JP3305914B2 - ローラの製造方法 - Google Patents

ローラの製造方法

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JP3305914B2
JP3305914B2 JP08946695A JP8946695A JP3305914B2 JP 3305914 B2 JP3305914 B2 JP 3305914B2 JP 08946695 A JP08946695 A JP 08946695A JP 8946695 A JP8946695 A JP 8946695A JP 3305914 B2 JP3305914 B2 JP 3305914B2
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昌平 森川
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  • Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電記録等
のプリンターにおけるトナー搬送用ローラ、帯電ロー
ラ、転写ローラ、現像ローラ、クリーニングローラ、給
紙ローラ、定着ローラ等のローラの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、トナーカートリッジに用意されて
いるトナーを静電潜像が形成されている感光体に供給
し、用紙に転写、定着させる電子写真プロセスは一般的
に、帯電、感光、現像、転写、定着、徐電
の各機構からなり、各機構とも静電気を精密にコントロ
ールするための各種のローラが使われ、近年ますますそ
のローラ素材に対する要求特性は厳しくなっている。
【0003】特に、トナー搬送用ローラ、現像ローラ、
帯電ローラ、転写ローラ又はクリーニング機構に用いら
れるローラ等は静電的に被接触物をコントロールするた
め、ローラを構成する素材の導電性は非帯電のレベルで
狭い範囲(5℃〜45℃において1ケタ、例えば1×1
9 Ω・cm〜1×1010Ω・cmの範囲)にコントロール
されていることが要求されている。また、これらのロー
ラは感光ドラム等精密部品との接触で相手に傷をつけな
いこと、或はローラの接触面積をましてグリップ性を正
確にする目的から導電性の弾性層が用いられているが、
特に圧縮硬度を低減できることから発泡体を用いること
が検討されている。
【0004】このような発泡体で構成されたローラは、
一般に成形用金型の中心に芯金を配置し、この芯金の周
囲にポリオール、イソシアネート、発泡剤等の混合物を
注入発泡させて製造されている。ここで、従来の製造方
法において、弾性層の材料が成形用金型のキャビティ内
においてどのように充填されているのかを図2に模式的
に示した。従来、型内のエアの混入による製品のエア溜
り及びボイド防止のため、発泡体11を成形用金型Aの
下端部12から注入ノズルBを用いて注入し、キャビテ
ィ内の空気を成形用金型Aの上端部13から排気してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
発泡体11を成形用金型Aの下端部12から注入してい
るために以下のような欠点があった。例えば、密度ρを
有する発泡体11が重力下に静止している場合、図2中
のa点では発泡体11の自由表面に作用する圧力がP0
ならば深さhにおけるb点での圧力はP=P0 +ρgh
(絶対単位)と表すことができる。つまり、a点からb
点に向かうに従って圧力が高くなってしまい、その結
果、得られるローラのうち、このキャビティ内の上端部
で形成された部分の密度(或は、硬度等)が下端部のそ
れよりも小さくなる等の欠点があった。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、極めて簡便にローラの物性(密度、硬度等)を均質
にするローラの製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1のローラの製造
方法は、電子写真又は静電記録等の機構で使用されるロ
ーラの製造方法において、ローラの弾性層の材料である
発泡体を、ローラの軸方向を垂直方向として成形用金型
の上端部から成形用金型の内側に形成されるキャビティ
内の下端部にまで注入し、その後、該発泡体を大気圧下
で自重により上端部から徐々に下端部に降下させ、かつ
キャビティ内の空気を成形用金型の下端部から排気す
ることを特徴とする。
【0008】請求項2のローラの製造方法は、上記発泡
体が発泡ポリウレタン形成用材料からなり、上記発泡体
がメカニカルフロス法で発泡させたウレタンフォーム
あることを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明のローラの製造方法は、電子写真又は静
電記録等の機構で使用されるローラの製造方法におい
て、ローラの弾性層の材料である発泡体を成形用金型の
上端部から成形用金型の内側に形成されるキャビティ内
に注入することにより、注入初期は発泡体がキャビティ
の上端部から下端部に充填される。その際、キャビティ
内は大気圧であるため、発泡体はその自重により上端部
から徐々に下端部に降下していくことによって従来のよ
うな下端部への圧力が緩和される。従って、本発明の製
造方法によれば、注入時に発生する発泡体内の圧力分布
を極めて少なくすることができるため、極めて簡便に均
一な密度(或は、硬度等)を有するローラを得ることが
できる。
【0010】また、初期に注入された発泡体中にはエア
の巻き込みによるセル荒部が存在するため、キャビティ
内が発泡体で充填された後も発泡体の不安定な部分を放
出する必要があるが、従来の下端部から発泡体を注入し
た場合には上端部にあふれ出た発泡体により成形用金型
自身が汚れてしまうが、本発明のローラの製造方法で
は、余分な発泡体は下端部よりキャビティ外へ放出する
ことにより金型への汚染が防止できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図面を用いて詳しく説明す
る。図1は本発明のローラの製造方法に用いられる成形
前の成形用金型の一例を示す断面図である。ここで、A
は成形用金型は上蓋金型2、下蓋金型3及び円筒状金型
4とからなり、Bは注入ノズル、1はキャップ、5は芯
金、6はキャビティ(弾性層が形成される空間)、7は
貫通孔であり、キャップ1は予め芯金5の両端部に装着
された状態で上下蓋金型2、3に嵌合し、成形用金型A
内にセットされている。
【0012】上下蓋金型2、3は凹型蓋金型であり、円
筒状金型4の上下端部開口部にそれぞれ嵌挿される。ま
た、円筒状金型4との嵌合には磁石を使用しても良く、
この形状はリング状または小片の形状であり、その磁力
は500ガウス以下のものが望ましい。さらに、上下蓋
金型2、3の中央部には、それぞれ弾性層の材料の注入
孔でもある貫通孔7a(上側)、7b(下側)が開設さ
れている。
【0013】なお、上下蓋金型2、3の材料としては、
特に限定されず、樹脂、金属等の材料が使用できるが、
材料の注入口部分における蓋金型とキャップ及びこれに
付着した余分な材料との離形性の点から、フッ素樹脂又
はその内面をフッ素樹脂コート処理したものが好適であ
る。
【0014】円筒状金型4としては、特に限定されず、
樹脂、金属等の材料が使用できる。また、その内面にあ
らかじめ離型剤を塗布しておいてもよい。また離型剤を
使用しない場合は離型性の良いパーフロロアルコキシ樹
脂(PFA樹脂)やポリテトラフロロエチレン(PTF
E樹脂)などのフッ素樹脂パイプを使用しあるいはアル
ミ、ステンレスなどの金属パイプの少なくとも内面にフ
ッ素樹脂コート処理またはそのメッキ処理などを施して
使用してもよい。さらには、金属パイプこれとに内接す
る薄いフッ素樹脂チューブをはめて接着剤で金属パイプ
を固定し、あるいは金属パイプにフッ素樹脂チューブの
端部を折り返して加締めて固定して使用してもよい。
【0015】芯金5としては、特に限定されず、樹脂、
金属等の材料ができ、その形状としては、中実でも中空
でも構わない。また、弾性層としては、特に限定され
ず、ゴム、ウレタン及びこれらの発泡体が挙げられ、目
的に応じて導電性を付与しても良い。
【0016】次に、本発明の製造方法について述べる。
芯金5の両端部に弾性層の材料の注入口を有するキャッ
プ1を嵌合し、次にこの芯金5を成形用金型A内に装着
し、キャビティ6に発泡体を他方の注入孔でもある貫通
孔7aから注入する。注入時には、成形用金型Aの上側
に注入ノズルBをセットして注入する。この時、注入初
期は発泡体がキャビティの上端部から充填され、その後
発泡体自身の自重によって徐々に下端部に降下してキャ
ビティの空気を下端部から排気することによってキャビ
ティ内全体が充填される。弾性層の材料が充填後、成形
用金型Aを60〜130℃で1時間余り加熱して弾性層
の材料を硬化させる。硬化が完了したならば、上下蓋金
型2、3を円筒状金型4から取りはずすが、このとき余
分な弾性層の材料は、キャップ1の注入口部分で硬化し
ているのでキャップ1に付着した状態で脱型することが
でき、成形用金型Aへの汚染を防止することができる。
また、蓋金型をフッ素樹脂又はフッ素樹脂コート処理し
たものを使用することにより材料の注入口部分における
蓋金型とキャップ及びこれに付着したの余分な材料との
離形性が向上し、成形用金型への汚染を防止することが
できる。さらに、必要に応じてこの弾性層の表面に導電
性膜(図示せず)を形成することもできる。最後に、余
分な弾性層の材料が付着したキャップ1を切り取り、目
的のローラを得る。なお、ここでは図1の成形用金型A
を用いた製造方法について説明したが、本発明の製造方
法はこれに限定されず、一般に金型を用いて成形される
ローラの製造方法に好適である。
【0017】以下、本発明の一例である帯電ローラの製
造方法について実施例、比較例を挙げてより詳しく説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。 (実施例) グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイ
ドを付加して分子量5000としてポリエーテルポリオ
ール(旭ガラス社製、エクセノール828)100重量
部、1,4−ブタンジオール(東洋曹達社製)7.5重
量部、ウレタン変性MDI(住友バイエルン社製、スミ
ジュールPF)50重量部、シリコーン系界面活性剤
(日本ユニカー社製、SZ1618)1.5重量部、触
媒として1.8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウン
デセン−7のトルエンスルホン酸塩0.5重量部とジブ
チル錫ジラウレート0.0015重量部をMONDOM
IX社製泡立て注入機で泡立てるメカニカルフロス法を
用いて発泡体を得、この発泡体を図1に示したモールド
に上蓋金型2から注入ノズルBを用いて注入して円柱形
のローラを成形した。図1における円筒型金型4の内径
は16mm、長さ23cm、芯金5は直径8mm、長さ
25cmのものを使用した。この場合の注入条件は、泡
体の吐出量が1.0Kg/min、ミキシングヘッド圧
が3.0Kg/cm2であった。得られたローラの密度
及びASKA−C硬度を4点で計測したところ、これら
の平均値に対するばらつきがそれぞれ、4%(平均値:
0.52g/cm3)、5%(平均値:45°)であ
り、非常に均一な物性を有するローラが得られているこ
とがわかった。
【0018】(比較例)発泡体を図1に示したモールド
の下蓋金型3から注入ノズルBと同様のものを用いて注
入した以外は、実施例と同様にして円柱形のローラを成
形した。この場合の注入条件は、泡体の吐出量が1.0
Kg/min、ミキシングヘッド圧が4.0Kg/cm
2 であった。得られたローラの密度及びASKA−C硬
度を4点で計測したところ、これらの平均値に対するば
らつきがそれぞれ、10%(平均値:0.55g/cm
3 )、12%(平均値:46°)であり、不均一な物性
を有するローラが得られていることがわかった。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のローラの
製造方法は、電子写真又は静電記録等の機構で使用され
るローラの製造方法において、成形用金型の内側に形成
されるキャビティ内にローラの弾性層の材料である発泡
体を成形用金型の上端部から注入することにより、発泡
体がこのキャビティ内の上端部から充填されるために従
来の製造方法で問題となっていた材料内での圧力差が非
常に少なくなり、均一な密度(硬度等)をローラが得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法に用いられる成形前の成形用
金型の一例を示す断面図である。
【図2】従来の製造方法における注入方法を示す概略図
である。
【符号の説明】
1 キャップ 2 上蓋金型 3 下蓋金型 4 円筒状金型 5 芯金 6 弾性層 7 貫通孔 11 発泡体 12 成形用金型Aの下端部 13 成形用金型Aの上端部 A 成形用金型 B 注入ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // B29K 105:04 B29K 105:04 (56)参考文献 特開 平1−174423(JP,A) 特開 平6−134779(JP,A) 特開 平8−207172(JP,A) 特開 平8−150672(JP,A) 特開 平5−125209(JP,A) 実開 平5−65514(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29D 31/00 B29C 39/10 F16C 13/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真又は静電記録等の機構で使用さ
    れるローラの製造方法において、ローラの弾性層の材料
    である発泡体を、ローラの軸方向を垂直方向として成形
    用金型の上端部から成形用金型の内側に形成されるキャ
    ビティ内の下端部にまで注入し、その後、該発泡体を大
    気圧下で自重により上端部から徐々に下端部に降下さ
    せ、かつ該キャビティ内の空気を成形用金型の下端部か
    ら排気することを特徴とするローラの製造方法。
  2. 【請求項2】 上記発泡体が発泡ポリウレタン形成用材
    料からなり、上記発泡体がメカニカルフロス法で発泡さ
    せたウレタンフォームである請求項1記載のローラの製
    造方法。
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JP4729672B2 (ja) * 2001-07-31 2011-07-20 株式会社イノアックコーポレーション 発泡ウレタンロールの成形型
JP4679110B2 (ja) * 2004-10-20 2011-04-27 株式会社ブリヂストン 弾性ローラの製造方法、およびそれに用いられるパック冶具
JP4592533B2 (ja) * 2005-08-09 2010-12-01 キヤノン化成株式会社 発泡ゴムローラの製造方法及び成形金型
JP4819439B2 (ja) * 2005-08-29 2011-11-24 株式会社イノアックコーポレーション 発泡弾性体ローラの製造方法及び発泡弾性体ローラの成形金型

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