(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ローラと、駆動ローラに対向配置され、弾性的に圧接される従動ローラとを備え、駆動ローラが高剛性材料により成形され、表面にセラミック粉体を付着することにより凹凸を形成された用紙送りローラにおいて、従動ローラの用紙に対する摩擦係数を０．５以下に設定したプラスチック材料により一体成形したことを特徴とする用紙送りローラ。
【請求項２】
従動ローラのプラスチック材料をポリアセタール、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ＡＢＳ樹脂などから選択する請求項１に記載の用紙送りローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタなどの画像形成装置に備え、用紙の搬送に用いる用紙送りローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタには用紙の搬送経路上に用紙搬送装置が配置されていて、用紙の供給元から送られた用紙が印字ヘッドに向けて送り出されるようになっている。この用紙搬送装置に用紙送りローラが備えられている。用紙送りローラは駆動ローラと従動ローラとから構成される。これらのローラは搬送経路を挟んで対向配置され、固定側の駆動ローラに対して、従動ローラがばね手段を介して弾性的に圧接されている。このようにして、駆動ローラの回転とともに従動ローラが回転され、供給された用紙が両ローラ間に挟持されながら搬送される。
【０００３】
用紙の搬送精度を向上させるため、一般に、駆動ローラに外径精度の高い金属製のローラを用い、用紙に対する十分な摩擦係数を確保するためにその表面にセラミック粉体を付着させて凹凸を形成している。従動ローラには、駆動ローラに対する影響を抑えるため、また、用紙に対する摩擦係数を低くする必要から、ローラ表面にゴムやエラストマを用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の用紙送りローラでは、従動ローラにゴムやエラストマを用いているため、これら材質自体の摩耗が早く、用紙に対する押さえ機能の低下によって初期の用紙送り精度を長く維持できないという問題がある。また、ゴムを用いた場合は、用紙に対する摩擦係数が高くなるために、ゴムの中にフッ素などの添加物を注入して、摩擦係数を低く抑える必要があり、これがコスト高になっているという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種の用紙送りローラにおいて、特に従動ローラに用紙に対する摩擦係数を極力低く設定するとともに従動ローラの耐久性の向上を図ることにより、初期の用紙の搬送精度を長く維持することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る用紙送りローラは、駆動ローラと、駆動ローラに対向配置され、弾性的に圧接される従動ローラとを備え、駆動ローラが高剛性材料により成形され、表面にセラミック粉体を付着することにより凹凸を形成された用紙送りローラにおいて、従動ローラの用紙に対する摩擦係数を０．５以下に設定したプラスチック材料により一体成形したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る用紙送りローラは、第１の態様において、従動ローラのプラスチック材料をポリアセタール、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ＡＢＳ樹脂などから選択したことを特徴とするものである。
【０００９】
上記各構成から、駆動ローラと従動ローラとの間に挟持された用紙は、駆動ローラにそのセラミック粉体の凹凸により十分な摩擦係数を確保されて接触され、これが用紙に対して影響しない低い摩擦係数の従動ローラにより押さえられるので、用紙を高精度に搬送することができる。しかも、駆動ローラのセラミック粉体による凹凸は塑性変形を受けにくいことにより耐久性に優れ、プラスチック製の従動ローラはその硬度が高く、耐久性に優れているから、初期の搬送精度、搬送性能を長く維持することができる。
【００１０】
また、従動ローラがプラスチック材料から一体成形されるため、従来品に比べてコストの低減を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１において、１は用紙送りローラであり、駆動ローラ１１と、従動ローラ１２とを備える。
【００１２】
駆動ローラ１１は、高剛性材料として金属材を用いて形成され、その表面にはセラミック粉体１１Ｓが付着されて凹凸が形成されている。ここでセラミック粉体１１Ｓは、セラミック粉体を混入したアクリル樹脂を主成分とする塗料が金属製のローラ本体の表面に直接噴霧され、乾燥されて固着される。なお、このセラミック粉体１１Ｓの付着方法を種々に変更し、最適な付着状態を取る。また、セラミック粉体１１Ｓとして、ここではアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）または炭化珪素（ＳｉＣ）の粉体を用いている。セラミック粉体１１Ｓの大きさは、平均粒径で２０μｍ〜７０μｍとし、表面の面積に対するセラミック粉体１１Ｓの分布密度は、２０％〜８０％にしてある。
【００１３】
従動ローラ１２は、プラスチック材料により一体成形されている。その全体形状が図２に示されている。ここで従動ローラ１２の用紙Ｓに対する摩擦係数を０．５以下に設定されている。プラスチック材料には、ポリアセタール、ポリプロピレンが選定されていて、次のような紙に対する摩擦係数が得られている。
ポリアセタールの場合  ０．４４
ポリプロピレンの場合  ０．４８
これらのプラスチック材料はまた、硬度、耐摩耗性に優れ、疲労寿命、繰り返し強さに優れた性質を有している。その他ポリスチレン、ポリカーボネイト、ＡＢＳ樹脂などが利用できる。
【００１４】
この用紙送りローラ１を備えたインクジェット式のカラープリンタの概略構成を図３に示している。図３において、２０は用紙Ｓを供給する用紙供給装置であり、供給ローラ２１と、この供給ローラ２１に向けて用紙Ｓを付勢する図示されないホッパと、供給ローラ２１との間で用紙Ｓを挟持して用紙を分離する分離パッド２２とを備える。なお、ホッパには複数枚の用紙Ｓがセットされていて、用紙Ｓの供給時には、１回転する供給ローラ２１に向けて用紙Ｓがホッパにより押圧され、分離パッド２２で分離されて、１枚の用紙Ｓのみが用紙搬送装置１０に向けて供給される。
【００１５】
１０は用紙送りローラ１を用いた用紙搬送装置である。駆動ローラ１１は用紙の搬送経路を形成する下ガイド４０の先端側に支持されて図示されない駆動機構により回転駆動される。
【００１６】
従動ローラ１２は上ガイド５０の先端部に回転可能に支持されている。上ガイド５０は、図４に示すように、全体がほぼ板状に形成され、その先端部両側に軸挿通部５１が逆Ｕ字形の溝状に形成されていて、さらにその先端部中央に突出片５２が形成されている。従動ローラ１２は、１本の軸６０上に、この軸６０の軸方向中央部６０ｃを中心にして対称に、かつ相互に離間して装着された従動ローラ対１２、１２をなす。その軸６０の両端６０ｂ、６０ｂが上ガイド５０の各軸挿通部５１に駆動ローラ１１方向にのみ移動可能に支持されるとともに、軸６０の中央部６０ｃが上ガイド５０の突出片５２に当接される。上ガイド５０の基端部５３には支持軸７０が取り付けられている。支持軸７０は、図５に示すように、プリンタ内部のメインフレーム８１の下端において折り曲げ形成されたフック部８２、８３により上下から挟持されて、駆動ローラ１１の軸方向と平行に配置される。この支持軸７０にはねじりバネ９０が装着されている。その一端９１が、図３に示すように、メインフレーム８１のフック部８４に掛け止めされ、その他端９２が、図４に示すように、上ガイド５０の突出片５３に当接され、この付勢力により従動ローラ１２が駆動ローラ１１に対して圧接される。
【００１７】
このようにして、軸６０は支持軸７０とは独立して揺動可能に装着され、従動ローラ対１２、１２が駆動ローラ１１に沿うようにして駆動ローラ１１に圧接される。
【００１８】
なお、上ガイド５０の軸６０の両端６０ｂ、６０ｂを支持するための軸挿通部５１、５１が支持軸７０に対して等距離に設けられているから、軸６０と支持軸７０は平行であり、かつ支持軸７０は、ねじりバネ９０によってメインフレーム８１の背面に押し付けられた状態になっているから、支持軸７０と駆動ローラ１１との平行度は高精度に保たれ、その結果従動ローラ１２の軸６０と駆動ローラ１１の軸線との平行度が高精度に保たれる。特に、従動ローラ１２の軸６０が支持軸７０に対して独立して中央部６０ｃまわりに揺動可能であることから、平行度は極めて高精度に保たれる。このようにして、従動ローラ１２は駆動ローラ１１に対して対向配置され、均一に圧接される。
【００１９】
図３において、３０は搬送された用紙Ｓの表面にインクを吐出して画像を形成する印字ヘッドであり、インクタンク３１を搭載されたキャリッジ３２に取り付けられている。キャリッジ３２は、メインフレーム８１の上端と、キャリッジガイド軸３３とによって、紙面と直交する方向に移動可能に配置されている。
【００２０】
なお、３７は印字済みの用紙を排出する排出ローラ対であり、駆動ローラ３８と、これに向けて付勢される従動スターホイール３９とを備える。
【００２１】
このような構造から、用紙供給装置２０から供給された用紙Ｓが、下ガイド４０と上ガイド５０により用紙搬送装置１０に向けて案内されると、用紙搬送装置１０により用紙Ｓが所定ピッチ分だけ印字ヘッド３０に向けて送り出される。キャリッジ３２が紙面に対して直交方向に移動され、印字ヘッド３０からインクが吐出されて１行分が印字され、１行分の印字が終了する毎に、用紙搬送装置１０で用紙Ｓが所定ピッチ分だけ搬送され、これらの動作が繰り返される。用紙Ｓに印字が終了すると、用紙Ｓが排出ローラ対３７によりをプリンタ外に排出される。
【００２２】
上記用紙送りローラ１においては、駆動ローラ１０を金属材により形成するとともにその表面にセラミック粉体１１Ｓを付着して凹凸を形成し、従動ローラ１２をポリアセタールなど、滑りのよい（用紙に対する摩擦係数０．５以下の）プラスチック材料により形成しているので、駆動ローラ１１と従動ローラ１２との間に挟持された用紙Ｓは、その下面側が駆動ローラ１１にそのセラミック粉体１１Ｓの凹凸により十分な摩擦係数を確保されて接触（食い付き）され、これが用紙Ｓの上面側から、用紙Ｓに対して影響しない低い摩擦係数の従動ローラ１２で押さえられるので、用紙Ｓを高精度に搬送することができる。また、駆動ローラ１１のセラミック粉体１１Ｓによる凹凸は塑性変形を受けにくいため耐久性に優れ、プラスチック製の従動ローラ１２はその硬度が高く、耐久性に優れているから、初期の搬送精度、搬送性能を長く維持することができる。さらに、従動ローラ１２を加工性のよいポリアセタールなどで一体成形するので、従来品のように剛体のローラ本体にフッ素を注入したゴムやエラストマを被せるのに比べて大幅なコストダウンを図ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の用紙送りローラによれば、高剛性材料からなるローラ本体の表面にセラミック粉体を付着して凹凸を形成した駆動ローラに対し、用紙に対して低い摩擦係数（０．５以下）のプラスチック材料により形成した従動ローラを圧接し、用紙に対して、駆動ローラがその凹凸により十分な摩擦係数を確保して接触するとともに、これを用紙に対して影響しない低い摩擦係数の従動ローラで押さえるようにしているので、用紙を高精度に搬送することができる。また、駆動ローラのセラミック粉体による凹凸が塑性変形を受けにくいため耐久性に優れ、プラスチック製の従動ローラはその硬度が高く、耐久性に優れているから、初期の搬送精度、搬送性能を長く維持することができる。さらに、従動ローラがプラスチック材料から一体成形されるので、従来品に比べてコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における用紙送りローラの概略側面断面図。
【図２】同用紙送りローラの従動ローラの成形品を示す側面図。
【図３】同用紙送りローラを備えたインクジェット式のカラープリンタの内部を示す部分側面図。
【図４】同用紙送りローラのカラープリンタにおける取付構造を示す斜視図。
【図５】同用紙送りローラを備えたインクジェット式のカラープリンタ内部を示す部分拡大側面図。
【符号の説明】
１  用紙送りローラ
１１  駆動ローラ
１１Ｓ  セラミック粉体
１２  従動ローラ
１０  用紙搬送装置
２０  用紙供給装置
２１  供給ローラ
２２  分離パッド
３０  印字ヘッド
３１  インクタンク
３２  キャリッジ
３３  キャリッジガイド軸
３７  排出ローラ対
３８  駆動ローラ
３９  従動スターホイール
４０  下ガイド
５０  上ガイド
５１  軸挿通部
５２  突出片
５３  基端部
６０  軸
６０ｂ  一端
６０ｃ  軸方向中央部
７０  支持軸
８１  メインフレーム
８２、８３、８４  フック部
９０  ねじりバネ
９１  一端
９２  他端
【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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