(57)【要約】【課題】ローラの表面特性を容易に変更する。【解決手段】表面材付きローラは、ローラ１２と、表面材１１を備える。ローラ１２は、ローラ本体３０が支持体２０の外周側に取り付けられて構成される。ローラ本体３０は、円筒部３１と円筒部３１の両端開口を塞ぐように配置されるリング状の両側壁３３、３３と、これらを接続する接続部３２、３２を備え、内部に空洞２９がある中空ローラである。表面材１１は、筒状部３１の外周面を覆うようにして、ローラ本体３０の外周に着脱自在に取り付けられるリング状の部材である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ本体と、前記ローラ本体の外周面を覆うようにして、前記ローラ本体外周に着脱自在に取り付けられるリング状の表面材とを備えることを特徴とする表面材付きローラ。
【請求項２】
前記ローラ本体は、前記外周面を形成する筒状部を含み、前記筒状部の内周側に空洞がある中空ローラを構成することを特徴とする請求項１に記載の表面材付きローラ。
【請求項３】
前記表面材の軸方向における両端には、径方向内側に向かって突出する突出部が設けられ、
前記表面材は、前記突出部によって前記ローラ本体を両端から挟み込むようにして、前記ローラ本体に嵌合されることを特徴とする請求項１ないし２のいずれか１項に記載の表面材付きローラ。
【請求項４】
前記ローラ本体の外周面は、軸方向における両端が、段差部を介して、その間の外周面よりも径が小さい小径部となっており、
前記突出部が、前記段差部に沿って配置されることを特徴とする請求項３に記載の表面材付きローラ。
【請求項５】
前記ローラ本体は、前記外周面を形成し、かつ両端面が前記段差部である筒状部と、前記筒状部の両端開口を塞ぐよう配置されるリング状の両側壁と、前記筒状部の両端面を、前記両側壁に接続させる接続部とを備え、前記筒状部の内周側に空洞がある中空ローラを構成し、
前記突出部は、前記接続部の外周側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の表面材付きローラ。
【請求項６】
前記突出部は、環状であって、全周にわたって前記表面材の端部に連設されることを特徴とする請求項３に記載の表面材付きローラ。
【請求項７】
前記表面材の硬さは、前記ローラ本体と異なることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の表面材付きローラ。
【請求項８】
前記ローラ本体は、エラストマーで形成されるとともに、前記表面材の硬さは、前記ローラ本体の硬さよりも高いことを特徴とする請求項７に記載の表面材付きローラ。
【請求項９】
前記ローラ本体は、エラストマーで形成されるとともに、前記表面材の硬さは、前記ローラ本体の硬さよりも低いことを特徴とする請求項７に記載の表面材付きローラ。
【請求項１０】
紙葉類搬送用ローラであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の表面材付きローラ。
【請求項１１】
リング形状を有し、ローラの外周面を覆うようにして、前記ローラ外周側に着脱自在に取り付けられることを特徴とするローラ用表面材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、紙葉類搬送等の搬送用途で使用される表面材付きローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動ローラと、駆動ローラに対向するように配置された従動ローラとを備える紙送り機構が知られている。紙送り機構は、駆動ローラの駆動に伴って従動ローラが連れ回るようになっており、これら駆動及び従動ローラに各種紙葉類を挟み込んで搬送するものである。
【０００３】
例えば、上記紙送り機構に使用される駆動ローラは、グリップ力を付与するために、搬送物に対する摩擦係数が高くなるエラストマー材料で形成されるのが一般的である。一方、従動ローラは、グリップ力がそれほど必要とされないが、各種性能を高めるために、摩擦係数を比較的低くすることが求められることがある。例えば、搬送物がラベルシートである場合には、従動ローラは、粘着剤に対する離形性を良好にするため、低摩擦材料で成形する必要がある。
【０００４】
また、近年ローラ内部に空洞が設けられ、弾性力が高められたいわゆる中空ローラが開発されつつある（例えば、特許文献１参照）。中空ローラは、高弾性を確保するためにエラストマー材料で形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４９６０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、中空ローラにおいて、表面の摩擦係数を低くしようとすると、ローラをフッ素ゴム等の特殊ゴムで成形する必要が生じ、その材料設計や形状設計に時間を要するという問題がある。また、ローラが適用される装置は、通常複数の紙送り機構からなり、異なる特性を有する多数のローラを必要とするが、各特性を満たす多様なローラを用意しておくのは、効率が悪いという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、ローラ設計に時間を要することなく、また、求められる性能に応じて効率的にローラ表面に機能や特性を付加することが可能な表面材付きローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表面材付きローラは、ローラ本体と、ローラ本体の外周面を覆うようにして、ローラ本体外周に着脱自在に取り付けられるリング状の表面材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ローラ本体は、外周面を形成する筒状部を含み、筒状部の内周側に空洞がある中空ローラを構成することが好ましい。また、表面材付きローラは、例えば、紙葉類搬送用ローラである。また、ローラ本体は、エラストマーで形成されるとともに、表面材の硬さは、ローラ本体と異なり、例えばローラ本体の硬さより高いことが好ましい。ただし、表面材の硬さは、ローラ本体の硬さよりも低くても良い。
【００１０】
表面材の軸方向における両端には、径方向内側に向かって突出する突出部が設けられ、表面材は、突出部によってローラ本体を両端から挟み込むようにして、ローラ本体に嵌合されたほうが良い。このとき、ローラ本体の外周面は、軸方向における両端が、段差部を介して、その間の外周面よりも径が小さい小径部となっており、突出部が、段差部に沿って配置されることが好ましい。突出部は、例えば、環状であって、全周にわたって前記表面材の端部に連設される。
【００１１】
ローラ本体は、より好ましくは、外周面を形成しかつ両端面が上記段差部である筒状部と、筒状部の両端開口を塞ぐよう配置されるリング状の両側壁と、筒状部の両端面を、両側壁に接続させる接続部とを備え、筒状部の内周側に空洞がある中空ローラを構成する。この場合、突出部は、接続部の外周側に配置されることが好ましい。
【００１２】
本発明に係るローラ用表面材は、リング形状を有し、ローラの外周面を覆うようにして、ローラ外周側に着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、ローラ設計に時間を要することなく、簡単な構成で効率的にローラ本体の表面特性を変更することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る表面材付きローラを示す側面図である。
【図２】図１におけるII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１におけるIII−III線に沿う断面図である。
【図４】第１の実施形態におけるローラの平面図であって、ローラ本体については内周縁部のみを模式的に斜線で示した図である。
【図５】第２の実施形態に係る表面材付きローラを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明の第１の実施形態について図１〜４を参照に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る表面材付きローラ１０は、紙葉類搬送用ローラであって、ローラ１２外周に表面材１１が取り付けられるものである。ローラ１２は、支持体２０の外周側に、エラストマーから形成されるローラ本体３０が取り付けられて構成される。
【００１６】
図１〜３から明らかなように、支持体２０は、軸方向に貫通するシャフト孔２２を有し、そのシャフト孔２２に、ローラ軸を構成するシャフト１４が通される。支持体２０の軸方向における両端部は、両端部の間の部分より外径が一回り大きく形成され、外側に張り出す鍔部２３、２３として形成される。支持体２０は、例えば硬質樹脂、金属等によって形成され、例えばポリアセタール等の摩擦係数が低い樹脂が望ましい。
【００１７】
各鍔部２３には、シャフト孔を取り囲むように、軸方向に貫通する貫通孔２６が複数設けられる。図２に示すように、各貫通孔２６は、一方の開口が、支持体２０の軸方向における端面２０Ａ、２０Ａ（すなわち、鍔部２３の外側の側面）に、他方の開口が鍔部２３の内側の側面２３Ａ、２３Ａに開口する。各貫通孔２６は、ローラ本体３０外部と、後述する空洞２９を連通する。
【００１８】
各鍔部２３（すなわち、支持体２０）の外周面には、図２〜４から明らかなように、周方向に沿って設けられた環状溝２４が形成される。各環状溝２４は、径方向内側に向かうにしたがって幅が短くなる断面略半円形の溝である。また、各鍔部２３の外周面には、図３、４に示すように、環状溝２４から分岐する分岐溝２５が複数（本実施形態では４つ）設けられる。
【００１９】
分岐溝２５は、環状溝２４から軸方向外側に、軸方向に沿って端面２０Ａまで延出し端面２０Ａで開口する。また、分岐溝２５は、図１に示すように、横長の断面略矩形である。一方の鍔部２３に設けられた各分岐溝２５の位置は、図４に示すように、周方向において、他方の鍔部２３に設けられた各分岐溝２５の位置に一致する。
【００２０】
図２、３に示すように、ローラ本体３０は、略円筒形状の筒状部３１と、筒状部３１の両端開口を塞ぐように配置されるリング状の両側壁３３、３３と、筒状部３１の軸方向における両端面を、両側壁３３、３３の外周縁部に接続させる接続部３２、３２とによって一体に構成される。筒状部３１の外周面は、平滑な円周面であり、後述するように、紙葉類を搬送するための搬送面となる。ただし、筒状部３１の外周面は、微細な凹凸を有するなし地面や、歯形形状とされても良い。
【００２１】
筒状部３１の厚さは、薄厚シート状の接続部３２や側壁３３よりも厚くなり、接続部３２、３２の外周面が、筒状部３１の外周面より小径になる。そして、接続部３２、３２の外周面は、筒状部３１の両端面によって構成される段差部３１Ａ、３１Ａを介して、筒状部３１の外周面に接続されることとなる。また、接続部３２、３２は、断面円弧であるため、側壁３３に向かうに従って漸次小径となる。
【００２２】
各側壁３３、３３は、支持体に取り付けられた状態で、軸方向に略垂直である。すなわち、各側壁３３、３３は、接続角度αが９０°となるように筒状部３１に連設される。但し、接続角度αは、９０°より大きくても良いし、小さくても良い。
【００２３】
図２に示すように、各側壁３３の内周縁部３５は、軸方向に膨らみ肉厚に形成され、側壁３３のその他の部分よりも厚くなる。具体的には、内周縁部３５は、側壁３３から軸方向内側に膨らみ、断面略円形状に形成される。内周縁部３５は全周にわたって肉厚である。図１、３、４に示すように、各内周縁部３５には、周方向において等間隔に軸方向外側に突出する凸部３６が複数（本実施形態では４つ）設けられる。凸部３６は、図１から明らかなように断面略半円形を呈し、径方向内側に向かうに従って幅が短くなるものである。
【００２４】
ローラ本体３０を構成するエラストマーとしては、例えば、ミラブルウレタン、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコンゴム（ＶＭＱ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、クロルスルフォン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、またはこれらの混合物等のゴムが使用される。
【００２５】
図２、３に示すように、ローラ本体３０は、筒状部３１が支持体２０の外周側に配置されるとともに、両側壁３３、３３の内周縁部３５、３５が、環状溝２４、２４それぞれに嵌合されて支持体２０に取り付けられる。支持体２０に取り付けられたローラ本体３０は、筒状部３１と支持体２０の外周面との間に、全周にわたって空洞２９が形成され、中空ローラを構成する。また、図１、３、４に示すように、各凸部３６は各分岐溝２５に嵌合され、これにより、ローラ本体３０の支持体２０に対する周方向への回転が防止される。
【００２６】
ローラ本体３０は、弾性材料であるエラストマーから形成されるとともに、接続部３２、側壁３３が比較的薄い中空ローラであり、高い弾性力を有する。さらに、ローラ本体１０は、その弾性力により、空洞２９内部の空気を貫通孔２６を介して外部に容易に送出入することが可能である。そのため、ローラ本体３０は、外部からの押圧状態に応じて、径方向に容易に変形することが可能である。
【００２７】
図１〜３に示すように、表面材１１は、円筒状のリング部材であり、ローラ本体３０の外周に着脱自在に取り付けられる。表面材１１は、その軸方向における両端部に、径方向内側に向かって突出する突出部４０、４０を備える。突出部４０、４０は、環状を呈し、全周にわたって表面材１１の端部に連設され、表面材１１と一体に成形される。
【００２８】
表面材１１は、筒状部３１の外周面を覆い、かつ突出部４０、４０が段差部３１Ａ、３１Ａに沿うように配置されて、ローラ本体３０に取り付けられる。このとき、表面材１１は、突出部４０、４０によって筒状部３１をその両端から挟み込んで、ローラ本体３０に嵌合される。また、表面材１１は、その内径が筒状部３１の外径に略等しく、表面材１１の内周面は、筒状部３１の外周面に当接している。
【００２９】
突出部４０、４０間の離間距離は、筒状部３１の軸方向における長さに略等しい。したがって、突出部４０、４０は、弾性材料である筒状部３１からの反力により軸方向外側に押されて、表面材１１は、ローラ本体３０から抜け落ちるのが防止される。ただし、表面材１１は、ある程度の力で引っ張ることにより、ローラ本体３０から取り外すことが可能である。
【００３０】
表面材１１は、ローラ本体３０を構成する材料と異なる材料によって形成される。本実施形態では、表面材１１は、搬送物に対する摩擦係数を、ローラ本体３０の搬送物に対する摩擦係数よりも低くする材料で形成される。表面材１１は、摩擦係数を低くするため、通常、ローラ本体３０よりも硬さの高い材料で形成される。なお本明細書において、硬さとはＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定したものである。
【００３１】
表面材１１を形成する材料は、特に限定されないが、要求される性能に応じて適宜選択され、例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やポリアセタールで例示される合成樹脂、または熱可塑性ウレタンエラストマー、熱可塑性シリコーンエラストマー等の熱可塑性エラストマーや、上記した各種ゴム等のエラストマーである。これらのうち、比較的硬い材料（例えば、合成樹脂）によって表面材１１が形成されると、突出部４０、４０は実質的に撓まないので、表面材１１は、筒状部３１から突出部４０に作用される反力によって比較的強固に嵌合される。
【００３２】
以上のような構成により、本実施形態では、表面材１１をローラ本体３０に着脱することにより、要求性能に応じて、ローラ表面の特性を容易に変化させることができる。そのため、開発に時間を要することなく、ローラに種々の表面特性を持たせることができる。また、紙送り装置等の各種装置が、異なる表面特性を有するローラを複数必要とするとしても、ローラ本体自体は多品種用意される必要がないので、効率的な装置設計が可能になる。
【００３３】
また、本実施形態では、表面材１１がローラ本体３０の外周面に取り付けられると、相対的に硬く、また、搬送物に対する摩擦係数が低い表面材１１の外周面が、ローラ搬送面となる。そのため、例えば、ローラを紙送り機構の従動ローラに適したものとすることができる。一方、表面材１１がローラ本体から取り外されると、相対的に硬さが低く、摩擦係数が高い筒状部３１の外周面がローラ搬送面となる。そのため、搬送物に対するグリップ力が大きくなるため、例えば、ローラを紙送り機構の原動ローラに適したものとすることができる。
【００３４】
また、ローラは、表面材１１が取り付けられることにより、２つの異種の材料から構成されるものとなるので、ローラに様々な特性を容易に持たせることが可能になる。例えば、本実施形態では、ローラ本体３０が中空ローラであることと相俟ってローラの柔軟性を確保しつつ、グリップ力が高められたローラを提供することも可能になる。
【００３５】
さらに、本実施形態ではローラ本体３０についても、支持体２０に嵌合されて取り付けられるので、支持体２０に比較的容易に着脱される。そのため、表面材１１のローラ本体３０への着脱も、ローラ本体３０を支持体２０から取り外した状態で、容易に行うことができる。また、突出部４０、４０は、接続部３２、３２の外周側に配置されるため、軸方向において、ローラ本体３０の両端より外側にはみ出ず、例えば他の部材に当たってローラの回転を阻害するようなことはない。
【００３６】
なお、本実施形態において、表面材１１の形状は、上記構成に限定されず、例えばその内径が、ローラ本体３０の外径より大きくされて、筒状部３１の外周面に接触していなくてもよい。また、突出部４０、４０以外の部材によりローラ本体３０に嵌合されてもよい。
【００３７】
また、内周縁部３５や環状溝２４は、上記した構造に限定されず、内周縁部３５が環状溝２４に嵌って固定されるものであれば、如何なる形状を有していても良く、互いに一致した形状でなくても良い。例えば、環状溝２４は断面四角形であっても良い。凸部３６や分岐溝２５も同様である。また、ローラ本体３０において、凸部３６は、内周縁部３５から軸方向内側に突出したものであっても良いし、軸方向の内側及び外側の両方に突出するものであっても良い。また、凸部３６は、径方向内側に突出しても良い。
【００３８】
さらに、ローラ本体３０の支持体２０に対する回り止めは、凸部ではなく、内周縁部３５に形成された凹部でも良い。この場合、環状溝２４には、その凹部に対応した凸部が設けられる。また、凸部や凹部等の回り止めが設けられなくても良い。
【００３９】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る表面材付きローラを示す断面図である。第１の実施形態では、ローラ本体は、中空ローラを構成したが、本実施形態は、ソリッドローラを構成する。以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を説明する。
【００４０】
本実施形態に係るローラ５０は、円筒形状のローラ本体５１が、その内部に配置される円筒状の支持体５２に取り付けられて構成される。ローラ本体５１は、その内周面が支持体５２の外周面に固定されるとともに、支持体５２は、軸方向に貫通し、シャフト５４が通されるためのシャフト孔５３が設けられる。なお、ローラ本体５１は、第１の実施形態と同様のエラストマーから構成されても良いし、例えば、ポリアセタールやフッ素樹脂等の合成樹脂材料から構成されても良い。
【００４１】
一方、表面材１１は、第１の実施形態と同様のものであり、ローラ本体５１の外周面を覆い、かつ突出部４０、４０がローラ本体５１の軸方向における両端面に沿うように配置されて、ローラ本体５１の外周に嵌合し、ローラ本体５１に着脱自在に取り付けられる。
【００４２】
本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、表面材１１をローラ本体５１に着脱することにより、要求性能に応じて、ローラ表面の特性を容易に変化させることができる。
【００４３】
なお、上記各実施形態では、表面材１１外周面の搬送物に対する摩擦係数が、ローラ本体３０、５１外周面より高くされ、そのために表面材１１の硬さがローラ本体３０、５１より低くされても良い。この場合には、ローラ本体３０、５１に表面材１１が取り付けられることにより、例えば、ローラのグリップ力を高めることができる。これは、ローラ本体３０、５１が、搬送物に対する摩擦係数が低い材料で形成され、例えば従動ローラ用である場合等に有効である。
【００４４】
さらに、表面材１１は、表面が平滑面でなくてもよく、例えば、歯形やなし地面とされても良い。これにより、例えばローラ本体３０、５１の外周面が平滑面である場合には、表面材１１がローラ本体と同じ材料であっても、表面材１１が取り付けられることにより、表面材１１の搬送物に対する摩擦係数を高めることができる。
【００４５】
また、上記各実施形態におけるローラは、駆動及び従動ローラから構成される紙送り機構以外に使用される各種の紙葉類搬送用ローラであっても良いし、紙葉類以外の搬送物を搬送するために使用されても良い。
【００４６】
なお、各実施形態において、ローラが従動ローラである場合には、支持体２０、５２は、シャフト１４、５４に対して摺動して回転可能であっても良いし、シャフト１４、５４に対して固定されてシャフト１４、５４と一体に回転しても良い。一方、駆動ローラである場合には、通常支持体２０、５２はシャフト１４、５４に固定されている。また、支持体２０、５２は、シャフト１４、５４と別部材とされず、シャフト１４、５４と一体となって１つの部材とされていても良い。さらに、上記各実施形態では、ローラ本体３０、５１は、エラストマーや樹脂単体で構成されず、編布や心線等が埋設されても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１０  表面材付きローラ
１１  表面材
１２、５０  ローラ
２０、５２  支持体
３０、５１  ローラ本体
３１  筒状部
３１Ａ  段差部
３２  接続部
３３  側壁
４０  突出部
【図１】
2012232833.tif 000003
【図２】
2012232833.tif 000004
【図３】
2012232833.tif 000005
【図４】
2012232833.tif 000006
【図５】
2012232833.tif 000007