JP2007302436A - 用紙搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の搬送ローラの軸方向全体における挟持力（搬送力）を簡単な構成で均一化し、用紙の搬送を正確に安定して行う。
【解決手段】用紙を挟持して搬送する上下の搬送ローラ２２，２１を備え、上側搬送ローラ２２が、回転軸２２Ａと該回転軸２２Ａの外周部に設けられたローラ部２２Ｂとを有し、回転軸２２Ａが、下側搬送ローラ２１に対して接近離反方向に移動自在に支持されており、ローラ部２２Ｂの軸方向両外側近傍において回転軸２２Ａを下側搬送ローラ２１側へ押圧する押圧機構１４を備える。押圧機構１４は、回転軸２２Ａと平行に配置されるとともに回転軸２２Ａ側へ向けた力が付与される支軸２４と、該支軸２４に回転自在に設けられるとともに、ローラ部２２Ｂの軸方向両外側近傍において回転軸２４にそれぞれ当接する一対の押圧体と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、用紙搬送装置に関するものである。

特許文献１には、図４に示すように、多数個の搬送手段２を具備する搬送装置によって用紙を搬送方向（矢印Ｘ方向）に搬送しながら、加工手段４１〜４５によって用紙に加工を施す用紙加工装置１が開示されている。搬送手段２は、用紙を上下から挟持して搬送する一対の搬送ローラ２１、２２によって構成されている。一対の搬送ローラ２１、２２は、通常、上側搬送ローラ２２の回転軸の両端の軸受をばねによって下方に付勢することにより、上側搬送ローラ２２を下側搬送ローラ２１に向けて押し付けて、両ローラ２１、２２間で用紙を挟持するようにしている。

特許文献２には、熱転写プリンタにおいてプラテンローラの表面接触応力を均一化する技術が開示されている。
特開２００１−２３２７００号公報 特開２００３−２７６２５７号公報

特許文献１に記載の一対の搬送ローラ２１、２２は、上側搬送ローラ２２の回転軸の両端の軸受がばねによって下方に付勢されているので、下側搬送ローラ２１と上側搬送ローラ２２との間に生じる挟持力（搬送力）が、上側搬送ローラ２２の軸方向両側部においては強くなり、軸方向中央部においては弱くなり、したがって、軸方向全体においては不均一となっていた。そのため、用紙が正確に搬送されない事態が生じる恐れがあった。

例えば、用紙が搬送方向に沿った方向に裁断加工されて複数の用紙片となった後に搬送される場合には、軸方向両側部に位置する用紙片が早く搬送され、軸方向中央部に位置する用紙片が遅く搬送され、したがって、各用紙片の搬送距離に差が生じたり、一部の用紙片が斜行したりして、その後の加工が不正確に行われてしまう恐れがあった。

一方、特許文献２の技術は、プラテンローラ自体の構造を改良するものであるため、構造が複雑で高価である。

本発明は、一対の搬送ローラの軸方向全体における挟持力（搬送力）を簡単な構成で均一化し、用紙の搬送を正確に安定して行うことができる、用紙搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の用紙搬送装置は、用紙を挟持して搬送する一対の搬送ローラを備え、一方の搬送ローラが、回転軸と、該回転軸の外周部に設けられたローラ部とを有し、前記回転軸が、他方の搬送ローラに対して接近離反する方向に移動自在に支持されており、前記ローラ部の軸方向両外側近傍において前記回転軸を他方の搬送ローラ側へ押圧する押圧機構を備えていることを特徴とする。

前記押圧機構は、前記回転軸と平行に配置されるとともに該回転軸側へ向けた力が付与される支軸と、前記ローラ部の軸方向両外側近傍において前記回転軸に当接する一対の押圧体と、を備えていることが好ましい。

前記押圧体は、ベアリングによって構成されていることが好ましい。

請求項１の発明によれば、一対の搬送ローラの軸方向全体における挟持力を簡単な構成で均一化することができるとともに、用紙の搬送を正確に安定して行うことができる。

請求項２の発明によれば、ローラ部の軸方向両外側近傍において回転軸を一対の押圧体によってバランス良く押圧することができ、一対の押圧体を１本の支軸で支持することによって構造の簡素化を図ることができる。

請求項３の発明によれば、押圧体を簡単且つ安価に構成することができる。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る用紙搬送装置１０の正面図である。この用紙搬送装置１０は、上下一対の搬送ローラ２２，２１と、駆動手段１３と、押圧機構１４と、を備えている。下側搬送ローラ２１には上側搬送ローラ２２が当接している。

下側搬送ローラ２１は、水平方向に配置された回転軸２１Ａと、該回転軸２１Ａの外周部に設けられたローラ部２１Ｂとを有している。ローラ部２１Ｂは、金属製円筒体の表面に硬質ゴムを被覆させることによって構成され、回転軸２１Ａと共に回転するようになっている。回転軸２１Ａの両端は、装置本体１７の側壁１８に固定されたベアリング１９を介して回転自在に支持されている。これにより、下側搬送ローラ２１は、装置本体１７に対して一定の位置で回転するようになっている。

上側搬送ローラ２２は、下側搬送ローラ２１の上側に平行に配置された回転軸２２Ａと、該回転軸２２Ａの外周部に設けられたローラ部２２Ｂとを有している。ローラ部２２Ｂは、金属製円筒体の表面にスポンジを被覆させ更に薄いゴムを被覆させることにより構成されている。したがって、ローラ部２２Ｂの表面は柔軟性を有している。ローラ部２２Ｂは、回転軸２２Ａと共に回転するようになっている。回転軸２２Ａの両端は、メタル軸受を有する軸受体２０に回転自在に支持され、軸受体２０は、装置本体１７の側壁１８に上下動可能に設けられている。したがって、上側搬送ローラ２２は、下側搬送ローラ２１に対して接近離反する方向（軸心に直交する方向）に移動可能である。

駆動手段１３は、図示しない電動モータからの動力を、ギヤ機構や巻掛伝達機構等の動力伝達部２３を介して下側搬送ローラ２１の回転軸２１Ａに伝達するように構成されている。

上側搬送ローラ２２には、前記押圧機構１４が作用している。押圧機構１４は、上側搬送ローラ２２を下側搬送ローラ２１へ向けて押圧するものであり、上側搬送ローラ２２の回転軸２２Ａの上側に平行に配置された支軸２４と、該支軸２４に設けられた２つの押圧体２５とを備えている。支軸２４の両端部は、装置本体１７の側壁１８に固定された軸受体２６に支持されている。

押圧体２５はベアリングによって構成されており、押圧体２５の外周部は支軸２４に相対して回転可能となっている。２つの押圧体２５，２５は、軸方向に互いに間隔をあけて設けられており、この間隔は、上側搬送ローラ２２におけるローラ部２２Ｂの軸方向長さよりも若干広い間隔となっている。そして、各押圧体２５，２５は、上側搬送ローラ２２のローラ部２２Ｂの軸方向外側近傍で、回転軸２２Ａの外周面に当接するように配置されている。

支軸２４は、押圧体２５が上側搬送ローラ２２の回転軸２２Ａに圧接するように装置本体１７に支持されている。具体的には、支軸２４の両端部は、押圧体２５が回転軸２２Ａに力を与えずに接する高さよりもやや下側（回転軸２２Ａ側）に支持されており、これによって支軸２４の両端部は実質的に装置本体１７から下向きの力を受け、この力は押圧体２５から回転軸２２Ａに伝達され、その結果、上側搬送ローラ２２のローラ部２２Ｂが下側搬送ローラ２１のローラ部２１Ｂに押し付けられるようになっている。さらに詳しく述べると、支軸２４は、両端部に下向きの力を受けると、押圧体２５が回転軸２２Ａに当接していることもあって、上に凸となる湾曲状に僅かに弾性変形し、押圧体２５には支軸２４の弾性復元力が作用して回転軸２２Ａを押圧するようになっている。

上記構成において、駆動手段１３によって下側搬送ローラ２１を駆動すると、該下側搬送ローラ２１に従動して上側搬送ローラ２２が回転し、上側搬送ローラ２２に従動して押圧体２５が回転する。用紙は、上側搬送ローラ２２と下側搬送ローラ２１との間に挟持された状態で、両搬送ローラ２２，２１の回転に伴って搬送される。

このとき、上側搬送ローラ２２は、下側搬送ローラ２１に向けて移動可能であり且つその回転軸２２Ａが押圧体２５によって下側搬送ローラ２１側へ押圧されているので、上側搬送ローラ２２と下側搬送ローラ２１との間に生じる挟持力が、従来技術に比べて軸方向全体にわたって略均一に分布する（軸方向にわたって圧力のバラツキが小さくなる）ようになっている。

すなわち、従来技術では、上側搬送ローラ２２の両端の軸受に付勢力を付与していたので、付勢力を付与する位置がローラ部２２Ｂから離れ、ローラ部２２Ｂの軸方向両端にかかる付勢力は強いが中央にかかる付勢力は弱くなり、上下搬送ローラの挟持力（搬送力）に軸方向で大きな差が生じていた。また、従来技術では、付勢力を付与する位置が、上側搬送ローラ２２の軸受の位置（装置本体１７の側壁１８の位置）に限定されていたので、上側搬送ローラ２２の回転軸２２Ａの軸方向長さが長いほど（側壁１８，１８間隔が広いほど）、ローラ部２２Ｂの軸方向両側と中央部との間に挟持力の差が生じ易くなっていた。

この点本実施形態では、上側搬送ローラ２２及び下側搬送ローラ２１とは別に支軸２４を設け、この支軸２４の両端部に回転軸２２Ａ側へ向けた力を付与する一方、該支軸２４に設けた押圧体２５によって上側搬送ローラ２２の回転軸２２Ａを前記力を伝達しているので、当該回転軸２２Ａの軸受体２０の位置や側壁１８の位置に限定されることなく、ローラ部２２Ｂの軸方向両外側近傍において回転軸２２Ａを押圧することができ、その分、ローラ部２２Ｂの軸方向両側と中央部との間の挟持力のバラツキを小さくすることができる。

このようなことから、用紙は上側搬送ローラ２２と下側搬送ローラ２１との間において略均一に挟持され、用紙が正確に搬送されるようになる。

特に、用紙が搬送方向に沿った方向に裁断加工されて複数の用紙片となった後に上記構成の用紙搬送装置１０によって搬送される場合には、軸方向両側部に位置する用紙片も、軸方向中央部に位置する用紙片も、略同等な挟持力によって挟持された状態で搬送される。それ故、各用紙片の搬送距離に差が生じることはほとんどなく、また、一部の用紙片が斜行することもほとんどない。したがって、用紙搬送装置１０によって用紙を搬送した後、用紙の加工を行う場合には、当該加工を正確に行うことができる。

押圧体２５は、上側搬送ローラ２２のローラ部２２Ｂに直接接触しないので、ローラ部２２Ｂを傷つけたりすることがない。つまり、ローラ部２２Ｂに直接押圧体２５を押し当てる場合に比べて、上側搬送ローラ２２の耐久性を高めることができる。

また、２つの押圧体２５を１本の支軸２４で支持し、該支軸２４の両端部に力を付与しているので、２つの押圧体２５にバランス良く力を伝えることができるとともに、２つの押圧体２５を別々の支軸２４で支持する場合に比べて、構造を簡素化することができる。

図２は、本発明と比較例とで、上下搬送ローラ２２，２１の搬送力を比較した実験結果を示すものである。なお、搬送力とは、上下搬送ローラ２２，２１の間に挟んだ用紙に対して搬送方向に加わる力をいう。図２（ａ）に示すように、本発明の実験モデルは、押圧機構１４の支軸２４の両端部に力Ｆを付与し、該力Ｆを押圧体２５を介して上側搬送ローラ２２の回転軸２２Ａに伝達するようにしたものである。具体的には、５４０ｍｍ長の支軸２４を用い、この支軸２４の両端部を、押圧体２５が回転軸２２Ａに力を与えずに接するような高さから０．５３ｍｍ低い位置で装置本体１７に支持することによって、力Ｆを与えたものとなっている。一方、図２（ｂ）に示すように、比較例の実験モデルは、従来技術と同等な構成であり、押圧機構１４を備えず、上側搬送ローラ２２’の回転軸２２Ａ’の両端部にバネによる付勢力Ｆ（＝０．８kg）を付与したものである。

図２（ｃ）に示すように、比較例は、上下搬送ローラ２２’、２１’の軸方向両側Ａ，Ｃと中央Ｂとの搬送力に大きな差が生じているが、本発明は、上下搬送ローラ２２，２１の軸方向両側Ａ，Ｃにおいて搬送力が若干高くなるだけで、中央Ｂとの間に大きな差は生じていないことがわかる。

〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２実施形態を示す用紙搬送装置の正面図である。本実施形態の押圧機構１４は、支軸２４と押圧体２５とを備えている点で上記実施形態と同様であるが、支軸２４の両端部を支持する軸受体２６が装置本体１７の側壁１８に上下動可能に設けられ、支軸２４が、上側搬送ローラ２２に対して接近離反する方向に移動可能となっている。軸受体２６の上面と、側壁１８に固定された受板２８との間には、圧縮コイルバネ等よりなる付勢部材２７が設けられている。

押圧体２５は、付勢部材２７による下向きの付勢力が支軸２４を介して伝達されることによって回転軸２２Ａを押圧し、上側搬送ローラ２２のローラ部２２Ｂを下側搬送ローラ２１のローラ部２１Ｂに押し付けるようになっている。その他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様である。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。例えば、次のように実施することができる。

（１）一対の押圧体２５は、それぞれ個別の支軸２４によって支持することができる。

（２）第２実施形態における付勢部材２７は、圧縮コイルバネに限らず板バネ等とすることができる。

（３）押圧機構１４の支軸２４は、軸受体２６によって回転自在に支持することができ、この場合、押圧体２５を支軸２４に固定して該支軸２４と一体に回転するように構成することができる。

（４）押圧機構１４の押圧体２５は、支軸２４の軸心回りに回転不能に設けることができ、この場合、例えば、上側搬送ローラ２２の回転軸２２Ａに、該回転軸２２Ａに対して相対回転可能なベアリング等の部材を設けておき、この部材に押圧体２５を当接させるようにすればよい。また、この場合、押圧体２５自体を板バネ等よりなる付勢部材とすることができる。

（５）押圧機構１４は、下側搬送ローラ２１を上側搬送ローラ２２側へ押圧するものであってもよい。

（６）一対の搬送ローラ２２，２１は、上下方向に並べて配置されたものに限らず、前後方向（水平方向）や斜め方向に並べて配置されたものであってもよい。また、一対の搬送ローラ２２，２１は、軸心が水平方向に配置されたものに限らず、上下方向や斜め方向に配置されたものであってもよい。

本発明は、例えば、用紙裁断装置、印刷装置等の用紙加工（用紙処理）装置に組み込まれる用紙搬送装置として、又は、単独の用紙搬送装置として利用することができる。

本発明の第１実施形態に係る用紙搬送装置の正面図である。 本発明と比較例とを実験により比較するものであり、（ａ）は本発明の実験モデルを示す正面図、（ｂ）は比較例の実験モデルを示す正面図、（ｃ）は実験結果を比較して示す表である。 本発明の第２実施形態に係る用紙搬送装置の正面図である。 用紙加工装置（用紙搬送装置）の基本的構成を示す概略側面断面図である。

符号の説明

１０ 用紙搬送装置
１４ 押圧機構
２１ 下側搬送ローラ
２２ 上側搬送ローラ
２２Ａ 回転軸
２２Ｂ ローラ部
２４ 支軸
２５ 押圧体

Claims (3)

1. 用紙を挟持して搬送する一対の搬送ローラを備え、
   一方の搬送ローラが、回転軸と、該回転軸の外周部に設けられたローラ部とを有し、前記回転軸が、他方の搬送ローラに対して接近離反する方向に移動自在に支持されており、
   前記ローラ部の軸方向両外側近傍において前記回転軸を他方の搬送ローラ側へ押圧する押圧機構を備えていることを特徴とする、用紙搬送装置。
2. 前記押圧機構が、前記回転軸と平行に配置されるとともに該回転軸側へ向けた力が付与される支軸と、前記ローラ部の軸方向両外側近傍において前記回転軸に当接する一対の押圧体と、を有している、請求項１記載の用紙搬送装置。
3. 前記押圧体が、ベアリングによって構成されている、請求項２記載の用紙搬送装置。
   

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