JP2015036236A - ゴムロールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】形状精度に優れた弾性層を有するゴムロールの製造方法を提供すること。【解決手段】軸方向に搬送する導電性支持体に対して、１００℃に加熱し、２０分経過後のムーニー粘度ＭＶｅと１００℃に加熱したときのムーニー粘度の変動曲線の最低値ＭＶｍとの差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０以下の未加硫ゴム組成物を圧力変動３％以下で円筒状に押し出し、円筒状の前記未加硫ゴム組成物を前記支持体の外周面上に成形する第１工程と、前記円筒状の未加硫ゴム組成物を加硫し、前記支持体の外周面上に、未加硫ゴム組成物の加硫物で構成された弾性層を形成する第２工程と、を有するゴムロールの製造方法である。【選択図】図１

Description

本発明は、ゴムロールの製造方法に関する。

例えば、特許文献１には、「押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層ａを設けた導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中のゴム成分の割合が２５〜３５質量％である導電性ローラ」が開示されている。

特許文献２には、「ゴム組成物をチューブ状に押し出す押出し工程において、ゴム組成物にＪＩＳＧ３５５６で規定された目開きのスクリーンメッシュＡ、スクリーンメッシュＢおよびスクリーンメッシュＣをこの順に通過させ、該スクリーンメッシュＡ、ＢおよびＣの目開きをそれぞれＷＡ、ＷＢおよびＷＣとしたとき、ＷＡが１４９μｍ以上５００μｍ以下、ＷＢが７４μｍ以上１４９μｍ以下、ＷＣが２１０μｍ以上、ＷＡ＞ＷＢ、かつ、ＷＣ＜３×ＷＢであるゴムローラの製造方法」が開示されている。

特許文献３には、「ゴムロールの長手方向で芯金軸の供給速度を変化させてクラウン形状とするゴムロールの製造方法であって、該芯金軸の該供給速度を曲線的に変化させる設定を、該芯金軸の先端から中央にかけての該供給速度を減速していく速度変化曲線の曲率Ａと、該芯金軸の中央から後端にかけての該供給速度を加速していく速度変化曲線の曲率Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が、１．１から１．３の範囲であるゴムロールの製造方法」が開示されている。

特開２００７−３２８２６７号公報 特開２００８−１１６６４２号公報 特開２００８−０５２０２５号公報

本発明の課題は、形状精度に優れた弾性層を有するゴムロールの製造方法を提供することである。

上記課題は、以下の手段により解決される。
請求項１に係る発明は、
軸方向に搬送する支持体に対して、１００℃に加熱し、２０分経過後のムーニー粘度ＭＶｅと１００℃に加熱したときのムーニー粘度の変動曲線の最低値ＭＶｍとの差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０以下の未加硫ゴム組成物を圧力変動３％以下で円筒状に押し出し、円筒状の前記未加硫ゴム組成物を前記支持体の外周面上に成形する第１工程と、
前記円筒状の未加硫ゴム組成物を加硫し、前記支持体の外周面上に、未加硫ゴム組成物の加硫物で構成された弾性層を形成する第２工程と、
を有するゴムロールの製造方法。

請求項２に係る発明は、
第１工程において、前記支持体の軸方向中央部に前記未加硫ゴム組成物を押し出すときよりも、前記支持体の軸方向両端部に前記未加硫ゴム組成物を押し出すときの前記支持体の搬送速度に対する前記未加硫ゴム組成物の相対的な押出速度を速くする請求項１に記載のゴムロールの製造方法。

請求項１に係る発明によれば、ＭＶｅとＭＶｍとの差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０を超える、又は圧力変動が３％超える場合に比べ、形状精度に優れた弾性層を有するゴムロールの製造方法が提供される。
請求項２に係る発明は、ＭＶｅとＭＶｍと差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０を超える、又は圧力変動が３％超える場合に比べ、支持体の搬送速度に対する未加硫ゴム組成物の相対的な押出速度を変動しても、形状精度に優れた弾性層を有するゴムロールの製造方法が提供される。

経時ムーニー粘度差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）を説明するためのムーニー粘度の変動曲線を示す図である。 本実施形態に係るゴムロールの製造方法に用いる押出成形機の一例を示す概略構成図である。

以下、本発明の一例である実施形態について説明する。

本実施形態に係るゴムロールの製造方法は、軸方向に搬送する支持体（以下「芯金」と称する）に対して、未加硫ゴム組成物を（以下「ゴム材」と称する）圧力変動３％以下で円筒状に押し出し、円筒状のゴム材を芯金の外周面上に成形する第１工程と、円筒状のゴム材を加硫し、芯金の外周面上に、ゴム材の加硫物で構成された弾性層を形成する第２工程と、を有する。
そして、ゴム材は、１００℃に加熱し、２０分経過後のムーニー粘度ＭＶｅと１００℃に加熱したときのムーニー粘度の変動曲線の最低値ＭＶｍとの差（以下「経時ムーニー粘度差」と称する：△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０以下である。

ここで、ゴムロールの製造方法として、軸方向に搬送する芯金に対して、ゴム材を円筒状に押し出し、円筒状のゴム材を芯金の外周面上に成形した後、円筒状のゴム材を加硫し弾性層を形成する押出成形法が知られている。この押出成形法は、成形後に研磨又はトリムカット等の後工程が必要となる注型又は射出成形のように割金型を用いる成形法に比べ、製造コスト面で有利な成形法である。

しかし、この押出成形法では、押出成形機にゴム材が投入されてから押し出されるまでの経路において加熱されることから、部分的にゴム材の加硫が開始し、粘度が上昇することがある（所謂、ヤケ状態）。つまり、この経路において、ゴム材中に、部分的に流動性が部分的に低下した領域が形成されることがある。この経路において、ゴム材中に部分的に流動性が低下した領域が存在すると、ゴム材を押し出す押出圧力が変動し、ゴム材の押出量が変化する。そして、ゴム材の押出量が変動すると、芯金の軸方向に、押出成形されるの円筒状のゴム材の厚みが芯金の軸方向で変動する。

このため、円筒状のゴム材の加硫物で構成される弾性層の厚み（つまり、得られるゴムロールの外径）が芯金の軸方向で変動し、ゴムロールの弾性層の形状精度が悪化してしまう。

これに対して、本実施形態に係るゴムロールの製造方法では、経時ムーニー粘度差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０以下のゴム材を使用した上で、ゴム材の押し出しするときの圧力変動（押出圧力の変動）を３％以下とする。

ここで、ゴム材を加熱すると、当該ゴム材のムーニー粘度は一端低下し、その後、上昇する性質を有している。つまり、経時ムーニー粘度差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）は、ゴム材を１００℃に加熱したとき、ムーニー粘度が低下し、その最低値ＭＶｍを基準とし、２０分経過後のムーニー粘度ＭＶｅの上昇度合を示している（図１中、実線を参照）。そして、ゴム材の経時ムーニー粘度差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０以下とは、２０分経過後のムーニー粘度ＭＶｅの上昇度合が小さく、押出成形機にゴム材が投入されてから押し出されるまでの経路において、ゴム材の部分的な加硫に起因する粘度の上昇、つまりゴム材中に部分的に流動性が悪化した領域が形成され難いことを意味している。

このため、経時ムーニー粘度差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０以下のゴム材を使用すると、ゴム材を押し出す押出圧力が変動し難くなる。そして、このゴム材を使用した上で、ゴム材の押し出しするときの圧力変動（押出圧力の変動）を３％以下とすることにより、ゴム材の押出量の変化が抑制される。その結果、円筒状のゴム材の加硫物で構成される弾性層の厚み（つまり、得られるゴムロールの外径）が芯金の軸方向で変動することが抑制される。

以上から、本実施形態に係るゴムロールの製造方法では、形状精度に優れた弾性層を有するゴムロールが製造される。

特に、例えば、第１工程において、芯金の軸方向中央部にゴム材を押し出すときよりも、芯金の軸方向両端部にゴム材を押し出すときの芯金の搬送速度に対するゴム材の相対的な押出速度を速くすると、軸方向両端部よりも軸方向中央部の弾性層の厚みが厚い形状（以下「クラウン形状」と称する）のゴムロールが得られる。芯金の搬送速度に対するゴム材の相対的な押出速度を変動して、ゴムロールを製造する場合、ゴム材の押出量が変化すると、目的とする形状プロファイルのクラウン形状のゴムロールが得られ難い。しかし、本実施形態に係るゴムロールの製造方法では、芯金の搬送速度に対するゴム材の相対的な押出速度を変動しても、形状精度に優れた弾性層を有するゴムロールが製造される。

以下、本実施形態に係るゴムロールの製造方法の詳細について、詳細に説明する。

（第１工程）
第１工程では、軸方向に搬送する芯金に対して、ゴム材を圧力変動３％以下で円筒状に押し出し、円筒状のゴム材を芯金の外周面上に成形する。

具体的には、例えば、図２に示す押出成形機２１０を用いて、円筒状のゴム材を芯金の外周面上に成形する。

−押出成形機−
図２に示す押出成形機２１０は、押出成形機２１０は、いわゆるクロスヘッドダイから構成される排出機２１２と、排出機２１２の下流側に配置される加圧機２１４と、加圧機２１４の下流側に配置される引出機２１６と、を備えている。
そして、押出成形機２１０には、装置内の各部を制御するための制御部２１１を備えている。

排出機２１２は、ゴム材を供給するゴム材供給部２１８と、ゴム材供給部２１８から供給されたゴム材を円筒状に押し出す押し出部２２０と、押し出部２２０から円筒状に押し出されるゴム材の中心部に芯金２２２を供給する芯金供給部２２４と、を備えている。

ゴム材供給部２１８は、円筒状の本体部２２６の内部にスクリュー２２８を有している。スクリュー２２８は駆動モータ２３０によって回転駆動される。本体部２２６の駆動モータ２３０側にはゴム材を投入する投入口２３２が設けられている。円筒状の本体部２２６のゴム材押出口には、ブレーカープレート２３１が設けられている。投入口２３２から投入されたゴム材は、本体部２２６の内部においてスクリュー２２８によって練られながらブレーカープレート２３１を通過して押し出部２２０に向けて送り出される。

押し出部２２０は、ゴム材供給部２１８に接続される円筒状のケース２３４と、ケース２３４の内部中心に配置される円柱状のマンドレル２３６と、マンドレル２３６の下方に配置される排出ヘッド２３８と、を備えている。マンドレル２３６は保持部材２４０によってケース２３４に保持されている。排出ヘッド２３８は保持部材２４２によってケース２３４に保持されている。マンドレル２３６の外周面（一部において保持部材２４０の外周面）と保持部材２４２の内周面（一部において排出ヘッド２３８の内周面）との間には、ゴム材が環状に流れる環状流路２４４が形成されている。

マンドレル２３６の中心部には芯金２２２が挿通される挿通孔２４６が形成されている。マンドレル２３６の下部は端に向けて先細った形状を呈している。そして、マンドレル２３６の先端の下方の領域は、挿通孔２４６から供給される芯金２２２と環状流路２４４から供給されるゴム材とが合流する合流域２４８とされている。即ち、この合流域２４８に向けてゴム材が円筒状に押し出され、円筒状に押し出されるゴム材の中心部に芯金２２２が送り込まれる態様となっている。

芯金供給部２２４は、マンドレル２３６の上方に配置されるローラ対２５０を備えている。ローラ対２５０は複数対（３対）設けられ、各ローラ対２５０の片側のローラはベルト２５２を介して駆動ローラ２５４に接続されている。駆動ローラ２５４が駆動されると、各ローラ対２５０によって挟み込まれる芯金２２２はマンドレル２３６の挿通孔２４６に向けて送られる。芯金２２２は予め定められた長さとされており、ローラ対２５０によって送られる後方の芯金２２２がマンドレル２３６の挿通孔２４６に存在する先方の芯金２２２を押すことにより、複数の芯金２２２が順次に挿通孔２４６を通過する態様となっている。また、駆動ローラ２５４の駆動は、先方の芯金２２２の前方端がマンドレル２３６の先端に位置したときに一旦停止され、マンドレル２３６の下方の合流域２４８において、芯金２２２が間隔をおいて送り込まれる。

こうして、排出機２１２においては、合流域２４８においてゴム材を円筒状に押し出し、ゴム材の中心部に間隔をおいて芯金２２２が順次送り込まれる。それにより、ゴム材で芯金２２２の外周面が被覆され、ゴムロール部２５６（円筒状のゴム材）が、芯金２２２の外周面に形成される。なお、芯金２２の外周面にはゴム材との接着性を高めるためにプライマー又は接着剤が予め塗布されていてもよい。

ここで、押出成形機２１０において、ゴム材の圧力変動（押圧力の変動）は、３％以下であり、好ましくは２％以下とする。ゴム材の圧力変動を３％以下とするには、経時ムーニー粘度差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０以下のゴム材を使用した上で、例えば、押出成形機のスクリュー２２８の形状、スクリュー２２８の駆動モータ２３０の種類、若しくはブレーカープレート２３１の種類、又は、それらの組合せ等を変更することで実現される。
ゴム材の圧力変動は、押出成形機２１０において、ゴム材の押し出しを開始から２０分以上のゴム材を押出した後、ゴム材の圧力を０．１秒間隔で２分間測定し、バラツキσを算出し、式：σ×６/総平均で算出される値である。ゴム材の圧力の測定は、押出成形機２１０において、ゴム材に押出圧を付与するスクリュー２２８が配置される円筒状の本体部２２６（シリンダー）内の当該スクリュー２２８の先端側の内壁に設置した圧力計２３３により行う。

なお、制御部３６は、押出成形機２１０の各部の動作を制御するように構成されている。
具体的には、図示しないが、制御部２１１は、例えば、コンピュータとして構成され、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、各種メモリ［例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性メモリ］、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）がバスを介して各々接続された構成となっている。そして、Ｉ／Ｏには、例えば、スクリュー２２８を回転駆動する駆動モータ２３０、駆動ローラ２５４を回転駆動する駆動モータ（不図示）、圧力計２３３等の押出成形機２１０の各部が接続されている。
ＣＰＵは、例えば、各種メモリに記憶されているプログラム（例えば、押出成形プログラム等の制御プログラム）実行し、押出成形機２１０の各部の動作を制御する。なお、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶するための記憶媒体は、各種メモリに限定されない。例えば、フレキシブルディスクやＤＶＤディスク、光磁気ディスクやＵＳＢメモリ（ユニバーサルシリアルバスメモリ）等（不図示）であってもよいし、通信手段（不図示）に接続された他の装置の記憶装置であってもよい。

そして、クラウン形状のゴムロールを製造する場合、制御部２１１によって、芯金２２２の供給速度、又はゴム材の押し出し速度を制御する。具体的には、例えば、芯金２２２が合流域２４８を通過する際、芯金２２２の先端部から中央部にかけて芯金２２２の供給速度が徐々に低下し、中央部から後端部にかけて芯金２２２の供給速度が徐々に上昇するように、芯金供給部２２４の駆動ローラ２５４を駆動する駆動モータ（不図示）を制御し、駆動ローラ２５４の回転速度を制御する。又は、例えば、芯金２２２が合流域２４８を通過する際、芯金２２２の先端部から中央部にかけてゴム材の押し出し速度が徐々に低下し、中央部から後端部にかけてゴム材の押し出し速度が徐々に上昇するように、ゴム材供給部２１８のスクリュー２２８を駆動する駆動モータ２３０を制御し、スクリュー２２８の回転速度を制御する。
これら、芯金２２２の供給速度、又はゴム材の押し出し速度の制御により、芯金の軸方向両端部よりも中央部の厚みが大きいゴムロール部２５６（円筒状のゴム材）が、芯金２２２の外周面に形成される。

−芯金−
芯金２２２としては、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；導電性の樹脂などの導電性の材質で構成されたものが用いられる。

芯金２２２は、帯電部材の電極および支持部材として機能するものであり、例えば、その材質としては鉄（快削鋼等）、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属又は合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；等が挙げられる。芯金２２２としては、外周面にメッキ処理を施した部材（例えば樹脂、セラミック部材）、導電剤が分散された部材（例えば樹脂や、セラミック部材）等も挙げられる。芯金２２２は、中空状の部材（筒状部材）であってもよし、非中空状の部材であってもよい。

−ゴム材−
ゴム材（未加硫ゴム組成物）は、未加硫ゴムを含み、必要に応じて、その他の添加剤をさらに含んでもよい。その他の添加剤としては、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、導電剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤、充填剤、受酸剤、加硫遅延剤等の通常、弾性層に添加される材料が挙げられる。

そして、ゴム材の経時ムーニー粘度差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）は、１０以下であり、好ましくは８以下であり、より好ましくは６以下である。ゴム材の経時ムーニー粘度差の下限値は、弾性層の形状制度の点から０が好ましい一方で、加硫時間の効率化等の点から０．１であることが好ましい。

ゴム材の経時ムーニー粘度差を１０以下とするには、ゴム材の組成、特に加硫剤及び加硫助剤の種類及び量を調整することにより行う。具体的には、例えば、１）加硫剤として硫黄の含有量を低減又は硫黄を含有させない組成、２）加硫遅延剤を含有させる組成、３）酸化亜鉛の含有量を低減する組成とすることにより行う。

ムーニー粘度ＭＶｅ、及びムーニー粘度ＭＶｍは、次のようにして測定された値である。ＪＩＳ Ｋ ６３００−１に規定された方法に則って、試験温度１００℃の条件で、１分間予熱、ローター回転時間１９分の計２０分（ＭＬ１＋１９）の測定を実施する。そして、合計２０分経過後のムーニー粘度をＭＶｅとし、合計２０分経過するまでのムーニー粘度曲線の最低値をＭＶｍとする。

・未加硫ゴム
未加硫ゴムには、エラストマーも含まれる材料である。未加硫ゴムとしては、例えば、少なくとも化学構造中に二重結合を有し、加硫反応によりは架橋してゴムとなるものが挙げられる。
ゴムとして具体的には、例えば、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム等、及びこれらを混合したゴムが挙げられる。
これらのゴムの中でも、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、ＮＢＲ、及びこれらを混合したゴムがよい。
なお、ゴムは、発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。

・加硫剤
加硫剤としては、硫黄、２，４，６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、６−メチルキノキサリン−２，３−ジチオカルバメート等のハロゲン基を引き抜いて加硫する加硫剤が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
加硫剤の含有量は、特に制限はないが、例えば、未加硫ゴム１００質量部に対して、０．１質量部以上１０質量部以下であることよく、望ましくは０．３質量部以上５質量部以下である。

・加硫促進剤
加硫促進剤としては、チアゾール化合物、スルフェンアミド化合物、チウラム化合物、ジチオカルバミン酸塩化合物、キサントゲン酸化合物等が挙げられる。これらは、単独もしくは、２種以上が併用されてもよい。
加硫促進剤の含有量は、特に制限はないが、例えば、未加硫ゴム１００質量部に対して、０．１質量部以上１０質量部以下であることがよく、望ましくは０．３質量部以上５質量部以下である。

・加硫促進助剤としては、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、脂肪酸（ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等）の周知の加硫促進助剤が挙げられる。
加硫促進助剤の含有量は、特に制限はないが、例えば、未加硫ゴム１００質量部に対して、０．１質量部以上１０質量部以下であることがよく、望ましくは０．３質量部以上５質量部以下である。

加硫遅延剤としては、Ｎ−（シクロヘキシルチオ）フタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン等の周知の加硫遅延剤が挙げられる。
加硫遅延剤の含有量は、未加硫ゴム１００質量部に対して、０．２質量部以上５質量部以下であることがよく、望ましくは０．５質量部以上３質量部以下である。

・導電剤
導電剤としては、例えば、電子導電剤、イオン導電剤が挙げられる。
電子導電剤の例としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；等の粉末が挙げられる。イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；が挙げられる。導電剤は、これらに限られるわけではなく、その他周知の導電剤も挙げられる。
これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

導電剤の含有量は、特に制限はないが、電子導電剤の場合、未加硫ゴム１００質量部に対して、１質量部以上８０質量部以下がよく、望ましくは１５質量部以上８０質量部以下である。一方、導電剤の含有量は、イオン導電剤の場合、未加硫ゴム１００質量部に対して、０．１質量部以上５．０質量部以下がよく、望ましくは０．５質量部以上３．０質量部以下である。

・充填剤
充填剤としては、具体的には、炭酸カルシウム、カーボンブラック、シリカ、等が挙げられる。これらの無機充填剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
充填剤の含有量は、特に制限はないが、例えば、未加硫ゴム１００質量部に対して、１質量部以上８０質量部以下であることが望ましく、１０質量部以上５０質量部以下であることがより望ましい。

・受酸剤
受酸剤としては、例えば、金属化合物、ハイドロタルサイト類が挙げられる。
金属化合物としては、例えば、周期律表第２族元素（アルカリ土類金属）の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、亜リン酸塩、周期律表第４族元素の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜リン酸塩、三塩基性硫酸塩等が挙げられ、具体的には、酸化マグネシム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜リン酸カルシウム、亜鉛華、酸化錫、ステアリン酸錫、塩基性亜りん酸錫等が挙げられる。
受酸剤の含有量は、特に制限はないが、例えば、未加硫ゴム１００質量部に対して、０．５質量部以上２０．０質量部以下であることが望ましく、３．０質量部以上１０．０質量部以下であることがより望ましい。

（第２工程）
第２工程では、円筒状のゴム材を加硫し、芯金の外周面上に、ゴム材の加硫物で構成された弾性層を形成する。
具体的には、例えば、常圧下（例えば１気圧下）、加熱温度１５０℃以上２００℃以下、加熱時間１０分以上１２０分以下で、外周面上に成形された円筒状のゴム材が成形された芯金を加熱し、円筒状のゴム材を加硫する。これにより、ゴム材の加硫物で構成された弾性層を芯金の外周面上に形成する。

なお、弾性層の厚みは、ゴムロールの用途によって異なるが、例えば、０．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが望ましく、１．２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることがより望ましい。

（第３工程）
芯金の外周面上に弾性層を形成した後、弾性層上に表面層を形成する第３工程を行ってもよい。具体的には、第３工程では、例えば、表面層形成用塗布液を弾性層上に塗布し、その塗膜を加熱して表面層を形成する。

表面層形成用塗布液は、例えば、樹脂と、導電剤と、溶剤と、必要に応じて、表面層の表面に凹凸（特定の表面粗さ）を付与するための粒子と、その他添加剤と、を含んで構成される。

樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、共重合ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、スチレンブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂（例えばテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等）、尿素樹脂等が挙げられる。
ここで、共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、の内のいずれか１種又は複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、６ナイロン、６６ナイロン等が挙げられる。
樹脂としては、上記弾性層に配合されるゴム材料を適用してもよい。

導電剤としては、電子導電剤、イオン導電剤が挙げられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの粉末が挙げられる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；が挙げられる。これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

ここで、カーボンブラックの市販品として具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。

表面層の表面に凹凸を付与するための粒子としては、導電性粒子、非導電性粒子のいずれでもよいが、非導電性粒子が望ましい。導電性粒子としては、弾性層に配合する上記導電剤として挙げられた材料の粒子が挙げられる。非導電性粒子としては、樹脂粒子（ポリイミド樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等）、無機粒子（クレー粒子、カオリン粒子、タルク粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子等）、又はセラミック粒子等が挙げられる。粒子は、樹脂と同種の樹脂で構成した粒子であってもよく、これにより粒子と樹脂との相溶性が向上し、粒子と樹脂との密着性が高くなる。

その他添加剤としては、例えば、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等の通常表面層に添加され得る材料が挙げられる。

溶剤としては、特に限定されず一般的なものが使用され、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；テトラヒドロフラン；ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類などの溶媒を使用してもよい。また、これらの他、種々の溶媒を使用してもよいが、電子写真感光体の生産に一般的に使用される浸漬塗布法を適用するためには、アルコール溶剤若しくはケトン溶剤、又はそれらの混合系溶剤が挙げられる。

表面層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。

表面層の厚みは、７μｍ以上２５μｍ以下が望ましい。そして、表面層の体積抵抗率は１０^３Ωｃｍ以上１０^１４Ωｃｍ以下が望ましい。

以上の工程を経て、ゴムロールが得られる。
ここで、表面層は、上記構成に限られず、表面層として離型層（例えば、フッ素含有樹脂、シリコーン樹脂を含む層）を形成してもよい。また、必要に応じて、弾性層と表面層の間に中間層（例えば抵抗調整層、移行防止層）を形成する工程を行ってもよい。

なお、本実施形態に係るゴムロールの製造方法は、帯電ロール、転写ロール、クリーニングロール等の弾性層を有するゴムロールの製造方法に利用される。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、以下において「部」は特に断りのない限り質量基準である。

＜実施例１＞
（ゴム組成物の調製）
表１に記載の組成を、接線式加圧ニーダー（（株）モリヤマ製：実容量７５Ｌ）を用いて混練して、その後、ストレーナーを通過させ，ゴム材（未加硫のゴム組成物）を調製した。

（ゴムロールの作製）
図２に示す押出成形機と同構造の三葉製作所社製「６０ｍｍ一軸ベントゴム押出機」を用いて、ゴムロールを作製した。具体的には、ＳＵＳ３０３製の直径８ｍｍ、長さ３３０ｍｍの芯金を用意し、下記設定の押出成形機の押し出部から円筒状にゴム材を押し出し、押し出されたゴム材の中心部に芯金を供給して、芯金の外周面上に円筒状のゴム材を被覆した。具体的には、芯金がゴム材との合流域を通過する際、芯金の先端部から中央部にかけて芯金の供給速度が３０００ｍｍ／分から２４００ｍｍ／分まで徐々に低下し、中央部から後端部にかけて芯金の供給速度が２４００ｍｍ／分から３０００ｍｍ／分まで徐々に上昇するように、押し出されたゴム材の中心部に芯金を供給して、芯金の外周面上に円筒状のゴム材を被覆した。そして、芯金の外周面にゴム材で被覆した未加硫ゴムロールを、空気加熱炉により１６０℃で６０分間加硫した。これにより、芯金の外周面上に弾性層を形成したクラウン形状のゴムロールを作製した。

−押出成形機の設定−
・円筒状の本体部（シリンダー）： 内径＝６０ｍｍ
・スクリュー： Ｌ（スクリュー長）／Ｄ（スクリュー径）＝２０、スクリュー回転＝２９．０ｒｐｍ
・ブレーカープレート： Φ外径１．３ｍｍ、穴数６０個
・ゴム材吐出量： ２２９ｇ/ｍｉｎ
・温度： ゴム材供給部の温度＝８０℃、押し出部の温度＝８０℃
・ヘッド圧力： ２１ＭＰａ

＜実施例２〜６、比較例１〜２＞
表１に記載に従って、組成を変更した以外は、実施例１と同様にして、ゴム材（未加硫のゴム組成物）を調製した。そして、得られたゴム材を用いた以外は、実施例１と同様にして、ゴムロールを作製した。

＜評価＞
（経時ムーニー粘度差）
各例において調製したゴム材（未加硫ゴム組成物）の経時ムーニー粘度差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）について、既述の方法に従って測定した。

（ゴム材の圧力変動）
各例において、押出成形機によりゴム材の押し出しするときの圧力変動（押出圧力の変動）について、既述の方法に従って測定した。

（形状プロファイルのズレ量）
各例で作製したゴムロールの形状プロファイルのズレについて、次のようにして調べた。レーザー外径測定機（アサカ理研製：ＲＯＬＬ２０００）を用いて、１ｍｍピッチで外径を計測し、狙いとして設定したプロファイルに対しての外径の差を形状プロファイルのズレ量とした。

上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、作製されるゴムロールの形状プロファイルのズレが小さいことがわかる。これにより、本実施例では、比較例に比べ、形状精度が高い弾性層を有するゴムロールが作製されていることがわかる。

２１０ 押出成形機、２１１ 制御部、２１２ 排出機、２１４ 加圧機、２１６ 引出機、２１８ ゴム材供給部、２２０ 押し出部、２２２ 芯金、２２４ 芯金供給部、２２６ 本体部、２２８ スクリュー、２３０ 駆動モータ、２３１ ブレーカープレート、２３２ 投入口、２３３ 圧力計、２３４ ケース、２３６ マンドレル、２３８ 排出ヘッド、２４０ 保持部材、２４２ 保持部材、２４４ 環状流路、２４６ 挿通孔、２４８ 合流域、２５０ ローラ対、２５２ ベルト、２５４ 駆動ローラ、２５６ ゴムロール部、

Claims (2)

1. 軸方向に搬送する支持体に対して、１００℃に加熱し、２０分経過後のムーニー粘度ＭＶｅと１００℃に加熱したときのムーニー粘度の変動曲線の最低値ＭＶｍとの差（△ＭＶ＝ＭＶｅ−ＭＶｍ）が１０以下の未加硫ゴム組成物を圧力変動３％以下で円筒状に押し出し、円筒状の前記未加硫ゴム組成物を前記支持体の外周面上に成形する第１工程と、
   前記円筒状の未加硫ゴム組成物を加硫し、前記支持体の外周面上に、未加硫ゴム組成物の加硫物で構成された弾性層を形成する第２工程と、
   を有するゴムロールの製造方法。
2. 第１工程において、前記支持体の軸方向中央部に前記未加硫ゴム組成物を押し出すときよりも、前記支持体の軸方向両端部に前記未加硫ゴム組成物を押し出すときの前記支持体の搬送速度に対する前記未加硫ゴム組成物の相対的な押出速度を速くする請求項１に記載のゴムロールの製造方法。

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