JP6187550B2 - ゴムロールの端部加工装置、ゴムロールの製造方法 - Google Patents
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Description
表面にアモルファスカーボン構造を有し、前記弾性体の回転軸方向に対して傾斜する方向に沿って振動しながら前記弾性体の外周面から前記弾性体の内部に挿入され、前記弾性体の角部を切除する刃と、を備え、前記刃の厚さ方向から見た刃先の角度は、15〔°〕以上25〔°〕以下とされていることを特徴とする。
端部加工装置10は、図1に示されるように、プレゴムロール160を回転させる回転部材の一例としての回転装置20と、ゴムロール体150の角部150Bを切除する刃36を有する切除装置30とを備えている。さらに、端部加工装置10は、ゴムロール体150の端面150Aを支持する支持パッド46と、ゴムロール体150の軸方向の端部側の部分に空気を吹き付ける吹付部材38とを備えている。
回転装置20は、プレゴムロール160の軸部材110の両端部を支持するようになっている。この構成において、回転装置20は、プレゴムロール160(ゴムロール体150)をゴムロール体150の周方向に回転させるようになっている(図1の矢印E参照)。なお、本実施形態では、回転装置20は、プレゴムロール160を50〔rpm〕の回転速度で回転させるようになっている。
切除装置30は、刃36を有するカッタ32と、超音波でカッタ32を加振する加振部(図示省略)及びカッタ32を移動させる移動部(図示省略)を有する駆動部34とを備えている。
支持パッド46は、軸部材110が貫通する貫通孔が形成された円環状であって、図1に示されるように、ゴムロール体150の角部150Bを挟んでカッタ32の刃先36Aと対向するように配置されている。そして、支持パッド46は、示せぬ固定部材を用いて軸部材110に固定されている。また、本実施形態では、支持パッド46は、ウレタンで形成されている。
吹付部材38は、図1に示されるように、退避位置に配置されているカッタ32の刃先36Aに対して上方側に配置され、ゴムロール体150の角部150Bに向けて空気を吹き付けるようになっている。これにより、吹付部材38は、刃36によってゴムロール体150の角部150Bが切除された場合に生じる削りカスを吹き飛ばすようになっている。
次に、ゴムロール体150の角部150Bが切除されて形成されたゴムロール部120に導電性被膜154を施す塗布装置50について説明する。塗布装置50は、所謂フローコート法によってゴムロール部120に導電性被膜154を施す装置であって、図7に示されるように、軸部材110の両端部を支持してゴムロール部120を回転させる回転部材52を備えている。さらに、塗布装置50は、ゴムロール部120の上方側に配置されると共に、軸部材110の軸方向に移動可能とされる吐出部54を備えている。この吐出部54が、塗布液をゴムロール部120に向けて吐出しながら軸部材110の軸方向に移動することで、ゴムロール部120に導電性被膜154が施されるようになっている。この導電性被膜154は、トナー中の外添剤等によってゴムロール部120が汚染されるのを防止するようになっている。
次に、端部加工装置10等を用いて、ゴムロール100を製造する製造方法について説明する。
プレゴムロール160の製造工程では、押出成形によって軸部材110の周りに円筒状のゴム部材を形成させ、ゴム部材の両端側の部分を切除して軸部材110において両端側の部分を外部に露出させる。これにより、軸部材110とゴムロール体150とを含んで構成されるプレゴムロール160が製造される。ここで、ゴム部材の両端側の部分を切除すると、ゴム部材の内部の残留応力が解放され、ゴムロール体150の両端部がハネ上がってしまう。
準備工程では、支持パッド46が、図1に示されるように、装置幅方向の一方側(図1の右側)に露出した部分の軸部材110に取り付けられる。さらに、回転装置20が、プレゴムロール160の軸部材110の両端部を支持する。なお、カッタ32については、退避位置に配置されている。
回転工程では、回転装置20が、図1、図2(B)に示されるように、プレゴムロール160をゴムロール体150の周方向に回転させる(図中の矢印E参照)。
切除工程では、吹付部材38が、ゴムロール体150の角部150Bに向けて空気を吹き付ける。さらに、駆動部34が、図2(B)、図3(A)に示されるように、退避位置に配置されているカッタ32を振動させながら切除位置へ移動させる。これにより、カッタ32の刃先36Aが、回転しているゴムロール体150の外周面150Cからゴムロール体150の内部に挿入される。ゴムロール体150において刃先36Aが挿入された部分が変形して、ゴムロール体150の端面150Aの一部が、支持パッド46に接触して支持される。換言すれば、支持パッド46が、ゴムロール体150の端面150Aの一部を支持し、ゴムロール体150の変形を抑制する。
塗布工程では、図7に示されるように、回転部材52が軸部材110の両端部を支持し、ゴムロール部120を回転させる。さらに、吐出部54が塗布液をゴムロール部120に向けて吐出しながら軸部材110の軸方向に移動することで、ゴムロール部120に導電性被膜154が施される。
次に、実施例に係る端部加工装置10を用いて製造されたゴムロール100と、比較例に係る端部加工装置を用いて製造されたゴムロールとを評価した評価結果について説明する。
ゴムロールを製造するのに用いた端部加工装置の刃について、アモルファスカーボン構造の有無、及び刃先の角度(図5の角度D:以下「刃先角度」)を下記に記載する。下記に記載する仕様以外については、実施例に係る端部加工装置10と比較例に係る端部加工装置とでは同様である。
実施例2:アモルファスカーボン構造有り、刃先角度20〔°〕
実施例3:アモルファスカーボン構造有り、刃先角度25〔°〕
実施例4:アモルファスカーボン構造有り、刃先角度10〔°〕
実施例5:アモルファスカーボン構造有り、刃先角度30〔°〕
比較例1:アモルファスカーボン構造無し、刃先角度20〔°〕
比較例2:アモルファスカーボン構造無し、刃先角度30〔°〕
比較例3:アモルファスカーボン構造無し、刃先角度10〔°〕
1.バリ高さ評価
各実施例及び各比較例の端部加工装置を用いて製造されたゴムロール100において、ゴムロール部120の外周面120Cと面取り部120Bとの稜線に生じたバリの高さ(図8に示す寸法H1)を測定した。また、バリの高さについては、バリの高さを全周に亘って光学顕微鏡を用いて測定し、最も高い部分をバリの高さとした。なお、バリとは、膜状の突出部である。
富士ゼロックス社製の画像形成装置(DocuCentre Color a450)に各実施例及び各比較例の端部加工装置を用いて製造されたゴムロール100を装着し、この画像形成装置を用いてA3サイズのシート部材に画像を形成させた。
1.バリ高さ評価
A:高さが10μm未満 ⇒導電性被膜154の厚さが薄くならない。実用上、問題のないレベル
B:高さが10μm以上30μm未満 ⇒導電性被膜154の厚さが他の部位と比して薄くなるが、導電性被膜154の剥がれ等の虞が少ない。実用上、許容可能なレベル
C:高さが30μm以上 ⇒導電性被膜154の厚さが他の部位と比して薄くなり、導電性被膜154の剥がれ等の虞がある。実用上、問題となるレベル
2.耐久性評価
A:表面にシワ、剥がれの発生なし ⇒ 実用上、問題のないレベル
B:一部分に軽微なシワ、剥がれ発生 ⇒ 実用上、許容可能なレベル
C:表面にシワ、剥がれ発生 ⇒ 実用上、問題となるレベル
図9には、バリ高さ評価、及び耐久性評価の評価結果が表で示されている。図9の表に示されるように、実施例1〜3については、両方の評価が「A」であった。また、実施例4〜5については、バリ高さ評価が「B」で、耐久性評価が「A」であった。
表面にアモルファスカーボン構造を有する刃36を用いることで、表面にアモルファスカーボン構造を有しない刃を用いる場合と比して、刃とゴム材との間で生じる摩擦抵抗が低減する。このため、各実施例に係る刃36を用いることで、バリ高さが低くなったものと考えられる。
前述した評価結果から分かるように、表面にアモルファスカーボン構造を有する刃36を用いることで、アモルファスカーボン構造を有しない刃を用いて面取りを行う場合と比して、面取りされた部分に発生するバリの高さが低くなる。
20 回転装置(回転部材の一例)
36 刃
36A 刃先
150 ゴムロール体(弾性体の一例)
150B 角部
Claims (2)
- 断面円形の弾性体を前記弾性体の周方向に回転させる回転部材と、
表面にアモルファスカーボン構造を有し、前記弾性体の回転軸方向に対して傾斜する方向に沿って振動しながら前記弾性体の外周面から前記弾性体の内部に挿入され、前記弾性体の角部を切除する刃と、を備え、
前記刃の厚さ方向から見た刃先の角度は、15〔°〕以上25〔°〕以下とされているゴムロールの端部加工装置。 - 回転する断面円形の弾性体の軸方向に対して傾斜する方向に沿って刃を振動させながら前記弾性体の外周面から前記弾性体の内部に挿入して前記弾性体の角部を切除する切除工程において、
表面にアモルファスカーボン構造を有する前記刃で、かつ、前記刃の厚さ方向から見た刃先の角度が15〔°〕以上25〔°〕以下の前記刃が用いられるゴムロールの製造方法。
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