(57)【要約】【課題】横型のトランスファー成形装置を用いて成形された長尺のゴム製品を、短時間に、変形などを生じることなくシャフトから引き抜いて、安定した品質のゴム製品を提供することができるゴム製品の脱型技術を提供する。【解決手段】横型のトランスファー成形装置を用いてシャフトに挿通された状態で成形された長尺で円筒形のゴム製品を、前記シャフトから引き抜き脱型する脱型用治具であって、先端部から圧縮空気を噴出する円筒形のノズルを有しており、ノズルの内径が、シャフトに挿入可能な径であり、ノズルの先端部が、シャフトとゴム製品との間の隙間に挿入されて、圧縮空気を隙間に注入できるように形成されている脱型用治具。【選択図】図１
2020001170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横型のトランスファー成形装置を用いてシャフトに挿通された状態で成形された長尺で円筒形のゴム製品を、前記シャフトから引き抜き脱型する脱型用治具であって、
先端部から圧縮空気を噴出する円筒形のノズルを有しており、
前記ノズルの内径が、前記シャフトに挿入可能な径であり、
前記ノズルの先端部が、前記シャフトと前記ゴム製品との間の隙間に挿入されて、前記
圧縮空気を前記隙間に注入できるように形成されていることを特徴とする脱型用治具。
【請求項２】
前記ノズルの内径が、前記シャフトの外径より、０．２〜０．８ｍｍ大きいことを特徴とする請求項１に記載の脱型用治具。
【請求項３】
前記ノズルの内径が、前記シャフトの外径より、０．３〜０．６ｍｍ大きいことを特徴とする請求項２に記載の脱型用治具。
【請求項４】
前記ノズルの内径が、前記シャフトの外径より、０．３〜０．５ｍｍ大きいことを特徴とする請求項３に記載の脱型用治具。
【請求項５】
前記ノズルの先端部が、３〜３０度の角度にカットされていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の脱型用治具。
【請求項６】
前記ノズルの先端部が、３〜２０度の角度にカットされていることを特徴とする請求項５に記載の脱型用治具。
【請求項７】
前記ノズルの先端部が、３〜１０度の角度にカットされていることを特徴とする請求項６に記載の脱型用治具。
【請求項８】
前記ノズルの先端部近傍の外周部に、前記円筒形のゴム製品の内面に対する滑り止め加工が施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の脱型用治具。
【請求項９】
前記滑り止め加工が、周方向に点在する１個以上の凸部、またはリング状凸部を設ける加工であることを特徴とする請求項８に記載の脱型用治具。
【請求項１０】
前記滑り止め加工が、Ｒａ：１．０〜１０μｍの表面粗度を形成させる加工であることを特徴とする請求項８に記載の脱型用治具。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の脱型用治具を複数備えて構成されていることを特徴とする脱型用治具。
【請求項１２】
横型のトランスファー成形装置を用いてシャフトに挿通された状態で成形された長尺で円筒形のゴム製品を、請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の脱型用治具を用いて、前記シャフトから引き抜き、脱型する脱型方法であって、
前記ノズルの先端部を、前記シャフトと前記ゴム製品との間の隙間に挿入する挿入工程と、
前記ノズル内へ圧縮空気を供給して、前記シャフトと前記ゴム製品との間の隙間に前記圧縮空気を注入するように、前記ノズルの先端部から前記圧縮空気を噴出させる噴出工程と、
噴出された前記圧縮空気により前記シャフトと前記ゴム製品との間に間隙を形成させた後、前記ノズルを後退させることにより前記ゴム製品を前記シャフトから引き抜き、脱型する脱型工程とを備えていることを特徴とする脱型方法。
【請求項１３】
ＮＲ、ＩＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＩＩＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＣＲ、ＡＣＭ、ＣＳＭ、Ｕ、Ｑ、ＦＫＭ、ＥＶＡ、ＣＯ、Ｔから選択された１種類もしくは２種類以上をゴム成分とし、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に規定するデュロメータタイプＡ硬度で３０〜９０度のゴム製品を脱型することを特徴とする請求項１２に記載の脱型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスファー成形により成形されたゴム製品を脱型する脱型用治具および前記脱型用治具を用いて行う脱型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンターやファクシミリなどのＯＡ機器においては、一般的に、ゴムローラなどの円筒形のゴム製品（以下、単に「ゴム製品」ともいう）が中芯に挿通された部材が、紙送りローラなどの搬送ローラとして使用されている。
【０００３】
これら円筒形のゴム製品の製造方法は、従来より、トランスファー成形法を用いて成形されている（例えば、特許文献１）が、近年、大判紙の搬送に対する要求が強くなり、長尺の搬送ローラが求められている。このような長尺の搬送ローラは、短尺のゴム製品を複数並べて長尺化して得ることも考えられるが、このような搬送ローラでは、配置された各ゴム製品のわずかな外形の違いなどによって、紙送り時に皺を生じる恐れがある。
【０００４】
そこで、１本で長尺となったゴム製品の作製が検討されているが、特許文献１などに示された従来の一般的なトランスファー成形法において使用されている縦型のトランスファー成形金型では、長尺のキャビティを縦方向に形成しようとすると、トランスファー成形金型が大型化してしまうため、大きな設備費用が発生したり、熱廻りの悪さによる品質の不安定化を招いたりする恐れがあるため、横方向にキャビティが形成されたトランスファー成形金型の採用が提案されている。
【０００５】
具体的には、トランスファー成形金型を上下２つの割型として、その合わせ面に円筒形のキャビティが少なくとも１つ形成されるように加工する。そして、下型のキャビティ形成部の中央に上記中芯に対応した径のシャフトを配置し、上下型を合わせて一体化する。その後、上型の上部からこのキャビティ内にゴムを注入して、加熱、加圧して加硫成形する。成形が完了した後は、トランスファー成形金型を開状態として、成形されたゴム製品を脱型することにより長尺のゴム製品を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−０３０４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、横方向にキャビティが形成されたトランスファー成形金型を使用した場合、成形後にトランスファー成形金型を開状態としたとき、図５に示すように、ゴム製品はシャフトに貫通したままである。このため、脱型に際しては、成形されたゴム製品をシャフトから引き抜く必要がある。なお、図５は、横型のトランスファー成形装置を用いてシャフトに挿通された状態で形成された長尺のゴム製品を説明する斜視図であり、トランスファー成形金型を開状態としたときの様子を示している。
【０００８】
そこで、従来は、手や治具を用いてシャフトを保持しながらゴム製品を抜いていたが、キャビティ数が多い場合には、引抜作業に要する時間が長くなって、作業効率の低下を招いてしまう。また、長い作業時間はトランスファー成形金型の温度低下を招いて、次回の成形における加硫成形時間が長くなる。
【０００９】
また、無理な力で引き抜きを行うと、シャフトの曲がりを招いて、割れや欠け、偏心などの変形が生じたゴム製品となる恐れがある。
【００１０】
そこで、本発明は、横型のトランスファー成形装置を用いて成形された長尺のゴム製品を、短時間に、変形などを生じることなくシャフトから引き抜いて、安定した品質のゴム製品を提供することができるゴム製品の脱型技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行い、以下に記載する発明によれば上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、
横型のトランスファー成形装置を用いてシャフトに挿通された状態で成形された長尺で円筒形のゴム製品を、前記シャフトから引き抜き脱型する脱型用治具であって、
先端部から圧縮空気を噴出する円筒形のノズルを有しており、
前記ノズルの内径が、前記シャフトに挿入可能な径であり、
前記ノズルの先端部が、前記シャフトと前記ゴム製品との間の隙間に挿入されて、前記圧縮空気を前記隙間に注入できるように形成されていることを特徴とする脱型用治具である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、
前記ノズルの内径が、前記シャフトの外径より、０．２〜０．８ｍｍ大きいことを特徴とする請求項１に記載の脱型用治具である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、
前記ノズルの内径が、前記シャフトの外径より、０．３〜０．６ｍｍ大きいことを特徴とする請求項２に記載の脱型用治具である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、
前記ノズルの内径が、前記シャフトの外径より、０．３〜０．５ｍｍ大きいことを特徴とする請求項３に記載の脱型用治具である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、
前記ノズルの先端部が、３〜３０度の角度にカットされていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の脱型用治具である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、
前記ノズルの先端部が、３〜２０度の角度にカットされていることを特徴とする請求項５に記載の脱型用治具である。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、
前記ノズルの先端部が、３〜１０度の角度にカットされていることを特徴とする請求項６に記載の脱型用治具である。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、
前記ノズルの先端部近傍の外周部に、前記円筒形のゴム製品の内面に対する滑り止め加工が施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の脱型用治具である。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、
前記滑り止め加工が、周方向に点在する１個以上の凸部、またはリング状凸部を設ける加工であることを特徴とする請求項８に記載の脱型用治具である。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、
前記滑り止め加工が、Ｒａ：１．０〜１０μｍの表面粗度を形成させる加工であることを特徴とする請求項８に記載の脱型用治具である。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の脱型用治具を複数備えて構成されていることを特徴とする脱型用治具である。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、
横型のトランスファー成形装置を用いてシャフトに挿通された状態で成形された長尺で円筒形のゴム製品を、請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の脱型用治具を用いて、前記シャフトから引き抜き、脱型する脱型方法であって、
前記ノズルの先端部を、前記シャフトと前記ゴム製品との間の隙間に挿入する挿入工程と、
前記ノズル内へ圧縮空気を供給して、前記シャフトと前記ゴム製品との間の隙間に前記圧縮空気を注入するように、前記ノズルの先端部から前記圧縮空気を噴出させる噴出工程と、
噴出された前記圧縮空気により前記シャフトと前記ゴム製品との間に間隙を形成させた後、前記ノズルを後退させることにより前記ゴム製品を前記シャフトから引き抜き、脱型する脱型工程とを備えていることを特徴とする脱型方法である。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、
ＮＲ、ＩＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＩＩＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＣＲ、ＡＣＭ、ＣＳＭ、Ｕ、Ｑ、ＦＫＭ、ＥＶＡ、ＣＯ、Ｔから選択された１種類もしくは２種類以上をゴム成分とし、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に規定するデュロメータタイプＡ硬度で３０〜９０度のゴム製品を脱型することを特徴とする請求項１２に記載の脱型方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、横型のトランスファー成形装置を用いて成形された長尺のゴム製品を、短時間に、変形などを生じることなくシャフトから引き抜いて、安定した品質のゴム製品を提供することができるゴム製品の脱型技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る脱型用治具を用いた脱型作業を説明する図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る脱型用治具の先端部の形状の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る脱型用治具の先端部の傾斜を説明する断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る脱型用治具の先端部における滑り止め加工の例を示す断面図である。
【図５】横型のトランスファー成形装置を用いてシャフトに挿通された状態で形成された長尺のゴム製品を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。
【００２８】
１．本発明の概要
前記したように、横方向にキャビティが形成されたトランスファー成形金型を使用した場合、成形後にトランスファー成形金型を開状態としたとき、図５に示すように、ゴム製品はシャフトに貫通したままであるため、成形されたゴム製品をシャフトから引き抜いて脱型する必要がある。
【００２９】
本発明においては、この脱型に際して、以下の特徴を有する脱型用治具を使用する。
（１）先端部から圧縮空気を噴出する円筒形のノズルを有している。
（２）ノズルの内径が、シャフトに挿入可能な径である。
（３）ノズルの先端部が、シャフトとゴム製品との間の隙間に挿入されて、圧縮空気を隙間に注入できるように形成されている。
【００３０】
このような脱型用治具を用いて、ノズルの先端部をシャフトの外径部へ沿わせ、さらに、シャフトとゴム製品との間の隙間に挿入した後、先端部から圧縮空気を噴出することにより、シャフトとゴム製品との間の隙間に圧縮空気を吹き込んで空隙を形成させることができると共に、ノズルの先端部をゴム製品の内面側に密着させることができる。
【００３１】
そして、この状態でノズルを後退させることにより、ノズルの先端部で密着しているゴム製品をシャフトからスムーズに引き抜くことができるため、長尺で円筒形のゴム製品を、短時間に、変形などを生じさせることなくシャフトから脱型して、安定した品質のゴム製品を提供することができる。
【００３２】
２．本発明の具体的な実施の形態
以下、本発明の実施の形態に基づいて、図面を参照しながら、本発明を具体的に説明する。
【００３３】
（１）脱型用治具
最初に、本実施の形態に係る脱型用治具について説明する。図１は、本実施の形態に係る脱型用治具を用いた脱型作業を説明する図であり、（ａ）から（ｄ）へと脱型作業が進行していく様子を示している。そして、図２は、本実施の形態に係る脱型用治具の先端部の形状の一例を示す断面図である。また、図３は、本実施の形態に係る脱型用治具の先端部の傾斜を説明する断面図である。
【００３４】
なお、各図において、１は成形された長尺で円筒形のゴム製品、２はシャフト、３は脱型用治具である。そして、脱型用治具３は、円筒形のノズルであり、先端部３１、胴部３２から構成され、胴部３２の内部には圧縮空気の流路３３が形成されている。また、４は、胴部３２の後端に連結されて、流路３３に圧縮空気を供給するエアコンプレッサなどの圧縮空気供給部である。
【００３５】
図１に示すように、脱型用治具３の内径は、流路３３から先端部３１にかけて、シャフト２に挿入可能な径に形成されている。そして、先端部３１は、シャフト２とゴム製品１との間の隙間に挿入可能な薄さに形成されている（図２参照）。
【００３６】
具体的な脱型用治具３の内径としては、シャフト２の外径に比べて、０．２〜０．８ｍｍ大きいことが好ましく、０．３〜０．６ｍｍ大きいとより好ましく、０．３〜０．５ｍｍ大きいとさらに好ましい。
【００３７】
そして、先端部３１は、図３に示すように、３〜３０度の角度にカットされていることが好ましく、３〜２０度であるとより好ましく、３〜１０度であるとさらに好ましい。
【００３８】
このような内径および傾斜角度の先端部３１とすることにより、シャフト２とゴム製品１との間の隙間に容易に挿入することができる。
【００３９】
（２）脱型方法
次に、このような脱型用治具を用いて行う本実施の形態に係る脱型方法について具体的に説明する。
【００４０】
（ａ）挿入工程
最初に、図１（ａ）に示すように、シャフト２を芯として成形されたゴム製品１の端部に、脱型用治具３の先端部３１を押し当てる。
【００４１】
（ｂ）噴出工程
次に、図１（ｂ）に示すように、圧縮空気供給部４から流路３３へ向けて、圧縮空気を少量ずつ注入しながら、脱型用治具３を矢印方向に前進させ、シャフト２とゴム製品１との間の隙間に挿入させる。このとき、ゴム製品１が、挿入された先端部３１によって圧縮された後、元へ戻ることにより、ゴム製品１の内面が先端部３１に被さり、ゴム製品１の端部が先端部３１と密着する。
【００４２】
（ｃ）脱型工程
次に、この状態で、図１（ｃ）に示すように、さらに、圧縮空気を流路３３へ向けて注入すると、先端部３１から、シャフト２とゴム製品１との間の隙間に圧縮空気が入っていき、ゴム製品１がシャフト２から浮いた状態となる。
【００４３】
次に、この状態で、図１（ｄ）に示すように、脱型用治具３を矢印方向に緩やかに後退させる。このとき、ゴム製品１は先端部３１と端部で密着しているため、脱型用治具３と共にゴム製品１が移動して、シャフト２からスムーズに引き抜かれて、脱型される。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る脱型用治具を使用することにより、長尺のゴム製品であっても、短時間に、変形などを生じさせることなくスムーズに脱型することができるため、安定した品質のゴム製品を効率よく提供することができる。
【００４５】
（３）その他の好ましい態様
（ａ）滑り止め加工
なお、本実施の形態において、脱型用治具３の先端部３１の近傍の外周部には、円筒形のゴム製品１の内面に対する滑り止め加工が施されていることが好ましい。このような滑り止め加工が施されていることにより、脱型作業に際して、先端部３１からゴム製品１が外れることなく、シャフト２から確実に引き抜くことができる。
【００４６】
具体的な滑り止め加工としては、周方向に点在する１個以上の凸部、またはリング状凸部を設ける加工や、Ｒａ：１．０〜１０μｍの表面粗度を形成させる加工を挙げることができ、図４にその例を示す。なお、図４において、（ａ）は滑り止め部３４として周方向に点在する半球形の凸部を設けた例、（ｂ）は滑り止め部３４として周方向に点在する四角柱形の凸部を設けた例、（ｃ）は滑り止め部３４としてリング状凸部を設けた例である。
【００４７】
（ｂ）複数本で構成された脱型用治具
上記までは、１本の脱型用治具を挙げて説明したが、このような脱型用治具を複数備えた構成とすることにより同時に複数のゴム製品を脱型することができ、より効率的に脱型作業を行うことができる。
【００４８】
３．ゴム製品
本実施の形態において製造されるゴム製品としては、前記したＯＡ機器に使用される紙送り用ゴムローラなどを挙げることができる。そして、ゴム材質が、ＮＲ（天然ゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＣＳＭ（クロルスロフォン化ポリエチレン）、Ｕ（ウレタンゴム）、Ｑ（シリコーンゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）、ＣＯ（エビクロルヒドリンゴム）、Ｔ（多硫化ゴム）から選択された１種類もしくは２種類以上で、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に規定するデュロメータタイプＡ硬度で、３０〜９０度であるゴム製品に対して適用することが、特に好ましい。
【実施例】
【００４９】
次に、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。
【００５０】
以下においては、種々の形状の脱型用治具を用いてプリンター用ゴムローラを作製し、各評価サンプルの脱型作業における状態について評価を行った。
【００５１】
１．プリンター用ゴムローラの作製
具体的には、横型のトランスファー成形装置（キャビティ数１５個）を用いて、φ６ｍｍのシャフトを配置して、外径φ１５ｍｍ×内径φ６ｍｍ×全長２５０ｍｍのプリンター用ゴムローラをトランスファー成形により作製した。
【００５２】
成形材料としては、成形後のプリンター用ゴムローラのデュロメータタイプＡ硬度が６０度となるように、モメンティブ・マテリアル社製シリコーンゴムＴＳＥ２２１−６Ｕの１００質量部と、硬化剤ＴＣ−８の０．５質量部からなる配合ゴムを使用し、１７０℃×１０分で加硫を実施した。
【００５３】
そして、加硫完了後、表１の実験例１〜１２に示すように、先端部の内径および傾斜角度が異なる脱型用治具を用いて、３００ＫＰａで圧縮空気を注入して、成形された各プリンター用ゴムローラをシャフトから引き抜いて、脱型した。なお、各脱型用治具の先端部には、半球状の凸部を設ける滑り止め加工を施した。
【００５４】
２．評価
各実験例において、脱型用治具の挿入および引き抜きのし易さ、および、引き抜かれた各プリンター用ゴムローラの内径部の状態について評価した。結果を表１にしめす。
【００５５】
【表１】
2020001170.tif 000003
【００５６】
上記の実験結果より、脱型用治具の先端部の内径および角度を適切に設定して、シャフトに対する脱型用治具の挿入を容易にすることにより、引き抜きに多少時間が掛かっても、問題なく引き抜いて脱型できることが確認できた。なお、引き抜き時、ゴム製品の内面に多少の傷が発生する場合があったが、製品としては支障のない傷であったことを確認している。
【００５７】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１            （成形された）ゴム製品
２            シャフト
３            脱型用治具
４            圧縮空気供給部
３１          先端部
３２          胴部
３３          （圧縮空気の）流路
３４          滑り止め部
【図１】
2020001170.tif 000004
【図２】
2020001170.tif 000005
【図３】
2020001170.tif 000006
【図４】
2020001170.tif 000007
【図５】
2020001170.tif 000008