JP2007225691A

JP2007225691A - Ｏａローラの製造方法

Info

Publication number: JP2007225691A
Application number: JP2006044015A
Authority: JP
Inventors: Takuro Sugimoto; 卓郎杉本; Takashi Honma; 崇本間
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】第２のキャップ７をスムーズに芯金他端に嵌合させることが可能なＯＡローラの製造方法を提供することにある。
【解決手段】少なくとも１つの磁力発生手段６を金型２１の外周上に、かつ前記芯金１の他端から該金型２１の軸方向の所定距離ｄ_１の範囲内に配置し、該磁力発生手段６が発する磁力によって芯金１の他端を金型２１の中心軸Ｘから所定距離ｄ_２の範囲内に配置してから第２のキャップ７を芯金１の他端に嵌合させることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、乾式電子写真装置等の画像形成装置における、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラおよび給紙ローラなどに供するＯＡローラの製造方法に関する。

近年、電子写真技術の進歩に伴い、乾式電子写真装置等の画像形成装置には、帯電用、現像用、転写用、トナー供給用、クリーニング用および給紙などの用途として、高分子材による部品が注目され、具体的には、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラおよび給紙ローラなどの弾性を有するＯＡローラの形態で用いられている。

上記ＯＡローラは、通常は、芯金と、その周囲に形成された弾性層よりなる。このようなＯＡローラは、一般的には両端が開口した円筒状の金型を用いて以下のようにして製造される。すなわち、芯金の一端に第１のキャップの中心穴を嵌合させ、当該第１のキャップに嵌合された芯金を、円筒状の金型内へ挿入して該第１のキャップによって該金型の一方の開口部を閉塞し、該芯金の他端に第２のキャップの中心穴を嵌合させると共に該第２のキャップによって該金型の他方の開口部を閉塞して、該芯金を金型の中心軸上に保持した後、前記第１のキャップと前記第２のキャップとの間に前記弾性層の材料を注入し、前記芯金の周囲に該弾性層を形成する。

しかしながら、上記のようにしてＯＡローラを製造する場合、第１のキャップに嵌合された芯金の他端に第２のキャップを嵌合させる際に、当該芯金の他端の位置がふらつき、第２のキャップをスムーズに該芯金他端に嵌合させることができず、場合によっては第２のキャップが損傷して、製造されたＯＡローラの形状不良が生じる恐れがあった。

そこで、本発明は、上記問題点を解決し、従来よりも、第２のキャップをスムーズに芯金他端に嵌合させることが可能なＯＡローラの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するべく鋭意検討を行った結果、少なくとも１つの磁力発生手段を前記金型の外周上に、かつ前記芯金の他端から軸方向の所定距離範囲内に配置し、該磁力発生手段が発する磁力によって当該芯金の他端を該金型の中心軸から所定距離範囲内に配置することで、第２のキャップが損傷することなく、当該芯金の他端に第２のキャップの中心穴をスムーズに嵌合させることが可能であることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明のＯＡローラの製造方法は、芯金の周囲に弾性層を有するＯＡローラを製造するに際し、磁性体からなる芯金の一端に第１のキャップの中心穴を嵌合させ、当該第１のキャップに嵌合された芯金を、両端が開口し、非磁性体からなる円筒状の金型内へ挿入して該第１のキャップによって該金型の一方の開口部を閉塞し、該芯金の他端に第２のキャップの中心穴を嵌合させると共に該第２のキャップによって該金型の他方の開口部を閉塞して、該芯金を金型の中心軸上に保持した後、前記第１のキャップと前記第２のキャップとの間に前記弾性層の材料を注入し、前記芯金の周囲に該弾性層を形成するＯＡローラの製造方法において、
少なくとも１つの磁力発生手段を前記金型の外周上に、かつ前記芯金の他端から軸方向の所定距離範囲内に配置し、該磁力発生手段が発する磁力によって当該芯金の他端を該金型の中心軸から所定距離範囲内に配置してから第２のキャップを該芯金の他端に嵌合させることを特徴とする。

本発明のＯＡローラの好適例においては、前記磁力発生手段を複数の同じ磁力を有する永久磁石で構成し、該複数の永久磁石を前記金型の中心軸から同心円上に、かつ該金型の円周方向に等間隔で配置したことを特徴とする。

本発明のＯＡローラの製造方法によれば、第１のキャップに嵌合された芯金の他端に第２のキャップを嵌合させる際に、第２のキャップをスムーズに芯金他端に嵌合させることが可能となり、第２のキャップの損傷やＯＡローラの形成不良を防ぐことができるという有利な効果を奏する。

まず、本発明の製造方法によって得られるＯＡローラの一例について、その長さ方向断面を示す図１を参照しながら説明する。図１において、１は芯金を、２は芯金１の周囲に形成された弾性層を示す。なお、図示例のＯＡローラ１０は、弾性層２の外側に、弾性層２よりも硬度の高い１層以上の表面層（図示せず）を有してもよい。
ここで、芯金１は、その先端を磁力によって所定の位置に配置するために磁性体からなることが肝要である。そのような磁性体としては、鉄、コバルト、ニッケル、及びこれらの金属を少なくとも１種含む合金などが挙げられる。また、芯金１の形状は、中実、中空のいずれであってもよい。
また、弾性層２の材料としては、特に限定されないが、ポリウレタン、ゴム及びこれらの発泡体などＯＡローラの弾性層に通常使用される材料が挙げられる。なお、製造するＯＡローラの使用目的に応じて、上記弾性層２の材料に一般に使用されている各種導電性付与剤を添加して、ＯＡローラに導電性を付与してもよい。

次に、本発明の上記ＯＡローラの製造方法について図面を参照しながら説明する。図２から図７は、本発明のＯＡローラの製造方法を説明するための金型の断面図である。本発明のＯＡローラの製造方法においては、まず、図２に示すように、芯金１の一端に第１のキャップ５の中心穴を嵌合させる。次いで、図３に示すように、当該第１のキャップ５に嵌合された芯金１を、両端が開口した円筒状の金型２１内へ挿入して該第１のキャップ５によって該金型２１の一方の開口部を閉塞する。
ここで、上記円筒状金型２１の材料は磁力の影響を受けない非磁性体からなることが肝要である。このような非磁性体としては、銅、アルミニウム等の金属、真鍮、ステンレス等の合金、及び樹脂等が挙げられる。

また、図３において、少なくとも１つ、図示例では１つの磁力発生手段６が前記金型２１の外周上に、かつ前記芯金１の他端から軸方向の所定距離ｄ_１の範囲内に配置されている。本発明のＯＡローラの製造方法においては、該磁力発生手段６から発せられる磁力によって前記芯金１の他端を金型２１の中心軸Ｘから所定距離ｄ_２の範囲内に配置することが肝要である。ここで、所定距離ｄ_１の範囲とは、磁力発生手段から発せられる磁力が該芯金１の他端に及んで、該他端を所定の位置に配置することが可能である範囲であって、磁力の強さによって定まるものである。また、所定距離ｄ_２の範囲とは、第２のキャップ７を損傷することなく、芯金１の他端に第２のキャップ７の中心穴を勘合させることができる範囲であって、芯金の先端形状とキャップの形状によって定まるものである。
なお、磁力発生手段６としては、特に限定されず、永久磁石や電磁石を使用することができる。磁力発生手段６が発する磁力の強さは、特に限定されず、磁力発生手段６の数や金型２１及び芯金１の形状にもよるが、４０００ガウス程度であればよい。また、図示例では磁力発生手段６は１つ設けられているが、複数設けることができる。磁力発生手段６を複数設ける場合、各磁力発生手段の金型に面する側の磁極は同じであっても異なっていてもよい。また、前記金型２１の中心軸Ｘにより近い位置に芯金１の他端を配置することができるという観点から、図４に示すように、前記磁力発生手段６を複数の、図示例では４個の同じ磁力を有する永久磁石で構成し、該複数の永久磁石を前記金型の中心軸から同心円上に、かつ該金型の円周方向に等間隔で配置するのが好ましい。

上記のように磁力発生手段６が発する磁力によって芯金１の他端を金型２１の中心軸Ｘから所定距離ｄ_２の範囲内に配置してから、図５に示すように、該他端に第２のキャップ７の中心穴を嵌合させると共に第２のキャップ７によって金型２１の他方の開口部を閉塞して、芯金１を金型２１の中心軸Ｘ上に保持する。ここで、芯金１の他端、金型２１及び第２のキャップ７に、図６に示すようなテーパー面を付与するのが好ましい。このようなテーパー面を芯金１の他端と第２のキャップに付与することによって、芯金１の他端が金型２１の中心軸Ｘ上から多少ずれていても当該テーパー面によって誘導されて第２のキャップ７を損傷することなく芯金１の他端に第２のキャップ７の中心穴を勘合させることができる。

次いで、図５に示す第１のキャップ５と第２のキャップ７との間の弾性層２に対応するキャビティ１１に弾性層２の材料を注入し、図７に示すように芯金１の周囲に弾性層２を形成する。ここで、第１のキャップ５と第２のキャップ７にはキャビティ１１に通じる穴５ａ及び７ａが設けられ、これらの穴５ａ及び７ａは、材料を注入する金型一方側の第１のキャップ５又は第２のキャップ７のいずれかにおいては材料を注入するための注入口となり、金型他方側の第１のキャップ５又は第２のキャップ７のいずれかにおいては材料注入時にキャビティ１１内の空気を排出するための排気口として機能し、図示例では、穴５ａが材料の注入口となり、穴７ａが排気口となっている。なお、第１のキャップ５及び第２のキャップ７の材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂、及びステンレス、鉄等の金属が挙げられる。

なお、弾性層２の外側に表面層を設ける場合には、シャフト１の周囲に弾性層２が形成されたものを金型２１から脱型した後に、表面層となる材料を常法に従って弾性層２の外表面に塗装すればよく、塗装方法としては、ディップ塗装法、スプレー塗装法又はロールコータ塗装法が挙げられる。

以上、本発明のＯＡローラの製造方法について、例として金型２１を横に設置したものを挙げて説明したが、金型２１を縦に設置したものについても本発明の製造方法を実施することができる。

以下に、実施例を挙げて本発明のＯＡローラの製造方法をより詳細に説明するが、これらの実施例は本発明を制限するものではない。

実施例および比較例のＯＡローラの製造は以下の方法に従って行った。すなわち、径６ｍｍおよび長さ２５０ｍｍの鉄製の芯金１の一端に第１のキャップ５の中心穴を勘合させたものを、内径１０ｍｍおよび長さ３００ｍｍの両端が開口した非磁性体のステンレス鋼製円筒状金型２１内へ挿入して第１のキャップ５によって該金型２１の一方の開口部を閉塞したものを用意し、実施例１においては、金型２１を横置きにして、磁力発生手段６として４０００ガウスの１つの永久磁石を金型２１上部に配置し、実施例２においては、金型２１を縦置きにして、３０００ガウスの４つの永久磁石を金型２１の中心軸Ｘから同心円上に、かつ金型２１の円周方向に等間隔で配置し、比較例では、磁力発生手段を金型外周上に配置しなかった。各実施例及び比較例において、芯金１の他端への第２のキャップの中心穴の嵌合を１００回行い、嵌合の成否を調査した。

表１より、実施例１及び２では、比較例よりも成功率が高かった。

本発明の製造方法によって得られるＯＡローラの一例を示す断面図である。本発明の製造方法に用いる芯金とキャップの断面図である。本発明の製造方法の一例を説明するための金型の軸方向断面図である。本発明の製造方法の一例を説明するための金型の周方向断面図である。図３に続く工程を示す金型の断面図である。本発明の製造方法に用いる芯金、キャップ及び金型の一例の拡大断面図である。図５に続く工程を示す金型の断面図である。

符号の説明

１シャフト
２弾性層
５第１のキャップ
５ａ第１のキャップの穴
６磁力発生手段
７第２のキャップ
７ａ第２のキャップの穴
１０ＯＡローラ
１１キャビティ
２１金型
Ｘ金型の中心軸

Claims

芯金の周囲に弾性層を有するＯＡローラを製造するに際し、磁性体からなる芯金の一端に第１のキャップの中心穴を嵌合させ、当該第１のキャップに嵌合された芯金を、両端が開口した、非磁性体からなる円筒状の金型内へ挿入して該第１のキャップによって該金型の一方の開口部を閉塞し、該芯金の他端に第２のキャップの中心穴を嵌合させると共に該第２のキャップによって該金型の他方の開口部を閉塞し、該芯金を金型の中心軸上に保持した後、前記第１のキャップと前記第２のキャップとの間に前記弾性層の材料を注入し、前記芯金の周囲に該弾性層を形成するＯＡローラの製造方法において、
少なくとも１つの磁力発生手段を前記金型の外周上に、かつ前記芯金の他端から該金型の軸方向の所定距離範囲内に配置し、該磁力発生手段が発する磁力によって該芯金の他端を該金型の中心軸から所定距離範囲内に配置してから第２のキャップを該芯金の他端に嵌合させることを特徴とするＯＡローラの製造方法。
前記磁力発生手段を複数の同じ磁力を有する永久磁石で構成し、該複数の永久磁石を前記金型の中心軸から同心円上に、かつ該金型の円周方向に等間隔で配置したことを特徴とする請求項１記載のＯＡローラの製造方法。