(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙送りローラの製造方法であって、
前記紙送りローラは、紙接触部と、支持部とを含み、全体として、ゴム質弾性材料により構成されており、
前記紙接触部は、略円筒形状を有し、外面は縮まる方向の内部応力を有し、内面は広がる方向の内部応力を有し、
前記支持部は、前記紙接触部の両側面に一体に連設されており、両端縁に支持部補強を有し、
前記支持部補強は、前記支持部において、外向き方向にほぼ直角に連接されており、
前記紙送りローラの製造方法は、１次工程と、２次工程とを含み、
前記１次工程は、前記紙送りローラに用いられる一次成形品を成形する工程であって、
前記一次成形品は、１次外周部分と、１次側面部分と、隅角部と、開口部と、支持部補強となる部分とを含み、略円筒形状に成形されており、
前記１次外周部分は、略円筒形状の円周に沿った外殻を構成しており、
前記１次側面部分は、略円筒形状の両側の側面を構成していて、前記１次外周部分に、前記隅角部を介して、一体に連設されており、
前記開口部は、前記１次側面部分の中心を貫通しており、
前記支持部補強となる部分は、前記支持部において、内向き方向にほぼ直角に連接されており、
前記２次工程は、前記一次成形品を裏返しする工程を含む
紙送りローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＡ機器の紙送り装置に用いられる紙送りローラ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙送りローラは、複写機、ファックス、プリンタ、プロッタなどのＯＡ機器の紙送り装置に使用され、送り出す用紙に接触して回転し、用紙との間の摩擦力により用紙を送り出す機能を有している。紙送り装置は、紙に直接接触する紙送りローラと、紙送りローラを保持し回転させる支持体とから構成されている。紙送りローラは、低硬度のゴム質材料などを使用し、内部まで充実した略円筒形状のものがよく用いられる。また、紙送りローラとしては、個々に成形したものを支持体に固着したもの、及び、支持体に直接被覆成形したもの等が用いられている。
【０００３】
ところで、従来の紙送り装置は、用紙が重なったまま送り出されたり、紙の厚みの多様性に追従しきれず送り出せないなど、種々の紙送り不具合を生じやすかった。また多重印刷の場合には、各色ごとや書きこみ順番ごとに紙を移動するが、正確に移動せず印刷ズレが生じることもある。
【０００４】
紙送り不具合の主要因としては、紙送りローラの弾力性が、不適切であることに起因する場合が多い。即ち、紙送りローラは、主として内部まで充実したゴム質材であり、低硬度ではあっても、用紙と接触する部分の伸縮度合いが、紙の厚みの多様性や、一度に重ねられた用紙の重ね厚さに十分追従しているとは言えず、紙厚対応性が悪い。従って、用紙との接触圧不足、接触面積不足を生じ、種々の紙送り不具合を生じる。
【０００５】
また、送り出しを確実にするために、用紙との接触圧を大きく取ることがある。この場合に、紙送りローラが内部まで充実したゴム質材を用いると、弾力性が不充分な場合が多く、紙接触面に強い摩擦力が働き、用紙の表面が削れて紙粉が生じ、周辺に飛び散る問題が生じていた。
【０００６】
以上のような問題点に対処した先行技術として、特許公報第２８８７０４１号が開示されており、上述の問題点をかなり解決しているが、問題を充分に解決するには至っていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、紙厚対応性が高く紙送りを確実に行ない得る紙送りローラを提供することである。
【０００８】
本発明のもう一つの課題は、用紙との接触圧が強く安定している紙送りローラを提供することである。
【０００９】
本発明のさらにもう一つの課題は、つぶし量が大きく復元追従性が高い紙送りローラを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題解決のため、本発明に係る紙送りローラは、紙接触部と、支持部とを含み、全体として、ゴム質弾性を有する材料で構成されている。前記紙接触部は、略円筒形状を有する。紙接触部の外面は縮まる方向の内部応力を有し、内面は広がる方向の内部応力を有する。前記支持部は、記紙接触部の両側面に一体に連設されている。
【００１１】
上述したように、本発明に係る紙送りローラは、紙接触部の外面が縮まる方向の内部応力を有し、前記内面が広がる方向の内部応力を有しているから、外面の縮まる方向の内部応力と、前記内面の広がる方向の内部応力とがバランスした状態で、紙接触部の形状は一定の形を保っている。
【００１２】
紙送りを行なうときに、用紙との接触面は面外方向からの力により変形するが、元の形状に戻る力として、内部応力が元のバランスした状態に戻ろうとする力として働き、用紙との接触圧を高めることになる。また、紙接触部の圧縮後の復元力と復元速度などの復元追従性も高めることができる。
【００１３】
また、前記支持部は、前記紙接触部に板状の円弧形状部分を介して一体に連設されている。したがって、紙送りを行なうときに、用紙との接触面に作用する面外方向からの荷重に対して、円弧形状部分が柔軟に変形するので、紙接触部を深くつぶすことができる。
【００１４】
紙の厚みの多様性や、一度に重ねられた用紙の重ね厚さによって、深くつぶれた状態や浅くつぶれた状態が生じるが、内部応力が常に働いているので、安定した接触圧を得ることができる。結果、つぶし量が大きく復元追従性が高く、用紙の重ね厚さなどの対応を含む紙厚対応性の幅が広がる。
【００１５】
また、弾力性が不充分な場合に生じる、紙接触面に強い摩擦力が働き用紙の表面が削れて紙粉が生じ周辺に飛び散るという問題も防止できる。さらに、円弧形状部分は柔軟に変形するので、用紙との接触圧が支持片近辺のみで特に強く作用し局部的加圧となる不具合も防止できる。
【００１６】
本発明に係る紙送りローラの製造方法は、１次工程と２次工程を含んでいる。そして、１次工程で得られた成形体を、２次工程で裏返しする。これにより、本発明に係る紙送りローラが得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る紙送りローラを示す断面図である。図２は図１の側面図である。紙送りローラ１は、紙接触部５と、支持部７と、取付孔９と、空洞１１とを含む。
【００１８】
また、紙送りローラ１は、ゴム質弾性を有する材料で構成され、略円筒形状に成形されている。また回転軸心Ｃに対し対称な形を有している。
【００１９】
紙接触部５は、外面１７と、内面１５とを有する。また紙接触部５は、紙送りローラ１の略円筒形状の直径Ｒ１の円周にほぼ沿った外殻を構成している。支持部７は、紙送りローラ１の略円筒形状の両側面を構成しており、紙接触部５に円弧形状部分１３を介して一体に連設されている。円弧形状部分１３は、内外の表面がそれぞれ出隅１４、入隅１２となっている。取付孔９は、支持部７の中心を貫通している。空洞１１は、内面１５に囲まれていて、取付孔９に連通している。支持部補強１９は、支持部７にほぼ直角に連接されている。
【００２０】
本発明の特徴の一つは、紙接触部５が内部応力を有することである。紙接触部５は、外面１７では円周方向と直交する方向（回転軸心Ｃと平行となる方向）で縮まる方向の内部応力Ｆ１と、円周方向で縮まる方向の内部応力Ｆ３を有し、内面１５では円周方向と直交する方向（回転軸心Ｃと平行となる方向）へ広がる方向の内部応力Ｆ２と、円周方向で広がる方向の内部応力Ｆ４とを有している。また縮まる方向の内部応力Ｆ１、Ｆ３と、広がる方向の内部応力Ｆ２、Ｆ４とがバランスした状態で、紙接触部５は一定の形を保っている。
【００２１】
図３は図１に示した紙送りローラの具体的な使用例における断面図である。図において、紙送りローラ１は、支持体４１に設けられた保持溝４３を介して組み付けられている。さらに支持体４１は駆動軸４５に取りつけられており、駆動軸４５を回転駆動することにより、紙送りローラ１を矢印Ｄ方向に回転することができる。紙送りローラ１は、駆動軸４５で回転させられながら、用紙４７と接触して用紙４７を送り出す。
【００２２】
図は、紙送りローラ１が用紙４７と接触している側が、深くつぶれた状態にあることを示している。すなわち、非接触側の高さＨ１が接触側の高さＨ２までにつぶれている。用紙との接触面が面外方向からの力Ｆ５により変形しつぶれた状態にあって、紙接触部５に、圧縮弾性力に基づき、元の形状に戻ろうとする復元力が発生するとともに、紙接触部５の有している内部応力が、元のバランスした状態に戻ろうとする力として働く。
【００２３】
この作用が、用紙４７との接触圧を高めることになる。また、紙接触部５の変形後の復元力と復元速度などの復元追従性も高めることができる。
【００２４】
また、支持部７と紙接触部５は板状の円弧形状部分１３を介して一体に連設されている。したがって、用紙４７との接触面に作用する面外方向からの力Ｆ５に対して、円弧形状部分１３が柔軟に変形してくれるので、非接触側の高さＨ１から接触側の高さＨ２を引いたつぶれ量は、大きく取ることができる。したがって、紙接触部５を深くつぶすことができる。
【００２５】
また、支持部補強１９は先端が外を向いていることにより、円弧形状部分１３を含む紙接触部５が、深くつぶれて、回転軸心Ｃと平行となる方向に広がることにより、支持補強１９が保持溝４３の内壁に押し付けられるから、支持補強１９が保持溝４３から浮き上がることがない。
【００２６】
また、このように深くつぶれた状態と、浅くつぶれた状態との接触圧の変動幅は、内部応力が常に働いているので、円弧形状部分１３を欠いた支持部７を有するローラや、空洞１１を欠き内まで充実しているローラに比べて小さい。したがって、用紙の重ね厚さや、紙厚の差に対して安定した接触圧を得ることができる。結果、用紙の重ね厚さなどの対応を含む紙厚対応性の幅が広がる。また、弾力性が不充分なことにより、紙接触面に強い摩擦力が働き、用紙４７の表面が削れて、紙粉が生じ周辺に飛び散るという問題も防止できる。
【００２７】
さらに、円弧形状部分１３は柔軟に変形するので、用紙４７との接触圧が支持片近辺で特に強く作用する局部加圧も防止できる。
【００２８】
次に、本発明に係る紙送りローラの製造方法について説明する。図４は図１に示した紙送りローラの１次成形品を示す断面図、図５は図４の側面図である。
【００２９】
紙送りローラ１の製造方法として、１次工程では、１次成形品３を成形する。１次成形品３は、１次外周部分２３と、１次側面部分２５、と隅角部３１と、開口部１０とを含む。さらに支持部補強１９となる部分も有している。また１次成形品３は、ゴム質弾性を有する材料で構成され、略円筒形状に一体を有して成形されている。
【００３０】
１次外周部分２３は、略円筒形状の円周に沿った外殻を構成している。また最大径Ｒ４を有する内側表面２７と、最大径Ｒ３を有する外側表面２９とを有している。１次側面部分２５は、略円筒形状の両側の側面を構成していて、１次外周部分２３に、隅角部３１を介して、一体に連設されている。また、隅角部３１は、１次入隅３３と１次出隅３５とを有している。開口部１０は、１次側面部分２５の中心を貫通している。
【００３１】
図６は図４の１次成形品を裏返して、紙送りローラにする経過を示す断面図である。一点鎖線で示した中心線ｃから上は、図４に示す１次成形品３に附された参照符号と同符号が付けられており、中心線ｃから下は図１に示す紙送りローラ１に附された参照符号と同符号が付けられている。
【００３２】
２次工程では、矢印で示すように、１次外周部分２３の内側表面２７と外側表面２９とを、開口部１０を通して内外を裏返しする。
【００３３】
裏返しすると、１次外周部分２３の内側表面２７は紙接触部５の外面１７となり、外側表面２９は内面１５となる。すなわち、図１に示す紙送りローラ１の紙接触部５の外面１７は、１次加工で原材料から成形された１次成形品３を、２次加工時点で１次外周部分２３の内側表面２７であった面を、開口部１０を経由し裏返して得られたものである。
【００３４】
この内外を裏返しする作業は容易である。１次成形品３は図４で説明した通り、ゴム質弾性を有する材料で構成されており、伸び縮み変形が比較的自由である。
【００３５】
１次外周部分２３は、内側表面２７と外側表面２９とを有し、略円筒形状の円周に沿った外殻を構成している。１次側面部分２５は、略円筒形状の両側面を構成しており、１次外周部分２３に隅角部３１を介して一体に接合されている。開口部１０は、１次側面部分２５の中央を貫通している。
【００３６】
したがって、開口部１０を押し広げ、その開口部１０にもう一方の１次側面部分２５を通せばよい。あとは、１次側面部分２３と１次外周部分２５は隅角部３１を介して一体に接合されているので、一体に連設された１次外周部分２３が連続的に裏返って紙送りローラ１の形になる。
【００３７】
１次成形品３と裏返して得られた紙送りローラ１との各部分を対照してみる。まず、内部に突出していた支持部補強１９は外部に突出す形となる。１次成形品３の１次入隅３３が紙送りローラ１の出隅１４となり、一方、１次成形品３の１次出隅３５が紙送りローラ１の入隅１２となっていて、裏返すことにより入隅と出隅が入れ替わる反転現象を起こしている。この反転現象は、隅角部３１が円弧形状であり、かつ板状を有していることにより、１次外周部分２３を裏返すと同時に隅角部３１も反転したものである。つぎに、内外の面を入れ替えたことによる現象について検討する。
【００３８】
図４、図５に示す１次成形品３の内側表面２７と外側表面２９の円周方向の長さを比較する。それぞれの長さは、円筒形状の内面と外面であるから、内側表面２７の直径Ｒ４、外側表面２９の直径Ｒ３にほぼ比例することになる。直径Ｒ３が直径Ｒ４より大きいので、外側表面２９の長さの方が大きいのは当然である。
【００３９】
一方、図１、図２に示す紙送りローラ１の内面１５と外面１７との円周方向の長さを比較すると、図４の１次成形品３の場合と同じ理由で、外面１７の直径Ｒ１が内面１５の直径Ｒ２より大きいので、外面１７の長さが内面１５の長さより大きいことは一目瞭然である。
【００４０】
紙送りローラ１は１次成形品３の内外の面を入れ替えたものであるから、１次成形品３で長さの短かった内側表面２７を紙送りローラの長さの長い外面１７としたことにより、外面１７は円周方向で伸ばされた状態になる。
【００４１】
一方、１次成形品３で長さの長かった外側表面２９を紙送りローラの長さの短い方の内面１５としたことにより、内面１５は円周方向で縮められた状態になる。
【００４２】
このため、外面１７は縮まろうとする力Ｆ３が常に働き、内面１５は広がろうとする力Ｆ４が常に働き。紙送りローラ１の紙接触部５には常に内部応力Ｆ３、Ｆ４が貯えられていることになる。この内部応力が、紙送り機能としての紙厚対応性や復元追従性に有効に作用する。
【００４３】
また、１次外周部分２３の内側表面２７であった面を裏返すことは、１次外周部分２３および１次側面部分２５が一体の略円筒形状に成形加工されているので、１次側面部分２５も裏返すことになる。このように１次側面部分２５も含んで裏返すことになるので、紙接触部５に働いている引張力と圧縮力は円周方向だけではなく、回転軸心Ｃ方向でも作用している。したがって内部応力は、図１、図２に示した、円周方向のＦ３、Ｆ４と、回転軸心Ｃ方向のＦ１、Ｆ２の両方向に作用している。
【００４４】
図７は本発明に係る１次成形品及びそれに依る紙送りローラの別の実施例を示す断面図である。図において、１次成形品３は、ゴム質弾性を有する材料で構成され、略円筒形状に成形されている。また、１次外周部分２３と１次側面部分２５と開口部１０とを含む。さらに１次外周部分２３は、内側表面２７と外側表面２９を有している。
【００４５】
紙送りローラ１は、１次成形品３を裏返したものであり、紙接触部５と支持部７と取付孔９と空洞１１と円弧形状部分１３と支持部補強１９とを含む。
【００４６】
１次成形品３を裏返すに際し、１次外周部分２３と１次側面部分２５との接合部は、折れ曲がった角形状を有しており、１次入隅３３と１次出隅３５を形成している。したがって、この部分は、図４に示した隅角部３１の１次入隅３３と１次出隅３５のような円弧形状ではないので、出隅と入隅が入れ替わるという反転は生じない。
【００４７】
１次外周部分２３を裏返したとき、この反転しない１次入隅３３と１次出隅３５が１次外周部分２３の変形を拘束し、紙送りローラ１は図に示したような、左右の円弧形状部分１３と紙接触部５が全体として半円形状を有する中央が飛び出たＵ字形になる。
【００４８】
この１次成形品３と紙送りローラ１の各部分を照合すると以下のようになる。まず、１次成形品３の１次外周部分２３は、紙送りローラ１の紙接触部５と円弧形状部分１３と支持部７とになる。また１次成形品３の１次側面部分２５は紙送りローラ１の支持部補強１９になる。
【００４９】
さらに、紙送りローラ１の外面１７と内面１５は、それぞれ１次成形品３の１次外周部分２３の内側表面２７と外側表面２９とが開口部１０を介して裏返して得られたものである。
【００５０】
また、長さＬ１の１次外周部分２３を、紙接触部５では長さＬ２の外面１７と長さＬ３の内面１５にしたのであるから、外面１７と内面１５には、回転軸心Ｃ方向で縮まる方向の内部応力Ｆ１と広がる方向の内部応力Ｆ２が貯えられている。
【００５１】
図１の紙送りローラ１と性能面の比較をすると、図７の紙送りローラ１は紙接触面積が少なくなるが、強い接触圧を得ることができ、用紙の重ね厚さなどの対応を含む紙厚対応性の幅も広がる。
【００５２】
図８は本発明に係る１次成形品及びそれに依る紙送りローラのさらに別な実施例を示す断面図である。また図７に表示された構成部分と同一の構成部分に付いては、同一の参照符号を付してある。
【００５３】
１次成形品３は、１次側面部分２５が１次外周部分２３の外側表面２９から外に張り出していることが、図６に示した１次成形品３と異なっている。
【００５４】
１次側面部分２５を外側表面２９から外に張り出すことにより、１次成形品３を裏返して得られる紙送りローラ１の支持部補強１９が、外部に出ないようにすることができる。このようにすることにより、紙送りローラ１を取り付けたときの納まりやデザインがよくなる。
【００５５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）紙厚対応性が高く、紙送りを確実に行ない得る紙送りローラを提供することができる。
（ｂ）用紙との接触圧が強く、かつ、安定している紙送りローラを提供することができる。
（ｃ）つぶし量が大きく、復元追従性の高い紙送りローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る紙送りローラを示す断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１に示した紙送りローラの具体的な使用例における断面図である。
【図４】図１に示した紙送りローラの１次成形品を示す断面図である。
【図５】図４に示した紙送りローラの側面図である。
【図６】図４の１次成形品を裏返して、紙送りローラにする経過を示す断面図である。
【図７】本発明に係る製造方法において得られる１次成形品及び紙送りローラの別の実施例を示す断面図である。
【図８】本発明に係る製造方法において得られる１次成形品及び紙送りローラの更に別の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１                紙送りローラ
５                紙接触部
７                支持部
９                取付孔
１０              開口部
１１              空洞
１５              内面
１７              外面
４１              支持体
【図１】
0003561199.tif 000002
【図２】
0003561199.tif 000003
【図３】
0003561199.tif 000004
【図４】
0003561199.tif 000005
【図５】
0003561199.tif 000006
【図６】
0003561199.tif 000007
【図７】
0003561199.tif 000008
【図８】
0003561199.tif 000009