JP2002347137A - ゴムロールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モールドマークのない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。 【解決手段】 未加硫ゴム筒状長尺体１を押出成形機１
０によって押出成形した後、気化ガスと接触させて低温
にまで冷却し、高硬度とする。次いで、その外周に熱可
塑性合成樹脂を押出し、次いで冷却して筒状型４を形成
する。これを切断した後、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、加熱し加硫す
る。その後、筒状型４を剥ぎ取る如くして脱型する。筒
状型４はリサイクルされる。

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】なお、シャフトの外周に未発泡ゴムの内層
を形成し、その外周に未加硫非発泡ゴムの外層を形成し
た後、金型に挿入し、加熱加硫するゴムロールの製造方
法も知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の金型を利用
したゴムロールの製造方法には、未加硫ゴム成形体を金
型内に挿入する工程があるが、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。

【０００８】また、脱型後のロール表面に、金型の合わ
せ筋（モールドマーク）が生じることもある。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決し、モ
ールドマークのない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目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のゴムロールの製
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長
尺体を押出成形する押出工程と、該未加硫ゴム筒状長尺
体の外周に合成樹脂の筒状型を形成する工程と、該筒状
型付きの未加硫ゴム筒状長尺体を所定長さに切断して未
加硫ゴム筒状体とする切断工程と、該未加硫ゴム筒状体
内に前記シャフトを挿入する工程と、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
に接着させる加硫工程と、該筒状型を剥離させる脱型工
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、
未加硫ゴム筒状長尺体の外周に合成樹脂の筒状型を形成
し、所定長さに切断後、この筒状型を従来の金型の代替
として加熱、発泡、加硫を行い、脱型してゴムロールを
製造する。従って、このゴムロールの製造方法にあって
は、金型を用いておらず、モールドマークが発生しな
い。また、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金型内に挿入する工程が不要であ
り、製造が容易である。

【００１２】請求項２の通り、このゴムロールの製造方
法において、未加硫ゴム筒状長尺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、未加硫ゴム筒状長尺体の
外周に合成樹脂を押出して筒状型を形成するのに先立っ
て、この未加硫ゴム筒状長尺体を冷却してその硬度を高
くすることにより、筒状型用の合成樹脂を押出したとき
に筒状型が縮径変形しないようになる。

【００１４】この冷却を行うには、請求項４の通り、液
化ガスを気化させた著しく低温のガスを接触させるのが
好ましい。

【００１５】本発明では、この冷却を行う代わりにマン
ドレルを用いて未加硫ゴム筒状長尺体の縮径を防止して
もよい。このマンドレルの外周にゴムを押出すことによ
り未加硫ゴム筒状長尺体が形成される。

【００１６】このマンドレル付きの未加硫ゴム筒状長尺
体は、請求項６の通り、マンドレルを含めて切断され、
次いでマンドレルが引き抜かれる。このマンドレルの引
き抜きにより生じた孔にシャフトが挿入される。

【００１７】本発明では、合成樹脂の筒状型の脱型を行
うには、該筒状型に長手方向に切目を入れ、この切目に
沿って筒状型を裂断させて筒状型を剥離させるのが好ま
しい（請求項７）。

【００１８】

【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を説明する工程図、図２は加硫及び
脱型工程を説明する断面図である。

【００１９】この実施の形態に係るゴムロールの製造方
法では、未加硫ゴム筒状長尺体１を押出成形機１０によ
って押出成型する。この未加硫ゴム筒状長尺体１を冷却
装置によって冷却し、硬くする。次いで、その外周に熱
可塑性合成樹脂を押出成形機３０にて押出成形して筒状
型４を形成する。その後、冷却装置４０で冷却した後、
切断装置５０で定尺に切断して未加硫ゴム筒状体１Ａと
する。この未加硫ゴム筒状体１Ａ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の両端を筒状型４に
保持させた後、加熱し加硫する。その後、脱型してゴム
ロール７とする。

【００２０】以下、上記の各工程について詳細に説明す
る。

【００２１】この実施の形態では、未加硫ゴム筒状長尺
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、内層用のゴムの押
出シリンダ１１と、外層用のゴムの押出シリンダ１２と
が設けられており、２層チューブヘッド１３から円筒状
に未加硫ゴム筒状長尺体１を押出成形する。

【００２２】次いで、この未加硫ゴム筒状長尺体１を冷
却装置２０にて冷却し、その硬度を高くする。このよう
に硬度を高くすることにより、筒状型４の押出成形時に
未加硫ゴム筒状長尺体１が縮径変形することが防止され
る。

【００２３】この冷却装置２０は、未加硫ゴム筒状長尺
体１が内部を通過するケーシング２１と、該ケーシング
２１内に気化ガスを供給する手段２２とからなる。この
実施の形態では、気化ガスは液体窒素を気化させた−１
００℃以下（好ましくは−１００℃〜−１２０℃）の極
低温ガスであり、未加硫ゴム筒状長尺体１が急速に低温
まで冷却され、十分に高硬度となる。

【００２４】このように高硬度となった未加硫ゴム筒状
長尺体１が押出成形機３０のクロスヘッド３１を通過
し、押出シリンダ３２から供給される熱可塑性合成樹脂
が未加硫ゴム筒状長尺体１の外周に密着し、筒状型４が
形成される。

【００２５】この実施の形態では、熱可塑性合成樹脂と
しては融点が約２５０〜２７０℃の４−メチルペンテン
−１を主体としたポリオレフィンが用いられている。

【００２６】この筒状型４が形成された未加硫ゴム筒状
長尺体１は、冷却装置４０に導入され、例えば空気を吹
き付けることにより未加硫ゴム筒状長尺体１の外周の熱
可塑性合成樹脂を冷却し、十分な硬度及び強度を有した
筒状型４とする。

【００２７】この筒状型４付きの未加硫ゴム筒状長尺体
１が切断装置５０に導入され、定尺に切断されて未加硫
ゴム筒状体１Ａとされる。

【００２８】その後、図２（ａ）にも示される通り、未
加硫ゴム筒状体１Ａ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の両端を筒状型４に保持
させる。この保持部材６は、筒状型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６
ｂと、ガス抜き孔６ｃとを有している。シャフト５は、
該挿入孔６ｂに挿入され、筒状型４の軸心位置に固定さ
れる。

【００２９】次に、この筒状型４及びシャフト５付きの
未加硫ゴム筒状体１Ａを熱風加熱コンベア６０に送り込
み、好ましくは筒状型４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さ
せることにより、発泡終了前に筒状型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を通って筒状
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
れた加硫体１Ｂとなる。

【００３０】この加硫体１Ｂから保持部材６を取り外
し、筒状型４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。

【００３１】この脱型を行うに際しては、筒状型４の外
面に好ましくは複数条の切目をカッターロール７０によ
って切込溝状に形成し、次いでこの切目に沿って筒状型
４を裂くようにして引き剥がすのが好ましい。剥がされ
た熱可塑性合成樹脂製筒状型は、筒状型４の押出成形に
再利用（リサイクル）される。

【００３２】このようにして製造されたゴムロールは、
モールドマークの無い高品質のものである。この製造工
程にあっては、未加硫ゴム筒状体を金型に挿入する工程
がなく、製造効率がきわめて良好である。

【００３３】図３は、本発明の別の実施の形態に係るゴ
ムロールの製造方法を示す工程図である。

【００３４】この実施の形態では、押出成形機１０の２
層チューブヘッド１３の中心位置に熱可塑性合成樹脂製
のマンドレル８０が連続的に送り込まれている。このマ
ンドレル８０の外周に発泡性の内層２及び非発泡性の外
層３が押出成形されて未加硫ゴム筒状長尺体が成形され
る。

【００３５】未加硫ゴム筒状長尺体１は、このようにマ
ンドレル８０を中心に有した中実状であるため、その外
周に筒状型４を押出成形しても縮径しない。そのため、
この実施の形態では２層チューブヘッド１３から出てき
た未加硫ゴム筒状長尺体１を、冷却することなくそのま
ま押出成形機３０のクロスヘッドダイ３１に送り込み、
筒状型４を未加硫ゴム筒状長尺体１の外周に形成してい
る。この未加硫ゴム筒状長尺体１は、その後、図１と同
じく空冷式の冷却装置４０によって冷却され、筒状型４
が高硬度、高強度のものとされた後、切断装置５０でマ
ンドレル８０と共に定尺に切断される。

【００３６】この実施の形態では、その後、切断された
未加硫ゴム筒状体１Ａからマンドレル８０を引き抜く。
この引き抜きは、例えば空気圧を未加硫ゴム筒状体の一
端面にかけてマンドレル８０を押し出すことにより行わ
れる。引き抜かれたマンドレルは、リサイクルされる。
引き抜きにより生じた孔にシャフト５を挿入する。この
シャフト５は、前記実施の形態と同様に保持部材６によ
って筒状型４に保持される。

【００３７】この筒状型４、シャフト５及び保持部材６
付きの未加硫ゴム筒状体は、前記実施の形態と同じく熱
風加熱コンベア６０に導入され、加熱、加硫される。そ
の後、前記実施の形態と同じく保持部材６を脱着すると
共に、筒状型４をカッターロール７０によって切目を入
れて引き裂く等により脱型してゴムローラ７とする。

【００３８】なお、この図２の実施の形態においては、
マンドレル８０に離型剤を付着させてもよい。マンドレ
ルの材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等を
用いることができるが、これに限定されるものではな
い。

【００３９】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、モールド
マークのないゴムロールを効率良く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
法を説明する工程図である。

【図２】加硫及び脱型工程を説明する断面図である。

【図３】別の実施の形態を示す工程図である。

【符号の説明】

１ 未加硫ゴム筒状長尺体 １Ａ 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 １１ ２層チューブヘッド ２０ 冷却装置 ３０ 押出成形機 ３１ クロスヘッド ４０ 冷却装置 ５０ 切断装置 ６０ 熱風加熱コンベア ７０ カッターロール ８０ マンドレル

───────────────────────────────────────────────────── 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 21:00 Ｂ２９Ｋ 21:00 (72)発明者 原島 寛 神奈川県横浜市旭区さちが丘43−１−206 Ｆターム(参考） 2H077 AD06 FA13 FA25 2H200 HA03 HB12 HB22 HB45 MA03 MA08 MA20 3J103 AA02 AA14 AA32 BA41 EA02 FA15 GA58 GA60 HA03 HA12 4F213 AA03 AA45 AD12 AD18 AG03 AG20 AH04 WA06 WA18 WA43 WA53 WA63 WA64 WA87 WB01

Claims (7)

【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長尺体を押出成形する押出工程
   と、 該未加硫ゴム筒状長尺体の外周に合成樹脂の筒状型を形
   成する工程と、 該筒状型付きの未加硫ゴム筒状長尺体を所定長さに切断
   して未加硫ゴム筒状体とする切断工程と、 該未加硫ゴム筒状体内に前記シャフトを挿入する工程
   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させる加硫工程と、 該筒状型を剥離させる脱型工程と、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
   筒状長尺体を共押出により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、未加硫ゴム筒状長尺体を冷却して硬度を高くし、
   その後、未加硫ゴム筒状長尺体の外周に合成樹脂を押出
   して前記筒状型を形成す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、液化ガスを気化させ
   た低温ガスと接触させることにより前記冷却を行うこと
   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又は２において、前記押出工程
   において、合成樹脂のマンドレルの外周にゴムを押出成
   形して前記未加硫ゴム筒状長尺体を形成することを特徴
   とするゴムロールの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記切断工程におい
   て、筒状型付き未加硫ゴム筒状長尺体と共に前記マンド
   レルを切断し、次いで該未加硫ゴム筒状体から該マンド
   レルを引き抜き、この引き抜きにより生じた孔に前記シ
   ャフトを挿入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、前記脱型工程において、前記筒状型に長手方向に切
   目を入れ、該切目に沿って筒状型を裂断させて該筒状型
   を剥離させることを特徴とするゴムロールの製造方法。