JP2001063862A - 記録媒体送りローラおよびこれを備えた記録装置 - Google Patents
記録媒体送りローラおよびこれを備えた記録装置Info
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Abstract
されて高摩擦係数化されたものであっても、従動ローラ
が低摩擦係数、低摩擦係数状態の持続性、適度な弾性、
配合物溶出防止等の各機能を、長期間の繰り返し使用に
おいても、充分に発揮できること。 【解決手段】 駆動ローラ1と従動ローラ10とのニッ
プ部で記録媒体を表裏から挟圧しつつ記録ヘッド50側
に送るための記録媒体送りローラであって、駆動ローラ
1は、高剛性ローラ2基体の表面に高摩擦層4が一体に
被着されて成り、該高摩擦層は耐摩耗性粒子5と該耐摩
耗性粒子を均一に分散し且つ該粒子の前記高剛性ローラ
の径方向における先端側の一部が表面に露出する状態で
強固に保持する被着層6とを備えており、従動ローラ1
0は記録媒体と接触する表面は低摩擦部材13から成
り、該低摩擦部材は熱可塑性エラストマーとフッ素樹脂
を主成分とする組成物から成る含フッ素熱可塑性エラス
トマーであること。
Description
刷用の層を有するコート紙、OHP(オーバーヘッドプ
ロジェクタ)用シート、光沢紙、光沢フィルム等の各種
記録媒体に、文字あるいは画像等を記録(印刷)する記
録装置に用いられる記録媒体搬送用の記録媒体送りロー
ラおよびこれを備えた記録装置に関する。
送りローラの一例として特開平10−120234号公
報に記載されたインクジェットプリンタの紙送りローラ
が挙げられる。この紙送りローラは、記録ヘッドの上流
側に近接配置され、記録媒体である記録用紙の裏面側に
接触する駆動ローラと記録用紙の記録面側に接触する従
動ローラとの組から形成されている。前記駆動ローラ
は、駆動モータを動力源として回転量を制御されつつ回
転駆動され、従動ローラは駆動ローラの回転に追従して
回転し、前記両ローラのニップ部で記録用紙を表裏から
挟んで挟圧しつつ該記録用紙を前記記録ヘッド側に送る
ように構成されている。
セラミック粉体を一体に付着させることにより表面に凹
凸が形成されている。そして、前記セラミック粉体は、
アクリル樹脂を主成分とする接着剤により高剛性ローラ
表面に固着されている。このセラミック粉体による表面
凹凸構造によって、記録用紙がフィルムのような滑りや
すいものに対しても十分な摩擦係数を確保でき、もって
高精度で搬送できると共に、耐久性を向上できるように
なっている。
レン等の通常のゴムから成る弾性ローラの表面に低摩擦
材料のフッ素樹脂(例えばポリフルオロエチレン樹脂
等)から成るコート層が形成されている。このコート層
の厚さは5μm〜20μmである。従動ローラがこのよ
うに構成されている理由は、前記駆動ローラとの組によ
って、記録用紙を適正に搬送させる役割を果たす必要が
あり、そのために、従動ローラの記録用紙と接触する部
分であるニップ部には、その機能として、以下の第1か
ら第7の各機能が要求されるからである。
と。適切な摩擦係数としては0.3以下が望ましいが、
少なくとも0.5以下が要求される。摩擦係数が高いと
用紙先端がニップ部に食いつく際にめくれたり、スキュ
ー取りシーケンスで駆動ローラを逆転した後、正転する
際に用紙先端が折れたりする虞があるからである。従
来、フッ素樹脂のコート層を前記ゴム弾性ローラの表面
に設けることで、当該従動ローラ表面の低摩擦係数化を
図っているが、内部のゴム弾性ローラの影響を受けなく
するために前記コート層の厚さは5μm以上に決められ
ている。
あること。従動ローラの耐久性および機能の安定性の観
点から必然的に要求されるものである。
の適度な弾性としてそれを硬度で表すと、適度な硬度
は、JIS、K−7311によるJIS、A硬度にし
て、約60°乃至95°の範囲にあることが要求され
る。高剛性ローラの表面にセラミック粉体を前記の如く
一体に付着させることにより該表面が高摩擦係数化され
た前記駆動ローラは、組を成す相手の従動ローラの硬度
が高いと該従動ローラの表面を削ったり、損傷する虞が
ある。そのため、当該従動ローラは前記駆動ローラに対
する耐久性の観点から前記適度な弾性が要求される。前
記フッ素樹脂コート層を厚くし過ぎると表面硬度が増し
て、適度な弾性を維持することができなくなるため、従
来は、前記フッ素樹脂コート層の厚さは20μm以下に
決められている。
が溶出しないこと。通常、ゴム製のローラには可塑剤等
のゴム特有の配合物が含まれているが、この配合物が経
時的に従動ローラ表面に溶出してくると、該配合物が記
録用紙の記録面に転写することになって、例えば印字さ
れたインクのドット径が小さくなってなり、配合物が付
着した部分と付着していない部分が模様となり、ローラ
トレース痕となって画質を低下する問題が生じることが
あった。更に、溶出した配合物は、対向する駆動ローラ
表面に在る前記アクリル樹脂等を主成分とする接着剤
(セラミック粉体を高剛性ローラ表面に固着するための
もの)に接触すると、該アクリル樹脂等と化学反応を起
こしてアクリル樹脂を溶解する問題が生じることもあっ
た。従来、前記ゴム弾性ローラの表面にフッ素樹脂コー
ト層を設けて前記配合物の溶出を防止しているが、この
溶出防止効果を確実にするという観点からも当該コート
層の厚さは5μm以上に決められている。
の形状精度は、外径に対して円筒度が4%以内の精度で
あることが要求される。形状精度が低いと従動ローラの
回転速度の変動が大きくなり、駆動ローラとのニップ部
の挙動が不安定になることによって紙送り精度に乱れが
発生する場合があるからである。
従動ローラは、駆動ローラ表面に対して押圧されてお
り、従動ローラの材質によっては放置によるクリープ変
形が発生する。この変形量が一定量(従動ローラ外径に
対して、4%程度)を超えると、自由動ローラの周速変
動に伴う押圧力の不安定化を原因とする紙送り精度の乱
れが発生する場合があるからである。
は、記録ヘッドの走査領域に近接しており、何らかの原
因で従動ローラにインクが付着することも想定される。
したがって、従動ローラはインクに侵されにくい材質で
ある必要がある。
ゴム等から成る弾性ローラの表面に低摩擦材料のフッ素
樹脂から成るコート層が上記の如く形成されているの
で、低摩擦係数、適度な弾性(ゴム硬度)、可塑剤の溶
出防止等の諸機能に関し、使用初期においては、その機
能を充分に発揮するものであった。
返し使用されている内に前記フッ素樹脂コート層が次第
に摩耗し、初期の低摩擦係数の状態を維持できなくなる
ことがあった。特に、駆動ローラが、高剛性ローラの表
面にセラミック粉体等の耐摩耗性粒子を一体に付着させ
ることにより該表面が高摩擦係数化されている場合、具
体的にはA4サイズの用紙約10,000枚程度で、初
期の低摩擦係数の状態を維持できなくなる傾向があっ
た。その結果、記録用紙面との接触摩擦係数が上昇し、
記録用紙の適正な搬送機能が発揮できなくなる問題が生
じることがあった。また、前記コート層が摩耗し、露出
したゴム表面と搬送される印刷用紙の印字面とが接触す
ると、可塑剤等のゴム特有の前記配合物の溶出により記
録用紙の記録(印字)面が汚染されて記録品質の低下を
招く問題が生じることがあった。
との組で構成される記録媒体送りローラにおいて、前記
駆動ローラがその表面に耐摩耗性粒子が分散されて高摩
擦係数化されたものであっても、従動ローラが低摩擦係
数、低摩擦係数状態の持続性、適度な弾性、配合物溶出
防止等の前記第1から第7の各機能を、長期間の繰り返
し使用においても、充分に発揮できるようにし、もって
使用耐久性に優れた記録媒体送りローラおよびこれを備
えた記録装置を提供することにある。
め、本願請求項1に記載の発明は、記録ヘッドの上流側
に近接配置され、記録媒体の裏面側に接触する駆動ロー
ラと記録媒体の記録面側に接触する従動ローラとの組か
ら成り、前記両ローラのニップ部で記録媒体を表裏から
挟圧しつつ該記録媒体を前記記録ヘッド側に送るための
記録媒体送りローラであって、前記駆動ローラは、高剛
性ローラ基体の表面に高摩擦層が一体に被着されて成
り、該高摩擦層は、耐摩耗性粒子と、該耐摩耗性粒子を
均一に分散し且つ該粒子の前記高剛性ローラの径方向に
おける先端側の一部が表面に露出する状態で強固に保持
する被着層とを備えており、前記従動ローラは、記録媒
体と接触する表面は低摩擦部材から成り、該低摩擦部材
は、熱可塑性エラストマーとフッ素樹脂を主成分とする
組成物から成る含フッ素熱可塑性エラストマーであるこ
とを特徴とするものである。
層は、耐摩耗性粒子が被着層中にほぼ均一に分散されて
いると共に、その分散粒子による記録媒体への鋭角的な
接触が可能に構成されているため、普通紙等に対してだ
けでなく、光沢フィルム等の滑らかなシートに対しても
高い摩擦抵抗を安定して発揮できる。よって、搬送精度
が紙質に左右されず、安定している。また、紙粉は粒子
部分にはほとんど付着しないし仮に着いてもすぐに剥落
するため、長期的にも摩擦抵抗は低下せず、搬送精度を
高く維持できる。
われる従動ローラが、記録媒体と接触する表面は低摩擦
部材から成ると共に、その低摩擦部材は、熱可塑性エラ
ストマーとフッ素樹脂を主成分とする組成物から成る含
フッ素熱可塑性エラストマーから形成されている。前記
低摩擦部材を成す当該含フッ素熱可塑性エラストマー
は、その表面の摩擦係数が0.4〜0.5になる。従っ
て、表面摩擦係数が0.3以下にはならないが、前記低
摩擦係数の機能(第1の機能)を発揮するための要求を
充たすことができる。
ゴム弾性ローラの表面をフッ素コート層で覆った構造で
はなく、当該含フッ素熱可塑性エラストマー自体で形成
されている。従って、従来のように長期間の繰り返しの
使用によりコート層が摩耗してゴム弾性ローラが次第に
現れて低摩擦係数の状態を維持できなくなるということ
がない。すなわち、当該低摩擦部材は、表面が多少摩耗
しても内部も含フッ素熱可塑性エラストマーであるた
め、低摩擦係数の状態に変化はない。従って、低摩擦係
数の状態の持続性という前記第2の機能を発揮すること
ができる。
度(JIS,K−7311によるJIS、A硬度)にお
いて、60°乃至95°の範囲に容易に設定できるた
め、要求される適度な弾性(第3の機能)を簡単に具備
させることができる。
マーは、可塑剤のような配合物をほとんど含んでいない
ため、経時的にそれらの配合物が表面に溶出することも
ない。従って、対向する駆動ローラ表面に在る前記アク
リル樹脂等を主成分とする接着剤に前記配合物が接触す
ることにより、該アクリル樹脂などと化学反応してアク
リル樹脂を溶解する問題自体が生じない。
問題となるような前記溶出が、実際に見られないことを
以下の試験方法により確認している。アクリル樹脂を塗
装したニッケルメッキ鋼板上に、当該含フッ素熱可塑性
エラストマから成る従動ローラを数個置き、更に上から
錘にて押圧する。このときの押圧力は、実際に記録装置
に搭載された状態における最大押圧力を想定し、約30
0gfとした。この状態で、加速試験にするために62
℃にして24時間放置した。その結果、当該従動ローラ
とアクリル樹脂との接触面において、可塑剤等の配合物
の溶出に伴う痕跡や軟化等の異常は見られなかった。
項1に記載された記録媒体送りローラにおいて、前記含
フッ素熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリウレタン
エラストマーとフッ素樹脂を主成分とするものであるこ
とを特徴とする。本発明によれば、ウレタン系の熱可塑
性ポリウレタンエラストマーを用いたので、製造簡単且
つ低コストにて上記各機能を簡単に具備させることがで
きる。
項1または2に記載された記録媒体送りローラにおい
て、前記耐摩耗性粒子は1層状態でローラ表面に均一に
分散され、且つ、前記被着層は前記耐摩耗性粒子の平均
粒径より小さい厚さに形成されていることを特徴とする
ものである。
表面に1層状態で均一に分散されて表面の凹凸を構成し
ているので、前記耐摩耗性粒子を含めた当該駆動ローラ
自体の外径寸法を粒子径のばらつきの範囲に小さく納め
ることができる。従って、記録用紙や従動ローラとの接
触状態においては、駆動ローラの外面全体でほぼ一様に
接することができ、もって記録媒体の搬送精度を向上す
ることができる。そして含フッ素熱可塑性エラストマー
製であって、前記駆動ローラとの組をなす当該従動ロー
ラは、低摩擦係数、低摩擦係数状態の持続性、適度な弾
性、配合物溶出防止等の諸機能を長期間の繰り返し使用
においても、充分に発揮できる。従って当該記録媒体送
ローラは、使用耐久性に優れたものとなる。
項1から3のいずれか1項に記載された記録媒体送りロ
ーラにおいて、前記耐摩耗性粒子は、アルミナ、炭化珪
素等のセラミックからなることを特徴とするものであ
る。このようにセラミック粒子を用いたので、搬送精度
が紙質に左右されず、紙粉の影響を受けないという作用
効果が一層確実に得られると共に、その硬質で塑性変形
を受けにくいという性質に基づいて耐久性も一層優れた
ものとなる。しかも安価である。
項1から4のいずれか1項に記載された記録媒体送りロ
ーラにおいて、前記被着層は、アクリル系接着剤から成
ることを特徴とする。これにより、耐摩耗性粒子を製造
簡単にして高剛性ローラの表面に強固に固着することが
できる。
項1から5のいずれか1項に記載された記録媒体送りロ
ーラにおいて、前記高摩擦層は、前記耐摩耗性粒子を一
様に混入した液状母材を前記高剛性ローラの表面に噴霧
し、該液状母材を硬化処理することにより前記被着層と
したものであることを特徴とするものである。これによ
り、簡単な製造方法を利用することができる。硬化処理
は、用いる液状母材の種類によって決まり、常温で乾燥
する硬化処理(常温硬化型アクリル径接着剤)、加熱す
る硬化処理(熱硬化型エポキシ系接着剤)などが挙げら
れる。
項1から6のいずれか1項に記載された記録媒体送りロ
ーラにおいて、前記耐摩耗性粒子の大きさは、平均粒径
で20μm〜70μmであることを特徴とする。
上)と、記録用紙に傷が付きやすく、逆に小さ過ぎる
(20μm以下)と、紙粉等によって目詰まりを起こし
やすく、必要な摩擦係数が得られないからである。
項7に記載された記録媒体送りローラにおいて、前記高
摩擦層中に分散されている耐摩耗性粒子の粒径は、平均
粒径で20μm〜70μmの範囲から選択される粒径A
[μm]を中心にして±20%の範囲で揃えられている
ことを特徴とするものである。
一に揃えられた耐摩耗性粒子がほぼ均一に分散されて成
るため、ローラ表面の長手方向は元より周方向において
もローラ径が均一となり、紙送り精度を向上できる。す
なわち、耐摩耗性粒子の粒径を選択された粒径A〔μ
m〕(例えば50μm)を中心に±20%の範囲で揃え
られているので、ローラ径の前記均一性を容易に且つ十
分に確保でき、紙送り精度を向上できる。
項1から8のいずれか1項記載された記録媒体送りロー
ラにおいて、前記耐摩耗性粒子は、高摩擦層表面の面積
に対する分布密度が20%〜80%であることを特徴と
する。これにより、分布密度が大き過ぎることに基づく
粒子の重層(団子)状態の発生及び小さ過ぎることに基
づく粒子による凸部の不足とそれによる摩擦抵抗の低下
を確実に防止することができる。
求項1から9のいずれか1項に記載された記録媒体送り
ローラにおいて、前記従動ローラの前記含フッ素熱可塑
性エラストマーは、その主成分同士の割合にして熱可塑
性ポリウレタンエラストマー成分が85〜90重量%、
ポリテトラフルオロエチレン成分が10乃至15重量%
であることを特徴とするものである。
は、熱可塑性ポリウレタンエラストマー成分が85〜9
0重量%、ポリテトラフルオロエチレン成分が10乃至
15重量%としたことにより、上記各機能を備えた低摩
擦部材を有する従動ローラを容易に製造することができ
る。尚、前記主成分の他に少量の顔料を含むことができ
る。具体的には、弾性や弾性回復性、引張強度、常温及
び低温衝撃強度、低温での屈曲性等の機械的諸特性、耐
熱性、耐油性、耐薬品性、耐オゾン性等に優れているだ
けでなく、特に優れた耐摩耗特性を有する。
求項1から10のいずれか1項に記載された記録媒体送
りローラにおいて、前記熱可塑性ポリウレタンエラスト
マーがジイソシアネート、高分子量ポリオール及び低分
子量ポリオールを重縮合させて得られたポリオール系マ
ルチブロックポリマーであることを特徴とするものであ
る。
塑性ポリウレタンエラストマー(以下、このエラストマ
ーをTPUと略称する)は、上記の如く、ジイソシヤネ
ートとポリオール類乃至ポリエステル類を出発原料とす
る重縮合反応に依り得られるマルチブロックポリマーで
あり、その高分子鎖がゴム成分鎖部分(ソフトセグメン
ト)と水素結合に依る分子拘束成分鎖部分(ハードセグ
メント)から成る。
リオール、ポリエステル等の種類、投入比率、重合条件
等を変えることにより、各セグメントの構成、大きさを
変化させることができ、これにより種々の物性上の特徴
を有するエラストマーから成る重合体を選択調製するこ
とができる。
ントは、一定温度以上の高温に加熱することにより水素
結合が解離され、ソフトセグメントと共に流動化するた
め通常のプラスチックと同様に加熱溶融成形が可能であ
り、更に、他種のプラスチック、例えばフッ素樹脂等と
共にブレンド溶融する等の方法により組成物とすること
もできる。また、この一旦流動化させたTPUは、冷却
固化することにより再び前記両セグメント相に相分離
し、ゴム弾性を回復する。
求項1から11のいずれか1項に記載された記録媒体送
りローラにおいて、前記低摩擦部材が、従動ローラ直径
を基準として1/2.5乃至1/10の厚さに設けられ
ることを特徴とするものである。このような基準で低摩
擦部材の厚さを決定することにより、構造的なバランス
を良くすることを簡単に実現することができる。例えば
従動ローラの直径が5mmの場合は、低摩擦部材の厚さ
は0.5mm〜1mmである。
求項1から12のいずれか1項に記載された記録媒体送
りローラにおいて、前記含フッ素熱可塑性エラストマー
の硬度(JIS,K−7311によるJIS、A硬度)
が、60°乃至95°の範囲にあることを特徴とするも
のである。
S、K−7311によるJIS、A硬度が約60°乃至
95°の範囲にある)のエラストマーを選択し、これに
ポリフルオロエチレン樹脂等のフッ素樹脂を少量(通常
10乃至15%程度)配合して得られた組成物から成る
本発明の含フッ素ウレタンエラストマーは、選択された
TPUが本来有する適度の硬度と優れたゴム弾性持性、
機械持性、その他の諸持性を保持するだけでなく、上記
ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂による分子
間可塑化作用により優れた表面平滑性と低動摩擦性、即
ち良好な紙送り持性が付与され、更に耐摩耗性が顕著に
向上したものとなる。
録ヘッドと、該記録ヘッドの上流側に近接配置されて記
録媒体を前記記録ヘッド側に送るための記録媒体送りロ
ーラと、前記記録ヘッドの下流側に近接配置され記録媒
体を下流に排出するための排出ローラとを備え、前記記
録ヘッドの主走査と前記記録媒体送りローラによる記録
媒体の副走査との繰り返しによって記録媒体に記録を行
う構成の記録装置であって、前記記録媒体送りローラ
は、請求項1から13のいずれか1項に記載された記録
媒体送りローラにて構成されていることを特徴とするも
のである。本発明によれば、従来の従動ローラに生ずる
不都合が解消され、長期間の繰り返し使用にも充分に耐
久性を有する記録装置となる。
面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形態に
係る記録媒体送りローラについて軸直交方向の面で切っ
た断面図であり、図2は図1に示した記録媒体送りロー
ラの要部拡大断面図であり、図3は同記録媒体送りロー
ラを備えたインクジェットプリンタの一例を示す概略側
面図である。図4は同記録媒体送りローラの駆動ローラ
について軸に平行な面で切った断面図であり、図5は同
記録媒体送りローラの従動ローラについて軸に平行な面
で切った断面図(a)と、その側面図(b)である。
クジェットプリンタは、給紙トレイ等の給紙受け部にセ
ットされた印刷用紙Sを1枚ずつ印刷領域に向かって送
り出すシート供給部40と、印刷領域の上流側に近接配
置され該シート供給部40から送り出されてくる印刷用
紙Sを外部コンピュータ等から送信される印刷データに
従って送り量をコントロールしつつ前記印刷領域に送る
記録媒体送りローラ30と、前記印刷領域を構成する記
録ヘッド50及びプラテン部54と、該記録ヘッド50
から吐出されたインクにより印刷された印刷用紙Sをプ
リンタ外部に排出するための排出ローラ60とを備えて
いる。更に、前記各構成部材を取り付けるためのメイン
フレーム70、第1のサブフレーム71、および第2の
サブフレーム72と、図示しない一対のサイドフレーム
等を備えている。
Sの裏面側に接触する駆動ローラ1と、印刷用紙Sの記
録面側に接触する従動ローラ10との組から形成されて
いる。前記駆動ローラ1は、前記サイドフレームに両端
が支持され、図示しない駆動モータを動力源として回転
駆動する。従動ローラ10は、後述する支持機構により
駆動ローラ1に対して少し押圧状態で支持され、駆動ロ
ーラ1の回転に追従して回転する。そして、当該記録媒
体送りローラ30は、前記駆動ローラ1と従動ローラ1
0のニップ部N(図2)で印刷用紙Sを表裏から挟圧し
つつ該印刷用紙Sを前記記録ヘッド50側に送るように
なっている。本発明は、これら駆動ローラ1と従動ロー
ラ10の組の具体的な構造に特徴を有するものである
が、その詳しい説明は後に回し、当該プリンタの全体構
造を先に説明する。
回転により印刷用紙Sを1枚ずつ記録ヘッド50に向か
って送り出す供給ローラ41と、該供給ローラ41に向
けて印刷用紙Sを付勢するホッパ(図示せず)と、前記
供給ローラ41との間で印刷用紙Sを挟圧して該印刷用
紙Sを1枚ずつ分離する分離パッド42とを備えてい
る。すなわち、給紙受け部を構成する前記ホッパ上に複
数枚の印刷用紙Sが積層状態でセットされ、印刷用紙S
を送り出すときには、1回転する供給ローラ41に向け
て該印刷用紙Sがホッパにより押圧され、回転する前記
供給ローラ41と前記分離パッド42とで1枚ずつ分離
され、その分離された1枚の印刷用紙Sのみが記録媒体
送りローラ30に向けて供給されるようになっている。
供給される印刷用紙Sは、第1サブフレーム71に取り
付けられた下ガイド80と、メインフレーム70に取り
付けられた上ガイド90とによりガイドされて前記記録
媒体送りローラ30に向けて送られるようになってい
る。
取り付けられている。該キャリッジ51は、メインフレ
ーム70の上端70aと、キャリッジガイド軸52とに
よって、紙面と直交する方向となる主走査方向に移動可
能に構成されている。キャリッジ51にはインクカート
リッジ等のインクタンク53が搭載されている。その印
刷動作は、キャリッジ51が主走査方向に移動しつつ記
録ヘッド50からインクが吐出されることにより1走査
分の印刷がなされ、その1走査分の印刷がなされる毎
に、記録媒体送りローラ30で印刷用紙Sが所定ピッチ
だけ用紙搬送方向となる副走査方向に搬送され、これら
主走査と副走査の各動作が繰り返されることによって印
刷が行われるようになっている。符号54は印刷用紙S
の下面を支持して案内するとともに印刷用紙Sと記録ヘ
ッド50との間隔であるペーパーギャップを規定する用
紙位置規定部である。
下流側に近接配置され、駆動ローラ61と、これに向け
て付勢されている従動ローラ(スターホイールとも称す
る)62との組から構成され、前記記録ヘッド50で印
刷された印刷用紙Sをプリンタ外に排出するためのもの
である。この従動ローラ62は第2サブフレーム72に
取り付けられている。
ラ10の支持構造について図3、図6および図7に基づ
いて説明する。ここで、図6は図3の記録媒体送りロー
ラ部分の拡大図であり、図7は当該従動ローラの支持構
造を示す斜視図である。
0は上ガイド90の先端部に回転可能に支持されてい
る。この上ガイド90は、全体として略板状体をなして
おり、図6に拡大して示した如く、その基部91が支持
軸20に回転可能に取り付けられている。支持軸20は
メインフレーム70の下端において折り曲げ形成された
フック部73、74によって上下から挟まれるようにし
て支持されている。また、支持軸20は、図6において
その左方がメインフレーム70の背面(図6で右側の
面)65に当接している。これによって、支持軸20
は、記録媒体送りローラ30の駆動ローラ1の軸線と平
行に配置されるようになっている。
本の軸11と、この軸11の軸線方向中央部11aに対
して対称に、且つこの中央部21aを避けて該軸11に
装着された従動ローラ単体対10’、10’とを有して
いる。一方、上ガイド90の先端部には、前記軸11の
両端11b、11bを支持する、上下方向(駆動ローラ
1に向かう方向)に伸びる長穴92、92と、前記軸1
1の中央部11aと当接する押圧部93とが形成されて
いる。長穴92、92は、基部91すなわち支持軸20
に対して等距離に設けられている。
装着されている。このねじりバネ100の一端101は
図3に示したように、メインフレーム70のフック部7
6に掛け止めされ、他端102は上ガイド90の押圧部
93に当接してこれを駆動ローラ1に向けて付勢してい
る。
11b、11bが駆動ローラ1方向に向かってのみ移動
可能に支持されているとともに、軸11の中央部11a
のみが駆動ローラ1方向に向けて付勢されているから、
該軸11は支持軸20とは独立してその中央部11a
(正面視で)まわりに揺動可能であり、駆動ローラ1に
沿うようにして該駆動ローラ1に圧接されることにな
る。尚、図示しないが、このプリンタにおいては、上記
構造の従動ローラ10が駆動ローラ1に対してその軸方
向に複数設けられている。
している長穴92、92が支持軸20に対して等距離に
設けられているので、軸11と支持軸20は平行であ
り、且つ支持軸20は、ねじりバネ100によってメイ
ンフレーム70の背面65に押し付けられた状態となる
から、支持軸20と駆動ローラ1との平行度は高精度に
保たれる。その結果として、従動ローラ10の軸11と
駆動ローラ1の軸線との平行度が高精度に保たれること
になる。とりわけ、従動ローラ10の軸11が支持軸2
0と独立して中央部11a(正面視で)まわりに揺動可
能であることによって、正面視での平行度は極めて高精
度に保たれることになる。
に軸11の両端11b、11bが駆動ローラ1方向に向
かってのみ移動可能に支持されているとともに、軸11
の中央部11aのみが駆動ローラ1方向に向けて付勢さ
れているので、駆動ローラ1に対して均等に圧接される
こととなり、印刷用紙Sが真っ直ぐ搬送されることとな
る。
構成する前記駆動ローラ1と従動ローラ10の具体的な
構造を説明する。先ず当該駆動ローラ1は、図1、図2
及び図4に示したように、高剛性ローラ基体2の表面3
に高摩擦層4が一体に被着されて成る。高剛性ローラ基
体2の材質は、金属、ゴム又はプラスチック(エラスト
マを含む)等が挙げられるが、この実施例では高剛性の
金属である。当該高摩擦層4は、耐摩耗性粒子5と、該
耐摩耗性粒子5を均一に分散し且つ該粒子5の前記高剛
性ローラ2の径方向における先端側の一部が表面に露出
する状態で強固に保持する被着層6とを備えている。す
なわち、高摩擦層4は、図2に拡大してその断面を示し
たように、耐摩耗性粒子5がほぼ均一に分散され且つが
耐摩耗性粒子5の平均粒径より小さい厚さの被着層6に
よって高剛性ローラ基体2の表面3に一体に接着されて
構成され、該耐摩耗性粒子5のほぼ均一な分散により表
面に凹凸が形成されている。耐摩耗性粒子5として比較
的鋭く尖っている形状のものを用いることにより高摩擦
な凹凸表面が形成される。
は、その粒径がほぼ均一に揃えられて、ローラ表面の長
手方向は元より周方向においてもローラ径が均一となる
ように形成されている。すなわち、図1及び図2に示し
た如く、ローラ表面3には、その径方向に耐摩耗性粒子
5が重ならずほとんどが1個の状態で存在し、長手方向
には僅かに離間して分散されている。このように、ロー
ラ表面3に耐摩耗性粒子5が1個ずつ整列されて、1層
状態で該耐摩耗性粒子5は均一に分散されている。勿
論、この整列は厳格にそうなっているという意味ではな
く、ほぼそうなっているという意味である。
の径より更に耐摩耗性粒子5の分だけプラスされたもの
となるから、その粒径に大きいバラツキがあっては、ロ
ーラ径自体の径にバラツキが生じるため、本実施の形態
ではその粒径を均一に揃えている。本発明者等は、耐摩
耗性粒子5の粒径を選択した粒径A〔μm〕を中心に±
20%の範囲で揃えていれば、ローラ径を周方向及び長
手方向に均一にするのにほぼ問題ないことを確認してい
る。
ミナ、炭化珪素等のセラミックから成る。前記選択粒径
Aは、20μm〜70μmの範囲から選択され、本実施
の形態では50μmである。選択粒径Aを20μm〜7
0μmの範囲から選択するのは、この範囲の粒径から選
べば選択粒径Aが大き過ぎないため印刷用紙の損傷を確
実に防止でき、また小さ過ぎないため表面への紙粉詰ま
りを確実に防止することができると共に必要な摩擦係数
が容易に得られるからである。更に高摩擦層4の表面の
面積に対する耐摩耗性粒子5の分布密度は20%〜80
%であるように形成されている。
等のセラミック粒子を用いたものは、セラミックの硬質
性及び塑性変形しにくいという性質に基づいて耐久性が
一層優れたものになると共に、搬送精度が紙質に左右さ
れず、また紙粉の影響も受けないという効果も一層確実
なものとなる。
ける分布密度が20%〜80%であるものは、分布密度
が大き過ぎないため粒子の重層(団子)状態の発生を確
実に防止でき、また小さ過ぎないため粒子とシートSと
の接触点数を充分に確保でき、もって必要な摩擦抵抗の
ものを確実に得ることができる。
分散させて強固にローラ2の表面3に固着して一体化す
るためのもので、この観点から適宜選定できる。この例
では、塗料を含む意味での接着剤が用いられている。具
体的には、被着層6として、熱硬化型エポキシ系接着
剤、室温硬化型アクリル系接着剤、UV硬化型ポリウレ
タン系接着剤、又は2液反応型エポキシ系接着剤などが
挙げられる。本実施の形態では室温硬化型アクリル系接
着剤が用いられている。
方法の一例を示すと、耐摩耗性粒子5を混入させた室温
硬化型アクリル系接着剤を液状母材として該液状母材を
ローラ表面3に直接噴霧し、該液状母材を乾燥させて硬
化させることにより耐摩耗性粒子5を均一に分散させた
当該被着層6が形成される。尚、被着層6として用いら
れる接着剤が加熱硬化型の接着剤である場合は、加熱処
理(例えば160℃で20分)して被着層6を高剛性ロ
ーラ2の表面3に強固に固着させて一体化する。また、
UV硬化型接着剤などが用いられた場合は、その接着剤
に合わせた硬化処理が採られる。
および図5に示したように、印刷用紙Sと接触する表面
は低摩擦部材13から成り、該低摩擦部材13は金属、
硬質プラスチック等の材料から成るローラ基体12の外
周面上に被設されている。そして、この低摩擦部材13
は、熱可塑性エラストマーとフッ素樹脂を主成分とする
組成物から成る含フッ素熱可塑性エラストマーにて形成
されている。具体的には、該含フッ素熱可塑性エラスト
マーは、熱可塑性ポリウレタンエラストマー(TPU)
とフッ素樹脂を主成分とする組成物で形成されている。
ラ基体12に形成された低摩擦部材13、すなわち従動
ローラ10の用紙との接触部を構成する含フッ素熱可塑
性エラストマー材料としては、硬度(JIS、K−73
11によるJIS、A硬度)が約60°乃至95°の範
囲にあるエラストマーが選択して使用される。
成分とし、これにポリテトラフルオロエチレン等のフッ
素系樹脂をブレンドして成るエラストマー組成物を用い
ることにより、適度な弾性(硬度)、反撥弾性、表面低
摩擦性等の諸機能を具備した従動ローラが得られ、もっ
て用紙搬送持性が良好となり、更には耐摩耗性に向上す
る。
前記硬度が約60°乃至95°で、TPUが85〜90
重量%、ポリテトラフルオロエチレンが10〜15重量
%の組成のエラストマー組成物、特にフッ素含有比10
%近傍の組成物を挙げることができる。この組成物には
少量の顔料、耐熱安定剤、難燃剤、耐候剤等が含有され
ていても良い。
販エラストマーから適当な硬度のものを選択して用いる
ことができる。例えばトリレンジイソシアネート等のジ
イソシアネート類と例えばジエチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポ
リオール類との重縮合体から成るポリエーテル系のTP
Uを用いることが、表面低摩擦性等のほか、耐加水分解
性や耐菌劣化性(かび等による劣化耐性)等の点でより
好ましい。
ル(HO−(−R1−O)n−H)とミクロポリオール
(HO―R―OH)と併用したポリエーテル系のTPU
を用いることが好ましい。
る前記フッ素系樹脂としては、前記ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂(PTFE)の他に、三フッ化塩化エチレ
ン樹脂(PCTFE)、六フッ化エチレンプロピレン樹
脂(PFEP)、フッ化ビニル樹脂(PVF)、フッ化
ビニリデン樹脂(PVDF)等を例示することができる
が、これらの中でもポリテトラフルオロエチレン樹脂が
特に好ましい。
ものに限定されるものではなく、それ自体公知の方法、
例えば溶融ブレンド法等を用いることができる。
エラストマーからなる低摩擦部材13は、鉄、鋼、ステ
ンレス鋼等の鉄鋼類、真鍮、砲金等の銅合金類、アルミ
ニウムやアルミニウム合金等の軽金属類、或いは、ポリ
オキシメチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリアミド樹脂等の硬質エンジニアリングプ
ラスチック等の材料からなる、例えば図5に示した形状
のローラ基体2の周面に設けられる。
る低摩擦部材13の形成方法は、該低摩擦部材13を射
出成形あるいは押出成形等によって形成し、その成形物
を前記ローラ基体12の外周面に装着する方法がある。
また、アウトサート等の公知の成形技術を用いて、ロー
ラ基体2に対して一体に含フッ素熱可塑性エラストマー
からなる低摩擦部材13を形成することもできる。更
に、融着等の手段を用いて含フッ素熱可塑性エラストマ
ーからなる低摩擦部材13を積層形成することができ
る。
低摩擦部材13の厚さは、従動ローラの大きさや使用態
様に応じて適宜設定されるが、通常従動ローラの直径に
対し、1/2.5乃至1/10程度の層厚に設定する。
これにより、構造的なバランスを簡単に良い状態とする
ことができる。
動ローラの含フッ素熱可塑性エラストマーより成る低摩
擦部材13の表面は、必要に応じて若干の表面平滑処理
を施す程度で、表面コーティング加工等、特段の表面加
工を要することなく、そのまま従動ローラ10として好
適な用紙搬送性能を発揮する。
ローラの作用を説明する。本実施の形態によれば、駆動
ローラ1の前記高摩擦層4は、耐摩耗性粒子5が被着層
6中にほぼ均一に分散されていると共に、その分散粒子
5による印刷用紙Sへの鋭角的な接触が可能に構成され
ているため、普通紙等に対してだけでなく、光沢フィル
ム等の滑らかなシートに対しても高い摩擦抵抗を安定し
て発揮できる。よって、搬送精度が紙質に左右されず、
安定している。また、紙粉は粒子部分にはほとんど付着
しないし仮に着いてもすぐに剥落するため、長期的にも
摩擦抵抗は低下せず、搬送精度を高く維持できる。
使われる当該従動ローラ10が、印刷用紙Sと接触する
表面は低摩擦部材13から成ると共に、該低摩擦部材1
3は、熱可塑性エラストマーとフッ素樹脂を主成分とす
る組成物から成る含フッ素熱可塑性エラストマーから形
成されている。前記低摩擦部材13を成す当該含フッ素
熱可塑性エラストマーは、その表面の摩擦係数が0.4
〜0.5になる。従って、前記駆動ローラ1との組で機
能する当該従動ローラ10において、前記低摩擦係数の
機能(第1の機能)を発揮するための要求を充たすこと
ができる。
うにゴム弾性ローラの表面をフッ素コート層で覆った構
造ではなく、当該含フッ素熱可塑性エラストマー自体で
形成されている。従って、従来のように長期間の繰り返
しの使用によりコート層が摩耗してゴム弾性ローラが次
第に現れて低摩擦係数の状態を維持できなくなるという
ことがない。すなわち、当該低摩擦部材13は、表面が
多少摩耗しても内部も含フッ素熱可塑性エラストマーで
あるため、低摩擦係数の状態に変化はない。従って、低
摩擦係数の状態の持続性という前記第2の機能を発揮す
ることができる。
度(JIS,K−7311によるJIS、A硬度)にお
いて、60°乃至95°の範囲に容易に設定できるた
め、要求される適度な弾性(第3の機能)を簡単に具備
させることができる。
マーは、可塑剤のような配合物をほとんど含んでいない
ため、経時的にそれらの配合物が表面に溶出することも
ない。従って、対向する駆動ローラ1の表面に在る前記
アクリル樹脂等を主成分とする接着剤に前記配合物が接
触することにより、該アクリル樹脂などと化学反応して
アクリル樹脂を溶解する問題自体が生じない。
U:ポリテトラフルオロエチレン樹脂=9:1のエラス
トマー組成物(硬度:JIS、A85°、少量の白色無
機顔料を含む)を用意し、これを図5に示した形状のポ
リオキシメチレン樹脂製のローラ基体12(外直径3m
m、長さ9mm)の周面上に厚さ1mmに融着積層し、
本発明品の従動ローラ(実施例1)を得た。
オキシメチレン樹脂製ローラ基体2と同じ基体を用い、
この周面上に表面フッ素樹脂コーティング加工を施した
(テトラフルオロエチレン樹脂コーティング厚さ約20
μm)厚さ1mmの合成ゴム部材を装着した従来の従動
ローラを用意した(比較例1)。
ー用紙おもて面上における転がり摩擦係数を測定したと
ころ実施例1のローラは0.5、比較例1のローラは
0.2であった。
(エプソン社製MJ−830C、PM−700C型)の
印刷用紙搬送用の従動ローラとして装着し、それら各プ
リンターにA4版コピー用紙を装填し搬送させた。これ
ら従動ローラと組をなす駆動ローラは、前記したセラミ
ック粒子を均一に分散させた高摩擦層を有するものであ
る。結果は、比較例1の従動ローラを用いたものは、1
0000枚の搬送で、ローラのコート面が摩耗により一
部剥離しゴム面が露出して、搬送がスムーズに行えなく
なると共に、コピー用紙面が付着物により汚染された。
これに対し、実施例1の従動ローラを装着したものは7
5000枚以上から100000枚に至る搬送でも作動
に何等の支障もなく、また搬送用紙面の汚れも全く見ら
れなかった。実施例1の従動ローラについて前記750
00枚の搬送をした段階で、表面の摩擦係数を測定した
ところ、初期の低摩擦係数(0.5)の状態が維持され
ていた。
ば、駆動ローラと従動ローラとの組で構成される記録媒
体送りローラにおいて、前記駆動ローラがその表面に耐
摩耗性粒子が分散されて高摩擦係数化されたものであっ
ても、従動ローラが低摩擦係数、低摩擦係数状態の持続
性、適度な弾性、配合物溶出防止等の各機能を、長期間
の繰り返し使用においても、低下することなく充分に発
揮することができる。
来の従動ローラに生ずる不都合が解消され、長期間の繰
り返し使用にも充分に耐久性を有し、もって記録品質が
低下を長期間にわたって防止することができる。
ラについて軸直交方向の面で切った断面図である。
面図である。
プリンタの一例を示す概略側面図である。
に平行な面で切った断面図である。
に平行な面で切った断面図(a)と、その側面図(b)
である。
る。
る。
Claims (14)
- 【請求項1】 記録ヘッドの上流側に近接配置され、記
録媒体の裏面側に接触する駆動ローラと記録媒体の記録
面側に接触する従動ローラとの組から成り、前記両ロー
ラのニップ部で記録媒体を表裏から挟圧しつつ該記録媒
体を前記記録ヘッド側に送るための記録媒体送りローラ
であって、 前記駆動ローラは、高剛性ローラ基体の表面に高摩擦層
が一体に被着されて成り、該高摩擦層は、耐摩耗性粒子
と、該耐摩耗性粒子を均一に分散し且つ該粒子の前記高
剛性ローラの径方向における先端側の一部が表面に露出
する状態で強固に保持する被着層とを備えており、 前記従動ローラは、記録媒体と接触する表面は低摩擦部
材から成り、該低摩擦部材は、熱可塑性エラストマーと
フッ素樹脂を主成分とする組成物から成る含フッ素熱可
塑性エラストマーであることを特徴とする記録媒体送り
ローラ。 - 【請求項2】 請求項1において、前記含フッ素熱可塑
性エラストマーは、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
とフッ素樹脂を主成分とするものであることを特徴とす
る記録媒体送りローラ。 - 【請求項3】 請求項1または2において、前記耐摩耗
性粒子は1層状態でローラ表面に均一に分散され、且
つ、前記被着層は前記耐摩耗性粒子の平均粒径より小さ
い厚さに形成されていることを特徴とする記録媒体送り
ローラ。 - 【請求項4】 請求項1から3のいずれか1項におい
て、前記耐摩耗性粒子は、アルミナ、炭化珪素等のセラ
ミックからなることを特徴とする記録媒体送りローラ。 - 【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項におい
て、前記被着層は、アクリル系接着剤から成ることを特
徴とする記録媒体送りローラ。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれか1項におい
て、前記高摩擦層は、前記耐摩耗性粒子を一様に混入し
た液状母材を前記高剛性ローラの表面に噴霧し、該液状
母材を硬化処理することにより前記被着層としたもので
あることを特徴とする記録媒体送りローラ。 - 【請求項7】 請求項1から6のいずれか1項におい
て、前記耐摩耗性粒子の大きさは、平均粒径で20μm
〜70μmであることを特徴とする記録媒体送りロー
ラ。 - 【請求項8】 請求項7において、前記高摩擦層中に分
散されている耐摩耗性粒子の粒径は、前記平均粒径20
μm〜70μmの範囲から選択される粒径A[μm]を
中心にして±20%の範囲で揃えられていることを特徴
とする記録媒体送りローラ。 - 【請求項9】 請求項1から8のいずれか1項におい
て、前記耐摩耗性粒子は、高摩擦層表面の面積に対する
分布密度が20%〜80%であることを特徴とする記録
媒体送りローラ。 - 【請求項10】 請求項1から9のいずれか1項におい
て、前記従動ローラの前記含フッ素熱可塑性エラストマ
ーは、その主成分同士の割合にして熱可塑性ポリウレタ
ンエラストマー成分が85〜90重量%、ポリテトラフ
ルオロエチレン成分が10乃至15重量%であることを
特徴とする記録媒体送りローラ。 - 【請求項11】 請求項1から10のいずれか1項にお
いて、前記熱可塑性ポリウレタンエラストマーがジイソ
シアネート、高分子量ポリオール及び低分子量ポリオー
ルを重縮合させて得られたポリオール系マルチブロック
ポリマーであることを特徴とする記録媒体送りローラ。 - 【請求項12】 請求項1から11のいずれか1項にお
いて、前記低摩擦部材が、従動ローラ直径を基準として
1/2.5乃至1/10の厚さに設けられることを特徴
とする記録媒体送りローラ。 - 【請求項13】 請求項1から12のいずれか1項にお
いて、前記含フッ素熱可塑性エラストマーの硬度(JI
S,K−7311によるJIS、A硬度)が、60°乃
至95°の範囲にあることを特徴とする記録媒体送りロ
ーラ。 - 【請求項14】 記録ヘッドと、該記録ヘッドの上流側
に近接配置されて記録媒体を前記記録ヘッド側に送るた
めの記録媒体送りローラと、前記記録ヘッドの下流側に
近接配置され記録媒体を下流に排出するための排出ロー
ラとを備え、前記記録ヘッドの主走査と前記記録媒体送
りローラによる記録媒体の副走査との繰り返しによって
記録媒体に記録を行う構成の記録装置であって、前記記
録媒体送りローラは、請求項1から13のいずれか1項
に記載された記録媒体送りローラにて構成されているこ
とを特徴とする記録装置。
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|---|---|---|---|
| JP24276799A JP3724693B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 記録媒体送りローラおよびこれを備えた記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=17093985
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-08-30 JP JP24276799A patent/JP3724693B2/ja not_active Expired - Fee Related
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