(57)【要約】【課題】パイプ金型本体とその両端に嵌合される駒の少なくとも３部材からなる成形金型内部に軸体を配置し、金型キャビティ内に液状ゴム材料を注入、硬化させて成形するゴムローラの製造方法において、泡の巻き込みの少ないゴムローラの製造方法及び成形金型の提供を目的としている。【解決手段】成形金型キャビティへの材料注入口が複数あり、且つ該材料注入口手前にゴム材料を複数の該材料注入口へ分配するための材料溜まり部を有する成形金型内部に軸体を配置し、該成形金型キャビティ内に液状ゴム材料を注入、硬化させて成形するゴムローラの製造方法において、該材料溜まり部で材料流れ方向をいったん円周方向に広げ、且つ該材料注入口近傍における該材料溜まり部の形状が該注入口に向かって断面積が小さくなるリング形状を有することを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ金型本体とその両端に嵌合される駒の少なくとも３部材から構成され、且つ成形金型キャビティへの材料注入口が複数あり、且つ該材料注入口手前にゴム材料を複数の該材料注入口へ分配するための材料溜まり部を有する成形金型内部に軸体を配置し、該成形金型キャビティ内に液状ゴム材料を注入、硬化させて成形するゴムローラの製造方法において、該材料溜まり部で材料流れ方向をいったん円周方向に広げ、且つ該材料注入口近傍における該材料溜まり部の形状が該注入口に向かって断面積が小さくなるリング形状を有することを特徴とするゴムローラの製造方法。
【請求項２】
円周方向に広がる材料流れ方向が、金型中心軸に対して鋭角であることを特徴とする請求項１に記載のゴムローラの製造方法。
【請求項３】
パイプ金型本体とその両端に嵌合される駒の少なくとも３部材から構成され、且つ成形金型キャビティへの材料注入口が複数あり且つ該材料注入口手前にゴム材料を複数の該材料注入口へ分配するための材料溜まり部を有する成形金型内部に軸体を配置し、該成形金型キャビティ内に液状ゴム材料を注入、硬化させて成形するゴムローラの成形金型において、該材料溜まり部で材料流れ方向をいったん円周方向に広げ、且つ該材料注入口近傍における該材料溜まり部の形状が該注入口に向かって断面積が小さくなるリング形状を有することを特徴とするゴムローラの成形金型。
【請求項４】
円周方向に広がる材料流れ方向が金型中心軸に対して鋭角であることを特徴とする請求項３に記載のゴムローラの成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタや複写機等のOA機器に使用される各種ゴムローラにおいて、成形金型内に液状ゴム材料を注入し、硬化させて成形されるゴムローラの製造方法及び成形金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に成形金型内に液状ゴム材料を注入して製造されるゴムローラは、円筒状のパイプ型とその両端に取り付ける駒の少なくとも３部材から構成されている。端部駒の少なくとも一方には、液状ゴム材料を注入するための注入口が１つ乃至は複数開けられている。一般に注入口が複数ある場合は、注入口手前で液状ゴム材料を複数の注入口へ分配するため材料溜まり部がある。この材料溜まり部は、成形金型自体にその機能を有していても良いし、液状ゴム材料を注入する装置自体に成形金型をセットした際に、成形金型と液状ゴム材料を注入する装置との間で形成されても良い。この時液溜まりの形状は、一般には端部駒の外側端面に凹面を設けて材料溜まりとしたり、逆に液状ゴム材料を注入する装置側に凹面を設けて材料溜まりとしているため、円柱形状をしている（例えば特許文献１及び２参照）。
【０００３】
液状ゴム材料を金型キャビティ内に注入する際は、材料溜まり部に液状ゴム材料を射出注入し、複数の注入口を通って金型キャビティ内に液状ゴム材料が注入される。この時生産タクトの短縮等により材料射出速度を速くすると空気を巻き込む可能性がある。すなわち、液溜まり部に注入された液状ゴム材料は、端部駒の外側端面で周方向に広がり、複数の注入口に達して金型キャビティ内へ送り込まれるが、この時材料注入速度が速いと液溜まり部のエアが逃げ切れずに材料がエアを巻き込んでしまう。このエアの巻き込みは、成形硬化した際にゴムローラ表面の凹不良となる。
【特許文献１】特開２００３−０３９４５２号公報（請求項９、図１）
【特許文献２】特開２００３−１９１２４４号公報（請求項４、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明においては、泡の巻き込みの少ないゴムローラの製造方法及び成形金型の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、パイプ金型本体とその両端に嵌合される駒の少なくとも３部材から構成され、且つ成形金型キャビティへの材料注入口が複数あり、且つ該材料注入口手前にゴム材料を複数の該材料注入口へ分配するための材料溜まり部を有する成形金型内部に軸体を配置し、該成形金型キャビティ内に液状ゴム材料を注入、硬化させて成形するゴムローラの製造方法において、該材料溜まり部で材料流れ方向をいったん円周方向に広げ、且つ該材料注入口近傍における該材料溜まり部の形状が該注入口に向かって断面積が小さくなるリング形状を有することにより課題を解決した。
【０００６】
また、円周方向に広がる材料流れ方向が、金型中心軸に対して鋭角であることにより課題を解決した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のゴムローラの製造方法によれば、該材料溜まり部で材料流れ方向をいったん円周方向に広げ、且つ該材料注入口近傍における該材料溜まり部の形状が該注入口に向かって断面積が小さくなるリング形状により、液溜まり部のエアを押し出しながら材料が注入され且つ液状ゴム材料の滞留が減るため、エアの巻き込みが少ないゴムローラが成形できる。特に、円周方向に広がる材料流れ方向が金型中心軸に対して鋭角にすることにより、成形金型を立てた状態で金型下部より液状ゴム材料を注入すると、液状ゴムの注入経路は常に上方に向かうため、液溜まり部のエアがスムーズに押し出されてエアの巻き込みがさらに減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、パイプ金型本体とその両端に嵌合される駒の少なくとも３部材から構成され、且つ成形金型キャビティへの材料注入口が複数あり、且つ該材料注入口手前にゴム材料を複数の該材料注入口へ分配するための材料溜まり部を有する成形金型内部に軸体を配置し、該成形金型キャビティ内に液状ゴム材料を注入、硬化させて成形するゴムローラの製造方法において、該材料溜まり部で材料流れ方向をいったん円周方向に広げ、且つ該材料注入口近傍における該材料溜まり部の形状が該注入口に向かって断面積が小さくなるリング形状を有することを特徴とする。次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
【０００９】
該材料溜まり部で材料流れ方向をいったん円周方向に広げ、且つ該材料注入口近傍における該材料溜まり部の形状が該注入口に向かって断面積を小さくさせる方法は、特に規定はないが、端部駒の外側端面にリング状の溝を形成し、その該溝の底より複数の該注入口を創製する方法がある。この時リング状の溝は、奥に行くほど断面積が小さくなるように傾斜角をつける。また、該端部駒の外側端面自身にリング溝の内側となる凸部を有するように該端部駒の形状を加工しても良い。また、リング溝の内側となる凸部形状を有する別部材を該端部駒の外側端面に取り付けても良い。好ましくは、該端部駒の外側端面にリング形状を形成するのが良く、また、金型の構成によっては凸部形状を有する別部材を取り付けても良い。
【００１０】
該材料溜まり部のリング形状に特に規定はないがその幅は、注入口に対して1〜１．５倍の幅が好ましく、注入口に向かって徐々にリング形状の断面積を小さくする。リング形状の断面積を小さくする際のテーパー角度に特に規定は無いが、エアの押出性や液溜まり部の離型性を考慮すると２°以上が好ましく、また、材料の滞留や成形金型に対する液溜まり部の大きさを考慮すると60°未満が好ましい。
【００１１】
また、円周方向に広がる材料流れ方向が金型中心軸に対して鋭角にする方法としては、特に規定は無いがリング溝の内側となる凸部の形状を中央部中高の円錐形状にし、それに対応するように成形金型に別部材を用意し、その形状を中央部凹のすり鉢形状とし、これらの組合せにより材料流れ方向が金型中心軸に対して鋭角となる。また、中央部凹のすり鉢形状を有する金型別部材の代わりに、液状ゴム材料を注入する装置における成形金型との接触部位に中央部凹のすり鉢形状設けても良い。この時中心軸との角度は、エアの押出し性を考慮すると80°以下が好ましく、また、中心軸との角度が小さくなると成形金型自体が長くなる弊害が生じるため30°以上が好ましい。
【実施例】
【００１２】
本発明のゴムローラの製造方法を電子写真用現像ローラの成形に適用した実施例を図面を参照にして説明する。実施例として、図１に示すように、内面形状が内径φ16mm、長さ250mmの円筒形状を有するパイプ金型本体２と、金型本体の両端に嵌合される上部駒１、下部駒３、そして下部駒との組合せにより材料溜まりを形成し、且つ液状ゴム材料を注入する際に注入ノズルを挿入するタッチ駒４の４点の部品から構成される成形金型を用いた。成形金型の材質はプリハードン鋼である。下部駒には外側端部に底の直径がφ18mm、深さ5mm、勾配5°の凹部を掘り、凹部の底より材料注入用穴として、ピッチ円直径14mmでφ2mmの穴が円周等配分で８箇所あけられている。また、上部駒には、エア抜き及び材料のオーバーフロー用としてφ2mmの穴が円周等配分で４箇所あけられている。また、タッチ駒の形状は、下部駒との接触部位をＲ面とし下部駒側端面は、水平形状とし、中央部にφ4mmの貫通穴があり、外側端面中央には注入ノズルを挿入するためのテーパー穴を設けている。
【００１３】
また、材料注入、硬化で用いた成形装置は、図５に示すとおり、２液の材料ポンプ16.、材料ミキシング1５から成る材料供給部、注入シリンジ14、注入用モータ14b、三方弁13、注入ノズル12から成る材料注入部、そして熱盤10、下部熱盤10b、金型押え11、金型押え用シリンダ11bから成る硬化部によって構成されている。
【００１４】
（実施例１）
実施例１として、図２に示すように、底面がφ12mm、高さが2mm、傾斜角15°の円錐柱のプリハードン鋼製部材３ｂを下部駒外側端面の凹部中央部に取付け、材料溜まり部６のリング形状を形成させた成形金型を用いて現像ローラを成形した。この時、注入口直前のリング状液溜まりの幅は、3mmであり、注入口（注入穴）７の1.5倍である。現像ローラの成形には、該成形金型内部に外径φ8mm、長さ270mmの軸体５（快削鋼SUM23L製）を配置し、タッチ駒に注入ノズルを押付け、液状シリコーンゴム材を40cc成形金型へ射出注入した。この時の射出速度は、最大で10cc/秒とし、射出速度を可変させて10秒間で40ccの液状シリコーンゴム材を金型キャビティ内へ射出注入した。成形に用いた液状シリコーンゴム材は、２液混合タイプの熱硬化性シリコーンゴムで、粘度150Pa・sである。また、導電性を持たせるためカーボンブラックが配合されている。液状シリコーンゴム材注入後は、成形金型を110℃の熱盤内に5分間投入しゴム材料を硬化させ、30℃に冷却後成形金型よりゴムローラを取り出した。
【００１５】
（実施例２）
実施例２として図３に示すように、底面がφ12mm、高さが2.5mm、底面の傾斜角が10°且つ先端が80°の２段の傾斜角を有する円錐状のプリハードン鋼製部材を下部駒外側端面の凹部中央部に取付け、材料溜まり部８のリング形状を形成させた。また、タッチ駒の下部駒側端面中央部にすり鉢状の凹部を設け、タッチ駒と下部駒の組合せにより円周方向へ広がる材料流れ方向の角度は中心軸に対して80°とした。実施例１と同様液状シリコーンゴム材料を射出注入し、ゴムローラを成形した。なお成形に際しては、下部駒に取り付ける凸部材、タッチ駒以外のパイプ型、上下駒は実施例１と同じ成形金型を用い、ゴム材料、成形条件は実施例１と同一である。
【００１６】
（比較例１）
比較例１として、図４に示すように、下部駒外側端面の凹部中央部に凸部材を取り付けず平面状態とし、タッチ駒は実施例１と同じものを用いた。この時液溜まり部９の形状は、下面8.7mm、上面φ18mm、高さ4mmの円錐柱形状となり、リング形状を有しない。実施例１と同様同様液状シリコーンゴム材料を射出注入し、ゴムローラを成形した。なお成形に際しては、パイプ型、上下駒及びタッチ駒は実施例１と同じ成形金型を用い、ゴム材料、成形条件は実施例１と同一である。
【００１７】
実施例１、２及び比較例１で成形したゴムローラの外表面を目視にて観察し、エアの巻き込みによる凹部の有無を確認したところ、表１に示す通り本発明によりエアの巻き込みによる凹部の発生を抑えることが確認できる。
【００１８】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１で用いた成形金型の概略図である。
【図２】実施例１で用いた成形金型の液溜まり部断面の概略図である。
【図３】実施例２で用いた成形金型の液溜まり部断面の概略図である。
【図４】比較例１で用いた成形金型の液溜まり部断面の概略図である。
【図５】実施例及び比較例のゴムローラの成形に用いた装置の概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
1.上部駒
2.パイプ金型本体
3.下部駒
4.タッチ駒
5.ゴムローラ軸体
6.実施例１で示した液溜まり部断面形状
7.注入穴
8.実施例２で示した液溜まり部断面形状
9.比較例１で示した液溜まり部断面形状
10.熱盤
10b.下部熱盤
11.金型押え
11b.金型押え用シリンダ
12.注入ノズル
13.三方弁
14.射出シリンジ
14b.射出用モータ
15.材料ミキシング
16.材料ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006095844.tif 000006
【図５】
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