JP4771980B2 - シート送りローラ - Google Patents

Description

本発明は、シート送りローラに関するものである。

シート送りローラは、例えば、写真現像機、ファックス、印刷機、自動販売機、チケット販売機、自動窓口装置等の紙送り装置における一部品として広範囲に亙って用いられている。

一般的なシートとして紙を送る既存のローラについては、特許文献１に開示された構成を挙げることができる。特許文献１に開示の紙送りローラは、円筒状の給紙ローラと、円柱状の軸芯体とを備えている。給紙ローラは、軸芯方向と直交する断面でみて円形となる外周面を有する。軸芯体は、給紙ローラ軸芯部に形成された円柱状の穴を貫通している。

ところで、近年、使用される紙の種類は非常に多様化しており、中には既存の紙送りローラによっては紙送りが困難な紙も多数みられるようになってきた。例えば、写真印刷が行える印画紙の使用は年々増加傾向にある。しかしながら、上述した特許文献１に開示されるような紙送りローラにおいては、紙送り時にローラと印画紙表面との間で滑りが生じ、適切に紙送りできない問題が発生している。

これに対し、紙送りローラの紙に対する押し付け力を大幅に増加し、滑りを解消して紙送りを適切に行おうとする対処もみられる。しかし、その場合には、ローラを駆動するモータに過大トルクが課せられたり、ローラの磨耗が進行したりするなど、耐久性上の別の問題が生じる。また、多数使用される紙送りローラのうち一つでも押し付け力が適正に作用しないローラがあると、他のローラの押し付け力が増加されていても紙の送りが止まってしまうおそれもある。

一方、特許文献２には、支持体と、その周囲に環状に巻き付けられる可撓性部材とを備えた、紙送りローラが開示されている。可撓性部材の外周には、波形の湾曲が設けられ、各湾曲の内側にはアーチ状空洞部が得られる。かかる波形の湾曲とアーチ状空洞部によって、押し付け力を増加しなくても摩擦力を稼げるように企図されている。
特開２００２−１９３４６０号公報 特開２００４−２３８１８６号公報

しかしながら、上述した特許文献２に開示の構成の紙送りローラでは、可撓性部材の波形の山の頂部のみが紙に集中的に当接することで、紙の条件等によっては紙が被れたり、逆に可撓性部材の山の頂部のみが集中的に磨耗したりする懸念があった。

その一方で、本発明者は、上記の懸念事項を解消するために、山の可撓性を高めることを検討してみたが、その場合には、紙送り時のローラの回転周長が都度ばらばらになり、紙送り量を把握することができなくなる不利益が考えられる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、押し付け力を増加しなくても摩擦力を稼ぐことができ、且つ、シート送り量を制御しつつシート損傷やローラ損傷を回避することができる、シート送りローラを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係るシート送りローラは、少なくとも無負荷時に環状となる弾性部材を備え、前記弾性部材は、その軸芯方向と直交する縦断面においてみて環状に配列された複数の中空部を有し、前記弾性部材の外周には、複数の谷部構成突起と、複数の山部構成突起とが形成されており、前記複数の谷部構成突起は、対応する一対の前記中空部の離隔角度の間に配置されていると共に、周長基準線を規定しており、前記複数の山部構成突起は、対応する前記中空部の前記弾性部材における半径方向外側に配置されていると共に、前記周長基準線よりも前記半径方向外側に突出している。

好適には、前記複数の山部構成突起は、前記中空部毎に複数割り当てられており、前記中空部毎に、前記複数の山部構成突起の先端は、仮想円弧上に位置している。

好適には、前記中空部は、前記弾性部材のみによって画定されている。

上述した本発明によれば、押し付け力を増加しなくても摩擦力を稼ぐことができ、且つ、シート送り量を制御しつつシート損傷やローラ損傷を回避することができる。

なお、本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施の形態によって更に詳しく説明する。

以下、本発明のシート送りローラを紙送りローラとして実施した場合の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。また、本発明の送り対象は、シート状であれば紙に限定されるものではない。

図１に、本実施の形態に係る紙送りローラの軸芯方向からみた端面を示す。紙送りローラ１は、少なくとも無負荷時において、環状の形態を有する弾性部材３から構成されている。概ね円筒状といえる弾性部材３の軸芯部には、貫通穴５が弾性部材３と同心をなして設けられている。

軸芯ＣＬ１方向と直交する縦断面、すなわち図１の端面においてみて、弾性部材３の外周には、山部構成突起７及び谷部構成突起９がそれぞれ複数個、形成されている。弾性部材３の外周の概ねの輪郭は、山部構成突起７及び谷部構成突起９の各先端位置を結ぶようにみることで山谷が繰り返される波形とみることができる。

弾性部材３には、その軸芯ＣＬ１方向と直交する縦断面においてみて環状に並べられた複数の中空部１３が形成されている。複数の中空部１３は、図１においてみて、円形形状を有しており、且つ、軸芯ＣＬ１を中心に等角度で離隔するように均一の間隔をもって配置されている。さらに、複数の中空部１３の中心は、弾性部材３の軸芯ＣＬ１と同心の仮想円Ｃ１上に配置されている。また、各中空部１３は、弾性部材３のみによって画定されている。

このような構成をより詳細に説明すべく、一つの中空部につき拡大して示す図２をも参照して説明する。本実施の形態では、図２に示されるように、複数の山部構成突起７及び複数の谷部構成突起９のベースが規定される複数の仮想円Ｃ２を観念することができる。かかる仮想円Ｃ２はそれぞれ、対応する中空部１３と同心に観念できる。複数の谷部構成突起９はそれぞれ、対応する一対の中空部１３の離隔角度θ１（図１参照）の間（本発明では限定されないが本実施の形態では真ん中）に配置されている。また、複数の谷部構成突起９はそれぞれ、弾性部材３の軸芯ＣＬ１に関し放射状に延びており、すなわち、弾性部材３の半径に関して線対称の形状を有する。また、複数の谷部構成突起９は、対応する一対の中空部１３の間に一つ割り当てられている。

複数の山部構成突起７はそれぞれ、対応する一対の谷部構成突起９の間において、対応する中空部１３の弾性部材３でみた半径方向外側に向かって突出している。本実施の形態では、複数の山部構成突起７は、一つの中空部１３毎に三つ割り当てられている。尚、これに関しては、本発明として特に限定されるわけではなく、二つ又は四つ以上割り当てられていてもよい。一対の谷部構成突起９に挟まれた各三つの山部構成突起７は、図１及び図２に示す面においてみて、弾性部材３の軸芯ＣＬ１と対応する中空部１３の軸芯ＣＬ２とを結ぶ仮想線ＶＬ１を中心に線対称的に配置されている。さらに、それぞれの山部構成突起７は、対応する中空部１３の軸芯ＣＬ２に関し放射状に延びており、すなわち、中空部１３の半径に関して線対称の形状を有する。

図２に示されるように、一対の谷部構成突起９に挟まれた各三つの山部構成突起７は、それらの先端部が、対応する中空部１３と同心の仮想円Ｃ３上に沿うように、構成されている。また、図１に示されるように、複数の谷部構成突起９は、それらの先端部が、弾性部材３の軸芯ＣＬ１と同心の仮想円Ｃ４上に沿うように、構成されている。すなわち、仮想円Ｃ４は、仮想円Ｃ３よりも大径であって、後述するように複数の谷部構成突起９によって規定された周長基準線として機能する。また、複数の山部構成突起７は、かかる周長基準線（仮想円Ｃ４）よりも弾性部材３の半径方向外側に突出している。

以上のような構成を有する本実施の形態に係る紙送りローラによれば、ローラ外周の概ねの輪郭が山谷からなる波形に形成され、その山の部分は弾性部材３から構成されているので、紙送りローラ１のトルクが搬送対象の紙に無駄なく伝達される。よって、高い押し付け力に依拠することなく紙との摩擦力を稼ぐことができる。

さらに、ローラ外周が山谷からなる波形に形成されている場合には、山の頂部のみが紙に集中的に当接することで、紙の条件等によっては紙が被れたり、逆に可撓性部材の山の頂部のみが集中的に磨耗したりすることが懸念されるところであるが、本実施の形態では、中空部１３の外側には複数の山部構成突起７が設けられているため、紙との接触部の可撓性が非常に高くなり、シート損傷やローラ損傷を回避することができる。特に、山部構成突起７の先端部が仮想円Ｃ３上に沿うように構成されていることで、弾性部材３の回転に伴って各山部構成突起７が紙に対して順次、滑らかに当接・離隔するので、損傷の防止効果がより高まっている。

さらに、上記のように紙との接触部の可撓性が高い場合には、紙送り時のローラの回転周長が都度ばらばらになり、紙送り量を把握することができなくなる問題が生じうるが、本実施の形態では、複数の谷部構成突起９によって、周長基準線が規定されており、各中空部１３に割り当てられた三つの山部構成突起７は圧縮されても、それらの先端は、周長基準線とほぼ面一の位置で止まる。すなわち、各山部構成突起７の半径方向内側には、対応する中空部１３が存在する一方、各谷部構成突起９は、対応する一対の中空部１３の間に設けられており、各谷部構成突起９の半径方向内側は、弾性部材３の中実の部分となる。よって、山部構成突起７の半径方向内側と、谷部構成突起９の半径方向内側とでは、剛性に大いに差異がある。従って、山部構成突起７の半径方向内側の剛性は相対的に低く、山部構成突起７近傍は容易に撓んで紙との広範囲の面接触を確保する一方、谷部構成突起９の半径方向内側の剛性は相対的に高く、三つの山部構成突起７の両側で山部構成突起７の変形量・変位量を抑えることができる。このため、紙との接触を好適に維持しながらもローラの回転周長については、一定に制御することができるようになっている。

なお、紙送りローラ１の外周が山部構成突起７及び谷部構成突起９で構成されることにより、上述した作用に加えて次のような作用もある。すなわち、各突起の間に、紙粉などの、ローラと紙との間に存在しうる介在物を一時的に受け容れることができ、介在物に起因した送り性能の悪化や、紙・ローラの損傷などを防止することができる。

さらに、本実施の形態に係る紙送りローラでは次のような利点もなる。印画紙の紙送りでは、例えば表面の条件、厚み、紙質などの各種条件が異なると、紙送りローラ１の紙に対する圧接条件もそれに応じて変更したいところである。ここで、紙送りローラが、摩擦力を確保する弾性部材と、それを支持するプラスチック部材とで構成されているような場合には、弾性部材の外周形態や弾性部材とプラスチック部材との接合態様を考慮して、弾性部材及びプラスチック部材の双方を大幅に設計変更せざるをえない。これに対して、本実施の形態に係る紙送りローラ１であれば、山部構成突起７及び谷部構成突起９と、中空部１３とが同一の弾性部材３のみによって画定されているため、弾性部材３だけを変更するだけでよい。よって、上記のように押し付け力を増加することなく摩擦力を稼ぐことが可能でありながら、設計変更にも容易に対応することができる。

さらに、本実施の形態に係る紙送りローラ１の中空部１３は、円形形状に形成されており、しかも、中空部１３の軸芯ＣＬ２は、貫通穴５の軸芯ＣＬ１と、三つの山部構成突起７の線対称部とを結ぶ仮想線ＶＬ１上に位置している。これにより次のような利点も得られている。本発明者の検討によれば、紙送りローラ１の紙に対する摩擦力は、材質の観点は別として構造の観点からは、中空部１３から弾性部材の半径方向外側の部分の肉厚に依拠するところが大きい。これに関し、本実施の形態においては、中空部１３を、直交２軸が線対称である形状のうちでも特に円形形状にし且つ仮想線ＶＬ１上に位置させたため、中空部１３の形成位置としては、仮想線ＶＬ１上における中空部１３の軸芯ＣＬ２を決定するだけで、上記肉厚の設定・管理を行うことができる。すなわち、例えば、直交２軸が線対称ではない半円形の中空部を採用した場合ならば、山部構成突起７に対する半円形形状の指向角度の設定・製造管理が問題となるところ、本実施の形態に係る円形の中空部１３ではそのような問題が生じない。よって、紙送りローラ１の紙に対する摩擦力に対しては、単にＶＬ１上での軸芯ＣＬ２の位置を決定するだけでよく、設計変更にも容易に対応することができる。

以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

本発明の実施の形態に係る紙送りローラの端面図である。 図１における部分拡大図である。

符号の説明

１ 紙送りローラ（シート送りローラ）
３ 弾性部材
５ 貫通穴
７ 山部構成突起
９ 谷部構成突起
１３ 中空部

Claims (3)

1. 少なくとも無負荷時に環状となる弾性部材を備え、
   前記弾性部材は、その軸芯方向と直交する縦断面においてみて環状に配列された複数の中空部を有し、
   前記弾性部材の外周には、複数の谷部構成突起と、複数の山部構成突起とが形成されており、
   前記複数の谷部構成突起は、対応する一対の前記中空部の離隔角度の間に配置されていると共に、周長基準線を規定しており、
   前記複数の山部構成突起は、対応する前記中空部の前記弾性部材における半径方向外側に配置されていると共に、前記周長基準線よりも前記半径方向外側に突出している
   シート送りローラ。
2. 前記複数の山部構成突起は、前記中空部毎に複数割り当てられており、
   前記中空部毎に、前記複数の山部構成突起の先端は、仮想円弧上に位置している
   請求項１に記載のシート送りローラ。
3. 前記中空部は、前記弾性部材のみによって画定されている
   請求項１又は２に記載のシート送りローラ。

Images