JPS62224718A - 弾性ロ−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】 （産業上の利用分野） 本発明は、相手方と弾性的に接触する弾性ローラに関す
る。

（従来の技術及び問題点） 弾性ローラは、相手方と圧力をもって接触する際、その
接触部で弾性変形することが要求される。かかる弾性ロ
ーラは、多くの場合、弾性変形しやすくて接触部の面積
が大きくしかもその範囲内では接触圧がいかなる位置に
おいても均一に近い、ということが望まれる。またかか
る弾性ローラは定速回転している場合もあって、その際
接触部は移動することとなるが、時間的にも常に上記接
触圧が一様であることが要求される。例えば、定速回転
する弾性ローラとしては、複写機における定着装置の加
圧ローラや、搬送ローラ、感光体用のクリーニングロー
ラ等、そして非回転状態で用いられるものとしてはプラ
テンローラ等が挙げられる。

上記用途のための弾性ローラとしては、従来、軸となる
芯金部材の周囲に形成される弾性層を、例えば単一材料
で中実とし、材料自身を低硬度のゴムとするローラ、あ
るいは表層を一定硬度のゴム層、そしてその内部の芯金
との間をスポンジとするローラが用いられていた。しか
しながら、上記単一中実低硬度ゴムローラの場合には、
長期に使用するとその材質自身の弱さに起因して機械的
強度や物理特性などの耐久性が劣化することが知られて
おり、その限界があった。

一方内部にスポンジを有すローラの場合には、上記スポ
ンジは発泡により成形されるが、寸法安定性、硬度、発
泡密度、空孔率、そして発泡構造等を均一にすることが
困難で、弾性ローラとしての特性の均一性に悪影響をも
たらす。そこで、上記スポンジを用いずに、通常の弾性
ゴムローラを、芯金部材と平行な空孔を有する１茎構造
とすることが考えられていたが、適切な構造が開発され
ず、空孔部領域と、隣接せる空孔部の間の支柱部領域と
の間に硬度差が生じ、これがローラ特性にムビとして現
われて弾性ローラを使用する装置の特性に不具合をもた
らしており、該弾性ローラの改良が要請されていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述の問題点を解決し、低硬度で相手方と接
触する範囲内で接触圧が一様かつ耐久性に優れた弾性ロ
ーラを提供することを目的とするもので、次のように構
成される。

本発明は、 軸状の芯金部材の周囲に、弾性材料を円筒状に弾性層と
して上記芯金部材と一体的に成形されている弾性ローラ
において、 上記弾性層には、軸方向に延びる複数の空孔が周方向に
等間隔に設けられ、 上記空孔の、軸に対して直角方向な断面における形状は
、半径外方における周方向の幅が半径内方における周方
向の幅よりも大であり、かつ任意の半径線が常にいづれ
かの空孔を貫通するように形成されている、 ことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、添付図面にもとづいて、本発明の詳細な説明する
。

第１図は、本発明の一実施例の弾性ローラの斜視図、第
２図は該弾性ローラの側面図、第３図は他の実施例の側
面図、第４図は第１図もしくは第３図の弾性ローラを使
用した定着装置の概要を示す図である。

第１図及び第２図に示されるように、本実施の弾性ロー
ラは軸状の芯金部材２６の周囲に円筒状に弾性層１が上
記芯金部材２６と一体的に成形されている。

芯金部材２６（よ、円柱状をなしており、両端には弾性
ローラとしての使用時に回転支承されるための、段付の
端部２６Ａ、　２６Ｂが設けられている。

そして上記弾性層１は、上記両端部２６Ａ、　２６Ｂの
部分を除いて芯金部材２６に一体的に成形されている。

弾性層１は、芯金部材２６上に接面して形成せられる円
筒状の基層部２と、該基層部２から半径方向外方に延出
する複数の支柱部３と、各支柱部３を連らねる円筒状の
表層部４とから成っている。上記支柱部３は円周方向に
均等位置に配されかつ軸方向には芯金部材２６にほぼ平
行に延びている。かくして、上記の支柱部３と、基層部
２の外面とそして表層部４の内面とによって、はぼ芯金
部材に平行な、複数の空孔５が形成される。

上記支柱部３は第２図のごとく弾性ローラの半径線６に
対して傾斜角αをもつことにより該半径線６に対して非
対称に設定されていて、空孔５は、任意の半径線、例え
ば同図の半径線７がどの角においても常に空孔５を貫通
するように形成されている。支柱部３半径方向にほぼ一
定厚さｔで形成されていて、空孔５は半径外方における
周方向の幅誓１が半径内方における周方向の幅−２より
も大となっている。上記支柱部３の傾斜角α及びその厚
さｔは、基本的には上記条件を充足するように相対的に
定められるが実際の設計の際には上記条件を含め基層部
２と表層部の厚さとも相俟って、弾性ローラとしての所
望の硬度となるような値に定めることとなる。

このような本実施例にあっては、弾性ローラが相手方と
接触した際には、空孔５の半径外方における周方向の幅
が半径内方における幅よりも大きくなっているために撓
みやすく、すなわちローラ全体として変形しやすくなり
、しかも任意の角度での半径線７が必ずいづれかの空孔
５を貫通するように空孔が配置されているので周方向の
どの位置でもほぼ同じ変形度となり、また一定厚さの表
層部４が上記周方向での変形度をさらに均一化している
。しかもかかる状態にあっても表層部４は所定の表面強
度を確保している。

なお、本実施例では、空孔５は第２図のごとくに変形さ
れた台形状になっているが、他の実施例として第３図に
示されているように、例えば長方形に近い形としてもよ
いしまたその他の形状でもよい。

上記実施例で得た弾性ローラを複写機等の定着装置に用
いて性能を確認したので、ここに具体的数値をもって示
す。第４図は加熱ローラ定着装置の概要断面図である。

定着ローラ４０は、外径２５鰭、肉厚１．４　ｎ＋の円
筒状のアルミニウム芯材の周面上にフッ素樹脂被覆を約
２５μｍ厚で設けて成っており、該定着ローラ４０の内
部には、加熱素子４２として１．１　ｋｎのハロゲンヒ
ータが設けられ、定着ローラ周面上に温度検知センサ４
１としてＮＴＣサーミスタを当接させ、定着ローラ４０
の外周面を約１８０℃に保つように温度側ｆｆｆｌを行
なっている。定着ローラ４０には、本発明の弾性ローラ
が加圧ローラ４５として聡圧約６ｋｇ重で対向圧接して
いる。この加圧ローラ４５は、外径１０ｕ＋のステンレ
ス調芯村上に、第２図もしくは第３図の断面形状で、外
径２４龍、有効周面長さ２３０鰭、肉厚７酊の蓮茎状弾
性層を設け、その表層で測定した硬度が硬度２７（アス
カ−０３００ｇ定荷重にて測定）のローラを用いている
。

上記加圧ローラ４５は、駆動装置（図示せず）によって
、周速６６ｍｍ／ｓで矢印ａ方向に回転駆動される定着
ローラ４０に対して従動自在に支持されている。かかる
両ローラ間の圧接部において、樹脂等より成るトナー５
２を担持する記録材５１を挟持搬送しつつ、加熱加圧処
理することによって定着処理が行なわれる。かかる定着
装置によって、未定着トナーを有するＡ４サイズ紙（８
０ｇ／ｍ）を毎分８枚の頻度で定着処理を行なったとこ
ろ、良好な定着性が得られ、上記サイズ紙２０万枚の定
着処理を行なった後も、ローラの外径変化及び硬度変化
が極めて少なく、紙シワ、定着ムラが生ぜず安定した定
着性能が得られ、その耐久性も確認された。

本実施例で示される弾性ローラは、弾性ローラ一般とし
て広く使用できるが、その使用例としては、前述のごと
くの複写機における定着装置の加圧ローラとしてのみな
らず、感光体用のクリーニングローラ、搬送ローラある
いはプラテンローラ等が挙げられる。

（発明の効果） 以上のごとく本発明は、弾性層に軸方向に延びる複数の
空孔を設け、該空孔を半径外方での周方向の幅が半径内
方での周方向の幅よりも大である形状とし、さらに任意
の半径線が　いづれかの空孔を貫通するように配したの
で、空孔の大きさ形状等の選択により、極めて硬度の低
いそして所望の値の弾性ローラが得られ、しかも該弾性
ローラの上記値はどの部分にあっても均一なものとなる
。その結果、該弾性ローラを使用する装置の機能を一段
と向上すると共に、該弾性ローラの耐久性が延びて、装
置の保守の手間の低減ひいては経費の節減に大きく貢献
する、という効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は一実施例として
の弾性ローラの外観斜視図、第２図は第１図の弾性ロー
ラの側面図、第３図は他の実施例の弾性ローラの側面図
、第４図は上記実施例の弾性ローラを定着装置の加圧ロ
ーラとして使用した例を示す概要図である。 １・・・・・・・・・弾性層 ５・・・・・・・・・空孔 ６．７・・・・・・半径線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軸状の芯金部材の周囲に、弾性材料を円筒状に弾性層と
   して上記芯金部材と一体的に成形されている弾性ローラ
   において、 上記弾性層には、軸方向に延びる複数の空孔が周方向に
   等間隔に設けられ、 上記空孔の、軸に対して直角方向な断面における形状は
   、半径外方における周方向の幅が半径内方における周方
   向の幅よりも大であり、かつ任意の半径線が常にいづれ
   かの空孔を貫通するように形成されている、 ことを特徴とする弾性ローラ。