(57)【要約】【課題】メカニカルフロス法によって形成された気泡を含有する液状フォームを、金型キャビティ内に注入し、シャフトの周りに弾性層を形成する際、高い真円度を有する弾性ローラを得ることのできる製造方法と、その製造方法に用いられるパック冶具を提供する。【解決手段】液状フォームを、筒状金型の他端に設けられたガス排出部よりガスを排出しながら金型内に充満させたあと、前記液注入部とガス排出部とを密封して所定時間液状フォームを加熱し、閉じ込められた気泡の温度上昇により生起される液圧により液状フォームを金型内面に押し付けてながら硬化させる。【選択図】図２
2006116763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の金型にシャフトをインサートしたあと、メカニカルフロス法によって形成された気泡を含有する液状フォームを、筒状金型の一端に設けられた液注入部からキャビティ内に注入し、金型内で液状フォームを反応させて硬化させ、前記シャフトの周りに弾性層を形成する弾性ローラの製造方法において、
液状フォームを、筒状金型の他端に設けられたガス排出部よりガスを排出しながら金型内に充満させたあと、前記液注入部とガス排出部とを密封して所定時間液状フォームを加熱し、閉じ込められた液状フォームの熱膨張によって生起される液圧により液状フォームを金型内面に押し付けながら硬化させる弾性ローラの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性ローラの製造方法に用いられ、前記液注入部もしくはガス排出部とを密封するパック冶具であって、
金型の内外に貫通する貫通穴と、この貫通穴に連通して金型の外部に開放する穴部とを有し、これらで前記液注入部もしくはガス排出部を形成する金型端部部材に対し、
これらの金型端部部材の前記穴部に圧入され、もしくはねじ込まれた姿勢下で、前記液注入部もしくはガス排出部を密封する止め栓として機能するよう構成されてなるパック冶具。
【請求項３】
請求項１に記載の弾性ローラの製造方法に用いられ、前記液注入部もしくはガス排出部を密封するパック冶具であって、
金型の内外に貫通する貫通穴と、この貫通穴に連通して金型の外部に開放する穴部とを有し、これらで前記液注入部もしくはガス排出部を形成する金型端部部材に対し、
その金型端部部材に固定されて前記穴部を気密に塞ぐよう構成されるとともに、金型端部部材に固定された姿勢下で穴部と外部とを連通させる連通路を有し、この連通路は開閉可能に構成され、連通路が閉止された状態において、前記液注入部もしくはガス排出部を密封するよう構成されてなるパック冶具。
【請求項４】
本体部と、本体部に対して前記連通路と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部とを具え、本体部には、前記穴部に設けられためねじ部に螺合して穴部を気密に塞ぐおねじ部と、前記連通路の一部を構成する連通路下部とが形成され、蓋部には、前記連通路の他部を構成する連通路上部が設けられ、前記相対揺動における一つの位置で前記連通路下部と前記連通路上部とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されてなる請求項３に記載のパック冶具。
【請求項５】
請求項１に記載の弾性ローラの製造方法に用いられ、前記液注入部もしくはガス排出部を密封するパック冶具であって、
金型の内外に連通する連通路を有するとともに、筒状金型の端部を構成するキャップ部と、キャップ部の軸方向外側に設けられ、キャップ部に対して前記連通路と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部とを具え、キャップ部には、前記連通路の一部を構成する連通路下部が形成され、蓋部には、前記連通路の他部を構成する連通路上部が形成され、前記相対揺動における一つの位置で前記連通路下部と前記連通路上部とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されてなるパック冶具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトの周囲に弾性層を有する弾性ローラの製造方法、および、その製造過程で用いられる冶具に関し、特に、高精度に弾性ローラを形成するよう改善されたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタの帯電ローラ、現像ローラ等として用いられ、シャフトの周囲に弾性層を配設した弾性ローラの製造方法として、メカニカルフロス法によって液状の樹脂もしくはゴム材料とガスとを混ぜ合わせこれらの材料中に気泡を分散させて液状フォームを作成し、この液状フォームを、筒状の金型の一方から端から金型内に注入し、金型内を液状フォームで充満させたあと、これを加熱して硬化させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１２９８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この従来の方法では、真円度が不十分で、この方法によって形成された弾性ローラを複写機やプリンタに用いて紙に画像をプリントした場合、真円度が不十分なことに起因した画像ムラが発生する可能性があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、メカニカルフロス法によって形成された気泡を含有する液状フォームを、金型キャビティ内に注入し、シャフトの周りに弾性層を形成する際、高い真円度を有する弾性ローラを得ることのできる製造方法と、その製造方法に用いられるパック冶具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】
【０００５】
＜１＞本発明は、筒状の金型にシャフトをインサートしたあと、メカニカルフロス法によって形成された気泡を含有する液状フォームを、筒状金型の一端に設けられた液注入部からキャビティ内に注入し、金型内で液状フォームを反応させて硬化させ、前記シャフトの周りに弾性層を形成する弾性ローラの製造方法において、
液状フォームを、筒状金型の他端に設けられたガス排出部よりガスを排出しながら金型内に充満させたあと、前記液注入部とガス排出部とを密封して所定時間液状フォームを加熱し、閉じ込められた液状フォームの熱膨張によって生起される液圧により液状フォームを金型内面に押し付けながら硬化させる弾性ローラの製造方法である。
【０００６】
＜２＞本発明は、＜１＞の弾性ローラの製造方法に用いられ、前記液注入部もしくはガス排出部を密封するパック冶具であって、
金型の内外に貫通する貫通穴と、この貫通穴に連通して金型の外部に開放する穴部とを有し、これらで前記液注入部もしくはガス排出部を形成する金型端部部材に対し、
これらの金型端部部材の前記穴部に圧入され、もしくはねじ込まれた姿勢下で、前記液注入部もしくはガス排出部を密封する止め栓として機能するよう構成されてなるパック冶具である。
【０００７】
＜３＞本発明は、＜１＞の弾性ローラの製造方法に用いられ、前記液注入部もしくはガス排出部を密封するパック冶具であって、
金型の内外に貫通する貫通穴と、この貫通穴に連通して金型の外部に開放する穴部とを有し、これらで前記液注入部もしくはガス排出部を形成する金型端部部材に対し、
その金型端部部材に固定されて前記穴部を気密に塞ぐよう構成されるとともに、金型端部部材に固定された姿勢下で穴部と外部とを連通させる連通路を有し、この連通路は開閉可能に構成され、連通路が閉止された状態において、前記液注入部もしくはガス排出部を密封するよう構成されてなるパック冶具である。
【０００８】
＜４＞本発明は、＜３＞において、本体部と、本体部に対して前記連通路と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部とを具え、本体部には、前記穴部に設けられためねじ部に螺合して穴部を気密に塞ぐおねじ部と、前記連通路の一部を構成する連通路下部とが形成され、蓋部には、前記連通路の他部を構成する連通路上部が設けられ、前記相対揺動における一つの位置で前記連通路下部と前記連通路上部とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されてなるパック冶具である。
【０００９】
＜５＞本発明は、＜１＞の弾性ローラの製造方法に用いられ、前記液注入部もしくはガス排出部を密封するパック冶具であって、
金型の内外に連通する連通路を有するとともに、筒状金型の端部を構成するキャップ部と、キャップ部の軸方向外側に設けられ、キャップ部に対して前記連通路と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部とを具え、キャップ部には、前記連通路の一部を構成する連通路下部が形成され、蓋部には、前記連通路の他部を構成する連通路上部が形成され、前記相対揺動における一つの位置で前記連通路下部と前記連通路上部とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されてなるパック冶具である。
【発明の効果】
【００１０】
＜１＞の発明によれば、液状フォームを、筒状金型の他端に設けられたガス排出部よりガスを排出しながら金型内に充満させたあと、前記液注入部とガス排出部とを密封して所定時間液状フォームを加熱し、閉じ込められた液状フォームの熱膨張によって生起される液圧により液状フォームを金型内面に押し付けながら硬化させるので、高真円度を具備する金型内面に対する転写性を向上させ、弾性層の真円度を高めることができる。この発明は、従来の方法において、真円度が不十分なものになってしまう原因が、金型内に注入された液状フォームが、型の内面に十分に押圧されないまま金型内で加熱されて硬化するためであることを見出してなされたものであり、本発明によれば、この硬化過程で液状フォームの液圧を保圧するので、弾性層の真円度を向上させることができる。
【００１１】
＜２＞の発明によれば、このパック冶具は、前記金型端部部材の穴部に圧入され、もしくはねじ込まれた姿勢下で、前記液注入部もしくはガス排出部を密封する止め栓として機能するよう構成されてので、このパック冶具を穴部に圧入する前に液状フォームを金型内に注入することにより、金型内のガスをガス排出部より排出させながら金型内に充満させることができ、その後、パック冶具を穴部に圧入し、もしくはねじ込むことにより、加熱され熱膨張した液状フォームが穴部から外部に出ないようこれを閉じ込めて、金型内を保圧することができる。
【００１２】
しかも、このパック冶具は、これを穴部に圧入し、もしくはねじ込んで穴部の気密を保持する機能を有しさえすればいいので、簡単な構造で構成することができる。
【００１３】
＜３＞の発明によれば、このパック冶具は、前記金型端部部材に固定されて穴部を気密に塞ぐよう構成されるとともに、金型端部部材に固定された姿勢下で穴部と外部とを連通させる連通路を有し、この連通路は開閉可能に構成され、連通路が閉止された状態において、前記液注入部もしくはガス排出部を密封するよう構成されてなるので、このパック冶具を、いつも金型端部部材の穴部に固定しておき、連通路を開いた状態で、液状フォームを金型内に注入することにより、金型内のガスをガス排出部より排出させながら金型内に充満させることができ、その後、連通路を閉止することにより、加熱された気泡からのガスが穴部から外部に出ないようこれを閉じ込めて、金型内を保圧することができる。
【００１４】
さらに、このパック冶具は、金型端部部材に対して、取り付け、取り外す必要はなく、簡易に、穴部を外部に対して開放し、あるいは閉止することができる。
【００１５】
＜４＞の発明によれば、本体部と、本体部に対して前記連通路と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部とを具え、本体部には、前記穴部に設けられためねじ部に螺合して穴部を気密に塞ぐおねじ部と、前記連通路の一部を構成する連通路下部とが形成され、蓋部には、前記連通路の他部を構成する連通路上部が設けられ、前記相対揺動における一つの位置で前記連通路下部と前記連通路上部とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されているので、本体部と蓋部とを相対的に揺動させるだけで、穴部を外部に対して開放し、あるいは閉止することができ、この開閉操作を一層容易に行うことができる。
【００１６】
＜５＞の発明によれば、金型の内外に連通する連通路を有するとともに、筒状金型の端部を構成するキャップ部と、キャップ部の軸方向外側に設けられ、キャップ部に対して前記連通路と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部とを具え、キャップ部には、前記連通路の一部を構成する連通路下部が形成され、蓋部には、前記連通路の他部を構成する連通路上部が形成され、前記相対揺動における一つの位置で前記連通路下部と前記連通路上部とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されているので、このパック冶具で型の一方の端部を構成して、金型端部部材を不要のものとすることができ、また、キャップ部と蓋部とを相対的に揺動させるだけで、金型内を外部に対して開放し、あるいは閉止することができ、この開閉操作を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１は、第一の実施形態のパック冶具を用いて、弾性ローラの弾性層を形成する方法を説明するための、筒状金型を示す断面図であり、図２は、パック冶具を示す外形図、図３は、この方法によって形成された弾性ローラを示す断面図である。
【００１８】
弾性ローラ１０は、シャフト１１と、シャフト１１の周りに形成された弾性層１２と、弾性層１２のさらに外側に形成された硬化層１３とを具えて構成される。硬化層１３は、弾性層１２を形成した後、液状の樹脂を弾性層１２の外側にスプレー塗装、ディップ塗装、あるいは、ロールコータ等の手段を用いて塗布することにより形成することができる。
【００１９】
シャフト１１の周りに弾性層１２を形成するには、まず、弾性層形成用の金型１を準備するが、図１（ａ）に示したような、一方の金型端部部材３を組み付け済みの金型本体部２の他端に、他方の金型端部部材４を組み付ける。この組付けに際しては、図１（ｂ）に示すように、弾性ローラ１０のシャフト１１を金型内にインサートしておくため、シャフト１１の両端をそれぞれ金型端部部材３、４に係合させて配置する。
【００２０】
一端側の金型端部部材３には、金型１の内外に貫通する貫通穴６と、貫通穴６に連通して金型１の外部に開放する穴部７とが設けられ、これらの貫通穴６と穴部７とは液注入部を構成する。同様に、他端側の金型端部部材４には、金型１の内外に貫通する貫通穴８と、貫通穴８に連通して金型１の外部に開放する穴部９とが設けられ、これらの貫通穴８と穴部９とはガス排出部を構成する。
【００２１】
シャフト１１をインサートして金型１を組み上げたあと、図１（ｃ）に示すように、液注入部の穴部７に、液状フォーム１５を注入するための注入ヘッド１６を挿入して、貫通穴６を通して、液状フォーム１５を金型１のキャビティ１７に注入する。このとき、キャビティ１７を液状フォーム１５で充満させるためには、キャビティ１７に残留する空気を排出する必要があり、この空気は、ガス排出部を構成する貫通穴８と、貫通穴８と連通する穴部９とを通過して外部に排出される。
【００２２】
そして、注入ヘッド１６を金型端部部材３の穴部７から退出させたあと、筒状の金型本体部２を加熱して、キャビティ１７内の液状フォーム１５を加熱し硬化反応させるが、この加熱に先立って、図１（ｄ）に示すように、止め栓として機能するパック冶具２０を、液注入部およびガス排出部を構成するそれぞれの穴部７、９に圧入して、穴部７、９を密封する。
【００２３】
この穴部７、９をパック冶具２０で密封しておくことによって、次の工程で加熱され熱膨張した液状フォーム１５の圧力を上昇させることができ、この圧力上昇により液状フォーム１５が金型内面に均等に押し付けられ、その結果、弾性層１２の金型１への転写性を良好なものにすることができる。そして、金型内面は高い真円度を具えているので、金型内面を忠実に転写する弾性層も高い真円度を有することができる。
【００２４】
硬化反応が終了すると、パック冶具２０を金型端部部材３、４から取り外し、次いで、金型端部部材４を金型本体部２から取り外して、成型された弾性ローラを金型１から取り出す。その後、表層１３を、前述の方法に従って弾性層１２の外側に形成して弾性ローラ１０の製造を完了する。
【００２５】
図２（ａ）は、図１に対応するパック冶具２０の平面図、図２（ｂ）は側面図であり、このパック冶具２０は、金型端部部材３、４の穴部７、９に圧入されるよう構成されているが、これに代えて、図２（ｃ）に側面図で示すような、おねじ部２２が外周面に形成されたパック冶具２０Ａを、穴部７、９にねじ込んで密封することもでき、この場合、パック冶具２０Ａをねじ込む手間がかる反面、液圧が上昇しても、パック冶具２０Ａが金型端部部材３、４から外れることはなく液状フォームを高圧に保持することができる。なお、パック冶具２０Ａを用いるには、穴部７、９の周面にあらかじめ、めねじ部を形成しておく必要がある。
【００２６】
図４は、第二の実施形態のパック冶具を用いて、弾性ローラの弾性層を形成する方法を説明するための、筒状金型を示す断面図であり、図５は、パック冶具を示す外形図である。この実施形態において用いる金型１Ａは、筒状の金型本体部２とその両端に組み付けられた金型端部部材３Ａ、４Ａとよりなり、一端側の金型端部部材３Ａには、金型１Ａの内外に貫通する貫通穴６と、貫通穴６に連通して金型１Ａの外部に開放する穴部７Ａとが設けられ、これらの貫通穴６と穴部７Ａとは液注入部を構成する。同様に、他端側の金型端部部材４Ａには、金型１Ａの内外に貫通する貫通穴８と、貫通穴８に連通して金型１の外部に開放する穴部９Ａとが設けられ、これらの貫通穴８と穴部９Ａとはガス排出部を構成する。ここで、穴部７Ａ、９Ａの周面にはめねじ部が形成されている点で、第一実施形態における穴部７、９とは異なっている。
【００２７】
そして、液注入側の穴部７Ａのめねじ部には、パック冶具３０のおねじ部３３が螺合してパック冶具３０を金型端部部材３Ａに固定するとともに穴部７Ａを気密に塞ぐよう構成されている。パック冶具３０はまた、この金型端部部材３Ａに固定された姿勢下で穴部７Ａと外部とを連通させる連通路３４を有する。
【００２８】
パック冶具３０は、さらに、本体部３１と、本体部３１に対して連通路３４と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部３２とを具え、本体部には、連通路３４の一部を構成する連通路下部３５とが形成され、蓋部３２には、前記連通路３４の他部を構成する連通路上部３６が設けられ、前記相対揺動における一つの位置で前記連通路下部と前記連通路上部とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されていて、この構成により、蓋部３２を本体部３１に対して相対揺動することによって連通路３４を開閉することができる。
【００２９】
同様に、ガス排出側の穴部９Ａのめねじ部には、パック冶具４０のおねじ部４３が螺合してパック冶具４０を金型端部部材４Ａに固定するとともに穴部９Ａを気密に塞ぐよう構成され、また、パック冶具４０は、この金型端部部材４Ａに固定された姿勢下で穴部９Ａと外部とを連通させる連通路４４を有する。そして、パック冶具４０はさらに、本体部４１と、本体部４１に対して連通路４４と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部４２とを具え、本体部には、連通路４４の一部を構成する連通路下部４５とが形成され、蓋部４２には、前記連通路４４の他部を構成する連通路上部４６が設けられ、前記相対揺動における一つの位置で連通路下部４５と連通路上部４６とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されていて、この構成により、蓋部４２を本体部４１に対して相対揺動することによって連通路４４を開閉することができる。
【００３０】
このような金型１Ａを用いて、シャフト１１の周りに弾性層１２を形成するには、まず、両方のパック冶具３０、４０をそれぞれ対応する金型端部部材３Ａ、４Ａの穴部７Ａ、９Ａにねじ込んで固定しておき、図４（ａ）に示すような、一方の金型端部部材３Ａを組み付け済みの金型本体部２の他端に、他方の金型端部部材３を組み付ける。この組付けに際しては、図４（ｂ）に示すように、弾性ローラ１０のシャフト１１を金型内にインサートしておくため、シャフト１１の両端をそれぞれ金型端部部材３Ａ、４Ａに係合させて配置する。
【００３１】
シャフト１１をインサートした金型１Ａを組み上げたあと、図４（ｃ）に示すように、蓋部３２に形成された凹部３９に、液状フォーム１５を注入するための注入ヘッド１６を挿入して、連通路３４、穴部７Ａ、および、貫通穴６を通して、液状フォーム１５を金型１Ａのキャビティ１７に注入する。このとき、キャビティ１７を液状フォーム１５で充満させるためには、キャビティ１７に残留する空気を排出する必要があり、この空気は、ガス排出部を構成する貫通穴８、貫通穴８と連通する穴部９A、および、パック冶具４０の連通路４４を順に通過して外部に排出される。
【００３２】
そして、注入ヘッド１６をパック冶具３０の凹部３９から退出させたあと、金型本体部２を加熱して、キャビティ１７内の液状フォーム１５を加熱し硬化反応させるが、この加熱に先立って、図４（ｄ）に示すように、パック冶具３０、４０の蓋部３２、４２を本体部３１、４１に対して相対揺動させることにより、連通路下部３５、４５と連通路上部３６、４６とを遮断し、その結果、連通路３４、４４を閉じて、穴部７Ａ、９Ａを密封する。
【００３３】
このように、穴部７Ａ、９Ａを密封しながら液状フォーム１５を加熱することにより、前述の説明同様、弾性ローラ１０の金型内面への転写性を向上させ真円度を高めることができる。
【００３４】
硬化反応が終了すると、パック冶具４０を取り付けた状態のまま、金型端部部材４Aを金型本体部２から取り外し、成型された弾性ローラを金型１から取り出す。その後、表層１３を、前述の方法に従って弾性層１２の外側に形成して弾性ローラ１０の製造を完了する。
【００３５】
図５（ａ）は、パック冶具４０の正面図、図５（ｂ）は平面図であり、また、図５（ｃ）と図５（ｄ）とは、互いに異なる揺動位置における、図２（ｂ）のｃｄ矢視に対応する矢視図である。蓋部４２の外周部分には周上3箇所に、ガイド部材４８がそれぞれ取り付けられ、一方、本体部４１の上部周囲には、リング部材４７が取り付けられていて、リング部材４７の外周面にガイド部材４８の内面が当接するようガイド部材４８を配置することにより、本体部４１と蓋部４２との同心度を確保しながら、これらを連通路４４と平行な直線の周りに相対揺動させることができる。
【００３６】
また、ガイド部材４８の下部にはガイド爪４８ｓが設けられ、一方、リング部材４７の下面の周上3箇所には、凹面４７ａが形成されていて、ガイド爪４８ｓを凹面４７ａで拘束することにより、蓋部４２が、本体部４１から外れるの防止するとともに、蓋部４２と本体部４１との相対揺動における両端位置で、ガイド爪４８ｓと凹面４７ａの周方向両端部とが競り合うよう構成することにより、本体部４１と蓋部４２とを相互に接近する方向の力を作用させてこれらを相互に位置決めすることができる。
【００３７】
そして、相対揺動における一方の端部位置Ａにおいて、蓋部４２に設けられた連通路上部４６と、本体部４１に設けられた連通路下部４５とが連通し、逆に、相対揺動における他方の端部位置Ｂにおいて、連通路上部４６と連通路下部４５とが遮断されるよう構成されていて、この構成により、相対揺動における両端位置Ａ、Ｂで蓋部４２と本体部４１とを固定することができ、しかも、位置Ｂにおいては、蓋部４２によって閉止された連通路下部４５からガスが漏洩して液状フォーム１５の圧力が低下するのを防止しすることができる。
【００３８】
以上、ガス排出側のパック冶具４０について、その構造を説明したが、液注入側のパック冶具３０についても、本体部３１と蓋部３２との相対揺動に際し、これらをガイドする手段、および、相対揺動の端部位置でこれらを互いに接近させて相互に位置決めする手段については同様に構成されており、詳細の説明を省略する。
【００３９】
次に、本発明にかかる、第三の実施形態のパック冶具を用いて、弾性ローラ１０の弾性層１２を形成する方法を説明する。図６は、この方法に用いられる筒状金型を示す断面図であり、図７は、この方法に用いられるパック冶具を示す外形図である。金型１Ｂは、筒状の金型本体部２と、金型１Ｂの両端をそれぞれ構成するパック冶具５０、６０とよりなり、パック冶具５０は、キャビティ１７に液状フォーム１を注入する液注入部を形成し、パック冶具６０と、キャビティ１７内に残留するガスを排出させるガス排出部を形成する。
【００４０】
パック冶具５０は、液注入部として作用する連通路５４を、金型１Ｂの内外に連通するように設けるとともに、筒状金型の両端のそれぞれを構成するキャップ部５１と、キャップ部５１の軸方向外側に設けられ、キャップ部５１に対して前記連通路５４と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部５２とを具え、キャップ部５１には、前記連通路５４の一部を構成する連通路下部５５が形成され、蓋部５２には、連通路５４の他部を構成する連通路上部５６が形成され、前記相対揺動における一つの位置で連通路下部５５と連通路上部５６とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されていて、この構成により、蓋部５２をキャップ体部５１に対して相対揺動することによって連通路５４を開閉することができる。
【００４１】
同様に、パック冶具６０は、ガス排出部として作用する連通路６４を、金型１Ｂの内外に連通するように設けるとともに、金型１Ｂの両端のそれぞれを構成するキャップ部６１と、キャップ部６１の軸方向外側に設けられ、キャップ部６１に対して前記連通路６４と平行な直線の回りに相対揺動する蓋部６２とを具え、キャップ部６１には、前記連通路６４の一部を構成する連通路下部６５が形成され、蓋部６２には、連通路６４の他部を構成する連通路上部６６が形成され、前記相対揺動における一つの位置で連通路下部６５と連通路上部６６とが連通し、前記相対揺動における他の位置でこの連通が遮断されるよう構成されていて、この構成により、蓋部６２をキャップ部６１に対して相対揺動することによって連通路６４を開閉することができる。
【００４２】
このような金型１Ｂを用いて、シャフト１１の周りに弾性層１２を形成するには、まず、図６（ａ）に示すような、パック冶具５０を組み付け済みの金型本体部２の他端に、他方のパック冶具６０を組み付ける。この組付けに際しては、図６（ｂ）に示すように、弾性ローラ１０のシャフト１１を金型内にインサートしておくため、シャフト１１の両端をそれぞれパック冶具５０、６０に係合させて配置する。
【００４３】
シャフト１１をインサートした金型１Ｂを組み上げたあと、図６（ｃ）に示すように、蓋部５２に形成された凹部５９に、液状フォーム１５を注入するための注入ヘッド１６を挿入して、連通路５４を通して、液状フォーム１５を金型１Ｂのキャビティ１７に注入する。キャビティ１７を液状フォーム１５で充満するに際し、キャビティ１７に残留する空気は、ガス排出部となる、パック冶具６０の連通路６４を通過して外部に排出される。
【００４４】
そして、注入ヘッド１６をパック冶具５０の凹部５９から退出させたあと、金型本体部２を加熱して、液状フォーム１５を加熱して硬化反応させるが、この加熱に先立って、図６（ｄ）に示すように、パック冶具５０、６０の蓋部５２、６２をキャップ部５１、６１に対して相対揺動させることにより、連通路下部５５、６５と連通路上部５６、６６とを遮断し、その結果連通路５４、６４を閉じて金型１Ｂを密封することができる。
【００４５】
金型１Ｂを密封しながら、液状フォーム１５を加熱することにより、前述の説明同様、弾性ローラ１０の金型内面への転写性を向上させ真円度を高めることができる。
【００４６】
硬化反応が終了すると、パック冶具６０を金型本体部２から取り外して、成型された弾性ローラを金型１から取り出す。その後、表層１３を、前述の方法に従って弾性層１２の外側に形成して弾性ローラ１０の製造を完了する。
【００４７】
図７（ａ）は、パック冶具６０の正面図、図７（ｂ）は平面図であり、また、図７（ｃ）と図７（ｄ）とは、互いに異なる揺動位置における、図７（ｂ）のｃｄ１矢視に対応する矢視図である。蓋部６２の外周部分には周上3箇所に、ガイド部材６８がそれぞれ取り付けられ、一方、キャップ部６１の上部周囲には、リング部材６７が取り付けられていて、リング部材６７の外周面にガイド部材６６の内面が当接するようガイド部材６６を配置することにより、キャップ部６１と蓋部６２との同心度を確保しながら、これらを相対揺動させることができる。
【００４８】
また、ガイド部材６８の下部にはガイド爪６８ｓが設けられ、また、リング部材６７の下面の周上3箇所には、凹面６７ａが形成されていて、ガイド爪６８ｓを凹面６７ａで拘束することにより、蓋部６２が、キャップ部６１から外れるの防止するとともに、蓋部６２とキャップ部６１との相対揺動における両端位置で、ガイド爪６８ｓと凹面６７ａの周方向両端部とが競り合うよう構成することにより、キャップ部６１と蓋部６２とを相互に接近する方向の力を作用させ、これらを相互に位置決めすることができる。
【００４９】
そして、相対揺動における一方の端部位置Ａにおいて、蓋部６２に設けられた連通路上部６６と、キャップ部６１に設けられた連通路下部６５とが連通し、逆に、相対揺動における他方の端部位置Ｂにおいて、連通路上部６６と連通路下部６５とが遮断されるよう構成されていて、この構成により、相対揺動における両端位置Ａ、Ｂで蓋部６２とキャップ部６１とを固定することができ、しかも、位置Ｂにおいては、蓋部６２によって閉止された連通路下部６５からガスが漏洩して液状フォーム１５の圧力が低下するのを防止しすることができる。
【００５０】
以上、ガス排出側のパック冶具６０について、その構造を説明したが、液注入側のパック冶具５０についても、キャップ部５１と蓋部５２との相対揺動に際し、これらをガイドする手段、および、相対揺動の端部位置でこれらを互いに接近させて相互に位置決めする手段については同様に構成されており、詳細の説明を省略する。
【実施例】
【００５１】
実施例として、キャビティ１７内に液状フォーム１５を注入したあと、金型本体部２の加熱に先立って、第一の実施形態のパック冶具２０を穴部７、９に圧入して、穴部７、９を密封する方法で、弾性ローラ１０を制作した。また、比較例として、パック冶具２０で穴部７、９を密封せずに、金型本体部２を加熱して、液状フォーム１５を加硫硬化させた弾性ローラも合わせて制作し、実施例、比較例のそれぞれの真円度を測定、比較した。
【００５２】
これらの真円度を測定した結果を、図９に示す。図９から明らかなように、実施例の真円度は１５μｍであり、比較例の真円度４０μｍに対比してはるかにすぐれるものであることが実験も裏付けられた。なお、これらのサンプルに用いた金型の内面の真円度は５μｍであり、実施例のものは、この金型内面をかなり忠実に転写していることがわかる。
【００５３】
ここで、制作した弾性ローラは帯電ローラで、その外径寸法およびシャフトの寸法は、実施例、比較例ともに、それぞれ、8.6mmおよび6mmであり、また、液状フォーム材料としてはポリウレタンを用いた。
【００５４】
成型に用いた加熱プロセスは次の通りである。すなわち、液状フォームを注入する際の金型の温度を70℃に保持し、液状フォームを金型に充満させたあと、金型を加硫缶に収容し、その後、加硫缶にスチームを供給して金型を加熱して金型温度を110℃に保持し、加熱開始から40分後に加硫缶からスチームを排出して金型を取り出し、金型を開放して弾性ローラを形成した。
【００５５】
また、真円度の測定には、東京精密製「ロンコム４６A」の真円度測定器を用いた。その測定態様の概要を図８に示す。図８において、１０は測定中の弾性ローラ、８１は弾性ローラを回転可能に支持する回転台座、８２は、弾性ローラ１０の外径表面の出入りを検出する検出部、８３は、検出部から入力した信号に基づいて解析に必要なデータを求める解析用ＰＣを示す。検出部はプローブを弾性ローラ１０の外径表面に接触させて測定するよう構成されているプローブの押圧力は70μＮに設定して行った。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、メカニカルフロス法によって形成された気泡を含有する液状フォームを注型して形成される種々の弾性ローラに用いることができ、弾性ローラとしては、感光ドラムを帯電させる帯電ローラ、感光ドラムに形成された潜像に応じて非性磁性トナーを移送する現像ローラ、トナーを現像ローラに供給するトナー供給ローラ、感光ドラム上のトナーを印刷紙に転写する転写ローラなどを例示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明にかかる第一の実施形態のパック冶具を用いて弾性ローラの弾性層を形成する際の、筒状金型を示す断面図である。
【図２】第一の実施形態のパック冶具を示す外形図である。
【図３】本発明によって形成された弾性ローラを示す断面図である。
【図４】第二の実施形態のパック冶具を用いて弾性ローラの弾性層を形成する際の、筒状金型を示す断面図である。
【図５】第一の実施形態のパック冶具を示す外形図である。
【図６】第三の実施形態のパック冶具を用いて弾性ローラの弾性層を形成する際の、筒状金型を示す断面図である。
【図７】第一の実施形態のパック冶具を示す外形図である。
【図８】弾性ローラの真円度の測定態様の概要を示す概念図である。
【図９】弾性ローラの真円度の測定結果を表す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、１Ａ、１Ｂ    金型
２    金型本体部
３、３Ａ    金型端部部材
４、４Ａ    金型端部部材
６    貫通穴
７，７Ａ    穴部
８    貫通穴
９、９Ａ    穴部
１０    弾性ローラ
１１    シャフト
１２    弾性層
１３    硬化層
１５    液状フォーム
１６    注入ヘッド
１７    キャビティ
２０、２０Ａ    パック冶具
３０    パック冶具
３１    本体部
３２    蓋部
３３    おねじ部
３４    連通路
３５    連通路下部
３６    連通路上部
３９    凹部
４０    パック冶具
４１    本体部
４２    蓋部
４３    おねじ部
４４    連通路
４５    連通路下部
４６    連通路上部
４７    リング部材
４７ａ    凹面
４８    ガイド部材
４８ｓ    ガイド爪
５０    パック冶具
５１    キャップ部
５２    蓋部
５３    おねじ部
５４    連通路
５５    連通路下部
５６    連通路上部
３９    凹部
６０    パック冶具
６１    キャップ部
６２    蓋部
６３    おねじ部
６４    連通路
６５    連通路下部
６６    連通路上部
６７    リング部材
６７ａ    凹面
６８    ガイド部材
６８ｓ    ガイド爪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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