JPH09123308A

JPH09123308A - ゴム被覆ローラの成形装置

Info

Publication number: JPH09123308A
Application number: JP28865095A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Iwata; 俊光岩田
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1995-11-07
Filing date: 1995-11-07
Publication date: 1997-05-13

Abstract

(57)【要約】【課題】液状ゴムの注入後金型内が封止され、安定し
た良好な品質のゴム被覆ローラを成形することができる
ゴム被覆ローラの成形装置を提供する。【解決手段】本発明の成形装置では、成形型部１４の
両端部に、中心部にローラ芯軸１７を支承する軸受け孔
１６が設けられた一対のサイドキャップ部１５がそれぞ
れ固着されている。また、これらのサイドキャップ部１
５の一方には液状ゴムの注入孔１８が、他方にはオーバ
ーフロー孔１９がそれぞれ設けられ、成形部内のローラ
芯軸１７の端面とサイドキャップ部１５との間には、反
発復元性を有するシート２１が介挿配置されている。そ
して、成形部内に注入充填された液状ゴムの内圧によ
り、シート２１が注入孔１８およびオーバーフロー孔１
９の開口部をそれぞれ封止閉塞するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム被覆ローラの
成形装置に係わり、特に電子複写機の定着ローラ等に使
用されるゴム被覆ローラの成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子複写機の熱定着部に使用
されるヒートローラのようなゴム被覆ローラを製造する
には、金型内に金属またはプラスチック製のローラ芯軸
を挿入配置し、ローラ芯軸と金型内周との間に未加硫の
液状ゴムを注入充填した後、未加硫ゴムを加硫成形する
方法が採られている。

【０００３】金型内に注入充填されたゴムによる内圧Ｐ
としては、充填時点での充填圧Ｐ₁と、加硫時の熱膨脹
圧Ｐ₂とがあり、図５に示すように、時間の経過ととも
にＰ₁からＰ₂へと変化する。そして、このような金型
内のゴム内圧Ｐが低いと、加硫が不十分となり、得られ
るゴム被覆の硬さやモジュラスが低くなるばかりでな
く、ゴム被覆とローラ芯軸との接着力が低下する原因と
なる。また、ゴムの内圧Ｐにバラつきがあると、ゴム被
覆の外径や表面粗さにバラつきが生じる。

【０００４】したがって、金型内のゴム内圧Ｐを一定値
以上としかつバラつきを最少限に抑えることが必要とさ
れ、そのために従来から、液状ゴムを金型内に注入充填
した後注入孔等を閉塞し金型内を封止するように構成し
た種々の成形装置が考えられている。すなわち、図６に
示す成形装置においては、円筒状の成形金型１の両端に
それぞれ固着されたサイドキャップ２とローラ芯軸３と
の間に、それぞれゴムリング４が介挿され、注入ノズル
５により、サイドキャップ２の軸受け孔６に設けられた
注入孔７を通して、金型キャビティ内に液状ゴム８が注
入充填された後、ゴムリング４により注入孔７等の開口
部が閉塞され封止されるようになっている。なお、注入
時には、液状ゴム８の注入圧によりゴムリング４が圧縮
されて、サイドキャップ２との間に隙間が生じ、注入路
が形成される。

【０００５】また、図７に示す成形装置においては、サ
イドキャップ２に設けられた液状ゴムの注入孔７および
オーバーフロー孔９の外側開口部に、それぞれボール状
等の封止弁１０がスプリング１１により押圧付勢された
状態で配置されており、液状ゴム８が金型キャビティ内
に注入充填された後、封止弁１０により注入孔７および
オーバーフロー孔９が封止されるようになっている。

【０００６】さらに、図８に示す成形装置においては、
液状ゴムの注入孔７およびオーバーフロー孔９に、 0.2
〜 0.5mmの隙間（ゲート）１２がそれぞれ設けられてい
る。そして、液状ゴム８がゲート１２を通過する際に発
生する摩擦熱により、液状ゴム８が半加硫状態となり、
この半加硫されたゴムでゲート１２が閉塞されるように
なっている。

【０００７】またさらに、図９に示す成形装置において
は、サイドキャップ２に設けられた注入孔７およびオー
バーフロー孔９の外側に、これらに対応する位置にそれ
ぞれ開口部を有する封止押え板１３がそれぞれ設けられ
ており、図１０に示すように、封止押え板１３を回して
開口部の位置をずらすことで、注入孔７およびオーバー
フロー孔９を閉塞するようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の成形装置のうちで、図６に示すゴムリング４により注
入孔７等を封止するように構成された装置においては、
液状ゴム８注入の際のゴムリング４の圧縮量に限界があ
るため、液状ゴム８の注入に時間がかかり生産性に劣る
ばかりでなく、ゴムリング４に永久変形が生じるため、
ゴム内圧Ｐの変動が大きくなるという欠点があった。ま
た、ゴムリング４に液状ゴム８が接着しやすいため、成
形されたローラを金型から抜脱する際に、ゴム被覆が欠
けたり変形したりするおそれがあった。さらに、金型か
ら抜脱した後、ゴムリング４が嵌め込まれたゴム被覆の
両端部（サイド部）を切除する必要があり、ゴム材料の
ロス分が多かった。またさらに、熱加硫タイプ（熱硬化
型）の液状シリコーンゴムのように加硫温度が高い（ 1
00〜 160℃）液状ゴムでは、ゴムリング４の構成材料と
して、フッ素ゴムやフロロシリコーンゴムのような耐熱
性が高く高価な材料を使用しなければならないため、コ
ストが高くつくという問題があった。

【０００９】また、図７に示すように、スプリング１１
により押圧付勢されたボール状封止弁１０により注入孔
７を封止するように構成された成形装置においては、成
形金型１の構造が複雑となり、取扱いが難しいばかりで
なく製作費が高価になっていた。また、ゴム内圧Ｐの変
動やバラつきが大きく、ゴム材料のロス分も多いという
問題欠点があった。

【００１０】さらに、図８に示す成形装置においては、
液状ゴム８の注入速度が制限され、生産性に劣るばかり
でなく、ゲート１２が磨耗しやすく、ゲート１２の磨耗
によりゴム内圧Ｐの変動やバラつきが大きくなるという
問題があった。

【００１１】またさらに、図９に示す成形装置では、サ
イドキャップ２と封止押え板１３との間に隙間が発生し
やすく、ゴム内圧Ｐの変動やバラつきが大きいばかりで
なく、ゴム材料のロス分が多かった。特に液状ゴム８の
粘度が低い場合には、ゴム漏れが発生しやすく、ゴム内
圧Ｐの変動が大きくなるという問題があった。

【００１２】本発明はこれらの問題を解決するためにな
されたもので、液状ゴムの注入後成形金型内がしっかり
と封止されてゴム圧力が保持され、安定した良好な品質
のゴム被覆ローラを成形することができるゴム被覆ロー
ラの成形装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のゴム被覆ローラ
の成形装置は、円柱状成形部を有する型部の両端に、中
心部にローラ芯軸のジャーナルを支承する軸受け部を有
し、かつ液状ゴムの注入孔あるいはオーバーフロー孔が
設けられた一対の芯軸保持用キャップ部を、それぞれ設
けたゴム被覆ローラの成形装置において、反発復元性を
有するシートを、前記液状ゴムの注入孔およびオーバー
フロー孔の前記成形部内への開口部に内接するようにそ
れぞれ配置し、前記成形部内に注入充填された液状ゴム
の内圧により、前記シートが前記注入孔およびオーバー
フロー孔の開口部をそれぞれ閉塞するように構成したこ
とを特徴とする。

【００１４】本発明において、反発復元性を有するシー
トとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリアセタール、フッ素樹脂のよう
な硬質樹脂からなるフィルム、合成紙にパラフィンやシ
リコーン油等の離型性材料を複合した離型紙、あるいは
合成紙と前記樹脂フィルムとをラミネートした複合紙等
を使用することができる。さらに、薄いゴムシート（例
えば厚さ 6mm以下）やステンレス、真鍮のような錆びな
い金属からなるシート（例えば厚さ 0.3mm以下）等も使
用することができる。

【００１５】これらのシートはいずれも十分な反発復元
性を有しており、成形すべきローラ外径や液状ゴムの種
類等に応じて、（φｄ×ｎ数）×Ａ×Ｂ×ｔの値を適宜
に選定して使用することができる。なお、これらの記号
は φｄ；注入孔またはオーバーフロー孔の直径ｎ；注入孔またはオーバーフロー孔の数Ａ；ローラ芯軸の外周からシートの周端部までの長さＢ；ローラ芯軸の外周から孔の中心までの距離ｔ；シートの厚さをそれぞれ示している。

【００１６】本発明の成形装置においては、液状ゴムの
注入孔およびオーバーフロー孔の金型成形部内への開口
部の内側に、反発復元性を有するシートがそれぞれ前記
開口部に内接するように配置され、液状ゴムが成形部内
へ注入充填された後この液状ゴムの内圧により、シート
が注入孔およびオーバーフロー孔の開口部をそれぞれ閉
塞し封止するようになっているので、成形部内に注入充
填された液状ゴムの圧力（内圧）が、大きく変動したり
バラついたりすることなく保持され、安定した良好な品
質のゴム被覆が成形される。また、このようにローラ芯
軸の端部と芯軸保持用キャップ部との間に介挿されたシ
ートにより、キャップ部の中心部に設けられた軸受け部
が内側から封止されているので、ローラ芯軸のジャーナ
ル周囲に液状ゴムが流入することがない。

【００１７】なお、液状ゴムの注入の際には、注入孔を
通して液状ゴムを適当な速度で（ゆっくり）注入するこ
とにより、シートが注入圧に押されて変形し、シートと
注入孔との間に適当な隙間が生じるので、液状ゴムの注
入路およびオーバーフロー路が十分に確保される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
いて説明する。

【００１９】図１は、本発明に係わるゴム被覆ローラの
成形装置の一実施例を示す縦断面図である。

【００２０】図において、符号１４は円柱状の成形部を
有する成形型部を示し、この成形型部１４の両端部に、
一対のサイドキャップ部１５ａ、１５ｂがそれぞれ配置
され、サイドキャップ部１５ａ、１５ｂの側部内周面に
設けられたねじ部を成形型部１４の外周面のねじ部に螺
合させることにより固着されている。そして、各々のサ
イドキャップ部１５ａ、１５ｂの中心部には、軸受け孔
１６ａ、１６ｂが貫通して設けられ、これらの軸受け孔
１６ａ、１６ｂにローラ芯軸１７のジャーナル１７ａ、
１７ｂを挿嵌して支承させることで、ローラ芯軸１７が
成形部内に同心的に保持されるようになっている。ま
た、これらのサイドキャップ部のうちで、下側のサイド
キャップ部１５ａには液状ゴムの注入孔１８が、上側の
サイドキャップ部１５ｂには液状ゴムのオーバーフロー
孔１９がそれぞれ設けられ、注入孔１８の外側開口部に
は注入ノズル２０が挿嵌されるようになっている。さら
に、成形部内に配置されたローラ芯軸１７の両端面とサ
イドキャップ部１５ａ、１５ｂとの間には、反発復元性
を有する円盤状のシート２１が、液状ゴムの注入孔１８
の開口部およびオーバーフロー孔１９の開口部にそれぞ
れ内接するように介挿配置されている。

【００２１】このような構造の実施例の装置を用いてゴ
ム被覆ローラを成形するには、まずローラ芯軸１７の両
端のジャーナル１７ａ、１７ｂをサイドキャップ部１５
ａ、１５ｂの軸受け孔１６ａ、１６ｂにそれぞれ挿嵌
し、ローラ芯軸１７を成形型部１４の成形部内に装着し
た後、液状ゴム２２を注入ノズル２０の先端から供給
し、これを注入孔１８から成形部内に注入する。このと
き、図２に示すように、液状ゴム２２を注入孔１８を通
してゆっくり注入することにより、注入孔１８およびオ
ーバーフロー孔１９の開口部に内接するように配置され
た円盤状のシート２１を、液状ゴム２２の注入圧により
変形させて隙間を生じさせ、液状ゴムの注入路およびオ
ーバーフロー路が十分に確保されるようにする。こうし
て、適当な注入速度で液状ゴム２２の注入が行なわれ
る。

【００２２】このようにして液状ゴム２２の注入充填が
完了した後は、図３に示すように、成形部内に充填され
た液状ゴム２２の内圧（充填圧Ｐ₁）により、各々のシ
ート２１が押圧される。また、シート２１はそれ自体の
反発復元性により元の形状、状態に戻るので、シート２
１が注入孔１８およびオーバーフロー孔１９の開口部を
それぞれ閉塞し内部を封止する。さらに、その後の加硫
工程においては、シート２１が前記充填圧Ｐ₁より大き
い液状ゴムの内圧（熱膨脹圧Ｐ₂）により押され、注入
孔１８およびオーバーフロー孔１９をより強固に封止す
る。

【００２３】したがって、液状ゴム２２の注入充填から
加硫の成形工程において、成形部内の液状ゴム２２の圧
力（内圧）がバラつくことがなく保持され、安定した良
好な品質のゴム被覆が成形される。また、シート２１が
ローラ芯軸１７の端部と対応するサイドキャップ部１５
ａ、１５ｂとの間にそれぞれ介挿され、これらのシート
２１によりサイドキャップ部１５ａ、１５ｂの軸受け孔
１６ａ、１６ｂが内側から封止されているので、ローラ
芯軸１７のジャーナル１７ａ、１７ｂ周囲への液状ゴム
２２の流入がなく、良好な品質のゴム被覆ローラが得ら
れる。

【００２４】次に、このような実施例の装置を使用し
て、ゴム被覆ローラを成形した具体例について説明す
る。

【００２５】具体例１図４に示す成形装置において、注入孔のφｄ×ｎ＝ 1.6
mm× 8個、オーバーフロー孔のφｄ×ｎ＝ 1.6mm× 1
個、Ｂ＝2.75mmとするとともに、Ａ＝ 5.5mm、ｔ＝0.25
mmの 6,6ナイロンからなるシートを配置して、外径φ12
mmのローラ芯軸の外周に熱硬化型シリコーンゴムを注入
した後、 130℃×20分の条件で加熱加硫し、ローラ外径
φ25mm、ゴム面長 320mm、ゴム硬さ15度（ｃ）のゴム被
覆ローラを得た。

【００２６】具体例２図４に示す成形装置において、注入孔のφｄ×ｎ＝ 2.2
mm× 6個、オーバーフロー孔のφｄ×ｎ＝ 2.2mm× 1
個、Ｂ＝ 6mmとするとともに、Ａ＝10mm、ｔ＝ 0.2mmの
ＰＦＡ（ポリフォルムアルデヒド：ポリアセタール樹脂
の１種）からなるシートを配置して、外径φ16mmのロー
ラ芯軸の外周に熱硬化型シリコーンゴムを注入した後、
140℃×20分の条件で加熱加硫し、ローラ外径φ40mm、
ゴム面長 330mm、ゴム硬さ22度（ｃ）のゴム被覆ローラ
を得た。

【００２７】以上の具体例１、２で得られたゴム被覆ロ
ーラは、いずれもバラつきの少ないゴム硬さと、ゴム面
長に亘って一定のゴム外径を有し、ローラ芯軸のジャー
ナル周りにゴムの付着が全く見られず、サイドカットが
不要であった。また、封止に使用したシートとシリコー
ンゴム被覆との間に接着が見られず、ゴム被覆の端面に
欠け等がなく、外観が優れていた。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の装置によれ
ば、ゴム硬さとゴム外径にバラつきがなく、安定した良
好な品質を有するゴム被覆ローラを成形することができ
る。

【００２９】またこうして得られたローラは、芯軸のジ
ャーナル周りにゴムの付着が見られず、さらにゴム被覆
の端面に欠け等もなく、外観が良好である。

【００３０】さらに、使用する型の構造が単純で、製作
費用がかからず取り扱いがしやすいうえに、封止用のフ
ィルムが安価で繰り返し使用することができる。

【００３１】またさらに、本発明の装置を使用してゴム
被覆をプレ成形した後は、縦横方向を問わずそのままラ
ンダムに加熱炉等の中に入れて加硫を行なうことができ
るので、生産性が高く、かつ付帯設備に要する費用を大
幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるゴム被覆ローラの成形装置の一
実施例を示す縦断面図。

【図２】同実施例において、液状ゴム注入時のシートの
状態を示す縦断面図。

【図３】同実施例において、液状ゴムを注入充填した後
の状態を示す縦断面図。

【図４】本発明の具体例の成形装置の要部を示す縦断面
図。

【図５】金型内に注入充填されるゴム内圧の経時変化を
示すグラフ。

【図６】従来からのゴム被覆ローラ成形装置の一例を示
す縦断面図。

【図７】従来からのゴム被覆ローラ成形装置の別の例を
示す縦断面図。

【図８】従来からのゴム被覆ローラ成形装置の第３の例
を示す縦断面図。

【図９】従来からのゴム被覆ローラ成形装置の第４の例
を示す縦断面図。

【図１０】従来からのゴム被覆ローラ成形装置の第４の
例において、注入孔等を封止した状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１４………成形型部１５………サイドキャップ部１６………軸受け孔１７………ローラ芯軸１８………注入孔１９………オーバーフロー孔２１………反発復元性を有するシート２２………液状ゴム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円柱状成形部を有する型部の両端に、中
心部にローラ芯軸のジャーナルを支承する軸受け部を有
し、かつ液状ゴムの注入孔あるいはオーバーフロー孔が
設けられた一対の芯軸保持用キャップ部を、それぞれ設
けたゴム被覆ローラの成形装置において、反発復元性を有するシートを、前記液状ゴムの注入孔お
よびオーバーフロー孔の前記成形部内への開口部に内接
するようにそれぞれ配置し、前記成形部内に注入充填さ
れた液状ゴムの内圧により、前記シートが前記注入孔お
よびオーバーフロー孔の開口部をそれぞれ閉塞するよう
に構成したことを特徴とするゴム被覆ローラの成形装
置。