JP2001315987A

JP2001315987A - 繰り出し／搬送ローラ

Info

Publication number: JP2001315987A
Application number: JP2000133006A
Authority: JP
Inventors: Hirohide Komatsu; 弘英小松
Original assignee: KRD CORP KK
Current assignee: KRD CORP KK
Priority date: 2000-05-01
Filing date: 2000-05-01
Publication date: 2001-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、プリンタなどの用紙搬送機構の構成
部品である繰り出し／搬送ローラに関し、用紙やカード
等の被繰り出し部材／被搬送部材を確実に繰り出し／搬
送できる繰り出し／搬送ローラを提供することを目的と
する。【解決手段】柱状の芯材１２の表層部１１に形成された
結合剤１３と、結合剤１３で表層部１１に結合された複
数のセラミック粒子１６とを有し、芯材１２を回転させ
て用紙を繰り出し／搬送する繰り出し／搬送ローラにお
いて、表層部１１は、結合剤１３が形成された凸部１５
と、結合剤１３を形成しない凹部１７とを有し、凸部１
５と凹部１７とにより形成される凹凸パターン１８を有
しているように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、ファク
シミリ、スキャナ、及び複写機などの事務機器、自動取
引装置（ＡＴＭ）、及び両替機などの金融機器システ
ム、自動改札機、券売機などの駅務機器システム、印刷
機械等で使用される印刷用紙等のシート材、カード等の
板状部材などの各種シ−ト状部材を一枚ずつ繰り出す用
紙繰り出し機構や用紙を送る用紙搬送機構の構成部品で
ある繰り出し／搬送ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】繰り出し／搬送ローラのローラ表層の材
料には、例えば金属や合金などの金属材料、またはプラ
スチック、ゴム（弾性体）などの高分子材料、あるいは
これらの複合材料等が使用されている。これらのうちロ
ーラ表層材料として弾性材料のゴムを用いたゴムローラ
は高い摩擦力が得られ、また安価で加工し易いため種々
の繰り出し／搬送機構で用いられている。

【０００３】ゴムローラ用のゴムには、ウレタンゴム、
クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエン
ゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴムなどがあ
る。これらのゴム材料はゴム硬度を調整したり発泡させ
たりしてローラに用いられる。ところでこれらのゴム
は、種類毎に弾性や耐熱性、あるいは耐寒性、耐湿性、
耐摩耗性、耐久性、耐薬品性、耐溶剤性、及び転写性等
がそれぞれ異なっている。このため、使用環境や用途、
あるいは印刷用紙やカード等の被繰り出し部材／被搬送
部材の大きさや厚さあるいは材質などに基づいて適当な
ゴム材料を選択する必要がある。

【０００４】例えば、一般にゴムは、温度が高いと軟化
し温度が低いと硬化する。このため、ゴムローラは、低
温低湿下ではゴムの硬化により短時間で摩擦係数が低下
する。また、ローラ表面は、ピンチローラとの間で被搬
送部材あるいは被繰り出し部材と常時圧接するが、ゴム
の耐摩耗性は一般に低いため、ゴムローラ表面は徐々に
摩耗して外径寸法が小さくなる。これによりゴムローラ
の搬送又は繰り出し能力は低下する。このようにローラ
表面での摩擦係数の低下やローラ径の減少が起こると、
被搬送部材あるいは被繰り出し部材に対する搬送又は繰
り出し精度の悪化やスキュによる搬送障害が生じる。

【０００５】また、ゴムは経年変化により酸化、硬化、
及び劣化して摩擦係数が低下するため、ゴムローラでは
耐久性を得るのが困難である。また、一般にゴムは耐薬
品性、耐溶剤性において相対的に劣るため、使用環境で
生じるごみやインクの付着によるローラ表面の汚れ、あ
るいは化学物質との反応によってゴムローラ表面の摩擦
係数は低下する。

【０００６】ゴムローラは、以上説明したような耐熱性
あるいは耐寒性、耐湿性、耐摩耗性、耐久性、耐薬品性
及び耐溶剤性において劣るゴムをローラ表面に用いてい
るため、ローラの使用頻度が高い場合やローラに高い信
頼性が要求される場合には、ゴムローラの位置を定期的
に調整したり、本体を随時交換したりする必要が生じて
いる。

【０００７】さらに、インクジェットプリンタやドット
インパクトプリンタで印刷したインクが乾いていない用
紙や、押印して朱肉が乾いていない用紙を繰り出し／搬
送ゴムローラで繰り出しあるいは搬送させると、ローラ
表面のゴムにインクや朱肉が付着し、付着したインクや
朱肉が他の用紙に転写されて用紙の印刷面を汚してしま
うという問題がある。

【０００８】上述のゴムローラの特性から生じる問題を
解消するために、ローラ表層材料として、金属材料、例
えば、アルミニウム合金及び黄銅等の合金、高分子材
料、例えば、ポリアセタールなどのプラスチックを用い
た繰り出し／搬送ローラもある。また、ガラスの粉末ま
たは繊維状無機質材料あるいは金属材料をプラスチック
に含有させたプラスチック複合材料等をローラ表層材料
に用いた搬送ローラ／繰出しローラもある。

【０００９】しかしこれらのローラ表層材料はゴムに比
べて摩擦係数が低い。そのため、ゴムローラに対向する
ピンチローラの接触圧を高くする必要がある。ところ
が、ローラ間の接触圧を高くすると、カーボン紙や感圧
紙などは、繰り出し／搬送ローラとピンチローラとの間
を通過する際の強い接触圧により発色してしまう問題が
ある。

【００１０】これを回避するため、金属材料を用いた金
属ローラ表面をサンドブラスト処理して荒らしたり凹凸
を形成したりした金属ローラがある。しかし、この金属
ローラは、搬送障害が発生した際、用紙やカードなどの
被繰り出し部材／被搬送部材にダメージを与えるおそれ
が非常に高い。また、ローラ表層材料の素材硬度が低い
場合には繰り返しの使用により凹凸部分が摩耗して外径
精度及び摩擦係数が低下する。一方、ローラ表層材料と
してステンレススチール等を用いた素材硬度が高い場合
にはローラ表面の加工精度を高めるに伴って加工費が高
くなる欠点がある。さらに、素材の摩擦係数を高くする
のに限度があるため、ピンチローラによる接触圧を極め
て高くする必要が生じるためその使用用途は限定されて
いる。

【００１１】上述のゴムローラ及び金属ローラで生じる
問題を解決したのが日本国特許第２６９４８３９号であ
る。当該特許公報には、芯材の表面に弾性被覆層を形成
し、この被覆層表面にセラミック粒子を隙間なく固定し
たセラミックローラが開示されている。このセラミック
ローラは、ゴムの有する弾性体としての利点と金属、合
金類が有する温湿度などの環境変化に対する耐久性を備
え、さらにインク等の転写性が低いという利点を有して
いる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記特許に係るセラミ
ックローラの場合、ローラの繰り出し／搬送力を大きく
するためにセラミック粒子の粒径を大きくすると、ロー
ラ表面が荒くなって外径精度が低下し精密な用紙送りに
問題が生じることがある。さらに、用紙やカードなど被
繰り出し部材または被搬送部材が削れ易くなって紙粉が
多く発生するようになる。また、搬送障害が発生した際
に被搬送部材等にダメージを与え易くなってしまう。

【００１３】一方、セラミック粒子の粒径を小さくすれ
ばローラ表面が滑らかになり、外径精度を向上させるこ
とができるが、被繰り出し部材または被搬送部材に対す
る抵抗力が小さく滑り易くなって繰り出し／搬送力は低
下する。それに対応するため、セラミックローラとそれ
に対向するピンチローラとの間の接触圧を増大させると
印刷用紙等に対する抵抗力が大きくなって繰り出し／搬
送力は増大するが、セラミックローラ及びピンチローラ
を支持する支持軸に過大な荷重がかかってたわみが生
じ、これを補正するための追加の部材が必要になってし
まうという問題がある。

【００１４】本発明の目的は、用紙やカード等の被繰り
出し部材／被搬送部材を確実に繰り出し／搬送できる繰
り出し／搬送ローラを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、柱状の芯材
と、前記芯材の表層部に形成された結合剤と、前記結合
剤で前記表層部に結合された複数のセラミック粒子とを
有し、前記芯材を回転させて用紙を繰り出し／搬送する
繰り出し／搬送ローラにおいて、前記表層部は、前記結
合剤が形成された凸部と、前記結合剤を形成しない凹部
とを有し、前記凸部と前記凹部とにより形成される凹凸
パターンを有していることを特徴とする繰り出し／搬送
ローラによって達成される。

【００１６】上記本発明の繰り出し／搬送ローラにおい
て、前記凹凸パターンは、規則性を有していることを特
徴とする。さらに、前記凹凸パターンは、前記芯材の回
転軸に沿って前記表層部を１カ所切断し回転方向に展開
した状態で、前記回転方向に頂点がある楔形状を前記回
転軸に沿う方向に繰り返しつなげて形成した三角波を、
前記回転方向に複数積層した形状を有していることを特
徴とする。

【００１７】上記本発明の繰り出し／搬送ローラにおい
て、前記セラミック粒子は、１〜３００μｍの粒径を有
していることを特徴とする。さらに、前記セラミック粒
子は、先端が平坦化されていることを特徴とする。

【００１８】また、上記本発明の繰り出し／搬送ローラ
において、前記芯材は、金属、合金、あるいはプラスチ
ック、またはこれらの複合材料で形成されていることを
特徴とする。あるいは、前記芯材は、弾性材料で形成さ
れていることを特徴とする。またあるいは、前記弾性材
料は、ゴム硬度２０〜９０度に相当する硬度を有してい
ることを特徴とする。

【００１９】さらに、前記芯材は、発泡弾性材料を有し
ていることを特徴とする。そして、前記発泡弾性材料
は、発泡率３０〜９０であることを特徴とする。また上
記目的は、上記いずれかの繰り出し／搬送ローラを備え
ていることを特徴とするプリンタによって達成される。

【００２０】また、上記目的は、ベルト状部材と、前記
ベルト状部材の表層部に形成された結合剤と、前記結合
剤で前記表層部に結合された複数のセラミック粒子とを
有し、前記ベルト状部材を回転させて用紙を繰り出し／
搬送する繰り出し／搬送ベルト機構において、前記表層
部は、前記結合剤が形成された凸部と、前記結合剤を形
成しない凹部とを有し、前記凸部と前記凹部とにより形
成される凹凸パターンを有していることを特徴とする繰
り出し／搬送ベルト機構によって達成される。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による繰り
出し／搬送ローラについて図１乃至図１４を用いて説明
する。まず、図１を用いて本実施の形態による搬送ロー
ラを用いたプリンタの概略構成について説明する。図１
において、プリンタ１は用紙供給口と用紙排出口を備え
た筐体２を有している。筐体２の用紙供給口側には給紙
カセット１０が配置されている。筐体２内の給紙カセッ
ト１０端部には、給紙カセット１０から繰り出される用
紙Ｐをガイドすると共に、対向配置された給紙ローラ４
に所定の接触圧を与える摩擦パッド３が配置されてい
る。

【００２２】給紙ローラ４は、対向配置された摩擦パッ
ド３及び不図示の繰り出し機構と協動して、給紙カセッ
ト１０から用紙Ｐを１枚ずつ繰り出すようになってい
る。

【００２３】給紙ローラ４の下流側には、用紙Ｐの移動
面内であって用紙Ｐの進行方向にほぼ直交する方向に回
転軸を有する搬送ローラ５が配置されている。搬送ロー
ラ５は、ローラの回転軸とほぼ一致する中心軸を有する
例えば円柱状の芯材と芯材表面に形成されたローラ表層
部とを有している。搬送ローラ５については後程図面を
用いて詳細に説明する。

【００２４】搬送ローラ５のローラ表層部に所定のピン
チ圧を与えるためのピンチローラ６が搬送ローラ５と対
向する位置に配置されている。ピンチローラ６は搬送ロ
ーラ５より小さな外径を有し、ピンチローラ６の回転軸
に平行な中心軸を有する円柱形状をしている。ピンチロ
ーラ６は、シリコンゴムなどの弾性体で外周が被覆され
ている。ピンチローラ６は、円柱の中心軸を回転軸とし
て回転可能に支持されると共に、搬送ローラ５との間に
挟んだ用紙に所定のピンチ圧をかけるように、不図示の
押圧機構により搬送ローラ５側に押圧されている。ま
た、繰り出されてきた用紙Ｐを搬送ローラ５とで挟み込
む際には、ほぼ用紙Ｐの厚さ分だけ持ち上がるように移
動可能に取り付けられている。

【００２５】搬送ローラ５の下流側には、例えばインク
ジェット方式のプリンタヘッド７が配置されている。ま
た、プリンタヘッド７に対向する位置にプラテン８が設
けられている。インクジェット方式のプリンタヘッド７
は、印刷データにしたがって用紙Ｐにインクをドット状
に吹付けて印刷する。プリンタヘッド７で印刷された用
紙Ｐは筐体２の用紙排出口から排出される。

【００２６】次に、本実施の形態による搬送ローラ５の
構造及び動作について図２乃至図１２を用いてより詳細
に説明する。図２（ａ）は、搬送ローラ５の回転軸に直
交する方向に切断したローラ切断端面の全体の概略構成
を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるロー
ラ表層部を一部拡大して示している。搬送ローラ５は全
体として、例えば外径が１３ｍｍでありＡ４サイズの用
紙を用紙縦方向に搬送する場合には回転軸方向に２２０
ｍｍ程度の長さを有する円柱形状をしている。円柱の両
底面にはプリンタの駆動機構に支持されて駆動される回
転軸が設けられている。

【００２７】図２の端面図に示すように、搬送ローラ５
は円柱状芯材１２とその表層部１１とに大別される。表
層部１１には、エポキシ樹脂等の結合剤（接着剤）１３
をスクリーン印刷により所定パターンに印刷した凸部１
５が形成されている。凸部１５表面には、複数のセラミ
ック粒子１６が結合剤１３で固着されている。隣接する
凸部１５間には、セラミック粒子１６のない溝（以下、
凹部という）１７が形成されている。

【００２８】図３は、表層部１１の凸部１５及び凹部１
７で形成される凹凸パターン１８を示している。図３で
は、パターン形状を認識し易いように、円筒状の表層部
１１を回転軸に沿って１カ所切断し、回転方向に展開し
た状態を示している。図中横方向が回転軸に沿う方向で
あり縦方向が回転方向である。また、黒パターンが凸部
１５を表し、白パターンが凹部１７を表している。

【００２９】図３に示す凸部１５及び凹部１７で形成さ
れる凹凸パターン１８は、回転方向に頂点がある楔形状
を回転軸に沿う方向に繰り返しつなげて形成した三角波
を、回転方向に複数積層した規則性を持ったパターン形
状を有している。

【００３０】この凹凸パターン１８を有する表層部１１
に所定のピンチ力で例えば外径７ｍｍのピンチローラ６
が当接すると、シリコンゴム等の弾性部材で被覆された
ピンチローラ６表面は、凹凸パターン１８に倣って弾性
変形する。

【００３１】図４は、搬送ローラ５とピンチローラ６に
よる用紙搬送動作を比較例と共に示している。図４
（ａ）は本実施の形態による搬送ローラ５とピンチロー
ラ６における用紙搬送を模式的に示している。図４
（ａ）に示すように、ピンチローラ６の弾性表面は表層
部１１の凸部１５上で凹み、凹部１７上で凸になって表
層部１１に食い込む。

【００３２】また、凸部１５と凹部１７とを歯車の歯と
溝の関係と捉えると、凸部１５に固着されたセラミック
粒子１６は、歯車の歯に突出するマイクロ歯を形成する
ということができる。

【００３３】このため、表層部１１とピンチローラ６と
の間に進入した用紙Ｐは、凹凸パターン１８の作用によ
る表層部１１とピンチローラ６の弾性表面との食い込み
により確実に捕捉され、さらに、凸部１５上に形成され
たセラミック粒子１６の食い込みにより滑ることなく搬
送される。

【００３４】なお凹凸パターン１８は、回転軸に沿う方
向の凸部１５の長さ（あるいは凹部１７の長さ）は回転
方向で全て同一となるので、回転中に用紙Ｐにかかるピ
ンチ力が変動することもない。

【００３５】また、セラミック粒子１６の先端部は、研
磨加工して平坦化しておいてもよい。こうすることによ
り、セラミック粒子１６の自由端はローラの回転軸から
略所定の距離となって外径精度を高くすることができ
る。

【００３６】図４（ｂ）は比較例として、表面の剛性が
高い例えばステンレス製のピンチローラ６’を用いた場
合を示している。剛性の高いピンチローラ６’表面は表
層部１１の凸部１５、凹部１７の形状に倣わず表層部１
１に食い込まない。このため、用紙搬送力は主としてセ
ラミック粒子１６の用紙Ｐへの食い込みで得ることにな
る。つまり、ピンチローラ６’表面の剛性が高いと凹凸
パターン１８の作用を十分に発揮させることが困難にな
る。従って、搬送ローラ５と対向するピンチローラは表
面が弾性部材で構成されていることが望ましい。

【００３７】次に、給紙ローラ４から繰り出された用紙
Ｐの先端を搬送ローラ５が噛み込む際の動作について説
明する。上述のように凹凸パターン１８を有する搬送ロ
ーラ５は優れた用紙搬送機能を有するが、さらに、搬送
動作初期の用紙先端の噛み込み動作においても優れてい
る。

【００３８】ゴムローラと比べて種々の優位性を有して
いる特許２６９４８３９号（既述）に開示されたセラミ
ックローラは、摩擦係数においてゴムローラに若干劣っ
ていた。摩擦係数が低いと、繰り出された用紙Ｐの端部
を噛み込んで搬送ローラとピンチローラとの間に引きず
り込むことが困難になる。

【００３９】搬送ローラとピンチローラとの間には所定
のピンチ力が作用している。繰り出された用紙Ｐの端部
を噛み込んで搬送ローラとピンチローラとの間に用紙Ｐ
を引きずり込むには、このピンチ力に抗して、搬送ロー
ラから用紙の厚さ分だけピンチローラを持ち上げる力が
必要になる。ピンチローラを持ち上げる力は、搬送ロー
ラと用紙との間で生じる噛み込み力により作り出される
が、摩擦係数が低いと搬送ローラと用紙とが滑ってしま
い噛み込み力が弱くなる。特に、ピンチローラの径が相
対的に搬送ローラの径より小さい場合や、ピンチ力が相
対的に低い場合には用紙の滑りが生じて搬送不能や搬送
ずれあるいは紙粉の発生が起こる。

【００４０】これに対し、本実施の形態による搬送ロー
ラ５によれば、凹凸パターン１８の凸部１５及び凹部１
７を利用して確実な噛み込みを実現できる。繰り出され
てきた用紙Ｐの先端部は、凸部１５に当接する部分に対
して凹部１７に当接する部分が沈み込むため凸部１５の
エッジ部に用紙Ｐ先端部が確実に噛み込まれる。さら
に、凹部１７に沈み込んだ用紙端部領域は、搬送ローラ
５の回転と共に、凸部１５に移動する。

【００４１】つまり、ピンチローラ６に対して相対的に
用紙厚が薄い状態から厚い状態へと連続的に変化して、
ピンチローラ６を搬送ローラ５から押し上げる方向に力
を作用させる。これにより、ピンチローラ６の径が相対
的に搬送ローラ５の径より小さい場合や、ピンチ力が相
対的に高い場合でも用紙Ｐの滑りを生じさせず搬送不能
や搬送ずれを生じさせずに確実に用紙Ｐを搬送させるこ
とができる。また、紙粉の発生も抑制できる。

【００４２】次に、芯材１２の形成材料について説明す
る。芯材１２の形成材料としては、金属及び合金材料、
またはプラスチックなどの高分子材料、あるいはそれら
の複合材料を用いることができる。金属及び合金材料と
しては、例えば、黄銅、アルミニウム合金、ステンレス
スチール等の合金、普通鋼材、合金鋼材、工具鋼鋼材、
特殊用途鋼鋼材を用いることができる。高分子材料とし
ては、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ＡＢＳ樹脂等のプラ
スチックを用いることができる。複合材料としては、ガ
ラスやカーボン等の粉末状材料または繊維状の無機質材
料、あるいは金属材料を含有したプラスチック複合材が
ある。

【００４３】セラミック粒子１６の形成材料としては、
例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、
ジルコニア（ＺｒＯ₂）等のセラミック材料を用いるこ
とができる。なお、高硬度の金属粒子、非鉄金属材料粒
子及び超硬合金粒子等、及びこれらとセラミックス材料
との複合材料からなる粒子を用いることもできる。具体
的には、炭素工具鋼、高速度工具鋼、合金工具鋼、チタ
ンカーバイト、タングステンカーバイト、タンタルカー
バイト、人工ダイヤモンド、人工ルビー、サーメットな
どを用いることができる。

【００４４】なお、セラミック粒子１６は、１〜３００
μｍ（ミクロン）の粒径を用いることが望ましい。ま
た、接合剤１３にはエポキシ樹脂等を用いることができ
る。

【００４５】次に、本実施の形態による搬送ローラ５を
搭載したプリンタ１における用紙搬送動作について説明
する。プリンタ１のプリント動作が開始されると、給紙
ローラ４が回転して、給紙カセット１０に収納されてい
る用紙Ｐを摩擦パッド３と協動して１枚ずつ下流側に繰
り出す。

【００４６】繰り出された用紙Ｐが回転する搬送ローラ
５とピンチローラ６との間に到達すると、搬送ローラ５
の凹凸パターン１８による上述の作用機能により用紙Ｐ
が搬送ローラ５とピンチローラ６との間に確実に噛み込
まれる。用紙Ｐを噛み込んだ搬送ローラ５とピンチロー
ラ６は、凸部１５と凹部１７、及び凸部１５上のセラミ
ック粒子１６との協動により用紙Ｐをプリンタヘッド７
へ正確に搬送する。プリンタヘッド７とプラテン８との
間に用紙Ｐが搬送されると、プリンタヘッド７は、プラ
テン８を背面とする用紙Ｐの表面にインクをドット状に
吹付けて印刷する。なお、用紙Ｐによる紙粉が発生した
としても凹凸パターン１８の凹部１７に収容できるの
で、紙粉の拡散を抑制することができる。

【００４７】以上説明したように本実施の形態は、柱状
の芯材１２と、芯材１２の表層部１１に形成された結合
剤１３と、結合剤１３で表層部１１に結合された複数の
セラミック粒子１６とを有する繰り出し／搬送ローラに
おいて、表層部１１は、結合剤１３が形成された凸部１
５と結合剤１３を形成しない凹部１７とにより形成され
る凹凸パターン１８を有することを特徴としている。本
実施の形態によれば、搬送ローラ５とピンチローラ６と
の間でピンチローラ６に押圧された用紙Ｐを高精度で確
実に繰り出し／搬送することができるようになる。

【００４８】次に、上記実施の形態による搬送ローラ５
の変形例について説明する。（変形例１）変形例１は、芯材１２の形成材料を、金属
及び合金材料、またはプラスチックなどの高分子材料、
あるいはそれらの複合材料に代えて、ゴム硬度２０〜９
０度に相当する硬度を有する弾性材料を用いる。弾性体
材料としては、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴ
ム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シ
リコンゴム（Ｓｉ）等を用いることができる。

【００４９】芯材１２に弾性材料を用いることにより、
金属材料等を用いた芯材１２に比べて変形し易く、厚い
用紙等のシート材、カード等の板状部材などを搬送する
際、用紙等のシート材やカード等の板状部材などに対す
る押圧力を軽減することができる。

【００５０】（変形例２）本変形例の搬送ローラ５は、
図５に示すように、発泡性材料からなる芯材２０の表面
に弾性被覆層２１を設け、弾性被覆層２１の表層部１１
に変成シリコン等の結合材により凸部１５を形成してセ
ラミック粒子１６を固定している。発泡性材料には、ゴ
ムを発泡させたスポンジゴムを用いることができる。弾
性被覆層２１は、ゴム硬度２０〜９０度に相当する硬度
を有している弾性材料を用いる。また、発泡弾性材料
は、発泡率３０〜９０であることが望ましい。

【００５１】発泡性材料からなる芯材２０に弾性被覆層
２１を設け、弾性被覆層２１の表面に結合剤でセラミッ
ク粒子を固定しているので、厚い用紙等のシート材、カ
ード等の板状部材などを無理な力をかけずに繰り出し／
搬送することができる。

【００５２】（変形例３）凹凸パターン１８を図６に示
す形状に変更する。図６は、図３と同様に表層部１１の
凸部１５及び凹部１７で形成される凹凸パターン１８を
示している。また図３と同様に、円筒状の表層部１１を
回転軸に沿って１カ所切断し、回転方向に展開した状態
を示している。図中横方向が回転軸に沿う方向であり縦
方向が回転方向である。また、黒パターンが凸部１５を
表し、白パターンが凹部１７を表している。以下、変形
例において示される図は上記規則に基づくものとする。

【００５３】図６に示すように、凸部１５と凹部１７と
が回転方向に対して１５°の傾きを持って規則的に斜線
状に形成されている。従って、円柱状側面に形成される
と螺線状に形成される。この凹凸パターン１８によれ
ば、上記の作用効果に加えて、用紙Ｐは搬送方向に直交
する一方向に力を受けて幅寄せされ、プリンタの所望の
印刷領域の側端に用紙Ｐの側端部を揃えることが可能に
なる。

【００５４】（変形例４）凹凸パターン１８を図７に示
す形状に変更する。図７に示す凹凸パターン１８は、凸
部１５と凹部１７とが搬送ローラ５の回転に伴って回転
軸に沿う方向の中心から両端に向かうように規則的に形
成されている。図中左側の凸部１５と凹部１７とは回転
方向に対して１０°の傾きを持った斜線状に形成され、
図中右側の凸部１５と凹部１７とは回転方向に対して−
１０°の傾きを持った斜線状に形成されている。

【００５５】この凹凸パターン１８は、搬送ローラ５の
回転に伴って用紙Ｐを回転軸に沿う方向の両端に引っ張
るように作用する。従って、用紙Ｐの中央へのしわ寄り
を防止することができる。

【００５６】（変形例５）凹凸パターン１８を図８に示
す形状に変更する。図８に示す凹凸パターン１８は、凸
部１５と凹部１７とが回転軸に沿う方向に平行に規則的
に形成されている。このパターン形状によれば、凸部１
５の段部が用紙Ｐの端部全体に接触して用紙Ｐを搬送す
るので搬送力を増大して確実な搬送を行うことができる
ようになる。

【００５７】（変形例６）図９及び図１０に凹凸パター
ン１８の変形例を示す。これらのパターンは、凸部１５
と凹部１７との形成位置が不規則（ランダム）である点
に特徴を有している。本実施の形態による搬送ローラ５
は、図３に示した凹凸パターンを初めとする規則性を有
するパターンだけでなく、図９及び図１０に示すような
不規則性を有する凹凸パターンであっても同様の効果を
奏することができる。

【００５８】（変形例７）図１１は凹凸パターン１８の
他の変形例を示している。この凹凸パターン１８は、斜
め格子状に規則性を持って凹部１７のパターンが形成さ
れ、格子間の領域に菱形の凸部１５が形成されている。

【００５９】次に、本実施の形態による搬送ローラ５に
おいて、図３に示した凹凸パターン１８のパターン形状
のパラメータの変更による作用効果の相違及び従来の搬
送ローラとの比較を図３と共に図１２を用いて説明す
る。

【００６０】凹凸パターン１８のパターン形状のパラメ
ータを変更して以下のようにして搬送ローラ５の荷重と
搬送力との関係を調べる実験を行った。図１２に示すよ
うに、搬送ローラ５と弾性体表面を有するピンチローラ
６との間にテスト用紙Ｐｔを挟み込み、固定されたプッ
シュゲージ３２から鉄片３１を介してピンチローラ６に
所定のピンチ力Ｆｐを与える。一方、テスト用紙Ｐｔの
端部は引っ張りゲージ３４に接続して、テスト用紙Ｐｔ
を引っ張る際の引っ張り力Ｆｓを測定する。測定の際、
搬送ローラ５とピンチローラ６とは回転しないように固
定されている。

【００６１】測定条件は以下の通りである。（０）測定用の３つの搬送ローラはいずれも外径が１３
ｍｍであり、テスト用紙Ｐｔの幅５０ｍｍに対応させて
回転軸方向の有効搬送長さが約５０ｍｍに形成されてい
る。弾性体表面を有するピンチローラ６の外径は７ｍｍ
である。また、セラミック粒子の粒度は＃３２０であ
る。（１）搬送ローラ５−１：図３に示す凹凸パターン１８
を有している。三角波パターンにおける頂角θは９０°
である。回転方向における凸部１５の幅ｄ１と凹部１７
の幅ｄ２は、２：１の関係にある。三角波の一底部の幅
ｄ３は６．７ｍｍである。芯材は金属材料で形成されて
いる。（２）搬送ローラ５−２：図３に示す凹凸パターン１８
を有している。三角波パターンにおける頂角θは９０°
である。回転方向における凸部１５の幅ｄ１と凹部１７
の幅ｄ２は、１：１の関係にある。三角波の一底部の幅
ｄ３は６．７ｍｍである。芯材は金属材料で形成されて
いる。（３）従来の搬送ローラ５−３：凹凸パターン１８は形
成されておらず、表層部全面に塗布された接合剤により
全面にセラミック粒子が固着されている。芯材は金属材
料で形成されている。

【００６２】以上の条件に基づき、ピンチ力Ｆｐを０．
５ｋｇ、１．０ｋｇ、１．５ｋｇとして、それぞれの搬
送力（テスト用紙Ｐｔの引っ張り力の限界）を測定し
た。実験結果を図１３に示す。横軸にピンチ力、縦軸に
搬送力をとっている。図１３において、○印は搬送ロー
ラ５−１の特性を示し、△印は搬送ローラ５−２の特性
を示し、×印は搬送ローラ５−３の特性を示している。
図１３から明らかなように、従来の搬送ローラ５−３に
比べて本実施の形態による搬送ローラ５−１、５−２の
方が搬送力に優れていることが分かる。また、本搬送ロ
ーラ５においても、回転方向における凸部１５の幅ｄ１
と凹部１７の幅ｄ２が２：１の搬送ローラ５−１の方
が、１：１の搬送ローラ５−２より搬送力に優れている
ことが分かった。

【００６３】従って、従来の搬送ローラ５−３に比べ
て、本実施形態による搬送ローラ５は、ピンチ力が同一
でも大きな搬送力を得ることができ、用紙を確実に噛み
込んで搬送することができる。以上説明した実施形態で
は、搬送ローラ５が繰り出し／搬送する対象を用紙とし
たが、これに限定されることなく、アート紙を初めとす
る塗工紙などのシート材、及びカード等の板状部材等を
繰り出し／搬送することができる。

【００６４】また上記結果から、本実施の形態による搬
送ローラ５によれば、ピンチ力を小さくしても従来と同
等の搬送力が得られることが分かる。従って、本実施形
態の搬送ローラ５を用いることにより、セラミック粒子
の粒径を細かくして外径精度を高くしたり、ピンチ力を
抑えて搬送ローラ又は給紙ローラにかかる荷重を小さく
したりしても十分な用紙搬送力を得ることができるよう
になる。

【００６５】本発明は、上記実施の形態に限らず種々の
変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、プリ
ンタの搬送ローラに本発明を適用したが、本発明はこれ
に限らず、例えば、図１４に示すような繰り出し／搬送
ベルト機構にも適用することができる。図１４に示す繰
り出し／搬送ベルト機構は、ゴム材からなるベルト状部
材３０と、ベルト状部材３０の表層部３１に凸部３５及
び凹部３７で形成される凹凸パターンとを有している。
凹凸パターンは上記図３あるいは図６乃至図１１に示し
た凹凸パターン１８と同様の構成をとる。ベルト部材３
０は２つの回転ドラム３２、３４に所定の張力で掛け渡
されている。また、回転ドラム３２、３４と所定の押圧
力で対向する回転ドラム４２、４４が配置されている。
回転ドラム４２、４４間には、ベルト部材３０と接触す
るゴム部材からなるベルト状部材４０が掛け渡されてい
る。回転ドラム３２、３４の回転に伴って、図中のベル
ト状部材３０上方が図中矢印Ｐ方向に移動すると、ベル
ト状部材３０面に対向して接触するベルト状部材４０も
同方向に移動する。このため、図中右側から用紙を搬入
すると、用紙の滑りを生じさせず搬送不能や搬送ずれを
生じさせずに確実に用紙を搬送することができる。ま
た、紙粉の発生も抑制できる。本変形例による繰り出し
／搬送ベルト機構は、例えば、鉄道の駅に設置されてい
る自動切符販売機に内蔵された切符繰り出し／搬送系に
用いて好適である。

【００６６】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、用紙やカ
ード等の被繰り出し部材／被搬送部材を確実に繰り出し
／搬送できる繰り出し／搬送ローラを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送ロ
ーラを搭載したプリンタの概略構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送ロ
ーラの概略構成を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送ロ
ーラに設けられた凹凸パターンの形状を説明する図であ
る。

【図４】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送ロ
ーラに設けられた凹凸パターンに基づく搬送動作を説明
する図である。

【図５】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送ロ
ーラの芯材の変形例を示す断面図である。

【図６】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送ロ
ーラの凹凸パターンの変形例を示す断面図である。

【図７】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送ロ
ーラの凹凸パターンの変形例を示す断面図である。

【図８】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送ロ
ーラの凹凸パターンの変形例を示す断面図である。

【図９】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送ロ
ーラの凹凸パターンの変形例を示す断面図である。

【図１０】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送
ローラの凹凸パターンの変形例を示す断面図である。

【図１１】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送
ローラの凹凸パターンの変形例を示す断面図である。

【図１２】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送
ローラの凹凸パターン１８のパターン形状のパラメータ
の変更による作用効果の相違及び従来の搬送ローラとの
比較をするための実験装置の概略構成を示す図である。

【図１３】本発明の一実施の形態による繰り出し／搬送
ローラの凹凸パターン１８のパターン形状のパラメータ
の変更による作用効果の相違及び従来の搬送ローラとの
比較を示す図である。

【図１４】本発明の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１プリンタ２筐体３摩擦パッド４給紙ローラ５搬送ローラ６ピンチローラ７プリンタヘッド８プラテン１０給紙カセット１２芯材１３接合剤１５凸部１６セラミック粒子１７凹部１８凹凸パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】柱状の芯材と、前記芯材の表層部に形成さ
れた結合剤と、前記結合剤で前記表層部に結合された複
数のセラミック粒子とを有し、前記芯材を回転させて用
紙を繰り出し／搬送する繰り出し／搬送ローラにおい
て、前記表層部は、前記結合剤が形成された凸部と、前記結
合剤を形成しない凹部とを有し、前記凸部と前記凹部と
により形成される凹凸パターンを有していることを特徴
とする繰り出し／搬送ローラ。
【請求項２】請求項１記載の繰り出し／搬送ローラにお
いて、前記凹凸パターンは、規則性を有していることを特徴と
する繰り出し／搬送ローラ。
【請求項３】請求項２記載の繰り出し／搬送ローラにお
いて、前記凹凸パターンは、前記芯材の回転軸に沿って前記表層部を１カ所切断し回
転方向に展開した状態で、前記回転方向に頂点がある楔
形状を前記回転軸に沿う方向に繰り返しつなげて形成し
た三角波を、前記回転方向に複数積層した形状を有して
いることを特徴とする繰り出し／搬送ローラ。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の繰
り出し／搬送ローラにおいて、前記セラミック粒子は、１〜３００μｍの粒径を有して
いることを特徴とする繰り出し／搬送ローラ。
【請求項５】請求項４記載の繰り出し／搬送ローラにお
いて、前記セラミック粒子は、先端が平坦化されていることを
特徴とする繰り出し／搬送ローラ。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の繰
り出し／搬送ローラにおいて、前記芯材は、金属、合金、あるいはプラスチック、また
はこれらの複合材料で形成されていることを特徴とする
繰り出し／搬送ローラ。
【請求項７】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の繰
り出し／搬送ローラにおいて、前記芯材は、弾性材料で形成されていることを特徴とす
る繰り出し／搬送ローラ。
【請求項８】請求項７記載の繰り出し／搬送ローラにお
いて、前記弾性材料は、ゴム硬度２０〜９０度に相当する硬度
を有していることを特徴とする繰り出し／搬送ローラ。
【請求項９】請求項項１乃至５のいずれか１項に記載の
繰り出し／搬送ローラにおいて、前記芯材は、発泡弾性材料を有していることを特徴とす
る繰り出し／搬送ローラ。
【請求項１０】請求項９記載の繰り出し／搬送ローラに
おいて、前記発泡弾性材料は、発泡率３０〜９０であることを特
徴とする繰り出し／搬送ローラ。
【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか１項に記載
された繰り出し／搬送ローラを備えていることを特徴と
するプリンタ。
【請求項１２】ベルト状部材と、前記ベルト状部材の表
層部に形成された結合剤と、前記結合剤で前記表層部に
結合された複数のセラミック粒子とを有し、前記ベルト
状部材を回転させて用紙を繰り出し／搬送する繰り出し
／搬送ベルト機構において、前記表層部は、前記結合剤が形成された凸部と、前記結
合剤を形成しない凹部とを有し、前記凸部と前記凹部と
により形成される凹凸パターンを有していることを特徴
とする繰り出し／搬送ベルト機構。