(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周面に未加硫未発泡ゴム層を備えたロール未処理品を準備するとともに成形型を準備し、上記ロール未処理品を上記成形型内に装着し、この状態で上記未加硫未発泡ゴム層を加硫するとともに発泡膨張させて上記軸体の外周面に発泡ゴム層を形成する発泡ゴムロールの製法であって、上記未加硫未発泡ゴム層として、その層の軸体に対峙する内周面に、軸方向に延びその端部が軸方向の外部に開放された溝が形成された未加硫未発泡ゴム層を用いることを特徴とする発泡ゴムロールの製法。
【請求項２】
上記未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物のムーニー粘度（１２１℃，ＭＬ1+3 ）が２〜６０であり、上記未加硫未発泡ゴム層の厚みに対する上記未加硫未発泡ゴム層の内周面に形成された溝の深さの比率が、０．３〜０．５である請求項１記載の発泡ゴムロールの製法。
【請求項３】
上記未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物のムーニー粘度（１２１℃，ＭＬ1+3 ）が２〜６０であり、上記未加硫未発泡ゴム層の内周面に形成された溝の数が、４〜８０である請求項１または２記載の発泡ゴムロールの製法。
【請求項４】
上記軸体の外周面と上記未加硫未発泡ゴム層の内周面が、接着剤層を介して接する請求項１〜３のいずれか一項に記載の発泡ゴムロールの製法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の製法により得られた発泡ゴムロールであって、軸体の外周面に、発泡ゴム層が形成されていることを特徴とする発泡ゴムロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、軸体の外周面に発泡ゴム層が形成された発泡ゴムロールの製法およびそれにより得られた発泡ゴムロールに関するものであり、詳しくは、上記軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間にエアー溜まり等の空隙の発生が抑制された発泡ゴムロールの製法およびそれにより得られた発泡ゴムロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機やプリンター等では、帯電ロール，現像ロール，給紙ロール等の多数の発泡ゴムロールが用いられている。図３に、この発泡ゴムロール１０ｂの一例を示す。図示のように、この発泡ゴムロール１０ｂは、軸体１の外周面に発泡ゴム層２ｂが形成され、この発泡ゴム層２ｂの外周面にコーティング層４が形成されているという構造をとる。通常、上記軸体１は、金属製の軸体が使用される。また、コーティング層４は、発泡ゴムロール１０ｂの用途に応じ、電気抵抗や摩擦係数を制御するためのものであり、同図においては１層であるが、２層以上の多層構造となることもある。
【０００３】
この発泡ゴムロールは、例えば、つぎのようにして製造される。すなわち、まず、ゴム，発泡剤，加硫剤，加硫促進剤，充填剤等からなる未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物を、押出成形機によって、中空円筒状に押出成形し、これを適宜の長さに切断する。そして、この中空円筒状に成形された未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物（以下適宜「未発泡チューブ」ともいう）の中空部に、金属製軸体１を圧入し、図４に示すような、ロール未処理品１０ｃを形成する。同図において、１は金属製軸体を示し、２ｃは、未加硫未発泡ゴム層を示す。そして、図５に示すように、このロール未処理品１０ｃを、上下一組の成形型５，６内の成形空間７内に装着し、型締めしたのち加熱して、上記未加硫未発泡ゴム層２ｃを加硫するとともに発泡膨張させる。この未加硫未発泡ゴム層の発泡膨張の状態を図６の断面図に示す。そして、図７に示すように、この発泡膨張によって、軸体１の外周に発泡ゴム層２ｂが形成され、この発泡ゴム層２ｂの外周面は、成形型５，６の成形空間の壁面に圧接され、目的とする形状に賦形される。そして、これを成形型５，６から取り出し、上記発泡ゴム層２ｂの外周面に、ディッピング等によりコーティング層４を形成し、目的とする、発泡ゴムロールを得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような工程により製造される発泡ゴムロールは、図８に示すように、軸体１の外周面と発泡ゴム層２ｂの内周面との間に、空隙（エアー溜まり等）１２が発生するという問題がある。これは、軸体の外周面と未加硫未発泡ゴム層の内周面との間にエアーが存在したり、発泡ゴム層の形成時の発泡膨張の際に発生する発泡ガスが滞留したりすることに起因するものと推察される。すなわち、ロール未処理品において、軸体の外周面と未加硫未発泡ゴム層の内周面との間に上記エアーや発泡ガスが滞留した状態で、未加硫未発泡ゴム層が発泡膨張して発泡ゴム層が形成されると、上記エアーや発泡ガスが滞留した箇所が、空隙部となるのである。このような、軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間に空隙が発生した発泡ゴムロールは、その弾性が不均一となり、他のロールや部材との接触状態が不良となってその機能に支障が生じる。例えば、電子写真複写機等において、このような支障が生じた帯電ロール（発泡ゴムロール）が使用されると、この帯電ロールと感光ドラムとの接触が不均一となり、得られる複写画像に白抜けが発生するようになる。この他にも、例えば、給紙ロールにおいて上記支障が生じると、紙詰まり等の事故が発生するようになる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間の空隙の発生が抑制された発泡ゴムロールの製法およびそれにより得られた発泡ゴムロールの提供をその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、軸体の外周面に未加硫未発泡ゴム層を備えたロール未処理品を準備するとともに成形型を準備し、上記ロール未処理品を上記成形型内に装着し、この状態で上記未加硫未発泡ゴム層を加硫するとともに発泡膨張させて上記軸体の外周面に発泡ゴム層を形成する発泡ゴムロールの製法であって、上記未加硫未発泡ゴム層として、その層の軸体に対峙する内周面に、軸方向に延びその端部が軸方向の外部に開放された溝が形成された未加硫未発泡ゴム層を用いる発泡ゴムロールの製法を第１の要旨とし、上記製法により得られた発泡ゴムロールであって、軸体の外周面に、発泡ゴム層が形成されている発泡ゴムロールを第２の要旨とする。
【０００７】
【作用】
本発明では、未加硫未発泡ゴム層の発泡膨張の際のエアーや発泡ガスの脱気技術を開発したものである。すなわち、本発明の発泡ゴムロールでは、その製造において、内周面（軸体に対峙する内周面）に、軸方向に延びかつその端部が軸方向の外部に開放された溝が形成された未加硫未発泡ゴム層を用いる。このようにすると、軸体の外周面と未加硫未発泡ゴム層の内周面との間にエアーが存在したり、発泡ガスが滞留しても、これらエアーや発泡ガスが上記溝に沿って流れ、この溝の外部に開放された端部から放出されるようになる。このため、発泡ゴム層の形成が阻害されることがなくなり、軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間の空隙の発生が抑制されるようになる。
【０００８】
また  本発明において、未加硫未発泡ゴム層の内周面に形成される溝は、未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物のムーニー粘度を指標にして、その深さや数を適宜調整することにより、軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間のエアーやガスの滞留をより効果的に防止することが可能となる。これは、未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物のムーニー粘度が小さくなると、未加硫未発泡ゴム層の発泡膨張時において流れが生じ、ガスの滞留が発生しやすくなるからである。
【０００９】
つぎに、本発明を詳しく説明する。
【００１０】
本発明の発泡ゴムロールは、例えば、軸体の外周面に未加硫未発泡ゴム層を備えたロール未処理品を成形型内に装着し、この状態で上記未加硫未発泡ゴム層を加硫するとともに発泡膨張させて上記軸体の外周面に発泡ゴム層を形成し、必要に応じ、上記発泡ゴム層の外周面にコーティング層を形成することにより作製される。
【００１１】
上記ロール未処理品は、例えば、未発泡チューブの中空部に軸体を圧入することにより作製することができる。
【００１２】
上記未発泡チューブは、未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物を、押出成形機によって、中空円筒状に押出成形し、これを適宜の長さに切断することにより作製することができる。
【００１３】
上記未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム，発泡剤，加硫剤，加硫促進剤，充填剤等を配合したものである。
【００１４】
そして、上記未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物を押出成形により中空円筒状に成形して未発泡チューブを作製するが、この押出成形の際に、未発泡チューブの内周面に溝を形成する。先に述べたように、この溝は、軸方向に延びかつその端部は軸方向の外部に開放されたものである。また、この溝の深さや数は、未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物のムーニー粘度により適宜決定されるものである。先に述べたように、未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物のムーニー粘度が小さい場合は、未加硫未発泡ゴム層が発泡膨張時に流れやすくなり、ガスの滞留が発生しやすい。したがって、未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物のムーニー粘度（１２１℃，ＭＬ1+3 ）が、２〜６０の場合、未加硫未発泡ゴム層の厚みに対する未加硫未発泡ゴム層の内周面に形成された溝の深さの比率は、好ましくは、０．３〜０．５である。また、未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物のムーニー粘度（１２１℃，ＭＬ1+3 ）が、２〜６０の場合、溝の数は、通常、４〜８０、好ましくは、６〜３０、特に好ましくは、６〜１８となる。
【００１５】
そして、内周面に溝が形成された未発泡チューブの中空部に、軸体を圧入すると、図２（Ａ）に示すような、軸体１の外周面に未加硫未発泡ゴム層２ａが形成されたロール未処理品１０ａを作製することができる。そして、このロール未処理品１０ａでは、図２（Ａ）のＹ−Ｙ′断面図である同図（Ｂ）に示すように、未加硫未発泡ゴム層２ａの内周面に、溝１１ａが形成されている。なお、同図（Ｂ）において、同図（Ａ）と同一部分には同一符号を付している。
【００１６】
上記未発泡チューブの中空部に軸体を圧入する前に、上記軸体の外周面にフェノール系接着剤等の接着剤を塗布して接着剤層を形成することが好ましい。これにより、得られる発泡ゴムロールにおいて、軸体と発泡ゴム層とが強固に接着するようになる。
【００１７】
つぎに、このロール未処理品を、上下一組の成形型内の成形空間内に装着する（図５参照）。そして、型締めしたのち加熱して、上記未加硫未発泡ゴム層を加硫するとともに発泡膨張させ、所定形状の発泡ゴム層を形成する（図６および図７参照）。この発泡膨張の際に、未加硫未発泡ゴム層内において発泡ガスが発生するが、この発泡ガスやロール内に存在するエアーは、未加硫未発泡ゴム層の内周面に形成された溝を通り外部に放出される。このため、発泡ゴム層の形成が阻害されず、軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間のエアー溜まり等の空隙の発生が抑制される。ついで、これを成形型から取り出し、上記発泡ゴム層の外周面に、ディッピング等によりコーティング層を形成することにより、図１に示すような、発泡ゴムロール１０を得ることができる。同図において、１は軸体を、２は発泡ゴム層を、４はコーティング層を、それぞれ示す。
【００１８】
なお、上記コーティング層の形成に用いられるコーテイング層形成用組成物としては、特に制限するものではないが、電気抵抗制御の理由から、エピクロルヒドリンゴムを使用することが好ましい。また、上記コーティング層の形成方法も、上記ディッピング法に制限されず、この他に、ロールコート等の方法があげられる。
【００１９】
このように、本発明の発泡ゴムロールの製法では、内周面に所定の溝が形成された未加硫未発泡ゴム層を用い、ロール内に存在するエアーや発泡ゴム層の形成時に発生する発泡ガスを、随時、ロールの外部へ放出するため、得られる発泡ゴムロールにおいて、軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間にエアー溜まり等の空隙の発生が抑制される。
【００２０】
なお、上記コーティング層の形成において、軸体の外周面に発泡ゴム層を形成した後に、コーティング層を形成する方法をあげたが、本発明は、これに限定するものではない。例えば、未発泡チューブの形成において、未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物の押出成形の際、コーティング層形成用組成物を同時に押出成形（二層押出成形）する方法があげられる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の発泡ゴムロールは、その内周面に軸方向に延びかつ端部が軸方向の外部に開放された溝が形成されている未加硫未発泡ゴム層を軸体の外周に備えたロール未処理品を用い、これを成形型内に装着し、上記未加硫未発泡ゴム層を加硫するとともに発泡膨張させ軸体の外周面に発泡ゴム層を形成して作製される。すなわち、上記特殊な溝の作用により、ロール内に存在するエアーや未加硫未発泡ゴム層の発泡膨張の際に発生する発泡ガスが、随時、外部に放出されるようになる。このため、発泡ゴム層の形成が阻害されることがなくなり、得られる発泡ゴムロールにおいて、軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間にエアー溜まり等の空隙が生じなくなるか、もしくは小さくなる。この結果、本発明の発泡ゴムロールは、その弾性が均一となり、他のロールや部材との接触状態が良好となる。例えば、本発明の発泡ゴムロールを帯電ロールに用いれば、感光ドラムとの接触状態が良好となって、得られる複写画像に白抜け等の事故が発生しなくなる。
【００２２】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００２３】
実施例に先立ち、下記の表１に示す未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物（配合１〜配合３）を準備するとともに、下記の表２に示すコーティング層形成用組成物を準備した。
【００２４】
【表１】
0003564784.tif 000002
【００２５】
【表２】
0003564784.tif 000003
【００２６】
【実施例１〜２７】
上記表１に示す未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物を用い、前述の方法により三種類のムーニー粘度の未発泡チューブを作製した。この未発泡チューブの外径は、下記の表３に示すとおりである。また、未発泡チューブの内周面に形成した溝の形状は短冊状であり、溝の数，溝の深さ，未加硫未発泡ゴム層の厚みは、下記の表４〜表６に示すとおりである。なお、上記溝の深さおよび未加硫未発泡ゴム層の厚みは、図９に示すように、溝の深さがＤの部分であり、未加硫未発泡ゴム層の厚みはＴの部分である。そして、この未発泡チューブの空隙に、鉄製の軸体（外径：８ｍｍ）を圧入してロール未処理品を作製した。そして、このロール未処理品を、金型に装着し（図５参照）、加熱して未発泡チューブの加硫および発泡膨張を行い、発泡ゴム層を形成した。上記金型の内径と、加硫条件も下記の表３に示す。そして、上記発泡ゴム層の外周面に、ディッピング法により、上記コーティング層形成用組成物を用いてコーティング層（１層）を形成し、目的とする発泡ゴムロールを得た。
【００２７】
【表３】
0003564784.tif 000004
【００２８】
このようにして得られた実施例品１〜２７の発泡ゴムロールについて、軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間の空隙（ボイド）の発生の有無の確認と、このロールを帯電ロールとして電子写真複写機に組み込んでの画像出し評価とを行った。この結果も併せて下記の表４〜表６に示す。なお、上記ボイドの発生の有無の確認は、目視により行い、そのサイズも併せて同表に示した。また、画像出し評価は、無色（白色）の画像を印刷し、複写画像が良好であったものを○、やや良好であったものを△とした。
【００２９】
【表４】
0003564784.tif 000005
【００３０】
【表５】
0003564784.tif 000006
【００３１】
【表６】
0003564784.tif 000007
【００３２】
上記表４〜表６から、未加硫未発泡ゴム層形成用ゴム組成物のムーニー粘度に応じ、溝の数や深さを適宜設定すると、ボイドの発生が抑制され、また画像出し評価も優れるようになることがわかる。
【００３３】
【比較例】
未加硫未発泡ゴム層の内周面に溝を形成しなかった以外は、実施例１０と同様にして発泡ゴムロールを作製した。
【００３４】
このようにして作製した発泡ゴムロールについて、上記と同様にしてボイド発生の有無の確認、画像出し評価を行った。その結果、この発泡ゴムロールでは、４．５ｍｍの大きさのボイドが発生し、また画像出し評価において、複写画像にトナーかぶりが発生した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発泡ゴムロールの一例の構造を示す軸方向断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明のロール未処理品の一例の構造を示す軸方向断面図であり、（Ｂ）は、上記ロール未処理品のＹ−Ｙ′方向断面図である。
【図３】従来の発泡ゴムロールの構造を示す断面図である。
【図４】従来のロール未処理品の構造を示す断面図である。
【図５】ロール未処理品を、成形型内に装着する状態を示す説明図である。
【図６】成形型内で、未加硫未発泡ゴム層が発泡膨張する状態を示す断面図である。
【図７】発泡ゴム層が形成された状態を示す断面図である。
【図８】軸体の外周面と発泡ゴム層の内周面との間に空隙が生じた状態を示す断面図である。
【図９】未加硫未発泡ゴム層の溝を示す断面図である。
【符号の説明】
１    軸体
２    発泡ゴム層
４    コーティング層
１０  発泡ゴムロール
【図２】
0003564784.tif 000008
【図３】
0003564784.tif 000009
【図４】
0003564784.tif 000010
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１】
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