(57)【要約】【課題】分離作業性に優れたローラを提供する。【解決手段】長手方向に溝部１２１ａが刻設されたローラ軸芯１２１と、溝部１２１ａ内に、刃先をローラ軸芯１２１の周面側に向けた状態で収納される長尺状の刃部材１２２と、刃部材１２２を溝部１２１ａ内に収納したローラ軸芯１２１の周面を被覆するローラ外皮１２３とを備えたローラであって、刃部材１２２は、形状記憶合金で形成されており、所定の温度以上に加熱すると、その少なくとも一部の刃先が、溝部１２１ａから突出してローラ外皮１２３に切り込む方向に屈曲または湾曲するように予め形状が記憶されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に溝が刻設されたローラ軸芯と、
前記溝内に、刃先を前記ローラ軸芯の周面側に向けた状態で収納される長尺状の刃部材と、
前記刃部材を溝内に収納したローラ軸芯の周面を被覆するローラ外皮と
を備えたローラであって、
前記刃部材は、形状記憶合金で形成されており、所定の温度以上に加熱すると、その少なくとも一部の刃先が、前記溝から突出して前記ローラ外皮に切り込む方向に屈曲または湾曲するように予め形状が記憶されていることを特徴とするローラ。
【請求項２】
前記刃部材に記憶されている形状は、当該刃先の長手方向における少なくとも一方の端部が、前記溝から突出するように屈曲または湾曲した形状であることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項３】
前記刃部材に記憶されている形状は、前記刃先が波打つように蛇行する形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のローラ。
【請求項４】
前記ローラ軸芯には、その周方向において前記溝と異なる位置に、別の少なくとも１本の溝が刻設されており、当該別の溝に前記刃部材と同様な刃部材が収納されてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のローラ。
【請求項５】
前記刃部材は、前記記憶された形状に復元する際に前記溝から突出する少なくとも１つの箇所に穴が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のローラ。
【請求項６】
前記刃部材は、帯状の部材であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のローラ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のローラを、搬送用のローラとして用いていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラおよび画像形成装置に関し、特に、ローラの軸芯の周面に設けられたゴムなどのローラ外皮を剥離する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムなどの外皮が軸芯の周面に設けられたローラは、様々な装置に用いられており、例えば、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、転写ベルトを駆動する駆動ローラや、用紙を搬送する搬送ローラなどに用いられている。
これらのローラは、いずれもゴムなどの弾性部材がローラ外皮として軸芯の外周を被覆した構成となっており、当該ローラ外皮が経時的に劣化するため、画像形成装置の耐用年数内であっても、ローラを幾度か交換する必要がある。
【０００３】
ローラの交換により不要となったローラは、リサイクルのために軸芯とローラ外皮とに分離されることになるが、コスト低減の観点からこの分離作業を効率的に行うのが望ましい。
この点、例えば、特許文献１には、図８に示すように、軸芯１１２１の表面の長手方向に刻設された溝部１１２２に長尺な帯状カッタ１１２３を埋設すると共に、当該帯状カッタ１１２３の両端を残して、軸芯１１２１の外周をローラ外皮１１２４で被覆した構成が開示されている。
【０００４】
上記のローラにおいてローラ外皮１１２４の分離作業を行う場合には、帯状カッタ１１２３の一方の端部１１２３ａを指で摘んで持ち上げて、ローラ外皮１１２４を端から徐々に切り裂くようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２２１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図８に示される構成のローラでは、帯状カッタ１１２３の一方の端部１１２３ａを持ち上げてローラ外皮１１２４を切り裂こうとして、帯状カッタ１１２３をローラ外皮１１２４に押し当てても、帯状カッタ１１２３とローラ外皮１１２４との接触部分が広範囲に亘っているために、力が分散され、なかなか最初の切り込みを入れることが難しく、作業効率が良いとは言えない。
【０００７】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであって、ローラ外皮の分離作業性に優れたローラおよび画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のローラは、長手方向に溝が刻設されたローラ軸芯と、前記溝内に、刃先を前記ローラ軸芯の周面側に向けた状態で収納される長尺状の刃部材と、前記刃部材を溝内に収納したローラ軸芯の周面を被覆するローラ外皮とを備えたローラであって、前記刃部材は、形状記憶合金で形成されており、所定の温度以上に加熱すると、その少なくとも一部の刃先が、前記溝から突出して前記ローラ外皮に切り込む方向に屈曲または湾曲するように予め形状が記憶されていることを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記ローラを搬送用のローラとして用いていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
リサイクルに際してローラを軸芯とローラ外皮とに分離するために、ローラ外皮を切り裂く場合、切り始めに大きな力を必要とする。
上記構成によれば、ローラを形状回復温度以上の温度に加熱するだけで、刃部が前記溝から突出して前記ローラ外皮に切り込みを入れることができるため、その後、切り裂くために必要な力が少なくて済み、分離作業性が向上する。
【００１１】
また、上記画像形成装置は、上記構成のローラを備えるため、当該ローラをリサイクルする際に、上記と同様の効果を奏することができる。
また、前記刃部材に記憶されている形状は、当該刃先の長手方向における少なくとも一方の端部が、前記溝から突出するように屈曲または湾曲した形状であることが望ましい。
これにより、ローラ外皮の端部に切り込みを入れることができるので、溝から突出した刃部を持上げて、切り込みをローラ外皮の他方の端部へと拡大させることによって、容易にローラ外皮を切り裂くことができる。
【００１２】
また、前記刃部材に記憶されている形状は、前記刃先が波打つように蛇行する形状とすることもできる。
これにより、ローラ外皮に切り込みを入れる範囲が大きくなるので、より容易にローラ外皮を除去できる。
ここで、前記ローラ軸芯には、その周方向において前記溝と異なる位置に、別の少なくとも１本の溝が刻設されており、当該別の溝に前記刃部材と同様な刃部材が収納されてなるとすることもできる。
【００１３】
これにより、ローラ外皮の切り込みの数が多くなり、ローラ外皮をローラ軸芯から剥離し易くなる。
ここで、前記刃部材は、前記記憶された形状に復元する際に前記溝から突出する少なくとも１つの箇所に穴が設けられているとすることもできる。
これにより、上記穴に針金や鍵爪などを差し込み、力を加え易くすることができるので、より簡単に刃部を引っ張り上げることができる。
【００１４】
また、前記刃部材は、帯状の部材であるとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタの全体の構成を示す断面概略図である。
【図２】本実施の形態の駆動ローラを示す斜視図である。
【図３】本実施の形態の駆動ローラが加熱された状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態の駆動ローラ(変形例１)を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態の刃部の変形例を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態の駆動ローラ（変形例２）が加熱された状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態の駆動ローラ（変形例３）が加熱された状態を示す斜視図である。
【図８】従来のローラの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るローラおよび画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（１）画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係るローラを用いた画像形成装置の構成について、タンデム型カラーデジタルプリンタを例にして説明する。
【００１７】
図１は、当該タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）の全体の構成を示す断面概略図である。
同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるカラーの画像形成を実行する。
【００１８】
以下では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙの表面にＹ色のトナー像が作像される。
【００１９】
他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では、符号を省略している。
光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光するためのレーザ光Ｌを出射する。
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に回転駆動される。
【００２０】
給紙部４は、記録シートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙Ｓを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４と、二次転写ローラ４５などを備えている。
定着部５は、誘導コイル（不図示）などからなる磁束発生部１７０と、当該磁束発生部１７０の近傍に回転自在に配されて誘導加熱される筒状の定着ローラ１５０と、バネなどを用いた不図示の加圧機構によって定着ローラ１５０に圧接される加圧ローラ１６０とを備える。
【００２１】
制御部６は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、光学部１０の発光素子を駆動させるための駆動信号を生成する。
光学部１０は、制御部６からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査する。
この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。
【００２２】
各静電潜像は、現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が形成される。
各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行され、一次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋによる静電力を受けて中間転写ベルト１１上に多重転写されフルカラーのトナー像が形成される。
【００２３】
一方、中間転写ベルト１１上への作像のタイミングに合わせ、給紙部４からタイミングローラ対４４を介して用紙Ｓが二次転写位置４６に搬送されて来ており、二次転写ローラ４５による静電力を受けて中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
その後、定着部５において用紙Ｓ上のトナー像が定着され、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
【００２４】
なお、プリンタ１における駆動ローラ１２や従動ローラ１３、タイミングローラ対４４などの各種ローラは、廃棄される際にリサイクルされ、その軸芯とローラ外皮が容易に分離できるように構成されており、以下では、駆動ローラ１２について、その構成を説明する。
（２）駆動ローラ１２の構成
図２（ａ）は、駆動ローラ１２の斜視図である。
【００２５】
駆動ローラ１２は、不図示の駆動源により回転駆動されるローラであって、同図に示すように、ローラ軸芯１２１と、これに埋設されている長尺状の刃部材１２２と、ローラ軸芯１２１の周面を被覆するローラ外皮１２３とからなる。
ローラ外皮１２３は、例えば、軸方向の長さ２８０mm、内径が８mm、厚みが２mmの円筒状の弾性体であり、ローラ軸芯１５１に外嵌されている。
【００２６】
上記弾性体の材料としては、ゴム材料や樹脂材などが使用され、耐久性を考慮するとシリコーンゴムまたはフッ素ゴム等の耐熱性エラストマーなどが望ましい。
ローラ軸芯１２１は、例えば、外径が８mmのアルミニウム製の円柱体であり、溝部１２１ａが当該円柱の軸方向に平行に設けられている。
本発明の駆動ローラ１２では、溝部１２１ａは、幅が１．１mm、深さｄが３mmに設定されており、当該溝部１２１ａの深さ方向がローラ軸芯１２１の径方向と一致している。
【００２７】
なお、ローラ軸芯１２１の両端部の先端部分は、ベアリング（不図示）などに内挿されて軸受けされるため、中央部分よりも径が細くなっている。
図２（ｂ）は、ローラ軸芯１２１の両端部のうち、一方の端部１２１ｂにおける横断面図（ローラ軸芯１２１の軸に直交する断面）である。
刃部材１２２は、例えば、長さ３００mm、幅２．９mm、厚み１mmであって、形状回復温度Ｔｃが約９０℃に設定された形状記憶合金からなる帯状の部材であり、上記形状回復温度未満の温度では、直線状に伸びている。
【００２８】
また、刃部材１２２は、同図２（ｂ）に示すように、長手方向に延びる両縁部のうち、ローラ軸芯１２１の周面側に位置する縁部の断面が鋭く尖って刃先１２２ａが形成されると共に、刃部材１２２の長手方向における一方の端部１２２ｂには透孔１２２ｃが設けられている（図３（ａ）,（ｂ）参照）。
そして、刃部材１２２は、その幅ｗが溝部１２１ａの深さｄよりも小さく設定され、かつ、ローラの回転時にローラ軸芯１２１の溝部１２１ａ内で移動しない程度に溝１２１ａの対向する内壁に挟持された状態で収納されており、これにより、溝部１２１ａ内にガタが生じて異音を発生することもなく、また、
刃先１２２ａがローラ外皮１２３の内周面に接触して傷つけることがないように構成されている。
【００２９】
また、刃部材１２２全体が、溝部１２１ａ内に収納されているため、ローラ軸芯１２１の溝部１２１ａが設けられている部分をベアリング等で保持することも可能であり、その分、ローラ軸芯１２１の軸方向における寸法を小さくでき、コンパクト化が図れる。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、駆動ローラ１２が形状回復温度Ｔｃ以上に加熱された状態を示す斜視図である。
【００３０】
例えば、駆動ローラ１２を沸騰したお湯に浸すなどして、刃部材１２２が形状回復温度Ｔｃ以上の温度に加熱されると、記憶された形状に復元するため、図３（ａ）に示すように、刃部材１２２の長手方向の両端部のうち、紙面の左側手前に位置する端部１２２ｂが、ローラ軸の周面側に屈曲し、それまで溝部１２１ａに埋没していた状態から突出する状態へと遷移し、ローラ外皮１２３の端部に切り込みを入れる。
【００３１】
これは、形状回復温度Ｔｃ以上において、刃部材１２２の端部１２２ｂが、縁部１２２ａ側に屈曲するような状態で、予めその形状が記憶されており、形状回復温度Ｔｃ未満の温度において、刃部材１２２の形状が直線状に矯正されて溝１２１ａ内に収納されていたところ、これが、形状回復温度Ｔｃ以上の温度に加熱されることによって、上記記憶されている形状に復元するためである。
【００３２】
また、図３（ｂ）に示すように、ローラ外皮１２３に切り込みが入った状態で、透孔１２２ｃにこれよりも径が細い針金や鍵爪など差し込み、力を加え易くすることにより、より簡単に刃部材を引っ張り上げることができ、作業性が向上する。
＜変形例＞
本発明は、上述のような実施の形態に限られるものではなく、次のような変形例も実施することができる。
【００３３】
（１）上記実施の形態では、リサイクルのためにローラ軸芯からローラ外皮を分離する構成として駆動ローラ１２を例に挙げて説明したが、これに限るものではない。
例えば、駆動ローラ１２と同様の構成を、従動ローラ１３、一次転写ローラ３４Ｙ、タイミングローラ対４４および繰り出しローラ４２などに適用しても構わない。
（２）上記実施の形態では、刃部材１２２の形状回復温度Ｔｃは、約９０℃であるとしたが、これに限るものではない。
【００３４】
即ち、形状回復温度Ｔｃは、ローラの使用環境温度の上限に、さらに安全をみた温度を加えて設定すればよい。
通常、プリンタ１の内部において、定着部５を除く部分の機内温度は、上昇したとしても、せいぜい６０℃程度であるため、ローラを定着部５以外で使用するとすれば、ローラに収容される刃部材１２２の形状回復温度Ｔｃは、７０℃以上、１００℃以下の範囲に設定すればよい。
【００３５】
（３）上記実施の形態では、刃部材１２２の両端部のうちの一方の端部、すなわち、端部１２２ｂのみが縁部１２２ａ側に屈曲する状態で形状記憶されていたが、このような構成に限るものではない。
図４は、駆動ローラ１２の刃部材１２２の代わりに、別の構成を有する刃部材２２２を適用した場合の変形例を示す図である。
【００３６】
同図に示すように、長手方向の両端部（端部２２２ｂ及び２２２ｃ）のそれぞれにおいて、紙面の上方側に屈曲する状態で形状記憶させた後、さらに、直線状に矯正した刃部材２２２を溝部１２１ａ内に配設して、加熱が行われた際にローラ外皮１２３を両端部から切り込みを入れる構成としてもよい。
その場合、刃部材２２２の両端部（端部２２２ｂ及び２２２ｃ）のそれぞれに、透孔２２２ｄ及び２２２ｅを設けて、刃部材２２２の両端部を持ち上げ、ローラ外皮１２３を両端部から切り込みを入れることで、作業効率をより高めることができる。
【００３７】
図５および図６は、本実施の形態における駆動ローラ１２のさらに別の変形例を示す図である。
同図５に示すように、波打つように蛇行する形状に記憶させた後に、直線状に矯正した刃部材３１２を溝部１２１ａ内に配設し、加熱の際に、図６に示すように、ローラ外皮１２３を両端部および中央部から切り込みを入れる構成としても構わない。
【００３８】
同図５では、連続的に湾曲させて蛇行させていたが、各湾曲部分の間に直線部分を設けても構わない。
（４）上記実施の形態では、溝部１２１ａおよび刃部材１２２が、１つの駆動ローラ１２に１つずつ設けられているが、このような構成に限るものではない。
図７は、本実施の形態における駆動ローラ１２の別の変形例を示す図である。
【００３９】
同図に示すように、駆動ローラ４１２は、それぞれ刃部材１２２を収容する４つの溝部１２１ａが外周に均等な間隔で設けられたローラ軸芯３２１と、これの周面を被覆するローラ外皮１２３とからなる。
このようにすることにより、より多くの切り込みがローラ外皮１２３に入るため、ローラ外皮１２３がローラ軸芯３２１から分離させ易くなる。
【００４０】
（５）上記実施の形態では、刃部材１２２は、形状回復温度Ｔｃ未満の温度において、刃部材１２２の形状が直線状に矯正されているとしたが、これに限られるものではない。
例えば、溝部１２１ａの深さを十分深くするなどして、刃部材１２２が溝部１２１ａから突出しないのであれば、形状回復温度Ｔｃ未満の温度における刃部材１２２の形状が、必ずしも直線状ではなく、若干屈曲もしくは湾曲しているとしても構わない。
【００４１】
（６）また、上記実施の形態では、刃部材１２２において、加熱されると溝部１２１ａから突出する端部１２２ｂに透孔１２２ｃが設けられていたが、このような透孔はなくても構わない。
その場合、ローラ外皮１２３の分離作業を行う作業者は、ペンチ等の工具を用い、突出した端部１２２ｂを摘み上げることで、ローラ外皮１２３の分離作業を容易に実施することができるからである。
【００４２】
（７）なお、上記実施の形態では、タンデム型のカラープリンタについて説明したが、本発明は、これに限らず、およそローラ軸心とローラ外皮からなるローラを全て備えた画像形成装置に適用されるものである。
なお、駆動ローラ１２のローラ軸芯１２１、ローラ外皮１２３および刃部材１２２について、その寸法、形状、材料等が上記のものに限られないことはいうまでもなく、装置構成に応じてその構成に適した寸法、形状等が決められる。
【００４３】
また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、ローラ軸芯の周囲に弾性体を被覆したローラおよびこれを使用する画像形成装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１    プリンタ
３    画像プロセス部
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ    作像部
４    給紙部
５    定着部
６    制御部
１０    光学部
１１    中間転写ベルト
１２    駆動ローラ
１３    従動ローラ
３１    感光体ドラム
３２    帯電器
３３    現像器
３４    一次転写ローラ
３５    クリーナ
４１    給紙カセット
４２    ローラ
４３    搬送路
４４    タイミングローラ対
４５    二次転写ローラ
４６    二次転写位置
７１    排出ローラ対
７２    排出トレイ
１２１,３２１  ローラ軸芯
１２１ａ  溝部
１２１ｂ,１２２ｂ,２２２ｂ  端部
１２２, ２２２,３１２  刃部材
１２２ａ  縁部
１２２ｃ,２２２ｄ  透孔
１２３    ローラ外皮
１５０    定着ローラ
１５１    ローラ軸芯
１６０    加圧ローラ
１７０    磁束発生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010265913.tif 000009
【図８】
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