JPH0674804B2 - 弾性回転体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明が属する分野〕 本発明は、一般の弾性層上に樹脂層を有する回転体（ベ
ルトやローラ等）とその製造方法とに関する。

又、本発明は印刷機やプリンター等の紙搬送を行うロー
ラやベルト，ワードプロセツサー（ワープロ）等のプラ
テンローラ、或いは両面記録装置に用いられる搬送系の
ローラ等、事務機全般に使用されているローラやベルト
等の搬送用回転体に関する。

〔本発明に係わる従来技術〕 従来、この分野では、シートや物品の搬送にゴム表面層
又は樹脂表面層を備えたローラやベルトが使用されてい
る。

これらの搬送用回転体は物品の搬送によって、表面が摩
耗して所望の搬送ができなくなることがあった。

例えば、ゴムローラは長期使用により径減少が生じた
り、表面硬度変化が見られるため、搬送不良や画像転写
不良（プラテンローラ等）を生じてしまう。又、樹脂ロ
ーラは、耐摩耗性には優れているが、弾性的な変化を示
さないので、長期使用でわずかに摩耗してくると搬送不
良を生じてしまう。

いずれにしても、従来の紙送りローラ等の搬送用回転体
には、所望の目的を満たして且つ使用耐久枚数が20万枚
を越えているものがなく、さらに寿命が長く、汚れが付
着しにくい非粘着性を備え、しかも適度な表面硬度と物
品に対しての弾性的接触を安定できるものの実現が望ま
れていた。

〔本発明の目的〕

本発明の目的は、従来には得られなかった優れた耐久性
を弾性と表面非粘着及び表面硬度によって実現し、安定
した搬送を行うことのできる回転体を提供することにあ
る。

〔本発明の要旨〕

上記目的を達成するために、本発明は弾性層上に樹脂層
を有する回転体に着目し、 芯材上にゴム層を形成した後、ゴム層上にゴム層よりも
誘電正接の大きな液状樹脂を塗布し誘電加熱により樹脂
を焼成することを特徴とする弾性回転体の製造方法、及
び芯材と、この芯材上に形成されたゴム層と、このゴム
層上にゴム層よりも誘電正接の大きな液状樹脂を塗布し
誘電加熱により焼成された樹脂層と、を有することを特
徴とする弾性回転体である。

本発明はこの特徴により、優れた安定性を奏し、しかも
その耐久性が通常の搬送で30万枚から50万枚以上（100
万枚以上も場合によっては可能）の高寿命であり、搬送
における種々の利点を与えるものである。

以下本発明のさらなる特徴は実施例の説明によって明瞭
にされるであろう。

〔本発明の実施例〕

芯金の上に加硫成型したゴム層（熱伝導度1.4×10^-4〜
1.5×10^-3）を形成して所望形状のゴムローラを作る。
好ましい形状は中央部が両端に比較してわずかに小径の
逆クラウンタイプである。このゴムローラ表面に未焼成
の樹脂例えばデイスパージヨン（水に樹脂粉末を界面活
性剤により分散させたもの）、エナメル又は粉末状態の
樹脂を、ゴムローラ全長にわたってスプレー塗装、静電
塗装、粉末塗装等の方法により均一厚に塗布する。

一般に、未焼成の樹脂が塗布されたゴムローラは、樹脂
の結晶融点以上に加熱される必要がある。ところがゴム
自体は反撥弾性率や圧縮永久歪等のゴム特性をもってい
るが、高温に加熱されると、発煙や解重合を起こす。こ
れらは、良質な樹脂層の形成を妨げるばかりでなく、ゴ
ム自体のゴム特性を失なわせてしまう。従ってゴム層の
過熱はローラをゴム層の機能がなく、樹脂層の特性もな
いものにしてしまう。

これらの理由から本発明実施例においては、ゴムローラ
自体には発煙や解重合を起こさせないような低温の加熱
下に維持しながら樹脂塗布層にはその結晶融点以上の高
温状態を与える焼成方法を採用した。

具体的には、芯金内部からゴム層を急冷却しながら、表
面の未焼成樹脂を急激に加熱うる方法又は、液状樹脂
（デイスパーシヨン、エナメル）自体の誘電正接がゴム
層の誘電正接より大きいことを利用した誘電加熱方法
（第１図参照）の他、この趣旨に適合するものであれ
ば、本発明に適するものである。

この方法によって実質的にゴムにはその厚み方向に熱的
勾配が形成されるもののそのゴムの耐久温より低い温度
（例えば200℃以下）が、未焼成樹脂にはその結晶融点
以上の温度（例えば25℃以上）の焼成温度が５分乃至10
分程度与えられる。この焼成を行った後、このローラは
急冷される。この急冷によってゴムローラ上に結晶化度
が低い十分な樹脂特性を示す焼成樹脂表層が、ゴムロー
ラに対して強力な密着状態で、しかも所望の厚さで形成
される。

従って、上記弾性ローラ１は、下層のゴム自体が所望の
ゴム特性を樹脂層形成前とほぼ同様に示し、表面の樹脂
層は完全に焼成された樹脂特性を示し、これらの層の接
着性が強固である。

次に樹脂の伸び率及び引張強度は、製造後ローラより樹
脂幕のみを、幅15mm×長さ100mmのタンザク型の試料と
して取りだし、これをチャック間20mm,引張速度250mm/
分で引張りテストを行うことで測定した。その結果その
樹脂の特性がそのまま得られた。

樹脂の剥離強度は、ロールの円周方向に幅10mmの間隔で
カッタナイフによる切り目を入れ、一部剥離した弗素樹
脂層をテンションメーターで引張り、最大の値を剥離強
度とする。本例によれば20g/10mm巾以上が得られた。

第１図は、本発明ローラの製造方法を示すものである。
第１図の装置は、誘電加熱装置と赤外線外部加熱を併用
した加熱方式の一具体例で、マグネトロン105と、マグ
ネトロン105から発生した高周波（950MHz〜2450MHz）を
伝波する導波管106と、導波管が連結されており内面に
金属性の高周波反射板103を有する開閉可能な樹脂容器1
02と、上下に２個ずつ赤外線外部加熱用の赤外線ランプ
111と、反射笠を有している。

樹脂容器102内には、弾性ローラ１の中空内に空気流を
発生するフアン100と、容器102内に空気流を発生するフ
アン101と、が夫々容器外の駆動手段からの駆動によっ
て回転可能に設けられている。この容器は支点108を中
心に上下が開閉でき上部に把手109が下部に弾性ローラ
１のフランジ1Aを位置決めするアーム107が、夫々固設
されている。

110は装置の制御手段で、駆動手段104とマグネトロン10
5と赤外線ランプ111の作動を容器の閉鎖状態と所定の開
始信号の入力によって、所定時間の間不図示の可変タイ
マーで行わせる。

弾性ローラ１は下層にゴム層を表面に樹脂デイスパージ
ヨンを有しているため、高周波はゴム層よりも比誘電率
が大きいデイスパージヨン中に多量に吸収される。従っ
て、樹脂デイスパージヨンは高周波、赤外線及び恒温槽
による加熱で急激に高温化され、その焼成温度以上に加
熱される。この時ゴム層は高周波吸収率が小さいためデ
イスパージヨンほど高温化されずかなり低い温度以下に
加熱される。これによって上述したローラ特性を得るこ
とができる。

上記実施例のゴム層厚および樹脂厚を、前者を0.1mm乃
至1mm範囲内の所定厚に、後者を１μ乃至50μ範囲内の
所定厚にしたものを本発明は好ましい実施例として含む
ものである。上記の厚さは、各層の平均厚で代表され、
好ましくは最低膜厚であることが最適である。

上記実施例は樹脂層とゴム層との間に接着層を設けてい
ないが、本発明は接着層を設けたものも含むものであ
る。

上記実施例の樹脂層は、誘電率の高い水などを含むもの
が良く、シリコン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミ
ドイミド等の樹脂が適用される。

上記実施例のゴム層は、樹脂層の材質の融点以下の温度
が耐久温度であるような、ゴム材料であればよく、エチ
レンプロピレンゴム、このゴムに他のゴムを混合したも
の等が適用される。

具体的適用例を説明する。第２図は本発明が特に有効で
その適用による効果もより安定する装置として両面記録
装置について説明する。

第２図装置は、電子写真複写法により紙へ画像形成を行
う画像形成部を有す。この画像形成プロセスは公知であ
り、その説明は省略する。また、本例では、複写材とし
て通常の記録用紙を用いるものとする。

第２図において、本実施例は、複写機17、両面装置部1
8、自動原稿循環送り装置（RDF）19および用紙綴じ装置
（ステープラ）20から構成される。複写機17における画
像形成プロセスは上述したように公知である。原稿台ガ
ラス９上の原稿を移動光学系10により走査して、その反
射光を感光体24上に投影して静電潜像を形成し、その潜
像を現像器25によりトナー画像として可視像化する。こ
のトナー像が転写される用紙は、給紙台27から給紙ロー
ラ28によつて送り出され、レジストローラ29によつて感
光体24上のトナー画像と位置合わせをされる。この後、
用紙は転写帯電器30によりその表面にトナー画像が転写
される。次いで、分離帯電器14により感光体表面から剥
離されて、ベルト35によつて定着器15へ向けて搬送され
る。なお、感光体の周辺部には上記以外の画像形成に必
要なクリーナ32等の公知の各手段が配置されている。定
着器15を通過してトナー像が定着された用紙は、片面の
みの複写の場合には、切換ガイド38が図の点線位置にあ
るので、このガイド38により案内されてソータ20へ排出
される。しかるに、両面複写の場合であつて、片面への
複写が終了した時点では、切換ガイド38が図の実線位置
にあるので、このガイド38により、用紙は下方の両面装
置部18へ導かれる。

両面装置部18は、複写機17によつて第１面複写の終了し
た用紙を受け取り、この用紙を次の第２面複写時に再び
送り出すものである。なお、本実施例においては、予備
給紙台271を有しており、複写機17本体においてこの給
紙台271が選択された場合には、給紙ローラ42によつて
予備給紙台271内の用紙Ｐを送り出して本体の転写部へ
搬送することも可能になつている。前述した切換ガイド
38およびローラ対40によつて両面装置部18へ導びかれた
用紙は、ローラ対44,45および46によつて図の右上りに
傾斜したトレイ47上に排出される。この時に、用紙の横
方向（搬送方向に対して直角方向）の位置を決定するガ
イド側壁48によつて用紙の横方向の位置が揃えられる。
次いで、外周部に弾性突起を有する回転体49によつて、
用紙はその後端が下方に押し付けられると共に、斜め下
方（図の左側）に引きずり込まれる。この時、紙の先端
を抑制し一枚の通過のみ許可するストツプ部材50およ
び、このストツプ部材50と協動するローラ51,52によつ
て、トレイ47内に連続的に収納される用紙をずらした状
態で送り出す。送り出した用紙を、ローラ53とこのロー
ラ53の外周面に接触すると共にローラ54,55,56,57に張
架されたベルト58とによつてＵターンさせ、表裏を反転
させて搬送する。ベルト58の上方にはガイド59が配設さ
れ、ベルト58をはさみ、ローラ56に対向させて押えロー
ラ60が配設され、これらによりベルト58上の用紙搬送を
確実なものとしている。また、これらのガイド59および
ローラ60は一体的に開閉可能であり、ジヤム発生時等に
ベルト58上のジヤムした用紙の除去作業等を容易として
いる。ベルト58を張設したローラ57の対向位置には再給
紙用のローラ61が配設され、用紙通過検知用のセンサ62
および搬送ローラ対63と協動してベルト58により搬送さ
れて来た用紙を先頭から１枚づつ図の右方向へ向けて送
り出し、この後、ローラ対64および43を順次に通つてレ
ジストローラ29にまで搬送する。用紙は、このレジスト
ローラ29により感光体表面に形成された第２面の画像に
同期されて転写部に送られ、その第２面に転写が行われ
る。転写の終了した用紙は、感光体表面から分離された
後、定着器15で画像が定着されて切換ガイド38まで搬送
される。この時点では、ガイド38は図の点線位置にある
ので、機外へ排出される。両面装置18はこの様な動作を
繰り返すことにより両面複写を可能とするものである。

自動原稿循環送り装置（ROF）19は、原稿載置台65上に
積載された原稿Ｏを、互いに異なる方向に回転するベル
ト68および67により、その最下部から１枚づつ分離して
引き出す。この後原稿Ｏは、その原稿面が下側になるよ
うにＵターンされた後、原稿ガラス９上を、その全長に
亘つて張架されたベルト16により所定位置まで搬送され
る。このようにして、搬送された原稿Ｏの画像面は、光
学系10によつて走査され、上述のように用紙に複写され
る。走査され終わつた原稿は、ベルト16の逆転により、
ローオラ69および70の間を通つて搬送された後、ローラ
対75によつて積載台65に積載された原稿の最上部に排出
される。この動作を繰り返すことにより積載台65に積載
された原稿の順番通りに複写を行うことが出来る。な
お、両面原稿の場合においても、ベルト16、ローラ72,7
3,74,76,77,78および79の働きにより、原稿の表裏を反
転して原稿画像を走査することにより、複写を行うこと
が出来る。かかる反転動作は、本発明に直接関係しない
ので、その説明を省略する。

自動綴じ装置（ステープラ）20は、複写機17から排出さ
れた複写済の用紙を綴じるものである。このステープラ
20には、用紙と積載するトレイ81、他の用紙処理装置、
例えばソータへの連結経路82が配設されている。綴じが
指定された場合は、用紙搬送路がローラ対83へ向う経路
に切換られ、用紙がトレイ84上に積載される。このトレ
イ84上に所定枚数の用紙が積載されると、ステープル装
置85が作動し、綴じ動作が行われる。綴じられた用紙束
は、積載台86へ載せられる。この後、次の綴じる用紙の
受け入れが可能となる。

上記第２図で、本発明が適応される回転体は、大別する
と、給紙系回転体と画像形成後の搬送系回転体及び原稿
搬送系回転体とである。

これらの回転体は、レジストローラ29及びベルトを除く
と、紙幅よりも短かいローラ又はコロであって、紙を送
るために複数個間隔を介して使用されるものである。こ
のように１つの機能を複数個で行なう回転体において
は、１つの回転体が摩耗したり汚れたりすると紙の斜行
や送り不良を起こすため耐摩耗性に優れしかも弾性を兼
ね備えていることが好ましい。この観点から、本発明弾
性ローラの構成を適用することが良い。

特に、給紙系回転体28,42,67,68においては、紙に対し
て押圧接触するため表面摩耗が大きいが、本発明の適用
により耐摩耗性と弾性とで安定した送りを長期にわたっ
て維持できる。又、画像形成後の搬送系回路回転体1,4
0,44〜46,49,51,52,53,58〜61,63,64,80,83は、定着画
像や紙材等の汚れが発生し易いが、これを本発明の適用
により防止できると共に安定した紙送りを行える。原稿
搬送系回転体16,69〜79は、原稿の汚れ等によって汚れ
ることが多く搬送不良も起こし易しが本発明の適用によ
って防止できる。

又、定着器と転写部（粉体像形成部）との間の搬送回転
体35は、トナー粉体飛散や他の多くの汚れによって搬送
時の不都合を多く起こすが、本発明の適用によってこれ
らを防止できる。レジストローラ29も送り不良によって
タイミング不良を起こすが、本発明の適用によって防止
され、安定搬送が向上される。

本発明は、シート紙り機の紙搬送回転体全体に適用で
き、応用例としては上記のような機器18,19,20等があ
る。

他の応用例として第３図，第４図の印字装置を説明す
る。今日タイプライターを初めとして広く普及してい
る。これらの印字装置では、インクリボンと印字用紙の
間に用紙ホルダーを具備するのが常である。この用紙ホ
ルダーは印字時以外にインクリボンが印字用紙に接触し
て汚すのを防ぐ他、印字用紙がプラテンにうまく巻かれ
る様に案内し、さらにその印字用紙がプラテンから浮く
のを規制する事によつて印字騒音を低減させる等の機能
を有するものが多い。

本発明弾性回転体はプラテンローラ１である。

94aはリボンカセツト94から支給されているリボンで、
図では印字されるべき位置より低い状態にある。この状
態は、印字された文字等をオペレーターが用紙ホルダー
を通して読むために必要であり、印字位置よりもリボン
が下げられており、印字時には上方にリボンを6mm程度
シフトさせ印字を行う。Ｐは印字用紙、90はプラテンに
平行に摺動するキヤリツヂで、91のデイジー型活字ホイ
ール、92のハンマー、93の用紙ホルダー、94のリボンカ
セツト等はそれぞれキヤリツヂ上にに搭載されている。

95はリボンと活字ホイールが接触するのを防ぐために活
字ホイールの両側に備えられているリボンガイドであ
る。

通常の印字用紙に印字を行う場合は、用紙ホルダ93は実
線で示された位置にあり、用紙ホルダー93とリボンガイ
ド95の隙間をリボン94aがその長手方向に走行し、また
その短手方向にシフトとする。

用紙ホルダー94が反らされてリボンに接触する場合、オ
ペレーターが別に備えられているホルダー補強部材97
を、ハンマー92に着脱自在に装着出来るようにしてあ
る。第３図では装着場所をハンマー92としたが、これは
リボンガイド95や図では示されていない活字ホイール91
のモータであつてもかまわない。この場合用紙ホルダー
には振動によつて補強部材97がはずれない様に、爪が形
成されている。

この補強部材97は、用紙ホルダーが反らされた場合、変
位置の大きな上端部を押え、用紙がリボンに接触する危
険を無くすだけで良いので、部品精度，取付精度等をそ
れほど要しない。

また補強部材97は、これを通して印字された文字を読む
事が必要な場合が多いので、透明な材料で作る事が好ま
しい。

第４図は第３図の断面を示し、補強部材97はオペレータ
ーによつて簡単にＡ方向からハンマー92に装着できる。

このプラテンローラ１は、ハンマー92からの押圧を受け
ると共に印字用紙Ｐを停止，搬送するものである。この
ためローラ１には、表面の耐久性と弾性を兼ね備えられ
ることが必要になるが、本発明ではこの条件を十分満足
でき、しかも表面が樹脂特性を有すると共にゴムの弾性
を劣化した状態ではなく得られるものであり、樹脂表面
を薄くできるといった利点もある。

本発明は、一般事務機器に特に有効であり、又、一般の
紙搬送用回転体に有効である。

上記の赤外線外部加熱用の赤外線ランプは、必要に応じ
て設けることが好ましいが、樹脂液状体態を加熱して高
周波の吸収性を高めることができるので併用することが
良い。

〔本発明の効果〕

本発明として共通する効果は、耐摩耗性、表面離型性に
優れ、樹脂層の表面特性と弾性特性を充分発揮させて、
耐摩耗性に優れ、寿命が極めて長いことである。

本発明の回転体は、表面がかなり平滑となり、研磨の必
要度を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の回転体の製法の実施例説明図、第２
図は本発明を事務機の紙送り回転体に応用した実施例の
説明図、第３図は本発明をプリンターのプラテンに応用
した実施例の説明図、第４図は第３図の断面説明図であ
る。 １は弾性ローラ、12はゴム弾性体層、13は樹脂層。

フロントページの続き (72)発明者 阪根 勇 滋賀県大津市一里山５丁目13番13号 株式 会社アイ．エス．テイ内 (56)参考文献 特公 昭49−24154（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭49−17728（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭50−15329（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯材上にゴム層を形成した後、ゴム層上に
   ゴム層よりも誘電正接の大きな液状樹脂を塗布し誘電加
   熱により樹脂を焼成することを特徴とする弾性回転体の
   製造方法。