JPS63107572A - プラテンロ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮朶上皇程朋分國 本発明は、インパクトタイプのプリンターにおける印字
時の騒音を低減させかつ、軽量化させた低騒音プラテン
ロールに関するものである。

ｌ米■返玉 インパクト印字方式のプリンターに用いられている従来
のプラテンロールは、第４図（ａ）に示したように、金
属シャフト１のまわりに高硬度のゴム層４を同心状に設
けたもの或いは第４図（ｂ）に示したように金属シャフ
ト１と金属製円筒５との一体ロールの外側に高硬度ゴム
層４を設けたものであり、これらのものが一般に多用さ
れている。これら従来のプラテンロールの問題点として
（１）印字時の騒音が高く、作業者の保健上、又周辺の
室内事務環境上好ましくない （２）重量が大であり、駆動モーターの大形化が必要な
ため、機器のコンパクト化さらには電力節約などに対し
対応できない という問題があった。

このため金属シャフト又は金属シャフトに樹脂を被着し
たものを芯とし、これに同心的に固着されたゴム状弾性
体より成る２層構造及び３層構造のプラテンロールが先
に提案されているが（特願昭６０−２７３３９０、特願
昭６０−２７３３９１、特願昭６Ｏ−２７３３９２）　
、これらの発明は、２　ｋＨｚ〜４　ｋＨｚに対して可
成りの効果を有し、低騒音化を達成することが出来たが
、８　ｋＨｚの比較的高い高周波域においての低騒音化
には、期待がもてなかった。

−口が解ンしようとする間　点 前述したように従来のプラテンロールは、高周波域の低
騒音化に対し充分満足しうるものではないために、本発
明は印字適性を維持し、軽量でかつ高周波領域での低騒
音化を達成することにより、作業環境の改善、向上など
の問題を一挙に解決しようとするものである。

ｊｌ　　ウを解ンするための手 本発明者らは、インパクトタイプのプリンターにおいて
高周波域での低騒音化性能を充分に発揮し、かつ軽量で
あるプラテンロールにつき鋭意検討した結果、第１図に
示する如き、 （１１外層３に高硬度のゴム、又はエラストマーからな
るゴム組成物を使用し、内層２に樹脂を用いロールを構
成することにより、充分な印字適性を維持し、高周波域
での低騒音化と軽量化を図ることが出来た。

（２）低騒音化には、内層２に比べ外層３の寄与の方が
大であり、その材料特性としては粘性項を表わすｔａｎ
δと、バネ環を表わすＥｓ（５％引張り弾性率）とが支
配的であり、最適な物性範囲があることを知見し、先に
提案したく特開昭６１−１３２６６９号公報）。即ち、
最適な物性範囲としては、ｔａｎδが０．１５〜０．３
０でありかつ５％伸張時の引張り弾性率が２００〜４５
０　ｋｇ／　ａａであった。

本発明者らはその後さらに鋭意研究を進めた結果、ｔａ
ｎδが０．１５〜０．５０かつ５２石伸張時の引張り弾
性率が２００〜５００ｋｉｒ／ｃＪの範囲であっても低
騒音化が達成されることを見出した。即ち、プラテンロ
ールの発生騒音としては印字衝撃により直接的に発生す
る騒音と、衝撃によりプラテンロールが振動して発生す
る騒音とから構成され、前者の直接的騒音には低ｔａｎ
δでかつ低弾性率が効果的であり、後者の振動により発
生する騒音では高ｔａｎδでかつ低弾性率が望ましいこ
とが判った。さらに、高ｔａｎδとすることにより印字
衝撃により発生した振動がプリンターのケーシングに伝
達し、そこから発生するケーシングの固体音の低減にも
有効であり、総合的な低騒音化を達成しうる。

この研究結果より、ｔａｎδが０．１５以下では印字衝
撃に起因し、ロールの振動により発生する騒音が大きく
なり低騒音化が図れず、一方０．５以上では弾性率の温
度依存性が大きくかつゴム弾性体の衝撃時の挙動が硬く
なることで結果的に低騒音化が図れないことになる。

またＥｓの効果であるが振動の伝播速度は縦波の場合 れ、又横波の場合では ここでμはポアソン比、Ｅは弾性率（ここではＥｓが相
当）、ρは密度である。ポアソン比が小成いは変形量が
微小の場合はμは無視出来て速度は縦明らかなように弾
性率Ｅｓは小さい方が伝播速度が遅くなり、その間に振
動エネルギーの拡散等によって低騒音化が図れる。具体
的にはＥｓは５００ｋｇ／ａａ以下の低弾性率とするこ
とにより目的が達成される。但し、Ｅ５が２００ｋｇ／
−以下となると印字品質が特に高温域において悪化し望
ましくない。即ち５％伸張時の引張弾性率としては２０
０〜５００ｋｓｒ／ａａが低騒音化、印字品質の保持の
観点から最適な物性範囲である。上記した二つの物性領
域は、同時に満されていなければならず、そのどちらか
でも満されていないと効果的な低騒音化を達成すること
は出来ない。

（３）　　外層は上記した騒音に深く関わっているとと
もに、印字適性にも大きく影響する。特に硬度、弾性率
及び粘性環であるｔａｎδと相関し、硬度が９５　（Ｊ
　Ｉ　５−Ａ）以下で、ｔａｎδが０．５以上のような
高粘性系ではインパクトヘッドの打撃時、印刷用紙に孔
があいたり、破れが生じてプラテンロールとしての機能
を果さず、また、硬度が１００以上でｔａｎδが０．１
５以下の場合は反撥が大となるため、印刷用紙とヘッド
との接触時間が極めて短かくなり、例えば、Ｍ或いはＷ
等のシャープな角のある文字では文字がかすれたり、文
字の一部が印刷されず不鮮明となり、印字適性に欠ける
。

このように、印字適性の観点からは、硬度が９５〜１０
０の範囲にあり、又ｔａｎδは０．１５〜０．５０の範
囲にあることが必要である。弾性率では（２）項でも言
及したように特に高温域での印字適性を保持するために
は２００ｋｇ／ａ！以上が望ましい。

（４）内層２としては、軽量化を図るため熱可塑性樹脂
、或いは熱硬化性樹脂及び必要に応じそれらにフィラー
を含有させた複合材料を用いるが、当該プラテンロール
は印刷時インパクトヘッドで連続的に打撃されながら自
らも回転しているのでこのような外力に対し、曲がり、
変形等を生じると騒音の発生源になるとともに印字適性
も失なわれることになり、充分な剛性を有していなけれ
ばならない。これを満すためには内ＪＥｉ２として用い
る樹脂は曲げ弾性率が２０，０００〜１５０．０００　
ｋｇ／ａｄであることが必要である。

上記した検討結果に基づいて本発明をさらに詳細に説明
すると、ゴム組成物からなる外層３を構成する材料とし
ては、（１）天然ゴム、ポリスチレン−ブタジエン共重
合ゴム、ポリクロロプレンゴム、エチレン−プロピレン
共重合ゴム、ポリブタジェンゴム（１，２−ポリブタジ
エン樹脂を含む）、ポリウレタンゴム、ポリアクリレー
トゴム、ポリノルボルネンゴム、ポリブチルゴムよりな
る群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴と
するもの及び（２）天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ス
チレンブタジェン共重合ゴム、 ポリクロロプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴ
ム、ポリブタジェンゴムよりなる群から選ばれる１種又
は２種以上と、加硫可能なゴムに、分子中に＋Ｃ−ＮＨ
＋基を有する熱可塑性ポリマーの短繊維がフェノールホ
ルムアルデヒド系樹脂の初期重合物を介してグラフトし
ている強化ゴム組成物であってゴム組成物中の熱可塑性
ポリマーの短繊維の割合が全ゴム成分１００重量部に対
して２〜３０重量部であることを特徴とするもので、ｔ
ａｎδが０．１５〜０．５０、Ｅｓが２００〜５　Ｑ　
Ｑｋ、　／　ａｄを満すものであれば良い。

また、内Ｎ２　（第、１図）を構成する材料としてはＡ
ＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＳ樹脂、ノリル樹
脂などの熱可塑性樹脂及びフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂
などの熱硬化性樹脂などがあるが、曲げ弾性率が２０．
０００〜１５０．０００　ｋｇ／ｄであればよく、これ
らの樹脂を単独或いはブレンド系で使用してもよい。

以上に説明した外Ｎ３を２〜５　ｕ＋の厚さとし、内Ｊ
ｉ１２を１０〜２５ｍの厚さとし、金属シャフト上に同
心円状に一体的に形成することにより印字適性を維持し
ながらプラテンロールの軽量化、低騒音化を計ることが
可能になった。

次に、本発明を実施例に基いて詳細に説明するが、本発
明はこれらの実施例に何ら制限されるものではない。

実施例（１） 外層３を構成する材料として、エチレン・プロピレン共
重合体１００重量部、１，２−ポリブタジエン樹脂３０
ｉｌＪｔ部、カーボンブラック１００重量部からなるゴ
ム組成物であって、その物性は、５％伸張引張り弾性率
３２０　ｋｇ／ｃ＋ｄ、　ｔａｎδ０．１８１、硬度９
８である。一方、内層２を構成する材料としては、ＡＢ
Ｓ樹脂（新日鉄化学製Ａ　Ｂ　Ｓ　−３００）を用い、
直径１０鶴の金属製芯１として前述の材料をもって内層
の厚さ１０１１、外層の厚さ３　ｎｍとして、芯１と同
心状に一体成型したプラテンロールを得た。

実施例（２） 外層３を構成する材料として、スチレン・ブタジェン共
重合体８０重量部、ＦＲＲ（組成は下記に示す）２０重
量部、カーボンブラック５０重量部からなるゴム組成物
であって、その物性は５％伸張引張り弾性率４７０ｋｇ
／ｃｆｆｌ、ｔａｎδ０．４６Ｂ、硬度９７である。

なお上記のＦＲＲの組成は、天然ゴム１００重量部に対
して６−ナイロン（宇部興産■製１０３０　Ｂ　）５０
重量部、ノボラック型フェノールホルムアルデヒド初期
縮金物（昭和化成（構製５５０ＰＬ）２．１４重世部を
混練し、グラフト反応させて得られた強化ゴムである。

製造法の詳細は先に提案した特願昭６１−７６３１３に
明記した。一方、内Ｎ２を構成する材料としては実施例
１で用いたＡＢＳ樹脂を用い、内層の厚さ１０■ｌ、外
層の厚さ３１ｍとして芯１と同心円状に一体成形したプ
ラテンロールを得た。

比較例１ 外Ｍ３を構成する材料としてスチレン・ブタジェン共重
合体１００重量部、カーボンブラック８０重量部からな
るゴム組成物であって、その物性は、５％伸張引張り弾
性率５２３　ｋｇ／ｃｆｌＩ、　ｔａｎδ０．４６６　
、硬度９７を用い、芯１及び内Ｎ２を構成する材料等は
、実施例と同様であるものを用い、内層の厚さ１０１■
、外層の厚さ３Ｄとして、芯ｌと同心状に一体成型した
プラテンロールを得た。

比較例２ 第２図（ｂｌに示した様な両端に直径１０１重の突出し
た金属製シャフト１を具備した内径２４龍、外径３０＊
＊の中空円筒体のロールの外側に、厚さ３龍の熱硬化性
ポリウレタンゴムを用いたその物性は、５％伸張引張り
弾性率は８４２ｋｇ　／　ｃｒＡ、　ｔａｎδ０．１１
４．硬度９８である。

以上の実施例１．実施例２．比較例１．比較例２の詳細
については第１表に示す。

以上に述べた実施例１．２及び比較例１．２のプラテン
ロールを用い、プリンター実機に装着してこれを７０ｃ
ｍのテーブル上に置き、その前方水平方向１００ＣＪ１
１の位置にマイクロホンを置いて印刷用紙を介在させな
がら測定を実施した。

上記に説明した騒音レベルの測定結果を第２図及び第３
図に示す。第２図、第３図より明らかなように、実施例
のプラテンロールは比較例１及び２のプラテンロールに
較べ、特に４に〜８　ｋＨｚの領域で３〜７．　ｓ　ｄ
ｎｘｉ音レベルが低下し、低騒音化効果が顕著に認めら
れる。また本騒音レベルの測定と同時に目視による印字
適性をＭ及びＷの角のある文字の連打によって判定した
が、この場合は、実施例と比較例１．２には差がなく良
好であった。

なお重量については、実施例と比較例Ｉとでは殆ど差は
なかったが、比較例２と較べ、実施例１及び２は７〜８
％重量が軽くなっている。

λ里傅羞来 以上に詳述したように本発明におけるプラテンロールは
低騒音化に顕著に効果があり、かつ軽量でありしかも印
字適性を損うことなく作業環境の改善、向上に貢献しう
るとともに省エネルギーが図れるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に係わるプラテンロールの縦断面図、
第２図及び第３図は、本発明に係わるプラテンロールと
本発明以外のプラテンロールを比較した騒音レベルを表
わす図、第４図（ａ）、第４図（ｂ）は、従来のプラテ
ンロールの縦断面図である。 図中、１・・・シャフト、２・・・内層、３・・・外層
、４・・・ゴム層、５・・・金属製円筒。 代理人　弁理士　　１）代　黒　治 第１図 第４図 （ａ） 第２図 （ｄＢＡ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャフトを芯とし当該芯の周囲を同心状に緊着せ
   しめた樹脂で構成された内層と当該内層の周囲に更に芯
   と同心状に緊着せしめたゴム組成物で構成された外層と
   の二層で構成されたプラテンロール。
2. （２）内層の樹脂が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のプ
   ラテンロール。
3. （３）内層の樹脂が曲げ弾性率２０，０００〜１５０，
   ０００ｋｇ／ｃｍ＾２なる物性を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載のプラテンロール。
4. （４）外層のゴム組成物が、 （ａ）エチレン−プロピレン共重合ゴム、ポリブタジエ
   ンゴム（１，２−ポリブタジエン樹脂を含む）ポリウレ
   タンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−
   ブタジエン共重合ゴム、ポリクロロプレンゴム、ポリア
   クリレートゴム、ポリノルボルネンゴムよりなる群から
   選ばれる１種又は２種以上であること又は （ｂ）天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンブタジ
   エン共重合ゴム、ポリクロロプレンゴム、エチレン−プ
   ロピレン共重合ゴム、ポリブタジエンゴムよりなる群か
   ら選ばれる１種又は２種以上と、加硫可能なゴムに、分
   子中に▲数式、化学式、表等があります▼基 を有する熱可塑性ポリマーの短繊維がフェノールホルム
   アルデヒド系樹脂の初期重合物を介してグラフトしてい
   る強化ゴム組成物であってゴム組成物中の熱可塑性ポリ
   マーの短繊維の割合が全ゴム成分１００重量部に対して
   ２〜３０重量部であること を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のプラテン
   ロール。
5. （５）外層のゴム組成物が５％の伸張の引張り弾性率が
   ２００〜５００ｋｇ／ｃｍ＾２であり、１００Ｈｚ、０
   ．３％歪におけるｔａｎδが０．１５〜０．５０である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のプラ
   テンロール。