(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状の金型本体内に芯金を配置する工程と、
何れの断面積も０．５ｍｍ2以下であり、該断面積の総和が１．５ｍｍ2以下である、複数の微細な通気孔が設けられている上駒と、注入口が設けられている下駒とを該金型本体に嵌合して成形金型を組立てる工程と、
該注入口に注入ノズルを接続する工程と、
該注入口に接続された該注入ノズルより、熱硬化性液状ゴムを該成形金型内が満たされるように注入する工程と、
注入工程の終了直後に、該注入ノズルを該注入口に接続した状態で該成形金型の上下を反転する工程と、
該成形金型が上下反転された状態で、該注入ノズルを該注入口より取外す工程と、
取外された該注入ノズルの上下を反転して初期の配置に戻す工程と
を含んでなることを特徴とするゴムローラの製造方法。
【請求項２】
組立てられた前記成形金型は、前記熱硬化性液状ゴムの注入に先立ち、前記熱硬化性液状ゴムの硬化温度に予備加熱されることを特徴とする請求項１記載のゴムローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱硬化性液状ゴムを用いてゴムローラを製造するための成形金型および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱硬化性液状ゴムを用いてゴムローラを製造する方法として、円筒状金型本体の下部に嵌合された下駒に、直接またはノズルタッチ板を介して注入ノズルを圧接（ノズルタッチ）し、下駒に設けられた注入口より熱硬化性液状ゴムを注入し、これを硬化してゴム層とする方法がある。
【０００３】
この様に、注入口を下側に配置し、熱硬化性液状ゴムを成形金型の下側から注入することにより、熱硬化性液状ゴムに気泡が発生することを抑制できる。
【０００４】
しかしながら、この方法では、注入口より未硬化の熱硬化性液状ゴムが垂れてくることを回避するため、注入口付近の熱硬化性液状ゴムが硬化するまで注入ノズルを圧接しておく必要があり、ノズルタッチを含めた熱硬化性液状ゴムの注入に要する時間が長くなる場合があった。
【０００５】
なお、熱硬化性液状ゴムの注入直後に注入ノズルを取外しても熱硬化性液状ゴムが垂れないようするため、金型下部の駒に垂れ防止機構を設けることが、特開平６−２７８１４６号公報に記載されている。しかしながら、当該公報に記載の方法では、金型構造が複雑となる場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、金型下部に嵌合された下駒に直接またはノズルタッチ板を介して注入ノズルを圧接し、この注入ノズルより熱硬化性液状ゴムを注入する方法では、注入口付近の熱硬化性液状ゴムが硬化するまで注入ノズルを離すことができず、生産性が不十分となる場合があった。
【０００７】
また、金型下部に垂れ防止機構を配設すると、金型の製造コストが上がり、結果的にゴムローラの製造コストが高くなる場合があった。
【０００８】
以上のような状況に鑑み、本発明は、熱硬化性液状ゴムの硬化を待たずに注入ノズルを取外し、ノズルタッチを含めた熱硬化性液状ゴムの注入に要する時間を短縮することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明によれば、中空円筒状の金型本体内に芯金を配置する工程と、
何れの断面積も０．５ｍｍ2以下であり、該断面積の総和が１．５ｍｍ2以下である、複数の微細な通気孔が設けられている上駒と、注入口が設けられている下駒とを該金型本体に嵌合して成形金型を組立てる工程と、
該注入口に注入ノズルを接続する工程と、
該注入口に接続された該注入ノズルより、熱硬化性液状ゴムを該成形金型内が満たされるように注入する工程と、
注入工程の終了直後に、該注入ノズルを該注入口に接続した状態で該成形金型の上下を反転する工程と、
該成形金型が上下反転された状態で、該注入ノズルを該注入口より取外す工程と、
取外された該注入ノズルの上下を反転して初期の配置に戻す工程と
を含んでなることを特徴とするゴムローラの製造方法が提供される。
【００１１】
本発明は、熱硬化性液状ゴムの注入が終了したら、直ちに成形金型の上下を反転させることにより問題を解決している。
【００１２】
即ち、熱硬化性液状ゴムの注入が終了したら、注入ノズルを接続したまま成形金型の上下を反転させる。反転後は、注入部が金型の上側に位置するため、注入ノズルを取外しても、未硬化の熱硬化性液状ゴムが漏れることはない。
【００１３】
そして、取外された注入ノズルは直ちに次の成形金型の注入口へ接続され、熱硬化性液状ゴムを注入する。
【００１４】
また、成形金型の上駒には通気孔が形成されているため、熱硬化性液状ゴムが注入されるに従い、成形金型内部の空気は通気孔より外部に排気される。そして、熱硬化性液状ゴムが通気孔に達し僅かに進入すると、通気孔が微細であり通気孔の断面積が小さいため、熱硬化性液状ゴムは通気孔内部および／または近傍で直ちに硬化し、通気孔の栓の役目を果たす。このため、成形金型の上下を反転しても、熱硬化性液状ゴムが通気孔より漏れることが抑制される。
【００１５】
よって、下駒の注入口に接続された注入ノズルより熱硬化性液状ゴムを注入し、注入が終了したら、注入ノズルを接続したまま直ちに成形金型を上下反転させ、成形金型反転後、熱硬化性液状ゴムの硬化を待たずに接続した注入ノズルを取外すことにより、ノズルタッチを含めた熱硬化性液状ゴムの注入にかかる時間を短縮できる。
【００１６】
この結果、成形金型の構造を複雑とすることなくノズルタッチを含めた熱硬化性液状ゴムの注入に要する時間を短縮できるので、ゴムローラを生産性良好に低コストで製造できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上駒に形成される通気孔は、熱硬化性液状ゴムの注入終了直後に成形金型の上下を反転しても熱硬化性液状ゴムが液漏れを起こさない程度に微細とする。
【００１８】
具体的には、通気孔の断面積が０．５ｍｍ2以下であることが好ましい。
【００１９】
一方、成形金型の内部の空気を十分に排気できるようにするため、通気孔の断面積は０．０５ｍｍ2以上であることが好ましい。
【００２０】
また、上駒には、複数の通気孔を設けることが好ましい。この場合、通気孔１つ当りの断面積を小さくできるため、成形金型の上下を反転した際に熱硬化性液状ゴムの液漏れを、より確実に抑制できる。また、成形金型の内部空気を均等に排気できる。
【００２１】
以上の様な観点から、通気孔が複数設けられている場合、通気孔の何れの断面積も０．０５ｍｍ2以上０．５ｍｍ2以下であることが好ましい。また、複数の通気孔の断面積の総和は１．５ｍｍ2以下であることが好ましい。
【００２２】
また、上駒の金型本体との嵌合部には溝が形成されており、上駒と金型本体とを嵌合することにより溝を通気孔とすることが好ましい。この場合、通気孔に熱硬化性液状ゴムの硬化物が残存した場合、これを容易に除去することができる。
【００２３】
更に、注入ノズルの注入口への接続は、直接またはアタッチメントを介しての何れでも構わない。
【００２４】
なお、注入口を下側に配置し、熱硬化性液状ゴムを成形金型の下側から注入することにより、熱硬化性液状ゴムを注入する際に、熱硬化性液状ゴムに気泡が発生することを抑制できる。
【００２５】
また、成形金型内の全ての空間を熱硬化性液状ゴムにより充填することにより、成形金型を上下反転する際に、熱硬化性液状ゴムに気泡が発生することを抑制できる。
【００２６】
更に、成形金型は、熱硬化性液状ゴムの注入に先立ち、熱硬化性液状ゴムの硬化温度に予備加熱されることが好ましい。
【００２７】
成形金型を予め熱硬化性液状ゴムの硬化温度まで加熱しておき、成形金型の下駒の注入口に注入ノズルを接続して、熱硬化性液状ゴムを注入した場合、通気孔内部および／または近傍での熱硬化性液状ゴムが、より十分に硬化するため、成形金型を上下反転した際の熱硬化性液状ゴムの液漏れ防止をより確実なものとできる。
【００２８】
成形金型に注入される熱硬化性液状ゴムとしては、熱硬化性液状シリコーンゴム、熱硬化性液状ウレタンゴム等が使用される。
【００２９】
熱硬化性液状シリコーンゴムとしては、例えば、シリコーンゴムの主成分を含有するＡ液と硬化剤の配合されたＢ液とを混合させる２液混合タイプを用いることができる。シリコーンゴムの主成分としては直鎖状ジメチルポリシロキサン等が好ましく、末端および／または側鎖にビニル基、エチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基などを含んでいてもよい。また、断熱性および強度を向上するためにシリカ及びベンガラ等の充填材、導電性を改良するためにカーボンブラック等の導電材などを配合することもできる。
【００３０】
熱硬化性液状ウレタンゴムとしては、例えば、ポリイソシアネート及び高分子ポリオールより得られる液状ウレタンプレポリマーを用いることができる。
【００３１】
ポリイソシアネートの具体例としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等を挙げることができる。
【００３２】
高分子ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトンエステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオール、シリコーンポリオール等を挙げることができ、これらの重量平均分子量は通常５００以上５０００以下である。
【００３３】
より具体的には、ポリエステルポリオールとして、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）、ポリヘキシレンアジペート、エチレンアジペート及びブチレンアジペートの共重合体等を使用することができ、ポリエーテルポリオールとして、ポリカプロラクトン、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール等を使用することができる。
【００３４】
また必要に応じて、液状ウレタンプレポリマーに、鎖延長剤、架橋剤および触媒等を混合することもできる。
【００３５】
【実施例】
本発明のゴムローラの製造方法として、電子写真複写装置の加圧ローラの製造例を図面を参照にして説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。なお、特に明記しない限り、試薬等は市販の高純度品を使用した。
【００３６】
（実施例）
実施例で用いた成形金型（図１）は、その内面形状が内径２１ｍｍ、長さ２４０ｍｍの円筒形状を有する金型本体２と、金型本体２の上に嵌合される上駒１と、金型本体２の下に嵌合される下駒３との３点の部品から構成されている。下駒３には注入ノズル５ａが接続されており、それぞれの注入ノズル５ａはφ１．５ｍｍの注入口３ａにより金型本体２に連通されている。
【００３７】
また、金型本体と上駒との嵌合部には、通気孔１ｂが形成されている。なお、通気孔１ｂを形成するために、図３に示す様に、上駒１には、金型本体と上駒の突き当て部から嵌合部にかけての４ヶ所に幅１．５ｍｍ、高さ０．２ｍｍの溝１ｂが形成されている。この場合、１箇所の通気孔の断面積０．３ｍｍ2であり、総断面積は１．２ｍｍ2である。
【００３８】
また、金型本体２の内部には、芯金４が配置されている。
【００３９】
熱硬化性液状ゴムとしては、２液混合タイプの熱硬化性液状シリコーンゴムにシリカ及びベンガラを配合し、粘度を０．５Ｐａ・ｓとしたものを用いた。
【００４０】
先ず、熱硬化性液状シリコーンゴムの注入に先立ち、成形金型を予め熱硬化性液状シリコーンゴムの硬化温度１４０℃まで加熱しておき、金型下部に嵌合された下駒の注入口に直接注入ノズルを接続した。このノズルより熱硬化性液状シリコーンゴムの注入を開始し、金型本体の内部を完全に満たすに必要な量の熱硬化性液状シリコーンゴムを注入した。注入終了と同時に注入ノズルを接続したまま成形金型の上下を反転させた。
【００４１】
この際、通気孔の内部および近傍の熱硬化性液状シリコーンゴムは硬化しており、液漏れは発生しなかった。また、熱硬化性液状シリコーンゴムの注入時や成形金型の反転時に、熱硬化性液状シリコーンゴムに気泡が発生することもなかった。
【００４２】
成形金型の反転が終了後、注入ノズルを成形金型より離し、注入ノズルを上下反転して初期の配置に戻した。また、得られたゴムローラを、成形金型の上駒を取り外し、成形金型より離型した。通気孔に熱硬化性液状シリコーンゴムの硬化物が残存している場合には、これを作業性良好に除去した。
【００４３】
なお、各工程に要した時間を計測し、注入ノズルの接続からノズル反転戻しまでに要した時間を、注入の合計時間とした。
【００４４】
（比較例）
比較例として、熱硬化性液状シリコーンゴムを注入後、成形金型の上下を反転させることなく熱硬化性液状シリコーンゴムを硬化し、その後、注入ノズルを取外す方法を示す。
【００４５】
比較例に用いられた成形金型（図２）は、実施例と同様に内径２１ｍｍ、長さ２４０ｍｍの円筒形状を有する金型本体２と、金型本体２の上に嵌合される上駒１と、金型本体２の下に嵌合される下駒３との３点から構成されている。
【００４６】
実施例と異なり、上駒１にはオーバーフロー用の熱硬化性液状シリコーンゴムを逃がすための穴１ｃが４カ所あけてある。この穴１ｃは、ローラ側が細く、上に向かうほど太くなっており、一番細いところでは、φ１ｍｍの穴となっている。
【００４７】
また、下駒３には注入口３ａが形成されており、ノズルタッチ板６が接続される。そして、注入ノズル５ｂはノズルタッチ板６に接続される。
【００４８】
この注入ノズルより、実施例で使用したものと同じ熱硬化性液状シリコーンゴムの注入を開始し、金型本体の内部を完全に満たすに必要な量の熱硬化性液状シリコーンゴムを注入した。注入終了後、成形金型の上下を反転させず注入ノズルを接触させた状態で、注入口近傍の熱硬化性液状シリコーンゴムを硬化させた。この時点で、熱硬化性液状シリコーンゴムは液漏れを起こさない状態であり、注入ノズルを取外した。
【００４９】
なお、実施例の場合と同様に、各工程に要した時間を計測し、成形金型に注入ノズルを接続してから注入ノズルを外すまでに要した時間を、注入の合計時間とした。
【００５０】
（注入の合計時間）
実施例において、注入の合計時間とは、ノズルの接続に要する時間と、熱硬化性液状シリコーンゴムの注入に要する時間と、成形金型の上下反転に要する時間と、ノズルの取外しに要する時間と、ノズルの上下を反転して初期の配置に戻すのに要する時間との合計である。
【００５１】
一方、比較例において、注入の合計時間とは、ノズルの接続に要する時間と、熱硬化性液状シリコーンゴムの注入に要する時間と、ノズルを接続したまま保持する時間（ノズルタッチ時間）と、ノズルの取外しに要する時間との合計である。
【００５２】
なお、ノズルタッチ時間は、注入口近傍の熱硬化性液状シリコーンゴムが硬化するのに要する時間と同等である。
【００５３】
以上の時間の計測結果を表１に示した。
【００５４】
【表１】
0003971926.tif 000002
表１より、実施例の方が工程数が多いにも関わらず、注入の合計時間は３分近く短いことが分る。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明に加え、本発明によれば、以下に記載するような具体的効果が得られる。
【００５６】
先ず、熱硬化性液状ゴムの硬化を待たずに、注入ノズルを外すことができ、ノズルタッチを含めた注入に要する時間が短縮することができるため、ゴムローラを製造する装置全体の稼働率が向上する。
【００５７】
また、熱硬化性液状ゴムを注入する際に、通気孔を通じてエアーが逃げ、また、通気孔に熱硬化性液状ゴムが達し僅かに進入すると、断面積が小さいためすぐに硬化し、これが栓の役目を果たすため、注入後すぐに成形金型を反転しても、熱硬化性液状ゴムが垂れることがない。
【００５８】
更に、オーバーフローによるゴム廃棄材が無くなるので、材料コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形金型を説明するための模式的断面図である。
【図２】従来の成形金型を説明するための模式的断面図である。
【図３】本発明における上駒を説明するための模式的斜視図である。
【符号の説明】
１    上駒
１ｂ  通気孔（溝）
１ｃ  穴
２    金型本体
３    下駒
３ａ  注入口
４    芯金
５ａ  注入ノズル
５ｂ  注入ノズル
６    ノズルタッチ板
【図１】
0003971926.tif 000003
【図２】
0003971926.tif 000004
【図３】
0003971926.tif 000005