(57)【要約】【課題】トナー供給ローラの外周面に略Ｖ字状の溝を設け、トナー搬送・掻き取り機能を両立し、掻き取り時に溝に入り込んだトナーの排出性を向上させて、該トナーの詰まりに起因する各種弊害を回避し劣化の少ないトナー供給ローラを製造し得る方法を提供する。【解決手段】可塑化した熱可塑性樹脂３０を押出して、サイジングスリーブ３８に通過させ、その断面形状が略扇形となるチューブ状外被３２を成形・固化し、流動状態の熱硬化性樹脂３４を該外被３２内に供給・硬化させて扇状体１４とし、この周面に切込１８を形成した後、該チューブ状外被３２を剥ぎ取り、かつ該扇状体１４の２つの開放端面を接合して筒状弾性体としつつ該切込１８を開いて略Ｖ字状の溝を形成する。【選択図】図２
2005049715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱して可塑化させた熱可塑性樹脂(30)を、ダイ(36)から連続的に押出す工程と、
前記押出された熱可塑性樹脂(30)をサイジングスリーブ(38)に通過させ、その外部輪郭形状を規制して、その断面形状が略扇形となるチューブ状外被(32)に成形すると共に該チューブ状外被(32)を冷却固化させる工程と、
流動状態にある熱硬化性樹脂(34)を、その断面形状が略扇形に成形されたチューブ状外被(32)の内部に供給管(40)を介して充填供給する工程と、
前記チューブ状外被(32)の内部に供給されて流動状態にある熱硬化性樹脂(34)および心出し装置(108)により、得るべきトナー供給ローラ(10)の軸心位置に配置されたダミーシャフト(11)を加熱装置(70)に通過させ、該熱硬化性樹脂(34)を硬化させて筒状弾性体(16)の基となる扇状体(14)となす工程と、
前記扇状体(14)の円弧状の周面(14a)に所要の深さおよびパターンの切込(18)を形成する工程と、
前記各工程の最下流側に配設した移送装置(90)により、前記ダミーシャフト(11)が挿通され、前記熱硬化性樹脂(34)を材質とする扇状体(14)をチューブ状外被(32)と共に引張り移送する工程と、
前記扇状体(14)からチューブ状外被(32)を剥ぎ取る工程と、
前記扇状体(14)の半径部分をなす２つの開放端面(14b,14b)を接合すると共に、前記ダミーシャフト(11)を抜き出して通孔(15)が形成された筒状弾性体(16)とし、この変形により前記切込(18)を開いて略Ｖ字状を呈する溝(20)を形成する工程と、
前記通孔(15)に芯材(12)を挿入する工程とからなる
ことを特徴とするトナー供給ローラの製造方法。
【請求項２】
加熱して可塑化させた熱可塑性樹脂(30)を、ダイ(36)から連続的に押出す工程と、
前記押出された熱可塑性樹脂(30)をサイジングスリーブ(38)に通過させ、その外部輪郭形状を規制して、その断面形状が略扇形となるチューブ状外被(32)に成形すると共に該チューブ状外被(32)を冷却固化させる工程と、
流動状態にある熱硬化性樹脂(34)を、その断面形状が略扇形に成形されたチューブ状外被(32)の内部に供給管(40)を介して充填供給する工程と、
前記チューブ状外被(32)の内部に供給されて流動状態にある熱硬化性樹脂(34)を加熱装置(70)に通過させ、該熱硬化性樹脂(34)を硬化させて筒状弾性体(16)の基となる扇状体(14)となす工程と、
前記扇状体(14)の円弧状の周面(14a)に所要の深さおよびパターンの切込(18)を形成する工程と、
前記各工程の最下流側に配設した移送装置(90)により、前記熱硬化性樹脂(34)を材質とする扇状体(14)をチューブ状外被(32)と共に引張り移送する工程と、
前記扇状体(14)からチューブ状外被(32)を剥ぎ取る工程と、
前記扇状体(14)の半径部分をなす２つの開放端面(14b,14b)を接合すると共に、その軸心に通孔(15)を穿設することで筒状弾性体(16)とし、この変形により前記切込(18)を開いて略Ｖ字状を呈する溝(20)を形成する工程と、
前記通孔(15)に芯材(12)を挿入する工程とからなる
ことを特徴とするトナー供給ローラの製造方法。
【請求項３】
加熱して可塑化させた熱可塑性樹脂(30)を、ダイ(36)から連続的に押出す工程と、
前記押出された熱可塑性樹脂(30)をサイジングスリーブ(38)に通過させ、その外部輪郭形状を規制して、その断面形状が略扇形となるチューブ状外被(32)に成形すると共に該チューブ状外被(32)を冷却固化させる工程と、
流動状態にある熱硬化性樹脂(34)を、その断面形状が略扇形に成形されたチューブ状外被(32)の内部に供給管(40)を介して充填供給する工程と、
前記チューブ状外被(32)の内部に供給されて流動状態にある熱硬化性樹脂(34)を加熱装置(70)に通過させ、該熱硬化性樹脂(34)を硬化させて筒状弾性体(16)の基となる扇状体(14)となす工程と、
前記扇状体(14)の円弧状の周面(14a)に所要の深さおよびパターンの切込(18)を形成する工程と、
前記各工程の最下流側に配設した移送装置(90)により、前記熱硬化性樹脂(34)を材質とする扇状体(14)をチューブ状外被(32)と共に引張り移送する工程と、
前記扇状体(14)からチューブ状外被(32)を剥ぎ取る工程と、
前記扇状体(14)の半径部分をなす２つの開放端面(14b,14b)を接合して筒状弾性体(16)とし、この変形により前記切込(18)を開いて略Ｖ字状を呈する溝(20)を形成すると共に、その軸心に通孔(15)を形成する工程と、
前記通孔(15)に芯材(12)を挿入する工程とからなる
ことを特徴とするトナー供給ローラの製造方法。
【請求項４】
前記切込(18)を形成するに先立ち、前記チューブ状外被(32)を備える状態の扇状体(14)または該チューブ状外被(32)を剥ぎ取られた扇状体(14)は、切断装置(96)を通過することで所定寸法長に切断される請求項１〜３の何れかに記載のトナー供給ローラの製造方法。
【請求項５】
前記サイジングスリーブ(38)は、そのジャケット(58)に扇形孔(56)を有し、該扇形孔(56)を通過する扇形状のチューブ状外被(32)は、該ジャケット(58)と扇形孔(56)とを連通する複数の細孔(60)を介して該扇形孔(56)の内面に負圧吸引される請求項１〜４の何れかに記載のトナー供給ローラの製造方法。
【請求項６】
前記チューブ状外被(32)の内部に供給された熱硬化性樹脂(34)は、誘導加熱原理による加熱装置(70)を通過して硬化がなされる請求項１〜５の何れかに記載のトナー供給ローラの製造方法。
【請求項７】
前記チューブ状外被(32)の内部に供給された熱硬化性樹脂(34)は、誘電加熱原理による加熱装置(70)を通過して硬化がなされる請求項１〜６の何れかに記載のトナー供給ローラの製造方法。
【請求項８】
前記チューブ状外被(32)の内部に供給された熱硬化性樹脂(34)は、輻射加熱原理による加熱装置(70)を通過して硬化がなされる請求項１〜７の何れかに記載のトナー供給ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はトナー供給ローラの製造方法に関し、更に詳細には、複写装置、画像記録装置、プリンタまたはファクシミリ等の画像形成装置の現像装置をなす感光体の如き像担持体表面に、所要のトナー像を形成する際に使用されるトナー供給ローラと、このローラを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に複写装置、画像記録装置、プリンタまたはファクシミリ等の画像形成装置は、電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置の現像ローラから供給される現像剤としてのトナーにより現像、すなわちトナー像として可視化することが行われている。このような現像装置には、前記トナーを収容するカートリッジと、該トナーを現像ローラに適量供給するトナー供給ローラとが備えられている。
【０００３】
図２２に、従来技術に係る電子写真方式による画像形成装置１５０の一例を概略図で示す。前記画像形成装置１５０は、トナー供給ローラ１０およびカートリッジ１０ａを備える現像装置１５２と、静電潜像を保持した画像形成体１５４との間に現像ローラ１５６がその外周面を該画像形成体１５４の表面に近接させた状態で配設され、かつ該画像形成体１５４に紙等の記録媒体１５８を介して、転写ローラ１６０を当接させるように構成されている。そして前記トナー供給ローラ１０、現像ローラ１５６および画像形成体１５４を回転させることにより、トナーがトナー供給ローラ１０により現像ローラ１５６の表面に供給され、層規制ブレード１５６ａによって均一な薄層に整えられたのち、画像形成体１５４上の潜像に付着し、該潜像が可視化されるようになっている。また、符号１６１はクリーニングローラを、符号１６２は帯電ローラを夫々示している。
【０００４】
一般に前記トナー供給ローラ１０等の、所謂トナー搬送をなすローラは、トナー搬送機能とトナー掻き取り機能との両機能が要求される。このような機能が要求されるトナー供給ローラ１０は、表面にセルを多数有する発泡体構造とすることで、トナー搬送機能を向上させると共に、該トナー供給ローラ１０と現像ローラ１５６との当接力を高めることで、トナー掻き取り機能を向上させていた。このようなトナー供給ローラ１０の好適な例として、下記の[特許文献１]に示す、ポリウレタンフォームまたはシリコーンフォームからなる軟質の弾性ローラが挙げられる。
【特許文献１】特開平３−１５５５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年更なる高画質化を図るために、電子写真方式の画像形成装置１５０に用いられるトナーは、その粒径が１０μｍ程度の非常に微小な大きさに設定されるようになっており、またトナーカートリッジ１台当たりの印刷可能枚数も多く設定されるようになっている。その結果、これまでのトナーに比較して、殊に前述した掻き取りが困難になる問題が生じている。トナー掻き取り機能が不足すると、現象領域から回帰してくる現像ローラ１５６上の未現像トナーを、該現像ローラ１５６から充分に掻き取りできなくなるため、前記カートリッジ１０ａ内のトナーとの間で充分な攪拌が期待できなくなってしまう。その結果、前記現象ローラ１５６上には粒径の細かいトナーが選択的に堆積し、その上に供給されるトナーに充分な帯電量を付与できなくなってしまう。このような状況下において１００％濃度画像を印刷すると、例えば先端が濃く、終端が薄くなるといった、印刷部先端付近の印刷濃度と終端付近の印刷濃度とに差違が生じてしまう。
【０００６】
また前記トナーは、前記トナー供給ローラ１０の使用によって前記カートリッジ内で機械的に攪拌された状態となるが、この攪拌や、該トナー供給ローラ１０と現像ローラ１５６との間の摺擦により、該トナーには多大な機械的ストレスが掛かってしまう。この他に、使用する部材や放電生成物による化学的汚染も、前述した機械的ストレスと複合して起きている。これら現象により、前記トナーに適度な流動性や摩擦帯電性を与えている外添剤のトナー粒子内部への埋没や脱落による劣化や、トナーが更に微粉化する問題もある。なお前記トナーの劣化は、前記現像ローラ１５６からカートリッジ１０ａへの、所謂トナー回収時に生じ易いことが経験的に分かっている。
【０００７】
前記トナーが劣化すると、該トナーに対して適切かつ均一な摩擦帯電量が与えられなくなり、印刷される画像が劣化する。そして更に劣化が進むと、トナーの流動性が低下して、前記現像ローラ１５６の表面や層規制ブレード１５６ａに固着したり、トナー供給ローラ１０内に侵入して固着することになる。これらの現象が発生すると、一旦固着したトナーは、次々に接触あるいは侵入してくるトナーを捕捉し、凝集・固着トナー塊が成長していき、すじ状の画像となって印刷品質を著しく劣化させることとなる。
【０００８】
一方、前記トナー搬送機能は、前記トナー供給ローラ１０から現像ローラ１５６へ移行する物理的なトナー量によって評価され、トナーの流動性が高い場合には、該トナー供給ローラ１０の表面近傍に存在する凹部構造の容積の和が大きいほど、多くのトナー供給をなし得る。そしてこの量が多過ぎる場合には廃トナーの増加やトナー漏れを起こし易くなり、少な過ぎる場合には画像濃度が低くなることが知られている。そして前記トナー供給ローラ１０の近接領域におけるトナー供給量の均一性が高い程、すなわち該トナー供給ローラ１０の微小範囲においてトナーが均一に付与されている程、画像(殊にハーフトーン画像)は濃度が全領域に亘って良好なものとなる。しかし前述のトナーの劣化に伴って流動性が低下した場合、あまり微小な凹部構造内から前記現像ローラ１５６への移動が困難となる。すなわちトナー搬送機能が低下することになる。
【０００９】
そして前記トナー搬送機能を向上させる発泡体構造においては、その表面に開口しているセルに必然的に前記トナーが入り込んでしまう。そしてこのように前記セルに入り込んだトナーは、一般に前記トナー供給ローラ１０が現像ローラ１５６に当接した際の変形や、この変形復元によって該セル内部から押し出されている。しかし実際には、前記セルに入り込んだ多くのトナーは押し出されず、更に前記トナー供給ローラ１０の回転進行により、既に入り込んだトナーの上から新たなトナーが更に入り込む事態となってしまう。このようにして前記セルに対するトナーの捕捉が繰り返され、捕捉された該トナーは次第に発泡体内部へと入り込むこととなる。その結果、捕捉されたトナーが発泡体内部に堆積し、凝集・固化してしまうこととなる。このような状態となったトナーは、もはや現像剤として機能しないばかりか、入り込んだトナー供給ローラ１０の表面硬度を高くしてしまう。
【００１０】
このような経緯を経て、前記トナー供給ローラ１０の表面硬度が高くなった場合、該トナー供給ローラ１０と現像ローラ１５６との間の摺擦の度合いは更に強くなる。このためトナー供給時に掛かる機械的ストレスは、前記トナー供給ローラ１０の使用時間に伴って高いものになり、その結果、該トナーの劣化が進むことになる。そして劣化の進んだトナーは、前述の如く、微粉化が進んでいるため、前記セル内により入り込み易く、更に前記トナー供給ローラ１０の表面硬度を高くする、といった悪循環が成立する。この悪循環はトナー搬送機能の著しい低下を引き起こし、前記現像ローラ１５６に対する所定量のトナー供給が不可能とされてしまう。この外、前記トナー供給ローラ１０と現像ローラ１５６との過大な摺擦力により前記トナーの融着が発生する場合もあり、このトナーの融着により該トナー供給ローラ１０および／または現像ローラ１５６にトナー融着カスが付着して、得られる画像が不鮮明となったり、該トナー供給ローラ１０の作動が不良となることも考えられる。更にこれらの問題は、前述のトナー粒径の微細化により、更に悪化するものである。
【００１１】
ところで前記トナーの劣化は、摺擦時の機械的ストレスを下げれば抑制されるものであるため、前記トナー供給ローラ１０を構成する発泡体を硬度の低い軟質ポリウレタンフォーム等とすることで対応が可能である。しかし前記トナー供給ローラ１０の硬度を低下させると、トナー掻き取り機能が低下してしまう。またポリウレタンフォ一ム等の低硬度化を、発泡倍率の増大により達成実施すると、前記トナー供給ローラ１０を構成する発泡体のセル径が大きくなり、トナー搬送機能、殊にトナー搬送の均一性が悪化してしまう、という別の問題が生じ、増大した印刷枚数に対応し得るトナーの掻き取り機能およびトナー搬送機能の維持が困難となってしまう。すなわち、トナー供給ローラ１０に要求される各機能をバランスよく充足することは極めて困難である。
【００１２】
この他、前記トナー供給ローラ１０の表面硬度の変化による様々な問題を解決する方法として、前記セルがセル膜で閉じられた、所謂独立気泡性の高い発泡体の使用が考えられる。しかしこの場合、前記トナー供給ローラ１０の柔軟性が低下して硬くなるため、該トナー供給ローラ１０と現像ローラ１５６とが押圧的に接触する際に充分なニップ幅が確保されなくなり、その結果、前述のトナー搬送機能が充分でなくなる問題が指摘される。
【００１３】
更に、図２３に示す如く、トナー供給ローラ１７０の外周面１７２に軸方向に沿って複数の切込み１７４を設けることで、前述したトナー搬送機能とトナー掻き取り機能との両機能を安定的に発現し得るローラも案出されている([特許文献２]参照)。前記トナー供給ローラ１７０を図２２に係る画像形成装置１５０に組み込んだ場合、そのトナー掻き取り機能は、図２４に示す如く、該トナー供給ローラ１７０が現像ローラ１５６に押圧された際に前記切込み１７４の側面１７６が、所謂「エッジ」として作用することで好適なものとなる(図２４(ａ)参照)。
【特許文献２】特開２００２−１９６５７９号公報
【００１４】
このような構造であると、前述のトナー掻き取り機能は向上する一方で、使用されているトナーまたは機械的ストレスによって劣化した微細なトナーが前記切込み１７４の中に入り込んでしまう。更に前記切込み１７４は前記トナー供給ローラ１７０が現像ローラ１５６に押圧されることでしか開いた状態とならないため、一旦入り込んだ前記トナーは該切込み１７４の内部から外に排出されることが殆どない(図２４(ｂ)参照)。その結果、前記切込み１７４を有するトナー供給ローラ１７０の表面硬度は使用に伴い高くなる。更に前記ローラ１７０の表面に開口しているセル内に入り込んでいるトナーの排出がより困難となり、更にその表面硬度が高くなる、といった前述と同様の悪循環が発生する。この場合、前記トナー供給ローラ１７０をなす発泡体のセルは埋まってしまい、その結果、トナー搬送機能の著しい悪化が問題となる。
【００１５】
また、前述したトナー供給ローラの如き弾性ローラの一般的な製造方法としては、以下に示す方法が挙げられる。
(１)得るべき弾性ローラの外部輪郭形状と合致した内部輪郭形状を有する発泡型内の所定位置に予め芯材を載置した状態で該発泡型内に所要の発泡体原料を注入・発泡させることで、研磨を実施せずに該芯材と一体的と弾性ローラを得る方法
(２)所要の発泡体原料をスラブ発泡またはモールド発泡させた発泡体から、得るべき弾性ローラと略同一形状とした部材を切り出し、それに所要の芯材を挿通させた後、表面を研磨して弾性ローラを得る方法
(３)所要の発泡体原料を、芯材と一体的に発泡成形させた後、不要部分を研磨して弾性ローラを得る方法
【００１６】
前記(１)の方法については、該方法により外周面にローラの軸方向に延びるように設けられた、２０〜３０００μｍの高さと、３００〜３０００μｍのピッチを有する凸条によって、凹凸表面構造が設けられた軟質ポリウレタンフォーム層を有するトナー供給ローラも案出されている([特許文献３]参照)。この発明に係るローラは、凸構造を有する側面が、[特許文献２]のエッジとして作用すると共に、凹部の空間でトナーが流動して掻き取ったトナーと新しいトナーの撹拌が行なわれ、かつトナー搬送機能が維持される優れた特性を持つ。
【特許文献３】特開平１１−３８７４９号公報
【００１７】
しかしこのような構造を有するローラはモールド成形で製造されるため、ウレタンフォームの硬度を一定値以下に小さくすることが困難である。このため前述のトナー搬送機能とトナー掻き取り機能とを併有する一方で、低硬度を達成できないため当接圧が高くなりトナー劣化の抑制が困難となってしまう。また専用の発泡型が必要であるため、該発泡型の管理補修等が煩雑となる問題もある。更に発泡型への二液性液体等の発泡体原料を注入するため、該注入に伴う、例えばエアの巻き込みによるピンホールの発生を回避しなければならない問題もある。
【００１８】
これに対し、研磨により製造される(２)または(３)に係る方法の場合、前述の問題は解消される一方、得られたトナー供給ローラ１０の表面に研磨加工でひげ状等の研磨カスが発生するため、該研磨カスが現像ローラ１５６と層規制ブレード１５６ａとの間に挟まって、トナーの均一な供給を阻害して画像に白すじを入れる等の問題がある。
【００１９】
そこで研磨後の弾性ローラに対して、更なる加工を実施することで前述の現象の回避が試みられている。しかし、例えば研削を実施して外形を加工する場合でも、ひげ状の加工残りの除去は完全ではなく、やはり同様の問題を回避し得ない。この他、前述の研磨に代えて熱線による切断も採用し得るが、該熱線による過度の加熱は回避困難であり、この場合、前記弾性ローラが部分的に溶融してその表面に膜や玉といった異物を形成してしまうことがある。そしてこれら異物の脱落により、前記研磨カスと同様に白筋画像不良が発生してしまう。この他、以下の[特許文献４]に示す如く、ピーリング加工を施して残留するバリを溶融する弾性ローラの製造も開示されている。
【特許文献４】特許３２２６８０２号公報
【００２０】
前述の[特許文献４]に係る方法の場合、ピーリング加工を施すべき弾性ローラを回転させつつ、ここにナイフエッジを押し付けて実施される。しかし前記弾性ローラは柔軟であるため、前記ナイフエッジの押圧に対して該弾性ローラが該ナイフエッジの刃先から逃げてしまい、その結果、刃先が入った位置と出る位置において段差が形成される、すなわち滑らかな円筒状のローラとなし得ない。このため前記段差が、他のローラとの摺擦においてムラの発生原因となり、前述のトナー劣化の問題を引き起こしてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に係るトナー供給ローラの製造方法は、加熱して可塑化させた熱可塑性樹脂を、ダイから連続的に押出す工程と、
前記押出された熱可塑性樹脂をサイジングスリーブに通過させ、その外部輪郭形状を規制して、その断面形状が略扇形となるチューブ状外被に成形すると共に該チューブ状外被を冷却固化させる工程と、
流動状態にある熱硬化性樹脂を、その断面形状が略扇形に成形されたチューブ状外被の内部に供給管を介して充填供給する工程と、
前記チューブ状外被の内部に供給されて流動状態にある熱硬化性樹脂および心出し装置により、得るべきトナー供給ローラの軸心位置に配置されたダミーシャフトを加熱装置に通過させ、該熱硬化性樹脂を硬化させて筒状弾性体の基となる扇状体となす工程と、
前記扇状体の円弧状の周面に所要の深さおよびパターンの切込を形成する工程と、
前記各工程の最下流側に配設した移送装置により、前記ダミーシャフトが挿通され、前記熱硬化性樹脂を材質とする扇状体をチューブ状外被と共に引張り移送する工程と、
前記扇状体からチューブ状外被を剥ぎ取る工程と、
前記扇状体の半径部分をなす２つの開放端面を接合すると共に、前記ダミーシャフトを抜き出して通孔が形成された筒状弾性体とし、この変形により前記切込を開いて略Ｖ字状を呈する溝を形成する工程と、
前記通孔に芯材を挿入する工程とからなることを特徴とする。
【００２２】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本願の別の発明に係るトナー供給ローラの製造方法は、加熱して可塑化させた熱可塑性樹脂を、ダイから連続的に押出す工程と、
前記押出された熱可塑性樹脂をサイジングスリーブに通過させ、その外部輪郭形状を規制して、その断面形状が略扇形となるチューブ状外被に成形すると共に該チューブ状外被を冷却固化させる工程と、
流動状態にある熱硬化性樹脂を、その断面形状が略扇形に成形されたチューブ状外被の内部に供給管を介して充填供給する工程と、
前記チューブ状外被の内部に供給されて流動状態にある熱硬化性樹脂を加熱装置に通過させ、該熱硬化性樹脂を硬化させて筒状弾性体の基となる扇状体となす工程と、
前記扇状体の円弧状の周面に所要の深さおよびパターンの切込を形成する工程と、
前記各工程の最下流側に配設した移送装置により、前記熱硬化性樹脂を材質とする扇状体をチューブ状外被と共に引張り移送する工程と、
前記扇状体からチューブ状外被を剥ぎ取る工程と、
前記扇状体の半径部分をなす２つの開放端面を接合すると共に、その軸心に通孔を穿設することで筒状弾性体とし、この変形により前記切込を開いて略Ｖ字状を呈する溝を形成する工程と、
前記通孔に芯材を挿入する工程とからなることを特徴とする。
【００２３】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本願の更に別の発明に係るトナー供給ローラの製造方法は、加熱して可塑化させた熱可塑性樹脂を、ダイから連続的に押出す工程と、
前記押出された熱可塑性樹脂をサイジングスリーブに通過させ、その外部輪郭形状を規制して、その断面形状が略扇形となるチューブ状外被に成形すると共に該チューブ状外被を冷却固化させる工程と、
流動状態にある熱硬化性樹脂を、その断面形状が略扇形に成形されたチューブ状外被の内部に供給管を介して充填供給する工程と、
前記チューブ状外被の内部に供給されて流動状態にある熱硬化性樹脂を加熱装置に通過させ、該熱硬化性樹脂を硬化させて筒状弾性体の基となる扇状体となす工程と、
前記扇状体の円弧状の周面に所要の深さおよびパターンの切込を形成する工程と、
前記各工程の最下流側に配設した移送装置により、前記熱硬化性樹脂を材質とする扇状体をチューブ状外被と共に引張り移送する工程と、
前記扇状体からチューブ状外被を剥ぎ取る工程と、
前記扇状体の半径部分をなす２つの開放端面を接合して筒状弾性体とし、この変形により前記切込を開いて略Ｖ字状を呈する溝を形成すると共に、その軸心に通孔を形成する工程と、
前記通孔に芯材を挿入する工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上に説明した如く、本発明に係るトナー供給ローラの製造方法によれば、トナー供給ローラの外周面に略Ｖ字状の溝を設けることで、トナーの劣化を抑制すると共に、トナー搬送機能およびトナー掻き取り機能を両立して、該トナーの掻き取り時に溝に入り込んでしまうトナーの排出性を向上させて、該トナーの詰まりに起因する各種弊害を効率的に回避して劣化が少ないトナー供給ローラを製造し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に本発明に係るトナー供給ローラの製造方法につき、これを好適に製造し得る装置との関係において、好適な実施例を挙げて添付図面と共に以下説明する。なお、図２２を参照して説明した従来技術で既出の同一部材については、同じ符号を付して示し、その詳細説明は省略する。そして本発明に係るトナー供給ローラは、従来技術と同じく現像ローラに当接して回転するように使用されるものとする。なお、本発明において扇状体１４(後述)の形状である扇形状とは、図１に示す如く、円弧に臨む角度(以下、円弧角度と云う)が１８０°を越えるようなもの(図１(ｂ)参照)を含む数学的な扇形状を含むと共に、ドーナツ形状の一部を切り取るようにして形成される、所謂Ｃ字形状のもの(図１(ｃ)参照)や、該Ｃ字形状に中心部分を付加した形状(図１(ａ)参照)も含むものと定義する。
【００２６】
図２〜図９は、本発明に係るトナー供給ローラを製造する装置の実施形態を示し、図２は該製造装置の全体的な構成を、図１０は付属機構Ｇを夫々示す概略図である。また、本実施例に係る方法によりトナー供給ローラ１０を製造する途中に得られる扇状体１４には、その中心に芯材１２の挿入を許容する通孔１５を形成するダミーシャフト１１が配置されている。なおここで扇状体とは、その断面形状が扇形状となっている棒状体を指し、また中心とは、前記扇状体１４の断面形状における円弧を延長することで形成される円の中心を指し、以後、該円の中心を該扇状体１４またはその断面形状が扇形状であるチューブ状外被３２の中心と定義する。
【００２７】
(全体構成について)
(1) 図２の全体略図において、上流側に位置する樹脂供給機構Ａでは、熱可塑性樹脂３０が扇形状のチューブ状外被３２として連続成形されると共に、このチューブ状外被３２内に流動状態にある熱硬化性樹脂３４が充填供給される。扇形状に成形されたチューブ状外被３２はここで冷却固化され、得るべき扇状体１４の外部輪郭形状に略合致する内部輪郭形状に規定される。また扇形状とされたチューブ状外被３２内には、心出し支持部材１１０を着脱自在に外挿したダミーシャフト１１が所定位置に整列させて供給される。
(2) 扇形状をなすチューブ状外被３２内に供給された熱硬化性樹脂３４は未だ流動状態を保持しているので、チューブ状外被３２と共に下流側に給送されて加熱領域Ｂにおいて加熱・硬化される。この加熱領域Ｂの加熱手段は、後述する如く、誘導加熱原理や誘電加熱原理その他輻射加熱原理が各単体で、または適宜の組合わせて用いられる。
(3) 加熱・硬化した前記熱硬化性樹脂３４で形成された扇状体１４の周面１４ａに対して、切込形成機構Ｃにより該扇状体１４を被覆したチューブ状外被３２を介して所要の深さおよびパターンを有する切込１８を形成する。
(4) 切込形成機構Ｃの下流側には引張り機構Ｄが設けられ、チューブ状外被３２で被覆され、硬化した熱硬化性樹脂３４からなる扇状体１４を引張って下流へ連続的に移送する。
(5) 引張り機構Ｄの下流側にはチューブ状外被３２の巻取り機構Ｅが設けられ、前記扇状体１４からチューブ状外被３２を長手方向に剥ぎ取って巻取ることで、中味たる硬化後の熱硬化性樹脂３４からなる扇状体１４を露出させる。
(6) チューブ状外被３２が剥ぎ取られて露出した扇状体１４は、定尺切断機構Ｆにおいて所定長に切断される。なお製造者等の製造工程によっては、定尺切断機構Ｆによる定尺切断は行なうことなく、下流側で大径のドラム等に所要長だけ巻取ってから切断分離される場合もある。
(7) 定尺切断機構Ｆで切断された扇状体１４からダミーシャフト１１を抜き出すと共に、該扇状体１４における２つの開放端面１４ｂ,１４ｂを接合して、前記周面１４ａに形成された切込１８を開いて溝２０をする。そして２つの開放端面１４ｂ,１４ｂの接合により、ダミーシャフト１１を抜き出した部分に形成される通孔１５に芯材１２を挿入する。このとき形成される前記溝２０は、扇状体１４の周面１４ａに形成された切込１８が開かれて形成されもので、その断面形状が略Ｖ字状を呈している。
【００２８】
(熱可塑性および熱硬化性樹脂の供給機構Ａについて)
図３は、熱可塑性樹脂３０を供給して扇形状のチューブ状外被３２に成形すると共に、流動状態にある熱硬化性樹脂３４を該チューブ状外被３２の内部に供給する樹脂供給機構Ａの概略断面図である。すなわち樹脂供給機構Ａは、可塑化された熱可塑性樹脂３０を扇形状のチューブ状外被３２として連続押出しするクロスヘッドダイ３６と、扇形状のチューブ状外被３２の外部輪郭形状を規制しつつ該チューブ状外被３２を冷却固化させるサイジングスリーブ３８と、前記チューブ状外被３２の内部に熱硬化性樹脂３４を充填供給する供給管４０とから基本的に構成される。なおこの樹脂供給機構Ａには、後述する心出し支持部材１１０が着脱自在に外挿されたダミーシャフト１１を、前記チューブ状外被３２の内部の所定位置(ここでは得られる扇状体１４の略中心部、すなわち得られるトナー供給ローラ１０の回転軸部分)に整列させて順次供給するダミーシャフト供給装置１０２が付帯されている。
【００２９】
例えばペレット等として貯留された前記熱可塑性樹脂３０は、加熱されて溶融し可塑化状態とされてクロスヘッド５０を介して前記クロスヘッドダイ３６に連通接続され、該クロスヘッドダイ３６から水平方向へ最終的に得るべき扇状体の外部輪郭形状に合致する内部輪郭形状を有する扇形状となるよう押出される。このクロスヘッドダイ３６は外型３６ａと心型３６ｂとからなり、２つの型３６ａ,３６ｂの間に徐々に扇形状に画成されたキャビティ５４は、その開口部を図３の右方(下流側)へ指向させている。このキャビティ５４の開口部は、得るべき扇状体の断面輪郭形状に相似した大なる輪郭形状となっている。なお前記熱可塑性樹脂３０としては、適宜の熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン等が好適に使用される。
【００３０】
本実施例では、略中心部にダミーシャフト１１を予め挿通した扇状体１４が製造される。すなわち図２または図３において、前記クロスヘッドダイ３６の上流側にダミーシャフト供給装置１０２が配設され、このダミーシャフト供給装置１０２から所要寸法長のダミーシャフト１１が間欠的に落下供給されるように構成されている。そして供給された前記ダミーシャフト１１は、案内支持部材１０７により前記サイジングスリーブ３８により外部輪郭形状を規制された前記扇形状のチューブ状外被３２内に、該チューブ状外被３２の中心と該ダミーシャフト１１の軸心を整列させて所定間隔で順次供給されるようになっている。また前記クロスヘッドダイ３６は、その心型３６ｂの中央に所要径の開口部１０４が設けられ、この開口部１０４に先に述べた熱硬化性樹脂３４を供給する供給管４０が、その中心軸線を上方へ偏位させた形で挿入されている。また開口部１０４の内部開口寸法は、後述([００４３])する心出し支持部材１１０を備えたダミーシャフト１１が、前記供給管４０と干渉することなく挿入され得る寸法に設定してある。
【００３１】
前記案内支持部材１０７は、図３および図４に示す如く、前記心出し支持部材１１０に内装したダミーシャフト１１の外周面下部を支持することで水平を維持させつつ、サイジングスリーブ３８内に水平状態を維持させたままで供給する部材である。また前記案内支持部材１０７は、前記ダミーシャフト１１の外周面下部を容易に位置決め可能とする上方を指向する半円状の案内溝１０７ａが凹設されており、該案内溝１０７ａの曲率はダミーシャフト１１の外周面曲率に略合致するようにされている。この案内支持部材１０７における案内溝１０７ａ上には、図４に示す如く、前記ダミーシャフト１１が該ダミーシャフト１１の供給方向に移動可能なように載置される(図４(ａ)参照)。ここで前記ダミーシャフト１１は、前記案内溝１０７ａにより、前記チューブ状外被３２の対応位置、すなわち略中心部に供給し得るように支持されている。そしてサイジングスリーブ３８の内部輪郭形状に合致して成形されつつあるチューブ状外被３２の略中心部に対して供給される(図４(ｂ)参照)。このとき前記案内溝１０７ａの高さと、前記扇形孔５６内部で扇形状に成形されるチューブ状外被３２において、前記ダミーシャフト１１を支持する部分、すなわち略中心部の高さは略一致させられている。そして前記チューブ状外被３２の内部においても、その扇形状に沿うことで、該チューブ状外被３２内部の略中心部に容易に位置決めされる(図４(ｃ)参照)。前記ダミーシャフト１１が案内支持部材１０７とチューブ状外被３２との間を移動するに際しては、該ダミーシャフト１１はその大部分が未だ該案内支持部材１０７によって下方から支持されている状態であるため、移動中に傾く等の不安定な状態に陥ることはない。なお前記心出し支持部材１１０は、前記ダミーシャフト１１に装着された際に、該ダミーシャフト１１を支持する前記案内支持部材１０７およびチューブ状外被３２と干渉しない形状にされている(詳細は後述[００４３])。また図４において、熱硬化性樹脂３４の表示は省略している。
【００３２】
前記クロスヘッドダイ３６の下流側、すなわち図３の右方にはサイジングスリーブ３８が水平に配設され、該クロスヘッドダイ３６の前記キャビティ５４の開口部から押出された熱可塑性樹脂３０を扇形状のチューブ状外被３２となすべく外部輪郭形状を規制しつつ収束させて冷却固化させている。例えばサイジングスリーブ３８は、その中央に所要の大きさの扇形が軸方向に貫通する扇形孔５６(すなわちスリーブ内面)を有し、かつスリーブ本体の内部には扇形状空間をなすジャケット５８が画成されている。このサイジングスリーブ３８は、前記扇形孔５６を整列させて複数個(図示例では３基)が配設され、その一列をなす各扇形孔５６の内周面(得るべき扇状体１４の外部輪郭形状に略合致する)はチューブ状外被３２の外部輪郭形状を規制する。前記ジャケット５８は、例えば冷却水の循環供給による冷却部や、図示しない負圧源に接続され、前記扇形孔５６に連通して所要間隔で周方向に穿設された細孔６０を介して負圧に保持されるチャンバーとして機能する。
【００３３】
図３において、前記クロスヘッドダイ３６には、流動状態にある熱硬化性樹脂３４を貯留した供給タンク６２から前記チューブ状外被３２内に充填供給する供給管４０が、その軸線を該ダイ３６の略中心部の上方に配設され、例えばスラリーポンプ６４により駆動されている。供給された熱硬化性樹脂３４は、チューブ状外被３２の内側において該外被３２が押し出される方向に充満される。そして図３に示す時点では、前記熱硬化性樹脂３４は未だ流動しており、図６に示す加熱領域Ｂを通過することで熱硬化される。なお前記熱硬化性樹脂３４としては、ウレタン系樹脂またはシリコーン系樹脂等のエラストマが好適に使用される。また前記樹脂供給機構Ａと加熱領域Ｂとの間に、前記チューブ状外被３２を下方から支持しつつ、その移送を補助する図示しない駆動源により、後述([００３８])する引張り機構Ｄと連動して回転体１０９を配置してもよい。この際、前記回転体１０９の断面形状は、前記チューブ状外被３２を介してダミーシャフト１１を好適に下方から支持すべく、該チューブ状外被３２の配置位置に対応した形状とされる。
【００３４】
(扇状体の加熱領域Ｂについて)
図６は、前記チューブ状外被３２内に充填された流動性を有する熱硬化性樹脂３４を加熱硬化させる加熱領域Ｂを示している。この加熱領域Ｂは、図２に示すように、前記サイジングスリーブ３８の下流側に押し出されたチューブ状外被３２がスムーズに導入されるよう水平に配置した加熱装置７０により構成され、流動状態にある前記熱硬化性樹脂３４は棒状の扇状体１４とされる。前記加熱装置７０は、充填供給された流動性を有する熱硬化性樹脂３４を、下流側へ給送する途次において加熱硬化させるものであり、例えば誘導加熱、誘電加熱、輻射加熱等の各種加熱方法による加熱装置が所要に応じて単独または複数採用される。図６は、一例として、誘導加熱装置７２と誘電加熱装置７８とを直列に配設した概略断面図である。
【００３５】
前記誘導加熱装置７２は、誘導加熱原理で熱硬化性樹脂３４を加熱硬化させる装置であり、該熱硬化性樹脂３４を内部通過させる、例えば鉄系金属のような磁性材質のパイプ７４と、該パイプ７４の外周に所要回数巻回し、図示しない高周波電流供給源に接続された誘導コイル７６とから構成される。すなわち熱硬化性樹脂３４は、前記パイプ７４の内部を通過することで、その外側から中心へ向けて次第に硬化される。前記誘電加熱装置７８は、誘電加熱原理で熱硬化性樹脂３４を加熱硬化させる装置であり、該熱硬化性樹脂３４を通過させる、例えば塩化ビニル等の非金属を材質とするパイプ８０と、該パイプ８０の外周に所要数配設し、図示しないマグネトロン等の高周波供給源に接続された電極８２とから構成されている。この電極８２からは、例えば３,０００ＭＨｚの極超短波(マイクロウェーブ)がパイプ８０を透過して熱硬化性樹脂３４に照射される。すなわち熱硬化性樹脂３４は、前記パイプ８０の内側を通過する間に、所謂分子振動により硬化される。
【００３６】
符号８４は、加熱硬化後の前記扇状体１４(熱硬化性樹脂３４)を熱的に養生し、更に硬化を緩徐に進行させる養生装置である。この養生装置８４は、例えば塩化ビニル等を材質とするパイプ８６の外側に充分な断熱をなす断熱被覆８８からなり、前記加熱装置７２,７８により熱硬化性樹脂３４に与えられた熱の逃失を防止する。これにより前記扇状体１４における気泡の分散状態を安定的に均一化し、トナー供給ローラ１０とした際に均質な物性を発現させる。ここでは上流側から誘導加熱装置７２、誘電加熱装置７８および養生装置８４の順で配列したが、本発明はこれに限定されない。なお図６には示さないが、耐熱性に富む非金属材質のパイプと、その外周に巻回した電熱ヒータとから構成された如き輻射加熱装置を採用してもよい。
【００３７】
(扇状体の切込形成機構Ｃについて)
図８は前記加熱領域Ｂを経て、前記チューブ状外被３２と共に下流側へ給送される扇状体１４の周面１４ａの所要位置に対して、切込１８を設ける切込形成機構Ｃを示す概略斜視図である。すなわち切込形成機構Ｃは、前記チューブ状外被３２と共に下流側へ給送される扇状体１４に対して、前記切込１８を設ける位置に対応して設置されたカッター等の切開手段４８からなり、該切開手段４８は制御下(制御装置および可動機構等は図示せず)に前記扇状体１４の周面１４ａに接触、更に該扇状体１４の内部にまで至るよう刺通するよう構成され、所要深さを有する切込１８を形成し得る。ここで前記扇状体１４は、常に下流側に移送されているので、前記切開手段４８が周面１４ａに接触または所要深さ刺通するだけで途次切込１８が形成される。なお製造工程によっては、後述の各機構Ｄ、Ｅおよび／またはＦで実施される各加工等の後に前記切込１８を形成するようにしてもよい。
【００３８】
(扇状体の引張り機構Ｄ、巻取り機構Ｅおよび定尺切断機構Ｆについて)
図９は、前記切込形成機構Ｃを経た扇状体１４および該扇状体１４を被覆するチューブ状外被３２を共に引張って、下流側へ移送する引張り機構Ｄを示す概略斜視図である。すなわち引張り機構Ｄは、所要間隔だけ長手方向に離間させたプーリ９３,９３に巻掛けられ、扇状体１４の給送軌跡を挟んで対向する一対のベルトコンベヤ９２,９２(移送装置９０)からなる。前記ベルトコンベヤ９２,９２の間隙寸法は、扇状体１４の対応部分の断面寸法より僅かに小さい程度に設定され、各コンベヤ９２における少なくとも１つのプーリ９３を回転駆動することで、該扇状体１４を両側から押圧した状態下に下流側へ強制的に引張り移送するものである。この機構Ｄによって、前記樹脂供給機構Ａ、加熱領域Ｂおよび切込形成機構Ｃにおける扇状体１４等の下流側への給送がなされている。そして前記引張り機構Ｄの下流側には、チューブ状外被３２の巻取りを行なう巻取り機構Ｅが設けられており、引張り移送される扇状体１４から、該チューブ状外被３２を長手方向に剥ぎ取ってリール等の巻取体９４に巻取るもので、これにより該扇状体１４は周面１４ａが全面的に露出される。なお前記チューブ状外被３２は、前記切込形成機構Ｃにより前記扇状体１４の移送に伴い長手方向に切開されるため、前記巻取り機構Ｅによる巻取りに支障は生じない。そして上下一対のカッタ９８,９８からなる切断装置９６が、前記移送装置９０の下流側に配設され、所謂ブロックモーションで扇状体１４の定尺切断を行なっている。(図２参照)
【００３９】
(扇状体をトナー供給ローラとする付属機構Ｇについて)
前記付属機構Ｇは、図１０に示す如く、土台となる載置台１３２と、該載置台１３２上に前記扇状体１４における２つ開放端面１４ｂ,１４ｂを効率的に接合し得るよう、該２つの開放端面１４ｂ,１４ｂにより画成されている略Ｖ字状の開口部が、例えば下方を指向するように載置し、該扇状体１４をその両側方向から押圧して固定すると共に、該２つの開放端面１４ｂ,１４ｂを接合する押圧装置１３４と、この押圧装置１３４により固定された前記扇状体１４の中心から前記ダミーシャフト１１を抜き出す図示しないダミーシャフト抜取装置と、２つの開放端面１４ｂ,１４ｂを接合させることで該ダミーシャフト１１の抜取跡に形成される通孔１５に対して芯材１２を挿入する図示しないシャフト供給装置とからなる。前記付属機構Ｇは、前記扇状体１４の２つの開放端面１４ｂ,１４ｂが接合して筒状弾性体１６とし、更に該扇状体１４の中心に沿って位置しているダミーシャフト１１を抜き出し、かつ該ダミーシャフト１１の抜き出しにより該筒状弾性体１６の中心軸位置に形成される通孔１５に対して、得るべきトナー供給ローラ１０の回転軸となる芯材１２を挿入するものである。
【００４０】
前記周面１４ａに設けられた複数の切込１８は、前記扇状体１４から筒状弾性体１６への変形に伴った該周面１４ａの引き延しのため、該切込１８の形成時には接触状態にある対向した２つの切込面１８ａ,１８ａが離間して開いた形状となる。すなわち前記切込１８は、前記筒状弾性体１６においては外周面側がより開いた略Ｖ字状の溝２０となる(図１０(ｂ)参照)。このように形成される略Ｖ字状の溝２０は、前記切込面１８ａが、所謂エッジとして作用するため、トナー供給ローラ１０として使用した際には良好なトナー掻き取り機能を発現する。その一方で前記溝２０は、前記切込面１８ａ,１８ａが離間することで画成される一定の内部空間１８ｂを備える構造となっているため、前述の掻き取りにより掻き取られたトナーは該内部空間１８ｂに一時的に保持され、前記筒状弾性体１６の回転運動等により容易に該内部空間１８ｂ外に排出されることになる。すなわち前記内部空間１８ｂ内に補足され続けることがないため、前記トナーの凝集・固化に伴って前記トナー供給ローラ１０の表面硬度が高くなる事態を回避し得る。
【００４１】
前記内部空間１８ｂについては、前記トナーの充分な排出をなし得る程度に設定する必要があるが、この設定は基本的に、前記周面１４ａに対する切込１８の数と、前記円弧角度との双方によって決定される。そして前記溝２０は、前記切込１８が開かれることによって形成されるため、前記内部空間１８ｂは前記２つの開放端面１４ｂ,１４ｂの離間の具合、すなわち前記円弧角度が小さいほど、該切込１８の数が少ないほど大きなものとなる。前記円弧角度は２７０°以上が好適てあり、これより小さい値であると前記筒状弾性体１６が形成された際にその外周面が無理矢理引き延ばされた形となって、耐久性等に悪影響を及ぼす畏れがあるためである。通常においては３００°程度の設定で充分な内部空間１８ｂの画成が可能である。なお耐久性については、前記筒状弾性体１６をなす原料の種類および配合を変化させることによる引張強度の向上によっても回避は可能である。また前記溝２０については、その深さをトナー供給ローラ１０における長手方向の両端部近傍と、中央部近傍とで異なるようにすることも可能である。この場合、前記現像ローラ１５６と直接的に当接する部分と、それ以外の部分とで当接力や摺擦性を変化させることが可能となるため、使用されるシステム等に合致したトナー供給ローラ１０の設計が可能となる。
【００４２】
前記２つの開放端面１４ｂ,１４ｂの接合に当たっては、該開放端面１４ｂにおいて接合させずに前記溝２０をなす部分以外には接着剤等の付与がなされる。すなわち前記２つの開放端面１４ｂ,１４ｂの全部を接合すると、この接合部分は前記筒状弾性体１６における外周面の一部となるに過ぎないが、周面１４ａから前記切込１８の深さに略等しい分だけ接合をしないようにすると、該２つの開放端面１４ｂ,１４ｂの接合部分にも略Ｖ字状の溝２０と同等の構造を有する切り欠き(以下、溝２０として扱う)が形成される。この２つの開放端面１４ｂ,１４ｂの接合については、殊に接着剤の使用に限定されず、該２つ開放端面１４ｂ,１４ｂの接合を確実になし得る、例えば熱溶着等の方法でも採用可能である。また前記通孔１５に対する芯材１２の挿入に際しても、該芯材１２の外周面には接着剤等の付与がなされる。そして前記扇状体１４における前記２つの開放端面１４ｂ,１４ｂの接合および芯材１２の挿入により、トナー供給ローラ１０が完成する。なお前記ダミーシャフト１１の容易な抜取を達成するため、該ダミーシャフト１１の外周面に対して、離型剤等を付与してから使用することが奨励される。
【００４３】
(心出し装置について)
本実施例では、扇形状のチューブ状外被３２に充填されて流動状態となっている熱硬化性樹脂３４に、ダミーシャフト１１が送り込まれるようになっている。このダミーシャフト１１は、最終製品たるトナー供給ローラ１０の回転軸となる芯材１２を挿入させる通孔１５を形成するものであり、前記扇状体１４が筒状弾性体１６とされた際の中心軸に軸線を整列させて挿入されている。図３および図５は、心出し装置１０８として機能する一例を示すもので、前記ダミーシャフト１１の両端部には、該ダミーシャフト１１の移動に際して前記供給管４０、案内支持部材１０７および扇形状に成形されたチューブ状外被３２に干渉せず、かつ該ダミーシャフト１１を該チューブ状外被３２の略中心部に位置決めし得る心出し支持部材１１０が着脱自在に外挿されている。
【００４４】
前記心出し支持部材１１０は、図５に示す如く、前記ダミーシャフト１１に対して上方から着脱自在に装着可能な中心溝１１０ａが設けられると共に、扇形状をなすチューブ状外被３２における下方に略Ｖ時状に開口した部分に、上方から覆い被されるように構成されることで、前記ダミーシャフト１１を位置決めし得る。この心出し支持部材１１０は、非常にコンパクトでかつ前記ダミーシャフト１１近傍を僅かに覆うだけの構造であるので、前記供給管４０、案内支持部材１０７および扇形状に成形されたチューブ状外被３２と干渉しないだけでなく、該チューブ状外被３２内に充填供給される熱硬化性樹脂３４の流動や、前記切込形成機構Ｃにおける切込１８の形成を阻害することはない。
【００４５】
この心出し装置１０８によれば、所要長のダミーシャフト１１の両端部に扇形状の心出し支持部材１１０,１１０が外挿され、この状態で該ダミーシャフト１１はダミーシャフト供給装置１０２から間欠的に前記案内支持部材１０７に向け供給される。この案内支持部材１０７に到来したダミーシャフト１１は、図示しないプッシャー等の押込み手段により、図３に示すクロスヘッドダイ３６の開口部１０４へ押し込まれ、該クロスヘッドダイ３６により円錐台状に収束されたチューブ状外被３２の内側へ供給される。このとき、扇形状のチューブ状外被３２に挿入された供給管４０からは、流動性を有する熱硬化性樹脂３４が充填されるので、前記心出し支持部材１１０,１１０により該外被３２に対する心出しがなされたダミーシャフト１１は、該熱硬化性樹脂３４と共に下流側へ移送される。また各心出し支持部材１１０は、最終工程において、抜き出されたダミーシャフト１１から自動的にまたは手作業により除去される。
【００４６】
(扇状体の加熱領域Ｂについて)
図７は、ダミーシャフト１１を有する熱硬化性樹脂３４を加熱する領域Ｂを示すものであって、前述した誘導加熱装置７２、誘電加熱装置７８または代替的に輻射加熱装置が、該熱硬化性樹脂３４の給送方向に沿って直列に適宜の配設パターンで設けられている。また熱硬化性樹脂３４の給送経路には、前述した養生装置８４も適宜配設してある。但し、前記ダミーシャフト１１が鉄系金属のような磁性材質で構成されている場合は、次に述べる誘導加熱原理による加熱装置が好適に使用される。
【００４７】
図７の加熱領域Ｂにおける誘導加熱装置７２の上流側には、該誘導加熱装置７２とは若干構成を異にする別の誘導加熱装置１２０が配設されている。すなわち誘導加熱装置１２０は、前記チューブ状外被３２(熱硬化性樹脂３４が充填されている)を通過させる塩化ビニル等の非磁性体を材質とするパイプ１２２と、この非磁性材質のパイプ１２２の外周に巻回した誘導コイル１２４とから構成されている。前記誘導コイル１２４は、図示しない高周波電流供給源に接続してある。そして前記非磁性体を材質とするパイプ１２２内を、前記磁性材質のダミーシャフト１１を熱硬化性樹脂３４と共に給送する過程で、前記誘導コイル１２４に通電により生起される誘導電流により、該ダミーシャフト１１が自己発熱して所定温度まで昇温され、これにより前記扇状体１４の中心側からの硬化が進行する。
【００４８】
中心側から加熱された扇状体１４は、更に下流側の前記誘導加熱装置７２で外周側が硬化される。なお図７の実施例では、前記誘導加熱装置７２の下流側にも、前記別の誘導加熱装置１２０が配設されている。この下流側の誘導加熱装置１２０は、前記誘導加熱装置７２を通過する間に降下することがある扇状体１４の中心付近の温度を、ダミーシャフト１１の再加熱を行なうことで扇状体１４の全体加熱を達成するものである。また図７の例で、更に下流側に設けられた誘電加熱装置７８および養生装置８４も、扇状体１４の均質な物性獲得に大きく貢献する。なお、下流側に誘導加熱装置１２０を設置することは必ずしも要件でない。この加熱領域Ｂを通過した後の扇状体１４は、図２に示す如く、チューブ状外被３２の剥ぎ取りを行なって、所定寸法長または任意の長さに切断される。
【００４９】
(扇状体の製造工程について)
次に、前述した各機構(領域)Ａ〜Ｆを経由して扇状体１４を製造する工程を概略的に説明する。図１１は、実施例に係る製造工程の一連の流れを示す概略図であって、経時的に樹脂供給機構Ａ→扇状体の加熱領域Ｂ→扇状体の切込形成機構Ｃ→扇状体の引張り機構Ｄ→チューブ状外被の巻取り機構Ｅ→扇状体の定尺切断機構Ｆと、定尺切断された扇状体１４を筒状弾性体１６に変形させ、回転軸となる芯材１２を挿入して最終的にトナー供給ローラ１０とする付属機構Ｇとに大別される。すなわち各工程は、上流側から下流側へ向けて、熱可塑性樹脂の押出し工程(1)と、チューブ状外被の成形・冷却工程(2)と、流動状態にある熱硬化性樹脂の充填工程(3)と、ダミーシャフトの整列供給工程(4)と、熱硬化性樹脂の熱硬化工程(5)と、扇状体の切込形成工程(6)と、扇状体の引張り移送工程(7)と、チューブ状外被の剥ぎ取り工程(8)と、扇状体等の定尺切断工程(9)と、扇状体における開放端面の接合、ダミーシャフトの抜き取り工程(10)と、芯材挿入工程(11)とから構成されている。
【００５０】
図１１における熱可塑性樹脂の押出し工程(1)では、前記ホッパ４２内の熱可塑性樹脂３０はモータ５２で回転されるスクリュー４４を備えたシリンダ４６に供給され、該シリンダ４６内で加熱されて溶融し可塑化状態となる。可塑化された熱可塑性樹脂３０は、クロスヘッドダイ３６から連続的に押出される。そして押出された熱可塑性樹脂３０は、チューブ状外被の成形・冷却工程(2)へ送られ、サイジングスリーブ３８を通過して外部輪郭形状が規制され、扇形状のチューブ状外被３２として成形されると共に、該チューブ状外被３２の冷却固化がなされる。次いで熱硬化性樹脂の充填工程(3)では、扇形状をなす前記チューブ状外被３２の内部へ流動状態にある熱硬化性樹脂３４が、前記供給管４０を介して供給される。前記供給管４０からチューブ状外被３２の内部に供給された熱硬化性樹脂３４は、前記チューブ状外被３２の内側において該チューブ状外被３２が押し出される方向へ次第に充満して行く。なお、熱硬化性樹脂３４が充填されたチューブ状外被３２は、前記サイジングスリーブ３８における扇形孔５６の内周面により外周方向外方への拡開が規制阻止されている。
【００５１】
また図１１のダミーシャフトの整列供給工程(4)では、心出し支持部材１１０を着脱自在に装着したダミーシャフト１１が、その中心軸を扇状体１４の中心と整列させるよう前記チューブ状外被３２の内部へ供給される。なお図１１では、熱硬化性樹脂の充填工程(3)の下流側にダミーシャフトの整列供給工程(4)が位置付けられているが、この順序は必須のものでなく、両工程を逆にするようにしてもよい。前記チューブ状外被３２に充填供給された熱硬化性樹脂３４は、未だ流動状態を保持しているので、これを硬化させるために次の熱硬化工程(5)へ送られる。すなわち加熱装置７０には、前述した各加熱原理を選択的または併合的に採用した加熱装置７２,７８および必要に応じて養生装置８４が配設され、流動状態にあった熱硬化性樹脂３４を熱硬化させることで、その中心にダミーシャフト１１を備えた扇状体１４を製造する。
【００５２】
図１１に示す切込形成工程(6)は、前記加熱領域Ｂを経た扇状体１４の周面１４ａに対して、該扇状体１４を被覆したチューブ状外被３２を介して所要の深さおよびパターンを有する切込１８を形成する工程である。すなわち切込形成機構Ｃでは、前記チューブ状外被３２と共に下流側へ給送される扇状体１４に対して、前記切込１８を設ける位置に対応して設置されたカッター等の切開手段４８からなり、該切開手段４８は制御下(制御装置および可動機構等は図示せず)に前記扇状体１４の周面１４ａに接触、更に該扇状体１４の内部にまで至るよう刺通するよう構成され、所要深さを有する切込１８を形成し得る。ここで前記扇状体１４は、常に下流側に移送されているので、前記切開手段４８が周面１４ａに接触または所要深さ刺通するだけで途次切込１８が形成される。また本工程(6)については、製造者やユーザーの希望するところに従い、後述する扇状体における開放端面の接合、ダミーシャフトの抜き取りおよび芯材挿入工程(10)の実施前であれば、扇状体の引張り移送工程(7)、チューブ状外被の剥ぎ取り工程(8)および／または扇状体等の定尺切断工程(9)と入れ替えて行なうようにしてもよい。なお、前記引張り移送工程(7)では、前記各工程の最下流側に配設した移送装置９０、例えば一対の対向配置したサンドイッチコンベヤによって、前記扇状体１４を、チューブ状外被３２と共に引張って下流側へ連続的に移送する工程が実施される。
【００５３】
図１１に示すチューブ状外被の剥ぎ取り工程(8)は、本発明に係るトナー供給ローラ１０の弾性部分を構成する筒状弾性体１６の基となる扇状体１４を形状を規制する点で必須であったチューブ状外被３２を剥ぎ取る工程である。そして前記チューブ状外被３２は剥ぎ取り工程(8)において剥ぎ取られ、図２および図９に示すリール等の巻取体９４にローラ状に巻取られる。前記チューブ状外被３２が剥ぎ取られると、長尺な棒状の扇状体１４がその周面１４ａを露出することになる。前記剥ぎ取り工程(8)を経た扇状体１４は、必要に応じて定尺切断工程(9)に送られ、前記切断装置９６に設けたカッタ９８により所要長に順次切断される。
【００５４】
図１１に示す扇状体における開放端面の接合、ダミーシャフトの抜き取り工程(10)は、以下の２つの作業を実施する。すなわち、(１)前記製造装置により製造された扇状体１４における２つの開放端面１４ｂ,１４ｂを所定の接着剤等の使用により接合すると共に、(２)該扇状体１４の中心に位置するダミーシャフト１１を抜き出す。これにより前記扇状体１４を筒状弾性体１６に変形し、該扇状体１４の周面１４ａに設けられた切込１８を開いて溝２０を形成すると共に、該ダミーシャフト１１の抜出跡から通孔１５を形成する。次いで芯材挿入工程(11)で、前記通孔１５に得るべきトナー供給ローラ１０の回転軸となる芯材１２を挿入する。そして最終的に、表面形状を整える研磨加工および検査等の仕上げが実施されて最終製品とされる。
【００５５】
(心出し支持部材の別の実施例)
図１２は、心出し支持部材１１０の別の実施例を示すものであり、この心出し支持部材１１１は、前記クロスヘッドダイ３６の上流側にダミーシャフト供給装置１０２が配設され、このダミーシャフト供給装置１０２から所要寸法長のダミーシャフト１１が間欠的に落下供給され、前記サイジングスリーブ３８により外部輪郭形状を規制された前記扇形状のチューブ状外被３２内に、該チューブ状外被３２の中心と該ダミーシャフト１１の軸心を整列させて所定間隔で順次供給されるようになっている。前記心出し支持部材１１１は、得るべき扇状体１４の外部輪郭形状に合致した扇形状の板状部材であり、前記ダミーシャフト１１の両端部に着脱自在に外挿されることで使用に供される。なお図１２において符号１０６は、ダミーシャフト１１における心出し支持部材１１１の下端部分を支持することで水平を維持させつつ、サイジングスリーブ３８内に供給する水平支持板を示している。また符号１０９は、前記チューブ状外被３２を下方から支持しつつ、その移送を補助する回転体を指す。
【００５６】
そして前記水平支持板１０６の先端部分には、前記心出し支持部材１１１において下方に欠けた箇所を介して、該心出し支持部材１１１におけるダミーシャフト１１の下方部分を支持する案内支持部１０６ａが配置されている。この案内支持部１０６ａは、図１３に示す如く、前記水平支持板１０６とサイジングスリーブ３８との間で、前述した心出し支持部材１１１の下端部分を支持することで、未だ冷却硬化してしないチューブ状外被３２に対する荷重が掛かって変形してしまう不具合を抑制する役割を担っている。すなわち前記心出し支持部材１１１は、図１３(ａ)では水平支持板１０６によって支持されており、そして図１３(ｃ)ではサイジングスリーブ３８内に給送されたチューブ状外被３２によって支持されており、図１３(ｂ)では該心出し支持部材１１１の支持が水平支持板１０６からチューブ状外被３２に変わるまでの間で前記案内支持部１０６ａで支持されている様子を示している。
【００５７】
図１４は、別の実施例に係る心出し支持部材１１１の構造を示すものであり、該心出し支持部材１１１は扇形状の外部輪郭形状を有し、その中心部分に前記ダミーシャフト１１が着脱自在に内挿される中心孔１１１ａが穿設されている。また心出し支持部材１１１の内側で、かつ中心孔１１１ａの穿設部位以外の部分に貫通開口部１１１ｂが形成されている。従って、扇形状をなすチューブ状外被３２の内側に供給された流動状態の熱硬化性樹脂３４は、貫通開口部１１１ｂを通過し、該チューブ状外被３２の内側に沿いながら供給される(図１４(ａ)参照)。図１４(ｂ)は、扇形板状の心出し支持部材１１１の周辺に、例えばＵ字状の切欠き１１１ｃを凹設した更に別の心出し支持部材の例であって、前記ダミーシャフト１１をクロスヘッドダイ３６に供給した際に、前記供給管４０は前記切欠き１１１ｃに位置し、該供給管４０と心出し支持部材１１１とが干渉しない。なお、図１４(ａ)および図１４(ｂ)に係る双方の心出し支持部材１１１には、前記切込形成機構Ｃにおける切込１８の形成を阻害しないよう、前記切開手段４８の配置位置および前記扇状体１４に刺通される深さ等から該切開手段４８に対応したスリット１１１ｄが設けられている。なお、夫々の心出し支持部材１１１には貫通開口部１１１ｂが切開されているので、この貫通開口部１１１ｂを介して熱硬化性樹脂３４はチューブ状外被３２の内部に均一に流動して充満する。
【００５８】
(心出し装置の第２実施例)
図１５は、心出し装置１０８の第２実施例を示すものであって、前記サイジングスリーブ３８の内周面に周方向に所要間隔で穿設され、その軸線を半径方向外方から前記ダミーシャフト１１に指向させた複数の流体吹出し孔１１２から構成される。すなわち図１５において、前記サイジングスリーブ３８は中心軸線方向に３基設けられているが、その中間に位置しているサイジングスリーブ３８のジャケット５８は、高圧流体、例えば高圧空気の供給源(図示せず)に接続する圧力室になっている。そして、圧力室として機能する前記ジャケット５８から、例えば高圧空気を流体吹出し孔１１２を介してダミーシャフト１１に向け瞬間的に吹出すことで、前記チューブ状外被３２における該高圧空気の衝突部位を内側へ変形させる。これによりチューブ状外被３２は、図１６に示すように、その中心側へ向け変形して硬化し、この変形部により前記ダミーシャフト１１を扇状体１４の中心に整列された状態で保持することが可能である。この図１５の実施例によれば、得られる扇状体１４には長尺のダミーシャフト１１が挿通されているが、下流側で該扇状体１４と共に、得るべきトナー供給ローラ１０の長さに合わせて所要の長さに切断される。
【００５９】
(心出し装置の第３実施例)
図１７は、心出し装置１０８の第３実施例を示すものであって、前記サイジングスリーブ３８の内周面に周方向に所要間隔で配設され、半径方向外方から前記ダミーシャフト１１に向けて進退自在に延出する複数のピン部材１１４から構成される。すなわち図１７において、前記サイジングスリーブ３８は中心軸線方向に３基設けられているが、その中間に位置しているサイジングスリーブ３８のジャケット５８は、空気圧等の流体供給源(図示せず)に接続したシリンダとして構成され、このシリンダ内に前記ピン部材１１４が配設されて、該シリンダへの流体圧の供給・停止により、該ピン部材１１４はダミーシャフト１１に対し進退自在に延出可能になっている。そしてピン部材１１４を扇形状の断面をなすチューブ状外被３２の中心方向へ延出させることで、前記チューブ状外被３２における該ピン部材１１４の当接部位を内側へ変形させる。これによりチューブ状外被３２は、図１８に示すように、その中心側へ向け変形し、この変形部により前記ダミーシャフト１１を中心軸線に整列させた状態で保持することが可能である。この図１７の実施例によれば、得られる扇状体１４には長尺のダミーシャフト１１が挿通されているが、下流側で該扇状体１４と共に、得るべきトナー供給ローラ１０の長さに合わせて所要の長さに切断される。
【００６０】
(心出し装置の第４実施例)
図１９は、長尺のダミーシャフト１１を連続的にチューブ状外被３２の内側へ供給する場合に、該ダミーシャフト１１を心出し状態で保持するための第４実施例に係る心出し装置の概略断面図である。図１９において、前記クロスヘッドダイ３６の左側、すなわち上流側の所要位置には、前記ダミーシャフト１１の軸心をチューブ状外被３２の中心と整列させる所要数の支持ローラ１１６が遊転状態で枢支されている。また必要に応じて、前記
水平支持板１０６の先端部分である案内支持部１０６ａにもシャフト支持体１１８が設けられ、これら支持ローラ１１６およびシャフト支持体１１８によりダミーシャフト１１を心出しした状態で下流側へ給送可能に保持している。この図１９の実施例によれば、得られる扇状体１４には長尺のダミーシャフト１１が挿通されているが、下流側で該扇状体１４と共に所要の長さに切断される。
【００６１】
なお、前記第２実施例および第３実施例については、前記チューブ状外被３２がその中心に向けて変形されることで、前記ダミーシャフト１１の位置を保持しているため、得るべきトナー供給ローラ１０の長さを考慮し、切断予定部位において該ダミーシャフト１１を保持するように設定されている。このような設定により、効率よく前記扇状体１４を製造し得る。
【００６２】
ここまで述べた各実施例においては、何れもダミーシャフト１１を使用して前記通孔１５を形成するようにしているが、本発明に係るトナー供給ローラの製造方法においてはこれに限定されるものではなく、例えばダミーシャフト１１を使用せずに図１(ｂ)に示すような断面形状を有する扇状体１４を製造し、図２０に示す如く、前記２つの開放端面１４ｂ,１４ｂの接合し(図２０(ａ)参照)、その軸心に通孔１５を穿設することで筒状弾性体１６とし(図２０(ｂ)参照)、該通孔１５に芯材１２を挿入してトナー供給ローラ１０とするようにしてもよい(図２０(ｃ)参照)。また、前記サイジングスリーブ３８の扇形孔５６の形状を図１(ｃ)に示す、所謂Ｃ字形状に設定し、これにより前記扇状体１４を、図２１に示す如く、前記通孔１５の基となる凹み１７を有する形状として(図２１(ａ)参照)、ここから通孔１５を備える筒状弾性体１６を得て(図２１(ｂ)参照)、該通孔１５に芯材１２を挿入してトナー供給ローラ１０としてもよい(図２１(ｃ)参照)。更に図１(ａ)に示すような断面形状を有する扇状体１４を製造すべく、前記サイジングスリーブ３８の扇形孔５６の形状を該断面形状に合致するように構成した場合、前記チューブ状外被３２が該扇状体１４の中心にダミーシャフト１１を保持し得る形状に形成される。
【００６３】
前述の図２０および図２１に示す方法並びに前記チューブ状外被３２の断面形状を図１(ｂ)に示すように成形する方法の場合、前記ダミーシャフト１１をチューブ状外被３２内に位置決めする心出し支持部材１１０が必要なくなる。このため、前記トナー供給ローラ１０の生産性を向上させると共に、前記切込形成機構Ｃにおける切開手段４８を、前記扇状体１４の移送速度に同調させつつ周面１４ａに沿って移動可能とし得るため、前記切込１８のパターンを、例えばスパイラル状等とすることも可能となる。
【００６４】
(実験例)
次に溝が形成された本発明に係る製造方法により製造されたトナー供給ローラおよび溝他の方法により製造されたトナー供給ローラを夫々、図２２に示す画像形成装置１５０に組み込み、設定印刷枚数の間要求される画像品質が実現されるような、トナー劣化の抑制、トナー搬送機能およびトナー掻き取り機能を目視で観察した。これらの評価には耐久印刷パターンを所定枚数印刷する毎に評価画像を印刷し、その画像品質の変化を比較観察することで行なう。なお、印刷に現れた画像から各要求特性を独立して評価することは困難であるが、本実験例においてはトナー供給ローラのパラメータを系統的に変化させて得られる画像の挙動から評価するようにしている。
【００６５】
(トナー供給ローラの製造について)
本実験例で使用した実施例および各比較例に係るトナー供給ローラは、以下に記載の方法により夫々４本製造した。
・実施例：その円弧角度が２７０°となる扇状体(半径７ｍｍ)を製造し得る注入成形用型に、熱硬化性ポリウレタンフォーム配合原料を注入し、汎用の加熱炉にて温度１２０℃、時間３０分の条件で加熱を実施し、更に温度１２０℃、時間３０分の条件で二次キュアを実施して扇状体を製造した。そして前記扇状体の全長に亘り、軸方向に平行に深さ１.５ｍｍの切込を、該扇状体の周面に１５°刻みで１８本形成した。そして９０°の角度で開いた状態となっている２つの開放端面同士を、扇状体製造に使用した配合物を接着剤として接合させた。そしてその中心軸部分にφ５ｍｍの芯材を挿入し得る通孔を穿設し、φ５ｍｍの芯材を挿入した後、内径φ１４ｍｍのアルミニウム製パイプに挿入して温度１２０℃、時間３０分の条件で加熱して一体化させた。
・比較例１：エーテル系ポリウレタンスラブフォーム(密度５０ｋｇ／ｍ3；セル数５０／２５.４ｍｍ；株式会社イノアックコーポレーション製)の直方体ブロックの略中心部分にφ４ｍｍの芯材を挿入し得る通孔を穿設して所定長さに切断し、該通孔に対してホットメルト接着剤を外周面に塗布した芯材を挿入し、更に該芯材を加熱し冷却して接着した後、切削加工を実施してφ１４ｍｍの比較例１に係るローラとした。
・比較例２：比較例１で得たローラの軸心に沿った全長に亘って、芯材に平行であり、深さが２ｍｍの切込み、該切込同士の間隔が１.５ｍｍとなるように形成して、φ１４ｍｍの比較例２に係るローラとした。
・比較例３：市販プリンタに使用されている特開平１１−３８７４９号公報([特許文献３])開示のローラ(外径φ１４ｍｍ、凸条高さ５００μｍ、ピッチ１５００μｍ、幅８００μｍ)をそのまま比較例３に係るローラとした。
【００６６】
(評価の具体的方法)
実施例および比較例１〜３に係るトナー供給ローラを、市販プリンタの現像装置に組み付け、トナー濃度が５％となる程度の文字列を１００００枚まで出力した。その間、初期(２０枚程度印刷後)および１,０００枚印刷する毎に１００％濃度の黒べた印刷の評価画像と、５０％%濃度のハーフトーン画像とを夫々２枚ずつ連続して出力し、マクベス濃度計(商品名 ＲＤ−９１８;サカタインクス製)で画像濃度測定を実施し、その夫々４本製造したローラの平均を算出した。測定した条件等は、(１)１００％濃度画像と、５０％濃度画像との濃度差、(２)たてすじ(◎：なし、○：僅かにあり、△：ややあり、×：顕著にある)、(３)１００％濃度画像の先端２０ｍｍ位置の画像濃度と、終端から２０ｍｍ位置の画像濃度との濃度差(夫々の画像濃度含む)、および(４)５０％濃度ハーフトーンにおける出力の鮮明度(官能評価)の４つである。なおここで、(１)および(２)はトナー劣化の度合いの評価指標として、(３)はトナー掻き取り機能の評価指標として、(４)はトナー搬送機能の評価指標として夫々使用されている。殊に(４)の官能評価については、前述のマクベス濃度計が平均５ｍｍ四方の範囲におけるの画像濃度の平均値として出力するものであり、微小範囲における画像濃度を変化させるハーフトーン等の評価には不適であると考え、○：良好、○△：薄い濃度差、所謂もやもやが少しある、△：薄い濃度差、所謂もやもやがある、△×：薄い濃度差、所謂もやもやがかなりある、×：濃い濃度差がある、の五段階で評価した。また、表１および表３については、各印刷枚数毎の濃度の中の最大値と最小値との差、すなわち発現された濃度の存在幅を補足的に附記した。
【００６７】
(結果)
画像不良についての結果を、以下の表１〜４に示す。この表から、略Ｖ字状の溝を有する本発明に係る製造方法により製造されるトナー供給ローラは、トナー劣化の抑制、トナー搬送機能およびトナー掻き取り機能が何れも従来技術に係る製造方法に係るローラよりも良好な結果を示し、夫々が高い水準を達成していることが確認された。
【表１】
2005049715.tif 000003
【表２】
2005049715.tif 000004
【表３】
2005049715.tif 000005
【表４】
2005049715.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明は、従来技術に内在している課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、トナー供給ローラの外周面に略Ｖ字状の溝を設けることで、トナー搬送機能およびトナー掻き取り機能を両立すると共に、該トナーの掻き取り時に溝に入り込んでしまうトナーの排出性を向上させて、該トナーの詰まりに起因する各種弊害を効率的に回避して劣化の少ないトナー供給ローラを製造し得る方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る扇状体の定義を示す概略図である。
【図２】本発明に係るトナー供給ローラの製造方法を好適に製造し得る製造装置の全体的な構成を示す概略図である。
【図３】熱可塑状態にある熱可塑性樹脂および流動状態にある熱硬化性樹脂を供給する機構の概略断面図である。
【図４】案内支持部材による、チューブ状外被内へのダミーシャフトの供給の様子を経時的に示す斜視図である。
【図５】心出し支持部材の平面図である。
【図６】一例として、誘導加熱装置と誘電加熱装置とを直列に配設した状態を示す概略断面図である。
【図７】別の実施例に係る加熱装置の概略断面図である。
【図８】加熱装置を経た扇状体の周面に所要深さおよびパターンの切込を形成する切込形成機構の概略斜視図である。
【図９】切込形成機構を経た扇状体を引張って下流側へ移送する引張り機構の概略斜視図である。
【図１０】切断されて所定長さとされた扇状体を、付属機構により筒状弾性体を経てトナー供給ローラに加工する様子を示す状態図である。
【図１１】実施例に係るトナー供給ローラを好適に製造し得る製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１２】心出し支持部材の別の実施例に係る熱可塑状態にある熱可塑性樹脂および流動状態にある熱硬化性樹脂を供給する機構の概略断面図である。
【図１３】図１２におけるａ−ａ線(図１３(ａ))、ｂ−ｂ線(図１３(ｂ))およびｃ−ｃ線(図１３(ｃ))で切り欠いた状態を夫々示す断面図である。
【図１４】別の実施例に係る心出し支持部材の平面図である。
【図１５】心出し装置の第２実施例を示す概略断面図である。
【図１６】図１５に示す心出し装置により保持されたダミーシャフトを有する扇状体の断面図である。
【図１７】心出し装置の第３実施例を示す概略断面図である。
【図１８】図１７に示す心出し装置により保持されたダミーシャフトを有する扇状体の断面図である。
【図１９】心出し装置の第４実施例を示す概略断面図である。
【図２０】心出し装置を使用せずにトナー供給ローラを製造する方法を概略的に示す工程図である。
【図２１】心出し装置を使用せずにトナー供給ローラを製造する方法を概略的に示す工程図である。
【図２２】トナー供給ローラを使用する画像形成装置の内部構造を示す概略図である。
【図２３】従来技術に係るトナー供給ローラの構造を示す概略図である。
【図２４】図２３で示すトナー供給ローラを、図２２で示す画像形成装置に組み込んで使用した際の様子を示す状態図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  トナー供給ローラ
１１  ダミーシャフト
１２  芯材
１４  扇状体
１４ａ  周面
１４ｂ  開放端面
１５  通孔
１６  筒状弾性体
１８  切込
２０  溝
３０  熱可塑性樹脂
３２  チューブ状外被
３４  熱硬化性樹脂
３６  ダイ
３８  サイジングスリーブ
４０  供給管
５６  扇形孔
５８  ジャケット
６０  細孔
７０  加熱装置
９０  移送装置
９６  切断装置
１０８  心出し装置
【図１】
2005049715.tif 000007
【図２】
2005049715.tif 000008
【図３】
2005049715.tif 000009
【図４】
2005049715.tif 000010
【図５】
2005049715.tif 000011
【図６】
2005049715.tif 000012
【図７】
2005049715.tif 000013
【図８】
2005049715.tif 000014
【図９】
2005049715.tif 000015
【図１０】
2005049715.tif 000016
【図１１】
2005049715.tif 000017
【図１２】
2005049715.tif 000018
【図１３】
2005049715.tif 000019
【図１４】
2005049715.tif 000020
【図１５】
2005049715.tif 000021
【図１６】
2005049715.tif 000022
【図１７】
2005049715.tif 000023
【図１８】
2005049715.tif 000024
【図１９】
2005049715.tif 000025
【図２０】
2005049715.tif 000026
【図２１】
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【図２２】
2005049715.tif 000028
【図２３】
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【図２４】
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