JP5310641B2

JP5310641B2 - ゴムローラ

Info

Publication number: JP5310641B2
Application number: JP2010097230A
Authority: JP
Inventors: 薫寛大川; 洋輔飯野
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2030-04-20
Also published as: JP2011226568A

Description

本発明は、電子写真複写装置、プリンター、静電記録装置などの画像形成装置に使用されるゴムローラに係り、特にローラゴムの端部のはね上がりを防止するためのゴムローラ用シャフト及びゴムローラに関するものである。

画像形成装置は、図６に示すように回転する感光ドラム３０の表面に帯電ローラ３１で帯電させ、露光装置３２により画像信号に対応した光を感光ドラム３０に照射し、静電潜像を形成し、現像装置３３のトナーを、現像ローラ３４を介して感光ドラム３０の接触部に移動させ、感光ドラム３０の表面に形成された静電潜像部分にトナーを付着させ、これを、転写ローラ３５で感光ドラム３０に押圧された紙などの記録媒体３６に静電力により転写し、その後、定着装置３７にてトナーを熱や圧力により溶融・定着させるものである。また感光ドラム３０に残ったトナーはクリーニングブレード３８で掻き落として回収される。

この画像形成装置に使用される帯電ローラ３１，現像ローラ３４、転写ローラ３５といったゴムローラは、特許文献１〜４に示されるように、シャフトに導電性ゴム組成物からなるローラゴムを被覆して形成される。

シャフトにローラゴムを形成するには、特許文献１、２に示されるように押出機にてチューブ状のゴムチューブを押し出すと共に、これをシャフトに圧入したり、特許文献３、４に示されるようにシャフトを金型内に保持し、その金型内にゴム組成物を注入して成型するなどがなされている。

しかし、金型内でシャフトと一体成形するとその製造コストが高くなる問題があり、押出機でチューブ状に成形し、このゴムチューブをシャフトに圧入してゴムローラとする方がコスト的にも優位である。

図５は、ゴムチューブを圧入してゴムローラを製造する方法を示したもので、シャフト４１（図５（ａ））に、シャフト４１の両端が露出するようにゴムチューブ４２を圧入し（図５（ｂ））、そのゴムチューブ４２の端部４２ｅを適宜の長さにカットし（図５（ｃ））、その後、研磨により所望の径と幅にしたローラゴム４３を形成してゴムローラ４０を製造している。

特許第４３５０１４３号公報特開２００５−６２７４６号公報特開２０００−６１６３号公報特開２０００−９１３０号公報

しかしながら、図５（ｃ）のように端部４２ｅをカットした際に、ゴムチューブ４２の両端部がはね上がり、図５（ｄ）のように研磨しても、端部ははね上がりのままの状態であり、図５（ｅ）に拡大して示したようにローラゴム４３の端部４３ｅが図示の矢印方向にはね上がったままとなる。

このゴムローラを画像形成装置に適用した際には、感光ドラムや記録媒体などの相手側への均一な接触ができず、ゴムローラ中央部の接触が弱くなって、媒体への画像形成にムラができてしまうなどの問題がある。

このため、図４（ａ）に示すように、ゴムローラ４０のローラゴム４３の両端部４３ｃをＣ面加工して丸みをもたせたり、図４（ｂ）に示すようにゴムローラ４０のローラゴム４３ａをクラウン形状にしたり、或いは図４（ｃ）に示すように、ローラゴム４３ｄを串団子状にシャフト４１に装着してゴムローラ４０とすることがなされているが、これらはいずれも、ゴムチューブの端部でカットという工程とは、別工程でゴムローラ自体に加工を加える必要があり、加工コストがかかる問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ゴムローラ用のシャフトにゴムチューブを圧入してゴムローラとする際に、ゴムローラの端部のはね上がりがなく、しかもゴムチューブの端部カットという工程とは別工程でゴムローラ自体にはね上がり防止のための加工をする必要がないゴムローラを提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、シャフト本体を有するゴムローラ用シャフトと、前記ゴムローラ用シャフトに圧入されたゴムチューブの端部をカットして形成されるローラゴムと、を有するゴムローラにおいて、前記ゴムローラ用シャフトには、前記シャフト本体の端部から所定長さ離れた位置に前記ローラゴムのはね上がりを防止するためのはね上がり防止溝が形成され、前記ローラゴムは、前記はね上がり防止溝上で、前記ゴムチューブの両端部をカットして形成され、前記ローラゴムの端部は、前記ローラゴムのもつ弾性力による収縮で縮径して前記はね上がり防止溝内に入り込んでおり、前記ローラゴムの端部外周面がＲ面となっていることを特徴とするゴムローラである。

請求項２の発明は、前記はね上がり防止溝が、平溝、Ｒ溝、斜め溝のいずれかに形成される請求項１記載のゴムローラである。

請求項３の発明は、前記はね上がり防止溝の溝の深さが０．０１５ｍｍ以上で溝幅が１ｍｍ以上、４ｍｍ以下に形成される請求項１記載のゴムローラである。

請求項４の発明は、前記ゴムチューブを圧入後、前記ゴムチューブをカットする前に、前記ゴムチューブの外周を研磨し、研磨した前記ゴムチューブをカットしてローラゴムを形成する請求項１〜３のいずれかに記載のゴムローラである。

本発明によれば、シャフト本体にはね上がり防止溝を形成することで、ローラゴムの端部が、その弾性力で収縮できるため、ゴムローラの端部のはね上がりがなく、しかもゴムチューブの端部カットという工程とは別工程でゴムローラ自体にはね上がり防止のための加工をする必要がないゴムローラを提供できるという優れた効果を発揮するものである。

本発明の一実施の形態を示す図である。本発明の他の実施の形態を示す図である。本発明と比較例のゴムローラの全体形状を示す図である。従来のゴムローラを示す図である。従来のゴムローラの製造工程を示す図である。ゴムローラが使用される画像形成装置の概略を示す図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明のゴムローラ１０を製造する工程を示したものである。

先ず、図１（ａ）に示すようにシャフト本体１１には、端部から所定長さ離れた位置、後述するローラゴム１５の端面１５ｅとなる位置に、ローラゴム１５のはね上がりを防止するためのはね上がり防止溝１２を形成してゴムローラ用シャフト１３が形成される。

次に図１（ｂ）に示すように、このゴムローラ用シャフト１３に、はね上がり防止溝１２間の幅よりも長いゴムチューブ１４を圧入する。

ゴムチューブ１４を圧入後、図１（ｃ）に示すように、その外周を所定の径となるように研磨して研磨ゴムチューブ１４ｇとし、さらに図１（ｄ）に示すようにはね上がり防止溝１２上で、研磨ゴムチューブ１４ｇの両端部１４ｅをカットして、所定幅のローラゴム１５としたゴムローラ１０を形成する。

このように、はね上がり防止溝１２上で、研磨ゴムチューブ１４ｇをカットすることで、図１（ｅ）に示すようにローラゴム１５の端部面１５ｅは、はね上がり防止溝１２上に位置し、そのローラゴム１５のもつ弾性力による収縮で、矢印で示した方向に縮径してはね上がり防止溝１２内に嵌り込み、その端部外周面１５ｃがＲ面となるため、ローラゴム１５の端部のはね上がりを防止することが可能となる。このように、研磨ゴムチューブ１４ｇのカットを行う工程で、一緒に、ローラゴム１５の端部のはね上がり防止も行うことができるため、加工コストの低減に貢献することができる。

これにより、本発明のゴムローラ１０は、転写ローラ、帯電ローラ、現像ローラに使用した際には、感光ドラムや紙などの記録媒体にその軸方向で均一に接触することが可能となる。また記録媒体の搬送系ローラや精密搬送系ローラとしても使用できる。

図２は、シャフト本体１１に形成するはね上がり防止溝１２の各種形状を示したもので、図２（ａ）は、平溝状のはね上がり防止溝１２Ｇとしたものであり、図２（ｂ）はＲ溝からなるはね上がり防止溝１２Ｒとしたものであり、図２（ｃ）は、端部から中央部にかけて順次拡径した斜め溝で、はね上がり防止溝１２Ｃを形成したものである。また図２（ｄ）〜図２（ｆ）は、図２（ａ）に示した平溝状のはね上がり防止溝１２Ｇに面取り１６ｃを形成したもので、図２（ｄ）は、はね上がり防止溝１２Ｇの下縁に面取り１６ｃを形成し、図２（ｅ）は、はね上がり防止溝１２Ｇの上縁に面取り１６ｃを形成し、図２（ｆ）は、はね上がり防止溝１２Ｇの上縁と下縁にそれぞれ面取り１６ｃを形成したものである。また図２（ｇ）は、図２（ｂ）に示したＲ溝からなるはね上がり防止溝１２Ｒの上縁に面取り１６ｃを形成したものであり、また図２（ｈ）は、図２（ｃ）に示したはね上がり防止溝１２Ｃの垂直壁の上縁に面取り１６ｃを形成したものである。

このはね上がり防止溝１２の深さは、転写ローラ、帯電ローラ、現像ローラに使用する場合には、シャフトの直径の０．１倍以内、給紙搬送系ローラに使用する場合には、直径の０．０５倍以内、精密搬送系ローラに使用する際には直径の０．０５倍以内であればよく、Φ１４ｍｍのローラであれば、その深さは、最小で０．０１５ｍｍ以上あればよく、またはね上がり防止溝１２の幅は１ｍｍ以上あればよい。この場合、幅が１ｍｍ未満だと、ローラゴム１５の端部がはね上がり防止溝１２に収縮して落ちないため効果がなく、幅が５ｍｍ以上となると、ゴム硬度にもよるが研磨時に、はね上がり防止溝１２上のゴムが逃げやすくなるため寸法精度が悪くなって好ましくない。よって幅は、１ｍｍ以上で、４ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ前後がよい。

次に本発明の実施例１〜３と比較例１〜３を表１に基づいて説明する。

表１において、実施例１は、はね上がり防止溝の溝形状を、図２（ａ）に示した平溝に、実施例２は図２（ｂ）に示したＲ溝、実施例３は図２（ｃ）に示した斜め溝形状とし、ローラゴム１５の形状は、図３に示したストレート形状とした。

また、比較例１〜３は、シャフトにはね上がり防止溝を形成せずにそのままとして、比較例１のローラゴム４３の形状は図３に示したストレート形状とし、比較例２のローラゴム４３の形状は図４（ａ）に示したストレート形状で端部にＣ２（２ｍｍ）の加工を施したローラゴム４３を使用し、比較例３は図４（ｂ）に示したクラウン形状のローラゴム４３ａとした。

また実施例１〜３，比較例１〜３の各ローラゴムはゴム硬度５０、ゴム外径Φ１４ｍｍ、幅は３００ｍｍ（Ａ３判短辺サイズ）とした。

この結果、実施例１〜３は、端部外径が中央外径よりいずれも小さくはね上がりは認められず、接触状態は良好（○）であり、また加工コストも良好（○）である。これに対して比較例１は、端部が０．０９ｍｍはね上がりが認められ接触状態が×となった。また比較例２，３は、端部外径が中央外径より小さく接触状態は○であるが、加工コストが高く×であった。

１０ゴムローラ
１１シャフト本体
１２はね上がり防止溝
１３ゴムローラ用シャフト
１４ゴムチューブ
１５ローラゴム

Claims

シャフト本体を有するゴムローラ用シャフトと、前記ゴムローラ用シャフトに圧入されたゴムチューブの端部をカットして形成されるローラゴムと、を有するゴムローラにおいて、
前記ゴムローラ用シャフトには、前記シャフト本体の端部から所定長さ離れた位置に前記ローラゴムのはね上がりを防止するためのはね上がり防止溝が形成され、
前記ローラゴムは、前記はね上がり防止溝上で、前記ゴムチューブの両端部をカットして形成され、
前記ローラゴムの端部は、前記ローラゴムのもつ弾性力による収縮で縮径して前記はね上がり防止溝内に入り込んでおり、前記ローラゴムの端部外周面がＲ面となっている
ことを特徴とするゴムローラ。
前記はね上がり防止溝が、平溝、Ｒ溝、斜め溝のいずれかに形成される請求項１記載のゴムローラ。
前記はね上がり防止溝の溝の深さが０．０１５ｍｍ以上で溝幅が１ｍｍ以上、４ｍｍ以下に形成される請求項１記載のゴムローラ。
前記ゴムチューブを圧入後、前記ゴムチューブをカットする前に、前記ゴムチューブの外周を研磨し、研磨した前記ゴムチューブをカットしてローラゴムを形成する請求項１〜３のいずれかに記載のゴムローラ。