JP2006264143A - Mold for manufacturing foam roller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は発泡体ローラ製造用金型(以下、単に「金型」とも称する)に関し、詳しくは、画像形成装置等において各種用途に用いられる発泡体ローラ、特にはトナー供給ローラに好適に使用可能な発泡体ローラを製造するための発泡体ローラ製造用金型に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold for manufacturing a foam roller (hereinafter also simply referred to as “mold”), and more specifically, can be suitably used for a foam roller used for various purposes in an image forming apparatus or the like, particularly a toner supply roller. The present invention relates to a mold for manufacturing a foam roller for manufacturing a foam roller.
複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、電子写真プロセスにおける現像、トナー層形成、クリーニング、給紙、搬送等の各工程で、現像ローラ、トナー層形成ローラ、クリーニングローラ、給紙ローラ、搬送ローラ等の各種ローラ部材が使用されている。 In electrophotographic image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimiles, a developing roller, a toner layer forming roller, and a cleaning roller are used in each process of development, toner layer formation, cleaning, paper feeding, and conveyance in an electrophotographic process. Various roller members such as a paper feed roller and a transport roller are used.
これらローラ部材は、軸の周囲に弾性材料や樹脂材料からなる弾性体の層を担持させた構造を有しており、特にトナー供給ローラ等の均一な当接面を必要とする部材においては、一般に、ポリウレタンフォーム等の弾性発泡体を用いた弾性発泡体ローラが使用されている。 These roller members have a structure in which an elastic material layer made of an elastic material or a resin material is supported around the shaft, and particularly in a member that requires a uniform contact surface such as a toner supply roller, In general, an elastic foam roller using an elastic foam such as polyurethane foam is used.
一方、このような弾性体ローラを製造するに当たっては、図2に示すように、中空柱状の金型本体21と、その両端開口部に挿嵌されて軸1の端部を保持するとともに開口部を閉塞するキャップ部材22a、22bと、を備える金型20を用いて、軸1の外周に弾性体を一体成形により形成する方法が知られている。金型を用いた一体成形によりローラ部材を得る技術に関しては、例えば、特許文献1等に記載がある。
図2(a)、(b)に示すように、図示するような金型20では、型内の一端または中央より原料30の発泡を開始させて発泡体を形成し、軸と一体成形する方法が用いられる。この場合従来は、図3の金型端部の部分拡大図に示すように、金型本体41とキャップ部材42との間に溝42aを設け、この溝42aを介して金型内部のエアのリークが行われていた。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), in the
しかしながら、この方法により得られる発泡体ローラにおいては、型内のうち最終的に発泡体で満たされる部位に当たる発泡端面、即ち、成形端部Xにおいて、発泡セルのセル荒れが生じたり、クラック31が発生する等の問題があった(図2(c)参照)。
However, in the foam roller obtained by this method, cell roughness of the foam cell occurs at the foam end face corresponding to the part finally filled with the foam in the mold, that is, the molding end X, or the
そこで本発明の目的は、軸との一体成形により発泡体ローラを製造するにあたり、成形端部における発泡セルのセル荒れやクラックの発生を防止して、かかる欠陥を有しない高品質の発泡体ローラを得ることが可能な発泡体ローラ製造用金型を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to produce a foam roller by integral molding with a shaft, thereby preventing the occurrence of cell roughening and cracking of the foam cell at the molding end, and not having such defects. An object of the present invention is to provide a mold for producing a foam roller capable of obtaining the above.
本発明者らは鋭意検討した結果、発泡端部におけるクラックは、最終的な型内残存エアやエアリーク用の孔の位置に起因して生ずるものであることを見出し、また、金型のキャップ部材の構造をエアリーク位置の観点から検討した結果、キャップ部材の軸を担持する部分の周囲からエアをリークすることで、この近傍において発生しやすいクラック発生の防止に効果があることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that cracks at the foam end are caused by the final residual air in the mold and the positions of holes for air leakage, and the cap member of the mold As a result of examining this structure from the viewpoint of the air leak position, it was found that leaking air from the periphery of the portion carrying the shaft of the cap member is effective in preventing cracks that are likely to occur in the vicinity.
即ち、上記課題を解決するために、本発明の発泡体ローラ製造用金型は、軸と、該軸の外周に担持された発泡体とを備える発泡体ローラの製造に用いられる金型であって、中空柱状の金型本体と、該金型本体の両端開口部に挿嵌されて前記軸端部を保持するとともに該開口部を閉塞するキャップ部材と、を備え、該金型本体の中心線上に前記軸を貫設した状態で、該金型本体内に原料を注入して発泡体ローラの製造を行う発泡体ローラ製造用金型において、
前記キャップ部材が、前記軸端部の保持部内周に、略長手方向に延びて前記金型本体の内部と外部とを連通させるエアリーク溝を、少なくとも1本、好ましくは少なくとも4本有することを特徴とするものである。
That is, in order to solve the above-mentioned problems, the mold for manufacturing a foam roller of the present invention is a mold used for manufacturing a foam roller including a shaft and a foam supported on the outer periphery of the shaft. A hollow columnar mold body, and a cap member that is fitted into both end openings of the mold body to hold the shaft end and close the opening, and the center of the mold body In a foam roller manufacturing mold for manufacturing a foam roller by injecting a raw material into the mold body with the shaft penetrating on a wire,
The cap member has at least one, preferably at least four air leak grooves extending substantially in the longitudinal direction and communicating the inside and the outside of the mold main body on the inner periphery of the holding portion of the shaft end portion. It is what.
本発明の金型は、トナー供給ローラの製造に好適に用いられる。 The mold of the present invention is suitably used for manufacturing a toner supply roller.
本発明によれば、上記構成としたことにより、軸との一体成形により発泡体ローラを製造するにあたり、成形端部における発泡セルのセル荒れやクラックの発生を防止して、かかる欠陥を有しない高品質の発泡体ローラを得ることが可能な発泡体ローラ製造用金型を実現することが可能となった。 According to the present invention, when the foam roller is manufactured by integral molding with the shaft, the above-described configuration prevents the occurrence of cell roughening and cracking of the foam cell at the molding end, and does not have such a defect. It has become possible to realize a mold for manufacturing a foam roller capable of obtaining a high-quality foam roller.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1に、本発明の発泡体ローラ製造用金型の端部拡大断面図を示す。図示する金型10は、中空柱状の金型本体11と、その両端開口部に挿嵌されて軸1の端部を保持するとともに開口部を閉塞するキャップ部材12とを備え、図示するように、金型本体11の中心線上に軸1を貫設した状態で、金型本体11内に発泡体原料30を注入することにより発泡体ローラの製造を行うものである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an enlarged sectional view of an end of a mold for producing a foam roller of the present invention. The illustrated
図示するように、本発明の金型10においては、キャップ部材11が、軸1端部の保持部内周に、略長手方向に延びて金型本体11の内部と外部とを連通させるエアリーク溝12aを有することが重要である。キャップ部材12の軸と接する部分にエアリーク溝12aを設けたことにより、従来この周囲で生じやすかったクラックの発生を効果的に減少させることができ、結果として、欠陥のない高品質の発泡体ローラを製造することが可能となった。
As shown in the drawing, in the
かかるエアリーク溝12aは、少なくとも1本設ければ本発明の所期の効果が得られるものであるが、エアのリークを確実に行うためには、軸の中心に対して点対称となる位置に、少なくとも2本設けることが好ましい。より好ましくは、周方向に等間隔に少なくとも4本設ける。これにより、よりバランス良くエアのリークを行うことが可能となり、ピンホールやボイドなどの成形欠陥の発生についても効果的に防止することができる。より好ましくは、周方向に等間隔に8〜12本程度とする。
If at least one
なお、本発明の金型10においては、図3に示す金型20におけるように、金型本体41とキャップ部材42との間でエアのリークを行う必要はないため、この部分に溝は設けない。従って、この端部にエアが残留する場合もありうるが、この端部は製品ローラを得る段階で切り落とされる部分に当たるため(図中の一点鎖線が裁断位置を示す)、実質的に問題は生じない。
In the
本発明の金型10においては、キャップ部材12に上記エアリーク溝12aを設けることのみが重要であり、キャップ部材12のその他の部分や金型本体11の形状、構造等については従来と同様に適宜構成することが可能であるが、好ましくは、以下の通りとする。
In the
金型本体11の形状、構造については、本発明においては特に制限されるものではなく、所望のローラ形状に合わせて選択することが可能である。その材質としては、鉄、銅、アルミニウム、ステンレススチール等の金属の他、セラミックス等を使用することができ、好適には、強度や防錆、コスト等の点から、ステンレススチールを用いる。また、キャップ部材12の材質についても、成形時の加熱に耐え得るものであれば特に制限されるものではないが、成形後のローラ部材の離型性の観点からは、ポリプロピレンを用いることが好ましい。
The shape and structure of the mold
本発明の金型は、軸と、その外周に担持された発泡体とを備える発泡体ローラの製造に用いられるものであり、例えば、発泡体としてポリウレタンフォームを用いた、トナー供給ローラの製造に好適に用いることができる。 The mold of the present invention is used for manufacturing a foam roller including a shaft and a foam supported on the outer periphery thereof. For example, for manufacturing a toner supply roller using polyurethane foam as a foam. It can be used suitably.
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
(実施例)
図1に示すような、金型本体11と、軸1端部を保持するキャップ部材12とを備え、中心線上に径6.0mmの軸を貫設した内径20.0mm、長さ300mmの中空柱状の金型10を用いて、発泡体ローラを作製した。キャップ部材12の軸1端部の保持部内周には、略長手方向に延びて金型本体11の内部と外部とを連通させるエアリーク溝12aが周方向に均等に4本形成されていた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
(Example)
As shown in FIG. 1, a
まず、下記表1に示すポリオール成分系とイソシアネート成分系とからなるポリウレタン材料を、高圧注入機を用いて、注入ヘッドを介して金型の上方開口部から内部に注入した。かかるポリオール成分系とイソシアネート成分系とは、注入ヘッド内で噴射圧力100kg/cm2にて衝突混合され、高圧発泡した状態で、供給量10g/secにて金型内部に注入された。その後、金型内部に注入された発泡ポリウレタン材料を硬化させることにより、軸1の外周にポリウレタンフォーム層が一体的に形成されてなる発泡体ローラを得た。 First, a polyurethane material composed of a polyol component system and an isocyanate component system shown in Table 1 below was injected into the interior from the upper opening of the mold through an injection head using a high-pressure injector. The polyol component system and the isocyanate component system were impinged and mixed in the injection head at an injection pressure of 100 kg / cm 2 and injected into the mold at a supply rate of 10 g / sec in a state of high-pressure foaming. Thereafter, the foamed polyurethane material injected into the mold was cured to obtain a foam roller in which a polyurethane foam layer was integrally formed on the outer periphery of the shaft 1.
得られた発泡体ローラは、その表面に、連続した平滑面を形成するスキン層を有しており、かかるスキン層には、内部セルに連通する開口部が形成されていた。かかる発泡体ローラを金型本体1から取り出して、完成品のローラにおける発泡体の長手方向端部面に相当する位置(図1中の一点鎖線)において、カッターを用いて発泡体を切断した。 The obtained foam roller had a skin layer forming a continuous smooth surface on the surface thereof, and an opening portion communicating with the internal cell was formed in the skin layer. The foam roller was taken out from the mold body 1, and the foam was cut using a cutter at a position corresponding to the end surface in the longitudinal direction of the foam in the finished product roller (a chain line in FIG. 1).
得られた実施例の発泡体ローラの端部にはクラックの発生はなく、また、ピンホールやボイド等も存在しなかった。また、発泡セルのセル荒れも見られず、均一な発泡体が形成されていた。 Cracks were not generated at the end of the foam roller of the obtained example, and no pinholes or voids were present. Moreover, the cell roughening of the foam cell was not seen, but the uniform foam was formed.
(比較例)
図3に示すような、金型本体41と、軸1端部を保持するキャップ部材42とを備え、金型本体41とキャップ部材42との間に設けられた溝42aを介して金型内部のエアのリークを行う金型40を用いた以外は実施例と同様にして、発泡体ローラを作製した。
(Comparative example)
As shown in FIG. 3, a mold body 41 and a
得られた発泡体ローラは、その表面に、連続した平滑面を形成するスキン層を有しており、かかるスキン層には、内部セルに連通する開口部が形成されていた。かかる発泡体ローラを金型本体1から取り出して、完成品のローラにおける発泡体の長手方向端部面に相当する位置(図3中の一点鎖線)において、カッターを用いて発泡体を切断した。 The obtained foam roller had a skin layer forming a continuous smooth surface on the surface thereof, and an opening portion communicating with the internal cell was formed in the skin layer. The foam roller was taken out from the mold main body 1, and the foam was cut using a cutter at a position corresponding to the end face in the longitudinal direction of the foam in the finished product roller (a chain line in FIG. 3).
得られた比較例の発泡体ローラの端部には軸の外周近傍にクラックの発生が認められた。また、軸の外周近傍にはピンホールやボイドの存在も見られ、発泡セルのセル荒れも観察された。 Cracks were observed near the outer periphery of the shaft at the end of the obtained foam roller of the comparative example. In addition, the presence of pinholes and voids was observed in the vicinity of the outer periphery of the shaft, and cell roughness of the foamed cells was also observed.
1 軸
10,20 発泡体ローラ製造用金型
11,21,41 金型本体
12,22a,22b,42 キャップ部材
12a エアリーク溝
30 発泡体原料
42a 溝
X 成形端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記キャップ部材が、前記軸端部の保持部内周に、略長手方向に延びて前記金型本体の内部と外部とを連通させるエアリーク溝を、少なくとも1本有することを特徴とする発泡体ローラ製造用金型。 A mold used in the manufacture of a foam roller comprising a shaft and a foam carried on the outer periphery of the shaft, the mold being inserted into a hollow column-shaped mold body and both ends of the mold body. A cap member that holds the shaft end and closes the opening, and injects the raw material into the mold body with the shaft penetrating on the center line of the mold body. In the foam roller manufacturing mold for manufacturing the foam roller,
The foam roller manufacturing method according to claim 1, wherein the cap member has at least one air leak groove extending in a substantially longitudinal direction to communicate the inside and the outside of the mold body on the inner periphery of the holding portion of the shaft end portion. Mold.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
US11576837B2 (en) | 2019-10-03 | 2023-02-14 | Jfxd Trx Acq Llc | Multi-zonal roller and method of use thereof |
-
2005
- 2005-03-24 JP JP2005086303A patent/JP2006264143A/en active Pending
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