JPWO2009013880A1 - パッド成型金型及びパッド - Google Patents

Abstract

加圧パッド２６のゴム材料とワイヤ２４との必要な接着面積を確保でき、成型後ワイヤ２４のうねり、曲がりの発生を防止できるパッド成型金型を提供する。定着ローラ１６外周面を押圧する押当て面２２を有する加圧パッド２６を成型する２つ割りの金型であって、金型の一方の割り型２９ａには、押当て面２２の一辺に沿って添設されるワイヤ２４を配備するための保持溝４２を設け、金型の他方の割り型２９ｂの、保持溝４２に対向する部位には、ワイヤ２４外面を押えるための複数の突起４６を長さ方向に断続的に設けた。なお、定着ローラ１６には加圧ローラが含まれ、加圧パッド２６には定着パッドが含まれる。

Description

本発明は、電子複写機等の定着装置に用いられる加圧パッド、定着パッド等のパッドの成型時に使用されるパッド成型金型及びパッドに関する。

従来から例えば図９に示すように、電子複写機等の定着装置１０において、加圧パッド１２により裏面を押圧されるエンドレスベルト１４と定着ローラ１６とを圧接させ、その圧接領域である定着領域を通過する記録紙上のトナーを定着することは公知である（例えば、特許文献１参照）。

図９に示す定着装置１０は、定着ローラ１６及びそれに圧接するエンドレスベルト１４を有している。エンドレスベルト１４は、駆動ロール１５ａ、従動ロール１５ｂ、及びテンションロール１５ｃにより回転可能に支持されている。エンドレスベルト１４の内側には、シリコーンゴム等の弾性ゴム材で形成された加圧パッド１２が配設されている。加圧パッド１２は、所定圧で定着ローラ１６の周面に押し当てられており、定着ローラ１６とともにニップを形成している。加圧パッド１２は、固定ネジ１７により、パッド支持フレーム１８に固定されたスペーサ１９及びパッド受け１３により支持されている。

ところで、エンドレスベルト１４に対する加圧パッド１２の加圧力を適度にアップすることにより、エンドレスベルト１４と定着ローラ１６との間を通過する記録紙の剥離性をよくしたり、画像品質を向上することができる。加圧パッド１２による加圧力を適度にアップするために、エンドレスベルト１４への押当て面の一辺に沿ってワイヤを添設する手段がある（例えば、特許文献２参照）。このような加圧パッドは、ワイヤ径と同程度の曲面を有する保持溝を設けた金型を使用し、この保持溝にワイヤを配置して射出成型を行うことにより成型される。なお、上述した加圧パッドに設けられるワイヤや金型内に設けられる保持溝等については後述する。

特開２００２−１４８９８５号公報 特開平１１−４５０２５号公報

上記技術には、次のような解決すべき課題があった。

金型内の保持溝にワイヤを配備して弾性ゴム材料を射出して加圧パッドを成型した際にゴム材料の射出力によりワイヤのうねりや曲がりが発生し易い。うねりや曲がりが生じた状態のワイヤが加圧パッドに添設された場合は、エンドレスベルト１４を介して定着ローラ１６を押圧したとき押圧力に不均衡が生じて紙剥離性や画像品質を低下したり、また加圧パッドの寸法精度を低下させる等の課題がある。

本発明は、上記課題を解消するためになされたもので、パッドのゴム材料とワイヤとの必要な接着面積を確保でき、また、ワイヤのうねり、曲がりの発生を防止できるパッド成型金型を提供することを目的とする。

この目的を達成するために本発明のパッド成型金型及びパッドの第１の態様は、ローラ外周面を押圧する押当て面を有するパッドを成型する２つ割りの金型であって、金型の一方の割り型に、押当て面の一辺に沿って添設されるワイヤを配備するための保持溝を設け、金型の他方の割り型の、保持溝に対向する部位に、ワイヤ外面を押えるための複数の突起を長さ方向に断続的に設けたことを特徴とする。

また、本発明のパッド成型金型及びパッドの第２の態様は、第１の態様において、一方の割り型は下金型、他方の割り型は上金型であり、複数の突起は上金型に設けられ、下金型に設けられた保持溝内に配備されたワイヤに対して断続的に接するものであることを特徴とする。

さらに、本発明のパッド成型金型及びパッドの第３の態様は、第１又は第２の態様において、ワイヤは丸棒であり、突起は保持溝に保持されたワイヤの外周面の１／５〜１／２の周面を押える曲面を有するものであることを特徴とする。

また、本発明のパッド成型金型及びパッドの第４の態様は、第１ないし第３の態様において、複数の突起は、各幅が３〜５ｍｍを有しており、２３〜２７ｍｍの間隔を置いて設けられていることを特徴とする。

さらに、本発明のパッド成型金型及びパッドの第５の態様は、パッド基体の一面に弾性ゴム体により所定の押当て面を形成してなるパッドにおいて、押当て面の一辺に沿ってワイヤを添設したことを特徴とする。

また、本発明のパッド成型金型及びパッドの第６の態様は、第５の態様において、押当て面は、定着装置のエンドレスベルトを介して押圧するローラの長さに合う長さと外径に対応する曲面とを備えており、弾性ゴム体はシリコーンゴム、ワイヤは金属によりそれぞれ構成されていることを特徴とする。

さらに、本発明のパッド成型金型及びパッドの第７の態様は、第５又は第６の態様において、ワイヤは押当て面の長さ方向と平行に配置されていることを特徴とする。

本発明のパッド成型金型及びパッドの第１の態様によれば、保持溝内に配備されたワイヤを突起により断続的に押えるので、次の効果を奏する。すなわち、パッド成型前にはワイヤがしっかり保持されて金型移動時にも動じることがない。パッド成型中には、パッドゴム材料の射出力によるワイヤのうねりや曲がりの発生を確実に防止できると共に、ワイヤが長さ方向に断続的に押えられているので、弾性ゴム体との接着面積が十分確保され、パッド本体に堅固に接着される。

成型されたパッドは、押当て面の一辺に沿って添設されたワイヤがうねりや曲がりを生じることなく真直ぐなのでローラを均一に加圧することが可能であり、斑のない高品質の画像を生成する定着装置に使用できる。

なお、上記ローラには定着ローラや加圧ローラが含まれ、上記パッドには加圧パッド、定着パッドが含まれる（以下同じ）。

また、本発明のパッド成型金型及びパッドの第２の態様によれば、ワイヤを長さ方向に断続的に押えているので、弾性ゴム体との接着面積が十分確保され、ワイヤをパッド本体に堅固に接着できる。

さらに、本発明のパッド成型金型及びパッドの第３の態様によれば、突起が保持溝に保持されたワイヤの外周面の１／５〜１／２の周面を押えることによって、パッドに対する接着面を保持しつつ、射出成型時のワイヤのうねりや曲がりを有効に押え得る。

また、本発明のパッド成型金型及びパッドの第４の態様によれば、突起の幅が３ｍｍ未満ではワイヤに対する押えが十分でなく、５ｍｍを越えた場合は、成型されたパッドが定着装置に組み込まれてエンドレスベルトを介して定着ローラを押圧するために使用されたとき、画像にすじ状の模様が生じる。各幅を３〜５ｍｍすることと相俟って複数突起の間隔を２３〜２７ｍｍとすることにより、ワイヤに対する押えが必要十分であることが実験で確認された。なお、突起が長さ方向に連続している場合はパッド本体に対するワイヤの接着力が弱いという不都合がある。

さらに、本発明のパッド成型金型及びパッドの第５の態様によれば、パッドは、押当て面の一辺にワイヤを有することにより、定着装置に組み込まれてエンドレスベルトを介して定着ローラを押圧するために使用されたとき、定着ローラをその長さ方向に均一に加圧することができ、また加圧力を適度にアップできる。したがって、エンドレスベルトと定着ローラとの間を通過する記録紙の剥離性をよくしたり、画像品質を向上するという効果を奏する。

また、本発明のパッド成型金型及びパッドの第６の態様によれば、弾性ゴム体にシリコーンゴム、ワイヤに金属を用いたことにより、良好な耐久性が得られると共に、上記構成により、エンドレスベルトと定着ローラとの間を通過する記録紙の剥離性をよくしたり、画像品質を向上するという効果を奏する。

さらに、本発明のパッド成型金型及びパッドの第７の態様によれば、ワイヤがパッド押当て面の長さ方向と平行に配置されていることにより、パッドが定着装置に組み込まれて使用された際にワイヤが定着ローラ外周面に平行に対面して良好な画像を生成し得る。ワイヤが定着ローラに対して僅かでも傾斜していると、定着装置のトナーの付着に微妙な影響を与え、すじ状の模様が入った、所謂雨降り画像となり易く良好な画像が得られない。

本発明の一実施例のパッド成型金型の下金型を示す平面図である。 同正面図である。 同下金具を示す図で、（ａ）は図１Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図、（ｂ）は同（ａ）Ｂ部の拡大断面図である。 同パッド成型金型の上金型を示す平面図である。 同正面図である。 同上金具を示す図で、（ａ）は図４Ｃ−Ｃ線に沿う拡大断面図、（ｂ）は同（ａ）Ｄ部の拡大断面図である。 同パッド成型金型の下金型と上金型とを組み合わせた状態を示す図で、（ａ）は横断面図、（ｂ）は同（ａ）Ｅ部の拡大断面図である。 同パッド成型金型を用いて成型された加圧パッドの一部を示す斜視図である。 加圧パッドが組み込まれた定着装置の概略を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１〜図３は本発明の一実施例のパッド成型金型の下金型を示す図で、図１は平面図、図２は正面図、図３（ａ）は図１Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図、図３（ｂ）は同（ａ）Ｂ部の拡大断面図である。図４〜図６は同パッド成型金型の上金型を示す図で、図４は平面図、図５は正面図、図６（ａ）は図４Ｃ−Ｃ線に沿う拡大断面図、（ｂ）は同（ａ）Ｄ部の拡大断面図である。図７は同パッド成型金型２８の下金型と上金型とを組み合わせた状態を示す図で、（ａ）は横断面図、（ｂ）は同（ａ）のＥ部の拡大断面図である。

図７（ａ）に示すように、本発明のパッド成型金型２８は、２つ割りの金型であって、一方の割り型すなわち下金型２９ａと他方の割り型すなわち、上金型２９ｂとからなり、内部の空洞３６により図８に示すような加圧パッド２６を成型する。加圧パッド２６は、所定形状の金属基体２７ａの一面に、弾性ゴム体２７ｂにより所定形状の押当て面２２を形成したものである。押当て面２２の一辺に沿って１本のワイヤ２４が添設されている。ワイヤ２４は押当て面２２の長さ方向と平行に配置され弾性ゴム体２７ｂに接着されている。

押当て面２２は、加圧パッド２６を図９に示すように定着装置１０に組み込んでエンドレスベルト１４を介して定着ローラ１６を押圧するように使用したとき、定着ローラ１６の軸方向の長さに合う長さと定着ローラ１６の外径に対応する曲面とを備えている。弾性ゴム体２７ｂは例えばシリコーンゴムにより構成されている。ワイヤ２４は丸棒であり例えばステンレス鋼により構成されている。

図１、図２に示すように、下金型２９ａは、本体３０ａとその両端にそれぞれ連結される端ブロック３４ａとから構成されている。本体３０ａは、加圧パッド２６（図８）を成型し得る長さを有する直方体をなし、空洞３６（図７）を形成する内面に長さ方向に沿う保持溝４２が設けられている。保持溝４２は、パッド成型時にワイヤ２４を配備するための溝で、成型される加圧パッド２６の押当て面２２の一辺に対応する部位に沿って設けられている。

端ブロック３４ａは、この種の周知成型金型に使用されるものとほぼ同一構成であるので詳細な説明を省略するが、本体３０ａの両端に解体可能にそれぞれ連結されている。本体３０ａの一端側の端ブロック３４ａには、空洞３６内に通じる注入孔３８が設けられている。

上金型２９ｂは、図４、図５に示すように、本体３０ｂとその両端に連結される端ブロック３４ｂとから構成されている。本体３０ｂは、加圧パッド２６（図８）を成型し得る長さを有する直方体をなし、空洞３６（図７）を形成する内面に複数の突起４６が設けられている。突起４６は、図７（ｂ）に示されるように保持溝４２に保持されたワイヤ２４の外周面の１／５〜１／２の周面を押える曲面４６ａ（図６ｂ）を有している。ここで、曲面４６ａの長さがワイヤ２４の外周面の１／５未満の場合には突起４６のワイヤ２４の外周面に接する面積が小さくなり、応力が集中することによって突起４６の耐久性が低下する。一方、曲面４６ａの長さがワイヤ２４の外周面の１／２を超える場合には一方向からの押さえ込みが困難となり、金型の構造が複雑となる。また、ワイヤ２４の外周面に対して突起４６により押さえ込まれていない部分がシリコーンゴムのような弾性ゴム体との接着面となるが、この面積が小さくなり過ぎることから弾性ゴム体からの保持力が減少し、押さえ込み部分の耐久性が低下する。

複数の突起４６は、パッド成型時に保持溝４２内のワイヤ２４外面を押えるもので、長さ方向に断続的に設けられている。複数の突起４６は、図４に示すように長さ方向の各幅Ｌが３〜５ｍｍとされ、各間隔 Ｐが２３〜２７ｍｍに設けられていることが好ましい。突起４６の幅Ｌが３ｍｍ未満ではワイヤ２４に対する押えが十分でなく、５ｍｍを越えた場合は、成型されたパッドが定着装置に組み込まれてエンドレスベルトを介して定着ローラを押圧するために使用されたとき、画像にすじ状の模様が生じる。

各幅 Ｌを３〜５ｍｍすることと相俟って、複数突起の間隔 Ｐを２３〜２７ｍｍとすることにより、突起４６のワイヤに対する押えが必要十分であることが実験で確認された。突起４６が長さ方向に連続していた場合はパッド本体に対するワイヤの接着力が弱いということも実験で確認された。

なお、上金型２９ｂの端ブロック３４ｂも、下金型２９ａの端ブロック３４ａと同様に、この種の周知成型金型に使用されるものとほぼ同一構成であるので、詳細な説明を省略するが、本体３０ｂの両端にそれぞれ解体可能に連結されている。

下金型２９ａと上金型２９ｂは、それぞれの端ブロック３４ａと端ブロック３４ｂとを結合することにより固定される。このとき、図７に示すように保持溝４２内に配備されたワイヤ２４を突起４６により断続的に接するように組み合わせられる。

パッド成型時には、下金型２９ａと上金型２９ｂとを組み合わせ、空洞３６内の所定位置に金属基体２７ａを配備すると共に、保持溝４２内にワイヤ２４を配備した状態とする。次いで、注入孔３８からシリコーンゴム等の弾性ゴム材料を空洞３６内に送り込み、所定の過程を経て硬化させることにより、図８に示すような押当て面２２の一辺にワイヤ２４を備えた加圧パッド２６を成型することができる。

本発明のパッド成型金型２８によれば、保持溝４２内に配備されたワイヤ２４を突起４６により断続的に押えるので、パッドのゴム材料とワイヤとの必要な接着面積を確保でき、また、ワイヤのうねり、曲がりの発生を防止できる。すなわち、パッド成型前にはワイヤ２４がしっかり保持されて金型移動時にも動じることがない。パッド成型中には、パッドゴム材料の射出力によるワイヤ２４のうねりや曲がりの発生を確実に防止できると共に、ワイヤ２４が長さ方向に断続的に押えられているので、弾性ゴム体２７ｂとの接着面積が十分確保され、パッド２６に堅固に接着される。

このように成型された加圧パッド２６は、押当て面２２の一辺に沿って添設されたワイヤ２４がうねりや曲がりを生じてなく真直ぐなので定着ローラ１６を均一に加圧することが可能であり、斑のない高品質の画像を生成する定着装置１０に使用できる。また、加圧パッド２６が定着装置１０に組み込まれた際にワイヤ２４が定着ローラ１６に対して僅かでも傾斜していると、トナーの付着に微妙に影響し良好な画像が得られないが、ワイヤ２４が定着ローラ１６と平行に配置されていることにより、所謂すじが入った雨降り画像ではない良好な画像が得られる。なお、本発明においては、加圧パッド２６には定着パッドが含まれ、また定着ローラ１６には加圧ローラが含まれるものである。

Claims (7)

1. ローラ外周面を押圧する押当て面を有するパッドを成型する２つ割りの金型であって、
   前記金型の一方の割り型に、前記押当て面の一辺に沿って添設されるワイヤを配備するための保持溝を設け、
   前記金型の他方の割り型の、前記保持溝に対向する部位に、前記ワイヤ外面を押えるための複数の突起を長さ方向に断続的に設けたことを特徴とするパッド成型金型。
2. 前記一方の割り型は下金型、前記他方の割り型は上金型であり、
   前記複数の突起は前記上金型に設けられ、前記下金型に設けられた保持溝内に配備されたワイヤに対して断続的に接するものであることを特徴とする請求項１記載のパッド成型金型。
3. 前記ワイヤは丸棒であり、前記突起は前記保持溝に保持された前記ワイヤの外周面の１／５〜１／２の周面を押える曲面を有するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパッド成型金型。
4. 前記複数の突起は、各幅が３〜５ｍｍを有しており、２３〜２７ｍｍの間隔を置いて設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載のパッド成型金型。
5. パッド基体の一面に弾性ゴム体により所定の押当て面を形成してなるパッドにおいて、
   前記押当て面の一辺に沿ってワイヤを添設したことを特徴とするパッド。
6. 前記押当て面は、定着装置のエンドレスベルトを介して押圧するローラの長さに合う長さと外径に対応する曲面とを備えており、前記弾性ゴム体はシリコーンゴム、前記ワイヤは金属によりそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項５記載のパッド。
7. 前記ワイヤは前記押当て面の長さ方向と平行に配置されていることを特徴とする請求項５又は請求項６記載のパッド。

Images