(57)【要約】【課題】  発泡樹脂材料の流れ跡を生じることなく芯金の周囲に発泡体層を形成して、成形後の表面研磨や塗膜の厚塗りを要することなく真円度及び表面状態に優れた発泡体ローラを得ることを目的とする。【解決手段】  キャップ体１の閉塞壁部に芯金を支持する支持凸部１４を突設すると共に、該支持凸部の周囲に注入口１５を形成し、かつ支持凸部１４の先端部にリング状壁部１７を形成して、前記注入口１５から金型２内に注入された発泡樹脂材料を一旦リング状壁部１７で堰き止め、該リング状壁部の外周縁部とキャビティー内面との隙間から芯金ｆの周囲に均一に発泡樹脂材料を充填して、芯金の周囲に発泡体層を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状キャビティーの中心に沿って芯金を配置し、発泡樹脂材料を注入し前記芯金の周囲に発泡体層を成形して発泡体ローラを得る金型の端部に取り付けるキャップ体であり、前記金型の端部に取り付けて前記キャビティーの開口部を閉塞すると共に前記芯金の端部を支持し、かつ前記キャビティー端部を閉塞する閉塞壁部に設けられた注入口から前記キャビティー内に発泡樹脂原料を注入するように構成されたキャップ体において、
前記閉塞壁部の中央に前記芯金の端部を支持する凹部が形成された円筒状の支持凸部を突設すると共に、該支持凸部の周囲に前記閉塞壁部を貫通する前記注入口を形成し、かつ前記支持凸部の先端外周縁部にリング状壁部を鍔状に形成し、前記注入口から注入された発泡樹脂材料が一旦このリング状壁部で堰き止められ、該リング状壁部の外周縁部とキャビティー内面との隙間から前記芯金周囲に均一に発泡樹脂材料が充填されるように構成したことを特徴とする発泡体ローラ成形用金型のキャップ体。
【請求項２】
上記注入口が、上記支持凸部の外周に沿って上記閉塞壁部に形成された複数個の円弧状貫通口である請求項１記載のキャップ体。
【請求項３】
円柱状のキャビティーを有する金型内に芯金を配置し、該金型の両端部にそれぞれキャップ体を取り付けて前記キャビティーの両端部を閉塞すると共に、該キャップ体に前記芯金の両端部を支持させ、一方のキャップ体に設けられた注入口から発泡樹脂材料を注入し前記芯金の周囲に発泡体層を成形して発泡体ローラを得る発泡体ローラの製造方法において、
前記キャップ体の少なくとも一方に請求項１又は２記載のキャップ体を用い、このキャップ体の注入口から発泡樹脂材料をキャビティー内に注入し、この発泡樹脂材料を上記リング状壁部により一旦堰き止めて、該リング状壁部の周端とキャビティー内面との隙間から前記芯金周囲に前記発泡樹脂材料を均一に充填するように構成したことを特徴とする発泡体ローラの製造方法。
【請求項４】
上記発泡樹脂材料が、予め気泡を混入させて発泡させた材料であり、該材料を金型内で硬化させて上記発泡体層を成形するものである請求項３記載の発泡体ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡樹脂材料を金型内に注入し該金型内に配置された芯金の周囲に発泡体層を成形して発泡体ローラを得る場合に、上記金型の端部に取り付けキャビティーの開口部を閉塞すると共に上記芯金の端部を支持するキャップ体、及び該キャップ体を端部に取り付けた金型を用いて発泡体層の成形を行う発泡体ローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の事務用機器には、現像ローラ、給紙ローラ、帯電ローラ、プラテンローラ、定着ローラ、転写ローラなどの種々のローラが用いられており、これらローラとして芯金の周囲に種々の発泡樹脂からなる発泡体層を形成した発泡体ローラが知られている。
【０００３】
従来、このような発泡体ローラの製造方法として、キャビティー内に芯金を配置した金型に機械的撹拌などにより予め気泡を混入させて発泡させた発泡樹脂材料を注入して硬化させることにより、芯金の周囲に発泡体層を成形する方法が知られている（特許文献１：特開２００１−１２４０５３号公報など）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２４０５３号公報
【０００５】
具体的には、図４に示したように、円柱状のキャビティーｂを有する筒状の金型ａの両端部にキャップ体ｃ，ｄを取り付けてキャビティーｂ両端部の開口部を閉塞すると共に、該キャップ体ｃ，ｄの閉塞壁部ｅに設けられた支持凹部に芯金ｆの両端部を嵌合させて、芯金ｆをキャビティーｂの中心に沿って配置した状態に支持し、この状態で一方のキャップ体ｃの閉塞壁部ｅに設けられた複数の注入口ｇから上記発泡樹脂材料をキャビティーｂ内に注入充填して硬化させることにより、芯金ｆの周囲に発泡体層を形成する方法が知られている。なお、図中ｈは、他方のキャップ体ｄの閉塞壁部ｅに設けられたガス抜き孔であり、上記発泡樹脂材料の注入に伴ってこのガス抜き孔ｈからキャビティー内のガスが排出されるようになっている。
【０００６】
しかしながら、図４に示された従来方法により、発泡体ローラを製造する場合、上記注入口から注入された発泡樹脂材料の流れた跡が弾性体層の表面に生じやすく、得られるローラ真円度が必ずしも十分でない。このため、成形後に表面を研磨して表面状態及びローラの真円度を向上させることが行われ、また弾性体層の上に更に塗膜層を形成する場合には、該塗膜層を厚塗りして表面状態や真円度を調整することが行われる。
【０００７】
この場合、成形後の研磨処理はその処理自体がコスト高を招く原因になると共に、仕損発生による歩留まりの低下を招く場合もある。また、塗膜層の厚塗りは、ローラの諸物性を変化させることになり、ローラの設計自由度を狭くしたり、性能の低下を招くことにもなり、更に用途やローラの種類によっては厚塗り自体が不可能な場合もある。従って、発泡樹脂材料の流れ跡を生じることなく真円度や表面状態に優れた弾性ローラを得ることができ、発泡体層成形後の表面研磨や塗膜の厚塗り必要としない金型の設計やローラの製造方法が望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、発泡樹脂材料の流れ跡を生じることなく芯金の周囲に発泡体層を形成して、成形後の表面研磨や塗膜の厚塗りを要することなく真円度及び表面状態に優れた発泡体ローラを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、金型の両端部にそれぞれキャップ体を取り付けてキャビティー両端の開口部を閉塞すると共に、該キャップ体間に芯金を支持させてキャビティーの中心に沿って芯金を配置し、一方のキャップ体に設けられた複数の注入口からキャビティー内に発泡樹脂材料を注入充填して、芯金の周囲に発泡体層を形成する場合に、上記複数の注入口から注入された樹脂材料がそれぞれ個別の流れとなってキャビティー内に充填されていき、それぞれの流れが接触する部分にウェルドラインと呼ばれる流れ跡が発生し、これが得られる発泡体ローラの真円度や表面状態を低下させることを見出した。
【００１０】
そこで、本発明者は、このようなウェルドラインを発生させることなく発泡体層を成形する方策について更に検討を行った結果、キャビティーを閉塞する上記キャップ体の閉塞壁部の中央に支持凸部を突設してこの支持凸部の先端に設けた凹部に芯金の端部を嵌合させて支持すると共に、この支持凸部の周囲に閉塞壁部を貫通する注入口を設けて、支持凸部の周囲に発泡樹脂材料を注入するようにし、かつ該支持凸部の先端外周縁部にリング状壁部を鍔状に形成して、前記注入口から注入された発泡樹脂材料を一旦このリング状壁部で堰き止め、該リング状壁部の外周縁部とキャビティー内面との隙間から前記芯金周囲に発泡樹脂材料を充填するように構成することにより、複数の樹脂の流れを生じることなく芯金の周囲に均一に発泡樹脂材料を充填することができ、ウェルドラインと呼ばれる流れ跡の発生を可及的に防止して、芯金の周囲に良好な真円度及び表面状態を有する発泡体層を確実に成形することができ、成形後の研磨処理や塗膜層の厚塗りを要することなく、優れた真円度及び表面状態を有する発泡体ローラが得られることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１１】
従って、本発明は、円柱状キャビティーの中心に沿って芯金を配置し、発泡樹脂材料を注入し前記芯金の周囲に発泡体層を成形して発泡体ローラを得る金型の端部に取り付けるキャップ体であり、前記金型の端部に取り付けて前記キャビティーの開口部を閉塞すると共に前記芯金の端部を支持し、かつ前記キャビティー端部を閉塞する閉塞壁部に設けられた注入口から前記キャビティー内に発泡樹脂原料を注入するように構成されたキャップ体において、前記閉塞壁部の中央に前記芯金の端部を支持する凹部が形成された円筒状の支持凸部を突設すると共に、該支持凸部の周囲に前記閉塞壁部を貫通する前記注入口を形成し、かつ前記支持凸部の先端外周縁部にリング状壁部を鍔状に形成し、前記注入口から注入された発泡樹脂材料が一旦このリング状壁部で堰き止められ、該リング状壁部の外周縁部とキャビティー内面との隙間から前記芯金周囲に均一に発泡樹脂材料が充填されるように構成したことを特徴とする発泡体ローラ成形用金型のキャップ体を提供する。
【００１２】
また、本発明は、円柱状のキャビティーを有する金型内に芯金を配置し、該金型の両端部にそれぞれキャップ体を取り付けて前記キャビティーの両端部を閉塞すると共に、該キャップ体に前記芯金の両端部を支持させ、一方のキャップ体に設けられた注入口から発泡樹脂材料を注入し前記芯金の周囲に発泡体層を成形して発泡体ローラを得る発泡体ローラの製造方法において、前記キャップ体の少なくとも一方に上記本発明のキャップ体を用い、このキャップ体の注入口から発泡樹脂材料をキャビティー内に注入し、この発泡樹脂材料を上記リング状壁部により一旦堰き止めて、該リング状壁部の周端とキャビティー内面との隙間から前記芯金周囲に前記発泡樹脂材料を均一に充填するように構成したことを特徴とする発泡体ローラの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の発泡体ローラ成形用金型のキャップ体、及び発泡体ローラの製造方法によれば、ウェルドラインと呼ばれる流れ跡の発生を可及的に防止して、芯金の周囲に良好な円度及び表面状態を有する発泡体層を確実に成形することができ、成形後の研磨処理や塗膜層の厚塗りを要することなく、優れた真円度及び表面状態を有する発泡体ローラを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態及び実施例】
【００１４】
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明のキャップ体１を用いた発泡体ローラ成形用金型の一例を示すものである。図中２は、円柱状のキャビティー２１を有する筒状の金型であり、その両端開口部内面が外側に向かうに従って漸次大径となるテーパー状になっている。そして、このテーパ状の両端開口部にそれぞれキャップ体１，３が嵌合した状態に取り付けられており、これらキャップ体１，３により金型２のキャビティー２１両端の開口部が閉塞された状態となっている。
【００１５】
上記一方のキャップ体１は、本発明の一実施例に係るキャップ体であり、図２，３に示したように、上端面が開放したカップ状の本体１１の上端周縁部から外側に向けて厚肉リング状のフランジ部１２を一体に成形すると共に、上記本体１１の底壁を構成する閉塞壁部１３の中央下面側に支持凸部１４を突設したものである。
【００１６】
ここで、上記本体１１の外周面は、下方（閉塞壁部１３側）に向かいに従って漸次小径となるテーパ面となっており、上記金型２両端開口部に設けられたテーパ面と一致するようになっている。また、この本体１１の底壁を構成する上記閉塞壁部１３には、円弧状の貫通口からなる３つの注入口１５が、上記支持凸部１４の周囲を囲うように均等に設けられている。
【００１７】
更に、上記支持凸部１４には先端面に開放した凹部１６が形成されており、図１に示されているように、この凹部１６内に芯金ｆの端部を挿嵌させるようになっている。また、この支持凸部１４の先端外周縁部にはリング状壁部１７が鍔状に形成されており、図１に示されているように、金型２の端部に取り付けた際にこのリング状壁部１７の外周縁部と金型２のキャビティー２１内面との間に所定の隙間が形成されるようになっている。
【００１８】
この場合、リング状壁部１７の外周縁部と金型２のキャビティー２１内面との間に形成される隙間の幅は、得ようとするローラの長さや外径、注入する発泡樹脂材料の流動性などに応じて適宜設定されるもので特に制限されるものではないが、通常は０．１〜１ｍｍ、特に０．３〜０．５ｍｍとすることが好ましい。
【００１９】
このキャップ体１は、図１に示されているように、上記支持凸部１４及び本体１１を金型２のキャビティー２１内に挿入し、本体１１の外周面に形成されたテーパ面とキャビティー２１の開口部内面に形成されたテーパ面とを密着させた状態で金型端部に取り付けられ、本体１１の底壁１３を構成する上記閉塞壁部１３がキャビティー２１の開口部を閉塞した状態となるようになっている。
【００２０】
このとき、上記支持凸部１４は、キャビティー２１の中心に沿って配置された状態となり、この支持凸部１４の上記凹部１６内に芯金ｆの端部を嵌入して該端部を支持し、これにより芯金ｆをキャビティー２１の中心に沿って保持するようになっている。
【００２１】
また、この支持凸部１４の先端外周縁部に設けられた上記リング状壁部１７の外周縁とキャビティー２１内面との間に所定の隙間を形成した状態となり、このリング状壁部１７と上記閉塞壁部１３との間に材料溜りとなる空間部が形成されるようになっている。
【００２２】
次に、他方のキャップ体３は、リング状壁部１７ａがキャビティー２１内面に密着するように形成されており、このリング状壁部１７ａによりキャビティー２１の開口部を閉塞するようになっていると共に、このリング状壁部１７ａ及び本体１１の底壁１３ａに円形の貫通孔がガス抜き孔３１として形成されていること以外は、上記一方のキャップ体１と同様のものである。このキャップ体３のその他の構成については上記キャップ体１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
この金型を用いて弾性体ローラを製造する場合は、まず図１に示されているように、金型のキャビティー２１内に芯金ｆを配置して、該金型の両端部にそれぞれ上記キャップ体１及び３を取り付け、これらキャップ体１及び３によりキャビティー２１の開口部を上記のようにして閉塞すると共に、両キャップ体１，３の上記支持凸部１４の凹部１６内に上記芯金ｆの両端部をそれぞれ嵌入して支持し、芯金ｆをキャビティー２１の中心に沿って保持する。
【００２４】
この状態で、上記キャップ体１の注入口１５から金型２内へと発泡樹脂材料を注入する。注入口１５から金型２内へと注入された発泡樹脂材料は、上記支持凸部１４の先端部に設けられた上記リング状壁部１７により一旦堰き止められて、このリング状壁部１７と閉塞壁部１３との間に形成された空間部に溜められると共に、上記リング状壁部１７の外周縁部とキャビティー２１内面との間に形成された隙間からシャフトｆの外周に注入充填され、充填完了後、加熱などの所定の手順で発泡樹脂材料を硬化させ、シャフトｆの外周に発泡体層を形成し、両キャップ体１，３を金型から取り外して、得られた発泡体ローラを脱型するものである。
【００２５】
ここで、上記発泡樹脂材料の充填時、発泡樹脂材料は、上記リング状壁部１７に一旦堰き止められて、該リング状壁部１７の内側で支持凸部１４の周囲に均一に広がった後、リング状壁部１７とキャビティー２１内面との間に形成されたリング状の隙間から、均一に芯金ｆの周囲へと流れ込み、芯金ｆの周囲へと充填されることとなる。
【００２６】
従って、発泡樹脂材料の充填時に、複数の樹脂の流れを生じることなく芯金ｆの周囲に均一に発泡樹脂材料を充填することができ、ウェルドラインと呼ばれる流れ跡の発生を可及的に防止して、芯金ｆの周囲に良好な円度及び表面状態を有する発泡体層を確実に成形することができる。よって、成形後の研磨処理や塗膜層の厚塗りを要することなく、優れた真円度及び表面状態を有する発泡体ローラを確実に得ることができるものである。
【００２７】
ここで、本発明において用いられる上記発泡樹脂材料は、特に制限されるものではなく、ローラの発泡体層を形成する材料として従来から用いられている公知の材料を用いることができ、特に制限されるものではないが、特にウレタン発泡原料を用いてポリウレタンフォーム層を芯金の周囲に形成する場合に上記効果が顕著である。また、発泡樹脂材料の発泡方法にも制限はなく、材料を金型内に充填させた後に金型内で材料を発泡硬化させて発泡体ローラを製造してもよいが、機械的撹拌などにより予め気泡を混入させて発泡させた発泡樹脂材料を金型内に充填して硬化させることにより発泡体層を形成する方法が特に好ましく、この場合に上記本発明の効果が顕著である。なお、その他の成形条件等は、成形する発泡体ローラや用いる発泡樹脂材料の種類、組成などに応じて、公知の技術に従い適宜設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のキャップ体を用いた発泡体ローラ成形用金型の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るキャップ体を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】従来の発泡体ローラ成形用金型を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１，３  キャップ体（感光ドラム）
１１  本体
１２  フランジ部
１３  閉塞壁部
１４  支持凸部
１５  注入口
１６  凹部
１７  リング状壁部
２  金型
ｆ  芯金
【図１】
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【図２】
2006044038.tif 000004
【図３】
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【図４】
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