JP7726780B2 - Cleaning roll and method for manufacturing cleaning roll - Google Patents
Cleaning roll and method for manufacturing cleaning rollInfo
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Description
本開示は、クリーニングロール、およびこのクリーニングロールの製造方法に関する。 This disclosure relates to a cleaning roll and a method for manufacturing the cleaning roll.
従来、複写機、プリンタなどの装置およびこれら装置に装着されるトナー用カートリッジに用いられるクリーニングロールが知られている(例えば、特許文献1、および特許文献2参照)。特許文献1のクリーニングロールは、軸部材と、軸部材の周囲に取り付けられた発泡体と、を備える。クリーニングロールの発泡体は、帯電ロールに接触しながら、帯電ロールの回転に従って回転する。このようにクリーニングロールは、発泡体が帯電ロールと接触することによって、帯電ロールの表面に付着した残留トナーや異物の微粒子を除去する。 Conventionally, cleaning rolls used in devices such as copiers and printers, and in the toner cartridges installed in these devices, are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The cleaning roll in Patent Document 1 comprises a shaft member and a foam body attached around the shaft member. The foam body of the cleaning roll rotates in accordance with the rotation of the charge roll while in contact with the charge roll. In this way, the cleaning roll removes residual toner and foreign particle particles adhering to the surface of the charge roll by contacting the foam body with the charge roll.
また、このようなクリーニングロールの製造方法は、種々存在する。クリーニングロールの製造方法の一つの例は、特許文献1のクリーニングロールのように、発泡体を軸部材に取り付けた状態にし、その後発泡体を削ることによって発泡体を円筒状に形成する方法である。クリーニングロールの製造方法の他の例は、特許文献2のクリーニングロールのように、軸部材に発泡体を含むシートを巻き付ける方法である。
近年、複写機、プリンタなどの装置の耐久性の向上が求められている。このため、より高い耐久性を有するクリーニングロールと、このようなクリーニングロールを製造することが求められている。 In recent years, there has been a demand for improved durability in devices such as copiers and printers. This has led to a demand for cleaning rolls with even greater durability and the ability to manufacture such cleaning rolls.
また、クリーニングロールは、発泡体の表面が帯電ロールに密着することが好ましい。このため、外径公差がより小さいクリーニングロールと、このようなクリーニングロールを製造することが求められている。 It is also preferable for the foam surface of the cleaning roll to adhere closely to the charging roll. For this reason, there is a demand for cleaning rolls with smaller outer diameter tolerances and for the manufacturing of such cleaning rolls.
本開示の課題は、耐久性が高く、外径公差の小さい、新規のクリーニングロール、およびクリーニングロールの製造方法を提供することにある。 The objective of this disclosure is to provide a new cleaning roll that is highly durable and has a small outer diameter tolerance, as well as a method for manufacturing the cleaning roll.
本開示に係るクリーニングロールは、軸部材と、発泡体を含んで帯状に形成され、軸部材の軸方向に沿って巻き付けられたシートと、を備える。発泡体は、第1セルを含み、第1セルは、第1セルの内側に向けて屈曲している屈曲部を有する。 The cleaning roll according to the present disclosure comprises a shaft member and a sheet formed in a band shape and containing a foam, which is wound around the shaft member in the axial direction. The foam includes first cells, and the first cells have bent portions that bend inward toward the inside of the first cells.
また、本開示に係るクリーニングロールの製造方法は、発泡成形された発泡体を、圧縮する圧縮工程と、発泡体を帯状のシートに形成する工程と、シートを、円筒形状の軸部材の軸方向に沿って巻き付ける工程と、を備える。 The method for manufacturing a cleaning roll according to the present disclosure also includes a compression step of compressing the foamed foam, a step of forming the foam into a strip-shaped sheet, and a step of wrapping the sheet around a cylindrical shaft member in the axial direction.
このクリーニングロールによれば、発泡体が圧縮されているため発泡体の密度が高い。このため、このクリーニングロールは、従来のクリーニングロールよりも耐久性が高い。また、このクリーニングロールの製造方法によれば、圧縮した発泡体を軸部材に巻き付けるため、発泡体を軸部材に巻き付ける際の発泡体の変形が抑制できる。このため、このクリーニングロールの製造方法によって製造されたクリーニングロールは、従来のクリーニングロールよりも外径公差が小さい。 With this cleaning roll, the foam is compressed, resulting in a high foam density. This makes the cleaning roll more durable than conventional cleaning rolls. Furthermore, with this cleaning roll manufacturing method, the compressed foam is wound around the shaft, which reduces deformation of the foam when it is wound around the shaft. As a result, cleaning rolls manufactured using this cleaning roll manufacturing method have a smaller outer diameter tolerance than conventional cleaning rolls.
本開示によれば、耐久性が高く、外径公差の小さい、新規のクリーニングロール、およびクリーニングロールの製造方法を提供できる。 This disclosure provides a new cleaning roll with high durability and narrow outer diameter tolerance, as well as a method for manufacturing the cleaning roll.
<クリーニングロールの構造>
以下、本開示の一実施形態について、図を参照しながら説明する。図1から図3に示すように、クリーニングロール1は、軸部材2と、シート4と、を備える。本実施形態のクリーニングロール1は、レーザープリンタやコピー機に用いるトナー用カートリッジに取り付けられる。クリーニングロール1は、このようなカートリッジの帯電ロールにクリーニングロール1の発泡体の表面を接触させた状態で取り付けられる。
<Structure of cleaning roll>
An embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, a cleaning roll 1 includes a shaft member 2 and a sheet 4. The cleaning roll 1 of this embodiment is attached to a toner cartridge used in a laser printer or a copier. The cleaning roll 1 is attached to the charging roll of such a cartridge with the foam surface of the cleaning roll 1 in contact with the charging roll.
近年、このようなカートリッジは、長寿命化される傾向にある。このため、帯電ローラに接触するクリーニングロール1は、クリーニングロール1の発泡体の表面が破損しない耐久性が要求される。さらに近年、このようなカートリッジは、小型化される傾向にある。このため、クリーニングロール1も小型なものが要求される。 In recent years, there has been a trend toward longer lifespans for such cartridges. For this reason, the cleaning roll 1 that comes into contact with the charging roller must be durable enough to prevent damage to the foam surface of the cleaning roll 1. Furthermore, in recent years, there has been a trend toward smaller cartridges. For this reason, there is also a demand for smaller cleaning rolls 1.
本実施形態の軸部材2は、金属等を用いた円柱もしくは円筒状の棒状体である。本実施形態では、軸部材2の直径D1が3.0mmから4.0mmである。軸部材2の長さは、一般的な長さとして226mmから350mmである。しかし、軸部材2の直径と長さは、クリーニングロール1が取りつく機器に応じて適宜設定すればよい。 In this embodiment, the shaft member 2 is a columnar or cylindrical rod made of metal or the like. In this embodiment, the diameter D1 of the shaft member 2 is 3.0 mm to 4.0 mm. The length of the shaft member 2 is generally 226 mm to 350 mm. However, the diameter and length of the shaft member 2 can be set appropriately depending on the device to which the cleaning roll 1 is attached.
シート4は、発泡体6と、接着層8と、を含んで帯状に形成され、軸部材2の軸方向Fに沿って軸部材2の外周面に螺旋状に巻き付けられる。本実施形態では発泡体6は、圧縮した軟質ポリウレタン発泡体である。具体的には、JIS K 6401によるみかけ密度が30kg/m3から100kg/m3の軟質ポリウレタン発泡体を、JIS K 6401によるみかけ密度が100kg/m3以上となるように圧縮した軟質ポリウレタン発泡体である。より好ましくは、発泡体6は、JIS K 6401によるみかけ密度が70kg/m3の軟質ポリウレタン発泡体を30%以上の圧縮率で圧縮し、JIS K 6401によるみかけ密度が140kg/m3以上となるように圧縮した軟質ポリウレタン発泡体である。 The sheet 4 is formed in a strip shape including a foam 6 and an adhesive layer 8, and is spirally wound around the outer peripheral surface of the shaft member 2 along the axial direction F of the shaft member 2. In this embodiment, the foam 6 is a compressed flexible polyurethane foam. Specifically, the foam 6 is a flexible polyurethane foam obtained by compressing a flexible polyurethane foam having an apparent density according to JIS K 6401 of 30 kg/ m3 to 100 kg/ m3 so that the apparent density according to JIS K 6401 is 100 kg/ m3 or more. More preferably, the foam 6 is a flexible polyurethane foam obtained by compressing a flexible polyurethane foam having an apparent density according to JIS K 6401 of 70 kg/ m3 at a compression rate of 30% or more so that the apparent density according to JIS K 6401 is 140 kg/ m3 or more.
圧縮後の発泡体6の厚さは、1.0mmから4.0mmであり、より好ましくは3.0mm以下である。本実施形態の発泡体6は、圧縮前の発泡体6の厚さが2.0mmから2.7mmのものを、厚さ1.0mmまで圧縮した軟質ポリウレタン発泡体である。したがって、軸部材2の直径D1が4.0mmであった場合、本実施形態のクリーニングロール1の直径D2の基準は、6.0mmである。 The thickness of the foam 6 after compression is 1.0 mm to 4.0 mm, and more preferably 3.0 mm or less. The foam 6 of this embodiment is a soft polyurethane foam that has a thickness of 2.0 mm to 2.7 mm before compression and is compressed to a thickness of 1.0 mm. Therefore, if the diameter D1 of the shaft member 2 is 4.0 mm, the standard diameter D2 of the cleaning roll 1 of this embodiment is 6.0 mm.
さらに、本実施形態の発泡体6は、熱を加えながらプレスする熱プレス成形によって圧縮される。このように、熱を加えながら発泡体6を圧縮することによって、発泡体6が塑性変形する。このため、発泡体6を圧縮した後に元の形状に戻ることを抑制できる。 Furthermore, the foam 6 of this embodiment is compressed by heat press molding, in which heat is applied while pressing. In this way, compressing the foam 6 while applying heat causes the foam 6 to plastically deform. This makes it possible to prevent the foam 6 from returning to its original shape after compression.
すなわち、本明細書の記載から次の発明を把握することもできる。 In other words, the following inventions can also be understood from the description in this specification.
軸部材と、
発泡体を含んで帯状に形成され、前記軸部材の軸方向に沿って所定の角度 で巻き付けられたシートと、
を備え、
前記発泡体のみかけ密度が100kg/m3以上である、クリーニングロール。
A shaft member;
a sheet containing a foam, formed in a strip shape, and wound around the shaft member at a predetermined angle along the axial direction;
Equipped with
The cleaning roll has an apparent density of the foam of 100 kg/m 3 or more.
図4は、図1のA-A断面を、マイクロスコープによって撮影した写真である。図4の丸で囲んだ部分に示すように、このように形成した発泡体6は、第1セル10と、第2セル12と、を含む。第1セル10は、第1セル10の内側に向けて屈曲している屈曲部10aを有する。第2セル12は、第1セル10と隣接し、屈曲部10aに向けて突出する突部12aを有する。第1セル10および第2セル12は、発泡体6に形成される複数のセルのうち一部のセルだけが第1セル10および第2セル12の形状をしていてもよい。 Figure 4 is a photograph of the A-A cross section of Figure 1 taken with a microscope. As shown in the circled area in Figure 4, the foam 6 formed in this manner includes first cells 10 and second cells 12. The first cells 10 have bent portions 10a that bend toward the inside of the first cells 10. The second cells 12 are adjacent to the first cells 10 and have protrusions 12a that protrude toward the bent portions 10a. Of the multiple cells formed in the foam 6, only some of the first cells 10 and second cells 12 may have the shapes of the first cells 10 and second cells 12.
図5は、発泡体6の圧縮率を変化させた場合における発泡体6の断面の変化をマイクロスコープによって撮影した示す写真である。図5(a)は、発泡体6を圧縮していない状態である。図5(b)は、発泡体6を50%の圧縮率で圧縮した状態である。図5(c)は、発泡体6を57%の圧縮率で圧縮した状態である。いずれの発泡体もJIS K 6401によるみかけ密度が70kg/m3の軟質ポリウレタン発泡体である。圧縮率は、発泡体6の厚さ方向Hの長さを縮める割合である。例えば、発泡体6の長さを6.0mmから3.0に縮めた場合、圧縮率は50%である。 FIG. 5 shows photographs taken with a microscope showing the change in the cross section of foam 6 when the compression ratio of foam 6 is changed. FIG. 5(a) shows the foam 6 in an uncompressed state. FIG. 5(b) shows the foam 6 in a compressed state at a compression ratio of 50%. FIG. 5(c) shows the foam 6 in a compressed state at a compression ratio of 57%. All foams are soft polyurethane foams with an apparent density of 70 kg/ m3 according to JIS K 6401. The compression ratio is the rate at which the length of foam 6 in the thickness direction H is reduced. For example, when the length of foam 6 is reduced from 6.0 mm to 3.0 mm, the compression ratio is 50%.
図5(a)に示すように、発泡体6は、圧縮していない状態においては、シート4の厚さ方向Hに長い複数のラグビーボール状のセルが形成される。図6は、このようなラグビーボール状のセルが縮む状況を模式的に示した図である。発泡体6は、隣接する第1セル10と第2セル12とが、厚さ方向Hに重なって配置される。すなわち、第1セル10と、第2セル12とは、軸部材2に巻きつけられた状態においては、軸方向Fと垂直な断面において、軸方向Fと垂直な方向に重なって配置される。 As shown in Figure 5(a), when the foam 6 is not compressed, multiple rugby ball-shaped cells are formed that are long in the thickness direction H of the sheet 4. Figure 6 is a schematic diagram showing the state in which these rugby ball-shaped cells shrink. In the foam 6, adjacent first cells 10 and second cells 12 are arranged so that they overlap in the thickness direction H. In other words, when the foam 6 is wrapped around the shaft member 2, the first cells 10 and second cells 12 are arranged so that they overlap in a direction perpendicular to the axial direction F in a cross section perpendicular to the axial direction F.
図6(b)に示すように、発泡体6を圧縮すると、第1セル10が、第2セル12に向かって押しつぶされ、第1セル10と第2セル12の間にあるセル壁が、第1セル10の内側に向かって押される。これによって、セル壁が第1セル10の内側に向かって変形し屈曲部10aを形成する。したがって、屈曲部10aであるか否かの判断は、第1セル10と第2セル12との間のセル壁が、第1セル10の内側に向けて食い込んでいるか否かである。このような状態を図5(b)の写真でみると、丸で囲んだ部分のように見える。 As shown in Figure 6(b), when the foam 6 is compressed, the first cells 10 are crushed toward the second cells 12, and the cell walls between the first cells 10 and the second cells 12 are pressed toward the inside of the first cells 10. This causes the cell walls to deform toward the inside of the first cells 10, forming bent portions 10a. Therefore, whether or not a bent portion 10a exists can be determined by whether or not the cell walls between the first cells 10 and the second cells 12 are pushing toward the inside of the first cells 10. When viewed in the photograph of Figure 5(b), this state appears as the circled area.
このとき、第2セル12も厚さ方向Hに縮む。このため、第2セル12は、第1セル10に向けて突出した突部12aを形成する。したがって、突部12aの判断基準は、図6(b)に示すように、第2セル12の幅Xが第1セル10の屈曲部10aに向かって小さくなっているか否かである。 At this time, the second cell 12 also shrinks in the thickness direction H. As a result, the second cell 12 forms a protrusion 12a that protrudes toward the first cell 10. Therefore, the criterion for determining the protrusion 12a is whether the width X of the second cell 12 decreases toward the bent portion 10a of the first cell 10, as shown in Figure 6(b).
図6(c)に示すように、さらに圧縮を進めると、第1セル10と、第2セル12と、は厚さ方向Hに縮む。また、第2セル12の厚さ方向Hの幅Xは、小さくなる。なお、第1セル10および第2セル12のいずれか、または両方が、完全につぶれた状態となってもよい。特に第2セル12がつぶれた状態は、図5(c)の写真では、丸で囲んだ部分のように見える。 As shown in Figure 6(c), as compression continues, the first cell 10 and the second cell 12 shrink in the thickness direction H. Furthermore, the width X of the second cell 12 in the thickness direction H becomes smaller. Note that either or both of the first cell 10 and the second cell 12 may become completely crushed. In particular, the crushed state of the second cell 12 can be seen as the circled area in the photograph of Figure 5(c).
図3に示すように、接着層8は、発泡体6と軸部材2との間に設けられる層である。接着層8は、接着剤、粘着テープなど発泡体6を軸部材2に接着可能な材料で形成されれば、いかなる材料であってもよい。
<クリーニングロールの製造方法>
次に図7を用いて、本実施形態のクリーニングロール1の製造手順(方法)について説明する。
3, the adhesive layer 8 is a layer provided between the foam 6 and the shaft member 2. The adhesive layer 8 may be made of any material, such as an adhesive agent or adhesive tape, as long as it is capable of adhering the foam 6 to the shaft member 2.
<Method of manufacturing a cleaning roll>
Next, a manufacturing procedure (method) for the cleaning roll 1 of this embodiment will be described with reference to FIG.
図7(a)に示すように、まず、JIS K 6401によるみかけ密度が30kg/m3から100kg/m3である発泡体6を用意する。本実施形態では、イソシアネートを主とするA液と、ポリオールを主とするB液と、をベルトコンベア上または発泡性成形型の中で混合し、発泡硬化させたポリウレタン発泡体のブロックを用意する。 As shown in Figure 7(a), first, a foam 6 having an apparent density of 30 kg/ m3 to 100 kg/ m3 according to JIS K 6401 is prepared. In this embodiment, Liquid A, which is mainly made of isocyanate, and Liquid B, which is mainly made of polyol, are mixed on a belt conveyor or in a foaming mold, and a block of polyurethane foam is prepared by foaming and curing.
図7(b)に示すように、次にブロックを所定の厚さにスライスし、発泡体6をシート状にする。スライスする厚さは、圧縮率と、圧縮後の発泡体6の厚さに応じて、適宜変更してもよい。例えば、50%の圧縮率で3.0mmの厚さのシート4を製造する場合、スライスする厚さを6.0mmとしてもよい。 As shown in Figure 7(b), the block is then sliced to a predetermined thickness to form the foam 6 into a sheet. The slice thickness may be changed as appropriate depending on the compression rate and the thickness of the foam 6 after compression. For example, if a sheet 4 with a thickness of 3.0 mm is produced at a compression rate of 50%, the slice thickness may be set to 6.0 mm.
図7(c)に示すように、その後シート状の発泡体6を、プレス機14に置く。プレス機14は、発泡体6を加熱しながら圧縮することができる。プレス機14は、発泡体6を30%以上の圧縮率で圧縮する。圧縮率は、圧縮後の発泡体6の目標とするみかけ密度、厚さに応じて、30%から80%程度の値で適宜設定すればよい。 As shown in Figure 7(c), the sheet-like foam 6 is then placed in a press 14. The press 14 can compress the foam 6 while heating it. The press 14 compresses the foam 6 at a compression rate of 30% or more. The compression rate can be set appropriately between 30% and 80%, depending on the target apparent density and thickness of the foam 6 after compression.
上記の圧縮工程が終了すると、発泡体6に接着層8を形成する。本実施形態では、粘着シートを発泡体6に張り付ける。その後、図7(d)に示すように、所定の幅と長さに裁断し、帯状のシート4を形成する。本実施形態ではシート4は、幅7.0mm、長さ400mmに裁断する。しかし、シート4の幅および長さは、軸部材2の長さや、シート4が軸部材2の外周面を覆う比率などに応じて、適宜変更してもよい。 Once the compression process is complete, an adhesive layer 8 is formed on the foam 6. In this embodiment, an adhesive sheet is attached to the foam 6. Then, as shown in Figure 7(d), the foam is cut to a predetermined width and length to form a strip-shaped sheet 4. In this embodiment, the sheet 4 is cut to a width of 7.0 mm and a length of 400 mm. However, the width and length of the sheet 4 may be changed as appropriate depending on the length of the shaft member 2 and the proportion of the outer circumferential surface of the shaft member 2 that the sheet 4 covers.
図7(e)に示すように、次にシート4を軸部材2の軸方向に沿って所定の角度αで巻き付ける。所定の角度αは、シート4が軸部材2の外周面を覆う比率などに応じて異なる。本実施形態では、シート4が軸部材2の外周面の90%以上を覆うように、シート4を軸部材2に巻き付ける。すなわち、シート4は軸部材2の外周面に隙間なく巻き付ける。この場合、所定の角度αは、45度から60度が好ましい。 As shown in Figure 7(e), the sheet 4 is then wrapped around the shaft member 2 at a predetermined angle α along the axial direction. The predetermined angle α varies depending on factors such as the percentage of the outer peripheral surface of the shaft member 2 that the sheet 4 covers. In this embodiment, the sheet 4 is wrapped around the shaft member 2 so that the sheet 4 covers 90% or more of the outer peripheral surface of the shaft member 2. In other words, the sheet 4 is wrapped around the outer peripheral surface of the shaft member 2 without any gaps. In this case, the predetermined angle α is preferably between 45 and 60 degrees.
シート4を軸部材2に巻き付ける工程では、軸部材2を所定の回転速度によって回転させながら、シート4の端部4aを軸方向Fにそって、所定の移動速度で巻き付ける方向Rに移動させる。これによって、軸部材2がシート4を巻き取る。所定の回転速度と、所定の移動速との関係は、軸部材2の径、シート4の材質などによって適宜異なる値である。 In the process of winding the sheet 4 around the shaft member 2, the shaft member 2 is rotated at a predetermined rotational speed while the end 4a of the sheet 4 is moved along the axial direction F in the winding direction R at a predetermined moving speed. This causes the shaft member 2 to wind up the sheet 4. The relationship between the predetermined rotational speed and the predetermined moving speed varies depending on the diameter of the shaft member 2, the material of the sheet 4, etc.
このようなクリーニングロール1は、発泡体6が圧縮されJIS K 6401によるみかけ密度が高くなるため、耐久性が高い。例えば、発明者らの知見によれば、ポリウレタン発泡体を熱プレス形成した場合、発泡体6のJIS K6401による引張強度、伸び、および引裂強度が、発泡体6を圧縮していない場合よりも向上する。また、耐久性の向上は、圧縮率が70%以上で顕著である。 Such a cleaning roll 1 has high durability because the foam 6 is compressed, increasing its apparent density according to JIS K 6401. For example, according to the inventors' findings, when polyurethane foam is hot-pressed, the tensile strength, elongation, and tear strength of the foam 6 according to JIS K 6401 are improved compared to when the foam 6 is not compressed. Furthermore, the improvement in durability is significant when the compression rate is 70% or higher.
さらに、クリーニングロール1は、発泡体6を圧縮することによって、シート4の厚みを薄くする。このため、発泡体6を圧縮せずに軸部材2に巻き付ける場合に比べ、クリーニングロール1の直径D2(図2参照)を小さくできる。このため、クリーニングロール1は、従来のクリーニングロールに比べて、小型かつ耐久性が高い。 Furthermore, the cleaning roll 1 reduces the thickness of the sheet 4 by compressing the foam 6. This allows the diameter D2 (see Figure 2) of the cleaning roll 1 to be smaller than when the foam 6 is wound around the shaft member 2 without being compressed. As a result, the cleaning roll 1 is smaller and more durable than conventional cleaning rolls.
また、従来の軸部材に発泡体を含むシート4を巻き付けるクリーニングロールは、密度が低く厚みが厚いため、シートの中央が変形し凹みやすい。しかし、本開示のクリーニングロール1は、発泡体6が圧縮され密度が高くなり、厚みが薄くなる。このため、シート4を軸部材2に巻き付ける際に、シート4の中央の変形を抑制できる。この結果、クリーニングロール1は、外径公差が小さいものができる。ここで、外径公差とは、クリーニングロール1の直径(外径)D2のバラツキに関する値である。具体的には、図8に示すように、発泡体6の表面に形成された凹部6aの最も深い位置Bから軸表面までの距離Tのバラツキによって、クリーニングロール1の直径D2にバラツキが生じる。このバラツキは、クリーニングロール1を回転させながらクリーニングロール1の直径D2を計測することによって取得できる。外径公差は、このようにクリーニングロール1を回転させながら同じクリーニングロール1の複数の箇所、あるいは異なるクリーニングロール1において直径D2を計測した場合における、直径D2のプラスマイナス標準偏差3σの値である。 In addition, conventional cleaning rolls, in which a foam-containing sheet 4 is wrapped around a shaft member, have a low density and are thick, making the center of the sheet prone to deformation and denting. However, in the cleaning roll 1 of the present disclosure, the foam 6 is compressed, increasing its density and reducing its thickness. This reduces deformation of the center of the sheet 4 when it is wrapped around the shaft member 2. As a result, the cleaning roll 1 can be manufactured with a small outer diameter tolerance. Here, the outer diameter tolerance refers to a value related to the variation in the diameter (outer diameter) D2 of the cleaning roll 1. Specifically, as shown in Figure 8, variation in the distance T from the deepest position B of the recess 6a formed on the surface of the foam 6 to the shaft surface causes variation in the diameter D2 of the cleaning roll 1. This variation can be obtained by measuring the diameter D2 of the cleaning roll 1 while rotating the cleaning roll 1. The outer diameter tolerance is the value of the diameter D2 plus or minus 3σ standard deviation when the diameter D2 is measured at multiple points on the same cleaning roll 1 or on different cleaning rolls 1 while the cleaning roll 1 is rotated.
例えば、発明者らは、表1に示すようにJIS K 6401によるみかけ密度が70kg/m3、厚さ2.0mm(実施例1)、2.35mm(実施例2)、2.7mm(実施例3)の3つのポリウレタン発泡体を1.0mmまで熱プレス成形によって圧縮し、4.0mmの軸部材2に巻きつけたクリーニングロール1を作成した。実施例1から実施例3のクリーニングロール1は、それぞれ5個ずつ作成した。発明者らは、これら実施例1から実施例3の直径D2の標準偏差σを取得した。その結果、各実施例の5つのクリーニングロール1の直径D2の標準偏差σが、実施例1が0.032mm、実施例2が0.036mm、実施例3が0.041mmであった。一方、発明者らは、表1の比較例に示すとおりJIS K 6401によるみかけ密度が70kg/m3、厚さ2.35mmのポリウレタン発泡体を、4.0mmの軸部材2に巻きつけたクリーニングロールを作成した。比較例のクリーニングロールも各実施例のクリーニングロール1と同様に、5つ作成した。その結果、比較例のクリーニングロールの直径D2の標準偏差σは0.111mmであった。したがって、実施例1から実施例3のいずれのクリーニングロール1も、比較例に比べて標準偏差σが小さくバラツキが小さい。このように、発明者らは、発泡体6を圧縮することによって、外径公差の小さいクリーニングロール1が製造できることを発見した。 For example, as shown in Table 1, the inventors compressed three polyurethane foams, each having an apparent density according to JIS K 6401 of 70 kg/ m3 and a thickness of 2.0 mm (Example 1), 2.35 mm (Example 2), and 2.7 mm (Example 3), to 1.0 mm by hot press molding, and wound the foam around a 4.0 mm shaft member 2 to create cleaning rolls 1. Five cleaning rolls 1 were created for each of Examples 1 to 3. The inventors obtained the standard deviation σ of the diameter D2 of each of Examples 1 to 3. As a result, the standard deviation σ of the diameter D2 of the five cleaning rolls 1 for each Example was 0.032 mm for Example 1, 0.036 mm for Example 2, and 0.041 mm for Example 3. Meanwhile, the inventors prepared a cleaning roll by winding a polyurethane foam having an apparent density according to JIS K 6401 of 70 kg/m 3 and a thickness of 2.35 mm around a 4.0 mm shaft member 2, as shown in the comparative example in Table 1. Five cleaning rolls of the comparative example were prepared, similar to the cleaning rolls 1 of each example. As a result, the standard deviation σ of the diameter D2 of the cleaning roll of the comparative example was 0.111 mm. Therefore, the standard deviation σ of the cleaning rolls 1 of all examples 1 to 3 was smaller than that of the comparative example, and the variation was smaller. In this way, the inventors discovered that a cleaning roll 1 with a small outer diameter tolerance could be manufactured by compressing the foam 6.
さらに、例えば特許文献1のクリーニングロールのように、軸部材に発泡体を取り付けた状態で発泡体を研磨し発泡体の形状を成形するものは、発泡体の厚みを薄くすると(例えば、厚さ3.0mm以下にすると)、軸部材が透けて見え、外見品質上の問題があった。しかし、本開示のクリーニングロール1、および本開示のクリーニングロール1の製造方法によれば、発泡体6が圧縮された状態で軸部材2に巻き付けられる。これによって、発泡体6の密度が高くなり、軸部材2が透けて見えることもない。
Furthermore, in a cleaning roll such as that of Patent Document 1, in which a foam is attached to a shaft member and then polished to form the foam shape, if the thickness of the foam is made thin (for example, 3.0 mm or less), the shaft member becomes visible through the foam, resulting in a problem in appearance quality. However, according to the cleaning roll 1 and the manufacturing method for the cleaning roll 1 of the present disclosure, the foam 6 is wound around the shaft member 2 in a compressed state. This increases the density of the foam 6, and the shaft member 2 does not become visible through the foam.
以上説明した通り、耐久性が高く、外径公差の小さい、新規のクリーニングロール1、およびクリーニングロール1の製造方法を提供できる。
<他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
As described above, a novel cleaning roll 1 having high durability and small outer diameter tolerance, and a manufacturing method for the cleaning roll 1 can be provided.
<Other Embodiments>
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.
例えば、上記実施形態では、発泡体6は、軟質ポリウレタン発泡体を例に説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。発泡体6は、弾性を有する発泡体を圧縮したものであれば、軟質ポリウレタン以外の材料であってもよい。 For example, in the above embodiment, the foam 6 is described as being made of soft polyurethane foam, but the present disclosure is not limited to this. The foam 6 may be made of a material other than soft polyurethane, as long as it is made of compressed elastic foam.
本実施形態では、発泡体6を圧縮したのちに帯状のシート4に形成したが、本開示はこれに限定されるものではない。圧縮工程は、帯状のシート4を形成したのち実施してもよい。 In this embodiment, the foam 6 is compressed and then formed into a strip-shaped sheet 4, but the present disclosure is not limited to this. The compression process may also be performed after the strip-shaped sheet 4 is formed.
1:クリーニングロール,2:軸部材
4:シート,4a:端部,6:発泡体,6a:凹部
8:接着層,10:第1セル,10a:屈曲部
12:第2セル,12a:突部,14:プレス機
F:軸方向
H:厚さ方向
R:方向
α:角度
1: cleaning roll, 2: shaft member, 4: sheet, 4a: end portion, 6: foam, 6a: recess, 8: adhesive layer, 10: first cell, 10a: bent portion, 12: second cell, 12a: protrusion, 14: press machine, F: axial direction, H: thickness direction, R: direction, α: angle
Claims (7)
ポリウレタン製の発泡体を含んで帯状に形成され、前記軸部材の軸方向に沿って巻き付けられたシートと、
を備え、
前記発泡体は、第1セルを含み、
前記第1セルは、前記第1セルの内側に向けて屈曲している屈曲部を有し、
前記シートは、前記シートの幅方向で隣り合った前記シートの間に隙間が形成されないように前記軸部材の外周面に巻き付けられる、帯電ロール用クリーニングロール。 A shaft member;
a sheet containing polyurethane foam, formed in a strip shape, and wound around the shaft member in the axial direction;
Equipped with
the foam includes first cells;
the first cell has a bent portion bent toward the inside of the first cell,
The sheet is wound around the outer peripheral surface of the shaft member so that no gap is formed between adjacent sheets in the width direction of the sheet .
前記第2セルは、前記屈曲部に向けて突出する突部を含む、
請求項1に記載の帯電ロール用クリーニングロール。 the foam has second cells adjacent to the first cells;
the second cell includes a protrusion protruding toward the bent portion,
The cleaning roll for a charging roll according to claim 1 .
請求項2に記載の帯電ロール用クリーニングロール。 In the foam, in a cross section perpendicular to the axial direction of the shaft member, the bent portions of the first cells and the protruding portions of the second cells are arranged to overlap in a direction perpendicular to the axial direction.
The cleaning roll for a charging roll according to claim 2 .
請求項1から3のいずれか1項に記載の帯電ロール用クリーニングロール。 The apparent density of the foam is 100 kg/m 3 or more.
The cleaning roll for a charging roll according to any one of claims 1 to 3.
前記発泡体を帯状のシートに形成する工程と、
前記シートを、軸部材の軸方向に沿って巻き付ける工程と、
を備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の帯電ロール用クリーニングロールの製造方法。 a compressing step of compressing the foam-molded polyurethane foam;
forming the foam into a strip-shaped sheet;
a step of winding the sheet along the axial direction of a shaft member;
The method for manufacturing a cleaning roll for a charging roll according to claim 1 , comprising:
請求項5に記載の帯電ロール用クリーニングロールの製造方法。 In the compressing step, the foam is compressed while being heated.
The method for producing a cleaning roll for a charging roll according to claim 5 .
前記圧縮工程において前記発泡体を30%以上の圧縮率で圧縮する、
請求項5または6に記載の帯電ロール用クリーニングロールの製造方法。 providing a foam having an apparent density of 50 kg/ m3 to 100 kg/ m3 ;
In the compressing step, the foam is compressed at a compression rate of 30% or more.
The method for producing a cleaning roll for a charging roll according to claim 5 or 6.
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