JPH0866929A

JPH0866929A - パーティングレスローラの製造装置

Info

Publication number: JPH0866929A
Application number: JP20687694A
Authority: JP
Inventors: Isao Shiozawa; 功塩沢; Shozo Watanabe; 省三渡辺; Yosuke Iino; 洋輔飯野; Shiro Tanami; 史郎田波; Akio Ishizaki; 章夫石崎
Original assignee: Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Current assignee: Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-12
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: JP2837633B2

Abstract

(57)【要約】【目的】加硫成形時におけるキャビティの過大な膨張
内圧を抑制して、ゴムローラの成形不良の発生を防止す
ると共に、成形後のシームレスパイプの容易な取り出し
を得る。【構成】加硫成形用の上下金型１４，１５のキャビテ
ィ１６内に、両端部が芯金保持部材１２，１３で閉塞さ
れたシームレスパイプ１１を装着すると共に、該シーム
レスパイプ内の未加硫ゴム２４の加硫成形時におけるキ
ャビティ１６の膨張圧力を吸収するばね吸収手段１７を
設ける。また、前記上下金型１４，１５の型開き時に、
キャビティ１６の膨張内圧とばね吸収手段１７のコイル
ばね３６のばね力との平衝圧力を徐々に減圧にする減圧
手段１８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子複写機に用
いられる現像ローラあるいは転写ローラ等のパーティン
グレスローラの製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、電子複写機やレーザープリンター
の普及に伴い設置省スペース化などから機器の小型化，
軽量化が要請されており、これに対応して斯かる機器に
用いられる各種のゴムローラも小型化や寸法の精密度化
及び印字に係る表面研磨の高精度化等が要求されてい
る。

【０００３】しかし、電子機能ゴムローラは、従来の製
造方法である２枚合わせの上下金型によって成形される
パーティング付、つまりゴムローラの外周面両側に長手
方向に沿って上下金型間のパーティングが形成されてし
まうものにあっては、表面を高精度に研磨しても技術的
に限界があり、印字に問題が発生する。

【０００４】そこで、特開平１−１３５６０８号公報や
特開平４−３２０８１３号公報等に開示されているよう
になパーティングレスローラの製造装置が種々提案され
ている。

【０００５】この製造装置は、図６に示すように上下金
型１，２の間に形成されたキャビティ３内にシームレス
パイプ４を装着すると共に、該シームレスパイプ４の内
部軸方向に両端部の芯金保持部材５，６に保持された芯
金７が挿通されている。

【０００６】また、下金型２には、右側の芯金保持部材
５に穿設された円周溝８と連通するゴム注入孔９が形成
されている。

【０００７】そして、ゴム注入孔９から円周溝８を通っ
てシームレスパイプ４と芯金７との間隙１０に熱加硫型
の未加硫シリコーンゴムを圧入充填し、その後加熱して
加硫成形する。これによって、無研磨の一層構造のシリ
コーンゴムローラを得るようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のゴム
ローラを製造するには、必ず加硫成形をしなければなら
ないが、生産性を向上させるためには、高温でかつ短時
間の加硫成形が要求されている。

【０００９】しかしながら、前記各公報記載の従来例に
あっては、加硫成形温度が高くなるほどキャビティの膨
張内圧が高くなるため、離型をする際に、前記円周溝８
やゴム注入孔９から加硫ゴムが外に押し出されて、場合
によっては注入孔９近傍のゴムが粉状になって飛散し、
ローラ本体のゴムまでがもぎ取られてしまう惧れがあ
る。

【００１０】さらに、前記キャビティ３の高い膨張内圧
のために、型開き後に下金型２からシームレスパイプ４
を取り出す際には、バール等の工具を用いてシームレス
パイプ４を剥ぎ取らなければならない。この結果、取り
出し作業が煩雑になると共に、シームレスパイプ４両端
部の芯金保持部材５，６の外周に傷が付き易くなり、該
芯金保持部材５，６の煩雑な交換作業が余儀なくされ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の問
題点に鑑みて案出されたもので、請求項１の発明は、加
硫成形用分割金型間のキャビティ内に装着されたシーム
レスパイプと、該シームレスパイプの一端側に設けられ
て、該シームレスパイプの内部に充填された未加硫ゴム
の加硫成形時における前記キャビティの膨張内圧を吸収
するばね吸収手段と、シームレスパイプの他端側に設け
られて、前記分割金型の型開き時にキャビティの膨張内
圧と前記ばね吸収手段のばね力との平衝圧力を徐々に減
圧する減圧手段とを備えたことを特徴としている。

【００１２】請求項２の発明は、前記ばね吸収手段のば
ね力を可変にする可変手段を備えたことを特徴としてい
る。

【００１３】

【作用】本発明によれば、ゴムローラを成形するには、
両端部が閉塞されたシームレスパイプの内部に予め未加
硫ゴムを充填し、該シームレスパイプを分割金型間のキ
ャビティ内に装着する。その後、可変手段によってばね
吸収手段のばねセット荷重、つまりシームレスパイプ内
の未加硫ゴムに対する初期荷重を設定する。その後、高
温加硫成形を行うと、ばね吸収手段によってキャビティ
の過度な膨張内圧が抑制される。

【００１４】そして、加硫成形後に、型開きを行う際に
は、減圧手段によってキャビティ膨張内圧とばね吸収手
段のばね力との平衝圧力を徐々に減圧する。したがっ
て、型開きが完了すると、シームレスパイプが何らの圧
力が与えられず完全にフリー状態になる。このため、該
シームレスパイプを金型から容易に取り出すことが可能
になる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。

【００１６】図１は本発明に係るパーティングレスロー
ラの製造装置の一実施例を示し、両側部が芯金保持部材
１２，１３によって閉塞されたシームレスパイプ１１
と、加硫成形時にシームレスパイプ１１がキャビティ１
６内に装着される加硫成形用の上下分割金型１４，１５
と、シームレスパイプ１１の図中右端側の下金型１５の
一端部に設けられたばね吸収手段１７と、下金型１５の
他端部に設けられた減圧手段１８と、ばね吸収手段１７
の端部に設けられた可変手段１９とから主として構成さ
れている。

【００１７】前記シームレスパイプ１１は、図３にも示
すように所定の長さを有する金属材からなり、内部には
芯金保持部材１２，１３によって両端が保持された棒状
の芯金２０が軸心方向に沿って挿通配置されている。両
芯金保持部材１２，１３は、対向する内端部１２ａ，１
３ａ外周が円環状に切欠されており、図中右側の芯金保
持部材１３の内周部１３ａが外周と外端部外周にエアー
とゴムの逆がし溝２１ａ，２１ｂが形成されている。一
方、図中左側の芯金保持部材１２は、外端面中央位置に
横断面略台形状の注入溝２２ａが形成されていると共
に、内部軸方向にシームレスパイプ１１内部と注入溝２
２ａとを連通する注入孔２２ｂ，２２ｂが貫通形成され
ている。

【００１８】また、シームレスパイプ１１の内部には、
図４に示す注入機２３によって予め未加硫ゴム２４が充
填されている。即ち、前記注入機２３は、シームレスパ
イプ１１の外周を保持する固定筒２５と、該固定筒２５
の上下端に設けられた上下蓋体２６，２７と、未加硫ゴ
ム２４をシームレスパイプ１１内に注入する注入用シリ
ンダ２８とから構成されている。前記下側蓋体２７は、
前記外端部外周の逆がし溝２１ｂと連通する環状溝２７
ａが形成されていると共に、内部軸方向に環状溝２７ａ
と外部とを連通する逃がし通路２７ｂが貫通形成されて
いる。一方、上側蓋体２６には、注入用シリンダ２８の
注入口２８ａと注入溝２２ａとを連通する連通孔２６ａ
が貫通形成されている。前記注入用シリンダ２８は、シ
リンダ本体２９の内部にピストンロッド３０を介して未
加硫ゴム２４を圧縮注出するピストン３１が摺動自在に
設けられている。

【００１９】前記上下分割金型１４，１５は、図１に示
すように夫々上側プレス取付板３２と下側プレス取付板
３３に固定されており、上金型１４は、下面一端部にば
ね吸収手段１７の上部が嵌合する嵌合溝１４ａが形成さ
れていると共に、他端部に減圧手段１８の上部が係合す
る係合溝１４ｂが形成されている。一方、下金型１５
は、上面一端部に前記ばね吸収手段１７の下部が嵌合固
定される嵌合固定溝１５ａが、他端部に減圧手段１８の
下部が係合固定される係合固定溝１５ｂが夫々形成され
ている。

【００２０】前記ばね吸収手段１７は、図１及び図２に
示すように前端部にフランジ３４ａを有する筒状部３４
の内部に押しピン３５が摺動自在に設けられている。こ
の押しピン３５は、段差円柱状を呈し、筒状部３４の前
端開口３４ｂから出没する前端側の大径部３５ａが前記
右側芯金保持部材１３の後面に当接配置されていると共
に、大径部３５ａの後端に有する小径部３５ｂの外周に
巻装されて、中央のフランジ部３５ｃと可変手段１９の
一部を構成する後述のアジャストナット３７との間に弾
装されたコイルばね３６によって前方へ進出付勢されて
いる。

【００２１】前記可変手段１９は、筒状部３４の後端部
に螺着された前記アジャストナット３７と、該アジャス
トナット３７の外面中央に形成された六角係止穴３８と
から構成されている。また、アジャストナット３７は、
外周に筒状部３４の外端部内周に形成された雌ねじに螺
着する雄ねじ３７ａが形成されて、左右旋回に伴って進
退してコイルばね３６のばねセット力を可変するように
なっている。

【００２２】前記減圧手段１８は、前記係合固定溝１５
ｂ内を前後（矢印方向）にスライド自在なスライドコア
３９と、該スライドコア３９をガイドするガイド部材４
０とを備えている。スライドコア３９は、上部外端面３
９ａが前記係合溝１４ｂのテーパ面１４ｃと同一角度の
テーパ状に形成されて、型締め時に外端面３９ａにテー
パ面１４ｃが摺接しながらシームレスパイプ１１側に押
圧して内端面３９ｂで図中右側の芯金保持部材１２を介
してシームレスパイプ１１をコイルばね３６のばね力に
抗して押圧するようになっている。

【００２３】以下、本実施例によるゴムローラの基本的
な製造方法を説明する。

【００２４】まず、製造の第１段階では、図３に示すよ
うに予めシームレスパイプ１１の内部に芯金保持部材１
２，１３を介して芯金２０を挿通保持する。第２段階で
は、このシームレスパイプ１１を図４に示すように注入
機２３に装着し、シリンダ本体２９内の未加硫ゴム２４
をピストン３１によって押し出して、注入口２８ａ，連
通孔２６ａから注入溝２２ａ，注入孔２２ｂを介してシ
ームレスパイプ１１と芯金２０との隙間Ｓ内に注入充填
する。この未加硫ゴム２４の注入完了時点は、シームレ
スパイプ１１内の未加硫ゴム２４が逆し溝２１ａ，２１
ｂを通って逆し通路２７ｂから流出してきた時点とす
る。

【００２５】このように、注入工程を分離できること
は、他の成形方法、例えば射出成形やトランスファー成
形のように未加硫ゴムを高温の加硫成形型に注入するの
ではないため、流れに適した低温度（４０℃〜９０℃）
と、流れに適した圧力で注入することが可能になる。こ
のことは、ゴム材料の管理面からも有利になる。また、
注入された未加硫ゴムの温度が低いということは、加硫
成形金型１４，１５の温度との差が大きくなるため、ゴ
ム配合物の温度差（Δ℃）も大きくなり、キャビティ１
６の内圧がより高くなるので、成型品の品質精度が向上
する。

【００２６】次に、第３段階では、未加硫ゴム２４が充
填されたシームレスパイプ１１を、図１に示すように加
硫成形金型である上下金型１４，１５のキャビティ１６
内に装着する。即ち、シームレスパイプ１１は、図２に
示すように上金型１４が開いた状態で下金型１５の半円
筒溝状のキャビティ１６ａにセットされる。つまり、フ
リー状態になっているスライドコア３９と、反対側の押
しピン３５の大径部３５ａ前端面との間にセットされ
る。このセット状態から上金型１４が下降すると、各係
合溝１４ｂと嵌合溝１４ａがばね吸収手段１７と減圧手
段１８の各上部に嵌合するが、このとき、係合溝１４ｂ
のテーパ面１４ｃでスライドコア３９を図中右方向に前
進させる。

【００２７】尚、ここで、上金型１４と下金型１５は、
プレスによって型締めされるが、このときプレスの熱盤
あるいは上下金型１４，１５にヒータを取り付けて熱源
とする。

【００２８】そして、上下金型１４，１５の熱と圧力と
によりシームレスパイプ１１内の未加硫ゴム２４を規定
時間加硫成形する。このとき発生するキャビティ１６の
膨張内圧をコイルばね３６のばね力によって吸収する
が、予めアジャストナット３７に該ばね力を調整して、
成形ゴムに最適な圧力を付与しながら成形する。

【００２９】以下、上述の基本作用を前提とした実験例
１〜４及び前記図６に示す従来例との比較例を説明す
る。

【００３０】実験例１〜３ではコイルばね３６のばね定
数を６８kgf/mmに設定し、実験例４では９０kgf／mm に
設定した。また、ゴム材料は、ＥＰＤＭの過酸化物加硫
系を用い、加硫時間は１７０℃，１５分に設定した。ま
た、加硫成形後の上下金型１４，１５の型開き速度は、
１０mm／sec に設定した。

【００３１】実験例１では、コイルばね３６のばね力
を、図５の実線で示すような特性となるように、六角係
止溝３８内に六角レンチを挿入してアジャストナット３
７を旋回して移動させることにより調整した。つまり、
押しピン３５による初期荷重を零に設定した。

【００３２】実験例２では、前述の調整方法によってア
ジャストナット３７を１mm前進させて、図５の２点鎖線
で示すようなばね特性に設定し、押しピン３５による初
期荷重を６８kgｆに設定した。したがって、シームレス
パイプ１１内の未加硫ゴム２４の円筒断面積に換算して
２１.７kgf／cm²の初期圧力を付与したことになる。

【００３３】実験例３では、アジャストナット３７を
４.８mm前進させて、図５の破線で示すようなばね特性
に設定し、押しピン３５による初期荷重を３１３kgｆと
した。したがって、未加硫ゴム２４の円筒断面積に換算
して１００kgf／cm²の初期圧力を付与したことになる。

【００３４】実験例４では、アジャストナット３７を調
整してばね定数９０kgf／mmのコイルばね３６による押
しピン３５の初期荷重を９００kgｆに設定し、図５の一
点鎖線で示すようなばね特性に設定した。したがって、
未加硫ゴム２４の円筒断面積に換算して２９０kgf／cm²
の初期圧力を付与したことになる。

【００３５】また、前記従来例の装置を用いて前述と同
条件で実験を行った。

【００３６】斯かる実験結果を表１に基づいて説明する
と、

【００３７】

【表１】

【００３８】初期圧力を掛けた実験例２，３によって成
形されたゴムローラ成形品は、外観上の問題はなく、注
入孔２２ｂ近傍のゴムもローラ本体にしっかりと付いて
おり、また、端面の仕上がりも良好であった。これに対
し、実験例１，４のゴムローラ成形品は、端面にバリが
発生し、注入孔２２ｂ近傍にゴムの欠損もあり、やや見
劣りしたが、成形品自体の品質には問題がなかった。こ
れは、キャビティ１６の過度な膨張内圧をコイルばね３
６のばね力によって効果的に吸収したためである。

【００３９】これに対し、従来装置を用いたものは、表
１の比較例からも明らかなように、前述の問題点として
記載したように注入孔の近傍のゴムが飛散して、ローラ
本体のゴムまでももぎ取られる等の現象が発生した。

【００４０】また、型開きを行う際には、まず上金型１
４を上方へ前記の所定速度で上昇させるとテーパ面１４
ｃによって押さえられていたスライドコア３９が傾斜状
の外端面３９ａを介してコイルばね３６のばね力を受け
ながら図２の左方向に徐々に移動して一点鎖線位置に保
持される。このため、型開きが完了した時点では、シー
ムレスパイプ１１は減圧されてフリー状態になり、何ら
の圧力も作用しない。したがって、従来のようにバール
等の工具を用いずとも下金型１５から簡単に取り出すこ
とできた。尚、シームレスパイプ１１からゴムローラを
取り出すには、該シームレスパイプ１１を冷却すること
によりゴムの収縮率差を利用すればよい。また、従来
装置におけるシームレスパイプの取り出しは、前述のよ
うにバール等によって取り出さなければならなかった。

【００４１】このように、各実験例によって明らかなよ
うに、コイルばね３６の初期荷重は０〜９００kgfに調
整した範囲、すなわちローラ円筒断面積当たり０〜２９
０kgf／cm²のキャビティ１６の膨張内圧を受圧したこと
によって優れた成形品を成形することができる。望まし
くは、コイルばね３６の初期荷重ををローラ円筒断面積
当たり２０〜１００kgf／cm²に設定すれば、より優れた
効果が得られる。

【００４２】また、ゴムローラのゴム体積，加硫温度，
ゴム配合物の材質，付随する金型構造等によるキャビテ
ィ内圧挙動と、コイルばねのばね力との間には最適領域
があり、この実験例の数値（kgf／cm²）に限定されるも
のではない。

【００４３】そして、アジャストナット３７によりコイ
ルばね３６のばね力を任意に変化させることにより利用
範囲が拡大した。更に、加硫成形型である上下金型１
４，１５にばね吸収手段１７を組み込んだことにより両
金型１４，１５に圧力ではなく熱源を与えるものであれ
ば良いことがわかり、これによって上下金型１４，１５
のプレス機の圧力を従来のプレス機よりも十分に小型化
できる。

【００４４】また、ばね吸収手段１７は、のコイルばね
３６に限定されるものではなく皿ばね等に変更すること
も可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係るパーティングレスローラの製造装置によれば、高温
加硫成形によって生産性が向上することは勿論のこと、
加硫成形時におけるキャビティの過度な膨張内圧をばね
吸収手段によって効果的に吸収するため、不良品の発生
が防止されると共に、減圧手段によって離型後における
金型からのシームレスパイプの取り出し作業が極めて容
易になり、該作業能率の向上とコストの低廉化が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造装置の一実施例を示す縦断面図。

【図２】本実施例の作用を示す縦断面図。

【図３】本実施例に供されるシームレスパイプを示す縦
断面図。

【図４】該シームレスパイプ内に未加硫ゴムを注入する
注入機を示す要部断面図。

【図５】各実施例におけるコイルばねのばね力と変位を
示す特性図。

【図６】従来の装置を示す縦断面図。

【符号の説明】

１１…シームレスパイプ１２，１３…芯金保持部材１４…上金型１５…下金型１６…キャビティ１７…ばね吸収手段１８…減圧手段１９…可変手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/10 １１２ 8810−2Ｃ 15/16 １０３ 15/20 １０３ // Ｂ２９Ｋ 21:00 105:20 105:24 Ｂ２９Ｌ 31:32 (72)発明者田波史郎千葉県千葉市稲毛区長沼町330番地鬼怒川ゴム工業株式会社内 (72)発明者石崎章夫千葉県千葉市稲毛区長沼町330番地鬼怒川ゴム工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加硫成形用分割金型間のキャビティ内に
装着されたシームレスパイプと、該シームレスパイプの
一端側に設けられて、該シームレスパイプの内部に充填
された未加硫ゴムの加硫成形時における前記キャビティ
の膨張内圧を吸収するばね吸収手段と、シームレスパイ
プの他端側に設けられて、前記分割金型の型開き時にキ
ャビティの膨張内圧と前記ばね吸収手段のばね力との平
衝圧力を徐々に減圧する減圧手段とを備えたことを特徴
とするパーティングレスローラの製造装置。
【請求項２】前記ばね吸収手段のばね力を可変にする
可変手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のパー
ティングレスローラの製造装置。