ゴムロールの製造装置および製造方法
【課題】型枠への着脱の手間もなく、加熱炉が不要となり、かつ、製造装置の規模が小規模なもので済み、製造コストを低くすると共に円周の振れの少ないゴムロールの製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】ゴムロールの製造装置２のスリーブ３内に円筒状コア４を挿入し、円筒状コア４の外周とスリーブ３の内周との間に形成されるゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入し、液状ゴム原料を加熱硬化させ、円筒状コア４の周りにゴム層を形成してゴムロールを製造する。液状ゴム原料の加熱硬化は、円筒状コア４の内部隙間を有して挿入した遠赤外線ヒータ６を用いて行う。
【解決手段】ゴムロールの製造装置２のスリーブ３内に円筒状コア４を挿入し、円筒状コア４の外周とスリーブ３の内周との間に形成されるゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入し、液状ゴム原料を加熱硬化させ、円筒状コア４の周りにゴム層を形成してゴムロールを製造する。液状ゴム原料の加熱硬化は、円筒状コア４の内部隙間を有して挿入した遠赤外線ヒータ６を用いて行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として電子写真複写機に用いられるゴムロールの製造装置およびゴムロールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図１４および図１５に示すように、スリーブ３Ａと、スリーブＡ３内に挿入される円筒状コア４Ａと、円筒状コア４Ａの内部に隙間なく挿入されるセンターシャフト５Ａと、センターシャフト５Ａの内部に隙間無く挿入される電熱式パイプヒーター６Ａとからなり、円筒状コア４Ａの外周とスリーブ３Ａの内周との間にゴム層成形空間が形成されているゴムロールの製造装置が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、その他のゴムロールの製造装置としては、図１６に示すように、高周波誘導加熱によりゴムロールを予備加熱した後、加熱槽にて熱風循環と遠赤外線により加熱発泡させてゴムロールを製造するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、その他のゴムロールの製造装置としては、図１７に示すように、熱風と、垂直方向に対し所定角度傾斜させた遠赤外線を照射し、ゴムロールの外表面全域を略均一に加熱して焼き固めてゴムロールを製造するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
このゴムロールの製造装置により、ゴムロールが発泡しても自由に膨らまないため、全域にわたり均一な物性を有するゴムロールを得ることができる。また、チェーンコンベアを直接加熱しないため、チェーンコンベアの寿命を向上させることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３１３５８９公報（第１図、第２図）
【特許文献２】特開平０９−２６２８４４公報（第２図）
【特許文献３】特開２０００−２７１９３７公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１４および図１５に示す従来の製造装置では、センターシャフト５Ａ内に電熱式パイプヒーター６Ａが隙間無く挿入しているので、電熱式パイプヒーターの真直度等を高精度に加工しなければならず、電熱式パイプヒーターが高価になるという問題があった。
また、電熱式パイプヒーターが加熱されると、電熱式パイプヒーターが半径方向（軸方向とは垂直な方向）に膨張するため、これに伴い、センターシャフト５Ａおよび円筒状コア４Ａも半径方向に膨張するという問題があった。このため、円筒状コア４Ａの外周に形成される円筒状コアの加熱ムラが生じ、加硫後のゴムロールの円周の振れ（ＪＩＳ Ｂ００２１による円周の振れ）が悪化するという問題があった。特に、ゴムロールの軸方向の略中央部における振れが大きく悪化するものであった。
【０００８】
さらに、円筒状コアとゴム弾性層の接着不良が生じ、ゴムロールを電子写真装置用定着ロールに用いた場合に定着不良が生じるという問題があった。
【０００９】
また、図１６に示す従来の製造装置では、ゴムロールの両端部を支持する支持軸を回転させながらゴムロールを加熱槽内で加熱するため、機構が複雑であり、加熱槽を有するため装置が大型になるという問題があった。
【００１０】
また、かかる装置で少量多品種のゴムロールを生産する場合、ゴムロール毎に加熱温度や加熱時間、昇温レートなど製造条件を変えることが非常に困難であるという問題もあった。
【００１１】
また、図１７に示す従来の製造装置では、遠赤外線ヒータを用いた加熱槽を有するため、装置が大型になるという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記した従来の全ての問題点を解決するためになされたものであって、安価かつ簡単な構成により、高品質のゴムロールを得ることができるだけではなく、装置のメンテナンスを容易にしたゴムロールの製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、スリーブと、スリーブの内周との間にゴム層形成空間を形成して挿入される円筒状コアと、円筒状コアの内部に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータとを有するゴムロールの製造装置に関する。
【００１４】
かかる構成により、スリーブを型枠に着脱する手間がなく、また、加熱炉を不要にすることができる。
また、ゴム層形成空間に注入された液状ゴム原料は、スリーブ内に挿入した円筒状コアの内部から遠赤外線ヒータによって直接加熱されるので、液状ゴム原料の加熱硬化時間を大幅に短縮することができる。このため、ゴムロールの製造装置を小規模にすることができ、ゴムロールの製造コストを安価にすることができる。
【００１５】
更に、遠赤外線ヒータは、一端で結線しているため、円筒状コアまたはセンターシャフトの貫通孔内への挿入および抜出しの作業が容易にできる。
また、遠赤外線ヒータと円筒状コアとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータが直接円筒状コアに接することがないため、円筒状コア内への遠赤外線ヒータの挿入および抜出しの作業が容易となる。
更に、遠赤外線ヒータが直接円筒状コアに接していないため、遠赤外線ヒータの真直度等の加工精度が悪くても良いので、安価な遠赤外線ヒータを用いることができる。
また、遠赤外線ヒータが加熱により半径方向に膨張しても、遠赤外線ヒータが直接円筒状コアに接していないため、円筒状コアがそれに伴って膨張することがないので、ゴムロールの円周の振れを良好にすることができる。このため、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【００１６】
また、本発明は、スリーブと、スリーブの内周との間にゴム層形成空間を形成して挿入される円筒状コアと、円筒状コアの内部に挿入される、
貫通孔が形成されたセンターシャフトと、センターシャフトの内部に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータとを有するゴムロールの製造装置に関する。
【００１７】
かかる構成により、スリーブを型枠に着脱する手間がなく、また、加熱炉を不要にすることができる。
また、ゴム層形成空間に注入された液状ゴム原料は、スリーブ内に挿入した円筒状コアの内部から遠赤外線ヒータによって直接加熱されるので、液状ゴム原料の加熱硬化時間を大幅に短縮することができる。このため、ゴムロールの製造装置を小規模にすることができ、ゴムロールの製造コストを安価にすることができる。
【００１８】
更に、遠赤外線ヒータは、一端で結線しているため、センターシャフトの貫通孔内への挿入および抜出しの作業が容易にできる。
また、遠赤外線ヒータとセンターシャフトとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータ６が直接センターシャフトに接することがないため、センターシャフト内への遠赤外線ヒータの挿入および抜出しの作業が容易となる。
更に、遠赤外線ヒータが直接円筒状コアに接していないため、遠赤外線ヒータの真直度等の加工精度が悪くても良いので、安価な遠赤外線ヒータを用いることができる。
また、遠赤外線ヒータが加熱により半径方向に膨張しても、遠赤外線ヒータが直接センターシャフトに接していないため、センターシャフトがそれに伴って膨張することがないし、センターシャフトに接している円筒状コアも膨張することがないので、ゴムロールの円周の振れを良好にすることができる。このため、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【００１９】
更に本発明は、図１０および図１１で示すように、前記したゴムロールの製造装置２を加熱する加熱ステージＨ（Ｈ１、Ｈ２）と、ゴムロールの製造装置２を冷却する冷却ステージＣと、加熱ステージＨと冷却ステージＣとを結ぶ搬送経路４０（４０Ａ、４０Ｂ）からなるゴムロールの製造システムが提供される。
【００２０】
加熱ステージＨにおいて、液状ゴム原料は、ゴムロールの製造装置２内に形成されたゴム層成形空間に注入され、遠赤外線ヒータによって加熱硬化される（加熱硬化工程）。
【００２１】
その後、ゴムロールの製造装置２は、搬送経路４０に沿って移動して冷却ステージＣに搬送され、冷却ステージＣにおいて冷却筒２１内に挿入されて冷却される（冷却工程）。
【００２２】
加熱ステージＨ（Ｈ１、Ｈ２）は、１つの冷却ステージＣに対して複数個配置することが望ましい。
【００２３】
通常、搬送経路４０は、ガイドレールからなり、ゴムロールの製造装置２は、このガイドレール４０上をスライドする台車３０上に載置されて搬送される。
【００２４】
更に本発明では、前記したゴムロールの製造装置を使用し、円筒状コアの外周とスリーブの内周との間に形成されるゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入し、遠赤外線ヒータによって液状ゴム原料を硬化せしめ、円筒状コアの周りにゴム層を形成するゴムロールの製造方法が提供される。
【００２５】
ここで、遠赤外線ヒータの表面温度は、２００℃〜５００℃が望ましく、円筒状コアの内面は、黒色塗装されていることが望ましい。
【００２６】
また、液状ゴム原料を遠赤外線ヒータにより加熱して硬化させた後、外周壁内に冷却水が挿通されている冷却筒２１内にゴムロールの製造装置を挿入して冷却することが望ましい。
【００２７】
遠赤外線ヒータは、図１２で示すように、セラミックパイプ５１と、セラミックパイプ５１の内部に配設された抵抗発熱体５２と、セラミックパイプ５１の内部に充填された遠赤外線輻射フィラー５３とからなる。
【００２８】
また、遠赤外線ヒータは、図１３で示すように、セラミックパイプ５１に代えて金属製パイプ５４の外周面にフィラーを含有した塗料を塗布してコーティング層５５を形成したものであっても良い。
【００２９】
この場合、フィラー５３としては、Ｓｉ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＣｕＯ、ＣｏＯ、ＭｇＯ、ＮｉＯ、ＭｎＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｃｒ２Ｏ３等の焼成セラミックスが挙げられるが、Ｆｅ３Ｏ４が望ましい。これら遠赤外線輻射フィラーの平均粒径は、１００μｍ以下、望ましくは１５μｍ以下であることが望ましい。
【００３０】
また、塗料に用いる樹脂としては、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂の他、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂などの樹脂を用いることができるが、メチルフェニルシリコーン樹脂を用いることが望ましい。
【００３１】
更に本発明では、前記したゴムロールの製造装置およびゴムロールの製造システムを使用し、加熱ステージＨにおいて円筒状コアの外周とスリーブの内周との間に形成されたゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入して、遠赤外線ヒータによって液状ゴム原料を加熱硬化させ、円筒状コアの周りにゴム層を形成し、その後、ゴムロールの製造装置を搬送経路に沿って移動させて、冷却ステージに搬送し、冷却ステージにおいてゴムロールの製造装置を冷却筒内に挿入して冷却するゴムロールの製造方法を提供する。
【００３２】
一つの冷却ステージに対して複数個の加熱ステージを配置した場合には、ゴムロールの製造装置を複数個使用する。
【００３３】
図１０および図１１に示すように、第１の加熱ステージＨ１において液状ゴム原料を注入した第１のゴムロールの製造装置２について加熱硬化を行ない（加熱硬化工程）、第２の加熱ステージＨ２において第１の加熱ステージＨ１
とは所定の時間差△Ｔを設けて液状ゴム原料を注入した第２のゴムロールの製造装置２について加熱硬化を行なう（加熱硬化工程）。
【００３４】
図１０に示すように、第１の加熱ステージＨ１における加熱硬化の終了後、第１のゴムロールの製造装置２を搬送経路４０Ａに沿って移動させ、冷却ステージＣに搬送して第１のゴムロールの製造装置２を冷却する（冷却工程）。
【００３５】
そして、第１のゴムロールの製造装置２の冷却工程の終了後、ゴムロールの製造装置２を搬送経路４０Ａに沿って移動させて第１の加熱ステージＨ１に搬送して第１のゴムロールの製造装置２から製造されたゴムロール１を取出す。これと共に第２の加熱ステージＨ２における加熱硬化終了後、第２のゴムロールの製造装置２を搬送経路４０Ｂに沿って移動させて冷却ステージＣに搬送して第２のゴムロールの製造装置２の冷却を行なう（冷却工程）。
【００３６】
以下複数個の加熱ステージＨ（Ｈ１、Ｈ２）において所定の時間差△Ｔを設けて複数個のゴムロールの製造装置について逐次加熱硬化を行ない、冷却ステージＣにおいて冷却を行なうことが望ましい。
【００３７】
加熱硬化を加熱ステージＨで行ない、冷却を冷却ステージＣで行なった場合、特に一つの冷却ステージＣに対して複数個の加熱ステージＨ（Ｈ１、Ｈ２）を配置した場合には、加熱ステージＨにおける加熱硬化工程と冷却ステージＣにおける冷却工程とを逐次連続して行うことができるので、ゴムロール１の生産効率を大幅に向上することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、遠赤外線ヒータと、この遠赤外線ヒータを挿入する円筒状コアまたはセンターシャフトとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータが直接センターシャフトに接することがない。このため、遠赤外線ヒータの交換等のメンテナンス作業が容易である。
【００３９】
また、遠赤外線ヒータの真直度が悪くても加硫後のゴムロールの円周の振れ（ＪＩＳ Ｂ００２１）が悪化し難く、電子写真装置の定着ロールとして用いても定着不良が生じ難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下本発明を実施例１〜４により詳細に説明する。
【実施例１】
【００４１】
図１乃至図６により本実施例１を説明する。
図１は本発明に係るゴムロールの製造装置の分解斜視図、図２は本発明に係るゴムロールの製造装置の分解断面図、図３は本発明に係るゴムロールの製造装置の断面図、図４は冷却筒の斜視図、図５は本発明に係るゴムロールの製造装置に冷却筒を取り付けたときの断面図、図６はゴムロールの斜視図である。
【００４２】
図１乃至図３に示すように、ゴムロール１Ａの製造装置２Ａは、円筒状のスリーブ３Ａと、スリーブ３Ａ内に挿入される円筒状コア４Ａと、円筒状コア４Ａ内に挿入され、貫通孔が形成されたセンターシャフト５Ａと、センターシャフト５Ａの貫通孔内に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータ６Ａとを有する。
【００４３】
そして、円筒状コア４Ａの外周と、スリーブ３Ａの内周との間にはゴム層成形空間Ｓが形成されている。
【００４４】
遠赤外線ヒータ６Ａとセンターシャフト５Ａとの隙間（間隙）は、本実施例においては５ｍｍとしたが、３ｍｍ〜２５ｍｍであれば良い。
【００４５】
遠赤外線ヒータ６Ａとセンターシャフト５Ａの間隙が３ｍｍ未満であると、遠赤外線ヒータの真直度が悪い場合、センターシャフト５Ａに遠赤外線ヒータが接触し、ゴムロールの加熱ムラが生じるからである。
【００４６】
遠赤外線ヒータ６Ａとセンターシャフト５Ａの間隙が２５ｍｍを超えると、遠赤外線の輻射が悪くなり、消費電力が大きくなり、ゴムロールの生産コストのアップを招くからである。
【００４７】
尚、センターシャフト５Ａの内面および円筒状コア４Ａの内面には、遠赤外線を吸収するように耐熱性を有する黒色塗装をすることが望ましい。
【００４８】
黒色塗装は、ポリエーテルサルホン樹脂やシリコーン樹脂にカーボンなどの黒色耐熱顔料、金属酸化物の微粒子、樹脂バインダーや添加剤などを配合したものであれば良い。具体的には、オキツモ株式会社製Ｂ−６００を用いることができる。
【００４９】
円筒状のスリーブ３Ａの上部には、エアーベント７Ａが設けられている上側キャップ８Ａが取付けられている。
【００５０】
また、円筒状のスリーブ３Ａの下部には、液状ゴム原料の流通路９Ａが設けられている底部キャップ１０Ａが取付けられている。
【００５１】
更に、底部キャップ１０Ａの下部には、底部キャップ１０Ａの流通路９Ａに連絡する液状ゴム原料の注入路１１Ａが設けられているゲートキャップ１２Ａが取付けられている。
【００５２】
このゲートキャップ１２Ａには、注入路１１Ａと交差貫通するように円柱状のシャッターピン１３Ａが摺動自在に取付けられており、シャッターピン１３Ａの注入路１１Ａに対応する個所には、液状ゴム原料の流通孔１４Ａが設けられている。
【００５３】
センターシャフト５Ａの上部にはねじ部１５Ａが設けられており、センターシャフト５Ａの下部には係止部１６Ａが設けられている。
【００５４】
センターシャフト５Ａのねじ部１５Ａには、ナット１７Ａが螺着されており、ナット１７Ａの下面と上記スリーブ３Ａの上側キャップ８Ａの上面との間には、スリーブ３Ａの型締め圧を調整するためのコイルスプリング１８Ａが取付けられている。
【００５５】
遠赤外線ヒータ６Ａの上端において電線１９Ａが結線されている。
また、遠赤外線ヒータ６Ａには、遠赤外線ヒータ６Ａの温度を測定するための熱電対２０Ａが取り付けられ、遠赤外線ヒータ６Ａは、軸受用ブッシュ２５Ａを介してセンターシャフト５Ａに保持されている。
【００５６】
図４および図５に示すように、スリーブ３Ａを冷却するための冷却筒２１Ａは、二つ割り円筒形状とされており、円筒状のスリーブ３Ａの外側に外嵌して取り付けられる。
【００５７】
冷却筒２１Ａの外周壁内には冷却水通路２２Ａが設けられており、冷却水通路２２Ａに送通される冷却水の水温は約１０℃に設定されている。
【００５８】
円筒状コア４Ａの材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、ステンレススチールまたはその他の金属や合金等が使用される。
【００５９】
ゴム層形成空間Ｓに注入される液状ゴム原料としては、例えば、液状シリコーンゴムや注型タイプのウレタンゴム等が使用される。
【００６０】
前記したゴムロールの製造装置２Ａを使用してゴムロール１Ａを製造する場合には、まず、円筒状コア４Ａの表面に接着層を形成するためのプライマー処理を施す。
【００６１】
そして、円筒状コア４Ａをスリーブ３Ａ内に挿入する。
次に、ゲートキャップ１２Ａのシャッターピン１３Ａを摺動させて、シャッターピン１３Ａの流通孔１４Ａとゲートキャップ１２Ａの注入路１１Ａの位置を合わせ、ゲートキャップ１２Ａの注入路１１Ａから底部キャップ１０Ａの流通路９Ａを介して円筒状コア４Ａの外周とスリーブ３Ａの内周との間のゴム層成形空間Ｓ内に液状ゴム原料を注入する。
【００６２】
そして、液状ゴム原料の注入が完了したら、シャッターピン１３Ａを摺動させて、シャッターピン１３Ａの流通孔１４Ａとゲートキャップ１２Ａの注入路１１Ａの位置をずらし、液状ゴム原料の注入を停止する。
【００６３】
その後、円筒状コア４Ａ内においてセンターシャフト５Ａ内に挿入された遠赤外線ヒータ６Ａに通電して、液状ゴム原料を加熱して硬化させ、ゴム層２３Ａを形成する。
【００６４】
この際、遠赤外線ヒータ６Ａに取付けられた熱電対２０Ａによって、遠赤外線ヒータ６Ａの温度を測定し、液状ゴム原料の加熱温度を調整する。
【００６５】
液状ゴム原料を加熱硬化させてゴム層２３Ａを形成した後、遠赤外線ヒータ６Ａをセンターシャフト５Ａ内に挿入したまま、あるいは所望なれば遠赤外線ヒータ６Ａをセンターシャフト５Ａから抜き出すとともに、スリーブ３Ａの外側に冷却筒２１Ａを外嵌して取付け、冷却筒２１Ａの冷却水通路２２Ａに冷却水を送通して、スリーブ３Ａの冷却を行なう。
【００６６】
このようにして、円筒状コア４Ａの外周にゴム層２３Ａが形成されたゴムロール１Ａの製造が完了する（図６参照）。
【００６７】
上記のように、遠赤外線ヒータ６Ａを使用してゴムロール１Ａを製造することにより、スリーブ３Ａを型枠に着脱する手間がなくなり、加熱炉が不要となる。
【００６８】
また、スリーブ３Ａ内部から遠赤外線ヒータ６Ａによって直接加熱を行なうので、スリーブ３Ａの加熱時間を大幅に短縮できる。
【００６９】
このため、製造装置２Ａの規模を小規模にすることができ、ゴムロールの製造コストを安価にすることができる。
【００７０】
更に、冷却筒２１Ａを使用した場合には、スリーブ３Ａの冷却時間も大幅に短縮することが可能となる。
【００７１】
例えば、本実施例では、スリーブ３Ａの昇温に約１０分、冷却に約８分、合計１８分という短時間でゴムロール１Ａを製造することができる。
【００７２】
また、遠赤外線ヒータ６Ａとセンターシャフト５Ａとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータ６Ａが直接センターシャフト５Ａに接することがないため、センターシャフト５Ａ内への遠赤外線ヒータ６Ａ挿入・抜出しの作業を行ない易い。
【００７３】
更に、遠赤外線ヒータ６Ａの真直度が悪くても、センターシャフト５Ａに接することがないため、円周の振れが悪化しにくく、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【００７４】
図１に示した遠赤外線ヒータ６Ａを用いたゴムロールの製造装置２Ａにより電子写真装置用定着ロールを製造した。
【００７５】
定着ロールの軸方向（長手方向）端部から３５ｍｍ、１７８ｍｍ、３２１ｍｍ位置での円周の振れ（半径方向）と外径をＪＩＳ-Ｂ００２１に従い測定し、その結果を表１に示した。
【００７６】
また、図１４および図１５に示した従来の電熱式パイプヒーターを用いたゴムロールの製造装置で製造した定着ロールについても同様に円周の振れと外径を測定し、その結果を表１に示した。
【００７７】
【表１】
【００７８】
表１により、図１４および図１５で示した従来の電熱式パイプヒーターを用いたゴムロールの製造装置で製造した定着ロールに比べ、本発明に係る遠赤外線ヒータを用いたゴムロールの製造装置で製造した定着ロールの方が、円周の振れが少ないことが分かる。特にゴムロールの軸方向の略中央部（測定位置１７８ｍｍ）は、従来のゴムロールの製造装置で製造したものの振れが０．０７０ｍｍであるのに対し、本発明に係るゴムロールの製造装置で製造したものの振れが０．０３３ｍｍであり、半分以下となっている。
【実施例２】
【００７９】
本発明に係る他の実施例を図７および図８により詳細に説明する。
図７はゴムロールの製造装置の断面図、図８は冷却筒を取り付けたゴムロールの製造装置の断面図である。
【００８０】
本実施例２に係るゴムロールの製造装置２Ｂは、円筒状のスリーブ３Ｂと、スリーブ３Ｂ内に挿入される円筒状コア４Ｂと、円筒状コア４Ｂ内に隙間無く挿入され、貫通孔が形成されたセンターシャフト５Ｂと、センターシャフト５Ｂの貫通孔内に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータ６Ｂとからなり、円筒状コア４Ｂの外周とスリーブ３Ｂの内周との間にはゴム層成形空間Ｓが形成されている。
【００８１】
尚、センターシャフト５Ｂの内面および円筒状コア４Ｂの内面には、遠赤外線を吸収するように耐熱性を有する黒色塗装をすることが望ましい。
【００８２】
黒色塗装は、ポリエーテルサルホン樹脂やシリコーン樹脂にカーボンなどの黒色耐熱顔料、金属酸化物の微粒子、樹脂バインダーや添加剤などを配合したもので良い。具体的には、オキツモ株式会社製Ｂ−６００を用いることができる。
【００８３】
図７に示すように、円筒状のスリーブ３Ｂの上部には、エアーベント（図示せず）が設けられている上側キャップ８Ｂが取付けられている。
【００８４】
また、円筒状のスリーブ３Ｂの下部には、液状ゴム原料の注入路１１Ｂが設けられている底部キャップ１０Ｂが取付けられている。
【００８５】
更に、スリーブ３Ｂの外周面には、スリーブ３Ｂの温度を測定するための熱電対２０Ｂが取り付けられている。
【００８６】
底部キャップ１０Ｂの中心からオフセットされた外側部分には、注入路１１Ｂと交差貫通するように角柱状のシャッターピン１３Ｂが摺動自在に取付けられており、シャッターピン１３Ｂの注入路１１Ｂに対応する個所には、液状ゴム原料の流通孔１４Ｂが設けられている。
【００８７】
センターシャフト５Ｂの上部にはねじ部１５Ｂが設けられており、センターシャフト５Ｂの下部には係止部１６Ｂが設けられている。
【００８８】
センターシャフト５Ｂのねじ部１５Ｂには、スリーブ３Ｂの型締めをするためのナット１７Ｂが螺着されている。
【００８９】
遠赤外線ヒータ６Ｂの上端において電線１９Ｂが結線され、遠赤外線ヒータ６Ｂは、軸受用ブッシュ２５Ｂを介してセンターシャフト５Ｂに保持されている。
【００９０】
図８に示すように、スリーブ３Ｂを冷却するための冷却筒２１Ｂは、二つ割り円筒形状とされており、上記円筒状スリーブ３Ｂ、上側キャップ８Ｂおよび底部キャップ１０Ｂの外側に外嵌して取り付けられている。
【００９１】
冷却筒２１Ｂの外周壁内には、冷却水通路（図示せず）が設けられており、冷却水通路に送通される冷却水の水温は約１０℃に設定されている。
【００９２】
円筒状コア４Ｂの材料としては、実施例１と同様、例えば、アルミニウム、鉄、銅、ステンレススチールまたはその他の金属や合金等が使用される。
【００９３】
液状ゴム原料としては、実施例１と同様、例えば、液状シリコーンゴムや注型タイプのウレタンゴム等が使用される。
【００９４】
上記の製造装置２Ｂを使用してゴムロール１Ｂを製造する場合には、まず、円筒状コア４Ｂの表面に接着層を形成するためのプライマー処理を施すとともに、スリーブ３Ｂの内周面に離型層２４Ｂを形成した後、円筒状コア４Ｂをスリーブ３Ｂ内に挿入する。
【００９５】
離型層２４Ｂの材料としては、例えば四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ樹脂）、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ樹脂）、ビニリデンフルオライド共重合樹脂（ＰＶＤＦ樹脂）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ樹脂）等が使用される。
【００９６】
次に、ゲートキャップ１２Ｂのシャッターピン１３Ｂを摺動させて、シャッターピン１３Ｂの流通孔１４Ｂと底部キャップ１０Ｂの注入路１１Ｂの位置を合わせ、底部キャップ１０Ｂの注入路１１Ｂからコア４Ｂの外周とスリーブ３Ｂの内周面の離型層２４Ｂとの間のゴム層成形空間Ｓ内に液状ゴム原料を注入する。
【００９７】
そして、液状ゴム原料の注入が完了したら、シャッターピン１３Ｂを摺動させて、シャッターピン１３Ｂの流通孔１４Ｂと底部キャップ１０Ｂの注入路１１Ｂの位置をずらし、液状ゴム原料を注入を停止する。
【００９８】
その後、円筒状コア４Ｂ内においてセンターシャフト５Ｂ内に挿入された遠赤外線ヒータ６Ｂに通電して、液状ゴム原料を加熱して硬化させ、ゴム層２３Ｂを形成する。
【００９９】
この際、スリーブ３Ｂに取付けられた熱電対２０Ｂによって、スリーブ３Ｂの温度を測定し、液状ゴム原料の加熱温度を調整する。
【０１００】
液状ゴム原料を加熱して硬化させてゴム層２３Ｂを形成した後、遠赤外線ヒータ６Ｂをセンターシャフト５Ｂに挿入した状態で、スリーブ３Ｂ、上側キャップ８Ｂおよび底部キャップ１０Ｂの外側に冷却筒２１Ｂを外嵌して取付け、該冷却筒２１Ｂの冷却水通路に冷却水を送通して、スリーブ３Ｂの冷却を行なう。
【０１０１】
このようにして、円筒状コア４Ｂの外周にゴム層２３Ｂが形成され、かつ、ゴム層の外周に離型層２４Ｂが形成されたゴムロール１Ｂの製造が完了する。
【０１０２】
上記のように、遠赤外線ヒータ６Ｂを使用してゴムロール１Ｂを製造することにより、実施例１と同様、スリーブ３Ｂを型枠に着脱する手間がなくなり、加熱炉が不要となる。
【０１０３】
また、スリーブ３Ｂ内部から遠赤外線ヒータ６Ｂによって直接加熱を行なうので、スリーブ３Ｂの加熱時間を大幅に短縮でき、そのため、製造装置２Ｂの規模が小規模なもので済み、製造コストを低くすることができる。
【０１０４】
更に、冷却筒２１Ｂを使用した場合には、スリーブ３Ｂの冷却時間も大幅に短縮することが可能となる。
【０１０５】
例えば、本実施例では、スリーブ３Ｂの昇温に約１０分、冷却に約８分、合計１８分という短時間でゴムロール１Ｂを製造することができる。
【０１０６】
更に、本実施例でも、遠赤外線ヒータ６Ｂは、その一端で結線しているため、センターシャフト５Ｂの挿入・抜出しの作業が非常に容易となる。
【０１０７】
また、遠赤外線ヒータ６Ｂとセンターシャフト５Ｂとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータ６Ｂが直接センターシャフト５Ｂに接することがないため、センターシャフト５Ｂ内への挿入・抜出しの作業がやり易い。
【０１０８】
更に、遠赤外線ヒータ６Ｂの真直度が悪くても、直接センターシャフト５Ｂに接することがないため、円周の振れが悪化しにくく、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【実施例３】
【０１０９】
本発明に係る他の実施例を、図９を用いて説明する。
図９は、ゴムロールの製造装置の断面図である。
【０１１０】
図７に示した実施例２では、円筒状コア４Ｂ内にセンターシャフト５Ｂが隙間無く挿入されており、センターシャフト５Ｂ内に遠赤外線ヒータ６Ｂが隙間を有して挿入されているものであった。
【０１１１】
これに対して、図９に示す本実施例３に係るゴムロールの製造装置２Ｃは、円筒状のスリーブ３Ｃと、スリーブ３Ｃ内に挿入される円筒状コア４Ｃと、円筒状コア４Ｃ内に隙間を有して直接挿入される遠赤外線ヒータ６Ｃとを有し、円筒状コア４Ｃの外周とスリーブ３Ｃの内周との間にはゴム層成形空間Ｓが形成されているものである。
【０１１２】
尚、円筒状コア４Ｃの内面には、遠赤外線を吸収するように耐熱性を有する黒色塗装することが望ましい。黒色塗装は、前記した実施例１および２と同様のものを使用することができる。
【０１１３】
円筒状のスリーブ３Ｃの上部には、エアーベント（図示せず）が設けられている上側キャップ８Ｃが取付けられている。
【０１１４】
また、円筒状のスリーブ３Ｃの下部には、液状ゴム原料の注入路１１Ｃが設けられている底部キャップ１０Ｃが取付けられている。
【０１１５】
更に、スリーブ３Ｃの外周面には、スリーブ３Ｃの温度を測定するための熱電対２０Ｃが取り付けられている。
【０１１６】
底部キャップ１０Ｃの中心からオフセットされた外側部分には、注入路１１Ｃと交差貫通するように角柱状のシャッターピン１３Ｃが摺動自在に取付けられており、シャッターピン１３Ｃの注入路１１Ｃに対応する個所には、液状ゴム原料の流通孔１４Ｃが設けられている。
【０１１７】
遠赤外線ヒータ６Ｃの上部には、ねじ部１５Ｃが設けられており、ねじ部１５Ｃにはスリーブ３Ｃの型締めをするためのナット１７Ｃが螺着されている。
【０１１８】
また、遠赤外線ヒータ６Ｃおよび底部キャップ１０Ｃの下部の中心部分には係止ピン１６Ｃが挿通されており、遠赤外線ヒータ６Ｃが底部キャップ１０Ｃに係止されている。
【０１１９】
更に、遠赤外線ヒータ６Ｃの上端において電線１９Ｃが結線されている。
【０１２０】
上記のようなゴムロールの製造装置２Ｃを使用してゴムロール１Ｃを製造する場合であっても、実施例１および実施例２と同様の作用効果を奏することができる。
【０１２１】
すなわち、遠赤外線ヒータ６Ｃを使用してゴムロール１Ｃを製造することにより、スリーブ３Ｃを型枠に着脱する手間がなくなり、加熱炉が不要となる。
【０１２２】
また、スリーブ３Ｃ内部から遠赤外線ヒータ６Ｃによって直接加熱を行なうので、スリーブ３Ｃの加熱時間を大幅に短縮でき、そのため、製造装置２Ｃの規模が小規模なもので済み、ゴムロールの製造コストを低くすることができる。
【０１２３】
この場合、センターシャフト５Ａ，５Ｂを介することなく、遠赤外線ヒータ６Ｃによって円筒状コア４Ｃを直接加熱することができるので、特に熱伝導効率良く、スリーブ３Ｃの加熱をすることができ、スリーブ３Ｃの加熱時間を更に大幅に短縮することができる。
【０１２４】
更に、冷却筒２１Ｃを使用した場合には、スリーブ３Ｃの冷却時間も大幅に短縮することが可能となる。
【０１２５】
例えば、本実施例３では、スリーブ３Ｃの昇温に約５分、冷却に約１０分、合計１５分という短時間でゴムロール１Ｃを製造することができる。
【０１２６】
更に、本実施例３でも、遠赤外線ヒータ６Ｃは一端で結線しているため、円筒状コア４Ｃの挿入・抜出しの作業が非常に容易となる。
【０１２７】
また、遠赤外線ヒータ６Ｃと円筒状コア４との間に空間があるため、遠赤外線ヒータ６Ａが直接円筒状コア４に接することがないため、円筒状コア４内への遠赤外線ヒータ６Ｃの挿入・抜出しの作業がやり易い。
【０１２８】
更に、遠赤外線ヒータ６Ｃの真直度が悪くても、遠赤外線ヒータ６Ｃが直接円筒状コア４に接することがないため、円周の振れが悪化しにくく、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【実施例４】
【０１２９】
本発明に係る他の実施例を図１０および図１１を用いて説明する。
図１０および図１１は、ゴムロールの製造システムを説明するための模式図である。
【０１３０】
図１０および図１１に示すように、本発明にかかるゴムロールの製造システムは、一つの冷却ステージＣに対して二つの加熱ステージＨ１およびＨ２が配置されている。
【０１３１】
そして、加熱ステージＨ１ ，Ｈ２ と冷却ステージＣとはガイドレール４０Ａ，４０Ｂによってそれぞれ結ばれている。
【０１３２】
前記したゴムロールの製造装置２は、ガイドレール４０Ａ、４０Ｂに沿ってスライドする台車３０Ａ、３０Ｂ上に載置され、加熱ステージＨ１と冷却ステージＣ間、あるいは加熱ステージＨ２と冷却ステージＣ間を移動する。
【０１３３】
図１０に示す状態では、第１のゴムロールの製造装置２のゴム層成形空間Ｓ内に液状ゴム原料を注入し、第１の加熱ステージＨ１において加熱硬化工程を行なった後、ゴムロールの製造装置２を台車３０Ａによってガイドレール４０Ａに沿って冷却ステージＣに搬送する。
【０１３４】
そして、ゴムロールの製造装置２のスリーブ３の外側に冷却筒２１を外嵌して取付け、冷却工程を行なうと共に、第２の加熱ステージＨ２においては第２のゴムロールの製造装置２について加熱硬化工程を行なう。
【０１３５】
図１１に示す状態では、冷却ステージＣにおいて第１のゴムロールの製造装置２についての冷却工程終了後、冷却筒２１を開く。
【０１３６】
次いで、第１のゴムロールの製造装置２は台車３０Ａによってガイドレール４０Ａに沿って第１の加熱ステージＨ１に戻され、ここで製造されたゴムロール１を取出す。
【０１３７】
第２の加熱ステージＨ２において加熱硬化工程を終了した第２のゴムロールの製造装置２は、第１のゴムロールの製造装置２が冷却工程終了後に第１の加熱ステージＨ１に戻された後、台車３０Ｂによってガイドレール４０Ｂに沿って冷却ステージＣに搬送され、冷却工程が行われる。
【０１３８】
以下、第１のゴムロールの製造装置２と第２のゴムロールの製造装置２とをそれぞれ加熱ステージＨ１、Ｈ２と冷却ステージＣとの間で往復させて交互に加熱硬化工程、冷却工程を行ない、ゴムロール１を製造する。
【０１３９】
前記したゴムロールの製造方法において、加熱硬化工程における加熱温度および加熱時間が製造されるゴムロールの物性に大きく影響するため、加熱硬化時間を短縮することは困難である。
【０１４０】
しかし、冷却工程では冷却筒２１に送通する冷却水の温度を低く設定する等して冷却効率を上げ、冷却工程時間を短縮することができる。
【０１４１】
したがって、加熱硬化工程時間をＴ１とし、冷却工程時間をＴ２とすれば、一般にＴ１＞Ｔ２であり、例えばＴ１は８〜１５分、Ｔ２は５〜１０分の範囲に設定される。
【０１４２】
本実施例では例えば下記のタイムスケジュールを設定する。
【０１４３】
【表２】
【０１４４】
上記のタイムスケジュールによれば、加熱硬化工程時間Ｔ１のスパンで１個のゴムロールを製造することができる。
【０１４５】
このようにして冷却ステージＣに対して複数の加熱ステージを配置することによって、小規模のゴムロールの製造システムによって大量のゴムロールを生産することができる。
【０１４６】
以上、本発明の実施の形態を実施例により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【０１４７】
本発明は、以下のように把握することも可能である。
【０１４８】
（１） 請求項１または請求項２に記載のゴムロールの製造装置を加熱する加熱ステージと、
該加熱ステージで加熱された前記ゴムロールの製造装置を冷却筒内に挿入して冷却する冷却ステージと、
前記加熱ステージおよび前記冷却ステージとを結ぶ搬送経路からなり、
前記加熱ステージにおいて前記ゴムロールの製造装置のゴム層成形空間には液状ゴム原料を注入して該液状ゴム原料を前記電熱式パイプヒーターによって加熱硬化する加熱硬化工程が行われ、
その後、前記ゴムロールの製造装置は、前記搬送経路に沿って移動して前記冷却ステージに搬送され、
前記冷却ステージにおいて前記ゴムロールの製造装置を前記冷却筒内に挿入して冷却する冷却工程が行われることを特徴とするゴムロールの製造システム。
【０１４９】
（２） １つの冷却ステージに対して複数個の加熱ステージを配置した（１）に記載のゴムロールの製造システム。
【０１５０】
（３） 前記搬送経路は、ガイドレールからなり、
前記ゴムロールの製造装置は、該ガイドレール上をスライドする台車上に載置されて搬送される（１）または（２）に記載のゴムロールの製造システム。
【０１５１】
（４） 請求項１または請求項２に記載のゴムロールの製造装置を使用し、前記円筒状コアの外周と、前記スリーブの内周との間に形成されている前記ゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入し、
前記遠赤外線ヒータによって液状ゴムを硬化させ、
前記円筒状コアの周りにゴム層を形成することを特徴とするゴムロールの製造方法。
【０１５２】
（５） 前記液状ゴム原料を加熱して硬化させた後、
外周壁内に冷却水が挿通されている前記冷却筒内に前記ゴムロールの製造装置を挿入して冷却する（４）に記載のゴムロールの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明のゴムロール１の製造方法は、電子写真複写機に用いられる転写・定着ロールの製造方法として、産業上利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】実施例１で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの分解斜視図
【図２】実施例１で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの分解断面図
【図３】実施例１で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの側断面図
【図４】実施例１で使用する冷却筒の斜視図
【図５】実施例１で使用するスリーブ、コア、及び冷却筒の側断面図
【図６】実施例１で製造されたゴムロールの斜視図
【図７】実施例２で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの分解斜視図
【図８】実施例２で使用するスリーブ、コア、及び冷却筒の側断面図
【図９】実施例３で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの側断面図
【図１０】実施例４の説明用平面図（第１の製造装置冷却中）
【図１１】実施例４の説明用平面図（第１の製造装置冷却後）
【図１２】遠赤外線ヒータの断面図
【図１３】他の遠赤外線ヒータの側断面図
【図１４】従来例の分解斜視図
【図１５】従来例の分解断面図
【図１６】他の従来例の説明図
【図１７】他の従来例の説明図
【符号の説明】
【０１５５】
１（１Ａ、１Ｂ） ゴムロール
２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ） 製造装置
３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ） スリーブ
４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ） 円筒状コア
５（５Ａ、５Ｂ） センターシャフト
６（６Ａ、６Ｂ、６Ｃ） 遠赤外線ヒータ
２１（２１Ａ、２１Ｂ） 冷却筒
３０（３０Ａ、３０Ｂ） 台車
４０（４０Ａ、４０Ｂ） ガイドレール
Ｃ 冷却ステージ
Ｈ 加熱ステージ
Ｓ ゴム層形成空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として電子写真複写機に用いられるゴムロールの製造装置およびゴムロールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図１４および図１５に示すように、スリーブ３Ａと、スリーブＡ３内に挿入される円筒状コア４Ａと、円筒状コア４Ａの内部に隙間なく挿入されるセンターシャフト５Ａと、センターシャフト５Ａの内部に隙間無く挿入される電熱式パイプヒーター６Ａとからなり、円筒状コア４Ａの外周とスリーブ３Ａの内周との間にゴム層成形空間が形成されているゴムロールの製造装置が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、その他のゴムロールの製造装置としては、図１６に示すように、高周波誘導加熱によりゴムロールを予備加熱した後、加熱槽にて熱風循環と遠赤外線により加熱発泡させてゴムロールを製造するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、その他のゴムロールの製造装置としては、図１７に示すように、熱風と、垂直方向に対し所定角度傾斜させた遠赤外線を照射し、ゴムロールの外表面全域を略均一に加熱して焼き固めてゴムロールを製造するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
このゴムロールの製造装置により、ゴムロールが発泡しても自由に膨らまないため、全域にわたり均一な物性を有するゴムロールを得ることができる。また、チェーンコンベアを直接加熱しないため、チェーンコンベアの寿命を向上させることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３１３５８９公報（第１図、第２図）
【特許文献２】特開平０９−２６２８４４公報（第２図）
【特許文献３】特開２０００−２７１９３７公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１４および図１５に示す従来の製造装置では、センターシャフト５Ａ内に電熱式パイプヒーター６Ａが隙間無く挿入しているので、電熱式パイプヒーターの真直度等を高精度に加工しなければならず、電熱式パイプヒーターが高価になるという問題があった。
また、電熱式パイプヒーターが加熱されると、電熱式パイプヒーターが半径方向（軸方向とは垂直な方向）に膨張するため、これに伴い、センターシャフト５Ａおよび円筒状コア４Ａも半径方向に膨張するという問題があった。このため、円筒状コア４Ａの外周に形成される円筒状コアの加熱ムラが生じ、加硫後のゴムロールの円周の振れ（ＪＩＳ Ｂ００２１による円周の振れ）が悪化するという問題があった。特に、ゴムロールの軸方向の略中央部における振れが大きく悪化するものであった。
【０００８】
さらに、円筒状コアとゴム弾性層の接着不良が生じ、ゴムロールを電子写真装置用定着ロールに用いた場合に定着不良が生じるという問題があった。
【０００９】
また、図１６に示す従来の製造装置では、ゴムロールの両端部を支持する支持軸を回転させながらゴムロールを加熱槽内で加熱するため、機構が複雑であり、加熱槽を有するため装置が大型になるという問題があった。
【００１０】
また、かかる装置で少量多品種のゴムロールを生産する場合、ゴムロール毎に加熱温度や加熱時間、昇温レートなど製造条件を変えることが非常に困難であるという問題もあった。
【００１１】
また、図１７に示す従来の製造装置では、遠赤外線ヒータを用いた加熱槽を有するため、装置が大型になるという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記した従来の全ての問題点を解決するためになされたものであって、安価かつ簡単な構成により、高品質のゴムロールを得ることができるだけではなく、装置のメンテナンスを容易にしたゴムロールの製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、スリーブと、スリーブの内周との間にゴム層形成空間を形成して挿入される円筒状コアと、円筒状コアの内部に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータとを有するゴムロールの製造装置に関する。
【００１４】
かかる構成により、スリーブを型枠に着脱する手間がなく、また、加熱炉を不要にすることができる。
また、ゴム層形成空間に注入された液状ゴム原料は、スリーブ内に挿入した円筒状コアの内部から遠赤外線ヒータによって直接加熱されるので、液状ゴム原料の加熱硬化時間を大幅に短縮することができる。このため、ゴムロールの製造装置を小規模にすることができ、ゴムロールの製造コストを安価にすることができる。
【００１５】
更に、遠赤外線ヒータは、一端で結線しているため、円筒状コアまたはセンターシャフトの貫通孔内への挿入および抜出しの作業が容易にできる。
また、遠赤外線ヒータと円筒状コアとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータが直接円筒状コアに接することがないため、円筒状コア内への遠赤外線ヒータの挿入および抜出しの作業が容易となる。
更に、遠赤外線ヒータが直接円筒状コアに接していないため、遠赤外線ヒータの真直度等の加工精度が悪くても良いので、安価な遠赤外線ヒータを用いることができる。
また、遠赤外線ヒータが加熱により半径方向に膨張しても、遠赤外線ヒータが直接円筒状コアに接していないため、円筒状コアがそれに伴って膨張することがないので、ゴムロールの円周の振れを良好にすることができる。このため、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【００１６】
また、本発明は、スリーブと、スリーブの内周との間にゴム層形成空間を形成して挿入される円筒状コアと、円筒状コアの内部に挿入される、
貫通孔が形成されたセンターシャフトと、センターシャフトの内部に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータとを有するゴムロールの製造装置に関する。
【００１７】
かかる構成により、スリーブを型枠に着脱する手間がなく、また、加熱炉を不要にすることができる。
また、ゴム層形成空間に注入された液状ゴム原料は、スリーブ内に挿入した円筒状コアの内部から遠赤外線ヒータによって直接加熱されるので、液状ゴム原料の加熱硬化時間を大幅に短縮することができる。このため、ゴムロールの製造装置を小規模にすることができ、ゴムロールの製造コストを安価にすることができる。
【００１８】
更に、遠赤外線ヒータは、一端で結線しているため、センターシャフトの貫通孔内への挿入および抜出しの作業が容易にできる。
また、遠赤外線ヒータとセンターシャフトとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータ６が直接センターシャフトに接することがないため、センターシャフト内への遠赤外線ヒータの挿入および抜出しの作業が容易となる。
更に、遠赤外線ヒータが直接円筒状コアに接していないため、遠赤外線ヒータの真直度等の加工精度が悪くても良いので、安価な遠赤外線ヒータを用いることができる。
また、遠赤外線ヒータが加熱により半径方向に膨張しても、遠赤外線ヒータが直接センターシャフトに接していないため、センターシャフトがそれに伴って膨張することがないし、センターシャフトに接している円筒状コアも膨張することがないので、ゴムロールの円周の振れを良好にすることができる。このため、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【００１９】
更に本発明は、図１０および図１１で示すように、前記したゴムロールの製造装置２を加熱する加熱ステージＨ（Ｈ１、Ｈ２）と、ゴムロールの製造装置２を冷却する冷却ステージＣと、加熱ステージＨと冷却ステージＣとを結ぶ搬送経路４０（４０Ａ、４０Ｂ）からなるゴムロールの製造システムが提供される。
【００２０】
加熱ステージＨにおいて、液状ゴム原料は、ゴムロールの製造装置２内に形成されたゴム層成形空間に注入され、遠赤外線ヒータによって加熱硬化される（加熱硬化工程）。
【００２１】
その後、ゴムロールの製造装置２は、搬送経路４０に沿って移動して冷却ステージＣに搬送され、冷却ステージＣにおいて冷却筒２１内に挿入されて冷却される（冷却工程）。
【００２２】
加熱ステージＨ（Ｈ１、Ｈ２）は、１つの冷却ステージＣに対して複数個配置することが望ましい。
【００２３】
通常、搬送経路４０は、ガイドレールからなり、ゴムロールの製造装置２は、このガイドレール４０上をスライドする台車３０上に載置されて搬送される。
【００２４】
更に本発明では、前記したゴムロールの製造装置を使用し、円筒状コアの外周とスリーブの内周との間に形成されるゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入し、遠赤外線ヒータによって液状ゴム原料を硬化せしめ、円筒状コアの周りにゴム層を形成するゴムロールの製造方法が提供される。
【００２５】
ここで、遠赤外線ヒータの表面温度は、２００℃〜５００℃が望ましく、円筒状コアの内面は、黒色塗装されていることが望ましい。
【００２６】
また、液状ゴム原料を遠赤外線ヒータにより加熱して硬化させた後、外周壁内に冷却水が挿通されている冷却筒２１内にゴムロールの製造装置を挿入して冷却することが望ましい。
【００２７】
遠赤外線ヒータは、図１２で示すように、セラミックパイプ５１と、セラミックパイプ５１の内部に配設された抵抗発熱体５２と、セラミックパイプ５１の内部に充填された遠赤外線輻射フィラー５３とからなる。
【００２８】
また、遠赤外線ヒータは、図１３で示すように、セラミックパイプ５１に代えて金属製パイプ５４の外周面にフィラーを含有した塗料を塗布してコーティング層５５を形成したものであっても良い。
【００２９】
この場合、フィラー５３としては、Ｓｉ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＣｕＯ、ＣｏＯ、ＭｇＯ、ＮｉＯ、ＭｎＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｃｒ２Ｏ３等の焼成セラミックスが挙げられるが、Ｆｅ３Ｏ４が望ましい。これら遠赤外線輻射フィラーの平均粒径は、１００μｍ以下、望ましくは１５μｍ以下であることが望ましい。
【００３０】
また、塗料に用いる樹脂としては、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂の他、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂などの樹脂を用いることができるが、メチルフェニルシリコーン樹脂を用いることが望ましい。
【００３１】
更に本発明では、前記したゴムロールの製造装置およびゴムロールの製造システムを使用し、加熱ステージＨにおいて円筒状コアの外周とスリーブの内周との間に形成されたゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入して、遠赤外線ヒータによって液状ゴム原料を加熱硬化させ、円筒状コアの周りにゴム層を形成し、その後、ゴムロールの製造装置を搬送経路に沿って移動させて、冷却ステージに搬送し、冷却ステージにおいてゴムロールの製造装置を冷却筒内に挿入して冷却するゴムロールの製造方法を提供する。
【００３２】
一つの冷却ステージに対して複数個の加熱ステージを配置した場合には、ゴムロールの製造装置を複数個使用する。
【００３３】
図１０および図１１に示すように、第１の加熱ステージＨ１において液状ゴム原料を注入した第１のゴムロールの製造装置２について加熱硬化を行ない（加熱硬化工程）、第２の加熱ステージＨ２において第１の加熱ステージＨ１
とは所定の時間差△Ｔを設けて液状ゴム原料を注入した第２のゴムロールの製造装置２について加熱硬化を行なう（加熱硬化工程）。
【００３４】
図１０に示すように、第１の加熱ステージＨ１における加熱硬化の終了後、第１のゴムロールの製造装置２を搬送経路４０Ａに沿って移動させ、冷却ステージＣに搬送して第１のゴムロールの製造装置２を冷却する（冷却工程）。
【００３５】
そして、第１のゴムロールの製造装置２の冷却工程の終了後、ゴムロールの製造装置２を搬送経路４０Ａに沿って移動させて第１の加熱ステージＨ１に搬送して第１のゴムロールの製造装置２から製造されたゴムロール１を取出す。これと共に第２の加熱ステージＨ２における加熱硬化終了後、第２のゴムロールの製造装置２を搬送経路４０Ｂに沿って移動させて冷却ステージＣに搬送して第２のゴムロールの製造装置２の冷却を行なう（冷却工程）。
【００３６】
以下複数個の加熱ステージＨ（Ｈ１、Ｈ２）において所定の時間差△Ｔを設けて複数個のゴムロールの製造装置について逐次加熱硬化を行ない、冷却ステージＣにおいて冷却を行なうことが望ましい。
【００３７】
加熱硬化を加熱ステージＨで行ない、冷却を冷却ステージＣで行なった場合、特に一つの冷却ステージＣに対して複数個の加熱ステージＨ（Ｈ１、Ｈ２）を配置した場合には、加熱ステージＨにおける加熱硬化工程と冷却ステージＣにおける冷却工程とを逐次連続して行うことができるので、ゴムロール１の生産効率を大幅に向上することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、遠赤外線ヒータと、この遠赤外線ヒータを挿入する円筒状コアまたはセンターシャフトとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータが直接センターシャフトに接することがない。このため、遠赤外線ヒータの交換等のメンテナンス作業が容易である。
【００３９】
また、遠赤外線ヒータの真直度が悪くても加硫後のゴムロールの円周の振れ（ＪＩＳ Ｂ００２１）が悪化し難く、電子写真装置の定着ロールとして用いても定着不良が生じ難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下本発明を実施例１〜４により詳細に説明する。
【実施例１】
【００４１】
図１乃至図６により本実施例１を説明する。
図１は本発明に係るゴムロールの製造装置の分解斜視図、図２は本発明に係るゴムロールの製造装置の分解断面図、図３は本発明に係るゴムロールの製造装置の断面図、図４は冷却筒の斜視図、図５は本発明に係るゴムロールの製造装置に冷却筒を取り付けたときの断面図、図６はゴムロールの斜視図である。
【００４２】
図１乃至図３に示すように、ゴムロール１Ａの製造装置２Ａは、円筒状のスリーブ３Ａと、スリーブ３Ａ内に挿入される円筒状コア４Ａと、円筒状コア４Ａ内に挿入され、貫通孔が形成されたセンターシャフト５Ａと、センターシャフト５Ａの貫通孔内に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータ６Ａとを有する。
【００４３】
そして、円筒状コア４Ａの外周と、スリーブ３Ａの内周との間にはゴム層成形空間Ｓが形成されている。
【００４４】
遠赤外線ヒータ６Ａとセンターシャフト５Ａとの隙間（間隙）は、本実施例においては５ｍｍとしたが、３ｍｍ〜２５ｍｍであれば良い。
【００４５】
遠赤外線ヒータ６Ａとセンターシャフト５Ａの間隙が３ｍｍ未満であると、遠赤外線ヒータの真直度が悪い場合、センターシャフト５Ａに遠赤外線ヒータが接触し、ゴムロールの加熱ムラが生じるからである。
【００４６】
遠赤外線ヒータ６Ａとセンターシャフト５Ａの間隙が２５ｍｍを超えると、遠赤外線の輻射が悪くなり、消費電力が大きくなり、ゴムロールの生産コストのアップを招くからである。
【００４７】
尚、センターシャフト５Ａの内面および円筒状コア４Ａの内面には、遠赤外線を吸収するように耐熱性を有する黒色塗装をすることが望ましい。
【００４８】
黒色塗装は、ポリエーテルサルホン樹脂やシリコーン樹脂にカーボンなどの黒色耐熱顔料、金属酸化物の微粒子、樹脂バインダーや添加剤などを配合したものであれば良い。具体的には、オキツモ株式会社製Ｂ−６００を用いることができる。
【００４９】
円筒状のスリーブ３Ａの上部には、エアーベント７Ａが設けられている上側キャップ８Ａが取付けられている。
【００５０】
また、円筒状のスリーブ３Ａの下部には、液状ゴム原料の流通路９Ａが設けられている底部キャップ１０Ａが取付けられている。
【００５１】
更に、底部キャップ１０Ａの下部には、底部キャップ１０Ａの流通路９Ａに連絡する液状ゴム原料の注入路１１Ａが設けられているゲートキャップ１２Ａが取付けられている。
【００５２】
このゲートキャップ１２Ａには、注入路１１Ａと交差貫通するように円柱状のシャッターピン１３Ａが摺動自在に取付けられており、シャッターピン１３Ａの注入路１１Ａに対応する個所には、液状ゴム原料の流通孔１４Ａが設けられている。
【００５３】
センターシャフト５Ａの上部にはねじ部１５Ａが設けられており、センターシャフト５Ａの下部には係止部１６Ａが設けられている。
【００５４】
センターシャフト５Ａのねじ部１５Ａには、ナット１７Ａが螺着されており、ナット１７Ａの下面と上記スリーブ３Ａの上側キャップ８Ａの上面との間には、スリーブ３Ａの型締め圧を調整するためのコイルスプリング１８Ａが取付けられている。
【００５５】
遠赤外線ヒータ６Ａの上端において電線１９Ａが結線されている。
また、遠赤外線ヒータ６Ａには、遠赤外線ヒータ６Ａの温度を測定するための熱電対２０Ａが取り付けられ、遠赤外線ヒータ６Ａは、軸受用ブッシュ２５Ａを介してセンターシャフト５Ａに保持されている。
【００５６】
図４および図５に示すように、スリーブ３Ａを冷却するための冷却筒２１Ａは、二つ割り円筒形状とされており、円筒状のスリーブ３Ａの外側に外嵌して取り付けられる。
【００５７】
冷却筒２１Ａの外周壁内には冷却水通路２２Ａが設けられており、冷却水通路２２Ａに送通される冷却水の水温は約１０℃に設定されている。
【００５８】
円筒状コア４Ａの材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、ステンレススチールまたはその他の金属や合金等が使用される。
【００５９】
ゴム層形成空間Ｓに注入される液状ゴム原料としては、例えば、液状シリコーンゴムや注型タイプのウレタンゴム等が使用される。
【００６０】
前記したゴムロールの製造装置２Ａを使用してゴムロール１Ａを製造する場合には、まず、円筒状コア４Ａの表面に接着層を形成するためのプライマー処理を施す。
【００６１】
そして、円筒状コア４Ａをスリーブ３Ａ内に挿入する。
次に、ゲートキャップ１２Ａのシャッターピン１３Ａを摺動させて、シャッターピン１３Ａの流通孔１４Ａとゲートキャップ１２Ａの注入路１１Ａの位置を合わせ、ゲートキャップ１２Ａの注入路１１Ａから底部キャップ１０Ａの流通路９Ａを介して円筒状コア４Ａの外周とスリーブ３Ａの内周との間のゴム層成形空間Ｓ内に液状ゴム原料を注入する。
【００６２】
そして、液状ゴム原料の注入が完了したら、シャッターピン１３Ａを摺動させて、シャッターピン１３Ａの流通孔１４Ａとゲートキャップ１２Ａの注入路１１Ａの位置をずらし、液状ゴム原料の注入を停止する。
【００６３】
その後、円筒状コア４Ａ内においてセンターシャフト５Ａ内に挿入された遠赤外線ヒータ６Ａに通電して、液状ゴム原料を加熱して硬化させ、ゴム層２３Ａを形成する。
【００６４】
この際、遠赤外線ヒータ６Ａに取付けられた熱電対２０Ａによって、遠赤外線ヒータ６Ａの温度を測定し、液状ゴム原料の加熱温度を調整する。
【００６５】
液状ゴム原料を加熱硬化させてゴム層２３Ａを形成した後、遠赤外線ヒータ６Ａをセンターシャフト５Ａ内に挿入したまま、あるいは所望なれば遠赤外線ヒータ６Ａをセンターシャフト５Ａから抜き出すとともに、スリーブ３Ａの外側に冷却筒２１Ａを外嵌して取付け、冷却筒２１Ａの冷却水通路２２Ａに冷却水を送通して、スリーブ３Ａの冷却を行なう。
【００６６】
このようにして、円筒状コア４Ａの外周にゴム層２３Ａが形成されたゴムロール１Ａの製造が完了する（図６参照）。
【００６７】
上記のように、遠赤外線ヒータ６Ａを使用してゴムロール１Ａを製造することにより、スリーブ３Ａを型枠に着脱する手間がなくなり、加熱炉が不要となる。
【００６８】
また、スリーブ３Ａ内部から遠赤外線ヒータ６Ａによって直接加熱を行なうので、スリーブ３Ａの加熱時間を大幅に短縮できる。
【００６９】
このため、製造装置２Ａの規模を小規模にすることができ、ゴムロールの製造コストを安価にすることができる。
【００７０】
更に、冷却筒２１Ａを使用した場合には、スリーブ３Ａの冷却時間も大幅に短縮することが可能となる。
【００７１】
例えば、本実施例では、スリーブ３Ａの昇温に約１０分、冷却に約８分、合計１８分という短時間でゴムロール１Ａを製造することができる。
【００７２】
また、遠赤外線ヒータ６Ａとセンターシャフト５Ａとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータ６Ａが直接センターシャフト５Ａに接することがないため、センターシャフト５Ａ内への遠赤外線ヒータ６Ａ挿入・抜出しの作業を行ない易い。
【００７３】
更に、遠赤外線ヒータ６Ａの真直度が悪くても、センターシャフト５Ａに接することがないため、円周の振れが悪化しにくく、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【００７４】
図１に示した遠赤外線ヒータ６Ａを用いたゴムロールの製造装置２Ａにより電子写真装置用定着ロールを製造した。
【００７５】
定着ロールの軸方向（長手方向）端部から３５ｍｍ、１７８ｍｍ、３２１ｍｍ位置での円周の振れ（半径方向）と外径をＪＩＳ-Ｂ００２１に従い測定し、その結果を表１に示した。
【００７６】
また、図１４および図１５に示した従来の電熱式パイプヒーターを用いたゴムロールの製造装置で製造した定着ロールについても同様に円周の振れと外径を測定し、その結果を表１に示した。
【００７７】
【表１】
【００７８】
表１により、図１４および図１５で示した従来の電熱式パイプヒーターを用いたゴムロールの製造装置で製造した定着ロールに比べ、本発明に係る遠赤外線ヒータを用いたゴムロールの製造装置で製造した定着ロールの方が、円周の振れが少ないことが分かる。特にゴムロールの軸方向の略中央部（測定位置１７８ｍｍ）は、従来のゴムロールの製造装置で製造したものの振れが０．０７０ｍｍであるのに対し、本発明に係るゴムロールの製造装置で製造したものの振れが０．０３３ｍｍであり、半分以下となっている。
【実施例２】
【００７９】
本発明に係る他の実施例を図７および図８により詳細に説明する。
図７はゴムロールの製造装置の断面図、図８は冷却筒を取り付けたゴムロールの製造装置の断面図である。
【００８０】
本実施例２に係るゴムロールの製造装置２Ｂは、円筒状のスリーブ３Ｂと、スリーブ３Ｂ内に挿入される円筒状コア４Ｂと、円筒状コア４Ｂ内に隙間無く挿入され、貫通孔が形成されたセンターシャフト５Ｂと、センターシャフト５Ｂの貫通孔内に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータ６Ｂとからなり、円筒状コア４Ｂの外周とスリーブ３Ｂの内周との間にはゴム層成形空間Ｓが形成されている。
【００８１】
尚、センターシャフト５Ｂの内面および円筒状コア４Ｂの内面には、遠赤外線を吸収するように耐熱性を有する黒色塗装をすることが望ましい。
【００８２】
黒色塗装は、ポリエーテルサルホン樹脂やシリコーン樹脂にカーボンなどの黒色耐熱顔料、金属酸化物の微粒子、樹脂バインダーや添加剤などを配合したもので良い。具体的には、オキツモ株式会社製Ｂ−６００を用いることができる。
【００８３】
図７に示すように、円筒状のスリーブ３Ｂの上部には、エアーベント（図示せず）が設けられている上側キャップ８Ｂが取付けられている。
【００８４】
また、円筒状のスリーブ３Ｂの下部には、液状ゴム原料の注入路１１Ｂが設けられている底部キャップ１０Ｂが取付けられている。
【００８５】
更に、スリーブ３Ｂの外周面には、スリーブ３Ｂの温度を測定するための熱電対２０Ｂが取り付けられている。
【００８６】
底部キャップ１０Ｂの中心からオフセットされた外側部分には、注入路１１Ｂと交差貫通するように角柱状のシャッターピン１３Ｂが摺動自在に取付けられており、シャッターピン１３Ｂの注入路１１Ｂに対応する個所には、液状ゴム原料の流通孔１４Ｂが設けられている。
【００８７】
センターシャフト５Ｂの上部にはねじ部１５Ｂが設けられており、センターシャフト５Ｂの下部には係止部１６Ｂが設けられている。
【００８８】
センターシャフト５Ｂのねじ部１５Ｂには、スリーブ３Ｂの型締めをするためのナット１７Ｂが螺着されている。
【００８９】
遠赤外線ヒータ６Ｂの上端において電線１９Ｂが結線され、遠赤外線ヒータ６Ｂは、軸受用ブッシュ２５Ｂを介してセンターシャフト５Ｂに保持されている。
【００９０】
図８に示すように、スリーブ３Ｂを冷却するための冷却筒２１Ｂは、二つ割り円筒形状とされており、上記円筒状スリーブ３Ｂ、上側キャップ８Ｂおよび底部キャップ１０Ｂの外側に外嵌して取り付けられている。
【００９１】
冷却筒２１Ｂの外周壁内には、冷却水通路（図示せず）が設けられており、冷却水通路に送通される冷却水の水温は約１０℃に設定されている。
【００９２】
円筒状コア４Ｂの材料としては、実施例１と同様、例えば、アルミニウム、鉄、銅、ステンレススチールまたはその他の金属や合金等が使用される。
【００９３】
液状ゴム原料としては、実施例１と同様、例えば、液状シリコーンゴムや注型タイプのウレタンゴム等が使用される。
【００９４】
上記の製造装置２Ｂを使用してゴムロール１Ｂを製造する場合には、まず、円筒状コア４Ｂの表面に接着層を形成するためのプライマー処理を施すとともに、スリーブ３Ｂの内周面に離型層２４Ｂを形成した後、円筒状コア４Ｂをスリーブ３Ｂ内に挿入する。
【００９５】
離型層２４Ｂの材料としては、例えば四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ樹脂）、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ樹脂）、ビニリデンフルオライド共重合樹脂（ＰＶＤＦ樹脂）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ樹脂）等が使用される。
【００９６】
次に、ゲートキャップ１２Ｂのシャッターピン１３Ｂを摺動させて、シャッターピン１３Ｂの流通孔１４Ｂと底部キャップ１０Ｂの注入路１１Ｂの位置を合わせ、底部キャップ１０Ｂの注入路１１Ｂからコア４Ｂの外周とスリーブ３Ｂの内周面の離型層２４Ｂとの間のゴム層成形空間Ｓ内に液状ゴム原料を注入する。
【００９７】
そして、液状ゴム原料の注入が完了したら、シャッターピン１３Ｂを摺動させて、シャッターピン１３Ｂの流通孔１４Ｂと底部キャップ１０Ｂの注入路１１Ｂの位置をずらし、液状ゴム原料を注入を停止する。
【００９８】
その後、円筒状コア４Ｂ内においてセンターシャフト５Ｂ内に挿入された遠赤外線ヒータ６Ｂに通電して、液状ゴム原料を加熱して硬化させ、ゴム層２３Ｂを形成する。
【００９９】
この際、スリーブ３Ｂに取付けられた熱電対２０Ｂによって、スリーブ３Ｂの温度を測定し、液状ゴム原料の加熱温度を調整する。
【０１００】
液状ゴム原料を加熱して硬化させてゴム層２３Ｂを形成した後、遠赤外線ヒータ６Ｂをセンターシャフト５Ｂに挿入した状態で、スリーブ３Ｂ、上側キャップ８Ｂおよび底部キャップ１０Ｂの外側に冷却筒２１Ｂを外嵌して取付け、該冷却筒２１Ｂの冷却水通路に冷却水を送通して、スリーブ３Ｂの冷却を行なう。
【０１０１】
このようにして、円筒状コア４Ｂの外周にゴム層２３Ｂが形成され、かつ、ゴム層の外周に離型層２４Ｂが形成されたゴムロール１Ｂの製造が完了する。
【０１０２】
上記のように、遠赤外線ヒータ６Ｂを使用してゴムロール１Ｂを製造することにより、実施例１と同様、スリーブ３Ｂを型枠に着脱する手間がなくなり、加熱炉が不要となる。
【０１０３】
また、スリーブ３Ｂ内部から遠赤外線ヒータ６Ｂによって直接加熱を行なうので、スリーブ３Ｂの加熱時間を大幅に短縮でき、そのため、製造装置２Ｂの規模が小規模なもので済み、製造コストを低くすることができる。
【０１０４】
更に、冷却筒２１Ｂを使用した場合には、スリーブ３Ｂの冷却時間も大幅に短縮することが可能となる。
【０１０５】
例えば、本実施例では、スリーブ３Ｂの昇温に約１０分、冷却に約８分、合計１８分という短時間でゴムロール１Ｂを製造することができる。
【０１０６】
更に、本実施例でも、遠赤外線ヒータ６Ｂは、その一端で結線しているため、センターシャフト５Ｂの挿入・抜出しの作業が非常に容易となる。
【０１０７】
また、遠赤外線ヒータ６Ｂとセンターシャフト５Ｂとの間に空間があるため、遠赤外線ヒータ６Ｂが直接センターシャフト５Ｂに接することがないため、センターシャフト５Ｂ内への挿入・抜出しの作業がやり易い。
【０１０８】
更に、遠赤外線ヒータ６Ｂの真直度が悪くても、直接センターシャフト５Ｂに接することがないため、円周の振れが悪化しにくく、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【実施例３】
【０１０９】
本発明に係る他の実施例を、図９を用いて説明する。
図９は、ゴムロールの製造装置の断面図である。
【０１１０】
図７に示した実施例２では、円筒状コア４Ｂ内にセンターシャフト５Ｂが隙間無く挿入されており、センターシャフト５Ｂ内に遠赤外線ヒータ６Ｂが隙間を有して挿入されているものであった。
【０１１１】
これに対して、図９に示す本実施例３に係るゴムロールの製造装置２Ｃは、円筒状のスリーブ３Ｃと、スリーブ３Ｃ内に挿入される円筒状コア４Ｃと、円筒状コア４Ｃ内に隙間を有して直接挿入される遠赤外線ヒータ６Ｃとを有し、円筒状コア４Ｃの外周とスリーブ３Ｃの内周との間にはゴム層成形空間Ｓが形成されているものである。
【０１１２】
尚、円筒状コア４Ｃの内面には、遠赤外線を吸収するように耐熱性を有する黒色塗装することが望ましい。黒色塗装は、前記した実施例１および２と同様のものを使用することができる。
【０１１３】
円筒状のスリーブ３Ｃの上部には、エアーベント（図示せず）が設けられている上側キャップ８Ｃが取付けられている。
【０１１４】
また、円筒状のスリーブ３Ｃの下部には、液状ゴム原料の注入路１１Ｃが設けられている底部キャップ１０Ｃが取付けられている。
【０１１５】
更に、スリーブ３Ｃの外周面には、スリーブ３Ｃの温度を測定するための熱電対２０Ｃが取り付けられている。
【０１１６】
底部キャップ１０Ｃの中心からオフセットされた外側部分には、注入路１１Ｃと交差貫通するように角柱状のシャッターピン１３Ｃが摺動自在に取付けられており、シャッターピン１３Ｃの注入路１１Ｃに対応する個所には、液状ゴム原料の流通孔１４Ｃが設けられている。
【０１１７】
遠赤外線ヒータ６Ｃの上部には、ねじ部１５Ｃが設けられており、ねじ部１５Ｃにはスリーブ３Ｃの型締めをするためのナット１７Ｃが螺着されている。
【０１１８】
また、遠赤外線ヒータ６Ｃおよび底部キャップ１０Ｃの下部の中心部分には係止ピン１６Ｃが挿通されており、遠赤外線ヒータ６Ｃが底部キャップ１０Ｃに係止されている。
【０１１９】
更に、遠赤外線ヒータ６Ｃの上端において電線１９Ｃが結線されている。
【０１２０】
上記のようなゴムロールの製造装置２Ｃを使用してゴムロール１Ｃを製造する場合であっても、実施例１および実施例２と同様の作用効果を奏することができる。
【０１２１】
すなわち、遠赤外線ヒータ６Ｃを使用してゴムロール１Ｃを製造することにより、スリーブ３Ｃを型枠に着脱する手間がなくなり、加熱炉が不要となる。
【０１２２】
また、スリーブ３Ｃ内部から遠赤外線ヒータ６Ｃによって直接加熱を行なうので、スリーブ３Ｃの加熱時間を大幅に短縮でき、そのため、製造装置２Ｃの規模が小規模なもので済み、ゴムロールの製造コストを低くすることができる。
【０１２３】
この場合、センターシャフト５Ａ，５Ｂを介することなく、遠赤外線ヒータ６Ｃによって円筒状コア４Ｃを直接加熱することができるので、特に熱伝導効率良く、スリーブ３Ｃの加熱をすることができ、スリーブ３Ｃの加熱時間を更に大幅に短縮することができる。
【０１２４】
更に、冷却筒２１Ｃを使用した場合には、スリーブ３Ｃの冷却時間も大幅に短縮することが可能となる。
【０１２５】
例えば、本実施例３では、スリーブ３Ｃの昇温に約５分、冷却に約１０分、合計１５分という短時間でゴムロール１Ｃを製造することができる。
【０１２６】
更に、本実施例３でも、遠赤外線ヒータ６Ｃは一端で結線しているため、円筒状コア４Ｃの挿入・抜出しの作業が非常に容易となる。
【０１２７】
また、遠赤外線ヒータ６Ｃと円筒状コア４との間に空間があるため、遠赤外線ヒータ６Ａが直接円筒状コア４に接することがないため、円筒状コア４内への遠赤外線ヒータ６Ｃの挿入・抜出しの作業がやり易い。
【０１２８】
更に、遠赤外線ヒータ６Ｃの真直度が悪くても、遠赤外線ヒータ６Ｃが直接円筒状コア４に接することがないため、円周の振れが悪化しにくく、ゴムロールを電子写真装置の定着用に用いた場合、定着不良が生じにくくなる。
【実施例４】
【０１２９】
本発明に係る他の実施例を図１０および図１１を用いて説明する。
図１０および図１１は、ゴムロールの製造システムを説明するための模式図である。
【０１３０】
図１０および図１１に示すように、本発明にかかるゴムロールの製造システムは、一つの冷却ステージＣに対して二つの加熱ステージＨ１およびＨ２が配置されている。
【０１３１】
そして、加熱ステージＨ１ ，Ｈ２ と冷却ステージＣとはガイドレール４０Ａ，４０Ｂによってそれぞれ結ばれている。
【０１３２】
前記したゴムロールの製造装置２は、ガイドレール４０Ａ、４０Ｂに沿ってスライドする台車３０Ａ、３０Ｂ上に載置され、加熱ステージＨ１と冷却ステージＣ間、あるいは加熱ステージＨ２と冷却ステージＣ間を移動する。
【０１３３】
図１０に示す状態では、第１のゴムロールの製造装置２のゴム層成形空間Ｓ内に液状ゴム原料を注入し、第１の加熱ステージＨ１において加熱硬化工程を行なった後、ゴムロールの製造装置２を台車３０Ａによってガイドレール４０Ａに沿って冷却ステージＣに搬送する。
【０１３４】
そして、ゴムロールの製造装置２のスリーブ３の外側に冷却筒２１を外嵌して取付け、冷却工程を行なうと共に、第２の加熱ステージＨ２においては第２のゴムロールの製造装置２について加熱硬化工程を行なう。
【０１３５】
図１１に示す状態では、冷却ステージＣにおいて第１のゴムロールの製造装置２についての冷却工程終了後、冷却筒２１を開く。
【０１３６】
次いで、第１のゴムロールの製造装置２は台車３０Ａによってガイドレール４０Ａに沿って第１の加熱ステージＨ１に戻され、ここで製造されたゴムロール１を取出す。
【０１３７】
第２の加熱ステージＨ２において加熱硬化工程を終了した第２のゴムロールの製造装置２は、第１のゴムロールの製造装置２が冷却工程終了後に第１の加熱ステージＨ１に戻された後、台車３０Ｂによってガイドレール４０Ｂに沿って冷却ステージＣに搬送され、冷却工程が行われる。
【０１３８】
以下、第１のゴムロールの製造装置２と第２のゴムロールの製造装置２とをそれぞれ加熱ステージＨ１、Ｈ２と冷却ステージＣとの間で往復させて交互に加熱硬化工程、冷却工程を行ない、ゴムロール１を製造する。
【０１３９】
前記したゴムロールの製造方法において、加熱硬化工程における加熱温度および加熱時間が製造されるゴムロールの物性に大きく影響するため、加熱硬化時間を短縮することは困難である。
【０１４０】
しかし、冷却工程では冷却筒２１に送通する冷却水の温度を低く設定する等して冷却効率を上げ、冷却工程時間を短縮することができる。
【０１４１】
したがって、加熱硬化工程時間をＴ１とし、冷却工程時間をＴ２とすれば、一般にＴ１＞Ｔ２であり、例えばＴ１は８〜１５分、Ｔ２は５〜１０分の範囲に設定される。
【０１４２】
本実施例では例えば下記のタイムスケジュールを設定する。
【０１４３】
【表２】
【０１４４】
上記のタイムスケジュールによれば、加熱硬化工程時間Ｔ１のスパンで１個のゴムロールを製造することができる。
【０１４５】
このようにして冷却ステージＣに対して複数の加熱ステージを配置することによって、小規模のゴムロールの製造システムによって大量のゴムロールを生産することができる。
【０１４６】
以上、本発明の実施の形態を実施例により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【０１４７】
本発明は、以下のように把握することも可能である。
【０１４８】
（１） 請求項１または請求項２に記載のゴムロールの製造装置を加熱する加熱ステージと、
該加熱ステージで加熱された前記ゴムロールの製造装置を冷却筒内に挿入して冷却する冷却ステージと、
前記加熱ステージおよび前記冷却ステージとを結ぶ搬送経路からなり、
前記加熱ステージにおいて前記ゴムロールの製造装置のゴム層成形空間には液状ゴム原料を注入して該液状ゴム原料を前記電熱式パイプヒーターによって加熱硬化する加熱硬化工程が行われ、
その後、前記ゴムロールの製造装置は、前記搬送経路に沿って移動して前記冷却ステージに搬送され、
前記冷却ステージにおいて前記ゴムロールの製造装置を前記冷却筒内に挿入して冷却する冷却工程が行われることを特徴とするゴムロールの製造システム。
【０１４９】
（２） １つの冷却ステージに対して複数個の加熱ステージを配置した（１）に記載のゴムロールの製造システム。
【０１５０】
（３） 前記搬送経路は、ガイドレールからなり、
前記ゴムロールの製造装置は、該ガイドレール上をスライドする台車上に載置されて搬送される（１）または（２）に記載のゴムロールの製造システム。
【０１５１】
（４） 請求項１または請求項２に記載のゴムロールの製造装置を使用し、前記円筒状コアの外周と、前記スリーブの内周との間に形成されている前記ゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入し、
前記遠赤外線ヒータによって液状ゴムを硬化させ、
前記円筒状コアの周りにゴム層を形成することを特徴とするゴムロールの製造方法。
【０１５２】
（５） 前記液状ゴム原料を加熱して硬化させた後、
外周壁内に冷却水が挿通されている前記冷却筒内に前記ゴムロールの製造装置を挿入して冷却する（４）に記載のゴムロールの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明のゴムロール１の製造方法は、電子写真複写機に用いられる転写・定着ロールの製造方法として、産業上利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】実施例１で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの分解斜視図
【図２】実施例１で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの分解断面図
【図３】実施例１で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの側断面図
【図４】実施例１で使用する冷却筒の斜視図
【図５】実施例１で使用するスリーブ、コア、及び冷却筒の側断面図
【図６】実施例１で製造されたゴムロールの斜視図
【図７】実施例２で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの分解斜視図
【図８】実施例２で使用するスリーブ、コア、及び冷却筒の側断面図
【図９】実施例３で使用するスリーブ、コア、及びヒーターの側断面図
【図１０】実施例４の説明用平面図（第１の製造装置冷却中）
【図１１】実施例４の説明用平面図（第１の製造装置冷却後）
【図１２】遠赤外線ヒータの断面図
【図１３】他の遠赤外線ヒータの側断面図
【図１４】従来例の分解斜視図
【図１５】従来例の分解断面図
【図１６】他の従来例の説明図
【図１７】他の従来例の説明図
【符号の説明】
【０１５５】
１（１Ａ、１Ｂ） ゴムロール
２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ） 製造装置
３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ） スリーブ
４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ） 円筒状コア
５（５Ａ、５Ｂ） センターシャフト
６（６Ａ、６Ｂ、６Ｃ） 遠赤外線ヒータ
２１（２１Ａ、２１Ｂ） 冷却筒
３０（３０Ａ、３０Ｂ） 台車
４０（４０Ａ、４０Ｂ） ガイドレール
Ｃ 冷却ステージ
Ｈ 加熱ステージ
Ｓ ゴム層形成空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブと、
該スリーブの内周との間にゴム層形成空間を形成して挿入される円筒状コアと、
該円筒状コアの内部に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータとを有するゴムロールの製造装置
【請求項２】
スリーブと、
該スリーブの内周との間にゴム層形成空間を形成して挿入される円筒状コアと、
該円筒状コアの内部に挿入されるセンターシャフトと、
該センターシャフトの内部に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータとを有するゴムロールの製造装置
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の製造装置を使用し、
前記円筒状コアの外周と前記スリーブの内周との間に形成されている前記ゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入し、
該液状ゴム原料を前記遠赤外線ヒータによって硬化させ、
前記円筒状コアの周りにゴム層を形成するゴムロールの製造方法
【請求項１】
スリーブと、
該スリーブの内周との間にゴム層形成空間を形成して挿入される円筒状コアと、
該円筒状コアの内部に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータとを有するゴムロールの製造装置
【請求項２】
スリーブと、
該スリーブの内周との間にゴム層形成空間を形成して挿入される円筒状コアと、
該円筒状コアの内部に挿入されるセンターシャフトと、
該センターシャフトの内部に隙間を有して挿入される遠赤外線ヒータとを有するゴムロールの製造装置
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の製造装置を使用し、
前記円筒状コアの外周と前記スリーブの内周との間に形成されている前記ゴム層成形空間に液状ゴム原料を注入し、
該液状ゴム原料を前記遠赤外線ヒータによって硬化させ、
前記円筒状コアの周りにゴム層を形成するゴムロールの製造方法
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−２５５６１（Ｐ２００９−２５５６１Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８８７１４（Ｐ２００７−１８８７１４）
【出願日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（０００２５１２８８）鈴鹿富士ゼロックス株式会社 (156)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（０００２５１２８８）鈴鹿富士ゼロックス株式会社 (156)
【Ｆターム（参考）】
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