるポリマー成形ローラ１の中心軸線Ｘと直交する方向に延在する、たとえば、ナイロンその他の有機繊維材料からなる、直径が0.1〜0.5ｍｍ程度のコード５を配設するとともに、このコード５のそれぞれの端部分を、好ましくは、コード５の、40〜500Ｐａ程度の緊張下で保持する一対の保持手段６を設ける。
【００２２】
そして、この図に示すところでは、これらの両保持手段６を、たとえば、それぞれの直立ブラケット７に取り付けるとともに、それらの保持手段６を、直立ブラケット７に配設した半径方向変位手段、たとえばシリンダ、モータ等をもって、中心軸線Ｘに接近および離隔する方向に変位可能とし、さらに、それぞれの直立ブラケット７を、ガイドレール、直動ガイドその他の案内手段８の案内下で、これも、シリンダ、モータ等とすることができる軸線方向変位手段の作用によって中心軸線Ｘ方向へ、相互に同期させて変位可能とする。
【００２３】
このように構成してなる装置によって、たとえばウレタンフォームを主体としてなるポリマー成形ローラ１の端部分、すなわち成形端部分を切断除去するに当っては、それの芯金２の一端部を駆動チャック３によって保持するとともに、その芯金２、ひいては、成形ローラ１を所要の速度、例えば0.5〜2.5ｍ／ｓ程度の周速で回転駆動し、次いで、保持手段６によって保持したコード５を、成形ローラ１の中心軸線方向へ、図では下降変位させて、成形ローラ１の成形端部分の、所定位置での切断を行う。
【００２４】
コード５によるこのような切断によって、芯金２より軟質のそのコード５が芯金２に到達し、これによってローラ１の成形端部分がその半径方向に完全に切断された後は、コード５による芯金押圧状態を維持しつつ、そのコード５を、図２に示すように、保持手段６および直立ブラケット７とともに、芯金２の端縁方向へ変位させ、これにより、成形ローラ１から切断されてなおその芯金２に付着残留する切断端部分を切削除去するとともに、芯金周面への付着部分をもまたコード５によって十分に削り取る。
【００２５】
ポリマー成形ローラ１の端部分をこのようにして切断除去する場合には、小径のコード５を、ポリマー成形ローラ１の高速回転下で、それに変形を生じさせることなくその成形ローラ１に喰い込ませ、そして、そのローラ１の成形部分の全てを完全に切断することができるので、ローラ端部分を、高い寸法精度で正確に切断して、所期した通りの切断端面性状をもたらすことができ、その上、切り残し部分のブラシ等による掻き取り作業を不要とすることができる。
【００２６】
しかもここでは、コード５を、芯金２への接触下で、その軸線方向に変位させることで、切断された端部分を芯金上から完全に除去することができるので、その切断端部分のむしり取り作業および、それに続く芯金２の清浄化作業も不要となって、作業能率を大きく向上させることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、とくには、回転運動されるポリマー成形ローラを、小径のコードの押圧に基づいて切断することで、その切断に際する成形ローラの変形を十分に防止して、切断精度を大きく高めるとともに、切断端面性状を所期した通りのものとすることができる。
【００２８】
また、芯金を有するポリマー成形ローラに対しては、前記コードを、たとえば、芯金より軟質の有機繊維材料等にて形成することで、それが芯金に達してなお、そこに傷をもたらすおそれがないので、切り残し残部を掻き取るため作業を不要として、常に美麗な切断端面をもたらすことができる。
【００２９】
なおこの一方で、芯金より硬質の金属繊維、たとえば０．１ｍｍの直径のピアノ線をコ−ドとして用いる場合であっても、コ−ド張力を比較的小さくして、それと芯金との接触時間を短くした場合、上記ピアノ線を用いるときは張力を４０ｋＰａ以下とし、芯金との接触時間を０．５秒以下とした場合には、芯金への傷の発生を有効に防止することができる。
【００３０】
そしてさらに、コードを、芯金に沿わせて移動させて、切断端部分の切削除去および、芯金付着部分の削り取りを行う場合には、切断された端部分のむしり取り、芯金の清浄化等のそれぞれの作業が全く不要になるので、作業能率をより一層高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る装置の実施形態を示す略線斜視図である。
【図２】 切断された端部分の切削除去工程を示す略線斜視図である。
【符号の説明】
１ ポリマー成形ローラ
２ 芯金
３ 駆動チャック
４ 被動チャック
５ コード
６ 保持手段
７ 直立ブラケット
８ 案内手段

Claims (7)

1. 中心軸線の周りに回転するポリマー成形ローラに対し、前記中心軸線と直交する方向に張り渡したコードを押付けてポリマー成形ローラの端部分をその半径方向に切断するに当り、
   コードが、芯金を有するポリマー成形ローラの芯金に達した後、そのコードを、芯金への接触下で、その芯金の端縁方向へ変位させる成形ローラの切断方法。
2. 所定の張力で張り渡したコードをポリマー成形ローラに押付ける請求項１に記載の成形ローラの切断方法。
3. コードをその延在方向に移動させながらポリマー成形ローラに押付ける請求項１もしくは２に記載の成形ローラの切断方法。
4. ポリマー成形ローラの芯金を保持して、そのポリマー成形ローラを回転させる駆動手段を設け、回転駆動されるポリマー成形ローラの中心軸線と直交する方向に延在するコードを配設するとともに、このコードのそれぞれの端部分を保持する一対の保持手段を設け、少なくとも一方の保持手段を、コードが前記中心軸線に接近および離隔する方向に移動させる半径方向変位手段を設けてなる成形ローラの切断装置において、
   少なくとも一方の保持手段を、コードの芯金への接触姿勢で、そのコードを前記中心軸線方向に移動させる軸線方向変位手段を設けてなる成形ローラの切断装置。
5. コードを、有機繊維または金属繊維の撚コード若しくはモノフィラメントコードとしてなる請求項４に記載の成形ローラの切断装置。
6. 対をなす保持手段をコードの延在方向に往復運動させる並進駆動手段を設けてなる請求項４もしくは５に記載の成形ローラの切断装置。
7. 請求項１に記載の方法によってポリマー成形ローラの芯金部分をコードで清浄にしてなる製品ローラ。

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