JP2005280186A - 発泡ゴムローラの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 押出し機によって押出されたゴム組成物を発泡加硫させるまでの工程を，連続的，省スペース，省力管理のもと効率よく行うとともに，品質安定性に優れた発泡ゴムローラの製造方法を提供する。
【解決手段】 原料ゴム組成物をチューブ状に押出し、所定の長さに切断した後、加硫発泡し、得られた加硫ゴムチューブに芯金を圧入して発泡ゴムローラを製造するに際し、切断された未加硫のゴムチューブを、下記式を満足する円弧状の底部を有する搬送用トレイに載置して加熱し、加硫発泡を行なう。
Ｒ¹≦Ｒ²≦２Ｒ¹
（Ｒ¹：加硫ゴムチューブの半径、Ｒ²：搬送用トレイの底部の半径）
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機やプリンター等の画像形成装置、特に感光体廻りで好適に使用される帯電ローラ、転写ローラ等の発泡弾性を有する発泡ゴムローラの製造方法に関する。

従来、発泡ゴムローラは、押出し機によってチューブ状に押出された未加硫未発泡のゴム組成物（以下「未加硫ゴムチューブ」という）を切断せずに連続熱風炉（ＨＡＶ）や高周波加熱炉（ＵＨＦ）に連続して搬送し発泡加硫させ、得られた連続した加硫発泡ゴムチューブ（以下「加硫ゴムチューブ」という）を所定長さに切断し、もしくは切断したゴムチューブを蒸気缶加熱炉等で発泡加硫させ、得られた加硫発泡されたゴムチューブに導電性軸体（芯金）を挿入し、更に加熱することにより芯金とゴムチューブを接着して製造されていた（特許文献１、２参照）。

しかし、この製造方法では、図４に示すように、押出し機８から押出された未加硫ゴムチューブは切断せず、直線的に連続して熱風炉（ＨＡＶ）９や高周波加熱炉（ＵＨＦ）へと搬送するため、加硫発泡に必要な時間、必要な生産量および必要な作業領域を考慮すると長大な生産ラインを必要としてしまう。また、加硫発泡工程ではゴムチューブは体積変化が大きく、ゴムチューブの搬送速度が適切でないと、押出されたゴムチューブが途中で切れてしまったり、うねりを生じたり、引き取り機に巻きついてしまうという問題を生じ易く、ライン管理に手間がかかるほか、発泡セルの形状が搬送速度に影響され、チューブ長手方向に楕円形になることがあり、品質に問題が生じ易い。

また、切断した未加硫ゴムチューブをバッチ式熱風炉や蒸気缶加熱炉で加硫発泡させる場合は、バッチ生産による品質のロット間のばらつき、炉内の温度分布のばらつきによる物性、発泡倍率のロット内のばらつきなどが発生する。
特開２００２−２２１８５９号公報 特開平１１−１１５０６９号公報

上述のように押出し機によって押出された未加硫ゴムチューブを切断せずに連続的に成形すると生産ラインが長大となり、品質管理、ライン管理に手間がかかる設備となり、また切断後にバッチ炉にて加硫発泡を行う場合，ロット間、ロット内ばらつきがあり，品質安定性に劣る。

従って、本発明の目的は、上述の課題を解決した、即ち、連続的、省スペース、省力管理を効率よく行うことが可能であり、得られる発泡ゴムローラの品質にも優れる発泡ゴムローラの製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、切断した未加硫ゴムチューブを特定形状の加硫トレイに積載し、加硫発泡させたならば、得られる発泡ゴムローラは品質が安定しており、かつ装置としても省スペースにすることが可能であることを見出し、本発明を完成したものである。

即ち、本発明は、加硫発泡したゴムチューブに芯金を圧入し形成する発泡ゴムローラの製造において、ゴム組成物を押出し機によって押出して未加硫未発泡のゴムチューブを形成し、次いで切断し、この切断された未加硫未発泡のゴムチューブを、次式Ｉを満足する円弧状の底部を有する搬送用トレイに載置し、ついで加硫発泡することを特徴とする発泡ゴムローラの製造方法である。
Ｒ¹≦Ｒ²≦２Ｒ¹ （Ｉ）
式中、Ｒ¹は発泡後のゴムチューブの外半径であり、Ｒ²は搬送用トレイの底部円弧の半径を示す。

なお、本発明は、該搬送用トレイの開口率が２０〜９０％であること、該搬送用トレイのゴムチューブ載置面がフッ素樹脂コーティングされているか、離型剤塗布処理さていること、或いは／及び未加硫未発泡のゴムチューブの表面に粘着防止剤が塗布されていること、未加硫未発泡のゴムチューブの切断長が５０ｃｍ以下であることが好ましい。

さらに、本発明は、原料ゴム組成物が１６０℃における加硫速度及び発泡速度が下記条件ａ）〜ｃ）を満たすものであることが好ましい。
ａ）発泡進行率１０％における加硫進行率が０．１〜５％である。
ｂ）発泡進行率９０％における加硫進行率が８〜６０％である。
ｃ）発泡進行率９０％に達する時間が５分以内である。

また、本発明は、該搬送用トレイの搬送が、トレイ長手向きに対し略直角方向であること、或いは／及び該搬送用トレイを回転駆動することが好ましい。

本発明の発泡ゴムローラの製造方法は、押出し機によって押出された未加硫ゴムチューブを発泡加硫させるまでの工程を、連続的、省スペース、省力管理のもとに効率よく行うことが可能となり、品質安定性に優れた発泡ゴムローラを提供することが可能である。

以下、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

本発明では、発泡ゴムローラを、各種ゴムコンパウンド材料を配合し、必要に応じて混合して、原料ゴム組成物を調製し、該ゴム組成物を押出し機によりチューブ状に押出し、切断して未加硫ゴムチューブを製造し、その未加硫ゴムチューブを搬送用トレイに載置した後、加熱炉内へ搬送し、加熱して加硫と発泡を行ない、加硫発泡したゴムチューブ（加硫ゴムチューブ）を作成する。次いで、この加硫ゴムチューブに、接着剤を塗布した芯金を挿入し、更に加熱することにより芯金とゴムチューブを接着した後、所定の外径まで研磨することにより製造する。

本発明においては、押出し機によって押出された後、一定長に切断し得られた未加硫ゴムチューブの加硫発泡が、次式を満足する円弧状の底部を有する搬送用トレイ上で行われることが重要である。円弧状の底部を有する搬送用トレイに載置することにより、未加硫ゴムチューブに対し一定距離に側壁が存在することとなり、加硫発泡によりゴムが発泡伸長する際に湾曲しようとしても、該側壁により伸長方向が補正されるので、結果として、ゴムチューブが湾曲することが防止される。

図１に、ここにおいて使用する搬送用トレイの一例の断面図を示す。

図１において、１は搬送用トレイであり、２は加硫発泡される或いは加硫発泡したゴムチューブである。搬送用トレイ１の底部１ａは、その曲率の半径をＲ²としたとき、この搬送用トレイ上に載置され、加硫発泡されるゴムチューブ２の加硫発泡後の外半径Ｒ¹に対し、上記式Ｉを満足する必要がある。つまり、Ｒ²／Ｒ¹が１〜２である。好ましくは、Ｒ²／Ｒ¹は１．１〜１．７である。

すなわち、搬送用トレイ１の半径Ｒ²が加硫発泡後のゴムチューブ２の半径Ｒ¹より小さい場合、搬送用トレイにより未加硫ゴムチューブが自由に発泡することが阻害され、加硫ゴムチューブが搬送用トレイに密着してしまい、また、搬送用トレイ１の半径Ｒ²が加硫発泡後のゴムチューブの半径Ｒ¹の２倍より大きい場合、トレイ側面とゴムチューブとの距離が離れすぎるため、トレイ側面によりゴムチューブが湾曲することを防止する効果が得られない。

なお、搬送用トレイとしては、上記式Ｉの条件を満足するならば、形状は円筒状でもよく、加硫発泡に際し、搬送用トレイを転動させるような場合は好ましい。

本発明に使用する原料ゴム組成物を構成するゴム材料としては、押出し機により押出し可能なゴム材料であれば何れのものでもよく、具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロルスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料を使用することができる。

本発明に使用する原料ゴム組成物を構成する発泡剤としては、一般的に用いられるゴム用有機系化学発泡剤であればいずれでもよく、具体的には、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等が挙げられる。本発明においては、発泡剤の分解温度や加硫速度を調整することによって所望の発泡状態を得るが、そうした配合薬品の組み合わせは特に限定されるものではない。

また、本発明に使用する原料ゴム組成物には、一般のゴムに使用されるその他の成分を必要に応じて含有させることができる。例えば、硫黄や有機含硫黄化合物等の加硫剤、各種加硫促進剤、カーボンブラック、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、タルク等の各種充填剤、可塑剤等の加工助剤、各種老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸等の加硫助剤、尿素等の各種発泡助剤、導電性カーボン等の導電剤、導電性調整のための各種イオン導電剤等が必要に応じて含有される。

本発明においては、原料ゴム組成物として、１６０℃における加硫速度と発泡速度が下記条件ａ）〜ｃ）を満たすような反応速度の速い加硫発泡系を用いる方がより好ましい。反応速度の速い加硫発泡系を用いることにより、未加硫ゴムチューブは加熱炉内でただちに加硫発泡反応し、搬送用トレイ接触面、非接触面間の熱履歴の違いが発泡状態に影響を与える前に加硫するため、均一な発泡ゴムローラが得られやすくなる。
ａ）発泡進行率１０％における加硫進行率が０．１〜５％である。
ｂ）発泡進行率９０％における加硫進行率が８〜６０％である。
ｃ）発泡進行率９０％に達する時間が５分以内である。

なお、円弧状の底部を有する搬送用トレイに使用する材質は特に限定されず、原料ゴム組成物の性状、成形条件、加硫発泡条件に対応できるよう、適宜選定すればよく、例えば、アルミニウム、ステンレス等が好ましいものとして例示できる。

円弧状の底部を有する搬送用トレイは、載置されたゴムチューブに熱が均一に伝わり易くするように、２０〜９０％開口していることがより好ましい。即ち、開口率が２０％より小さい場合、ゴムチューブへの熱の伝導が不均一になりやすく、搬送用トレイとの接触面、非接触面間の熱履歴の違いによりゴムチューブは発泡むらを生じ易くなり、また、開口率が９０％を超える場合は、搬送用トレイが形状を保持できなくなってしまう恐れがある。

なお、搬送用トレイの開口方法としては特に限定されず、原料ゴム組成物の性状、成形条件、加硫発泡条件に対応できるよう、適宜選定すればよく、例えば、パンチングメタル、金属メッシュ等が適当である。

また、ゴムチューブが加硫発泡する際にトレイ接触面への粘着防止やゴム伸長時の滑りをよくするために、搬送用トレイのゴムローラの載置面にフッ素樹脂コーティング、離型剤塗布等の処理が行われている方がより好ましい。

これにより、トレイへのゴムチューブの粘着やトレイの汚れがより少なくなり、搬送用トレイからのゴムチューブの取り出しが容易となるほか、搬送用トレイを洗浄するサイクルが長くなるので好ましい。

また、押出し機によって押出された未加硫ゴムチューブ表面に粘着防止剤を塗布することでもトレイ接触面への粘着防止効果が得られる。ここで用いる粘着防止剤としては、具体的には、炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，タルク等の粉体形状のものや長鎖脂肪族系化合物の水溶液などが挙げられる。

粘着防止剤の塗布方法は限定されるものではなく、粘着防止剤塗布処理槽内を通過させる方法、粘着防止剤付着しごきリングを通過させる方法等公知の方法が適用できる。

また、本発明において、未加硫ゴムチューブを加熱して加硫発泡させるに際し、押出し機によって押出された未加硫ゴムチューブを５０ｃｍ以下に切断しておくことがより好ましい。未加硫ゴムチューブが加硫発泡により長手方向に伸長する際、該ゴムチューブは中央付近ほど自由伸長が阻害されやすく、ゴムチューブが５０ｃｍを超えている場合、ゴムチューブが湾曲したり、うねりを生じたりするという問題が生じやすい。

本発明において、円弧状の底部を有する搬送用トレイを連続的に搬送させる手段については特に限定されず、原料ゴム組成物の性状、成形条件、発泡加硫条件に対応できるよう、適宜選定すればよいが、搬送方向に関しては、トレイ長手向きに対し、略直角方向に搬送させる方がより好ましい。トレイ長手方向に対し略直角方向に搬送した場合、加熱炉内での搬送距離が短縮でき、省スペース化が可能となる。

また、図２に模式図として示すような縦型加熱炉を用い、搬送用トレイを加熱炉内で上下、水平方向に搬送させることで加熱炉内スペースを縦方向に有効に利用することが可能となる。

図２において、加熱炉３中にスプロケット４に架設されたチェーンコンベア５がされており、加熱炉３の入口の未加硫ゴムチューブ投入位置６で未加硫ゴムチューブが載置された搬送用トレイがチェーンコンベア５に取り付けられ（或いはチェーンコンベア５に取り付けられた搬送用トレイに未加硫ゴムチューブが載置されて）、スプロケット２の回転によりチェーンコンベア５と共に未加硫ゴムチューブが加熱炉３内に引き込まれ、加熱され、加硫と発泡される。ここで、加熱炉３内に引き込まれたチェーンコンベア５は上方に引き上げられ、上部のスプロケット２により反転して下降し、下部にあるスプロケット２にて再び上昇され、次の上部のスプロケット２にて再び反転し、加熱炉３の出口近傍に設けられたスプロケット２まで下降し、このスプロケット２より加熱炉３外へチェーンコンベア５は出て行く、加熱炉３外に設けられた加硫ゴムチューブ取り出し位置７にてチェーンコンベア５から加硫発泡が完了した加硫ゴムチューブを載置した搬送用トレイが取り外される（或いは搬送トレイから加硫発泡が完了した加硫ゴムチューブが取り出される）。

また、本発明で用いられる円弧状の底部を有する搬送用トレイを回転させながら搬送させることが可能であり、搬送用トレイを回転させることにより、チューブ周方向での熱履歴の違いによる発泡むらが低減され、より均一な発泡状態の発泡ゴムローラが得られる。

具体的には、搬送用トレイに未加硫ゴムローラを搭載したまま、搬送用トレイを回転駆動する手段を設けるが、重力方向への該ゴムチューブの落下を防止する手段を補助的に設けることが必要になることはいうまでも無い。即ち、搬送用トレイ１対を用い、ゴムチューブを挟む構成とすればよい。なお、１対用いる代わりに円筒状の搬送用トレイとすることも可能である。この考えを骨子として、より簡易な防止構成を採用することも可能である。

上記にて製造された加硫ゴムチューブに、接着剤を塗布した芯金を挿入し、加熱することにより加硫ゴムチューブが芯金に固定され、発泡ゴムローラが製造できる。必要により加硫ゴムチューブの両端は切除されたり、所定径になるまで表面が研磨されたりする。なお、ここで使用する接着剤としては従来から発泡ゴムローラの製造において使用されているものならいずれでも使用可能である。

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例、比較例において使用した原料を下記に示す。
アクリルニトリル−ブタジエンゴム：アクリロニトリル含量１８質量％、商品名「ニポールＤＮ４０１Ｌ」、日本ゼオン株式会社製。
酸化亜鉛：商品名「酸化亜鉛２種」、ハクスイテック株式会社製。
ステアリン酸：商品名「ステアリン酸Ｓ」、花王株式会社製
炭酸カルシウム：商品名「スーパー４Ｓ（重質炭酸カルシウム）」、丸尾カルシウム株式会社製。
カーボンブラック：商品名「旭＃５０」、旭カーボン株式会社製。
硫黄：商品名「サルファックス２００Ｓ」、鶴見化学株式会社製。
２−メルカプトベンゾチアゾール：商品名「ノクセラーＭ−ｐ」、大内振興化学株式会社製。
ジベンゾチアジルジスルフィド：商品名「ノクセラーＤＭ」、大内振興化学株式会社製。
テトラエチルチウラムジスルフィド：商品名「ノクセラーＴＥＴ」大内振興化学株式会社製。
ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド：商品名「ノクセラーＴＲＡ」、大内振興化学株式会社製。
ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛：商品名「ノクセラーＢＺ」、大内振興化学株式会社製。
ｐ，ｐ'−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）：商品名「ネオセルボンＮ＃
１０００」、永和化成株式会社製。
アゾジカルボンアミド：商品名「ビニホールＡＣ＃ＬＱ」、永和化成株式会社製。
尿素：商品名「セルペーストＡ」、永和化成株式会社製。

実施例１
ゴム成分としてアクリルニトリル−ブタジエンゴムを使用し、下記表１に示す組成割合でカーボンブラック、充填剤、加硫剤、発泡剤及びその他添加剤を配合し、ミキサー及びオープンロールにて混合分散を行って、原料ゴム組成物を得た。なお、原料ゴム組成物の発泡進行率１０％及び９０％における加硫進行率及び発泡進行率９０％に達する時間を測定し、表１に示した。

ストレートヘッドを有する押出し機によって、ゴム組成物を外径１０ｍｍ、内径４ｍｍ、肉厚のばらつき±０.１ｍｍの精度でのチューブ状に押出した後、金属刃で２２０ｍｍの一定長に切断し、未加硫ゴムチューブを作製した。

切断された未加硫ゴムチューブは、表面にタルクを塗布された後、円弧状の底部の半径１０ｍｍ、長さ２６０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＳＵＳ材からなる搬送用トレイに載置される。円弧状の底部を有する搬送用トレイはチェーンコンベアに取り付けられており、順次熱風炉内に搬送トレイ長手方向に対し直角方向に搬送される。

ここで用いる加熱炉の寸法は、幅９００ｍｍ、長さ１２００ｍｍ、高さ２８００ｍｍであり、図２に示すようにコンベアの進路は炉内に入るとスプロケットを介してすぐ上方向に進み、向きを変え下方向に進む。更に、上下に方向転換し、熱風炉エリアを出る。搬送トレイは、１８０℃の熱風を循環させた炉内を１５分間かけて進行し、その間に未加硫未発泡であったゴムチューブは発泡反応と加硫反応が同時に行われ、外径１４ｍｍ、内径４．５ｍｍ、長さ２４０ｍｍのチューブ状の発泡成形体となる。加硫発泡後のゴムチューブは冷却された後、搬送用トレイから取り出された。この際、加硫ゴムチューブの搬送用トレイへの密着の様子及び加硫ゴムチューブの湾曲の有無を判定した。結果を表３に示す。

ついで加硫ゴムローラを長さ２２０ｍｍとなるように両端部を切断し、接着剤を塗布した芯金を挿入し、更に１７０℃で１５分間加熱して、芯金とゴムチューブを接着した後、外径１２．０ｍｍまで研磨し、発泡ゴムローラを得た。なお、ここで芯金として径６ｍｍ、長さ２６０ｍｍのＳＵＳ棒を用い、接着剤としてはスチレン系ホットメルト接着剤（商品名：３３Ａ−３４７、スリーボンド株式会社製）を用いた。本実施例で使用した押出し機と加熱炉が必要とする設置スペースは、図３に示したレイアウトとなる。

得られた発泡ゴムローラの電気抵抗、抵抗周ムラ、ローラ硬度、セル径等を評価した。結果を表４に示す。

実施例２
原料ゴム組成物として表２に示す組成に代える以外は実施例１と同様にして発泡ゴムローラを製造した。得られた発泡ゴムローラについて実施例１と同様の評価をした。結果を表４に示す。なお、原料ゴム組成物の発泡進行率１０％及び９０％における加硫進行率及び発泡進行率９０％に達する時間を測定し、表２に示した。

実施例３
搬送用トレイとして、円弧状の底部の半径８ｍｍ、長さ２６０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＳＵＳ材からなる搬送用トレイを用いる以外は実施例１と同様にして加硫ゴムチューブを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表３に示す。

実施例４
搬送用トレイとして、円弧状の底部の半径１２ｍｍ、長さ２６０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＳＵＳ材からなる搬送用トレイを用いる以外は実施例１と同様にして加硫ゴムチューブを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表３に示す。

実施例５
搬送用トレイとして、ＳＵＳ材からなり、開口率８０％のパンチングメタルである搬送用トレイを用いる以外は実施例１と同様にして発泡ゴムローラを製造した。得られた発泡ゴムローラについて実施例１と同様の評価をした。結果を表４に示す。

実施例６
搬送用トレイとして、ＳＵＳ材からなり、開口率３０％のパンチングメタルである搬送用トレイを用いる以外は実施例１と同様にして発泡ゴムローラを製造した。得られた発泡ゴムローラについて実施例１と同様の評価をした。結果を表４に示す。

実施例７
搬送用トレイとして、ＳＵＳ材からなり、開口率１０％のパンチングメタルである搬送用トレイを用いる以外は実施例１と同様にして発泡ゴムローラを製造した。得られた発泡ゴムローラについて実施例１と同様の評価をした。結果を表４に示す。

実施例８
実施例１において、搬送用トレイのゴムローラ載置面にフッ素樹脂コーティング処理を施して用いた以外は実施例１と同様にして加硫ゴムチューブを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表３に示す。

実施例９
未加硫ゴムチューブの切断長さを５２０ｍｍとし、搬送用トレイを円弧状の底部の半径１０ｍｍ、長さ６００ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＳＵＳ材からなる搬送用トレイを用いる以外は実施例１と同様にして加硫ゴムチューブを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表３に示す。

実施例１０
未加硫ゴムチューブの切断長さを４８０ｍｍとする以外は実施例９と同様にして加硫ゴムチューブを製造し、実施例９と同様の評価をした。結果を表３に示す。

実施例１１
搬送用トレイとして、軸中心で回転できるように駆動部を設けた半径１０ｍｍ、長さ２６０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＳＵＳ材からなる円筒状の搬送用トレイを用い、該搬送用トレイを回転させながら加硫発泡を行なう以外は実施例１と同様にして加硫ゴムチューブを得、次いで発泡ゴムローラを製造した。得られた加硫ゴムチューブおよび発泡ゴムローラについて実施例１と同様の評価をした。結果を表３、表４に示す。

比較例１
搬送用トレイとして、円弧状の底部の半径１５ｍｍ、長さ２６０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＳＵＳ材からなる搬送用トレイを用いる以外は実施例１と同様にして、加硫ゴムチューブを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表３に示す。

比較例２
搬送用トレイとして、円弧状の底部の半径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＳＵＳ材からなる搬送用トレイを用いる以外は実施例１と同様にして加硫ゴムチューブを製造し、実施例１と同様の評価をした。結果を表３に示す。

比較例３
ストレートヘッドを持つ押出し機により外径１０ｍｍ、内径４ｍｍ、肉厚のばらつき±０．１ｍｍの未加硫ゴムチューブを実施例１で用いたと同様の原料ゴム組成物から作成し、そのまま長さ１２ｍの直線炉に通して、加硫発泡行い、その後長さ２２０ｍｍに切断して加硫ゴムチューブを製造する以外は実施例１と同様にして、発泡ゴムローラを製造した。この発泡ゴムローラについて実施例１と同様の評価をした。結果を表４に示す。

ここで用いた直線炉は、全体として２００℃に保たれた熱風炉であり、入り口から５ｍのエリアでは２．４５ＧＨｚ、１．０ｋＷの高周波による加熱が行われている。さらに、未加硫のゴムチューブは１．０ｍ／分で該直線炉中を搬送され、１２分間かけて発泡加硫が行われる。なお、この比較例で使用された押出し機と加熱炉が必要とするスペースは図４に示したレイアウトとなる。

上記の加硫ゴムチューブのトレイへの粘着や湾曲に関する目視評価、発泡ゴムローラのローラ抵抗、ローラ硬度などに関する特性評価は、以下の方法によった。

＜加硫ゴムチューブの目視評価＞
未加硫ゴムチューブ１００個を加硫用トレイに載置し、縦型加熱炉中で加硫発泡を行い、加熱炉から出てきた直後の加硫ゴムチューブを目視により、トレイへ粘着の有無、湾曲やうねりの有無を観察する。これら状況が観測された割合に応じて下記条件で判定した。
◎：０個（観察されず）、○：１〜５個、△：６〜９個、×：１０個以上。

＜ローラ抵抗＞
常温・常湿のＮ／Ｎ環境（２３℃×５０％ＲＨ）において、発泡ゴムローラの軸体に総圧５００ｇの荷重が掛かるように外径３０ｍｍのアルミニウム製ドラムに圧着し、０．５Ｈｚで回転させた状態で、軸体とアルミドラムとの間に５００Ｖの電圧を印加しながら抵抗値（１周の平均値）を測定する。そして、発泡ゴムローラ５０本の平均値及び標準偏差（σ）を求め、平均値をローラ抵抗とし、標準偏差（σ）をローラ間のばらつきの指標とした。

＜抵抗周ムラ＞
ローラ抵抗測定の際に最大値（Ｒｍａｘ）及び最小値（Ｒｍｉｎ）を測定し、その商（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）を求める。そして、ローラ５０本の商の平均値及び標準偏差（σ）を求め、最大値及び最小値の商を抵抗周ムラとし、標準偏差（σ）をローラ間のばらつきの指標とした。

＜ローラ硬度＞
導電性ゴムローラ端部の芯金を軸受で受けた状態で、軸体に総圧５００ｇの荷重とともにアスカーＣ型スプリング式硬さ試験機（高分子計器（株）製）の押し針を押し付けてアスカーＣ硬度を発泡ゴムローラ１本あたり８点測定し、平均値及び標準偏差（σ）を求めた。上記測定を５０本行い、５０本の平均値をローラ硬度とし、５０本の標準偏差（σ１）をローラ間のばらつきの指標とした。また、ローラ毎の標準偏差（σ）の５０本分の平均値（σ２）を求め、ローラ内のばらつきの指標とした。

＜セル径＞
加硫ゴムチューブを長手方向に対し両端３０ｍｍ、中央の３箇所で輪切りにし、各切断面をビデオマイクロ装置（キーエンス社製、ＶＨ−８０００）で観察し、任意の３ｍｍ×３ｍｍ視野内における全発泡セルのセル径を測定し、平均値及び標準偏差（σ）を求めた。上記測定を５０本行い、５０本の平均値をセル径平均値とし、５０本の標準偏差（σ１）をチューブ間のばらつきの指標とした。また、チューブ毎の標準偏差（σ）の５０本分の平均値（σ２）を求め、チューブ内のばらつきの指標とした。

＜発泡進行率１０％及び９０％における加硫進行率、発泡進行率９０％に達する時間＞
発泡圧測定機能付ロータレス加硫試験機ＭＤＲ２０００Ｐ（アルファテクノロジーズ社製）を用いて、１６０℃３０分の条件で加硫曲線と発泡圧曲線を測定し、発泡進行率１０％及び発泡進行率９０％における加硫進行率、発泡進行率９０％に達する時間を求めた。

実施例1及び比較例３から、未加硫ゴムチューブを一定長に切断し、円弧状の底部を有する搬送用トレイ上で加硫発泡行う方が、切断せずに連続的に直線炉挿入して加硫発砲するよりも、各測定値のばらつきが小さく、品質の安定した発泡ゴムローラが得られることがわかる。また、押出し機、加熱炉の設置スペースも好ましいものとなっている（図３及び図４参照）。

実施例１及び２から、原料ゴム組成物が１６０℃における加硫速度及び発泡速度が下記条件ａ）〜ｃ）を満たすものであることが、その範囲外であるものより好ましく、抵抗周むら，セル径ともにばらつきのより小さい発泡ゴムローラが得られることがわかる。
ａ）発泡進行率１０％における加硫進行率が０．１〜５％である。
ｂ）発泡進行率９０％における加硫進行率が８〜６０％である。
ｃ）発泡進行率９０％に達する時間が５分以内である。

実施例１、３、４及び比較例１、２から、未加硫ゴムチューブを加硫発泡させる際に用いる搬送用トレイとして、加硫ゴムチューブの半径R¹と搬送用トレイの半径Ｒ²の関係がＲ¹≦Ｒ²≦２Ｒ¹であることが重要なことがわかる。搬送用トレイの半径Ｒ²が加硫ゴムチューブの半径Ｒ¹の２倍より大きい比較例１では、トレイ側面とゴムチューブとの距離が離れすぎ、トレイ側面によるチューブが湾曲やうねりを生じることを防止する効果が得られていない。また、搬送用トレイの半径Ｒ²が発泡後のチューブの半径Ｒ¹より小さい比較例２の場合、ゴム組成物が自由に発泡する空間が少ないために加硫ゴムチューブが搬送用トレイに密着し、加硫ゴムチューブが安定して得られない。

実施例１、５〜７の結果から、搬送用トレイが２０〜８０％開口していると、搬送用トレイ接触面、非接触面間の熱履歴の違いによる発泡ムラが低減され、より品質の安定した発泡ゴムローラが得られることがわかる。開口率が２０％より小さい実施例７のローラ抵抗周ムラは、未開口の実施例１と同等であり、トレイ開口によるゴム組成物への熱の均一伝導の効果が得にくいことがわかる。

実施例１、８の結果から、搬送用トレイにフッ素樹脂コーティング処理することにより、加硫ゴムチューブがより安定して得られることが分かる。これは，フッ素樹脂コーティングによりゴムチューブが加硫発泡する際のトレイ接触面への粘着防止、ゴム伸長時の滑りがより好ましくなったためである。搬送用トレイに離型剤塗布処理をしたり、ゴム組成物の表面に粘着防止剤を塗布したりした場合も同様の効果が得られる。

実施例９、１０から、未加硫ゴムチューブの切断長は５０ｃｍ以下であることがより好ましいことが分かる。未加硫ゴムチューブが加硫発泡により長手方向に伸長する際、チューブ中央付近ほど自由に伸長することが阻害されやすくなるが、特にチューブの切断長が５０ｃｍを超える実施例８では、ゴムチューブが湾曲またはうねりを生じやすくなっている。

実施例１、１１の結果から，搬送用トレイにゴムチューブを搭載したまま、搬送用トレイを回転駆動させることにより、搬送用トレイへの密着やチューブの湾曲、うねりの発生がより防止され、また、チューブ周方向での熱履歴の違いによる発泡ムラが低減され、より品質の安定した加硫ゴムチューブが得られることがわかる。

円弧状の底部を有する搬送用トレイに未加硫ゴムチューブを載置した例を示す断面図である。 チェーンコンベア式縦型熱風炉の模式断面図である。 実施例１に用いた縦型熱風炉を設置したときの設置レイアウト図である。 比較例３に用いた直線炉を設置したときの設備レイアウト図である。

符号の説明

１ 搬送用トレイ
１ａ 搬送用トレイ底部（ゴムチューブ載置位置）
２ ゴムチューブ
３ 縦型熱風炉
４ スプロケット
５ チェーンコンベア
６ 未加硫ゴムチューブ投入位置
７ 加硫ゴムチューブ取り出し位置
８ 押出し機
９ 直線炉（横置き型連続熱風炉）

Claims (8)

1. 加硫発泡したゴムチューブに芯金を圧入し形成する発泡ゴムローラの製造において、ゴム組成物を押出し機によって押出して未加硫未発泡のゴムチューブを形成し、次いで切断し、この切断された未加硫未発泡のゴムチューブを、次式Ｉを満足する円弧状の底部を有する搬送用トレイに載置し、ついで加硫発泡することを特徴とする発泡ゴムローラの製造方法。
   Ｒ¹≦Ｒ²≦２Ｒ¹ （Ｉ）
   式中、Ｒ¹は発泡後のゴムチューブの半径であり、Ｒ²は搬送用トレイの底部円弧の半径を示す。
2. 搬送用トレイの開口率が２０〜９０％である請求項1に記載の発泡ゴムローラの製造方法。
3. 搬送用トレイのゴムチューブ載置面がフッ素樹脂コーティングされているか、離型剤塗布処理さている請求項1又は２に記載の発泡ゴムローラの製造方法。
4. 未加硫未発泡のゴムチューブの表面に粘着防止剤が塗布されている請求項１〜３のいずれかに記載の発泡ゴムローラの製造方法。
5. 未加硫未発泡のゴムチューブの切断長が５０ｃｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載の発泡ゴムローラの製造方法。
6. ゴム組成物が１６０℃における加硫速度及び発泡速度が下記条件ａ）〜ｃ）を満たすものである請求項１〜５のいずれかに記載の発泡ゴムローラの製造方法。
   ａ）発泡進行率１０％における加硫進行率が０．１〜５％である。
   ｂ）発泡進行率９０％における加硫進行率が８〜６０％である。
   ｃ）発泡進行率９０％に達する時間が５分以内である。
7. 搬送用トレイの搬送が、トレイ長手向きに対し略直角方向である請求項１〜６のいずれかに記載の発泡ゴムローラの製造方法。
8. 搬送用トレイを回転駆動する請求項１〜７のいずれかに記載の発泡ゴムローラの製造方法。

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