JP2005155870A - Method of manufacturing elastic foam roller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弾性発泡体ローラの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an elastic foam roller.
従来、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真感光体や静電記録誘電体等からなる像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置の現像ローラに供給されたトナー(現像剤)で現像して、トナー像として可視化することが行われている。そのような現像装置においては、ホッパー内に収容された10μm以下程度のトナーを現像ローラに適量供給したり、余分のトナーを現像ローラから掻き取ったりするためにトナー供給ローラが内蔵されている。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying apparatus, an image recording apparatus, a printer, and a facsimile, an electrostatic latent image formed on an image carrier made of an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric is developed by a developing device. Development with toner (developer) supplied to a roller to visualize the toner image is performed. In such a developing device, a toner supply roller is incorporated in order to supply an appropriate amount of toner of about 10 μm or less contained in the hopper to the developing roller, or to scrape excess toner from the developing roller.
前記トナー供給ローラとして、シャフトの外周にポリウレタンフォームまたはシリコーンフォーム等の弾性発泡体を設けた弾性発泡体ローラが多用されている。また、前記弾性発泡体ローラの製造方法としては、(1)スラブ若しくはモールド発泡の弾性発泡体から所要サイズの弾性発泡体を切り出し、それにシャフトを通して成形用ローラを形成した後、前記弾性発泡体の表面を研削や研磨して筒状のローラ形状に仕上げる方法、(2)シャフトと一体に弾性発泡体を形成して成形用ローラを形成した後、前記弾性発泡体の不要部分を研削や研磨して筒状のローラ形状に仕上げる方法、(3)前記成形用ローラの弾性発泡体の表面に刃物の刃先を当て、前記成形用ローラを回転させることによって前記弾性発泡体の表面を切除して所要サイズの円筒体とするピーリング加工による方法等がある。 As the toner supply roller, an elastic foam roller in which an elastic foam such as polyurethane foam or silicone foam is provided on the outer periphery of the shaft is often used. In addition, as a method for manufacturing the elastic foam roller, (1) an elastic foam of a required size is cut out from an elastic foam of slab or mold foam, a forming roller is formed through the shaft, and then the elastic foam (2) After forming an elastic foam integrally with the shaft to form a molding roller, grinding or polishing unnecessary portions of the elastic foam. (3) The cutting edge of the blade is applied to the surface of the elastic foam of the molding roller, and the surface of the elastic foam is cut off by rotating the molding roller. There is a method by peeling processing to make a cylindrical body of size.
前記研削や研磨によって弾性発泡体ローラを製造する方法においては、研削残りや研磨残りが弾性発泡体の表面(ローラ表面)に残存しやすく、前記残存物が存在すると画像に白筋を生じるようになったり、前記残存物がトナー供給ローラの使用中に脱落して現像ローラとトナー規制ブレード間に挟まって画像に白筋を生じるようになる。また、研削粉や研磨粉が発生するため、前記研削粉や研磨粉が弾性発泡体の表面に付着し、その付着研削粉や研磨粉によって画像が損なわれることがある。また、ピーリング加工による方法では、回転する弾性体に刃を当てながら加工するため、柔らかい弾性体が刃先から逃げ易く、刃先が入った位置と出る位置でズレが生じて弾性体が滑らかな円筒状に形成されず、製造されたトナー供給ローラが、現像ローラとの摺擦ムラを生じ易くなってトナーへのストレスを増大させ、前記ストレスによってトナーの劣化を招きやすくなる。しかも、前記ピーリング加工された弾性発泡体の表面は、研磨加工に比べ凹凸が均一になりやすく、研磨加工品に比べて現像ローラにトナーを供給したり、現像ローラ表面のトナーを掻き落としたりする作用が劣る傾向にある。特に近年では、レーザーカラープリンターの普及によりトナーの微粒化が進み、前記ピーリング加工品では前記トナーの供給や掻き落としなどで不具合を生じるようになってきた。なお、弾性発泡体の外周面を多角形にすることも提案されているが、さらに前記トナーの供給や掻き落としの向上が求められている。
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、研磨粉や切削粉を生じず、しかも製造が容易で、トナー供給ローラに使用した場合にはトナーを安定して供給することができ、かつ良好な画像を得ることができる弾性発泡体ローラの製造方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above points, and does not generate abrasive powder or cutting powder, is easy to manufacture, can stably supply toner when used in a toner supply roller, and is excellent. A method for producing an elastic foam roller capable of obtaining an image is provided.
本発明は、シャフトの外周に弾性発泡体を設けた成形用ローラと外周面の周方向に凹凸が形成された押圧ロールとを互いの中心軸が平行となるように配置し、前記成形用ローラの弾性発泡体と前記押圧ロールの凹凸を圧接させ、前記弾性発泡体の外周面が前記押圧ロールの凹凸との圧接により変形する部位に刃物の刃先を当て、前記押圧ロールと前記成形用ローラの回転により、前記弾性発泡体の外周面を前記刃物で凹凸に切除することを特徴とする弾性発泡体ローラの製造方法に係る。 According to the present invention, a molding roller provided with an elastic foam on the outer periphery of a shaft and a pressing roll formed with irregularities in the circumferential direction of the outer peripheral surface are arranged so that their central axes are parallel to each other, and the molding roller The elastic foam is pressed against the unevenness of the pressing roll, and the blade edge of the blade is applied to a portion where the outer peripheral surface of the elastic foam is deformed by pressing with the unevenness of the pressing roll, and the pressing roll and the molding roller According to the method for manufacturing an elastic foam roller, the outer peripheral surface of the elastic foam is cut into irregularities with the blade by rotation.
また、本発明では、前記押圧ロールと前記成形用ローラとの回転速度をそれぞれ変化させることにより、前記弾性発泡体の外周面に形成される凹凸のピッチを変化させることができる。さらにまた、本発明では、前記押圧ロールと前記成形用ローラとの軸間距離を変化させることにより、前記弾性発泡体の外周面に形成される凹凸の高さを変化させることができる。 Moreover, in this invention, the pitch of the unevenness | corrugation formed in the outer peripheral surface of the said elastic foam can be changed by changing the rotational speed of the said press roll and the said forming roller, respectively. Furthermore, in this invention, the height of the unevenness | corrugation formed in the outer peripheral surface of the said elastic foam can be changed by changing the center distance of the said press roll and the said forming roller.
本発明の弾性発泡体ローラの製造方法によれば、前記成形用ローラの弾性発泡体と前記押圧ロールの凹凸を圧接させ、前記弾性発泡体の外周面が前記押圧ロールの凹凸との圧接により変形する部位に刃物の刃先を当て、前記押圧ロールと前記成形用ローラの回転により、前記弾性発泡体の外周面を前記刃物で凹凸に切除するため、前記刃物の刃先が当てられる弾性発泡体の部位は、前記押圧ロールで押圧されて圧縮変形しており、周囲より硬さが増大している。そのため、弾性発泡体の外周面から刃物の刃先が逃げにくくなって、弾性発泡体の外周面を良好に切除することができる。しかも、前記刃物の刃先が当たる弾性発泡体の部分は、前記押圧ロールの外周面の凹凸との圧接により圧縮変形し、前記押圧ロールの回転によって圧縮変形程度が変化するため、前記刃物によって確実に凹凸形状に切除され、弾性発泡体の表面に凹凸形状が形成される。また、前記押圧ロールと前記成形用ローラとの回転速度をそれぞれ変化させることにより、前記弾性発泡体表面に形成される凹凸のピッチを変化させることができるため、前記弾性発泡体の材質やサイズ等に応じて最適な凹凸ピッチを弾性発泡体ローラの表面に形成することができる。さらにまた、前記押圧ロールと前記成形用ローラとの軸間距離を変化させることにより、前記弾性発泡体の外周面に形成される凹凸の高さを変化させることできるため、前記弾性発泡体の材質やサイズ等に応じて最適な高低差からなる凹凸を弾性発泡体ローラの表面に形成することができる。 According to the elastic foam roller manufacturing method of the present invention, the elastic foam of the molding roller is pressed against the unevenness of the pressing roll, and the outer peripheral surface of the elastic foam is deformed by the press contact with the unevenness of the pressing roll. The part of the elastic foam to which the cutting edge of the blade is applied is applied in order to cut the outer peripheral surface of the elastic foam into irregularities with the blade by rotating the pressing roll and the molding roller. Is compressed and deformed by being pressed by the pressing roll, and its hardness is increased from the surroundings. Therefore, the cutting edge of the blade is difficult to escape from the outer peripheral surface of the elastic foam, and the outer peripheral surface of the elastic foam can be excised well. In addition, the portion of the elastic foam that the blade edge of the blade hits is compressed and deformed by pressure contact with the unevenness of the outer peripheral surface of the pressing roll, and the degree of compressive deformation changes due to the rotation of the pressing roll. The concavo-convex shape is cut out to form the concavo-convex shape on the surface of the elastic foam. Moreover, since the pitch of the unevenness | corrugation formed in the said elastic foam surface can be changed by changing the rotational speed of the said press roll and the said molding roller, respectively, the material, size, etc. of the said elastic foam Accordingly, an optimum uneven pitch can be formed on the surface of the elastic foam roller. Furthermore, since the height of the unevenness formed on the outer peripheral surface of the elastic foam can be changed by changing the interaxial distance between the pressing roll and the molding roller, the material of the elastic foam Irregularities having an optimal height difference according to the size and the like can be formed on the surface of the elastic foam roller.
図1は本発明の製造方法によって製造された弾性発泡体ローラの斜視図、図2は製造装置の一例を示す図、図3は製造時の凹凸形成時を示す概略図、図4は押圧ロールの凹凸の例である。 FIG. 1 is a perspective view of an elastic foam roller manufactured by the manufacturing method of the present invention, FIG. 2 is a view showing an example of a manufacturing apparatus, FIG. 3 is a schematic view showing the formation of irregularities during manufacture, and FIG. It is an example of unevenness.
図1に示す弾性発泡体ローラ10は、本発明の製造方法によって製造されたもので、シャフト11とその外周に設けられた筒状の弾性発泡体21からなり、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等におけるトナー供給ローラとして用いられる。
An
前記シャフト11は、前記弾性発泡体ローラ10の中心軸となるもので、金属等、所要の剛性を有する材質で構成され、前記弾性発泡体ローラ10に応じたサイズとされる。
The shaft 11 serves as a central axis of the
前記筒状の弾性発泡体21は、ウレタンフォーム、シリコーンフォーム等の連続気泡構造からなり、中心に前記シャフト11が貫通している。前記筒状の弾性発泡体21の外周面には、周方向Cに沿って凹凸22が形成されている。前記凹凸22は、前記弾性発泡体21の長手方向Lに沿って前記弾性発泡体21の両端まで形成された凸部22aと凹部22bが前記周方向に交互に並んでいる。
The cylindrical
前記弾性発泡体ローラ10の製造装置の例を図2示す。図示の製造装置は、上下面が傾斜した楔形状の本体台部31の下降側先端に刃物41が水平方向に取り付けられて刃先41a本体台部31から突出している。前記刃物41としては、バンドナイフ等、適宜のものが用いられる。特には前記刃先41aの横幅が、前記弾性発泡体ローラ10における弾性発泡体21の全長以上のものが好ましい。前記刃物41の取付は、本実施例では、前記本体台部31の上下面に途中から下降側先端にかけて形成された凹状の段部に取り付けられた挟持板43,44によって、前記刃物41が上下から挟持されることによって行われている。
An example of an apparatus for manufacturing the
前記本体台部31の上方には駆動部支持板32が取り付けられている。前記駆動部支持板32は、前記本体台部31の上面31aに対して略平行状態からその上方へ回転可能に、上方側端部32aがヒンジ部材33で前記本体台部31の上面31aに取り付けられている。前記駆動部支持板32の先端には押圧ロール51が取り付けられ、前記駆動部支持板32上の駆動モータ61によって回転可能とされている。
A drive
前記押圧ロール51は、外周面の周方向に凹凸52が形成され、中心軸53と前記駆動モータ61との間に回転ベルト62が掛けられ、前記回転ベルト62を前記駆動モータ61で回すことにより一方向へ回転可能となっている。前記押圧ロール51の位置は、前記押圧ロール51の外周最下端が、前記刃物41の刃先41a近くにあって、かつ刃先41aと接触しない位置とされる。図示の例では前記押圧ロール51の外周最下端が、前記刃先41aの延長上にあって、かつ前記刃先41aとの距離が0.1〜1mm程度とされている。また、前記押圧ロール51における凹凸52のピッチ(凸間距離あるいは凹間距離)や押圧ロール51の径は、製造する弾性発泡体ローラに応じて適宜決定される。前記押圧ロール51の凹凸高低差も製造する弾性発泡体ローラに応じて適宜決定されるが、通常は3mm程度とされる。また、前記凹凸52は、前記中心軸53と平行な溝を所定角度間隔で形成したものに限られず適宜の凹凸とされ、それにより前記弾性発泡体ローラ10の外周面の凹凸22を所望の形状にすることができる。例えば、図4に示すように押圧ロールの外周面に螺旋状に溝が形成されてその溝が交差したもので前記凹凸52が形成されたものでもよい。
The
前記製造装置を用いて前記弾性発泡体ローラ10を製造するには、前記シャフト11の外周に弾性発泡体21aを設けた成形用ローラ55を、前記刃物41に対して前記押圧ロール51とは反対側に配置し、かつ前記押圧ロール51の凹凸52に前記弾性発泡体21aの上部が圧接して押圧されるようにすると共に、前記刃先41aが、前記弾性発泡体21aの圧接により変形する部位に当たるようにする。前記押圧ロール51の凹凸52との圧接による前記弾性発泡体21aの変形量は、適宜とされるが、例として前記弾性発泡体21aの外径に対して5〜10%程度を示す。
In order to manufacture the
前記成形用ローラ55は、前記弾性発泡体21aが前記弾性発泡体ローラ10の弾性発泡体21よりもサイズの大きいものとされ、また、予め形成した弾性発泡体21aに前記シャフト11を挿通したものでも、あるいは前記シャフト11の外周にモールド成形によって前記弾性発泡体21aを形成したものでもよい。
In the
前記成形用ローラ55は、中心軸に相当する前記シャフト11が前記押圧ロール51の中心軸53と平行となるように支持台57上に着脱可能に保持され、前記支持台57上に取り付けられた駆動モータ58によって回転可能とされている。前記成形用ローラ55のシャフト11と前記駆動モータ58との間には回転ベルト59が掛けられ、前記回転ベルト59を前記駆動モータ58で回転させることにより前記成形用ローラ55が回転するようになっている。
The
次に、前記押圧ロール51及び前記成形用ローラ55を、前記刃先41aの前方から前記刃先41aへ向かう回転方向E1,E2に沿って回転させる。前記押圧ロール51及び成形用ローラ55の回転速度は、1回転/5〜10秒の範囲が、前記刃先41による弾性発泡体21aの切除が良好になり易く、好ましい。その際、前記成形用ローラ55の弾性発泡体21aは、図3の(A)〜(C)に示すように、前記押圧ロール51と圧接して圧縮変形する部位に位置する前記刃先41aによって、皮を剥ぐように切除される。符号21bは前記弾性発泡体21aの切除された部分である。しかも、前記刃先41aが位置する前記弾性発泡体21aの圧縮変形部位は、前記押圧ロール51の外周の凹凸52により、圧縮変形量が変化するため、前記回転する弾性発泡体21aの外周は凹凸に切除される。前記成形用ローラ55の1回転により、前記成形用ローラ55は、図1に示した弾性発泡体ローラ10になる。前記1回転後、前記弾性発泡体ローラ10を前記刃先41a及び前記押圧ロール51から離し、また前記支持台57から外す。なお、前記押圧ロール51及び成形用ローラ55の回転速度をそれぞれ変化させることにより、前記弾性発泡体21の外周面に形成される凹凸22のピッチを変化させることができる。また、前記押圧ロール51と前記成形用ローラ55との軸間距離(前記押圧ロールの中心軸53と前記成形用ローラ55のシャフト11間距離)を変化させることにより、前記弾性発泡体21の外周面に形成される凹凸の高さを変化させることができる。
Next, the
スラブ発泡させたウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、品番:EPM)から外径20mm×長さ250mmで打ち抜き、かつ中心に径3mmのシャフト挿通孔を貫通形成して成形用ローラの弾性発泡体21aを得た。次に外周面にホットメルト接着剤を塗布した外径4mm、長さ270mmの導電性金属シャフト11を、前記弾性発泡体21aのシャフト挿通孔に挿入し、次いで70℃の熱風乾燥炉で30分加熱して前記ホットメルト接着剤を溶融し、前記弾性発泡体21aを外面に設けた成形用ローラ55を形成した。
An
前記成形用ローラ55を図2のように支持台57に取り付け、前記製造装置の押圧ロール51の下側に前記弾性発泡体21aを配置し、前記弾性発泡体21aの上部が前記凹凸52と圧接して押圧されるようにすると共に、前記圧接による弾性発泡体21aの圧縮変形部位に前記刃先41aが当たるようにした。前記押圧ロール51は、歯数(凹部の数)16,ピッチ径20、大径21.5、小径18.5、からなるスプラインシャフトを用いた。また、前記押圧ロール51による弾性発泡体21aの圧縮変形量は、弾性発泡体21aの外径の5〜10%とした。前記刃物41は、東亜機刃株式会社、バンドナイフ、80×0.6×7520を用い、前記刃先41aと前記押圧ロール51との隙間を0.3mmとし、かつ前記弾性発泡体21aの切除厚みを1〜2mmとなるようにした。
The
次に、前記押圧ロール51及び前記成形用ローラ55を前記刃先41aへ向かう方向E1,E2へ、それぞれ1回転/7秒で回転させ、前記刃先41aで前記弾性発泡体21aの外周を切除した。前記押圧ロール51及び前記成形用ローラ55を1回転させた時点で、前記成形用ローラ55(既に弾性発泡体ローラ10となっている)を前記刃先41a及び前記押圧ロール51から離し、その後に前記支持台57から外して実施例の弾性発泡体ローラ10を得た。この実施例の弾性発泡体ローラ10は前記弾性発泡体21の外径が16mmであった。
Next, the
前記実施例の弾性発泡体ローラ10を、レーザープリンタに取付けて、10,000枚まで耐久パターンで画像出しを行い、2,000枚毎にマゼンダ色にて100%ベタ画像及び50%ハーフトーン画像をテスト印字し、各印刷開始後30mm部位と印刷終端前30mm部位における画像濃度をマクベス濃度計で測定した。その結果、印刷開始後30mm部位における100%ベタ画像と50%ハーフトーン画像との濃度差は、10,000枚までほとんどなく、良好な印刷画像が得られた。
The
10 弾性発泡体ローラ
11 シャフト
21 弾性発泡体
21a 成形用ローラの弾性発泡体
22 弾性発泡体の凹凸
22a 弾性発泡体の凸部
22b 弾性発泡体の凹部
41 刃物
41a 刃先
51 押圧ロール
52 押圧ロールの凹凸
55 成形用ローラ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記成形用ローラの弾性発泡体と前記押圧ロールの凹凸を圧接させ、
前記弾性発泡体の外周面が前記押圧ロールの凹凸との圧接により変形する部位に刃物の刃先を当て、
前記押圧ロールと前記成形用ローラの回転により、前記弾性発泡体の外周面を前記刃物で凹凸に切除することを特徴とする弾性発泡体ローラの製造方法。 A molding roller provided with an elastic foam on the outer periphery of the shaft and a pressing roll with irregularities formed in the circumferential direction of the outer peripheral surface are arranged so that the central axes thereof are parallel to each other,
Pressing the elastic foam of the molding roller and the unevenness of the pressing roll,
The outer peripheral surface of the elastic foam is applied with the blade edge of the blade against the portion deformed by pressure contact with the unevenness of the pressing roll,
A method of manufacturing an elastic foam roller, wherein the outer peripheral surface of the elastic foam is cut into irregularities with the blade by rotation of the pressing roll and the molding roller.
The height of the unevenness | corrugation formed in the outer peripheral surface of the said elastic foam is changed by changing the center distance of the said press roll and the said molding roller, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. A method for producing an elastic foam roller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003398955A JP2005155870A (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Method of manufacturing elastic foam roller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003398955A JP2005155870A (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Method of manufacturing elastic foam roller |
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JP2005155870A true JP2005155870A (en) | 2005-06-16 |
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JP (1) | JP2005155870A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11576837B2 (en) | 2019-10-03 | 2023-02-14 | Jfxd Trx Acq Llc | Multi-zonal roller and method of use thereof |
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2003
- 2003-11-28 JP JP2003398955A patent/JP2005155870A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11576837B2 (en) | 2019-10-03 | 2023-02-14 | Jfxd Trx Acq Llc | Multi-zonal roller and method of use thereof |
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