JP2007015044A - Grinding method of rubber covered roll and rubber covered roll - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain outer diameter deflecting dimensions of a ground rubber covered roll in high precision for a long period of time, to shorten grinding time and to improve a surface property of the outer peripheral surface of the rubber covered roll. <P>SOLUTION: This grinding method of the rubber covered roll to grind an outer peripheral surface of an elastic layer of the rubber covered roll 4 provided with the elastic layer made of a rubber material around a shaft of a core bar shaft 5 by a grinding wheel 6 grinds outer peripheral surfaces on both end parts of the core bar shaft 5 fixed on the rubber covered roll 4 by respectively holding and fixing them by a set of diaphragm type chucks 13, 14 and pressurizing the grinding wheel 6 made wider than length of the outer peripheral surface of the elastic layer in the axial direction along this outer peripheral surface in a state of rotating and driving each of the diaphragm type chucks 13, 14 by synchronizing them. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば複写機、レーザービームプリンタおよびファクシミリ等の電子写真装置に用いられる帯電ロール、現像ロール、その他の各種ロール等のゴムロールを研削するゴムロールの研削方法に関する。   The present invention relates to a rubber roll grinding method for grinding rubber rolls such as charging rolls, developing rolls and other various rolls used in electrophotographic apparatuses such as copying machines, laser beam printers and facsimiles.

近年、電子写真はカラー化が進み、より一層高精細で画像の均一性(ハーフトーンの一様性)等の高度なものが求められている。このため、電子写真装置で用いられる円筒状のゴムロールには、外径振れ寸法の高精度化が要求されている。   In recent years, colorization of electrophotography has progressed, and higher quality such as higher definition and image uniformity (halftone uniformity) has been demanded. For this reason, a cylindrical rubber roll used in an electrophotographic apparatus is required to have high accuracy in outer diameter runout.

例えば、電子写真装置で用いられる帯電ロールでは、ゴムロールの外径振れが大きい場合、帯電ロールが一回転する間に感光ドラムに当接する幅(ニップ幅)のばらつきが大きくなる。その結果、帯電ロールが一回転する間に感光ドラムを帯電させる量のムラ(周ムラ)が大きくなり、プリントした画像上に帯電ロールの回転ピッチで濃淡ムラが生じる画像不良を発生させてしまう。   For example, in the charging roll used in the electrophotographic apparatus, when the outer diameter fluctuation of the rubber roll is large, the variation in the width (nip width) that contacts the photosensitive drum during one rotation of the charging roll increases. As a result, the amount of unevenness (circumference unevenness) in which the photosensitive drum is charged during one rotation of the charging roll increases, resulting in an image defect in which unevenness of density occurs on the printed image at the rotation pitch of the charging roll.

一般的なモノクロプリントのレーザービームプリンタ(LBP)で用いられる帯電ロールは、外径振れ寸法が0.1mmを超えた場合に、上述の画像不良が発生しやすくなる。これに対して、カラープリントのLBPで用いられる帯電ロールは、外径振れが0.05mmを超えた場合に、画像不良が発生しやすくなるため、特に外径振れ寸法の高精度化が必要とされる。   A charging roll used in a typical monochrome print laser beam printer (LBP) tends to cause the above-described image defect when the outer diameter deflection dimension exceeds 0.1 mm. In contrast, charging rolls used in color print LBPs tend to cause image defects when the outer diameter runout exceeds 0.05 mm, so that it is particularly necessary to increase the accuracy of the outer runout dimension. Is done.

また、外径振れ寸法の高精度化以外にも、電子写真装置には、ゴムロールの外周表面に存在する凹凸が少なくて非常に表面性が優れていることも重要な要素とされる。例えば、帯電ロールの外周表面に大きな凹凸が存在した場合、トナーや外添材が付着することが多くなる。このようなトナー等が堆積していくと、感光ドラムを帯電させる能力が著しく低下して、画像不良を発生してしまう。そのため、電子写真装置で用いられるゴムロールを製造する技術では、外径振れ寸法の高精度化と、外周表面の表面性の向上とを両立させることが求められている。   In addition to increasing the accuracy of the outer diameter deflection dimension, it is also important for the electrophotographic apparatus to have very good surface properties with few irregularities present on the outer peripheral surface of the rubber roll. For example, when large irregularities exist on the outer peripheral surface of the charging roll, toner and external additives often adhere. When such toner or the like is accumulated, the ability to charge the photosensitive drum is remarkably reduced, and an image defect occurs. For this reason, in a technique for manufacturing a rubber roll used in an electrophotographic apparatus, it is required to achieve both high accuracy of the outer diameter run-out dimension and improvement of the surface property of the outer peripheral surface.

従来、ゴムロールを製造する技術の一つに研削加工がある。研削加工では、ゴムロールを回転させて、回転状態のゴムロールの外周面に対して、比較的高速度に回転させた砥石を当接させて研削を行い、ゴムロールの外周面を所定の形状・寸法に仕上げられる。ゴムロールの研削装置では、30mm〜50mm程度の幅が狭いタイプの砥石を、ゴムロールの外周表面に沿って往復運動させて研削する機構のものと、ゴムロールの全長よりも幅が広くされたタイプの砥石を、ゴムロールの外周表面に沿って突き当てることで一括して研削(幅広砥石プランジ研削)する機構のものとがある。   Conventionally, grinding is one of the techniques for manufacturing rubber rolls. In the grinding process, the rubber roll is rotated, and a grinding wheel rotated at a relatively high speed is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotated rubber roll to perform grinding so that the outer peripheral surface of the rubber roll has a predetermined shape and size. Finished. In the rubber roll grinding device, a grinding wheel with a mechanism of reciprocating a grinding wheel of a width of about 30 mm to 50 mm along the outer peripheral surface of the rubber roll and a grinding wheel of a type whose width is wider than the entire length of the rubber roll. There are some which have a mechanism for grinding in a lump (wide grinding wheel plunge grinding) by abutting them along the outer peripheral surface of the rubber roll.

後者の幅広砥石プランジ研削の方が、単位時間当たりの砥石とゴムロールの接触加工時間が著しく多くなるので、研削加工時間の大幅な短縮が図れる。そのため、近年、特に電子写真装置に用いられるゴムロールの研削加工では、幅広砥石プランジ研削を利用する機構が一般的に採用される傾向にある。   In the latter wide whetstone plunge grinding, the contact processing time between the grindstone and the rubber roll per unit time is remarkably increased, so that the grinding processing time can be greatly shortened. Therefore, in recent years, a mechanism using a wide whetstone plunge grinding tends to be generally employed in grinding of a rubber roll used in an electrophotographic apparatus in particular.

研削加工後のゴムロールの外径振れ寸法の加工精度は、砥石の幅や形状に拘わらずに、ゴムロールをセットする機構において、ゴムロールの軸方向の両端側から突出されている芯金軸を保持して回転させる精度、いわゆるチャッキングの精度による影響が大きいことが判明している。つまり、回転時におけるゴムロールの外周表面の変動量(回転振れ)が比較的大きい状態で、ゴムロールを回転させながら外周表面に砥石を当接させて研削加工を行った場合には、研削後のゴムロールの外径振れ寸法が大きくなり、逆にゴムロールの回転振れを小さくしながら研削加工した場合には、研削後のゴムロールの外径振れ寸法が小さくなる傾向がある。   The processing accuracy of the outer diameter runout dimension of the rubber roll after grinding is the same as that of the grinding wheel, in the mechanism that sets the rubber roll, regardless of the width and shape of the grindstone. It has been found that the influence of the accuracy of the rotation, that is, the accuracy of so-called chucking is large. In other words, when grinding is performed with the grinding wheel abutting against the outer peripheral surface while rotating the rubber roll while the amount of fluctuation (rotational runout) of the outer peripheral surface of the rubber roll during rotation is relatively large, the rubber roll after grinding If the outer diameter runout dimension of the rubber roll is increased and the grinding process is performed while reducing the rotational runout of the rubber roll, the outer diameter runout dimension of the rubber roll after grinding tends to be reduced.

従来のゴムロールの研削装置は、ゴムロールの外周面を研削する際にゴムロールをセットする機構として、ゴムロールの軸方向の両端側から突出されている芯金軸の端部を、回転駆動する回転センター(凸部)で押圧して保持する機構(特許文献1参照。)や、芯金軸の一端側の外周面をコレットチャックで把持固定するとともに芯金軸の他端側の端面角部を嵌合させて回転可能に保持する構成(特許文献2参照。)が開示されている。また、これらの他にも、芯金軸の一端側の外周面をコレットチャックで把持固定するとともに芯金軸の他端側を回転センターで押圧して保持する機構等がある。   A conventional rubber roll grinding device is a mechanism for setting a rubber roll when grinding the outer peripheral surface of the rubber roll, and a rotation center that rotates and drives the ends of the cored bar shaft protruding from both ends in the axial direction of the rubber roll ( A mechanism (see Patent Document 1) that is pressed and held by a convex part), and the outer peripheral surface of one end side of the cored bar shaft is held and fixed by a collet chuck and the end face corner part of the other end side of the cored bar shaft is fitted. The structure (refer patent document 2) made to hold | maintain so that it can rotate is disclosed. In addition to these, there is a mechanism for holding and fixing the outer peripheral surface of one end side of the core metal shaft with a collet chuck and pressing and holding the other end side of the core metal shaft with a rotation center.

従来のゴムロールの研削方法において、研削されるゴムロールが把持固定される状態について説明する。図2は、従来のゴムロール研削方法において、ゴムロールがセットされた状態を説明する模式図である。   A state in which a rubber roll to be ground is gripped and fixed in a conventional rubber roll grinding method will be described. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a state in which a rubber roll is set in a conventional rubber roll grinding method.

従来のゴムロールの研削方法では、図2に示すように、ゴムロール104の芯金軸105の一端側の外周面を、研削装置のヘッドストック側コレットチャック101でクランプさせる一方で、芯金軸105の他端側の端面角部のC面をテールストック側逆センター103である凹部で押さえ込んでいる。なお、芯金軸105の端面にセンター穴が設けられている構成の場合には、上述の逆センター(凹部)の代わりにセンター形状(センター孔を保持する凸部)で押さえ込む構成にされてもよい。   In the conventional rubber roll grinding method, as shown in FIG. 2, the outer peripheral surface on one end side of the core metal shaft 105 of the rubber roll 104 is clamped by the head stock side collet chuck 101 of the grinding device, while the core metal shaft 105 The C surface of the end face corner portion on the other end side is pressed by the concave portion which is the tail stock side reverse center 103. In the case of a configuration in which a center hole is provided in the end face of the cored bar shaft 105, it may be configured to be pressed down with a center shape (a convex portion that holds the center hole) instead of the reverse center (a concave portion) described above. Good.

このように芯金軸105が把持固定された状態で、ヘッドストック側コレットチャック101が取り付けられているヘッドストック側回転フランジ102は、ヘッドスットク側モータ107によって回転駆動させられ、テールストック側逆センター103が従動回転することによって、ゴムロール104を所定の回転数で回転させた状態にする。そして、このゴムロール104を回転駆動させた状態で、ゴムロール104の軸方向の全長よりも幅が広い円板状の砥石106を高速回転させて、砥石106をゴムロール104の外周面に押し当てることで研削加工が行われる。   With the cored bar shaft 105 gripped and fixed in this way, the head stock side rotating flange 102 to which the head stock side collet chuck 101 is attached is driven to rotate by the head stock side motor 107, and the tail stock side reverse center is provided. As the roller 103 is driven to rotate, the rubber roll 104 is rotated at a predetermined rotational speed. Then, in a state where the rubber roll 104 is driven to rotate, the disk-shaped grindstone 106 having a width wider than the entire length in the axial direction of the rubber roll 104 is rotated at a high speed, and the grindstone 106 is pressed against the outer peripheral surface of the rubber roll 104. Grinding is performed.

このとき、砥石106をゴムロール4の外周面に押し当てる速度、すなわち砥石106の送り量を大きくするのに伴って、ゴムロール104が砥石106によって押し撓まされる量は増加していく。また、テールストック側逆センター103の外径は、ヘッドストック側コレットチャック101の外径よりも小さくされている。また、ヘッドストック側コレットチャック101が芯金軸105の外周面を把持固定しているのに対して、テールストック側逆センター103は、芯金軸105の他端側の端面角部に形成されたC面(面取り加工面)を受けて押さえ込んでいるだけである。   At this time, as the speed at which the grindstone 106 is pressed against the outer peripheral surface of the rubber roll 4, that is, the feed amount of the grindstone 106 is increased, the amount by which the rubber roll 104 is pushed and bent by the grindstone 106 increases. The outer diameter of the tail stock side reverse center 103 is smaller than the outer diameter of the head stock side collet chuck 101. The head stock side collet chuck 101 grips and fixes the outer peripheral surface of the cored bar shaft 105, whereas the tailstock side reverse center 103 is formed at an end surface corner on the other end side of the cored bar shaft 105. It only receives and holds the C surface (chamfered surface).

このため、ゴムロール104には、芯金軸105の両端部が把持固定されたセット状態で、芯金軸105の両端部での剛性に比較的大きな差が生じている。ゴムロール104におけるテールストック側逆センター103側の剛性を大きくするために、芯金軸105の他端側を把持固定している押圧力を大きくしていくと、芯金軸105が撓んでしまい、ゴムロール104が大きく振れて回転してしまう。このような回転状態で研削されたゴムロール104の外径振れ寸法は大きくなってしまうため、テールストック側逆センター103によって保持する押圧力を大きくするのには上限がある。   For this reason, the rubber roll 104 has a relatively large difference in rigidity at both ends of the core metal shaft 105 in a set state in which both ends of the core metal shaft 105 are held and fixed. In order to increase the rigidity of the rubber roll 104 on the tail stock side reverse center 103 side, when the pressing force for gripping and fixing the other end side of the core metal shaft 105 is increased, the core metal shaft 105 is bent, The rubber roll 104 swings and rotates. Since the outer diameter runout dimension of the rubber roll 104 ground in such a rotating state becomes large, there is an upper limit for increasing the pressing force held by the tailstock-side reverse center 103.

ゴムロール104の軸方向の両端側の芯金軸105がセットされた状態で、芯金軸105の両端部に生じている剛性の較差によって、砥石106をゴムロール104の外周面に押し当てたときに、ゴムロール104が砥石106から離れる側に押し撓まされる量がゴムロール104の軸方向で較差が生じてしまう。つまり、剛性が小さいテールストック側逆センター103側では大きく撓まされてしまうので、砥石106がゴムロール104を研削する能力が低下し、充分に研削されない。   When the grinding wheel 106 is pressed against the outer peripheral surface of the rubber roll 104 due to the difference in rigidity generated at both ends of the core metal shaft 105 in a state where the core metal shafts 105 on both ends in the axial direction of the rubber roll 104 are set. The amount by which the rubber roll 104 is pushed and bent away from the grindstone 106 causes a difference in the axial direction of the rubber roll 104. That is, since the tailstock side reverse center 103 side having a low rigidity is bent greatly, the ability of the grindstone 106 to grind the rubber roll 104 is lowered and the grinding is not sufficiently performed.

さらに、砥石106をゴムロール104に押し当てる速度、すなわち砥石106の送り量を大きくしていったときには、研削加工後のゴムロール104の外径にも軸方向で差が生じてしまう。ゴムロール104の外径に差が生じない場合であっても、研削加工の仕上げ段階に至るまでのゴムロール104の外径の推移に、ゴムロール104の軸方向に対して差が発生しているために、研削加工後のゴムロール104の外周表面における軸方向での表面粗さには差が生じてしまう。   Furthermore, when the speed at which the grindstone 106 is pressed against the rubber roll 104, that is, the feed amount of the grindstone 106 is increased, the outer diameter of the rubber roll 104 after the grinding process also varies in the axial direction. Even if there is no difference in the outer diameter of the rubber roll 104, the difference in the axial direction of the rubber roll 104 occurs in the transition of the outer diameter of the rubber roll 104 up to the finishing stage of the grinding process. A difference occurs in the surface roughness in the axial direction on the outer peripheral surface of the rubber roll 104 after grinding.

ヘッドストック側コレットチャック101が芯金軸105の一端部を把持固定する機構を説明する。ヘッドストック側コレットチャック101は、ヘッドストック台108およびヘッドストック側回転フランジ102の内部を貫通して設けられているドローバー(図示せず)と接続されている。ドローバーを引くことで、ヘッドストック側コレットチャック101は、ヘッドストック側回転フランジ102の内側のスリーブ(図示せず)内に引き込まれ、ヘッドストック側コレットチャック101のテーパ面とスリーブのテーパ面とが合わさり、円周方向に等間隔に分割するスリットが形成されているので(一般的には3分割が多い)、芯金挿入孔の内径が徐々に縮径され、芯金軸105の外周面を把持固定する。   A mechanism in which the head stock side collet chuck 101 holds and fixes one end of the cored bar shaft 105 will be described. The head stock side collet chuck 101 is connected to a draw bar (not shown) provided through the inside of the head stock table 108 and the head stock side rotation flange 102. By pulling the draw bar, the head stock side collet chuck 101 is drawn into a sleeve (not shown) inside the head stock side rotation flange 102, and the taper surface of the head stock side collet chuck 101 and the taper surface of the sleeve are brought together. In addition, since slits that divide at equal intervals in the circumferential direction are formed (generally, there are many three divisions), the inner diameter of the cored bar insertion hole is gradually reduced, and the outer peripheral surface of the cored bar shaft 105 is Hold and fix.

通常、コレットチャックには、芯金軸を把持する把持部分に、超硬合金チップが取り付けられており、把持部分の摩耗が抑えられて、耐久性が向上されている。また、電子写真装置に用いられるゴムロールの芯金軸は、快削鋼からなる場合が多く、把持動作を繰り返した場合であっても、コレットチャックの把持部分に傷がほとんど発生しない。一方、コレットチャックの外周テーパ面は、スリーブのテーパ面よりも硬度が低くなるように焼き入れ処理がされており、把持動作を繰り返すのに伴って外周テーパ面に徐々に摺動傷が発生して進行していく。したがって、外周テーパ面の摺動傷の影響によって把持精度が低下することで、コレットチャックの耐久性が決定されてしまう。
特開平11−99451号公報 特開2003−225860号公報
Usually, the collet chuck has a cemented carbide chip attached to a gripping part that grips the cored shaft, so that wear of the gripping part is suppressed and durability is improved. Further, the core metal shaft of the rubber roll used in the electrophotographic apparatus is often made of free-cutting steel, and even when the gripping operation is repeated, scars are hardly generated in the gripping portion of the collet chuck. On the other hand, the outer peripheral taper surface of the collet chuck is hardened so that the hardness is lower than that of the sleeve taper surface, and as the gripping operation is repeated, sliding scratches are gradually generated on the outer peripheral taper surface. And proceed. Therefore, the durability of the collet chuck is determined because the gripping accuracy is lowered due to the influence of the sliding scratches on the outer peripheral tapered surface.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-99451 JP 2003-225860 A

上述したように、幅広砥石プランジ研削を行う場合には、研削抵抗が非常に大きくなるため、ゴムロールに砥石を押し当てる速度(砥石の送り量)を大きくしていったとき、研削時に砥石がゴムロールを研削する力よりも、砥石がゴムロールを押し込む押圧力の方が大きくなる。この場合、芯金軸の両端部を回転センター(凸部)で圧接支持する機構では、砥石がゴムロールを押し込む押圧力に負けないように把持固定する押圧力を大きくすると、芯金軸を大きく撓ませて回転させてしまうため、研削後のゴムロールの外径振れ寸法が非常に大きくなってしまう。   As described above, when performing wide whetstone plunge grinding, the grinding resistance becomes very large. Therefore, when the speed at which the grindstone is pressed against the rubber roll (the feed amount of the grindstone) is increased, the grindstone becomes a rubber roll during grinding. The pressing force with which the grindstone pushes the rubber roll becomes larger than the force for grinding the. In this case, in the mechanism in which both ends of the core metal shaft are pressed and supported by the rotation center (convex portion), if the pressing force for holding and fixing the grindstone against the pressing force for pushing the rubber roll is increased, the core metal shaft is greatly bent. Therefore, the outer diameter runout dimension of the rubber roll after grinding becomes very large.

また、特許文献2等のように、芯金軸の一端側の外周面をコレットチャックで把持固定するとともに芯金軸の他端側の端面角部を嵌合させる機構や回転センターで押圧して保持する機構では、連続加工中にコレットチャックとスリーブのテーパ面同士に摺動キズが発生し、そのキズからの金属粉や研削ゴム粉がテーパ面同士の間に挟まり、コレットチャックによる把持精度が大幅に悪化して、研削後のゴムロールの外径振れ寸法が大きくなってしまう。このような現象が起きた場合、コレットチャックを一旦、スリーブから取り外してテーパ面の清掃やメンテナンスを行わねばならない。更にテーパ面のキズが酷くなると、コレットチャックやスリーブ自体の交換が必要となってしまう。把持精度の高精度化を求めるほど、コレットチャックのテーパ面の定期清掃頻度が増したり、コレットチャックやスリーブの交換サイクルも短くなってしまったりするという更なる問題を招いてしまう。   Further, as in Patent Document 2, etc., the outer peripheral surface on one end side of the cored bar shaft is held and fixed by a collet chuck and pressed by a mechanism or a rotation center for fitting the end face corner part on the other end side of the cored bar shaft. With the holding mechanism, sliding scratches occur between the collet chuck and the taper surface of the sleeve during continuous processing, and metal powder and grinding rubber powder from the scratch are sandwiched between the taper surfaces, and the accuracy of gripping by the collet chuck is improved. This greatly deteriorates and the outer diameter runout dimension of the rubber roll after grinding becomes large. When such a phenomenon occurs, the collet chuck must be once removed from the sleeve to clean and maintain the tapered surface. Further, if the taper surface is severely damaged, the collet chuck or the sleeve itself must be replaced. As the gripping accuracy is increased, the frequency of periodic cleaning of the tapered surface of the collet chuck increases and the replacement cycle of the collet chuck and the sleeve becomes shorter.

一方、研削加工では、砥石でゴム材を削り取ることになるので、ゴムロールの研削面の表面性が、成型金型で成型加工したゴムロールの表面性と比べて劣る傾向にある。そのため、従来、研削加工は、主にスポンジタイプのゴムロールや、表面性が比較的高精度に要求されないソリッドタイプのゴムロールの加工に使用されていた。   On the other hand, in the grinding process, the rubber material is scraped off with a grindstone, so that the surface property of the ground surface of the rubber roll tends to be inferior to the surface property of the rubber roll molded by the molding die. For this reason, conventionally, grinding has been mainly used for processing sponge-type rubber rolls and solid-type rubber rolls whose surface properties are not required with relatively high accuracy.

特に、幅広にされた砥石でプランジ研削する場合では、研削加工時間の大幅な短縮が図れる反面、砥石にかかる負荷が増加し、研削抵抗が非常に大きくなってしまう。このため、砥石をゴムロールに押し当てる速度(砥石の送り量を大きくした場合)を上げていくと、研削時に砥石がゴムロールを研削する力よりも砥石がゴムロールを押し込んでいく押圧力の方が大きくなる。この場合、芯金軸の両端部を回転センターで押圧して保持する機構では、剛性が小さ過ぎるので、ゴムロールの外周面の軸方向全域に亘って押圧される砥石から離れる側に押し撓まされ、研削が充分にされずに、外周面の軸方向全域で表面性が悪化してしまう。   In particular, when plunge grinding is performed with a wide grindstone, the grinding time can be significantly shortened, but the load on the grindstone increases and the grinding resistance becomes very large. For this reason, if the speed at which the grindstone is pressed against the rubber roll (when the feed amount of the grindstone is increased) is increased, the pressing force with which the grindstone pushes the rubber roll is greater than the force with which the grindstone grinds the rubber roll during grinding. Become. In this case, the mechanism that presses and holds both end portions of the cored bar shaft at the rotation center is too small in rigidity, so that it is pushed and deflected away from the grindstone that is pressed over the entire axial direction of the outer peripheral surface of the rubber roll. The surface property is deteriorated in the entire axial direction of the outer peripheral surface without being sufficiently ground.

また、芯金軸の一端側をコレットチャックで把持固定するとともに芯金軸の他端側を回転センターで押さえ込む機構では、コレットチャック側よりも回転センター側の剛性が小さいため、押し当てられる砥石から離れる方向に押し撓まされて、研削が充分にされずに表面性が悪化し、コレットチャック側と回転センター側とで、ゴムロールの軸方向(長手方向)に対して表面性のムラが発生してしまう。   Also, with the mechanism that holds and fixes one end of the core metal shaft with the collet chuck and presses the other end side of the core metal shaft with the rotation center, the rigidity on the rotation center side is smaller than the collet chuck side. It is pushed and bent in the direction away from it, and the surface property deteriorates due to insufficient grinding, and surface property unevenness occurs in the axial direction (longitudinal direction) of the rubber roll on the collet chuck side and the rotation center side. End up.

また、電子写真装置では、画質の向上を図るために、ゴムロールに更なる高機能が求められており、ゴムロールに用いられるゴム材料も多様化してきている。特に、カラープリントの高画質タイプの電子写真装置では、スポンジタイプのゴムロールよりもソリッドタイプのゴムロールの方が多く使用される傾向にある。ソリッドタイプのゴムロールには、シリコーンゴムやウレタンゴム等の研削時に砥石との摩擦で熱が発生してしまう研削性が低いゴム材料が多い。また、ゴム材料の配合面においても、ポリマーの配合比率が多めで、カーボンブラックや炭酸カルシウム等の充填材の配合比率が少なくされた配合の場合等では、研削性が大幅に低下してしまう。   Further, in the electrophotographic apparatus, in order to improve the image quality, the rubber roll is required to have a higher function, and the rubber materials used for the rubber roll have been diversified. In particular, in a color print high-quality electrophotographic apparatus, a solid type rubber roll tends to be used more frequently than a sponge type rubber roll. Many solid-type rubber rolls have low grindability, such as silicone rubber and urethane rubber, which generate heat due to friction with the grinding wheel during grinding. In addition, in terms of the blending of the rubber material, when the blending ratio of the polymer is large and the blending ratio of the filler such as carbon black or calcium carbonate is decreased, the grindability is greatly lowered.

ソリッドタイプのゴムロールや配合面での研削性が低下したゴムロールを幅広タイプ砥石プランジ研削装置で研削する場合、従来のゴムロールをセットする機構では、大幅に増加するゴムロール研削抵抗の影響によって、砥石をゴムロールに押し当てる速度、すなわち砥石の送り量を大きくしたとき、研削されたゴムロールの外周面の表面性が大幅に悪化してしまう。このため、研削面の表面性を維持もしくは向上させるとともに、研削加工時間を短縮することは非常に困難であり、大きな課題になっていた。   When grinding a solid type rubber roll or a rubber roll with reduced grindability on the compounding surface with a wide type grinding wheel plunge grinding machine, the conventional rubber roll setting mechanism causes the grinding wheel to be rolled into the rubber roll due to the effect of the rubber roll grinding resistance that increases significantly. When the speed of pressing against the roller, that is, the feed amount of the grindstone is increased, the surface property of the outer peripheral surface of the ground rubber roll is greatly deteriorated. For this reason, it is very difficult to maintain or improve the surface properties of the grinding surface and shorten the grinding time, which has been a big problem.

そこで、本発明は、芯金軸の両端側の外周面を高精度に剛性を十分に確保して保持することを可能にし、芯金軸の両端を同期させて回転駆動することで、研削後のゴムロールの外径振れ寸法を長期間に亘って高精度に維持し、研削加工時間を短縮するとともに研削後のゴムロールの外周面の表面性を向上させることができるゴムロールの研削方法、およびこの研削方法で研削されたゴムロール、ゴムロールの研削装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention makes it possible to hold the outer peripheral surfaces of the both ends of the cored bar shaft with high accuracy and sufficient rigidity, and to rotate and rotate the both ends of the cored bar shaft in a synchronized manner. Rubber roll grinding method capable of maintaining the outer diameter runout dimension of the rubber roll with high accuracy over a long period of time, reducing the grinding time and improving the surface properties of the outer peripheral surface of the rubber roll after grinding, and this grinding An object of the present invention is to provide a rubber roll ground by the method and a rubber roll grinding apparatus.

上述した目的を達成するため、本発明に係るゴムロールの研削方法は、芯金軸の軸回りにゴム材からなる弾性層が設けられたゴムロールの弾性層の外周面を砥石で研削するゴムロールの研削方法であって、芯金軸の両端部の外周面を、一組のダイヤフラム式チャックでそれぞれ保持固定し、各ダイヤフラム式チャックを同期させて回転駆動させた状態で、弾性層の外周面の軸方向の長さよりも幅広にされた砥石を外周面に亘って押圧させて研削する。   In order to achieve the above-described object, the rubber roll grinding method according to the present invention comprises grinding a rubber roll by grinding an outer peripheral surface of the elastic layer of the rubber roll provided with an elastic layer made of a rubber material around the axis of the core metal shaft. The outer peripheral surface of both ends of the metal core shaft is held and fixed by a pair of diaphragm chucks, and the shafts of the outer peripheral surface of the elastic layer are rotated in synchronization with each diaphragm chuck. Grinding is performed by pressing a grindstone wider than the length in the direction over the outer peripheral surface.

上述したように本発明によれば、研削時のゴムロールの回転精度を高精度に維持することができ、研削後の外径振れ寸法が非常に高精度なゴムロールを長期間に亘って得ることが可能になる。さらに、本発明では、芯金軸の両端部の外周面を一組のダイヤフラム式チャックによって保持固定することで、ゴムロールのセット状態での剛性を向上させて、芯金軸の両端部での剛性をほぼ等しくすることが可能になり、研削加工時間を短縮し、研削されたゴムロールの外周面の表面性を向上することができる。   As described above, according to the present invention, the rotation accuracy of the rubber roll during grinding can be maintained with high accuracy, and a rubber roll with a very high outer diameter runout after grinding can be obtained over a long period of time. It becomes possible. Furthermore, in the present invention, the outer peripheral surfaces of both ends of the core metal shaft are held and fixed by a pair of diaphragm chucks, thereby improving the rigidity in the set state of the rubber roll and the rigidity at both ends of the core metal shaft. Can be made substantially equal, the grinding time can be shortened, and the surface properties of the outer peripheral surface of the ground rubber roll can be improved.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態のゴムロールの研削方法において、研削装置にゴムロールがセットされた状態を説明する模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a state in which a rubber roll is set in a grinding apparatus in the rubber roll grinding method of the present embodiment.

本実施形態で用いられるゴムロールは、芯金軸の軸回りに加硫ゴムからなる円筒状の弾性層が固定されて設けられている。芯金軸の両端部は、ゴムロールの軸方向の両端からそれぞれ突出されている。   The rubber roll used in this embodiment is provided with a cylindrical elastic layer made of vulcanized rubber fixed around the axis of the core metal shaft. Both ends of the cored bar shaft protrude from both ends of the rubber roll in the axial direction.

図1に示すように、ゴムロールの研削装置は、ゴムロール4の軸方向の長さよりも幅広に形成された砥石6を回転させてゴムロール4の外周面に押圧するための砥石駆動機構2と、ゴムロール4の芯金軸5の両端部をそれぞれ把持固定する一組のヘッドストック側ダイヤフラム式チャック13およびテールストック側ダイヤフラム式チャック14と、これらヘッドストック側ダイヤフラム式チャック13およびテールストック側ダイヤフラム式チャック14を同期させて回転駆動させるヘッドストック側モータ7およびテールストック側モータ15とを備えている。   As shown in FIG. 1, the rubber roll grinding apparatus includes a grindstone driving mechanism 2 for rotating a grindstone 6 formed wider than the axial length of the rubber roll 4 and pressing the grindstone 6 against the outer peripheral surface of the rubber roll 4, and a rubber roll. A pair of headstock-side diaphragm chuck 13 and tailstock-side diaphragm chuck 14 that hold and fix both ends of the four cored bar shafts 5, and these headstock-side diaphragm-type chuck 13 and tailstock-side diaphragm-type chuck 14 The head stock side motor 7 and the tail stock side motor 15 that are driven to rotate in synchronization with each other are provided.

砥石駆動機構2は、回転駆動される砥石6の軸方向が、回転されるゴムロール4の軸方向と平行にさせて配置されている。この砥石駆動機構2は、図示しないが、円筒状の砥石6を回転駆動させるモータと、砥石6の周面をゴムロール4の外周面に押圧する移動機構とを有している。   The grindstone driving mechanism 2 is arranged such that the axial direction of the grindstone 6 to be rotationally driven is parallel to the axial direction of the rubber roll 4 to be rotated. Although not shown, the grindstone driving mechanism 2 includes a motor that rotationally drives the cylindrical grindstone 6, and a moving mechanism that presses the peripheral surface of the grindstone 6 against the outer peripheral surface of the rubber roll 4.

ゴムロール4は、芯金軸5の一端側の外周面が、研削装置のヘッドストック側ダイヤフラム式チャック13でクランプされる。また、ゴムロール4は、芯金軸5の他端側の外周面も同様に、研削装置のテールストック側ダイヤフラム式チャック14でクランプされる。   In the rubber roll 4, the outer peripheral surface on one end side of the cored bar shaft 5 is clamped by the head stock side diaphragm chuck 13 of the grinding device. The rubber roll 4 is similarly clamped on the outer peripheral surface of the other end side of the cored bar 5 by a tailstock side diaphragm chuck 14 of the grinding device.

テールストック側ダイヤフラム式チャック14は、2個のシリンダー(不図示)によって軸方向に2段階の前進動作をすることで、芯金軸5の軸方向の掴み量が、ヘッドストック側ダイヤフラム式チャック13による芯金軸5の掴み量と同じされる。互いに対向するヘッドストック側ダイヤフラム式チャック13とテールストック側ダイヤフラム式チャック14は、軸芯を一致させた同軸芯上で芯金軸5の両端部を把持固定できるように配置されている。   The tailstock-side diaphragm chuck 14 is moved forward in two stages in the axial direction by two cylinders (not shown), so that the gripping amount in the axial direction of the core metal shaft 5 is reduced to the headstock-side diaphragm chuck 13. This is the same as the gripping amount of the cored bar shaft 5. The head stock side diaphragm chuck 13 and the tail stock side diaphragm chuck 14 that are opposed to each other are arranged so that both ends of the core metal shaft 5 can be held and fixed on a coaxial core in which the shaft cores coincide with each other.

この把持状態で、ヘッドストック側ダイヤフラム式チャック13は、ヘッドストック側モータ7によって所定の回転数で回転駆動されるように構成されている。また、テールストック側ダイヤフラム式チャック14も同様に、テールストック側モータ15によって所定の回転数で回転されるように構成されている。ヘッドストック側モータ7とテールストック側モータ15は、互いに同期を取りながら回転駆動するように制御回路部(不図示)によって制御されているため、芯金軸5の軸回りにネジレの力が作用することはない。そして、従来の研削装置と同様に、ゴムロール4を回転させた状態で、ゴムロール4の全長よりも幅が広い砥石6を高速回転させて、この砥石6をゴムロール4の外周面に押圧して押し当てて研削加工を行う。   In this gripping state, the head stock side diaphragm chuck 13 is configured to be rotationally driven at a predetermined rotational speed by the head stock side motor 7. Similarly, the tailstock-side diaphragm chuck 14 is configured to be rotated at a predetermined rotational speed by the tailstock-side motor 15. Since the head stock side motor 7 and the tail stock side motor 15 are controlled by a control circuit unit (not shown) so as to rotate and synchronize with each other, a twisting force acts around the axis of the cored bar shaft 5. Never do. Then, as in the conventional grinding apparatus, while the rubber roll 4 is rotated, the grindstone 6 wider than the entire length of the rubber roll 4 is rotated at a high speed, and the grindstone 6 is pressed against the outer peripheral surface of the rubber roll 4 and pushed. Apply the grinding process.

上述のダイヤフラム式チャック13,14について、芯金軸5の両端部を把持固定する機構を説明する。以下、ヘッドストック側ダイヤフラム式チャック13について説明する。なお、テールストック側ダイヤフラム式チャック14も、ヘッドストック側ダイヤフラム式チャック13の構成と同一であるので、説明を省略する同様の構成である。   A mechanism for gripping and fixing both end portions of the core metal shaft 5 for the diaphragm chucks 13 and 14 will be described. Hereinafter, the headstock diaphragm type chuck 13 will be described. Note that the tailstock-side diaphragm chuck 14 has the same configuration as that of the headstock-side diaphragm chuck 13, and thus the description thereof is omitted.

ヘッドストック側ダイヤフラム式チャック13は、ノーズ11の先端部にチャック爪12が取り付けられた状態で、チャックアダプタ10に取り付けられている。チャック爪12は、ノーズ11に取り付けられる根元付近まで複数のスリットが形成されることで、複数に分割されており(一般的には6分割から8分割が多い)、ノーズ11に互いに等間隔で円周上に沿って配置されて取り付けられている。   The headstock diaphragm chuck 13 is attached to the chuck adapter 10 with the chuck pawl 12 attached to the tip of the nose 11. The chuck claw 12 is divided into a plurality of parts by forming a plurality of slits up to the vicinity of the base attached to the nose 11 (generally, there are many from 6 to 8 divisions), and the nose 11 is equally spaced from each other. It is arranged and attached along the circumference.

また、ヘッドストック台8およびチャックアダプタ10の内部には、エア供給チューブ(図示せず)が貫通して設けられており、このエア供給チューブで圧送エアを送り込み、エアの圧力によって、ノーズ11内部に設けられているダイヤフラム(図示せず)の中央部を押圧して撓み変形させることで、チャック爪12を開閉動作させて、芯金軸5の外周面を把持固定する。なお、図示しないが、ダイヤフラムにピストンを接合してダイヤフラムの中央部をピストンで押圧して撓み変形させることによってチャック爪を開閉動作させる他の構成が採られてもよい。   In addition, an air supply tube (not shown) is provided in the headstock base 8 and the chuck adapter 10 so as to penetrate the nose 11 by the pressure of the air. The central portion of a diaphragm (not shown) provided on the inner surface is pressed to bend and deform, thereby opening and closing the chuck claw 12 to grip and fix the outer peripheral surface of the cored bar shaft 5. Although not shown, another configuration may be adopted in which the chuck pawl is opened and closed by joining the piston to the diaphragm and pressing and deforming the central portion of the diaphragm with the piston.

通常、ダイヤフラム式チャックのチャック爪は、芯金軸を把持固定する把持部分の形状が、芯金軸の外径がなす円弧よりも僅かに緩やかな円弧にされて、チャック爪の中央部で芯金軸を把持する保持力を正確に伝えられるように構成されている。本発明のゴムロールの研削方法では、芯金軸5の外周面を把持固定するダイヤフラム式チャック13,14のチャック爪12が、6分割から8分割までのいずれかにされていることが更に好ましい。これによって、チャック爪と芯金軸の外周面との当接点を増やし、各当接点で均等に保持力を加えることになり、芯金軸の外周面を把持固定する精度が更に向上される。また、ダイヤフラム式チャックの把持精度における初期精度は、コレットチャックよりも優れているため、芯金軸を把持固定して回転させる振れの精度が非常に高い。   Normally, the chuck claw of a diaphragm chuck has a gripping part that grips and fixes the core metal shaft in a slightly gentler arc than the arc formed by the outer diameter of the core metal shaft, and the center of the chuck claw is centered. The holding force for holding the metal shaft is accurately transmitted. In the rubber roll grinding method of the present invention, it is more preferable that the chuck claws 12 of the diaphragm chucks 13 and 14 for gripping and fixing the outer peripheral surface of the core metal shaft 5 are divided into any one of 6 divisions to 8 divisions. As a result, the contact points between the chuck claws and the outer peripheral surface of the core metal shaft are increased, and a holding force is evenly applied at each contact point, and the accuracy of gripping and fixing the outer peripheral surface of the core metal shaft is further improved. In addition, the initial accuracy in the gripping accuracy of the diaphragm chuck is superior to that of the collet chuck, so that the deflection accuracy of gripping and fixing the core metal shaft is very high.

また、本実施形態のゴムロールの研削方法で用いられる、芯金軸5の両端部の外周面を把持固定する各ダイヤフラム式チャック13,14には、図示しないが、チャック爪12の中心部に、エアを放出するための放出孔が設けられている。ダイヤフラム式チャック13,14は、チャックアダプタ10とノーズ11の内部を通した配管からエアが圧送され、放出孔によって、芯金軸挿入孔の内側から芯金軸5の把持部分に向けて圧送エアを放出する構成が採られている。このため、本実施形態のゴムロールの研削方法によれば、ゴムロール4の研削時に発生する研削ゴム粉や塵埃等が、チャック爪12の内側と芯金軸5の外周面との間に進入して把持精度を低下させることが防止されている。   Further, although not shown in the drawings, the diaphragm chucks 13 and 14 for gripping and fixing the outer peripheral surfaces of both ends of the core metal shaft 5 used in the rubber roll grinding method of the present embodiment, A discharge hole for discharging air is provided. Diaphragm chucks 13 and 14 are fed with pressure from a pipe passing through the inside of the chuck adapter 10 and the nose 11, and are fed by a discharge hole from the inside of the core shaft insertion hole toward the grip portion of the core shaft 5. The structure which discharge | releases is taken. For this reason, according to the rubber roll grinding method of the present embodiment, grinding rubber powder or dust generated during grinding of the rubber roll 4 enters between the inside of the chuck claw 12 and the outer peripheral surface of the core metal shaft 5. A reduction in gripping accuracy is prevented.

また、本発明のゴムロールの研削方法で用いるダイヤフラム式チャックには、チャック爪12における芯金軸5の把持部分に超硬合金チップ(不図示)が取り付けられているので、芯金軸5の把持動作を繰り返しても、芯金軸5の外周面に傷が発生することが防止されている。ダイヤフラム式チャックは、コレットチャックのようにテーパ面の合わせを使用しない構造であるので、テーパ面のキズの発生や異物の入り込み等のテーパ面合わせを使用することに伴って生じる把持精度の低下が発生しない。さらに、従来の研削方法では、精度が低下した場合には、コレットチャックを取り外してテーパ面の清掃やメンテナンスを定期的に行う必要があったが、本発明の研削方法では、ダイヤフラム式チャックを用いているので、定期的な清掃やメンテナンスが不要になる。   Further, in the diaphragm chuck used in the rubber roll grinding method of the present invention, since a cemented carbide chip (not shown) is attached to the gripping portion of the core metal shaft 5 in the chuck claw 12, the core metal shaft 5 is gripped. Even if the operation is repeated, the outer peripheral surface of the cored bar 5 is prevented from being damaged. Diaphragm chucks do not use taper surface alignment like collet chucks, so there is a decrease in gripping accuracy caused by taper surface alignment such as generation of scratches on the taper surface and entry of foreign matter. Does not occur. Further, in the conventional grinding method, when the accuracy is lowered, it is necessary to periodically remove the collet chuck and clean and maintain the tapered surface. However, in the grinding method of the present invention, a diaphragm chuck is used. As a result, regular cleaning and maintenance becomes unnecessary.

本発明のゴムロールの研削方法では、ゴムロール4をセットする機構として、各ダイヤフラム式チャック13,14が、芯金軸5の両端のどちらも、芯金軸5の外周面を軸方向に対してそれぞれ同じ掴み量づつ把持固定しており、且つ、把持固定しているダイヤフラム式チャック13,14の内径が芯金軸5の両端部で同じであることから、芯金軸5が保持されたセット状態での剛性が非常に高く、芯金軸5の両端部での差が全く生じていない。このため、砥石6をゴムロール4の外周面に押し当てた際に、ゴムロール4が砥石6から離れる方向に撓まされる量が非常に小さく、芯金軸5の両端部での差もなくなり、同一の研削条件であってもゴムが研削される量を大幅に増加させることができる。   In the rubber roll grinding method of the present invention, each of the diaphragm chucks 13 and 14 serves as a mechanism for setting the rubber roll 4, and the outer peripheral surface of the core metal shaft 5 is axially oriented at both ends of the core metal shaft 5. Since the inner diameters of the diaphragm chucks 13 and 14 that are gripped and fixed at the same gripping amount are the same at both ends of the cored bar shaft 5, the cored bar shaft 5 is held. The rigidity at is very high, and there is no difference at both ends of the cored bar shaft 5. For this reason, when the grindstone 6 is pressed against the outer peripheral surface of the rubber roll 4, the amount that the rubber roll 4 is deflected in the direction away from the grindstone 6 is very small, and there is no difference between both ends of the cored bar shaft 5. Even under these grinding conditions, the amount of rubber to be ground can be greatly increased.

したがって、砥石6をゴムロール4に押し当てる速度、つまり砥石6の送り量を大きくしたときにもゴムロール4が十分に研削されて、外周面の表面性が非常に優れたゴムロール4が得られ、研削加工時間の大幅な短縮が図れる。また、芯金軸5の両端部の外周面を把持固定するので、芯金軸5の端面にセンター穴を設ける必要がなくなり、芯金軸5の端面角部におけるC面の面取り加工もバリを取る程度の簡素な加工で済むので高い加工精度が要求されなくなる。したがって、芯金軸の加工コストを削減することになり、ひいてはゴムロールの加工コストを抑えることにも繋がる。   Therefore, even when the speed at which the grindstone 6 is pressed against the rubber roll 4, that is, when the feed amount of the grindstone 6 is increased, the rubber roll 4 is sufficiently ground, and the rubber roll 4 having a very excellent outer surface is obtained. Processing time can be greatly shortened. Further, since the outer peripheral surfaces of both ends of the core metal shaft 5 are gripped and fixed, there is no need to provide a center hole on the end surface of the core metal shaft 5, and the chamfering of the C surface at the end surface corner of the core metal shaft 5 is also burr. High machining accuracy is not required because simple machining is required. Therefore, the processing cost of the cored bar is reduced, and as a result, the processing cost of the rubber roll is reduced.

上述したように、本実施形態のゴムロールの研削方法によれば、研削時のゴムロール4の回転精度を高精度に維持することができ、研削後の外径振れ寸法が非常に高精度なゴムロール4を長期間に亘って得ることが可能になる。さらに、芯金軸5の両端部の外周面を一組のダイヤフラム式チャック13,14で把持固定することで、ゴムロール4のセット状態での剛性を向上させて、芯金軸5の両端部での剛性をほぼ等しくすることが可能になり、研削加工時間を短縮し、研削されたゴムロール4の外周面の表面性を向上することができる。   As described above, according to the rubber roll grinding method of the present embodiment, the rotation accuracy of the rubber roll 4 at the time of grinding can be maintained with high precision, and the outer diameter runout dimension after grinding is extremely high precision. Can be obtained over a long period of time. Further, the rigidity of the rubber roll 4 in the set state is improved by gripping and fixing the outer peripheral surfaces of both ends of the core metal shaft 5 with a pair of diaphragm chucks 13 and 14. Can be made substantially equal in rigidity, the grinding time can be shortened, and the surface properties of the outer peripheral surface of the ground rubber roll 4 can be improved.

また、本発明に係るゴムロールの研削方法は、芯金軸の軸回りに加硫ゴムからなる弾性層が設けられたゴムロールとして、特にヒドリンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム(NBR)、エチレン‐プロピレン三量体(EPDM)、およびウレタンゴム等からなる弾性層を有するいわゆるソリッドタイプのゴムロールを研削する際に、上述した効果が更に良好に得られるので好ましい。また、本発明に課係るゴムロールの研削方法は、その他、特に表面性が平滑なゴムロールや表面にコーティング処理を行って表面層が設けられた電子写真用のゴムロール(例えば帯電ロールや現像ロールなど)を研削する際にも、上述した効果が更に良好に得られるので好ましい。   The rubber roll grinding method according to the present invention is a rubber roll in which an elastic layer made of vulcanized rubber is provided around the axis of the core metal shaft, particularly hydrin rubber, silicone rubber, nitrile rubber (NBR), ethylene-propylene trimer. When the so-called solid type rubber roll having an elastic layer made of a body (EPDM) and urethane rubber or the like is ground, the above-described effects can be obtained more favorably. In addition, the rubber roll grinding method according to the present invention includes a rubber roll having a particularly smooth surface and a rubber roll for electrophotography (for example, a charging roll or a developing roll) provided with a surface layer by coating the surface. Also when grinding, it is preferable because the above-described effects can be obtained more satisfactorily.

以下、本発明の具体的な実施例を挙げて説明する。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.

〔研削前のゴムロールの製造方法〕
エピクロロヒドリンゴム100phr、可塑剤10phr、カーボンブラック5phr、炭酸カルシウム30phr、硫黄2phr、メルカプトベンゾチアゾール1phrを配合したゴム材料を、密閉型混練機およびロール機を用いて混練して未加硫のゴム組成物を得た。
[Production method of rubber roll before grinding]
A rubber material containing 100 phr of epichlorohydrin rubber, 10 phr of plasticizer, 5 phr of carbon black, 30 phr of calcium carbonate, 2 phr of sulfur, and 1 phr of mercaptobenzothiazole is kneaded by using a closed kneader and a roll machine, and unvulcanized rubber. A composition was obtained.

上述の未加硫のゴム組成物を押出し機で押出し加工すると同時に、連続的に芯金軸を押出し機のクロスヘッドダイに通過させて、芯金軸の外周面上に未加硫のゴム組成物をロール形状に配置した後に、200℃で20分間熱風炉に投入して加硫を行って、芯金軸の軸回りに加硫ゴムからなる弾性層が形成された研削前のゴムロールを得た。   Simultaneously extruding the above-mentioned unvulcanized rubber composition with an extruder, the core metal shaft is continuously passed through the crosshead die of the extruder, and the unvulcanized rubber composition is formed on the outer peripheral surface of the core metal shaft. After placing the product in a roll shape, the rubber roll before grinding in which an elastic layer made of vulcanized rubber is formed around the axis of the cored bar shaft is vulcanized by placing it in a hot air oven at 200 ° C. for 20 minutes. It was.

〔ゴムロールの外形寸法および研削条件〕
芯金軸:全長250mm、外径φ6.0mm
ゴムロール:ゴム面長230mm、外径φ13.5mm、
芯金軸のゴムロールの各端面からの突出量:各々10mm
ゴムロールの仕上げ外径:φ12.0mm
研削条件:幅広砥石プランジ研削
砥石径:φ200mm
砥石の回転数:2800rpm
ゴムロールの回転数:300rpm
研削時間:30秒
〔比較例と実施例〕
比較例:ゴムロールの芯金軸の一端側の外周面を、軸方向に対して長さ5mmでヘッドストック側コレットチャックによってクランプし、芯金軸の他端側の端面角部のC面をテールストック側逆センターで押さえ込んで、ヘッドストック側回転フランジを回転駆動させることによってゴムロールを回転させた状態で、砥石をゴムロールに押し当てて研削した。
[Rubber roll external dimensions and grinding conditions]
Metal core shaft: total length 250mm, outer diameter φ6.0mm
Rubber roll: rubber surface length 230mm, outer diameter φ13.5mm,
Protrusion from each end face of rubber roll of core metal shaft: 10mm each
Finished outer diameter of rubber roll: φ12.0mm
Grinding conditions: Wide grinding wheel plunge grinding Grinding wheel diameter: φ200mm
Wheel rotation speed: 2800 rpm
Number of revolutions of rubber roll: 300 rpm
Grinding time: 30 seconds [Comparative example and Example]
Comparative example: The outer peripheral surface of one end of the core shaft of the rubber roll is clamped by a head stock side collet chuck with a length of 5 mm in the axial direction, and the C surface of the end surface corner of the other end of the core shaft is tailed. In a state where the rubber roll was rotated by pressing the stock side reverse center and rotating the head stock side rotation flange, the grindstone was pressed against the rubber roll for grinding.

実施例:ゴムロールの芯金軸の一端側の外周面を長さ5mmでヘッドストック側ダイヤフラム式チャックによってクランプし、芯金軸の他端側の外周面を長さ5mmでテールストック側ダイヤフラム式チャックによってクランプして、芯金軸の両端を同期させながら回転駆動させて、このように回転させた状態のゴムロールに砥石を押し当ててゴムロールを研削した。使用したダイヤフラム式チャックのダイヤフラム径は4インチのサイズで、チャック爪の長さは15mmであった。   Example: The outer peripheral surface of one end side of the core metal shaft of the rubber roll is clamped by a head stock side diaphragm chuck with a length of 5 mm, and the outer peripheral surface of the other end side of the core metal shaft is 5 mm long with a tail stock side diaphragm chuck Then, both ends of the cored bar shaft were rotated while being synchronized, and the grindstone was pressed against the rubber roll in such a rotated state to grind the rubber roll. The diaphragm chuck used had a diaphragm diameter of 4 inches and a chuck claw length of 15 mm.

上述の比較例と実施例の研削方法で、連続研削加工した際の研削初期および50,000本、100,000本、200,000本のゴムロールの外径振れ寸法をそれぞれ測定した結果を表1に示す。   Table 1 shows the results of measurement of the outer diameter runout dimensions of the initial grinding and the 50,000, 100,000, and 200,000 rubber rolls when continuously grinding by the grinding methods of the comparative example and the example described above. Shown in

比較例の研削方法で連続研削加工を行った場合、開始初期での研削後のゴムロールの外径振れ寸法が0.022mmであったのに対して、200,000本研削後の外径振れ寸法は0.050mmまで悪化したので、コレットチャックを回転フランジから取り外して清掃メンテナンスを行った。   When continuous grinding is performed with the grinding method of the comparative example, the outer diameter runout dimension of the rubber roll after grinding at the beginning of the start was 0.022 mm, whereas the outer runout dimension after grinding 200,000 pieces. Since it deteriorated to 0.050 mm, the collet chuck was removed from the rotating flange for cleaning maintenance.

一方、本発明の実施例の研削方法で連続加工を行った場合、開始初期での研削後のゴムロールの外径振れ寸法が0.014mmであったの対して、200,000本研削後の外径振れ寸法は0.018mmとほとんど変化はなく良好なままであった。   On the other hand, when continuous processing is performed by the grinding method of the embodiment of the present invention, the outer diameter runout dimension of the rubber roll after grinding at the beginning of the start was 0.014 mm, whereas the outer diameter after grinding 200,000 pieces The radial runout remained as good with almost no change of 0.018 mm.

Figure 2007015044
Figure 2007015044

一方、上述の比較例と実施例の研削方法でそれぞれ研削されたゴムロールの外周面の表面粗さについて、中央部、ヘッドストック側端部、テールストック側端部の3箇所をそれぞれ測定した結果を表2に示す。   On the other hand, with respect to the surface roughness of the outer peripheral surface of the rubber roll ground by the grinding method of the comparative example and the example described above, the results of measuring the center part, the head stock side end part, and the tail stock side end part, respectively. It shows in Table 2.

表2に示すように、比較例の研削方法では、研削後のゴムロールの表面粗さが、中央部がRz10.25μmで最も大きくなり、次いでテールストック側端部がRz6.73μmで比較的大きく、ヘッドストック側端部がRz3.26μmで最も小さくなった。表面粗さの長手ムラは、中央部とヘッドストック側端部との差分が6.99μmであった。   As shown in Table 2, in the grinding method of the comparative example, the surface roughness of the rubber roll after grinding is the largest at Rz 10.25 μm, and then the tail stock side end is relatively large at Rz 6.73 μm. The head stock side end was the smallest at Rz 3.26 μm. Regarding the longitudinal unevenness of the surface roughness, the difference between the center portion and the head stock side end portion was 6.99 μm.

これに対して本発明に係る実施例の研削方法では、研削後のゴムロールの表面粗さが、中央部がRz3.43μmで最も大きく、ヘッドストック側端部がRz2.98μm、テールストック側の端部がRz3.10μmとなり、均一性が向上された。表面粗さの長手ムラは、中央部とヘッドストック側端部との差分が0.45μmであり、大幅に低減することができた。   In contrast, in the grinding method of the embodiment according to the present invention, the surface roughness of the rubber roll after grinding is the largest at Rz 3.43 μm, the head stock side end is Rz 2.98 μm, and the tail stock side end is The portion became Rz 3.10 μm, and the uniformity was improved. The longitudinal unevenness of the surface roughness was 0.45 μm in the difference between the central portion and the head stock side end portion, and could be greatly reduced.

Figure 2007015044
Figure 2007015044

本実施形態のゴムロール研削方法において、ゴムロールを研削する際にゴムロールがセットされた状態を説明する模式図である。In the rubber roll grinding method of this embodiment, it is a schematic diagram explaining the state by which the rubber roll was set when grinding a rubber roll. 従来のゴムロール研削方法において、ゴムロールを研削する際にゴムロールがセットされた状態を説明する模式図である。In the conventional rubber roll grinding method, when grinding a rubber roll, it is a schematic diagram explaining the state by which the rubber roll was set.

符号の説明Explanation of symbols

4 ゴムロール
5 芯金軸
6 砥石
12 チャック爪
13 ヘッドストック側ダイヤフラム式チャック
14 テールストック側ダイヤフラム式チャック
4 Rubber Roll 5 Core Bar 6 Grinding Wheel 12 Chuck Claw 13 Head Stock Side Diaphragm Chuck 14 Tail Stock Side Diaphragm Chuck

Claims (7)

芯金軸の軸回りにゴム材からなる弾性層が設けられたゴムロールの前記弾性層の外周面を砥石で研削するゴムロールの研削方法であって、
前記芯金軸の両端部の外周面を、一組のダイヤフラム式チャックでそれぞれ保持固定し、前記各ダイヤフラム式チャックを同期させて回転駆動させた状態で、前記弾性層の前記外周面の軸方向の長さよりも幅広にされた前記砥石を該外周面に亘って押圧させて研削するゴムロールの研削方法。
A rubber roll grinding method for grinding an outer peripheral surface of the elastic layer of a rubber roll provided with an elastic layer made of a rubber material around an axis of a core metal shaft with a grindstone,
The outer peripheral surfaces of both ends of the cored bar shaft are held and fixed by a pair of diaphragm chucks, and the diaphragm chucks are driven to rotate in synchronization with each other. A method of grinding a rubber roll, wherein the grinding wheel having a width wider than the length of the grinding wheel is pressed over the outer peripheral surface for grinding.
前記ゴムロールを研削するときに、前記ダイヤフラム式チャックの内側から前記芯金軸を保持する保持部分に向けてエアを吹きつける請求項1に記載のゴムロールの研削方法。   The method of grinding a rubber roll according to claim 1, wherein when grinding the rubber roll, air is blown from the inside of the diaphragm chuck toward a holding portion that holds the core shaft. 前記各ダイヤフラム式チャックは、前記芯金軸を保持する保持部分が少なくとも6分割以上されたチャック爪を有し、前記保持部分に超硬合金チップが設けられている請求項1または2記載のゴムロールの研削方法。   The rubber roll according to claim 1 or 2, wherein each diaphragm chuck has a chuck claw in which a holding portion for holding the cored bar is divided into at least six parts, and a cemented carbide chip is provided on the holding portion. Grinding method. 前記ダイヤフラム式チャックの少なくとも一方は、前記芯金軸の軸方向の掴み量を複数段階で変化させて、前記各ダイヤフラム式チャックによって保持する前記芯金軸の両端部の前記掴み量をほぼ等しくする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のゴムロールの研削方法。   At least one of the diaphragm chucks changes the gripping amount in the axial direction of the core metal shaft in a plurality of stages so that the gripping amounts at both ends of the core metal shaft held by each diaphragm chuck are substantially equal. The method for grinding a rubber roll according to any one of claims 1 to 3. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のゴムロールの研削方法を用いて製造され、電子写真装置に用いられるゴムロール。   A rubber roll manufactured using the rubber roll grinding method according to claim 1 and used in an electrophotographic apparatus. 前記弾性層の外周面には、コーティング処理を行うことで表面層が設けられている請求項5に記載のゴムロール。   The rubber roll according to claim 5, wherein a surface layer is provided on an outer peripheral surface of the elastic layer by performing a coating process. 芯金軸の軸回りにゴム材からなる弾性層が設けられたゴムロールの前記弾性層の外周面を砥石で研削するためのゴムロールの研削装置であって、
前記弾性層の前記外周面の軸方向の長さよりも幅広にされた前記砥石を該外周面に亘って押圧する押圧手段と、
前記芯金軸の両端部の外周面を保持固定する一組のダイヤフラム式チャックと、
前記各ダイヤフラム式チャックを同期させて回転駆動させる駆動手段とを備えるゴムロールの研削装置。
A rubber roll grinding device for grinding an outer peripheral surface of the elastic layer of a rubber roll provided with an elastic layer made of a rubber material around a shaft of a core metal shaft,
A pressing means for pressing the grindstone, which is wider than the axial length of the outer peripheral surface of the elastic layer, over the outer peripheral surface;
A pair of diaphragm chucks for holding and fixing the outer peripheral surfaces of both ends of the cored bar;
A rubber roll grinding device comprising: driving means for synchronously rotating the diaphragm chucks.
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