JPS6374671A - ノンインパクト形プリンタ用プラテンロ−ラとその製造方法 - 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、ノンインパクト形プリンタ用プラテンローラ
とその製造方法に係シ、特に、外周層において所望のゴ
ム状弾性領域を有するとともに、回転トルクに対して十
分な強度を有するノンインパクト形プリンタ用プラテン
ローラと、このプラテンローラを安価に製造するに好適
な製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のノンインパクト形プリンタ用プラテンローラの一
例としての、感熱転写プリンタ用プラテンローラは、た
とえば実開昭６０−６９６５７号公報に記載されている
ように、■弾性を有する発泡体の中心部に、■シャフト
を貫通させ、前記発泡体ノ表面に、■シリコンゴムから
なる外周層を被覆してなるものが知られている。

このほか、外周層と内部とを一体で成形したものとして
、軟質ゴム製のノンインパクト形プリンタ用プラテンロ
ーラも知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記した従来の感熱転写プリンタ用プラテンローラは、
発泡体を使用しているので軽量化がはかれ、また、シリ
コンゴムを使用しているので必要な摩擦力を保有するこ
とができるという長所があるものの、製造方法から見る
と、まず発泡体を成形したのち、別工程で加工したシリ
コンゴム管を前記発泡体に被覆するため加工工数がかか
る。これに加えて、発泡体とシリコンゴム管との接着強
度が経時的に弱くなシ、プリント時に印字ずれを生ずる
という問題点があった。さらに、内部は低密度の発泡体
であることから、この発泡体と中心部のシャフト、すな
わち芯金との固着力が弱く、回転トルクに対して十分な
強度が得られないという問題点もあった。

一方、前記した軟質ゴム製のプラテンローラは、そのゴ
ム状弾性領域、すなわち所定荷重に対するゴム状弾性変
形量が、使用する軟質ゴム材料の特性によって決定され
、同一材料で所望のゴム状弾性領域を付与することは困
難である。したがって、機種対応のプラテンローラを得
るには、その機種の仕様に応じてゴム材料を選択しなけ
ればならなかった。また、この軟質ゴム製のプラテンロ
ーラの製造方法は、その成形圧が高く離型が困難である
ことから、使用する型本体を割型にする必要がある。こ
のため、最も重要であるプラテンローラ本体の外周面に
型合せ部のばシが発生する。これを除去するためには、
成形後研削する必要があシ、コスト高になるという問題
点もあった。

本発明は、上記した従来技術の問題点を改善して、回転
トルクに対して十分な強度を有し、印字ずれを生ずるこ
とのない、安価なノンインパクト形プリンタ用プラテン
ローラと、この製造方法の提供を、その目的とするもの
である。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記問題点を解決するための本発明のノンインパクト形
プリンタ用プラテンローラに係る構成はプラテンローラ
本体の中心部に金属製の芯金を貫通させてなるノンイン
パクト形プリンタ用プラテンローラにおいて、プラテン
ローラ本体を、非発泡体の外周層と、発泡体の内部と、
非発泡体の、芯金に固着した中心部とを、発泡性樹脂に
よって一体に成形したものである。

また、本発明のノンインパクト形プリンタ用プラテンロ
ーラの製造方法に係る構成は、プラテンローラ本体の中
心部に金属製の芯金を貫通させてなるノンインパクト形
プリンタ用プラテンローラの製造方法において、内部に
プラテンローラ本体の外形とほぼ同一形状の型キャビテ
ィを形成した、継目なし円筒状の型本体と、この型本体
の上、下に型閉めすることができ、それぞれに芯金の上
。

下端部を挿入することができる芯金支持穴を穿設した上
型、下型とからなる成形型の前記型キャビティの中心へ
芯金を配設して型閉めし、該成形型を垂直に立てた状態
で、前記型本体と下型との合わせ部の全周に穿設したラ
ンチ、ゲートから前記型キャビティ内へ、発泡性樹脂の
原材料を注入し、紋型キャビティ内で反応硬化させるこ
とによ）ノンインパクト形プリンタ用プラテンローラを
成形するようにしたものである。

さらに詳しくは、次の通りである。

本発明のノンインパクト形プリンタ用プラテンローラは
、発泡性樹脂を使用し、外周層を高密度の非発泡体に、
内部を低密度の発泡体に一体成形し、中心の金属性の芯
金を高密度の非発泡体で固着したものである。

また、本発明のノンインパクト形プリンタ用プラテンロ
ーラの製造方法は、前記プラテンローラを反応射出成形
法によって成形するものであって、継目なし円筒状の型
本体と上型と下型とからなる成形型を垂直に立て、前記
下型の全周から発泡性樹脂の原材料を注入し、型キャビ
ティ内で反応硬化させるようＫしたものである。なお、
前記発泡性樹脂の原材料としては、グリセリン系ポリオ
ールを主成分とする組成物とクルードＭＤＩ系イソシア
ネートとの混合液を用いればよい。

〔作用〕

このノンインパクト形プリンタ用プラテンローラは、外
周層、内部、中心部が一体に成形されておシ、また、外
周層、中心部は、それぞれ型本体。

芯金の冷却作用によシ発泡が抑制されて非発泡体となっ
ているので、外周層と内部とは密着しておシ、印字ずれ
を生ずることはなく、また、中心部は芯金に固着してお
シ、回転トルクに対して十分な強度を有している。

また、その製造方法は、継目なし円筒状の型本体の下部
の全周から発泡性樹脂の原材料を注入するようにしたの
で、成形品の外周面にはりを発生することはなく、また
、原材料の注入速度が緩和されるから空気巻込みによる
気泡の発生ということもない。前記原材料の主成分であ
るグリセリン系ポリオール中のエチレングリコールの配
合割合の調節、成形品の密度の制御によう、プラテンロ
ーラ本体に所望のゴム状弾性領域を付与することができ
る。加えて、プラテンローラの成形の工数が低減し、コ
ストも低減する。

〔実施例〕

本発明のノンインパクト形プリンタ用プラテンローラと
、その製造方法を実施例によって説明する。

このノンインパクト形プリンタ用プラテンローラの概要
は、芯金を所定長さだけインサートし、発泡性樹脂（こ
の樹脂については、詳細後述する）によって、外周層を
高密度の非発泡体に、内部を低密度の発泡体に、中心部
を、前記芯金に固着した高密度の非発泡体にしたプラテ
ンローラ本体を一体成形したものである。

また、このプラテンローラの製造方法の概要は、プラテ
ンローラ本体の外周層を高密度の非発泡体に、内部を低
密度の発泡体にし、中心の金属製の芯金を高密度の非発
泡体で固着し、また、該本体に所望のゴム状弾性領域を
付与するために、発泡性樹脂の原材料として、グリセリ
ン系ポリオールを主成分とする組成物とクルードＭＤＩ
系イソシアネートとを１ａａ：３ａ〜４００割合で高圧
で衝突混合せしめ、この混合液を５０〜７０℃に温度制
御した型キャビティ内へ注入して反応硬化させるもので
ある。前記グリセリン系ポリオールを主成分とする組成
物忙は、発泡剤、触媒、整泡剤および顔料が混合されて
おシ、反応硬化時、型キャビティ壁面に接している部分
すなわちプラテンローラ本体の外周層、および芯金に接
している部分は、型および芯金によって発熱反応体が冷
却されるので、発泡が抑制され高密度の非発泡体となる
。

プラテンローラ本体に所望のゴム状弾性領域を付与する
ためには、原材料の主成分であるグリセリン系ポリオー
ル中のエチレングリコールの配合量を適当に調節するか
、あるいは該プラテンローラ本体の密度を制御すればよ
い。この密度の制御は、前記原材料の型キャピテイへの
注入量を調節することによシ達成できるものである。

以下、図面を用いて詳細に説明する。

まず、ノンインパクト形プリンタ用プラテンローラの実
施例を説明する。

第１図は、本発明のノンインパクト形プリンタ用プラテ
ンローラの一実施例に係る感熱転写プリンタ用プラテン
ローラを示すものであり、（ａ）図は外観図、（ｂ）図
は、（ａ）図におけるａ　−ａ’矢視横断面図である。

この第１図において、１はプラテンローラ本体（詳細後
述）、２は、このプラテンローラ本体１の中心部に貫通
している金属製の芯金である。前記プラテンローラ本体
１は、外周層が、弾性をもつ高密度の非発泡体３、内部
が、弾性をもつ低密度の発泡体４、中心部が、芯金２の
周囲に固着した、弾性をもつ高密度の非発泡体５で、こ
れが発泡性樹脂によって一体に成形されたものである。

具体例を示す。

第２，３図は、前記感熱転写プリンタ用プラテンローラ
の具体例を示すものであシ、それぞれ横断面の密度分布
図、かたさ分布図である。

このプラテンローラは、後述する発泡性樹脂の原材料を
使用し、直径８椙φの芯金２をインサートして、直径３
１ｍφのプラテンローラ本体を、反応射出成形法によっ
て成形したものである（成形方法については後述する）
。前記原材料は、グリセリン系ポリオールを主成分とす
る組成物（エチレングリコールの配合量は４．５重量部
）とクルードＭＤＩ系イソシアネートを１００：３０〜
４ｏの割合で混合したものであシ、前記組成物には、発
泡剤、触媒、整泡剤および顔料が混合されている。

第２図に示すように、外周層は、密度が約［１７３？／
ｄ１厚さが約２ｔ１ｍの、弾性をもつ高密度の非発泡体
３、内部は、密度が約α２４？／ｃｒＡの、弾性をもつ
低密度の発泡体４、中心部は、密度が約α６２／７、厚
さが約２簡の、弾性をもつ高密度の非発泡体５である。

また、第３図に示すように、外周層の非発泡体３のかた
さは約ＨｓＡ　５０、中心部の非発泡体５のかたさは約
ＨｓＡ４０と高いのに対して、内部の発泡体４のかたさ
は約ＨｓＡ７と低くなっている。

以上説明した実施例によれば、プラテンローラ本体１の
外周層を高密度の非発泡体３に、内部を低密度の発泡体
４に、中心部を高密度の非発泡体５に、芯金２とともに
、一体成形したものであるので、加工工数が低減でき、
安価な感熱転写プリンタ用プラテンローラが得られる。

また、芯金２の周囲を高密度の非発泡体５で固着したの
で、回転トルクに対して十分な強度を確保することがで
き、また、外周層と内部とは一体で互いに固着している
ので、外周層が相対的にずれることはなく、したがって
印字ずれを生ずることがないという効果もある。

次に、この感熱転写プリンタ用プラテンローラの製造方
法を説明する。

第４図は、本発明のノンインパクト形プリンタ用プラテ
ンローラの製造方法の実施に使用される、前記感熱転写
プリンタ用プラテンローラの成形型を示す縦断面図、第
５図は、第４図における要部を示す縦断面図、第６図は
、第５図におけるｂ−す矢視断面図である。

図において、１７は、内部にプラテンローラ本体１の外
形とほぼ同一形状の形キャビティ８を形成した、継目な
し円筒状の型本体、６は、この型本体１７の上に型閉め
することができ、芯金２の上端部を挿入することができ
る芯金支持穴６ａを穿設した上型、７は、型本体１７の
下に型閉めすることができ、芯金２の下端部を挿入する
ことができる芯金支持穴７ａを穿設した下型、９は、型
本体１７と下型７との合わせ部に係る、型本体１７の下
端面の全周に、半円形状に穿設されたランナ、１０は、
下型７の上端面の全周に穿設されたゲート、１１は、前
記ランナ９へ連通する補助ランナ１２を穿設した、ミキ
シングヘッド（図示せず）の射出口、１３は、ミキシン
グヘッド挿入口である。１４は、型本体１７の上端面の
全周に、半円形状に穿設されたダミーキャビティ、１５
は、このダミーキャビティ１４に連通ずるエアベントで
ある。

このように構成した成形型を使用して、本発明のノンイ
ンパクト形プリンタ用プラテンローラの製造方法の一実
施例として、前記感熱転写プリンタ用プラテンローラの
製造方法を説明する。

型本体１７に下型７を型閉めしたのち、芯金２の下端部
を、下型７の芯金支持穴７ａへ挿入し、上型６を型閉め
することによシ、前記芯金２を型キャビティ８の中心へ
配設する。そして、この成形型を垂直に立てる。型本体
１７をバンドヒータ（図示せず）によって加熱し、型キ
ャビティ８内を５０〜７０℃の温度に保持する。

ここで成形型をＯＮにすると、グリセリン系ポリオール
を主成分とする組成物とクルードＭＤＩ系イソシアネー
トとが、前記ミキシングヘッド内で、１００：３０〜４
０の割合をもって高圧で衝突混合され、この混合液が、
ミキンングヘノド挿入口１３から補助ランナ１２を経て
、第６図に示すように、流れ方向１６へ流動し、ランナ
９．ゲート１０を通シ、全周から型キャビティ８内の、
キャビテイ壁面と芯金２との隙間へ注入される。この注
入された混合液は、型キャビティ８の下部から上部への
充填されて反応硬化を開始する。

型キャビティ８内の空気は、このとき生ずる発泡圧によ
って、型本体１７の上部のダミーキャビティ１４からエ
アーペント１５を経て、外部へ排出される。多少の空気
を巻込んだ不純材料が、ダミーキャビティ１．４［溜ま
る。

前記混合液が反応硬化するとき、型キャビティ８の内壁
に接している部分、すなわちプラテンローラ本体１の外
周層、および金属製の芯金２に接している部分、すなわ
ちプラテンローラ本体１の中心部は、発熱反応体が冷却
されるので発泡が抑制され、そこに高密度の非発泡体が
成形される。

これに対して、プラテンローラ本体１の内部は、発泡が
抑制されることはないので、低密度の発泡体が成形され
る。反応硬化が完了すると、上型６゜下型７が型開きさ
れ、成形型がＯＦＦになる。

そして、成形品は反応硬化後に収縮するので、型本体１
７から容易に離型することができ、所望の感熱転写プリ
ンタ用プラデンローラが得られる。

なお、プラテンローラ本体１のゴム状弾性領域は、前述
したように、■グリセリン系ポリオール中のエチレング
リコールの配合量、あるいは、＠型キャビティ８内への
発泡性樹脂の原材料、すなわち前記混合液の注入量を調
節して密度を制御することによυ、その大きさを所望値
にすることができる。これを、本発明者らの研究結果に
基づいて、図面を用いて説明する。

第７．８図は、プラテンローラ本体のゴム状弾性領域に
およぼすエチレングリコール配合量、密度の影響を調べ
たものであシ、第７図は、エチレングリコールの配合量
と曲げ弾性率との関係を示すエチレングリコール配合量
特性図、第８図は、密度をパラメータとして、弾性変形
量と圧縮荷重との関係を示す弾性変形量特性図である。

第７図における曲線は、プラテンローラ本体の平均の密
度が（１４ｙ　／ｃｙｌで、サンプル本数ｎ＝５の場合
の、エチレングリコールの配合量と曲げ弾性率との関係
を示したものでおる。この曲げ弾性率の大きさは、ゴム
状弾性変形量と反比例の関係にあるので、エチレングリ
コールの配合量が少ないほど、ゴム状弾性領域が大きく
なることがわかる。

第８図における曲線群は、プラテンローラ本体の平均の
密度ρをいろいろと変化させた場合に、ついて、該プラ
テンローラ本体（直径３２瓢φ）の表面に押付は治具を
介して圧縮荷重Ｗを負荷したときの弾性変形量ｔを調べ
たものである。

たとえば、密度ρ＝αｓ　４ｙ　／ｃｒｄの場合、圧縮
荷重ｗ　＝　２０　Ｏｆを負荷したときの弾性変形量ｔ
キ８１であるのに対して、密度ρ＝α５Ｅｌ／７の場合
、同じ圧縮荷重ｗ＝２０ｏｆ’を負荷したときの弾性変
形量は、約１／２のｔキ４１１１１１に減少する。すな
わち、密度を小さくすることにより、ゴム状弾性領域が
大きくなることがわかる。

このように、エチレングリコールの配合量、あるいは密
度を調節することにより、プラテンローラ本体１に所望
のゴム状弾性領域を付与することができる。

以上説明した製造方法の実施例によれば、次の効果があ
る。

■型本体１７を継目なし円筒状にしたので、プラテンロ
ーラ本体１の外周面にばりが発生することはない。した
がって、成形後に、ばシを除去するための研削工程が不
要になシ、加工工数が低減する。

＠型本体１７と下型７との合わせ部の全周に穿設したラ
ンナ９．ゲート１０から、発泡性樹脂の原材料を注入す
るようにしたので、注入時の空気の巻込みが防止され、
外周面に気泡のないプラテンローラ本体１を成形するこ
とができる。

Ｏ発泡性樹脂の原材料の主成分であるポリオール中のエ
チレングリコールの配合量、あるいは、原材料の注入量
を調節することによシ、プラテンローラ本体１に所望の
ゴム状弾性領域を付与することができるので、機種仕様
に対応したプラテンローラを容易に製造することができ
る。

■発泡性樹脂の原材料として、グリセリン系ポリオール
を主成分とする組成物とクルードＭＤＩ系イソシアネー
トとの混合液を使用するようにしたので、■混合液の流
動性がよく、■反応硬化性が適正であシ、型キャピテイ
８へ充填されたのち速やかに硬化する。すなわち、反応
硬化と流動性とのバランスがとれている。したがって、
生産性がよく、■ボイドが発生しにくく、■高密度のス
キン層が形成される、という利点がある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、回転トルク
に対して十分な強度を有し、印字ずれを生ずることのな
い、安価なノンインパクト形プリンタ用プラテンローラ
と、この製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のノンインパクト形プリンタ用プラテ
ンローラの一実施例に係る感熱転写プリンタ用プラテン
ローラを示すもので１．（ａ）図は外観図、（ｂ）図は
、（ａ）図ａ　−ａ’矢視横断面図、第２゜３図は、前
記感熱転写プリンタ用プラテンローラの具体例を示すも
のであシ、それぞれ横断面の密度分布図、かたさ分布図
、第４図は、本発明のノンインパクト形プリンタ用プラ
テンローラの製造方法の実施に使用される、前記感熱転
写プリンタ用プラテンローラの成形型を示す縦断面図、
第５図は、第４図における要部を示す縦断面図、第６図
は、第５図におけるｂ−ｂ’矢視断面図、第７゜８図は
、プラテンローラ本体のゴム状弾性領域におよぼすエチ
レングリコール配合量、密度の影響を調べたものであり
、第７図は、エチレングリコールの配合量と曲げ弾性率
との関係を示すエチレングリコール配合量特性図、第８
図は、密度をパラメータとして、弾性変形量と圧縮荷重
との関係を示す弾性変形量特性図である。 １・・・プラテンローラ本体 ２・・・芯金 ３・・・外周層の非発泡体 ４・・・内部の発泡体 ５・・・中心部の非発泡体 ６・・・上型 ６ａ・・・芯金支持穴 ７・・・下型 ７ａ・・・芯金支持穴 ８・・・型キャピテイ ９・・・ランナ １０・・・ゲート １７・・・型本体。 第　１　図 （α） （ｂ＞ １・・デラテニ０−ラ、ネ、休 ２−一声・霊 第　２図 第　３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラテンローラ本体の中心部に金属製の芯金を貫通
   させてなるノンインパクト形プリンタ用プラテンローラ
   において、プラテンローラ本体を、非発泡体の外周層と
   、発泡体の内部と、非発泡体の芯金に固着した中心部と
   を、発泡性樹脂によって一体に成形したプラテンローラ
   体体にしたことを特徴とするノンインパクト形プリンタ
   用プラテンローラ。 ２、プラテンローラ本体の中心部に金属製の芯金を貫通
   させてなるノンインパクト形プリンタ用プラテンローラ
   の製造方法において、内部にプラテンローラ本体の外形
   とほぼ同一形状の型キャビティを形成した、継目なし円
   筒状の型本体と、この型本体の上、下に型閉めすること
   ができ、それぞれに芯金の上、下端部を挿入することが
   できる芯金支持穴を穿設した上型、下型とからなる成形
   型の前記型キャビティの中心へ芯金を配設して型閉めし
   、該成形型を垂直に立てた状態で、前記型本体と下型と
   の合わせ部の全周に穿設したランナ、ゲートから前記型
   キャビティ内へ、発泡性樹脂の原材料を注入し、該型キ
   ャビティ内で反応硬化させることによりノンインパクト
   形プリンタ用プラテンローラを成形することを特徴とす
   るノンインパクト形プリンタ用プラテンローラの製造方
   法。 ３、発泡性樹脂の原材料を、グリセリン系ポリオールを
   主成分とする組成物とクルードＭＤＩ系イソシアネート
   との混合液にしたものである特許請求の範囲第２項記載
   のノンインパクト形プリンタ用プラテンローラの製造方
   法。