(57)【要約】【課題】円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーの良好なクラッシングを実現し、かつ設備の小型化を実現するクラッシング方法および装置ならびに発泡ローラー製造方法を提供する。【解決手段】芯材と、該芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーのクラッシング方法において、同方向に回転する平行に配置されたロール対の間に、該発泡ローラーを該ロール対に対して平行に配置し、該発泡ローラーと該ロール対の間隔または該ロール対の間隔を、連続的にまたは段階的に変化させて、該発泡ローラーを該ロール対で押圧することを特徴とする発泡ローラーのクラッシング方法。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、該芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーのクラッシング方法において、同方向に回転する平行に配置されたロール対の間に、該発泡ローラーを該ロール対に対して平行に配置し、該発泡ローラーと該ロール対の間隔または該ロール対の間隔を、連続的にまたは段階的に変化させて、該発泡ローラーを該ロール対で押圧することを特徴とする発泡ローラーのクラッシング方法。
【請求項２】
芯材と、該芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーのクラッシング装置において、平行に配置されたロール対と、該ロール対を同方向に回転駆動する手段と、該ロール対の間隔を変動する手段と、該発泡ローラーの芯材の両端部を回転可能に固定する手段と、該発泡ローラーを該ロール対間に移送する手段を有し、該固定する手段により該発泡ローラーの芯材の両端部を回転可能に固定し、該移送する手段によりこれを該ロール対に対して平行に配置し、該ロール対の間隔を変動する手段で、該発泡ローラーと該ロール対の間隔または該ロール対の間隔を連続的にまたは段階的に変化させて、該回転駆動する手段で同方向に回転駆動した該ロール対で、該発泡ローラーを押圧してクラシングすることを特徴とするクラッシング装置。
【請求項３】
前記ロール対の間隔を変動する手段が、数値制御装置により制御した駆動モーターを使用するものであることを特徴とする請求項２記載のクラッシング装置。
【請求項４】
芯材と、該芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーを、金型に芯材をセットし、該金型に発泡体層を形成するポリウレタン原料を注入し、これを加熱硬化して成形し、該成形した発泡ローラーを、請求項1記載のクラッシング方法によりまたは請求項２もしくは３記載のクラッシング装置を用いてクラッシングする発泡ローラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡ローラーのクラッシング方法および装置ならびに発泡ローラーの製造方法に関し、詳しくは、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置や静電記録装置において広く使用される、芯材と芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーの発泡体層内の気泡膜を破裂させ連通気泡構造とするクラッシング方法および装置ならびに発泡ローラーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッシング工程は発泡成形体の気泡膜（セル）を破り、該発泡成形体の硬度や通気量を安定させるために行われる工程であり、その方法としてロールで発泡成形体を押圧することで気泡膜を破裂させるロールクラッシング方式がある（例えば、特許文献１参照。）。ロールクラッシング方式はロール対の間に発泡成形体を通過させ加圧することで気泡膜を破裂させる方法であり、良好なクラッシングを得る為に、図3に示すように、発泡成形体1０を上下対になった複数のロール１１の間を通していた（例えば、特許文献２）。この場合、上下一対のロール１１を発泡成形体１０の送り方向（進行方向）に沿って、間隔を次第に狭めて設置し、発泡成形体１０のクラッシング加工による割れを防止していた。
【特許文献１】特開平０７−０５３７５８号公報
【特許文献２】特開２０００-１５８５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した方法は、発泡成形体を進行方向に沿って、単にロール間を通過させてクラッシングするものであり、発泡ローラーのような円筒形状のものを全域にわたりクラッシングすることが難しく、ロール対との接触位置を変えて、ロール対の間を数回通過させる、または複数のロール対を通過させる必要があった。複数のロール対を使用する場合、設備が巨大化してしまうという課題があった。
【０００４】
また、発泡ローラーの発泡体層がロール対に接触する際に、発泡体層に急な力がかかるために割れが発生する場合があった。
【０００５】
従って本発明は芯材と、この芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する円筒形状の発泡ローラーの良好なクラッシングを実現し、かつ設備の小型化を実現するクラッシング方法および装置ならびに発泡ローラーの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成した本発明の発泡ローラーのクラッシング方法は、芯材と、該芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーのクラッシング方法において、同方向に回転する平行に配置されたロール対の間に、該発泡ローラーを該ロール対に対して平行に配置し、該発泡ローラーと該ロール対の間隔または該ロール対の間隔を、連続的にまたは段階的に変化させて、該発泡ローラーを該ロール対で押圧することを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成した本発明のクラッシング装置は、芯材と、該芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーのクラッシング装置において、平行に配置されたロール対と、該ロール対を同方向に回転駆動する手段と、該ロール対の間隔を変動する手段と、該発泡ローラーの芯材の両端部を回転可能に固定する手段と、該発泡ローラーを該ロール対間に移送する手段を有し、該固定する手段により該発泡ローラーの芯材の両端部を回転可能に固定し、該移送する手段によりこれを該ロール対に対して平行に配置し、該ロール対の間隔を変動する手段で、該発泡ローラーと該ロール対の間隔または該ロール対の間隔を連続的にまたは段階的に変化させて、該回転駆動する手段で同方向に回転駆動した該ロール対で、該発泡ローラーを押圧してクラシングすることを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成した本発明は、芯材と、該芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーを、金型に芯材をセットし、該金型に発泡体層を形成するポリウレタン原料を注入し、これを加熱硬化して成形し、該成形した発泡ローラーを、上記本発明のクラッシング方法によりまたは上記本発明のクラッシング装置を用いてクラッシングする発泡ローラーの製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
【００１０】
（１）本発明のクラッシング方法により、ロール対１つのみでも円筒形状の発泡ローラーの発泡体層に対して良好なクラッシングを行うことができる。この結果、設備を小型化することができる。
【００１１】
（２）本発明の発泡ローラーの製造方法により、発泡ローラーを押圧する時のロール対の間隔または発泡ローラーとロール対との間隔を連続的にまたは段階的に変化させることにより、好ましくはこれを数値制御することにより、種々の発泡ローラーについて、クラッシング時の割れのない好適な発泡ローラーを得ることができる。
【００１２】
（３）本発明のクラッシング装置は、小型であるため、その取扱いが容易で、所望の場所に容易に設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を更に詳しく説明する。はじめに本発明に係るクラッシング装置およびクラッシング方法について図に基づいて説明する。
【００１４】
本発明のクラッシング装置の側面（概略）図を図５に示す。
【００１５】
本発明の発泡ローラーのクラッシング装置は、平行に配置されたロール対と、このロール対を同方向に回転駆動する手段と、このロール対の間隔を変動（開閉）する手段を有するクラッシング部と、発泡ローラーの芯材の両端部を回転可能に固定する手段と、これを前記ロール対間に移送する手段とを有するクランプ部と、によって構成されている。
【００１６】
クラッシング部のロール対はそれぞれのロール２０、２１が平行に配置されている。ロール対の配置は上下に限定するものではなく左右、斜めに配置してもよい。
【００１７】
ロール対の回転は対となるロール２０、２１を同期して回転させることが好ましく、ロール対を同方向に回転駆動する手段としては、駆動モーターの軸２２にプーリー２３を介して各ロール２０、２１を同方向、同速度で回転させるものが好ましい。
【００１８】
ロール対の間隔を変動（開閉）する手段としては、数値制御装置を採用し、ロール対の開閉速度およびロール間隔を精密に制御するのが好ましい。構成としては、例えば、左右両端でねじ切りの方向が異なるボールねじ２４を使用し、該ボールねじの両端にロール２０、２１を配置し対とする。駆動モーター２５は、精密に位置制御が可能であるサーボモーターまたはステッピングモーターを使用するのが好ましい。
【００１９】
ロール２０、２１の材質は、ＳＵＪ2（軸受鋼）を好ましく用いることができるが、これに限定されることはなく、一般鉄鋼材料、ステンレス鋼材料、アルミニウム合金材料、樹脂系材料等を使用してもよい。
【００２０】
ロール２０、２１の表面については特に制限がなく、鏡面加工したもの、粗し加工したもの、凹凸をつけたもの等を使用することができる。
【００２１】
次にクランプ部について説明する。クランプ部は発泡ローラーの芯材の両端部を回転可能に固定する手段である固定機構部と、クランプした発泡ローラーをクラッシング部へ移送する手段である移送機構部で構成されている。
【００２２】
固定機構部は、逆センターの軸受け２６とエアシリンダ２７を有する構成とすることができるが、クランプ時に芯材の軸を中心として回転できる機構であれば特に制限がなく、カムフォロア受け等も使用することができる。
【００２３】
移送機構部は、エアシリンダ２８で構成することができる。この場合エアシリンダ２８で固定機構部を押して移送する。もちろん、ボールねじ等を利用し移送速度、移送位置を精密に制御する構成とすることもできる。
【００２４】
次に本発明の発泡ローラーのクラッシング方法について説明する。
【００２５】
本発明の発泡ローラーのクラッシング方法は、芯材と、該芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーをクラッシングする方法であり、同方向に回転する平行に配置されたロール対の間に、クラッシング処理を施す発泡ローラーを上記ロール対に対して平行に配置し、このクラッシング処理を施す発泡ローラーと上記ロール対の間隔または上記ロール対の間隔を連続的にまたは段階的に変化させてロール対で押圧してクラッシングすることを特徴とする方法である。
【００２６】
本発明のクラッシング方法においては、上記本発明のクラッシング装置を用いることができる。本発明の実施形態の一例においては、図５に示すクラッシング装置を用い、まず、クラッシング処理を施される発泡ローラーを固定機構部の発泡ローラー受け２９にセットし、逆センター受けの軸受け２６をエアシリンダ２７で押し、芯材２の両端をクランプして発泡ローラーを回転可能に固定し、クランプした発泡ローラーを固定機構部ごとエアシリンダ２８で押し、クラッシング部のロール２０とロール２１の対の間に移動させる。次に、ロール対２０、２１をプーリー２３を介して同方向、同速度に回転させ、駆動モーター２５であるサーボモーターの駆動によりボールねじ２４を回転させ、ロール対間を閉じて、図２に示すように、発泡ローラーを押圧し、発泡ローラーを従動回転させながらクラッシング処理を施す。任意時間経過後にロール対を開きクラッシング処理を完了する。
【００２７】
ロール対を開閉するタイミング、速度、ロール対間隔または発泡ローラーとロール対の間隔は数値制御により任意に変えることが可能で、種々の発泡ローラーに好適なクラッシング条件で加工することができる。
【００２８】
次に本発明の発泡ローラーの製造方法について説明する。本発明の発泡ローラーの製造方法は、まず、芯材と、この芯材の外周に形成された円筒状の発泡体層を有する発泡ローラーを成形し、ついで、これにクラッシング処理を施して製造する。
【００２９】
クラッシング処理を施す発泡ローラーは、金型に芯材をセットしこの金型に発泡体層を形成するポリウレタン原料を注入し、これを加熱硬化して、芯材の外周に円筒状の発泡体層を形成して成形する。成形した発泡ローラーは、上記の本発明のクラッシング方法によりまたは上記の本発明のクラッシング装置を用いてクラッシング処理される。
【００３０】
本発明におけるクラッシング処理を施す発泡ローラーは、例えば、次の方法により成形することができる。
【００３１】
発泡体層を形成するポリウレタン原料である熱硬化型の液状ポリウレタンゴムの成分であるポリオールとポリイソシアネート、触媒、所望の場合には、整泡剤、発泡剤、架橋剤、その他の助剤等を均一に混合撹拌し、ポリウレタン原料である熱硬化型の液状ポリウレタンゴムを調製する。調製した熱硬化型の液状ポリウレタンゴムを、図４に示す、所定の温度（50℃〜90℃）に加熱された液受け１８に吐出した後、これを、離型剤が塗布され芯材１６がセットされた円筒状のパイプ金型１７（50℃〜90℃）に組付ける。該熱硬化型の液状ポリウレタンゴムは自然発泡によりパイプ金型１７内を充填する。充填した熱硬化型の液状ポリウレタンゴムを50〜90℃の温度で1〜20分間加熱して硬化し芯材１６の外周に円筒状の発泡体層を形成し、円筒状のパイプ金型１７から脱型し、成形する。
【００３２】
本発明の発泡ローラーの製造方法は、例えば、上記の方法等により成形した発泡ローラーを、上述した本発明のクラッシング方法によりまたは上述した本発明のクラッシング装置を用いてクラッシングを行い発泡ローラーを製造するものである。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１および比較例１）
図1に示す形状を有する発泡ローラーを次のようにして成形した。
【００３５】
ポリエーテルポリオール、ＦＡ−９０８（三洋化成工業株式会社製；商品名、ＯＨ価＝２４）９０質量部、ポリマーポリオール、ＰＯＰ−３１−２８（三井武田ケミカル株式会社製；商品名、ＯＨ価＝２８）１０質量部、第三級アミン触媒、ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ（東ソー株式会社製；商品名）０．１質量部、第三級アミン触媒、ＴＯＹＯＣＡＴ−ＭＲ（東ソー株式会社製；商品名）０．３質量部、水（発泡剤）２質量部、シリコーン整泡剤、Ｌ５３６６（日本ユニカー株式会社製；商品名）１質量部を予め混合して混合ポリオールとし、これと、イソシアネート、コロネート１０２５（日本ポリウレタン工業株式会社製；商品名、ＮＣＯ＝４０％）２２質量部とを混合攪拌しポリウレタン原料である熱硬化型の液状ポリウレタンゴムを調製した。円筒状のパイプ金型（以下金型）にシリコンオイル離型剤を塗布し、金型に円筒形状の金属芯材（φ5、長さ260mm）をセットして60℃に加熱した後、上記ポリウレタン原料を液受けに吐出し、この液受けと金型とを組付け、このポリウレタン原料の自然発泡により金型内に充填した。その後、60℃に温度制御された熱板内において10分加熱して硬化させて芯材の外周に円筒状の発泡体層を形成し、これを脱型し、クラッシング処理を施す発泡ローラー（未クラッシング処理発泡ローラーと表すことがある）を成形した。上記未クラッシング処理発泡ローラーを比較例１の発泡ローラーとした。
【００３６】
得られた上記未クラッシング処理発泡ローラーを図５に示すクラッシング装置を用いてクラッシング処理を施し発泡体のセルを連通化させ、本実施例の発泡ローラーを得た。
【００３７】
また、クラッシング条件は次の通りとした。
【００３８】
クラッシング対象の未クラッシング処理発泡ローラーは、上記の、芯材（φ5、長さ260ｍｍ）と発泡体層（外径φ12〜16、長さ219ｍｍ）で構成されたものを使用し、発泡体層のつぶし量を発泡体層の層厚の70％、つぶし時間5ｓ、クラッシング装置の回転数を400ｒｐｍ一定、ロールの開閉速度0.5〜1.0ｍｍ/ｓとしてクラッシングを行った。
【００３９】
（発泡ローラーの評価）
実施例または比較例の発泡ローラーは、目視による発泡体層表面の割れ等の欠陥の観察および次の通気量測定に基づいて評価を行った。得られた結果を表１に示した。
【００４０】
（１）通気量測定
実施例または比較例の発泡ローラーの通気量は、大栄科学精器製作所製の通気量測定器AP-500KZ（商品名）を用い、発泡ローラーの長手方向にエアを供給して測定した。
【００４１】
【表１】
2006056161.tif 000003
【００４２】
表１に示したように実施例１の発泡ローラーは、比較例１の発泡ローラーに比べ、通気量が25％上昇し良好な連通化が確認された。また、実施例１の発泡ローラーは、発泡体表面に割れ等の欠陥が見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明により、発泡ローラーの良好なクラッシングを実現し、かつ設備の小型化を実現したクラッシング方法および装置ならびにこれらを用いた発泡ローラーの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明における発泡ローラーの概略図である。
【図２】本発明における発泡ローラーのクラッシング処理時の断面を示す模式図である。
【図３】従来方法のクラッシング装置による発泡成形体のクラッシング処理時の断面を示す模式図である。
【図４】本発明における発泡ローラーの成形に用いる液受けおよび円筒状のパイプ金型の一例を示す模式図である。
【図５】本発明のクラッシング装置の側面（概略）図である。
【符号の説明】
【００４５】
１：発泡体層
２：芯材
１０：発泡成形体
１１：ロール
１５：上駒
１６：芯材
１７：パイプ金型
１８：液受け
２０：ロール
２１：ロール
２２：駆動モーターの軸
２３：プーリー
２４：ボールねじ
２５：駆動モーター
２６：軸受け
２７：エアシリンダ
２８：エアシリンダ
２９：発泡ローラー受け
３０：プーリーベルト
【図１】
2006056161.tif 000004
【図２】
2006056161.tif 000005
【図３】
2006056161.tif 000006
【図４】
2006056161.tif 000007
【図５】
2006056161.tif 000008