JPH07108585A - 合成樹脂円筒体の製造方法及び押出成形ダイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融合成樹脂材料を押出成形ダイ装置におけ
るダイ本体とそれに配置されたマンドレルとの間のダイ
リップ間隙から押し出して合成樹脂円筒体を成形する合
成樹脂円筒体の押出成形において、従来より偏肉が抑制
され、各部肉厚が精度良く均等化され、併せて成形前合
成樹脂材料に含まれるブラックスポット、高分子ゲル成
分、添加材の凝集物等による円筒体表面ノイズが抑制さ
れた所望径、肉厚の合成樹脂円筒体を得る。 【構成】 溶融合成樹脂材料を押出成形ダイ装置５にお
けるダイ本体５１とそれに配置されたマンドレル５４と
の間のダイリップ間隙５０から押し出して合成樹脂円筒
体を成形し、該押出成形にあたりダイ本体５１及びマン
ドレル５４を両者間に相対回転速度差が生じるように相
対回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形原料合成樹脂に、必
要に応じ添加材を添加した所定組成の合成樹脂材料から
押出成形を利用して合成樹脂円筒体を製造する方法及び
そのための押出成形ダイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂円筒体は代表的には押出成形に
より製造される。押出成形による合成樹脂円筒体は所定
長さのスリーブに裁断して、或いは長尺のパイプやチュ
ーブとして、或いはインフレーション法を付加してそれ
らを拡径して様々の分野で用いられているほか、成形さ
れた円筒体をそのまま切り開いて、又はインフレーショ
ン法を併用して膨張させたのち切り開いてシート、フィ
ルムを得るため等にも利用されている。

【０００３】所定長さのスリーブとして用いる場合の１
例を挙げると、電子写真装置や静電記録装置における現
像装置において用いられる。即ち、複写機、プリンタ等
の電子写真装置や静電記録装置において、静電潜像担持
体上に形成された静電潜像にトナーを供給して可視化す
る現像装置における現像スリーブとして利用される。さ
らに詳述すると、例えば、図３に示すような現像装置の
現像スリーブ１として用いられる。この現像装置は、駆
動ローラ２に、このローラ外径より若干大きい内径を有
するスリーブ形状の現像スリーブ（トナー搬送担持体）
１を外嵌し、該現像スリーブを静電潜像担持体ＰＣとは
反対側からガイド部材３等で駆動ローラ２に押し当て、
静電潜像担持体ＰＣ側にできたたるみ部分１１を該担持
体ＰＣに接触させ、駆動ローラ２を回転させることによ
り現像スリーブ１を従動回転させるようにし、さらに、
現像スリーブ１に現像剤規制ブレード４を当接させたも
のである。現像スリーブ１には電源ＰＷにて現像バイア
スが印加される。

【０００４】トナーＴはブレード４の規制のもとに帯電
し、スリーブ１表面に付着して現像領域へ搬送され、そ
こで像担持体ＰＣ上の静電潜像の現像に供される。な
お、この種の現像装置において重要なことの一つは、現
像スリーブ上に適正に帯電した適正な厚さのトナー薄層
を形成して、これを正確に現像領域へ搬送することであ
る。トナー搬送を良好にするため、現像スリーブ表面に
微小な凹凸を形成することが提案されており、また、こ
の微小な凹凸を付ける手法として、現像スリーブを樹脂
製としてセラミック粒子をコーティングあるいは分散含
有させることが特開平１−２５５８７３号公報等で提案
されている。また、特開平４−２４３２７５号公報は、
内周面に微小凹凸を形成した、電鋳法による電鋳スリー
ブ型内に現像スリーブのもとになる合成樹脂スリーブ素
管を導入し、それを加熱するとともに内側から加圧して
該素管外面を電鋳スリーブ型内面へ膨張密接させること
で該樹脂スリーブ外面に微小凹凸を付けることを教えて
いる。さらに特開平４−２９１２８０号公報は合成樹脂
材料にウィスカーを添加し、押出成形加工のみでウィス
カーのスリーブ表面での分散状態により微小凹凸を付け
ることを教えている。

【０００５】いずれにしても、このような現像スリーブ
を形成するにあたっては、そのもとになる、押出成形さ
れた合成樹脂円筒体の肉厚が、円筒体各部でできるだけ
均等であることが望ましく、いずれかの部分が厚すぎた
り、薄すぎたりする偏肉スリーブは好ましくない。何故
なら、そのような偏肉スリーブからなる現像スリーブで
は、静電潜像担持体ＰＣ上の静電潜像の現像にあたり、
現像スリーブの静電潜像担持体への接触圧や接触面積等
に変動が生じ、その結果、現像濃度むら等の現像不良が
発生するからである。

【０００６】また、以上説明した現像スリーブの場合だ
けでなく、広く一般に、押出成形される合成樹脂円筒体
は、できるだけ各部均等な肉厚であることが望まれるこ
とが多い。例えば、合成樹脂円筒体を連続するチュー
ブ、パイプ等として使用する場合においてその肉厚が各
部均等であることが要求される場合、合成樹脂円筒体か
らフィルムやシートを作る場合においてその膜厚が各部
均等であることが要求される場合等である。

【０００７】しかし、押出成形により合成樹脂円筒体を
成形する場合、押出成形装置におけるスクリュー押出機
からの微小の樹脂吐出変動（サージング）、ダイ装置内
の樹脂の偏流等により偏肉状態が発生してしまう。ま
た、溶融合成樹脂材料中のいわゆるブラックスポット
（焼け成分）、高分子ゲル成分、添加材の凝集物等によ
り円筒体表面のノイズ（表面状態のムラ、凹状部、凸状
部）が発生する。そのため、押出成形装置において溶融
合成樹脂材料を押出成形ダイ装置のダイ本体とそれに配
置されたマンドレルとの間のダイリップ間隙から押し出
して合成樹脂円筒体を成形するにあたり、成形される合
成樹脂円筒体をできるだけ各部均等な肉厚にしようとす
るときには、前記ダイリップ間隙寸法をダイ円周方向に
おいて調整し、押出成形される円筒体の偏肉を最小限に
抑制するようにしている。そしてこのリップ間隙寸法の
調整は、一般的には、ダイ本体側に設けられたリップ間
隙調整用の数本のダイボルトを回すことで行われる。

【０００８】また、ダイリップ間隙寸法の調整にあた
り、特開昭６１−１３９４１４号公報に開示されている
ように、成形物の肉厚を厚み計で求め、これを目標値と
比較して調整が必要なダイボルトを自動的に選択し、回
転させてダイリップ間隙調整を行うことや、特開昭６０
−２０６６１６号公報に開示されているように、ダイリ
ップ部分を押すボルトを加熱又は冷却することでリップ
間隙調整を行うこと、特開昭６０−２１０４１８号公報
に開示されているように、リップ間隙調整機構に圧電素
子を応用すること等を利用することも考えられる。

【０００９】また、溶融合成樹脂材料中のブラックスポ
ット等については、これを予め除去することも考えられ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、押出成
形される合成樹脂円筒体の偏肉を防止又は抑制する前記
従来の機構的手段は、いずれもダイ本体とマンドレルと
を同軸、同心円に芯合わせする工夫をするにすぎず、ダ
イ本体とマンドレルが個々に製作され、あとで組み合わ
されることを考えると、かかる芯合わせを完全に行うこ
とは実際上不可能である。

【００１１】例えば、前記現像装置の現像スリーブを例
にとると、該現像スリーブの肉厚は通常１５０μｍ〜１
６０μｍ程度であるが、偏肉を防止するため、前記ダイ
ボルトを回す手法を採用した場合、肉厚精度は±１０％
（±１５〜１６μｍ）程度が限界である。前記現像装置
で使用される現像用トナーは、現在平均粒径１０μｍ程
度のものであるが、画像精細度を上げるために小径（例
えば８μｍ）化されつつあり、そうなると、この程度の
精度では許し難い現像不良が発生する恐れがある。前述
した特開昭６１−１３９４１４号、特開昭６０−２０６
６１６号、特開昭６０−２１０４１８号の各公報が教え
る手段による場合でも、現像スリーブ肉厚均等化の向上
には限界がある。さらに、得られる現像スリーブの径に
制限があり、６０ｍｍ径程度のものにしか対応できな
い。

【００１２】また、溶融合成樹脂材料中のブラックスポ
ット等を予め十分除去することは実際上困難であり、ま
た、そのような作業を加えると高価についてしまう。そ
こで本発明は、押出成形を利用した合成樹脂円筒体の製
造方法であって、従来より偏肉が抑制され、各部肉厚が
精度良く均等化され、併せて合成樹脂材料に含まれるい
わゆるブラックスポット（焼け成分）、高分子ゲル成
分、添加材の凝集物等による円筒体表面ノイズが抑制さ
れた所望径、肉厚の合成樹脂円筒体を得ることができる
方法及びその方法を実施できる押出成形ダイ装置を提供
することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するあたり、押出成形ダイ装置におけるダイ本体とマン
ドレルとを完全に同軸、同心円に芯合わせすることは不
可能であることを前提とし、かかる芯合わせに代え、ダ
イ本体とマンドレルを両者間に相対回転速度差が生じる
ように相対回転させること等で偏肉を抑制し、併せて合
成樹脂材料に含まれるブラックスポット、高分子ゲル成
分、添加材の凝集物等を円筒体肉厚に均し閉じ込めて円
筒体表面ノイズを抑制しようとするものである。

【００１４】本発明はこの考え方に基づき、一つには、
溶融合成樹脂材料を押出成形ダイ装置におけるダイ本体
とそれに配置されたマンドレルとの間のダイリップ間隙
から押し出して合成樹脂円筒体を成形する合成樹脂円筒
体の押出成形による製造方法において、前記ダイ本体及
びマンドレルを両者間に相対回転速度差が生じるように
相対回転させつつ前記溶融合成樹脂材料を前記ダイリッ
プ間隙から押し出すことを特徴とする合成樹脂円筒体の
押出成形による製造方法、及びダイ本体及びそれに配置
されたマンドレルを有し、溶融合成樹脂材料を前記ダイ
本体及びマンドレル間のダイリップ間隙から押し出して
合成樹脂円筒体を成形する押出成形ダイ装置において、
前記ダイ本体及びマンドレルを両者間に相対回転速度差
が生じるように相対回転させるための手段を設けたこと
を特徴とする合成樹脂円筒体の押出成形ダイ装置を提供
するものである。

【００１５】本発明の前記押出成形方法及び押出成形ダ
イ装置において、ダイ本体及びマンドレルを両者間に相
対回転速度差が生じるように相対回転させるにあたって
は、ダイ本体及びマンドレルのうちいずれか一方のみ
を回転させる、ダイ本体及びマンドレルの双方を異な
る方向に回転させる、ダイ本体及びマンドレルの双方
を同方向に異なる回転速度で回転させること等が考えら
れる。

【００１６】また、本発明の押出成形ダイ装置における
ダイ本体及びマンドレルを両者間に相対回転速度差が生
じるように相対回転させるための手段としては、ダイ
本体及びマンドレルのうちいずれか一方のみを回転駆動
する装置、ダイ本体、マンドレルのそれぞれについて
独立して設けられる回転駆動装置、ダイ本体及びマン
ドレルの双方に共通のモータと、該モータの回転力をダ
イ本体に伝える伝動装置及びマンドレルに伝える伝動装
置を含むもの等が考えられる。

【００１７】なお、押出成形される直前の溶融合成樹脂
材料を一旦一時的にせき止め、練り直す作用を付加する
ために、前記ダイ本体及びマンドレルを相対回転させる
手段を少なくとも該マンドレルを回転させる手段とし、
前記ダイリップ間隙に至る樹脂通路中に、前記マンドレ
ルに連動回転し、外周に突起邪魔部を有する回転部材を
設けてもよい。また、この場合、該突起邪魔部をリング
形状に形成してもよい。さらに該リング形状邪魔部をマ
ンドレル回転軸線に対し斜めに、且つ、マンドレル回転
方向に正の角度を持たせて（樹脂送り機能を持たせて）
形成してもよい。

【００１８】また、本発明は前記課題を解決するためも
う一つの円筒体製造方法として、合成樹脂材料から押出
成形により第１の円筒体を成形し、該第１円筒体を所定
外径の軸棒に外嵌して該軸棒周囲に収縮保持させ、該軸
棒に保持された円筒体の少なくとも表面部を溶媒にて柔
軟なゲル状態としたのち該円筒体を前記軸棒とともに所
定内径の円筒形空所を有する外型の該空所に挿入し、前
記軸棒及び外型を両者間に相対回転速度差が生じるよう
に相対回転させつつ円筒体肉厚を所定のものとし、その
後前記外型から取り出して固化処理したのち前記軸棒か
ら取り外して目的とする円筒体を得ることを特徴とする
合成樹脂円筒体の製造方法を提供するものである。

【００１９】この方法において、前記軸棒及び外型を両
者間に相対回転速度差が生じるように相対回転させるに
あたっては、軸棒及び外型のうちいずれか一方のみを
回転させる、軸棒及び外型の双方を異なる方向に回転
させる、軸棒及び外型の双方を同方向に異なる回転速
度で回転させることと等が考えられる。押出成形により
成形した第１の円筒体の前記軸棒への収縮処理は、代表
例として加熱による熱収縮を挙げることができる。ま
た、収縮させた円筒体のゲル状化処理は該円筒体を良溶
媒に浸漬する、該円筒体に良溶媒をかける等により行え
る。また、軸棒上の円筒体を前記外型との間で均し処理
したあとの固化処理は、該円筒体を貧溶媒の液に浸漬す
る、該円筒体に貧溶媒の液をかける等により行える。

【００２０】

【作用】本発明による前述の１番目に掲げた方法及び装
置によると、１種又は２種以上の原料合成樹脂に必要に
応じ添加材が添加された、或いはさらに必要に応じ予め
適当な段階でブラックスポット、高分子ゲル成分、添加
材の凝集物等がろ過等によりほぼ除去処理された合成樹
脂材料が押出機により加熱溶融状態で押出成形ダイ装置
のダイ本体とマンドレルとの間に押しこまれ、ダイリッ
プ間隙から円筒体に押出成形される。そしてこの押出成
形操作においてダイ本体及びマンドレルが両者間に相対
回転速度差が生じるように相対回転せしめられ、それに
よって押出成形される円筒体の偏肉が抑制され、円筒体
各部の肉厚が精度良く均等化される。併せて成形前合成
樹脂材料に含まれるいわゆるブラックスポット（焼け成
分）、高分子ゲル成分、添加材の凝集物等が円筒体肉厚
に均し閉じ込められ、円筒体表面ノイズが抑制される。

【００２１】また、本発明による前述の２番目に掲げた
方法によると、１種又は２種以上の原料合成樹脂に必要
に応じ添加材が添加された、或いはさらに必要に応じ予
め適当な段階でブラックスポット、高分子ゲル成分、添
加材の凝集物等がろ過等によりほぼ除去処理された合成
樹脂材料から押出成形により第１の円筒体が成形され
る。次にこの円筒体が適当な長さに裁断され、軸棒に外
嵌され、その周囲に収縮処理される。そのあと溶媒にて
少なくとも表面部分が柔らかいゲル状とされたのち、別
途準備した円筒形状空所を有する外型に挿入され、該軸
棒及び外型が両者間に相対回転速度差が生じるように相
対回転せしめられる。これによって円筒体の偏肉が均し
修正され、円筒体各部の肉厚が精度良く均等化され、併
せて合成樹脂材料に含まれるいわゆるブラックスポット
（焼け成分）、高分子ゲル成分、添加材の凝集物等が円
筒体肉厚に均し閉じ込められ、円筒体表面ノイズが抑制
される。

【００２２】その後軸棒が円筒体とともに外型から取り
外され、円筒体のゲル化した部分が固化処理されたの
ち、該軸棒から目的とする円筒体が取り外される。

【００２３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は本発明方法の実施に用いる押出成形装置例の
概略断面図である。この押出成形装置は本発明の１実施
例装置である押出成形ダイ装置５を含んでいる。ダイ装
置５にはスクリュー押出機６が接続されている。

【００２４】押出成形ダイ装置５は、ダイ本体５１を備
えている。ダイ本体５１は、その上半部が細径部５１１
に形成され、中心部に縦方向（重力方向）に延びる樹脂
押し出し孔５１１ａを有しており、下半部が太径部５１
２に形成され、その内部空所５１２ａがベアリングＢを
介して固定部５２に回転可能に外嵌されている。固定部
５２はその中心に前記樹脂押し出し孔５１１ａに連通す
る円錐台形状の空所５２１を有し、該固定部５２には筒
体形状のフレーム５３が接続され、該フレーム５３の下
半部はブロック５３１にて閉塞され、さらに、底部材５
３２が当接固定されている。

【００２５】前記ダイ本体５１の樹脂押し出し孔５１１
ａから固定部５２の空所５２１にかけてマンドレル５４
が内装されている。マンドレル５４はその円柱形状のマ
ンドレル軸５４１がダイ本体の樹脂押し出し孔５１１ａ
の中心部に配置され、該マンドレル軸に連続する円錐形
状部分５４２が固定部５２の空所５２１に配置されてい
る。かくしてマンドレル軸５４１の外周面とダイ本体孔
５１１ａ内周面との間に、所定の内外径、肉厚の円筒体
を押出成形するためのダイリップ間隙５０が形成されて
いるとともに、円錐形状部分５４２の外周面と固定部空
所５２１の内周面との間にリップ間隙５０に向け次第に
狭くなる溶融樹脂通路５００が形成されている。

【００２６】この円錐形状部分５４２には、中間部材５
４０を介して、外周にリング形状突起邪魔部５５１、５
５１を有する円柱形状のレストリクター５５が連接さ
れ、それは前記筒体形状フレーム５３内に位置してい
る。このレストリクター５５の本体外周面とフレーム５
３の内周面との間及び各突起邪魔部５５１外周面とフレ
ーム５３の内周面との間には溶融樹脂通路５５０が形成
されており、これは前記マンドレル５４の周囲に形成さ
れている樹脂通路５００を経てダイリップ間隙５０に連
通している。

【００２７】筒状フレーム５３の下半部を閉塞している
前述のブロック５３１及びそれに連接された底部材５３
２には回転軸５６が回転可能に貫通しており、その上端
部はレストリクター５５及びマンドレル５４に連結固定
されている。底部材５３２には軸５６を囲繞するシール
部材５３２ａを設けてある。軸５６の下端部には歯車伝
動装置５７１を介してモータ５７を接続してある。この
モータの運転によりマンドレル５４及びレストリクター
５５は上方から見て時計方向に所定速度で回転駆動され
る。レストリクター５５におけるリング形状突起部５５
１はレストリクター回転に伴い溶融樹脂をダイリップ間
隙５０の方へ送ることができるように、マンドレル５４
の回転軸線に対し、マンドレル回転方向に正の角度を持
たせて傾斜形成してある。

【００２８】一方、ダイ本体５１はその細径部５１１が
歯車伝動装置５８１を介してモータ５８に接続さてい
る。このモータの運転にてダイ本体５１は上方から見て
反時計方向（マンドレル５４と逆方向）に所定速度で回
転駆動される。前記筒体形状のフレーム５３には前述の
スクリュー押出機６の出口６１１が接続されている。こ
の押出機出口６１１は前記ブロック５３１のある部分に
対応する位置に接続されており、該ブロックにはこの出
口６１１からレストリクター５５周囲の樹脂通路５５０
へ全体的且つ均等的に溶融樹脂を流し込むための樹脂通
路５３１ａを形成してある。

【００２９】スクリュー押出機６は押出・混練用のスク
リュー６２を内蔵したバレル６１を有し、バレル６１先
端は前記出口６１１とされ、後端は部材６１２で閉じら
れている。スクリュー６２はこの後端部材６１２にベア
リング６１２ａを介して支持され、歯車伝動装置６３１
を介してモータ６３にて回転駆動される。バレル６１の
後端部には樹脂材料供給のためのホッパ６４が設けられ
ている。また、バレル６１の外周面にはヒータ６５を付
設してある。

【００３０】以上説明した本発明による押出成形ダイ装
置５を採用した押出成形装置によると、先ず、成形に先
立って１種又は２種以上の熱可塑性の原料合成樹脂に必
要に応じ添加材を添加した、また、必要に応じ適当な段
階でブラックスポット等を粗方、濾過手段等にて除去し
た合成樹脂材料ペレットが準備され、このペレットがス
クリュー押出機６のホッパ６４に投入される。

【００３１】ホッパ６４に投入されたペレットはスクリ
ュー６２の回転によりダイ装置５の方へ搬送されつつヒ
ータ６５により加熱溶融し、混練される。かくして得ら
れた溶融合成樹脂材料は押出機バレル６１の先端出口６
１１からダイ装置５におけるブロック５３１の樹脂通路
５３１ａに押し込まれ、さらにレストリクター５５周囲
の樹脂通路５５０に円周方向において等しく押し込まれ
る。ここに押し込まれた溶融樹脂材料は、モータ５７の
運転にて回転駆動されるレストリクター５５の突起邪魔
部５５１に一時的にせき止められ、押し戻されてさらに
混練されつつ、押し込み圧力と該突起邪魔部５５１によ
る搬送作用により上方の樹脂通路５００に押し込まれ、
さらにダイリップ間隙５０に至り、そこから円筒体Ｄと
して押出成形される。そして、この押出成形にあたり、
ダイ本体５１がモータ５８の運転にて回転駆動されると
ともにマンドレル５４がモータ５７の運転にてダイ本体
５１とは反対方向に回転駆動されることでダイ本体５１
及びマンドレル５４間に相対回転速度差がつけられ、そ
れによって押出成形される円筒体Ｄの偏肉が抑制され、
円筒体各部の肉厚が精度良く均等化される。併せて成形
前合成樹脂材料に残留するブラックスポット、高分子ゲ
ル成分、添加材の凝集物等が円筒体肉厚に均し閉じ込め
られ、円筒体Ｄの表面ノイズが抑制される。

【００３２】次に以上説明した本発明の押出成形ダイ装
置５を採用した押出成形装置による本発明合成樹脂円筒
体の製造方法を図４に示す現像装置における現像スリー
ブ（本例では肉厚（膜厚）１５０μｍ、外形φ２５ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍ）を得るためのもとになる円筒体を
成形する場合を例にとって説明する。図１に示す押出成
形ダイ装置５のダイリップ間隙５０等、各部の寸法は予
めこの円筒体を成形できる寸法に設計した。

【００３３】まず、成形に先立ち、原料合成樹脂を準備
した。かかる原料合成樹脂としては、現像装置で使用す
るトナーがフェライトを含む二成分トナーのときはポリ
アミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）等の結晶性樹脂、変性ポリフェニレンエーテ
ル（変形ＰＰＥ）、ポリカーボネート等の非晶質樹脂を
挙げることができる。しかし、トナーがフェライトを含
まない一成分トナーで負帯電するトナーのときは、ポリ
アミド樹脂が好ましく、特に環境変動の少ないポリアミ
ド１２が望ましい。ここでは一成分トナー用の現像スリ
ーブを製作するためにポリアミド樹脂を採用した。

【００３４】ところで、現像スリーブは、図３の規制ブ
レード４により適度な押圧力で押され、トナー薄層を表
面に帯電付着させ、静電潜像担持体ＰＣに接した状態で
トナーを移していくため、現像を重ねることにより表面
が摩耗していく。そのため、摩耗を軽減する手段とし
て、特開平４−２４７４７８号公報は結晶性ポリアミド
樹脂と非晶質ポリアミド樹脂を主体とする混合材料を提
案している。そこで本例でも結晶性ポリアミド樹脂と非
晶質ポリアミド樹脂を主体とする混合材料を採用した。
しかし、結晶性ポリアミド樹脂と非晶質ポリアミド樹脂
を混ぜ合わせるだけでは相溶性が悪く、現像スリーブの
もとになる円筒体の押出成形において溶融粘度の低い結
晶性ポリアミド樹脂が先に溶出し相（Phase)分離を起こ
し、かえって耐摩耗性が必要な表面に耐摩耗性の悪い結
晶性ポリアミド樹脂が顔を出す状態になる。

【００３５】そこで、非晶質ポリアミド樹脂として予め
非晶質ポリアミド樹脂と少量の結晶性ポリアミド樹脂を
アミド交換反応によりつなぎ合わせた樹脂（ＥＭＲ社製
ＴＲ５５ＬＸ）を用い、結晶性ポリアミド樹脂との相
溶性を向上させた。さらに両者を均一混練分散させるた
めに、前記少量の結晶性ポリアミド樹脂をアミド交換反
応によりつなぎ合わせた非晶質ポリアミド樹脂をパウダ
ー状に加工し、結晶性ポリアミド樹脂とともに混練し
た。このとき該非晶質ポリアミド樹脂：結晶性ポリアミ
ド樹脂＝７：３の割合で混合し、さらに熱安定剤、酸化
防止剤を添加した。かかる混練は従来の押出成形装置に
おける一般的なスクリュー押出機を利用した。また、該
押出機に通常設けられる網状のスクリーンパックを支持
する多孔付きブレーカプレートの部分で溶融混練された
材料中の、現像スリーブ肉厚（膜厚）からして無視でき
ない大きさのブラックスポット、高分子ゲル成分、添加
材の凝集物等の異物を濾過除去した。

【００３６】かくして得た中間材料にカーボンブラック
を添加して両者をミキシングしたのち、図示しない二軸
押出機のホッパに投入し、溶融混練し、溶融後の搬送途
中段階でサイドフィーダにより導電性ウィスカーを投入
し、混練し、分散させ、再びこれらを該押出機の濾過手
段を通してブラックスポット、高分子ゲル成分、添加剤
の凝集物等の異物をほぼ濾過除去しつつ押し出したの
ち、ペレットとした。この場合の濾過手段は分散した導
電性ウィスカーを濾過除去しない範囲のものである。導
電性ウィスカーを樹脂溶融後の途中段階から添加する理
由は、押出機による混練時のウィスカーの折損を防止
し、併せてウィスカーの２次凝集を抑制するためであ
る。

【００３７】かくして得られた合成樹脂ペレットは大部
分の凹状、凸状ぶつ成分が除去されている。僅かに残っ
た高分子ゲル成分やブラックスポットが円筒体の押出成
形時に円筒体の表面状態を悪化させることが考えられる
が、これ以上濾過しても高分子ゲル成分が糸状に弾性変
形して通過してしまい、通過後、冷却にともない弾性回
復して何倍もの大きさになってしまう。

【００３８】なお、前記熱安定剤や酸化防止剤は、合成
樹脂の熱履歴が増えることによる劣化、分解等が懸念さ
れるのであれば添加しておくことが望ましく、或いはこ
れとともに、又はこのような添加剤添加に代えて、押出
機からの材料押出操作のときに該材料が空気に触れない
ように、又は触れ難いように該操作を不活性ガス雰囲気
中で行うことが考えられる。なお、ブラックスポット等
の除去手段は、前述の押出機に備えられているブレーカ
プレート部分に限定されることはなく、それとともに、
又はそれに代えて他の適当な除去手段、例えばスクリー
ンチェンジャーによる濾過、グレンミルパス方式による
除去を採用してもよい。

【００３９】以上説明したように準備した合成樹脂材料
ペレットを押出機６のホッパ６４に投入し、スクリュー
６２の運転によりダイ装置５の方へ搬送しつつヒータ６
５で加熱溶融し、混練し、それにより得られた溶融合成
樹脂材料を押出機バレル６１の先端出口６１１からダイ
装置５に押し込み、且つ、ダイ本体５１及びマンドレル
５４を互いに反対方向に回転駆動しつつダイリップ間隙
５０から押出成形した。かくして各部の肉厚が精度良く
均等化され、併せて成形前合成樹脂材料に残留するブラ
ックスポット、高分子ゲル成分、添加材の凝集物等が円
筒体肉厚に均し閉じ込められ、表面ノイズが抑制された
合成樹脂円筒体Ｄを得た。この円筒体において円筒体肉
厚は公差±１０μｍ以内であった。

【００４０】なお、従来の横方向（水平方向）へ樹脂材
料を吐出するダイ装置であると、ダイリップを全周ほぼ
均一にしても樹脂を吐出すると自重により下側のリップ
より突出する樹脂量が多くなり公差内に押めるのが難し
い。図１のダイ装置５では、その影響をなくすために重
力方向にそって縦方向上方へ吐出するようにしている。
縦方向下方へ吐出してもよい。上へ押し出すか下へ押し
出すかは、押出距離をかせぐためと下へ押し出す場合、
押出機を上げる必要があり、機械本体の振動がダイ装置
に伝わる可能性が大きいため上押出が望ましい。図１の
例では床に押出機を設置でき、十分な振動防止が可能で
ある。

【００４１】ここで、前記添加したウィスカーとカーボ
ンブラックについてさらに説明すると、該ウィスカーは
導電性を付与するとともに、これを利用して最終現像ス
リーブ表面のトナー搬送のための微小凹凸を得ようとす
るものである。このように該ウィスカーは導電性を有す
るが、該ウィスカーは押出成形によりその配向が押出方
向に揃ってしまうため、該ウィスカーだけでは最終現像
スリーブに全体的に十分な導電性が得られない。そのた
め、前記の通りカーボンブラックを添加し、導電性の安
定化を図った。

【００４２】カーボンブラックは、アセチレンブラッ
ク、ファーネス系のカーボンブラック、そしてケッチェ
ンブラックに大別される。これらについて比較検討した
結果、後記の表１に示すようにアセチレンブラックは樹
脂中への分散性が良く成形円筒体表面状態は良好であっ
たが、導電性を安定化するには添加量が多くなり、その
ため円筒体成形時に押出抵抗が大きくなり生産性が悪
く、且つ、最終製品である現像スリーブが脆くなった。
そのため、現像スリーブの耐摩耗性を向上させる目的で
混合した非晶質ポリアミド樹脂が所定量入らず、非晶質
ポリアミド：結晶性ポリアミド＝６：４が限界であっ
た。

【００４３】ケッチェンブラックは添加量が少なく済
み、従って円筒体を成形し易く、柔軟な膜質の円筒体が
得られ、前記目的の非晶質ポリアミド樹脂が所定量以上
入ることができ、非晶質ポリアミド：結晶性ポリアミド
＝９：１まで可能であったが、樹脂中への分散性が悪
く、成形された円筒体表面に凸ブツが多くなった。ファ
ーネスブラックは中間的性質であった。そこで本例で
は、押出成形ダイ装置において成形円筒体の表面状態を
良好にすることを考えているので、ケッチェンブラック
（ライオン（株）製 ケッチェンブラックＥＣ）を採用
した。添加量は５ｗｔ％であった。 表１（押出成形円筒体の表面抵抗１０⁶ Ω／□） 項 目 アセチレンBlack ファーネス 系Black ケッチェンBlack 添加量 １ １／５ １／１０ 円筒体生産性 小 中 大 円筒体表面状態 良 中 悪 円筒体膜質 脆 やや脆 柔軟 なお、成形される円筒体の表面状態が悪く改善が困難な
場合は、ケッチェンブラックと樹脂とのぬれ性を改善す
るために、ケッチェンブラックにアセチレンブラックを
まぶして併用タイプにして使用すると良好な結果が得ら
れる。

【００４４】前記ウィスカーは導電性付与のために予め
導電処理をしているが、ウィスカー本体の表面組成によ
りウィスカーの２次凝集度や現像スリーブを構成する樹
脂内に添加可能なウィスカーの量或いは成形される円筒
体の膜質が異なるため検討を行った。その比較検討結果
を表２に示す。検討したウイスカーはいずれもＫ₂ Ｏ・
ｎＴｉＯ₂ 構造のものである。

【００４５】 表２ 表面にSnO₂を被覆し、SbO₅を 項 目 表面にカーボンを付けたもの ドーピングしたもの （大塚化学（株）製 BK-200) （大塚化学（株）製 WK200B) ２次凝集度 大 小 添加可能範囲 狭 広 膜質 脆 柔軟 表２より、ウィスカーの導電処理として表面にＳｎＯ₂
を被覆し、ＳｂＯ₅ をドーピングしたものの方が全ての
項目で優れていた。従ってこのタイプのウィスカーを採
用した。添加量は２５ｗｔ％であった。

【００４６】以上説明したように成形した円筒体Ｄを所
定長さに裁断し、以後は必要に応じ特開平４−２４３２
７５号公報に開示されている手法と類似の手法により、
別途準備したスリーブ型内に挿入し、加熱しつつ内側か
ら加圧して、スリーブ型に押しつけ、真円度、円筒度を
保つように矯正し、最終的に目的とする現像スリーブを
得た。なお、スリーブ表面の微小凹凸はウィスカーのス
リーブ表面部分の分散状態により押出加工時に得られて
いる。但し、微小凹凸を付ける手法はこれに限定される
ものではない。

【００４７】次に、図２を参照して、前記とは異なる手
法により各部の肉厚が精度良く均等化され、併せて成形
前合成樹脂材料に残留するブラックスポット、高分子ゲ
ル成分、添加材の凝集物等が円筒体肉厚に均し閉じ込め
られ、表面ノイズが抑制された合成樹脂円筒体を製作す
る方法について説明する。前記実施例の場合と同様にし
て準備した合成樹脂材料ペレット、但し原料合成樹脂に
ついては結晶性ポリアミド１２：非晶質ポリアミド樹脂
＝３：７に混合したものを採用し、その他の成分は前記
ペレットと同様にしたものを採用し、先ず図２に示すよ
うに、従来の押出成形装置により第１の円筒体７０を成
形する。次にこの円筒体７０を適当な長さに裁断して軸
棒７１に外嵌し、加熱してその周囲に熱収縮した円筒体
７０１とし、そのあと良溶媒Ｌ１に所定時間、所定温度
下に浸漬して柔らかいゲル状としたのち、別途準備した
円筒形状空所７２１を有する外型７２に挿入し、図示し
ない駆動手段を用いて、軸棒７１及び外型７２のうち
いずれか一方のみを回転させる、又は軸棒７１及び外
型７２の双方を異なる方向に回転させる、又は軸棒７
１及び外型７２の双方を同方向に異なる回転速度で回転
させる。このようにして軸棒７１及び外型７２間に相対
回転速度差をつけ、これによって円筒体７０１の各部の
肉厚を精度良く均等化し、併せて合成樹脂材料に残留す
るブラックスポット、高分子ゲル成分、添加材の凝集物
等を円筒体肉厚に均し閉じ込め、表面ノイズを抑制す
る。その後軸棒７１を円筒体７０１とともに外型７２か
ら取出し、貧溶媒のシャワーＬ２をかけて、全体を固化
し、円筒体７０１を軸棒７１から取り外す。

【００４８】なお、軸棒７１の外径及び外型７２の円筒
形空所７２１の内径は所望肉厚の円筒体を得ることがで
きるものに製作しておく。また、前記良溶媒として、こ
こではジクロルメタン：メタノール＝１：１の混合溶媒
又はクロロホルム：メタノール＝１：１の混合溶媒を用
いる。かくして得られた円筒体７０１はそのまま、又は
必要に応じ裁断して、或いはさらに必要に応じその表面
に微小凹凸を形成し、現像スリーブとする。

【００４９】

【発明の効果】本発明によると、押出成形を利用した合
成樹脂円筒体の製造方法であって、従来より偏肉が抑制
され、各部肉厚が精度良く均等化され、併せて合成樹脂
材料に含まれるブラックスポット、高分子ゲル成分、添
加材の凝集物等による円筒体表面ノイズが抑制された所
望径、肉厚の合成樹脂円筒体を得ることができる方法及
びその方法を実施できる押出成形ダイ装置が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による１番目の合成樹脂円筒体の製造方
法の実施に使用する押出成形ダイ装置の１例を備えた押
出成形装置例の概略断面図である。

【図２】本発明による２番目の合成樹脂円筒体の製造方
法の工程説明図である。

【図３】合成樹脂製現像スリーブを採用した現像装置の
１例の概略断面図である。

【符号の説明】

５ 押出成形ダイ装置 ５１ ダイ本体 ５８１ 歯車伝動装置 ５８ モータ ５４ マンドレル ５０ ダイリップ間隙 ５７１ 歯車伝動動装置 ５７ モータ ５５ レストリクター ５５１ リング形状の突起邪魔部 ５００、５５０ 樹脂通路 ６ スクリュー押出機 Ｄ 合成樹脂円筒体 ７０ 押出成形による第１の円筒体 ７１ 軸棒 ７０１ 収縮円筒体 ７２ 外型 ７２１ 外型の円筒形空所 Ｌ１ 溶媒 Ｌ２ 貧溶媒の固化処理用液体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融合成樹脂材料を押出成形ダイ装置に
   おけるダイ本体とそれに配置されたマンドレルとの間の
   ダイリップ間隙から押し出して合成樹脂円筒体を成形す
   る合成樹脂円筒体の押出成形による製造方法において、
   前記ダイ本体及びマンドレルを両者間に相対回転速度差
   が生じるように相対回転させつつ前記溶融合成樹脂材料
   を前記ダイリップ間隙から押し出すことを特徴とする合
   成樹脂円筒体の押出成形による製造方法。
2. 【請求項２】 ダイ本体及びそれに配置されたマンドレ
   ルを有し、溶融合成樹脂材料を前記ダイ本体及びマンド
   レル間のダイリップ間隙から押し出して合成樹脂円筒体
   を成形する押出成形ダイ装置において、前記ダイ本体及
   びマンドレルを両者間に相対回転速度差が生じるように
   相対回転させるための手段を設けたことを特徴とする合
   成樹脂円筒体の押出成形ダイ装置。
3. 【請求項３】 合成樹脂材料から押出成形により第１の
   円筒体を成形し、該第１円筒体を所定外径の軸棒に外嵌
   して該軸棒周囲に収縮保持させ、該軸棒に保持された円
   筒体の少なくとも表面部を溶媒にて柔軟なゲル状態とし
   たのち該円筒体を前記軸棒とともに所定内径の円筒形空
   所を有する外型の該空所に挿入し、前記軸棒及び外型を
   両者間に相対回転速度差が生じるように相対回転させつ
   つ円筒体肉厚を所定のものとし、その後前記外型から取
   り出して固化処理したのち前記軸棒から取り外して目的
   とする円筒体を得ることを特徴とする合成樹脂円筒体の
   製造方法。