(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スポンジローラーの内部圧縮方法であって、
処理しようとするスポンジローラーを提供するステップであって、前記スポンジローラーは剛性導熱軸と当該剛性導熱軸を覆うスポンジカバーとを含むステップと、
金型を提供するステップであって、前記金型内には前記スポンジカバーを収納することができるキャビティが形成され、前記金型のキャビティの内径は前記スポンジカバーの外径より小さいステップと、
前記剛性導熱軸を１００℃〜３５０℃まで加熱した後、前記スポンジローラーを前記金型のキャビティに入れ、前記剛性導熱軸を冷却してからスポンジローラーを取り出すステップとを含むスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項２】
前記剛性導熱軸の材料として、鉄、銅、アルミニウム及びニッケルのうちの少なくとも一種を選択することを特徴とする請求項１に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項３】
前記スポンジカバーの材料は、ポリエステル、ポリエーテルまたはメラミンであることを特徴とする請求項１に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項４】
前記スポンジカバーの材料は、ポリウレタンまたはポバールであることを特徴とする請求項１に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項５】
前記剛性導熱軸を１００℃〜３５０℃まで加熱するステップにおいて、前記剛性導熱軸の加熱温度は１８０℃、２００℃または２４０℃であることを特徴とする請求項１に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項６】
前記剛性導熱軸を１００℃〜３５０℃まで加熱するステップにおいて、前記剛性導熱軸を加熱する速度は６０℃／ｓ〜１００℃／ｓであることを特徴とする請求項１に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項７】
前記剛性導熱軸を１００℃〜３５０℃まで加熱するステップにおいて、前記剛性導熱軸を１００℃〜３５０℃まで加熱するのにかかる時間は１．５ｓ〜５ｓであることを特徴とする請求項６に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項８】
前記剛性導熱軸を１００℃〜３５０℃まで加熱するステップにおいて、前記剛性導熱軸を１００℃〜３５０℃まで加熱するのにかかる時間は１．５ｓ〜５ｓであることを特徴とする請求項１に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項９】
前記スポンジカバーは円筒体であることを特徴とする請求項１に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項１０】
前記金型のキャビティは円柱形であることを特徴とする請求項９に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項１１】
前記金型のキャビティの内径は前記スポンジカバーの外径より０．５ｍｍ〜４．５ｍｍ小さいことを特徴とする請求項１０に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項１２】
前記金型は第一金型と第二金型を含み、前記第一金型には第一円弧形槽が形成され、前記第二金型には第二円弧形槽が形成され、前記第一金型と前記第二金型の組み合わせによって前記金型が形成されるとき、前記第一円弧形槽と前記第二円弧形槽によって前記金型のキャビティが形成されることを特徴とする請求項１０に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項１３】
前記第一金型の形状と前記第二金型の形状は一致することを特徴とする請求項１２に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項１４】
前記金型は第一金型と第二金型を含み、前記第一金型には第一円弧形槽が形成され、前記第二金型には第二円弧形槽が形成され、前記第一金型と前記第二金型の組み合わせによって前記金型が形成されるとき、前記第一円弧形槽と前記第二円弧形槽によって前記金型のキャビティが形成されることを特徴とする請求項１に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【請求項１５】
前記第一金型の形状と前記第二金型の形状は一致することを特徴とする請求項１４に記載のスポンジローラーの内部圧縮方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポンジローラーの内部圧縮方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ装置、コピー装置或いはファクス装置などの電子画像システムにおいて、トナーを供給するトナー供給ローラーと、部品を清掃する清掃ローラーと、紙を搬送する搬送ローラーなどを用いる必要がある。これらのローラーをＯＡ用スポンジローラーという。ＯＡ用スポンジローラーの性能パラメーターを向上させるため、スポンジローラーに対して加工を行う必要がある。現在、スポンジローラーに対して加工処理を行うことにより、スポンジローラーの密度、硬度、表面粗さ、反発弾性、永久変形、摩擦係数などの性能パラメーターを向上させ、スポンジローラーの従来の性能を向上させ、使用上の要求を満たすことができる。
【０００３】
従来のスポンジローラーの処理方法は、表面熱処理、表面噴着処理及び全体圧縮処理を含む。表面熱処理方法において、スポンジローラーを剛性の管体に入れた後、剛性の管体を加熱することによりスポンジローラーの表面に対して熱処理を行うか、或いはスポンジローラーを固定装置に固定させた後、一個または複数個の表面処理可能な円柱体と処理しようとするスポンジローラーとを同時に回転させるか或いは二者のうち一方を回転させることにより、スポンジローラーの表面に対して熱処理を行う。表面噴着処理において、噴着装置で塗料をスポンジローラーの表面に均一に噴着した後、これを自然環境に置くか或いはオーブンに入れて加熱することにより、塗料をスポンジローラーの表面に固着させる。全体圧縮処理において、外径が管体の内径より大きいスポンジローラーを管体に入れた後、これらをオーブンに入れて加熱する。長時間の高温加熱とスポンジローラーに対する管体の圧縮により、スポンジローラー全体が圧縮される。
【０００４】
表面熱処理方法において、スポンジローラーの表面熱処理を行うことにより、ローラーの表面スポンジに薄い溶融層が形成される。表面の溶融層と変形層により、スポンジローラーの硬度、密度及び表面粗さなどのパラメーターを向上させることができる。しかしながら、表面の溶解層と変形層により、スポンジローラーの表面スポンジの発泡穴が小さくなったり詰まったりするおそれがある。スポンジローラーの表面スポンジの発泡穴によってトナーを搬送するＯＡ用トナー供給ローラーなど、スポンジローラーの表面の発泡穴の機能を利用する必要がある場合、前述した問題によってスポンジローラーに不利な影響を与えるおそれがある。スポンジローラーに対して表面噴着処理を行うときも、同じ問題が発生するおそれがある。スポンジローラーの表面に塗料を噴着するとき、塗料がスポンジローラーの発泡穴に入って、発泡穴が詰まってしまうことがある。これも、スポンジローラーの別のパラメーターが向上する一方、スポンジローラーの表面の発泡穴の通過性が悪くなる。スポンジローラー全体を圧縮する場合も、ローラーの表面スポンジの発泡穴が詰まる問題が発生する。また、スポンジローラー全体を圧縮することにより、スポンジローラーの硬度と密度を向上させることができるが、長時間の高温圧縮によってスポンジの筋が切断され、スポンジローラーの弾性が低下するおそれがある。
【０００５】
上述したとおり、従来のスポンジローラーの処理方法では、スポンジローラーの性能が向上できるが、スポンジローラーの表面スポンジの発泡穴が小さくなったり詰まったりする問題が発生するので、その後の応用に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、スポンジローラーの表面海綿の発泡穴が小さくなったり詰まったりすることを防止することができるスポンジローラーの内部圧縮方法が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のスポンジローラーの内部圧縮方法は、
処理しようとするスポンジローラーを提供するステップであって、前記スポンジローラーは剛性導熱軸と当該剛性導熱軸を覆うスポンジカバーとを含むステップと、
金型を提供するステップであって、前記金型内には前記スポンジカバーを収納することができるキャビティが形成され、前記金型のキャビティの内径は前記スポンジカバーの外径より小さいステップと、
前記剛性導熱軸を１００℃〜３５０℃まで加熱した後、前記スポンジローラーを前記金型のキャビティに入れ、前記剛性導熱軸を冷却してからスポンジローラーを取り出すステップとを含む。
【０００８】
前記スポンジローラーの内部圧縮方法において、剛性導熱軸を加熱するとき、剛性導熱軸の熱は剛性導熱軸の径方向に伝導されるので、剛性導熱軸に最も近接するスポンジが一番早く溶解変形する。また、スポンジカバーが金型に圧縮されることにより、内部が溶解変形したスポンジカバーは圧縮融合され、スポンジカバーの内部のスポンジの密度が増加し、硬度が向上する。また、制御によって剛性導熱軸を１００℃〜３５０℃まで加熱することにより、スポンジカバーの内部のスポンジが圧縮されたが、スポンジカバーの外表面のスポンジは変化せず、スポンジカバーの外表面の発泡穴は圧縮前の発泡穴のままに維持される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例に係るスポンジローラーの内部圧縮方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例に係るスポンジローラーの構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係る金型の構造を示す図である。
【図４】図２のスポンジローラーが図３の金型内に入って、その内部が圧縮されることを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の図面及び具体的な実施例により、スポンジローラーの内部圧縮方法についてより詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明のスポンジローラーの内部圧縮方法を示すフローチャートであり、該方法は次のステップを含む。
【００１２】
ステップＳ１０において、処理しようとするスポンジローラーを提供する。
【００１３】
図２を参照すると、スポンジローラーは、剛性導熱軸１０と、剛性導熱軸１０を覆うスポンジカバー２０とを含む。
【００１４】
剛性導熱軸１０の材料として、導熱性の剛性材料を選択すればよい。具体的に、剛性導熱軸１０の材料として、鉄、銅、アルミニウム及びニッケルのうちの少なくとも一種を選択する。剛性導熱軸１０の材料は、別タイプの複合材料であってもよい。
【００１５】
スポンジカバー２０の材料は、ポリエステル、ポリエーテルまたはメラミン（ＭＬＭ）である。例えば、ＰＵ（ポリウレタン）、ＥＶＡ（ポバール）、ＭＬＭ（メラミン）などである。
【００１６】
本実施例において、スポンジカバー２０は円筒体である。
【００１７】
図２に示すとおり、本実施例において、スポンジカバー２０は剛性導熱軸１０より短く、スポンジカバー２０は剛性導熱軸１０の中央部を覆っている。
【００１８】
ステップＳ２０において、金型３０を提供する。
【００１９】
図３を参照すると、金型３０内にはスポンジカバー２０を収納することができるキャビティが形成され、金型３０のキャビティの内径はスポンジカバー２０の外径より小さい。
【００２０】
具体的に、スポンジカバー２０の種類と圧縮要求によって金型３０のキャビティの内径を調節することができ、スポンジカバー２０の外径も調節可能である。
【００２１】
本実施例において、金型３０のキャビティの内径はスポンジカバー２０の外径より０．５ｍｍ〜４．５ｍｍ小さい。
【００２２】
本実施例において、金型３０のキャビティは円柱形である。
【００２３】
図２に示すとおり、本実施例の金型３０は第一金型３２と第二金型３４を含む。第一金型３２上には第一円弧形槽が形成され、第二金型３４上には第二円弧形槽が形成されている。第一金型３２と第二金型３４との組み合わせによって金型３０が形成されるとき、第一円弧形槽と第二円弧形槽によって金型３０のキャビティが形成される。
【００２４】
本実施例において、第一金型３２の形状と第二金型３４の形状は一致する。
【００２５】
ステップＳ３０において、剛性導熱軸１０を１００℃〜３５０℃まで加熱した後、スポンジローラーを金型３０のキャビティに入れ、剛性導熱軸１０を冷却してからスポンジローラーを取り出す。
【００２６】
本発明では剛性導熱軸１０の加熱方法が限定されない。加熱方法としてマイクロ波、赤外線などの非接触式加熱方法や、直接加熱する電気加熱方法などを採用することができる。
【００２７】
本実施例において、剛性導熱軸１０の加熱温度は１８０℃、２００℃、２４０℃である。
【００２８】
剛性導熱軸１０を１００℃〜３５０℃まで加熱するとき、剛性導熱軸１０を加熱する速度は６０℃／ｓ〜１００℃／ｓであり、剛性導熱軸１０を１００℃〜３５０℃まで加熱するのにかかる時間は１．５ｓ〜５ｓである。
【００２９】
剛性導熱軸１０を加熱するとき、剛性導熱軸１０上の熱は剛性導熱軸１０の径方向に伝導される。したがって、剛性導熱軸１０を覆っているスポンジカバー２０において、最も剛性導熱軸１０に近接するスポンジが一番早く溶解変形する。また、スポンジカバー２０が金型３０に圧縮されていることにより、スポンジカバー２０の溶解変形した内部が圧縮融合され、スポンジカバー２０の内部のスポンジの密度が増加し、硬度が向上する。
【００３０】
スポンジ内に発泡穴がたくさん形成されているので、スポンジの導熱係数は小さく、スポンジの導熱性が悪い。したがって、剛性導熱軸１０付近のスポンジ、すなわち剛性導熱軸１０から所定の距離内のスポンジのみが加熱によって溶解圧縮され、熱の伝導性は剛性導熱軸の径方向に沿って段々弱くなり、スポンジカバー２０の内部のスポンジの変形率は内部から外部に向かって段々小さくなる。
【００３１】
剛性導熱軸１０を１００℃〜３５０℃まで加熱するとき、スポンジカバー２０の内部のスポンジが圧縮されるが、スポンジカバー２０の外表面のスポンジは変化しない。すなわち、スポンジカバー２０の外表面の発泡穴は圧縮前の発泡穴のままである。スポンジカバー２０の内部を圧縮することにより、スポンジローラーの密度、硬度、反発弾性などのパラメーターを向上させることができる。また、噛合う面積が同様であるとき、内部が圧縮されたスポンジローラーの噛合い強度が圧縮されていないものの噛合い強度より大きくなる。
【００３２】
以下、具体的な実施例について説明する。
【００３３】
表１には、実施例１〜実施例６の各パラメーターと獲得したスポンジローラーのスポンジカバーの圧縮量が記載されている。
【００３４】
【表１】
0006343023.tif 000002
【００３５】
前記表１に示されるとおり、実施例１〜６において、スポンジカバーの外径と実際の需要によって具体的な金型のキャビティの内径を選択する。また、剛性導熱軸の加熱温度と加熱時間を制御することにより、内部が圧縮されたスポンジローラーにおいて、スポンジカバーの外表面のスポンジが変形せず、外表面の発泡穴は圧縮前の発泡穴のままに維持された。
【００３６】
上述した実施例により、本発明の好適な実施例を具体的で詳細に説明してきたが、本発明の構成は上記の実施例に限定されるものではない。本技術分野の当業者は本発明の要旨を逸脱しない範囲内で設計の変換等を行うことができ、このような設計の変換等を行っても本発明の技術的範囲に属することは勿論である。すなわち、本発明の保護範囲は特許請求の範囲が定めたことを基準にする。
【図１】
0006343023.tif 000003
【図２】
0006343023.tif 000004
【図３】
0006343023.tif 000005
【図４】
0006343023.tif 000006