(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主モータにより水平面内で同方向に回転する上・下支持板と、前記上・下支持板に対向するようにして設けられ補助モータにより水平面内で回転する複数個の保持筒具とを備え、前記上・下支持板の対向する各一対の保持筒具に上下両端部を嵌入して所定硬度の金属材料よりなるローラ本体を鉛直状に支持し、前記補助モータを駆動させ前記ローラ本体をその中心軸を中心として所定角度ずつ間欠的に回転し、その間にショットブラスト加工機の噴射ノズルと対向位置する前記ローラ本体の外周面にセラミック粉末によるショットブラスト加工を施し、前記ローラ本体の全外周面にショットブラスト加工が施された後、前記主モータを駆動させ前記上・下支持板を所定角度回転させて同様の作業を繰り返すことにより前記各ローラ本体の外周面に摩擦力を高めるため僅かに突出する無数の突起が散在する摩擦領域を成形したことを特徴とする給紙ローラの製造方法。
【請求項２】
前記ローラ本体に噴射したセラミック粉末をホッパーを介して回収し、篩い分けして選別されたセラミック粉末を再利用するようにした請求項１記載の給紙ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンター，ファクシミリ，Ｘ−Ｙプロッターなどの事務機器及び計測機器に使用される給紙ローラの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、プリンターなどは高い解像度を有する機種が続々と出現しており、これに伴いプリントする紙をほとんどずれを生ずることなく正確に送る必要が生じてきている。そこで、給紙中に給紙ローラの外周面と紙とが滑らないように摩擦力を高めるため、例えば、前記ローラ本体の外周面に次のような処理を施していた。１．一定量の塗液とセラミック粉末との混合物をローラ本体の外周面に塗着して焼き付け、仕上処理する。２．一定量のゴムをローラ本体の外周面に塗着して焼き付け、仕上処理する。３．一定量の合成樹脂をローラ本体の外周面に塗着して仕上処理する。４．一定量のウレタンをローラ本体の外周面に塗着して仕上処理する。５．ローラ本体の外周面にスクリーン印刷を施し、更にその部分を露光・現像した後にエッチング処理する。６．軸棒の外周面に紙面に接して該紙面を送る薄板状の円板体を取着する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記１．から４．の表面処理はいずれもローラ本体の外周面に塗液とセラミック粉末との混合物，ゴム，または合成樹脂などを塗着する必要が有ることから、これら塗着物を製造しかつ塗着するに余分な手間と時間が掛かり、しかも塗着後は、精度を高めるべくその表面仕上げをするなど高度な技術を必要とし製作が面倒で煩雑になり、引いては生産能率向上を阻害する主原因になっていた。また、前記塗着するための設備は大がかりであって設備費が嵩み、更に塗着物をローラ本体の外周面に塗着した時、余って零れた塗着物は回収できずそのまま廃棄しているのが現状であり、極めてロスが多く、これらのことから製品コストも低廉になし得ないという課題が有った。
【０００４】
また、前記いずれのローラ本体もその外周面に塗着物を塗着するものであるから、その分給紙ローラ全体の重量も嵩む。一方、プリンターなどの事務機器内には、通常複数本の給紙ローラが組み込まれ、これら給紙ローラは駆動モータにより回転させられているので、その分出力トルクの大きい大型のモータが必要となり、勢いプリンターなどの事務機器も大型化して取扱いにくく製品コストも高くなるといった課題も生ずることとなる。更に、５．の処理は重量が嵩まないもののスクリーン印刷、露光、現像及びエッチング処理といった多くの処理工程を必要とすることから、前記と同様に製作が面倒で手間と時間が掛かり、生産能率が悪い。６．の処理は、薄板状の円板体を金属板を打抜いて加工し、該円板体を軸棒に複数取着してなるので、この場合も円板体の打抜、加工及び取付など面倒な作業を強いられ、生産能率が悪いといった課題を有する。
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、製作が簡単で処理能力が高く、これにより生産能率が向上し、しかも設備費が安く、製作コストも低廉になし得る給紙ローラの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明に係る給紙ローラの製造方法は、主モータにより水平面内で同方向に回転する上・下支持板と、前記上・下支持板に対向するようにして設けられ補助モータにより水平面内で回転する複数個の保持筒具とを備え、前記上・下支持板の対向する各一対の保持筒具に上下両端部を嵌入して所定硬度の金属材料よりなるローラ本体を鉛直状に支持し、前記補助モータを駆動させ前記ローラ本体をその中心軸を中心として所定角度ずつ間欠的に回転し、その間にショットブラスト加工機の噴射ノズルと対向位置する前記ローラ本体の外周面にセラミック粉末によるショットブラスト加工を施し、前記ローラ本体の全外周面にショットブラスト加工が施された後、前記主モータを駆動させ前記上・下支持板を所定角度回転させて同様の作業を繰り返すことにより前記各ローラ本体の外周面に摩擦力を高めるため僅かに突出する無数の突起が散在する摩擦領域を成形した。
【０００６】
このように、ローラ本体の外周面にセラミック粉末によるショットブラスト加工により摩擦力を高めるため僅かに突出する無数の突起が散在する摩擦領域を成形するようにしたので、給紙ローラの製作が極めて簡単となり、表面仕上も不要となることから生産能率が向上する。また塗着物が不要なことからその設備費も安く、引いては製作コストの低廉につながる。しかも、給紙ローラも重量が嵩むことがなく、このため駆動モータも小型化でき、更にはプリンターなどの事務機器の小型化も可能となる。
【０００７】
更に、ショットブラスト加工に使用したセラミック粉末は、回収して再利用できるのでロスが少なく、しかも環境問題にも充分対応できる。
前記給紙ローラとしては、鉄，アルミニウム，ステンレスなどで熱処理されてないものが使用され、セラミック粉末としては例えば９００〜６００粒度程度のものが用いられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る給紙ローラの製造方法の実施の形態を図面と共に説明する。図１は本発明に係る給紙ローラの斜視図、図２はその要部の拡大断面図、図３はその製造装置の概要図である。該給紙ローラＡは、ローラ本体１が両端が開口する中空パイプ状をなし、その外周面１ａに両端部を必要寸法残して摩擦力を高めるための摩擦領域Ｅが成形されている。該摩擦領域Ｅには後記するセラミック粉末Ｓによるショットブラスト加工により図２に示すように外周面１ａから僅かに突出する無数の突起２が散在している。
【０００９】
次に、本発明に係る給紙ローラＡの製造装置を図３，図４に基づき説明する。前記給紙ローラＡは、アルミニウム製のもので熱処理されてないものが使用されるが、他に例えば鉄，ステンレスなど比較的軟質であって、しかも熱処理されてない金属を用いても良い。換言すれば、これらは、いずれも後記するセラミック粉末Ｓでショットブラスト加工することによりその周表面に僅かな突起が成形される程度の軟らかさを有する所定硬度の金属材料であれば良い。
【００１０】
給紙ローラＡの製造装置は、図３に示すように周囲を密閉状に囲う加工室３内に配置され複数本のローラ本体１ａを水平面内で回転可能に支持させる支持装置４と、前記各ローラ本体１ａの周表面をセラミック粉末Ｓによりショットブラスト加工するためのショットブラスト加工機５とで概略構成される。このショットブラスト加工とは、被加工物であるローラ本体１ａの周表面にセラミック粉末を高速度で噴射し衝突させて僅かに突出する無数の突起２、すなわち所謂バリを立たせる加工を言い、ショットブラスト加工機とは、そのショットブラスト加工を行うための装置を言う。
【００１１】
前記支持装置４は、加工室３内中央に鉛直に配設される縦軸６に各ローラ本体１ａの上下両端部を支持する円板状の上下支持板７，８をそれぞれ固着してなり、両上・下支持板７，８は、縦軸６の回転に伴い水平面内で同方向へ自在に回転されるようになっている。そして、上・下支持板７，８の対向面であって外周縁沿いに、ローラ本体１ａの上端部または下端部を保持する保持筒具９ａ，９ｂが互いに対向するようにして等間隔に複数個（図では９個）設けられている。また、各保持筒具９ａ，９ｂは、水平面内で自在に回転するように設けられ、しかも下支持板８側の各保持筒具９ｂはローラ本体１を嵌入し易くするため若干下降し得るようになっている。上支持板７側の各保持筒部９ａは、上支持板７に貫設された透孔１０内に挿通され、かつ上支持板７の上面に各保持筒部９ａと対応して配置固定される補助モータ１１の駆動軸１２の下端に固着されている。前記各補助モータ１１はその駆動軸１２を所定角度ずつ間欠的に回転させるようになっている。
【００１２】
前記縦軸６の上端は上支持板７の上方で軸受１３に支持され、下端は下支持板８の下方で主モータ１４に接続されている。該主モータ１４も、所定角度（各ローラ本体１ａ間のなす角）ずつ間欠的に回転し、その位置で一時的に停止するようになっている。
【００１３】
一方、前記ショットブラスト加工機５は、セラミック粉末Ｓを貯留するシリンダー１５を備えている。該シリンダー１５は横向きに配置され、その先端の噴射ノズル１６が、前記加工室３の周側壁３ａ一側に開設された開口１７を介してその内側に臨み、その先端が前記両上・下支持板７，８間に支持され、一時的に停止する各ローラ本体１ａのほぼ中央に近接して対向位置するようになっている。またシリンダー１５の基端部は支持台１８に軸支１９され、該支軸１９を中心として鉛直面内で上下に回動し前記噴射ノズル１６が各ローラ本体１ａの外周面長手方向に沿って上下に移動できるようになっている。２０は基台２１上面に配設され前記シリンダー１５を回動させる油圧シリンダーであり、ロッド２０ａ先端が前記シリンダー１５の下側面に取着される取付板２２に軸支２３され、下端部が基台２１上面に配置される受台２４に軸支２５されている。前記シリンダー１５にはコンプレッサー２６から圧縮空気を送り込む送気管２７が接続される。
【００１４】
前記シリンダー１５に貯留させるセラミック粉末Ｓは、ジルコニア又はアルミナで形成した熱伝導性の低いセラミックからなり、９００〜６００粒度のものを使用するが、セラミック粉末Ｓの粒度や噴射量や噴射速度及び噴射時間はローラ本体１の材質によって決定される。
【００１５】
前記加工室３内の下方には落下したセラミック粉末Ｓを寄せ集める漏斗状のホッパー２８が設けられ、これにより寄せ集められたセラミック粉末Ｓはふるい２９にかけられ、所定の大きさのもののみ移送管３０を介して再び前記シリンダー１５内に供給されるようになっている。
【００１６】
次にローラ本体１の周表面に摩擦領域Ｅを形成する方法を説明する。まず、上・下支持板７，８の対向する各一対の保持筒具９ａ，９ｂに上下両端部を嵌入してローラ本体１を鉛直状に支持する。そして、油圧シリンダー２０を作動しシリンダー１５を３〜６秒で上下に一往復させて噴射ノズル１６の先端に対向位置するローラ本体１の外周面一側に上下に亘りセラミック粉末Ｓを噴射してショットブラスト加工を施す。この際、噴射ノズル１６から噴射されたセラミック粉末Ｓの一部は図５に示すようにローラ本体１の外周面１ａに衝突し、その一部を窪ませる。同時に、そのしわ寄せで窪み３１の一側が外側へ隆起して先の尖った突起２が形成される。また、この時の外周面の温度は１０００度Ｃ位に達するので、冷却のため前記空気の代りにＮ2ガスを噴出させるようにすることが望ましい。外周面１ａに衝突したセラミック粉末Ｓと衝突しないセラミック粉末Ｓも共に加工室３の側壁３ａに沿って下方へ落下しホッパー２８で寄せ集められ、ふるい２９に掛けられて所定大の大きさのセラミック粉末Ｓが移送管３０を介して再び前記シリンダー１５内に供給され再利用に供される。
【００１７】
ローラ本体１一側のショットブラスト加工が終了すると、補助モータ１１が駆動してその駆動軸１２を所定角度回動させ、再びシリンダー１５が上下動して新たな外周面１ａにショットブラスト加工を施す。このようにしてローラ本体１の全外周面１ａにショットブラスト加工が施されると、主モータ１４が駆動して上・下支持板７，８を所定角度回転させ、次の新しいローラ本体１をシリンダー１５の噴射ノズル１６先端に対向位置させる。そして、前記と同様の作業を繰り返す。このようにして、各ローラ本体１の外周面１ａにショットブラスト加工を施し、全工程が終了すると、両上・下支持板７，８間から摩擦領域Ｅの成形されたローラ本体１を取り外し、新たなローラ本体１を取り付ける。
【００１８】
前記ショットブラスト加工を施された給紙ローラＡについては、その外周面を硬化させるべく、例えばアルマイト処理またはニッケルメッキ処理を施すことが望ましい。
なお、本発明に使用される給紙ローラには送りローラ及び押えローラが含まれること勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明に係る給紙ローラの製造方法は上記構成よりなるので、次のような効果を有する。
（１）ローラ本体の外周面にセラミック粉末によるショットブラスト加工を施すのみで摩擦力を高めるための摩擦領域が成形されるので、従来の如く塗着物を塗着する必要やその表面仕上げをする必要がないことから、その成形が簡単かつ容易にでき時間も掛からない。
（２）塗着物を塗着しないことから、給紙ローラの軽量化が図られ、駆動モータの小型化、引いてはプリンターなどの事務機器の小型化も可能となる。
（３）所定角度ずつ間欠的に回転するローラ本体の外周面にセラミック粉末によるショットブラスト加工を施すことによりその外周面に摩擦力を高めるための摩擦領域が成形できるので、簡単に製作でき処理能力も高く、これにより生産能率が極めて向上する。
（４）従来の塗着物を塗着する必要がないことから、それに使う設備も不要となり、設備費が大幅に削減できる。
（５）製作が簡単で、設備費も大幅に削減できることなどから、製作コストが低廉となし得る。
（６）ショットブラスト加工に用いられるセラミック粉末は、加工後再利用ができるので、ロスが少なく、しかも環境問題にも充分対処できるといった有益な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る給紙ローラの斜視図。
【図２】  同一部の拡大断面図。
【図３】  同給紙ローラを製造する製造装置の概要図。
【図４】  図３のＸ−Ｘ線断面図。
【図５】  ローラ本体の外周面に突起を形成する作用説明図。
【符号の説明】
１        ローラ本体
１ａ      外周面
２        突起
５        ショットブラスト加工機
７        上支持板
８        下支持板
９ａ      保持筒具
９ｂ      保持筒具
１１      補助モータ
１４      主モータ
１６      噴射ノズル
２８      ホッパー
Ａ        給紙ローラ
Ｅ        摩擦領域
Ｓ        セラミックの粉末
【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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