(57)【要約】      （修正有）【課題】耐摩耗性が高い摩擦供給ローラを安価に提供する。【解決手段】  溶射グリットローラは、外周を有するローラシャフトと、ローラシャフトの外周に接続されたローラ本体とを含む。多数の個別のグリット粒子を含むグリット層は、溶射プロセスによってローラ本体の円周状の外面に溶着される。溶射グリットローラを製造する方法は、ローラシャフトに接続されたローラ本体を有する少なくとも１つのローラの部分組立体と投与材料とを含む当該方法において使用するための原材料を収集するステップを含む。各ローラ本体の外面を脱脂する。その後、グリット層によって覆わないローラ本体外面の任意の部分をマスキングする。最後に、溶射プロセスによって、ローラ本体外面にグリット層を形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶射グリットローラであって、
外周を有するローラシャフトと、
前記ローラシャフトの前記外周に接続され、円周状の外面を有するローラ本体と、
溶射プロセスによって前記ローラ本体外面に溶着された複数の個別のグリット粒子を含むグリット層と、を備える、溶射グリットローラ。
【請求項２】
請求項１記載の溶射グリットローラであって、
前記ローラシャフトは円柱形状を有し、
前記ローラ本体は、前記ローラシャフトと一体的に形成される、溶射グリットローラ。
【請求項３】
請求項１記載の溶射グリットローラであって、
前記ローラシャフトは円柱形状を有し、
前記ローラ本体は、前記ローラシャフトの外周に固定して取り付けられる、溶射グリットローラ。
【請求項４】
請求項１記載の溶射グリットローラであって、
前記グリット粒子は、それぞれ、導電性材料又はセラミック材料で構成される、溶射グリットローラ。
【請求項５】
請求項４記載の溶射グリットローラであって、
前記導電性材料は、アルミニウムと、アルミニウム合金と、亜鉛と、亜鉛合金と、銅と、真鍮と、ニッケルと、チタンと、炭素鋼と、ステンレス鋼と、クロムと、鉄と、コバルトと、モリブデンと、炭化クロムと、炭化タングステンと、の中から選択される、溶射グリットローラ。
【請求項６】
請求項４記載の溶射グリットローラであって、
前記セラミック材料は、酸化アルミニウムと、酸化クロムと、酸化ジルコニウムと、の中から選択される、溶射グリットローラ。
【請求項７】
溶射グリットローラを製造する方法であって、
ローラシャフトに接続されたローラ本体を含む少なくとも１つのローラの部分組立体と投与材料とを含む前記方法において使用するための原材料を収集するステップと、
前記ローラ本体のそれぞれの外面を脱脂するステップと、
グリット層によって覆わない前記ローラ本体外面の任意の部分をマスキングするステップと、
溶射プロセスによって前記ローラ本体外面にグリット層を形成するステップと、を備える、方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、
前記脱脂するステップは、
トリクロロメタンを収容したタンクに前記ローラの部分組立体を２０乃至３０秒間浸漬するステップと、
前記ローラの部分組立体を実質的に６０秒間空気乾燥させるステップと、を含む、方法。
【請求項９】
請求項７記載の方法であって、更に、
前記グリット層形成後、前記ローラの代表サンプルを検査するステップを備える、方法。
【請求項１０】
請求項７記載の方法であって、更に、
前記投与材料が正しい材料であることを確認するステップと、前記ローラシャフト及び前記ローラ本体の寸法が仕様に適合することを確認するステップと、前記ローラシャフト及び前記ローラ本体が表面に関する要件に適合することを確認するステップと、を含む、前記原材料を検査するステップを備える、方法。
【請求項１１】
請求項７記載の方法であって、
前記マスキングするステップは、前記ローラ本体外面の前記部分をポリウレタンプロテクタでマスキングすることを含む、方法。
【請求項１２】
請求項７記載の方法であって、更に、
前記マスキングするステップ後、酸化を除去するために、金属で構成されたローラ本体の前記外面をサンドブラストするステップを備える、方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法であって、
前記サンドブラストするステップは、
サンドブラストガンを３乃至４．５ｐｓｉに設定するステップと、
前記ローラ本体表面に粒子サイズ＃８０乃至＃２００の砂を２５乃至５０秒間ブラストするステップと、を含む、方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の方法であって、
前記サンドブラストするステップは、０．２乃至１．０Ｒａの平均粗度を発生させるために前記ローラ本体表面をサンドブラストすることを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の方法であって、更に、
前記サンドブラストするステップの後、前記ローラ本体表面を洗浄するステップを備える、方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、
前記洗浄するステップは、前記ローラ本体表面をエアブラシで掃くことを含む、方法。
【請求項１７】
請求項７記載の方法であって、
前記グリッド層を形成するステップは、
アーク溶射機において電極を設置するか、或いは前記投与材料の電極が設置されていることを確認するステップと、
前記アーク溶射機の出力を設定するステップと、
前記アーク溶射機の圧縮空気圧を設定するステップと、
前記溶射ガンと前記ローラ本体表面との間の間隔を設定又は確認するステップと、
前記溶射ガンの供給速度を設定するステップと、
前記ローラの回転速度を設定するステップと、
所定の期間に渡って前記アーク溶射機に電圧を加えるステップと、を含み、
前記アーク溶射機は、指定の表面粗度と指定の厚さとを有するグリット層を溶着させる、方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、
前記溶射ガンの供給速度は、０．２乃至０．５ｍ／分に設定される、方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の方法であって、
前記ローラの前記回転速度は、２００乃至４００ｒｐｍに設定される、方法。
【請求項２０】
請求項１７記載の方法であって、
前記溶射ガンと前記ローラ本体表面との間の前記間隔は、１５０乃至２５０ｍｍの範囲内に設定される、方法。
【請求項２１】
請求項１７記載の方法であって、
前記アーク溶射機の出力は、２５乃至３５ボルト、５０乃至３００アンペアの範囲内に設定され、
前記圧縮空気圧は、４乃至７ｐｓｉの範囲内に設定される、方法。
【請求項２２】
請求項７記載の方法であって、
前記グリッド層を形成するステップは、
プラズマ溶射機において前記投与材料及び結合剤を設置するか、或いは設置を確認するステップと、
前記プラズマ溶射機の出力を設定するステップと、
前記プラズマ溶射機のガス圧を設定するステップと、
前記溶射ガンと前記ローラ本体表面との間の間隔を設定又は確認するステップと、
前記溶射ガンの供給速度を設定するステップと、
前記ローラの回転速度を設定するステップと、
所定の期間に渡って前記プラズマ溶射機に電圧を加えるステップと、を含み、
前記プラズマ溶射機は、指定の表面粗度と指定の厚さとを有するグリット層を溶着させる、方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法であって、更に、
アーク溶射機により、前記ローラ本体表面に対して、前記投与材料の初期グリット層を付与するステップを備える、方法。
【請求項２４】
請求項２２記載の方法であって、
前記溶射ガンの供給速度は、０．２乃至０．５ｍ／分に設定される、方法。
【請求項２５】
請求項２２記載の方法であって、
前記ローラの前記回転速度は、２００乃至４００ｒｐｍに設定される、方法。
【請求項２６】
請求項１７記載の方法であって、
前記溶射ガンと前記ローラ本体表面との間の前記間隔は、７０乃至１２０ｍｍの範囲内に設定される、方法。
【請求項２７】
請求項１７記載の方法であって、
前記プラズマ溶射機の出力は、４０乃至８０ボルト、５００乃至６５０アンペアの範囲内に設定され、
アークガス圧は、６０乃至１８０ｐｓｉの範囲内に設定され、
搬送ガス圧は、３０乃至８０ｐｓｉの範囲内に設定される、方法。
【請求項２８】
請求項１７記載の方法であって、更に、
前記ローラ本体表面に対して、アルミニウム材料の初期基材層を付与するステップを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、プリンタ等のための給紙メカニズムに関する。特に、本発明は、１枚の紙をプリンタの記録位置へ進める供給メカニズムにおいて使用する圧力接触ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
初期のコンピュータ用プリンタ等では、紙等の印刷記録媒体を、給紙経路に沿って、増分的に段階を追って前進させていた。こうしたプリンタにおいて、１つの要件は、段階的前進を正確に制御し、紙の上で印刷ラインの適切な位置合わせを維持することであった。これは、一般に、紙の縁部に沿って一連の等間隔の穴を紙に設け、円周に沿って間隔を空けたピンを外周に備えたスプロケットホイールを有するローラをプリンタに設けることで達成された。こうしたスプロケットホイールは、紙の穴と係合し、必要な位置合わせを維持しつつ、紙を供給していた。複数ページの文書を連続的に印刷できるように、紙は、連続的に折り畳まれた「リボン状」の紙として提供された。紙リボンは、リボンを切り離して個別の紙シートにするのを容易にするために、一般に、縦方向に沿って間隔を有する横方向のミシン目の線を有していた。加えて、紙リボンは、穴を有する紙の側面部分の除去を容易にするために、縦方向へ延びるミシン目の線をリボンの余白部に有する場合が多かった。しかしながら、ミシン目を使用することで残る紙の縁部は、従来のようにカットされた紙シートに比べて荒れており、また、各縁部に沿ったインデックスホールを有していない紙は、こうしたプリンタでは使用できなかった。
【０００３】
より最近のコンピュータプリンタ等においては、摩擦供給ローラが、実質的にスプロケットホイールに取って代わっている。一般に、供給ローラの外面は、紙と摩擦的に係合し、供給ローラが給紙モータによって回転させられることにより、１枚の紙がプリントヘッドへと前進する。圧力接触ローラは、供給ローラの近くに回転可能に配置され、対応する供給ローラの外面との圧力接触により保持され、圧力接触ローラと供給ローラとの間に配置された１枚の紙を協調して前進させる。
【０００４】
これらのローラは、通常、機械加工又は鋳造により棒状のローラシャフトを形成し、その後、エラストマ材料でできた実質的に円筒形のローラ本体を、ローラシャフトの外周に一体的に形成することで製造される。紙の記録面はローラ本体の外面と接触するため、ローラ本体は、記録面に影響を与えないエラストマ材料で構成する必要がある。
【０００５】
一般に、従来のローラを製造するのに使用されるエラストマ材料は、比較的寿命が短く、温度変化にかなり敏感である。温度により誘発されるローラ本体の収縮又は膨張は、ローラの機能的性能に悪影響を与える。
【発明の開示】
【０００６】
簡単に言うと、本発明は、好適な形態において、外周を有するローラシャフトと、ローラシャフトの外周に接続されたローラ本体と、を含む、溶射グリットローラである。多数の個別のグリット粒子を含むグリット層は、溶射プロセスによってローラ本体の円周状の外面に溶着される。
【０００７】
グリット粒子は、それぞれ、導電性材料又はセラミック材料から成る。導電性材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、亜鉛合金、銅、真鍮、ニッケル、チタン、炭素鋼、ステンレス鋼、クロム、鉄、コバルト、モリブデン、炭化クロム、炭化タングステンであってよい。セラミック材料は、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化ジルコニウムであってよい。
【０００８】
溶射グリットローラを製造する方法は、ローラシャフトに接続されたローラ本体を有する少なくとも１つのローラの部分組立体と投与材料とを含む当該方法において使用する原材料を、収集するステップを、備える。各ローラ本体の外面を脱脂する。その後、グリット層によって覆わないローラ本体外面の任意の部分をマスキングする。最後に、溶射プロセスによって、ローラ本体外面にグリット層を形成する。
【０００９】
脱脂するステップは、トリクロロメタンを収容したタンクにローラの部分組立体を２０〜３０秒間浸漬するステップと、その後、ローラの部分組立体を約６０秒間空気乾燥させるステップと、を含む。
【００１０】
この方法は、更に、グリット層形成後、ローラの代表サンプルを検査するステップを含んでもよい。
【００１１】
原材料を検査するステップは、投与材料が正しい材料であることを確認するステップと、ローラシャフト及びローラ本体の寸法が仕様に適合することを確認するステップと、ローラシャフト及びローラ本体が表面に関する要件に適合することを確認するステップと、を含む。
【００１２】
金属で形成されたローラ本体について、この方法は、更に、ローラ本体をマスキングした後、酸化を全て除去するために、ローラ本体の外面をサンドブラストするステップを備える。サンドブラストするステップは、サンドブラストガンを３〜４．５ｐｓｉに設定するステップと、粒子サイズ＃８０〜＃２００の砂をローラ本体表面に２５〜５０秒間ブラストするステップと、を含む。更に一般的には、サンドブラストするステップは、平均０．２〜１．０Ｒａの粗度を発生させるためにローラ本体表面へのブラストを行うステップを含む。サンドブラスト後、ローラ本体表面は、エアブラシにより洗浄される。
【００１３】
グリット層は、アーク溶射機において、電極を据え付けるか、或いは投与材料の電極が据え付けられていることを確認するステップと、アーク溶射機の出力を設定するステップと、アーク溶射機の圧縮空気圧を設定するステップと、溶射ガンとローラ本体表面との間の間隔を設定又は確認するステップと、溶射ガンの供給速度を設定するステップと、ローラの回転速度を設定するステップと、所定の期間に渡ってアーク溶射機に電圧を加えるステップと、によって形成されてよく、これにより、アーク溶射機は、指定の表面粗度と指定の厚さとを有するグリット層を溶着させる。
【００１４】
また、グリット層は、プラズマ溶射機において、投与材料及び結合剤を据え付けるか、或いは据え付けを確認するステップと、プラズマ溶射機の出力を設定するステップと、プラズマ溶射機のガス圧を設定するステップと、溶射ガンとローラ本体表面との間の間隔を設定又は確認するステップと、溶射ガンの供給速度を設定するステップと、ローラの回転速度を設定するステップと、所定の期間に渡ってプラズマ溶射機に電圧を加えるステップと、によって形成されてよく、これにより、プラズマ溶射機は、指定の表面粗度と指定の厚さとを有するグリット層を溶着させる。
【００１５】
アーク溶射機によるローラ本体表面に対する投与材料の初期グリット層。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面を参照すると、同様の数字はいくつかの図を通して同様の部分を表しており、本発明による溶射グリット面を有するローラは、全般的に数字１０によって指定されている。
【００１７】
図１及び図２を参照すると、対象となるローラ１０の第一の実施形態は、鋳造又は機械加工により形成された円柱状のローラシャフト１２を有する。ローラシャフト１２は、プリンタローラシャフトの構成において従来利用される任意の材料であってよい。ローラシャフト１２の外周１４には、円筒形の円周状の外面１８を有するローラ本体１６が、ローラシャフト１２及びローラ本体１６を製造するのに利用される材料に応じて、ローラシャフト１２と一体的に形成されるか、或いはローラシャフト１２に固定して取り付けられる。ローラ本体１６は、セラミック、ポリマ材料、或いは金属、例えば、ステンレス鋼、銅、又はアルミニウムであってよい。ローラ本体１６の外径は、ローラシャフト１２の外径より大きい。
【００１８】
グリット層２２は、ローラ１０の外面２４がプリンタを通って移送される紙シートと係合するのに最適な摩擦係数を有するように、ローラ本体１６の外面１８に溶着させる。後述するように、グリット層２２は、個別のグリット粒子２６を、アーク溶射手順又はプラズマ溶射手順のいずれかによって溶着させることで形成される。最初に、グリット粒子２６をローラ本体１６の外面１８に溶着させ、次に、後続のグリット粒子２６を初期グリット粒子２６上に溶着させて、グリット層２２を望ましい厚さまで構築する。
【００１９】
アーク溶射手順２８では、二本のワイヤをトーチに挿入し、ノズルにおいて互いに接触させる。ワイヤに加えた電力負荷によって、ワイヤの先端は、接触した場所で溶融する。空気や窒素等の搬送ガスを使用して、溶融材料を微細金属粒子としてワイヤから取り去ると共に、溶融粒子をワークピースへと運ぶ。電極はアークを形成するために電気を通す必要があることから、電極を形成する金属線は、導電性材料で構成する必要がある。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、亜鉛合金、銅、真鍮、ニッケル、チタン、炭素鋼、ステンレス鋼、又はクロムで構成する必要がある。好ましくは、金属線は、（正確な給紙を提供し、ピンチローラによる圧縮歪みを最小化する）高い耐摩耗性と、（インクエアロゾル及び環境湿分による錆の形成を防止する）高い耐食性と、を有し、（静電気の放電を促進する）導電性の高い、等級３１６のステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）で構成される。
【００２０】
プラズマ溶射手順３０では、圧縮ガス（例えば、アルゴン、窒素、ヘリウム、又は水素）をトーチに通過させる。トーチ内の電場は、ガスを分離しイオン化する電気アークを作り出す。ノズルを越えると、原子成分は、再結合して膨大な熱量を発する。実際に、プラズマの中心温度は、通常、１０，０００℃を超え、あらゆる材料の融解温度を大きく上回る。投与材料及び結合剤を含む粉末は、この火炎に投入され、溶解され（プラズマを形成し）、ワークピースへと加速される。投与材料は電流を通す必要がないため、非導電性の投与材料を使用してもよい。例えば、酸化アルミニウム、酸化クロム、及び酸化ジルコニウムを使用してもよい。代替として、導電性材料を使用してもよい。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、銅、コバルト、モリブデン、ニッケル、炭化クロム、及び炭化タングステンを使用してもよい。
【００２１】
プラズマの場合の粒子速度は、アーク溶射の場合より高く、結果として、一般に、より密度が高く、溶射時の表面粗度が精細な被覆が生じる。しかしながら、密度の増加と引き換えに、通常、一定の材料での最大被覆厚は低下する。この手法では金属とセラミックとの両方を効果的に溶射できるため、プラズマ溶射は、自動化と工程数の低減とに適している。
【００２２】
アーク溶射手順２８又はプラズマ溶射手順３０によって製造されたグリット層２２は、多数の理由から、従来のエラストマのローラ本体より優れている。金属又は合金は、どちらの手順２８、３０においても使用可能であり、プラズマ溶射手順３０ではセラミック材料を使用してもよく、用途が非常に広い。金属被覆の使用は、圧縮歪みがゼロに近いローラ１０を提供する。グリット層２２の厚さは、非常に厳密に制御可能であり、溶射手順２８、３０は、いずれも±０．０２ｍｍの許容誤差を提供する。金属粒子の生成は、アーク溶射手順２８において調整可能であり、グリット粗度を制御して、理想的な摩擦及び牽引力を提供できる。金属粒子は溶融材料であるが、アーク溶射手順は、全体として、比較的低温で実行され、温度に関連するローラシャフト１２及びローラ本体１６の損傷を防止する。グリット層２２を導電性にできるため、ローラ１０は容易に接地され、塵粒を引き付ける静電気の蓄積が防止される。殆どのプリンタ用途について、導電性グリット層２２によって提供される利点により、非導電性の投与材料の使用は不利となる。アーク溶射手順２８によって製造されたローラ１０のコストは、例えば、エチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）やエポキシ／ＰＵグリット被覆等の従来のゴム面を有するローラのコストに比べて低い。
【００２３】
図３を参照すると、対象となる溶射プロセス３４において使用される原材料３２は、組立／一体製造されたローラシャフト１２及びローラ本体１６を有するローラの部分組立体と、ローラ本体１６に溶射される投与材料と、を含む。こうした原材料は、投与材料が正しい材料であることと、ローラシャフト１２及びローラ本体１６の寸法が仕様及び表面に関する要件に適合することと、を確認するために、最初に検査３６される。
【００２４】
適合するローラの部分組立体のローラ本体１６の外面１８は、次に、従来の脱脂剤により脱脂３８される。表面１８上に残存する何らかの油膜は、初期グリット粒子２６のローラ本体表面１８への溶着を妨げ、影響を受けたグリット層２２の部分は、プリンタの動作中に剥がれる可能性がある。したがって、脱脂剤が適切に供給され、ローラ本体表面１８に油が全く存在しなくなるように注意する必要がある。好ましくは、トリクロロメタンを収容した脱脂タンクにローラの部分組立体を２０〜３０秒間浸漬し、その後、約６０秒間空気乾燥する。
【００２５】
ローラ本体１６の外面１８全体を脱脂３８した後、グリット層２２によって覆わない外面１８の部分を、好ましくはポリウレタンプロテクタによりマスキング４０する。
【００２６】
ローラ本体１６が金属で構成される場合、外面１８は、通常、酸化層を有する。こうした酸化層は初期グリット粒子２６が外面１８に付着するのを妨げるため、外面１８をサンドブラスト４２し、非マスキング領域に存在し得る表面の酸化を全て除去する。ブラスト手順４２において使用する砂の粒子サイズは、ローラ本体１６の組成に応じて変化する。しかしながら、一般には＃８０〜＃２００の粒子サイズで十分である。好ましくは、サンドブラストガンを３〜４．５ｐｓｉに設定し、ローラ本体１６の表面１８を２５〜５０秒間ブラストし、平均０．２〜１．０Ｒａの粗度を発生させる。
【００２７】
サンドブラスト手順４２後にローラ本体表面１８に残存する砂塵は、２〜３ｐｓｉで動作するエアガンにより発生させたエアブラシでローラ本体表面１８を「掃く」４４ことで、全て除去する。一般に、ローラ本体表面１８を約２秒間掃く４４ことで、そうしない場合にグリット層２２にピンホールを発生させる砂塵が、十分に除去される。サンドブラスト手順４２の完了後、清掃手順４４が実行され、ローラ本体表面１８に新たな酸化物が形成するのを防止するために、可能な限り迅速に溶射手順２８、３０が開始される。
【００２８】
更に図６を参照すると、アーク溶射手順２８は、ローラ本体表面１８上に基材層４７を溶着４５させることで開始される。好ましくは、基材層４７は、アルミニウムで構成され、溶射プロセスによって溶着させる。次のステップでは、どの投与材料を使用してグリット層２２を形成するかを決定４６し、適当な材料の電極を設置４８するか、或いは、適当な材料の電極が既に設置されていることを確認する。アーク溶射手順２８は、指定のグリット層厚と指定のグリット層粗度とが生じるように制御できる。投与材料がローラ本体表面１８に溶着する速度は、グリット層２２の表面粗度を決定し、投与材料が迅速に溶着するほど粗度は高くなる。投与材料の溶着の速度は、アーク溶射機の出力、及び／又はアーク溶射機からローラ本体表面１８へ溶射粒子を運ぶのに使用される圧縮空気圧によって制御される。したがって、アーク溶射手順２８における次のステップでは、アーク溶射機の出力５０と圧縮空気圧５２とを設定する必要がある。これらのステップ５０、５２は、同時に、或いは連続して、実行してよい。
【００２９】
アーク溶射機の出力について、電気アークの強度は、出力が増加するに従って高くなる。電気アークの強度が高いほど、電極の投与材料は、迅速に溶融し、最終的には、ローラ本体表面１８に迅速に溶着する。アーク溶射機を通る圧縮空気の流動は、電極を冷却する役割を果たす。したがって、圧力／流量を増加させることで、任意の一定のアーク溶射機出力レベルで電極が溶融する速度は減少し、圧力／流量を減少させることで、任意の一定のアーク溶射機出力レベルで電極が溶融する速度は増加する。好ましくは、アーク溶射機の出力は、２５〜３５ボルト、５０〜３００アンペアの範囲内であり、圧縮空気圧は、４〜７ｐｓｉの範囲内である。
【００３０】
グリット層２２の厚さは、溶射ガンの供給速度によって制御される。供給速度が遅くなるに従って、多くのグリット粒子２６がローラ本体表面１８に溶着可能となり、厚さは増加する。溶射ガンとローラ本体表面１８との間の距離と、材料投与の際のローラ１０が回転する速度と、も制御する必要がある。したがって、アーク溶射機の動作を開始６０する前に、溶射ガンとローラ本体表面１８との間の間隔を正確に設定又は確認５４し、溶射ガンの供給速度を設定５６し、ローラの回転速度を設定５８する必要がある。一般に、溶射ガンの供給速度が０．２〜０．５ｍ／分であり、ローラ本体１６が２００〜４００ｒｐｍで回転する時、１度の横断で３〜１０μｍのグリット層厚が生じる。好ましくは、溶射ガンとローラ本体表面１８との間の距離は、１５０〜２５０ｍｍの範囲内に設定される。上記の全パラメータを設定した後、所定の期間に渡ってアーク溶射機に電圧を加え６２、指定の表面粗度と指定の厚さとを有するグリット層２２を溶着させる。
【００３１】
更に図７を参照すると、プラズマ溶射手順３０によって投与される後続のグリット層２２のための「下塗り」として、アーク溶射手順２８を使用してローラ本体表面に初期グリット層２２を投与６４してよい。投与材料及び結合剤を両方とも選択６６、６８し、その後、供給ホッパに設置するか、或いは設置されていることを確認７０する必要がある。プラズマ溶射手順３０の間、結合剤（例えば、酸化チタン）の粒子は、極めて高い温度で溶融される。溶融した結合剤粒子と投与材料で構成されたグリット粒子とは、その後、ローラ本体表面１８上に溶射される。グリット粒子は溶融していないため、グリット層の粗度及び厚さは、グリット粒子サイズによって決定される割合が非常に大きく、出力と供給速度とによって決定される割合はそれほど大きくない。簡単に言うと、粒子サイズが大きいほど、粗度及び厚さは大きくなる。
【００３２】
アーク溶射手順２８と同様に、オペレータは、出力を設定７２し、アークガス／搬送ガス圧力を設定７４し、溶射ガン供給速度を設定７６し、ローラ回転速度を設定７８し、ローラ本体表面１８と溶射ガンとの間の間隔の距離を確認８０する必要がある。一般に、溶射ガン供給速度が０．２〜０．５ｍ／分であり、ローラ本体１６が２００〜４００ｒｐｍで回転する時、１度の横断で３〜１０μｍのグリット層厚が生じる。好ましくは、溶射ガンとローラ本体表面１８との間の距離は、７０〜１２０ｍｍの範囲内に設定される。好ましくは、プラズマ溶射機の出力は、４０〜８０ボルト、５００〜６５０アンペアの範囲内であり、アークガス圧は、６０〜１８０ｐｓｉの範囲内、搬送ガス圧は、３０〜８０ｐｓｉの範囲内である。投与材料／結合剤の供給速度は、好ましくは、２０〜３０ｇ／分に設定される。上記の全パラメータを設定した後、所定の期間８４に渡ってプラズマ溶射機に電圧を加え８２、指定の表面粗度と指定の厚さとを有するグリット層２２を溶着させる。
【００３３】
一般には、アーク溶射手順２８又はプラズマ溶射手順３０が完了８６した後、マスキングが除去９２される。ローラ１０の統計的な代表サンプルが検査８８される。こうした検査８８は、一般に、レーザマイクロメータによるローラ本体１６の寸法及びランアウトの測定を含む。ローラ本体表面１８の粗度を粗度テスタにより測定し、ローラ本体表面１８の摩擦係数を測定する。最後に、目視検査を行い、完成品は、従来の手段により出荷９０される。
【００３４】
プラズマ溶射手順３０は、アーク溶射手順２８よりも実行するための費用が高く、アーク溶射手順２８によって製造したグリット層２２は、現在のプリンタでの使用にとって十分なものを上回ると理解されたい。表１は、本発明による溶射グリットローラ１０と、プリンタでの使用を目的とする従来型のいくつかのローラとの比較を示している。
【００３５】
以上、好適な実施形態を図示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変形及び置換を施してもよい。したがって、限定ではなく例示の目的から、本発明についての説明を行ったと理解されたい。
【表１】
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2005255415.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるローラの透視図
【図２】図１の線２−２に沿って取り出した拡大断面図
【図３】本発明によるローラを作成するための溶射プロセスのフロー図
【図４】図３のプロセスによって製造した溶射グリット面を２００倍に拡大した平面図
【図５】アーク溶射プロセスのフロー図
【図６】プラズマ溶射プロセスのフロー図
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年5月19日(2005.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
更に図５を参照すると、アーク溶射手順２８は、ローラ本体表面１８上に基材層４７を溶着４５させることで開始される。好ましくは、基材層４７は、アルミニウムで構成され、溶射プロセスによって溶着させる。次のステップでは、どの投与材料を使用してグリット層２２を形成するかを決定４６し、適当な材料の電極を設置４８するか、或いは、適当な材料の電極が既に設置されていることを確認する。アーク溶射手順２８は、指定のグリット層厚と指定のグリット層粗度とが生じるように制御できる。投与材料がローラ本体表面１８に溶着する速度は、グリット層２２の表面粗度を決定し、投与材料が迅速に溶着するほど粗度は高くなる。投与材料の溶着の速度は、アーク溶射機の出力、及び／又はアーク溶射機からローラ本体表面１８へ溶射粒子を運ぶのに使用される圧縮空気圧によって制御される。したがって、アーク溶射手順２８における次のステップでは、アーク溶射機の出力５０と圧縮空気圧５２とを設定する必要がある。これらのステップ５０、５２は、同時に、或いは連続して、実行してよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
更に図６を参照すると、プラズマ溶射手順３０によって投与される後続のグリット層２２のための「下塗り」として、アーク溶射手順２８を使用してローラ本体表面に初期グリット層２２を投与６４してよい。投与材料及び結合剤を両方とも選択６６、６８し、その後、供給ホッパに設置するか、或いは設置されていることを確認７０する必要がある。プラズマ溶射手順３０の間、結合剤（例えば、酸化チタン）の粒子は、極めて高い温度で溶融される。溶融した結合剤粒子と投与材料で構成されたグリット粒子とは、その後、ローラ本体表面１８上に溶射される。グリット粒子は溶融していないため、グリット層の粗度及び厚さは、グリット粒子サイズによって決定される割合が非常に大きく、出力と供給速度とによって決定される割合はそれほど大きくない。簡単に言うと、粒子サイズが大きいほど、粗度及び厚さは大きくなる。
【外国語明細書】
1.TITLE OF THE INVENTION
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2.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
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3.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
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