JP5668823B2 - 搬送ローラー、搬送ユニット、及び印刷装置 - Google Patents
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Description
ところが、この技術では、軸状(円柱状)の表面に周方向に沿って突起を形成するため、作業性が悪いといった課題がある。また、中実の材料を用いるため、コストが嵩むといった課題もある。
例えば、プレス加工によって表面を叩き、前記特許文献1のように突起を形成することが考えられるが、その場合には、中空であるため変形が生じ易く、特に曲げ加工を行った際に形成された繋ぎ目に力が集中し、変形が生じ易くなる。
本発明の搬送ローラーは、プレス加工により一対の端面を対向させ、円筒状に形成されたローラー本体と、前記ローラー本体の表面に設けられ、無機粒子を含有した高摩擦層と、を備え、前記ローラー本体は、前記一対の端面が離間した繋ぎ目が形成されており、前記繋ぎ目における前記一対の端面間の距離は、前記ローラー本体の外周面側に対して内周面側が狭く形成されており、前記無機粒子は、前記一対の端面間における外周面側での端縁間の距離より小となり、かつ、内周面側での端縁間の距離より大となる無機粒子を含んでいる、ことを特徴としている。
本発明の搬送ローラーは、プレス加工により一対の端面を対向させ、円筒状に形成されたローラー本体と、前記ローラー本体の表面に設けられ、無機粒子を含有した高摩擦層と、を備え、前記ローラー本体は、前記一対の端面が離間した繋ぎ目が形成されており、前記無機粒子の平均粒径は、前記ローラー本体の外周面側における前記一対の端面間の距離以下であることを特徴としている。
さらに、前記無機粒子の平均粒径が、ローラー本体の繋ぎ目の、外周面側における前記一対の端面間の距離(すなわち、外周面側の隙間の幅)以下の大きさになっているので、ローラー本体の表面に無機粒子を配して高摩擦層を形成した際、無機粒子の半分以上が、前記繋ぎ目に形成された隙間に入り込み、さらにその一部がこの隙間内に留まるようになる。したがって、繋ぎ目に無機粒子が充填されることにより、使用時等において外力が加わり、この外力が繋ぎ目の隙間を狭める方向に働いても、無機粒子がこの力に抗するため、ローラー本体の変形が抑えられる。よって、このような変形に起因する搬送ムラが防止される。
このようにすれば、ローラー本体の表面に無機粒子を配して高摩擦層を形成した際、無機粒子の一部が、前記繋ぎ目に形成された隙間内に確実に留まるようになる。したがって、前述したように使用時等において繋ぎ目の隙間を狭める方向に働く外力が加わっても、無機粒子がこの力に抗することにより、ローラー本体の変形が確実に抑えられ、搬送ムラも良好に防止される。
酸化アルミニウム(Al2O3)は、比較的硬度が高いため、摩擦抵抗を高める機能を良好に発揮する。また、比較的安価であるため、コストダウンを妨げることもない。
このようにすれば、長期の使用においても無機粒子がローラー本体の表面に安定して保持され、したがって、長期に亘って搬送性能の信頼性が確保される。また、ローラー本体の表面に無機粒子を配して高摩擦層を形成した際、予め前記繋ぎ目に形成された隙間内に樹脂の一部が充填されることにより、無機粒子がこの隙間内により良好に充填されるようになる。
ローラー本体の両端部は、通常は歯車などの駆動系の連結部品を取り付けるための部位となり、紙等の記録媒体に直接接触するのは、ローラー本体の中央部となる。したがって、記録媒体に直接接触する中央部のみに高摩擦層を設けることにより、高摩擦層の材料コストが最小限に抑えられる。
この搬送ユニットによれば、前述したようにコストダウン及び軽量化が可能であり、良好な搬送力を発揮し、さらにはローラー本体の繋ぎ目に起因する変形が防止され、これによって搬送ムラも防止された搬送ローラーを備えているので、この搬送ユニット自体のコストダウン及び軽量化が可能になり、さらには搬送ローラーによる記録媒体の搬送性にも優れたものとなる。
このようにすれば、搬送ローラーとの接触、特に高摩擦層との接触により、従動ローラーにダメージが加わることが抑制される。
このようにすれば、搬送ローラーと従動ローラーとの間で紙等の記録媒体を挟持する力が大きくなり、記録媒体の搬送性がより良好になる。
この印刷装置によれば、前記搬送ユニットを備えているため、コストダウン及び軽量化が可能であり、さらに記録媒体を良好に搬送することができる優れたものとなる。
まず、図1、図2を参照して、本発明の搬送ローラーを備えた印刷装置について説明する。なお、図1は本発明に係る搬送ユニットを備えた印刷装置(インクジェットプリンター)の側断面図、図2(A)は同印刷装置の搬送ユニット部分の平面図、図2(B)は同印刷装置の駆動系の側面図である。
そして、搬送ローラー機構19に至った用紙Pは、搬送ローラー15の回転駆動によって印刷処理に伴う精密で正確な搬送(紙送り)動作を受けつつ、搬送ローラー機構19の下流側に位置する印字ヘッド(印刷部)21へ搬送されるようになっている。
なお、前記印字ヘッド21による印字処理(印刷処理)は、制御部CONTによって制御されるようになっている。
排紙ローラー機構27は、下側に配置された排紙ローラー29と上側に配置された排紙ギザローラー31とを備えて構成されたもので、排紙ローラー29の回転駆動によって用紙Pを引き出し、排出するようになっている。
プリンター本体3には、図2(A)、(B)に示すように、前記制御部CONTの制御下で駆動される搬送モーター(駆動装置)32が設けられている。この搬送モーター32の駆動軸にはピニオン33が設けられており、ピニオン33には搬送駆動ギア35が歯合しており、搬送駆動ギア35には前記の搬送ローラー15が内挿されて連結されている。
このような構成のもとに搬送モーター32は、搬送ローラー15を回転駆動する駆動装置となっている。
また、搬送ローラー機構19による用紙Pの挟持力(押圧力)は、排紙ローラー機構27による挟持力(押圧力)よりも大きく設定されている。したがって、搬送ローラー機構19と排紙ローラー機構27とが共に用紙Pを挟持しているとき、その用紙搬送速度は、排紙ローラー機構27の排紙速度とは関係なく、搬送ローラー機構19の搬送速度で規定されるようになっている。
図3は、搬送ローラー15及び従動ローラー17からなる搬送ローラー機構19の概略構成を示す図である。
搬送ローラー15は、亜鉛メッキ鋼板やステンレス板等の金属板がプレス加工されて円筒状に形成されたローラー本体16と、このローラー本体16の表面に設けられた高摩擦層50とを備えてなるものである。
搬送ローラー15を製造するには、まず、図4(a)に示すように矩形板状または帯状の大型金属板(第1金属板)65を用意する。この大型金属板65としては、例えば厚さ1mm程度の亜鉛メッキ鋼板が用いられる。続いて、この大型金属板65をプレス加工することにより、図4(b)に示すように前記ローラー本体16に対応する大きさの細長い矩形板状の金属板(第2金属板)60、すなわちローラー本体16の基材となる金属板60を形成する。
すなわち、まず、図5(a)に示す雄型101と雌型102とで金属板60をプレス加工し、金属板60の両側部62a、62bを円弧状(望ましくは略1/4円弧)に曲げる。なお、図5(a)においては、各部材を分かりやすくするため、金属板60と雄型101と雌型102との間にそれぞれ間隔を開けてこれらの部材を記しているが、この間隔は実際には存在せず、金属板60と雄型101、雌型102とはそれぞれの接触部においてほぼ密着している。これは、後述する図5(b)、(c)、図6(a)〜(c)においても同様である。
次いで、図5(c)に示すように、図5(b)で得られた金属板60の内部に芯型105を配置し、図5(c)に示す上型106と下型107とを用いて、図6(a)〜(c)に示すようにして金属板60の両側部62a、62bの各端面61a、61bを近接させる。
次いで、図6(b)に示すように、芯型106を少し(一方の側の端面61aと他方の側の端面61bとを近接させることができる程度に)下降させるとともに、他方の側の上型106bを下降させ、金属板60の他方の側をプレス加工し、略半円形状に曲げる。
すると、この中空パイプは、センターレス研磨加工前に比べその真円度がより良好になり、また、振れ量も小さいローラー本体16となる。また、このローラー本体16にあっては、前記の両端面61a、61b間がより狭まることで、図7(a)に示すようにこれら両端面61a、61b間の隙間がより狭くされた繋ぎ目80が形成される。
この高摩擦層50の形成方法としては、乾式法及び湿式法(またはこれらを併用した方法)が採用可能であるが、本実施形態では乾式法が好適に採用される。
具体的には、まず、高摩擦層50の形成材料として、樹脂粒子と無機粒子とを用意する。樹脂粒子としては、エポキシ系樹脂やポリエステル系樹脂等からなる、直径10〜20μm程度の微粒子が好適に用いられる。
そして、前記樹脂粒子を、静電塗装装置(図示せず)のトリボガンを用いてローラー本体16に向けて噴霧(噴出)し吹き付けつつ、この噴霧粒子(樹脂粒子)を+(プラス)高電位に帯電させる。すると、この帯電された樹脂粒子はローラー本体16の外周面に吸着され、樹脂膜を形成する。
なお、このアルミナ粒子95の塗布(散布)については、アルミナ粒子95が鉛直方向下方にゆっくりと散布されるのであれば、静電塗装法による塗布に限定されるものではなく、例えばスプレーガンを用いた塗布(散布)法であってもよい。
なお、前記実施形態では、樹脂粒子の塗布(吹付)とアルミナ粒子(無機粒子)の塗布(吹付)とを別々の塗装ブースで実施したが、同一の塗装ブース内で行ってもよいのはもちろんである。
すなわち、アルミナ粒子95としてその平均粒径が、繋ぎ目80の、外周面側での距離d1(80μm)以下の大きさになっているものを用いているので、図10に示すようにローラー本体16の外周面上に樹脂膜51を介してアルミナ粒子95が付着した際、繋ぎ目80においては、ここに形成された隙間にアルミナ粒子95が入り込み、その一部がこの隙間内に留まるようになる。
また、アルミナ粒子95の粒径分布については、その最小粒径が、前記繋ぎ目80における前記一対の端面61a、61b間の最短距離、つまり内周面側での距離d2より大となるように調整されたものを用いてもよい。その場合には、アルミナ粒子95を配して高摩擦層50を形成した際、前記繋ぎ目80に形成された隙間を通り抜けてローラー本体16内にアルミナ粒子95が入り込むことが無く、したがって、その後ローラー本体16内を清浄化するなどの処理が軽減され、その分、生産性を向上することができる。
この金属板60cにおいても、波線状に形成された一対の長辺において互いに対応する箇所間では、一方の長辺が山部となる場合に他方の長辺では谷部となり、逆に、一方の長辺が谷部となる場合に他方の長辺では山部となるように形成する。なお、この例でも、繋ぎ目84の中心線がローラー本体16の中心軸と平行になるように形成したが、前記繋ぎ目83の場合と同様に、ローラー本体16の中心軸と非平行になるように形成してもよい。
また、このように折曲部85を両端部にのみ形成し、その間の中央部については中央直線部86とした場合、図8(c)に示した高摩擦層50の形成領域を中央部直線部86に対応させるのが好ましい。
このようにすれば、距離d5が相対的に短くなって交差部87aにおける端部間の隙間が非常に狭くなるため、ローラー本体16を形成するための基材となる金属板をプレス加工した際、一方の端部と他方の端部との間の長さ方向(軸方向)でのずれが、交差部87aを構成する一対の対向する端部によって規制されるようになる。したがって、得られるローラー本体16(搬送ローラー15)に歪みや捩れ等が生じにくくなり、このような歪みや捩れ等に起因する搬送ムラが防止される。
また、図20(a)に示した矩形波状の折曲部85と、図23(b)に示した曲線からなる波線89aとを組み合わせて繋ぎ目を形成してもよく、矩形波状の折曲部85と、図23(c)に示した折れ曲がった波線89bとを組み合わせて繋ぎ目を形成してもよい。
給紙ローラー13によって給紙された用紙Pは、搬送ローラー機構19の上流側近傍に至ると、搬送ローラー15と従動ローラー17との間に引き込まれ、両ローラーの駆動によって下流側に位置する印字ヘッド21の下方に向けて定速で搬送される。
その後、用紙Pの始端が排紙ローラー機構27に至ると、排紙動作が開始される。なお、排紙ローラー機構27の搬送速度は搬送ローラー機構19の搬送速度より速く設定されているため、用紙Pにはバックテンションが掛かった状態で搬送される。ただし、搬送ローラー機構19と排紙ローラー機構27とが共に用紙Pを挟持しているときには、前述したようにその用紙搬送速度は搬送ローラー機構19の搬送速度で規定されている。したがって、このように排紙ローラー機構27と搬送ローラー機構19とによって排紙と搬送とを同時に行う際にも、その用紙搬送速度は搬送ローラー機構19の搬送速度で規定されているため、搬送ムラのない正確で安定した紙送り(搬送)がなされるようになる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、前記実施形態では本発明に係る搬送ローラーを、搬送ローラー機構19における搬送ローラー15に適用したが、排紙ローラー機構27における排紙ローラー29や排紙ギザローラー31に適用することもでき、さらには、搬送ローラー機構19における従動ローラー17(ローラー17a)に適用することもできる。
Claims (8)
- 金属板を曲げて形成され、一方の軸端部から他方の軸端部に渡り一対の端面が対向した繋ぎ目を有するローラー本体と、
前記ローラー本体の表面に設けられ、無機粒子を含有した高摩擦層と、を備え、
前記繋ぎ目における前記一対の端面間の距離は、前記ローラー本体の外周面側に対して内周面側が狭く形成されており、
前記無機粒子は、前記一対の端面間における外周面側での端縁間の距離より小となり、かつ、内周面側での端縁間の距離より大となる無機粒子を含んでいる、搬送ローラー。 - 前記無機粒子は酸化アルミニウムである、請求項1に記載の搬送ローラー。
- 前記高摩擦層は、前記無機粒子が樹脂中に分散して形成されている、請求項1又は2に記載の搬送ローラー。
- 前記高摩擦層は、前記ローラー本体の両端部を除く中央部に設けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の搬送ローラー。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の搬送ローラーを備えた搬送ユニット。
- 前記搬送ローラーに従動する従動ローラーを備え、前記従動ローラーの表面に低摩耗処理が施されている請求項5記載の搬送ユニット。
- 前記従動ローラーは、前記搬送ローラーの前記高摩擦層に当接する位置に配置されている請求項5又は6に記載の搬送ユニット。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の搬送ローラーと、
前記搬送ローラーにより搬送された記録媒体に印刷処理を行う印刷部と、
を備えた印刷装置。
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