JPH04506247A - 液体シール付き干渉嵌合ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液体シール付き干渉嵌合ローラ 発明の技術的分野 本発明は、エラストマーにより被覆されたローラに関し、特に詳細には、写真処 理装置のような液体に接触して使用されるローラに関する。

発明の背景 写真処理装置において、エラストマーにより被覆されたローラ（エラストマー被 覆ローラ）がフィルム及び印画紙を処理溶液のタンクを介して搬送するのに使用 される。現在では、これらのローラはステンレス鋼の如きシャフト上に熱硬化性 エラストマー化合物を移送モールディングすることにより製造される。そのシャ フトは例えばサンドブラスト等による表面粗加工により前処理され、更に溶剤を ベースとしたプライマー（ｐｒｉ＋ｏｅｒ；下塗り剤）を該シャフト表面に固着 して施される。空気により３０分間乾燥させた後、主溶剤をベースとした接着剤 がシャフトに施され、更にもう約３０分間空気乾燥される。そして、シャフトは 未加硫エラストマーにより囲まれた熱圧縮モールド内に配置されて、例えば３０ −４０分間３５０度で焼成されてエラストマー及び接着剤システムを加硫させる 。冷却後、エラストマーにより被覆されたローラはモールドから除去されて所定 の公差を得るよう研磨される。この多（の工程は多大の労力を要すると共に多大 の時間も要しくそれゆえ高価であり）、シかも環境的に望ましくない溶剤ベース の接着剤を使用しなければならないという欠点があった。

加えて、そのようなローラのエラストマー表面が摩耗したり又は損傷したときは 、シャフトを含むローラは廃棄されなければならない。

エラストマー被覆のローラを製造する他の方法として干渉嵌合製造法（ｉｎｔｅ ｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｉｔ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）と呼ばれるものがあ り、これは、シャフトの直径よりも小さな内径を有する、エラストマー材料から 前成形したチューブを使用する。

チューブは、該チューブの一端に圧縮空気を導入され、かつその他端に該シャフ トを導入されることにより、シャフト上に配置される。圧縮空気はエラストマー チューブを、その中にシャフトが導入可能なように十分に膨張させる。圧縮空気 が除去されたとき、エラストマーチューブはシャフトを前処理したり接着剤を加 えたりする必要なくシャフトを緊密にグリップする。そのようなローラは、仕上 げ用研磨を行う必要なく所定公差仕上げ状態で製造され得るし、接着剤の被覆及 ミニラストマーの加硫という時間を要する工程を省くことができる。干渉嵌合ロ ーラ製造工程は時間単位というよりも秒単位で行われる。加えて、エラストマー 被覆が損傷されたときは、単にエラストマーチューブの長手方向に切り込みを入 れてシャフトを取り去ることにより容易に該被覆を除去し得る。そして、シャフ トは再製品化されるローラを作るのに再使用可能である。

不幸なことに、本出願人は、そのような干渉嵌合ローラは写真処理溶液に接触し て使用される時には、溶液の最大湿潤能力に起因して、若干の溶液がローラ及び シャフト間に漏れてしまう。閉じ込められた溶液はシャフトの腐食を増進ししか も後続の処理工程に移送されてそこで後続する処理用溶液を汚染してしまうゆえ に、このことは望ましくない。

今まで試みられたこの問題の第１の解決法は、接着剤によりシャフトを前処理す ることであった。この方法によれば流体の漏れの問題を解決できたのであるが、 それ以前には簡単であった干渉嵌合処理を複雑化させ、かつ環境的に好ましくな い溶剤ベースの接着剤の問題を再び生じさせた。

発明の要約 それゆえ、本発明の目的は、上記問題を解決し得る処理溶液を接触して使用され るエラストマーローラを提供することである。

上記目的は本発明によりて達成されるが、その構成は、干渉嵌合ローラにおいて 、エラストマーチューブの各端部の圧縮シールであって、該各圧縮シールが、該 シャフトの半径の変化部分において少なくとも−の円周方向エツジ部を画成する シャフト上の地形的特徴を具備し、これによりエラストマーチューブ内でエツジ 部の周囲に集中的応力を生ぜしめて液体シール作用を提供する。好ましい具体例 においては、圧縮シールはエラストマーチューブをシールの端部を僅かに通過さ せて伸ばして、チューブの端部をシャフトの端部のエツジ部の周囲に収縮させて 液体シールを形成することにより得られる。本出願人はそのような形状は処理溶 液がシャフト及びエラストマーチューブ間に漏れるのを防止する効果的なシール を提供することを見いだした。

同様の効果が、シャフトに円周方向の溝又はフランジを提供してエラストマーチ ューブの端部が該溝内に弛緩して入り込むか又は該フランジのエツジ部に接触す るように該シャフトを配置することにより、シャフトの一部分のみがエラストマ ースリーブにより被覆されるローラにおいても、得ることができる。

追加の二次的シールが、シャフトに一つ又はそれ以上の追加の円周方向溝又は隆 起部を提供することにより一次シールに隣接して設けることもできる。好ましく は、二次的圧縮シールを提供する溝の底部におけるシャフトの直径は弛緩したエ ラストマーチューブの内径よりも大きい。

本発明によるそのような特徴を提供することにより、漏れ防止用シールを得るた めに、シャフトに対してのエラストマーチューブの追加的締結又は接着剤による 接着を必要とされることはなくなる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による、圧縮シールを有する干渉嵌合エラストマー被覆ローラの 部分的断面図である。

第２図は干渉嵌合ローラを組付つけるための従来装置を示す断面図である。

第３図は本発明による、圧縮シールのための他の形態を有する干渉嵌合エラスト マー被覆ローラの部分的断面図である。

第４図は本発明による、−次的及び二次的圧縮シールを有する干渉嵌合エラスト マー被覆ローラの部分的断面図である。

第５−１２図は夫々、本発明による、−次的及び二次的圧縮シールを有する干渉 嵌合エラストマー被覆ローラの部分的断面図である。

本発明を実施するためのモード 第２図には、組立て干渉嵌合エラストマー被覆ローラの従来方法が示されている 。ローラはエラストマーチューブ１０及び円柱状シャフト１２から組立てられる 。エラストマーチューブ１０は、押出し、射出成型又は転造成型（ｔｒａｎｓｆ ｅｒ　ｒａｏｌｄｉｎｇ）等の公知のチューブ製造方法により製造された天然又 は人造のエラストマーポリマーからなる。シャフト１２はステンレス鋼、（プラ スチック又は複合物の）めっき鋼等のローラシャフトを作るのに使用される従来 の構造材料でよい。

エラストマーチューブ１０はシャフト１２の外径より約１０〜４０％だけ小さい 内径を有する。エラストマーチューブ１０及びシャフト１２は支持用固定物（図 示せず）内に配！されて、空気チャック１４がエラストマーチューブ１０の一端 に近接される。空気チャック１４は回転ピン１６を有し、このビン１６は空気通 路１８内に緩く嵌合し、０リング２０によりシールされている。空気通路１８は シャフト１２の直径よりわずかに大きい内径を有する。回転ピン１６の直径はエ ラストマーチューブ１０の内径よりわずかに小さい。空気チャック１４が最初に エラストマーチューブ１０に係合するとき、回転ピン１６は第２図中点線で示す 如く伸長されて、エラストマーチューブ１０を空気チャック１４のノズル２２上 に案内する。圧縮空気が入口２４から通路１８内へ導入される。圧縮空気がノズ ル２２を通してエラストマーチューブ１０内へ導入されるとき、シャフト１２は ピストン２６により矢印入方向へエラストマーチューブ１０の他端へ向けて近接 され、これによりチューブ１０をシールさせると共にチューブ１０をノズル２２ 上に押し当てさせる。この地点において、回転ピン１６は第２図中実線により示 された位置まで引き抜かれて、シャフト１２のストッパとしての役目を果たす。

チューブ１０の内部の空気圧力に応答して、チューブ１０はシャフト１２を受け 入れるように膨張し、シャフト１２はエラストマーチューブ１０内部の位置まで 容易に移動せしめられる。

第１図に戻って、本発明による液体シールが記述される。第１図はシャフト１２ より小さい直径のアクスル２８を設けた型のローラの一端部の断面を示す。効果 的な液体シールは、エラストマーチューブ１０をシャフト１２の両端部をわずか に過ぎるまで伸長させかつシャフト１２の周縁エツジ部の回りに縮径させて液体 シール部３０を形成することにより行われる。効果的な液体シールを達成するた めに、アクスル２８の直径は、エラストマーチューブ１０が弛緩した状態（ｒｅ ｌａｘｅｄ　５ｔａｔｅ）において該ニラストマーチューブ１０の内径より小さ いのが好ましい。シール作用は、シャフト１２の端部を過ぎたニラストマー材料 の収縮現象及びエラストマーチューブ１０の有限梁強度（ｆｉｎｉｔｅ　ｂｅａ ｍ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ）に起因して、シャフトのエツジ部の周囲のエラストマー チューブ１０に対して応力が集中することにより達成される。

第３図はローラアクスル２８がシャフト１２と同一の直径を有するときのシール 部３０のための代替形状を示す。シャフト１２には円周方向溝３２が設けられて いる。溝３２の底部におけるシャフト１２の直径は弛緩状態のニラストマーチュ ーブ１０の内径より小さいことが好ましい。溝３２はエラストマーチューブ１０ の端部が弛緩して該溝３２内に干渉無く入り込むのを許容するほど十分な幅寸法 を有し、これにより基本的な一次的液体シール部３０を設定する。

−次的シール部３０は、エラストマーチューブ１０及びシャフト１２間の流体の 漏れを阻止するには一般的に十分であるが、追加の二次的シール作用が、−次的 シール部３０に隣接してローラの端部に種々の円周方向溝内へ及びフランジの周 囲へエラストマーチューブを縮径させることにより提供される。好ましくは、追 加の円周方向溝の底部におけるシャフト１２の直径は、弛緩したエラストマーチ ューブ１０の内径よりも大きい。第４図は二次的シール部３４及び３４′を示す もので、これらはシャフト１２の端部に隣接した丸みのある底部の円周方向溝の エツジ部に設けられている。第５図は単一の二次的シール部３４を提供する代替 例であり、丸みのある溝はシャフト１２の端部の直近に隣接している。

第６図は二次的シール部３４の更に他の例を示し、シール部３４は一次的シール 部３０の直近に隣接した円周方向Ｖ溝のエツジ部に設けられている。第７図は二 次的シール部３４．３４′の例を示すもので、これらは−次的シール部３０に隣 接した平坦な底部溝の両エツジ部に設けられている。第８図は、−次的シール部 ３０及び二次的シール部３４がフランジ３６により設けられる例を示す。第９図 及び第１０図には、複数の二次的シール部３４．３４’及び３４〆Ｉが設けられ たものが示される。

第１１図は、−次的及び二次的シール部３０及び３４が、平坦状頂部を有するフ ランジ３６により設けられたものを示す。第１２図は、単一の一次的シール部３ ０がＶ形状のフランジ３６により設けられたものを示す。

実験結果 干渉嵌合ローラが、１５ｃｍ長さの押し出されたサントプレン（Ｓａｎｔｏｐｒ ｅｎｅ）の熱可塑性ゴム（モンサンド化学会社（ｌｌｏｎｓａｎｔｏ　Ｃｈｅｍ ｉｃａｌ　Ｃｏ、　））製チューブであってかつ外径１５ｍｍ及び内径７ｍｍを 有するものを用意した。ゴムチューブは、第２図において説明した干渉嵌合の圧 縮空気方法を使用して、全長２０ｃｍ。

直径９ｍｍのステンレス鋼上に据え付けられた。サンドブラストや機械加工の如 き特別の表面処理はシャフトには施されなかった。結果的に得られるローラは１ か月間、写真処理溶液内に浸された。そして、溶液からローラを取り除いた後、 長手方向に切り込みを入れることにより、シャフトからエラストマーが除去され て、シャフトが検査された。検査のとき、シャフト上の錆の発生により、処理溶 液がシャフト及びエラストマー間にシャフトに沿って約２ｃｍの深さまで漏れて 上述したものと同一の干渉嵌合ローラであって第４図に示す如き一次的及び二次 的シール３０，３４．３４′が上述した如く用意されて試験された。エラストマ ーチューブ１０が除去されるとき、−次的シール３０を通り過ぎる流体漏れの形 跡はなかった。

工業的応用性及び利点 本発明になるエラストマーローラは処理溶液の浴、例えば写真処理装置を通して ウェブ及びシート材料を搬送するのに有用である。エラストマーローラは、製造 コストがより少なくて済み、接着剤をベースとした溶媒が不要であり、シャフト 上のエラストマーを加硫するための加熱工程が不要であり、ローラは時間単位で なく秒単位で組付は可能であり、シャフト上に（サンドブラストの如き）特別の 前処理が不要であり、しかももしエラストマー材料が損傷したときはその材料に 長手方向に切り込みを入れることにより容易に除去され得、シャフトは再使用し て一層節約をし得る。他の例として、シャフトは組立て工程を逆に行うことによ り、′Ｍ２図に示す空気力装置内で容易に除去される。

ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、　６ 日Ｇ、　８ ＦＪＧ、　９ ＦＩＧ、　ＩＩ ＦＩＧ、　１２ 要約１ 流体と接触してに使用しかつシャフトと該シャフトを被覆するエラストマーチュ ーブとを含み、かつ該シャフトの端部の流体シールを含む干渉嵌合エラストマー 被覆ローラであって、該シールは、該シャフトの半径の変化部分において少なく とも−の円周方向エツジ部を画成する地形的特徴を具備し、これによりエラスト マーチューブ内でエツジ部の周囲に集中的応力を生ぜしめて液体シール作用を提 供する。

国際調査報告 ＋、１ｗＭニーー＋ｈｍ、ｅａ＋＋ｍｔ＋ａ　ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０１７５２ ＴｈｌｌｈＭｍＭｌｉｌｌｌｔｈｅＭｌ＠ｍ＋ｍＬ１１ｉ１７を一一一１１−ｍ ＋ｍｓ＋ｉ＊＠ｒｅｔｈｅｕ＋ｅｅ電ａＭｕｍｍ電ｒｃｉｍ奄垂g’ｌｌｍ−噌 ｈ＋ｗｅ＋＋ｏｅｔｎ＋ｍｅｒｅａｂｗｅ＋−・ｎ＋！−ず１号−−シｃＩＹＭ 　ｍｍｋｎ　ａｎ　ＩＩ　ＣＭｌａ＋＋ｍ　＋＋ｔ　＋ｗεＩＩＦＭＩＩＩＩＩ Ｉ　ＰｓｌｍＩ　０１１１ｃｅ　［ＤＰ　Ｉ龜鮪２７１O６／９１ 〒ｍ目−１１１−１−１１−ｐ＃ｍｍ１ａ＋＋＋ｍ１１ｍ１Ｍ智−９Ｆ１１−１ ｗｍｍｍｎｌｌｕ＋ａｒ＊ｗｈｌｔｈＩ−ヂ＊ｍｙ＠ｍ１喀|ｒ＋＋＋ｅｗｍ＊ ｍ１ｆｉ１ｙ＋＋ｔｌｌｌｌｌｌＬ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．流体との接触に使用する干渉嵌合エラストマー被覆ローラであって、（ａ） 円柱状シャフトと、 （ｂ）エラストマーチューブであって、該チューブが弛緩した状態のとき該円柱 状シャフトの外径よりも小さな内径を有し、該円柱状シャフトを過ぎて延伸され た前記エラストマーチューブと、 （ｃ）該チューブの各端部に配置された圧縮シールであって、該各圧縮シールは 、該シャフトの半径の変化部分において少なくとも一の円周方向エッジ部を画成 する該シャフト内の円周方向溝を具備し、これによりエラストマーチューブ内の 該エッジ部の周囲に集中的応力を生ぜしめて液体シール作用を提供する前記圧縮 シールと、 を具備してなることを特徴とする前記ローラ。
2. ２．流体との接触に使用する干渉嵌合エラストマー被覆ローラであって、（ａ） 円柱状シャフトと、 （ｂ）エラストマーチューブであって、該チューブが弛緩した状態のとき該円柱 状シャフトの外径よりも小さな内径を有し、該円柱状シャフトを過ぎて延伸され た前記エラストマーチューブと、 （ｃ）該チューブの各端部に配置された圧縮シールであって、該各圧縮シールは 、該シャフトの半径の変化部分において少なくとも一の円周方向エッジ部を画成 する該シャフト上の円周方向隆起部を具備し、これによりエラストマーチューブ 内の該エッジ部の周囲に集中的応力を生ぜしめて液体シール作用を提供する前記 圧縮シールと、 を具備してなることを特徴とする前記ローラ。
3. ３．流体との接触に使用する干渉嵌合エラストマー被覆ローラであって、（ａ） 円柱状シャフトと、 （ｂ）エラストマーチューブであって、該チューブが弛緩した状態のとき該円柱 状シャフトの外径よりも小さな内径を有し、該円柱状シャフトの上方に延伸され た前記エラストマーチューブと、 （ｃ）該チューブの各端部に配置された圧縮シールであって、該各圧縮シールは 、該シャフトの半径の変化部分において少なくとも一の円周方向エッジ部を画成 する該シャフト上の地形的特徴を具備し、これによりエラストマーチューブ内の 該エッジ部の周囲に集中的応力を生ぜしめて液体シール作用を提供する前記圧縮 シールと、 （ｄ）該シャフトの少なくとも一端に隣接した地形的特徴により画成された一又 はそれ以上の二次的圧縮シールと、 を具備してなることを特徴とする前記ローラ。
4. ４．請求項３記載のローラであって、前記二次的シールにおけるシャフトの直径 は弛緩状態のエラストマーチューブの内径よりも大きいことを特徴とするローラ 。
5. ５．請求項４記載のローラであって、前記二次的圧縮シールを画成する地形的特 徴は丸い底部付き溝であることを特徴とするローラ。
6. ６．請求項４記載のローラであって、前記二次的圧縮シールを画成する地形的特 徴はＶ形状溝であることを特徴とするローラ。
7. ７．請求項４記載のローラであって、前記二次的圧縮シールを画成する地形的特 徴は矩形形状溝であることを特徴とするローラ。
8. ８．請求項４記載のローラであって、前記二次的圧縮シールを画成する地形的特 徴は平坦頂部を有する隆起部であることを特徴とするローラ。
9. ９．請求項４記載のローラであって、前記二次的シールを画成する地形的特徴は Ｖ形状隆起部であることを特徴とするローラ。