(57)【要約】【課題】様々な種類のシート材に対応したシート密着性およびローラ力の調節が可能なローラを提供する。【解決手段】画像形成システムにおいて使用するローラ（Ｒ）において、可変な硬さの、流体加圧可能なローラ芯（１２、３４）と、前記ローラ芯（１２、３４）を囲むローラカバー（１４、３２）とを備えることを特徴とするローラ。【選択図】図１
2004018270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成システムにおいて使用するローラにおいて、
可変な硬さの、流体加圧可能なローラ芯と、
前記ローラ芯を囲むローラカバーと、
を備えることを特徴とするローラ。
【請求項２】
前記ローラ芯を一定の予め決めた圧力まで加圧した後に、該ローラ芯を画像形成システム内に取り付けるようになっており、かつそのように構成される加圧流体源を備えることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項３】
前記加圧流体源は、加圧空気の可変圧力源を有することを特徴とする請求項１または２に記載のローラ。
【請求項４】
前記画像形成システムの動作中に前記ローラ芯を可変的に加圧するようになっており、かつそのように構成される加圧流体源を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のローラ。
【請求項５】
前記ローラ芯内の空気圧を選択的に変化させるようになっており、かつそのように構成される制御機構を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のローラ。
【請求項６】
前記ローラ芯は、前記ローラカバーによって少なくとも一部が形成されるシールされたチャンバを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のローラ。
【請求項７】
前記ローラ芯は、前記ローラカバー内に収容されるブラダーを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のローラ。
【請求項８】
前記ローラ芯および前記ローラカバーは、略円筒状であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包括的に、シート材（ｓｈｅｅｔ　ｍａｔｅｒｉａｌ）を搬送するローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置、例えばプリンタ、ファックス機、およびコピー機は、事実上いつどこにでもあり、世界中の家庭やオフィスで見出すことができる。このようなシステムの発展により通信の向上が促進され、その向上によって、人々の生活の仕方や働き方に大きな変化を助長した。在宅勤務、「仮想」オフィス、およびオフィス内ネットワークは、近代の画像形成システムによって可能となった進歩を代表するものであるが、これらはほんの数例である。
【０００３】
ほとんどの画像形成システムは、搬送機構を用いて画像形成するシート材をシステムを通過して移動させる。典型的なこのような装置は、「ニップローラ」を用いる装置であり、ニップローラでは円筒状のローラが互いに並行に備え付けられて逆方向に回転する。シート材は、ローラ間の間隔、すなわち「ニップ」でローラによって把持され、ここで回転すなわちローラがシート材を移動させる。材料運搬の有効性かつ信頼性は、様々な要因、特にローラの表面硬さと、「ニップ間隔」すなわちローラ面の間隔の大きさとに依存する。最適なローラの表面硬さおよびニップ間隔は、シートの厚さおよび表面特性を含む、システムを通るシート材の特徴によって変化する。
【０００４】
既知のシステムは、ニップローラの機能強化への様々なアプローチをとってきた。たとえば、Ｉｒｓｉｋへ付与される米国特許第５，９６７，５１２号は、機械の基盤上に備え付けられた底部ニップローラに対する頂部ニップローラの垂直方向への移動を調節するニップローラアセンブリであって、向い合って上方に延在するガイド脚と、各ガイド脚に取り付けられてその間に延在する基準部材とを備える、基盤に接合したフレームを備えるニップローラアセンブリに関する。支持体アセンブリは、フレーム上に調節可能に備え付けられる。支持体アセンブリは、ガイド脚間に延在して各ガイド脚と移動可能に係合するハンガー部材と、ハンガー部材に取り付けられて選択的に基準部材と調節可能に取り付けられたパイロット部材と、ハンガー部材に取り付けられたシリンダーであって、選択的に展開可能であり該シリンダーから後退可能であるプランジャーを有するシリンダーと、ニップローラを回転可能に支持するニップローラブラケットであって、プランジャーに取り付けられており、直立ガイドロッド間に延在するニップローラブラケットとを備える。ブラケットは、各ガイドロッドに移動可能に係合してニップローラブラケットがロッドとともに移動できるようにする。
【０００５】
Ｉｔｏｈへ付与される米国特許第６，２８６，７４１号は、熱可塑性樹脂を用いた二層押出し成型によって形成された、それぞれが同軸形状の二層構造の形態である一対の供給ローラを備えることを含む、感光材料処理装置に供給する方法であって、供給ローラのそれぞれが二層構造は内層部および外層部を有し、二層構造の外層部を形成する熱可逆性樹脂かまたは内層部を形成する熱可逆性樹脂の一方の弾性率は、２４０ｋｇｆ／ｍｍ２（ｍｍ．ｓｕｐ．２）またはそれ以上であり、他方の層部を形成する熱可逆性樹脂の弾性率は、９００ｋｇｆ／ｍｍ２またはそれ以上であり、供給ローラのうちの１つの外径は１３．７ｍｍまたはそれ以上である。供給ローラは、装置の処理タンク内部の処理ラック上で回転可能に支持され、それによって、ローラは所定の間隙で互いに対向し、感光材料は供給ローラ間に送られ、同時にローラのうちの少なくとも１つを回転させて感光材料を処理タンク内へ搬送する。
【０００６】
Ｈｅｂｅｒｔへ付与される、公開された米国特許出願第ＵＳ２００１／００２２４２８号は、可変な断面の真空溝の装置を用いた画像形成システムの媒体支持面に対して記録媒体を保持する方法および装置に関する。各真空溝は、その長さに沿って連続的に減少する断面を有する。各真空溝は、真空ポートに隣接する最大断面と真空溝の末端での最小断面とを有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
様々な種類のシート材に対応するために、既知のローラではシート密着性およびローラ力への取り組みを試みているが、ニップ間隔およびローラ力の調節機能を提供する単純で安価なローラ構造の必要性を上記から理解することができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像形成システムにおいて使用するローラであって、可変な硬さの流体加圧可能なローラ芯と、ローラ芯を囲むローラカバーとを備えるローラに関する。加圧流体源はローラ芯を加圧するのに使用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の原理に従ったローラ１０の一実施形態を示す。ローラ１０は、ローラカバー１４によって囲まれたローラ芯１２を備える。例示では、ローラ芯１２およびローラカバー１４はともに、略環状かつ円筒状である。ローラカバー１４は、適切な軟質材料、たとえば発泡ゴム（ｆｏａｍ　ｒｕｂｂｅｒ）またはプラスチックから構成される。ローラカバー材料の精確（ｐｒｅｃｉｓｅ）な組成は、個々のローラ用途にとって望ましいさまざまな硬さに準じて選択され得る。
【００１０】
ローラ芯１２は、流体加圧可能（ｆｌｕｉｄ−ｐｒｅｓｓｕｒｉｚａｂｌｅ）であるようになっており、かつそのように構成される。図２に示すように、ローラ芯１２は、スピンドル２０から延出する複数のストラット１８によって支持される硬質の支持芯１６を備える。環状の円筒状の膨張可能なブラダー２２は、支持芯１６とローラカバー１４との間に位置する。ローラ１０の外面２４の有効な硬さは、ブラダー２２に存在する流体圧力量、すなわちブラダーにおける圧力が増加するときに高まる、ローラ１０の有効な表面硬さによって求められる。加圧流体、たとえば加圧空気は、スピンドル２０の軸方向のコンジット２６と１つまたは複数のストラット１８の半径方向のコンジット２８とを介してブラダー２２内へ導入することができる。
【００１１】
図３は、本発明の原理に従ったローラ３０の別の構成を示す。ローラ３０は、ローラ芯３４上で支持される環状の円筒状のローラカバー３２を備える。上述したローラカバー１４と同様に、ローラカバー３２は、適切な軟質材料、たとえば発泡ゴムまたはプラスチックから構成され、ローラカバー材料の精確な組成は、個々のローラ用途にとって望ましいさまざまな硬さに準じて選択され得る。
【００１２】
ローラ芯３４は、一対の円盤状ローラ端部３８間で支持される中央スピンドル３６を備える。ローラカバー３２の各端部は、それぞれのローラ端部３８にシールされ、加圧可能なチャンバ４０を形成する。ローラ３０の外面４２の有効な硬さは、チャンバ４０に存在する流体圧力量、すなわちチャンバにおける圧力が増加するときに高まる、ローラ３０の有効な表面硬さによって求められる。加圧流体、たとえば加圧空気は、軸方向のコンジット４４とスピンドル３６の１つまたは複数の流体排出口４６とを介してチャンバ４０内へ導入することができる。
【００１３】
図４は、本発明の原理に従って構成されるローラＲの加圧を例示する。加圧空気源Ａ、たとえばタンクまたはコンプレッサは、バルブＶおよび圧力センサＳを介してローラＲに接続される。マイクロプロセッサとして提供され得る制御ユニットＣは、加圧空気源Ａ、ローラＲ、バルブＶ、および圧力センサＳに接続される。ローラＲ内へ導入される圧力量が決定されると、制御ユニットＣは、空気源Ａを起動してバルブＶを開き、空気をローラＲへ供給する。いったんセンサＳが所望の圧力レベルが達成されたことを示したら、制御ユニットＣはバルブＶを閉じて空気源Ａを停止させる。
【００１４】
図４に関して説明したプロセスは、様々な方法で行なうことができる。たとえば、ローラが単一の有効な表面硬さが望ましい用途において使用される場合、制御ユニットを使用してローラＲのローラ芯を一定の予め決めた圧力まで加圧することができる。その後、ローラＲは慣用的な方法でシールされて空気源Ａから取り除かれた後に、ローラＲを画像形成システム内に取り付けることができる。あるいは、制御ユニットＣ、加圧空気源Ａ、ローラＲ、バルブＶ、および圧力センサＳを画像形成システム内に組み込み、制御ユニットＣを画像形成システム制御の一部であるようにすることができる。そのような装置では、加圧空気源Ａは、画像形成システムの動作中にローラ芯を可変的に加圧することができる、本質的に加圧空気の可変圧力源である。これにより、多種多様な画像形成媒体特徴に対応するようにローラＲの硬さを変更することができる。別の利点は、如何に媒体がローラによって首尾よく取り上げられているかまたは把持されているかを評価する画像形成システム制御プロセッサの能力である。紙が取り上げられるときの紙のタイミングに応じて、画像形成システムは、最適なパフォーマンスを行なうために、ユーザとの相互作用をせずにローラ内の圧力を自動的に調節することができる。
【００１５】
本発明は、特定の実施形態を参照して説明されてきたが、当業者であれば、併記の特許請求項で規定される本発明の範囲および精神から逸脱せずに変更を行なうことができることが認識されるであろう。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、ニップ間隔およびローラの力の調節機能を提供して様々な種類のシート材に対応する、単純で安価なローラ構造を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理に従った一実施形態のローラの概略的な斜視図である。
【図２】線ＩＩ−ＩＩに沿う図１のローラの概略的な断面図である。
【図３】本発明の原理に従った別の実施形態のローラの概略的な断面図である。
【図４】本発明の原理に従った一実施形態のローラおよび圧力源の概略図である。
【符号の説明】
１２、３４　ローラ芯
１４、３２　ローラカバー
２２　ブラダー
４０　チャンバ
Ａ　加圧流体源
Ｒ　ローラ
【図１】
2004018270.tif 000003
【図２】
2004018270.tif 000004
【図３】
2004018270.tif 000005
【図４】
2004018270.tif 000006