JPH10218418A - 搬送用ローラおよびその製造方法 - Google Patents

搬送用ローラおよびその製造方法

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JPH10218418A
JPH10218418A JP9030276A JP3027697A JPH10218418A JP H10218418 A JPH10218418 A JP H10218418A JP 9030276 A JP9030276 A JP 9030276A JP 3027697 A JP3027697 A JP 3027697A JP H10218418 A JPH10218418 A JP H10218418A
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JP
Japan
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laminated portion
elastomer
annular laminated
shaft
inner annular
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JP9030276A
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English (en)
Inventor
Hideki Tsuji
英希 辻
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Noritsu Koki Co Ltd
Original Assignee
Noritsu Koki Co Ltd
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Priority to EP98102615A priority patent/EP0858962B1/en
Priority to DE69827983T priority patent/DE69827983T2/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G39/00—Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors 
    • B65G39/02—Adaptations of individual rollers and supports therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着剤を用いることなくシャフトとエラスト
マー製のローラ本体との間で強固な結合状態が得られる
とともに、生産性の向上および製造コストの低減に寄与
することができるようにする。 【解決手段】 金属製のシャフト２と、このシャフト２
に装着されるローラ本体３とからなる搬送用ローラ１に
おいて、上記ローラ本体３は、上記シャフト２の外周面
に積層される内側環状積層部４と、この内側環状積層部
４の外周面に積層される外側環状積層部５とから構成さ
れ、上記内側環状積層部４は、所定の収縮率を有する合
成樹脂（ポリプロピレン）が用いられ、上記外側環状積
層部５は、上記内側環状積層部４と略同一の融点を有す
るエラストマー（オレフィン系のエラストマー）が用い
られている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製シャフトの
外周面に径方向に一様の厚み寸法で弾性材が設けられた
搬送用ローラおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属製のシャフトの外周面に、エ
ラストマーが径方向に一定寸法になるように巻き付けら
れて形成した搬送用ローラが知られている。かかる搬送
用ローラは、エラストマーからなるローラ本体が柔軟で
容易に弾性変形し得るため回転しているローラ本体に供
給された被搬送物に対してソフトに対応することができ
るとともに、ローラ本体の摩擦係数が大きいため被搬送
物をスリップさせることなく確実に搬送することが可能
であり、このような利点を利用して、例えば、複写機、
ファクシミリ、コンピュータ等の事務機器内における用
紙搬送用として好適に使用されている。
【０００３】このような搬送用ローラは、外周面に接着
剤を塗布したシャフトを、円筒状に形成されたエラスト
マー製のローラ本体の中心孔に圧入する、いわゆるシャ
フト圧入法や、外周面に接着剤が塗布されたシャフトに
エラストマ製の板状体を巻き付けてローラ本体を形成さ
せる、いわゆるエラストマー巻付け法によって製造され
るのが一般的であった。
【０００４】また、ローラ本体に使用されるエラストマ
ーは、被搬送物と常に接触するとともに、現像液などの
薬品中で使用されることが多いため、耐摩耗性および耐
薬品性に優れたものが使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なシャフト圧入法にあっては、まず円筒状のローラ本体
を押出し成形によって製造する一方、シャフトの外周面
に接着剤を塗布し、この接着剤の塗布されたシャフトを
ローラ本体の中心孔に圧入するという面倒な作業を行わ
なければならず、製造工数が多くて製造効率が悪く、製
造コストが嵩むという問題点を有していた。この点につ
いては、上記エラストマー巻付け法においても事情は同
じである。
【０００６】かかる従来の問題点を解消するものとし
て、シャフトが装填された金型のキャビティ内に合成樹
脂製の溶融状体のエラストマーを射出する、いわゆる射
出成形法によって搬送ローラが製造されることもある。
【０００７】しかし、射出成形法において耐摩耗性およ
び耐薬品性に優れたエラストマーを射出原料として使用
すると、かかるエラストマーは金属に対する接着性が乏
しいため、成形後にシャフトがローラ本体から抜け易く
なるとともに、ローラ本体とシャフトとの確実な共回り
が確保し難くなるという問題点を有している。
【０００８】かかる問題点を解消するために、射出成形
法において、シャフトを金型に装填するに際し、シャフ
トの外周面に接着剤を塗布することが行われることがあ
るが、このようにすると製造工数が増加し、生産性が低
下するという新たな問題点が提起される。
【０００９】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、接着剤を用いることなくシ
ャフトとエラストマー製のローラ本体との間で強固な結
合状態が得られるとともに、生産性の向上および製造コ
ストの低減に寄与することができる搬送用ローラおよび
その製造方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
シャフトと、このシャフトに装着されるローラ本体とか
らなる搬送用ローラにおいて、上記ローラ本体は、上記
シャフトの外周面に積層される内側環状積層部と、この
内側環状積層部の外周面に積層される外側環状積層部と
から構成され、上記内側環状積層部は、所定の収縮率を
有する熱可塑性合成樹脂が用いられ、上記外側環状積層
部は、上記熱可塑性合成樹脂の融点と略同一の温度で成
形可能温度に到達するエラストマーが用いられているこ
とを特徴とするものである。
【００１１】この発明によれば、シャフトの外周に設け
られる内側環状積層部は、所定の収縮率を有する熱可塑
性合成樹脂で形成されているため、加熱溶融した熱可塑
性合成樹脂で内側環状積層部を形成した後、冷却するこ
とによって内側環状積層部は収縮し、これによってシャ
フトは内側環状積層部に締め付けられ、シャフトとロー
ラ本体とは相互に抜け止めされた状態になる。
【００１２】そして、この抜け止め状態の内側環状積層
部の外周面に、熱可塑性合成樹脂との融点で成形可能温
度に到達するエラストマーが用いられているため、エラ
ストマーが熱可塑性のものである場合、この熱可塑性エ
ラストマーを融点、すなわち熱可塑性エラストマーの成
形可能温度にまで加熱して溶融し、この溶融状態のエラ
ストマーを成形することにより、内側環状積層部は、そ
の表面が加熱されたエラストマーからの熱を得て溶融
し、内側環状積層部と外側環状積層部とは、それらの境
界部分で相互に混ざり合い、これによってエラストマー
が冷却固化した状態では、内側環状積層部と外側環状積
層部とが相互に一体化した状態になる。なお、この点
は、後述する請求項４記載の発明の作用でもある。
【００１３】また、エラストマーが熱硬化性のものであ
る場合、内側環状積層部を包囲するように熱硬化性エラ
ストマーの原料を供給し、ついでこの熱硬化性エラスト
マーを加熱して内側環状積層部の表面が溶融状態になる
温度、すなわちエラストマーが熱硬化性のものである場
合の成形可能温度にまで加熱することによって、内側環
状積層部は、その表面が加熱されたエラストマーからの
熱を得て溶融し、内側環状積層部と外側環状積層部と
は、それらの境界部分で相互に溶着した状態になる。な
お、この点は、後述する請求項５記載の発明の作用でも
ある。
【００１４】従って、エラストマーが熱可塑性であって
も、熱硬化性であっても、エラストマーが固化した状態
では、内側環状積層部と外側環状積層部とが相互に一体
化した状態になっているため、外側環状積層部が内側環
状積層部から抜け出たり、内側環状積層部と外側環状積
層部とが共回りしなくなるというと不都合が回避され
る。
【００１５】このように、ローラ本体を、熱可塑性合成
樹脂からなる内側環状積層部と、エラストマーからなる
外側環状積層部との２層構造にすることにより、ローラ
本体はシャフトと確実に一体化する。
【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記内側環状積層部の長手方向両端面が、
外側環状積層部を形成するエラストマーによって被覆さ
れていることを特徴とするものである。
【００１７】この発明によれば、内側環状積層部の長手
方向両端面を外側環状積層部を形成するエラストマーに
よって被覆することで、ローラ本体の端面に形成され易
い内側環状積層部と外側環状積層部との段差が隠され、
ローラ本体の外観が見苦しくなくなる。
【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、上記シャフトは外周面に凹部また
は凸部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】この発明によれば、内側環状積層部の内周
面の一部が凹部または凸部に嵌まり込んだ状態になるた
め、シャフトと内側環状積層部との共回りが確実に行わ
れるとともに、シャフトの抜け止め作用が向上する。
【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の発明において、上記エラストマーは、
上記熱可塑性合成樹脂の融点と略同一の融点を有する熱
可塑性エラストマーであることを特徴とするものであ
る。
【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の発明において、上記エラストマーは、
上記熱可塑性合成樹脂の融点と略同一の硬化点を有する
熱硬化性エラストマーであることを特徴とするものであ
る。
【００２２】請求項６記載の発明は、請求項４記載の発
明において、上記熱可塑性合成樹脂は、ポリプロピレ
ン、ポリスチレンおよびポリエチレンの内のいずれかで
あり、上記熱可塑性エラストマーは、オレフィン系のエ
ラストマー、スチレン系エラストマーおよびポリアミド
系エラストマーの内のいずれかであることを特徴とする
ものである。
【００２３】この発明によれば、ポリプロピレン、ポリ
スチレンおよびポリエチレンは、加熱溶融状態の容積に
対する冷却固化時の容積減少割合である収縮率が、０．
５％〜２．０％と大きく、従って、内側環状積層部の材
料として適している。
【００２４】また、熱可塑性であるオレフィン系のエラ
ストマーやスチレン系熱可塑性エラストマーさらにはポ
リアミド系エラストマーは、融点がポリプロピレン、ポ
リスチレンおよびポリエチレンの融点と略同一であるた
め、外側環状積層部用の材料として適している。
【００２５】請求項７記載の発明は、請求項５記載の発
明において、上記熱可塑性合成樹脂は、ポリプロピレ
ン、ポリスチレンおよびポリエチレンの内のいずれかで
あり、上記外側環状積層部は、ポリエステル系エラスト
マーまたはポリウレタン系エラストマーであることを特
徴とするものである。
【００２６】この発明によれば、熱硬化性であるポリエ
ステル系エラストマーやポリウレタン系エラストマー
は、硬化温度が内側環状積層部の材料であるポリプロピ
レン、ポリスチレンおよびポリエチレンの融点と略等し
いため、外側環状積層部用の材料として適している。
【００２７】請求項８記載の発明は、金属製のシャフト
を第１の金型に装填した状態で加熱溶融した収縮率の大
きい熱可塑性合成樹脂を第１の金型のキャビティ内に射
出してシャフトの外周面に内側環状積層部を形成し、つ
いでこの内側環状積層部の形成されたシャフトを第２の
金型に装填した状態で上記熱可塑性合成樹脂と略同一の
成形可能温度を有するエラストマーを第２の金型のキャ
ビティ内に供給して所定の成形処理を施し、これによっ
てシャフトに内側環状積層部と、外側環状積層部が積層
されたローラ本体を形成させることを特徴とするもので
ある。
【００２８】この発明によれば、第１の金型を用いた成
形処理によってシャフトの外周面に熱可塑性合成樹脂が
環状に積層された中間製品が得られ、この中間製品に第
２の金型を用い、かつ、熱可塑性合成樹脂と略同一の成
形可能温度を有するエラストマーを原料として成形処理
を施すことによって搬送用ローラが得られる。
【００２９】そして、熱可塑性合成樹脂は、収縮率の大
きなものが採用されているため、これを原料にした内側
環状積層部は、射出成形後の冷却による収縮によってシ
ャフトを締め付けた状態になり、シャフトと内側環状積
層部とは相互に抜け止めされる。
【００３０】また、エラストマーは、熱可塑性合成樹脂
と略同一の成形可能温度を有しているため、エラストマ
ーが熱可塑性のものである場合、第２の金型に加熱溶融
状態の熱可塑性エラストマーを射出し、冷却することに
よって内側環状積層部と外側環状積層部とが境界部分で
一体化した搬送用ローラが得られ、エラストマーが熱硬
化性のものである場合、第２の金型に常温で液状の熱硬
化性エラストマーを供給し、ついで成形可能温度にまで
加熱することにより、内側環状積層部と外側環状積層部
とが境界部分で一体化した搬送用ローラが得られる。
【００３１】請求項９記載の発明は、請求項８記載の発
明において、上記内側環状積層部の材料としてポリプロ
ピレン、ポリスチレンおよびポリエチレンの内のいずれ
かを用い、上記外側環状積層部の材料としてオレフィン
系のエラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、
ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマ
ーおよびポリウレタン系エラストマーの内のいずれかを
用いることを特徴とするものである。
【００３２】この発明によれば、ポリプロピレン、ポリ
スチレンおよびポリエチレンは、内側環状積層部の材料
として適しており、オレフィン系のエラストマー、スチ
レン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系エラストマ
ー、ポリエステル系エラストマーおよびポリウレタン系
エラストマーは、外側環状積層部の材料として適してお
り、これらを原料にした搬送用ローラは、シャフトとロ
ーラ本体とが確実に一体化される。
【００３３】請求項１０記載の発明は、請求項８または
９記載の発明において、上記内側環状積層部の長手方向
両端面を、外側環状積層部を形成するエラストマーによ
って被覆することを特徴とするものである。
【００３４】この発明によれば、内側環状積層部の長手
方向両端面を外側環状積層部を形成するエラストマーに
よって被覆することで、ローラ本体の端面に形成され易
い内側環状積層部と外側環状積層部との段差が隠され、
ローラ本体の外観が見苦しくなくなる。
【００３５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る搬送用ロー
ラの一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、図２
は、図１の断面図であり、（イ）はＡ−Ａ線断面図、
（ロ）はＢ−Ｂ線断面図である。これらの図において、
シャフト２は、第１実施形態のものが採用されている。
これらの図に示すように、搬送用ローラ１は、例えば、
金属製の円柱状のシャフト２と、このシャフト２の外周
面に周方向で同一厚さ寸法に寸法設定されて環状に積層
されたローラ本体３とを備えて構成されている。
【００３６】上記ローラ本体３は、シャフト２に直接積
層された内側環状積層部４と、この内側環状積層部４の
外周面にさらに環状に積層された外側環状積層部５とか
らなっている。内側環状積層部４の両端面は、外側環状
積層部５の両端部が折り重なるように延設されて形成し
た端面閉止部４１によって被覆され、これによって内側
環状積層部４の端面が外部に露出しないようになってい
る。
【００３７】上記シャフト２は、本実施形態において
は、表面にスリットや切り込み溝等が加工されていない
ステンレススチール製の円柱ロッド（第１実施形態のシ
ャフト２）が採用されている。
【００３８】また、上記内側環状積層部４としては、溶
融状態の容積に対する固化状態の容積減少の割合、すな
わち収縮率が好ましくは０．５％〜２．０％の範囲内で
ある熱可塑性合成樹脂が使用されている。好ましくは収
縮率が０．５％を越えることにより、後述する射出成形
時にシャフト２の外周面に形成された溶融状態の合成樹
脂が、冷却されて固化するに従い、上記収縮によってシ
ャフト２を締め付けた状態になり、これによって確実な
シャフト２の抜け止め効果を得ることができる。
【００３９】なお、収縮率が０．５％より低下するに従
い、シャフト２に対する締め付け効果が十分ではなくな
り、シャフト２とローラ本体３とに軸方向で互いに逆方
向の力が加わると、シャフト２がローラ本体３から抜け
出たり、回転しているローラ本体３に周方向に大きな負
荷が加わると、ローラ本体３がシャフト２の外周面でス
リップしてローラ本体３がシャフト２と共回りしなくな
るという不都合が生じ易くなる。
【００４０】また、収縮率を２．０％程度より小さく設
定することで、収縮率が２．０％より大きくなるに従っ
て収縮率が大きすぎることに起因した内側環状積層部４
内での無理な内部応力の発生が抑制され、これによって
内側環状積層部４の短期間での劣化を防止することが可
能になる。
【００４１】そして、本実施形態においては、収縮率が
０．５％〜２．０％の熱可塑性合成樹脂としてポリプロ
ピレンが適用されている。
【００４２】上記外側環状積層部５としては、溶融温度
（成形可能温度）が内側環状積層部４に適用されている
熱可塑性合成樹脂の融点と略等しい熱可塑性のエラスト
マーが用いられる。かかるエラストマーが用いられるの
は、後述する射出成形時に、溶融状態のエラストマーが
内側環状積層部４の外周面に積層された状態で、内側環
状積層部４の表面部分が溶融し、これによって内側環状
積層部４の合成樹脂とエラストマーとが互いに混ざり合
った状態になるため、ローラ本体３が冷却されて固化し
た状態では内側環状積層部４と外側環状積層部５とがそ
の境界部分で確実に一体化され、両者が分離し難くなる
からである。
【００４３】そして、本実施例においては、外側環状積
層部５は、内側環状積層部４の材料であるポリプロピレ
ンの融点（１６５℃）と同等の融点を有するオレフィン
系エラストマーが採用されている。
【００４４】かかる搬送用ローラ１の構成によれば、シ
ャフト２には内側環状積層部４がシャフト２の外周面を
締め付けるようにして外嵌されているとともに、内側環
状積層部４の外周面には、外側環状積層部５が境界部分
で互いに一体化した状態で環状に積層され、これらの二
層構造でローラ本体３が形成されているため、シャフト
２にはローラ本体３が強固に結合された状態になり、こ
れによって搬送用ローラ１は、シャフト２がローラ本体
３から確実に抜け止めされた状態になるとともに、エラ
ストマーからなる外側環状積層部５によってプリント用
印字紙等の被搬送物を柔軟にかつ確実に搬送することが
できるようになる。
【００４５】また、内側環状積層部４がシャフト２に収
縮による弾性力で押圧密着し、全く隙間がない状態にな
っているため、および、内側環状積層部４を形成してい
うポリプロピレンＰは耐薬品性を備えているため、たと
え搬送用ローラ１が現像液等の薬液中に浸されても、薬
液がシャフト２と内側環状積層部４との間に侵入して留
まることはなく、従って、薬液による搬送用ローラ１の
腐食を確実に抑止することが可能になる。
【００４６】図３は、シャフト２の他の実施形態を示す
斜視図であり、（イ）は第２実施形態のシャフト２ａ、
（ロ）は第３実施形態のシャフト２ｂ、（ハ）は第４実
施形態のシャフト２ｃ、（ニ）は第５実施形態のシャフ
ト２ｄ、（ホ）は第６実施形態のシャフト２ｅ、（ヘ）
は第７実施形態のシャフト２ｆをそれぞれ示している。
【００４７】まず、図３の（イ）に示す第２実施形態の
シャフト２ａにおいては、シャフト２ａの外周面に、長
手方向に延びる突条（凸部）２１ａが周方向に等ピッチ
で複数条突設されている。このようなシャフト２ａの外
周面に内側環状積層部４を積層することにより、内側環
状積層部４の内周面が突条２１ａ間の溝に嵌まり込んだ
状態になるため、ローラ本体３はシャフト２ａと確実に
共回りする。
【００４８】また、図３の（ロ）に示す第３実施形態の
シャフト２ｂにおいては、シャフト２ｂの外周面に、互
いに交差した複数条の交差溝（凹部）２１ｂが凹設され
ている。このようなシャフト２ｂの外周面に内側環状積
層部４を積層することにより、内側環状積層部４の内周
面が交差溝２１ｂに嵌まり込んだ状態になるため、シャ
フト２ｂはローラ本体３から抜け止めされるとともに、
ローラ本体３はシャフト２ｂと確実に共回りする。
【００４９】また、図３の（ハ）に示す第４実施形態の
シャフト２ｃにおいては、シャフト２ｃの外周面に、周
方向に向けて凹設された複数条の環状溝（凹部）２１ｃ
が凹設されている。このようなシャフト２ｃの外周面に
内側環状積層部４を積層することにより、内側環状積層
部４の内周面が環状溝２１ｃに嵌まり込んだ状態になる
ため、シャフト２ｃはローラ本体３から確実に抜け止め
された状態になる。
【００５０】また、図３の（ニ）に示す第５実施形態の
シャフト２ｄにおいては、シャフト２ｄの外周面に、所
定間隔で軸方向および周方向にそれぞれ複数個が凹設さ
れた凹溝２１ｄが設けられている。このようなシャフト
２ｄの外周面に内側環状積層部４を積層することによ
り、内側環状積層部４の内周面が凹溝（凹部）２１ｄに
嵌まり込んだ状態になるため、シャフト２ｄはローラ本
体３から確実に抜け止めされるとともに、ローラ本体３
と確実に共回りする。
【００５１】また、図３の（ホ）に示す第６実施形態の
シャフト２ｅにおいては、シャフト２ｅの外周面に、周
方向に所定ピッチで径方向に延びる複数個の貫通孔（凹
部）２１ｅが貫設されている。このようなシャフト２ｅ
の外周面に内側環状積層部４を射出成形で積層すること
により、内側環状積層部４を形成する合成樹脂の一部が
貫通孔２１ｅに侵入するため、内周面が貫通孔２１ｅに
嵌まり込んだ状態になるため、シャフト２ｅはローラ本
体３から確実に抜け止めされるとともに、シャフト２ｅ
はローラ本体３から確実に抜け止めされた状態になると
ともに、ローラ本体３と確実に共回りする。
【００５２】さらに、図３の（ヘ）に示す第７実施形態
のシャフト２ｆは、中央部が断面視で正方形状に形成さ
れた角柱状に形成されている。第７実施形態では、周面
の角柱状の角部が本発明の凸部である。このようなシャ
フト２ｆの角柱状の部分を合成樹脂で覆って内側環状積
層部４を形成させることにより、シャフト２ｆはローラ
本体３から確実に抜け止めされた状態になるとともに、
ローラ本体３と確実に共回りする。
【００５３】図４および図５は、本発明に係る搬送用ロ
ーラの製造方法を説明するための断面視の説明図であ
り、図４は、シャフト２の外周面に内側環状積層部４を
積層する第１工程を示し、（イ）は、シャフト２が装填
された第１金型６内に溶融状態の合成樹脂が注入されつ
つある状態、（ロ）は、予備成形品１０が第１金型６か
ら取り出されつつある状態をそれぞれ示している。ま
た、図５は、予備成形品１０の内側環状積層部４に外側
環状積層部５を積層する第２工程を示し、（イ）は、予
備成形品１０が装填された第２金型７内に溶融状態の合
成樹脂が注入されつつある状態、（ロ）は、予備成形品
１０が第２金型７から取り出されつつある状態をそれぞ
れ示している。
【００５４】まず、第１金型６は、図４に示すように、
上型６１と下型６２とからなり、両者の間にシャフト２
を挟持した状態で上型６１と下型６２とを合体させるこ
とにより第１金型６内に内側環状積層部４の立体形状に
対応するキャビティ６３が形成されるようになってい
る。また、下型６２の一方の端面には、キャビティ６３
内に装填されるシャフト２の軸方向に延びた原料注入孔
６４が穿設されており、加熱溶融状態のポリプロピレン
Ｐがこの原料注入孔６４を通して射出成形機６５からキ
ャビティ６３内に導入されるようにしている。本実施形
態においては、ポリプロピレンＰは蓋体６５で１８０℃
〜２００℃に加熱され、これによって加熱溶融状態にな
っている。
【００５５】また、第２金型７は、図５に示すように、
上型７１と下型７２とからなり、両者の間に予備成形品
１０を挟持した状態で上型７１と下型７２とを合体させ
ることにより第２金型７内に外側環状積層部５の立体形
状に対応するキャビティ７３が形成されるようになって
いる。また、下型７２の一方の端面には、キャビティ７
３内に装填されるシャフト２の軸方向に延びた原料注入
孔７４が穿設されており、加熱溶融状態のオレフィン系
エラストマーＥがこの原料注入孔７４を通して射出成形
機７５からキャビティ７３内に導入されるようにしてい
る。オレフィン系エラストマーＥは、本実施形態におい
ては、射出成形機７５内で１９０℃〜２００℃に加熱さ
れて溶融状態になっている。
【００５６】また、各金型６，７には、上型６１，７１
および下型６２，７２を冷却する図略の冷却手段が付設
され、この冷却手段によって金型６，７は、２０℃〜３
０℃に冷却されるようにしてある。
【００５７】そして、搬送用ローラ１を製造するにあた
っては、図４の（イ）に示すように、上型６１と下型６
２とでシャフト２を挟持して第１金型６のキャビティ７
３に装着し、ついで射出成形機６５から原料注入孔６４
を通してキャビティ７３内に所定量のポリプロピレンＰ
を注入するという第１工程が実行される。これによって
キャビティ７３内にポリプロピレンＰが充満し、シャフ
ト２が溶融状態のポリプロピレンＰに埋設された状態に
なる。
【００５８】この状態でポリプロピレンＰは冷却手段に
よって第１金型６を介して２０℃〜３０℃に冷却され、
シャフト２の回りに内側環状積層部４が形成された予備
成形品１０が得られる。この予備成形品１０は、図４の
（ロ）に示すように、上型６１が開放されてキャビティ
７３から取り出され、つぎの第２工程に送られる。
【００５９】ついで、第２工程においては、図５の
（イ）に示すように、予備成形品１０が、第２金型７の
両側部からシャフト２が突出するように上型７１が下型
７２に合体される。その後、上記合体によって形成され
たキャビティ７３内に、射出成形機７５から１９０℃〜
２００℃に加熱されて溶融したオレフィン系エラストマ
ーＥが原料注入孔７４を通してキャビティ７３内に導入
され、これによってキャビティ７３内の予備成形品１０
は外側環状積層部５に埋設された状態になる。この状態
で第２金型７が冷却手段によって２０℃〜３０℃に冷却
され、この冷却でキャビティ７３内に搬送用ローラ１が
形成される。ついで、図５の（ロ）に示すように、上型
７１を開放してキャビティ７３から搬送用ローラ１が取
り出される。
【００６０】本発明は上記の実施形態に限定されるもの
ではなく、以下の内容をも包含するものである。
【００６１】（１）上記実施形態では、内側環状積層部
４は円柱状に形成されているが、本発明は、内側環状積
層部４が円柱状であることに限定されるもものではな
く、断面視が三角形状、多角形状、星型等になるように
してもよい。
【００６２】（２）上記の実施形態においては、内側環
状積層部４にポリプロピレンが適用されているが、ポリ
プロピレンに代えてポリスチレンあるいはポリエチレン
等を採用してもよい。また、上記実施形態においては、
外側環状積層部５に熱可塑性のものとしてオレフィン系
エラストマーが適用されているが、これに代えてスチレ
ン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系エラストマー
等を採用してもよい。また、ポリエステル系エラストマ
ーやポリウレタン系エラストマー等の熱硬化性エラスト
マーを用いてもよい。但し、熱硬化性のエラストマーを
用いる場合は、常温のエラストマーの原料を第２金型７
に注入した後、エラストマーが固化するとともに、内側
環状積層部４の表面が溶融する温度（成形可能温度）ま
で昇温する必要がある。
【００６３】（３）上記第７実施形態のシャフト２ｆ
は、断面視で正方形状に設定されているが、正方形状に
代えて、三角形状、多角形状、星型等、あわゆる形状を
採用することができる。
【００６４】（４）上位実施形態では、シャフト２は金
属製のものが採用されているが、金属製に代えて合成樹
脂製やセラミック製にしてもよい。
【００６５】（５）上記実施形態の製造方法において
は、成形原料を原料注入孔６４，７４を介して軸心方向
に向けて射出してキャビティ６３，７３内に供給するよ
うにして合成樹脂やエラストマーの分子配列をシャフト
２のに平行に形成させ、これによってシャフト２に曲げ
応力がかからないようにしているが、シャフトが短く
（例えば３００ｍｍ以下の場合）、かつ、湾曲し難いも
のである場合は、シャフト２の延びる方向に直交する方
向に射出してキャビティ６３，７３内に原料を供給する
ようにしてもよい。
【００６６】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ローラ本
体をシャフトの外周面に積層される内側環状積層部と、
この内側環状積層部の外周面に積層される外側環状積層
部とから構成し、内側環状積層部として所定の収縮率を
有する合成樹脂を用いているため、加熱溶融した熱可塑
性合成樹脂で内側環状積層部を形成した後、冷却するこ
とによって内側環状積層部は収縮し、これによってシャ
フトは内側環状積層部に締め付けられ、シャフトとロー
ラ本体とを相互に抜け止めされた状態にすることができ
る。
【００６７】そして、外側環状積層部として熱可塑性合
成樹脂と略同一の成形可能温度を有するエラストマーを
用いるようにしているため、エラストマーが熱可塑性の
ものである場合、この熱可塑性エラストマーを融点、す
なわち熱可塑性エラストマーの成形可能温度にまで加熱
して溶融し、この溶融状態のエラストマーを成形するこ
とにより、内側環状積層部は、その表面が加熱されたエ
ラストマーからの熱を得て溶融し、内側環状積層部と外
側環状積層部とは、それらの境界部分で相互に混ざり合
い、これによってエラストマーが冷却固化した状態で、
内側環状積層部と外側環状積層部とを相互に一体化した
状態にすることができる。この効果は、熱可塑性合成樹
脂の融点と略同一の融点を有する熱可塑性エラストマー
用いる請求項４記載の発明の効果でもある。
【００６８】また、エラストマーが熱硬化性のものであ
る場合、内側環状積層部を包囲するように熱硬化性エラ
ストマーの原料を供給し、ついでこの熱硬化性エラスト
マーを加熱して内側環状積層部の表面が溶融状態になる
温度、すなわちエラストマーが熱硬化性のものである場
合の成形可能温度にまで加熱することによって、内側環
状積層部は、その表面が加熱されたエラストマーからの
熱を得て溶融し、内側環状積層部と外側環状積層部と
は、それらの境界部分で相互に溶着した状態にすること
ができる。この効果は、熱可塑性合成樹脂の融点と略同
一の成形可能温度を有する熱硬化性エラストマー用いる
請求項５記載の発明の効果でもある。
【００６９】このように、ローラ本体を、熱可塑性合成
樹脂からなる内側環状積層部と、エラストマーからなる
外側環状積層部との２層構造にすることにより、ローラ
本体とシャフトとを確実に一体化させることが可能であ
り、従来のように外周面に接着剤を塗布したシャフト
を、ローラ本体に嵌入して両者の一体化を図る方式に比
べて作業効率を向上させることができる。
【００７０】請求項２記載の発明によれば、内側環状積
層部の長手方向両端面が、外側環状積層部を形成するエ
ラストマーによって被覆されているため、ローラ本体の
端面に形成され易い内側環状積層部と外側環状積層部と
の段差が隠され、ローラ本体の外観が見苦しくなくなる
という不都合を解消することができる。
【００７１】請求項３記載の発明によれば、シャフトの
外周面に凹部または凸部を形成したため、内側環状積層
部の内周面の一部が凹部または凸部に嵌まり込んだ状態
になり、シャフトと内側環状積層部との共回りを確実に
行わせることができるとともに、シャフトの抜け止め作
用を向上させることができる。
【００７２】請求項６記載の発明によれば、熱可塑性合
成樹脂であるポリプロピレン、ポリスチレンおよびポリ
エチレンは、加熱溶融状態の容積に対する冷却固化時の
容積減少割合である収縮率が、０．５％〜２．０％と大
きく、従って、内側環状積層部の材料として適してお
り、また、熱可塑性であるオレフィン系のエラストマー
やスチレン系熱可塑性エラストマーさらにはポリアミド
系エラストマーは、融点がポリプロピレン、ポリスチレ
ンおよびポリエチレンの融点と略同一であり、外側環状
積層部用の材料として適しているため、得られた搬送用
ローラは、シャフトとローラ本体とが相互に確実に回り
止めおよび抜け止めされた状態にすることができる。
【００７３】請求項７記載の発明によれば、シャフトと
内側環状積層部との関係では請求項６記載の発明と同様
の効果が得られ、また、熱硬化性であるポリエステル系
エラストマーやポリウレタン系エラストマーは、硬化温
度が内側環状積層部の材料であるポリプロピレン、ポリ
スチレンおよびポリエチレンの融点と略等しいため、外
側環状積層部用の材料として適しているため、得られた
搬送用ローラは、シャフトとローラ本体とが相互に確実
に回り止めおよび抜け止めされた状態にすることができ
る。
【００７４】請求項８記載の発明によれば、金属製のシ
ャフトを第１の金型に装填した状態で加熱溶融した収縮
率の大きい熱可塑性合成樹脂を第１の金型のキャビティ
内に射出してシャフトの外周面に内側環状積層部を形成
し、ついでこの内側環状積層部の形成されたシャフトを
第２の金型に装填した状態で上記熱可塑性合成樹脂と略
同一の成形可能温度を有するエラストマーを第２の金型
のキャビティ内に供給して所定の成形処理を施し、これ
によってシャフトに内側環状積層部と、外側環状積層部
が積層されたローラ本体を形成させるようにしたため、
第１の金型を用いた成形処理によってシャフトの外周面
に熱可塑性合成樹脂が環状に積層された中間製品が得ら
れ、この中間製品に第２の金型を用い、かつ、熱可塑性
合成樹脂と略同一の成形可能温度を有するエラストマー
を原料として成形処理を施すことによって搬送用ローラ
を得ることができる。
【００７５】そして、熱可塑性合成樹脂は、収縮率の大
きなものが採用されているため、これを原料にした内側
環状積層部は、射出成形後の冷却による収縮によってシ
ャフトを締め付け、これによってシャフトと内側環状積
層部とが相互に確実に抜け止めされ、かつ、回り止めさ
れた状態にすることができる。
【００７６】そして、エラストマーは、熱可塑性合成樹
脂と略同一の成形可能温度を有しているため、エラスト
マーが熱可塑性のものである場合、第２の金型に加熱溶
融状態の熱可塑性エラストマーを射出し、冷却すること
によって内側環状積層部と外側環状積層部とが境界部分
で一体化した搬送用ローラを得ることができる。また、
エラストマーが熱硬化性のものである場合、第２の金型
に常温で液状の熱硬化性エラストマーを供給し、ついで
成形可能温度にまで加熱することにより、内側環状積層
部と外側環状積層部とが境界部分で一体化した搬送用ロ
ーラを得ることができる。
【００７７】請求項９記載の発明によれば、内側環状積
層部の材料としてポリプロピレン、ポリスチレンおよび
ポリエチレンの内のいずれかを用い、上記外側環状積層
部の材料としてオレフィン系のエラストマー、スチレン
系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系エラストマー、
ポリエステル系エラストマーおよびポリウレタン系エラ
ストマーの内のいずれかを用いたため、ポリプロピレ
ン、ポリスチレンおよびポリエチレンは、内側環状積層
部の材料として適しており、オレフィン系のエラストマ
ー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系エ
ラストマー、ポリエステル系エラストマーおよびポリウ
レタン系エラストマーは、外側環状積層部の材料として
適しており、これらを原料にした搬送用ローラは、シャ
フトとローラ本体との確実な一体化を図ることができ
る。
【００７８】請求項１０記載の発明によれば、内側環状
積層部の長手方向両端面を、外側環状積層部を形成する
エラストマーによって被覆したため、ローラ本体の端面
に形成され易い内側環状積層部と外側環状積層部との段
差が隠され、ローラ本体の外観の見苦しさを解消するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る搬送用ローラの一実施形態を示す
一部切欠き斜視図である。
【図２】図１に示す搬送用ローラの断面図であり、
（イ）はＡ−Ａ線断面図、（ロ）はＢ−Ｂ線断面図であ
る。
【図３】シャフトの他の実施形態を示す斜視図であり、
（イ）は第２実施形態のシャフト、（ロ）は第３実施形
態のシャフト、（ハ）は第４実施形態のシャフト、
（ニ）は第５実施形態のシャフト、（ホ）は第６実施形
態のシャフト、（ヘ）は第７実施形態のシャフトをそれ
ぞれ示している。
【図４】本発明に係る搬送用ローラの製造方法の第１工
程を説明するための断面視の説明図であり、（イ）は、
シャフトが装填された第１金型内に溶融状態の合成樹脂
が注入されつつある状態、（ロ）は、予備成形品が第１
金型から取り出されつつある状態をそれぞれ示してい
る。
【図５】本発明に係る搬送用ローラの製造方法の第２工
程を説明するための断面視の説明図であり、（イ）は、
予備成形品が装填された第２金型内に溶融状態の合成樹
脂が注入されつつある状態、（ロ）は、予備成形品が第
２金型から取り出されつつある状態をそれぞれ示してい
る。
【符号の説明】
１ 搬送用ローラ １０ 予備成形品 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ シャフト ３ ローラ本体 ４ 内側環状積層部 ５ 外側環状積層部 ６ 第１金型 ７ 第２金型 ６１，７１ 上型 ６２，７２ 下型 ６３，７３ キャビティ ６４，７４ 原料注入孔 ６５，７５ 射出成形機 Ｅ オレフィン系エラストマー Ｐ ポリプロピレン

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シャフトと、このシャフトに装着される
    ローラ本体とからなる搬送用ローラにおいて、上記ロー
    ラ本体は、上記シャフトの外周面に積層される内側環状
    積層部と、この内側環状積層部の外周面に積層される外
    側環状積層部とから構成され、上記内側環状積層部は、
    所定の収縮率を有する熱可塑性合成樹脂が用いられ、上
    記外側環状積層部は、上記熱可塑性合成樹脂の融点と略
    同一の温度で成形可能温度に到達するエラストマーが用
    いられていることを特徴とする搬送用ローラ。
  2. 【請求項２】 上記内側環状積層部の長手方向両端面
    が、外側環状積層部を形成するエラストマーによって被
    覆されていることを特徴とする請求項１記載の搬送用ロ
    ーラ。
  3. 【請求項３】 上記シャフトは外周面に凹部または凸部
    が形成されていることを特徴とする請求項１または２記
    載の搬送用ローラ。
  4. 【請求項４】 上記エラストマーは、上記熱可塑性合成
    樹脂の融点と略同一の融点を有する熱可塑性エラストマ
    ーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
    記載の搬送用ローラ。
  5. 【請求項５】 上記エラストマーは、上記熱可塑性合成
    樹脂の融点と略同一の硬化点を有する熱硬化性エラスト
    マーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
    に記載の搬送用ローラ。
  6. 【請求項６】 上記熱可塑性合成樹脂は、ポリプロピレ
    ン、ポリスチレンおよびポリエチレンの内のいずれかで
    あり、上記熱可塑性エラストマーは、オレフィン系のエ
    ラストマー、スチレン系エラストマーおよびポリアミド
    系エラストマーの内のいずれかであることを特徴とする
    請求項４記載の搬送用ローラ。
  7. 【請求項７】 上記熱可塑性合成樹脂は、ポリプロピレ
    ン、ポリスチレンおよびポリエチレンの内のいずれかで
    あり、上記外側環状積層部は、ポリエステル系エラスト
    マーまたはポリウレタン系エラストマーであることを特
    徴とする請求項５記載の搬送用ローラ。
  8. 【請求項８】 金属製のシャフトを第１の金型に装填し
    た状態で加熱溶融した収縮率の大きい熱可塑性合成樹脂
    を第１の金型のキャビティ内に射出してシャフトの外周
    面に内側環状積層部を形成し、ついでこの内側環状積層
    部の形成されたシャフトを第２の金型に装填した状態で
    上記熱可塑性合成樹脂と略同一の成形可能温度を有する
    エラストマーを第２の金型のキャビティ内に供給して所
    定の成形処理を施し、これによってシャフトに内側環状
    積層部と、外側環状積層部が積層されたローラ本体を形
    成させることを特徴とする搬送用ローラの製造方法。
  9. 【請求項９】 上記内側環状積層部の材料としてポリプ
    ロピレン、ポリスチレンおよびポリエチレンの内のいず
    れかを用い、上記外側環状積層部の材料としてオレフィ
    ン系のエラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマ
    ー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラス
    トマーおよびポリウレタン系エラストマーの内のいずれ
    かを用いることを特徴とする請求項８記載の搬送用ロー
    ラの製造方法。
  10. 【請求項１０】 上記内側環状積層部の長手方向両端面
    を、外側環状積層部を形成するエラストマーによって被
    覆することを特徴とする請求項８または９記載の搬送用
    ローラの製造方法。
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