JPS59371B2

JPS59371B2 - 回転体の製造装置

Info

Publication number: JPS59371B2
Application number: JP52031697A
Authority: JP
Inventors: 利幸大谷; 愛岩下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-03-23
Filing date: 1977-03-23
Publication date: 1984-01-06
Also published as: JPS53117059A

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方法、及びその装置に関する。

ゴム或は樹脂からなる回転体（・・・・・・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−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
形法が有利であり、且っ又汎用されている実情である。
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Ｖタンゴム等の硬化前液状であり、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、加熱によって
溶融、軟化するスチＶソー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
トロ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
料となり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図及
び第２図に基づき説明される割型法と、第３図及び第４
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＜知られている。

第１図は割型の断面を略示したものである。

ローラ芯軸１は上型２と下型３とで挾持固定されており
、（勿論、芯軸１は中空のパイプ状のものであつてもよ
い。）上型２の開口部４、４’ 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
固化さねる。又、ポリアトフルオルエチレンを用いた場
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５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Ｌ１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、
６は硬化或は固化したゴム或は樹脂の肉厚部である。Ｔ
ａ、Ｔｂ、？ｃは各々、割型の継ぎ目形状に起因して発
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、規定ローラ径及び長さよりやＸ大きめの型
空間としておき、結果物を規定寸法（点線Ｌ２として図
示）迄、研削等の二次力旺を施こして仕上げている。第
３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。図中、８はシームレス円筒型で、
一方の側端８ａはローラ芯軸９を挿入固定できる開口部
１０を有し、他の側端８ｂは注入１口１１を残している
。注入口１１より型空間１２に、液状のゴム或は樹脂が
注入され、ここで固化或は硬化する。その後、脱型して
第４図示の如き結果物を得る。因みに１３は、ゴム或は
樹脂の肉厚部であり、少なくとも片方の側端１３／には
波１面が残る。従つて、点線Ｌ３位置迄研削仕上げされ
る。９は、ローラ芯軸である。

以上説明した従来法によれば、次の如き種々次陥を持つ
回転体となる頻度が極めて大である。

即ち、従来法は単なる注型法である為に第５図Ａ，２ｂ
に図示されたローラ断面に略示されたように、成形後の
肉厚部１４にピンホール或は空孔が多数残る。例えば、
図示中１５はローラ肉厚部１４の表面に発生したピンホ
ール、１６は肉厚部１４内に発生残留した気泡、１７は
ローラ芯軸１８と肉２厚部１４との界面付近に発生した
気泡、１９は肉厚部１４表面に発生残留した気泡で、ピ
ンホール１５に較べてその径及び深さ共に大のものであ
る。又、気泡は２０の如く、連続して多数発生残留する
こともある。１６′，１７′，２０′は、各々気泡５
１６，１７，２０に起因して生じたローラ表面の凹部を
示したものである。

以上説明した第５図Ａ，ｂ図示の欠陥は、前述の第１図
、第３図に基づき説明した従来製法に共通して多発する
。次の第６図では、主として、先の第３図に基づき説明
した３従来製法に於て多発する欠陥が説明される。ロー
ラ肉厚部２１周面上に、２２，２３の如き、ローラの長
手方向に帯状に生じた帯状凹部がみられる。２４は肉厚
部２１の端面に発生したクラツク状凹部であり、ローラ
周面上では２４／の如き４凹みを残す。

因みに２５は、ローラ芯軸である。斯かる欠陥がローラ
に存在すると、そのローラが例えば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り、搬送
の目的で使用される場合、搬送物が蛇行して正確な搬送
ができないとか、搬送物の巻き付きを起こしたり、これ
に、８しわ゛を生じたり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上信頼性を
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ぼ解消
し、研削等の二次力旺を全く必要とすることなく高精度
の回転体を歩留まりよく安定して供給するための製造装
置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、円筒
型と、この型の両側端に連結して円筒型内を略密閉する
２っの側型とを備え、前記側型の片方には、硬化性液状
原料を前記円筒型内に圧入する圧入手段を一体的に接続
し、且つ、この圧入手段を逆止め弁を介して前記円筒型
内に連絡せしめたことを特徴とする回転体の製造装置で
ある。以下図面に添つて、本発明を具体的に詳述する。

第７図は本発明製造装置の概略を示す断面図である。図
中、２６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、得られるローラの液状原料が硬化又は固化す
る際に収縮するものである場合には、必要とする規定ロ
ーラ径及び長さに予め収縮率を見込んだ分を加えた内径
、長さを持つ型を使用する。逆に、膨張する液状原料を
用いる場合には、膨張率を見込んだ大きさの型を使用す
るのが一般的である。又、円筒型内面の形状は、得られ
るローラの外周面の形状をほ〜規制するから好ましくは
、円筒型２６の内面２６′は表面粗さｌμ以下に鏡面仕
上げされているべきである。２７は円筒型２６とローラ
芯軸２８とを、所定位置関係に固定する受け台である。

２９は、受け台２７と併用されて、円筒型２６とローラ
芯軸２８とを所定位置関係に保持する為の上型である。

受け台２７、及び上型２９には夫々、芯軸受部３０，３
１が設けてある。又、円筒型２６と受け台２７とは、３
２位置で、円筒形２６と上型２９とは３３位置で各々ネ
ジ等を用いて継合できるようになつている。なお、継合
部３２，３３には夫々空気の逃げ部３４，３５が設けら
れている。３６は、ゴム或いは樹脂からなる液状原料３
７の容器であり、その上蓋３８には開口部３９があり、
受け台２７内部の導管４０に通じている。

４１は液状原料３７を圧力Ｐ，で押し上げるための底板
であり、０リング等の可動シーリング機構４２を備えて
いる。

因みに、４３は得られるローラの肉厚部に相当する空間
、４４は液状原料３７を注入するための開口である。従
来法に於ては、液状原料３７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、ピンホールを残す。

又、液状原料自体、例えば、ＲＴ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
、先述の如き欠陥をもたら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４２を備えた底板４
１を有した容器３６の空間４５に上蓋３８を取り除いた
状態で、液状原料、例えば、主剤としてゴム、〔商品名
、ＫＥ−１２ＲＴＶシリコーンゴム；信越化学製〕１０
０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、容器３６を上蓋３８で密閉し、液状原料３７
の脱泡を行Ｊｊい、上蓋３８に受け台２７を連結する。
更に受け台２７上の所定位置に芯軸２８とシームレス円
筒型２６とを設置した後、上型２９により圧力Ｐ２で抑
えて固定する。芯軸２８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応じて施こされる〇
なお、圧力Ｐ２は液状原料３７が型空間４３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３２１ｍｍのシ
ームレス金属円筒型を用いた。この状態で底板４１を約
３０ｋ９／Ｃｍ２の圧力で徐々に押し上げて、液状原料
３７を開口部３９、導管４０の経路で開口４４より型空
間４３内に圧入した。この時、逃げ部３４，３５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４１を押し上げると、型空間４３の内圧と
押し上げ圧Ｐ１が、つり合つた状態で逆止め弁４６が作
動し、型空間４３は加圧されたまｋ液状原料の硬化迄内
圧が維持される。本発明に於ては、使用される液状原料
の粘度に応じて、適当な押し上げ圧Ｐ１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１〜１０ｋ９／
Ｃ！Ｎ２の圧力とし、５０ポイズ以上の液状原料に対し
ては、略々１０ｋ９／Ｃ！Ｎ２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、液状原料が固化或は硬化
する迄に、逃げ部３４，３５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、上記圧入条件を規定しっつ２５℃、相対湿
度６５％の条件下に２日間放置した。

しかる後、第８図示の如く芯軸２８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３２０ｍｍ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４７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４７の受け
台２７側の端面に一部バリ４８が残るが、これは、口ー
ラ性能に縁響を与えるものではなく、開口４０の径がロ
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２６と受け台２７との連結を外す時、同時に
ネジ切れ、特に、ローラ端面の二次加工を必要としない
。更に、本発明製造方法に於ては、第８図示の如く、硬
化したローラを円筒型２６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２６の内面２６′に離
型処理を施こしてお〈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、
上記装置の容器３６、円筒型２６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によれば、特に二次加工を必
要とすることなく、各種用途の回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。

又製造された回転体は、圧接の際、接触ムラを起こした
り、異物の目づまり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、無端ベルトの製造方法
とし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３図は、従来の回転体製造方法を説明する
ために示した製造装置の略式断面図、第２図は第１図示
例で得られた回転体を示す模式図、第４図は第３図示例
で得られた回転体を示す模式図、第５図Ａ，ｂ及び第６
図は従来法により得られた回転体の欠陥を説明する模式
図、第７図は本発明製造装置の概要を示す断面図、第８
図は、本発明の利用態様の一部に係る説明図である。図に於て、２６・・・・・・円筒型、２７・・・・・・
受け台、２８・・・・・・芯軸、２９・・・・・・上型
、３０，３１・・・・・・芯軸受け部、３２，３３・・
・・・・継合部、３４，３５・・・・・・逃げ、３６・
・・・・・容器、３７・・・・・・液状原料、３８・・
・・・・上蓋、３９・・・・・・開口部、４０・・・・
・・導管、４１・・・・・・底板、４２・・・・・・可
動シーリング、４３・・・・・・型空間、４４１１開口
〜４６１１逆止め弁）Ｐｌ９Ｐ２′Ｐ３・・・・・・
圧力。

Claims

【特許請求の範囲】

１円筒型と、この型の両側端に連結して円筒型内を略
密閉する２つの側壁とを備え、前記側型の片方には、硬
化性液状原料を前記円筒型内に圧入する圧入手段を一体
的に接続し、且つ、この圧入手段を逆止め弁を介して前
記円筒型内に連絡せしめたことを特徴とする回転体の製
造装置。