JPH10176258A - ゴム及び／または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品及びその製造方法 - Google Patents
ゴム及び／または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品及びその製造方法Info
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- JPH10176258A JPH10176258A JP8336524A JP33652496A JPH10176258A JP H10176258 A JPH10176258 A JP H10176258A JP 8336524 A JP8336524 A JP 8336524A JP 33652496 A JP33652496 A JP 33652496A JP H10176258 A JPH10176258 A JP H10176258A
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- nitriding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 離型剤を使用することなく、ゴム及び／また
は樹脂に対して剥離性を有する鋼鉄製品及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 鋼鉄表面をガス軟窒化、塩浴軟窒化、イ
オン窒化、あるいは窒化酸化処理して、鋼鉄表面に鉄と
窒素と化合物または鉄と窒素及び酸素との化合物を形成
していない鉄元素が存在しない状態にある、ゴム及び／
または樹脂剥離性表面を有する鉄鋼製品、及びその製造
方法。
は樹脂に対して剥離性を有する鋼鉄製品及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 鋼鉄表面をガス軟窒化、塩浴軟窒化、イ
オン窒化、あるいは窒化酸化処理して、鋼鉄表面に鉄と
窒素と化合物または鉄と窒素及び酸素との化合物を形成
していない鉄元素が存在しない状態にある、ゴム及び／
または樹脂剥離性表面を有する鉄鋼製品、及びその製造
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム及び／または
樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品の製造方法、及びその
方法によって製造されるゴム及び／または樹脂剥離性表
面を有する鋼鉄製品に関する。さらに詳しく言えば、芯
金の外周面にゴム層や樹脂層を有するロール部材を製造
する金型のように成形加工時に金型内表面と形成ゴムま
たは樹脂表面とに要求される両者間の剥離性が充分確保
できる鋼鉄製品の製造方法、あるいは回転軸等に接続す
る形状を確保するために成形加工の際芯金の両端部近傍
に形成されたゴム層や樹脂層を除去する必要がある場合
にその除去が容易に行える鋼鉄製品の製造方法、及びそ
のようなゴム及び／または樹脂剥離性表面を有する鉄鋼
製品に関する。
樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品の製造方法、及びその
方法によって製造されるゴム及び／または樹脂剥離性表
面を有する鋼鉄製品に関する。さらに詳しく言えば、芯
金の外周面にゴム層や樹脂層を有するロール部材を製造
する金型のように成形加工時に金型内表面と形成ゴムま
たは樹脂表面とに要求される両者間の剥離性が充分確保
できる鋼鉄製品の製造方法、あるいは回転軸等に接続す
る形状を確保するために成形加工の際芯金の両端部近傍
に形成されたゴム層や樹脂層を除去する必要がある場合
にその除去が容易に行える鋼鉄製品の製造方法、及びそ
のようなゴム及び／または樹脂剥離性表面を有する鉄鋼
製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼鉄材などの芯金の周囲に樹脂層あるい
はゴム層を形成した構成の樹脂ロールあるいはゴムロー
ルは、複写機の現像ロール、定着用ロール等各種の分野
で利用されている。このようなロールは、円筒状金型内
に芯金及び未架橋樹脂あるいは未加硫ゴムを装入し、架
橋あるいは加硫した後、金型から取出し（図１（ａ）参
照）、軸受部の形状を出すため芯金両端部外周に加硫接
着した樹脂あるいはゴム（バリ樹脂あるいはゴム）を除
去して製作されている（図１（ｂ）参照）。
はゴム層を形成した構成の樹脂ロールあるいはゴムロー
ルは、複写機の現像ロール、定着用ロール等各種の分野
で利用されている。このようなロールは、円筒状金型内
に芯金及び未架橋樹脂あるいは未加硫ゴムを装入し、架
橋あるいは加硫した後、金型から取出し（図１（ａ）参
照）、軸受部の形状を出すため芯金両端部外周に加硫接
着した樹脂あるいはゴム（バリ樹脂あるいはゴム）を除
去して製作されている（図１（ｂ）参照）。
【０００３】ゴムロールを例に説明すると、ゴムロール
用の芯金材は、加硫工程においてゴムと強固に結合する
必要があるが、軸受部の形状を出す両端部付近では結合
したゴムは簡単に除去できるものでなければならない。
定着ゴムロール用などの芯金としては、従来、鋼鉄材に
無電解Ｎｉ−Ｐメッキを施したものが使用されている
が、そのままでは、ゴムとの接着性が充分でなく、また
両端部でのゴムの剥離性が不充分で、その除去のために
バフ研磨や溶剤によるゴムの除去工程などを必要とす
る。そこで、ゴム層を設ける芯金材中央部分表面には接
着剤を塗布し、軸受部の形状を出す芯金材両端部付近表
面には離型剤を塗布した後、金型に装入しゴム加硫を行
っていた。
用の芯金材は、加硫工程においてゴムと強固に結合する
必要があるが、軸受部の形状を出す両端部付近では結合
したゴムは簡単に除去できるものでなければならない。
定着ゴムロール用などの芯金としては、従来、鋼鉄材に
無電解Ｎｉ−Ｐメッキを施したものが使用されている
が、そのままでは、ゴムとの接着性が充分でなく、また
両端部でのゴムの剥離性が不充分で、その除去のために
バフ研磨や溶剤によるゴムの除去工程などを必要とす
る。そこで、ゴム層を設ける芯金材中央部分表面には接
着剤を塗布し、軸受部の形状を出す芯金材両端部付近表
面には離型剤を塗布した後、金型に装入しゴム加硫を行
っていた。
【０００４】しかしながら、芯金両端部付近に塗布した
離型剤が、ゴムの接着が必要な中央部付近まで流れ、ゴ
ムとの接着不良を生じる問題があった。また、ゴムロー
ル成形用の金型は、加硫成形後の製品が容易に取り外せ
るようゴムとの剥離性を有する必要がある。そのような
金型としては、従来鋼鉄材の内表面にクロムメッキを施
した金型が使用されているが、クロムメッキ層のみでは
安定した剥離性が得られないため、さらに金型内表面に
離型剤の塗布を行っている。
離型剤が、ゴムの接着が必要な中央部付近まで流れ、ゴ
ムとの接着不良を生じる問題があった。また、ゴムロー
ル成形用の金型は、加硫成形後の製品が容易に取り外せ
るようゴムとの剥離性を有する必要がある。そのような
金型としては、従来鋼鉄材の内表面にクロムメッキを施
した金型が使用されているが、クロムメッキ層のみでは
安定した剥離性が得られないため、さらに金型内表面に
離型剤の塗布を行っている。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】従って、本発明の目的は、芯
金の外周面に樹脂層やゴム層を有するロール部材を製造
する金型等のように成形加工時に金型内面と形成樹脂ま
たはゴム表面とに要求される両者間の剥離性が、離型剤
を使用せずに得られる鋼鉄製品及びその製造方法を提供
することにある。また、本発明の他の目的は、回転軸等
に接続する形状を確保するために、成形加工の際芯金の
両端部付近に形成された樹脂層またはゴム層を除去する
必要がある場合に、他の部分に影響を及ぼす離型剤を使
用せずに、後工程において不要な樹脂層またはゴム層が
容易に除去できる鋼鉄製品及びその製造方法を提供する
ことにある。
金の外周面に樹脂層やゴム層を有するロール部材を製造
する金型等のように成形加工時に金型内面と形成樹脂ま
たはゴム表面とに要求される両者間の剥離性が、離型剤
を使用せずに得られる鋼鉄製品及びその製造方法を提供
することにある。また、本発明の他の目的は、回転軸等
に接続する形状を確保するために、成形加工の際芯金の
両端部付近に形成された樹脂層またはゴム層を除去する
必要がある場合に、他の部分に影響を及ぼす離型剤を使
用せずに、後工程において不要な樹脂層またはゴム層が
容易に除去できる鋼鉄製品及びその製造方法を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題の解決手段】本発明者は、鋭意検討した結果、鋼
鉄表面に窒化処理あるいは窒化酸化複合処理を施すこと
によって、鋼鉄表面にＦｅ−Ｎ結合またはＦｅ−Ｎ及び
Ｆｅ−Ｏ結合を有する化合物層が形成され、前記の課題
が達成できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
鉄表面に窒化処理あるいは窒化酸化複合処理を施すこと
によって、鋼鉄表面にＦｅ−Ｎ結合またはＦｅ−Ｎ及び
Ｆｅ−Ｏ結合を有する化合物層が形成され、前記の課題
が達成できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００７】すなわち、本発明は以下のゴム及び／また
は樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品の製造方法及びその
方法によって製造されるゴム及び／または樹脂剥離性表
面を有する鋼鉄製品を提供するものである。 １） 鋼鉄表面を窒化処理あるいは窒化酸化処理して表
面に窒化物層を形成することを特徴とする、ゴム及び／
または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品の製造方法。 ２） 窒化処理が、ガス軟窒化法、塩浴軟窒化法、また
はイオン窒化法により行われる前記１に記載の鋼鉄製品
の製造方法。 ３） 鋼鉄表面に窒素または窒素及び酸素と化合物を形
成していない鉄元素が存在しない状態まで窒化処理を行
う前記１または２に記載の鋼鉄製品の製造方法。 ４） 鋼鉄表面の、窒素または窒素及び酸素と化合物を
形成してい層が 0.1μｍ以上である前記３に記載の鋼鉄
製品の製造方法。 ５） 鋼鉄製品がゴム製品または樹脂製品製造用金型で
あり、その金型内表面に化合物層を形成する前記１乃至
４のいずれかに記載の鋼鉄製品の製造方法。 ６） 鋼鉄製品がゴムロール用または樹脂ロール用芯金
であり、円筒状芯金の表面に化合物層を形成する前記１
乃至４のいずれかに記載の鋼鉄製品の製造方法。 ７） 前記１乃至４のいずれかに記載の方法より製造さ
れるゴム及び／または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製
品。 ８） 前記５に記載の方法より製造される内表面にゴム
及び／または樹脂剥離性表面を有するゴム製品及び／ま
たは樹脂製品製造用金型。 ９） 前記６に記載の方法より製造されるゴム及び／ま
たは樹脂剥離性表面を有するゴムロール用または樹脂ロ
ール用芯金。
は樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品の製造方法及びその
方法によって製造されるゴム及び／または樹脂剥離性表
面を有する鋼鉄製品を提供するものである。 １） 鋼鉄表面を窒化処理あるいは窒化酸化処理して表
面に窒化物層を形成することを特徴とする、ゴム及び／
または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品の製造方法。 ２） 窒化処理が、ガス軟窒化法、塩浴軟窒化法、また
はイオン窒化法により行われる前記１に記載の鋼鉄製品
の製造方法。 ３） 鋼鉄表面に窒素または窒素及び酸素と化合物を形
成していない鉄元素が存在しない状態まで窒化処理を行
う前記１または２に記載の鋼鉄製品の製造方法。 ４） 鋼鉄表面の、窒素または窒素及び酸素と化合物を
形成してい層が 0.1μｍ以上である前記３に記載の鋼鉄
製品の製造方法。 ５） 鋼鉄製品がゴム製品または樹脂製品製造用金型で
あり、その金型内表面に化合物層を形成する前記１乃至
４のいずれかに記載の鋼鉄製品の製造方法。 ６） 鋼鉄製品がゴムロール用または樹脂ロール用芯金
であり、円筒状芯金の表面に化合物層を形成する前記１
乃至４のいずれかに記載の鋼鉄製品の製造方法。 ７） 前記１乃至４のいずれかに記載の方法より製造さ
れるゴム及び／または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製
品。 ８） 前記５に記載の方法より製造される内表面にゴム
及び／または樹脂剥離性表面を有するゴム製品及び／ま
たは樹脂製品製造用金型。 ９） 前記６に記載の方法より製造されるゴム及び／ま
たは樹脂剥離性表面を有するゴムロール用または樹脂ロ
ール用芯金。
【０００８】
【発明の実施形態】本発明では鋼鉄材表面に窒化処理あ
るいは窒化酸化処理を施し、表面に窒素と鉄との結合、
または窒素及び酸素と鉄との結合を有する化合物層を形
成する。本発明で鋼鉄材表面に施す窒化処理とは、鋼鉄
材の表面層に窒素を拡散させ、表面にＦｅ−Ｎ結合を有
する化合物層を形成する処理をいうが、軟窒化処理をも
含むものである。本発明で使用できる窒化処理方法とし
ては、塩浴軟窒化処理、ガス軟窒化処理、及びイオン窒
化処理法がある。
るいは窒化酸化処理を施し、表面に窒素と鉄との結合、
または窒素及び酸素と鉄との結合を有する化合物層を形
成する。本発明で鋼鉄材表面に施す窒化処理とは、鋼鉄
材の表面層に窒素を拡散させ、表面にＦｅ−Ｎ結合を有
する化合物層を形成する処理をいうが、軟窒化処理をも
含むものである。本発明で使用できる窒化処理方法とし
ては、塩浴軟窒化処理、ガス軟窒化処理、及びイオン窒
化処理法がある。
【０００９】塩浴軟窒化処理法：鋼鉄材表面を脱脂、洗
浄、予熱した後、ＫＣＮ、ＮａＣＮ、ＫＣＮＯ、ＮａＣ
ＮＯなどの青酸塩を主成分とする塩浴中に浸漬して加熱
する。加熱は、５２０〜５８０℃程度である。窒化後は
冷却・洗浄し、バフ研磨により仕上げる。塩浴軟窒化は
窒化処理が短時間で行える利点がある。
浄、予熱した後、ＫＣＮ、ＮａＣＮ、ＫＣＮＯ、ＮａＣ
ＮＯなどの青酸塩を主成分とする塩浴中に浸漬して加熱
する。加熱は、５２０〜５８０℃程度である。窒化後は
冷却・洗浄し、バフ研磨により仕上げる。塩浴軟窒化は
窒化処理が短時間で行える利点がある。
【００１０】ガス軟窒化処理法：鋼鉄材表面を脱脂、洗
浄、予熱した後、密閉容器に入れ、アンモニアガスを通
じながら加熱する。アンモニアガスは加熱によって窒素
と水素に分解され、その窒素が金属と反応する。加熱温
度は５００〜５７０℃程度、アンモニアガス圧は５０〜
８０ｍｍＨｇが適当である。窒化後は上記塩浴軟窒化と
同様に冷却・洗浄し、バフ研磨により仕上げる。
浄、予熱した後、密閉容器に入れ、アンモニアガスを通
じながら加熱する。アンモニアガスは加熱によって窒素
と水素に分解され、その窒素が金属と反応する。加熱温
度は５００〜５７０℃程度、アンモニアガス圧は５０〜
８０ｍｍＨｇが適当である。窒化後は上記塩浴軟窒化と
同様に冷却・洗浄し、バフ研磨により仕上げる。
【００１１】イオン窒化処理法：アンモニアガスあるい
は窒素ガスと水素ガスを封入した密閉容器内に脱脂・洗
浄した鉄金属を陰極として入れ、減圧した後、陽陰極間
に３００〜1000Ｖの電圧を印加しグロー放電させる。放
電により窒素がイオン化して陰極（金属製品）の表面に
衝突し窒化が起こる。
は窒素ガスと水素ガスを封入した密閉容器内に脱脂・洗
浄した鉄金属を陰極として入れ、減圧した後、陽陰極間
に３００〜1000Ｖの電圧を印加しグロー放電させる。放
電により窒素がイオン化して陰極（金属製品）の表面に
衝突し窒化が起こる。
【００１２】窒化酸化複合処理法：上記の塩浴軟窒化処
理を行った後、水酸化ナトリウム浴や酸化塩浴に浸漬す
る。浸漬は３５０〜４００℃程度である。処理後は、冷
却・洗浄・バフ研磨するか、あるいはさらに短時間酸化
塩浴に再浸漬することもできる。窒化酸化複合処理は上
記窒化処理より操作工程数が多いが、耐食性に一層優れ
たものが得られる。
理を行った後、水酸化ナトリウム浴や酸化塩浴に浸漬す
る。浸漬は３５０〜４００℃程度である。処理後は、冷
却・洗浄・バフ研磨するか、あるいはさらに短時間酸化
塩浴に再浸漬することもできる。窒化酸化複合処理は上
記窒化処理より操作工程数が多いが、耐食性に一層優れ
たものが得られる。
【００１３】上記の窒化処理あるいは窒化酸化複合処理
による化合物層の層厚は、処理する鋼鉄表面に窒素また
は窒素及び酸素と化合物を形成していない鉄元素が存在
しない状態に至る程度であるが、通常上記の処理により
均一に製膜する場合、0.1 μｍ以上の層厚が必要であ
る。得られる化合物層は鋼鉄素材及び従来使用していた
無電解Ｎｉ−Ｐメッキに比べて硬度が高く、ゴムロール
用および樹脂ロール用芯金など耐磨耗性を必要とするも
のに好ましく利用できる。
による化合物層の層厚は、処理する鋼鉄表面に窒素また
は窒素及び酸素と化合物を形成していない鉄元素が存在
しない状態に至る程度であるが、通常上記の処理により
均一に製膜する場合、0.1 μｍ以上の層厚が必要であ
る。得られる化合物層は鋼鉄素材及び従来使用していた
無電解Ｎｉ−Ｐメッキに比べて硬度が高く、ゴムロール
用および樹脂ロール用芯金など耐磨耗性を必要とするも
のに好ましく利用できる。
【００１４】次に本発明による方法の一例としてロール
状芯金部材の製造方法、及びその芯金部材を利用した複
写機の定着用ゴムロールの製造例について説明する。定
着用ゴムロールの芯金材料としては円筒状鋼鉄材が用い
られ、その全面に上記の処理法により窒化層を形成す
る。かくして形成される窒化層は表面硬度及び耐磨耗性
に優れ、後の工程で形成する加硫ゴムとの剥離性が向上
する。次に、窒化層を有する芯金（１）表面のうち、両
端部近傍（１ａ，１ａ′）を除く定着ロールゴム層を設
ける表面部分（１ｂ）に接着剤を塗布し、金型に装填
し、未加硫ゴムをも装入して、常法により加熱し加硫成
形する。冷却後、脱型し、図１（ａ）に示す状態の、両
端部を含む全域に加硫ゴム層（２）が形成されたゴムロ
ールを得る。次に、両端部近傍（１ａ，１ａ′）のゴム
層（バリゴム）（２ａ）を機械的に除去する（図１
（ｂ））。両端部近傍の芯金表面には、接着剤が塗布さ
れておらず、芯金表面はゴムと剥離性があり、容易に除
去できる。ゴムが除去された芯金の両端部は、回転機構
との接続に利用されるが、従来の無電解Ｎｉ−Ｐメッキ
を施したものに比べて耐磨耗性の点にも優れている。
状芯金部材の製造方法、及びその芯金部材を利用した複
写機の定着用ゴムロールの製造例について説明する。定
着用ゴムロールの芯金材料としては円筒状鋼鉄材が用い
られ、その全面に上記の処理法により窒化層を形成す
る。かくして形成される窒化層は表面硬度及び耐磨耗性
に優れ、後の工程で形成する加硫ゴムとの剥離性が向上
する。次に、窒化層を有する芯金（１）表面のうち、両
端部近傍（１ａ，１ａ′）を除く定着ロールゴム層を設
ける表面部分（１ｂ）に接着剤を塗布し、金型に装填
し、未加硫ゴムをも装入して、常法により加熱し加硫成
形する。冷却後、脱型し、図１（ａ）に示す状態の、両
端部を含む全域に加硫ゴム層（２）が形成されたゴムロ
ールを得る。次に、両端部近傍（１ａ，１ａ′）のゴム
層（バリゴム）（２ａ）を機械的に除去する（図１
（ｂ））。両端部近傍の芯金表面には、接着剤が塗布さ
れておらず、芯金表面はゴムと剥離性があり、容易に除
去できる。ゴムが除去された芯金の両端部は、回転機構
との接続に利用されるが、従来の無電解Ｎｉ−Ｐメッキ
を施したものに比べて耐磨耗性の点にも優れている。
【００１５】以上のように、本発明の方法によれば、芯
金表面を、離型剤を使用することなく、加硫ゴムを容易
に剥離でき、耐久性、耐摩耗性に優れた鋼鉄表面に改質
することができる。本発明の方法は、上記のゴムロール
用及び樹脂ロール用芯金の他、架橋樹脂ロール用芯金、
さらには加硫ゴムあるいは架橋樹脂との離型性が要求さ
れる加硫ゴム成形品や架橋樹脂成形品を製造する各種金
型の製造にも利用できる。
金表面を、離型剤を使用することなく、加硫ゴムを容易
に剥離でき、耐久性、耐摩耗性に優れた鋼鉄表面に改質
することができる。本発明の方法は、上記のゴムロール
用及び樹脂ロール用芯金の他、架橋樹脂ロール用芯金、
さらには加硫ゴムあるいは架橋樹脂との離型性が要求さ
れる加硫ゴム成形品や架橋樹脂成形品を製造する各種金
型の製造にも利用できる。
【００１６】本発明による鋼鉄製品の表面に対して剥離
性を有するゴムとしては、従来汎用されている加硫性の
ゴム、２液付加型シリコーンゴム、ニトリルゴム等が、
また鋼鉄製品の表面に対して剥離性を有する樹脂として
は加熱により架橋する架橋型の樹脂（ビフェニル型エポ
キシとノボラック等からなる架橋型樹脂、フェノール樹
脂等）が挙げられる。
性を有するゴムとしては、従来汎用されている加硫性の
ゴム、２液付加型シリコーンゴム、ニトリルゴム等が、
また鋼鉄製品の表面に対して剥離性を有する樹脂として
は加熱により架橋する架橋型の樹脂（ビフェニル型エポ
キシとノボラック等からなる架橋型樹脂、フェノール樹
脂等）が挙げられる。
【００１７】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に詳細に説明するが、本発明は下記の記載により限定さ
れるものではない。
に詳細に説明するが、本発明は下記の記載により限定さ
れるものではない。
【００１８】実施例１：塩浴軟窒化処理 縦６０ｍｍ×横25.4ｍｍ×厚さ２ｍｍの平板形状の鉄金
属を脱脂・洗浄した後３５０℃程度に予熱し、５７０℃
のＫＣＮ−ＫＣＮＯ塩浴に浸漬し、塩浴軟窒化を行っ
た。９０分間経過後、浸漬した鉄を取出し、室温で冷却
し水で洗浄した後、バフ研磨を行い、表面硬度（Ｈｖ）
及び化合物層厚（Ｔ）を測定した。次いで、得られた処
理板２枚の間において２液付加型の液状シリコーンゴム
を加硫し、剪断剥離試験用サンプルを作成した。剪断剥
離試験を行い、剥離強度を測定し剥離形態を評価した。
結果を表１に示す。
属を脱脂・洗浄した後３５０℃程度に予熱し、５７０℃
のＫＣＮ−ＫＣＮＯ塩浴に浸漬し、塩浴軟窒化を行っ
た。９０分間経過後、浸漬した鉄を取出し、室温で冷却
し水で洗浄した後、バフ研磨を行い、表面硬度（Ｈｖ）
及び化合物層厚（Ｔ）を測定した。次いで、得られた処
理板２枚の間において２液付加型の液状シリコーンゴム
を加硫し、剪断剥離試験用サンプルを作成した。剪断剥
離試験を行い、剥離強度を測定し剥離形態を評価した。
結果を表１に示す。
【００１９】実施例２：ガス軟窒化処理 縦６０ｍｍ×横25.4ｍｍ×厚さ２ｍｍの平板形状の鉄金
属を脱脂・洗浄した後密閉容器に装入し、アンモニアガ
スを供給しながら５７０℃で加熱した。６０分経過後、
アンモニアガスの供給を止めて窒化を停止し、鉄を取出
し、室温で冷却し、実施例１と同様にバフ研磨を行い、
表面硬度（Ｈｖ）及び化合物層厚（Ｔ）を測定した。次
いで、２液付加型の液状シリコーンゴムを用い実施例１
と同様に剪断剥離試験を行い、剥離強度を測定し剥離形
態を評価した。結果を表１に示す。
属を脱脂・洗浄した後密閉容器に装入し、アンモニアガ
スを供給しながら５７０℃で加熱した。６０分経過後、
アンモニアガスの供給を止めて窒化を停止し、鉄を取出
し、室温で冷却し、実施例１と同様にバフ研磨を行い、
表面硬度（Ｈｖ）及び化合物層厚（Ｔ）を測定した。次
いで、２液付加型の液状シリコーンゴムを用い実施例１
と同様に剪断剥離試験を行い、剥離強度を測定し剥離形
態を評価した。結果を表１に示す。
【００２０】実施例３：窒化酸化複合処理 縦６０ｍｍ×横25.4ｍｍ×厚さ２ｍｍの平板形状の鉄金
属を脱脂・洗浄した後３５０℃程度に予熱し、５８０℃
のＫＣＮ−ＫＣＮＯ塩浴に浸漬し、塩浴軟窒化を行っ
た。９０分間経過後、浸漬した鉄を取出し、次に４００
℃の水酸化ナトリウム塩浴に２０分間浸漬した。鉄を取
出し、室温で冷却し水で洗浄した後、実施例１と同様に
バフ研磨を行い、表面硬度（Ｈｖ）及び化合物層厚
（Ｔ）を測定した。次いで、２液付加型の液状シリコー
ンゴムを用い実施例１と同様に剪断剥離試験を行い、剥
離強度を測定し剥離形態を評価した。結果を表１に示
す。
属を脱脂・洗浄した後３５０℃程度に予熱し、５８０℃
のＫＣＮ−ＫＣＮＯ塩浴に浸漬し、塩浴軟窒化を行っ
た。９０分間経過後、浸漬した鉄を取出し、次に４００
℃の水酸化ナトリウム塩浴に２０分間浸漬した。鉄を取
出し、室温で冷却し水で洗浄した後、実施例１と同様に
バフ研磨を行い、表面硬度（Ｈｖ）及び化合物層厚
（Ｔ）を測定した。次いで、２液付加型の液状シリコー
ンゴムを用い実施例１と同様に剪断剥離試験を行い、剥
離強度を測定し剥離形態を評価した。結果を表１に示
す。
【００２１】比較例１〜２ 硬質クロムメッキを施したものと、無電解Ｎｉ−Ｐメッ
キを施したものについて上記実施例と同様に操作を行
い、表面硬度（Ｈｖ）を測定した。また、剪断剥離試験
も同様に行った。結果を表１に示す。
キを施したものについて上記実施例と同様に操作を行
い、表面硬度（Ｈｖ）を測定した。また、剪断剥離試験
も同様に行った。結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】なお、表中、剥離強度は引張剪断接着強さ
試験法により測定し、表面硬度（Ｈｖ）はJIS Z-2244に
準拠しビッカース硬度計により測定し、化合物層厚
（Ｔ）は断面観察により測定した。
試験法により測定し、表面硬度（Ｈｖ）はJIS Z-2244に
準拠しビッカース硬度計により測定し、化合物層厚
（Ｔ）は断面観察により測定した。
【００２４】表１から明らかなように、無電解Ｎｉ−Ｐ
メッキ（比較例２）は表面硬度が低く表面も粗く、また
剥離試験ではゴム破壊が生じる。これに対して窒化処理
（実施例１〜２）あるいは窒化酸化複合処理（実施例
３）では表面硬度はクロムメッキ（比較例１）並で、表
面特性も良好であり、しかもゴム剥離試験では剥離強度
が小さく界面で剥離が起こっていることが分かる。
メッキ（比較例２）は表面硬度が低く表面も粗く、また
剥離試験ではゴム破壊が生じる。これに対して窒化処理
（実施例１〜２）あるいは窒化酸化複合処理（実施例
３）では表面硬度はクロムメッキ（比較例１）並で、表
面特性も良好であり、しかもゴム剥離試験では剥離強度
が小さく界面で剥離が起こっていることが分かる。
【００２５】実施例４ 実施例１と同様な操作により、鋼鉄表面を有する芯金材
を塩浴軟窒化した後、離型剤を塗布した円筒状金型内
に、中央部に接着剤を塗布した前記芯金と未加硫ゴムと
を装入し、ゴム加硫後、円筒状金型から脱型し、芯金両
端部付近のバリゴムを除去する従来公知の方法によりゴ
ムロールを製造した。バリゴムの除去はゴム破壊を生じ
ることなく容易に行え、また中央部は強固な接着性を示
した。得られたゴムロールの両端部付近表面は回転機構
の接続に利用されるが、良好な耐磨耗性を有しており、
耐久性に優れることが確認された。また円筒状金型とし
て、内周壁を実施例３の操作に準拠し窒化酸化処理して
なるものを用い、離型剤を塗布することなく上記と同様
にゴムロールの作製を行ったところ、円筒状部材からの
脱型は従来のクロムメッキ処理＋離型剤塗布と同等の離
型性を示した。
を塩浴軟窒化した後、離型剤を塗布した円筒状金型内
に、中央部に接着剤を塗布した前記芯金と未加硫ゴムと
を装入し、ゴム加硫後、円筒状金型から脱型し、芯金両
端部付近のバリゴムを除去する従来公知の方法によりゴ
ムロールを製造した。バリゴムの除去はゴム破壊を生じ
ることなく容易に行え、また中央部は強固な接着性を示
した。得られたゴムロールの両端部付近表面は回転機構
の接続に利用されるが、良好な耐磨耗性を有しており、
耐久性に優れることが確認された。また円筒状金型とし
て、内周壁を実施例３の操作に準拠し窒化酸化処理して
なるものを用い、離型剤を塗布することなく上記と同様
にゴムロールの作製を行ったところ、円筒状部材からの
脱型は従来のクロムメッキ処理＋離型剤塗布と同等の離
型性を示した。
【００２６】実施例５ 実施例１で得られた処理板を用い、その処理板２枚の間
においてビフェニル型エポキシ、ノボラック等からなる
熱架橋型樹脂組成物を硬化させ、同様に剪断剥離試験を
行い、剥離強度を測定し剥離形態を評価した。結果を表
２に示す。
においてビフェニル型エポキシ、ノボラック等からなる
熱架橋型樹脂組成物を硬化させ、同様に剪断剥離試験を
行い、剥離強度を測定し剥離形態を評価した。結果を表
２に示す。
【００２７】比較例３〜４ 硬質クロムメッキを施したものと、無電解Ｎｉ−Ｐメッ
キを施したものについて上記実施例５と同様に操作を行
い、表面硬度（Ｈｖ）を測定した。また、剪断剥離試験
も同様に行った。結果を表２に示す。
キを施したものについて上記実施例５と同様に操作を行
い、表面硬度（Ｈｖ）を測定した。また、剪断剥離試験
も同様に行った。結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】
【発明の効果】本発明は、芯金の外周面にゴムまたは樹
脂層を有するロールを製造する金型等のように成形加工
時に金型内面と形成ゴムまたは樹脂表面とに要求される
両者間の剥離性が、離型剤を使用せずに得られる鋼鉄製
品及びその製造方法、及び回転軸等に接続する形状を確
保するために、成形加工の際、芯金の両端部付近に形成
されたゴム層を除去する必要がある場合に、他の部分に
影響を及ぼす離型剤を使用せずに、後工程で不要なゴム
または樹脂層が容易に除去できる鋼鉄製品及びその製造
方法を提供したものである。本発明によればゴム及び／
または樹脂に対して接着性を有する鋼鉄表面を、簡易な
操作によりゴム及び／または樹脂剥離性に改質できる。
得られる製品は、表面硬度、耐磨耗性が向上するため、
ゴムまたは樹脂ロールの芯金やゴムまたは樹脂成形用の
金型など応用できる。
脂層を有するロールを製造する金型等のように成形加工
時に金型内面と形成ゴムまたは樹脂表面とに要求される
両者間の剥離性が、離型剤を使用せずに得られる鋼鉄製
品及びその製造方法、及び回転軸等に接続する形状を確
保するために、成形加工の際、芯金の両端部付近に形成
されたゴム層を除去する必要がある場合に、他の部分に
影響を及ぼす離型剤を使用せずに、後工程で不要なゴム
または樹脂層が容易に除去できる鋼鉄製品及びその製造
方法を提供したものである。本発明によればゴム及び／
または樹脂に対して接着性を有する鋼鉄表面を、簡易な
操作によりゴム及び／または樹脂剥離性に改質できる。
得られる製品は、表面硬度、耐磨耗性が向上するため、
ゴムまたは樹脂ロールの芯金やゴムまたは樹脂成形用の
金型など応用できる。
【図１】 ゴム加硫後円筒状金型から脱型した状態のゴ
ムロール芯金の断面図（ａ）及びバリを除去して得られ
たゴムロール成形品の断面図（ｂ）である。
ムロール芯金の断面図（ａ）及びバリを除去して得られ
たゴムロール成形品の断面図（ｂ）である。
１ 芯金 １ａ，１ａ′ 両端周壁部 １ｂ 中央部 ２ 加硫ゴム ２ａ バリ
Claims (9)
- 【請求項１】 鋼鉄表面を窒化処理あるいは窒化酸化処
理して表面に窒化物層を形成することを特徴とする、ゴ
ム及び／または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品の製造
方法。 - 【請求項２】 窒化処理が、ガス軟窒化法、塩浴軟窒化
法、またはイオン窒化法により行われる請求項１に記載
の鋼鉄製品の製造方法。 - 【請求項３】 鋼鉄表面に窒素または窒素及び酸素と化
合物を形成していない鉄元素が存在しない状態まで窒化
処理を行う請求項１または２に記載の鋼鉄製品の製造方
法。 - 【請求項４】 鋼鉄表面の、窒素または窒素及び酸素と
化合物を形成してい層が 0.1μｍ以上である請求項３に
記載の鋼鉄製品の製造方法。 - 【請求項５】 鋼鉄製品がゴム製品または樹脂製品製造
用金型であり、その金型内表面に化合物層を形成する請
求項１乃至４のいずれかに記載の鋼鉄製品の製造方法。 - 【請求項６】 鋼鉄製品がゴムロール用または樹脂ロー
ル用芯金であり、円筒状芯金の表面に化合物層を形成す
る請求項１乃至４のいずれかに記載の鋼鉄製品の製造方
法。 - 【請求項７】 請求項１乃至４のいずれかに記載の方法
より製造されるゴム及び／または樹脂剥離性表面を有す
る鋼鉄製品。 - 【請求項８】 請求項５に記載の方法より製造される内
表面にゴム及び／または樹脂剥離性表面を有するゴム製
品及び／または樹脂製品製造用金型。 - 【請求項９】 請求項６に記載の方法より製造されるゴ
ム及び／または樹脂剥離性表面を有するゴムロール用ま
たは樹脂ロール用芯金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8336524A JPH10176258A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | ゴム及び／または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8336524A JPH10176258A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | ゴム及び／または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176258A true JPH10176258A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18300030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8336524A Pending JPH10176258A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | ゴム及び／または樹脂剥離性表面を有する鋼鉄製品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10176258A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212516A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Canon Chemicals Inc | ローラ成形用金型、現像ローラ、電子写真装置用プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080888A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-08 | Canon Inc | 圧力定着用ロ−ラ |
| JPS6415783A (en) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Tokai Rubber Ind Ltd | Fixing roller |
| JPH0463261A (ja) * | 1990-07-02 | 1992-02-28 | Japan Casting & Forging Corp | 耐用性金型の製造方法 |
| JPH0645382A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Toshiba Corp | 樹脂成形金型 |
| JPH0860250A (ja) * | 1994-08-12 | 1996-03-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 段ロール及びその製造方法 |
| JPH08197546A (ja) * | 1995-01-27 | 1996-08-06 | Canon Inc | 成形用金型およびその成形品 |
| JPH08297407A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Bridgestone Corp | 現像ローラ及び現像装置 |
-
1996
- 1996-12-17 JP JP8336524A patent/JPH10176258A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080888A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-08 | Canon Inc | 圧力定着用ロ−ラ |
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| JPH08297407A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Bridgestone Corp | 現像ローラ及び現像装置 |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2007212516A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Canon Chemicals Inc | ローラ成形用金型、現像ローラ、電子写真装置用プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
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