(57)【要約】【課題】近年では低品質用紙が普及しているが、低品質用紙は通紙不良を発生させる原因であることがわかっており、紙送りローラ側での通紙不良に対する問題対策が求められている。【解決手段】この発明は、弾性材料によって筒状に一体に形成されたローラ本体１１を備え、前記ローラ本体１１の外周面１１Ｓに、ローラ本体の軸方向に延びるように、かつ、周方向Ｒに一定幅の凸部１３と凹部１４とが交互に現れるように多数の凸条および凹溝が形成された紙送りローラ１０であって、前記凸部１３は、隣接する両側の凹部１４と所定の曲率半径のアール状の湾曲線でつながっており、かつ、前記凸条は、前記ローラ本体１１の外周面１１Ｓに沿った平坦な頂面１３Ｆを有していて、前記凹部１４は、前記凸部１３とつながる湾曲線よりも曲率半径の大きな円弧によって形成されていることを特徴とする紙送りローラである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料によって筒状に一体に形成されたローラ本体を備え、
前記ローラ本体の外周面に、ローラ本体の軸方向に延びるように、かつ、周方向に一定幅の凸部と凹部とが交互に現れるように多数の凸条および凹溝が形成された紙送りローラであって、
前記凸部は、隣接する両側の凹部と所定の曲率半径のアール状の湾曲線でつながっており、かつ、前記凸条は、前記ローラ本体の外周面に沿った平坦な頂面を有していて、
前記凹部は、前記凸部とつながる湾曲線よりも曲率半径の大きな円弧によって形成されていることを特徴とする、紙送りローラ。
【請求項２】
前記凸条に形成された平坦な頂面は、その幅（前記ローラ本体の外周面方向に沿った幅）がＷ１であり、前記凹溝の幅（前記ローラ本体の外周面方向に沿った幅）がＷ２であり、
Ｗ１≦Ｗ２
の関係を満たすことを特徴とする、請求項１記載の紙送りローラ。
【請求項３】
前記平坦な頂面の幅Ｗ１は、０．１〜０．３ｍｍであることを特徴とする、請求項２記載の紙送りローラ。
【請求項４】
前記凸部と前記凹部とは、その高さの差が０．１〜０．２ｍｍであることを特徴とする、請求項３記載の紙送りローラ。
【請求項５】
前記凹部、凸部および凹部でつながる１組の凹凸凹部において、一方の凹部の中央から他方の凹部の中央までの長さは、０．５〜１．０ｍｍであることを特徴とする、請求項３または４に記載の紙送りローラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一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。
【請求項７】
前記画像形成装置は、用紙分離装置としてＦＲＲ方式のものが採用されており、
前記紙送りローラは、前記用紙分離装置におけるフィードローラとして採用されていることを特徴とする、請求項６記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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、および紙送りローラを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば静電式複写機、レーザプリンタ、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。
紙送りローラとしては、用紙（紙および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用紙を搬送する、たとえば給紙ローラ、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】
紙送りローラは、従来より、たと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、その外周面が用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、ローラ本体の外周面には用紙から発生する紙粉や汚れが付着し易く、用紙と繰り返し接触するうちに外周面に紙粉や汚れが蓄積されることで、用紙に対する外周面の接触面積や摩擦係数が低下して、比較的早期に用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わたって良好な摩擦係数を維持して用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、ローラ本体の軸方向と平行に複数本の凸条および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上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（丸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、たとえば特許文献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。
このうち前者の丸ローレットは、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させる上で効果があるとされている。
【０００６】
さらに特許文献２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傾斜辺同士が直接つながるように配列した、いわゆる鋸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、従来の紙送りローラは、いずれも使用初期から長期にわた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。
特に近年では低品質用紙が普及しているが、低品質用紙は通紙不良を発生させる原因であることがわかっており、紙送りローラ側での通紙不良に対する問題対策が求められている。
【０００９】
すなわち、低品質用紙は、灰分の多い安価な用紙や、充填材を多く含む粗悪紙であり、これら灰分や充填材を多く含む用紙は、紙粉や汚れが発生し易く、また、充填材に含まれる脂肪族成分（紙粉）が紙送りローラの表面に付着し、用紙との摩擦係数低下につながることがわかっている。
そこでこの発明の目的は、灰分の多い安価な用紙や、充填材を多く含む用紙を使用した際にも、用紙から生じる紙粉等を接触面から逃がすことによって、紙送りローラの摩擦係数の低下を抑制し、使用初期から長期にわたって良好な摩擦係数を維持して、用紙の搬送不良を確実に防止できる紙送りローラ、およびかかる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】
請求項１記載の発明は、弾性材料によって筒状に一体に形成されたローラ本体を備え、前記ローラ本体の外周面に、ローラ本体の軸方向に延びるように、かつ、周方向に一定幅の凸部と凹部とが交互に現れるように多数の凸条および凹溝が形成された紙送りローラであって、前記凸部は、隣接する両側の凹部と所定の曲率半径のアール状の湾曲線でつながっており、かつ、前記凸条は、前記ローラ本体の外周面に沿った平坦な頂面を有していて、前記凹部は、前記凸部とつながる湾曲線よりも曲率半径の大きな円弧によって形成されていることを特徴とする紙送りローラである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記凸条に形成された平坦な頂面は、その幅（前記ローラ本体の外周面方向に沿った幅）がＷ１であり、前記凹溝の幅（前記ローラ本体の外周面方向に沿った幅）がＷ２であり、Ｗ１≦Ｗ２の関係を満たすことを特徴とする、請求項１記載の紙送りローラである。
請求項３記載の発明は、前記平坦な頂面の幅Ｗ１は、０．１〜０．３ｍｍであることを特徴とする、請求項２記載の紙送りローラである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記凸部と前記凹部とは、その高さの差が０．１〜０．２ｍｍであることを特徴とする、請求項３記載の紙送りローラである。
請求項５記載の発明は、前記凹部、凸部および凹部でつながる１組の凹凸凹部において、一方の凹部の中央から他方の凹部の中央までの長さは、０．５〜１．０ｍｍであることを特徴とする、請求項３または４に記載の紙送りローラである。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一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である。
請求項７記載の発明は、前記画像形成装置は、用紙分離装置としてＦＲＲ方式のものが採用されており、前記紙送りローラは、前記用紙分離装置におけるフィードローラとして採用されていることを特徴とする、請求項６記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、紙送りローラの外周面に形成された凹溝が紙粉を逃がす役目をする。また、外周面に形成された凸条は、平坦な頂面を有しているため、単位接触面積あたりの搬送応力が比較的大きくなる。また、摩擦係数が高くなる。よって、用紙の種類に依らず、通紙性能を良好に維持でき、かつ、用紙の分離性能を良好に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る紙送りローラ１０の側面図である。
【図２】図２は、図１のＡ部分の拡大図である。
【図３】図３は、比較例１の外周面に形成された凸部および凹部を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
図１は、この発明の一実施形態に係る紙送りローラ１０の側面図である。
図１を参照して、紙送りローラ１０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１１を有する。ローラ本体１１の中に組み込まれるシャフト部１２は、種々の形態が適用でき、図示のものに限定されるものではない。
【００１７】
この実施形態に係る紙送りローラ１０の特徴は、ローラ本体１１の外周面１１Ｓに、ローラ本体１１の軸方向（紙面に垂直方向）に延びるように、かつ、周方向Ｒに一定幅の凸部１３と凹部１４とが交互に現れるように、多数の凸条１３および凹溝１４が形成されていることである。
図２は、図1のＡ部分の拡大図である。図２を参照して、凸部（凸条）１３および凹部（凹溝）１４について、具体的に説明する。
【００１８】
各凸部１３は、隣接する両側の凹部１４と、それぞれ、所定の曲率半径Ｒ１の湾曲線でつながっている。すなわち、凸部（凸条）１３の幅方向両端と凹部（凹溝）１４の幅方向両端との接続エッジが、角ばっておらず、曲率半径Ｒ１の曲線（曲面）に丸められている。また、各凸部（凸条）１３は、ローラ本体１１の外周面１１Ｓに沿った平坦な頂面１３Ｆを有している。頂面１３Ｆの幅（ローラ本体１１の周方向Ｒに沿った幅）Ｗ１は、所定の寸法に設定されている。
【００１９】
さらに、各凹部１４は、凸部１３とつながる湾曲線よりも大きな曲率半径Ｒ２の円弧状凹部となっている。各凹部（凹溝）１４の幅Ｗ２は、所定の寸法に設定されている。
また、各凸部１３の高さＨ（凹部１４の底から凸部１３の頂面１３Ｆまでの高さ）が所定の高さに設定されている。
さらに、隣接する凹部１４、凸部１３および凹部１４でつながる１組の凹凸凹部において、一方の凹部１４の中央から他方の凹部１４の中央までの間隔Ｉが決められている。
【００２０】
この実施形態に係るローラ本体１１は、上記各値が具体的に次の通りに形成されている。
Ｒ１＝０．１ｍｍ
Ｒ２＝０．２５ｍｍ
Ｗ１＝０．３ｍｍ
Ｈ  ＝０．１６ｍｍ
Ｉ  ＝０．８ｍｍ
Ｗ２＝０．４３ｍｍ
発明者の検討および確認によれば、上記各値のうち、Ｗ１、ＨおよびＩについては、次の範囲であれば、ローラ本体１１として良好な機能を発揮しうる。
【００２１】
Ｗ１＝０．１〜０．３ｍｍ
Ｈ  ＝０．１〜０．２ｍｍ
Ｉ  ＝０．５〜１．０ｍｍ
また、頂面１３Ｆの幅Ｗ１と凹部（凹溝）１４の幅Ｗ２とは、
Ｗ１≦Ｗ２  または、より好ましくは、
Ｗ１＜Ｗ２
であれば、ローラ本体１１として良好な機能を発揮しうる。
【００２２】
なお、実施形態に係るローラ本体１１の外周面１１Ｓの直径は、２４．６ｍｍであり、ローラ本体１１の外周面１１Ｓに沿って、１つの凸部１３とその両隣側の凹部１４の中央までが占める角度は、３．８°に設計されている。
この実施形態において、ローラ本体１１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。そして、ゴム組成物の基になるゴム分は、エチレンプロピレンゴムおよびイソプレンゴムを含むことが好ましい。
【００２３】
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）が挙げられるが、特にＥＰＤＭが好ましい。
また、ＥＰＤＭとしては進展油で進展したいわゆる油展ＥＰＤＭ、および進展油で進展していない非油展ＥＰＤＭのいずれを用いてもよい。
【００２４】
架橋剤としては、過酸化物架橋剤を用いるのが、ローラ本体１１に摩擦係数を維持させる上で好ましい。
また、ゴム組成物には、カーボンブラック等の補強材・充填材や、あるいはオイル、可塑材等の各種添加材を適宜選択して配合してもよい。
ローラ本体１１は、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、たとえばプレス成形法、押し出し成形法等によって形成することができる。
【００２５】
この発明では、ローラ本体１１の組成（成分）やその製造方法は特徴ではなく、ローラ本体１１の外周面に形成された形状に特徴を有するので、組成や製造方法に関するこれ以上の説明は省略する。
【実施例】
【００２６】
［製造方法］
ゴム組成物をトランスファー金型を用いて加硫成型し、筒状に成型した。次に、任意の幅に筒体をカットし、給紙樹脂コアにはめ込んで評価サンプルを作製した。フィードローラ・リタードローラとも同じ紙送りローラとし、ＦＲＲ方式の用紙分離装置に組み込めるようにした。
【００２７】
作成した評価サンプルのうち、
（１）実施例は、ローラ本体の外周面に図２に示す凸部（凸条）１３および凹部（凹溝）１４が形成されたものであり、Ｗ１＝０．２２５ｍｍ、Ｈ＝０．１６ｍｍ、Ｒ１＝０．１ｍｍ、Ｒ２＝０．２５ｍｍ、Ｗ１＜Ｗ２である。
（２）比較例１は、ローラ本体の外周面に図３に示す凸部（凸条）１３および凹部（凹溝）１４が形成されたものである。
（３）比較例２は、ローラ本体の外周面に凸部（凸条）および凹部（凹溝）を形成せず、外周面を研磨したものとした。
【００２８】
［試験方法］
市販のプリンタに、上記で作製した紙送りローラを組み込み、適切な用紙を選択して通紙試験を行った。
１０００枚、３０００枚、５０００枚、１００００枚、２００００枚、以下１００００枚毎試験を中断し、紙送りローラの摩擦係数を測定した。通紙不良が発生した時点で試験を終了し、通紙枚数を記録した。
【００２９】
［試験結果］
同一材料において、（１）本発明の特徴をもつローレット紙送りローラ、（２）図３に示すＲで構成されたローレット紙送りローラ、（３）研磨仕様の紙送りローラのそれぞれの通紙性能比較を行った。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
本発明の特徴をもつ紙送りローラを用いることで、従来の紙送りローラに対して通紙性能の向上を確認できた。
この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  紙送りローラ
１１  ローラ本体
１１Ｓ  外周面
Ｒ      周方向
１３    凸部（凸条）
１４    凹部（凹溝）
【図１】
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【図２】
2015178392.tif 000005
【図３】
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