(57)【要約】【課題】  軸との一体成形により発泡体ローラを製造するにあたり、成形端部における発泡セルのセル荒れやクラックの発生を防止して、かかる欠陥を有しない高品質の発泡体ローラを得ることが可能な発泡体ローラ製造用金型を提供する。【解決手段】  軸１と、軸の外周に担持された発泡体とを備える発泡体ローラの製造に用いられる金型１０である。中空柱状の金型本体１１と、金型本体の両端開口部に挿嵌されて軸端部を保持するとともに開口部を閉塞するキャップ部材１２と、を備え、金型本体の中心線上に軸を貫設した状態で、金型本体内に原料を注入して発泡体ローラの製造を行う。キャップ部材１２が、軸１端部の保持部内周に、略長手方向に延びて金型本体１１の内部と外部とを連通させるエアリーク溝１２ａを、少なくとも１本有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、該軸の外周に担持された発泡体とを備える発泡体ローラの製造に用いられる金型であって、中空柱状の金型本体と、該金型本体の両端開口部に挿嵌されて前記軸端部を保持するとともに該開口部を閉塞するキャップ部材と、を備え、該金型本体の中心線上に前記軸を貫設した状態で、該金型本体内に原料を注入して発泡体ローラの製造を行う発泡体ローラ製造用金型において、
前記キャップ部材が、前記軸端部の保持部内周に、略長手方向に延びて前記金型本体の内部と外部とを連通させるエアリーク溝を、少なくとも１本有することを特徴とする発泡体ローラ製造用金型。
【請求項２】
前記エアリーク溝を、少なくとも４本有する請求項１記載の発泡体ローラ製造用金型。
【請求項３】
トナー供給ローラの製造に用いられる請求項１または２記載の発泡体ローラ製造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発泡体ローラ製造用金型（以下、単に「金型」とも称する）に関し、詳しくは、画像形成装置等において各種用途に用いられる発泡体ローラ、特にはトナー供給ローラに好適に使用可能な発泡体ローラを製造するための発泡体ローラ製造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、電子写真プロセスにおける現像、トナー層形成、クリーニング、給紙、搬送等の各工程で、現像ローラ、トナー層形成ローラ、クリーニングローラ、給紙ローラ、搬送ローラ等の各種ローラ部材が使用されている。
【０００３】
これらローラ部材は、軸の周囲に弾性材料や樹脂材料からなる弾性体の層を担持させた構造を有しており、特にトナー供給ローラ等の均一な当接面を必要とする部材においては、一般に、ポリウレタンフォーム等の弾性発泡体を用いた弾性発泡体ローラが使用されている。
【０００４】
一方、このような弾性体ローラを製造するに当たっては、図２に示すように、中空柱状の金型本体２１と、その両端開口部に挿嵌されて軸１の端部を保持するとともに開口部を閉塞するキャップ部材２２ａ、２２ｂと、を備える金型２０を用いて、軸１の外周に弾性体を一体成形により形成する方法が知られている。金型を用いた一体成形によりローラ部材を得る技術に関しては、例えば、特許文献１等に記載がある。
【特許文献１】特開２００３−１５６９３０号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、図示するような金型２０では、型内の一端または中央より原料３０の発泡を開始させて発泡体を形成し、軸と一体成形する方法が用いられる。この場合従来は、図３の金型端部の部分拡大図に示すように、金型本体４１とキャップ部材４２との間に溝４２ａを設け、この溝４２ａを介して金型内部のエアのリークが行われていた。
【０００６】
しかしながら、この方法により得られる発泡体ローラにおいては、型内のうち最終的に発泡体で満たされる部位に当たる発泡端面、即ち、成形端部Ｘにおいて、発泡セルのセル荒れが生じたり、クラック３１が発生する等の問題があった（図２（ｃ）参照）。
【０００７】
そこで本発明の目的は、軸との一体成形により発泡体ローラを製造するにあたり、成形端部における発泡セルのセル荒れやクラックの発生を防止して、かかる欠陥を有しない高品質の発泡体ローラを得ることが可能な発泡体ローラ製造用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討した結果、発泡端部におけるクラックは、最終的な型内残存エアやエアリーク用の孔の位置に起因して生ずるものであることを見出し、また、金型のキャップ部材の構造をエアリーク位置の観点から検討した結果、キャップ部材の軸を担持する部分の周囲からエアをリークすることで、この近傍において発生しやすいクラック発生の防止に効果があることを見出した。
【０００９】
即ち、上記課題を解決するために、本発明の発泡体ローラ製造用金型は、軸と、該軸の外周に担持された発泡体とを備える発泡体ローラの製造に用いられる金型であって、中空柱状の金型本体と、該金型本体の両端開口部に挿嵌されて前記軸端部を保持するとともに該開口部を閉塞するキャップ部材と、を備え、該金型本体の中心線上に前記軸を貫設した状態で、該金型本体内に原料を注入して発泡体ローラの製造を行う発泡体ローラ製造用金型において、
前記キャップ部材が、前記軸端部の保持部内周に、略長手方向に延びて前記金型本体の内部と外部とを連通させるエアリーク溝を、少なくとも１本、好ましくは少なくとも４本有することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の金型は、トナー供給ローラの製造に好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上記構成としたことにより、軸との一体成形により発泡体ローラを製造するにあたり、成形端部における発泡セルのセル荒れやクラックの発生を防止して、かかる欠陥を有しない高品質の発泡体ローラを得ることが可能な発泡体ローラ製造用金型を実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の発泡体ローラ製造用金型の端部拡大断面図を示す。図示する金型１０は、中空柱状の金型本体１１と、その両端開口部に挿嵌されて軸１の端部を保持するとともに開口部を閉塞するキャップ部材１２とを備え、図示するように、金型本体１１の中心線上に軸１を貫設した状態で、金型本体１１内に発泡体原料３０を注入することにより発泡体ローラの製造を行うものである。
【００１３】
図示するように、本発明の金型１０においては、キャップ部材１１が、軸１端部の保持部内周に、略長手方向に延びて金型本体１１の内部と外部とを連通させるエアリーク溝１２ａを有することが重要である。キャップ部材１２の軸と接する部分にエアリーク溝１２ａを設けたことにより、従来この周囲で生じやすかったクラックの発生を効果的に減少させることができ、結果として、欠陥のない高品質の発泡体ローラを製造することが可能となった。
【００１４】
かかるエアリーク溝１２ａは、少なくとも１本設ければ本発明の所期の効果が得られるものであるが、エアのリークを確実に行うためには、軸の中心に対して点対称となる位置に、少なくとも２本設けることが好ましい。より好ましくは、周方向に等間隔に少なくとも４本設ける。これにより、よりバランス良くエアのリークを行うことが可能となり、ピンホールやボイドなどの成形欠陥の発生についても効果的に防止することができる。より好ましくは、周方向に等間隔に８〜１２本程度とする。
【００１５】
なお、本発明の金型１０においては、図３に示す金型２０におけるように、金型本体４１とキャップ部材４２との間でエアのリークを行う必要はないため、この部分に溝は設けない。従って、この端部にエアが残留する場合もありうるが、この端部は製品ローラを得る段階で切り落とされる部分に当たるため（図中の一点鎖線が裁断位置を示す）、実質的に問題は生じない。
【００１６】
本発明の金型１０においては、キャップ部材１２に上記エアリーク溝１２ａを設けることのみが重要であり、キャップ部材１２のその他の部分や金型本体１１の形状、構造等については従来と同様に適宜構成することが可能であるが、好ましくは、以下の通りとする。
【００１７】
金型本体１１の形状、構造については、本発明においては特に制限されるものではなく、所望のローラ形状に合わせて選択することが可能である。その材質としては、鉄、銅、アルミニウム、ステンレススチール等の金属の他、セラミックス等を使用することができ、好適には、強度や防錆、コスト等の点から、ステンレススチールを用いる。また、キャップ部材１２の材質についても、成形時の加熱に耐え得るものであれば特に制限されるものではないが、成形後のローラ部材の離型性の観点からは、ポリプロピレンを用いることが好ましい。
【００１８】
本発明の金型は、軸と、その外周に担持された発泡体とを備える発泡体ローラの製造に用いられるものであり、例えば、発泡体としてポリウレタンフォームを用いた、トナー供給ローラの製造に好適に用いることができる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例）
図１に示すような、金型本体１１と、軸１端部を保持するキャップ部材１２とを備え、中心線上に径６．０ｍｍの軸を貫設した内径２０．０ｍｍ、長さ３００ｍｍの中空柱状の金型１０を用いて、発泡体ローラを作製した。キャップ部材１２の軸１端部の保持部内周には、略長手方向に延びて金型本体１１の内部と外部とを連通させるエアリーク溝１２ａが周方向に均等に４本形成されていた。
【００２０】
まず、下記表１に示すポリオール成分系とイソシアネート成分系とからなるポリウレタン材料を、高圧注入機を用いて、注入ヘッドを介して金型の上方開口部から内部に注入した。かかるポリオール成分系とイソシアネート成分系とは、注入ヘッド内で噴射圧力１００ｋｇ／ｃｍ2にて衝突混合され、高圧発泡した状態で、供給量１０ｇ／ｓｅｃにて金型内部に注入された。その後、金型内部に注入された発泡ポリウレタン材料を硬化させることにより、軸１の外周にポリウレタンフォーム層が一体的に形成されてなる発泡体ローラを得た。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
得られた発泡体ローラは、その表面に、連続した平滑面を形成するスキン層を有しており、かかるスキン層には、内部セルに連通する開口部が形成されていた。かかる発泡体ローラを金型本体１から取り出して、完成品のローラにおける発泡体の長手方向端部面に相当する位置（図１中の一点鎖線）において、カッターを用いて発泡体を切断した。
【００２３】
得られた実施例の発泡体ローラの端部にはクラックの発生はなく、また、ピンホールやボイド等も存在しなかった。また、発泡セルのセル荒れも見られず、均一な発泡体が形成されていた。
【００２４】
（比較例）
図３に示すような、金型本体４１と、軸１端部を保持するキャップ部材４２とを備え、金型本体４１とキャップ部材４２との間に設けられた溝４２ａを介して金型内部のエアのリークを行う金型４０を用いた以外は実施例と同様にして、発泡体ローラを作製した。
【００２５】
得られた発泡体ローラは、その表面に、連続した平滑面を形成するスキン層を有しており、かかるスキン層には、内部セルに連通する開口部が形成されていた。かかる発泡体ローラを金型本体１から取り出して、完成品のローラにおける発泡体の長手方向端部面に相当する位置（図３中の一点鎖線）において、カッターを用いて発泡体を切断した。
【００２６】
得られた比較例の発泡体ローラの端部には軸の外周近傍にクラックの発生が認められた。また、軸の外周近傍にはピンホールやボイドの存在も見られ、発泡セルのセル荒れも観察された。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一好適実施形態に係る発泡体ローラ製造用金型を示す端部拡大部分断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は従来のローラ部材製造用金型の一例を示す概略説明図であり、（ｃ）はこれにより得られるローラ部材を示す概略断面図である。
【図３】従来の発泡体ローラ製造用金型を示す端部拡大部分断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  軸
１０，２０  発泡体ローラ製造用金型
１１，２１，４１  金型本体
１２，２２ａ，２２ｂ，４２  キャップ部材
１２ａ  エアリーク溝
３０  発泡体原料
４２ａ  溝
Ｘ  成形端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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