(57)【要約】【課題】トナーを安定して供給することができ、さらに研磨粉や切削粉を生じず、製造が容易で、かつ良好な画像が得られるトナー供給ローラに好適な弾性発泡体ローラを製造する。【解決手段】シャフト１１の外周に弾性発泡体２１ａを設けた成形用ローラ５５と外周面の周方向に凹凸５２が形成された押圧ロール５１とを互いの中心軸が平行となるように配置し、前記成形用ローラ５５の弾性発泡体２１ａと前記押圧ロール５１の凹凸５２を圧接させ、前記弾性発泡体２１ａの外周面が前記押圧ロールの凹凸５２との圧接により変形する部位に刃物の刃先４１ａを当て、前記押圧ロール５１と前記成形用ローラ５５の回転により、前記弾性発泡体２１ａの外周面を前記刃物４１で凹凸に切除する。【選択図】図３
2005155870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトの外周に弾性発泡体を設けた成形用ローラと外周面の周方向に凹凸が形成された押圧ロールとを互いの中心軸が平行となるように配置し、
前記成形用ローラの弾性発泡体と前記押圧ロールの凹凸を圧接させ、
前記弾性発泡体の外周面が前記押圧ロールの凹凸との圧接により変形する部位に刃物の刃先を当て、
前記押圧ロールと前記成形用ローラの回転により、前記弾性発泡体の外周面を前記刃物で凹凸に切除することを特徴とする弾性発泡体ローラの製造方法。
【請求項２】
前記押圧ロールと前記成形用ローラとの回転速度をそれぞれ変化させることにより、前記弾性発泡体の外周面に形成される凹凸のピッチを変化させることを特徴とする請求項１に記載の弾性発泡体ローラの製造方法。
【請求項３】
前記押圧ロールと前記成形用ローラとの軸間距離を変化させることにより、前記弾性発泡体の外周面に形成される凹凸の高さを変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性発泡体ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性発泡体ローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真感光体や静電記録誘電体等からなる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に供給されたトナー（現像剤）で現像して、トナー像として可視化することが行われている。そのような現像装置においては、ホッパー内に収容された１０μｍ以下程度のトナーを現像ローラに適量供給したり、余分のトナーを現像ローラから掻き取ったりするためにトナー供給ローラが内蔵されている。
【０００３】
前記トナー供給ローラとして、シャフトの外周にポリウレタンフォームまたはシリコーンフォーム等の弾性発泡体を設けた弾性発泡体ローラが多用されている。また、前記弾性発泡体ローラの製造方法としては、（１）スラブ若しくはモールド発泡の弾性発泡体から所要サイズの弾性発泡体を切り出し、それにシャフトを通して成形用ローラを形成した後、前記弾性発泡体の表面を研削や研磨して筒状のローラ形状に仕上げる方法、（２）シャフトと一体に弾性発泡体を形成して成形用ローラを形成した後、前記弾性発泡体の不要部分を研削や研磨して筒状のローラ形状に仕上げる方法、（３）前記成形用ローラの弾性発泡体の表面に刃物の刃先を当て、前記成形用ローラを回転させることによって前記弾性発泡体の表面を切除して所要サイズの円筒体とするピーリング加工による方法等がある。
【０００４】
前記研削や研磨によって弾性発泡体ローラを製造する方法においては、研削残りや研磨残りが弾性発泡体の表面（ローラ表面）に残存しやすく、前記残存物が存在すると画像に白筋を生じるようになったり、前記残存物がトナー供給ローラの使用中に脱落して現像ローラとトナー規制ブレード間に挟まって画像に白筋を生じるようになる。また、研削粉や研磨粉が発生するため、前記研削粉や研磨粉が弾性発泡体の表面に付着し、その付着研削粉や研磨粉によって画像が損なわれることがある。また、ピーリング加工による方法では、回転する弾性体に刃を当てながら加工するため、柔らかい弾性体が刃先から逃げ易く、刃先が入った位置と出る位置でズレが生じて弾性体が滑らかな円筒状に形成されず、製造されたトナー供給ローラが、現像ローラとの摺擦ムラを生じ易くなってトナーへのストレスを増大させ、前記ストレスによってトナーの劣化を招きやすくなる。しかも、前記ピーリング加工された弾性発泡体の表面は、研磨加工に比べ凹凸が均一になりやすく、研磨加工品に比べて現像ローラにトナーを供給したり、現像ローラ表面のトナーを掻き落としたりする作用が劣る傾向にある。特に近年では、レーザーカラープリンターの普及によりトナーの微粒化が進み、前記ピーリング加工品では前記トナーの供給や掻き落としなどで不具合を生じるようになってきた。なお、弾性発泡体の外周面を多角形にすることも提案されているが、さらに前記トナーの供給や掻き落としの向上が求められている。
【特許文献１】特開２００１−１２１４９５号公報
【特許文献２】特開２００１−１２１４７２号公報
【特許文献３】特開２００２−１４８９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、研磨粉や切削粉を生じず、しかも製造が容易で、トナー供給ローラに使用した場合にはトナーを安定して供給することができ、かつ良好な画像を得ることができる弾性発泡体ローラの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、シャフトの外周に弾性発泡体を設けた成形用ローラと外周面の周方向に凹凸が形成された押圧ロールとを互いの中心軸が平行となるように配置し、前記成形用ローラの弾性発泡体と前記押圧ロールの凹凸を圧接させ、前記弾性発泡体の外周面が前記押圧ロールの凹凸との圧接により変形する部位に刃物の刃先を当て、前記押圧ロールと前記成形用ローラの回転により、前記弾性発泡体の外周面を前記刃物で凹凸に切除することを特徴とする弾性発泡体ローラの製造方法に係る。
【０００７】
また、本発明では、前記押圧ロールと前記成形用ローラとの回転速度をそれぞれ変化させることにより、前記弾性発泡体の外周面に形成される凹凸のピッチを変化させることができる。さらにまた、本発明では、前記押圧ロールと前記成形用ローラとの軸間距離を変化させることにより、前記弾性発泡体の外周面に形成される凹凸の高さを変化させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の弾性発泡体ローラの製造方法によれば、前記成形用ローラの弾性発泡体と前記押圧ロールの凹凸を圧接させ、前記弾性発泡体の外周面が前記押圧ロールの凹凸との圧接により変形する部位に刃物の刃先を当て、前記押圧ロールと前記成形用ローラの回転により、前記弾性発泡体の外周面を前記刃物で凹凸に切除するため、前記刃物の刃先が当てられる弾性発泡体の部位は、前記押圧ロールで押圧されて圧縮変形しており、周囲より硬さが増大している。そのため、弾性発泡体の外周面から刃物の刃先が逃げにくくなって、弾性発泡体の外周面を良好に切除することができる。しかも、前記刃物の刃先が当たる弾性発泡体の部分は、前記押圧ロールの外周面の凹凸との圧接により圧縮変形し、前記押圧ロールの回転によって圧縮変形程度が変化するため、前記刃物によって確実に凹凸形状に切除され、弾性発泡体の表面に凹凸形状が形成される。また、前記押圧ロールと前記成形用ローラとの回転速度をそれぞれ変化させることにより、前記弾性発泡体表面に形成される凹凸のピッチを変化させることができるため、前記弾性発泡体の材質やサイズ等に応じて最適な凹凸ピッチを弾性発泡体ローラの表面に形成することができる。さらにまた、前記押圧ロールと前記成形用ローラとの軸間距離を変化させることにより、前記弾性発泡体の外周面に形成される凹凸の高さを変化させることできるため、前記弾性発泡体の材質やサイズ等に応じて最適な高低差からなる凹凸を弾性発泡体ローラの表面に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の製造方法によって製造された弾性発泡体ローラの斜視図、図２は製造装置の一例を示す図、図３は製造時の凹凸形成時を示す概略図、図４は押圧ロールの凹凸の例である。
【００１０】
図１に示す弾性発泡体ローラ１０は、本発明の製造方法によって製造されたもので、シャフト１１とその外周に設けられた筒状の弾性発泡体２１からなり、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等におけるトナー供給ローラとして用いられる。
【００１１】
前記シャフト１１は、前記弾性発泡体ローラ１０の中心軸となるもので、金属等、所要の剛性を有する材質で構成され、前記弾性発泡体ローラ１０に応じたサイズとされる。
【００１２】
前記筒状の弾性発泡体２１は、ウレタンフォーム、シリコーンフォーム等の連続気泡構造からなり、中心に前記シャフト１１が貫通している。前記筒状の弾性発泡体２１の外周面には、周方向Ｃに沿って凹凸２２が形成されている。前記凹凸２２は、前記弾性発泡体２１の長手方向Ｌに沿って前記弾性発泡体２１の両端まで形成された凸部２２ａと凹部２２ｂが前記周方向に交互に並んでいる。
【００１３】
前記弾性発泡体ローラ１０の製造装置の例を図２示す。図示の製造装置は、上下面が傾斜した楔形状の本体台部３１の下降側先端に刃物４１が水平方向に取り付けられて刃先４１ａ本体台部３１から突出している。前記刃物４１としては、バンドナイフ等、適宜のものが用いられる。特には前記刃先４１ａの横幅が、前記弾性発泡体ローラ１０における弾性発泡体２１の全長以上のものが好ましい。前記刃物４１の取付は、本実施例では、前記本体台部３１の上下面に途中から下降側先端にかけて形成された凹状の段部に取り付けられた挟持板４３，４４によって、前記刃物４１が上下から挟持されることによって行われている。
【００１４】
前記本体台部３１の上方には駆動部支持板３２が取り付けられている。前記駆動部支持板３２は、前記本体台部３１の上面３１ａに対して略平行状態からその上方へ回転可能に、上方側端部３２ａがヒンジ部材３３で前記本体台部３１の上面３１ａに取り付けられている。前記駆動部支持板３２の先端には押圧ロール５１が取り付けられ、前記駆動部支持板３２上の駆動モータ６１によって回転可能とされている。
【００１５】
前記押圧ロール５１は、外周面の周方向に凹凸５２が形成され、中心軸５３と前記駆動モータ６１との間に回転ベルト６２が掛けられ、前記回転ベルト６２を前記駆動モータ６１で回すことにより一方向へ回転可能となっている。前記押圧ロール５１の位置は、前記押圧ロール５１の外周最下端が、前記刃物４１の刃先４１ａ近くにあって、かつ刃先４１ａと接触しない位置とされる。図示の例では前記押圧ロール５１の外周最下端が、前記刃先４１ａの延長上にあって、かつ前記刃先４１ａとの距離が０．１〜１ｍｍ程度とされている。また、前記押圧ロール５１における凹凸５２のピッチ（凸間距離あるいは凹間距離）や押圧ロール５１の径は、製造する弾性発泡体ローラに応じて適宜決定される。前記押圧ロール５１の凹凸高低差も製造する弾性発泡体ローラに応じて適宜決定されるが、通常は３ｍｍ程度とされる。また、前記凹凸５２は、前記中心軸５３と平行な溝を所定角度間隔で形成したものに限られず適宜の凹凸とされ、それにより前記弾性発泡体ローラ１０の外周面の凹凸２２を所望の形状にすることができる。例えば、図４に示すように押圧ロールの外周面に螺旋状に溝が形成されてその溝が交差したもので前記凹凸５２が形成されたものでもよい。
【００１６】
前記製造装置を用いて前記弾性発泡体ローラ１０を製造するには、前記シャフト１１の外周に弾性発泡体２１ａを設けた成形用ローラ５５を、前記刃物４１に対して前記押圧ロール５１とは反対側に配置し、かつ前記押圧ロール５１の凹凸５２に前記弾性発泡体２１ａの上部が圧接して押圧されるようにすると共に、前記刃先４１ａが、前記弾性発泡体２１ａの圧接により変形する部位に当たるようにする。前記押圧ロール５１の凹凸５２との圧接による前記弾性発泡体２１ａの変形量は、適宜とされるが、例として前記弾性発泡体２１ａの外径に対して５〜１０％程度を示す。
【００１７】
前記成形用ローラ５５は、前記弾性発泡体２１ａが前記弾性発泡体ローラ１０の弾性発泡体２１よりもサイズの大きいものとされ、また、予め形成した弾性発泡体２１ａに前記シャフト１１を挿通したものでも、あるいは前記シャフト１１の外周にモールド成形によって前記弾性発泡体２１ａを形成したものでもよい。
【００１８】
前記成形用ローラ５５は、中心軸に相当する前記シャフト１１が前記押圧ロール５１の中心軸５３と平行となるように支持台５７上に着脱可能に保持され、前記支持台５７上に取り付けられた駆動モータ５８によって回転可能とされている。前記成形用ローラ５５のシャフト１１と前記駆動モータ５８との間には回転ベルト５９が掛けられ、前記回転ベルト５９を前記駆動モータ５８で回転させることにより前記成形用ローラ５５が回転するようになっている。
【００１９】
次に、前記押圧ロール５１及び前記成形用ローラ５５を、前記刃先４１ａの前方から前記刃先４１ａへ向かう回転方向Ｅ１，Ｅ２に沿って回転させる。前記押圧ロール５１及び成形用ローラ５５の回転速度は、１回転／５〜１０秒の範囲が、前記刃先４１による弾性発泡体２１ａの切除が良好になり易く、好ましい。その際、前記成形用ローラ５５の弾性発泡体２１ａは、図３の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、前記押圧ロール５１と圧接して圧縮変形する部位に位置する前記刃先４１ａによって、皮を剥ぐように切除される。符号２１ｂは前記弾性発泡体２１ａの切除された部分である。しかも、前記刃先４１ａが位置する前記弾性発泡体２１ａの圧縮変形部位は、前記押圧ロール５１の外周の凹凸５２により、圧縮変形量が変化するため、前記回転する弾性発泡体２１ａの外周は凹凸に切除される。前記成形用ローラ５５の１回転により、前記成形用ローラ５５は、図１に示した弾性発泡体ローラ１０になる。前記１回転後、前記弾性発泡体ローラ１０を前記刃先４１ａ及び前記押圧ロール５１から離し、また前記支持台５７から外す。なお、前記押圧ロール５１及び成形用ローラ５５の回転速度をそれぞれ変化させることにより、前記弾性発泡体２１の外周面に形成される凹凸２２のピッチを変化させることができる。また、前記押圧ロール５１と前記成形用ローラ５５との軸間距離（前記押圧ロールの中心軸５３と前記成形用ローラ５５のシャフト１１間距離）を変化させることにより、前記弾性発泡体２１の外周面に形成される凹凸の高さを変化させることができる。
【実施例】
【００２０】
スラブ発泡させたウレタンフォーム（株式会社イノアックコーポレーション製、品番：ＥＰＭ）から外径２０ｍｍ×長さ２５０ｍｍで打ち抜き、かつ中心に径３ｍｍのシャフト挿通孔を貫通形成して成形用ローラの弾性発泡体２１ａを得た。次に外周面にホットメルト接着剤を塗布した外径４ｍｍ、長さ２７０ｍｍの導電性金属シャフト１１を、前記弾性発泡体２１ａのシャフト挿通孔に挿入し、次いで７０℃の熱風乾燥炉で３０分加熱して前記ホットメルト接着剤を溶融し、前記弾性発泡体２１ａを外面に設けた成形用ローラ５５を形成した。
【００２１】
前記成形用ローラ５５を図２のように支持台５７に取り付け、前記製造装置の押圧ロール５１の下側に前記弾性発泡体２１ａを配置し、前記弾性発泡体２１ａの上部が前記凹凸５２と圧接して押圧されるようにすると共に、前記圧接による弾性発泡体２１ａの圧縮変形部位に前記刃先４１ａが当たるようにした。前記押圧ロール５１は、歯数（凹部の数）１６，ピッチ径２０、大径２１．５、小径１８．５、からなるスプラインシャフトを用いた。また、前記押圧ロール５１による弾性発泡体２１ａの圧縮変形量は、弾性発泡体２１ａの外径の５〜１０％とした。前記刃物４１は、東亜機刃株式会社、バンドナイフ、８０×０．６×７５２０を用い、前記刃先４１ａと前記押圧ロール５１との隙間を０．３ｍｍとし、かつ前記弾性発泡体２１ａの切除厚みを１〜２ｍｍとなるようにした。
【００２２】
次に、前記押圧ロール５１及び前記成形用ローラ５５を前記刃先４１ａへ向かう方向Ｅ１，Ｅ２へ、それぞれ１回転／７秒で回転させ、前記刃先４１ａで前記弾性発泡体２１ａの外周を切除した。前記押圧ロール５１及び前記成形用ローラ５５を１回転させた時点で、前記成形用ローラ５５（既に弾性発泡体ローラ１０となっている）を前記刃先４１ａ及び前記押圧ロール５１から離し、その後に前記支持台５７から外して実施例の弾性発泡体ローラ１０を得た。この実施例の弾性発泡体ローラ１０は前記弾性発泡体２１の外径が１６ｍｍであった。
【００２３】
前記実施例の弾性発泡体ローラ１０を、レーザープリンタに取付けて、１０，０００枚まで耐久パターンで画像出しを行い、２，０００枚毎にマゼンダ色にて１００％ベタ画像及び５０％ハーフトーン画像をテスト印字し、各印刷開始後３０ｍｍ部位と印刷終端前３０ｍｍ部位における画像濃度をマクベス濃度計で測定した。その結果、印刷開始後３０ｍｍ部位における１００％ベタ画像と５０％ハーフトーン画像との濃度差は、１０，０００枚までほとんどなく、良好な印刷画像が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の製造方法によって製造された弾性発泡体ローラの斜視図である。
【図２】製造装置の一例を示す図である。
【図３】製造時における凹凸形成時を示す概略図である。
【図４】押圧ロールの凹凸の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  弾性発泡体ローラ
１１  シャフト
２１  弾性発泡体
２１ａ  成形用ローラの弾性発泡体
２２  弾性発泡体の凹凸
２２ａ  弾性発泡体の凸部
２２ｂ  弾性発泡体の凹部
４１  刃物
４１ａ  刃先
５１  押圧ロール
５２  押圧ロールの凹凸
５５  成形用ローラ
【図１】
2005155870.tif 000003
【図２】
2005155870.tif 000004
【図３】
2005155870.tif 000005
【図４】
2005155870.tif 000006