中間転写ロールの製造方法及び中間転写ロール
【課題】 経時変形を少なくして高い寸法精度を得る。
【解決手段】 中間転写ロール１では、引き抜き成形によって得たアルミニウム管を矯正することなくそのまま芯金２として使用している。この芯金２の表面に、シランカップリング剤を塗布して乾燥させ、接着剤層３を形成した後、接着剤層３の表面に、インジェクション成形によってシリコーンゴム等の弾性材料を被覆させて加熱し、弾性体層４を形成する。その後、弾性体層４の表面にコーティング液を塗布して加硫し、コート層５を形成する。
【解決手段】 中間転写ロール１では、引き抜き成形によって得たアルミニウム管を矯正することなくそのまま芯金２として使用している。この芯金２の表面に、シランカップリング剤を塗布して乾燥させ、接着剤層３を形成した後、接着剤層３の表面に、インジェクション成形によってシリコーンゴム等の弾性材料を被覆させて加熱し、弾性体層４を形成する。その後、弾性体層４の表面にコーティング液を塗布して加硫し、コート層５を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像処理装置において感光体等の像担持体に当接して、像担持体上のトナー像を記録用紙に転写する際に用いられる中間転写ロール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ロールは、筒状の芯金の外周に接着剤を塗布した後、インジェクション成形等によってシリコーンゴム等の弾性材料を被覆して弾性体層を形成している。芯金は通常、軽量化のためにアルミニウム若しくはアルミニウム合金が使用されることが多く、具体的には、熱間押し出し法によって得られたアルミパイプを引き抜き成形等によって所定の径に塑性変形させた後、矯正工程によって歪みを除去し、研磨工程で所定の寸法精度とする工程で作製されていた。
なお、矯正工程としては、特許文献１に示すように、押し出し成形用のダイの押し出し方向前方側に、押し出し直後の押出形材が通過する整形用治具を配置して矯正を行う技術や、特許文献２に示すように、押出形材の両端部に取り付けた把持部材を、引っ張り装置のチャックで把持して、押出形材の長さ方向に引っ張る技術等が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５４５４２号公報
【特許文献２】特開平５−１５４５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、芯金に矯正を行っても、矯正によって生じた応力が経時によって緩和され、変形（振れ変化）が生じてしまう。これは特に軽量化のために薄肉化した芯金に起きやすいが、かといって変形防止のために肉厚を厚くすると、軽量化が阻害されることになる。
【０００５】
そこで、本発明は、軽量化が維持できる薄肉の芯金を用いたものであっても、経時変形が少なくて高い寸法精度が得られる中間転写ロールの製造方法及び中間転写ロールを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金を筒状に成形して得られる芯金の外周に、接着剤を介して弾性材料を被覆し、弾性体層を形成する中間転写ロールの製造方法であって、芯金は、成形時及び成形後の何れにおいても矯正を行わずに使用することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、矯正工程を省略しても両端の寸法精度を確保するために、芯金の成形後、その両端部分を研磨して両端の軸合わせを行う構成としたものである。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の製造方法により製造され、経時による振れ変化の変化率が１０％以下である中間転写ロールとしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１及び３に記載の発明によれば、矯正工程を省略して得た芯金をそのまま使用することで、軽量化が維持できる薄肉の芯金を用いたものであっても、経時変形が少なくなって長期に亘り高い寸法精度が得られる。また、製造コストの軽減も図られる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、矯正工程を省略しても両端の寸法精度は確保でき、複写機やプリンタ等の画像処理装置に好適に使用可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、中間転写ロールの一例を示す横断面拡大図で、中間転写ロール１は、アルミニウム製若しくはアルミニウム合金製の筒状の芯金２と、その芯金２の表面に形成される接着剤層３と、その接着剤層３の表面に形成される導電性の弾性体層４と、その弾性体層４の表面に形成されるコート層５とからなる。
【０００９】
この中間転写ロール１は以下の方法で製造される。
まず、芯金２は、周知の熱間押し出し法で得たアルミニウム製若しくはアルミニウム合金製のパイプを、同じく周知の冷間引き抜き法によって所定の肉厚及び外径に塑性変形させた後、得られた管体を必要な長さでカットしたもので、軸支される両端に寸法精度が必要であれば、両端部分のみ研磨処理を施して両端の軸合わせを行う。
次に、芯金２の表面に、シランカップリング剤を塗布して乾燥させ、接着剤層３を形成した後、芯金２を金型内にセットして、キャビティ内に、導電性粉末を混入したシリコーンゴム等の弾性材料を注入して加熱し、接着剤層３の表面に弾性体層４を一体に形成する。その後、脱型して、弾性体層４の表面にアクリル樹脂等のコーティング液を、周知のロールコートやディップで塗布して加硫し、コート層５を形成する。
すなわち、中間転写ロール１は、芯金２に引き抜き成形時、引き抜き成形後の何れにおいても矯正を行わず、素管状態のまま用いたものである。
【００１０】
表１は、ＪＩＳ−Ａ６０００系のアルミニウム合金（Ｓｉ：０．４〜０．８重量％、Ｆｅ：０．７重量％、Ｃｕ：０．１５〜０．４重量％、Ｍｎ：０．１重量％、Ｍｇ：０．４５〜０．９重量％、Ｃｒ：０．１重量％、Ｚｎ：０．１重量％、残りがＡｌ）のパイプを引き抜き成形して得た芯金を、外径と肉厚を変えて７タイプ用意し、各タイプにおいて、矯正工程を実施した場合と、矯正工程を実施しない場合とで経時変形がどのように生じるかを、熱変形（２００℃×１ｈｒ）を用いて代替確認した結果を示すものである。ここで、加熱前の振れは、芯金の両端を支持した状態で測定した芯金の中央部の値であり、振れ変化率は、加熱前の振れに対する加熱による振れの変化量（振れ変化の絶対値）の割合を示している。
【００１１】
【表１】
【００１２】
上記表１より、芯金の肉厚が０．９mmを下回ると、矯正工程の有無に関係なく変形（変化絶対値）が大きくなる。一方、芯金の肉厚が１．７mmを超えると、矯正工程の有無に関係なく変形（変化絶対値）が小さくなる。すなわち、矯正工程の省略による経時変形低減の効果は、芯金の肉厚が０．９mm〜１．７mmの範囲で最も有効（振れ変化率が１０％以下）に発揮されることがわかる。
【００１３】
このように、上記形態の中間転写ロールの製造方法及び中間転写ロールによれば、矯正工程を完全に省略して得た芯金をそのまま使用することで、軽量化が維持できる薄肉の芯金を用いたものであっても、経時変形が少なくなって長期に亘り高い寸法精度が得られる。また、製造コストの軽減も図られる。
【００１４】
なお、上記形態では、引き抜き成形後に両端部分の研磨処理を行って両端の寸法精度を確保するようにしているが、成形後の精度が良ければ研磨処理もなくして差し支えない。
また、芯金は、上記形態ではＪＩＳ−Ａ６０００系の組成のアルミニウム合金を使用しているが、ＪＩＳ−Ａ５０００系等の他のアルミパイプを使用しても差し支えないし、アルミニウム合金に限らず、アルミニウム製の芯金であっても本発明は適用可能である。
その他、接着剤層は複数層としたり、弾性体層の形成を押し出し成形で行ったり、コート層を複数層としたり省略したりする等、具体的な製造工程も適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】中間転写ロールの横断面拡大図である。
【符号の説明】
【００１６】
１・・中間転写ロール、２・・芯金、３・・接着剤層、４・・弾性体層、５・・コート層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像処理装置において感光体等の像担持体に当接して、像担持体上のトナー像を記録用紙に転写する際に用いられる中間転写ロール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ロールは、筒状の芯金の外周に接着剤を塗布した後、インジェクション成形等によってシリコーンゴム等の弾性材料を被覆して弾性体層を形成している。芯金は通常、軽量化のためにアルミニウム若しくはアルミニウム合金が使用されることが多く、具体的には、熱間押し出し法によって得られたアルミパイプを引き抜き成形等によって所定の径に塑性変形させた後、矯正工程によって歪みを除去し、研磨工程で所定の寸法精度とする工程で作製されていた。
なお、矯正工程としては、特許文献１に示すように、押し出し成形用のダイの押し出し方向前方側に、押し出し直後の押出形材が通過する整形用治具を配置して矯正を行う技術や、特許文献２に示すように、押出形材の両端部に取り付けた把持部材を、引っ張り装置のチャックで把持して、押出形材の長さ方向に引っ張る技術等が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５４５４２号公報
【特許文献２】特開平５−１５４５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、芯金に矯正を行っても、矯正によって生じた応力が経時によって緩和され、変形（振れ変化）が生じてしまう。これは特に軽量化のために薄肉化した芯金に起きやすいが、かといって変形防止のために肉厚を厚くすると、軽量化が阻害されることになる。
【０００５】
そこで、本発明は、軽量化が維持できる薄肉の芯金を用いたものであっても、経時変形が少なくて高い寸法精度が得られる中間転写ロールの製造方法及び中間転写ロールを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金を筒状に成形して得られる芯金の外周に、接着剤を介して弾性材料を被覆し、弾性体層を形成する中間転写ロールの製造方法であって、芯金は、成形時及び成形後の何れにおいても矯正を行わずに使用することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、矯正工程を省略しても両端の寸法精度を確保するために、芯金の成形後、その両端部分を研磨して両端の軸合わせを行う構成としたものである。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の製造方法により製造され、経時による振れ変化の変化率が１０％以下である中間転写ロールとしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１及び３に記載の発明によれば、矯正工程を省略して得た芯金をそのまま使用することで、軽量化が維持できる薄肉の芯金を用いたものであっても、経時変形が少なくなって長期に亘り高い寸法精度が得られる。また、製造コストの軽減も図られる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、矯正工程を省略しても両端の寸法精度は確保でき、複写機やプリンタ等の画像処理装置に好適に使用可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、中間転写ロールの一例を示す横断面拡大図で、中間転写ロール１は、アルミニウム製若しくはアルミニウム合金製の筒状の芯金２と、その芯金２の表面に形成される接着剤層３と、その接着剤層３の表面に形成される導電性の弾性体層４と、その弾性体層４の表面に形成されるコート層５とからなる。
【０００９】
この中間転写ロール１は以下の方法で製造される。
まず、芯金２は、周知の熱間押し出し法で得たアルミニウム製若しくはアルミニウム合金製のパイプを、同じく周知の冷間引き抜き法によって所定の肉厚及び外径に塑性変形させた後、得られた管体を必要な長さでカットしたもので、軸支される両端に寸法精度が必要であれば、両端部分のみ研磨処理を施して両端の軸合わせを行う。
次に、芯金２の表面に、シランカップリング剤を塗布して乾燥させ、接着剤層３を形成した後、芯金２を金型内にセットして、キャビティ内に、導電性粉末を混入したシリコーンゴム等の弾性材料を注入して加熱し、接着剤層３の表面に弾性体層４を一体に形成する。その後、脱型して、弾性体層４の表面にアクリル樹脂等のコーティング液を、周知のロールコートやディップで塗布して加硫し、コート層５を形成する。
すなわち、中間転写ロール１は、芯金２に引き抜き成形時、引き抜き成形後の何れにおいても矯正を行わず、素管状態のまま用いたものである。
【００１０】
表１は、ＪＩＳ−Ａ６０００系のアルミニウム合金（Ｓｉ：０．４〜０．８重量％、Ｆｅ：０．７重量％、Ｃｕ：０．１５〜０．４重量％、Ｍｎ：０．１重量％、Ｍｇ：０．４５〜０．９重量％、Ｃｒ：０．１重量％、Ｚｎ：０．１重量％、残りがＡｌ）のパイプを引き抜き成形して得た芯金を、外径と肉厚を変えて７タイプ用意し、各タイプにおいて、矯正工程を実施した場合と、矯正工程を実施しない場合とで経時変形がどのように生じるかを、熱変形（２００℃×１ｈｒ）を用いて代替確認した結果を示すものである。ここで、加熱前の振れは、芯金の両端を支持した状態で測定した芯金の中央部の値であり、振れ変化率は、加熱前の振れに対する加熱による振れの変化量（振れ変化の絶対値）の割合を示している。
【００１１】
【表１】
【００１２】
上記表１より、芯金の肉厚が０．９mmを下回ると、矯正工程の有無に関係なく変形（変化絶対値）が大きくなる。一方、芯金の肉厚が１．７mmを超えると、矯正工程の有無に関係なく変形（変化絶対値）が小さくなる。すなわち、矯正工程の省略による経時変形低減の効果は、芯金の肉厚が０．９mm〜１．７mmの範囲で最も有効（振れ変化率が１０％以下）に発揮されることがわかる。
【００１３】
このように、上記形態の中間転写ロールの製造方法及び中間転写ロールによれば、矯正工程を完全に省略して得た芯金をそのまま使用することで、軽量化が維持できる薄肉の芯金を用いたものであっても、経時変形が少なくなって長期に亘り高い寸法精度が得られる。また、製造コストの軽減も図られる。
【００１４】
なお、上記形態では、引き抜き成形後に両端部分の研磨処理を行って両端の寸法精度を確保するようにしているが、成形後の精度が良ければ研磨処理もなくして差し支えない。
また、芯金は、上記形態ではＪＩＳ−Ａ６０００系の組成のアルミニウム合金を使用しているが、ＪＩＳ−Ａ５０００系等の他のアルミパイプを使用しても差し支えないし、アルミニウム合金に限らず、アルミニウム製の芯金であっても本発明は適用可能である。
その他、接着剤層は複数層としたり、弾性体層の形成を押し出し成形で行ったり、コート層を複数層としたり省略したりする等、具体的な製造工程も適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】中間転写ロールの横断面拡大図である。
【符号の説明】
【００１６】
１・・中間転写ロール、２・・芯金、３・・接着剤層、４・・弾性体層、５・・コート層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム若しくはアルミニウム合金を筒状に成形して得られる芯金の外周に、接着剤を介して弾性材料を被覆し、弾性体層を形成する中間転写ロールの製造方法であって、
前記芯金は、前記成形時及び成形後の何れにおいても矯正を行わずに使用することを特徴とする中間転写ロールの製造方法。
【請求項２】
芯金の成形後、その両端部分を研磨して両端の軸合わせを行う請求項１に記載の中間転写ロールの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２の製造方法により製造され、経時による振れ変化の変化率が１０％以下である中間転写ロール。
【請求項１】
アルミニウム若しくはアルミニウム合金を筒状に成形して得られる芯金の外周に、接着剤を介して弾性材料を被覆し、弾性体層を形成する中間転写ロールの製造方法であって、
前記芯金は、前記成形時及び成形後の何れにおいても矯正を行わずに使用することを特徴とする中間転写ロールの製造方法。
【請求項２】
芯金の成形後、その両端部分を研磨して両端の軸合わせを行う請求項１に記載の中間転写ロールの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２の製造方法により製造され、経時による振れ変化の変化率が１０％以下である中間転写ロール。
【図１】
【公開番号】特開２００６−２５９３７０（Ｐ２００６−２５９３７０Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７７９３２（Ｐ２００５−７７９３２）
【出願日】平成１７年３月１７日（２００５．３．１７）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１７日（２００５．３．１７）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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