(57)【要約】【課題】芯金１の周囲に弾性層を有するＯＡローラを製造するにあたり、芯金１の一端に第１のキャップ５の中心穴を嵌合させ、第１のキャップ５に嵌合された芯金１を、中心軸線ＣＬを水平に向けて配置され、両端が開口した円筒状の金型２１の内へ挿入して第１のキャップ５によって金型２１の一方の開口部２２を閉塞し、芯金１の他端に第２のキャップ７の中心穴を嵌合させるに際し、従来よりも、第２のキャップを容易にスムースに芯金他端に嵌入させることが可能なＯＡローラの製造方法を提供する。【解決手段】金型２１の、他方の開口部２３側の中心軸線ＣＬより下方に配置され、金型２１の中心軸線ＣＬの左右に張り渡されたストリング２５を上昇させることにより、前記芯金１の他端を持ち上げて芯金１を金型の中心軸線ＣＬ上に保持したあと、第２のキャップ７の中心穴を芯金１の他端に嵌合させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金の周囲に弾性層を有するＯＡローラを製造するに際し、芯金の一端に第１のキャップの中心穴を嵌合させ、当該第１のキャップに嵌合された芯金を、両端が開口した円筒状の金型の内へ挿入して該第１のキャップによって該金型の一方の開口部を閉塞し、該芯金の他端に第２のキャップの中心穴を嵌合させると共に該第２のキャップによって該金型の他方の開口部を閉塞し、該芯金を金型の中心軸線上に保持した後、前記第１のキャップと前記第２のキャップとの間に前記弾性層の材料を注入し、前記芯金の周囲に該弾性層を形成するＯＡローラの製造方法において、
該第１のキャップによって一方の開口部が閉塞された金型を、中心軸線を水平に向けて配置した状態で、前記金型の、他方の開口部側の中心軸線より下方に配置された芯金支持機構を上昇させることにより、前記芯金の他端を持ち上げて該芯金を金型の中心軸線上に保持することを特徴とするＯＡローラの製造方法。
【請求項２】
前記芯金支持機構として、金型の中心軸線の左右に張り渡されたストリングを用いることを特徴とする請求項１に記載のＯＡローラの製造方法。
【請求項３】
前記ストリングとして、ピアノ線、もしくは、有機繊維コードを用いることを特徴とする請求項２に記載のＯＡ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、乾式電子写真装置等の画像形成装置における、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラおよび給紙ローラなどに供するＯＡローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真技術の進歩に伴い、乾式電子写真装置等の画像形成装置には、帯電用、現像用、転写用、トナー供給用、クリーニング用および給紙などの用途として、高分子材による部品が注目され、具体的には、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラおよび給紙ローラなどの弾性を有するＯＡローラの形態で用いられている。
【０００３】
上記ＯＡローラは、通常、芯金と、その周囲に形成された弾性層とで構成されている。このようなＯＡローラは、一般的には、両端が開口した円筒状の金型を用いて以下のようにして製造される。すなわち、芯金の一端に第１のキャップの中心穴を嵌合させ、当該第１のキャップに嵌合された芯金を、円筒状の金型内へ挿入して該第１のキャップによって該金型の一方の開口部を閉塞し、該芯金の他端に第２のキャップの中心穴を嵌合させると共に該第２のキャップによって該金型の他方の開口部を閉塞して、該芯金を金型の中心軸線上に保持した後、前記第１のキャップと前記第２のキャップとの間に前記弾性層の材料を注入し、前記芯金の周囲に該弾性層を形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようにしてＯＡローラを製造する場合、第１のキャップに嵌合された芯金の他端に第２のキャップを嵌合させる際に、当該芯金の他端がうまく固定されず、該芯金の他端を、自動的にスムースに第２のキャップに嵌入させることができず、生産性を向上させることができないという問題があった。特に、金型を、その中心軸線が水平に向くように配置して、芯金の他端に第２のキャップを嵌合させようとした場合には、どうしても重力によって、芯金の他端は金型円筒の中心軸線から下に垂れ下がって位置するため、この嵌入が極めて難しかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点を解決し、従来よりも、第２のキャップを容易にスムースに芯金他端に嵌入させることが可能なＯＡローラ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】
【０００６】
＜１＞は、芯金の周囲に弾性層を有するＯＡローラを製造するに際し、芯金の一端に第１のキャップの中心穴を嵌合させ、当該第１のキャップに嵌合された芯金を、両端が開口した円筒状の金型の内へ挿入して該第１のキャップによって該金型の一方の開口部を閉塞し、該芯金の他端に第２のキャップの中心穴を嵌合させると共に該第２のキャップによって該金型の他方の開口部を閉塞し、該芯金を金型の中心軸線上に保持した後、前記第１のキャップと前記第２のキャップとの間に前記弾性層の材料を注入し、前記芯金の周囲に該弾性層を形成するＯＡローラの製造方法において、
該第１のキャップによって一方の開口部が閉塞された金型を、中心軸線を水平に向けて配置した状態で、前記金型の、他方の開口部側の中心軸線より下方に配置された芯金支持機構を上昇させることにより、前記芯金の他端を持ち上げて該芯金を金型の中心軸線上に保持することを特徴とするＯＡローラの製造方法である。
【０００７】
＜２＞は、＜１＞において、前記芯金支持機構として、金型の中心軸線の左右に張り渡されたストリングを用いることを特徴とするＯＡローラの製造方法である。
【０００８】
＜３＞は、＜２＞において、前記ストリングとして、ピアノ線、もしくは、有機繊維コードを用いることを特徴とするＯＡローラの製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
＜１＞によれば、前記金型の、他方の開口部側の中心軸線より下方に配置された芯金支持機構を上昇させることにより、前記芯金の他端を持ち上げて該芯金を金型の中心軸線上に保持するので、芯金他端を第二のキャップの中心に対応する位置に待機させることができ、このことによって、第２のキャップと芯金とのスムースな嵌合を容易に実現することができる。
【００１０】
＜２＞によれば、前記芯金支持機構として、金型の中心軸線の左右に張り渡されたストリングを用いるので、芯金支持機構を省スペースなものとすることができ、特に、芯金支持機構の、芯金長さ方向の厚さを抑えることができ、キャップや金型と干渉することなく芯金の他端を上昇させることができる。
【００１１】
＜３＞によれば、前記ストリングを、ピアノ線、有機繊維コードを用いるので、芯金支持機構のスペースを一層小さいものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
まず、本発明の製造方法によって得られるＯＡローラの一例について、その長さ方向断面を示す図１を参照して説明する。図１において、１は芯金を、２は芯金１の周囲に形成された弾性層を示す。なお、図示例のＯＡローラ１０は、弾性層２の外側に、弾性層２よりも硬度の高い１層以上の表面層（図示せず）を有してもよい。
【００１３】
また、芯金１の形状は、中実、中空のいずれであってもよい。さらに、弾性層２の材料としては、特に限定されないが、ポリウレタン、ゴム及びこれらの発泡体などＯＡローラの弾性層に通常使用される材料が挙げられる。なお、製造するＯＡローラの使用目的に応じて、上記弾性層２の材料に一般に使用されている各種導電性付与剤を添加して、ＯＡローラに導電性を付与してもよい。
【００１４】
図２は、本発明に係るＯＡローラの製造方法に用いられる芯金組み付け装置を、芯金１とその一端に嵌合された第１のキャップ５とを金型２１に組み付けた状態で示す側面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ矢視に対応する矢視図、図４は、図２のＢ−Ｂ矢視に対応する矢視図である。芯金組み付け装置３０は、金型２１を、その中心軸線ＣＬを水平に向けた姿勢で固定する固定治具３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃと、これらを進出させることによって金型２１を固定し、これらを後退させることによって金型２１の固定を開放するそれぞれの固定治具移動手段３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと、芯金１の他端を、その中心が金型２１の中心軸線ＣＬと一致する位置まで上昇させるストリング２５と、ストリング２５を支持するストリング台２６と、ストリング台２６を上下させるストリング上下手段２７と、第２のキャップ７を保持するキャップ把持具３４と、このキャップ把持具３４を、キャップ７の中心が中心軸線ＣＬに合致した状態を保ちながら移動させるキャップ挿入手段３５を具えて構成される。なお、ストリング２５は、芯金１の他端を上昇させる際の芯金支持機構として機能する。
【００１５】
ここで、第１のキャップ５は、金型２１の一方の開口部２２に挿入されてこの開口部２２を閉塞するが、ストリング２５は、金型２１の他方の開口部２３に近接する位置で、中心軸線ＣＬの下方に、中心軸線ＣＬの左右に張り渡されて設けられている。また、第２のキャップ７を金型２１に挿入するキャップ挿入手段３５も、他方の開口部２３側に配置される。
ストリング２５としては、ピアノ線、もしくは、有機繊維コードを用いるのが好ましい。
【００１６】
図５〜図１０は、本発明のＯＡローラの製造方法を説明するための図である。本発明のＯＡローラの製造方法においては、まず、図５に示すように、芯金１の一端に第１のキャップ５の中心穴を嵌合させる。次いで、図６に示すように、第１のキャップ５に嵌合された芯金１を、中心軸線ＣＬを水平に向けて両端が開口した円筒状の金型２１内へ挿入し、第１のキャップ５によって金型２１の一方の開口部２２を閉塞する。
【００１７】
このとき、芯金１の他端は、自重によって垂下し、金型２１の中心軸線ＣＬから下方に位置しているが、図６に示した状態のあと、ストリング２５を、図７に示すように、予め定められた高さまで上昇させることにより、芯金１の他端を、中心軸線ＣＬと合致する位置まで持ち上げてその位置に保持する。
【００１８】
次いで、図８に示すように、キャップ挿入手段３５を作動させ、把持具３４で把持した第２のキャップ７を進出させ、その中心穴に芯金１の他端を嵌入させる。このとき、第２のキャップ７は、ストリング２５と干渉しないよう、金型２１の他方の開口部２３には未だ挿入されてはいない。
【００１９】
この状態で、図９に示すように、ストリング上下手段２７を作動させてストリング２５を下降させたあと、第２のキャップ７をさらに進出させて金型２１の他方の開口部２３に挿入する。
【００２０】
このあと、弾性層２形成する材料を、金型２１のキャビティ１１に注入し、金型２１のキャビティ１１をこの材料で充満させたあと、加熱し硬化させて弾性層２を形成し、所定時間経過したのち、芯金１と弾性層２とよりなるＯＡローラ１０を金型２１から取り出して一連の工程を終了する。
【００２１】
なお、上記の説明においては、最初から最後までのすべての工程を、金型２１を、その中心軸線ＣＬが水平に向く姿勢に配置して処理するよう構成したが、ストリング２５を上昇させて、芯金１の他端を、中心軸線ＣＬと合致する位置まで持ち上げたあと、第二のその位置に保持して、第２のキャップ７を、芯金１の他端に嵌合させ、金型２１の他方の開口部２３に挿入するまでの工程を除くいずれかの工程を、金型２１を、その中心軸線ＣＬが水平に向かない姿勢に配置して処理することができる。
【００２２】
また、上記の説明においては、芯金支持機構として、ストリング２５を用いたが、図１１に示すように、ストリング２５に代えて、中心軸の左右に掛け渡された薄板３６を用いることもできる。なお、図１１（ａ）は、図４に対応させて示す、芯金組み付け装置の一部分を示す図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の矢視ａ−ａに対応する断面図である。
【００２３】
ここで、第１のキャップ５と第２のキャップ７にはキャビティ１１に通じる穴５ａ及び７ａが設けられ、これらの穴５ａ及び７ａは、材料を注入する金型一方側の第１のキャップ５又は第２のキャップ７のいずれかにおいては材料を注入するための注入口となり、金型他方側の第１のキャップ５又は第２のキャップ７のいずれかにおいては材料注入時にキャビティ１１内の空気を排出するための排気口として機能し、図示例では、穴５ａが材料の注入口となり、穴７ａが排気口となっている。なお、第１のキャップ５及び第２のキャップ７の材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂が挙げられる。
【００２４】
なお、弾性層２の外側に表面層を設ける場合には、シャフト１の周囲に弾性層２が形成されたものを金型２１から脱型した後に、表面層となる材料を常法に従って弾性層２の外表面に塗装すればよく、塗装方法としては、ディップ塗装法、スプレー塗装法又はロールコータ塗装法が挙げられる。
【００２５】
以下に、本発明に係る製造方法に基づいてＯＡローラを製造した実施例、および、それと比較する目的で、本発明によらない製造方法に基づいて製造を行った比較例について以下に説明する。
【実施例】
【００２６】
実施例および比較例のＯＡローラの製造は以下の方法に従って行った。すなわち、径が
6mmで、長さが250mmの鉄製の芯金１の一端に第１のキャップ５の中心穴を勘合させたものを、内径10mmおよび長さ300mmの両端が開口した円筒状金型２１内へ挿入して第１のキャップ５によって金型２１の一方の開口部を閉塞したものを用意し、実施例においては、ストリング２５としてピアノ線を用い、図６〜図９を参照して説明したところに基づいて芯金を金型に組み付け、一方、比較例においては、ストリング２５により芯金１の他端を上昇させる行程を省いた方法で芯金１を金型２１に組み付けた。
【００２７】
そして、実施例および比較例のそれぞれの方法で100本のＯＡローラを製造すべく、実験を行い、自動で工程を止めることなく芯金１を金型２１に組み付けることに失敗した本数をカウントし、その割合を故障率として求めた。結果を表１に示す。表１に示すとおり、比較例の方法では、わずか20%のＯＡローラしか芯金の組み付けに成功しなかったのに足して、実施例の製造方法に基づく工程では、100%、問題なく組み付けられており明らかに、本発明の製造方法によって、生産性を大幅に向上させることができることがわかる。
【００２８】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の製造方法によって得られるＯＡローラの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の製造方法に用いる芯金組み付け装置を示す側面図である。
【図３】図２における、Ａ−Ａ矢視に対応する矢視図である。
【図４】図２における、Ｂ−Ｂ矢視に対応する矢視図である。
【図５】本発明に係る製造方法を説明するための図である。
【図６】図５に続く工程を示す金型の断面図である。
【図７】図６に続く工程を示す金型の断面図である。
【図８】図７に続く工程を示す金型の断面図である。
【図９】図８に続く工程を示す金型の断面図である。
【図１０】図９に続く工程を示す金型の断面図である。
【図１１】芯金組み付け装置の一部分を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    シャフト
２    弾性層
５    第１のキャップ
５ａ    第１のキャップの穴
７    第２のキャップ
７ａ    第２のキャップの穴
１０    ＯＡローラ
１１    キャビティ
２１    金型
２２    金型の一方の開口部
２３    金型の他方の開口部
２５    ストリング
２６    ストリング台
２７    ストリング上下手段
３０    芯金組み付け装置
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ    固定治具
３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ    固定治具移動手段
３４    キャップ把持具
３５    キャップ挿入手段
３６    薄板
ＣＬ  金型の中心軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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