(57)【要約】【課題】中空の軸の外側にフランジが突出するローラをガスインジェクション成形する場合に、フランジの裏側にガスが回り込んで生じるひけによって、フランジの剛性が低下することを防止する。【解決手段】樹脂製の搬送ローラは、中空の軸と、中空の軸の直径方向に突出するフランジとを備え、ガスインジェクション成形により生産される。当該ローラは、軸とフランジの境界において軸の肉厚より大きな寸法の角Ｒが形成されている。角Ｒの寸法は、フランジの肉厚よりも大きくてもよい。また、フランジの肉厚は、軸の肉厚よりも大きくてもよい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の軸と、前記中空の軸の直径方向に突出するフランジとを備え、ガスインジェクション成形により生産される樹脂製のローラであって、
前記軸と前記フランジの境界において前記軸の肉厚より大きな寸法の角Ｒが形成されているローラ。
【請求項２】
中空の軸と、前記中空の軸の直径方向に突出するフランジとを備え、ガスインジェクション成形により生産される樹脂製のローラであって、
前記軸と前記フランジの境界において前記軸の肉厚より大きな寸法のＣ面が形成されているローラ。
【請求項３】
前記角Ｒ又は前記Ｃ面の寸法は、前記フランジの肉厚よりも大きい、請求項１又は請求項２に記載のローラ。
【請求項４】
前記フランジの肉厚は、前記軸の肉厚よりも大きい、請求項１又は請求項２に記載のローラ。
【請求項５】
被記録物への記録を行う記録装置であって、
中空の軸、前記中空の軸の直径方向に突出するフランジ、及び前記軸と前記フランジの境界に形成され前記軸の肉厚より大きな寸法の角Ｒを有し、ガスインジェクション成形により生産される樹脂製のローラと、
前記ローラを前記被記録物に当接させた状態で前記ローラを回転駆動させることにより、前記被記録物への記録を実行する記録領域に対して前記被記録物を搬送する搬送部と
を備える記録装置。
【請求項６】
被記録物への記録を行う記録装置であって、
中空の軸、前記中空の軸の直径方向に突出するフランジ、及び前記軸と前記フランジの境界に形成され前記軸の肉厚より大きな寸法のＣ面を有し、ガスインジェクション成形により生産される樹脂製のローラと、
前記ローラを前記被記録物に当接させた状態で前記ローラを回転駆動させることにより、前記被記録物への記録を実行する記録領域に対して前記被記録物を搬送する搬送部と
を備える記録装置。
【請求項７】
中空の軸と、前記中空の軸の直径方向に突出するフランジとを備える樹脂製のローラを生産する方法であって、
前記軸と前記フランジの境界を成形する部分に前記軸の肉厚より大きな寸法の角Ｒが形成されている金型を用いたガスインジェクション成形により前記ローラを生産する生産方法。
【請求項８】
中空の軸と、前記中空の軸の直径方向に突出するフランジとを備える樹脂製のローラを成形する生産方法であって、
前記軸と前記フランジの境界を成形する部分に前記軸の肉厚より大きな寸法のＣ面が形成されている金型を用いたガスインジェクション成形により前記ローラを生産する生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラ、当該ローラを備える記録装置、及びローラの生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録装置の被記録物を排出する樹脂製の排出ローラとして、ローラの軸をガスインジェクション法で中空に成形することによって、ローラの軸の直径を拡大する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術によれば、ローラの軸の直径を拡大することにより排出ローラの曲げ剛性及びねじり剛性を高めることができる。
【特許文献１】特開２００３−３３５４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の技術では、中空の軸の外側に突出するフランジを有するローラをガスインジェクション成形する場合に、中空部におけるフランジの裏側にガスが回り込み、フランジの根元の肉厚が不足する場合があった。この場合、フランジの剛性が不足するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、中空の軸と、中空の軸の直径方向に突出するフランジとを備え、ガスインジェクション成形により生産される樹脂製のローラであって、軸とフランジの境界において軸の肉厚より大きな寸法の角Ｒが形成されているローラが提供される。このようなローラによれば、フランジの根元に薄肉部が形成されることがない。従って、フランジの剛性を確保することができる。
【０００５】
また、本発明の第２の形態においては、中空の軸と、中空の軸の直径方向に突出するフランジとを備え、ガスインジェクション成形により生産される樹脂製のローラであって、軸とフランジの境界において軸の肉厚より大きな寸法のＣ面が形成されているローラが提供される。このようなローラによれば、フランジの根元に薄肉部が形成されることがない。従って、フランジの剛性を確保することができる。
【０００６】
第1及び第２の形態のローラにおいて、角Ｒ又はＣ面の寸法は、フランジの肉厚よりも大きくてもよい。また、フランジの肉厚は、軸の肉厚よりも大きくてもよい。このように、フランジの根元が成形時に特に引けやすい形状の場合であっても、上記のローラによればフランジの根元に薄肉部が形成されることがない。従って、フランジの剛性を確保することができる。
【０００７】
また、本発明の第３の形態においては、被記録物への記録を行う記録装置であって、中空の軸、中空の軸の直径方向に突出するフランジ、及び軸とフランジの境界に形成され軸の肉厚より大きな寸法の角Ｒを有し、ガスインジェクション成形により生産される樹脂製のローラと、ローラを被記録物に当接させた状態でローラを回転駆動させることにより、被記録物への記録を実行する記録領域に対して被記録物を搬送する搬送部とを備える記録装置が提供される。このような記録装置によれば、ローラにおけるフランジの剛性が高いので、被記録物を精度よく搬送することができる。
【０００８】
また、本発明の第４の形態においては、被記録物への記録を行う記録装置であって、中空の軸、中空の軸の直径方向に突出するフランジ、及び軸とフランジの境界に形成され軸の肉厚より大きな寸法のＣ面を有し、ガスインジェクション成形により生産される樹脂製のローラと、ローラを被記録物に当接させた状態でローラを回転駆動させることにより、被記録物への記録を実行する記録領域に対して被記録物を搬送する搬送部とを備える記録装置が提供される。このような記録装置によれば、ローラにおけるフランジの剛性が高いので、被記録物を精度よく搬送することができる。
【０００９】
また、本発明の第５の形態においては、中空の軸と、中空の軸の直径方向に突出するフランジとを備える樹脂製のローラを生産する方法であって、軸とフランジの境界を成形する部分に軸の肉厚より大きな寸法の角Ｒが形成されている金型を用いたガスインジェクション成形によりローラを生産する生産方法が提供される。このような生産方法によれば、フランジの根元に薄肉部が形成されることがない。従って、フランジの剛性が高いローラを生産することができる。
【００１０】
また、本発明の第６の形態においては、中空の軸と、中空の軸の直径方向に突出するフランジとを備える樹脂製のローラを成形する生産方法であって、軸とフランジの境界を成形する部分に軸の肉厚より大きな寸法のＣ面が形成されている金型を用いたガスインジェクション成形によりローラを生産する生産方法が提供される。このような生産方法によれば、フランジの根元に薄肉部が形成されることがない。従って、フランジの剛性が高いローラを生産することができる。
【００１１】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本実施形態のインクジェット式プリンタ１００の外観を示す。インクジェット式プリンタ１００は、略直方体状の上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２を備えている。上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２は、スナップフィットにより固定されている。上部ハウジング１０１の後方側には、給紙口１０３が形成されている。この給紙口１０３には、給紙される用紙が積層載置される給紙トレイ１１０が配設されている。給紙トレイ１１０は、斜め上後方へ突き出るように配設されており、用紙を傾斜した状態で保持する。上部ハウジング１０１の前方側には、排紙口１０４が形成されている。そして、上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２の前面側には、排紙される用紙が積層載置される排紙スタッカ１２０が配設されている。
【００１４】
図２は、インクジェット式プリンタ１００の内部構造を示す斜視図である。下部ハウジング１０２上には、プリンタを制御するメイン基板１３０が縦置きに配置され、更に、プリントエンジンを構成する記録手段１４０と、用紙の供給手段１５０及び搬送手段１６０等が配設されている。メイン基板１３０には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ等の制御素子や記憶素子、及びその他の各種回路素子が装着されている。記録手段１４０は、キャリッジ１４１、記録ヘッド１４２、キャリッジモータ１４３、及びタイミングベルト１４４、及びインクカートリッジ１４６等を備えている。
【００１５】
図3は、インクジェット式プリンタ１００の主要部の断面図である。インクジェット式プリンタ１００は、被記録物である用紙Ｐを搬送する方向おける上流側から順に、供給手段１５０、搬送手段１６０、記録手段１４０、及び排紙スタッカ１２０を備える。供給手段１５０は、給紙トレイ１１０に堆積されている用紙Ｐの一枚を分離して搬送手段１６０に給送する。搬送手段１６０は、記録手段１４０に対する用紙Ｐの相対位置を制御しながら用紙Ｐを下流に搬送する。記録手段１４０による記録が完了すると、搬送手段１６０は用紙Ｐを排紙スタッカ１２０に排出する。
【００１６】
キャリッジモータ１４３は、メイン基板１３０による制御に基づいてタイミングベルト１４４を駆動し、キャリッジ１４１を走査する。記録ヘッド１４２はキャリッジ１４１に搭載されており、用紙Ｐ上を走査しつつインクを噴射することによって記録を実行する。記録ヘッド１４２には、キャリッジ１４１内に収納された例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの計４色のインクカートリッジ１４６から各色インクが供給される。
【００１７】
供給手段１５０は、給紙トレイ１１０、給紙ガイド１１１、給紙ローラ１５１、ホッパ１５２、分離パッド１５３等を備えている。供給手段１５０は、給紙ローラ１５１を被記録物に当接させた状態で給紙ローラ１５１を回転駆動させることにより、被記録物への記録を実行する記録領域まで被記録物を搬送する。例えば、給紙トレイ１１０に積層載置され給紙ガイド１１１により揃えられた用紙Ｐは、給紙ローラ１５１の回転に伴うホッパ１５２の上昇により分離パッド１５３で給紙ローラ１５１に押付けられ、最上位の用紙Ｐから１枚ずつ分離されて搬送手段１６０へ給送される。なお、給紙ローラ１５１は、本発明の搬送ローラの一例である。
【００１８】
搬送手段１６０は、紙送りローラ１６１、従動ローラ１６２、排紙ローラ１６３、ギザローラ１６４、及び紙送りモータ１６５等を備えている。紙送りモータ１６５は、紙送りローラ１６１及び排紙ローラ１６３を駆動する。紙送りローラ１６１は、供給手段１５０から供給される用紙Ｐを従動ローラ１６２との間に挟持し、当該用紙Ｐを記録手段１４０と対向する位置に搬送する。排紙ローラ１６３はギザローラ１６４との間に用紙Ｐを挟持して排紙スタッカ１２０に排出する。なお、紙送りローラ１６１、及び排紙ローラ１６３は、本発明の搬送ローラの一例である。
【００１９】
図４は、給紙ローラ１５１の外観を示す斜視図である。図５は、給紙ローラ１５１の断面を示す。図６は、図５のＡ部を拡大した部分拡大図である。給紙ローラ１５１は、記録用紙の最大幅よりも長く形成されており、中空の軸２０と、中空の軸２０の直径方向に突出する複数のフランジ１０及び１２と、メインローラ１６とを備えている。軸２０は、長手方向に貫通する貫通穴３０と、複数の軸受部１４とを有する。給紙ローラ１５１は樹脂材料からなり、ガスインジェクション成形により一体に成形される。メインローラ１６の周囲には不図示のゴム又はエラストマが滑り止めを目的として巻かれる。これにより、給紙ローラ１５１は、用紙Ｐを確実に搬送することができる。メインローラ１６は、複数サイズの被記録物に対応する為に、軸２０の中央よりもホームポジション側に片寄った位置に設けられている。フランジ１０及び１２は、より大きな幅の用紙Ｐが装填された場合に、用紙の浮きを防止するべく所定の間隔で設けられている。フランジ１０及び１２の直径は、メインローラ１６の直径とほぼ同一である。給紙ローラ１５１の寸法の例は以下の通りである。メインローラ１６：φ３９（ｍｍ）、軸２０：φ８（ｍｍ）、軸２０の肉厚：１．５（ｍｍ）、フランジ１０の厚み：４（ｍｍ）、肉盛り部１１：Ｒ５（ｍｍ）。
【００２０】
給紙ローラ１５１をガスインジェクション成形で生産する場合、中空部３０におけるフランジの内側にガスが回り込み、ひけ３２が発生し易い。特に、フランジの肉厚が、軸２０の肉厚よりも大きい場合には、より大きな引け３２が当該箇所に生じる。これに対して本実施形態の給紙ローラ１５１は、軸２０とフランジ１０の境界において肉盛り部１１が形成されている。肉盛り部１１は例えば角Ｒを形成しており、軸２０の軸方向及び直径方向に関する範囲の寸法が軸２０の肉厚よりも大きい。このような給紙ローラ１５１によれば、フランジ１０の根元に薄肉部が形成されることがない。従って、フランジ１０の剛性を確保することができる。
【００２１】
尚、軸２０の肉厚よりも薄いフランジ１２の軸２０との境界には肉盛り部１１を形成する必要がない。ガスインジェクション成形の場合、射出方向と平行な壁面の肉厚よりも薄いフランジには経験上大きなひけは発生しない。従って、フランジ１２の根元の肉厚には薄肉部が形成されず、フランジ１２の剛性は確保される。一方、メインローラ１６は、フランジ１０よりも厚く設けられているが、図４に示すように複数の肉盗みが形成されているので、中空部３０側にひけが生じることがない。従って、軸２０との境界に肉盛り部１１を形成する必要がない。
【００２２】
給紙ローラ１５１の他の実施例として、肉盛り部１１は、上記の角Ｒに代えてＣ面などの斜面であってもよい。軸２０の軸方向及び直径方向に関する当該斜面の範囲の寸法は、軸２０の肉厚よりも大きい。この場合も上記の実施例と同様に、フランジ１０の根元に薄肉部が形成されることがない。従って、フランジの剛性を確保することができる。
【００２３】
給紙ローラ１５１の材料としては、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合体）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、及びアロイ系等の熱可塑性樹脂が使用される。さらに、曲げ剛性をより高めるために、例えばＧＦ（ガラスフィラー）、ＧＢ（ガラスビーズ）、カーボン、ナイロン、チタン酸カリウム等の添加物が添加される。この添加物の添加量としては、５％〜５０％、曲げ剛性をより高める目的では特に１０％〜３０％の添加量が好ましい。
【００２４】
図７は、給紙ローラ１５１をガスインジェクション成形により生産する金型２００の形状を示す図である。金型２００は、フランジ１０を成形するフランジ成形部２１０の根元、即ち軸２０とフランジ１２の境界を成形する部分に、軸２０の軸方向及び直径方向に関する範囲が軸２０の肉厚より大きな肉盛り成形部２１１が形成されている。肉盛り成形部２１１は、例えば角Ｒ又はＣ面である。金型２００は、溶融した樹脂及びガスを注入する注入口２０２と、ガス及び樹脂を排出する排出口２０４を更に有する。排出口２０４には、余分なガス及び樹脂を受け入れる捨てキャビティ（不図示）が装着される。
【００２５】
給紙ローラ１５１のガスインジェクション成形は以下の手順で行われる。まず、金型２００のキャビティを所定温度に温調した後、溶融したプラスチックを金型２００の注入口２０２から注入する。続いて、高圧のガスを金型２００の注入口２０２から注入する。これにより、キャビティの内面に接する樹脂は急速に冷却されると共にガス圧に押圧され、キャビティの内面に貼り付いた状態で硬化する。そして、キャビティの内面に接していない未硬化のプラスチックは、ガス圧により排出口２０４から押し出されて捨てキャビティに排出される。この場合、フランジ成形部２１０の根元には図６に示したようにひけ３２が発生する。しかしながら、金型２００に形成された肉盛り成形部２１１の効果によって、フランジ１０の根元に薄肉部が形成されることはない。従って、上記の生産方法によれば、フランジ１０の剛性が高い給紙ローラ１５１を生産することができる。
【００２６】
＜比較例１＞
図８から図１０は、本実施形態の比較例である給紙ローラ５０の構成を示す。給紙ローラ５０は、フランジ１０と軸２０の境界に肉盛り部１１を有していない。この場合、図９及び図１０の断面図に示すように、フランジ１０の根元にガスが回り込んで生じるひけ３２により、薄肉部５１が形成される。薄肉部５１は、肉厚が局所的に薄く形成されているので、フランジ１０に外力が加わる場合に応力集中が発生しやすい。従って、本比較例の給紙ローラ５０は、図４から図６に示した給紙ローラ１５１よりも剛性が低い。なお、本比較例の給紙ローラ５０は、従来の搬送ローラの一例である。即ち、本比較例との対比で明らかなように、本実施形態によれば、従来よりも剛性の高い搬送ローラを提供することができる。
【００２７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態のインクジェット式プリンタ１００の外観を示す斜視図である。
【図２】インクジェット式プリンタ１００の内部構造を示す斜視図である。
【図３】インクジェット式プリンタ１００の主要部の断面図である。
【図４】給紙ローラ１５１の外観を示す斜視図である。
【図５】給紙ローラ１５１の断面図である。
【図６】図５のＡ部を拡大した部分拡大図である。
【図７】給紙ローラ１５１の金型の形状を示す図である。
【図８】本実施形態の比較例である給紙ローラ５０の外観を示す斜視図である。
【図９】給紙ローラ５０の断面図である。
【図１０】図９のＢ部を拡大した部分拡大図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  フランジ、１１  肉盛り部、１２  フランジ、１４  軸受部、１６  メインフランジ、２０  軸、３０  中空部、３２  ひけ、５０  給紙ローラ、５１  薄肉部、１００  インクジェット式プリンタ、１０１  上部ハウジング、１０２  下部ハウジング、１０３  給紙口、１０４  排紙口、１１０  給紙トレイ、１１１  給紙ガイド、１２０  排紙スタッカ、１３０  メイン基板、１４０  記録手段、１４１  キャリッジ、１４２  記録ヘッド、１４３  キャリッジモータ、１４４  タイミングベルト、１４６  インクカートリッジ、１５０  供給手段、１５１  給紙ローラ、１６０  搬送手段、１６１  紙送りローラ、１６３  排紙ローラ、１６５  紙送りモータ、２００  金型、２１０  フランジ成形部、２１１  肉盛り成形部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006206307.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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