(57)【要約】【課題】特に灰分の多い紙を使用した際や、あるいは低温低湿環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を確実に防止できる紙送りローラ、および前記紙送りローラを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】紙送りローラ１は、弾性材料からなるローラ本体２の外周面５に、その断面形状が、回転方向の前方側を斜辺７、後方側を、ローラ本体２の中心軸Ｌを通る直線８と一致する隣辺９とした略直角三角形状とされ、かつ前記斜辺７と隣辺とが、いずれも曲線１０、１１で繋がれてアール状とされた複数の凸条６を、等間隔で一体に形成した。画像形成装置は、前記本発明の紙送りローラ１を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料によって、外周面に複数の凸条が等間隔で配設された筒状に一体に形成されたローラ本体を備えた紙送りローラであって、前記凸条は、前記ローラ本体の軸方向と直交方向の断面形状が、前記ローラ本体の周方向の、当該ローラ本体の回転方向の前方側を斜辺、後方側を、前記ローラ本体の中心軸を通る直線と一致する隣辺とした略直角三角形状とされているとともに、前記周方向の、前記斜辺の一端側と前記隣辺との交点、および前記斜辺の他端側と隣り合う凸条の隣辺との交点が、いずれもアール状とされていることを特徴とする紙送りローラ。
【請求項２】
隣り合う凸条間の、中心軸を中心とする開角度は２°以上、８°以下で、かつ凸条の径方向の高さは０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下である請求項１に記載の紙送りローラ。
【請求項３】
前記ローラ本体は、ゴム分としてエチレンプロピレンゴム、架橋剤としてパーオキサイドを含むゴム組成物の架橋物によって一体に形成されている請求項１または２に記載の紙送りローラ。
【請求項４】
前記ゴム分は、エチレンプロピレンゴム、およびイソプレンゴムを含み、かつ前記イソプレンゴムの、エチレンプロピレンゴムに対する割合が、質量比で９０／１０以上、５０／５０以下である請求項３に記載の紙送りローラ。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の紙送りローラを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電式複写機や各種プリンタ等の画像形成装置において紙送りに用いられる紙送りローラ、および前記紙送りローラを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば静電式複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機や、あるいはインクジェットプリンタ等の画像形成装置、さらには自動現金預払機（ＡＴＭ）等の機器類における紙送り機構には、各種の紙送りローラが組み込まれている。
前記紙送りローラとしては、紙（プラスチックフィルム等を含む。以下同様。）と接触しながら回転して摩擦によって紙を搬送する、例えば給紙ローラ、搬送ローラ、プラテンローラ、排紙ローラ等が挙げられる。
【０００３】
前記紙送りローラとして、従来は、例えばゴムの架橋物等の弾性材料によって筒状に形成され、その外周面が紙との接触面とされたローラ本体を備えたものが一般的に用いられる。
しかし、前記ローラ本体の外周面には紙から発生する紙粉や汚れが付着しやすく、紙と繰り返し接触するうちに前記外周面に前記紙粉や汚れが蓄積されることで、紙に対する外周面の接触面積や摩擦係数が低下して、比較的早期に紙の搬送不良を生じる場合がある。
【０００４】
使用初期から長期に亘って良好な摩擦係数を維持して紙の搬送不良を防止するためには、ローラ本体の外周面に、前記ローラ本体の軸方向と平行に複数本の凸条、あるいは凹溝を形成するのが効果的であることが知られており、かかる効果を最適化するために、前記凸条や凹溝の形状について種々検討され、実用化されている。
中でも、ローラ本体の外周面に、当該ローラ本体の軸方向と直交方向の断面形状が正規分布曲線状である凸条を複数本、周方向に等間隔に配列した紙送りローラ（Ｋローレットと通称されている）が、広く一般的に用いられている。
【０００５】
また、例えば特許文献１の図２〜図４に記載されているように、ローラ本体の外周面に、当該ローラ本体の軸方向と直交方向の断面形状が略Ｖ字状、略Ｕ字状等とされた凹溝を複数本、周方向に等間隔に配列した紙送りローラ（角ローレットと通称されている）も、同様に広く一般的に用いられている。
このうち前者のＫローレットは、特に使用を繰り返した際に、紙粉や汚れの付着による摩擦係数の低下を抑制する上で効果があるとされている。また後者の角ローレットは、使用初期の摩擦係数を向上する上で効果があるとされている。
【０００６】
さらに特許文献３には、ローラ本体の軸方向と直交方向の断面形状が、周方向の一方側と他方側で辺の傾斜角度の異なる略三角形状とされた凸条を複数本、周方向に等間隔で、かつ隣り合う凸条間で辺同士が直接に接するように配列した、いわばのこぎり形状の紙送りローラが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０６０６７号公報
【特許文献２】特開２００３−１１２８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明者が検討したところ、前記従来の紙送りローラは、いずれも使用初期から長期に亘って良好な摩擦係数を維持するという効果の点で、未だ十分とは言えないことが明らかとなった。
特に近年、前記機器類のランニングコスト低減のため、灰分の多い安価な紙が多く出回っているが、かかる灰分の多い紙は紙粉や汚れが発生しやすく、この傾向が顕著であった。また、低温ではゴムが硬くなるとともに摩擦係数が小さくなることから、例えば温度１０℃、相対湿度１５％といった低温低湿環境下において前記の傾向が顕著であった。
【０００９】
本発明の目的は、特に灰分の多い紙を使用した際や、あるいは低温低湿環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を確実に防止できる紙送りローラ、および前記紙送りローラを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、弾性材料によって、外周面に複数の凸条が等間隔で配設された筒状に一体に形成されたローラ本体を備えた紙送りローラであって、前記凸条は、前記ローラ本体の軸方向と直交方向の断面形状が、前記ローラ本体の周方向の、当該ローラ本体の回転方向の前方側を斜辺、後方側を、前記ローラ本体の中心軸を通る直線と一致する隣辺とした略直角三角形状とされているとともに、前記周方向の、前記斜辺の一端側と前記隣辺との交点、および前記斜辺の他端側と隣り合う凸条の隣辺との交点が、いずれもアール状とされていることを特徴とするものである。
【００１１】
後述する実施例、比較例の結果からも明らかなように、ローラ本体の外周面に、前記の断面形状を有する複数の凸条を等間隔で配設した本発明の紙送りローラによれば、先に説明した従来のものに比べて、特に灰分の多い紙を使用した際や、あるいは低温低湿環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を確実に防止することができる。
【００１２】
すなわち本発明の紙送りローラを、搬送する紙の表面に圧接させて、前記凸条の斜辺側が回転方向の前方側、隣辺（直角と隣接する２辺のうちの１辺）が回転方向の後方側となるように回転方向を設定した状態で回転させた際に、他の凹凸形状を有するものに比べて、凸条の特に先端部での変形量を大きくして、当該先端部において発生する応力を大きくすることができる。
【００１３】
具体的には、
(1)  従来のＫローレットや角ローレット等の、凸条または凹溝の、回転方向の前方側と後方側の傾斜が等しいものに比べて、圧接の応力を、前記凸条の先端部が隣辺側に圧縮される方向に集中させやすいこと、および
(2)  隣り合う凸条の斜辺と隣辺との交点を前記のようにアール状とすることで、従来の、のこぎり形状の紙送りローラに比べて、前記(1)の変形が、隣り合う凸条によって妨げられるのを防止できること、
が相まって、凸条の特に先端部での変形量を大きくして、当該先端部において発生する応力を大きくできる。
【００１４】
そのため、１つの凸条の先端部を構成する斜辺と隣辺との交点をアール状とすることで、前記先端部の外面が滑らかな連続面とされて、紙の表面との接触面積が大きい上、前記変形によって前記接触面積が大きく変動しないことと相まって、前記紙の表面への圧接力を向上し、安定させることができる。
また前記凸条は、先に説明した低温低湿環境下でも、前記のメカニズムによって良好に変形して、ローラ本体の外周面における見掛けの硬さをできるだけ小さい範囲に維持することができる。そのため前記低温低湿環境下で、ローラ本体を形成するゴム組成物の架橋物が硬くなっても、紙の表面に対する接触面積を確保して、摩擦係数の低下を抑制することもできる。
【００１５】
しかも、前記本発明の紙送りローラを前記の回転方向に回転させると、当該回転に伴って凸条が紙の表面から離れる際に、前記斜辺によって回転方向後方側に大きく開かれた凸条間の凹部から、当該凹部内に入り込んだ紙粉や汚れを、前記斜辺に沿って、前記凹部外にスムースに排出させることもできる。
また、前記のように隣り合う凸条間の凹部を構成する斜辺と隣辺との交点をアール状とすることで、前記凹部の内面が滑らかな連続面とされているため、前記凹部内に入り込んだ紙粉や汚れが隣り合う凸条間に挟まれたり、それによって排出が阻害されたりするのを防止することもできる。
【００１６】
したがって本発明によれば、特に灰分の多い紙を使用した際や、あるいは低温環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良をより確実に防止することが可能となる。
前記本発明の紙送りローラにおいて、隣り合う凸条間の、中心軸を中心とする開角度は２°以上、８°以下で、かつ凸条の径方向の高さは０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００１７】
凸条の開角度、および高さを前記範囲内とすることにより、使用初期における紙との摩擦係数を十分に確保しながら、前記のメカニズムによる、凸条の先端部での変形量を大きくする効果や、凹部内から紙粉や汚れを排出する効果をより一層向上できる。そのため、特に灰分の多い紙を使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をさらに向上できる。
【００１８】
前記ローラ本体は、ゴム分としてエチレンプロピレンゴム、架橋剤としてパーオキサイドを含むゴム組成物の架橋物によって一体に形成するのが好ましい。
前記ゴム組成物の架橋物は低温特性に優れており、例えば前述した低温低湿環境下でも十分な柔軟性を確保して、先に説明した紙への圧接力を維持するとともに、良好な摩擦係数を維持することもできる。そのため、特に前記低温低湿環境下で使用した際に、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をさらに向上できる。
【００１９】
また、前記ゴム組成物のもとになるゴム分は、エチレンプロピレンゴム、およびイソプレンゴム（ＩＲ）を含み、かつ前記ＩＲの、エチレンプロピレンゴムに対する割合が、質量比で９０／１０以上、５０／５０以下であるのが好ましい。
ＩＲは、紙粉に含まれ、当該紙粉をローラ本体の外周面に付着させる働きをするサイジング剤等の有機成分に対する親和性がエチレンプロピレンゴムよりも低いため、当該ＩＲを前記の割合で配合することにより、前記外周面への紙粉の付着をより一層有効に抑制できる。またＩＲはガラス転移温度が低いため、当該ＩＲを前記の割合で配合することにより、架橋物の低温特性をさらに向上できる。
【００２０】
したがって、特に灰分の多い紙を使用した際や、低温低湿環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をより一層向上できる。
本発明は、前記本発明の紙送りローラを備えることを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、前記本発明の紙送りローラの機能に基づいて、特に灰分の多い紙を使用した際や、あるいは低温低湿環境下で使用した際にも、紙の搬送不良やそれに伴う紙詰まり等の問題を生じにくい画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、特に灰分の多い紙を使用した際や、あるいは低温低湿環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を確実に防止できる紙送りローラ、および前記紙送りローラを用いた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】同図(a)は、本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例を示す斜視図、同図(b)は、前記例の紙送りローラの、ローラ本体の外周面近傍の、前記ローラ本体の軸方向と直交方向の断面図である。
【図２】図１(a)(b)の例の紙送りローラを用いて紙を搬送する際の状況を説明する断面図である。
【図３】本発明の実施例、比較例のうち実施例１の紙送りローラにおける凸条の形状、寸法を説明する断面図である。
【図４】実施例２の紙送りローラにおける凸条の形状、寸法を説明する断面図である。
【図５】実施例３の紙送りローラにおける凸条の形状、寸法を説明する断面図である。
【図６】実施例４の紙送りローラにおける凸条の形状、寸法を説明する断面図である。
【図７】比較例１の紙送りローラにおける凸条の形状、寸法を説明する断面図である。
【図８】比較例２の紙送りローラにおける凹溝の形状、寸法を説明する断面図である。
【図９】比較例３の紙送りローラにおける凹溝の形状、寸法を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１(a)は、本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例を示す斜視図、同図(b)は、前記例の紙送りローラの、ローラ本体の外周面近傍の、前記ローラ本体の軸方向と直交方向の断面図である。また図２は、前記例の紙送りローラを用いて紙を搬送する際の状況を説明する断面図である。
図１(a)を参照して、この例の紙送りローラ１は、弾性材料によって一体に形成された円筒状のローラ本体２と、前記ローラ本体２の中心の通孔３に挿通されたシャフト４とを備えている。シャフト４は、例えば金属、セラミック、硬質樹脂等によって形成される。
【００２４】
図１(a)(b)を参照して、ローラ本体２の外周面５には、当該ローラ本体２の中心軸Ｌの方向と平行に複数本の凸条６が、前記ローラ本体２の周方向に等間隔で配設されている。
それぞれの凸条６は、図１(b)に示した、ローラ本体２の中心軸Ｌの方向と直交方向の断面形状が、前記ローラ本体２の周方向の一方側（図において左側）を斜辺７、他方側（図において右側）を、図示しない前記中心軸Ｌを通る直線８と一致する隣辺９とした略直角三角形状とされている。
【００２５】
また前記斜辺７の、前記周方向の一端側（図において右側）と、前記隣辺９との交点は、曲線１０によって繋がれてアール状とされている。同様に前記斜辺７の、前記周方向の他端側（図において左側）と、隣り合う凸条６の隣辺９との交点は、曲線１１によって繋がれてアール状とされている。
凸条６をかかる断面形状とすることにより、先に説明したメカニズムにより、従来の紙送りローラに比べて、特に灰分の多い紙を使用した際や、あるいは前述した低温低湿環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を確実に防止することができる。
【００２６】
すなわち図１(a)(b)、図２を参照して、紙送りローラ１を、前記凸条６の斜辺７側が図中に太い実線の矢印で示す回転方向の前方側、隣辺９が前記回転方向の後方側となるように当該回転方向を設定した状態で、搬送する紙の表面１２に圧接させて回転させると、他の凹凸形状を有するものに比べて、凸条６の特に先端部１４での変形量を大きくして、当該先端部１４において発生する応力を大きくすることができる。
【００２７】
具体的には、
(1)  従来のＫローレットや角ローレット等の、凸条または凹溝の、回転方向の前方側と後方側の傾斜が等しいものに比べて、圧接の応力を、前記凸条６の先端部１４が隣辺９側に圧縮される方向（図中に細線の矢印で示す方向）に集中させやすいこと、および
(2)  隣り合う凸条６の斜辺７と隣辺９との交点を曲線１１で繋いでアール状とすることで、従来の、のこぎり形状の紙送りローラに比べて、前記(1)の変形が、隣り合う凸条６によって妨げられるのを防止できること、
が相まって、凸条６の特に先端部１４での、主に前記細線の矢印で示す方向への変形量を大きくして、当該先端部１４内の、特に領域１５において発生する応力を大きくできる。
【００２８】
そのため、１つの凸条６の先端部１４を構成する斜辺７と隣辺９との交点を曲線１０で繋いでアール状とすることで、前記先端部１４の外面が滑らかな連続面とされて、紙の表面１２との接触面積が大きい上、前記変形によって前記接触面積が大きく変動しないことと相まって、前記紙の表面１２への圧接力を向上し、安定させることができる。
また前記凸条６は、先に説明した低温低湿環境下でも、前記のメカニズムによって良好に変形して、ローラ本体２の外周面５における見掛けの硬さをできるだけ小さい範囲に維持することができる。そのため前記低温低湿環境下で、ローラ本体２を形成するゴム組成物の架橋物が硬くなっても、紙の表面１２に対する接触面積を確保して、摩擦係数の低下を抑制することもできる。
【００２９】
しかも、紙送りローラ１を前記の回転方向に回転させると、当該回転に伴って前記凸条６が紙の表面１２から離れる際に、前記斜辺７によって回転方向後方側に大きく開かれた凸条６間の凹部１３から、当該凹部１３内に入り込んだ図示しない紙粉や汚れを、図中に破線の矢印で示すように、前記斜辺７に沿って前記凹部１３外にスムースに排出させることもできる。
【００３０】
また、前記のように斜辺７と隣辺９との交点を曲線１１で繋いでアール状とすることで、隣り合う凸条６間の凹部１３の内面が滑らかな連続面とされているため、前記凹部１３内に入り込んだ図示しない紙粉や汚れが隣り合う凸条６間に挟まれたり、それによって排出が阻害されたりするのを防止することもできる。
したがって、特に灰分の多い紙を使用した際や、あるいは低温環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良をより確実に防止することが可能となる。
【００３１】
図１(a)(b)を参照して、隣り合う凸条６間の、中心軸Ｌを中心とする開角度θは２°以上、８°以下で、かつ凸条６の径方向の高さｈは０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。
開角度θが２°未満では、隣り合う凸条６間の間隔が近くなりすぎるため、斜辺７の傾斜角度が大きくなりすぎたり、前記斜辺７と隣辺９とを繋ぐ曲線１１の半径を十分に大きくできなかったりする。そのため先に説明した、前記斜辺７や曲線１１を設けることによる、紙送りローラ１の回転に伴って凸条６を大きく変形させて、紙の表面１２への圧接力を向上し、安定させる効果や、あるいは紙粉や汚れを凹部１３外へ排出する効果が十分に得られず、紙の搬送不良を生じるおそれがある。
【００３２】
一方、開角度θが８°を超える場合には、ローラ本体２の外周面５に形成される凸条６の数が少なくなり、当該外周面５の、紙の表面１２に対する接触面積が小さくなって、特に使用初期の摩擦係数が低下し、紙の搬送不良を生じるおそれがある。
これに対し、隣り合う凸条６間の開角度θを前記範囲内とすることで、使用初期における紙との摩擦係数を十分に確保しながら、前記のメカニズムによる、凸条６の先端部１４での変形量を大きくする効果や、凹部１３内から紙粉や汚れを排出する効果をより一層向上できる。そのため、特に灰分の多い紙を使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をさらに向上できる。
【００３３】
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、前記開角度θは、前記範囲内でも４°以上であるのがさらに好ましい。
また凸条６の高さｈが０．１ｍｍ未満では、斜辺７に十分な傾斜角度を付与できない。そのため先に説明した、当該斜辺７を設けることによる、紙送りローラ１の回転に伴って凸条６を大きく変形させて、紙の表面１２への圧接力を向上し、安定させる効果が十分に得られず、紙の搬送不良を生じるおそれがある。
【００３４】
一方、凸状の高さｈが０．５ｍｍを超える場合には、ローラ本体２の外周面５に形成される凸条６の数が少なくなり、当該外周面５の、紙の表面１２に対する接触面積が小さくなって、特に使用初期の摩擦係数が低下し、紙の搬送不良を生じるおそれがある。
これに対し、凸条６の高さｈを前記範囲内とすることで、使用初期における紙との摩擦係数を十分に確保しながら、前記のメカニズムによる、凸条６の先端部１４での変形量を大きくする効果をより一層向上できる。そのため、特に灰分の多い紙を使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をさらに向上できる。
【００３５】
また、前記凸条６の斜辺７の、前記周方向の一端側（図１(b)において右側）と、前記隣辺９との間の曲線１０の半径ｒ１は、当該曲線１０を設けることによる先に説明した効果をより一層有効に発現させることを考慮すると、０．０８ｍｍ以上、特に０．１ｍｍ以上であるのが好ましく、０．１５ｍｍ以下、特に０．１３ｍｍ以下であるのが好ましい。
さらに、前記凸条６の斜辺７の、前記周方向の他端側（図１(b)において左側）と、隣り合う凸条６の隣辺９との間の曲線１１の半径ｒ２は、当該曲線１１を設けることによる先に説明した効果をより一層有効に発現させることを考慮すると、０．０３ｍｍ以上、特に０．０８ｍｍ以上であるのが好ましく、０．１４ｍｍ以下、特に０．１２ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００３６】
前記ローラ本体２は、ゴム分としてエチレンプロピレンゴム、架橋剤としてパーオキサイドを含むゴム組成物の架橋物によって一体に形成するのが好ましい。
前記ゴム組成物の架橋物は低温特性に優れており、例えば前述した低温低湿環境下でも十分な柔軟性を確保して、先に説明した紙への圧接力を維持するとともに、良好な摩擦係数を維持することもできる。そのため、特に前記低温低湿環境下で使用した際に、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をさらに向上できる。
【００３７】
また、前記ゴム組成物のもとになるゴム分は、エチレンプロピレンゴム、およびＩＲを含み、かつ前記ＩＲの、エチレンプロピレンゴムに対する割合が、質量比で９０／１０以上、５０／５０以下であるのが好ましい。
ＩＲは、紙粉に含まれ、当該紙粉をローラ本体２の外周面５、すなわち凸条６や凹部１３の表面に付着させる働きをするサイジング剤等の有機成分に対する親和性がエチレンプロピレンゴムよりも低いため、当該ＩＲを前記の割合で配合することにより、前記外周面５への紙粉の付着をより一層有効に抑制できる。またＩＲはガラス転移温度が低いため、当該ＩＲを前記の割合で配合することにより、架橋物の低温特性をさらに向上できる。
【００３８】
したがって、特に灰分の多い紙を使用した際や、低温低湿環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をより一層向上できる。
前記エチレンプロピレンゴムとしては、エチレンとプロピレンの共重合体である狭義のエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、およびエチレンとプロピレンとジエンの共重合体であるエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）が挙げられ、特にＥＰＤＭが好ましい。
【００３９】
またＥＰＤＭとしては、エチレン、プロピレン、およびジエンを共重合させた種々の共重合体がいずれも使用可能である。前記ジエンとしては、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等が挙げられる。
またＥＰＤＭとしては伸展油で伸展したいわゆる油展ＥＰＤＭ、および伸展油で伸展していない非油展ＥＰＤＭのいずれを用いてもよい。ただし、前記２種のゴム分に架橋剤等の添加剤を配合し、混練してゴム組成物を調製する際や、前記ゴム組成物を紙送りローラの形状に成形する際の加工性等を向上することを考慮すると、ＥＰＤＭとしては油展ＥＰＤＭが好ましい。
【００４０】
ジエンがＥＮＢであるＥＮＢ系の油展ＥＰＤＭとしては、例えば住友化学（株）製のエスプレン（登録商標）６７０Ｆ〔ゴム分：伸展油＝１００：１００（質量比）〕、６７１Ｆ〔ゴム分：伸展油＝１００：７０（質量比）〕、三井化学（株）製の三井ＥＰＴ３０４２Ｅ〔ゴム分：伸展油＝１００：１２０（質量比）〕等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４１】
またジエンがＤＣＰＤであるＤＣＰＤ系の油展ＥＰＤＭとしては、例えば住友化学（株）製のエスプレン４００〔ゴム分：伸展油＝１００：１００（質量比）〕等が挙げられる。
ＥＰＤＭは、前記例示のものをいずれか１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４２】
ＥＰＤＭとして油展ＥＰＤＭを用いる場合、先に説明したＩＲの割合は、前記油展ＥＰＤＭ中に含まれるゴム分（ＥＰＤＭ）に対する割合である。
ＩＲとしては、例えばイソプレンをチーグラー触媒、リチウム触媒等を用いて溶液重合法によって合成されるもの等の、種々のＩＲがいずれも使用可能である。
前記ＩＲとしては、これに限定されないが、例えば日本ゼオン(株)製のＮＩＰＯＬ（ニポール、登録商標）ＩＲ２２００〔比重：０．９１、ムーニー粘度（中心値）：８２〕、ＩＲ２２００Ｌ〔比重：０．９１、ムーニー粘度（中心値）：７０〕等の少なくとも１種が挙げられる。
【００４３】
過酸化物架橋剤は、従来の硫黄架橋系の架橋剤のように、ローラ本体２の外周面５等にブルームして摩擦係数の低下を引き起こす加硫促進剤や加硫促進助剤（ステアリン酸等）を併用する必要がない上、それ自体もブルームしないため、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をより一層向上できるという利点がある。
【００４４】
前記過酸化物架橋剤としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、１，４−ビス［（ｔｅｒｔ−ブチル）パーオキシイソプロピル］ベンゼン、ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジｔｅｒｔ−ブチルパーオキシドおよび２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３−ヘキセン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４５】
過酸化物架橋剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．８質量部以上、特に１．５質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に３．５質量部以下であるのが好ましい。
過酸化物架橋剤の配合割合が前記範囲未満では、紙送りローラの耐摩耗性が低下するおそれがある。また、前記範囲を超える場合には、紙送りローラが硬くなりすぎて、望まれる摩擦係数が発現されにくくなるおそれがある。
【００４６】
またゴム組成物には、カーボンブラック等の補強剤・充填剤や、あるいはオイル、可塑剤等の各種添加剤を適宜選択して配合してもよい。
ローラ本体２は、前記各成分を含むゴム組成物を調製し、当該ゴム組成物を用いて、例えばプレス成形法、押出成形法等によって形成することができる。
例えばプレス成形法では、外周面５に前記所定形状の複数の凸条６を有するローラ本体２の立体形状に対応する型窩を備えた金型を用意し、前記金型の型窩内にゴム組成物を充填するとともに加圧下で加熱してゴム組成物を架橋させることによってローラ本体２が形成される。
【００４７】
また押出成形法では、外周面５に前記所定形状の複数の凸条６を有する前記ローラ本体２の断面形状に対応するダイを接続した押出成形機を用いて筒状に押出成形したのち、架橋させることでローラ本体２が形成される。
前記ローラ本体２とシャフト４とは、例えば前記シャフト４の外径をローラ本体２の通孔３の内径よりも大きめに形成して前記通孔３内にシャフト４を圧入したり、前記両者を接着剤によって接着したり、ローラ本体２の架橋時に加硫接着剤によって加硫接着したりすることで一体化される。
【００４８】
また前記一体化の前後の任意の時点で、必要に応じてさらにローラ本体２の軸方向の長さ、すなわち紙送りローラ１の幅が所定値となるようにローラ本体２の両端をカットしたりしてもよい。これにより、図１に示す紙送りローラ１が製造される。
なおローラ本体２は、外周面５側の外層とシャフト４側の内層の２層構造に形成してもよい。その場合、少なくとも外層を前記ゴム組成物によって形成すればよい。
【００４９】
前記ローラ本体２を形成するゴム組成物の架橋物は、複素弾性率Ｅ＊が１．０ＭＰａ以上であるのが好ましく、２．５ＭＰａ以下であるのが好ましい。
複素弾性率Ｅ＊が前記範囲未満では凸条６の剛性が低下して、当該凸条６を紙の表面１２に圧接させた際に生じる応力が小さくなり、逆に前記範囲を超える場合には凸条６の柔軟性が低下して、紙の表面１２に圧接させた際の変形量、ならびに紙の表面１２との接触面積が小さくなる傾向がある。そのため、前記いずれの場合にも摩擦係数が低下して、紙の搬送不良を生じやすくなるおそれがある。
【００５０】
これに対し、架橋物の複素弾性率Ｅ＊を前記範囲内とすることで、凸条６の剛性の低下を抑制して、当該凸条６を紙の表面１２に圧接させた際に生じる応力を良好な範囲に維持しながら、なおかつ前記と凸条の変形性、追従性を高めて紙の表面１２に圧接させた際の変形量を大きくすることができ、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をより一層向上することができる。
【００５１】
また前記架橋物は、損失正接ｔａｎδが０．０３以上であるのが好ましく、０．２０以下であるのが好ましい。
損失正接ｔａｎδが前記範囲未満の架橋物を、先に説明したゴム組成物によって形成するのは実質的に困難である。また前記範囲を超える場合には、凸条６の変形時に位相ずれを生じて追従性が低下しやすくなるおそれがある。
【００５２】
これに対し、損失正接ｔａｎδを前記範囲内とすることで、前記凸条６と紙の表面１２との間で生じるスティックスリップを小さくして、摩擦係数を向上することができ、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をより一層向上することができる。
架橋物の複素弾性率Ｅ＊、および損失正接ｔａｎδを前記範囲内に調整するには、そのもとになるゴム組成物を構成するゴム分、過酸化物架橋剤、補強剤・充填剤、オイル、可塑剤等の種類と配合割合とを適宜変更すればよい。
【００５３】
なお前記複素弾性率Ｅ＊、および損失正接ｔａｎδを、本発明では、例えば２３℃の環境下、動的粘弾性測定装置を用いて測定した結果から、常法によって求めた値でもって表すこととする。
ローラ本体２は、内部に多数の気孔を有する独立ないしは連続気孔構造の多孔質体としてもよいが、凸条６の変形特性や耐久性、さらにはローラ本体２の全体の耐久性等をできるだけ向上することを考慮すると、実質的に前記気孔を有しない非多孔質体とするのが好ましい。
【００５４】
本発明の紙送りローラ１は、例えば静電式複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機や、あるいはインクジェットプリンタ等の画像形成装置、さらには自動現金預払機（ＡＴＭ）等の機器類における紙送り機構に組み込まれる、給紙ローラ、搬送ローラ、プラテンローラ、排紙ローラ等の種々の紙送りローラとして用いることができる。
【００５５】
本発明の画像形成装置は、前記本発明の紙送りローラを備えることを特徴とし、本発明によれば、前記本発明の紙送りローラの機能に基づいて、特に灰分の多い紙を使用した際や、あるいは低温低湿環境下で使用した際にも、紙の搬送不良やそれに伴う紙詰まり等の問題を生じにくい画像形成装置を提供することができる。
【実施例】
【００５６】
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
基材ゴムとしてはＥＮＢ系の油展ＥＰＤＭ〔前出の住友化学（株）製のエスプレン（登録商標）６７０Ｆ、ゴム分：伸展油＝１００：１００（質量比）〕を用いた。
前記油展ＥＰＤＭ２００質量部に、過酸化物架橋剤としてのジクミルパーオキシド〔日油(株)製のパークミル（登録商標）Ｄ〕３質量部、および補強剤・充填剤としてのカーボンブラック〔ＨＡＦ、東海カーボン(株)製の商品名シースト３〕５質量部を配合し、混練してゴム組成物を調製した。
【００５７】
次いで前記ゴム組成物を、外周面５に、下記所定形状の複数の凸条６を有するローラ本体２の立体形状に対応する型窩を備えた金型の前記型窩内に充填するとともに加圧下で１６０℃×２５分間架橋して、最大径１５．２５φ、内径１１．０φ、長さ２０ｍｍのローラ本体２を形成した。そして前記ローラ本体２の通孔３にφ１２の樹脂製のシャフトを圧入して紙送りローラ１を製造した。
【００５８】
凸条６は、図３に示すように、その断面形状を本発明の規定に基づく略直角三角形状とし、かつ下記、ならびに図中に示した各寸法および本数とした。
(a)  凸条６間の開角度θ：５．２９°
(b)  凸条６間の距離：０．７０４ｍｍ
(c)  凸条６の高さｈ：０．２９ｍｍ
(d)  曲線１０の半径ｒ１：０．１２ｍｍ
(e)  曲線１１の半径ｒ２：０．１ｍｍ
(f)  凸条６の本数：６８本
〈実施例２〉
ゴム組成物として、前記油展ＥＰＤＭ１４０質量部、ＩＲ〔前出の日本ゼオン(株)製のＮＩＰＯＬ（ニポール、登録商標）ＩＲ２２００、比重：０．９１、ムーニー粘度（中心値）：８２〕３０質量部に、過酸化物架橋剤としてのジクミルパーオキシド〔日油(株)製のパークミル（登録商標）Ｄ〕３質量部、および補強剤・充填剤としてのカーボンブラック〔ＨＡＦ、東海カーボン(株)製の商品名シースト３〕５質量部を配合し、混練して調製したものを用いたこと以外は実施例１と同様にして同形状同寸法のローラ１を製造した。
【００５９】
〈実施例３〉
金型を変更して、図４に示すように、凸条６の断面形状を本発明の規定に基づく略直角三角形状としつつ、各寸法および本数を下記、ならびに図中に示したように変更したこと以外は実施例１と同様にして紙送りローラ１を製造した。ローラ本体２の最大径、内径、および長さは実施例１と同寸法とした。
【００６０】
(a)  凸条６間の開角度θ：８°
(b)  凸条６間の距離：１．０６４ｍｍ
(c)  凸条６の高さｈ：０．２９ｍｍ
(d)  曲線１０の半径ｒ１：０．１２ｍｍ
(e)  曲線１１の半径ｒ２：０．１ｍｍ
(f)  凸条６の本数：４５本
〈実施例４〉
金型を変更して、図５に示すように、凸条６の断面形状を本発明の規定に基づく略直角三角形状としつつ、各寸法および本数を下記、ならびに図中に示したように変更したこと以外は実施例１と同様にして紙送りローラ１を製造した。ローラ本体２の最大径、内径、および長さは実施例１と同寸法とした。
【００６１】
(a)  凸条６間の開角度θ：３．５３°
(b)  凸条６間の距離：０．４７ｍｍ
(c)  凸条６の高さｈ：０．２９ｍｍ
(d)  曲線１０の半径ｒ１：０．１２ｍｍ
(e)  曲線１１の半径ｒ２：０．１ｍｍ
(f)  凸条６の本数：１０２本
〈実施例５〉
金型を変更して、図６に示すように、凸条６の断面形状を本発明の規定に基づく略直角三角形状としつつ、各寸法および本数を下記、ならびに図中に示したように変更したこと以外は実施例１と同様にして紙送りローラ１を製造した。ローラ本体２の最大径、内径、および長さは実施例１と同寸法とした。
【００６２】
(a)  凸条６間の開角度θ：５．２９°
(b)  凸条６間の距離：０．７０４ｍｍ
(c)  凸条６の高さｈ：０．２９ｍｍ
(d)  曲線１０の半径ｒ１：０．１４ｍｍ
(e)  曲線１１の半径ｒ２：０．０５ｍｍ
(f)  凸条６の本数：６８本
〈比較例１〉
金型を変更して、図７に示すようにローラ本体２を、断面形状が正規分布曲線状で、かつ下記、ならびに図中に示した各寸法および本数の凸条１６を有するものとしたこと以外は実施例１と同様にして、従来のＫローレットに相当する紙送りローラを製造した。ローラ本体２の最大径、内径、および長さは実施例１と同寸法とした。
【００６３】
(g)  凸条１６間の開角度θ：５．３７°
(h)  凸条１６間の距離：０．７１ｍｍ
(i)  凸条１６の高さｈ：０．０５ｍｍ
(j)  凸条１６の先端部１７の半径：０．８２ｍｍ
(k)  凸条１６間の谷部１８の半径：０．３ｍｍ
(l)  凸条１６の本数：６７本
〈比較例２〉
金型を変更して、図８に示すようにローラ本体２を、断面形状が略Ｕ字状で、かつ下記、ならびに図中に示した各寸法および本数の凹溝１９を有するものとしたこと以外は実施例１と同様にして、従来の角ローレットに相当する紙送りローラを製造した。ローラ本体２の最大径、内径、および長さは実施例１と同寸法とした。
【００６４】
(m)  凹溝１９間の開角度θ：６．３°
(n)  凹溝１９間の距離：０．７１ｍｍ
(o)  凹溝１９の深さ：０．０５ｍｍ
(p)  凹溝１９の底部２０の半径：０．８２ｍｍ
(q)  凹溝１９間の円筒面部２１の幅：０．２ｍｍ
(r)  凹溝１９と円筒面部２１の角部２２の半径：０．１ｍｍ
(s)  凹溝１９の本数：５７本
〈比較例３〉
金型を変更して、図９に示すようにローラ本体２を、断面形状が周方向の一方側と他方側で辺２３、２４の傾斜角度の異なる略三角形状で、かつ隣り合う凸条２５間で辺２３、２４同士が直接に接するように配列されているとともに、下記、ならびに図中に示した各寸法および本数の凸条２５を有するものとしたこと以外は実施例１と同様にして、従来ののこぎり形状の紙送りローラを製造した。ローラ本体２の最大径、内径、および長さは実施例１と同寸法とした。
【００６５】
(t)  凸条２５間の開角度θ：５．２９°
(u)  凸条２５間の距離：０．７０４ｍｍ
(v)  凸条２５の高さｈ：０．２９ｍｍ
(w)  凸条２５の先端部２６の半径：０．１２ｍｍ
〈比較例４〉
金型を変更して、ローラ本体を、前記凸条や凹溝を有しない円筒状で、かつその外周面を、表面粗さＲｚが３０μｍとなるように研磨してなるものとしたこと以外は実施例１と同様にして、通常の紙送りローラを製造した。ローラ本体の最大径、内径、および長さは実施例１と同寸法とした。
【００６６】
〈摩擦係数測定および通紙試験〉
前記各実施例、比較例で製造した紙送りローラを、テフロン（登録商標）板の上に載置した幅６０ｍｍ×長さ２１０ｍｍの紙〔ゼロックス社製のＸｅｒｏｘ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓ４２００〕の上に２００ｇｆの鉛直荷重をかけながら圧接させた状態で、前記紙送りローラを１２０ｒｐｍで回転させた際に、前記紙に加わる搬送力Ｆを、ロードセルを用いて測定して、式(4)：
μ＝Ｆ／３４０      (4)
により摩擦係数μを求めた。
【００６７】
測定は、前記紙送りローラの製造直後（初期）と、前記紙送りローラを、モノクロレーザープリンタ〔ブラザー工業(株)製のＪＵＳＴＩＯ（登録商標）ＨＬ−２１４０〕に給紙ローラとして組み込んで、再生紙４０％以上のはがき用紙を、搬送不良を生じるまで最大１，０００枚連続通紙した後（耐久後）に実施した。
また前記はがき用紙の連続通紙枚数を記録した。
【００６８】
以上の試験は、温度２３℃、相対湿度５５％の常温常湿環境（ＮＮ環境）下で実施した。
〈低温低湿環境下での通紙試験〉
前記製造直後の紙送りローラを、モノクロレーザープリンタ〔ブラザー工業(株)製のＪＵＳＴＩＯ（登録商標）ＨＬ−２１４０〕に給紙ローラとして組み込み、温度１０℃、相対湿度１５％の低温低湿環境（ＬＬ環境）下で、タルク分を多く含むコピー用紙〔ＪＫのコピアー、インド製〕を、搬送不良を生じるまで最大５０，０００枚連続通紙して、その連続通紙枚数を記録した。
【００６９】
以上の結果を表１、表２に示す。
【００７０】
【表１】
2014034428.tif 000003
【００７１】
【表２】
2014034428.tif 000004
【００７２】
表２の比較例１〜４の結果より、従来のＫローレット、角ローレット、およびのこぎり形状の紙送りローラは、外周面に凹凸を形成していない比較例４の紙送りローラに比べて、常温常湿環境下、および低温低湿環境下での摩擦係数の低下を抑制して、紙の搬送不良が生じるのをある程度は改善できるものの、その効果は不十分であることが判った。
これに対し表１の実施例１〜５の結果より、凸条６の断面形状を本発明の規定に基づく略直角三角形状とした紙送りローラ１によれば、前記各比較例に比べて、常温常湿環境下、および低温低湿環境下での摩擦係数の低下を大幅に抑制して、紙の搬送不良が生じるのを確実に防止できることが判った。
【００７３】
また実施例１〜５の結果より、隣り合う凸条６間の、中心軸を中心とする開角度θは２°以上、８°以下で、かつ凸条６の径方向の高さｈは０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であるのが好ましいこと、特に開角度θは、前記範囲内でも４°以上であるのが好ましいことが判った。
また実施例１、２の結果より、ローラ本体２は、ゴム分としてＥＰＤＭ、架橋剤としてパーオキサイドを含むゴム組成物の架橋物によって一体に形成するのが好ましく、特にゴム分としてＥＰＤＭとＩＲとを、質量比で９０／１０以上、５０／５０以下の範囲で併用するのが好ましいことが判った。
【００７４】
また実施例１〜４の結果より、凸条６の斜辺７と隣辺９との間の曲線１０の半径ｒ１は０．０８ｍｍ以上、特に０．１ｍｍ以上であるのが好ましく、０．１５ｍｍ以下、特に０．１３ｍｍ以下であるのが好ましいことが判った。
さらに実施例１〜３、５の結果より、前記凸条６の斜辺７と隣り合う凸条６の隣辺９との間の曲線１１の半径ｒ２は０．０３ｍｍ以上、特に０．０８ｍｍ以上であるのが好ましく、０．１４ｍｍ以下、特に０．１２ｍｍ以下であるのが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【００７５】
１     紙送りローラ
２     ローラ本体
３     通孔
４     シャフト
５     外周面
６     凸条
７     斜辺
８     直線
９     隣辺
１０   曲線
１１   曲線
１２   紙の表面
１３   凹部
１４   先端部
１５   領域
Ｌ     中心軸
ｒ１   半径
ｒ２   半径
θ     開角度
ｈ     高さ
【図１】
2014034428.tif 000005
【図２】
2014034428.tif 000006
【図３】
2014034428.tif 000007
【図４】
2014034428.tif 000008
【図５】
2014034428.tif 000009
【図６】
2014034428.tif 000010
【図７】
2014034428.tif 000011
【図８】
2014034428.tif 000012
【図９】
2014034428.tif 000013