JPH10157874A - 弾性ローラ、及びその製造方法 - Google Patents
弾性ローラ、及びその製造方法Info
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- JPH10157874A JPH10157874A JP33499696A JP33499696A JPH10157874A JP H10157874 A JPH10157874 A JP H10157874A JP 33499696 A JP33499696 A JP 33499696A JP 33499696 A JP33499696 A JP 33499696A JP H10157874 A JPH10157874 A JP H10157874A
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 弾性層の特性を全周上で均一にして、画像記
録装置における画質の向上に寄与すること。 【解決手段】 所定の直径の丸棒６の表面に、切削工具
によって切削して表面に切削工具の先端の曲率半径に応
じた所定の幅Ｗ2 、及び深さＤ2 の微小な複数の周方向
の溝８Ａを形成して母型を製作し、この母型の外周上に
金属１４を電鋳した後、母型を選択的に溶解除去して金
型１６を製作し、この金型１６を用いた射出成形によっ
て芯材１７の外周に、所定の変動率以下の幅Ｗ1 、深さ
Ｄ1 および間隔ｌ1 を有し、且つ、所定の値の表面粗さ
を付与する微小な複数の周方向の溝３を表面２Ａに形成
された弾性層２を形成するようにした。
録装置における画質の向上に寄与すること。 【解決手段】 所定の直径の丸棒６の表面に、切削工具
によって切削して表面に切削工具の先端の曲率半径に応
じた所定の幅Ｗ2 、及び深さＤ2 の微小な複数の周方向
の溝８Ａを形成して母型を製作し、この母型の外周上に
金属１４を電鋳した後、母型を選択的に溶解除去して金
型１６を製作し、この金型１６を用いた射出成形によっ
て芯材１７の外周に、所定の変動率以下の幅Ｗ1 、深さ
Ｄ1 および間隔ｌ1 を有し、且つ、所定の値の表面粗さ
を付与する微小な複数の周方向の溝３を表面２Ａに形成
された弾性層２を形成するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像記録装置に用いられる弾性ロ
ーラ、及びその製造方法に関し、特に、弾性層の特性を
全周面上で均一にした弾性ローラ、及びその製造方法に
関する。
タ、ファクシミリ等の画像記録装置に用いられる弾性ロ
ーラ、及びその製造方法に関し、特に、弾性層の特性を
全周面上で均一にした弾性ローラ、及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像記録装置には、記録紙の搬送、感光体の帯電、感光体
上の静電潜像の現像、感光体上のトナー像の転写、感光
体上に残留するトナーの除去、更には記録紙上のトナー
像の定着等といった用途に弾性ローラが用いられてい
る。
像記録装置には、記録紙の搬送、感光体の帯電、感光体
上の静電潜像の現像、感光体上のトナー像の転写、感光
体上に残留するトナーの除去、更には記録紙上のトナー
像の定着等といった用途に弾性ローラが用いられてい
る。
【０００３】このような弾性ローラは、棒状の芯材の外
周に略円筒状の弾性層を形成して構成されるものが一般
的であり、記録紙の剥離性やトナーの保持性を向上させ
たり、記録紙との摩擦を確保する等のために弾性層の表
面に用途に応じた所定の値の表面粗さが付与されてい
る。
周に略円筒状の弾性層を形成して構成されるものが一般
的であり、記録紙の剥離性やトナーの保持性を向上させ
たり、記録紙との摩擦を確保する等のために弾性層の表
面に用途に応じた所定の値の表面粗さが付与されてい
る。
【０００４】ところで、最近では画像記録装置の小型化
や軽量化の進展に伴い、弾性ローラの小径化が要望され
ている。弾性ローラを小径化した場合、撓み易く、弾性
層の厚さも小さくなるため、弾性層の硬度を低くする必
要がある。
や軽量化の進展に伴い、弾性ローラの小径化が要望され
ている。弾性ローラを小径化した場合、撓み易く、弾性
層の厚さも小さくなるため、弾性層の硬度を低くする必
要がある。
【０００５】このような中、従来、弾性ローラを製造す
る場合には、芯材の外周に弾性体を円筒状に巻き付けた
り、略円筒状の弾性体に芯材を挿入したりして、芯材の
外周に弾性層を形成した後、弾性層の表面を砥石やラッ
ピングテープで研削加工を行って、所望の形状や所定の
表面粗さにする方法が一般に用いられていた。
る場合には、芯材の外周に弾性体を円筒状に巻き付けた
り、略円筒状の弾性体に芯材を挿入したりして、芯材の
外周に弾性層を形成した後、弾性層の表面を砥石やラッ
ピングテープで研削加工を行って、所望の形状や所定の
表面粗さにする方法が一般に用いられていた。
【０００６】しかし、この製造方法によると、小径の弾
性ローラを製造しようとした場合、硬度の低い弾性層を
研削したときに弾性層にむしれや荒れ等が発生し、安定
した加工が行えないという問題があった。
性ローラを製造しようとした場合、硬度の低い弾性層を
研削したときに弾性層にむしれや荒れ等が発生し、安定
した加工が行えないという問題があった。
【０００７】一方、このような問題を解決する弾性ロー
ラの製造方法として、例えば、特公平２−４７３３０号
公報に開示されるものがある。この製造方法は、内面に
所定の表面粗さが付与された円筒状の金型内に芯材を固
定し、射出成形によって芯材と金型の間に弾性材料を注
入することにより芯材の外周に金型の内面の表面粗さが
表面に転写された弾性層を形成するようにしたものであ
る。
ラの製造方法として、例えば、特公平２−４７３３０号
公報に開示されるものがある。この製造方法は、内面に
所定の表面粗さが付与された円筒状の金型内に芯材を固
定し、射出成形によって芯材と金型の間に弾性材料を注
入することにより芯材の外周に金型の内面の表面粗さが
表面に転写された弾性層を形成するようにしたものであ
る。
【０００８】しかし、この製造方法によると、直径に比
べて軸方向に長い金型の内面に所定の値の表面粗さを付
与する加工が難しく、内面の形状精度や表面粗さを制御
することが非常に難しかった。また、２分割された金型
を用いれば、金型の内面の加工が容易になるが、この分
割型の金型を用いて射出成形した場合、弾性層の表面に
段差やバリが発生し、これが弾性ローラとしての性能に
影響を与えるため、最終的には研削仕上げを必要とする
という欠点があった。
べて軸方向に長い金型の内面に所定の値の表面粗さを付
与する加工が難しく、内面の形状精度や表面粗さを制御
することが非常に難しかった。また、２分割された金型
を用いれば、金型の内面の加工が容易になるが、この分
割型の金型を用いて射出成形した場合、弾性層の表面に
段差やバリが発生し、これが弾性ローラとしての性能に
影響を与えるため、最終的には研削仕上げを必要とする
という欠点があった。
【０００９】そこで、以上述べた２つの方法の問題を解
決する、従来の弾性ローラ、及びその製造方法が、例え
ば、特開平５−５３４６７号公報に開示されている。こ
の方法は、所望の弾性ローラと同じ外形を有した丸棒の
表面に幾何学的な凹凸を形成して母型を製作した後、母
型の周囲に電鋳を施し、次いで、母型を選択的に溶解除
去して、母型の凹凸と逆の凹凸が内面に転写された円筒
状の金型を得、この後、この金型内に芯材を固定し、射
出成形によって芯材と金型の間に弾性材料を注入するこ
とにより芯材の外周に金型の内面の凹凸が表面に転写さ
れた弾性層を形成するようにしている。
決する、従来の弾性ローラ、及びその製造方法が、例え
ば、特開平５−５３４６７号公報に開示されている。こ
の方法は、所望の弾性ローラと同じ外形を有した丸棒の
表面に幾何学的な凹凸を形成して母型を製作した後、母
型の周囲に電鋳を施し、次いで、母型を選択的に溶解除
去して、母型の凹凸と逆の凹凸が内面に転写された円筒
状の金型を得、この後、この金型内に芯材を固定し、射
出成形によって芯材と金型の間に弾性材料を注入するこ
とにより芯材の外周に金型の内面の凹凸が表面に転写さ
れた弾性層を形成するようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の弾性ロ
ーラ、及びその製造方法によると、母型を製造するのに
小径の丸棒の表面に微細な幾何学的な凹凸を高精度、且
つ、均一に形成することは一般的に困難である。例え
ば、フォトエッチングによる方法では、丸棒の表面のよ
うな曲率の大きい曲面に対して正確に焦点を結ぶような
光学系を形成することは困難であることから精密なフォ
トマスクを形成することは難しく、微細の凹凸を高精度
に形成することができない。フォトマスクを光学的以外
な方法、例えば、機械的にパターンを切断して貼り付け
る方法で形成することも可能であるが、精度、微細度共
に０．５ｍｍ程度が限界である。また、エッチング速度
のバラツキを制御することが困難なため、寸法精度にバ
ラツキが生じ、凹凸を均一に形成することができない。
また、放電加工による方法では、微細な電極を作成する
ことが難しく、従って、丸棒に微細な凹凸を高精度に形
成することは困難である。また、加工が進行するにつれ
て電極が消耗し、寸法精度にバラツキが生じ、凹凸を均
一に形成することができない。このため、弾性層の表面
に形成される凹凸もそれに準じたものになり、定着ロー
ラの場合、熱伝達率にバラツキが生じ、トナー像に対し
て均一な定着力を与えることができなくなったり、現像
ローラの場合、トナーの保持にバラツキが生じで潜像へ
均一にトナー付着できなくなる等、特性にバラツキが生
じることになる。その結果、画質の低下を招く原因にな
る。特に、現像ローラの場合、最近の画像記録装置の高
画質化に伴う画素密度の向上によって使用するトナーの
平均粒径が５μｍ程度と小径化してきているため、この
ようなトナー粒径に対応させることが要望されている。
ーラ、及びその製造方法によると、母型を製造するのに
小径の丸棒の表面に微細な幾何学的な凹凸を高精度、且
つ、均一に形成することは一般的に困難である。例え
ば、フォトエッチングによる方法では、丸棒の表面のよ
うな曲率の大きい曲面に対して正確に焦点を結ぶような
光学系を形成することは困難であることから精密なフォ
トマスクを形成することは難しく、微細の凹凸を高精度
に形成することができない。フォトマスクを光学的以外
な方法、例えば、機械的にパターンを切断して貼り付け
る方法で形成することも可能であるが、精度、微細度共
に０．５ｍｍ程度が限界である。また、エッチング速度
のバラツキを制御することが困難なため、寸法精度にバ
ラツキが生じ、凹凸を均一に形成することができない。
また、放電加工による方法では、微細な電極を作成する
ことが難しく、従って、丸棒に微細な凹凸を高精度に形
成することは困難である。また、加工が進行するにつれ
て電極が消耗し、寸法精度にバラツキが生じ、凹凸を均
一に形成することができない。このため、弾性層の表面
に形成される凹凸もそれに準じたものになり、定着ロー
ラの場合、熱伝達率にバラツキが生じ、トナー像に対し
て均一な定着力を与えることができなくなったり、現像
ローラの場合、トナーの保持にバラツキが生じで潜像へ
均一にトナー付着できなくなる等、特性にバラツキが生
じることになる。その結果、画質の低下を招く原因にな
る。特に、現像ローラの場合、最近の画像記録装置の高
画質化に伴う画素密度の向上によって使用するトナーの
平均粒径が５μｍ程度と小径化してきているため、この
ようなトナー粒径に対応させることが要望されている。
【００１１】従って、本発明の目的は弾性層の特性を全
周面上で均一にして画像記録装置における画質の向上に
寄与することができる弾性ローラ、及びその製造方法を
提供することである。
周面上で均一にして画像記録装置における画質の向上に
寄与することができる弾性ローラ、及びその製造方法を
提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、弾性層の特性を全周面上で均一にして画質の向上に
寄与できるようにするため、芯材の外周に略円筒状の弾
性層を被覆して構成された弾性ローラにおいて、前記弾
性層は、所定の変動率以下の幅、深さ、及び間隔を有
し、且つ、所定の値の表面粗さを付与する微小な複数の
周方向の溝を表面に形成された構成を有した弾性ローラ
を提供するものである。
み、弾性層の特性を全周面上で均一にして画質の向上に
寄与できるようにするため、芯材の外周に略円筒状の弾
性層を被覆して構成された弾性ローラにおいて、前記弾
性層は、所定の変動率以下の幅、深さ、及び間隔を有
し、且つ、所定の値の表面粗さを付与する微小な複数の
周方向の溝を表面に形成された構成を有した弾性ローラ
を提供するものである。
【００１３】前記微小な複数の周方向の溝は、スパイラ
ル状、或いはリング状の溝である構成が好ましい。
ル状、或いはリング状の溝である構成が好ましい。
【００１４】前記幅は、０．１〜１００μｍであり、前
記深さは、０．１〜１００μｍであり、前記間隔は、
０．１〜１００μｍである構成が好ましい。
記深さは、０．１〜１００μｍであり、前記間隔は、
０．１〜１００μｍである構成が好ましい。
【００１５】また、本発明は上記の目的を達成するた
め、所定の直径の丸棒の表面を切削工具によって切削し
て前記表面に前記切削工具の先端の曲率半径に応じた所
定の幅、及び深さの微小な複数の周方向の溝を所定の間
隔で形成して母型を製作し、前記母型の外周上に電鋳加
工によって金型材料を付着させ、前記母型を選択的に溶
解除去して、前記所定の幅、及び深さの微小な複数の周
方向の溝に対応した所定の幅、及び高さの微小な複数の
周方向の突起が所定の間隔で内面に形成された金型を製
作し、前記金型内に芯材を固定し、前記金型と前記芯材
の間に弾性材料を注入して硬化させることにより前記芯
材の外周に、前記所定の幅、及び高さの微小な複数の周
方向の突起に対応した所定の幅、及び深さの微小な複数
の周方向の溝が所定の間隔で形成された弾性層を形成す
るようにした弾性ローラの製造方法を提供するものであ
る。
め、所定の直径の丸棒の表面を切削工具によって切削し
て前記表面に前記切削工具の先端の曲率半径に応じた所
定の幅、及び深さの微小な複数の周方向の溝を所定の間
隔で形成して母型を製作し、前記母型の外周上に電鋳加
工によって金型材料を付着させ、前記母型を選択的に溶
解除去して、前記所定の幅、及び深さの微小な複数の周
方向の溝に対応した所定の幅、及び高さの微小な複数の
周方向の突起が所定の間隔で内面に形成された金型を製
作し、前記金型内に芯材を固定し、前記金型と前記芯材
の間に弾性材料を注入して硬化させることにより前記芯
材の外周に、前記所定の幅、及び高さの微小な複数の周
方向の突起に対応した所定の幅、及び深さの微小な複数
の周方向の溝が所定の間隔で形成された弾性層を形成す
るようにした弾性ローラの製造方法を提供するものであ
る。
【００１６】前記母型の製作は、０．５μｍ〜１ｍｍの
曲率半径の曲面を先端に有する前記切削工具を前記丸棒
に対して切り込みを与え、且つ、前記丸棒の軸方向に移
動させながら前記丸棒を所定の速度で回転させることに
よって切削しながら行うことが好ましい。
曲率半径の曲面を先端に有する前記切削工具を前記丸棒
に対して切り込みを与え、且つ、前記丸棒の軸方向に移
動させながら前記丸棒を所定の速度で回転させることに
よって切削しながら行うことが好ましい。
【００１７】前記母型の製作は、前記丸棒の回転と前記
切削工具の移動を連続的に行うことによって前記微小な
複数の周方向の溝をスパイラル状に形成することが好ま
しい。
切削工具の移動を連続的に行うことによって前記微小な
複数の周方向の溝をスパイラル状に形成することが好ま
しい。
【００１８】前記母型の製作は、前記丸棒の回転を連続
的、或いは断続的に行い、且つ、前記切削工具の移動を
前記丸棒の前記表面から前記切削工具を断続的に離す離
間動作を含みながら行うことによって前記微小な複数の
周方向の溝をリング状に形成することが好ましい。
的、或いは断続的に行い、且つ、前記切削工具の移動を
前記丸棒の前記表面から前記切削工具を断続的に離す離
間動作を含みながら行うことによって前記微小な複数の
周方向の溝をリング状に形成することが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の弾性ローラ、及び
その製造方法を添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。
その製造方法を添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。
【００２０】図１は、本発明の第１の実施の形態の弾性
ローラを示す全体図である。この弾性ローラは、芯材１
の外周に略円筒状の弾性層２が形成され、弾性層２の表
面２Ａに所定の変動率以下の幅、深さおよび間隔を有
し、且つ、所定の表面粗さを付与する微小なスパイラル
状の溝３が形成されている。
ローラを示す全体図である。この弾性ローラは、芯材１
の外周に略円筒状の弾性層２が形成され、弾性層２の表
面２Ａに所定の変動率以下の幅、深さおよび間隔を有
し、且つ、所定の表面粗さを付与する微小なスパイラル
状の溝３が形成されている。
【００２１】図２は、弾性層２の表面２Ａを示す拡大図
である。弾性層２の表面２Ａには、幅Ｗ1 が０．１〜１
００μｍ、深さＤ1 が０．１〜１００μｍ、間隔（リー
ド）ｌ1 が０．１〜１００μｍの微小なスパイラル状の
溝３が形成されている。
である。弾性層２の表面２Ａには、幅Ｗ1 が０．１〜１
００μｍ、深さＤ1 が０．１〜１００μｍ、間隔（リー
ド）ｌ1 が０．１〜１００μｍの微小なスパイラル状の
溝３が形成されている。
【００２２】以上の構成を有する弾性ローラによると、
弾性層２の表面のスパイラル状の溝３の幅Ｗ1 が０．１
〜１００μｍ、深さＤ1 が０．１〜１００μｍと微細
で、スパイラル状の溝３の間隔ｌ1 が０．１〜１００μ
ｍと小さく、しかも幅Ｗ1 、深さＤ1 および間隔ｌ1 が
所定の変動率以下に抑えられているため、弾性層２の表
面粗さが全周面上で均一になる。その結果、弾性層２の
特性が全周面上で均一になり、画像記録装置における画
質の向上に寄与することができる。即ち、画像記録装置
の各用途毎に検討すると以下のような効果が挙げられ
る。
弾性層２の表面のスパイラル状の溝３の幅Ｗ1 が０．１
〜１００μｍ、深さＤ1 が０．１〜１００μｍと微細
で、スパイラル状の溝３の間隔ｌ1 が０．１〜１００μ
ｍと小さく、しかも幅Ｗ1 、深さＤ1 および間隔ｌ1 が
所定の変動率以下に抑えられているため、弾性層２の表
面粗さが全周面上で均一になる。その結果、弾性層２の
特性が全周面上で均一になり、画像記録装置における画
質の向上に寄与することができる。即ち、画像記録装置
の各用途毎に検討すると以下のような効果が挙げられ
る。
【００２３】(1) 現像ローラ 溝３の幅Ｗ1 および深さＤ1 を画像記録装置において使
用するトナーの平均粒径に適合させることにより、溝３
がトナー粒子を１個ずつ保持できるようになる。このた
め、トナーの保持特性が均一になり、感光体等の潜像へ
均一にトナーを付着させることができる。 (2) 帯電ローラ 弾性層２の表面積が均一になり、表面の電気特性を均一
にすることができる。その結果、感光体等を均一に帯電
させることができる。 (3) 熱定着ローラ 弾性層２の表面積が均一になり、熱伝達率を均一にする
ことができる。その結果、トナー像に対して均一の定着
力を与えることができる。 (4) 圧力ローラ 弾性層２の表面積が均一になり、均一な圧力で熱定着ロ
ーラに圧力を加えることができる。その結果、トナー像
に対して均一の定着力を与えることができる。 (5) 給紙ローラ 弾性層２の表面積が均一になり、記録紙との摩擦係数を
均一にすることができる。その結果、スキュー等がない
安定した給紙を行うことができる。 (6) オイルドナーロール オイルを均一に供給することができ、定着時のトナーの
オフセット防止効果を均一にすることができる。
用するトナーの平均粒径に適合させることにより、溝３
がトナー粒子を１個ずつ保持できるようになる。このた
め、トナーの保持特性が均一になり、感光体等の潜像へ
均一にトナーを付着させることができる。 (2) 帯電ローラ 弾性層２の表面積が均一になり、表面の電気特性を均一
にすることができる。その結果、感光体等を均一に帯電
させることができる。 (3) 熱定着ローラ 弾性層２の表面積が均一になり、熱伝達率を均一にする
ことができる。その結果、トナー像に対して均一の定着
力を与えることができる。 (4) 圧力ローラ 弾性層２の表面積が均一になり、均一な圧力で熱定着ロ
ーラに圧力を加えることができる。その結果、トナー像
に対して均一の定着力を与えることができる。 (5) 給紙ローラ 弾性層２の表面積が均一になり、記録紙との摩擦係数を
均一にすることができる。その結果、スキュー等がない
安定した給紙を行うことができる。 (6) オイルドナーロール オイルを均一に供給することができ、定着時のトナーの
オフセット防止効果を均一にすることができる。
【００２４】次に、本発明の弾性ローラの製造方法につ
いて、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
いて、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２５】まず、直径１０ｍｍの真鍮（材料グレード
Ｃ−３６０４ 快削黄銅）の丸棒を準備する。次に、
高精度旋盤を用いてこの丸棒に切削加工を施す。即ち、
図４に示すように、圧縮空気供給パイプ４から湿気とダ
ストが除去された圧縮空気が供給される空気軸受５に軸
支され、モータ６によって回転する一対のチャッキング
治具７に、丸棒８の両端を各々の中心と回転中心が合致
するように保持させた後、モータ６によって丸棒８を回
転させる。このとき、丸棒８が両端から回転力を受けて
回転するため、丸棒８に対して捩じれ力が加わらず、丸
棒８は高精度に回転する。そして、この状態でｘ軸テー
ブル９上のｙ軸テーブル１０に固定具１１を介して固定
されたバイト１２の先端の単結晶ダイヤモンド工具１３
を、丸棒８に対して切り込みを与えると共にバイト１２
を丸棒８の軸方向に移動させて丸棒８の表面をスパイラ
ル状に切削する。このとき、バイト１２の移動は、ｘ軸
テーブル９、及びｙ軸テーブル１０によって高精度に行
われる。
Ｃ−３６０４ 快削黄銅）の丸棒を準備する。次に、
高精度旋盤を用いてこの丸棒に切削加工を施す。即ち、
図４に示すように、圧縮空気供給パイプ４から湿気とダ
ストが除去された圧縮空気が供給される空気軸受５に軸
支され、モータ６によって回転する一対のチャッキング
治具７に、丸棒８の両端を各々の中心と回転中心が合致
するように保持させた後、モータ６によって丸棒８を回
転させる。このとき、丸棒８が両端から回転力を受けて
回転するため、丸棒８に対して捩じれ力が加わらず、丸
棒８は高精度に回転する。そして、この状態でｘ軸テー
ブル９上のｙ軸テーブル１０に固定具１１を介して固定
されたバイト１２の先端の単結晶ダイヤモンド工具１３
を、丸棒８に対して切り込みを与えると共にバイト１２
を丸棒８の軸方向に移動させて丸棒８の表面をスパイラ
ル状に切削する。このとき、バイト１２の移動は、ｘ軸
テーブル９、及びｙ軸テーブル１０によって高精度に行
われる。
【００２６】図５は、丸棒８の切削加工を示す。丸棒８
の回転に同期させて一定の切り込みを保ちながら０．５
μｍ〜１ｍｍの曲率半径Ｒの曲面１３Ａを有した単結晶
ダイヤモンド工具１３を矢印方向に所定の速度で送って
いくと、切屑８Ｂを出しながら丸棒８の表面に幅Ｗ2 が
０．１〜１００μｍ、深さＤ2 が０．１〜１００μｍ、
間隔（リード）ｌ2 が０．１〜１００μｍの微小なスパ
イラル状の溝８Ａが形成される。このとき、丸棒８の外
径、及び回転速度と単結晶ダイヤモンド工具１３の送り
速度によって間隔ｌ2 が決定され、単結晶ダイヤモンド
工具１３の先端の曲面１３Ａの曲率半径Ｒによって溝８
Ｂの幅Ｗ2 、及び深さＤ2 が決定される。このため、弾
性層に要求される表面粗さに応じて使用する単結晶ダイ
ヤモンド工具１３の曲面１３Ａの曲率半径Ｒ、及び丸棒
８の回転速度と単結晶ダイヤモンド工具１３の送り速度
を丸棒８の外径を考慮して決定する。
の回転に同期させて一定の切り込みを保ちながら０．５
μｍ〜１ｍｍの曲率半径Ｒの曲面１３Ａを有した単結晶
ダイヤモンド工具１３を矢印方向に所定の速度で送って
いくと、切屑８Ｂを出しながら丸棒８の表面に幅Ｗ2 が
０．１〜１００μｍ、深さＤ2 が０．１〜１００μｍ、
間隔（リード）ｌ2 が０．１〜１００μｍの微小なスパ
イラル状の溝８Ａが形成される。このとき、丸棒８の外
径、及び回転速度と単結晶ダイヤモンド工具１３の送り
速度によって間隔ｌ2 が決定され、単結晶ダイヤモンド
工具１３の先端の曲面１３Ａの曲率半径Ｒによって溝８
Ｂの幅Ｗ2 、及び深さＤ2 が決定される。このため、弾
性層に要求される表面粗さに応じて使用する単結晶ダイ
ヤモンド工具１３の曲面１３Ａの曲率半径Ｒ、及び丸棒
８の回転速度と単結晶ダイヤモンド工具１３の送り速度
を丸棒８の外径を考慮して決定する。
【００２７】図６は、単結晶ダイヤモンド１３の先端の
曲率半径Ｒを０．０１ｍｍから０．０８ｍｍまで変化さ
せたときのスパイラルの間隔（リード）と表面粗さのＲ
ａの関係を示す。これから判るように、表面の凹凸形
状、高低の程度を単結晶ダイヤモンド工具１３の先端の
曲率半径Ｒと切削条件、つまり、丸棒８の回転速度と工
具送り速度の比で制御することが可能である。
曲率半径Ｒを０．０１ｍｍから０．０８ｍｍまで変化さ
せたときのスパイラルの間隔（リード）と表面粗さのＲ
ａの関係を示す。これから判るように、表面の凹凸形
状、高低の程度を単結晶ダイヤモンド工具１３の先端の
曲率半径Ｒと切削条件、つまり、丸棒８の回転速度と工
具送り速度の比で制御することが可能である。
【００２８】図７は、代表的な表面粗さとして、例え
ば、０．１μｍＲａを得るために、単結晶ダイヤモンド
工具１３の先端１３Ａの曲率半径Ｒを０．２ｍｍ、間隔
（リード）ｌを０．０２４ｍｍで丸棒８を切削した場合
の丸棒８の加工表面を示す金属顕微鏡写真であり、所定
の変動率以下の幅、深さ、及び間隔を有した微細なスパ
イラル状の溝が形成されている。
ば、０．１μｍＲａを得るために、単結晶ダイヤモンド
工具１３の先端１３Ａの曲率半径Ｒを０．２ｍｍ、間隔
（リード）ｌを０．０２４ｍｍで丸棒８を切削した場合
の丸棒８の加工表面を示す金属顕微鏡写真であり、所定
の変動率以下の幅、深さ、及び間隔を有した微細なスパ
イラル状の溝が形成されている。
【００２９】このようにして丸棒８の表面に弾性層に付
与する表面粗さに応じた幅Ｗ2 、深さＤ2 、及び間隔ｌ
2 のスパイラル状の溝８Ａを形成し、次に、これを母型
としてこの表面を洗浄した後、図８に示すように、表面
にニッケル電鋳１４を施す。電鋳にはスルファミン酸ニ
ッケル浴を用い、めっき厚ｔは２０ｍｍ程度と厚くなる
ためスルファミン酸ニッケル濃度と電流密度を調整し、
内部応力が０になる条件を選択する。そして、金型セッ
トの設計寸法に応じて外形加工を施す。本実施の形態で
は、旋盤による切削加工を用いる。
与する表面粗さに応じた幅Ｗ2 、深さＤ2 、及び間隔ｌ
2 のスパイラル状の溝８Ａを形成し、次に、これを母型
としてこの表面を洗浄した後、図８に示すように、表面
にニッケル電鋳１４を施す。電鋳にはスルファミン酸ニ
ッケル浴を用い、めっき厚ｔは２０ｍｍ程度と厚くなる
ためスルファミン酸ニッケル濃度と電流密度を調整し、
内部応力が０になる条件を選択する。そして、金型セッ
トの設計寸法に応じて外形加工を施す。本実施の形態で
は、旋盤による切削加工を用いる。
【００３０】この後、図９に示すように、丸棒８をエッ
チング液によって除去して、丸棒８の表面に形成された
スパイラル状の溝８Ａに対応したスパイラル状の突起１
５が内面に形成された円筒状の金型１６を得る。
チング液によって除去して、丸棒８の表面に形成された
スパイラル状の溝８Ａに対応したスパイラル状の突起１
５が内面に形成された円筒状の金型１６を得る。
【００３１】このようにして金型１６を製造すると、こ
の金型１６を図示しない金型セットに設置する。そし
て、図１０に示すように、金型１６内に芯材１７を固定
した後、金型１６と芯材１７の間に弾性材料１８を注入
して硬化させることにより、芯材１７の外周に金型１６
の内面の凹凸形状が転写された、つまり、幅Ｗ1 ＝
Ｗ2、深さＤ1 ＝Ｄ2 、及び間隔ｌ1 ＝ｌ2 のスパイラ
ル状の溝３が形成された弾性層２を形成する。
の金型１６を図示しない金型セットに設置する。そし
て、図１０に示すように、金型１６内に芯材１７を固定
した後、金型１６と芯材１７の間に弾性材料１８を注入
して硬化させることにより、芯材１７の外周に金型１６
の内面の凹凸形状が転写された、つまり、幅Ｗ1 ＝
Ｗ2、深さＤ1 ＝Ｄ2 、及び間隔ｌ1 ＝ｌ2 のスパイラ
ル状の溝３が形成された弾性層２を形成する。
【００３２】このようにして芯材１５の外周に弾性層２
が形成されると、これらを軸方向に引き抜いて金型１６
から取り出し、図１に示すような弾性ローラを得る。
が形成されると、これらを軸方向に引き抜いて金型１６
から取り出し、図１に示すような弾性ローラを得る。
【００３３】以上述べた弾性ローラの製造方法による
と、以下のような効果がある。 (1) 切削加工によって丸棒の表面にスパイラル状の溝を
形成して、丸棒の表面に凹凸を設けているため、丸棒の
表面の凹凸を微細化することができる。 (2) 切削工具の先端の曲率半径によって溝の幅、及び深
さを制御でき、これらを所定の変動率以下に抑えること
ができる。 (3) 丸棒を空気軸受によって高精度に回転させながら切
削工具の長手方向に移動させてスパイラル状に切削加工
するため、溝の間隔（リード）を所定の変動率以下に抑
えることができる。
と、以下のような効果がある。 (1) 切削加工によって丸棒の表面にスパイラル状の溝を
形成して、丸棒の表面に凹凸を設けているため、丸棒の
表面の凹凸を微細化することができる。 (2) 切削工具の先端の曲率半径によって溝の幅、及び深
さを制御でき、これらを所定の変動率以下に抑えること
ができる。 (3) 丸棒を空気軸受によって高精度に回転させながら切
削工具の長手方向に移動させてスパイラル状に切削加工
するため、溝の間隔（リード）を所定の変動率以下に抑
えることができる。
【００３４】なお、以上の実施の形態では、弾性層の表
面に微小なスパイラル状の溝が形成されていたが、微小
なリング状の溝が形成されていても同様な効果を得るこ
とができる。この場合、丸棒を切削加工する時に、丸棒
を連続的、或いは断続的に回転させ、且つ、１つの溝が
形成された後、切削工具を丸棒の表面から離して１ピッ
チ軸方向に移動させて次の溝を形成するようにし、これ
を周期的に繰り返して、微小な複数のリング状の溝を形
成した母型を製作し、その後、第１の実施の形態と同様
に製造する。
面に微小なスパイラル状の溝が形成されていたが、微小
なリング状の溝が形成されていても同様な効果を得るこ
とができる。この場合、丸棒を切削加工する時に、丸棒
を連続的、或いは断続的に回転させ、且つ、１つの溝が
形成された後、切削工具を丸棒の表面から離して１ピッ
チ軸方向に移動させて次の溝を形成するようにし、これ
を周期的に繰り返して、微小な複数のリング状の溝を形
成した母型を製作し、その後、第１の実施の形態と同様
に製造する。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の弾性ロー
ラ、及びその製造方法によると、所定の直径の丸棒の表
面に、切削工具によって切削して表面に切削工具の先端
の曲率半径に応じた所定の幅、及び深さの微小な複数の
周方向の溝を形成して母型を製作し、この母型の外周上
に金属を電鋳した後、母型を選択的に溶解除去して金型
を製作し、この金型を用いた射出成形によって芯材の外
周に、所定の変動率以下の幅、深さ、及び間隔を有し、
且つ、所定の値の表面粗さを付与する微小な複数の周方
向の溝を表面に形成された弾性層を形成するようにした
ため、弾性層の特性を全周面上で均一にすることがで
き、その結果、画像記録装置における画質の向上を図る
ことができる。
ラ、及びその製造方法によると、所定の直径の丸棒の表
面に、切削工具によって切削して表面に切削工具の先端
の曲率半径に応じた所定の幅、及び深さの微小な複数の
周方向の溝を形成して母型を製作し、この母型の外周上
に金属を電鋳した後、母型を選択的に溶解除去して金型
を製作し、この金型を用いた射出成形によって芯材の外
周に、所定の変動率以下の幅、深さ、及び間隔を有し、
且つ、所定の値の表面粗さを付与する微小な複数の周方
向の溝を表面に形成された弾性層を形成するようにした
ため、弾性層の特性を全周面上で均一にすることがで
き、その結果、画像記録装置における画質の向上を図る
ことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る弾性ローラの
構成を示す斜視図。
構成を示す斜視図。
【図２】第１の実施の形態に弾性層を示す拡大図。
【図３】第１の実施の形態に弾性ローラの製造方法を示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図４】第１の実施の形態に係る高精度旋盤を示す説明
図。
図。
【図５】第１の実施の形態に係る切削加工工程を示す説
明図。
明図。
【図６】第１の実施の形態に係る切削加工時の工具先端
の曲率半径、及びリードと表面粗さの関係を表すグラ
フ。
の曲率半径、及びリードと表面粗さの関係を表すグラ
フ。
【図７】第１の実施の形態に係る工具先端の曲率半径Ｒ
を０．２ｍｍ、リードを０．０２４ｍｍで丸棒を切削し
た場合の丸棒の加工表面を示す金属顕微鏡写真。
を０．２ｍｍ、リードを０．０２４ｍｍで丸棒を切削し
た場合の丸棒の加工表面を示す金属顕微鏡写真。
【図８】第１の実施の形態に係る電鋳加工工程を示す断
面図。
面図。
【図９】第１の実施の形態に係る金型を示す断面図。
【図１０】第１の実施の形態に係る射出成形工程を示す
断面図。
断面図。
１ 芯材 ２ 弾性層 ２Ａ 表面 ３ 溝 ４ 圧縮空気供給パイプ ５ 空気軸受 ６ モータ ７ チャッキング治具 ８ 丸棒 ８Ａ 溝 ８Ｂ 切屑 ９ ｘ軸テーブル １０ ｙ軸テーブル １１ 固定具 １２ バイト １３ 単結晶ダイヤモンド工具 １４ ニッケル電鋳 １５ 突起 １６ 金型 １７ 芯材 １８ 弾性材料
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１ Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ｄ 15/16 15/16 15/20 １０３ 15/20 １０３ (72)発明者 永田 真生 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい富士ゼロックス株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 芯材の外周に略円筒状の弾性層を被覆し
て構成された弾性ローラにおいて、 前記弾性層は、所定の変動率以下の幅、深さ、及び間隔
を有し、且つ、所定の値の表面粗さを付与する微小な複
数の周方向の溝を表面に形成された構成を有することを
特徴とする弾性ローラ。 - 【請求項２】 前記微小な複数の周方向の溝は、スパイ
ラル状、或いはリング状の溝である構成の請求項１の弾
性ローラ。 - 【請求項３】 前記幅は、０．１〜１００μｍであり、 前記深さは、０．１〜１００μｍであり、 前記間隔は、０．１〜１００μｍである構成の請求項１
記載の弾性ローラ。 - 【請求項４】 所定の直径の丸棒の表面を切削工具によ
って切削して前記表面に前記切削工具の先端の曲率半径
に応じた所定の幅、及び深さの微小な複数の周方向の溝
を所定の間隔で形成して母型を製作し、 前記母型の外周上に電鋳加工によって金型材料を付着さ
せ、 前記母型を選択的に溶解除去して、前記所定の幅、及び
深さの微小な複数の周方向の溝に対応した所定の幅、及
び高さの微小な複数の周方向の突起が所定の間隔で内面
に形成された金型を製作し、 前記金型内に芯材を固定し、 前記金型と前記芯材の間に弾性材料を注入して硬化させ
ることにより前記芯材の外周に、前記所定の幅、及び高
さの微小な複数の周方向の突起に対応した所定の幅、及
び深さの微小な複数の周方向の溝が所定の間隔で形成さ
れた弾性層を形成することを特徴とする弾性ローラの製
造方法。 - 【請求項５】 前記母型の製作は、０．５μｍ〜１ｍｍ
の曲率半径の曲面を先端に有する前記切削工具を前記丸
棒に対して切り込みを与え、且つ、前記丸棒の軸方向に
移動させながら前記丸棒を所定の速度で回転させること
によって切削しながら行う請求項４記載の弾性ローラの
製造方法。 - 【請求項６】 前記母型の製作は、前記丸棒の回転と前
記切削工具の移動を連続的に行うことによって前記微小
な複数の周方向の溝をスパイラル状に形成する請求項４
記載の弾性ローラの製造方法。 - 【請求項７】 前記母型の製作は、前記丸棒の回転を連
続的、或いは断続的に行い、且つ、前記切削工具の移動
を前記丸棒の前記表面から前記切削工具を断続的に離す
離間動作を含みながら行うことによって前記微小な複数
の周方向の溝をリング状に形成する請求項４記載の弾性
ローラの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33499696A JPH10157874A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 弾性ローラ、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33499696A JPH10157874A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 弾性ローラ、及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10157874A true JPH10157874A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18283573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33499696A Pending JPH10157874A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 弾性ローラ、及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10157874A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009096577A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Ricoh Elemex Corp | 送りローラ及び送りローラ装置 |
| JP2011136154A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-07-14 | Nidek Co Ltd | 眼内レンズの製造方法 |
| JP2011170100A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| KR20130064693A (ko) * | 2011-12-08 | 2013-06-18 | 삼성전자주식회사 | 전자 사진 방식 화상 형성 장치 |
| JP2016184008A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | 富士ゼロックス株式会社 | 清掃構造、帯電装置、組立体及び画像形成装置 |
| JP2018013763A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
| JP2018203530A (ja) * | 2017-06-09 | 2018-12-27 | 住友ゴム工業株式会社 | 紙送りローラおよび画像形成装置 |
| KR102338650B1 (ko) * | 2021-10-06 | 2021-12-10 | 김양래 | 실리콘 고무 롤러 제조 방법 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP33499696A patent/JPH10157874A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009096577A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Ricoh Elemex Corp | 送りローラ及び送りローラ装置 |
| JP2011136154A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-07-14 | Nidek Co Ltd | 眼内レンズの製造方法 |
| JP2011170100A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| KR20130064693A (ko) * | 2011-12-08 | 2013-06-18 | 삼성전자주식회사 | 전자 사진 방식 화상 형성 장치 |
| JP2016184008A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | 富士ゼロックス株式会社 | 清掃構造、帯電装置、組立体及び画像形成装置 |
| JP2018013763A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
| JP2018203530A (ja) * | 2017-06-09 | 2018-12-27 | 住友ゴム工業株式会社 | 紙送りローラおよび画像形成装置 |
| KR102338650B1 (ko) * | 2021-10-06 | 2021-12-10 | 김양래 | 실리콘 고무 롤러 제조 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040615 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041019 |