JP2955612B1 - 給紙ロールの摩擦面形成装置 - Google Patents

給紙ロールの摩擦面形成装置

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Abstract

【要約】 【課題】 生産性が高く摩擦面品質のばらつきがない給
紙ロールの摩擦面形成装置を提供すること。 【解決手段】 給紙ロールの素材軸2の下端部を軸ホル
ダ3の縦孔7に嵌合して軸ホルダ3を回転させる。ノズ
ル14を素材軸2に沿って移動させつつ、セラミックな
どの鋭利な角部を有する微粒子を混合してなる揮発性溶
剤を含む塗料をノズル14から素材軸2の外周面に向か
って噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は給紙ロールの摩擦面
形成装置に係り、特に給紙ロールの素材軸を垂直に保持
して回転させつつその外周面に鋭利な角部を有する微粒
子を含む塗料を均一に塗布するようにした摩擦面形成装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】プリンタやコピー機等にセットされた紙
を送給するために、ゴム製スリーブを外挿した金属製ロ
ールシャフトが一般的に使用されている。しかし、ゴム
製スリーブは柔らかいために紙との当接部で変形しやす
いこと、温度膨張係数が高いので気温の変化で送給量が
変化すること、経時劣化により摩擦係数が変化すること
等のため、紙の送給量を精密制御する必要性がある高精
細プリンタには不向きである。またゴム製スリーブは耐
摩耗性が低く、紙粉が付着しやすいという問題もある。
【0003】そこで、金属製素材軸の表面に粒径10〜
80μmの砥粒を含有する塗膜層を形成した給紙ロール
が提案されている。このような給紙ロールは寸法精度が
高く、高温高湿雰囲気下においても紙の巻付きがなく、
また経時劣化や紙粉等の付着の問題もないので良好な紙
送り特性を期待できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の砥粒を
含有する塗膜層を形成するには、塗料の中に混合された
砥粒が沈澱しないように噴射が完了するまでの間、塗料
を最適な攪拌速度で攪拌し続ける必要がある。攪拌速度
が不足すると砥粒の分散が不均一になり、また攪拌速度
が大き過ぎると砥粒の分散は充分でも共析により素材軸
への付着が不充分となるおそれがある。このように従来
の塗装による摩擦面の形成方法は生産性が悪く、品質的
にもばらつきが生じ易いという問題があった。
【0005】本発明はこのような課題に鑑み創案するに
至ったものであって、その目的は生産性が高く、かつ、
摩擦面の品質のばらつきがない給紙ロールの摩擦面形成
装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明の給紙ロールの摩擦面形成装置は、給紙ロールの
素材軸の下端部を挿脱自在に挿入し垂直に保持して回転
させる有底円筒状の軸ホルダであって、搬送ラインに沿
って所定ピッチで直線的に複数配列され間欠搬送される
軸ホルダと、鋭利な角部を有する微粒子を混合してなる
揮発性溶剤を含む塗料を噴射する内側ノズルと、前記内
側ノズルの先端部回りを環状隙間を明けて囲繞すると共
に前記環状隙間から気体を噴射する外側ノズルとを有
し、前記軸ホルダの配列ピッチと同ピッチで前記間欠搬
送のピッチ長さと同距離に渡って前記搬送ラインの側方
に複数配設され、前記内側ノズルから噴射される塗料を
前記素材軸の外周面に向かって噴射するノズルと、前記
ノズルを前記素材軸に沿って昇降移動させる移動手段
と、前記搬送ラインを挟んで前記噴射ノズルの反対側に
配設され、搬送ラインに対して前後動可能な基板と、前
記基板上における前記噴射ノズルの対向位置から前記搬
送ラインの上流側へ前記間欠搬送の搬送ピッチ長さの二
倍の距離に渡って配設され、前記基板の前後動で前記軸
ホルダの外周面に接離可能な複数の円盤状回転駆動ロー
とを有する。
【0007】このような構成によれば、素材軸が回転し
ている間にその外周面に微粒子を含む塗料がノズルによ
り塗布されて摩擦面が形成されるので、素材軸の回転数
とノズルの移動速度を適宜制御することにより安定した
摩擦面品質が容易に得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。図1〜図3に示すように、本発明の
摩擦面形成装置1は給紙ロールのアルミ製素材軸2を垂
直に保持するための軸ホルダ3を有する。この軸ホルダ
3はチェーンコンベア等の直線状の搬送ライン4に沿っ
て等間隔で多数配設されている。各軸ホルダ3の下端中
央には短い軸部5が一体的に突設され、この軸部5が搬
送ライン4側に固設された軸受6によって回転自在に支
持されている。
【0009】軸ホルダ3は全体として縦長の有底円筒状
をなし、その軸心部に給紙ロールの素材軸2の下端部を
挿脱自在に嵌合させるための縦孔7を有する。そして給
紙ロールの素材軸2を軸ホルダ3に差込んだ状態で軸ホ
ルダ3の外周面8に後述の円盤状回転駆動ローラ9を当
接させて軸ホルダ3と素材軸2を一体的に回転させるよ
うに構成されている。
【0010】搬送ライン4の側方所定位置には塗布装置
13が配設されている。この塗布装置13は6つのノズ
ル14を水平方向同一高さ位置で一体的に保持する図示
しないノズル支持体を有し、このノズル支持体をNCロ
ボット等の適当な昇降手段によって昇降させることによ
り6つのノズル14を一体的にストロークLで昇降可能
とされている。
【0011】ノズル14の構造は詳しくは図4に示すよ
うに、ノズル14の外側ケーシングを構成する外筒15
の中心に、塗料が流れる内筒16が挿入された形になっ
ている。内筒16の基端部外周と外筒15の基端部内周
は、ねじ部17において気密的に螺合されている。外筒
15と内筒16との間には円筒状の空気室18が形成さ
れ、この空気室18が外筒15の一部半径方向に形成さ
れた空気導入口19と連通されている。外筒15の先端
部は円形開口の外側ノズル20を構成し、この外側ノズ
ル20の中央に内筒16の先端部の円形開口の内側ノズ
ル21が位置している。外側ノズル20と内側ノズル2
1との間には一定幅で円環状をなす隙間22が形成さ
れ、この円環状隙間22の少し奥側位置に内筒16先端
部が一体的に拡大された形のエアカットリング23が配
設されている。エアカットリング23には半径方向にス
リット24が形成され、このスリット24を介して空気
室18と円環状隙間22とが連通されている。スリット
24はエアカットリング23の円周方向に等間隔で6つ
形成され、これら6つのスリット24を除くエアカット
リング23の外周面は外筒15内周面に気密的に当接し
ている。
【0012】次に軸ホルダ3の回転駆動装置28につい
て説明する。この回転駆動装置28は搬送ライン4を挟
んで塗布装置13と反対側に配設されている。回転駆動
装置28はモータ29で独立駆動される6つの円盤状回
転駆動ローラ9を基板30上に等間隔で配設してなり
(図2では下流側の4つの駆動ローラ9のみ図示す
る。)、各駆動ローラ9の外周面が搬送ライン4上の相
隣接する2つの軸ホルダ3の外周面8に同時に当接する
ようになっている。従って駆動ローラ9相互の間隔ない
しピッチは、軸ホルダ3の間隔ないしピッチの二倍に設
定されている。
【0013】搬送ライン4の搬送方向で1〜3番目に配
設された駆動ローラ9は、塗布装置からは少し手前側
(上流側)に離れていて、これら3つの駆動ローラ9が
塗布装置13に正対する直前の6つの軸ホルダ3の外周
面8に当接するようになっている。また残り3つの駆動
ローラ9は、塗布装置13に正対した6つの軸ホルダ3
の外周面8に当接するようになっている。
【0014】駆動ローラ9を載せた基板30は、図示し
ないエアシリンダ等によって図2で矢印方向に進退動さ
れるようになっている。詳しくは、搬送ライン4が停止
すると基板30が前進して駆動ローラ9を軸ホルダ3の
外周面8に一斉に当接させ、塗料塗布のための一定時間
が経過した後、基板30が元の位置まで後退するように
構成されている。
【0015】搬送ライン4の下流端には乾燥炉31が接
続されている。この乾燥炉31は塗布を終えた素材軸2
を後押し式に連続的に炉31内に収容し、素材軸2外周
面の塗膜を高温で乾燥させて最終製品とするものであ
る。
【0016】次に前述した摩擦面形成装置1の作動につ
いて説明する。搬送ライン4の上流側において給紙ロー
ルの金属製素材軸2が軸ホルダ3の縦孔7に手作業また
は自動機により次々と差込まれる。軸ホルダ3に差込ま
れた素材軸2は上端にマスキング用キャップ10を装着
された後、搬送ライン4によって図3で矢印方向に間欠
的に搬送される。このときの搬送ピッチは軸ホルダ3の
6個分であって、軸ホルダ3の相互間距離をPとする
と、6×Pのピッチで間欠的に搬送される。
【0017】素材軸2が回転駆動装置28の第1〜3番
目の駆動ローラ9の前まで搬送されて停止すると、基板
30が図2の位置まで前進して駆動ローラ9が軸ホルダ
3の外周面8に当接し、これにより軸ホルダ3と素材軸
2が回転し始める。軸ホルダ3の適正回転数は素材軸2
の直径等によって多少異なるが、例えば毎分200〜3
00回転程度が適当である。
【0018】所定時間が経過して素材軸2の回転が安定
すると、基板30が一旦後退して駆動ローラ9が軸ホル
ダ3から離間する。この間に搬送ライン4が間欠送りさ
れて慣性で回転し続けている6本の素材軸2が塗布装置
13の正面まで搬送される。次に基板30が再び前進し
て駆動ローラ9が軸ホルダ3の外周面8に当接して素材
軸2の回転を継続させ、同時に塗布装置の6つのノズル
14が上昇しつつ一斉に塗料を噴射する。6つのノズル
14は上死点まで上昇すると塗料の噴射を継続させたま
ますぐに下降し、下死点まで来ると塗料の噴射を停止
し、これで素材軸2に対する塗料の塗布を終了する。な
お、塗膜厚をより厚くする等のためにノズル14を2往
復以上させることも可能である。
【0019】本実施形態で使用する微粒子としてはセラ
ミック微粒子が最適である。セラミックは粉砕すると鋭
利な角部を有する微粒子が容易に得られる。セラミック
微粒子の粒径としては、平均粒径20〜60μmのもの
が望ましい。この種の微粒子としては、セラミックの他
にアルミナ、シリコンカーバイド、ダイヤモンド等の無
機微粒子や、ポリエチレンテレフタレート(PET)等
の樹脂製微粒子も用途によっては利用可能である。
【0020】一方、微粒子を混合する塗料は、微粒子を
塗液中に均一に分散可能なようにその粘度を揮発性溶剤
としてのシンナー等で予め調整しておくのがよい。セラ
ミック微粒子を使う場合その比重は約3であるのに対
し、一般的な塗料の比重は0.9〜1.0であるから、
セラミック微粒子の沈殿を防止するために適当な沈殿防
止剤等を塗料中に配合するのが望ましい。
【0021】ノズル14による塗料の噴射は、詳しくは
図4に示すように、内筒16に矢印方向で供給された塗
料が内側ノズル21から素材軸2の外周面に向かって噴
射される。同時に、内外筒20,21間の空気室18に
供給された加圧空気が円環状隙間22から塗料の噴射流
を囲繞するように噴射される。このエア噴射流によって
塗料の噴射領域が一律に規制され、内側ノズル21内周
面がセラミック微粒子によって磨耗しても素材軸2外周
面における塗布密度を一定に維持して摩擦面品質を一定
に保つことができる。
【0022】素材軸2の外周面に塗布された塗膜32
は、溶剤のシンナー成分が瞬間的に蒸発することにより
塗布直後に固化するが、塗膜32の固化に至るまでに多
少時間がかかったとしても素材軸2が比較的高速で回転
しているために塗膜32に作用する遠心力により塗膜の
垂れが防止される。
【0023】素材軸2が塗装されると基板30が後退し
て駆動ローラ9が軸ホルダ3から離間し、搬送ライン4
による次の間欠搬送により塗装済の素材軸2が乾燥炉3
1に送られ、この乾燥炉31内で塗膜が焼付けられて製
品としての給紙ローラが完成する。
【0024】以上本発明の一実施形態について説明した
が、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の
変形が可能である。例えば前記実施形態では直径一定の
素材軸2に塗料を塗布する場合を説明したが、図5のよ
うな大径部33と小径部34を交互に形成した段付形状
の素材軸2aに対しても本発明を適用可能である。この
ような段付形状の素材軸2aは給紙速度の高速化とロー
ル重量の軽量化を達成するために好都合であって、大径
部33をアルミニュウム等の軽量素材で構成し、小径部
34をステンレス等の強度部材で構成する。この素材軸
2aに対しては大径部33の外周面のみを塗布するため
に、小径部34のスパンDをノズル14が移動している
間はノズル14に対する塗料の供給を一時的に停止する
電磁開閉弁等の供給停止手段35を付設すればよい(図
1参照)。
【0025】
【発明の効果】本発明は前述の如く、素材軸を回転させ
つつノズルを素材軸に沿って移動させて素材軸外周面に
塗料を塗布するようにしたので、素材軸の回転数とノズ
ルの移動速度の制御により安定した塗膜品質を容易に得
ることができる。また、素材軸の下端部を軸ホルダに差
込んで垂直状態で回転させるようにしたので、素材軸の
回転支持構造が場所を取らず極めて簡単となり、かつ、
軸ホルダに対する挿脱も容易であるから装置の簡略化と
作業能率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る給紙ロールの摩擦面形成装置の
要部側面図。
【図2】 同装置の平面図。
【図3】 同装置の全体側面図。
【図4】 ノズルの断面図。
【図5】 段付素材軸の側面図。
【符合の説明】
1 摩擦面形成装置 2 素材軸 3 軸ホルダ 4 搬送ライン 5 軸部 6 軸受 7 縦孔 8 外周面 9 駆動ローラ 13 塗布装置 14 ノズル 15 外筒 16 内筒 19 空気導入口 20 外側ノズル 21 内側ノズル 22 円環状隙間 23 エアカットリング 24 スリット 28 回転駆動装置 29 モータ 31 乾燥炉 35 塗料の供給停止手段
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B65H 5/06 B05D 1/00 - 7/12 B05D 7/20 - 7/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給紙ロールの素材軸の下端部を挿脱自在
    に挿入し垂直に保持して回転させる有底円筒状の軸ホル
    ダであって、搬送ラインに沿って所定ピッチで直線的に
    複数配列され間欠搬送される軸ホルダと、 鋭利な角部を有する微粒子を混合してなる揮発性溶剤を
    含む塗料を噴射する内側ノズルと、前記内側ノズルの先
    端部回りを環状隙間を明けて囲繞すると共に前記環状隙
    間から気体を噴射する外側ノズルとを有し、前記軸ホル
    ダの配列ピッチと同ピッチで前記間欠搬送のピッチ長さ
    と同距離に渡って前記搬送ラインの側方に複数配設さ
    れ、前記内側ノズルから噴射される塗料を前記素材軸の
    外周面に向かって噴射するノズルと、 前記ノズルを前記素材軸に沿って昇降移動させる移動手
    段と、 前記搬送ラインを挟んで前記噴射ノズルの反対側に配設
    され、搬送ラインに対して前後動可能な基板と、 前記基板上における前記噴射ノズルの対向位置から前記
    搬送ラインの上流側へ前記間欠搬送の搬送ピッチ長さの
    二倍の距離に渡って配設され、前記基板の前後動で前記
    軸ホルダの外周面に接離可能な複数の円盤状回転駆動ロ
    ーラとを有することを特徴とする給紙ロールの摩擦面形
    成装置。
  2. 【請求項2】 大径部と小径部とが交互に形成されてな
    る段付給紙ロールの素材軸の下端部を挿脱自在に挿入し
    垂直に保持して回転させる有底円筒状の軸ホルダであっ
    て、搬送ラインに沿って所定ピッチで直線的に複数配列
    され間欠搬送される軸ホルダと、 鋭利な角部を有する微粒子を混合してなる揮発性溶剤を
    含む塗料を噴射する内側ノズルと、前記内側ノズルの先
    端部回りを環状隙間を明けて囲繞すると共に前記環状隙
    間から気体を噴射する外側ノズルとを有し、前記軸ホル
    ダの配列ピッチと同ピッチで前記間欠搬送のピッチ長さ
    と同距離に渡って前記搬送ラインの側方に複数配設さ
    れ、前記内側ノズルから噴射される塗料を前記素材軸の
    外周面に向かって噴射するノズルと、 前記ノズルを前記素材軸に沿って昇降移動させる移動手
    段と、 前記ノズルが前記小径部の側方を通過するとき前記ノズ
    ルに対する前記塗料の供給を一時的に停止する供給停止
    手段と、前記搬送ラインを挟んで前記噴射ノズルの反対側に配設
    され、搬送ラインに対して前後動可能な基板と、 前記基板上における前記噴射ノズルの対向位置から前記
    搬送ラインの上流側へ前記間欠搬送の搬送ピッチ長さの
    二倍の距離に渡って配設され、前記基板の前後動で前記
    軸ホルダの外周面に接離可能な複数の円盤状回転駆動ロ
    ーラとを有することを特徴とする給紙ロールの摩擦面形
    成装置。
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