JPH0885646A

JPH0885646A - 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

Info

Publication number: JPH0885646A
Application number: JP25105394A
Authority: JP
Inventors: Hayami Sugiyama; 早実杉山; Shigeyuki Kawamura; 茂之川村; Kazuhiro Tsuji; 一弘逵; Katsu Mitsushima; 且光島
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1994-07-21
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】丸棒状の素材表面の所要部分にのみマイクロ
突起を形成した用紙搬送用ローラ及びその製造方法、並
びにゴムからの染み出し物質や再転写等によるローラ痕
を発生せず、耐摩耗性に優れたピンチローラを提供する
こと。【構成】単体の丸棒状素材表面にマイクロ突起形成部
及びマイクロ突起非形成部を有し、マイクロ突起頂部の
ローラ外径Ｄ₁より小さく、かつマイクロ突起底部外
径、すなわちＤ₁からマイクロ突起の高さＨを２倍した
値を引いた寸法よりも大きいマイクロ突起非形成部のロ
ーラ外径Ｄ₂をもつ。また、ローラ表面に形成するマイ
クロ突起の高さ、頂部の直径、形成密度及び突起配置に
対し、用紙搬送時に用紙表面を傷つけず、かつ正確な用
紙搬送性を示す値が与えられている。【効果】マイクロ突起形成部及びマイクロ突起非形成
部の各部における用紙搬送量が一致するため、精密な用
紙搬送を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、用紙に対し三原色に
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わり、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及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】カラープリンタ、ＦＡＸ、コピー機など
カラー画像をプリントする装置では、転写を行うカラー
画像をＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）
の三原色に色分解し、各色に対応する画像を一枚の用紙
に重ね合わせてプリントすることにより、カラー画像を
作り出している。高品位の高精細カラー画像を得るため
には、プリント時において各色の画像にずれが生じない
よう厳密な用紙の位置合わせが要求される。したがっ
て、各色に対応した画像転送を行う転写部に、繰り返し
用紙を通過させるための搬送を行うカラー画像転写装置
の場合、精密な用紙搬送が要求される。

【０００３】図１８にカラー画像転写装置の一例として
熱転写カラープリンタのプリント機構を示す。４は用紙
であり、このカラー画像転写装置よってカラー画像が転
写される。１は用紙搬送ローラであり、ステンレスまた
は炭素鋼等の金属材料を用いて、１本の円柱状の母材に
エッチング処理を施すことにより、表面に図１９に示す
マイクロ突起３が数千〜数十万個ほど形成されている。
これらのマイクロ突起３は通常図２０に示す断面形状を
有する。また、マイクロ突起３の頂部の直径Ｍ及びマイ
クロ突起３の高さＨは、共に数μｍ（マイクロメート
ル）〜数百μｍの大きさである。

【０００４】２は芯金をゴムで被覆させたピンチローラ
であり、用紙搬送ローラ１に対向して設置され、用紙搬
送ローラ１とピンチローラ２とで用紙４を挟んで搬送す
る。ピンチローラ２は、通常図２１（ａ），（ｂ），
（ｃ）のいずれかの構造を有するが、いずれのピンチロ
ーラにおいても断面形状に差異はなく、全て図２２に示
すような構造を有する。図２２において、５０は段付き
芯金であり、ステンレス等の金属材料が使用される。５
１はゴム層であり、シリコンゴムやクロロプレンゴム等
により、段付き芯金５０の外周に形成される。

【０００５】６はカラーリボンであり、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色
のインクが長手方向に順次一定の長さで塗布されてお
り、供給側インクリボンロール７に巻かれている。８は
巻取りローラであり、用紙搬送速度と同期してカラーリ
ボン６を巻き取る。９はサーマルヘッドであり、発熱素
子が配列されており、カラーリボン６に熱を加えること
により、色分解されたカラー画像を各色に対応する画像
ごとに用紙４へ転写する。１０はプラテンローラであ
り、サーマルヘッド９に対向配置され、プリント時はサ
ーマルヘッド９に用紙４及びカラーリボン６を介して圧
接している。１１は用紙ガイドローラであり、サーマル
ヘッド９及びプラテンローラ１０の間に用紙４を導入す
る。

【０００６】次に、上述したカラー画像転写装置による
カラープリント動作について説明する。まず、第１色目
（例えばイエローとする）の画像をプリントするため
に、用紙搬送ローラ１がパルスモータ（図示略）により
正転し、用紙搬送ローラ１及びピンチローラ２で用紙４
を挟み、用紙４を図１８中Ａの方向へ搬送する。用紙４
の搬送に伴い、巻き取りロール８がカラーリボン６の巻
き取りを開始し、これによりカラーリボン６がサーマル
ヘッド９及びプラテンローラ１０の間隙を通過する際、
サーマルヘッド９の発熱素子が第１色目の画像情報に基
づいて発熱し、カラーリボン６の第１色目に相当するイ
ンクを搬送速度に同期して用紙４にプリントする。以上
の動作により、用紙４に対するＹ（イエロー）に色分解
された画像のプリントが完了する。

【０００７】次に、第１色目の画像をプリントした用紙
４に対し、第２色目（例えばマゼンダとする）の画像を
重ねてプリントするために、以下のプリント準備動作を
行う。まず、サーマルヘッド９がプラテンローラ１０か
ら離された後、用紙搬送ローラ１が反転し、図１８中Ｂ
の方向へ用紙４を第１色目のプリント開始位置まで搬送
すると同時に、巻き取りロール８は第２色目の冒頭まで
インクリボン６を巻き取る。用紙４が第１色目のプリン
ト開始位置まで搬送されると、サーマルヘッド９はプラ
テンローラ１０に再び圧接され第２色目のプリントの準
備が完了する。

【０００８】第２色目の画像が第１色目と同様の手順で
プリントされた後、第３色目（例えばシアンとする）の
画像のプリント準備動作がなされ、第１色目及び第２色
目の画像がプリントされた用紙４に第３色目の画像を重
ねてプリントする。以上に記述した手順により１枚の用
紙に色分解した各色に対応する画像を順次重ね、複数回
に分けてプリントすることにより、カラー画像のプリン
トを行う。

【０００９】次に、図２３を参照して用紙搬送ローラ１
の表面に形成されたマイクロ突起の形状と機能について
詳細に説明する。図２３は、図１８における用紙搬送ロ
ーラ１及びピンチローラ２の一構成例を示す斜視図であ
る。この図において、ピンチローラ２は荷重Ｗで用紙搬
送ローラ１に押し付けられており、用紙搬送ローラ１は
荷重Ｗを反力Ｆにより両端で支えている。また、図２３
に示す用紙搬送ローラ１及びピンチローラ２の構成の他
に、図２１（ｃ）に示すように各々独立した軸を持つ複
数のピンチローラを有し、各ピンチローラに個別の荷重
を掛けられるようにした構成のものもある。

【００１０】図２３において、用紙搬送ローラ１とピン
チローラ２は荷重Ｗによって用紙４を挟み、用紙搬送ロ
ーラ１の回転により用紙４を図１８中Ａ方向またはＢ方
向に往復運動させる。このとき、用紙４はカラーリボン
６による摩擦力、プラテンローラ１０及びサーマルヘッ
ド９間の摩擦力など、いくつかの負荷力を受けるため、
用紙搬送ローラ１は、これらの負荷力を克服する挟持力
及び推進力を発生しなくてはならない。

【００１１】用紙４が用紙搬送ローラ１及びピンチロー
ラ２に挟まれる際、図２４に示すようにマイクロ突起３
は、用紙４及びピンチローラ２のゴム５に食い込む。こ
れにより、用紙４と用紙搬送ローラ１の間に大きな摩擦
力が発生し、用紙４は用紙搬送ローラ１の回転に対し、
滑ることなく追従して搬送される。このマイクロ突起３
は、ピンチローラ２の荷重Ｗが大きいと用紙４に圧痕を
残すが、例えばこの圧痕が残らなくなるまで荷重Ｗを軽
減しても用紙４との間には比較的高い摩擦力を維持する
ことができる。

【００１２】次に用紙搬送ローラ１の表面にマイクロ突
起を形成する工程について説明する。まず、用紙搬送ロ
ーラ１の母材にレジストを塗布した後、マイクロ突起の
頂部に相当する部分を所要数マスキングしたマスクパタ
ーンを介して露光・現像を行い、レジストパターンを形
成する。次に母材全体をエッチング液に入れ、エッチン
グ処理を施す。このとき母材表面において、レジストパ
ターンが形成されていない部分がエッチングされて、目
的とするエッチング深さに到達するまでエッチングを行
う。エッチング処理完了後、レジストパターンを除去す
ることにより、表面にマイクロ突起が施された用紙搬送
ローラ１が完成する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のマイ
クロ突起は、用紙搬送ローラ１の表面全体に一様に形成
されていた。しかし、図２３において用紙搬送ローラ１
表面のマイクロ突起はピンチローラ２と接触する部分に
形成されていれば機能的になんら問題なく、言い換えれ
ば、ピンチローラ２と接触しない部分にのみマイクロ突
起３が形成されていても無意味である。これは製造コス
トの面において、機能的に不要なマイクロ突起も形成す
るために、余分なコストをかけているといえる。これを
回避する方法として、従来は図２５に示す方法が採用さ
れていた。ここで、図２５における用紙搬送ローラ１
は、軸１５、支持ローラ１６及び薄平板１７からなり、
まず、薄平板１７の表面にエッチング処理を施すことに
より、図１９に示すマイクロ突起を形成した後、支持ロ
ーラ１６の表面にスパイラル状に巻き、貼り着ける。こ
のようにして作成した支持ローラ１６及び薄平板１７か
らなる複数個のローラを軸１５に貫通させ、ビスなどに
より固定することにより１本の用紙搬送ローラとする。

【００１４】しかしながら、図２５に示す用紙搬送ロー
ラ１の場合、軸１５、支持ローラ１６、薄平板１７によ
り用紙搬送ローラ１を構成するため、ローラ外径に比べ
軸径が大幅に小さくなり、これにより「たわみ」が発生
し易くなる。この「たわみ」は、用紙を搬送する際、用
紙が用紙搬送ローラ１の回転に対する滑りを生ずる直接
原因ではないが、「たわみ」がある程度の大きさを持つ
と、用紙に皺が発生し易くなり、正確な用紙搬送が困難
になる。「たわみ」を回避する方法として軸径を大きく
することが考えられるが、その場合、用紙搬送ローラ１
自体のサイズが大きくなるためカラー画像転写装置の小
型軽量化の妨げとなり、また、用紙へのプリント有効面
積が小さくなってしまうという問題が起こる。

【００１５】この問題を解決するためには、単一母材に
対して必要な部分にのみマイクロ突起部分を形成した用
紙搬送ローラ１が必要となるが、この場合、マイクロ突
起非形成部分における外径寸法とマイクロ突起形成部分
頂部における外径寸法が重要になる。例えば図２６に示
すように、マイクロ突起形成部分頂部とマイクロ突起非
形成部分における用紙搬送ローラ１の外径寸法を同一と
した場合、マイクロ突起非形成部分における半径はｒ₂
となるが、マイクロ突起形成部分では、用紙がマイクロ
突起に食い込むためその半径はｒ₁となり、ｒ₁＜ｒ₂の
関係となる。これにより、マイクロ突起形成部分におけ
る用紙搬送ローラ１の１回転当りの搬送量は２πｒ₁と
なり、マイクロ突起非形成部分においては２πｒ₂とな
る。したがって、それぞれの部位における搬送量は２π
ｒ₁＜２πｒ₂となるため、用紙の搬送量に差異が生じ、
皺などが発生し易くなる。

【００１６】また、マイクロ突起ローラは高い摩擦力を
示す反面、用紙に圧痕が付き表面の傷として残り易い。
圧痕はピンチローラの荷重や用紙の厚さなどにより、そ
の発生のしかたが異なるが、例えば溶融タイプの熱転写
プリンタに使用する用紙等のように薄い（通常１００μ
ｍ厚）用紙の場合は圧痕が残り易く、その結果生じる表
面傷がプリント画像の画像低下の誘因となる。

【００１７】さらに、従来の昇華タイプの熱転写カラー
プリンタでは、用紙のプリント面はピンチローラ２側に
なる。これは、プリント面を用紙搬送ローラ１側にする
と用紙搬送ローラ１マイクロ突起によりプリント面が損
傷を受ける恐れがあるためである。しかしピンチローラ
２をプリント面に接触させた場合、次に示す別の問題が
新たに発生する。

【００１８】（１）溶融タイプの熱転写プリンタと、昇
華タイプの熱転写プリンタの共通の問題点として、ピン
チローラ２のゴム層５１中の未反応部分や、軟化剤等の
充填剤がゴム表面に染み出して、これらが用紙に転写さ
れて用紙を汚してしまうという現象がある。一般に、上
述した未反応部分や充填剤が染み出す量は、プリンタが
使用される周囲温度が高いほど顕著である。これらゴム
層５１からの染み出し物質は、通常ピンチローラの製造
過程で実施するエージング処理（高温炉中に一定時間保
持し、低分子成分を気化させる処理）でかなり除去され
るが、完全に取り除くことは困難である。この染み出し
物質が用紙に転写されると昇華タイプ、溶融タイプいず
れの熱転写プリンタの場合も染み出し物質が付着した部
分としない部分で、染料やワックスの転写状態が異な
り、ローラ痕として浮き上がってしまう。

【００１９】（２）昇華タイプの熱転写プリンタに特有
の問題として、用紙に一旦転写された染料がピンチロー
ラに再転写され、ピンチローラが染色される。染色され
たピンチローラ中の染料は、用紙の非プリント面に接触
すると再び用紙側に写る。この用紙からピンチローラへ
の転写、続くピンチローラから用紙への転写のサイクル
が限りなく繰り返され、結果的に非プリント面に染料が
ローラ痕として残り、画質は著しく悪化する。このロー
ラ痕は、プリント後ある程度日数が経過すると次第に薄
くなり、やがて消えてしまう場合もある。再転写は、一
般に低エネルギーで転写する高感度染料ほど、また、環
境温度が高いほど起こり易い。

【００２０】（３）規定サイズより小さい用紙に印刷す
る場合、用紙幅に比べてローラ長さが長いために用紙か
らはみ出したピンチローラ部分は、用紙搬送ローラに直
接接触することになる。用紙搬送ローラに微小突起があ
り、なおかつピンチローラのゴム層に例えばシリコンゴ
ム等が使用された場合、長時間圧接，回転されると摩滅
し、極端な場合はピンチローラのゴム層が細くなってし
まい用紙の挟持力が低下し、ピンチローラの用をなし得
なくなる。

【００２１】この発明は、以上のような背景の下になさ
れたものであり、用紙搬送ローラの表面においてピンチ
ローラと接触する部分にのみ用紙の表面に傷を付けない
マイクロ突起を形成し、かつ、マイクロ突起が形成され
た部分と形成されない部分におけるローラ外径が理想的
な寸法を有する用紙搬送ローラ及びその製造方法、並び
に、ピンチローラからの染み出し物質またはピンチロー
ラへの染料の再転写が原因となるローラ痕を発生せず、
かつ、微小突起を有する用紙搬送ローラとの直接接触に
より摩滅することのないピンチローラを提供することを
目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ピンチローラと用紙搬送ローラとの間に用紙を挟み、前
記用紙搬送ローラを駆動することによって前記用紙の搬
送を行うカラー画像転写装置の用紙搬送ローラにおい
て、前記ピンチローラと接触する部分に多数の微細な突
起を形成して突起形成部とし、前記ピンチローラと接触
しない部分を非突起形成部とした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である。

【００２３】請求項２記載の発明は、前記非突起形成部
における前記用紙搬送ローラの外径は、前記突起形成部
の突起頂部における外径よりも小さく、かつ、前記突起
形成部分の突起底部における外径よりも大きいことを特
徴とする請求項１記載の用紙搬送ローラである。請求項
３記載の発明は、前記突起が前記用紙の表面に圧痕を残
すことなく用紙との十分な摩擦力を保持することが可能
な高さ、直径、形成密度及び突起配置を有することを特
徴とする請求項１または請求項２記載の用紙搬送ローラ
である。

【００２４】請求項４記載の発明は、ピンチローラは、
中心部に位置し、ステンレス等の金属材料からなる芯金
と、前記芯金の外周に位置し、ゴム等の弾性材料からな
る中間層と、前記中間層の外周に位置し、厚さ１ｍｍ以
下のフィルム状に加工可能な被覆材料からなる外層とに
よって３層構造をなすことを特徴とするピンチローラで
ある。

【００２５】請求項５記載の発明は、前記被覆材料の材
質は、フッ素樹脂またはポリイミド樹脂であることを特
徴とする請求項４記載のピンチローラである。請求項６
記載の発明は、前記被覆材料は、厚さが０．１ｍｍ以上
のフッ素樹脂熱収縮チューブまたはポリイミドテープで
あることを特徴とする請求項４及び５記載のピンチロー
ラである。

【００２６】請求項７記載の発明は、ピンチローラと共
に用紙を挟み、回転しつつ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、円柱状
の母材を、前記ピンチローラに当接しない部分について
所定の直径となるまで加工する第１の工程と、前記第１
の工程が終了した母材表面にレジストによってマスキン
グパターンを形成する第２の工程と、前記マスキングパ
ターンが形成された母材をエッチングして突起底部のロ
ーラ径が前記所定の直径より小となる微細な突起を形成
する第３の工程と、を有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である。

【００２７】請求項８記載の発明は、ピンチローラと共
に用紙を挟み、回転しつつ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、円柱状
の母材を、前記ピンチローラに当接する部分について所
定の直径となるまで加工する第１の工程と、前記第１の
工程が終了した母材表面に前記加工を行った部分にのみ
レジストによってマスキングパターンを形成する第２の
工程と、前記マスキングパターンが形成された母材をエ
ッチングして微細な突起を形成する工程であって、前記
加工を行わない部分のローラ径が前記所定の直径より小
となるまでエッチングを行い前記微細な突起を形成する
第３の工程と、を有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である。

【００２８】

【作用】上記請求項１に係る用紙搬送ローラによれば、
ピンチローラに接触する部分にのみマイクロ突起が形成
されるので、用紙搬送ローラの製造工数を低減が可能と
なり、歩留まりの向上を図ることができる。上記請求項
２に係る用紙搬送ローラによれば、マイクロ突起形成部
分の外径寸法とマイクロ突起非形成部分の外径寸法が最
適な関係にあるため、用紙の搬送時において用紙に皺が
発生しない確実な用紙搬送が可能となる。上記請求項３
に係る用紙搬送ローラによれば、表面上に形成したマイ
クロ突起は理想的な高さ、頂部直径、突起の密度を有す
るため、剛性の弱い用紙を用いても用紙を傷つけず、し
かもずれ生じない確実な用紙搬送が可能となる。

【００２９】上記請求項４記載に係るピンチローラによ
れば、ゴム等の弾性材料からなるピンチローラの中間層
をゴム以外の材料で被覆する構造となっているので、ゴ
ムから染み出る未反応部分や充填剤等が用紙に転写する
ことがない。また、被覆材料の厚さが１ｍｍ以下のた
め、ゴムの弾力特性が十分に保たれ、用紙搬送ローラに
押し付けられた時のニップ幅も十分確保することがで
き、用紙搬送特性に支障を来すことがない。

【００３０】上記請求項５記載に係るピンチローラによ
れば、ピンチローラの中間層を被覆する被覆材料の材質
が、フッ素樹脂またはポリイミド樹脂なので、例えば高
感度の昇華染料を使用する場合でも染料が被覆材料自体
に染着することがない。上記請求項６記載に係るピンチ
ローラによれば、被覆材料がフッ素樹脂熱収縮チューブ
またはポリイミドテープなので、ピンチローラの中間層
を容易に覆うことができ、かつ、耐摩耗性に優れ用紙搬
送ローラのマイクロ突起と直接接触しても摩滅し難い。

【００３１】上記請求項７に係る製造方法によれば、母
材に対しマイクロ突起非形成部分におけるローラの外径
を、仕上がり外径になるまで加工した後、エッチング処
理によりマイクロ突起を形成するので、マイクロ突起非
形成部分における外径寸法を正確に得ることができる。
また、エッチング液の消耗を少なくすることができるた
め製造コストの低減が可能となる。上記請求項８に係る
製造方法によれば、マイクロ突起形成部分の外径を仕上
がり外径まで加工した後、マイクロ突起非形成部分が所
要の外径となるまでエッチング処理を行いマイクロ突起
を形成するので、用紙搬送特性が優れた用紙搬送ローラ
の製造が可能となる。また、レジストの塗布面積が小さ
いため、製造コストの低減が可能となる。

【００３２】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
について説明する。図１はこの発明の一実施例による用
紙搬送ローラを示す図である。ここで、Ｄ₁はマイクロ
突起形成部分頂部における用紙搬送ローラの外径であ
る。Ｄ₂はマイクロ突起非形成部分における用紙搬送ロ
ーラの外径である。Ｔは用紙の厚さであり、Ｈはマイク
ロ突起の高さである。また、ｄはマイクロ突起形成部分
頂部とマイクロ突起非形成部分の差である。一般にロ
ーラによる用紙搬送では、用紙をローラに巻き付けて搬
送する場合が多い。このとき、ローラ１回転当りの用紙
搬送量は、ローラの外径をＤ、用紙の厚さをＴとする
と、次式で表すことができる。 π（Ｄ＋Ｔ）（１）（１）式を踏まえて、用紙に対するマイクロ突起の食い
込み量に応じてマイクロ突起非形成部分の外径Ｄ₂を次
式の条件を満たすように決定する。 π（Ｄ₁＋Ｔ−２ｄ）＝π（Ｄ₂＋Ｔ） ∴Ｄ₂＝Ｄ₁−２ｄ（２）ここで、ｄのとる範囲は、Ｈ＞ｄ＞０である。ｄはピン
チゴムローラの押圧（荷重）で決まるが、用紙の種類
（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）によっても最適値
が変化する。

【００３３】次に上述した用紙搬送ローラの製造方法に
ついて説明する。図２に第１の製造方法の各工程におけ
る母材状態を示す。Ｄ₁はマイクロ突起頂部における用
紙搬送ローラの外径であり、Ｄ₂はマイクロ突起非形成
部分における外径である。まず、（ａ）において、外径
Ｄ₁を有する円柱状の金属材料（ステンレス、炭素鋼な
ど）である用紙搬送ローラの母材を、ピンチゴムローラ
との非接触部分の直径がＤ₂となるまで切削する。次
に、（ｂ）において、切削を終えた母材に対し、その表
面に一様にレジストを塗布する。（ｃ）において、マイ
クロ突起形成部分頂部及びマイクロ突起非形成部分をマ
スキングしたフィルムマスクを母材に巻き付け、露光・
現像し、感光したレジスト部分を除去する。次いで、
（ｄ）においてエッチング処理を行った後、レジストを
除去して用紙搬送ローラが完成する。

【００３４】次に図３に第２の製造方法の各工程におけ
る母材状態を示す。この図において図２と同様な内容を
表す符号については同一の符号を付し、その説明を省略
する。ここで、Ｄ₃はエッチング処理の結果Ｄ₂となるよ
う見込まれた外径である。エッチング寸法はマイクロ突
起の高さＨとなるため、これによりＤ₃はＤ₂にマイクロ
突起の高さＨの２倍を加えた値（Ｄ₃＝Ｄ₂＋２Ｈ）とな
る。まず、（ａ）において外径Ｄ₃を有する円柱状の金
属材料（ステンレス、炭素鋼など）である用紙搬送ロ
ーラの母材に対し、マイクロ突起形成部分の直径をＤ₁
となるよう切削する。次に、（ｂ）において（ａ）で加
工した母材の表面においてマイクロ突起形成部分にのみ
レジストを塗布する。（ｃ）においてマイクロ突起形成
部分のみマスキングしたフィルムマスクを母材に巻き付
け、露光・現像し、感光したレジスト部分を除去する。
最後に（ｄ）においてマイクロ突起非形成部分の外径Ｄ
₂になるまでエッチング処理を行い、用紙搬送ローラが
完成する。

【００３５】今回、本出願を行うに当り、前述した第１
の製造方法により用紙搬送ローラを試作し、ステンレス
ローラの表面にタングステンカーバイトを溶射により付
着させたローラと用紙搬送特性を比較した。今回試作し
た用紙搬送ローラは、長さ３６０ｍｍ、直径１８ｍｍの
ステンレス丸棒を母材とし、Ｄ₁を１７．００ｍｍ、Ｄ₂
を１６．９２ｍｍとした。用紙搬送ローラの母材は、ス
テンレス以外にも炭素鋼などの一般的な鉄鋼材料や、エ
ッチング可能な金属材料を用いることができる。また、
軟質の金属材料、耐食性に乏しい金属材料などは、メッ
キなどの表面処理を施すことにより母材として利用可能
である。

【００３６】図４に試作工程のフローチャートを示す。
まず、ステップＳａ１において上述したステンレス丸棒
をマイクロ突起形成部分において直径を１７．００ｍ
ｍ、マイクロ突起非形成部分において直径を１６．９２
ｍｍに加工後、表面を研磨した段付き丸棒を準備する。
次にステップＳａ２においてステップＳａ１での加工に
よる段付き丸棒をＩＰＡ（イソプロピルアルコール）な
どの有機溶剤で超音波洗浄し、表面の脱脂・洗浄を行
う。次にステップＳａ３においてレジストの密着性を良
好にするため塩化第二鉄溶液（Ｆｅｃｌ₃：５０ｇ、Ｈ
ｃｌ：５００ｍｌ、Ｈ₂Ｏ：１０００ｍｌ）で２分間ソ
フトエッチングを施す。次いで、ステップＳａ４におい
てロールコータを用いて母材表面全体にポジタイプのレ
ジストを一様に塗布する。ここで、段付き部のレジスト
状態を考慮し、レジストは２回に分けて塗布する。次い
でプリベーキングを行い、予め作成しておいたフィルム
マスクを母材に巻き付け、水銀ランプを光源とする露光
機で露光を行う。露光後、現像液で現像し、ポストベー
キングを行う。次にステップＳａ５においてシュウ酸溶
液（Ｈ₂Ｃ₂Ｏ₄・２Ｈ₂Ｏ：２００ｇ、Ｈ₂Ｏ：２０００
ｍｌ）に母材を浸漬し電極間隔２０ｍｍ、電圧５Ｖの条
件下でエッチング速度１μｍ／１．５ｍｉｎの電解エッ
チングを実施する。次に、ステップＳａ６において電解
エッチング後、レジストを剥離する。以上の手順により
試作した用紙搬送ローラのエッチング深さ及びマイクロ
突起の形状寸法を表面粗さ計と顕微鏡付きＸ−Ｙテーブ
ルにより測定した結果、高さ７８μｍ、頂部の直径５２
μｍのマイクロ突起が形成されたことを確認した。

【００３７】次に上述した用紙搬送ローラの表面に粒径
５０μｍ以下のタングステンカーバイトを溶射により付
着させたステンレスローラの用紙搬送特性を測定、比較
した。図５は今回用紙搬送特性を測定するに当り使用し
たピンチローラ２と被試験ローラ１との構成を示す図で
ある。ピンチローラ２の外径は１８ｍｍで、芯金径１４
ｍｍの軸に厚さ２ｍｍの筒状のゴムが６箇所はめ込まれ
ている。また、ピンチローラ２の荷重は、図中矢印で示
されているように７か所に分けて等分布荷重になるよう
に加え、７か所を合計した荷重を２０ｋｇとした。

【００３８】以上の構成により、ギヤ（図示略）を介し
てパルスモータ（図示略）により各被試験ローラを一定
回転数駆動し、各被試験ローラの回転による用紙の搬送
量を測定した。ここで、用紙の搬送量は、搬送前の用紙
端の位置と搬送後の用紙端の位置を拡大率５０倍の拡大
鏡で測定しその差から求めた。また、用紙には厚さ１１
０μｍの表面コート紙を使用し、気温２０゜Ｃ、湿度４
０％ＲＨの恒温・恒湿ルーム内にて各被試験ローラの用
紙搬送特性を測定した。前述で試作した用紙搬送ローラ
を試作ローラ１、ステンレスローラの表面にタングステ
ンカーバイトを付着させたローラを試作ローラ２とし
て、その測定結果を下表に示す。表種類外径寸法用紙搬送率用紙搬送率の比試作ローラ１１７．０ｍｍ０．９９５７９０．９９７５８試作ローラ２１７．１ｍｍ０．９９８２０１．０００００ここで、用紙搬送率は次式により求めた。用紙搬送率＝ローラ１回転当りの実測搬送量／ローラ１回転当りの計算搬送量＝ローラ１回転当りの実測搬送量／π（Ｄ₁＋Ｔ）（３）この表に示すように、試作ローラ１の用紙搬送率と試作
ローラ２の用紙搬送率の比は、０．９９７５８：１．０
００００である。この値は、例えばＡ３サイズの用紙搬
送量４００ｍｍを搬送する場合、両者の搬送量の差は約
１ｍｍとなる。

【００３９】次に図５の構成により、マイクロ突起頂部
及びマイクロ突起非形成部におけるローラの外径が等し
い用紙搬送ローラ（図２６参照）と前述の試作ローラ１
の用紙搬送特性を測定した。その結果、両者の用紙搬送
率には差異が生じなかったが、ピンチローラ２の押圧荷
重を４０ｋｇ以上に設定した場合、試作ローラ１におい
ては用紙に何等異常が認められなかったが、マイクロ突
起頂部及びマイクロ突起非形成部における外径が等しい
ローラにおいて、用紙に皺が発生し正常な搬送が困難で
あった。

【００４０】次に用紙搬送ローラの表面上に形成するマ
イクロ突起の高さ、マイクロ突起頂部における直径及び
マイクロ突起形成密度について、理想的な寸法を求め
る。図６は用紙搬送ローラの表面に形成されるマイクロ
突起のパターン配置を示す図である。この図において、
ＡＥは用紙搬送ローラの軸方向の座標軸であり、ＡＦは
ＡＥと直交する座標軸である。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、ロー
ラ表面上にマイクロ突起が形成されるポイントである。
ＰｘはＡＥ軸上におけるＡＢ間の距離、ΔｘはＡＥ軸上
におけるＢＣ間の距離である。また、ＰｙはＡＦ軸上に
おけるＢＣ間の距離、ΔｙはＡＦ軸上におけるＡＢ間の
距離である。

【００４１】マイクロ突起が形成されるパターンは、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより形成される四辺形が基本構成とな
る。この四辺形は三角形ＡＢＤと三角形ＢＣＤに分割さ
れるが、これら２つの三角形は正三角形であることが望
ましい。このことは、マイクロ突起の形成密度が同一で
あっても、これら２つの三角形が正三角形からズレる程
用紙に傷がつき易くなることを実験的に確認した結果に
基づいている。また、パターン配置はＰｘ、Δｘ、Ｐ
ｙ、Δｙを用いて一義的に定義することが可能である。

【００４２】ここで、上述したマイクロ突起の高さを
Ｈ、頂部の直径をＭ、突起密度（１ｍｍ²当たりのマイ
クロ突起数）をρ、形成パターン配置をＰｘ、Δｘ、Ｐ
ｙ、Δｙで表すと、用紙表面に傷を付けず、なおかつ用
紙搬送の正確性を保つ各項目の最適範囲及び好適範囲
は、下表により与えられる。表項目最適範囲好適範囲高さＨ２０〜３０μｍ１５〜５０μｍ頂部直径Ｍ２０〜５０μｍ１０〜８０μｍ突起密度 ρ ５〜１６個／ｍｍ² ２〜２５個／ｍｍ² Ｐｘ２６０〜４９０μｍ２１０〜７７０μｍＰｙ２７０〜４８０μｍ２１５〜７６０μｍ Δｘ６０〜１６０μｍ５０〜２５０μｍ Δｙ９０±３０μｍ９０±３０μｍ

【００４３】ここで、パターン配置の基本構成である三
角形ＡＢＤと三角形ＢＣＤを正三角形となるようにＰ
ｘ、Ｐｙ、Δｘ、Δｙを設定することは困難ではある
が、三角形の各内角を５０〜８０度の範囲に設定するこ
とが可能である。また、Ｐｘ／Ｐｙの比は理想である
１．０に対して０．８〜１．２の範囲に設定することが
可能である。

【００４４】また、今回の出願に際し、上述した表の各
項目における数値の妥当性を実証するために、各項目に
様々な数値を与えたマイクロ突起を実際に形成し、表面
傷発生荷重、摩擦係数、傷の状況及び用紙搬送性の測定
を行った。まず、図７〜図１４を参照にして、マイクロ
突起の高さＨ、突起頂部の直径Ｍ及び突起密度ρに様々
な数値を与えたマイクロ突起を形成し、表面傷発生荷重
及び摩擦係数の測定結果について述べる。

【００４５】図７はこの測定においてマイクロ突起を形
成するステンレス平板の寸法及び形成するマイクロ突起
の範囲を示す平面図である。２１はステンレス平板であ
り、縦１０ｍｍ、横７０ｍｍの寸法を有し、表面に種々
の条件を有するマイクロ突起が形成される。２２はマイ
クロ突起を形成する範囲を示すものである。図８はマイ
クロ突起の高さＨ、突起頂部の直径Ｍ及び突起密度ρの
変化に対する表面傷発生荷重、摩擦係数を測定するため
の装置の側面を示す側面図である。２１は図７で示した
ステンレス平板である。２６は押し付けボルトであり、
ロードセル２５、バネ２４及びゴムローラ３０を介して
用紙２３をステンレス平板２１に押し付ける。ロードセ
ル２５は押し付けボルト２６による押し付け荷重を測定
する。３１は巻取りローラであり、図示しないトルクピ
ックアップローラを介してＤＣモータに接続されてい
る。

【００４６】次に上述した測定装置により、押し付け荷
重及びステンレス平板２１及び用紙２３との摩擦係数を
測定する際の動作について説明する。まず、押し付けボ
ルト２６を緩め、用紙２３をゴムローラ３０及びステン
レス平板２１の間に置き、用紙２３の一端を巻取りロー
ラ３１に巻き付ける。次に押し付けボルト２６を締め付
けることにより用紙２３に荷重をかけ、その時の荷重を
ロードセル２５により測定する。次に図示しないＤＣモ
ータを回転させ、巻取りローラ３１により用紙２３を巻
取る。この時、用紙２３がステンレス平板２１上を滑り
出す直前の最大静止摩擦力と、滑り出してから一定速度
で滑る時の摩擦力が、トルクとしてトルクピックアップ
ローラにより測定される。

【００４７】上述した測定方法により、測定された結果
を図９〜図１４に示す。ここで、図９及び図１０はマイ
クロ突起頂部の直径Ｍを３０μｍ、マイクロ突起形成密
度ρを６個／ｍｍ²とし、マイクロ突起の高さＨを変化
させた時の傷発生荷重（ｋｇ）及び摩擦係数のグラフで
ある。図１１及び図１２はマイクロ突起の高さＨを３０
μｍ、マイクロ突起形成密度ρを６個／ｍｍ²とし、マ
イクロ突起頂部の直径Ｍを変化させた時の傷発生荷重
（ｋｇ）及び摩擦係数のグラフである。図１３及び図１
４はマイクロ突起の高さＨを３０μｍ、マイクロ突起頂
部の直径Ｍを３０μｍとし、マイクロ突起形成密度ρを
変化させた時の傷発生荷重（ｋｇ）及び摩擦係数のグラ
フである。

【００４８】これらの図により、マイクロ突起の高さ
Ｈ、頂部の直径Ｍ、形成密度ρについて、次のことが言
える。（マイクロ突起の高さ）マイクロ突起を有する用紙搬送
ローラの基本特性においては、用紙に対する摩擦係数が
大きく、かつ、用紙に傷をつけないことが理想的であ
る。この理想を実現するためには、傷発生荷重によって
マイクロ突起の高さを制限する必要がある。ここで、実
用的な傷発生荷重の上限は４ｋｇであり、したがって、
マイクロ突起の高さの上限は、図９より５０μｍとな
る。一方下限については、摩擦係数により制限され、実
用的な摩擦係数の下限は０．６であり、したがって、図
１０よりマイクロ突起の高さの下限は１５μｍとなる。
しかしながら、マイクロ突起の高さの上限値及び下限値
は、マイクロ突起頂部の直径、形成密度及び配置によっ
て変動する。この変動を考慮に入れて最適範囲を求めた
ところ、２０〜３０μｍの値が得られた。また、これら
の値は前述した表の最適範囲及び好適範囲と一致し、す
なわち前述した表における突起の高さＨの範囲は妥当で
あるといえる。

【００４９】（マイクロ突起頂部の直径）マイクロ突起
頂部の直径の上限は、摩擦係数により決定される。すな
わち、実用的な摩擦係数の下限は０．６であり、この時
のマイクロ突起頂部の直径は、図１２により８０μｍと
なる。また、下限は傷発生荷重によって決定される。す
なわち、実用的な傷発生荷重の上限は４ｋｇであり、こ
の時のマイクロ突起頂部の直径は、図１１により１０μ
ｍとなる。さらにマイクロ突起の高さ及び形成密度との
関連を考慮に入れて最適範囲を求めたところ２０〜３０
μｍという値が得られた。これらの値は前述した表の最
適範囲及び好適範囲と一致し、すなわち前述した表にお
ける頂部の直径Ｍの範囲は妥当であるといえる。

【００５０】（マイクロ突起形成密度）マイクロ突起形
成密度の上限も摩擦係数によって決定され、実用的な摩
擦係数の下限は０．６である。したがって、この時のマ
イクロ突起形成密度は図１４により２５個／ｍｍ²とな
る。また、下限は傷発生荷重によって決定され、実用的
な傷発生荷重の上限は４ｋｇである。この時のマイクロ
突起形成密度は、図１３により２個／ｍｍ²となる。さ
らにマイクロ突起の高さ及び頂部の直径との関連を考慮
に入れて最適範囲を求めたところ５〜１６個／ｍｍ²と
いう値が得られた。これらの値は前述した表の最適範囲
及び好適範囲と一致し、すなわち前述した表における形
成密度ρの範囲は妥当であるといえる。

【００５１】次に、上述した表の形成パターン配置にお
ける数値の妥当性を実証するために、以下に示す４種類
の形成パターン配置の異なる試作ローラ３〜６を試作
し、傷の状況及び用紙搬送性について評価した。また、
試作ローラ３〜６の母材として直径１８mm、長さ３６０
mmのステンレス丸棒を用い、図４に示すフローチャート
に従って製作した。（以下余白）試作ローラ３試作ローラ４試作ローラ５試作ローラ６高さＨ（μｍ）３０１６０３０１０頂部直径Ｍ（μｍ）３０３０３０３０突起密度 ρ(個/mm²) ８．４８．４１８．４Ｐｘ（μｍ）３６０３６０９９０３６０Ｐｙ（μｍ）３６０３６０９９０３６０ Δｘ（μｍ）１２０１２０３３０１２０ Δｙ（μｍ）９０９０９０９０

【００５２】また、傷の状況及び用紙搬送性の評価は上
記の各試作ローラを実機の熱転写カラープリンタに搭載
し、用紙を３往復させて行った。以下にその結果を示
す。試作ローラ３試作ローラ４試作ローラ５試作ローラ６傷の状況良好不良不良良好用紙搬送性良好良好不良良好この評価により得られた結果は前述した表に示したＰ
ｘ、Ｐｙ、Δｘ、Δｙの最適範囲及び好適範囲の数値の
妥当性を裏付けているといえる。

【００５３】ここでマイクロ突起の高さ、頂部の直径、
突起密度、形成パターン配置に関する評価はエッチング
により形成したマイクロ突起に対して行ったが、その他
の手段、例えばメッキ、溶射等によりマイクロ突起を形
成した場合でも同様の効果が認められる。また、マイク
ロ突起頂部の形状については円形を前提として説明した
が、楕円、三角形、星型、正方形、長方形もしくはこれ
らの形状の任意組み合わせなどに対しても同様の効果が
期待できる。これら円形以外の形状を有するマイクロ突
起の頂部面積効果は、以下の式によりマイクロ突起頂部
の形状が円形の頂部直径にほぼ換算することができる。
円形のマイクロ突起頂部の表面積＝π・Ｍ²／４よ
り、Ｄ＝√（４×（円形以外のマイクロ突起頂部の表面積）／π）（４）ここで、Ｍは円形マイクロ突起頂部の直径、Ｄは円形の
マイクロ突起頂部に対する等価半径である。

【００５４】次にこの発明によるピンチローラの一実施
例について図面を参照して説明する。図１５はこの発明
の一実施例によるピンチローラの構造を示す構造図であ
る。この図において、図２２の各部と対応する部分につ
いては同一の符号を付し、その説明を省略する。この図
に示す実施例が前述した図２２のピンチローラと異なる
点は、ゴム層５１の外周に最外層としてＰＦＡ（４フッ
化エチレン-パー-フロロアルコキシエチレン共重合樹
脂）熱収縮チューブ５２を被覆した点である。

【００５５】次に図１５のピンチローラの製作手順の一
例を図１６に示す。まず、ステップＳｂ１において、芯
金用として表面を研磨した直径８ｍｍ、軸方向の長さ４
０ｍｍのステンレス丸棒を用意し、このステンレス丸棒
の両端に軸受けベアリングを挿入するため切削加工して
段付き丸棒とする。また、加工後、ＩＰＡ（イソプロピ
ルアルコール）などの有機溶剤で超音波洗浄し、表面の
脱脂・洗浄を行う。

【００５６】次にステップＳｂ２において、押し出し成
形によりゴムチューブを作製し、これを図１５における
ゴム層５１とする。次にステップＳｂ３で、ステップＳ
ｂ２において作製したゴムチューブにステップＳｂ１で
作製した段付き丸棒を挿入する。次いでステップＳｂ４
で加硫を行い、ゴムチューブをエラストマー（弾性が顕
著な高分子物質）にする。

【００５７】次にステップＳｂ５において、加硫を行っ
たゴムチューブの表面をその外径が１２ｍｍになるまで
研磨し、研磨後洗浄する。次いで、ステップＳｂ６にお
いて、内径寸法１２．７ｍｍのＰＦＡ熱収縮チューブを
ゴムチューブに被せる。この時、ＰＦＡ熱収縮チューブ
の軸方向の長さは、ゴムチューブの両端より片側２ｍｍ
ずつ長くなっている。この状態で、１４０゜Ｃの高温槽
に１０分間入れてＰＦＡ熱収縮チューブを収縮させる。

【００５８】以上の手順により製作したピンチローラ
は、ＰＦＡ熱収縮チューブの肉厚が０．３７ｍｍとなっ
た。また、ＰＦＡ熱収縮チューブは、ゴムチューブの軸
方向の長さよりも片側２ｍｍずつ長くなっているため、
ゴムチューブを包むように収縮し、用紙を搬送する際に
ＰＦＡ熱収縮チューブがゴムチューブから抜け難くなっ
ている。

【００５９】また、本発明によるピンチローラの製作方
法において、上述したような被覆材料にＰＦＡ熱収縮チ
ューブを用いる方法の他に、押し出し成形により被覆材
料とゴム層を一体に成形する方法、シリコンゴムのよう
に液状ゴム材料をチューブ状の被覆材料に流し込み成形
する方法、フィルムシート状の被覆材料でゴムチューブ
を包んで接着する方法、テープ状の被覆材料をスパイラ
ル状にゴムチューブに巻き付けて接着固定する方法等が
ある。

【００６０】本出願に当たり、その効果を実証するため
に図１５に示す構造のピンチローラを用いて様々な観点
から各種試験を行った。以下にその結果を示す。まず、
ピンチローラのゴム層を覆う外装材料の有無、及び外装
材料の材質の違いにより、染み出し物質が原因となるロ
ーラ痕がどのように発生するかを試験した。この試験に
おいて、ピンチローラは実際の熱転写カラープリンタに
搭載し、フィードローラに対する押し付け荷重を約０．
６ｋｇ／ｍｍとした。また、本試験は４０゜Ｃに保たれ
た恒温槽中で行った。表１に本試験の結果を示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】表１より、ゴム層の表面を何らかの外装材
料で覆ったピンチローラは、用紙表面にローラ痕を発生
していない。このことから、ピンチローラのゴム層と用
紙とを直接接触させないような構造にすることにより、
染み出し物質が原因となるローラ痕の発生を防止するこ
とができる。

【００６３】次に昇華タイプの熱転写プリンタ特有の、
一旦用紙に転写した染料がピンチローラへ再転写すると
いう問題に対し、本発明によるピンチローラがどの程度
効果があるのかを評価するため、ピンチローラへの染料
の再転写特性を試験した。本試験においては、ピンチロ
ーラのゴム層の色が有色（ほとんどが黒）か白色（透明
も含む）かによって試験方法を変えた。以下にそれぞれ
のゴム層の色による試験方法の違い、及びその試験結果
について述べる。

【００６４】＜ゴム層が有色である場合＞本試験におけ
る試験方法は、試験するピンチローラを６個実際の熱転
写カラープリンタに搭載し、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色をそれぞ
れ最高濃度で重ねて印刷する（すなわち黒色を印刷す
る）ように設定して、まず２０枚の用紙を連続でプリン
トする。続く２１枚目の用紙を無印字でプリント動作の
みを行い、その用紙にローラ痕が付くか否かを判定する
ものである。また、２１枚目の用紙にローラ痕が付いた
場合、その程度を調べるために予め作成しておいた濃度
見本に照らし合わせてＯＤ値を決定し記録した。表２に
ピンチローラのゴム層の色が有色である場合の再転写特
性を示す。

【００６５】

【表２】

【００６６】表２の結果より、ゴム層を外装材料で覆っ
ていないピンチローラにおいては、ゴム層の材質を問わ
ず全てローラ痕が発生する。これに対して、ポリイミド
テープを外装材料としてゴム層を覆ったピンチローラ
は、ローラ痕が一切発生しなかった。

【００６７】＜ゴム層が白色または透明である場合＞本
試験における再転写特性の試験は図１７に示す試験装置
を用いて行った。この図において、５９は用紙であり、
Ｙ，Ｍ，Ｃの各単色が最高濃度で印刷されたプリント面
をピンチローラ２側にしてベースフレーム６０上にセッ
トされている。５５はホルダーであり、ピンチローラ２
を保持する。５８は負荷ボルトであり、ロードセル５
７、スプリング５６、ホルダー５５を介してピンチロー
ラ２を用紙５９に押し付け、また、押し付け力の調整を
行う。ロードセル５７は負荷ボルト５８による押し付け
力を測定する。

【００６８】本試験では、４０゜Ｃに保たれた恒温槽中
において、上述した試験装置を用い、用紙５９へのピン
チローラ２の押し付け力を１５ｋｇに設定し、用紙５９
上に印刷された各単色毎に１０分間押し付け、また、１
回の押し付けが終了する毎にピンチローラ２を回転させ
て、用紙５９との接触面をずらして再転写特性を試験し
た。また、試験終了後ピンチローラ２を試験装置から取
り外し、ピンチローラ表面の染料濃度を予め作成してお
いた濃度見本に照らし合わせてＯＤ値を決定した。表３
にピンチローラのゴム層の色が白色または透明である場
合の再転写特性を示す。

【００６９】

【表３】

【００７０】表３により、外装材料でゴム層を覆ってい
ないピンチローラは、再転写が著しいことがわかる。ま
た、外装材料でゴム層を覆ったピンチローラにおいて
も、外装材料が架橋ポリエチレン熱収縮チューブの場合
は再転写が発生したが、ＰＦＡ熱収縮チューブの場合は
再転写が発生しないことがわかる。本試験において、上
述したＰＦＡ熱収縮チューブの他に、ＴＦＥ（４フッ化
エチレン樹脂），ＦＥＰ（４フッ化エチレン−６フッ化
プロピレン共重合樹脂），ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン
樹脂）等のフッ素樹脂からなる外装材料も同様の効果が
あることを簡単な実験により確認している。また、表
２，表３の結果からピンチローラのゴム層が有色白色い
ずれの場合でも、ゴム層を外装材料で覆うことにより、
再転写特性が確実に向上することがわかる。

【００７１】次にピンチローラがマイクロ突起ローラに
直接接触することを考慮し、ピンチローラの耐摩耗試験
を行った。本試験においては、ピンチローラとフィード
ローラとの間に用紙を挟まず、０．４ｋｇ／ｍｍの力で
ピンチローラを直接フィードローラに押し付けて一定時
間連続往復回転させ、その後ピンチローラ表面の状態変
化を調べた。その結果を表４に示す。

【００７２】

【表４】

【００７３】表４から、ゴム層が外装材料で覆われてい
ないピンチローラは、そのゴム層が確実に摩耗してお
り、特にゴム層の材質がシリコンゴムのものは摩滅が著
しい。また、ゴム層を外装材料で覆ったピンチローラに
おいても、厚さ０．１ｍｍのＰＦＡ熱収縮チューブの場
合、ゴム層に摩滅が生じることがわかった。この結果、
本試験においては、厚さ０．３８ｍｍのＰＦＡ熱収縮チ
ューブだけが耐摩耗性に優れていると言える。

【００７４】次にピンチローラのゴム層とゴム層を覆う
外装材料との接着安定性について試験した。実際のカラ
ープリンタのプリント時においてスラスト方向の力は外
装材料をゴム層から引き抜く方向に作用する。したがっ
て、外装材料として熱収縮チューブ等を用いる場合は、
チューブの収縮力が小さい場合や、熱収縮チューブとゴ
ム層との間の接着力が弱いと、熱収縮チューブが簡単に
抜けてしまう。これを防止するには、高い収縮率を有す
る材料でできた熱収縮チューブを、少しだけ収縮させ、
かつ、熱収縮チューブの長さをゴム層の軸方向の長さよ
りも長くして、熱収縮チューブの内径をゴム層の外径よ
りも小さく収縮させることが必要である。

【００７５】上述した観点から最大収縮率が２５％、収
縮前の内径が１２．７ｍｍ、最大収縮後の厚さが０．３
８ｍｍとなるＰＦＡ熱収縮チューブを用い、収縮率及び
ゴム層の端部からはみ出す長さが異なる４種類のピンチ
ローラにより、それぞれの抜け耐力試験を行った結果を
示す。本実験では、各ピンチローラを実際のカラープリ
ンタに搭載し、強制的にスラスト方向の力を発生させて
ＰＦＡ熱収縮チューブが抜けるか否かを試験した。表５
にその結果を示す。

【００７６】

【表５】

【００７７】表５から、熱収縮チューブを収縮率を小さ
くし、かつ、熱収縮チューブの長さをゴム層の軸方向の
長さより長くしたものほど、ゴム層から抜け難くなって
いることがわかる。

【００７８】なお、本発明のようにピンチローラのゴム
層の外周にチューブやフィルム等で被覆させた場合、ゴ
ム層の弾性が低下することが想像されるが、実際はチュ
ーブまたはフィルムの厚さを薄くし、かつ、ゴム層の硬
度を小さくすることにより、ゴム弾性を変化させること
なく、ゴム層の弾力性の低下を防ぐことができる。実際
に硬度４０度のゴム層にＰＦＡ熱収縮チューブを被覆さ
せた場合、被覆後のピンチローラの硬度は７０度であっ
た。

【００７９】また、上述したピンチローラは、熱転写プ
リンタのみならず、コピー機、電子写真方式のプリン
タ、インクジェットプリンタ等、プリント面と直接接触
するピンチローラ全てについて同様の効果を発揮するこ
とができる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、用紙搬送ローラの表面上に必要とする部分
にのみマイクロ突起が形成されているので、用紙搬送ロ
ーラの製造工数を低減することができ、かつ、歩留まり
の向上を図ることができる。

【００８１】また、請求項２記載の発明によれば、用紙
搬送ローラ表面のマイクロ突起非形成部分における外径
寸法がマイクロ突起形成部頂部における外径寸法とマイ
クロ突起形成部底部における外径寸法の範囲内にあるた
め、マイクロ突起非形成部及びマイクロ突起形成部にお
ける用紙の搬送量に矛盾が生じないため、用紙に皺が発
生しない確実な用紙搬送が可能となる。

【００８２】また、請求項３記載の発明によれば、用紙
搬送ローラの表面に形成するマイクロ突起は、用紙の表
面に圧痕を残すことなく用紙と十分な摩擦力を保持する
ことが可能な高さ、直径及び密度を有するので、剛性の
弱い用紙を用いても用紙を傷つけず、しかもずれが生じ
ない確実な用紙搬送が可能となる。

【００８３】請求項４記載の発明によれば、ピンチロー
ラは、中心部に位置し、ステンレス等の金属材料からな
る芯金と、該芯金の外周に位置し、ゴム等の弾性材料か
らなる中間層と、該中間層の外周に位置し、厚さ１ｍｍ
以下のフィルム状に加工可能な被覆材料からなる外層と
によって３層構造をなすので、中間層であるゴム層から
染み出る未反応成分及び充填剤等が用紙に転写するのを
防ぐことができる。また、外層の厚さを１ｍｍ以下とし
ているので、ゴム層の弾性特性が十分保たれ、用紙搬送
ローラに押し付けられた時のニップ幅を十分確保するこ
とができる。このため、用紙搬送特性に支障を来すこと
がない。また、厚さ１ｍｍ以下のフィルム状に加工でき
るゴム以外の材料であれば、どんな材料でも被覆材料と
して使用することができる。

【００８４】また、請求項５記載の発明によれば、被覆
材料の材質がフッ素樹脂またはポリイミド樹脂であるの
で、昇華タイプの熱転写プリンタにおいて昇華染料がピ
ンチローラに再転写することがなく、これに起因するロ
ーラ痕の発生を防止することができる。

【００８５】さらに、請求項６記載の発明によれば、被
覆材料をフッ素樹脂熱収縮チューブまたはポリイミドテ
ープとしているので、ピンチローラのゴム層を容易に覆
うことができ、また、耐摩耗性に優れており、用紙搬送
ローラと直接接触することによるピンチローラの摩滅を
軽減することができ、ピンチローラの長寿命化を達成す
ることができる。

【００８６】また、請求項７記載の発明によれば、母材
に対し非突起部分における外径を、目標とする最終仕上
がりの外径に加工した後、突起部分を形成するためのレ
ジストパターンを施しエッチング処理を行うので、非突
起部分における外径寸法を正確に得ることができ、か
つ、エッチング液の消耗を少なくすることができので、
製造コストの低減が可能となる。

【００８７】また、請求項８記載の発明によれば、母材
に突起を形成する部分の外径を、目標とする最終仕上が
り外径まで加工した後、突起部分を形成するためのレジ
ストパターンを前記母材の表面に施し、非突起部分にお
ける所要の外径を得るまでエッチング処理を行うので、
突起部分頂部におけるエッチングムラと、非突起部分表
面におけるエッチングムラとの協調が取り易く、用紙搬
送特性が優れた用紙搬送ローラの製造が可能となる。ま
た、レジストは、突起形成部分にのみ塗布するため、製
造コストの低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による用紙搬送ローラに
より用紙を挟持した状態を示す図である。

【図２】同用紙搬送ローラの第一の製造方法による工
程を説明するための該用紙搬送ローラの断面図である。

【図３】同用紙搬送ローラの第二の製造方法による工
程を説明するための該用紙搬送ローラの断面図である。

【図４】同用紙搬送ローラの第一の製造方法による試
作工程を示すフローチャートである。

【図５】同試作用紙搬送ローラの用紙搬送特性を測定
した際の試作用紙搬送ローラとピンチローラの構成を示
す側面図である。

【図６】用紙搬送ローラの表面に形成されるマイクロ
突起のパターン配置の基本構成を説明するための説明図
である。

【図７】マイクロ突起を形成するステンレス平板の寸
法及び形成するマイクロ突起の範囲を示す平面図であ
る。

【図８】マイクロ突起の高さＨ、突起頂部の直径Ｍ及
び突起密度ρの変化に対する表面傷発生荷重、摩擦係数
を測定するための装置の側面を示す側面図である。

【図９】マイクロ突起頂部の直径Ｍを３０μｍ、マイ
クロ突起形成密度ρを６個／ｍｍ²とし、マイクロ突起
の高さＨを変化させた時の傷発生荷重のグラフである。

【図１０】同マイクロ突起の高さＨを変化させた時の
摩擦係数のグラフである。

【図１１】マイクロ突起の高さＨを３０μｍ、マイク
ロ突起形成密度ρを６個／ｍｍ²とし、マイクロ突起頂
部の直径Ｍを変化させた時の傷発生荷重のグラフであ
る。

【図１２】同マイクロ突起頂部の直径Ｍを変化させた
時の摩擦係数のグラフである。

【図１３】マイクロ突起の高さＨを３０μｍ、マイク
ロ突起頂部の直径Ｍを３０μｍとし、マイクロ突起形成
密度ρを変化させた時の傷発生荷重のグラフである。

【図１４】マイクロ突起形成密度ρを変化させた時の
摩擦係数のグラフである。

【図１５】この発明の一実施例によるピンチローラの
断面形状を示す断面図である。

【図１６】同ピンチローラの製造手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図１７】同ピンチローラの効果を試験するために用
いた試験装置の側面を示す側面図である。

【図１８】カラー画像転写装置の構成例を示す図であ
る。

【図１９】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２０】同マイクロ突起の縦断面図である。

【図２１】各種ピンチローラの形状を示す斜視図であ
り、（ａ）は一体形ピンチローラ、（ｂ）は分割形ピン
チローラ、（ｃ）は分割分離形ピンチローラである。

【図２２】従来のピンチローラの断面形状を示す断面
図である。

【図２３】カラー画像転写装置における用紙搬送ロー
ラ及びピンチローラの構成を示す斜視図である。

【図２４】用紙が用紙搬送ローラ及びピンチローラに
挟まれた状態を示す断面図である。

【図２５】従来技術による用紙搬送ローラ及びピンチ
ローラの構成を示す斜視図である。

【図２６】マイクロ突起頂部の外径とマイクロ突起非
形成部分の外径が等しい用紙搬送ローラにより用紙を挟
持した状態を示す図である。

【符号の説明】

Ｄ₁……マイクロ突起頂部外径、Ｄ₂……マイクロ突起非
形成部外径、ｄ……マイクロ突起頂部と非突起部分の
差、Ｔ……用紙の厚さ、Ｈ……マイクロ突起の高さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者光島且三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地神鋼電機株式会社伊勢製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピンチローラと用紙搬送ローラとの間に
用紙を挟み、前記用紙搬送ローラを駆動することによっ
て前記用紙の搬送を行うカラー画像転写装置の用紙搬送
ローラにおいて、前記ピンチローラと接触する部分に多数の微細な突起を
形成して突起形成部とし、前記ピンチローラと接触しな
い部分を非突起形成部とした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。
【請求項２】前記非突起形成部における前記用紙搬送
ローラの外径は、前記突起形成部の突起頂部における外
径よりも小さく、かつ、前記突起形成部分の突起底部に
おける外径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載
の用紙搬送ローラ。
【請求項３】前記突起は、前記用紙の表面に圧痕を残
すことなく用紙との十分な摩擦力を保持することが可能
な高さ、直径、形成密度及び配置を有することを特徴と
する請求項１または請求項２記載の用紙搬送ローラ。
【請求項４】ピンチローラは、中心部に位置し、ステンレス等の金属材料からなる芯金
と、前記芯金の外周に位置し、ゴム等の弾性材料からなる中
間層と、前記中間層の外周に位置し、厚さ１ｍｍ以下のフィルム
状に加工可能な被覆材料からなる外層とによって３層構
造をなすことを特徴とするピンチローラ。
【請求項５】前記被覆材料の材質は、フッ素樹脂また
はポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項４記載
のピンチローラ。
【請求項６】前記被覆材料は、厚さが０．１ｍｍ以上
のフッ素樹脂熱収縮チューブまたはポリイミドテープで
あることを特徴とする請求項４及び５記載のピンチロー
ラ。
【請求項７】ピンチローラと共に用紙を挟み、回転し
つつ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、円柱状の母材を、前記ピンチローラに当接しない部分に
ついて所定の直径となるまで加工する第１の工程と、前記第１の工程が終了した母材表面にレジストによって
マスキングパターンを形成する第２の工程と、前記マスキングパターンが形成された母材をエッチング
して突起底部のローラ径が前記所定の直径より小となる
微細な突起を形成する第３の工程と、を有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。
【請求項８】ピンチローラと共に用紙を挟み、回転し
つつ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、円柱状の母材を、前記ピンチローラに当接する部分につ
いて所定の直径となるまで加工する第１の工程と、前記第１の工程が終了した母材表面に前記加工を行った
部分にのみレジストによってマスキングパターンを形成
する第２の工程と、前記マスキングパターンが形成された母材をエッチング
して微細な突起を形成する工程であって、前記加工を行
わない部分のローラ径が前記所定の直径より小となるま
でエッチングを行い前記微細な突起を形成する第３の工
程と、を有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。