(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出し機を用いて未加硫のゴム組成物を押出すと同時に、硫黄複合快削鋼鋼材にＫＮメッキを施した芯金を連続的に押出し機のクロスヘッドダイを通過させて、該芯金の外周上に未加硫のゴム組成物を配置せしめた後、芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃で切断して、芯金外周上に未加硫ゴム組成物を被覆した、その後に加熱して加硫されるゴムローラを製造するための製造装置において、
該切断刃が７０℃以上３００℃以下に加熱され、かつ、その材質が、真鍮又はジュラルミンであって、
さらに、該切断刃が少なくとも２枚設置してあり、２枚の切断刃を開閉する機構があり、２枚の切断刃が閉じた状態の時、上記芯金外径と略同等の直径である円形の空洞部が生じるように設定されていて、２枚の切断刃が閉じることにより芯金外周上の未加硫ゴムを切断するものであることを特徴とするゴムローラの製造装置。
【請求項２】
切断刃の形状が、芯金対応半円部と前記ゴムローラの外径より大であるかみ合わせ部からなる請求項１に記載のゴムローラの製造装置。
【請求項３】
前記未加硫ゴム組成物の切断時に、前記２枚の切断刃が閉じた状態で、角度１０°以上回転する請求項１又は２に記載のゴムローラの製造装置。
【請求項４】
押出し機を用いて未加硫のゴム組成物を押出すと同時に、硫黄複合快削鋼鋼材にＫＮメッキを施した芯金を連続的に押出し機のクロスヘッドダイを通過させて、該芯金の外周上に未加硫のゴム組成物を配置せしめる工程、該芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃で切断する工程を有する、芯金外周上に未加硫ゴム組成物を被覆した、その後に加熱して加硫されるゴムローラの製造方法において、
上記切断工程において、材質が真鍮又はジュラルミンである切断刃を用い、該切断刃を７０℃以上３００℃以下に加熱し、
さらに該切断刃が少なくとも２枚設置してあり、２枚の切断刃を開閉する機構があり、２枚の切断刃が閉じた状態の時、上記芯金外径と略同等の直径である円形の空洞部が生じるように設定されていて、２枚の切断刃が閉じることにより芯金外周上の未加硫ゴムを切断することを特徴とするゴムローラの製造方法。
【請求項５】
切断刃の形状が、芯金対応半円部と前記ゴムローラの外径より大であるかみ合わせ部からなる請求項４に記載のゴムローラの製造方法。
【請求項６】
前記未加硫ゴム組成物の切断時に、前記２枚の切断刃が閉じた状態で、角度１０°以上回転する請求項４又は５に記載のゴムローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムローラの製造装置及びゴムローラの製造方法に関し、詳しくは、押出し機を用いて未加硫のゴム組成物を押出すと同時に、連続的に芯金を押出し機のクロスヘッドダイを通過させて、芯金の外周上に未加硫のゴム組成物を配置せしめた後、芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃で切断するゴムローラの製造装置及びゴムローラの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゴムローラの製造方法として、未加硫のゴム組成物を押出し機を用いてチューブ状に押出して規定の寸法に切断した後、加熱して加硫ゴムチューブを作製し、接着剤を塗布した芯金を加硫ゴムチューブの内径部に挿入した後、更に加熱して芯金と加硫ゴムの接着を行うゴムローラの製造方法が知られている。
【０００３】
また、押出し機を用いて未加硫のゴム組成物を押出すと同時に、連続的に接着剤を塗布した芯金を押出し機のクロスヘッドダイを通過させて、芯金の外周上に未加硫のゴム材料を配置せしめた後、芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃で芯金１本毎に切断した後、加熱して加硫させるゴムローラの製造方法も知られている。
【０００４】
しかしながら、上記した従来の製造方法では、次のような不都合があった。
【０００５】
つまり、未加硫のゴム組成物を押出し機を用いてチューブ状に押出して規定の寸法に切断した後、加熱して加硫ゴムチューブを作製し、接着剤を塗布した芯金を加硫ゴムチューブの内径部に挿入した後、更に加熱して芯金と加硫ゴムの接着を行うゴムローラの製造方法は、製造工程が多く製造コストが高くなるという問題点があった。
【０００６】
一方、押出し機を用いて未加硫のゴム組成物を押出すと同時に、連続的に接着剤を塗布した芯金を押出し機のクロスヘッドダイを通過させて、芯金の外周上に未加硫のゴム材料を配置せしめた後、芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃で芯金１本毎に切断した後、加熱して加硫させるゴムローラの製造方法は、芯金の挿入工程と加熱接着工程が省かれるため製造工程が短く出来るという長所があるものの未加硫ゴム組成物の切断が芯金上で行われるため、未加硫ゴム組成物の切断が完全にできず、未加硫のゴムローラを１本毎に切り離す際に未加硫ゴムが糸状に引き伸ばされて、装置に付着し、装置トラブルの原因となったり、装置汚染を起こしたりするという問題があった。また、未加硫ゴム組成物の切断ができるように切断刃を強く芯金に押し付けると芯金に傷が付きゴムローラが不良品となったり、切断刃が破損し易くなったりするという問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、未加硫ゴム組成物を切断して未加硫のゴムローラを１本毎に切り離す際に未加硫ゴムが糸状に引き伸ばされることなく、また、未加硫ゴム組成物の切断時に芯金に傷を付けることがないゴムローラの製造装置及びゴムローラの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、押出し機を用いて未加硫のゴム組成物を押出すと同時に、硫黄複合快削鋼鋼材にＫＮメッキを施した芯金を連続的に押出し機のクロスヘッドダイを通過させて、該芯金の外周上に未加硫のゴム組成物を配置せしめた後、芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃で切断する、芯金外周上に未加硫ゴム組成物を被覆した、その後に加熱して加硫されるゴムローラの製造装置において、該切断刃が７０℃以上３００℃以下に加熱され、かつ、その材質が、真鍮又はジュラルミンであって、さらに、該切断刃が少なくとも２枚設置してあり、２枚の切断刃を開閉する機構があり、２枚の切断刃が閉じた状態の時、上記芯金外径と略同等の直径である円形の空洞部が生じるように設定されていて、２枚の切断刃が閉じることにより芯金外周上の未加硫ゴムを切断するものであることを特徴とするゴムローラの製造装置及びゴムローラの製造方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
本発明にかかるゴムローラの製造装置及びゴムローラの製造方法は、押出し機を用いて未加硫のゴム組成物を押出すと同時に、連続的に接着剤を塗布した芯金を押出し機のクロスヘッドダイを通過させて、芯金の外周上に未加硫のゴム組成物を配置せしめた後、芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃で芯金１本毎に切断するゴムローラの製造装置において、該切断刃を７０℃以上に加熱して未加硫ゴム組成物の切断を行う。好ましくは、加熱する該切断刃の温度は、少なくとも未加硫ゴム組成物を切断時に１００〜３００℃である。
【００１１】
上記の構成を有する本発明のゴムローラ製造装置及びゴムローラの製造方法によれば、未加硫ゴム組成物を加熱した切断刃で芯金１本毎に切断することにより未加硫ゴムが糸状に引き伸ばされることなく、未加硫のゴムローラを１本毎に切り離すことができる。これは、切断刃による未加硫ゴム組成物の切断が完全でなくても未加硫ゴムが引き伸ばされ始めた状態時に熱によって切断されるためだと考えられる。切断刃の温度が７０℃よりも低いと切断性の向上効果がない。更に、切断刃の温度が７０℃以上でも１００℃よりも低い温度では実用レベルではあるが切断性改善効果が小さく、３００℃を超えると切断刃に少量のゴムが長時間付着した場合、燃焼する可能性がある。加熱方法は、特に限定するものではないが、電熱ヒーターや高周波誘導加熱等により加熱することができる。
【００１２】
また、該切断刃は２枚以上設置し、前記２枚以上の切断刃を開閉する機構があり、該２枚以上の切断刃が閉じた状態の時、芯金外径と略同等の直径である円形の空洞部が生じるように設定することが好ましく、該２枚以上の切断刃を開いた状態から閉じることにより芯金外周上の未加硫ゴムを容易に切断することができる。更に、該切断刃の形状は、芯金対応半円部と該ゴムローラ外径より大きなかみ合わせ部からなることが好ましく、これにより未加硫ゴムの切断が容易に行える。
【００１３】
該切断刃の材質は、芯金の硬さよりも軟らかいことが好ましい。切断刃の材質が芯金の硬さよりも硬いと、芯金外周上の未加硫ゴムの切断時に切断刃が芯金に強く接触した場合に芯金に傷が付き易くなり、ゴムローラが不良品となる確率が高くなる。芯金は、一般にＳＵＭ（硫黄複合快削鋼鋼材）材にＫＮメッキを施したもの等が用いられており、芯金に傷を付けないようにするため、切断刃の材質として、真鍮又はジュラルミンが好ましく用いられる。本発明においては、硬さの評価としてビッカース硬さ（Ｈｖ）を用いたが、ユニバーサル硬さやロックウエル硬さ等でも同様にして評価することもできる。
【００１４】
更に、未加硫ゴム組成物切断時に、該２枚以上の切断刃が閉じた状態で、角度１０°以上回転することが好ましい。切断刃が回転することで、芯金外周上の未加硫ゴム組成物の切断精度が更に向上する。
【００１５】
【実施例】
以下に、具体的な実施例及び比較例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
【００１６】
（実施例１）
未加硫ゴム組成物をクロスヘッドダイ付き押出し機を用いて予め接着剤を塗布した芯金とともに外径が略φ１０ｍｍになるように押出し、芯金外周上に未加硫ゴム組成物を被覆した。この時、芯金は外径φ６ｍｍのＳＵＭ（硫黄複合快削鋼鋼材、硬さ＝１８０Ｈｖ）材にＫＮメッキを施したもの（硬さ＝４５０Ｈｖ）を用い、ゴムの押出し速度に合わせて、各芯金間に隙間が開かないように一定速度で供給し続けた。次に、材質は真鍮（硬さ＝１５０Ｈｖ）の図１に示す２枚組の切断刃（Ａ）を用い、芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃が開いた状態から閉じることで切断し、切り離すことで未加硫ゴムローラを得た。この時、切断時の切断刃の温度を１２０℃となるように電熱ヒーターを用いて設定し、切断刃の閉じ圧を０．２Ｍｐａに設定した。
【００１７】
（実施例２）
実施例１に対して、切断時の切断刃の温度を２５０℃となるように設定した以外は、実施例１と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００１８】
（実施例３）
実施例１に対して、切断時の切断刃の温度を８０℃となるように設定した以外は、実施例１と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００１９】
（実施例４）
実施例１に対して、切断刃の形状を図２に示す２枚組の切断刃（Ｂ）を切断時の切断刃の温度を１５０℃となるように設定した以外は、実施例１と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２０】
（実施例５）
実施例４に対して、切断刃の材質をジュラルミン（硬さ＝１５０Ｈｖ）とした以外は、実施例４と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２１】
（実施例６）
実施例５に対して、切断時に切断刃を閉じた状態で１８０°回転させた以外は、実施例５と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２２】
（実施例７）
実施例１に対して、切断刃の形状を図３に示す２枚組の切断刃（Ｃ）を用いた以外は、実施例１と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２３】
（実施例８）
実施例１に対して、切断刃の形状を図４に示す４枚組の切断刃（Ｄ）を用いた以外は、実施例１と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２４】
（比較例１）
実施例１に対して、切断時の切断刃を加熱することなく、加熱刃の温度を室温（２５℃）とした以外は、実施例１と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２５】
（比較例２）
実施例１に対して、切断時の切断刃の温度を６０℃となるように設定した以外は、実施例１と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２６】
（比較例３）
実施例４に対して、切断時の切断刃を加熱することなく、加熱刃の温度を室温とした以外は、実施例４と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２７】
（比較例４）
比較例１に対して、切断刃の材質をＳＵＳ３０３（硬さ＝２００Ｈｖ）とした以外は、比較例１と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２８】
（比較例５）
比較例３に対して、切断刃の材質をＳＵＳ３０３とした以外は、比較例３と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００２９】
（比較例６）
比較例４に対して、切断刃の閉じ圧を０．４Ｍｐａに設定した以外は、比較例４と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００３０】
（比較例７）
比較例６に対して、切断時に切断刃を閉じた状態で１８０°回転させた以外は、比較例６と同様にして未加硫ゴムローラを作製した。
【００３１】
なお実施例及び比較例の評価は、各実施例及び比較例の未加硫ゴムローラを１００本作製し次のようにして行った。
【００３２】
＜切断状況＞
芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃で切断し、未加硫のゴムローラを１本毎に切り離す際の状況を観察した。未加硫ゴムが完全に切断され切り離す際に全く糸状に引き伸ばされることがないものを良、切り離す際に少量引き伸ばさせるものの大きく引き伸ばされることなく装置を汚染することがないものを可、切り離す際に糸状に大きく引き伸ばされ装置を汚染するものを不可とした。
【００３３】
＜芯金傷＞
芯金の端部近傍の未加硫ゴム組成物を切断刃で切断し、未加硫のゴムローラを１本毎に切り離した後、切断刃による芯金の傷の有無を観察した。１００本の未加硫ゴムローラ中１本も芯金に傷が付いていないものを○、１００本の未加硫ゴムローラ中１〜２０本芯金に傷が付いたものを△、１００本の未加硫ゴムローラ中２１本以上の芯金に傷が付いたものを×とした。
【００３４】
結果を表１及び表２に示す。この結果から切断刃を７０℃以上に加熱することにより、未加硫ゴムの切断性が良くなっていることがわかる。また、切断性を向上させるために、切断刃を加熱せずに切断刃を必要以上に硬くし、芯金に切断刃を必要以上に強く押し付けたものは、芯金に傷が付くことがわかる。
【００３５】
【表１】
0004608117.tif 000002
【００３６】
【表２】
0004608117.tif 000003
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、未加硫ゴムの切断性に優れ、芯金に傷を付けることがないゴムローラの製造装置及びゴムローラの製造方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴムローラの製造装置における２枚組の切断刃（Ａ）である。
【図２】本発明のゴムローラの製造装置における２枚組の切断刃（Ｂ）である。
【図３】本発明のゴムローラの製造装置における２枚組の切断刃（Ｃ）である。
【図４】本発明のゴムローラの製造装置における４枚組の切断刃（Ｄ）である。
【図１】
0004608117.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004608117.tif 000007