成形金型及びローラ製造方法
【課題】振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型及びローラの製造方法を提供すること。
【解決手段】軸体が内部に配置される管状金型１１と、管状金型１１の両端部それぞれに装着され、軸体を保持する保持穴３４及び４４を有する端部金型１３及び１４とを備え、保持穴３４及び４４は、その底部に、軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状と同種の面取り形状を有し、内径が徐々に小さくなる環状先細面３９及び４５が配置されている成形金型１、並びに、両端部それぞれに面取り部を有する軸体の外周面に弾性層を備えたローラを製造する製造方法であって前記面取り部をその面取り形状と同種の面取り形状を有し、面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面３９及び４５で保持する工程を有するローラの製造方法。
【解決手段】軸体が内部に配置される管状金型１１と、管状金型１１の両端部それぞれに装着され、軸体を保持する保持穴３４及び４４を有する端部金型１３及び１４とを備え、保持穴３４及び４４は、その底部に、軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状と同種の面取り形状を有し、内径が徐々に小さくなる環状先細面３９及び４５が配置されている成形金型１、並びに、両端部それぞれに面取り部を有する軸体の外周面に弾性層を備えたローラを製造する製造方法であって前記面取り部をその面取り形状と同種の面取り形状を有し、面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面３９及び４５で保持する工程を有するローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、成形金型及びローラ製造方法に関し、さらに詳しくは、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型及びローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置は各種ローラを備えている。このようなローラとして、例えば、現像剤を担持搬送する現像ローラ、現像剤を現像ローラに供給する現像剤供給ローラ、記録体を搬送する搬送ローラ、現像剤を記録体に転写させる転写ローラ、記録体上の現像剤を記録体に定着させる定着ローラ、定着ローラを圧接する加圧ローラ等が挙げられる。
【０００３】
これらのローラは、通常、軸体と、その外周に形成された弾性層とを有し、例えば、管状金型と、管状金型の両端部それぞれに装着される端部金型とを備えた成形金型を用いて、軸体の外周面に弾性層を形成可能な成形材料を注入し、硬化することによって、製造される。
【０００４】
このようにして軸体と弾性層とを有するローラを製造するのに用いられる成形金型として、例えば、「円柱状成形部を有する円筒型と、外周が円柱状で前記円筒型と面接触し、内側に芯軸案内用のロート状のテーパ面が形成されて芯軸を円筒型内部に同軸上に保持する上下一対の栓体とを備えた成形金型において、前記円筒型と前記栓体とが面接触する面、および／または前記栓体と保持されるべき芯軸とが面接触する面に、過剰の成形材料を収容可能なポケットを設けたことを特徴とするゴムローラ用成形金型」が挙げられる（特許文献１）。
【０００５】
また、別の成形金型として、特許文献２には「金型本体および該金型本体に嵌合する両端駒を有する成形用金型であって、該成形金型内部に軸体を保持し、ゴム材料を該金型内部に注入し、硬化させて成形するためのゴムローラ成形用金型において、該金型の両端駒を、軸体の外周面と端面とがなす角部に圧接する圧接手段を有することを特徴とするゴムローラ成形用金型」（請求項５）並びに「前記両端駒の前記角部との接触面が、Ｃ面取り形状を有する面またはＲ面形状を有する面である請求項５に記載の金型」（請求項６）が記載されている。
【０００６】
さらに別の成形金型として、特許文献３には「ゴムローラ成形金型において、該成形金型が、内部に円筒状空間を有する金型本体と、該金型本体の両端部に設置し芯金を金型本体内の円筒状空間の中心軸と同心となるように金型本体内に保持する金型駒からなり、金型駒の少なくとも一方は軸方向に摺動可能なスライド部材と押圧手段を具備し、芯金両端角部に形成した芯金面取り部を、金型駒および金型駒内のスライド部材に形成した金型駒面取り部で軸方向に押圧手段で押圧挟持し、且つ、押圧挟持する芯金面取り部および金型駒面取り部がそれぞれＲ面取りとＣ面取りの組合せであることを特徴とするゴムローラ成形金型」（請求項１）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６３−８１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１２４４号公報
【特許文献３】特許第３９３５７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような成形金型を用いたローラの製造方法において、製造されるローラの振れすなわち軸体と弾性層との同心度を許容範囲内に収めるには軸体の軸線が成形金型の軸線と一致するように成形金型内に軸体を配置することが効果的である。
【０００９】
しかし、現実的には、軸体にも成形金型にも寸法公差があるし、軸体及び成形金型が異なる材料で形成されているとこれらの熱膨張率も異なるうえ、軸体の高い保持作業性等を確保するために成形金型における軸体の保持部にわずかな遊びすなわち間隙が設けられているから、軸体の軸線と成形金型の軸線とが正確に一致しないこともある。特に特許文献１の成形金型のようにロート状のテーパ面で面接触状態に芯軸を保持する場合には寸法公差等に大きく依存して軸体と成形金型との同軸度が再現性よく一致しないことがあり、高い歩留まりでローラを製造できないことがある。また、特許文献２の成形金型を用いた場合には両端駒と軸体の各部とはＲ面形状の湾曲面及びＣ面取り形状の平坦面で接触するように構成されるので両端駒と軸体とが軸体の軸線に対して垂直となる環状接触端縁を形成できず、また特許文献３の成形金型を用いた場合には芯金面取り部及び金型駒面取り部がそれぞれＲ面取りとＣ面取りの組合せであるから特許文献２の成型金型と同様に芯金面取り部と金型駒面取り部とが軸体の軸線に対して垂直となる環状接触部を形成できないことがある。したがって、特許文献２及び３の成形金型を用いた場合には、やはり軸体と成形金型との同軸度が再現性よく一致しないことがあり、高い歩留まりでローラを製造できないことがある。
【００１０】
ところで、近年の画像形成装置は高画質化が進展し、それに応じて画像形成装置に装着される各種ローラにも振れ等の高精度化が要望されている。したがって、軸線がより正確に一致するように軸体を内部に配置して振れ精度の高いローラを製造できる成形金型、及び、振れ精度の高いローラを製造できるローラの製造方法が切望されている。
【００１１】
この発明は、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型及びローラの製造方法を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための第１の手段として、
請求項１は、軸体が内部に配置される管状金型と、前記管状金型の両端部それぞれに装着され、前記軸体を保持する保持穴を有する端部金型とを備え、前記保持穴はその底部に、前記軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状と同種の面取り形状を有し、内径が徐々に小さくなる環状先細面が配置されている成形金型であり、
請求項２は、前記環状先細面は前記面取り部に環状に当接する請求項１に記載の成形金型であり、
請求項３は、前記環状先細面は前記保持穴の内部に向かって凸となる、Ｒ面取り形状の前記面取り部に環状に当接する環状先細Ｒ面である請求項１又は２に記載の成形金型であり、
請求項４は、前記環状先細Ｒ面は前記Ｒ面取り形状の曲率半径よりも大きな曲率半径を有している請求項３に記載の成形金型であり、
請求項５は、前記環状先細面はＣ面取り形状の前記面取り部における環状端縁に当接する平坦な環状先細Ｃ面である請求項１又は２に記載の成形金型であり、
請求項６は、前記端部金型の軸線に垂直な平面に対する前記管状先細Ｃ面の傾斜角θｍと前記軸体の軸線に垂直な平面に対する前記面取り部の傾斜角θｓとの角度差の絶対値｜θｍ−θｓ｜が５〜３０°である請求項５に記載の成形金型である。
【００１３】
前記課題を解決するための第２の手段として、
請求項７は、両端部それぞれに面取り部を有する軸体の外周面に弾性層を備えたローラを製造する製造方法であって、前記面取り部をその面取り形状と同種の面取り形状を有し、前記面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面で保持する工程を有するローラの製造方法であり、
請求項８は、前記保持する工程は請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形金型を用いて実施される請求項７に記載のローラの製造方法であり、
請求項９は、前記保持する工程の後に軸体の外周に成形材料を配置する工程を有する請求項７又は８に記載のローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
前記第１の手段である、この発明に係る成形金型は、軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状と同種の面取り形状を有し、内径が徐々に小さくなる環状先細面が底部に配置された保持穴を有しているから、軸線がほぼ一致した状態に軸体を保持できる。具体的には、この発明に係る成形金型は、保持穴の内部に向かって凸となる、軸体におけるＲ面取り形状の面取り部に環状に当接する環状先細Ｒ面を有しているから、また、平坦で内径が徐々に小さくなり、軸体におけるＣ面取り形状の面取り部の環状端縁に当接する環状先細Ｃ面を有しているから、いずれにおいても、軸線がほぼ一致した状態に軸体を保持できる。したがって、この発明によれば、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型を提供できる。
【００１５】
また、この発明に係るローラの製造方法は、軸体の両端部それぞれに配置された面取り部を、その面取り形状と同種の面取り形状を有し、この面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面で保持する工程を有しているから軸線がほぼ一致した状態に軸体を保持して弾性層を形成できる。したがって、この発明によれば、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できるローラの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型を示す概略図であり、図１（ａ）はこの発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型を示す概略断面図であり、図１（ｂ）はこの発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型における第一端部金型の保持穴近傍を示す概略拡大断面図である。
【図２】図２は、この発明に係る第１態様の成形金型における端部金型の変形例の保持穴近傍及び軸体を保持した状態を示す概略拡大断面図である。
【図３】図３は、この発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態を示す概略図であり、図３（ａ）はこの発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態を示す概略断面図であり、図３（ｂ）はこの発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態の第一端部金型の保持穴近傍を示す概略拡大断面図である。
【図４】図４は、この発明に係る第１態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例を示す概略図であり、図４（ａ）はこの発明に係る第１態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例を示す概略断面図であり、図４（ｂ）はこの発明に係る第１態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例における軸体の端部近傍を示す概略一部拡大図である。
【図５】図５は、この発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型を示す概略図であり、図５（ａ）はこの発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型を示す概略断面図であり、図５（ｂ）はこの発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型における第一端部金型の保持穴近傍を示す概略拡大断面図である。
【図６】図６は、この発明に係る第２態様の成形金型における端部金型の変形例を用いて軸体を保持した状態を示す概略拡大断面図である。
【図７】図７は、この発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態を示す概略図であり、図７（ａ）はこの発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態を示す概略断面図であり、図７（ｂ）はこの発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態の第一端部金型の保持穴近傍を示す概略拡大断面図である。
【図８】図８は、この発明に係る第２態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例を示す概略図であり、図８（ａ）はこの発明に係る第２態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例を示す概略断面図であり、図８（ｂ）はこの発明に係る第２態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例における軸体の端部近傍を示す概略一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、この発明に係る成形金型及びこの発明に係るローラの製造方法によって製造されるローラ（以下、この発明に係るローラと称することがある。）について説明する。この発明に係るローラは、軸体の外周面に弾性層が配置されたローラであればよく、軸体及び弾性層の他に例えば接着剤層又はプライマー層、表面層等を備えていてもよい。
【００１８】
この発明に係るローラは、高い振れ精度を有しており、例えば０．０４ｍｍ以下であり、好ましくは０．０３ｍｍ以下の振れ精度を有している。振れ精度の下限値は、理想的にはゼロであるが、現実的には０．０１ｍｍである。ここで、振れ精度とは、軸体と弾性層との同心度を示す精度であって、換言すると、弾性層の円周方向における厚さの均一性すなわち厚さの振れを示す精度である。ローラの振れは、ローラを軸体の中心軸を中心として３０ｒｐｍの回転速度で回転させながら、レーザー測長機、例えば、商品名「Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ」（ＭＩＴＵＴＯＹＯ製 Ｌｓｍ−６００）を用いてローラの外径を測定することによって、算出できる。
【００１９】
この発明に係るローラは、弾性層を支持する軸体を有しており、この軸体の軸線方向の両端部それぞれには面取り部を有していること以外は従来公知のローラにおける軸体と基本的に同様である。
【００２０】
この発明において、軸体は、例えば図４（ａ）及び図４（ｂ）並びに図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、面取り部７１ａ又は８１ａを除いて軸線方向に均一な外径を有する棒状体の軸体７１又は８１であってもよく、また、弾性層が形成される弾性層形成領域とこの弾性層形成領域よりも細径のジャーナル部とを備えた軸体であってもよい。このとき、面取り部は、軸線方向に均一な外径を有する棒状体である軸体には棒状体の端部に配置され、弾性層が形成される弾性層形成領域と弾性層形成領域の両端部それぞれに弾性層形成領域よりも小径のジャーナル部を有する軸体には弾性層形成領域の端部又はジャーナル部の端部に配置される。すなわち、軸体が均一な外径を有する棒状体である場合にはその両端部それぞれに配置された面取り部が後述する環状先細面で保持される。一方、軸体が弾性層形成領域とジャーナル部とを備えている場合には、弾性層形成領域の両端部それぞれに面取り部が形成されて面取り部すなわち弾性層形成領域が後述する環状先細面で保持されてもよく、またジャーナル部の両端部それぞれに面取り部が形成されて面取り部すなわちジャーナル部が後述する環状先細面で保持されてもよい。したがって、この発明において、軸体の端部は成形金型に保持される部分をいい、軸体の端部である場合、弾性層形成領域の端部である場合等を包含する。
【００２１】
面取り部の面取り形状は、端面に向かって外径が徐々に小さくなっており、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示される平坦な環状テーパ面すなわちＣ面、又は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示される外側に向かって凸となる環状湾曲面すなわちＲ面である。この発明において、面取り形状は、この発明に係る成形金型における保持穴の底部に配置された環状先細面の形状に応じてＣ面又はＲ面の一方が選択される。
【００２２】
軸体は、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体であり、良好な導電特性を有している。軸体は熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよい。
【００２３】
弾性層は、軸体に対する振れ精度が高いこと以外は従来公知のローラにおける弾性層と基本的に同様であり、用途等に応じて適宜のゴムで形成され、適宜の形状及び寸法を有している。
【００２４】
この発明に係るローラの一例を図面に基づいて説明する。この一例としてのローラ７０は、図４（ａ）に示されるように、軸体７１と弾性層７２とを備えている。
【００２５】
軸体７１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、面取り部７１ａを有していること以外は従来公知のローラにおける軸体と基本的に同様である。この軸体７１は、両端部それぞれに面取り部７１ａを有し、面取り部７１ａを除いて少なくとも後述する弾性層７２が形成される弾性層形成領域が軸線方向に均一な外径を有する棒状体である。この面取り部７１ａは軸体７１の各端部に向かって平坦で外径が徐々に小さくなる環状テーパ面７１ｄすなわちＣ面で形成されている。すなわち、この面取り部７１ａは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、最大外径を有する第一環状端縁７１ｂと最小外径を有する第二環状端縁７１ｃとで規定される円錐台形状の周面７１ｄになっており、軸体７１の軸線方向に沿って湾曲する湾曲面ではない。この軸体７１において面取り部７１ａの環状端縁は第一環状端縁７１ｂ及び第二環状端縁７１ｃであり、稜とも称することができる。この軸体７１の面取り部７１ａはＣ面取り加工等の面取り加工（ただし、丸み面取り加工を除く。）によって形成されている。この面取り部７１ａにおいて、軸体７１の軸線に垂直な平面に対する面取り部７１ａの傾斜角（面取り角とも称する。）θｓは０〜９０°の範囲内にあり、好ましくは１５〜７５°の範囲内にある。この軸体７１において傾斜角θｓは約１５°になっている。この面取り部７１ａの軸線方向の長さは後述する環状先細Ｃ面３９に圧接可能な長さに適宜に設定され、例えば、０．５〜２ｍｍ（Ｃ面取り部である場合には「Ｃ０．５〜２」）とすることができる。
【００２６】
弾性層７２は、軸体７１に対する振れ精度が高いこと以外は従来公知のローラにおける弾性層と基本的に同様である。この弾性層７２は、この発明に係る成形金型及びこの発明に係るローラ製造方法によって、軸体７１の外周面で後述するゴム成物を硬化して成る弾性を有する層である。この弾性層７２は用途等に応じて適宜の硬度、電気抵抗及び厚さ等に調整される。弾性層７２の厚さは通常１〜３０ｍｍであるのが好ましく、５〜２０ｍｍであるのがより好ましい。
【００２７】
この発明に係るローラの別の一例を図面に基づいて説明する。この別の一例としてのローラ８０は、図８（ａ）に示されるように、軸体８１と弾性層８２とを備えている。このローラ８０は、軸体８１の両端部それぞれに配置された面取り部８１ａの面取り形状が異なること以外はローラ７０と基本的に同様である。したがって、ローラ８０及び弾性層８１の説明は省略する。
【００２８】
この軸体８１は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、面取り部８１ａの面取り形状が異なること以外は軸体７１と基本的に同様である。この面取り部８１ａは軸体８１の各端部に向かって外径が徐々に小さくなると共に外側に凸となるように湾曲する環状湾曲面すなわちＲ面で形成されている。この面取り部８１ａはＲ面取り加工等によって形成されている。この面取り部８１ａにおいて、その曲率半径Ｒｓ（ｍｍ）は適宜に設定されるが、通常、０．５〜３．０ｍｍの範囲内（一般的に「Ｒ０．５〜Ｒ３」と表記される。）にあり、好ましくは１．０〜２．０ｍｍの範囲内にある。この曲率半径Ｒｓは、後述する環状先細Ｒ面の曲率半径Ｒｍと同一でもよく、また大きくても小さくてもよく、軸体８１がこの発明に係る成形金型の軸線と高度に一致した状態で保持される点で、環状先細Ｒ面の曲率半径Ｒｍよりも小さいのが好ましく、この場合には例えば０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ未満に設定され、ＲｓとＲｍとの差（絶対値）が０．５〜２．０ｍｍであるのが好ましい。ＲｓとＲｍとの差（絶対値）が０．５〜２．０であると軸体及び金型の公差が生じても容易にその公差を相殺できるから、軸線がほぼ一致した状態に軸体８１を環状先細Ｒ面で保持できる。この面取り部８１ａの軸線方向の長さは、曲率半径Ｒｓが前記範囲内であって後述する環状先細Ｒ面に圧接可能な長さとなるように適宜に設定される。
【００２９】
この発明に係る成形金型は、軸体が内部に配置される管状金型と、この管状金型の両端部それぞれに装着され、軸体を保持する保持穴を有する端部金型とを備えている。そして、保持穴それぞれは、その底部に、径が底面に向かって徐々に小さくなる環状先細面であって、軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状すなわちＣ面又はＲ面と同種の面取り形状を有する環状先細面が配置されている。すなわち、この発明においては、軸体の面取り部がＣ面である場合には環状先細Ｃ面が採用されて軸体をＣ面同士で保持し（第１態様と称する。）、軸体の面取り部がＲ面である場合には環状先細Ｒ面が採用されて軸体をＲ面同士で保持する（第２態様と称する。）。このように、保持穴が軸体の面取り部と同種の面取り形状となる環状先細面を底部に有していると、同種の面取り形状によって面取り部と環状先細面とが環状に当接し、この環状の当接部が軸体の軸線に対して垂直となるように面取り部が環状先細面で案内されることで、軸線がほぼ一致した状態すなわちセンター出しした状態で軸体を保持できる。したがって、この発明に係る成形金型によれば振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる。
【００３０】
この発明に係る第１態様の成形金型は、端部それぞれにＣ面の面取り部を有する軸体をＣ面で軸線方向から狭圧保持する成形金型であって、管状金型と端部金型とを備え、端部金型の保持穴は、その底部に、平坦で内径が徐々に小さくなり、Ｃ面取り形状の面取り部における環状端縁に環状に当接する環状先細Ｃ面を有している。この発明に係る第１態様の成形金型において、Ｃ面同士で軸体を保持すると、面取り部と環状先細Ｃ面との環状の当接部が軸体の軸線に対して垂直となるように面取り部が環状先細Ｃ面で案内されることで、Ｃ面とＲ面とで軸体を保持する例えば特許文献２及び３の成型金型に比して、軸体を高精度にセンター出しできる。
【００３１】
この発明に係る第１態様の成形金型の一例を、図面を参照して、説明する。この発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、軸体が内部に配置される管状金型１１と、管状金型１１の一方の端部２１に装着される第一端部金型１３と、管状金型１１の他方の端部２２に装着される第二端部金型１４とを備えている。この成形金型１は、筒状金型１１、第一端部金型１３及び第二端部金型１４で形成されて成形材料が注入されるキャビティ５（図３参照。）に開口するリングゲート５１のゲート幅が０．２〜１．５ｍｍの環状ランナー部６を第一端部金型１３の注入孔３１の下流側に有している。
【００３２】
筒状金型１１は、図１（ａ）に示されるように、両端部２１及び２２が開口する中空円筒体で管状金型とも称される。この筒状金型１１は、一定の内径の軸孔２３を有し、この軸孔２３に軸線方向に沿って軸体７１が配置される（図３参照。）。この筒状金型１１は、中央部の外径が一定で、端部２１及び２２近傍の外径が端部２１及び２２に向かって徐々に小さくなっており、両端部２１及び２２それぞれに好ましくは軸線に垂直な環状端面２４及び２５を有している。筒状金型１１は、その内表面の表面粗さが調整されているのがよく、鏡面とされているのが特によい。この筒状金型１１は成形する弾性層７２に応じて外径、内径、軸線長さ等が調整される。
【００３３】
第一端部金型１３は、図１（ａ）に示されるように、円盤状基体３３と円盤状基体３３の周縁から軸線に沿って延在する環状の周壁３２とを有する蓋体であり、有底管状をなしている。この第一端部金型１３は、円盤状基体３３における底面の少なくとも環状端面２４に対面する領域、この例においては後述する保持穴３４及び注入孔３１を除く領域が平坦になっている。周壁３２は開口端部近傍の内径が開口端部に向かって徐々に大きくなるように形成されている。周壁３２の漸次増大する内径は端部２１の漸次減少する外径と一致し、かつ筒状金型１１の環状端面２４と第一端部金型１３との間に環状空間すなわち後述する環状ランナー部６が形成されるように調整されている。したがって、第一端部金型１３は周壁３２と端部２１との勘合によって環状ランナー部６が形成されるように筒状金型１１の一方の端部２１に装着される。このようにして第一端部金型１３は筒状金型１１の一方の端部２１を閉塞する。
【００３４】
第一端部金型１３は、同心円上に等間隔に配置された、成形材料を注入するときに成形材料が流通する注入孔（スプルーとも称される。）３１を複数具体的には８個有している。注入孔３１が配置される前記同心円は、後述するように、注入孔３１が筒状金型１１の環状端面２４に面するように、なっている。注入孔３１は同一形状及び同一寸法を有しているのが好ましく、形状及び内径は適宜に設定される。この第一端部金型１３において、注入孔３１はその軸線に沿って一定の内径、例えば、０．３〜３．０ｍｍ、好ましくは０．３〜２．０ｍｍの内径を有している。
【００３５】
第一端部金型１３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、その軸線上に軸体を保持する有底の保持穴３４を有している。この保持穴３４はその底部に環状先細Ｃ面３９を有している。この環状先細Ｃ面３９は内径が底面に向かって徐々に小さくなる平坦な内周面で形成されている。この保持穴３４を中実体と仮定すると環状先細Ｃ面３９は面取りされたＣ面で形成されているということができる。この環状先細Ｃ面３９は第一端部金型１３の軸線方向に沿って湾曲する湾曲面ではなく前記したように平坦面になっており、切削加工等（ただし、丸み加工を除く）によって形成されている。環状先細Ｃ面３９において、第一端部金型１３すなわち成形金型の軸線に垂直な平面に対する管状先細面３９の傾斜角θｍは、０〜９０°の範囲内にあり、好ましくは１５〜７５°の範囲内にあり、この第一端部金型１３においては約４５°になっている。この管状先細面３９の軸線方向の長さは面取り部７１ａに圧接可能な長さに適宜に設定される。第一端部金型１３において、傾斜角θｍは、保持する予定の軸体７１における傾斜角θｓとの角度差の絶対値｜θｍ−θｓ｜が５〜３０°であるのが好ましく、この第一端部金型１３において軸体７１との角度差θｍ−θｓは図３に示されるように約＋３０°になっている。この絶対値｜θｍ−θｓ｜が５〜３０°であると軸体７１を成形金型１の軸線と高度に一致するように保持できる。成形金型１の軸線と高い再現性で高度に一致するように軸体７１を保持できる点で角度差の絶対値｜θｍ−θｓ｜は５〜１０°であるのが特に好ましい。
【００３６】
第一端部金型１３の環状先細Ｃ面３９は、例えば図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、軸体７１の面取り部７１ａの環状端縁７１ｂ及び７１ｃ以外の環状テーパ面７１ｄには当接せず、環状端縁７１ｂ又は７１ｃに通常環状の線接触状態に当接して軸体７１をその軸線方向に保持する。すなわち、環状先細Ｃ面３９は軸体７１の環状端縁７１ｂ及び７１ｃに当接して軸体７１をその軸線方向に保持する。この第一端部金型１３及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接する。このように軸体７１の環状端縁７１ｂ又は７１ｃを環状先細Ｃ面３９で環状の線接触状態に保持すると、環状先細Ｃ面３９及び環状先細Ｃ面４５で軸体７１すなわち面取り部７１ａを軸線方向に圧接するから環状先細Ｃ面３９及び環状先細Ｃ面４５と面取り部７１ａの環状端縁７１ｂ又は７１ｃとの圧接位置がセンターリングされ、その結果、環状先細Ｃ面３９及び環状端縁７１ｂ又は７１ｃによって、Ｃ面とＲ面とで保持する場合に比べて、また成形金型１及び／又は軸体７１に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を効果的に相殺して、軸体７１を高精度にセンター出しできる。
【００３７】
第二端部金型１４は、図１（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、成形材料が注入される際の通路として機能する注入孔３１の代わりに、同心円上に等間隔に配置された、成形材料が注入される際又は成形材料が硬化される際の気体又は成形材料の排出路として機能する排出孔（ベントとも称される。）４１を４個有していること以外は第一端部金型１３と基本的に同様である。したがって、この第二端部金型１４は、排出孔４１、周壁４２、円盤状基体４３及び保持穴４４を有する蓋体であり、筒状金型１１の他方の端部２２を閉塞する。この保持穴４４は、その底部に保持穴３４と同様の環状先細Ｃ面４５を有している。
【００３８】
成形金型１は、図１（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、筒状金型１１と第一端部金型１３とを組み立てると、筒状金型１１の環状端面２４と第一端部金型１３との間に、すなわち注入孔３１の下流側であって軸孔２３換言するとキャビティ５（図３参照。）の上流側に、周壁３２の内面に沿って周壁３２と環状端面２４と第一端部金型１３の円盤状基体３３の底面とで囲繞された環状空間すなわち環状ランナー部６が画成される。この環状ランナー部６は、半径方向における、環状端面２４と円盤状基体３３の底面との距離すなわち高さが後述するゲート幅と同じになっており、筒状金型１１の軸線方向に扁平で同一高さの環状空間となっている。環状ランナー部６には注入孔３１が連通しており、注入孔３１の開口に面する、注入孔３１の軸線方向延長線上に配置された環状端面２４は軸孔２３すなわちキャビティ５まで延在する軸孔２３と同心状の環状平坦面であって、注入孔３１から注入された成形材料を一旦堰き止めてその注入方向を筒状金型１１の軸線方向からその周方向に変える堰止面２４として機能する。このように、この環状ランナー部６は、図１（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、高さ方向にも半径方向にも成形材料の流通を阻害する突起部例えば絞り部を有していない。環状ランナー部６は注入孔３１を通過した成形材料をキャビティ５に流入する前に流延させて合流・混合させる。この堰止面２４は好ましくは注入孔３１の軸線及び筒状金型１１の軸線に垂直になっている。
【００３９】
この環状ランナー部６は、図１（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、軸孔２３すなわちキャビティ５と同心円状でキャビティ５よりも半径方向外側に配置され、キャビティ５の第一端部金型１３側の端部周面にリングゲート５１が開口している。このリングゲート５１はゲート幅すなわちキャビティ５への開口幅を含めて筒状金型１１と第一端部金型１３との離間距離が０．２〜１．５ｍｍになっている。ここで、ゲート幅は周方向に通常一定であり、リングゲート５１における筒状金型１１の軸線方向に沿う長さである。この発明においてゲート幅は平均値としてもよい。ゲート幅が０．２ｍｍ未満であると成形材料がキャビティ５に流入しにくく弾性層を成形できず、また、キャビティ５に成形材料を流入させるために成形材料の注入圧力を高くするとキャビティ５に流入した成形材料にウェルドラインが生じやすくなることがある。一方、ゲート幅が１．５ｍｍを超えると環状ランナー部６に流入した成形材料が環状に注入孔３１を通過した成形材料が環状ランナー部６内で合流・混合されることなく、すなわち環状ランナー部６に充填されることなく、リングゲート５１を通過してキャビティ５内に流入して、ウェルドラインの発生を防止できないことがある。この発明において、成形材料がキャビティ５に流入する際に発生し得るウェルドラインを高度に防止して実質的にウェルドラインのほとんどない弾性層を形成できる点で、ゲート幅は０．２〜１．０ｍｍであるのが好ましく、０．３〜０．８ｍｍであるのが特に好ましい。ここで、「実質的にウェルドラインのない」とは、ウェルドラインが皆無である場合に加えて、画像形成装置のローラとして用いられたときにローラとしての所期の機能を発揮できる程度にわずかなウェルドラインが生じている場合をも含む。
【００４０】
ここで、第一端部金型１３及び第二端部金型１４は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、環状先細Ｃ面３９及び４５が軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接するように、軸体７１の面取り部７１ａの傾斜角θｓに応じて環状先細Ｃ面３９及び４５の傾斜角θｍが設定されている。傾斜角θｍ及び傾斜角θｓの組み合わせとして第一端部金型１３及び第二端部金型１４以外の代表的な例を以下に説明する。以下に説明する端部金型は、図２（ａ）〜図２（ｈ）に示されるように、端部金型における保持穴の環状先細面の傾斜角θｍが異なること以外は成形金型１と基本的に同様である。以下、第一端部金型について説明するが第二端部金型についても同様である。
【００４１】
第一端部金型１６は、図２（ａ）に示されるように傾斜角θｍが約７５°の環状先細Ｃ面３９を有しており、図２（ｂ）に示されるように傾斜角θｓが約４５°の面取り部７１ａを有する軸体７１を保持するときの角度差θｍ−θｓが＋３０°になっている。この第一端部金型１６及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接する。
【００４２】
第一端部金型１７は、図２（ｃ）に示されるように傾斜角θｍが約５０°の環状先細Ｃ面３９を有しており、図２（ｄ）に示されるように傾斜角θｓが約４５°の面取り部７１ａを有する軸体７１を保持するときの角度差θｍ−θｓが＋５°になっている。この第一端部金型１７及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接する。
【００４３】
第一端部金型１８は、図２（ｅ）に示されるように傾斜角θｍが約４０°の環状先細Ｃ面３９を有しており、図２（ｆ）に示されるように傾斜角θｓが約４５°の面取り部７１ａを有する軸体７１を保持するときの角度差θｍ−θｓが−５°になっている。この第一端部金型１８及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第二環状端縁７１ｃに圧接する。
【００４４】
第一端部金型１９は、図２（ｇ）に示されるように傾斜角θｍが約１５°の環状先細Ｃ面３９を有しており、図２（ｈ）に示されるように傾斜角θｓが約４５°の面取り部７１ａを有する軸体７１を保持するときの角度差θｍ−θｓが−３０°になっている。この第一端部金型１９及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第二環状端縁７１ｃに圧接する。
【００４５】
このように、この発明に係る成形金型において、角度差θｍ−θｓが正であるときは環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接し、一方、角度差θｍ−θｓが負であるときは環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第二環状端縁７１ｃに圧接する。
【００４６】
管状金型１１、第一端部金型１３及び１６〜１９並びに第二端部金型１４はそれぞれ、ある程度の強度と成形材料を加熱硬化する際の温度における耐熱性を有する材料で作製される。このような材料として、例えば、銅、銅合金、黄銅、青銅、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、各種めっき鉄、鉄合金、ステンレス鋼等の金属等が挙げられる。これらの筒状金型、第一端部金型及び第二端部金型は同じ材料で形成されるのが好ましい。
【００４７】
このように、成形金型１は平坦で内径が徐々に小さくなり、軸体７１における面取り部７１ａの環状端縁７１ｂ又は７１ｃに当接する環状先細Ｃ面３９が底部に形成された保持穴３４及び４４を有する端部金型１３及び１４を備えているから、軸線がほぼ一致した状態に軸体７１を保持できる。特に成形金型及び／又は軸体に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を効果的に相殺して軸体７１を高精度にセンター出しできる。したがって、この発明によれば、成形金型又は軸体に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を相殺して振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型を提供できる。
【００４８】
そして、この成形金型１は、管状金型１１と、注入孔３１及び保持穴３４を有する第一端部金型１３と、排出孔４１及び保持穴４４を有する第二端部金型１４とを有する比較的簡単な構造であるにもかかわらず、保持穴３４及び保持穴４４で軸体７１を管状金型１１と軸線がほぼ一致した状態に軸体７１を保持できるから、軸体７１の軸線とほぼ一致した弾性層を高い再現性で軸体７１の外周面に形成できる。
【００４９】
この発明に係る第２態様の成形金型は、端部それぞれにＲ面の面取り部を有する軸体をＲ面で軸線方向から狭圧保持する成形金型であって、管状金型と端部金型とを備え、端部金型の保持穴は、その底部に、内径が徐々に小さくなると共に保持穴の内部に向かって凸となる、Ｒ面取り形状の面取り部に環状に当接する環状先細Ｒ面を有している。この発明に係る第２態様の成形金型において、Ｒ面同士で軸体を保持すると、面取り部と環状先細Ｒ面との環状の当接部が軸体の軸線に対して垂直となるように面取り部が環状先細Ｒ面で案内されることで、Ｃ面とＲ面とで軸体を保持する例えば特許文献２及び３の成型金型に比して、軸体を高精度にセンター出しできる。
【００５０】
この発明に係る第２態様の成形金型の一例を、図面を参照して、説明する。この発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型２は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、軸体が内部に配置される管状金型１１と、管状金型１１の一方の端部２１に装着される第一端部金型６１と、管状金型１１の他方の端部２２に装着される第二端部金型６４とを備えている。この成形金型２は、図１及び図５に示されるように、保持穴の環状先細面が異なること、すなわち環状先細Ｃ面に代えて環状先細Ｒ面を有していること以外は成形金型１と基本的に同様である。したがって、環状先細Ｒ面について説明し、それ以外については説明を簡略又は省略する。
【００５１】
第一端部金型６１は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、その軸線上に軸体を保持する有底の保持穴６５Ａを有し、この保持穴６５Ａはその底部に保持穴６５Ａの内部に向かって凸となる環状先細Ｒ面６８ａを有している。一方、第二端部金型６４は、図５（ａ）に示されるように、その軸線上に軸体を保持する有底の保持穴６７を有し、この保持穴６７はその底部に保持穴６７の内部に向かって凸となる環状先細Ｒ面６９を有している。保持穴６５Ａ及び６７は基本的に同様であり、環状先細Ｒ面６５Ａ及び６９も基本的に同様である。
【００５２】
環状先細Ｒ面６８ａは丸み加工、Ｒ面取り加工等の切削加工によって形成される。環状先細Ｒ面６８ａにおいて、曲率半径Ｒｍ（ｍｍ）は、１〜４ｍｍの範囲内であり、好ましくは２〜３ｍｍの範囲内にある。この曲率半径Ｒｍは、軸体８１の面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓと同一でもよく、また大きくても小さくてもよい。軸体８１がこの発明に係る成形金型の軸線と高度に一致した状態で保持される点で、例えば図７に示されるように面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓよりも大きいのが好ましい。この場合に、曲率半径Ｒｍ（ｍｍ）は、例えば好ましくは２ｍｍ以上に設定され、好ましくは２〜３ｍｍに設定され、ＲｓとＲｍとの差が前記したように０．５〜２．０ｍｍとなるのが好ましい。この環状先細Ｒ面６８ａの軸線方向の長さは、曲率半径Ｒｍが前記範囲内であって面取り部８１ａに圧接可能な長さとなるように適宜に設定される。
【００５３】
この環状先細Ｒ面６８ａは、その表面粗度が０．２Ｓ〜１．６Ｓであるのが好ましく、０．４Ｓ〜０．８Ｓであるのが特に好ましい。このとき、軸体８１の面取り部８１ａの表面粗度は０．８Ｓ〜６．３Ｓである。環状先細Ｒ面６８ａの表面粗度が前記範囲内にあると、より好ましくは面取り部８１ａの表面粗度が前記範囲内にあると、環状先細Ｒ面６８ａと面取り部８１ａとが接触したときにこれらが軸線方向に作用する圧力によって互いに滑りやすく、高精度にセンター出しされた状態に軸体８１が保持されるから、この発明の目的をより一層高い水準で達成できる。ここで、表面粗度はＪＩＳ Ｂ ００２１に規定された測定条件および測定方法で行う。
【００５４】
この環状先細Ｒ面６８ａは、例えば図７（ｂ）に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａに当接して軸体８１をその軸線方向に環状に圧接保持する。このように軸体８１の面取り部８１ａを環状先細Ｒ面６８ａで環状の線接触状態に保持すると、環状先細Ｒ面６８ａ及び環状先細Ｒ面６９で面取り部８１ａを軸線方向に圧接するから環状先細Ｒ面６８ａ及び環状先細Ｒ面６９と面取り部８１ａとの圧接位置がセンターリングされ、その結果、環状先細Ｒ面６８ａ及び面取り部８１ａによって、Ｃ面とＲ面とで保持する場合に比べて、また成形金型２及び／又は軸体８１に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を効果的に相殺して、軸体８１を高精度にセンター出しできる。したがって、この発明によれば、成形金型又は軸体に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を相殺して振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型を提供できる。
【００５５】
特に、成形金型１のようにＣ面同士で軸体７１を保持する場合も成形金型２のようにＲ面同士で軸体８１を保持する場合も軸体の接触状態は線接触となるものの、Ｒ面同士で軸体８１を保持する場合はＣ面同士で軸体７１を保持する場合に比べて接触幅が大きく、Ｃ面とＲ面とで軸体を保持する場合よりも小さくなる。したがって、Ｒ面同士で軸体８１を保持する場合はＣ面同士で軸体７１を保持する場合よりもセンター出し効果が高くなり、一方、Ｃ面とＲ面とで軸体を保持する場合よりも滑りやすくセンター出し効果が高くなり、この発明の目的をより一層高い水準で達成できる。
【００５６】
この発明に係る第２態様の成形金型において、曲率半径Ｒｍは面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓに応じて適宜に設定される。曲率半径Ｒｍが曲率半径Ｒｓよりも大きな例は、図６（ａ）に示されるように、第一端部金型６１及び第二端部金型６４と基本的に同様である。曲率半径Ｒｍが曲率半径Ｒｓと同一である例を図６（ｂ）に、曲率半径Ｒｍが曲率半径Ｒｓよりも小さな例を図６（ｃ）に示す。これらの例における端部金型６２及び６３は、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示されるように、曲率半径Ｒｍが異なること以外は端部金型６１及び成形金型２と基本的に同様である。以下においては第一端部金型について説明するが第二端部金型についても同様である。
【００５７】
第一端部金型６２は、図６（ｂ）に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓと同一の曲率半径Ｒｍとなる環状先細Ｒ面６８ｂを有している。一方、第一端部金型６３は、図６（ｃ）に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓよりも小さく前記範囲内の曲率半径Ｒｍとなる環状先細Ｒ面６８ｃを有している。そして、これら環状先細Ｒ面６８ｂ及び６８ｃは、ＲｓとＲｍとの差が前記範囲内にあり、面取り部８１ａに環状に当接するようになっている。
【００５８】
第一端部金型６１〜６３及び第二端部金型６４は第一端部金型１３等と基本的に同様の材料で作製される。
【００５９】
この発明に係る成形金型は、前記した例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。
【００６０】
例えば、成形金型１及び２は同一の構造を有する第一端部金型１３、１６〜１９又は６１〜６３と第二端部金型１４又は６４とを備えているが、この発明に係る成形金型は第一端部金型と第二端部金型とが同一の構造を有している必要はなく異なる構造であってもよい。具体的には、この発明に係る第１態様の成形金型は管状先細面の傾斜角θｍが異なる保持穴を有する端部金型を備えていてもよく、この発明に係る第２態様の成形金型は曲率半径Ｒｍが異なる保持穴を有する端部金型を備えていてもよい。また、この発明に係る成形金型は２つの端部金型として第１態様の成形金型における端部金型１つと第２態様の成形金型における端部金型１つを有していてもよい。
【００６１】
成形金型１及び２は平坦な堰止面２４を有する管状金型１１を備えているが、この発明において、成形金型は環状ランナー部と同心状の環状溝が形成された堰止面を有する管状金型を備えていてもよい。
【００６２】
成形金型１及び２は、管状金型１１の環状端面２４と第一端部金型１３又は６１とで環状ランナー部６が形成されているが、この発明において、成形金型は、管状金型の端部に装着され、環状ランナー部を有する第一端部金型を備えていてもよい。このような第一端部金型としては、例えば、円盤状基体と、円盤状基体の周縁から軸線に沿って延在する周壁と、この周壁の端縁から軸線に向かって環状に突出する環状堰止部とを有する第一端部金型が挙げられ、この第一端部金型は円盤状基体と周壁の内面と環状堰止部の内側面とで形成される扁平な環状ランナー部を有している。
【００６３】
成形金型１及び２において、第一端部金型１３又は６１は８個の注入孔３１を有し、第二端部金型１４又は６４は４個の排出孔４１を有しているが、この発明において、第一端部金型が有する注入孔の数及び第二端部金型が有する排出孔の数は特に限定されず、１個でも２個以上でもよく、またその形状も特に限定されずリング状であってもよい。
【００６４】
成形金型１及び２において、注入孔３１及び排出孔４１はいずれも軸線に沿って一定の内径を有しているが、この発明において、注入孔及び排出孔は軸線に沿って堰止面に向かって拡径又は縮径する内径を有していてもよい。この場合には注入孔の内径は開口径とする。
【００６５】
この発明に係る成形金型は、軸体の長さにばらつきがある場合にも軸体を所定の状態で金型内に保持する目的で、端部金型を筒状金型に押圧する押圧部材又は端部金型を筒状金型に向かって前後進させるスライド機構を備えていてもよい。これら押圧部材又はスライド機構はバネ等の付勢手段又は付勢手段を備えた機構等を特に限定されることなく採用できる。なお、この押圧部材又はスライド機構はあくまでも端部金型を筒状金型に押圧又はスライドさせるものであって環状先細面による軸体の狭圧保持には直接的には作用しない。
【００６６】
次に、両端部それぞれに面取り部を有する軸体の外周面に弾性層を備えたローラを製造するこの発明に係るローラの製造方法を説明する。この発明に係るローラの製造方法は、軸体の両端部それぞれに配置された面取り部を、その面取り形状と同種の面取り形状を有し、この面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面で保持する工程を有することを特徴とし、このようにして保持した軸体の外周に成形材料を配置して硬化する方法である。この発明に係るローラの製造方法において、環状先細面で保持される面取り部は少なくとも一部であればよく、例えば、面取り部がＣ面である場合には面取り部の環状端縁が挙げられ、面取り部がＲ面である場合には面取り部のＲ面の一部が挙げられる。この発明に係るローラの製造方法において、面取り部を同種の面取り形状を有する環状先細面で保持すると軸体はその軸線が成形金型とほぼ一致した状態になるから、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる。この発明に係るローラの製造方法において、保持する工程は、この発明に係る成形金型を用いて実施されるのが、保持された軸体の軸線が成形金型の軸線と高精度で一致する点で、好ましい。
【００６７】
この発明に係るローラ製造方法の一例として、この発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型１及び図４に示される軸体７１を用いて、この軸体７１の外周面に弾性層７２を備えた図４に示されるローラ７０を製造するローラの製造方法（以下、第一製造方法と称することがある。）を説明する。この第一製造方法は、軸体の両端部それぞれに配置された面取り部の環状端縁をこの面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細Ｃ面で保持する工程を有することを特徴とする。
【００６８】
この第一製造方法においては、まず、軸体７１を準備する。軸体７１は用いる成形金型の環状先細面と同種の面取り形状であって所望の寸法、傾斜角θｓとなるように面取り部７１ａが形成される。この軸体７１は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮又はこれらの合金等の金属、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂等の樹脂、及び前記樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂等の材料を用いて、公知の方法により所望の形状に作製される。例えば、前記材料で作製した外径が均一な棒状体の両端部を所望の傾斜角θｓとなるように面取り加工（ただし、丸み面取り加工を除く）して製造できる。軸体７１に導電性が要求される場合には前記金属及び前記導電性樹脂の他に前記樹脂等で形成した絶縁性棒状体の表面に定法によりメッキを施すことにより、所望の形状の軸体７１を作製することができる。前記材料の中でも、容易に導電性を付与することができる点で、金属であるのが好ましく、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。準備する軸体７１の外径は保持穴３４の内径よりもわずかに小さく設定される。この軸体７１は、所望により、その外周面に接着剤又はプライマーが塗布されてもよい。
【００６９】
第一製造方法においては、軸体７１の面取り部７１ａの環状端縁７１ｂ及び７１ｃを面取り部７１ａに向かって内径が徐々に大きくなる環状先細Ｃ面３９及び４５で保持する工程を実施する。具体的には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、成形金型１を組み立てて軸体７１を成形金型１内に保持し配置する。より具体的には、管状金型１１の軸孔２３内に挿入した軸体７１の端部それぞれを第一端部金型１３の保持穴３４と第二端部金型１４の保持穴４４に挿入して保持し、成形金型１を挟むように配置された図示しない押圧板で第一端部金型１３及び第一端部金型１４を成形金型１の軸線方向から狭圧する。
【００７０】
そうすると、図３（ｂ）に示されるように、第一端部金型１３の保持穴３４に形成された環状先細Ｃ面３９は面取り部７１ａの第一環状端縁７１ｂに圧接して軸体７１を第二端部金型１４側に押圧すると共に、第二端部金型１４の保持穴４４に形成された環状先端面４５は面取り部７１ａの第一環状端縁７１ｂに圧接して軸体７１を第一端部金型１３側に押圧する。このようにして軸体７１を押圧すると、環状先細Ｃ面３９と第一環状端縁７１ｂとが環状の線接触状態に当接すると共に環状先端面４５と第一環状端縁７１ｂとが環状の線接触状態に当接しているから、これら２つの線接触部分の中心すなわち軸体７１の軸線が成形金型１の軸線とほぼ一致する。
【００７１】
ところで、特許文献１の成形金型のように、ロート状のテーパ面に面接触させて軸体を保持すると、軸体と成形金型とが同軸になりにくく軸体の細径部に対する高い振れ精度が得られないことがあり、特に成形金型及び／又は軸体に寸法公差があるとこの寸法公差によって軸体と成形金型との同軸度が大きく低下することがある。これに対して、第一製造方法においては、たとえ成形金型１及び／又は軸体７１に寸法公差があったとしても環状先細Ｃ面３９及び第一環状端縁７１ｂと環状先端面４５及び第一環状端縁７１ｂによって寸法公差が効果的に相殺され、軸体７１と成形金型１とを同軸となるように高い再現性で保持できる。このようにして、前記保持する工程が実施され、その結果、軸体７１は成形金型１の軸線とほぼ一致した状態に保持される。
【００７２】
第一製造方法においては、このようして成形金型１の内部に成形金型１の軸線と一致するように同心に軸体７１を保持、収納した状態で軸体７１の外周に成形材料を配置する工程を実施する。この工程は、例えば、成形金型１に注入孔３１を介して成形材料を注入する。成形材料は公知の射出成形機又は注型機等を用いて注入される。このようにして注入孔３１から成形材料を注入すると、注入孔３１から注入された成形材料は注入孔３１を通過して堰止面２４に突き当って同方向への流れが堰き止められ、堰止面２４及び周壁３２に沿って流延して環状ランナー部６に充填されて合流及び混合され均一な状態になる。このようにして環状ランナー部６に充填された成形材料は次いでゲート幅のリングゲート５１を通過してキャビティ５内に進入する。このようにしてキャビティ５に進入した成形材料には合流等に起因するウェルドラインが実質的に発生せず、軸線が一致するように保持された軸体７１の外周面すなわちキャビティ５に実質的にウェルドラインのない状態で成形材料が配置される。
【００７３】
第一製造方法において、成形材料を注入するときの成形材料の温度は特に限定されないが、ウェルドラインがさらに発生しにくくなる点で２０℃以上であるのが好ましい。例えば、成形材料を注入するときの温度は、前記温度範囲となるように成形材料を加熱又は保温する方法、又は、成形金型を１００〜１５０℃の範囲に加熱若しくは保温した状態で成形金型を注入する方法等が挙げられる。
【００７４】
第一製造方法において、弾性層７２を形成する成形材料は、室温で液状のゴムを含有するゴム組成物であればよく、液状のゴムとして、例えば、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロールヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等の液状ゴムが挙げられる。これらのゴムは、付加硬化型であるのが、加熱成形時の寸法精度に優れる点で、好ましい。
【００７５】
ゴム組成物は、ゴムに加えて、通常、ゴム組成物に含有される各種添加剤を含有していてもよく、各種添加剤としては、例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、導電性付与剤、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、硬化剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。これらの各種添加剤は、通常用いられる添加剤であってもよく、用途に応じて特別に用いられる添加剤であってもよい。
【００７６】
ゴム組成物は、実質的にウェルドラインのない状態でキャビティ５に注入できる点で、例えば、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのがよく、１０〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのが特によい。
【００７７】
このようなゴム組成物として、例えば、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物及び付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物等を好適に挙げることができる。付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物として、（Ａ）平均組成式：ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２（Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜１２、より好ましくは炭素原子数１〜８の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材、及び、（Ｃ）上記（Ｂ）成分に属するもの以外の導電性材料を含有する付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分（Ａ）〜（Ｃ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「ミラブルタイプである以下のシリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。また、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物として、（Ｄ）一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンと、（Ｅ）一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｆ）平均粒径が１〜３０μｍで、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３である無機質充填材と、（Ｇ）導電性付与剤と、（Ｈ）付加反応触媒とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分（Ｄ）〜（Ｈ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「液状シリコーン組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００７８】
また、ゴム組成物として発泡剤を含有する発泡ゴム組成物を用いることもでき、このような発泡ゴム組成物として、例えば、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物好適に挙げることができる。この付加反応型発泡シリコーンゴム組成物として、ビニル基含有シリコーン生ゴムと、シリカ系充填材と、発泡剤と、付加反応架橋剤と、付加反応触媒と、反応制御剤と、導電性付与剤とを含有し、所望により有機過酸化物架橋剤と各種添加剤とを含有する付加反応型発泡シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分は、例えば、特開２００８−０７６７５１号公報に記載されている「付加反応型発泡シリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００７９】
第一製造方法においては、次いで、キャビティ５に注入された成形材料を加熱硬化して弾性層７２を成形する。成形材料の加熱条件は成形材料が硬化可能な加熱条件であればよく、成形材料に応じて決定される。例えば、成形材料として付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を用いる場合には加熱温度は１００〜１５０℃に設定することができ、加熱時間は１０秒から１時間に設定することができる。この第一製造方法において成形材料を前記範囲に加熱するには、例えば、成形金型の周囲に配置される熱盤温度を１００〜１５０℃に設定するのが好ましい。
【００８０】
このようにして、弾性層７２を軸体７１の外周面に成形して図４に示されるローラ７０を製造することができる。なお、弾性層７２の外周面に表面層等を形成する場合には表面層等を形成する材料を弾性層７２の外周面に塗布した後に硬化し、又は、表面層等となる薄層管体等で弾性層７２を被覆して、表面層等を形成できる。
【００８１】
このように、第一製造方法においては、面取り部７１ａの環状端縁７１ｂそれぞれを面取り部７１ａに向かって内径が徐々に大きくなる環状先細Ｃ面３９及び４５で保持した状態で注入した成形材料を加熱硬化して弾性層を形成するから、たとえ成形金型１又は軸体７１に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を相殺して軸体７１を成形金型１と同軸となるように保持した状態で形成される弾性層は軸体の軸線とほぼ一致する軸線を有する。したがって、第一製造方法によれば、前記範囲の高い振れ精度を有するローラを高い歩留まりで製造できる成形金型及びローラの製造方法を提供できる。
【００８２】
第一製造方法は成形金型１を用いた製造方法であるが、成形金型１の第一端部金型１３に代えて第一端部金型１６〜１９を用いた場合も図２に示されるように軸体７１を成形金型１の軸線とほぼ一致した状態に保持できる。なお、前記傾斜角θｍと前記傾斜角θｓとの角度差：θｍ−θｓが正である場合には、図２（ｂ）及び図２（ｄ）に示されるように、環状先細Ｃ面３９及び環状先細Ｃ面４５は第一環状端縁７１ｂに環状の線接触状態に圧接して軸体７１を同心状に保持する。一方、前記角度差：θｍ−θｓが負である場合には、図２（ｆ）及び図２（ｈ）に示されるように、環状先細Ｃ面３９及び環状先細Ｃ面４５は第二環状端縁７１ｃに環状の線接触状態に圧接して軸体７１を同心状に保持する。
【００８３】
この発明に係るローラ製造方法の別の一例として、この発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型２及び図８に示される軸体８１を用いて、この軸体８１の外周面に弾性層８２を備えた図８に示されるローラ８０を製造するローラの製造方法（以下、第二製造方法と称することがある。）を説明する。この第二製造方法は、軸体の両端部それぞれに配置されたＲ面取り形状の面取り部を面取り部に向かって内径が徐々に大きくなると共に保持穴の内部に向かって凸となる環状先細Ｒ面で保持する工程を有することを特徴とする。この第二製造方法は用いる成形金型及び軸体が異なること以外は第一製造方法と基本的に同様であるので、相違点を中心に説明する。
【００８４】
この第二製造方法においては、まず、軸体８１を準備する。軸体８１は用いる成形金型の環状先細面と同種の面取り形状であって所望の寸法、曲率半径Ｒｓとなるように面取り部８１ａが形成される。この軸体８１は軸体７１と基本的に同様にして、例えば外径が均一な棒状体の両端部を所望の曲率半径Ｒｓとなるように丸み加工、Ｒ面取り加工等の切削加工して製造できる。
【００８５】
第二製造方法においては、第一製造方法と基本的に同様にして、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａを環状先細Ｒ面６８ａ及び６９で保持する工程を実施する。
【００８６】
そうすると、図７（ｂ）に示されるように、第一端部金型６１の保持穴６５Ａに形成された環状先細Ｒ面６８ａは面取り部８１ａの外表面に圧接して軸体８１を第二端部金型６４側に押圧すると共に、第二端部金型６４の保持穴６７に形成された環状先端Ｒ面６９は面取り部８１ａの外表面に圧接して軸体８１を第一端部金型６１側に押圧する。このようにして軸体８１を押圧すると、環状先細Ｒ面６８ａと面取り部８１ａとが環状の線接触状態に当接すると共に環状先細Ｒ面６９と面取り部８１ａとが環状の線接触状態に当接しているから、これら２つの線接触部分の中心すなわち軸体８１の軸線が成形金型２の軸線とほぼ一致する。
【００８７】
そして、第二製造方法においては、たとえ成形金型２及び／又は軸体８１に寸法公差があったとしても環状先細Ｒ面６８ａ及び面取り部８１ａと環状先細Ｒ面６９及び面取り部８１ａによって寸法公差が効果的に相殺され、軸体８１と成形金型２とを同軸となるように高い再現性で保持できる。このようにして、前記保持する工程が実施され、その結果、軸体８１は成形金型２の軸線とほぼ一致した状態に保持される。特に、第二製造方法においてはＲ面同士で軸体８１を保持するから、Ｃ面同士で軸体７１を保持する第一製造方法に比べて接触幅が大きくなり、Ｃ面同士で軸体７１を保持する第一製造方法よりもセンター出し効果が高くなって、この発明の目的をより一層高い水準で達成できる。
【００８８】
第二製造方法においては、このようして成形金型２の内部に成形金型２の軸線と一致するように同心に軸体８１を保持、収納した状態で、第一製造方法と基本的に同様にして、軸体８１の外周に成形材料を配置する工程を実施し、次いで、第一製造方法と基本的に同様にしてキャビティ５に注入された成形材料を加熱硬化して弾性層８２を成形する。
【００８９】
このようにして、弾性層８２を軸体８１の外周面に成形して図８に示されるローラ８０を製造することができる。
【００９０】
このように、第二製造方法においては、面取り部８１ａの外表面を環状先細Ｒ面６８ａ及び６９で保持した状態で注入した成形材料を加熱硬化して弾性層を形成するから、たとえ成形金型２又は軸体８１に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を相殺して軸体８１を成形金型２と同軸となるように保持した状態で形成される弾性層は軸体の軸線とほぼ一致する軸線を有する。したがって、第二製造方法によれば、前記範囲の高い振れ精度を有するローラを高い歩留まりで製造できる成形金型及びローラの製造方法を提供できる。
【００９１】
第二製造方法は成形金型２を用いた製造方法であるが、成形金型２の第一端部金型６１に代えて第一端部金型６２又は６３を用いた場合も図６に示されるように軸体８１を成形金型２の軸線とほぼ一致した状態に保持できる。
【００９２】
この発明に係るローラ製造方法は、前記した例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、この発明に係るローラ製造方法においては、所望により、成形材料を硬化する工程の後に成形材料を再度加熱（二次加熱）する工程を有していてもよく、また、所望により、成形材料を硬化する工程の後に成形された弾性層の端部を切除する工程及び／又は成形された弾性層の外径を調整する工程を有していてもよい。
【００９３】
第一製造方法は成形金型１を用い、第二製造方法は成形金型２を用いているが、この発明において、用いる成形金型は、２つの端部金型として第１態様の成形金型における端部金型１つと第２態様の成形金型における端部金型１つとを組み合わせて用いてもよい。
【実施例】
【００９４】
（実施例１）
下記寸法を有する成形金型１をＮＡＫ鋼で作製した。
管状金型１１：軸線長さ２３６ｍｍ、外径２６ｍｍ、内径（鏡面加工済み）１２ｍｍ、環状端面（堰止面）の幅４ｍｍ
第一端部金型１３：軸線方向最大長さ３５ｍｍ、外径２６ｍｍ、保持穴３４の内径６．０５ｍｍ、保持穴３４全体（環状先細Ｃ面３９を含む。）の軸線長さ１４ｍｍ、環状先細Ｃ面３９の最大内径６．０５ｍｍ、環状先細Ｃ面３９の最小内径４ｍｍ、環状先細Ｃ面３９の軸線長さ１．３ｍｍ、環状先細Ｃ面３９の傾斜角θｍ４０°、周壁３２の円盤状基体側厚さ３ｍｍ、周壁３２の先端側厚さ１ｍｍ、周壁３２の軸線長さ１３ｍｍ、注入孔３１の内径１．５ｍｍ、注入孔３１の軸線長さ２２ｍｍ、８個の注入孔３１の軸線が配置された仮想円の直径１６ｍｍ
第二端部金型１４：軸線方向最大長さ３５ｍｍ、外径２６ｍｍ、保持穴４４の内径６．０５ｍｍ、保持穴４４全体（環状先端面４５を含む。）の軸線長さ２０ｍｍ、環状先端面４５の最大内径６．０５ｍｍ、環状先端面４５の最小内径４ｍｍ、環状先端面４５の軸線長さ１．３ｍｍ、環状先端面４５の傾斜角θｍ４０°、周壁４２の円盤状基体側厚さ３ｍｍ、周壁４２の先端側厚さ１ｍｍ、周壁４２の軸線長さ１３ｍｍ、排出孔４１の内径１．５ｍｍ、排出孔４１の軸線長さ２２ｍｍ、４個の排出孔４１の軸線が配置された仮想円の直径１６ｍｍ
ゲート幅０．５ｍｍ
【００９５】
ＳＵＭ２２鋼からなる直径５．９５ｍｍ、長さ２８１．５ｍｍの棒状体の両端部それぞれをＣ面取り加工して、軸線方向の長さ１ｍｍ（Ｃ１）で傾斜角θｓが４５°の面取り部７１ａを形成して、軸体７１を作製した。この軸体７１の外周面を無電解ニッケルメッキ処理した後、トルエンで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１６」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマー処理した軸体７１を、ギヤオーブンを用いて、１５０℃の温度にて１０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、軸体７１の表面にプライマー層を形成した。
【００９６】
一方、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン（Ｄ）（重合度３００）１００質量部、ＢＥＴ比表面積が１１０ｍ２／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、Ｒ−９７２）１０質量部、平均粒径６μｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｍ３である珪藻土（Ｆ）（オプライトＷ−３００５Ｓ、北秋珪藻土株式会社製）４０質量部、及び、アセチレンブラック（Ｇ）（デンカブラックＨＳ−１００、電気化学工業株式会社製）５質量部をプラネタリーミキサーに入れ、３０分撹拌した後、３本ロールに１回通した。これを再度プラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にＳｉ−Ｈ基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｅ）（重合度１７、Ｓｉ−Ｈ量０．００６０ｍｏｌ／ｇ）２．１質量部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール０．１質量部、及び、白金触媒（Ｈ）（Ｐｔ濃度１％）０．１質量部を添加し、１５分撹拌して混練して、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
【００９７】
次いで、準備した成形金型１の内表面に離型剤（商品名「ダイフリー」、ダイキン工業株式会社製）を塗布した。準備した軸体７１を第一端部金型１３の保持穴３４及び第二端部金型１４の保持穴４４に挿入して、図２（ｆ）に示されるように、軸体７１の一方の面取り部７１ａの第二環状端縁７１ｃを保持穴３４の環状先細Ｃ面３９に当接させ、かつ他方の面取り部７１ａの第二環状端縁７１ｃを保持穴４４の環状先細Ｃ面４５に当接させて保持し、成形金型１内に配置した。このようにして組み立てた成形金型１を押圧板で狭圧した。なお、実施例１において、傾斜角θｍと傾斜角θｓとの角度差は−５°であり、軸体７１の保持状態は図２（ｆ）に示される保持状態に相当する。次いで、成形金型１に２３℃の環境下で第一端部金型１３の注入孔３１から準備した成形材料を注入した。次いで、成形金型１の外部から１５０℃に加熱して同温度で１５分間保持し、成形材料を加熱した。成形金型１を放冷し成形金型１から成形体を取り出した。この成形体における付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の硬化物を、成形体の軸線方向に沿ってその両端部それぞれから４ｍｍまでの領域を切断除去して、弾性層７２を備えたローラ７０を作製した。
【００９８】
（実施例２）
環状先細Ｃ面３９及び４５の傾斜角θｍを６０°に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。実施例２において、傾斜角θｍと傾斜角θｓとの角度差は＋１５°であり、軸体７１の保持状態は図２（ｄ）に示される保持状態に近似し、環状先細Ｃ面３９及び４５は第一環状端縁７１ｂに接触していた。
【００９９】
（実施例３）
環状先細Ｃ面３９及び４５の傾斜角θｍを１５°に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。実施例３において、傾斜角θｍと傾斜角θｓとの角度差は−３０°であり、軸体７１の保持状態は図２（ｈ）に示される保持状態に相当し、環状先細Ｃ面３９及び４５は第二環状端縁７１ｃに接触していた。
【０１００】
（実施例４）
環状先細Ｃ面３９及び４５の傾斜角θｍを７５°に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。実施例４において、傾斜角θｍと傾斜角θｓとの角度差は＋３０°であり、軸体７１の保持状態は図２（ｂ）に示される保持状態に相当し、環状先細Ｃ面３９及び４５は第一環状端縁７１ｂに接触していた。
【０１０１】
（比較例１）
第一端部金型１３及び第二端部金型１４に代えて環状先細面を有しない第一端部金型及び第二端部金型を用いたこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。
（比較例２）
第一端部金型１３及び第二端部金型１４に代えて曲率半径Ｒ１ｍｍで内側に凸となるように湾曲する環状Ｒ面（ドーナツ面とも称する。）を有する第一端部金型及び第二端部金型を用いたこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。
【０１０２】
（振れ精度の評価）
このようにして製造したローラそれぞれを用いて振れ精度を評価した。具体的には、Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ（ＭＩＴＵＴＯＹＯ製Ｌｓｍ−６００）を用いてワーク回転速度３０ｒｐｍ条件でローラの振れ精度を測定した。評価はローラの振れ精度が０．０４ｍｍ以下であった場合を『◎』、０．０４〜０．０７ｍｍであった場合を『△』、０．０７ｍｍ以上であった場合を『×』にした。その結果を第１表に示す。
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
（実施例１１）
下記寸法を有する成形金型２をＮＡＫ鋼で作製した。
管状金型１１：軸線長さ２３６ｍｍ、外径２６ｍｍ、内径（鏡面加工済み）１２ｍｍ、環状端面（堰止面）の幅４ｍｍ
第一端部金型６１：軸線方向最大長さ３５ｍｍ、外径２６ｍｍ、保持穴６５Ａの内径６．０５ｍｍ、保持穴６５Ａ全体（環状先細Ｒ面６８ａを含む。）の軸線長さ１４ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの最大内径６．０５ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの最小内径４ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの軸線長さ１．３ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの曲率半径Ｒｍ２．０ｍｍ、周壁３２の円盤状基体側厚さ３ｍｍ、周壁３２の先端側厚さ１ｍｍ、周壁３２の軸線長さ１３ｍｍ、注入孔３１の内径１．５ｍｍ、注入孔３１の軸線長さ２２ｍｍ、８個の注入孔３１の軸線が配置された仮想円の直径１６ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの表面粗度０．８Ｓ
第二端部金型６４：軸線方向最大長さ３５ｍｍ、外径２６ｍｍ、保持穴６７の内径６．０５ｍｍ、保持穴６７全体（環状先端Ｒ面６９を含む。）の軸線長さ２０ｍｍ、環状先細Ｒ面６９の最大内径６．０５ｍｍ、環状先細Ｒ面６９の最小内径４ｍｍ、環状先細Ｒ面６９の軸線長さ１．３ｍｍ、環状先細Ｒ面６９の曲率半径Ｒｍ２．０ｍｍ、周壁４２の円盤状基体側厚さ３ｍｍ、周壁４２の先端側厚さ１ｍｍ、周壁４２の軸線長さ１３ｍｍ、排出孔４１の内径１．５ｍｍ、排出孔４１の軸線長さ２２ｍｍ、４個の排出孔４１の軸線が配置された仮想円の直径１６ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの表面粗度０．８Ｓ
ゲート幅０．５ｍｍ
【０１０５】
ＳＵＭ２２鋼からなる直径５．９５ｍｍ、長さ２８１．５ｍｍの棒状体の両端部それぞれをＲ面取り加工して、軸線方向の長さ１ｍｍで曲率半径Ｒｓが１．０ｍｍの面取り部８１ａを形成して、軸体８１を作製した。この軸体８１の外周面を無電解ニッケルメッキ処理した後、トルエンで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１６」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマー処理した軸体８１を、ギヤオーブンを用いて、１５０℃の温度にて１０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、軸体８１の表面にプライマー層を形成した。
【０１０６】
次いで、準備した成形金型２の内表面に離型剤（商品名「ダイフリー」、ダイキン工業株式会社製）を塗布した。準備した軸体８１を第一端部金型６１の保持穴６５Ａ及び第二端部金型６４の保持穴６７に挿入して、図７に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａの外周面を保持穴６５Ａの環状先細Ｒ面６８ａに当接させ、かつ面取り部８１ａの外周面を保持穴６７の環状先細Ｒ面６９に当接させて保持し、成形金型２内に配置した。このようにして組み立てた成形金型２を押圧板で狭圧した。次いで、成形金型２に２３℃の環境下で第一端部金型６１の注入孔３１から、実施例１と同様にして調製した前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を注入した。次いで、成形金型２の外部から１５０℃に加熱して同温度で１５分間保持し、成形材料を加熱した。成形金型２を放冷し成形金型２から成形体を取り出した。この成形体における付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の硬化物を、成形体の軸線方向に沿ってその両端部それぞれから４ｍｍまでの領域を切断除去して、弾性層８２を備えたローラ８０を作製した。
【０１０７】
（実施例１２）
環状先細Ｒ面６８ｂ及び６９の曲率半径Ｒｍを１．０ｍｍに、かつ面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓを０．５ｍｍに変更したこと以外は実施例１１と基本的に同様にしてローラを製造した。
【０１０８】
（実施例１３）
環状先細Ｒ面６８ｃ及び６９の曲率半径Ｒｍを２．５ｍｍに、かつ面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓを０．５ｍｍに変更したこと以外は実施例１１と基本的に同様にしてローラを製造した。
【０１０９】
（振れ精度の評価）
実施例１１〜１３で製造したローラそれぞれを用いて振れ精度を評価した。具体的には、Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ（ＭＩＴＵＴＯＹＯ製Ｌｓｍ−６００）を用いてワーク回転速度３０ｒｐｍ条件でローラの振れ精度を測定した。評価はローラの振れ精度が０．０４ｍｍ以下であった場合を『◎』、０．０４〜０．０７ｍｍであった場合を『△』、０．０７ｍｍ以上であった場合を『×』にした。その結果を、比較例１及び比較例２の結果と共に、第２表に示す。
【０１１０】
【表２】
【符号の説明】
【０１１１】
１、２ 成形金型
５ キャビティ
６ 環状ランナー部
１１ 筒状金型
１３、１６、１７、１８、１９、６１、６２、６３ 第一端部金型
１４、６４ 第二端部金型
２１ 一方の端部
２２ 他方の端部
２３ 軸孔
２４、２５ 環状端面（堰止面）
３１ 注入孔（スプルー）
３２、４２ 周壁
３３、４３ 円盤状基体
３４、４４、６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ、６７ 保持穴
３９、４５ 環状先細Ｃ面
４１ 排出孔（ベント）
５１ リングゲート
６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６９ 環状先細Ｒ面
７０、８０ ローラ
７１、８１ 軸体
７１ａ、８１ａ 面取り部
７１ｂ 第一環状端縁
７１ｃ 第二環状端縁
７１ｄ 周面
７２、８２ 弾性層
【技術分野】
【０００１】
この発明は、成形金型及びローラ製造方法に関し、さらに詳しくは、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型及びローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置は各種ローラを備えている。このようなローラとして、例えば、現像剤を担持搬送する現像ローラ、現像剤を現像ローラに供給する現像剤供給ローラ、記録体を搬送する搬送ローラ、現像剤を記録体に転写させる転写ローラ、記録体上の現像剤を記録体に定着させる定着ローラ、定着ローラを圧接する加圧ローラ等が挙げられる。
【０００３】
これらのローラは、通常、軸体と、その外周に形成された弾性層とを有し、例えば、管状金型と、管状金型の両端部それぞれに装着される端部金型とを備えた成形金型を用いて、軸体の外周面に弾性層を形成可能な成形材料を注入し、硬化することによって、製造される。
【０００４】
このようにして軸体と弾性層とを有するローラを製造するのに用いられる成形金型として、例えば、「円柱状成形部を有する円筒型と、外周が円柱状で前記円筒型と面接触し、内側に芯軸案内用のロート状のテーパ面が形成されて芯軸を円筒型内部に同軸上に保持する上下一対の栓体とを備えた成形金型において、前記円筒型と前記栓体とが面接触する面、および／または前記栓体と保持されるべき芯軸とが面接触する面に、過剰の成形材料を収容可能なポケットを設けたことを特徴とするゴムローラ用成形金型」が挙げられる（特許文献１）。
【０００５】
また、別の成形金型として、特許文献２には「金型本体および該金型本体に嵌合する両端駒を有する成形用金型であって、該成形金型内部に軸体を保持し、ゴム材料を該金型内部に注入し、硬化させて成形するためのゴムローラ成形用金型において、該金型の両端駒を、軸体の外周面と端面とがなす角部に圧接する圧接手段を有することを特徴とするゴムローラ成形用金型」（請求項５）並びに「前記両端駒の前記角部との接触面が、Ｃ面取り形状を有する面またはＲ面形状を有する面である請求項５に記載の金型」（請求項６）が記載されている。
【０００６】
さらに別の成形金型として、特許文献３には「ゴムローラ成形金型において、該成形金型が、内部に円筒状空間を有する金型本体と、該金型本体の両端部に設置し芯金を金型本体内の円筒状空間の中心軸と同心となるように金型本体内に保持する金型駒からなり、金型駒の少なくとも一方は軸方向に摺動可能なスライド部材と押圧手段を具備し、芯金両端角部に形成した芯金面取り部を、金型駒および金型駒内のスライド部材に形成した金型駒面取り部で軸方向に押圧手段で押圧挟持し、且つ、押圧挟持する芯金面取り部および金型駒面取り部がそれぞれＲ面取りとＣ面取りの組合せであることを特徴とするゴムローラ成形金型」（請求項１）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６３−８１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１２４４号公報
【特許文献３】特許第３９３５７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような成形金型を用いたローラの製造方法において、製造されるローラの振れすなわち軸体と弾性層との同心度を許容範囲内に収めるには軸体の軸線が成形金型の軸線と一致するように成形金型内に軸体を配置することが効果的である。
【０００９】
しかし、現実的には、軸体にも成形金型にも寸法公差があるし、軸体及び成形金型が異なる材料で形成されているとこれらの熱膨張率も異なるうえ、軸体の高い保持作業性等を確保するために成形金型における軸体の保持部にわずかな遊びすなわち間隙が設けられているから、軸体の軸線と成形金型の軸線とが正確に一致しないこともある。特に特許文献１の成形金型のようにロート状のテーパ面で面接触状態に芯軸を保持する場合には寸法公差等に大きく依存して軸体と成形金型との同軸度が再現性よく一致しないことがあり、高い歩留まりでローラを製造できないことがある。また、特許文献２の成形金型を用いた場合には両端駒と軸体の各部とはＲ面形状の湾曲面及びＣ面取り形状の平坦面で接触するように構成されるので両端駒と軸体とが軸体の軸線に対して垂直となる環状接触端縁を形成できず、また特許文献３の成形金型を用いた場合には芯金面取り部及び金型駒面取り部がそれぞれＲ面取りとＣ面取りの組合せであるから特許文献２の成型金型と同様に芯金面取り部と金型駒面取り部とが軸体の軸線に対して垂直となる環状接触部を形成できないことがある。したがって、特許文献２及び３の成形金型を用いた場合には、やはり軸体と成形金型との同軸度が再現性よく一致しないことがあり、高い歩留まりでローラを製造できないことがある。
【００１０】
ところで、近年の画像形成装置は高画質化が進展し、それに応じて画像形成装置に装着される各種ローラにも振れ等の高精度化が要望されている。したがって、軸線がより正確に一致するように軸体を内部に配置して振れ精度の高いローラを製造できる成形金型、及び、振れ精度の高いローラを製造できるローラの製造方法が切望されている。
【００１１】
この発明は、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型及びローラの製造方法を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための第１の手段として、
請求項１は、軸体が内部に配置される管状金型と、前記管状金型の両端部それぞれに装着され、前記軸体を保持する保持穴を有する端部金型とを備え、前記保持穴はその底部に、前記軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状と同種の面取り形状を有し、内径が徐々に小さくなる環状先細面が配置されている成形金型であり、
請求項２は、前記環状先細面は前記面取り部に環状に当接する請求項１に記載の成形金型であり、
請求項３は、前記環状先細面は前記保持穴の内部に向かって凸となる、Ｒ面取り形状の前記面取り部に環状に当接する環状先細Ｒ面である請求項１又は２に記載の成形金型であり、
請求項４は、前記環状先細Ｒ面は前記Ｒ面取り形状の曲率半径よりも大きな曲率半径を有している請求項３に記載の成形金型であり、
請求項５は、前記環状先細面はＣ面取り形状の前記面取り部における環状端縁に当接する平坦な環状先細Ｃ面である請求項１又は２に記載の成形金型であり、
請求項６は、前記端部金型の軸線に垂直な平面に対する前記管状先細Ｃ面の傾斜角θｍと前記軸体の軸線に垂直な平面に対する前記面取り部の傾斜角θｓとの角度差の絶対値｜θｍ−θｓ｜が５〜３０°である請求項５に記載の成形金型である。
【００１３】
前記課題を解決するための第２の手段として、
請求項７は、両端部それぞれに面取り部を有する軸体の外周面に弾性層を備えたローラを製造する製造方法であって、前記面取り部をその面取り形状と同種の面取り形状を有し、前記面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面で保持する工程を有するローラの製造方法であり、
請求項８は、前記保持する工程は請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形金型を用いて実施される請求項７に記載のローラの製造方法であり、
請求項９は、前記保持する工程の後に軸体の外周に成形材料を配置する工程を有する請求項７又は８に記載のローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
前記第１の手段である、この発明に係る成形金型は、軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状と同種の面取り形状を有し、内径が徐々に小さくなる環状先細面が底部に配置された保持穴を有しているから、軸線がほぼ一致した状態に軸体を保持できる。具体的には、この発明に係る成形金型は、保持穴の内部に向かって凸となる、軸体におけるＲ面取り形状の面取り部に環状に当接する環状先細Ｒ面を有しているから、また、平坦で内径が徐々に小さくなり、軸体におけるＣ面取り形状の面取り部の環状端縁に当接する環状先細Ｃ面を有しているから、いずれにおいても、軸線がほぼ一致した状態に軸体を保持できる。したがって、この発明によれば、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型を提供できる。
【００１５】
また、この発明に係るローラの製造方法は、軸体の両端部それぞれに配置された面取り部を、その面取り形状と同種の面取り形状を有し、この面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面で保持する工程を有しているから軸線がほぼ一致した状態に軸体を保持して弾性層を形成できる。したがって、この発明によれば、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できるローラの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型を示す概略図であり、図１（ａ）はこの発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型を示す概略断面図であり、図１（ｂ）はこの発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型における第一端部金型の保持穴近傍を示す概略拡大断面図である。
【図２】図２は、この発明に係る第１態様の成形金型における端部金型の変形例の保持穴近傍及び軸体を保持した状態を示す概略拡大断面図である。
【図３】図３は、この発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態を示す概略図であり、図３（ａ）はこの発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態を示す概略断面図であり、図３（ｂ）はこの発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態の第一端部金型の保持穴近傍を示す概略拡大断面図である。
【図４】図４は、この発明に係る第１態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例を示す概略図であり、図４（ａ）はこの発明に係る第１態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例を示す概略断面図であり、図４（ｂ）はこの発明に係る第１態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例における軸体の端部近傍を示す概略一部拡大図である。
【図５】図５は、この発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型を示す概略図であり、図５（ａ）はこの発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型を示す概略断面図であり、図５（ｂ）はこの発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型における第一端部金型の保持穴近傍を示す概略拡大断面図である。
【図６】図６は、この発明に係る第２態様の成形金型における端部金型の変形例を用いて軸体を保持した状態を示す概略拡大断面図である。
【図７】図７は、この発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態を示す概略図であり、図７（ａ）はこの発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態を示す概略断面図であり、図７（ｂ）はこの発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型に軸体を保持した状態の第一端部金型の保持穴近傍を示す概略拡大断面図である。
【図８】図８は、この発明に係る第２態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例を示す概略図であり、図８（ａ）はこの発明に係る第２態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例を示す概略断面図であり、図８（ｂ）はこの発明に係る第２態様の成形金型及びローラの製造方法によって製造されるローラの一例における軸体の端部近傍を示す概略一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、この発明に係る成形金型及びこの発明に係るローラの製造方法によって製造されるローラ（以下、この発明に係るローラと称することがある。）について説明する。この発明に係るローラは、軸体の外周面に弾性層が配置されたローラであればよく、軸体及び弾性層の他に例えば接着剤層又はプライマー層、表面層等を備えていてもよい。
【００１８】
この発明に係るローラは、高い振れ精度を有しており、例えば０．０４ｍｍ以下であり、好ましくは０．０３ｍｍ以下の振れ精度を有している。振れ精度の下限値は、理想的にはゼロであるが、現実的には０．０１ｍｍである。ここで、振れ精度とは、軸体と弾性層との同心度を示す精度であって、換言すると、弾性層の円周方向における厚さの均一性すなわち厚さの振れを示す精度である。ローラの振れは、ローラを軸体の中心軸を中心として３０ｒｐｍの回転速度で回転させながら、レーザー測長機、例えば、商品名「Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ」（ＭＩＴＵＴＯＹＯ製 Ｌｓｍ−６００）を用いてローラの外径を測定することによって、算出できる。
【００１９】
この発明に係るローラは、弾性層を支持する軸体を有しており、この軸体の軸線方向の両端部それぞれには面取り部を有していること以外は従来公知のローラにおける軸体と基本的に同様である。
【００２０】
この発明において、軸体は、例えば図４（ａ）及び図４（ｂ）並びに図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、面取り部７１ａ又は８１ａを除いて軸線方向に均一な外径を有する棒状体の軸体７１又は８１であってもよく、また、弾性層が形成される弾性層形成領域とこの弾性層形成領域よりも細径のジャーナル部とを備えた軸体であってもよい。このとき、面取り部は、軸線方向に均一な外径を有する棒状体である軸体には棒状体の端部に配置され、弾性層が形成される弾性層形成領域と弾性層形成領域の両端部それぞれに弾性層形成領域よりも小径のジャーナル部を有する軸体には弾性層形成領域の端部又はジャーナル部の端部に配置される。すなわち、軸体が均一な外径を有する棒状体である場合にはその両端部それぞれに配置された面取り部が後述する環状先細面で保持される。一方、軸体が弾性層形成領域とジャーナル部とを備えている場合には、弾性層形成領域の両端部それぞれに面取り部が形成されて面取り部すなわち弾性層形成領域が後述する環状先細面で保持されてもよく、またジャーナル部の両端部それぞれに面取り部が形成されて面取り部すなわちジャーナル部が後述する環状先細面で保持されてもよい。したがって、この発明において、軸体の端部は成形金型に保持される部分をいい、軸体の端部である場合、弾性層形成領域の端部である場合等を包含する。
【００２１】
面取り部の面取り形状は、端面に向かって外径が徐々に小さくなっており、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示される平坦な環状テーパ面すなわちＣ面、又は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示される外側に向かって凸となる環状湾曲面すなわちＲ面である。この発明において、面取り形状は、この発明に係る成形金型における保持穴の底部に配置された環状先細面の形状に応じてＣ面又はＲ面の一方が選択される。
【００２２】
軸体は、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体であり、良好な導電特性を有している。軸体は熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよい。
【００２３】
弾性層は、軸体に対する振れ精度が高いこと以外は従来公知のローラにおける弾性層と基本的に同様であり、用途等に応じて適宜のゴムで形成され、適宜の形状及び寸法を有している。
【００２４】
この発明に係るローラの一例を図面に基づいて説明する。この一例としてのローラ７０は、図４（ａ）に示されるように、軸体７１と弾性層７２とを備えている。
【００２５】
軸体７１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、面取り部７１ａを有していること以外は従来公知のローラにおける軸体と基本的に同様である。この軸体７１は、両端部それぞれに面取り部７１ａを有し、面取り部７１ａを除いて少なくとも後述する弾性層７２が形成される弾性層形成領域が軸線方向に均一な外径を有する棒状体である。この面取り部７１ａは軸体７１の各端部に向かって平坦で外径が徐々に小さくなる環状テーパ面７１ｄすなわちＣ面で形成されている。すなわち、この面取り部７１ａは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、最大外径を有する第一環状端縁７１ｂと最小外径を有する第二環状端縁７１ｃとで規定される円錐台形状の周面７１ｄになっており、軸体７１の軸線方向に沿って湾曲する湾曲面ではない。この軸体７１において面取り部７１ａの環状端縁は第一環状端縁７１ｂ及び第二環状端縁７１ｃであり、稜とも称することができる。この軸体７１の面取り部７１ａはＣ面取り加工等の面取り加工（ただし、丸み面取り加工を除く。）によって形成されている。この面取り部７１ａにおいて、軸体７１の軸線に垂直な平面に対する面取り部７１ａの傾斜角（面取り角とも称する。）θｓは０〜９０°の範囲内にあり、好ましくは１５〜７５°の範囲内にある。この軸体７１において傾斜角θｓは約１５°になっている。この面取り部７１ａの軸線方向の長さは後述する環状先細Ｃ面３９に圧接可能な長さに適宜に設定され、例えば、０．５〜２ｍｍ（Ｃ面取り部である場合には「Ｃ０．５〜２」）とすることができる。
【００２６】
弾性層７２は、軸体７１に対する振れ精度が高いこと以外は従来公知のローラにおける弾性層と基本的に同様である。この弾性層７２は、この発明に係る成形金型及びこの発明に係るローラ製造方法によって、軸体７１の外周面で後述するゴム成物を硬化して成る弾性を有する層である。この弾性層７２は用途等に応じて適宜の硬度、電気抵抗及び厚さ等に調整される。弾性層７２の厚さは通常１〜３０ｍｍであるのが好ましく、５〜２０ｍｍであるのがより好ましい。
【００２７】
この発明に係るローラの別の一例を図面に基づいて説明する。この別の一例としてのローラ８０は、図８（ａ）に示されるように、軸体８１と弾性層８２とを備えている。このローラ８０は、軸体８１の両端部それぞれに配置された面取り部８１ａの面取り形状が異なること以外はローラ７０と基本的に同様である。したがって、ローラ８０及び弾性層８１の説明は省略する。
【００２８】
この軸体８１は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、面取り部８１ａの面取り形状が異なること以外は軸体７１と基本的に同様である。この面取り部８１ａは軸体８１の各端部に向かって外径が徐々に小さくなると共に外側に凸となるように湾曲する環状湾曲面すなわちＲ面で形成されている。この面取り部８１ａはＲ面取り加工等によって形成されている。この面取り部８１ａにおいて、その曲率半径Ｒｓ（ｍｍ）は適宜に設定されるが、通常、０．５〜３．０ｍｍの範囲内（一般的に「Ｒ０．５〜Ｒ３」と表記される。）にあり、好ましくは１．０〜２．０ｍｍの範囲内にある。この曲率半径Ｒｓは、後述する環状先細Ｒ面の曲率半径Ｒｍと同一でもよく、また大きくても小さくてもよく、軸体８１がこの発明に係る成形金型の軸線と高度に一致した状態で保持される点で、環状先細Ｒ面の曲率半径Ｒｍよりも小さいのが好ましく、この場合には例えば０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ未満に設定され、ＲｓとＲｍとの差（絶対値）が０．５〜２．０ｍｍであるのが好ましい。ＲｓとＲｍとの差（絶対値）が０．５〜２．０であると軸体及び金型の公差が生じても容易にその公差を相殺できるから、軸線がほぼ一致した状態に軸体８１を環状先細Ｒ面で保持できる。この面取り部８１ａの軸線方向の長さは、曲率半径Ｒｓが前記範囲内であって後述する環状先細Ｒ面に圧接可能な長さとなるように適宜に設定される。
【００２９】
この発明に係る成形金型は、軸体が内部に配置される管状金型と、この管状金型の両端部それぞれに装着され、軸体を保持する保持穴を有する端部金型とを備えている。そして、保持穴それぞれは、その底部に、径が底面に向かって徐々に小さくなる環状先細面であって、軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状すなわちＣ面又はＲ面と同種の面取り形状を有する環状先細面が配置されている。すなわち、この発明においては、軸体の面取り部がＣ面である場合には環状先細Ｃ面が採用されて軸体をＣ面同士で保持し（第１態様と称する。）、軸体の面取り部がＲ面である場合には環状先細Ｒ面が採用されて軸体をＲ面同士で保持する（第２態様と称する。）。このように、保持穴が軸体の面取り部と同種の面取り形状となる環状先細面を底部に有していると、同種の面取り形状によって面取り部と環状先細面とが環状に当接し、この環状の当接部が軸体の軸線に対して垂直となるように面取り部が環状先細面で案内されることで、軸線がほぼ一致した状態すなわちセンター出しした状態で軸体を保持できる。したがって、この発明に係る成形金型によれば振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる。
【００３０】
この発明に係る第１態様の成形金型は、端部それぞれにＣ面の面取り部を有する軸体をＣ面で軸線方向から狭圧保持する成形金型であって、管状金型と端部金型とを備え、端部金型の保持穴は、その底部に、平坦で内径が徐々に小さくなり、Ｃ面取り形状の面取り部における環状端縁に環状に当接する環状先細Ｃ面を有している。この発明に係る第１態様の成形金型において、Ｃ面同士で軸体を保持すると、面取り部と環状先細Ｃ面との環状の当接部が軸体の軸線に対して垂直となるように面取り部が環状先細Ｃ面で案内されることで、Ｃ面とＲ面とで軸体を保持する例えば特許文献２及び３の成型金型に比して、軸体を高精度にセンター出しできる。
【００３１】
この発明に係る第１態様の成形金型の一例を、図面を参照して、説明する。この発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、軸体が内部に配置される管状金型１１と、管状金型１１の一方の端部２１に装着される第一端部金型１３と、管状金型１１の他方の端部２２に装着される第二端部金型１４とを備えている。この成形金型１は、筒状金型１１、第一端部金型１３及び第二端部金型１４で形成されて成形材料が注入されるキャビティ５（図３参照。）に開口するリングゲート５１のゲート幅が０．２〜１．５ｍｍの環状ランナー部６を第一端部金型１３の注入孔３１の下流側に有している。
【００３２】
筒状金型１１は、図１（ａ）に示されるように、両端部２１及び２２が開口する中空円筒体で管状金型とも称される。この筒状金型１１は、一定の内径の軸孔２３を有し、この軸孔２３に軸線方向に沿って軸体７１が配置される（図３参照。）。この筒状金型１１は、中央部の外径が一定で、端部２１及び２２近傍の外径が端部２１及び２２に向かって徐々に小さくなっており、両端部２１及び２２それぞれに好ましくは軸線に垂直な環状端面２４及び２５を有している。筒状金型１１は、その内表面の表面粗さが調整されているのがよく、鏡面とされているのが特によい。この筒状金型１１は成形する弾性層７２に応じて外径、内径、軸線長さ等が調整される。
【００３３】
第一端部金型１３は、図１（ａ）に示されるように、円盤状基体３３と円盤状基体３３の周縁から軸線に沿って延在する環状の周壁３２とを有する蓋体であり、有底管状をなしている。この第一端部金型１３は、円盤状基体３３における底面の少なくとも環状端面２４に対面する領域、この例においては後述する保持穴３４及び注入孔３１を除く領域が平坦になっている。周壁３２は開口端部近傍の内径が開口端部に向かって徐々に大きくなるように形成されている。周壁３２の漸次増大する内径は端部２１の漸次減少する外径と一致し、かつ筒状金型１１の環状端面２４と第一端部金型１３との間に環状空間すなわち後述する環状ランナー部６が形成されるように調整されている。したがって、第一端部金型１３は周壁３２と端部２１との勘合によって環状ランナー部６が形成されるように筒状金型１１の一方の端部２１に装着される。このようにして第一端部金型１３は筒状金型１１の一方の端部２１を閉塞する。
【００３４】
第一端部金型１３は、同心円上に等間隔に配置された、成形材料を注入するときに成形材料が流通する注入孔（スプルーとも称される。）３１を複数具体的には８個有している。注入孔３１が配置される前記同心円は、後述するように、注入孔３１が筒状金型１１の環状端面２４に面するように、なっている。注入孔３１は同一形状及び同一寸法を有しているのが好ましく、形状及び内径は適宜に設定される。この第一端部金型１３において、注入孔３１はその軸線に沿って一定の内径、例えば、０．３〜３．０ｍｍ、好ましくは０．３〜２．０ｍｍの内径を有している。
【００３５】
第一端部金型１３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、その軸線上に軸体を保持する有底の保持穴３４を有している。この保持穴３４はその底部に環状先細Ｃ面３９を有している。この環状先細Ｃ面３９は内径が底面に向かって徐々に小さくなる平坦な内周面で形成されている。この保持穴３４を中実体と仮定すると環状先細Ｃ面３９は面取りされたＣ面で形成されているということができる。この環状先細Ｃ面３９は第一端部金型１３の軸線方向に沿って湾曲する湾曲面ではなく前記したように平坦面になっており、切削加工等（ただし、丸み加工を除く）によって形成されている。環状先細Ｃ面３９において、第一端部金型１３すなわち成形金型の軸線に垂直な平面に対する管状先細面３９の傾斜角θｍは、０〜９０°の範囲内にあり、好ましくは１５〜７５°の範囲内にあり、この第一端部金型１３においては約４５°になっている。この管状先細面３９の軸線方向の長さは面取り部７１ａに圧接可能な長さに適宜に設定される。第一端部金型１３において、傾斜角θｍは、保持する予定の軸体７１における傾斜角θｓとの角度差の絶対値｜θｍ−θｓ｜が５〜３０°であるのが好ましく、この第一端部金型１３において軸体７１との角度差θｍ−θｓは図３に示されるように約＋３０°になっている。この絶対値｜θｍ−θｓ｜が５〜３０°であると軸体７１を成形金型１の軸線と高度に一致するように保持できる。成形金型１の軸線と高い再現性で高度に一致するように軸体７１を保持できる点で角度差の絶対値｜θｍ−θｓ｜は５〜１０°であるのが特に好ましい。
【００３６】
第一端部金型１３の環状先細Ｃ面３９は、例えば図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、軸体７１の面取り部７１ａの環状端縁７１ｂ及び７１ｃ以外の環状テーパ面７１ｄには当接せず、環状端縁７１ｂ又は７１ｃに通常環状の線接触状態に当接して軸体７１をその軸線方向に保持する。すなわち、環状先細Ｃ面３９は軸体７１の環状端縁７１ｂ及び７１ｃに当接して軸体７１をその軸線方向に保持する。この第一端部金型１３及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接する。このように軸体７１の環状端縁７１ｂ又は７１ｃを環状先細Ｃ面３９で環状の線接触状態に保持すると、環状先細Ｃ面３９及び環状先細Ｃ面４５で軸体７１すなわち面取り部７１ａを軸線方向に圧接するから環状先細Ｃ面３９及び環状先細Ｃ面４５と面取り部７１ａの環状端縁７１ｂ又は７１ｃとの圧接位置がセンターリングされ、その結果、環状先細Ｃ面３９及び環状端縁７１ｂ又は７１ｃによって、Ｃ面とＲ面とで保持する場合に比べて、また成形金型１及び／又は軸体７１に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を効果的に相殺して、軸体７１を高精度にセンター出しできる。
【００３７】
第二端部金型１４は、図１（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、成形材料が注入される際の通路として機能する注入孔３１の代わりに、同心円上に等間隔に配置された、成形材料が注入される際又は成形材料が硬化される際の気体又は成形材料の排出路として機能する排出孔（ベントとも称される。）４１を４個有していること以外は第一端部金型１３と基本的に同様である。したがって、この第二端部金型１４は、排出孔４１、周壁４２、円盤状基体４３及び保持穴４４を有する蓋体であり、筒状金型１１の他方の端部２２を閉塞する。この保持穴４４は、その底部に保持穴３４と同様の環状先細Ｃ面４５を有している。
【００３８】
成形金型１は、図１（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、筒状金型１１と第一端部金型１３とを組み立てると、筒状金型１１の環状端面２４と第一端部金型１３との間に、すなわち注入孔３１の下流側であって軸孔２３換言するとキャビティ５（図３参照。）の上流側に、周壁３２の内面に沿って周壁３２と環状端面２４と第一端部金型１３の円盤状基体３３の底面とで囲繞された環状空間すなわち環状ランナー部６が画成される。この環状ランナー部６は、半径方向における、環状端面２４と円盤状基体３３の底面との距離すなわち高さが後述するゲート幅と同じになっており、筒状金型１１の軸線方向に扁平で同一高さの環状空間となっている。環状ランナー部６には注入孔３１が連通しており、注入孔３１の開口に面する、注入孔３１の軸線方向延長線上に配置された環状端面２４は軸孔２３すなわちキャビティ５まで延在する軸孔２３と同心状の環状平坦面であって、注入孔３１から注入された成形材料を一旦堰き止めてその注入方向を筒状金型１１の軸線方向からその周方向に変える堰止面２４として機能する。このように、この環状ランナー部６は、図１（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、高さ方向にも半径方向にも成形材料の流通を阻害する突起部例えば絞り部を有していない。環状ランナー部６は注入孔３１を通過した成形材料をキャビティ５に流入する前に流延させて合流・混合させる。この堰止面２４は好ましくは注入孔３１の軸線及び筒状金型１１の軸線に垂直になっている。
【００３９】
この環状ランナー部６は、図１（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、軸孔２３すなわちキャビティ５と同心円状でキャビティ５よりも半径方向外側に配置され、キャビティ５の第一端部金型１３側の端部周面にリングゲート５１が開口している。このリングゲート５１はゲート幅すなわちキャビティ５への開口幅を含めて筒状金型１１と第一端部金型１３との離間距離が０．２〜１．５ｍｍになっている。ここで、ゲート幅は周方向に通常一定であり、リングゲート５１における筒状金型１１の軸線方向に沿う長さである。この発明においてゲート幅は平均値としてもよい。ゲート幅が０．２ｍｍ未満であると成形材料がキャビティ５に流入しにくく弾性層を成形できず、また、キャビティ５に成形材料を流入させるために成形材料の注入圧力を高くするとキャビティ５に流入した成形材料にウェルドラインが生じやすくなることがある。一方、ゲート幅が１．５ｍｍを超えると環状ランナー部６に流入した成形材料が環状に注入孔３１を通過した成形材料が環状ランナー部６内で合流・混合されることなく、すなわち環状ランナー部６に充填されることなく、リングゲート５１を通過してキャビティ５内に流入して、ウェルドラインの発生を防止できないことがある。この発明において、成形材料がキャビティ５に流入する際に発生し得るウェルドラインを高度に防止して実質的にウェルドラインのほとんどない弾性層を形成できる点で、ゲート幅は０．２〜１．０ｍｍであるのが好ましく、０．３〜０．８ｍｍであるのが特に好ましい。ここで、「実質的にウェルドラインのない」とは、ウェルドラインが皆無である場合に加えて、画像形成装置のローラとして用いられたときにローラとしての所期の機能を発揮できる程度にわずかなウェルドラインが生じている場合をも含む。
【００４０】
ここで、第一端部金型１３及び第二端部金型１４は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、環状先細Ｃ面３９及び４５が軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接するように、軸体７１の面取り部７１ａの傾斜角θｓに応じて環状先細Ｃ面３９及び４５の傾斜角θｍが設定されている。傾斜角θｍ及び傾斜角θｓの組み合わせとして第一端部金型１３及び第二端部金型１４以外の代表的な例を以下に説明する。以下に説明する端部金型は、図２（ａ）〜図２（ｈ）に示されるように、端部金型における保持穴の環状先細面の傾斜角θｍが異なること以外は成形金型１と基本的に同様である。以下、第一端部金型について説明するが第二端部金型についても同様である。
【００４１】
第一端部金型１６は、図２（ａ）に示されるように傾斜角θｍが約７５°の環状先細Ｃ面３９を有しており、図２（ｂ）に示されるように傾斜角θｓが約４５°の面取り部７１ａを有する軸体７１を保持するときの角度差θｍ−θｓが＋３０°になっている。この第一端部金型１６及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接する。
【００４２】
第一端部金型１７は、図２（ｃ）に示されるように傾斜角θｍが約５０°の環状先細Ｃ面３９を有しており、図２（ｄ）に示されるように傾斜角θｓが約４５°の面取り部７１ａを有する軸体７１を保持するときの角度差θｍ−θｓが＋５°になっている。この第一端部金型１７及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接する。
【００４３】
第一端部金型１８は、図２（ｅ）に示されるように傾斜角θｍが約４０°の環状先細Ｃ面３９を有しており、図２（ｆ）に示されるように傾斜角θｓが約４５°の面取り部７１ａを有する軸体７１を保持するときの角度差θｍ−θｓが−５°になっている。この第一端部金型１８及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第二環状端縁７１ｃに圧接する。
【００４４】
第一端部金型１９は、図２（ｇ）に示されるように傾斜角θｍが約１５°の環状先細Ｃ面３９を有しており、図２（ｈ）に示されるように傾斜角θｓが約４５°の面取り部７１ａを有する軸体７１を保持するときの角度差θｍ−θｓが−３０°になっている。この第一端部金型１９及び軸体７１において環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第二環状端縁７１ｃに圧接する。
【００４５】
このように、この発明に係る成形金型において、角度差θｍ−θｓが正であるときは環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第一環状端縁７１ｂに圧接し、一方、角度差θｍ−θｓが負であるときは環状先細Ｃ面３９は軸体７１の第二環状端縁７１ｃに圧接する。
【００４６】
管状金型１１、第一端部金型１３及び１６〜１９並びに第二端部金型１４はそれぞれ、ある程度の強度と成形材料を加熱硬化する際の温度における耐熱性を有する材料で作製される。このような材料として、例えば、銅、銅合金、黄銅、青銅、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、各種めっき鉄、鉄合金、ステンレス鋼等の金属等が挙げられる。これらの筒状金型、第一端部金型及び第二端部金型は同じ材料で形成されるのが好ましい。
【００４７】
このように、成形金型１は平坦で内径が徐々に小さくなり、軸体７１における面取り部７１ａの環状端縁７１ｂ又は７１ｃに当接する環状先細Ｃ面３９が底部に形成された保持穴３４及び４４を有する端部金型１３及び１４を備えているから、軸線がほぼ一致した状態に軸体７１を保持できる。特に成形金型及び／又は軸体に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を効果的に相殺して軸体７１を高精度にセンター出しできる。したがって、この発明によれば、成形金型又は軸体に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を相殺して振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型を提供できる。
【００４８】
そして、この成形金型１は、管状金型１１と、注入孔３１及び保持穴３４を有する第一端部金型１３と、排出孔４１及び保持穴４４を有する第二端部金型１４とを有する比較的簡単な構造であるにもかかわらず、保持穴３４及び保持穴４４で軸体７１を管状金型１１と軸線がほぼ一致した状態に軸体７１を保持できるから、軸体７１の軸線とほぼ一致した弾性層を高い再現性で軸体７１の外周面に形成できる。
【００４９】
この発明に係る第２態様の成形金型は、端部それぞれにＲ面の面取り部を有する軸体をＲ面で軸線方向から狭圧保持する成形金型であって、管状金型と端部金型とを備え、端部金型の保持穴は、その底部に、内径が徐々に小さくなると共に保持穴の内部に向かって凸となる、Ｒ面取り形状の面取り部に環状に当接する環状先細Ｒ面を有している。この発明に係る第２態様の成形金型において、Ｒ面同士で軸体を保持すると、面取り部と環状先細Ｒ面との環状の当接部が軸体の軸線に対して垂直となるように面取り部が環状先細Ｒ面で案内されることで、Ｃ面とＲ面とで軸体を保持する例えば特許文献２及び３の成型金型に比して、軸体を高精度にセンター出しできる。
【００５０】
この発明に係る第２態様の成形金型の一例を、図面を参照して、説明する。この発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型２は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、軸体が内部に配置される管状金型１１と、管状金型１１の一方の端部２１に装着される第一端部金型６１と、管状金型１１の他方の端部２２に装着される第二端部金型６４とを備えている。この成形金型２は、図１及び図５に示されるように、保持穴の環状先細面が異なること、すなわち環状先細Ｃ面に代えて環状先細Ｒ面を有していること以外は成形金型１と基本的に同様である。したがって、環状先細Ｒ面について説明し、それ以外については説明を簡略又は省略する。
【００５１】
第一端部金型６１は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、その軸線上に軸体を保持する有底の保持穴６５Ａを有し、この保持穴６５Ａはその底部に保持穴６５Ａの内部に向かって凸となる環状先細Ｒ面６８ａを有している。一方、第二端部金型６４は、図５（ａ）に示されるように、その軸線上に軸体を保持する有底の保持穴６７を有し、この保持穴６７はその底部に保持穴６７の内部に向かって凸となる環状先細Ｒ面６９を有している。保持穴６５Ａ及び６７は基本的に同様であり、環状先細Ｒ面６５Ａ及び６９も基本的に同様である。
【００５２】
環状先細Ｒ面６８ａは丸み加工、Ｒ面取り加工等の切削加工によって形成される。環状先細Ｒ面６８ａにおいて、曲率半径Ｒｍ（ｍｍ）は、１〜４ｍｍの範囲内であり、好ましくは２〜３ｍｍの範囲内にある。この曲率半径Ｒｍは、軸体８１の面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓと同一でもよく、また大きくても小さくてもよい。軸体８１がこの発明に係る成形金型の軸線と高度に一致した状態で保持される点で、例えば図７に示されるように面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓよりも大きいのが好ましい。この場合に、曲率半径Ｒｍ（ｍｍ）は、例えば好ましくは２ｍｍ以上に設定され、好ましくは２〜３ｍｍに設定され、ＲｓとＲｍとの差が前記したように０．５〜２．０ｍｍとなるのが好ましい。この環状先細Ｒ面６８ａの軸線方向の長さは、曲率半径Ｒｍが前記範囲内であって面取り部８１ａに圧接可能な長さとなるように適宜に設定される。
【００５３】
この環状先細Ｒ面６８ａは、その表面粗度が０．２Ｓ〜１．６Ｓであるのが好ましく、０．４Ｓ〜０．８Ｓであるのが特に好ましい。このとき、軸体８１の面取り部８１ａの表面粗度は０．８Ｓ〜６．３Ｓである。環状先細Ｒ面６８ａの表面粗度が前記範囲内にあると、より好ましくは面取り部８１ａの表面粗度が前記範囲内にあると、環状先細Ｒ面６８ａと面取り部８１ａとが接触したときにこれらが軸線方向に作用する圧力によって互いに滑りやすく、高精度にセンター出しされた状態に軸体８１が保持されるから、この発明の目的をより一層高い水準で達成できる。ここで、表面粗度はＪＩＳ Ｂ ００２１に規定された測定条件および測定方法で行う。
【００５４】
この環状先細Ｒ面６８ａは、例えば図７（ｂ）に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａに当接して軸体８１をその軸線方向に環状に圧接保持する。このように軸体８１の面取り部８１ａを環状先細Ｒ面６８ａで環状の線接触状態に保持すると、環状先細Ｒ面６８ａ及び環状先細Ｒ面６９で面取り部８１ａを軸線方向に圧接するから環状先細Ｒ面６８ａ及び環状先細Ｒ面６９と面取り部８１ａとの圧接位置がセンターリングされ、その結果、環状先細Ｒ面６８ａ及び面取り部８１ａによって、Ｃ面とＲ面とで保持する場合に比べて、また成形金型２及び／又は軸体８１に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を効果的に相殺して、軸体８１を高精度にセンター出しできる。したがって、この発明によれば、成形金型又は軸体に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を相殺して振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる成形金型を提供できる。
【００５５】
特に、成形金型１のようにＣ面同士で軸体７１を保持する場合も成形金型２のようにＲ面同士で軸体８１を保持する場合も軸体の接触状態は線接触となるものの、Ｒ面同士で軸体８１を保持する場合はＣ面同士で軸体７１を保持する場合に比べて接触幅が大きく、Ｃ面とＲ面とで軸体を保持する場合よりも小さくなる。したがって、Ｒ面同士で軸体８１を保持する場合はＣ面同士で軸体７１を保持する場合よりもセンター出し効果が高くなり、一方、Ｃ面とＲ面とで軸体を保持する場合よりも滑りやすくセンター出し効果が高くなり、この発明の目的をより一層高い水準で達成できる。
【００５６】
この発明に係る第２態様の成形金型において、曲率半径Ｒｍは面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓに応じて適宜に設定される。曲率半径Ｒｍが曲率半径Ｒｓよりも大きな例は、図６（ａ）に示されるように、第一端部金型６１及び第二端部金型６４と基本的に同様である。曲率半径Ｒｍが曲率半径Ｒｓと同一である例を図６（ｂ）に、曲率半径Ｒｍが曲率半径Ｒｓよりも小さな例を図６（ｃ）に示す。これらの例における端部金型６２及び６３は、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示されるように、曲率半径Ｒｍが異なること以外は端部金型６１及び成形金型２と基本的に同様である。以下においては第一端部金型について説明するが第二端部金型についても同様である。
【００５７】
第一端部金型６２は、図６（ｂ）に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓと同一の曲率半径Ｒｍとなる環状先細Ｒ面６８ｂを有している。一方、第一端部金型６３は、図６（ｃ）に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓよりも小さく前記範囲内の曲率半径Ｒｍとなる環状先細Ｒ面６８ｃを有している。そして、これら環状先細Ｒ面６８ｂ及び６８ｃは、ＲｓとＲｍとの差が前記範囲内にあり、面取り部８１ａに環状に当接するようになっている。
【００５８】
第一端部金型６１〜６３及び第二端部金型６４は第一端部金型１３等と基本的に同様の材料で作製される。
【００５９】
この発明に係る成形金型は、前記した例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。
【００６０】
例えば、成形金型１及び２は同一の構造を有する第一端部金型１３、１６〜１９又は６１〜６３と第二端部金型１４又は６４とを備えているが、この発明に係る成形金型は第一端部金型と第二端部金型とが同一の構造を有している必要はなく異なる構造であってもよい。具体的には、この発明に係る第１態様の成形金型は管状先細面の傾斜角θｍが異なる保持穴を有する端部金型を備えていてもよく、この発明に係る第２態様の成形金型は曲率半径Ｒｍが異なる保持穴を有する端部金型を備えていてもよい。また、この発明に係る成形金型は２つの端部金型として第１態様の成形金型における端部金型１つと第２態様の成形金型における端部金型１つを有していてもよい。
【００６１】
成形金型１及び２は平坦な堰止面２４を有する管状金型１１を備えているが、この発明において、成形金型は環状ランナー部と同心状の環状溝が形成された堰止面を有する管状金型を備えていてもよい。
【００６２】
成形金型１及び２は、管状金型１１の環状端面２４と第一端部金型１３又は６１とで環状ランナー部６が形成されているが、この発明において、成形金型は、管状金型の端部に装着され、環状ランナー部を有する第一端部金型を備えていてもよい。このような第一端部金型としては、例えば、円盤状基体と、円盤状基体の周縁から軸線に沿って延在する周壁と、この周壁の端縁から軸線に向かって環状に突出する環状堰止部とを有する第一端部金型が挙げられ、この第一端部金型は円盤状基体と周壁の内面と環状堰止部の内側面とで形成される扁平な環状ランナー部を有している。
【００６３】
成形金型１及び２において、第一端部金型１３又は６１は８個の注入孔３１を有し、第二端部金型１４又は６４は４個の排出孔４１を有しているが、この発明において、第一端部金型が有する注入孔の数及び第二端部金型が有する排出孔の数は特に限定されず、１個でも２個以上でもよく、またその形状も特に限定されずリング状であってもよい。
【００６４】
成形金型１及び２において、注入孔３１及び排出孔４１はいずれも軸線に沿って一定の内径を有しているが、この発明において、注入孔及び排出孔は軸線に沿って堰止面に向かって拡径又は縮径する内径を有していてもよい。この場合には注入孔の内径は開口径とする。
【００６５】
この発明に係る成形金型は、軸体の長さにばらつきがある場合にも軸体を所定の状態で金型内に保持する目的で、端部金型を筒状金型に押圧する押圧部材又は端部金型を筒状金型に向かって前後進させるスライド機構を備えていてもよい。これら押圧部材又はスライド機構はバネ等の付勢手段又は付勢手段を備えた機構等を特に限定されることなく採用できる。なお、この押圧部材又はスライド機構はあくまでも端部金型を筒状金型に押圧又はスライドさせるものであって環状先細面による軸体の狭圧保持には直接的には作用しない。
【００６６】
次に、両端部それぞれに面取り部を有する軸体の外周面に弾性層を備えたローラを製造するこの発明に係るローラの製造方法を説明する。この発明に係るローラの製造方法は、軸体の両端部それぞれに配置された面取り部を、その面取り形状と同種の面取り形状を有し、この面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面で保持する工程を有することを特徴とし、このようにして保持した軸体の外周に成形材料を配置して硬化する方法である。この発明に係るローラの製造方法において、環状先細面で保持される面取り部は少なくとも一部であればよく、例えば、面取り部がＣ面である場合には面取り部の環状端縁が挙げられ、面取り部がＲ面である場合には面取り部のＲ面の一部が挙げられる。この発明に係るローラの製造方法において、面取り部を同種の面取り形状を有する環状先細面で保持すると軸体はその軸線が成形金型とほぼ一致した状態になるから、振れ精度の高いローラを高い歩留まりで製造できる。この発明に係るローラの製造方法において、保持する工程は、この発明に係る成形金型を用いて実施されるのが、保持された軸体の軸線が成形金型の軸線と高精度で一致する点で、好ましい。
【００６７】
この発明に係るローラ製造方法の一例として、この発明に係る第１態様の成形金型の一例である成形金型１及び図４に示される軸体７１を用いて、この軸体７１の外周面に弾性層７２を備えた図４に示されるローラ７０を製造するローラの製造方法（以下、第一製造方法と称することがある。）を説明する。この第一製造方法は、軸体の両端部それぞれに配置された面取り部の環状端縁をこの面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細Ｃ面で保持する工程を有することを特徴とする。
【００６８】
この第一製造方法においては、まず、軸体７１を準備する。軸体７１は用いる成形金型の環状先細面と同種の面取り形状であって所望の寸法、傾斜角θｓとなるように面取り部７１ａが形成される。この軸体７１は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮又はこれらの合金等の金属、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂等の樹脂、及び前記樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂等の材料を用いて、公知の方法により所望の形状に作製される。例えば、前記材料で作製した外径が均一な棒状体の両端部を所望の傾斜角θｓとなるように面取り加工（ただし、丸み面取り加工を除く）して製造できる。軸体７１に導電性が要求される場合には前記金属及び前記導電性樹脂の他に前記樹脂等で形成した絶縁性棒状体の表面に定法によりメッキを施すことにより、所望の形状の軸体７１を作製することができる。前記材料の中でも、容易に導電性を付与することができる点で、金属であるのが好ましく、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。準備する軸体７１の外径は保持穴３４の内径よりもわずかに小さく設定される。この軸体７１は、所望により、その外周面に接着剤又はプライマーが塗布されてもよい。
【００６９】
第一製造方法においては、軸体７１の面取り部７１ａの環状端縁７１ｂ及び７１ｃを面取り部７１ａに向かって内径が徐々に大きくなる環状先細Ｃ面３９及び４５で保持する工程を実施する。具体的には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、成形金型１を組み立てて軸体７１を成形金型１内に保持し配置する。より具体的には、管状金型１１の軸孔２３内に挿入した軸体７１の端部それぞれを第一端部金型１３の保持穴３４と第二端部金型１４の保持穴４４に挿入して保持し、成形金型１を挟むように配置された図示しない押圧板で第一端部金型１３及び第一端部金型１４を成形金型１の軸線方向から狭圧する。
【００７０】
そうすると、図３（ｂ）に示されるように、第一端部金型１３の保持穴３４に形成された環状先細Ｃ面３９は面取り部７１ａの第一環状端縁７１ｂに圧接して軸体７１を第二端部金型１４側に押圧すると共に、第二端部金型１４の保持穴４４に形成された環状先端面４５は面取り部７１ａの第一環状端縁７１ｂに圧接して軸体７１を第一端部金型１３側に押圧する。このようにして軸体７１を押圧すると、環状先細Ｃ面３９と第一環状端縁７１ｂとが環状の線接触状態に当接すると共に環状先端面４５と第一環状端縁７１ｂとが環状の線接触状態に当接しているから、これら２つの線接触部分の中心すなわち軸体７１の軸線が成形金型１の軸線とほぼ一致する。
【００７１】
ところで、特許文献１の成形金型のように、ロート状のテーパ面に面接触させて軸体を保持すると、軸体と成形金型とが同軸になりにくく軸体の細径部に対する高い振れ精度が得られないことがあり、特に成形金型及び／又は軸体に寸法公差があるとこの寸法公差によって軸体と成形金型との同軸度が大きく低下することがある。これに対して、第一製造方法においては、たとえ成形金型１及び／又は軸体７１に寸法公差があったとしても環状先細Ｃ面３９及び第一環状端縁７１ｂと環状先端面４５及び第一環状端縁７１ｂによって寸法公差が効果的に相殺され、軸体７１と成形金型１とを同軸となるように高い再現性で保持できる。このようにして、前記保持する工程が実施され、その結果、軸体７１は成形金型１の軸線とほぼ一致した状態に保持される。
【００７２】
第一製造方法においては、このようして成形金型１の内部に成形金型１の軸線と一致するように同心に軸体７１を保持、収納した状態で軸体７１の外周に成形材料を配置する工程を実施する。この工程は、例えば、成形金型１に注入孔３１を介して成形材料を注入する。成形材料は公知の射出成形機又は注型機等を用いて注入される。このようにして注入孔３１から成形材料を注入すると、注入孔３１から注入された成形材料は注入孔３１を通過して堰止面２４に突き当って同方向への流れが堰き止められ、堰止面２４及び周壁３２に沿って流延して環状ランナー部６に充填されて合流及び混合され均一な状態になる。このようにして環状ランナー部６に充填された成形材料は次いでゲート幅のリングゲート５１を通過してキャビティ５内に進入する。このようにしてキャビティ５に進入した成形材料には合流等に起因するウェルドラインが実質的に発生せず、軸線が一致するように保持された軸体７１の外周面すなわちキャビティ５に実質的にウェルドラインのない状態で成形材料が配置される。
【００７３】
第一製造方法において、成形材料を注入するときの成形材料の温度は特に限定されないが、ウェルドラインがさらに発生しにくくなる点で２０℃以上であるのが好ましい。例えば、成形材料を注入するときの温度は、前記温度範囲となるように成形材料を加熱又は保温する方法、又は、成形金型を１００〜１５０℃の範囲に加熱若しくは保温した状態で成形金型を注入する方法等が挙げられる。
【００７４】
第一製造方法において、弾性層７２を形成する成形材料は、室温で液状のゴムを含有するゴム組成物であればよく、液状のゴムとして、例えば、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロールヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等の液状ゴムが挙げられる。これらのゴムは、付加硬化型であるのが、加熱成形時の寸法精度に優れる点で、好ましい。
【００７５】
ゴム組成物は、ゴムに加えて、通常、ゴム組成物に含有される各種添加剤を含有していてもよく、各種添加剤としては、例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、導電性付与剤、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、硬化剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。これらの各種添加剤は、通常用いられる添加剤であってもよく、用途に応じて特別に用いられる添加剤であってもよい。
【００７６】
ゴム組成物は、実質的にウェルドラインのない状態でキャビティ５に注入できる点で、例えば、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのがよく、１０〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのが特によい。
【００７７】
このようなゴム組成物として、例えば、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物及び付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物等を好適に挙げることができる。付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物として、（Ａ）平均組成式：ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２（Ｒは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜１２、より好ましくは炭素原子数１〜８の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材、及び、（Ｃ）上記（Ｂ）成分に属するもの以外の導電性材料を含有する付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分（Ａ）〜（Ｃ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「ミラブルタイプである以下のシリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。また、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物として、（Ｄ）一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンと、（Ｅ）一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｆ）平均粒径が１〜３０μｍで、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３である無機質充填材と、（Ｇ）導電性付与剤と、（Ｈ）付加反応触媒とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分（Ｄ）〜（Ｈ）は、例えば、特開２００８−０５８６２２号公報に記載の「液状シリコーン組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００７８】
また、ゴム組成物として発泡剤を含有する発泡ゴム組成物を用いることもでき、このような発泡ゴム組成物として、例えば、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物好適に挙げることができる。この付加反応型発泡シリコーンゴム組成物として、ビニル基含有シリコーン生ゴムと、シリカ系充填材と、発泡剤と、付加反応架橋剤と、付加反応触媒と、反応制御剤と、導電性付与剤とを含有し、所望により有機過酸化物架橋剤と各種添加剤とを含有する付加反応型発泡シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの各成分は、例えば、特開２００８−０７６７５１号公報に記載されている「付加反応型発泡シリコーンゴム組成物」における各成分と基本的に同様である。
【００７９】
第一製造方法においては、次いで、キャビティ５に注入された成形材料を加熱硬化して弾性層７２を成形する。成形材料の加熱条件は成形材料が硬化可能な加熱条件であればよく、成形材料に応じて決定される。例えば、成形材料として付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を用いる場合には加熱温度は１００〜１５０℃に設定することができ、加熱時間は１０秒から１時間に設定することができる。この第一製造方法において成形材料を前記範囲に加熱するには、例えば、成形金型の周囲に配置される熱盤温度を１００〜１５０℃に設定するのが好ましい。
【００８０】
このようにして、弾性層７２を軸体７１の外周面に成形して図４に示されるローラ７０を製造することができる。なお、弾性層７２の外周面に表面層等を形成する場合には表面層等を形成する材料を弾性層７２の外周面に塗布した後に硬化し、又は、表面層等となる薄層管体等で弾性層７２を被覆して、表面層等を形成できる。
【００８１】
このように、第一製造方法においては、面取り部７１ａの環状端縁７１ｂそれぞれを面取り部７１ａに向かって内径が徐々に大きくなる環状先細Ｃ面３９及び４５で保持した状態で注入した成形材料を加熱硬化して弾性層を形成するから、たとえ成形金型１又は軸体７１に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を相殺して軸体７１を成形金型１と同軸となるように保持した状態で形成される弾性層は軸体の軸線とほぼ一致する軸線を有する。したがって、第一製造方法によれば、前記範囲の高い振れ精度を有するローラを高い歩留まりで製造できる成形金型及びローラの製造方法を提供できる。
【００８２】
第一製造方法は成形金型１を用いた製造方法であるが、成形金型１の第一端部金型１３に代えて第一端部金型１６〜１９を用いた場合も図２に示されるように軸体７１を成形金型１の軸線とほぼ一致した状態に保持できる。なお、前記傾斜角θｍと前記傾斜角θｓとの角度差：θｍ−θｓが正である場合には、図２（ｂ）及び図２（ｄ）に示されるように、環状先細Ｃ面３９及び環状先細Ｃ面４５は第一環状端縁７１ｂに環状の線接触状態に圧接して軸体７１を同心状に保持する。一方、前記角度差：θｍ−θｓが負である場合には、図２（ｆ）及び図２（ｈ）に示されるように、環状先細Ｃ面３９及び環状先細Ｃ面４５は第二環状端縁７１ｃに環状の線接触状態に圧接して軸体７１を同心状に保持する。
【００８３】
この発明に係るローラ製造方法の別の一例として、この発明に係る第２態様の成形金型の一例である成形金型２及び図８に示される軸体８１を用いて、この軸体８１の外周面に弾性層８２を備えた図８に示されるローラ８０を製造するローラの製造方法（以下、第二製造方法と称することがある。）を説明する。この第二製造方法は、軸体の両端部それぞれに配置されたＲ面取り形状の面取り部を面取り部に向かって内径が徐々に大きくなると共に保持穴の内部に向かって凸となる環状先細Ｒ面で保持する工程を有することを特徴とする。この第二製造方法は用いる成形金型及び軸体が異なること以外は第一製造方法と基本的に同様であるので、相違点を中心に説明する。
【００８４】
この第二製造方法においては、まず、軸体８１を準備する。軸体８１は用いる成形金型の環状先細面と同種の面取り形状であって所望の寸法、曲率半径Ｒｓとなるように面取り部８１ａが形成される。この軸体８１は軸体７１と基本的に同様にして、例えば外径が均一な棒状体の両端部を所望の曲率半径Ｒｓとなるように丸み加工、Ｒ面取り加工等の切削加工して製造できる。
【００８５】
第二製造方法においては、第一製造方法と基本的に同様にして、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａを環状先細Ｒ面６８ａ及び６９で保持する工程を実施する。
【００８６】
そうすると、図７（ｂ）に示されるように、第一端部金型６１の保持穴６５Ａに形成された環状先細Ｒ面６８ａは面取り部８１ａの外表面に圧接して軸体８１を第二端部金型６４側に押圧すると共に、第二端部金型６４の保持穴６７に形成された環状先端Ｒ面６９は面取り部８１ａの外表面に圧接して軸体８１を第一端部金型６１側に押圧する。このようにして軸体８１を押圧すると、環状先細Ｒ面６８ａと面取り部８１ａとが環状の線接触状態に当接すると共に環状先細Ｒ面６９と面取り部８１ａとが環状の線接触状態に当接しているから、これら２つの線接触部分の中心すなわち軸体８１の軸線が成形金型２の軸線とほぼ一致する。
【００８７】
そして、第二製造方法においては、たとえ成形金型２及び／又は軸体８１に寸法公差があったとしても環状先細Ｒ面６８ａ及び面取り部８１ａと環状先細Ｒ面６９及び面取り部８１ａによって寸法公差が効果的に相殺され、軸体８１と成形金型２とを同軸となるように高い再現性で保持できる。このようにして、前記保持する工程が実施され、その結果、軸体８１は成形金型２の軸線とほぼ一致した状態に保持される。特に、第二製造方法においてはＲ面同士で軸体８１を保持するから、Ｃ面同士で軸体７１を保持する第一製造方法に比べて接触幅が大きくなり、Ｃ面同士で軸体７１を保持する第一製造方法よりもセンター出し効果が高くなって、この発明の目的をより一層高い水準で達成できる。
【００８８】
第二製造方法においては、このようして成形金型２の内部に成形金型２の軸線と一致するように同心に軸体８１を保持、収納した状態で、第一製造方法と基本的に同様にして、軸体８１の外周に成形材料を配置する工程を実施し、次いで、第一製造方法と基本的に同様にしてキャビティ５に注入された成形材料を加熱硬化して弾性層８２を成形する。
【００８９】
このようにして、弾性層８２を軸体８１の外周面に成形して図８に示されるローラ８０を製造することができる。
【００９０】
このように、第二製造方法においては、面取り部８１ａの外表面を環状先細Ｒ面６８ａ及び６９で保持した状態で注入した成形材料を加熱硬化して弾性層を形成するから、たとえ成形金型２又は軸体８１に寸法公差があったとしてもこの寸法公差を相殺して軸体８１を成形金型２と同軸となるように保持した状態で形成される弾性層は軸体の軸線とほぼ一致する軸線を有する。したがって、第二製造方法によれば、前記範囲の高い振れ精度を有するローラを高い歩留まりで製造できる成形金型及びローラの製造方法を提供できる。
【００９１】
第二製造方法は成形金型２を用いた製造方法であるが、成形金型２の第一端部金型６１に代えて第一端部金型６２又は６３を用いた場合も図６に示されるように軸体８１を成形金型２の軸線とほぼ一致した状態に保持できる。
【００９２】
この発明に係るローラ製造方法は、前記した例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、この発明に係るローラ製造方法においては、所望により、成形材料を硬化する工程の後に成形材料を再度加熱（二次加熱）する工程を有していてもよく、また、所望により、成形材料を硬化する工程の後に成形された弾性層の端部を切除する工程及び／又は成形された弾性層の外径を調整する工程を有していてもよい。
【００９３】
第一製造方法は成形金型１を用い、第二製造方法は成形金型２を用いているが、この発明において、用いる成形金型は、２つの端部金型として第１態様の成形金型における端部金型１つと第２態様の成形金型における端部金型１つとを組み合わせて用いてもよい。
【実施例】
【００９４】
（実施例１）
下記寸法を有する成形金型１をＮＡＫ鋼で作製した。
管状金型１１：軸線長さ２３６ｍｍ、外径２６ｍｍ、内径（鏡面加工済み）１２ｍｍ、環状端面（堰止面）の幅４ｍｍ
第一端部金型１３：軸線方向最大長さ３５ｍｍ、外径２６ｍｍ、保持穴３４の内径６．０５ｍｍ、保持穴３４全体（環状先細Ｃ面３９を含む。）の軸線長さ１４ｍｍ、環状先細Ｃ面３９の最大内径６．０５ｍｍ、環状先細Ｃ面３９の最小内径４ｍｍ、環状先細Ｃ面３９の軸線長さ１．３ｍｍ、環状先細Ｃ面３９の傾斜角θｍ４０°、周壁３２の円盤状基体側厚さ３ｍｍ、周壁３２の先端側厚さ１ｍｍ、周壁３２の軸線長さ１３ｍｍ、注入孔３１の内径１．５ｍｍ、注入孔３１の軸線長さ２２ｍｍ、８個の注入孔３１の軸線が配置された仮想円の直径１６ｍｍ
第二端部金型１４：軸線方向最大長さ３５ｍｍ、外径２６ｍｍ、保持穴４４の内径６．０５ｍｍ、保持穴４４全体（環状先端面４５を含む。）の軸線長さ２０ｍｍ、環状先端面４５の最大内径６．０５ｍｍ、環状先端面４５の最小内径４ｍｍ、環状先端面４５の軸線長さ１．３ｍｍ、環状先端面４５の傾斜角θｍ４０°、周壁４２の円盤状基体側厚さ３ｍｍ、周壁４２の先端側厚さ１ｍｍ、周壁４２の軸線長さ１３ｍｍ、排出孔４１の内径１．５ｍｍ、排出孔４１の軸線長さ２２ｍｍ、４個の排出孔４１の軸線が配置された仮想円の直径１６ｍｍ
ゲート幅０．５ｍｍ
【００９５】
ＳＵＭ２２鋼からなる直径５．９５ｍｍ、長さ２８１．５ｍｍの棒状体の両端部それぞれをＣ面取り加工して、軸線方向の長さ１ｍｍ（Ｃ１）で傾斜角θｓが４５°の面取り部７１ａを形成して、軸体７１を作製した。この軸体７１の外周面を無電解ニッケルメッキ処理した後、トルエンで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１６」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマー処理した軸体７１を、ギヤオーブンを用いて、１５０℃の温度にて１０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、軸体７１の表面にプライマー層を形成した。
【００９６】
一方、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン（Ｄ）（重合度３００）１００質量部、ＢＥＴ比表面積が１１０ｍ２／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、Ｒ−９７２）１０質量部、平均粒径６μｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｍ３である珪藻土（Ｆ）（オプライトＷ−３００５Ｓ、北秋珪藻土株式会社製）４０質量部、及び、アセチレンブラック（Ｇ）（デンカブラックＨＳ−１００、電気化学工業株式会社製）５質量部をプラネタリーミキサーに入れ、３０分撹拌した後、３本ロールに１回通した。これを再度プラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にＳｉ−Ｈ基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｅ）（重合度１７、Ｓｉ−Ｈ量０．００６０ｍｏｌ／ｇ）２．１質量部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール０．１質量部、及び、白金触媒（Ｈ）（Ｐｔ濃度１％）０．１質量部を添加し、１５分撹拌して混練して、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
【００９７】
次いで、準備した成形金型１の内表面に離型剤（商品名「ダイフリー」、ダイキン工業株式会社製）を塗布した。準備した軸体７１を第一端部金型１３の保持穴３４及び第二端部金型１４の保持穴４４に挿入して、図２（ｆ）に示されるように、軸体７１の一方の面取り部７１ａの第二環状端縁７１ｃを保持穴３４の環状先細Ｃ面３９に当接させ、かつ他方の面取り部７１ａの第二環状端縁７１ｃを保持穴４４の環状先細Ｃ面４５に当接させて保持し、成形金型１内に配置した。このようにして組み立てた成形金型１を押圧板で狭圧した。なお、実施例１において、傾斜角θｍと傾斜角θｓとの角度差は−５°であり、軸体７１の保持状態は図２（ｆ）に示される保持状態に相当する。次いで、成形金型１に２３℃の環境下で第一端部金型１３の注入孔３１から準備した成形材料を注入した。次いで、成形金型１の外部から１５０℃に加熱して同温度で１５分間保持し、成形材料を加熱した。成形金型１を放冷し成形金型１から成形体を取り出した。この成形体における付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の硬化物を、成形体の軸線方向に沿ってその両端部それぞれから４ｍｍまでの領域を切断除去して、弾性層７２を備えたローラ７０を作製した。
【００９８】
（実施例２）
環状先細Ｃ面３９及び４５の傾斜角θｍを６０°に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。実施例２において、傾斜角θｍと傾斜角θｓとの角度差は＋１５°であり、軸体７１の保持状態は図２（ｄ）に示される保持状態に近似し、環状先細Ｃ面３９及び４５は第一環状端縁７１ｂに接触していた。
【００９９】
（実施例３）
環状先細Ｃ面３９及び４５の傾斜角θｍを１５°に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。実施例３において、傾斜角θｍと傾斜角θｓとの角度差は−３０°であり、軸体７１の保持状態は図２（ｈ）に示される保持状態に相当し、環状先細Ｃ面３９及び４５は第二環状端縁７１ｃに接触していた。
【０１００】
（実施例４）
環状先細Ｃ面３９及び４５の傾斜角θｍを７５°に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。実施例４において、傾斜角θｍと傾斜角θｓとの角度差は＋３０°であり、軸体７１の保持状態は図２（ｂ）に示される保持状態に相当し、環状先細Ｃ面３９及び４５は第一環状端縁７１ｂに接触していた。
【０１０１】
（比較例１）
第一端部金型１３及び第二端部金型１４に代えて環状先細面を有しない第一端部金型及び第二端部金型を用いたこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。
（比較例２）
第一端部金型１３及び第二端部金型１４に代えて曲率半径Ｒ１ｍｍで内側に凸となるように湾曲する環状Ｒ面（ドーナツ面とも称する。）を有する第一端部金型及び第二端部金型を用いたこと以外は実施例１と基本的に同様にしてローラを製造した。
【０１０２】
（振れ精度の評価）
このようにして製造したローラそれぞれを用いて振れ精度を評価した。具体的には、Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ（ＭＩＴＵＴＯＹＯ製Ｌｓｍ−６００）を用いてワーク回転速度３０ｒｐｍ条件でローラの振れ精度を測定した。評価はローラの振れ精度が０．０４ｍｍ以下であった場合を『◎』、０．０４〜０．０７ｍｍであった場合を『△』、０．０７ｍｍ以上であった場合を『×』にした。その結果を第１表に示す。
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
（実施例１１）
下記寸法を有する成形金型２をＮＡＫ鋼で作製した。
管状金型１１：軸線長さ２３６ｍｍ、外径２６ｍｍ、内径（鏡面加工済み）１２ｍｍ、環状端面（堰止面）の幅４ｍｍ
第一端部金型６１：軸線方向最大長さ３５ｍｍ、外径２６ｍｍ、保持穴６５Ａの内径６．０５ｍｍ、保持穴６５Ａ全体（環状先細Ｒ面６８ａを含む。）の軸線長さ１４ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの最大内径６．０５ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの最小内径４ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの軸線長さ１．３ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの曲率半径Ｒｍ２．０ｍｍ、周壁３２の円盤状基体側厚さ３ｍｍ、周壁３２の先端側厚さ１ｍｍ、周壁３２の軸線長さ１３ｍｍ、注入孔３１の内径１．５ｍｍ、注入孔３１の軸線長さ２２ｍｍ、８個の注入孔３１の軸線が配置された仮想円の直径１６ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの表面粗度０．８Ｓ
第二端部金型６４：軸線方向最大長さ３５ｍｍ、外径２６ｍｍ、保持穴６７の内径６．０５ｍｍ、保持穴６７全体（環状先端Ｒ面６９を含む。）の軸線長さ２０ｍｍ、環状先細Ｒ面６９の最大内径６．０５ｍｍ、環状先細Ｒ面６９の最小内径４ｍｍ、環状先細Ｒ面６９の軸線長さ１．３ｍｍ、環状先細Ｒ面６９の曲率半径Ｒｍ２．０ｍｍ、周壁４２の円盤状基体側厚さ３ｍｍ、周壁４２の先端側厚さ１ｍｍ、周壁４２の軸線長さ１３ｍｍ、排出孔４１の内径１．５ｍｍ、排出孔４１の軸線長さ２２ｍｍ、４個の排出孔４１の軸線が配置された仮想円の直径１６ｍｍ、環状先細Ｒ面６８ａの表面粗度０．８Ｓ
ゲート幅０．５ｍｍ
【０１０５】
ＳＵＭ２２鋼からなる直径５．９５ｍｍ、長さ２８１．５ｍｍの棒状体の両端部それぞれをＲ面取り加工して、軸線方向の長さ１ｍｍで曲率半径Ｒｓが１．０ｍｍの面取り部８１ａを形成して、軸体８１を作製した。この軸体８１の外周面を無電解ニッケルメッキ処理した後、トルエンで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１６」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマー処理した軸体８１を、ギヤオーブンを用いて、１５０℃の温度にて１０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、軸体８１の表面にプライマー層を形成した。
【０１０６】
次いで、準備した成形金型２の内表面に離型剤（商品名「ダイフリー」、ダイキン工業株式会社製）を塗布した。準備した軸体８１を第一端部金型６１の保持穴６５Ａ及び第二端部金型６４の保持穴６７に挿入して、図７に示されるように、軸体８１の面取り部８１ａの外周面を保持穴６５Ａの環状先細Ｒ面６８ａに当接させ、かつ面取り部８１ａの外周面を保持穴６７の環状先細Ｒ面６９に当接させて保持し、成形金型２内に配置した。このようにして組み立てた成形金型２を押圧板で狭圧した。次いで、成形金型２に２３℃の環境下で第一端部金型６１の注入孔３１から、実施例１と同様にして調製した前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を注入した。次いで、成形金型２の外部から１５０℃に加熱して同温度で１５分間保持し、成形材料を加熱した。成形金型２を放冷し成形金型２から成形体を取り出した。この成形体における付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の硬化物を、成形体の軸線方向に沿ってその両端部それぞれから４ｍｍまでの領域を切断除去して、弾性層８２を備えたローラ８０を作製した。
【０１０７】
（実施例１２）
環状先細Ｒ面６８ｂ及び６９の曲率半径Ｒｍを１．０ｍｍに、かつ面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓを０．５ｍｍに変更したこと以外は実施例１１と基本的に同様にしてローラを製造した。
【０１０８】
（実施例１３）
環状先細Ｒ面６８ｃ及び６９の曲率半径Ｒｍを２．５ｍｍに、かつ面取り部８１ａの曲率半径Ｒｓを０．５ｍｍに変更したこと以外は実施例１１と基本的に同様にしてローラを製造した。
【０１０９】
（振れ精度の評価）
実施例１１〜１３で製造したローラそれぞれを用いて振れ精度を評価した。具体的には、Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ（ＭＩＴＵＴＯＹＯ製Ｌｓｍ−６００）を用いてワーク回転速度３０ｒｐｍ条件でローラの振れ精度を測定した。評価はローラの振れ精度が０．０４ｍｍ以下であった場合を『◎』、０．０４〜０．０７ｍｍであった場合を『△』、０．０７ｍｍ以上であった場合を『×』にした。その結果を、比較例１及び比較例２の結果と共に、第２表に示す。
【０１１０】
【表２】
【符号の説明】
【０１１１】
１、２ 成形金型
５ キャビティ
６ 環状ランナー部
１１ 筒状金型
１３、１６、１７、１８、１９、６１、６２、６３ 第一端部金型
１４、６４ 第二端部金型
２１ 一方の端部
２２ 他方の端部
２３ 軸孔
２４、２５ 環状端面（堰止面）
３１ 注入孔（スプルー）
３２、４２ 周壁
３３、４３ 円盤状基体
３４、４４、６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ、６７ 保持穴
３９、４５ 環状先細Ｃ面
４１ 排出孔（ベント）
５１ リングゲート
６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６９ 環状先細Ｒ面
７０、８０ ローラ
７１、８１ 軸体
７１ａ、８１ａ 面取り部
７１ｂ 第一環状端縁
７１ｃ 第二環状端縁
７１ｄ 周面
７２、８２ 弾性層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体が内部に配置される管状金型と、前記管状金型の両端部それぞれに装着され、前記軸体を保持する保持穴を有する端部金型とを備え、
前記保持穴は、その底部に、前記軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状と同種の面取り形状を有し、内径が徐々に小さくなる環状先細面が配置されている成形金型。
【請求項２】
前記環状先細面は、前記面取り部に環状に当接する請求項１に記載の成形金型。
【請求項３】
前記環状先細面は、前記保持穴の内部に向かって凸となる、Ｒ面取り形状の前記面取り部に環状に当接する環状先細Ｒ面である請求項１又は２に記載の成形金型。
【請求項４】
前記環状先細Ｒ面は、前記Ｒ面取り形状の曲率半径よりも大きな曲率半径を有している請求項３に記載の成形金型。
【請求項５】
前記環状先細面は、Ｃ面取り形状の前記面取り部における環状端縁に当接する平坦な環状先細Ｃ面である請求項１又は２に記載の成形金型。
【請求項６】
前記端部金型の軸線に垂直な平面に対する前記管状先細Ｃ面の傾斜角θｍと前記軸体の軸線に垂直な平面に対する前記面取り部の傾斜角θｓとの角度差の絶対値｜θｍ−θｓ｜が５〜３０°である請求項５に記載の成形金型。
【請求項７】
両端部それぞれに面取り部を有する軸体の外周面に弾性層を備えたローラを製造する製造方法であって、前記面取り部をその面取り形状と同種の面取り形状を有し、前記面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面で保持する工程を有するローラの製造方法。
【請求項８】
前記保持する工程は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形金型を用いて実施される請求項７に記載のローラの製造方法。
【請求項９】
前記保持する工程の後に軸体の外周に成形材料を配置する工程を有する請求項７又は８に記載のローラの製造方法。
【請求項１】
軸体が内部に配置される管状金型と、前記管状金型の両端部それぞれに装着され、前記軸体を保持する保持穴を有する端部金型とを備え、
前記保持穴は、その底部に、前記軸体の端部に形成された面取り部の面取り形状と同種の面取り形状を有し、内径が徐々に小さくなる環状先細面が配置されている成形金型。
【請求項２】
前記環状先細面は、前記面取り部に環状に当接する請求項１に記載の成形金型。
【請求項３】
前記環状先細面は、前記保持穴の内部に向かって凸となる、Ｒ面取り形状の前記面取り部に環状に当接する環状先細Ｒ面である請求項１又は２に記載の成形金型。
【請求項４】
前記環状先細Ｒ面は、前記Ｒ面取り形状の曲率半径よりも大きな曲率半径を有している請求項３に記載の成形金型。
【請求項５】
前記環状先細面は、Ｃ面取り形状の前記面取り部における環状端縁に当接する平坦な環状先細Ｃ面である請求項１又は２に記載の成形金型。
【請求項６】
前記端部金型の軸線に垂直な平面に対する前記管状先細Ｃ面の傾斜角θｍと前記軸体の軸線に垂直な平面に対する前記面取り部の傾斜角θｓとの角度差の絶対値｜θｍ−θｓ｜が５〜３０°である請求項５に記載の成形金型。
【請求項７】
両端部それぞれに面取り部を有する軸体の外周面に弾性層を備えたローラを製造する製造方法であって、前記面取り部をその面取り形状と同種の面取り形状を有し、前記面取り部に向かって内径が徐々に大きくなる環状先細面で保持する工程を有するローラの製造方法。
【請求項８】
前記保持する工程は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形金型を用いて実施される請求項７に記載のローラの製造方法。
【請求項９】
前記保持する工程の後に軸体の外周に成形材料を配置する工程を有する請求項７又は８に記載のローラの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３６４０２（Ｐ２０１２−２３６４０２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３５３６（Ｐ２０１１−２５３５３６）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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