JP2006256061A - ゴムロールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形体を取り出した後にスプルー内にゴムが残留したり、ゴムがちぎれたりする事態が発生せず、安価かつ効率的にゴムロールを製造することが可能な製造方法を提供する。
【解決手段】射出成形に用いる金型１は、芯金１０の両端を上下のキャップ２ａ，２ｂの係合溝８，８に係合させた状態で、金型本体３の両端を上下のキャップ２ａ，２ｂの係合壁９，９の内部に嵌め込むことによって一体的に組み付けられている。また、芯金１０の左右の端面には、直径方向にアリ溝形状の凹状部１１が設けられている。それゆえ、ゴム材料の注入時には、芯金１０の凹状部１１内にもゴムが注入されて、芯金１０とゴムとの接着力が向上するため、成形体を取り出す際にスプルー７内にゴムが残ったり、ゴムがちぎれたりする事態が発生しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＯＡ機器等に用いられるゴムロールの製造方法に関するものである。

従来、ＯＡ機器用のゴムロールとして、円柱状の芯金の中央部分（両端縁際以外の部分）の外周面をゴム材料で覆ったものが知られている。そのようなゴムロールの製造においては、引用文献１の如く、射出成形により、芯金を配置させた金型内に溶融させたゴムを注入した後に、ゴムを硬化させてから取り出す方法が用いられる。

特開２００３−２７６０３５号公報

また、射出成形を利用したゴムロールの製造においては、芯金の中央部分に被覆されるゴムの特性を均一なものとし、外周面を平滑なものとするとともに、ゴムの端面を均一なものとするために、芯金の端縁付近に設けられたスプルー（注入口）からゴムの注入を行い、芯金の外周全体にゴムを被覆させた後に、芯金の両端縁際に被覆されたゴムを除去する方法が採用されることもある。

図４は、上記従来の射出成形によるゴムロールの製造工程を示したものであり、当該射出成形においては、円筒状の金型本体５３とフランジ状のキャップ５２，５２とからなる金型５１が使用される。金型５１は、金型本体５３の上下にキャップ５２，５２を嵌めることによって一体的に組み付けられ、片方のキャップ５２のスプルー（ゴム注入口）５４の下側と他のキャップ５２の中央部分を結ぶように円柱状の芯金５５がセットされる（図４（ａ）参照）。そして、液状のゴム形成材料がスプルー５４から注入され（図４（ｂ）参照）、加熱によるゴムの加硫後に、金型５１が分解されて、成形体が取り出される（図４（ｃ）参照）。しかる後に、芯金５５の両端縁際のゴムが切除されることによって、芯金５５の中央部分のみにゴムを被覆させたゴムロールが得られる。

しかしながら、上記従来の射出成形方法においては、金型５１から成形体を取り出す際に、図４（ｄ）の如く、スプルー５４内にゴムが残留する事態や、図４（ｅ）の如く、芯金５５の端縁際でゴムがちぎれる事態が発生してしまうため、ゴムロールを効率的に製造することができない。また、そのような事態を防止する方法として、金型５１のキャップ５２，５２の内側に離型剤を塗布する方法もあるが、射出成形を１回行う毎に離型剤を塗布するのは非常に手間がかかる。また、注入するゴムの種類によっては、離型剤の成分が移行し、架橋阻害を起こすことがある。

本発明の目的は、上記従来のゴムロールの製造方法が有する問題点を解決し、芯金の外周全体にゴムを被覆させる射出成形において、成形体を取り出す際に金型のスプルー内にゴムが残留したり、ゴムがちぎれたりする事態が発生せず、安価かつ効率的にゴムロールを製造することが可能な製造方法を提供することにある。

かかる本発明の内、請求項１に記載された発明の構成は、円柱状の芯金を配置した金型内に溶融したゴム材料を射出して、芯金の外周全体にゴムを被覆させた後に、そのゴムを被覆させた芯金を金型から取り出し、芯金の片端縁際または両端縁際に被覆されたゴムを除去するゴムロールの製造方法であって、前記芯金が、片端面または両端面に凹状部を形成したものであることにある。

請求項２に記載された発明の構成は、前記芯金の片端面または両端面の凹状部が、アリ溝形状になっていることにある。

請求項３に記載された発明の構成は、円柱状の芯金の中央部分の外周面にゴムを被覆させたゴムロールであって、前記芯金が、片端面または両端面に凹状部を形成したものであることにある。

本発明の製造方法においては、鉄、ステンレス、真鍮、合金等によって形成された金型を好適に用いることができる。また、芯金の材料も特に限定されるものではなく、鉄、アルミニウム、ステンレス、真鍮、合金等によって形成された芯金を好適に用いることができる。加えて、場合によっては、耐熱性の高い合成樹脂製の芯金やセラミックス製の芯金を用いることも可能である。

一方、射出成形に用いるゴム材料としては、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ポリウレタン、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ヒドリンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム等の合成ゴムおよびそれらの変性物や、天然ゴム等の各種のゴム材料を好適に用いることができる。また、それらのゴム材料には、シリカ、カーボンブラック、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属粉末、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物、硫酸バリウム、酸化チタン等からなる充填剤や導電性充填材等を適宜配合することが可能である。

請求項１に係るゴムロールの製造方法によれば、ゴム材料の注入時に芯金の片端面または両端面の凹状部内にもゴム材料が注入されて、芯金とゴムとの接触面積が拡げられることにより、芯金とゴムとの接着力が向上するので、射出成形後に成形体を取り出す際に、スプルー内にゴムが残ったり、ゴムがちぎれたりする事態の発生を効果的に防止することができる。

請求項２に係るゴムロールの製造方法によれば、ゴム材料の注入時にアリ溝状の凹状部にゴム材料が注入されることにより、芯金とゴムとの接着力が非常に高いものとなるので、射出成形後に成形体を取り出す際におけるスプルー内へのゴムの残留やゴムのちぎれを、きわめて高い精度で防止することが可能となる。

請求項３に係るゴムロールは、被覆されたゴムの特性が均一であり、ゴムの外周面および端面が平滑である上、安価かつ容易に製造することができる。

以下、本発明のゴムロールの製造方法の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、射出成形によりゴムロールを製造するための金型の断面を示したものであり、金型１は、上下一対のフランジ状のキャップ２ａ，２ｂと金型本体３との３つの部材によって構成されている。

上側のキャップ２ａの中央には、扁平な円柱状の凹部４（約１０ｍｍφ）が設けられている。なお、上側のキャップに設ける凹部の直径は、１０〜６０ｍｍφで適宜変更することができる。また、キャップ２ａの略中央には、ゴム材料を金型１のキャビティ６内に注入するためのスプルー７が設けられており、図示しない連通路によって凹部４と連通した状態になっている。スプルー７は、基端は円柱状であるが、内側になるほど内径が大きくなっている。そして、スプルー７の最も内側には、芯金を係合させるための係合溝８が刻設されている。さらに、キャップ２ａの内側の周縁には、金型本体３と係合させるための係合壁９が下向きに突設されている。

また、下側のキャップ２ｂの中央には、上側のキャップ２ａと同様に、扁平な円柱状の凹部４（約１０ｍｍφ）が設けられている。なお、下側のキャップに設ける凹部も、上側のキャップに設ける凹部と同様に、直径が１０〜６０ｍｍφとなるように適宜変更することができる。また、下側のキャップ２ｂの略中央には、金型１のキャビティ６内から空気を排気するための排気孔５が設けられており、図示しない連通路によって凹部４と連通した状態になっている。排気孔５は、キャップ２ａのスプルー７と同様に、内側になるほど内径が大きくなっており、最も内側には、芯金を係合させるための係合溝８が刻設されている。

一方、金型本体３は、円筒状に形成されている。そして、内径がキャップ２ａ，２ｂの凹部４，４の内径と同一になっており、外径がキャップ２ａ，２ｂの係合壁９，９の内径と同一になっている。

また、図２は、射出成形に用いる芯金を示したものであり、芯金１０の左右の端面には、直径方向にアリ溝形状の凹状部１１が設けられている。なお、凹状部１１は、旋盤によって切削形成されており、芯金１０の直径方向を貫通した状態になっている。また、凹状部１１の内面の表面粗度は、芯金１０の外周の表面粗度よりも大きくなっている。金型１は、上記した芯金１０の両端を、それぞれ、上下のキャップ２ａ，２ｂの係合溝８，８に係合させた状態で、金型本体３の両端を、それぞれ、上下のキャップ２ａ，２ｂの係合壁９，９の内部に嵌め込むことによって一体的に組み付けられている。そして、芯金１０が、金型１のキャビティ６の中心を貫通した状態になっている。

図３は、上記した金型１および芯金１０を用いた射出成形の工程を示したものであり、射出成形においては、まず、液状のシリコーンゴム材料を、ポンプによって加圧しながら、金型１のスプルー７からキャビティ６内へ注入する（図３（ａ）参照）。注入されたゴムは、スプルー７と凹部４とを連通する連通路（図示せず）からキャビティ６内へと導かれ、キャビティ６の隅々までスムーズに行き渡る。そして、金型１のキャビティ６内が完全にゴムで充填されることにより、キャビティ６内の空気が排気孔５から完全に排気され、注入したゴムが排気孔５より溢れ出した時点でゴムの注入を終了し、スプルー７および排気孔５に栓（図示せず）をして密封する（図３（ｂ）参照）。

しかる後、金型１を約１５０℃に熱した熱風乾燥機に投入し、約６０分間に亘り加熱することによって、キャビティ６内のシリコーンゴム材料を硬化させる（加硫させる）。次に、約３０分間に亘って室温下で放置冷却した後に、金型１を分解して成形体を取り出す（図３（ｃ）参照）。そして、芯金１０の両端を把持して回転させながら、カッターを押し当てて、芯金１０の両端際のゴムＧを削除することによって、ゴムＧが中央部分（端縁際以外の部分）のみに被覆されたゴムロールを得る（図３（ｄ）参照）。

上記の如き射出成形を繰り返すことにより、１００本のゴムロールを製造した。その結果、離型剤を使用しなくても、成形体を取り出す際にスプルー７内にゴムが残留する現象や芯金１０の両端際のゴムがちぎれる現象は全く発生しなかった。

なお、本発明に係るゴムロールの製造方法の構成は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、射出成形に用いるゴムの種類、金型や芯金の材料、構造、形状等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。

たとえば、芯金の片端面または両端面に設ける凹状部は、上記実施形態の如く、直径方向に縦断したアリ溝に限定されず、単なるコの字状の溝や円柱状の窪み等に変更することも可能である。かかる構成を採用した場合でも、注入されるゴムと芯金との接触面積が大きくなり、ゴムと芯金との接着力が格段に向上するため、成形体を取り出す際にスプルー内にゴムが残留したりゴムがちぎれたりする事態を効果的に防止することが可能となる。また、凹状部の表面粗度を高くすることによって、ゴムと芯金との接着力を一層向上させることも可能である。

本発明に係るゴムロールの製造方法は、上記の如く優れた効果を有するものであるから、ＯＡ機器等に用いられるゴムロールの製造方法として好適に利用することができる。

ゴムロールの製造に用いる金型を示す説明図である。 ゴムロールの製造に用いる芯金を示す説明図である。 ゴムロールの製造工程を示す説明図である。 従来のゴムロールの製造工程を示す説明図である。

符号の説明

１・・金型、２ａ，２ｂ・・キャップ、３・・金型本体、１０・・芯金、１１・・凹状部、１３・・ゴムロール。

Claims (3)

1. 円柱状の芯金を配置した金型内に溶融したゴム材料を射出して、芯金の外周全体にゴムを被覆させた後に、そのゴムを被覆させた芯金を金型から取り出し、芯金の片端縁際または両端縁際に被覆されたゴムを除去するゴムロールの製造方法であって、
   前記芯金が、片端面または両端面に凹状部を形成したものであることを特徴とするゴムロールの製造方法。
2. 前記芯金の片端面または両端面の凹状部が、アリ溝形状になっていることを特徴とする請求項１に記載のゴムロールの製造方法。
3. 円柱状の芯金の中央部分の外周面にゴムを被覆させたゴムロールであって、
   前記芯金が、片端面または両端面に凹状部を形成したものであることを特徴とするゴムロール。
   

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