JPS62258216A - 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、多くの場谷、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。これに加
え上記接触圧が高い値であることも要求されることがあ
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。

一方向部にスポンジを存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壁領域
との間に硬度差が生じ、これがローラ特性にムラとして
現われて弾性ローラを使用する装置の特）生に不具合を
もたらしており、該弾性ローラの改良が要請されていた
。

さらには、上記従来者えられていた弾性［２−ラは、単
に硬度を低くして接触面積を成る程度は大とすることが
できても、高い接触圧を得ることが困難であった。

（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、しかも
高い接触圧を得ることのできる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、弾性層の一部が
弾性変形して相手方と圧接する弾性ローラにおいて、 上記弾性層には、軸方向に延びかつ半径線に対して傾斜
せる支柱壁によって周方向に等間隔に区分される複数の
空孔が形成せられ、上記空孔は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、 相手方と圧接して、圧接箇所における空孔がほぼ完全に
つぶれる、 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形状を示す
斜視図、第２図は該弾性ローラの側面図、第３図は該弾
性ローラが相手方と圧接している使用状態を示す部分側
面図である。

第１図、第２図及び第３図に示されるように、本実施例
の弾性ローラば軸状の芯金部材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は、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ｌ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
する複数の支柱壁３と、各支柱壁３を連らねる円筒状の
表層部４とから成っている。上記支柱壁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、上記の支柱壁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。

上記支柱壁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。上記支柱壁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。

上記本実施例の弾性ローラは、使用状態にあっては第３
図に示されるごとく相手方ローラ３０と圧接して、圧接
箇所において空孔５がほぼ完全につぶれている。これは
相手方との軸心距離の設定によって可能となる。したが
って表層部４、倒れた支柱壁３そして基層部２がほとん
ど直接的に接触するようになり、両ローラは広い接触面
積を保ちながらも高い接触圧を得ることができる。その
際、上記接触面積内において接触圧のムラをなくすため
には、支柱壁３の外方向の長さｈが、内周側の支柱壁間
の距綴すにほぼ等しくしておくのが望ましい。また弾性
層４の外表面における変形特性のムラをなくシ一様にす
るためには、表面層の厚さＴと支柱壁の厚さくとの関係
をＴ＞ｔ、好ましくは７’＞４ｔとするのがよい。

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、支柱壁３が１頃い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
位置でも圧接部において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。しかも相手ローラとの圧接する箇所にあっ
ては空孔がほぼ完全につぶれているので、既述のごと（
高い接触圧すなわち高い表面硬度を得ることができる。

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龍、肉厚１．４鰭の円筒状
のアルミニウム芯材の周面上にフッ素樹脂被覆を約２５
μｍ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　ｋ−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４１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℃に保つように温度制御を行なっている
。定着ローラ４０には、本発明の弾性ローラが加圧ロー
ラ４５として総圧約６ｋｇ重で対向圧接している！この
加圧ローラ４５は、外径ｌＯ酎のステンレス製芯打上に
、第２図の断面形状で、外径２４鰭、有効周面長さ２３
０鰭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６６龍八で矢印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５２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。上記弾性ローラ
たる加圧ローラ４５は相手方ローラ４０と圧接して圧接
箇所における空孔がほぼ完全につぶれており、接触面積
が大きくかつ表面硬度が大となっている。かかる定着装
置によって、未定着トナーを有するＡ４サイズ祇＜８ｏ
ｇ／ｍ）を毎分８枚の関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
極めて少なく祇シワ、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
（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、搬送ローラ、感光体用のクリーニングローラ、
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、該空孔を周方向に仕切る支柱壁が半径線に
対し傾斜し、さらに任意の半径線がいづれかの空孔を貫
通ずるように配し、かつ相手方と圧接する際に圧接箇所
の空孔をほぼ完全につぶれるようにしたので、接触面積
が広くかつ表面硬度の高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
経費の節減に太き（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図は使用状態における本実施例の弾性
ローラの部分側面図、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 ３・・・・・・・・・支柱壁 ５・・・・・・・・・空孔 ６．７・・・・・・半径線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、弾性層の
   一部が弾性変形して相手方と圧接する弾性ローラにおい
   て、 上記弾性層には、軸方向に延びかつ半径線 に対して傾斜せる支柱壁によって周方向に等間隔に区分
   される複数の空孔が形成せられ、上記空孔は任意の半径
   線が常にいづれかの 空孔を貫通するように形成され、 相手方と圧接して、圧接箇所における空孔 がほぼ完全につぶれる、 ことを特徴とする弾性ローラ
2. （２）支柱壁の外方向の長さが、空孔の内径側における
   支柱壁間の距離とほぼ同じであることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の弾性ローラ。
3. （３）空孔の外側に形成される表面層の厚みが、支柱壁
   の厚みよりも大であることを特徴とする特許請求の範囲
   第（２）項記載の弾性ローラ。
4. （４）表面層の厚みが支柱壁の厚みの４倍よりも大であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の弾
   性ローラ。