JPH07237328A - カラー画像転写装置の用紙搬送ローラおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部分的にエッチングむらが起っても、本来の
目的機能を発揮できる印刷用紙搬送ローラを歩留り良く
製作する。 【構成】 サイズの異なった孤立したレジストパターン
をローラ表面に複数形成してエッチングを行い、頂部の
サイズの異なった複数種類のマイクロ突起をローラ表面
に複数形成する。 【効果】 緻密な用紙搬送に適したサイズのマイクロ突
起を有する印刷用紙搬送ローラが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、用紙に対し各色に対
応したインクパターンを重ねて転写することによりカラ
ー画像の転写を行うカラー画像転写装置に係り、特にイ
ンクパターンの転写を行う転写部に対し用紙を繰り返し
搬送するための用紙搬送ローラおよびその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】カラー印刷装置やカラーファクシミリ、
カラーコピーなどのカラー画像転写装置では、Ｙ（イエ
ロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）の３原色の印刷
パターンを印刷用紙に重ね刷りすることによりカラー印
刷を行う。これらの機器の場合、重ね刷り過程で位置ず
れが起ると画像品質が著しく低下するため、 精密な用
紙搬送が必要である。図５にこの種のカラー画像転写装
置の１つであるカラ−印刷装置の構成を例示する。

【０００３】図５において、９は複数の発熱素子が配列
されてなるサーマルヘッド、１０はこのサーマルヘッド
９に対向配置されたプラテンローラである。６はインク
リボン、７はインクリボン６が巻回されてなる供給側イ
ンクリボンロールである。ここで、インクリボン６は、
上記３原色の各色のインクが長手方向に沿って順次帯状
に充填されてなるものである。インクリボン６は、転写
部たるサーマルヘッド９とプラテンローラ１０との間隙
部に挿通され、この転写部を通過したインクリボン６が
巻取りロール８によって巻き取られるようになってい
る。１１は転写部たるサーマルヘッド９およびプラテン
ローラ１０間に印刷用紙４を導入する用紙ガイドであ
る。また、１は印刷用紙搬送ローラ、２はゴムローラで
あり、その斜視図を図６に示す。

【０００４】これらの印刷用紙搬送ローラ１およびゴム
ローラ２は、印刷用紙４のうち転写部を通過した部分を
挟んだ状態で回動することにより印刷用紙４を矢印Ａ方
向およびＢ方向に往復運動させる。印刷用紙搬送ローラ
１は、ステンレスや炭素鋼その他の金属からなる母材を
用いて製作されたローラであり、その外周面には、図７
に示すように多数のマイクロ突起３，３，…がエッチン
グなどにより一様に形成されている。なお、ステンレス
以外の炭素鋼などを母材として印刷用紙搬送ローラ１を
作製する場合は、マイクロ突起３，３，…をエッチング
により形成した後で防錆や耐摩耗性向上のためメッキを
施すこともある。また、マイクロ突起の形成方法として
は、ローラ表面を直接エッチングする方法の他、薄平板
にマイクロ突起３，３，…を形成した後、この薄板をロ
ーラ表面にスパイラル状にはり付ける方法がある。

【０００５】マイクロ突起３，３，…の配列、密度直径
は用紙種類（例えば普通紙、合成紙、コート紙、プラス
チックフィルム、プラスチックシート、その他）により
異なるが突起形状は一様なサイズになっている。ただ
し、エッチング時のエッチングむらなどによりマイクロ
突起のサイズに多少のバラツキが生じる。図８はこれら
のマイクロ突起３，３，…の配列状態を例示する平面図
である。図８において、一点鎖線Ｍは印刷用紙搬送ロー
ラ１の軸芯を表わしている。また、図８では、各マイク
ロ突起３，３，…の配列方向が明瞭に理解され得るよう
に、各マイクロ突起の中心間を直線によって結んだ。こ
の図８に示すように、各マイクロ突起３，３，…は、印
刷用紙搬送ローラ１の軸芯と角度θをなす方向にピッチ
Ｐ₂間隔で、この方向とは垂直な方向にピッチＰ₁間隔で
配列されている。

【０００６】図９は１個のマイクロ突起３を印刷用紙搬
送ローラ１の軸芯Ｍを含む平面によって切断した場合の
縦断面図である。以上掲げた図７〜図９から分かるよう
に、各マイクロ突起３は切頭円錐形状であり、マイクロ
突起３の横断面の径は頂部へ進むに従って徐々に小さく
なっている。カラープリンタなどの場合、マイクロ突起
３の頂部の直径Ｄは通常数μｍ〜数百μｍとされ、高さ
Ｈは数μｍ〜数百μｍとされる。

【０００７】以下、上述したカラー印刷装置によって行
われるカラー印刷に係る動作を図５により説明する。ま
ず、第１色目（たとえば、イエロー）の印刷を行うた
め、印刷用紙搬送ローラ１が図示せぬパルスモータによ
って正転駆動される。この結果、印刷用紙４が印刷用紙
搬送ローラ１とゴムローラ５とにより挟持され、図５に
おける矢印Ａ方向へ搬送される。この場合、印刷用紙４
は、図１０に示すように、ゴムローラ５により印刷用紙
搬送ローラ１の外周全面に形成されたマイクロ突起３，
３，…の各頂部に押し付けられるが、突起の頂部の径Ｄ
が小さい場合は、各頂部が印刷用紙４にくい込むことと
なる。このため、印刷用紙４と印刷用紙搬送ローラ１と
の間には大きな摩擦力が発生し、印刷用紙４は印刷用紙
搬送ローラ１の回動に対して滑ることなく追従し搬送さ
れることとなる。また、この印刷用紙４の搬送と並行
し、巻取りロール８によるインクリボン６の巻取りが行
われ、この結果、インクリボン６が供給側インクリボン
ロール７から送り出され、サーマルヘッド９とプラテン
ローラ１０との間隙を経てリボン巻取ローラ８側へ送ら
れる

【０００８】この間、サーマルヘッド９は、プラテンロ
ーラ１０に向けて圧接される。そして、インクリボン６
と印刷用紙４とが搬送される速度と同期し、サーマルヘ
ッド９の各発熱素子が文字データや画像データ等の印刷
データに基づいて駆動される。この結果、発熱素子が発
する熱によってインクリンボン６に充填された第１色目
のカラーインク（たとえば、イエロー）が溶融し、印刷
用紙４に熱転写される。

【０００９】次に、上記印刷用紙４に他のカラーインク
（たとえば、マゼンダ）を重ねて熱転写するために、そ
の準備段階として、以下の動作が行われる。まず、サー
マルヘッド９はプラテンローラ１０から離される。そし
て、この状態において、印刷用紙搬送ローラ１が逆転駆
動され、印刷用紙４が図４における矢印Ｂ方向へ搬送さ
れる。また、この動作と並行し、インクリボン６がリボ
ン巻取ローラ８によって巻き取られる。

【００１０】次に、上記第１色目の場合と同様な動作に
より第２色目（たとえば、マゼンダ）の印刷が行われ
る。すなわち、印刷用紙搬送ローラ１が図示せぬパルス
モータによって正転駆動されると共にリボン巻取ローラ
８によるインクリボン６の巻取りが行われ、印刷用紙４
およびインクリボン６がサーマルヘッド９とプラテンロ
ーラ１２との間隙を経て図４の矢印Ａ方向へ搬送され
る。そして、第１色目と同様に、サーマルヘッド９の各
発熱素子が印刷データに基づいて駆動され、印刷用紙４
に対し第２色目のインクが転写される。以下同様にし
て、他の色のカラーインクの転写が行われ、１枚の印刷
用紙４に文字や画像等がカラー印刷される。

【００１１】次に図１１を参照し、上述した印刷用紙搬
送ローラ１のマイクロ突起３の形成工程について説明す
る。まず、ローラの素材になる金属１３にレジストを塗
付する。そして、露光、現像により、（ａ）に示すよう
にマスクパターン１２を形成する。次にローラ全体をエ
ッチング液に入れ、素材金属をエッチングを行う。この
結果、（ｂ）に示すように金属１３におけるマスクパタ
ーン１２から露出した部分が次第にエッチングされてゆ
くので、（ｃ）に示すように目的とするエッチング深さ
Ｈになるまでエッチングを進める。そして、エッチング
終了後、レジストを除去する。この結果、（ｄ）に示す
ように表面にマイクロ突起の形成されたローラが得られ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したマ
イクロ突起の形成工程において、ローラ全面を一様にエ
ッチングすることは困難であり、部分的にエッチングが
早く進行したり、逆に遅く進行したりする。ここで、エ
ッチングが早く進行した部分は極端な場合、突起が消失
してしまう。このため、目的機能を発揮できるマイクロ
突起ローラの歩留りは、ローラが大形化する程悪くな
る。また、印刷用紙の種類によりマイクロ突起の適正な
直径Ｄは異なったものとなるが、上述した従来の印刷用
紙搬送ローラは、１種類の直径のマイクロ突起が形成さ
れてなるものであるため、種類の異なった用紙を取り扱
うことができない。

【００１３】この発明は以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、以下の目的を達成するものである。 （１）製作中、部分的にエッチングむらが起っても、本
来の目的機能を発揮できる用紙搬送ローラを歩留り良く
製作できる方法を提供する。 （２）複数種類の用紙を緻密に搬送することができる用
紙搬送ローラを提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
対向配置されたローラとの間に用紙を挟み、該用紙が各
色に対応した画像転写を行う転写部を繰り返し通過する
ように該用紙の搬送を行うカラー画像転写装置装置の用
紙搬送ローラにおいて、頂部のサイズの異なった複数種
類の突起部が表面に複数形成されてなることを特徴とす
るカラー画像転写装置の用紙搬送ローラを要旨とする。
請求項２に係る発明は、対向配置されたローラとの間に
用紙を挟み、該用紙が各色に対応した画像転写を行う転
写部を繰り返し通過するように該用紙の搬送を行うカラ
ー画像転写装置の用紙搬送ローラの製造方法において、
各々相互に孤立し、かつ、サイズの異なった複数種類の
パターン群からなるレジストパターンを母材の表面に形
成し、該レジストパターンをマスクとしてエッチング処
理を施すことにより該母材の表面に頂部のサイズの異な
った複数種類の突起部を複数形成することを特徴とする
カラー画像転写装置の用紙搬送ローラの製造方法を要旨
とする。

【００１５】

【作用】上記請求項１に係る用紙搬送ローラによれば、
頂部のサイズの異なった複数種類の突起が表面に形成さ
れているので、種類の異なった用紙であっても緻密に搬
送することができる。上記請求項２に係る製造方法によ
れば、エッチングむらが生じた場合であっても、目標と
するサイズの突起が形成された用紙搬送ローラを製造す
ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照し、本発明の一実施例につ
いて説明する。本実施例に係る用紙搬送ローラの製造工
程では、前掲図１１により説明したマイクロ突起の形成
工程において、マイクロ突起の形成のためのレジストパ
ターンとして、２種類以上のサイズのマイクト突起に対
応したレジストパターンを使用する。図１はその一例を
示すものであり、同図では、Ｄ₁，Ｄ₂，Ｄ₃の３種類の
径に対応した各レジストパターンがローラ表面に形成さ
れている。図１に示すものでは、Ｄ₁＜Ｄ₂＜Ｄ₃ の関係
があり、例えばねらいとするマイクロ突起の頂部の径Ｄ
を形成するのに必要なレジストパターン径をＤ₂に一致
させておく。

【００１７】このようにパターン形成されたローラのエ
ッチングを行うと、ローラ表面のうちエッチングの早い
部分では、極端な場合、径がＤ₁であるレジストパター
ンの下部は突起が全く形成されない。また、径がＤ₂ で
あるレジストパターンの下部には目的径より小さい径の
マイクロ突起が形成される。しかしながら、径がＤ₃で
あるレジストパターンの下部には、ほぼ目的径Ｄに近い
径のマイクロ突起が形成される。

【００１８】一方、ローラ表面のうちエッチング速度の
遅い部分では、径がＤ₂であるレジストパターンの下部
に形成される突起の径は目的径Ｄより大きくなってしま
うが、径がＤ₁であるレジストパターンの下部にはほぼ
目的径Ｄに近いサイズのマイクロ突起が形成される。な
お、実際にマイクロ突起ローラを作成する場合、突起の
必要な部位は、図１０に示すようにゴムローラ２と接す
る部位だけであり、マイクロ突起は必ずしも全面に均一
に形成させる必要はなくゴムローラと接触する必要部位
だけに形成してもよい。

【００１９】今回、本出願を行うに際し、上記製造方法
の効果を確認すべく印刷用紙搬送ローラの試作を行っ
た。今回の試作では、上記図１に示す各レジストパター
ンの径をＤ₁＝１３５μｍ，Ｄ₂＝１４５μｍ，Ｄ₃＝１
５７μｍとし、ローラの母材としてステンレス丸棒を用
いた。試作フローは図２に示す通りである。以下試作手
順について説明する。まず、ステンレス丸棒を用意し
（ステップＳ１）、その表面に対し脱脂・洗浄処理を施
した（ステップＳ２）。次いで塩化第二鉄溶液（ＦｅＣ
ｌ₃：５０ｇ，ＨＣｌ：５００ｍｌ，Ｈ₂Ｏ：１０００ｍ
ｌ）を使用し、ステンレス丸棒に対するソフトエッチン
グを２分間行った（ステップＳ３）。次に丸棒表面にレ
ジストを塗布し、フォトリソグラフィーにより、図１に
示すようなレジストパターンを形成した（ステップＳ
４）。次にシュウ酸溶液（Ｈ₂Ｃ₂Ｏ₄・２Ｈ₂Ｏ：２００
ｇ＋Ｈ₂Ｏ：２０００ｍｌ）の満たされた液槽にレジス
トパターンの形成された丸棒を浸し、電極間隔２００ｍ
ｍ、電圧５Ｖ、エッチング速度約１μｍ／１．５分の条
件で電解エッチングを行った（ステップＳ５）。そし
て、この電解エッチングが終了した後、表面粗さ計によ
るエッチング深さの測定を行うと共に顕微鏡付きＸ−Ｙ
テーブルによるマイクロ突起の形状寸法測定を行った
（ステップＳ６）。さらに詳述すると、このステップＳ
６では、試作により得られたローラの表面のうち正常に
エッチングされた部分、遅くエッチングされた部分およ
び早くエッチングされた部分の各部についてエッチング
により形成されたマイクロ突起の寸法を測定した。結果
を以下の表に示す。

【００２０】 表 レジストパターンの径 仕上り径 エッチング深さ 正常に Ｄ₁＝１３５μｍ １９μｍ ５０μｍ エッチング Ｄ₂＝１４５μｍ ３１μｍ ５０μｍ された部分 Ｄ₃＝１５７μｍ ４２μｍ ５０μｍ 遅く Ｄ₁＝１３５μｍ ３０μｍ ４５μｍ エッチング Ｄ₂＝１４５μｍ ４２μｍ ４５μｍ された部分 Ｄ₃＝１５７μｍ ５５μｍ ４５μｍ 早く Ｄ₁＝１３５μｍ ８μｍ ５５μｍ エッチング Ｄ₂＝１４５μｍ １５μｍ ５５μｍ された部分 Ｄ₃＝１５７μｍ ３１μｍ ５５μｍ

【００２１】上記表より、目的とするマイクロ突起の直
径３０μｍがいずれの部分でも得られていることが理解
されよう。

【００２２】＜変形例＞以上説明した実施例では、径の
異なったマイクロ突起をローラ表面全域に亙って一様に
分散配置させたが、例えば図３または図４に示すように
ローラ表面を複数のゾーンに区分し、各ゾーンにより異
なった径のマイクロ突起を形成してもよい。また、上記
実施例では本発明をカラー印刷装置に適用した場合を説
明したが、カラー複写機等、高精度な搬送制御が必要と
される他のカラー画像転写装置の用紙搬送ローラに本発
明を適用し得ることは言うまでもない。また、突起形状
も円としていたが、必ずしも円形である必要はなく、３
角形、４角形、多角形、星形、楕円など、任意の形でも
よい。また、ステンレス以外の炭素鋼などを母材として
用紙搬送ローラを作製する場合は、マイクロ突起をエッ
チングにより形成した後で防錆や耐摩耗性向上のためメ
ッキを施してもよい。また、マイクロ突起の形成方法と
しては、上記実施例のように丸棒をエッチングする他、
用紙搬送ローラの表面部の母材として薄平板を使用し、
この母材たる薄平板に上記実施例に開示の方法によって
マイクロ突起を形成した後、この薄平板をローラ表面に
スパイラル状に貼り付けてもよい。

【００２３】

【発明の効果】マイクロ突起を有する印刷用紙搬送ロー
ラでは、ある寸法範囲に入ったマイクロ突起が必要密度
で分布していることが必要がある。請求項２に係る製造
方法によれば、複数種類のサイズのマイクロ突起を形成
するので、エッチングむらが生じた場合であっても、適
切なサイズのマイクロ突起をローラ表面に形成すること
ができ、印刷用紙搬送ローラの歩留りを飛躍的に向上さ
せることができる。また、カラープリンタなどでは、普
通紙、コート紙、プラスチックフィルムなど種々の用紙
が使用されるが、マイクロ突起の頂部の適正直径寸法
は、用紙の種類により異なる。しかしながら、本願請求
項１に係る印刷用紙搬送ローラは、異なるサイズのマイ
クロ突起が必要密度で存在するため、これら種類の異な
る用紙に対しても、適正な用紙搬送を行うことができる

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例による印刷用紙搬送ロー
ラの製造工程においてレジストパターンがローラ表面に
形成された状態を示す図である。

【図２】 同実施例の効果を確認すべく行った印刷用紙
搬送ローラの試作のフローである。

【図３】 この発明の変形例を示す図である。

【図４】 この発明の変形例を示す図である。

【図５】 カラー印刷装置の構成を例示する図である。

【図６】 同装置における印刷用紙搬送ローラおよびゴ
ムローラを示す図である。

【図７】 同印刷用紙搬送ローラの表面に形成されたマ
イクロ突起を示す斜視図である。

【図８】 同マイクロ突起の配列状態を示す平面図であ
る。

【図９】 同マイクロ突起の縦断面図である。

【図１０】 印刷用紙が印刷用紙搬送ローラおよびゴム
ローラに挟まれた状態を示す図である。

【図１１】 マイクロ突起の形成工程を示す図である。

【符号の説明】

Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３……マイクロ突起形成のための各レジ
ストパターンのサイズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向配置されたローラとの間に用紙を挟
   み、該用紙が各色に対応した画像転写を行う転写部を繰
   り返し通過するように該用紙の搬送を行うカラー画像転
   写装置装置の用紙搬送ローラにおいて、 頂部のサイズの異なった複数種類の突起部が表面に複数
   形成されてなることを特徴とするカラー画像転写装置の
   用紙搬送ローラ。
2. 【請求項２】 対向配置されたローラとの間に用紙を挟
   み、該用紙が各色に対応した画像転写を行う転写部を繰
   り返し通過するように該用紙の搬送を行うカラー画像転
   写装置の用紙搬送ローラの製造方法において、 各々相互に孤立し、かつ、サイズの異なった複数種類の
   パターン群からなるレジストパターンを母材の表面に形
   成し、該レジストパターンをマスクとしてエッチング処
   理を施すことにより該母材の表面に頂部のサイズの異な
   った複数種類の突起部を複数形成することを特徴とする
   カラー画像転写装置の用紙搬送ローラの製造方法。