JP2010185563A - 円筒軸、搬送ローラー、搬送ユニット、及び印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プレス加工により一対の端部を対向させて円筒状に形成され、端部間に繋ぎ目を有する円筒軸16である。繋ぎ目80は、円筒軸16の軸方向の中央部に設けられ、円筒軸16の軸方向に略平行な直線状に形成された中央直線部86と、中央部の両側に設けられ、円筒軸16の軸方向に交差する方向に延在する複数の交差部85bと、一対の交差部85bの端部間を結ぶ連結直線部85aとを有する折曲部85とを備える。連結直線部85aは、交差部85bの一方の側の端部間を結ぶ第1直線部87bと、交差部の他方の側の端部間を結び、第1直線部87bより短い第2直線部87cとを有し、中央部の端部間の距離d6が、第2直線部87cの一対の端部間d7の距離より短くなっている。
【選択図】図8
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いといった課題がある。
ところが、このように繋ぎ目の全長に亘って凹凸による嵌合部を形成すると、これら嵌合部では設計通りに嵌合させるのが困難になり、例えば凸部の先端とこれに対応する凹部との間を段差なく平面的に近接させるのが難しくなる。その結果、円筒軸全体で歪みや捩れ等が生じ易くなり、設定値以上の真円度や振れなどが得られにくくなるなど、形状や寸法について良好な精度が得られにくくなる。
したがって、このように形状や寸法についての精度が不十分な円筒状の軸を、前記したように搬送ローラーに適用すると、搬送ムラを引き起こす一因になってしまう。また、微細な液滴を吐出して画像を形成する、所謂インクジェットプリンターにおいては、非常に高い紙送り精度が必要とされることから、このような搬送ムラの発生は、特に問題となっている。
前記繋ぎ目は、
前記円筒軸の軸方向における中央部に設けられ、前記円筒軸の軸方向に略平行な直線状に形成された中央直線部と、
前記中央部の両側に設けられ、前記円筒軸の軸方向に交差する方向に延在する複数の交差部と、隣り合う一対の前記交差部の端部間を結ぶ連結直線部と、を有する折曲部と、
を備え、
前記連結直線部は、前記一対の交差部の一方の側の端部間を結ぶ第1直線部と、前記一対の交差部の他方の側の端部間を結び、前記第1直線部より短い第2直線部と、を有し、
前記中央部における前記一対の端部間の距離は、前記第2直線部における前記一対の端部間の距離よりも短いことを特徴としている。
また、中央部における前記一対の端部間の距離が、前記第2直線部における前記一対の端部間の距離よりも短く形成されているので、円筒軸の形状や寸法についての精度がより高くなる。
そこで、この第2直線部における端部間の距離を中央直線部より長くすることにより、前記凸片の先端側の浮きを少なくし、これによって第2直線部において段差が形成されるのを抑えることができる。つまり、このように第2直線部において段差が形成されるのを抑えることにより、この段差に起因する円筒軸の変形等を抑え、形状や寸法についての精度を高めることができるのである。
また、第1直線部が第2直線部より長く形成されているので、プレス加工した際、繋ぎ目の全長に亘って対向する一対の端部間を、比較的精度良く近接させあるいは当接させることが可能になる。
このようにすれば、中央直線部とともに第1直線部の対向する端部間を、より高い精度で均一に近接させることが可能になる。
例えば第1直線部における一対の端部間の距離を、前記中央直線部において互いに対向する一対の端部間の距離に等しくなるようにすることにより、プレス加工が容易になり、得られる円筒軸の形状や寸法についての精度がより良好になって変形等が抑えられる。
このようにすれば、プレス加工した際に、前記交差部において対向する端部間を、比較的精度良く近接させあるいは当接させることが可能になる。
この搬送ローラーによれば、円筒状にプレス加工されてなる円筒軸を用いることにより、中実の丸棒材を用いた場合に比べてコストダウン及び軽量化が可能になる。また、この円筒軸の表面に、無機粒子を含有してなる高摩擦層が設けられているので、この高摩擦層によって良好な搬送力が発揮される。
さらに、前記円筒軸は、前記したように形状や寸法についての精度がより高くなっているので、精度が不十分であることに起因する搬送ムラも抑制されたものとなる。
このように、媒体に接触する領域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。
搬送ローラーを構成する円筒軸の両端部は、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、円筒軸の中央部となる。したがって、この円筒軸の中央部、すなわち前記中央直線部と対応する領域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、さらには搬送ムラが抑制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、本発明に係る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。ここで、ローラー本体16は、本発明における円筒軸の一実施形態となるものである。
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で切断処理し、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略矩形板状の金属板(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。
なお、これら一対の長辺(端部61a、61b)は、プレス加工によって近接させられ、あるいは当接させられるため、当然ながら互いに対応する(対向する)箇所間では、一方の長辺の凹凸部110が凸部となる場合に、他方の長辺の凹凸部110では凹部となるように形成する。また、逆に一方の長辺の凹凸部110が凹部となる場合に、他方の長辺の凹凸部110では凸部となるように形成する。
また、このような金属板60の形成に際しては、一対の長辺(端部61a、61b)をプレス加工によって近接させた際、その間に形成される繋ぎ目においてこれに形成される隙間、すなわち互いに対向する端部(端面)間の距離が、各部位間において後述するような関係になるように寸法等を設計しておき、これに基づいてプレス加工を行う。
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と雌型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(端部)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(一方の側の端部61aと他方の側の端部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、すなわち本発明に係る円筒軸となる。また、このローラー本体(円筒軸)16にあっては、前記の両端部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部61a、61b間の隙間がより狭くされた繋ぎ目80が形成される。
このように距離d7を距離d6より長く形成しているので、このローラー本体(円筒軸)16にあっては、円筒状中空パイプとしての形状や寸法についての精度がより高くなっている。
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10μm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より大となるものを用いているので、アルミナ粒子95はその大半が繋ぎ目80内に入り込むことなく、図11に示すようにローラー本体16の外周面上に樹脂膜51を介して付着している。したがって、繋ぎ目80には金属板60の端部61a、61b間に隙間が形成されているにもかかわらず、アルミナ粒子95がこの隙間上を覆うことにより、この隙間に起因する溝が実質的に形成されなくなる。
また、前記連結直線部85における第1直線部87bを、中央直線部86と同一直線上に形成しているので、これによっても、金属板60をプレス加工した際に繋ぎ目の全長に亘って対向する一対の端部間を、比較的精度良く近接させあるいは当接させることができる。
さらに、前記連結直線部85の第2直線部87cにおける端部間の距離d7を、第1直線部87bにおける端部間の距離d8より長く形成しているので、特に第1直線部87bにおける端部間の距離d8を前記中央直線部86における端部間の距離d6と同じにしても、また、これより長くしても、いずれの場合にも前述したように得られるローラー本体16に変形等が生じるのを抑えることができる。
また、折曲部85における交差部87aを、ローラー本体16の中心軸16aに対して略直交する方向に延在させているので、金属板60をプレス加工した際に、該交差部87aにおいて対向する端部間を、比較的精度良く近接させあるいは当接させることができる。
さらに、ローラー本体16が前記したように形状や寸法についての精度がより高くなっているので、精度が不十分であることに起因する搬送ムラも抑制されたものとなる。
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。
Claims (12)
- プレス加工により一対の端部を対向させて円筒状に形成され、前記一対の端部間に繋ぎ目を有する円筒軸であって、
前記繋ぎ目は、
前記円筒軸の軸方向における中央部に設けられ、前記円筒軸の軸方向に略平行な直線状に形成された中央直線部と、
前記中央部の両側に設けられ、前記円筒軸の軸方向に交差する方向に延在する複数の交差部と、隣り合う一対の前記交差部の端部間を結ぶ連結直線部と、を有する折曲部と、
を備え、
前記連結直線部は、前記一対の交差部の一方の側の端部間を結ぶ第1直線部と、前記一対の交差部の他方の側の端部間を結び、前記第1直線部より短い第2直線部と、を有し、
前記中央部における前記一対の端部間の距離は、前記第2直線部における前記一対の端部間の距離よりも短いことを特徴とする円筒軸。 - 前記第1直線部は、前記中央直線部と同一直線上に形成されていることを特徴とする請求項1記載の円筒軸。
- 前記第2直線部は、前記中央直線部とは異なる直線上に配置されたことを特徴とする請求項2記載の円筒軸。
- 前記繋ぎ目は、前記第2直線部において互いに対向する前記一対の端部間の距離が、前記第1直線部において互いに対向する一対の端部間の距離より長く形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の円筒軸。
- 前記交差部は、前記円筒軸の中心軸に対して略直交する方向に延在していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の円筒軸。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の円筒軸と、
前記円筒軸の表面に設けられた、無機粒子を含有してなる高摩擦層と、を備えてなることを特徴とする搬送ローラー。 - 請求項6記載の搬送ローラーにおいて、
前記高摩擦層は、少なくとも前記搬送ローラーが搬送する媒体に接触する領域に設けられていることを特徴とする搬送ローラー。 - 請求項6記載の搬送ローラーにおいて、
前記高摩擦層は、少なくとも前記中央直線部と対応する領域に設けられていることを特徴とする搬送ローラー。 - 請求項6〜8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従動する従動ローラーと、
前記搬送ローラーを回転駆動する駆動装置と、を備えたことを特徴とする搬送ユニット。 - 前記従動ローラーの表面に低摩耗処理が施されていることを特徴とする請求項9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ことを特徴とする請求項9又は10に記載の搬送ユニット。
- 請求項9〜11のいずれか一項に記載の搬送ユニットと、
搬送された記録媒体に印刷処理を行う印刷部と、
前記印刷部の印刷処理を制御する制御部と、を有することを特徴とする印刷装置。
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- 2009-02-13 JP JP2009031835A patent/JP5540518B2/ja active Active
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