(57)【要約】【課題】軸方向中央側が両端側よりも太いクラウン形状のゴムロールを製造するとき、最大外径となる位置が芯金の軸方向の中央位置からずれるのを抑制する。【解決手段】ゴムロール製造方法では、ゴム材Ｇを円筒状に押し出し、芯金２２を送り込んでから、ゴムロール部５６を取り出す。ここで、芯金２２の軸方向全長を１として、芯金２２の送り込み方向における先端位置からの長さが０．３０以上０．４８以下の範囲内の特定位置Ｍで芯金２２の送り込み速度Ｖ２が最も遅くなるように、速度の減少、増加が設定されている。このため、芯金２２の軸方向中央部で最大外径部が形成される。これにより、芯金２２の軸方向でゴムロール７０の最大外径となる位置が、芯金２２の中央位置からずれることが抑制される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫のゴム材を円筒状に押し出す第１工程と、
前記ゴム材に芯金を送り込む工程であって、該芯金の軸方向の長さを１として、該芯金の送り込み方向における先端位置からの長さが０．３０以上０．４８以下の範囲内の特定位置で該芯金の送り込み速度が最も遅くなるように、該送り込み速度を減少及び増加させながら前記芯金を前記ゴム材に送り込む第２工程と、
前記ゴム材で前記芯金の外周面が被覆されたゴムロール部を取り出す第３工程と、
を有するゴムロール製造方法。
【請求項２】
前記芯金の両端部を前記ゴム材で封じる請求項１に記載のゴムロール製造方法。
【請求項３】
未加硫のゴム材を円筒状に押し出す押出手段と、
前記押出手段で押し出された前記ゴム材の中心部に芯金を送り込む送込手段と、
前記ゴム材で前記芯金の外周面が被覆されたゴムロール部を取り出す取出手段と、
前記芯金の軸方向の長さを１として、前記芯金の送り込み方向における先端位置からの長さが０．３０以上０．４８以下の範囲内の特定位置で前記芯金の送り込み速度が最も遅くなるように、前記送込手段による前記芯金の送り込み速度の減少及び増加を制御する制御手段と、
を有するゴムロール製造装置。
【請求項４】
コンピュータを、請求項３に記載のゴムロール製造装置を構成する前記制御手段として機能させるためのゴムロール製造プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムロール製造方法、ゴムロール製造装置、及びゴムロール製造プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のゴムロール製造方法は、クロスヘッド押出装置を使用して、外形をクラウン形状とするゴムロール製造方法において、未加硫のゴム材料の供給量を設定量に安定させている。そして、特許文献１のゴムロール製造方法は、ダイノズルにおける芯金の移動速度を、芯金の長さ方向の部位により変化させて、ゴムロールの外周径を長さ方向に変化させている。
【０００３】
特許文献２のゴムロール製造方法は、芯金軸の供給速度について、芯金軸の先端から中央にかけて減速させる速度変化曲線の曲率Ａと、芯金軸の中央から後端にかけて加速していく速度変化曲線の曲率Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が、１．１から１．３の範囲にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３００２３９号公報
【特許文献２】特開２００８−０５２０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、軸方向中央側が両端側よりも太いクラウン形状のゴムロールを製造するとき、最大外径となる位置が芯金の軸方向の中央位置からずれるのを抑制することができるゴムロール製造方法、ゴムロール製造装置、及びゴムロール製造プログラムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係るゴムロール製造方法は、未加硫のゴム材を円筒状に押し出す第１工程と、前記ゴム材に芯金を送り込む工程であって、該芯金の軸方向の長さを１として、該芯金の送り込み方向における先端位置からの長さが０．３０以上０．４８以下の範囲内の特定位置で該芯金の送り込み速度が最も遅くなるように、該送り込み速度を減少及び増加させながら前記芯金を前記ゴム材に送り込む第２工程と、前記ゴム材で前記芯金の外周面が被覆されたゴムロール部を取り出す第３工程と、を有する。
【０００７】
本発明の請求項２に係るゴムロール製造方法は、前記芯金の両端部を前記ゴム材で封じる。
【０００８】
本発明の請求項３に係るゴムロール製造装置は、未加硫のゴム材を円筒状に押し出す押出手段と、前記押出手段で押し出された前記ゴム材の中心部に芯金を送り込む送込手段と、前記ゴム材で前記芯金の外周面が被覆されたゴムロール部を取り出す取出手段と、前記芯金の軸方向の長さを１として、前記芯金の送り込み方向における先端位置からの長さが０．３０以上０．４８以下の範囲内の特定位置で前記芯金の送り込み速度が最も遅くなるように、前記送込手段による前記芯金の送り込み速度の減少及び増加を制御する制御手段と、を有する。
【０００９】
本発明の請求項４に係るゴムロール製造プログラムは、コンピュータを、請求項３に記載のゴムロール製造装置を構成する前記制御手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明は、軸方向中央側が両端側よりも太いクラウン形状のゴムロールを製造するとき、軸方向中央位置で送り込み速度を最も遅くする構成に比べて、最大外径となる位置が芯金の軸方向の中央位置からずれるのを抑制することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、軸方向中央位置で送り込み速度を最も遅くする構成に比べて、芯金の両端部をゴム材で封じる場合でも、最大外径となる位置が芯金の軸方向の中央位置からずれるのを抑制することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、軸方向中央部が両端部よりも太いクラウン形状のゴムロールを製造するとき、軸方向中央位置で送り込み速度を最も遅くする構成に比べて、最大外径となる位置が芯金の軸方向の中央位置からずれるのを抑制することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、軸方向中央部が両端部よりも太いクラウン形状のゴムロールを製造するとき、軸方向中央位置で送り込み速度を最も遅くする構成に比べて、最大外径となる位置が芯金の軸方向の中央位置からずれるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るゴムロール製造装置の構成を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係る制御部のブロック図である。
【図３】（Ａ）本実施形態に係る芯金の模式図である。（Ｂ）本実施形態に係るゴムロールの断面図である。（Ｃ）本実施形態に係るゴムロールの模式図である。
【図４】本実施形態に係る芯金の送り込み速度の軸方向位置に対する変化を示すグラフである。
【図５】本実施形態に係るゴムロールの製造プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本実施形態に係る芯金がゴム材に送り込まれて取り出される状態を示す断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）本実施形態に係るゴムロール部が取出部で取り出される状態を示す断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本実施形態に係る中空部を押圧部材で押圧する状態を示す断面図である。
【図９】本実施形態に係るゴムロールの外形のプロファイルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態に係るゴムロール製造方法、ゴムロール製造装置、及びゴムロール製造プログラムの一例について説明する。なお、本実施形態に係るゴムロール製造装置、ゴムロール製造方法、及びゴムロール製造プログラムによって製造されるゴム被覆軸体（以下、「ゴムロール」という）は、一例として、帯電ロールとして用いられる。帯電ロールは、図示を省略するが、画像形成装置の感光体に接触して回転し、感光体の外周面を帯電する。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の一例としてのゴムロール製造装置１０は、ゴム材Ｇを排出する排出部１２と、排出部１２の下方に配置され後述するゴムロール部５６を取り出す取出手段の一例としての取出部１６とを有している。また、ゴムロール製造装置１０は、排出部１２と取出部１６との間に配置される押圧部１４を有している。
【００１７】
＜排出部＞
排出部１２は、いわゆるクロスヘッドダイから構成される。また、排出部１２は、未加硫のゴム材Ｇを供給するゴム材供給部１８と、ゴム材供給部１８から供給されたゴム材Ｇを円筒状に押し出す押出手段の一例としての押出部２０とを有している。さらに、排出部１２は、押出部２０から円筒状に押し出されるゴム材Ｇの中心部に芯金２２を送り込む送込手段の一例としての送込部２４を有している。
【００１８】
（ゴム材供給部）
ゴム材供給部１８は、図示の横方向に延びる円筒状の本体部２６の内部にスクリュー２８が回転可能に設けられている。スクリュー２８は、図示の横方向を軸方向として、供給モータ３０によって回転駆動される。供給モータ３０は、後述する制御部１００により動作制御される。また、本体部２６の供給モータ３０側には、ゴム材Ｇを投入する投入口３２が設けられている。これにより、投入口３２から投入されたゴム材Ｇは、本体部２６の内部においてスクリュー２８によって練られながら押出部２０に向けて供給される。ゴム材供給部１８では、スクリュー２８の回転速度を調整することで、ゴム材Ｇの供給速度が調整される。
【００１９】
（ゴム材）
ゴム材Ｇは、ゴム材料、加工助剤、導電剤、可塑剤、加硫促進剤などを含んでいる。本実施形態では、ゴム材料の一例としてエピクロルヒドリンゴムを用いており、導電剤の一例としてカーボンブラックを用いている。なお、各材料の具体例については後述する。
【００２０】
ゴム材料は、エピクロルヒドリンゴムに限らず、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、ポリウレタン、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、ＮＢＲ、及びこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材料は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
【００２１】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼などの各種導電性金属又は合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体などの各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末が挙げられる。
【００２２】
イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩などが挙げられる。
【００２３】
これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。導電剤の添加量は特に制限はない。なお、電子導電剤の場合は、ゴム材料１００質量部に対して、１質量部以上４０質量部以下の範囲であることが好ましく、１０質量部以上３０質量部以下の範囲であることがより好ましく、１５質量部以上２５質量部以下の範囲であることがさらに好ましい。イオン導電剤の場合は、ゴム材料１００質量部に対して、０．１質量部以上５．０質量部以下の範囲であることが好ましく、０．５質量部以上３．０質量部以下の範囲であることがより好ましい。
【００２４】
（押出部）
押出部２０は、ゴム材供給部１８に接続される円筒状のケース３４と、ケース３４の内部中心に配置される円柱状のマンドレル３６と、マンドレル３６の下方に配置される排出ヘッド３８とを有している。
【００２５】
マンドレル３６は、ケース３４の上側に取り付けられた保持部材４０によって保持されている。また、排出ヘッド３８は、ケース３４の下側に取り付けられた保持部材４２によって保持されている。そして、マンドレル３６の外周面（一部において保持部材４０の外周面）と、保持部材４２の内周面（一部において排出ヘッド３８の内周面）との間には、ゴム材Ｇが環状（円筒状）に流れる環状流路４４が形成されている。
【００２６】
また、マンドレル３６の中心部には、芯金２２が挿入される挿入孔４６が図示の上下方向を軸方向として形成されている。さらに、マンドレル３６の下部は、下端に向けて先細った形状を呈している。そして、マンドレル３６の下部の下方の領域は、挿入孔４６から供給される芯金２２と環状流路４４から供給されるゴム材Ｇとが合流する合流部４８とされている。即ち、押出部２０では、合流部４８に向けてゴム材Ｇが円筒状に押し出されると共に、円筒状に押し出されるゴム材Ｇの中心部に芯金２２が送り込まれるようになっている。
【００２７】
ここで、ゴム材Ｇは、芯金２２が無い状態で、合流部４８を流れて押出部２０から押し出されるときの押出速度がＶ１[ｍｍ／ｓ]（図６（Ａ）参照）となっている。即ち、押出速度Ｖ１は、芯金２２が無い状態で、スクリュー２８の回転によりゴム材Ｇが押し出されるときの速度である。
【００２８】
（送込部）
送込部２４は、マンドレル３６の上方に配置されるロール対５０を有している。ロール対５０は、複数対（一例として、３対）設けられており、各ロール対５０の片側のロールは、ベルト５２を介して駆動ロール５４に接続されている。そして、駆動ロール５４は、送込部２４による芯金２２の送り込み速度Ｖ２[ｍｍ／ｓ]の減少及び増加を制御する制御手段の一例としての制御部８０によって、回転速度（芯金２２の送り込み速度）が制御されるようになっている。
【００２９】
具体的には、駆動ロール５４は、駆動モータ８４により回転駆動される。そして駆動モータ８４は、モータドライバ８２で動作が制御されるようになっている。さらに、モータドライバ８２は、制御部８０によって動作が制御されるようになっている。これにより、駆動ロール５４が駆動モータ８４により駆動されると、各ロール対５０によって挟持される芯金２２が、マンドレル３６の挿入孔４６に向けて送られるようになっている。
【００３０】
（制御部）
図２に示すように、制御部８０は、一例として、コンピュータを含んで構成されている。そして、制御部８０には、コンピュータを、制御手段の一例として機能させるための後述するゴムロール製造プログラムが設定されている。
【００３１】
具体的には、制御部８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）８０Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）８０Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）８０Ｃ、及び不揮発性メモリ８０Ｄを有している。また、制御部８０は、ＣＰＵ８０Ａ、ＲＯＭ８０Ｂ、ＲＡＭ８０Ｃ、及び不揮発性メモリ８０Ｄと、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）８０Ｅとが、バス８０Ｆを介して各々接続された構成となっている。
【００３２】
入出力インターフェース８０Ｅには、モータドライバ８２が電気的に接続されており、モータドライバ８２は、駆動モータ８４に電気的に接続されている。この場合、例えば、ＲＯＭ８０Ｂに後述するゴムロール製造プログラムを書き込んでおき、これをＣＰＵ８０Ａが読み込むことで、ＣＰＵ８０Ａが、モータドライバ８２を制御する。なお、不揮発性メモリ８０Ｄは、入出力インターフェース８０Ｅを介して制御部８０（コンピュータ）の外部に接続されてもよく、例えば、メモリカードなどの外部記憶装置であってもよい。
【００３３】
図１に示すように、芯金２２は、予め定められた長さとされている。そして、ロール対５０によって送られる後方（図示の上方）の芯金２２が、マンドレル３６の挿入孔４６に存在する先方の芯金２２を押し、且つ先方の芯金２２が取出部１６で取り出されることで、複数の芯金２２が順次、挿入孔４６内を移動するようになっている。また、駆動ロール５４の駆動は、先方の芯金２２の前方端がマンドレル３６の先端（下端）に位置したときに一旦停止されるようになっており、マンドレル３６の下方の合流部４８において、芯金２２が間隔をおいて送り込まれるようになっている。
【００３４】
このように、排出部１２では、合流部４８においてゴム材Ｇを円筒状に押し出し、ゴム材Ｇの中心部に間隔をおいて芯金２２が順次、送り込まれるようになっている。これにより、ゴム材Ｇで芯金２２の外周面が被覆されたゴムロール部５６と、芯金２２の間が中空とされた中空部５８とが、排出ヘッド３８から交互に排出されるようになっている。なお、芯金２２の外周面には、ゴム材Ｇとの接着性を高めるためにプライマー（図示省略）が予め塗布されている。
【００３５】
ここで、送込部２４による芯金２２の送り込み速度Ｖ２は、一例として、ゴム材Ｇの押出速度Ｖ１、及び取出部１６によるゴムロール部５６の後述する取出速度Ｖ３よりも高い設定となっている。
【００３６】
＜押圧部＞
押圧部１４は、１対の半円筒状の押圧部材６０を有している。１対の押圧部材６０は、排出部１２から排出されるゴムロール部５６を挟むようにして対向配置されている。各押圧部材６０には、中心部に向けて突出する突出部６２が形成されている。各押圧部材６０は、駆動機構（図示省略）によって、図示の左右方向及び上下方向に移動可能となっている。
【００３７】
＜取出部＞
取出部１６は、１対の半円筒状の取出部材６４を有している。１対の取出部材６４は、排出部１２から排出されるゴムロール部５６を挟むようにして対向配置されている。また、各取出部材６４には、ゴムロール部５６の外周面形状に対応した形状の把持部６６が形成されている。そして、各取出部材６４は、駆動機構（図示省略）によって、図示の左右方向および上下方向に移動可能となっている。なお、取出部材６４によってゴムロール部５６が取り出される（引っ張り出される）ときの速度が、取出速度Ｖ３[ｍｍ／ｓ]である。
【００３８】
（送り込み速度の設定）
次に、芯金２２の送り込み速度Ｖ２の設定について説明する。
【００３９】
帯電ロール（図示省略）は、回転する感光体に押し付けられた状態で回転される。このとき、帯電ロールと感光体との接触幅（ニップ幅）が軸方向で揃っていないと、電界強度が軸方向で不均一になり、帯電ムラが生じる可能性がある。このニップ面積を揃える方法として、帯電ロールの外形をクラウン形状（軸方向中央側の外径が両端側の外径よりも大きい形状）にすることが知られている。
【００４０】
クラウン形状のゴムロールを製造する方法としては、ゴム材Ｇの押出速度Ｖ１を許容範囲内で安定させつつ、芯金２２の送り込み速度Ｖ２を軸方向で変える方法がある。さらに、クラウン形状のゴムロールを製造する方法としては、芯金２２の軸方向先端から中央にかけて移動速度が遅くなっていくゴムの圧縮時と、中央から後端にかけて移動速度が速くなっていくゴムの引張り時とで、速度制御パターンを変更する方法がある。
【００４１】
ここで、芯金２２の送り込み速度Ｖ２について、速度制御パターンを芯金２２の軸方向中央位置で変更したところ、最大外径位置が、軸方向中央位置よりも後端側に偏ってしまう現象が確認された。この現象は、次の理由によると考えられる。
【００４２】
芯金２２に接しているゴム材Ｇは、流速が速く、芯金２２の送り込み速度制御に追従するが、合流部４８のダイス壁面の近くを流れるゴム材Ｇは、芯金２２付近のゴム材Ｇに比べて流速が遅く、速度制御に追従しづらい。このため、軸方向中央位置が最も遅くなる芯金２２の速度制御に対して、肉厚は中央位置よりも後端側で最も厚くなり、クラウン中心が後端側に偏ってしまう（軸方向で非対称になってしまう）と考えられる。
【００４３】
このため、芯金２２の送り込み速度Ｖ２について、速度制御パターンを変更する位置（速度減少から速度増加へ変わる位置であり最低速度位置）を変えて、ゴムロール７０（図２（Ｂ）参照）の外形評価を行った。速度制御パターンを変更する位置は、後述する特定位置Ｍ（図４参照）に相当する。
【００４４】
＜ゴムロールの外形評価＞
図３（Ａ）に示すように、芯金２２の軸方向における先端位置（図１の下側の端面６８の位置）をＡ、中央位置をＥ、後端位置（図１の上側の端面６８の位置）をＦとした。また、先端位置Ａと中央位置Ｅとの間の位置として、位置Ｂ、Ｃ、Ｄを設定した。さらに、位置Ａと後端位置Ｆとの距離をＬ（Ｌは芯金２２の全長に相当）、位置Ａと位置Ｂとの距離をＬ１、位置Ａと位置Ｃとの距離をＬ２、位置Ａと位置Ｄとの距離をＬ３、位置Ａと中央位置Ｅとの距離をＬ４とした。
【００４５】
本評価では、位置Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥをＬ１／Ｌ、Ｌ２／Ｌ、Ｌ３／Ｌ、Ｌ４／Ｌとして、距離Ｌに対する比率で表しており、且つ距離Ｌ＝１としている。そして、本評価では、予備実験の結果に基づいて、後述するように、位置Ｂを０．２５、位置Ｃを０．３０、位置Ｄを０．４８、中央位置Ｅを０．５０として、位置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのいずれか１箇所で最低速度となるように速度制御のパターンを変更した。
【００４６】
（速度制御パターン）
図４に示すように、芯金２２（図３（Ａ）参照）の送り込み速度Ｖ２のグラフＧ１を設定した。具体的には、グラフＧ１は、送り込み速度Ｖ２が最も遅くなる位置を特定位置Ｍとして、位置Ａから特定位置Ｍまで速度が減少する速度制御パターンαと、特定位置Ｍから後端位置まで速度が増加する速度制御パターンβとを有する曲線となっている。また、グラフＧ１は、位置Ａでの送り込み速度Ｖ２＝Ｖｆ、特定位置Ｍでの送り込み速度Ｖ２＝Ｖｍ、後端位置Ｆでの送り込み速度Ｖ２＝Ｖｒとなっており、Ｖｍ＜Ｖｒ＜Ｖｆである。なお、位置Ａから特定位置Ｍまでの距離はＬｍとしている。
【００４７】
ここで、グラフＧ１について、特定位置Ｍ＝０．２５、０．３０、０．４０、０．５０と変えて、ゴムロール７０（図３（Ｃ）参照）を製作した。そして、図３（Ｃ）に示すように、完成体としてのゴムロール７０における先端位置Ａでの外径Ｄｆ、最大外径Ｄｍ、最大外径Ｄｍとなる位置Ｑの先端位置Ａからの距離Ｌｘ、及び後端位置Ｆでの外径Ｄｒを評価した。
【００４８】
（ゴム材）
本評価に使用したゴム材Ｇは、エピクロロヒドリンゴム（商品名：ＥＰＩＯＮ３０１、会社名：ダイソー）１００質量部、加工助剤（商品名：つばき、会社名：日本油脂）１質量部、カーボンブラック（商品名：３０３０Ｂ、会社名：三菱化学）１２質量部、炭酸カルシウム（商品名：Ｖｉｓｃｏｅｘｃｅｌ−３０、会社名：白石工業）４０質量部、可塑剤（商品名：ＤＢ０２、会社名：ダイソー）３質量部、硫黄（商品名：ノクセラーＤＭ、会社名：大内新興化学）６質量部、加硫促進剤（商品名：酸化亜鉛２種、会社名：正同化学）５質量部を配合したゴム材料を密閉型混練機及びロール機を用いて混練を行うことで、未加硫状態のものを得た。なお、ゴム材Ｇは、ＪＩＳＫ６３００−１（２００１）のムーニー粘度が５０であった。
【００４９】
（押し出し条件）
本評価に使用した芯金２２は、Ｌ（全長）＝３５４．５[ｍｍ]、外径φ８．０[ｍｍ]のＳＵＳ（ステンレス）製である。押出し機は、三葉製作所製φ６０[ｍｍ]、Ｌ／Ｄ（スクリュー有効長さ）が２０のものを使用し、スクリュー回転数を１０[ｒｐｍ]、ダイス径をφ１２．５[ｍｍ]、押出し圧力を２３[ＭＰａ]とした。なお、ゴムロール７０（図３（Ｃ）参照）の狙い値は、Ｄｍ＝１２．１[ｍｍ]、Ｄｆ＝Ｄｒ＝１２．０[ｍｍ]、クラウン量（中央部外径と両端部外径の差）＝０．１０[ｍｍ]とした。 
【００５０】
（押出し後の処理）
上記の未加硫のゴム材Ｇを押出し機で押出し加工すると同時に連続的に芯金２２を押出し機に通過させ、上記のゴムロール形状にした。その後、１６５[℃]で７５分間、熱風炉に投入して加硫を行い、芯金２２上にゴム材Ｇの加硫ゴム層を形成したゴムロール７０（図３（Ｂ）参照）を得た。そして、加硫後のゴムロール７０の両端部のゴム材Ｇを切断して芯金２２を露出させた。
【００５１】
（ゴムロール外径の測定）
ゴムロール７０の外径の測定には、遮光式レーザー外径測定装置（アサカ理研製：ＲＯＬＬ２０００）を使用した。
【００５２】
（画像評価）
得られたゴムロール７０を帯電ロールとして、画像形成装置（富士ゼロックス株式会社製：Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｒｅ−ＩＶ  Ｃ２２６０、ゴムロール７０への印加電圧−１０００[Ｖ]）に取り付け、画像評価を行った。画像評価は、グレーの全面ベタ画像を１枚画像形成して、定着後の画像の濃度ムラを目視することで行った。画像評価結果は、目視で濃度ムラが確認されなかったものを○、目視で濃度ムラが確認されたものを×として、２段階評価で行った。
【００５３】
ここで、評価結果を表１に示す。
【表１】
2015033789.tif 000003
【００５４】
表１に示すように、芯金２２の送り込み速度Ｖ２が最低速度となる特定位置Ｍ（図４参照）が、芯金２２の全長１に対して０．３０、０．４８の場合は、画像評価が○となることが確認された。一方、特定位置Ｍが、芯金２２の全長１に対して０．２５、０．５０の場合は、画像評価が×となることが確認された。この結果から、特定位置Ｍは、０．３０以上０．４８以下の範囲内で設定することが望ましいことが確認された。なお、本実施形態では、一例として、特定位置Ｍが、芯金２２の全長１に対して、０．３８の位置に設定されている。また、条件１、２が、本実施形態の条件となる。
【００５５】
次に、芯金２２の軸方向における設定中心位置（芯金２２を軸方向で２等分する位置）の先端位置Ａからの距離＝３５４．５／２≒１７７．３[ｍｍ]である。また、最大外径となる位置Ｑ（図３（Ｃ）参照）の先端位置Ａからの距離がＬｘである。つまり、先端位置Ａから設定中心位置までの距離と、距離Ｌｘとの差が、完成体のゴムロール７０における位置Ｑの設定中心位置からのずれ量を表すことになる。ここで、条件１、２、３、４、及び比較例のゴムロール７０について、表２にずれ量を示す。表２において、数値のマイナスは、設定中心位置よりも先端側のずれ量を意味しており、数値のプラスは、設定中心位置よりも後端側のずれ量を意味している。
【表２】
2015033789.tif 000004
【００５６】
表１及び表２の結果から、特定位置Ｍ（図４参照）を０．３０以上０．４８以下の範囲内で設定した場合は、範囲外で設定したものと比べて、ずれ量[ｍｍ]が小さくなることが確認された。また、特定位置Ｍを０．５０（設定中心位置）とした場合は、クラウンの最大外径位置が、芯金２２の設定中心位置よりも後端側にずれることが確認された。
【００５７】
一方、表１及び表２の結果から、画像評価で○となる条件１、２は、条件３、４、及び比較例と比べて、完成体のゴムロール７０における位置Ｑ（図３（Ｃ）参照）の設定中心位置からのずれ量が小さくなることが確認された。つまり、特定位置Ｍ（図４参照）を０．３０以上０．４８以下の設定範囲内で設定することで、画像評価が○となるだけでなく、設定中心位置からのずれ量も小さくなることが確認された。
【００５８】
[作用]
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００５９】
図５に示すフローチャート、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図７（Ａ）、（Ｂ）、及び図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を参照して、ゴムロール製造装置１０におけるゴムロール７０の製造手順を説明する。なお、芯金２２の送り込み速度Ｖ２は、図４に示すグラフＧ１の速度制御パターンに合わせて変える。
【００６０】
ステップＳ１０において、ゴムロール製造装置１０（図１参照）が起動されると、供給モータ３０が駆動される。これにより、スクリュー２８が回転駆動され、未加硫のゴム材Ｇが押出速度Ｖ１で円筒状に押し出される（第１工程の一例）。なお、押出速度Ｖ１は、以後の工程も変わらない。そして、ステップＳ１２に移行する。
【００６１】
続いて、ステップＳ１２において、駆動モータ８４が駆動される。これにより、駆動ロール５４及びロール対５０が回転して、ゴム材Ｇの中心部に送り込み速度Ｖ２で芯金２２が送り込まれ始める（図６（Ａ）参照）。そして、芯金２２の先端（下端）がマンドレル３６の出口に到達したときステップＳ１４に移行する。なお、図示を省略するが、芯金２２の先端（下端）は、押圧部材６０が横方向に移動することで、ゴム材Ｇで覆われる。
【００６２】
続いて、ステップＳ１４において、芯金２２の送り込み速度Ｖ２が、速度制御パターンαで減少される（図４及び図６（Ｂ）参照）。そして、ステップＳ１６に移行する。
【００６３】
続いて、ステップＳ１６において、特定位置Ｍ（ここでは、一例として、芯金２２の全長１に対して０．３８の位置）が、合流部４８に到達したとき（すなわち、特定位置Ｍがマンドレル３６から排出され合流部４８に到達したとき）は、ステップＳ１８へ移行する。一方、特定位置Ｍが、合流部４８に到達していないときは、ステップＳ１６を繰り返す。なお、ステップＳ１６（第２工程の一例）では、芯金２２の送り込み速度Ｖ２が最も遅くなり、速度Ｖｍ（図４参照）となる。
【００６４】
なお、特定位置Ｍが、合流部４８に到達したかどうかの判定は、芯金２２の送り込み開始からの経過時間と、速度制御パターンとに基づいて決定される。また、特定位置Ｍの合流部４８への到達とは、マンドレル３６の下端に芯金２２の特定位置Ｍが到達することを意味している。
【００６５】
続いて、ステップＳ１８において、芯金２２の送り込み速度Ｖ２が、速度制御パターンβで増加される（図４及び図６（Ｃ）参照）。そして、ステップＳ２０に移行する。
【００６６】
続いて、ステップＳ２０において、ゴム材Ｇに芯金２２の後端まで送り込まれたかが判定される。そして、ゴム材Ｇに芯金２２の後端まで送り込まれたときは、ステップＳ２２に移行する。一方、ゴム材Ｇに芯金２２の後端まで送り込まれていないときは、ステップＳ２０を繰り返す。芯金２２の後端まで送り込まれたかどうかの判定は、芯金２２の送り込み開始からの経過時間と、速度制御パターンと、芯金２２の全長とに基づいて決定される。
【００６７】
続いて、ステップＳ２２において、ゴムロール部５６（芯金２２及びゴム材Ｇ）が、取出部１６によって取り出される（図７（Ａ）、（Ｂ）参照）。このとき、取出部材６４は、下方への取出速度Ｖ３でゴムロール部５６を取り出す（第３工程の一例）。そして、ステップＳ２４に移行する。なお、ゴムロール部５６が取り出される途中で、次の（後方の）芯金２２の先端（端面６８）が、マンドレル３６の下端で停止される。このとき、次の芯金２２の送り込み速度Ｖ２＝０である。
【００６８】
続いて、ステップＳ２４において、次の芯金２２のゴム材Ｇへの送り込みを継続するかどうかが判定される。これは、例えば、取り出されたゴムロール部５６の数が、ゴムロール７０の設定された製造本数となったかどうかで判定される。そして、次の芯金２２の送り込みを行わない（設定された製造本数となった）ときは、ステップＳ２６に移行する。一方、次の芯金２２の送り込みを行う（設定された製造本数に到達していない）ときは、ステップＳ１４に移行する。
【００６９】
続いて、ステップＳ２６において、供給モータ３０及び駆動モータ８４が停止され、ゴム材Ｇへの芯金２２の送り込みが停止される。なお、芯金２２が連続してゴム材Ｇに送り込まれるときは、図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ゴムロール部５６と、ゴム材Ｇの中心部が中空とされた中空部５８とが交互に排出される。そして、中空部５８が押圧部材６０の対向位置まで移動したとき、各押圧部材６０が互いに近づく方向に可動され、中空部５８のゴム材Ｇは、各押圧部材６０の突出部６２により内方に押圧される。これにより、先方の芯金２２の端面６８及び後方の芯金２２の端面６８が、中空部５８のゴム材Ｇによって覆われる。
【００７０】
続いて、各押圧部材６０が互いに離れる方向に可動されると、芯金２２を袋とじ状とした（芯金２２の両端部がゴム材Ｇで覆われた）ゴムロール７０が成形される。なお、各取出部材６４は、分離されたゴムロール７０を把持しつつ下方に移動させた後、次のゴムロール部５６を把持するための待機位置に移動する。そして、得られたゴムロール７０については、既述の加硫処理及び加工（切断）処理が施される。
【００７１】
ここで、特定位置Ｍが芯金２２の全長１に対して０．３８の位置に設定されたゴムロール７０について、既述の方法で外径を測定したところ、図９に示すプロファイルＧ２が得られた。図９において、横軸は芯金２２の先端からの距離[ｍｍ]であり、縦軸は、ゴム材Ｇのゴム層の厚み（芯金２２の外周面を基準とした厚み）[ｍｍ]となっている。
【００７２】
プロファイルＧ２において、最大外径となる位置（クラウン形状の頂点位置）は、先端から１８０[ｍｍ]となっており、芯金２２の全長＝３５４．５[ｍｍ]に対して、ほぼ中央位置であることが確認された。
【００７３】
以上、説明したように、本実施形態のゴムロール製造装置、ゴムロール製造方法、及びゴムロール製造プログラムの一例では、芯金２２を円筒状のゴム材Ｇに送り込むとき、先端から特定位置Ｍまでは、芯金２２の送り込み速度Ｖ２が減少される。そして、特定位置Ｍから後端までは、芯金２２の送り込み速度Ｖ２が増加される。これにより軸方向中央側が両端側よりも太いクラウン形状のゴムロール７０が形成される。
【００７４】
また、本実施形態では、特定位置Ｍ（芯金２２の送り込み速度Ｖ２が最低速度となる位置）が、芯金２２の軸方向（送り込み方向）中央位置よりも先端側に設定されている。このため、芯金２２の径方向で、芯金２２から遠い位置にあるゴム材Ｇの移動速度が、芯金２２に近い位置にあるゴム材Ｇの移動速度より遅くなっても、芯金２２の軸方向中央部で最大外径部が形成される。これにより、本実施形態では、芯金２２の軸方向でゴムロールが最大外径となる位置が、芯金２２の軸方向中央位置からずれることが抑制される。
【００７５】
さらに、本実施形態では、芯金２２の軸方向両端部をゴム材Ｇで封じてから、ゴムロール部５６を取り出すようになっている。ここで、比較例として、芯金２２の軸方向両端部をゴム材Ｇで覆わない場合、先方の芯金２２と後方の芯金２２との間のゴムを切断したときに、切断した部位が縮んでしまい、芯金２２の端部でゴム材Ｇがラッパ状に広がってしまう。
【００７６】
一方、本実施形態では、芯金２２の軸方向両端部がゴム材Ｇで覆われ（封じられ）、加硫処理が行われた後、両端部のゴム材Ｇが切断される。このとき、切断される両端部のゴム材Ｇは、加硫後なので、切断による縮み量が比較例に比べて少ない。これにより、ゴムロール７０の軸方向両端部の外径の設定値に対する誤差が小さくなる。
【００７７】
なお、本実施形態では、特定位置Ｍの設定範囲が、芯金２２の軸方向両端部をゴム材Ｇで覆う分を含めて設定されている。このため、芯金２２の両端部をゴム材Ｇで覆う場合でも、軸方向で最大外径となる位置が、芯金２２の中央位置からずれることが抑制される。
【００７８】
加えて、本実施形態では、特定位置Ｍが、芯金２２の軸方向中央位置よりも先端側の設定範囲内で設定されている。これにより、ゴム材Ｇを構成するゴム材料の粘性がエピクロルヒドリンゴムよりも高いものであったり、ゴム層の肉厚がゴムロール７０よりも厚いものであっても、最大外径となる位置が、芯金２２の中央部に形成されるようになる。
【００７９】
また、本実施形態では、既述のように、芯金２２の軸方向で最大外径となる位置が芯金２２の中央位置からずれることが抑制されるので、特定位置Ｍが中央位置の構成に比べて、クラウン形状のゴムロールの生産性が上がる。
【００８０】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。
【００８１】
ゴム材Ｇの押出手段は、スクリュー状のものに限らず、ピストン状のものであってもよい。また、芯金２２の送込手段は、ロール対に限らず、把持部を有する移動部材であってもよい。さらに、ゴムロール部５６の取出手段は、ゴムロール部５６を掴んで移動するものに限らず、ロール対で移動させてもよい。
【００８２】
特定位置Ｍは、芯金２２の全長１に対して、０．３０以上０．４８以下となる設定範囲内から選択すればよく、実施形態で説明した０．３８には限らない。
【００８３】
ゴムロール製造装置１０では、押圧部１４により中空部５８でゴムロール７０を分離するように構成したが、押圧部１４により中空部５８のゴム材を内方に押圧した後、他の切断部材（カッター）によってゴムロール７０を分離するように構成してもよい。
【００８４】
ゴム材Ｇは、エピクロルヒドリンゴムを用いたものを例示したが、これに限るものではなく、他のゴム材料を用いても良い。また、ゴムロール７０は、芯金２２の端面６８の全面が中空部５８のゴム材Ｇによって袋とじ状に覆われていたが、これに限らず、芯金２２の端面６８の少なくとも周縁部が中空部５８のゴム材Ｇによって覆われていればよい。
【００８５】
本実施形態のゴムロール７０（完成体）は、複写機、プリンターなどの画像形成装置で使用されるが、用途は帯電ロールに限らず、記録媒体の搬送ロール、現像ロール、転写ロールなどに用いてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０  ゴムロール製造装置、
１６  取出部（取出手段の一例）、
２０  押出部（押出手段の一例）、
２２  芯金、
２４  送込部（送込手段の一例）、
５６  ゴムロール部、
８０  制御部（制御手段の一例）、
Ｇ  ゴム材、
Ｍ  特定位置
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図９】
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【図１】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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