JP2001031265A

JP2001031265A - ローラ部材

Info

Publication number: JP2001031265A
Application number: JP11211788A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Okuyama; 英之奥山; Jun Nishibayashi; 純西林
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】プリンター、複写機等の給紙用ローラであっ
て、通紙不良の発生が極めて少なく、かつ製造コストの
低減されたローラ部材を提供する。【解決手段】熱可塑性エラストマー層が熱可塑性樹脂製
のローラ芯材上に装着されている給紙用ローラ部材にお
いて、前記熱可塑性エラストマー層が前記ローラ軸芯の
外周に回転軸と平行方向に設けられた凹溝を介して一体
成形されているローラ部材。本部材において、前記の凹
溝の深さをｄ（ｍｍ）とし、前記熱可塑性エラストマー
層の厚さをｔ（ｍｍ）とするとき、ｄとｔの関係が式：０．１≦ｄ／ｔ≦０．５かつｔ≧１の関係を満足するような構造に設定することが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローラ部材に関
し、さらに詳しくは例えばレーザープリンター、静電式
複写機、普通紙ファクシミリ装置、自動預金支払機（Ａ
ＴＭ）等における給紙機構に使用されるものであり、と
りわけ紙等をピックアップし分離しながら搬送し耐磨耗
性を要するローラ部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなプリンターや複写機等の装
置における基本的な紙送機構は、例えば特開平９−２０
２４８６号公報において、紹介されているとおりであ
る。すなわち、図３に示されるように、用紙５２が給紙
カセット５０内に積まれてセットされ、ホッピングロー
ラ５１により取り出される。また、ホッピングローラ５
２の前には重ね送り防止ローラ５３、５４及び搬送ロ-
ラ５５、５６等が配設されている。このうち、重ね送り
防止ローラ５４はワンウエイクラッチ機構を内臓してい
るローラ部材であり、用紙５２の給送方向と反対の方向
には駆動軸５７と一体に回転され、用紙５２が給送され
る方向には駆動軸５７に対して自由に回転できる構造に
なっている。また、重ね防止ローラ５４の外周には摩擦
ゴム５８が取りつけられている。

【０００３】従来の給紙用ローラ部材は、次のような製
造工程によって得られている。

【０００４】１）ゴム等のエラストマー基材を用いて、
円筒状（チューブ状）成形物を加硫または架橋成形す
る。

【０００５】２）得られた円筒状成形物を寸法調整のた
めに研摩し、目的とするローラの長さに切断後、洗浄す
る。

【０００６】３）切断された円筒状成形物の内側に樹脂
製のローラ本体を圧入し装着させる。

【０００７】このような製法によっているために、樹脂
製のローラ本体（軸芯）は摺動性を必要とし、機械的特
性に優れているポリアセタール（ＰＯＭ）やアクリロニ
トリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂が使用さ
れている。このように、従来の製法は多数の製造工程を
要し、製造コストを高くする要因となっている。

【０００８】一方、前記の特開平９−２０２４８６号公
報には、摩擦材とローラ本体（軸芯）とを二色成形によ
り一体成形することが開示されている。同公報による
と，摩擦材がローラ本体の外周に設けられた複数の枝部
の間に一体に介在されていることが開示されているが、
その枝部はローラの回転方向に平行に設けられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
給紙用ローラ部材は製造のために多数の工程を要する。
また、二色成形法によってローラ部材を製造する方法も
知られているが、その構造はローラ本体の外周上に設け
られた枝部が回転方向に対して平行となっていることか
ら、給紙用ローラとして使用した場合、枝部を有する部
分と有しない部分において硬度に大小が生じ、通紙不良
が発生し易いという問題がある。

【００１０】さらに、枝部が回転方向に平行に設けられ
ている構造を有しているために、製造上、次のような点
において不利である。

【００１１】１）二色成形による際に、ローラの回転方
向と平行に枝部が設けられている構造上、回転方向と垂
直な方向（ローラの長方向）に射出成形することができ
ない。

【００１２】２）このために成形時の金型は、スライド
開閉式の二面にならざるを得ず、これに起因して成形後
にパーティングラインがローラの表面に現れることが避
けられない。このパーティングラインは、給紙ローラに
使用するときにちぎれ落ちて機械内部に留まり、トラブ
ル発生の原因になり易い。

【００１３】３）二色成形による場合、型を二面用意し
て回転させる必要があり、取り数に制約があり、製造コ
ストが高くなる。

【００１４】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上述の
ように、従来の給紙用ローラは、構造上および製造上か
ら改良すべき点が多々みられる。そこで、本発明者らは
給紙ローラの構造を改めて検討し、ローラ本体の外周上
に回転軸と平行方向に凹溝を設けて、この凹溝を介して
熱可塑性エラストマー層を一体成形してなるローラ部材
を着想するに至った。この構造のローラ部材は、給紙時
においてローラ全体に均一に圧力を受けることから、通
紙不良の発生が著しく抑えられることを知り、さらに種
々検討して本発明を完成したものである。

【００１５】すなわち、本発明は、次のローラ部材に関
する。

【００１６】１）熱可塑性エラストマー層が熱可塑性樹
脂製のローラ芯材に装着されている給排紙用ローラ部材
において、前記熱可塑性エラストマー層が前記ローラ芯
材の外周に回転軸と平行方向に形成された複数本の凹溝
を介して一体成形されていることを特徴とするローラ部
材。

【００１７】２）前記の凹溝の深さをｄ（ミリメート
ル）とし、前記熱可塑性エラストマー層の厚さをｔ（ミ
リメートル）とするとき、ｄとｔの関係が式：０．１≦
ｄ／ｔ≦０．５かつｔ≧１を満足するものである上
記１）項記載のローラ部材。

【００１８】３）前記熱可塑性エラストマーがスチレン
系エラストマー、塩素化ポリエチレン系エラストマー、
塩化ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマ
ー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマ
ー、アミド系エラストマー、アイオノマーエラストマ
ー、エチレン・エチレンアクリレート共重合体系エラス
トマーおよびエチレン・酢酸ビニル共重合体系エラスト
マからなる群より選ばれたエラストマーである上記１）
または２）項に記載のローラ部材。

【００１９】上記のように、本発明のローラ部材は、熱
可塑性エラストマー層がローラ芯材の外周に回転軸と平
行方向に形成された複数本の凹溝を介して一体成形され
ている構造を特徴とする。すなわち、ローラ芯材の長方
向と同方向に凹溝が設けられていることから、回転方向
に対して平行な方向に突き出して射出成形できる。金型
は一面でよいから、成形時の製品の取り数が二面のとき
よりも２倍にすることができ、製造効率が高くなる。ま
た金型は、従来のように二面の開閉式を採用する必要が
ないので、成形物にパーティングラインが生ずることが
なく、均一であり、給紙時のトラブル要因が除去されて
いる。

【００２０】本発明のローラ部材は、例えばレーザープ
リンター、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、自
動預金支払機（ＡＴＭ）等における給紙機構に使用でき
るものであり、とりわけ紙等をピックアップし分離しな
がら搬送し耐磨耗性を要するローラ部材として有用であ
る。本ローラ部材は可塑性エラストマー層と熱可塑性ロ
ーラ軸芯がローラの回転軸と平行方向に設けられた凹溝
を介して一体成形されているために、ローラ面の硬度が
均一である。従って、プリンター等における紙送り機能
が精度よく発揮され、従来のものに比較して長時間の運
転中においても紙不送りの発生が著しく抑えられてい
る。また、本ローラ部材は上記のとおり一体成形されて
いる構造上から一面金型による二色成形が可能であり、
従来のローラ部材がスライド開閉式の金型を要したのに
比べて成形時の取り数が２倍になり、製造コスト低減の
面からも有利である。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を用
いて説明する。

【００２２】図１は、本発明のローラ部材１の一例を示
す斜面図であり、図２は図１のＡ−Ａ方向の断面図であ
る。ローラ芯材２は熱可塑性樹脂からなり、概略筒状に
形成されており、中心に駆動軸５７が自由に回転できる
大きさの貫通孔が設けられている。そして、ローラ芯材
２の外周には駆動軸と同方向に深さｄの凹溝が複数本、
平行に設けられており，この凹溝を介して厚さｄの熱可
塑性エラストマー層３が一体となって成形されている。
凹溝は、ローラ芯材の外周長さに占める各凹溝の幅の合
計長さが約１０〜９０％となるようにしたうえで、各凹
溝がほぼ等間隔に位置するように設定すればよい。

【００２３】ここで、凹溝の深さｄ（ミリメートル）と
熱可塑性エラストマー層の厚さｔ（ミリメートル）との
関係が、式：０．１≦ｄ／ｔ≦０．５かつｔ≧１を満足するように設定するとき、そのローラ部材は、長
時間の紙送り作業においても紙不送りのトラブルが発生
することなく、給紙用ローラとしての性能が極めて高く
なり、より好ましい実施態様である。熱可塑性エラスト
マー層の厚さｔは、１ｍｍという比較的薄い層であって
も目的を達することができるし、それ以上の厚さ、例え
ば２〜４ｍｍであつてもよい。また、凹溝の深さｄは少
なくとも０．１ｍｍ以上に設定することが好ましい。

【００２４】本発明のローラ部材において、ローラ芯材
と熱可塑性エラストマー層を二色成形して一体に成形さ
れる。従って、従来のようにローラ本体と熱可塑性エラ
ストマーを別に成形したのち、圧入装着するという製造
工程に比べて工程が短縮される。また、ローラ芯材の凹
溝は、回転軸と平行方向に設定されているために、射出
成形時に抵抗なく突き出すことができるので、作業性が
よい。

【００２５】本発明のローラ部材における熱可塑性エラ
ストマーの材質は、通常、給紙用ローラとしての性能に
必要な程度の弾力性、摩擦性、耐磨耗性を有するもので
あれば、ゴム材あるいは樹脂材、あるいはこれらの配合
材のいずれも原則的に使用可能である。とりわけ、スチ
レン系エラストマー、塩素化ポリエチレン系エラストマ
ー、塩化ビニル系エラストマー、オレフィン系エラスト
マー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマ
ー、アミド系エラストマー、アイオノマーエラストマ
ー、エチレン・エチレンアクリレート共重合体系エラス
トマーあるいはエチレン・酢酸ビニル共重合体系エラス
トマーが好ましく用いられる。

【００２６】前記のスチレン系エラストマーとしては、
スチレン・ブタジェン・スチレン、スチレン・イソプレ
ン・スチレン、スチレン・エチレン／ブチレン・スチレ
ン、スチレン・エチレン／プロピレン・スチレンが好ま
しい。

【００２７】ゴムと樹脂を配合した例としては、ＥＰＤ
Ｍゴムを少なくとも５０重量％以上含有するＥＰＤＭ系
ゴム１００重量部に対してアイオノマー樹脂を２５〜１
００重量部配合し、かつ、上記ＥＰＤＭ系ゴムを硫黄加
硫または樹脂加硫により動的加硫して上記アイオノマー
樹脂中に分散させたゴム組成物が好ましく挙げられる
（特開平１１−５９９５０号公報）。

【００２８】前記エラストマーのなかでも、とりわけス
チレン・エチレン／ブチレン・スチレンおよびスチレン
・エチレン／プロピレン・スチレンが好ましい。

【００２９】一方、本発明のローラ部材におけるローラ
芯材は、熱可塑性樹脂から構成されるが、この樹脂とし
てはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢ
Ｓ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）またはポリカーボネート（ＰＣ）が好ましく例
示される。この材質には、従来の製造法によると、摺動
性と機械的特性に優れているＰＯＭやＡＢＳを特に選択
する必要があったが、本発明では二色成形により一体化
されるためにこのような従来の材質に限定することな
く、上記のように例示されたものから幅広く選択するこ
とができる。

【００３０】本発明のローラ部材は、上記に特定される
構造を有することに特徴があり、その他の紙送りに必要
な構造や機構、例えば駆動軸やワンウエイクラッチ機構
の取り付けは、従来の紙送り機構に従って設定すればよ
い。

【００３１】

【実施例】（１）ローラ部材の二色成形ローラ軸芯材の樹脂としては旭化成工業（株）製のスタ
イラック＃１２１Ｂ（樹脂材料：ＡＢＳ）を、また熱可
塑性エラストマーとしてはスチレン・エチレン/プロピ
レン・スチレン樹脂［（株）クラレ製、セプトンＣ
Ｊ−００１］を用いて、ローラ部材を二色成形により製
造した。すなわち、二色成形機［機種：日精樹脂工業
（株）製、ＤＣ８０］にＡＢＳおよび前記熱可塑性エラ
ストマーを投入し、まずＡＢＳで芯材を成形し、この成
形物を回転させながら前記熱可塑性エラストマーを射出
温度２００℃で射出してエラストマー層を一体成形後、
脱型してローラ部材を得た。

【００３２】（２）取り数上記において、型寸法２５０ｍｍ角、成形品寸法：外形
２０ｍｍ、幅３０ｍｍした場合、本発明のローラ部材は
取り数８個の成形品が得られる。これに対して、従来法
（ローラの外周に同心円状に枝部を有する製品）では、
二面の金型を要するので成形品の取り数は4個であり、
しかも金型はスライド型開きを必要とするのでその製造
コストも本発明の場合よりも２割ほど高くなる。

【００３３】（３）通紙試験上記の成形方法により、ローラ芯材に回転軸と平行方向
に深さｄの凹溝を設け、これに厚さｔの熱可塑性エラス
トマー層を一体成形させたローラ部材を作製するに際し
て、表１に示すようなｄ（ｍｍ）およびｔ（ｍｍ）を有
する種々のローラ部材を作製した。この表中、ローラＮ
ｏ．１〜４は、本発明にそってローラ芯材に凹溝を設け
たものである。また、ローラＮｏ．５およびＮｏ．６
は、従来の構造を有するローラ部材であって、Ｎｏ．５
はｄが０ミリメートルの場合（すなわち、凹溝を設けな
いもの）であり、ローラＮｏ．６は、凹溝を回転方向と
平行方向（同方向）に設けたものである。

【００３４】上記で作製したローラ部材を複写機に取り
付けて、温度２２℃、湿度５５％の条件下で、Ａ４サイ
ズの紙（富士ゼロックスオフィスサプライ（株）製のＰ
ＰＣ用紙）１００００枚を５時間かけて通紙させる通紙
試験を行った。

【００３５】その結果を表１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１に示すとおり、本発明のローラ部材を
用いると、長期間の通紙試験中も紙不送り数がゼロであ
り、満足すべき結果を得た。これに対し、ローラ軸芯に
凹溝を設けなかった場合（ローラＮｏ．５）、試験中に
軸芯から可塑性エラストマー層が剥離し、途中停止の状
態となった。溝切りが回転方向と同方向であるローラＮ
ｏ．６の場合は、紙不送りが発生し、かつ成形時におけ
る取り数が少なく製造コストも高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一部切欠したローラ部材の一例を示す
斜視図である。

【図２】図１のローラ部材におけるＡ−Ａ線の断面図で
ある。

【図３】従来の給紙機構の一例を示す概略構成配置図で
ある（特開平９−２０２４８６号公報）。

【符号の説明】

１：ローラ部材２：ローラ芯材３：熱可塑性エラストマー層５７：駆動軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性エラストマー層が熱可塑性樹脂製
のローラ芯材上に装着されている給紙用ローラ部材にお
いて、前記熱可塑性エラストマー層が前記ローラ芯材の
外周に回転軸と平行方向に設けられた複数本の凹溝を介
して二色成形により一体成形されていることを特徴とす
るローラ部材。
【請求項２】前記の凹溝の深さをｄとし、前記熱可塑性
エラストマー層の厚さをｔとするとき、ｄ（ミリメート
ル）とｔ（ミリメートル）の関係が式：０．１≦ｄ／ｔ≦０．５かつｔ≧１を満足する請求項１記載のローラ部材。
【請求項３】前記熱可塑性エラストマーがスチレン系エ
ラストマー、塩素化ポリエチレン系エラストマー、塩化
ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウ
レタン系エラストマー、エステル系エラストマー、アミ
ド系エラストマー、アイオノマーエラストマー、エチレ
ン・エチレンアクリレート共重合体系エラストマーおよ
びエチレン・酢酸ビニル共重合体系エラストマーからな
る群より選ばれたエラストマーである請求項１または２
に記載のローラ部材。