特許 5765377 ゴムロール製造方法及びゴムロール製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5765377

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】ゴムロール製造方法及びゴムロール製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 47/02 20060101AFI20150730BHJP

   F16C 13/00 20060101ALI20150730BHJP

   B29C 47/28 20060101ALI20150730BHJP

   B29K 21/00 20060101ALN20150730BHJP

   B29L 31/08 20060101ALN20150730BHJP

【ＦＩ】

   B29C47/02

   F16C13/00 B

   F16C13/00 Z

   B29C47/28

   B29K21:00

   B29L31:08

【請求項の数】2

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-164557(P2013-164557)

(22)【出願日】2013年8月7日

(65)【公開番号】特開2015-33770(P2015-33770A)

(43)【公開日】2015年2月19日

【審査請求日】2014年9月8日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 拓弥

(72)【発明者】

【氏名】田川 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】増田 升一

(72)【発明者】

【氏名】飯田 英一

【審査官】 大塚 徹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２１９４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５１−０１１６５８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００８−０５２０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３００２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４９４１６１０（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４７／００ − ４７／９６

Ｂ２９Ｋ ２１／００

Ｂ２９Ｌ ３１／０８

Ｇ０３Ｇ １５／０２

Ｆ１６Ｃ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１速度で円筒状に押し出されるゴム材の中心部に間隔をおいて順次、芯金を送り込み、
前記ゴム材で前記芯金の外周面が被覆されたゴムロール部と、前記ゴム材の中心部が中空とされた中空部とを交互に排出し、前記中空部が形成されるとき、排出された前記ゴムロール部の排出側の先端部を、引張部材を用いて、前記第１速度の１．０倍以上１．５倍以下となる第２速度で引っ張り、
前記芯金よりも後方の芯金の前記ゴム材の中心部への送り込みが停止されて前記中空部が形成された後、前記芯金よりも後方の芯金を前記第２速度の１．５倍以上３．０倍以下となる第３速度で前記ゴム材に送り込み、該中空部が、押圧部材を有する押圧手段まで移動したとき、該押圧部材により前記中空部を押圧して前記芯金の端面および前記芯金よりも後方の芯金の端面を前記ゴム材で被覆するゴムロール製造方法。

【請求項2】

ゴム材を第１速度で円筒状に押し出す押出手段と、
前記押出手段で押し出された前記ゴム材の中心部に間隔をおいて順次、芯金を送り込み、前記ゴム材で前記芯金の外周面が被覆されたゴムロール部と、前記ゴム材の中心部が中空とされた中空部とを交互に排出する排出手段と、
前記中空部が形成されるとき、排出された前記ゴムロール部の排出側の先端部を前記第１速度の１．０倍以上１．５倍以下となる第２速度で引っ張る引張部材と、
前記排出手段と前記引張部材との間に配置され、押圧部材で前記中空部を押圧して前記芯金の端面および前記芯金よりも後方の芯金の端面を前記ゴム材で被覆する押圧手段と、
を有し、
前記排出手段は、前記芯金よりも後方の芯金の前記ゴム材の中心部への送り込みが停止されて前記中空部が形成された後、前記中空部が前記押圧部材に達するまで前記芯金よりも後方の芯金を前記第２速度の１．５倍以上３．０倍以下となる第３速度で前記ゴム材に送り込むゴムロール製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴムロール製造方法及びゴムロール製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１のゴムロール製造方法は、円筒状に押し出される未加硫のゴム材の中心部に間隔をおいて順次芯金を送り込み、ゴム材で芯金の外周面が被覆されたゴムロール部と、ゴム材で芯金の間が中空とされた中空部とを交互に排出している。また、特許文献１のゴムロール製造方法は、引出機によるゴムロール部の引き出し速度が、芯金と共に押し出されるゴム材の押し出し速度に対して０.６倍以上１.４倍以下の範囲に設定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４９４１６１０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、ゴムロールの肉厚が設定厚よりも厚くなることを抑制すると共に、ゴムロール部と引張部材との接触部での引張部材の滑りを抑制することができるゴムロール製造方法及びゴムロール製造装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の請求項１に係るゴムロール製造方法は、第１速度で円筒状に押し出されるゴム材の中心部に間隔をおいて順次、芯金を送り込み、前記ゴム材で前記芯金の外周面が被覆されたゴムロール部と、前記ゴム材の中心部が中空とされた中空部とを交互に排出し、前記中空部が形成されるとき、排出された前記ゴムロール部の排出側の先端部を、引張部材を用いて、前記第１速度の１．０倍以上１．５倍以下となる第２速度で引っ張り、前記芯金よりも後方の芯金の前記ゴム材の中心部への送り込みが停止されて前記中空部が形成された後、前記芯金よりも後方の芯金を前記第２速度の１．５倍以上３．０倍以下となる第３速度で前記ゴム材に送り込み、該中空部が、押圧部材を有する押圧手段まで移動したとき、該押圧部材により前記中空部を押圧して前記芯金の端面および前記芯金よりも後方の芯金の端面を前記ゴム材で被覆する。

【0007】

本発明の請求項２に係るゴムロール製造装置は、ゴム材を第１速度で円筒状に押し出す押出手段と、前記押出手段で押し出された前記ゴム材の中心部に間隔をおいて順次、芯金を送り込み、前記ゴム材で前記芯金の外周面が被覆されたゴムロール部と、前記ゴム材の中心部が中空とされた中空部とを交互に排出する排出手段と、前記中空部が形成されるとき、排出された前記ゴムロール部の排出側の先端部を前記第１速度の１．０倍以上１．５倍以下となる第２速度で引っ張る引張部材と、前記排出手段と前記引張部材との間に配置され、押圧部材で前記中空部を押圧して前記芯金の端面および前記芯金よりも後方の芯金の端面を前記ゴム材で被覆する押圧手段と、を有し、前記排出手段は、前記芯金よりも後方の芯金の前記ゴム材の中心部への送り込みが停止されて前記中空部が形成された後、前記中空部が前記押圧部材に達するまで前記芯金よりも後方の芯金を前記第２速度の１．５倍以上３．０倍以下となる第３速度で前記ゴム材に送り込む。

【発明の効果】

【0009】

請求項１の発明は、第２速度が第１速度の１．０倍よりも遅く、または第２速度が第１速度の１．５倍よりも速い方法に比べて、ゴムロールの肉厚が設定厚よりも厚くなることを抑制すると共に、ゴムロール部と引張部材との接触部での引張部材の滑りを抑制することができる。

【0010】

請求項１の発明は、第３速度が第２速度の１．５倍よりも遅く、または第３速度が第２速度の３．０倍よりも速い方法に比べて、ゴムロールの肉厚が設定厚よりも厚くなることを、さらに抑制することができる。

【0011】

請求項２の発明は、第２速度が第１速度の１．０倍よりも遅く、または第２速度が第１速度の１．５倍よりも速い方法に比べて、ゴムロールの肉厚が設定厚よりも厚くなることを抑制すると共に、ゴムロール部と引張部材との接触部での引張部材の滑りを抑制することができる。

【0012】

請求項２の発明は、第３速度が第２速度の１．５倍よりも遅く、または第３速度が第２速度の３．０倍よりも速い方法に比べて、ゴムロールの肉厚が設定厚よりも厚くなることを、さらに抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係るゴムロール製造装置の構成を示す断面図である。

【図2】（Ａ）、（Ｂ）第１実施形態に係るゴムロール部が引張部材で引っ張られる状態を示す断面図である。

【図3】第１実施形態に係る中空部の形成状態を示す拡大断面図である。

【図4】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）第１実施形態に係る中空部を押圧部材で押圧する状態を示す断面図である。

【図5】第１実施形態に係るゴムロール製造装置を用いて成形された袋とじ状のゴムロールの構成を示す断面図である。

【図6】第２実施形態に係る中空部及びゴムロールの形成状態を示す拡大断面図である。

【図7】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）第１比較例に係る中空部、ゴムロール部、及びゴムロールの形成状態を示す断面図である。

【図8】第２比較例に係る中空部及びゴムロールの形成状態を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

[第１実施形態]
第１実施形態に係るゴムロール製造方法及びゴムロール製造装置の一例について説明する。なお、本実施形態に係るゴムロール製造装置およびゴムロール製造方法によって製造されるゴム被覆軸体（以下、「ゴムロール」という）は、一例として、画像形成装置の感光体に接触して回転し感光体の外周面を帯電する帯電ロールとして用いられる。

【0015】

図１に示すように、本実施形態の一例としてのゴムロール製造装置１０は、ゴム材Ｇを排出する排出手段の一例としての排出部１２と、排出部１２の下方に配置され後述するゴムロール部５６を引っ張る引張部１６とを有している。また、ゴムロール製造装置１０は、排出部１２と引張部１６との間に配置される押圧部１４を有している。

【0016】

＜排出部＞
排出部１２は、いわゆるクロスヘッドダイから構成される。また、排出部１２は、未加硫のゴム材Ｇを供給するゴム材供給部１８と、ゴム材供給部１８から供給されたゴム材Ｇを円筒状に押し出す押出手段の一例としての押出部２０とを有している。さらに、排出部１２は、押出部２０から円筒状に押し出されるゴム材Ｇの中心部に芯金２２を供給する芯金供給部２４を有している。

【0017】

（ゴム材供給部）
ゴム材供給部１８は、図示の横方向に延びる円筒状の本体部２６の内部にスクリュー２８が回転可能に設けられている。スクリュー２８は、図示の横方向を軸方向として、駆動モータ３０によって回転駆動される。また、本体部２６の駆動モータ３０側には、ゴム材Ｇを投入する投入口３２が設けられている。これにより、投入口３２から投入されたゴム材Ｇは、本体部２６の内部においてスクリュー２８によって練られながら押出部２０に向けて供給される。ゴム材供給部１８では、スクリュー２８の回転速度を調整することで、ゴム材Ｇの供給速度が調整される。

【0018】

（ゴム材）
ゴム材Ｇは、一例として、全ポリマーのうち８０質量部以上のエピクロルヒドリンゴムを有し、カーボンや炭酸カルシウムなどの無機フィラーを３０質量部以上６０質量部以下で配合した未加硫のものを用いている。

【0019】

（押出部）
押出部２０は、ゴム材供給部１８が接続される円筒状のケース３４と、ケース３４の内部中心に配置される円柱状のマンドレル３６と、マンドレル３６の下方に配置される排出ヘッド３８とを有している。

【0020】

マンドレル３６は、ケース３４の上側に取り付けられた保持部材４０によって保持されている。また、排出ヘッド３８は、ケース３４の下側に取り付けられた保持部材４２によって保持されている。そして、マンドレル３６の外周面（一部において保持部材４０の外周面）と、保持部材４２の内周面（一部において排出ヘッド３８の内周面）との間には、ゴム材Ｇが環状（円筒状）に流れる環状流路４４が形成されている。

【0021】

また、マンドレル３６の中心部には、芯金２２が挿入される挿入孔４６が図示の上下方向を軸方向として形成されている。さらに、マンドレル３６の下部は、下端に向けて先細った形状を呈している。そして、マンドレル３６の下部の下方の領域は、挿入孔４６から供給される芯金２２と環状流路４４から供給されるゴム材Ｇとが合流する合流部４８とされている。即ち、排出部１２では、合流部４８に向けてゴム材Ｇが円筒状に押し出されると共に、円筒状に押し出されるゴム材Ｇの中心部に芯金２２が送り込まれるようになっている。

【0022】

ここで、ゴム材Ｇは、芯金２２が無い状態で、合流部４８を流れて押出部２０から押し出されるときの押出速度が、第１速度Ｖ１[ｍｍ／ｓ]（図２（Ａ）参照）となっている。即ち、第１速度Ｖ１は、芯金２２が無い状態で、スクリュー２８の回転によりゴム材Ｇが押し出されるときの速度である。

【0023】

（芯金供給部）
芯金供給部２４は、マンドレル３６の上方に配置されるロール対５０を有している。ロール対５０は、複数対（一例として、３対）設けられており、各ロール対５０の片側のロールは、ベルト５２を介して駆動ロール５４に接続されている。そして、駆動ロール５４は、制御部５５によって、回転速度（芯金２２の送り込み速度）が制御されるようになっている。これにより、駆動ロール５４が駆動されると、各ロール対５０によって挟持される芯金２２が、マンドレル３６の挿入孔４６に向けて送られるようになっている。

【0024】

芯金２２は、予め定められた長さとされており、ロール対５０によって送られる後方（図示の上方）の芯金２２が、マンドレル３６の挿入孔４６に存在する先方の芯金２２を押すことにより、複数の芯金２２が順次、挿入孔４６を通過するようになっている。また、駆動ロール５４の駆動は、先方の芯金２２の前方端がマンドレル３６の先端に位置したときに一旦停止されるようになっており、マンドレル３６の下方の合流部４８において、芯金２２が間隔をおいて送り込まれるようになっている。

【0025】

このように、排出部１２においては、合流部４８においてゴム材Ｇを円筒状に押し出し、ゴム材Ｇの中心部に間隔をおいて芯金２２が順次、送り込まれるようになっている。これにより、ゴム材Ｇで芯金２２の外周面が被覆されたゴムロール部５６と、ゴム材Ｇの中心部（先方の芯金２２と後方の芯金２２との間）が中空とされた中空部５８とが、排出ヘッド３８から交互に排出されるようになっている。なお、芯金２２の外周面には、ゴム材Ｇとの接着性を高めるためにプライマー（図示省略）が予め塗布されている。

【0026】

ここで、芯金供給部２４は、中空部５８が形成された後、芯金２２を第３速度Ｖ３[ｍｍ／ｓ]でゴム材Ｇに送り込むようになっている。第１実施形態では、一例として、第３速度Ｖ３が、ゴムロール部５６の後述する第２速度Ｖ２の２．０倍に設定されている。なお、以後の説明では、芯金２２の送り込み速度（供給速度）をＶｓと記載し、この送り込み速度Ｖｓのうち、中空部５８が形成された後の予め設定された速度を第３速度Ｖ３と記載して区別する場合がある。

【0027】

＜押圧部＞
押圧部１４は、１対の半円筒状の押圧部材６０を有している。１対の押圧部材６０は、排出部１２から排出される中空部５８を挟むようにして対向配置されている。また、各押圧部材６０には、中心部に向けて突出する突出部６２が形成されている。そして、各押圧部材６０は、駆動機構（図示省略）によって、図示の左右方向及び上下方向に移動可能となっている。

【0028】

＜引張部＞
引張部１６は、１対の半円筒状の引張部材６４を有している。１対の引張部材６４は、排出部１２から排出されるゴムロール部５６を挟むようにして対向配置されている。また、各引張部材６４には、ゴムロール部５６の外周面形状に対応した形状の把持部６６が形成されている。そして、各引張部材６４は、駆動機構（図示省略）によって、図示の左右方向および上下方向に移動可能となっている。なお、引張部材６４によるゴムロール部５６の引張速度を第２速度Ｖ２[ｍｍ／ｓ]とする。

【0029】

（第２速度の設定）
ゴムロール製造装置１０において、ゴム材Ｇが押出部２０から押し出されるときの第１速度Ｖ１（押出速度）に対して、引張部材６４が引っ張る第２速度Ｖ２が遅すぎると、中空部５８での単位長さ当たりのゴム材Ｇの量が増大することになる。この場合、後方のゴムロール部５６の先端側（下端側）のゴム材Ｇには、大きな残留応力が生じ、この残留応力が、ゴムロール部５６が排出された瞬間に解放されることで、後方のゴムロール部５６の先端側の肉厚が増大することが予想される。

【0030】

一方、ゴムロール製造装置１０において、第１速度Ｖ１に対して第２速度が速すぎると、引張部材６４が、ゴムロール部５６に対して滑って、ゴムロール部５６から外れてしまうことが予想される。これらの理由により、第２速度Ｖ２には望ましい範囲が存在すると考え、完成体であるゴムロール７０（図５は半製品状態を示す）の肉厚の評価と、引張部材６４のゴムロール部５６に対する滑りの有無の評価とを行った。

【0031】

ゴム材Ｇは、主成分をエピクロロヒドリンゴムとし、加工助剤、カーボンブラック、炭酸カルシウム、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤を配合したものを混練して得た。また、予備実験を行った結果から、第１速度Ｖ１に対する第２速度Ｖ２の比（速度比Ｖ２／Ｖ１）を０．９、１．０、１．３、１．４、１．５、１．６、２．０と設定した。さらに、第２速度Ｖ２に対する第３速度Ｖ３の比（速度比Ｖ３／Ｖ２）は、２．０とした。

【0032】

（肉厚の評価方法）
ゴムロール７０（図５参照）の端部における肉厚（外径膨張）の評価では、まず、長さ３５５[ｍｍ]、直径８[ｍｍ]の芯金２２に対して、肉厚の設定を２[ｍｍ]としてゴム材Ｇ（ゴム層）を形成させ、加硫処理を施した。続いて、芯金２２の端面６８から１５[ｍｍ]の位置でゴム層を切除して両端部で芯金２２を露出させた。そして、芯金２２の両端部を支持部材（図示省略）で支持して１回転させ、芯金２２の端面６８から２０[ｍｍ]位置の平均外径と、５０[ｍｍ]位置の平均外径とを測定し、その差（Δｄとする）を求めた。なお、肉厚の評価は、２本目に押し出されたゴムロール部５６から得られたゴムロール７０について行った。

【0033】

ゴムロール７０の外径の測定には、遮光式レーザー外径測定装置（アサカ理研製：ＲＯＬＬ２０００）を使用した。なお、ゴムロール７０先端の肉厚の評価は、制御可能な肉厚を○、制御不可能な肉厚（厚い）を×として、２段階評価で行った。なお、本実施形態では、△は○と×の間の使用可能レベルである。

【0034】

（滑りの有無の評価）
引張部材６４のゴムロール部５６に対する滑り（掴み損ね）の評価は、引張部材６４がゴムロール部５６を引っ張る状態で、ゴムロール部５６の移動速度Ｖｒをセンサ（図示省略）で測定した。そして、予め設定された引張部材６４の第２速度Ｖ２と、測定されたゴムロール部５６の移動速度Ｖｒとの差が生じたものを×（滑り有り）、差が生じないものを○（滑り無し）として、２段階評価で行った。なお、滑りの有無の評価は、１本目として排出されたゴムロール部５６について行った。

【0035】

ここで、各評価結果を表１にまとめて示す。

【表1】

【0036】

表１に示すように、ゴムロール肉厚の評価では、速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０以上１．５以下の範囲で△又は○となった。また、滑り有無評価では、速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０以上１．５以下の範囲で○となった。これらの結果から、中空部５８が形成されるとき、引張部材６４が、ゴムロール部５６の排出側の先端部を、第１速度Ｖ１（図２（Ａ）参照）の１．０倍以上１．５倍以下となる第２速度Ｖ２で引っ張ることが望ましいことが確認された。なお、本実施形態では、一例として、第２速度Ｖ２が第１速度Ｖ１の１．３倍に設定されている。

【0037】

[作用]
次に、第１実施形態の作用について説明する。

【0038】

図２（Ａ）に示すように、ゴム材Ｇが第１速度Ｖ１で押し出される。このゴム材Ｇの押し出しと共に、ゴム材Ｇの中心部に間隔をおいて順次、芯金２２が送り込まれ、ゴム材Ｇで芯金２２の外周面が被覆されたゴムロール部５６と、ゴム材Ｇの中心部が中空とされた中空部５８とが交互に排出されるようになる。これにより、先方の芯金２２の先端部（図示の下側）が引張部材６４と対向する位置まで押し出される。

【0039】

後方の芯金２２がマンドレル３６の先端位置において停止（後方の芯金２２の移動速度Ｖｓ＝０[ｍｍ／ｓ]）されると、各引張部材６４は、互いに近づく方向に可動され、各引張部材６４の把持部６６によってゴムロール部５６が把持される。なお、各引張部材６４がゴムロール部５６を把持している部位が、ゴムロール部５６と引張部材６４との接触部Ｓである。

【0040】

続いて、図２（Ｂ）に示すように、各引張部材６４が、排出されたゴムロール部５６の排出側の先端部を第２速度Ｖ２で下方に引っ張ることで、先方の芯金２２と後方の芯金２２との間に対応する部位に中空部５８が形成される。

【0041】

ここで、第１比較例として、図７（Ｂ）に示すように、引張部材６４の移動速度である第２速度Ｖ２がゴム材Ｇの第１速度Ｖ１の１．５倍よりも速い場合、接触部Ｓで引張部材６４が滑ってしまい、各引張部材６４がゴムロール部５６から外れてしまう場合がある。また、各引張部材６４が外れない場合であっても、ゴム材Ｇが押し出される第１速度Ｖ１に比べて速い第２速度Ｖ２でゴムロール部５６を引っ張ることになるので、中空部５８のゴム材Ｇの肉厚がゴムロール部５６のゴム材Ｇの肉厚よりも薄くなる。

【0042】

さらに、第１比較例として、第２速度Ｖ２がゴム材Ｇの第１速度Ｖ１の１．０倍よりも遅い場合、図７（Ａ）に示すように、合流部４８における中空部５８のゴム材Ｇの肉厚ｄ２が、ゴムロール部５６のゴム材Ｇの肉厚ｄ１よりも厚くなる。これは、単位時間において、排出される（引っ張られる）ゴムロール部５６のゴム材Ｇの量よりも、合流部４８に押し出される（供給される）ゴム材Ｇの量の方が増加するためである。

【0043】

一方、本実施形態では、図２（Ｂ）に示すように、引張部材６４の移動速度である第２速度Ｖ２がゴム材Ｇの第１速度Ｖ１の１．０倍以上１．５倍以下の速度となっている。これにより、ゴムロール部５６の接触部Ｓで引張部材６４が滑ることが抑制される。そして、ゴムロール部５６が引張部材６４で引っ張られることで、合流部４８のゴム材Ｇに張力が作用し、ゴム材Ｇにおける先方の芯金２２と後方の芯金２２との間に中空部５８が形成される。

【0044】

また、本実施形態では、第２速度Ｖ２が第１速度Ｖ１の１．０倍以上１．５倍以下の速度となっていることで、図３に示すように、中空部５８のゴム材Ｇの肉厚ｄ２がゴムロール部５６のゴム材Ｇの肉厚ｄ１（ほぼ設定厚に等しい）と同程度となる。一例として、中空部５８のゴム材Ｇの肉厚ｄ２がゴムロール部５６のゴム材Ｇの肉厚ｄ１に対して９０[％]以上１１０[％]以下となる。

【0045】

続いて、図４（Ａ）に示すように、芯金２２の送り出しが再開され、中空部５８が１対の押圧部材６０の対向位置まで移動する。そして、中空部５８が１対の押圧部材６０の対向位置まで移動したとき、図４（Ｂ）に示すように、各押圧部材６０が互いに近づく方向に可動され、中空部５８のゴム材Ｇは、各押圧部材６０の突出部６２により内方に押圧される。これにより、先方の芯金２２の端面６８及び後方の芯金２２の端面６８が、中空部５８のゴム材Ｇによって覆われる。

【0046】

続いて、図４（Ｃ）に示すように、各押圧部材６０が互いに離れる方向に移動されると、芯金２２を袋とじ状とするゴムロール７０が成形される。なお、各引張部材６４は、分離されたゴムロール７０を把持しつつ下方に移動させた後、次のゴムロール部５６を把持するための待機位置に移動する。

【0047】

図５には、本実施形態に係るゴムロール製造装置１０（図１参照）を用いて成形された袋とじ状の（半製品の）ゴムロール７０の構成が示されている。

【0048】

袋とじ状のゴムロール７０は、ゴムロール製造装置１０（図１参照）で成形された後の次工程において、一例として、１６５[℃]の加硫処理炉（図示省略）に７５[分]入れられる。これにより、ゴムロール部５６のゴム材Ｇ及び芯金２２の端面を覆う部分のゴム材Ｇ（中空部５８に位置していたゴム材Ｇ）に対して加硫処理が施される。

【0049】

続いて、加硫処理されたゴムロール７０は、次工程において加工処理される。具体的には、ゴムロール７０の軸方向両端側において、芯金２２が一定の長さで露出するように両端部のゴム材Ｇが切除される。これにより、芯金２２の端面６８を覆う部分のゴム材Ｇが切除される。なお、ゴムロール部５６は加硫処理が施される前に引張部材６４（図１参照）の把持部６６によって把持されるため、加硫処理後のゴムロール部５６には把持部６６の跡が残る。しかし、ゴムロール部５６における当該跡が付いた部分は、両端部のゴム材Ｇと共に切除されるため、当該跡が最終製品のゴムロール７０に残ることはない。

【0050】

図７（Ｃ）には、第１比較例として、袋とじ状ではない（芯金２２の端面にゴム材Ｇが無い）ゴムロール２００の構成が示されている。第１比較例のゴムロール２００は、既述の速度比Ｖ２／Ｖ１が、１．０倍よりも小さい値で成形されている。そして、第１比較例のゴムロール２００は、軸方向端部のゴム材Ｇの肉厚が、中央部のゴム材Ｇの肉厚に比べて増大している。これは、具体的には、次の理由によると考えられる。

【0051】

排出部１２（図１参照）から排出されるゴム材Ｇには、残留応力が内在している。ここで、ゴムロール部５６を排出部１２から排出した後にゴム材Ｇを切り離すと、残留応力の解放により、芯金２２の端面６８付近のゴム材Ｇが軸方向に収縮変形すると共に径方向に拡張変形する。この端部におけるゴム材Ｇの変形により、ゴムロール２００の端部のゴム材Ｇの肉厚が中央部に比べて増大すると考えられる。

【0052】

一方、図４Ｂ及び図５に示すように、本実施形態に係るゴムロール７０では、芯金２２をゴム材Ｇで袋とじ状としつつゴム材Ｇが切り離される。即ち、中空部５８のゴム材Ｇによって、芯金２２の端面６８の少なくとも周縁部が覆われた状態で切り離されるので、残留応力の解放によるゴム材Ｇの軸方向の収縮変形および径方向の拡張変形が抑制される。そして、中空部５８のゴム材Ｇは、加硫処理によって加硫硬化した後に切除されるので、残留応力の解放によるゴム材Ｇの軸方向の収縮変形および径方向の拡張変形は実質的に問題のない程度にまで減少する。従って、本実施形態では、軸方向の両端部と中央部において肉厚の差が小さいゴムロール７０が製造される。

【0053】

[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係るゴムロール製造方法及びゴムロール製造装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材及び部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

【0054】

第２実施形態では、図１に示す第１実施形態のゴムロール製造装置１０において、芯金供給部２４で設定される芯金２２の第３速度Ｖ３（送り込み速度）が異なっており、他の構成は同様である。このため、第２実施形態においてもゴムロール製造装置１０として説明する。

【0055】

（第３速度の設定）
図８に第２比較例として示すように、中空部５８が形成された後、先方のゴムロール部５６の第２速度Ｖ２に対して、後方の芯金２２の第３速度Ｖ３が遅すぎると、中空部５８に流入するゴム材Ｇの量が増大することになる。この場合、後方のゴムロール部５６の先端側（下端側）のゴム材Ｇには大きな残留応力が生じ、この残留応力が、ゴムロール部５６が押し出された瞬間に解放されることで、後方のゴムロール部５６の先端側の肉厚が増大することが予想される。このため、第２速度Ｖ２に対する第３速度Ｖ３の速度比Ｖ３／Ｖ２についても望ましい範囲が存在すると考え、ゴムロール７０の肉厚の評価を行った。

【0056】

ゴム材Ｇは、第１実施形態の評価と同様の配合とした。また、予備実験を行った結果から、第２速度Ｖ２に対する第３速度Ｖ３の比（速度比Ｖ３／Ｖ２）を１．４、１．５、２．０、２．５、３．０、３．１と設定した。なお、第１速度Ｖ１に対する第２速度Ｖ２の比（速度比Ｖ２／Ｖ１）は、１．０とした。

【0057】

（肉厚の評価方法）
ゴムロール７０先端の肉厚の評価は、制御可能な肉厚を○、制御不可能な肉厚（厚い）を×として、２段階評価で行った。なお、本実施形態では、△は○と×の間の使用可能レベルである。

【0058】

ここで、評価結果を表２に示す。

【表2】

【0059】

表２に示すように、ゴムロール肉厚の評価では、速度比Ｖ３／Ｖ２が１．５以上３．０以下の範囲で△又は○となった。この結果から、中空部５８が形成された後、先方のゴムロール部５６の第２速度Ｖ２に対して、後方の芯金２２の第３速度を１．５倍以上３．０倍以下の速度でゴム材Ｇに送り込むことが望ましいことが確認された。これにより、本実施形態では、一例として、第３速度Ｖ３が第２速度Ｖ２の２．０倍に設定されている。

【0060】

[作用]
次に、第２実施形態の作用について説明する。

【0061】

図２（Ａ）に示すように、ゴム材Ｇが第１速度Ｖ１で押し出されると共に先方の芯金２２がゴム材Ｇ内に送り込まれて、先方の芯金２２の先端部（図示の下側）が引張部材６４と対向する位置まで押し出される。そして、後方の芯金２２がマンドレル３６の先端位置において停止されると、各引張部材６４の把持部６６によってゴムロール部５６が把持される。

【0062】

続いて、図２（Ｂ）に示すように、各引張部材６４は、ゴムロール部５６を把持した状態で、第２速度Ｖ２で下方に移動する。

【0063】

第２比較例として、後方の芯金２２を送り込むときの第３速度Ｖ３が、先方のゴムロール部５６の第２速度Ｖ２の１．５倍よりも遅い場合、図８に示すように、合流部４８に多くのゴム材Ｇが流入した後で、後方の芯金２２が合流部４８に送り込まれる。このため、比較例のゴムロール２００では、ゴム材Ｇの先端部の肉厚ｄ２が、中央部の肉厚ｄ１に比べて先端部で厚くなってしまう。また、図示は省略するが、第３速度Ｖ３が第２速度Ｖ２の３．０倍よりも速い場合、先方の芯金２２と後方の芯金２２との間隔が狭くなってしまい、中空部５８を押圧部材６０（図１参照）で押圧することが困難となる。

【0064】

一方、本実施形態では、図６に示すように、中空部５８が形成されると共に、後方の芯金２２が、第２速度Ｖ２の１．５倍以上３．０倍以下となる第３速度Ｖ３でゴム材Ｇに送り込まれる。ここで、後方の芯金２２の第３速度Ｖ３が、先方のゴムロール部の第２速度Ｖ２の１．５倍以上の速度となっていることで、多くのゴム材Ｇが流入（滞留）する前に芯金２２がゴム材Ｇに送り込まれることになる。これにより、ゴムロール７０におけるゴム材Ｇの先端部の肉厚ｄ２が、中央部の肉厚ｄ１と同程度となる。

【0065】

また、本実施形態では、第３速度Ｖ３が第２速度Ｖ２の３．０倍以下の速度となっていることで、中空部５８の長さ（先方の芯金２２と後方の芯金２２との間隔）が確保され、中空部５８を押圧部材６０（図１参照）で押圧可能となる。

【0066】

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。

【0067】

第２速度Ｖ２は、第１速度Ｖ１の１．０倍以上１．５倍以下の範囲内で自由に設定してよい。また、第３速度Ｖ３は、第２速度Ｖ１の１．５倍以上３．０倍以下の範囲内で自由に設定してよい。

【0068】

ゴムロール製造装置１０では、押圧部１４により中空部５８でゴムロール７０を分離するように構成したが、押圧部１４により中空部５８のゴム材を内方に押圧した後、他の切断部材（カッター）によってゴムロール７０を分離するように構成してもよい。

【0069】

ゴム材Ｇは、エピクロルヒドリンゴムを用いたものを例示したが、これに限るものではなく、他のゴム材料を用いても良い。例えば、ゴム材Ｇの一例としてシリコンゴムを用いて、現像ロールや搬送ロールを形成してもよい。また、ゴムロール７０は、芯金２２の端面６８の全面が中空部５８のゴム材Ｇによって袋とじ状に覆われていたが、これに限らず、芯金２２の端面６８の少なくとも周縁部が中空部５８のゴム材Ｇによって覆われていればよい。

【符号の説明】

【0070】

１０ ゴムロール製造装置
１２ 排出部（排出手段の一例）
２０ 押出部（押出手段の一例）
２２ 芯金
５６ ゴムロール部
５８ 中空部
６４ 引張部材
Ｇ ゴム材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】