JP2010128060A - Conductive roller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性ローラ(以下、単に「ローラ」とも称する)に関し、詳しくは、該導電性ローラの基体内の空気を容易に放出でき、軸の白化を防止できる導電性ローラに関する。 The present invention relates to a conductive roller (hereinafter also simply referred to as “roller”), and more particularly to a conductive roller that can easily release air in a base body of the conductive roller and prevent shaft whitening.
一般に、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、画像形成の各工程で、転写ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ、帯電ローラ、クリーニングローラ、中間転写ローラ、ベルト駆動ローラ等の、導電性を付与したローラが用いられている。 In general, in an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, a transfer roller, a developing roller, a toner supply roller, a charging roller, a cleaning roller, an intermediate transfer roller, and a belt are used in each image forming process. A roller having conductivity, such as a driving roller, is used.
かかる導電性ローラとして、例えば、特許文献1には、複数の金属板をそれぞれ曲げ加工し、円筒状に湾曲し、その両側縁を開先加工し、開先溶接によって各金属板の両側縁間を溶接した円筒状の導電性ローラが、開示されている。
As such a conductive roller, for example, in
また、特許文献2および3には、シャフト部材の外周上に導電性の弾性層を形成し、この弾性層上に導電性の樹脂層を形成し、シャフト部材が、樹脂製の中実円柱体およびその両端に形成されたそれぞれの軸部よりなる導電性ローラが、開示されている。
In
さらに、図6に示すように、円筒状基体34の外周に弾性層35を設けた構成を有しており、用途に応じて、金属製パイプの両端に軸部32を形成したフランジ31を嵌合して、その外周に弾性層35を形成した構造や、芯金等のシャフトの外周に円筒状基体本体を設けて、その外周に弾性層35を形成した構造の導電性ローラ30が、知られている。
Furthermore, as shown in FIG. 6, it has the structure which provided the
一方、特許文献4には、基体への接着剤の影響を防止するために、フランジに接着剤注入孔を設けることが、開示されている。
特許文献1〜3等に記載の従来の導電性ローラは、弾性層35としてUV硬化樹脂等を使用する場合、UV照射により樹脂を硬化して弾性層35を形成するときに、UV塗装時の反応熱により、円筒状基体34内の空気が熱膨張して気泡38が発生する(図7参照)。そこで、発生した気泡38を放出するためは、図8に示すように、フランジ部31の円筒状基体34と非接触である内側面31f内とつながるように孔31bを設けることが必須である。
In the case of using a UV curable resin or the like as the
しかしながら、上記構成とした場合、円筒状基体34とフランジ部31との接着に用いられるシアノアクリレート系等の接着剤36が気化してガス39が発生するため、図8中矢印で示した経路でガス39が孔31bから放出され、その結果、図9に示すようにガス39により軸部32が白化40し、表面が変質する問題がある。また、特許文献4記載のように接着剤注入孔31gを設けた場合(図10(a))には、円筒状基体34とフランジ部31との接着性は良好となるものの、熱膨張により発生した気泡を図10(b)中矢印で示した経路で放出するため、気泡を十分に放出できないという問題がある。
However, in the case of the above configuration, the cyanoacrylate-based
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、導電性ローラの基体内の空気を容易に放出でき、軸の白化を防止できる導電性ローラを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive roller that can solve the above problems and can easily release air in the base of the conductive roller and prevent the shaft from being whitened.
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、フランジ部の円筒状基体の端部との接合面の周方向に周溝を設けることで、円筒状基体内の空気を集めることができ、さらに該周溝と孔をつなぐことで、かかる空気を容易に放出でき、軸の白化を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive investigations to solve the above-mentioned problems, the inventor collects air in the cylindrical substrate by providing a circumferential groove in the circumferential direction of the joint surface between the flange portion and the end of the cylindrical substrate. Further, it has been found that by connecting the circumferential groove and the hole, such air can be easily released, and whitening of the shaft can be prevented, and the present invention has been completed.
即ち、本発明の導電性ローラは、円筒状基体の端部に、フランジ部とローラ軸方向に延設した軸部とを備えた軸部材が取り付けられ、
前記円筒状基体および前記フランジ部の外周に弾性層を有する導電性ローラにおいて、
前記フランジ部が、前記円筒状基体の端部との接合面の周方向で、かつ、該フランジ部の筒状部の外周側に周溝を有し、
さらに前記フランジ部を貫通して前記周溝とつながっている孔を有することを特徴とするものである。
That is, in the conductive roller of the present invention, a shaft member having a flange portion and a shaft portion extending in the roller axial direction is attached to the end portion of the cylindrical base body,
In the conductive roller having an elastic layer on the outer periphery of the cylindrical base and the flange portion,
The flange portion has a circumferential groove on the outer peripheral side of the cylindrical portion of the flange portion in the circumferential direction of the joint surface with the end portion of the cylindrical base body,
Furthermore, it has a hole penetrating the flange portion and connected to the circumferential groove.
また、本発明の導電性ローラは、前記フランジ部が、前記円筒状基体の端部内側面との接合面の周方向に周溝を有することが、好ましい。 In the conductive roller of the present invention, it is preferable that the flange portion has a circumferential groove in a circumferential direction of a joint surface with an inner surface of the end portion of the cylindrical base body.
さらに、本発明の導電性ローラは、前記フランジ部が、前記円筒状基体の端部内側面との接合面に複数の接着溝を有し、前記孔が前記複数の接着溝の中間に設けられていることが、好ましい。 Furthermore, in the conductive roller of the present invention, the flange portion has a plurality of adhesive grooves on the joint surface with the inner surface of the end portion of the cylindrical substrate, and the hole is provided in the middle of the plurality of adhesive grooves. It is preferable.
さらにまた、本発明の導電性ローラは、前記孔を複数有することが好ましく、前記孔の径が、0.1〜1.0mmであることが、好ましい。 Furthermore, the conductive roller of the present invention preferably has a plurality of holes, and the diameter of the holes is preferably 0.1 to 1.0 mm.
さらにまた、本発明の導電性ローラは、前記周溝の曲率半径R(mm)が、0.05〜0.30であることが、好ましい。 Furthermore, the conductive roller of the present invention preferably has a radius of curvature R (mm) of the circumferential groove of 0.05 to 0.30.
本発明によれば、導電性ローラの基体内の空気を容易に放出でき、軸の白化を防止できる導電性ローラを提供することが可能となった。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it became possible to provide the electroconductive roller which can discharge | emit easily the air in the base | substrate of an electroconductive roller, and can prevent whitening of a shaft.
以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の好適実施形態に係る導電性ローラの一例を示す図である。本発明の導電性ローラ10は、端部に、フランジ部1とローラ軸方向に延設した軸部2とを備えた軸部材3が取り付けられ、円筒状基体4およびフランジ部1の外周に弾性層5を有するものである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing an example of a conductive roller according to a preferred embodiment of the present invention. The
図2は、本発明の好適実施形態に係る導電性ローラの端部の一例を示す断面図であり、図3は、軸部材の一例を示す斜視図である。本発明の導電性ローラ10は、図2および図3に示すように、フランジ部1が、円筒状基体4の端部4aとの接合面1cの周方向で、かつ、フランジ部1の筒状部1hの外周側に周溝1aを有している。また、図2に示すように、フランジ部1を貫通する孔1bを有し、さらに、周溝1aと孔1bがつながった構造となっている。これにより、円筒状基体4内で空気が熱膨張して発生した気泡を、周方向の周溝1aを経由して、あるいは直接孔1bから外部に容易に放出することができる。また、かかる構造とすることにより、円筒状基体4内から、接着剤の気化により発生したガスの放出がなく、軸部2の白化を防止することができる。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of an end portion of a conductive roller according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view illustrating an example of a shaft member. As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4は、本発明の好適実施形態に係る導電性ローラの端部の他の一例を示す断面図である。本発明の他の導電性ローラ10は、フランジ部1が、円筒状基体4の端部の内側面4bとの接合面1fの周方向で、かつ、フランジ部1の筒状部1hの外周側に周溝1dを有し、フランジ部1を貫通する孔1eを有していることが好ましい。さらに、周溝1dと孔1eがつながっている。これにより、円筒状基体4内で空気が熱膨張して発生した気泡を、周方向の周溝1dを経由して、あるいは直接孔1eから外部に容易に放出することができる。また、円筒状基体4内から、接着剤の気化により発生したガスの放出がなく、軸部2の白化を防止することができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the end portion of the conductive roller according to the preferred embodiment of the present invention. According to another
図5は、フランジ部の一例を示す正面図である。本発明において、フランジ部1が、円筒状基体4の端部の内側面4bとの接合面1fに複数の接着溝1gを有し、孔1b、1eが複数の接着溝1gの中間に設けられていることが好ましい。これにより、接着溝1gに接着剤を保持して、より接着性をより良好にすることができる。また、接着溝1gは、複数あれば限定されないが、好ましくは3つ以上であり、より好ましくは3つである。
FIG. 5 is a front view showing an example of the flange portion. In the present invention, the
本発明の導電性ローラは、孔1b、1eを複数有することが好ましい。孔1b、1eの数を複数とすることで、円筒状基体4内で空気が熱膨張して発生した気泡をより容易に放出することができ、また気泡の発生を防ぐこともできる。
The conductive roller of the present invention preferably has a plurality of holes 1b and 1e. By using a plurality of holes 1b and 1e, it is possible to more easily discharge bubbles generated by the thermal expansion of air in the
また、本発明の導電性ローラは、孔1b、1eの径が、0.1〜1.0mmであることが好ましい。孔1b、1eの径をかかる範囲とすることで、円筒状基体4内で空気が熱膨張して発生した気泡をより容易に放出することができ、また気泡の発生を防ぐこともできる。
In the conductive roller of the present invention, the diameter of the holes 1b and 1e is preferably 0.1 to 1.0 mm. By setting the diameters of the holes 1b and 1e within such a range, bubbles generated by thermal expansion of air in the
さらに、本発明の導電性ローラは、周溝1a、1dの曲率半径R(mm)が、0.05〜0.30であることが好ましい。曲率半径Rをかかる範囲とすることで、円筒状基体4内で空気が熱膨張して発生した気泡を、周方向の周溝1a、1dを経由して、より容易に放出することができる。
Furthermore, in the conductive roller of the present invention, it is preferable that the radius of curvature R (mm) of the
本発明において、円筒状基体4の本体部としては、中空状の金属製パイプを用いることができる。かかる金属製パイプの材質としては、良好な導電性を有する金属材料からなるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウムやこれらを含む合金等を用いることができる。この金属製パイプの肉厚は、強度的に十分であるかぎり、軽量化の点で薄い方が好ましく、例えば、0.3〜2mmである。
In the present invention, a hollow metal pipe can be used as the main body of the
また、本発明において、フランジ部1および軸部2の材料としては、ローラの用途等に応じて、各種金属材料や樹脂材料等、いかなる材質のものを用いてもよいが、製造時の加工の容易性等の観点から、樹脂材料からなることが好適である。
In the present invention, the material of the
フランジ部1および軸部2の樹脂材料としては、具体的には、エンジニアリングプラスチックの場合、例えば、ポリアセタール、ポリアミド樹脂(例えば、ポリアミド6、ポリアミド6・6、ポリアミド12、ポリアミド4・6、ポリアミド6・10、ポリアミド6・12、ポリアミド11、ポリアミドMXD6(メタキシレンジアミンとアジピン酸とから得られるポリアミド)等)、ポリオキシメチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレンなどを挙げることができる。また、汎用樹脂としては、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンなどが挙げられる。その他、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等を用いることもできる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Specifically, as the resin material of the
また、上記の中でも、エンジニアリングプラスチックが好ましく、特に、ポリアセタール、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートなどが、熱可塑性で成形性に優れ、かつ、機械的強度に優れる点で一層好ましい。特に、ポリアミド6・6、ポリアミドMXD6、ポリアミド6・12、ポリブチレンテレフタレート、あるいはこれらの混合樹脂が好適である。なお、熱硬化性樹脂を用いることに差し支えはないが、リサイクル性を考慮すれば熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
Among the above, engineering plastics are preferable, and in particular, polyacetal, polyamide resin, polybutylene terephthalate, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polycarbonate, and the like are further improved in terms of thermoplasticity, excellent moldability, and excellent mechanical strength. preferable. In particular,
フランジ部1および軸部2に導電性を具えさせる場合の導電剤としては、樹脂材料中に均一に分散することができるものであれば各種のものを使用することが可能であるが、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバーやアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末などの粉末状導電剤が好ましく用いられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。この導電剤の配合量は、目的とする導電ローラの用途や状況に応じて適当な抵抗値が得られるように選定すればよく、特に制限されるものではないが、通常は材料全体に対して5〜40質量%、特には、5〜20質量%とすることが好ましい。
As the conductive agent in the case where the
さらに、フランジ部1および軸部2の樹脂材料中には、必要に応じ補強や増量等を目的として各種導電性または非導電性の繊維状物やウィスカー、フェライトなどを配合することができる。繊維状物としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維などの繊維を挙げることができ、また、ウィスカーとしては、チタン酸カリウムなどの無機ウィスカーを挙げることができる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの配合量は、用いる繊維状物やウィスカーの長さおよび径、主体となる樹脂材料の種類や目的とするローラ強度等に応じて適宜選定することができるが、通常は材料全体の5〜70質量%、特には10〜20質量%である。
Furthermore, in the resin material of the
上記円筒状基体4の外周面に形成される弾性層5の材料としては、特に限定されず、例えば、紫外線硬化型樹脂または電子線硬化型樹脂を好適に用いることができる。かかる紫外線硬化型樹脂または電子線硬化型樹脂としては、具体的には例えば、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ、これらの1種または2種以上を混合して用いることができる。また、これらの樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂を用いてもよい。
The material of the
上記の中でも、特に、(メタ)アクリレートオリゴマーを含む(メタ)アクリレート系樹脂組成物が好適である。このような(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマー、エーテル系(メタ)アクリレートオリゴマー、エステル系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート系(メタ)アクリレートオリゴマー等、また、フッ素系、シリコーン系のアクリルオリゴマーなどを挙げることができる。 Among the above, a (meth) acrylate-based resin composition containing a (meth) acrylate oligomer is particularly preferable. Examples of such (meth) acrylate oligomers include urethane (meth) acrylate oligomers, epoxy (meth) acrylate oligomers, ether (meth) acrylate oligomers, ester (meth) acrylate oligomers, and polycarbonate (meth). Examples include acrylate oligomers, and fluorine-based and silicone-based acrylic oligomers.
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
(実施例)
図1および図2に示すような、金属製パイプ(材質:アルミA6063,長さ:230mm,厚み0.7mm,外径φ18mm)の両端に軸部2を有するフランジ部1(材質:POM(ポリプラスチックス(株)製,EB−10)、肉厚1.2mm)が嵌合されてなる円筒状基体4の外周面に、弾性層形成用塗料をダイコータで塗工することにより、膜厚7mmにて、弾性体5の形成を行い、導電性ローラ10を得た。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
(Example)
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a flange portion 1 (material: POM (polyester) having
また、フランジ部1に、孔径が0.5mmの1つの孔1bを設け、曲率半径Rが0.15mmの周溝1aを外周に設けた。さらに、円筒状基体4の外径を18mm、内径を16.8mmとし、接着溝1gを3つ設けた。
The
弾性層形成用塗料としては、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーUV3000B(日本合成化学工業(株)製,官能基数:2,分子量:18000)65質量部、(メタ)アクリレートモノマーL−A(ラウリルアクリレート,共栄社化学(株)製,官能基数:1,Tg:−3℃)25質量部およびA−SA(β−アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート,新中村化学(株)製,官能基数:1,Tg:−10℃)10質量部、光重合開始剤IRGACURE184(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)0.5質量部、並びに導電剤MP−100(昭島化学工業(株)製)からなる混合物を、攪拌機にて、液温70℃、60回転/分で1時間攪拌混合し、ろ過して得られるUV硬化樹脂原料を用いた。弾性層形成用塗料は、塗工しながらスポットUV照射を施すことで形状を保てる程度まで硬化させた後、さらに、窒素雰囲気下で、回転させながらUV照射強度700mW/cm2にて5秒間UV照射を施すことで硬化させ、弾性層5を形成した。
As the coating material for forming an elastic layer, urethane (meth) acrylate oligomer UV3000B (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., functional group number: 2, molecular weight: 18000) 65 parts by mass, (meth) acrylate monomer LA (lauryl acrylate, Kyoeisha Chemical Co., Ltd., functional group number: 1, Tg: −3 ° C. 25 parts by mass and A-SA (β-acryloyloxyethyl hydrogen succinate, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., functional group number: 1, Tg : -10 ° C.) A mixture comprising 10 parts by mass, 0.5 parts by mass of photopolymerization initiator IRGACURE 184 (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), and conductive agent MP-100 (Akishima Chemical Industry Co., Ltd.) A UV curable resin raw material obtained by stirring and mixing with a stirrer at a liquid temperature of 70 ° C. for 1 hour at 60 rpm was used. The coating material for forming the elastic layer is cured to the extent that the shape can be maintained by applying spot UV irradiation while being applied, and then UV is applied for 5 seconds at a UV irradiation intensity of 700 mW / cm 2 while rotating in a nitrogen atmosphere. The
実施例の導電性ローラ10は、円筒状基体4内で空気が熱膨張して発生した気泡を容易に放出でき、軸の白化を防止できた。
The
1、31 フランジ部
1a、1d 周溝
1b、1e 孔
1c 円筒状基体の端部との接合面
1f 円筒状基体の端部内側面との接合面
1g、31g 接着溝
1h 筒状部
31b 孔
31f フランジ部の円筒状基体と非接触である内側面
2、32 軸部
3、33 軸部材
4、34 円筒状基体
4a 円筒状基体の端部
4b 円筒状基体の端部の内側面
5、35 弾性層
6、36 接着剤
10、30 導電性ローラ
38 気泡
39 ガス
40 白化
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記円筒状基体および前記フランジ部の外周に弾性層を有する導電性ローラにおいて、
前記フランジ部が、前記円筒状基体の端部との接合面の周方向で、かつ、該フランジ部の筒状部の外周側に周溝を有し、
さらに前記フランジ部を貫通して前記周溝とつながっている孔を有することを特徴とする導電性ローラ。 A shaft member having a flange portion and a shaft portion extending in the roller axial direction is attached to an end portion of the cylindrical base body,
In the conductive roller having an elastic layer on the outer periphery of the cylindrical base and the flange portion,
The flange portion has a circumferential groove on the outer peripheral side of the cylindrical portion of the flange portion in the circumferential direction of the joint surface with the end portion of the cylindrical base body,
The conductive roller further includes a hole penetrating the flange portion and connected to the circumferential groove.
前記孔が前記複数の接着溝の中間に設けられている請求項1または2記載の導電性ローラ。 The flange portion has a plurality of adhesive grooves on the joint surface with the inner surface of the end portion of the cylindrical base body,
The conductive roller according to claim 1, wherein the hole is provided in the middle of the plurality of adhesive grooves.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121113 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130308 |