(57)【要約】【課題】紙送りローラの紙送り面を薄肉部分が破断することなく充分に研磨でき、かつ研磨時の生産性を挙げる。【解決手段】三日月筒形状で、凸面状の外表面部１１ａと、凹面状の内表面部１１ｂと、外表面部１１ａと内表面部１１ｂを両端部で接続する屈曲部１１ｃとからなる弾性体チューブ１１を有する紙送りローラであって、外表面部１１ａの肉厚が最も厚く、屈曲部１１ｃの肉厚が最も薄く形成されている。この紙送りローラは上記外表面部となる部分を他よりも肉厚に成形したチューブ１１’を円環状に拡げて研磨用芯材に装着して研磨し、研磨時に給紙する紙と接触する外表面部となる部分のみを研磨し、シャフトを圧入固定している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面三日月筒状の弾性体からなるチューブの中空部に断面三日月形状のシャフトを圧入固定してなり、
上記チューブの円弧状に突出する凸面状の外表面部の肉厚Ａと、円弧状に窪む凹面状の内表面部の肉厚Ｂと、上記外表面部と内表面部とを連続する両側の屈曲部の肉厚Ｃとは、
Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係に設定し、かつ、上記外表面部の肉厚Ａは給紙する紙と所要の摩擦係数で接触する厚さに設定していることを特徴とする異形紙送りローラ。
【請求項２】
上記チューブの円弧状の外表面部の角度範囲を１２０°〜３００°の半円以上とし、かつ、チューブの硬度をＪＩＳ  Ｋ  ６３０１のＡ型硬度計で測定した硬度が１５〜３０とし、上記シャフトは樹脂製としている請求項１に記載の紙送りローラ。
【請求項３】
三日月筒形状の弾性体からなるチューブを成形し、該チューブは上記外表面部となる円弧部の肉厚Ａ’、上記内表面部となる円弧部の肉厚Ｂ，上記両側の屈曲部の肉厚Ｃの関係がＡ’＞ＢおよびＣとなるように肉厚を周方向に異ならせておき、
上記チューブを円環形状に押し広げて、研磨用の芯材の外周面に装着して研磨し、該研磨時に肉厚が最大の外表面部のみが所要厚さ研磨され、
上記研磨後に上記芯材からチューブを取り出し、
ついで、上記原形の三日月筒形状に復元しているチューブの中空部に上記シャフトを圧入固定している異形紙送りローラの製造方法。
【請求項４】
上記チューブは連続材として成形し、該連続材を上記研磨用の芯材にセットし、研磨した後に設定寸法に切断し、
あるいは上記チューブは設定長さ寸法に成形し、上記研磨用の芯材に複数のチューブをセットして、一括して研磨している請求項３に記載の異形紙送りローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異形紙送りローラおよび該異形紙送りローラの製造方法に関し、詳しくは、ローラ本体となるチューブおよび該チューブの装着されるシャフトが断面円形でなく、円形の一部が除かれている半円状、扇状等の三日月形状としており、静電式複写機、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ、ファクシミリ等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構に使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
静電式複写機、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ、ファクシミリ等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等において使用されている紙送りローラは、ゴム組成物からなる弾性体チューブの中空部にシャフトが貫通固定されている。
【０００３】
近年、紙送りローラとして、例えば、特開平１１−２２２３２３号公報（特許文献１）に示すような、断面形状が半円弧状の紙送りローラが提案されている。この紙送りローラ１は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、断面形状が円弧状のシャフト２の外周に弾性体チューブ３が装着されており、該弾性体チューブ３は、紙と接触する紙送り面となる凸面状の外表面部３ａと、凹面状の内表面部３ｂが、両端部の直線状の連結部３ｃを介して接続されている。
【０００４】
このような紙送りローラ１は、内表面部３ｂ側の凹部にプリンタ等の装置の給紙軸４を嵌合させて装置に取り付けるため、紙送りローラ１を交換する際には、給紙軸４を装置から取り外すことなく、内表面部３ｂ側の凹部と給紙軸４の嵌合を解除することによって簡単に紙送りローラ１のみを装置から取り外すことができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２２２３２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１のような半円弧状の紙送りローラは、その製造時に以下のような問題がある。
【０００７】
紙送りローラを製造するには、まず、長尺の弾性体からなるチューブ連続体を形成し、丸棒状の研磨用の芯体をチューブ連続体内に貫通させて、チューブ連続体の表面が紙送りに適した所要の摩擦係数になるまで、円筒研削盤でチューブ連続体の表面を研磨している。この研磨後、所要の長さに切断した弾性体チューブにシャフトを圧入している。
【０００８】
上記特許文献１に開示されているような円弧状の紙送りローラ用の弾性体チューブは、連結部３ｃと、外表面部３ａおよび内表面部３ｂの接続部分３ｃ−１，３ｃ−２に肉厚な角部が形成されている。
そのため、図４（Ｃ）に示すように、弾性体チューブ３の中空部３ｄを円形に拡げて丸棒状の研磨用シャフト５に装着した場合に、外表面部３ａと連結部３ｃの接続部分３ｃ−１の肉厚ＤＸおよび、内表面部３ｂと連結部３ｃの接続部分３ｃ−２の肉厚ＤＹが外表面部３ａ、内表面部３ｂよりも厚くなり、接続部分３ｃ−１、３ｃ−２が外面側に突出する。
【０００９】
従って、弾性体チューブ３の表面を回転させながら円筒研磨盤等で研磨すると、突出している接続部分３ｃ−１，３ｃ−２がまず研磨されて薄くなってしまい、強度が低下して破断するおそれがある。
特に、紙送りローラの弾性体チューブは比較的やわらかいため、研磨時に破断しやすいという問題がある。
【００１０】
このような問題を解決するために、研磨処理を行わずに、弾性体チューブの表面に凹凸を設けて摩擦係数を高くするローレット加工を行う場合がある。
あるいは、研磨する場合には、成形されたチューブ連続体を製品寸法に切断し、このチューブにシャフトを装着し、上記接続部および内表面が研磨されない状態とした後に外表面部を研磨している。
【００１１】
しかしながら、ローレット加工によって表面に凹凸を設けた場合、磨耗による摩擦係数の低下が大きく、紙送りローラとしての性能の維持が困難である。また、個々の紙送りローラごとに研磨する場合には、一度に研磨する個数に限度があるため工数が多くなりコスト高になるという問題がある。さらには、シャフト挿入後に研磨すると、硬度の低い弾性体チューブを使用した場合にはシャフトと弾性体チューブがずれやすい等、製品の精度に問題が生じていた。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、研磨用の芯材にチューブを通した状態で効率よく紙送り面となる外表面は所要厚さ研磨でき、かつ生産性にすぐれた低コストの紙送りローラを提供することを課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、第１に、断面三日月筒状の弾性体からなるチューブの中空部に断面三日月形状のシャフトを圧入固定してなり、
上記チューブの円弧状に突出する凸面状の外表面部の肉厚Ａと、円弧状に窪む凹面状の内表面部の肉厚Ｂと、上記外表面部と内表面部とを連続する両側の屈曲部の肉厚Ｃとは、
Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係に設定し、かつ、上記外表面部の肉厚Ａは紙と所要の摩擦係数で接触する厚さに設定していることを特徴とする異形紙送りローラを提供している。
【００１４】
上記紙送りローラは、画像形成装置内にセットし、シャフトを回転させると、上記チューブの外表面部に接触する紙を摩擦力で搬送している。
【００１５】
上記異形紙送りローラの製造方法として、本発明は、第２に、三日月筒形状の弾性体からなるチューブを成形し、該チューブは上記外表面部となる円弧部の肉厚Ａ’、上記内表面部となる円弧部の肉厚Ｂ，上記両側の屈曲部の肉厚Ｃの関係がＡ’＞ＢおよびＣとなるように肉厚を周方向に異ならせておき、
上記チューブを円環形状に押し広げて、研磨用の芯材の外周面に装着して研磨し、該研磨時に肉厚が最大の外表面部のみが所要厚さ研磨され、
上記研磨後に上記芯材からチューブを取り出し、
ついで、上記原形の三日月筒形状に復元しているチューブの中空部に上記シャフトを圧入固定している異形紙送りローラの製造方法を提供している。
【００１６】
上記チューブは連続材として成形し、該連続材を上記研磨用の芯材にセットし、研磨した後に設定寸法に切断し、その後、シャフトを圧入固定してもよい。
あるいは、上記チューブは予めトランスファー成形で設定長さ寸法に成形し、上記研磨用の芯材に複数のチューブをセットして、一括して研磨し、研磨後に芯材から外して、各チューブにシャフトを圧入固定してもよい。
【００１７】
上記肉厚の関係はＡ＞Ｂ＞Ｃが好ましいが、Ａ＞Ｃ＝Ｂであってもよい。
なお、内表面部および左右屈曲部となる円弧部も若干浅く研磨される場合があるが、外表面部の研磨量と比較して非常に少なく、破断に至らない程度である。
【００１８】
上記方法によれば、弾性体チューブ表面の研磨処理時に、弾性体チューブの中空部を拡げて研磨用の芯材を挿通させると、最も肉厚の外表面部が最外面側に位置して、肉薄の屈曲部及び内表面部は外表面部よりも窪んだ状態となる。この状態で研磨用シャフトを回転させて表面を研磨すると、最も外面側に位置する外表面部がまず研磨され、窪んでいる屈曲部は、外表面部や内表面部より先に研磨されることがない。
従って、研磨時や研磨後に弾性体チューブの屈曲部が薄くなって破断することなく、紙との接触面となる外表面部を確実に研磨することができる。
【００１９】
このように、チューブに研磨用の芯材を挿通させて、チューブ表面を研磨した時に、両端の屈曲部は研磨せずに紙送り面となる外表面部を最もよく研磨することができる。従って、前記三日月形状の異形とするチューブを用いた紙送りローラであっても、従来のようにチューブ連続体を切断し、このチューブにシャフトを装着してから個別に研磨する必要がなく、また、設定長さ寸法で成形されたチューブをまとめて１つの研磨用芯材にセットして、研磨することができ、製造工数を減らすことができる。
【００２０】
上記チューブの円弧状の外表面部の角度範囲を１２０°〜３００°の半円以上とし、かつ、チューブの硬度をＪＩＳ  Ｋ  ６３０１のＡ型硬度計で測定した硬度が１５〜３０とし、上記シャフトは樹脂製としている。
チューブの硬度を３０以下とすると、チューブが十分に変形して紙との間に所要の接触面積を得ることができ、紙送りローラとして適した硬度となる。
しかしながら、硬度が３０以下の場合には研磨時破断しやすく、かつシャフト挿入後に研磨した場合にはシャフトからずれやすいため、シャフト挿入前に研磨しても屈曲部が薄くなることがない本発明を採用することが有効である。
【００２１】
本発明の弾性体チューブは従来公知の方法によって製造できる。例えば、ＥＰＤＭゴム等のゴム成分に、架橋剤やその他必要に応じて配合する各種配合剤を配合したゴム組成物を、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー等の公知のゴム混練装置を用いて混練する。混練後のゴム組成物は圧縮成形、トランスファー成形、射出成形、押出成形等の既知の成形方法を採用して弾性体チューブの形状に成形するが、成形前、成形と同時、あるいは成形後に加熱して加硫を行うことができる。
チューブの装着するシャフトは、樹脂製シャフトであっても良いし、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄等の種々の金属製シャフトとしてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１（Ａ）は、本発明の紙送りローラ１０を示している。紙送りローラ１０は図１（Ｂ）に示すような弾性体からなる断面三日月筒状のチューブ１１の中空部１１ｄに樹脂成形品からなるシャフト１２を貫通固定している。
【００２３】
チューブ１１はＥＰＤＭゴムに従来公知の架橋剤、軟化剤、その他の充填剤を配合して混練りし、この混練材を押し出し成形して形成している。このチューブ１１はＪＩＳ  Ｋ  ６３０１のＡ型硬度計で測定した硬度を２５としている。
【００２４】
シャフト１２に装着されたチューブ１１は、円弧状に突出する凸面状の外表面部１１ａと円弧状に窪む凹面状した内表面部１１ｂと、外表面部１１ａと内表面部１１ｂとを連続する両側の屈曲部１１ｃ、１１ｃとからなる。
上記外表面部１１ａの肉厚Ａと、内表面部の肉厚Ｂと両側の屈曲部１１ｃの肉厚Ｃとは、研磨仕上げ後において、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係に設定している。
上記外表面部１１ａの肉厚Ａは，画像形成装置内に紙送りローラとしてセットした際に、給紙する最表面の紙と上記外表面部１１ａとが所要の摩擦係数で接触する厚さに設定し、シャフト１２の回転でチューブの外表面部１１ａに接触する紙を設定した摩擦力で給紙できる構成としている。
【００２５】
具体的には、外表面部１１ａの肉厚Ａは２〜５ｍｍ、内表面部１１ｂの肉厚Ｂは１〜４ｍｍ、屈曲部１１ｃの肉厚Ｃは１〜４ｍｍで、本実施形態では、肉厚Ａは３．５ｍｍ、肉厚Ｂは２ｍｍ、肉厚Ｃは１．５ｍｍとしている。
【００２６】
シャフト１２は、樹脂成形品からなり、上記弾性体チューブ１１の中空部１１ｄ内に貫通させる貫通部１２ａと、紙送りローラ１０が取り付けられる装置の回転軸（図示せず）を嵌合する凹部１２ｃを備えた取付け部１２ｂとが一体成形によって設けられている。
【００２７】
次に、上記構成からなる紙送りローラ１０を製造する方法について説明する。まず、ＥＰＤＭゴムに架橋剤、軟化剤、その他の充填剤を配合して形成したゴム組成物を混練りした後、トランスファー成形機により加硫して成形して、図２（Ａ）に示すような、断面形状が三日月筒形状で弾性体からなる設定長さのチューブ１１’を成形する。
チューブ１１’には三日月形状の中空部１１ｄ’が形成され、かつ、凸面状に形成された外表面部１１ａ’と凹面状に形成された内表面部１１ｂ’が両端の屈曲部１１ｃ’を介して連結されている。
【００２８】
上記チューブ１１’は、外表面部１１ａ’の肉厚Ａ’が最も厚くなるように、内表面部１１ｂ’の肉厚Ｂ’、両側屈曲部１１ｃ’の肉厚Ｃ’は肉厚Ａ’よりも薄く、かつ、前記製品化したチューブ１１の肉厚Ｂ、Ｃと同一としている。よって、Ａ’＞Ｂ’＞Ｃ’としている。
外表面部１１ａ’の肉厚Ａ’は、研磨によって削られることを考慮して、上記チューブ１１の外表面部１１ａの肉厚Ａよりも約０．３ｍｍから１ｍｍ程度厚く設定している。
【００２９】
次に、チューブ１１’の中空部１１ｄ’を、図２（Ｂ）に示すように円形に拡げ、該中空部１１ｄ’内に丸芯からなる研磨用芯材１３を貫通させて複数個セットする。
この状態で、研磨用芯材１３を回転させて、チューブ１１’の表面を円筒研削盤で研磨する。この時、外表面部１１ａ’の厚みＡ’が最も厚いため、外表面部１１ａ’の表面が最外面側に位置する。従って、外表面部１１ａ’の表面が最初に研磨される。
一方、屈曲部１１ｃ’は最も肉薄に形成されているため、チューブ１１’の外周面において外表面部１１ａ’および内表面部１１ｂ’より窪んだ状態になり、外表面部１１ａ’の表面が研磨されている間は屈曲部１１ｃ’が研磨されることはない。
【００３０】
外表面部１１ａ’が必要な使用時に摩擦係数になる厚さまで研磨したら、チューブ１１’を研磨用芯材１３から取り外す。この研磨用芯材１３からチューブ１１’を取り外した状態で、弾性変形により原形に復帰し、三日月筒形状となる。
上記研磨後に、各チューブ１１の中空部１１ｄにシャフト１２の貫通部１２ａを圧入固定して図１に示す異形紙送りローラ１０を製造している。
【００３１】
なお、連続押出成形でチューブを連続体として形成し、連続材の中空部に研磨用芯材を通し、研磨後に設定長さに切断してもよい。
【００３２】
以下、本発明の紙送りローラの実施例及び比較例について詳述する。
実施例では、上記実施形態の紙送りローラと同様の形状の弾性体からなるチューブを使用した。実施例で用いるチューブの研磨する前の各部の寸法は、外表面部の肉厚は３．５ｍｍ、内表面部の肉厚２ｍｍ、屈曲部１１ｃの肉厚は１．５ｍｍとした。
【００３３】
一方、比較例で使用する弾性体チューブ２１は、図３に示す形状とした。すなわち、凸面状の外表面部２１ａと凹面状の内表面部２１ｂとを直線状の連結部２１ｃを介して連結した。
研磨前の各部の寸法は、外表面部２１ａの肉厚Ｄ４は３．５ｍｍ、内表面部２１ｂに肉厚Ｄ５は２ｍｍとした。
【００３４】
実施例および比較例の弾性体チューブは、ともに、ＥＰＤＭゴムに従来公知の架橋剤、軟化剤、その他の充填剤を配合して混練り後、各形状の金型内で架橋させ、成形することで各実施例および比較例の弾性体チューブを形成した。
各弾性体チューブは、共にＪＩＳ  Ｋ  ６３０１のＡ型硬度計で測定した硬度が２５であった。
【００３５】
各弾性体チューブの中空部を拡げ、丸棒状の研磨用シャフトを中空部に貫通させ円筒研削盤で弾性体チューブの研磨を行った。
研磨代を０．５ｍｍとし、切削トラバース速度を３００ｍｍ／分以上の通常のＥＰＤＭ研磨条件で研磨した。実施例では２０個のチューブに対して実施したが破断しなかった。
比較例のチューブとして５個のチューブを設け、研磨代０．５ｍｍとし、切削トラバース速度を１００ｍｍ／分に速度を低下しても、最も肉厚である外表面部２１ａの肉厚部２１ａ−１と連結部２１ｃとの接続部分２１ｃ−１が５個とも破断して、それ以上研磨できなかった。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、異形紙送りローラを製造する時に、三日月筒形状の弾性体からなるチューブを円環形に拡げて研磨用芯材に装着した状態で回転させながら研磨しても、該チューブの肉厚を周方向に異ならせているため、不必要な箇所を研磨して破断させることなく、かつ紙送りする面を充分に研磨することができる。その結果、複数個のチューブをシャフトにセットして、あるいは、製品寸法に切断前のチューブ連続材の状態で一度に研磨することができ、作業効率が向上し、品質の高い紙送りローラを低コストで得ることができる。
【００３７】
特に、紙送りローラとして適している低硬度の弾性体チューブを用いた紙送りローラは研磨時に破断しやすいため、本発明を採用することで、より高品質の紙送りローラを低コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の実施形態の紙送りローラの斜視図、（Ｂ）は本発明の実施形態に使用する弾性体チューブの断面図である。
【図２】（Ａ）は実施形態の弾性体チューブ連続体を示す斜視図、（Ｂ）は弾性体チューブ連続体を研磨する状態を示した断面図である。
【図３】比較例に使用した弾性体チューブの断面図である。
【図４】従来例の紙送りローラを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は研磨時の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０      紙送りローラ
１１    チューブ
１１ａ  外表面部
１１ｂ  内表面部
１１ｃ  屈曲部
１１ｄ  中空部
１１ａ’研磨前の外表面部
１１ｂ’研磨前の内表面部
１１ｃ’研磨前の屈曲部
１２    シャフト
１３    研磨用芯材
Ａ      外表面部の肉厚
Ｂ      内表面部の肉厚
Ｃ      両側屈曲部の肉厚
【図１】
2005001813.tif 000003
【図２】
2005001813.tif 000004
【図３】
2005001813.tif 000005
【図４】
2005001813.tif 000006