专利名称：输送滚筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种输送滚筒，具体说是涉及一种适于输送多种输送物，尤其是输送用于信息记录的记录媒体的输送滚筒。
图10表示了以往的由金属形成的输送滚筒之一例。以往输送滚筒1包括由金属形成为阶梯式圆柱状的金属制滚筒主体2。该金属制滚筒主体2的表面即外周面内侧轴向的两端部侧分别设有形成有多个微小突起3的突起形成部4。另外，金属制滚筒主体2的轴向两端部分别形成有左右成一对的小直径轴颈部5。
这种输送滚筒1在记录装置的输送机构上配设成可根据驱动马达的驱动力进行旋转驱动，如图10所示，输送滚筒1的突起形成部4上接触有可随输送滚筒1进行从动旋转的压接滚筒6的外周面。因此，如图11放大所示，形成为通过旋转驱动输送滚筒1，在输送滚筒1和压接滚筒6之间夹持记录媒体7并输送。此时，输送滚筒1通过将多个微小突起3的前端嵌入于记录媒体7的表面，确保了夹持记录媒体7输送时记录媒体7的捕捉性、输送性及输送精确度。
另外，作为微小突起3的形成方法，有将工具冲头碰撞于金属制滚筒主体2的外周面上而形成的冲刻加工方法及浸蚀金属滚筒主体2表面形成凹凸部的浸蚀加工等。
而在近年来记录装置中，作为记录图像或影像等信息的记录媒体7，不仅有普通纸、厚低、明信片等规定用纸，也有聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂薄膜、于纸基表面涂覆树脂的材料等多种多样的材料。进而，近年来在记录装置中随着高精细化、彩色化，对其输送精确度提出了更高的要求。
然而，上述的以往输送滚筒1中存在的问题是压接滚筒6的接触压力不均及记录媒体7的种类不同会造成不同的输送精确度。特别是，在以往输送滚筒1通过反复进行记录媒体7的输送和反输送，至少重复Y(黄)、M(品红)、C(青)三原色形成彩色图像的要求高输送精确度的记录装置中更为明显。
即，在以往输送滚筒1中，压接滚筒6的接触压力不均时，微小突起3嵌入于记录媒体7的嵌入量会发生变化。例如，接触压力大的时候较深，接触压力小的时候则较浅。另外，嵌入量随记录媒体7的种类不同而不同。例如，使用规定用纸等软质的记录媒体7时较深，使用树脂等硬质记录媒体7时较浅。因此，根据嵌入量的变化，记录媒体7的输送量也会发生变化。另外，伴随使用时间的增加所引起的时效变化，压接滚筒6的接触压力变小，而随该接触压力变小，微小突起3的嵌入量会发生变化，导致记录媒体7的输送量也发生变化。
因此需要一种可以容易地获得持续长时间的高精确度的输送滚筒。
还有，作为以往的输送滚筒，虽然也曾提出了具有高的微小突起和低的微小突起两种高度微小突起的结构，但是这种情况下两种高度微小突起的前端分别形成为尖形，两种微小突起分别嵌入到记录媒体表面，所以导致了由于接触压力的不均及记录媒体的种类不同而造成的输送精确度的不同。
为了达到上述目的，本发明输送滚筒的特征是多个微小突起包括高的微小突起和低的微小突起两种，所述低的微小突起的顶部平坦地形成。通过采用这种结构，在输送输送物时，低的微小突起的顶部平坦的部位在未嵌入到输送物的状态下支撑输送物，因此只有高的微小突起的顶部嵌入输送物中，同时其嵌入量与接触压力的不均及输送物种类无关，一直保持一定值。因此，可以容易地获得持续长时间的高输送精确度。
图2是表示图1中高的微小突起的形状的放大俯视图。
图3是沿图2中3-3线的剖面图。
图4是表示图1中低的微小突起的形状的与图2相同的图。
图5是沿图4中5-5线的剖面图。
图6是表示图1中高的微小突起和低的微小突起的高低差的概略主视图。
图7是表示在本发明输送滚筒的微小突起的压力加工时使用的冲头结构的立体图。
图8是表示采用本发明输送滚筒实施例的记录媒体输送状态的侧视图。
图9是沿图8中9-9线的放大剖面图。
图10是大致表示以往输送滚筒的全体结构的主视图。
图11是表示采用以往输送滚筒的记录媒体输送状态的侧视图。
图1表示将本发明的输送滚筒适用于作为记录装置中记录媒体的输送装置的送纸滚筒的实施例。
如图1所示，本发明的输送滚筒11包括由不锈钢等金属材质形成其两端为小直径阶梯式圆柱状的金属制滚筒主体12。而在金属制滚筒主体12的以大直径形成的外周面内侧轴向的两端部，分别设有形成有经简化放大后示于图1的多个微小突起13的突起形成部14，14。这些突起形成部14，14位于与图1中用虚线表示的压接滚筒21相对向的位置。还有，各突起形成部14，14沿金属制滚筒主体12的轴向即图1中左右方向的长度可形成为略长于压接滚筒21的长度，或略短也可。另外，通过设在金属制滚筒主体12两端部的小直径部，形成有被可自由旋转地支撑的左右一对轴颈部15。
还有，作为金属制滚筒主体12的形状，并不限于阶梯式圆柱状，而可根据设计概念等需要，从简单的圆柱状、圆筒状、阶梯式圆筒状等各种形状中进行选择。
形成在本实施例的突起形成部14上的多个微小突起13包括较高的微小突起(以下称为高突起)13H和较低的微小突起(以下简称为低突起)13L两种。本实施例中的低突起13L配置在位于突起形成部14内侧两端部及中央部的3个低突起形成部14L上。另外，高突起13H配置在位于所述3个低突起形成部14L之间的2个高突起形成部14H上。
所述高突起13的形状如图2的放大俯视图及图3的放大俯视图所示，由指向输送滚筒11的旋转方向，即作为输送物的普通纸等记录媒体17(图1)的输送方向的突起部呈大致的三角状的高立设平面13Ha和连接于该高立设平面13Ha的四分之一球面大致形成为半圆顶形状，其顶部13Hb形成为从输送方向观察时呈尖三角形。因此高突起13H的顶部13Hb，在输送记录媒体17时，几乎是通过点接触嵌入于记录媒体17的表面。所以高突起13H在所述高突起形成部14H中，使各高立设平面13Ha指向记录媒体17的输送方向即输送滚筒11的旋转方向并沿圆周方向大致等间距配置，与此同时这些沿圆周方向排成一列的高突起13H在轴向配置成多列。
所述低突起13L的形状如图4的放大俯视图及图5的放大俯视图所示，大致呈截圆顶状。即，本实施例中的低突起13L具有指向输送滚筒11旋转方向的突出部于金属制滚筒12外周面上方大致呈梯形的低立设平面13La，而其顶部13Lb则平坦地形成。该低突起13L的顶部13Lb，在输送所述的记录媒体17时并不是通过线接触或面接触嵌入于记录媒体17的表面，而是起到支撑的作用。因此，低突起13L在所述低突起形成部14L中，使各低立设平面13La指向输送滚筒11的旋转方向并在圆周方向大致等间距配置，同时这些沿圆周方向排成一列的低突起13L在轴向配置成多列。
还有，作为顶部13Lb的形状，也可以形成为沿着输送滚筒11的旋转方向延伸的平坦面。
对本实施例中的微小突起13加以说明。高突起13H的高度Hh以0.02-0.2mm范围内为宜，优选为0.03-0.1mm范围，更优选为0.04-0.08mm范围。如果高度Hh低于该范围，则高突起13H的前端难以嵌入于记录媒体17，得不到输送记录媒体17时的适当的摩擦力，其结果无法捕捉并输送记录媒体17。而在另一方面，如果高度Hh高于该范围，则高突起13H对记录媒体17的刺入量过大，记录媒体17的印字面上就会留下高突起13H的痕迹。
进而，低突起13L的高度Lh以0.008-0.15mm范围内为宜，优选为0.01-0.08mm范围，更优选为0.02-0.05mm范围。如果高度Lh低于该范围，则记录媒体17的印字面上就会留下高突起13H的痕迹。而另一方面如果高度Lh高于该范围，则高突起13H的前端难以嵌入记录媒体17，得不到输送记录媒体17时的适当的摩擦力，其结果无法捕捉并输送记录媒体17。
另外，如图6中的放大主视图所示，高突起13H和低突起13L的各高度Hh和Lh之间差即高低差Δh(Δh＝Hh-Lh)，当输送滚筒11的直径设为4-30mm时，以0.007-0.05mm范围内为宜，优选为0.01-0.04mm范围，更优选为0.02-0.03mm范围。如果高低差Δh小于该范围，则高突起13H的前端难以嵌入记录媒体17，得不到输送记录媒体17时的适当的摩擦力，其结果无法捕捉并输送记录媒体17。而另一方面如果高低差Δh大于该范围，则高突起13H会较深地刺入于记录媒体17，在记录媒体17的印字面上就会留下高突起13的痕迹。
进而，图3及图5所示的高突起13的高立设平面13Ha及低突起13L的低立设平面13La与金属制滚筒主体12外周面的切线之间的夹角Hθ、Lθ分别在90-140o范围内为宜，优选为100-125o范围，更优选为105-120o范围。如果Hθ、Lθ小于该范围，则低突起13L的顶部13Lb容易嵌入于记录媒体17内，高突起13H的顶部13Hb会较深地刺入于记录媒体17，在记录媒体17的印字面上就会留下高突起13的痕迹。另一方面，如果Hθ，Lθ大于该范围，则高突起13H的顶部13Hb难以嵌入记录媒体17，得不到输送记录媒体17时的适当的摩擦力，其结果无法捕捉并输送记录媒体17。
另外，如图6所示，从记录媒体17的输送方向观察所述高突起13H和低突起13L的顶部Hb、Lb时的顶角Hα、Lα各在30-90o范围内为宜，优选为40-75o范围，更优选为45-60o范围。如果Hα、Lα小于该范围，则低突起13L的顶部13Lb容易嵌入于记录媒体17内，高突起13H的顶部13Hb会较深地刺入于记录媒体17，在记录媒体17的印字面上就会留下高突起13的痕迹。另一方面，如果Hα、Lα大于该范围，则高突起13H的顶部13Hb难以嵌入记录媒体17，得不到输送记录媒体17时的适当的摩擦力，其结果无法捕捉并输送记录媒体17。
还有，从记录媒体17的输送方向观察所述高突起13H及低突起13L的顶部Hb、Lb时顶部Hb、Lb的平坦部的宽度Hc、Lc，如图6所示，Hc以小于0.05mm范围为宜，优选为小于0.04mm范围，更优选为小于0.02mm范围，而Lc以0.05-0.2mm范围为宜，优选为0.07-0.15mm范围，更优选为0.09-0.12mm范围。
所述顶部Hb的平坦部的宽度Hc如果大于该范围，则高突起13H的顶部13Hb难以嵌入记录媒体17，得不到输送记录媒体17时的适当的摩擦力，其结果无法捕捉并输送记录媒体17。
另外，顶部Lb的平坦部的宽度Lc如果大于所述范围，则高突起13H的顶部13Hb难以嵌入记录媒体17，得不到输送记录媒体17时的适当的摩擦力，其结果无法捕捉并输送记录媒体17。还有，如果小于所述范围，低突起13L的顶部13Lb也会嵌入于记录媒体17，结果高突起13H的顶部13Hb会较深地刺入于记录媒体17内，记录媒体17的印字面上就会留下高突起13H的痕迹。
还有，所述的微小突起13的高度Hh、Lh，高低差Δh，角度Hθ、Lθ，顶角Hα、Lα，顶部Hb、Lb的平坦部宽度Hc、Lc等值适于输送滚筒的直径为4-30mm时的情况。
另外，在本实施例中由高突起13H和低突起13L形成的多个微小突起13的配置是其中的一个例子，也可以根据输送机构的方法、设计概念等需要进行任意的设定。
例如，可以将多个微小突起13配置成格子状、锯齿状等规则的形状，也可以随机配置。进而，高突起13H和低突起13L的配置也可采用交替配置或随机配置。另外，将输送滚筒11应用于反复输送和反输送记录媒体17的记录装置时，至少高突起13H的高立设平面13Ha可以设成轴向相邻两列的指向相反的构成。此外，如后详述，低突起13L在输送记录媒体17时并不嵌入于记录媒体17，是用于支撑记录媒体17，所以可配置在任何位置。
可压接于所述输送滚筒11的压接滚筒21通常如图所示，对向于隔一段距离形成在输送滚筒11上的突起形成部14、14，并隔一段距离配设多个，且全部压接滚筒21介以记录媒体17均匀地压接于输送滚筒11的突起部14、14上。还有，作为所述压接滚筒21的材质，可以列举PA(聚酰胺)、POM(聚甲醛)等树脂。
另外，作为所述压接滚筒21，可以使用金属制滚筒，而在使用该金属制滚筒时，为了避免压接滚筒21直接接触于输送滚筒11的微小突起13并磨钝微小突起13的前端，可将压接滚筒21配设成离输送滚筒11的微小突起13的前端具有小于记录媒体17厚度的间隔，例如0.1-0.15mm左右。
还有，压接滚筒21可以不设置多个，而只设单个长度大致相当于输送滚筒11长度的压接滚筒21。
此外，金属制滚筒主体12的表面可以用由非电解镀镍等金属电镀而形成的大约2-6μm厚的被覆层来覆盖的构成。作为形成该被覆层的金属电镀的形成方法，可以从电镀、非电解电镀、物理蒸镀(真空蒸镀、离子镀、阴极溅射)、化学电镀(气相沉积)、热浸镀等可用耐蚀金属被覆保护金属制滚筒主体12表面的方法中，根据设计概念等需要进行选择。当然，作为被覆层的形成方法并不限于电镀，也可以是金属喷镀、金属扩散渗镀等可用耐蚀金属被覆保护金属制滚筒主体12表面的方法。
进而，采用以所述被覆层覆盖输送滚筒11的表面的结构时，作为所述金属原料，可以使用一般轧制结构钢(JIS G 3101)、机械碳素结构钢(JIS G 4051)、易切钢(JIS G 4804)等低成本原料。另外，也可对该金属原料进行热处理。
另外，采用于输送滚筒11表面设置被覆层的结构时，可以用被覆层覆盖在金属制滚筒主体12表面形成多个微小突起13时所产生的无法用后工序超声波净化来去除的直径1-2μm左右的微小的金属异物，因此可以防于未然由金属异物引发的不适，如记录媒体17的记录面上附着有金属异物的状态下进行记录之后当金属异物从记录媒体17脱落时造成缺少部分图像而导致的图像质量的下降、由金属异物造成的热敏头(thermalhead)的损伤等。还有，作为被覆层的厚度，从用被覆层可以确实覆盖金属异物的角度来讲，以2-6μm范围为宜。此外，通过非电解镀镍设置被覆层时，可用厚度均匀的硬度大约为400Hv的又硬又致密的具有优良耐蚀性及耐磨性的被膜覆盖包括多个微小突起13在内的金属制滚筒主体12的表面，这样可以长时间持续保持多个微小突起13的功能。
下面对本实施例中输送滚筒11的多个微小突起13的形成方法之一例进行说明。
图7中简略表示了制造输送滚筒11时用于压力加工的冲头26的主要部分形状。如图所示，冲头26的两端形成为挡块部26a，压力加工时加工之后该挡块部26a接触于金属制滚筒主体12的外周部，以得到尺寸精确度。另外，在冲头26的纵向两侧，与两个突起形成部14、14相对应的位置上分别形成有用于形成微小突起13的齿部29。因此，冲头26接触于金属制滚筒主体12时金属制滚筒主体12的表面被切起，形成由被削除的凹部27和凸部28(图3、图5)构成的半圆顶状的加工部，该凸部28为所述微小突起13。
形成于所述冲头26的齿部29上的齿29a的形状为，在其突出面中与高突起形成部14H相对应的部位形成为其前端为尖三角形的齿29aH，而与低突起形成部14L相对应的部位形成为其前端平坦的梯形状的齿29aL，即由于高突起13H的前端形成为将尖三角形的顶点沿底边水平去除后形成的形状以设置长度之差，因此通过切起金属制滚筒主体12的表面形成深度方向的差异，同时所形成的两种微小突起13即高突起13H和低突起13L的高度Hh、Lh之间有高低差Δh，而且沿轴向形成的高突起13H的顶部Hb的形状是其前端为尖形，而低突起13L的顶部13Lb则呈平坦状。
另外，在本实施例中，一次压力加工中可以形成2个突起形成部14的轴向一列的微小突起13。结束该一列的加工后，接着将金属制滚筒主体12旋转所定角度，进行下一列的加工。因此进行一圈加工之后可得形成有所需的微小突起22的输送滚筒11。
还有，将输送滚筒11用于反复输送或反输送记录媒体17的记录装置时，通过夹住金属制滚筒主体12且两个冲头26对向配置成其齿29a的方向相反，同时将两个冲头26中齿29a的位置蹭于金属制滚筒主体12的轴向，可以同时加工出指向记录媒体17的输送方向的微小突起13和指向记录媒体17的输送方向的反方向的微小突起13。
另外，作为微小突起13的形成方法，也可采用于金属制滚筒主体12外周面形成高突起13H，并用车床、磨床等机床除去这些高突起13H的部分顶部Hb，以形成低突起13L。此外，也可以通过对金属制滚筒主体12的表面施加放电加工、浸蚀加工，形成具有高突起13H和低突起13L的多个微小突起13。与用冲头26进行压力加工形成时相比，这种加工方法的加工时间长，增加了成本。
下面根据图8及图9说明具有所述构成的本实施例的作用。
图8及图9表示利用本发明的输送滚筒的记录媒体的输送状态，图8是侧视图，图9是图8的放大剖面图。
与以往相同，本实施例的输送滚筒11作为记录装置中输送机构的输送装置，配设成可根据未图示的驱动马达的驱动力进行旋转驱动。因此如图1所示，输送滚筒11的突起形成部14上接触有随输送滚筒11进行从动旋转的压接滚筒21的外周面，如图8所示，通过旋转驱动输送滚筒11，将记录媒体17夹持于输送滚筒11和压接滚筒21之间并进行输送。
此时，如图9所示，本实施例的输送滚筒11的多个微小突起13中由于低突起13L的前端即顶部Lb平坦地形成，因此由低突起13L紧压记录媒体17的负荷并不集中于一点而较为分散，其结果，低突起13L的前端即顶部Lb没有嵌入于记录媒体17的表面，而在支撑记录媒体17。因此，在只有高突起13H的前端即尖形顶部Hb嵌入于记录媒体17，同时即使压接滚筒21的接触压力大，其嵌入量也由高突起13H和低突起13L各高度Hh、Lh之差即高低差Δh保持一定的值。
也就是说，根据本实施例的输送滚筒11，在输送记录媒体17时，考虑到由时效变化所产生的接触压力的下降，通过事先进行补强，使高突起13H的前端嵌入于记录媒体17的嵌入量不受接触压力的不均匀及记录媒体种类的影响一直保持一定值。
因此，根据本实施例的输送滚筒11的多个微小突起13，可以确保夹持记录媒体17并输送时的捕捉性、输送性及输送精确度，且确实可以得到不受接触压力的不均匀及记录媒体种类影响的持续长时间的高输送精确度。
这一事实可通过将本实施例的输送滚筒11组合为记录装置中输送机构的输送装置，具体说是彩色热敏打印机的送纸滚筒，并将普通纸、厚纸、明信片、OHP用纸及在纸基表面涂覆有树脂的特殊用纸作为记录媒体17记录彩色图像时，对所有种类的记录媒体17所表现出的高输送精确度的实验结果加以确认。
另外，本发明的输送滚筒不限于送纸滚筒，也可以用于竖滚柱、夹送轮等各种输送物的输送。
此外，本发明并不限于所述的实施例，可根据需要进行各种改变。
如上所述，根据本发明的输送滚筒，可以确实得到持续长时间的高输送精确度，而不受接触压力的不均匀及记录媒体的种类的影响，可产生非常优异的效果。
权利要求
1.一种输送滚筒，于金属制滚筒主体的外周面具有对该金属制滚筒主体自身进行塑性加工所形成的部分突出的多个微小突起，可与压接滚筒之间夹持输送物并输送，其特征在于所述多个微小突起包括高的微小突起和低的微小突起两种，且平坦地形成所述低的微小突起的顶部。
2.根据权利要求1所述的输送滚筒，其特征在于所述高的微小突起的高度在0.02-0.2mm范围内，所述低的微小突起的高度在0.008-0.15mm范围内。
3.根据权利要求2所述的输送滚筒，其特征在于所述输送滚筒的直径为4-30mm，所述高的微小突起和所述低的微小突起的高低差在0.007-0.05mm范围内。
4.根据权利要求3所述的输送滚筒，其特征在于所述低的微小突起顶部的平版部宽度为，从输送物的输送方向观察时在0.05-0.2mm范围内。
5.根据权利要求1所述的输送滚筒，其特征在于表面通过金属电镀覆盖有被覆层。
6.根据权利要求5所述的输送滚筒，其特征在于所述被覆层的厚度为2-6μm。
全文摘要
本发明提供了一种可以容易地得到持续较长时间的高输送精确度的输送滚筒，它是通过在金属制滚筒主体的外周面对该金属制滚筒主体进行塑性加工，形成多个部分突出的微小突起的输送滚筒，且所述多个微小突起由具有0.02－0.2mm范围高度的高的微小突起和具有0.008－0.15mm范围高度的低的微小突起两种突起构成，并平坦地形成所述低的微小突起的顶部。
文档编号B65H5/06GK1401500SQ0214209
公开日2003年3月12日 申请日期2002年8月26日 优先权日2001年8月28日
发明者德田繁人, 伊东主税, 柴田典昭 申请人:阿尔卑斯电气株式会社