JP6394065B2 - 端部切断装置、ゴムロール製造装置、端部切断方法、ゴムロール製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、端部切断装置、ゴムロール製造装置、端部切断方法、及びゴムロール製造方法に関する。

特許文献１には、芯金の両端部で回転自在に支持されたゴムロールを、ゴムロールの軸心方向に垂直かつ所定の間隔を隔てて平行に配置された一対の直線状刃物に押し当て、ゴムローラのゴム端部を切除するゴムローラの幅カット方法が記載されている。

特開平２００２−２１９６８５号公報

本発明の課題は、芯金の端側に被覆されたゴム部材を切断する際に、芯金の外周面が傷付くことを抑制することである。

本発明の請求項１に係る端部切断装置は、円柱状の芯金の外周面に被覆された円筒状のゴム部材の端部から前記芯金の外周面と前記ゴム部材の内周面との間に挿入物質を挿入し、前記芯金の端側における前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とを離間させる離間機構と、前記離間機構によって前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とが離間した状態で、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を切断する切断機構と、を備え、前記芯金は、前記ゴム部材の端部まで配置されており、前記挿入物質は、圧縮気体であることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る端部切断装置は、円柱状の芯金の外周面に被覆された円筒状のゴム部材の端部から前記芯金の外周面と前記ゴム部材の内周面との間に挿入物質を挿入し、前記芯金の端側における前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とを離間させる離間機構と、前記離間機構によって前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とが離間した状態で、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を切断する切断機構と、を備え、前記芯金は、前記ゴム部材の端部まで配置されており、前記挿入物質は、前記芯金の端側が内部に挿入される円筒状の円筒部材、及び圧縮気体であることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る端部切断装置は、請求項１又は２に記載の端部切断装置において、前記切断機構は、前記ゴム部材に切り込む切断刃と、前記切断刃が前記ゴム部材に切り込む切込位置に位置した状態で、前記切断刃と前記芯金とを相対的に前記芯金の周方向に１回転させてから停止させる回転機構と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る端部切断装置は、請求項１又は２に記載の端部切断装置において、前記切断機構は、前記ゴム部材を切断する切断刃と、前記切断刃が前記ゴム部材に切り込む切込位置に位置した状態で、前記切断刃と前記芯金とを相対的に前記芯金の周方向に回転させる回転機構と、を有し、前記切断刃が前記切込位置に位置した状態で、前記芯金の軸方向から見て、前記切断刃と前記ゴム部材の外周面との接点における前記外周面の接線と、前記切断刃との成す角度は、９０度以下とされていることを特徴とする。

本発明の請求項５に係るゴムロール製造装置は、円柱状の芯金の外周面に円筒状のゴム部材を被覆させる被覆装置と、請求項１〜４の何れか１項に記載の端部切断装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項６に係る端部切断方法は、円柱状の芯金の外周面に被覆された円筒状のゴム部材の端部から前記芯金の外周面と前記ゴム部材の内周面との間に挿入物質を挿入し、前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とを離間させる離間工程と、前記離間工程によって前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とが離間した状態で、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を切断する切断工程と、を備える端部切断方法であって、前記離間工程で用いられる前記芯金は、前記ゴム部材の端部まで配置されており、前記挿入物質として、圧縮気体を用いることを特徴とする。

本発明の請求項７に係る端部切断方法は、円柱状の芯金の外周面に被覆された円筒状のゴム部材の端部から前記芯金の外周面と前記ゴム部材の内周面との間に挿入物質を挿入し、前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とを離間させる離間工程と、前記離間工程によって前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とが離間した状態で、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を切断する切断工程と、を備える端部切断方法であって、前記離間工程で用いられる前記芯金は、前記ゴム部材の端部まで配置されており、前記挿入物質は、前記挿入物質として前記芯金の端側が内部に挿入される円筒状の円筒部材及び圧縮気体を用いることを特徴とする。

本発明の請求項８に係る端部切断方法は、請求項６又は７に記載の端部切断方法において、前記ゴム部材に切り込む切断刃が前記ゴム部材に切り込む切込位置に位置した状態で、前記切断刃と前記芯金とを相対的に前記芯金の周方向に１回転させてから停止させることを特徴とする。

本発明の請求項９に係る端部切断方法は、請求項６又は７に記載の端部切断方法において、前記ゴム部材を切断する切断刃が前記ゴム部材に切り込む切込位置に位置した状態で、前記芯金の軸方向から見て、前記切断刃と前記ゴム部材の外周面との接点における前記外周面の接線と、前記切断刃との成す角度を９０度以下の状態として前記切断刃と前記芯金とを相対的に前記芯金の周方向に回転させることを特徴とする。

本発明の請求項１０に係るゴムロール製造方法は、円柱状の芯金の外周面に円筒状のゴム部材を被覆させる被覆工程と、請求項６〜９の何れか１項に記載の端部切断方法により、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を前記ゴム部材の周方向に沿って切断する離間切断工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の端部切断装置によれば、芯金における端側の外周面とゴム部材の内周面とを離間させる離間機構を備えていない場合と比して、芯金の端側に被覆されたゴム部材を切断する際に、芯金の外周面が傷付くことを抑制することができる。

さらに、本発明の請求項１の端部切断装置によれば、本構成を備えない場合と比して、芯金における端側の外周面とゴム部材の内周面とを容易に離間させることができる。

本発明の請求項２の端部切断装置によれば、圧縮気体だけを芯金の外周面とゴム部材の内周面との間に挿入する場合と比して、芯金の外周面を傷付けてしまうのを効果的に抑制することができる。

本発明の請求項３の端部切断装置によれば、芯金を１回転より多く回転させてから停止させる場合と比して、切断刃を有する切断部材とゴム部材との擦れにより生じるゴムかすの量を少なくすることができる。

本発明の請求項４の端部切断装置によれば、切断刃とゴム部材の外周面との接点における外周面の接線と、切断刃との成す角度が９０度より大きい場合と比して、切断刃と芯金とが接触することで生じる芯金の傷付きを抑制することができる。

本発明の請求項５のゴムロール製造装置によれば、請求項１〜６の何れか１項に記載の端部切断装置を備えない場合と比して、耐久性が向上したゴムロールを製造することができる。

本発明の請求項６の端部切断方法によれば、芯金における端側の外周面とゴム部材の内周面とを離間させる離間工程を備えていない場合と比して、芯金の端側に被覆されたゴム部材を切断する際に、芯金の外周面が傷付くことを抑制することができる。

さらに、本発明の請求項６の端部切断方法によれば、本構成を備えない場合と比して、芯金における端側の外周面とゴム部材の内周面とを容易に離間させることができる。

本発明の請求項７の端部切断方法によれば、圧縮気体だけを芯金の外周面とゴム部材の内周面との間に挿入する場合と比して、芯金の外周面を傷付けてしまうのを効果的に抑制することができる。

本発明の請求項８の端部切断方法によれば、芯金を１回転より多く回転させてから停止させる場合と比して、切断刃を有する切断部材とゴム部材との擦れにより生じるゴムかすの量を少なくすることができる。

本発明の請求項９の端部切断方法によれば、切断刃とゴム部材の外周面との接点における外周面の接線と、切断刃との成す角度が９０度より大きい場合と比して、切断刃と芯金とが接触することで生じる芯金の傷付きを抑制することができる。

本発明の請求項１０のゴムロール製造方法によれば、請求項６〜９の何れか１項に記載の端部切断方法による離間切断工程を備えない場合と比して、耐食性が向上したゴムロールを製造することができる。

（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の第１実施形態に係る端部切断ユニット、端部切断方法を示した断面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る端部切断ユニット、端部切断方法を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係るゴムロール製造装置、ゴムロール製造方法においてゴムロール部をゴムロール体に分離する際の工程を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係るゴムロール製造装置、ゴムロール製造方法においてゴムロール部をゴムロール体に分離する際の工程を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係るゴムロール製造装置、ゴムロール製造方法においてゴムロール部をゴムロール体に分離する際の工程を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係るゴムロールの製造装置の被覆ユニットを示した概略構成図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係る端部切断ユニット、端部切断方法を示した断面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の第２実施形態に係る端部切断ユニット、端部切断方法を示した断面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第３実施形態に係る端部切断ユニット、端部切断方法を示した断面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の第４実施形態に係る端部切断ユニット、端部切断方法を示した断面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第４実施形態に係る端部切断ユニットのカッタが離間位置に位置している状態と、切断位置に位置している状態とを示した断面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の第４実施形態に係る端部切断方法を示した断面図である。 本発明の第４実施形態に係る端部切断ユニットのカッタが切断位置に位置している状態を示した断面図である。 本発明の第４実施形態に係る端部切断ユニットを評価した評価結果を表で示した図面である。 本発明の第４実施形態に係る端部切断ユニットの実施例を示した断面図である。

≪第１実施形態≫
本発明の第１実施形態に係る端部切断ユニット（切断装置の一例）、ゴムロール製造装置、端部切断方法、及びゴムロール製造方法の一例を図１〜図６に従って説明する。なお図中に示す矢印Ｖは装置上下方向であって鉛直方向を示し、矢印Ｈは装置幅方向であって水平方向を示す。なお、各図面においてゴムの断面を示す際に、加硫前のゴムはドッドで示し、加硫後のゴムは斜線で示す。

本第１実施形態に係る端部切断ユニット、ゴムロール製造装置、端部切断方法、及びゴムロール製造方法によって製造されるゴムロール（ゴム被覆軸体）は、円柱状の芯金２２の外周面に円筒状のゴム部材７２を被覆させたものであって、例えば、画像形成装置の像保持体（感光体ドラム）に接触して従動回転し像保持体の外周面を帯電させる帯電ロールとして用いられる。この帯電ロールとして用いられるゴムロール７６の両端側は、ベアリング等で支持されるため、ゴムロール７６の両端側には、ゴム部材７２が被覆されていない。

（ゴムロール製造装置）
ゴムロール７６を製造するゴムロール製造装置１００は、円柱状の芯金２２の外周面に芯金２２の長手方向に渡って円筒状のゴム部材７２を被覆させる被覆装置の一例としての被覆ユニット１０（図６参照）と、芯金２２の両端側に被覆されたゴム部材７２を切断する（切り離す）端部切断装置の一例としての端部切断ユニット８０（図２参照）と、備えている。

〔被覆ユニット〕
被覆ユニット１０は、図６に示されるように、いわゆるクロスヘッドダイから構成される押出機構１２と、押出機構１２の鉛直方向下方に配置される分離機構１４と、分離機構１４の鉛直方向下方に配置される持出機構１６と、を備えている。

さらに、被覆ユニット１０は、押出機構１２の水平方向一方（図６では右方）に配置されるゴム材供給機構１８と、押出機構１２の鉛直方向上方に配置される芯金供給機構２４と、を備えている。

[ゴム材供給機構]
ゴム材供給機構１８は、水平方向に延びる円筒状の本体部２６の内部にスクリュー２８を有している。スクリュー２８は駆動モータ３０によって回転駆動される。本体部２６の駆動モータ３０側にはゴム材を投入する投入口３２が設けられている。また、投入口３２から本体部２６内に投入されたゴム材を加熱するヒータ２０が本体部２６に取り付けられている。

以上の構成において、投入口３２から投入されたゴム材は、本体部２６の内部においてヒータ２０により加熱され、回転するスクリュー２８によって練られながら押出機構１２に向けて送り出される。そして、スクリュー２８の回転速度を調整することで、ゴム材を送り出す速度が調整されるようになっている。

[押出機構]
押出機構１２は、ゴム材供給機構１８に接続された鉛直方向に延びる円筒状のケース３４と、ケース３４の内部中心に配置される円柱状のマンドレル３６と、マンドレル３６の下方に配置される排出ヘッド３８と、を備えている。

また、マンドレル３６は保持部材４０によってケース３４に保持され、排出ヘッド３８は保持部材４２によってケース３４に保持されている。そして、マンドレル３６の外周面（一部において保持部材４０の外周面）と保持部材４２の内周面（一部において排出ヘッド３８の内周面）との間に、ゴム材が環状に流れる環状流路４４が形成されている。

さらに、マンドレル３６の中心部には芯金２２が供給される供給孔４６が鉛直方向に延びて形成されている。そして、マンドレル３６の鉛直方向下側は下端部（先端部）に向けて先細った形状を呈している。また、マンドレル３６の先端部に対して下方の領域は、供給孔４６から供給される芯金２２と環状流路４４から供給されるゴム材とが合流する合流域４８とされている。すなわち、この合流域４８に向けてゴム材が円筒状のゴム部材７２として押し出され、円筒状に押し出されたゴム部材７２の中心部に芯金２２が送り込まれるようになっている。

[芯金供給機構]
芯金供給機構２４は、マンドレル３６の鉛直方向上方に配置されるローラ対５０を備えている。ローラ対５０は複数対（例えば、３対）設けられ、各ローラ対５０の片側のローラはベルト５２を介して駆動ローラ５４に接続されている。駆動ローラ５４が駆動されると、各ローラ対５０によって挟持される芯金２２はマンドレル３６の供給孔４６に供給されるようになっている。

また、芯金２２は予め定められた長さとされており、ローラ対５０によって供給される芯金２２がマンドレル３６の供給孔４６に存在する先方の芯金２２を押圧すことにより、複数の芯金２２が順次に供給孔４６を通過するようになっている。また、駆動ローラ５４の駆動は、先方の芯金２２の先端部が排出ヘッド３８から外部に露出したときに一旦停止するようになっている（図５参照）。

以上の構成において、押出機構１２の合流域４８においてゴム材を円筒状のゴム部材７２として押し出し、ゴム部材７２の中心部に芯金２２が順次送り込まれるようになっている。これにより、ゴム部材７２で芯金２２の外周面が被覆されたゴムロール部５６が排出ヘッド３８から排出されるようになっている。なお、芯金２２の外周面にはゴム部材７２との接着性を高めるためにプライマーが予め塗布されている。

[分離機構]
分離機構１４は、排出ヘッド３８の鉛直方向下方に配置される１対の分離部材６０を備えている。１対の分離部材６０は、芯金２２にゴム部材７２が被覆され、押出機構１２から排出されるゴムロール部５６を挟むようにして対向配置されている。各分離部材６０には、ゴムロール部５６に向けて突出して先端が鋭利な形状とされた切断部６０Ａが形成されている。そして、各分離部材６０は、駆動機構（図示省略）によって互いの切断部６０Ａの先端が接触又は離間するように図中左右方向に移動可動とされている。

以上の構成において、分離部材６０を移動させて離間した状態の先端を接触させることで、ゴムロール部５６が、芯金２２毎に分かれたゴムロール体７４に分離するようになっている（図４参照）。

[持出機構]
持出機構１６は、分離機構１４の鉛直方向下方に配置される１対の把持部材６４を備えている。１対の把持部材６４は、押出機構１２から排出されるゴムロール部５６を挟むように対向配置されている。各把持部材６４には、ゴムロール部５６の外周面形状に対応した形状の把持部６４Ａが形成されている。そして、各把持部材６４は駆動機構（図示省略）によって図中上下方向、及び図中左右方向に移動可能とされている。

以上の構成において、把持部材６４は、排出ヘッド３８から排出されたゴムロール部５６の先端側（鉛直方向下側）を把持し、ゴムロール部５６が分離機構１４によってゴムロール体７４に分離された後、このゴムロール体７４を分離機構１４の鉛直方向下方から持ち出すようになっている。

〔端部切断ユニット〕
端部切断ユニット８０は、図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ゴムロール体７４の芯金２２を両端部から押圧してゴムロール体７４を把持する一対のチャック部材８２を備えており、ゴムロール体７４において芯金２２の両端側に被覆されたゴム部材７２を切断するようになっている。なお、端部切断ユニット８０の詳細については後述する。

（作用）
次に、ゴムロール製造装置１００の作用について説明する。

図６に示されるように、ゴム材供給機構１８の投入口３２に投入されたゴム材は、本体部２６の内部においてヒータ２０により加熱され、回転するスクリュー２８によって練られながら押出機構１２に向けて送り出される。

ゴム材供給機構１８から押出機構１２に送り出され、押出機構１２に供給されたゴム材は、押出機構１２の内部に形成された環状流路４４を環状にながれる。環状流路４４を流れるゴム材は、合流域４８に向けて流れ、この合流域４８で円筒状のゴム部材７２として押し出される。

一方、芯金供給機構２４によって芯金２２は、マンドレル３６の供給孔４６に供給される。芯金供給機構２４のローラ対５０によって供給される芯金２２がマンドレル３６の供給孔４６に存在する先方の芯金２２を押圧すことにより、先方の芯金２２は、合流域４８で円筒状に押し出されたゴム部材７２の中心部に送り込まれる。これにより、芯金２２の外周面がゴム部材７２で被覆されたゴムロール部５６が排出ヘッド３８から排出される（被覆工程）。

さらに、ゴム部材７２が被覆された芯金２２の先端部が排出ヘッド３８から外部に突出したときに、駆動ローラ５４の駆動が一旦停止される。

図５に示されるように、ゴム部材７２が被覆された芯金２２（図中芯金２２Ａ）の先端部が排出ヘッド３８から外部に突出したときに駆動が停止されると、各把持部材６４の把持部６４Ａによってゴムロール部５６の先端側が把持される。

さらに、図４、図５に示されるように、ゴムロール部５６が把持された状態で、切断部６０Ａの先端部が離間した状態の分離部材６０が、切断部６０Ａの先端部が互いに近づくように水平方向に移動し、互いの先端部を接触させる。これにより、ゴムロール部５６が、芯金２２毎にゴムロール体７４に分離される。また、一対の分離部材６０は、互いの切断部６０Ａの先端部を離間させるように水平方向に移動して、一対の分離部材６０の間のゴムロール部５６の通過が許容される。この状態で、ゴムロール体７４の芯金２２の端面２３は露出している。

さらに、図３に示されるように、分離したゴムロール体７４は、把持部６４Ａによって鉛直方向下方に移動した後、水平方向に移動して分離機構１４の鉛直方向下方から持ち出される。

また、詳細は後述するが、把持部６４Ａによって持ち出されたゴムロール体７４が加硫された後、ゴムロール体７４の両端側に被覆されたゴム部材７２は、端部切断ユニット８０によって切断させる（離間切断工程）。これにより、両端側の芯金２２が露出したゴムロール７６が製造される。

（要部構成）
次に、端部切断ユニット８０について説明する。

端部切断ユニット８０は、図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ゴムロール体７４の芯金２２の両端部を押圧してゴムロール体７４を把持する円柱状の一対の芯金把持部材（以下「チャック部材」という）８２を備えている。具体的には、チャック部材８２の外形寸法は、芯金２２の外径寸法と同様とされ、チャック部材８２には、芯金２２の角部に形成されたテーパ面２２Ｂと接触する接触面８２Ａが形成されている（図１（Ａ）参照）。

この構成において、一対のチャック部材８２の軸線上にゴムロール体７４の軸線が配置されるように一対のチャック部材８２がゴムロール体７４を把持するようになっている。

さらに、端部切断ユニット８０は、芯金２２の外周面に被覆されたゴムロール体７４の端部から芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に挿入される円筒状の円筒部材の一例としての円筒挿入部８４Ａとを有したスリーブ８４を備えている。また、円筒挿入部８４Ａの先端は先細りとされている。そして、このスリーブ８４は、円筒挿入部８４Ａと、円筒挿入部８４Ａの基端部が固定された本体部８４Ｂと、を有している。

また、スリーブ８４には、夫々のチャック部材８２が挿入される挿入孔８６が形成され、スリーブ８４は、チャック部材８２の軸線方向（本実施形態では水平方向と同一方向）にチャック部材８２に対して移動可能とされている。

さらに、端部切断ユニット８０は、スリーブ８４をゴムロール体７４に向けて水平方向に移動させる離間機構の一例としてのエアシリンダー８８を備えている。そして、エアシリンダー８８をオン状態とすることで、図２（Ｂ）に示されるように、スリーブ８４がゴムロール体７４に向けて水平方向に移動し、円筒挿入部８４Ａが、ゴムロール体７４の端部から芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に挿入されるようになっている。これにより、ゴムロール体７４の両端側において、芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面とが離間するようになっている。

なお、オン状態とされたエアシリンダー８８をオフ状態とすると、図２（Ａ）に示されるように、スリーブ８４が元の位置に戻るようになっている。

さらに、端部切断ユニット８０は、芯金２２における両端側の外周面とゴム部材７２の内周面とを離間させた状態で、芯金２２の外周面と離間した部分でゴム部材７２をゴム部材７２の周方向に沿って切断する切断機構の一例としてのカッタ９０を備えている。

カッタ９０は、図１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、先端部がチャック部材８２によって把持されたゴムロール体７４と離間する離間位置（図１（Ａ）参照）と、先端部がゴムロール体７４のゴム部材７２を切り込む切込位置（図１（Ｂ）参照）と、に移動可能とされている。さらに、切込位置に配置されたカッタ９０は、ゴムロール体７４の周方向に移動可能とされている。

ここで、切込位置に移動したカッタ９０の先端部と芯金２２の外周面とが接触しないように、ゴムロール体７４の端部から芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に挿入される円筒挿入部８４Ａの挿入量が決められている。

つまり、円筒挿入部８４Ａが芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に挿入された状態で、カッタ９０を切込位置に移動させると、カッタ９０の先端部と円筒挿入部８４Ａの先端側とが接触し、カッタ９０の先端と芯金２２の外周面とが接触しないようになっている（図１（Ｂ）参照）。つまり、円筒挿入部８４Ａの挿入量は、ゴム部材７２の切断量より多くされている。

または、芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に円筒挿入部８４Ａを挿入すると、円筒挿入部８４Ａの先端部には、円筒挿入部８４Ａ又は芯金２２と、ゴム部材７２とが離間する離間空間が形成される（図示省略）。そして、カッタ９０を切込位置に移動させると、カッタ９０の先端部がこの離間空間に配置され、カッタ９０の先端と、芯金２２又は円筒挿入部８４Ａとが接触しないようになっている。つまり、カッタ９０は、ゴム部材７２以外と接触しないようになっている。

（要部構成の作用）
次に、端部切断ユニット８０を用いてゴムロール体７４の両端側に被覆された部分のゴム部材７２を切断する工程（離間切断工程）について説明する。

なお、端部切断ユニット８０においては、一対のチャック部材８２でゴムロール体７４が把持されていない際には、カッタ９０は離間位置に配置され、エアシリンダー８８はオフ状態とされている。

図２（Ａ）に示されるように、一対のチャック部材８２の間にゴムロール体７４が供給されると、一対のチャック部材８２がゴムロール体７４の芯金２２の両端部を押圧する。これにより、芯金２２の角部に形成されたテーパ面２２Ｂがチャック部材８２の接触面８２Ａで押圧されることで、ゴムロール体７４が一対のチャック部材８２に把持される。

そして、エアシリンダー８８をオン状態とすることで、図２（Ｂ）に示されるように、スリーブ８４がゴムロール体７４に向けて水平方向に移動し、円筒挿入部８４Ａが、ゴムロール体７４の端部から芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に挿入される。これにより、ゴムロール体７４の両端側において、芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面とが離間する（離間工程）。

さらに、図１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、離間位置に配置されたカッタ９０が切込位置へ移動し、さらに、カッタ９０がゴムロール体７４の周方向に移動してゴムロール体７４の周りを一周する。これにより、芯金２２の両端側に被覆された部分のゴム部材７２が切断される（切断工程）。

また、図１（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、切込位置に配置されたカッタ９０が離間位置へ移動し、さらに、エアシリンダー８８をオフ状態にすると、ゴム部材７２において切断された部分が、円筒挿入部８４Ａと共に移動し、両端側の芯金２２が露出したゴムロール７６が製造される。

（まとめ）
以上説明したように、円筒挿入部８４Ａが芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に挿入された状態で、カッタ９０を切込位置に移動させると、カッタ９０の先端部と円筒挿入部８４Ａの先端側とが接触し、カッタ９０の先端と芯金２２の外周面とが接触しないようになっている。これにより、芯金２２の端側に被覆されたゴム部材７２を切断する際に、芯金２２の外周面が傷付くことが抑制される。

また、芯金２２の外周面が傷付くことが抑制されることで、ゴムロール７６の耐食性（耐久性）が向上する。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の第２実施形態に係る端部切断ユニット、ゴムロール製造装置、端部切断方法、及びゴムロール製造方法の一例を図７、図８に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材等については、同一符号を付してその説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。また、以下の説明では、ゴムロール体７４に対して一方側のみ説明する。

（構成）
図７（Ａ）に示されるように、第２実施形態に係る端部切断ユニット１１０に備えられたスリーブ１１２は、芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に先端部から挿入される円筒挿入部を有していない。

端部切断ユニット１１０のスリーブ１１２は、一対のチャック部材８２がゴムロール体７４を把持した状態で、ゴムロール体７４のゴム部材７２の端面７２Ａと接触する接触面１１４を有している。

接触面１１４は、チャック部材８２の軸方向から見て円筒形状とされ、接触面１１４の内縁１１４Ａ（チャック部材８２側の縁）が接触面１１４の外縁１１４Ｂに比してゴム部材７２の端面７２Ａから離れるように傾斜している。これにより、接触面１１４をゴム部材７２の端面７２Ａに押し当てると、ゴム部材７２の端部が外側にめくれるようになっている。

さらに、端部切断ユニット１１０のスリーブ１１２には、スリーブ１１２に形成された挿入孔１１７と、スリーブ１１２の外部とを繋げる空気孔１１２Ａが形成されている。

また、端部切断ユニット１１０は、この空気孔１１２Ａを通して圧縮空気（圧縮気体の一例）を挿入孔１１７へ送り込む離間機構の一例としてのコンプレッサ１１６を備えている。また、コンプレッサ１１６によってチャック部材８２の外周面と挿入孔１１７の壁面との間に送り込まれた圧縮空気が、ゴムロール体７４とは逆方向に漏れるのを抑制するシール部材１１８が挿入孔１１７に形成された凹部に配置されている。

この構成において、コンプレッサ１１６を稼働させることで空気孔１１２Ａを通して挿入孔１１７に送り込まれた圧縮空気は、チャック部材８２の外周面と挿入孔１１７の壁面との間に形成された隙間からゴムロール体７４側に流れ、芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に入り込むようになっている。

（作用）
図７（Ａ）に示されるように、チャック部材８２がゴムロール体７４を把持すると、スリーブ１１２の接触面１１４がゴム部材７２の端面７２Ａに接触し、ゴム部材７２の端部が外側にめくれる。

そして、コンプレッサ１１６を稼働させると、図７（Ｂ）に示されるように、圧縮空気が、空気孔１１２Ａを通して挿入孔１１７に送り込まれ、チャック部材８２の外周面と挿入孔１１７の壁面との間に形成された隙間からゴムロール体７４側に流れる。さらに、ゴムロール体７４側に流れた圧縮空気は、芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に入り込み（挿入され）、ゴム部材７２が膨れ、芯金２２における端側の外周面とゴム部材７２の内周面とが離間する（離間工程）。なお、予め芯金２２の外周面に塗布されるゴム部材７２との接着性を高めるためのプライマーの塗布範囲を調整したり、圧縮空気の圧力を調整することで芯金２２における端側の外周面とゴム部材７２の内周面とが離間する離間範囲が変えられる。

さらに、図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、芯金２２における端側の外周面とゴム部材７２の内周面とが離間する離間範囲において、離間位置に配置されたカッタ９０が切込位置へ移動し、さらに、カッタ９０がゴムロール体７４の周方向に移動してゴムロール体７４の周りを一周する。カッタ９０がゴムロール体７４の周りを一周することで、芯金２２の両端側に被覆された部分のゴム部材７２が切断される（切断工程）。

ここで、切込位置に移動したカッタ９０の先端と芯金２２の外周面とが離間するようにカッタ９０の切込位置が決めされている（図８（Ｂ）参照）。

さらに、ゴム部材７２において切断された部分は、チャック部材８２によるゴムロール体７４の把持が解除された後、作業者によって取り除かれ、両端側の芯金２２が露出したゴムロール７６が製造される。

（まとめ）
以上説明したように、圧縮空気の圧力を調整することで芯金２２における端側の外周面とゴム部材７２の内周面とが離間する離間範囲が変えられる。

他の作用については、第１実施形態と同様である。

≪第３実施形態≫
次に、本発明の第３実施形態に係る端部切断ユニット、ゴムロール製造装置、端部切断方法、及びゴムロール製造方法の一例を図９に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材等については、同一符号を付してその説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

図９（Ａ）に示されるように、第３実施形態に係る端部切断ユニット１３０のチャック部材１３２には、チャック部材１３２の後端面１３２Ａ（芯金２２と対向する面とは反対側の面）からチャック部材１３２の外周面１３２Ｂまで通じる空気孔１３６が形成されている。具体的には、空気孔１３６は、チャック部材１３２の後端面１３２Ａからチャック部材１３２の軸方向に延び複数（図９（Ａ）では２個）に分かれながら外周面１３２Ｂに至っている。

さらに、端部切断ユニット１３０は、この空気孔１１２Ａを通して圧縮空気（圧縮気体の一例）をチャック部材１３２の外周面１３２Ｂと挿入孔１１７の壁面との間に形成された隙間へ送り込む離間機構の一例としてのコンプレッサ１３８を備えている。また、コンプレッサ１３８によってチャック部材１３２の外周面１３２Ｂと挿入孔１１７の壁面との間に送り込まれた圧縮空気が、ゴムロール体７４とは逆方向に漏れるのを抑制するシール部材１１８が挿入孔１１７に形成された凹部に配置されている。

そして、チャック部材１３２がゴムロール体７４を把持し、さらに、円筒挿入部８４Ａが芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に挿入された状態で、チャック部材１３２の外周面と挿入孔１１７の壁面との間にコンプレッサ１３８により圧縮空気が送り込まれると、圧縮空気は、円筒挿入部８４Ａ側に流れ、円筒挿入部８４Ａの先端部で折り返して円筒挿入部８４Ａとゴム部材７２の内周面との間に流れ（挿入され）、ゴム部材７２が膨らむようになっている（図９（Ｂ）参照）。なお、予め芯金２２の外周面に塗布されるゴム部材７２との接着性を高めるためのプライマーの塗布範囲を調整したり、圧縮空気の圧力を調整することで芯金２２における端側の外周面とゴム部材７２の内周面とが離間する離間範囲が変えられる。

このように、芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面とを離間させる際に、円筒挿入部８４Ａ及び圧縮空気をゴムロール体７４の端部から芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に挿入することで、芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間の離間距離が、圧縮空気だけを挿入した場合と比して大きくなる。これにより、芯金２２の外周面を傷付けてしまうのが効果的に抑制される。

≪第４実施形態≫
次に、本発明の第４実施形態に係る端部切断ユニット、ゴムロール製造装置、端部切断方法、及びゴムロール製造方法の一例を図１０〜図１５に従って説明する。なお、第２実施形態と同一部材等については、同一符号を付してその説明を省略し、第２実施形態と異なる部分を主に説明する。また、以下の説明では、ゴムロール体７４に対して一方側のみ説明する。

（構成）
図１０（Ａ）に示されるように、第４実施形態に係る端部切断ユニット１５０の切断機構１５２は、ゴムロール体７４を把持するチャック部材８２をゴムロール体７４（芯金２２）の周方向に１回転させてから停止させる回転機構１５４を備えている。さらに、切断機構１５２は、ゴム部材７２を切断する切断刃１６４Ａ（図１１参照）を有するカッタ１６４を備えている。

この回転機構１５４は、チャック部材８２から突出する軸部８２Ｂと、軸部８２Ｂの先端に取り付けられたギア１５６と、ギア１５６と噛合うギア１５８と、ギア１５８に回転力を伝達するステッピングモータ１６０（以下「モータ」）とを備えている。なお、回転機構１５４については、ゴムロール体７４の一方側のみに配置され、ゴムロール体７４の他方側には、チャック部材８２を回転可能に支持する支持部材（図示省略）が配置されている。

この構成において、図１１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、図示せぬ移動部材を用いて、離間位置に位置したカッタ１６４を切込位置へ移動させる。さらに、カッタ１６４が切込位置に位置した状態で、回転機構１５４は、ゴムロール体７４（チャック部材８２）を１回転させてから停止させるようになっている。

なお、回転機構１５４によるゴムロール体７４の回転数（回転角度）のバラツキは、回転角度の２０パーセントである。３６０度（１回転）の２０パーセントは、７２度である。つまり、ゴムロール体７４が３６０度回転した後、さらに７２度回転して停止しても、回転機構１５４が、ゴムロール体７４を１回転させてから停止させたとみなされる。

また、カッタ１６４には、図１３に示されるように、ゴム部材７２を切断する直線状の切断刃１６４Ａが形成されている。そして、カッタ１６４が切込位置に位置した状態で、芯金２２の軸方向から見て、切断刃１６４Ａとゴム部材７２の外周面７２Ｂとの接点（図中点Ｆ）における外周面７２Ｂの接線（図中接線Ｇ）と、露出した部分の切断刃１６４Ａとの成す角度（図中角度Ｈ）は、９０度以下とされている。

（作用）
次に、端部切断ユニット１５０の作用（端部切断方法）について説明する。

図１０（Ａ）に示されるように、コンプレッサ１１６を稼働させると、圧縮空気が、芯金２２の外周面とゴム部材７２の内周面との間に入り込み（挿入され）、ゴム部材７２が膨れ、芯金２２における端側の外周面とゴム部材７２の内周面とが離間する。

さらに、図１０（Ａ）（Ｂ）図１１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、芯金２２における端側の外周面とゴム部材７２の内周面とが離間する離間範囲において、離間位置に配置されたカッタ１６４が切込位置へ移動する。カッタ１６４が切込位置へ位置した状態では、カッタ１６４の先端と芯金２２の外周面との間には、隙間が生じている。

そして、モータ１６０を稼働させると、図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、ゴムロール体７４が図中矢印方向に１回転してから停止する。ゴムロール体７４が１回転してから停止することで、芯金２２の両端側に被覆された部分のゴム部材７２が切断される（切断工程）。

（評価）
次に、本第４実施形態に係る端部切断ユニット１５０の実施例を評価した結果について図１４に示す表を用いて説明する。

１．評価仕様
・実施例１：切断刃１６４Ａと接線Ｇとの成す角度Ｈを７０度とした（図１３参照）。
・実施例２：切断刃１６４Ａと接線Ｇとの成す角度Ｈを９０度とした。
・実施例３：切断刃と接線Ｇとの成す角度Ｈを１００度とした（図１５参照）。

なお、前述した仕様以外の仕様については、実施例１、２と実施例３とでは同様である。

２．評価方法
実施例１、２、及び実施例３の端部切断ユニットにおいて、切断刃が切込位置に位置した状態で、回転機構が、ゴムロール体７４を１回転させてから停止させた。１回転させる際のロール体の回転速度は、１５〔ｒｐｍ〕とした。また、切断刃が切込位置に位置した状態で、切断刃の先端と、芯金２２の外周面との距離は、０．１〔ｍｍ〕とした。

３．評価項目
切断刃がゴム部材７２を切断している際に、切断刃が変形又は振動して芯金２２の外周面に接触して生じた傷を目視で評価した。

芯金２２に傷が付かなかった場合は「○」、耐久性に影響しない程度の軽微な傷が芯金２２に付いた場合は「△」とした。

４．評価結果
図１４に示される表のように、実施例１については「○」、実施例２については「○」、実施例３については「△」となった。

実施例３については、図１５に示されるように、切断刃と接線Ｇとの成す角度Ｈが１００度とされているため、矢印Ｋ方向に回転するゴムロール体７４のゴム部材７２に切断刃が押圧されて、切断刃の先端が芯金２２の外周面に接触し易い。このため実施例３については「△」となった。

（まとめ）
以上説明したように、切断刃１６４Ａとゴム部材７２の外周面７２Ｂとの接点における外周面７２Ｂの接線と、切断刃１６４Ａとの成す角度は、９０度以下とされている。このため、前述した接線と、切断刃１６４Ａとの成す角度が、９０度より大きい場合と比して、ゴム部材７２を切断する際に、切断刃１６４Ａと芯金２２とが接触することで生じる芯金２２の傷付きが抑制される。

また、カッタ１６４が切込位置に位置した状態で、ゴムロール体７４が１回転してから停止することで、芯金２２の両端側に被覆された部分のゴム部材７２が切断される。これにより、ゴムロール体７４が１回転より多く回転してから停止する場合と比して、カッタ１６４とゴム部材７２との擦れによって生じるゴムかすの量が少なくなる。

また、ゴムかすの量が少なくなることで、ゴムロール７６（ゴムロール体７４）に付着するゴムかすの量が少なくなる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、両端側の芯金２２が露出したゴムロール７６を製造したが、本実施形態を用いて、一端側の芯金２２を露出させたゴムロールを製造してもよい。

また、上記実施形態では、カッタ９０をゴムロール体７４の周方向に移動させることで芯金２２の両端側に被覆された部分のゴム部材７２を切断したが、ゴムロール体７４を回転させることで芯金２２の両端側に被覆された部分のゴム部材７２を切断してもよい。

また、上記第２、第３実施形態では、圧縮気体の一例として圧縮空気を用いたが、他の気体（酸素、窒素等）を用いてもよい。

また、上記第３実施形態では特に説明しなかったが、切込位置に移動したカッタ９０の先端部と、円筒挿入部８４Ａとは当たってもよく離間していてもよい。

また、上記第４実施形態では、ゴムロール体７４を１回転させてゴム部材７２を切断したが、カッタ１６４を１回転させてもよく、ゴムロール体７４とカッタ１６４とを相対的に１回転させればよい。

１０ 被覆ユニット（被覆装置の一例）
２２ 芯金
７２ ゴム部材
７６ ゴムロール
８０ 端部切断ユニット（端部切断装置の一例）
８４Ａ 円筒挿入部（円筒部材の一例）
８８ エアシリンダー（離間機構の一例）
９０ カッタ（切断機構の一例）
１００ ゴムロール製造装置
１１０ 端部切断ユニット（端部切断装置の一例）
１１６ コンプレッサ（離間機構の一例）
１３０ 端部切断ユニット（端部切断装置の一例）
１３８ コンプレッサ（離間機構の一例）
１５０ 端部切断ユニット（端部切断装置の一例）
１５２ 切断機構
１５４ 回転機構
１６４Ａ 切断刃

Claims (10)

1. 円柱状の芯金の外周面に被覆された円筒状のゴム部材の端部から前記芯金の外周面と前記ゴム部材の内周面との間に挿入物質を挿入し、前記芯金の端側における前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とを離間させる離間機構と、
   前記離間機構によって前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とが離間した状態で、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を切断する切断機構と、を備え、
   前記芯金は、前記ゴム部材の端部まで配置されており、
   前記挿入物質は、圧縮気体である端部切断装置。
2. 円柱状の芯金の外周面に被覆された円筒状のゴム部材の端部から前記芯金の外周面と前記ゴム部材の内周面との間に挿入物質を挿入し、前記芯金の端側における前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とを離間させる離間機構と、
   前記離間機構によって前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とが離間した状態で、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を切断する切断機構と、を備え、
   前記芯金は、前記ゴム部材の端部まで配置されており、
   前記挿入物質は、前記芯金の端側が内部に挿入される円筒状の円筒部材、及び圧縮気体である端部切断装置。
3. 前記切断機構は、
   前記ゴム部材に切り込む切断刃と、
   前記切断刃が前記ゴム部材に切り込む切込位置に位置した状態で、前記切断刃と前記芯金とを相対的に前記芯金の周方向に１回転させてから停止させる回転機構と、
   を備える請求項１又は２に記載の端部切断装置。
4. 前記切断機構は、
   前記ゴム部材を切断する切断刃と、
   前記切断刃が前記ゴム部材に切り込む切込位置に位置した状態で、前記切断刃と前記芯金とを相対的に前記芯金の周方向に回転させる回転機構と、を有し、
   前記切断刃が前記切込位置に位置した状態で、前記芯金の軸方向から見て、前記切断刃と前記ゴム部材の外周面との接点における前記外周面の接線と、前記切断刃との成す角度は、９０度以下とされている請求項１又は２に記載の端部切断装置。
5. 円柱状の芯金の外周面に円筒状のゴム部材を被覆させる被覆装置と、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の端部切断装置と、
   を備えるゴムロール製造装置。
6. 円柱状の芯金の外周面に被覆された円筒状のゴム部材の端部から前記芯金の外周面と前記ゴム部材の内周面との間に挿入物質を挿入し、前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とを離間させる離間工程と、
   前記離間工程によって前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とが離間した状態で、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を切断する切断工程と、
   を備える端部切断方法であって、
   前記離間工程で用いられる前記芯金は、前記ゴム部材の端部まで配置されており、
   前記挿入物質として、圧縮気体を用いる前記端部切断方法。
7. 円柱状の芯金の外周面に被覆された円筒状のゴム部材の端部から前記芯金の外周面と前記ゴム部材の内周面との間に挿入物質を挿入し、前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とを離間させる離間工程と、
   前記離間工程によって前記芯金における端側の前記外周面と前記ゴム部材の前記内周面とが離間した状態で、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を切断する切断工程と、
   を備える端部切断方法であって、
   前記離間工程で用いられる前記芯金は、前記ゴム部材の端部まで配置されており、
   前記挿入物質は、前記挿入物質として前記芯金の端側が内部に挿入される円筒状の円筒部材及び圧縮気体を用いる前記端部切断方法。
8. 前記ゴム部材に切り込む切断刃が前記ゴム部材に切り込む切込位置に位置した状態で、前記切断刃と前記芯金とを相対的に前記芯金の周方向に１回転させてから停止させる請求項６又は７に記載の端部切断方法。
9. 前記ゴム部材を切断する切断刃が前記ゴム部材に切り込む切込位置に位置した状態で、前記芯金の軸方向から見て、前記切断刃と前記ゴム部材の外周面との接点における前記外周面の接線と、前記切断刃との成す角度を９０度以下の状態として前記切断刃と前記芯金とを相対的に前記芯金の周方向に回転させる請求項６又は７に記載の端部切断方法。
10. 円柱状の芯金の外周面に円筒状のゴム部材を被覆させる被覆工程と、
    請求項６〜９の何れか１項に記載の端部切断方法により、前記外周面と離間した部分で前記ゴム部材を前記ゴム部材の周方向に沿って切断する離間切断工程と、
    を備えるゴムロール製造方法。