JP2008260622A - 従動ローラ、搬送ローラ装置、液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従動ローラの貫通孔部分においてローラ軸から押し付け力を受ける領域を限定して、ニップ領域において安定したニップ力を発現させ、もって被記録媒体の搬送を安定させることができる搬送ローラ装置を提供すること。
【解決手段】駆動ローラ１３と、該駆動ローラと対を成して被搬送媒体Ｐに対するニップ領域４３を作る従動ローラ１３と、前記駆動ローラと従動ローラとの間に相対的な押付け力を付与するバネ３７とを備える搬送ローラ装置であって、前記従動ローラは、ローラ軸２９と、該ローラ軸の貫通孔４７を有するローラ４５とを備え、前記従動ローラの前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ニップ領域内に位置すること。
【選択図】図５

Description

本発明は、駆動ローラと対を成して被搬送媒体に対するニップ領域を作る従動ローラに関する。更に、駆動ローラと、該駆動ローラと対を成して被搬送媒体に対するニップ領域を作る従動ローラと、前記駆動ローラと従動ローラとの間に相対的な押付け力を付与する押付け力付与手段とを備える搬送ローラ装置、及び該搬送ローラ装置を備える液体噴射装置に関する。

ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。

液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

図９及び図１０は、例えば特許文献１に示す従来の搬送ローラ装置の構成を示す。図９に示した従来の搬送従動ローラ１００は、１本のローラ軸１０１に２つのローラ１０３が互いに軸方向に離れて配設されている。そして、図示しないバネによりローラ軸１０１の中間部分に矢印１０５で示す如く押付け力が加えられることにより、搬送従動ローラ１００は搬送駆動ローラ１０７に押圧されている。この押圧によって作られる両ローラの強圧接触部であるニップ領域１０９において、被記録媒体（図示せず）はニップされ、搬送駆動ローラ１０７の回転により当該被記録媒体に記録部側への搬送力が付与される。

しかし、従来のローラ１０３では、ローラ軸１０１が挿通するための貫通孔１１１は、図１０に示す如く、製造上の理由により、大径部１１３と小径部１１５を有している。そして、小径部１１５の内周面がローラ軸１０１の外表面と接触し、大径部１１３の内周面はローラ軸と隙間をもって対向している。２つのローラ１０３は、互いに近接する一端側に大径部１１３が位置し、離れた他端側に小径部１１５が位置するように組み付けられている。この組み付け構造によって、図９の矢印１０５で示す位置に押付け力が加わっている状態で、該押付け力はローラ軸１０１を伝わって矢印１１７で示す大径部１１３と小径部１１５との境界部分を起点にローラ１０３に作用し、これによりローラ１０３が搬送駆動ローラ１０７に押し付けられ、該搬送駆動ローラ１０７の駆動回転によって従動回転するようになっている。

しかし、小径部１１５はその全長においてローラ軸１０１と接触しているため、その接触範囲が前記ニップ領域を越えて長い範囲にわたっている。そのため、製造精度及び組み付け精度のばらつきによって、ローラ１０３回転時の前記押付け力の起点位置が前記矢印１１７で示した前記境界部分からずれ、小径部１１５の全長範囲内で変動する。この変動により、ローラ１０３の回転中における外表面の位置は、微少ではあるが波打つように変化し、ニップ領域の内でもニップ力の強い部分と弱い部分との差が大きくに生じて、被記録媒体の搬送が安定せず記録品質が低下する問題があった。
特開２００６−２４８６８８号公報

本発明の目的は、従動ローラの貫通孔部分においてローラ軸から押し付け力を受ける領域を限定して、ニップ領域において安定したニップ力を発現させ、もって被記録媒体の搬送を安定させることができる従動ローラ、搬送ローラ装置、液体噴射装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様に係る従動ローラは、駆動ローラと対を成して被搬送媒体に対するニップ領域を作る従動ローラであって、該従動ローラは、ローラ軸と、該ローラ軸の貫通孔を有するローラとを備え、前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ニップ領域内に位置することを特徴とするものである。

本発明の第１の態様によれば、ローラの貫通孔の内周面とローラ軸の外周面との接触位置が、該従動ローラの被搬送媒体に対するニップ領域内に位置する。すなわち、当該ローラがローラ軸から押し付け力を受ける領域である前記接触位置が、ニップ領域内に限定されるので、回転中の従動ローラの挙動が安定して該ニップ領域において安定したニップ力を発現させることができ、もって被記録媒体の搬送を安定させることができる。

本発明の第２の態様に係る従動ローラは、第１の態様の従動ローラにおいて、該従動ローラの外表面は軸方向における中央部の外周が両端部の外周より大径となる凸曲面形状であることを特徴とするものである。
本態様によれば、凸曲面形状、言い換えると外表面が所謂太鼓形状の従動ローラは、外表面における最大外径部分を中心に軸方向の一部の範囲がニップ領域になるので、そのニップ領域内に前記接触位置を位置させることで、第１の態様の作用効果が顕著に得られる。

本発明の第３の態様に係る従動ローラは、第１の態様または第２の態様の従動ローラにおいて、前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ローラの軸方向における中央部位であることを特徴とするものである。
本態様によれば、前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ローラの軸方向における中央部位であるので、第１の態様または第２の態様の作用効果が一層確実に且つ安定して得ることができる。

本発明の第４の態様に係る従動ローラは、第１の態様から第３の態様のいずれか１つの態様の従動ローラにおいて、前記貫通孔は小径部と大径部とを備え、前記小径部が前記接触位置となっていることを特徴とするものである。

本態様によれば、前記貫通孔は小径部と大径部とを備え、前記小径部が前記接触位置となっているので、前記接触位置が当該小径部の範囲に限定され、構造簡単且つ製造簡単にして、回転中の従動ローラの挙動を安定させ、ニップ領域において安定したニップ力を発現させることができ、もって被記録媒体の搬送を安定化させることができる。

本発明の第５の態様に係る従動ローラは、第４の態様の従動ローラにおいて、前記貫通孔は前記ローラの中央部に対して軸方向に対称形状に形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、ニップ領域に加えられる押し付け力はニップ領域の中心の左右方向にバランス良く配分されるため、第４の態様の作用効果に加えて、被記録媒体にバランスのとれた安定したニップ力を作用させることができ、被記録媒体のスキューや皺が寄る等の問題の発生を防止できる。

本発明の第６の態様に係る搬送ローラ装置は、駆動ローラと、該駆動ローラと対を成して被搬送媒体に対するニップ領域を作る従動ローラと、前記駆動ローラと従動ローラとの間に相対的な押付け力を付与する押し付け力付与手段とを備える搬送ローラ装置であって、前記従動ローラは、ローラ軸と、該ローラ軸の貫通孔を有するローラとを備え、前記従動ローラの前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ニップ領域内に位置することを特徴とするものである。

本態様によれば、ローラの貫通孔の内周面とローラ軸の外周面との接触位置が、駆動ローラとの間に作られる当該従動ローラの被搬送媒体に対するニップ領域内に位置する。すなわち、前記押し付け力付与手段によって当該ローラがローラ軸から押し付け力を受ける領域である前記接触位置が、ニップ領域内に限定されるので、回転中の従動ローラの挙動が安定して該ニップ領域において安定したニップ力を発現させることができ、もって被記録媒体の搬送を安定させることができる。

また、本発明の第７の態様に係る搬送ローラ装置は、第６の態様の搬送ローラ装置において、該従動ローラの外表面は軸方向における中央部の外周が両端部の外周より大径となる凸曲面形状であることを特徴とするものである。本態様によれば、前記第２の態様と同様の作用効果が得られる。

また、本発明の第８の態様に係る搬送ローラ装置は、第６の態様または第７の態様の搬送ローラ装置において、前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ローラの軸方向における中央部位であることを特徴とするものである。本態様によれば、前記第３の態様と同様の作用効果が得られる。

また、本発明の第９の態様に係る液体噴射装置は、被搬送媒体を搬送する搬送部と、搬送される被搬送媒体に液体噴射を行う液体噴射部と、液体噴射後の被搬送媒体を排出する排出部と、を備える液体噴射装置であって、前記搬送部は前記第６の態様から第８の態様のいずれか１つの搬送ローラ装置を備えていることを特徴とするものである。本態様によれば、被搬送媒体を液体噴射部に対して安定して供給できるから、高品質の液体噴射や記録を行うことができる。

以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る搬送ローラ装置を備えるインクジェット式記録装置の側断面図であり、図２は本発明の搬送ローラ装置の周辺を示す斜視図であり、図３は本発明の搬送ローラ装置の周辺を示す平面図であり、図４は搬送従動ローラのローラ軸の状態を示す側面説明図である。そして、図５は本発明の実施例１に係る搬送ローラ装置の一部を断面で示した要部正面図である。

先ず、図１から図４に基づいて本発明の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置１（以下、単に記録装置という）の概略構成を説明する。被搬送媒体の一例である被記録媒体Ｐを給送するための給送装置３を備えている。該給送装置３内の最上位の被記録媒体Ｐは、給送ローラ７側へ揺動するホッパ９により該給送ローラ７の外周面に押圧され、当該給送ローラ７の駆動回転によって搬送ローラ装置１１へ向けて１枚ずつ自動給送される。搬送ローラ装置１１は、下側に位置する搬送駆動ローラ１３と上側に位置する搬送従動ローラ１５とから構成されている。

搬送ローラ装置１１の下流側には、被記録媒体Ｐにインクを噴射して記録を行う記録ヘッド１７を被記録媒体Ｐに対して媒体幅方向に往復移動させるためのキャリッジ１９を備えている。該キャリッジ１９には、各色のインクが充填されたインクカートリッジ（図示せず）が着脱可能に搭載され、該インクカートリッジから記録ヘッド１７へ各色のインクが供給される。記録ヘッド１７は、プラテン２１と対向する位置で前記媒体幅方向へ往復移動し、ヘッド面には多数のノズル（図示せず）が配列形成されている。

そして、搬送ローラ装置１１の駆動力により、高精度のピッチで被記録媒体Pがプラテン２１上を搬送される過程で、前記ノズルから被記録媒体Ｐへインクが噴射され、所望の記録が実行される。記録が完了した被記録媒体Ｐは、排出駆動ローラ２５と排出従動ローラ２７とから構成される排出ローラ２３によって排出される。

［実施例１］
次に、本発明の特徴的構成を備えた搬送ローラ装置１１について具体的に説明する。本実施例１では図２、図３に示す如く、１本の長い搬送駆動ローラ１３に対して４つの搬送従動ローラ１５が設けられ、これらは２つずつの搬送従動ローラ１５の対が２組直列に配置される構成となっている。２つずつの搬送従動ローラ１５の対は、１本のローラ軸２９に対して中間部分３１に間隔を開けて配置されている。ローラ軸２９の両端は、軸受３３上に位置するが、図４に示す如く、搬送従動ローラ１５の外周面が搬送駆動ローラ１３の外周面上で支持されているため、軸受３３は実際には、ローラ軸２９の両端は支持せずに前後方向への移動を規制する機能を果たしている。

２つずつの搬送従動ローラ１５の対の中間部分３１には捻りコイルバネ３５の一端３７が上側からローラ軸２９を押圧しており、捻りコイルバネ３５の他端３９は記録装置１の構造部材に固定されている。中間部分３１にも軸受４１が設けられているが、この軸受４１は、ローラ軸２９の両端の前記軸受３３同様、ローラ軸２９の前後方向での移動を規制している。

図５に示す如く、各搬送従動ローラ１５は、そのローラ中央部の外周が両端部の外周よりも若干外径が大きくなる凸曲面形状、言い換えると外表面が所謂太鼓形状に形成され、搬送駆動ローラ１３との間には、両者の間に被記録媒体Ｐをニップすることができるニップ領域４３が形成されている。すなわち、搬送駆動ローラ１３の外表面における最大外径部分を中心に軸方向の一部の範囲がニップ領域４３になる。被記録媒体Ｐはニップ領域４３において搬送駆動ローラ１３と搬送従動ローラ１５との間に挟持されることにより、搬送駆動ローラ１３から駆動力を得て記録ヘッド１７側へ搬送される。

搬送従動ローラ１５は、ローラ軸２９の周囲で回転するローラ４５を備えている。該ローラ４５にはローラ軸２９が貫通するための貫通孔４７が形成されている。この貫通孔４７は、ローラ４５の両端側に大径部４９を有し、その間に小径部５１を有する。すなわち、ローラ軸２９と貫通孔４７との接触位置となる小径部５１が前記ローラ４５の軸方向における中央部位に位置する。小径部５１は、その内側に貫通するローラ軸２９の周囲でローラ４５が接触して回転できる程度に該ローラ軸２９の外径（直径）が設定されている。すなわち、搬送従動ローラ１５が搬送駆動ローラ１３に対して押圧されている状態では、小径部５１の部分においてのみ、ローラ軸２９はローラ４５に接触するようになっている。従って、捻りコイルバネ３５によりローラ軸２９に加えられた押し付け力Ｎは、搬送従動ローラ１５の中央に位置する小径部５１を介してローラ４５に伝えられる。

小径部５１の長さは、図５に示されているように、ニップ領域４３の長さより短くなっており、小径部５１はニップ領域４３内に位置している。従って、小径部５１を介してローラ４５に伝えられる押し付け力は、全てニップ領域４３内で作用する。このように、捻りコイルバネ３５によりローラ軸２９に加えられる力は、ローラ軸２９の小径部５１以外の部分に掛かることはないから、従来のようにローラ１０３（図９）の回転中に外表面の位置が波打つように変化して被記録媒体の送りを不安定にすることはない。

また、本実施例では、貫通孔４７は前記ローラ４５の中央部に対して軸方向に対称形状に形成されている。従って、小径部５１を介してニップ領域４３に加えられる力は、ニップ領域４３の中央の左右でバランス良く配分されるため、被記録媒体Ｐに安定したニップ力が作用し、被記録媒体Ｐがスキューしたり被記録媒体Ｐに皺が寄るなどの問題を生じない。

次に、本発明に係る搬送ローラ装置の作用効果について図８（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。図８（ａ）（ｂ）は、搬送従動ローラ１５が回転するときに、被記録媒体Ｐに掛かる圧力分布を濃淡でしたもので、濃い部分ほど圧力が掛かっていることを示している。図８（ａ）に示す如く、従来の搬送従動ローラ１００では、該搬送従動ローラ１００の回転時に周期的に濃い部分と薄い部分とが明確に分かれており、搬送従動ローラ１００の軸線方向で圧力の掛かる部分が移動して一定ではないことがわかる。

これに対して、図８（ｂ）に示す如く、本発明の搬送従動ローラ１５では、搬送従動ローラ１５の回転時に濃い部分と薄い部分との差が図８（ａ）の場合ほどに分かれてはおらず、搬送従動ローラ１５の周方向および軸線方向で圧力分布が比較的平均化して安定していることがわかる。従って、本発明の搬送ローラ装置１１では、周方向および軸線方向でニップ力に変化がほとんどなく、被記録媒体を安定して搬送することができる。

［製造方法］
次に、本発明の一実施例に係る搬送従動ローラ１５の製造方法の一例について簡単に説明する。本実施例の搬送従動ローラ１５は、図７に示す２色成形法で製造する。即ちまず図７（ａ）に示す如く、第１型５３と第２型５４を組み合わせ、両型の隙間部分に１色目のゲート５５から第１樹脂６１を注入し、硬化させる。

次に、第１型５３を固定状態にして第２型５４を抜き、図７（ｂ）に示す如く、代わりに第３型５６をセットし、２色目のゲート５７から第２樹脂６５を注入して硬化させる。最後に、図７（ｃ）に示す如く、第１型５３と第３型５６とを無理抜き離型することにより、大径部４９の間に小径部５１が形成された搬送従動ローラ１５が形成される。

［他の実施例］
図６は本発明の他の実施例に係る搬送ローラ装置の一部を断面で示した要部正面図である。この搬送ローラ装置１１は３カ所に押し付け力が掛かった構造である。
すなわち、上記実施例１では、２つの搬送従動ローラ１５の間の中間部分３１の１カ所に捻りコイルバネ３５から押し付け力が掛かるようになっているが、この実施例では、押し付け力Ｎの掛かる位置は図６に示す如く中間部分３１の他、ローラ軸２９の両端にも掛かるようになっている。その他の構成は実施例１と同様なので、同一部分に同一符号を付して説明は省略する。この構造においても、実施例１と同様の作用効果が得られる。

また、上記各実施例では、１本のローラ軸２９に２つの搬送従動ローラ１５が設けられているが、１本のローラ軸２９に３以上の搬送従動ローラ１５が設けられている構造でのよい。この場合、各搬送従動ローラ１５の小径部５１の位置、即ちローラ軸２９と貫通孔４７との接触位置が各々、各搬送従動ローラ１５におけるニップ領域４３内に位置する構成となる。

以上本発明をインクジェット式記録装置を例にとって説明したが、本発明の搬送ローラ装置は、インクに代えてその用途に対応する液体を記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体（被搬送媒体）に噴射して、液体を被噴射媒体に付着させる液体噴射装置にも適用することができる。

本発明の搬送ローラ装置を備えるインクジェット式記録装置の側断面図。 本発明の搬送ローラ装置の周辺を示す斜視図。 本発明の搬送ローラ装置の周辺を示す平面図。 搬送従動ローラのローラ軸の状態を示す側面説明図。 本発明の実施例１に係る搬送ローラ装置の一部を断面で示した要部正面図。 本発明の他の実施例に係る搬送ローラ装置の一部を断面で示した要部正面図。 （ａ）〜（ｃ）は搬送従動ローラの製造方法を説明する工程説明図。 （ａ）（ｂ）は従来の搬送ローラと本発明の搬送ローラの効果の差を示す図。 従来の搬送ローラ装置の問題を説明するための一部を断面で示した要部正面図。 従来の搬送従動ローラの拡大断面図。

符号の説明

１ インクジェット式記録装置、３ 給送用カセット、７ 給送ローラ、９ ホッパ、１１ 搬送ローラ装置、１３ 搬送駆動ローラ、１５ 搬送従動ローラ、１７ 記録ヘッド、１９ キャリッジ、２１ プラテン、２３ 排出ローラ、２５ 排出駆動ローラ、２７ 排出従動ローラ、２９ ローラ軸、３１ 中間部分、３３ 軸受、３５ 捻りコイルバネ、３７ 捻りコイルバネの一端、３９ 捻りコイルバネの他端、４１ 軸受、４３ ニップ領域、４５ ローラ、４７ 貫通孔、４９ 大径部、５１ 小径部、５３ 第１型、５４ 第２型、５５ １色目のゲート、５６ 第３型、５７ ２色目のゲート、６１ 第１樹脂、６５ 第２樹脂、Ｐ 被記録媒体

Claims (9)

1. 駆動ローラと対を成して被搬送媒体に対するニップ領域を作る従動ローラであって、
   該従動ローラは、
   ローラ軸と、
   該ローラ軸の貫通孔を有するローラとを備え、
   前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ニップ領域内に位置することを特徴とする従動ローラ。
2. 請求項１に記載の従動ローラにおいて、該従動ローラの外表面は軸方向における中央部の外周が両端部の外周より大径となる凸曲面形状であることを特徴とする従動ローラ。
3. 請求項１または２に記載の従動ローラにおいて、前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ローラの軸方向における中央部位であることを特徴とする従動ローラ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の従動ローラにおいて、前記貫通孔は小径部と大径部とを備え、前記小径部が前記接触位置となっていることを特徴とする従動ローラ。
5. 請求項４に記載の従動ローラにおいて、前記貫通孔は前記ローラの中央部に対して軸方向に対称形状に形成されていることを特徴とする従動ローラ。
6. 駆動ローラと、
   該駆動ローラと対を成して被搬送媒体に対するニップ領域を作る従動ローラと、
   前記駆動ローラと従動ローラとの間に相対的な押付け力を付与する押し付け力付与手段と、を備える搬送ローラ装置であって、
   前記従動ローラは、
   ローラ軸と、
   該ローラ軸の貫通孔を有するローラとを備え、
   前記従動ローラの前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ニップ領域内に位置することを特徴とする搬送ローラ装置。
7. 請求項６に記載の搬送ローラ装置において、該従動ローラの外表面は軸方向における中央部の外周が両端部の外周より大となる凸曲面形状であることを特徴とする搬送ローラ装置。
8. 請求項６または７に記載の搬送ローラ装置において、前記ローラ軸と前記貫通孔との接触位置が前記ローラの軸方向における中央部位であることを特徴とする搬送ローラ装置。
9. 被搬送媒体を搬送する搬送部と、
   搬送される被搬送媒体に液体噴射を行う液体噴射部と、
   液体噴射後の被搬送媒体を排出する排出部と、を備える液体噴射装置であって、
   前記搬送部は請求項６から８のいずれか１項に記載の搬送ローラ装置を備えていることを特徴とする液体噴射装置。

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