JP2019179096A - Polyurethane foam roller and manufacturing method thereof - Google Patents
Polyurethane foam roller and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019179096A JP2019179096A JP2018067153A JP2018067153A JP2019179096A JP 2019179096 A JP2019179096 A JP 2019179096A JP 2018067153 A JP2018067153 A JP 2018067153A JP 2018067153 A JP2018067153 A JP 2018067153A JP 2019179096 A JP2019179096 A JP 2019179096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyurethane foam
- roller
- molded body
- cylindrical
- peripheral surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 title claims abstract description 231
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 title claims abstract description 231
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 50
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 18
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 33
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 9
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 7
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 6
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 3
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-2-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)C(CN1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)=O OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound C1CN(CC2=NNN=C21)CC(=O)N3CCN(CC3)C4=CN=C(N=C4)NCC5=CC(=CC=C5)OC(F)(F)F LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]propan-1-one Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CCC(=O)N1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式画像形成装置に使用されるポリウレタンフォームローラとその製造方法に関する。 The present invention relates to a polyurethane foam roller used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying apparatus, an image recording apparatus, a printer, and a facsimile, and a manufacturing method thereof.
電子写真方式画像形成装置に使用されるポリウレタンフォームローラは、シャフトの外周に筒状のポリウレタンフォームを設けたものであり、クリーニングローラやトナー供給ローラに使用されている。 A polyurethane foam roller used in an electrophotographic image forming apparatus has a cylindrical polyurethane foam provided on the outer periphery of a shaft, and is used for a cleaning roller and a toner supply roller.
クリーニングローラは、電子写真感光体を均一に帯電して所定の電位にする帯電ローラの表面に付着した残留トナーや紙粉等の微粒子を除去するために用いられる。クリーニングローラとして使用されるポリウレタンフォームローラは、ポリウレタンフォームが帯電ローラの表面に押し付けられた状態で回転し、帯電ローラの表面の微粒子をポリウレタンフォームで除去する。クリーニング性が悪いと、得られる画像の品質が低下する。 The cleaning roller is used to remove fine particles such as residual toner and paper dust attached to the surface of the charging roller that uniformly charges the electrophotographic photosensitive member to a predetermined potential. A polyurethane foam roller used as a cleaning roller rotates in a state where the polyurethane foam is pressed against the surface of the charging roller, and removes fine particles on the surface of the charging roller with the polyurethane foam. If the cleaning property is poor, the quality of the obtained image is lowered.
トナー供給ローラは、電子写真感光体からなる像担持体上に形成した静電潜像にトナーを搬送してその表面にトナー像として可視化する現像ローラにトナーを供給するために用いられる。また、トナー供給ローラは、電子写真感光体に使用されずに現像ローラに残った余剰のトナーを現像ローラの表面から掻き取る掻き取り性も求められる。 The toner supply roller is used to supply toner to a developing roller that conveys the toner to an electrostatic latent image formed on an image carrier made of an electrophotographic photosensitive member and visualizes the surface as a toner image. Further, the toner supply roller is also required to have a scraping property for scraping excess toner remaining on the developing roller from the surface of the developing roller without being used in the electrophotographic photosensitive member.
ポリウレタンフォームローラの製造方法としては、(1)スラブポリウレタンフォームにシャフト挿通孔を形成し、次いでローラ1本分の大きさで切り出した後、ポリウレタンフォームのシャフト挿通孔にシャフトを挿通し、その後にポリウレタンフォームの表面を切削研磨して円周面に加工する製造方法、(2)シャフトを挿通したスラブポリウレタンフォームの切り出し品の外周を、通電により発熱させたニクロム線によって溶融切断して円筒形とする製造方法、(3)シャフトの外周に形成したポリウレタンフォームをピーリング加工で円筒形にする製造方法、(4)シャフトを配置したローラ形状の分割発泡成形型内でポリウレタンフォームを発泡(型発泡)し、ポリウレタンフォームをシャフトと一体に形成する製造方法等がある。なお、スラブポリウレタンフォームは、混合撹拌したポリウレタンフォーム原料をベルトコンベア上に吐出し、コンベアベルトが移動する間に原料を常温、大気圧下で自然発泡させ、硬化させることで連続的に製造し、その後に乾燥炉内で硬化(キュア)させた後、所定サイズのブロック(通常は直方体形状)に裁断したものである。 The manufacturing method of the polyurethane foam roller is as follows: (1) A shaft insertion hole is formed in the slab polyurethane foam, then cut out in the size of one roller, and then the shaft is inserted into the shaft insertion hole of the polyurethane foam. A manufacturing method in which the surface of the polyurethane foam is cut and polished into a circumferential surface, and (2) the outer periphery of the slab polyurethane foam cut through the shaft is melt-cut with a nichrome wire heated by energization to form a cylindrical shape. (3) Polyurethane foam formed on the outer periphery of the shaft is made into a cylindrical shape by peeling. (4) Polyurethane foam is foamed in a roller-shaped split foaming mold with a shaft (mold foaming). In addition, there is a manufacturing method for forming the polyurethane foam integrally with the shaft.In addition, slab polyurethane foam is produced continuously by discharging the polyurethane foam raw material that has been mixed and stirred onto a belt conveyor, and naturally foaming and curing the raw material at room temperature and atmospheric pressure while the conveyor belt moves. Then, after being cured (cured) in a drying furnace, it is cut into blocks of a predetermined size (usually a rectangular parallelepiped shape).
しかしながら、スラブポリウレタンフォームの切り出し品にシャフトを挿通して切削研磨加工する方法は、研磨加工時に発生した研磨粉がポリウレタンフォーム表面のセル孔に入り込み、使用時に悪影響を及ぼすことがあった。 However, in the method of cutting and polishing by inserting a shaft into a cut product of slab polyurethane foam, the abrasive powder generated during the polishing process enters the cell holes on the surface of the polyurethane foam, which may adversely affect the use.
また、ニクロム線によって溶融切断する製造方法及びピーリング加工する製造方法では、溶融切断あるいはピーリング加工によってポリウレタンフォームの表面に大きく開口したセルが形成されるため、トナー供給性能及びトナー掻き取り性が劣る問題がある。 In addition, in the manufacturing method in which melt cutting is performed with nichrome wire and the manufacturing method in which peeling processing is performed, a cell having a large opening is formed on the surface of the polyurethane foam by melt cutting or peeling processing, so that the toner supply performance and toner scraping performance are poor. There is.
また、シャフトを配置したローラ形状の分割発泡成形型内でポリウレタンフォームを発泡(型発泡)してポリウレタンフォームをシャフトと一体に形成する方法は、ポリウレタンフォームの表面に分割発泡成形型によるパーティングラインがシャフトの軸と平行に形成され、画像に悪影響を与える問題がある。
また、パーティングラインが形成されないようにするには、分割発泡成形型に高価な縦型を使用しなければならず、製品コストが高くなる問題及び発泡後の脱型が難しい問題がある。
In addition, polyurethane foam is foamed (molded) in a roller-shaped split foam mold with a shaft, and the polyurethane foam is integrally formed with the shaft. Is formed in parallel with the axis of the shaft, which has a problem of adversely affecting the image.
Further, in order to prevent the parting line from being formed, an expensive vertical mold must be used for the divided foaming mold, and there are problems that the product cost is high and demolding after foaming is difficult.
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、電子写真方式画像形成装置におけるクリーニング性が良好なポリウレタンフォームローラとその製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a polyurethane foam roller having good cleaning properties in an electrophotographic image forming apparatus and a method for producing the same.
請求項1の発明は、シャフトの外周に筒状のポリウレタンフォームを有するポリウレタンフォームローラにおいて、前記筒状のポリウレタンフォームは外周面に溶融被膜を有し、前記外周面の面粗度(Rz)が70〜100μmであることを特徴とする。
The invention according to
請求項2の発明は、請求項1において、前記筒状のポリウレタンフォームの外周面にガラス板を押し付けて該筒状のポリウレタンフォームを1.5mm圧縮した状態において、前記ガラス板で圧縮されている部分の前記筒状のポリウレタンフォームの面積に対し、前記ガラス板と接触している部分の前記ポリウレタンフォームの面積の割合を、前記ポリウレタンフォームローラの長さ方向に複数箇所で測定し、その平均値からなる接触面積率が3.5〜20%であることを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、シャフトの外周に筒状のポリウレタンフォームを有するポリウレタンフォームローラの製造方法において、前記シャフトの外周に前記ポリウレタンフォームローラの外径より大径の筒状をしたセル数35個以上/25mmのポリウレタンフォーム中間成形体を形成し、前記ポリウレタンフォームローラの外径より大径の孔径を有する入り口側から出口側へ向けて孔径が小さくされて前記出口側の孔径が前記ポリウレタンフォームローラの外径と等しい貫通孔を有する金型を、280〜360℃に加熱し、前記ポリウレタンフォーム中間成形体を前記金型の貫通孔に前記入り口側から30〜90cm/分の速度で供給し、前記ポリウレタンフォーム中間成形体の外周面を、前記金型の貫通孔の内面で加熱及び圧縮して擦りながら前記金型の貫通孔を通すことにより、前記ポリウレタンフォーム中間成形体の外周面に溶融被膜を形成し、前記溶融被膜が形成された外周面の面粗度(Rz)が70〜100μmからなる筒状のポリウレタンフォームをシャフトの外周に形成することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the method for producing a polyurethane foam roller having a cylindrical polyurethane foam on the outer periphery of the shaft, the number of cells having a cylindrical shape larger than the outer diameter of the polyurethane foam roller on the outer periphery of the shaft. A polyurethane foam intermediate molded body having a diameter of 25 mm or more is formed, the diameter of the hole is reduced from the inlet side to the outlet side having a hole diameter larger than the outer diameter of the polyurethane foam roller, and the hole diameter on the outlet side is reduced to the polyurethane foam roller. A mold having a through hole equal to the outer diameter of the mold is heated to 280 to 360 ° C., and the polyurethane foam intermediate molded body is supplied to the through hole of the mold from the entrance side at a rate of 30 to 90 cm / min. The outer peripheral surface of the polyurethane foam intermediate molded body is not rubbed by heating and compressing the inner surface of the through hole of the mold. Then, a molten film is formed on the outer peripheral surface of the polyurethane foam intermediate molded body by passing the through hole of the mold, and the surface roughness (Rz) of the outer peripheral surface on which the molten film is formed is 70 to 100 μm. A cylindrical polyurethane foam is formed on the outer periphery of the shaft.
請求項4の発明は、請求項3において、前記溶融被膜が形成された筒状のポリウレタンフォームの外周面にガラス板を押し付けて該筒状のポリウレタンフォームを1.5mm圧縮した状態において、前記ガラス板で圧縮されている部分の前記筒状のポリウレタンフォームの面積に対し、前記ガラス板と接触している部分の前記ポリウレタンフォームの面積の割合を、前記ポリウレタンフォームローラの長さ方向に複数箇所で測定し、その平均値からなる接触面積率が3.5〜20%であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, in the state where the glass plate is pressed against the outer peripheral surface of the cylindrical polyurethane foam on which the molten film is formed and the cylindrical polyurethane foam is compressed by 1.5 mm, the glass The ratio of the area of the polyurethane foam in the portion in contact with the glass plate to the area of the cylindrical polyurethane foam in the portion compressed by the plate is a plurality of locations in the length direction of the polyurethane foam roller. The contact area ratio which consists of the measured average value is 3.5 to 20%.
本発明によって得られるポリウレタンフォームローラは、筒状のポリウレタンフォームの外周面が溶融被膜からなり、溶融被膜からなる外周面の面粗度(Rz)が70〜100μmからなるため、その面粗度に相当する外周面の凹凸によって良好なクリーニング性が得られる。さらに、本発明によって得られるポリウレタンフォームローラは、前記接触面積率が3.5〜20%であることにより、筒状のポリウレタンフォームの外周面が帯電ローラの表面に押し付けられた状態で回転する際に、帯電ローラの表面に対するポリウレタンフォーム外周面との接触が適度になり、前記外周面の凹凸によるクリーニング効果がより良好になる。 In the polyurethane foam roller obtained by the present invention, the outer peripheral surface of the cylindrical polyurethane foam is made of a melt coating, and the surface roughness (Rz) of the outer peripheral surface made of the melt coating is 70 to 100 μm. Good cleaning properties can be obtained by the corresponding irregularities on the outer peripheral surface. Furthermore, the polyurethane foam roller obtained by the present invention has a contact area ratio of 3.5 to 20%, and thus rotates when the outer peripheral surface of the cylindrical polyurethane foam is pressed against the surface of the charging roller. In addition, the contact of the surface of the charging roller with the outer peripheral surface of the polyurethane foam becomes appropriate, and the cleaning effect due to the unevenness of the outer peripheral surface becomes better.
以下、本発明のポリウレタンフォームローラの実施形態について説明する。図1及び図2に示す本発明の一実施形態のポリウレタンフォームローラ10は、シャフト11とその外周に設けられた筒状のポリウレタンフォーム21からなり、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等におけるクリーニングローラやトナー供給ローラなどに用いられる。なお、dは前記筒状のポリウレタンフォーム21の外径であり、前記ポリウレタンフォームローラ10の外径と一致する。またaは前記筒状のポリウレタンフォーム21の全長であり、前記シャフト11の全長より短い。前記筒状のポリウレタンフォーム21の外径d及び全長aは、前記ポリウレタンフォームローラ10が取り付けられる機器に応じて設定される。
Hereinafter, embodiments of the polyurethane foam roller of the present invention will be described. A
前記シャフト11は、前記ポリウレタンフォームローラ10の中心軸となるものであり、金属等、所要の剛性を有する材質で構成され、中空、中実の何れでもよく、前記ポリウレタンフォームローラ10に応じた材質、サイズとされる。
The
前記筒状のポリウレタンフォーム21は、外形が円筒状からなり、横断面の中心に前記シャフト11が貫通している。前記筒状のポリウレタンフォーム21は、図2に示すように、外周面23が溶融被膜24からなる。前記溶融被膜24は、筒状のポリウレタンフォーム21の外周面が溶融固化したものである。前記溶融被膜24は、筒状のポリウレタンフォーム21の内部22よりもセル(気泡)が圧縮されて溶融固化した状態となっており、前記溶融被膜24の表面である外周面23にはピンホール(孔)が殆ど存在していない。
前記溶融被膜24の厚みは、30〜1700μmが好ましく、より好ましくは50〜1000μmである。
The
The thickness of the
前記外周面23は、面粗度(Rz)が70〜100μmであるのが好ましい。面粗度は、JIS B 0601:2001に基づいて測定される値である。面粗度の値は、小ほど凹凸差が小さく滑らかであり、大ほど凹凸の差が大であることを示す。外周面23の面粗度が小さくなり過ぎると、外周面23の凹凸差がなくなって平滑になるため、画像形成装置におけるクリーニング性が低下するようになる。逆に外周面23の面粗度が大きくなり過ぎると、外周面23の凹凸差が大になってクリーニング対象面との接触面積が減少し、この場合にもクリーニング性が低下するようになる。 The outer peripheral surface 23 preferably has a surface roughness (Rz) of 70 to 100 μm. The surface roughness is a value measured based on JIS B 0601: 2001. The smaller the surface roughness value is, the smaller and smoother the unevenness difference is, and the larger the surface roughness value is. If the surface roughness of the outer peripheral surface 23 becomes too small, the unevenness difference of the outer peripheral surface 23 disappears and becomes smooth, so that the cleaning performance in the image forming apparatus is deteriorated. On the contrary, if the surface roughness of the outer peripheral surface 23 becomes too large, the unevenness difference of the outer peripheral surface 23 becomes large and the contact area with the surface to be cleaned decreases, and in this case, the cleaning performance also deteriorates.
前記ポリウレタンフォームローラ10は、次の方法で測定した接触面積率が
3.5〜20%であるのが好ましい。図3に示すように、筒状のポリウレタンフォーム21の外周面にガラス板31を押し付けて該筒状のポリウレタンフォームを1.5mm圧縮した状態において、前記ガラス板で圧縮されている部分の前記筒状のポリウレタンフォーム21の面積に対し、前記ガラス板31と接触している部分の前記ポリウレタンフォーム21の面積の割合を、前記ポリウレタンフォームローラ10の長さ方向に複数箇所で測定し、その平均値を接触面積率とする。測定箇所の数は、前記シャフト11の一端からの距離を異ならせた3箇所以上が好ましい。後述の実施例では、シャフト11の一端からの距離X1が56mm位置と、距離X2が126mmの位置と、距離X3が196mmの位置の3箇所、更に各々の箇所における周方向4か所(0°/90°/180°/270°)で測定し、平均値を接触面積率とした。図4は、ガラス板で圧縮された筒状のポリウレタンフォームの外周面の状態を示す模式図であり、図4の全体が圧縮された部分であり、斜線の部分がガラス板に接触した部分である。なお、各測定箇所における接触面積率は、株式会社ニコン製 LV150N(デジタルカメラ:DS−Fi2−U3)を用いて計算することができる。
The
前記接触面積率は、前記筒状のポリウレタンフォーム21の外周面が帯電ローラの表面に押し付けられた状態でポリウレタンフォームローラ10が回転する際に、前記筒状のポリウレタンフォームの外周面が帯電ローラの表面に接触する面積の大小を示す指標となる。前記接触は、筒状のポリウレタンフォーム21の外周面において主に凸部で生じ、凹部では非接触になり易い。前記接触面積率が小であると、筒状のポリウレタンフォーム21の外周面において帯電ローラの表面に接触する面積が小になり、逆に接触面積率が大であると、筒状のポリウレタンフォーム21の外周面において帯電ローラの表面に接触する面積が大になる。接触面積率が小過ぎると、筒状のポリウレタンフォームの外周面21において帯電ローラの表面に接触する部分が僅かになって、クリーニング性が低下する。その逆に、接触面積率が大過ぎると、筒状のポリウレタンフォームの外周面21に凹部が少なくなって、この場合にもクリーニング性が低下し、また、トナー供給性も低下するようになる。これらの観点から、接触面積率は3.5〜20%が好ましい。
The contact area ratio is such that when the
前記筒状のポリウレタンフォーム21の通気性は、後述の測定方法で測定した数値が0.5kPa以上であるのが好ましい。通気性は、数値が大きいほど通気性が低く、数値が小さいほど通気性が高い。通気性が高いと、クリーニング時やトナー供給時に筒状のポリウレタンフォーム21の外周面に付着したトナーが、筒状のポリウレタンフォーム21の内部に進入し、固着して固まるという不具合を起こす場合がある。
The air permeability of the
前記ポリウレタンフォームローラの製造方法の実施形態について説明する。ポリウレタンフォームローラの製造方法は、初期成形体形成工程、中間成形体形成工程、溶融被膜形成工程とよりなる。 An embodiment of a method for producing the polyurethane foam roller will be described. The method for producing a polyurethane foam roller includes an initial molded body forming step, an intermediate molded body forming step, and a molten film forming step.
初期成形体形成工程では、スラブポリウレタンフォームをポリウレタンフォームローラ1本分の大きさで切り出し、次いでシャフト挿通孔を形成し、その後、スラブポリウレタンフォームのシャフト挿通孔にシャフトを挿通することにより、図5の(5−A)に示すポリウレタンフォームローラ初期成形体10Aを作製する。符号11はシャフト、14はシャフト挿通孔、21Aはスラブポリウレタンフォーム切り出し品である。前記シャフト挿通孔14は、シャフト11の外径よりも所定寸法小さく形成し、シャフト11の挿通によってシャフト11がスラブポリウレタンフォーム切り出し品21Aに固定されるようにする。前記シャフト11の外周には接着剤を塗布してもよい。前記スラブポリウレタンフォームは、密度(JIS K7222:2005)10〜350kg/m3、セル数(JIS K 6400)20〜80/25mmのものが好ましい。より好ましくは、密度(JIS K7222:2005)10〜100kg/m3、セル数(JIS K 6400)40〜80/25mmのスラブポリウレタンフォームである。また、硬さ(25%ILD:JIS K 6400−2)は130〜290Nが好ましい。
In the initial molded body forming step, the slab polyurethane foam is cut out in the size of one polyurethane foam roller, then a shaft insertion hole is formed, and then the shaft is inserted into the shaft insertion hole of the slab polyurethane foam, thereby FIG. A polyurethane foam roller initial molded body 10A shown in (5-A) is prepared.
また、前記スラブポリウレタンフォーム切り出し品21Aは、前記ポリウレタンフォームローラの外径dよりも大の断面形状、例えば一辺がポリウレタンフォームローラの外径dよりも大の四角形断面形状からなる角柱等で形成される。 Further, the slab polyurethane foam cut-out product 21A is formed of a cross-sectional shape larger than the outer diameter d of the polyurethane foam roller, for example, a prism having a rectangular cross-sectional shape with one side larger than the outer diameter d of the polyurethane foam roller. The
中間成形体形成工程では、前記ポリウレタンフォームローラ初期成形体10Aにおける前記スラブポリウレタンフォーム切り出し品21Aの外周に、研磨加工等を行って、前記スラブポリウレタンフォーム切り出し品21Aを円筒状にする。それによって、前記ポリウレタンフォームローラの外径dよりも大径の円筒形状からなる図5の(5−B)に示すポリウレタンフォーム中間成形体21Bを形成し、該ポリウレタンフォーム中間成形体21Bと前記シャフト11からなるポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bを得る。前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外径は、使用するポリウレタンフォームのセル数にもよるが、目標とするポリウレタンフォームローラの設定外径よりも0.2〜5mm程度大にするのが好ましい。セル数(JIS K 6400)が20〜80/25mmの場合は、目標とするポリウレタンフォームローラの設定外径よりも1〜5mm程度大にするのが、溶融被膜の形成性の点で好ましい。より好適には、セル数(JIS K 6400)が20〜40/25mmの場合は、目標とするポリウレタンフォームローラの設定外径よりも2.5〜4mm程度大にするのが好ましく、セル数(JIS K 6400)が40〜80/25mmの場合は、目標とするポリウレタンフォームローラの設定外径よりも1〜3mm程度大にするのが、溶融被膜の形成性の点で好ましい。なお、ポリウレタンフォームローラの設定外径は、ポリウレタンフォームローラの製造時に目標とする外径であり、実際の製品外径(前記dに相当)は、設定外径(目標外径)に製造時のバラツキを加えた値となる。
In the intermediate molded body forming step, the outer periphery of the slab polyurethane foam cut-out product 21A in the polyurethane foam roller initial molded body 10A is subjected to polishing or the like to make the slab polyurethane foam cut-out product 21A cylindrical. Thereby, a polyurethane foam intermediate molded body 21B shown in FIG. 5 (5-B) having a cylindrical shape larger than the outer diameter d of the polyurethane foam roller is formed, and the polyurethane foam intermediate molded body 21B and the shaft are formed. A polyurethane foam roller intermediate formed
溶融被膜形成工程では、溶融被膜形成装置を用いて前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外周面に溶融被膜を形成する。
図6に溶融被膜形成装置71の一例を示す。前記溶融被膜形成装置71は、モータ等の駆動装置によって回転する複数のコンベアローラ72と、前記コンベアローラ72上に載置された搬送台73と、前記搬送台73上に立設された一組の成形体保持部75,79と、前記搬送台73を跨ぐようにして立設された金型支持部85と、前記金型支持部85上に固定された金型87とを備える。
In the molten film forming step, a molten film is formed on the outer peripheral surface of the polyurethane foam intermediate molded body 21B using a molten film forming apparatus.
FIG. 6 shows an example of the molten film forming apparatus 71. The molten film forming apparatus 71 includes a plurality of conveyor rollers 72 that are rotated by a driving device such as a motor, a transport table 73 placed on the conveyor rollers 72, and a set erected on the transport table 73. The molded body holding parts 75 and 79, a mold support part 85 erected so as to straddle the transport table 73, and a
前記複数のコンベアローラ72は、一方向へ回転することにより前記搬送台73を、該搬送台73上の成形体保持部75,79及び該成形体保持部75,79間に保持される前記ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bと共に一方向へ搬送し、また、逆方向へ回転することにより逆方向へ搬送する。なお、搬送手段はコンベアローラに限られず、コンベアベルトやその他の方法によるものでもよい。
The plurality of conveyor rollers 72 rotate in one direction, whereby the
前記搬送台73は、前記ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bの全長よりも長い板状体からなり、上面に前記成形体保持部75,79が、互いに対向するようにして離して固定されている。
The transport table 73 is formed of a plate-like body that is longer than the entire length of the polyurethane foam roller intermediate molded
前記成形体保持部75,79は、垂直な支柱部76,80と、前記支柱部76,80の上部に水平方向に対向させて設けた腕部77,81とよりなる。前記腕部77、81の対向する先端間の距離は、前記シャフト11の全長より小で、かつ前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの全長よりも大である。また、前記腕部77、81の先端部の上面には、前記ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bにおけるシャフト11の両端部を嵌める溝78,82が形成されている。
The molded body holding parts 75 and 79 include vertical support parts 76 and 80 and arm parts 77 and 81 provided on the upper parts of the support parts 76 and 80 in a horizontal direction. The distance between the opposite ends of the arm portions 77 and 81 is smaller than the total length of the
前記金型支持部85は、前記成形体保持部75,79間における一方の成形体保持部75側近くの位置に、前記搬送台73を跨ぐようにして立設されている。前記金型支持部85の高さは、前記成形体保持部75の腕部77の位置よりも低くされ、前記金型支持部85の上面に前記金型87が固定されている。
The mold support portion 85 is erected so as to straddle the conveyance table 73 at a position near one of the molded body holding portions 75 between the molded body holding portions 75 and 79. The height of the mold support portion 85 is set lower than the position of the arm portion 77 of the molded body holding portion 75, and the
前記金型87は、図7に示すように、前記搬送台73の搬送方向に厚みbを有し、前記搬送台73の搬送方向と平行に貫通孔88が、前記金型87の両面を貫通して形成されている。前記搬送台73の搬送(移動)により、前記金型87の貫通孔88の中心を前記成形体保持部75,79の腕部77,81及び該腕部77,78間に保持されたポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bが通過するように構成されている。前記貫通孔88は、前記成形体保持部75,79の腕部77,81の延長線上に位置し、一方の前記成形体保持部75と対向する側が出口側90であり、他方の前記成形体保持部79と対向する側が入り口側89となっている。
As shown in FIG. 7, the
前記金型87の貫通孔88は、入り口側89の孔径d1が前記ポリウレタンフォームローラ10の外径d(正確には設定外径)よりも大の径(大径)とされる。一方、貫通孔88の出口側90の孔径d2は、前記ポリウレタンフォームローラ10の外径d(正確には設定外径、実際には加熱冷却等により伸縮膨張するため製造直後の外径)とほぼ等しい径(小径)とされる。従って、前記金型87の貫通孔88は前記大径の入り口側89から前記小径の出口側90へ向けて孔径が小さくなっている。前記大径の入り口側89の径d1は、前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外径より大がより好ましい。これにより、前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bが前記入り口側89から前記貫通孔88内にスムーズに挿入可能となり、前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの圧縮および溶融を同時に、確実に行うことが可能となる。
前記貫通孔88の入り口側の径d1と出口側の径d2の差(d1−d2)は、1〜40mm程度が好ましい。また、前記金型87の厚みb(前記貫通孔88の長さ)は、適宜設定されるが、例として20〜120mmを挙げる。
The through
The difference (d1−d2) between the diameter d1 on the inlet side and the diameter d2 on the outlet side of the through
前記金型87には、前記貫通孔88の内面を加熱するための加熱装置91,92が設けられる。図示の加熱装置91,92は電源に接続されたヒータからなり、前記金型87の両側に取り付けられている。なお、前記加熱装置91,92は、前記金型87の内部にヒータ等を埋設してもよい。前記金型87の貫通孔88の加熱温度は、前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外周面を溶融可能な温度であり、280〜360℃が好ましく、より好ましくは、300〜350℃である。
The
溶融被膜形成工程では、まず前記成形体保持部75,79の腕部77,79間が前記金型87の貫通孔88の入り口側89よりも手前となるように、前記搬送台73を位置させる。その状態で、前記成形体保持部75,79の腕部77,81に形成されている前記溝78,82に、前記ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bのシャフト11の両端部を嵌め、前記ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bを前記成形体保持部75,79間に保持する。
In the melt film forming step, first, the
次に、前記搬送台73を前記成形体保持部79側から前記成形体保持部75側へ向けて搬送し、前記成形体保持部75,79の腕部77,81に保持されている前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bを、加熱した前記金型87の貫通孔88に前記入り口側89から供給し、前記貫通孔88に通す。その際、前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外周面を、前記金型87の貫通孔88の内面で加熱及び圧縮して擦りながら前記貫通孔88内を移動させる。それにより、前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外周面に、前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの内部よりも圧縮されて溶融固化した溶融被膜を形成し、前記シャフト11の外周に図1に示した前記筒状のポリウレタンフォーム21を有するポリウレタンフォームローラ10を製造する。前記ポリウレタンフォーム中間成形体を前記金型の貫通孔に供給する速度は、30〜90cm/分(5〜15mm/秒)が好ましい。供給速度が速すぎると、前記溶融被膜の形成が難しくなる。逆に供給速度が遅すぎると、ポリウレタンフォームが過大に熱溶融され、冷えて固まりとなった部分と、樹脂が存在しない空間部分とがそれぞれ点在し、平滑面(円筒形状)を保つことができなくなり、ローラ表面の滑らかさがなくなる。
Next, the
前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外周面に形成された溶融被膜は、前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの内部(すなわち前記筒状のポリウレタンフォーム21の内部)よりもセルが圧縮されて小さく潰され、同時に加熱して溶融固化した状態となっており、表面にピンホール状の孔が殆ど存在していない。 The molten film formed on the outer peripheral surface of the polyurethane foam intermediate molded body 21B is crushed smaller by compressing the cells than the inside of the polyurethane foam intermediate molded body 21B (that is, the inside of the cylindrical polyurethane foam 21), It is in a state of being heated and melted and solidified at the same time, and there are almost no pinhole-like holes on the surface.
このようにして製造された本発明のポリウレタンフォームローラは、切削研磨によるセルのケバ状の切り残しが前記筒状のポリウレタンフォームの表面に存在しないため、プリンタ、ファクシミリ等の画質が向上する。また、前記筒状のポリウレタンフォームの外周面の面粗度により、さらには接触面積率によって、良好なクリーニング性が得られる。 The polyurethane foam roller of the present invention thus produced improves the image quality of printers, facsimiles, and the like, because there is no cell-like residue left by cutting and polishing on the surface of the cylindrical polyurethane foam. Further, good cleaning properties can be obtained by the surface roughness of the outer peripheral surface of the cylindrical polyurethane foam and further by the contact area ratio.
図8に示す実施例1〜4及び比較例1〜4のポリウレタンフォームに直径5mmのシャフト挿通孔を形成し、次いで一辺25mmの四角形断面からなる長さ220mmの角柱状に切り出した後、ポリウレタンフォームのシャフト挿通孔に直径4mm、長さ235mmの金属製シャフトを挿通し、図5の(5−A)に示したポリウレタンフォームローラ初期成形体10Aを作製した。 After forming a shaft insertion hole having a diameter of 5 mm in the polyurethane foams of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 shown in FIG. 8 and then cutting them into a 220 mm-long prismatic shape having a square cross section of 25 mm on each side, the polyurethane foam A metal foam shaft having a diameter of 4 mm and a length of 235 mm was inserted into the shaft insertion hole, to produce a polyurethane foam roller initial molded body 10A shown in FIG. 5 (5-A).
実施例1〜4に使用したポリウレタンフォームは、密度(JIS K7222:2005)63.7kg/m3、セル数(JIS K 6400)55個/25mm、硬さ(25%ILD:JIS K 6400−2)183Nのポリウレタンフォーム((株)イノアックコーポレーション製)である。 The polyurethane foam used in Examples 1 to 4 has a density (JIS K7222: 2005) of 63.7 kg / m 3 , a cell number (JIS K 6400) of 55 pieces / 25 mm, and a hardness (25% ILD: JIS K 6400-2). ) 183N polyurethane foam (manufactured by Inoac Corporation).
比較例1に使用したポリウレタンフォームは、密度(JIS K7222:2005)62.7kg/m3、セル数(JIS K 6400)54個/25mm、硬さ(25%ILD:JIS K 6400−2)219Nのポリウレタンフォーム((株)イノアックコーポレーション製)である。 The polyurethane foam used in Comparative Example 1 has a density (JIS K7222: 2005) of 62.7 kg / m 3 , a number of cells (JIS K 6400) of 54 pieces / 25 mm, and a hardness (25% ILD: JIS K 6400-2) of 219N. Polyurethane foam (manufactured by Inoac Corporation).
比較例2〜4に使用したポリウレタンフォームは、密度(JIS K7222:2005)66.9kg/m3、セル数(JIS K 6400)54個/25mm、硬さ(25%ILD:JIS K 6400−2)222Nのポリウレタンフォーム((株)イノアックコーポレーション製)である。 The polyurethane foam used in Comparative Examples 2 to 4 has a density (JIS K7222: 2005) of 66.9 kg / m 3 , a cell number (JIS K 6400) of 54 pieces / 25 mm, and a hardness (25% ILD: JIS K 6400-2). ) 222N polyurethane foam (manufactured by Inoac Corporation).
実施例1〜4については、ポリウレタンフォームローラ初期成形体10Aのポリウレタンフォームを切削研磨して円筒形のポリウレタンフォーム中間成形体21Bをシャフト11の外周に形成し、図5の(5−B)に示したポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bを作製した。切削研磨は研磨機により行った。
得られた実施例1〜4のポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bについて、シャフト外周のポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外径をレーザーマイクロ測定機(ミツトヨ製 LSM−6200)により測定した。
For Examples 1 to 4, the polyurethane foam of the polyurethane foam roller initial molded body 10A was cut and polished to form a cylindrical polyurethane foam intermediate molded body 21B on the outer periphery of the
About the obtained polyurethane foam roller intermediate molded
次に、実施例1〜4については、ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bを、図6の溶融被膜形成装置71を用い、次のようにして加工した。各実施例で使用した金型の径及び厚みは図9に示す。
Next, for Examples 1 to 4, the polyurethane foam roller intermediate molded
前記溶融被膜形成装置71は、前記成形体保持部75,79の腕部77,79間を前記金型89の手前に位置させた状態とし、前記成形体保持部75,79の腕部77,81に前記ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bのシャフト11の両端部をセットし、前記成形体保持部75,79間に前記ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bを保持した。続いて前記コンベアローラ72の回転により、前記搬送台73を前記成形体保持部79側から前記成形体保持部75側の方向へ移動させ、前記成形体保持部75,79間に保持した前記ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bを前記金型87の貫通孔88内に入り口側89から通し、出口側90から貫通孔89外へ出した。金型の温度、加工時間(ポリウレタンフォームローラ全体としての加熱時間)、供給速度は図8に示す。それにより、前記ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外周面に前記溶融被膜24を形成し、最終成形体である各実施例の前記ポリウレタンフォームローラ10を製造した。なお、ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bの金型内の滞留時間は、金型厚み/供給速度で計算され、実施例1は13.3秒、実施例2・3は10秒、実施例4は11.8秒であった。この金型内の滞留時間は、1.3秒〜20秒がローラ表面に被膜を形成させる点および生産性の点で好ましい。ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外径は、金型の入り口側の径d1より小のため、中間成形体表面への実際の加熱時間は、前記滞留時間よりも短く、加熱時間は1〜19秒が好ましい。最終成形体の外径は、レーザーマイクロ測定機(ミツトヨ製 LSM−6200)により測定した。
The molten film forming apparatus 71 is configured such that the arm portions 77, 79 of the molded body holding portions 75, 79 are positioned in front of the
一方、比較例1については、前記ポリウレタンフォームローラ初期成形体10Aを作製後、研磨加工を行うことにより、最終成形体である比較例1のポリウレタンフォームローラを製造した。最終成形体の外径は、レーザーマイクロ測定機(ミツトヨ製 LSM−6200)により測定した。 On the other hand, for Comparative Example 1, the polyurethane foam roller of Comparative Example 1, which is the final molded body, was manufactured by preparing the polyurethane foam roller initial molded body 10A and performing polishing. The outer diameter of the final molded body was measured with a laser micro measuring machine (LSM-6200 manufactured by Mitutoyo Corporation).
比較例2〜4については、各実施例と同様にして、ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bを作製し、シャフト11外周のポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外径をレーザーマイクロ測定機(ミツトヨ製 LSM−6200)により測定した。次に、ポリウレタンフォームローラ中間成形体10Bを、図10及び図11に示すように、加熱した金型の下型530と上型590で挟んで圧縮し、その状態でシャフト11を回転軸にして回転させることにより、ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外径を製品外径に加熱回転加工し、ポリウレタンフォームローラを製造した。下型530と上型590には、図11に示すようにポリウレタンフォーム中間成形体21Bが嵌まる略半円形の溝550、610が型面に形成されている。また、下型530と上型590には、電熱ヒータからなる加熱手段が設けられている。下型530はベース71に上向きに設置され、上型590は下型530上方の昇降装置730に下向きに取り付けられ、下型530に対して上型590が下降接近及び上方離間可能とされている。符号750、810はシャフト保持筒部、830は駆動モータからなるシャフト回転装置である。なお、図8に、金型温度、ポリウレタンフォーム中間成形体21Bの外径を製品外径に加熱回転加工する加工時間を示す。
For Comparative Examples 2 to 4, a polyurethane foam roller intermediate molded
各実施例及び各比較例の最終成形体であるポリウレタンフォームローラについて、シャフト外周の筒状のポリウレタンフォームに対して溶融被膜の有無をマイクロスコープにより確認し、面粗度(μm)及び接触面積率(%)を前記の方法で測定し、通気性を次の方法で測定した。 For the polyurethane foam roller which is the final molded body of each example and each comparative example, the presence or absence of a melt coating on the cylindrical polyurethane foam on the outer periphery of the shaft was confirmed with a microscope, the surface roughness (μm) and the contact area ratio (%) Was measured by the above method, and air permeability was measured by the following method.
通気性の測定は、図12の(12−A)に示す筒状測定治具51を用いて行った。前記筒状測定治具51は、内径が前記筒状のウレタンフォームの外径より小さい12mm、長さが43mmの円筒状であり、直径7.8mmの貫通孔53、54が互いに正反対に対向する位置に形成されている。
The air permeability was measured using a cylindrical measuring jig 51 shown in (12-A) of FIG. The cylindrical measuring jig 51 has a cylindrical shape whose inner diameter is 12 mm smaller than the outer diameter of the cylindrical urethane foam and whose length is 43 mm, and the through
図12の(12−B)に示すように、前記筒状測定治具51内に測定するポリウレタンフォームローラ100を圧入する。符号110はシャフト、符号210は筒状のウレタンフォームである。
次に、図12の(12−C)に示すように、前記筒状測定治具51の貫通孔54に測定管63の一端を接続し、前記測定管63の他端に送風ポンプ67を接続する。前記測定管63の途中には、差圧計64と流量計65を接続する。また前記筒状測定治具51の両端には密閉容器61、62を取り付け、前記貫通孔53を除いて密閉する。
As shown in FIG. 12 (12 -B), the polyurethane foam roller 100 to be measured is press-fitted into the cylindrical measuring jig 51. Reference numeral 110 denotes a shaft, and reference numeral 210 denotes a cylindrical urethane foam.
Next, as shown in FIG. 12 (12 -C), one end of the measurement pipe 63 is connected to the through
前記送風ポンプ67から、前記流量計65の値(流量)が0.3リッター/minの値で安定するように前記筒状測定治具51へ向けて送風し、前記送風ポンプ67とポリウレタンフォームローラ100の間に位置する差圧計64で差圧を測定し、その測定値を通気性の値とした。
この測定値が大きいほど差圧が大きくなりポリウレタンフォームの通気性が低く(悪く)なり、逆に測定値が小さいほど差圧が小さくなりポリウレタンフォームの通気性が高く(良好に)なる。
The blower pump 67 blows air toward the cylindrical measuring jig 51 so that the value (flow rate) of the flow meter 65 is stabilized at a value of 0.3 liter / min, and the blower pump 67 and the polyurethane foam roller The differential pressure was measured with a differential pressure gauge 64 positioned between 100, and the measured value was defined as a breathability value.
The greater the measured value, the greater the differential pressure, and the lower the air permeability of the polyurethane foam, and the lower the measured value, the lower the differential pressure and the higher the air permeability of the polyurethane foam (good).
また、各実施例及び各比較例のポリウレタンフォームローラのクリーニング性を判断するため、ポリウレタンフォームローラをブラザー工業株式会社製 HL−L2320Dに装着し、得られる画像の品質を評価した。評価方法は官能評価で行い、10℃15%RH環境でのハーフトーン画像印字における端部のトナー飛び散り画像を10点満点に対する点数で示す。点数が高い程、残存トナーによる汚れの無い良好な画像であることを示す。 Moreover, in order to judge the cleaning property of the polyurethane foam roller of each Example and each comparative example, the polyurethane foam roller was mounted on HL-L2320D manufactured by Brother Industries, Ltd., and the quality of the obtained image was evaluated. The evaluation method is sensory evaluation, and the toner scattering image at the end in halftone image printing in a 10 ° C. and 15% RH environment is indicated by a score with respect to a maximum of 10 points. The higher the score, the better the image is without smearing with residual toner.
実施例1は、ポリウレタンフォームの中間成形体の外径(設定外径)が14.5mm、最終成形体の外径(設定外径)が13.0mm、金型の温度が300℃、加工時間30秒、供給速度7.5mm/秒の例であり、測定結果のバラツキを確認するため、同一条件で実施例1−1と1−2の2本を製造した。実施例1−1と1−2は、何れも溶融被膜有り、面粗度が90.8μmと99.4μm、接触面積率が3.76%と5.23%、通気性が何れも0.5kPa以上であり、また画像評価は何れも7であった。実施例1−1と1−2は、画像品質が良好であり、クリーニング性が良好である。 In Example 1, the outer diameter (set outer diameter) of the intermediate molded body of polyurethane foam is 14.5 mm, the outer diameter (set outer diameter) of the final molded body is 13.0 mm, the temperature of the mold is 300 ° C., and the processing time This is an example of 30 seconds and a supply speed of 7.5 mm / second, and in order to confirm the variation in the measurement results, two of Examples 1-1 and 1-2 were manufactured under the same conditions. Examples 1-1 and 1-2 both have a melt coating, surface roughness of 90.8 μm and 99.4 μm, contact area ratios of 3.76% and 5.23%, and air permeability of 0. It was 5 kPa or more, and all of the image evaluations were 7. Examples 1-1 and 1-2 have good image quality and good cleaning properties.
実施例2は、ポリウレタンフォームの中間成形体の外径(設定外径)が15.0mm、最終成形体の外径(設定外径)が13.0mm、金型の温度が320℃、加工時間25秒、供給速度10.0mm/秒の例であり、測定結果のバラツキを確認するため、同一条件で実施例2−1と2−2の2本を製造した。製造した。実施例2−1と2−2は、何れも溶融被膜有り、面粗度が86.5μmと75.5μm、接触面積率が8.46%と9.08%、通気性が何れも0.5kPa以上であり、また画像評価は何れも8であった。実施例2−1と2−2は、画像品質が良好であり、クリーニング性が良好である。 In Example 2, the outer diameter (set outer diameter) of the intermediate molded body of polyurethane foam is 15.0 mm, the outer diameter (set outer diameter) of the final molded body is 13.0 mm, the mold temperature is 320 ° C., and the processing time. This is an example of 25 seconds and a supply speed of 10.0 mm / second. In order to confirm the variation in the measurement results, two of Examples 2-1 and 2-2 were manufactured under the same conditions. Manufactured. Examples 2-1 and 2-2 both have a melt coating, surface roughness of 86.5 μm and 75.5 μm, contact area ratios of 8.46% and 9.08%, and air permeability of 0. It was 5 kPa or more, and all of the image evaluations were 8. Examples 2-1 and 2-2 have good image quality and good cleaning properties.
実施例3は、ポリウレタンフォームの中間成形体の外径(設定外径)が15.5mm、最終成形体の外径(設定外径)が13.0mm、金型の温度が320℃、加工時間30秒、供給速度10.0mm/秒の例である。実施例3は、溶融被膜有り、面粗度が71.6μm、接触面積率が10.19%、通気性が0.5kPa以上であり、また画像評価が9であった。実施例3は、画像品質が良好であり、クリーニング性が良好である。 In Example 3, the outer diameter (set outer diameter) of the intermediate molded body of polyurethane foam is 15.5 mm, the outer diameter (set outer diameter) of the final molded body is 13.0 mm, the mold temperature is 320 ° C., and the processing time This is an example of 30 seconds and a supply speed of 10.0 mm / second. In Example 3, a melt coating was present, the surface roughness was 71.6 μm, the contact area ratio was 10.19%, the air permeability was 0.5 kPa or more, and the image evaluation was 9. Example 3 has good image quality and good cleaning properties.
実施例4は、ポリウレタンフォームの中間成形体の外径(設定外径)が15.5mm、最終成形体の外径(設定外径)が13.0mm、金型の温度が340℃、加工時間25秒、供給速度8.5mm/秒の例である。実施例4は、溶融被膜有り、面粗度が74.0μm、接触面積率が15.74%、通気性が0.5kPa以上であり、また画像評価が9であった。実施例4は、画像品質が良好であり、クリーニング性が良好である。 In Example 4, the outer diameter (set outer diameter) of the intermediate molded body of polyurethane foam is 15.5 mm, the outer diameter (set outer diameter) of the final molded body is 13.0 mm, the mold temperature is 340 ° C., and the processing time This is an example of 25 seconds and a supply speed of 8.5 mm / second. In Example 4, a melt coating was present, the surface roughness was 74.0 μm, the contact area ratio was 15.74%, the air permeability was 0.5 kPa or more, and the image evaluation was 9. Example 4 has good image quality and good cleaning properties.
比較例1は、研磨により最終成形体の外径(設定外径)を13.0mmとした例であり、測定結果のバラツキを確認するため、同一条件で比較例1−1と1−2の2本を製造した。比較例1−1と1−2は、何れも溶融被膜無し、面粗度が測定不能(ロール表面に膜がなく、セルの窪みの谷底の空間があるため、測定不能)、接触面積率が1.13%と1.29%、通気性は比較例1−1のみ測定した結果が0.03kPaであり、また画像評価は3と2であった。比較例1−1と1−2は、面粗度が大きく、接触面積率が小さいため、クリーニング性が悪く、画像品質が悪かった。 Comparative Example 1 is an example in which the outer diameter (set outer diameter) of the final molded body was set to 13.0 mm by polishing. In order to confirm the variation in the measurement results, Comparative Examples 1-1 and 1-2 were performed under the same conditions. Two were produced. In Comparative Examples 1-1 and 1-2, both have no melt coating, the surface roughness cannot be measured (there is no film on the roll surface, and there is a space at the bottom of the cell depression), and the contact area ratio is 1.13% and 1.29%, and the air permeability measured by Comparative Example 1-1 was 0.03 kPa, and the image evaluation was 3 and 2. In Comparative Examples 1-1 and 1-2, since the surface roughness was large and the contact area ratio was small, the cleaning property was poor and the image quality was poor.
比較例2は、ポリウレタンフォームの中間成形体の外径(設定外径)を13.5mm、最終成形体の外径(設定外径)を13.0mmとし、加熱回転加工した例であり、測定結果のバラツキを確認するため、比較例2−1と比較例2−2の2本を製造した。金型温度は235℃、加工時間は30秒である。比較例2−1と2−2は、何れも溶融被膜無し、面粗度が測定不能(ロール表面に膜がなく、セルの窪みの谷底の空間があるため、測定不能)、接触面積率が2.38%と2.83%、通気性は比較例2−1のみ測定した結果が0.06kPaであり、また画像評価は何れも4であった。比較例2−1と2−2は、面粗度が大きく、接触面積率が小さいため、クリーニング性が悪く、画像品質が悪かった。 Comparative Example 2 is an example in which the outer diameter (set outer diameter) of the intermediate molded body of polyurethane foam is 13.5 mm, the outer diameter (set outer diameter) of the final molded body is 13.0 mm, and heat rotation processing is performed. In order to confirm the variation in results, two of Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2 were manufactured. The mold temperature is 235 ° C. and the processing time is 30 seconds. In Comparative Examples 2-1 and 2-2, there is no melt coating, the surface roughness cannot be measured (there is no film on the roll surface, and there is a space at the bottom of the cell depression), and the contact area ratio is The results of measuring 2.38% and 2.83% and the air permeability of only Comparative Example 2-1 were 0.06 kPa, and the image evaluation was 4. In Comparative Examples 2-1 and 2-2, since the surface roughness was large and the contact area ratio was small, the cleaning property was poor and the image quality was poor.
比較例3は、ポリウレタンフォームの中間成形体の外径(設定外径)を14.1mm、最終成形体の外径(設定外径)を13.0mmとし、加熱回転加工した例であり、測定結果のバラツキを確認するため、比較例3−1と比較例3−2の2本を製造した。金型温度は235℃、加工時間は60秒である。比較例3−1と3−2は、何れも溶融被膜無し、面粗度が測定不能(ロール表面に膜がなく、セルの窪みの谷底の空間があるため、測定不能)、接触面積率が3.19%と2.72%、通気性は比較例3−1のみ測定した結果が0.05kPaであり、また画像評価は5と4であった。比較例3−1と3−2は、面粗度が大きく、接触面積率が小さいため、クリーニング性が悪く、画像品質が悪かった。 Comparative Example 3 is an example in which the outer diameter (set outer diameter) of the intermediate molded body of polyurethane foam is 14.1 mm, the outer diameter (set outer diameter) of the final molded body is 13.0 mm, and heat rotation processing is performed. In order to confirm the variation in results, two of Comparative Example 3-1 and Comparative Example 3-2 were manufactured. The mold temperature is 235 ° C. and the processing time is 60 seconds. In Comparative Examples 3-1 and 3-2, there is no melt coating, the surface roughness cannot be measured (there is no film on the roll surface, and there is a space at the bottom of the cell depression), and the contact area ratio is The results of measuring 3.19% and 2.72%, and the air permeability of only Comparative Example 3-1 were 0.05 kPa, and the image evaluation was 5 and 4. In Comparative Examples 3-1 and 3-2, since the surface roughness was large and the contact area ratio was small, the cleaning property was poor and the image quality was poor.
比較例4は、ポリウレタンフォームの中間成形体の外径(設定外径)を14.5mm、最終成形体の外径(設定外径)を13.0mmとし、加熱回転加工した例であり、測定結果のバラツキを確認するため、比較例4−1と比較例4−2の2本を製造した。金型温度は235℃、加工時間は90秒である。比較例4−1と4−2は、何れも溶融被膜無し、面粗度が測定不能(ロール表面に膜がなく、セルの窪みの谷底の空間があるため、測定不能)、接触面積率が3.44%と3.50%、通気性は比較例4−1のみ測定した結果が0.065kPaであり、また画像評価はいずれも6であった。比較例4−1と4−2は、面粗度が大きく、接触面積率が小さいため、クリーニング性が悪く、画像品質が悪かった。 Comparative Example 4 is an example in which the outer diameter (set outer diameter) of the intermediate molded body of polyurethane foam is 14.5 mm, the outer diameter (set outer diameter) of the final molded body is 13.0 mm, and heat rotation processing is performed. In order to confirm the variation in results, two of Comparative Example 4-1 and Comparative Example 4-2 were produced. The mold temperature is 235 ° C. and the processing time is 90 seconds. In Comparative Examples 4-1 and 4-2, there is no melt coating, the surface roughness is not measurable (there is no film on the roll surface, and there is a space at the bottom of the cell depression), and the contact area ratio is The results obtained by measuring 3.44% and 3.50%, and only the air permeability of Comparative Example 4-1 were 0.065 kPa, and the image evaluation was 6. In Comparative Examples 4-1 and 4-2, since the surface roughness was large and the contact area ratio was small, the cleaning property was poor and the image quality was poor.
このように、本発明により得られるポリウレタンフォームローラは、筒状のポリウレタンフォームの外周面に切削研磨による切り残しが存在せず、外周面には面粗度70〜100μmの凹凸を有するため、良好なクリーニング性が得られる。さらに、ポリウレタンフォームローラは、接触面積率が3.5〜20%であることによりクリーニング効果が大になる。 As described above, the polyurethane foam roller obtained by the present invention is excellent in that there is no uncut residue due to cutting and polishing on the outer peripheral surface of the cylindrical polyurethane foam, and the outer peripheral surface has irregularities with a surface roughness of 70 to 100 μm. Cleanability can be obtained. Further, the polyurethane foam roller has a large cleaning effect when the contact area ratio is 3.5 to 20%.
10 ポリウレタンフォームローラ
11 シャフト
21 筒状のポリウレタンフォーム
22 ポリウレタフォームの内部
23 外周面
24 溶融被膜
10A ポリウレタンフォームローラ初期成形体
10B ポリウレタンフォームローラ中間成形体
21A スラブポリウレタンフォーム切り出し品
21B ポリウレタンフォーム中間成形体
87 金型
88 貫通孔
89 入り口側
90 出口側
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記筒状のポリウレタンフォームは外周面が溶融被膜からなり、前記外周面の面粗度(Rz)が70〜100μmであることを特徴とするポリウレタンフォームローラ。 In a polyurethane foam roller having a cylindrical polyurethane foam on the outer periphery of the shaft,
The cylindrical polyurethane foam is a polyurethane foam roller characterized in that an outer peripheral surface is formed of a melt coating, and a surface roughness (Rz) of the outer peripheral surface is 70 to 100 μm.
前記シャフトの外周に前記ポリウレタンフォームローラの外径より大径の筒状をした、セル数35個以上/25mmのポリウレタンフォーム中間成形体を形成し、
前記ポリウレタンフォームローラの外径より大径の孔径を有する入り口側から出口側へ向けて孔径が小さくされて前記出口側の孔径が前記ポリウレタンフォームローラの外径と等しい貫通孔を有する金型を、280〜360℃に加熱し、
前記ポリウレタンフォーム中間成形体を前記金型の貫通孔に前記入り口側から30〜90cm/分の速度で供給し、前記ポリウレタンフォーム中間成形体の外周面を、前記金型の貫通孔の内面で加熱及び圧縮して擦りながら前記金型の貫通孔を通すことにより、
前記ポリウレタンフォーム中間成形体の外周面に溶融被膜を形成し、前記溶融被膜が形成された外周面の面粗度(Rz)が70〜100μmからなる筒状のポリウレタンフォームをシャフトの外周に形成することを特徴とするポリウレタンフォームローラの製造方法。 In the method for producing a polyurethane foam roller having a cylindrical polyurethane foam on the outer periphery of the shaft,
Forming a polyurethane foam intermediate molded body having a number of cells of 35 or more / 25 mm in a cylindrical shape larger than the outer diameter of the polyurethane foam roller on the outer periphery of the shaft,
A mold having a through hole in which the hole diameter is reduced from the inlet side to the outlet side having a hole diameter larger than the outer diameter of the polyurethane foam roller and the hole diameter on the outlet side is equal to the outer diameter of the polyurethane foam roller, Heated to 280-360 ° C,
The polyurethane foam intermediate molded body is supplied to the through hole of the mold from the entrance side at a rate of 30 to 90 cm / min, and the outer peripheral surface of the polyurethane foam intermediate molded body is heated by the inner surface of the through hole of the mold. And through the through-hole of the mold while being compressed and rubbed,
A molten film is formed on the outer peripheral surface of the polyurethane foam intermediate molded body, and a cylindrical polyurethane foam having a surface roughness (Rz) of 70 to 100 μm is formed on the outer periphery of the shaft. A process for producing a polyurethane foam roller, characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018067153A JP2019179096A (en) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Polyurethane foam roller and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018067153A JP2019179096A (en) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Polyurethane foam roller and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019179096A true JP2019179096A (en) | 2019-10-17 |
Family
ID=68278497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018067153A Pending JP2019179096A (en) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Polyurethane foam roller and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019179096A (en) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08332679A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Canon Inc | Polyurethane foam roller and method of manufacturing the same |
| JPH08334971A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Canon Inc | Developing device and toner supply roller |
| JPH1044260A (en) * | 1996-08-02 | 1998-02-17 | Bridgestone Corp | Roller and its manufacture |
| JPH10104937A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-24 | Canon Inc | Toner supply roller, method of manufacturing the same, and developing device |
| JP2001051492A (en) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Canon Inc | Developing device |
| JP2002296896A (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Tokai Rubber Ind Ltd | Method for manufacturing toner supplying roll and toner supplying roll obtained by the same |
| JP2003192756A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Bridgestone Corp | Elastic member and imaging device using the member |
| JP2006097790A (en) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Inoac Corp | Sealing material and manufacturing method thereof |
| JP2006337657A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Canon Chemicals Inc | Manufacturing method of elastic body roller, and toner supply roller |
| US20110158705A1 (en) * | 2009-12-29 | 2011-06-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Toner supply roller for electrophotographic imaging apparatus and method of preparing the same |
| JP2013011726A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Bridgestone Corp | Toner supply roller |
| JP2013218228A (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-24 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | Cleaning roller for image carrier and image formation device |
| JP2013231953A (en) * | 2012-04-02 | 2013-11-14 | Inoac Corp | Method of manufacturing polyurethane foam roller |
| JP2013246389A (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Bridgestone Corp | Manufacturing method of toner supply roller and toner supply roller |
-
2018
- 2018-03-30 JP JP2018067153A patent/JP2019179096A/en active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08332679A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Canon Inc | Polyurethane foam roller and method of manufacturing the same |
| JPH08334971A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Canon Inc | Developing device and toner supply roller |
| JPH1044260A (en) * | 1996-08-02 | 1998-02-17 | Bridgestone Corp | Roller and its manufacture |
| JPH10104937A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-24 | Canon Inc | Toner supply roller, method of manufacturing the same, and developing device |
| JP2001051492A (en) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Canon Inc | Developing device |
| JP2002296896A (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Tokai Rubber Ind Ltd | Method for manufacturing toner supplying roll and toner supplying roll obtained by the same |
| JP2003192756A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Bridgestone Corp | Elastic member and imaging device using the member |
| JP2006097790A (en) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Inoac Corp | Sealing material and manufacturing method thereof |
| JP2006337657A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Canon Chemicals Inc | Manufacturing method of elastic body roller, and toner supply roller |
| US20110158705A1 (en) * | 2009-12-29 | 2011-06-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Toner supply roller for electrophotographic imaging apparatus and method of preparing the same |
| JP2013011726A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Bridgestone Corp | Toner supply roller |
| JP2013231953A (en) * | 2012-04-02 | 2013-11-14 | Inoac Corp | Method of manufacturing polyurethane foam roller |
| JP2013218228A (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-24 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | Cleaning roller for image carrier and image formation device |
| JP2013246389A (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Bridgestone Corp | Manufacturing method of toner supply roller and toner supply roller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160067933A1 (en) | Method of manufacturing a belt member and the belt member | |
| CN102947694B (en) | Identifying the source of defects | |
| JP2009248431A (en) | Manufacturing process and manufacturing apparatus of molding | |
| US3971115A (en) | Method of making roller | |
| JP2019179096A (en) | Polyurethane foam roller and manufacturing method thereof | |
| JP5984728B2 (en) | Method for producing polyurethane foam roller | |
| KR20100135745A (en) | Manufacturing method of knitted resin sheet | |
| JP7025846B2 (en) | Toner supply roller and its manufacturing method | |
| JP2004358904A (en) | Method for producing conductive belt and conductive belt obtained by the method | |
| CN102015499B (en) | Roller for sheet conveyance of electrophotographic apparatus and injection molding mold thereof | |
| JP3738700B2 (en) | Toner supply roll manufacturing method | |
| JP2009155164A (en) | Method for conveying glass ribbon | |
| JP6776860B2 (en) | A sizing die, an extrusion molding device, and a method for manufacturing a tubular member using them. | |
| CN102087501A (en) | Cleaning roller as well as manufacture method and manufacture die thereof | |
| JP2002039162A (en) | Manufacturing method for urethane sponge roll | |
| KR20160146026A (en) | Large plastic sheet manufacturing apparatus | |
| JP4037765B2 (en) | Manufacturing method of belt made of thermoplastic material, manufacturing apparatus of belt made of thermoplastic material, belt made of thermoplastic material | |
| JPS6322460A (en) | Extremely light roller with shaft | |
| JP2009262430A (en) | Method of manufacturing thermoplastic resin sheet | |
| JP6790620B2 (en) | Manufacturing method of molded products, manufacturing method of optical members | |
| JPH0565874B2 (en) | ||
| JP2000334756A (en) | Production of urethane sponge roll | |
| JPH09274378A (en) | Developer amount regulating member, method for manufacturing the same, developing device, and electrophotographic device | |
| JP6398753B2 (en) | Cleaning blade, cleaning blade manufacturing method, cleaning device, process cartridge, and image forming apparatus | |
| US20050143239A1 (en) | Plastic sleeve for a blanket cylinder and a method for producing the plastic sleeve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210128 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211221 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220216 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220802 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220930 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20221129 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20221216 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20230119 |