JP4166034B2 - ゴムローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、写真現像機、複写機等のＯＡ機器に使用されるゴムローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、写真現像機、複写機等のＯＡ機器に使用されるゴムローラは、図１（図は本発明のものであるが外観が共通しているため従来例として引用する。）に示すように、円筒状中空体のゴムチューブに円柱形状の樹脂製の軸を挿入して得られるものであり、通常、長尺のゴムチューブに軸を挿入し、ゴムローラとしている。
【０００３】
一般に、ゴムローラの使用状況において、大きなトルクがかかる部分に使用されるゴムローラは、軸に挿入されたゴムチューブが空回りしてしまうのを防止するため、ゴムチューブと軸を接着剤を介して固定するのが通常である。そして、接着剤を介して固定する場合には、予め接着材を塗布した軸に、ゴムチューブを被せた状態で加硫することにより接着固定を行い、両端にはみ出した接着剤は、後工程にて除去される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ゴムチューブを接着剤で固定したゴムローラを写真現像機の現像液中で、搬送ローラとして使用される場合、接着剤が現像液で腐食されるため、ゴムチューブと軸との接着力が徐々に損なわれ、ゴムチューブが空回りしてしまうという問題があった。
【０００５】
一方、ゴムローラでも、図２に示す一本の軸に短尺のゴムチューブを複数備えるローラ（串ローラと称す）がある。この串ローラにおけるゴムチューブの固定を接着剤により行なう場合には、短尺ゴムチューブを固定する位置に相当する軸表面に、接着剤を塗布しておき、短尺ゴムチューブを被せた後、加硫することにより成形する。
【０００６】
しかし、短尺ゴムチューブの位置に相当する軸表面に接着剤を塗布するのは、接着剤塗布の位置制御という点で困難であり、たとえ塗布できたとしても、加硫した後、軸に存在する複数の短尺ゴムチューブ両端にはみ出した接着剤を除去するのは、非常に手間のかかる作業であった。
【０００７】
そのため、串ローラの場合の接着には、接着剤のはみ出しを抑えるため、短尺ゴムチューブの軸方向長さよりも短い範囲に接着剤を塗布することで、すなわち、接着剤量を量的に抑えて塗布することではみ出し処理を回避できる。しかしながら、このようにして成形される串ローラを現像液中で使用すると、接着剤の腐食が早期に発生して接着強度が低下し、ゴムチューブが早期に空回りするという問題が発生する場合があった。
【０００８】
本発明は、これら問題を解決するものであり、接着剤等を使用せずともゴムチューブを軸に確実に固定できるゴムローラを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決する手段】
即ち、本発明は、上記課題を解決するために、少なくとも最内層がゴムである中空状のゴムチューブを軸に被覆してなるゴムローラにおいて、ゴムチューブと軸とを接着剤なしに、圧入により固定したことを特徴としている。
【００１０】
また、前記ゴムチューブがモールド成形のままにて仕上られたことを特徴としている。
【００１１】
また、前記ゴムチューブの内周面の表面粗さがＲａ＝０．３〜０．７μｍであり、前記軸の外周面の表面粗さがＲａ＝０．６μｍ以下としたことを特徴としている。
【００１２】
また、前記軸単体に圧入する前記ゴムチューブが複数個に分割されていることを特徴としており、さらには前記軸がポリフェニレンエーテル、ゴムチューブがシリコンゴムであることを特徴としている。
【００１３】
【作用】
本発明のゴムローラによれば、ゴムチューブと軸との固定を接着剤を要しない圧入による固定にしたため、腐食液環境中での使用、たとえば現像液中で使用しても、軸上でゴムチューブが空回りすることなく、長期にわたって使用可能となる。また、ゴムチューブを接着するために軸に接着剤を塗布する工程を省略できる。
【００１４】
なお、接着剤を使用するゴムローラの場合、接着剤がゴムチューブおよび軸の接面に溜まるように、接面は粗くするのが通常である。したがって、ゴムチューブを圧入のみで固定するためには、ゴムチューブの内径を軸の外径対して相対的に小さくすることで、圧接力を上げる必要がある。その場合、ゴムチューブを軸に挿入する際、ゴムチューブを拡径させるのに、大きな力が必要となると共に、ゴムチューブに損傷を与えずに拡径する技術が必要となり、ゴムローラを組立てる作業効率が悪化するいう問題が生じる場合がある。
【００１５】
そこで、本発明では、モールド成形のままにて仕上たゴムチューブをそのまま使用することにより得られた、内周面の表面粗さがＲａ＝０．３〜０．７μｍ程度のゴムチューブ、および、前記軸の外周面の表面粗さがＲａ＝０．６μｍ以下となるようにゴムチューブと軸との接触面の表面粗さを規定することで、ゴムチューブが安定して圧入固定される。よって、必要以上にゴムチューブの内径を小さくすることなしに容易に圧入固定でき、さらにゴムチューブおよび軸の材質によることなく安定した圧接力が得られ、ゴムチューブが空回りする問題を解決できる。
【００１６】
また、ゴムローラを串ローラとすることで、軸に塗布する接着剤を正確に位置決めして塗布する問題を解消でき、接着剤のはみ出しを除去する工程を省略できる。そして、接着剤を使用せずに固定しているため、現像液中で使用しても長期にわたって使用できる。
【００１７】
また、軸をポリフェニレンエーテル（以下ＰＰＥと称す）とし、ゴムチューブをシリコンとし、双方ともに前記表面粗さに設定することで、回転保持力が通常のほぼ２倍程度のゴムローラとすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のゴムローラ１を示す図である。
ゴムローラ１は、ゴムチューブ２を軸３に挿入して得られるものであり、ゴムチューブ２が圧入により固定されている。圧入の度合い（締まりばめ）は、例えばゴムチューブの内径に対し、軸の外径が０．１〜１．０ｍｍ大きい程度が好適であり、本発明では０．０５〜０．５ｍｍの締まりばめでも空回りすることなく、効果を十分に発揮する。
【００１９】
ゴムチューブ２は、円筒状の中空体であり、少なくともゴムチューブ２の内周面を形成する最内層はゴムで成形され、その内周面は、軸方向にほぼ均一な表面粗さで形成されている。本実施例では、ゴムチューブの材料として、シリコンゴムを使用しており、全体が１種類の材料からなるゴムチューブである。
【００２０】
ゴムチューブ２の材料としては、シリコンゴムに限定せず、通常のゴムローラに使用される各種ゴム材料であればよく、例えば、天然ゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ウレタンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。これらを単独で、または２種以上で用いて複数層のゴムチューブとしてもよいが、最内周層には上記材料を用いることとし、中でもシリコンゴムを用いるのが耐薬品性に優れ、薬品による膨潤が少ないという点で特に写真現像機用のゴムローラとして好適である。
【００２１】
ゴムチューブ２の内周面は、接着剤を塗布する場合には表面粗さを均一にする必要はなく、逆に接着剤が残留するように粗い方がよいが、本願の場合、ゴムチューブを軸３の所定位置に圧入により圧着保持する必要があり、ゴムチューブ２の内周面全体を平均表面粗さＲａ＝０．３〜０．７μｍ程度に設定している。
【００２２】
なお、このゴムチューブ内周面の表面粗さは、モールド成形のままにて仕上たゴムチューブの表面粗さである。一般にゴムチューブを成形する際、チューブの孔部、即ち芯になるピンは旋盤で仕上げられるが、旋盤加工のピン表面の仕上げ粗度はＲａ＝０．３〜０．７μｍ程度であり、この粗度がゴムチューブ成形時に転写されてゴムチューブの内周面の表面粗さとなる。したがって、実施例ではモールド成形のままにて仕上たゴムチューブをそのまま使用しているため、ゴムチューブ２の内周面全体の表面粗さはＲａ＝０．３〜０．７μｍ程度である。
【００２３】
軸３は、樹脂製の円柱状部材であり、ゴムチューブ２が接する表面は、均一な表面粗さに設定されており、好ましくは、平均表面粗さＲａ＝０．６μｍ以下に設定されている。ただし、ゴムチューブ２が接触しない両端部分は、特に表面粗さを均一に設定する必要はない。
【００２４】
ここでゴムチューブ２の内周面を所定の平均表面粗さとし、軸３の平均表面粗さＲａ＝０．６μｍ以下に設定することで、その相乗効果により、確実にゴムチューブ２を圧着保持可能となるが、もし、平均表面粗さＲａを０．６μｍよりも大きく設定すると、回転保持力が小さくなる。すなわち軸に挿入されたゴムチューブが、小さな力で空回りを発生させやすくなり、大きなトルクのかかる環境では使用できなくなる。また、逆に平均表面粗さを小さく設定し過ぎると今度は、ゴムチューブ２との表面の摩擦力が大きくなり、ゴムチューブ２を軸３に挿入しにくくなるといった問題が生じ易く、ゴムチューブ２を定位置に位置させるのが困難となる恐れがある。したがって、軸３表面の平均表面粗さＲａは、０．５μｍ程度であることが好ましい。
【００２５】
ここで軸３に使用される材料は、実施例ではＰＰＥを使用しているが、特に限定するわけではなく、各種熱可塑性樹脂、たとえば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、変形ポリフェニレンエーテル、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンや、熱硬化樹脂であるフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。また、軸３の形状は、中実体や中空体としてもよく、さらに金属製の中実体や中空体としてもよい。
【００２６】
本発明のゴムローラ１は、前述したゴムチューブ２を軸３に圧入して得られ、ゴムチューブ２の内周面を表面粗さ０．６μｍ以下に設定し、チューブ内径を軸３の外径より０．１ｍｍ小さく設定したゴムチューブ２を、外周面の表面粗さを０．３〜０．７μｍ程度に設定した軸３に被覆することにより得られる。すなわち、ゴムチューブ２の内周面の表面粗さと軸３の表面の表面粗さを０．５μｍ程度で双方同じ表面粗さとする。
【００２７】
本実施例では、内径１６．０ｍｍ、長さ１６ｍｍのシリコンゴムからなるゴムチューブ２の表面粗さをＲａ＝０．５μｍとし、外径１６．１ｍｍ、材料をＰＰＥとした軸３に被覆している。ここで、このゴムローラ１について、ゴムチューブ２の表面粗さをＲａ＝０．５μｍとし、軸３の表面粗さを変化させて軸３とゴムチューブ２の回転保持力を調べたところ、表１の結果となった。ここで、回転保持力とは、軸３に圧入固定されたゴムチューブ２が軸３に対し、空回りするのに必要な力（トルク）で、数値が大きいほど、空回りしにくいということになる。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表１より、軸３の表面粗さがＲａ＝０．６μｍを境に回転保持力が表面粗さの大きなものよりもほぼ２倍大きい値を示すことがわかった。したがって、圧入の圧接力を強くするため、軸径に対し、ゴムチューブの内径を極度に小さくする必要はなく、軸３の表面粗さを０．６μｍ以下に設定すれば、接着剤を用いずともゴムチューブ２を圧接保持可能となる。
【００３０】
一方、ゴムチューブ２をそのままで、軸３の材質をＳＵＳ３１６に変更し、表１と同等の実験を行なった結果を表２に示す。結果は、表１と同様に、軸３の表面粗さがＲａ＝０．６μｍを境に回転保持力が表面粗さＲａ＝０．６μｍより大きなものに対して、ほぼ２倍程度大きい値を示すことがわかった。
【００３１】
【表２】

【００３２】
したがって、表１、表２より、ゴムチューブ２の内周面の表面粗さをほぼＲａ＝０．５μｍとし、前記軸３の外周面の表面粗さがＲａ＝０．６μｍ以下とすれば、軸３の材質によることなく、圧入によりゴムチューブ２を軸３に確実に圧接できることがわかった。
【００３３】
また、上記実施例では１本の軸３に対し、ゴムチューブ２が１本である例について説明したが、図２に示したゴムチューブ２が複数に分割された串ローラ４でも同様である。串ローラ４の場合、軸の外周面の表面粗さを短尺のゴムチューブの固定位置だけなく、軸の外周面全体を所定の表面粗さにする方が串ローラ４の製造が容易で、安定して短尺ゴムチューブが固定される。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明した通りの本発明のゴムローラによれば、下記の多大な効果を奏する。
▲１▼ゴムチューブを軸に圧入により固定するため、ゴムチューブと軸とを接着する工程を省略することができる。また、接着剤のはみ出し除去処理も不必要になり、特に串ローラの接着剤はみ出し除去処理が不要となることで、串ローラのコストを下げることができる。
▲２▼圧入による固定であるため、現像液などの接着剤を腐食する環境下で使用されても、長期にわたって使用することができる。
▲３▼ゴムチューブの内周面および軸の外周面を所定の表面粗さに設定して圧入により固定することで、必要以上にゴムチューブの径を相対的に小さくせずとも、ゴムチューブを強固に固定できる。よって、圧入のみで確実にゴムチューブの空回りを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴムローラの図である。
【図２】本発明の串ローラを示す図である。
【符号の説明】
１ ゴムローラ
２ ゴムチューブ
３ 軸
４ 串ローラ

Claims (2)

1. 少なくとも最内層がゴムである円筒中空状のゴムチューブを円柱状の軸に被覆してなり、前記ゴムチューブと前記軸とを接着剤なしに、圧入により固定してなるゴムローラにおいて、前記ゴムチューブがシリコンゴム、前記軸がポリフェニレンエーテルであって、前記ゴムチューブの内周面の表面粗さがＲａ＝０．３〜０．７μｍであり、前記軸の表面粗さがＲａ＝０．６μｍ以下としたことを特徴とするゴムローラ。
2. 前記ゴムチューブの内径が１６．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のゴムローラ。

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