KR20130064681A

KR20130064681A - 연마 장치 및 이것에 의해 연마된 화상 형성 장치용 도전성 롤러

Info

Publication number: KR20130064681A
Application number: KR1020120066884A
Authority: KR
Inventors: 야준 장; 지안준 주
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2013-06-18
Also published as: CN103158058A; CN103158058B; JP5416755B2; KR101931817B1; JP2013119148A

Abstract

본 발명의 연마 장치는, 필름 연마재의 주행 속도를 회수 초기부터 회수 종기까지 일정하게 유지하여, 필름 연마재의 소비량을 일정화하고 생산 비용의 상승을 억제하며, 연마 품질을 균질화한다.
이 연마 장치는, 필름 연마재를 풀어서 송출하는 공급 릴과, 필름 연마재를 감아서 회수하는 회수 릴과, 이들 사이에 배치되는 백업 롤러를 포함하는 연마 헤드를 구비한다. 연마 헤드는, 회수 릴을 구동시키는 에어 모터, 및 백업 롤러와 회수 릴 사이에 배치되는 인출 수단을 구비한다. 상기 인출 수단은, 일정 속도로 회전하는 회전 구동 롤러와, 이 회전 구동 롤러에 상기 필름 연마재를 밀어붙이고 회전하는 원웨이 롤러를 포함한다.

Description

연마 장치 및 이것에 의해 연마된 화상 형성 장치용 도전성 롤러{POLISHING APPARATUS AND CONDUCTIVE ROLLER FOR IMAGE FORMING APPARATUS POLISHED BY POLISHING APPARATUS}

본 발명은, 필름 연마재를 이용한 연마 장치, 및 이것에 의해 연마된 화상 형성 장치용 도전성 고무 롤러에 관한 것이다.

예를 들어, 전자 사진 복사 장치, 프린터, 정전 기록 장치 등의 화상 형성 장치에서는, 대전 롤러, 전사 롤러, 현상 롤러 등으로서 도전성 롤러가 많이 이용되고 있다. 이 도전성 롤러는, 일반적으로 길이가 긴 띠모양의 필름 연마재를 이용한 연마 장치에 의해 롤러 표면이 연마되어 슈퍼 피니싱된다.

도 5에 개념적으로 나타낸 바와 같이, 상기 연마 장치(a)는, 필름 연마재(F)를 풀어서 송출하는 공급 릴(c)과, 송출된 필름 연마재(F)를 감아서 회수하는 회수 릴(d)과, 이들 사이에 배치되며 상기 필름 연마재(F)를 연마 대상물(W)에 밀어붙여 연마시키는 백업 롤러(e)를 포함하여 구성된다.

상기 회수 릴(d)은, 전동 모터(m)에 의해 일정한 회전수로 구동되어, 상기 공급 릴(c)로부터 필름 연마재(F)를 인출하고, 인출된 필름 연마재(F)를 감아서 회수하고 있다. 또한, 공급 릴(c)에는, 예를 들어 스프링 등을 이용한 브레이크 수단(f)이 접속되어, 공급 릴(c)에 일정한 저항을 부하함으로써 상기 필름 연마재(F)에 장력을 부여하고 있다.

그러나 이러한 연마 장치(a)에서는, 상기 회수 릴(d)에 의한 필름 연마재(F)의 회수가 진행됨에 따라서, 회수 릴(d)의 직경이 필연적으로 커진다. 그 때문에, 회수 릴(d)을 일정한 회전수로 구동한 경우에는, 필름 연마재(F)의 주행 속도가 점차 빨라져, 필름 연마재(F)의 소비량을 증가시키는 등 생산 비용의 상승을 초래한다. 또한, 연마 품질도 변화하기 때문에, 균질성에도 불리함이 생긴다.

한편, 공급 릴(c)측에서는, 필름 연마재(F)의 송출이 진행됨에 따라서, 공급 릴(c)의 중량이 감소한다. 그 때문에 브레이크 수단(f)에 의한 저항이 일정한 경우에는, 공급 릴(c)이 점차 회전하기 쉬워져 장력이 감소한다. 그 결과, 필름 연마재(F)가 느슨해져, 연마 품질의 균질성을 더 저하시킨다고 하는 문제가 발생한다.

하기의 특허문헌 1에는, 필름 연마재를 이용한 연마 장치의 일례가 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2003-117795호 공보

따라서 본 발명의 제1 목적은, 회수 릴을 에어 모터에 의해 구동시키고, 백업 롤러와 회수 릴 사이에 소정 구조의 인출 수단을 개재시키는 것을 기본으로 하여, 필름 연마재의 주행 속도를 회수 초기부터 회수 종기까지 일정하게 유지할 수 있고, 필름 연마재의 소비량을 일정하게 하여 생산 비용의 상승을 억제하며, 연마 품질을 균질화할 수 있는 연마 장치, 및 이것에 의해 연마된 화상 형성 장치용 도전성 롤러를 제공하는 것에 있다.

또 제2 목적은, 필름 연마재의 장력을 일정화할 수 있어, 상기 필름 연마재의 느슨해짐을 억제하여 연마 품질을 더 균질화할 수 있는 연마 장치, 및 이것에 의해 연마된 화상 형성 장치용 도전성 롤러를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본원 청구항 1의 발명은, 필름 연마재를 풀어서 송출하는 공급 릴과, 송출된 필름 연마재를 감아서 회수하는 회수 릴과, 이들 사이에 배치되며 상기 필름 연마재를 연마 대상물에 밀어붙여 연마시키는 백업 롤러를 포함하는 연마 헤드를 구비하는 연마 장치로서,

상기 연마 헤드는,

상기 회수 릴을 구동시키는 에어 모터,

및 상기 백업 롤러와 회수 릴 사이에 배치되며 상기 공급 릴로부터 필름 연마재를 인출하는 인출 수단을 구비하고,

상기 인출 수단은, 일정 속도로 회전하는 회전 구동 롤러와, 이 회전 구동 롤러에 상기 필름 연마재를 밀어붙이고 회전하는 원웨이 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 2에서는, 상기 회전 구동 롤러는, 그 표면이 고무 탄성재로 이루어진 미끄럼 방지층으로 피복된 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 3에서는, 상기 연마 헤드는, 상기 공급 릴에 연결되어 상기 공급 릴에 회전 저항을 부여하는 에어 브레이크를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 4에서는, 상기 연마 헤드는, 상기 공급 릴의 회전 횟수를 측정하는 회전 센서와, 이 회전 센서의 검지 신호에 기초하여 상기 에어 브레이크에 대한 에어 유량을 제어하는 비례 밸브를 포함하는 브레이크 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 5는, 화상 형성 장치용 도전성 롤러의 발명으로서, 청구항 1∼4 중 어느 하나에 기재된 연마 장치를 이용한 연마 방법에 의해 연마된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 전술한 바와 같이, 회수 릴을 에어 모터에 의해 구동시키고, 백업 롤러와 회수 릴 사이에 인출 수단을 개재시키고 있다. 게다가 이 인출 수단은, 일정 속도로 회전하는 회전 구동 롤러와, 이 회전 구동 롤러에 상기 필름 연마재를 밀어붙이고 회전하는 압박 롤러로 구성된다.

따라서, 상기 회전 구동 롤러의 구동에 의해, 필름 연마재를 공급 릴로부터 일정 속도로 인출하여 회수 릴로 보낼 수 있다. 또한, 인출 수단으로부터의 필름 연마재는, 에어 모터에 의해 구동되는 회수 릴에 의해 순차적으로 회수된다. 여기서, 에어 모터는, 그 압축 에어의 압력 조정에 의해, 상기 에어 모터에 의한 권취 토크를, 상기 회전 구동 롤러를 구동하는 전동 모터의 출력 토크보다 낮게 설정하는 것이 용이하고, 이에 따라 상기 전동 모터에 대한 과부하를 막아 손상을 방지할 수 있다.

또한, 도 3에 예시하는 바와 같이, 예를 들어 필름 연마재를 회전 구동 롤러에 감아 거는 경우에는, 권취 토크가 낮으면, 필름 연마재가 느슨해져 회전 구동 롤러와 필름 연마재 사이에 미끄럼이 발생하여, 필름 연마재를 일정 속도로 보내는 것이 어려워진다. 그러나 본 발명에서는, 상기 압박 롤러를 이용하여 필름 연마재를 회전 구동 롤러에 밀어붙이고, 이 압박 롤러로서 원웨이 롤러를 이용하여 그 역회전을 방지하고 있다. 따라서, 회전 구동 롤러와 필름 연마재 사이의 미끄럼을 방지할 수 있어, 필름 연마재를 일정 속도로 보내는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 연마 장치의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 그 연마 헤드의 구조를 나타내는 개념도이다.
도 3은 인출 수단에 의한 효과를 나타내는 개념도이다.
도 4는 에어 브레이크의 구조의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 5는 종래의 연마 헤드의 구조를 나타내는 개념도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해 상세히 설명한다.

도 1에서, 본 실시형태의 연마 장치(1)는, 필름 연마재(F)를 풀어서 송출하는 공급 릴(2)과, 송출된 필름 연마재(F)를 감아서 회수하는 회수 릴(3)과, 이들 사이에 배치되며 상기 필름 연마재(F)를 연마 대상물(W)에 밀어붙여 연마시키는 백업 롤러(4)를 포함하는 연마 헤드(5)를 구비한다.

본 예에서는, 상기 연마 대상물(W)이, 예를 들어 전자 사진 복사 장치, 프린터, 정전 기록 장치 등의 화상 형성 장치에 있어서, 대전 롤러, 전사 롤러, 현상 롤러 등으로서 사용되는 도전성 롤러(W1)이며, 상기 연마 장치(1)가, 이 도전성 롤러(W1)의 고무 표면을 경면형으로 연마 마무리하기 위해 이용되는 경우를 나타낸다. 상기 도전성 롤러(W1)는, 주지의 유지 장치(도시하지 않음)에 의해, 그 축심(i) 둘레로 회전 구동 가능하게 수평 유지된다.

또한 상기 연마 헤드(5)는, 상기 연마 대상물(W)에 대하여, 상기 축심(i) 방향을 따라서 가로 방향으로 상대 이동 가능하게, 그리고 축심(i) 방향과 직각을 이루고서 연마 대상물(W)을 향해 전후 방향으로 상대 이동 가능하게 지지대(6)에 의해 지지된다. 본 예에서는, 상기 지지대(6)가, 고정대(7)와, 이 고정대(7) 상에 부설(敷設)되는 가이드 레일(7a)에 의해 안내되어 가로 방향으로 이동할 수 있는 가로 이동대(8)와, 이 가로 이동대(8) 상에 설치되는 가이드 레일(8a)에 의해 안내되어 전후 방향으로 이동할 수 있는 전후 이동대(9)를 포함하여 형성되는 경우를 나타낸다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니고, 상기 연마 헤드(5)측을 고정하고, 상기 연마 대상물(W)측을 상기 연마 헤드(5)에 대하여, 가로 방향 및 전후 방향으로 이동 가능하게 구성할 수도 있다.

다음으로, 상기 연마 헤드(5)는, 본 예에서는, 상기 전후 이동대(9)에 일체 이동 가능하게 지지되는 예를 들어 판형의 프레임(10)을 가지며, 이 프레임(10)에, 상기 공급 릴(2)과, 회수 릴(3)과, 백업 롤러(4)가 피봇 지지된다.

상기 공급 릴(2) 및 회수 릴(3)은 각각, 원통형의 코어 양단에 플랜지를 마련한 주지의 구조를 갖고, 상기 공급 릴(2)은, 상기 코어의 둘레에, 새로운 필름 연마재(F)가 풀릴 수 있게 롤 권취되어 있다. 또한, 상기 회수 릴(3)은, 상기 코어의 둘레에, 사용이 끝난 필름 연마재(F)를 감아서 회수할 수 있다. 이들 공급 릴(2)과 회수 릴(3)은, 상기 프레임(10)에 피봇 부착되는 지지축(2A, 3A)에 각각 교환 가능하게 장착된다.

또한 상기 백업 롤러(4)는, 본 예에서는, 상기 프레임(10)에 서브 프레임(11)을 통해 회전 가능하게 피봇 지지된다. 본 예의 서브 프레임(11)은, 상기 백업 롤러(4)의 양단부를 유지하는 한쌍의 측판(11a)을 구비한 예를 들어 コ자형 프레임이며, 상기 축심(i) 방향으로 연장되는 선형 가이드(11b)를 통해, 축심(i) 방향으로 미소 진폭으로 왕복 운동(오실레이션 운동) 가능하게 프레임(10)에 지지된다. 이 서브 프레임(11)에는, 상기 프레임(10)에 부착되는 오실레이션용 모터(12)의 출력부(도시하지 않음)가 연결되어, 서브 프레임(11)을 백업 롤러(4)와 함께 왕복 운동시킬 수 있다.

또한 상기 연마 헤드(5)에는, 상기 회수 릴(3)을 회전 구동시키는 에어 모터(20) 및 상기 백업 롤러(4)와 회수 릴(3)의 사이에 배치되는 인출 수단(21)이 더 설치된다.

상기 인출 수단(21)은, 일정 속도로 회전하는 회전 구동 롤러(22)와, 이 회전 구동 롤러(22)에 상기 필름 연마재(F)를 밀어붙이는 압박 롤러(23)를 구비한다. 이에 따라, 필름 연마재(F)가 공급 릴(2)로부터 일정 속도로 인출되고, 회수 릴(3)에 송출된다.

상기 회전 구동 롤러(22)는, 상기 프레임(10)에 부착된 주지의 전동 모터(24)에 의해 일정 속도, 즉 일정한 회전수로 구동된다. 또한, 상기 압박 롤러(23)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 일단이 틸팅 가능하게 피봇 지지된 부착판(26)의 타단에 부착되고, 스프링 등의 압박 수단(27)에 의해 회전 구동 롤러(22)에 밀어붙여진다. 상기 압박 롤러(23)로서, 원웨이 베어링이나 원웨이 클러치 등에 의해 역회전을 방지한 원웨이 롤러(28)가 채용된다. 「역회전」이란, 필름 연마재(F)가 백업 롤러(4)측으로 풀리는 방향의 회전을 의미한다.

또한 상기 에어 모터(20)는, 압축 에어에 의해 모터축을 회전시키는 주지의 구조를 갖고, 상기 회수 릴(3)을 회전 구동시킴으로써, 상기 인출 수단(21)으로부터 보내지는 필름 연마재(F)를 이 회수 릴(3)에 감아서 회수시킬 수 있다. 이 에어 모터(20)에 의한 권취 토크는, 상기 전동 모터(24)의 출력 토크보다 충분히 낮게 설정되어 있고, 이에 따라 상기 전동 모터(24)에 대한 과부하가 방지되어 상기 전동 모터(24)에 대한 손상이 방지된다.

여기서, 도 3에 예시한 바와 같이, 예를 들어 필름 연마재(F)를 회전 구동 롤러(22)에 감아 거는 경우에는, 에어 모터(20)에 의한 권취 토크가 낮으면, 회전 구동 롤러(22)와 필름 연마재(F)의 사이에 미끄럼이 발생하여, 필름 연마재(F)를 일정 속도로 보내는 것이 어려워진다. 이에 비해 본 발명에서는, 상기 압박 롤러(23)를 이용하여 필름 연마재(F)를 회전 구동 롤러(22)에 밀어붙이고, 이 압박 롤러(23)로서 원웨이 롤러(28)를 이용하여 그 역회전을 방지하고 있다. 따라서, 권취 토크가 충분히 낮은 경우에도, 상기 회전 구동 롤러(22)와 필름 연마재(F) 사이의 미끄럼을 방지할 수 있어, 필름 연마재를 일정 속도로 보내는 것이 가능해진다.

본 예에서는, 회전 구동 롤러(22)와 필름 연마재(F) 사이의 미끄럼을 더 방지하기 위해, 상기 회전 구동 롤러(22)의 표면은, 고무 탄성재로 이루어진 마찰계수가 높은 미끄럼 방지층(22a)으로 피복되어 있다. 회전 구동 롤러(22)의 직경은 70∼100 ㎜가 바람직하다.

다음으로, 본 예의 연마 헤드(5)에는, 상기 공급 릴(2)에 연결되어 상기 공급 릴(2)에 회전 저항을 부여하는 에어 브레이크(30)와, 이 에어 브레이크(30)에 의한 회전 저항을 제어하는 브레이크 제어 수단(31)이 더 마련된다.

상기 에어 브레이크(30)는, 그 일례를 도 4에 개념적으로 나타낸 바와 같이, 상기 지지축(2A)에 일체 회전 가능하게 부착된 제1 마찰판(30a)과, 상기 제1 마찰판(30a) 방향으로 진퇴할 수 있는 제2 마찰판(30b)을 구비하고, 상기 제2 마찰판(30b)은, 상기 프레임(10)에 고정 실린더(30c)에 의해 진퇴 가능하게 유지된다. 그리고 상기 실린더(30c) 내에 유입되는 고압 에어에 의해 제2 마찰판(30b)이 제1 마찰판(30a)과 압접하여, 회전 저항을 발생시킨다. 에어 브레이크(30)로서 주지의 다양한 구조를 채용할 수 있다.

또한 상기 브레이크 제어 수단(31)은, 상기 공급 릴(2)의 회전 횟수를 측정하는 회전 센서(33)와, 이 회전 센서(33)의 검지 신호에 기초하여 상기 에어 브레이크(30)에 대한 에어 유량을 제어하는 비례 밸브(34)를 포함하여 구성된다. 상기 비례 밸브(34)로서 주지의 전자 비례 밸브를 바람직하게 채용할 수 있다. 도면 중의 부호 35는 압축 공기 공급원이다.

상기 공급 릴(2)에서는, 필름 연마재(F)의 송출이 진행됨에 따라서 중량이 감소하기 때문에, 공급 릴(2)이 점차 회전하기 쉬워져 장력이 감소한다. 따라서, 본 예의 브레이크 제어 수단(31)에서는, 회전 센서(33)에 의해 공급 릴(2)의 회전 횟수를 계측함으로써, 공급 릴(2)의 중량 감소의 비율 등의 정보를 얻을 수 있다. 그리고, 이 정보에 기초하여 비례 밸브(34)를 작동하여, 에어 브레이크(30)에 대한 에어 유량을 연속적으로 또는 단계적으로 늘림으로써, 브레이크력을 증가시키고 있다. 이에 따라, 필름 연마재(F)의 장력을 일정화할 수 있고, 상기 필름 연마재(F)의 느슨해짐을 억제하여 연마 품질을 더 균질화할 수 있다.

이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 관해 상세히 설명했지만, 본 발명은 도시한 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 양태로 변형하여 실시할 수 있다.

1 : 연마 장치 2 : 공급 릴
3 : 회수 릴 4 : 백업 롤러
5 : 연마 헤드 20 : 에어 모터
21 : 인출 수단 22 : 회전 구동 롤러
22a : 미끄럼 방지층 24 : 전동 모터
28 : 원웨이 롤러 30 : 에어 브레이크
31 : 브레이크 제어 수단 33 : 회전 센서
34 : 비례 밸브 F : 필름 연마재
i : 축심 W : 연마 대상물
W1 : 도전성 롤러

Claims

필름 연마재를 풀어서 송출하는 공급 릴과, 송출된 필름 연마재를 감아서 회수하는 회수 릴과, 이들 사이에 배치되며 상기 필름 연마재를 연마 대상물에 밀어붙여 연마시키는 백업 롤러를 포함하는 연마 헤드를 구비하는 연마 장치로서,
상기 연마 헤드는,
상기 회수 릴을 구동시키는 에어 모터, 및
상기 백업 롤러와 회수 릴 사이에 배치되며 상기 공급 릴로부터 필름 연마재를 인출하는 인출 수단을 구비하고,
상기 인출 수단은, 일정 속도로 회전하는 회전 구동 롤러와, 이 회전 구동 롤러에 상기 필름 연마재를 밀어붙이고 회전하는 원웨이 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 구동 롤러는, 그 표면이 고무 탄성재로 이루어지는 미끄럼 방지층으로 피복된 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마 헤드는, 상기 공급 릴에 연결되어 상기 공급 릴에 회전 저항을 부여하는 에어 브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제3항에 있어서, 상기 연마 헤드는, 상기 공급 릴의 회전 횟수를 측정하는 회전 센서와, 이 회전 센서의 검지 신호에 기초하여 상기 에어 브레이크에 대한 에어 유량을 제어하는 비례 밸브를 포함하는 브레이크 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항 또는 제2항에 기재된 연마 장치를 이용한 연마 방법에 의해 연마된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치용 도전성 롤러.