JP5416755B2 - 研磨装置、及びそれにより研磨された画像形成装置用の導電性ローラ - Google Patents

Description

本発明は、フィルム研磨材を用いた研磨装置、及びそれにより研磨された画像形成装置用の導電性ゴムローラに関する。

例えば、電子写真複写装置、プリンター、静電記録装置等の画像形成装置においては、帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等として導電性ローラが多用されている。この導電性ローラは、一般に、長尺帯状のフィルム研磨材を用いた研磨装置によりローラ表面が研磨され超仕上げが行われる。

図５に概念的に示すように、前記研磨装置ａは、フィルム研磨材Ｆを巻き戻して送り出す供給リールｃと、送り出されたフィルム研磨材Ｆを巻き取って回収する回収リールｄと、その間に配され前記フィルム研磨材Ｆを研磨対象物Ｗに押し付けて研磨させるバックアップローラｅとを含んで構成される。

前記回収リールｄは、電動モータｍにより回転数一定で駆動され、前記供給リールｃからフィルム研磨材Ｆを引き出すとともに、引き出されたフィルム研磨材Ｆを巻き取って回収している。又供給リールｃには、例えばバネ等を用いたブレーキ手段ｆが接続され、供給リールｃに一定の抵抗を負荷することにより前記フィルム研磨材Ｆにテンションを与えている。

しかしながらこのような研磨装置ａでは、前記回収リールｄによるフィルム研磨材Ｆの回収が進むにつれ、回収リールｄの直径が必然的に大きくなる。そのため、回収リールｄを回転数一定で駆動した場合には、フィルム研磨材Ｆの走行速度が次第に速くなり、フィルム研磨材Ｆの消費量を増加させるなど生産コストの上昇を招く。又研磨品質も変化するため、均質性にも不利が生じる。

他方、供給リールｃ側では、フィルム研磨材Ｆの送り出しが進むにつれ、供給リールｃの重量が減少する。そのためブレーキ手段ｆによる抵抗が一定の場合には、供給リールｃが次第に回転しやすくなってテンション力が減少する。その結果、フィルム研磨材Ｆに緩みが発生し、研磨品質の均質性をさらに低下させるという問題が発生する。

なお下記の特許文献１には、フィルム研磨材を用いた研磨装置の一例が記載されている。

特開２００３−１１７７９５号公報

そこで本発明の第１の目的は、回収リールをエアーモータにより駆動させるとともに、バックアップローラと回収リールとの間に所定構造の引出し手段を介在させることを基本として、フィルム研磨材の走行速度を回収初期から回収終期に至り一定に保つことができ、フィルム研磨材の消費量を一定化させて生産コストの上昇を抑えるとともに、研磨品質を均質化させうる研磨装置、及びそれにより研磨された画像形成装置用の導電性ローラを提供することにある。

又第２の目的は、フィルム研磨材のテンション力を一定化でき、該フィルム研磨材の緩みの発生を抑えて研磨品質をさらに均質化させうる研磨装置、及びそれにより研磨された画像形成装置用の導電性ローラを提供することにある。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、フィルム研磨材を巻き戻して送り出す供給リールと、送り出されたフィルム研磨材を巻き取って回収する回収リールと、その間に配され前記フィルム研磨材を研磨対象物に押し付けて研磨させるバックアップローラとを含む研磨ヘッドを具える研磨装置であって、
前記研磨ヘッドは、
前記回収リールを駆動させるエアーモータ、
及び前記バックアップローラと回収リールとの間に配されかつ前記供給リールからフィルム研磨材を引き出す引出し手段を具えるとともに、
該引出し手段は、一定速度で回転する回転駆動ローラと、この回転駆動ローラに前記フィルム研磨材を押し付けて回転するワンウェイローラとからなることを特徴としている。

また請求項２では、前記回転駆動ローラは、その表面がゴム弾性材からなる滑り防止層で被覆されたことを特徴としている。

また請求項３では、前記研磨ヘッドは、前記供給リールに連結して該供給リールに回転抵抗を与えるエアーブレーキを具えることを特徴としている。

また請求項４では、前記研磨ヘッドは、前記供給リールの回転回数を測定する回転センサと、この回転センサの検知信号に基づき前記エアーブレーキへのエアー流量を制御する比例弁とを含むブレーキ制御手段を具えることを特徴としている。

また請求項５は、画像形成装置用の導電性ローラの発明であって、請求項１〜４の何れかに記載の研磨装置を用いた研磨方法により研磨されたことを特徴としている。

本発明は叙上の如く、回収リールをエアーモータにより駆動させるとともに、バックアップローラと回収リールとの間に、引出し手段を介在させている。しかもこの引出し手段は、一定速度で回転する回転駆動ローラと、この回転駆動ローラに前記フィルム研磨材を押し付けて回転する押付けローラとから構成される。

従って、前記回転駆動ローラの駆動により、フィルム研磨材を、供給リールから一定速度で引き出して回収リールへ送ることができる。又引出し手段からのフィルム研磨材は、エアーモータにより駆動される回収リールによって順次回収される。ここで、エアーモータは、その圧縮エア−の圧力調整により、該エアーモータによる巻き取りトルクを、前記回転駆動ローラを駆動する電動モータの出力トルクよりも低く設定することが容易であり、これにより前記電動モータへの過負荷を防ぎ、損傷を防止することができる。

又、図３に例示するように、例えばフィルム研磨材を回転駆動ローラに巻き付けて係止させる場合には、巻き取りトルクが低いと、フィルム研磨材に緩みが生じて回転駆動ローラとフィルム研磨材との間に滑りが発生してしまい、フィルム研磨材を一定速度で送ることが困難となる。しかし本発明では、前記押付けローラを用いてフィルム研磨材を回転駆動ローラに押し付けるとともに、この押付けローラとしてワンウェイローラを用いその逆転を防止している。従って、回転駆動ローラとフィルム研磨材との間の滑りを防止でき、フィルム研磨材を一定速度で送ることが可能となる。

本発明の研磨装置の一実施例を示す斜視図である。 その研磨ヘッドの構造を示す概念図である。 引出し手段による効果を示す概念図である。 エアーブレーキの構造の一例を示す概念図である。 従来の研磨ヘッドの構造を示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１において、本実施形態の研磨装置１は、フィルム研磨材Ｆを巻き戻して送り出す供給リール２と、送り出されたフィルム研磨材Ｆを巻き取って回収する回収リール３と、その間に配され前記フィルム研磨材Ｆを研磨対象物Ｗに押し付けて研磨させるバックアップローラ４とを含む研磨ヘッド５を具える。

本例では、前記研磨対象物Ｗが、例えば電子写真複写装置、プリンター、静電記録装置等の画像形成装置において、帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等として使用される導電性ローラＷ１であり、前記研磨装置１が、この導電性ローラＷ１のゴム表面を、鏡面状に研磨仕上げするために用いられる場合が示される。なお前記導電性ローラＷ１は、周知の保持装置（図示しない）により、その軸心ｉ周りで回転駆動可能に水平保持される。

又前記研磨ヘッド５は、前記研磨対象物Ｗに対して、前記軸心ｉ方向に沿って横方向に相対移動可能に、かつ軸心ｉ方向と直角しかも研磨対象物Ｗに向かって前後方向に相対移動可能に支持台６により支持される。本例では、前記支持台６が、固定台７と、この固定台７上に敷設されるガイドレール７ａに案内されて横方向に移動しうる横移動台８と、この横移動台８上に敷設されるガイドレール８ａに案内され前後方向に移動しうる前後移動台９とを含んで形成される場合が示される。しかしこれに限定されるものではなく、前記研磨ヘッド５側を固定し、前記研磨対象物Ｗ側を前記研磨ヘッド５に対して、横方向かつ前後方向に移動可能に構成することもできる。

次に、前記研磨ヘッド５は、本例では、前記前後移動台９に一体移動可能に支持される例えば板状のフレーム１０を有し、このフレーム１０に、前記供給リール２と、回収リール３と、バックアップローラ４とが枢支される。

なお前記供給リール２、及び回収リール３は、それぞれ、円筒状のコア両端にフランジを設けた周知構造をなし、前記供給リール２は、前記コアの周囲に、新しいフィルム研磨材Ｆを巻き戻し可能にロール巻きしている。又前記回収リール３は、前記コアの周囲に、使用済みのフィルム研磨材Ｆを巻き取って回収しうる。これら供給リール２と回収リール３とは、前記フレーム１０に枢着される支持軸２Ａ、３Ａに、それぞれ交換自在に装着される。

又前記バックアップローラ４は、本例では、前記フレーム１０にサブフレーム１１を介して回転自在に枢支される。本例のサブフレーム１１は、前記バックアップローラ４の両端部を保持する一対の側板１１ａを具えた例えばコ字状フレームであり、前記軸心ｉ方向にのびるリニアガイド１１ｂを介して、軸心ｉ方向に微小振幅にて往復運動（オシレーション運動）可能にフレーム１０に支持される。このサブフレーム１１には、前記フレーム１０に取り付くオシレーション用モータ１２の出力部（図示しない）が連結され、サブフレーム１１をバックアップローラ４とともに往復運動させうる。

又前記研磨ヘッド５には、前記回収リール３を回転駆動させるエアーモータ２０、及び前記バックアップローラ４と回収リール３との間に配される引出し手段２１がさらに設けられる。

前記引出し手段２１は、一定速度で回転する回転駆動ローラ２２と、この回転駆動ローラ２２に前記フィルム研磨材Ｆを押し付ける押付けローラ２３とを具える。これによりフィルム研磨材Ｆを供給リール２から一定速度で引き出すとともに、回収リール３へ送り出す。

なお前記回転駆動ローラ２２は、前記フレーム１０に取り付く周知の電動モータ２４により一定速度、即ち回転数一定にて駆動される。又前記押付けローラ２３は、図２に示すように、例えば一端が傾動可能に枢支された取付け板２６の他端に取り付き、バネなどの付勢手段２７によって回転駆動ローラ２２に押し付けられる。前記押付けローラ２３として、一方軸受や一方クラッチ等により逆回転を防止したワンウェイローラ２８が採用される。なお「逆回転」とは、フィルム研磨材Ｆがバックアップローラ４側に引き戻される向きの回転を意味する、

又前記エアーモータ２０は、圧縮エアーによってモータ軸を回転させる周知構造をなし、前記回収リール３を回転駆動させることにより、前記引出し手段２１から送られるフィルム研磨材Ｆを、この回収リール３に巻き取って回収させうる。このエアーモータ２０による巻き取りトルクは、前記電動モータ２４の出力トルクよりも充分低く設定されており、これにより前記電動モータ２４への過負荷が防止され、該電動モータ２４への損傷が防がれる。

ここで、図３に例示するように、例えばフィルム研磨材Ｆを回転駆動ローラ２２に巻き付けて係止させる場合には、エアーモータ２０による巻き取りトルクが低いと、回転駆動ローラ２２とフィルム研磨材Ｆとの間に滑りが発生し、フィルム研磨材Ｆを一定速度で送ることが困難となる。これに対して本発明では、前記押付けローラ２３を用いてフィルム研磨材Ｆを回転駆動ローラ２２に押し付けるとともに、この押付けローラ２３としてワンウェイローラ２８を用いその逆転を防止している。従って、巻き取りトルクが充分低い場合にも、前記回転駆動ローラ２２とフィルム研磨材Ｆとの間の滑りを防止でき、フィルム研磨材を一定速度で送ることが可能となる。

本例では、回転駆動ローラ２２とフィルム研磨材Ｆとの間の滑りをさらに防止するため、前記回転駆動ローラ２２の表面は、ゴム弾性材からなる摩擦係数の高い滑り防止層２２ａにより被覆されている。なお回転駆動ローラ２２の直径は７０〜１００ｍｍが好適である。

次に、本例の研磨ヘッド５には、前記供給リール２に連結して該供給リール２に回転抵抗を与えるエアーブレーキ３０と、このエアーブレーキ３０による回転抵抗を制御するブレーキ制御手段３１とがさらに設けられる。

前記エアーブレーキ３０は、その一例を図４に概念的に示すように、前記支持軸２Ａに一体回転可能に取り付く第１の摩擦板３０ａと、前記第１の摩擦板３０ａに向かって進退しうる第２の摩擦板３０ｂとを具え、該第２の摩擦板３０ｂは、前記フレーム１０に固定のシリンダ３０ｃによって進退自在に保持される。そして前記シリンダ３０ｃ内に流入する高圧エアーによって第２の摩擦板３０ｂが第１の摩擦板３０ａと圧接し、回転抵抗を発生させる。なおエアーブレーキ３０として周知の種々な構造のものが採用しうる。

又前記ブレーキ制御手段３１は、前記供給リール２の回転回数を測定する回転センサ３３と、この回転センサ３３の検知信号に基づき前記エアーブレーキ３０へのエアー流量を制御する比例弁３４とを含んで構成される。前記比例弁３４として周知の電磁比例弁が好適に採用しうる。なお図中の符号３５は、圧縮空気供給源である。

前記供給リール２では、フィルム研磨材Ｆの送り出しが進むにつれて重量が減少するため、供給リール２が次第に回転しやすくなってテンション力が減少する。従って、本例のブレーキ制御手段３１では、回転センサ３３により供給リール２の回転回数を計測することにより、供給リール２の重量減少の割合などの情報が得られる。そして、この情報に基づき比例弁３４を作動し、エアーブレーキ３０へのエアー流量を連続的に或いは段階的に増やすことで、ブレーキ力を増加させている。これにより、フィルム研磨材Ｆのテンション力を一定化でき、該フィルム研磨材Ｆの緩みの発生を抑えて研磨品質をさらに均質化させることができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ 研磨装置
２ 供給リール
３ 回収リール
４ バックアップローラ
５ 研磨ヘッド
２０ エアーモータ
２１ 引出し手段
２２ 回転駆動ローラ
２２ａ 滑り防止層
２４ 電動モータ
２８ ワンウェイローラ
３０ エアーブレーキ
３１ ブレーキ制御手段
３３ 回転センサ
３４ 比例弁
Ｆ フィルム研磨材
ｉ 軸心ｉ
Ｗ 研磨対象物
Ｗ１導電性ローラ

Claims (5)

1. フィルム研磨材を巻き戻して送り出す供給リールと、送り出されたフィルム研磨材を巻き取って回収する回収リールと、その間に配され前記フィルム研磨材を研磨対象物に押し付けて研磨させるバックアップローラとを含む研磨ヘッドを具える研磨装置であって、
   前記研磨ヘッドは、
   前記回収リールを駆動させるエアーモータ、
   及び前記バックアップローラと回収リールとの間に配されかつ前記供給リールからフィルム研磨材を引き出す引出し手段を具えるとともに、
   該引出し手段は、一定速度で回転する回転駆動ローラと、この回転駆動ローラに前記フィルム研磨材を押し付けて回転するワンウェイローラとからなることを特徴とする研磨装置。
2. 前記回転駆動ローラは、その表面がゴム弾性材からなる滑り防止層で被覆されたことを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
3. 前記研磨ヘッドは、前記供給リールに連結して該供給リールに回転抵抗を与えるエアーブレーキを具えることを特徴とする請求項１又は２記載の研磨装置。
4. 前記研磨ヘッドは、前記供給リールの回転回数を測定する回転センサと、この回転センサの検知信号に基づき前記エアーブレーキへのエアー流量を制御する比例弁とを含むブレーキ制御手段を具えることを特徴とする請求項３記載の研磨装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の研磨装置を用いた研磨方法により研磨されたことを特徴とする画像形成装置用の導電性ローラ。

Images