(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に複数の突起部が設けられたシート搬送用ローラにおいて、各突起部は、シート搬送方向と直交するローラ幅方向に亘って、所定角度で傾斜する一対の斜面を有する筋山形状とされ、該筋山の頂点を結んだ仮想円に対する前記筋山の頂点での接線と、筋山の摩擦力発生方向側の斜面と、のなす角度θが、前記筋山の頂点から０．１ｍｍ以上の深さＥの部分までは０゜＜θ≦３０゜を満たし、前記深さＥよりも深い部分では３０°より大きいことを特徴とするシート搬送用ローラ。
【請求項２】
前記各突起部は、前記一対の斜面が、相互に等しい角度で傾斜することを特徴とする請求項１記載のシート搬送用ローラ。
【請求項３】
前記各突起部は、前記一対の斜面が、相互に異なる角度で傾斜することを特徴とする請求項１記載のシート搬送用ローラ。
【請求項４】
外周面に複数の突起部が設けられたシート搬送用ローラにおいて、各突起部は、ローラ幅方向に亘って、所定角度で傾斜する一対の斜面を有する筋山形状とされ、該筋山の頂点を結んだ仮想円に対する前記筋山の頂点での接線と、摩擦力発生方向側の筋山の斜面と、のなす角度θが、前記筋山の頂点から０．１ｍｍ以上の深さＥの部分までは０゜＜θ≦３０゜を満たし、前記深さＥよりも深い部分では３０°より大きく、かつ、前記外周面の展開状態において、シート搬送方向と直交する方向と前記筋山の頂点とのなす角度をα、筋山のピッチをＰ３、前記シート搬送方向と直交する方向におけるローラの長さをＷとしたときに、Ｐ３≦Ｗｔａｎαの関係を満たすことを特徴とするシート搬送用ローラ。
【請求項５】
材質がエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）で、硬さがＪＩＳ−Ａスケールで２０〜４０であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載のシート搬送用ローラ。
【請求項６】
シート材を積載するシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシート材を１枚ずつ分離して搬送する分離搬送手段とを有するシート給送装置において、前記分離搬送手段は、請求項１乃至５のいずれか１に記載のシート搬送用ローラを少なくとも１つ備えたことを特徴とするシート給送装置。
【請求項７】
前記分離搬送手段は、前記シート積載手段に積載された最上位のシート材に当接してこれをピックアップするピックアップローラを備えたことを特徴とする請求項６記載のシート給送装置。
【請求項８】
前記分離搬送手段は、前記シート積載手段に積載された最上位のシート材に当接してこれをピックアップするピックアップローラと、前記ピックアップローラでピックアップされたシート材を１枚ずつ分離しながら搬送する分離ローラ及び搬送ローラによるローラ対と、を備えたことを特徴とする請求項６記載のシート給送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、各種プリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置において、シート材の搬送用として備えられるシート搬送用ローラ及びシート給送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、コピー用紙等のシート材に画像形成し、或いは原稿等のシート材の画像面をスキャナ等で読み込み、さらには、画像形成や読み込みの処理が終了したシート材を機外に排出するため、シート材の搬送用として種々のローラが備えられている。以下、画像形成装置に備えられる各種ローラをシート搬送用ローラと言う。
【０００３】
また、画像形成装置では、シート材をトレイ等のシート積載手段に多数枚積み重ねて配置し、これを１枚ずつ分離して機器本体内の画像形成手段へ給送するための分離給送機構を備えたシート給送装置を有している。
【０００４】
ここで、シート給送装置の分離給送機構としては、図１１に示される分離ローラ方式や、図１２に示される摩擦片分離方式や、さらには、図１３に示される爪分離方式などが挙げられる。
【０００５】
各方式について説明すると、分離ローラ方式では、図１１に示すように、シート積載手段としての積載トレイ８０に積載されたシート材のうち最上位のシート材Ｐにピックアップローラ９２が当接して図１１の時計回り方向に回転することによりこれをピックアップし、搬送ローラ９０と、不図示のトルクリミッタを介してシート材の給送方向とは逆方向に回転トルクを付与された分離ローラ９１と、によるローラ対の間（ニップ部）をシート材が通過することで、シート材の分離給送が行われる。すなわち、分離ローラ方式では、ピックアップローラ９２によって矢印方向へ送り出されたシート材Ｐが複数枚の場合には、当該シート材が前記ニップ部を通過する際に、分離ローラ９１が図１１の時計回り方向に逆回転することにより、下位側のシート材が積載トレイ８０側に戻され、最上位のシート材Ｐ１枚のみが搬送ローラ９０によって給送される。
【０００６】
また、図１２の摩擦片分離方式では、摩擦片としての分離パッド９３と、最上位のシート材Ｐに当接するピックアップローラ９４とで分離給送を行うようになっている。すなわち、摩擦片分離方式では、不図示のシート積載手段に積載されたシート材が、所定の摩擦係数を有する分離パッド９３と図１２の時計回り方向に回転するピックアップローラ９４との間を通過することにより、分離パッド９３の摩擦力により下位のシート材が分離され、最上位のシート材Ｐ１枚のみがピックアップローラ９４によって給送される。
【０００７】
さらに、図１２の爪分離方式では、シート積載手段としての積載トレイ９５に積載されたシート材のうちの最上位のシート材Ｐに当接する断面略半月形のピックアップローラ９７と、積載トレイ９５の一端側に配された爪９６とで分離給送を行うようになっている。すなわち、爪分離方式では、ピックアップローラ９７が図１３の時計回り方向に回転して最上位のシート材Ｐに当接すると、最上位のシート材Ｐ及びその下位のシート材が給送方向に押されるとともに、図１３に示すように、爪９６によって端部が引っ掛けられた最上位のシート材Ｐが撓み、この端部が跳ね上げられることによって、最上位のシート材Ｐのみが積載トレイ９５から外に出され給送される。
【０００８】
シート給送装置においては、このような各種分離給送機構に用いられる各種シート搬送用ローラ９０〜９２，９４，９７としては、シート材の搬送性能を向上させるために、図７及び図８に示すように、その外周面にシート搬送方向Ｌに対して直交するローラ幅方向に亘って、複数の溝６１を設けた溝付きローラ６０が用いられる場合がある。
【０００９】
従来の溝付きローラ６０は、ローラ軸６２と同軸に設けられた筒状の樹脂製担持体６３の周囲に被せられた筒状のゴムローラ６４からなり、溝付近の断面形状が略矩形状とされていた。
【００１０】
また、溝付きローラの特許出願としては、図９に示すように、外周６５に溝６１を設け、溝の幅Ｈと、溝の深さＴと、溝同士の間隔Ｐ１とについて提案されている（特開平８−５３２５１号公報）。
【００１１】
さらには、図１０に示すように、溝付近の断面詳細が山６６と谷６７で構成され、山と山のピッチＰ２が１ｍｍ以内、山先端部の幅が０．５ｍｍ以下に形成されるように提案され、山の高さＤについては成型性から、実施例で１ｍｍ以下とされている（特開平４−８９７２８号公報）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のシート搬送用ローラでは、図９の断面図に示すように、外周６５に対するローラによるシート材の摩擦力発生方向側の端部６３での接線Ｓと、または図１０の断面図に示すように、山６６の頂点を結んだ仮想円に対する山の頂点での接線Ｓと、溝付きローラによるシート材の摩擦力発生方向側の斜面とのなす角度θについて提案されているものはなく、角度θの値は大きいものであった。
【００１３】
しかしながら、θの値が大きいと、図１０に示すように、山６６の先端部に、頂点からの深さＭが０．１ｍｍ以内の部分に亀裂６８が生じやすかった。そして、このような亀裂６８が生じた溝付きローラ６０によれば、シート材の搬送を行う際には、亀裂６８よりも先端側の不安定な部分で搬送を行うために、搬送力が損なわれてしまうという問題があった。また、亀裂６８が生じた場合には、亀裂部分が摩耗して消滅するまでは異常摩耗が生じ、ゴムカスが発生した。さらに、ゴムカスが発生すると、シート材とローラとの間でスリップが発生し、ローラの寿命が短くなるという問題が生じた。
【００１４】
本発明の目的は、山の先端部での亀裂の発生を防止し、長期にわたって安定した搬送性能を維持することが可能なシート搬送用ローラ及びこれを備えたシート給送装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のシート搬送用ローラの第１の構成は、外周面に複数の突起部が設けられたシート搬送用ローラにおいて、各突起部は、シート搬送方向と直交するローラ幅方向に亘って、所定角度で傾斜する一対の斜面を有する筋山形状とされ、該筋山の頂点を結んだ仮想円に対する前記筋山の頂点での接線と、筋山の摩擦力発生方向側の斜面と、のなす角度θが、前記筋山の頂点から０．１ｍｍ以上の深さＥの部分までは０゜＜θ≦３０゜を満たし、前記深さＥよりも深い部分では３０°より大きいことを特徴とする。
【００１６】
本発明者は、実験により、各突起部において、筋山の頂点を結んだ仮想円に対する筋山の頂点での接線と、筋山の摩擦力発生方向側の斜面と、のなす角度θが、少なくとも筋山の頂点近傍で０゜＜θ≦３０゜とされた場合には、亀裂が発生せずに長期にわたって安定した搬送力を維持できるという知見を得た。
【００１７】
本発明のシート搬送用ローラの第２の構成は、第１の構成において、各突起部は、一対の斜面が、相互に等しい角度で傾斜することを特徴とする。
【００１８】
本発明のシート搬送用ローラの第３の構成は、第１の構成において、各突起部は、一対の斜面が、相互に異なる角度で傾斜することを特徴とする。
【００１９】
本発明のシート搬送用ローラの第４の構成は、外周面に複数の突起部が設けられたシート搬送用ローラにおいて、各突起部は、ローラ幅方向に亘って、所定角度で傾斜する一対の斜面を有する筋山形状とされ、該筋山の頂点を結んだ仮想円に対する前記筋山の頂点での接線と、摩擦力発生方向側の筋山の斜面と、のなす角度θが、前記筋山の頂点から０．１ｍｍ以上の深さＥの部分までは０゜＜θ≦３０゜を満たし、前記深さＥよりも深い部分では３０°より大きく、かつ、前記外周面の展開状態において、シート搬送方向と直交する方向と前記筋山の頂点とのなす角度をα、筋山のピッチをＰ３、前記シート搬送方向と直交する方向におけるローラの長さをＷとしたときに、Ｐ３≦Ｗｔａｎαの関係を満たすことを特徴とする。
【００２１】
本発明のシート搬送用ローラの第５の構成は、第１乃至第４のいずれかの構成において、材質がエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）で、硬さがＪＩＳ−Ａスケールで２０〜４０であることを特徴とする。
【００２２】
本発明のシート給送装置の第１の構成は、シート材を積載するシート積載手段と、シート積載手段に積載されたシート材を１枚ずつ分離して搬送する分離搬送手段とを有するシート給送装置において、分離搬送手段は第１乃至第５のいずれかの構成のシート搬送用ローラを少なくとも１つ備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明のシート給送装置の第２の構成は、第１の構成において、分離搬送手段は、シート積載手段に積載された最上位のシート材に当接してこれをピックアップするピックアップローラを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明のシート給送装置の第３の構成は、第１の構成において、分離搬送手段は、シート積載手段に積載された最上位のシート材に当接してこれをピックアップするピックアップローラと、ピックアップローラでピックアップされたシート材を１枚ずつ分離しながら搬送する分離ローラ及び搬送ローラによるローラ対と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、従来例や他の実施の形態と同様のものについては同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２６】
（第１の前提技術）
図１は第１の前提技術のシート搬送用の溝付きローラ（以下、単にローラという）１０を示す要部断面図である。このローラ１０は、外周面に形成された突起部（溝）の形状以外は従来と同様であり、図７及び図８に示すように、ローラ軸６２と同軸に設けられた筒状の樹脂製担持体６３の周囲に被せられた筒状のゴムローラ６４からなる。
【００２７】
ローラ１０の外周面の各突起部は、シート搬送方向と直交するローラ幅方向に亘って形成されており（図８参照）、図１の要部断面図に示すように、所定角度で傾斜する一対の斜面１３，１３を有する筋山部１１となっている。
【００２８】
そして、ローラ１０の筋山部１１は、一対の斜面１３，１３が相互に等しい角度で傾斜した断面対称形状となっており、具体的には、筋山の頂点１２を結んだ仮想円に対する筋山の頂点１２での接線Ｓと、筋山の斜面１３とのなす角度θが、０゜＜θ≦３０゜の関係式を満たすように設定されている。
【００２９】
ローラ１０では、角度θをこのように設定することにより、筋山部１１の亀裂の発生を防止し、長期にわたって安定した搬送性能を維持でき、この効果については後述する試験によっても確認された。また、各筋山部１１を断面対象形状とすることにより、ローラ１０の使用時の回転方向の制約が無くなり、管理が容易となる。
【００３０】
（第２の前提技術）
図２は第２の前提技術のローラ２０ａ，２０ｂを示す要部断面図である。これらローラ２０ａ，２０ｂは、外周面に形成された突起部（溝）の形状以外は従来と同様であり、図７及び図８に示すように、ローラ軸６２と同軸に設けられた筒状の樹脂製担持体６３の周囲に被せられた筒状のゴムローラ６４からなる。
【００３１】
ローラ２０ａとローラ２０ｂとは互いに同一の外形を有しており、この前提技術では、上側のローラ２０ａが搬送ローラとして、下側のローラ２０ｂが分離ローラとして互いに圧接して使用した例を示している（図１１参照）。また、ローラ２０ａ，２０ｂにおける外周面の各突起部は、第１の前提技術のローラ１０と同様に、シート搬送方向と直交するローラ幅方向に亘って形成されている（図８参照）。
【００３２】
ローラ２０ａ及びローラ２０ｂの各突起部は、図２の要部断面図に示すように、所定角度で傾斜する一対の斜面２３，２４を有する筋山部２１となっている。ここでは、斜面２３が摩擦力発生方向側の斜面となり、搬送ローラとしてのローラ２０ａによるシート材の摩擦力発生方向は、シート材の搬送方向Ｌと同一方向となっており、一方、分離ローラとして使用したローラ２０ｂによるシート材の摩擦力発生方向は、シート材の搬送方向Ｌと逆方向となっている。
【００３３】
そして、ローラ２０ａ，２０ｂの筋山部２１は、斜面２３と斜面２４とが相互に異なる角度で傾斜した断面非対称形状となっており、具体的には、筋山の頂点２２を結んだ仮想円に対する筋山の頂点２２での接線Ｓと、筋山の摩擦力発生方向側の斜面２３とのなす角度θが、０゜＜θ≦３０゜の関係式を満たすように設定されている。一方、斜面２４については、筋山の頂点２２を結んだ仮想円に対する筋山の頂点２２での接線Ｓに対する角度が３０゜よりも大きな角度となっている。
【００３４】
ローラ２０ａ，２０ｂでは、角度θをこのように設定することにより、筋山部２１の亀裂の発生を防止し、長期にわたって安定した搬送性能を維持でき、この効果については後述する試験によっても確認された。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図３は第１の実施の形態のローラ３０を示す要部断面図である。ローラ３０は、外周面に形成された突起部（溝）の形状以外は従来と同様であり、図７及び図８に示すように、ローラ軸６２と同軸に設けられた筒状の樹脂製担持体６３の周囲に被せられた筒状のゴムローラ６４からなる。
【００３６】
ローラ３０の外周面の各突起部は、シート搬送方向と直交するローラ幅方向に亘って形成されており（図８参照）、図３の要部断面図に示すように、所定角度で傾斜する一対の斜面３３，３３を有する筋山部３１となっている。
【００３７】
ローラ３０の筋山部３１は、一対の斜面３３，３３が相互に等しい角度で傾斜した断面対称形状となっており、具体的には、筋山の頂点３２を結んだ仮想円に対する筋山の頂点３２での接線Ｓと、筋山の斜面３３とのなす角度θが、０゜＜θ≦３０゜の関係式を満たすように設定されている。
【００３８】
但し、ローラ３０では、０°＜θ≦３０゜を満たす部分は、筋山の斜面３３の全体についてではなく、筋山の頂点３２から所定の深さＥまでについてであり、Ｅよりも深い部分については、接線Ｓとのなす角度θは３０゜よりも大きな値に設定されている。
【００３９】
ここで、筋山の頂点３２からの深さＥの値については、この実施の形態では、０．１ｍｍに設定されている。なお、Ｅの値は、この値に限定されるものではなく、０．１ｍｍ以上の値であればよい。
【００４０】
深さＥを０．１ｍｍ以上とするのは、後述する比較例の試験結果より、亀裂が発生する位置が筋山部の頂点から０．１ｍｍ以内の部分であること、すなわち、図１０に示す亀裂が発生する筋山部の頂点３３からの深さＭの値が０．１ｍｍより小さいことによる。
【００４１】
従って、ローラ３０では、後述の実験でも確認されたように、筋山部３１の亀裂の発生が防止され、長期にわたって安定した搬送性能を維持できる。また、この第１の実施の形態では、筋山部の頂点から０．１ｍｍを越えた斜面３３の深い部分における角度θの値を大きくすることにより、溝（筋山部３１）の本数を増やす等、形状の自由度が増す。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図４は第２の実施の形態のローラ４０を模式的に示した正面図である。このローラ４０は、従来例の図８と比較して分かるように、外周面に形成された突起部（溝）の形状以外は従来と同様であり、不図示のローラ軸と同軸に設けられた筒状の樹脂製担持体４２の周囲に被せられた筒状のゴムローラ４３からなる。
【００４３】
ローラ４０の外周面の各突起部は、図４に示すように、ローラ幅方向に亘って形成されており、かつ、外周面の展開状態において、シート搬送方向と直交する方向と筋山の頂点４１とのなす角度をα、筋山のピッチをＰ３、シート搬送方向と直交する方向におけるローラの長さ（幅）をＷとしたときに、Ｐ３≦Ｗｔａｎαの関係を満たすように設定されている。
【００４４】
なお、図４では、見づらさを避けるため、筋山の頂点４１を間引いて図示しており、ピッチＰ３が広くなっているが、実際には各筋山の頂点４１は密に形成されており、ピッチＰ３は狭いものである。また、第２の実施の形態では、各突起部（筋山）の断面形状については、上述した第１の前提技術のローラ１０と同様となっているが、これのみならず、第１の前提技術、第２の前提技術、乃至第１の実施の形態のうちのいずれの形状でもよい。
【００４５】
図８のようなシート搬送方向と直交する方向に筋山部を形成した溝付きローラの場合には、これを回転させると、ローラの半径が、山（筋山の頂点）の部分では大きくなり、谷（溝）の部分では小さくなる。これに対して、第２の実施の形態のローラ４０では、各突起部（筋山）が、シート搬送方向と直交する方向ではなく、Ｐ３≦Ｗｔａｎαとなるような角度で形成されているので、搬送方向と直交する方向で少なくとも１箇所に筋山の頂点４１が来ることになり、回転時において半径の変化が無いローラとなる。
【００４６】
上述した各前提技術乃至実施の形態におけるローラの材質としては、例えばエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とし、硬さがＪＩＳ−Ａスケールで２０〜４０の範囲において良好な特性が得られた。
【００４７】
なお、いずれの前提技術乃至実施の形態のローラでも、その用途については、シート給送装置では、分離ローラ方式（図１１）、摩擦片分離方式（図１２）、及び爪分離方式（図１３）のいずれのピックアップローラとして用いても良く、また、分離ローラ方式の搬送ローラ、分離ローラとして用いても良い。ピックアップローラとして用いる場合には、図１３に示すように、例えば断面略半月状としても良く、この場合には上述の筋山部をシート材に接触する部分にのみ形成すれば足りる。
【００４８】
さらには、各前提技術乃至実施の形態のローラは、シート材を搬送する用途であれば、例えば原稿のシート材の画像を読み取る原稿読取装置の原稿搬送用のローラとして、或いは画像形成手段や原稿読取手段により所定処理が行われたシート材を搬送してトレイ等に排出するための排出用のローラとして用いても良い。
【００４９】
【実施例】
（試験）
本発明者は、以下の表１に示す仕様のシート搬送用ローラ（溝付きローラ）として、実施例１，２及び３、並びに比較例１，２及び３を作製し、以下に説明する通紙耐久試験機を用いて各ローラの耐久試験を行い、試験中の亀裂の確認と通紙時間を測定した。
【００５０】
【表１】
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なお、各実施例及び各比較例のローラは、外周面に形成された突起部（溝）の形状以外は共通であり、外径が３２ｍｍで、内径が２０ｍｍで、幅が１６ｍｍであって、筋山の高さＤが１ｍｍである筒状で、硬さがＪＩＳ−Ａスケールで２３〜２７の範囲のエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）からなるゴムローラ６４を、筒状の樹脂製担持体６３に被せて、シート材の搬送方向と直交する方向に２個配置して用いた。
【００５１】
（試験方法）
図６に通紙耐久試験機の概略構成を示す。この通紙耐久試験機は、ピックアップローラ５３によって送り出されたシート材Ｐを分離ローラ５２と、搬送ローラ５１との間に通過させて分離ローラ５２の摩擦を用いて分離する分離ローラ方式のシート給送装置を備えた複写機を改造したものであり、シート搬送方向Ｌの下流側の２箇所に所定の間隔を置いて設けられたシート材先端が到達したことを検知する検知手段５５，５６と、各検知手段５５，５６の検知時間の差である通紙時間を計測する計測装置５７を有している。
【００５２】
前記搬送ローラ５１には、表１に示す仕様の実施例１，２及び３、並びに比較例１，２及び３を、ピックアップローラ５３と分離ローラ５２には、表面を研磨加工した外径が３２ｍｍで、内径が２０ｍｍで、幅が１６ｍｍである筒状のＥＰＤＭゴムからなるゴムローラ６４を筒状の樹脂製担持体６３に被せたローラを搬送方向と直交する方向に２個配置して用いた。
【００５３】
この通紙耐久試験機では、シート材の搬送速度を５００ｍｍ／ｓとし、通紙時押圧荷重を３３０ｇｆとし、分離ローラ５２の空転トルクを４００ｇ・ｃｍに設定した。試験時における環境条件としては、温度２３℃で湿度５０％とした。また、使用したシート材は、カンガス社製のＡ４サイズのものである。
【００５４】
（試験結果）
通紙耐久試験機の計測装置５７によって計測された通紙時間の通紙枚数による推移を図５に示す。縦軸の理想時間に対する比は、検知手段５５と検知手段５６の所定の距離を搬送速度５００ｍｍ／ｓで送った場合に要する計算上の時間を理想時間とし、実際に計測装置５７によって計測された通紙時間を１００枚毎に平均値を求め、その値が理想時間に対して何％増しであったかを表す。例えば、０％の場合には、通紙時間は理想時間と等しく、３０％の場合には、通紙時間は理想時間の１．３倍であったことを表す。
【００５５】
一般には、シート材の搬送枚数が多くなるほどローラの摩耗が進んで搬送性能が低下し、これにつれて通紙時間は長くなる。そして、通紙時間が所定の時間以上になったときに、ＯＡ機器等ではＪＡＭと判断され、ローラを交換する必要が生じる。よって、図５において、理想時間に対する比が大きくなるほど、ローラの搬送性能が低下したことを示す。
【００５６】
図５に示されるように、実施例１のローラによれば、通紙枚数が５０００枚に至るまで理想時間に対する比が約５％上昇し、その後安定する。実施例２のローラによれば、通紙枚数が２０００枚に至るまで理想時間に対する比が約５％上昇し、その後安定する。実施例３のローラによれば、通紙枚数が５０００枚に至るまで理想時間に対する比が約５％上昇し、その後２％下降する。
【００５７】
これに対して、比較例１のローラによれば、通紙枚数が１０００枚のあたりで筋山の頂点からの深さが０．０７ｍｍの位置に亀裂が発生し、通紙枚数２０００枚のあたりまで亀裂が搬送方向に延びて行き、図５に示されるように、その間に理想時間に対する比が急激に約１５％上昇し、その後は、筋山部の亀裂よりも先端側の部分やそれ以外の部分が摩耗するにつれて、理想時間に対する比が下降していった。
【００５８】
比較例２のローラによれば、通紙枚数が５００枚のあたりで筋山の頂点からの深さが０．０５ｍｍの位置に亀裂が発生し、１０００枚のあたりまで亀裂が搬送方向に延びて行き、図５に示されるように、その間に理想時間に対する比が急激に約１５％上昇し、その後筋山の亀裂箇所よりも先端の部分やそれ以外の部分が摩耗するにつれて、理想時間に対する比が下降していった。
【００５９】
比較例３のローラでは、通紙枚数が４０００枚までわずかに約１％上昇し、その後急激に理想時間に対する比が上昇した。なお、比較例３では、理想時間に対する比が３０％を超えたところで不送りが頻発したため、この時点で試験を中止した。
【００６０】
このように、試験を行った結果、本発明を適用した各実施例のローラは、従来の構成とされた各比較例のローラに対し、搬送性能、耐久性等の点で格段に優れていることが確認された。
【００６１】
以上のような結果になったのは、下記の理由によるものと推察される。すなわち、比較例１及び２のローラでは、複数の筋山部の頂点を結んだ仮想円に対する筋山の頂点での接線と、ローラによるシート材の摩擦力発生方向側の筋山の斜面とのなす角度θが、それぞれ３０゜より大きく、所定枚数の搬送により筋山の先端部に亀裂が発生し、この場合に、亀裂箇所より先端側の部分、すなわち筋山の基端側に不安定に支持された部分でシート材の搬送が行われているため、搬送性能が低下したものと推察される。さらに、亀裂が搬送方向へ延びるにつれて搬送性能がより一層低下して行くこと、及び、筋山の亀裂箇所より先端側の部分やそれ以外の部分が摩耗して、すなわち筋山の基端側に不安定に支持された部分が無くなって、その下の安定した部分でシート材の搬送が行われるようになると搬送性能が回復することからも、亀裂の発生と搬送性能の低下との因果関係が推察される。
【００６２】
ゆえに、比較例１及び２に比べ実施例１，２及び３のローラの搬送性能が優れているのは、筋山の頂点を結んだ仮想円に対する筋山の頂点での接線と、ローラによるシート材の摩擦力発生方向側の筋山の斜面とのなす角度θが３０゜以下になされることで、筋山の先端部に亀裂が発生することを回避することができたことによると推察される。
【００６３】
さらに、試験を行った実施例１，２及び３のローラでは、図４で説明した第２の実施の形態の構成は適用しなかったが、この構成（Ｐ３≦Ｗｔａｎαの関係を満たす筋山）を適用したローラとすることにより、ローラの回転時の半径の変化がなくなることから、バネ等でローラを加圧した場合に、シート材の搬送中においてローラにかかる圧力が均一化され、搬送性能及び耐久性能がさらに向上することが予想される。
【００６４】
本発明は、上述した前提技術、実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、山の先端部での亀裂の発生を防止し、長期にわたって安定した搬送性能を維持することが可能なシート搬送用ローラ及びこれを備えたシート給送装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の前提技術に係るシート搬送用ローラの要部断面図である。
【図２】本発明の第２の前提技術に係るシート搬送用ローラの要部断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送用ローラの要部断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るシート搬送用ローラの正面図である。
【図５】試験結果である通紙時間の通紙枚数による推移を示すグラフである。
【図６】通紙耐久試験機の概略構成図である。
【図７】従来のシート搬送用ローラ（溝付きローラ）の側断面図である。
【図８】従来の溝付きローラの正面図である。
【図９】従来の溝付きローラの要部断面図である。
【図１０】従来の溝付きローラの要部断面図である。
【図１１】分離ローラ方式のシート給送装置の要部概略図である。
【図１２】摩擦片分離方式のシート給送装置の要部概略図である。
【図１３】爪分離方式のシート給送装置の要部概略図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０  ローラ
１１，２１，３１  筋山部
１２，２２，３２，４１  筋山の頂点
１３，２３，２４，３３  筋山の斜面
５１，９０  搬送ローラ
５２，９１  分離ローラ
５３，９２，９４，９７  ピックアップローラ
Ｓ  接線
Ｄ  筋山の高さ
θ  接線と筋山の斜面とのなす角度
α  搬送方向と直交する方向に対して筋山の頂点がなす角度
Ｌ  シート材の搬送方向
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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