JPH072552B2 - 弾性ロ−ラおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は筒状弾性体に回転軸を挿通してなる弾性ロー
ラとその製造方法に関する。

（従来の技術） 事務機、印刷機、紡績機等において用いられている弾性
ローラは、筒状弾性体に回転軸を挿通してなるものが一
般である。

従来の弾性ローラは、高トルクを得るために、次のよう
にして回転軸の空転防止が図られている。それらは、
回転軸と筒状弾性体を装着することにより、あるいは
硬度の高い弾性体から筒状弾性体を形成し、その筒状弾
性体に強引に回転軸を圧入して挿通することにより、又
はプラスチック又は金属製パイプ周囲に弾性材層を形
成し、そのパイプを回転軸外周に強引に嵌着することに
より行われている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、にあっては、接着剤の塗布管理が難し
く接着力が均一となりにくい為に、一定の高トルクを得
にくい問題、にあっては筒状弾性体の硬度が高過ぎる
為に最適な弾性ローラとは言い難く、又筒状弾性体に応
力クラックを生じ易い問題、にあっては回転軸にパイ
プを嵌着する際に、パイプに損傷を生じたり、あるいは
パイプの径が拡大して嵌合がゆるくなる問題がある。

この発明は、前記問題点の解決を目的としてなされたも
ので、最適な弾性を有し、且つ高トルクを得ることので
きる弾性ローラと、その弾性ローラの製造方法を提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、筒状弾性体に回転軸を挿通してなる弾性ロ
ーラにおいて、前記筒状弾性体は、熱収縮性織布が収縮
した織布層からなる内層と弾性材層からなる外層との二
層、あるいは前記内層と外層間にさらに前記熱収縮後の
織布層と弾性材層が繰り返し積層された多層構造からな
って、前記筒状弾性体の中心に回転軸が圧入により挿通
されていることを特徴とする弾性ローラに係る。

又、その弾性ローラの製造方法は、 前記回転軸より外径が小さい成形用芯材に筒状の熱収
縮性織布を被せ、該織布を加熱収縮させて前記成形用芯
材周囲に熱収縮後の織布層からなる内層を密着形成し、 前記織布層からなる内層上に弾性材を被覆して弾性材
層を形成し、 必要に応じて前記弾性材層上に前記織布層、該織布層
上に前記弾性材層を繰り返し形成して、前記成形用芯材
周囲に所望の積層数からなって前記織布層を内層、前記
弾性材層を外層とする筒状弾性体を形成し、 前記筒状弾性体を成形用芯体から抜き取り、 前記成形用芯材抜き取りにより形成された筒状弾性体
の穴に前記回転軸を圧入して挿通する ことを特徴とする弾性ローラの製造方法に係る。

なお、回転軸圧入前の筒状弾性体は、その内径を回転軸
の外径より0.5〜5.0％小とするのが好ましい。そして、
その筒状弾性体を得るために成形用芯材の外径は、回転
軸の外径より1.0〜5.0％小とするのが好ましい。

又、熱収縮性織布は、成形用芯材の軸方向に沿う繊維と
円周方向に沿う繊維とから形成し、それら繊維の100〜2
00℃における収縮率を、軸方向の繊維については５％以
下、円周方向の繊維については５〜20％とするのが好ま
しい。

（作用） まず弾性ローラについて説明する。

弾性ローラを構成する筒状弾性体は、織布層が、繊維を
織りなしたものであるため伸びが小さく、その伸びの小
さい織布層が、回転軸と直接接する内層を構成するた
め、回転時に織布層からなる内層によって外層の弾性材
層の伸びが抑えられる。その結果、弾性材層の硬度が低
くても筒状弾性体の内径が大にならず、回転軸外周を締
め付ける力が大となる。従って、外層の弾性材層を弾性
ローラにとって最適な弾性のものにしても、筒状弾性体
が回転軸外周に確実に固着されて空転が生じにくく、高
トルクを得ることができる。

次に弾性ローラの製造方法について説明する。

回転軸より外径の小さい成形用芯材に被せられた熱収縮
性織布は、加熱により収縮して成形用芯材外周に密着
し、常に一定の内径となる。そのため、内径が小さ過ぎ
てその後回転軸が圧入できなかったり、あるいは逆に大
き過ぎてローラ使用時に回転軸が空転したりするのを防
ぐことができる。

そして、前記収縮した織布層から内層上に弾性材層を形
成することにより、あるいは、更に弾性材層上に前記織
布層、その織布層上に弾性材層を所定数繰り返して成形
することにより、前記織布層を内層、弾性材層と外層と
する所定内外径の筒状弾性体が成形用芯材外周に形成さ
れる。

このようにして形成された筒状弾性体は、成形用芯材か
ら抜き取られて、所定寸法とされた後に、前記成形用芯
材抜き取りにより形成された筒状弾性体の穴に、その穴
内径、すなわち前記成形用芯材より大なる外径の回転軸
が圧入により挿通され、その後筒状弾性体の表面が研磨
されて弾性ローラとなる。

（実施例） 第１図は、この発明の一実施例における弾性ローラ10の
一部切り欠き斜視図である。

この弾性ローラ10は、筒状弾性体12に回転軸14を圧入に
より挿通したものである。

筒状弾性体12は、織布層16からなる内層と弾性材層18か
らなる外層との二層構造からなる。織布層16は、筒状の
熱収縮性織布を100〜200℃の加熱により収縮させ、所定
内径の筒状としたものである。その熱収縮性織布は、回
転軸14の軸方向に沿う繊維と、円周方向に沿う繊維とか
らなる。それらの繊維は、ポリアミド、ポリエステル、
ポリプロピレン、綿、レーヨン等の繊維から、軸方向に
ついては100〜200℃における収縮率が５％以下、円周方
向についてはその収縮率が５〜20％のものが選択され
る。弾性材層18は、通常用いられる弾性材からなり、例
えば加硫ゴム、ポリウレタン、ポリエステル等の熱可塑
性エラストマーが一般的である。この弾性材層18は織布
層16上に形成されたもので、織布層16の織目に喰い込ん
で織布層と一体に結合している。このようにしてなる筒
状弾性体12は、回転軸14を圧入する前の内径が回転軸14
外径より0.5〜5.0％小とされる。

回転軸14は、金属又はプラスチックからなり、この実施
例においては丸棒からなる。

第２図は、この発明の他実施例における弾性ローラ20の
一部切り欠き斜視図である。

この弾性ローラ20は、２つの筒状弾性体22a、22bに中空
パイプからなる回転軸24を圧入により挿通したもので、
且つ、筒状弾性体22a、22bを織布層と弾性材層との繰り
返しからなる四層構造としたものである。図中26a、26b
は織布層、28a、28bは弾性材層である。なお、織布層26
aが内層、弾性材層28bが外層を構成する。この弾性ロー
ラ20によれば、前記弾性ローラ10よりも高トルクを得る
ことができる。またこの弾性ローラ20よりも更に高トル
クが必要な場合には、織布層と弾性材層との積層数を増
加させればよい。

次に前記弾性ローラの製造方法の一実施例について説明
する。第３図乃至第８図は製造工程を説明する斜視図で
ある。以下これらの図を用いて工程順に説明する。

織布層の形成工程 第３図の如く成形用芯材30に筒状の熱収縮性織布32aを
被せ、その織布32aを加熱により収縮させて、第４図の
如く成形用芯材30外周に密着させ、織布層32からなる内
層を形成する。

熱収縮性織布32aは、成形用芯材30の軸方向に沿う繊維
と、円周方向に沿う繊維とからなる。それらの繊維は、
ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、綿、レー
ヨン等の繊維から、100〜200℃における収縮率が、軸方
向については５％以下のもの、円周方向については５〜
20％のものが選択される。熱収縮性織布32aの加熱温
度、時間は、熱収縮性織布32aを構成する繊維によって
決まり、一定ではない。

成形用芯材30の外径は、熱収縮性織布32aを構成する繊
維の種類により異なるが、後記する回転軸38の外径より
１〜５％小さく設定される。

弾性材層の形成工程 第５図のように、織布層32からなる内層上にゴムをプレ
ス又は押出しにより被覆し、そのゴムを加硫して弾性材
層34からなる外層を形成する。これによって、織布層32
からなる内層と弾性材層34からなる外層とが積層一体化
された二層構造の筒状弾性体36が、成形用芯材30の周囲
に形成される。弾性材層34は、ゴムに限らず、通常用い
られるエラストマーの中から、弾性ローラの用途に応じ
て最適な材質が選択される。

なお、より高トルクの弾性ローラを製造する場合は、更
に、次のの作業を行い四層以上からなる筒状弾性体を
形成する。

織布層、弾性材層の繰り返し形成工程 前の工程により形成した弾性材層34上に、前記筒状の熱
収縮性織布32aと同様の熱収縮性織布を被せ、加熱収縮
させて弾性材層34上に織布層を形成し、その織布層上に
所定の積層数となるまで織布層と弾性材層の形成を繰り
返して、成形用芯材と接する内層を前記織布層、表面の
外層を前記弾性材層とする筒状弾性体を形成する。

筒状弾性体の成形用芯材からの抜き取り工程 前記の筒状弾性体36を成形用芯材30から抜き取る。第６
図はその抜き取った状態の筒状弾性体36を示す。その
時、必要に応じて所定寸法に裁断する。

回転軸の圧入工程 前記成形用芯材30の抜き取りにより形成された筒状弾性
体36の中心の穴に、第７図のように回転軸38を圧入して
挿通する。回転軸38の外径と筒状弾性体36の穴の内径と
の関係は、筒状弾性体36の内径が回転軸38の外径よりも
0.5〜1.0％小となるように設定される。これによって圧
入時に筒状弾性体36の内径を拡大させ、圧入後には回転
軸外周が筒状弾性体36により締め付けられる。

仕上工程 筒状弾性体36表面を、製品の用途に応じて研磨し、第８
図に示す弾性ローラ40を得る。

（効果） この発明による弾性ローラは、熱収縮性織布が収縮して
なる織布層からなる内層と、弾性材層からなる外層との
二層、あるいは織布層と弾性材層との繰り返しからなる
多層構造の筒状弾性体に、筒状弾性体の内径より大なる
外径の回転軸を圧入により挿通したものである。従っ
て、筒状弾性体は織布層からなる内層の作用により回転
軸外周を締め付ける力が大きくなり、回転軸の空転が生
じにくくなる。これにより、従来、高トルクを得るため
に回転軸の空転防止を目的として行っていた、弾性材層
の硬度を高める必要がなくなり、弾性材層の弾性を弾性
ローラにとって最適なものとすることができる。更に、
弾性材層の硬度をそれ程高くする必要がないため、回転
軸の圧入を低圧で行うこともできるようになる。

又、その弾性ローラの製造方法は、熱収縮性織布を成形
用芯材に被せて収縮させることによって筒状弾性体の最
内層となる織布層を形成するものであるために、常に一
定の内径を有する筒状弾性体を形成することができる。
その結果、筒状弾性体の内径と回転軸の外径との関係が
常に一定となり、得られる弾性ローラは、筒状弾性体の
空転が生じにくく、高トルクを得ることのできるものと
なる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例に関し、第１図は弾性ローラの
一実施例の一部切り欠き斜視図、第２図は弾性ローラの
他の実施例の一部切り欠き斜視図、第３図乃至第８図は
弾性ローラの性ぞ工程を示す斜視図である。 12……筒状弾性体、14……回転軸、16……織布層、18…
…弾性材層、30……成形用芯材、32a……熱収縮性織
布、32……織布層、34……弾性材層、36……筒状弾性
体、38……回転軸

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状弾性体に回転軸を挿通してなる弾性ロ
   ーラにおいて、前記筒状弾性体は、熱収縮性織布が収縮
   した織布層からなる内層と弾性材層からなる外層との二
   層、あるいは前記内層と外層間にさらに前記熱収縮後の
   織布層と弾性材層が繰り返し積層された多層構造からな
   って、前記筒状弾性体の中心に回転軸が圧入により挿通
   されていることを特徴とする弾性ローラ。
2. 【請求項２】回転軸圧入前の筒状弾性体の内径を、回転
   軸の外径より0.5〜５％小とする特許請求の範囲第１項
   記載の弾性ローラ。
3. 【請求項３】熱収縮性織布を、回転軸の軸方向に沿う繊
   維と円周方向に沿う繊維とから形成し、それら繊維の10
   0〜200℃における収縮率を、軸方向の繊維については５
   ％以下、円周方向の繊維については５〜20％とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の弾性ローラ。
4. 【請求項４】筒状弾性体に回転軸を挿通してなる弾性ロ
   ーラの製造方法において、 前記回転軸より外径が小さい成形用芯材に筒状の熱収
   縮性織布を被せ、該織布を加熱収縮させて前記成形用芯
   材周囲に熱収縮後の織布層からなる内層を密着形成し、 前記織布層からなる内層上に弾性材を被覆して弾性材
   層を形成し、 必要に応じて前記弾性材層上に前記織布層、該織布層
   上に前記弾性材層を繰り返し形成して、前記成形用芯材
   周囲に所望の積層数からなって前記織布層を内層、前記
   弾性材層を外層とする筒状弾性体を形成し、 前記筒状弾性体を成形用芯体から抜き取り、 前記成形用芯材抜き取りにより形成された筒状弾性体
   の穴に前記回転軸を圧入して挿通する ことを特徴とする弾性ローラの製造方法。
5. 【請求項５】成形用芯材の外径を、回転軸外径より1.0
   〜5.0％小とする特許請求の範囲第４項記載の弾性ロー
   ラの製造方法。
6. 【請求項６】熱収縮性織布を、成形用芯材の長手方向に
   沿う繊維と円周方向に沿う繊維とから形成し、それら繊
   維の100〜200℃における収縮率を、軸方向の繊維につい
   ては５％以下、円周方向の繊維については５〜20％とす
   る特許請求の範囲第４項又は第５項記載の弾性ローラの
   製造方法。