(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設状態で使用されるロール成形型(10)の内部に形成されて長手方向に延在し、最終的に成形されるべき発泡ウレタンロール(R)の外部輪郭形状を画成する少なくとも１つのキャビティ(30)と、
前記ロール成形型(10)の底部近傍に開口し、メカニカルフロス法により得られるウレタン発泡原料(M)を供給するノズル(19)が接離自在に当接される原料注入孔(18)と、
前記ロール成形型(10)の底部近傍に開設され、前記原料注入孔(18)を前記少なくとも１つのキャビティ(30)に所要の仰角をもって連通する原料供給路(16)と、
前記少なくとも１つのキャビティ(30)における内周面(34)で、かつ所要の仰角をもって該キャビティ(30)に開口する前記原料供給路(16)が指向する側に延設した所要深さの凹溝部(38)とからなり、
前記ノズル(19)からのウレタン発泡原料(M)を前記原料供給路(16)を介して所要の仰角で前記キャビティ(30)へ圧力下に注入することで、該ウレタン発泡原料(M)は前記凹溝部(38)に衝突しつつ、該キャビティ(30)内に充填されてそのレベルを上昇させ、該ウレタン発泡原料(M)に含まれるボイドを主として該凹溝部(38)に沿って集中させ得るよう構成した
ことを特徴とする発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項２】
前記キャビティ(30)は、前記ロール成形型(10)を立設状態とした際にその上方が開口している請求項１記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項３】
前記凹溝部(38)は、前記キャビティ(30)の全高に亘って形成される請求項１または２記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項４】
前記原料供給路(16)の開口面積は、原料注入孔(18)からキャビティ(30)へ向かうにつれてラッパ状に拡大するようになっている請求項１〜３の何れか一項に記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項５】
前記キャビティ(30)の底部(30a)は半球状をなし、前記原料供給路(16)が該キャビティ(30)に連通する部位は、前記半球状をなす底部(30a)に略接線方向において接続している請求項４記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項６】
前記ロール成形型(10)は一対のロール成形型(12,12)からなり、夫々のロール成形型(12,12)の内部に前記キャビティ(30)の半体を形成するキャビティ半体(32,32)が凹設されている請求項１〜５の何れか一項に記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項７】
前記凹溝部(38)は、前記一対のロール成形型(12,12)が形締めした際に対向的に当接し合う前記キャビティ半体(32,32)の当接面(12a,12a)における長手縁部(36,36)に形成される請求項６記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項８】
前記長手縁部(36,36)に沿って形成される凹溝部(38)は、該長手縁部(36,36)に施した面取り部(37,37)により形成される請求項７記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項９】
前記面取り部(37)と前記当接面(12a)とがなす角度は略６０度に設定される請求項８記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項１０】
前記キャビティ(30)の内面には、前記ウレタン発泡原料(M)との剥離性を向上させる加工が施されている請求項１〜９の何れか一項に記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項１１】
前記発泡ウレタンロール(R)は、前記ロール成形型(10)から脱型された発泡体に対して、前記凹溝部(38)に対応して形成された部位の除去により得られる請求項１〜１０の何れか一項に記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項１２】
立設状態で使用されるロール成形型(60)の内部に形成されて長手方向に延在し、最終的に成形されるべき発泡ウレタンロール(R)の外部輪郭形状より０.５〜５ｍｍだけ大きな内径寸法に設定した少なくとも１つのキャビティ(62)と、
前記ロール成形型(60)の底部近傍に開口し、メカニカルフロス法により得られるウレタン発泡原料(M)を供給するノズル(19)が接離自在に当接される原料注入孔(68)と、
前記ロール成形型(60)の底部近傍に開設され、前記原料注入孔(68)を前記少なくとも１つのキャビティ(62)に所要の仰角をもって連通する原料供給路(66)とからなり、
前記原料供給路(66)は、その開口面積が原料注入孔(68)からキャビティ(62)へ向かうにつれてラッパ状に拡大するよう形成され、
前記ノズル(19)からのウレタン発泡原料(M)を前記原料供給路(66)を介して所要の仰角で前記キャビティ(62)へ圧力下に注入することで、該ウレタン発泡原料(M)は該キャビティ(62)の内周面(63)に衝突しつつ、該キャビティ(62)内に充填されてそのレベルを上昇させ、該ウレタン発泡原料(M)に含まれるボイドを主として該内周面(63)の近傍に集中させ得るよう構成した
ことを特徴とする発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項１３】
前記キャビティ(62)は、前記ロール成形型(60)を立設状態とした際にその上方が開口している請求項１２記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項１４】
前記キャビティ(62)の底部(62b)は半球状をなし、前記原料供給路(66)が該キャビティ(62)に連通する部位は、前記半球状をなす底部(62b)に略接線方向において接続している請求項１２または１３記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項１５】
前記ロール成形型(60)は一対のロール成形型(60a,60a)からなり、夫々のロール成形型(60a,60a)の内部に前記キャビティ(62)の半体を形成するキャビティ半体(62a,62a)が凹設されている請求項１２〜１４の何れか一項に記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項１６】
前記キャビティ(62)の内面には、前記ウレタン発泡原料(M)との剥離性を向上させる加工が施されている請求項１２〜１５の何れか一項に記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【請求項１７】
前記発泡ウレタンロール(R)は、前記ロール成形型(60)から脱型された発泡体の余分な外周部を除去することで得られる請求項１２〜１６の何れか一項に記載の発泡ウレタンロールの成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡ウレタンロールの成形型に関し、更に詳細には、メカニカルフロス(機械的攪拌)法により製造される発泡ロールを成形する際に使用されるロール成形型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機やファクスその他事務機器等に使用される転写ローラまたは静電ローラ等の好適な製造方法として、一般に該ローラの原料に対して、水や発泡材を添加せず窒素等の不活性の造泡用気体を混合して所要の発泡体とする、所謂メカニカルフロス(機械的攪拌)法が知られている。
【０００３】
前記メカニカルフロス法により得られる発泡体は、その内部に含まれる気泡の大きさが均一であり、かつ均質に分散すると共に、その形状の異方性が小さいといった利点を有している。これにより、例えば発泡体がローラ形状の場合、その周面における押圧力が一定となるため、前述した各種ローラに好適に使用し得る。
【０００４】
ところで前記メカニカルフロス法においては、前記造泡用気体と原料とを混合して得られる造泡用気体混合済み原料(以下、ウレタン発泡原料と云う)を、図１０に示す如く、得るべき製品の外部輪郭形状を画成する複数の独立した筒状のキャビティ７６が形成されるロール成形型７０内に注入することで、ロール状の発泡体を成形する方法が一般的に採用されていた。前記ロール成形型７０は、前記キャビティ７６を画成する各キャビティ半体７８,７８が当接面上に並列状態で凹設された一対のロール成形型７２,７２を回動可能に軸支したものであり、複数の該成形型７２の所定位置には、ウレタン発泡原料Ｍを注入するための原料注入孔８０が該キャビティ７６と空間的に連通するよう開設されている。更に各キャビティ半体７８,７８には、得られるロール状発泡体の両端部位となる位置から、ロール成形型７２,７２の各端部に至る部位に掛けて該ロール成形型７２,７２が形締め(閉型)された際に挿入孔８２を形成する断面半円状の溝８２ａ,８２ａが夫々形成されており、該成形型７２,７２が開放された際に、この溝８２ａを介して中子８４が装着されるようになっている。
【０００５】
そして製品としてのロール状発泡体を成形するに際しては、前記ロール成形型７０をなす一方のロール成形型７２を回動して前記キャビティ半体７８を開放させる。この状態で一方のロール成形型７２の各キャビティ半体７８に、前記溝８２ａを介して中子８４を夫々装着する。この中子８４自体は、前記ウレタン発泡ロールに同心的に挿通配置されるシャフトと同径の外径寸法に設定されると共に、該ロールの形成長さよりも充分に長い寸法に設定された棒状部材であり、当該溝８２ａに装着した際には、キャビティ半体７８の軸心と整列した状態でその内側面との間に充分な成型用の空間が画成される。そしてこの中子８４を装着したロール成形型７０は、その一方のロール成形型７２を回動することで閉型される。
【０００６】
前記中子８４が装着されたロール成形型７０には、前記原料注入孔８０を介してウレタン発泡原料Ｍが注入される。そして前記原料Ｍが注入されたロール成形型７０に対して所定の加熱を施すことで、該原料Ｍが前記キャビティ７６内で硬化反応を起こして所定のロール形状とされる。反応硬化終了後は、前記ロール成形型７０をなす一対のロール成形型７２,７２を開型し、前記中子８４の両端部を溝８２ａ,８２ａから離脱させると共に、得られた発泡ウレタンロールをキャビティ半体７８から離脱させ、該中子８４を該ロールから引き抜くことによって完成品を得るようになっている。
【０００７】
ところで前記メカニカルフロス法においては、流体状のウレタン発泡原料Ｍ中に気泡の基となる所謂造泡用の気体を充分に攪拌させて、均一に混合する必要がある。この充分な混合攪拌を達成するため、一般にオークスミキサ等の強い攪拌・剪断作用を発現する機器が好適に使用される。そして前記オークスミキサで充分に攪拌・剪断されたウレタン発泡原料Ｍは、チューブ等の所定経路を通して前記ロール成形型７０に注入される。
【０００８】
前記ロール成形型７０に注入されるウレタン発泡原料Ｍには、原料の注入時等に発生する径が大きい気泡、単なる空気の泡(気泡と区別され、ボイドと呼ばれる)またはピンポール等の原因となる、所謂小さなボイド等の空気が多く含有されているが、該空気を効率的に前記キャビティ７６内から排出するため、該ロール成形型７０には外面に貫通する細孔、所謂排出孔８６が一般に設けられている。
【０００９】
また前記ウレタン発泡原料Ｍ中に含有される径が大きい気泡、ボイドまたは小さなボイド等の空気は、メカニカルフロス法を採用する以上、前記ウレタン発泡原料Ｍを攪拌・剪断するミキサでの攪拌・剪断不足や、該原料Ｍの供給開始時に全ての原料供給路内を満たしている空気が完全に押し出されず、粘度の高い該原料Ｍの流通によって巻き込まれる等を原因として発生するため、発生源自体を皆無とすることはメカニカルフロス法の特徴上困難である。またこれまでは、前記キャビティ７６に至るまでの原料供給経路の長さを短くすることで、巻き込む気体量を減らす方法が採用されていたが、根本的な解決には至っていなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
更に長尺の発泡ウレタンロールを製造する場合、原料の注入不足による製品歩留まりの悪化を防止すべく、一般的に前記ロール成形型７０を閉型して前記ウレタン発泡原料Ｍのキャビティ７６内からの漏れを防ぐと共に、該ウレタン発泡原料Ｍを充分に充填する構造としている。しかしこのような構造故に前記ウレタン発泡原料Ｍ内に含有される前述の空気が、前記排出孔８６から充分に排出されずに前記キャビティ７６上部に溜まってしまっていた。このような状態でそのままの状態で反応・硬化を進行させると、残留した前記空気のために外部輪郭形状が崩れたり、ボイドまたはピンポール等が発生して発泡ウレタンロールの製品歩留まりが大きく悪化してしまう問題が発生する。
【００１１】
また前述の現象を回避すべく、前記ウレタン発泡原料Ｍを過剰に供給することで、前記排出孔８６から前述の空気等を過剰な該原料Ｍと共に排出させてしまう方法も考えられるが、その場合、該排出孔８６から空気と共に漏れた該原料Ｍが反応・硬化してバリを形成してしまい、その結果、研磨等の後加工が必要となってしまう欠点が指摘される。
【００１２】
更に、メカニカルフロス法により発泡ウレタンロールを製造する場合、前記ロール成形型７０の内部に画成されるキャビティ７６の大きさおよび形状により製造される該発泡ウレタンロールの大きさおよび形状が一意的に決定される。このため、所望の径および長さのローラ毎に所定の寸法、形状を有するキャビティを備える成形型がその都度必要となり、製造コストを上昇させている。
【００１３】
【発明の目的】
この発明は、従来の技術に係るメカニカルフロス法により得られる発泡ウレタンロールの成形型に内在していた問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、立設状態とした際にその上方が常に開口状態とされるキャビティを形成するロール成形型を使用し、ウレタン発泡原料を該キャビティの下方から供給すると共に、原料供給路を該キャビティの内周面の任意の部位に指向させることで、該原料を該原料供給路を介して原料供給孔から該内周面に衝突させるよう供給して該原料内部に含まれるボイドおよび小さなボイド等の空気を効率的に除去し得るようにすると共に、該キャビティの全長を上限とした任意長の発泡ウレタンロールを製造し得る発泡ウレタンロールの成形型を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に係る発泡ウレタンロールの成形型は、立設状態で使用されるロール成形型の内部に形成されて長手方向に延在し、最終的に成形されるべき発泡ウレタンロールの外部輪郭形状を画成する少なくとも１つのキャビティと、
前記ロール成形型の底部近傍に開口し、メカニカルフロス法により得られるウレタン発泡原料を供給するノズルが接離自在に当接される原料注入孔と、
前記ロール成形型の底部近傍に開設され、前記原料注入孔を前記少なくとも１つのキャビティに所要の仰角をもって連通する原料供給路と、
前記少なくとも１つのキャビティにおける内周面で、かつ所要の仰角をもって該キャビティに開口する前記原料供給路が指向する側に延設した所要深さの凹溝部とからなり、
前記ノズルからのウレタン発泡原料を前記原料供給路を介して所要の仰角で前記キャビティへ圧力下に注入することで、該ウレタン発泡原料は前記凹溝部に衝突しつつ該キャビティ内に充填されてそのレベルを上昇させ、該ウレタン発泡原料に含まれるボイドを主として該凹溝部に沿って集中させ得るよう構成したことを特徴とする。
【００１５】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本願の別の発明に係る発泡ウレタンロールの成形型は、
立設状態で使用されるロール成形型の内部に形成されて長手方向に延在し、最終的に成形されるべき発泡ウレタンロールの外部輪郭形状より０.５〜５ｍｍだけ大きな内径寸法に設定した少なくとも１つのキャビティと、
前記ロール成形型の底部近傍に開口し、メカニカルフロス法により得られるウレタン発泡原料を供給するノズルが接離自在に当接される原料注入孔と、
前記ロール成形型の底部近傍に開設され、前記原料注入孔を前記少なくとも１つのキャビティに所要の仰角をもって連通する原料供給路とからなり、
前記原料供給路は、その開口面積が原料注入孔からキャビティへ向かうにつれてラッパ状に拡大するよう形成され、
前記ノズルからのウレタン発泡原料を前記原料供給路を介して所要の仰角で前記キャビティへ圧力下に注入することで、該ウレタン発泡原料は該キャビティの内周面に衝突しつつ、該キャビティ内に充填されてそのレベルを上昇させ、該ウレタン発泡原料に含まれるボイドを主として該内周面の近傍に集中させ得るよう構成したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好適な実施例に係る発泡ウレタンロールの成形型につき、好適な実施例を挙げて、以下説明する。なお、本発明においてボイドとは、殊に記載がなければ前述したボイドおよび該ボイドより小さな、所謂小さなボイドのことを指す。また前記小さなボイドは、キュア後にピンポールの元となる気泡のことであり、その大きさが経験的に１.５〜２ｍｍ程度以下で、このため浮力の違いによる分離が困難である。以下に記される[発明の実施の形態]においては、必要に応じて「小さなボイド」を前述の意味で使用する。
【００１７】
本願の発明者は、不活性ガス等の気体を発泡体原料に混入させて機械的に撹拌するメカニカルフロス法により得られたウレタン発泡原料を、立設状態で使用され、その上方が開口状態にあるキャビティを形成するロール成形型の該キャビティ底部から、該キャビティの側面等の部位に衝突させるように連続的に供給することで、ボイド、ピンホール等の発生の原因となる空気等を該キャビティ上方の開口部から排出させると共に、該ウレタン発泡原料内に含まれる小さなボイドが該衝突部位を基点として、該ウレタン発泡原料が流動する部位に沿って選択的に存在することを確認し、この現象を利用して該小さなボイドを最終的に得られる発泡ウレタンロールＲ中から容易かつ効果的に除去し得ることを知見したものである。
【００１８】
本発明の好適な実施例に係るロール成形型１０は、図１および図２に示すように、開閉自在に構成した一対のロール成形型１２,１２からなり、その各内側にロール成形用のキャビティ半体３２,３２が夫々凹設されることで、型締め(閉型)時に筒状の得るべき発泡ロールウレタンの外部輪郭形状を画成する内周面３４を有するキャビティ３０が形成される構造となっている。またパーティングラインＰの一部をなすと共に、前記一対のロール成形型１２,１２を閉型した際に対向的に当接し合う前記キャビティ半体３２,３２の当接面１２ａ,１２ａにおける長手縁部３６,３６には、夫々対応的に所要の面取り部３７,３７が形成され、該面取り部３７,３７により前記長手縁部３６,３６に沿うと共に、キャビティ３０の全高に亘って所定深さ凹溝部３８(後述[００２３])が断面Ｖ字形状に形成されるようになっている。なお前記一対のロール成形型１２,１２を閉型した際に対向的に当接する夫々の当接面１２ａ,１２ａ間にできる区切り線は一般にパーティングラインＰと称され、本願でもこの用語を使用している。
【００１９】
また前記キャビティ３０は、ロール成形型１０に所要間隔で８本が平行に設けられており、丸棒状に成形された中子４６(後述[００２５])がその軸心を該キャビティ３０に整列させた状態で挿脱自在にセットされるようになっている。またロール成形型１０には、ウレタン発泡原料Ｍをキャビティ３０に供給するための原料注入孔１８が一方のロール成形型１２に複数穿設されており、内部に画成される２本のキャビティ３０,３０に対して、１つの原料注入孔１８が共通的に対応するよう設定されている。前記キャビティ半体３２には、前記ロール成形型１２に８本形成されるため、本実施例の場合、前記原料注入孔１８は該ロール成形型１２に計４箇所形成されることになる。
【００２０】
前記各原料注入孔１８と、該原料注入孔１８に対応的に各キャビティ半体１２に設けられる原料供給孔１４との間は、図２に示す如く、閉型時に該注入孔１８から供給孔１４に向かって開口面積が拡大される、所謂ラッパ状の原料供給路１６で連通されており、該原料注入孔１８にウレタン発泡原料Ｍが注入された際には、この原料供給路１６を介して左右の各キャビティ３０,３０に夫々分散して圧力下に供給されるようになっている。すなわち前記原料注入孔１８から対応する２つのキャビティ３０,３０に供給されるウレタン発泡原料Ｍが流通する前記原料供給路１６は、下側の供給元が１カ所、上方の供給先が２カ所となった所謂Ｖ字形状を呈している。
【００２１】
前記原料注入孔１８の形状については、ウレタン発泡原料Ｍが注入される外側が小さく、前記原料供給路１６側が大きく、すなわちテーパー状に加工されている。このテーパー加工により、前記原料注入孔１８からウレタン発泡原料Ｍを注入し、キュアさせて得られる発泡ウレタンロールＲを離型させた後にロール成形型１０に残る原料くずを開型した側のロール成形型１２の内側から容易に除去し得る(図２参照)。
【００２２】
また前記原料供給孔１４と原料供給路１６との接続部分は、図３に示す如く、ウレタン発泡原料Ｍが該原料供給路１６からキャビティ３０における底部３０ａに供給される際に、その供給経路上に所謂かげ(図３(ｂ)参照)となる部分が生じないように構成される(図３(ａ)参照)。すなわち前記原料供給路１６がキャビティ３０に連通する部位は、半球状をなす前記底部３０ａに対して略接線方向において接続するようにされている。このような構成とされることで、前記原料供給路１６から供給されるウレタン発泡原料Ｍが渦等を生じることなく最もスムーズに供給され、供給時に小さなボイドの原因となる気体を巻き込まないようされている。また後述する中子４６についても同様で、例えば挿入孔２２に挿入される先端部４６ｂと、製品としての発泡ウレタンロールＲとされた際に挿入されるべきシャフトと同径に設定される中央部４６ａとの外径が異なる場合には、該先端部４６ｂから中央部４６ａへの太さの変化が緩やかになされる形状であることが望ましい(中子については[００２５]で説明)。
【００２３】
更に前記キャビティ３０においてウレタン発泡原料Ｍが供給される前記原料供給路１６は、図４、図５および図６に示す如く、内周面３４におけるパーティングラインＰを指向するように構成されている。そして前記パーティングラインＰの一部をなす前記キャビティ半体３２,３２と当接面１２ａ,１２ａとを連接する長手縁部３６,３６には、夫々面取りが施されて面取り部３７,３７が形成されている。この面取り部３７,３７は、前記ロール成形型１０を閉型することで凹溝部３８を形成するものである。また前記面取り部３７は、前記ロール成形型１０を横断平面で見た際に、該面取り部３７と前記パーティングラインＰとがなす角が略６０度となるように設定される(図５参照)。すなわち前記キャビティ３０には、パーティングラインＰを中心とした頭頂角略１２０度となる断面Ｖ字形状の凹溝部３８が該キャビティ３０の全高に亘って設けられることになる。この凹溝部３８はウレタン発泡原料Ｍの供給方向延長上だけでなく、前記キャビティ３０の軸芯を中心とした反対側、すなわち１８０度方向にも同様に設けられる(図５および図６参照)。なお図５および図６については、前記原料供給孔１４から圧力下に供給される発泡ウレタン原料Ｍの挙動が夫々矢印で概略的に示されている。
【００２４】
また前記溝３８が形成されない場合であっても、前記ウレタン発泡原料Ｍ中に含有される径が大きい気泡またはボイド等の大部分は、その浮力の違いにより該原料Ｍ中から上方の開放空間に放出されるため、該ボイド等による不良品率は大きく低減される。
【００２５】
前記中子４６は、図１に示すように、キャビティ３０(キャビティ半体３２)よりも充分に長尺に作製された所要径の丸棒であって、その一端部側に位置する共通基台４０に夫々のキャビティ３０の数だけ櫛歯状に植設されている。前記共通基台４０の両端には、前記中子４６と平行に位置決めピン４２,４２が突設されており、この位置決めピン４２をロール成形型１０の対応位置に凹設した基準凹溝部２０,２０に合致させることで、夫々の中子４６を対応するキャビティ３０に同心的にセットし得るようになっている。このように前記中子４６をキャビティ３０に同心的にセットするために該キャビティ３０の底部中心には、該中子４６の外径に略同一とされ該中子４６の挿入を許容し得る挿入孔２２が該キャビティ３０を形成する前記キャビティ半体３２,３２に凹設されている。
【００２６】
また前記中子４６の代わりに、図７に示す如く、製造するべきローラ用のシャフト５０を装着するようにしてもよい。この場合、前記シャフト５０の上端および下端には夫々上延長固定部材５２および下延長固定部材５４が取り付けられている。すなわち上延長固定部材５２が前記共通基台４０側に前記中子４６に代わって同様に取り付けられ、下延長固定部材５４が前記シャフト５０を取り付けた状態で前記挿入孔２２に同心的にセットし得るように構成されている。このようにシャフト５０を上端および下端に夫々上延長固定部材５２および下延長固定部材５４を取り付け、前記共通基台４０側を用いることで該シャフト５０をキャビティ３０に同心的にセットした状態でウレタン発泡原料Ｍを供給すれば、該シャフト５０を内挿されて製品状態となったローラ部材が得られる。
【００２７】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る発泡ウレタンロールの成形型の作用につき以下説明する。前記ロール成形型１０による発泡ウレタンロールＲの製造過程を説明するために、図示しない混合装置により所定の原料と、造泡用気体とを混合したウレタン発泡原料Ｍが調整済みであると共に、ロール成形型１２,１２を閉型してキャビティ３０が画成されると共に、前記中子４６がセットされた状態で所定位置に配置されており、必要に応じて該原料Ｍを供給するノズル１９を介して該キャビティ３０内に注入可能な状態にされているものとする。
【００２８】
前述した図示しない混合装置から供給されるウレタン発泡原料Ｍは、図８に示す如く、先ず前記ロール成形型１０の底部表面に設けられた原料注入孔１８からノズル１９を介して供給される(図８(ａ)参照)。なおこの際、供給される前記ウレタン発泡原料Ｍ内には、混合装置によって攪拌・剪断が施されているが、該攪拌・剪断によって前述したボイド(ピンポールの原因となる小さなボイドを含む)が発生している。
【００２９】
供給されたウレタン発泡原料Ｍは、前記原料供給路１６を介して夫々のキャビティ３０に底部の原料供給孔１４から該原料供給路１６の指向する方向に注入された圧力をもって供給される(図８(ｂ)参照)。このような供給がなされると前記ウレタン発泡原料Ｍは、原料供給路１６の指向先に位置する凹溝部３８に対してある程度の勢いを持って衝突し、その後前記キャビティ３０内に平均的に充填されることになる(図４および図５参照)。なお前記キャビティ３０内に至るまでにも、供給される前記ウレタン発泡原料Ｍ内に、混合装置から原料供給孔１４までの間の経路に存在している空気を巻き込む等して、前記ボイドが更に増加している。
【００３０】
前記凹溝部３８に対して勢いを持って衝突するようにウレタン発泡原料Ｍが供給された場合、該原料Ｍ中に含まれる前記ボイドは衝突により該凹溝部３８に沿って集中的に偏在するようになる(図８(ｃ)参照)。そして前記ボイドが主として除去された、所謂クリーンなウレタン発泡原料Ｍが前記キャビティ３０内に充填されていき、該キャビティ３０内で供給量に伴ってレベルを増し、予め設定された高さに至り該ウレタン発泡原料Ｍの供給が停止されるに至る(図８(ｄ)参照)。そして前記ロール成形型１０を加熱板(図示せず)等により外部から加熱を施し、前記ウレタン発泡原料Ｍがキャビティ３０の外部輪郭形状を有する状態でキュアさせて、該形状を有する発泡ウレタンロールＲを得るものである。なお図５に示すように、前記原料供給孔１４から圧力下に供給された発泡ウレタン原料Ｍは、前記原料供給路１６が指向する前記凹溝部３８に衝突した後、左右の内周部３４に沿って該キャビティ３０の軸芯を中心とした反対側、すなわち１８０度方向で該原料Ｍ同士が衝突することになるので、前記ボイドは反対側の該凹溝部３８にも沿う形で集中的に偏在するようになる。
【００３１】
そして、図８(ｅ)に示す如く、最終的に製造された発泡ウレタンロールＲを前記成形体１０を開型して脱型させ、前記凹溝部３８に対応して形成された突出部分を切り取った後、所定の研磨および検査等の後加工を実施することで製品としての発泡ウレタンロールＲが得られる。
【００３２】
前記ウレタン発泡原料Ｍの供給スピードについては、遅いほどピンポールの発生が多く、すなわち前記凹溝部３８近傍に前記ボイドが滞留せずに移動してしまうため、速い方がよい。例えば製品長さ３５０ｍｍ、内径２０ｍｍ(必要原料量：４５ｇ)の円筒状の発泡ウレタンロールを製造する際には、必要とされる原料を８〜１２秒程度で供給することが好ましい。
【００３３】
前述の本実施例においては、前記パーティングラインＰ上に凹溝部３８を設けるようにして、ロール成形型１０の作製時に容易に加工し得るよう構成しているが、該凹溝部３８の形成位置については、キャビティ３０における内周面３４の何れかの部位であれば採用可能である。また前記凹溝部３８は、前記キャビティ３０の全高に亘って形成されるものであり、これが該キャビティ３０の途中までしか形成されていない場合には、その高さ以上の発泡ウレタンロールを製造する場合に該位置以上の高さ位置で前記ボイドの製品部分への存在確率が増大し、その結果製品歩留まりが低下するので注意が必要である。
【００３４】
【別の実施例】
更に図９に示す如く、得るべき発泡ウレタンロールＲの外径より０.５〜５ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍ程度大きめの内径を有するキャビティ６２を備えるロール成形型６０を使用し、内周面６３の所要位置に指向する原料供給路６６を介して原料注入孔６８から注入されたウレタン発泡原料Ｍを原料供給孔６４から吐出して供給し、大きめの発泡ウレタンロールを製造・脱型後に所要の寸法まで外周面を研磨して最終製品たる発泡ウレタンロールＲを得るようにしてもよい。この場合、前記凹溝部３８が形成されないため前記ボイドは一部位に集中することはないが、前述の実施例と同様に内周部６３に指向しウレタン発泡原料Ｍが吐出されるよう原料供給路６６が設けられ、該ボイドの大部分が前記内周面６３近傍であって、大きめに設定された部分近傍に含まれるようになるため、やはり該ボイドの容易かつ効果的な除去が可能となる。なお前述した発泡ウレタンロールＲの外径とキャビティ６２の内径との差が、０.５ｍｍを下回ると、前記ボイドの効率的な除去が困難となり、逆に５ｍｍを越えると、該ボイドの存在確率が大きく低下すると共に、該発泡ウレタンロールＲキュア後の研磨量が多くなり、製造コストが増大してしまうので注意が必要である。
【００３５】
この別の実施例に係るロール成形型６０についても、前述の実施例と同様に前記原料供給孔６４と原料供給路６６との接続部分を、ウレタン発泡原料Ｍが該原料供給路６６からキャビティ６２における底部６２ｂに供給される際に、その供給経路上に所謂かげとなる部分が生じないように構成することで、前記ボイドの効率的な除去が可能となる。
【００３６】
なお前記キャビティ３０,６２における夫々の内周面３４,６３等に対して、キュア後の脱型を容易になし得るべく、フッ素加工の如き剥離性を向上させる加工を施こすようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る発泡ウレタンロールの成形型によれば、立設状態で使用することで、その上方が常に開口状態とされるキャビティに対して下方からウレタン発泡原料を供給すると共に、該原料の原料供給路を該キャビティの内周面の任意の部位に指向させ、該原料供給路を介して原料供給孔から原料を該内周面に衝突させるよう吐出させて供給することで、該原料内部に含まれるボイドをキャビティ上方の開口部から排出させるか、または該衝突させた部位近傍に集中させるようにしたので、これにより該ボイド等による不良率を低減し、歩留まりを向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るロール成形型を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図２】実施例に係るロール成形型の原料供給孔近傍を一部切り欠いて示す拡大斜視図である。
【図３】実施例に係るロール成形型の原料供給孔近傍(ａ)と、該原料供給孔に原料供給の際に供給かげが発生するロール成形型の原料供給孔近傍(ｂ)とを示す概略断面図である。
【図４】実施例に係るロール成形型内における供給されたウレタン発泡原料の動きを示す概略断面図である。
【図５】図４に係る供給されたウレタン発泡原料の動きを上から見た概略平面図である。
【図６】凹溝部の形状をロール成形型を一部切り欠いて示す拡大斜視図である。
【図７】中子に代えてシャフトを使用して一体的に製品としての発泡ウレタンロールを一体的に得る際の共通基台と該シャフトとを示す概略斜視図である。
【図８】実施例に係る発泡ウレタンロールの製造工程を示す工程図である。
【図９】別の実施例に係るロール成形型をを一部切り欠いて示す斜視図である。
【図１０】従来の技術に係るロール成形型を示すものであって、(ａ)は開放した状態の平面図、(ｂ)は縦断側面図である。
【符号の説明】
１０  ロール成形型
１２  (一対の)ロール成形型
１２ａ  当接面
１６  原料供給路
１８  原料注入孔
１９  ノズル
３０  キャビティ
３０ａ  底部
３２  キャビティ半体
３４  内周面
３６  長手縁部
３７  面取り部
３８  凹溝部
６０  ロール成形型
６０ａ  (一対の)ロール成形型
６２  キャビティ
６２ａ  キャビティ半体
６２ｂ  底部
６３  内周面
６６  原料供給路
６８  原料供給孔
【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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【図１０】
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