JPH10329971A - 搬送ロール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面の寸法精度が高く色ズレが生じることが
なく、紙粉等の付着の問題もなく紙送り性能が良好であ
り、且つ製造が容易である紙送りロールを提供する。 【解決手段】 金属製のコアロール１の表面に、アンダ
ーコート層２を形成し、この上に粒子層３を形成し、さ
らにトップコート層４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ、スキャナ等の電子写真機器に代表さ
れるＯＡ機器、電化製品、自動改札、券売機、ＡＴＭ
（金融端末払い出し装置）または印刷機等において被搬
送される紙葉類およびオーバーヘッドプロジェクタ（Ｏ
ＨＰ）用の透明フィルム等を送り・搬送するためのロー
ル（以下、搬送ロールという）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＯＡ機器、電化製品、自動改
札、券売機、ＡＴＭまたは印刷機等において被搬送され
る紙葉類およびオーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）
用の透明フィルム等を送り・搬送するための搬送ロール
が用いられているが、近年の技術革新により搬送ロール
にも高性能が要求されている。特にカラー複写機、カラ
ープリンタ等の場合、搬送ロールの精度が悪いと印刷時
に色ズレが生じてしまうので、紙送りピッチの乱れが小
さく、温度および湿度変化に対して紙送り性能が安定で
あり、しかも紙粉等が付着し難いという特性において高
レベルなものが望まれている。

【０００３】従来より、表面の摩擦係数を大きくして紙
送り性能を向上させた搬送ロールが知られており、例え
ば、金属製のロール表面にローレット加工あるいはサン
ドブラスト加工等により粗面にしたもの、またはセラミ
ックをコーティングすることにより表面を粗面にしたも
の（実開昭５５−６３３３９号公報参照）、または軸の
外周面に液体ホーニング加工またはドライホーニング加
工を施したロール（実開昭６１−４４４５１号公報参
照）等が知られている。

【０００４】これらのロールは何れも紙送り特性の面で
不十分であり、さらに製造上の問題もある。また、表面
の凹凸が比較的小さく、表面の寸法精度が高くないもの
もある。何れにしても、要求される特性を全て満足でき
るものはない。

【０００５】また、ロール軸の外周に、ゴム状弾性を有
するリング体が複数個、適宜間隔毎に、または密着に装
着された給紙ロールがある（実開昭６２−６５４３４号
公報参照）。

【０００６】しかしながら、このものは一体的にゴム状
弾性体を軸上に設けるよりは表面の寸法精度が高いもの
の、密着あるいは装着に問題があり、さらに紙送り性能
が高くなく、紙粉等が付着し易いという問題もある。

【０００７】また、侵食性の大きい金属合金素材と、高
硬度の他の金属合金素材との混合粉体を圧縮成型した
後、腐食によってその表面を凹凸状にし、その後硬質皮
膜体を被覆した搬送ロールが知られている（特開平２−
５６３５０号公報参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の搬送ロ
ールは、表面の摩擦係数を高めることにより紙送り性能
を高めようとするものであり、何れにしても、紙送り特
性、紙粉の付着性、色ズレの問題、および寸法精度が全
て良好なものは得られていない。

【０００９】本発明は上述した従来の事情に鑑み、表面
の寸法精度が高く色ズレが生じることがなく、紙粉等の
付着の問題もなく紙送り性能が良好であり、且つ製造が
容易である搬送ロールを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の第１の態様は、金属製のコアロールの表面に設けら
れたアンダーコート層と、前記アンダーコート層に固着
された粒子層とを有することを特徴とする搬送ロールに
ある。

【００１１】ここで、さらに前記粒子層を覆うトップコ
ート層を有することが好ましい。

【００１２】また、前記アンダーコート層の厚さが２〜
２０μｍの範囲、さらには４〜１０μｍの範囲であるこ
とが好ましい。

【００１３】さらに、前記アンダーコート層が可撓性を
有する低硬度のエポキシ樹脂層であり、前記トップコー
ト層が高硬度のエポキシ樹脂層であることが好ましい。

【００１４】ここで、可撓性を有する低硬度のエポキシ
樹脂層とは、例えば、ＪＩＳ Ａスケールで２５°〜８
０°程度の硬度の硬化物を得ることができるエポキシ樹
脂塗液により形成したものであり、高硬度のエポキシ樹
脂層とは、例えば、ＪＩＳＤスケールで５０°〜１００
°程度の硬度の硬化物を得ることができるエポキシ樹脂
塗液により形成したものである。

【００１５】また、前記粒子層の粒子径が２０〜６０μ
ｍ、さらには３０〜５０μｍのアルミナ粒子であること
ことが好ましい。

【００１６】また、前記粒子層が圧着法または流動浸漬
法にて形成されたものであることであることが好まし
い。

【００１７】また、本発明の第２の態様は、金属製のコ
アロールの表面にアンダーコート層を設けるステップ
と、このアンダーコート層に粒子を固着させて粒子層を
形成するステップと、この粒子層を覆うトップコート層
を形成するステップとを有することを特徴とする搬送ロ
ールの製造方法にある。

【００１８】ここで、前記アンダーコート層および前記
トップコート層をディッピング法にて形成する製造方法
であることが好ましい。

【００１９】また、前記アンダーコート層は粒子層を形
成した後加熱処理することを特徴とする搬送ロールの製
造方法であることが好ましい。

【００２０】また、前記トップコート層はディッピング
法にて形成した後加熱し熱硬化させることを特徴とする
搬送ロールの製造方法であることが好ましい。

【００２１】さらに、前記粒子層を圧着法または流動浸
漬法にて形成する製造方法であることが好ましい。

【００２２】また、前記粒子層を圧着法または流動浸漬
法にて形成した後、余分な粒子を除去することを特徴と
する搬送ロールの製造方法であることが好ましい。

【００２３】さらに、前記アンダーコート層の硬度およ
び前記トップコート層の硬度とを適宜調整することによ
り、所望の摩擦係数を有する搬送ロールとする製造方法
であることが好ましい。

【００２４】本発明の搬送ロールは、例えば、図１で示
すように、金属製のコアロール１の表面に、例えばディ
ッピング法にてエポキシ樹脂のアンダーコート層２を形
成し、前記アンダーコート層２が半硬化状態のうちに、
所定の方法によりアルミナ粒子を固着させる。粒子の固
着方法としては、例えば、金属製コアロール１の両端の
エポキシ樹脂未塗布部分を保持し、所定量のアルミナ粒
子を充填した粒子保持容器内のアルミナ粒子層にコアロ
ールを、自重または所定の圧力にて押しつけながら回転
させつつ、前記アンダーコート層２にアルミナ粒子を固
着させる圧着法を採用できる。また、ケーシングの底部
に設置した、アルミナ粒子径より小さい孔を有する多孔
板上に、所定量のアルミナ粒子を保持し、多孔板底外部
から所定のエア圧のエアーを吹出しアルミナ粒子をケー
シング内で流動させ、予めケーシング内部に浸漬してあ
る金属製コアロール１の表面のアンダーコート層２に、
アルミナ粒子を固着させる流動浸漬法を採用しもよい。
さらに、一対のロールに巻回されて搬送される無端ベル
トの上流側に粒子供給装置にて所定量のアルミナ粒子を
供給し、ベルト下流側に設置してあるコア支持ロール上
に回転自在に支持される金属製コアロール１を無端ベル
トに当接させて、当該コア支持ロールを連れ回りさせる
ことにより、無端ベルト上のアルミナ粒子をアンダーコ
ート層２に転写させるベルト転写法を用いてもよい。な
お、このような各種方法によりアルミナ粒子を固着後、
所定のエア圧のエアブローで余分なアルミナ粒子を除去
することにより、１層もしくは２層の高密度で、且つム
ラのない粒子層３をアンダーコート層２上に形成するこ
とができる。

【００２５】その後、２５℃〜１６０℃の温度で１０秒
〜２４時間、好ましくは１２０℃〜１６０℃の温度で２
０秒〜３０分間適宜温度と加熱時間を調整して加熱処理
することにより、アンダーコート層２を硬化させてアル
ミナ粒子を固着する。

【００２６】また前記粒子層３に、例えばディッピング
法にて再度エポキシ樹脂のトップコート層４を設け、２
５℃〜１６０℃の温度で１０秒〜２４時間、好ましくは
１２０℃〜１６０℃の温度で２０秒〜３０分間適宜温度
と加熱時間を調整して、トップコート層４を加熱し熱硬
化することにより、更にアルミナ粒子が強固に固着し、
粒子の脱落を防止することができる。

【００２７】なお、加熱の手段としては、電気炉、スチ
ーム炉、遠赤外、近赤外および高周波加熱器等を利用す
ることができる。

【００２８】ここで、本発明の粒子層を形成する粒子と
しては、アルミナ粒子の他、炭化珪素粉末（カーボラン
ダム）、立方晶窒化硼素粉末、ダイヤモンド粉末等の無
機粉体、ステンレス粉、青銅粉、真鍮粉等の金属粉末を
挙げることができる。

【００２９】また、アンダーコート層およびトップコー
ト層の形成は、ディッピング法に限定されず、均一な膜
厚の層を形成できる手段であれば適宜使用することがで
る。例えば、エポキシ樹脂を霧吹きの原理を利用し圧搾
空気で霧状にして、小さなノズルから金属製コアロール
１に吹付けるスプレーコート法、または、スプレーガン
から吹出される霧状のエポキシ樹脂を高電圧をかけマイ
ナスに帯電させ、プラスに帯電された金属製コアロール
１に、クローン力で静電気的に付着させる静電スプレー
コート法、スポンジ等のロールをエポキシ樹脂保持容器
内で自動連続的に回転させてロール表面全体にエポキシ
樹脂を付着させ、当該ロール表面に金属製コアロール１
を押し当ててエポキシ樹脂を転写させるロールコート法
が例示できる。さらに、手作業において刷毛でエポキシ
樹脂を金属製コアロール１表面に塗り、均一な膜厚の層
を形成してもよい。

【００３０】また、本発明の搬送ロールは、金属製のコ
アロールにアンダーコート層および粒子層、必要に応じ
てトップコート層を設けただけのものであるので、製造
が容易で、寸法精度が良好であり色ズレが生じることが
なく、しかも表面が粗面になっているので、摩擦係数が
高く、紙送り特性も良好である。さらに、エポキシ樹脂
のコート層の表面が粗面であるので紙粉が付着し難い。

【００３１】また、本発明の搬送ロールは、表面の粗面
性による摩擦係数によって紙送り性能を得ているので、
温度・湿度の変化に対しても安定した紙送り特性が得ら
れ、また、表面に樹脂コート層を有するので粗面ではあ
るが、オーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）用の透明
フィルム等の搬送に用いても傷付けることがない。

【００３２】本発明では、例えば、粗面性を得るために
粒子径２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍのア
ルミナ粒子を、厚さ２〜２０μｍ、好ましくは４〜１０
μｍの厚さのエポキシ樹脂コート層中に含有する。これ
により、表面粗度Ｒｚが３０〜５０μｍ程度となり、良
好な紙送り性能を得ることができる。

【００３３】また、本発明の搬送ロールに用いる金属製
コアロールは、従来から用いられているものでよく、例
えば鋼製、ステンレス鋼製、アルミニウム等を用いるこ
とができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
説明するが、本発明の趣旨に反しない限り、本実施例に
限定されることはない。

【００３５】（実施例１）先ず、アンダーコート層およ
びトップコート層に用いるエポキシ樹脂塗液として可撓
性硬化物（硬度ＪＩＳ Ａスケール４０°）を得ること
ができる低硬度用エポキシ樹脂塗液と、高硬度硬化物
（硬度ＪＩＳ Ｄスケール８０°）を得ることができる
高硬度用エポキシ樹脂塗液とをそれぞれ調製した。

【００３６】次に金属製コアロールをディッピング法に
従い、低硬度用エポキシ樹脂塗液に浸し、３００mm／mi
nの速度で引き上げ、金属製コアロール表面に厚さ約５
μｍの均一なアンダーコート層を形成した。その後、金
属製コアロールを約１０分間室温風乾させ、半硬化状態
のアンダーコート層全体に、平均粒子径３０μｍのアル
ミナ粒子を圧着法にて固着させた。 次いで、アンダー
コート層に固着していないアルミナ粒子をエアブローに
て除去し、高密度で且つムラのないアルミナ粒子層を形
成した。次にこれを１２０℃で約２０分熱硬化させ、金
属製コアロールが常温になるまで冷却した後、さらにデ
ィッピング法に従い、高硬度用エポキシ樹脂塗液に浸
し、３００mm／minの速度で引き上げ、アルミナ粒子層
の上に厚さ約５μｍのトップコート層を形成し、１２０
℃で約４０分熱硬化させた。

【００３７】かかる搬送ロールは、アンダーコート層お
よびトップコート層がディッピング法にて形成されてい
るので膜厚が均一であり、また１層もしくは２層に固着
しているアルミナ粒子は高密度で、且つムラがないの
で、ロールの真円度が高く振れも小さく、表面の寸法精
度が極めて高く色ズレが生じることがなく、また紙粉等
の付着の問題もなく良好な紙送り特性を有していた。

【００３８】（実施例２〜４）ここで、さらに良好な紙
送り特性を得るために、アンダーコート層およびトップ
コート層に用いるエポキシ樹脂塗液の組み合わせを考え
ることとし、組み合わせ、初期摩擦係数、１０万枚通紙
後の摩擦係数、および表面粗度Ｒｚを表１に、１０万枚
通紙過程の摩擦係数の変化を表２に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１の結果より、実施例のロールは、何れ
も表面粗度ＲZが大きく、紙の付着の問題が発生し難い
範囲であった。また、アンダーコート層およびトップコ
ート層の硬度を種々変化させることにより、ロールの摩
擦係数をコントロールできることが確認できた。また、
特に、アンダーコート層は可撓性を有する低硬度用エポ
キシ樹脂塗液、トップコート層は高硬度用エポキシ樹脂
塗液の組み合わせが極めて高い摩擦係数を有することが
判明した。

【００４１】また、図２の結果より、実施例のロール
は、何れも１０万枚通紙過程の摩擦係数の変化において
１．０以上の摩擦係数を有しており、紙送りに十分な摩
擦係数を有していることが判った。

【００４２】（比較例１）ＥＰＤＭゴム（三井ＥＰＴ−
４０１０）１００重量部に対して、過酸化物架橋剤（パ
ークミルＤ−４０）６重量部、カーボンブラック（ＨＡ
Ｆブラック）８０重量部を配合し、プレス加硫で直径１
２ｍｍ、長さ３００ｍｍのロールに成形した。成形物の
ゴム硬度は、ＪＩＳＡスケールで５０°であった。

【００４３】（比較例２）ウレタン樹脂のコート剤に、
平均粒子径３０μｍのアルミナ粒子を分散させたものを
コート塗液とし、このコート塗液を、約５μｍのプライ
マーを塗布した直径１２ｍｍ、長さ３００ｍｍの金属製
コアロールにスプレーにて吹きつけ、ウレタン樹脂とア
ルミナ粒子の混合層を形成したロールを製造した。

【００４４】（比較例３）シリコーン樹脂のコート剤
に、平均粒子径３０μｍのアルミナ粒子を分散させたも
のをコート塗液とし、このコート塗液を、約５μｍのプ
ライマーを塗布した直径１２ｍｍ、長さ３００ｍｍの金
属製コアロールにスプレーにて吹きつけ、シリコーン樹
脂とアルミナ粒子の混合層を形成したロールを製造し
た。

【００４５】（試験例）上述した実施例１の搬送ロール
の真円度および振れを測り、ロールの精度を測定した。
また、摩擦係数の温度依存性および連続通紙による摩擦
係数の変化を測定した。なお、比較のため、以下のＥＰ
ＤＭロール（比較例１）、ウレタン樹脂ロール（比較例
２）、シリコーン樹脂ロール（比較例３）についても同
様の測定を行った。

【００４６】真円度および振れの結果は、下記表２に示
す。表２の結果より、実施例１のロールは比較例１〜３
のロールと比べ、格段に真円度が高く、且つ振れも小さ
く、抜群の精度を有するものであった。

【００４７】

【表２】

【００４８】また、摩擦係数の温度依存性および連続通
紙による摩擦係数の変化はそれぞれ図３および図４に示
す。これらの結果より、本実施例のロールは、温湿度が
変化しても、あるいは連続通紙を行っても、摩擦係数が
変化せず、安定した通紙が実現できることが判った。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の搬送ロー
ルは、高精度で色ズレが生じることがなく、高耐久性
で、高温高湿雰囲気下においても紙の巻き付きがなく、
紙粉等の付着の問題もなく良好な紙送り特性を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の搬送ロールを示す断面図
である。

【図２】本発明の実施例１〜４の１０万枚通紙過程の摩
擦係数の変化を示す図である。

【図３】本発明の実施例にかかる搬送ロールの摩擦係数
の温湿度依存性を示す図である。

【図４】本発明の実施例にかかる搬送ロールの連続通紙
後の摩擦係数の変化を示す図である。

【符号の説明】

１ 金属製コアロール ２ アンダーコート層 ３ 粒子層 ４ トップコート層

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製のコアロールの表面に設けられた
   アンダーコート層と、前記アンダーコート層に固着され
   た粒子層とを有することを特徴とする搬送ロール。
2. 【請求項２】 請求項１において、さらに、前記粒子層
   を覆うトップコート層を有することを特徴とする搬送ロ
   ール。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記アンダ
   ーコート層の厚さが２〜２０μｍの範囲であることを特
   徴とする搬送ロール。
4. 【請求項４】 請求項２または３において、前記アンダ
   ーコート層が可撓性を有する低硬度のエポキシ樹脂層で
   あり、前記トップコート層が高硬度のエポキシ樹脂層で
   あることを特徴とする搬送ロール。
5. 【請求項５】 請求項１〜４の何れかにおいて、前記粒
   子層の粒子径が２０〜６０μｍのアルミナ粒子であるこ
   とを特徴とする搬送ロール。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れかにおいて、前記粒
   子層が圧着法または流動浸漬法にて形成されたものであ
   ることを特徴とする搬送ロール。
7. 【請求項７】 金属製のコアロールの表面にアンダーコ
   ート層を設けるステップと、このアンダーコート層に粒
   子を固着させて粒子層を形成するステップと、この粒子
   層を覆うトップコート層を形成するステップとを有する
   ことを特徴とする搬送ロールの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項７において、前記アンダーコート
   層および前記トップコート層をディッピング法にて形成
   することを特徴とする搬送ロールの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項８において、前記アンダーコート
   層は粒子層を形成した後加熱処理することを特徴とする
   搬送ロールの製造方法。
10. 【請求項10】 請求項８または９において、前記トップ
    コート層はディッピング法にて形成した後加熱し熱硬化
    させることを特徴とする搬送ロールの製造方法。
11. 【請求項11】 請求項７〜１０において、前記粒子層を
    圧着法または流動浸漬法にて形成することを特徴とする
    搬送ロールの製造方法。
12. 【請求項12】 請求項１１において、前記粒子層を圧着
    法または流動浸漬法にて形成した後、余分な粒子を除去
    することを特徴とする搬送ロールの製造方法。
13. 【請求項13】 請求項７〜１２において、前記アンダー
    コート層の硬度および前記トップコート層の硬度とを適
    宜調整することにより、所望の摩擦係数を有する搬送ロ
    ールとすることを特徴とする搬送ロールの製造方法。