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課題

支持ローラー4と印刷媒体Fとの間の滑りの他に、印刷装置1の搬送に伴う異なる問題の発生を抑制して、印刷装置1での印刷媒体Fの的確な搬送を実現可能とする。

解決手段

ローラー部材41に対して軸部材43が嵌め込まれ、ローラー部材41の内周面41bと軸部材43の外壁面43aとが離間する。ローラー部材41を軸部材43と別体にすることで、ローラー部材41の慣性モーメントを低減できる。しかも、ローラー部材41と軸部材43とが離間しているため、これらの間の摩擦が低減される。よって、ローラー部材41の外周面41aで印刷媒体Fを巻き掛けることで、ローラー部材41を滑らかに回転させて、ローラー部材41と印刷媒体Fとの間の滑りを抑制できる。さらに、ローラー部材41の外周面41aは、軸方向Daに中央から端へ向かうに伴って径が増大する形状を有することで、印刷媒体Fのしわの発生を抑制することができる。

概要

背景

印刷装置において印刷媒体を搬送するにあたってローラーが一般に用いられている。かかるローラーによって印刷媒体を的確に搬送するためには、ローラーと印刷媒体とが接触している必要がある。しかしながら、ローラーの慣性モーメントが大きいと、ローラーが滑らかに回転せず、印刷媒体に対して滑ってしまう場合があった。

概要

支持ローラー4と印刷媒体Fとの間の滑りの他に、印刷装置1の搬送に伴う異なる問題の発生を抑制して、印刷装置1での印刷媒体Fの的確な搬送を実現可能とする。ローラー部材41に対して軸部材43が嵌め込まれ、ローラー部材41の内周面41bと軸部材43の外壁面43aとが離間する。ローラー部材41を軸部材43と別体にすることで、ローラー部材41の慣性モーメントを低減できる。しかも、ローラー部材41と軸部材43とが離間しているため、これらの間の摩擦が低減される。よって、ローラー部材41の外周面41aで印刷媒体Fを巻き掛けることで、ローラー部材41を滑らかに回転させて、ローラー部材41と印刷媒体Fとの間の滑りを抑制できる。さらに、ローラー部材41の外周面41aは、軸方向Daに中央から端へ向かうに伴って径が増大する形状を有することで、印刷媒体Fのしわの発生を抑制することができる。

目的

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ローラーと印刷媒体との間の滑りの他に、印刷媒体の搬送に伴う異なる問題の発生を抑制して、印刷装置における印刷媒体の的確な搬送を実現可能とすることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

中空部を内部に有し、外周面印刷媒体を巻き掛けローラー部材と、前記中空部に嵌って、前記ローラー部材を回転可能に支持する軸部材とを備え、前記軸部材は、前記ローラー部材の内周面に対向する外壁面を有し、前記ローラー部材の前記内周面を前記外壁面に対して離間させ、前記ローラー部材の前記外周面は、軸方向の位置によって径が異なる形状を有する印刷媒体搬送ローラー。

請求項2

前記ローラー部材の前記外周面は、前記軸方向に中央から端へ向かうに伴って径が増大する形状を有する請求項1に記載の印刷媒体搬送ローラー。

請求項3

前記軸部材は、前記外壁面の内側に設けられて外部から流体が流入する流体室と、前記流体室から前記外壁面に延設された流体供給路とを有し、前記流体室に流入した流体を前記流体供給路を介して前記外壁面と前記ローラー部材の前記内周面との間に供給することで、前記外壁面と前記ローラー部材の前記内周面との間を流体で満たして、前記ローラー部材の前記内周面を前記外壁面に対して離間させる請求項2に記載の印刷媒体搬送ローラー。

請求項4

前記ローラー部材の前記外周面の形状に応じて、前記軸部材の前記外壁面と前記ローラー部材の前記内周面との間の距離は、前記軸方向に沿って中央から両端に向かうに伴って連続的に増大し、前記流体室は、前記軸方向に沿って中央から両端に向かうに伴って径が連続的に減少する形状を有し、前記流体室の径が最大となる最大径部の前記軸方向の両側で、複数の前記流体供給路が前記軸方向に並んで設けられている請求項3に記載の印刷媒体搬送ローラー。

請求項5

前記ローラー部材の前記外周面は弾性部材によって形成され、前記流体供給路から前記外壁面に流体を吐出する圧力の前記軸方向における分布によって、前記弾性部材に形成された前記外周面は、前記軸方向に沿って中央から両端に向かうに伴って径が連続的に増大する形状を有する請求項3または4に記載の印刷媒体搬送ローラー。

請求項6

前記軸部材は、前記軸方向の端部で開口する流入口を有し、前記流入口から前記流体室に流体を流入させる請求項3ないし5のいずれか一項に記載の印刷媒体搬送ローラー。

請求項7

前記ローラー部材は、前記外周面が形成された管状部と、前記管状部の前記軸方向の一方側の端から前記軸方向に直交する径方向の内側に向かって延設された第1側壁部と、前記管状部の前記軸方向の他方側の端から前記径方向の内側に向かって延設された第2側壁部とを有し、前記管状部、前記第1側壁部および前記第2側壁部によって前記中空部を囲み、前記軸部材は、前記外壁面が形成された円筒部を有し、前記流体室は前記円筒部の内部に設けられ、前記流体供給路は前記円筒部の内部で前記流体室から前記外壁面に延設され、前記円筒部の前記軸方向の前記一方側の端の第1端面は、前記第1側壁部に前記軸方向の内側から対向し、前記円筒部の前記軸方向の前記他方側の端の第2端面は、前記第2側壁部に前記軸方向の内側から対向し、前記外壁面と前記ローラー部材の前記内周面との間に供給された流体は、前記第1端面と前記第1側壁部との間に流入して前記第1端面と前記第1側壁部とを満たすとともに、前記第2端面と前記第2側壁部との間に流入して前記第2端面と前記第2側壁部とを満たす請求項3ないし6のいずれか一項に記載の印刷媒体搬送ローラー。

請求項8

前記ローラー部材は、前記第1側壁部から前記軸方向の外側に突出し、前記中空部に連通する第1排出口を内部に有する第1排出部と、前記第2側壁部から前記軸方向の外側に突出し、前記中空部に連通する第2排出口を内部に有する第2排出部とを有し、前記軸部材は、前記第1端面から前記軸方向の外側に突出して前記第1排出口に嵌る第1突出部と、前記第2端面から前記軸方向の外側に突出して前記第2排出口に嵌る第2突出部とを有し、前記第1端面と前記第1側壁部との間に流入した流体は、前記第1排出部と前記第1突出部との間を通過して外部に排出され、前記第2端面と前記第2側壁部との間に流入した流体は、前記第2排出部と前記第2突出部との間を通過して外部に排出される請求項7に記載の印刷媒体搬送ローラー。

請求項9

請求項1ないし8のいずれか一項に記載の印刷媒体搬送ローラーを用いて印刷媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される前記印刷媒体にインクを吐出して画像を印刷する吐出ヘッドとを備える印刷装置

技術分野

0001

この発明は、印刷媒体に画像を印刷する印刷装置において印刷媒体を搬送する技術に関する。

背景技術

0002

印刷装置において印刷媒体を搬送するにあたってローラーが一般に用いられている。かかるローラーによって印刷媒体を的確に搬送するためには、ローラーと印刷媒体とが接触している必要がある。しかしながら、ローラーの慣性モーメントが大きいと、ローラーが滑らかに回転せず、印刷媒体に対して滑ってしまう場合があった。

先行技術

0003

特開2010−190293号公報

発明が解決しようとする課題

0004

そこで、例えば特許文献1のローラーを、印刷装置における印刷媒体の搬送に応用することが考えられる。このローラーは、薄肉金属スリーブ薄肉金属パイプを嵌め込んだ構成を具備する。そして、これらの間を満たす流体気体または液体)によって薄肉金属パイプから浮上した薄肉金属スリーブが回転することで、搬送が実行される。かかるローラーは、慣性モーメントが比較的小さい金属スリーブを回転させることで搬送を実行できるため、ローラーが印刷媒体に対して滑るのを抑制できると期待できる。

0005

しかしながら、印刷装置で印刷媒体を搬送するにあたっては、このような滑りを抑制するとともに、印刷媒体の搬送に伴う異なる問題の発生を抑制することが重要となる。しかしながら、特許文献1のローラーは、かかる問題を効果的に抑制できるものでなく、印刷装置での印刷媒体の搬送に用いるには十分でなかった。

0006

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ローラーと印刷媒体との間の滑りの他に、印刷媒体の搬送に伴う異なる問題の発生を抑制して、印刷装置における印刷媒体の的確な搬送を実現可能とすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る印刷媒体搬送ローラーは、中空部を内部に有し、外周面に印刷媒体を巻き掛けローラー部材と、中空部に嵌って、ローラー部材を回転可能に支持する軸部材とを備え、軸部材は、ローラー部材の内周面に対向する外壁面を有し、ローラー部材の内周面を外壁面に対して離間させ、ローラー部材の外周面は、軸方向の位置によって径が異なる形状を有する。

0008

このように構成された本発明(印刷媒体搬送ローラー)は、ローラー部材に対して軸部材が嵌め込まれ、ローラー部材の内周面と軸部材の外壁面が離間する。このように、ローラー部材を軸部材と別体にすることで、ローラー部材の慣性モーメントを低減できる。しかも、ローラー部材と軸部材とが離間しているため、これらの間の摩擦が低減されている。したがって、このローラー部材の外周面で印刷媒体を巻き掛けることで、ローラー部材を滑らかに回転させて、ローラー部材と印刷媒体との間の滑りを抑制することができる。さらに、ローラー部材の外周面は、軸方向の位置によって径が異なる形状を有しており、印刷媒体の搬送に伴う異なる問題の発生を抑制することも可能である。こうして、ローラーと印刷媒体との間の滑りの他に、印刷媒体の搬送に伴う異なる問題の発生を抑制して、印刷装置における印刷媒体の的確な搬送が実現可能となっている。

0009

特に、印刷装置で印刷媒体を搬送するにあたっては、上記のような滑りを抑制するとともに、印刷媒体の搬送に伴うしわ(いわゆる、トラフじわ)の発生を抑制することが重要となる。しかしながら、特許文献1のローラーは、しわの発生を効果的に抑制できるものではなく、印刷装置での印刷媒体の搬送に用いるには十分でなかった。

0010

そこで、ローラー部材の外周面は、軸方向に中央から端へ向かうに伴って径が増大する形状を有するように、印刷媒体搬送ローラーを構成してもよい。かかる構成では、ローラー部材の外周面が当該形状を有することで、印刷媒体のしわの発生を抑制することができる。その結果、印刷媒体搬送ローラーと印刷媒体との間の滑りと、印刷媒体のしわの発生とを抑制して、印刷装置における印刷媒体の的確な搬送が実現可能となる。

0011

また、軸部材は、外壁面の内側に設けられて外部から流体が流入する流体室と、流体室から外壁面に延設された流体供給路とを有し、流体室に流入した流体を流体供給路を介して外壁面とローラー部材の前記内周面との間に供給することで、外壁面とローラー部材の内周面との間を流体で満たして、ローラー部材の内周面を外壁面に対して離間させるように、印刷媒体搬送ローラーを構成してもよい。かかる構成では、ローラー部材と軸部材との間を流体で満たすことで、これらを離間させて、これらの間の摩擦を低減することができる。

0012

また、ローラー部材の外周面の形状に応じて、軸部材の外壁面とローラー部材の内周面との間の距離は、軸方向に沿って中央から両端に向かうに伴って連続的に増大し、流体室は、軸方向に沿って中央から両端に向かうに伴って径が連続的に減少する形状を有し、流体室の径が最大となる最大径部の軸方向の両側で、複数の流体供給路が軸方向に並んで設けられているように、印刷媒体搬送ローラーを構成してもよい。つまり、この印刷媒体搬送ローラーでは、ローラー部材の外周面の形状に応じて、軸部材の外壁面とローラー部材の内周面との間の距離が、軸方向に沿って中央から両端に向かうに伴って連続的に増大する。そのため、軸部材の外壁面とローラー部材の内周面との間を満たす流体が軸方向の端において不足する場合が想定される。これに対して、流体室は、軸方向に沿って中央から両端に向かうに伴って径が連続的に減少する形状を有し、流体室の径が最大となる最大径部の軸方向の両側で、複数の流体供給路が軸方向に並んで設けられている。これによって、流体供給路から軸部材の外周面に流体が吐出される圧力が、軸方向の中央から両端に向かうに連れて増大する。こうして、軸部材の外壁面とローラー部材の内周面との間を満たす流体が軸方向の端において不足するのを抑制可能となる。

0013

また、ローラー部材の外周面は弾性部材によって形成され、流体供給路から外壁面に流体を吐出する圧力の軸方向における分布によって、弾性部材に形成された外周面は、軸方向に沿って中央から両端に向かうに伴って径が連続的に増大する形状を有するように、印刷媒体搬送ローラーを構成してもよい。かかる印刷媒体搬送ローラーでは、流体室に流体を流入する圧力を変えることで、流体供給路から軸部材の外周面に流体が吐出される圧力を変更し、ローラー部材の外周面の形状を調整することができる。

0014

また、軸部材は、軸方向の端部で開口する流入口を有し、流入口から流体室に流体を流入させるように、印刷媒体搬送ローラーを構成してもよい。かかる構成では、流入口から流体室に流体を流入させることで、ローラー部材の内周面と軸部材の外壁面との間に流体を満たして、ローラー部材を滑らかに回転させることができる。

0015

また、ローラー部材は、外周面が形成された管状部と、管状部の軸方向の一方側の端から軸方向に直交する径方向の内側に向かって延設された第1側壁部と、管状部の軸方向の他方側の端から径方向の内側に向かって延設された第2側壁部とを有し、管状部、第1側壁部および第2側壁部によって中空部を囲み、軸部材は、外壁面が形成された円筒部を有し、流体室は円筒部の内部に設けられ、流体供給路は円筒部の内部で流体室から外壁面に延設され、円筒部の軸方向の一方側の端の第1端面は、第1側壁部に軸方向の内側から対向し、円筒部の軸方向の他方側の端の第2端面は、第2側壁部に軸方向の内側から対向し、外壁面とローラー部材の内周面との間に供給された流体は、第1端面と第1側壁部との間に流入して第1端面と第1側壁部とを満たすとともに、第2端面と第2側壁部との間に流入して第2端面と第2側壁部とを満たすように、印刷媒体搬送ローラーを構成してもよい。かかる構成は、ローラー部材の第1側壁部と軸部材の第1端面との間を流体で満たすとともに、ローラー部材の第2側壁部と軸部材の第2端面との間を流体で満たすことにより、軸部材に対してローラー部材の軸方向への位置を安定させることができる。したがって、印刷媒体を安定的に搬送することが可能となる。

0016

また、ローラー部材は、第1側壁部から軸方向の外側に突出し、中空部に連通する第1排出口を内部に有する第1排出部と、第2側壁部から軸方向の外側に突出し、中空部に連通する第2排出口を内部に有する第2排出部とを有し、軸部材は、第1端面から軸方向の外側に突出して第1排出口に嵌る第1突出部と、第2端面から軸方向の外側に突出して第2排出口に嵌る第2突出部とを有し、第1端面と第1側壁部との間に流入した流体は、第1排出部と第1突出部との間を通過して外部に排出され、第2端面と第2側壁部との間に流入した流体は、第2排出部と第2突出部との間を通過して外部に排出されるように、印刷媒体搬送ローラーを構成してもよい。こうして、軸方向の両側から流体を排出することで、第1側壁部と第1端面との間に生じる圧力と、第2側壁部と第2端面との間に生じる圧力との差を抑えて、軸部材に対してローラー部材の軸方向への位置をより安定させることができる。

0017

本発明に係る印刷装置は、上記の印刷媒体搬送ローラーを用いて印刷媒体を搬送する搬送部と、搬送部により搬送される印刷媒体にインクを吐出して画像を印刷する吐出ヘッドとを備える。したがって、印刷媒体搬送ローラーと印刷媒体との間の滑りと、印刷媒体のしわの発生とを抑制して、印刷装置における印刷媒体の的確な搬送が実現可能となっている。

発明の効果

0018

以上のように、本発明によれば、印刷媒体搬送ローラーと印刷媒体との間の滑りと、印刷媒体のしわの発生とを抑制して、印刷装置における印刷媒体の的確な搬送が実現可能となっている。

図面の簡単な説明

0019

本発明に係る印刷装置の一例を模式的に示す図。
図1の印刷装置が備える電気的構成を示すブロック図。
支持ローラーの構成を模式的に示す軸方向における部分断面図。
支持ローラーの構成を模式的に示す径方向における部分断面図。

実施例

0020

図1は本発明に係る印刷装置の一例を模式的に示す図である。この印刷装置1は、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ナイロン、OPP(二軸延伸ポリプロピレン)やCPP無軸延伸ポリプロピレン)等のフィルムあるいはそれらをラミネートしたもの、セロファン等の軟包装材である印刷媒体Fを搬送方向Xに搬送する搬送部2と、印刷媒体Fに対してインク(水性インク)を吐出するインク吐出部3とを備える。そして、搬送部2により搬送方向Xに搬送される印刷媒体Fにインク吐出部3がインクを吐出することで、画像を印刷媒体Fに印刷する。なお、印刷媒体Fの両面のうち、画像が印刷される面を表面と、表面の逆側の面を裏面と適宜称する。

0021

搬送部2は、印刷媒体Fを送り出す巻出ローラー21と、巻出ローラー21から送り出された印刷媒体Fを巻き取る巻取ローラー22とを有し、巻出ローラー21から巻取ローラー22へと搬送方向Xにロールトゥ・ロールで印刷媒体Fを搬送する。搬送部2は、巻出ローラー21と巻取ローラー22との間で印刷媒体Fを巻き掛ける2本の駆動ローラー23、24を有し、これら駆動ローラー23、24が所定の搬送速度で印刷媒体Fを搬送方向Xに駆動する。また、搬送部2は、駆動ローラー23と駆動ローラー24との間で印刷媒体Fを巻き掛けるセンサーローラー25を有する。センサーローラー25には印刷媒体Fの張力を測定する張力センサー251(図2)が取り付けられており、駆動ローラー23、24は、張力センサー251の測定値に基づき、印刷媒体Fに付与する張力を調整する。

0022

さらに、搬送部2は、駆動ローラー23とセンサーローラー25との間で搬送方向Xにこの順で並んで、互いに平行に配置された5本の支持ローラー4a、4b、4c、4d、4eを有する。これら支持ローラー4a〜4eのそれぞれは、印刷媒体Fを裏面から巻き掛け、駆動ローラー23、24によって駆動される印刷媒体Fの移動に従動して回転する。支持ローラー4a〜4eのそれぞれはいわゆるコンケイブローラーであり、周面に巻き掛けられた印刷媒体Fのしわ(トラフじわ)の発生を抑制する機能を発揮する。

0023

また、後述するように、各支持ローラー4a〜4eは、空気を用いて回転摩擦を軽減する機構を有する。そこで、印刷装置1は、支持ローラー4a〜4eのそれぞれに空気を供給する空気供給部5を備える。

0024

インク吐出部3は、支持ローラー4a〜4eにより支持される印刷媒体Fに対向しつつ搬送方向Xに間隔を空けて並ぶ4個の吐出ヘッド31a〜31dを有する。つまり、吐出ヘッド31aは、支持ローラー4a、4bの間に支持される印刷媒体Fの表面に対向し、吐出ヘッド31bは、支持ローラー4b、4cの間に支持される印刷媒体Fの表面に対向し、吐出ヘッド31cは、支持ローラー4c、4dの間に支持される印刷媒体Fの表面に対向し、吐出ヘッド31dは、支持ローラー4d、4eの間に支持される印刷媒体Fの表面に対向する。これら吐出ヘッド31a〜31dは互いに異なる色(例えば、ブラックシアンマゼンタイエロー)のインクをノズルからインクジェット方式で吐出して、印刷媒体Fの表面に着弾させる。これによって、印刷媒体Fの表面にカラー画像が印刷される。

0025

また、印刷装置1は支持ローラー4eの搬送方向Xの下流側に配置された乾燥部6を備える。乾燥部6はヒーターにより印刷媒体Fを加熱することで、吐出ヘッド31a〜31dから印刷媒体Fに吐出されたインクを乾燥させる。なお、このような乾燥部5としては、これに限られるものではなく、熱風を印刷媒体Fに吹き付けることで、吐出されたインクを乾燥させる構成としても良い。

0026

図2図1の印刷装置が備える電気的構成を示すブロック図である。図2に示すように、印刷装置1は、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)で構成されたプロセッサーであるコントローラー9を備える。また、印刷装置1は、駆動ローラー23を駆動する駆動モーターM23と、駆動ローラー24を駆動する駆動モーターM24とを備える。これら駆動モーターM23、M24はサーボモーターであり、コントローラー9は、駆動モーターM23、M24の一方の回転速度をそのエンコーダー出力に基づき制御することで、印刷媒体Fを一定速度で搬送方向Xに搬送する。また、コントローラー9は、駆動モーターM23、M24の他方のトルクを張力センサー251の検出値に基づき制御することで印刷媒体Fに一定の張力を与える。さらに、コントローラー9は駆動モーターM23、M24により印刷媒体Fを搬送する速度に応じて、吐出ヘッド31a〜31dのインクの吐出タイミングを制御することで、印刷媒体Fの表面の所定位置にインクを着弾させる。

0027

図3は支持ローラーの構成を模式的に示す軸方向における部分断面図であり、図4は支持ローラーの構成を模式的に示す径方向における部分断面図であり、両図では支持ローラーの構成を適宜強調して示す。4本の支持ローラー4a〜4dは同一の構成を具備するため、ここでは、支持ローラー4a〜4dを区別せずに支持ローラー4と表す。また、ここの説明では、支持ローラー4の軸方向Daおよび径方向Drを示すとともに、軸方向Daの一方側Da1(図3の左側)と、軸方向Daの一方側Da1と逆の他方側Da2(図3の右側)とを示す。ここで、軸方向Daおよび径方向Drは互いに直交し、印刷装置1において支持ローラー4は、軸方向Daが搬送方向Xに直交するように配置されている。

0028

支持ローラー4は、軸方向Daに平行な回転軸A4を中心に回転する金属製のローラー部材41と、ローラー部材41を回転可能に支持する軸部材43とを備える。ローラー部材41は、印刷媒体Fを巻き掛ける外周面41aが形成されて軸方向Daに延設された管状部411を有する。この外周面41aは、軸方向Daに沿って中央から両端に向かうに伴って径が連続的に増大する形状(コンケイブ形状)有する。この管状部411は、軸方向Daにおける管状部411の中央に位置して径方向Drに平行な対称軸A411に対して線対称な形状を有する。また、図4に示すように、管状部411は、軸方向Daの任意の位置における径方向Drの断面において、回転軸A4を中心とする円環形状を有する。

0029

また、ローラー部材41は、管状部411の軸方向Daの両端に第1側壁部412と第2側壁部413とを有する。第1側壁部412は、管状部411の軸方向Daの一方側Da1の端から径方向Drの内側(外周面41aから回転軸A4に向かう側)に向けて延設され、第2側壁部413は、管状部411の軸方向Daの他方側Da2の端から径方向Drの内側に向けて延設される。第1側壁部412および第2側壁部413のそれぞれには、回転軸A4を中心とする円形状の開口412a、413aが貫通している。つまり、第1側壁部412および第2側壁部413のそれぞれは、軸方向Daから見て回転軸A4を中心とする円環形状を有する中空円板である。

0030

このように構成されたローラー部材41は、その内部に中空部410を有する。つまり、この中空部410は、管状部411、第1側壁部412および第2側壁部413によって囲まれるとともに、開口412aおよび開口413aにおいて外部に対して開く。

0031

さらに、ローラー部材41は、第1側壁部412の開口412aの周縁から軸方向Daの一方側Da1に突出する第1排出部414を有する。第1排出部414は、開口412aと同じ径の円筒形状を有して軸方向Daに延設された第1排出口414aを内部に有し、この第1排出口414aは開口412aを介して中空部410に連通するとともに、軸方向Daの一方側Da1に開口する。

0032

また、ローラー部材41は、第2側壁部413の開口413aの周縁から軸方向Daの他方側Da2に突出する第2排出部415を有する。第2排出部415は、開口413aと同じ径の円筒形状を有して軸方向Daに延設された第2排出口415aを内部に有し、この第2排出口415aは開口413aを介して中空部410に連通するとともに、軸方向Daの他方側Da2に開口する。

0033

軸部材43は、ローラー部材41の中空部410に嵌る円筒部431を有する。円筒部431は、回転軸A4を中心とする円筒形状を有して軸方向Daに延設されている。円筒部431の外壁面43aは、ローラー部材41の管状部411の内周面41bに径方向Drの内側から対向する。また、円筒部431の軸方向Daの一方側Da1の第1端面432は、第1側壁部412に軸方向Daの内側から対向し、円筒部431の軸方向Daの他方側Da2の第2端面433は、第2側壁部413に軸方向Daの内側から対向する。

0034

また、円筒部431は、第1端面432から第2端面433へ軸方向Daに貫通する流体室430をその内部に有する。この流体室430は、軸方向Daに円筒部431を貫通して設けられ、図4に示すように、軸方向Daの任意の位置における径方向Drの断面において、回転軸A4を中心とする円形状を有する。この流体室430は、軸方向Daに沿って中央から両端に向かうに伴って径が連続的に減少する形状を有し、対称軸A411において最大径を有する。

0035

さらに、円筒部431は、流体室430から外壁面43aに径方向Drに貫通する流体供給路434を有する。円筒部431では、複数(8個)の流体供給路434が軸方向Daに等間隔で並んで形成され、さらに言えば、軸方向Daにおいて、対称軸A411の一方側Da1に複数(4個)の流体供給路434が等間隔で形成され、対称軸A411の他方側Da2に複数(4個)の流体供給路434が等間隔で形成されている。また、図4に示すように、径方向Drの断面において複数(8個)の流体供給路434が回転軸A4を中心とする放射状に周方向に並ぶ。このように構成された円筒部431は、対称軸A411に対して線対称な形状を有する。

0036

また、軸部材43は、第1端面432で開口する流体室430の周縁から軸方向Daの一方側Da1に突出する第1突出部435を有する。この第1突出部435は第1排出部414の第1排出口414a内に配置され、第1突出部435の外壁面は、第1排出部414の内周面に軸方向Daの内側から対向する。また、第1突出部435は、第1端面432における流体室430の開口と同じ径の円筒形状を有して軸方向Daに延設された流入口435aを内部に有する。この流入口435aは中空部410に連通するとともに、軸方向Daの一方側Da1に開口する。

0037

また、軸部材43は、第2端面433で開口する流体室430の周縁から軸方向Daの他方側Da2に突出する第2突出部436を有する。この第2突出部436は第2排出部415の第2排出口415a内に配置され、第2突出部436の外壁面は、第2排出部415の内周面に軸方向Daの内側から対向する。また、第2突出部436は、第2端面433における流体室430の開口と同じ径の円筒形状を有して軸方向Daに延設された閉塞口436aを内部に有する。この閉塞口436aは中空部410に連通するとともに、軸方向Daの他方側Da2において閉じている。

0038

このように構成された支持ローラー4では、空気供給部5から供給された空気Gが流入口435aから流体室430に流入する。こうして、流体室430に流入した空気Gは、各流体供給路434を介して流体室430から軸部材43の外壁面43aとローラー部材41の内周面41bとの間に吐出されて、ローラー部材41の内周面41bと軸部材43の外壁面43aを満たす。これによって、これら内周面41bと外壁面43aとが径方向Drに均等に離間して、これらの間に一様な隙間Δaが形成される。

0039

これら内周面41bと外壁面43aとの間に吐出された空気Gの半分は、一方側Da1に移動して第1側壁部412と第1端面432との間に流入して、第1側壁部412と第1端面432との間を満たす。これによって、第1側壁部412と第1端面432とが軸方向Daに離間する。また、内周面41bと外壁面43aとの間に吐出された空気Gの残りの半分は、他方側Da2に移動して第2側壁部413と第2端面433との間に流入して、第2側壁部413と第2端面433との間を満たす。これによって、第2側壁部413と第2端面433とが軸方向Daに離間する。こうして、第1側壁部412と第1端面432との間および第2側壁部413と第2端面433との間に均等な隙間Δbが形成される。

0040

そして、第1側壁部412と第1端面432との間に流入した空気Gは、第1排出部414と第1突出部435との間を通って、一方側Da1へと排気される。また、第2側壁部413と第2端面433との間に流入した空気Gは、第2排出部415と第2突出部436との間を通って他方側Da2へと排気される。

0041

以上に説明したように本実施形態では、ローラー部材41に対して軸部材43が嵌め込まれ、ローラー部材41の内周面41bと軸部材43の外壁面43aとが離間する。このように、ローラー部材41を軸部材43と別体にすることで、ローラー部材41の慣性モーメントを低減できる。しかも、ローラー部材41と軸部材43とが離間しているため、これらの間の摩擦が低減されている。したがって、このローラー部材41の外周面41aで印刷媒体Fを巻き掛けることで、ローラー部材41を滑らかに回転させて、ローラー部材41と印刷媒体Fとの間の滑りを抑制することができる。さらに、ローラー部材41の外周面41aは、軸方向Daに中央から端へ向かうに伴って径が増大する形状を有することで、印刷媒体Fのしわの発生を抑制することができる。こうして、支持ローラー4と印刷媒体Fとの間の滑りと、印刷媒体Fのしわの発生とを抑制して、印刷装置1における印刷媒体Fの的確な搬送が実現可能となっている。

0042

このような的確な搬送の実現は、印刷媒体Fの張力を安定させる効果がある。そのため、印刷媒体Fの張力制御に要するコントローラー9の演算量を軽減でき、コントローラー9として比較的廉価なものを使用することも可能となる。

0043

また、軸部材43の外壁面43aとローラー部材41の内周面41bとの間を空気Gで満たして、ローラー部材41の内周面41bを軸部材43の外壁面43aに対して離間させている。つまり、ローラー部材41と軸部材43との間を空気Gで満たすことで、これらを離間させて、これらの間の摩擦を低減することが可能となっている。

0044

ところで、図3に示すように支持ローラー4では、ローラー部材41の外周面41aの形状に応じて、軸部材43の外壁面43aとローラー部材41の内周面41bとの間の距離(換言すれば隙間Δaの幅)が、軸方向Daに沿って中央から両端に向かうに伴って連続的に増大する。そのため、軸部材43の外壁面43aとローラー部材41の内周面41bとの間を満たす空気Gが軸方向Daの端において不足する場合が想定される。

0045

これに対して、印刷媒体Fは、軸方向Daに沿って中央から両端に向かうに伴って径が連続的に減少する形状を有する。そして、流体室430の径が最大となる対称軸A411の軸方向Daの両側で、複数の流体供給路434が軸方向Daに並んで設けられている。かかる構成では、流体室430の径が比較的小さい場所から流体供給路434を介して外壁面43aに吐出される空気Gの圧力が比較的高くなる。その結果、流体供給路434から軸部材43の外壁面43aに印刷媒体Fが吐出される圧力が、軸部材43の中央から両端に向かうに連れて増大する。こうして、軸部材43の外壁面43aとローラー部材41の内周面41bとの間を満たす空気Gが軸方向Daの端において不足するのを抑制可能となる。

0046

また、軸部材43は、軸方向Daの端部で開口する流入口435aを有し、流入口435aから流体室430に空気Gを流入させる。かかる構成では、流入口435aから流体室430に空気Gを流入させることで、ローラー部材41の内周面41bと軸部材43の外壁面43aとの間に空気Gを満たして、ローラー部材41を滑らかに回転させることができる。

0047

また、軸部材43の外壁面43aとローラー部材41の内周面41bとの間に供給された空気Gは、ローラー部材41の第1側壁部412と軸部材43の第1端面432との間に流入するとともに、ローラー部材41の第2側壁部413と軸部材43の第2端面433との間に流入する。こうして、ローラー部材41の第1側壁部412と軸部材43の第1端面432との間を空気Gで満たすとともに、ローラー部材41の第2側壁部413と軸部材43の第2端面433との間を空気Gで満たすことにより、軸部材43に対してローラー部材41の軸方向Daへの位置を安定させることができる。したがって、印刷媒体Fを安定的に搬送することが可能となる。

0048

また、ローラー部材41の第1側壁部412と軸部材43の第1端面432との間に流入した流体は、第1排出部414と第1突出部435との間を通過して外部に排出され、ローラー部材41の第2側壁部413と軸部材43の第2端面433との間に流入した空気Gは、第2排出部415と第2突出部436との間を通過して外部に排出される。こうして、軸方向Daの両側から空気Gを排出することで、第1側壁部412と第1端面432との間に生じる圧力と、第2側壁部413と第2端面433との間に生じる圧力との差を抑えて、軸部材43に対してローラー部材41の軸方向Daへの位置をより安定させることができる。

0049

以上に説明した実施形態では、印刷装置1が本発明の「印刷装置」の一例に相当し、印刷媒体Fが本発明の「印刷媒体」の一例に相当し、支持ローラー4が本発明の「印刷媒体搬送ローラー」の一例に相当し、ローラー部材41が本発明の「ローラー部材」の一例に相当し、中空部410が本発明の「中空部」の一例に相当し、外周面41aが本発明の「外周面」の一例に相当し、軸部材43が本発明の「軸部材」の一例に相当し、外壁面43aが本発明の「外壁面」の一例に相当し、流体室430が本発明の「流体室」の一例に相当し、流体供給路434が本発明の「流体供給路」の一例に相当する。

0050

また、対称軸A411が本発明の「最大径部」の一例に相当し、流入口435aが本発明の「流入口」の一例に相当し、管状部411が本発明の「管状部」の一例に相当し、第1側壁部412が本発明の「第1側壁部」の一例に相当し、第2側壁部413が本発明の「第2側壁部」の一例に相当し、円筒部431が本発明の「円筒部」の一例に相当し、第1端面432が本発明の「第1端面」の一例に相当し、第2端面433が本発明の「第2端面」の一例に相当し、第1排出部414が本発明の「第1排出部」の一例に相当し、第1排出口414aが本発明の「第1排出口」の一例に相当し、第2排出部415が本発明の「第2排出部」の一例に相当し、第2排出口415aが本発明の「第2排出口」の一例に相当し、第1突出部435が本発明の「第1突出部」の一例に相当し、第2突出部436が本発明の「第2突出部」の一例に相当する。

0051

また、軸方向Daが本発明の「軸方向」に相当し、一方側Da1が本発明の「一方側」の一例に相当し、他方側Da2が本発明の「他方側」の一例に相当し、径方向Drが本発明の「径方向」の一例に相当する。

0052

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えばローラー部材41の素材を変更してもよい。具体的には、ローラー部材41をゴム等の弾性部材で構成してもよい。かかる変形例では、上述した流体供給路434からの空気Gの吐出圧力が有する軸方向Daへの分布を利用して、ローラー部材41の外周面41aにコンケイブ形状を形成できる。

0053

つまり、流体供給路434から軸部材43の外壁面43aに印刷媒体Fが吐出される圧力は、軸部材43の中央から両端に向かうに連れて増大するといった分布を有する。かかる分布を有する圧力によってローラー部材41が弾性変形すると、ローラー部材41の外周面41aは、軸方向Daに沿って中央から両端に向かうに伴って径が連続的に増大する形状を有する。しかも、この変形例では、流体室430に流体を流入する圧力を変えることで、流体供給路434から軸部材43の外壁面43aに空気Gが吐出される圧力を変更し、ローラー部材41の外周面41aのコンケイブ形状を調整することができる。

0054

また、ローラー部材41の外周面41aに、マイクログルーブを設けてもよい。これによって、ローラー部材41の外周面41aと印刷媒体Fとの間に空気が介在することで、ローラー部材41の外周面41aに対して印刷媒体Fが滑るのを抑制できる。

0055

また、ローラー部材41の内周面41bと軸部材43の外壁面43aとを離間させるために、これらの間に満たす流体としては、上述の空気以外に、窒素ガス等の他の気体を用いることができる。あるいは、水やオイル等の液体を流体として用いることができる。

0056

また、流体室430の形状を上記のように構成することで、流体供給路434からの流体の吐出圧力に分布を設けていた。しかしながら、例えば、流体供給路434の径を軸方向Daによって変化させたり、流体供給路434が並ぶ間隔を軸方向Daによって変化させたりすることで、吐出圧力に分布を設けてもよい。また、流体供給路434の数を軸方向Daに沿って中央から両端に向かうにつれて増加させることで、吐出圧力に分布を設けてもよい。あるいは、ローラー部材41の径に合わせて使用する流体供給路434を選択することで、吐出圧力に分布を設けてもよい。

0057

また、流体供給路434の形状も種々の変更が可能であり、円柱状あるいはスリット状に流体供給路434を設けることができる。

0058

また、流体室430の形状は上記の例に限られず、例えば円筒形状で構わない。

0059

また、流体で満たす以外の方法で、ローラー部材41の内周面41bと軸部材43の外壁面43aとを離間させてもよい。具体的には、磁力あるいは静電気によって、ローラー部材41の内周面41bと軸部材43の外壁面43aとを離間させることができる。

0060

また、ローラー部材41の外周面41aの形状は、上記のコンケイブ形状に限られない。具体的には、ローラー部材41の外周面41aの中央部の径が両端部の径よりも大きい形状、いわゆるクラウン形状であってもよい。クラウン形状とすることで、印刷媒体Fがローラー部材41の中央に寄ることとなり、印刷媒体Fの蛇行を抑制することができる。なお、前述した形状以外でも、印刷媒体Fの搬送に求められる特性に応じて、ローラー部材41の外周面41aの形状は適宜変更が可能である。

0061

また、印刷装置1における支持ローラー4の個数あるいは配置も上記の例に限られない。

0062

また、印刷媒体Fは軟包装材に限られず、印刷装置1で使用可能なインクも水性インクに限られない。

0063

本発明は、印刷技術全般に適用可能である。

0064

1…印刷装置
4…支持ローラー(印刷媒体搬送ローラー)
41…ローラー部材
41a…外周面
410…中空部
411…管状部
412…第1側壁部
413…第2側壁部
414…第1排出部
414a…第1排出口
415…第2排出部
415a…第2排出口
43…軸部材
43a…外壁面
430…流体室
431…円筒部
432…第1端面
433…第2端面
434…流体供給路
435a…流入口
435…第1突出部
436…第2突出部
A411…対称軸(最大径部)
F…印刷媒体
Da…軸方向
Da1…一方側
Da2…他方側
Dr…径方向

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