弾性ローラの形成方法、および、それに用いられる弾性層端部裁断装置

【課題】同心円筒状ではない突起を有する端面に有する弾性層を具える弾性ローラを、金型で端面を成形することなく形成することのできる弾性ローラの形成方法、および、その方法に用いられる弾性ローラの弾性層端部裁断装置を提供する。
【解決手段】全長にわたって一様な断面を有する弾性層２に対して、第一平面上に刃面３５ａが配置された裁断刃３５を、弾性ローラ１０の軸線と直交する方向に相対変位させて弾性層２に第一表面を形成する工程と、第二平面上に刃面３６ａが配置された裁断刃３６を、前記軸線と平行な方向に相対変位させて弾性層２に前記第二表面を形成する工程とを有するとともに、前記裁断刃を弾性ローラに対して相対変位させるに際して、それらの裁断刃の刃線３５ｂ、３６ｂを、それぞれの相対変位方向Ｙに対して角度θだけ傾斜させる弾性ローラを形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸部の周囲に配置された弾性層の少なくとも一方の端に、軸部の軸線と平行な第一平面上の第一表面と、この軸線と直交する第二平面上の第二表面とで特定される切欠部を1個以上、有する弾性ローラの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光ドラム等の潜像担持体の表面に電荷を付与したり、現像剤を供給したり、等の目的で種々の弾性ローラが用いられている。これらの弾性ローラとして、図１に断面図で示すように、芯金の周囲に弾性層９２を配置した構造のものが広く用いられており、また、弾性層の長さ方向端部の形状として、平面で終端するもののほか、図１に示すように、芯金９１の軸線を中心とする円柱状突起９３を有するものも知られている。このような同心円柱状突起９３を端面に設けた弾性層９２を形成する方法として、突起９３を有する端面を金型で成形する場合もあるが、このような特殊な端部形状を有するサイズが少量生産のものである場合には、金型に対する投資が大きいため、平面で終端する弾性層を有する、生産量の多いサイズの弾性ローラ９０を、金型を用いて形成したあと、その弾性層の端部を、図２に示すように、弾性ローラ９０を高速で回転しながら、研削バイト９４で、円柱状突起９３だけが残るように研削する方法が用いられている。
【特許文献１】特開平６−１９８５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この方法は、同心円筒状の突起を端面に有する弾性層９２を具えた弾性ローラには適用することはできるが、例えば、図３に示すような同心円筒状ではない突起を有する弾性ローラに適用することができず、その場合、研削して端部の一部を除去することができず、生産量が少ない場合でも、投資コストのかかる、金型による方法に頼らざるをえないという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、同心円筒状ではない突起を有する端面に有する弾性層を具える弾性ローラを、金型で端面を成形することなく形成することのできる弾性ローラの形成方法、および、その方法に用いられる弾性ローラの弾性層端部裁断装置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】
【０００５】
＜１＞は、軸部の周囲に配置された弾性層の少なくとも一方の端に、軸部の軸線と平行な第一平面上の第一表面と、この軸線と直交する第二平面上の第二表面とで特定される切欠部を1個以上、有する弾性ローラの形成方法において、
全長にわたって一様な断面を有する弾性層に対して、前記第一平面上に刃面が配置された裁断刃を、前記軸線と直交する方向に相対変位させて弾性層に前記第一表面を形成する工程と、前記第二平面上に刃面が配置された裁断刃を、前記軸線と平行な方向に相対変位させて弾性層に前記第二表面を形成する工程とを有するとともに、
前記裁断刃を弾性ローラに対して相対変位させるに際して、それらの裁断刃の刃線を、それぞれの相対変位方向に対して傾斜させる弾性ローラの形成方法である。
【０００６】
＜２＞は、＜１＞において、前記裁断刃の刃線の、それぞれの相対変位方向に対しする傾斜角度を1〜20度にして前記相対変位を行う弾性ローラの形成方法である。
【０００７】
＜３＞は、＜２＞において、前記傾斜角度を5〜10度として前記相対変位を行う弾性ローラの形成方法である。
【０００８】
＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれの弾性ローラの形成方法に用いられる弾性層端部裁断装置であって、
前記弾性ローラを、その軸線を所定方向に向けて把持する弾性ローラ把持手段と、この弾性ローラ把持手段を、前記所定方向と直交する方向に変位させる弾性ローラ変位手段と、前記所定方向および前記変位方向のいずれにも平行となる向きに配置された第一平面上に刃面を有し弾性ローラ変位手段によって変位される弾性ローラに刃を入れて前記第一表面を形成する第一裁断刃と、前記所定方向に直交するとともに前記変位方向と平行となる向きに配置された第二平面上に刃面を有し弾性ローラ変位手段によって変位される弾性ローラに刃を入れて前記第二表面を形成する第二裁断刃とを具え、第一裁断刃および第二裁断刃のそれぞれを、それらの刃線が前記変位方向に対して傾斜するよう配置してなる弾性ローラの弾性層端部裁断装置である。
【発明の効果】
【０００９】
＜１＞によれば、前記第一平面上に刃面が配置された裁断刃を、その軸線と直交する方向に相対変位させて弾性層に前記第一表面を形成する工程と、前記第二平面上に刃面が配置された裁断刃を、弾性ローラに対して、その軸線と平行な方向に相対変位させて弾性層に前記第二表面を形成する工程とを有するとともに、前記裁断刃を弾性ローラに対して相対変位させるに際して、それらの裁断刃の刃線を、それぞれの相対変位方向に対して傾斜させるので、弾性層の端面に同心円状ではない突起を有するものであっても、金型の投資をすることなく、寸法精度の高い弾性層端面を形成することができる。
【００１０】
＜２＞によれば、記裁断刃の刃線の、それぞれの相対変位方向に対しする傾斜角度を1〜20度にして前記相対変位を行うので、詳細を後述するように、高い裁断精度と高い生産性とを両立させることができる。
【００１１】
＜３＞によれば、前記傾斜角度を5〜10度としたので、高い裁断精度と高い生産性との両立を一層効果的に行わせることができる。
【００１２】
＜４＞によれば、前記弾性ローラを、その軸線を所定方向に向けて把持する弾性ローラ把持手段と、この弾性ローラ把持手段を、前記所定方向と直交する方向に変位させる弾性ローラ変位手段と、前記所定方向および前記変位方向のいずれにも平行となる向きに配置された第一平面上に刃面を有し弾性ローラ変位手段によって変位される弾性ローラに刃を入れて前記第一表面を形成する第一裁断刃と、前記所定方向に直交する向きに配置された第二平面上に刃面を有し弾性ローラ変位手段によって変位される弾性ローラに刃を入れて前記第二表面を形成する第二裁断刃とを具え、第一裁断刃および第二裁断刃のそれぞれを、それらの刃線が前記変位方向に対して傾斜するよう配置したので、前述の、弾性ローラの形成方法を簡易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図３は、本発明の弾性ローラの形成方法によって形成された弾性ローラを示す図であり、図３（ａ）は、弾性ローラ１０の一方の端部を示す斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のｂ−ｂ矢視図、図１（ｃ）は図１（ａ）のｃ−ｃ矢視図、そして、図１（ｄ）は図１（ａ）のｄ−ｄ矢視図であり、弾性ローラ１０は、軸部１の周囲に配置された弾性層２の少なくとも一方の端に、軸部１の軸線と平行な第一平面３２ａ、３２ｂ上の第一表面３３ａ、３３ｂと、この軸線と直交する第二平面２２上の第二表面２３ａ、２３ｂとで特定される切欠部２０ａ、２０ｂを1個以上（図示の場合２個）有する。弾性層２の、切欠部２０ａ、２０ｂによって切り欠かれた部分は軸方向端に向かって突出する突起４となって現れる。
【００１４】
ここで、本発明が対象とする弾性ローラ１０の弾性層２の材料としては、ゴム、ウレタン、シリコンなどを例示することができ、これらの硬度としては、ASKER F硬度で60〜70度の範囲にあるのが好ましい。
【００１５】
本発明の弾性ローラの形成方法は、切欠部２０ａ、２０ｂも、突起４もない、全長さ方向にわたって一様な断面を有する弾性層２を軸部１の周囲に形成したあと、弾性層２の少なくとも一方の端部を裁断して切欠部２０ａ、２０ｂを形成して所望の端部形状に仕上げるものであり、図４は、そのための弾性層端部裁断装置３０を示す概略平面配置図であり、図５は、図４のＡ−Ａ矢視図、図６は、図４のＢ−Ｂ矢視図である。
【００１６】
弾性層端部裁断装置３０は、弾性ローラ１０をその軸部１の軸線を所定方向Ｘに向けて把持する弾性ローラ把持手段３１と、弾性ローラ把持手段３１を、所定方向Ｘと直交する方向Ｙに変位させる弾性ローラ変位手３４と、所定方向４および変位方向Ｙのいずれにも平行となる向きに配置された第一平面３２ａもしくは３２ｂ（すなわち、図４においては紙面と平行な面）上に刃面３５ａを有し弾性ローラ変位手段３４によって変位される弾性ローラ１０に刃を入れて第一表面３３ａもしくは３３ｂを形成する第一裁断刃３５と、所定方向Ｘに直交するとともに変位方向Ｙと平行となる向きに配置された第二平面２２上に刃面３６ａを有し弾性ローラ変位手段３４によって変位される弾性ローラ１０に刃を入れて第二表面２３ａもしくは２３ｂを形成する第二裁断刃３６とを具え、第一裁断刃３５および第二裁断刃３６のそれぞれを、それらの刃線３５ｂ、３６ｂが変位方向Ｙに対して角度θだけ傾斜するよう配置して構成される。
【００１７】
ここで、弾性ローラ変位手段３４は、例えば、弾性ローラ把持手段３１を、往復駆動するエアシリンダ３８と、弾性ローラ把持手段３１の往復移動の方向が変位方向Ｙとなるよう規制する直動ガイド３７とで構成することができる。
【００１８】
また、弾性ローラ１０と裁断刃３５、３６とは相対変位すればよく、ここで、「相対変位」とは、相互の位置関係が変化すれば良いことを意味しており、図示のように弾性ローラ１０だけを変位させてもよく、また、裁断刃３５、３６だけを変位させてもよく、さらには、これらの両者を変位させてもよい。
【００１９】
図７は、裁断刃３５、３６を示す図であり、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＳ−Ｓ矢視に対応する矢視図であり、刃線３５ｂ、３６ｂの変位方向Yと直交する面への投影長さｄは、刃線３５ｂの場合は、弾性層２に形成する第一表面３３ａ、３３ｂの弾性層端面よりの深さよりも大きくする必要があり、また、刃線３６ｂの場合は、弾性層２に形成する第二表面２３ａ、２３ｂの弾性層周面よりの深さよりも大きくする必要があり、このことを考慮して、S=d/sinθで表される刃渡りSを決定しなければならない。
【００２０】
裁断刃３５、３６の変位方向Ｙに対する傾斜角度θは、1〜20度とするのが好ましく、傾斜角度が20度を越えると、柔らかい材料よりなる弾性層２に刃を滑らかに入れることができず、弾性層２は、それに切れ目が入る前に変形してしまいこれを裁断することが難しくなる。また、傾斜角度θを、1度未満とした場合には、上記に説明した関係から、刃渡りSが長くなってしまいスペースと加工時間とにおいてあまり有利ではなくなる。同様の点において、傾斜角度θは、5〜10度とするのが一層好ましい。
【００２１】
また、裁断刃３５、３６の厚さｔは、0.1〜0.5mmとするのが、裁断位置の精度を確保できる点で好ましく、刃先角度αは、0〜10°とするのが、軟質材料に対する裁断時の歯による負荷を抑えることができるという点で好ましい。
【００２２】
弾性層端部裁断装置３０を用いて、弾性ローラ１０を形成するには、まず、軸部１の周囲に、例えば金型成型法によって、全長にわたって均一断面を有する弾性層２を形成したあと、この弾性ローラを弾性ローラ把持手段３１で把持させ、弾性ローラ変位手段３４によって弾性ローラ把持手段３１を変位方向Ｙに変位させることにより、弾性ローラ１０を裁断刃３５、３６に対して相対変位させて、切欠部２０ａ、２０ｂを形成して製品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の端部形状を有する弾性ローラを示す斜視図である。
【図２】従来の端部形状を有する弾性ローラの端部を形成する方法を示す図である。
【図３】本発明の形成方法によって形成される弾性ローラの端部を示す斜視図および矢視図である。
【図４】本発明に係る弾性層端部裁断装置を示す概略平面配置図である。
【図５】図４のＡ−Ａ矢視に対応する矢視図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ矢視に対応する矢視図である。
【図７】裁断刃３５、３６を示す正面図および矢視図である。
【００２４】
１軸部
２弾性層
４突起
１０弾性ローラ
２２第二平面
２３ａ、２３ｂ第二表面
２０ａ、２０ｂ切欠部
３０弾性層端部裁断装置
３１弾性ローラ把持手段
３２ａ、３２ｂ第一平面
３３ａ、３３ｂ第一表面
３４弾性ローラ変位手段
３５第一裁断刃
３５ａ第一裁断刃の刃面
３５ｂ第一裁断刃の刃線
３６第二裁断刃
３６ａ第二裁断刃の刃面
３６ｂ第二裁断刃の刃線
３７直動ガイド
３８エアシリンダ
Ｘ所定方向
Ｙ変位方向

【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部の周囲に配置された弾性層の少なくとも一方の端に、軸部の軸線と平行な第一平面上の第一表面と、この軸線と直交する第二平面上の第二表面とで特定される切欠部を1個以上、有する弾性ローラの形成方法において、
全長にわたって一様な断面を有する弾性層に対して、前記第一平面上に刃面が配置された裁断刃を、前記軸線と直交する方向に相対変位させて弾性層に前記第一表面を形成する工程と、前記第二平面上に刃面が配置された裁断刃を、前記軸線と平行な方向に相対変位させて弾性層に前記第二表面を形成する工程とを有するとともに、
前記裁断刃を弾性ローラに対して相対変位させるに際して、それらの裁断刃の刃線を、それぞれの相対変位方向に対して傾斜させる弾性ローラの形成方法。
【請求項２】
前記裁断刃の刃線の、それぞれの相対変位方向に対しする傾斜角度を1〜20度にして前記相対変位を行う請求項１に記載の弾性ローラの形成方法。
【請求項３】
前記傾斜角度を5〜10度として前記相対変位を行う請求項２に記載の弾性ローラの形成方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載された弾性ローラの形成方法に用いられる弾性層端部裁断装置であって、
前記弾性ローラを、その軸線を所定方向に向けて把持する弾性ローラ把持手段と、この弾性ローラ把持手段を、前記所定方向と直交する方向に変位させる弾性ローラ変位手段と、前記所定方向および前記変位方向のいずれにも平行となる向きに配置された第一平面上に刃面を有し弾性ローラ変位手段によって変位される弾性ローラに刃を入れて前記第一表面を形成する第一裁断刃と、前記所定方向に直交する向きに配置された第二平面上に刃面を有し弾性ローラ変位手段によって変位される弾性ローラに刃を入れて前記第二表面を形成する第二裁断刃とを具え、第一裁断刃および第二裁断刃のそれぞれを、それらの刃線が前記変位方向に対して傾斜するよう配置してなる弾性ローラの弾性層端部裁断装置。

【図１】