(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムロールの長手方向に分割する相対した面を持ち、金型の相対する面の相対する位置に半円柱溝状キャビティーを設けたゴムローラ用金型において、キャビティーの長手方向端部にシャフトをキャビティーの仮想中心軸に位置決めするコマを持ち、そのコマの内径部に個々の断面積が０．０１〜３０ｍｍ2で、かつその総断面積がキャビティーの断面積の１〜３０％となる少なくとも１つの細孔をローラのゴム部の両端面に連通する位置にシャフトと平行となるように設けたことを特徴とするゴムローラ用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はゴムローラ用金型、特にはパーティングラインへの原料の流出を防止する機構を有するゴムローラ用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のゴムローラ用金型は図１０（ａ）の縦断面図、同図（ｂ）の横断面図に示したように上型２１と下型２２とを相対して設けてこの内側にキャビティー２３を設け、この上型２１の下と下型２２の上にシャフトを金型のキャビティー２３の仮想中心軸に位置付けするコマ２４を設けたものとされているが、この金型では金型が閉まると内部は密閉された状態となるし、コマ２４の外周部とキャビティー２３の内径部との間にはすき間がないので、これにはオーバーチャージされた原料が流出するための経路がない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、この従来のゴムローラ用金型では原料がオーバーチャージされると図１１（ａ）の縦断面図、同図（ｂ）の横断面図に示したように金型のパーティングライン（金型のあわせ目）のあらゆる方向にこの原料がバリ２５となって流出するし、金型を若干押し開ける現象を引き起こすことから、これにはパーティングラインに沿って成形品に割れが生じたり、ゴムの機械強度（引張強度、引裂き強度、伸び、硬度）、電気抵抗などが他の部分と異なるようになるという現象が発生していた。
【０００４】
そこで、この割れ対策としてはパーティングラインにテーパーを設け、その後研磨するという対応が採られているが、パーティングライン付近ではゴムの機械強度などの物性が均一化されておらず、研磨によって生じる研磨目が部分的に変化してしまうために、このゴムローラを給紙用ローラとして用いると給紙能力が不足するようになるし、これを電子写真などに用いられる半導電現像ローラに成形すると、パーティングライン部分での抵抗値の異常のために現像濃度にムラが発生するという不具合があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような不利、問題点を解決したゴムローラ用金型に関するものであり、これはゴムロールの長手方向に分割する相対した面を持ち、金型の相対する面の相対する位置に半円柱溝状キャビティーを設けたゴムローラ用金型において、キャビティーの長手方向端部にシャフトをキャビティーの仮想中心軸に位置決めするコマを持ち、そのコマの内径部に個々の断面積が０．０１〜３０ｍｍ2で、かつその総断面積がキャビティーの断面積の１〜３０％となる少なくとも１つの細孔をローラのゴム部の両端面に連通する位置にシャフトと平行となるように設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】
本発明は細孔を通してオーバーチャージされた原料が流出し、パーティングラインへの原料の流出が防止されるので、金型のタッチ面でのバリ発生がなくなるし、金型が押し開かれることもなく、成形品に割れが発生することもなくなり、これで成形されたローラにはパーティングライン付近でのゴムの機械強度が均一となり、研磨の割れ、表面粗さの異常が発生せず、抵抗値も安定したものになるという有利性が与えられる。
【０００７】
本発明のゴムローラ用金型は例えば図１（ａ）、（ｂ）に示されたものとされる。
図１（ａ）は本発明のゴムローラ用金型の縦断面図、図１（ｂ）はその横断面図を示したものであり、これは上型１と下型２とを相対して設けたもので、この上型１と下型２を合わせたときにはこの中心にキャビティー３が形成されるが、このキャビティーのゴム部を含めた断面積は複写機等に用いられるトナー搬送用ローラ、給紙用ローラ、帯電ローラ等においては外径が５〜 100mm、スイッチ等に用いられる接点ローラでは外径が１〜20mm、好ましくは３〜10mmとされる。このキャビティー３の長手方向端部には細孔４が設けられていて、このキャビティー３に原料がオーバーチャージされたときにはこれがこの細孔４を経て原料流出孔から外部に流出するのでパーティングラインに原料が流出するのが防止され、したがって金型のタッチ面に原料がバリとして流出することがなくなり、これが金型を押し開くこともなくなるし、成形品に割れが発生することもなくなり、これで製造されたローラにはパーティングライン付近でのゴムの機械強度が均一になり、研磨時の割れ、表面粗さの異常が防止され、抵抗値も安定したものになるという有利性が与えられる。
【０００８】
なお、この細孔の大きさは個々の断面積が0.01〜 30mm2で、かつその総断面積がキャビティーの断面積の１〜30％とされるが、個々の断面積が 0.01mm2未満では原料がこの細孔を通過することが難しくなって密閉状態となるし、他方、30mm2 を超えると細孔を設けた付近のゴムが加硫しないし、総断面積がキャビティー断面積の１％より小さいとバリの発生をきたしてしまい、30％より大きくなると原料はこの細孔を通過するが、キャビティ内の圧力が確保できなくなってゴムの加硫に支障が生じる。
【０００９】
また、このゴムローラ用金型については図２（ａ）の縦断面図、図２（ｂ）の横断面図に示したように、これをキャビティー３の長手方向端部にシャフトをキャビティー３の仮想中心軸に位置決めするコマ５を持つものとし、図１における細孔４の替わりにこのコマの内径部に個々の断面積が0.01〜 30mm2で、かつその総断面積がキャビティーの断面積の１〜30％となる少なくとも１つの細孔を設けたものとしてもよい。なお、図中の６は後述するオーバーフロー溝である。
【００１０】
細孔における位置はキャビティー３に連通する位置であれば特に制限はないが、好ましくはローラのゴム部の両端面に連通する位置にシャフトと平行となるように設けるのがよい。
【００１２】
【実施例】
つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、ここに使用した導電性シリコーンゴム材料はシリコーンゴムＫＥ１５１Ｕ［信越化学工業（株）製商品名］にアセチレンブラック10重量部、加硫剤・Ｃ−８［信越化学工業（株）製商品名］を２重量部添加したものであり、抵抗値の測定、表面粗さの測定、紙との摩擦係数の測定は以下の方法により行なったものである。また、加硫状態の良、不良は成形後のゴム表面を爪で押してくぼんで戻らない部分があるものを不良とし、戻るものを良とした。なお、この加硫状態の良、不良のテストで不良となったものについては、後述の抵抗値の測定は行わなかった。
【００１３】
（抵抗値の測定）
ゴムローラ１０のシャフト１１と電極１２に電圧を印加し、シャフトに荷重（両端に各５００ｇ）をかける図３に示した方法で測定したが、周方向の抵抗値の測定はゴムローラを角度を３．６度ずつ回転させ、１００点の抵抗値を読み取る方法で行なった。図５〜９の円周で表される軸は回転角度を表し、加工時のパーティングラインは約１５°、１９５°の２箇所であり、直径方向の軸は抵抗値を示すが、この単位はＭΩである。
（表面粗さの測定）
東京精密（株）製サーフコムを用いて測定した。
（紙との摩擦係数）
新東科学（株）製ＨＥＩＤＯＮ−１４Ｄを用いて、サンプルローラ１３、紙１４、テーブル１５、荷重１６、レコーダー１７、ロードセル１８からなる図４に示した装置を用いて行なった。
【００１４】
実施例１
長手方向端部に１．５ｍｍφの細孔を各４箇所設けた図１に示した金型を使用して導電性シリコーンゴムローラを成形し、金属シャフトにプレス加硫接着させたのち、表面研磨により２０ｍｍφのゴムローラを製造した。ついで、その抵抗値を測定したところ後記する表１に示したとおりの結果が得られ、周方向の抵抗を測定したところ、図５に示したとおりの結果が得られたが、これについてはパーティングライン部分とその外の部分の研磨目の表面粗さおよび摩擦係数を測定したところ、後記する表２に示したとおりの結果が得られた。なお、これを現像ローラとして印字試験を実施したところ、濃度ムラのない良好な印字が得られた。
【００１５】
実施例２
長手方向端部のコマ内径部に断面積５ｍｍ2のオーバーフロー溝を各４本（擬似円より突出している４ケ所の長方形）設けた図２に示したゴムローラ用金型を用いて導電性シリコーンゴムローラを成形し、金属シャフトにプレス加硫接着させたのち、表面を  ０．２ｍｍ削って表面研磨により２０ｍｍφのゴムローラを製造した。ついで、その抵抗値を測定したところ後記する表１に示したとおりの結果が得られ、周方向の抵抗を測定したところ、図６に示したとおりの結果が得られたが、パーティングライン部分とその外の部分の研磨面の表面粗さおよび紙との摩擦係数を測定したところ、後記する表２に示したとおりの結果が得られた。なお、これを現像ローラとして印字試験を実施したところ、濃度ムラのない良好な印字が得られた。
【００１８】
実施例５〜22
原料流出用穴位置、穴の個々の面積、総面積比の設定を表３に示すように18通りに変えてそれにより得られたローラの加硫状態および抵抗値を周方向で測定した最大値を最小値で割った商 (MAX/MIN)を各設定毎に対応させた結果を表３にあわせて示す。
【００１９】
比較例
比較のために長手方向端部にオーバーフロー構造を持たない従来公知の金型を用いて導電性シリコーンゴムローラを成形し、金属シャフトにプレス加硫接着させたのち、表面研磨して２０ｍｍφのゴムローラを製造した。ついで、その抵抗値を測定したところ、つぎの表１に示したとおりの結果が得られ、周方向の抵抗を測定したところ、図９に示したとおりの結果が得られたが、このパーティングライン部分とその外の部分の研磨且つ表面粗さおよび紙との摩擦係数を測定したところ、つぎの表２に示したとおりの結果が得られた。なお、このローラを現像ローラとして印字試験を実施したところ、このものは抵抗値の高い部分で印字不良が発生した。
【００２０】
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【００２１】
【発明の効果】
本発明はゴムローラ用金型に関するものであり、これによればオーバーチャージされた原料が金型のタッチ面でバリになることがなくなるし、金型がこれによって押し開かれることもなく、成形品に割れの生じることもなくなり、パーティングライン付近でのゴムの機械強度が均一となり、研磨による割れ、表面粗さの異常もなくなり、抵抗値も安定するので、これで製造されたローラにはこれを紙送りローラとすると紙送り能力の異常が防止できるし、これを導電性ローラとすれば抵抗値のバラツキの小さいローラを得ることができるという有利性が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は本発明のゴムローラ用金型の１例の縦断面図、（ｂ）はその横断面図を示したものである。
【図２】  （ａ）は本発明のゴムローラ用金型の他の例の縦断面図、（ｂ）はその横断面図を示したものである。
【図３】  本発明の実施例における抵抗値測定法を示したものである。
【図４】  本発明の実施例における紙との摩擦係数測定法を示したものである。
【図５】  本発明の実施例１で得られたローラの周方向抵抗値の測定値を示したものである。
【図６】  本発明の実施例２で得られたローラの周方向抵抗値の測定値を示したものである。
【図７】  本発明の実施例３で得られたローラの周方向抵抗値の測定値を示したものである。
【図８】  本発明の実施例４で得られたローラの周方向抵抗値の測定値を示したものである。
【図９】  本発明の比較例で得られたローラの周方向抵抗値の測定値を示したものである。
【図１０】  （ａ）は従来公知のゴムローラ用金型の縦断面図、（ｂ）はその横断面図を示したものである。
【図１１】  従来公知のゴムローラ用金型を用いたときの不具合を示したもので、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその横断面図である。
【符号の説明】
１，２１・上型
２，２２・下型
３，２３・キャビティー
４・細孔
５，２４・コマ
６・オーバーフロー溝
７・すき間
８・原料流出防止仕切り
９・原料流出孔
１０・ゴムローラゴム部
１１・シャフト
１２・電極
１３・サンプルローラ
１４・コピー紙
１５・テーブル
１６・荷重
１７・レコーダー
１８・ロードセル
２５・バリ
２６・パーティングライン
【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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【図１１】
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