(57)【要約】【課題】紙粉が円筒表面に蓄積しにくく、外力が加わっても円筒表面である凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生しにくく、長期の使用でも安定して紙を搬送することが可能な紙送りローラを提供する。【解決手段】円筒表面（２１）に多数の凹部（２２）が設けられる。多数の凹部（２２）は、自身の間に介在する円筒表面（２１）が格子状パターンを形成するように、円筒部（２０）の軸方向および円周方向に規則正しく配列して設けられる。こうすることにより、円筒表面（２１）の面積を小さくできるため、円筒表面（２１）に紙粉が蓄積しにくくなる。また、円筒表面（２１）である凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生し難い。すなわち、長期の使用においても、紙を搬送するために必要な摩擦力を十分に得ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒表面上に多数の凹部を有する紙送りローラであって、
前記多数の凹部は、前記多数の凹部の間に介在する前記円筒表面が格子状パターンを形成するように、前記紙送りローラの軸方向および円周方向に規則正しく配列して設けられる、紙送りローラ。
【請求項２】
隣接する前記凹部の間に介在する前記円筒表面は、隣接する前記凹部を裾とする山状畝の形状である、請求項１に記載の紙送りローラ。
【請求項３】
前記凹部の深さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の紙送りローラ。
【請求項４】
前記凹部は、底面を有し、前記底面の内側領域にさらに凹部が設けられている、請求項１から３のいずれかに記載の紙送りローラ。
【請求項５】
前記凹部の底面の深さは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下あり、前記底面の内側領域にさらに設けられた凹部の前記底面からの深さは０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項４に記載の紙送りローラ。
【請求項６】
軸方向において隣接する前記凹部の間に介在する前記円筒表面の軸方向の長さ、および円周方向において隣接する前記凹部の間に介在する前記円筒表面の円周方向の長さは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１から５のいずれかに記載の紙送りローラ。
【請求項７】
前記円筒表面上全体における、前記多数の凹部の面積（Ｓ２）と、前記多数の凹部の間に介在する前記円筒表面の面積（Ｓ１）との比率Ｓ２／Ｓ１は、０．５〜５の範囲内である、請求項１から６のいずれかに記載の紙送りローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンター、ファクシミリなどの機器の給紙装置に用いられる給紙ローラ（ピックアップローラ、フィードローラ、リタードローラ）や、搬送ローラなどとして好適な紙送りローラに関する。より詳細には、円筒表面上に複数の凹部を有する、紙送りローラに関し、特に、給紙ローラに適する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター、ファクシミリなどの機器の給紙部には、紙を１枚ずつ給紙するために、ピックアップローラ、フィードローラ、リタードローラを備えているものがある。
【０００３】
例えば、図１に示すようなＦＲＲ方式の給紙装置では、ピックアップローラ１により、用紙トレイ６から分離部に紙５を送り、分離部ではフィードローラ２に圧接して設けられたトルクリミッター４を備えたリタードローラ３により紙５の重送を防止する。
【０００４】
つまり、給紙指令が出ると、ピックアップローラ１及びフィードローラ２が回転を始める。その時、フィードローラ２に圧接されているリタードローラ３もフィードローラ２と一緒に連れ回る。ピックアップローラ１によりトレイ６から呼び出された用紙５は、フィードローラ２とリタードローラ３との間に入り、フィードローラ２とリタードローラ３によって、加圧・前進する。この時、リタードローラ３は用紙５を戻す方向に回転力を与えられているが、フィードローラ２に用紙１枚を挟み、連れ回りしている。
【０００５】
ピックアップローラ１により用紙２枚が呼び出されて、フィードローラ２とリタードローラ３との間に入った時、リタードローラ３は用紙５を戻す方向に所定のトルクが与えられているので、紙が２枚一緒にフィードローラ２とリタードローラ３との間に進入すると、リタードローラ３が戻し方向に回転してリタードローラ３と接する用紙５を戻し、フィードローラ２に接した最上位の用紙のみが前進する。
【０００６】
このような紙送りローラは、一般に、ＥＰＤＭやポリウレタンなどからなる。また、このような紙送りローラは、紙粉が表面に付着すると、摩擦係数が低下し、紙の搬送を安定して行うことができなくなる。したがって、紙送りローラの円筒表面に、紙粉が落ち込むための凹部が設けられている紙送りローラが知られている。このような紙送りローラが、例えば、特開平９−１８３５３３号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００７】
特許文献１に記載の紙送りローラの円筒部１００には、図２に示すような、相互にクロスすることにより図中ドットで示した菱形の円筒表面１０１を形成する、パターン溝１０２が設けられることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１８３５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の紙送りローラは、上記のように構成されていた。しかしながら、紙と接触する円筒表面１０１の面積が大きいため、円筒表面１０１に紙粉が付着し易くなり、通紙枚数が多くなると、紙粉の蓄積により、摩擦係数が低下し、紙を搬送するための摩擦力が十分に得られなくなるという問題があった。
【００１０】
この発明は、上記したような問題を解消するためになされたものであり、紙粉が円筒表面に蓄積しにくく、外力が加わっても円筒表面である凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生しにくく、長期の使用でも安定して紙を搬送することが可能な紙送りローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る紙送りローラは、円筒表面上に多数の凹部を有する。多数の凹部は、多数の凹部の間に介在する円筒表面が格子状パターンを形成するように、紙送りローラの軸方向および円周方向に規則正しく配列して設けられる。
【００１２】
好ましくは、隣接する凹部の間に介在する円筒表面は、隣接する凹部を裾とする山状畝の形状である。
【００１３】
好ましくは、凹部の深さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００１４】
好ましくは、凹部は、底面を有し、底面の内側領域にさらに凹部が設けられている。
【００１５】
好ましくは、凹部の底面の深さは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下あり、底面の内側領域にさらに設けられた凹部の底面からの深さは０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００１６】
好ましくは、軸方向において隣接する凹部の間に介在する円筒表面の軸方向の長さ、および円周方向において隣接する凹部の間に介在する円筒表面の円周方向の長さは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００１７】
好ましくは、円筒表面上全体における、多数の凹部の面積（Ｓ２）と、多数の凹部の間に介在する円筒表面の面積（Ｓ１）との比率Ｓ２／Ｓ１は、０．５〜５の範囲内である。
【発明の効果】
【００１８】
この発明においては、円筒表面上に多数の凹部を設け、多数の凹部は、多数の凹部の間に介在する円筒表面が格子状パターンを形成するように、紙送りローラの軸方向および円周方向に規則正しく配列して設けられるようにした。
【００１９】
その結果、紙粉が円筒表面に蓄積しにくく、外力が加わっても円筒表面である凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生しにくく、長期の使用でも安定して紙を搬送することが可能な紙送りローラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】給紙装置の側面を示す概略図である。
【図２】特許文献１に記載の紙送りローラの円筒部１００の一部を示す斜視図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態に係る紙送りローラの円筒部２０の一部を示す斜視図である。
【図４】図３で示した紙送りローラの円筒部２０のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態に係る紙送りローラの円筒部２０の一部を示す斜視図である。
【図６】図５で示した紙送りローラの円筒部２０のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（１）第１の実施の形態
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず、図３および図４を用いて、この発明の第１の実施の形態に係る、紙送りローラの円筒部２０について説明する。図３は、この実施の形態に係る、紙送りローラの円筒部２０の一部を示す斜視図であり、図中矢印で示した方向が、円筒部２０が回転する方向であり、且つ円筒部２０の円周方向である。そして、図４は、図３で示した紙送りローラの円筒部２０のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【００２２】
図３を参照して、紙送りローラの円筒部２０は、ポリウレタンで形成され、搬送する紙が接触する、図中ドットで示した円筒表面２１と、円筒表面２１よりも円筒部２０の内径方向に凹む、多数の底面を有する凹部２２とを含む。なお、図３では円筒部２０の一部の斜視図を示したが、円筒表面２１と、多数の凹部２２とは、同じ態様で円筒部２０全体に亘って設けられる。
【００２３】
円筒表面２１に、紙粉が付着すると、円筒表面２１の摩擦係数が低下し、紙を搬送するための摩擦力が十分得られなくなる。そこで、円筒表面２１に紙粉が蓄積しないように、円筒表面２１に付着した紙粉が落ち込むための空間として、多数の凹部２２が設けられる。多数の凹部２２は、多数の凹部２２自身の間に介在する円筒表面２１が格子状パターンを形成するように、円筒部２０の軸方向および円周方向に規則正しく配列して設けられる。
【００２４】
こうすることにより、特許文献１に記載の紙送りローラと比較して、円筒表面２１の面積を小さくすることができるため、円筒表面２１に紙粉が蓄積しにくくなり、摩擦係数の低下を低減することができる。すなわち、長期の使用においても、紙を搬送するために必要な摩擦力を十分に得ることができる。さらに、円筒表面２１が連なっていることにより、円筒表面の凸部の面積が比較的小さいにも関わらず、円筒表面である凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生しにくい。ここでいう外力とは、図１で示したように、紙送りローラの円筒表面が紙と接触するときの紙と紙送りローラとの間に働く力である。
【００２５】
すなわち、特許文献１に記載の紙送りローラが備える菱形の円筒表面１０１は孤立しているため、円筒表面の凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗を抑制するために、剛性を高めると、紙との接触面積が大きくなり、紙粉の付着と、それに起因する摩擦係数の低下が起こり易くなるという問題があった。そして、紙粉の付着を抑制するために、紙との接触面積を小さくすると、凸部の剛性が小さくなり、円筒表面の凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生するという問題があった。
【００２６】
一方で、本願の円筒表面２１は、円筒部２０全体に亘って連なっているため、上記した外力に対する十分な剛性を有し、変形しにくい。さらに、本願の円筒表面２１は、上記した外力に対する十分な剛性を有することにより、凹部２２の深さを深くできる。つまりは、凹部２２の深さを深くすると、上記した外力に対する円筒部２０の剛性が低下し、容易に変形し易くなってしまうが、本願の円筒表面２１が十分な剛性を有するため、その分、凹部の深さを深くできる。凹部の深さを深くできることにより、長期に亘る通紙後においても、紙粉が落ち込む空間を十分確保できる。
【００２７】
図４を参照して、隣接する凹部２２の間に介在する円筒表面２１は、隣接する凹部２２を裾とする山状畝の形状である。詳細には断面が円弧状である。こうすることにより、円筒表面２１に付着する紙粉が凹部２２に落ち込み易くなるため、紙粉が円筒表面２１に蓄積しにくくなり、摩擦係数の低下を低減することができる。
【００２８】
なお、凹部２２の深さＡは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。これは、０．１ｍｍよりも小さいと、紙粉が落ち込む空間として十分な深さではない。また、１．０ｍｍよりも大きいと、上記した外力に対する剛性が十分でなくなり、変形・倒れ込みが起こり易くなり、また、偏摩耗も発生し易くなる。
【００２９】
なお、軸方向において隣接する凹部２２の間に介在する円筒表面２１の軸方向の長さ、および円周方向において隣接する凹部２２の間に介在する円筒表面２１の円周方向の長さＢは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。これは、０．２ｍｍよりも小さいと、必要な摩擦力を発現するための、紙との接触面積を確保することが難しくなり、また、円筒表面２１が偏摩耗し易くなるためである。また、１．０ｍｍよりも大きいと、円筒表面２１に紙粉が蓄積し易くなり、摩擦係数が低下し、紙を搬送するための摩擦力が十分に得られなくなるためである。
【００３０】
（２）第２の実施の形態
次に、図５および図６を用いて、この発明の第２の実施の形態に係る、紙送りローラの円筒部２０について説明する。この実施の形態に係る紙送りローラは、第１の実施の形態に係る紙送りローラが備える凹部２２の底面の内側の領域に、さらに内側凹部２３が設けられたものである。この実施の形態に係る紙送りローラは、内側凹部２３が設けられることを除いて、第１の実施の形態に係る紙送りローラと同様の形状を有する。よって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は省略する。
【００３１】
図５は、この形態に係る、紙送りローラの円筒部２０の一部を示す斜視図である。そして、図６は、図５で示した紙送りローラの円筒部２０のＶＩ−ＶＩ断面図である。図５を参照して、この実施の形態に係る紙送りローラの円筒部２０は、円筒表面２１よりも円筒部２０の内径方向に凹む、多数の凹部２２を有し、多数の凹部２２各々の底面の内側の領域に、さらに内側凹部２３が設けられる。
【００３２】
すなわち、この実施の形態に係る紙送りローラの円筒部２０は、二重の底面を備える多数の凹部を有する。このように、二重の底面を備える凹部とすることにより、多量の通紙により、初期の円筒表面２１である凸部が摩耗により消滅した後でも、紙粉が落ち込む凹部２３を確保でき、通紙耐久枚数を高めることができる。
【００３３】
図６を参照して、この実施の形態に係る凹部２２の底面の深さＣは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、凹部２２の底面に設けられた内側凹部２３の、凹部２２の底面からの深さＤは０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。凹部２２の底面の深さＣが０．１ｍｍより小さいと、紙粉が落ち込む為の空間が小さくなり過ぎ、１.０ｍｍより大きいと、円筒表面の凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生し易くなる。
【００３４】
そして、凹部２２の底面からの深さＤが、０．０１ｍｍより小さいと、多量の通紙で、図６で示す凹部２２の底面の深さＣが摩耗により消滅した後で、紙粉が落ち込む凹部２３を確保することが難しく、１.０ｍｍより大きいと、ローラ表面の凸部の剛性に影響を及ぼし、変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生し易くなる。
【００３５】
なお、軸方向において隣接する凹部２２の間に介在する円筒表面２１の軸方向の長さ、および円周方向において隣接する凹部２２の間に介在する円筒表面２１の円周方向の長さＥは、０．２ｍｍ以上１.０ｍｍ以下であることが好ましい。これは、０．２ｍｍよりも小さいと、必要な摩擦係数を発現する為の、紙との接触面積を確保するのが難しくなり、また、円筒表面２１が偏摩耗し易くなるためである。また、１.０ｍｍよりも大きいと、円筒表面２１に紙粉が蓄積し易くなり、摩擦係数が低下し、紙を搬送するための摩擦力が十分に得られなくなるためである。
【００３６】
なお、この実施の形態において、凹部２２の外形輪郭線によって囲まれる面積Ｓ３に対する内側凹部２３の外形輪郭線によって囲まれる面積Ｓ４の比率Ｓ４／Ｓ３は、０．１〜０．９の範囲内であることが好ましい。これは、０．１よりも小さいと、凹部２２の内側に、さらに内側凹部２３を設けることの効果が小さくなる。また、０．９よりも大きいと、ローラ表面の凸部の剛性に影響を及ぼし、円筒表面の凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生し易くなる。
【００３７】
なお、この実施の形態において、円筒部２０が、二重の底面を備える多数の凹部を有する場合について説明したが、これに限らず、三重の底面を備えてもよいし、四重以上の凹部を備えてもよい。
【００３８】
なお、この実施の形態において、内側凹部２３の外形輪郭線は、矩形状である場合について説明したが、これに限らず、三角形の形状であってもよいし、五角形以上の多角形の形状であってもよいし、その他の形状であってもよい。
【００３９】
なお、上記した第１、第２の実施の形態において、円筒部２０全体における、多数の凹部２２の面積Ｓ２と、多数の凹部２２の間に介在する円筒表面２１の面積Ｓ１との比率Ｓ２／Ｓ１は、０．５〜５の範囲内であることが好ましい。
【００４０】
なお、多数の凹部２２の間に介在する円筒表面２１の面積Ｓ１及び円筒部２０全体における、多数の凹部２２の面積Ｓ２は、以下の様にして測定することで求めることができる。ローラの円筒表面にインクを付着させ、荷重２５０ｇｆで５秒間紙に押付ける。ここで、紙に転写されたインク付着部分の外枠の内側にある領域（例えば５ｍｍ×５ｍｍ角）に着目する。この着目した領域の面積をＳとする。その領域内で、紙にインクが転写した部分の面積を富士フィルム製プレスケール圧力画像解析システムＦＰＤ−９２７０により測定してＳ１を求める。次に、Ｓ−Ｓ１と算出することでＳ２が求まる。
【００４１】
この面積比Ｓ２／Ｓ１が、０．５よりも小さいと、紙粉が蓄積し易くなり、摩擦係数が低下し、紙を搬送するための摩擦力が十分に得られなくなる。また、面積比Ｓ２／Ｓ１が、５よりも大きいと、必要な摩擦係数を発現する為の、紙との接触面積を確保することが難しくなる。
【００４２】
なお、上記した第１、第２の実施の形態に係る紙送りローラの円筒部２０は、複写機、プリンター、ファクシミリなどの機器の給紙装置に用いられる給紙ローラ（ピックアップローラ、フィードローラ、リタードローラ）や、搬送ローラなどとして好適で、特に、給紙ローラに好適である。
【００４３】
なお、上記した第１、第２の実施の形態において、多数の凹部２２は、多数の凹部２２の間に介在する円筒表面２１が格子状パターンを形成するように、紙送りローラの軸方向および円周方向に規則正しく配列して設けられる場合について説明したが、これに限らず、多数の凹部２２は、ハニカム構造の態様となるように、紙送りローラの軸方向および円周方向に規則正しく配列して設けられてもよい。また、多数の凹部２２は、多数の凹部２２の間に介在する円筒表面２１がその他の形状を形成するように、紙送りローラの軸方向および円周方向に規則正しく配列して設けられてもよい。
【００４４】
なお、上記した第１、第２の実施の形態において、隣接する凹部２２の間に介在する円筒表面２１は、隣接する凹部２２を裾とする山状畝の形状である場合について説明したが、これに限らず、平らであってもよいし、その他の形状であってもよい。
【００４５】
なお、上記した第１、第２の実施の形態において、凹部２２は、平らな底面を有する場合について説明したが、これに限らず、凹凸がある底面を有してもよいし、その他の形状の底面を有してもよい。
【００４６】
なお、上記した第１、第２の実施の形態では、紙送りローラは、ポリウレタンから形成される場合について説明したが、これに限らず、ＥＰＤＭやその他の合成ゴムから形成されてもよいし、合成ゴム以外の物質で形成されてもよい。
【００４７】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示する実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
この発明によれば、紙送りローラは、紙粉が円筒表面に蓄積しにくく、外力が加わっても、円筒表面である凸部の変形・倒れ込みによる紙搬送量のローラ軸の回転角に対する遅れや摩耗が発生しにくく、長期の使用でも安定して紙を搬送することが可能であるため、紙送りローラとして有利に使用される。
【符号の説明】
【００４９】
１  ピックアップローラ、２  フィードローラ、３  リタードローラ、４  トルクリミッター、５  用紙、６  用紙トレイ、２０  円筒部、２１  円筒表面、２２  凹部、２３  内側凹部、１００  特許文献１に記載の円筒部、１０１  特許文献１に記載の円筒表面、１０２  特許文献１に記載のパターン溝。  
【図１】
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【図２】
2014055056.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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