(57)【要約】【課題】  使用する材料に合致して、押し出しチューブ状にする際に、ヘッド圧上昇を抑え、フローマークやウェルドラインの発生しない（或いは発生しにくい）押出成形機、これを用いて成型した電子写真用ロール部材を提供することである。【解決手段】  外筒、マンドレル、スパイダー脚及びブレーカーの機能を少なくとも有する構造で、材料を筒状に押出す押出成形機であって、該ブレーカー機能が該マンドレル脚部分に一体型で設けられ、或いは、該脚部分との兼用構造であることを特徴とする押出成形機、これを用いて成型した電子写真用ロール部材。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒、マンドレル、スパイダー脚及びブレーカーの機能を少なくとも有する構造で、材料を筒状に押出す押出成形機であって、該ブレーカー機能が該マンドレル脚部分に一体型で設けられ、或いは、該脚部分との兼用構造であることを特徴とする押出成形機。
【請求項２】
前記マンドレル脚部分が、円筒状の孔で構成されたものである請求項１に記載の押出成形機。
【請求項３】
前記円筒状の孔がマンドレルの中心軸に対して非平行に構成されたものである請求項２に記載の押出成形機。
【請求項４】
前記材料は、電子写真用ロール部材用のゴム材料であり、該ゴム材料中ゴムポリマー比率が高く、充填剤を少なくした配合のものであり、これを用いて、加硫組成後に肉厚が５〜２２ｍｍとなる様に調整してチューブを押出し成型したものである請求項１〜３のいずれかに記載の押出成形機。
【請求項５】
導電性芯金、その上にゴムロールを形成した電子写真用ロール部材であって、該電子写真用ロール部材は、請求項１〜４のいずれかに記載の押出成形機で成型されたものであり、帯電ロール、転写ロール、現像ロールのいずれかに使用されることを特徴とする電子写真用ロール部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形機及び電子写真用ロール部材に関し、詳しくは電子写真用等のゴムチューブの押出成形機、及び帯電ロール、転写ロール、現像ロール等に使用する電子写真用ロール部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写装置、プリンタ、静電記録装置等の画像成形装置に使用される導電性ゴムローラーの配合構成において、ドラムとの張り付き及びＣ．セット性、環境変動特性の向上を目的とするため、アクリロニトリルブタジエンゴムやエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電材を材料に用いる手段が主流となっている。
【０００３】
これらの配合材は、マンドレルと外筒を支持する脚機構を持つ装置で押し出し成形した場合、分配流路を通過するため、合流した位置にはフローマークや、ウェルドライン若しくは合流痕と称する線状の合流痕が生じ易い。
【０００４】
特に該ポリマーに対し充填材比率１０％程度の低充填配合の場合、該理由によるフローマーク等が顕著に発生する。このため、該現象の解決のために装置側での工夫が必要である（例えば、非特許文献１）。
【０００５】
ゴムやプラスチック等を管状に押出す押出成形機のダイは図１に示した様に、流路を筒状にするため、流路の中心部にマンドレルを入れる。そのマンドレルを支持する脚が例えば図２の様に四方から伸びて筒状流路を横切るので、クモの巣に例えて、そのマンドレル支持機構をスパイダーと称している。
【０００６】
押出機から丸棒状に押出された塑性材料は、ダイの内周とマンドレル外周との筒状間隙へ圧入されて管状になるが、その際、スパイダー又は分配流路を通過するため、一旦は円周が分断され、合流して一体の管となる。合流した位置にはフローマークやウェルドラインと称する線状の合流痕が生ずる。この合流痕のある部分は、他より品質が劣るため、これを消すため合流後の出口までの流路を伸ばしたり、マンドレルや支持脚を加熱したり、ボカシネジを使ったり、流路を絞ったり、種々の対策が行われている。管状体を押し出し形成する際に、スパイダー脚の先に材料攪拌を促す障害物（フィン等）を設けることで、スパイダー経由後に生ずるフローマーク又はウェルドラインを最低限に目立たなくする工夫もある（例えば、特許文献１）。
【０００７】
上記に上げた方法は、材料の通過経路が「ブレーカー」、「スパイダー部」そして攪拌目的の障害物となるためにヘッド内の圧力上昇をきたし、材料の配合によっては物性を損なう条件しか得られないハード側の問題とされるケースがある。
【０００８】
上述のようにスパイダー脚で作られた合流痕を消す方法が多様に行われていることは、実用的で有効な決め手が無かった。
【０００９】
即ち、マンドレルのスパイダー脚で分離された材料は、その後一般的に流路が狭くなることから押し潰され目立たなくなるが、合流痕は潰れた状態で一体化していると限らないため、条件／材料によっては合流痕が発生したり消えたりと不安定な品質であった。
【００１０】
しかしながら、本発明者等の使用する材料に対しては、更なる工夫を必要としていた。
【特許文献１】特開平８−２０７０２１号公報
【非特許文献１】伊藤公正  「やさしい押し出し成形の成形不良対策」  三光出版社  平成４年７月  第２版  Ｐ８８〜Ｐ９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、使用する材料に合致して、押し出しチューブ状にする際に、ヘッド圧上昇を抑え、フローマークやウェルドラインの発生しない（或いは発生しにくい）押出成形機、これを用いて成型した電子写真用ロール部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従って、外筒、マンドレル、スパイダー脚及びブレーカーの機能を少なくとも有する構造で、材料を筒状に押出す押出成形機であって、該ブレーカー機能が該マンドレル脚部分に一体型で設けられ、或いは、該脚部分との兼用構造であることを特徴とする押出成形機が提供される。
【００１３】
また、本発明に従って、導電性芯金、その上にゴムロールを形成した電子写真用ロール部材であって、該電子写真用ロール部材は、上記押出成型機で成型されたものであり、帯電ロール、転写ロール、現像ロールのいずれかに使用されることを特徴とする電子写真用ロール部材が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
これによりフローマークの低減には有効であり、開効率を従来のブレーカープレートレベルにすることでマンドレル脚部の抵抗分が減ることになるのでヘッド圧力上昇にも有効である。
【００１５】
更に、放射状に開口した穴は材料進行方向に対し平行に設計することなく、通過した材料に回転力を与え混錬を促進するようスパイラル状に設計することにより、障害物に衝突させ混合効果を得るよりもヘッド圧力上昇が抑えられ、材料の温度過上昇によるスコーチ、或いは異常な焼けを抑えられる。
【００１６】
以上のように、本発明の押出成形機は、マンドレルとその外筒を支持する部分をブレーカープレートの構造とし、其の開口穴の配置に注目し、使用する材料に合致して、押し出しチューブ状にする際にフローマーク（ウェルドライン）の発生しない構造を盛り込むことが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明にかかる押出成形機は、外筒、マンドレル、スパイダー脚及びブレーカーの機能を少なくとも有する構造で、材料を筒状に押出す押出成形機であって、該ブレーカーが該スパイダー脚に一体に設けられ、或いは、兼用構造であることを特徴とする。この様な構造にすることにより、ブレーカー機能を兼ねたマンドレル脚部分の材料通過孔は、円筒状の孔で構成し且つ開孔率を変化させることで攪拌することを促進させる目的の障害物によるヘッド圧上昇を抑えた上でフローマーク抑制の目的を達成する。
【００１８】
本発明にかかる押出成形機で成型された、導電性芯金、その上にゴムロールを形成した電子写真用ロール部材は、帯電ロール、転写ロール、現像ロール等に使用することができる。
【００１９】
以下に、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００２０】
図１は従来の押し出し機ヘッド内の断面図である。
【００２１】
スクリューで運ばれた材料は先ずブレーカープレート５で細かくせん断／網濾しされる。その後材料は、マンドレル３と外筒４とを結ぶ、マンドレル脚部１（スパイダー）に進む。従来から広く用いられていたマンドレル脚部１の形状を材料進行方向に見たのが図２であり、材料がマンドレル脚部１により４分割されることが良く分かる。
【００２２】
このマンドレル脚部分に幾多の形状案が試されてきたが、決定的な効果をもたらす案が登場しなかったのが現状である。
【００２３】
また、フローマーク等は殆どがマンドレル脚部１（スパイダー）に起因しており、ブレーカープレート５が原因であることはごく稀である。
【００２４】
本発明では、従来のブレーカープレート５の位置には同径のカラーとして、せん断／網濾しの役目であるブレーカー機能をマンドレル脚部１に移動させた。
【００２５】
従来のマンドレル脚部１及びブレーカーに対し、本発明のブレーカー形状マンドレルの材料通過の円筒状の孔は同等の５０％前後の開口率とし、本発明は従来のマンドレル脚形状部分が無いためにヘッド内抵抗を減らし高圧になることでの材料の異常現象を抑えることが出来た。
【００２６】
更に、フローマーク等の要因となりにくいブレーカープレートのみの構造にすることによって、押し出し痕マークの消滅が図れた。
【００２７】
更に、開口穴は、材料通過の円筒状の孔の方向が、材料の入り口から押し出し口方向にかけて、マンドレルの中心軸に対して、工作のし易さから平行に設けられたものであるが、図５に示したようにマンドレルの中心軸に対してスパイラル等の非平行に材料の通過孔を穿つことも本発明の実施形態として好ましい。
【００２８】
また、非平行に孔を穿つことの更なる実施形態として、通過する材料を旋回させるように螺旋に傾けて開口することもできる。これにより材料の流れが一種の旋回流になり、更なる混練効果及び、流れ痕の更なる消滅効果が期待できる。
【００２９】
従来・比較例の形状は、既に多くの文献で紹介されているので図示しないが、本発明の構造と比較すれば、以上説明したように本発明の優れた構造が理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の押し出し機ヘッド内の断面図である。
【図２】図１の押し出し機ヘッド内の側面図である。
【図３】本発明の押出成形機ヘッド内の断面図である。
【図４】本発明の押出成形機ヘッド内の側面図である。
【図５】本発明の別の押出成形機ヘッド内の側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  マンドレル脚部
２  材料流路
３  マンドレル
４  マンドレル外筒
５  ブレーカープレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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