JP2002316335A - ゴムロールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴムロールを効率良く製造することができ、
また、ゴム層のシャフトへの接着強度が高いゴムロール
を製造することができるゴムロールの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 未加硫ゴム筒状体１を押出成形機１０に
よって円筒形の金型４内に直接に押出成形した後、この
未加硫ゴム筒状体１を膨張させて金型４の内面に密着さ
せ、次いで該未加硫ゴム筒状体１内にシャフト５を挿入
し、保持部材６によってシャフト５の両端を保持した
後、金型４の中央側から加熱を開始し加硫する。金型４
の中央側から加熱を開始するには、左端４１から右方に
向って徐々に拡幅する台形部４２と、該台形部４２に引
き続き右端４４に至る等幅部４３とを有した熱板４０上
を金型４を転動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャフトの外周に
ゴム層が設けられたゴムロールの製造方法に関するもの
であり、詳しくは例えば複写機やファクシミリ等に用い
るのに好適なゴムロールの製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ等には、シャフト
の外周にゴム層を設けたゴムロールが多数用いられてい
る。

【０００３】このようなゴムロールの製造方法として、
少なくとも内周側が発泡性である未加硫ゴム筒状体を成
形し、これを円筒形の金型内に配置すると共に、該未加
硫ゴム筒状体内の軸心位置にシャフトを配置し、該未加
硫ゴム筒状体を加熱して発泡させつつ加硫し、発泡した
ゴムをシャフト外周面に加硫接着し、その後、脱型する
方法がある。

【０００４】複写機やファクシミリの帯電ロールや現像
ロール等の導電性ロールは、金属製のシャフトの外周に
導電性ゴム発泡体層が設けられ、その外周に非発泡性半
導電性ゴム層が設けられ、最外周に半導電性熱可塑性樹
脂層が形成された複層構造のものとなっている。このよ
うなゴムロールを製造する場合には、まず内層が発泡性
導電性未加硫ゴム層からなり、外層が非発泡性導電性未
加硫ゴム層からなる２層構造の未加硫ゴム筒状体を、押
出成形及び所定長さにカットすることにより製造する。
次いで、この未加硫ゴム筒状体を金型内に配置すると共
に、その軸心位置にシャフトを配置し、該シャフトを保
持部材で保持する。

【０００５】この金型を加熱炉内にて加熱し、内層の発
泡性ゴム層を発泡させる。発泡したゴム層は、シャフト
の外周面に接着すると共に、その発泡圧によって外層の
非発泡性ゴム層を膨張させ、金型内面に密着させる。こ
れにより、シャフト外周に２層のゴム層を有したゴムロ
ール素体が成形されるので、これを金型から脱型し、そ
の後最外層の半導電性熱可塑性樹脂層をディッピング等
によりコーティングして複写機等用の導電性ゴムロール
とする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 上記従来の金型発
泡を利用したゴムロールの製造方法にあっては、押出成
形して所定長さに切断した未加硫ゴム筒状体を金型内に
挿入するようにしているが、軟質で且つ粘着性を有した
未加硫ゴム筒状体は金型内に挿入しにくく、製造効率が
悪い。また、未加硫ゴム筒状体内にシャフトを挿入する
場合にも、シャフトと未加硫ゴム筒状体内周面との間隔
が小さく、シャフトを挿入しにくい。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決し、ゴ
ムロールを効率良く製造することができるゴムロールの
製造方法を提供することを第１の目的とする。

【０００８】 従来の金型発泡を利用したゴムロール
の製造方法にあっては、加硫時に円筒状の金型の長手方
向の両端側の昇温が速く、該両端側から発泡が開始す
る。そのため、該長手方向の中央付近で発生したガスが
抜ける前に、金型の両端側が発泡ゴムによって塞がれ、
ガスが十分には抜けないようになるおそれがあった。

【０００９】本発明は、金型等の成形型のいずれの領域
において発生したガスもスムーズに成形型外へ排出さ
れ、これによってゴム層とシャフトとの接合が良好とな
ったゴムロールの製造方法を提供することを第２の目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）のゴ
ムロールの製造方法は、シャフトの外周にゴム層が設け
られたゴムロールを製造する方法において、該ゴム層を
形成するための、少なくとも内周側が発泡性である未加
硫ゴム筒状体をゴムロール成形型の内部に押出成形する
押出工程と、該未加硫ゴム筒状体内に前記シャフトを挿
入し、該シャフトを該成形型に対し保持部材によって保
持させる保持部材装着工程と、該未加硫ゴム筒状体を加
熱して発泡させながら加硫し、該シャフト外周面に接着
した加硫ゴム層とする加硫工程と、該保持部材を脱着す
ると共に成形型を脱型する脱型工程と、を有することを
特徴とするものである。

【００１１】かかるゴムロールの製造方法にあっては、
成形型内に直接に未加硫ゴム筒状体を押出成形するの
で、従来のように別個に押出成形及び切断された未加硫
ゴム筒状体を成形型内に挿入する工程が不要である。

【００１２】請求項２の通り、このゴムロールの製造方
法において、未加硫ゴム筒状体が外層と発泡性の内層と
を有した複層構造のものである場合には、この未加硫ゴ
ム筒状体を共押出することにより、効率良く押出成形を
行うことができる。

【００１３】請求項３の通り、成形型内に押出された未
加硫ゴム筒状体内に気体を供給して膨張させ、未加硫ゴ
ム筒状体を成形型内面に密着させるようにすることによ
り、押出成形される未加硫ゴム筒状体を小径のものと
し、未加硫ゴム筒状体と成形型内面との間隙を大きくと
っておくことができ、これにより押出工程の途中での未
加硫ゴム筒状体と成形型内面との接触を防止してきわめ
て効率良く未加硫ゴム筒状体を押出成形することができ
る。

【００１４】請求項４の通り、この膨張工程を行うに
は、押出成形機の押出口近傍に気体流出口を設けてお
き、この気体流出口から未加硫ゴム筒状体内に気体を供
給するのが好ましい。

【００１５】請求項５の通り、この未加硫ゴム筒状体を
鉛直下方に押出すことにより、未加硫ゴム筒状体が成形
型内面に接触することもなく、押出工程をスムーズに行
うことができる。

【００１６】請求項６の通り、押出工程において、未加
硫ゴム筒状体と成形型内面との間に気体を供給すること
により、押出工程途中での未加硫ゴム筒状体と成形型内
面との接触を確実に防止することができる。

【００１７】請求項７の通り、加硫工程において成形型
の長手方向の中央側から加熱を開始すると、成形型の出
口側が発泡ゴムによって閉塞される前に殆ど全てのガス
を成形型外に排出することができ、ゴム層とシャフトと
の接着強度がきわめて高いゴムロールを製造することが
できる。

【００１８】本発明（請求項８）のゴムロールの製造方
法は、シャフトの外周にゴム層が設けられたゴムロール
を製造する方法であって、該ゴム層を形成するための、
少なくとも内周側が発泡性である未加硫ゴム筒状体をゴ
ムロール成形型の内部に配置すると共に、該未加硫ゴム
筒状体内に前記シャフトを配置し、該未加硫ゴム筒状体
を加熱して発泡させながら加硫し、該シャフト外周面に
接着した加硫ゴム層とする工程を有するゴムロールの製
造方法において、該加熱を該成形型の長手方向の中央側
から開始することを特徴とするものである。

【００１９】かかる製造方法によると、上記請求項７と
同じく、成形型の出口側が発泡ゴムによって閉塞される
前に殆ど全てのガスを成形型外に排出することができ、
ゴム層とシャフトとの接着強度がきわめて高いゴムロー
ルを製造することができる。

【００２０】このように成形型の長手方向の中央側から
加熱を開始するには、請求項９の通り、少なくとも一部
が成形型の転動方向に向って幅が次第に拡大している熱
板上を成形型を転動させるのが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
について説明する。図１は本発明の実施の形態に係るゴ
ムロールの製造方法のうち押出及び膨張工程を説明する
断面図、図２は加硫及び脱型工程を説明する断面図、図
３は加硫のため加熱装置を示す平面図である。

【００２２】この実施の形態に係るゴムロールの製造方
法の概要は、未加硫ゴム筒状体１を押出成形機１０によ
って円筒形の金型４内に直接に押出成形した後、この未
加硫ゴム筒状体１内に空気を吹き込んで膨張させて金型
４の内面に密着させ、次いで該未加硫ゴム筒状体１内に
シャフト５を挿入し、保持部材６によってシャフト５の
両端を金型４に保持させた後、金型４の中央側から加熱
を開始し加硫するというものである。

【００２３】なお、この実施の形態では金型を用いてい
るが、他の材料例えば樹脂製の成形型を用いても良い。

【００２４】この実施の形態は、未加硫ゴム筒状体１は
発泡性の内層２と非発泡性の外層３とを有する２層構造
のものであり、押出成形機１０によって共押出成形され
る。この押出成形機１０には、内層用のゴムの供給シリ
ンダ１１と、外層用のゴムの供給シリンダ１２とが設け
られており、押出ノズル１３から金型４内に向って円筒
状に未加硫ゴム筒状体１を押出成形する。

【００２５】なお、未加硫ゴム筒状体１の外周面と金型
４の内周面との間にエアーを吹き込むことにより、筒状
体１と金型４との接触を防止するようにしてもよい。

【００２６】この押出成形機１０は、押出方向が鉛直下
方となっており、円筒形の金型４もその軸心線方向が鉛
直方向となるように押出ノズル１３と同軸状に配置され
ている。押出ノズル１３の中央には、エアー吹出口１４
が設けられている。

【００２７】金型４の下方には、円錐台形（又は円錐形
でもよい）のキャップ２１と、該キャップ２１をロッド
２２を介して進退させる進退装置（例えばエアシリンダ
やリニアソレノイド等よりなる。）２３とを有したキャ
ップ装置２０が設けられている。

【００２８】図１（ａ）の如く押出成形機１０から鉛直
下方に向って金型４内に未加硫ゴム筒状体１を押出成形
し、該未加硫ゴム筒状体１の下端が金型４の下端に達し
た時点で押出を一旦停止し、図１（ｂ）の通りキャップ
２１を上昇させて未加硫ゴム筒状体１の下端に内嵌さ
せ、未加硫ゴム筒状体１の下端を閉塞する。次いで、エ
アー吹出口１４からエアーを供給して未加硫ゴム筒状体
１を膨張させ、未加硫ゴム筒状体を金型４の内面に密着
させる。その後、金型４の上部側方に配置されたカッタ
ーナイフ装置３０によって未加硫ゴム筒状体１を押出成
形機１０から切り離す。

【００２９】その後、図１（ｃ）の通り、未加硫ゴム筒
状体１内にシャフト５を挿入すると共に、保持部材６に
よってシャフト５の両端を金型４に保持させる。図１
（ｃ）及び図１（ｃ）のｅ−ｅ線に沿う断面図である図
１（ｅ）に明示の通り、この保持部材６は、金型４の両
端部外周に被さる環壁部６ａを有すると共に、シャフト
５の挿入孔６ｂと、ガス抜き孔６ｃとを有している。

【００３０】シャフト５は、図１（ｄ）及び図２（ａ）
の通り、該挿入孔６ｂに挿入され、金型４の軸心位置に
固定される。

【００３１】次に、この金型４をその長手方向の中央側
から加熱を開始し、図２（ｂ）の通り該長手方向の中央
側から加硫発泡を開始させる。このように中央側から発
泡を開始するため、発泡終了前に金型４の両端側のガス
抜き孔６ｃが発泡ゴムによって塞がれることがなく、全
て又は殆ど全てのガスが該ガス抜き孔６ｃを通って金型
４外へ排出される。これにより、図２（ｃ）の通り、加
硫発泡した内層２’がシャフト５に強力に加硫接着され
た成形体となる。これを脱型することにより、図２
（ｄ）の通り、シャフト５と、その外周の加硫内層２’
及び加硫外層３’よりなる加硫ゴム１’とを有したゴム
ロール７が製造される。なお、このゴムロール７の外周
に必要に応じ熱可塑性樹脂などをコーティングして被覆
層を形成してもよい。

【００３２】上記図２のように金型４の中央側から加熱
を開始するには、図３の熱板４０を用いるのが好まし
い。この熱板４０は、左端４１から右方に向って徐々に
拡幅する台形部４２と、該台形部４２に引き続き右端４
４に至る等幅部４３とを有したものである。この熱板４
０は、鉄、アルミニウムなどの熱良導材よりなり、且つ
ヒータによって所定の上面温度となるように加熱され
る。

【００３３】未加硫ゴム筒状体１を内蔵した金型４は該
左端４１に配置され、該熱板４０上を右端４４に向って
転動する。この転動を行うには、所定速度で移動する移
動装置にて金型４又はシャフト５の両端を案内するのが
好ましい。なお、多数の金型４を隣り合わせて熱板４０
上に配置し、金型４の群を連続的に熱板４０上を転動さ
せてもよい。熱板４０は水平であってもよく、右方に向
って下り勾配であってもよい。

【００３４】この熱板４０と接触することにより金型４
が加熱される。この場合、熱板４０の左端４１が細幅で
あり、金型４の長手方向の中央部がまずこの左端４１に
接触して加熱される。そして、金型４が台形部４２上を
右方に転動するにつれて金型４の被加熱部分が徐々に両
端側に拡大していく。等幅部４３上では金型４は全体に
ほぼ均等に加熱される。

【００３５】なお、金型４を図３の熱板４０以外の加熱
装置によって長手方向中央側から加熱し始めてもよい。

【００３６】上記実施の形態では、未加硫ゴム筒状体１
を鉛直下方に向かって押出成形し、金型４の内面との接
触を防止するようにしているが、金型４と筒状体１との
間に気体を吹き込んで両者の接触を防ぐようにした場合
には、筒状体１を横方向や斜め方向などに押出成形する
ことも可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、ゴムロー
ルを効率良く製造することができる。また、本発明によ
ると、ゴム層のシャフトへの接着強度が高いゴムロール
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るゴムロールの製造方
法のうち押出及び膨張工程を説明する断面図である。

【図２】加硫及び脱型工程を説明する断面図である。

【図３】加硫のため加熱装置を示す平面図である。

【符号の説明】 １ 未加硫ゴム筒状体 ２ 内層 ３ 外層 ４ 金型 ５ シャフト ６ 保持部材 ６ｃ ガス抜き孔 １０ 押出成形機 ２１ キャップ ４０ 熱板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:20 105:20 105:24 105:24 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 31:32 31:32 Ｂ２９Ｃ 67/22 Ｆターム(参考） 3J103 AA02 AA21 BA41 EA02 EA11 FA15 GA02 GA57 GA60 HA03 HA12 HA53 4F203 AA45 AD18 AG03 AG20 AH04 DA03 DA11 DB01 DB11 DC01 DF05 DF15 DL10 4F207 AA45 AD18 AG08 AG20 AH04 KA01 KA11 KB18 KB26 KK51 KL22 4F212 AA45 AD03 AG03 AG14 AG20 AK07 UA09 UB01 UB11 UB22 UG03 UG05 UG07 UH18

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトの外周にゴム層が設けられたゴ
   ムロールを製造する方法において、 該ゴム層を形成するための、少なくとも内周側が発泡性
   である未加硫ゴム筒状体をゴムロール成形型の内部に押
   出成形する押出工程と、 該未加硫ゴム筒状体内に前記シャフトを挿入し、該シャ
   フトを該成形型に対し保持部材によって保持させる保持
   部材装着工程と、 該未加硫ゴム筒状体を加熱して発泡させながら加硫し、
   該シャフト外周面に接着した加硫ゴム層とする加硫工程
   と、 該保持部材を脱着すると共に成形型を脱型する脱型工程
   と、を有することを特徴とするゴムロールの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記未加硫ゴム筒状
   体は、外層と、発泡性の内層とを有した複層構造のもの
   であり、前記押出工程において該積層構造の未加硫ゴム
   筒状体を共押出により成形型の内部に押出成形すること
   を特徴とするゴムロールの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記押出工程
   の後、未加硫ゴム筒状体内に気体を供給して未加硫ゴム
   筒状体を膨張させ、成形型の内面に密着させることを特
   徴とするゴムロールの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記押出成形を行う
   ための押出成形機は押出口近傍に気体流出口を備えてお
   り、 前記押出工程の後、未加硫ゴム筒状体の押出方向の先端
   を閉止部材によって閉止し、該気体流出口から該未加硫
   ゴム筒状体内に気体を供給して前記膨張工程を行うこと
   を特徴とするゴムロールの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
   て、前記未加硫ゴム筒状体を鉛直下方に向かって押出成
   形することを特徴とするゴムロールの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項におい
   て、前記押出工程において前記未加硫ゴム筒状体と成形
   型内面との間に気体を供給することを特徴とするゴムロ
   ールの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項におい
   て、前記成形型の長手方向の中央側から加熱を開始する
   ことを特徴とするゴムロールの製造方法。
8. 【請求項８】 シャフトの外周にゴム層が設けられたゴ
   ムロールを製造する方法であって、 該ゴム層を形成するための、少なくとも内周側が発泡性
   である未加硫ゴム筒状体をゴムロール成形型の内部に配
   置すると共に、該未加硫ゴム筒状体内に前記シャフトを
   配置し、 該未加硫ゴム筒状体を加熱して発泡させながら加硫し、
   該シャフト外周面に接着した加硫ゴム層とする工程を有
   するゴムロールの製造方法において、 該加熱を該成形型の長手方向の中央側から開始すること
   を特徴とするゴムロールの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項８において、該成形型を熱板上を
   転動させることにより前記加熱を行うようにした方法で
   あって、 該熱板の少なくとも一部は、該成形型の転動方向に向っ
   て幅が次第に拡大していることを特徴とするゴムロール
   の製造方法。