(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金のゴム層非形成部に、フッ素系の熱硬化性離型剤を塗布して離型剤層を形成する工程、離型剤層を設けた芯金を押出機ダイスに供給し、この芯金と未加硫ゴム材料とを共押出しして、芯金の周囲に未加硫ゴム層を形成する工程、この未加硫ゴム層を加硫し硬化する工程、および離型剤層とともに離型剤層上の加硫ゴム層のみを芯金から剥離する工程、を有することを特徴とするゴムロールの製造方法。
【請求項２】
前記熱硬化性離型剤の硬化を、芯金を押出機に供給する前又は未加硫ゴム層の加硫硬化時に行う請求項１に記載のゴムロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、LBP ( レーザビームプリンター）、ファクシミリ等で用いられる給紙ロール、現像ロール、帯電ロール、転写ロール、プラテンロール等として有用なゴムロールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記用途に使用されるゴムロールは、機器本体の軸受け部にセットされるゴムロールの両端部をはじめ、中間部においても部分的にゴム層を設けずに芯金が剥き出しとなっている部分を有しているものがある。
これらのゴムロールの製造方法としては、主に押出し成形法が採用されている。この製造方法の一例として本発明者は、図２（ａ）〜（ｇ）に示す方法を先に提案した。即ち、芯金ａの両端部にプラスチック製のキャップｂを取り付け（図２（ａ）参照）、これを押出機ダイスｃに連続的に供給するとともに（図２（ｂ）参照）、未加硫ゴム材料をダイスｃに供給する（図示せず）。次に、押出機ダイスｃより芯金ａ、キャップｂと未加硫ゴム材料ｄとを共押出しして、芯金ａ、キャップｂの周囲に、未加硫ゴム材料ｄで被覆された未加硫ゴム層ｅを設け（図２（ｃ）参照）、未加硫ゴム層ｅが形成されたゴムロールを１本毎に分離し（図２（ｄ）参照）、キャップｂの部分に被覆された未加硫ゴム層ｅのみを剥ぎ取り（図２（ｅ）参照）、ゴムロールの両端部からキャップｂを取り外し（図２（ｆ）参照）、次いで未加硫のゴムロールを乾燥炉ｆにて加硫する（図２（ｇ）参照）方法である。
【０００３】
上記の製造方法においては、芯金の両端に取り付けるプラスチック樹脂製のキャップは、芯金の太さ、長さ等のゴム層非形成部の形状に合致する凹部又は貫通孔を有するように製作されているため、芯金の形状、太さ、長さ、位置等が異なると、それに合わせた形状を有するキャップを別途準備する必要がある。また、芯金とキャップの間に隙間が存在すると、この隙間に未加硫ゴム材料が回り込み、ゴム層を設けたくない部分すなわちゴム層非形成部にまでゴム材料が付着し、付着したゴム材料は、加硫硬化後にバリとなり、このバリ取りは困難で手間がかかり、コストアップの一要因となっていた。この対策として、芯金のゴム層非形成部に、前以て、加熱溶融した熱可塑性離型剤を塗布しておく方法が考案された（特開平08-294952 号公報）。この方法によれば、各種サイズのキャップをゴム層非形成部の形状毎に合わせて準備する必要がなくなりはした。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
芯金のゴム層非形成部に、熱可塑性離型剤を塗布する方法は、使用する離型剤が常温では固体で加熱溶融型であるため、芯金に設けるためには常に暖めて液状にしておく必要があった。また、加熱して使用するという特性上ワックス系のものしか実用上採用し得ないので、このため剥離性の指標となる接触角は、必ずしも高いレベルの値を有するものではなかった。さらに、塗布後の皮膜の強度が低いために、ゴム層非形成部のゴム層のみを剥離しようとしても、ゴムが途中でちぎれたり、あるいは、離型剤が取りきれず芯金上に残り、ゴムロールの正常な回転に支障をきたすのを避けるため、洗浄を必要とするケースが生じる。
【０００５】
本発明は、芯金に熱可塑性離型剤を塗布する方法を発展させ、離型剤を常温で塗布することができ、ゴム層非形成部に付着したゴム層のみを剥離する際、ゴム層が途中でちぎれたり、離型剤が芯金上に残ることなく離型剤とともにゴム層を芯金から容易に剥離することができ、剥離後の洗浄を必要としないゴムロールの製造方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のゴムロールの製造方法は、芯金のゴム層非形成部に、フッ素系の熱硬化性離型剤を塗布して離型剤層を形成する工程、離型剤層を設けた芯金を押出機ダイスに供給し、この芯金と未加硫ゴム材料とを共押出しして、芯金の周囲に未加硫ゴム層を形成する工程、この未加硫ゴム層を加硫し硬化する工程、および離型剤層とともに離型剤層上の加硫ゴム層のみを芯金から剥離する工程を有している。
前記熱硬化性離型剤の硬化は、芯金を押出機に供給する前又は未加硫ゴム層の加硫硬化時に行うことができる。
【０００７】
本発明において芯金のゴム層非形成部は、主に機器本体の軸受け部にセットされるゴムロールの両端部であるが、給紙ロールなどの場合には、一本の芯金にゴム層が互いに分離して複数箇所に設けられているものがあり、このケースの場合、各ゴム層とゴム層との間がゴム層非形成部となる。
【０００８】
ゴムロール用の芯金としては、アルミニウム、ステンレス、メッキされた鋼や鋼合金等の金属類が用いられる。
本発明で使用される熱硬化性離型剤は、加熱硬化型で加熱により固形皮膜が形成されるものであり、特には、離型性の高いフッ素系の加熱硬化型コーティング剤が用いられる。フッ素系の加熱硬化型コーティング剤は、芯金との離型性のよさに加えて未加硫ゴム材料ともよく接着し、芯金−ゴム層間の剥離をより完全なものとする。
【０００９】
ゴムロール用芯金への熱硬化性離型剤の塗布は、例えば、先ず芯金の両端部をチャックしてゴムロールの軸回りに回転させながら、離型剤を含浸したシリコーンゴムスポンジ、アクリルゴムスポンジ、ウレタンゴムスポンジ等を芯金の所定の箇所即ちゴム層非形成部に押し当てながら行われる。このときの芯金の回転数は 50 rpm 以上が好ましい。
離型剤塗布後このまま、あるいは乾燥炉内に入れ加熱硬化して離型剤を皮膜化して次工程に進む。
【００１０】
離型剤としては、低分子量のフッ素樹脂を0.05重量％以上含有したフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタン樹脂、けい素樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂や、あるいはこれらの熱硬化性樹脂を有機溶剤や低分子量モノマーに溶かし込んだコーティング剤などが挙げられる。さらには、加硫を必要とする天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の熱硬化性ゴムにフッ素樹脂を含有させたものなどが挙げられる。さらには、上記熱硬化性樹脂や熱硬化性ゴムをフッ素変性させたものが挙げられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一態様を工程順に示す概略断面図である図１を用いてさらに詳細に説明する。
先ず、ゴムロール用の芯金１上の、ゴム層を設けたくないゴム層非形成部に、熱硬化性離型剤を塗布して離型剤層２を形成する（図１（ａ）参照）。離型剤層２を設けた芯金１を押出機ダイス３に供給、好ましくは複数の芯金同士を当接して順次供給し（図１（ｂ）参照）、この芯金１と未加硫ゴム材料４とを押出機ダイス３から共押出しして、芯金の周囲を未加硫ゴム材料４で被覆して未加硫ゴム層５を設ける（図１（ｃ）参照）。さらに、離型剤層２と未加硫ゴム層５が形成されたゴムロール前駆体を１本毎に分離（図１（ｄ）参照）した後、ゴムロール前駆体を乾燥炉６で加熱し、未加硫ゴム層５を加硫硬化して加硫ゴム層７とする（図１（ｅ）参照）。離型剤層２は、押出機ダイス３に供給する前に加硫硬化させても、未加硫ゴム層５が形成された後に未加硫ゴム層５とともに加硫硬化させてもよい。その後、離型剤層２上の加硫ゴム層７’のみを離型剤層２とともに芯金１から剥離することにより所望のゴムロールが製作される（図１（ｆ）参照）。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の具体的態様を、実施例および比較例に基づきさらに詳細に説明する。
実施例１
ゴムロール用の芯金として、外径６ｍｍ、長さ250 ｍｍのSUM22 を用い、無電解ニッケルメッキ処理した。この芯金の両端各20ｍｍに、フッ素系加熱硬化型の離型剤：X70-029B（信越化学工業製、商品名）にFRシンナー（前記、同）、DF-29(前記、同）を混合して得た離型剤を塗布し、300 ℃に保持された乾燥炉で３分間加熱硬化させた。次に、芯金を押出機ダイスに供給し、未加硫シリコーンゴムとともに共押出しして、芯金の周囲を未加硫シリコーンゴムで被覆し、さらに、250 ℃の乾燥炉で15分間加熱して、設けられた未加硫シリコーンゴム層を加硫硬化させた。次いで、離型剤層を設けた芯金両端のゴム層非形成部から、離型剤層とともに加硫シリコーンゴム層を芯金から剥ぎ取った。このとき、離型剤層は加硫シリコーンゴム層にしっかりと付着しており、加硫シリコーンゴム層と離型剤層とを、バリを生じることもなく、一体的に綺麗に剥離することができた。
【００１３】
実施例２
ゴムロール用の芯金として、外径６ｍｍ、長さ250 ｍｍのSUM22 を用い、無電解ニッケルメッキ処理した。この芯金の両端各20ｍｍに、フッ素系加熱硬化型の離型剤：X70-029B（前記、同）にFRシンナー（前記、同）、DF-29(前記、同）を混合して得た離型剤を塗布した。次に、芯金を押出機ダイスに供給し、未加硫シリコーンゴムとともに共押出しして、芯金の周囲を未加硫シリコーンゴムで被覆し、さらに、250 ℃の乾燥炉で15分間加熱して、設けられた未加硫シリコーンゴム層と離型剤層を加硫硬化させた。次いで、離型剤層を設けた芯金両端のゴム層非形成部から、離型剤層とともに加硫シリコーンゴム層を芯金から剥ぎ取った。このとき、離型剤層は加硫シリコーンゴム層にしっかりと付着しており、加硫シリコーンゴム層と離型剤層とをバリを生じることもなく、一体的に綺麗に剥離することができた。
【００１４】
比較例１
加熱硬化型の離型剤に代えて、加熱溶融型のパラフィンワックス（融点58℃）を離型剤として用い、実施例１、２で用いた芯金の両端各20ｍｍに、このパラフィンワックスの100 ℃の融液に浸漬して離型剤を塗布した。この後、実施例１、２と同様にして加硫シリコーンゴム層を設け、ゴム層非形成部の加硫シリコーンゴム層を芯金から剥ぎ取ったところ、途中でちぎれたり、芯金の方に離型剤が残ったりして綺麗に剥離することができなかった。
このときの剥離力を測定したところ、従来のパラフィンワックスでは1.5kgfであったのに対して、フッ素系加熱硬化型では1.1kgfであった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明のゴムロールの製造方法は、芯金のゴム層非形成部に対して、従来使用していた様々なサイズのキャップの作製を必要とせず、さらに加熱溶融型の離型剤では、芯金から剥ぎ取るときの剥離不良があったり、芯金に離型剤が残ったりしたが、これらに代えて使用した加熱硬化型のフッ素系離型剤は、バリを生じることなく加硫ゴム層とともに容易かつ完全に除去することができる。このため、芯金加工後の拭き取り作業や洗浄作業は不要となり、従来に比べ、所望のゴムロールをより安価に製造できる極めて優れた製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を工程順に示す概略断面図である。
【図２】従来のゴムロールの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【符号の説明】
１，ａ・・・・・・芯金、
２・・・・・・・・・・離型剤層、
３，ｃ・・・・・・押出機ダイス、
４，ｄ・・・・・・未加硫ゴム材料、
５，ｅ・・・・・・未加硫ゴム層、
６，ｆ・・・・・・乾燥炉、
７，７’・・・・加硫ゴム層、
ｂ・・・・・・・・・・キャップ。
【図１】
0003755850.tif 000002
【図２】
0003755850.tif 000003