JP2003200440A

JP2003200440A - ゴムローラの成形金型、ゴムローラの製造方法

Info

Publication number: JP2003200440A
Application number: JP2002001303A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Takahashi; 俊彦高橋
Original assignee: Canon Chemicals Inc
Current assignee: Canon Chemicals Inc
Priority date: 2002-01-08
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2003-07-15
Anticipated expiration: 2022-01-08
Also published as: JP3971926B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱硬化性液状ゴムの硬化を待たずに注入ノズ
ル５ａを取外し、ノズルタッチを含めた熱硬化性液状ゴ
ムの注入に要する時間を短縮する。【解決手段】中空円筒状の金型本体２内に芯金４を配
置し；微細な通気孔１ｂが設けられている上駒１と、注
入口３ａが設けられている下駒３とを嵌合して成形金型
を組立て；注入口３ａに注入ノズル５ａを接続し；熱硬
化性液状ゴムを成形金型内が満たされるように注入し；
注入工程の終了直後に、注入ノズル５ａを注入口３ａに
接続した状態で成形金型の上下を反転し；注入ノズル５
ａを注入口３ａより取外し；注入ノズル５ａの上下を反
転して初期の配置に戻してゴムローラの製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱硬化性液状ゴム
を用いてゴムローラを製造するための成形金型および方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱硬化性液状ゴムを用いてゴムローラを
製造する方法として、円筒状金型本体の下部に嵌合され
た下駒に、直接またはノズルタッチ板を介して注入ノズ
ルを圧接（ノズルタッチ）し、下駒に設けられた注入口
より熱硬化性液状ゴムを注入し、これを硬化してゴム層
とする方法がある。

【０００３】この様に、注入口を下側に配置し、熱硬化
性液状ゴムを成形金型の下側から注入することにより、
熱硬化性液状ゴムに気泡が発生することを抑制できる。

【０００４】しかしながら、この方法では、注入口より
未硬化の熱硬化性液状ゴムが垂れてくることを回避する
ため、注入口付近の熱硬化性液状ゴムが硬化するまで注
入ノズルを圧接しておく必要があり、ノズルタッチを含
めた熱硬化性液状ゴムの注入に要する時間が長くなる場
合があった。

【０００５】なお、熱硬化性液状ゴムの注入直後に注入
ノズルを取外しても熱硬化性液状ゴムが垂れないようす
るため、金型下部の駒に垂れ防止機構を設けることが、
特開平６−２７８１４６号公報に記載されている。しか
しながら、当該公報に記載の方法では、金型構造が複雑
となる場合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、金型下
部に嵌合された下駒に直接またはノズルタッチ板を介し
て注入ノズルを圧接し、この注入ノズルより熱硬化性液
状ゴムを注入する方法では、注入口付近の熱硬化性液状
ゴムが硬化するまで注入ノズルを離すことができず、生
産性が不十分となる場合があった。

【０００７】また、金型下部に垂れ防止機構を配設する
と、金型の製造コストが上がり、結果的にゴムローラの
製造コストが高くなる場合があった。

【０００８】以上のような状況に鑑み、本発明は、熱硬
化性液状ゴムの硬化を待たずに注入ノズルを取外し、ノ
ズルタッチを含めた熱硬化性液状ゴムの注入に要する時
間を短縮することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によれば、熱硬化性液状ゴムを注入し、該熱硬
化性液状ゴムを硬化してゴム層を形成するための成形金
型であって、中空円筒状の金型本体と、該金型本体に嵌
合され、微細な通気孔が設けられている上駒と、該金型
本体に嵌合され、該熱硬化性液状ゴムの注入口が設けら
れている下駒とを含んでなることを特徴とするゴムロー
ラの成形金型が提供される。

【００１０】また、中空円筒状の金型本体内に芯金を配
置する工程と、微細な通気孔が設けられている上駒と、
注入口が設けられている下駒とを該金型本体に嵌合して
成形金型を組立てる工程と、該注入口に注入ノズルを接
続する工程と、該注入口に接続された該注入ノズルよ
り、熱硬化性液状ゴムを該成形金型内が満たされるよう
に注入する工程と、注入工程の終了直後に、該注入ノズ
ルを該注入口に接続した状態で該成形金型の上下を反転
する工程と、該成形金型が上下反転された状態で、該注
入ノズルを該注入口より取外す工程と、取外された該注
入ノズルの上下を反転して初期の配置に戻す工程とを含
んでなることを特徴とするゴムローラの製造方法が提供
される。

【００１１】本発明は、熱硬化性液状ゴムの注入が終了
したら、直ちに成形金型の上下を反転させることにより
問題を解決している。

【００１２】即ち、熱硬化性液状ゴムの注入が終了した
ら、注入ノズルを接続したまま成形金型の上下を反転さ
せる。反転後は、注入部が金型の上側に位置するため、
注入ノズルを取外しても、未硬化の熱硬化性液状ゴムが
漏れることはない。

【００１３】そして、取外された注入ノズルは直ちに次
の成形金型の注入口へ接続され、熱硬化性液状ゴムを注
入する。

【００１４】また、成形金型の上駒には通気孔が形成さ
れているため、熱硬化性液状ゴムが注入されるに従い、
成形金型内部の空気は通気孔より外部に排気される。そ
して、熱硬化性液状ゴムが通気孔に達し僅かに進入する
と、通気孔が微細であり通気孔の断面積が小さいため、
熱硬化性液状ゴムは通気孔内部および／または近傍で直
ちに硬化し、通気孔の栓の役目を果たす。このため、成
形金型の上下を反転しても、熱硬化性液状ゴムが通気孔
より漏れることが抑制される。

【００１５】よって、下駒の注入口に接続された注入ノ
ズルより熱硬化性液状ゴムを注入し、注入が終了した
ら、注入ノズルを接続したまま直ちに成形金型を上下反
転させ、成形金型反転後、熱硬化性液状ゴムの硬化を待
たずに接続した注入ノズルを取外すことにより、ノズル
タッチを含めた熱硬化性液状ゴムの注入にかかる時間を
短縮できる。

【００１６】この結果、成形金型の構造を複雑とするこ
となくノズルタッチを含めた熱硬化性液状ゴムの注入に
要する時間を短縮できるので、ゴムローラを生産性良好
に低コストで製造できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】上駒に形成される通気孔は、熱硬
化性液状ゴムの注入終了直後に成形金型の上下を反転し
ても熱硬化性液状ゴムが液漏れを起こさない程度に微細
とする。

【００１８】具体的には、通気孔の断面積が０．５ｍｍ
²以下であることが好ましい。

【００１９】一方、成形金型の内部の空気を十分に排気
できるようにするため、通気孔の断面積は０．０５ｍｍ
²以上であることが好ましい。

【００２０】また、上駒には、複数の通気孔を設けるこ
とが好ましい。この場合、通気孔１つ当りの断面積を小
さくできるため、成形金型の上下を反転した際に熱硬化
性液状ゴムの液漏れを、より確実に抑制できる。また、
成形金型の内部空気を均等に排気できる。

【００２１】以上の様な観点から、通気孔が複数設けら
れている場合、通気孔の何れの断面積も０．０５ｍｍ²
以上０．５ｍｍ²以下であることが好ましい。また、複
数の通気孔の断面積の総和は１．５ｍｍ²以下であるこ
とが好ましい。

【００２２】また、上駒の金型本体との嵌合部には溝が
形成されており、上駒と金型本体とを嵌合することによ
り溝を通気孔とすることが好ましい。この場合、通気孔
に熱硬化性液状ゴムの硬化物が残存した場合、これを容
易に除去することができる。

【００２３】更に、注入ノズルの注入口への接続は、直
接またはアタッチメントを介しての何れでも構わない。

【００２４】なお、注入口を下側に配置し、熱硬化性液
状ゴムを成形金型の下側から注入することにより、熱硬
化性液状ゴムを注入する際に、熱硬化性液状ゴムに気泡
が発生することを抑制できる。

【００２５】また、成形金型内の全ての空間を熱硬化性
液状ゴムにより充填することにより、成形金型を上下反
転する際に、熱硬化性液状ゴムに気泡が発生することを
抑制できる。

【００２６】更に、成形金型は、熱硬化性液状ゴムの注
入に先立ち、熱硬化性液状ゴムの硬化温度に予備加熱さ
れることが好ましい。

【００２７】成形金型を予め熱硬化性液状ゴムの硬化温
度まで加熱しておき、成形金型の下駒の注入口に注入ノ
ズルを接続して、熱硬化性液状ゴムを注入した場合、通
気孔内部および／または近傍での熱硬化性液状ゴムが、
より十分に硬化するため、成形金型を上下反転した際の
熱硬化性液状ゴムの液漏れ防止をより確実なものとでき
る。

【００２８】成形金型に注入される熱硬化性液状ゴムと
しては、熱硬化性液状シリコーンゴム、熱硬化性液状ウ
レタンゴム等が使用される。

【００２９】熱硬化性液状シリコーンゴムとしては、例
えば、シリコーンゴムの主成分を含有するＡ液と硬化剤
の配合されたＢ液とを混合させる２液混合タイプを用い
ることができる。シリコーンゴムの主成分としては直鎖
状ジメチルポリシロキサン等が好ましく、末端および／
または側鎖にビニル基、エチル基などのアルキル基、フ
ェニル基などのアリール基などを含んでいてもよい。ま
た、断熱性および強度を向上するためにシリカ及びベン
ガラ等の充填材、導電性を改良するためにカーボンブラ
ック等の導電材などを配合することもできる。

【００３０】熱硬化性液状ウレタンゴムとしては、例え
ば、ポリイソシアネート及び高分子ポリオールより得ら
れる液状ウレタンプレポリマーを用いることができる。

【００３１】ポリイソシアネートの具体例としては、ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレン
ジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネ
ート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（Ｈ
ＤＩ）等を挙げることができる。

【００３２】高分子ポリオールとしては、ポリエステル
ポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトン
エステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオ
ール、シリコーンポリオール等を挙げることができ、こ
れらの重量平均分子量は通常５００以上５０００以下で
ある。

【００３３】より具体的には、ポリエステルポリオール
として、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリブチ
レンアジペート（ＰＢＡ）、ポリヘキシレンアジペー
ト、エチレンアジペート及びブチレンアジペートの共重
合体等を使用することができ、ポリエーテルポリオール
として、ポリカプロラクトン、ポリオキシテトラメチレ
ングリコール、ポリオキシプロピレングリコール等を使
用することができる。

【００３４】また必要に応じて、液状ウレタンプレポリ
マーに、鎖延長剤、架橋剤および触媒等を混合すること
もできる。

【００３５】

【実施例】本発明のゴムローラの製造方法として、電子
写真複写装置の加圧ローラの製造例を図面を参照にして
説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるもので
はない。なお、特に明記しない限り、試薬等は市販の高
純度品を使用した。

【００３６】（実施例）実施例で用いた成形金型（図
１）は、その内面形状が内径２１ｍｍ、長さ２４０ｍｍ
の円筒形状を有する金型本体２と、金型本体２の上に嵌
合される上駒１と、金型本体２の下に嵌合される下駒３
との３点の部品から構成されている。下駒３には注入ノ
ズル５ａが接続されており、それぞれの注入ノズル５ａ
はφ１．５ｍｍの注入口３ａにより金型本体２に連通さ
れている。

【００３７】また、金型本体と上駒との嵌合部には、通
気孔１ｂが形成されている。なお、通気孔１ｂを形成す
るために、図３に示す様に、上駒１には、金型本体と上
駒の突き当て部から嵌合部にかけての４ヶ所に幅１．５
ｍｍ、高さ０．２ｍｍの溝１ｂが形成されている。この
場合、１箇所の通気孔の断面積０．３ｍｍ²であり、総
断面積は１．２ｍｍ²である。

【００３８】また、金型本体２の内部には、芯金４が配
置されている。

【００３９】熱硬化性液状ゴムとしては、２液混合タイ
プの熱硬化性液状シリコーンゴムにシリカ及びベンガラ
を配合し、粘度を０．５Ｐａ・ｓとしたものを用いた。

【００４０】先ず、熱硬化性液状シリコーンゴムの注入
に先立ち、成形金型を予め熱硬化性液状シリコーンゴム
の硬化温度１４０℃まで加熱しておき、金型下部に嵌合
された下駒の注入口に直接注入ノズルを接続した。この
ノズルより熱硬化性液状シリコーンゴムの注入を開始
し、金型本体の内部を完全に満たすに必要な量の熱硬化
性液状シリコーンゴムを注入した。注入終了と同時に注
入ノズルを接続したまま成形金型の上下を反転させた。

【００４１】この際、通気孔の内部および近傍の熱硬化
性液状シリコーンゴムは硬化しており、液漏れは発生し
なかった。また、熱硬化性液状シリコーンゴムの注入時
や成形金型の反転時に、熱硬化性液状シリコーンゴムに
気泡が発生することもなかった。

【００４２】成形金型の反転が終了後、注入ノズルを成
形金型より離し、注入ノズルを上下反転して初期の配置
に戻した。また、得られたゴムローラを、成形金型の上
駒を取り外し、成形金型より離型した。通気孔に熱硬化
性液状シリコーンゴムの硬化物が残存している場合に
は、これを作業性良好に除去した。

【００４３】なお、各工程に要した時間を計測し、注入
ノズルの接続からノズル反転戻しまでに要した時間を、
注入の合計時間とした。

【００４４】（比較例）比較例として、熱硬化性液状シ
リコーンゴムを注入後、成形金型の上下を反転させるこ
となく熱硬化性液状シリコーンゴムを硬化し、その後、
注入ノズルを取外す方法を示す。

【００４５】比較例に用いられた成形金型（図２）は、
実施例と同様に内径２１ｍｍ、長さ２４０ｍｍの円筒形
状を有する金型本体２と、金型本体２の上に嵌合される
上駒１と、金型本体２の下に嵌合される下駒３との３点
から構成されている。

【００４６】実施例と異なり、上駒１にはオーバーフロ
ー用の熱硬化性液状シリコーンゴムを逃がすための穴１
ｃが４カ所あけてある。この穴１ｃは、ローラ側が細
く、上に向かうほど太くなっており、一番細いところで
は、φ１ｍｍの穴となっている。

【００４７】また、下駒３には注入口３ａが形成されて
おり、ノズルタッチ板６が接続される。そして、注入ノ
ズル５ｂはノズルタッチ板６に接続される。

【００４８】この注入ノズルより、実施例で使用したも
のと同じ熱硬化性液状シリコーンゴムの注入を開始し、
金型本体の内部を完全に満たすに必要な量の熱硬化性液
状シリコーンゴムを注入した。注入終了後、成形金型の
上下を反転させず注入ノズルを接触させた状態で、注入
口近傍の熱硬化性液状シリコーンゴムを硬化させた。こ
の時点で、熱硬化性液状シリコーンゴムは液漏れを起こ
さない状態であり、注入ノズルを取外した。

【００４９】なお、実施例の場合と同様に、各工程に要
した時間を計測し、成形金型に注入ノズルを接続してか
ら注入ノズルを外すまでに要した時間を、注入の合計時
間とした。

【００５０】（注入の合計時間）実施例において、注入
の合計時間とは、ノズルの接続に要する時間と、熱硬化
性液状シリコーンゴムの注入に要する時間と、成形金型
の上下反転に要する時間と、ノズルの取外しに要する時
間と、ノズルの上下を反転して初期の配置に戻すのに要
する時間との合計である。

【００５１】一方、比較例において、注入の合計時間と
は、ノズルの接続に要する時間と、熱硬化性液状シリコ
ーンゴムの注入に要する時間と、ノズルを接続したまま
保持する時間（ノズルタッチ時間）と、ノズルの取外し
に要する時間との合計である。

【００５２】なお、ノズルタッチ時間は、注入口近傍の
熱硬化性液状シリコーンゴムが硬化するのに要する時間
と同等である。

【００５３】以上の時間の計測結果を表１に示した。

【００５４】

【表１】表１より、実施例の方が工程数が多いにも関わらず、注
入の合計時間は３分近く短いことが分る。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明に加え、本発明によれば、以
下に記載するような具体的効果が得られる。

【００５６】先ず、熱硬化性液状ゴムの硬化を待たず
に、注入ノズルを外すことができ、ノズルタッチを含め
た注入に要する時間が短縮することができるため、ゴム
ローラを製造する装置全体の稼働率が向上する。

【００５７】また、熱硬化性液状ゴムを注入する際に、
通気孔を通じてエアーが逃げ、また、通気孔に熱硬化性
液状ゴムが達し僅かに進入すると、断面積が小さいため
すぐに硬化し、これが栓の役目を果たすため、注入後す
ぐに成形金型を反転しても、熱硬化性液状ゴムが垂れる
ことがない。

【００５８】更に、オーバーフローによるゴム廃棄材が
無くなるので、材料コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形金型を説明するための模式的断面
図である。

【図２】従来の成形金型を説明するための模式的断面図
である。

【図３】本発明における上駒を説明するための模式的斜
視図である。

【符号の説明】

１上駒１ｂ通気孔（溝）１ｃ穴２金型本体３下駒３ａ注入口４芯金５ａ注入ノズル５ｂ注入ノズル６ノズルタッチ板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｌ 31:32 Ｂ２９Ｌ 31:32 Ｆターム(参考） 3J103 AA02 AA13 AA32 BA41 EA02 EA05 EA11 EA12 FA15 GA02 GA57 GA68 HA03 HA05 HA12 HA15 HA31 HA53 4F202 AA45 AC05 AD15 AG14 AH04 CA01 CB01 CB12 CK06 CN01 CP01 CP04 CQ03 4F204 AA33 AA36 AA42 AA45 AC05 AD03 AD15 AG08 AH04 AJ08 AM32 EA03 EA04 EB01 EB12 EF27 EK23 EK24 EK27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性液状ゴムを注入し、該熱硬化性
液状ゴムを硬化してゴム層を形成するための成形金型で
あって、中空円筒状の金型本体と、該金型本体に嵌合さ
れ、微細な通気孔が設けられている上駒と、該金型本体
に嵌合され、該熱硬化性液状ゴムの注入口が設けられて
いる下駒とを含んでなることを特徴とするゴムローラの
成形金型。
【請求項２】前記通気孔は、前記熱硬化性液状ゴムの
注入終了直後に前記成形金型の上下を反転しても前記熱
硬化性液状ゴムが液漏れを起こさない程度に微細である
ことを特徴とする請求項１記載のゴムローラの成形金
型。
【請求項３】前記通気孔の断面積は、０．５ｍｍ²以
下であることを特徴とする請求項１又は２記載のゴムロ
ーラの成形金型。
【請求項４】前記上駒には、複数の前記通気孔が設け
られていることを特徴とする請求項１又は２記載のゴム
ローラの成形金型。
【請求項５】前記複数の通気孔の何れの断面積も０．
５ｍｍ²以下であり、前記複数の通気孔の断面積の総和
は１．５ｍｍ²以下であることを特徴とする請求項４記
載のゴムローラの成形金型。
【請求項６】前記上駒の前記金型本体との嵌合部には
溝が形成されており、前記上駒と前記金型本体とを嵌合
することにより該溝を前記通気孔とすることを特徴とす
る請求項１乃至５何れかに記載のゴムローラの成形金
型。
【請求項７】中空円筒状の金型本体内に芯金を配置す
る工程と、微細な通気孔が設けられている上駒と、注入
口が設けられている下駒とを該金型本体に嵌合して成形
金型を組立てる工程と、該注入口に注入ノズルを接続す
る工程と、該注入口に接続された該注入ノズルより、熱
硬化性液状ゴムを該成形金型内が満たされるように注入
する工程と、注入工程の終了直後に、該注入ノズルを該
注入口に接続した状態で該成形金型の上下を反転する工
程と、該成形金型が上下反転された状態で、該注入ノズ
ルを該注入口より取外す工程と、取外された該注入ノズ
ルの上下を反転して初期の配置に戻す工程とを含んでな
ることを特徴とするゴムローラの製造方法。
【請求項８】組立てられた前記成形金型は、前記熱硬
化性液状ゴムの注入に先立ち、前記熱硬化性液状ゴムの
硬化温度に予備加熱されることを特徴とする請求項７記
載のゴムローラの製造方法。