JPS59372B2 - 回転体成形用型／ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゴム或は樹脂の硬化性液状原料を略密 。

閉の円筒型内に圧入した後、これを硬化せしめてゴム或
は樹脂からなる回転体を製造するための回転体成形用型
に関する。ゴム或は樹脂から成る回転体（ローラ、無端
ベルトを含むが、説明上以下単にローラと略称する゜）
。

を製造するに於いては、機械的加工によるよりも、その
製造の容易性、量産性に優れていること、又、同一規格
のローラを安定して供給できることもあつて、所謂、成
形法が有利であわ、且つ又汎用されている実状である。
斯かる成形法では、液状ゴム（例えば、シリコーンゴム
、チオコールゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム
、ウレタンゴム等の硬化前液状であわ、硬化後ゴム状弾
性を示す素材）、或は弾性エポキシの如く、その反応分
子鎖を工夫することにより反応前は液状で、反応終了後
、硬化し弾性を示すエラストマー、又、加熱によつて溶
融・軟化するスチレン−プタジエンブロックポリマー（
ＳＢＳ）、熱可塑性ポリウレタン、ポリエーテル−ポリ
エステルブロックポリマー、トランスー１、４−ポリイ
ソプレン、熱可塑性ポリオレフィン、ブチル・グラフト
・エチレン等の熱可塑性エラストマー、更には、メチル
メタアクリレート、６−ナイロン、汎用エポキシ等の硬
化前は液状で硬化後固体となる所謂、注型用樹脂等が原
料となわ型内で硬化して成形品となる。

従来、この種の、液状ゴム或は樹脂を用いる注型成形法
としては第１図乃至第３図に基づき説明される割型法と
第５図乃至第１図に基づき説明されるシームレス円筒型
を用いる注型法が、代表例としてよく知られている。

第１図は割型装置の長手方向の断面を示している。

ローラ芯軸１は上型４と下型３とで挾持固定されており
、（勿論、芯軸１としては中空パイプ状のものであつて
もよい。）因みに２はローラ芯軸受け部である。上型４
ＶＣは注入口としての開孔５、５’があり、５、５’の
何れかより、ゴム或は樹脂の硬化性液状原料が注入され
る。

その後、例えば、ＲＴＶ型シリコーンゴムが用いられた
場合は室温で硬化される。又、ポリテトラフルオルエチ
レン等の熱可塑性樹脂を用いた場合は、熱溶融して液体
としたものが注型後冷却して固化される。因みに□は、
成形されるロール肉厚部に相当する型空間であり、点線
６は割型の合せ目を示している。上述の如くして液状の
ゴム或いは樹脂を注型硬化或は固化した後脱型すると第
２図示の如き結果物を得る。図′中、７ は固化したゴ
ム或は樹脂の肉厚部である。

′２ａ，５ａ，５ａ，６ａは各々割型の継目杉状に起因
して発生する、所謂バリである。

斯かるバリの発生は第１図示の型を使用する製法に於て
は、ほとんど避けられないから、予め、第３図示の規定
ロール径Ｒ及び長さｔよりやＸ大きめの型空間としてお
き、第２図示結果物を規定寸法（点線８として図示）迄
、研削等の二次加工をして仕上げている。なお、９は研
削除去されるべき肉厚部である。しかしながら、研削で
仕土げる場合、ローラ肉厚部７／には研削ムラが生じ易
く、極端な場合に １は第４図Ａ，ｂ図示の如くなり、
ローラの外周面の平行度、及び真円度が得難い。

この傾向は、硬度が５０、Ｈｓ以下の可塑性に富むゴム
ローラに於ては特に顕著となる。因みに第４図ａは、研
削仕上げしたローラの側断面を、第４図ｂはローラ 》
軸方向の断面を例示したものである。第５図により又別
の従来法が説明される。

この方法は割型使用に伴なうバリの発生をなくす方法と
して一応評価される。

第５図には、その型装置の軸方向の断面を示してある。
図に於て ２１０はシームレス円筒型で、一方の側端
１０ｘはローラ芯軸１を挿入固定できる開口部１１を有
し、他の側端１０ｙは注入口１２を残している。この場
合、ローラ芯軸１の注入口１２側は固定されないから、
ローラ芯軸１の中心線（一点破線で示し５た）が矢印方
向ヘブレることが多い。注入口１２より型空間１３ＶＣ
、液状のゴム或は樹脂が注入され、この型内で硬化或は
固化する。その後脱型して第６図示の如き成形ローラを
得る。斯かるローラの注入口１２１１１１の端面には不
定形の波面１２ａ３が残るし、且つ又ローラ肉厚部１３
′の敏線と芯軸１の軸線とが一致しないで、所謂、同心
度が得られない結果扱が多発するから、予め第７図示の
規定ロール径Ｒ′及び長さｔ／より大きめの型空間とし
ておき、第６図示の結果物を規定寸法（点４線１４とし
て図示）迄、研削する二次加工を必要とする。なお、１
５は研削除去されるべき肉厚部である。

斯がる方法に於ても、先に説明したのと同様、研削過程
で、ローラの平行度及び真円度を保つことは極めて困難
なことである。斯かるローラの形状に於て先に説明した
とおりの平行度、真円度或は同心度の精度が損なわれる
と実用上、例えばそのローラが複写材の定着等の用途に
於て加圧ムラを生じて定着不良を起こしたわ搬送の目的
で使用される場合、録送物が蛇行して正確な搬送が出米
ないとか、搬送物の巻き付きを起こしたｂ、これに゛し
わ″゛を生じたｂする不都合を起こす。

又、伝動用ローラに於ては、その速度が定まらず使用土
信頼性を失なう。更にコーテイング用ローラとしては均
一な塗布が行なえない等、各用途に於て致命的欠点とな
る。本発明では、斯かる従来法に認められた欠点をほＫ
解消し、研削等の二次加工を全く必要とすることなく高
精度の回転体を歩留まわよく安定して供給するための成
形法に於て使用する型を提供することを主たる目的とし
ている。

斯かる目的を達成する為の本発明とは要するに、ゴム或
は樹脂からなる回転体を成形するための型であり、真円
柱状の内周面を有する円筒型と；該円筒型と該円筒型内
に挿入されるべき前記回転体の芯軸とを同軸的に固定維
持するための受け部を有する該円筒型の両端に設ける二
つの側型とを備え、該側型は該円筒型の両端に継合して
該円筒型内を略密閉し、且つ、該側型の何れか一方に、
ゴム或は樹脂の液状原料冫該円筒型内に注入するための
貫通孔を設けたことを特徴とする回転体成形用型である
。

以下図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。第８
図は、本発明の回転体成形用型を含む装置の概要を示す
断面図である。第８図に於て、１６は例えば金属等の剛
体からなるシームレス円筒型であり、その内周面１６ａ
が真円柱状となるように内面加工されている。円筒型１
６の内周面１６ａの形状が成形されるローラの外周面形
状をほぼ規定することになるから成形ローラの外周の真
円度及び平行度を保つために、円筒型１６は、成形され
るべきローラの外径とほぼ同じ内径をその長手方向全域
にわたつて均一に有しているべきである。

又、成形ローラ表面に異物の目づまｖを起こし難くする
ために、内周面１６ａは予め表面粗さ１μ以下の滑面（
鏡面）に仕土げておくのがよい。その方が成形ローラの
脱型の際にも有利である。１１は下側型であり、上側型
１８と相俟つて、円筒型１６とローラ芯軸１９とを所定
位置関係に支持固定する機能を持つている。

１７ａは下側型１７に又１８ａは上側型１８に設けたロ
ーラ芯軸受け部であり、１７ｂは下側型１７に又１８ｂ
は上側型１８に設けた円筒型１６との継合部 である。

更に下側型１７と土側型１８とは共に、円筒型１６と、
ローラ芯軸１８とを同軸的、即ち各々の軸中心（一点破
線で図示）が一致する位置に規制するためのガイド部１
７ｃ，１８ｃを各々の構造物中に一体に含んでいる。継
合部１７ｂ，１８ｂはネジ等で互いに継合できるように
なつている。又下側型１７は、ゴム或は樹脂の液状原料
を型内に導くための導管２０及び開孔２１を備えている
。２２は下側型１７を支持固定するための支持台であり
２３位置で、ネジ等を用いて両者継合される。

以上の型装置を連結した後、以下のようにしてゴム或は
樹脂からなるローラが成形される。

２４はゴム或は樹脂の液状原料２５の収容器であり、そ
の上蓋２６は貫通孔２７を有し、これが、支持台２２の
貫通孔２８を介して、下側型１７の導管２０に連絡され
る。

２９は液状原料２５を圧力Ｐ１で押し上げるための底板
であ）、０リング等の可動シーリング機構３０を備えて
いる。

従来法に於ては、液状原料２５が常圧で型上部より注入
されることから、その際液状原料中に気泡を抱き込み、
その結果硬化したものに空孔、ピンホール等の欠陥を残
す。

又、液状原料自体、例えばＲＴＶ型シリコーンゴム等は
、通常、主剤と触媒の二液を混合して適用するが、混合
の際に多数の気泡を混入させると同時に、触媒添加後、
硬化反応が急速に進行し、粘度が増大して例え減圧して
も脱泡することが、ほとんど不可能になる。その為に、
先述の如き欠陥を成形ロールに残すことが多いのである
。これに対し、本発明では、可動シーリング３０を備え
た底板２９を有した収容器２４の空間３１に上蓋２６を
取わ除いた状態で、液状原料、例えば主剤としてゴム嫡
品名、ＫＥ−１２ＲＴＶシリコーンゴム；信越化学製〕
１００重量部と触媒０．５重量部とを混合したものを満
たす。次いで収容器２４を上蓋２６で密閉し、液状原料
２５の脱泡を行ない、上蓋２６に支持台２２と下側型１
７とを連結する。更に、下側型１７の所定位置に芯軸１
９とシームレス円筒型１６とを設置した後、上側型１８
によ勺圧力Ｐ２で抑えて固定する。芯軸１９には、成形
される肉厚部との接着力を高めるための下地処理が必要
により施こされる。

この段階で、シームレス円筒型１６と芯軸１９とは精度
良く同軸的に固定され、各々の位置がズレることがなく
なる。なお、圧力Ｐ，は、液状原料２５が型空間３２に
満たされた時の内圧より大でなければならない。

本例に於ては、内径３０．３５φ、長さ３２１闘のシー
ムレス金属円筒型を用いた。この状態で、底板２９を約
３０Ｋｆ／（７！？の圧力で徐々に押し下げて、液状原
料２５を貫通孔２７，２８、導管２０の経路で開孔２１
より型空間３２内に圧入した。この時、継合部１７ｂ，
１８ｂは空気等の低粘性物は通すが、シリコーンゴム液
状原料の如き高粘度の液体は通さないよう設計されてい
る。この状態で、更に底板２９を押し土げると型空間３
２の内圧と押し上げ圧Ｐ１が、つシ合つた状態で逆止め
弁３３が作動し、型空間３２は加圧されたまＸ液状原料
の硬化或は固化迄内圧が維持される。本実施例では、使
用される液状原料の粘度に応じて適当な押し上げ圧Ｐ，
が選ばれるべきであつて、本発明者等の得た知見によれ
ば、粘度が１〜５０ポイズの液状原料に対しては、略々
１〜１０Ｋク／ｄの圧力とし、５０ポイズ以上の液状原
料に対しては、略々、１０Ｋク／Ｃｉｎ２以上として圧
入し、少なくとも硬化迄その圧力が維持されることによ
つて先述の如きピンホール、空孔の無い高精度のローラ
を得ることができる。即ち、上記圧入圧力、そして硬化
迄の内圧が維持されると、液体原料の脱泡が不完全であ
つたり、或は、型内での空気の抱き込みを生じた場合に
も、気体と液体の粘性の関係が気体《液体である処から
、気体のみが著しく動き易くなつて、液状原料が硬化す
る迄には、継合部１７ｂ，１８ｂを通つて適切に排出さ
れ、ローラ肉厚部に気泡を残さないからである。次いで
、本例に於ては、上記加圧状態を保ちつつ２５℃、相対
湿度６５％の条件下に２日間放置した。しかる後、第９
図示の如く芯軸１９に所要圧力Ｐ３をかけて脱型すると
ロール外径３０．０φ、ロール肉厚部長さ３２０Ｔｆｒ
ｍのシリコーンゴムローラが得られた。斯かるローラの
ゴム肉厚部３４には識別可能なピンホール、空孔は全く
認められず又、ローラ肉厚部３４の下側型１７側の端面
に一部バリ３５が残るが、これはローラ性能に影響を与
えるものではなく、下側型１７の開孔２１の径がワーラ
肉厚径に比して小に規定されているから、硬化終了後、
円筒型１６と下側型１７との連結を外す時、同時にネジ
切坂特に、ローラ端面の二次加工を必要としない。更に
、本発明の成形用型を使用する製造方法に於ては、第９
図示の如く硬化したローラを円筒型１６より脱型するが
、この操作を容易にする目的で予め円筒型１６の内面１
６ａに離型処理を施こしておくのが望ましい。

更に、先の例とは別に、液状原料としてポリテトラフル
オルエチレン等の熱可塑性樹脂が使用される時には、上
記装置の収容器２４、円筒型１６等に加熱、冷却手段を
付加して、上述と同様に実施することができる。

以上、詳述のとおり、本発明の型を使用すれば、特に二
次加工を必要とすることなく各種用途の回 Ｃ転体とし
ての要求性能を充分に満足するゴム或は樹脂からなる回
転体を容易に製造することができる。

その回転体は、特に芯軸との同心度、及び回転体外周面
の平行度、真円度に於て優れており、他の部材との圧接
の際接触ムラを起こしたり、異物の目づまｂを起こすこ
とがなく、非常に効果的なものである。なお、先に図面
に添つて説明した実施例に於てはローラ状回転体の製造
方法についてのみ説明されているが、勿論本発明は無
ベルトの製造方法に於ても充分に適用可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第５図は従来の成形用型を略示した断面図で
あり、第２図及び第３図は第１図示の型より得られるロ
ーラの模式図、第４図は第２図示ローラを二次加工した
結果物を示す模式図、第６図及び第７図は第５図示の型
より得られるローラの模式図、第８図は本発明成形用型
を含む装置の概要を示す断面図、第９図は本発明成形用
型を使用した回転体製造の一工程を示す説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ゴム或は樹脂からなる回転体を成形するための型で
   あり、真円柱状の内周面を有する円筒型と；該円筒型と
   該円筒型内に挿入されるべき前記回転体の芯軸とを同軸
   的に固定維持するための受け部を有する該円筒型の両端
   に設ける二つの側型とを備え、該側型は該円筒型の両端
   に継合して該円筒型内を略密閉し、且つ、該側型の何れ
   か一方に、ゴム或は樹脂の液状原料を該円筒型内に注入
   するための貫通孔を設けたことを特徴とする回転体成形
   用型。