JP2008094050A - Rubber roll manufacturing process - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンター等に組み込まれる給紙ロール、帯電ロール、転写ロール、現像ロール、トナー供給ロール、クリーニングロール等に用いられるゴムロールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a rubber roll used for a paper feed roll, a charging roll, a transfer roll, a developing roll, a toner supply roll, a cleaning roll, etc. incorporated in a copying machine or a printer.
一般的なクロスヘッド押出し機を使ったゴムロールの製造方法において、クロスヘッドダイに芯金を通過させながらゴム材料を被覆していく成形方法では、例えば以下に示すような製造方法で製造される。 In a method for manufacturing a rubber roll using a general crosshead extruder, a molding method in which a rubber material is coated while a core metal is passed through a crosshead die is manufactured by the following manufacturing method, for example.
図1の一軸ゴム用押出し機1において、押出し機ヘッド2内で円柱状にゴムが押出される略中心部分に、芯金ガイド5によって位置を決定されたあらかじめ芯金とゴムを接着させるための接着剤が塗られた芯金aが芯金送りロール4により送り込まれてくる。
In the uniaxial rubber extruder 1 shown in FIG. 1, the cored bar and the rubber whose position is determined in advance by the
これにより、芯金−ゴム密着エリアにおいて該芯金外周に供給されるゴム材料bが一体的に被覆される。 Thereby, the rubber material b supplied to the outer periphery of the core metal is integrally covered in the core metal-rubber adhesion area.
被覆エリアをとおり押出し機ヘッド先端の口金ダイス6より押出された芯金−ゴムの円柱状一体物cは押出し機に併設される引取り切断機によりロール1本ずつの長さに引き離される。
The core-rubber columnar integral c extruded from the
この押出し成形の際、ゴムの流れ経路は押出し機1からヘッドに流れ込んだ後、芯金ガイド5を包むように二手に分かれ、芯金ガイドおよびヘッド内壁(流路外壁)を伝い流れ、芯金ガイド対面で再び会合して口金ダイス6方向への流れを作る(図1および2)。
In this extrusion molding, the rubber flow path flows from the extruder 1 to the head, and then is divided into two hands so as to wrap the
このゴムが会合する際、特に高粘度のゴム材料の場合、会合面が充分に融合せず、境界面を持ったままダイスより突出されるいわゆるウェルドライン7が発生する(図3)。
When this rubber is associated, particularly in the case of a rubber material having a high viscosity, a so-called
ウェルドラインは表面を研削しても内部にまで形成されている場合が多く、ゴムロールに成形後の電気抵抗的なムラや表面硬度等に大きく影響する。 Even when the surface is ground, the weld line is often formed even inside, and greatly affects the electrical resistance unevenness and surface hardness after molding on the rubber roll.
また、ゴム材料の組成によってはゴムロールの長手方向に並行した押出し加工を行なうと、押出し時に形成されるゴム材料の分子配列が長手方向に特徴をもつ履歴を持ってしまう。 Further, depending on the composition of the rubber material, when the extrusion process is performed in parallel with the longitudinal direction of the rubber roll, the molecular arrangement of the rubber material formed at the time of extrusion has a history characterized in the longitudinal direction.
このことは成形されたゴムロールの電気特性を周回転方向にばらつきを持たせる要因となり、帯電や転写、現像といった機能を持ったロールであれば画像の横スジ不良といった機能的不具合を生じる。 This causes a variation in the electric characteristics of the molded rubber roll in the circumferential rotation direction, and if the roll has functions such as charging, transfer, and development, a functional defect such as a horizontal streak defect of an image occurs.
先の課題に対しては、ゴム材料処方を低粘度化、低ゴム分率化するなど材料面での対応が考えられるが、電気特性や硬度、圧縮永久歪、研削性などロール諸物性が優先される処方検討において押出し加工性も考慮することは処方検討の開発負荷を増大させる。 For the previous issues, it may be possible to deal with the problems such as lowering the viscosity of the rubber material prescription and lowering the rubber fraction. Considering extrudability in a formulated formulation will increase the development load of the formulation study.
また、後述の課題に対してはゴムロールのさらに外層に抵抗制御層を設けたり、分散による抵抗変動の少ない高価なイオン導電性材料を使用したりするに至っている。 Further, in order to solve the problems described later, a resistance control layer is provided on the outer layer of the rubber roll, or an expensive ion conductive material with little resistance variation due to dispersion has been used.
従って本発明は、ゴム材料がヘッド内で会合する際発生するウェルドラインをゴム材料処方によらず防止し、電気特性の周方向ムラが少ないゴムロール製造方法を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a method for producing a rubber roll that prevents weld lines generated when rubber materials meet in a head regardless of the rubber material prescription and has less circumferential unevenness in electrical characteristics.
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成とする。即ち、クロスヘッドを有するゴム押出し機により芯金の外周上にゴム材料を被覆するゴムロールの製造方法において下記の構成と工程を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, a rubber roll manufacturing method for coating a rubber material on the outer periphery of a metal core with a rubber extruder having a crosshead has the following configuration and steps.
具体的には、該クロスヘッドがダイとマンドレルで構成されており、該ダイの内壁に設けられた出口方向に向かうらせん溝(1)に沿って該ゴム材料が押出される工程を経て形成することを特徴とする。 Specifically, the crosshead is constituted by a die and a mandrel, and is formed through a process in which the rubber material is extruded along a spiral groove (1) provided in the inner wall of the die toward the outlet. It is characterized by that.
上記製造方法において、該クロスヘッドを構成するマンドレルの外壁に設けられた出口方向に向かうらせん溝(2)に沿って該ゴム材料が押出される工程を経ることを特徴とする。 In the manufacturing method, the rubber material is extruded along a spiral groove (2) provided in an outer wall of a mandrel constituting the cross head and directed toward an outlet.
上記製造方法において、該らせん溝(1)と該らせん溝(2)が互いに逆回転方向のらせん溝であることを特徴とする。 In the above manufacturing method, the spiral groove (1) and the spiral groove (2) are spiral grooves in opposite directions of rotation.
クロスヘッド内でのゴム材料が会合し口金ダイスに向かって流れるゴム流路における効果的な乱流を発生させることができる。 It is possible to generate an effective turbulent flow in the rubber flow path where the rubber materials meet in the cross head and flow toward the die die.
これにより、ゴム材料がヘッド内で会合する際発生するウェルドラインをゴム材料処方によらず防止し、電気特性の周方向ムラが少ないゴムロールを形成することができる。 As a result, it is possible to prevent a weld line generated when the rubber material meets in the head regardless of the rubber material prescription, and to form a rubber roll with less circumferential unevenness in electrical characteristics.
以下、本発明につき、図4および5を参照にして詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
本発明では、クロスヘッドダイ方式でゴム押出し機により芯金の外周上にゴム材料を被覆する成形工程を次の要領で行う。 In the present invention, a molding process for coating the rubber material on the outer periphery of the core metal by a rubber extruder by a crosshead die method is performed as follows.
すなわち、芯金とゴム材料を一体的に被覆するヘッドのテーパー状に口金に向け細くなるゴムの流路外壁にあたるダイ内壁にらせん溝を持ったもの(図4)で押し出し成形を行なう。 That is, extrusion is performed with a die inner wall corresponding to the outer wall of a rubber flow path that narrows toward the die in a taper shape of a head that integrally covers the core metal and the rubber material (FIG. 4).
好ましくは、ヘッド内に設けられた芯金供給を行なうマンドレルにおいてもらせん溝を設けたもの(図5)を使用する。 Preferably, a mandrel that is provided in the head and that supplies the cored bar is provided with a spiral groove (FIG. 5).
さらに好ましくは、該マンドレルに設けたらせん溝とダイ内壁に設けられたらせん溝がお互いに逆回転となるよう組み合わせた(図6)構造をもつクロスヘッドを使用する。 More preferably, a crosshead having a structure (FIG. 6) in which the spiral groove provided on the mandrel and the spiral groove provided on the inner wall of the die are reversely rotated with each other is used.
この場合、双方のらせん溝が共に口金ダイスに向かってゴム材料を搬送しながら流れ方向に対して、お互いに逆向きの回転を生じながらゴムロールを成形する。 In this case, the rubber rolls are molded while rotating in directions opposite to each other with respect to the flow direction while both the spiral grooves convey the rubber material toward the die die.
押出し機のスクリュー回転によって押出されるゴム材料の流れはヘッド内に入り芯金ガイドによって二分される。 The flow of the rubber material extruded by the screw rotation of the extruder enters the head and is divided into two by the mandrel guide.
二分されたゴムの流れは芯金ガイドを取り巻くように廻り込み分離点と芯金ガイドを挟んで180°反対の面で会合する。同時にゴム材料は口金ダイス方向にも進行する。 The bisected rubber flow wraps around the core metal guide and meets on the opposite side of 180 ° with the core metal guide interposed therebetween. At the same time, the rubber material advances in the die direction.
会合したゴム材料面はマンドレルおよびダイ内壁に沿って口金ダイス方向に流れをとる。 The associated rubber material surfaces flow along the mandrel and die inner wall in the direction of the die die.
その際本発明による流れ方向に対してダイのらせん溝が生じさせるゴム材料の回転の流れ、および該回転の流れとは逆向きの流れを生じさせるマンドレルのらせん溝によってゴムの会合界面および口金ダイスに向かう工程においてゴム材料の流れに乱流が生じる。 According to the present invention, the rotational flow of the rubber material generated by the spiral groove of the die with respect to the flow direction and the spiral groove of the mandrel that generates a flow opposite to the flow of the rotation cause the rubber assembly interface and the die die. A turbulent flow occurs in the flow of the rubber material in the process toward
このことによって会合界面は混練され消失し、ウェルドラインを持たないゴムロールの押出しがなされる。同時に押出されるゴムロールの流れ履歴には複雑な回転を含む分子配列が形成される。 As a result, the association interface is kneaded and disappears, and the rubber roll having no weld line is extruded. A molecular arrangement including a complex rotation is formed in the flow history of the rubber roll extruded at the same time.
このことはウェルドラインの消失のみに留まらず、ゴムロールの電気特性においても周回転方向の抵抗ムラを緩和させ、良好なゴムロールの製造を可能にする。 This is not only the disappearance of the weld line, but also the resistance unevenness in the circumferential rotation direction is alleviated in the electrical characteristics of the rubber roll, and a good rubber roll can be manufactured.
以下、具体的に本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be specifically described below.
クロスヘッド押出し機ヘッド構成において、ダイの内壁にゴム材料が該内壁に沿って口金ダイスに向かって流れる際、時計回りとなるようならせん溝を加工したものを使用した(図4)。 In the cross-head extruder head configuration, a spiral groove processed so as to be clockwise when the rubber material flows toward the die die along the inner wall was used (FIG. 4).
芯金の供給を行なうマンドレルにおいては、ゴム材料が該マンドレルに沿って口金ダイスに向かって流れる際、反時計回りとなるようならせん溝を加工したものを使用した(図5)。両構造を重ね合わせ図式化すると図6となる。 In the mandrel for supplying the core metal, a spiral groove processed so as to be counterclockwise when the rubber material flows toward the die die along the mandrel was used (FIG. 5). FIG. 6 is a schematic diagram of both structures superimposed on each other.
押出し機はφ60mmスクリューを持つ一軸ベント式押出し機に該クロスヘッドタイプの芯金、ゴム被覆機能を備え、ゴム突出部の口金ダイス径はφ9.5mmとし、ヘッド全体は約70℃に温度調整がなされる。 The extruder is a uniaxial vent type extruder with a φ60mm screw and is equipped with the crosshead type cored bar and rubber coating function. Made.
一軸ベント押出し機に投入されるゴム材料は、NBRを主ポリマーとしカーボンブラック、可塑剤、充填材、加硫促進剤、加硫剤を混練したものを連続的に供給した。 The rubber material charged into the single screw vent extruder was continuously supplied with NBR as the main polymer and kneaded with carbon black, plasticizer, filler, vulcanization accelerator, and vulcanizing agent.
押出し機よりヘッドに送られたゴム材料は該ヘッド内構造による流れを経て芯金との被覆エリアを通り押出し機口金より一体的に被覆された状態となってロール状に成形される。 The rubber material sent to the head from the extruder passes through the coating area with the core through the flow by the internal structure of the head, and is formed into a roll shape in a state of being integrally coated from the extruder base.
この際、ゴムの流れはマンドレル近傍では口金ダイスに向かって時計回り、ダイ内壁近傍では口金ダイスに向かって反時計回りとなる。 At this time, the rubber flows clockwise toward the die in the vicinity of the mandrel, and counterclockwise toward the die in the vicinity of the inner wall of the die.
押出し成形されたゴムロールにはウェルドラインはなく、加硫工程を経て形状成形されたロールも部分的な硬度の異常および周回転方向の電気抵抗ムラの少ないローラーが得られる。その後、該ロールは塗工による表面処理や研磨加工による形状形成に供給される。 Extruded rubber rolls do not have a weld line, and rolls that have been molded through the vulcanization process can also be obtained with a roller having little abnormal hardness and uneven electrical resistance in the circumferential direction. Thereafter, the roll is supplied for surface treatment by coating or shape formation by polishing.
1 一軸ベント式押出し機(一軸ゴム用押出し機)
2 クロスヘッド(ダイ)
3 スクリュー
4 芯金供給ロール
5 マンドレル
6 口金ダイス
7 ウェルドライン
A−B 断面
a 接着剤付芯金
b ゴムコンパウンド
c 押出し後のゴム被覆ロール
1 Single screw vent extruder (uniaxial rubber extruder)
2 Crosshead (die)
3 Screw 4 Core
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006281290A JP2008094050A (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | Rubber roll manufacturing process |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013078921A (en) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Canon Inc | Device for manufacturing conductive elastic roller, and method for manufacturing conductive elastic roller |
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2006
- 2006-10-16 JP JP2006281290A patent/JP2008094050A/en active Pending
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