JPH11123753A - 帯電部材用被覆チューブの製造装置 - Google Patents
帯電部材用被覆チューブの製造装置Info
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- JPH11123753A JPH11123753A JP9290966A JP29096697A JPH11123753A JP H11123753 A JPH11123753 A JP H11123753A JP 9290966 A JP9290966 A JP 9290966A JP 29096697 A JP29096697 A JP 29096697A JP H11123753 A JPH11123753 A JP H11123753A
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の装置では、電子写真用の帯電部材に適
用するための小径で薄肉の被覆チューブを、高い均一
性、精密性で製造することは困難であった。 【解決手段】 弾性体に複数層のシームレスな小径薄肉
の被覆チューブを被覆して帯電部材を構成するため被覆
チューブの製造装置において、重力方向に、シームレス
チューブ押出し手段、空冷手段、水冷サイジング手段、
チューブ引き取り手段、およびチューブ切断手段をこの
順序で配置した。
用するための小径で薄肉の被覆チューブを、高い均一
性、精密性で製造することは困難であった。 【解決手段】 弾性体に複数層のシームレスな小径薄肉
の被覆チューブを被覆して帯電部材を構成するため被覆
チューブの製造装置において、重力方向に、シームレス
チューブ押出し手段、空冷手段、水冷サイジング手段、
チューブ引き取り手段、およびチューブ切断手段をこの
順序で配置した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置にお
いて、被帯電体に接触配置され、電圧を印加されること
により被帯電体を帯電するための帯電部材に使用され
る、小径薄肉でシームレスな被覆チューブを製造する装
置に関する。
いて、被帯電体に接触配置され、電圧を印加されること
により被帯電体を帯電するための帯電部材に使用され
る、小径薄肉でシームレスな被覆チューブを製造する装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真装置や静電記録装置など
の画像形成装置に用いられる帯電手段として、接触帯電
方式の帯電手段の採用が進められている。接触帯電方式
は、被帯電体に接触配置された帯電部材に電圧を印加す
ることによって被帯電体を所定の極性、電位に帯電させ
る方式であり、電源の電圧を低くすることができるとい
う利点を有する。またオゾンなどのコロナ生成物の発生
を少なくすることができ、構造が簡単で低コスト化を図
ることができるなどの利点もある。
の画像形成装置に用いられる帯電手段として、接触帯電
方式の帯電手段の採用が進められている。接触帯電方式
は、被帯電体に接触配置された帯電部材に電圧を印加す
ることによって被帯電体を所定の極性、電位に帯電させ
る方式であり、電源の電圧を低くすることができるとい
う利点を有する。またオゾンなどのコロナ生成物の発生
を少なくすることができ、構造が簡単で低コスト化を図
ることができるなどの利点もある。
【0003】帯電部材に印加する電圧として、直流電圧
のみを印加する方式(DC印加方式)もあるが、直流電
圧を接触帯電部材に印加した時の被帯電体の帯電開始電
圧の2倍以上のピーク間電圧を有する振動電界(時間と
共に電圧値が周期的に変化する電界)を接触帯電部材と
被帯電体との間に形成して、被帯電体面を帯電処理する
手法(AC印加方式)の方が、より均一な帯電をするこ
とが可能であり、より望ましい。
のみを印加する方式(DC印加方式)もあるが、直流電
圧を接触帯電部材に印加した時の被帯電体の帯電開始電
圧の2倍以上のピーク間電圧を有する振動電界(時間と
共に電圧値が周期的に変化する電界)を接触帯電部材と
被帯電体との間に形成して、被帯電体面を帯電処理する
手法(AC印加方式)の方が、より均一な帯電をするこ
とが可能であり、より望ましい。
【0004】このような接触帯電装置は、被帯電体に接
触させる帯電部材の形状や形態から、帯電部材をローラ
形状としたローラ型帯電器(特開昭63−7380号お
よび同56−91253号公報など)、ブレード状部材
(帯電ブレード)としたブレード型帯電器(特開昭64
−24264号および同56−194349号公報な
ど)、およびブラシ状部材(帯電ブラシ)としたブラシ
型帯電器(特開昭64−24264号公報など)などに
大別される。
触させる帯電部材の形状や形態から、帯電部材をローラ
形状としたローラ型帯電器(特開昭63−7380号お
よび同56−91253号公報など)、ブレード状部材
(帯電ブレード)としたブレード型帯電器(特開昭64
−24264号および同56−194349号公報な
ど)、およびブラシ状部材(帯電ブラシ)としたブラシ
型帯電器(特開昭64−24264号公報など)などに
大別される。
【0005】ローラ状帯電部材は、回転自由に軸受保持
されて被帯電体に所定の圧力で圧接され、被帯電体の移
動に伴い従動回転するように構成され、通常、基体とし
て中心に設けたシャフトと、このシャフトの周囲にロー
ラ状に設けた導電性の弾性層と、さらにその外周に設け
た表面層などを有する多層構造体である。
されて被帯電体に所定の圧力で圧接され、被帯電体の移
動に伴い従動回転するように構成され、通常、基体とし
て中心に設けたシャフトと、このシャフトの周囲にロー
ラ状に設けた導電性の弾性層と、さらにその外周に設け
た表面層などを有する多層構造体である。
【0006】上記各層のうち、シャフトは、ローラの形
状を維持するための剛体であると共に、給電電極層とし
ての役割を有している。
状を維持するための剛体であると共に、給電電極層とし
ての役割を有している。
【0007】また弾性層は、通常、104 〜109 Ω・
cmの体積固有抵抗を有すること、および弾性変形する
ことにより、被帯電体との均一な接触を確保する機能が
要求されるため、通常、導電性が付与されたゴム硬度
(JIS A)70度以下の柔軟性を有する加硫ゴムが
使用される。
cmの体積固有抵抗を有すること、および弾性変形する
ことにより、被帯電体との均一な接触を確保する機能が
要求されるため、通常、導電性が付与されたゴム硬度
(JIS A)70度以下の柔軟性を有する加硫ゴムが
使用される。
【0008】なお、インフレーション法押出し成型機と
しては、縦型配置としたものも提案されている(特開平
5−92466号公報参照)。
しては、縦型配置としたものも提案されている(特開平
5−92466号公報参照)。
【0009】従来のローラ状帯電部材には、弾性層とし
てゴム発泡体(またはスポンジ状ゴム)を使用した発泡
タイプと、ゴム発泡体を使用しないソリッドタイプがあ
る。また表面層は、被帯電体の帯電均一性を向上させ、
被帯電体表面のピンホールなどに起因するリークの発生
を防止すると共に、トナー粒子や紙粉などの固着を防止
する機能、さらには弾性層の硬度を低下させるために用
いられるオイルや可塑剤などの軟化剤のブリードを防止
する機能なども有している。表面層の体積固有抵抗は、
通常105 〜1013Ω・cmであり、従来は、導電性塗
料を塗布するか、あるいは被覆チューブを被せることに
より形成されている。
てゴム発泡体(またはスポンジ状ゴム)を使用した発泡
タイプと、ゴム発泡体を使用しないソリッドタイプがあ
る。また表面層は、被帯電体の帯電均一性を向上させ、
被帯電体表面のピンホールなどに起因するリークの発生
を防止すると共に、トナー粒子や紙粉などの固着を防止
する機能、さらには弾性層の硬度を低下させるために用
いられるオイルや可塑剤などの軟化剤のブリードを防止
する機能なども有している。表面層の体積固有抵抗は、
通常105 〜1013Ω・cmであり、従来は、導電性塗
料を塗布するか、あるいは被覆チューブを被せることに
より形成されている。
【0010】このようなチューブで被覆された被覆ロー
ラの製造方法としては、熱収縮性チューブを使用する方
法と、非収縮性チューブを使用する方法とがある。熱収
縮性チューブを用いる場合は、シャフト、あるいはシャ
フト上に弾性体を形成した弾性ローラを、内面にプライ
マー塗布された熱収縮性チューブに挿入し、全体を加熱
してチューブを収縮させてローラ外周に被覆する。また
非収縮性チューブを用いる場合は、円筒状金型の内壁に
非収縮性チューブを長手方向に引張りながら配置し、チ
ューブと円筒金型内壁との間を減圧してチューブを内壁
に密着した状態とし、シャフトに弾性体を形成した弾性
ローラを挿入した後、加熱融着してローラ外周にチュー
ブを被覆する。
ラの製造方法としては、熱収縮性チューブを使用する方
法と、非収縮性チューブを使用する方法とがある。熱収
縮性チューブを用いる場合は、シャフト、あるいはシャ
フト上に弾性体を形成した弾性ローラを、内面にプライ
マー塗布された熱収縮性チューブに挿入し、全体を加熱
してチューブを収縮させてローラ外周に被覆する。また
非収縮性チューブを用いる場合は、円筒状金型の内壁に
非収縮性チューブを長手方向に引張りながら配置し、チ
ューブと円筒金型内壁との間を減圧してチューブを内壁
に密着した状態とし、シャフトに弾性体を形成した弾性
ローラを挿入した後、加熱融着してローラ外周にチュー
ブを被覆する。
【0011】しかしながら、熱収縮性チューブを用いる
場合、製造工程は簡単であるが、熱収縮性チューブの製
造がむずかしく、偏肉は避けられず、しかも高価であっ
た。また収縮率の調整もむずかしく、しわが発生してし
まう等の問題もあった。
場合、製造工程は簡単であるが、熱収縮性チューブの製
造がむずかしく、偏肉は避けられず、しかも高価であっ
た。また収縮率の調整もむずかしく、しわが発生してし
まう等の問題もあった。
【0012】これに対し、表層部をシームレスな被覆チ
ューブで形成した場合、ピンホール等の不具合は避ける
ことができ、膜厚のコントロールも比較的容易であるた
め、単一層のチューブを複数個用意して、1個づつ外嵌
処理することにより、多層の抵抗層を順次重ね合わせて
希望する抵抗値のローラを得ることができる。
ューブで形成した場合、ピンホール等の不具合は避ける
ことができ、膜厚のコントロールも比較的容易であるた
め、単一層のチューブを複数個用意して、1個づつ外嵌
処理することにより、多層の抵抗層を順次重ね合わせて
希望する抵抗値のローラを得ることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来、このような目的
に使用されるシームレスな被覆チューブの製造装置で
は、装置の配置ならびに工程の設計上の理由から、成形
品の流れを水平方向に展開する場合が多い。成形品は、
水平方向に流れる関係上、重力方向の分布、すなわち円
周方向に重力が働く結果、工程の各段階において、をの
影響を受けるのを避けられない。すなわちダイスより押
出されてきたチューブは、重力方向に撓むため、所々で
チューブを支えなくてはならない。これらの支持部材
は、未だ熱いチューブ表面に触れることになるため、チ
ューブ表面を傷つける原因となる。またダイスから押出
された直後では、材料は溶融温度に近い温度であり、重
力の影響を大きく受ける。この時、ダイスの押出し口は
水平方向に向けられいるため、ただでさえ偏肉調整が困
難なチューブの肉厚分布は、さらに困難な状況におかれ
る。
に使用されるシームレスな被覆チューブの製造装置で
は、装置の配置ならびに工程の設計上の理由から、成形
品の流れを水平方向に展開する場合が多い。成形品は、
水平方向に流れる関係上、重力方向の分布、すなわち円
周方向に重力が働く結果、工程の各段階において、をの
影響を受けるのを避けられない。すなわちダイスより押
出されてきたチューブは、重力方向に撓むため、所々で
チューブを支えなくてはならない。これらの支持部材
は、未だ熱いチューブ表面に触れることになるため、チ
ューブ表面を傷つける原因となる。またダイスから押出
された直後では、材料は溶融温度に近い温度であり、重
力の影響を大きく受ける。この時、ダイスの押出し口は
水平方向に向けられいるため、ただでさえ偏肉調整が困
難なチューブの肉厚分布は、さらに困難な状況におかれ
る。
【0014】チューブ、特に小径で薄肉でかつ偏肉の小
さいチューブを、均一性、精密性の要求される電子写真
用の帯電部材に適用するためには、前記従来の装置構成
は、根本的な問題を内在していることになる。
さいチューブを、均一性、精密性の要求される電子写真
用の帯電部材に適用するためには、前記従来の装置構成
は、根本的な問題を内在していることになる。
【0015】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、重力方向、すなわち縦方
向に、チューブ形成手段の各要素を配置し、所望のチュ
ーブを形成する手段を提案するものであり、さらには、
形成したチューブを帯電部材の構成要素として組み込
み、電子写真装置用に利用することにある。
で、その目的とするところは、重力方向、すなわち縦方
向に、チューブ形成手段の各要素を配置し、所望のチュ
ーブを形成する手段を提案するものであり、さらには、
形成したチューブを帯電部材の構成要素として組み込
み、電子写真装置用に利用することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、弾性体に複数層のシームレスな小径薄肉の
被覆チューブを被覆して帯電部材を構成するための被覆
チューブの製造装置であって、重力方向に、シームレス
チューブ押出し手段、空冷手段、水冷サイジング手段、
チューブ引き取り手段、およびチューブ切断手段をこの
順序で配置したことを特徴とする。
に本発明は、弾性体に複数層のシームレスな小径薄肉の
被覆チューブを被覆して帯電部材を構成するための被覆
チューブの製造装置であって、重力方向に、シームレス
チューブ押出し手段、空冷手段、水冷サイジング手段、
チューブ引き取り手段、およびチューブ切断手段をこの
順序で配置したことを特徴とする。
【0017】本発明の被覆チューブの製造装置におい
て、好ましくは、水冷サイジング手段が、縁部にオーバ
ーフロー部を有し、かつ中央部に、中心に向かうにした
がって深くなったテーパー部を有する水槽と、この水槽
のテーパー部から下方に延びるサイジング管とを備え、
サイジング管の内径が、被覆チューブの所望の外径より
500μm乃至1.0mm、好ましくは600μm乃至
800μmだけ大きいものである。
て、好ましくは、水冷サイジング手段が、縁部にオーバ
ーフロー部を有し、かつ中央部に、中心に向かうにした
がって深くなったテーパー部を有する水槽と、この水槽
のテーパー部から下方に延びるサイジング管とを備え、
サイジング管の内径が、被覆チューブの所望の外径より
500μm乃至1.0mm、好ましくは600μm乃至
800μmだけ大きいものである。
【0018】さらに、好ましくは、水冷サイジング手段
のサイジング管として、その内面の表面張力が、0.0
2N/m〜0.08N/m、好ましくは0.03N/m
〜0.07N/mに選ばれる。
のサイジング管として、その内面の表面張力が、0.0
2N/m〜0.08N/m、好ましくは0.03N/m
〜0.07N/mに選ばれる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の被覆チューブの
製造装置において遂行される工程について図面を参照し
て説明する。
製造装置において遂行される工程について図面を参照し
て説明する。
【0020】先ず、チューブ成形に用いる材料のペレッ
ト化を行う。表層となる側の材料として、ここでは、ス
チレン系の樹脂(スチレン−エチレン・ブチレン−オレ
フィン共重合樹脂)100重量部を主体に、ポリエチレ
ン18重量部とカーボンブラック(商品名「ケッチェン
ブラックEC」、ライオンアクゾ株式会社)16重量部
をV型ブレンダーで数分間混合し、これをさらに加圧式
ニーダーを用いて190℃で10分間溶融混練した後冷
却し、粉砕機で粉砕し、単軸押出し機でペレット化した
ものを使用する。
ト化を行う。表層となる側の材料として、ここでは、ス
チレン系の樹脂(スチレン−エチレン・ブチレン−オレ
フィン共重合樹脂)100重量部を主体に、ポリエチレ
ン18重量部とカーボンブラック(商品名「ケッチェン
ブラックEC」、ライオンアクゾ株式会社)16重量部
をV型ブレンダーで数分間混合し、これをさらに加圧式
ニーダーを用いて190℃で10分間溶融混練した後冷
却し、粉砕機で粉砕し、単軸押出し機でペレット化した
ものを使用する。
【0021】約4mほどの高さに組み立てられた、押出
し装置等の溶融押出し装置材料供給口にペレットを投入
し、チューブ状に押出す。ダイスより押出されたチュー
ブは所望の外径、内径の約2倍のサイズであるが、自重
と、チューブ引き取りの引張り力とで適正に伸び、径が
小さくなり、次工程の水冷サイジングで所望の内径、外
径に整えられる。この間に、偏肉の調整等も行われるの
である。
し装置等の溶融押出し装置材料供給口にペレットを投入
し、チューブ状に押出す。ダイスより押出されたチュー
ブは所望の外径、内径の約2倍のサイズであるが、自重
と、チューブ引き取りの引張り力とで適正に伸び、径が
小さくなり、次工程の水冷サイジングで所望の内径、外
径に整えられる。この間に、偏肉の調整等も行われるの
である。
【0022】ところが従来の横型装置の場合には、チュ
ーブの流れに直交する方向に重力がかかるため、自然、
撓むことになる。撓むということは、流れ方向におい
て、伸びる部分とそうでない部分が生じている、という
ことであり、特性上均一であるとは言い難い。
ーブの流れに直交する方向に重力がかかるため、自然、
撓むことになる。撓むということは、流れ方向におい
て、伸びる部分とそうでない部分が生じている、という
ことであり、特性上均一であるとは言い難い。
【0023】図1に、本発明の被覆チューブ製造装置の
一実施形態を示す。
一実施形態を示す。
【0024】図1において、前述のペレットを小径薄肉
用ダイス1から押出すことにより成形されたチューブT
は、浅い水槽2に連なるサイジング管6に入る前に、空
気雰囲気部3を通過する。空気雰囲気部3において、数
℃の温度低下が見られる。この場合、適当な空気還流が
生じるような空気供給、排出の仕組みを施すことは、よ
り緻密なサイジング効果を得るのに有効である。適正な
条件は、空気の比熱、温度、供給量、排出量等を種々に
変化させて実験することで容易に見出すことができる。
用ダイス1から押出すことにより成形されたチューブT
は、浅い水槽2に連なるサイジング管6に入る前に、空
気雰囲気部3を通過する。空気雰囲気部3において、数
℃の温度低下が見られる。この場合、適当な空気還流が
生じるような空気供給、排出の仕組みを施すことは、よ
り緻密なサイジング効果を得るのに有効である。適正な
条件は、空気の比熱、温度、供給量、排出量等を種々に
変化させて実験することで容易に見出すことができる。
【0025】水冷サイジングは、ここで最終的な寸法に
整えるために重要な工程である。これに対して空気雰囲
気部3での冷却は補助的なものであり、この段階では、
未だチューブTの温度は押出し直後の温度より数℃低い
程度であり、この段階のチューブ表面等に余計な力が掛
かることは、本発明が対象とする精緻なシームレスチュ
ーブ形成の妨げとなる。たとえば、水槽2において、供
給水が勢い良く流入した場合、水面は波立ち、未だ熱く
柔軟なチューブTの表面状態に影響を与える。
整えるために重要な工程である。これに対して空気雰囲
気部3での冷却は補助的なものであり、この段階では、
未だチューブTの温度は押出し直後の温度より数℃低い
程度であり、この段階のチューブ表面等に余計な力が掛
かることは、本発明が対象とする精緻なシームレスチュ
ーブ形成の妨げとなる。たとえば、水槽2において、供
給水が勢い良く流入した場合、水面は波立ち、未だ熱く
柔軟なチューブTの表面状態に影響を与える。
【0026】たとえば、波の高さが大きく変動すると、
チューブ表面が水に接触している長さが異なり、水面が
高い部位では既に冷却固化が進行しているが、逆に波高
さの低い部位では未だ熱い状態であるので、チューブに
作用する自重と引き取りによる引張り力は、自重、引張
りの影響を受け易い。したがって、微妙な厚みの変化、
チューブ材料中の分散微粒子等の配向にも影響するもの
と考えられる。
チューブ表面が水に接触している長さが異なり、水面が
高い部位では既に冷却固化が進行しているが、逆に波高
さの低い部位では未だ熱い状態であるので、チューブに
作用する自重と引き取りによる引張り力は、自重、引張
りの影響を受け易い。したがって、微妙な厚みの変化、
チューブ材料中の分散微粒子等の配向にも影響するもの
と考えられる。
【0027】そこで、供給水の水冷サイジング手段内で
の配管出口4には、遮蔽板5を設け、波立ちを抑える工
夫が盛り込まれている。勿論、供給水が順次チューブT
表面に行き渡るように注意した構成とすることはいうま
でもない。
の配管出口4には、遮蔽板5を設け、波立ちを抑える工
夫が盛り込まれている。勿論、供給水が順次チューブT
表面に行き渡るように注意した構成とすることはいうま
でもない。
【0028】また、実際のサイジング管6の詳細な構造
に関連し、供給水の配管出口4とサイジング管6との距
離を適切に選択した設計とすることが望ましい。すなわ
ち水槽2は、供給水の配管出口4の近傍では水深の浅い
構造であり、これに連続する中央部では中央が深くなっ
たテーパー部7を形成し、サイジング管6において、チ
ューブ寸法を正確に規定する構造となっている。
に関連し、供給水の配管出口4とサイジング管6との距
離を適切に選択した設計とすることが望ましい。すなわ
ち水槽2は、供給水の配管出口4の近傍では水深の浅い
構造であり、これに連続する中央部では中央が深くなっ
たテーパー部7を形成し、サイジング管6において、チ
ューブ寸法を正確に規定する構造となっている。
【0029】上記のようなテーパー部7を設けた構造で
あるので、供給水の配管出口4でたとえ波立ちが生じて
も、水深の深くなる部位で波の高さは減少していく。
あるので、供給水の配管出口4でたとえ波立ちが生じて
も、水深の深くなる部位で波の高さは減少していく。
【0030】また、テーパー部7の構造は、水槽2表面
でチューブTとの最初の熱交換により暖まった水がオー
バーフロー方向へ流れる流れと、当初の供給水温度のま
まで、上記の暖められた水に比べれば低い水温の当初供
給水の流れとでは、水温に差があり、これにより水槽2
内部で水の対流が起きるように考慮されており、したが
って当初供給水はテーパー部7内面に沿って流れる。さ
らにサイジング管6を通過するチューブに水皮膜を作り
つつ、これと共に所定寸法に設計されたサイジング管6
を経由して下へ流れ落ちる。
でチューブTとの最初の熱交換により暖まった水がオー
バーフロー方向へ流れる流れと、当初の供給水温度のま
まで、上記の暖められた水に比べれば低い水温の当初供
給水の流れとでは、水温に差があり、これにより水槽2
内部で水の対流が起きるように考慮されており、したが
って当初供給水はテーパー部7内面に沿って流れる。さ
らにサイジング管6を通過するチューブに水皮膜を作り
つつ、これと共に所定寸法に設計されたサイジング管6
を経由して下へ流れ落ちる。
【0031】したがって、中央のサイジング管6での熱
交換は、所定の温度の供給水とチューブTとの間で行わ
れる。適正な条件は、チューブTの材料およびその寸法
で定まる要因(比熱、重量、膜厚、直径等)、チューブ
Tがサイジング管6を経過する速度(後述する引き取り
速度と関係する)、および供給水量でほぼ決まる。
交換は、所定の温度の供給水とチューブTとの間で行わ
れる。適正な条件は、チューブTの材料およびその寸法
で定まる要因(比熱、重量、膜厚、直径等)、チューブ
Tがサイジング管6を経過する速度(後述する引き取り
速度と関係する)、および供給水量でほぼ決まる。
【0032】チューブT表面に水滴を垂らした状態を考
えると、水滴はその表面張力により丸まっており、チュ
ーブT表面の水に濡れる力は弱い。本発明の装置の構成
では、チューブTは重力方向に沿って配置されており、
その表面を流れる水は、表面上を広がらない様子で、見
掛け上丸まったままで流れる。サイジング管6の壁面が
無い状態では、チューブT表面上の水滴は広がらず丸ま
っており、ここに過剰の1滴が付加されると、広がらな
いで一気に流れる一筋の流れが観察される。この状態を
図5に示す。
えると、水滴はその表面張力により丸まっており、チュ
ーブT表面の水に濡れる力は弱い。本発明の装置の構成
では、チューブTは重力方向に沿って配置されており、
その表面を流れる水は、表面上を広がらない様子で、見
掛け上丸まったままで流れる。サイジング管6の壁面が
無い状態では、チューブT表面上の水滴は広がらず丸ま
っており、ここに過剰の1滴が付加されると、広がらな
いで一気に流れる一筋の流れが観察される。この状態を
図5に示す。
【0033】この現象は、チューブ表面の表面張力が小
さいために起こるものである。チューブT表面全面が水
で濡れるように水を流す場合、水の供給口の場所、水量
に注意しないと、水量の少ない部位で水切れが生ずる。
さいために起こるものである。チューブT表面全面が水
で濡れるように水を流す場合、水の供給口の場所、水量
に注意しないと、水量の少ない部位で水切れが生ずる。
【0034】ところが、サイジング管6とチューブTと
の間に水が流れる構成としてある場合には、事情は少し
異なる。表面張力が異なる2つの表面が向き合っている
場合、両者の間を流れる水は、どちらかの壁面を主に伝
って流れる傾向を示す。本発明の場合、サイジング管6
は、好ましくは水弾きが良い金属等で構成されている。
またチューブTも表面張力の小さい材質である。したが
ってチューブTおよびサイジング管6がともに真円であ
り、かつ両者の中心が互いに一致していれば、チューブ
Tは、サイジング管6の壁面とチューブTとの間を広が
って流れる水膜によって冷却される。しかし、通常は上
記中心はズレるし、真円状態の継続は望めない。こうし
たズレ等があっても、サイジング管6とチューブTとの
間を間断なく水が流れるようにするためには、両者間の
間隙に比較して水量を多くすればよい。ただし、間隙を
大きくし、これに応じて水量を増すと、水圧で柔らかい
チューブが変形するので、これには自ずと制限がある。
の間に水が流れる構成としてある場合には、事情は少し
異なる。表面張力が異なる2つの表面が向き合っている
場合、両者の間を流れる水は、どちらかの壁面を主に伝
って流れる傾向を示す。本発明の場合、サイジング管6
は、好ましくは水弾きが良い金属等で構成されている。
またチューブTも表面張力の小さい材質である。したが
ってチューブTおよびサイジング管6がともに真円であ
り、かつ両者の中心が互いに一致していれば、チューブ
Tは、サイジング管6の壁面とチューブTとの間を広が
って流れる水膜によって冷却される。しかし、通常は上
記中心はズレるし、真円状態の継続は望めない。こうし
たズレ等があっても、サイジング管6とチューブTとの
間を間断なく水が流れるようにするためには、両者間の
間隙に比較して水量を多くすればよい。ただし、間隙を
大きくし、これに応じて水量を増すと、水圧で柔らかい
チューブが変形するので、これには自ずと制限がある。
【0035】この間隙の大きさには、サイジング管6の
表面張力、およびチューブTの表面張力に加えて、図6
に符号27で示すような水圧27が関係した条件が存在
すると考えられる。
表面張力、およびチューブTの表面張力に加えて、図6
に符号27で示すような水圧27が関係した条件が存在
すると考えられる。
【0036】サイジング管6の内壁と、チューブTの外
壁の表面張力が共に、水の表面張力より小さい場合に
は、壁面上の水滴は丸くなる傾向にあり、表面張力と水
滴に働く重力の方向を考えると、壁面と水滴の表面張力
と為す角度は鈍角傾向となり、即ち上向きの力となる
(図5参照)。
壁の表面張力が共に、水の表面張力より小さい場合に
は、壁面上の水滴は丸くなる傾向にあり、表面張力と水
滴に働く重力の方向を考えると、壁面と水滴の表面張力
と為す角度は鈍角傾向となり、即ち上向きの力となる
(図5参照)。
【0037】本発明では、サイジング管6が、その内壁
面の表面張力が水の表面張力(72.8mN/m)近辺
の値以下である材料で構成されている場合には、上記間
隙に流れ込んだ水は、濡れ難いサイジング管6内壁面
で、その表面張力と、水に働く上向き傾向の表面張力に
支えられつつ、その全面を網羅して流れ落ちる。
面の表面張力が水の表面張力(72.8mN/m)近辺
の値以下である材料で構成されている場合には、上記間
隙に流れ込んだ水は、濡れ難いサイジング管6内壁面
で、その表面張力と、水に働く上向き傾向の表面張力に
支えられつつ、その全面を網羅して流れ落ちる。
【0038】流水量が多いと、チューブ外壁を圧迫しつ
つ流れ、チューブに変形が生ずる。この場合、サイジン
グ壁とチューブ外壁との間隙が大きいと、チューブは円
筒形を維持できずに変形する場合がある。したがって、
間隙中に水を満たしながら、なおかつ水圧に抵抗する条
件が望まれることとなり、サイジング管6内壁面とチュ
ーブT外壁面との間隙の大きさには制限がある。なお、
本発明の構成では、サイジング管内壁面で囲まれた管内
をチューブTは下方に移動していくので、静止状態より
落水し易い条件になっている。
つ流れ、チューブに変形が生ずる。この場合、サイジン
グ壁とチューブ外壁との間隙が大きいと、チューブは円
筒形を維持できずに変形する場合がある。したがって、
間隙中に水を満たしながら、なおかつ水圧に抵抗する条
件が望まれることとなり、サイジング管6内壁面とチュ
ーブT外壁面との間隙の大きさには制限がある。なお、
本発明の構成では、サイジング管内壁面で囲まれた管内
をチューブTは下方に移動していくので、静止状態より
落水し易い条件になっている。
【0039】本発明者は、静止状態での条件を割り出し
て、その周辺の条件を実験的に把握することにより、サ
イジング管6とチューブ13との間隙、およびサイジン
グ管6の表面張力の好適条件を見出した。これらの条件
の割り出しには、サイジング管6の表面張力、サイジン
グ長さ(水圧の影響もあるので補正が必要となる場合も
ある)、サイジング管6の内径、チューブTの外径、チ
ューブTの移動速度、水の密度等が考慮されている。サ
イジング管6とチューブTとの間隙内に存在する水が重
力方向に落下する力と、サイジング管6の壁面およびチ
ューブTの壁面で水を保持する方向に働く、水に対する
表面張力とがバランスが取れていると仮定し、これより
わずかに重力方向の力が勝る条件で、この部分の条件が
概ね決定される。間隙全域に保持される量だけ水が存在
するので、このバランスの臨界を超えて水が補給される
と、バランスが崩れて落水する。あるいは、チューブが
重力方向に移動すると、重力方向の力に加算されるの
で、この場合も落水する。したがって、実際の使用条件
下では、チューブTの移動速度も考慮される。
て、その周辺の条件を実験的に把握することにより、サ
イジング管6とチューブ13との間隙、およびサイジン
グ管6の表面張力の好適条件を見出した。これらの条件
の割り出しには、サイジング管6の表面張力、サイジン
グ長さ(水圧の影響もあるので補正が必要となる場合も
ある)、サイジング管6の内径、チューブTの外径、チ
ューブTの移動速度、水の密度等が考慮されている。サ
イジング管6とチューブTとの間隙内に存在する水が重
力方向に落下する力と、サイジング管6の壁面およびチ
ューブTの壁面で水を保持する方向に働く、水に対する
表面張力とがバランスが取れていると仮定し、これより
わずかに重力方向の力が勝る条件で、この部分の条件が
概ね決定される。間隙全域に保持される量だけ水が存在
するので、このバランスの臨界を超えて水が補給される
と、バランスが崩れて落水する。あるいは、チューブが
重力方向に移動すると、重力方向の力に加算されるの
で、この場合も落水する。したがって、実際の使用条件
下では、チューブTの移動速度も考慮される。
【0040】試みに、サイジング管6内壁面の表面張力
と、チューブT外壁面の表面張力が小さく、たとえば
0.02N/m付近にあると仮定して、サイジング管6
内壁面とチューブT外壁面間の間隙と算出すると、チュ
ーブ外径が11.0mmである場合、概略250μmが
得られる。ここまでの狭い間隙では、移動するチューブ
Tとサイジング管6内壁面とが接触し易く、大量生産を
目指した設計としては実用的でない。
と、チューブT外壁面の表面張力が小さく、たとえば
0.02N/m付近にあると仮定して、サイジング管6
内壁面とチューブT外壁面間の間隙と算出すると、チュ
ーブ外径が11.0mmである場合、概略250μmが
得られる。ここまでの狭い間隙では、移動するチューブ
Tとサイジング管6内壁面とが接触し易く、大量生産を
目指した設計としては実用的でない。
【0041】実際の工程のサイジング管部壁面の水濡れ
状況を見ると、チューブT表面の濡れと同様に水を弾き
気味であり、表面張力は大きくない。チューブT外径が
11.0mmに対して、サイジング管6内壁径を11.
6mmとした構成では、チューブサイズに対する算出し
た間隙は理想的な大きさの範囲にある。実験では、概略
300μmで成功しているので、サイジング管6内壁面
の表面張力は0.03N/mもしくはそれ以上であれば
よい。
状況を見ると、チューブT表面の濡れと同様に水を弾き
気味であり、表面張力は大きくない。チューブT外径が
11.0mmに対して、サイジング管6内壁径を11.
6mmとした構成では、チューブサイズに対する算出し
た間隙は理想的な大きさの範囲にある。実験では、概略
300μmで成功しているので、サイジング管6内壁面
の表面張力は0.03N/mもしくはそれ以上であれば
よい。
【0042】サイジング管6内壁面を、ブラスト法等に
より細かく荒らして表面張力を大きくする処理をして同
様の検討を行うと、サイジング管6内径が12.0mm
までは、有効な条件と考えられ、この場合のサイジング
管6内壁の表面張力は概略0.09N/m付近にあるこ
とが分かった。
より細かく荒らして表面張力を大きくする処理をして同
様の検討を行うと、サイジング管6内径が12.0mm
までは、有効な条件と考えられ、この場合のサイジング
管6内壁の表面張力は概略0.09N/m付近にあるこ
とが分かった。
【0043】しかし、チューブTの表面張力とその下方
向への移動を考慮し、また上部に水が溜り、下方の水流
出部が狭い間隙部である構造における水圧の影響を考慮
しても、上記数値は限界である可能性が高い。水圧の力
関係を考慮した時、狭い間隙部の水流出分が、その上部
に広がりを有しているので、上向き方向に有利に働くも
のと思われる。間隙が広がれば、ある所で下向き方向の
水圧が間隙部の水重量に加算されて落水する。本発明の
構成では、他に下向きの力としてチューブの移動の力が
稼働中は働いているので、詳細条件は実験により決めら
れることになる。
向への移動を考慮し、また上部に水が溜り、下方の水流
出部が狭い間隙部である構造における水圧の影響を考慮
しても、上記数値は限界である可能性が高い。水圧の力
関係を考慮した時、狭い間隙部の水流出分が、その上部
に広がりを有しているので、上向き方向に有利に働くも
のと思われる。間隙が広がれば、ある所で下向き方向の
水圧が間隙部の水重量に加算されて落水する。本発明の
構成では、他に下向きの力としてチューブの移動の力が
稼働中は働いているので、詳細条件は実験により決めら
れることになる。
【0044】しかしながら、本発明のように縦方向に装
置の構成要素を配置することにより、またサイジング管
6における条件を取り込むことにより、所定の特性のチ
ューブを得ることができる。
置の構成要素を配置することにより、またサイジング管
6における条件を取り込むことにより、所定の特性のチ
ューブを得ることができる。
【0045】これに対し、従来の横(水平)方向配置の
場合には、重力方向の撓みがあるため、縦方向配置の場
合のような冷却供給水の皮膜の均一性は期待できない。
また水槽中を水平方向にチューブが移動するだけである
から、本来の外径を規制して、径を整えるといった効果
も期待できない。表面を擦り付けつつ径を規制する、塩
ビ管等のサイジング手段は、電子写真用帯電部材に用い
る被覆チューブの成形にはそぐわない。電子写真装置用
の帯電部材のための被覆チューブは、精細な画像形成手
段の構成部品として利用されるので、表面の傷、および
その傷が形成される時のチューブ内面への影響は無視で
きない。
場合には、重力方向の撓みがあるため、縦方向配置の場
合のような冷却供給水の皮膜の均一性は期待できない。
また水槽中を水平方向にチューブが移動するだけである
から、本来の外径を規制して、径を整えるといった効果
も期待できない。表面を擦り付けつつ径を規制する、塩
ビ管等のサイジング手段は、電子写真用帯電部材に用い
る被覆チューブの成形にはそぐわない。電子写真装置用
の帯電部材のための被覆チューブは、精細な画像形成手
段の構成部品として利用されるので、表面の傷、および
その傷が形成される時のチューブ内面への影響は無視で
きない。
【0046】本発明において、チューブ材料および成形
寸法にとくに制限はないが、冷却の供給水温度が約30
℃、チューブの引き取り速度が約5m/minの条件で
は、供給水量は、好ましくは50g/min〜6000
g/min、さらに好ましくは、50g/min〜25
00g/minの範囲に設定される。
寸法にとくに制限はないが、冷却の供給水温度が約30
℃、チューブの引き取り速度が約5m/minの条件で
は、供給水量は、好ましくは50g/min〜6000
g/min、さらに好ましくは、50g/min〜25
00g/minの範囲に設定される。
【0047】このような条件の水量であると、チューブ
温度を所定温度に下げつつ、水温も適当な上昇範囲に留
めることができる。
温度を所定温度に下げつつ、水温も適当な上昇範囲に留
めることができる。
【0048】なお、上記の水冷手段による水冷サイジン
グに加え、サイジング寸法を固定するのに有効な手段と
して、水冷サイジング手段の後段に、冷水シャワー手段
8を設けることができる。冷水シャワー手段8を併用す
ると、サイジング効果がより確実なものとなる。この場
合も、重力方向に移動するチューブの表面に冷水は当
り、チューブに沿って水皮膜を形成しつつ、下方に流れ
落ちるので、チューブの流れ方向に直交する方向の、チ
ューブを撓ませる力は無視できる。
グに加え、サイジング寸法を固定するのに有効な手段と
して、水冷サイジング手段の後段に、冷水シャワー手段
8を設けることができる。冷水シャワー手段8を併用す
ると、サイジング効果がより確実なものとなる。この場
合も、重力方向に移動するチューブの表面に冷水は当
り、チューブに沿って水皮膜を形成しつつ、下方に流れ
落ちるので、チューブの流れ方向に直交する方向の、チ
ューブを撓ませる力は無視できる。
【0049】次工程は、寸法の定まったチューブを適正
速度で引き取り、前工程においてチューブが停滞しない
ようにする工程であり、この工程を遂行するためにチュ
ーブ引き取り手段9が設けられ、これはタイミングプー
リー10および送りベルト11で構成されている。ダイ
スおよびマンドレルの寸法、チューブ材料の押出し量
(速度)で決定される速度でチューブは押出され、次工
程へと移動していくので、撓みの生じないよう、また逆
に過剰なテンションが掛からないように、適切なな速度
でチューブを移動させていく必要がある。決められた最
終形状、寸法のチューブになるように引き取り速度を調
整するので、この系内を移動する間に、単位時間の移動
距離内にあるチューブ材料の量は変動する。すなわち、
押出した直後の段階では、チューブはその最終寸法より
約2倍大きい直径であるが、材料の溶融温度に近く、伸
び易い状態であるので、自重と引き取り速度(この時引
き取り力が働く)如何にもよるが、単位時間の移動距離
内にあるチューブ材料の量は、当然、押出し直後の領域
での材料の量の方が多い。そして、この材料の量の差
は、小径、薄肉を目指す被覆チューブにおいて、適正な
範囲内に設定される。
速度で引き取り、前工程においてチューブが停滞しない
ようにする工程であり、この工程を遂行するためにチュ
ーブ引き取り手段9が設けられ、これはタイミングプー
リー10および送りベルト11で構成されている。ダイ
スおよびマンドレルの寸法、チューブ材料の押出し量
(速度)で決定される速度でチューブは押出され、次工
程へと移動していくので、撓みの生じないよう、また逆
に過剰なテンションが掛からないように、適切なな速度
でチューブを移動させていく必要がある。決められた最
終形状、寸法のチューブになるように引き取り速度を調
整するので、この系内を移動する間に、単位時間の移動
距離内にあるチューブ材料の量は変動する。すなわち、
押出した直後の段階では、チューブはその最終寸法より
約2倍大きい直径であるが、材料の溶融温度に近く、伸
び易い状態であるので、自重と引き取り速度(この時引
き取り力が働く)如何にもよるが、単位時間の移動距離
内にあるチューブ材料の量は、当然、押出し直後の領域
での材料の量の方が多い。そして、この材料の量の差
は、小径、薄肉を目指す被覆チューブにおいて、適正な
範囲内に設定される。
【0050】本発明においては、チューブ引き取り手段
9によるチューブ引き取り速度と、チューブTの形状、
密度とから求めた単位長さ当たりの引き取りチューブ重
量が、ダイスから押出されたチューブ材料の重量より小
さく、その差の、ダイス押出し材料重量に対する割合
は、10%〜30%が好ましく、この場合には所望の厚
さの均一な肉厚を有する被覆チューブが得られる。
9によるチューブ引き取り速度と、チューブTの形状、
密度とから求めた単位長さ当たりの引き取りチューブ重
量が、ダイスから押出されたチューブ材料の重量より小
さく、その差の、ダイス押出し材料重量に対する割合
は、10%〜30%が好ましく、この場合には所望の厚
さの均一な肉厚を有する被覆チューブが得られる。
【0051】引き取り工程の次工程は、設計長さに余裕
長さを加算した長さにチューブを切断し、表面を傷つけ
ることなく、最終切断工程へ移送するための置き台に保
管する工程である。したがって、置き台構造とその移動
手段の自動化等も当然、本発明の実施に当たって考慮す
べき要素である。
長さを加算した長さにチューブを切断し、表面を傷つけ
ることなく、最終切断工程へ移送するための置き台に保
管する工程である。したがって、置き台構造とその移動
手段の自動化等も当然、本発明の実施に当たって考慮す
べき要素である。
【0052】チューブの余裕長さとは、予め弾性体をシ
ャフトに同心的に設けたローラに被覆チューブを被せ、
余剰分を切断するという作業工程のために設けた長さで
ある。最終切断工程も、以上の各工程で注意している、
「表面の傷付き」に対して考慮された切断手段であるこ
とは言うまでもない。
ャフトに同心的に設けたローラに被覆チューブを被せ、
余剰分を切断するという作業工程のために設けた長さで
ある。最終切断工程も、以上の各工程で注意している、
「表面の傷付き」に対して考慮された切断手段であるこ
とは言うまでもない。
【0053】ここで、本発明の製造装置を用いて、図2
に示す構造の帯電部材を構成する材料について説明す
る。
に示す構造の帯電部材を構成する材料について説明す
る。
【0054】図2において、導電性ローラの形態の帯電
部材15は、ステンレススチール、めっき処理した鉄、
黄銅、導電性プラスチック等の良導電性材料からなるシ
ャフト14の外周面に、導電性の弾性材料からなる弾性
体層12を設け、さらにこの弾性体層12の外周面にチ
ューブ状の複層膜13−2を被覆形成したもので、この
複層膜13−2を形成するために、前述の製造装置を用
いて製造された被覆チューブが用いられる。
部材15は、ステンレススチール、めっき処理した鉄、
黄銅、導電性プラスチック等の良導電性材料からなるシ
ャフト14の外周面に、導電性の弾性材料からなる弾性
体層12を設け、さらにこの弾性体層12の外周面にチ
ューブ状の複層膜13−2を被覆形成したもので、この
複層膜13−2を形成するために、前述の製造装置を用
いて製造された被覆チューブが用いられる。
【0055】ここで、弾性体層12を構成する導電性を
有する弾性材料としては、導電材を配合した導電性ゴム
組成物、あるいは導電性ポリウレタンフォームを用いる
ことができる。
有する弾性材料としては、導電材を配合した導電性ゴム
組成物、あるいは導電性ポリウレタンフォームを用いる
ことができる。
【0056】発泡導電性ゴム組成物を構成するゴム成分
としては、特に制限されるものではないが、エチレンプ
ロピレンゴム(EPDM)、クロロプレン、クロロスル
フォン化ポリエチレンに導電材を配合したもの、エピク
ロルヒドリンとエチレンオキサイドの共重合ゴムの発泡
体またはエピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの
共重合ゴムに導電材を配合したものの発泡体を好適に使
用することができる。これらのゴム、特に固形ブタジエ
ンゴム/液状ポリイソプレンゴムを10/90〜50/
50程度の比率で混合し、これに導電材を配合して発泡
弾性体層12を形成することが好ましく、これにより硬
度が低く、圧縮永久歪が少ない発泡弾性体層12を得る
ことができ、帯電部材15と感光ドラム等の被帯電体と
の密着性を向上させることができる。
としては、特に制限されるものではないが、エチレンプ
ロピレンゴム(EPDM)、クロロプレン、クロロスル
フォン化ポリエチレンに導電材を配合したもの、エピク
ロルヒドリンとエチレンオキサイドの共重合ゴムの発泡
体またはエピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの
共重合ゴムに導電材を配合したものの発泡体を好適に使
用することができる。これらのゴム、特に固形ブタジエ
ンゴム/液状ポリイソプレンゴムを10/90〜50/
50程度の比率で混合し、これに導電材を配合して発泡
弾性体層12を形成することが好ましく、これにより硬
度が低く、圧縮永久歪が少ない発泡弾性体層12を得る
ことができ、帯電部材15と感光ドラム等の被帯電体と
の密着性を向上させることができる。
【0057】これらゴム組成物に配合する導電材として
は、公知の素材が使用でき、たとえば、カーボンブラッ
ク、グラファイトなどの炭素微粒子;ニッケル、銀、ア
ルミニウムおよび銅などの金属微粒子;酸化スズ、酸化
亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウムおよびシリカなど
を主成分とし、これに原子価の異なる不純物イオンをド
ーピングした導電性金属酸化物微粒子;炭素繊維などの
導電性繊維;ステンレス繊維などの金属繊維;炭素ウイ
スカやチタン酸カリウムウイスカの表面を金属酸化物や
炭素などにより導電化処理した導電性チタン酸カリウム
ウイスカなどの導電性ウイスカ;およびポリアニリンお
よびポリピロールなどの導電性重合体微粒子などが挙げ
られる。その配合量は、全ゴム成分100重量部に対し
て3〜100重量部、特に5〜50重量部とすることが
でき、これにより、弾性体層の体積抵抗を101 〜10
9 Ωcm程度に調整することが好ましい。なお、この弾
性体層の形成は、公知の加硫成形法により行うことがで
き、その厚さはローラの用途等に応じて適宜設定される
が、通常1〜20mmとされる。
は、公知の素材が使用でき、たとえば、カーボンブラッ
ク、グラファイトなどの炭素微粒子;ニッケル、銀、ア
ルミニウムおよび銅などの金属微粒子;酸化スズ、酸化
亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウムおよびシリカなど
を主成分とし、これに原子価の異なる不純物イオンをド
ーピングした導電性金属酸化物微粒子;炭素繊維などの
導電性繊維;ステンレス繊維などの金属繊維;炭素ウイ
スカやチタン酸カリウムウイスカの表面を金属酸化物や
炭素などにより導電化処理した導電性チタン酸カリウム
ウイスカなどの導電性ウイスカ;およびポリアニリンお
よびポリピロールなどの導電性重合体微粒子などが挙げ
られる。その配合量は、全ゴム成分100重量部に対し
て3〜100重量部、特に5〜50重量部とすることが
でき、これにより、弾性体層の体積抵抗を101 〜10
9 Ωcm程度に調整することが好ましい。なお、この弾
性体層の形成は、公知の加硫成形法により行うことがで
き、その厚さはローラの用途等に応じて適宜設定される
が、通常1〜20mmとされる。
【0058】帯電部材15は、弾性体層12上に複層の
被覆チューブを被覆して形成した複層膜13−2を設け
たものである。この複層膜13−2を構成する熱可塑性
樹脂としては、押出し成形可能な熱可塑性樹脂であれば
いずれのものでもよく、具体的には、エチレンプロピレ
ンゴム(EPDM)、エチレン酢酸ビニル、エチレンエ
チルアクリレート、エチレンアクリル酸メチル、スチレ
ンブタジエンゴム、ポリエステル、ポリウレタン、ナイ
ロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12お
よびその他の共重合ナイロンなどのポリアミド、スチレ
ンエチレンブチル、エチレンブチル、ニトリルブタジエ
ンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、多硫化ゴムお
よび塩素化ポリエチレン、クロロプレンゴム、ブタジエ
ンゴム、1,2−ポリブタジエン、イソプレンゴム、ポ
リノルボルネンゴム等、通常のゴムまたはスチレン−ブ
タジエン−スチレン(SBS)、スチレン−ブタジエン
−スチレンの水添加物(SEBS)等の熱可塑性ゴムを
使用することができ、特に制限されるものではない。
被覆チューブを被覆して形成した複層膜13−2を設け
たものである。この複層膜13−2を構成する熱可塑性
樹脂としては、押出し成形可能な熱可塑性樹脂であれば
いずれのものでもよく、具体的には、エチレンプロピレ
ンゴム(EPDM)、エチレン酢酸ビニル、エチレンエ
チルアクリレート、エチレンアクリル酸メチル、スチレ
ンブタジエンゴム、ポリエステル、ポリウレタン、ナイ
ロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12お
よびその他の共重合ナイロンなどのポリアミド、スチレ
ンエチレンブチル、エチレンブチル、ニトリルブタジエ
ンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、多硫化ゴムお
よび塩素化ポリエチレン、クロロプレンゴム、ブタジエ
ンゴム、1,2−ポリブタジエン、イソプレンゴム、ポ
リノルボルネンゴム等、通常のゴムまたはスチレン−ブ
タジエン−スチレン(SBS)、スチレン−ブタジエン
−スチレンの水添加物(SEBS)等の熱可塑性ゴムを
使用することができ、特に制限されるものではない。
【0059】あるいは、上記の各樹脂や共重合体よりな
るエラストマーおよび変性体等のエラストマーと、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)
などの飽和ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、
ポリカーボネート、ポリアセタール、アクリルニトリル
ブタジエンスチレン、ポリスチレン、ハイインパクトポ
リスチレン(HIPS)、ポリウレタン、ポリフェニレ
ンオキサイド、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレンアクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)およ
びアクリロニトリル−エチレン/プロピレンゴム−スチ
レン樹脂(AES)、アクリロニトリル−アリクルゴム
−スチレン樹脂(AAS)などのスチレン系樹脂および
アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、
等の各樹脂および共重合体からなる材料の組み合わせが
よい。さらに、上記ゴム、熱可塑性エラストマーおよび
熱可塑性樹脂から選ばれた2種以上の重合体からなるポ
リマーアロイまたはポリマーブレンドも使用できる。
るエラストマーおよび変性体等のエラストマーと、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)
などの飽和ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、
ポリカーボネート、ポリアセタール、アクリルニトリル
ブタジエンスチレン、ポリスチレン、ハイインパクトポ
リスチレン(HIPS)、ポリウレタン、ポリフェニレ
ンオキサイド、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレンアクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)およ
びアクリロニトリル−エチレン/プロピレンゴム−スチ
レン樹脂(AES)、アクリロニトリル−アリクルゴム
−スチレン樹脂(AAS)などのスチレン系樹脂および
アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、
等の各樹脂および共重合体からなる材料の組み合わせが
よい。さらに、上記ゴム、熱可塑性エラストマーおよび
熱可塑性樹脂から選ばれた2種以上の重合体からなるポ
リマーアロイまたはポリマーブレンドも使用できる。
【0060】シャフト14を構成する材料としては、た
とえばアルミニウム、銅、鉄、またはこれらを含む合金
などの良導体が好適に用いられる。従来技術において問
題になる弾性体層12の抵抗値の局所的不均一が帯電の
不均一に起因する帯電不良を防止することができる。本
発明に用いられる金属層は、0.1〜1.5mmの厚さ
を有する金属管であっても、棒状であってもよい。
とえばアルミニウム、銅、鉄、またはこれらを含む合金
などの良導体が好適に用いられる。従来技術において問
題になる弾性体層12の抵抗値の局所的不均一が帯電の
不均一に起因する帯電不良を防止することができる。本
発明に用いられる金属層は、0.1〜1.5mmの厚さ
を有する金属管であっても、棒状であってもよい。
【0061】複層膜13−2は、たとえばより優れた耐
久性や耐環境性などを得ることを目的として、本発明の
装置で製造された被覆チューブをさらに架橋させて、導
電性架橋重合体とすることもできる。チューブ状に成形
された導電性重合体を架橋させる方法としては、重合体
の種類に応じて硫黄、有機過酸化物およびアミン類など
の架橋剤を予め添加しておき、高温下に架橋結合を生成
させる化学的架橋法や、電子線やγ線などの放射線を照
射することにより架橋させる放射線架橋法などが有効で
ある。上記各種架橋法のうちでは、電子線架橋法が、架
橋剤またはその分解生成物の移行による被帯電体の汚染
の恐れがなく、さらに高温処理の必要がない点、および
安全性の点で特に好ましい。
久性や耐環境性などを得ることを目的として、本発明の
装置で製造された被覆チューブをさらに架橋させて、導
電性架橋重合体とすることもできる。チューブ状に成形
された導電性重合体を架橋させる方法としては、重合体
の種類に応じて硫黄、有機過酸化物およびアミン類など
の架橋剤を予め添加しておき、高温下に架橋結合を生成
させる化学的架橋法や、電子線やγ線などの放射線を照
射することにより架橋させる放射線架橋法などが有効で
ある。上記各種架橋法のうちでは、電子線架橋法が、架
橋剤またはその分解生成物の移行による被帯電体の汚染
の恐れがなく、さらに高温処理の必要がない点、および
安全性の点で特に好ましい。
【0062】図3に、このようにして形成された複層膜
を備えたローラ状帯電部材15を組み込んだ電子写真装
置の概略構成を示す。
を備えたローラ状帯電部材15を組み込んだ電子写真装
置の概略構成を示す。
【0063】図3において、符号16はドラム状電子写
真感光体(以下、感光ドラムという)であり、矢印方向
に所定の周速度で回転駆動される。ドラム状電子写真感
光体(以下、感光ドラムという)16は、回転過程にお
いて、帯電部材15により、その周面に正または負の所
定電位の均一帯電を受け、次いでスリット露光やレーザ
ービーム走査露光などの像露光手段(不図示)からの画
像露光光18を受ける。こうして感光ドラム16の周面
に静電潜像が順次形成されていく。
真感光体(以下、感光ドラムという)であり、矢印方向
に所定の周速度で回転駆動される。ドラム状電子写真感
光体(以下、感光ドラムという)16は、回転過程にお
いて、帯電部材15により、その周面に正または負の所
定電位の均一帯電を受け、次いでスリット露光やレーザ
ービーム走査露光などの像露光手段(不図示)からの画
像露光光18を受ける。こうして感光ドラム16の周面
に静電潜像が順次形成されていく。
【0064】形成された静電潜像は、次いで現像手段1
9によりトナー現像され、現像されたトナー像は、不図
示の給紙部から、感光ドラム16と転写手段20との間
に感光ドラム16の回転と同期取りされて給紙された転
写材21に、転写手段20により順次転写されていく。
9によりトナー現像され、現像されたトナー像は、不図
示の給紙部から、感光ドラム16と転写手段20との間
に感光ドラム16の回転と同期取りされて給紙された転
写材21に、転写手段20により順次転写されていく。
【0065】像転写を受けた転写材21は、感光体面か
ら分離されて像定着手段へ導入されて像定着を受けるこ
とにより複写物(コピー)として装置外へプリントアウ
トされる。
ら分離されて像定着手段へ導入されて像定着を受けるこ
とにより複写物(コピー)として装置外へプリントアウ
トされる。
【0066】像転写後の感光ドラム16の表面は、クリ
ーニング手段22によって転写残りトナーの除去を受け
て清浄面化され、繰り返し像形成に使用される。
ーニング手段22によって転写残りトナーの除去を受け
て清浄面化され、繰り返し像形成に使用される。
【0067】上述の感光ドラム16、帯電部材15、現
像手段19およびクリーニング手段22などの構成要素
のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体
に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機
やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に
対して着脱可能に構成してもよい。たとえば、現像手段
19およびクリーニング手段22を感光ドラム16およ
び帯電部材15と共に一体に支持してカートリッジ化し
て、装置本体のレールなどの案内手段を用いて装置本体
に着脱可能なプロセスカートリッジとすることができ
る。
像手段19およびクリーニング手段22などの構成要素
のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体
に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機
やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に
対して着脱可能に構成してもよい。たとえば、現像手段
19およびクリーニング手段22を感光ドラム16およ
び帯電部材15と共に一体に支持してカートリッジ化し
て、装置本体のレールなどの案内手段を用いて装置本体
に着脱可能なプロセスカートリッジとすることができ
る。
【0068】また、画像露光光18は、電子写真装置が
複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光
や透過光、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化
し、この信号にしたがって行われるレーザービームの走
査、LEDアレイの駆動および液晶シャッターアレイの
駆動などにより照射される光である。
複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光
や透過光、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化
し、この信号にしたがって行われるレーザービームの走
査、LEDアレイの駆動および液晶シャッターアレイの
駆動などにより照射される光である。
【0069】上記の装置は、本発明の装置で成形したチ
ューブを被覆した帯電部材を組み込んだプロセスカート
リッジ、さらには、これを組み込んだ電子写真装置とし
て、評価等に使用される。
ューブを被覆した帯電部材を組み込んだプロセスカート
リッジ、さらには、これを組み込んだ電子写真装置とし
て、評価等に使用される。
【0070】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。
【0071】(実施例1) <表層チューブの形成>表層となる被覆チューブの材料
として、スチレン系の樹脂(スチレン−エチレン・ブチ
レン−オレフィン共重合樹脂、商品名「ダイナロン」、
日本合成ゴム(株)製)100重量部を主体に、ポリエ
チレン18重量部とカーボンブラック(商品名「ケッチ
ェンブラックEC」、ライオンアクゾ株式会社製)16
重量部をV型ブレンダーで数分間混合した。これをさら
に加圧式ニーダーを用いて190℃で10分間溶融混練
した。さらに冷却後、粉砕機で粉砕し、単軸押出し機で
ペレット化した。
として、スチレン系の樹脂(スチレン−エチレン・ブチ
レン−オレフィン共重合樹脂、商品名「ダイナロン」、
日本合成ゴム(株)製)100重量部を主体に、ポリエ
チレン18重量部とカーボンブラック(商品名「ケッチ
ェンブラックEC」、ライオンアクゾ株式会社製)16
重量部をV型ブレンダーで数分間混合した。これをさら
に加圧式ニーダーを用いて190℃で10分間溶融混練
した。さらに冷却後、粉砕機で粉砕し、単軸押出し機で
ペレット化した。
【0072】上記ペレットを、図1に示した構造のダイ
ス1を備えた縦型押出し機を用いてチューブ状に押出
し、約5cm長の空気充満部位を経由し、水槽2および
サイジング管6に順次通す。水槽2には、約30℃に調
節された冷却水(約2300g/min)の供給が行わ
れる。冷却水は、配管出口4の遮蔽板5で水の勢いを抑
制された後、浅い水槽2と、中心部向けてテーパー部を
経て深くなるサイジング管6を経由し、一部下に流れ落
ちる。ここで、冷却、寸法調整等が行われる。
ス1を備えた縦型押出し機を用いてチューブ状に押出
し、約5cm長の空気充満部位を経由し、水槽2および
サイジング管6に順次通す。水槽2には、約30℃に調
節された冷却水(約2300g/min)の供給が行わ
れる。冷却水は、配管出口4の遮蔽板5で水の勢いを抑
制された後、浅い水槽2と、中心部向けてテーパー部を
経て深くなるサイジング管6を経由し、一部下に流れ落
ちる。ここで、冷却、寸法調整等が行われる。
【0073】サイジング管6の構造が重要であり、サイ
ジング管6内径と目標チューブ外径との差をそれぞれ5
00μm、600μm、800μm、1000μmとし
てチューブ成形を行った。
ジング管6内径と目標チューブ外径との差をそれぞれ5
00μm、600μm、800μm、1000μmとし
てチューブ成形を行った。
【0074】またこの差が小さいものは、チューブがサ
イジング管6の壁面に触れ易い構成となるが、差を30
0μmと小さい値に、また逆に差を1.2mmと大きい
値に設定して被覆チューブを作製した。
イジング管6の壁面に触れ易い構成となるが、差を30
0μmと小さい値に、また逆に差を1.2mmと大きい
値に設定して被覆チューブを作製した。
【0075】さらに、上記水温の冷水シャワー部8を経
由してチューブTは引き取られる。チューブTの引き取
り速度は、ダイス1からの押出し量と、チューブTの成
形寸法から概略割り出され、調整される。次に被覆長に
余裕を持たせた長さに切断され、相互に接触しないよう
台座(図示せず)に保管される。
由してチューブTは引き取られる。チューブTの引き取
り速度は、ダイス1からの押出し量と、チューブTの成
形寸法から概略割り出され、調整される。次に被覆長に
余裕を持たせた長さに切断され、相互に接触しないよう
台座(図示せず)に保管される。
【0076】このようにして外径約11mm、厚さ25
0μmの表層チューブを得た。
0μmの表層チューブを得た。
【0077】(中層チューブの形成)中層となる被覆チ
ューブの材料として、ポリウレタンエラストマー100
重量部、カーボンブラック(商品名「ケッチェンブラッ
クEC」)17重量部、酸化マグネシウム10重量部、
ステアリン酸カルシウム1重量部を、表層側の材料と同
様の工程でペレット化した。
ューブの材料として、ポリウレタンエラストマー100
重量部、カーボンブラック(商品名「ケッチェンブラッ
クEC」)17重量部、酸化マグネシウム10重量部、
ステアリン酸カルシウム1重量部を、表層側の材料と同
様の工程でペレット化した。
【0078】上記ペレットを、図1に示した縦型押出し
機を用いてチューブ状に押出し、約5cm長の空気充満
部位を経由し、水槽2およびサイジング管6に通す。こ
の部位には、約30℃に調節された冷却水(約2300
g/min)の供給が行われる。冷却水は、配管出口4
の遮蔽板5で水の勢いを抑制された後、浅い水槽2と、
中心部向けてテーパー状に深くなったサイジング管6を
経由し、一部下に流れ落ちる。ここで冷却、寸法調整等
が行われる。
機を用いてチューブ状に押出し、約5cm長の空気充満
部位を経由し、水槽2およびサイジング管6に通す。こ
の部位には、約30℃に調節された冷却水(約2300
g/min)の供給が行われる。冷却水は、配管出口4
の遮蔽板5で水の勢いを抑制された後、浅い水槽2と、
中心部向けてテーパー状に深くなったサイジング管6を
経由し、一部下に流れ落ちる。ここで冷却、寸法調整等
が行われる。
【0079】サイジング管6構造が重要であり、サイジ
ング管6内径と目標チューブ外径との差をそれぞれ50
0μm、600μm、800μm、1000μmとして
チューブ成形を行った。
ング管6内径と目標チューブ外径との差をそれぞれ50
0μm、600μm、800μm、1000μmとして
チューブ成形を行った。
【0080】またこの差が小さいものは、チューブがサ
イジング管6の壁面に触れ易い構成となるが、差を30
0μmと小さい値に、また逆に差を1.2mmと大きい
値に設定して被覆チューブを作製した。
イジング管6の壁面に触れ易い構成となるが、差を30
0μmと小さい値に、また逆に差を1.2mmと大きい
値に設定して被覆チューブを作製した。
【0081】さらに、上記水温の冷水シャワー部8を経
由して、チューブTは引き取られる。チューブTの引き
取り速度は、ダイス1からの押出し量と、チューブTの
成形寸法から概略割り出され、調整される。次に被覆長
に余裕を持たせた長さに切断され、相互に接触しないよ
う台座(図示せず)に保管される。
由して、チューブTは引き取られる。チューブTの引き
取り速度は、ダイス1からの押出し量と、チューブTの
成形寸法から概略割り出され、調整される。次に被覆長
に余裕を持たせた長さに切断され、相互に接触しないよ
う台座(図示せず)に保管される。
【0082】このようにして外径約11mm、400μ
m厚の中層チューブを得た。
m厚の中層チューブを得た。
【0083】(発泡弾性体層の形成)内径4.5mm、
外径11.5mmのホース状の発泡弾性体層12(EP
DMゴムに、加硫剤と発泡剤を配合し、混合したものを
押出し成形機によりホース状に成形し、加硫缶内で発泡
させたもの)を長さ225mmに切り、その中心孔に、
長さ260mm、直径5mmのシャフト14を挿入し
た。
外径11.5mmのホース状の発泡弾性体層12(EP
DMゴムに、加硫剤と発泡剤を配合し、混合したものを
押出し成形機によりホース状に成形し、加硫缶内で発泡
させたもの)を長さ225mmに切り、その中心孔に、
長さ260mm、直径5mmのシャフト14を挿入し
た。
【0084】これに、長さ228mmに切断した上記の
中層チューブ(厚さ約400μm)を、チューブ被覆装
置(不図示)により被せて、発泡弾性体と圧密着させ
た。
中層チューブ(厚さ約400μm)を、チューブ被覆装
置(不図示)により被せて、発泡弾性体と圧密着させ
た。
【0085】次に、先の表層被覆時のシャフト配置を逆
転させて、チューブ被覆装置(不図示)により、上記の
表層チューブ(厚さ約250μm)を230mm長さに
切断したものを中層チューブ上に被せて、最終形状とし
た。
転させて、チューブ被覆装置(不図示)により、上記の
表層チューブ(厚さ約250μm)を230mm長さに
切断したものを中層チューブ上に被せて、最終形状とし
た。
【0086】この帯電部材を、LBP(レーザービーム
プリンター;ヒューレッドパッカード社のレーザージェ
ット2−P)の帯電部材と交換し、これを用いて画像形
成を行った。その結果、中層チューブと表層チューブの
間、また中層チューブと発泡弾性体12の間の密着性を
確保でき、形成された画像も良好であった。
プリンター;ヒューレッドパッカード社のレーザージェ
ット2−P)の帯電部材と交換し、これを用いて画像形
成を行った。その結果、中層チューブと表層チューブの
間、また中層チューブと発泡弾性体12の間の密着性を
確保でき、形成された画像も良好であった。
【0087】なお、帯電部材の電気抵抗は、下記の方法
により測定した。すなわち、図4に示すように、帯電部
材15上に幅10mmのアルミ箔(または銅薄板)23
を巻き、シャフト14とアルミ箔23の間に電源24よ
り直流250Vを印加し、そのときに流れる電流を計測
し、シャフト14とアルミ箔23との間の抵抗値を算出
した。そして、アルミ箔23の位置を移動することによ
り、帯電部材15の長手方向の抵抗値の局所的な変動を
測定した。このようにして測定した帯電部材15の局所
的抵抗値は0.6〜0.9MΩであり、極めて均一性が
高いことがわかった。
により測定した。すなわち、図4に示すように、帯電部
材15上に幅10mmのアルミ箔(または銅薄板)23
を巻き、シャフト14とアルミ箔23の間に電源24よ
り直流250Vを印加し、そのときに流れる電流を計測
し、シャフト14とアルミ箔23との間の抵抗値を算出
した。そして、アルミ箔23の位置を移動することによ
り、帯電部材15の長手方向の抵抗値の局所的な変動を
測定した。このようにして測定した帯電部材15の局所
的抵抗値は0.6〜0.9MΩであり、極めて均一性が
高いことがわかった。
【0088】さらに、目視により上記帯電部材15表面
の筋、凹凸、皺等を観察したが、問題になるような箇所
は見られなかった。
の筋、凹凸、皺等を観察したが、問題になるような箇所
は見られなかった。
【0089】次に、上記帯電部材15をカートリッジ
(キャノン社製、EP−L)に搭載し、このカートリッ
ジをレーザービームプリンター(キャノン社製、Las
erShotA404)に装着して耐久を行い、目視に
より出力画像の画質を評価した。その結果、25℃、5
0%RHの環境下で3500枚の画像を出力しても全く
異常が認められなかった。
(キャノン社製、EP−L)に搭載し、このカートリッ
ジをレーザービームプリンター(キャノン社製、Las
erShotA404)に装着して耐久を行い、目視に
より出力画像の画質を評価した。その結果、25℃、5
0%RHの環境下で3500枚の画像を出力しても全く
異常が認められなかった。
【0090】(実施例2)実施例1で説明した材料、組
成、製法は同じであるが、サイジング管6の壁面の表面
張力に注目して検討した。
成、製法は同じであるが、サイジング管6の壁面の表面
張力に注目して検討した。
【0091】サイジング管6を構成する材料は、黄銅
(真鍮)であるが、適正な表面張力を見出すために、ブ
ラスト粒子サイズ、ブラスト時間、圧力等を種々に変え
て各種表面を形成した。例として、サイジング管6の構
成管表面張力が、それぞれ0.02N/m、0.03N
/m、0.05N/m、0.07N/m、0.08N/
mのものを用意した。
(真鍮)であるが、適正な表面張力を見出すために、ブ
ラスト粒子サイズ、ブラスト時間、圧力等を種々に変え
て各種表面を形成した。例として、サイジング管6の構
成管表面張力が、それぞれ0.02N/m、0.03N
/m、0.05N/m、0.07N/m、0.08N/
mのものを用意した。
【0092】また表面張力が小さいもの、例えば0.0
1N/mはチューブがサイジング管6壁面に触れ易い構
成で、サイジングに適したチューブとサイジング管との
間のギャップとなるが、実際には水圧の関係もあり、良
否判定は微妙であった。
1N/mはチューブがサイジング管6壁面に触れ易い構
成で、サイジングに適したチューブとサイジング管との
間のギャップとなるが、実際には水圧の関係もあり、良
否判定は微妙であった。
【0093】表面張力がより大きい系、例えば0.09
N/mでは、サイジング管6壁面に水が付着し易く、両
者のギャップが大きい構造の場合には、チューブT壁面
に水が付着する量が少なくなる。しかし実際には、サイ
ジング管6の上部の水槽構造に水が満たされつつサイジ
ング管6に流入するので、チューブTに水圧27(図
7)の影響が出る両者間ギャップの構成までは、問題が
なかった。すなわ、単に表面張力の範囲のみで良好なサ
イジング管6の構成が決まるのではなく、チューブTお
よびサイジング管6間のギャップとの兼ね合いで、より
良好な条件が定まる。このような状況を加味しつつ、最
終工程経過後、各実施例の評価を行った。
N/mでは、サイジング管6壁面に水が付着し易く、両
者のギャップが大きい構造の場合には、チューブT壁面
に水が付着する量が少なくなる。しかし実際には、サイ
ジング管6の上部の水槽構造に水が満たされつつサイジ
ング管6に流入するので、チューブTに水圧27(図
7)の影響が出る両者間ギャップの構成までは、問題が
なかった。すなわ、単に表面張力の範囲のみで良好なサ
イジング管6の構成が決まるのではなく、チューブTお
よびサイジング管6間のギャップとの兼ね合いで、より
良好な条件が定まる。このような状況を加味しつつ、最
終工程経過後、各実施例の評価を行った。
【0094】(評価)実施例1の各群の比較において、
チューブTおよびサイジング管6間のギャップがより小
さくなるほど、サイジング管6の狭い間隙を埋める水量
は少なくなり、水槽上部のオーバーフロー部から、冷却
水は流れ出ていく。サイジング管6に占める水量が少な
いため、チューブ移動の際の動きが少しでも大きくなる
と、チューブTはサイジング管6の上部で詰まってしま
う。これは、冷却水がチューブTを被覆しつつ、潤滑液
の役割を果たしてチューブTをサイジング管6を通過さ
せるべきところ、水量が不足なため、チューブTがうま
く滑り落ちていかないことによる考えられる。
チューブTおよびサイジング管6間のギャップがより小
さくなるほど、サイジング管6の狭い間隙を埋める水量
は少なくなり、水槽上部のオーバーフロー部から、冷却
水は流れ出ていく。サイジング管6に占める水量が少な
いため、チューブ移動の際の動きが少しでも大きくなる
と、チューブTはサイジング管6の上部で詰まってしま
う。これは、冷却水がチューブTを被覆しつつ、潤滑液
の役割を果たしてチューブTをサイジング管6を通過さ
せるべきところ、水量が不足なため、チューブTがうま
く滑り落ちていかないことによる考えられる。
【0095】また逆に、チューブおよびサイジング管間
のギャップがより大きくなるほど、サイジング管6入り
口での水圧の影響は下向きに無視できなくなり、また柔
らかいチューブTを押し付ける圧力でもあるので、上記
ギャップはかなり制限されたものとなる。ここでは、サ
イジング長さを5cmとして検討しているが、この長さ
が長いほど、水圧の影響を受けることは容易に想像され
る。本発明の好適条件として挙げた範囲と、サイジング
長さを長くした場合の条件とは異なってきて、サイジン
グ長さが長いほど、上記ギャップの上限は小さくなる傾
向がある。
のギャップがより大きくなるほど、サイジング管6入り
口での水圧の影響は下向きに無視できなくなり、また柔
らかいチューブTを押し付ける圧力でもあるので、上記
ギャップはかなり制限されたものとなる。ここでは、サ
イジング長さを5cmとして検討しているが、この長さ
が長いほど、水圧の影響を受けることは容易に想像され
る。本発明の好適条件として挙げた範囲と、サイジング
長さを長くした場合の条件とは異なってきて、サイジン
グ長さが長いほど、上記ギャップの上限は小さくなる傾
向がある。
【0096】結論として、実施例1に示した範囲では、
概ね良好にチューブの成形ができている。
概ね良好にチューブの成形ができている。
【0097】実施例2の群は、水を支える力としてサイ
ジング管6壁面の表面張力の大きさを、チューブおよび
サイジング管間のギャップへの影響を考慮しつつ規定し
たものである。サイジング管6壁面の表面張力が大きい
と、ギャップ中の水は、サイジング管6壁に付着する方
が安定状態であるため、ギャップ中の水には見かけ上サ
イジング管6壁面側に寄せられるような力が働く。実際
に、良く濡れる表面に水を流しつつチューブTを寄せる
と、チューブTはサイジング管6壁面に吸い付けられる
ように動くのが観察できる。言い換えれば、水に接する
チューブTのある一部分を捉えてみると、元々サイジン
グ管6壁面に付着した水滴が、重力方向に流れ落ちる瞬
間では、付着したチューブTの任意の接触部にはサイジ
ング管6壁面方向に引き寄せられる力が働く(図6参
照)。本発明の装置の構成では、冷却水は浅い水槽の中
央部への傾斜のある水槽からサイジング管6へと定常的
に流れるので、上記のような力は、柔らかいチューブを
押しつぶそうとする水圧に抗する力と考えても良い。こ
の時、チューブの膜厚が大きいほど、水圧に抵抗する。
しかし、ギャップが大きくて水量が多い場合には、上記
の力が水圧に抗する力であるとしても、水量は激しいも
のであり、柔らかいチューブTは揺れ動く。したがっ
て、サイジング管6壁面にチューブTが当たる等の原因
で傷付き易く、このため表面性も問題のない、均一な性
状のチューブ形成が期待できなくなる。
ジング管6壁面の表面張力の大きさを、チューブおよび
サイジング管間のギャップへの影響を考慮しつつ規定し
たものである。サイジング管6壁面の表面張力が大きい
と、ギャップ中の水は、サイジング管6壁に付着する方
が安定状態であるため、ギャップ中の水には見かけ上サ
イジング管6壁面側に寄せられるような力が働く。実際
に、良く濡れる表面に水を流しつつチューブTを寄せる
と、チューブTはサイジング管6壁面に吸い付けられる
ように動くのが観察できる。言い換えれば、水に接する
チューブTのある一部分を捉えてみると、元々サイジン
グ管6壁面に付着した水滴が、重力方向に流れ落ちる瞬
間では、付着したチューブTの任意の接触部にはサイジ
ング管6壁面方向に引き寄せられる力が働く(図6参
照)。本発明の装置の構成では、冷却水は浅い水槽の中
央部への傾斜のある水槽からサイジング管6へと定常的
に流れるので、上記のような力は、柔らかいチューブを
押しつぶそうとする水圧に抗する力と考えても良い。こ
の時、チューブの膜厚が大きいほど、水圧に抵抗する。
しかし、ギャップが大きくて水量が多い場合には、上記
の力が水圧に抗する力であるとしても、水量は激しいも
のであり、柔らかいチューブTは揺れ動く。したがっ
て、サイジング管6壁面にチューブTが当たる等の原因
で傷付き易く、このため表面性も問題のない、均一な性
状のチューブ形成が期待できなくなる。
【0098】上記のような流水がある場合には、サイジ
ング管6壁面の表面張力の大小に関係なく、元々サイジ
ング管6壁面に付着した水滴が重力方向に流れ落ちる瞬
間では、その水が付着したチューブTの任意の接触一部
にはサイジング管6壁面方向に引き寄せられる力が働
き、また継続的な流水であるから、このような力は継続
的に働いている。このような力と水圧に対する影響の受
け方は、チューブTの表層と中間層とで異なる。即ち中
層膜厚は、表層よりも約2倍近く厚いため、前述の力に
対してより安定であり、本発明の装置の適用条件範囲を
広げる要因となっている。
ング管6壁面の表面張力の大小に関係なく、元々サイジ
ング管6壁面に付着した水滴が重力方向に流れ落ちる瞬
間では、その水が付着したチューブTの任意の接触一部
にはサイジング管6壁面方向に引き寄せられる力が働
き、また継続的な流水であるから、このような力は継続
的に働いている。このような力と水圧に対する影響の受
け方は、チューブTの表層と中間層とで異なる。即ち中
層膜厚は、表層よりも約2倍近く厚いため、前述の力に
対してより安定であり、本発明の装置の適用条件範囲を
広げる要因となっている。
【0099】冷却水の供給量を多くした例では、供給水
の配管出口を遮蔽板で覆っているものの、本来、静穏で
あるべき水サイジング管の水槽2の水面は小波立ってい
る。重力方向に引っ張りの力が掛かっているから、水面
への突入時の時間的ずれは、微妙な延伸のずれとなり、
また横揺れも生ずるので、本来求める特性が損なわれ
る。さらに、浅い水槽2端部からオーバーフローするよ
うな構成であるが、水量が多いため、元々の構成に対
し、過剰オーバーフローの対策を要することがある。
の配管出口を遮蔽板で覆っているものの、本来、静穏で
あるべき水サイジング管の水槽2の水面は小波立ってい
る。重力方向に引っ張りの力が掛かっているから、水面
への突入時の時間的ずれは、微妙な延伸のずれとなり、
また横揺れも生ずるので、本来求める特性が損なわれ
る。さらに、浅い水槽2端部からオーバーフローするよ
うな構成であるが、水量が多いため、元々の構成に対
し、過剰オーバーフローの対策を要することがある。
【0100】チューブTの引き取り速度が均一性に欠け
る場合、極端なものでは、停止して少し冷却が進行する
のであるから、順調に引き取られていた部位のチューブ
の状況とは、様相が異なる。
る場合、極端なものでは、停止して少し冷却が進行する
のであるから、順調に引き取られていた部位のチューブ
の状況とは、様相が異なる。
【0101】また振動の有無も、前述の理由から、均一
性から外れる条件であるから、生成するチューブに微妙
な影響を与える。
性から外れる条件であるから、生成するチューブに微妙
な影響を与える。
【0102】このように、単位長さ当たりの引き取りチ
ューブ重量とが、ダイスから押出されたチューブ材料の
重量より小さく、両者重量の差の、ダイス押出し材料重
量に対する割合が所望の範囲内を超えた場合も、偏肉を
調整する効果は期待できるが、その他の配向性の程度に
差が生ずる等の可能性が新たに考えられ、実際、ばらつ
きはあるが、これらに起因すると思われる成形品上の不
具合が生じる可能性がある。
ューブ重量とが、ダイスから押出されたチューブ材料の
重量より小さく、両者重量の差の、ダイス押出し材料重
量に対する割合が所望の範囲内を超えた場合も、偏肉を
調整する効果は期待できるが、その他の配向性の程度に
差が生ずる等の可能性が新たに考えられ、実際、ばらつ
きはあるが、これらに起因すると思われる成形品上の不
具合が生じる可能性がある。
【0103】なお、各帯電部材15の局所的抵抗値を測
定して比較しているが、前述した抵抗値の範囲に概略入
っている。
定して比較しているが、前述した抵抗値の範囲に概略入
っている。
【0104】また帯電部材15表面の凹凸(粗さ)は、
各実施例、実験例ともに問題になるようなものは観測さ
れなかった。
各実施例、実験例ともに問題になるようなものは観測さ
れなかった。
【0105】上述の感光ドラム16、帯電部材15、現
像手段19およびクリーニング手段22などの構成要素
のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体
に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機
やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に
対して着脱可能に構成してもよい。たとえば、現像手段
およびクリーニング手段22を感光ドラム16および帯
電部材15と共に一体に支持してカートリッジ化して、
装置本位のレールなどの案内手段を用いて装置本体に着
脱可能なプロセスカートリッジとすることができる。
像手段19およびクリーニング手段22などの構成要素
のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体
に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機
やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に
対して着脱可能に構成してもよい。たとえば、現像手段
およびクリーニング手段22を感光ドラム16および帯
電部材15と共に一体に支持してカートリッジ化して、
装置本位のレールなどの案内手段を用いて装置本体に着
脱可能なプロセスカートリッジとすることができる。
【0106】実施例1、2および所望範囲から上下に少
しずれた条件の実験例1、2、の各種条件の帯電部材1
5をプロセスカートリッジに組み込み、画像評価を行っ
たところ、実験例の試料の中には、画像上の問題となる
ものが見られたが、実用上は重大な不具合とはならな
い。
しずれた条件の実験例1、2、の各種条件の帯電部材1
5をプロセスカートリッジに組み込み、画像評価を行っ
たところ、実験例の試料の中には、画像上の問題となる
ものが見られたが、実用上は重大な不具合とはならな
い。
【0107】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来から
採用されている横型配置の場合には避けられなかった、
重力が、チューブの流れる方向に直交する方向であるこ
とのよる撓みの発生は、チューブ成形に必要な要素構造
を縦方向に配置することにより確実に回避され、これに
より成形されたチューブの表面は、傷もなく、偏肉量も
低く抑えることができる。このようにして成形されたチ
ューブを、弾性体を有するシャフトに被覆して得られた
帯電部材は、電子写真装置に組み込むことで、きわめて
高い性能を発揮する。
採用されている横型配置の場合には避けられなかった、
重力が、チューブの流れる方向に直交する方向であるこ
とのよる撓みの発生は、チューブ成形に必要な要素構造
を縦方向に配置することにより確実に回避され、これに
より成形されたチューブの表面は、傷もなく、偏肉量も
低く抑えることができる。このようにして成形されたチ
ューブを、弾性体を有するシャフトに被覆して得られた
帯電部材は、電子写真装置に組み込むことで、きわめて
高い性能を発揮する。
【図1】本発明の一実施例による縦型の被覆チューブ製
造装置を概略的に示す縦断面図。
造装置を概略的に示す縦断面図。
【図2】本発明の装置で製造された被覆チューブで被覆
されたローラ状帯電部材の縦断面図。
されたローラ状帯電部材の縦断面図。
【図3】図2の帯電部材が適用された電子写真装置の概
略的縦断図。
略的縦断図。
【図4】帯電部材の抵抗値を測定する方法を示す説明
図。
図。
【図5】 チューブ表面とサイジング管6の壁面との間
に水滴が付着した状態を示す説明図。
に水滴が付着した状態を示す説明図。
【図6】 チューブ表面とサイジング管6の壁面との間
に付着した水滴と水圧の状態を示す説明図。
に付着した水滴と水圧の状態を示す説明図。
T チューブ 1 ダイス 2 水槽 3 空気雰囲気部 4 配管出口 5 遮蔽板 6 サイジング管 7 サイジング導入部 8 冷水シャワー手段 9 チューブ引き取り手段 10 タイミングプーリー 11 送りベルト 12 弾性体層 13 チューブ 13−2 複層膜 14 シャフト 15 帯電部材 16 感光ドラム 17 電源 18 露光光 19 現像手段 20 転写手段 21 転写材 22 クリーニング手段 23 アルミ箔 24 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 大輔 茨城県稲敷群茎崎町茎崎1888−2 キヤノ ン化成株式会社内 (72)発明者 中澤 俊光 茨城県稲敷群茎崎町茎崎1888−2 キヤノ ン化成株式会社内 (72)発明者 井上 宏 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 弾性体に複数層のシームレスな小径薄肉
の被覆チューブを被覆して帯電部材を構成するための被
覆チューブの製造装置であって、重力方向に、チューブ
押出し手段、空冷手段、水冷サイジング手段、チューブ
引き取り手段、およびチューブ切断手段をこの順序で配
置したことを特徴とする帯電部材用被覆チューブの製造
装置。 - 【請求項2】 前記水冷サイジング手段が、縁部にオー
バーフロー部を有し、かつ中央部に、中心に向かうにし
たがって深くなるテーパー部を有する水槽と、この水槽
の前記テーパー部から下方に延びるサイジング管とを備
え、前記サイジング管の内径が、前記被覆チューブの所
望の外径より500μm乃至1.0mm、好ましくは6
00μm乃至800μmだけ大きい請求項1に記載の装
置。 - 【請求項3】 前記水冷サイジング手段が、縁部にオー
バーフロー部を有し、かつ中央部に、中心に向かうにし
たがって深くなるテーパー部を有する水槽と、この水槽
の前記テーパー部から下方に延びるサイジング管とを備
え、前記サイジング管内面の表面張力が、0.02N/
m〜0.08N/m、好ましくは0.03N/m〜0.
07N/mである請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】 電子写真感光体、静電潜像形成手段、形
成した静電潜像を現像する手段および現像した像を転写
材に転写する手段を有する電子写真装置において、前記
感光体を帯電するための帯電部材が、請求項1〜3のい
ずれか1項に記載の装置によって製造されたチューブを
弾性体に被覆してなる帯電部材であることを特徴とする
電子写真装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9290966A JPH11123753A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 帯電部材用被覆チューブの製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9290966A JPH11123753A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 帯電部材用被覆チューブの製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11123753A true JPH11123753A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17762755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9290966A Pending JPH11123753A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 帯電部材用被覆チューブの製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11123753A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002258584A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Canon Chemicals Inc | 帯電ローラ、該帯電ローラの製造方法、及び該帯電ローラを有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
JP2005227754A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-08-25 | Canon Inc | 導電性ローラの製造方法及び導電性ローラの製造装置 |
JP2008265347A (ja) * | 2008-06-02 | 2008-11-06 | Canon Chemicals Inc | 現像剤量規制ブレードのブレード部材の製造方法および現像剤量規制ブレードの製造方法 |
CN110524835A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-03 | 冯磊 | 一种塑料管热塑成型装置 |
KR102414747B1 (ko) * | 2022-04-04 | 2022-06-29 | (주)티엠텍 | 무계목 강관 제조장치 |
-
1997
- 1997-10-23 JP JP9290966A patent/JPH11123753A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002258584A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Canon Chemicals Inc | 帯電ローラ、該帯電ローラの製造方法、及び該帯電ローラを有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
JP2005227754A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-08-25 | Canon Inc | 導電性ローラの製造方法及び導電性ローラの製造装置 |
JP2008265347A (ja) * | 2008-06-02 | 2008-11-06 | Canon Chemicals Inc | 現像剤量規制ブレードのブレード部材の製造方法および現像剤量規制ブレードの製造方法 |
JP4598103B2 (ja) * | 2008-06-02 | 2010-12-15 | キヤノン化成株式会社 | 現像剤量規制ブレードのブレード部材の製造方法および現像剤量規制ブレードの製造方法 |
CN110524835A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-03 | 冯磊 | 一种塑料管热塑成型装置 |
CN110524835B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-06-04 | 嘉善鸿达塑业股份有限公司 | 一种塑料管热塑成型装置 |
KR102414747B1 (ko) * | 2022-04-04 | 2022-06-29 | (주)티엠텍 | 무계목 강관 제조장치 |
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