JP2018177461A - ローラー、分離装置、画像読取装置及び記録装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、発泡ゴム材とは別にエラストマーを用いて前記潰れを実現するものもある(特許文献1等)。
発泡ゴム材とは別にエラストマーを用いたローラーでは、発泡ゴム材のような発泡部位を起点として亀裂が生じやすくなるという問題はないが、該エラストマーは発泡ゴム材に比してゴム硬度が通常高いので前記潰れによるローラーの搬送性能を確保するには、適正材料の選定が難しく選定の自由度が低くなる。その結果、高コスト化するという問題がある。
また、ローラーの製造面から以下の問題がある。
該ローラーは、インサート成形等のように原材料を成形型に注入し充填することによって製造することが一般的である。インサート成形等では、その原材料を成形型に注入して充填する際に流動性の確保が必要となるが、該ローラーがその軸方向における一方の側面から他方の側面に貫通する構造のものにおいては、前記流動性の確保が難しく充填完了までに要する時間が長くなりやすい。そのため、原材料を硬化する際の熱履歴が場所によってばらつきやすくなり、最終的な成形品としてのローラーの外周面の形状精度が低下しやすいという問題がある。
従って、ローラーの搬送性能を確保するための搬送の際の表面の潰れを、材料選定によることなく構造的に容易に実現することができる。
また、該ローラーをインサート成形等によって製造する場合においては、第1凹部が底部を有し、第2凹部も底部を有することによって、これらの底部が無い「貫通構造」に比して原材料の流動性を確保しやすくなる。これにより、最終的な成形品としてのローラーの外周面の形状精度の低下を抑制することができる。
また、この2層構造では、インサート成形等で製造する際に、原材料の流動性が低いと、最終的な成形品としてのローラーの外層部の形状精度が低下しやすいという問題が生じやすいが、本態様によれば、前記底部によって前記流動性を良くすることができるので、上記問題の発生を抑制することができる。
尚、前記第1円周及び第2円周とも異なる第3円周上に、更に第3群第1凹部と第3群第2凹部を備える三重構造、更に四重構造等であってもよい。
本態様によれば、二重構造の前記重なりによって前記潰れを一層容易に実現することができる。
本態様によれば、第1凹部及び第2凹部は、該ローラーの側面視で周方向成分と径方向成分とが繋がった形状であるので、前記潰れを安定して実現することができる。
本態様によれば、前記リタードローラーが用紙等の媒体に押し付けられて搬送作用を発揮する際に、前記弾性体部がバランスよく潰れることができ、効果的な分離装置を実現することができる。
本態様によれば、スキャナー等の画像読取装置として前記各態様に記載されている効果を得ることができる
本態様によれば、記録装置として前記各態様に記載されている効果を得ることができる。
続いて、前記分離装置のリタードローラーに適用し得る図4〜図18に表す実施形態3に係るローラーを例にとって、本発明のローラーの構成とその成形と作用について具体的に説明する。更に、本発明の実施形態4に係るローラーとして前記実施形態3に係るローラーと幾分構成を異にするローラーを採り上げて、当該ローラーの構成とその作用を前記実施形態3との相違点を中心に説明する。
最後に前記実施形態3、4とは構成を異にする本発明の他の実施形態に係るローラーの構成と、本発明のローラーを記録装置に適用した実施形態について言及する。
(1)画像読取装置の全体構成の概略(図1及び図2参照)
図示の画像読取装置10は、下部ユニット12と、上部ユニット14と、カバー部16と、排出トレイ18とを備えている。また、図示はしないが上部ユニット14は、下部ユニット12の媒体搬送方向Aの下流側の端部に回動支点を有しており、該回動支点を介して回動可能に下部ユニット12に対して取り付けられている。
次に、図2に基づいて画像読取装置10における媒体搬送経路26の構成について説明する。尚、図2では下部ユニット12及び上部ユニット14は、その筐体の外郭のみを仮想線で図示している。また、図2において符号Pが付された太い実線は、画像読取装置10内において媒体搬送経路26に沿って搬送される媒体Pの搬送の軌跡を図示している。そして、図示しない重送された媒体Pは後述する分離装置60によって分離され、読み取り部52に向けて搬送される上記媒体Pと分かれて当該分離位置に残るように構成されている。
また、図2中、符号Gで表す原稿の束は、給送開始前は、その先端が図示しないストッパーにより図2に示す給送待機位置に保持され、給送ローラー34と後述するリタードローラー36との間への入り込みが規制されている。
また、リタードローラー36は、図示しない搬送駆動モーターにより給送ローラー34の回転方向Bと逆方向Cに回転駆動されるように構成されており、該リタードローラー36には、トルクリミッタ40が設けられていて、該トルクリミッタ40を介してリタードローラー36は、図示しない搬送駆動モーターの駆動トルクを受けるように構成されている。
尚、搬送ローラー対46の搬送駆動ローラー46aと、排出ローラー対54の排出駆動ローラー54aは、共通の駆動源である一つのモーターを使用して回転駆動させてもよいし、別々のモーターを使用して別個に回転駆動させてもよい。
そして、これらのローラー34、36、46、54等の少なくとも一つが後述する本発明に係る態様のローラー1によって構成されている。本実施形態では、リタードローラー36が本発明に係る態様のローラー1によって構成されている。
(1)分離装置の構成(図3、図4、図5参照)
図示の分離装置60は、給送ローラー34と、給送ローラー34と対をなして媒体の束Gから搬送する媒体P以外を分離して上流に戻すリタードローラー36とを備え、リタードローラー36が本発明に係る態様のローラー1によって構成されている。
本発明に係る態様のローラー1は、シャフト62と、シャフト62の外周面上に設けられる弾性体部64とを備える。そして、ローラー1の弾性体部64は、該ローラー1の軸方向Xにおける一方X1側の第1側部66に該ローラー1の周方向Eに間隔をおいて設けられ、底部71を有する複数の第1凹部70と、該ローラー1の軸方向Xにおける他方X2側の第2側部68に該ローラー1の周方向Eに間隔をおいて設けられ、底部73を有する複数の第2凹部72と、を備えることによって構成されている。
そして、第1凹部70は、該ローラー1の側面視で周方向Eに隣り合う第2凹部72、72の間に位置している。
尚、本実施形態では外層部76は、前述した給送ローラー34と同様、合成ゴムやエラストマー等の高摩擦材料により一例として構成されている。
次に、このようにして構成される分離装置60による媒体Pの分離作用を(A)基本的分離作用と、本発明に係る態様のローラー1によって得られる(B)特有の分離作用と、に分けて説明する。
(A)基本的分離作用
前述した給送ローラー34から受ける回転トルクがトルクリミッタ40のリミットトルクを超えると、リタードローラー36はトルクリミッタ40によりリタードローラー36を駆動する図示しない搬送駆動モーターの駆動系から切り離され、給送ローラー34に従動して図3中、実線の矢印Cで示すように時計回り方向に回転する。
これにより給送されるべき最下位の媒体Pを除く上位の重送を防止すべき媒体Pは、媒体搬送方向Aの下流側に進むための搬送力を受けられず、リタードローラー36の回転により媒体搬送方向Aの上流側に戻され、媒体Pの重送が防止される。尚、給送されるべき最下位の媒体Pは、給送ローラー34と直接接触しているため、給送ローラー34から受ける搬送力によって媒体搬送方向Aの下流側に搬送される。
媒体Pが給送ローラー34とリタードローラー36との間に供給される前は、給送ローラー34とリタードローラー36は接触している。給送ローラー34の回転により媒体載置部16aにセットされた媒体の束Gの最下面の媒体Pに送り力が作用すると、給送ローラー34とリタードローラー36との間に複数枚の媒体Pが入り込む。
これらの媒体Pによってリタードローラー36は前述したように給送ローラー34と非接触になるので図3中、実線の矢印Cで示すように時計回り方向の従動回転が止まり、自らの駆動力で逆方向(図3中、破線の矢印Rで示すように反時計回り方向)に回転を始め、最下面から二枚目以上の媒体Pを媒体搬送方向Aの上流に戻す。
ここで、分離装置60の確実な分離性能を確保するためには、リタードローラー36の潰れ量を大きくすることが必要になるが、リタードローラー36に本発明に係る態様のローラー1を適用することによって、第1凹部70と第2凹部72の対によってその径方向Dにバランスの良い撓み変形が生じる。即ち、第1凹部70と第2凹部72の対は、「軸方向Xに逆向き」且つ「周方向Eに交互に並んで位置する」構造により、該ローラー1が用紙等の媒体Pに押し付けられて搬送作用を発揮する際に、弾性体部64がバランスよく潰れて接触面積を大きくすることができる。また、第1凹部70と第2凹部72がローラー1の変形を促進させる変形許容空間としても機能する。
これにより、該リタードローラー36の潰れ量は大きくなる。従って、本発明に係る態様のローラー1を適用した本実施形態に係るリタードローラー36によって効果的な媒体Pの分離作用を実現することができる。
(1)ローラーの構成(図4〜図18参照)
図4に表したように、本実施形態に係るローラー1Aは、前述したようにシャフト62と弾性体部64を備え、弾性体部64は、第1側部66に設けられる第1凹部70と、第2側部68に設けられる第2凹部72とを備えることによって構成されている。第1凹部70は、ローラー1Aの側面視で周方向Eに隣り合う第2凹部72、72の間に位置している。
具体的には、シャフト62は軸方向Xに水平に延びるように適宜の支持部材(例えば上部ユニット14)に架け渡されている。弾性体部64は、前述したように内層部74と外層部76を備える2層構造になっており、このうち内層部74に対して前述した第1凹部70と、第2凹部72と、が備えられている。
内層部74は、シャフト62に外嵌すると共に外層部76に内篏する部材で、径方向Dに外層部76よりも大きな厚みを有し、軸方向Xに所定長さを有する横断面形状が矩形状のドーナツ形をした部材である。そして、該内層部74の中心にはシャフト62が嵌まる穴部75が形成されていて、該内層部74の内周面がシャフト62に外嵌する嵌合面になっている。
また、第1側部66では、第2円周85上に3つの第2群第1凹部86が周方向Eに等間隔に配置されており、該隣接する第2群第1凹部86、86の間に第2群第2凹部87の底部73が同じく3つずつ配置される構成になっている。
また、第2側部68では、第2円周85上に3つの第2群第2凹部87が周方向Eに等間隔に配置されており、該隣接する第2群第2凹部87、87の間に第2群第1凹部86の底部71が同じく3つずつ配置される構成になっている。
また、本実施形態では、第1凹部70と第2凹部72を周方向Eにピッチをずらして3つずつ設けたので、図5及び図7、図8、図9に表すように、上下で逆の位置関係になっている。そして、この逆の位置関係によってローラー1Aのバランスの良い潰れを実現している。
また、このようにして構成される弾性体部64の構成材料としては、非発泡材が好ましく、第1凹部70と第2凹部72を備える構造を採用することで反力を例えば10分の1以下にすることが実現できれば、様々なゴム硬度の材料を用いても、発泡ゴムと同等以上のローラー1Aの外周面の潰れ量を確保することが可能である。
従って、耐久性を考えれば弾性体部64の構成材料は発泡ゴム等の発泡材よりも、非発泡の合成ゴムやエラストマーの方が望ましいと言うことができる。
また、第1凹部70と第2凹部72は、第1円周82と第2円周85の2つの円周上に設ける他、例えば図13Aに表すように1つの円周(例えば第1円周82)上のみに設けてもよいし、図13Bに表すように第1円周82と第2円周85と第3円周100との3つの円周上に設けてもよい。そして、図13Bでは図4〜図9に示す構成に加えて第3円周100上に第3群第1凹部101と第3群第2凹部102を、ピッチをずらして、それぞれ3つずつ設けた変形例が開示されている。
また図14Bに表したように、異なる円周上に設けられる第1凹部70と第2凹部72の数を異ならせることも可能である。図14Bでは、最外周の第1円周82上に第1凹部70と第2凹部72を、ピッチをずらして、それぞれ6つずつ設け、内周側に位置する第2円周85上と第3円周100上に第1凹部70と第2凹部72を、ピッチをずらして、それぞれ3つずつ設けた変形例が開示されている。
尚、この変形例の場合には、図15Bに表すように上下の対向する面に第1凹部70同士、あるいは第2凹部72同士が位置するようになる。
また、図17A、17B、17Cに表すように外層部76の内周面に溝98を形成することが可能であり、当該溝98の形状は横断面形状が図17A、17Bに表す台形状や三角形状、四角形状であってもよいし、図17Cに示すように先端部に頭部を有するきのこ状、アリ溝状等のアンダーカット形状であってもよい。また、前記溝98は図17に示すように一つ設ける他、図17A、17Cに示すように複数設けることが可能である。
この他、図示は省略するが、第1凹部70と第2凹部72は、完全に周方向Eに沿って設けられる他、徐々に径方向Dの距離が異なるように幾分傾斜して設けてもよいし、軸方向Xにも幾分傾斜した第1凹部70と第2凹部72とすることも可能である。
このようにして構成されるローラー1Aを成形するには、一例として原材料90を成形型に注入し充填するインサート成形が採用可能である。図10はローラー1’の空間部80を軸方向Xに貫通する貫通穴88によって構成した従来品と、ローラー1Aの空間部80を軸方向Xに非貫通の第1凹部70と第2凹部72によって構成した本発明品と、の原材料90の流動の様子を示している。
この場合、従来品では原材料90の流動性の確保が難しく充填完了までに要する時間が長くなりやすい傾向がある。これにより、原材料90を硬化する際の熱履歴が場所によってばらつきやすくなり、最終的な成形品となったとき、ローラー1’の外層部76に変形が生じてローラー1’の外周面の形状精度が低下しやすくなる。
そして、このようにして構成される本実施形態に係るローラー1Aによれば、ローラー1Aの外周面が材料選定によることなく構造的に容易に潰れて接触面Sの面積を大きくすることができる。
更に、第1凹部70と第2凹部72を前述のように均等に配置することでローラー1Aの外周面の潰れを一層バランス良く実現することが可能になる。
(1)ローラーの構成(図19参照)
本実施形態に係るローラー1Bは、実施形態3に係るローラー1Aが内層部74と外層部76の二部材で構成されていたのに対し、別部材の外層部76を無くして内層部74に外層部76の機能を持たせて単一部材によって構成したものである。
従って、その他の構成については実施形態3と同様であるので、ここでは実施形態3と同様の構成については簡単に説明、或いは説明を省略し、本実施形態に係るローラー1Bの特有の構成を中心に説明する。
そして、第1凹部70は、ローラー1Bの側面視で周方向Eに隣り合う第2凹部72、72の間に位置しており、弾性体部64は単一部材によって構成されている。
また、弾性体部64の構成材料、第1凹部70と第2凹部72の形状、個数、配列等を異ならせた前述した変形例については、実施形態3で述べたものがそのまま採用できる。
このようにして構成されるローラー1Bを成形するには、加熱して軟化させた原材料90を閉じられた金型内に押し込み、冷却して固化させて成形する射出成形が一例として採用可能である。この場合にも実施形態3において述べた図10に示す効果を得ることができ、ローラー1Bの外周面に大きな変形は生ぜず、ローラー1Bの外周面の形状精度が向上する。
そして、本実施形態でも実施形態3と同様、ローラー1Bの外周面が材料選定によることなく構造的に容易にバランス良く潰れて媒体Pとの接触面積を大きくすることが可能になる。
本発明に係る態様のローラー1、分離装置60、画像読取装置10は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲での部分的構成の変更や省略、他の装置への応用等を行うことも勿論可能である。
例えば、前述した本発明に係る態様のローラー1と該ローラー1をリタードローラー36に適用した分離装置60を、媒体Pに記録を実行する記録装置に応用することが可能である。即ち、本発明に係る態様の記録装置は、記録ヘッド等の記録部と、該記録部の記録実行領域を通る媒体搬送経路26に設けられ媒体Pに送り力を与えるローラーと、を備えるインクジェットプリンター等の記録装置であって、前記ローラーは、媒体Pに押し付けられたときに接触面Sが、弾性的に潰れる構造を有し、該ローラーの少なくとも一つ、例えばリタードローラー36を本発明に係る態様のローラー1によって構成することが可能である。
14…上部ユニット、 16…カバー部、 16a…媒体載置部、
18…排出トレイ、 20…給送口、 22…エッジガイド、 24…排出口、
26…媒体搬送経路、 28…載置部検出センサー、 30…制御部、
34…給送ローラー、 36…リタードローラー、 40…トルクリミッタ、
42…第1媒体検出センサー、 42a…発光部、 42b…受光部、
44…重送検出センサー、 44a…スピーカー部、 44b…マイク部、
46…搬送ローラー対、 46a…搬送駆動ローラー、 46b…搬送従動ローラー、
48…第2媒体検出センサー、 52…読み取り部、
52A…第1読み取りユニット、 52B…第2読み取りユニット、
54…排出ローラー対、 54a…排出駆動ローラー、 54b…排出従動ローラー、
60…分離装置、 62…シャフト、 64…弾性体部、 66…第1側部、
68…第2側部、 70…第1凹部、 71…底部、 72…第2凹部、
73…底部、 74…内層部、 75…穴部、 76…外層部、 78…溝部、
80…空間(空間部)、 82…第1円周、 83…第1群第1凹部、
84…第1群第2凹部、 85…第2円周、 86…第2群第1凹部、
87…第2群第2凹部、88…貫通穴、 90…原材料、
92…面取り、 94…細かな凹凸、 96…接着剤、 98…溝、
100…第3円周、 101…第3群第1凹部、 102…第3群第2凹部、
G…媒体の束、 P…媒体、 A…媒体搬送方向、 X…装置幅方向(軸方向)、
X1…一方、 X2…他方、 B…回転方向、 C…逆方向、 R…戻す方向、
S…接触面、 D…径方向、 E…周方向(円周方向)、 F…押付力、
d…径方向成分、 e…周方向成分
Claims (10)
- シャフトと、前記シャフトの外周面上に設けられる弾性体部と、を備えるローラーであって、
前記弾性体部は、
該ローラーの軸方向における一方側の第1側部に該ローラーの周方向に間隔をおいて設けられ、底部を有する複数の第1凹部と、
該ローラーの軸方向における他方側の第2側部に該ローラーの周方向に間隔をおいて設けられ、底部を有する複数の第2凹部と、を備え、
前記第1凹部は、前記ローラーの側面視で周方向に隣り合う前記第2凹部の間に位置する、ことを特徴とするローラー。 - 請求項1に記載のローラーにおいて、
前記第1凹部と第2凹部は面対称構造である、ことを特徴とするローラー。 - 請求項1又は2に記載のローラーにおいて、
前記弾性体部の構成材料は非発泡材である、ことを特徴とするローラー。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載のローラーにおいて、
前記弾性体部は、
前記シャフト側となる内層部と、
媒体に接する側となる外層部と、を備え、
前記内層部が、前記第1凹部及び前記第2凹部を備えている、ことを特徴とするローラー。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載のローラーにおいて、
前記第1凹部は第1円周上に位置する第1群第1凹部と、前記第1円周と異なる第2円周上に位置する第2群第1凹部と、を備え、
前記第2凹部は前記第1円周上に位置する第1群第2凹部と、前記第2円周上に位置する第2群第2凹部と、を備えている、ことを特徴とするローラー。 - 請求項5に記載のローラーにおいて、
前記第1群第1凹部と第2群第1凹部は、該ローラーの周方向において一部が重なって位置する、ことを特徴とするローラー。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載のローラーにおいて、
前記第1凹部及び第2凹部は、該ローラーの側面視で周方向成分と径方向成分とが繋がった形状である、ことを特徴とするローラー。 - 給送ローラーと、該給送ローラーと対を成して媒体の束から搬送する媒体以外を分離して上流に戻すリタードローラーと、を備える分離装置であって、
前記リタードローラーは、
請求項1から7のいずれか一項に記載されているローラーである、ことを特徴とする分離装置。 - 媒体の画像情報を読み取る読み取り部と、前記読み取り部の読み取り実行領域を通る媒体搬送経路に設けられ媒体に送り力を与えるローラーと、を備える画像読取装置であって、
前記ローラーは、媒体に押し付けられたときに接触面が弾性的に潰れる構造であり、
前記ローラーの少なくとも一つは、請求項1から7のいずれか一項に記載されているローラーである、ことを特徴とする画像読取装置。 - 記録部と、該記録部の記録実行領域を通る媒体搬送経路に設けられ媒体に送り力を与えるローラーと、を備える記録装置であって、
前記ローラーは、媒体に押し付けられたときに接触面が弾性的に潰れる構造であり、
前記ローラーの少なくとも一つは、請求項1から7のいずれか一項に記載されているローラーである、ことを特徴とする記録装置。
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