(57)【要約】【課題】例えばＯＡ機器用のベルト（転写ベルト、中間転写ベルト、感光体ベルト等）の内側において使用され、かつローラ芯金とこれの表面を被覆する筒形ゴム層とからなるゴムローラについて、ローラ芯金とゴム層との間のトルクを充分大きくし、ベルトの駆動不良の発生を防止する。トルク不足によるゴム層の捩じれに起因する画像転写不良の発生を防止する。ゴム層が不良ないしは劣化したときにもローラ芯金を再使用し得る、嵌込みタイプのゴムローラを提供する。【解決手段】ゴムローラ２は、ゴム層５を構成するゴムの硬度（ＪＩＳ−Ａ）が４０°〜９０°、ゴム層５の厚みが０．３ｍｍ〜３ｍｍであり、ローラ芯金４の嵌込み時のゴム層５の内径伸び率が４％〜１５％である。ゴム層５内周面の表面粗さ（Ｒｚ）は０．５μｍ〜５μｍ、ローラ芯金４の表面粗さ（Ｒａ）は０．２μｍ〜１．６μｍとした。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ芯金とこれの表面を被覆する筒形ゴム層とからなるゴムローラであって、ゴム層を構成するゴムの硬度（ＪＩＳ−Ａ）が４０°〜９０°、およびゴム層の厚みが０．３ｍｍ〜３ｍｍであり、ゴム層の芯金挿通孔にローラ芯金が、芯金表面とゴム層内周面との間に接着剤を介在することなく嵌め込まれ、芯金嵌込み時のゴム層の内径伸び率が４％〜１５％となされていることを特徴とする、嵌込み式ゴムローラ。
【請求項２】
筒形ゴム層内周面の表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ〜５μｍである、請求項１記載の嵌込み式ゴムローラ。
【請求項３】
筒形ゴム層の芯金挿通孔内に嵌め込むローラ芯金の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ〜１．６μｍである、請求項１記載の嵌込み式ゴムローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＯＡ機器用のベルト（転写ベルト、中間転写ベルト、感光体ベルト等）の内側において使用されかつローラ芯金表面と筒形ゴム層内周面との間に接着剤を介在させない嵌込み式（圧入式）ゴムローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＯＡ機器用ベルトを駆動するゴムローラとしては、筒形ゴム層の芯金挿通孔にローラ芯金が、芯金表面とゴム層内周面との間に接着剤を介在させて嵌め込まれたものが知られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のゴムローラは、ローラ芯金表面とゴム層内周面との間に接着剤が介在させられているため、芯金に対するゴム層の空転トルクが確保でき、ゴム層のスリップを防止できる反面、つぎのような問題があった。
【０００４】
すなわち、まず第１に、ゴム層が不良ないしは劣化したときに、ローラ芯金を再使用することができない。第２に、接着剤の塗布ムラ等に起因する成形不良が生じた。第３に、ゴム層を構成するゴムの種類に応じた接着剤の選定等、種々の問題が発生していた。
【０００５】
本発明者は、上記の点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、筒形ゴム層を構成するゴムの硬度、ゴム層の厚み、およびローラ芯金嵌込み時のゴム層の内径伸び率を最適値に設定することにより、ローラ芯金表面とゴム層内周面との間に接着剤を介在させた接着品と同レベルの機能を有するゴムローラを作成できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、ローラ芯金表面とゴム層内周面との間に接着剤を介在させない嵌込みタイプのゴムローラについて、ローラ芯金とゴム層との間のトルクが充分大きく、ベルトの駆動不良の発生を防止することができるとともに、トルク不足によるゴム層の捩じれに起因する画像転写不良の発生を防止し得、しかも、例えばゴム層が不良ないしは劣化したときにも、ローラ芯金を再使用することができる、嵌込み式ゴムローラを提供しようとすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、ローラ芯金とこれの表面を被覆する筒形ゴム層とからなるゴムローラであって、ゴム層を構成するゴムの硬度（ＪＩＳ−Ａ）が４０°〜９０°、およびゴム層の厚みが０．３ｍｍ〜３ｍｍであり、ゴム層の芯金挿通孔にローラ芯金が、芯金表面とゴム層内周面との間に接着剤を介在することなく嵌め込まれ、芯金嵌込み時のゴム層の内径伸び率が４％〜１５％となされていることを特徴としている。
【０００８】
本発明のゴムローラにおいて、筒形ゴム層を構成するゴムの硬度（ＪＩＳ−Ａ）は４０°〜９０°、好ましくは４０°〜８０°である。ここで、ゴム層を構成するゴムの硬度が４０°未満であれば、充分な空転トルクを得るためには、極端に内径伸び率を大きくする必要があるので、好ましくない。またゴム硬度は高いほど空転トルクが大となり、ゴム硬度が９０°を超えると、筒形ゴム層の芯金挿通孔にローラ芯金を嵌め込む作業が困難になるので、好ましくない。
【０００９】
また、筒形ゴム層を構成するゴムの厚みが厚いほど、空転トルクが大となるが、ゴム層の厚みは０．３ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍである。ここで、ゴム層の厚みが０．３ｍｍ未満であれば、空転トルクが小さくなるので、好ましくない。また３ｍｍを越えると、ゴム層の温度による寸法変化が、ベルトの送り量に悪影響を及ぼすので、好ましくない。
【００１０】
本発明によるゴムローラにおいては、筒形ゴム層の芯金挿通孔にローラ芯金が、芯金表面とゴム層内周面との間に接着剤を介在することなく嵌め込まれ、芯金嵌込み時のゴム層の内径伸び率が４％〜１５％、好ましくは４％〜１２％となされている。
【００１１】
ここで、芯金嵌込み時の筒形ゴム層の内径伸び率が４％未満であれば、空転トルクが小さくなるので、好ましくない。またゴム層の内径伸び率が１５％を越えると、ゴム層の芯金挿通孔にローラ芯金を嵌め込む作業が困難になるので、好ましくない。
【００１２】
また、ローラ芯金の表面を被覆するゴム層の内周面の表面粗さ（Ｒｚ）は、０．５μｍ〜５μｍ、好ましくは１μｍ〜５μｍである。
【００１３】
ここで、ゴム層の内周面の表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ未満であれば、空転トルクについては大きくなると考えられるが、現実的ではないので、好ましくない。またゴム層の内周面の表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍを越えると、ローラ芯金表面に対するゴム層の密着性が悪くなり、空転トルクが小さくなり、ゴム層のスリップが防止できなくなるため、好ましくない。
【００１４】
また、筒形ゴム層の芯金挿通孔内に嵌め込むローラ芯金の表面粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ〜１．６μｍ、好ましくは０．３μｍ〜１．６μｍである。
【００１５】
ここで、ローラ芯金の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ未満であれば、ローラ芯金を鏡面仕上げする必要があり、コストが割高になるので、好ましくない。またローラ芯金の表面粗さ（Ｒａ）が１．６μｍを越えると、ローラ芯金表面のゴム層内周面に対する密着性が悪くなり、空転トルクが小さくなるので、好ましくない。
【００１６】
なお、本発明による嵌込み式ゴムローラのゴム層を構成するゴムとしては、ＥＰＭ（エチレン−プロピレン共重合体）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン三元共重合体ゴム）、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリノルボルネンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム及び塩素化ポリエチレンゴムなどが挙げられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、タンデム型カラー画像形成装置の概略を示す。
【００１９】
同図において、ポリイミド系合成ゴム製エンドレスベルトよりなる中間転写ベルト(1) は、所定間隔をおいて配置された本発明による嵌込み式ゴムローラ(2) と金属製従動ローラ(3) とに巻き掛けられている。中間転写ベルト(1) の上部移行部(1a)に対し、下部移行部(1b)側に４色の現像器(10)が直列に備えられている。各現像器(10)には、現像ローラ(11)が具備せられ、該ローラ(11)が感光体ドラム(12)の右側面部分に接触せしめられるとともに、感光体ドラム(12)の下部左側に帯電ローラ(13)が接触せしめられている。また、感光体ドラム(12)の頂部は、中間転写ベルト(1) の下部移行部(1b)の下面に接触せしめられ、この感光体ドラム(12)に対向するベルト下部移行部(1b)の上側に一次転写ローラ(14)が配置されて、該一次転写ローラ(14)が中間転写ベルト(1) の下部移行部(1b)の上面に接触せしめられている。
【００２０】
上記タンデム型カラー画像形成装置は、感光体ドラム(12)よりなる像担持体上に担持されたトナー像を、４つの一次転写ローラ(14)によって順次一次転写を繰り返す中間転写ベルト(1) を具備するものである。
【００２１】
そして、中間転写ベルト(1) の左端部が巻回されている本発明による嵌込み式ゴムローラ(2) に対向して左側に二次転写ローラ(15)が配置されて、該二次転写ローラ(15)が中間転写ベルト(1) の左端巻回部の外面に接触せしめられており、これらの間を通過する被印刷紙(S) に４色の画像が転写されるようになされている。
【００２２】
つぎに、図２を参照すると、本発明による嵌込み式ゴムローラ(2) は、上記の中間転写ベルト(1) の左端巻回部の内側において使用されかつローラ芯金(4) と筒形ゴム層(5) とからなるものである。
【００２３】
ここで、ゴム層(5) を構成するゴムは、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が４０°〜９０°であり、ゴム層(5) の厚みは０．３ｍｍ〜３ｍｍである。
【００２４】
そして、本発明によれば、ゴム層(5) の芯金挿通孔にローラ芯金(4) が、芯金(4) 表面とゴム層(5) の内周面との間に接着剤を介在することなく嵌め込まれ、芯金嵌込み時のゴム層(5) の内径伸び率が、４％〜１５％となされているものである。
【００２５】
なお、この実施形態においては、ローラ芯金(4) は、円筒状の胴部(6) とこれの中心部に３つの連結壁部(7) を介して長手方向に設けられた軸挿通用筒部(8) とこれに挿通された枢軸(9) とによって構成されているものである。
【００２６】
【実施例】
つぎに、本発明の実施例を比較例と共に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００２７】
実施例１〜５
図１に示す中間転写ベルト(1) の内側において使用される本発明による嵌込み式ゴムローラ(2) は、ＥＰＤＭ製のゴム層(5) の芯金挿通孔に、アルミニウム合金製のローラ芯金(4) が嵌め込まれて作成されたものであり、ローラ芯金嵌込み時、つまり圧入時のゴム層(5) の内径伸び率が４〜１２％の間で異なる５種類のゴムローラ(2) を作成した。
【００２８】
なお、ゴム硬度は、柔らかいほどスリップしやすくなるので、各嵌込み式ゴムローラ(2) のゴム層(5) のゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）を４０°に固定して評価した。また、ゴム層(5) の厚みは、薄いほどスリップしやすくなるので、各ゴムローラ(2) のゴム層(5) の厚みを０．５ｍｍに固定して評価した。
【００２９】
また、これらの実施例１〜５では、各ゴムローラ(2) のゴム層(5) の内周面の表面粗さ（Ｒｚ）を５μｍで同じとし、各ゴムローラ(2) のローラ芯金(4) の表面粗さ（Ｒａ）を１．６μｍで同じとした。
【００３０】
そして、これらの嵌込み式ゴムローラ(2) を、タンデム型カラー画像形成装置の実機に装着して、スリップの有無を目視により観察し評価した。ここで、評価したスリップとは、各ゴムローラ(2) のゴム層(5) 内周面とローラ芯金(4) の表面との間でのトルク不足による「滑り」、あるいはまた軸方向への応力に対してゴム層(5) の位置が「ずれる」ことを意味している。
【００３１】
なお、中間転写ベルト(1) の内面と嵌込み式ゴムローラ(2) の表面間でのスリップは、今回の評価からは除外した。
【００３２】
ここで、各嵌込み式ゴムローラ(2) のゴム層(5) のゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）、ゴム層(5) の内径伸び率、ゴム層(5) の内周面の表面粗さ（Ｒｚ）、ローラ芯金(4) の表面粗さ（Ｒａ）は、それぞれＪＩＳ規格に基づいて測定し、試験を行なった。
【００３３】
得られた結果を、下記の表１にまとめて示した。
【００３４】
下記の表１から明かなように、実施例１〜５の嵌込み式ゴムローラ(2) では、スリップは全く生じなかった。
【００３５】
実施例６〜１０
各ゴムローラ(2) のゴム層(5) の内周面の表面粗さ（Ｒｚ）を３μｍとした点以外は、実施例１〜５と同様に実施し、得られた結果を、下記の表１にまとめて示した。
【００３６】
下記の表１から明かなように、実施例６〜１０の嵌込み式ゴムローラ(2) では、スリップは全く生じなかった。
【００３７】
実施例１１〜１５
各ゴムローラ(2) のローラ芯金(4) の表面粗さ（Ｒａ）を１．０μｍとした点以外は、実施例１〜５と同様に実施し、得られた結果を、下記の表１にまとめて示した。
【００３８】
下記の表１から明かなように、実施例１１〜１５の嵌込み式ゴムローラ(2) では、スリップは全く生じなかった。
【００３９】
実施例１６〜２０
各ゴムローラ(2) のゴム層(5) の内周面の表面粗さ（Ｒｚ）を３μｍ、および各ゴムローラ(2) のローラ芯金(4) の表面粗さ（Ｒａ）を１．０μｍとした点以外は、実施例１〜５と同様に実施し、得られた結果を、下記の表１にまとめて示した。
【００４０】
下記の表１から明かなように、実施例１６〜２０の嵌込み式ゴムローラ(2) では、スリップは全く生じなかった。
【００４１】
【表１】
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比較例１
比較のために、ローラ芯金嵌込み時のゴム層(5) の内径伸び率を３％とした点以外は、実施例１と同様に実施し、得られた結果を、下記の表２に示した。
【００４２】
下記の表２から明かなように、比較例１の嵌込み式ゴムローラでは、スリップが発生した。
【００４３】
比較例２
比較のために、ローラ芯金嵌込み時のゴム層(5) の内径伸び率を３％とした点以外は、実施例６と同様に実施し、得られた結果を、下記の表２にあわせて示した。
【００４４】
下記の表２から明かなように、比較例２の嵌込み式ゴムローラでは、スリップが発生した。
【００４５】
比較例３
比較のために、ローラ芯金嵌込み時のゴム層(5) の内径伸び率を３％とした点以外は、実施例１１と同様に実施し、得られた結果を、下記の表２にあわせて示した。
【００４６】
下記の表２から明かなように、比較例３の嵌込み式ゴムローラでは、スリップが発生した。
【００４７】
比較例４
比較のために、ローラ芯金嵌込み時のゴム層(5) の内径伸び率を３％とした点以外は、実施例１６と同様に実施し、得られた結果を、下記の表２にあわせて示した。
【００４８】
下記の表２から明かなように、比較例４の嵌込み式ゴムローラでは、スリップが発生した。
【００４９】
比較例５〜９
比較のために、各ゴムローラ(2) のゴム層(5) の内周面の表面粗さ（Ｒｚ）を６μｍとした点以外は、実施例１〜５と同様に実施し、得られた結果を、下記の表２にあわせて示した。
【００５０】
下記の表２から明かなように、比較例５〜９の嵌込み式ゴムローラでは、スリップが発生した。
【００５１】
比較例１０〜１４
比較のために、各ゴムローラ(2) のゴム層(5) の内周面の表面粗さ（Ｒｚ）を６μｍとした点以外は、実施例１１〜１５と同様に実施し、得られた結果を、下記の表２にあわせて示した。
【００５２】
下記の表２から明かなように、比較例１０〜１４の嵌込み式ゴムローラでは、スリップが発生した。
【００５３】
比較例１５〜１９
比較のために、各ゴムローラ(2) のローラ芯金(4) の表面粗さ（Ｒａ）を３．２μｍとした点以外は、実施例１〜５と同様に実施し、得られた結果を、下記の表２にあわせて示した。
【００５４】
下記の表２から明かなように、比較例１５〜１９の嵌込み式ゴムローラでは、スリップが発生した。
【００５５】
【表２】
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なお、上記実施例においては、ローラ芯金(4) としてアルミニウム合金製のものを使用したが、その他、ＳＵＳ製のローラ芯金、あるいはＳＵＭに無電解ニッケルメッキを施したローラ芯金を使用することもできる。またローラ芯金(4) の構造は、上記実施例のものに限らず、その他の構造を有するものであっても良い。
【００５６】
また、上記実施例においては、本発明の嵌込み式ゴムローラ(2) を、タンデム型カラー画像形成装置の実機に装着した場合について説明したが、本発明は、帯電ローラや現像ローラ、また例えば現像装置内に、単色トナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置における転写ベルトの駆動用ローラ、感光体がドラムではなく、ベルト状である画像形成装置等の嵌込み式ゴムローラにも適用可能である。
【００５７】
【発明の効果】
本発明による嵌込み式ゴムローラは、上述のように、ローラ芯金とこれの表面を被覆する筒形ゴム層とからなるゴムローラであって、ゴム層を構成するゴムの硬度（ＪＩＳ−Ａ）が４０°〜９０°、およびゴム層の厚みが０．３ｍｍ〜３ｍｍであり、ゴム層の芯金挿通孔にローラ芯金が、芯金表面とゴム層内周面との間に接着剤を介在することなく嵌め込まれ、芯金嵌込み時のゴム層の内径伸び率が４％〜１５％となされているもので、本発明によれば、ローラ芯金とゴム層との間のトルクが充分大きく、ベルトの駆動不良の発生を防止することができるとともに、トルク不足によるゴム層の捩じれに起因する画像転写不良の発生を防止し得る。しかも、ローラ芯金表面とゴム層内周面との間に接着剤を介在させないため、例えばゴム層が不良ないしは劣化したときにも、ローラ芯金を再使用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】タンデム型カラー画像形成装置の概略を示し、本発明による嵌込み式ゴムローラに、中間転写ベルトが巻き掛けられている。
【図２】図１で用いた本発明による嵌込み式ゴムローラの概略斜視図である。
【符号の説明】
(1) ：中間転写ベルト
(2) ：嵌込み式ゴムローラ
(4) ：ローラ芯金
(5) ：ゴム層
【図１】
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【図２】
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