弾性ローラの形成方法、およびこの方法によって形成された弾性ローラ

【課題】円筒金型の中に配置された芯金の周りに材料を注入して弾性層を形成する方法において、酸性層の端部を裁断することなくこれを形成することのできる弾性ローラの形成方法、およびこの方法によって形成される弾性ローラを提供する。
【解決手段】キャップ型５２Ａとして、弾性層の端面を形成する端面形成面６０において、注入口５３が開口する面部分６１よりも凹となる面部分６２が注入口５３の半径方向外側に設けられたものを用いる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる弾性ローラの形成方法、およびこの方法によって形成された弾性ローラに関し、特に、金型を用いて芯金の周囲に弾性層を形成するに際し、弾性層の端部を裁断する必要のないものに関する。
【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に電荷を供給してこれに潜像を形成する帯電ローラや、この潜像担持体に現像剤を供給して潜像を顕像化させる現像ローラ等、種々の弾性ローラが用いられていて、これらの弾性ローラ９０は、図１に断面図で示すように、芯金９１の周囲に弾性層９２を配置した構造を有している。
【０００３】
このような弾性ローラ９０を形成する方法の一つとして、図２に示すように、筒状金型８１と、その中に配置された前記芯金９１の両端部を支持するそれぞれのキャップ型８２とで画成されるキャビティ８６の内に、キャップ型８２の一方に設けられた注入口８３から材料を注入したあとこれを硬化させて弾性層９２を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。図２において、８４は、キャップ型８２に設けられたガス抜き口を示す。
【特許文献１】国際公開第２０００／０７１３２４号パンフレット
【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、金型による上記の成形方法は、図３に、弾性ローラを断面図で示すように、注入口８３内に残った材料が硬化してできる突起９３が製品に形成されてしまう。この突起９３は、この弾性ローラが装置に装着された状態では、装置との干渉を生じる可能性があるので、取り除かなければならない。しかし、弾性層９２の材料は柔らかいため、この突起９３だけを研削等によって除去するのは簡単ではなく、そのため、弾性層９２の端部を予め長めに作っておき、成形が完了したのち、弾性層の端部部を裁断して断面９５から長さ方向外側に位置する部分を除去することが行われていたが、この作業は、余計なものであり、端部を除去する工程をなくす製法が求められていた。
【０００５】
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、円筒金型の中に配置された芯金の周りに材料を注入して弾性層を形成する方法において、弾性層の端部を裁断することなくこれを形成することのできる弾性ローラの形成方法、およびこの方法によって形成される弾性ローラ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、芯金とその周囲に配置された弾性層よりなる弾性ローラを形成するに際し、筒状金型と、その中に配置された前記芯金の両端部を支持する一対のキャップ型とで画成されるキャビティの内に、前記キャップ型に設けられた注入口から材料を注入したあとこれを硬化させて前記弾性層を形成する弾性ローラの形成方法において、
前記キャップ型として、前記弾性層の端面を形成する端面形成面において、前記注入口が開口する面部分よりも凹となる面部分が注入口の半径方向外側に設けられたものを用いることを特徴とする弾性ローラの形成方法である。
【０００７】
＜２＞は、＜１＞において、前記キャップ型として、前記端面形成面の半径方向最外側部分がそれに隣接する半径方向内側部分よりも凸となるように構成されたものを用いることを特徴とする請求項１に記載の弾性ローラの形成方法である。
【０００８】
＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記キャップ型として、芯金の端部を収容して位置決めする芯金固定穴部が形成され、前記端面形成面の、この芯金固定穴部に隣接する部分がその半径方向外側部分よりも凹となるように構成されたものを用いることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の弾性ローラの形成方法である。
【０００９】
＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記注入口が、周上に複数個配置されたキャップ型を用いる請求項１〜３のいずれかに記載の弾性ローラの形成方法である。
【００１０】
＜５＞は、芯金とその周囲に配置された弾性層よりなる弾性ローラにおいて、＜１＞〜＜４＞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である。
【００１１】
＜６＞は、＜５＞において、前記弾性層をフォーム体としてなる弾性ローラである。
【発明の効果】
【００１２】
＜１＞によれば、前記キャップ型として、前記弾性層の端面を形成する端面形成面において、前記注入口が開口する面部分よりも凹となる面部分が注入口の半径方向外側に設けられたものを用いるので、材料が注入口内で硬化してできた突起の、弾性ローラ長さ方向先端を、弾性層端面の長さ方向最外側となる部分より長さ方向中央側に位置するよう収めることができ、このことによって突起を切除する必要性を排除し、よって、端部を裁断する工程を不要のものとすることができる。
【００１３】
＜２＞によれば、前記キャップ型として、前記端面形成面の半径方向最外側部分がそれに隣接する半径方向内側部分よりも凸となるように構成されたものを用いるので、もし、そうしなかった場合には、弾性層端部の半径方向最外部分に生じる、キャビティ内への材料注入時のエア巻き込み等により不均一部分が生じ、この頻度が多い場合には、＜１＞の構成によって弾性ローラを形成したとしても、弾性層の端部裁断を余儀なくされるのを防止することができる。
【００１４】
＜３＞によれば、前記キャップ型として、芯金の端部を収容して位置決めする芯金固定穴部が形成され、前記端面形成面の、この芯金固定穴部に隣接する部分がその半径方向外側部分よりも凹となるように構成されたものを用いるので、この芯金固定穴部に軸部を嵌入するのを容易にし、よって生産性を向上させることができる。
【００１５】
＜４＞によれば、前記注入口が、周上に複数個配置されたキャップ型を用いるので、もし、注入口が１つしかない場合には、材料の流れが周方向に不均一となり、弾性層層の物性の周方向ばらつきが顕在化するのを防止することができる。
【００１６】
＜５＞の弾性ローラによれば、＜１＞〜＜４＞のいずれかの形成方法で形成されるので、前述した通りの効果を奏することができる。
【００１７】
＜６＞によれば、前記弾性層が極めて柔らかいフォーム体で構成されているので、もし、これを従来の方法で形成した場合には、弾性層がフォーム体でない場合に対比して、突起を除去するのが一層難しくなり、また、端部を裁断する場合にも、裁断に要する時間が余計に長くなってしまい、生産性を向上させるという効果の点で好ましい構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図４は、本発明に係る第一の実施形態の弾性ローラの形成方法に用いられる金型を示す断面図、図５（ａ）、図５（ｂ）は、それぞれ、キャップ型を示す断面図および正面図であり、そして、図６は、この金型を用いて形成された弾性ローラの端部を示す断面図であり、金型２０は、筒状金型２１とその中に配置された芯金１の両端を支持するそれぞれのキャップ型２２Ａ、２２Ｂとよりなり、この金型を用いて芯金１の周囲に弾性層２を配置して弾性ローラを形成するには、筒状金型２１および両キャップ型２２Ａ、２２Ｂによって囲まれたキャビティ２６に、キャップ型２２Ａに設けられた注入口２３から弾性層材料を注入して、キャビティ２６をこの材料で充満させたあと硬化させる。
【００１９】
キャビティ２６内へ弾性層２を形成する材料を注入する通路として機能する注入口２３は、注入時の材料の流れを周方向に均一化する点で、周方向に複数個設けるのが好ましく、さらには、これらを、周方向に均等な間隔で配置するのが一層好ましい。
【００２０】
そして、他方のキャップ２２Ｂには、ガス抜き口２４が設けられ、材料のキャビティ２６への注入に伴ってキャビティ２６内に残留するガスを排出するように機能し、ガス抜き口２４の形状は、注入口２３と同様にするのが簡易であり、また、排出ガスの流動が不均一になれば材料の流れにばらつきを生じさせるので、ガス抜き口２４も、注入口２３と同様に、周方向に複数個設けるのが好ましく、さらには、これらを、周方向に均等な間隔で配置するのが一層好ましい。
【００２１】
キャップ型２２Ａとして、弾性ローラ１０弾性層２の端面４０を形成する端面形成面３０において、注入口２３が開口する面部分３１よりも凹となる面部分３２が注入口２３の半径方向外側に設けられたものを用いるが本発明の特徴であり、このことによって、キャップ型２２Ａによって形成された弾性層２の端面４０は、図６に示す形状となり、材料が注入口２３内で硬化してできた突起４３が、端面４０から突出して形成されていても、端面４０の、突起４３が形成されている面部分４１は、端面４０の、長さ方向最外側に位置する面部分４２（端面形成面３０の、注入口２３が開口する面部分３１よりも凹となる面部分３２によって形成された面）より長さ方向中央側に位置しているので、端面４０における、面部分４１の、面部分４２に対する段差を十分大きく設定することにより、突起４３の先端を、面部分４２より中央側に位置させることができ、したがって、突起４３を除去したり、弾性層２の端部を裁断したりしなくとも、弾性ローラ１０を装置に装着したときの、弾性ローラ１０の、装置との干渉を防止することができる。
【００２２】
なお、図５（ａ）、（ｂ）において、３５は、芯金１の端部を支持する芯金固定穴部である。
【００２３】
ここで、キャップ型２２Ａの、端面形成面３０の、注入口２３が開口する面部分３１を、図５（ｂ）に示すように、周方向に連続したリング状に形成することもできるが、図７（ａ）、（ｂ）に、それぞれ、断面図および平面図で示すように、周方向に連続しない、注入口２３の周りだけが、周辺部分３２ａに対して凸となる面部分３１ａとなるよう形成することもできる。この場合も、キャップ型２２Ａは、注入口２３が開口する面部分３１ａの半径方向外側に、面部分３１ａより凹となる面部分３２ａが設けられて構成であることに変わりはない。
【００２４】
さらに、図５（ａ），（ｂ）に示した例の場合は、キャップ型２２Ａの、端面形成面３０の、注入口２３が開口する面部分３１を、その半径方向外側に位置する面部分３２から90度より小さい角度で立ち上がる斜面３４を介して面部分３２と接続したが、これを、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、注入口２３が開口する面部分３１ｂを、面部分３２ｂから90度で立ち上がる垂直面３４ｂを介することにより、面部分３２ｂと接続することもできる。
【００２５】
図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、第二の実施形態の弾性ローラの形成方法に用いられるキャップ型を示す断面図および正面図であり、また、図１０は、このキャップ型５２Ａを用いて形成された弾性ローラの端部を示す断面図であり、キャップ型５２Ａは、材料を注入する注入口５３を具え、弾性ローラの弾性層１２の端面７０を形成する端面形成面６０の、注入口５３が開口する面部分６１の半径方向外側に、面部分６１より凹となる面部分６２を有し、このことによって、第一の実施形態と同様に、弾性層の材料が注入口５３の中で硬化してできた突起７３の先端を、弾性層１２の長さ方向最外側に位置する面部分７２（キャップ型５２Ａの面部分６２に対応する面部分）よりも中央側に収めることができ、その結果、突起７３を除去する工程を不要なものとするとともに、端面形成面６０の半径方向最外側部分６６を、これに隣接する内側部分６２より突出させる形状にすることによって、弾性層１２の端面７０の半径方向最外側部分７６に面取りを施すことができ、その結果、もしこの部分７６に面取りがない場合には、キャビティ内で材料が流入する際、弾性層１２におけるこの角部が、材料の注入途中においてキャビティ内に残留するガスを巻き込みエア入りとなる形状不良を招くのを防止することができる。
【００２６】
さらに、キャップ型５２Ａの端面形成面６０の、芯金固定穴部６５に隣接する部分６７をこれに隣接する外側部分６８より凹となるように構成するのが好ましくこのことによって、芯金１を芯金固定穴部６５に挿入するのを容易にすることができ、作業性を大幅に向上させることができる。
【００２７】
第二の実施形態の変形例として、図１１にキャップ型を、そして、図１２に弾性層の端部を、それぞれ断面図で示すように、キャップ型５２Ｃにおいて、注入口５３Ａを端面形成面６０Ａに開口させるに際し、これを斜面６４Ａ（もしくは垂直面）に開口させることもでき、この場合においても、注入口５３Ａが開口する面部分６４Ａの外側には、この面部分６４Ａより凹となる面部分６２Ａが設けられているので、図１２に示すように、材料が注入口５４Ａ内で硬化してできた突起７３Ａを、弾性層１２Ａの端面７０Ａにおける長さ方向最外側に位置する面部分７２より長さ方向内側に配置することができ、この場合も、突起７３Ａを除去する工程を不要のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の弾性ローラを示す断面図である。
【図２】従来の方法で弾性ローラを形成する際に用いられる金型を示す断面図である。
【図３】従来の弾性ローラを仕上げる方法を示す断面図である。
【図４】本発明に係る第一の実施形態の弾性ローラの形成方法に用いられる金型を示す断面図である。
【図５】第一の実施形態に用いられるキャップ型を示す断面図および正面図である。
【図６】第一の実施形態によって形成された弾性ローラの端部を示す断面図である。
【図７】第一の実施形態の変形例に用いられるキャップ型を示す断面図および平面図である。
【図８】第一の実施形態の他の変形例に用いられるキャップ型を示す断面図および平面図である。
【図９】第二の実施形態に用いられるキャップ型を示す断面図および正面図である。
【図１０】第二の実施形態によって形成された弾性ローラの端部を示す断面図である。
【図１１】第二の実施形態の変形例に用いられるキャップ型を示す断面図である。
【図１２】第二の実施形態の変形例によって形成された弾性ローラの端部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１芯金
２弾性層
１０弾性ローラ
１２、１２Ａ弾性層
２０金型
２１筒状金型
２２Ａ、２２Ｂキャップ型
２３注入口
２４ガス抜き口
２６キャビティ
３０、３０ａ端面形成面
３１、３１ａ、３１ｂ注入口が開口する面部分
３２、３２ａ、３２ｂ凹となる面部分
３４斜面
３４ｂ垂直面
３５芯金固定穴部
４０弾性層の端面
４１突起が形成されている面部分
４２長さ方向最外側に位置する面部分
４３突起
５２Ａ、５２Ｃキャップ型
５３、５３Ａ注入口
６０、６０Ａ端面形成面
６１注入口が開口する面部分
６２、６２Ａ凹となる面部分（半径方向最外側部分に隣接する内側部分）
６４、６４Ａ斜面（注入口が開口する面部分）
６５芯金固定穴部
６６端面形成面の半径方向最外側部分
６７端面形成面の芯金固定穴部に隣接する部分
６８端面形成面の芯金固定穴部に隣接する部分の半径方向外側部分
７０、７０Ａ弾性層の端面
７１突起が形成されている面部分
７２長さ方向最外側に位置する面部分
７３、７３Ａ突起
７６端面の半径方向最外側部分

【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金とその周囲に配置された弾性層よりなる弾性ローラを形成するに際し、筒状金型と、その中に配置された前記芯金の両端部を支持する一対のキャップ型とで画成されるキャビティの内に、前記キャップ型に設けられた注入口から材料を注入したあとこれを硬化させて前記弾性層を形成する弾性ローラの形成方法において、
前記キャップ型として、前記弾性層の端面を形成する端面形成面において、前記注入口が開口する面部分よりも凹となる面部分が注入口の半径方向外側に設けられたものを用いることを特徴とする弾性ローラの形成方法。
【請求項２】
前記キャップ型として、前記端面形成面の半径方向最外側部分がそれに隣接する半径方向内側部分よりも凸となるように構成されたものを用いることを特徴とする請求項１に記載の弾性ローラの形成方法。
【請求項３】
前記キャップ型として、芯金の端部を収容して位置決めする芯金固定穴部が形成され、前記端面形成面の、この芯金固定穴部に隣接する部分がその半径方向外側部分よりも凹となるように構成されたものを用いることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の弾性ローラの形成方法。
【請求項４】
前記注入口が、周上に複数個配置されたキャップ型を用いる請求項１〜３のいずれかに記載の弾性ローラの形成方法。
【請求項５】
芯金とその周囲に配置された弾性層よりなる弾性ローラにおいて、請求項１〜４のいずれかに記載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。
【請求項６】
前記弾性層をフォーム体としてなる請求項５に記載の弾性ローラ。

【図１】