(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金をクロスヘッドダイを通過させ、該芯金の外周上に押出し機により未加硫ゴム材料を供給して未加硫ゴムロールを押出し、該未加硫ゴムロールを該芯金長に切断し、次いで、加硫してゴムローラを製造する方法において、
該未加硫ゴムロールの押出し時に、押出されてくる芯金前端部で、ゴムロールとしたときの芯金端部相当部位の端部ゴム部を半円筒形状の前端部用把持冶具で挟み込み、供給される該芯金と同期して引き取り、
該未加硫ゴムローラの切断時には、押出された芯金後端部で、ゴムロールとしたときの芯金端部相当部位の端部ゴム部を半円筒形状の後端部の把持冶具で挟み込みつつ、切り離し用の切断刃でロール一本ずつを切断する
ことを特徴とするゴムロールの製造方法。
【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のゴムロールの製造方法に関する。さらに詳しくは、クロスヘッド押出し機を使って、連続的に芯金を投入しながらゴムコンパウンド（未加硫ゴム材料）を被覆し、未加硫ゴムローラを製造する方法に関する。この未加硫ゴムゴムローラは次いで加硫されてゴムロールとなる。
【背景技術】
【０００２】
一般的なクロスヘッド押出し機を使った未加硫ゴムロールの製造方法において、連続的に芯金を投入しながらゴムコンパウンドを被覆していく成形では、図３に示すような押出し機ヘッド（１）内で円柱状にゴムを押出し、その中心部分に芯金ガイド（４）によって位置を決定された芯金（３）が芯金送りロール（２）により連続的且つ断続的に送り込まれてくることで、該芯金外周にゴム材料（６）が被覆される。一体的に被覆され、押出し機ヘッド先端（７）より押出された芯金−ゴムの円柱状一体物は押出し機に併設される引取り切断機によりロール１本ずつに引き離され、後工程へと搬送され、加硫されてゴムロールとなる。
【０００３】
従来、この引取り切断機の構造は、図に示すように、押出されてきた芯金−ゴムの円柱状一体物を凸または凹形状ガイドピン（８）で受け、該ガイドピン（８）は芯金（３）の押出し力を利用して芯金（３）の供給速度（ａ）で後退し、ロール一本分の長さが出たところで特許文献１にあるような半円形状に凹みをつけた切断刃（９）が芯金（３）をクランプし、該切断刃（９）とガイドピン（８）とでロールを保持しながら芯金供給速度以上の速度（ｂ）で後退し、ロール一本分に引き離す機構をもつ。
【０００４】
しかしながら、クロスヘッド押出しによる芯金へのゴム材料被覆成形では、未加硫ゴムが切断機構で上手く切断できなかったり、また、押出された直後からゴム材料のストレス開放による収縮が始まり、図４に示すような芯金の端部まで被覆されていたゴム材料が円錐ラッパ状に縮んだり芯金から浮いてしまう現象が発生する。これらは後工程でのハンドリングのトラブル、例えば位置ズレによる着脱ミスや寸法が一定でないための搬送中の落下等、また寸法精度の低下といった不具合を引き起こす主原因となっている。
【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】
【０００５】
従って、本発明は、クロスヘッドダイから押出された芯金に被覆された未加硫ゴム材料が芯金から浮き離れてしまうことが無い引取り切断機構によってゴムロールを成形する方法を見出すものであり、クロスヘッドダイより押出された芯金−ゴム一体物が端部まで芯金にゴムが密着した状態でロール１本毎に切り離され、スムーズに安定して後工程の加硫工程に搬送することができるゴムロール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】
本発明の目的は、以下により達成される。
【０００７】
すなわち、本発明は、
芯金をクロスヘッドダイを通過させ、該芯金の外周上に押出し機により未加硫ゴム材料を供給して未加硫ゴムロールを押出し、該未加硫ゴムロールを該芯金長に切断し、次いで、加硫してゴムローラの製造方法において、
該未加硫ゴムロールの押出し時に、押出されてくる芯金前端部でゴムロールとしたとき
の芯金端部相当部位の端部ゴム部を半円筒形状の前端部の把持冶具で挟み込み、供給される該芯金と同期して引き取り、
該未加硫ゴムローラの切断時には、排出された芯金後端部でゴムロールとしたときの芯金端部相当部の端部ゴム部を半円筒形状の後端部の把持冶具で挟み込みつつ、切り離し用の切断刃でロール１本ずつを切断する
ことを特徴とするゴムロール製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように、本発明のゴムロールの製造方法では、ロール引取り機構に押出されたゴム材料を半円筒形状冶具で挟み込みながら引取る冶具を設け、また、該半円筒形状冶具が押出された芯金外周上のゴム端部を上下に挟み込み且つロールの搬送速度に同期して引取ることにより、クロスヘッドダイより押出された芯金−ゴム一体物が端部まで芯金にゴムが密着した状態でロール１本毎に切り離され、スムーズに安定して後工程の加硫工程に搬送するので、ゴムの芯金からの浮き不良、ハンドリングのトラブル、といった製造上の不具合を劇的に改善することができる。また、本製造方法によるゴムロールは寸法の外径精度が飛躍的に改善されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明につき、図を参照にして詳しく説明する。
【００１０】
本発明のゴムロール製造方法では、ゴムコンパウンド（６）を芯金（３）に連続的に被覆可能なクロスヘッドタイプの押出し機を使用する。好ましくは、ゴム部分と接着をするために部分的に樹脂を主成分としたプライマーを塗布した芯金（３）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（４）に供給する。
【００１１】
該芯金（３）は、クロスヘッドダイ（１）内部のゴム被覆エリアでゴムコンパウンド（６）が被覆され、円筒形の口金ダイス（７）からロール形状で押出される（図１Ａ）。押出された該ロールは直後に引取り装置のガイドピン（１０）にガイドされ、同時に先端が半円筒形状の前端部の把持冶具（１１）により上下から挟まれ、ゴム収縮による芯金からの浮き上がりを防止する（図１Ａ）。
【００１２】
該半円筒形状の前端部の把持冶具（１１）の半径（ｒ）は押出されたロール形状のゴムの半径に対し、５〜５０％小さく設計されており、長さ（Ｌ）はゴムロールとして使用するゴム部にかからない長さに設計されている。また、挟み込むゴムロール対向部位の形状が、ゴムロールを挟み込むに足りる円弧状部位を有する形状ならば、その外側の形状は問わない（図２左）。
【００１３】
該ガイドピン（１０）及び半円筒形状の前端部の把持冶具（１１）はロールの押出し速度（ａ）に合わせスライドし、ロール１本の長さが出た時点で切り離し用の切断刃（９）及び前端部の把持冶具同様の半円筒形状の後端部の把持冶具（１２）によりゴム部の切り離しと後方端部の収縮を押さえる。同時に芯金供給速度以上の速度（ｂ）で引き離され１本のロールとされる（図１Ｂ）。
【００１４】
本発明における半円筒形の後端部の把持冶具（１２）は、従来の半円形状切断刃（９）に続き、長さＬを有する半円の曲面がゴムロールの端部ゴム部を挟み込むように受けることによりその効果を発揮する（図２右）。
【００１５】
上記方法により引取られたロールは後工程に搬送され、加硫または発泡加硫がなされ、芯金とゴムとが全面的に密着した安定品質のロールとして成形される。
【実施例】
【００１６】
以下、具体的に本発明の実施例を説明する。
【００１７】
（実施例）
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約３μｍ施したものを用意した。
【００１８】
該芯金にスチレン樹脂を主成分とするホットメルトタイプの導電性プライマーを端部から１４ｍｍを除き一様に厚さ約１０μｍ塗布した。
【００１９】
該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た。
【００２０】
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へのゴム被覆機能を備え、ゴム突出部のダイス径はφ１０．０ｍｍとし、ヘッド全体は約４０℃に温度調整されている。
【００２１】
押出し機によりＥＰＤＭを主ポリマーとし、カーボンブラック、充填剤、パラフィン系柔軟剤、各種加硫促進剤及びＯＢＳＨ系（スルホニルヒドラジド系）発泡剤コンパウンドを含有する発泡性ゴムコンパウンドを毎分約２００ｇの吐出量で押出し、合わせて芯金を２．０ｍ／ｍｉｎで断続的に供給した。
【００２２】
被覆エリアで芯金外周にゴムを被覆したロールは２．０ｍ／ｍｉｎの速度でロール半径４．５ｍｍで押出され、引取り装置のガイドピンにガイドされていた。
【００２３】
直後に半径４．０ｍｍ長さ１０ｍｍの半円筒形状の前端部の把持冶具により上下から挟み込まれる。
【００２４】
該ロール、ガイドピン及び前端部の把持冶具は２．０ｍ／ｍｉｎで引取り方向に後退し、ワーク長さ２５８ｍｍ後退した時点で直径６．１ｍｍの半円形状の凹加工をした切断刃及び前端部の把持冶具と同様寸法の後端部の把持冶具によって上下から挟みこまれ、直後に５．０ｍ／ｍｉｎで後退しワークを１本に引き離した。引き離したワークは次工程に搬送されガイドピン及び単部押さえ冶具は次ワークの引取りを繰り返した。
【００２５】
次工程に搬送されたワークは連設する熱風炉にて２００℃、２０分の条件で発泡加硫がなされた。
【００２６】
このようにして成形されるロール製造過程において、ゴムの芯金からの浮き不良は５０００本中０本、ハンドリングによる不具合は５０００本生産中０回であり、従来の成形方法（比較例）による平均不良率（図４に示したような浮き不良）は２１．５％であり、本発明の方法では格段の不良率低減となった。
【００２７】
また、本製造方法によって作製されたゴムロール５０００本の外径値の標準偏差は、０．０２２８であり、比較例での０．０８５７（不良品は除外して計算した）から大幅に良化した。
【００２８】
なお、比較例は、図３に記載の単に切断刃のみを用いた装置でゴムロールを製造した。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】挟み込み把持冶具を備えた引取り機構の断面概略図である。
【図２】端部の把持冶具（前・後）である。
【図３】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。
【図４】ゴム押出し時のゴム収縮概念図である。
【符号の説明】
【００３０】
１；クロスヘッド本体（押出しヘッド）
２；芯金送りロール
３；芯金（プライマー付）
４；芯金ガイド
５；ゴム押出し機
６；ゴムコンパウンド（未加硫ゴム材料）
７；口金ダイス（押出し機ヘッド先端）
８；ガイドピン（凹形状）
９；切断刃
１０；ガイドピン（凸形状）
１１；前端部の把持冶具
１２；後端部の把持冶具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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