JPH06127733A - 紙送りローラ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 普通紙ばかりでなく、ＯＨＰフィルムなどに
対しても優れた送り精度が得られる紙送りローラ及びそ
の製造方法を提供する。 【構成】 金属の円筒体１１の外周面１３にレジスト１
４をドット状に形成し、腐食溶液Ｎに浸漬してエッチン
グ処理する。エッチング処理後、突起１５の頂部の結晶
粒子を部分的に欠落させることにより、突起１５の頂部
に微小突起１６を形成する。結晶粒子を欠落しやすくす
る方法としては、円筒体の材質として炭素鋼又は合金鋼
を用い、熱処理を行って結晶粒度を調整すると共に、結
晶粒界を脆化する方法や、エッチング処理の後に、窒化
処理を行って結晶粒界を脆化する方法などが採用され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、普通紙、ＯＨＰフィル
ムの両方に適用できる、特にカラープリンタに適した紙
送りローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータグラフィックスやビ
デオの画面を、ハードコピーとして出力することができ
るカラープリンタが生産されている。このようなカラー
プリンタは、例えば、図４に示すように、記録用紙５１
に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの３つの領域を
有するインクリボン５２を重ね、サーマルヘッド５３で
インクを記録用紙５１側へ転写する構造をなす。記録用
紙５１は、紙送りローラ５４及びゴムローラ５５で挟ま
れ、紙送りローラ５４の正逆転により図中矢印Ａで示す
如く往復移動させられる。また、インクリボン５２は、
供給ロール５６から巻き取りロール５７へ巻き取られて
移動する。そして、カラー印刷は、記録用紙５１をイン
クリボン５２のイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの３
つの領域に順次重ねてサーマルヘッド５３による転写を
３回繰返すことにより行うようになっている。

【０００３】上記カラー印刷においては、印刷用紙５１
の移動が不正確であると、各色毎に転写位置がずれて色
ずれが生じることになる。したがって、紙送りローラ５
４としては、記録用紙５１を滑ることなく確実にグリッ
プして正確に送ることができるものが要求されている。

【０００４】従来、上記のような紙送りローラとして
は、例えば金属円筒体の表面に、セラミックス粒を金属
とともに溶射又は電着して付着させ、セラミックス粒に
よる微細な凹凸を形成したものが使用されている。

【０００５】また、金属円筒体の表面にレジストをドッ
ト状に印刷し、エッチング液に浸漬してエッチングする
ことにより、表面に多数の微細な突起を形成した紙送り
ローラも提案されている（特開平３−９５０６２号参
照）。このローラでは、図４に示すように、突起１５の
頂部の直径ｗは２５〜１５０μｍが好ましく、突起１５
の高さｈは３０〜１５０μｍが好ましく、突起１５の配
列間隔ｐは０．５〜２．０ｍｍが好ましいとされてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の金属円筒体表面にセラミックス粒子を溶射又は電着
により付着させた紙送りローラの場合では、使用中にセ
ラミックス粒子が脱落してサーマルヘッドを損傷すると
いう致命的な欠点があった。また、金属円筒体の表面を
研磨加工した後に、上記溶射又は電着によりセラミック
ス粒子を付着させるため、円筒体の外径寸法の精度が十
分に得られず、記録用紙の送り精度が低下するという問
題点があった。

【０００７】また、特開平３−９５０６２号に示される
エッチング加工により突起を形成した紙送りローラの場
合では、普通紙に対する送り精度は十分に得られるもの
の、カラープリンタ等においてよく使用されるＯＨＰフ
イルムに対しては、突起の食い込み量が不足して滑りや
すくなり、これによって色ずれが起こるという問題点が
あった。この対策として、紙送りローラ５４とゴムロー
ラ５５の押圧力を高めると、普通紙の場合、図５に示す
ように、紙送りローラ５４の突起１５の食い込みによっ
て紙５１の表面にエンボス５８ができ、インク５９の付
着が均一になされず、色むらを生じやすくなるという問
題点があった。

【０００８】一方、ＯＨＰフィルムに対する突起の食い
込みをよくするためには、突起の頂部の直径を小さくし
てより鋭く尖ったものにすればよいが、ドット状に印刷
されるレジストの直径が小さくなることにより、エッチ
ング中にレジストが剥離して突起が形成されなかった
り、あるいは個々の突起によって頂部の直径にばらつき
ができやすくなるので、エッチング条件が厳しくなり、
製造が困難となるという問題点があった。

【０００９】したがって、本発明の目的は、普通紙だけ
でなく、ＯＨＰフイルムの場合でも均一で正確な送り精
度が得られるようにし、これによって位置ずれによる色
ずれの発生を防止できるともに、製造も容易である紙送
りローラ及びその製造方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の紙送りローラは、金属の円筒体の外周面に
エッチング加工により多数の微細な突起を形成したもの
であって、前記突起の頂部に結晶粒子の欠落に起因する
微小突起が形成されていることを特徴とする。

【００１１】また、本発明の紙送りローラの製造方法
は、金属の円筒体の外周面にレジストをドット状に形成
する工程と、前記外周面に腐食溶液を接触させてエッチ
ング加工する工程と、前記外周面の結晶粒子を欠落させ
る工程を含み、前記エッチング加工により形成された突
起の頂部に、結晶粒子の欠落に起因する微小突起を形成
することを特徴とする。

【００１２】本発明において、前記レジストの直径は、
５０〜２００μｍとすることが好ましく、それによって
形成される前記突起の頂部の直径は３０〜１５０μｍで
あることが好ましい。

【００１３】また、前記結晶粒子を欠落させるのに好ま
しい方法としては、前記円筒体を炭素鋼又は合金鋼で
形成し、この円筒体を熱処理して、結晶粒度を調整する
と共に、結晶粒界を脆化する方法や、前記円筒体の外
周面にエッチング加工による突起を形成した後、前記外
周面を窒化処理し、結晶粒界を脆化する方法などが挙げ
られる。この場合、結晶粒子を効率よく欠落させるため
に、エッチング加工によって突起を形成した後、ショッ
トピーニング、バレル研磨等の手段により、強制的に結
晶粒子を欠落させることもできる。

【００１４】更に、本発明においては、紙送りローラの
使用中に結晶粒子が欠落するのを防ぐために、結晶粒子
を欠落させた後の円筒体外周面に、ニッケルリンメッ
キ、硬質クロームメッキ等の硬質メッキを施すことが好
ましい。

【００１５】

【作用】本発明によれば、金属の円筒体の外周面にレジ
ストをドット状に塗布してエッチングすることにより、
レジストで覆われていない部分はエッチングされて低く
なり、レジストで覆われた部分は突起を形成する。次
に、突起頂部の結晶粒子を欠落させることにより、突起
の先端に微小突起が形成される。

【００１６】その結果、突起の頂部がより鋭い形状とな
り、普通紙のような柔らかい記録用紙ばかりでなく、Ｏ
ＨＰフィルムのような表面が硬い記録用紙に対しても、
突起の食い込みが良好となり、高い精度で送ることがで
きる。したがって、カラー印刷の場合には位置ずれによ
る色ずれを防止することができる。

【００１７】また、エッチング加工により形成される突
起の頂部の直径を特に小さくする必要がないため、レジ
スト径を大きくとることができ、エッチング中にレジス
トが剥離してしまうことがなく、エッチング条件の許容
度を高めることができる。

【００１８】更に、本発明の紙送りローラは、金属の円
筒体の表面にエッチング加工して突起を形成したものな
ので、セラミックス粉末を溶射や電着によって付着させ
たものに比べて寸法精度が高く、粒子が剥れ落ちる虞れ
もない。

【００１９】

【実施例】図１には、本発明の紙送りローラの製造方法
の１実施例が示されている。すなわち、同図（ａ）に示
すように、まず、ステンレス、炭素鋼及び低合金鋼等の
金属からなる円筒体１１を成形する。成形方法は、鋳
造、引抜き加工、円柱の孔開けなど、各種方法が採用で
きるが、生産効率の高い引抜き加工が好ましく採用され
る。こうして円筒体１１を成形した後、必要に応じて、
その内周面及び外周面を切削又は研磨加工して寸法精度
を高める。

【００２０】次に、円筒体１１を熱処理して、結晶粒界
を脆化する。円筒体１１の材質が炭素鋼もしくは低合金
鋼の場合は、Ｃｒ鋼、Ｍｎ鋼及びＰ、Ｓｂ、Ｎを多量に
含む鋼種が有効であり、共析温度以下の温度に加熱した
後、徐冷することで結晶粒界が脆化する。また、高合金
鋼、例えば、ステンレス鋼の場合には、Ｃ、Ｎｉ含量を
多くすることで結晶粒界の脆化が促進される。熱処理後
の結晶粒径は、２０〜３０μｍであることが好ましいた
め、熱処理温度は、炭素鋼及び低合金鋼では５００〜７
００℃、ステンレス素材では５００〜８００℃が好まし
い。こうして形成された円筒体１１の外周面１３は、同
図（ｂ）に示すように結晶粒径が粗大化し、かつ脆化し
た状態になっている。

【００２１】次に、同図（ｃ）に示すように、円筒体１
１の外周面にドット状のレジスト１４を形成する。レジ
スト１４の形成方法としては、例えば特開平３−９５０
６２号に開示されたようなスクリーン印刷方法を採用す
ることもできるが、円筒体の全周に亙って均一にドット
を形成できる点で、本出願人による特願平３−２６２７
８９号に開示されたフォトレジストを採用することが好
ましい。この方法は、円筒体の外周面に予め紫外線硬化
樹脂を塗布しておき、円筒体を所定角度ずつ回転させな
がら紫外線を照射して、円筒体の外周面の紫外線硬化樹
脂をドット状に感光させ、円筒体がほぼ一周して全面に
ドット状の感光がなされた後、現像を行ない感光した部
分の紫外線硬化樹脂を硬化させ、継ぎ目のない均一なド
ット状のレジストを形成する方法である。なお、レジス
ト１４の直径は、５０〜２００μｍ程度が好ましい。

【００２２】次に、同図（ｄ）に示すように、円筒体１
１を腐食溶液Ｎが入っている処理槽Ｈに浸漬してエッチ
ング処理を行なう。腐食溶液Ｎとしては、例えば塩化第
二鉄水溶液などが採用される。この結果、同図（ｅ）に
示すように、レジスト１４で覆われていない部分が侵食
され、レジスト１４で覆われている部分だけが侵食され
ずに残って、多数の微細な突起１５が形成される。この
場合、突起１５の頂部の直径や高さは、レジスト１４の
直径や腐食条件を調整することにより、所望の値に形成
することができる。なお、突起の頂部の直径は５〜２０
μｍが好ましく、突起の高さは３０〜１５０μｍが好ま
しい。

【００２３】最後に、上記レジスト１４を剥離すること
により、同図（ｆ）に示すように、金属の円筒体１１の
外周面に多数の微細な突起１５がドット状に形成された
紙送りローラ２１が得られる。こうして得られた紙送り
ローラ２１の突起１５は、上記エッチングの方向性のた
めに、頂部の結晶粒子が一部欠落し、同図（ｇ）に示す
ように、突起１５の頂部に結晶粒子の欠落に起因する微
小突起１６が形成される。図２はこうして得られた紙送
りローラ２１の突起１５を拡大して示したものである。

【００２４】本実施例においては、エッチングの方向性
により上記エッチング処理後自然に結晶粒子が欠落する
が、欠落をより効率よく行なうために、ショットピーニ
ング、バレル研磨等の処理により、強制的に結晶粒子を
欠落させてもよい。

【００２５】また、結晶粒子が必要以上に欠落するのを
防ぐために、結晶粒子を欠落させた後、表面に硬質メッ
キを施すこともできる。このような硬質メッキとして
は、ニッケルリンメッキ、硬質クロームメッキ等が挙げ
られる。

【００２６】図３には、本発明の紙送りローラの製造方
法の他の実施例が示されている。まず、前記実施例と同
様に、同図（ａ）に示すように、炭素鋼、合金鋼等の金
属からなる円筒体３１を成形し、必要に応じて、その内
周面及び外周面を研削又は研磨加工して寸法精度を高め
る。

【００２７】次に、同図（ｂ）に示すように、前記実施
例と同様な方法で、円筒体３１の外周面にドット状のレ
ジスト３４を形成する。そして、同図（ｃ）に示すよう
に、円筒体３１を腐食溶液Ｎが入った処理槽Ｈに浸漬し
てエッチングする。この結果、同図（ｄ）に示すよう
に、レジスト３４で覆われていない部分が侵食され、レ
ジスト３４で覆われている部分だけが侵食されずに残っ
て、多数の微細な突起３５が形成される。

【００２８】続いて、レジスト３４を剥離することによ
り、同図（ｅ）に示すように、金属の円筒体３１の外周
面に多数の微細な突起３５がドット状に形成された紙送
りローラ４１が得られる。

【００２９】次に、円筒体３１の外周面に対して窒化処
理を行なう。その結果、同図（ｆ）に示すように、突起
３５の結晶粒界が脆化し、結晶粒子が欠落しやすくな
る。この場合、窒化層の厚さは、５〜５０μｍ程度が好
ましい。

【００３０】最後に、グラスビーズ等を用いたショット
ピーニングや、バレル研磨等の処理を行なうことによ
り、突起３５頂部の結晶粒子の一部が欠落し、同図
（ｇ）に示すように、突起３５の頂部に結晶粒子の欠落
に起因する微小突起３６が形成される。

【００３１】本実施例においても、前記実施例と同様
に、結晶粒子が必要以上に欠落するのを防ぐために、結
晶粒子を欠落させた後、表面に硬質メッキを施すことが
好ましい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属の円筒体の外周面にレジストをドット状に形成して
エッチング処理を行なうことにより多数の突起を形成
し、その後、この突起表面にある結晶粒子を一部欠落さ
せることにより、突起の頂部に更に微小な突起を形成し
たので、突起の頂部の形状がより鋭くなり、普通紙ばか
りでなく、ＯＨＰフイルムに対しても食い込みが良好と
なり、それによって正確な送り精度が得られ、カラー印
刷に適用した場合の色ずれの発生を防止できる。また、
エッチングにより形成する突起の頂部の直径を小さくし
なくても、突起の頂部の形状を鋭くすることができるの
で、エッチング条件の許容度が高まり、製造が容易とな
る。また、金属の円筒体の表面にエッチング加工して突
起を形成したものなので、セラミックス粉末を溶射や電
着によって付着させたものに比べて寸法精度が高く、粒
子が剥れ落ちる虞れもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例による紙送りローラの製造工
程を示す説明図である。

【図２】本発明の紙送りローラの突起の形状を示す拡大
説明図である。

【図３】本発明の別の実施例による紙送りローラの製造
工程を示す説明図である。

【図４】カラープリンタの構造を示す説明図である。

【図５】従来の紙送りローラの突起の形状を示す説明図
である。

【図６】従来の紙送りローラによる紙送り状態を示す拡
大断面図である。

【符号の説明】

２１，４１ 紙送りローラ １１，３１ 金属の円筒体 １３，３３ 外周面 １４，３４ レジスト １５，３５ 突起 １６，３６ 微小突起 Ｈ 処理槽 Ｎ 腐食溶液

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属の円筒体の外周面にエッチング加工
   により多数の微細な突起を形成した紙送りローラにおい
   て、前記突起の頂部に結晶粒子の欠落に起因する微小突
   起が形成されていることを特徴とする紙送りローラ。
2. 【請求項２】 前記円筒体の外周面に硬質メッキ層が施
   されている請求項１記載の紙送りローラ。
3. 【請求項３】 金属の円筒体の外周面にレジストをドッ
   ト状に形成する工程と、前記外周面に腐食溶液を接触さ
   せてエッチング加工する工程と、前記外周面の結晶粒子
   を欠落させる工程を含み、前記エッチング加工により形
   成された突起の頂部に、結晶粒子の欠落に起因する微小
   突起を形成することを特徴とする紙送りローラの製造方
   法。
4. 【請求項４】 前記結晶粒子を欠落させる工程の後、前
   記円筒体の外周面に硬質メッキ層を施す工程を行う請求
   項３記載の紙送りローラの製造方法。
5. 【請求項５】 前記円筒体を炭素鋼又は合金鋼で形成
   し、この円筒体を熱処理して、結晶粒度を調整すると共
   に、結晶粒界を脆化することにより、前記エッチング加
   工の後に結晶粒子が欠落しやすくする請求項３又は４記
   載の紙送りローラの製造方法。
6. 【請求項６】 前記エッチング加工の後に、前記円筒体
   の外周面を窒化処理し、結晶粒界を脆化することによ
   り、結晶粒子が欠落しやすくする請求項３又は４記載の
   紙送りローラの製造方法。