JP2004105862A

JP2004105862A - ローラの弾性層厚さ規制治具

Info

Publication number: JP2004105862A
Application number: JP2002272320A
Authority: JP
Inventors: Takuzo Kurachi; 倉地　卓三
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】ブレード塗装方法を用いて弾性層を形成する場合に、弾性層の偏肉が極力小さくなり、画像品質の良いローラを製造することができるローラの弾性層厚さ規制治具を提供することにある。
【解決手段】電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタに用いるローラ２に弾性層３を形成するためのローラ２の弾性層厚さ規制治具Ａにおいて、表面に弾性層３を形成するローラ２と、このローラ２と間隔を置いて対向する塗装ブレード１とを備え、前記ローラ２に前記塗装ブレード１との間隔を保持するのに役立つ基準面５を設けた。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタ等に用いるローラの弾性層形成用ブレード塗装装置におけるローラの弾性層厚さ規制治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
関連する技術としては、特許文献１、特許文献２、特許文献３、および特許文献４の開示を参照することができる。
【０００３】
複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリには未定着トナーをコピー用紙に定着させるための定着装置が設置され、該装置内は定着ローラを始め、コピー用紙を定着ローラに押し付けるための加圧ローラ等が組み込まれてある。
【０００４】
前記定着ローラは、通常、アルミニウムもしくは鉄系の金属製芯金の表面にＰＦＡ（フェノールフォルムアルデヒド）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を、あるいはプライマ層を下地としてその上にＰＦＡやＰＴＦＥを離型層として形成している。離型層は所望の表面粗さを得るため、テープ研磨やバニッシュ等の手段により仕上げ加工されている。
【０００５】
また、近年製品の高画質化の要求から、上記のようなハードローラではなく、フルカラープリンタ用に使用されてきた弾性層を有するソフトローラの必要性が増してきた。これはとくにハーフトーンや写真画像において階調性や粒状度を重視するためである。
【０００６】
さらに、同時にトナーがコピー用紙に定着する度合い、すなわち定着性も高精度の要望がある。これらの特性を左右する、定着ローラの特性として、離型層膜厚バラツキの他、弾性層膜厚バラツキがある。
【０００７】
高画質化を狙うためには、弾性層を有するソフトローラで、なおかつ離型層、弾性層の膜厚バラツキの高精度化も同時に達成しなければならない。
【０００８】
前記離型層はディスパージョンや粉体の静電塗装により形成することができ、膜厚として１０〜３０μｍ程度である場合が多い。一方、弾性層は主に液状シリコンゴムを、ロールコータあるいはブレード塗装、あるいはスプレー塗装や注型法などで形成するのが一般的である。
【０００９】
離型層にＰＦＡチューブを用いる際には、金型による注型法が採用されるが、ＰＦＡが塗装で形成される場合は、シリコンゴムもスプレーやロールコータ、ブレード塗装を用いることが多い。とくに、定着ローラにはクラウン形状が必要であること、また、シリコンゴムは非常に高価であるため材料歩留まりが求められるという理由から、ブレード塗装方法がよく用いられる。
【００１０】
ソフトタイプの定着ローラは通常シリコンゴムやフッ素系のゴムを芯金上に弾性層として被覆し、その上にＰＦＡやＰＴＦＥといった離型層を設ける。あるいは密着性を増すため、弾性層と離型層との間にプライマ層を設ける場合も多い。シリコンゴムやプライマは液状のものが多く、離型層は液状の他、粉体状のものもある。
【００１１】
製造方法は、ＰＦＡチューブと注型法の組み合わせによるものと、シリコンゴムをブレード塗装あるいはロールコータもしくはスプレー塗装により形成した後、離型層を塗装する方式に大別できる。弾性定着ローラの場合、搭載機種が高級機であることが多いため、芯金の多くはジャーナルを有する形状のものがほとんどである。
【００１２】
上記弾性層の形成方法において、注型を用いない場合はスプレー塗装かブレード塗装による場合が多いが、シリコンゴムは高価であるのにスプレーでは材料歩留まりが悪いこと、また、弾性層厚みは２００〜５００μｍ前後要求されるのに対して、スプレーでは時間がかかりすぎるという不具合から、しばしばブレード塗装方法が採用される。
【００１３】
【特許文献１】
特許第０２５２９７０３号公報
【特許文献２】
特許第０２５３４５３２号公報
【特許文献３】
特許第０２８８３３８８号公報
【特許文献４】
特許第０２５３００５０号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
図４は従来のブレード塗装装置におけるローラの弾性層厚さ規制治具を示す概略図である。ブレードで塗装するブレード塗装装置は、ローラ２の芯金２ｂのジャーナル軸中心７を主軸のセンタ治具４でチャックし、主軸回転系から独立して保持される厚さ規制ブレード１を、ローラ胴部表面２ａから所望のギャップＧを保持して、ノズル（図示せず）よりシリコンゴムを吐出する。
【００１５】
このとき、厚さ規制ブレード１はローラ２の振れに追随せず、弾性層は振れの分だけ膜厚がばらつく。すなわち、芯金２ｂのジャーナル軸中心７と胴部表面２ａ間で振れを持っている、つまり同軸度がずれている。この場合は、形成後の弾性層厚みが円周方向で偏肉となり、その偏肉量は同軸度の２倍となる。
【００１６】
それによって、ローラ１回転中で熱伝導にバラツキが発生し、画像の中でローラのピッチで定着性や粒状度にムラが起きる。また、外径振れが大きすぎる場合は、紙送りの線速やニップ幅が変動するため、同様に画像品質が低下したり、紙送り不良を併発することも起こり得る。
【００１７】
離型層が概略２０μｍ程度であるのに対して、弾性層は２００〜３００μｍあるため、弾性層の偏肉はローラ円周方向における熱伝導バラツキを引き起こし、画像上では粒状度や定着性が劣化する要因になり得る。さらに、ローラ１回転中でニップ幅が変動するため、紙送り不良も併発しかねない。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、ブレード塗装方法を用いて弾性層を形成する場合に、弾性層の偏肉が極力小さくなり、画像品質の良いローラを製造することができるローラの弾性層厚さ規制治具を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタに用いるローラに弾性層を形成するためのローラの弾性層厚さ規制治具において、ローラの外周面に対して弾性層の厚さに対応する距離分隔てて厚さ規制ブレードを設けたローラの弾性層厚さ規制治具を最も主要な特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のローラの弾性層厚さ規制治具において、ローラの外周面と前記厚さ規制ブレードを所定の距離に保持するための保持手段を設けたことを主要な特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はローラの弾性層形成用ブレード塗装装置における本発明によるローラの弾性層厚さ規制治具の第１の実施の形態を示す概略図である。
【００２２】
厚さ規制治具Ａの厚さ規制ブレード１において、先端部１ａは通常エッジ状であり、ローラ２の胴部２ｂの表面２ａ（母線）と所定のギャップＧを持って、主軸回転系とは独立に維持されている。
【００２３】
この厚さ規制ブレード１はローラ２の胴部２ｂの端面２ｃに設けた基準面５にベアリング６を介してローラ２の胴部表面２ａと対向し、このローラ２の胴部表面２ａと常に一定のギャップＧを維持してローラ２が回転するように構成する。
【００２４】
基準面５はローラ２の胴部２ｂの端面２ｃに設けるため、厚さ規制ブレード１の先端エッジ部１ａはローラ２の胴部表面（母線）２ａの振れに追随することになる。図２は図１のローラの弾性層形成用ブレード塗装装置におけるローラの弾性層厚さ規制治具を使用して形成された弾性層を備えたローラを示す断面図である。
【００２５】
図２において、ローラ２の胴部２ｂ−ここでは金属製芯金２ｂ−の表面には弾性層３が図１の厚さ規制ブレード１とローラ２の胴部表面（母線）２ａとの間のギャップＧ分の厚さで形成されている。
【００２６】
図３はローラの弾性層形成用ブレード塗装装置における本発明によるローラの弾性層厚さ規制治具の第２の実施の形態を示す概略図である。図において、厚さ規制ブレード１はローラ２のジャーナル軸を基準面５としてベアリング６を介してローラ２の胴部表面２ａと対向し、このローラ２の胴部表面２ａと常に一定のギャップＧを維持してローラ２が回転するように構成する。
【００２７】
このときジャーナル軸外径と胴部外径の間には同軸度が要求されるが、ジャーナル軸中心基準でＮＣ旋盤等による同時切削で加工すれば、きわめて精度の高い同軸度が得られる。
【００２８】
要求される弾性層厚みは５０〜５００μｍ程度まで、搭載する機種により多様である。しかし、ローラへの突き当て基準と厚さ規制ブレードをマイクロヘッド等で締結、保持すれば、ローラの弾性層、離型層を形成する胴部表面から厚さ規制ブレード先端エッジ部までのギャップを自由に微調整できる。
【００２９】
さらに、厚さ規制ブレードの形状を変更すれば、ストレート形状の他、もちろんクラウン形状にも対応可能であり、１本のローラ内の軸方向において、両端と中央で弾性層厚みを変化することもできる。
【００３０】
画像品質、とくに濃度バラツキである粒状度は弾性層厚みに起因し、１回転中で厚みがバラツキを持つと変動するが、厚みのバラツキが５０〜６０μｍに達すると、目視でも明確に判るようになる。
【００３１】
したがって、基準面と弾性層を形成する外径部は同軸度として、厚みバラツキすなわち偏肉の半分が要求され、概略３０μｍ以内が必要となる。
【００３２】
以上はブレード塗装について述べたが、ロールコータによる場合も同じ原理で弾性層を偏肉なく形成可能である。
【００３３】
以上のように、厚さ規制ブレード突き当ての基準面をローラの胴部もしくはジャーナル軸外径部に設けることで偏肉のない弾性層を形成でき、例えば、とくに画像品質のよい弾性層を有する定着ローラを簡易に製造することが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、ローラの外周面に対して弾性層の厚さに対応する分隔てて厚さ規制ブレードを保持したので、ブレード塗装装置によって弾性層を形成するさいに、偏肉の少ない弾性層を設けることが可能となる。
【００３５】
請求項２によれば、ブレード塗装装置によって弾性層を形成するさいに、弾性層厚みの変更やクラウン形状を容易に製造でき、生産の効率化や多品種への対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ローラの弾性層形成用ブレード塗装装置における本発明によるローラの弾性層厚さ規制治具の第１の実施の形態を示す概略図である。
【図２】図１のローラの弾性層形成用ブレード塗装装置におけるローラの弾性層厚さ規制治具を使用して形成された弾性層を備えたローラを示す断面図である。
【図３】ローラの弾性層形成用ブレード塗装装置における本発明によるローラの弾性層厚さ規制治具の第２の実施の形態を示す概略図である。
【図４】従来のブレード塗装装置におけるローラの弾性層厚さ規制治具を示す概略図である。
【符号の説明】
Ａ　弾性層厚さ規制治具
１　厚さ規制ブレード
１ａ　厚さ規制ブレードの先端エッジ部
２　ローラ
２ａ　ローラ２の胴部表面
２ｂ　ローラ２の胴部（芯金）
２ｃ　ローラ２の胴部端面
３　弾性層
５　基準面
６　ベアリング（保持手段）

Claims

電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタに用いるローラに弾性層を形成するためのローラの弾性層厚さ規制治具において、ローラの外周面に対して弾性層の厚さに対応する距離分隔て厚さ規制ブレードを設けたことを特徴とするローラの弾性層厚さ規制治具。
ローラの外周面と前記厚さ規制ブレードを所定の距離に保持するための保持手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のローラの弾性層厚さ規制治具。