(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真式画像形成装置において感光ドラムへの電荷の導入、感光ドラムへのトナーの導入または感光ドラムから用紙へのトナーの転写に用いられるローラーであって、
円柱形芯材と、
熱可塑性ポリウレタン系樹脂の発泡に基づき形成され、前記円柱形芯材の外周に配置される発泡体チューブと、
前記発泡体チューブと同じ樹脂で形成され、前記発泡体チューブの外周に配置される非発泡体アウタースリーブと
を備えることを特徴とするローラー。
【請求項２】
電子写真式画像形成装置において感光ドラムへの電荷の導入、感光ドラムへのトナーの導入または感光ドラムから用紙へのトナーの転写に用いられる製品ローラーの素材としてのローラーであって、
円柱形芯材と、
熱可塑性ポリウレタン系樹脂の発泡に基づき形成され、前記円柱形芯材の外周に配置される発泡体チューブと、
前記発泡体チューブと同じ樹脂で形成され、前記発泡体チューブの外周に配置される非発泡体アウタースリーブと
を備えることを特徴とするローラー。
【請求項３】
請求項１または２に記載のローラーにおいて、円柱形に形成されて、円柱の両端面から前記円柱形芯材を突出させることを特徴とするローラー。
【請求項４】
請求項１または２に記載のローラーにおいて、体積抵抗値は１０２Ω・ｃｍ〜１０１０Ω・ｃｍの範囲内に設定されることを特徴とするローラー。
【請求項５】
請求項４に記載のローラーにおいて、前記非発泡体アウタースリーブの体積抵抗値は１０３Ω・ｃｍ〜１０１０Ω・ｃｍの範囲内に設定されることを特徴とするローラー。
【請求項６】
請求項１または２に記載のローラーにおいて、前記発泡体チューブの密度は０．２ｇ／ｃｍ３〜０．８ｇ／ｃｍ３の範囲内に設定されることを特徴とするローラー。
【請求項７】
請求項１または２に記載のローラーにおいて、前記熱可塑性ポリウレタン系樹脂には、熱可塑性ポリウレタン、および、熱可塑性ポリウレタンとこの熱可塑性ポリウレタンに共重合可能な高分子材とから構成されるコポリマーが少なくとも含まれることを特徴とするローラー。
【請求項８】
請求項７に記載のローラーにおいて、前記高分子材は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）およびそれらの組成物を含む群から選択され、前記熱可塑性ポリウレタン系樹脂の全重量の３０重量％以下の割合で含まれることを特徴とするローラー。
【請求項９】
請求項１または２に記載のローラーにおいて、前記発泡体チューブは、前記発泡体チューブと同じ樹脂で形成される非発泡体インナースリーブを介して前記円柱形芯材の外周に配置されることを特徴とするローラー。
【請求項１０】
請求項９に記載のローラーにおいて、前記非発泡体インナースリーブは、熱可塑性ポリウレタン、および、熱可塑性ポリウレタンとこの熱可塑性ポリウレタンと共重合可能な高分子材とから構成されるコポリマーの少なくともいずれかから形成されることを特徴とするローラー。
【請求項１１】
請求項９に記載のローラーにおいて、前記円柱形芯材および前記非発泡体インナースリーブにはそれぞれ雄ねじおよび雌ねじのいずれかが形成され、この雄ねじおよび雌ねじにより前記円柱形芯材は前記非発泡体インナースリーブにねじ込まれることを特徴とするローラー。
【請求項１２】
請求項１または２に記載のローラーにおいて、前記非発泡体アウタースリーブの硬度はショアＡ４５以上およびショアＤ７０以下に設定されることを特徴とするローラー。
【請求項１３】
請求項９または１１に記載のローラーにおいて、前記非発泡体アウタースリーブおよび前記非発泡体インナースリーブの硬度はショアＡ４５以上およびショアＤ７０以下に設定されることを特徴とするローラー。
【請求項１４】
熱可塑性ポリウレタン系樹脂を発泡させて前記発泡体チューブを形成する発泡体チューブ形成工程と、
前記発泡体チューブと同じ樹脂で前記非発泡体アウタースリーブを形成する非発泡体アウタースリーブ形成工程と、
前記非発泡体アウタースリーブに前記発泡体チューブを挿入する発泡体チューブ挿入工程と、
前記発泡体チューブの挿入後の前記非発泡体アウタースリーブを外から加熱し、前記発泡体チューブの外表面に前記非発泡体アウタースリーブの内表面を接着させる非発泡体アウタースリーブ接着工程と、
前記発泡体チューブに円柱形芯材を挿入する円柱形芯材挿入工程と
を備えることを特徴とするローラーの製造方法。
【請求項１５】
熱可塑性ポリウレタン系樹脂を発泡させて前記発泡体チューブを形成する発泡体チューブ形成工程と、
前記発泡体チューブと同じ樹脂で前記非発泡体アウタースリーブを形成する非発泡体アウタースリーブ形成工程と、
前記非発泡体アウタースリーブを加熱して膨張させる非発泡体アウタースリーブ膨張工程と、
膨張した前記非発泡体アウタースリーブに前記発泡体チューブを挿入する発泡体チューブ挿入工程と、
前記発泡体チューブの挿入後の非発泡体アウタースリーブを冷却により収縮させ、非発泡体アウタースリーブに前記発泡体チューブを固く保持させる非発泡体アウタースリーブ冷却工程と、
前記発泡体チューブに円柱形芯材を挿入する円柱形芯材挿入工程と
を備えることを特徴とするローラーの製造方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載のローラーの製造方法であって、
熱可塑性ポリウレタン系樹脂を発泡させて前記発泡体チューブを形成する発泡体チューブ形成工程と、
前記発泡体チューブと同じ樹脂で前記非発泡体アウタースリーブを形成する非発泡体アウタースリーブ形成工程と、
前記発泡体チューブと同じ樹脂で前記非発泡体インナースリーブを形成する非発泡体インナースリーブ形成工程と、
前記発泡体チューブに前記非発泡体インナースリーブを挿入する第１挿入工程と、
前記非発泡体インナースリーブの挿入後の発泡体チューブを外から加熱し、発泡体チューブの内表面に前記非発泡体インナースリーブの外表面を接着する発泡体チューブ接着工程と、
前記発泡体チューブ接着工程の後、前記非発泡体インナースリーブの挿入後の発泡体チューブ全体を冷却し、前記非発泡体アウタースリーブに冷却後の前記発泡体チューブを挿入する第２挿入工程と、
前記第２挿入工程の後、前記非発泡体アウタースリーブを外から加熱し、前記非発泡体アウタースリーブの内表面に前記発泡体チューブの外表面を接着させる非発泡体アウタースリーブ接着工程と、
前記非発泡体アウタースリーブ接着工程の後、前記発泡体チューブおよび前記非発泡体インナースリーブの挿入後の非発泡体アウタースリーブ全体を冷却し、前記非発泡体インナースリーブに円柱形芯材をねじ込みつつ挿入する円柱形芯材挿入工程と
を備えることを特徴とするローラーの製造方法。
【請求項１７】
請求項１１に記載のローラーの製造方法であって、
熱可塑性ポリウレタン系樹脂を発泡させて前記発泡体チューブを形成する発泡体チューブ形成工程と、
前記発泡体チューブと同じ樹脂で前記非発泡体アウタースリーブを形成する非発泡体アウタースリーブ形成工程と、
前記発泡体チューブと同じ樹脂で前記非発泡体インナースリーブを形成する非発泡体インナースリーブ形成工程と、
前記非発泡体アウタースリーブを加熱して膨張させる第１膨張工程と、
膨張した前記非発泡体アウタースリーブに前記発泡体チューブを挿入する発泡体チューブ挿入工程と、
前記発泡体チューブ挿入工程の後、前記発泡体チューブの挿入後の非発泡体アウタースリーブ全体を加熱して膨張させる第２膨張工程と、
前記第２膨張工程の後、膨張した前記発泡体チューブに前記非発泡体インナースリーブを挿入する非発泡体インナースリーブ挿入工程と、
前記非発泡体インナースリーブ挿入工程の後、前記発泡体チューブおよび前記非発泡体インナースリーブの挿入後の非発泡体アウタースリーブ全体を冷却により収縮させ、前記発泡体チューブに前記非発泡体インナースリーブを固く保持させるとともに、前記非発泡体アウタースリーブに前記発泡体チューブを固く保持させる冷却工程と、
前記冷却工程の後、前記非発泡体インナースリーブに円柱形芯材をねじ込みつつ挿入する円柱形芯材挿入工程と
を備えることを特徴とするローラーの製造方法。
【請求項１８】
請求項１または２に記載のローラーの製造方法であって、
共押出し成形法により、熱可塑性ポリウレタン系樹脂に基づき前記発泡体チューブおよび前記非発泡体アウタースリーブの２層構造を有する円筒形の積層体を形成する第１工程と、
前記発泡体チューブに円柱形芯材を挿入する第２工程と
を備えるローラーの製造方法。
【請求項１９】
請求項９または１１に記載のローラーの製造方法であって、
共押出し成形法により、熱可塑性ポリウレタン系樹脂に基づき内側から前記非発泡体インナースリーブ、前記発泡体チューブおよび前記非発泡体アウタースリーブの３層構造を有する円筒形の積層体を形成する第１工程と、
前記非発泡体インナースリーブに円柱形芯材を挿入する第２工程と
を備えるローラーの製造方法。
【請求項２０】
請求項１４〜１７のいずれかに記載のローラーの製造方法において、前記複数の工程により、円柱形のローラーの両端面から前記円柱形芯材を突出させることを特徴とするローラーの製造方法。
【請求項２１】
請求項１４〜１７のいずれかに記載のローラーの製造方法において、前記複数の工程により、製品ローラーの予定長さの整数倍の長さを有するローラー材を予め製造しておき、前記予定長さに前記ローラー材を裁断し、裁断された円柱形のローラー材の両端面から前記円柱形芯材を突出させる製品ローラーを製造することを特徴とする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、ローラーおよびその製造方法に関し、特に、電子写真式画像形成装置において感光ドラムへ電荷やトナーを導入したり、感光ドラムから用紙にトナーを転写したりするローラーおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１２に示されるように、例えば複写機やプリンター、ファクシミリ機といった電子写真式画像形成装置には、感光ドラム９１へ電荷やトナーを導入したり（帯電ローラー９２、現像ローラー９３）、感光ドラム９１から用紙Ｐにトナーを転写したり（転写ローラー９４）する導電性のローラーが組み込まれる。
【０００３】
この種のローラーは、図１３に示されるように、多くは金属棒から形成される円柱形芯材９５０を備える。この円柱形芯材９５０の外周にはポリウレタン（ＰＵ）樹脂製の発泡体チューブ９５１が配置される。発泡体チューブ９５１の外周にはポリアミド（ＰＡ）樹脂製のアウタースリーブ９５２が配置される。
【０００４】
こうしたローラーの製造にあたって、第１の方法では、まず、円柱形芯材９５０の外周に発泡体チューブ９５１が成形される。その後、発泡体チューブ９５１の外周にアウタースリーブ９５２が形成される。その一方で、第２の方法では、まず、円柱形芯材９５０がアウタースリーブ９５２内で所定の定置に保持される。アウタースリーブ９５２内に発泡材が充填される。発泡材は発泡する。発泡材の発泡に基づき円柱形芯材９５０とアウタースリーブ９５２との間で発泡体チューブ９５１が形成される。
【特許文献１】米国特許第６９４５９２１号明細書
【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、発泡体チューブ９５１およびアウタースリーブ９５２には、例えば廉価で入手容易な非熱可塑性のポリウレタン樹脂およびポリアミド樹脂といった異質の材料がそれぞれ用いられる。その結果、第１の方法では、熱膨張による形成法や加熱溶融による接着法、共押出し成形法といった従来の方法は使用されることができない。例えば加熱溶融による接着法や共押出し成形法が使用されても、ポリウレタン樹脂およびポリアミド樹脂は異質の材料であることから、親和性が悪く接合性が悪い。その結果、アウタースリーブ９５２や発泡体チューブ９５１の表面に接着剤が塗布される。こうしてアウタースリーブ９５２と発泡体チューブ９５１とは接着剤で接着される。ところが、ポリウレタン樹脂およびポリアミド樹脂は異質の材料であることから、親和性が悪く接着剤の接着性が悪い。その上、異質の材料の接着は将来の分離および再利用に手間がかかる。
【０００６】
また、第２の方法では、第１の方法と同様に、発泡体チューブ９５１およびアウタースリーブ９５２が異質の材料から形成されることから、親和性が悪い。しかも、アウタースリーブ９５２内に充填される発泡材の発泡に基づき形成される発泡体チューブ９５１がアウタースリーブ９５２内にぴったりと嵌め合わせられるとは言え、やはりアウタースリーブ９５２および発泡体チューブ９５１は互いに十分に接合されることができない。その上、円柱形芯材９５０がアウタースリーブ９５２内で所定の位置に保持されてから、発泡材がアウタースリーブ９５２内に充填されて発泡することから、円柱形芯材９５０の仮固定の煩わしさや、所定の位置からのずれといった問題が生じる。製造にあたってかなりの手間がかかってしまう。
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、各層間の結合性に優れ、接着剤およびアウタースリーブ内で発泡材を発泡させる発泡工程を不要とし、使用後に再び回収して再利用することができる材料を用いることで将来的に容易に再生利用され、円柱形芯材の仮固定や所定の位置からのずれといった問題を回避し、しかも、熱膨張による形成方法や加熱溶融による接着法、共押出し成形法を使用することができるローラーおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によれば、電子写真式画像形成装置において感光ドラムへの電荷やトナーの導入、感光ドラムから用紙へのトナーの転写に用いられるローラーであって、円柱形芯材と、熱可塑性ポリウレタン系樹脂の発泡に基づき形成され、前記円柱形芯材の外周に配置される発泡体チューブと、前記発泡体チューブと同じ樹脂で形成されて、前記発泡体チューブの外周に配置される非発泡体アウタースリーブとを備えることを特徴とするローラーが提供される。さらに本発明によれば、前記発泡体チューブは、前記発泡体チューブと同じ樹脂で形成される非発泡体インナースリーブを介して前記円柱形芯材の外周に配置されることを特徴とするローラーが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るローラーでは、アウタースリーブおよびインナースリーブと発泡体チューブとがすべて熱可塑性材料から形成されることから、ローラーの製造過程において、従来の熱膨張による形成法や加熱溶融による接着法、共押出し成形法が使用されることができる。その結果、ローラーは簡単に製造されることができる。
【００１０】
また、本発明に係るローラーでは、アウタースリーブおよびインナースリーブと発泡体チューブとが同じ樹脂で形成されることから、親和性が良く、特に加熱溶融による接着法や共押出し成形法の実施時に結合性がとりわけ良い。
【００１１】
したがって、本発明は、前記ローラーとともに、その製造過程において、熱膨張による形成法、加熱溶融による接着法または共押出し成形法を用いて従来の製造方法とまったく異なるローラーの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好適な一実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１実施形態に係るローラーの断面図である。図２は本発明の第１実施形態に係るローラーの製造方法を示す模式図である。図３はローラーの第１具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。図４はローラーの第２具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。図５はローラーの第３具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。
【００１４】
本発明のローラーは、例えば複写機やプリンター、ファクシミリ機といった電子写真式画像形成装置に組み込まれる。こうしたローラーは、感光ドラムに電荷やトナーを導入したり、感光ドラムから用紙にトナーを転写したりすることができる。ローラーは導電性を有する。
【００１５】
図１に示されるように、第１実施形態に係るローラーは、円柱形芯材１と、発泡体チューブ２と、非発泡体アウタースリーブ３とを備える。ローラーの体積抵抗値は１０２Ω・ｃｍ〜１０１０Ω・ｃｍの範囲内に設定される。ここでは、ローラーの体積抵抗値は例えば１０２Ω・ｃｍに設定されればよい。
【００１６】
円柱形芯材１は例えば鉄製の金属棒から形成される。ただし、円柱形芯材１は例えば他の合金材料から形成されてもよい。円柱形芯材１の外周には円筒形の発泡体チューブ２が配置される。発泡体チューブ２は熱可塑性ポリウレタン系樹脂から形成される。ここでは、発泡体チューブ２は熱可塑性ポリウレタンから形成される。発泡体チューブ２の密度は０．２ｇ／ｃｍ３〜０．８ｇ／ｃｍ３の範囲内に設定される。ここでは、発泡体チューブ２の密度は例えば０．２ｇ／ｃｍ３に設定されればよい。
【００１７】
熱可塑性ポリウレタン系樹脂には、例えば熱可塑性ポリウレタンと、この熱可塑性ポリウレタンと共重合できる高分子材とから形成されるコポリマーが用いられてもよい。この種のコポリマーが用いられる場合、高分子材は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）およびそれらの組成物を含む群から選択される少なくともいずれかの材料から形成されればよい。コポリマーの形成にあたって、高分子材は熱可塑性ポリウレタン系樹脂の全重量の３０重量％以下の割合で含まれることが好ましい。
【００１８】
発泡体チューブ２の外周には円筒形の非発泡体アウタースリーブ３が配置される。非発泡体アウタースリーブ３は、発泡体チューブ２と同じ樹脂すなわち熱可塑性ポリウレタン系樹脂から形成される。ここでは、非発泡体アウタースリーブ３は熱可塑性ポリウレタンから形成される。非発泡体アウタースリーブ３の体積抵抗値は１０３Ω・ｃｍ〜１０１０Ω・ｃｍの範囲内に設定される。ここでは、体積抵抗値は例えば１０３Ω・ｃｍに設定される。非発泡体アウタースリーブ３の硬度はショアＡ４５以上およびショアＤ７０以下に設定される。ここでは、硬度は例えばショアＡ４５に設定されればよい。
【００１９】
図１および図２（ｆ）に示されるように、ローラーは円柱形の製品ローラーＲから構成される。円柱形芯材１は発泡体チューブ２および非発泡体アウタースリーブ３の両端面から突出する。こうしたローラーは電子写真式画像形成装置への組み込みに適する。後述されるように、製品ローラーＲは、製品ローラーの予定長さの整数倍の長さを有するローラー材から予定長さに裁断される。その後、加工に基づき円柱形芯材１は発泡体チューブ２および非発泡体アウタースリーブ３の両端面から突出する。
【００２０】
次に、本発明の第１実施形態にかかるローラーの製造方法を説明する。まず、図２および図３を参照しつつ、本発明のローラーの第１具体例に係る製造方法を説明する。第１具体例に係る製造方法には加熱溶融による接着法が用いられる。
【００２１】
第１具体例に係る製造方法では、図３に示されるように、まず、発泡体チューブ形成工程（工程３１）および非発泡体アウタースリーブ形成工程（工程３２）が実施される。発泡体チューブ形成工程（工程３１）では、図２（ａ）に示されるように、熱可塑性ポリウレタン系樹脂の発泡に基づき円筒形の発泡体チューブ２が形成される。形成にあたって熱可塑性ポリウレタンに発泡剤が混合されればよい。発泡剤には例えば不活性気体が用いられる。こうした材料の膨張に基づき発泡体チューブ２は形成される。発泡体チューブ２の密度は０．２ｇ／ｃｍ３に設定される。なお、発泡体チューブ２の密度は０．２ｇ／ｃｍ３〜０．８ｇ／ｃｍ３の範囲内に設定されればよい。
【００２２】
発泡体チューブ２の形成にあたって、前述のように、例えば熱可塑性ポリウレタンと、この熱可塑性ポリウレタンと共重合可能な高分子材とから形成されるコポリマーが用いられてもよい。この種のコポリマーが用いられる場合、高分子材は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）およびそれらの組成物を含む群から選択される少なくともいずれかの材料から形成されればよい。コポリマーの形成にあたって、高分子材は熱可塑性ポリウレタン系樹脂の全重量の３０重量％以下の割合で含まれることが好ましい。
【００２３】
非発泡体アウタースリーブ形成工程（工程３２）では、図２（ｂ）に示されるように、発泡体チューブ２と同じ樹脂すなわち熱可塑性ポリウレタン系樹脂で円筒形の非発泡体アウタースリーブ３が形成される。ここでは、非発泡体アウタースリーブ３には熱可塑性ポリウレタンが用いられればよい。非発泡体アウタースリーブ３の体積抵抗値は１０３Ω・ｃｍに設定される。非発泡体アウタースリーブ３の硬度はショアＡ４５に設定される。
【００２４】
その後、発泡体チューブ挿入工程（工程３３）が実施される。この工程３３では、図２（ｃ）に示されるように、非発泡体アウタースリーブ３内に発泡体チューブ２が挿入される。続いて、非発泡体アウタースリーブ接着工程（工程３４）が実施される。この工程３４では、発泡体チューブ２の挿入後の非発泡体アウタースリーブ３が加熱される。加熱にあたって非発泡体アウタースリーブ３の外周面から高周波が加えられる。その結果、非発泡体アウタースリーブ３の内表面に発泡体チューブ２の外表面が接着される。
【００２５】
その後、円柱形芯材挿入工程（工程３５）が実施される。この工程では、図２（ｄ）に示されるように、鉄製の金属棒すなわち円柱形芯材１が用意される。図２（ｅ）に示されるように、円柱形芯材１は発泡体チューブ２内に挿入される。こうして製品ローラーの予定長さの整数倍の長さを有するローラー材が形成されることができる。形成されたローラー材は予定長さに裁断される。その後、図２（ｆ）に示されるように、裁断されたローラー材の両端で発泡体チューブ２および非発泡体アウタースリーブ３が切り出される。こうして発泡体チューブ２および非発泡体アウタースリーブ３の両端面から円柱形芯材１は突出する。なお、円柱形芯材１には、鉄製の金属棒に代えて、合金材料から形成される棒が用いられてもよい。
【００２６】
次に、図４を参照しつつ、本発明のローラーの第２具体例に係る製造方法を説明する。第２具体例に係る製造方法には熱膨張による形成方法が用いられる。第２具体例に係る製造方法では、まず、発泡体チューブ形成工程（工程４１）および非発泡体アウタースリーブ形成工程（工程４２）が実施される。この２つの工程は、前述の第１具体例に係る製造方法の工程３１および工程３２と同様に実施されればよい。
【００２７】
その後、非発泡体アウタースリーブ膨張工程（工程４３）が実施される。この工程４３では、非発泡体アウタースリーブ３が加熱される。こうして非発泡体アウタースリーブ３は膨張する。続いて、発泡体チューブ挿入工程（工程４４）が実施される。この工程４４では、膨張した非発泡体アウタースリーブ３内に発泡体チューブ２が挿入される。
【００２８】
続いて、非発泡体アウタースリーブ冷却工程（工程４５）が実施される。この工程４５では、発泡体チューブ２の挿入後の非発泡体アウタースリーブ３が冷却される。冷却に基づき非発泡体アウタースリーブ３は収縮する。その結果、非発泡体アウタースリーブ３は発泡体チューブ２を固く保持する。その後、円柱形芯材挿入工程（工程４６）が実施される。この工程４６は前述の第１具体例に係る製造方法の工程３５と同様に実施されればよい。
【００２９】
次に、図５を参照しつつ、本発明のローラーの第３具体例に係る製造方法を説明する。第３具体例に係る製造方法には共押出し成形法が用いられる。第３具体例に係る製造方法では、まず、第１工程が実施される。第１工程では、共押出し成形法により、熱可塑性ポリウレタン系樹脂に基づき発泡体チューブ２と非発泡体アウタースリーブ３とが形成される。形成にあたって所定の材料が金型の押し出し口から押し出される。このとき、押し出し口の形状や材料の供給の速度、金型から押し出される位置、順序、速度といった条件が設定されればよい。こうして発泡体チューブ２および非発泡体アウタースリーブ３の２層構造を有する円筒形の積層体が形成される。なお、発泡体チューブ２および非発泡体アウタースリーブ３の材料には、前述の第１具体例および第２具体例の樹脂と同じ材料が用いられればよい。続いて、第２工程が実施される。第２工程では、発泡体チューブ２に円柱形芯材１が挿入される。この第２工程は、前述の第１具体例および第２具体例の方法の工程３５、４６と同様に実施されればよい。
【００３０】
図６は本発明の第２実施形態に係るローラーの一具体例を示す断面図である。図７は本発明の第２実施形態に係るローラーの変形例を示す断面図である。図８は本発明の第２実施形態に係るローラーの製造方法を示す模式図である。図９はローラーの第１具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。図１０はローラーの第２具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。図１１はローラーの第３具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。
【００３１】
図６に示されるように、第２実施形態に係るローラーは、円柱形芯材４と、非発泡体インナースリーブ５と、発泡体チューブ６と、非発泡体アウタースリーブ７とを備える。第２実施形態に係るローラーの体積抵抗値は１０２Ω・ｃｍ〜１０１０Ω・ｃｍの範囲内に設定される。ここでは、体積抵抗値は１０２Ω・ｃｍに設定されればよい。
【００３２】
円柱形芯材４は鉄製の金属棒から形成される。ただし、円柱形芯材４は例えば他の合金材料から形成されてもよい。円柱形芯材４の外周には円筒形の非発泡体インナースリーブ５が配置される。非発泡体インナースリーブ５は、熱可塑性ポリウレタン系樹脂から形成される。ここでは、非発泡体インナースリーブ５は熱可塑性ポリウレタンから形成される。非発泡体インナースリーブ５の密度は０．２ｇ／ｃｍ３〜０．８ｇ／ｃｍ３の範囲内に設定される。ここでは、非発泡体インナースリーブ５の密度は例えば０．２ｇ／ｃｍ３に設定されればよい。同時に、非発泡体インナースリーブ５の硬度はショアＡ４５以上およびショアＤ７０以下に設定される。ここでは、硬度は例えばショアＡ４５に設定されればよい。
【００３３】
熱可塑性ポリウレタン系樹脂には、前述と同様に、例えば熱可塑性ポリウレタンと、この熱可塑性ポリウレタンと共重合可能な高分子材とから形成されるコポリマーが用いられてもよい。この種のコポリマーが用いられる場合、高分子材は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）およびそれらの組成物を含む群から選択される少なくともいずれかの材料から形成されればよい。コポリマーの形成にあたって、高分子材は熱可塑性ポリウレタン系樹脂の全重量の３０重量％以下の割合で含まれることが好ましい。
【００３４】
非発泡体インナースリーブ５の外周には円筒形の発泡体チューブ６が配置される。発泡体チューブ６は非発泡体インナースリーブ５と同様の熱可塑性ポリウレタンから形成される。発泡体チューブ６の密度は発泡に基づき０．２ｇ／ｃｍ３に設定される。
【００３５】
発泡体チューブ６の外周には非発泡体アウタースリーブ７が配置される。発泡体チューブ６は円柱形芯材４の外周との間に非発泡体インナースリーブ５を挟み込む。非発泡体アウタースリーブ７は発泡体チューブ６と同じ熱可塑性ポリウレタン系樹脂から形成される。ここでは、非発泡体アウタースリーブ７には熱可塑性ポリウレタンが用いられればよい。非発泡体アウタースリーブ７の体積抵抗値は１０３Ω・ｃｍ〜１０１０Ω・ｃｍの範囲内に設定される。ここでは、体積抵抗値は例えば１０３Ω・ｃｍに設定されればよい。非発泡体アウタースリーブ７の硬度はショアＡ４５以上およびショアＤ７０以下の範囲内に設定される。ここでは、硬度は例えばショアＡ４５に設定される。
【００３６】
図７に示されるように、第２実施形態に係るローラーの変形例の構成は前述の第２実施形態に係るローラーの一具体例の構成とほぼ同様に形成される。相違点として、円柱形芯材４Ａと非発泡体インナースリーブ５Ａに雄ねじおよび雌ねじのいずれかが形成される。この雄ねじおよび雌ねじにより、円柱形芯材４Ａは非発泡体インナースリーブ５Ａにねじ込まれる。
【００３７】
図７および図８（ｈ）から明らかなように、変形例に係るローラーは製品ローラーＲ１から構成される。円柱形芯材４Ａは非発泡体インナースリーブ５Ａ、発泡体チューブ６Ａおよび非発泡体アウタースリーブ７Ａの両端面から突出する。こうしたローラーは電子写真式画像形成装置への組み込みに適する。後述のように、製品ローラーＲ１は、製品ローラーの予定長さの整数倍の長さを有するローラー材から予定長さに裁断される。その後、加工に基づき円柱形芯材４Ａは非発泡体インナースリーブ５Ａ、発泡体チューブ６Ａおよび非発泡体アウタースリーブ７Ａの両端面から突出する。
【００３８】
以下、本発明の第２実施形態の変形例に係るローラーの製造方法を説明する。図８および図９を参照しつつ、本発明のローラーの第４具体例に係る製造方法を説明する。第４具体例に係る製造方法には加熱溶融による接着法が用いられる。
【００３９】
第４具体例に係る製造方法では、図９に示されるように、まず、非発泡体インナースリーブ形成工程（工程９１）、発泡体チューブ形成工程（工程９２）および非発泡体アウタースリーブ形成工程（工程９３）が実施される。
【００４０】
非発泡体インナースリーブ形成工程（工程９１）では、図８（ａ）に示されるように、熱可塑性ポリウレタン系樹脂の発泡に基づき非発泡体インナースリーブ５Ａが形成される。ここでは、非発泡体インナースリーブ５Ａには熱可塑性ポリウレタンが用いられる。非発泡体インナースリーブ５Ａの密度は０．２ｇ／ｃｍ３〜０．８ｇ／ｃｍ３の範囲内に設定される。ここでは、密度は０．２ｇ／ｃｍ３に設定されればよい。非発泡体インナースリーブ５Ａの硬度はショアＡ４５以上およびショアＤ７０以下に設定される。ここでは、硬度はショアＡ４５に設定される。
【００４１】
第１実施形態と同様に、熱可塑性ポリウレタン系樹脂には、例えば熱可塑性ポリウレタンと、この熱可塑性ポリウレタンと共重合可能な高分子材とから形成されるコポリマーが用いられてもよい。この種のコポリマーが用いられる場合、高分子材は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）およびそれらの組成物を含む群から選択される少なくともいずれかの材料から形成されればよい。コポリマーの形成にあたって、高分子材は熱可塑性ポリウレタン系樹脂全重量の３０重量％以下の割合で含まれることが好ましい。
【００４２】
発泡体チューブ形成工程（工程９２）では、図８（ｂ）に示されるように、非発泡体インナースリーブ５Ａと同じ樹脂すなわち熱可塑性ポリウレタン系樹脂の発泡に基づき発泡体チューブ６Ａが形成される。ここでは、発泡体チューブ６Ａには熱可塑性ポリウレタンが用いられればよい。発泡体チューブ６Ａの密度は０．２ｇ／ｃｍ３に設定される。
【００４３】
非発泡体アウタースリーブ形成工程（工程９３）では、図８（ｃ）に示されるように、発泡体チューブ６Ａと同じ樹脂すなわち熱可塑性ポリウレタンに基づき非発泡体アウタースリーブ７Ａが形成される。ここでは、非発泡体アウタースリーブ７Ａには熱可塑性ポリウレタンが用いられればよい。非発泡体アウタースリーブ７Ａの体積抵抗値は１０３Ω・ｃｍに設定される。非発泡体アウタースリーブ７Ａの硬度はショアＡ４５に設定される。
【００４４】
その後、第１挿入工程（工程９４）が実施される。この工程９４では、図８（ｄ）に示されるように、非発泡体インナースリーブ５Ａが発泡体チューブ６Ａに挿入される。続いて、発泡体チューブ接着工程（工程９５）が実施される。この工程９５では、非発泡体インナースリーブ５Ａの挿入後の発泡体チューブ６Ａが加熱される。加熱にあたって発泡体チューブ６Ａの外周面から例えば高周波が加えられる。その結果、発泡体チューブ６Ａの内表面に非発泡体インナースリーブ５Ａの外表面が接着される。
【００４５】
発泡体チューブ６Ａおよび非発泡体インナースリーブ５Ａの接着工程の後、第２挿入工程（工程９６）が実施される。この工程９６では、非発泡体インナースリーブ５Ａの挿入後の発泡体チューブ６Ａの全体が冷却される。その後、図８（ｅ）に示されるように、発泡体チューブ６Ａは非発泡体アウタースリーブ７Ａに挿入される。
【００４６】
第２挿入工程の後、非発泡体アウタースリーブ接着工程（工程９７）が実施される。この工程９７では、非発泡体アウタースリーブ７Ａが加熱される。加熱にあたって非発泡体アウタースリーブ７Ａの外周面から例えば高周波が加えられる。その結果、非発泡体アウタースリーブ７Ａの内表面は発泡体チューブ６Ａの外表面に接着される。
【００４７】
続いて、円柱形芯材挿入工程（工程９８）が実施される。この工程９８では、図８（ｆ）に示されるように、鉄製の金属棒すなわち円柱形芯材４Ａが用意される。図８（ｇ）に示されるように、円柱形芯材４Ａは発泡体チューブ６Ａ内に挿入される。挿入にあたって円柱形芯材４Ａは発泡体チューブ６Ａ内にねじ込まれる。こうして製品ローラーの予定長さの整数倍の長さを有するローラー材が形成されることができる。形成されたローラー材は予定長さに裁断される。その後、図８（ｈ）に示されるように、裁断されたローラー材の両端で非発泡体インナースリーブ５Ａ、発泡体チューブ６Ａおよび非発泡体アウタースリーブ７Ａが切り出される。非発泡体インナースリーブ５Ａ、発泡体チューブ６Ａおよび非発泡体アウタースリーブ７Ａの両端面から円柱形芯材４Ａは突出する。なお、円柱形芯材４Ａには、鉄製の金属棒に代えて、合金材料から形成される棒が用いられてもよい。
【００４８】
次に、図１０を参照しつつ、本発明のローラーの第５具体例に係る製造方法を説明する。第５具体例に係る製造方法には熱膨張による形成方法が用いられる。第５具体例に係る製造方法では、まず、非発泡体インナースリーブ（工程１０１）、発泡体チューブ形成工程（工程１０２）および非発泡体アウタースリーブ形成工程（工程１０３）が実施される。この３つの工程は前述の第４具体例に係る方法の工程９１、９２、９３と同様に実施されればよい。
【００４９】
その後、第１膨張工程（工程１０４）が実施される。この工程１０４では、非発泡体アウタースリーブ７Ａは加熱される。非発泡体アウタースリーブ７Ａは膨張する。続いて、発泡体チューブ挿入工程（工程１０５）が実施される。この工程１０５では、膨張した非発泡体アウタースリーブ７Ａに発泡体チューブ６Ａが挿入される。
【００５０】
発泡体チューブ挿入工程の後、第２膨張工程（工程１０６）が実施される。この工程１０６では、加熱に基づき発泡体チューブ６Ａの挿入後の非発泡体アウタースリーブ７Ａの全体が熱される。その結果、非発泡体アウタースリーブ７Ａおよび発泡体チューブ６Ａは膨張する。この第２膨張工程の後、非発泡体インナースリーブ挿入工程（工程１０７）が実施される。この工程１０７では、膨張した発泡体チューブ６Ａに非発泡体インナースリーブ５Ａが挿入される。
【００５１】
非発泡体インナースリーブ挿入工程の後、冷却工程（工程１０８）が実施される。この工程１０８では、発泡体チューブ６Ａおよび非発泡体インナースリーブ５Ａの挿入後の非発泡体アウタースリーブ７Ａの全体が冷却される。その結果、発泡体チューブ６Ａおよび非発泡体アウタースリーブ７Ａは収縮する。こうして非発泡体アウタースリーブ７Ａは発泡体チューブ６Ａを固く保持する。同時に、発泡体チューブ６Ａは非発泡体インナースリーブ５Ａを固く保持する。続いて、円柱形芯材挿入工程（工程１０９）が実施される。この工程１０９は前述の第４具体例の方法の工程９８と同様に実施されればよい。
【００５２】
次に、図１１を参照しつつ、本発明のローラーの第６具体例に係る製造方法を説明する。第６具体例に係る製造方法には共押出し成形法が用いられる。
【００５３】
第６具体例に係る製造方法では、まず、第１工程が実施される。第１工程では、共押出成形法により、熱可塑性ポリウレタン系樹脂に基づき内側から非発泡体インナースリーブ５Ａ、発泡体チューブ６Ａおよび非発泡体アウタースリーブ７Ａの３層構造を有する円筒形の積層体が形成される。なお、非発泡体インナースリーブ５Ａ、発泡体チューブ６Ａおよび非発泡体アウタースリーブ７Ａの材料には、前述の第１具体例および第２具体例の樹脂と同じ材料が使用されてもよい。
【００５４】
続いて、第２工程が実施される。第２工程では、非発泡体インナースリーブ５Ａに円柱形芯材４Ａがねじ込まれる。こうして非発泡体インナースリーブ５Ａ内に円柱形芯材４Ａが挿入される。この第２工程は前述の第１具体例および第２具体例の方法と同様に実施されればよい。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施形態例について説明したが、本発明は前述の実施形態例に限定して狭義に解釈されるものではなく、本発明の思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上、前述の実施形態で詳細に説明されたように、本発明によれば、各層間の結合性に優れ、接着剤およびアウタースリーブ内で発泡材を発泡させる発泡工程を不要とし、将来的に容易に再生利用され、円柱形芯材の仮固定や所定の位置からのずれといった問題を回避することができるローラーが提供される。また、ローラーの製造方法によれば、熱膨張による形成法や加熱溶融による接着法、共押出し成形法が使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るローラーを示す断面図である。
【図２】図１のローラーの製造方法を示す模式図である。
【図３】本発明の第１具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係るローラーを示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るローラーの変形例を示す断面図である。
【図８】図７のローラーの製造方法を示す模式図である。
【図９】本発明の第４具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第５具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第６具体例に係る製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】従来の電子写真式画像形成装置に組み込まれたローラの使用例を示す側面図である。
【図１３】従来のローラーの構成を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、４、４Ａ  円柱形芯材、２、６、６Ａ  発泡体チューブ、３、７、７Ａ  非発泡体アウタースリーブ、５、５Ａ  非発泡体インナースリーブ、Ｒ、Ｒ１  製品ローラー。
【図１】
0004562779.tif 000002
【図２】
0004562779.tif 000003
【図３】
0004562779.tif 000004
【図４】
0004562779.tif 000005
【図５】
0004562779.tif 000006
【図６】
0004562779.tif 000007
【図７】
0004562779.tif 000008
【図８】
0004562779.tif 000009
【図９】
0004562779.tif 000010
【図１０】
0004562779.tif 000011
【図１１】
0004562779.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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