JP4519410B2 - ゴム製シール材マーキング方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム製シール材に製品の識別や製造年月日等の表示をマーキングするゴム製シール材マーキング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム製品、例えばシール部材として使用するゴム製ＤリングやＯリング等には、その製品の識別や製造年月日等の表示（マーク）をＤリングやＯリングの表面に付している。
そして、ゴム製品にマークを付する従来の方法は、（ｉ）完成品にマーキングする方法、（ii）成形途中でマーキングする方法、がある。
具体的に説明すると、（ｉ）の方法は、完成品であるゴム製品の表面にスタンプやペンを用いてインクを塗布する方法である（例えば、特許文献１参照）。（ii）の方法は、未加硫のゴム素材に、着色料を含有させたマーキング材を塗布し、その後、金型にて加硫成形し所定の製品形状に成形する方法である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２０２７６５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の上記（ｉ）の方法は、マークの大きさ、形状や位置を自由に選択できるが、インクがゴム製品の使用環境（ゴム製品がＤリングやＯリングの場合にシールする油の種類、温度）により、マークが消滅したり、ゴム製品の表面から剥がれ落ちて異物となり、ゴム製品が使用される機器内にマークが混入し、機器の性能を低下させる原因となるおそれがある。つまり、この方法で得られるマークは、非永久的なマークと言える。
また、上記（ii）の方法は、未加硫のゴム素材とマーキング材とが結合され剥がれ落ちる心配のない永久的なマークが得られるが、マーキング材が加硫の際に流れてマーク位置、形状、大きさが安定せず、また、文字のマークができないという問題点がある。これは、予め所定の形状に形成された（例えば、金型内に装着させるためリング状に形成された）未加硫のゴム素材の体積が、金型のゴム製品成形用の空室部の容積より大きいため、加硫成形の際、未加硫のゴム素材のうち余分な未加硫ゴムを、成形用の空室部外のバリ溝内に流出させているためである。従って、未加硫のゴム素材に付したマーキング材も金型内において流れ（移動し）、図６の斜視図に示すように、加硫後の最終製品は、マーク部ｍの位置が安定せず、また、マーク部ｍの形状が初期の塗布状態と比べて変形する。
【０００５】
さらに、上記（ii）の方法は、ゴム製品がシール材として機能するＤリングやＯリングである場合、マークがシール面まで流動すると、マーキング材の部分はシール性能を有さないため、ＤリングやＯリングは欠陥品となるという問題点がある。
また、最終製品においてマーキング材の部分で硬度や成分等が本体部と異なると、シール材が変形した際にその部位にて割れが生じたり、マーク部ｍにおいて局部的な歪み（窪み）を生じさせるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、マークの形状、大きさ、配設位置を自由に選択できると共に、ゴム製シール材の使用によりマークが剥がれ落ちたりすることのない永久的なマークを付することができるゴム製シール材マーキング方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るゴム製シール材マーキング方法は、未加硫ゴム素材を全体積のうち８０％〜９５％加硫が完了した状態まで１次加硫成形して最終製品と略同一形状に成形した半加硫中間製品とし、次に、該半加硫中間製品と同一種類のゴム材料又は同じ加硫系のゴム材料から成るマーキング材を、上記半加硫中間製品に塗布してマークを付し、その後、該マークを付した上記半加硫中間製品をプレスせずに加熱して、上記マーキング材と上記半加硫中間製品とを一体加硫結合させる２次加硫を行って、完全加硫状態の最終製品を形成すると共に、該最終製品の表面に一体加硫結合した完全加硫状態のマーク部を形成する方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【０００９】
本発明に係るゴム製シール材マーキング方法は、加硫成形して得るゴム製シール材へマークを付する方法であり、そのマークは、製品の識別や製造年月日等の表示がある。また、成形されるゴム製シール材としては、例えばＤリングやＯリング等のシール材があり、使用されるゴムの種類はフッ素ゴムやニトリルゴム等がある。以下、ゴム製シール材をＤリングとして説明する。
【００１０】
本発明のマーキング方法は、まず、生ゴム（未加硫ゴム）を所定形状の未加硫ゴム素材１に成形する。具体的に説明すると、種々の添加剤等が練りこまれた生ゴムを、図１の斜視図に示すように、例えば断面矩形でリング状に１次成形し未加硫ゴム素材１を形成する。なお、未加硫ゴム素材１は、上記のように均一な断面形状で閉じたリング状に限らず、紐状の生ゴム体の両端部を相互重ね合わせて又は突き合わせて得られるリング状等としてもよい。
【００１１】
また、この未加硫ゴム素材１は、図２の金型の側面断面図に示すように、（１次）加硫成形する加硫金型６の成形空室部10の所定位置に配置できるよう全体寸法、断面形状が形成されたものである。つまり、金型６の成形溝９に合うよう生ゴムを切断し所定の形状（リング状）に成形している。未加硫ゴムの断面形状は矩形以外に円形、楕円等でもよい。
【００１２】
そして、図２に示すように、このリング状の未加硫ゴム素材１を加硫金型６に配置させる。
加硫金型６は上型７と下型８とを有し、その合わせ面側に、未加硫ゴム素材１を所定の最終製品形状に形成するようリング状の成形溝９を備えている。つまり、上型７と下型８とが閉状態となって（閉型されて）、最終製品形状と同一形状のリング状の成形空室部10（図３参照）が構成される。
【００１３】
なお、加硫金型６は、成形溝９の内周側及び外周側に、未加硫ゴム素材１のうち余分な未加硫ゴム15が成形空室部10から流入可能とする内周バリ溝11、外周バリ溝12を有し、加硫金型６が閉型されて内周バリ空室部13、外周バリ空室部14（図３参照）が形成される。つまり、所定の形状とされた未加硫ゴム素材１の体積は、成形空室部10の容積よりも大きく設定しているため、図３の側面断面図に示すように、加硫金型６が閉型されて、未加硫ゴム素材１のうち余分な未加硫ゴム15，15が内周・外周バリ空室部13，14に流れ込む。なお、バリ空室部13，14にて形成された不要バリ部は後に取り除かれる。
【００１４】
そして、図３に示すように、未加硫ゴム素材１を加硫金型６により加熱・加圧し、半加硫状態まで１次加硫成形して最終製品形状を持つ半加硫中間製品２とする。１次加硫成形は、未加硫ゴム素材１の加硫を進行させ、形状が略安定する状態となるまで行うプレス成形の工程である。つまり、１次加硫成形は、加硫金型６にて加圧・加熱を行う。
ゴム製シール材の最終製品形状は、（図示の実施の形態では、）断面において内周側が円弧形状で外周側が矩形の蒲鉾型としたＤリングとなる。そして、内周側が摺動用シール面となり、外周側が静止（固定）用シール面となるが、マーキングはその両シール面に影響しない部位に配設するのが好ましい。
【００１５】
半加硫中間製品２は、加硫時間や加硫温度等の制御の手段により、未加硫ゴム素材１の加硫反応を制限して加硫を完了させていない（１００％加硫が済んでいない）ものである。なお、半加硫は、半加硫中間製品２の全体積のうち８０％〜９５％加硫が完了した状態とするのが好ましく、最終製品形状に略固まった状態としている。半加硫中間製品２の加硫度が下限値未満であると、２次加硫工程において製品形状が安定せず、最終製品３の寸法精度が期待できない。また、加硫度が上限値を超えると、マーキング材４との加硫結合が十分行われないおそれがある。
【００１６】
さらに、半加硫中間製品２の未加硫部分は、後述するマーキング材４によりマークを付する部位及びその近傍部となるように成形させるのが好ましい。または、マークを付する面が未加硫部分となるように一方向傾斜的に加硫を進行させてもよい。
【００１７】
次に、図４の半加硫中間製品２の斜視図に示すように、最終製品形状を持つ半加硫中間製品２にマーキング材４を塗布してマークを付する。
マーキング材４は、未加硫のマーキング用ゴム材に、製品本体５と異なる色の着色料───着色添加剤───を配合させたものである。着色料は、通常使用されるインク等でもよい。
また、マーキング材４は、上記半加硫中間製品２と同一種類のゴム材料又は同じ加硫系のゴム材料としている。
【００１８】
同一種類のゴム材料とは、半加硫中間製品２（未加硫ゴム素材１）が例えばニトリルゴムなら、マーキング材４のベースもニトリルゴムとするという意味である。また、同じ加硫系の材料とは、半加硫中間製品２（未加硫ゴム素材１）と同じ加硫条件にて加硫が行える材料であり（同一種類のゴム材料でなくても）加硫成形して半加硫中間製品２と加硫結合するよう配合されたものである。このように、マーキング材４のゴム材料としては、中間製品２のゴム材料に比較して添加剤の種類や量等を多少変えたもの、又は、中間製品２をニトリルゴムとして、ニトリルゴムと同じ加硫条件で加硫を行えるフッ素ゴムベース等であってもよい。さらにマーキング材４は、半加硫中間製品２の所定位置に塗布されるもので、その方法は、スタンプやペンにより文字やドットマーク等として記される。
【００１９】
その後、マーキング材４にてマークを付した半加硫中間製品２を２次加硫して完全加硫（完全加硫状態の）最終製品３とする。これにより、マーキング材４は、図５に示すように半加硫中間製品２と一体加硫結合され、永久マークとして最終製品３にマーク部Ｍが付されることとなる。このマーク部Ｍは、半加硫中間製品２にマーキング材４を塗布した際の位置、大きさ、形状を保ったままで仕上げられることとなる。
２次加硫では、マーキング材４を製品本体５と同じ材料（同系）とすることで、半加硫中間製品２の加硫が完全となる（完了する）と共に、マーキング材４が最終製品３内に加硫結合されることとなる。
【００２０】
さらに、この２次加硫の工程は、マーキング材４にてマークを付した半加硫中間製品２をプレスせずに加熱して行われる。具体的に説明すると、１次加硫された半加硫中間製品２を加硫金型６から取り出し、その表面にマーキングし、その後、図示省略するが、２次加硫として、炉（オーブン）内にてその半加硫中間製品２を平面に載置状として加熱し、加硫を完了させる。つまり、２次加硫は、マーキング材４にてマークを付した後に半加硫中間製品２に対して、マーキング材４付設部位においても外力を与えずに加熱して加硫を進行させる。
【００２１】
また、マーキング材４を製品本体５と同一（同系）の材料とすることで、２次加硫により得られた最終製品（ゴム製シール材）３は、マーク部Ｍにおいても全く同質に成形できるため、シール材を使用した際にシール材に外力が作用してもマーク部Ｍにおいて局部的な変形等の異質な影響を与えることがない。また、最終製品３がマーク部Ｍにおいて歪み（窪み）が生じたりすることがない。
そして、１次加硫において加硫金型６により加圧（プレス）して所望する製品形状に安定させてからマーク塗布するため、２次加硫においてマークが変形したり、移動することがない。なお、上述の図面に於て、Ｄリングにて説明したが、これをＯリング等とするも自由である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【００２３】
（請求項１によれば）マーキングするマークの形状、大きさ、位置が自由に設定でき、かつ、半加硫中間製品２に付したマークが流れる（移動する）ことがなく、最終製品３において適切な位置に配置されたマーク部Ｍが得られる。従って、マーク部Ｍの影響によりゴム製シール材の性能を低下させることがない。
また、ゴム製シール材の使用により、付されたマークが消滅したり、剥がれ落ちることがなく、ゴム製シール材が使用される機器に悪影響を及ぼすことがない。
【００２４】
また、マーキング材４と製品本体５とが確実に加硫結合し、永久的なマークが得られる。
【００２５】
また、半加硫中間製品２にマークを付してからゴムの流れがないため、付したマークが流れる（移動する）ことが全くなく、マーク部Ｍの影響によりゴム製シール材の性能を低下させることがない。つまり、ゴム製シール材がＤリングやＯリングである場合、そのシール面に影響しない箇所にマークを配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 未加硫ゴム素材の斜視図である。
【図２】 未加硫ゴム素材を１次加硫成形する工程を説明する金型の側面断面図である。
【図３】 １次加硫成形して半加硫中間製品とする工程を説明する金型の断面断面図である。
【図４】 半加硫中間製品にマーキング材を塗布する工程を説明する中間製品の斜視図である。
【図５】 最終製品のマーク部の斜視図である。
【図６】 従来のマーキング方法により得られる製品のマーク部の斜視図である。
【符号の説明】
１ 未加硫ゴム素材
２ 半加硫中間製品
３ 最終製品
４ マーキング材
５ 製品本体
Ｍ マーク部

Claims (1)

1. 未加硫ゴム素材（１）を全体積のうち８０％〜９５％加硫が完了した状態まで１次加硫成形して最終製品（３）と略同一形状に成形した半加硫中間製品（２）とし、次に、該半加硫中間製品（２）と同一種類のゴム材料又は同じ加硫系のゴム材料から成るマーキング材（４）を、上記半加硫中間製品（２）に塗布してマークを付し、その後、該マークを付した上記半加硫中間製品（２）をプレスせずに加熱して、上記マーキング材（４）と上記半加硫中間製品（２）とを一体加硫結合させる２次加硫を行って、完全加硫状態の最終製品（３）を形成すると共に、該最終製品（３）の表面に一体加硫結合した完全加硫状態のマーク部（Ｍ）を形成することを特徴とするゴム製シール材マーキング方法。

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