JP2005035218A - リング状部品の製造方法及び該製造方法で使用される金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 ウエルドの発生を防止し、突起が形成されずしかも強度的に優れたリング状部品の製造方法、及び、該製造方法で使用される金型を提供する。
【解決手段】 リング状部品１を象った部分２０ａ，３０ａが対向するよう上下の金型２０，３０を重ねると、リング状の成型空間１０が形成される。また上方の金型３０には、射出孔４０ａが、成型空間１０に沿ってリング状に形成されている。そのためこの金型３を用いれば、成型空間１０が形成するリングに沿った円形状の射出孔４０ａから樹脂が射出される。そのため、従来のように、成型空間１０に一端射出された冷えた射出材同士がぶつかることがなくなる。従って、このようにリング状部品１を射出成型により製造すれば、ウエルドが生じないので、突起が形成されずしかも強度的に優れたリング状部品１を製造することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、リング状部品の製造方法、及び、該製造方法で使用される金型に関する。

従来より、レーザープリンタ１００は、図５に示すように、記録紙１３０にトナー１３１で形成された画像を転写する転写部１１０と、その転写された画像を記録紙１３０に定着させる定着部１２０とを備え、このうち転写部１１０は、トナータンク１１１、供給ローラ１１２、現像ローラ１１３、転写ローラ１１４とを備えている。

転写部１１０では、現像ローラ１１３に正電圧が印加され、供給ローラ１１２がトナー１３１をトナータンク１１１から現像ローラ１１３に供給すると、トナー１３１は、現像ローラ１１３に印加された正電圧によって帯電し、鏡像力によって現像ローラ１１３に貼り付き、現像ローラ１１３の下方側を通って転写ローラ１１４に搬送される。

一方、転写ローラ１１４の表面には静電潜像が形成されている。この静電潜像は、帯電器１１５及びレーザー光照射装置１１６を用い、現像ローラ１１３に印加された電圧よりも電圧が高い部分と低い部分とを転写ローラ１１４の表面に設けることにより形成されている。そのため、現像ローラ１１３によりトナー１３１が転写ローラ１１４に搬送されると、トナー１３１は、その電位差により静電潜像の電圧が低い部分にのみ転写され、その結果、転写ローラ１１４上にトナー１３１による画像が現像される。そしてこの画像が記録紙１３０に転写され、定着部１２０においてトナー１３１が溶融され、記録紙１３０に定着される。

ところで、上述したレーザープリンタ１００では、図６に示すように、現像ローラ１１３と転写ローラ１１４との間隔を、トナー１３１を転写可能な所定間隔（図６中の符合α）に保つため、現像ローラ１１３よりも所定間隔α分だけ半径の大きなリング状部品２００を現像ローラ１１３の軸部１１３ａの両端に取り付け、このリング状部品２００を転写ローラ１１４に接触させている。この間隔αは、一般には、公差±０．０１５ｍｍの範囲内で約０．３ｍｍ程度に保たれねばならず、そのため、リング状部材２００は精密に製造される。

このリング状部品２００は、樹脂で形成され、図７に示すように、中央に軸部１１３ａ（図６参照）を嵌挿可能な軸孔２１０を有するリング状に形成されている。そして、このリング状部品２００の軸方向から見た面であるリング面２０１には、リング状部品２０２と同軸状に肉抜部２０２が形成されている。

このように形成されたリング状部品２００は、図８及び図９に示すような、金型３００を用いて射出成型により製造される。この金型３００は、上下一対の金型３２０，３３０からなり、このうち下方の金型３２０の上面３２０ａには、リング状部品２００の一方のリング面２０１及び外周面２０３及び内周面２０４が象られ、上方の金型３３０の下面３３０ａには、リング状部品２００の他方のリング面２０１が象られている。

また、上方の金型３３０内には、射出材である樹脂を外部から成型空間３１０に導くゲート３４０が形成されている。このゲート３４０は、１つの取入口３４２から樹脂が注入され、リングの軸の周りに等間隔に配置された６つの射出孔３４４（図９参照）から成型空間３１０に射出されるよう形成されている。

そして、このように形成された金型３００のリング状部品２００を象った部分を対向させて上下の金型３２０，３３０を重ねて成型空間３１０を形成し、その成型空間３１０に複数の射出孔３４４から一斉に樹脂を射出してリング状部品２００を成型する。

尚、図７に示したリング状部品２００の肉抜部２１０に残っている複数の円状の跡は、ゲート３４０に残った樹脂と、リング状部品２００を形成する樹脂とを切り離したときに生じた切離跡２２０（いわゆるバリ）である。

尚、上述した背景技術は、一般によく知られた技術なので、先行技術文献について特に調べていない。

ところで、上述したリング状部品２００を作製する場合、図１０に示すテストピース２００ａ（樹脂を成型空間３１０に途中まで射出して取り出したもの）を見ると分かるように、ある射出孔３４４から射出された樹脂が、成型空間３１０内を広がっていく間に冷えてやや固まり、他の射出孔３４４から射出された樹脂とぶつかっていることが分かる。

この樹脂がぶつかる部分を一般にウエルドと呼び、このウエルドγでは、６つの射出孔３４４から射出された樹脂が互いに強い圧力で押されるので、他の部分より密度が高くなり、リング状部品２００が冷えて固まると、図１１の符号βに示すように、その部分の外周面が他の部分よりも突出してしまうことがあった。そのため、リング状部品２００の外周の形状が、前述した公差の範囲内に収まらないことがあり、成型後、この突出部分β（以下の説明においてこの部分を突起と呼ぶ）を精密に削らねばならないという問題があった。また、このウエルドγでは、冷えた樹脂同士が混ざらず、亀裂が生じ易いので、強度的に弱いという問題もあった。

そこで本発明では、突起が生じず、しかも強度的にも優れたリング状部品を製造する製造方法、及び、該製造方法で使用される金型を提供することを目的とする。

上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、リングを軸方向から見た面であるリング面に形成され、前記リングの軸の周りを一周する形状である周形状に形成された肉抜部を有するリング状部品を射出成型するため、該リング状部品が象られた成型空間内に射出材を射出して、前記リング状部品を成型するリング状部品の製造方法において、前記成型空間のうち前記肉抜部が形成される部分に対し開口し、かつ、前記周形状に形成された射出孔から、前記成型空間内に前記射出材を射出して前記リング状部品を成型することを特徴とする。

この製造方法によれば、リングの軸の周りを一周する形状である周形状に形成された射出孔から射出材が射出され、従来の製造方法のように、リングの軸の周りに等間隔に配置された射出孔から射出材を射出する場合に比べ、成型空間に一端射出された射出材同士がぶつかることがないので、いわゆるウエルドが生じない。そのため、冷却されてもリング状部品の外周面に前述した突起が生じない。しかも、この製造方法によれば、ウエルドが生じないので、亀裂が生じ難い等、局所的に強度が弱い部分が生じず、強度的に優れている。

従って、この製造方法を用いれば、突起が生じず、しかも強度的にも優れたリング状部品を製造することができる。また、突起が生じないことにより、突起を削る作業工程を省くことができるので、リング状部品を製造するスピードを速めることができる。さらに、この製造方法では、肉抜部を介して射出材を射出しており、そのため金型に残った射出材と、リング状部品を形成する射出材とを分離するときに生じるいわゆるバリが肉抜部で形成されるので、バリを削り取る作業を行わなくてもよく、リング状部品の製造スピードが向上する。

尚、肉抜部及び射出孔の形状は、互いに類似する形状でなくともよい。また、その形状は、リング状でなくてもよく、楕円形状等でもよい。またその形状は、ウエルドが発生しないのであれば、蛇行する曲線がリングの軸の周りを１周する形状等でもよい。

ただし、請求項２に記載したように、肉抜部をリングに同軸状かつリング状に形成し、射出孔もリングに同軸状かつリング状に形成し、このように形成された射出孔から、成型空間内に射出材を射出してリング状部品を成型するのが好ましい。このようにすると、射出材がより均等に成型空間内に射出されるので、ウエルドの発生を、射出孔等が他の形状に形成されている場合よりも確実に防止でき、その結果、精度のよいリング状部品を形成することができるからである。

次に、請求項３に記載したように、請求項１，２いずれか記載の前記リング状部品の製造方法で使用される金型は、 前記成型空間のうち前記肉抜部が形成される部分に対し開口し、かつ、前記肉抜空間に沿って連続して開口するリング状の射出孔を備えるものを用いるとよい。この金型を用いれば、上記製造方法により、少ない製造工程で精密にリング状部品を製造でき、しかも強度的に優れたリング状部品を製造することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
尚、以下の説明で利用する図面のうち、図１はリング状部品の一部断面図を含む斜視図、図２はリング状部品を製造する金型の断面図、図３は図２のＡ−Ａ’断面図、図４は射出材を成型空間に途中まで入れたリング状部品のテストピースの一部断面図を含む斜視図である。

本実施形態で製造されるリング状部品１は、樹脂で形成され、図１に示すように、中央に軸部１１３ａ（図６参照）を嵌挿可能な軸孔１０を有するリング状に形成されている。そして、このリング状部品１の軸方向から見た面であるリング面１２には、リング状部品１に対し同軸状に肉抜部１４が形成されている。

次に、このリング状部品１を製造する金型３は、図２に示すように、上下一対の金型２０，３０で構成されており、下方の金型２０の上面２０ａには、リング状部品１の一方のリング面１２及び外周面１６及び内周面１８が象られ、上方の金型３０の下面３０ａには、リング状部品１の他方のリング面１２が象られている。

また、上方の金型２０内には、射出材である樹脂を外部から成型空間１’に導くゲート４０が形成されている。このゲート４０は、図２及び図３に示すように、射出孔４０ａに向かって先細りの円筒形状に形成されており、その上方には、射出材である樹脂を外部からゲート４０に注入する取入口４２が形成され、またその下方には、成型空間１’の肉抜部１４が形成する部分に開口し、リング状部品１に対し同軸なリング状に形成された射出孔４０ａ（図３参照）が形成されている。

そして、このように形成された金型３のリング状部品１を象った部分を対向させて上下の金型２０，３０を重ねて成型空間１’を形成し、その成型空間１’に射出孔４０ａから一斉に樹脂を射出してリング状部品１を成型する。

このように形成された金型３を用いてリング状部品１を製造すると、射出孔４０ａがリング状に形成されているので、図４に示すリング状部品の試験ピース１ａを見ると分かるように、射出孔４０ａからリング状の成型空間１’に沿って連続した樹脂が射出され、従来のように、成型空間１’に射出された樹脂同士がぶつかることがなくなり、いわゆるウエルドが発生しない。そのため、冷却されてもリング状部品１の外周面に前述した突起が生じない。しかも、この製造方法によれば、ウエルドが生じないので、亀裂が生じ難い等、局所的に強度が弱い部分が生じず、強度的に優れている。尚、本実施形態では、射出孔４０ａが、上側の肉抜部１６が形成される部分で開口しているので、図１に示すように、肉抜部１６の底面には、こ金型３内に残った樹脂とリング状部品１とを切り離した時に生じるバリ溝１８が形成される。

従って、以上説明した製造方法を用いれば、突起が生じず、しかも強度的にも優れたリング状部品１を製造することができる。また、突起が生じないことにより、突起を削る作業工程を省くことができるので、リング状部品１を製造するスピードを速めることができる。さらに、この製造方法では、肉抜部１４を介して射出材を射出しており、そのため金型３に残った射出材と、リング状部品１を形成する射出材とを分離するとき生じるいわゆるバリが肉抜部１４で形成されるので、バリを削り取る作業を行わなくてもよく、リング状部品１の製造スピードが向上する。

以上、本実施形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。

例えば、射出孔４０ａは、連続した無端状に形成されていればよく、完全な輪の形状でなくともよい。
また、本実施形態のリング状部品１の肉抜部１４は、リング面１２に、リングの軸の周りを一周する形状である周形状に形成されていればよく、楕円形状でもよく、あるいは、ウエルドが発生しないのであれば、蛇行する曲線がリングの軸の周りを１周する形状等でもよい。

さらに、本実施形態の金型３は、射出孔４０ａが、成型空間のうち肉抜部１４が形成される部分に対し開口し、かつ、周形状に形成されていればよく、その形状は、リング状部品１や肉抜部１４に同軸状に形成されていなくともよい。具体的には、円形状でもよく、あるいは、ウエルドが発生しないのであれば、蛇行する曲線がリングの軸の周りを１周する形状等でもよい。

本実施形態のリング状部品の一部断面図を含む斜視図である。 本実施形態のリング状部品を製造する金型の断面図である。 図１のＡ−Ａ’断面図である。 本実施形態のリング状部品のテストピースの斜視図である。 レーザープリンタの概略構成図である。 現像ローラと転写ローラとの間に形成される隙間αを説明するための説明図である。 従来のリング状部品の斜視図である。 従来リング状部品を製造する金型の断面図である。 図８のＢ−Ｂ’断面図である。 従来のリング状部品のテストピースの斜視図である。 リング状部品で形成される突起の説明図である。

符号の説明

１…リング状部材、１’…成型空間、３…金型、１０…軸孔、１２…リング面、１４…肉抜部、１６…外周面、１８…内周面、１９…バリ溝、２０…下方の金型、３０…上方の金型、４０…ゲート、４０ａ…射出孔、４２…導入孔

Claims (3)

1. リングを軸方向から見た面であるリング面に形成され、前記リングの軸の周りを一周する形状である周形状に形成された肉抜部を有するリング状部品を射出成型するため、該リング状部品が象られた成型空間内に射出材を射出して、前記リング状部品を成型するリング状部品の製造方法において、
   前記成型空間のうち前記肉抜部が形成される部分に対し開口し、かつ、前記周形状に形成された射出孔から、前記成型空間内に前記射出材を射出して前記リング状部品を成型することを特徴とするリング状部品の製造方法。
2. 前記肉抜部は前記リングに同軸状かつリング状に形成され、前記射出孔も前記リングに同軸状かつリング状に形成され、該射出孔から、前記成型空間内に前記射出材を射出して前記リング状部品を成型することを特徴とするリング状部品の製造方法。
3. 請求項１，２いずれか記載の前記リング状部品の製造方法で使用される金型であって、
   前記成型空間のうち前記肉抜部が形成される部分に対し開口し、かつ、前記周形状に形成された射出孔を備えることを特徴とする金型。
   
   
   

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