JP2007185853A - ゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】金型のオーバーフロー部におけるゴムバリの残留を抑制し、ゴムバリの除去が容易となるゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法を提供する。
【解決手段】円筒状金型の両端部の開口において篏合する第一及び第二の駒型と、第一及び第二の駒型によって円筒状金型内で保持可能とされた軸体とを有し、
いずれか一方の駒型の側から前記円筒状金型内にゴム材料を注入し、前記軸体の外周にゴムローラを成型するゴムローラの成型金型において、
ゴム材料の非注入側の駒型に、前記円筒状金型内から金型外に向かって徐々に小さくなる断面を有するオーバーフロー用の穴乃至は溝1aと、これらに連通するエアベント穴乃至は溝1bが設けられた構成とする。
【選択図】 図2
【解決手段】円筒状金型の両端部の開口において篏合する第一及び第二の駒型と、第一及び第二の駒型によって円筒状金型内で保持可能とされた軸体とを有し、
いずれか一方の駒型の側から前記円筒状金型内にゴム材料を注入し、前記軸体の外周にゴムローラを成型するゴムローラの成型金型において、
ゴム材料の非注入側の駒型に、前記円筒状金型内から金型外に向かって徐々に小さくなる断面を有するオーバーフロー用の穴乃至は溝1aと、これらに連通するエアベント穴乃至は溝1bが設けられた構成とする。
【選択図】 図2
Description
本発明は、ゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法に関する。
特に、プリンタや複写機等のOA機器に使用される各種ゴムローラにおいて、成形金型内に熱硬化性液状ゴム材料を注入し、硬化させてゴムローラを成形する際に用いられるゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法に関するものである。
特に、プリンタや複写機等のOA機器に使用される各種ゴムローラにおいて、成形金型内に熱硬化性液状ゴム材料を注入し、硬化させてゴムローラを成形する際に用いられるゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法に関するものである。
従来において、成形金型内に熱硬化性液状ゴム材料を注入し、ゴムローラを成形する際に用いられるゴムローラの成形金型として、例えば、円筒状のパイプ型とその両端に取り付ける二つの駒の、少なくとも3部材から構成される金型が知られている。
このようなゴムローラの従来例における成形金型は、例えば、図4および図5に示すような構成を有しており、上記両端に取り付ける二つの駒のうちの一方の駒3には、熱硬化性液状ゴム材料を注入するための注入口が少なくとも1ヶ所開けられている。
また、もう一方の非注入側の駒11には、ゴム材料の注入バラツキを逃がすためにオーバーフロー用の穴乃至は溝11aが設けられている。
このような構成において、注入した材料が該オーバーフロー用の穴又は溝11aの途中で止まり硬化すると、この部分のゴムを除去するのが困難となる。
そのため、図5に示すように、さらに該オーバーフロー用の小さな穴又は溝11aの出口に、液溜まり部11bが設けられている。
このように構成することで、この液溜まり部11bまで材料を溢れさせることによって、ゴム材料を硬化させた後、該液溜まり部11bのゴムと一体となった該オーバーフロー用の穴又は溝11aのゴムを除去することができるようにされている。
このようなゴムローラの従来例における成形金型は、例えば、図4および図5に示すような構成を有しており、上記両端に取り付ける二つの駒のうちの一方の駒3には、熱硬化性液状ゴム材料を注入するための注入口が少なくとも1ヶ所開けられている。
また、もう一方の非注入側の駒11には、ゴム材料の注入バラツキを逃がすためにオーバーフロー用の穴乃至は溝11aが設けられている。
このような構成において、注入した材料が該オーバーフロー用の穴又は溝11aの途中で止まり硬化すると、この部分のゴムを除去するのが困難となる。
そのため、図5に示すように、さらに該オーバーフロー用の小さな穴又は溝11aの出口に、液溜まり部11bが設けられている。
このように構成することで、この液溜まり部11bまで材料を溢れさせることによって、ゴム材料を硬化させた後、該液溜まり部11bのゴムと一体となった該オーバーフロー用の穴又は溝11aのゴムを除去することができるようにされている。
この時、オーバーフロー用の穴又は溝11a内部でゴム材料を切れにくくするため、金型キャビディ外側に向かって連続的又は段階的に穴径や溝の大きさを大きくしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
さらには、非注入側の駒11にエアベントの小さい溝を設け、材料のオーバーフローを無くすようにした方法もある(例えば、特許文献2参照)。
特開2003−39452号公報
特開2003−200440号公報
さらには、非注入側の駒11にエアベントの小さい溝を設け、材料のオーバーフローを無くすようにした方法もある(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記した従来例の特許文献1、あるいは特許文献2のものでは、つぎのような不都合が生じる可能性がある。
例えば、特許文献1のように、金型キャビディ外側に向かって連続的又は段階的にオーバーフロー用の穴径や溝の大きさを大きくしたものでは、不要のゴムバリが増えることとなる。
場合によっては、該液溜まり部11bと該オーバーフロー用の穴又は溝11aのゴムが切れてしまい、該液溜まり部11bのゴムバリだけが除去され、該オーバーフロー用の穴又は溝11aにゴムバリが残る場合が生じる。
例えば、特許文献1のように、金型キャビディ外側に向かって連続的又は段階的にオーバーフロー用の穴径や溝の大きさを大きくしたものでは、不要のゴムバリが増えることとなる。
場合によっては、該液溜まり部11bと該オーバーフロー用の穴又は溝11aのゴムが切れてしまい、該液溜まり部11bのゴムバリだけが除去され、該オーバーフロー用の穴又は溝11aにゴムバリが残る場合が生じる。
上記した従来例の特許文献2では、オーバーフローを無くすことで、上記のような不要のゴムバリの増加を抑制することが可能であるが、一方ではエアベントの小さな溝にわずかに入り込んだゴム材料により、小さなゴムバリが生じる。
この小さなゴムバリは、除去することがきわめて困難であり、これがゴムローラ表面に付いたり、あるいはパイプ金型本体2の内面や非注入側の駒11自体に残ったりすることとなる。
さらには、帯電ローラや現像ローラの様に導電性を有するゴムローラにおいては、オーバーフローを無くすと、金型キャビティ内のゴム材料が熱硬化する際に大きな圧力が加わり、電気抵抗のムラを生じさせる可能性がある。
この小さなゴムバリは、除去することがきわめて困難であり、これがゴムローラ表面に付いたり、あるいはパイプ金型本体2の内面や非注入側の駒11自体に残ったりすることとなる。
さらには、帯電ローラや現像ローラの様に導電性を有するゴムローラにおいては、オーバーフローを無くすと、金型キャビティ内のゴム材料が熱硬化する際に大きな圧力が加わり、電気抵抗のムラを生じさせる可能性がある。
本発明は、上記課題に鑑み、金型のオーバーフロー部におけるゴムバリの残留を抑制し、ゴムバリの除去が容易となるゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、上記課題を解決するため、つぎのように構成したゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法を提供するものである。
本発明は、ゴムローラの成型金型を、つぎのように構成したことを特徴としている。
すなわち、本発明のゴムローラの成型金型は、
両端部が開口した円筒状金型と、
前記両端部の開口の一方と篏合する第一駒型及び他方と篏合する第二駒型と、
前記円筒状金型内に配され前記第一駒型及び第二駒型に形成された保持部で保持可能とされた軸体と、
を有し、前記第一駒型または前記第二駒型のいずれかの駒型の側から前記円筒状金型内にゴム材料を注入し、前記軸体の外周にゴムローラを成型するゴムローラの成型金型であって、
前記第一駒型または前記第二駒型のいずれかのゴム材料を注入しない側の駒型には、前記ゴム材料の注入量のバラツキを逃がすオーバーフロー用の穴乃至は溝が設けられ、
該オーバーフロー用の穴乃至は溝は、前記円筒状金型内から金型外に向かって徐々に小さくなる断面を有することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの成型金型は、前記第一駒型及び第二駒型は、前記円筒状金型の開口と嵌合するテーパ形状の嵌合部を有し、
前記ゴム材料を注入しない側の駒型におけるテーパ形状の嵌合部に前記オーバーフロー用の穴乃至は溝が設けられていることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの成型金型は、前記オーバーフロー用の穴乃至は溝は、1つ以上設けられていることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの成型金型は、前記オーバーフロー用の穴乃至は溝は、エアを外部に逃がすエアベント部と連通していることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの成型金型は、前記エアベント部は、前記駒の外側まで貫通する貫通穴乃至は貫通溝で構成されていることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、両端部が開口した円筒状金型と、前記両端部の開口の一方と篏合する第一駒型及び他方と篏合する第二駒型と、前記円筒状金型内に配され前記第一駒型及び第二駒型に形成された保持部で保持可能とされた軸体と、
を有するゴムローラの成型金型を用い、前記第一駒型または前記第二駒型のいずれか一方の駒型の側から前記円筒状金型内にゴム材料を注入し、前記軸体の外周にゴムローラを成型するゴムローラの製造方法であって、
前記ゴムローラ成型金型として、上記したいずかに記載のゴムローラ成型金型を用いて前記ゴムローラを製造することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記ゴム材料を注入するに際し、成形金型又は注入用のノズルに取り付けられた圧力センサにより注入圧力を測定し、前記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝に達した際の注入圧力の上昇を検出し、
前記検出した結果に基づいて前記ゴム材料の注入量を制御する工程を有することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記ゴム材料を注入するに際し、前記ゴム材料の注入に射出シリンジを用い、該射出シリンジをモータにより駆動し、
前記モータに設定される制御トルクに基づいて前記ゴム材料の注入を制御する工程を有することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記モータに設定される制御トルクが、前記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝に到達するのに必要とされるトルクよりも小さいトルクに設定されることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記ゴム材料を注入するに際し、前記ゴム材料の注入に射出シリンジを用い、該射出シリンジを油圧シリンダにより駆動し、
前記油圧シリンダに設定される油圧力に基づいて前記ゴム材料の注入を制御する工程を有することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記油圧シリンダに設定される油圧力が、前記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝に達した際に必要となる油圧力より小さい油圧力に設定されることを特徴としている。
本発明は、ゴムローラの成型金型を、つぎのように構成したことを特徴としている。
すなわち、本発明のゴムローラの成型金型は、
両端部が開口した円筒状金型と、
前記両端部の開口の一方と篏合する第一駒型及び他方と篏合する第二駒型と、
前記円筒状金型内に配され前記第一駒型及び第二駒型に形成された保持部で保持可能とされた軸体と、
を有し、前記第一駒型または前記第二駒型のいずれかの駒型の側から前記円筒状金型内にゴム材料を注入し、前記軸体の外周にゴムローラを成型するゴムローラの成型金型であって、
前記第一駒型または前記第二駒型のいずれかのゴム材料を注入しない側の駒型には、前記ゴム材料の注入量のバラツキを逃がすオーバーフロー用の穴乃至は溝が設けられ、
該オーバーフロー用の穴乃至は溝は、前記円筒状金型内から金型外に向かって徐々に小さくなる断面を有することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの成型金型は、前記第一駒型及び第二駒型は、前記円筒状金型の開口と嵌合するテーパ形状の嵌合部を有し、
前記ゴム材料を注入しない側の駒型におけるテーパ形状の嵌合部に前記オーバーフロー用の穴乃至は溝が設けられていることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの成型金型は、前記オーバーフロー用の穴乃至は溝は、1つ以上設けられていることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの成型金型は、前記オーバーフロー用の穴乃至は溝は、エアを外部に逃がすエアベント部と連通していることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの成型金型は、前記エアベント部は、前記駒の外側まで貫通する貫通穴乃至は貫通溝で構成されていることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、両端部が開口した円筒状金型と、前記両端部の開口の一方と篏合する第一駒型及び他方と篏合する第二駒型と、前記円筒状金型内に配され前記第一駒型及び第二駒型に形成された保持部で保持可能とされた軸体と、
を有するゴムローラの成型金型を用い、前記第一駒型または前記第二駒型のいずれか一方の駒型の側から前記円筒状金型内にゴム材料を注入し、前記軸体の外周にゴムローラを成型するゴムローラの製造方法であって、
前記ゴムローラ成型金型として、上記したいずかに記載のゴムローラ成型金型を用いて前記ゴムローラを製造することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記ゴム材料を注入するに際し、成形金型又は注入用のノズルに取り付けられた圧力センサにより注入圧力を測定し、前記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝に達した際の注入圧力の上昇を検出し、
前記検出した結果に基づいて前記ゴム材料の注入量を制御する工程を有することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記ゴム材料を注入するに際し、前記ゴム材料の注入に射出シリンジを用い、該射出シリンジをモータにより駆動し、
前記モータに設定される制御トルクに基づいて前記ゴム材料の注入を制御する工程を有することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記モータに設定される制御トルクが、前記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝に到達するのに必要とされるトルクよりも小さいトルクに設定されることを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記ゴム材料を注入するに際し、前記ゴム材料の注入に射出シリンジを用い、該射出シリンジを油圧シリンダにより駆動し、
前記油圧シリンダに設定される油圧力に基づいて前記ゴム材料の注入を制御する工程を有することを特徴としている。
また、本発明のゴムローラの製造方法は、前記油圧シリンダに設定される油圧力が、前記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝に達した際に必要となる油圧力より小さい油圧力に設定されることを特徴としている。
本発明によれば、金型のオーバーフロー部におけるゴムバリの残留を抑制し、ゴムバリの除去が容易となるゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法を実現することができる。
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
図1に、本実施の形態のゴムローラの製造に用いるゴムローラの成形金型全体の概略構成を示す。
また、図2に本実施の形態における金型の非注入側の駒の構成を説明する図を示す。
図2(a)は非注入側の駒の斜視図であり、図2(b)は非注入側の駒のB−B断面、図2(c)はA−A断面である。
図1において、1は非注入側の駒、2はパイプ金型本体、3は注入側の駒、4はゴムローラ軸体である。
また、図2において、1aは非注入側の駒に形成されたオーバーフロー用の穴又は溝、1bはエアベント用の隙間である。
図1に、本実施の形態のゴムローラの製造に用いるゴムローラの成形金型全体の概略構成を示す。
また、図2に本実施の形態における金型の非注入側の駒の構成を説明する図を示す。
図2(a)は非注入側の駒の斜視図であり、図2(b)は非注入側の駒のB−B断面、図2(c)はA−A断面である。
図1において、1は非注入側の駒、2はパイプ金型本体、3は注入側の駒、4はゴムローラ軸体である。
また、図2において、1aは非注入側の駒に形成されたオーバーフロー用の穴又は溝、1bはエアベント用の隙間である。
本実施の形態では、オーバーフロー用の穴又は溝1aとして、例えば、金型キャビティ内から外側に向かって徐々に内径が小さくなるテーパ状の貫通穴1aを1個乃至は複数個開けるようにした構成を採ることができる。
これにより、オーバーフローしたゴム材料によるゴムバリを、常にゴムローラの端面に残るようにすることができ、成形金型よりゴムローラを取り出す際に、上記ゴムバリを上記ゴムローラと一体として上記成形金型外部へ排出することが可能となる。
その際、キャビディ内から外側に向かって、ある位置までは内径が徐々に小さくなるテーパ穴とし、その後はエアベントを目的としたエアベント用の隙間1bとして、極小さなストレートの貫通穴などを形成した複数の段付き貫通穴としても良い。
この貫通穴の数は1本でも良いが、周方向の材料の流れやエアベントを考慮すると4ヶ所以上の貫通穴を円周等配分に配置するのが好ましい。
また、オーバーフロー用の穴又は溝1aの体積は、パイプ金型本体2の内径やゴムローラ軸体4の寸法公差などによってばらつく材料注入量よりも、大きくするのが好ましい。
これにより、オーバーフローしたゴム材料によるゴムバリを、常にゴムローラの端面に残るようにすることができ、成形金型よりゴムローラを取り出す際に、上記ゴムバリを上記ゴムローラと一体として上記成形金型外部へ排出することが可能となる。
その際、キャビディ内から外側に向かって、ある位置までは内径が徐々に小さくなるテーパ穴とし、その後はエアベントを目的としたエアベント用の隙間1bとして、極小さなストレートの貫通穴などを形成した複数の段付き貫通穴としても良い。
この貫通穴の数は1本でも良いが、周方向の材料の流れやエアベントを考慮すると4ヶ所以上の貫通穴を円周等配分に配置するのが好ましい。
また、オーバーフロー用の穴又は溝1aの体積は、パイプ金型本体2の内径やゴムローラ軸体4の寸法公差などによってばらつく材料注入量よりも、大きくするのが好ましい。
また、パイプ金型本体2又は非注入側の駒1の少なくとも一方に、オーバーフロー用の穴又は溝1aとして、キャビティ内から外側に向かって徐々に浅くなる溝を1乃至は複数掘り、かつエアベント用の隙間1bへ連通させるように構成してもよい。
その際、溝の数は1本でも良いが周方向の材料の流れやエアベントを考慮すると4ヶ所以上の溝1aを円周等配分に配置するのが好ましい。
また、オーバーフロー用の穴又は溝1aの体積は、パイプ金型本体2の内径やゴムローラ軸体4の寸法公差などによってばらつく材料注入量よりも、大きくするのが好ましい。
その際、溝の数は1本でも良いが周方向の材料の流れやエアベントを考慮すると4ヶ所以上の溝1aを円周等配分に配置するのが好ましい。
また、オーバーフロー用の穴又は溝1aの体積は、パイプ金型本体2の内径やゴムローラ軸体4の寸法公差などによってばらつく材料注入量よりも、大きくするのが好ましい。
つぎに、本実施の形態におけるゴムローラを成形する際の一形態について説明する。
図6に、本実施の形態のゴムローラの成形に用いるゴムローラの製造装置の概略構成を示す。
図6において、21は熱盤、21bは下部熱盤、22は金型押え、22bは金型押え用シリンダ、23は注入ノズル、24は圧力センサ、25は射出シリンジ、25bはサーボモータ、26はノズル上昇シリンダ、27は材料ポンプである。
図6に、本実施の形態のゴムローラの成形に用いるゴムローラの製造装置の概略構成を示す。
図6において、21は熱盤、21bは下部熱盤、22は金型押え、22bは金型押え用シリンダ、23は注入ノズル、24は圧力センサ、25は射出シリンジ、25bはサーボモータ、26はノズル上昇シリンダ、27は材料ポンプである。
本実施の形態においては、上記ゴムローラの製造装置により、熱硬化性液状ゴム材料を注入する際、成形金型又は注入ノズル23に取り付けられた圧力センサ24により注入圧力を測定し、上記ゴム材料の注入量を制御するようにすることができる。
すなわち、上記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝1aに達した際の注入圧力の上昇を検出し、この注入圧力の検出結果に基づいて、上記ゴム材料の注入を止める等、上記ゴム材料の注入量を制御することが可能となる。
すなわち、上記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝1aに達した際の注入圧力の上昇を検出し、この注入圧力の検出結果に基づいて、上記ゴム材料の注入を止める等、上記ゴム材料の注入量を制御することが可能となる。
また、熱硬化性液状ゴム材料を注入する際、材料の注入に射出シリンジ25を用い、この射出シリンジ25をサーボモータ25bで駆動し、トルク制御方式によって設定トルク以上になった際に、上記液状ゴム材料の注入を停止させるようにすることができる。
また、上記射出シリンジ25を用いて上記ゴム材料を注入する際、上記射出シリンジを油圧シリンダで駆動し、一定油圧力で材料を注入するようにしてもよい。その際、上記トルク制御方式における設定トルク、あるいは油圧シリンダにおける設定トルクを、上記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝1aに到達するのに必要となるトルクよりも小さいトルクとすることで、ゴムバリの発生を抑制することができる。
すなわち、以上のような小さいトルクに設定することにより、上記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝1aに到達することを制御することができ、これらオーバーフロー用の穴乃至は溝1aでのゴムバリの発生を抑制することが可能となる。
また、上記射出シリンジ25を用いて上記ゴム材料を注入する際、上記射出シリンジを油圧シリンダで駆動し、一定油圧力で材料を注入するようにしてもよい。その際、上記トルク制御方式における設定トルク、あるいは油圧シリンダにおける設定トルクを、上記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝1aに到達するのに必要となるトルクよりも小さいトルクとすることで、ゴムバリの発生を抑制することができる。
すなわち、以上のような小さいトルクに設定することにより、上記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝1aに到達することを制御することができ、これらオーバーフロー用の穴乃至は溝1aでのゴムバリの発生を抑制することが可能となる。
以上の本実施の形態によれば、オーバーフローした上記ゴム材料によるゴムバリを、常にゴムローラの端面に残るようにすることができる。
これにより、成形金型よりゴムローラを取り出す際に、上記ゴムバリを上記ゴムローラと一体として上記成形金型外部へ排出することができ、ゴムバリの除去が容易となる。
これにより、成形金型よりゴムローラを取り出す際に、上記ゴムバリを上記ゴムローラと一体として上記成形金型外部へ排出することができ、ゴムバリの除去が容易となる。
以下に、本発明のゴムローラの製造方法を、電子写真用現像ゴムローラの製造方法に適用した実施例1〜3について説明する。
実施例1及び実施例2においては、図1及び図2に示される上記本実施の形態で用いたゴムローラの成形金型と同じ構成のものを用いた。
また、実施例3においては、非注入側の駒1として、図3に示される構成のものを用い、それ以外の構成は実施例1及び実施例2と同じ構成のものを用いた。
また、ゴムローラの製造装置も、図6に示される上記本実施の形態で用いたものと同じ構成のものを用いた。
その際、これらの各実施例では、パイプ金型本体2として、外径φ25mm、内面形状が内径φ12mm、長さ250mmの円筒形状を有するパイプ金型本体2を用いた。
また、このパイプ金型本体2の両端に嵌合される非注入側の駒1、注入側の駒3として、外径φ25mmのものを用いた。
その際、パイプ金型本体2と両端の駒の嵌合部は、傾斜角12°のテーパ形状とした。
また、成形金型はプリハードン鋼で形成されたものを用い、注入側の駒3には材料注入用のゲート穴として、ピッチ円直径11mmでφ1.8mmの穴が円周等配分で8箇所あけられているものを用いた。
実施例1及び実施例2においては、図1及び図2に示される上記本実施の形態で用いたゴムローラの成形金型と同じ構成のものを用いた。
また、実施例3においては、非注入側の駒1として、図3に示される構成のものを用い、それ以外の構成は実施例1及び実施例2と同じ構成のものを用いた。
また、ゴムローラの製造装置も、図6に示される上記本実施の形態で用いたものと同じ構成のものを用いた。
その際、これらの各実施例では、パイプ金型本体2として、外径φ25mm、内面形状が内径φ12mm、長さ250mmの円筒形状を有するパイプ金型本体2を用いた。
また、このパイプ金型本体2の両端に嵌合される非注入側の駒1、注入側の駒3として、外径φ25mmのものを用いた。
その際、パイプ金型本体2と両端の駒の嵌合部は、傾斜角12°のテーパ形状とした。
また、成形金型はプリハードン鋼で形成されたものを用い、注入側の駒3には材料注入用のゲート穴として、ピッチ円直径11mmでφ1.8mmの穴が円周等配分で8箇所あけられているものを用いた。
[実施例1]
実施例1では、非注入側の駒1の上記嵌合部のテーパ部先端に、幅2mm、先端深さ1.2mmで、軸方向に30°の角度で逃げる溝を、円周等配分で4ヶ所設け、これをオーバーフロー用の溝1aとした。
また、この溝1aに連続して上記嵌合部におけるテーパ部のテーパに沿って、0.05mm削り、パイプ金型本体2と組み合わせたときにエアベント用の隙間1bとなるように形成した。
現像ローラの成形には、該成形金型内部に外径φ6mm、長さ270mmのゴムローラ軸体4(快削鋼SUM23L製)を配置し、熱硬化性液状シリコーンゴム材を22.5cc成形金型へ射出注入した。
この時の射出速度は、5cc/秒とした。成形用の液状シリコーンゴム材として、2液混合タイプの熱硬化性シリコーンゴムで、粘度150Pa・sのものを用いた。
また、導電性を持たせるためカーボンブラックが配合されている。
液状シリコーンゴム材注入後は、成形金型を110℃の加熱熱盤21内に5分間投入しゴム材料を硬化させ、30℃に冷却後成形金型よりゴムローラを取り出した。
また、液状シリコーンゴム材料注入時及び硬化時は、材料射出圧や熱膨張によりパイプ金型本体2と両端の駒1及び3が浮かないように金型押え用シリンダ22bにて金型を上方向から押さえている。
この時の荷重は、約750Nである。成形されたゴムローラの両端面を所定位置で突っ切り、その後ゴムローラ表面にカーボンブラックの導電材が分散されたウレタン塗料をディップコーティングし、現像ローラとした。
実施例1では、非注入側の駒1の上記嵌合部のテーパ部先端に、幅2mm、先端深さ1.2mmで、軸方向に30°の角度で逃げる溝を、円周等配分で4ヶ所設け、これをオーバーフロー用の溝1aとした。
また、この溝1aに連続して上記嵌合部におけるテーパ部のテーパに沿って、0.05mm削り、パイプ金型本体2と組み合わせたときにエアベント用の隙間1bとなるように形成した。
現像ローラの成形には、該成形金型内部に外径φ6mm、長さ270mmのゴムローラ軸体4(快削鋼SUM23L製)を配置し、熱硬化性液状シリコーンゴム材を22.5cc成形金型へ射出注入した。
この時の射出速度は、5cc/秒とした。成形用の液状シリコーンゴム材として、2液混合タイプの熱硬化性シリコーンゴムで、粘度150Pa・sのものを用いた。
また、導電性を持たせるためカーボンブラックが配合されている。
液状シリコーンゴム材注入後は、成形金型を110℃の加熱熱盤21内に5分間投入しゴム材料を硬化させ、30℃に冷却後成形金型よりゴムローラを取り出した。
また、液状シリコーンゴム材料注入時及び硬化時は、材料射出圧や熱膨張によりパイプ金型本体2と両端の駒1及び3が浮かないように金型押え用シリンダ22bにて金型を上方向から押さえている。
この時の荷重は、約750Nである。成形されたゴムローラの両端面を所定位置で突っ切り、その後ゴムローラ表面にカーボンブラックの導電材が分散されたウレタン塗料をディップコーティングし、現像ローラとした。
[実施例2]
実施例2では、実施例1と同一の金型を用いて、熱硬化性液状シリコーンゴム材を5cc/秒の注入速度で注入し、注入ノズル23に取り付けられた圧力センサ24の注入圧力が5MPaに達した時点で、材料の注入を停止した。
その他、成形に用いたシリコーンゴム材料、硬化条件は実施例1と同一である。
実施例2では、実施例1と同一の金型を用いて、熱硬化性液状シリコーンゴム材を5cc/秒の注入速度で注入し、注入ノズル23に取り付けられた圧力センサ24の注入圧力が5MPaに達した時点で、材料の注入を停止した。
その他、成形に用いたシリコーンゴム材料、硬化条件は実施例1と同一である。
[実施例3]
実施例3では、前述したように非注入側の駒1として、図3に示される構成のものを用いた。
すなわち、非注入側の駒1として、キャビティ側端面の内径がφ2で10°のテーパ角で、内径をφ0.5まで徐々に小さくしたオーバーフロー用の溝1aを形成し、その後エアベントとしてφ0.5のまま外側端面まで貫通させた穴1bを4穴開けた。
非注入側の駒以外のパイプ金型本体2や注入側の駒3は実施例1と同一の金型を用い、材料の注入条件を実施例1と同様5cc/秒の注入速度で22.5cc成形金型内へ注入した。
その他、シリコーンゴム材料、硬化条件等は、すべて実施例1と同一とした。
実施例3では、前述したように非注入側の駒1として、図3に示される構成のものを用いた。
すなわち、非注入側の駒1として、キャビティ側端面の内径がφ2で10°のテーパ角で、内径をφ0.5まで徐々に小さくしたオーバーフロー用の溝1aを形成し、その後エアベントとしてφ0.5のまま外側端面まで貫通させた穴1bを4穴開けた。
非注入側の駒以外のパイプ金型本体2や注入側の駒3は実施例1と同一の金型を用い、材料の注入条件を実施例1と同様5cc/秒の注入速度で22.5cc成形金型内へ注入した。
その他、シリコーンゴム材料、硬化条件等は、すべて実施例1と同一とした。
つぎに、比較例1及び比較例2の電子写真用現像ゴムローラの製造方法について説明する。
図4に、比較例1及び比較例2のゴムローラの製造方法に用いる金型全体の概略構成を示す。
また、図5に比較例1及び比較例2で用いる金型の非注入側の駒の構成を説明する図を示す。
図5(a)は非注入側の駒の斜視図であり、図5(b)は非注入側の駒のA−A断面図である。
図4において、11は非注入側の駒、11aは非注入側の駒に形成されたオーバーフロー用の穴、11bは非注入側の駒の外側端面に形成された凹部液溜まりである。
上記図4に示す比較例の構成において、非注入側の駒11以外の構成は実施例1のゴムローラの成形金型と同一の構成である。
すなわち、パイプ金型本体2や、注入側の駒3、ゴムローラ軸体4では実施例1と同一の構成である。
図4に、比較例1及び比較例2のゴムローラの製造方法に用いる金型全体の概略構成を示す。
また、図5に比較例1及び比較例2で用いる金型の非注入側の駒の構成を説明する図を示す。
図5(a)は非注入側の駒の斜視図であり、図5(b)は非注入側の駒のA−A断面図である。
図4において、11は非注入側の駒、11aは非注入側の駒に形成されたオーバーフロー用の穴、11bは非注入側の駒の外側端面に形成された凹部液溜まりである。
上記図4に示す比較例の構成において、非注入側の駒11以外の構成は実施例1のゴムローラの成形金型と同一の構成である。
すなわち、パイプ金型本体2や、注入側の駒3、ゴムローラ軸体4では実施例1と同一の構成である。
[比較例1]
比較例1では、前述した図4及び図5に示される非注入側の駒11以外の構成は実施例1のゴムローラの成形金型と同一の金型を用いた。
その際、非注入側の駒として、つぎのような非注入側に形成されたオーバーフロー用の穴11aと非注入側駒端面に形成された凹部液溜まり11bが形成されたものを用いた。
その際、非注入側の駒11の外側端面に、内径φ18、深さ2mmの凹部形状の液溜まり11bが設けられているものを用いた。
非注入側の駒11以外のパイプ金型本体2や注入側の駒3、ゴムローラ軸体4は実施例1と同一の金型を用いた。
比較例1では、前述した図4及び図5に示される非注入側の駒11以外の構成は実施例1のゴムローラの成形金型と同一の金型を用いた。
その際、非注入側の駒として、つぎのような非注入側に形成されたオーバーフロー用の穴11aと非注入側駒端面に形成された凹部液溜まり11bが形成されたものを用いた。
その際、非注入側の駒11の外側端面に、内径φ18、深さ2mmの凹部形状の液溜まり11bが設けられているものを用いた。
非注入側の駒11以外のパイプ金型本体2や注入側の駒3、ゴムローラ軸体4は実施例1と同一の金型を用いた。
[比較例2]
比較例2として、比較例1と同一の金型を用い、材料の注入条件を5cc/秒の注入速度で23.5cc成形金型内へ注入した。
その他、シリコーンゴム材料、硬化条件等はすべて実施例1と同一とした。
比較例2として、比較例1と同一の金型を用い、材料の注入条件を5cc/秒の注入速度で23.5cc成形金型内へ注入した。
その他、シリコーンゴム材料、硬化条件等はすべて実施例1と同一とした。
以上の実施例1〜3、比較例1及び比較例2で現像ローラを成形した際の、非注入側の駒におけるオーバーフロー部のゴムバリを観察した。
実施例1〜3では、オーバーフロー部のゴムバリが成形品のゴムローラ端面に繋がったまま、金型外へ排出することができた。
その際、非注入側の駒1に施されたオーバーフロー用の溝又は穴1aにゴムバリが残ることはなかった。
また、ゴムローラ端面からオーバーフロー部のゴムバリを切り取り、重量を測定したところ、実施例1及び実施例3で約0.5gであり、実施例2では、約0.7gであった。
実施例2でゴムバリの量が実施例1及び実施例3と比較して多かったのは、材料の圧縮性による圧力上昇の遅れ及び熱膨張の影響によると思われる。
実施例1〜3では、オーバーフロー部のゴムバリが成形品のゴムローラ端面に繋がったまま、金型外へ排出することができた。
その際、非注入側の駒1に施されたオーバーフロー用の溝又は穴1aにゴムバリが残ることはなかった。
また、ゴムローラ端面からオーバーフロー部のゴムバリを切り取り、重量を測定したところ、実施例1及び実施例3で約0.5gであり、実施例2では、約0.7gであった。
実施例2でゴムバリの量が実施例1及び実施例3と比較して多かったのは、材料の圧縮性による圧力上昇の遅れ及び熱膨張の影響によると思われる。
一方、比較例1では、オーバーフローのゴムが非注入側の駒11のオーバーフロー用の穴11aの途中で止まり、つぎのようにオーバーフロー用の穴11aに残って詰まってしまった。
すなわち、非注入側の駒11を取り外した際にオーバーフロー部のゴムバリが非注入側の駒11のキャビティ側端面で切れて、オーバーフロー用の穴11aに残って詰まってしまった。
詰まったゴムバリを取り、重量を測定したところ、実施例1及び実施例2と同様約0.5gであった。
すなわち、非注入側の駒11を取り外した際にオーバーフロー部のゴムバリが非注入側の駒11のキャビティ側端面で切れて、オーバーフロー用の穴11aに残って詰まってしまった。
詰まったゴムバリを取り、重量を測定したところ、実施例1及び実施例2と同様約0.5gであった。
また、比較例2では、オーバーフローのゴムがオーバーフロー用の穴11aを越え、非注入側の駒11の外側端面に形成された凹部形状の液溜まり部11bまで達した。
硬化、冷却後、非注入側の駒11を取り外した際、オーバーフロー部のゴムバリは、非注入側の駒11のキャビ側端面で切れたが、非注入側の駒11より排出することができた。
すなわち、非注入側の駒11外側端面に形成された凹部形状液溜まり部11bのゴムバリと共に非注入側の駒11よりゴムバリを排出することができた。
しかし、金型が汚れたり離型性が劣るなど条件によっては、オーバーフロー用の穴11aと凹部液溜まり部11bの間でゴムバリが切れて、オーバーフロー用の穴11aにゴムバリが残る場合があった。
この頻度は2〜5%程度であった。また、ゴムバリの重量を測定すると、約1.5gと実施例や比較例1と比べてかなり多かった。
硬化、冷却後、非注入側の駒11を取り外した際、オーバーフロー部のゴムバリは、非注入側の駒11のキャビ側端面で切れたが、非注入側の駒11より排出することができた。
すなわち、非注入側の駒11外側端面に形成された凹部形状液溜まり部11bのゴムバリと共に非注入側の駒11よりゴムバリを排出することができた。
しかし、金型が汚れたり離型性が劣るなど条件によっては、オーバーフロー用の穴11aと凹部液溜まり部11bの間でゴムバリが切れて、オーバーフロー用の穴11aにゴムバリが残る場合があった。
この頻度は2〜5%程度であった。また、ゴムバリの重量を測定すると、約1.5gと実施例や比較例1と比べてかなり多かった。
1:非注入側の駒
1a:非注入側の駒に形成されたオーバーフロー用の穴又は溝
1b:エアベント用の隙間
2:パイプ金型本体
3:注入側の駒
4:ゴムローラ軸体
11:比較例1,2で用いた非注入側の駒
11a:非注入側の駒に形成されたオーバーフロー用の穴又は溝
11b:非注入側の駒の外側端面に形成された凹部液溜まり
21:熱盤
21b:下部熱盤
22:金型押え
22b:金型押え用シリンダ
23:注入ノズル
24:圧力センサ
25:射出シリンジ
25b:サーボモータ
26:ノズル上昇シリンダ
27:材料ポンプ
1a:非注入側の駒に形成されたオーバーフロー用の穴又は溝
1b:エアベント用の隙間
2:パイプ金型本体
3:注入側の駒
4:ゴムローラ軸体
11:比較例1,2で用いた非注入側の駒
11a:非注入側の駒に形成されたオーバーフロー用の穴又は溝
11b:非注入側の駒の外側端面に形成された凹部液溜まり
21:熱盤
21b:下部熱盤
22:金型押え
22b:金型押え用シリンダ
23:注入ノズル
24:圧力センサ
25:射出シリンジ
25b:サーボモータ
26:ノズル上昇シリンダ
27:材料ポンプ
Claims (11)
- 両端部が開口した円筒状金型と、
前記両端部の開口の一方と篏合する第一駒型及び他方と篏合する第二駒型と、
前記円筒状金型内に配され前記第一駒型及び第二駒型に形成された保持部で保持可能とされた軸体と、
を有し、前記第一駒型または前記第二駒型のいずれかの駒型の側から前記円筒状金型内にゴム材料を注入し、前記軸体の外周にゴムローラを成型するゴムローラの成型金型であって、
前記第一駒型または前記第二駒型のいずれかのゴム材料を注入しない側の駒型には、前記ゴム材料の注入量のバラツキを逃がすオーバーフロー用の穴乃至は溝が設けられ、
該オーバーフロー用の穴乃至は溝は、前記円筒状金型内から金型外に向かって徐々に小さくなる断面を有することを特徴とするゴムローラの成型金型。 - 前記第一駒型及び第二駒型は、前記円筒状金型の開口と嵌合するテーパ形状の嵌合部を有し、前記ゴム材料を注入しない側の駒型におけるテーパ形状の嵌合部に前記オーバーフロー用の穴乃至は溝が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のゴムローラの成型金型。
- 前記オーバーフロー用の穴乃至は溝は、1つ以上設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のゴムローラの成型金型。
- 前記オーバーフロー用の穴乃至は溝は、エアを外部に逃がすエアベント部と連通していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴムローラの成型金型。
- 前記エアベント部は、前記駒の外側まで貫通する貫通穴乃至は貫通溝で構成されていることを特徴とする請求項4に記載のゴムローラの成型金型。
- 両端部が開口した円筒状金型と、前記両端部の開口の一方と篏合する第一駒型及び他方と篏合する第二駒型と、前記円筒状金型内に配され前記第一駒型及び第二駒型に形成された保持部で保持可能とされた軸体と、を有するゴムローラの成型金型を用い、
前記第一駒型または前記第二駒型のいずれか一方の駒型の側から前記円筒状金型内にゴム材料を注入し、前記軸体の外周にゴムローラを成型するゴムローラの製造方法であって、
前記ゴムローラ成型金型として、請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴムローラ成型金型を用いて前記ゴムローラを製造することを特徴とするゴムローラの製造方法。 - 前記ゴム材料を注入するに際し、成形金型又は注入用のノズルに取り付けられた圧力センサにより注入圧力を測定し、前記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝に達した際の注入圧力の上昇を検出し、
前記検出した結果に基づいて前記ゴム材料の注入量を制御する工程を有することを特徴とする請求項6に記載のゴムローラの製造方法。 - 前記ゴム材料を注入するに際し、前記ゴム材料の注入に射出シリンジを用い、該射出シリンジをモータにより駆動し、
前記モータに設定される制御トルクに基づいて前記ゴム材料の注入を制御する工程を有することを特徴とする請求項6に記載のゴムローラの製造方法。 - 前記モータに設定される制御トルクが、前記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝に到達するのに必要とされるトルクよりも小さいトルクに設定されることを特徴とする請求項8に記載のゴムローラの製造方法。
- 前記ゴム材料を注入するに際し、前記ゴム材料の注入に射出シリンジを用い、該射出シリンジを油圧シリンダにより駆動し、
前記油圧シリンダに設定される油圧力に基づいて前記ゴム材料の注入を制御する工程を有することを特徴とする請求項6に記載のゴムローラの製造方法。 - 前記油圧シリンダに設定される油圧力が、前記ゴム材料がオーバーフロー用の穴乃至は溝に達した際に必要となる油圧力より小さい油圧力に設定されることを特徴とする請求項10に記載のゴムローラの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006005521A JP2007185853A (ja) | 2006-01-13 | 2006-01-13 | ゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法 |
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- 2006-01-13 JP JP2006005521A patent/JP2007185853A/ja active Pending
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