JP2011235487A

JP2011235487A - ローラ成形型

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Publication number: JP2011235487A
Application number: JP2010107303A
Authority: JP
Inventors: Yuya Umegaki; 祐哉梅垣; Tomoyuki Yusa; 知之遊佐
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2030-05-07
Also published as: JP5638282B2

Abstract

【課題】成形後におけるエア抜き用通路内の発泡体の除去が容易であって、かつ、型内の圧力保持効果を確実に得ることができるローラ成形型を提供する。
【解決手段】シャフトと、その外周に担持された発泡体層とを備えるローラの成形に用いられ、円筒状の型本体１と、型本体１の上端を閉塞する上部キャップ２と、型本体１の下端を閉塞する下部キャップとを備えるローラ成形型である。上部キャップ２の周面上に、ローラ軸方向に延びる少なくとも１本の溝３が形成され、かつ、溝３が、成形型１の内部および外部に開口するとともに、少なくとも１箇所に絞り部４を有する。
【選択図】図１

Description

本発明はローラ成形型に関し、詳しくは、発泡ウレタンローラの成形に用いられるローラ成形型のキャップ形状の改良に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、画像形成の各工程で、現像ローラや帯電ローラ、トナー供給ローラ等の種々のローラ部材が使用されている。このようなＯＡ機器用ローラは、例えば、発泡ウレタン等の材料を用いて型成形により製造される。

このようなローラの成形に用いられる成形型は、一般に、円筒状の型本体と、その上下端部を閉塞するためのキャップとを備え、型本体の内部にシャフトを配置した状態で型本体の内部に発泡ウレタン原料等を注入して、ローラの成形を行うものである。ここで、成形型内で発泡体原料を発泡、膨張させる場合には、型内のエアを型外に排出することが必要となるので、成形型に使用するキャップには、通常、エア抜きのためのベント穴が設けられている。このベント穴は、発泡体原料の発泡膨張時に型内のエアを型外へ導く通路になるとともに、発泡した原料がベント穴内に入り込み固化してベント穴を塞ぐことで、型内の圧力を保持する機能も奏するものである。型内の圧力を保持することは、発泡体のセル径の大きさの制御や、型内のセルの均一性の確保のために重要となる。

ローラの製造方法に係る技術としては、例えば、特許文献１に、丸孔状の成形孔を有する成形型と、成形型の成形孔の各端部に着脱自在に嵌合され、各端部を閉塞するとともに、成形孔側の面の中央に嵌合孔が設けられ、かつ少なくとも一方に、成形孔に連通する材料注入孔が穿設された１対のエンドキャップと、各エンドキャップの嵌合孔に嵌合され、かつ内面にローラの芯軸の端部が嵌合しうるようにしたマスキングキャップとを備えるローラの製造装置が開示されている。また、特許文献２には、キャップに設けるエア抜き通路の構造を、穴ではなく螺旋状の溝とすることで、発泡体のキャップ外への漏れを抑制するとともに成形後の通路における発泡体の除去を容易としたＯＡローラの製造方法が開示されている。

特開２００１‐１２９８３５号公報（特許請求の範囲，図１５等）特開２００６‐１０３０９０号公報（特許請求の範囲等）

上述のように、キャップに設けられるベント穴は、エア抜きの機能とともに、発泡した原料を入り込ませて固化することで、圧力を保持する機能も有するものである。しかしながら、ベント穴は穴形状であるため、一度入り込んだ発泡体を取り出すのに手間がかかり、そのためキャップの再利用が困難となっていた。これに対し、特許文献２に開示された技術によれば、エア抜き用の通路を穴から螺旋状の溝に変えたことで、成形後における発泡体の除去は容易となったが、この場合、製造条件によっては、発泡原料が固化しにくくなり、型内の圧力を十分保持できないおそれがあった。型内の圧力が十分保持できないと、ローラの外観不良を生ずる原因ともなるため、さらなる改良が望まれていた。

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、キャップにおけるエア抜き用の通路の形状を改良することで、成形後におけるエア抜き用通路内の発泡体の除去が容易であって、かつ、型内の圧力保持効果を確実に得ることができるローラ成形型を提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、キャップの周面上に、少なくとも１箇所に絞り部を有する溝を設けることで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、シャフトと、該シャフトの外周に担持された発泡体層とを備えるローラの成形に用いられるローラ成形型であって、円筒状の型本体と、該型本体の上端を閉塞する上部キャップと、該型本体の下端を閉塞する下部キャップとを備えるローラ成形型において、
前記上部キャップの周面上に、ローラ軸方向に延びる少なくとも１本の溝が形成され、かつ、該溝が、成形型の内部および外部に開口するとともに、少なくとも１箇所に絞り部を有することを特徴とするものである。

本発明のローラ成形型においては、前記溝が２箇所に絞り部を有し、２箇所の該絞り部の間に、溝本体部より幅広の幅広部が設けられていることが好ましい。また、前記幅広部から、ローラ軸方向外側に向かって延びる複数本の副溝部が設けられていることがより好ましい。さらに、本発明のローラ成形型は、前記型本体および上部キャップの外周に配置されて該型本体および上部キャップを固定する保持部材を備え、前記上部キャップの外周に、該保持部材の凹部と嵌合する複数条のリブが設けられていることが好ましい。この場合、前記リブの断面形状は、好適には、半円形状とする。

本発明によれば、上記構成としたことで、成形後におけるエア抜き用通路内の発泡体の除去が容易であって、かつ、エア抜き用通路内で原料が固化しやすく、これにより型内の圧力保持効果を確実に得ることができるローラ成形型を実現することが可能となった。

本発明のローラ成形型の一例を示す概略部分断面図および斜視図である。本発明のローラ成形型の他の例を示す概略部分断面図である。従来のローラ成形型の一例を示す概略部分断面図である。

以下、本発明の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（ａ）に、本発明のローラ成形型の一例を示す概略部分断面図を示す。本発明のローラ成形型は、シャフトと、その外周に担持された発泡体層とを備えるローラの成形に用いられるものであり、図示するように、円筒状の型本体１と、型本体１の上端を閉塞する上部キャップ２と、型本体の下端を閉塞する下部キャップ（図示せず）とを備えている。図１（ａ）中では、上部キャップ２のみを側面図で示し、それ以外の部分を断面図として示している。図２，３において同様である。なお、図中の符号１０はシャフトを示す。

また、図１（ｂ）は、上部キャップ２を示す斜視図である。図１中に示すように、本発明のローラ成形型においては、上部キャップ２の周面上に、ローラ軸方向に延びる少なくとも１本の溝３が形成されている。かかる溝３は、成形型の内部および外部に開口するとともに、少なくとも１箇所、図示する例では２箇所に、絞り部４を有する点に特徴がある。このように、上部キャップ２の周面上にローラ軸方向に添って設けた溝３が、絞り部４を有するものとしたことで、エア抜きの効果を保持しつつ、絞り部４において発泡原料を固化しやすくして、型内の圧力を確実に保持することができ、これによりローラの外観不良の発生を抑制することができるローラ成形型とすることが可能となった。また、溝３は清掃性が良好であるため、本発明においては、上部キャップ２のリユースも容易である。なお、上記絞り部４は、本発明の所期の効果を得るために、図示するように、上部キャップ２により型本体１の上端を閉塞した状態で、成形型の外部に露出しない部分に設けることが必要である。

本発明に係る溝３は、好適には図示するように、２箇所に絞り部４を有し、これら２箇所の絞り部４の間に、溝本体部３ａより幅広の幅広部５が設けられているものとする。これにより、余分な発泡ウレタンの回収容量を大きくすることができ、発泡ウレタンが溝本体外に漏れることを防ぐことができる。より好ましくは、この幅広部５からローラ軸方向外側に向かって延びる副溝部６Ａ，６Ｂを設けることで、エア抜きを均等に行うことができるとの効果が得られる。この副溝部は、複数本で設けることができ、その本数には特に制限はないが、例えば、２〜４本とする。

本発明に係る溝３は、上部キャップ２の周面上に、少なくとも１箇所にて設けることが必要であり、好ましくは、ローラ周方向に均等に、２〜４箇所にて設ける。これにより、エア抜きおよび圧力保持の効果をローラ周方向に均等に得ることができ、得られるローラの外観性をより向上することができる。

また、本発明において、溝３の各部分における溝幅や溝深さ等の寸法については、特に制限されるものではないが、溝３と型本体の内壁との間で形成される通路の容積が、型外に排出される発泡原料の体積以上となるよう設定することが、発泡原料の型外への漏出を防止する観点からは有利である。基本的には、発泡原料の種類や発泡温度等に応じて、溝の各部分の寸法を適宜調整すればよい。

本発明のローラ成形型は、上部キャップに上記溝を設ける以外の点については、特に制限されるものではなく、目的とするローラ形状等に応じて、常法に従い適宜構成することができるものである。

図２に、本発明のローラ成形型の他の例を示す概略部分断面図を示す。本発明のローラ成形型においては、図示するように、型本体１および上部キャップ１２の外周に、これら型本体１および上部キャップ１２を固定するための保持部材７を配置することができる。この場合、図示するように、上部キャップ１２の外周には、保持部材７に設けられた凹部９と嵌合する複数条のリブ８が設けられていることが好ましい。従来は、例えば、図３に示すように、上部キャップ１０２の外周に断面三角形状のリブ１０８を１条にて設けて、リブ１０８を保持部材１０７の凹部１０９に引っ掛けることで上部キャップ１０２を固定していたが、この場合、上部キャップを何度もリユースすると引っ掛かりが甘くなり、成形途中で上部キャップが抜けてしまうおそれがあった。本発明においては、リブ８を複数条、例えば、２〜３条にて設けることで、リブ８の摩耗を抑制することができ、上部キャップの耐久性をより向上することができるものとなる。また、この場合、図示するように、上記リブ８の断面形状を半円形状にすることが好ましい。これにより、リブの摩耗をより低減することができ、上部キャップのリユース回数を増大させることができる。

なお、図示はしないが、上部キャップおよび下部キャップは、シャフト１０の上部および下部を保持する穴部を有するものである。また、上部キャップおよび下部キャップの材質としては、射出成形用の汎用の樹脂材料を用いることができ、好ましくはポリプロピレン（ＰＰ）を用いる。さらに、型本体１の材質としては、特に限定されず、樹脂材料または金属材料等を使用することができ、特には、その内面をフッ素樹脂コート処理することで、離型性を向上することが好ましい。

本発明のローラ成形型を用いてローラを成形するに際しては、まず、型本体の下端を下部キャップにより閉塞して、シャフトを下部キャップにて型内に固定配置した状態で、ローラの発泡体層を形成するための発泡体原料、例えば、発泡ウレタン原料を、型内に注入する。次いで、上部キャップにてシャフトの上端を保持しつつ、型本体の上端を上部キャップにて閉塞する。さらに、所望に応じ、保持部材を用いて、型本体および上部キャップを固定する。型内で発泡、膨張した原料は、溝３を介して残留エアを押し出しつつ、溝３内に充填され、その後、溝３内の絞り部４において発泡原料が固化することで、型内の圧力が保持される。次いで、ローラ成形型を所定の条件下で加熱して、発泡原料を硬化させることで、シャフトの外周に発泡体層を形成することができる。その後、成形されたローラを型内から取り出して、上部キャップの溝３内から固化した発泡原料を除去すれば、上部キャップは容易にリユースすることが可能である。

１型本体
２，１２，１０２上部キャップ
３溝
４絞り部
５幅広部
６Ａ，６Ｂ副溝部
７，１０７保持部材
８，１０８リブ
９，１０９凹部
１０シャフト

Claims

シャフトと、該シャフトの外周に担持された発泡体層とを備えるローラの成形に用いられるローラ成形型であって、円筒状の型本体と、該型本体の上端を閉塞する上部キャップと、該型本体の下端を閉塞する下部キャップとを備えるローラ成形型において、
前記上部キャップの周面上に、ローラ軸方向に延びる少なくとも１本の溝が形成され、かつ、該溝が、成形型の内部および外部に開口するとともに、少なくとも１箇所に絞り部を有することを特徴とするローラ成形型。
前記溝が２箇所に絞り部を有し、２箇所の該絞り部の間に、溝本体部より幅広の幅広部が設けられている請求項１記載のローラ成形型。
前記幅広部から、ローラ軸方向外側に向かって延びる複数本の副溝部が設けられている請求項２記載のローラ成形型。
前記型本体および上部キャップの外周に配置されて該型本体および上部キャップを固定する保持部材を備え、前記上部キャップの外周に、該保持部材の凹部と嵌合する複数条のリブが設けられている請求項１〜３のうちいずれか一項記載のローラ成形型。
前記リブの断面形状が半円形状である請求項４記載のローラ成形型。