JP2003039443A - ゴムローラの成型方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成型タクトの短縮化と成型時の熱エネルギー
の効率向上を図ることができるゴムローラの成型方法を
提供すること。 【構成】 ローラ基体の少なくとも最外層にパーオキサ
イド加硫系ゴム材料から成るゴム層を形成するゴムロー
ラの成型方法として、前記ローラ基体の外周面に未加硫
のパーオキサイド加硫系ゴム層を形成する工程と、前記
ローラを低熱容量の円筒状規制部材の内部に挿入する工
程と、加熱することによって前記ローラと前記円筒状規
制部材の熱膨張率の差を利用してローラ表面のパーオキ
サイド加硫系ゴム材料を円筒状規制部材の内面に完全に
密着させながら加硫させる工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等の電子写真装置や静電記録装置等に用いられるゴム
ローラの成型方法に係り、特に定着ローラ、加圧ロー
ラ、オイル塗布ローラ、給紙ローラ、搬送ローラ等のゴ
ムローラに好適な成型方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の電子写真
装置、静電記録装置等に用いられるゴムローラの弾性層
の基材としては、ゴム、ウレタン及び各種プラスチック
が用いられている。又、現在では基材の種類やローラの
形状によって多様な成型方法が考案されており、例えば
押出し成型、射出成型、金型成型、注型成型等が使用さ
れている。

【０００３】そして、パーオキサイド加硫系のゴム材料
の成型方法においても上記従来の成型方法が一般的に用
いられており、これら従来の成型方法は何れもパーオキ
サイド加硫系のゴム材料を密閉系内に圧入し、空気を遮
断した状態で加熱加硫させる等の成型手段を用いるが、
このような成型手段はパーオキサイドによる加硫反応の
特性を加味したものであって、これは加硫反応時に熱分
解された加硫剤中のラジカル成分が空気中の酸素と接触
すると、その部分でラジカルが失活してしまい、充分に
加硫が進まないというパーオキサイド加硫系のゴム材料
の特性に因るものである。

【０００４】中でも圧縮成型、トランスファー成型、射
出成型等の成型方法でゴムローラを成型する場合には、
予めローラ基体が内部に配置された肉厚で熱容量の大き
な金属製の割り型或は円筒状金型のキャビティ内部にゴ
ム材料を高圧で注入する、或はは事前にキャビティ内部
に配置されたゴム材料を加圧することでキャビティ部分
全体にゴム材料を隙間なく充填し、空気を遮断した状態
で加熱して加硫してゴムローラを得るという手法を採用
する。ここで、ローラ基体とは、円筒又は円柱状の金属
製の軸体或はその上に少なくとも１層以上のゴム層が被
覆された弾性ローラのことを指す。

【０００５】又、厚肉の円筒状金型と蓋体とから成る金
型を用いた注型によるパーオキサイド加硫系のゴム材料
の成型方法では、注型用金型の内部に配置されたローラ
基体と注型用金型とのキャビティ内部にゴム材料を注入
した後、同様に空気を遮断し加圧した状態で加熱加硫す
るという方法が採られる。この成型方法では、前記圧縮
成型、トランスファー成型等を用いた成型方法で見られ
るような金型のパーテーションラインが発生せず、金型
内面の表面をローラ表面に転写させることができるた
め、研磨加工を施さなくても良好な表面性を持ったロー
ラを成型することができるという利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の成型方法では、何れもキャビティ内に材料を充
填する際の高い圧力に耐え得るだけの十分な強度を持た
せるために比較的厚肉の金属製の割り型、或は円筒状金
型が用いられる。これらの金型は高強度ではあるがそれ
自体が大きな熱容量を持つため、金型自体の加熱に大き
な熱エネルギーを必要とし、熱量を効率良くゴム材料に
与えることができず、熱エネルギー効率が悪いというデ
メリットがあった。

【０００７】又、圧縮成型、トランスファー成型、射出
成型等の従来の成型方法では、所望のローラの外形寸法
や形状、或は所望のローラの表面性を得るためには成型
後ローラの外周面を研削する等の研磨工程が不可欠であ
り、そのためにローラの表面仕上げに関しては自ずと限
界があった。

【０００８】更に、厚肉の円筒状金型と蓋体とから成る
金型を用いた注型成型による方法では、圧縮成型、トラ
ンスファー成型等の成型方法で見られるような金型のパ
ーテーションラインが発生せず、金型内面の表面をロー
ラ表面に転写させることができるため、研磨加工を施さ
なくても良好な表面性を持ったローラを成型することが
できるという利点があるものの、他の成型方法と同様に
注型用の金型自体の熱容量が大きいために昇温に時間が
掛かり、加熱時に大きな熱エネルギーを必要とし、加硫
工程における省エネルギー化、成型タクトの短縮化が難
しく成型効率の悪いものであった。

【０００９】又、ローラ基体が少なくとも１層以上の弾
性層が被覆された弾性ローラであり、この弾性ローラ上
に最外層としてパーオキサイド加硫系のゴム層が形成さ
れるような場合には、薄層で形成される場合が多く、前
述の圧縮成型、トランスファー成型、射出成型等の従来
の成型方法では例えば数１０〜数１００μｍといった薄
いパーオキサイド加硫系のゴム層をローラの最外層に形
成するような場合にはゴム材料がローラ全体に回り込ま
ず、ローラ全面に充分に充填されず、或は高圧で注型す
るために軸体が変形してしまい、ローラの寸法精度が悪
化する等の問題が発生する場合があった。

【００１０】又、上記のように弾性ローラ上に最外層と
してパーオキサイド加硫系のゴム層を薄層で形成する手
段としてゴム材料を溶剤中に溶解し、この溶液化したゴ
ムコーティング溶液層をローラ基体上に形成して加熱加
硫することによりゴム層を形成するという最外ゴム層の
形成方法も考案されている。

【００１１】しかしながら、上記ゴム材料がパーオキサ
イド加硫系のゴム材料である場合は、前述のように加硫
反応時に熱で分解された加硫剤中のラジカル成分が空気
中の酸素と接触すると、その部分でラジカルが失活して
しまい、充分に加硫が進まないという問題があるため、
前述のような従来の溶液コーティングによる成型方法で
のゴム層形成は困難であった。つまり、空気中での加硫
（オープン加硫）は不可能であった。

【００１２】又、上記溶液コーティングによる成型方法
による方法を空気を遮断した状態、例えば窒素雰囲気化
で行ったとしても、無加圧の状態では加硫反応時に発生
するガスのために加硫ゴム内部や表面に気泡が生じてし
まうため、同様に所望のパーオキサイド加硫系のゴム層
を成型することができなかった。

【００１３】又、ローラ基体上に溶液化したパーオキサ
イド加硫系ゴム材料を均一にコーティングした後、充分
に溶剤を揮発させ、未加硫状態のゴム層が形成されたゴ
ムローラを前述の厚肉の金属製の円筒状金型の内部に挿
入し、その後、全体を加熱することによってゴム層を加
圧した状態で加熱加硫させるという方法では、パーオキ
サイド加硫系ゴム材料は円筒状金型の内面に加圧した状
態で密着されるため、パーオキサイド加硫系ゴム材料の
加硫は行われるが、前述したように円筒状金型の金型自
体が大きな熱容量を持つため、加熱に大きな熱量を必要
とし、熱量を効率良くゴム材料に与えることができず、
熱エネルギー効率が悪いというデメリットがあった。

【００１４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、成型タクトの短縮化と成型時
の熱エネルギーの効率向上を図ることができるゴムロー
ラの成型方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ローラ基体の少なくとも最外層にパーオ
キサイド加硫系ゴム材料から成るゴム層を形成するゴム
ローラの成型方法として、前記ローラ基体の外周面に未
加硫のパーオキサイド加硫系ゴム層を形成する工程と、
前記ローラを低熱容量の円筒状規制部材の内部に挿入す
る工程と、加熱することによって前記ローラと前記円筒
状規制部材の熱膨張率の差を利用してローラ表面のパー
オキサイド加硫系ゴム材料を円筒状規制部材の内面に完
全に密着させながら加硫させる工程とを含むことを特徴
とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。

【００１７】［実施例１］先ず、外径：φ５８ｍｍ、内
径φ３８ｍｍ、長さ：４００ｍｍのアルミニウム合金
（Ａ５０５６）製芯金１の外周部にパーオキサイド加硫
系フッ素ゴム用プライマー（横浜高分子株式会社、ＶＴ
−２００）を塗布し、１３０℃の温度で２０分間加熱乾
燥したものをローラ基体として準備した。

【００１８】次に、パーオキサイド加硫系フッ素ゴム材
料（ダイキン工業株式会社、Ｇ９０２）をメチルエチル
ケトン（ＭＥＫ）とメチルイソブチルエチルケトン（Ｍ
ＩＢＫ）の混合溶媒（２：８）に溶解し、更に上記フッ
素ゴム材料１００重量部に対してパーオキサイド加硫用
加硫剤（日本油脂株式会社、パーヘキサ２５Ｂ）１．５
部、加硫助剤（日本化成株式会社、ＴＡＩＣ）４部を配
合して固形分２５％のフッ素ゴムコーティング液とし
た。

【００１９】次いで、このコーティング液をディッピン
グにより前記ローラ基体上に塗布し、風乾させて溶剤を
完全に揮発させることにより、ローラ基体上にｌｍｍの
厚さの未加硫状態のフッ素ゴム層２を形成した（図
１）。

【００２０】次に、上記未加硫状態のフッ素ゴム層が形
成されたローラをポリイミドフィルムから成る円筒状規
制部材３（図２）の内部に挿入し、更にローラ基体と円
筒状規制部材の中心線が一致するように、固定部材によ
り固定し一体化した。該ポリイミドフィルムから成る円
筒状規制部材の内径はφ６０．１ｍｍ、内面の表面粗さ
は１０点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍであり、一体化した
ローラ基体と円筒状規制部材の間には約５０μｍの隙間
があった。

【００２１】次に、これを１８０℃に温度設定されたオ
ーブン中に投入して加熱することによって未加硫状態の
パーオキサイド加硫系フッ素ゴム層を加硫させた。この
とき、未加硫状態のパーオキサイド加硫系フッ素ゴム層
は熱で膨張し、ポリイミドフィルムから成る円筒状規制
部材との熱膨張率の差からポリイミドフィルムから成る
円筒状規制部材の内面に押し当てられて加圧されるため
に完全に空気が遮断された状態で加硫が行われる。

【００２２】又、加硫と同時に円筒状規制部材の内面の
模様が転写される。そして、冷却後、ポリイミドフィル
ムから成る円筒状規制部材を取り除き、パーオキサイド
加硫系フッ素ゴム層が最外層に形成されたフッ素ゴムロ
ーラを得た（図３）。このとき、該フッ素ゴム層が完全
に加硫するまでには約２０分間の時間を要した。その
後、更にこれを１８０℃のオーブン内で２２時間加熱
し、二次加硫を行った。

【００２３】このようにして得られたパーオキサイド加
硫系フッ素ゴム層は十分に加硫がなされ、且つ、最外層
に形成されたフッ素ゴムローラの表面の粗さは、１０点
平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍであって、円筒状規制部材の
内面がフッ素ゴムローラ表面に転写されていることが確
認できた。

【００２４】［実施例２］実施例１と同様の方法でロー
ラ基体上に約ｌｍｍの厚さの未加硫状態のパーオキサイ
ド加硫系フッ素ゴム層を形成した。

【００２５】次に、これを実施例１と同様の円筒状規制
部材の内部に挿入し、更にローラ基体と円筒状規制部材
の中心線が一致するように、固定部材により固定して一
体化した。その際、ローラ基体と円筒状規制部材の間に
は約５０μｍの隙間がある。

【００２６】次に、上記のように一体化したローラ基体
と面転写部材を赤外線ヒータにより円筒状規制部材の外
側から加熱した。本実施例では、基材とほぼ同等の長さ
（３００ｍｍ）を持つ３ｋＷ出力の赤外線ラインヒータ
（平行光タイプ）を円筒状規制部材表面より約５０ｍｍ
離して配置し、加熱を行った。このとき、未加硫状態の
パーオキサイド加硫系フッ素ゴム層は熱で膨張し、ポリ
イミドフィルムから成る円筒状規制部材との熱膨張率の
差からポリイミドフィルムから成る円筒状規制部材の内
面に押し当てられて加圧されるために完全に空気が遮断
された状態で加硫が行われ、加硫と同時に円筒状規制部
材の内面の模様が転写される。

【００２７】又、未加硫状態のパーオキサイド加硫系フ
ッ素ゴム層の加熱の手段として赤外線ラインヒータを用
い、外側から加熱することによってオーブン内で加熱す
るよりも効率的に未加硫状態のパーオキサイド加硫系フ
ッ素ゴム層を加熱でき、より短時間での加硫が可能とな
った。

【００２８】本実施例において、フッ素ゴム層が完全に
加硫するまでには約６分間の時間を要した。その後、冷
却してローラ基体からポリイミドフィルムを取り除き、
フッ素ゴムローラを得た。そして、その後、更にこれを
１８０℃のオーブン内で２２時間加熱し、二次加硫を行
った。

【００２９】このようにして得られたフッ素ゴムローラ
表面の粗さは、１０点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍであ
り、円筒状規制部材の表面模様がフッ素ゴムローラ表面
に転写され、且つ、フッ素ゴムの加硫は十分になされて
いた。又、オーブンでの加熱（約２０分）より非常に短
時間で加工することができ、製造効率がアップした。

【００３０】［実施例３］実施例１と同様に外径：φ５
８ｍｍ、内径φ３９ｍｍ、長さ：４００ｍｍのアルミニ
ウム合金（Ａ５０５６）製芯金の外周部にパーオキサイ
ド加硫系シリコーンゴム用プライマー（信越シリコーン
株式会社、１８Ｂ）を塗布し、２００℃の温度で６０分
間加熱乾燥したものをローラ基体として準備した。

【００３１】次に、パーオキサイド加硫系シリコーンゴ
ム材料（信越シリコーン株式会社、ＫＥ−９３１Ｕ）を
トルエンに溶解し、更に上記シリコーンゴム材料１００
重量部に対してパーオキサイド加硫用加硫剤（信越シリ
コーン株式会社、Ｃ−８）１．５部、固形分２５％のシ
リコーンゴムコーティング液とした。

【００３２】次いで、このコーティング液をディッピン
グにより前記ローラ基体上に塗布し、風乾することによ
って該ローラ基体上にｌｍｍの厚さの未加硫状態のシリ
コーンゴム層を形成した。

【００３３】次に、これを実施例１で用いた円筒状規制
部材の内部に挿入し、更にローラ基体と円筒状規制部材
の中心線が一致するように、固定部材により固定し一体
化した。その際、ローラ基体と円筒状規制部材の間には
約５０μｍの隙間があった。次に上記のように一体化し
たローラ基体と面転写部材を赤外線ヒータにより円筒状
規制部材の外側から加熱した。本実施例では、基材とほ
ぼ同等の長さ（３００ｍｍ）を持つ３ｋＷ出力の赤外線
ラインヒータ（平行光タイプ）を円筒状規制部材表面よ
り約５０ｍｍ離して配置し、加熱を行った。このとき、
未加硫状態のパーオキサイド加硫系フッ素ゴム層は熱で
膨張し、ポリイミドフィルムから成る円筒状規制部材と
の熱膨張率の差からポリイミドフィルムから成る円筒状
規制部材の内面に押し当てられ加圧されるために完全に
空気が遮断された状態で加硫が行われ、加硫と同時に円
筒状規制部材の内面の模様が転写される。

【００３４】又、未加硫状態のパーオキサイド加硫系フ
ッ素ゴム層の加熱の手段として赤外線ラインヒータを用
い、外側から加熱することによってオーブン内で加熱す
るよりも効率的に未加硫状態のパーオキサイド加硫系フ
ッ素ゴム層を加熱することができ、短時間での加硫が可
能となった。

【００３５】本実施例において、フッ素ゴム層が完全に
加硫するまでには約６分間の時間を要した。その後、冷
却してローラ基体からポリイミドフィルムを取り除き、
フッ素ゴムローラを得た。

【００３６】そして、その後、更にこれを２００℃のオ
ーブン内で４時間加熱し、二次加硫を行った。このよう
にして得られたシリコーンゴムローラ表面の粗さは、１
０点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍであり、円筒状規制部材
の表面模様がシリコーンゴムローラ表面に転写され、且
つ、シリコーンゴムの加硫は十分になされていた。又、
オーブンでの加熱（約２０分）より非常に短時間で加工
することができ、作業効率がアップした。

【００３７】［実施例４］先ず、外径：φ５３ｍｍ、内
径φ３３ｍｍ、長さ：４００ｍｍのアルミニウム合金
（Ａ５０５６）製芯金の外周部にＨＴＶ型シリコーンゴ
ム（東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製：ＤＹ
３２−９０３Ｕ）を用いて厚さが３ｍｍの弾性層を形成
し、その上にパーオキサイド加硫系フッ素ゴム用プライ
マー（横浜高分子株式会社、ＶＴ−２００）を塗布し、
１３０℃の温度で２０分間加熱乾燥したものをローラ基
体として準備した。

【００３８】次に、パーオキサイド加硫系フッ素ゴム材
料（ダイキン工業株式会社、Ｇ９０２）をメチルエチル
ケトン（ＭＥＫ）とメチルイソブチルエチルケトン（Ｍ
ＩＢＫ）の混合溶媒（２：８）に溶解し、更に上記フッ
素ゴム材料１００重量部に対してパーオキサイド加硫用
加硫剤（日本油脂株式会社、パーヘキサ２５Ｂ）１．５
部、加硫助剤（日本化成株式会社、ＴＡＩＣ）４部を配
合して固形分２５％のフッ素ゴムコーティング液とし
た。

【００３９】次いで、このコーティング液をディッピン
グにより前記ローラ基体上に塗布し、風乾することによ
り、該ローラ基体上に約５０μｍの厚さの未加硫状態の
フッ素ゴム層を形成させた。

【００４０】次に、これを実施例１で用いた円筒状規制
部材の内部に挿入し、更にローラ基体と円筒状規制部材
の中心線が一致するように、固定部材により固定して一
体化した。その際、ローラ基体と円筒状規制部材の間に
は約５０μｍの隙間があった。

【００４１】次に、これを１８０℃に温度設定されたオ
ーブン中に投入し加熱することによって未加硫状態のパ
ーオキサイド加硫系フッ素ゴム層を加硫させた。このと
き、シリコーンゴムから成る弾性層及び未加硫状態のパ
ーオキサイド加硫系フッ素ゴム層は熱で膨張し、ポリイ
ミドフィルムから成る円筒状規制部材との熱膨張率の差
からポリイミドフィルムから成る円筒状規制部材の内面
に押し当てられて加圧されるために完全に空気が遮断さ
れた状態で加硫が行われる。

【００４２】又、加硫と同時に円筒状規制部材の内面の
模様が転写される。そして、冷却後、ポリイミドフィル
ムから成る円筒状規制部材を取り除き、パーオキサイド
加硫系フッ素ゴム層が最外層に形成されたフッ素ゴムロ
ーラを得た。このとき、フッ素ゴム層が完全に加硫する
までには約２０分間の時間を要した。その後、更にこれ
を１８０℃のオーブン内で２２時間加熱して二次加硫を
行った。このようにして得られたパーオキサイド加硫系
フッ素ゴム層は十分に加硫がなされ、且つ、最外層に形
成されたフッ素ゴムローラの表面の粗さは、１０点平均
粗さ（Ｒｚ）が５μｍであって、円筒状規制部材の内面
がフッ素ゴムローラ表面に転写されていることが確認で
きた。

【００４３】［実施例５］実施例３と同様に外径：φ５
３ｍｍ、内径φ３３ｍｍ、長さ：４００ｍｍのアルミニ
ウム合金（Ａ５０５６）製芯金の外周部にＨＴＶ型シリ
コーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社
製：ＤＹ３２−９０３Ｕ）を用いて厚さが３ｍｍの弾性
層を形成し、その上にパーオキサイド加硫系フッ素ゴム
用プライマー（横浜高分子株式会社、ＶＴ−２００）を
塗布し、１３０℃の温度で２０分間加熱乾燥したものを
ローラ基体として準備した。

【００４４】次いで、ローラ基体上に実施例１と同様の
方法で約５０μｍの厚さの未加硫状態のフッ素ゴム層を
形成した。

【００４５】次に、これを実施例１で用いた円筒状規制
部材の内部に挿入し、更にローラ基体と円筒状規制部材
の中心線が一致するように、固定部材により固定して一
体化した。その際、ローラ基体と円筒状規制部材の間に
は約５０μｍの隙間がある。

【００４６】次に、上記のように一体化したローラ基体
と面転写部材を赤外線ヒータにより円筒状規制部材の外
側から加熱した。本実施例では基材とほぼ同等の長さ
（３００ｍｍ）を持つ３ｋＷ出力の赤外線ラインヒータ
（平行光タイプ）を円筒状規制部材表面より約５０ｍｍ
離して配置し、加熱を行った。このとき、弾性シリコー
ンゴム層及び未加硫状態のパーオキサイド加硫系フッ素
ゴム層は熱で膨張し、ポリイミドフィルムから成る円筒
状規制部材との熱膨張率の差からポリイミドフィルムか
ら成る円筒状規制部材の内面に押し当てられ加圧される
ために完全に空気が遮断された状態で加硫が行われ、加
硫と同時に円筒状規制部材の内面の模様が転写される。

【００４７】又、未加硫状態のパーオキサイド加硫系フ
ッ素ゴム層の加熱の手段として赤外線ラインヒータを用
い、外側から加熱することによってオーブン内で加熱す
るよりも効率的に未加硫状態のパーオキサイド加硫系フ
ッ素ゴム層を加熱することができ、より短時間での加硫
が可能となった。本実施例において、フッ素ゴム層が完
全に加硫するまでには約６分間の時間を要した。その
後、冷却してローラ基体からポリイミドフィルムを取り
除き、フッ素ゴムローラを得た。そして、その後、更に
これを１８０℃のオーブン内で２２時間加熱して二次加
硫を行った。

【００４８】そして、その後、更にこれを１８０℃のオ
ーブン内で２２時間加熱して二次加硫を行った。このよ
うにして得られたフッ素ゴムローラ表面の粗さは、１０
点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍであり、円筒状規制部材の
表面模様がフッ素ゴムローラ表面に転写され、且つ、フ
ッ素ゴムの加硫は十分になされていた。又、オーブンで
の加熱（約２０分）より非常に短時間で加工することが
でき、作業効率がアップした。

【００４９】＜実施の形態６＞実施例４，５と同様に外
径：φ５３ｍｍ、内径φ３３ｍｍ、長さ：４００ｍｍの
アルミニウム合金（Ａ５０５６）製芯金の外周部にＨＴ
Ｖ型シリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン
株式会社製：ＤＹ３２−９０３Ｕ）を用いて厚さが３ｍ
ｍの弾性層を形成し、その上にパーオキサイド加硫系フ
ッ素ゴム用プライマー（横浜高分子株式会社、ＶＴ−２
００）を塗布し、１３０℃の温度で２０分間加熱乾燥し
たものをローラ基体として準備し、次いでローラ基体上
に実施例１と同様の方法で約５０μｍの厚さの未加硫状
態のフッ素ゴム層を形成した。

【００５０】次に、上記未加硫状態のフッ素ゴム層が形
成されたローラをＮｉ電鋳フィルムから成る円筒状規制
部材３（図２）の内部に挿入し、更にローラ基体と円筒
状規制部材の中心線が一致するように固定部材により固
定して一体化した。該Ｎｉ電鋳フィルムから成る円筒状
規制部材の内径は６０．１ｍｍ、内面の表面粗さは１０
点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍであり、一体化したローラ
基体と円筒状規制部材の間には約５０μｍの隙間があっ
た。

【００５１】次に、これを円筒状規制部材の内部に挿入
し、更にローラ基体と円筒状規制部材２Ｂの中心線が一
致するように、図示しない固定部材により固定して一体
化した。

【００５２】次に、上記のように一体化したローラ基体
と面転写部材を赤外線ヒータにより円筒状規制部材の外
側から加熱した。本実施例では、基材とほぼ同等の長さ
（３００ｍｍ）を持つ３ｋＷ出力の赤外線ラインヒータ
（平行光タイプ）を円筒状規制部材表面より約５０ｍｍ
離して配置し、加熱を行った。このとき、弾性シリコー
ンゴム層及び未加硫状態のパーオキサイド加硫系フッ素
ゴム層は熱で膨張し、Ｎｉ電鋳フィルムから成る円筒状
規制部材との熱膨張率の差からＮｉ電鋳フィルムから成
る円筒状規制部材の内面に押し当てられ加圧されるため
に完全に空気が遮断された状態で加硫が行われ、加硫と
同時に円筒状規制部材の内面の模様が転写される。

【００５３】又、未加硫状態のパーオキサイド加硫系フ
ッ素ゴム層の加熱の手段として赤外線ラインヒータを用
い、外側から加熱することによってオーブン内で加熱す
るよりも効率的に未加硫状態のパーオキサイド加硫系フ
ッ素ゴム層を加熱することができ、より短時間での加硫
が可能となった。本実施例においてフッ素ゴム層が完全
に加硫するまでには約６分間の時間を要した。その後、
冷却してローラ基体からＮｉ電鋳フィルムを取り除き、
フッ素ゴムローラを得た。そして、その後、更にこれを
１８０℃のオーブン内で２２時間加熱して二次加硫を行
った。

【００５４】そして、その後、更にこれを１８０℃のオ
ーブン内で２２時間加熱して二次加硫を行った。このよ
うにして得られたフッ素ゴムローラ表面の粗さは、１０
点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍであり、円筒状規制部材の
表面模様がフッ素ゴムローラ表面に転写され、且つ、フ
ッ素ゴムの加硫は十分になされていた。又、オーブンで
の加熱（約２０分）より非常に短時間で加工することが
でき、作業効率がアップした。

【００５５】＜比較例１＞外径：φ５９ｍｍ、内径φ３
９ｍｍ、長さ：４００ｍｍのアルミニウム合金（Ａ５０
５６）製芯金の外周部にパーオキサイド加硫系フッ素ゴ
ム用プライマー（横浜高分子株式会社、ＶＴ−２００）
を塗布し、１３０℃の温度で２０分間加熱乾燥したもの
をローラ基体として準備した。

【００５６】次に、ローラ基体を予め１８０℃の温度に
予熱しておいた内径がφ６１ｍｍのトランスファー成型
用金型の内部に配置し、該金型のキャビティ内にパーオ
キサイド加硫系フッ素ゴム材料（ダイキン工業株式会
社、Ｇ９０２）を圧入し、加圧した状態でローラ基体の
外周に厚さがｌｍｍのフッ素ゴム層を成型した。このと
き、フッ素ゴム層が完全に加硫するまでには２０分間の
加熱を必要とした。その後、金型から取り出し、１８０
℃の温度で２２時間二次加硫を行った後、冷却し、外径
がφ６０ｍｍになるまで表面を研削加工した。

【００５７】このようにして得られたフッ素ゴムローラ
はフッ素ゴムの加硫は十分になされているが、表面の粗
さは１０点平均粗さ（Ｒｚ）で１０μｍであり、これ以
上ローラの表面性を向上させることは困難であった。
又、トランスファー成型用金型の予備加熱及び加熱加硫
時には大きな熱量を要し、円筒状規制部材を用いたオー
ブン加硫及び円筒状規制部材を用い、且つ、赤外線加熱
を用いた加硫方法に比べてエネルギー効率は悪いもので
あった。

【００５８】＜比較例２＞実施例１と同様に、外径：φ
５８ｍｍ、内径φ３９ｍｍ、長さ：４００ｍｍのアルミ
ニウム合金（Ａ５０５６）製芯金の外周部にパーオキサ
イド加硫系フッ素ゴム用プライマー（横浜高分子株式会
社、ＶＴ−２００）を塗布し、１３０℃の温度で２０分
間加熱乾燥したものをローラ基体として準備した。

【００５９】次に、室温まで冷却したローラ基体を内径
φ６０ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、内面の表面粗さが５μｍの
金属製円筒状金型（図５）の中央部に配置した。ここ
で、該ローラ基体は金型の両端の蓋体によって円筒状金
型と同軸上に配置される。

【００６０】次いで、室温の状態でパーオキサイド加硫
系フッ素ゴム材料（ダイキン工業株式会社、Ｇ９０２）
をローラ基体と円筒状金型との隙間ｌｍｍのキャビティ
内に注入した。その後、これらを１８０℃の温度で加圧
した状態でオーブン中で加熱することによりローラ基体
の外周に厚さがｌｍｍのフッ素ゴム層を成型した。この
とき、フッ素ゴム層が完全に加硫するまでには４０分間
の加熱時間を必要とした。そして、金型全体を冷却した
後、ローラを金型から取り出し、１８０℃の温度で２２
時間二次加硫を行った。こうして、外径がφ６０ｍｍの
フッ素ゴムローラを得た。

【００６１】このようにして得られたフッ素ゴムローラ
はフッ素ゴムの加硫は十分になされていた。又、ローラ
表面の粗さは１０点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍであっ
た。

【００６２】しかしながら、注型用金型は高圧に耐え得
るだけの十分な強度が必要となるため、肉厚の金属製の
円筒状金型は大きな熱容量を持ったものであり、全体を
加熱する際には大きな熱量が必要となる。又、加熱時間
も長いものとなる。

【００６３】以上のようなことからも円筒状金型を用い
た成型方法は赤外線加熱加硫に比べて熱エネルギー効率
の悪いものであった。

【００６４】＜比較例３＞実施例１と同様に、外径：φ
５９ｍｍ、内径φ３９ｍｍ、長さ：４００ｍｍのアルミ
ニウム合金（Ａ５０５６）製芯金の外周部にパーオキサ
イド加硫系フッ素ゴム用プライマー（横浜高分子株式会
社、ＶＴ−２００）を塗布し、１３０℃の温度で２０分
間加熱乾燥したものをローラ基体として準備した。

【００６５】同様にパーオキサイド加硫系フッ素ゴム材
料（ダイキン工業株式会社、Ｇ９０２）をメチルエチル
ケトン（ＭＥＫ）とメチルイソブチルエチルケトン（Ｍ
ＩＢＫ）の混合溶媒（２：８）に溶解し、更に上記フッ
素ゴム材料１００重量部に対してパーオキサイド加硫用
加硫剤（日本油脂株式会社、パーヘキサ２５Ｂ）１．５
部、加硫助剤（日本化成株式会社、ＴＡＩＣ）４部を配
合して固形分２５％のフッ素ゴムコーティング液とし
た。

【００６６】次いで、このコーティング液をディッピン
グにより前記ローラ基体上に塗布し、風乾することによ
り、ローラ基体上に約５０μｍの厚さの未加硫状態のフ
ッ素ゴム層を形成した。

【００６７】次に、これを１８０℃に温度設定されたオ
ーブン中に投入して２０分間加熱した後、取り出して冷
却した。このとき、フッ素ゴムローラの表面には未加硫
状態のフッ素ゴム層の粘着性が残存しており、加硫が充
分に行われていなかった。これは加硫剤中のラジカル成
分が空気中の酸素と接触したため、その部分でラジカル
が失活してしまい、充分に加硫が進まなかったためと考
えられる。

【００６８】＜比較例４＞実施例１と同様に、外径：φ
５９ｍｍ、内径φ３９ｍｍ、長さ：４００ｍｍのアルミ
ニウム合金（Ａ５０５６）製芯金の外周部にパーオキサ
イド加硫系フッ素ゴム用プライマー（横浜高分子株式会
社、ＶＴ−２００）を塗布し、１３０℃の温度で２０分
間加熱乾燥したものをローラ基体として準備した。

【００６９】同様にパーオキサイド加硫系フッ素ゴム材
料（ダイキン工業株式会社、Ｇ９０２）をメチルエチル
ケトン（ＭＥＫ）とメチルイソブチルエチルケトン（Ｍ
ＩＢＫ）の混合溶媒（２：８）に溶解し、更に上記フッ
素ゴム材料１００重量部に対してパーオキサイド加硫用
加硫剤（日本油脂株式会社、パーヘキサ２５Ｂ）１．５
部、加硫助剤（日本化成株式会社、ＴＡＩＣ）４部を配
合して固形分２５％のフッ素ゴムコーティング液とし
た。

【００７０】次いで、このコーティング液をディッピン
グにより前記ローラ基体上に塗布し、風乾することによ
り、ローラ基体上に約５０μｍの厚さの未加硫状態のフ
ッ素ゴム層を形成した。

【００７１】次に、ローラ基体を比較例１で用いた内径
φ６０ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、内面の表面粗さが５μｍの
金属製円筒状金型の中央部に配置した。ここで、ローラ
基体は金型の両端の蓋体によって円筒状金型と同軸上に
配置される。その後、これらを１８０℃の温度のオーブ
ン中で加熱することにより該フッ素ゴム層を円筒状金型
の内面に加圧した状態でローラ基体の外周に厚さが約ｌ
ｍｍのフッ素ゴム層を成型した。こうして、外径がφ６
０ｍｍのフッ素ゴムローラを得た。このとき、フッ素ゴ
ム層が完全に加硫するまでには４０分間の加熱時間を必
要とした。そして、金型全体を冷却した後、ローラを金
型から取り出して１８０℃の温度で２２時間二次加硫を
行った。

【００７２】このようにして得られたフッ素ゴムローラ
はフッ素ゴムの加硫は十分になされていた。又、ローラ
表面の粗さは１０点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍであっ
た。

【００７３】しかしながら、同様に円筒状金型の予備加
熱及び加熱加硫時には大きな熱量を要し、円筒状規制部
材を用いた赤外線加熱加硫に比ベてエネルギー効率は悪
いものであった。

【００７４】以上の実施例１〜６及び比較例１〜４で得
られたフッ素ゴムローラ及びシリコーンゴムローラのゴ
ム層の加硫に要した時間及びローラ表面の粗さを表１に
示す。

【００７５】

【００７６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、ローラ基体の少なくとも最外層にパーオキサイ
ド加硫系ゴム材料から成るゴム層を形成するゴムローラ
の成型方法として、前記ローラ基体の外表面に未加硫の
パーオキサイド加硫系ゴム層を形成する工程と、前記ロ
ーラを低熱容量の円筒状規制部材の内部に挿入する工程
と、加熱することによって前記ローラと前記円筒状規制
部材の熱膨張率の差を利用してローラ表面のパーオキサ
イド加硫系ゴム材料を円筒状規制部材の内面に完全に密
着させながら加硫させる工程を含むため、成型タクトの
短縮化と成型時の熱エネルギーの効率向上を図ることが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】未加硫のフッ素ゴム層が形成されたローラ基体
の斜視図である。

【図２】ポリイミドから成る円筒状規制部材の斜視図で
ある。

【図３】本発明のゴムローラの成型方法により成型され
たゴムローラの断面図である。

【図４】Ｎｉ電鋳から成る円筒状規制部材の斜視図であ
る。

【図５】注型成型用円筒金型を用いた場合のゴムローラ
の成型方法を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 芯金 ２ 未加硫状態のフッ素ゴム層 ３ ポリイミドフィルム ４ シリコーンゴム層 ５ フッ素ゴム層 ６ Ｎｉ電鋳フィルム ７ 注型成型用円筒金型

───────────────────────────────────────────────────── 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 北野 祐二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 岸野 一夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 高橋 正明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H033 AA31 BA43 BB05 BB06 BB13 BB14 BB15 BB26 BB29 BB30 BB31 3F049 AA10 CA14 CA16 LA02 LA07 LB03 3J103 AA02 AA14 AA32 BA41 EA02 EA11 EA13 FA15 GA02 GA57 GA58 HA03 HA53 4F203 AA45 AB03 AH04 AJ02 AJ11 AK05 DA11 DB01 DC11 DD01 DL10 DM16 4F213 AA16 AA40 AA45 AD03 AD12 AD18 AH04 AH33 AJ03 AK09 WA41 WA53 WA58 WA83 WA87 WB01 WC01 WK01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローラ基体の少なくとも最外層にパーオ
   キサイド加硫系ゴム材料から成るゴム層を形成するゴム
   ローラの成型方法であって、前記ローラ基体の外周面に
   未加硫のパーオキサイド加硫系ゴム層を形成する工程
   と、前記ローラを低熱容量の円筒状規制部材の内部に挿
   入する工程と、加熱することによって前記ローラと前記
   円筒状規制部材の熱膨張率の差を利用してローラ表面の
   パーオキサイド加硫系ゴム材料を円筒状規制部材の内面
   に完全に密着させながら加硫させる工程とを含むことを
   特徴とするゴムローラの成型方法。
2. 【請求項２】 前記ローラ基体が弾性ローラであること
   を特徴とするゴムローラの成型方法。
3. 【請求項３】 加熱手段として赤外線ヒータを用い、前
   記円筒状規制部材の外側より加熱することを特徴とする
   請求項１又は２記載のゴムローラの成型方法。
4. 【請求項４】 前記円筒状規制部材が赤外線を５０％以
   上透過することを特徴とする請求項３記載のゴムローラ
   の成型方法。
5. 【請求項５】 赤外線の吸収が円筒状規制部材≦未加硫
   のパーオキサイド加硫系ゴム層であることを特徴とする
   請求項３又は４記載のゴムローラの成型方法。
6. 【請求項６】 前記円筒状規制部材としてポリイミドの
   チューブを用いることを特徴とする請求項３，４又は５
   記載のゴムローラの成型方法。