(57)【要約】【課題】  成形工程の改良により、ＯＡローラ等に好適な摩擦係数を備え、かつ、高い耐久性を有するゴムローラ、ゴムローラ成形用金型、および、それを用いたゴムローラの製造方法を提供する。【解決手段】  ゴムを主成分とし、略円筒状に形成されてなるゴムローラである。周方向の引張弾性率が、長手方向の引張弾性率より大きい。略円筒状キャビティ１と、略円筒状キャビティ１の側方に設けられた１箇所以上のピンゲート２と、ピンゲート２と一対で設けられ、略円筒状キャビティ１とピンゲート２とを連通させるフィルムゲート３とを備えるゴムローラ成形用金型である。フィルムゲート３の全てが、略円筒状キャビティ１の半径方向に対し、一方側に偏った方向に形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムを主成分とし、略円筒状に形成されてなるゴムローラにおいて、周方向の引張弾性率が、長手方向の引張弾性率より大きいことを特徴とするゴムローラ。
【請求項２】
前記周方向の引張弾性率と長手方向の引張弾性率との弾性率比が、１．３：１〜２：１の範囲内である請求項１記載のゴムローラ。
【請求項３】
略円筒状キャビティと、該略円筒状キャビティの側方に設けられた１箇所以上のピンゲートと、該ピンゲートと一対で設けられ、前記略円筒状キャビティと該ピンゲートとを連通させるフィルムゲートとを備えるゴムローラ成形用金型であって、該フィルムゲートの全てが、前記略円筒状キャビティの半径方向に対し、一方側に偏った方向に形成されていることを特徴とするゴムローラ成形用金型。
【請求項４】
前記ピンゲートおよびフィルムゲートを２〜４箇所備える請求項３記載のゴムローラ成形用金型。
【請求項５】
請求項３または４記載のゴムローラ成形用金型を用いたゴムローラの製造方法であって、ゴム材料を、前記ピンゲート内に上方から注入し、前記フィルムゲートを介して前記略円筒状キャビティ内に充填した後、加硫硬化を行うことを特徴とするゴムローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴムローラに関し、詳しくは、給紙・搬送・排紙等の用途に用いられるＯＡローラや印刷用ローラ等として好適なゴムローラ、それを成形するためのゴムローラ成形用金型、および、それを用いたゴムローラの製造方法（以下、単に「金型」および「製造方法」とも称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリ、プリンタ等のＯＡ機器に用いられるＯＡローラ、印刷機に用いられる印刷用ローラ等のローラ部材は、一般に、芯金等のシャフトの外周にゴム等の弾性材料からなる層を担持させた構造を有する。
【０００３】
このようなゴムローラを製造する方法としては、主として、金型を用いて加硫成形する方法や、押出機により押出成形したものを熱風槽等に連続的に通過させて加硫させる連続成形方法、または、押出成形したゴムをオートクレーブ等の蒸気圧力装置に入れて加硫させる加硫缶製法等が知られている。これら各種製法により得られる金型成形品および押出成形品においては、一般に、長手方向にゴム流れが存在する（図３参照、矢印がゴム流れの方向を示す）。
【０００４】
ゴムローラの製造方法に係る改良技術としては、例えば、特許文献１に、精度の良いゴムローラを実現することを目的として、内面が円筒形状を有する成形用金型内部にローラ軸体を配置し、成形用金型に液状ゴム材料を注入し、硬化させてローラ軸体の周囲にゴムを成形するためのゴムローラの成形用金型において、端部に該円筒形状と同心円状のスリット穴を設ける技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−７４４３０号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の押出成形品および金型成形品においては一般に長手方向にゴム流れが存在するが、図４に示すように、これら成形ローラ１０１を使用する方向は通常周方向であり、即ち、成形品のゴム流れ方向に対して直交する方向となる。そのため、ゴムの反撥弾性が低く摩擦係数が高くならない、ゴムの配向方向に直交する方向で使用するために耐摩耗性が悪いなどの難点があり、結果として、給紙・搬送・排紙を行うローラの重要特性である、摩擦係数（紙送り性）および耐久性（耐摩耗性）が犠牲になるという問題が生じていた。なお、図４中、符号１００は紙を示す。
【０００６】
そこで本発明の目的は、ＯＡローラ等に好適な摩擦係数を備え、かつ、高い耐久性、特には耐摩耗性を有するゴムローラ、ゴムローラ成形用金型、および、それを用いたゴムローラの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は鋭意検討した結果、使用方向と同一の方向であるローラ周方向にゴム分子を配向させて、周方向の引張弾性率を高めることで、上記従来技術における問題を解消できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明のゴムローラは、ゴムを主成分とし、略円筒状に形成されてなるゴムローラにおいて、周方向の引張弾性率が、長手方向の引張弾性率より大きいことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のゴムローラにおいては、前記周方向の引張弾性率と長手方向の引張弾性率との弾性率比を、１．３：１〜２：１の範囲内とすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のゴムローラ成形用金型は、略円筒状キャビティと、該略円筒状キャビティの側方に設けられた１箇所以上のピンゲートと、該ピンゲートと一対で設けられ、前記略円筒状キャビティと該ピンゲートとを連通させるフィルムゲートとを備えるゴムローラ成形用金型であって、該フィルムゲートの全てが、前記略円筒状キャビティの半径方向に対し、一方側に偏った方向に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の金型は、好適には前記ピンゲートおよびフィルムゲートを２〜４箇所備える。
【００１２】
さらに、本発明のゴムローラの製造方法は、上記本発明のゴムローラ成形用金型を用いたゴムローラの製造方法であって、ゴム材料を、前記ピンゲート内に上方から注入し、前記フィルムゲートを介して前記略円筒状キャビティ内に充填した後、加硫硬化を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記構成としたことにより、給紙・搬送・排紙等の用途に用いられるＯＡローラ等として好適な摩擦係数を備え、かつ、高い耐久性、特には耐摩耗性を有するゴムローラ、ゴムローラ成形用金型、および、それを用いたゴムローラの製造方法を実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明のゴムローラは、ゴムを主成分とし、略円筒状に形成されてなるものであり、周方向の引張弾性率が、長手方向の引張弾性率より大きい点に特徴を有する。
【００１５】
使用時の回転方向と同一方向であるローラ周方向にゴム分子を配向させて、ゴム流れ方向とローラ回転方向とを一致させたことで、周方向における低変位領域の引張弾性率を高めて、長手方向よりも大きくすることができ、ゴムの引裂抵抗（耐摩耗性）を向上させることができるとともに、摩擦係数を向上することが可能となった。即ち、図３に示す従来のゴムローラ２０におけるゴム分子の配向方向が長手方向（図中の矢印）であるのに対し、本発明のローラ１０におけるゴム分子は、図１（ｃ）に示すように、周方向（図中の矢印）に配向している。
【００１６】
ここで、本発明における引張弾性率とは、比較的低変位領域における引張弾性率を意味し、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５４に準拠して、０．５％伸長状態において０．５〜１．０％程度引っ張った際の引張弾性率である。また、本発明のゴムローラにおける周方向の引張弾性率と長手方向の引張弾性率との弾性率比は、好適には１．３：１〜２：１の範囲内であり、弾性率比がこの範囲よりも小さいと、本発明の所期の効果を十分に得ることができず、一方、上記範囲よりも大きいと、ゴムローラが固くなり摩擦係数が低下する傾向となるため、いずれも好ましくない。
【００１７】
本発明のゴムローラにおいては、上記弾性率比に係る条件を満足するものであれば、具体的な材質や、形状、寸法等には特に制限はなく、常法に従い適宜決定することが可能である。
【００１８】
図１（ａ）に、本発明の一例のローラ成形用金型におけるゴム流れの状態を示す概略平面図を、同図（ｂ）に（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図を、夫々示す。図示する金型は、略円筒状キャビティ１と、その側方に設けられたピンゲート（ゴム注入口）２と、ピンゲート２と一対で設けられ、略円筒状キャビティ１とピンゲート２とを連通させるフィルムゲート３とを備えており、全てのフィルムゲート３が、略円筒状キャビティ１の半径方向に対し、一方側に偏った方向に形成されている。
【００１９】
これにより、図１（ａ），（ｂ）に示すように、金型の上方からピンゲート２内に注入されたゴム材料は、フィルムゲート３を介して略円筒状キャビティ１内に、所定の方向、図示する例では逆時計回りの方向に、流れを持って充填されることになる。そのため、その後に加硫硬化を行うことで、同図１（ｃ）に示すように、結果として得られるゴムローラ１０において、周方向にゴム流れが形成されるのである。
【００２０】
ピンゲート２およびフィルムゲート３は、図示する例では４箇所ずつ設けられているが、少なくとも１箇所設けるものであればよく、好ましくは２〜４箇所設ける。ピンゲート２およびフィルムゲート３の数をあまり増やしても、金型形状が複雑化するのみで、さらなる効果は望めない。なお、図１（ｂ）中、符号１１〜１５は、金型を構成する各部材を示す。
【００２１】
図示する本発明の金型を用いることで、周方向にゴム分子が配向し、周方向の引張弾性率が長手方向の引張弾性率よりも大きい本発明のゴムローラを容易に製造することができる。また、複数箇所設けたピンゲート２より、夫々異なる配合のゴム材料を注入することで、図２に示すように、１個のローラ内で多種の摩擦係数を有するローラ３０を成形することも可能である。例えば、図示する例では、符号３０Ａで示す部分について摩擦係数を小さく、３０Ｂで示す部分について摩擦係数を大きく設定することができ、摩擦係数の高い部分で紙送りを行い、摩擦係数の低い部分でローラと紙との分離を行うなど、従来の一様な摩擦係数を有するローラでは実現し得なかった性能を発揮させることも可能である。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例および従来例）
図１（ａ），（ｂ）に示す金型を用いて、同図（ｃ）に示すような、周方向にゴム流れを有する実施例のゴムローラの製造を行った。使用したゴム材料の配合は下記の表１中に示すとおりであり、加硫条件は１８０〜２２０℃で１０〜１５分間であった。また、同じゴム材料を用いて、従来法に従い、長手方向にゴム流れを有する従来例のゴムローラを製造した。得られた各ローラにつき、下記に従い、各特性・性能評価を行った。
【００２３】
【表１】
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＊１）エチレンプロピレンジエン三元共重合体
＊２）ノクセラーＴＳ、大内新興化学工業（株）製
＊３）ノクセラーＭ、大内新興化学工業（株）製
【００２４】
（引張弾性率測定）
各ゴムローラから周方向および長手方向に夫々切り出した試験片を用いて、伸長率０．５％から０．６％まで変位させた際の引張弾性率を、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠し、（株）島津製作所製のＥＺ−ｔｅｓｔ  １２００６７−０１を用いて測定した。測定環境は、温度２５℃，湿度５０％，引張速度５ｍｍ／分であった。
【００２５】
（摩擦係数測定）
新東科学（株）製のＨＥＩＤＯＮ−１４型において、ＸＥＲＯＸ４０２４紙  Ａ４（普通紙）を用いて、摩擦係数の測定を行った。試験条件は、温度２５℃，湿度６０％，印加荷重２００ｇ，周速（通紙速度）７５ｍｍ／秒であった。
【００２６】
（耐摩耗性測定）
東洋精機（株）製のテーバー磨耗試験機を用いて、摩耗量を測定した。試験条件は、砥石Ｈ２２，荷重２５０ｇ，回転数１０００回，温度２５℃，湿度６０％であった。
【００２７】
（模擬通紙試験）
ＸＥＲＯＸ４０２４紙  Ａ４（普通紙）を用いて、室温環境下における模擬通紙試験を行った。
これらの結果を、下記の表２中に示す。
【００２８】
【表２】
2007069453.tif 000004
【００２９】
上記表２中に示すように、実施例のゴムローラは、低変位領域における周方向の引張弾性率が長手方向よりも大きくなっており、従来例に比し、摩擦係数に優れるとともに、耐摩耗性についても良好な結果を示している。また、通紙試験の結果についても良好であり、結果として、ＯＡローラ等として好適に適用可能であることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の一例のローラ成形用金型の、ゴム流れの状態のみを示す概略平面図および（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、（ｃ）は、本発明のゴムローラにおけるゴム流れを示す説明図である。
【図２】本発明のゴムローラの他の例の斜視図である。
【図３】従来のゴムローラにおけるゴム流れを示す説明図である。
【図４】ゴムローラの使用方向を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  略円筒状キャビティ
２  ピンゲート
３  フィルムゲート
１０，２０，３０，１０１  ゴムローラ
１１〜１５  金型構成部材
３０Ａ  摩擦係数の小さい部分
３０Ｂ  摩擦係数の大きい部分
１００  紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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