(57)【要約】【課題】  不良品の発生が少なく、製造時の搬送不良が生じにくい、ゴムローラの製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】  本発明のゴムローラ製造方法は、芯金の外周上にホットメルト系接着剤を塗布した後ゴム材料を被覆するゴムローラ製造方法において、該ゴム材料を被覆する前に、該接着剤が塗布された芯金が、冷却されることを特徴とする。また、本発明のゴムローラ製造装置は、ゴム材料が被覆されるように、予めホットメルト系接着剤が塗布された芯金をガイドするガイド手段と、ガイドされた芯金をゴム材料で被覆する被覆手段と、を有するゴムローラ製造装置において、該ガイド手段は、冷却手段を備えることを特徴とする。これにより、接着剤に由来する不正な接着力に起因する不良品の発生が抑制される。また、接着剤に由来する搬送不良等の発生が抑制される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金の外周上にホットメルト系接着剤を塗布した後ゴム材料を被覆するゴムローラ製造方法において、該ゴム材料を被覆する前に、該接着剤が塗布された芯金が、冷却されることを特徴とするゴムローラ製造方法。
【請求項２】
前記冷却は、水を介して行われる、請求項１に記載のゴムローラ製造方法。
【請求項３】
前記冷却は、空気を介して行われる、請求項１に記載のゴムローラ製造方法。
【請求項４】
ゴム材料が被覆されるように、予めホットメルト系接着剤が塗布された芯金をガイドするガイド手段と、
ガイドされた芯金をゴム材料で被覆する被覆手段と、
を有するゴムローラ製造装置において、
該ガイド手段は、冷却手段を備えることを特徴とするゴムローラ製造装置。
【請求項５】
前記冷却手段は、前記ガイド手段を５０℃未満に冷却する、請求項４に記載のゴムローラ製造装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、水冷式である、請求項４又は５に記載のゴムローラ製造装置。
【請求項７】
前記冷却手段は、空冷式である、請求項４又は５に記載のゴムローラ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンター等に組み込まれる給紙ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ、及びクリーニングローラ等のゴムローラの製造方法並びに製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンター等に組み込まれる各種ゴムローラ（例えば、給紙ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラ等）は、接着剤を介して芯金の外周表面にゴム材料が被覆された構造を有する。このようなゴムローラは、一般的に：
（１）芯金の外周表面に接着剤を塗布する行程；
（２）接着剤が塗布された芯金をクロスヘッド押出し機に導入しつつ、芯金の外周表面にゴム材料を被覆する行程；及び
（３）芯金に被覆されたゴム材料を加硫する行程；
を経て、製造される。
【０００３】
この様子を模式的に示したのが図２である。図２は、従来のクロスヘッド押出し機と芯金供給及び引取り機構の断面概略図である。被覆する対象となる芯金３は、予めホットメルト系接着剤（以下、接着剤と称する）をその外周表面に塗布された後、芯金送りロール２により連続的且つ断続的にクロスヘッド１に送り込まれる。このようにクロスヘッド１に送り込まれた芯金３は、ゴム材料が適正な位置に被覆されるように芯金ガイド４により位置決めされ、位置決めされた芯金３は、ゴム材料で被覆される。ゴム材料で被覆された芯金３は、先端ダイス７により押出し機から押し出され、押出し機に併設される引取り切断機によりローラ１本づつの長さに引き離され後工程へと搬送される（特許文献１参照）。
【０００４】
上述のクロスヘッド押出し機を使用してゴムローラを製造する場合、ゴム材料が芯金に被覆された後、常圧下で電気炉等を用いて加硫されるため、ゴム中に含まれる水分が発泡して形状不良等の不具合を生じ易い。その発泡を抑える為には、ベント式押出し機を使用し、高温で押出すことにより水分を除去することが有効である。高温で押出した場合、クロスヘッドダイの中に組み込まれている芯金ガイドも高温になってしまう。その結果、押出し機に導入される前に予め芯金の外周表面に塗布されたホットメルト系接着剤が、高温となった芯金ガイドの熱により軟化して芯金ガイドと擦れることによって接着剤剥がれを生じてしまう、という不具合がある。
【０００５】
また、上述のように製造されたゴムローラの端部は、ゴムローラ使用時に機器の軸受け部分に勘合して回転させるため、通常、ゴム材料を有さない。従って、上述のクロスヘッド押出し機を使用してゴムローラを製造する場合、導入される芯金の端部は、通常、接着剤を塗布せずゴム材料が被覆され、ゴム材料が被覆された芯金端部は、接着剤が塗布されていないため、ゴム材料が取り除かれ得る。しかしながら、上述の接着剤剥がれが発生した場合、剥がれた接着剤が芯金端部に付着し、不良品となってしまう。さらに、剥がれた接着剤は、芯金ガイド内壁に付着し、堆積することにより、搬送不良等の問題も生じてしまう。
【特許文献１】特開２００２−２４８６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は、接着剤剥がれによる不良品の発生が少なく、製造時の芯金ガイド内が汚れにくく搬送不良が生じにくい、ゴムローラの製造方法及び製造装置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】
【０００７】
本発明の目的は、以下により達成される。
【０００８】
第１に、本発明のゴムローラ製造方法は、芯金の外周上にホットメルト系接着剤を塗布した後ゴム材料を被覆するゴムローラ製造方法において、該ゴム材料を被覆する前に、該接着剤が塗布された芯金が、冷却されることを特徴とする。
【０００９】
本発明のゴムローラ製造方法において、前記冷却は、水を介して行われることが好ましく、また前記冷却は、空気を介して行われることも好ましい。
【００１０】
第２に、本発明のゴムローラ製造装置は、ゴム材料が被覆されるように、予めホットメルト系接着剤が塗布された芯金をガイドするガイド手段と、ガイドされた芯金をゴム材料で被覆する被覆手段と、を有するゴムローラ製造装置において、該ガイド手段は、冷却手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のゴムローラ製造装置において、前記冷却手段は、前記ガイド手段を５０℃未満に冷却することが好ましく、前記冷却手段は、水冷式及び／又は空冷式であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、接着剤に由来する不正な接着力に起因する不良品の発生が抑制される。また、接着剤による芯金ガイド内の汚れに由来する搬送不良等の発生が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明につき、図を参照にして詳しく説明する。
【００１４】
本発明に係るゴムロール製造方法は、芯金をゴム材料で連続的に被覆し得るクロスヘッドタイプの押出し機を使用し、ゴム部分と接着をするために、樹脂を主成分とした接着剤を部分的に塗布した芯金を、断続的に芯金を供給する芯金送り装置を用い、芯金ガイドに供給して、行う。
【００１５】
芯金３は、クロスヘッド１内部の芯金ガイド４を通過し、ゴム被覆エリアでゴム材料が被覆され円筒形の先端ダイス７からロール形状で押出される（図２）。
【００１６】
このようにして芯金３が芯金ガイド４を通過する際、塗布されている接着剤が軟化して剥がれることのないように、芯金ガイド４の温度を制御する。この温度は、芯金に塗布される接着剤が剥がれることのない温度であれば、特に限定されない。これにより、接着剤が塗布された芯金から接着剤が剥がれることが少なくなり、上述の不具合が軽減される。
【００１７】
芯金ガイド４を冷却する際の媒体は、特に限定されないが、水や空気等の公知の冷却媒体が挙げられる。
【００１８】
芯金ガイド４の材質は、特に限定されないが、擦れによる接着剤剥がれを抑制するために、樹脂製が好ましい。
【００１９】
芯金ガイド４の形状は、上記冷却媒体等によって選択され、特に限定されない。ジャケットを設けて冷却媒体を通過させる方法のほか、冷却媒体として気体を用いてもよく、特に、空気を用いた空冷式の場合は、液体漏れの心配がない為、芯金ガイド自体に溝をつける等の簡単な加工を施すことで、冷却することが可能である。また、より低温で、高い冷却能力が要求される場合、冷却媒体として液体を用いてもよく、特に、水を用いた水冷式にて冷却することが好ましい。さらに、これら空冷式及び水冷式を組み合わせて、冷却を行ってもよい。
【００２０】
本発明で使用する接着剤はホットメルト系接着剤であるが、その種類については特に制限されない。冷却することにより、比較的低温（例えば８０℃）で軟化し始め、芯金ガイド内で剥離してしまうようなホットメルト接着剤も問題なく使用できる。
【００２１】
芯金ガイド４を使用することにより、後工程に搬送され加硫または加硫がなされたローラは、芯金とゴム材料とが全面的に密着した安定品質のローラとして成形される。
【００２２】
また、ホットメルト接着剤は、温度上昇することにより少なからず軟化が進んでいくが、冷却ガイドは好ましくは５０℃未満に調整することでより接着剤剥がれを防止することができる。
【実施例】
【００２３】
以下、具体的に本発明の実施例を説明する。
【００２４】
軸体となる金属芯金は鉄材を押し出し成形により直径約６ｍｍの棒材に押出し、長さ２５８ｍｍに切断後、これに化学メッキを厚さ３μｍ施したものを用意した。
【００２５】
この芯金にポリエステル系樹脂を主成分とするホットメルト系接着剤（商品名：アロンメルトＰＥＳ−３２０ＳＢ：東亞合成株式会社製（軟化点１０５℃））を端部から１４ｍｍを除き一様に厚さ１０μｍ塗布し、室温で乾燥させた。
【００２６】
この芯金は、押出し機ヘッドに付帯された芯金供給装置及びクロスヘッドダイ内の芯金ガイドによりクロスヘッド内部のゴム被覆エリアへ搬送される。
【００２７】
押出し機はφ６０ｍｍスクリューを持つ一軸ベント式押出し機にクロスヘッドタイプの芯金−ゴム被覆機能を備え、ゴム突出部のダイス径はφ１０．０ｍｍとし、クロスヘッドダイは８０℃若しくは９０℃に温度調整を行った。
【００２８】
押出すゴム材料として、表１の通り、エチレンプロピレンゴムを主成分とした、ゴム材料を調製した。
表１
【００２９】
【表１】
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まず、上記押出し機とゴム材料について、１分間に２００ｇの突出量で押出し、引取った後、熱風炉にて加硫を行い、接着剤の塗布していない両端部から１３ｍｍのゴムを刃物により切断することで取り除いた。実施例として、図１のように、冷却媒体の供給排出口を持ち、芯金ガイド内に冷却水が循環できるようなジャケットを持つ芯金ガイドを作製し、使用した。冷却水は４５℃に調整されたものを循環させた。比較例としては、溝のない従来の芯金ガイド（デルリン製）を使用した。
【００３０】
下記表２に示す条件で、ゴムローラを製造し、各実施例及び各比較例について２０００本押出し実験を行い、接着剤を塗布していない芯金端部に接着剤の付着が確認できるものを不良として集計するとともに、芯金ガイド内壁の接着剤付着を目視した。また、芯金のみを押出すことによって、芯金に塗布している接着剤の剥がれを目視した。
表２
【００３１】
【表２】
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実施例１及び２並びに比較例１及び２から分かるように、芯金ガイドを冷却したものは、押出し温度によらず不良の発生が抑えられたのに対し、冷却しない比較例では、芯金ガイドの温度上昇が認められ、不良が発生した。５０℃以下に調整した実施例１及び２では汚れが無かった。５５℃で冷却した実施例３では、芯金ガイド内壁には僅かに汚れが確認されたが、不良や接着剤剥がれは確認されず、効果が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の冷却機能を有する芯金ガイド概略図である。
【図２】従来のクロスヘッド押出し機と芯金供給及び引取り機構の断面概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    クロスヘッド
２    芯金送りロール
３    芯金
４    芯金ガイド
５    ゴム押出し機
６    ゴム材料
７    先端ダイス
８    ガイドピン（凹形状）
９    切断刃
【図１】
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【図２】
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