特許 6039389 ゴムローラの押出し成形機、およびゴムローラの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6039389

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】ゴムローラの押出し成形機、およびゴムローラの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 47/92 20060101AFI20161128BHJP

   B29C 47/02 20060101ALI20161128BHJP

   F16C 13/00 20060101ALI20161128BHJP

   B29K 21/00 20060101ALN20161128BHJP

【ＦＩ】

   B29C47/92

   B29C47/02

   F16C13/00 B

   B29K21:00

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-267220(P2012-267220)

(22)【出願日】2012年12月6日

(65)【公開番号】特開2014-113701(P2014-113701A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2015年12月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】浅田 克己

(72)【発明者】

【氏名】池田 隆

(72)【発明者】

【氏名】永田 之則

(72)【発明者】

【氏名】高野 秀人

【審査官】 鏡 宣宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開平５−３２９９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５４１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−６６８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−５８２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２９９６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４７／００−４７／９６

Ｆ１６Ｃ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の長さの芯金の複数本を、該芯金の長手方向に連続してクロスヘッドに送り込む芯金送り手段と、溶融状態のゴム材料を該クロスヘッドに送り込むゴム送り手段と、を有し、
該各芯金の周りを該ゴム材料で覆ったゴムローラを前記クロスヘッドの出口から押し出すゴムローラの押出し成形機であって、
前記クロスヘッドの出口から押し出されたゴムローラの外径を測定する外径測定手段と、該外径測定手段により測定されたゴムローラの外径測定値に基づいて、ゴムローラの外径が所定の外径目標値と一致するように、前記芯金送り手段による芯金の送り速度を制御する第１制御器と、を具備する第１フィードバック制御系と、
前記芯金送り手段による芯金の送り速度を入力として、芯金の送り速度の低周波成分を出力する推定器と、該推定器から出力された芯金の送り速度の低周波成分に基づいて、前記芯金送り手段による芯金の送り速度の平均値が所定の平均速度目標値と一致するように、前記ゴム送り手段によるゴム材料の送り速度を制御する第２制御器と、を具備する第２フィードバック制御系と、を有することを特徴とするゴムローラの押出し成形機。

【請求項2】

前記推定器は、ローパスフィルタを含み、該ローパスフィルタのカットオフ周波数ｆｃは、１秒あたりのゴムローラの生産数をＴＰと設定した場合に、ｆｃ＜ＴＰとすることを特徴とする請求項１記載のゴムローラの押出し成形機。

【請求項3】

前記推定器は、ノッチフィルタを含み、該ノッチフィルタの中心周波数ｆｏは、１秒あたりのゴムローラの生産数をＴＰと設定した場合に、ｆｏ＝ＴＰとすることを特徴とする請求項１または２記載のゴムローラの押出し成形機。

【請求項4】

前記第１フィードバック制御系の制御帯域ＢＷ１と、前記第２フィードバック制御系の制御帯域ＢＷ２とが、ＢＷ１＞ＢＷ２であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のゴムローラの押出し成形機。

【請求項5】

所定の長さの芯金の複数本を、該芯金の長手方向に連続してクロスヘッドに送り込む芯金送り手段と、溶融状態のゴム材料を該クロスヘッドに送り込むゴム送り手段と、を有し、該各芯金の周りを該ゴム材料で覆ったゴムローラを前記クロスヘッドの出口から押し出す押出し成形機によるゴムローラの製造方法であって、
前記クロスヘッドの出口から押し出されたゴムローラの外径を測定し、該測定されたゴムローラの外径測定値に基づいて、ゴムローラの外径が所定の外径目標値と一致するように、前記芯金送り手段による芯金の送り速度を制御する第１フィードバック制御工程と、
前記芯金送り手段による芯金の送り速度を入力として、芯金の送り速度の低周波成分を推定し、該推定された芯金の送り速度の低周波成分に基づいて、前記芯金送り手段による芯金の送り速度の平均値が所定の平均速度目標値と一致するように、前記ゴム送り手段によるゴム材料の送り速度を制御する第２フィードバック制御工程と、を有することを特徴とするゴムローラの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴムローラを製造するための押出し成形機、およびゴムローラの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真装置に用いられる帯電ローラや現像ローラなどには、芯金を中心とする円柱状のゴム部材であるゴムローラが用いられる。一般的に、ゴムローラの製造過程において、押出し成形機が用いられる。

【0003】

一般的な押出し成形機は、クロスヘッドに、溶融状態のゴム材料と、所定の長さの芯金と、が同時に送り込まれ、芯金の外周に所定の厚さのゴム材料が被覆されたゴムローラがクロスヘッドの出口から押し出される構成である。このような押出し成形機では、クロスヘッドの出口から、各芯金について１つのゴムローラが連続的に得られる。

【0004】

ゴムローラにおけるゴム材料の厚さは、芯金のクロスヘッドへの送り速度や、ゴム材料のクロスヘッドへの送り速度を変化させることにより調整可能である。これにより、ゴムローラは、例えば、図５に示すように、芯金６１の長手方向の中央部においてゴム材料６２の外径が大きい、いわゆるクラウン形状などに成形することが可能である。押し出されたゴムローラの両端部のゴム材料は、後の別工程にて除去される。したがって、図５に示すように、完成したゴムローラ６０では芯金６１の両端部が露出している。

【0005】

ゴムローラの外径は５ｍｍから１０ｍｍ程度、クラウン形状部分の最大径と最小径の差は例えば２００μｍ程度である。ゴムローラの長さは、Ａ４サイズの用紙に対応するもので２５０ｍｍ程度、Ａ３サイズの用紙に対応するもので３７０ｍｍ程度である。芯金の外径は４ｍｍから８ｍｍ程度のものが使われる。

【0006】

近年、電子写真装置の高性能化に伴い、ゴムローラの形状精度の向上が求められている。ゴムローラの形状精度を向上させるための押出し成形機のフィードバック制御の技術が特許文献１および特許文献２に開示されている。

【0007】

特許文献１および特許文献２に開示された押出し成形機のフィードバック制御では、クロスヘッドの出口端近傍に設置された外径測定器にて得られるゴムローラの外径測定値に基づいて、芯金の送り速度やゴム材料の送り速度を制御する。これにより、所定のクラウン形状に対するゴムローラの形状誤差の低減を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００９−０６６８０８号公報

【特許文献2】特開２０１０−０５８２７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１および特許文献２に開示された押出し成形機によれば、フィードバック制御系の働きによって、所定のクラウン形状に対するゴムローラの形状誤差が低減されるように、操作量である芯金の送り速度あるいはゴム材料の送り速度を変化させている。この時、ゴム材料の物性値変化や温度変化等の外乱の影響でゴムローラの形状が変動しても、それに応じて操作量が余分に変化して、それら外乱の影響を排除するよう動作する。

【0010】

しかしながら、数時間後や１日、あるいは何日にも亘る長期の稼働中に、外乱が大きく変動する場合は、芯金の送り速度も大きく変化してしまうことがある。

【0011】

このため、芯金の送り速度が上限値や下限値に飽和し、形状誤差が大きくなるという問題や、芯金の送り速度が上限値と下限値の間を周期的に大きく変動して単位時間あたりのゴムローラの生産数が大きく変動することがあった。

【0012】

図６に、従来例にかかる押出し成形機の性能を示す数値シミュレーション結果を示す。上段は、所定のクラウン形状ｒ１と外径測定値ｚの波形の重ね書きである。約４５秒間に９本のゴムローラが押出されるため９つのクラウン形状が現れている。中段は、所定のクラウン形状ｒ１と外径測定値ｚの差分である外径誤差ｅ１の波形である。最大外径誤差は±２０μｍ程度と、ゴムローラの形状誤差を十分低減できている。ところが、この時、下段の芯金の送り速度ｗ１、およびその平均速度ｗ１ｂは、徐々にドリフトして小さくなっている。このままだと、芯金の送り速度が下限値に飽和して形状誤差が大きくなるという問題や、芯金の送り速度が飽和はしなくても大きく変動することによって、単位時間あたりのゴムローラの生産数がばらつく場合がある。

【0013】

そこで、本発明は、外乱が長期的に大きく変動しても、操作量が飽和したり、周期的に大きく変動したりすることを抑制し、ゴムローラの形状誤差を安定して低減できるゴムローラの押出し成形機、およびゴムローラの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記問題点を解決するために本発明のゴムローラの押出し成形機は、
所定の長さの芯金の複数本を、該芯金の長手方向に連続してクロスヘッドに送り込む芯金送り手段と、溶融状態のゴム材料を該クロスヘッドに送り込むゴム送り手段と、を有し、該各芯金の周りを該ゴム材料で覆ったゴムローラを前記クロスヘッドの出口から押し出すゴムローラの押出し成形機であって、
前記クロスヘッドの出口から押し出されたゴムローラの外径を測定する外径測定手段と、該外径測定手段により測定されたゴムローラの外径測定値に基づいて、ゴムローラの外径が所定の外径目標値と一致するように、前記芯金送り手段による芯金の送り速度を制御する第１制御器と、を具備する第１フィードバック制御系と、
前記芯金送り手段による芯金の送り速度を入力として、芯金の送り速度の低周波成分を出力する推定器と、該推定器から出力された芯金の送り速度の低周波成分に基づいて、前記芯金送り手段による芯金の送り速度の平均値が所定の平均速度目標値と一致するように、前記ゴム送り手段によるゴム材料の送り速度を制御する第２制御器と、を具備する第２フィードバック制御系と、を有することを特徴とする。

【0015】

また、前記推定器は、ローパスフィルタを含み、該ローパスフィルタのカットオフ周波数ｆｃは、１秒あたりのゴムローラの生産数をＴＰと設定した場合に、ｆｃ＜ＴＰとすることを特徴とする。

【0016】

また、前記推定器は、ノッチフィルタを含み、該ノッチフィルタの中心周波数ｆｏは、１秒あたりのゴムローラの生産数をＴＰと設定した場合に、ｆｏ＝ＴＰとすることを特徴とする。

【0017】

また、前記第１フィードバック制御系の制御帯域ＢＷ１と、前記第２フィードバック制御系の制御帯域ＢＷ２とが、ＢＷ１＞ＢＷ２であることを特徴とする。

【0018】

上記問題点を解決するために本発明のゴムローラの製造方法は、
所定の長さの芯金の複数本を、該芯金の長手方向に連続してクロスヘッドに送り込む芯金送り手段と、溶融状態のゴム材料を該クロスヘッドに送り込むゴム送り手段と、を有し、該各芯金の周りを該ゴム材料で覆ったゴムローラを前記クロスヘッドの出口から押し出す押出し成形機によるゴムローラの製造方法であって、
前記クロスヘッドの出口から押し出されたゴムローラの外径を測定し、該測定されたゴムローラの外径測定値に基づいて、ゴムローラの外径が所定の外径目標値と一致するように、前記芯金送り手段による芯金の送り速度を制御する第１フィードバック制御工程と、
前記芯金送り手段による芯金の送り速度を入力として、芯金の送り速度の低周波成分を推定し、該推定された芯金の送り速度の低周波成分に基づいて、前記芯金送り手段による芯金の送り速度の平均値が所定の平均速度目標値と一致するように、前記ゴム送り手段によるゴム材料の送り速度を制御する第２フィードバック制御工程と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、外乱が長期的に大きく変動しても、操作量が飽和したり、周期的に大きく変動したりすることを抑制し、ゴムローラの形状誤差を安定して低減できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るゴムローラの押出し成形機の概略構成図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る推定器の周波数伝達特性である。

【図3】本発明の押出し成形機の性能を示す数値シミュレーション結果である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係る推定器の周波数伝達特性である。

【図5】押出し成形機にて製造されるゴムローラである。

【図6】従来の押出し成形機の性能を示す数値シミュレーション結果である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るゴムローラの押出し成形機１００の概略構成図である。押出し成形機１００は、芯金１の全周にわたってゴム材料を被覆して、中心に芯金１が入ったゴムローラ７を製造するための装置である。

【0022】

押出し成形機１００には、芯金１と溶融状態のゴム材料２が送り込まれるクロスヘッド３と、クロスヘッド３に芯金１を送り込む芯金送り手段である駆動ローラ６と、クロスヘッド３にゴム材料を送る通路であるシリンダ４とが設けられている。

【0023】

駆動ローラ６は、複数本の芯金１を長手方向に連続的にクロスヘッド３に送り込む。１ａは異なる芯金１の端が接触する当接部である。シリンダ４は、内部にスクリュ５を備えている。スクリュ５は、ご溶融状態のゴム材料２をクロスヘッド３内に送り込むためのゴム送り手段であり、スクリュ５の回転により、溶融状態のゴム材料２がクロスヘッド３内に送り込まれる。

【0024】

芯金１は、クロスヘッド３内に送り込まれると、シリンダ４からクロスヘッド３内に送り込まれた溶融状態のゴム材料２に全周を覆われる。そして、芯金１は、クロスヘッド３の出口３ａから、表面にゴム材料２が付着した状態のゴムローラ７として送り出される。

【0025】

押出し成形機１００において、芯金１の長手方向の中央部においてゴム材料２の外径が大きい、いわゆるクラウン形状のゴムローラ７を形成するためには、駆動ローラ６による芯金１の送り速度（以下、芯金速度と称す）や、スクリュ５によるゴム材料２の送り速度（以下、ゴム速度と称す）を変化させればよい。ゴム速度を変化させる他の方法としては、クロスヘッド３に貼付したヒータにてゴム材料２を余分に加熱するという方法もある。

【0026】

芯金１に付着するゴム材料２の厚さは、芯金速度を速くすると相対的に薄くなり、遅くすると相対的に厚くなる。

【0027】

一方で、芯金１に付着するゴム材料２の厚さは、ゴム速度を速くすると相対的に厚くなり、遅くすると相対的に薄くなる。

【0028】

このように、被制御量であるゴムローラ７の外径は、２つの操作量、即ち第１操作量である芯金速度と、第２操作量であるゴム速度の何れによっても調整することができる。

【0029】

しかし、ゴム材料２の厚さを変化させる時の応答は、スクリュ５によってゴム速度を変化させるよりも、駆動ローラ６によって芯金速度を変化させた方が早い。そのため、ゴムローラ７の外径は、駆動ローラ６によって芯金速度を制御することにより調整することがより有効である。

【0030】

駆動ローラ６による芯金速度は、駆動ローラ６に接続されたサーボモータ８によって調整する。サーボモータ８はエンコーダ９を備え、エンコーダ９によってサーボモータ８の回転速度や回転角度を検出可能である。スクリュ５によるゴム速度は、スクリュ５に接続された誘導モータ２５の回転速度によって調整する。クロスヘッド３の出口３ａから送り出されたゴムローラ７は、引取機１０によって、１つの芯金１あたり１つずつ受け取られ、順次パレット（不図示）に載置される。

【0031】

次に、押出し成形機１００における制御系について説明する。制御系は、外径測定器１１、第１制御器１６、ドライバ１７、第２制御器２３、インバータ２４、および推定器２１などにより構成される。なお、図中のＣ１、Ｋ１、Ｃ２、Ｋ２、Ｈ２は各周波数伝達特性を示している。

【0032】

外径測定器１１は、ゴムローラ７を挟んでシート状のレーザ光を投受光して遮光寸法を計測する原理のものが好適である。外径測定器１１は、クロスヘッド３の出口３ａの近傍に配置して、出口３ａから送り出されたゴムローラ７の外径を測定し、その外径測定値ｚを第１制御器１６に伝達する。

【0033】

第１制御器１６は、所定のクラウン形状である外径目標値ｒ１と、外径測定器１１によるゴムローラ７の外径測定値ｚと、の差分である外径誤差ｅ１を入力として、芯金速度指令値ｗ１を出力する。第１制御器１６には、典型的にはＰＩＤ制御器が用いられる。そして、ドライバ１７を介して外径誤差ｅ１が小さくなるようにサーボモータ８の回転速度を制御する。ここで、芯金速度指令値ｗ１は、芯金速度に比例する値であり、ドライバ１７、サーボモータ８、駆動ローラ６を介して、第１操作量である芯金速度に変換される。

【0034】

以上により、芯金１は、ゴムローラ７の外径測定値ｚが外径目標値ｒ１に一致するように駆動ローラ６によってクロスヘッド３内に送り込まれる。即ち、押出し成形機１００は、ゴムローラ７の外径測定値ｚに基づいて、第１の操作量である芯金速度を変化させる第１制御器１６を有する第１フィードバック（ＦＢ）制御系の働きによって、所定のクラウン形状に対するゴムローラ７の形状誤差が低減されるように動作する。更にゴム材料２の物性値変化や温度変化等の外乱の影響にてゴムローラ７の形状が変動しても、それに応じて芯金速度が余分に変化して、それらの外乱の影響を排除するよう動作する。

【0035】

しかしながら、数時間後や１日、あるいは何日にも亘る長期の稼働中に、外乱が大きく変動する場合は、芯金速度も大きく変化してしまう。

【0036】

このため、芯金速度が上限値や下限値に飽和し、形状誤差が大きくなるという問題や、芯金速度が上限値と下限値の間を周期的に大きく変動して単位時間あたりのゴムローラの生産数が大きく変動するという問題が発生することがある。

【0037】

そこで、本発明の押出し成形機１００では、芯金速度の平均値に基づいて、第２の操作量であるゴム速度を調整する第２フィードバック（ＦＢ）制御系を構成する。

【0038】

第２制御器２３は、所定の芯金平均速度目標値ｒ２と、後述する推定器２１にて算出された芯金速度平均値ｗ１ｂと、の差分である芯金平均速度誤差ｅ２を入力として、ゴム速度指令値ｗ２を出力する。第２制御器２３には、典型的にはＰＩＤ制御器が用いられる。そして、インバータ２４を介して芯金平均速度誤差ｅ２が小さくなるように誘導モータ２５の回転速度を制御する。ここで、ゴム速度指令値ｗ２は、ゴム速度に比例する値であり、インバータ２４、誘導モータ２５、スクリュ５を介して、第２操作量であるゴム速度に変換される。

【0039】

所定の芯金平均速度目標値ｒ２は、１秒あたりのゴムローラ生産数ＴＰと芯金長Ｌから、数式１によって算出されて設定される。ｒ２は、ゴムローラ生産数を一定とするため、基本的には一定値とする。

【0040】

ｒ２＝ＴＰ×Ｌ （数式１）
芯金速度平均値ｗ１ｂは、芯金速度を入力として、芯金速度の低周波成分を出力する推定器２１によって算出される。推定器２１は、基本的な演算内容として低周波の波形成分を抽出できるローパスフィルタの特性を含んでいる。ローパスフィルタのカットオフ周波数ｆｃは、1秒あたりのゴムローラ生産数ＴＰ以下、即ち、数式２のように設定すれば、芯金速度の変化成分が小さくなって、その平均値を推定しやすくできる。

【0041】

ｆｃ＜ＴＰ （数式２）
例えば、ゴムローラ７を１本当たり５秒で押し出す場合には、ＴＰ＝０．２［1／秒］となる。図２に、ＴＰ＝０．２［１／秒］の場合に、ｆｃ＝０．１［Ｈｚ］と設定した２次のローパスフィルタの周波数伝達関数を示す。推定器２１の演算内容は、デジタルフィルタや移動平均で実現しても良い。また、平均値でなく実効値で代用することも可能である。このような演算には全てローパスフィルタ特性が含まれ、芯金速度の低周波成分を抽出している。

【0042】

推定器２１の入力となる芯金速度は、幾つかの方法で得ることができる。例えば、芯金速度を直接検出するセンサをクロスヘッド３の上部か下部に設置する方法、芯金速度に比例する駆動ローラ６の回転速度を検出するセンサを設置する方法、芯金速度に比例するサーボモータ８の回転速度を検出するエンコーダ９を設置する方法などがある。図１では、特別なセンサが不要で簡易に実施できるので、芯金速度に比例する芯金速度指令値ｗ１を入力として用いる構成を示した。

【0043】

以上により、ゴム材料２は、芯金平均速度ｗ１ｂが芯金平均速度目標値ｒ２に一致するようにスクリュ５によってクロスヘッド３内に送り込まれる。即ち、本発明の押出し成形機１００は、芯金平均速度ｗ１ｂに基づいて、第２操作量であるゴム速度を変化させる第２制御器２３を有する第２フィードバック（ＦＢ）制御系の働きによって、所定の芯金平均速度目標値ｒ２に対する芯金平均速度ｗ１ｂの芯金平均速度誤差ｅ２が低減されるように動作する。

【0044】

外乱入力を起点として、本発明の押出し成形機１００の特有の動作を更に詳しく説明する。今、ゴム材料の物性値変化や温度変化等の外乱の影響で、押し出されるゴム量が増えると、ゴムローラ７の外径は外径目標値ｒ１よりも太くなる。すると、第１フィードバック制御系は、芯金速度を速くして外径を細くしようと動作する。この時、芯金平均速度も速くなっている。一方、第２フィードバック制御系は、芯金平均速度が速くなっていることを推定器２１により検出しており、ゴム速度を遅くして押し出されるゴム量を減らそうとする。

【0045】

逆に、外乱の影響で押し出されるゴム量が減ると、ゴムローラ７の外径は外径目標値よりも細くなる。すると、第１フィードバック制御系は、芯金速度を遅くして外径を太くしようと動作する。この時、芯金平均速度も遅くなっている。一方、第２フィードバック制御系は、芯金平均速度が遅くなっていることを推定器２１により検出しており、ゴム速度を速くして押し出されるゴム量を増やそうとする。

【0046】

上記動作をさせる場合に、第１制御器１６のＰＩＤゲインと第２制御器２３のＰＩＤゲインを調整することによって、第１フィードバック制御系の制御帯域ＢＷ１［Ｈｚ］と、第２フィードバック制御系の制御帯域ＢＷ２［Ｈｚ］と、を決定する。通常は制御系の性能を良くするために、制御帯域を極力広くする必要があるが、本発明の第２フィードバック制御系の制御帯域ＢＷ２を広くし過ぎると、第１フィードバック制御系の制御性能を損なう場合がある。このため、発明者らは、少なくともＢＷ１＞ＢＷ２とする必要があることを見出しており、一例として好ましくは、数式３とするのが良い。

【0047】

ＢＷ１＞５×ＢＷ２ （数式３）
このようにして、本発明の押出し成形機１００は、第１フィードバック制御系により、ゴムローラ７の外径が外径目標値ｒ１と一致するように動作し、同時に第２フィードバック制御系により、芯金平均速度のドリフトや変動を抑制しながら、芯金平均速度が芯金平均速度目標値ｒ２と一致するように動作するようになる。

【0048】

図３に、本発明の押出し成形機の性能を示す数値シミュレーション結果を示す。上段は、所定のクラウン形状ｒ１と外径測定値ｚの波形の重ね書きである。約４５秒間に９本のゴムローラが押出されるため９つのクラウン形状が現れている。中段は、所定のクラウン形状ｒ１と外径測定値ｚの差分である外径誤差ｅ１の波形である。最大外径誤差は±２０μｍ程度と、ゴムローラ７の形状誤差を十分低減できている。ここまでの性能は従来の押出し成形機の性能を示した図６と同等である。また、図６においては、芯金速度が徐々にドリフトする原因となっていた外乱も同様に作用している。しかしながら、図６とは違い、本発明の押出し成形機１００の性能を示す図３では、下段の芯金速度ｗ１およびその平均速度ｗ１ｂが、外乱の作用でドリフトするのが抑制されていることがわかる。

【0049】

以上の構成と動作により、本実施形態では、外乱が長期的に大きく変動しても、操作量が飽和したり、周期的に大きく変動したりすることを抑制し、ゴムローラ７の形状誤差を安定して低減できる。
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る推定器２１の周波数伝達特性である。本実施形態に係る押出し成形機１００は、以下に述べる推定器２１以外の構成は、第１の実施形態に係る押出し成形機１００と共通している。

【0050】

第１の実施形態で述べたように、推定器２１に含まれるローパスフィルタのカットオフ周波数ｆｃは、１秒あたりのゴムローラ生産数ＴＰ以下に設定すれば、芯金速度の変化成分が小さくなって平均値を推定しやすくすることができる。

【0051】

第２の実施形態では、推定器２１は更に、ノッチフィルタを含む。ノッチフィルタの中心周波数ｆｏは、１秒あたりのゴムローラ生産数ＴＰと等しく、即ち、数式４のように設定すれば、芯金速度の変化成分が更に小さくなって平均値を推定しやすくすることができる。あるいは、実測された芯金速度ｗ１の周波数分析にて得られたスペクトル特性の中で、卓越する幾つかの周波数をｆｏとして複数設定しても良い。

【0052】

ｆｏ＝ＴＰ （数式４）
所定の芯金平均速度目標値ｒ２は、１秒あたりのゴムローラ生産数ＴＰと芯金長Ｌから、数式１によって算出されて設定されることを述べたが、押出し成形機１００の稼働に当たって、ｒ２やＴＰを変更する場合は、ｆｏを手動または自動で変更するのが望ましい。

【0053】

以上の構成と動作により、本実施形態では、外乱が長期的に大きく変動しても、操作量が飽和したり、周期的に大きく変動したりすることを抑制し、ゴムローラ７の形状誤差を安定して低減できる。

【0054】

なお、本実施形態では、推定器２１が、ノッチフィルタおよびローパスフィルタの双方を含む構成について述べたが、ノッチフィルタのみを含む構成でも良い。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置に用いられる帯電ローラ、転写ローラ等のゴムローラの押出し成形機に関する。

【符号の説明】

【0056】

１ 芯金
２ ゴム材料
３ クロスヘッド
４ シリンダ
５ スクリュ
６ 駆動ローラ
７ ゴムローラ
８ サーボモータ
９ エンコーダ
１０ 引き取り機
１１ 外径測定器
１６ 第１制御器
１７ ドライバ
２１ 推定器
２３ 第２制御器
２４ インバータ
２５ 誘導モータ
１００ 押出し成形機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】