JP6308153B2 - 搬送ローラー、及び、紙処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送ローラー、及び、紙処理装置に関する。

従来、画像形成装置において、ブリードを防止する種々の技術が知られている。

例えば、弾性層と被覆層とを備える半導電性ローラーが開示されている（特許文献１参照）。上記半導電性ローラーは、被覆層の内外周面にイオン導電剤の移行を防止するブリード防止層を備える。具体的には、ブリード防止層は、例えば、フッ素樹脂、又は、シリコーン樹脂のような樹脂が用いられる。

特許文献１には、上記半導電性ローラーによれば、ブリードを防止することができると記載されている。

特開２００５−２６６３１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の半導電性ローラーでは、表面層がフッ素樹脂、又は、シリコーン樹脂のような樹脂であるため、記録用紙の搬送力が低く、搬送ローラーには適用できないという課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録用紙の搬送力が高く、且つ、ブリードを抑制することの可能な搬送ローラー、紙処理装置、及び、画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の搬送ローラーは、シート状の紙を搬送する搬送ローラーであって、芯体、第１弾性層、遮蔽層、及び、第２弾性層を備える。前記芯体は、前記搬送ローラーの中心軸を構成する。前記第１弾性層は、芯体の外周に配置され、弾性を有する。前記遮蔽層は、前記第１弾性層の外周に配置され、ブリードを遮蔽する。前記第２弾性層は、前記遮蔽層の外周に配置され、弾性を有する。

本発明の搬送ローラー、及び、紙処理装置によれば、記録用紙の搬送力が高く、且つ、ブリードを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す側面図である。 図１に示す各種ローラーに適用される第１実施形態に係る搬送ローラーの構成を示す図である。（ａ）は、正面断面図であり、（ｂ）は側面断面図である。 図１に示す各種ローラーに適用される第２実施形態に係る搬送ローラーの構成を示す図である。（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は正面断面図である。 図３に示す搬送ローラーの側面断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面（図１〜図４）を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

まず、図１を参照して、本実施形態に係る給紙装置の一例の画像形成装置１について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す図である。

図１に示すように、画像形成装置１は、記録用紙Ｐ上に画像を形成する装置であって、筐体１０、給紙部２、搬送部Ｌ、トナー補給ユニット３、画像形成ユニット４、転写部５、定着部７、及び、排出部８を備える。

＜第１実施形態＞
次に、図２を参照して、第１実施形態に係る搬送ローラー９の構成について説明する。図２は、図１に示す各種ローラーに適用される第１実施形態に係る搬送ローラー９の構成を示す図である。図２（ａ）は、正面断面図であり、図２（ｂ）は側面断面図である。搬送ローラー９は、図１に示す搬送部Ｌに配置された搬送ローラーに好適に使用される。また、図１に示す加熱ローラー７１、加圧ローラー７２、帯電ローラー、現像ローラー、及び、転写ローラーとしても使用することができる。

搬送ローラー９は、芯体９１、第１弾性層９２、遮蔽層９３、及び、第２弾性層９４を備える。芯体９１は、搬送ローラー９の軸を構成する部材であって、ニッケル、アルミニウム、ステンレスのような腐食し難い金属で形成されている。第１実施形態では、芯体９１は、例えば、ステンレスで形成されている。また、芯体９１は、例えば、直径１０ｍｍの円柱状に形成されている。

第１弾性層９２は、芯体９１の外周に配置され、弾性を有する層である。具体的には、第１弾性層９２は、ＶＭＱ（シリコーンゴム）、ＡＵ（ウレタンゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン三元共重合ゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、及び、ＩＲ（イソプレンゴム）のようなゴムで形成されている。第１実施形態では、第１弾性層９２は、例えば、ＥＰＤＭで形成されている。また、第１弾性層９２の厚みは、例えば、１０ｍｍである。

遮蔽層９３は、第１弾性層９２の外周に配置され、ブリードを遮蔽する層である。遮蔽層９３は、金属又は樹脂で形成されている。具体的には、遮蔽層９３は、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、及び、真鍮のような金属で形成されている。第１実施形態では、遮蔽層９３は、例えば、ニッケルで形成されている。また、遮蔽層９３は、ナイロン、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＦＡ（フッ素樹脂）、及び、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）のような樹脂で形成されていてもよい。また、遮蔽層９３の厚みは、所定厚み（例えば、１ｍｍ）以下に形成されている。具体的には、遮蔽層９３の厚みは、例えば、０．１ｍｍである。

また、図２（ｂ）に示すように、遮蔽層９３の幅方向の端部９３１は、第１弾性層９２の端面を覆い、芯体９１に接続されている。

第２弾性層９４は、遮蔽層９３の外周に配置され、弾性を有する層である。具体的には、第２弾性層９４は、ＶＭＱ（シリコーンゴム）、ＡＵ（ウレタンゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン三元共重合ゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、及び、ＩＲ（イソプレンゴム）のようなゴムで形成されている。第１実施形態では、第２弾性層９４は、例えば、ＥＰＤＭで形成されている。また、第２弾性層９４の厚みは、例えば、２ｍｍである。

上述のように、第１弾性層９２、及び、第２弾性層９４を備えるため、搬送ローラー９は、充分な弾性を有する。よって、搬送ローラー９の記録用紙Ｐの搬送力を高くすることができる。また、ブリードを遮蔽する遮蔽層９３によって第１弾性層９２が覆われているため、第１弾性層９２のブリードを抑制することができる。

また、遮蔽層９３が、金属で形成されているため、第１弾性層９２のブリードを確実に遮蔽することができる。第１実施形態では、遮蔽層９３が、ニッケルで形成されている場合について説明したが、その他の種類の金属で形成されている形態でもよい。例えば、遮蔽層９３が、鉄、銅、アルミニウム、ステンレス、又は、真鍮で形成されている形態でもよい。

更に、遮蔽層９３は、樹脂で形成されている形態でもよい。例えば、遮蔽層９３が、ナイロン、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＦＡ（フッ素樹脂）、又は、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）で形成されている形態でもよい。

加えて、遮蔽層９３が、予め設定された所定厚み（例えば、１ｍｍ）以下に（例えば、０，１ｍｍに）形成されているため、搬送ローラー９の弾性を向上することができる。よって、弾性を有しない遮蔽層９３が薄い程、搬送ローラー９の弾性が向上するため、搬送ローラー９による用紙Ｐの搬送力を向上することができる。

また、第２弾性層９４は、予め設定された所定厚み（５ｍｍ）以下に（例えば、２ｍｍに）形成されているため、搬送ローラー９のブリードを更に効果的に抑制することができる。

また、遮蔽層９３の幅方向の端部９３１は、第１弾性層９２の端面を覆い、芯体９１に接続されているため、第１弾性層９２のブリードを更に効果的に抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図３、図４を参照して、第２実施形態に係る搬送ローラー９ａの構成について説明する。図３は、図１に示す各種ローラーに適用される第２実施形態に係る搬送ローラー９ａの構成を示す図である。図３（ａ）は、側面図であり、図３（ｂ）は正面断面図である。図４は、図３に示す搬送ローラー９ａの側面断面図である。搬送ローラー９ａは、図１に示す搬送部Ｌに配置された搬送ローラーに好適に使用される。また、図１に示す加熱ローラー７１、加圧ローラー７２、帯電ローラー、現像ローラー、及び、転写ローラーとしても使用することができる。

図３（ａ）に示すように、搬送ローラー９ａは、幅方向に所定の間隔で配置された複数個の幅狭ローラー９２ａを有する分割ローラーである。幅狭ローラー９２ａの幅は、例えば、１０ｍｍである。幅狭ローラー９２ａは、その軸方向の中心位置に芯体９１ａが貫通し、芯体９１ａに固定されている。

幅狭ローラー９２ａは、図３（ｂ）に示すように、第１弾性層９２１ａ、遮蔽層９２２ａ、及び、第２弾性層９２３ａを備える。芯体９１ａは、搬送ローラー９ａの軸を構成する部材であって、ニッケル、アルミニウム、ステンレスのような腐食し難い金属で形成されている。第２実施形態では、芯体９１ａは、例えば、ステンレスで形成されている。また、芯体９１ａは、例えば、直径１０ｍｍの円柱状に形成されている。

第１弾性層９２１ａは、芯体９１ａの外周に配置され、弾性を有する層である。具体的には、第１弾性層９２１ａは、ＶＭＱ（シリコーンゴム）、ＡＵ（ウレタンゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン三元共重合ゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、及び、ＩＲ（イソプレンゴム）のようなゴムで形成されている。第２実施形態では、第１弾性層９２１ａは、例えば、ＥＰＤＭで形成されている。また、第１弾性層９２１ａの厚みは、例えば、１０ｍｍである。

遮蔽層９２２ａは、第１弾性層９２１ａの外周に配置され、ブリードを遮蔽する層である。遮蔽層９２２ａは、金属又は樹脂で形成されている。具体的には、遮蔽層９２２ａは、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、及び、真鍮のような金属で形成されている。第２実施形態では、遮蔽層９２２ａは、例えば、ニッケルで形成されている。また、遮蔽層９２２ａは、ナイロン、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＦＡ（フッ素樹脂）、及び、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）のような樹脂で形成されていてもよい。また、遮蔽層９２２ａの厚みは、所定厚み（例えば、１ｍｍ）以下に形成されている。具体的には、遮蔽層９２２ａの厚みは、例えば、０．１ｍｍである。

また、図４に示すように、遮蔽層９２２ａの幅方向の端部９２４ａは、第１弾性層９２１ａの端面を覆い、芯体９１ａに接続されている。

第２弾性層９２３ａは、遮蔽層９２２ａの外周に配置され、弾性を有する層である。具体的には、第２弾性層９２３ａは、ＶＭＱ（シリコーンゴム）、ＡＵ（ウレタンゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン三元共重合ゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、及び、ＩＲ（イソプレンゴム）のようなゴムで形成されている。第２実施形態では、第２弾性層９２３ａは、例えば、ＥＰＤＭで形成されている。また、第２弾性層９２３ａの厚みは、例えば、２ｍｍである。

上述のように、第１弾性層９２１ａ、及び、第２弾性層９２３ａを備えるため、搬送ローラー９ａは、充分な弾性を有する。よって、搬送ローラー９ａによる用紙Ｐの搬送力を高くすることができる。また、ブリードを遮蔽する遮蔽層９２２ａによって第１弾性層９２１ａが覆われているため、第１弾性層９２１ａのブリードを抑制することができる。

また、遮蔽層９２２ａが、金属で形成されているため、第１弾性層９２１ａのブリードを確実に遮蔽することができる。第２実施形態では、遮蔽層９２２ａが、ニッケルで形成されている場合について説明したが、その他の種類の金属で形成されている形態でもよい。例えば、遮蔽層９２２ａが、鉄、銅、アルミニウム、ステンレス、又は、真鍮で形成されている形態でもよい。

更に、遮蔽層９２２ａは、樹脂で形成されている形態でもよい。例えば、遮蔽層９２２ａが、ナイロン、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＦＡ（フッ素樹脂）、又は、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）で形成されている形態でもよい。

加えて、遮蔽層９２２ａが、予め設定された所定厚み（例えば、１ｍｍ）以下に（例えば、０，１ｍｍに）形成されているため、搬送ローラー９ａの弾性を向上することができる。よって、弾性を有しない遮蔽層９２２ａが薄い程、搬送ローラー９ａの弾性が向上するため、搬送ローラー９による用紙Ｐの搬送力を向上することができる。

また、第２弾性層９２３ａは、予め設定された所定厚み（５ｍｍ）以下に（例えば、２ｍｍに）形成されているため、搬送ローラー９のブリードを更に効果的に抑制することができる。

また、遮蔽層９２２ａの幅方向の端部９２４ａは、第１弾性層９２１ａの端面を覆い、芯体９１ａに接続されているため、第１弾性層９２１ａのブリードを更に効果的に抑制することができる。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、下記に示す（１）〜（４））。図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合がある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（１）第１実施形態及び第２実施形態では、搬送ローラー９、９ａが画像形成装置１に配置される場合について説明したが、搬送ローラー９、９ａがシート状の紙を搬送し、処理を行う紙処理装置に配置される形態であればよい。なお、紙処理装置とは、具体的には、例えば、紙幣の枚数を数える紙幣処理装置、シート状の紙を所定枚数（例えば、３００枚）毎に積層する紙処理装置のような装置である。

（２）第１実施形態及び第２実施形態では、第１弾性層９２、９２１ａの材質と第２弾性層９４、９２３ａとの材質が同一である場合について説明したが、第１弾性層９２、９２１ａの材質と第２弾性層９４、９２３ａとの材質が異なる形態でもよい。この場合には、第２弾性層９４、９２３ａの材質として、ブリードの発生し難い材質を選定することが好ましい。

（３）第１実施形態及び第２実施形態では、遮蔽層９３、９２２ａがニッケルで形成されている場合について説明したが、遮蔽層９３、９２２ａがその他の金属で形成されている形態でもよいし、遮蔽層９３、９２２ａが樹脂で形成されている形態でもよい。

（４）第１実施形態及び第２実施形態では、搬送ローラー９、９ａが第１弾性層９２、９２１ａ、遮蔽層９３、９２２ａ及び第２弾性層９４、９２３ａの３層を有する場合について説明したが、搬送ローラー９、９ａが３層以上の層を有する形態でもよい。例えば、搬送ローラー９、９ａが第１弾性層９２、９２１ａ、及び、遮蔽層９３、９２２ａの外周に、弾性を有する弾性層とブリードを遮蔽する遮蔽層とを備え、更に、その外周に第２弾性層９４、９２３ａが形成されている形態でもよい。この場合には、搬送ローラー９、９ａが５層構造となる。更に、同様にして、搬送ローラー９、９ａが７層構造、９層構造を有する形態でもよい。層の個数が多い程、ブリードを抑制する効果を向上することができる。

本発明は、搬送ローラー、及び、紙処理装置に利用可能である。

１ 画像形成装置
２ 給紙部
３ トナー補給ユニット
４ 画像形成ユニット
５ 転写部
７ 定着部
８ 排出部
９ 搬送ローラー
９１ 芯体
９２ 第１弾性層
９３ 遮蔽層
９４ 第２弾性層
９ａ 搬送ローラー
９１ａ 芯体
９２ａ 幅狭ローラー
９２１ａ 第１弾性層遮蔽層
９２２ａ 遮蔽層
９２３ａ 第２弾性層
Ｌ 搬送部

Claims (11)

1. シート状の紙を搬送する搬送ローラーであって、
   前記搬送ローラーの中心軸を構成する芯体と、
   前記芯体の外周に配置され、弾性を有する第１弾性層と、
   前記第１弾性層の外周に配置され、ブリードを遮蔽する遮蔽層と、
   前記遮蔽層の外周に配置され、弾性を有する第２弾性層と
   を備え、
   前記遮蔽層は、前記第１弾性層の端面を覆い、前記芯体に接続されている、搬送ローラー。
2. 前記第１弾性層は、ゴムで形成され、
   前記遮蔽層は、ニッケルで形成される、請求項１に記載の搬送ローラー。
3. 前記遮蔽層は、樹脂で形成されている、請求項１に記載の搬送ローラー。
4. 前記遮蔽層は、ナイロン、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＦＡ（フッ素樹脂）、及び、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）のうち、少なくともいずれか１つを含む、請求項３に記載の搬送ローラー。
5. 前記遮蔽層は、予め設定された所定厚み以下に形成される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の搬送ローラー。
6. 前記第１弾性層及び前記第２弾性層は、ＶＭＱ（シリコーンゴム）、ＡＵ（ウレタンゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン三元共重合ゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、及び、ＩＲ（イソプレンゴム）のうち、少なくともいずれか１つを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の搬送ローラー。
7. 前記第２弾性層は、予め設定された所定厚み以下に形成されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の搬送ローラー。
8. 前記第２弾性層の幅は、前記第１弾性層の幅と同一であり、
   前記遮蔽層の幅は、前記第１弾性層の幅より大きい、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の搬送ローラー。
9. 前記搬送ローラーは、幅方向に所定の間隔で配置された複数個の幅狭ローラーを有する分割ローラーである、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の搬送ローラー。
10. 前記幅狭ローラーの幅は、前記幅狭ローラーの直径より小さく、
    前記幅狭ローラーの幅は、互いに隣接する前記幅狭ローラーの間の前記芯体の幅より大きく、
    前記芯体の直径は、互いに隣接する前記幅狭ローラーの間の前記芯体の幅より小さい、請求項９に記載の搬送ローラー。
11. シート状の紙を搬送し、処理を行う紙処理装置であって、
    前記シート状の紙の処理を行う紙処理部と、
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の搬送ローラーと
    を備える、紙処理装置。

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