(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材に粉体塗料を静電力により付着させて粉体塗料付着芯材とし、その後、該粉体塗料付着芯材に突起形成用粉末を静電力により付着させ、次いで、上記粉体塗料に含まれる樹脂を硬化させ、又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記突起形成用粉末は無機粒子からなり、該無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）は５〜２５０μｍであり、且つ上記無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）に対する上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）の比（Ｄｐ／Ｄｆ）は０．３〜０．７であることを特徴とする用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項２】
芯材に突起形成用粉末を静電力により付着させて突起形成用粉末付着芯材とし、その後、該突起形成用粉末付着芯材に粉体塗料を静電力により付着させ、次いで、該粉体塗料に含まれる樹脂を硬化させ、又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記突起形成用粉末は無機粒子からなり、該無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）は５〜２５０μｍであり、且つ上記無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）に対する上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）の比（Ｄｐ／Ｄｆ）は０．３〜０．７であることを特徴とする用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項３】
粉体塗料からなるクラウドに芯材を浸漬し、該芯材に該粉体塗料を静電力により付着させて粉体塗料付着芯材とし、その後、該粉体塗料付着芯材を突起形成用粉末からなるクラウドに浸漬し、該突起形成用粉末を静電力により付着させ、次いで、該粉体塗料に含まれる樹脂を硬化又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記突起形成用粉末は無機粒子からなり、該無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）は５〜２５０μｍであり、且つ上記無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）に対する上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）の比（Ｄｐ／Ｄｆ）は０．３〜０．７であることを特徴とする用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項４】
突起形成用粉末からなるクラウドに芯材を浸漬し、該芯材に該突起形成用粉末を静電力により付着させて突起形成用粉末付着芯材とし、その後、該突起形成用粉末付着芯材を粉末塗料からなるクラウドに浸漬し、該粉末塗料を静電力により付着させ、次いで、該粉体塗料に含まれる樹脂を硬化又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記突起形成用粉末は無機粒子からなり、該無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）は５〜２５０μｍであり、且つ上記無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）に対する上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）の比（Ｄｐ／Ｄｆ）は０．３〜０．７であることを特徴とする用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項５】
上記粉体塗料及び上記突起形成用粉末の単位体積あたりの質量として表される嵩密度が、それぞれ、０．１〜１０ｇ／ｃｍ３である請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項６】
上記粉体塗料を１００質量部とした場合に、上記突起形成用粉末は５〜２５０質量部である請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項７】
芯材に粉体塗料を静電力により付着させて粉体塗料付着芯材とし、その後、該粉体塗料付着芯材に突起形成用粉末を静電力により付着させ、次いで、上記粉体塗料に含まれる樹脂を硬化させ、又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）は５〜２５０μｍであり、上記突起形成用粉末は短繊維からなり、該短繊維の繊度は０．１〜１００デニールであり、該短繊維の長さは５０〜１２００μｍであり、且つ上記粉体塗料を１００質量部とした場合に、上記突起形成用粉末は５〜２５０質量部であることを特徴とする用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項８】
芯材に突起形成用粉末を静電力により付着させて突起形成用粉末付着芯材とし、その後、該突起形成用粉末付着芯材に粉体塗料を静電力により付着させ、次いで、該粉体塗料に含まれる樹脂を硬化させ、又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）は５〜２５０μｍであり、上記突起形成用粉末は短繊維からなり、該短繊維の繊度は０．１〜１００デニールであり、該短繊維の長さは５０〜１２００μｍであり、且つ上記粉体塗料を１００質量部とした場合に、上記突起形成用粉末は５〜２５０質量部であることを特徴とする用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項９】
粉体塗料からなるクラウドに芯材を浸漬し、該芯材に該粉体塗料を静電力により付着させて粉体塗料付着芯材とし、その後、該粉体塗料付着芯材を突起形成用粉末からなるクラウドに浸漬し、該突起形成用粉末を静電力により付着させ、次いで、該粉体塗料に含まれる樹脂を硬化又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）は５〜２５０μｍであり、上記突起形成用粉末は短繊維からなり、該短繊維の繊度は０．１〜１００デニールであり、該短繊維の長さは５０〜１２００μｍであり、且つ上記粉体塗料を１００質量部とした場合に、上記突起形成用粉末は５〜２５０質量部であることを特徴とする用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項１０】
突起形成用粉末からなるクラウドに芯材を浸漬し、該芯材に該突起形成用粉末を静電力により付着させて突起形成用粉末付着芯材とし、その後、該突起形成用粉末付着芯材を粉末塗料からなるクラウドに浸漬し、該粉末塗料を静電力により付着させ、次いで、該粉体塗料に含まれる樹脂を硬化又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）は５〜２５０μｍであり、上記突起形成用粉末は短繊維からなり、該短繊維の繊度は０．１〜１００デニールであり、該短繊維の長さは５０〜１２００μｍであり、且つ上記粉体塗料を１００質量部とした場合に、上記突起形成用粉末は５〜２５０質量部であることを特徴とする用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項１１】
上記粉体塗料及び上記突起形成用粉末の単位体積あたりの質量として表される嵩密度が、それぞれ、０．１〜１０ｇ／ｃｍ３である請求項７乃至１０のうちのいずれか１項に記載の用紙搬送ローラの製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に記載の方法により製造された用紙搬送ローラであって、円筒度が１０μｍ以下であることを特徴とする用紙搬送ローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は用紙搬送ローラの製造方法、及びその方法により製造される用紙搬送ローラに関する。更に詳しくは、芯材の表面に突起形成用粉末を均等に付着させることができる用紙搬送ローラの製造方法、及びその方法により製造され、軸方向において均質であり、径方向の寸法のばらつきが小さい用紙搬送ローラに関する。本発明の用紙搬送ローラは、各種の用紙を効率よく、安定して搬送することができ、プリンタ、ファクシミリ等の用紙搬送において有用である。
【０００２】
【従来の技術】
用紙の搬送に使用される用紙搬送ローラ（以下、「ローラ」ということもある。）として、用紙との接触面に特定の機能を付与することにより、搬送力等を向上させたローラが開発されている。それらのうちでも、金属製の芯材の表面に設けられた樹脂層等によりセラミック粉末などが固定され、表面に微細な多数の突起が形成されたローラは、多くの優れた特性を併せ有している。
【０００３】
例えば、特開平７−５３０８４号公報には、芯材に形成されたゴム等からなる被覆層に変性シリコンを塗布した後、この被覆層の表面にセラミック粒子等の粉末を固定させたローラが開示されている。しかし、このローラでは、過剰に塗布された変性シリコン、或いは過剰に付着したセラミック粒子を除去する工程を必要とし、操作が煩雑であり、工程が多い等の問題がある。
【０００４】
また、特開平１０−１２０２３４号公報には、セラミック粒子が配合された塗料を芯材に直接噴霧した後、乾燥させてなるローラが提案されている。このローラは、塗料に粒子を混合し、スプレーガン等により芯材に吹き付け、製造することができる。しかし、スプレーガンのノズル或いはタンク等においてセラミック粒子が沈殿することがある。一方、塗料を芯材に吹き付けた後、硬化前、又は溶融した後、固化する前に、セラミック粒子を付着させる方法もあるが、硬化前又は固化前の塗膜に多量の粒子を付着させると、塗膜内又は塗膜表面で粒子が流動し、偏在することがある。
【０００５】
尚、特開平７−１７１４８５号公報、特開平７−１７１４８５号公報、特開平７−１７１４８５号公報、及び特開平７−１７１４８５号公報などには、静電気を利用して粉末又は塗料等を被塗物に付着させる方法が開示されているが、いずれも用紙搬送ローラの製造に直接転用することができるものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の問題点を解決するものであり、芯材の軸方向及び径方向に突起形成用粉末を均等に付着させることができる用紙搬送ローラの製造方法、及びこの方法により製造され、軸方向及び径方向において均質であり、使用時、突起形成粉末が脱落することもなく、安定した搬送力等を有する用紙搬送ローラを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１発明の用紙搬送ローラの製造方法は、芯材に粉体塗料を静電力により付着させて粉体塗料付着芯材とし、その後、該粉体塗料付着芯材に突起形成用粉末を静電力により付着させ、次いで、上記粉体塗料に含まれる樹脂を硬化させ、又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記突起形成用粉末は無機粒子からなり、該無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）は５〜２５０μｍであり、且つ上記無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）に対する上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）の比（Ｄｐ／Ｄｆ）は０．３〜０．７であることを特徴とする。
また、第２発明の方法では、芯材に突起形成用粉末を付着させた後、粉体塗料を付着させたことを除いて、第１発明と同様にして用紙搬送ローラを製造することができる。
第７発明の用紙搬送ローラの製造方法は、芯材に粉体塗料を静電力により付着させて粉体塗料付着芯材とし、その後、該粉体塗料付着芯材に突起形成用粉末を静電力により付着させ、次いで、上記粉体塗料に含まれる樹脂を硬化させ、又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）は５〜２５０μｍであり、上記突起形成用粉末は短繊維からなり、該短繊維の繊度は０．１〜１００デニールであり、該短繊維の長さは５０〜１２００μｍであり、且つ上記粉体塗料を１００質量部とした場合に、上記突起形成用粉末は５〜２５０質量部であることを特徴とする。
また、第８発明の方法では、芯材に突起形成用粉末を付着させた後、粉体塗料を付着させたことを除いて、第７発明と同様にして用紙搬送ローラを製造することができる。
【０００８】
更に、第１乃至第２発明の方法による用紙搬送ローラの製造は、第３乃至第４発明のように、電界流動粉体塗装法により行うことができる。即ち、
第３発明の用紙搬送ローラの製造方法は、粉体塗料からなるクラウドに芯材を浸漬し、該芯材に該粉体塗料を静電力により付着させて粉体塗料付着芯材とし、その後、該粉体塗料付着芯材を突起形成用粉末からなるクラウドに浸漬し、該突起形成用粉末を静電力により付着させ、次いで、該粉体塗料に含まれる樹脂を硬化又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記突起形成用粉末は無機粒子からなり、該無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）は５〜２５０μｍであり、且つ上記無機粒子の平均粒径（Ｄｆ）に対する上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）の比（Ｄｐ／Ｄｆ）は０．３〜０．７であることを特徴とする。
また、第４発明の方法では、芯材に突起形成用粉末を付着させた後、粉体塗料を付着させたことを除いて、第３発明と同様にして用紙搬送ローラを製造することができる。
更に、第７乃至第８発明の方法による用紙搬送ローラの製造は、第９乃至第１０発明のように、電界流動粉体塗装法により行うことができる。即ち、
第９発明の用紙搬送ローラの製造方法は、粉体塗料からなるクラウドに芯材を浸漬し、該芯材に該粉体塗料を静電力により付着させて粉体塗料付着芯材とし、その後、該粉体塗料付着芯材を突起形成用粉末からなるクラウドに浸漬し、該突起形成用粉末を静電力により付着させ、次いで、該粉体塗料に含まれる樹脂を硬化又は溶融させた後、固化させて樹脂層を形成させるとともに、該樹脂層により上記突起形成用粉末を固定する用紙搬送ローラの製造方法であって、上記粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）は５〜２５０μｍであり、上記突起形成用粉末は短繊維からなり、該短繊維の繊度は０．１〜１００デニールであり、該短繊維の長さは５０〜１２００μｍであり、且つ上記粉体塗料を１００質量部とした場合に、上記突起形成用粉末は５〜２５０質量部であることを特徴とする。
また、第１０発明の方法では、芯材に突起形成用粉末を付着させた後、粉体塗料を付着させたことを除いて、第９発明と同様にして用紙搬送ローラを製造することができる。
【０００９】
上記「芯材」は、十分な機械的強度を有し、その全表面を粉体塗料及び突起形成用粉末が付着し得る程度に帯電させることができればよく、その材質等、特に限定されない。この芯材の少なくとも表面は導電性であることが好ましく、快削鋼等にめっきを施した芯材、アルミニウム合金及びステンレス鋼等からなる芯材、樹脂製の基体にめっきし、導電性を付与した芯材等を使用することができる。更に、この芯材の表面には、めっきし易いようにプライマ層を設けることもでき、柔軟性を向上させるため、発泡樹脂層等を形成することもできる。また、芯材は中実体であっても、中空体であってもよい。
【００１０】
上記「粉体塗料」としては、静電力により芯材又は既に突起形成用粉末が付着した芯材に付着させることができ、加熱により硬化する、又は加熱により溶融し、降温にともなって再び固化する樹脂を含むものを用いることができる。この硬化、又は固化により上記「樹脂層」が形成され、突起形成用粉末が十分に強固に固定される（以下、この突起形成用粉末が固定された樹脂層を「突起を有する樹脂層」という。）。この粉体塗料の平均粒径は５〜２５０μｍ、特に２０〜５０μｍ、更には３０〜５０μｍであることが好ましい。この平均粒径が５μｍ未満であると、突起形成用粉末を十分に固定することができないことがある。一方、２５０μｍを越えると、樹脂層の表面に十分な高さの突起が形成されず、搬送力が低下することがある。
【００１１】
粉体塗料としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を主成分とする粉体塗料を使用することができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂及びシリコーン樹脂等が挙げられ、特に、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂及びアクリル樹脂等が好ましい。熱可塑性樹脂としては、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂等が挙げられ、特に、飽和ポリエステル樹脂等が好ましい。粉体塗料は、これら熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の１種のみを含むものでもよく、２種以上を含むものでもよい。
【００１２】
また、粉体塗料としては、エポキシ樹脂粉末と、硬化剤であるカルボキシル基含有ポリエステル樹脂粉末とを主成分とするものが好ましく、エポキシ樹脂粉末としては、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂粉末が特に好ましい。この粉体塗料を使用すれば、樹脂層の厚さを容易に均一にすることができ、且つ突起形成用粉末をより強固に固定することができる。
【００１３】
上記「突起形成用粉末」としては、静電力により芯材又は既に粉体塗料が付着した芯材に付着させ得るものを使用することができる。この突起形成用粉末は、搬送される用紙の種類等によって選定することが好ましい。例えば、搬送により突起を摩耗させ易い用紙を搬送する場合は、アルミナ、炭化珪素、酸化鉄、酸化クロム、酸化セリウム、酸化チタン等からなり、硬度が高く、耐摩耗性に優れた突起形成用粉末を使用することが好ましい。突起形成用粉末としては、この他、非晶質シリカ粉末、ムライト、カーバイト等、及びニッケル粉末、鉄粉末等の金属粉末などを使用することもできる。これらの突起形成用粉末は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。
【００１４】
この突起形成用粉末が、第１乃至第４発明のように、無機粉末からなる場合は、その平均粒径は５〜２５０μｍであり、特に１０〜１２０μｍ、更には３０〜５０μｍであることがより好ましい。この平均粒径が５μｍ未満であると、樹脂層の表面に十分に突起を形成することができず、用紙の搬送に必要な摩擦力が得られないことがある。一方、平均粒径が２５０μｍを越えると、樹脂層により突起形成用粉末を十分に固定することができず、使用時、突起形成用粉末が脱落することがある。無機粉末の平均粒径は、搬送する用紙の種類によって選定することが好ましいが、アルミナ等のセラミック粉末では、通常、１５〜８０μｍであることが好ましく、非晶質シリカ粉末、ニッケル粉末等では、３０〜１１０μｍであることが好ましい。
【００１５】
更に、突起形成用粉末の平均粒径（Ｄｆ）に対する粉体塗料の平均粒径（Ｄｐ）の比（Ｄｐ／Ｄｆ）は０．３〜０．７であり、特に０．４〜０．５であることが好ましい。Ｄｐ／Ｄｆがこの範囲にあれば、用紙搬送のための適度な摩擦力を有するローラとすることができる。Ｄｐ／Ｄｆが０．３未満であると、突起形成用粉末が強固に固定されず、脱落することがある。一方、０．７を越える場合は、突起形成用粉末の表面に厚い樹脂膜が形成されて摩擦力が低下し、確実な用紙搬送が損なわれることがあり、好ましくない。
【００１６】
突起形成用粉末が、第７乃至第１０発明のように、短繊維からなる場合は、その繊度は０．１〜１００デニールであり、特に１〜５０デニール、更には１０〜３０デニールであることがより好ましい。また、長さは５０〜１２００μｍであり、特に３００〜９００μｍ、更には４５０〜７５０μｍであることがより好ましい。この短繊維としてはナイロン繊維等を使用することができる。この短繊維の場合も、その寸法に対する粉体塗料の平均粒径を、ローラの搬送力等を勘案し、適宜選定することが好ましい。
【００１７】
突起形成用粉末は、粉体塗料を１００質量部（以下、「部」と略記する。）とした場合に、５〜２５０部とすることが好ましく、特に１０〜２００部、更には５０〜１５０部とすることが好ましい。突起形成用粉末が５部未満であると、ローラの表面に形成される突起数が少なくなり、用紙を搬送するための十分な摩擦力が得られないことがある。一方、２５０部を越えると、粉体塗料により十分に固定し得る上限量を越えることがあり、使用時、突起形成用粉末が脱落することがある。尚、芯材の表面から最も高い突起の先端までは１０〜５００μｍとすることができるが、通常、１５〜１２０μｍとすることが好ましい。
【００１８】
上記「静電力」は、通常、芯材を接地させ、粉体塗料若しくは突起形成用粉末を帯電させ、これらの電位の差により発生させることができる。粉体塗料及び突起形成用粉末は、これらに高電圧を印加することができるスプレーノズル等を通過させて帯電させ、これを接地された芯材、又は既に粉体塗料、或いは突起形成用粉末が付着した芯材、に吹き付けることにより付着させることができる。尚、粉体塗料又は突起形成用粉末の誘電率が高い場合は、これらがスプレーノズル等を通過する際の摩擦のみにより帯電させることができる場合もある。
【００１９】
第３、第４、第９及び第１０発明のように、粉体塗料又は突起形成用粉末からなるクラウドに芯材等を浸漬し、粉体塗料又は突起形成用粉末を付着させる場合は、図１のような電界流動粉体塗装装置１を用いることができる。この装置では、帯電針１４付近を通過させること、又は帯電針に接触させることにより、粉体塗料又は突起形成用粉末を帯電させることができる。この帯電針と同様に、粉体塗料又は突起形成用粉末が通過し得る多孔性の帯電板によって帯電させることもでき、同様に粉体塗料又は突起形成用粉末が、この帯電板の連通孔を通過すること、又は連通孔壁に接触すること等により帯電させることもできる。
【００２０】
電界流動粉体塗装装置の流動槽の容量、形状及び材質等は特に限定されない。また、この流動槽内に形成される上記「クラウド」とは、粉体塗料又は突起形成用粉末が均一に分散し、雲状に浮遊している状態を意味する。このようなクラウドは、流動槽の下方から空気等の気体を吹き込み、上昇する気体により粉体塗料又は突起形成用粉末を均一に浮遊させることにより形成させることができる。粉体塗料又は突起形成用粉末は、上昇する気流により浮上し、浮力と、重力により落下しようとする力とが釣り合う位置で浮遊し、クラウドを形成する。例えば、図１の電界流動粉体塗装装置１では、装置下部の底板１２上に粉体塗料２１又は突起形成用粉末２２を投入し、送風機１５から空気等を吹き込み、第１吹き出し管１４１及び第２吹き出し管１４２から流動槽の頂部に向かって吹き出し、この気流によってクラウドを形成することができる。
【００２１】
この装置は、図１に示すものに限られず、第１吹き出し管１４１及び第２吹き出し管１４２は、粉体塗料又は突起形成用粉末を均一に分散させ、浮遊させることができる限り、どのような位置であってもよい。また、底板１２に代えて粉体塗料又は突起形成用粉末は透過せず、空気等は流通することができる多孔膜等を使用し、この多孔膜等の下面から空気等を流通させることにより粉体塗料又は突起形成用粉末を流動させ、クラウドを形成することもできる。
【００２２】
尚、粉体塗料又は突起形成用粉末の単位体積あたりの質量として表される嵩密度は、０．１〜１０ｇ／ｃｍ3、特に０．３〜３．０ｇ／ｃｍ3、更には０．７〜１．５ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。この嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ3未満であると、突起を有する樹脂層の厚さが不十分になることがある。一方、嵩密度は１０ｇ／ｃｍ3を越えてもよいが、均質なクラウドが形成されないことがある。
【００２３】
第１２発明の用紙搬送ローラは、第１乃至第１１発明の方法により製造され、円筒度が１０μｍ以下であることを特徴とする。
この用紙搬送ローラは、突起を有する樹脂層が軸方向において均質であり、且つ下記の式により算出される円筒度が１０μｍ以下、特に５μｍ以下であって、径方向における寸法のばらつきも小さく、十分な搬送力を有し、各種の用紙の搬送において有用である。
円筒度（μｍ）＝外径の最大値−外径の最小値
【００２４】
上記「用紙搬送ローラ」を、図２に示すように搬送装置の一部として用いることにより用紙５を搬送することができる。即ち、突起を有する樹脂層を備える用紙搬送ローラ３と、突起を有する樹脂層を備えない駆動ローラ４とで、用紙５を挟持し、各ローラを回転させることにより用紙が搬送される。用紙搬送ローラ３は、芯材３１の表面に、粉体塗料を硬化又は溶融、固化させることにより形成された樹脂層３２により固定された突起形成用粉末からなる突起部３３を有し、この突起部により、用紙が効率よく、且つ安定して搬送される。尚、この用紙には、普通紙、再生紙、樹脂含浸紙、熱転写紙、コート紙、光沢紙、及び紙幣等の紙類ばかりでなく、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、光沢フィルム、ラミネート用フィルム等の紙製ではないシート或いはフィルムも含まれるものとする。
【００２５】
【作用】
本発明によれば、芯材の周面に粉体塗料及び突起形成用粉末を静電力により付着させることにより、突起を有する樹脂層の厚さを精度よく均一にすることができる。そのため、ローラの芯出し精度が向上し、搬送時の用紙の斜行を防止することができる。また、電界流動粉体塗装法では、付着しなかった粉体塗料又は突起形成用粉末を回収し、再使用することができる。更に、従来の方法では製造することが難しかった樹脂層に短繊維を均一に立設させた用紙搬送ローラを製造することもできる。また、特に、粉体塗料或いは突起形成用粉末の種類が異なる場合も、同一の装置及び方法により製造することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
実施例１（図１の電界流動粉体塗装装置を用いて用紙搬送ローラを製造した例）
［１］使用した電界流動粉体塗装装置の概要
この電界流動粉体塗装装置１では、粉体塗料２１又は突起形成用粉末２２を底板１２上に投入する。この底板は粉末揺動モータ１３により揺動させることができ、投入された粉体塗料又は突起形成用粉末を底板上に均等に分散させることができる。また、送風機１５から空気を供給し、第１吹き出し管１４１、第２吹き出し管１４２及び芯材への吹き付け管１４３から吹き出させることができる。
【００２７】
第１吹き出し管及び第２吹き出し管から吹き出される空気は、流動槽１１の頂部に向かって上昇し、粉体塗料又は突起形成用粉末からなるクラウドが形成される。そして、粉体塗料又は突起形成用粉末は、帯電針１４の周縁を通過及び／又は帯電針に接触する際に帯電し、吹き付け管１４３から吹き出される空気により芯材３１に吹き付けられ、静電力により付着される。芯材は、回転用モータ１６により回転させることができ、芯材の周面に粉体塗料又は突起形成用粉末を均一に吹き付けることができる。また、供給された空気は粉体塗料又は突起形成用粉末とともに流動槽の上部から集粉機１７により吸引され、粉体塗料又は突起形成用粉末は流動槽の外側下部から再投入され、利用される。
【００２８】
［２］用紙搬送ローラの製造
（１）粉体塗料の付着
快削鋼（ＳＵＭ２３Ｌ）を直径１２ｍｍ、長さ３３０ｍｍに切削加工した後、約４μｍ厚さの無電解ニッケルめっきを施した芯材を用い、この芯材を、吹き付け管からの距離が１５ｃｍとなる位置に配設した。その後、底板上にポリエステル／エポキシ系粉体塗料（大日本塗料株式会社製、商品名「Ｖ−ＰＥＴ１３４０ＱＤＬＢ」、平均粒径；２５μｍ、嵩密度；０．５ｇ／ｃｍ3）を投入し、底板を揺動させて粉体塗料を均等に分散させた。次いで、帯電針に−２０ｋＶの電圧を印加し、第１吹き出し管からは０．０１ＭＰａ、第２吹き出し管からは０．０２ＭＰａの圧力で空気を吹き出し、粉体塗料からなるクラウドを形成した。芯材は回転用モータにより２０ｒｐｍの速度で回転させ、吹き付け管から０．１ＭＰａの圧力で空気を吹き出し、１５秒間、粉体塗料を芯材に静電力により付着させた。非接触式レーザスキャンマイクロメータ（株式会社ミツトヨ製、形式「ＬＳＭ−３１００」）により測定した被覆厚は１５〜２０μｍであった。
【００２９】
（２）突起形成用粉末の付着
（１）の操作の後、流動槽内を清掃し、粉体塗料を十分に除き、粉体塗料が付着された芯材を（１）と同位置に配設した。次いで、突起形成用粉末としてアルミナ（昭和電工株式会社製、商品名「モランダムＡ」、平均粒径；４０μｍ、嵩密度；１．９５ｇ／ｃｍ3）を底板上に投入し、底板を揺動させて突起形成用粉末を均等に分散させた。その後、帯電針に−２５ｋＶの電圧を印加し、第１吹き出し管からは０．０１２５ＭＰａ、第２吹き出し管からは０．０３ＭＰａの圧力で空気を吹き出し、突起形成用粉末からなるクラウドを形成した。芯材は回転用モータにより２０ｒｐｍの速度で回転させ、吹き付け管から０．０４ＭＰａの圧力で空気を吹き出し、１５秒間、突起形成用粉末を既に粉体塗料が付着している芯材に静電力により付着させた。前記の非接触式レーザスキャンマイクロメータにより測定した粉体塗料を含む合計被覆厚は３０〜３３μｍであった。
【００３０】
（３）焼き付け処理
流動槽から粉体塗料及び突起形成用粉末が付着された芯材を取り出し、重量を測定したところ粉体塗料及び突起形成用粉末は合計で０．６ｇ付着していた。これを１８０℃に調温された熱風型乾燥炉に入れ、２０分間加熱して焼き付けた。冷却後、前記の非接触式レーザスキャンマイクロメータにより測定した突起を有する樹脂層の厚さは３１〜３３μｍ、前記の式により算出される円筒度は０．８〜４μｍであった。また、インクジェットプリンタ用光沢フィルムに対する静摩擦係数を、図３に模式的に示す装置を用いて測定した摩擦力から下記の手順で算出したところ、０．６５〜０．８であった。
【００３１】
水平に固定された用紙搬送ローラ３の表面に、幅４０ｍｍのインクジェットプリンタ用光沢フィルム６を、ローラとフィルムとが直交するように、且つローラの周面の長さ方向の１／４の長さに渡って接するように配置し、フィルムの先端に錘８により２０ｇの荷重（ｗ）を加え、５００ｍｍ／分の引張速度でフィルムを移動させた場合にロードセル７に加わる摩擦力（ｆ；ｇｆ）をチャート上で読み取り、下記式（１）により算出した。
尚、コロ８の両端はロールベアリングにより固定されており、コロの転がり摩擦抵抗は０とみなす。
静摩擦係数＝（２／π）×ｌｎ（ｆ／ｗ）
【００３２】
このようにして製造された円筒度が小さく、且つ適度な静摩擦係数を有する用紙搬送ローラを用いた場合、用紙が斜行することがなく、また、十分な搬送力により用紙が確実に搬送されることが推察される。
【００３３】
実施例２
粉体塗料としてエポキシ系粉体塗料（大日本塗料株式会社製、商品名「Ｖ−ＰＥＴ＃１３４０ＱＤＬＢ」、平均粒径；２５μｍ）を使用し、突起形成用粉末としてアルミナ（株式会社フジミインコーポレーテッド製、商品名「Ａ」、平均粒径；４０μｍ）を用いた他は、実施例１と同様にして用紙搬送ローラを製造した。実施例１と同様にして突起を有する樹脂層の厚さを測定したところ３０〜３３μｍであった。また、実施例１と同様にして算出した円筒度は０．７〜３μｍであった。更に、実施例１と同様にして測定したインクジェットプリンタ用光沢フィルムに対する静摩擦係数は同程度であった。
【００３４】
実施例３
粉体塗料としてエポキシ系粉体塗料（日本ペイント株式会社製、商品名「ビリューシア」、平均粒径；２０μｍ）を使用し、突起形成用粉末としてアルミナ（昭和電工株式会社製、商品名「モランダムＡ」、平均粒径；４０μｍ）を用いた他は、実施例１と同様にして用紙搬送ローラを製造した。実施例１と同様にして突起を有する樹脂層の厚さを測定したところ２９〜３２μｍであった。また、実施例１と同様にして算出した円筒度は０．８〜４μｍであった。更に、実施例１と同様にして測定したインクジェットプリンタ用光沢フィルムに対する静摩擦係数は同程度であった。
以上の結果から、実施例２及び３によれば、実施例１の場合と同等の搬送力等を有する用紙搬送ローラが得られていることが推察される。
【００３５】
比較例１
粉体塗料と突起形成用粉末とを予め混合し、この混合粉末を用いた他は実施例１の粉体塗料の付着の工程と同様にして連続的に複数本の用紙搬送ローラを製造した。その結果、
▲１▼粉体塗料と突起形成用粉末との比重及び帯電特性に差があるため、クラウドの下部と上部とで各々の相対的な浮遊量が異なり、ローラの一端、中央、他端で突起を有する樹脂層の厚さ及び円筒度に大きな相違があり、突起を有する樹脂層の厚さは３１〜５０μｍ、円筒度は０．７〜６７．５μｍとばらつきが大きかった。
【００３６】
▲２▼粉体塗料と突起形成用粉末との平均粒径、嵩密度等の相違により、集粉機に回収され、再利用される粉体塗料と突起形成用粉末との量比が変化し、経時とともに突起を有する樹脂層に含まれる粉体塗料と突起形成用粉末との量比も変化し、一定の品質のローラが得られ難い。
▲３▼突起形成用粉末の粒子表面が粉体塗料により覆われ易く、インクジェットプリンタ用光沢フィルムに対する静摩擦係数が低下し、十分な搬送力を有するローラとすることができない、など種々の問題があることが分かった。
【００３７】
尚、本発明においては、上記の具体的な実施例に記載されたものに限られず、目的、用途等に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、粉体塗料又は突起形成用粉末を付着させる際に帯電針に印加される電圧は−５〜−４５ｋＶの範囲で調整することができる。また、粉体塗料又は突起形成用粉末を付着させる際の第１吹き出し管からの空気の吹き出し圧は０．００５〜０．１ＭＰａ、第２吹き出し管からの空気の吹き出し圧は０．０１〜０．３ＭＰａ、芯材への吹き付け管からの空気の吹き出し圧は０．０１〜０．３ＭＰａの範囲で調整することができる。更に、１基の装置を清掃して用いるのではなく、粉体塗料と突起形成用粉末、それぞれ専用の装置を使用し、連続的に製造することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
第１乃至第１１発明によれば、突起形成用粉末を均一に分散、付着させることができ、突起を有する樹脂層の厚さを高い精度で制御することができる。また、突起形成用粉末の種類及び大きさ等を適宜選択することにより、それぞれ各種の用紙に最適な用紙搬送ローラとすることができる。更に、第１２発明によれば、軸方向において均一な搬送力を有し、用紙が斜行することがなく、安定して用紙を搬送することができる用紙搬送ローラとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例において用いた用紙搬送ローラを製造する電界流動粉体塗装装置を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の用紙搬送ローラを用いた用紙の搬送を模式的に示す断面図である。
【図３】静摩擦係数を算出するための摩擦力の測定に用いた装置の概略を示す模式図である。
【符号の説明】
１；電界流動粉体塗装装置、１１；流動槽、１２；底板、１３；粉末揺動モータ、１４１；第１吹き出し管、１４２；第２吹き出し管、１４３；芯材への吹き付け管、１４；帯電針、１５；送風機、１６；回転用モータ、１７；集粉機、２１；粉体塗料、２２；突起形成用粉末、３；用紙搬送ローラ、３１；芯材、３２；突起を有する樹脂層、３３；突起部、４；駆動ローラ、５；用紙、６；インクジェットプリンタ用光沢フィルム、７；ロードセル、８；錘、９；コロ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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