JPS6053694B2 - 弾性ロ−ラ−の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、画像形成装置に於て使用する弾性ローラー、
特にその外周面に網状体の被覆を設けた・弾性ローラー
の製造方法に関する。

画像形成装置、例えばジアゾ複写機、電子写真複写機等
の内、所謂、現像液を使用する型式の装置に於ては、現
像、液絞り、クリーニング等の一手段として、上記各部
所に弾性ローラーを用いる門ことが行なわれてきた。

この種の弾性ローラーとしては中心部の回転軸周面に、
単にラバーフオーム、プラスチックフォーム、等の発泡
部材或は気泡部材のみを、均一の厚さに設けたものが、
その一つである。ところが斯かるローラーに対しては、
次のような欠点が指摘されている。

すなわち、発泡部材が直接、他の剛性表面と接触する場
合、発泡部材内部の硬度むらに起因して、接触によるニ
ップ部の接触圧や接触幅が不均一となる。また他の問題
としては発泡部材或は気泡部材の泡粒度のむらや、表面
における空孔の大きさ・形状が不均一であるため、剛性
表面との圧接に際して、狭領域あるいは斑点状の接触む
らを生じる。例えばこれを現像部に用いたならば、現像
した箇所の画像に濃度むらとなつて現われる。更に圧接
の際に弾性ローラーの表面が感光体表面と密着すると共
に、接触面方向にも弾性変形して接触面の垂直方向以外
への運動をするため現像像を摺擦してこれを乱すことも
ある。これとは別に、上述の如き欠点を解消する弾性ロ
ーラーとして、例えば特開昭５２−５５６４４号公報に
於て、連続空孔を有する発泡弾性部材を更に可撓性の網
状体で被つた構成の弾性ローラーが提案されている。

斯かる弾性ローラーは、感光体や絶縁部材等の剛性部材
表面と圧接回転し、所望の一様なニップを形成し、その
弾性変形に応じて、ローラー内部に充分吸収していた液
体を搾出する作用や、逆に液体を吸収する作用を有して
いる。更に、弾性部材が直接、感光体等に密着すること
がないので、その接触面内を摺接する等の不都合がない
。その為、斯かる弾性ローラーは静電像の液Ｉ体現像部
、或は絞り部等への適用性がかなり高いものと考えられ
ている。しかしながら、この種の、表面に網状体の被覆
を設けた弾性ローラーにあつては、前記被覆がローラー
周面の全域でムラなく一様であること、又その稼動中、
例えば他のこ剛性表面に圧接して回動する際に、網状体
の内周面が内部の弾性部材から遊離して網状体にシワを
生じさせること等がないよう加工される必要がある。何
故なら、上記したような不都合を残こした１ま）弾性ロ
ーラーを現像工程に於て用いた場合、表面のシワが現像
ムラを起こす原因となるからである。

又、別に、これを余剰現像液除去の目的で使用した場合
には、液絞りムラの原因となる。更に、クリーニングロ
ーラーとして用いた場合には、クリーニングムラの原因
になるし、且つ又、続く帯電工程に於て帯電ムラを起こ
す原因となる。ところで、斯かる弾性ローラーを構成す
る為の手法、つまり、弾性体ローラーの周面に網状体を
被覆する為の手法としては次の２つに大別することがで
きる。その１つは、円筒状の網状体を予め弾性体ローラ
ーの外径以上に引伸しておいて、その内空に弾）性体ロ
ーラーを挿入し、その後、網状体を所定径迄戻す方法で
ある。

他の１つは、所定内径の円筒状網状体の内空に弾性体ロ
ーラーをタタミ込む等して前記網状体の内径以下となる
迄圧縮した上で挿入し、次いで先．の圧縮を解く方法で
ある。しかしながら、前者の方法では、網状体が無理に
引き広げられるので伸び等が起きて所定の径に戻らず、
網状体の径が不均一となつて、これにシワ、波うち等が
発生することになつたり、弾性ローラーの周面で、その
弾性圧にムラが生じる等の不都合がある。

又、後者の方法でも、弾性体がタタミ込まれる際、その
軸方向に折れが入つたり、ネジレが生じて得られた弾性
ローラーの周面で、その弾性圧が不均一になる等の不都
合が生じ易い。

而して、本発明では、斯かる不都合を生じさせることな
く網状体の被覆を有する弾性ローラーを製造する為の新
規方法を提供することを主たる目的とする。

更に詳しく言えば、弾性体に可撓性の網状体を被覆する
際、弾性体及び網状体に、シワ、波うち、折れ、ネジレ
、マクレ等の好ましくない変形を生じさせないと共に、
本発明の終了後、その特性が全周面に於て一様である弾
性ローラーを製造する為に改良を加えた新規方法を提供
することが本発明の目的である。

加えて、少なくともその表面の可撓性を満足させた上で
、ニップ部に於ける均一な接触圧の保持、及び接触面に
於ける充分な液体の移動（吸収、搾出）が可能である弾
性ローラーを製造る為の新規方法を提供することも本発
明の他の目的である。

更には、相対する剛性部材と周速度に於て完全な一致を
みなくとも、又、相対する剛性部材との回転方向が一致
しない場合でも、表面層にシワを生じることなく、且つ
シワを増大させることのない弾性ローラーを製造する為
の新規方法を提供することも、本発明の別の目的である
。上記の目的を達成する本発明は、要するに、軸ローラ
ーとその周面に一様な層厚で設けた弾性気泡体とから成
る弾性気泡体ローラーを、その外径以下で且つ前記軸ロ
ーラーの外径よりも大きい内径を有する筒状の可撓性網
状体で被覆することから成り、前記弾性気泡体ローラー
を前記軸ローラーの外径より大きい内径を有し且つ該網
状体の内径以下の外径を有する管状の挿入ガイド内に圧
入して圧縮せしめること、該弾性気泡体ローラーを前記
ガイドを介して該網状体内に挿入すると共に、そこで前
記ガイドによる該弾性気泡体の圧縮を解消せしめること
、そして、該弾性気泡体が前記圧縮状態から復元するに
際して該網状体の内周面に直接、圧接されること、養特
徴とする弾性ローラーの製造方法である。

ここで、以後の説明の理解を容易にする目的で図面を用
いて、本発明に係る弾性ローラーを構成する各要素に就
いてその概要を説明しておく。本発明に係る弾性ローラ
ーの構成例を第１図及び第２図に略示する。

第１図に於て、弾性ローラー１は金属又は、硬質合成樹
脂等の剛体て作成した軸２と、該軸２の周囲に設けた、
発泡ポリウレタン等よりなる弾性気泡体３、及び該気泡
体３を被う網状体４を有す。

なお、上記気泡体３は軸２に接着等して固設されており
、更に網状体４はその内部に多少圧縮された状態にある
弾性気泡体３の弾性反発力による作用で該気泡体３の周
囲に支持されており、これより上記中心軸２が回転する
と気泡体３と網状体４とが一体となり回転することがで
きる。また、上記気泡体３は弾性変形可能な連続空孔を
有しているため液体の吸収及び搾出が可能である。表面
の網状体４はステンレススチールの細線或は、天然繊維
、合成繊維等を織る或は編むことにより得る可撓性の網
で、該網状体４の織目を介して液体が上記気泡体３を出
入する。即ち液体を含浸した弾性ローラー１が圧縮され
ると、気泡体３中の液体が上記織目部より外部へ搾出し
、逆に圧縮から解放される気泡体３が復元する際に、網
状体４の表面にある液体は上記織目部より気泡体３内部
へ吸収される。

斯かるローラーの適用分野を電子写真複写装置の現像用
ローラーに例をとると、網状体４のメッシュ値は１００
から３００メッシュのものが使用に適する。

又、その通液性機械的強度、化学的安定性等を考慮して
、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエ
ーテル、ビニロン等のモノフィラメントの糸の織物を使
用するのが特に好ましい。

ところで、上記図示例の如く網状体を用いる場合は、平
織、あや織又はしゆす織による網の使用は素より、作成
したこれらの網を加圧変形したものでもよい。更に、本
発明に係る弾性ローラーとして勿論他の種々なる構成の
変形が可能である。

即ち、その最外周面の特性として、該弾性ローラーの内
部と外部問を遮断することのない貫通孔を有し、更に他
の剛性表面と接する面に於てその垂直方向に可撓性を有
し、接触時に接触面での貫通孔が塞がれてしまわないも
のであればよい。このため、弾性ローラーの外周面を被
覆する部材としては、上記の如き網のみならず、第２図
示例のように金属薄板、或は、樹脂フィルムに、多数の
孔を穿設したものであつてよい。第２図に於て５は、斯
かる有孔フィルムのスリーブを示し貫通孔は円形状であ
る。ところで、貫通孔形状は円形状に限らず矩形状、楕
円状、モザイク状、又は、これらの組み合せによる形状
であつてもよい。なお、上記第１図、第２図に於ける気
泡体３は単一層に限らず、複数層に構成することもでき
る。

又、気泡体３は、その変形によつて液の吸収及び搾出が
可能で、且つ適度な弾性を示す材料により構成すること
ができる。

例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、
ポリ塩化ビニル、ＮＢＲ（ニトリルブチレン●ラバー）
等の発泡体、或は、天然、合成又は金属繊維等により形
成した弾性体を使用する。中心軸２は、気泡体３を支持
する機能を持つも″のであり、一般には、アルミニウム
等の金属或は、ポリオキシメチレン、ポリアミド等プラ
スチックの如き剛体を使用する。

上述の構成に於て、中心軸２と気泡体３とは接着してお
く方が良い。

他方、気泡体３と網状体４とは非接着状態にしておくの
が良い。その方が、気泡体３による液の吸収及び搾出の
効果が大であり好ましい。本発明では、以上に説明され
た各構成要素を次の手法で組立てるものである。

ところで、前述のとおり、本発明の方法に於ては、網を
被覆する前の弾性気泡体ローラー全体に一様な圧縮力を
与えることのできる管状の挿入用ガイドを使用して、こ
れに前記弾性体ローラーを圧入した上でガイドを筒状の
可撓性網状体内に挿入し、そこで前記ローラーをガイド
より引き出す際、前記圧縮力を解消された弾性体がその
復元力で網状体の内周面を一様な弾性力で支持する様に
したことが主たる特徴である。以下、本発明の製造方法
に就いて、図面を参照しつつその実施例に添つて詳述す
る。

先ず、第３図にその断面を示した弾性気泡体ローラー６
（・・・・・・これは、軸ローラー７と、その周面に一
様な層厚で設けた、ＮＢＲ気泡体等から或る弾性気泡体
層８とで構成される）と、第４図に示す様な、ポリエス
テルフィラメント製の網（１例として２００メッシュ）
の筒状物９、及び第５図にその断面を示したニッケル製
のバイブ状挿入ガイド１０を用意する。

この時、網の筒状物９は、前記弾性気泡体ローラー６の
外径以下の内径とし、前記ガイド１０は弾性気泡体ロー
ラー６の外径より小さい内径で且つ網の筒状物９の内径
より小さい外径となる様に形成してある。

なお、ガイド１０としては、金属等の剛体によるものの
他、弾性気泡体ローラー６がその管内に圧入された時、
その内径が変化しないものであれば良く、例えば、合成
樹脂製の可撓性管を用いることもできる。

又、斯かるガイド１０の片端には弾性気泡体ローラー６
の挿入を容易にする目的で、図示の如くテーパ状の広口
部１０ａを設けておくのが望ましい。そして、このガイ
ド１０は、第３図示の弾性気泡体ローラー６の長さより
も若干長い同一内径部１０ｂを有しているのが、実際の
組立工程上、好都合である。以上に加えて、第４図示の
網筒状物９も弾性気泡体ローラー６の長さより若干（数
（３）長めのものを用意する。

次いで本発明方法は以下第６図Ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ
に図示する工程に従つて進められる。

第１に、前述の弾性気泡体ローラー６は挿入ガイド１０
とを第６図ａに図示の如く配置する。ここで、１１は挿
入ガイド１０の固定台、１２は弾性気泡体ローラー６を
挿入ガイド１０内に圧入する為に用いるエアーシリンダ
ー、油圧シリンダー等を有する適当な加圧手段であり、
１３は、弾性気泡体ローラー６が圧入の際、その端部が
損傷するのを防ぐのに用いる保護具である。因みに、斯
かる保護具１３は、第７図ａ及び同ｂに夫々平面図及び
側断面図で示すような形状の器具であり、その主要部１
３ａは、可撓性に富み、且つ低摩擦係数で引張強度の大
きい材質（例えば、グラスウールをテフロンコートした
もの）をヒトデ状の薄板に構成したものである。

そして、１３ａは、ガイド１０内でそのフィン１３ａ″
が互いに重なることがない様な形状にすべきである。次
いで、第６図ｂに図示する如く加圧手段１２に押圧され
た弾性気泡体ローラー６が挿入ガイド１０内に圧入する
。

この際、保護具１３は、弾性気泡体ローラー６の進入側
端部が、ガイド１０内壁に押圧されて損傷したり、又、
不要にマクレ変形するのを防止する。又、挿入ガイド１
０の内壁は、弾性気泡体ローラー６の周面を損傷させる
ことなく、この圧入がなめらかに行なわれるよう、鏡面
仕上げ等して平滑面にしておくのが良い。

これに加えて、テフロン、シリコーン等の減摩物質をコ
ートしておくのは更に望ましいことである。この様にし
て、弾性気泡体ローラー６を、第６図ｃの図示位置迄、
圧入した後、前記保護具１３をローラー６より引抜く。

以上の工程に於ては、必ずしも挿入ガイド１０に網の筒
状物９を冠装しておく必要はない。又、図示例にはない
が、第６図ｃに図示の如く保護具１３をローラー６に装
着したま）次工程に移すこともできる。

次いで、弾性気泡体ローラー６の圧入が完了した挿入ガ
イド１０の外周面に、網の筒状物９をその端部が、ガイ
ド１０の下端より若干（数Ｃ７ｆｌ）はみ出す様にして
冠装する。

〔・・・第６図ｄ図示〕その後、適宜、加圧手段を用い
て、弾性気泡体ローラー６をガイド１０より図示矢印方
向に押し出す。〔・・・第６図ｅ〕この押出しは、その
速度を変えることなく一気に行なうのが良い。途中で止
めたり押し出し速度が著しく変化すると、弾性気泡体に
歪が生じて、本発明の目的が十分に達成されない場合が
あるからである。又、この時、網の筒状物９の一部を挿
入ガイド１０の外周面に摺動可能な程度に押圧しておき
、網の筒状物９に弾性気泡体ローラー６の押し出し方向
とは逆向きの張力が多少、加わる様にしておくのも、網
にシワ等を生じさせない為により有効なことである。

本図示工程に於て、弾性気泡体ローラー６の先端部が挿
入ガイド１０の先端より押し出されると、その弾性気泡
体がそれ迄に受けていた圧縮力が解除されるので、その
非加圧状態に於ける径になる迄復元しようとする。

斯かる弾性気泡体の弾性力によつて弾性気泡体ローラー
６の外周面が予め図示位置にセットされていた網の筒状
物９の内周面と密着する。そして前記両者の接触面には
かなり大きな圧接力が働いている為に、両者間にスベリ
が生じることは全くない。この様にして、弾性気泡体ロ
ーラー６全体が挿入ガイド１０より完全に押し出された
時には、その周面にシワ等を生じることなく網の筒状物
９が一様に被覆され、本発明の全工程が完遂している。

〔・・・第６図ｆ〕本発明に於ては、上述したように比
較的簡略な方法によつて網、弾性気泡体にシワ、波うち
、ネジレ、マクレ等の不都合な変形を起こすことなく、
その全域に亘つてほＳ゛均等な作用効果を持つ弾性ロー
ラーを完成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は共に、本発明に係る弾性ローラーの
構成例を説明する為に示した斜視図、第３図乃至第５図
は夫々本発明を実施するのに用意される各構成部品を説
明する略示図、第６図Ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，は本発
明の工程を説明する為の略画断面図、第７図ａは本発明
に用いる保護具の一形状を例示する平面図、第７図ｂは
その側断面図である。 図に於て、１・・・・・・弾性ローラー、２，７・・・
・・・軸ローラー、３，８・・・・・・弾性気泡体、４
，９・・・・・・網・状体、６・・・・・・弾性気泡体
ローラー、１０・・・・・・挿入ガイド、１１・・・・
・・固定台、１２・・・・・・加圧手段、１３・・・・
・・保護具である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸ローラーとその周面に一様な層厚で設けた弾性気
   泡体とから成る弾性気泡体ローラーを、その外径以下で
   且つ前記軸ローラーの外径より大きい内径を有する筒状
   の可撓性網状体で被覆することから成り、前記弾性気泡
   体ローラーを前記軸ローラーの外径より大きい内径を有
   し且つ該網状体の内径以下の外径を有する管状の挿入ガ
   イド内に圧入して圧縮せしめること、該弾性気泡体ロー
   ラーを前記ガイドを介して該網状体内に挿入すると共に
   、そこで前記ガイドによる該弾性気泡体の圧縮を解消せ
   しめること、そして該弾性気泡体が前記圧縮状態から復
   元するに際して該網状体の内周面に直接、圧接されるこ
   と、を特徴とする弾性ローラーの製造方法。 ２ 可撓性網状体がその軸方向の長さに於て、弾性気泡
   体ローラーよりも大なる全長を有している特許請求の範
   囲第１項記載の弾性ローラーの製造方法。 ３ 挿入ガイドが剛性パイプから成る特許請求の範囲第
   １項記載の弾性ローラーの製造方法。 ４ 挿入ガイドがその軸方向に於て弾性気泡体ローラー
   の全長よりも長い同一内径部を有している特許請求の範
   囲第１項又は第３項記載の弾性ローラーの製造方法。 ５ 挿入ガイドの片側端にテーパ状の広口部を設けてあ
   る特許請求の範囲第１項記載の弾性ローラーの製造方法
   。 ６ 挿入ガイドの内周面が弾性気泡体の周面よりも平滑
   な面を有している特許請求の範囲第１項又は第３項記載
   の弾性ローラーの製造方法。 ７ 挿入ガイドの内周面に減摩剤を被覆して行なう特許
   請求の範囲第１項記載の弾性ローラーの製造方法。 ８ 弾性気泡体ローラーがその挿入ガイド内への圧入進
   行方向側の片端部に弾性気泡体の保護具を装着した状態
   で挿入ガイド内に圧入される特許請求の範囲第１項記載
   の弾性ローラーの製造方法。 ９ 弾性気泡体の圧縮解消が弾性気泡体ローラーを挿入
   ガイド内に貫通させることによりなされる特許請求の範
   囲第１項記載の弾性ローラーの製造方法。