JP3935458B2 - Molding device - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真複写機あるいはプリンタ等の画像定着装置又は画像転写装置等に用いられる定着用又は転写用のベルトとして使用するチューブ又はローラを成型する成型装置に関する。 The present invention relates to a molding apparatus for molding a tube or a roller used as a fixing or transfer belt used in an image fixing apparatus or an image transfer apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer.
この種のチューブ又はローラは、単層あるいは複数層に形成されるが、電子写真複写機等における高熱伝導高画質等の要請から肉厚の薄肉化、肉厚の均一化が求められている。
例えば、軸心となる芯体とその外周に同軸状に嵌合される円筒金型との間に、注型ノズルを介して液状ゴムを注入し、その後、その液状ゴムを加熱硬化して被覆層とする定着ローラの成型装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような成型装置をそのまま使って、肉厚が薄くかつ均一な高精度のチューブ又はローラを成型することは実際上できない。従って、薄肉でかつ均一な肉厚を備えたチューブ又はローラを成型するために、上記成型装置をモデファイして図2及び図3に示すようなチューブ又はローラ成型装置をそれぞれ構成し検討した。
This type of tube or roller is formed in a single layer or a plurality of layers, but it is required to reduce the thickness and to make the thickness uniform in response to a demand for high thermal conductivity and high image quality in an electrophotographic copying machine or the like.
For example, liquid rubber is injected through a casting nozzle between a core serving as an axial center and a cylindrical mold that is coaxially fitted to the outer periphery of the core, and then the liquid rubber is heat-cured and coated. An apparatus for forming a fixing roller as a layer is known (for example, see Patent Document 1). Using such a molding apparatus as it is, it is practically impossible to mold a highly accurate tube or roller that is thin and uniform in thickness. Therefore, in order to mold a tube or roller having a thin wall and a uniform thickness, the above molding apparatus was modified and a tube or roller molding apparatus as shown in FIGS.
図2の成型装置は、両端にジャーナル部36Aを有する内壁円筒金型36、同軸状に配置された外壁円筒金型37、両円筒金型36、37の両端を保持する上、下蓋体39、33等により構成されている。なお、ローラ成型のときは、内壁円筒金型36はローラ芯軸を兼ねる。
下蓋体33は蓋本体33Aに支持円筒体33Bを組み合わせて構成されている。蓋本体33Aの中央部に、注型ノズル31が装着されている。外壁円筒金型37の両端外周面にはテーパ40、41が設けられ、これに接する、上、下蓋体39、33の各内周面にもテーパが設けられている。内壁円筒金型36は、下蓋体33の支持円筒体33B内に配置された中子34により位置決めされている。すなわち、中子34の上面に、内壁円筒金型36の下方のジャーナル部36Aを挿入できる円形の溝が二重に設けられ、これらの溝に内壁円筒金型36のジャーナル部36Aを嵌合することにより、位置決めされる。なお、中子34は液状ゴムの流通路を形成する役割も有しており、逆切頭円錐形の円筒体の外周面に、図2(b)に示すように複数条の溝38を設けた構成とされている。
The molding apparatus shown in FIG. 2 holds an inner wall
The
このように構成された成型装置は、同軸状に嵌合された内壁円筒金型36と外壁円筒金型37との間の縦空間に、注型ノズル31を介して液状ゴムを注入し、その後、その液状ゴムを加熱硬化して金型等の各部品を解体することにより、チューブ又はローラを得るものである。
肉厚の均一化を図るための内壁円筒金型36、外壁円筒金型37の同軸組立精度は、各円筒金型36、37と上下蓋体39、33との接触部40、41をテーパ状にすること、及び、内壁円筒金型のジャーナル部36Aのはめあい公差を厳密にすることにより確保される。
The molding apparatus configured in this manner injects liquid rubber into the vertical space between the inner wall
The coaxial assembly accuracy of the inner wall
図3の成型装置は、上端にジャーナル部56Aを有する内壁円筒金型56、同軸状に配置された外壁円筒金型57、両円筒金型56、57の両端を保持する上下の蓋体59、52、上下のスペーサ60、55等により構成されている。
下蓋体52は蓋本体52Aに支持円筒体52Bを組み合わせて構成されている。蓋本体52Aの中央部に、注型ノズル51が装着されている。上スペーサ60は、円筒状をなし、図3(b)に示されるように、下端面の周囲に複数の爪61が設けられている。各爪61の外面にテーパが設けられている。各爪61のテーパに接する、外壁円筒金型57の上端部の内周面にもテーパが設けられている。下のスペーサ55は、下向きの円錐形をなし、図3(c)に示されるように、上端面の周囲に複数の爪54が設けられている。各爪54の外面にテーパが設けられている。各爪54のテーパに接する、外壁円筒金型57の下端部の内周面にもテーパが設けられている。
3 includes an inner wall
The
外壁円筒金型57及び内壁円筒金型56は、上下の蓋体59、52と、上下のスペーサ60、55によって位置決めされている。
なお、下のスペーサ55は液状ゴムの流通路を形成する役割も有しており、外周面に複数条の溝58を設けた構成とされている。
このように構成された成型装置は、同軸状に嵌合された内壁円筒金型56と外壁円筒金型57との間の空間に、注型ノズル51を介して液状ゴムを注入し、その後、その液状ゴムを加熱硬化して金型等の各部品を解体することにより、チューブ又はローラを得るものである。
肉厚の均一化を図るための、内壁円筒金型56、外壁円筒金型57の同軸組立精度は、各円筒金型56、57と、上下の蓋体59、52と、上下スペーサ60、55の爪との各接触部により得られる。
The
The molding apparatus configured as described above injects liquid rubber into the space between the inner wall
The coaxial assembly accuracy of the inner wall
ところで、上記の技術には、次のような解決すべき課題があった。
図2に示した成型装置では、次のような難点があることが分った。すなわち、テーパ接触のときは、接触圧の不均衡が起こり易く、しかも摩擦力が生じるので、幾何学的に予想される同軸度が得難い。また、はめあい公差により組立精度を確保するには、はめあい公差を厳密にし、はめあい区間を長くとる必要があるが、こうすると組立時、いわゆるカジリが生じ易く組立性が著しく低下することになる。
By the way, the above technique has the following problems to be solved.
The molding apparatus shown in FIG. 2 has been found to have the following difficulties. That is, in the taper contact, the contact pressure is likely to be imbalanced, and a frictional force is generated, so that it is difficult to obtain a geometrically expected coaxiality. Further, in order to secure the assembly accuracy by the fit tolerance, it is necessary to make the fit tolerance strict and to make the fit section long. However, in this case, so-called galling is likely to occur at the time of assembly, and the assemblability is significantly lowered.
組立性を考慮した現実的なはめあい公差、区間では、下記例に示すように、必要な組立精度が得られない。
つまり、図2(a)に示すように、内壁円筒金型36の上端ジャーナル部36Aと上蓋体39との間のはめあい隙間20μm、はめあい区間Aを30mm、拘束円筒長さBを300mmとしたとき、単純に幾何学的な最大軸ずれ量は0.2mmに達する。
さらに、上、下蓋体39、33が両円筒金型36、37を拘束する蓋と位置決めのための締付け部材を兼ねるため、大きな構造となり、両円筒金型36、37の締め付け時の比較的小さな力又はモーメントにより、両円筒金型36、37が変形し、組立精度が劣化するおそれがある。
As shown in the following example, the required assembly accuracy cannot be obtained in a realistic fit tolerance and section in consideration of assembly.
That is, as shown in FIG. 2A, when the
Further, since the upper and
また、図3に示した成型装置では、次のような難点があることが分った。すなわち、肉厚の均一化を図るために、上下のスペーサ60、55を外壁円筒金型57及び内壁円筒金型56との間に挿入して、内壁円筒と外壁円筒の間隔を保持しようとするものである。このため、外壁円筒金型57及び内壁円筒金型56との間隔を保持するための接触面は、外壁円筒金型57の内面、上下のスペーサ60、55の爪61、54の外面と、内壁円筒金型56の外面、上下のスペーサ60、55の内面と4面が存在する。このため、組立精度は、4面の加工精度の積み重ねとなり、接触面が単数のときより劣化する。さらに、スペーサ組立後の姿勢にばらつきが生じ易く組立精度をばらつかせるおそれがある。
Moreover, it has been found that the molding apparatus shown in FIG. 3 has the following difficulties. That is, in order to make the thickness uniform, the upper and
本発明は、薄肉でかつ均一な肉厚を有する高精度のチューブ又はローラを成型することができる成型装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the shaping | molding apparatus which can shape | mold the highly accurate tube or roller which is thin and has uniform thickness.
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成1〉
内壁円筒金型と、上記内壁円筒金型の外側に同軸に配置される外壁円筒金型と、上記内壁円筒金型及び上記外壁円筒金型の各端部に嵌合されて上記両円筒金型を固定する上部蓋体及び下部蓋体と、上記下部蓋体に設けられ、上記内壁円筒金型及び外壁円筒金型の間に液状ゴムを注入する液状ゴム注入口とを備え、上記内壁円筒金型及び上記外壁円筒金型の対向面における各端部の周上に、複数の突起を放射状に設けたことを特徴とする成型装置。
The present invention adopts the following configuration in order to solve the above points.
<
An inner wall cylindrical mold, an outer wall cylindrical mold disposed coaxially on the outer side of the inner wall cylindrical mold, and the both cylindrical molds fitted to each end of the inner wall cylindrical mold and the outer wall cylindrical mold An upper lid and a lower lid, and a liquid rubber inlet provided in the lower lid for injecting liquid rubber between the inner wall cylindrical mold and the outer wall cylindrical mold, and the inner wall cylindrical mold A molding apparatus, wherein a plurality of protrusions are provided radially on the periphery of each end portion of the mold and the opposing surface of the outer wall cylindrical mold.
同軸状に配置された内壁円筒金型と外壁円筒金型との間の空間に、液状ゴムが注入され硬化されて成型層が形成されチューブ又はローラとなる。液状ゴムとしてはシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム弾性材が使用される。
構成1によれば、前記内壁円筒金型及び前記外壁円筒金型の各端部に設けられる複数の突起と両円筒金型との接触面が小さいため、すり合わせ摺動距離が短く組立性を損なわない。また、成型層の肉厚を決定する、両円筒金型間の間隔保持のための接触面が、前記複数の突起の各先端面とこれらに接する両円筒金型の各周面の2面のみであるので、組立加工精度を劣化させることが殆どない。構成1は、外径10mm以上、肉厚0.1〜0.5mm、肉厚のばらつき±(10〜20)μm程度の、薄肉で肉厚変動の小さな高精度のチューブ又はローラを成型するのに適する。
Liquid rubber is injected into a space between the inner wall cylindrical mold and the outer wall cylindrical mold arranged coaxially and cured to form a molded layer to be a tube or a roller. As the liquid rubber, a rubber elastic material having heat resistance such as silicone rubber and fluorine rubber is used.
According to
〈構成2〉
構成1記載の成型装置において、上記内壁円筒金型に設けられた突起の先端は、上記外壁円筒金型の内周面に当接し、上記外壁円筒金型に設けられた突起の先端は、上記内壁円筒金型の外周面に当接していることを特徴とする成型装置。
<
In the molding apparatus according to
前記内壁円筒金型に設けられた突起と前記外壁円筒金型に設けられた突起とは、同軸に配置された内壁円筒金型と外壁円筒金型の各端部に設けられている。 The protrusions provided on the inner wall cylindrical mold and the protrusions provided on the outer wall cylindrical mold are provided at respective end portions of the inner wall cylindrical mold and the outer wall cylindrical mold arranged coaxially.
〈構成3〉
構成1又は2記載の成型装置において、上記突起は、上記内壁円筒金型及び上記外壁円筒金型の各端部の、少なくとも2箇所に、断続的に設けられたことを特徴とする成型装置。
<
3. The molding apparatus according to
前記内壁円筒金型及び前記外壁円筒金型の各端部の突起は、2箇所以上に設けられるが、ある程度、個数が多いほどチューブ又はローラの寸法精度が高まる。しかし、下方の突起と突起との空間が液状ゴムの流通路となるので、突起の個数や大きさは液状ゴムの粘度や注入作業性等を考慮して決定される。 The protrusions at each end of the inner wall cylindrical mold and the outer wall cylindrical mold are provided at two or more locations, but the dimensional accuracy of the tube or roller increases as the number increases to some extent. However, since the space between the lower protrusions serves as a flow path for the liquid rubber, the number and size of the protrusions are determined in consideration of the viscosity of the liquid rubber, the injection workability, and the like.
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using specific examples.
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
図1(a)は本発明の成型装置の一実施例を示す断面図である。図1(b)は同(a)のB−B線に沿う横断面図、(c)は同(a)のC−C線に沿う横断面図である。
図1(a)において、内壁円筒金型16と外壁円筒金型17とは、同軸に配置されている。内壁円筒金型16は両端面にジャーナル部16Aを有している。内壁円筒金型16の上端部の外周面に、複数の突起20が放射状に設けられている。これらの突起20は、外壁円筒金型17の上端部の内周面に接し外壁円筒金型17の径方向の動きを拘束するものである。また、外壁円筒金型17の下端部の外周面に、複数の突起18が放射状に設けられている。これらの突起18は、内壁円筒金型16の下端部の外周面に接し内壁円筒金型16の径方向の動きを拘束するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using specific examples.
Fig.1 (a) is sectional drawing which shows one Example of the shaping | molding apparatus of this invention. FIG.1 (b) is a cross-sectional view which follows the BB line of the same (a), (c) is a cross-sectional view which follows the CC line of the same (a).
In FIG. 1A, the inner wall
また、これらの突起18、20は、図1(b)、(c)にも示すように、ほぼ定間隔で断続的に設けられ、内壁円筒金型16及び外壁円筒金型17の間に所定間隔の隙間を形成している。この隙間の径方向の大きさが成型すべきチューブの肉厚となる。外壁円筒金型17の下端部に設けられた複数の突起18の間は後述する液状ゴムの流通路となるので、各突起18の周方向の数、幅は、液状ゴムの粘性により決定される。突起の軸方向の長さは数mm以下とする。
突起18、20は内壁円筒金型16と外壁円筒金型17に互い違いに設けられる。つまり、図1(a)に示したものと異なるが、一方の突起20を、外壁円筒金型17の内周面の上端あるいは上端近傍に設けた場合は、他方の突起18は、内壁円筒金型16の外周面の下端あるいは下端近傍に設けられる。
Further, as shown in FIGS. 1B and 1C, these
The
内壁円筒金型16及び外壁円筒金型17の両端部には、それぞれ上部蓋体19及び下部蓋体12が嵌合されている。内壁円筒金型16の下端のジャーナル部16Aに中子14が嵌合されている。中子14は、下部蓋体12と共に液状ゴムの流通路を形成する役割がある。上部蓋体19は、外壁円筒金型17の端部の外径と同一の内径の内孔とさらに外壁円筒金型17のジャーナル部16Aを嵌合させる内孔とが二重に設けられている。下部蓋体12は、外壁円筒金型17の端部の外径と同一の内径を有する円筒体12Bと、この円筒体12Bの一端に嵌合された蓋本体12Aとを結合したものである。蓋本体12Aには注型ノズル11が連結され、これらの中心に透孔が設けられている。この透孔が液状ゴムを注入する液状ゴム注入口となるものである。
An
このように構成された成型装置は、同軸状に嵌合された内壁円筒金型16と外壁円筒金型17との間の縦空間に、注型ノズル11を介して液状ゴムを注入し、その後、その液状ゴムを加熱硬化して金型等の各部品を解体することにより、チューブ又はローラを得るものである。液状ゴムとしてはシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム弾性材が使用される。
The molding apparatus configured in this manner injects liquid rubber into the vertical space between the inner wall
上記構成の成型装置によれば、下記利点があり、肉厚のばらつきが±(10〜20)μmのゴムチューブを成型できる。すなわち、内壁円筒金型16及び外壁円筒金型17が互いの距離を直接拘束し合う簡易構成であることから、組立精度が劣化することがなく、より高精度に内壁円筒金型16及び外壁円筒金型17を組み立てることができる。また、接触部が突起18、20の先端面であることから、拘束区間が短く、かつ組み立て時、この拘束区間部分のすり合わせ摺動距離を短くすることができるので、組立性を損なわない。また、内壁円筒金型16及び外壁円筒金型17が直接に接し、しかも2面の加工精度のみに依存するため、スペーサを用いた構造に比して組立精度がより向上する。また、注型時、あるいは射出時に、流体圧に抗するために予め金型軸方向に締付け力を加えるが、組立精度を劣化させる方向の、これに伴う応力の発生はない。
According to the molding apparatus having the above configuration, there are the following advantages, and a rubber tube having a thickness variation of ± (10 to 20) μm can be molded. That is, since the inner wall
図4は、本発明の成型装置により、下記条件で成型したチューブの肉厚分布を示す図である。
すなわち、外径60mm、肉厚330μm、長さ300mmのチューブを成型した。そして、このチューブの肉厚を、周方向の角度45度の間隔、軸方向60mmの間隔に、1本のチューブにつき48データ、6本のチューブから合計288点の測定結果をチューブ厚さの分布図として図4に示した。この測定により、チューブ肉厚の平均値は330μm、標準偏差が3.6μmであることが分った。
FIG. 4 is a view showing a wall thickness distribution of a tube molded under the following conditions by the molding apparatus of the present invention.
That is, a tube having an outer diameter of 60 mm, a wall thickness of 330 μm, and a length of 300 mm was molded. The thickness of this tube was measured at 48 data per tube at intervals of 45 degrees in the circumferential direction and at an interval of 60 mm in the axial direction, and a total of 288 measurement results from 6 tubes were distributed. This is shown in FIG. From this measurement, it was found that the average tube thickness was 330 μm and the standard deviation was 3.6 μm.
11 注型ノズル
12 下部蓋体
14 中子
16 内壁円筒金型
17 外壁円筒金型
18、20 突起
19 上部蓋体
11
Claims (2)
前記内壁円筒金型の外側に同軸に配置される外壁円筒金型と、
前記内壁円筒金型及び前記外壁円筒金型の各端部に嵌合されて前記両円筒金型を固定する上部蓋体及び下部蓋体と、
前記下部蓋体に設けられ、前記内壁円筒金型及び外壁円筒金型の間に液状ゴムを注入する液状ゴム注入口とを備え、
前記内壁円筒金型の上端部の外周面と前記外壁円筒金型の下端部の内周面とに、それぞれ複数の突起を放射状に設けると共に、前記内壁円筒金型に設けられた突起の先端は、前記外壁円筒金型の内周面に当接し、前記外壁円筒金型に設けられた突起の先端は、前記内壁円筒金型の外周面に当接するようにしたことを特徴とする成型装置。 An inner wall cylindrical mold,
An outer wall cylindrical mold disposed coaxially on the outer side of the inner wall cylindrical mold;
An upper lid and a lower lid that are fitted to respective end portions of the inner wall cylindrical mold and the outer wall cylindrical mold to fix the two cylindrical molds;
A liquid rubber injection port provided on the lower lid body and for injecting liquid rubber between the inner wall cylindrical mold and the outer wall cylindrical mold;
A plurality of protrusions are provided radially on the outer peripheral surface of the upper end portion of the inner wall cylindrical mold and the inner peripheral surface of the lower end portion of the outer wall cylindrical mold, and the tips of the protrusions provided on the inner wall cylindrical mold are A molding apparatus characterized in that it abuts on the inner peripheral surface of the outer wall cylindrical mold, and the tip of the projection provided on the outer wall cylindrical mold abuts on the outer peripheral surface of the inner wall cylindrical mold.
前記突起は、前記内壁円筒金型及び前記外壁円筒金型の各端部の、少なくとも2箇所に、断続的に設けられたことを特徴とする成型装置。 2. The molding apparatus according to claim 1, wherein the protrusions are provided intermittently at least at two locations on each end of the inner wall cylindrical mold and the outer wall cylindrical mold.
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