JP5207897B2 - 搬送ローラ、ローラ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート状の搬送物を搬送する搬送ローラ、及びこの搬送ローラの製造方法に関するものである。

従来より、感熱紙などのシート状の搬送物を搬送する搬送ローラが広く一般に普及している。この種の搬送ローラとしては、例えば室温硬化シリコーンゴム（以下、ＲＴＶシリコーンゴムと称する）、ミラブル型シリコーンゴム又はその他の合成ゴムで芯材を被覆したものが知られている。
この種の搬送ローラは、シート状の搬送物に粘着性物質（粘着剤）を塗布する塗布工程で用いられることもあり、粘着性が付与されたシート状の搬送物を搬送することもある。

しかし、粘着性のシート状の搬送物は、搬送ローラに巻き付き易く、該搬送物を搬送し難いという問題がある。
そこで、特許文献１では、ローラの外周面に突起を形成した搬送ローラが提案されている。
特開２００１−２０６５７９号公報

しかしながら、特許文献１の搬送ローラでは、搬送時に負荷が突起に集中してしまう。そのため、突起を形成した搬送ローラでシート状の搬送物を搬送すると、該搬送物の搬送が不安定となる。
よって、突起を形成した搬送ローラでは、その不安定性が原因による搬送ミスが起きることがあった。例えば、その突起の負荷により、搬送されるシート状の搬送物が変形してしまうことが多かった。従って、特許文献１の搬送ローラを含む従来の搬送ローラでは、依然として、粘着性のシート状の搬送物を搬送し難いという問題があった。

本発明はこのような従来の課題を解決しようとするものであり、粘着性を有するシート状の搬送物の搬送を安定させ、当該搬送物を容易に搬送できるようにした搬送ローラ、及び該搬送ローラのローラ製造方法を提供することを目的とする。

本発明の搬送ローラは、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。

（１）芯材と、前記芯材の外周面を被覆する環状のローラ部と、を備え、前記ローラ部の回転によってシート状の搬送物を搬送する搬送ローラにおいて、
前記ローラ部は、その外周面に複数の穴が形成され、
前記複数の穴のそれぞれに、前記シート状の搬送物を剥離する剥離材料が充填されたことを特徴とする。

この構成において、上記複数の穴は、前記ローラ部を貫通する穴または前記ローラ部の外周面に凹部を形成する非貫通の穴のいずれかである。また、上記の開穴率は、穴の径の大小、穴の形状、及び穴の数の多少により可変である。そして、この構成では、この開穴率を変化させることにより、ローラ部の剥離性のコントロールを実現する。そして、搬送物の粘着性の程度に応じた所定の開穴率で複数の穴をローラ部の外周面に形成することにより、搬送物の粘着性の程度に応じたローラ部の剥離性を得る。
そのため、この剥離性により、粘着性のシート状の搬送物が搬送ローラに巻き付くことを防止できる。また、この構成における搬送ローラでは、特許文献１の搬送ローラに形成されているような突起も無いため、搬送されるシート状の搬送物が変形してしまうことがない。よって、搬送ローラでは、粘着性のシート状の搬送物の搬送が安定する。従って、粘着性のシート状の搬送物を容易に搬送できる。
また、ローラ部の外周面に複数の穴を形成するため、それらの穴の分、搬送ローラの重量が軽くなる。これにより、搬送時、少ない駆動力で搬送ローラを回転させることができるようになる。従って、動力費用の削減を図ることができる。
また、シート状の搬送物の粘着性が強固な場合、搬送ローラに一層巻き付き易く、搬送が一層不安定となる。そこで、この構成においては、ローラ部の表面形状の変更に限界がある場合、例えばシート状の搬送物に対する均一な負荷の観点から開穴率に上限がある場合でも、開穴率を高める方法以外の方法で、当該搬送物の粘着性の程度に応じた剥離性をローラ部に与えることができる。
従って、強固な粘着性を有するシート状の搬送物を搬送する場合であっても、粘着性のシート状の搬送物が搬送ローラに巻き付くことを防止できる。従って、粘着性のシート状の搬送物を一層容易に搬送できる。

（２）前記ローラ部は、前記複数の穴の内、搬送時に前記シート状の搬送物と同時に接する一列の穴の全てが同じ形、且つ同じ大きさであることを特徴とする。

この構成では、搬送時、ローラ部がシート状の搬送物に均等に接触するので、シート状の搬送物に加わる負荷が均一となる。そのため、シート状の搬送物の搬送が一層安定する。従って、粘着性のシート状の搬送物を一層容易に搬送できる。

（３）前記複数の穴は、千鳥状または正方状に形成されたことを特徴とする。

この構成では、搬送時、ローラ部がシート状の搬送物に均等に接触するので、シート状の搬送物に加わる負荷が均一となる。そのため、シート状の搬送物の搬送が一層安定する。従って、粘着性のシート状の搬送物を一層容易に搬送できる。

（４）前記複数の穴は、前記ローラ部の外周面の面積に対する全ての穴の合計面積の割合である開穴率が、２０％から８０％の範囲で形成されたことを特徴とする。

（５）前記ローラ部の材質は、ゴムからなることを特徴とする。

（６）前記複数の穴は、前記ローラ部の外周面から内周面にかけて径が小さくなるテーパー状に形成されたことを特徴とする。

また、本発明のローラ製造方法は、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の搬送ローラの製造方法であって、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。

（７）ゴムから面状のローラ部を成型する成型工程と、
前記成型工程で成型された前記ローラ部の表面に、複数の穴を形成する開穴工程と、
前記ローラ部の複数の穴のそれぞれに、シート状の搬送物を剥離する剥離材料を充填する充填工程と、
前記開穴工程で複数の穴が形成された後の前記ローラ部の両端を接合して、芯材の外周面を被覆する被覆工程と、を含むことを特徴とする。

この構成における成型工程、開穴工程、充填工程、及び被覆工程は、原料のゴムから上記搬送ローラが完成するまでの各工程である。
これにより、上記（１）と同様の効果を奏する。

この発明によれば、粘着性のシート状の搬送物を容易に搬送できる。

以下、本発明の第１の実施形態である搬送ローラについて説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態である搬送ローラの外観斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。搬送ローラ１は、アルミニウム製の環状の芯材１０と、芯材１０の外周面を被覆する環状のローラ部１１と、を備える。この構成において、搬送ローラ１は、芯材１０と共にＣ方向へ回転するローラ部１１の回転によってシート１００をＢ方向に搬送する。このローラ部１１は、ＲＴＶ（Room Temperature Vulcanization Silicone）シリコーンゴム又はミラブル型シリコーンゴムからなる。
なお、実施の際における芯材１０の材質は、鋼鉄、ステンレスなどの金属材料、またはカーボン繊維複合体などの樹脂材料を用いても構わない。同様に、ローラ部１１の材質も、ゴム材料や樹脂材料を用いても構わない。

ここで、搬送ローラ１は、シート１００に粘着性物質（粘着剤）を塗布する塗布工程で用いられるローラであり、粘着性が付与されたシート１００を搬送する。
しかし、粘着性のシート１００は、搬送ローラ１に巻き付き易く、搬送し難い。

そこで、ローラ部１１には、例として、複数の穴１２が、ローラ部１１の外周面から内周面にかけて径が小さくなるテーパー状に所定の開穴率で形成されている（図１及び図２参照）。ここで、開穴率とは、ローラ部１１の外周面の面積に対する全ての穴１２の合計面積の割合である。このとき、開穴率は、２０％から８０％の範囲が好ましく、穴１２の径の大小、穴１２の形状、および穴１２の数の多少により可変である。この実施形態では、この開穴率を変化させることにより、ローラ部１１の剥離性のコントロールを実現する。そして、シート１００の粘着性の程度に応じた所定の開穴率で複数の穴１２をローラ部１１の外周面に形成することにより、シート１００の粘着性の程度に応じたローラ部１１の剥離性を得る。この実施形態では、穴１２の径は円を含む異形状、各穴１２のピッチは5〜10mmとする。また、ローラ部１１の径は現在使用する全てとしている。

以上より、シート１００の粘着性の程度に応じたローラ部１１の剥離性を得ることにより、粘着性のシート１００が搬送ローラ１に巻き付くことを防止できる。また、搬送ローラ１では、特許文献１の搬送ローラに形成されているような突起も無いため、搬送されるシート１００が変形してしまうことがない。よって、搬送ローラ１では、粘着性のシート１００の搬送が安定する。従って、粘着性のシート１００を容易に搬送できる。
また、ローラ部１１の外周面に複数の穴１２を形成するため、それらの穴１２の分、搬送ローラ１の重量が軽くなる。これにより、搬送時、少ない駆動力で搬送ローラ１を回転させることができるようになる。従って、動力費用の削減を図ることができる。

さらに、複数の穴１２は、千鳥状または正方状に全て同一径で形成されているので、ローラ部１１は、搬送時、シート１００に均等に接触する。そのため、粘着性のシート１００の搬送が一層安定する。従って、粘着性のシート１００を一層容易に搬送できる。

また、剥離性よりも耐久性、耐磨耗性等に重点をおいたシリコーンゴムであっても、上記の開穴率を高めることで非接触面積が増大するので、必要とされる剥離性を結果として得ることができる。そのため、シリコーンゴムを用いることで、耐久性、耐磨耗性等に加え、剥離性にも優れた搬送ローラ１を作成できる。よって、搬送ローラ１の使用年数や搬送回数が増えても、粘着性シート１００の搬送の安定性を維持することができる。従って、使用年数や搬送回数が増えても、粘着性のシート１００を容易に搬送できる。
また、ローラ部１１の外周面に複数の穴１２を形成することにより剥離性を付与できるので、安価な素材原価のゴム素材を選択することも可能となる。
ここで、この実施形態では、上記シリコーンゴムを採用しているが、実施の際は、剥離性よりも耐久性、耐磨耗性等に重点をおいたものであれば、その他の合成ゴムでも構わない。

なお、ローラ部１１の外周面に溝を形成することも考えられるが、この場合、搬送時に負荷が溝以外の部分に集中し、ローラの外周面において負荷に偏りが生じてしまう。一方、図１に示すように、複数の穴１２の内、少なくとも、搬送時にシート１００と同時に接する（即ち、搬送方向Ｂと直交する方向に沿って並べられている）一列の穴１２の全てが同一径であれば、シート１００に加わる負荷が均一となる。そのため、ローラ部１１の外周面に溝を形成するよりも、図１のような複数の穴１２をローラ部１１の外周面に形成した方が、シート１００の搬送が安定する。従って、粘着性のシート１００を一層容易に搬送できる。

ここで、搬送ローラ１が素材から図１に示す完成体になるまでの各工程を順に説明する。まず、素材であるＲＴＶシリコーンゴム又はミラブル型シリコーンゴムの成型工程について説明する。

成型工程は、シリコーンゴムから面状のローラ部１１を成型する工程である。この成型工程では、成型機に設置された金型にシリコーンゴムの原料を注入して成型することにより、面状のローラ部１１を作成する。次に、ローラ部１１の開穴工程について説明する。

図３は、開穴工程で複数の穴を形成された面状のローラ部の外観図である。開穴工程は、成型工程で成型されたローラ部１１の表面に、複数の穴１２を所定の開穴率で形成する工程である。開穴率とは、ローラ部１１の表面の面積に対する全ての穴１２の合計面積の割合である。また、この開穴加工の方法としては、例えばトムソン加工、ドリル加工、又はＮＣ加工が挙げられる。ここで、この実施形態では面状のローラ部１１に対して開穴加工を行っているが、ドリル加工およびＮＣ加工については、芯材１０を被覆した後の環状のローラ部１１に対して開穴加工を行っても構わない。次に、ローラ部１１の被覆工程について説明する。

図４は、ローラ部が芯材を被覆する被覆工程の略図である。被覆工程は、開穴工程で複数の穴１２が形成された後の面状のローラ部１１を芯材１０に巻きつけ、ローラ部１１の両端を接合し、芯材１０の外周面を被覆する工程である。ここで、ローラ部１１と芯材１０の外周面とは、室温硬化シリコーンゴム、またはシリコーン系接着剤を用いて接着する。また、ローラ部１１の両端は、室温硬化タイプゴム又は熱硬化タイプゴムなどの接着剤１３を用いて接合する。次に、ローラ部１１の加硫工程について説明する。

図５は、ローラ部１１の加硫工程の略図である。ローラ部１１の両端の接合に上記熱硬化タイプゴムを用いた場合、加硫工程において、被覆工程後のローラ部１１の外周面をラップ１４でラッピングしてローラ部１１の外周面を安定させてから、加硫缶により熱硬化させる。ラップ１４は、例えばポリエステルフィルム又は布である。この加硫工程により、ローラ部１１の両端が接着する。次に、ローラ部１１の研磨工程について説明する。

図６は、ローラ部の外周面を研磨する研磨工程の略図である。研磨工程は、ローラ部１１の外周面を、回転砥石１５を用いて所定の周速度（例えば２０００rpm）で研磨する工程である。この工程での研磨量の多少によりローラ部１１の径を所定の公差内に仕上げ、均一な面を形成する。これにより、ローラ部１１が図１に示す完成体（搬送ローラ１）となる。

以下、本発明の第２の実施形態である搬送ローラについて説明する。

図７は、本発明の第２の実施形態である搬送ローラの外観斜視図である。シート１０１は、その粘着性がシート１００の粘着性と比べて強固なシートである。強固な粘着性を有するシート１０１の場合、搬送ローラに一層巻き付き易く、搬送が一層不安定となる。

そこで、この実施形態における搬送ローラ２は、ローラ部１１の複数の穴１２のそれぞれに剥離材料２２が充填されている。この剥離材料２２は、シート１０１を剥離するための剥離成分を含有する材料である。これにより、ローラ部１１の表面形状の変更に限界がある場合、例えばシート１０１に対する均一な負荷の観点から開穴率に上限がある場合でも、開穴率を高める方法以外の方法で、シート１０１の粘着性の程度に応じた剥離性をローラ部１１に与えることができる。

従って、強固な粘着性を有するシート１０１を搬送する場合であっても、粘着性のシート１０１が搬送ローラ２に巻き付くことを防止できる。また、搬送ローラ２では、シート１０１に対する負荷を均一にしているため、粘着性のシート１０１の搬送が安定する。従って、粘着性のシート１０１を容易に搬送できる。

ここで、上記複数の穴１２に剥離材料２２を充填する充填工程について説明する。

図８は、ローラ部１１の充填工程の略図である。充填工程は、開穴工程で形成した複数の穴１２のそれぞれに剥離材料２２を充填する工程であり、被覆工程に先立って行われる。剥離材料２２の充填は、まず、高温のプレス機２０にローラ部１１を設置して、剥離材料２２からなる剥離シート２３を積層する。そして、高温のプレス機２０で剥離材料２２を複数の穴１２のそれぞれに圧入し、室温硬化または熱硬化で一体化させることにより行われる。ただし、剥離材料２２が常温流動性を有する場合は、剥離材料２２を複数の穴１２のそれぞれに直接注入しても構わない。
この充填工程の後、ローラ部１１は、上記被覆工程、上記加硫工程、及び上記研磨工程を経て図７に示す完成体（搬送ローラ２）となる。

本発明の第１の実施形態である搬送ローラの外観斜視図 図１のＡ−Ａ線における断面図 開穴工程で複数の穴を形成された面状のローラ部の外観図 ローラ部が芯材を被覆する被覆工程の略図 ローラ部の加硫工程の略図 ローラ部の外周面を研磨する研磨工程の略図 本発明の第２の実施形態である搬送ローラの外観斜視図 開穴工程で形成した複数の穴に剥離材料を充填する充填工程の略図

符号の説明

１…搬送ローラ
２…搬送ローラ
１０…芯材
１１…ローラ部
１２…穴
１３…接着剤
１４…ラップ
１５…回転砥石
２０…プレス機
２２…剥離材料
２３…剥離シート
１００…粘着性シート
１０１…粘着性シート

Claims (7)

1. 芯材と、前記芯材の外周面を被覆する環状のローラ部と、を備え、前記ローラ部の回転によって粘着性を有するシート状の搬送物を搬送する搬送ローラにおいて、
   前記ローラ部は、その外周面に複数の穴が形成され、
   前記複数の穴のそれぞれに、前記シート状の搬送物を剥離するための剥離成分を含有する剥離材料が充填されたことを特徴とする搬送ローラ。
2. 前記ローラ部は、前記複数の穴の内、搬送時に前記シート状の搬送物と同時に接する一列の穴の全てが同じ形、且つ同じ大きさであることを特徴とする請求項１に記載の搬送ローラ。
3. 前記複数の穴は、千鳥状または正方状に形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送ローラ。
4. 前記複数の穴は、前記ローラ部の外周面の面積に対する全ての穴の合計面積の割合である開穴率が、２０％から８０％の範囲で形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の搬送ローラ。
5. 前記ローラ部の材質は、ゴムからなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の搬送ローラ。
6. 前記複数の穴は、前記ローラ部の外周面から内周面にかけて径が小さくなるテーパー状に形成されたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の搬送ローラ。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の搬送ローラの製造方法であって、
   ゴムから面状のローラ部を成型する成型工程と、
   前記成型工程で成型された前記ローラ部の表面に、複数の穴を形成する開穴工程と、
   前記ローラ部の複数の穴のそれぞれに、前記シート状の搬送物を剥離するための剥離成分を含有する剥離材料を充填する充填工程と、
   前記開穴工程で複数の穴が形成された後の前記ローラ部の両端を接合して、芯材の外周面を被覆する被覆工程と、を含むことを特徴とするローラ製造方法。

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