JP2002120953A

JP2002120953A - プリンタ

Info

Publication number: JP2002120953A
Application number: JP2001244897A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Hirabayashi; 光男平林
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2002-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】簡便な構成で耐久性がありかつ、非粘着性に優
れた紙送りローラを備えたプリンタを提供する。【解決手段】本発明のプリンタの紙送りローラは、記
録媒体と当接し回転することにより記録媒体を搬送する
シリコーンゴム製紙送りローラを備えたプリンタにおい
て、末端にアミノ基を有するポリアミド樹脂組成物粉末
と、イオン基または酸無水物基を有する加硫剤を混合し
たＲＴＶシリコーンゴムを、前記ローラ外周部に被覆
し、表面粗さをＲｙで１から６００ミクロンメートルに
したことを特徴とするプリンタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラベル紙やライナ
レス紙等に印刷するプリンタに関し、特に円筒状に形成
され、記録媒体と当接して記録媒体を搬送する紙送りロ
ーラに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、スーパーマーケットやコンビニエ
ンス・ストアに広く普及している、バーコード入りの粘
着性感熱紙は、簡便な包装にその場で計量し価格・重さ
・品目等の表示が可能になっている。

【０００３】そして、この種の紙送りローラとしては、
例えばシリコーンゴムやウレタンゴムやＥＰＤＭゴムや
スポンジＮＢＲゴムやクロロプレンゴムやフッ素樹脂
や、前述の素材のフイルムで被覆した前記ゴムローラを
用いたものが知られている。

【０００４】しかしながら、従来の紙送りローラは、発
色時１５０℃もの高温が発生し耐熱性が要求される。一
方、−１０℃の低温時の紙送り能力も要求され硬度変化
と磨耗強度に問題があった。

【０００５】一方、ローラおよびこれに用いるゴム組成
物では特開平９−２３０６８９号があるが、これは液状
シリコーンゴムにＮＢＲゴムを重ねさらにシリコーン油
入りシリコーンゴムを重ね、さらにフッ素ゴムを最表面
に被覆している。つまり、交換を前提にした低頻度の耐
摩耗性しかなく、離型性に重点を置いた構成で、耐久回
数に制限が加わる。またローラ外周部の柔らかいフッ素
ゴムが脱落または剥離した際、粘着剤との離型性が疑わ
しくなる。

【０００６】また、特開平８−２５５４３５号は、表面
にアルミナやシリカなどの硬質体が合成樹脂で強固に固
定されている。しっかり紙面に食い込みスムースな紙送
りの実現が可能である。反面、紙無の紙送り時は直接相
対する印字ヘッドを加圧下で摺動するため、印字ヘッド
が摩耗し印字不具合が発生する要因になる。さらに硬質
体と紙との繰り返し摩擦により紙粉が発生し、周辺への
汚れとプリンタの故障誘発要因になる。

【０００７】また、特開平１０−７８７２１号がある
が、複写機のローラに非粘着性を付与するため、フッ素
成分を縮合反応で化学結合させようとしている。

【０００８】しかし、非粘着性のフッ素を低温で結合加
工する事は、非粘着性機能を弱めまたは制限していると
思われる。更に柔らかいフッ素成分は耐久で摩耗し、ロ
ーラ寿命を縮めることが容易に考えられる。

【０００９】そこで、サーマルプリンタに従来から良く
使われているシリコーンゴムは、耐寒性において優れ、
特にマイナス２０℃以下の低温になっても、ゴム硬度が
上昇しない特性がある。結果として低温時の紙送り能力
は優れかつ、電気抵抗発熱体の耐熱温度２００℃にも安
定した物性を示し広く採用されている。

【００１０】しかし、シリコーン製紙送りローラでも、
感熱紙の裏側に粘着性を付与した粘着紙には、専用の離
型紙を間紙として挟まなければ紙送りローラに巻き付
き、紙を送れないという問題がある。

【００１１】これは、１回のみの使用の離型紙の廃棄処
分と石油資源のロスという環境への影響の点で、解決し
なければならない課題となっている。また離型紙の厚み
分、太巻きになり離型紙の所蔵スペース確保と重量増加
の点で携帯性に劣り、使用分野が制限されている。ま
た、高信頼性も兼ね備えることも必要になる。つまり、
離型紙の無いライナレス紙に対し非粘着性を実現し、か
つライナレス紙の無い紙送り時に印字ヘッドに対し傷付
けず、普通紙に対し耐久試験をしても耐摩耗性があり安
定した紙送りピッチが確保できる紙送りローラの要請が
出てきた。

【００１２】本発明は、このような従来の技術課題を解
決するためになされたものであり、耐久性が有り寸法精
度の良くかつ、非粘着性に優れた紙送りローラを備えた
プリンタを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、記録媒体と当接し回転することにより記録
媒体を搬送するシリコーンゴム製紙送りローラを備えた
プリンタにおいて、末端にアミノ基を有するポリアミド
樹脂組成物粉末と、イオン基または酸無水物基を有する
加硫剤を混合したＲＴＶシリコーンゴムを、前記ローラ
外周部に被覆し、表面粗さをＲｙで１から６００ミクロ
ンメートルにしたことを特徴とする。

【００１４】上記構成により、粘着性のある記録媒体で
あっても、記録媒体が紙送りローラに巻き付くことがな
く、スムースにかつ高耐久な紙送りができる。かつロー
ラの表面凹凸性を確保しつつポリアミド樹脂組成物粉末
が脱落させることもなく、また当接するものも傷めるこ
とはない。

【００１５】また、ローラ外周部を被覆する組成物に、
シリコーン粉末やシリカ粒子やカーボン粉末やマイカや
金属粉末や導電性組成物や撥水性組成物を単独あるいは
複合して添加する事も好ましい。これにより、表面形状
を安定して形成し易くなると共に、補強性や導電性など
付帯効果を付加できる。

【００１６】また、ローラ外周部を被覆する組成物は、
（１）ポリアミド樹脂組成物粉末の平均粒子径が５０か
ら３００ミクロンメートルで５から５０重量％、（２）
前記ＲＴＶシリコーンゴムが引張強度４０ＭＰａ以上で
３０から８０重量％、（３）前記シリコーン粉末が平均
粒子径５０から３００ミクロンメートルで５から５０重
量％になり、合わせて１００重量％になることも望まし
い。

【００１７】上記構成により、紙送りローラの弾性を適
度に保持することができると共に適切な非粘着性を得る
ことが可能である。ローラとしての偏芯精度を一定範囲
で確保できる。

【００１８】更には、あらかじめ加硫成形したローラ外
周部を被覆する組成物がローラ外周部に位置するように
紙送りローラとして形成されていることも効果的であ
る。上記構成により、シリコーンゴムとポリアミド樹脂
組成物粉末が強固な結合が得られるので、密着性が課題
になるシリコーンゴムではあるが加工方法を変えても問
題にならない。

【００１９】また、ローラ外周部を被覆する組成物で、
あらかじめ成形したエラストマー性ローラ外周部を被覆
または一体成形されていることも効果的である。

【００２０】これにより加硫ゴムばかりでなくエラスト
マー樹脂にも適応できる。また外周部の粗さを実現し易
くすることができるので、製造する上でのバリュエーシ
ョンが拡大し、最適な製造方法を得ることができる。

【００２１】また、ポリアミド樹脂組成物粉末が、エポ
キシ基変性ポリオレフィンとポリアミド又はポリエステ
ルとのブレンド物で、ＲＴＶシリコーンゴムが、加硫剤
を配合したカルボキシル基又は酸無水物基を有する弾性
ゴム組成物である事も有効である。上記構成によりポリ
アミド樹脂組成物粉末の適応範囲が広がる。

【００２２】ここで、ＲＴＶシリコーンゴムのＲＴＶと
は、ＲｏｏｍＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＶｕｌｃａｎ
ｉｚｉｎｇで室温硬化の意味で、市場使われている略称
である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照にして本発明に
係るプリンタの好ましい実施の形態を詳細に説明する。（実施例１）図１３は、ライナレス紙１４を紙送りする
本発明のプリンタ斜視図である。印字ヘッド１７はライ
ナレス紙１７に加圧しつつ、発熱して印字する。加圧さ
れた圧力はローラ外周部１０に伝わり、一部変形をさせ
ている。モーター２０の駆動力がギア２１に伝わり、ロ
ーラ１を回転する。ローラ１の回転力でライナレス紙１
４は紙送りされる。したがって、ローラ外周部１０はラ
イナレス紙ののりと密着しつつ紙送り機能を果たす。

【００２４】図１４は、ポリアミド樹脂組成物粉末７と
ライナレス紙１４ののり１８とが接触する本発明の非粘
着を示す接触略図である。粘着性ののり１８に対し非粘
着性を確保する方法は空間１９を安定した分布で均一な
大きさで形成することになる。本発明のローラは、図１
４のようにポリアミド樹脂組成物粉末７でのり１８との
間に空間を形成している。かつ、ポリアミド樹脂組成物
粉末７とローラ外周部１０とは、化学的に結合した反応
形態を採用している。つまり、アミノ基を有するポリア
ミド樹脂組成物粉末７と、イオン基または酸無水物基を
有する加硫剤を混合したＲＴＶシリコーンゴムとの結合
による。また、ローラ１とローラ外周部１０とは同じシ
リコーン同士で接合されている。

【００２５】耐久性を向上する作用は、感熱紙１４また
はライナレス紙のり１８との接触は、ポリアミド樹脂組
成物粉末７がまかない、強度の弱いＲＴＶシリコーンの
外周部１０は接触しない構造になっている。また、紙な
し印字の際、セラミック製の印字ヘッド１７に対しポリ
アミド樹脂組成物粉末７は磨耗させないため、良好な印
字が継続する。ポリアミド樹脂組成物粉末７自身も加圧
時変形して、磨耗は少なくプリンタ寿命と同等の磨耗程
度を示した。

【００２６】以上、本発明の非粘着機構を説明した。次
にプリンタのローラ１について説明する。

【００２７】図１は、本発明の実施例１の全体を示す斜
視図であり、図２は、同実施例の形態の要部を示すＡ−
Ａ’断面図である。材料の種類や分量などは図１１に示
す。

【００２８】図１に示すように、本実施例の紙送りロー
ラ１は、おおよそローラ部と外周部１０とから構成され
る。ローラ部は、ローラ１と軸２と密着を良くするため
プライマー３とから構成される。外周部１０は、ＲＴＶ
シリコーン４とシリコーン粉末５と接着性樹脂７から構
成される。ここで、素材からローラ部に仕上がるまでの
各工程を順に説明する。

【００２９】まずシリコーンゴムの素材調合を説明す
る。市販のローラ用シリコーンゴムに、Ｃ−４加硫剤を
０．８重量％添加し、図示していないが混合ローラー機
で２０分練り上げる。

【００３０】次に、ローラ部の加硫工程を説明する。図
３のようにシリコーンゴムとの接触するＳＵＭ製の軸２
の部分に、プライマー３を全周塗布し６０℃で３０分乾
燥させる。１７５℃に加熱してあるゴム金型に、前記プ
ライマー処理した軸２を金型中心の位置に治具を調整し
ながら設置、上金型を被せる。前記金型が設置したコン
プレッション成型機に、前記練り上げたシリコーンゴム
未加硫品を適量秤量して注入し加硫する。１次加硫条件
は１７０℃の１２分で、シリコーンゴムは完全硬化し
た。図４のように金型から取り出し、高温槽に投入し、
２００℃で４時間の２次加硫条件でローラ１を処理す
る。加硫未反応から出る副生成物の飛散、コンパウンド
中の揮発成分の除去、圧縮永久歪物性値の安定化が達成
されたことになる。

【００３１】次にローラ１の研磨工程を説明する。ロー
ラ１の外周を研磨機で、円盤状砥石を使い、周速度１８
００ｒｐｍで外径加工をした。この工程で所定の偏芯精
度を確保した。研磨後の外周部の面粗度は、Ｒｙで６ミ
クロンメートルと測定され、ほぼ均一な面を形作った。

【００３２】次にＲＴＶシリコーン４の素材調合を説明
する。市販の引張強度７１ＭＰａのＲＴＶシリコーンを
７０重量％に、平均粒子径２００ミクロンメートルのポ
リアミド樹脂組成物粉末１６粉末を３０％添加し、所定
の硬化剤も添加し混合ローラー機で１０分練り上げる。
非粘着性を発揮させるためには、ポリアミド樹脂組成物
粉末１６は、粘性の有るＲＴＶシリコーンゴム４との均
一分散が重要である。これにより、前述ののりと点接触
をさせる非粘着性が実現できる。さらに、その他後述の
充填剤等を加えても良い。

【００３３】次にＲＴＶシリコーン４の被覆工程を説明
する。図５にように調合後のＲＴＶシリコーンゴム９を
ガラス板８にスクリーン印刷で厚み１００ミクロンメー
トルに製膜する。膜厚を均一にするためローラ１とガラ
ス板との距離を一定に保つ専用治具を配し、前記研磨後
のローラ１を膜の上に転がす。このとき、ローラ１の軸
２とガラスとの距離を調整する事で、５０から２００ミ
クロンメートルまでの塗装膜ができた。

【００３４】その後高温槽に入れ１５０℃で１時間の硬
化処理をした。更には、前記組成物をローラ表面が未硬
化のうちに、さらに表面に前記シリコーン粉末を被覆し
て形成されるように構成されていることも効果的であ
る。

【００３５】上記構成では、外周部の粗さを組成比率や
粘度調整や加工速度等により実現できるので、製造する
上でのバリュエーションが拡大し、最適な製造方法を得
ることができる。

【００３６】次にＲＴＶシリコーンゴムの品質評価方法
を説明する。外周面の被覆層の粗さを接触式表面粗さ計
で測定したところ、Ｒｙで２３ミクロンメートルに加工
していた。この範囲は非粘着ローラの機能を発揮させる
に必須の条件である。

【００３７】ここで最表面の粗さを、Ｒｙで１ミクロン
メートル以下に加工すると、紙の表面に粘着剤が塗布し
てあるタック紙と高い圧力で接触して紙送りする外周部
１０に、タック紙が巻き付きそして離型性が無くなる。
タック紙の裏面の糊強度は、製紙メーカーと紙加工メー
カーによってまちまちだが、正確な紙送りと糊との分離
の機能をこの範囲では保証できない。

【００３８】またＲＴＶシリコーンゴムの最表面の粗さ
を、Ｒｙで６００ミクロンメートル以上に加工すると、
正確な紙送り機能をこの範囲では保証できない。つま
り、紙との片当たりの発生や紙との摩擦係数（μ）値が
低くなり、スリップ現象が見られ紙送り精度が保証でき
ない。また、印字耐久時の紙の蛇行や紙の空回りなどが
発生してくる。

【００３９】さらにタック紙ばかりでなく普通感熱紙と
の兼用を考慮すると最表面の粗さは、Ｒｙで２０から１
５０ミクロンメートルが良好である。非粘着性を影響さ
せる環境要因に使用時の温度と湿度があり、高温高湿環
境ほど粘着性は増し、低温低湿環境ほど非粘着性の割合
が増し、良好な結果を得た。結果は、感熱紙に対して１
０００万印字後でも紙送りは正常で印字も問題はなかっ
た。ライナレス紙への印字耐久試験後でも、ローラ外周
部１０への貼り付きは見られず、鮮明な印字は最後まで
変わらなかった。感熱紙とライナレス紙との兼用使用で
も特に問題はなかった。本発明の高耐久で非粘着性を実
証した結果となった。詳細は図１２の様になった。優劣
内容は、後述評価方法で示す.本発明においてＲＴＶシ
リコーンゴム４としては、後記するポリアミド樹脂組成
物粉末１６やシリコーン粉末５のそれぞれ所定量と混合
した時に、上記に規定の非粘着及び耐摩耗性を発現し得
るものを使用すればよい。このようなＲＴＶシリコーン
ゴム４は実際の試験により容易に選定できるが、その具
体例を挙げると、例えば、シリコーン接着剤・シリコー
ンポティング材・シリコーンゲル製品・シリコーンレジ
ン・シリコーン表面保護コーティング剤・フルオロシリ
コーンゴムなどである。付加反応タイプも縮合反応タイ
プでも良い。ＲＴＶシリコーンゴム４は１種を単独で又
は２種以上を併用して使用できる。つまり、難燃性や非
流動性やチクソ性や放熱性や耐熱性や導電性や耐溶剤性
や耐寒性や接着性や高強度性や電気接点障害対策性など
のために、単品や複数の添加剤を加えても良い。形態と
して１液性でも２液性でも良い。

【００４０】ＲＴＶシリコーンゴム４は、３０重量％以
上の添加剤の混合で紙送り機能を保持させるために、引
張強度を４０ＭＰａ以上でポッティング時間が１２時間
以上で、ＪＩＳ−Ａでゴム硬度が４０以上のＲＴＶシリ
コーンゴム４が望ましい。引張強度が４０ＭＰａ未満で
は、紙送り試験時に紙との加圧接触を繰り返し、ローラ
１の外形の減少による紙送り能力低下と磨耗による表面
の平滑化で非粘着性低下がある。ポッティング時間が１
２時間未満では、作業中にＲＴＶシリコーンゴム４の粘
度変化が逐次生じ、膜厚の不均一が生じる。安定した粘
度で複数のローラ１を均一に生産するには、ポッティン
グ時間は２４時間以上が望ましい。

【００４１】ＲＴＶシリコーンゴム４の配合量は特に制
限されず広い範囲から適宜選択できるが、通常本組成物
全量の３０〜８０重量％程度とすればよい。３０重量％
を著しく下回ると、得られる組成物の耐久摩耗性とゴム
弾性が悪くなる可能性がある。一方、８０重量％をはる
かに超えると、上記の規定の非粘着性を得ることができ
ず、紙送りローラ１としてタック紙の印字時に密着や接
着現象が生じる恐れがある。

【００４２】末端にアミノ基を有すポリアミド樹脂およ
びその組成物と組み合わせることができるゴムとして、
酸成分を共重合させたエチレン−プロピレン共重合体、
酸成分を共重合させたニトリルゴムから選択される一つ
あるいは複数からなる組成物をあげられる。

【００４３】これらゴムは、末端にアミノ基を有すポリ
アミド樹脂およびその組成物で作られた粉末を未加硫の
状態で接触させた後、加硫することで強固な接着を簡単
に形成する。この接着の機構は界面での化学結合の生成
である。加硫剤としては過酸化物が好ましい。

【００４４】さらに、使用されるＲＴＶシリコーンゴム
の代わりに、カルボキシル基又は酸無水物基を含有する
ゴムであれば同等に使える。つまり、天然ゴム（Ｎ
Ｒ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン
ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−（ジエン）−ゴム
（ＥＰＭ又はＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、
イソブテン−イソプレンゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴ
ム（ＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレン−アク
リルゴム等が考えられる。さらにこれらの各種ゴムの適
当な混合物であってもよく、又カルボキシル基含有ゴム
と含有しないゴムとの混合物であってもよい。

【００４５】さらに、前記充填剤の他に、導電材料添加
剤や顔料や劣化防止剤や安定剤や機能付与剤などの添加
剤を配合したものであっても良い。本組成物には、上記
の規定の機械的強度及び加工性を低下させない範囲で、
可塑剤、架橋剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、素練り促
進剤、活性剤、老化防止剤、オゾン劣化防止剤、紫外線
吸収剤、光安定剤、粘着付与剤、ゴム軟化剤、ゴム補強
剤、充填材、強化剤、発泡剤、発泡助剤、内部離型剤、
滑剤、離型剤、スリップ剤、防曇剤、難燃剤、帯電防止
剤、変性剤、酸化防止剤、熱安定剤着色剤、スコーチ防
止剤、カップリング剤、防腐剤、防カビ剤の公知のゴム
添加剤を添加してもよい。

【００４６】導電性添加剤には、カーボンブラックやグ
ラファイトや粒子状Ａｇや粒子状Ａｕや粒子状Ｎｉや粒
子状ステンレスや粒子状酸化チタンや酸化錫や粒子状導
電性亜鉛華やＡＵ−ＡＧ、Ｎｉ−Ａｇ複合や銀コートガ
ラスビーズや粒子状カーボンバルーンを挙げることがで
きる。

【００４７】また、これらゴムに添加物として熱可塑性
樹脂、熱硬化性樹脂、ガラス繊維やカーボン繊維、カー
ボンブラック等を代表とする各種フィラーも添加して良
い。

【００４８】本発明において、充填剤としてシリカ粉末
も基本物性を変えない範囲で必要に応じて添加してもよ
い。添加品種は単独でも、複合して添加してもよい。複
合して添加した際は、複合した効果が期待できる。シリ
カ粉末を添加した本組成物のシリコーンゴムは、表面の
凹凸を調整し、かつ表面の摩擦係数改良により紙送り性
向上、紙内部に含まれる無機質と対し磨耗性・耐久性を
一層向上させるために使用する。耐久印字時に紙との磨
耗が促進され非粘着性が発揮させるには、５重量％以下
が望ましく。ただし添加量が５重量％よりもはるかに大
きいと、相手材の非擦過性が低下し、約１Ｋｇｆの荷重
で加圧されているサーマルプリンタの印字ヘッドを傷め
る可能性がある。粒子径は特に制限されないが、ローラ
１の表面平滑性などを考慮すると、通常平均粒子径１０
ミクロンメートル程度以下、好ましくは２ミクロンメー
トル程度以下とすればよい。

【００４９】ポリアミド樹脂組成物粉末１６の配合量は
特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、通常本
組成物全量の５〜７０重量％程度とすればよい。５重量
％を著しく下回ると、得られる組成物の耐久摩耗性が悪
くなる可能性がある。一方、７０重量％をはるかに超え
ると、上記の規定の非粘着性と柔軟性を得ることができ
ず、紙送りローラ１としてタック紙の印字時に密着や接
着現象が生じる恐れがある。

【００５０】末端にアミノ基をもつポリアミド樹脂は、
アミノ基を有するものであれば良く、溶融ゴムとの接触
において変形しないものが好ましく、例えば芳香族ナイ
ロン、ポリアミド４６（以下、ＰＡ４６）、ＰＡ６６、
ＰＡ６１２などを挙げることができるが、特に耐熱性、
吸水性、接着性の面からＰＡ６１２が好ましく用いられ
る。ＰＡ６１２の場合は、４００ｔ／ｃｍ^２以上あるい
は５００ｔ／ｃｍ^２上の弾性係数とすることがより好ま
しい。さらに耐熱安定剤や酸化防止剤、光安定剤などの
各種安定剤、着色の為の色剤、可塑剤、難燃剤等を添
加、配合しても構わない。

【００５１】さらにポリアミド樹脂組成物粉末１６は、
樹脂組成物中にエポキシ基が存在する物であれば特に制
限はない。前記エポキシ基がゴム中のカルボキシル基と
反応し、エステル結合を生成する事により２層の界面接
着力を飛躍的に向上させたものと考えられる。エポキシ
基が存在する樹脂組成物は合成樹脂にビスフェノール／
エピクローラヒドリン縮合物などエポキシ基を含む高分
子をブレンドした物である。ここで言う合成樹脂とは、
ポリアミド樹脂，ＰＢＴ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ポリアリレ
ート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカボネート樹脂、
ポリスルホン樹脂、変性ＰＰＯ樹脂、変性ＰＰＥ樹脂、
ＰＰＳ樹脂とさらに充填剤を添加した物を指す。さらに
合成樹脂の代わりにＰＳ樹脂やＰＥ樹脂やＰＰ樹脂など
汎用樹脂も考えられる。

【００５２】本発明において、さらに添加することがで
きる物質としてシリコーン粉がある。シリコーン粉末５
は、上記に規定した表面の非粘着性、耐摩耗性、相手材
の印字ヘッドの非擦過性を得るため、並びに塗装工程に
よるローラ１の偏芯精度を低く押さえるために使用す
る。前記シリコーン粉末５としては、球状、クラッシュ
状、鱗片状、無定形など公知のものが使用できる。平均
粒子径が５０から３００ミクロンメートルが該当する。
平均粒子径が５０ミクロンメートル未満だと、非粘着性
効果に大きく寄与する表面の凹凸が、高粘度のＲＴＶシ
リコーンゴムに阻まれて実現できない。また、平均粒子
径が３００ミクロンメートル以上では、粒子の脱落と表
面の不均一形状になる。好ましくは、５０から１５０ミ
クロンメートルが最適である。これらは１種を単独で使
用してもよく、又は２種以上を併用してもよい。シリコ
ーン粉末材の密度、形状は特に制限はないが、ＲＴＶシ
リコーンゴム４の適度な粘度によるシリコーン粉末の偏
在、つまり表面の凹凸を自然に形成させる作用に依存す
る。

【００５３】シリコーン粉末５の配合量は、特に制限さ
れず、広い範囲から適宜選択できるが、通常本組成物全
量の５〜５０重量％程度とすればよい。５重量％を著し
く下回ると、規定の性能が発揮されない恐れがある。一
方、５０重量％を著しく超えると、本組成物のローラ１
としての物性が得られず、また高粘度なＲＴＶシリコー
ンゴム混合体になるため、安定した均一な膜の形成が不
可能になる。

【００５４】また、軸に、ＳＵＭ、ＳＵＳ、アルミ合金
鋼線などの他に高剛性プラスチックであるポリフェニレ
ンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケト
ン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＰＬＡ）、ポリサルフ
ォン（ＰＳＵ）を使い、軽量化・連続生産による自動化
・低コスト化を図ることが出来る。

【００５５】また接着剤を使わずに熱可塑性樹脂とエラ
ストマーからなる複合材を、加硫工程で強固な結合が直
接形成できる。従来のアンカー効果を利用した接着とは
比べ物にならないほど強力な化学反応ができる。前記化
学反応とは、分子拡散や化学結合に起因する。分子拡散
による相構造の乱れの幅は、０．１から０．５ミクロン
メートルである。ゴムは樹脂側に拡散するが、明確な接
着界面が無いため極めて強固な接着が得られる。化学結
合は、樹脂とゴムとの接触界面に生じる強固なラジカル
反応による接着力により得られる。接着剤やシンナーな
ど有機溶剤を使用する必要が無く、環境保護および作業
環境の点で望ましい結合が得られる。

【００５６】本発明の対象としたタック紙の粘着剤に
は、次の３種類がある。ゴム系の粘着剤には、天然ゴ
ム、合成ゴム、及び再生ゴムを主体にしたゴム系とアク
リル酸エステル、共重合体を主体としたアクリル系とシ
リコーンゴム系の３種のベースに粘着付与剤、老化防止
剤に軟化剤、架橋剤、充填剤などで構成する。その他
に、アクリル系の粘着剤の形態に上記の溶剤型のほか
に、エマルジョン型、液状硬化型、ホットメルト型があ
る。

【００５７】また、シリコーン粉末混合後のＲＴＶシリ
コーンゴムをローラ１に被覆する方法として、ロールコ
ーター加工や吹き付け加工やスクリーン印刷加工や上記
実施例の押し当て加工方法などが考えられる。上記の
実施の形態においては、シリコーンゴムの欠点である耐
久摩耗性の改良を着眼し、ポリアミド樹脂組成物粉末の
粉末の添加によるローラ１の表面硬度の増加と、押し付
ける表面に空気層を創出させる凹凸模様を付けること
で、低硬度ゴムに見られる接触面のゴムの変形による非
粘着性向上や初期起動トルク上昇を押さえる効果が確認
された。

【００５８】本発明のプリンタは、インパクト方式のプ
リンタやインクジェット方式のプリンタや電子写真方式
のプリンタなどにも適応でき長寿命化や耐久向上の効果
がある。

【００５９】特にＪＩＳ−Ａのゴム硬度が４０度以下の
シリコーンゴムローラに対しては、耐摩耗性や耐擦過性
の欠点を補う提案と考えられる。つまり、印字紙のセル
ロースが引裂強度の弱いシリコーンゴムに直接接するこ
となく、ポリアミド樹脂組成物粉末がセルロースと繰り
返し圧着するため、耐久寿命時の摩擦係数変化を安定さ
せる効果がある。

【００６０】（実施例２）次に本発明２の実施例の説明
する.図６は、本発明の実施例２の全体を示す斜視図
で、図７は、同実施例の要部を示すＡ−Ａ’断面図であ
る。図１１は、材料の種類や分量などを示した図であ
る.紙送りローラの表面に塗装されている材料は、平均粒子径７０ミクロンメートルのポリアミド樹脂組
成物粉末１６を、２４重量％引張強度５６ＭＰａのＲＴＶシリコーンゴム４を、７
０重量％シリコーン粉末を、５重量％シリカ粉末を、１重量％から形成される。結果は、感熱紙に対して１０００万印字後でも紙送りは
正常で印字も問題はなかった。ライナレス紙への印字耐
久試験後でも、ローラ外周部１０への貼り付きは見られ
ず、鮮明な印字は最後まで変わらなかった。感熱紙とラ
イナレス紙との兼用使用でも特に問題はなかった。本発
明の高耐久で非粘着性を実証した結果となった。詳細は
図１２の様になった。

【００６１】（比較例）図８は、比較例３のローラの全
体を示す斜視図、図９は、同比較例３の形態の要部を示
すＡ−Ａ’断面図である。

【００６２】同図に示すように、本実施の形態のローラ
は、概略軸２と、ローラ１とバインダー層１１とから構
成される。材料の種類や分量などは、図１１に示す。

【００６３】ＳＵＭ製の軸２に、プライマー３を塗布し
乾燥後、ゴム成型金型に設置しローラ１を加硫成形す
る。外周を研磨し所定の外径と芯ブレを確保した後、ア
ルミナ粒子粉末６とシリカ粉末７を混合したエポキシ樹
脂バインダー１１をローラ１の外周表面に塗布乾燥す
る。

【００６４】ローラ１の表面に塗装されている材料は、平均粒子径４０ミクロンメートルのアルミナ粒子粉末５５重量％平均粒子径１から３ミクロンメートルのシリカ粉末３５重量％エポキシ樹脂バインダー１０重量％よりなる。

【００６５】結果は、耐久試験で１万ラインも印字しな
いうちに印字ヘッドの発熱個所を削り取ってしまった。
詳細は図１２に示す。ローラと接触する相手材に対し擦
過性が見られ、特に約１Ｋｇｆの荷重で加圧されている
サーマルプリンタの印字ヘッドをいためる不良発生要因
になった。

【００６６】次に評価方法の詳細に説明する。〔非粘着性試験〕実施例１〜２及び比較例３について、
摩擦係数評価機を用い、摩擦係数（μ）値を評価した。
本発明の効果として、図１２の様に市販の感熱紙での摩
擦係数（μ）値の測定値と、タック紙での摩擦係数
（μ）値を測定した。

【００６７】図１０のように測定冶具の構成は、テンシ
ョンゲージ１５、重り１２（５０グラム）、本発明のロ
ーラ１、感熱紙１４から成る。ローラ１を５０回転／分
で回転方向１３に回転させ、テンションゲージ１５の値
を測定し、下記の摩擦係数（μ）値の計算式で算出し
た。摩擦係数（μ）値＝0.6366197×ｌｎ(テンションゲージ
の測定値(gf)/ローラ回転数(rpm))
：ローラの外径：１０５ｍｍ〔耐摩耗性試験〕また、実施例と比較例の紙送りローラ
をプリンタに組み込み、長さ５０キロメートルの印字耐
久試験をした。試験条件は、欧州で広く出回って、かつ
無機質の多く含まれている感熱紙のＫＴ５０と国内で入
手可能なＴＦ５０を使用して、印字耐久前後のローラ外
径と摩擦係数値を測定した。

【００６８】ここで、寸法変化率±０．００１％以内も
のを◎とし、±０．００５％未満のものを○とし、±
０．００５％以上ものを×とした。

【００６９】図１４から明らかなように、実施例１及び
２の紙送りローラは摩擦係数（μ）値が、タック紙で
０．８、普通紙で０．５程度に抑えられている。また、
実施例１及び２の紙送りローラは耐久特性（印字）に優
れるとともに、感熱紙に対しても変形、収縮することな
く外径変化率も良好であった。

【００７０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、耐久
性のあり、粘着紙にもスムースに紙送りすることが可能
な良好な紙送りローラを得ることができる。つまり、シリコーン粉末の大きさで粘着紙との適切な間隔を確
保し、非粘着の効果を実現している。シリコーン粉末が直接触れる印字ヘッドに対し、殺傷
性を皆無にしている。ポリアミド樹脂組成物粉末とＲＴＶシリコーンゴムと
は、分子拡散と化学結合で強固に結合し、印字耐久時の
繰り返し変形と熱的衝撃変化に対し、紙送りローラの表
面が柔軟に対応し、非粘着機能を維持している。引張強度の４０ＭＰａ以上のＲＴＶシリコーンをベー
ス樹脂に使う事で、耐久時に接触する紙の摩耗に絶える
構造になっている。シリコーン粉末とＲＴＶシリコーンゴムとを混合し、
既存の簡便で均一な塗布方法でローラとしての生命線で
ある偏芯と外径精度を現状並に確保している。紙送り枚数が増えると外径が減少するエラストマーや
低硬度ゴムに対して、ポリアミド樹脂組成物粉末を外周
にコーティングする事で、耐摩耗性が向上し紙送り寿命
が長くなった。ポリアミド樹脂組成物粉末とＲＴＶシリコーンゴムと
の結合に、有機溶剤など環境に影響を与える物質を使わ
ず、安全性を向上した。

【００７１】このような本発明プリンタは、本発明のシ
リコーン組成物をローラに被覆することで、精度良く安
価に安定した摩擦係数のある紙送りローラを得ることが
できる。これにより、台紙の無いライナレス仕様のプリ
ンタの実現に大きな課題となっていたライナレス紙の紙
送りローラの貼り付きが解消し、飛躍的に前進した。

【００７２】さらに、ライナレスで従来課題となってい
た地球資源の枯渇に対応した環境問題の解決に一助とな
った。機能的にも小型・軽量化・携帯性の向上と言った
時流に沿った商品戦略の特徴化や設計の自由度の幅を広
げるなどキー技術の一つと考えられ小型情報通信業界だ
けでなく、家電や広く民生品分野にも重要な提案と考え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の紙送りローラ１の全体を示
す斜視図である。

【図２】実施例１の形態の要部を示すＡ−Ａ’ 断面図
である。

【図３】実施例１のプライマー３塗布後の軸２と金型と
の位置関係の斜視図である。

【図４】実施例１の加硫成形後ローラ１の斜視図であ
る。

【図５】実施例１の調合後ＲＴＶシリコーンゴム９の被
覆工程略図である。

【図６】本発明の実施例２の紙送りローラ１の全体を示
す斜視図である。

【図７】実施例２の形態の要部を示すＡ−Ａ’ 断面図
である。

【図８】比較例３の形態の紙送りローラ１の全体を示す
斜視図である。

【図９】比較例３の形態の要部を示すＡ−Ａ’ 断面図
である。

【図１０】摩擦係数（μ）値を測定する機構の原理図で
ある。

【図１１】実施例と比較例の条件をまとめた図である。

【図１２】実施例と比較例の結果をまとめた図である。

【図１３】ライナレス紙とプリンタを示した斜視図であ
る。

【図１４】ポリアミド樹脂組成物粉末とのりとの接触略
図である。

【符号の説明】

１ローラ２軸３プライマー４ＲＴＶシリコーンゴム５シリコーン粉末６アルミナ粒子粉末７ポリアミド樹脂組成物粉末８ガラス板９調合後のＲＴＶシリコーンゴム１０ＲＴＶシリコーンゴムで被覆した外周部１１エポキシ樹脂バインダー層１２重さ１３ローラの回転方向１４感熱紙１５テンションゲージ１６シリカ粉末１７印字ヘッド１８のり１９空間２０モーター２１ギア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体と当接し回転することにより記
録媒体を搬送するシリコーンゴム製紙送りローラを備え
たプリンタにおいて、末端にアミノ基を有するポリアミ
ド樹脂組成物粉末と、イオン基または酸無水物基を有す
る加硫剤を混合したＲＴＶシリコーンゴムを、前記ロー
ラ外周部に被覆し、表面粗さをＲｙで１から６００ミク
ロンメートルにしたことを特徴とするプリンタ。
【請求項２】前記ローラ外周部を被覆する組成物に、
シリコーン粉末やシリカ粒子やカーボン粉末やマイカや
金属粉末や導電性組成物や撥水性組成物を単独あるいは
複合して添加したことを特徴とする請求項１に記載のプ
リンタ。
【請求項３】前記ローラ外周部を被覆する組成物は、
（１）ポリアミド樹脂組成物粉末の平均粒子径が５０か
ら３００ミクロンメートルで５から５０重量％、（２）
前記ＲＴＶシリコーンゴムが引張強度４０ＭＰａ以上で
３０から８０重量％、（３）前記シリコーン粉末が平均
粒子径５０から３００ミクロンメートルで５から５０重
量％になり、合わせて１００重量％になることを特徴と
する請求項１から２記載のプリンタ。
【請求項４】あらかじめ加硫成形した前記ローラ外周
部を被覆する組成物がローラ外周部に位置するように紙
送りローラとして形成したことを特徴とする請求項１か
ら３のいずれかに記載のプリンタ。
【請求項５】前記ローラ外周部を被覆する組成物で、あ
らかじめ成形したエラストマー性ローラ外周部を被覆ま
たは一体成形したことを特徴とする請求項１から４のい
ずれかに記載のプリンタ。
【請求項６】前記ポリアミド樹脂組成物粉末が、エポキ
シ基変性ポリオレフィンとポリアミド又はポリエステル
とのブレンド物で、前記ＲＴＶシリコーンゴムが、加硫
剤を配合したカルボキシル基又は酸無水物基を有する弾
性ゴム組成物であることを特徴とする請求項１から５の
いずれかに記載のプリンタ。