JP2008290367A - 押出し機および該押出し機を用いたローラの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造するローラの振れ精度を高めることができる押出し機を提供する。
【解決手段】押出し機は、ダイス２１ａを保持したダイスホルダー２１を、ダイス２１ａから原料組成物が押し出される方向に対して直交する方向に移動可能に支持するクロスヘッド１１を有する。さらに、押出し機は、ダイス２１ａの中心とクロスヘッド１１の中心との位置決めを行う調芯機構としての調芯ボルト１５を有する。ダイスホルダー２１は、ダイスホルダー２１が前記直交する方向への移動に伴って移動可能な支持部材２４を介してクロスヘッド１１に支持されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真プロセスを利用した画像形成装置に用いられるローラ、詳しくは紙送りローラ、帯電・転写ローラ、現像ローラなどに用いられるローラの製造に用いられる押出し機に関するものである。

従来から、電子写真の帯電・転写プロセスにおいて用いられる接触帯電・転写による手法が多く研究されている。図８は、接触帯電方式の転写手段を用いた従来の電子写真装置の構成を模式的に示す図である。符号１０１は、被帯電体としての像担持体、すなわちアルミニウムを用いた導電性の基体層とその外周面に形成した光導電層との２層からなるドラム型の電子写真プロセスに用いられる感光体を示している。符号１０２は感光体１０１に接し、感光体１０１の感光面を所定の電位に一様に帯電させる帯電部材を示している。本例の帯電部材１０２はローラ形状を有している。

ローラ形状の帯電部材１０２は、中心部の芯金と、その外周に形成した導電性弾性体層とを有している。帯電部材１０２は、バネ等の圧接手段で感光体１０１に所定の圧接力をもって圧接され、感光体１０１の回転に伴って従動的に回転する。また、この芯金部に直流及び交流（又は直流のみ）のバイアスを印加することで、感光体１０１は所定の電位に接触帯電される。つまり、良好なコピー画像を得るためには、均一な接触状態及び導電性が必要になる。帯電部材１０２で所定の電位に帯電された感光体１０１の表面にレーザー、ＬＥＤ等の露光手段１０３によって画像情報を露光することによって、感光体１０１の表面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

次いで、その潜像を現像手段１０４によってトナー画像として可視像化する。感光体１０１の表面のトナー画像１０９は、転写手段１０６によって転写材１０５にその裏からトナーと逆極性の帯電を生じさせることで、転写材１０５の表面側に転写される。トナー画像１０９の転写を受けた転写材１０５は感光体１０１から分離され、トナー画像１０９は定着手段１０７による熱と圧力で転写材１０５に固着される。一方、像転写後の感光体１０１の表面はクリーニング手段１０８によって転写時における残留トナー等の付着物が除去されて清浄面化され、作像にくり返し供される。

ローラ形状の帯電部材１０２の製造には、チューブ状に押出形成された原料組成物に芯金を圧入する方法や、クロスヘッドを用いて芯金と同時に原料組成物を押し出すことで芯金を被覆する方法が用いられる。クロスヘッドを用いて芯金と同時に原料組成物を押し出す方法において、芯金に被覆された原料組成物からなるローラの振れ精度が高いと、ローラの研磨工程を簡略化あるいは省略できるため好ましい。

しかし、従来の偏芯調整装置では、対向する２対のボルトの押し引きで調整を行うため、調整に手間がかかるだけでなく、ボルトの微小な位置調整を行うこと自体が難しかった。しかも、ボルトの位置を調整しても、ボルトの締め付け力が不均一であると、原料組成物を押し出しているうちにダイスの位置がずれる場合があり、その結果としてローラの振れ精度にばらつきが生じることもある。

このような課題に対し、対向するボルトの片方をバネ支持構造に代えることが提案されている（特許文献１参照）。
特開昭６１−１９３８２２号公報

特許文献１に提案された構成によれば、調整を行うボルトの数が少なくなるので、調整に要する手間を軽減することができる。しかしながら、原料組成物を押し出しているうちにダイスの位置がずれるという課題に対しては、必ずしも十分な解決策とはいえない。

そこで本発明は、製造するローラの振れ精度を高めることができる押出し機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の押出し機は、ダイスを保持したダイスホルダーを、前記ダイスから原料組成物が押し出される方向に対して直交する方向に移動可能に支持するクロスヘッドと、前記ダイスの中心と前記クロスヘッドの中心との位置決めを行う調芯機構と、を有する押出し機において、前記ダイスホルダーは、前記ダイスホルダーが前記直交する方向への移動に伴って移動可能な支持部材を介して前記クロスヘッドに支持されていることを特徴とする。

本発明によれば、製造するローラの振れ精度を高めることができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る押出し装置の概略構成を示す図であり、図１（ａ）はその正面図、図１（ｂ）はその側面図である。

本実施形態の押出し機１０は、下向きのクロスヘッド１１を備えている。クロスヘッド１１には芯金１２を通過させる円孔部が設けされている。押出し機１０は、所定の長さを有する芯金１２をクロスヘッド１１に連続的に供給可能な芯金供給ユニット１３を備えている。芯金供給ユニット１３には、芯金ストッカー１３ａから芯金１２を取り出して送りローラ１４に供給する機構が備えられている。

送りローラ１４によってクロスヘッド１１に連続的に供給された芯金１２は、その周囲に原料組成物が円筒状に被覆されながらクロスヘッド１１から押し出され、クロスヘッド１１の下方に配置されている支持機構１７（図１（ａ）参照）に接触する。支持機構１７は、芯金１２の下端によって芯金１２の押出方向（本例では下向き方向）に押されて、芯金１２と共に移動する。支持機構１７が所定の位置に到達すると、半円状に切りかかれた一対の切断刃１６が芯金１２を挟み込むように作動し、芯金１２の周囲に形成された円筒状の原料組成物を切断する。

その後、支持機構１７と切断刃１６を芯金１２の押出方向へ芯金１２の送り速度よりも速い速度で移動させ、原料組成物を被覆した芯金１２（ここで、これを「未加硫ローラ１」と称することとする。）を１本ずつに分離する。その後、オートハンド１８（図１（ｂ）参照）によって未加硫ローラ１の両端が狭持され、未加硫ローラ１は水平方向に倒した状態でトレイ１９の上に置かれる。押出し機１０は、上記の動作を繰り返して未加硫ローラ１を連続的に製造する。

なお、送りローラ１４の材料には、芯金１２を傷つけることないように、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＰＯＭ（ポリアセタール）等の樹脂や、アルミ、真鍮、銅など、あるいはその合金を用いることが好ましい。また、送りローラ１４によって芯金１２の長さに相当する周期で規則的に芯金１２の送り速度を変化させることで、未加硫ローラ１の外径をクラウン形状、あるいは逆クラウン形状に仕上げることもできる。

未加硫ローラ１の原料組成物の加熱には、熱風炉、加硫缶、熱盤、遠・近赤外線、誘導加熱等のいずれの手法を用いてもよい。加熱温度は１３０℃〜２５０℃で、加熱時間は５分間〜２４０分間、好ましくは１４０℃〜２２０℃で、１０分間〜６０分間で行われる。この後、必要に応じて２次加硫することもできる。さらに、その後、研磨による外径の調整や表面処理などを行うと、ローラを得ることができる。

ローラの原料組成物に用いるポリマーとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。その他にも、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッソゴム、塩素ゴム等を用いることができる。ポリマー中には、導電材として導電性カーボン等のカーボン類、グラファイト、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の金属酸化物、ＳｎＯ₂とＳｂ₂Ｏ₅の固溶体、ＺｎＯとＡｌ₂Ｏ₃の固溶体等の複酸化物を分散させてもよい。あるいは、Ｃｕ、Ａｇ等の金属粉、導電性繊維等の導電粉を分散させてもよい。これらは、ポリマー原料１００質量部に対して５〜２００質量部添加される。また、加硫剤としては、硫黄、金属酸化物、有機酸化物等、無機充填剤としてカーボンブラック、タルク、クレー等を用いることができ、その他公知の加硫促進剤、プロセスオイル等が適宜添加される。

ローラの芯金の材料としては以下のものが例示される。
・鋼材
・ステンレス鋼
・アルミニウム
・真鍮
・リン青銅
・ニッケル
・マグネシウム合金、アルミ合金などの合金類

また、上記した材料からなる芯金の表面にニッケルやクロム等のメッキ、チッ化処理などの表面処理を施しても良い。

図２は、図１に示した押出し機におけるクロスヘッドの内部構成を示す図である。図２（ａ）はクロスヘッドの縦方向断面図、図２（ｂ）はクロスヘッドの可動支持部材を拡大して示す断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った横方向断面図である。

図２に示すように、クロスヘッド１１の内部中心には芯金１２を通すための円孔部が設けられ、芯金１２に原料組成物が合流する部分にニップル２０が備えられている。さらに、クロスヘッド１１には、内部にダイス２１ａを保持したダイスホルダー２１を芯金１２の押出方向に対して直交する二軸方向に動かことができるように、クロスヘッド１１の周囲に９０度のピッチで配置された４本の調芯ボルト１５が備えられている。クロスヘッド１１の中心とダイスホルダー２１に保持されたダイス２１ａの中心との位置決め、換言すれば芯金１２とその周囲に円筒状に被覆される原料組成物との同芯調整は、調芯機構であるこれら調芯ボルト１５によって行うことができる。

なお、ダイスホルダー２１はクロスヘッド１１内に形成された空間内に収容されており、その空間を形成するクロスヘッド１１の底面部には球状の支持部材２４を保持するＶ溝１１ａが形成されている。Ｖ溝１１ａは、クロスヘッド１１の中心軸（本例では芯金１２と同心である）を囲むように円周方向に環状に延びている。支持部材２４がダイスホルダー２１の重みを分散して支持できるように、Ｖ溝１１ａ内には複数個の支持部材２４が配置されていてもよい。一方、上記空間を形成するクロスヘッド１１の上面部にはダイスホルダー２１が摺動する摺動面が形成されている。ダイスホルダー２１は、ダイスホルダー２１の下面がＶ溝１１ａ内に配置された球状の支持部材２４によって支持され、ダイスホルダー２１の上面がクロスヘッド１１の上記摺動面に当接した状態で、クロスヘッド１１の上記空間内に収容されている。これにより、ダイスホルダー２１は、Ｖ溝内で転がる支持部材２４の上を、芯金１２及び原料組成物の押出方向に対して直交する方向に移動可能になっている。このとき、支持部材２４もダイスホルダー２１の移動に伴ってＶ溝１１ａ内を移動可能である。

球状の支持部材２４としては、ゴムによる圧力でダイスホルダー２１が押圧されても変形しないような、高強度のものが好ましい。その材料としては、例えば、クロム鋼、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼など、あるいはそれらを浸炭焼入により硬化させたもの、さらにはステンレス鋼やセラミック等が挙げられる。

クロスヘッドから原料組成物を押し出す際には、通常、クロスヘッド内には非常に高い圧力がかかる。その圧力は３５０ｋｇ／ｃｍ²（３４．３ＭＰａ）にも達する場合もあるため、クロスヘッド内のダイスホルダーはクロスヘッドに対して強く押さえつけられる。特許文献１に開示された従来の構成では、その状態で、２対の対向する調整ボルトで芯金とその周囲に被覆される原料組成物との偏芯を調整しようとしても、実際にはダイスホルダーが思うように調整できない場合がある。これは、原料組成物による圧力によってダイスホルダーとクロスヘッドとの間に発生する摩擦力に対し、調整ボルトやダイスホルダー等の変形などによって調整ボルトによる変位量が吸収されてしまうためである。また、対向する調整ボルトを適切に緩めないと、変形による誤差が大きくなったり、あるいは逆にガタが発生して、原料組成物の圧力によってダイスホルダーが動いてしまうこともある。したがって、従来の構成では、偏芯調整作業を複数回行い、その都度、押出しと偏芯度の測定とを繰り返し行わないと、精確に調芯することができなかった。なお、上記の摩擦力を低減させるために、ダイスホルダーをクロスヘッドに組み付ける際に通常知られているようにグリスやオイルを塗布することも考えられるが、そのような手法では十分な効果を得られなかった。

これに対し、本実施形態ではダイスホルダー２１の下面とクロスヘッド１１との間に球状の支持部材２４が介在している。そのため、ダイスホルダー２１はＶ溝１１ａ内で転がる支持部材２４の上を芯金１２の押出方向に対して直交する方向に移動可能であるため、クロスヘッド１１とダイスホルダー２１との間に生じる摩擦力が低減されている。したがって、ダイスホルダー２１の調芯作業に要する調整ボルト１５の締め付け力が小さくて済み、かつ調整ボルト１５による調芯精度が向上するので、調芯作業をスムーズにかつ短時間で行うことが可能である。

（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る押出し装置におけるクロスヘッド周辺の構成を示す図である。

本実施形態では、第１の実施形態における球状の支持部材２４に代えて、シートリング状の潤滑材２５ａと同じくシートリング状の金属シート材２５ｂとが交互に積層されてなる支持部材２５を介して、ダイスホルダー２１がクロスヘッド１１内に支持されている。

シートリング状の金属シート材２５ｂの材質としては、防錆性のあるステンレス鋼やアルミニウム等が適している。金属シート材２５ｂの厚さは、加工精度や強度を考慮して、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。特には、０.０５ｍｍ以上０.１ｍｍ以下であることが好ましい。また、潤滑材２５ａの材料としては、摩擦低減効果の大きいＰＴＦＥやＰＦＡ、二硫化モリブデン、グラファイト等を用いることができる。また、潤滑材２５ａはシート形状だけでなく、粉末状の形態としてもよい。

本実施形態では、シートリング状の潤滑材２５ａと金属シート材２５ｂとが交互に積層されてなる支持部材２５を介してダイスホルダー２１がクロスヘッド１１内に支持されている。そして、支持部材２５の金属シート材２５ｂはダイスホルダー２１の移動に伴って移動可能である。そのため、支持部材２５はダイスホルダー２１とクロスヘッド１１との間に生じる摩擦力を大きく低減することが可能である。また、潤滑材２５ａと金属シート材２５ｂとは共に平面状の部材であり、ダイスホルダー２１による圧力はそれらに対して面内に均一にかかるため、支持部材２５の局所的な変形による摩擦力の上昇を防止することができる。

＜変形例＞
本実施形態は、潤滑剤２５ａとして、上述したようなＰＴＦＥやＰＦＡ、二硫化モリブデン、グラファイト等に代えて、オイルやグリス等の流動性があるものを用いたものである。これらの材料は、押出し機の温調された温度において、せん断変形を加えた場合に自由に変形する。そのため、クロスヘッド枠体とダイス或いはダイスホルダーの間に介在している場合には、シートとシートの間の摩擦係数が大幅に低下し、位置調整のより一層の高精度化が図られる。

このような特性を有する潤滑剤２５ａの材料として、グリスとしては、耐圧性、耐熱性等を考慮してモリブデン、グラファイト、フッ素入りのグリスや、シリコーングリスを用いても良い。オイルとしては、金属シート材２５間や、クロスヘッド１１やダイスホルダー２１との間に保持しやすいように高粘度のものであることが好ましい。

（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係る押出し装置におけるクロスヘッド周辺の構成を示す図である。

本実施形態の押出し装置は、第１の実施形態における２対の調芯ボルト１５に代えて、１つの押圧機構２６と２つの位置調整機構２７とによる３点でダイスホルダー２１を支持する構成になっている。押圧機構２６および位置調整機構２７は、芯金１２の押出方向に対して直交する面内に配置されている。位置調整機構２７は、その面内において、押出し装置の中心を中心軸として押圧機構２６から角度ａ，ｂ（図に示した例では±１３５°）の位置にそれぞれ配置されている。

押圧機構２６は、油圧シリンダー、空圧シリンダー、バネ等によって構成され、ダイスホルダー２１を押圧可能である。押出し装置がゴムの押し出しに用いられる場合には、押圧機構２６は１０００ｋｇ以上の押圧力が得られるものであることが好ましい。また、位置調整機構２７は、押圧機構２６の押圧力よりも大きな押圧力をダイスホルダー２１に与えるように変位可能なものであればいずれの機構で構成されていても良く、例えば電動シリンダーなどを用いることができる。

また、２つの位置調整機構２７が成す角度ｃは１２０°または９０°のどちらかが好ましい。角度ｃが９０°であると、２つの位置調整機構２７の延長線が直交するため、直交する２軸でダイスホルダー２１の位置を調整することができ、この場合には、調整作業を行い易いため、より好ましい。なお、これらの角度の数値は加工誤差等の要因を含まない数値であり、実際上は加工誤差等の要因によってこれらの数値が多少増減することもあるが、説明した角度の数値はそのような要因によって増減する範囲を含むものとする。

なお、本実施形態の押出し装置のその他の構成は図１及び図２に示した第１の実施形態と同様であり、ダイスホルダー２１は球状の支持部材２４によって支持されている。

本実施形態では、ダイスホルダー２１は、押圧機構２６及び位置調整機構２７によって支持されている。ダイスホルダー２１は、押圧機構２６がダイスホルダー２１を押出し装置の中心に向けて一定の力で押圧し、その力で押されたダイスホルダー２１を２つの位置調整機構２７で受け止めるようにして、支持されている。そして、ダイスホルダー２１の位置調整は、各々の位置調整機構２７を押圧機構２６による力に抗して前後に変位させることによって行われる。

調芯作業の際、押圧機構２６による押圧力は一定に保たれ、したがって、押圧機構２６と位置調整機構２７とによってダイスホルダー２１を挟み込む力は一定になる。そのため、調芯後にダイスホルダー２１の位置がずれることはほとんどない。また、本実施形態の構成は、２対の調芯ボルトでダイスホルダーを支持するのではなく、３点でダイスホルダーを支持する構成になっている。そのため、２対のうちの１対のボルトの締め付け力が大きい場合に、もう一対のボルトを用いて調芯しようとしてもダイスホルダーを動かせないという事態は生じない。さらに、本実施形態では各々の位置調整機構２７を適宜前後に変位させることでダイスホルダー２１の位置調整を行えるので、一方のボルトを緩めて調整を行うといった手間を省くことができる。

なお、実際の調芯作業時には、各機構２６，２７のバックラッシュや部分的な変形によって調整に誤差が生じうるため、位置調整後のダイスホルダーの変位量を実際に測定する装置を備えていることが好ましい。ダイスホルダーの変位量測定装置としては、例えば、ダイヤルゲージ等の接触式距離計や、レーザーによる測長機能を備えた非接触の変位計を用いることができる。かかる変位量測定装置は、位置調整機構２７の延長線上に配置されていることが好ましい。

＜変形例＞
本実施形態における位置調整機構２７として、電動シリンダーなどの他に、第１の実施形態と同様の調芯ボルトを用いることもできる。調芯ボルトは電動シリンダーなどよりも小型であるので、押出し機を小型にかつ低コストで構成することができる。また、調芯ボルトは大きな締め付け力を加えることで非常に大きな押圧力を得ることができるため、大型のクロスヘッドの調芯に対応することも可能である。

また、本実施形態の構成は、図５に示すようにシートリング状の潤滑材と金属シート材とが交互に積層されてなる支持部材２５によってダイスホルダー２１が支持された構成に対しても、適用可能である。

（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る押出し装置におけるクロスヘッド周辺の構成を示す図である。

本実施形態では、位置調整機構２７として押圧機構２６による力に抗して変位可能な調芯ボルト１５が用いられており、さらに調芯ボルト１５を回転可能に連結された減速機２８が備えられている。減速機２８は、ハンドル２９によって回転させることができる。減速機２８としては、ウオームギア、遊星ギアを用いたものや、ハーモニックギアを用いたもの、あるいは差動ネジを利用したものなどいずれを用いることができるが、バックラッシュの少ないハーモニックギアを用いることが特に好ましい。

本実施形態のその他の構成は、図４又は図５を参照して説明した第３の実施形態と同様である。

例えば調芯ボルト１５がＭ１０の並目ねじの場合、調芯ボルト１５を１０μｍだけ前後に移動させるためには２．４°という微小な角度で調芯ボルト１５を回転させなければならないため、調芯を精度良く行うことは難しい。これに対し、本実施形態のように調芯ボルト１５に減速機２８を備えた構成では、減速機２８の減速比を例えば減速比５０倍とした場合には、調芯ボルト１５を１０μｍ移動させるには減速機２８を１２０°回転させれば良い。したがって、回転誤差が生じにくくなり、調芯を精度良く行うことが可能になる。

＜変形例＞
図７は、図６に示した第４の実施形態の変形例を示す図である。

図７に示す変形例では、調芯ボルト１５に連結された減速機２８を、これに連結されたモータ３０によって回転駆動させる構成になっている。さらに、ダイスホルダー２１の位置（偏芯量）を測定するセンサー３１が、各々の位置調整機構２７の延長線上の下方に配置されている。２つの位置調整機構２７は延長線が直交するように配置されており、したがって２つのセンサー３１の測定方向も直交している（図示角度ｅは９０°である）。

クロスヘッドによる押出しを用いた製造工程では、他の工程でのトラブルや、段取り変え等の途中停止があった場合、押し出しを再開すると、原料組成物の流れ方が変わってしまってクロスヘッドに偏芯が生じる場合がある。そのたびに人手で調芯を行うと手間がかかり、製造コストが増加してしまう。

そのような課題に対し、本実施形態は、減速機２８を回転駆動させるモータ３０と、ダイスホルダー２１の位置（偏芯量）を測定するセンサー３１とを有している。そのため、押出し機の制御部（不図示）によって、センサー３１によるダイスホルダー２１の位置（偏芯量）の測定結果に基づいて、位置調整機構２７を必要なだけ変位させるようにモータ３０を回転駆動させることにより、自動で調芯することができる。したがって、本実施形態の押出し機によれば、偏芯がない、あるいは偏芯が小さいローラを、低コストで安定して製造することができる。

ダイスホルダー２１の位置（偏芯量）の測定は、被覆された芯金１２がクロスヘッド１１から送り出されている時点（芯金１２の一部がニップルの中にまだ入っている時点）で行う。このとき、センサー３１として非接触のレーザー外径測定機（例えば、キーエンス社のＬＳ−５０００）をクロスヘッド１１の吐出部の下方に配置し、直交する２軸で未加硫ローラの位置を測定しても良い。また、各々の未加硫ローラの両端の被覆部を剥ぎ取って、両端の芯金１２を基準として被覆部の偏芯量の測定を行っても良い。偏芯量を測定するセンサー３１としては、レーザーを用いるものの他、磁気や、超音波、うず電流、Ｘ線を利用したものでも良い。

以下に、本発明の実施例を説明する。

（実施例１）
原料組成物として、まず、以下の成分を加圧式ニーダーで１５分間混練した。
・ＮＢＲ １００質量部
（商品名「Ｎｉｐｏｌ ＤＮ２１９」：日本ゼオン（株）製）
・カーボンブラック１ １６質量部
（商品名「旭ＨＳ−５００」：旭カーボン製）
・カーボンブラック２ ４質量部
（商品名「ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ」：ライオン製）
・ステアリン酸亜鉛 １質量部
・酸化亜鉛 ５質量部
・液状エポキシ化ポリブタジエン １０質量部
（商品名「アデカザイザーＢＦ−１０００」：旭電化工業（株）製）
・炭酸カルシウム ４０質量部
（商品名「ナノックス＃３０」：丸尾カルシウム（株）製）
次に、以下の成分を加えて１５分間オープンロールで混練した。
・ジベンゾチアゾリルジスルフィド １質量部
（商品名「ノクセラーＤＭ−Ｐ」：大内新興化学（株）製）
・テトラベンジルチウラムジスルフィド ３質量部
（商品名「パーカシットＴＢｚＴＤ」：フレキシス（株）製）
・硫黄（加硫剤） １．２質量部

得られた原料組成物をφ６ｍｍの芯金１２（材質；ＳＵＭ２４Ｌ、表面処理として無電解ニッケルメッキ）の周囲に成形するために、図１に示した押出し機に内径がφ９ｍｍであるダイスをセットし、あらかじめ押出し機とクロスヘッド１１を８０℃に調温した。次に、全長が２５２ｍｍであり、あらかじめ両端部１０ｍｍを除いた領域に接着剤が塗布された芯金１２を用意した。そして、芯金１２の送り速度を約４０ｍｍ／ｓｅｃに設定した状態で芯金１２を原料組成と同時に押出し、原料組成物の被膜が周囲に形成された芯金１２を得た。接着剤は、導電性があるホットメルトタイプのものを用い、膜厚は３μｍ程度とした。

図２に示したように、ダイスホルダー２１の下面とクロスヘッド１１との間には球状の可動部材２４が挟みこまれており、ダイスホルダー２１は芯金送り方向に対して直交する方向に自由に動くことができる。球状の可動部材２４は直径がφ３ｍｍであり、クロスヘッド１１に円周状に形成されたＶ溝１１ａ内にほぼ隙間なく保持されている。なお、球状の可動部材２４の材質には高炭素クロム鋼（ＳＵＪ２）を用いた。調芯はクロスヘッド１１に備えられた２対の対向する調芯ボルト１５を用いて行った。そして、製造された未硫化ローラの偏心振れが３０μｍ以下になるまでに要した調整回数を計測した。

調芯作業で偏芯を一度調整した後に、１００本連続して未硫化ローラを製造した。その後、調芯した位置をわざとずらした上で同様の調芯作業を行い、未硫化ローラを５本繰り返し製造した。それら５回の調芯作業での平均調整回数を表１に示す。さらに、１００本連続して製造した最初の５本と最後の５本の振れの平均値の差の絶対値をそれぞれの回で計算し、さらにそれを５回分平均した値を、振れずれ量として表１に併せて示した。

振れずれ量の値としては、製造したローラを例えば帯電ローラなどに用いる場合に、接触状態の不安定さに起因する黒もや状の画像不良や、耐久時の汚れムラによる画像不良が発生しないようにするためには、６０μｍ以下であることが好ましい。

調整回数は４回以下であれば良いが、作業の手間を考えると２〜３回程度であることが特に好ましい。また、振れずれ量は、圧力の不均衡などによって押出し途中でダイスホルダー２１の位置がずれることを考慮すれば、振れ量を安定して６０μｍ以下に抑えるためには初期調整時は振れずれ量が３０μｍ以下であることが好ましい。さらに、ばらつきを考慮すると、初期調整時の振れずれ量は２０μｍ以下であることが特に好ましい。

なお、振れずれ量の測定は、得られた未加硫ローラの中央部に対して行った。具体的には、両端の芯金露出部をＶブロック等で支持して未加硫ローラを回転させた状態で、レーザー外形測定機（キーエンス社のＬＳ−５０００）を用いて行った。表１に示した結果から、本実施例によれば後述する比較例と比べて振れ調整回数が少ないことがわかる。また、連続押出し時に比較例よりも振れズレ量が少ない安定した状態が得られていることがわかる。

（実施例２）
本実施例では、図３に示した構成のクロスヘッドと調芯機構を用いて実施例１と同様にしてローラを製作し、振れ調整回数と振れずれ量の測定を行った。本実施例では、金属シート材２５ｂは幅１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのシートリング形状を有し、材質にはＳＵＳ３０４を用いた。また、潤滑材２５ａとしてはモリブデン入りのグリスを用いた。調芯機構としては、２対の対向した調芯ボルト１２を用いた。

表１に示した結果から、本実施例によれば後述する比較例と比べて振れ調整回数が少ないことがわかる。また、連続押出し時に比較例および実施例１よりも振れズレ量が少ない安定した状態が得られていることがわかる。

（実施例３）
本実施例では図４に示した構成のクロスヘッドと調芯機構を用いて実施例１と同様にしてローラを製作し、振れ調整回数と振れずれ量の測定を行った。球状の支持部材２４は実施例１と同様のものを用いた。押圧機構２６としては油圧シリンダーを用い、位置調整機構２７としては電動シリンダー（メカトロシリンダーＭＣＷ−０８０８ＡＢＺ−４０、タック技研製）を用いた。押圧機構２６および位置調整機構２７は、図４に示す角度ｃが９０°、角度ａ，ｂが１３５°となるように配置した。

表１に示した結果から、本実施例によれば実施例１，２および後述する比較例と比べて振れ調整回数が少ないことがわかる。また、連続押出し時に比較例よりも振れズレ量が少ない安定した状態が得られていることがわかる。

（実施例４）
本実施例では図５に示した構成のクロスヘッドと調芯機構を用いて実施例１と同様にしてローラを製作し、振れ調整回数と振れずれ量の測定を行った。支持部材２５の潤滑材２５ａ及び金属シート材２５ｂは実施例２と同様のものを用いた。押圧機構２６としては油圧シリンダーを用い、位置調整機構２７としては電動シリンダー（メカトロシリンダーＭＣＷ−０８０８ＡＢＺ−４０、タック技研製）を用いた。押圧機構２６および位置調整機構２７は、角度ｃが９０°、角度ａ，ｂが１３５°となるように配置した。

表１に示した結果から、本実施例によれば実施例１，２及び後述する比較例と比べて振れ調整回数が少ないことがわかる。また、連続押出し時に実施例１〜３及び比較例よりも振れズレ量が少ない安定した状態が得られていることがわかる。

（実施例５）
本実施例では図６に示した構成のクロスヘッドと調芯機構を用いて実施例１と同様にしてローラを製作し、振れ調整回数と振れずれ量の測定を行った。支持部材２５の潤滑材２５ａ及び金属シート材２５ｂは実施例２と同様のものを用いた。

表１に示した結果から、本実施例によれば実施例１〜４及び後述する比較例と比べて振れ調整回数が少ないことがわかる。また、連続押出し時に実施例１〜４及び比較例よりも振れズレ量が少ない安定した状態が得られていることがわかる。

（実施例６）
本実施例では図７に示した構成のクロスヘッドと調芯機構を用いて実施例１と同様にしてローラを製作し、振れ調整回数と振れずれ量の測定を行った。支持部材２５の潤滑材２５ａ及び金属シート材２５ｂは実施例２と同様のものを用いた。押圧機構２６としては油圧シリンダーを用い、位置調整機構２７としては調芯ボルト１５を用いた。調芯ボルト１５には減速機２８としてハーモニックギア（ＳＨＧ−１４−８０−２ＵＨ、ハーモニックドライブシステム製）を用い、これをモータ３０によって駆動させた。また、偏芯量測定用にセンサー３１（キーエンス社製のレーザー外形測定機、ＬＳ−５０００）を、図７に示す角度ｄ，ｅがそれぞれ９０°となるように配置した。偏芯量測定は、ダイス下面から５ｃｍの位置で行った。なお、押圧機構２６に対する位置調整機構２７の配置は実施例３と同じとした。

制御部（不図示）によるフィードバック制御に関しては、次のように行った。まず、センサー３１の位置測定の結果を常時モニターし、偏芯量がある一定量（振れ３０μｍに相当する１５μｍ）を超えた時点で、偏芯量に相当する分だけモータ３０を回転させることで、位置調整を実施する。回転後、安定させるために一定時間（ローラ一本分送った後に概ね相当する６秒）後に、位置測定の結果を再度モニターし、偏芯量がある一定量以下（１５μｍ）に収まっているかどうかを確認する。確認の結果、偏芯量が大きければ調整作業を再度実施する。

本実施例では自動でフィードバックを行うため調整回数の比較はできないが、安定した調芯状態を得ることができた。また、連続押出し時に実施例１〜５及び比較例よりも振れずれ量が少ない安定した状態が得られていることがわかる。ただし、本実施例における振れずれ量は制御によるばらつきを含むため、表１では括弧付きで示した。

［比較例１］
本比較例では、実施例１のクロスヘッドから球状の支持部材２４を取り除いたこと以外は実施例１と同様にして振れ調整回数と振れずれ量の測定を行った。

その結果、表１に示すように、各実施例よりも調整回数が多い上に、発生した振ずれ量が大きかった。

［比較例２］
本比較例では、実施例１のクロスヘッドから球状の支持部材２４を取り除き、ダイスホルダー２１とクロスヘッド１１との接触面にグリスを塗布したこと以外は実施例１と同様にして、振れ調整回数と振れずれ量の測定を行った。

その結果、表１に示すように、各実施例よりも調整回数が多い上に、発生した振ずれ量が大きかった。
［比較例３］
本比較例では、実施例３のクロスヘッドから球状の支持部材２４を取り除いたこと以外は実施例３と同様にして振れ調整回数と振れずれ量の測定を行った。

その結果、表１に示すように、各実施例よりも調整回数が多い上に、発生した振ずれ量が大きかった。

本発明の第１の実施形態に係る押出し装置の概略構成を示す図である。 図１に示した押出し機におけるクロスヘッドの内部構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る押出し装置におけるクロスヘッド周辺の構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る押出し装置におけるクロスヘッド周辺の構成を示す図である。 図４に示した第３の実施形態の変形例を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る押出し装置におけるクロスヘッド周辺の構成を示す図である。 図６に示した第４の実施形態の変形例を示す図である。 接触帯電方式の転写手段を用いた従来の電子写真装置の構成を模式的に示す図である。

符号の説明

１１ クロスヘッド
１５ 調芯ボルト
２１ ダイスホルダー
２１ａ ダイス
２４，２５ 支持部材
２６ 押圧機構
２７ 位置調整機構

Claims (9)

1. ダイスを保持したダイスホルダーを、前記ダイスから原料組成物が押し出される方向に対して直交する方向に移動可能に支持するクロスヘッドと、前記ダイスの中心と前記クロスヘッドの中心との位置決めを行う調芯機構と、を有する押出し機において、
   前記ダイスホルダーは、前記ダイスホルダーが前記直交する方向への移動に伴って移動可能な支持部材を介して前記クロスヘッドに支持されていることを特徴とする押出し機。
2. 前記支持部材は、前記クロスヘッドの前記ダイスホルダーの下面が対向する面に、前記クロスヘッドの中心軸を囲むように円周方向に形成された溝内に配置された球状の部材である、請求項１に記載の押出し機。
3. 前記支持部材は、シート材と潤滑材とが交互に積層されて構成されている、請求項１に記載の押出し機。
4. 前記潤滑材は、前記原料組成物の押し出しを行うときに流動性があるものであることを特徴とする、請求項３に記載の押出し機。
5. 前記調芯機構は、前記ダイスホルダーを押圧する１つの押圧機構と、該押圧機構によって押圧された前記ダイスホルダーを支持し、かつ前記押圧機構による押圧力に抗して変位可能な２つの位置調整機構とを含んでいる、請求項１から３のいずれか１項に記載の押出し機。
6. 前記位置調整機構は前記変位可能なボルトを備えている、請求項５に記載の押出し機。
7. 前記ボルトを回転可能に連結された減速機を備えている、請求項６に記載の押出し機。
8. 前記減速機を回転駆動させるモータと、前記ダイスの中心と前記クロスヘッドの中心との偏芯量を測定するセンサーとを備えている、請求項７に記載の押出し機。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の押出し機を用いて、前記クロスヘッドの中心に供給した芯金の周囲に前記原料組成物を円筒状に成形することを含む、ローラの製造方法。

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