(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性ウレタンフォーム体にシャフトを固定する第１工程、円筒形のキャビティを備えた金型のキャビティ内に前記弾性ウレタンフォーム体を圧入する第２工程、前記金型のキャビティの軸芯とシャフトの軸芯とを揃え前記金型内で同軸状にセットする第３工程、前記金型を加熱してキャビティ内に圧入された弾性ウレタンフォーム体に径方向に熱圧縮歪みを与える第４工程、とからなる画像形成装置用ローラーの製造方法。
【請求項２】
第１工程が、弾性ウレタンフォーム体にシャフトを圧入する工程である請求項１記載の画像形成装置用ローラーの製造方法。
【請求項３】
第１工程が、弾性ウレタンフォーム体にシャフトを接着固定する工程である請求項１又は２記載の画像形成装置用ローラーの製造方法。
【請求項４】
第３工程が、金型のキャビティの先端がその軸芯に合わせてすり鉢状に形成され、シャフト先端を当該すり鉢内に納める工程である請求項１乃至３いずれか１記載の画像形成装置用ローラーの製造方法。
【請求項５】
第１工程の前に、ウレタンフォーム素材より弾性ウレタンフォーム体を打ち抜く前工程を付加した請求項１乃至４いずれか１記載の画像形成装置用ローラーの製造方法。
【請求項６】
前工程の弾性ウレタンフォーム体が略円筒状である請求項５記載の画像形成装置用ローラーの製造方法。
【請求項７】
前工程の弾性ウレタンフォーム体が非円筒状である請求項５記載の画像形成装置用ローラーの製造方法。
【請求項８】
第１工程の後に、前記弾性ウレタンフォーム体を略円筒形状に打ち抜く後工程を付加した請求項７記載の画像形成装置用ローラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置又は静電記録装置等の、いわゆる画像形成装置用各種ローラーの製造方法に関するものであり、より具体的に言えば、清浄効率の良い、安定した耐久性を有するクリーニングローラーにかかるものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置用ローラーとしては、例えば、現像剤搬送ローラー、帯電ローラー、転写ローラー、現像ローラー、クリーニングローラー、給紙ローラー等の各種ローラーがあるが、特にその外径精度を求められるローラーが多い。
【０００３】
このため、外径精度が極めて必要とされるローラーの外表面は、製造の最終工程で研磨加工にて仕上げられることが一般的である。ただし、研磨加工にて製造されたローラーにあっては、研磨加工の際に発生する研磨カスがローラーに付着することが懸念されており、万一研磨力スが付着しているとローラーの使用時にこれが落下し、画像への影響を及ぼすことは避けられない。このため、特に画像生成に用いられるローラーにあっては、研磨力スを取り除く作業を行わなければならなかった。
【０００４】
画像形成装置用ローラーにあって、メラミンフォーム材料を用いたクリーニングローラーについては、例えば特許文献１がある。かかるローラの製造にあっては、メラミンフォームのブロックを所定角柱状に裁断する第１工程と、該角柱状材の断面中心部に長手方向に向かい精密孔加工による貫通孔を明ける第２工程と、該角柱状材の貫通孔に予め準備された心材を挿入して加熱接着し素材Ａとする第３工程と、該素材Ａのメラミンフォーム角柱材の外周を所定外径に精密予備研磨し素材Ｂとする第４工程と、前記素材Ｂをさらに、所定の円筒状金型内に圧入し、所定温度、時間加熱する第５工程と、冷却後円筒状金型より抜出した素材Ｃの外周を、さらに精密仕上研磨しローラクリーナー製品とする第６工程よりなるローラーの製法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５ー２４１９０６号公報
【０００６】
即ち、シャフト付きローラーを熱処理を行いながら径方向圧縮する点、また径方向圧縮の後に研磨を行っている点が開発されている。しかしながら、この文献にて開示されている技術は、あくまでも最終工程での研磨加工が必須であり、従って、得られたローラーが使用に供された際には研磨カスが生じる可能性は否定できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は外径の精度が要求される各種のローラーにあって、最終工程で表面を研磨加工をすることなく、外径精度の高いローラーの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の要旨は、弾性ウレタンフォーム体にシャフトを固定する第１工程、円筒形のキャビティを備えた金型のキャビティ内に前記弾性ウレタンフォーム体を圧入する第２工程、前記金型のキャビティの軸芯とシャフトの軸芯とを揃え前記金型内で同軸状にセットする第３工程、前記金型を加熱して当該金型内の弾性ウレタンフォーム体に径方向に熱圧縮歪みを与える第４工程、とからなる画像形成装置用ローラーの製造方法（請求項１）にかかるものである。
【０００９】
第１工程について言えば、弾性ウレタンフォーム体にシャフトを圧入及び／又は接着固定する工程（請求項２又は３）である。
【００１０】
第３工程の例について言えば、金型のキャビティの先端がその軸芯に合わせてすり鉢状に形成され、シャフト先端を当該すり鉢内に納める工程（請求項４）である。
【００１１】
又、第１工程の前に、ウレタンフォーム素材より弾性ウレタンフォーム体を打ち抜く前工程（請求項５）を付加することができ、当該弾性ウレタンフォーム体が略円筒状（請求項６）であるのが好ましい。尚、この弾性ウレタンフォーム体が非円筒状（請求項７）の場合には、第１工程の後に、前記弾性ウレタンフォーム体を略円筒形状に打ち抜く後工程（請求項８）を付加することが行われる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は弾性ウレタンフォームとシャフトが同一の軸芯とした状態でウレタンフォームを径方向に圧縮することにより、最終の精密研磨加工工程を不要とするため、ローラ表面の研磨カスの残留をなくすことができることとなったものである。特に、請求項６にて特定する発明にあっては、全ての工程で研磨加工を不要としたもので、ローラーの表面に研磨カスが残ることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の最大の特徴はローラーのシャフトの軸芯と熱処理する金型の軸芯とを合わせた状態でウレタンフォームに熱歪みをもたらし、径方向に圧縮することとしたもので、これによりローラーを構成する弾性層（ウレタンフォーム）とシャフトの軸芯が一致し、しかも弾性層が金型のキャビティ通りに成形されるため、弾性層の外表面を整える最終研磨工程が不要となったものである。
【００１４】
特に、ウレタンフォームを円筒状に打ち抜き、当該円筒形ウレタンにシャフトを圧入したものを用いることにより、一切の研磨工程が省略できることとなったものである。更に言えば、丸刃によるウレタンフォームの加工と熱圧縮成形によりこのウレタンフォームに圧縮歪みを付与したローラーを作製することによって、外表面が所望の性状をなし、研磨加工を行わずに所期のローラーが得られることとなったものである。
【００１５】
ローラーの弾性層に用いられるウレタンフォームは、密度が０．０１４〜０．０７０ｇ／ｃｍ３ が好ましく、中でも軟質ウレタンフォームが好適であるが、場合によっては半硬質ウレタンフォームであってもよい。場合によっては、ウレタンフォームの発泡成形時に形成されるセル膜を除去したフォームも使用可能である。
【００１６】
ウレタンフォームの熱圧縮成形条件としては、１７０〜２２０℃、好ましくは１８０〜２１０℃で、３００〜１８００ｓｅｃ、好ましくは６００〜９００ｓｅｃである。成形条件がマイルドであると、例えば成形時間が短いと十分な熱圧縮歪み成形ができず、端部がラッパ状に広がってしまう欠点があり、成形時間が長過ぎるとウレタンフォームに変色の発生があり、また生産性が悪いという欠点がある。
【００１７】
ウレタンフォームの圧縮率で言うと、ローラーの径方向の変化率で１．５〜３倍、好ましくは２〜３倍が好適である。
【実施例】
【００１８】
（具体例１）
本発明を、請求項５にて特定したローラーにて説明する。全体の行程図を図１に示すが、図１（ａ）にてウレタンフォーム素材Ａを図示しない丸刃カッターを使用し、ウレタンフォーム素材Ａより略円筒状のウレタンフォーム体２ａを切り抜き裁断する（請求項５の前工程、請求項６）。
【００１９】
次いで、図１（ｂ）に示すようにシャフト３を円筒状のウレタンフォーム体２ａ内に差し込む（第１工程、請求項２の工程）。シャフト３の表面にホットメルト接着剤を塗布したものを用い、両者を溶着・一体化する（請求項３の工程）。この工程にて、円筒状のウレタンフォーム体２ａにシャフト３が貫通したローラーの原形が得られる。
【００２０】
その後、図１（ｃ）に示すように、加熱金型１０に形成したキャビティ１１にウレタンフォーム体２ａを圧縮しつつ挿入する（第２工程）が、この金型１０のキャビティ１１は所望のローラーの外径と一致する径としたものである。ここで、ウレタンフォーム体２ａとシャフト３の軸芯を一致させる必要があるが、シャフト３の先後端に軸芯を一致させる治具をセットする（第３工程）。かかる治具は特に限定はないが、図１（ｄ）は挿入されたシャフト３の先端３ａを固定する好ましい治具２０の例であり、シャフト３の先端３ａに対してキャビティ１１の先端にすり鉢状の受け２１を備えたものである。シャフト３の先端３ａはこのすり鉢状の受け２１に自然に嵌り込み、ウレタンフォーム体２ａ、言い換えれば、金型１０に形成されたキャビティ１１とが同軸状にセットされる（請求項４の工程）。勿論、シャフト３の後端３ｂを同様に固定されるものである。
【００２１】
最後にかかる金型をオーブン等にて加熱し、ウレタンフォーム体２ａに圧縮永久歪みを生じさせ（第４工程）、外観の良好なしかも研磨工程を全く省略したローラーが得られたものである。
【００２２】
ちなみに、図１（ｅ）にて示す最終のローラーにあって、当初のウレタンフォ−ム体２ａの外径は１６φ、シャフト３は４φであり、熱圧縮歪みを加えた成形後外径は８φのローラーとなったもので、工程の全部に渡って研磨工程を経ることなくローラーが得られたものである。
【００２３】
（具体例２）
本発明を、請求項７にて特定したローラーにて説明する。全体の行程図を図２に示すが、図２（ａ）にてウレタンフォーム素材Ｂを図示しないカッターを使用し、角柱状のウレタンフォーム体２ｂをウレタンフォーム素材Ｂより裁断する（請求項７の前工程）。
【００２４】
図２（ｂ）は、要すれば角柱状のウレタンフォーム体２ｂに穴あけ加工し、これにシャフト３を差し込み、前例と同様にウレタンフォーム体２ｂとシャフト３とを一体化する（第１工程）。
【００２５】
この状態で、ウレタンフォーム体２ｂの外観を整えるために打ち抜き工程を行い、シャフト３の外側におけるウレタンフォーム体２ｂを図２（ｃ）に示すようにほぼ円筒形状に形成する（請求項８の後工程）。
【００２６】
図２（ｄ）は、前記した図１（ｃ）（及び図１（ｄ））と同等であり、ここでは説明を省略する。
【００２７】
最後にかかる金型をオーブン等にて加熱し、キャビティ１１の形状通りにウレタンフォーム体２ｂに圧縮永久歪みを生じさせ（第４工程）、外観の良好な、最終工程における研磨工程を省略したローラーが得られたものである（図１（ｅ）と同様であり、図示しない）。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば、ウレタンフォーム素材からなる弾性層を有するローラーの製造方法において、ローラーの当該弾性層を円筒状金型に圧入する工程と、当該金型を加熱する工程と、からなり、ローラーを得る際の最終研磨工程を省略することができたものであり、研磨カスによって生じる欠点を解消したものである。従って、本発明のローラーの製造方法は、特に、画像形成装置用ローラーの製造方法に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のローラーの製造方法の一例を示す概略図である。
【図２】本発明のローラーの製造方法の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ、Ｂ‥ウレタンフォーム素材、
２ａ、２ｂ‥ウレタンフォーム体、
３‥シャフト、
３ａ‥シャフト３の先端、
３ｂ‥シャフト３の後端、
１０‥加熱金型、
１１‥キャビティ、
２０‥固定治具、
２１‥鉢状の受け。
【図１】
0005243061.tif 000002
【図２】
0005243061.tif 000003