JP2000355434A - 画像形成装置のシート搬送用転動体、その製造方法および金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像に傷やスジをつけない画像形成装置のシ
−ト搬送用転動体、その製造方法、およびその製造方法
に用いる金型を提供する。 【解決手段】 トナー像が定着され、定着部材から剥離
されたシートを搬送する画像形成装置のシート搬送用転
動体が、射出成形時のパーティングライン３を転動体摺
動面の長手方向の中央部１ｂに有し、かつこの中央部の
外径寸法が上記転動体摺動面の両端部１ａより小径であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、レーザービームプリンタ等の画像形成装置内で画
像形成されたシートを搬送するシート搬送用転動体、そ
の製造方法および用いられる射出成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機やレーザービームプリン
タ等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置は、電
子写真プロセスにより感光体上に形成した像を転写紙に
トナー像として転写し、この像を転写紙上に定着装置で
定着した後、機外に排出する。このような定着装置は、
ヒータを内蔵する定着ローラと、これに圧接する加圧ロ
ーラとからなり、そのニップ部に定着トナー像を担持す
る転写紙を通紙し、加熱と押圧によってトナーを転写紙
に溶融し定着させ、その後に転写紙を排紙コロおよび排
紙ローラ等のシート搬送用転動体により機外に排出す
る。また、定着ローラの代わりに定着ベルト等の定着部
材を使用する定着装置も知られている。

【０００３】具体的なシート搬送用転動体を図７により
説明する。図７は定着ローラを有する定着装置の概略構
成例を示している。図７に示す定着装置は、ヒータ２１
を内蔵する定着ローラ２２に転写紙経路を挟んで従動回
転する加圧ローラ２３を設けたものであり、図外の転写
部より搬送ベルト２４により搬送されてきた未定着トナ
ー像を担持する転写紙２５は、定着入口ガイド２６に案
内されて定着ローラ２２と加圧ローラ２３とのニップ部
に挿入され、対のローラ２２、２３に挟圧された際、ト
ナー像が定着されながら送り出される。定着後、転写紙
２５の先端は、定着ローラ２２のニップ部の下側に接す
る分離爪２７の爪先によって定着ローラ２２から剥離さ
れる。定着ローラ２２から剥離された用紙は、搬送経路
を通り、その際に回転駆動されている排紙ローラ２９と
排紙ローラ２９に圧接されて従動する排紙コロ２８など
の間を通って機外に排出される。

【０００４】また、図８に示すカラーレーザープリンタ
については、未定着トナー像を担持した転写紙がヒータ
内蔵の定着ローラ３０と加圧ローラ３１の対接部を通過
した後、分離爪３２で定着ローラ３０から引き剥がさ
れ、そのまま排紙コロ３３と排紙ローラ３４の対接部を
通って送り出され、さらに一対の中間ガイドコロ３５の
間を通った後、回転駆動されている駆動ローラ３６と蹴
り出し用コロ３７の間を通って機外まで搬送される。ま
た、図８中符号３２ａは加圧ローラ３１に接する分離爪
である。なお、図８中の符号３８はレーザーユニット、
３９はトナー収納部、４０は静電潜像を形成する感光ド
ラム、４１は転写装置、４２は紙（シート）収納カセッ
ト、４３は定着装置をそれぞれ示している。

【０００５】上述したような画像形成装置における、従
来の排紙コロ、中間ガイドコロ、蹴り出し用コロなどの
シート搬送用転動体を図９〜図１１に示す。図９〜図１
１は従来のシート搬送用転動体の斜視図である。図９お
よび図１０に示す、排紙コロまたは中間ガイドコロとし
て使用されるシート搬送用転動体は、ローラ本体１と、
その両端に回転軸となるボス部２または軸穴７とを有し
ている。図１１に示す、蹴り出し用コロとして用いられ
るシート搬送用転動体は、ローラ本体１の両端に歯車付
きのボス部２ａを有している。このようなシート搬送用
転動体は、ほとんど射出成形で作られている。その金型
のパーティングラインは、目立たなく、仕上げ加工が容
易となるように、あるいは金型からの取り出しが容易と
なるようにするため、ローラ本体１の端部１ｃあるいは
端部より 2mm以内の位置１ｄに設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記シ
ート搬送用転動体を用いると、従来の画像形成装置では
発生することがなかった次のような新たな問題が最近の
画像形成装置で生じた。すなわち、複写機、ファクシミ
リ（Ｆａｘ）、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等の
最近の画像形成装置においては、処理時間短縮の要求が
高まり、定着性能の高いトナーを用いることによって定
着時間を短縮するようになった。あるいは、定着温度を
より高くして定着時間を短縮するようになった。また、
画像形成装置本体のコンパクト化も重要な技術的課題で
あるため、定着部とシート搬送用転動体との距離は短く
なる傾向がある。上記処理時間が短縮された画像形成装
置において、従来のシート搬送用転動体は形成された画
像に傷やスジを発生させてしまうという問題があった。

【０００７】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、画像形成装置の処理速度の高速化や
装置本体のコンパクト化の要請に対応できるように、画
像に傷やスジをつけない画像形成装置のシ−ト搬送用転
動体、その製造方法、およびその製造方法に用いる金型
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
シート搬送用転動体は、トナー像が定着され、定着部材
から剥離されたシートを搬送するシート搬送用転動体で
あって、射出成形時のパーティングラインを転動体摺動
面の長手方向の中央部に有し、かつこの中央部の外径寸
法が上記転動体摺動面の両端部より小径であることを特
徴とする。また、上記転動体摺動面の両端部がＲ状であ
ることを特徴とする。

【０００９】本発明のシート搬送用転動体の製造方法
は、上記シート搬送用転動体の製造方法において、パー
ティングラインが成形品の長手方向の中央部にある金型
に樹脂を注入する工程と、成形体表面のヒケにより、上
記中央部の外径寸法が転動体摺動面の両端部より小径と
なる工程とを含むことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の射出成形金型は、パーティ
ングラインによって、固定型板と可動型板とに分割され
るシート搬送用転動体の射出成形金型において、上記パ
ーティングラインが固定型板および可動型板により形成
されるキャビティの中央部に設けられ、少なくとも突き
だしピンが設けられている型板の抜き勾配が、他の型板
の抜き勾配より小さくしたことを特徴とする。

【００１１】トナー像が定着されたシートに生じる画像
の傷やスジは、ローラ本体１の端部の角、もしくは端部
より 2mm以内の位置１ｄにあるパーティングライン３で
発生していることが分かった。これは、ローラ本体１の
端部の角やパーティングラインにトナーが付着すること
が原因であり、定着時間を短縮するために使用される低
融点トナーや高粘着性トナーあるいは高温定着により高
粘着化されたトナーが、ごくわずかなローラ摺動面の段
差に付着することによる。しかし、シート搬送用転動体
のような円柱状の成形体にとっては、転動体摺動面とな
る円周面の長手方向の中央部を肉厚に形成することで、
ヒケを中央部に発生させることができる。このヒケの発
生する部分にパーティングラインを設けることにより段
差部が生じても、その段差部がヒケによって直接転写紙
に接触しないので、ここにトナーが付着しない、すなわ
ち転写紙に形成された画像に傷やスジを発生させないこ
とが分かった。本発明はかかる知見に基づきなされたも
のである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のシート搬送用転動体を図
１〜図３により説明する。図１〜図３は、シート搬送用
転動体の一例を示す斜視図である。図１および図２は、
排紙コロまたは中間ガイドコロとして使用されるシート
搬送用転動体であり、ローラ本体１と、その両端に回転
軸となるボス部２または軸穴７とを有している。また、
図３は、蹴り出し用コロとして用いられるシート搬送用
転動体であり、ローラ本体１の両端に歯車付きのボス部
２ａを有している。いずれの転動体においても、ローラ
本体１は、摺動面の長手方向の中央部にパーティングラ
イン３を有し、かつこの中央部１ｂの外径寸法が転動体
摺動面の両端部１ａの寸法より小径である。ローラ本体
１の両端部１ａの内部は所定の抜き勾配を有する穴５と
なっており、中央部１ｂは中実円柱状である。また、両
端部１ａは所定の曲率半径でＲ状となっている。

【００１３】上記画像形成装置のシート搬送用転動体の
使用状態を図４により説明する。図４は、定着ローラか
ら剥離された用紙上を従動回転する排紙コロの正面図で
ある。排紙コロは、ローラ本体１とボス部２を有してト
ナー６が定着された用紙４上を従動回転する。ローラ本
体１は、摺動面の長手方向の中央部１ｂにパーティング
ライン３を有し、かつこの中央部１ｂの外径寸法ｄが転
動体摺動面の両端部１ａの寸法Ｄより小径である。ま
た、両端部１ａは所定の曲率半径Ｒを有している。

【００１４】中央部１ｂの外径寸法ｄを転動体摺動面の
両端部１ａの寸法Ｄより小径とする方法としては、中央
部１ｂを中実円柱状とすることにより、樹脂が固化する
時に発生するヒケが中央部１ｂで発生して小径となる方
法を採用することができる。本発明において、中央部１
ｂとは、パーティングライン３の段差が生じても、その
段差が直接トナー６に接触することがない転動体摺動面
の中央領域部分をいう。上記方法により、摺動面の長手
方向の中央部にパーティングライン３を有していても、
ヒケが中央部１ｂで発生して小径となり、パーティング
ラインの段差が直接トナー６に接触することがない。な
お、金型を予め図４に示す形状にしておくことによって
も、中央部１ｂの外径寸法を転動体摺動面の両端部１ａ
より小径にすることができる。しかし、金型からの離型
性の観点から、ヒケを利用する前者の方法が好ましい。

【００１５】ヒケを利用して中央部１ｂを小径とする場
合、成形収縮率が 1％以上、好ましくは 1〜6％、より
好ましくは 2〜4％の射出成形可能な樹脂であることが
好ましい。成形収縮率が 1％未満であると中央部１ｂの
外径寸法をトナー６に接触しない程度の小径にすること
ができず、6％を越えると中央部１ｂ以外もヒケが生じ
ローラの均一な回転が損なわれる。ここで、成形収縮率
とは、（（金型寸法−成形品寸法）／金型寸法）×１０
０で定義される値をいう。

【００１６】成形収縮率が 1％以上の樹脂としては、ト
ナーとの非粘着性に優れ、成形収縮率が熱可塑性樹脂の
中でも大きい熱可塑性フッ素樹脂が本発明に好適であ
る。熱可塑性フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチ
レン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレ
ン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等を挙げることがで
きる。特に、成形収縮率が 4％程度であるＰＦＡが、ロ
ーラ本体の中央部が小径となる程度と寸法安定性とに優
れ本発明に好ましい。

【００１７】本発明にあっては、上記熱可塑性樹脂単体
で使用することができる。また、これら熱可塑性樹脂に
配合材を配合した樹脂組成物でも使用することができ
る。配合材としては、排紙コロなどのシート搬送用転動
体の機能を阻害することなく補強するものであって、例
えば無機繊維系の補強材を好適に採用することができ
る。そのような繊維状無機補強材を例示すると、炭素繊
維、ガラス繊維、グラファイト繊維、ステンレス繊維な
どの金属繊維、ケイ酸カルシウムウィスカ、炭酸カルシ
ウムウィスカ、硫酸カルシウムウィスカ、硫酸マグネシ
ウムウィスカ、硝酸マグネシウムウィスカ、マグネシア
繊維、ホウ酸アルミニウムウィスカ、アルミナ繊維、酸
化チタンウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、炭化ケイ素繊
維、窒化ケイ素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、チラ
ノ繊維、ジルコニア繊維、ゾノライト繊維、ウオラスト
ナイトウィスカなどであり、単独の繊維ばかりでなく、
複数種類の繊維を混合して使用することもできる。繊維
状無機補強材の中でも、ウィスカ類が好ましい。また繊
維状無機補強材の配合量は、樹脂 100重量部に対して 2
〜100 重量部、好ましくは 10〜 60 重量部、より好ま
しくは 20〜 45 重量部である。この範囲であると、優
れた耐熱性および衝撃強度が得られる。

【００１８】金型からの離型性は、一部空洞となるロー
ラ本体１の両端部の内部形状を変えることにより向上さ
せることができる。すなわち、少なくとも突きだしピン
が設けられている型板の抜き勾配を、他の型板の抜き勾
配より小さくすることにより、突きだしピンが設けられ
ている型板に成形品が付着し、他の型板が離型しやすく
なる。

【００１９】また、両端部１ａの曲率半径Ｒは、トナー
３に接触しても画像に傷やスジを発生させない曲率半径
とする。好ましい曲率半径Ｒは、0.2 〜 5である。

【００２０】シート搬送用転動体の製造方法を図５によ
り説明する。図５は、図１に示す排紙コロの製造工程図
である。金型の衝合面３ａが成形品の長手方向の中央部
にある固定型板８ａおよび可動型板８ｂからなる金型８
を準備する。金型８は、ローラ本体１およびその両端に
設けられた回転軸となるボス部２とが、それぞれ同軸上
に形成されるキャビティ９を有している。図示を省略し
た突出しピンを備えた固定型板８ａの内部抜き勾配１０
ａは、可動型板の内部抜き勾配１０ｂより小さくなって
いる（図５（ａ））。

【００２１】金型のキャビティ９内に成形収縮率が 1％
以上の熱可塑性樹脂１１、例えばＰＦＡを図示を省略し
たゲートより注入する（図５（ｂ））。なお、成形条
件、例えば射出圧力、保圧等は、使用する樹脂の最適条
件で行なう。

【００２２】次いで、成形品１２を金型８より取り出
す。その後、成形品の形状が安定するまで放冷すること
で、ローラ本体の中央部にヒケが発生し本発明のシート
搬送用転動体が得られる（図５（ｄ））。上記条件下で
射出成形を行なうことにより、ローラ本体１の直径がφ
10mm、長さが 15mmのシート搬送用転動体において、約
2mmのヒケ１３がローラ本体の中央部１ｂに発生する。

【００２３】

【実施例】上述の製造方法を用いてシート搬送用転動体
を作製した。このシート搬送用転動体は、ローラ本体の
直径がφ 10mm、長さが 15mmで、その中央部が端部より
約2mm小径となっている。また端部の曲率半径Ｒは 1mm
である。また、比較例として、従来の金型を用いて、ロ
ーラ本体の直径がφ 10mm、長さが 15mmで、パーティン
グラインが端部から 1mmのところにある図９に示すシー
ト搬送用転動体を作製した。上記シート搬送用転動体の
評価を図６に示す試験機を用いて行なった。図６は、画
像に傷およびスジが発生するかどうかを測定する装置で
ある。回転テーブル１４上に感圧紙１５を固定し、その
上部に荷重 30gf でシート搬送用転動体の本体１を押し
当てた。本体１は、台座１６に立設された支柱１７に回
転自在に支持され、一端にバランサー１８を有する腕１
９の先端に取付けられる。回転テーブル１４をモータ２
０により 100回転させた後、感圧紙１５にスジがつくか
どうかを目視で観察した。スジが発生したものを×、発
生しないものを○で示し、実施例および比較例各 10ヶ
の試料について測定した。結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１より、実施例のシート搬送用転動体
は、画像形成されたシート上にスジや傷をつけず、きれ
いな画像が得られた。

【００２６】

【発明の効果】本発明のシート搬送用転動体は、射出成
形時のパーティングラインを転動体摺動面の長手方向の
中央部に有し、かつこの中央部の外径寸法が転動体摺動
面の両端部より小径であるので、画像形成されたシート
上にスジや傷をつけず、きれいな画像が得られる。ま
た、転動体摺動面の両端エッジ部の直径方向断面が円形
であるので、スジや傷がよりつかなくなる。

【００２７】本発明の製造方法は、パーティングライン
が成形品の長手方向の中央部にある金型に樹脂を注入す
る工程と、その後、成形体表面の収縮により、中央部の
外径寸法が転動体摺動面の両端部より小径となる工程と
を含むので、簡易な方法で上記シート搬送用転動体を作
製することができる。

【００２８】本発明のシート搬送用転動体の射出成形金
型は、パーティングラインが前記固定型板および前記可
動型板により形成されるキャビティの中央部に設けら
れ、少なくとも突きだしピンが設けられている型板の抜
き勾配を、他の型板の抜き勾配より小さくしたので、長
手方向の中央部の外径寸法が転動体摺動面の両端部より
小径とするシート搬送用転動体を容易に射出成形するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シート搬送用転動体の一例を示す斜視図であ
る。

【図２】シート搬送用転動体の一例を示す斜視図であ
る。

【図３】シート搬送用転動体の一例を示す斜視図であ
る。

【図４】用紙上を従動回転する排紙コロの正面図であ
る。

【図５】排紙コロの製造工程図である。

【図６】画像に傷およびスジが発生するかどうかを測定
する装置である。

【図７】加熱ローラを有する定着装置の概略構成例を示
す。

【図８】カラーレーザープリンタの概略構成例を示す。

【図９】従来のシート搬送用転動体の斜視図である。

【図１０】従来のシート搬送用転動体の斜視図である。

【図１１】従来のシート搬送用転動体の斜視図である。

【符号の説明】

１ ローラ本体 ２ ボス部 ３ パーティングライン ４ 用紙 ５ 穴 ６ トナー ７ 軸穴

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像が定着され、定着部材から剥離
   されたシートを搬送する画像形成装置のシート搬送用転
   動体において、 この転動体は、射出成形時のパーティングラインを転動
   体摺動面の長手方向の中央部に有し、かつこの中央部の
   外径寸法が前記転動体摺動面の両端部より小径であるこ
   とを特徴とする画像形成装置のシート搬送用転動体。
2. 【請求項２】 前記転動体摺動面の両端部がＲ状である
   ことを特徴とする請求項１の画像形成装置のシート搬送
   用転動体。
3. 【請求項３】 請求項１記載のシート搬送用転動体の製
   造方法において、 パーティングラインが成形品の長手方向の中央部にある
   金型に樹脂を注入する工程と、 成形体表面のヒケにより、前記中央部の外径寸法が前記
   転動体摺動面の両端部より小径となる工程とを含むこと
   を特徴とするシート搬送用転動体の製造方法。
4. 【請求項４】 パーティングラインによって、固定型板
   と可動型板とに分割されるシート搬送用転動体の射出成
   形金型において、 前記パーティングラインが前記固定型板および前記可動
   型板により形成されるキャビティの中央部に設けられ、
   少なくとも突きだしピンが設けられている型板の抜き勾
   配が、他の型板の抜き勾配より小さくしたことを特徴と
   する射出成形金型。