(57)【要約】      （修正有）【課題】  より紙送り性能が高く安定した給紙ができる給紙ロールを提供する。【解決手段】  断面波形形状の凹凸部が外周面に形成され、凹部はロールの軸方向に沿って延びている給紙ロールとする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面波形形状の凹凸部が外周面に形成された給紙ロールであって、凹部はロールの軸方向に沿って延びていることを特徴とする給紙ロール。
【請求項２】
請求項１において、凹部の幅が５００μｍ以下であることを特徴とする給紙ロール。
【請求項３】
請求項１において、凸部の幅が５００μｍ以下であることを特徴とする給紙ロール。
【請求項４】
請求項１において、凹部の幅が５００μｍ以下で且つ凸部の幅が５００μｍ以下であることを特徴とする給紙ロール。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、ロール外周面を１ｍｍ四方の格子で区分けした際に、各区分け内に凸部及び凹部がそれぞれ１つ以上あることを特徴とする給紙ロール。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、凸部の高さが５０〜１５０μｍであることを特徴とする給紙ロール。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかにおいて、硬度が２５〜５０°（ＪＩＳ  Ａ）であり反発弾性が５０〜８０％であるポリウレタンからなることを特徴とする給紙ロール。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかにおいて、Ｒｚが４０〜１２０μｍであることを特徴とする給紙ロール。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかにおいて、凹部の軸方向の長さが周方向の長さの２倍以上であることを特徴とする給紙ロール。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかにおいて、凸部の軸方向の長さが周方向の長さの２倍以上であることを特徴とする給紙ロール。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかにおいて、長手方向両端部の外周隅部がＣ面又はＲ面になっていることを特徴とする給紙ロール。
【請求項１２】
硬度が２５〜５０°（ＪＩＳ  Ａ）で反発弾性が５０〜８０％であるポリウレタンからなり、断面波形形状の凹凸部が外周面に形成された給紙ロールであって、凹部はロールの軸方向に沿って延びており、凹部の幅が５００μｍ以下、凸部の幅が５００μｍ以下、凸部の高さが５０〜１５０μｍ、Ｒｚが４０〜１２０μｍであることを特徴とする給紙ロール。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ（以下、ＩＪＰと称す）などの各種プリンター、複写機、ファクシミリ（ＦＡＸ）、等の各種ＯＡ機器、現金自動預払機（ＡＴＭ）などの給紙装置に用いられる各種給紙ロールに関する。
【０００２】
従来から、樹脂コア又は金属のシャフトとＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、塩素化ポリエチレンゴム、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム等からなるロールがＩＪＰ、ＦＡＸ、ＡＴＭ等の給紙ロールとして用いられており、これらのロールには外周面にシボ模様、研磨模様等が設けられているものがある（特許文献１〜３）。
【０００３】
しかしながら上記ロールでは、紙送り性能が十分でなく、また、荷重や紙送り速度等の影響を受けやすく給紙性能が不安定という課題が残っており、さらなる改良が求められている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１０８５９１号公報
【特許文献２】特開平０５−２２１０５９号公報
【特許文献３】特開平１０−０７１６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑み、より紙送り性能が高く安定した給紙ができる給紙ロールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、断面波形形状の凹凸部が外周面に形成された給紙ロールであって、凹部はロールの軸方向に沿って延びていることを特徴とする給紙ロールにある。
【０００７】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、凹部の幅が５００μｍ以下であることを特徴とする給紙ロールにある。
【０００８】
本発明の第３の態様は、第１の態様において、凸部の幅が５００μｍ以下であることを特徴とする給紙ロールにある。
【０００９】
本発明の第４の態様は、第１の態様において、凹部の幅が５００μｍ以下で且つ凸部の幅が５００μｍ以下であることを特徴とする給紙ロール。
【００１０】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、ロール外周面を１ｍｍ四方の格子で区分けした際に、各区分け内に凸部及び凹部がそれぞれ１つ以上あることを特徴とする給紙ロールにある。
【００１１】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、凸部の高さが５０〜１５０μｍであることを特徴とする給紙ロールにある。
【００１２】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、硬度が２５〜５０°（ＪＩＳ  Ａ）であり反発弾性が５０〜８０％であるポリウレタンからなることを特徴とする給紙ロールにある。
【００１３】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様において、Ｒｚが４０〜１２０μｍであることを特徴とする給紙ロールにある。
【００１４】
本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様において、凹部の軸方向の長さが周方向の長さの２倍以上であることを特徴とする給紙ロールにある。
【００１５】
本発明の第１０の態様は、第１〜９の何れかの態様において、凸部の軸方向の長さが周方向の長さの２倍以上であることを特徴とする給紙ロールにある。
【００１６】
本発明の第１１の態様は、第１〜１０の何れかの態様において、長手方向両端部の外周隅部がＣ面又はＲ面になっていることを特徴とする給紙ロールにある。
【００１７】
本発明の第１２の態様は、硬度が２５〜５０°（ＪＩＳ  Ａ）で反発弾性が５０〜８０％であるポリウレタンからなり、断面波形形状の凹凸部が外周面に形成された給紙ロールであって、凹部はロールの軸方向に沿って延びており、凹部の幅が５００μｍ以下、凸部の幅が５００μｍ以下、凸部の高さが５０〜１５０μｍ、Ｒｚが４０〜１２０μｍであることを特徴とする給紙ロールにある。
【発明の効果】
【００１８】
凹部がロールの軸方向に沿って延びている波形形状の凹凸部が外周面に形成されたロールとすると、紙送り性能が高く、安定した給紙ができる給紙ロールとなり、例えば、分離ロールとして好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る給紙ロールのイメージを表す概略斜視図である。図１に示すように、給紙ロール１はシャフト２上にポリウレタン等からなる弾性層３が設けられている。本発明の給紙ロールは、断面が波形形状である凹凸部が、弾性層３の外周面に形成されており、この凹凸部を形成する凹部はロールの軸方向に沿って延びている。すなわち、凹部はロールの軸方向に沿って延びている長溝によって形成されている。ここで、「軸方向」には、ロールの軸芯に対して４５°以内程度の方向についても含まれるものとする。この凹部は、周方向または軸方向に複数設けられていても単数設けられていてもよく、ロール外周面に複数の凹部が設けられた場合の一例を概略図で表すと、図２の外表面拡大図のようになる。図２の斜線部分は凹部を表す。また、各凹凸の大きさは、ロール周方向での断面拡大図である図３に示すように、同じ大きさでも（図３（ａ））、異なった大きさでもよい（図３（ｂ））。なお本発明の給紙ロールの凹凸部は断面が波形形状で、角部の無いなめらかな形状となっており、特許文献１の図１（ａ）に示されるような段差を有するシボ模様ではない。
【００２１】
凹部の幅は５００μｍ以下であることが好ましい。凹部の幅が５００μｍより大きいと、用紙を搬送する距離が短くなり給紙性能が劣る傾向があるからである。凹部の幅とは、図３に示すように、隣接する凸部の頂部から当該凸部の間に形成された凹部の底部までの中間部同士の間隔、すなわち図３に示す凹凸の高さの平均である中心面を基準とした幅をいう。なお、凹部の幅、後述する凸部の幅及び凸部の高さは、例えば、一般的な表面粗さ測定機（サーフコーダＳＥ３５００：小坂研究所製）で測定できる。
【００２２】
凸部の幅は５００μｍ以下であることが好ましい。なお、この場合、凹凸部を構成する凹部は間隔をもって配置される複数の長溝により構成されることになる。凸部の幅が５００μｍより大きいと、荷重・紙送速度・用紙種の影響を受けやすくなったり、搬送する距離が短くなり給紙性能が劣る傾向がある。凸部の幅とは、図３に示すように、隣接する凹部の底部から当該凹部の間に形成された凸部の頂部までの中間部同士の間隔、すなわち図３に示す凹凸の高さの平均である中心面を基準とした幅をいう。
【００２３】
また、ロール外周面を１ｍｍ四方の格子で区分けした際に、ロールの外周面全体に亘って各区分け内に凸部及び凹部がそれぞれ１つ以上あることが好ましいが、ロールの一部、例えばロールの端に凹凸が全く存在しない又は部分的に凹凸が存在するロールであってもよい。
【００２４】
凸部の高さは５０〜１５０μｍであることが好ましい。紙粉等が凹部に詰まると紙送り性能が悪くなるが、凸部の高さを５０〜１５０μｍとすると、その凹部に紙粉等をトラップすることが可能となるため、繰り返し通紙を行っても紙送り性能が劣化せず、給紙性能が安定する。なお、凸部の高さとは、図３に示すように、凹部の底部から凸部の頂部までの高さをいう。
【００２５】
また、凹部・凸部は共に、軸方向の長さが周方向の長さの２倍以上であることが好ましい。凹部の軸方向の長さが、凹部の周方向の長さの２倍より小さくなると、紙粉のトラップ効果が低下する。また、凸部の軸方向の長さが、凸部の周方向の長さの２倍より小さくなると、紙葉部とロールの接触面積が小さくなる事により、給紙特性が低下する。
【００２６】
本発明の給紙ロールは、硬度はＪＩＳ  Ａで２５〜５０°であることが好ましい。また、反発弾性は５０〜８０％であることが好ましい。上記範囲外であると、荷重・紙送速度・用紙種等の影響を受けやすくなったり、搬送する距離が短くなり給紙性能が劣る傾向がある。
【００２７】
また、十点平均粗さ（表面粗さ）Ｒｚは、好ましくは４０〜１２０μｍ、さらに好ましくは５０〜８０μｍである。表面粗さが小さすぎると紙粉トラップ効果が得られず、大きすぎると紙送り特性が安定しないためである。なお、十点平均粗さＲｚはＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に規定されており、粗さ曲線からその平均値の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均値と直交する方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの標高の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高の絶対値の平均値との和である。Ｒｚは、例えば、表面形状測定顕微鏡で測定できる。
【００２８】
弾性層３の材質は特に限定されず、ＥＰＤＭ、シリコーン、クロロプレン、ＮＢＲ、ポリウレタン等を用いて成形することができるが、特にポリウレタンを用いることが好ましい。ポリウレタンは特に耐摩耗性に優れているため、凸部の高さの摩耗が抑えられ、長期にわたって紙粉トラップ効果を保持できる。
【００２９】
本発明の給紙ロールの凹凸面は、例えば、金型による成形により形成できる。凹凸面を形成するシボ面を金型内面に形成する方法は特に限定されないが、サンドブラスト又はショットブラスト処理などの機械加工の他、腐食処理等の化学的処理により簡便且つ低コストで所定の凹凸面を形成することができる。
【００３０】
上述した凹凸面を金型に形成する方法の一例としては、硬度３８（ＨＲＣ）以上の鋼材を切削加工した金型を用い、所望のパターンにマスキングを施した後、これに所定のメディアをブラストする方法を挙げることができる。この場合、角張ったメディア（サンド）で、且つ粒径が５０〜３００μｍの範囲内で、ばらつきを基準粒径で±１０％程度有するメディアを用い、ブラスト処理するのが好ましい。また、このような処理をした面に、硬質クロームメッキなどを施すのが好ましい。
【００３１】
このように凹凸面を形成した金型を用いると、通常のロールの作製方法と同様の方法で本発明の給紙ロールを製造することができる。
【００３２】
また、本発明の給紙ロールは、長手方向両端部の外周隅部がＣ面又はＲ面になっている、すなわち、外周端部が薄層となっていることが好ましい。このように外周端部をＣ面又はＲ面とすることにより、耐摩耗性に優れる給紙ロールとなり、長期間使用した場合にも給紙ロールの端部の摩耗（欠け）を防止することができる。ここで、Ｃ面又はＲ面は、前記ロール形状の端面及び外周面の基準位置、すなわち、Ｃ面又はＲ面が存在しない場合のロール端の位置から１〜２ｍｍの範囲で除去されているように形成するのが好ましい。すなわち、図４に示すように、本発明の給紙搬送ロール、１Ａ，１Ｂは、基準位置Ｓからの長さＬ１、Ｌ２が１〜２ｍｍとなるようなＣ面５又はＲ面６となるのが好ましい。なお、Ｃ面とはＪＩＳ  Ｚ８３１７（製図における寸法）で規定される面取りの表し方であり、Ｒ面とはＪＩＳ  Ｚ８３１７（製図における寸法）で規定される円弧の表し方であるが、これに準じた面取りや円弧に近い曲面をも含むものである。このようなＣ面又はＲ面は、ロールを成形するのと同時に形成するのが好ましい。
【実施例】
【００３３】
（実施例１）
１，９−ノナンジオールと２−メチルオクタンジオールとアジピン酸との脱水縮合から成るポリオール１００重量部に対し、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を３０重量部、鎖延長剤としてジエチレングリコール（ＤＥＧ）を６重量部、架橋剤として分子量４０００のエーテル−エステル系トリオールであるＰ３４０３（ダイセル化学工業社製）を２２重量部とを混合し、１５０℃に予熱しておいた全面にシボ面が付いた金型に注型した。なお、金型のシボ面の形状は表１に記載した。その硬化物を１００℃で１２時間加熱熟成させ、突っ切り加工を経て、外径１５ｍｍのシャフトに圧入することで、ポリウレタンから成る外径２５ｍｍ、内径１５ｍｍ、幅２５ｍｍの分離ロールを得た。
【００３４】
（実施例２）
シボ面を表１に示すようにした以外は、実施例１と同様にして、分離ロールを得た。
【００３５】
（実施例３）
シボ面を表１に示すようにしＤＥＧを２重量部、Ｐ３４０３を１２５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、分離ロールを得た。
【００３６】
（実施例４）
実施例１の分離ロールの両端部を、基準位置Ｓから長さＬ１、Ｌ２が１ｍｍとなるように面取りした（以下「Ｃ＝１」という）ものを、実施例４の分離ロールとした。
【００３７】
（比較例１〜３）
シボ面をそれぞれ表１に示すようにした以外は、実施例１と同様にして、分離ロールを得た。
【００３８】
（比較例４及び５）
シボ面をそれぞれ表１に示すようにし、ポリウレタンのかわりにＥＰＤＭとした以外は、実施例１と同様にして、分離ロールを得た。
【００３９】
（比較例６）
架橋剤をトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）１重量部とした以外は実施例１と同様にして、分離ロールを得た。
【００４０】
（比較例７）
シボ面の付いていない金型を用いてロールを作製し、砥石にて研磨加工して、ロールの表面形状を研磨目とした以外は実施例１と同様にして、分離ロールを得た。
【００４１】
（試験例１）
実施例及び比較例の分離ロールについて、それぞれ硬度（ＪＩＳ  Ａ）、２５℃での反発弾性（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１）、Ｒｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４）、凹部の幅、凸部の幅、凸部の高さを測定した。合わせて凹部の方向及び両端部の形状も記載する。なお、表中で面取りしなかったものはＣ＝０と記す。測定した結果、金型と同じ凹部の幅、凸部の幅、凸部の高さの凹凸面が各分離ロールに形成されていた。
【００４２】
【表１】
2006143471.tif 000003
【００４３】
（試験例２）
実施例１のロール外周面をマイクロスコープで観察した結果を図５に示す。なお、１ｍｍ四方の格子を白線で示す。図５に示すように、ロール外周面には軸方向に凹凸が形成されていた。
【００４４】
（試験例３）
図６に示すように、回転自在に設けられたフリーロール１２を各実施例及び各比較例の各分離ロール１１に対して、紙１３を挟んで荷重で圧接し、分離ロール１１を回転駆動した際、分離ロール１回転当たりの用紙移動量をレーザフィードモニタ（キーエンス製、ＦＣ２０１０）１４で測定し、紙送りの効率及び紙送りの安定性を調べた。なお、表２のＮｏ．１〜８に示すように測定条件を変化させて行った。また、測定環境は２３℃×５０％ＲＨとした。
【００４５】
【表２】
2006143471.tif 000004
【００４６】
【表３】
2006143471.tif 000005
【００４７】
硬度が２５〜５０°（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性が５０〜８０％であるポリウレタンからなり、凹部の方向はロールの軸方向で、凸部の幅が５００μｍ以下、凹部の幅が５００μｍ以下、凸部の高さが５０〜１５０μｍである実施例１〜４では、特に紙送りの効率が良く、紙送り性能が高いことが分かった。また、実施例１〜４は標準偏差σが小さく、荷重、紙送速度及び紙種の影響を受け難く、紙送り性能が安定していることが分かった。
【００４８】
一方、凹部の方向がランダムである比較例３は、紙送り効率は実施例１〜４ほど良好でなく、紙送り性能も安定していなかった。また、凹部の幅が５００μｍ以下ではない比較例１は、その他の条件を性能の良い実施例１と同様にしても、実施例１ほど良好な特性は得られなかった。凸部の幅が５００μｍ以下ではない比較例２、硬度が２５〜５０°の範囲外な比較例６についても同様なことが言える。
【００４９】
（試験例４）
図７に示すように、回転しないように固定された各実施例及び各比較例の分離ロール１１に対して、回転自在に設けられたフリーロール２２を紙（キヤノン製、カラーレーザＯＨＰ用紙ＴＲ−３）２３を挟んで荷重２００ｇｆで圧接し、紙２３の一端に取り付けたロードセル２４を用いて紙２３を５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で１２０ｍｍ引き抜いた後、各分離ロール１１の端部の状態を観察した。結果を表３に示す。また、実施例１の分離ロールについては、端部をマイクロスコープで観察した結果を図８に示す。
【００５０】
表３に示すように、分離ロールの両端部をＣ面となるように面取りした実施例４では、ロールの両端部に欠けは発生せず、耐摩耗性に優れていた。一方、図８に示すように、実施例４以外の分離ロールは、両端部に欠けが生じていた。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の給紙ロールのイメージを表す概略斜視図である。
【図２】本発明の給紙ロール外周面に複数の凹部が設けられた状態を示す概略図である。
【図３】本発明の給紙ロール断面の拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる給紙ロール側面図である。
【図５】試験例２の分離ロール外周面の観察結果を示す図である。
【図６】試験例３の方法を示す図である。
【図７】試験例４の方法を示す図である。
【図８】試験例４の分離ロール端部の観察結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  給紙ロール
２  シャフト
３  弾性層
４  凹部
１１  分離ロール
１２  フリーロール
１３  紙
１４  レーザフィードモニタ
【図１】
2006143471.tif 000006
【図２】
2006143471.tif 000007
【図３】
2006143471.tif 000008
【図４】
2006143471.tif 000009
【図５】
2006143471.tif 000010
【図６】
2006143471.tif 000011
【図７】
2006143471.tif 000012
【図８】
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