(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のゴム成形体に研磨用仮芯を挿着する工程と、ゴム成形体の表面を研磨する工程と、研磨用仮芯を抜脱する工程と、ゴム成形体に芯体を挿着する工程とを含む、芯体とゴム成形体とを備えたゴム被覆ローラの製造方法において、
ゴム成形体に研磨用仮芯が挿着されるに際し、ゴム成形体と研磨用仮芯との間に潤滑材として粉体が介在していることを特徴とするゴム被覆ローラの製造方法。
【請求項２】
上記粉体が、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛又はこれらの混合物である請求項１に記載のゴム被覆ローラの製造方法。
【請求項３】
上記研磨用仮芯を抜脱する工程とゴム成形体に芯体を挿着する工程との間に、流体と除去用具とを用いてゴム成形体の内周面に付着した粉体を除去する工程をさらに含む、請求項１又は請求項２に記載のゴム被覆ローラの製造方法。
【請求項４】
上記流体が水であり、上記除去用具がゴム成形体の内周を貫通するひもである請求項３に記載のゴム被覆ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状のゴム成形体に芯体が挿着されたゴム被覆ローラの製造方法に関するものであり、特には、ゴム成形体の表面研磨に先立って行われる研磨用仮芯の挿着工程の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンター、ＡＴＭ等の電子写真装置の給紙機構には、給紙ローラが用いられている。給紙ローラは紙、フィルム等のシートを送り出すものであるため、シートとの摩擦係数が高いことが要求される。通常給紙ローラは、円筒状のゴム成形体に芯体が挿着されて構成されている。そして、ゴム成形体には、ＥＰＤＭ、天然ゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ポリノルボーネン等のゴムが用いられており、これによって給紙ローラに柔軟性が付与され、シートとの摩擦係数が高められている。このような給紙ローラは、例えば特許第２８１８３１６号公報等に開示されている。
【０００３】
給紙ローラの製造では、まず、円筒状のゴム成形体が成形される。次に、このゴム成形体に研磨用仮芯が挿着される。そして、この研磨用仮芯に固定された状態で、砥石等の研削具によってゴム成形体の表面が研磨される。この研磨によってゴム成形体の外周直径が調節され、また、表面状態が調整される。次に、研磨用仮芯に代えて芯体がゴム成形体に挿着され、給紙ローラが完成する。芯体が挿着される前に、ゴム成形体が所定長さに裁断されることもある。
【０００４】
ゴム成形体は、円筒状に押し出されたゴム組成物が加硫缶、オーブン等で架橋されることによって作製されることもあるし、ゴム成形体の内周に相当する寸法の中子を備えた金型内でゴム組成物が成形・架橋されることによって作製されることもある。いずれの方法で作製された場合でもゴム成形体の内周面は鏡面状となっており、粘着性が高い。しかもゴム成形体は柔軟性に富むものなので、内周面に研磨用仮芯が挿着される際にゴム成形体の内周面と研磨用仮芯の表面とが滑りにくく、挿着が著しく困難である。研磨用仮芯が無理に挿着されると、ゴム成形体の肉厚が不均一となり、研磨が不均質となってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
挿着に際し、潤滑材としてアルコール等の溶剤をゴム成形体と研磨用仮芯との間に介在させて挿着を容易とする手段も考えられる。しかし、アルコールは付着後比較的早期に蒸発してしまうので、蒸発前に挿着を完了させる必要があり、作業性の面からは好ましくない。また、挿着後にアルコールが蒸発することによって研磨時にゴム成形体と研磨用仮芯とが一体的に密着してしまうので、研磨面の粗度が粗くなり、また、研磨面が部分的に抉られて不均一になってしまうという問題もある。ゴム成形体と研磨用仮芯とが一体的に密着することによって研磨不良が起こる原因は詳細には不明であるが、一体的密着によって砥石とゴム成形体とが接触する際のゴム成形体のにげが発生しにくいためと推測される。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、作業性がよく、しかも研磨面が良好なゴム被覆ローラが得られる製造方法の提供をその目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するためになされた発明は、
円筒状のゴム成形体に研磨用仮芯を挿着する工程と、ゴム成形体の表面を研磨する工程と、研磨用仮芯を抜脱する工程と、ゴム成形体に芯体を挿着する工程とを含む、芯体とゴム成形体とを備えたゴム被覆ローラの製造方法において、
ゴム成形体に研磨用仮芯が挿着されるに際し、ゴム成形体と研磨用仮芯との間に潤滑材として粉体が介在していることを特徴とするゴム被覆ローラの製造方法、である。
【０００８】
この製造方法では、潤滑材として溶剤ではなく粉体が用いられている。粉体は蒸発しないので、ゴム成形体の内周面又は研磨用仮芯の表面に付着した後も長時間残存し続ける。このため、溶剤が潤滑材とされた場合のように付着後直ちに挿着作業が行われる必要がなく、作業性が向上する。
【０００９】
また、粉体は、ゴム成形体の研磨段階でもゴム成形体と研磨用仮芯との間に介在し続ける。このため、研磨具がゴム成形体に当接した場合にゴム成形体と研磨用仮芯とが微小なスリップを起こし、研磨面が良好となる。
【００１０】
この発明において、粉体としては、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛又はこれらの混合物が挙げられる。
【００１１】
研磨後研磨用仮芯は抜脱されるが、ゴム成形体の内周面に粉体が残存したままであると、得られるゴム被覆ローラに悪影響を与えることがある。例えば、ゴム成形体に芯体が挿着される場合にアルコール等の潤滑液が用いられるが、このアルコールを伝って粉体がゴム成形体の外周面にまで至り、ここに付着することがある。付着した粉体はゴム被覆ローラの摩擦係数を低下させ、シート送り性能を低下させてしまうことがある。また、粉体がシートに転移して、電子写真装置の部品（例えば感光ドラム）を傷つけることがある。さらに、最終的に得られたゴム被覆ローラにおいて、内周面に残存する粉体によってゴム成形体と芯体とがスリップを起こしてしまうことがある。これらの不都合が防止されるには、研磨用仮芯を抜脱する工程とゴム成形体に芯体を挿着する工程との間に流体と除去用具とを用いてゴム成形体の内周面に付着した粉体を除去する工程が設けられるのが好ましい。具体的には、流体として水等の液体が用いられ、除去用具としてゴム成形体の内周を貫通するひもが用いられればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明にかかる製造方法によって製造された、ゴム被覆ローラとしての給紙ローラ１が示された斜視図である。この給紙ローラ１は、円筒状のゴム成形体２と、このゴム成形体２に挿着された芯体３とから構成されている。芯体３は、ゴム成形体２に圧入されている。芯体３とゴム成形体２とは、接着剤で接合されている。
【００１３】
ゴム成形体２は、架橋ゴムから構成されている。ゴム成形体２に用いられるゴムとしては、例えばＥＰＤＭ、天然ゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ノルボーネンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム等が挙げられ、これらは単独で、又は２種以上が混合されて用いられる。ゴム成形体２の寸法は特には限定されないが、例えば外周直径は２８ｍｍ程度であり、厚みは３．５ｍｍ程度であり、長さ（図１に置いて両矢印Ｌ１で示される）は２８ｍｍ程度である。
【００１４】
芯体３は円筒状であり、その内周孔４には駆動軸（図示されず）が挿着される。この駆動軸が駆動することによって給紙ローラ１が回転し、紙等のシートが送り出される。芯体３の材質としては、ポリオキシメチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等の合成樹脂や、アルミニウム合金、鋼等の金属が挙げられる。
【００１５】
図２は、図１の給紙ローラ１の製造工程が示された模式的斜視図である。この製造工程では、まず図２（ａ）に示されるようなゴム成形体２が成形される。このゴム成形体２は、押出機を用いてゴム組成物を円筒状に押し出し、これに架橋用仮芯（図示されず）を挿着し、加硫缶、オーブン等で架橋することによって成形される。もちろん、中子を備えた金型を用いた圧縮成形法、射出成形法等によっても、ゴム成形体２を得ることができる。このゴム成形体２の長さ（図２（ａ）において両矢印Ｌ２で示される）は、図１のゴム成形体２の長さ（Ｌ１）の約４倍である。
【００１６】
次に、潤滑材としての粉体の介在下で、ステンレス鋼、メッキ鋼、アルミニウム合金等からなる研磨用仮芯５がゴム成形体２に挿着される。粉体を介在させるには、ゴム成形体２の内周面又は研磨用仮芯５の表面に粉体を付着させればよい（いわゆる打ち粉）。通常は、粉体の脱落が起こりにくいゴム成形体２の内周面に、粉体を付着させる。粉体の介在により、ゴム成形体２への研磨用仮芯５の挿着が容易となる。また、粉体は蒸発等しないので、付着後長時間経過してからでも、挿着作業を行うことができる。
【００１７】
用いられる粉体としては、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛等が挙げられ、これらは単独で、又は２種以上が混合されて用いられる。これらの粉体の中でも、鱗片状微粉末であり潤滑効果が大きなタルクが好ましい。また、粉体として砂糖、食塩等も使用可能であるが、砂糖は作業環境が清潔に保たれないという理由から、また、食塩は設備腐食を促進するという理由から、いずれも好適ではない。なお、粉体の粒子直径は、５０μｍ以下が好ましい。
【００１８】
次に、ゴム成形体２の表面が研磨される。研磨は、例えば砥石６を備えた円筒研削盤等で行われる。図２（ｂ）には、砥石６がゴム成形体２に当接している様子が示されている。この図に置いて、砥石６は回転しつつ、矢印Ａで示されるように右側から左側に向かって進行している。ゴム成形体２のうち砥石６よりも右側は既に研磨が施された領域であり、砥石６よりも左側はまだ研磨が施されていない領域である。研磨によって、ゴム成形体２の外周直径が調節される。また、研磨によってゴム成形体２の表面粗度が調整され、摩擦係数が最適化される。
【００１９】
研磨では、砥石６がゴム成形体２を押圧し、またゴム成形体２に回転方向の応力が働く。この際、ゴム成形体２と研磨用仮芯５との間には粉体が介在しているので、ゴム成形体２は微小なスリップを起こす。このスリップによって、研磨面の粗度が粗くなったり研磨面が部分的に抉られて不均一となったりするのが防がれる。
【００２０】
次に、ゴム成形体２から研磨用仮芯５が抜脱される。そして、ゴム成形体２にカット用仮芯（図示されず）が挿着され、このカット用仮芯が回転されつつ、カット刃（図示されず）によってゴム成形体２が所定長さに裁断される。裁断に際して研磨用仮芯５をカット用仮芯に交換するのは、寸法精度が要求されて高価な研磨用仮芯５をカット刃で傷めないためである。もちろん、研磨に用いられる仮芯がそのまま裁断に用いられてもかまわない。
【００２１】
図２（ｃ）には、裁断後のゴム成形体２が示されている。このゴム成形体２の長さ（両矢印Ｌ１で示される）は、図１に示された給紙ローラ１のゴム成形体２の長さと同一である。図２（ａ）と図２（ｃ）との対比から明らかなように、成形直後のゴム成形体２（図２（ａ）のもの）からは、裁断後のゴム成形体２（図２（ｃ）のもの）が複数個（図２（ｃ）では４個）得られる。
【００２２】
裁断後のゴム成形体２の内周面には粉体が残存しているので、この粉体は除去される必要がある。図２（ｄ）には、粉体除去方法の一例が示されている。この図では、４個のゴム成形体２に除去用具としてのひも７が貫通している。ひも７の両端は、互いに結ばれている。ゴム成形体２はひも７に対して移動自在である。これら４個のゴム成形体２とひも７とが、洗濯機（業務用洗濯機でも家庭用洗濯機でもよい）に投入される。そして、水等の液体（流体）と共に攪拌される。すると、ひも７に対してゴム成形体２が移動して、ゴム成形体２の内周面がひも７で擦られ、粉体がゴム成形体２から脱落し、水で流されて除去される。ひも７を貫通させることなくゴム成形体２のみを攪拌しても粉体の除去は可能であるが、ひも７を用いることにより、前述のごとく除去の効率を高めることができる。この除去工程によって、ゴム成形体２の外周面に付着した研磨屑も同時に除去される。
【００２３】
用いられるひも７の材質としては、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維や、綿、麻等の天然繊維が挙げられる。なかでも、ひも７から繊維が抜け落ちてこれがゴム成形体２の表面に付着してしまうことが少ない合成繊維が好ましい。
【００２４】
なお、水による洗濯に代えて、流体としてエアーを用い、このエアーをゴム成形体２の内周面に噴射することによっても、粉体の除去は可能である。この場合は、除去用具としてブラシが用いられる。
【００２５】
除去工程によってゴム成形体２の内周面に単に付着しているのみである粉体はほぼ完全に除去されるが、ゴム成形体２の内部に食い込んだ粉体は完全には除去されないことがある。しかし、内部に食い込んだ粉体はその後の工程でも外周面に移動することがないので、実用上の問題は生じない。また、その量も微量であるので、芯体３とゴム成形体２とのスリップの原因ともならない。
【００２６】
次に、洗濯機で洗浄されたゴム成形体２が乾燥され、これに芯体３が挿着される。挿着に際しては、アルコール等の溶剤が潤滑材として用いられる。ゴム成形体２の内周面に単に付着しているのみである粉体は既に除去されているので、粉体がアルコールを伝ってゴム成形体２の外周面に移動することがない。こうして、図１に示された給紙ローラ１が完成する。
【００２７】
この製造方法では、前述のように芯体３が挿着される前の段階でゴム成形体２が洗浄される。芯体３が挿着されてからゴム成形体２の外周面のみを洗浄する手段も考えられるが、外周面は研磨によって粗度が高められているので、この外周面に回り込んだ粉体は除去が困難である。また、外周面のみの洗浄では、ゴム成形体２と芯体３との間に残存する粉体の除去はできない。このような理由により、本発明の製造方法では、芯体３が挿着される前の段階でゴム成形体２が洗浄される。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明の効果を明らかにするが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきものではないことはもちろんである。
【００２９】
［実施例１］
ＥＰＤＭに加硫剤、加硫促進剤、その他の各種添加剤を添加して密閉式混練機で混練し、ゴム組成物を得た。次に、このゴム組成物を押出機に投入して押し出し、円筒体を得た。次に、この円筒体に架橋用仮芯を挿着し、加硫缶にて架橋してゴム成形体を得た。次に、このゴム成形体から架橋用仮芯を脱抜し、内周面にタルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）を付着させて、外周直径が２４ｍｍである研磨用仮芯を挿着した。そして、円筒研削盤にてゴム成形体の表面を研磨し、研磨用仮芯を脱抜した。次に、このゴム成形体にカット用仮芯を挿着してカット刃で所定長さにゴム成形体を裁断し、カット用仮芯を脱抜した。得られたゴム成形体は、内周直径が２１ｍｍであり、外周直径が２８ｍｍであり、長さが２８ｍｍであった。次に、長さが２３００ｍｍであり、偏平で、幅が２５ｍｍであるナイロン製のひもにゴム成形体６４個を通し、ひもの両端を結束した。そして、これを水が満たされた業務用ドラム洗濯機（容量：約１３０リッター、ドラム内周直径：６５０ｍｍ、ドラム奥行き：３７０ｍｍ）に投入して１５分間洗濯し、さらに５分間すすぎを行った。次に、ゴム成形体を乾燥させ、これに外周直径が２４ｍｍであるナイロン製の芯体を挿着し、給紙ローラを得た。
【００３０】
［実施例２から実施例４］
用いるひもを下記の表１に示される材質のものとした他は実施例１の製造方法と同様にして、給紙ローラを得た。
【００３１】
［実施例５］
ひもを用いず、ゴム成形体単体で洗浄した他は実施例１の製造方法と同様にして、給紙ローラを得た。
【００３２】
［実施例６］
水洗浄ではなく、エアー噴射とブラシとを用いてタルクを除去した他は実施例１の製造方法と同様にして、給紙ローラを得た。なお、ブラシは、回転させつつゴム成形体の内周を往復運動させた。
【００３３】
［比較例１］
ゴム成形体に潤滑材を付着させることなく研磨用仮芯を挿着しようとしたが、挿着できなかったので、以降の工程を中止した。
【００３４】
［比較例２］
ゴム成形体に研磨用仮芯を挿着するに際し、潤滑材としてアルコールを用いた。アルコールは揮発するので、潤滑材の洗浄は行わなかった。
【００３５】
［研磨用仮芯の挿着の可否］
各実施例及び各比較例の製造方法において、ゴム成形体に研磨用仮芯を挿着する際の難易度を評価した。容易に挿着できたものを「○」とし、挿着できなかったものを「×」とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００３６】
［研磨状態の評価］
各実施例及び各比較例の製造方法によって製造された給紙ローラの研磨面の状態を、目視により評価した。研磨面が良好なものを「○」とし、研磨面が粗くて不均一なものを「×」とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００３７】
［タルクの付着状態及び繊維の付着状態の評価］
各実施例及び各比較例の製造方法によって製造された給紙ローラの外周面を、目視観察した。そして、タルクの付着の有無及び繊維の付着の有無を評価した。これらの結果が、下記の表１に示されている。
【００３８】
【表１】
0003639152.tif 000002
【００３９】
表１において、潤滑材としてアルコールが使用された比較例２の製造方法によって得られた給紙ローラは研磨状態が不良であるのに対し、潤滑材としてタルクが使用された各実施例の製造方法によって得られた給紙ローラは研磨状態が良好である。また、実施例１から実施例５の製造方法を比較すると、水洗浄時にひもが使用された実施例１から実施例４の給紙ローラではタルクが除去されているのに対し、ひもが使用されなかった実施例５の給紙ローラではタルクの除去が不完全であることが解る。また、実施例１から実施例４の製造方法を比較すると、合成繊維のひもが使用された実施例１及び実施例２の給紙ローラでは繊維の付着がないのに対し、天然繊維のひもが使用された実施例３及び実施例４の給紙ローラでは繊維の付着が見られる。これらの評価結果より、本発明の優位性が確認された。
【００４０】
以上、給紙ローラが一例とされて本発明にかかる製造方法が詳説されたが、作業性に優れて表面状態が良好なゴム被覆ローラが得られる本発明の製造方法は、給紙ローラ以外の、例えば紙搬送機構に装着される搬送ローラ、排紙機構に装着される排紙ローラ等の、種々のゴム被覆ローラの製造に適用され得る。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製造方法は作業性に優れるので、この製造方法が採用されることによりゴム被覆ローラの製造工程が効率化される。また、本発明の製造方法によって、研磨面が良好なゴム被覆ローラが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる製造方法によって製造されたゴム被覆ローラとしての給紙ローラが示された斜視図である。
【図２】図２は、図１の給紙ローラの製造工程が示された模式的斜視図である。
【符号の説明】
１  給紙ローラ
２  ゴム成形体
３  芯体
４  内周孔
５  研磨用仮芯
６  砥石
７  ひも
【図１】
0003639152.tif 000003
【図２】
0003639152.tif 000004