(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め成形されたゴム層に密着させて発泡ゴム層を成形する発泡ゴムの製造装置において、固体状の未発泡ゴム材料を配置して加熱すると共に加圧して液状にするための予備室と、その予備室と連通されると共に、前記ゴム層がセットされてその内側に液状の未発泡ゴム材料が注入され、注入された未発泡ゴム材料を加硫し、発泡させて前記発泡ゴム層を成形すると共に、前記ゴム層に接着するための成形室とを備え、
前記予備室が形成されたポッドと、そのポッド上に重ねられて固体状の未発泡ゴム材料を加圧するシリンダーと、前記ポッドが上方に重ねられて前記成形室が形成された筒状の中金型と、その中金型の上下にそれぞれ重ねられる筒状の上金型と筒状の下金型とをさらに備え、
前記上金型と前記下金型に、これらを上下に貫通して余剰の未発泡ゴムを逃がす逃がし孔であって発泡ゴム層の発泡度に応じて孔数・孔径・孔形状が設定される逃がし孔をそれぞれ形成し、
前記上金型に形成されたすべての上側逃がし孔の合計孔面積Ｓ１、あるいは、前記下金型に形成されたすべての下側逃がし孔の合計孔面積Ｓ１と、発泡ゴム層の横断面（スポンジ断面）の面積Ｓ２との面積比（Ｓ１／Ｓ２）が１０〜８０％であることを特徴とする発泡ゴムの製造装置。
【請求項２】
上金型と下金型に、余剰の未発泡ゴムを金型外部へ逃がす逃がし溝をそれぞれ形成した請求項１記載の発泡ゴムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡ゴムの製造装置に係り、特に、金型などの型を用いて発泡ゴムを製造する製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡ゴムの成形方法としては、一般的に型成形と押出し成形などの方法がある。特に、レーザプリンタ、複写機、各種端末機をはじめとするＯＡ機器などの給紙部に用いられるゴムローラ（ピックアップローラ、フィードローラ、リタードローラなど）においては、発泡ゴムからなる発泡ゴム層を備えた発泡ゴムローラが用いられている。この発泡ゴムローラ（スポンジゴムローラ）の製造方法においては、型成形として材料の型入れ方式によって異なるが、例えば、事前にある程度の形を作製して予備成形した後に加圧して流動させる圧縮成形、ポッド内のゴム生地を注入・加圧して製品形状に成形するトランスファー成形、スクリューなどによりゴム材料を金型に注入して発泡させる射出成形などがある。
【０００３】
また、押出し成形は、押出し機を用いて一定断面形状の成型品を連続的に押出して成形する方法である。発泡ゴムの製造では、型成形と押出し成形のどちらの製造方法でも実施されている。
【０００４】
一方、給紙部に用いられるゴムローラとしては、発泡ゴムからなる内層（発泡ゴム層）と外層ゴムを接着し、発泡ゴムのみからなるゴムローラよりも耐久性を向上させ、摩擦係数を安定させた２層構造のゴムローラがある。
【０００５】
この２層構造のゴムローラを製造する方法には、前記方法で作製した発泡ゴムからなる発泡ゴム層に、外層ゴムからなるゴム層を接着して被覆する方法、発泡材料として液状のゴム材料を用いてスプレー塗装や含浸などを行う方法、あるいは、先に作製した外層ゴムの内部に液状のゴム材料（ウレタンなど）を注入して前記の成形方法で発泡させる方法がある。
【０００６】
例えば、図８（ａ）〜図８（ｅ）に示すように、円筒状金型８１の内面に高耐熱性樹脂の被膜８２を形成し、次いで、円筒状金型８１内にローラ基材８３を挿入し、ローラ基材８３と被膜８２との間に液状の発泡性ゴム材料８４を注入した後、加硫発泡を行って被膜８２と発泡ゴム層とを接着させることにより２層構造のゴムローラ８５を製造している。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１０８２２３号公報
【特許文献２】特開２００７−８５４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記の接着方法では、発泡ゴム層（スポンジ層）とその外層のゴム層などの被着材に対し、適正な接着力を有する接着剤を選定しなかった場合や、使用環境および使用条件（使用時に掛かる負荷）に対し、適正な接着力を維持できる接着剤を選定しなかった場合、スポンジ層と外層のゴム層との剥離が生じてしまう。また、接着工程による製造コストが高くなるなどの問題がある。
【０００９】
また、前記の接着方法では、外層のゴム材料やスポンジ層のゴム材料が液状のものなどに限定されてしまう。固体のものを使用する場合においても、いったん液状化したものを使用する必要がある。
【００１０】
一般的なゴム材料は、固体状のものが主流であり、液状材料となるとウレタンやシリコーンまたはラテックス系（ゴムの微粒子が水中に分散した溶液）に材料が限定されてしまう。ウレタンおよびシリコーン材料は、用紙との摩擦係数（摩擦係数＝Ｆ／Ｗ（摩擦力Ｆ、荷重Ｗ）給紙用のゴムローラと媒体（紙など）の接触部分に掛かるもの）が低いため使用条件が制限される。また、ラテックス系では、ＮＲ（天然ゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）などが一般的に使用されているが、水分蒸発やゴム粒子の沈殿など貯蔵安定性が低いため扱いにくく、作業性が悪くなる。
【００１１】
固体のものを液状化するには有機溶剤などに溶解させる必要があり、溶解工程や濃度管理などの作業を必要とするため、コストアップ、あるいは環境への影響も懸念される。
【００１２】
外層のゴム層を先に作製し、固体ゴムを圧縮成形させて発泡ゴム層を形成する場合、材料を予備成形し、加硫時には、ガス抜きなどを実施しなければならない。
【００１３】
また、給紙用のゴムローラにおいて、外層のゴム層の内側を発泡ゴム層とすることによって、発泡ゴムでないソリッド層（１層の固体ローラ）よりも低荷重で変形するため、容易にニップ幅（給紙用のゴムローラに一定の荷重で媒体を接触させたとき、給紙用のゴムローラが変形して媒体と接触する長さ）を確保することができるが、外層のゴム層との接着性も低く、発泡ゴム層の寸法精度が劣るため、安定したニップ幅を確保するのが困難である。
【００１４】
スキャナや複写機などに用いる給紙用のゴムローラは、装置の高速高耐久化への対応や厚さや表面の異なる紙媒体を安定して給紙、分離するために、より低荷重で安定したニップ幅と摩擦係数を保つことが要求される。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、レーザプリンタ、複写機、各種端末機をはじめとするＯＡ機器などに好適に用いることができる発泡ゴムの製造装置を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、発泡ゴムからなる発泡ゴム層を備え、安定したニップ幅と摩擦係数を有するゴムローラを低コストで製造するための方法、およびその製造方法によって得られるゴムローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の発泡ゴムの製造装置は、予め成形されたゴム層に密着させて発泡ゴム層を成形する発泡ゴムの製造装置において、固体状の未発泡ゴム材料を配置して加熱すると共に加圧して液状にするための予備室と、その予備室と連通されると共に、前記ゴム層がセットされてその内側に液状の未発泡ゴム材料が注入され、注入された未発泡ゴム材料を加硫し、発泡させて前記発泡ゴム層を成形すると共に、前記ゴム層に接着するための成形室とを備え、前記予備室が形成されたポッドと、そのポッド上に重ねられて固体状の未発泡ゴム材料を加圧するシリンダーと、前記ポッドが上方に重ねられて前記成形室が形成された筒状の中金型と、その中金型の上下にそれぞれ重ねられる筒状の上金型と筒状の下金型とをさらに備え、前記上金型と前記下金型に、これらを上下に貫通して余剰の未発泡ゴムを逃がす逃がし孔であって発泡ゴム層の発泡度に応じて孔数・孔径・孔形状が設定される逃がし孔をそれぞれ形成し、前記上金型に形成されたすべての上側逃がし孔の合計孔面積Ｓ１、あるいは、前記下金型に形成されたすべての下側逃がし孔の合計孔面積Ｓ１と、発泡ゴム層の横断面（スポンジ断面）の面積Ｓ２との面積比（Ｓ１／Ｓ２）が１０〜８０％であるものである。
【００２４】
さらに、上金型と下金型に、余剰の未発泡ゴムを金型外部へ逃がす逃がし溝をそれぞれ形成してもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、レーザプリンタ、複写機、各種端末機をはじめとするＯＡ機器などに好適な発泡ゴムを製造することができる。特に、本発明によれば、発泡加硫時に一定の圧力が掛かり、スキン層（加硫後の接着力がない薄い層）形成前にゴム層と発泡ゴム層が接着するため、接着剤を使用しなくても適正な接着力を得ることが可能であり、発泡ゴムからなる発泡ゴム層を備え、安定したニップ幅と摩擦係数を有する２層構造のゴムを簡単に製造でき、例えば２層構造からなる給紙用のゴムローラとして適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２７】
まず、本発明の好適な実施形態である発泡ゴムの製造方法に用いる発泡ゴムの製造装置を、図１（ａ）および図１（ｂ）、図２を用いて説明する。本実施形態では、発泡ゴムからなる円筒状の発泡ゴム層（内層ゴム、スポンジゴム、あるいは内層スポンジ）の外側にゴム層（外層ゴム層）を設けた２層構造のゴムを製造する例で説明する。
【００２８】
図１（ａ）は、本発明の好適な実施形態である発泡ゴムの製造方法に用いる発泡ゴムの製造装置の外観図、図１（ｂ）はその部分断面図であり、図２は図１に示した発泡ゴムの製造装置の分解部分断面図である。
【００２９】
図１（ａ）および図１（ｂ）、図２に示すように、本実施形態に係る発泡ゴムの製造装置１（以下、製造装置１）は、発泡ゴム層を成形すると共に、予め成形されたゴム層に接着して２層構造のゴムを製造するための装置である。
【００３０】
製造装置１は、固体状の未発泡ゴム材料を液状にして型に注入するための注入部２と、その注入部２に着脱自在に設けられる型としての金型（モールド金型）７とからなる。
【００３１】
本実施形態では、これら注入部２と金型７とを耐熱性、剛性が高い金属で形成した。注入部２と金型７に用いる金属としては、機械構造用炭素鋼、アルミニウム合金、一般構造用圧延鋼材、炭素工具鋼、合金工具鋼、高速度鋼、ニッケルモリブデン鋼、クロムモリブデン鋼、ステンレス鋼、ジェラルミン鋼がある。これら以外にも銅合金が使用可能である。これら金属の表面には、耐食性を向上させるためにメッキ処理を施しておくとよい。
【００３２】
注入部２は、発泡ゴム層の材質となる固体状の未発泡ゴム材料を配置（収容）して加熱すると共に加圧して液状にするための予備室（予備成形室）３を備える。この注入部２は、内部に予備室３が形成されたポッド４と、そのポッド４上に重ねられて固体状の未発泡ゴム材料を加圧するシリンダー５とからなる。
【００３３】
固体状の未発泡ゴム材料のゴム主成分としては、ＥＰＤＭの他、全てのゴム材料（ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲ、ＮＢＲ、ＩＩＲ（ブチルゴム）、Ｑ（シリコーンゴム）、ＣＲ、ＣＳＭ（クロロスルフォン化ポリエチレン）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＥＣＯ（エピクロルヒドリンゴム）、Ｕ（ウレタンゴム）、Ｔ（多硫化ゴム）、ＣＭ（塩素化ポリエチレン））が使用可能である。本実施形態に係る固体状の未発泡ゴム材料は、これらいずれかのゴム主成分に、発泡剤、発泡助剤などを混練りしてコンパウンドとしたものである。
【００３４】
ポッド４は、下部中心に液体状の未発泡ゴム材料が流れるポッド側ゴム流路４ｆが形成され、そのポッド側ゴム流路４ｆ上方の周囲を覆うようにポッド側壁４ｗが形成されて略円筒状に形成される。これらポッド側ゴム流路４ｆの上方とポッド側壁４ｗとで予備室３が区画形成される。ポッド４の下部には下方に突出した凸部６が形成され、ポッド４が後述する上金型７ｕに着脱自在に設けられる。
【００３５】
シリンダー５は、先端部（図１（ｂ）、図２では下側）５ｄが予備室３と嵌合され、先端部５ｄより大径の後端部（フランジ部）５ｕがポッド側壁４ｗ上に重ねられるように略円柱状に形成され、ポッド４に着脱自在に設けられる。
【００３６】
金型７は成形室８を備える。成形室８は、予備室３と連通されると共に、ゴム層がセットされてその内側に液状の未発泡ゴム材料が注入され、注入した未発泡ゴム材料を加硫し、発泡させて発泡ゴム層を成形すると共に、ゴム層に接着するためのものである。
【００３７】
金型７は、ポッド４が上金型７ｕを介して上方に重ねられて成形室８が形成された筒状の中金型７ｍと、その中金型７ｍの上に重ねられる筒状の上金型７ｕと、中金型７ｍの下に重ねられる下金型７ｄとで構成される。
【００３８】
上金型７ｕは、中心にポッド側ゴム流路４ｆと連通する型側ゴム流路７ｆが形成され、その型側ゴム流路７ｆの周囲を覆うように上金型側壁９が形成される。上金型側壁９には、上方が開放され、上金型側壁９を径方向に貫通し、余剰の未発泡ゴム材料を金型７の外部へ逃がす逃がし溝１０ｕが、所定の間隔をおいて複数個形成される。これら型側ゴム流路７ｆと上金型側壁９とで、余剰の未発泡ゴム材料を型側ゴム流路７ｆから逃がし溝１０ｕまで導くと共に、上金型７ｕをポッド４に着脱自在に設けるための凹部１１が区画形成される。上金型７ｕの下部には、中金型７ｍの上部と嵌合して中金型７ｍに着脱自在に設けるためのメス型の嵌合部１２ｆが形成される。
【００３９】
上金型７ｕの型側ゴム流路７ｆの周囲には、上金型７ｕを上下に貫通して未発泡ゴム材料を成形室８から凹部１１へ逃がす上側逃がし孔１３ｕが、所定の間隔をおいて複数個形成される。この上側逃がし孔１３ｕは、発泡ゴム層の発泡度に応じて孔数・孔径・孔形状が設定される。
【００４０】
中金型７ｍは、中央部に略円柱状に形成された成形室８と、その上部周囲に形成され、嵌合部１２ｆと嵌合して中金型７ｍに着脱自在に設けるためのオス型の嵌合部１４ｍｕと、成形室８の下部周囲に形成され、下金型７ｄの上部と嵌合して下金型７ｄに着脱自在に設けるためのオス型の嵌合部１４ｍｄが形成される。
【００４１】
下金型７ｄは、その上部周縁部に嵌合部１４ｍｄと嵌合して中金型７ｍに着脱自在に設けるためのメス型嵌合部としての下金型上側壁１５が形成され、下金型７ｄの下部周縁部に下金型下側壁１６が形成される。
【００４２】
下金型下側壁１６には、下方が開放され、下金型下側壁１６を径方向に貫通して余剰の未発泡ゴム材料を金型７の外部へ逃がす逃がし溝１０ｄが、所定の間隔をおいて複数個形成される。この逃がし溝１０ｄは、下金型７ｄの裏面の中心部から下金型下側壁１６まで放射状に（後述する図６（ｂ）では左右上下の４方向へ）形成される。前述した逃がし溝１０ｕも、上金型７ｕの表面の中心部から上金型側壁９まで放射状に（後述する図６（ａ）では左右上下の４方向へ）形成される。
【００４３】
これら逃がし溝１０ｕ、１０ｄの深さは、余剰の未発泡ゴム材料が金型７内に溜まらずに流れて金型７の外部へ逃がせるように、１ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満にするとよい。
【００４４】
下金型７ｄの中央部上には、成形室８と同じ高さの略円筒状に形成されたモールドピン１７が上方に起立させて設けられる。モールドピン１７の外径は、ポッド側ゴム流路４ｆや型側ゴム流路７ｆよりも大径であり、成形室８よりも小径である。モールドピン１７の内径は、発泡ゴム層に挿通する心材の外径と同じである。また、モールドピン１７の外周面は、上側逃がし孔１３ｕよりも内側に位置する。
【００４５】
さらにモールドピン１７には、ポッド側ゴム流路４ｆ、型側ゴム流路７ｆを通してモールドピン１７の内部に流れ込んだ未発泡ゴム材料を成形室８内に供給するための供給孔１８が複数個形成される。
【００４６】
モールドピン１７は、下金型７ｄと一体に形成されるようにしてもよいし、別体に形成されるようにしてもよい。モールドピン１７の材質は下金型７ｄと同じである。
【００４７】
下金型７ｄのモールドピン１７の周囲となる位置には、下金型７ｄを上下に貫通して未発泡ゴム材料を成形室８から金型７の外部へ逃がす下側逃がし孔１３ｄが、所定の間隔をおいて上側逃がし孔１３ｕの軸上に複数個形成される。この下側逃がし孔１３ｄも、発泡ゴム層の発泡度に応じて孔数・孔径・孔形状が設定される。
【００４８】
ここで、前述した２層構造のゴムを、レーザプリンタ、複写機、各種端末機をはじめとするＯＡ機器などの給紙部に用いられる発泡ゴム層を備えたゴムローラとして用いる場合のより詳細な一例を説明する。
【００４９】
発泡ゴム層の外側に形成されるゴム層の材質は、発泡剤と発泡助剤を除き、発泡ゴム層と同じである。ゴム層（外層ローラ）の厚さは０．３〜３．５ｍｍ、好ましくは０．３〜３．０、さらに好ましくは０．５〜２．５ｍｍにするとよい。ゴム層の厚さが０．３ｍｍ未満であると耐久性が低下する。ゴム層の厚さが３．５ｍｍを超えるとニップ幅や摩擦係数が不安定になる。
【００５０】
ゴム層と発泡ゴム層の合計外径は２０〜８０ｍｍ、好ましくは２０〜３６ｍｍにするとよい。上記の合計外径が２０ｍｍ未満や、８０ｍｍを超える径でのニーズはほとんどないからである。
【００５１】
上側逃がし孔１３ｕ、下側逃がし孔１３ｄの孔形状は、略円、真円、楕円、長孔などにするとよい。上側逃がし孔１３ｕ、下側逃がし孔１３ｄは、すべての上側逃がし孔１３ｕの合計孔面積Ｓ１、あるいはすべての下側逃がし孔１３ｄの合計孔面積Ｓ１と、発泡ゴム層の横断面（スポンジ断面）の面積Ｓ２との面積比（Ｓ１／Ｓ２）が１０〜８０％、好ましくは１０〜７０％となるようにするとよい。この面積比が１０％未満では、未発泡ゴム材料が逃げにくく、成形室８の圧力が高くなりすぎて発泡しない。また、面積比が８０％を超えると、発泡に必要な圧力を維持できない。
【００５２】
本実施形態では、ゴム層と発泡ゴム層との合計外径と発泡ゴム層の厚みも考慮し、上側逃がし孔１３ｕと下側逃がし孔１３ｄを、外径１．０〜４．０ｍｍの真円とし、かつ４〜２４個（孔数は４個以上必須、本実施形態では孔数：１６個）とした。
【００５３】
次に、製造装置１を用いた発泡ゴムの製造方法を説明する。
【００５４】
まず、図２および図３に示すように、中央部にモールドピン１７を配置した下金型７ｄ上に、中金型７ｍ、上金型７ｕ、ポッド４を順次重ね、上金型７ｕに隣接させて予備室３を設ける。
【００５５】
中金型７ｍ内の成形室８に予め略円筒状に成形されたゴム層３１をセットし、その状態でポッド４の予備室３に固体状の未発泡ゴム材料ｓｒを配置し、ポッド４上にシリンダー５を重ねる。
【００５６】
その状態で図４に示すように、金型７、ポッド４、シリンダー５を未発泡ゴム材料ｓｒの融点以上の温度（例えば、ＥＰＤＭの場合は１６０℃以上）に加熱すると共に、予備室３内にシリンダー５の先端部５ｄを押し込んでいく。
【００５７】
これにより、未発泡ゴム材料ｓｒを予備室３で加熱すると共に加圧して液状の未発泡ゴム材料ｒにし、これをポッド側ゴム流路４ｆ、型側ゴム流路７ｆを通してモールドピン１７内部に流し込み（図４中の下向きの矢印）、供給孔１８から成形室８のゴム層３１内側に注入する（図４中の左向きおよび右向きの矢印）。
【００５８】
図５に示すように、予備室３内にシリンダー５の先端部５ｄをさらに押し込み、未発泡ゴム材料ｒを加硫する前に、成形室８内の圧力をコントロールする役目も果たす上側逃がし孔１３ｕと下側逃がし孔１３ｄを通して、余剰の（余分な）未発泡ゴム材料ｒを成形室８からそれぞれ逃がす（図５中の上向きおよび下向きの矢印）。成形室８から逃げた未発泡ゴム材料ｒは、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、さらに逃がし溝１０ｕ、１０ｄから金型７の外部へ逃がされて排出される。
【００５９】
これと同時に、成形室８内に注入して充填された未発泡ゴム材料ｒを加硫し、発泡させて略円筒状の発泡ゴム層３２を成形すると共に、成形した略円筒状の発泡ゴム層３２をゴム層３１に接着する。
【００６０】
その後、金型７からシリンダー５、ポッド４を取り外し、中金型７ｍから上金型７ｕと下金型７ｄを取り外し、中金型７ｍから２層構造のゴム５１を取り出すと、例えば、２層給紙ローラとしての製品が得られる。
【００６１】
本実施形態の作用を説明する。
【００６２】
本実施形態に係る発泡ゴムの製造方法は、金型７内に予め成形されたゴム層３１をセットし、その状態で固体状の未発泡ゴム材料ｓｒを加熱すると共に加圧して金型７内に注入し、注入した未発泡ゴム材料ｒを加硫し、発泡させて発泡ゴム層３２を成形すると共に、ゴム層３１に接着して２層構造のゴム５１を得ている。
【００６３】
より詳細にいえば、あらかじめ作製した外層ローラであるゴム層３１を中型７ｍに固定し、未発泡ゴム材料ｓｒをゴム層３１の内側から注入する。余分な未発泡ゴム材料ｓｒは、圧力をコントロールする孔（上側逃がし孔１３ｕと下側逃がし孔１３ｄ）から排出され、固体状の未発泡ゴム材料ｓｒの細かい重量管理をしなくても、成形室８内に最適量の未発泡ゴム材料ｒを精度よく注入することができる。
【００６４】
これにより、本実施形態に係る製造方法によれば、発泡加硫時に金型７内の未発泡ゴム材料ｒに一定の圧力が掛かり、スキン層（加硫後の接着力がない薄い層）形成前に発泡ゴム層３２がゴム層３１と接触するため、接着剤を使用しなくても接着が可能であり、２層構造のゴム５１を簡単に製造できる。しかも本実施形態に係る製造方法で得られた２層構造のゴム５１は、ニップ幅が安定しており、このことにより、摩擦係数も安定した値となる。
【００６５】
これに対し、従来のように外層のゴム層を先に作製し、ゴム材料を予備成形して型にセットした場合、発泡までの時間経過によるスキン層形成のためにゴム層との接着力は小さくなる。また、型内の圧力も高くなりすぎて材料が発泡しないこともある。
【００６６】
また、本実施形態に係る製造方法は、ひいては多数個取りの金型（１つの金型の製品取数が複数の場合）においても応用でき、個々に注入する未発泡ゴム材料ｓｒの重量を測定して投入することなく、ポッド４やシリンダー５を共通化して未発泡ゴム材料ｓｒを注入することが可能であり、非常に簡便であると共に、低コストで２層構造のゴム５１が得られる。
【００６７】
また、成形室８内に未発泡ゴム材料ｓｒが一定量精度よく注入され、加硫、発泡時に圧力をコントロールするための孔部分から未発泡ゴム材料ｓｒが流れることで、エア抜き不要で発泡が均一に得られる。発泡の均一化により発泡ゴム層３２の潰れ量（寸法）も一定となり、安定したニップ幅および摩擦係数が得られる。
【００６８】
摩擦係数は荷重に依存することが知られており、ニップ幅が変化してしまうと、見かけ上の荷重（接触面積に対する圧力）が変化するため、摩擦係数は安定化しない。
【００６９】
ニップ幅の適正値については、ローラの寸法（外径、幅など）に依存するため最適範囲の記載が非常に難しいため、一般的にはローラ（本実施形態では、２層構造のゴム５１）自体をたわませたときの荷重で代替している。
【００７０】
一例として、本発明者らが外径２７ｍｍ、幅１０ｍｍ、ゴム層３１の厚さ１．５ｍｍ、発泡ゴム層（スポンジ）３２の厚さ３．５ｍｍの２層構造のゴム５１を試作したところ、これに３Ｎの荷重を掛けたときのニップ幅は５〜６ｍｍであり、２層構造のゴム５１を１ｍｍたわませた時の荷重は１．７〜２．０Ｎ（摩擦係数も同等の約１．７〜２．０）であって、ニップ幅、摩擦係数共に非常に安定していた。
【００７１】
摩擦係数の最適範囲は、１．０〜４．０程度である。なお、今まで作製した２層構造からなる給紙用のゴムローラに適用可能な２層構造のゴム５１の摩擦係数は、１．６〜４．０となり、スポンジの硬さや材質によって変化する。なお、ソリッドローラ（１層の固体ローラ）では、摩擦係数が３を超えることは難しい。一般に０．８以上（紙−紙間の摩擦係数以上）の摩擦係数があれば、紙を分離することは可能である。
【００７２】
また、本実施形態に係る製造方法では、装置１内で注入部２の予備室３と金型７の成形室８とを分離しているため、固体状の未発泡ゴム材料ｓｔの液化工程と、未発泡ゴムｒの成形・発泡工程とをそれぞれ独立して行いつつ、材料投入から製品完成まで連続して２層構造のゴム５１を製造できる。
【００７３】
さらに、本実施形態に係る製造方法は、未発泡ゴム材料ｒを加硫する前に、余剰の未発泡ゴム材料を成形室８から上側逃がし孔１３ｕと下側逃がし孔１３ｄを通して逃がすことで、成形室８内の圧力をコントロールできるため、発泡時に途中ガスを抜く作業などが不要で連続的な作業が可能である。
【００７４】
これら上側逃がし孔１３ｕと下側逃がし孔１３ｄを用いることで、金型の製品取数が複数の場合、未発泡ゴム材料ｓｒの投入量が仮に過剰であったとしても、余剰の未発泡ゴム材料ｒが金型の外部へ流れていくため発泡が均一化され、発泡倍率のバラツキも小さい。従来の技術では各キャビティごとに投入重量を精密に管理する必要がある。
【００７５】
発泡の均一化により発泡ゴム層３２の潰れ量（寸法）も一定となり、この点も作用して２層構造のゴム５１において、安定したニップ幅および摩擦係数を得ることができる。
【００７６】
本実施形態に係る発泡ゴムの製造装置１によれば、本実施形態に係る発泡ゴムの製造方法を簡単に実施できる。
【００７７】
また装置１では、金型７を構成する各中金型７ｍ、上金型７ｕ、下金型７ｄ同士や、ポッド４、シリンダー５の装置構成部品がすべて着脱自在に設けられているので、装置１の操作が簡単で作業性もよく、特に、中金型７ｍ、上金型７ｕ、下金型７ｄの種類を簡単変更したり、部品を簡単に交換したりすることができる。
【００７８】
さらに装置１では、上側逃がし孔１３ｕと下側逃がし孔１３ｄが製造したい発泡ゴム層３２の発泡度に応じて孔数・孔径・孔形状が設定されるので、孔数・孔径・孔形状が種々に異なる上金型と下金型を変更すれば、所望の発泡度を有する発泡ゴム層３２が得られる。
【００７９】
例えば、上金型としては、前述した図７（ａ）の孔数：１６個、孔径：１．０〜４．０ｍｍで真円の上側逃がし孔１３ｕを有する上金型７ｕのほか、図７（ｂ）の上金型７１ｂのように孔数：８個、上金型７ｕよりも大径で真円、図７（ｃ）の上金型７１ｃのように孔数：２４個、上金型７ｕよりも小径で真円、図７（ｄ）の上金型７１ｄのように孔数：４個、上金型７ｕの孔径とほぼ同じ幅を有する長孔などの各上金型を、製造したい発泡ゴム層の発泡度に応じて使用できる。これらの中では、上金型７１ｄを用いると最も発泡度が大きい発泡ゴム層が得られる。
【実施例】
【００８０】
（実施例１〜１４）
装置１を用い、金型７、ポッド４、シリンダー５として機械構造用炭素鋼（Ｓ１５Ｃ、Ｓ５５Ｃ）、アルミニウム合金を使用し、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を使用した。他の発泡剤としては、Ｎ−Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラシド（ＯＢＳＨ）、炭酸水素ナトリウムも可能（マイクロバルーン含む）であり、結果に変わりはない。
【００８１】
表１に示された実施例１〜１４の各成分を６インチオープンロールにより混練りし、各例の未発泡ゴム材料ｓｒを得た。次に、本実施形態に係る製造方法により、表１に示されたモールド金型を用い、あらかじめ作製しておいた各例の外層のゴム層を金型にセットし、また先に得られた未発泡ゴム材料ｓｒを注入部２の予備室３内にセットした後、各例の逃がし孔が加工された金型に注入し、１６０℃でプレスモールドし、加硫発泡させることにより２層給紙ローラ（２層構造のゴム）５１を製造した。
【００８２】
（比較例１〜５）
表１に示された比較例１〜５の各成分を用い、実施例１〜１４とは異なる形状、個数、面積比、深さの上下金型を有する表１に示す金型を用いる以外は、実施例１〜１４と同様にして２層給紙ローラ（２層構造のゴム）を製造した。
【００８３】
（比較例６）
表１に示された比較例６の成分を用い、実施例１〜１４とは異なる形状、個数、面積比、深さの上下金型を有する金型を用い、外層と内層を別々に作製した後、これらを接着剤で接着して２層給紙ローラ（２層構造のゴム）を製造した。
【００８４】
あわせてこれら２層給紙ローラを対象に行った試験結果を示す。
【００８５】
ローラ硬度は、アスカーＣ硬度計を用いて、荷重１ｋｇを掛けて測定した。外層のゴム層と内層の発泡ゴム層の接着性評価は、２層給紙ローラの引張時に外層の破壊より先に界面から剥離するかどうか測定した。
【００８６】
摩擦係数の評価は以下の方法で行った。駆動軸に固定した試験用ローラと一定荷重（Ｗ）を掛けたフリードラムとの間にロードセルを連結した所定用紙を挟み、それから前記試験用ローラを回転させて摩擦力（Ｆ）を測定した。摩擦係数はその摩擦力（Ｆ）と荷重（Ｗ）とを式＝Ｆ／Ｗに入力して算出した。
【００８７】
発泡倍率は、２層給紙ローラから発泡ゴム部を切断し比重測定を行い、真比重（未発泡時の比重）／見かけ比重（発泡ゴムの比重）から算出した。平均気泡径は測定した気泡径の大きいものから１５個の気泡について得られる平均値とした。気泡状態は光学顕微鏡を用いて観察した。
【００８８】
ニップ幅は、直接観察による数値化が困難であるため、オートグラフ（東洋精機社製）を用い、ローラ外周を１ｍｍ圧縮させたときの荷重（Ｎ）を９０°位相をずらしながら測定し、円周方向のスポンジ安定性を確認した。
【００８９】
分離性能の確認試験は、富士通社製スキャナＦＩ−５６５０Ｃを使用し、普通紙、ノーカーボン紙、厚紙各２００枚を通して、不送り、重送、多重送の発生やその他通紙に問題がないか確認した。
【００９０】
【表１】
0005056462.tif 000002
【００９１】
表１に示す実施例１〜１４の２層給紙ローラは、いずれもニップ幅が安定しており、各用紙の分離性能も良好で、さらに外層と内層の接着性も良好で、摩擦係数も高くなっている。
【００９２】
逃がし孔の大きさがφ０．５で、孔数が４０個の金型で作製した比較例１は、金型内で未発泡ゴム材料ｓｒが発泡せず、取り出し時に急激に発泡し破壊される。
【００９３】
逃がし孔の大きさがφ２で、孔数が６個の金型で作製した比較例２、逃がし孔の大きさがφ３で、孔数が２個の金型で作製した比較例３は、ニップ幅は安定しているが発泡倍率が低く、分離性能が悪い。
【００９４】
逃がし孔の深さが２０ｍｍの金型で作製した比較例４は、気泡状態が不均一でニップ幅が安定しない。
【００９５】
外層のゴム層の厚さが４ｍｍの比較例５は、ニップ幅は安定しているが１ｍｍ圧縮時の荷重が大きく、分離性能が悪い。
【００９６】
外層のゴム層と内層の発泡ゴム層を別々に作製し、接着剤を用いて後接着で作製した比較例６は、接着性評価において、界面から剥離する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】図１（ａ）は、本発明の好適な実施形態である発泡ゴムの製造方法に用いる発泡ゴムの製造装置の外観図、図１（ｂ）はその部分断面図である。
【図２】図１に示した発泡ゴムの製造装置の分解部分断面図である。
【図３】本発明の好適な実施形態である発泡ゴムの製造方法の一工程を示す断面図である。
【図４】図３に引き続いて行う発泡ゴムの製造方法の一工程を示す断面図である。
【図５】図４に引き続いて行う発泡ゴムの製造方法の一工程を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は図４における上金型の状態を示す上面図、図６（ｂ）は図４における下金型の状態を示す下面図である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｂ）は種々の逃がし孔を用いた上金型の平面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｅ）は従来の発泡ゴムの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  発泡ゴムの製造装置
７  金型（型）
７ｕ  上金型
７ｍ  中金型
７ｄ  下金型
３１  ゴム層
３２  発泡ゴム層
ｓｒ  固体状の未発泡ゴム材料
ｒ  液状の未発泡ゴム材料
【図１】
0005056462.tif 000003
【図２】
0005056462.tif 000004
【図３】
0005056462.tif 000005
【図４】
0005056462.tif 000006
【図５】
0005056462.tif 000007
【図６】
0005056462.tif 000008
【図７】
0005056462.tif 000009
【図８】
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