(57)【要約】【課題】ゴム材料がヘッド内で会合する際発生するウェルドラインをゴム材料処方によらず防止し、電気特性の周方向ムラが少ないゴムロールを形成することができる。【解決手段】本発明は以下の構成とする。即ち、クロスヘッドを有するゴム押出し機により芯金の外周上にゴム材料を被覆するゴムロールの製造方法である。  具体的には、該クロスヘッドがダイとマンドレルで構成されており、該ダイの内壁に設けられた出口方向に向かうらせん溝（１）に沿って該ゴム材料が押出される工程を経て形成することを特徴とする。  上記製造方法において、該クロスヘッドを構成するマンドレルの外壁に設けられた出口方向に向かうらせん溝（２）に沿って該ゴム材料が押出される工程を経ることを特徴とする。  上記製造方法において、該らせん溝（１）と該らせん溝（２）が互いに逆回転方向のらせん溝であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスヘッドを有するゴム押出し機により芯金の外周上にゴム材料を被覆するゴムロールの製造方法において、該クロスヘッドがダイとマンドレルで構成されており、該ダイの内壁に設けられた出口方向に向かうらせん溝（１）に沿って該ゴム材料が押出される工程を経て形成することを特徴とするゴムロール製造方法。
【請求項２】
該クロスヘッドを構成するマンドレルの外壁に設けられた出口方向に向かうらせん溝（２）に沿って該ゴム材料が押出される工程を経ることを特徴とする請求項１記載のゴムロール製造方法。
【請求項３】
該らせん溝（１）と該らせん溝（２）が互いに逆回転方向のらせん溝であることを特徴とする請求項２記載のゴムロール製造方法。
【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ル、帯電ロール、転写ロール、現像ロール、トナー供給ロール、クリーニングロール等に用いられるゴムロールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なクロスヘッド押出し機を使ったゴムロールの製造方法において、クロスヘッドダイに芯金を通過させながらゴム材料を被覆していく成形方法では、例えば以下に示すような製造方法で製造される。
【０００３】
図１の一軸ゴム用押出し機１において、押出し機ヘッド２内で円柱状にゴムが押出される略中心部分に、芯金ガイド５によって位置を決定されたあらかじめ芯金とゴムを接着させるための接着剤が塗られた芯金ａが芯金送りロール４により送り込まれてくる。
【０００４】
これにより、芯金−ゴム密着エリアにおいて該芯金外周に供給されるゴム材料ｂが一体的に被覆される。
【０００５】
被覆エリアをとおり押出し機ヘッド先端の口金ダイス６より押出された芯金−ゴムの円柱状一体物ｃは押出し機に併設される引取り切断機によりロール１本ずつの長さに引き離される。
【０００６】
この押出し成形の際、ゴムの流れ経路は押出し機１からヘッドに流れ込んだ後、芯金ガイド５を包むように二手に分かれ、芯金ガイドおよびヘッド内壁（流路外壁）を伝い流れ、芯金ガイド対面で再び会合して口金ダイス６方向への流れを作る（図１および２）。
【０００７】
このゴムが会合する際、特に高粘度のゴム材料の場合、会合面が充分に融合せず、境界面を持ったままダイスより突出されるいわゆるウェルドライン７が発生する（図３）。
【０００８】
ウェルドラインは表面を研削しても内部にまで形成されている場合が多く、ゴムロールに成形後の電気抵抗的なムラや表面硬度等に大きく影響する。
【０００９】
また、ゴム材料の組成によってはゴムロールの長手方向に並行した押出し加工を行なうと、押出し時に形成されるゴム材料の分子配列が長手方向に特徴をもつ履歴を持ってしまう。
【００１０】
このことは成形されたゴムロールの電気特性を周回転方向にばらつきを持たせる要因となり、帯電や転写、現像といった機能を持ったロールであれば画像の横スジ不良といった機能的不具合を生じる。
【００１１】
先の課題に対しては、ゴム材料処方を低粘度化、低ゴム分率化するなど材料面での対応が考えられるが、電気特性や硬度、圧縮永久歪、研削性などロール諸物性が優先される処方検討において押出し加工性も考慮することは処方検討の開発負荷を増大させる。
【００１２】
また、後述の課題に対してはゴムロールのさらに外層に抵抗制御層を設けたり、分散による抵抗変動の少ない高価なイオン導電性材料を使用したりするに至っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って本発明は、ゴム材料がヘッド内で会合する際発生するウェルドラインをゴム材料処方によらず防止し、電気特性の周方向ムラが少ないゴムロール製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成とする。即ち、クロスヘッドを有するゴム押出し機により芯金の外周上にゴム材料を被覆するゴムロールの製造方法において下記の構成と工程を有することを特徴とする。
【００１５】
具体的には、該クロスヘッドがダイとマンドレルで構成されており、該ダイの内壁に設けられた出口方向に向かうらせん溝（１）に沿って該ゴム材料が押出される工程を経て形成することを特徴とする。
【００１６】
上記製造方法において、該クロスヘッドを構成するマンドレルの外壁に設けられた出口方向に向かうらせん溝（２）に沿って該ゴム材料が押出される工程を経ることを特徴とする。
【００１７】
上記製造方法において、該らせん溝（１）と該らせん溝（２）が互いに逆回転方向のらせん溝であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
クロスヘッド内でのゴム材料が会合し口金ダイスに向かって流れるゴム流路における効果的な乱流を発生させることができる。
【００１９】
これにより、ゴム材料がヘッド内で会合する際発生するウェルドラインをゴム材料処方によらず防止し、電気特性の周方向ムラが少ないゴムロールを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明につき、図４および５を参照にして詳しく説明する。
【００２１】
本発明では、クロスヘッドダイ方式でゴム押出し機により芯金の外周上にゴム材料を被覆する成形工程を次の要領で行う。
【００２２】
すなわち、芯金とゴム材料を一体的に被覆するヘッドのテーパー状に口金に向け細くなるゴムの流路外壁にあたるダイ内壁にらせん溝を持ったもの（図４）で押し出し成形を行なう。
【００２３】
好ましくは、ヘッド内に設けられた芯金供給を行なうマンドレルにおいてもらせん溝を設けたもの（図５）を使用する。
【００２４】
さらに好ましくは、該マンドレルに設けたらせん溝とダイ内壁に設けられたらせん溝がお互いに逆回転となるよう組み合わせた（図６）構造をもつクロスヘッドを使用する。
【００２５】
この場合、双方のらせん溝が共に口金ダイスに向かってゴム材料を搬送しながら流れ方向に対して、お互いに逆向きの回転を生じながらゴムロールを成形する。
【００２６】
押出し機のスクリュー回転によって押出されるゴム材料の流れはヘッド内に入り芯金ガイドによって二分される。
【００２７】
二分されたゴムの流れは芯金ガイドを取り巻くように廻り込み分離点と芯金ガイドを挟んで１８０°反対の面で会合する。同時にゴム材料は口金ダイス方向にも進行する。
【００２８】
会合したゴム材料面はマンドレルおよびダイ内壁に沿って口金ダイス方向に流れをとる。
【００２９】
その際本発明による流れ方向に対してダイのらせん溝が生じさせるゴム材料の回転の流れ、および該回転の流れとは逆向きの流れを生じさせるマンドレルのらせん溝によってゴムの会合界面および口金ダイスに向かう工程においてゴム材料の流れに乱流が生じる。
【００３０】
このことによって会合界面は混練され消失し、ウェルドラインを持たないゴムロールの押出しがなされる。同時に押出されるゴムロールの流れ履歴には複雑な回転を含む分子配列が形成される。
【００３１】
このことはウェルドラインの消失のみに留まらず、ゴムロールの電気特性においても周回転方向の抵抗ムラを緩和させ、良好なゴムロールの製造を可能にする。
【実施例】
【００３２】
以下、具体的に本発明の実施例を説明する。
【００３３】
クロスヘッド押出し機ヘッド構成において、ダイの内壁にゴム材料が該内壁に沿って口金ダイスに向かって流れる際、時計回りとなるようならせん溝を加工したものを使用した（図４）。
【００３４】
芯金の供給を行なうマンドレルにおいては、ゴム材料が該マンドレルに沿って口金ダイスに向かって流れる際、反時計回りとなるようならせん溝を加工したものを使用した（図５）。両構造を重ね合わせ図式化すると図６となる。
【００３５】
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該クロスヘッドタイプの芯金、ゴム被覆機能を備え、ゴム突出部の口金ダイス径はφ９．５ｍｍとし、ヘッド全体は約７０℃に温度調整がなされる。
【００３６】
一軸ベント押出し機に投入されるゴム材料は、ＮＢＲを主ポリマーとしカーボンブラック、可塑剤、充填材、加硫促進剤、加硫剤を混練したものを連続的に供給した。
【００３７】
押出し機よりヘッドに送られたゴム材料は該ヘッド内構造による流れを経て芯金との被覆エリアを通り押出し機口金より一体的に被覆された状態となってロール状に成形される。
【００３８】
この際、ゴムの流れはマンドレル近傍では口金ダイスに向かって時計回り、ダイ内壁近傍では口金ダイスに向かって反時計回りとなる。
【００３９】
押出し成形されたゴムロールにはウェルドラインはなく、加硫工程を経て形状成形されたロールも部分的な硬度の異常および周回転方向の電気抵抗ムラの少ないローラーが得られる。その後、該ロールは塗工による表面処理や研磨加工による形状形成に供給される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】クロスヘッド押出し機を用いたゴムロール製造装置の該略図。
【図２】ヘッド断面該略図。
【図３】ウェルドラインを持つゴムロール
【図４】時計回りにらせん溝をもつダイ
【図５】反時計回りにらせん溝を持つマンドレル
【図６】上記ダイおよびマンドレルの組合せ
【符号の説明】
【００４１】
１    一軸ベント式押出し機（一軸ゴム用押出し機）
２    クロスヘッド（ダイ）
３    スクリュー
４    芯金供給ロール
５    マンドレル
６    口金ダイス
７    ウェルドライン
Ａ−Ｂ  断面
ａ    接着剤付芯金
ｂ    ゴムコンパウンド
ｃ    押出し後のゴム被覆ロール
【図１】
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【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６】
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