(57)【要約】【課題】  記録シートと接触するローラ部の外径精度を向上させことができ、記録シートのスリップを無くすことができ、搬送精度を向上させることができる搬送ローラを提供する。【解決手段】  従動ローラ１５とのニップ部で記録シート１２を挟持して搬送する搬送ローラ１４である。円柱部材２５の周面に回転方向と同方向の環状の凹溝２８を形成し、凹溝にリング状の弾性材からなる摩擦部材３１を装着し、摩擦部材の外周面は円柱部材の周面より高くする。従動ローラの押圧力により円柱部材の周面と同じ面まで弾性変位可能である。【選択図】  図２
2010137949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
従動ローラとのニップ部で記録シートを挟持して搬送する搬送ローラにおいて、
円柱部材の周面に回転方向と同方向の環状の凹溝を形成し、
前記凹溝にリング状の弾性材からなる摩擦部材を装着し、
前記摩擦部材の外周面は前記円柱部材の周面より高く、前記従動ローラの押圧力により前記円柱部材の周面と同じ面まで弾性変位可能であることを特徴とする搬送ローラ。
【請求項２】
前記凹溝を前記円柱部材の軸方向複数位置に形成し、各凹溝に前記摩擦部材を装着することを特徴とする請求項１に記載の搬送ローラ。
【請求項３】
従動ローラとのニップ部で記録シートを挟持して搬送する搬送ローラにおいて、
円柱部材の周面に回転方向と同方向の環状の凹溝を形成し、
前記凹溝にバインダーで固定されたフィラーを有する摩擦抵抗材を固着し、
前記フィラーの凸頂点が前記円柱部材の周面より高いことを特徴とする搬送ローラ。
【請求項４】
前記凹溝を前記円柱部材の軸方向複数位置に形成し、各凹溝に前記摩擦抵抗材を固着することを特徴とする請求項３に記載の搬送ローラ。
【請求項５】
前記円柱部材は金属製であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の搬送ローラ。
【請求項６】
画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録シートに画像を記録する画像形成装置において、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の搬送ローラを用いて記録シートを搬送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドは吐出口からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置などにおいて記録シートを搬送するために用いられる搬送ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置では、被記録材である用紙等の記録シートを搬送するための搬送ローラが用いられている。搬送ローラは、一般に、記録ヘッド等が配された記録部の近傍で、搬送される記録シートの裏面側に接触するように配されている。また、搬送ローラは、記録シートの記録面（おもて面）に接触する従動ローラとローラ対を構成し、両ローラのニップ部で記録シートを表裏から挟持して記録部を通して搬送する。
【０００３】
搬送ローラとして、記録シートの滑りを無くすため、金属製の芯材の周面の記録シートの全幅以上の全領域にゴムや樹脂などの高い摩擦係数を有する高摩擦層を連続的に形成したものが使用されている。特許文献１には、鋼棒の両端部に切削加工により軸部を形成し、その外表面にメッキ被膜を形成した芯材を使用する搬送ローラが開示されている。また、特許文献１には、外周面にフィラーを含有する電着塗装膜を芯材の周面に形成し、記録シートに対する摩擦力を確保した搬送ローラが開示されている。最近では、鋼棒を切削加工することにより、記録シートが接触する全領域に芯材のメクレを形成して摩擦力を向上させた、おろし金式の搬送ローラも提案されている。
【特許文献１】特開平５−４０８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ローラ周面にフィラー（充填物）を含有する電着塗装膜を形成して記録シートに対する摩擦力を確保した搬送ローラには、以下のような課題があった。すなわち、このような搬送ローラでは、フィラーの凹凸が記録シートに喰い込み、グリップ力を発生させることはできるが、塗装膜の凹凸と不揃いのフィラーにより記録シートを保持する外周面の外径のバラツキが大きくなり、搬送精度が低下する要因となる。
【０００５】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、記録シートと接触する外径精度を向上させるとともに記録シートのスリップを防ぐことができ、搬送精度を向上させることができる搬送ローラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、従動ローラとのニップ部で記録シートを挟持して搬送する搬送ローラにおいて、円柱部材の周面に回転方向と同方向の環状の凹溝を形成し、前記凹溝にリング状の弾性材からなる摩擦部材を装着し、前記摩擦部材の外周面は前記円柱部材の周面より高く、前記従動ローラの押圧力により前記円柱部材の周面と同じ面まで弾性変位可能であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、従動ローラとのニップ部で記録シートを挟持して搬送する搬送ローラにおいて、円柱部材の周面に回転方向と同方向の環状の凹溝を形成し、前記凹溝にバインダーで固定されたフィラーを有する摩擦抵抗材を固着し、前記フィラーの凸頂点が前記円柱部材の周面より高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記録シートと接触する外径精度を向上させるとともに記録シートのスリップを防ぐことができ、搬送精度を向上させることができる搬送ローラが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示すものである。図１は一実施形態に係る画像形成装置の縦断面図である。ここでは画像形成装置としてインクジェット記録装置を例示する。画像形成装置は、画像情報に基づいて記録ヘッド１１により記録シート１２に画像を記録するように構成されている。インクジェット記録装置では、吐出口からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドが使用される。かかる画像形成装置には、ＣＰＵ、メモリおよびＩ／Ｏ回路等を備えたコントローラかなる制御部が設けられている。この制御部は、内部メモリに予め格納された制御プログラムに従い、駆動モータ等の動作を制御して記録シート１２の搬送を制御すると共に、画像情報に基づいて記録ヘッド１１等からなる記録手段を制御して記録シート１２に画像を形成する。また、装置全体の制御を司る。
【００１０】
被記録材である記録シート１２は、不図示の自動給紙装置もしくは手差しにより供給され、搬送ローラ１４および従動ローラ（ピンチローラ）１５からなるローラ対のニップ部へ給送される。記録シート１２の先端を停止しているローラ対のニップに突き当てて先端を揃えたところで搬送ローラ１４を回転させ、記録シート１２を、搬送ローラ１４と従動ローラ１５のニップ部で挟持して記録部１６の記録開始位置へ搬送する。記録部１６には、記録ヘッド１１を搭載して搬送方向と交差する方向に移動可能なキャリッジ１７と、記録ヘッド１１と対向する位置で記録シート１２を支持するプラテン１８が配されている。キャリッジ１７は、キャリッジモータ（不図示）の駆動により、ガイドシャフト１９およびガイドレール（不図示）に沿って往復移動する。搬送ローラ１４は記録部１６の搬送上流側の近傍に配されている。
【００１１】
キャリッジ１７の移動に同期して記録ヘッド１１により記録シート１２に画像を記録する１ライン分の記録動作と、搬送ローラ１４により記録シート１２を所定ピッチずつ搬送する紙送り動作とを交互に繰り返すことにより、１頁分の記録が行われる。記録された記録シート１２は、搬送ローラ１４と同期駆動される排紙ローラ２１およびこれに圧接された拍車２２により、装置本体外へ排出される。記録シート１２は搬送ローラ１４と従動ローラ１５により表裏から挟持されて搬送されるが、その場合、搬送ローラ１４が記録シート１２の裏面に接触し、ピンチローラである従動ローラ１５が記録面に接触している。
【００１２】
図２は第１の実施形態に係る搬送ローラの斜視図である。図３は第１の実施形態に係る搬送ローラの部分正面図である。図４は第１の実施形態に係る搬送ローラで記録シートを搬送するときの部分断面図である。搬送ローラ１４は、円柱部材２５とその両端に形成された軸部２７Ａ、２７Ｂとを備えている。円柱部材２５の周面は記録シート１２の裏面に接触するローラ部を形成している。搬送ローラ１４は、軸部２７Ａ、２７Ｂで、軸受を介して装置本体のシャーシに回転自在に軸支される。また、軸部の近傍には、駆動伝達ギアや回転検知センサ（ロータリーエンコーダ等）が固定される。
【００１３】
円柱部材２５は、例えば直径１３ｍｍ〜１５ｍｍ程度のＳＵＭ材またはＳＵＳ材の金属製シャフトで形成され、記録シート１２の幅以上の長さを有する。円柱部材２５の周面には、回転方向と同方向の環状の凹溝２８が形成されている。凹溝２８は、円柱部材２５の軸方向複数位置、すなわち図示のような軸方向所定間隔ごとの複数位置に形成されている。各凹溝２８は、例えば幅３ｍｍ以上、深さ２ｍｍ以上の環状凹部で形成されている。また、各凹溝２８の両側縁は、記録シート１２がエッジに接触して傷付くことがないように、角部にＲを付けるとともに立ち上がり部は傾斜面２９となっている。
【００１４】
各凹溝２８には、リング状の弾性材からなる摩擦部材３１が嵌め込み状態で装着されている。摩擦部材３１は、天然ゴム、合成ゴム、樹脂ゴムなどの摩擦係数が高い弾性材で形成されている。そして、各摩擦部材３１の外周面は、凹溝２８に装着された状態では円柱部材２５の周面より高い凸になっている。また、各摩擦部材３１の外周面の高さは、記録シートを搬送するために従動ローラ１５を圧接させるとき、その押圧力により円柱部材２５の周面と同じ面（同じ高さ）まで弾性変位可能な高さに設定されている。
【００１５】
ピンチローラである従動ローラ１５は軸方向に分割された複数のローラからなり、従動ローラ軸３２に回転自在に保持されるとともに、不図示のバネにより搬送ローラ１５に押圧されている。この押圧力により記録シート１２を搬送ローラ１４と従動ローラ１５のニップ部で搬送可能に挟持している。
【００１６】
円柱部材２５は、切削加工で製作され、機械加工により外径精度を高くすることができる。このため、従動ローラ１５により押圧される記録シート１２は円柱部材２５の周面に均一に密着させることができる。従って、円柱部材２５の回転と記録シート１２の搬送とを同期させることができれば、記録シート１２を高精度で搬送することができる。しかし、これだけでは、金属製の円柱部材２５の周面の摩擦係数は比較的低いため、従動ローラ１５により記録シート１２を密着させても、スリップが生じやすいため、円柱部材２５の回転に同期させることが困難な場合がある。
【００１７】
本実施形態は、円柱部材２５の周面に形成した凹溝２８にリング状の摩擦部材３１を嵌め込み状態で組み込むことにより、摩擦部材３１と記録シート１２との間の摩擦力によりグリップ力を発生させ、スリップを無くすとともに安定した高精度の搬送を実現するものである。こうして、従動ローラ１５の押圧力により記録シート１２を円柱部材２５の周面と同じ面になるまで圧接させたときの摩擦部材３１の弾性変形によりグリップ力を確保し、スリップ等を生じることなく搬送ローラ１４の回転と同期させて搬送することができる。また、記録シート１２と接触するローラ外径の精度を向上させることにより、搬送精度を向上させることができる。
【００１８】
本実施形態では、従動ローラ１５の加圧力を用いて摩擦部材３１を弾性変形させることにより記録シート１２を円柱部材２５に密着させる必要があるため、従動ローラ１５による押圧力は、摩擦部材２８を一定以上弾性変形できるような圧力に設定する必要がある。ただし、従動ローラ１５の押圧力が高過ぎると記録シート１２の記録面にダメージを与える可能性があるため、押圧力については、実機における動作状態を変更するためのパラメータを確定しておくことが好ましい。
【００１９】
図５は第２の実施形態に係る搬送ローラの斜視図である。図６は第２の実施形態に係る搬送ローラの凹溝および摩擦抵抗材の断面図である。図７は第２の実施形態に係る搬送ローラで記録シートを搬送するときの凹溝および摩擦抵抗材の断面図である。搬送ローラ１４は、円柱部材７５とその両端に形成された軸部７７Ａ、７７Ｂとを備えている。円柱部材７５の周面は記録シート１２の裏面に接触するローラ部を形成している。搬送ローラ１４は、軸部７７Ａ、７７Ｂで、軸受を介して装置本体のシャーシに回転自在に軸支される。また、軸部の近傍には、駆動伝達ギアや回転検知センサ（ロータリーエンコーダ等）が固定される。円柱部材７５は、例えば直径１３ｍｍ〜１５ｍｍ程度のＳＵＭ材またはＳＵＳ材の金属製シャフトで形成され、記録シート１２の幅以上の長さを有する。
【００２０】
円柱部材７５の周面には、回転方向と同方向の環状の凹溝７８が形成されている。凹溝７８は、円柱部材７５の軸方向複数位置、すなわち図示のような軸方向所定間隔ごとの複数位置に形成されている。各凹溝７８の両側縁は、記録シート１２がエッジに接触して傷付くことがないように、角部にＲを付けるとともに立ち上がり部は傾斜面７９となっている。そこで、図６に示すように、各凹溝７８には、樹脂等のバインダー８２で固定された粒子状のフィラー８３を有する摩擦抵抗材８１の層が電着塗装などにより固着されており、フィラー８３の凸頂点が円柱部材７５の周面より高い凸になっている。
【００２１】
バインダー８２としては、例えばアクリル・メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキッド系樹脂等の樹脂バインダーなどが挙げられ、これらは金属製の円柱部材７５に対し電着（または電着塗装）が可能な樹脂でもある。また、充填される粒子であるフィラーとしては、例えばＳｉＣ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＴａＣ、ＺｒＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＮｂＣ等のセラミックの粒子や、例えばＡｇ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ等の金属の粒子などが挙げられる。上記の摩擦抵抗材８１の層は、このようなフィラー８３を固定したバインダー８２を凹溝７８内に固着した固着層（電着層など）で構成されている。本実施形態のその他の構成は、第１の実施形態と同じである。
【００２２】
本実施形態によれば、フィラー８３の凸頂点が円柱部材７５の周面より高い凸になっている。従って、図７に示すように、バインダー８２に埋め込まれたフィラー８３が記録シート１２に喰い込むことによりグリップ力が発生するとともに、記録シート１２は円柱部材７５の周面に均一に密着する。従って、記録シート１２を、スリップ等のない状態で、搬送ローラ１４の回転に同期して高い精度で搬送することができる。こうして、本実施形態によっても、記録シート１２と接触する外径精度を向上させことができ、安定した高精度の搬送を実現できる搬送ローラが提供される。
【００２３】
なお、本発明に係る搬送ローラは、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置において、記録シートを搬送するローラであれば、使用場所等に関わらず広く適用可能である。また、画像形成装置としても、感熱方式やレーザービーム方式など、インクジェット以外の記録方式のものにも同様に適用可能である。また、本実施形態では、記録ヘッドを移動させて主走査するシリアルタイプの画像形成装置を例に挙げたが、本発明は、フルライン記録ヘッドを用いて用紙の紙送りのみで記録を行うラインタイプの画像形成装置にも同様に適用可能である。また、記録ヘッドの数や記録シートの材質などにも関係なく同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施形態に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る搬送ローラの斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る搬送ローラの部分正面図である。
【図４】第１の実施形態に係る搬送ローラで記録シートを搬送するときの部分断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る搬送ローラの斜視図である。
【図６】第２の実施形態に係る搬送ローラの凹溝および摩擦抵抗材の断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る搬送ローラで記録シートを搬送するときの凹溝および摩擦抵抗材の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１１      記録ヘッド
１２      記録シート（被記録材）
１４      搬送ローラ
１５      従動ローラ
２５      円柱部材
２８      凹溝
３１      摩擦部材
７５      円柱部材
７８      凹溝
８１      摩擦抵抗材
８２      バインダー
８３      フィラー
【図１】
2010137949.tif 000003
【図２】
2010137949.tif 000004
【図３】
2010137949.tif 000005
【図４】
2010137949.tif 000006
【図５】
2010137949.tif 000007
【図６】
2010137949.tif 000008
【図７】
2010137949.tif 000009