(57)【要約】【課題】  熱板と成形金型の間に隙間が構造上でてしまい、その隙間により成形金型内での温度上昇が均一ではなく、昇温後の温度のばらつきもあった。そのために、熱板と成形金型の隙間をなくし、成形金型内の温度上昇のしかた及び、ばらつきを抑えることができるゴムローラの製造方法及び其の装置を提供する。【解決手段】  本発明は、中空円筒状の金型本体と少なくとも２つ駒とからなる成形金型を用いて製造されるローラの芯金を該駒に配置し、該中空円筒状の金型本体よりもわずかに大きい円筒形状の穴を構成する、少なくとも上下又は左右２分割の部材からなる加熱手段に該成形金型を固定し、該中空円筒状の金型本体に該ローラ製造用の液状材料を注入し硬化するローラの製造方法において、該加熱手段を構成する部材よりも熱伝導率の高い熱媒体を該成形金型と該加熱部材の隙間に配することを特徴とする。【選択図】  図１
2006168167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状の金型本体と該金型本体の両端で固定される少なくとも２個の駒からなる成形金型が、少なくとも半円状に分割された部材からなり、該成形金型よりもわずかに大きい円筒形状の穴を構成する加熱手段に該成形金型を固定し、該成形金型本体にローラ製造用の液状材料を注入し硬化するゴムローラの製造方法に於いて、該加熱手段に成形金型が熱媒体を介して固定されることを特徴とするゴムローラの製造方法。
【請求項２】
該熱媒体の熱伝導率が２×１０2Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上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】
該熱媒体の厚みが０．０５〜３ｍｍの熱伝導シート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４】
中空円筒状の金型本体と少なくとも２つ駒とからなる成形金型と、該中空円筒状の金型本体よりもわずかに大きい円筒形状の穴を構成する、少なくとも２分割の部材からなり該成型金型を囲繞する加熱手段と、該中空円筒状の金型本体に該ゴムローラ製造用の液状材料を注入する手段と、該液状材料を硬化する手段を少なくとも有するゴムローラの製造装置において、該加熱手段の該成形金型側の面に請求項２，３に記載の熱媒体を固定する手段を有することを特徴とするゴムローラの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン、ウレタン系のゴムローラの成形に関係し、特に電子写真用ゴムローラの製造に適した製造方法及び製造装置に関係するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴムローラは、図２に示すように、中空円筒状の金型本体内に芯金を配置し、その芯金を支持する少なくとも２つ又は、３つの駒とからなる成形金型４に例えば、円筒状の成形金型よりもわずかに例えば大きい円筒形状の穴を有し、上下又は左右に分割できるヒータ３を組み込まれあらかじめ加熱された熱板６で成形金型を挟み込むあるいは円筒状の成形金型よりもわずかに大きい円筒形状の穴を有し、内部にヒータ３が形成された成形金型を加熱するあらかじめ加熱された熱板６に成形金型を挿入し、成形金型を加熱し、温度安定後に、液状導電性シリコーンゴムを注入し、材料を硬化することで芯金部材とゴム部材とを一体的に成形し、ゴムローラを製造していた。
【０００３】
図３は、あらかじめ加熱された熱板６の間に成形金型本体を挟みこむ前の状態を示す図である。
【０００４】
しかし、従来の上下又は左右に分割されたあらかじめ加熱された熱板に成形金型を挟み込むあるいは円筒状の成形金型よりもわずかに大きい円筒形状の穴を有する加熱装置に成形金型を入れ加熱する方式では、構造上、出し入れ、熱板の膨張などを考慮し熱板の内径を成形金型よりもわずかに大きく作らなくてはならない。そのために、熱板と成形金型が点接触、又は、線接触（図２の金型接触部１を参照）となってしまい、接触している部分と接触していない部分（図２の金型隙間部２を参照）での昇温後の温度のばらつきに違いがあり、その影響によりゴムローラ振れが安定しない場合がある。
【０００５】
また、加熱手段としての熱板と成形金型の間に、シリコーンゴムまたはウレタンゴムなどを間に有する方式もある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平０９−３１４５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シリコーンゴム、ウレタンゴムなどは、弾性に優れ、成形金型と熱板の密着性が確保でき、成形金型を均一に加熱することができるのでゴムローラ振れが安定するものである。
【０００７】
一方、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどは、熱伝導率が低いために、金型の温度のばらつきが発生してしまう場合がある。
従って、本発明は  熱伝導が低い場合であっても、装置的、工程の工夫により、より効果的に金型の温度のばらつきを抑制し、振れ等の向上したゴムローラの製造装置、方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、中空円筒状の金型本体と該金型本体の両端で固定される少なくとも２個の駒からなる成形金型が、少なくとも半円状に分割された部材からなり、該成形金型よりもわずかに大きい円筒形状の穴を構成する加熱手段に該成形金型を固定し、該成形金型本体にローラ製造用の液状材料を注入し硬化するゴムローラの製造方法に於いて、該加熱手段に成形金型が熱媒体を介して固定されることを特徴とするゴムローラの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来のシリコーンゴムまたはウレタンゴムを介して成形金型とあらかじめ加熱された熱源とを固定する場合に比べ、熱伝導率の高い熱媒体を介して成形金型と熱源とを固定することで成形金型の全周を均一な加熱状態に保った状態で短時間に昇温することが出来、温度のばらつきも低減可能となる。この結果、金型内部の温度のばらつきを最小限になくすことが出来るという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、熱源、例えばヒータ等が配された成形金型を加熱するあらかじめ加熱された熱源と成形金型との間に熱伝導率の良い熱媒体を介して成形金型を加熱するものである。
【００１１】
熱源と成形金型との間に熱伝導率の良い熱媒体を配することで熱源となるヒータが配されているあらかじめ加熱された熱板の熱を速やかに成形金型へ伝えることができる。
【００１２】
熱源を構成する部材より熱伝導率が低いと熱源の温度上昇が熱媒体で遅れて成形金型に伝達されるので熱媒体の熱伝導率は、熱源の伝導率と同等あるいはそれよりも高いほうが好ましく、熱伝導率が２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましい。
【００１３】
具体的には、本発明のゴムローラの製造装置は、少なくとも上下に２分割され、嵌合させると成形金型よりもわずかに大きい円筒形状の穴を有する内部にヒータが形成されたあらかじめ加熱された熱板（熱源）の穴に、成形金型本体を、熱伝導シート（熱媒体）を介して固定する。熱伝導シートを介することで成形金型と熱板との間には隙間が生じない。
【００１４】
ここで、成形金型の胴体部は、例えば、鉄系の材料からなるパイプ形状であり、棒状の材料の中心を抉り、所望の寸法・精度に、電鋳、レーザー加工等により、仕上げたものである。
【００１５】
熱媒体の形状は、上述の構造の場合、成形金型の円筒状に配することができるのでシート状であることが好ましく、材料としては、カーボン（グラファイト、熱伝導率：２〜３×１０2Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）あるいは金（熱伝導率：３×１０2Ｗ／（ｍ・Ｋ））、銀（熱伝導率：４×１０2Ｗ／（ｍ・Ｋ））あるいは銅（熱伝導率：４×１０2Ｗ／（ｍ・Ｋ））のような導電性金属または、樹脂との複合体が好ましい。熱伝導率の上限は特に規定されるものではないが、導電シートとしては、上術の材料を用いた薄膜が容易に入手可能である。
【００１６】
熱伝導率は高い方が好ましいことは言うまでもないが、カーボングラファイトシートでも十分な特性が得られるので２×１０2Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であれば特に問題ない。
【００１７】
材料が、金、銀あるいは銅のような導電性金属の場合は箔（薄板）状に成形できるが、カーボンの場合は、シート状のグラファイトあるいは炭素繊維で形成されたシートを用いることが好ましく、厚さは、成形金型と熱源に形成された穴の寸法により変わってくるが、厚みが０．０５〜３ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
更に、シリコーンゴム、ウレタンゴムおよびフッ素ゴム等の弾性体材料からなるシートと重ね合わせて使用すると、熱源と成形金型との間隙が均一でない場合であっても、シートを介して熱源と成形金型とが密着するが、弾性材料からなるシートは熱伝導度が低いので薄いことが好ましく、薄すぎると弾性材料としての効果が得られなくなるので、弾性材料からなるシートの厚さは、５０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
＜実施例＞
以下、本発明を添付の図面を用いながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は、成形金型を加熱するゴムローラの製造装置の成形金型８の長手方向に垂直な断面の概略図で、図４は、金型本体を加熱するゴムローラの製造装置の成形金型８の長手方向の断面の概略図である。
【００２０】
図に示されるように成形金型８を加熱するゴムローラの製造装置は、上下に２分割され、嵌合させると成形金型本体よりもわずかに大きい円筒形状の穴を有する内部にヒータ３が形成されあらかじめ加熱された熱板６の穴に、成形金型８を、熱伝導シート５を介して固定する。熱伝導シート５を介することで成形金型８と熱板６との間には隙間が生じない。
【００２１】
本実施例では、直径２６ｍｍの成形金型８と円筒形状の穴が２５．８ｍｍの熱板６を用いた。熱板６の熱伝導率は、３５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）で、成形金型の熱伝導率は、２８．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）で、熱伝導シート５としては、材質がグラファイトシートは、熱伝導率が２５０〜３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）で、厚みが０．２ｍｍのＰＧＳ（松下電子産業）を用いた。
【００２２】
熱板６の熱伝導率は、３５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）で、熱伝導シート５としては、材質がグラファイトのシートは、熱伝導率が２５０〜３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）を用いたが、熱板６の熱伝導率とグラファイトシートの熱伝導率はほぼ同等といえるので熱源の熱が熱媒体で遅れて成形金型に伝達されることはなかった。
【００２３】
次に、本発明を用いてゴムローラを製造する製造方法について詳細に説明する。
【００２４】
中空円筒状の成形金型８に芯金９を配置し、その芯金を支持する２つの駒７とからなる成形金型８を、あらかじめ１１０℃に加熱された熱板６の穴に熱伝導シート５を介して固定した。
【００２５】
成形金型を固定し２分経過した後、成形金型８に液体材料を注入し、その後、熱板により金型を加熱し、注入された材料を硬化させた。
＜比較例＞
実施例で使用した成形金型本体と熱板を用い、成形金型と熱板との間に熱伝導シートを配しない図２に示すような成形金型と熱板の間に隙間（図２（２））がある状態で成形金型の昇温テストを行った。
【００２６】
温度測定は、熱電対を成形金型内の中央部を円周方向に一定の間隔で９箇所に熱電対の入る窪みを形成し測定を行った。この状態で、成形金型を常温から１１０℃に加熱し、１００℃に昇温する時間のバラつきと昇温開始から２分後の成形金型本体の温度バラつきとの測定を行った。
【００２７】
実施例の結果を図６に、比較例の結果を図７に示した。図６および図７から、２分後の成形金型の温度ばらつきは、実施例は０．７℃で比較例は２．９℃であった。
【００２８】
尚図示していないが、グラファイトシートと厚さ１００μｍのシリコーンゴムシートと重ねあわせたシートを用いた場合も実施例とほぼ同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の概略断面図である。
【図２】従来技術の概略断面図である。
【図３】熱板開時の概略断面図である。
【図４】本発明の概略断面図である。
【図５】本発明の斜視図である。
【図６】実施例の成形金型本体の昇温データである。
【図７】比較例の成形金型本体の昇温データである。
【符号の説明】
【００３０】
１  従来熱板と金型接触部
２  従来熱板と金型隙間部
３  ヒータ
４  成形金型（本体、駒）
５  熱伝導シート
６  熱板
７  駒
８  成形金型（本体の胴体部）
９  芯金
【図１】
2006168167.tif 000003
【図２】
2006168167.tif 000004
【図３】
2006168167.tif 000005
【図４】
2006168167.tif 000006
【図５】
2006168167.tif 000007
【図６】
2006168167.tif 000008
【図７】
2006168167.tif 000009