(57)【要約】【課題】ゴム組成物を押出成形する際のダイスウェルを小さくして、研磨後の外周面の平坦性が高く、たとえば、現像ローラのローラ本体として組み込んで画像形成した際に画像不良を生じにくいゴムチューブを、高い生産性でもって、効率よく製造する製造方法と、押出成形用のダイを提供する。【解決手段】ダイ１は、口金２と中芯３とを含み、口金２は、先端の開口５より押出方向の上流側に、所定長Ｌ１に亘って、開口の内径φ３よりも小さい一定の内径φ１を有する第一緩和領域７を含み、かつ第一緩和領域より下流側に、所定長Ｌ２に亘って、第一緩和領域より内径φ２の大きい第二緩和領域８を含む。製造方法は、上記ダイ１を用いて、ゴム組成物を筒状に押出成形する工程を含む。【選択図】図１
2019018442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金と中芯とを含むダイの、前記口金と中芯との間に構成される環状の空隙を通して、前記口金の先端の開口から、ゴム組成物を筒状に押出成形する工程を含むゴムチューブの製造方法であって、前記口金として、前記先端の開口より押出方向の上流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記開口の内径よりも小さい一定の内径を有する第一緩和領域を含み、かつ当該第一緩和領域より押出方向の下流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記第一緩和領域より内径の大きい第二緩和領域を含むものを用いるゴムチューブの製造方法。
【請求項２】
前記中芯として、前記口金の第二緩和領域に対応する位置に、押出方向の中央部で最も外径が大きく、かつ押出方向の上流側および下流側に向けて外径が次第に小さくなって、押出方向の上流側および下流側の領域と外径が一致する形状とされた膨出領域を含むものを用いる請求項１に記載のゴムチューブの製造方法。
【請求項３】
電子写真法を利用した画像形成装置において、感光体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像ローラのローラ本体として用いるゴムチューブを製造する、請求項１または２に記載のゴムチューブの製造方法。
【請求項４】
口金と中芯とを含み、前記口金と中芯との間に構成される環状の空隙を通して、前記口金の先端の開口から、ゴム組成物を筒状に押出成形するためのダイであって、前記口金は、前記先端の開口より押出方向の上流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記開口の内径よりも小さい一定の内径を有する第一緩和領域を含み、かつ当該第一緩和領域より押出方向の下流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記第一緩和領域より内径の大きい第二緩和領域を含むダイ。
【請求項５】
前記中芯は、前記口金の第二緩和領域に対応する位置に、押出方向の中央部で最も外径が大きく、かつ押出方向の上流側および下流側に向けて外径が次第に小さくなって、押出方向の上流側および下流側の領域と外径が一致する形状とされた膨出領域を含む請求項４に記載のダイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形によるゴムチューブの製造方法と、当該製造方法に用いる、押出成形用のダイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、またはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置においては、現像方式として非磁性１成分現像方式が主流になりつつある。
非磁性１成分現像方式では、まずトナーを、現像ローラとトナー量規制ブレードとの間を通過させて摩擦帯電させながら、現像ローラの表面に担持させることで、当該表面に、トナー層を形成する。次いで、形成したトナー層を、静電潜像を形成した感光体の表面に直接に接触させることで、トナーを、トナー層から静電潜像に選択的に移行させてトナー像に現像する。あるいは、トナー層と感光体の表面とが非接触の状態を維持しながら、トナーを、トナー層から静電潜像に選択的に移行（飛翔）させてトナー像に現像する場合もある。
【０００３】
現像ローラとしては、たとえば、ゴムに、架橋成分その他の添加剤を配合して調製したゴム組成物を、筒状に押出成形し、ゴムを架橋させ、さらに所定の外径となるように外周面を研磨して製造されたゴムチューブからなるローラ本体を備えるものを用いるのが一般的である（特許文献１等）。
近時、現像ローラの製造コストの低減等を目的として、ゴム組成物の組成が変更され、それに伴って、当該ゴム組成物の溶融粘度が高くなる傾向がある。
【０００４】
ところが、溶融粘度の高いゴム組成物を、従来と同じダイを備えた押出機を用いて、従来と同様の条件で押出成形すると、押出成形されたゴムチューブの外周面や通孔の内周面に、大きな凹凸を生じやすい。そのため、たとえば通孔に、当該通孔の内径よりも外径の大きいシャフトを圧入して固定した研磨前の状態では、外周面に大きな凹凸を生じる。かかる大きな凹凸は、たとえ外周面を研磨しても、完全に無くすることは難しく、とくに、凹部が外周面に残って、当該外周面の平坦性を低下させる原因となる。そして、外周面に凹部が残った平坦性の低いゴムチューブを、ローラ本体として、現像ローラに組み込んで画像形成すると、形成画像に、上記凹部に起因する画像不良を生じるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８０３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者の検討によると、溶融粘度の高いゴム組成物を押出成形して得られるゴムチューブの外周面や通孔の内周面に大きな凹凸が生じるのは、押出時に、ダイの内部でゴム組成物に加わる応力が高くなって、ダイスウェルが大きくなるのが原因である。
そこで、押出時にゴム組成物に加わる応力を緩和して、ダイスウェルを小さくすることが考えられる。
【０００７】
そこで、発明者は、まず、ゴム組成物の混練条件を変更することを検討したが、かかる構成では、十分な効果を得ることはできなかった。
また、押出機のスクリューの回転数を落として、押出速度を遅くすることも検討した。この方法では、ある程度の効果が得られたものの、その効果は未だ不十分であり、しかも、押出速度が遅くなる分、ゴムチューブの生産性が低下するという課題もあった。
【０００８】
押出成形に使用するダイを構成する口金のストレート部の、押出方向の長さを長くすると、ダイの内部でゴム組成物に加わる応力を緩和して、ダイスウェルを小さくできるとの知見がある。そこで、かかる構成を検討したが、溶融粘度の高いゴム組成物では、口金の先端の開口から押し出すために要する圧力が過剰に上昇してしまい、押出成形できない場合があった。
【０００９】
すなわち、ダイの口金は、内径が一定のストレート部と、当該ストレート部と押出機とをつなぐ円錐台状の接続部とを備えているのが一般的である。ダイの全長を従来同様に維持しながらストレート部を長くすと、接続部のテーパーの角度が大きくなって、ゴム組成物の流動抵抗が上昇する。また、接続部のテーパーの角度を維持しながらストレート部を長くすると、ダイの全長が長くなって、やはりゴム組成物の流動抵抗が上昇する。そのため、このいずれの場合にも、とくに、溶融粘度の高いゴム組成物では、先端の開口から押し出すために要する圧力が過剰に上昇して、押出成形できない場合を生じる。
【００１０】
本発明の目的は、ゴム組成物を押出成形する際のダイスウェルを小さくして、研磨後の外周面の平坦性が高く、たとえば、現像ローラのローラ本体として組み込んで画像形成した際に画像不良を生じにくいゴムチューブを、高い生産性でもって、効率よく製造するための製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、上記製造方法に用いる押出成形用のダイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、口金と中芯とを含むダイの、前記口金と中芯との間に構成される環状の空隙を通して、前記口金の先端の開口から、ゴム組成物を筒状に押出成形する工程を含むゴムチューブの製造方法であって、前記口金として、前記先端の開口より押出方向の上流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記開口の内径よりも小さい一定の内径を有する第一緩和領域を含み、かつ当該第一緩和領域より押出方向の下流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記第一緩和領域より内径の大きい第二緩和領域を含むものを用いるゴムチューブの製造方法である。
【００１２】
また、本発明は、口金と中芯とを含み、前記口金と中芯との間に構成される環状の空隙を通して、前記口金の先端の開口から、ゴム組成物を筒状に押出成形するためのダイであって、前記口金は、前記先端の開口より押出方向の上流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記開口の内径よりも小さい一定の内径を有する第一緩和領域を含み、かつ当該第一緩和領域より押出方向の下流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記第一緩和領域より内径の大きい第二緩和領域を含むダイである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ゴム組成物を押出成形する際のダイスウェルを小さくして、研磨後の外周面の平坦性が高く、たとえば、現像ローラのローラ本体として組み込んで画像形成した際に画像不良を生じにくいゴムチューブを、高い生産性でもって、効率よく製造するための製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、上記製造方法に用いる押出成形用のダイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図(a)は、本発明の製造方法の、実施の形態の一例で使用する、本発明のダイの一例の要部を拡大して示す断面図、図(b)は、上記ダイの一部を切断して示す斜視図である。
【図２】図(a)は、図１(a)(b)のダイのうち中芯を示す側面図、図(b)は、上記中芯の変形例を示す側面図である。
【図３】図(a)〜(c)は、それぞれ口金の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例１で製造した、研磨前のゴムチューブの、外周面の構造を示す実体顕微鏡写真である。
【図５】実施例１で製造したゴムチューブの、内周面の構造を示す実体顕微鏡写真である。
【図６】比較例１で製造した、研磨前のゴムチューブの、外周面の構造を示す実体顕微鏡写真である。
【図７】比較例１で製造したゴムチューブの、内周面の構造を示す実体顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、口金と中芯とを含むダイの、前記口金と中芯との間に構成される環状の空隙を通して、前記口金の先端の開口から、ゴム組成物を筒状に押出成形する工程を含むゴムチューブの製造方法であって、前記口金として、前記先端の開口より押出方向の上流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記開口の内径よりも小さい一定の内径を有する第一緩和領域を含み、かつ当該第一緩和領域より押出方向の下流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記第一緩和領域より内径の大きい第二緩和領域を含むものを用いるゴムチューブの製造方法である。
【００１６】
また、本発明は、口金と中芯とを含み、前記口金と中芯との間に構成される環状の空隙を通して、前記口金の先端の開口から、ゴム組成物を筒状に押出成形するためのダイであって、前記口金は、前記先端の開口より押出方向の上流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記開口の内径よりも小さい一定の内径を有する第一緩和領域を含み、かつ当該第一緩和領域より押出方向の下流側に、当該押出方向の所定長に亘って、前記第一緩和領域より内径の大きい第二緩和領域を含むダイである。
【００１７】
本発明によれば、押出時に、押出機から供給されるゴム組成物に加わる応力を、まず、第一緩和領域で緩和し、次いで、第二緩和領域でさらに緩和したのち、開口から筒状に押出成形することができる。そのため、押出機のスクリューの回転数を落として、押出速度を遅くすることなしに、ダイスウェルを現状よりも小さくして、押出成形されたゴムチューブの外周面や通孔の内周面に、大きな凹凸が生じるのを抑制することができる。また、そのため、たとえば、第一緩和領域と第二緩和領域の長さの合計を、通常の口金の、内径が一定のストレート部の全長と同等程度として、溶融粘度の高いゴム組成物であっても、スムースに押出成形することもできる。
【００１８】
したがって、本発明によれば、研磨後の外周面の平坦性が高く、たとえば、現像ローラのローラ本体として組み込んで画像形成した際に画像不良を生じにくいゴムチューブを、高い生産性でもって、効率よく製造することが可能となる。
図１(a)は、本発明の製造方法の、実施の形態の一例で使用する、本発明のダイの一例の要部を拡大して示す断面図、図１(b)は、上記ダイの一部を切断して示す斜視図である。
【００１９】
図１(a)(b)を参照して、この例のダイ１は、口金２と、中芯３とを含んでいる。口金２と中芯３とは別体に形成され、図に示す状態に組み立てたものが、図示しない押出機の先端に接続される。図の組み立て状態において、口金２と中芯３との間には、押出成形時にゴム組成物を通過させる断面が環状の空隙Ｇが形成されている。
口金２は、その前面４、すなわち、両図中に白抜きの矢印で示すゴム組成物の押出方向の下流側の先端に、開口５を備えている。開口５は、前面４において円形に開口されており、当該開口５の内径はφ３とされている。開口５は、空隙Ｇに連通されており、空隙Ｇを通過したゴム組成物は、開口５から筒状に押出成形される。
【００２０】
口金２は、押出方向の上流側から下流側の開口５に向けて、順に、図示しない押出機の先端との接続領域６、第一緩和領域７、および第二緩和領域８を含んでいる。
接続領域６は、押出方向の上流側から下流側に向けて、内径が次第に小さくなる円錐台状に形成されている。接続領域６の、押出方向の下流側の端は、内径がφ１とされており、第一緩和領域７に連通されている。
【００２１】
第一緩和領域７は、接続領域６の、押出方向の下流側の端と同じ一定の内径φ１を有し、かつ押出方向の長さがＬ１である円筒状に形成されており、押出方向の下流側の端が、第二緩和領域８に連通されている。第一緩和領域７の内径φ１は、開口の内径φ３よりも小径、すなわちφ１＜φ３とされている。
第二緩和領域８は、一定の内径φ２を有し、かつ押出方向の長さがＬ３である円筒状に形成されている。第二緩和領域８の内径φ２は、開口の内径φ３よりも小径で、かつ第一緩和領域７の内径φ１より大径、すなわちφ１＜φ２＜φ３とされている。
【００２２】
第一緩和領域７と第二緩和領域８とは、接続領域９を介して繋がれている。接続領域９は、図中に白抜きの矢印で示すゴム組成物の押出方向の上流側から下流側に向けて、内径が次第に大きくなる円錐台状に形成されている。接続領域９の、押出方向の長さはＬ２とされている。
接続領域９の、押出方向の上流側の端は、内径がφ１とされており、内径が同じφ１である第一緩和領域７に連通されている。接続領域９の、押出方向の下流側の端は、内径がφ２とされており、内径が同じφ２である第二緩和領域８に連通されている。
【００２３】
第二緩和領域８の、押出方向の下流側には、図中に白抜きの矢印で示すゴム組成物の押出方向の上流側から下流側に向けて、内径が次第に大きくなる円錐台状に形成された開口領域１０が繋がれており、当該開口領域１０の下流側の端が前面４において円形に開口されて、開口５とされている。開口領域１０の、押出方向の長さはＬ４とされている。
開口領域１０の、押出方向の上流側の端は、内径がφ２とされており、内径が同じφ２である第二緩和領域８に連通されている。開口領域１０の、押出方向の下流側の端は、内径がφ３である開口５とされている。
【００２４】
接続領域６、第一緩和領域７、接続領域９、第二緩和領域８、および開口領域１０は、それぞれの中心軸を、押出方向に沿い、かつ前面４と直交する軸線Ｘと一致させて、互いに連通されている。前述したように、第二緩和領域８の内径φ２は、第一緩和領域７の内径φ１よりも大径、すなわちφ２＞φ１とされており、第一緩和領域７の内周面と、第二緩和領域８の内周面とは、軸線Ｘを中心として同心状に設けられている。
【００２５】
第一緩和領域７、接続領域９、第二緩和領域８、および開口領域１０の、押出方向の長さの合計Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４は、溶融粘度の高いゴム組成物であっても、先端の開口から押し出すために要する圧力が過剰に上昇するのを抑制して、スムースに押出成形するために、従来の口金の、内径が一定のストレート部の全長と同等程度とするのが好ましい。
【００２６】
図２(a)は、図１(a)(b)のダイのうち中芯を示す側面図である。
図１(a)(b)および図２(a)を参照して、中芯３は、各図中に白抜きの矢印で示すゴム組成物の押出方向の上流側から下流側に向けて、順に、図示しない押出機の先端との接続領域１１、前段領域１２、膨出領域１３、および後段領域１４を含んでいる。接続領域１１、前段領域１２、膨出領域１３、後段領域１４は、たとえば、一体に形成されている。
【００２７】
接続領域１１は、押出方向の上流側から下流側に向けて、外径が次第に小さくなる円錐台状に形成されている。接続領域１１の、押出方向の下流側の端は、外径がφ４とされており、前段領域１２に一体に繋がれている。
前段領域１２は、接続領域１１の、押出方向の下流側の端と同じ一定の外径φ４を有し、かつ押出方向の長さがＬ５である円柱状に形成されており、押出方向の下流側の端が、膨出領域１３に一体に繋がれている。
【００２８】
膨出領域１３は、押出方向の中央部に設けられた、一定の外径φ５を有する円柱状の大径部１３ａと、当該大径部１３ａの押出方向の上流側、下流側にそれぞれ接続された、接続部１３ｂ、１３ｃとを含む。大径部１３ａの、押出方向の長さはＬ７とされている。
大径部１３ａの上流側の接続部１３ｂは、押出方向の上流側から下流側に向けて、外径が次第に大きくなる円錐台状に形成されている。接続部１３ｂの、押出方向の上流側の端は、前段領域１２と同じ外径φ４とされて、当該前段領域１２に一体に繋がれている。また、接続部１３ｂの、押出方向の下流側の端は、大径部１３ａと同じ外径φ５とされて、当該大径部１３ａに一体に繋がれている。接続部１３ｂの、押出方向の長さはＬ６とされている。
【００２９】
大径部１３ａの下流側の接続部１３ｃは、押出方向の上流側から下流側に向けて、外径が次第に小さくなる円錐台状に形成されている。接続部１３ｃの、押出方向の上流側の端は、大径部１３ａと同じ外径φ５とされて、当該大径部１３ａに一体に繋がれている。また、接続部１３ｃの、押出方向の下流側の端は、後段領域１４と同じ外径φ６とされて、当該後段領域１４に一体に繋がれている。接続部１３ｃの、押出方向の長さはＬ８とされている。
【００３０】
後段領域１４は、膨出領域１３の下流側の端、つまり、接続部１３ｃの下流側の端と同じ一定の外径φ６を有し、かつ押出方向の長さがＬ９である円柱状に形成されている。後段領域１４の、押出方向の下流側の先端面は、口金２の前面４と同一面上に設けられている。後段領域１４の外径φ６は、前段領域１２の外径φ４と同じであっても、異なっていてもよい。
【００３１】
接続領域１１、前段領域１２、膨出領域１３、後段領域１４は、それぞれの中心軸を、押出方向に沿い、かつ前面４と直交する軸線Ｘと一致させて、互いに一体に繋がれている。
図１(a)(b)の組み立て状態において、接続領域１１の外径は、押出方向の全長に亘って、口金２の接続領域６の内径よりも小径とされている。また、図１(a)(b)の組み立て状態において、前段領域１２、膨出領域１３、後段領域１４は、それぞれの外径が、押出方向の全長に亘って、対応する第一緩和領域７、第二緩和領域８、および開口領域１０の内径よりも小径とされている。
【００３２】
これにより、口金２と中芯３が、共通の軸線Ｘを中心として同心状に設けられた図１(a)(b)の組み立て状態において、当該口金２の中芯３との間には、前述した断面が環状の空隙Ｇが形成されている。
上記口金２と中芯３を備えたこの例のダイ１によれば、押出時に、図示しない押出機から供給されるゴム組成物に加わる応力を、まず、第一緩和領域７で緩和し、次いで、第二緩和領域８でさらに緩和したのち、開口５から筒状に押出成形することができる。そのため、押出機のスクリューの回転数を落として、押出速度を遅くすることなしに、ダイスウェルを現状よりも小さくして、押出成形されたゴムチューブの外周面や通孔の内周面に、大きな凹凸が生じるのを抑制することができる。また、そのため、前述したように、たとえば、第一緩和領域７、接続領域９、第二緩和領域８、および開口領域１０の、押出方向の長さの合計Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４を、通常の口金の、内径が一定のストレート部の全長と同等程度として、溶融粘度の高いゴム組成物であっても、スムースに押出成形することもできる。
【００３３】
中芯３の膨出領域１３は、第二緩和領域８を通過するゴム組成物の量を規制して、当該膨出領域１３より押出方向の下流側のゴム組成物に加わる応力を、より一層、低減するために機能する。そのため、口金２に、第一緩和領域７と第二緩和領域８を設けることの効果をさらに向上することができる。
ただし、中芯３の膨出領域１３は、図２(b)に示すように、省略してもよい。図２(b)の例の中芯３は、接続領域１１の、図中に白抜きの矢印で示すゴム組成物の押出方向の下流側の端に、一定の外径φ７を有する円柱状に形成されて、膨出領域１３が省略された柱状領域１５を、一体に繋いだこと以外は、図２(a)の中芯３と同様に構成されている。
【００３４】
すなわち、接続領域１１は、押出方向の上流側から下流側に向けて、外径が次第に小さくなる円錐台状に形成されている。接続領域１１の、押出方向の下流側の端は、柱状領域１５と同じ外径φ７とされて、当該柱状領域１５に一体に繋がれている。
接続領域１１の外径は、図示していないが、たとえば、図１(a)(b)の組み立て状態において、押出方向の全長に亘って、口金２の接続領域６の内径よりも小径とされる。また、柱状領域１５の外径φ７は、押出方向の全長に亘って、第一緩和領域７、第二緩和領域８、および開口領域１０の内径よりも小径とされる。これにより、口金２と中芯３が、軸線Ｘを中心として同心状に設けられる組み立て状態において、当該口金２の中芯３との間には、断面が環状の空隙Ｇが形成される。
【００３５】
柱状領域１５の、押出方向の長さＬ１０は、たとえば、図２(a)の中芯３における、前段領域１２、膨出領域１３、および後段領域１４の長さの合計Ｌ５＋Ｌ６＋Ｌ７＋Ｌ８＋Ｌ９と同一とされる。これにより、図１(a)(b)の組み立て状態において、柱状領域１５の、押出方向の下流側の先端面は、口金２の前面４と同一面上に設けられる。柱状領域１５の外径φ７は、図２(a)の中芯３のうち、前段領域１２の外径φ４および／または後段領域１４の外径φ６と同じであっても、異なっていてもよい。
【００３６】
上記中芯３と、図１(a)(b)の口金２とを組み合わせた場合には、上述した膨出領域１３による効果は得られないものの、口金２に第一緩和領域７と第二緩和領域８を設けることによる効果によって、ダイスウェルを現状よりも小さくして、押出成形されたゴムチューブの外周面や通孔の内周面に、大きな凹凸が生じるのを抑制することができる。
図３(a)〜(c)は、それぞれ、口金の変形例を示す断面図である。図３(a)(b)の例の口金２は、いずれも、第一緩和領域７と第二緩和領域８との接続形状が異なること以外は、図１(a)(b)の例と同様に構成される。また、図３(c)の例の口金は、第二緩和領域８の形状が異なること以外は、図１(a)(b)の例と同様に構成される。そのため、いずれのものも、同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
まず、図３(a)の例の口金２について説明する。この例の口金２は、第一緩和領域７と第二緩和領域８とが、押出方向と直交する環状の段差面１６を介して繋がれている点が相違している。段差面１６は、径方向の内縁の内径が、第一緩和領域７の内径と同じφ１とされ、外縁の外径が、第二緩和領域８の内径と同じφ２とされている。段差面１６の内縁と外縁は、軸線Ｘを中心として同心状に設けられている。
【００３８】
たとえば、図１(a)(b)の例と第一緩和領域７の長さがＬ１で同じである場合、溶融粘度の高いゴム組成物であってもスムースに押出成形することを考慮すると、第二緩和領域８の長さＬ１１は、当該先の例における接続領域９と第二緩和領域８の合計の長さＬ２＋Ｌ３と同等程度とするのが好ましい。
次に、図３(b)の例の口金について説明する。この例の口金２は、第一緩和領域７と第二緩和領域８とが、接続領域１７を介して繋がれている点が相違している。接続領域１７は、先の環状の段差面１６の、径方向の外縁が、図中に白抜きの矢印で示すゴム組成物の押出方向の下流側に向かう湾曲面とされて、第二緩和領域８の内周面とスムースに連続された形状に形成されている。
【００３９】
接続領域１７の、押出方向の下流側の端は、内径がφ２とされており、内径が同じφ２である第二緩和領域８に連通されている。
たとえば、図１(a)(b)の例と第一緩和領域７の長さがＬ１で同じである場合、溶融粘度の高いゴム組成物であってもスムースに押出成形することを考慮すると、接続領域１７と第二緩和領域８の長さの合計Ｌ１２＋Ｌ１３は、やはり、当該先の例における接続領域９と第二緩和領域８の合計の長さＬ２＋Ｌ３と同等程度とするのが好ましい。
【００４０】
次に、図３(c)の例の口金について説明する。この例の口金２は、第二緩和領域８が、図中に白抜きの矢印で示すゴム組成物の押出方向の上流側から下流側に向けて、内径が次第に大きくなる円錐台状に形成されている点が相違している。
第二緩和領域８の、押出方向の上流側の端は、内径がφ１とされており、内径が同じφ１である第一緩和領域７に連通されている。第二緩和領域８の、押出方向の下流側の端は、内径がφ２とされており、内径が同じφ２である、開口領域１０の、押出方向の上流側の端に連通されている。
【００４１】
たとえば、図１(a)(b)の例と第一緩和領域７の長さがＬ１で同じである場合、溶融粘度の高いゴム組成物であってもスムースに押出成形することを考慮すると、第二緩和領域８の長さＬ１４は、やはり、当該先の例における接続領域９と第二緩和領域８の合計の長さＬ２＋Ｌ３と同等程度とするのが好ましい。
図３(a)〜(c)のいずれかの口金２を、図２(a)または図２(b)の中芯３と組み合わせてダイ１を構成しても、図１(a)(b)の例のダイ１とほぼ同等の効果を奏することができる。
【００４２】
本発明のゴムチューブの製造方法によれば、たとえば、上記いずれかのダイ１を用いて、ゴム組成物を筒状に押出成形したのち、ゴムを架橋させて、ゴムチューブを製造することができる。
ゴムチューブを、たとえば、ローラ本体として用いて現像ローラを製造する場合は、まず、押出成形したゴムチューブを所定の長さにカットして、加硫缶内で加圧、加熱してゴムを架橋させる。
【００４３】
次いで、架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち、所定の外径となるように外周面を研磨する。研磨方法としては、たとえば、乾式トラバース研磨等の種々の研磨方法が採用可能である。
シャフトは、筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で、通孔に挿通して固定できる。ただし、カット後、まず通孔にシャフトを挿通した状態で二次架橋、および研磨をするのが好ましい。これにより、二次架橋時の膨張収縮によるローラ本体の反りや変形を抑制できる。また、シャフトを中心として回転させながら研磨することで、当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面のフレを抑制できる。
【００４４】
シャフトは、先に説明したように、通孔の内径よりも外径の大きいものを通孔に圧入するか、あるいは、導電性を有する熱硬化性接着剤を介して、二次架橋前の筒状体の通孔に挿通すればよい。
前者の場合は、シャフトの圧入と同時にローラ本体との電気的な接合と機械的な固定が完了する。また後者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフトがローラ本体に電気的に接合されるとともに、機械的に固定される。また、この両方を併用して、シャフトをローラ本体に電気的に接合し、機械的に固定してもよい。
【００４５】
製造された現像ローラは、たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、またはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した各種の画像形成装置に組み込んで使用することができる。
【実施例】
【００４６】
以下に、本発明を、実施例、比較例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、必ずしもこれらに限定されるものではない。
〈実施例１〉
押出機に、図１(a)(b)、および図２(a)に示す口金２と中芯３を含むダイ１を接続した。各部の寸法は、下記のとおりとした。
【００４７】
（口金２）
第一緩和領域７の内径φ１：φ９．７ｍｍ
第一緩和領域７の長さＬ１：２ｍｍ
接続領域９の長さＬ２：１ｍｍ
第二緩和領域８の内径φ２：φ１３．７ｍｍ
第二緩和領域８の長さＬ３：５ｍｍ
開口領域１０の長さＬ４：２ｍｍ
開口５の内径φ３：φ１７．７ｍｍ
（中芯３）
前段領域１２の外径φ４：φ３．０ｍｍ
前段領域１２の長さＬ５：２ｍｍ
膨出領域１３
接続部１３ｂの長さＬ６：２ｍｍ
大径部１３ａの外径φ５：φ４．０ｍｍ
大径部１３ａの長さＬ７：２ｍｍ
接続部１３ｃの長さＬ８：２ｍｍ
後段領域１４の外径φ６：φ３．０ｍｍ
後段領域１４の長さＬ９：２ｍｍ
また、下記表１に示す各成分と、ゴムを架橋させるための架橋成分とを配合してゴム組成物を調製した。
【００４８】
【表１】
2019018442.tif 000003
【００４９】
表１中の各成分は下記のとおり。
ＥＣＯ：エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体
ＣＲ：クロロプレンゴム
ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム
次いで、上記ゴム組成物を押出機に供給し、ダイ１を通して、外径φ１８ｍｍ、内径φ５．７ｍｍの筒状に押出成形した後、所定の長さにカットして、架橋用の仮のシャフトに装着した。そして、加硫缶内で、加圧水蒸気によって加圧、加熱をしてゴムを架橋させて、ゴムチューブを製造した。
【００５０】
押出機のスクリューの回転数は３０.０ｒｐｍとした。現像ローラのローラ本体１本あたりに換算した、押出成形のサイクルタイムは３．０秒／本であった。
〈比較例１〉
ダイとして、ストレート部の内径がφ１３．７ｍｍで一定で、かつストレート部の長さが１０ｍｍである口金と、ストレート部に挿通される部分の外径がφ３．０ｍｍで一定である中芯とを組み合わせた従来のダイを用いたこと以外は実施例１と同様にして、ゴムチューブを製造した。
【００５１】
押出機のスクリューの回転数は１７．５ｒｐｍとした。現像ローラのローラ本体１本あたりに換算した、押出成形のサイクルタイムは４．７秒／本であった。
〈凹凸評価〉
実施例１で製造したゴムチューブの外周面を図４、ゴムチューブを長さ方向に沿って切断して露出させた通孔の内周面を図５に示す。また、比較例１で製造したゴムチューブの外周面を図６、ゴムチューブを長さ方向に沿って切断して露出させた通孔の内周面を図７に示す。
【００５２】
また、実施例１、比較例１で製造したゴムチューブの外径をレーザー測定して、その最大値と最小値との差として求められる外径のバラツキ(ｍｍ)を、外周面の凹凸の大きさの指標とした。
さらに、それぞれのゴムチューブの、上記のように切断して露出させた通孔の内径を、ビデオマイクロ測定して、その最大値と最小値との差として求められる内径のバラツキ(ｍｍ)を、内周面の凹凸の大きさの指標とした。
【００５３】
〈光漏れ評価〉
実施例１、比較例１で製造したゴムチューブの通孔に、外径φ７．５ｍｍの金属製のシャフトを挿通して固定した。次いで、外周面を、円筒研削盤を用いてトラバース研削することで外径をφ１８．４ｍｍに仕上げたのち、紫外線を照射して酸化膜を形成してローラ本体を作成し、現像ローラを製造した。
【００５４】
次いで、製造した現像ローラの外周面に、エッジが直線である遮光板の、当該エッジを接触させた状態で、背後から光を照射した際に、光漏れが生じるか否かを確認した。光漏れが生じたものは、研磨後も凹部が外周面に残って平坦性が低いため、不良と評価される。これに対し、光漏れが生じなかったものは、研磨によって外周面から凹部が除去されて平坦性が高いため、良品と評価することができる。
【００５５】
上記の評価を、実施例１、比較例１のゴムチューブを用いて作製した複数本の現像ローラのローラ本体について実施して、全本数に占める不良の本数の割合、すなわち不良率を求めた。
以上の結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
2019018442.tif 000004
【００５７】
表２、および図４〜図７の実施例１、比較例１の結果より、前述した本発明のダイを用いた、本発明の製造方法によれば、良好なサイクルタイムを維持しながら、押出成形時のダイスウェルを小さくして、外周面、および通孔の内周面の凹凸が小さいゴムチューブを製造できることが判った。また、そのため、本発明によれば、製造したゴムチューブの、研磨後の外周面の平坦性を向上し、不良率を低下させて、たとえば、当該ゴムチューブを現像ローラのローラ本体として組み込んで画像形成した際に、画像不良を生じにくくできることが判った。
【符号の説明】
【００５８】
１     ダイ
２     口金
３     中芯
４     前面
５     開口
６     接続領域
７     第一緩和領域
８     第二緩和領域
９     接続領域
１０   開口領域
１１   接続領域
１２   前段領域
１３   膨出領域
１３ａ 大径部
１３ｂ 接続部
１３ｃ 接続部
１４   後段領域
１５   柱状領域
１６   段差面
１７   接続領域
Ｇ     空隙
Ｘ     軸線
φ１〜φ３    内径
φ４〜φ７    外径
Ｌ１〜Ｌ１２  長さ
【図１】
2019018442.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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