(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転させた芯金の一端から他端に至る外周面に、所定濃度の洗浄剤をディスペンサバルブから一定量供給して含浸させた新たに繰り出された洗浄布を、抱き込む状態で押圧接触させて洗浄することを特徴とする芯金の洗浄方法。
【請求項２】
回転させた芯金の一端から他端に至る外周面に、所定濃度の洗浄剤をディスペンサバルブから一定量供給して含浸させた洗浄布を新たに繰り出して、抱き込む状態で押圧接触させて洗浄した後、この外周面にゴムを管状に設けることを特徴とするゴムロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ、プリンターなどのＯＡ機器用のゴムロール、プラスチックシートの製造工程で用いられる巻取ロール、ピンチロール等のゴムロールの軸となる芯金表面の油脂や汚れを洗浄する方法、及びそれを用いたゴムロールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような芯金を金属材料から加工する場合、一般的には円筒研削で行われるが、その際、芯金に油や金属粉が付着する場合があり、また加工後の芯金には防錆剤が塗布されるか、電解または無電解メッキ層が設けられる。
このような芯金を使用して上記ＯＡ機器用などのゴムローラーを製造するには、芯金にゴムを接着する前、あるいは防錆剤の塗布やメッキ層を設ける前に、芯金表面の油脂や汚れを均一に除去しなければ、均一なゴムとの接着や防錆剤の塗布、メッキ層を設けることができない。
さらに、芯金との接着性が悪いゴム、防錆剤、メッキ層を使用する場合、特にゴム材料の場合には、芯金の表面にプライマーを塗布して接着を行うが、事前に芯金表面の油脂や汚れを十分に除去しておかなければ、プライマーがはじかれる度合いが部分的に不均一になってしまい、良好なゴム接着が行えなかったり、均一な防錆剤の塗布や、メッキ層の形成ができない。
従来、上記芯金表面の洗浄は、芯金をかごの中に重なり合わないようにセットし、それらをフロン系溶剤の入った洗浄機内に入れて超音波洗浄を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の超音波による洗浄は、洗浄かご内における芯金の設定位置、ロールの形状により部位によって洗浄度合が異なるという難点がある。
さらに、上記超音波洗浄機では、フロン系溶剤を新しく代えたときは、芯金表面の汚れ落ちは良いが、この溶剤が汚れてくると汚れ落ちが悪くなるため、芯金によって洗浄の質にばらつきが生じ、ひいては芯金のゴム接着性並びにゴムロールのロット間の品質の均一性にも影響するという問題があった。それに、フロン系溶剤を大量に使用するため、廃液処理の問題や環境上の問題も挙げられる。
本発明は、上記した従来の問題を解決するもので、常時、安定した均質な洗浄が行え、フロン系溶剤を使用せず環境に優れた芯金の洗浄方法を提供するものであり、またこれを用いたゴムロールの製造方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の芯金の洗浄方法は、回転させた芯金の周面に所定濃度の洗浄剤をディスペンサバルブから一定量供給して含浸させた新たに繰り出された洗浄布を、抱き込む状態で押圧接触させて洗浄するという手段を講じている。
また、本発明のゴムロールの製造方法では、回転させた芯金の外周面に、所定濃度の洗浄剤をディスペンサバルブから一定量供給して含浸させた洗浄布を新たに繰り出して、抱き込む状態で押圧接触させて洗浄した後、この外周面にゴムを管状に設けるという手段を講じている。
【０００５】
まず、本発明の芯金の洗浄方法について説明すると、芯金の外周面に、一定量の洗浄剤を含浸させた洗浄布を、好ましくは、抱き込む状態で押圧接触させて洗浄するが、芯金の周面に洗浄布が当接する限り、芯金と洗浄布とは、相対的に動けば良く、芯金及び／又は洗浄布が、移動ないし回転すれば良い。
また、洗浄布の芯金への押圧力は、芯金の外径、洗浄布の張力、洗浄布の芯金抱き角度により決定されるが、１０ｇｆ／ｃｍ以上が、洗浄効果が確保できるので好ましい。上限は、洗浄布の破断強度により決まるが、１００ｇｆ／ｃｍ程度まであれば充分である。
この場合、芯金を回転させて洗浄布を軸方向へ移動させるのが、芯金への押圧接触力を均一なものとし易いので好ましく、芯金の一端から他端に至る外周面に、往路又は往復若しくは、必要に応じてそれ以上に押圧接触させながら移動さ
せて洗浄するとよい。
さらに、芯金は、一本づつチャッキングなどにより固定して洗浄されるが、芯金の供給手段は、バッチによっても良いが、連続供給装置を使用すると洗浄処理能力が大幅に向上する。
【０００６】
また、洗浄布は、洗浄剤の含浸が早く均一に広がるもので、芯金との押圧接触によりほつれ屑等の繊維屑ができにくいものが望ましい。このような条件を満たすものとしては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、レーヨン繊維等の不織布あるいは合成紙、パルプ、ポリアミド、発泡ウレタン等のシート状物、あるいはこれらの構成材料から選ばれた二種以上の混合物からなるシート状物が好ましいが、上記条件を満たすものであれば、その他の織物、編物等、いかなるものを用いても良い。
この洗浄布の幅は、芯金の長さに対して十分短いことが望ましく、芯金の長さの１／３または１０ｍｍ〜５０ｍｍから選ばれた任意の幅のいずれか短い幅とすればよい。この幅が広いと、均一に洗浄剤を含浸するのが困難となり、芯金端部での洗浄むらの原因となる。
使用される洗浄剤は、芯金の外周面を洗浄できるものであれば良く、例えば、有機溶剤、及び界面活性剤入りの溶剤、水、エマルジョン等が使用できる。
【０００７】
本発明の洗浄方法では、一本の芯金の洗浄に使用した洗浄布は、順次巻き取っていくため、芯金ごとに適量の洗浄剤が塗布された新たな洗浄布で洗浄できるので、質の高い洗浄が均質に行える。
すなわち、芯金の洗浄では、洗浄に使用される洗浄剤が適量で、なおかつ一定であることが極めて重要であり、多過ぎると洗浄効果が上がらない割に洗浄剤を多量に消費するので不経済であり、芯金に液ダレ状に洗浄剤が残り、そこに油脂等の汚れが蓄積して、洗浄むらを生じたり、また乾燥に時間がかかるのでプライマー塗布工程とのインライン化に不都合となる。また、使用する洗浄剤が、少な過ぎると洗浄効果が不足し、芯金１本当たりの表面の洗浄効果が不均一となり、洗浄剤の量がばらついてしまうと芯金毎に洗浄効果がばらついてしまう。
【０００８】
このような条件により、本発明の洗浄方法では、ディスペンサバルブから供給される洗浄剤は、単位長さ当り一定量であることが必要であり、洗浄剤の芯金１本当たりの使用量は、１〜１０ｃｃから選ばれる量で、そのばらつきは±１０％以下とするのが好ましい。
本発明の洗浄方法では、洗浄布に浸す洗浄剤の量は、芯金の表面を均一に洗浄できる範囲内で自由に調整できるほか、洗浄後の芯金が用いられる各種ロール等の用途毎に合わせて最良でかつ最小限の使用で済むよう適宜選択できるので無駄を生じない。
【０００９】
本発明の洗浄方法において、芯金を供給装置から連続的に供給するように自動化させて、芯金を１本づつ、洗浄剤を含浸させた洗浄布を芯金表面に押圧接触させて洗浄することにより、プライマー塗布工程とのインライン化が可能となり、これによりプライマー塗布工程とのタイムラグが無くなり、汚れの再付着を防止することもできる。
本発明の洗浄方法では、洗浄布に洗浄剤を含浸させる装置として、ディスペンサバルブを使用するのが好ましい。このディスペンサバルブに接続されるディスペンサ本体は、シリンジ式、ドージングバルブ式、プランジャー式、ポジロード式、ローラーポンプ式等、公知の方式のものが使用でき、また前記した洗浄剤使用量を前記した精度にて吐出できるものが使用できるので、正確な所定量の洗浄剤を洗浄布に含浸することができる。
上記したように本発明の洗浄方法により洗浄した芯金は、適量の洗浄剤が含浸された、常に新しい洗浄布で洗浄されるため、質の高い安定した洗浄が均質に行える。
【００１０】
次に、本発明のゴムロールの製造方法について説明すると、この方法では、上記の洗浄方法により洗浄された芯金の表面に、ゴムを、直接又はメッキ（例えば、電解ニッケルメッキ、無電解ニッケルメッキ）層、プライマー層、防錆（例えば、電解クロムメッキ、無電解クロムメッキ）層を介して、クロスヘッドを用いた同時押出し、巻きむし、挿入、プレス、射出等の従来知られた方法により接着して設ける。
この製造方法によるゴムロールは、芯金表面に質の高い安定した均質な洗浄が施されているため、接着強度が安定で均一なゴムロールが得られ、品質にばらつきを生じない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、例示した図１、図２、図３に基づいて詳細に説明する。図１は、芯金表面の洗浄方法に使用する装置を示した全体図であり、図２の（ａ），（ｂ）は、芯金表面に洗浄布を押圧接触させた状態の説明図であり、図３は、本発明の方法により洗浄した芯金に、ゴムを接着して製造したゴムロールの断面図である。
本発明による芯金の洗浄方法については、図１に示すように、まず供給装置（図示せず）から供給された芯金１が、駆動チャック２と追従チャック３にチャッキングされる。このチャッキングに使用されるチャックは、センターチャック、逆センターチャック、コレットチャックのいずれを使用してもよい。通常、駆動チャックは、回転モータ４の駆動軸に固定され、追従チャックは駆動チャックの軸線上をシリンダで前進、後退できるようにして、芯金１の取り付け及び取り外しを容易にする。
【００１２】
チャッキング後、駆動チャック２は、回転モータ４で駆動され、芯金１、追従チャック３もつられて回転するのであるが、これにより芯金１は４００〜１２００ｒｐｍから選ばれた設定値±１０ｒｐｍで回転させられる。
次いで、ディスペンサバルブ６より供給された一定量の有機溶剤が含浸された洗浄布５を下降させて、芯金１に押圧接触させる。
【００１３】
図１及び図２（ａ）で示すように、芯金１への洗浄布５の押し付けは、この洗浄布５を含む、ディスペンサバルブ６、テンションロール７，８、送りロール９、巻取りロール１０、巻き取りロール用モータ１１で構成された洗浄ユニットをシリンダ１２で下降させ、芯金１の両側上方にそれぞれセットされた二個のテンションロール７，８によって張設された洗浄布５を、芯金１に押圧接触させることにより行われる。このときの洗浄布の引張力は、洗浄布の破断強度の範囲内で設定できるが、例えば不織布を使用した場合、１．４ｋｇ以下が望ましい。１．４ｋｇを越えると洗浄布が破れてしまうので好ましくない。
【００１４】
洗浄布５は芯金１の外周面に押圧接触させた状態で、ユニット移動用モータ１３でボールネジ１４を回転させて、芯金１の長手方向に１０〜７０ｍｍ／秒から選ばれた設定値±２ｍｍ／秒の速度で、一端から他端へ、あるいはこの間を往復移動させた後、洗浄ユニットをシリンダ１２で上昇させる。
図２（ａ）で示すように、送りロール９にセットされた洗浄布５は、巻取りロール用モータ１１で駆動される巻取りロール１０によって一本の芯金表面の洗浄が終わるごとに１０〜５０ｍｍづつ巻き取られていく。
【００１５】
図２（ｂ）は、本発明の洗浄方法における、芯金と洗浄布との押圧接触状態の他の例を示すもので、芯金１’に洗浄布５’を巻き付けた状態で、回転もしくは静止した芯金１’の外周面を、洗浄布５’が長手方向に移動する状態を示している。
請求項３のゴムロールの製造方法では、図３に示すように、本発明の洗浄方法により洗浄した芯金１の表面に、直接又はメッキ層、プライマー層、防錆層を介して、クロスヘッドを用いた同時押出し、巻きむし、挿入、プレス、射出等の手段で、ゴム１５を管状に接着して形成する。
【００１６】
【実施例】
実施例１
図１、図２（ａ）で示した装置を用いて、請求項２の方法により、ファクシミリ、プリンタなどのＯＡ機器に組み込まれるゴムローラー用の芯金の洗浄を行った。
芯金１は、長さ３００ｍｍ、外径８ｍｍのものを使用した。この芯金１を、駆動チャック２と追従チャック３でチャッキングし、芯金１を７５０ｒｐｍで回転させた。
【００１７】
使用した洗浄布は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリルの混合繊維からなる不織布［三菱レイヨン社製、ＫＶ５０１５（商品名）］で、幅５０ｍｍ，厚さ３８０μｍのものを使用し、これにディスペンサバルブ６から、トルエンを芯金一本当り７ｃｃの割合で供給して含浸させ、図１、図２（ａ）の７〜１２で示す洗浄ユニットをシリンダ１２で下降させた。
トルエンが含浸された不織布５は、テンションロール７、８によって張られた状態で芯金１に押圧接触させた。このときの不織布５の引張力は０．５ｋｇ／ｃｍに設定した。
【００１８】
次に、不織布５を芯金１の外周面に２０ｇｆ／ｃｍで押圧接触させた状態により、ユニット移動用モータ１３でボールネジ１４を回転させて芯金１の長手方向に一端から他端に、５０ｍｍ／秒の速度で移動させた。移動終了後、洗浄ユニットをシリンダ１２で上昇させた。芯金の洗浄位置は、芯金の両端各２０ｍｍを残して実施した。
送りロール９によってセットされた不織布５は、モータ１１で駆動される巻取りロール１０によって、芯金１の洗浄が一本終わるごとに１５ｍｍずつ巻き取るように設定した。
このようにして洗浄した芯金の外周面を、検査したところ、むらのない均質な洗浄が行われていることが確認できた。
【００１９】
実施例２
実施例１の方法によって洗浄した芯金の外周面に、信越化学工業社製、プライマーＮｏ．１０１ＡとＮｏ．１０１Ｂを、１：１に混合したものを、ガーゼに含浸させて塗布し、１５０℃に設定した乾燥機中に１５分間入れて焼き付け処理した。さらにその上にプレス法によりゴムを接着してゴムロールを製造した。
【００２０】
実施例３
実施例１と同じ芯金を前記従来の超音波洗浄機によって洗浄した後に、実施例２と同様な方法でゴムを接着してゴムロールを製造した。
【００２１】
実施例４
ディスペンサバルブからのトルエン供給量を０．５ｃｃ，１２ｃｃと二種類に変えた以外は、実施例１と同じ方法により洗浄した芯金の外周に、実施例２と同様の方法で、ゴムを接着してゴムロールを製造した。
実施例２〜４で得られたゴムロールのゴムと芯金との接着強度をバネばかりにより測定し、比較したものを表１で示した。
この測定方法では、ゴムに芯金に達するまでの切り込みを５ｍｍ角で入れて、回りのゴムを取り除いた後、５ｍｍ角のゴムをバネはかりで引っ張って、剥離する荷重を測定した。また、測定位置は、不織布が洗浄し始める端から、約５ｍｍ位置を「位置Ａ」、他端から約５ｍｍの位置を「位置Ｃ」、その略中央部を「位置Ｂ」とし、一本のゴムロールで各位置について、周方向に４５°きざみで８カ所測定した。
この測定方法で、各１０本のゴムロールにて実施し、一本につき前記位置Ａ〜Ｃの３カ所、周方向に８カ所、合計２４カ所の平均値を計算し、１０本のうちの最大値と最小値を表１に示した。なお、表中２０００ｇ↑とあるのは、２０００ｇ荷重にて材料破壊が起きたことを表す。
【００２２】
【表１】
0003722382.tif 000002
その結果、本発明のゴムロールは、１０ｋｇの圧力をかけたところで、基材破壊を起こしたが、従来方法により製造したゴムロールでは、２〜３ｋｇで剥れるものも生じた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の芯金の洗浄方法によれば、芯金の外周面全体にわたって均質で、かつ芯金間で差異のない質の高い洗浄効果が得られる。
また、本発明のゴムロールの製造方法によれば、芯金とゴムとの安定して均質な接着強度に優れたゴムロールが提供できる。
さらに、プライマー塗布工程とのインライン化が容易であり、従来の方法に較べ、洗浄液の使用量も大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄方法に使用する装置の正面図である。
【図２】芯金表面に不織布を押し付けた状態の説明図であり、（ａ），（ｂ）はそれぞれその異なる態様を示す。
【図３】本発明の方法により洗浄した芯金に、ゴムを接着して製造したゴムロールの断面図である。
【符号の説明】
１，１’ 芯金
２  駆動チャック
３  追従チャック
４  回転モータ
５，５’  洗浄布
６  ディスペンサバルブ
７  テンションロール
８  テンションロール
９  送りロール
１０  巻取りロール
１１  巻取りロール用モータ
１２  シリンダ
１３  移動用モータ
１４  ボールネジ
１５  ゴム
【図１】
0003722382.tif 000003
【図２】
0003722382.tif 000004
【図３】
0003722382.tif 000005