シート重送防止ゴムローラ
【課題】従来のゴムローラよりも大きなニップ幅を確保することができ、さらには耐久性が高く、製作コスト上有利なシート供給装置用のシート重送防止ゴムローラを提供する。
【解決手段】シート面と接触してシートの重送を防止するシート重送防止ゴムローラ１１は、単層の発泡ウレタンゴムで形成され、内周面１２ｎに切り欠き１４が形成された円筒体１２と、円筒体１２の内周面に固定される軸部材１３とを備える。
【解決手段】シート面と接触してシートの重送を防止するシート重送防止ゴムローラ１１は、単層の発泡ウレタンゴムで形成され、内周面１２ｎに切り欠き１４が形成された円筒体１２と、円筒体１２の内周面に固定される軸部材１３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１枚ずつシートを搬送するシート供給装置に用いられるシート重送防止ゴムローラに関し、特に、シートが重なって搬送されることを防止する重送防止に使用されるシート重送防止ゴムローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、自動預金支払機（ＡＴＭ）等における紙送り機構に使用される紙送りローラとしては従来、例えば、特開２００５−３５７３２号公報（特許文献１）に記載のごときゴムローラが知られている。特許文献１に記載のゴムローラは、ゴムローラの中空部に軸芯を装着したものであって、ゴムローラの内周面を梨地面あるいはローレット面とし、かかる内周面の表面粗さＲｍａｘを０．０５〜２．０ｍｍとするとともに内周面の表面粗さを外周面の表面粗さ以上とし、かつ、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠するショアＡ硬度を２０以上６０以下としたものである。この紙送りローラは回転しながら紙またはフィルムと接触して、これらを回転方向へ搬送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上述した各種プリンター等には、印刷のための紙やフィルム等のシートが多数枚積み重なったシート束が装填されており、このシート束の上から１枚ずつシートを引き出して印刷機構へ搬送するシート供給装置を具備することが常套である。かかるシート供給装置にあっては、上記従来のようなゴムローラが回転しながらシートの表面と接触してこのシートを搬送方向へ引き出している。具体的には、図１０に示すように、１枚ずつシートを引き出す紙送りローラ９１と、この紙送りローラ９１との間にシートを挟むゴムローラＲとを備える。そしてゴムローラＲは紙送りローラ９１との間に１枚のシートを挟み、これら紙送りローラ９１およびゴムローラＲが協働して回転することにより１枚のシートを矢印の向きに搬送する。
【０００５】
この場合、一番上の現在引き出されているシート１０１の裏面に次に引き出し予定のシート１０２が付着して重送されないように、トルクリミッタやワンウエイクラッチが連結され、シート１０２の搬送を阻止するとともに、シート１０１のみを矢印の向きに搬送する。
【０００６】
一方で近年、シートの印刷および搬送の高速化の要求が高まっている。しかしながら、上記従来のようなゴムローラでは、重送が生じ易いという問題があった。つまりシートの重送を防止するためには、ニップ幅Ｎが大きく、シート１０２とゴムローラＲとの摩擦係数μ１がシート１０１とシート１０２との摩擦係数をμ２より大きいことが必要であるが、ゴムローラのゴムを柔らかくしてニップ幅Ｎを大きくすれば、シートとの摩擦によってゴムが摩耗して耐久性が悪化してしまう。また、異なる種類のゴム層を張り合わせて複数層のゴムローラを製作することも考えられるが、コスト高を招来してしまう。
【０００７】
本発明は、上述の実情に鑑み、重送を確実に防止することができ、さらには耐久性が高く、製作コスト上有利なシート供給装置用のシート重送防止ゴム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】
【０００８】
この目的のため本発明によるシート重送防止ゴムローラは、シート面と接触してシートの重送を防止するシート重送防止ゴムローラであって、単層の発泡ウレタンゴムで形成され、内周面に切り欠きが形成された円筒体と、円筒体の内周面に固定される軸部材とを備える。
【０００９】
かかる本発明によれば、単層の発泡ウレタンゴムで形成された円筒体の内周面に切り欠きが形成されることから、円筒体の内周部分の弾性変形を生じ易くしてシートから円筒体の外周に作用する径方向力が小さな力であっても円筒体の弾性変形を大きくすることが可能になる。したがって、ニップ幅を従来のゴムローラよりも大きくすることができ、付着したシートを確実に押さえ込んで重送を防止することができる。
【００１０】
また、単層のゴムで形成された円筒体を有することから、製作が容易であり、複数層で構成されるゴムローラと比較して製作コスト上有利である。
【００１１】
しかも、円筒体が発泡ウレタンゴムで形成されていることから円筒体の弾力性およびシートに対する摩擦係数を向上させることが可能になり、シートを確りと押さえることができる。この結果、シートの重送を確実に防止することができる。
【００１２】
ここで好ましくは、切り欠きの深さが円筒体の外周面から内周面までの径方向厚みの１５〜５０％であり、円筒体のアスカーＣ硬度が６０〜７５であるとよい。
【００１３】
本発明は一実施形態に限定されるものではなく、切り欠きの形状は限定されない。また、切り欠きが連続して形成されてもよく、規則的な模様を描くように所定間隔で複数個所形成されてもよい。好ましい実施形態として、切り欠きは、円筒体の軸線方向に沿って延び周方向所定間隔で配置される複数の溝である。これにより、ニップ幅を大きくすることが可能になり、重送を確実に防止することができる。
【００１４】
より好ましい実施形態として溝の断面形状が外径に向かうほど溝幅が小さくなる形状である。あるいは、溝の断面形状が溝幅一定の長方形である。これにより、ニップ幅をより大きくすることが可能になる。また円筒体の製作時に円筒体を脱型し易い。この結果、本発明にかかるシート重送防止ゴムローラの製作が容易になる。
【００１５】
本発明によれば、大きなニップ幅を確保することと円筒体の径方向厚みを小さくすることの両立が可能になり、スペース制約上有利である。そこで本発明の好ましい実施形態として、軸部材は、円筒体の内周に固定された円筒状の回転体と、回転体を回転可能に支持する中心軸とを有し、回転体と中心軸との間で所定のトルク範囲内で回転を伝達するトルクリミッタを含んでもよい。
【００１６】
従来のゴムローラでは、ニップ幅Ｎを大きくするにはゴム部分の外周面から内周面までの径方向厚みを大きくするしかなく、ゴム部分が大型化していた。また従来のレイアウト構成は図１１に示すように中心軸上の一方と他方にトルクリミッタＴＬあるいはワンウエイクラッチとゴムローラＲとを直列に配置し、ゴムローラＲの端部をトルクリミッタＴＬあるいはワンウエイクラッチに連結固定していた。
【００１７】
これに対し本発明の実施形態によれば円筒体の内部にトルクリミッタを設けることから、従来のレイアウトよりも優位なレイアウトを提供することが可能になる。したがって、シート供給装置の軸線方向寸法を小型化することが可能になる。あるいは本発明の実施形態として、軸部材はワンウエイクラッチでもよい。ワンウエイクラッチとして例えば、外周に円筒体を備え、中心軸に支持されて一方向のみ回転可能なワンウエイクラッチがある。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明のシート重送防止ゴムローラは、円筒体の内周面に切り欠きが形成されることから、ニップ幅を上記従来のゴムローラよりも大きくすることができ、シートを確りと押さえて重送を確実に防止することができる。また円筒体が発泡ウレタンゴムで形成されることから、弾力性に富み、シートに対する摩擦係数を大きくしてシートを確実に押さえることができる。また、円筒体が単層のゴムで形成されることから製作コスト上有利である。
【００１９】
したがって本発明によれば、印刷および搬送の高速化の要求を満足しつつ重送を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１実施例になるシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図である。
【図２】同実施例のシート重送防止ゴムローラを備えたシート供給装置が、１枚ずつシートを引き出す様子を模式的に示す説明図であって、（Ａ）は紙送りローラ９１とシート重送防止ローラ１１との間に複数のシートが送り込まれている状態を示す図であり、（Ｂ）は１枚のシートのみが送り込まれている状態を示す図である。
【図３】実施例２のシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図であ
【図４】ニップ幅の確認試験の様子を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】ニップ幅の確認試験結果を示す図表である。
【図６】ニップ幅の確認試験結果をプロットしたグラフである。
【図７】摩擦係数の計測方法を模式的に示す正面図である。
【図８】本発明の変形例を示す正面図である。
【図９】本発明の他の実施例になるシート重送防止ゴムローラを模式的に示す説明図である。
【図１０】従来のゴムローラを備えたシート供給装置が、１枚ずつシートを引き出す様子を模式的に示す説明図である。
【図１１】従来のトルクリミッタ付ゴムローラを模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１はこの発明の１実施例になるシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図である。また図２（Ａ）（Ｂ）は同実施例のシート重送防止ゴムローラを備えたシート供給装置が、１枚ずつシートを引き出す様子を模式的に示す説明図であって、（Ａ）は紙送りローラ９１とシート重送防止ローラ１１との間に複数のシートが送り込まれている状態を示す図であり、（Ｂ）は１枚のシートのみが送り込まれている状態を示す図である。
【００２２】
シート重送防止ゴムローラ１１は円筒体１２および軸部材１３を備える。円筒体１２は円筒形状であって、内周面１２ｎおよび外周面１２ｇ間を単層のゴムで形成される。ゴムの種類は多孔質の発泡ウレタンゴムである。
【００２３】
またシートとの摩擦係数をなるべく大きくしつつ、耐摩耗性も確保することができるよう、外周面１２ｇのアスカーＣ硬度を６０〜７５とし、より好ましくは６７〜７３とする。円筒体１２の外周面１２ｇは、紙送りローラ９１とともに所定のニップ圧で図２（Ａ）に示すようにシート束１１１から搬送されるシート１０２を押さえる。アスカーＣ硬度を６０〜７５とすることによって、シートの搬送に対して円筒体１２の摩耗を少なくすることが可能になる。
【００２４】
円筒体１２の内周面１２ｎには切り欠き１４が形成される。切り欠き１４は円筒体１２の軸線方向に沿って延び周方向所定間隔で配置される複数の溝である。切り欠き１４の深さ（径方向寸法）を、円筒体１２の径方向厚みの１５％〜５０％とする。ここで切り欠き１４の深さを５０％よりも大きくすれば、円筒体１２の腰がなくなるため避けるべきである。また切り欠き１４の深さを１５％よりも小さくすれば、ニップ幅を確保できないため避けるべきである。
【００２５】
切り欠き１４が溝である場合の断面形状は長方形（正方形を含む）、内径側が長辺で外径側の溝底が短辺の台形（等脚台形を含む）、内径側が短辺で外径側の溝底が長辺の台形（等脚台形を含む）、あるいは半円形（楕円を含む）であってよい。また図示はしないが、ドット状の切り欠きを周方向および軸線方向に所定間隔で配置してもよい。あるいは、ドット状の突起を周方向および軸線方向に所定間隔で配置することにより、これら突起同士間に切り欠きを連続させて形成してもよい。
【００２６】
内周面１２ｎには切り欠き１４を残して軸部材１３の外周面１３ｇが貼着される。軸部材１３は円筒体１２の両端から突出するように円筒体１２を貫通する。また軸部材１３は円筒形状の形状であり、金属製または硬質プラスチィック製である。
【００２７】
シート重送防止ゴムローラ１１は、図２に示すように多数のシート１０１，１０２・・・・が積み重なったシート束１１１の上から１枚ずつシートを引き出すシート供給装置８１に用いられる。シート１０１，１０２，１０３・・・は紙であってもよいし、紙以外のフィルムであってもよい。
【００２８】
図２（Ａ）を参照して、紙送りローラ９１とシート１０１との摩擦係数をμ０とし、シート重送防止ゴムローラ１１とシート１０２との摩擦係数をμ１とし、シート１０１とシート１０２との摩擦係数をμ２としたとき、摩擦係数μ０、μ１、および、μ２の関係は、μ０＞μ１＞μ２となるように設定されている。
【００２９】
シート供給装置８１はシート束１１１に隣接配置され、シート束１１１の最も上にあるシート１０１を矢印の向きに引き出す紙送りローラ９１と、シート１０１を介して紙送りローラ９１と平行に配置されるシート重送防止ゴムローラ１１とを有する。
【００３０】
軸部材の一方に図示しないワンウエイクラッチが直列に配置されている。シート供給装置８１は図示しない重送検出センサをさらに有し、重送検出センサによってワンウエイクラッチの動作を制御している。図２（Ｂ）に示すように、紙送りローラ９１とシート重送防止ローラ１１との間にシート１０１のみが送り込まれているとき、シート重送防止ゴムローラ１１は紙送りローラ９１と連れ回り、これらローラ１１，９１が共に回転して、シート１０１は引き出される。
【００３１】
紙送りローラ９１の外周面は円筒体１２ほど容易に弾性変形しない。これに対しシート重送防止ゴムローラ１１は切り欠き１４によって外周面１２ｇが容易に弾性変形する。これにより円筒体１２は、紙送りローラ９１からニップ圧を受けて、外周面１２ｇがシート１０１，１０２に沿った平坦面に弾性変形し、ニップ幅Ｎを大きく取ることができる。
【００３２】
図２（Ａ）に示すように、引き出し中のシート１０１の裏面に別のシート１０２が付着していることを重送検出センサが検出すると、ワンウエイクラッチの動作でシート重送防止ゴムローラ１１の回転が停止する。それにより、別のシート１０２は把持され、シート１０１のみがシート１０２の上を摺動しながら引き出される。
【００３３】
シート１０１が完全に引き出されて紙送りローラ９１よりも矢印の方向に搬送されると、続いてシート１０２を矢印の方向に同様に引き出す。このようにして順次、上からシートを搬送する。
【００３４】
本実施例のシート重送防止ゴムローラにつき、ニップ幅の確認試験を行った。
【００３５】
この確認試験では、図４に示すように透明なガラス板Ｇと、試験体Ｔになる実施例１、実施例２、比較例１、および比較例２のシート重送防止ゴムローラを準備する。そして、試験体Ｔにニップ圧を発生させる押し付け力Ｆを与えて試験体Ｔの外周をガラス板Ｇの表面に押し付け、押し付け力Ｆを１５０ｇｆ、２５０ｇｆ、３５０ｇｆと変化させながら、試験体Ｔのニップ幅Ｎをガラス板Ｇの裏面から計測した。
【００３６】
実施例１のゴムローラは図１に示す通りであり、切り欠き１４の断面形状が長方形である。図３は実施例２のシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図であり、実施例２の切り欠き１４の断面形状は、外径に向かうほど溝幅が小さくなる台形である。本発明になる実施例１および実施例２が円筒体の切り欠きを内周面に有するのに対し、従来からある比較例１および比較例２は切り欠きを内周面に有しない。
【００３７】
また、これら試験体Ｔの円筒体の径方向厚みは、比較例１、実施例１、および実施例２が３ｍｍであり、比較例２が５ｍｍである。また、これら試験体Ｔの円筒体の内径はいずれも、１３．８ｍｍである。なお、この内径は切り欠きの溝深さを含まない。実施例１の切り欠き溝の断面形状は正方形であり、内径側の溝幅および外径側の溝底部の幅が１．０ｍｍであり、径方向の溝深さが１．０ｍｍである。また、実施例２の切り欠き溝の断面形状は、内径側の溝幅が１．５ｍｍであり、径方向の溝深さが１．０ｍｍであり、外径側の溝底部の幅が０．８ｍｍである。したがって実施例１および実施例２の切り欠きの溝深さは円筒体の外周面から内周面までの径方向厚みの３３％である。また、実施例１および実施例２の切り欠き溝の数を、２０個とする。
【００３８】
図５は試験結果を示す図である。また図６はこの試験結果をプロットしたグラフである。
【００３９】
比較例１と実施例１とを比較する。比較例１では、押し付け力Ｆが１５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが２ｍｍ、２５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが３ｍｍ、３５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが３．５ｍｍであった。これに対し実施例１では、押し付け力Ｆが１５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが２．５ｍｍ、２５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが５ｍｍ、３５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが７ｍｍであった。この結果、本発明になる実施例１によれば大きなニップ幅が得られることがわかった。
【００４０】
比較例１と実施例２とを比較する。実施例２では、押し付け力Ｆが１５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが２．５ｍｍ、２５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが５ｍｍ、３５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが６．５ｍｍであった。この結果、本発明になる実施例２によっても大きなニップ幅が得られることがわかった。
【００４１】
実施例１と実施例２とを比較する。この結果、切り欠き溝の断面形状が長方形の場合のニップ幅は、台形の場合よりも大きいことがわかった。
【００４２】
比較例２と実施例１とを比較する。比較例２では、押し付け力Ｆが１５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが２．５ｍｍ、２５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが４．５ｍｍ、３５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが６ｍｍであった。この結果、本発明になる実施例１および実施例２によれば円筒体の径方向厚みを小さくすることと同等の効果が得られることがわかった。
【００４３】
この確認試験の結果から、切り欠きを有しない比較例１および比較例２のニップ幅Ｎよりも、切り欠きを有する実施例１および実施例２のニップ幅Ｎが大きいことがわかった。また、実施例２（台形）のシート重送防止ゴムローラのニップ幅Ｎより、実施例１（長方形）のシート重送防止ゴムローラのニップ幅Ｎがさらに大きいこと、つまり切り欠きの断面形状を長方形にすることによって大きなニップ幅Ｎを確保できることがわかった。
【００４４】
また比較例２、実施例１、および実施例２のように、径方向厚みを５ｍｍから３ｍｍに小さくしても、大きなニップ幅Ｎを確保できることがわかった。また、円筒体の径方向厚み３ｍｍに対し切り欠きの深さを１ｍｍとすること、つまり切り欠きの深さ比率を３３％とすることにより、大きなニップ幅Ｎを確保することができることがわかった。したがって、１５％〜５０％の範囲に属する切り欠きの深さ比率の好ましい数値範囲は、３０％〜３６％である。
【００４５】
次に実施例１および比較例１のシート重送防止ゴムローラにつき、通紙試験を行った。
【００４６】
この通紙試験では、所定枚数の白紙および黒ベタ紙を搬送（以下、通紙という）する毎に、試験体のアスカーＣ硬度、外径、外周面の摩擦係数、紙鳴き、および重送回数を確認した。これを通紙速度１５０ｍｍ／ｓおよび３００ｍｍ／ｓについて試験し、耐久性能を評価した。
【００４７】
この通紙試験では、複写機（富士ゼロックス株式会社製：機種名Apeos Port 450 I （登録商標））と、シートになる日本工業規格Ａ４型コピー用紙（富士ゼロックス株式会社製：商品名グリーン７０）の白紙および黒ベタ紙を複数枚と、新品の試験体２本を用意した。試験体は、切り欠きを有する図１に示す実施例１と、この実施例１と同じ寸法形状であって切り欠きがない比較例１である。なお、白紙とは未使用の紙をいい、黒ベタ紙とは複写機を用いて白紙の表面全体に真黒な印刷を施したものをいう。
【００４８】
この通紙試験の手順は、アスカーＣ硬度、試験体の外径、および摩擦係数を計測した新品の試験体（シート重送防止ゴムローラ）を、上記の複写機に取り付け、通紙速度１５０ｍｍ／ｓで白紙を５０枚通紙し、この時の試験体の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。つづいて黒ベタ紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。次に通紙速度を３００ｍｍ／ｓに変更して白紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。つづいて黒ベタ紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。これにより、初回サイクルの計測が終了した。
【００４９】
次のサイクルとして、通紙速度１５０ｍｍ／ｓで白紙を５０００枚通紙し、試験体のアスカーＣ硬度、試験体の外径、および摩擦係数を計測した。そして、上述したように通紙速度１５０ｍｍ／ｓで白紙５０枚を通紙してこの時の紙鳴きの有無および重送回数を計測し、つづいて黒ベタ紙を５０枚通紙してこの時の紙鳴きの有無および重送回数を計測し、次に通紙速度を３００ｍｍ／ｓに変更して白紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。つづいて黒ベタ紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。これにより、５０００枚通紙後の計測が終了した。
【００５０】
次のサイクルとして、新品時から数えて１００００枚通紙し（つまり上記５０００枚通紙後の計測から数えてさらに５０００枚を通紙し）、試験体のアスカーＣ硬度、試験体の外径、および摩擦係数を計測した。そして、上述したように通紙速度１５０ｍｍ／ｓで白紙５０枚および黒ベタ紙５０枚を通紙し、通紙速度３００ｍｍ／ｓで白紙５０枚および黒ベタ紙５０枚を通紙し、それぞれの時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。これにより、このサイクルの計測が終了した。これにより、１００００枚通紙後の計測が終了した。
【００５１】
以下同様に、新品時から数えて５００００枚通紙後の計測と、新品時から数えて１０００００枚通紙後の計測と、新品時から数えて３０００００枚通紙後の計測とを行った。なお、比較例１については、１０００００枚通紙後まで計測した。
【００５２】
ここで摩擦係数の計測方法につき付言すると、図７に示すように、試験体Ｔをフッ素樹脂プレートＰに力Ｆ（Ｆ＝２５０ｇｆ）で押し付け、これら試験体ＴとプレートＰとの間に上述の白紙Ｙを挟み込む。白紙Ｙの先端はロードセルＬと接続する。そして温度２３℃、相対湿度５５％の条件下で試験体Ｔを矢印の向きに駆動し、試験体Ｔを周速度８４８ｍｍ／ｓで回転させる。このとき、白紙Ｙを引き込む矢印の向きの力ＦrをロードセルＬで測定する。摩擦係数μは以下の式で表される。
【００５３】
μ＝Ｆｒ／Ｆ ・・・・・（１）
表１は実施例１（切り欠きあり）の計測結果を示す図表であり、表２は比較例１（切り欠きなし）の計測結果を示す図表である。これらの図表において、○は紙鳴きが生じなかったことを表し、×は紙鳴きが生じたことを表す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
実施例１のシート重送防止ゴムローラによれば表１に示すように、アスカーＣ硬度は新品時で６７〜７３であり、３０００００枚通紙後で７１〜７４であった。また外径は新品時で１９．９４８ｍｍであり、３０００００枚通紙後で１９．９２２ｍｍであった。また摩擦係数は新品時で０．９９６であり、３０００００枚通紙後で１．０６３であった。
【００５７】
紙鳴きおよび重送回数は、白紙および黒ベタ紙のいずれの場合にも、新品時から３０００００枚通紙後まで一切生じなかった。
【００５８】
したがって、実施例１のシート重送防止ゴムローラによれば、３０００００枚通紙後であっても品質の変化がなく、紙鳴きおよび重送回数を確実に防止することができる。
【００５９】
次に比較例１のシート重送防止ゴムローラによれば表２に示すように、アスカーＣ硬度は新品時で７９であり、１０００００枚通紙後で８１であった。また外径は新品時で１９．９８０ｍｍであり、１０００００枚通紙後で１９．９７２ｍｍであった。また摩擦係数は新品時で０．８６７であり、１０００００枚通紙後で０．８４６であった。
【００６０】
紙鳴きは、白紙および黒ベタ紙のいずれの場合にも、新品時から１０００００枚通紙後まで一切生じなかった。
【００６１】
ただし重送回数は、白紙および黒ベタ紙のいずれの場合にも、５００００枚通紙以降に生じるようになり、特に、通紙速度３００ｍｍ／ｓでは、５００００枚通紙以降で重送が頻発するようになった。
【００６２】
アスカーＣ硬度６７〜７３（新品時）およびアスカーＣ硬度７１〜７４（３０００００枚通紙時）の実施例１と、アスカーＣ硬度７９（新品時）およびアスカーＣ硬度８１（３０００００枚通紙時）の比較例１とを比較する。この通紙試験の結果から、実施例１のシート重送防止ゴムローラは、５００００枚通紙以降で比較例１との優位性が明らかになり、顕著な重送防止性能を発揮することがわかった。したがって、シート重送防止ゴムローラの好ましいアスカーＣ硬度は６０〜７５であり、より好ましいアスカーＣ硬度は６７〜７３であることがわかった。
【００６３】
次に本発明の変形例を説明する。図８は変形例になるシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図である。この変形例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明すると、切り欠き１４の断面形状が外径に向かうほど溝幅が小さくなる形状である。また隣り合う切り欠き１４，１４間の内周面が内径方向に突出した突条１５となる。周方向所定間隔で配設された突条１５は、軸線方向に向かって延び、断面が半円形状である。
【００６４】
別の変形例になるシート重送防止ゴムローラ１１も、円筒体１２の径方向厚みを従来よりも小さくしつつ、ニップ幅を従来よりも大きく確保することができる。また円筒体１２の製作時において容易に脱型することができる。
【００６５】
図９は本発明の他の実施例によるシート重送防止ゴムローラを模式的に示す説明図である。この実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。異なる構成について以下に説明すると、軸部材１３が円筒体１２の内周に固定された回転体１３ｂと、回転体１３ｂを回転可能に支持する中心軸１３ａとを有する。回転体１３ｂを貫通する中心軸１３ａの外周と、回転体１３ｂの内周との間には、図示しない永久磁石およびヒステリシス材が配置され、これにより軸部材１３はトルクリミッタを構成する。トルクリミッタは中心軸から回転体に所定のトルク範囲内で回転を伝達し、所定のトルク範囲を越えると回転の伝達を遮断する。
【００６６】
次に、図９の実施例によるシート重送防止ゴムローラを図２（Ａ）（Ｂ）のシート供給装置に適用した場合の動作について説明する。トルクリミッタが回転を伝達できる所定のトルク範囲は、紙送りローラの回転が直接またはシート１枚のみを介在させて伝達されるトルクよりも小さく、シート２枚以上を介在させて伝達されるトルクよりは大きく設定されている。
【００６７】
中心軸１３ａは紙送りローラ９１の回転方向とは逆方向に回転し続けている。紙送りローラ９１とシート重送防止ゴムローラ１１との間にシートが送り込まれていない状態、または１枚のシート１０１のみが送り込まれている状態（図２（Ｂ））では、紙送りローラ９１によって回転体１３ｂに所定以上のトルクがかかるため、円筒体１２は中心軸１３ａとは逆方向に連れ回りする。一方、紙送りローラ９１とシート重送防止ゴムローラ１１との間に２枚以上のシートが送り込まれている状態（図２（Ａ））では、シート１０１とシート１０２との摩擦係数μ２が小さいため、トルクリミッタには所定範囲内のトルクしか作用せず、円筒体１２は中心軸１３ａと同方向、すなわち紙送りローラ９１とは逆方向に回転し、重送したシートを押し戻すことができる。
【００６８】
図１１は従来のトルクリミッタ付ゴムローラを模式的に示す説明図である。従来のゴムローラＲはゴム製の円筒体Ｒ１の径方向厚みを大きく確保しなければならなかったため、従来のゴムローラＲの軸線方向に隣接してトルクリミッタＴＬを直列配置しなければならなかった。従来のゴムローラＲはゴム製の円筒体Ｒ１と、円筒体Ｒ１の内周面に固定される内筒Ｒ２を備えていた。またトルクリミッタＴＬは内筒Ｒ２の一端と連結していた。そしてシャフト状の中心軸Ｘが、直列に配置されたトルクリミッタＴＬおよび内筒Ｒ２の中心孔を貫通して、トルクリミッタＴＬの中心部と結合していた。このため従来のトルクリミッタ付ゴムローラは大型で大きなスペースを占有していた。
【００６９】
図６に示す比較例２と実施例１の確認試験の結果からわかるように、図９に示す他の実施例のシート重送防止ゴムローラ１１によれば、円筒体１２の径方向厚みを小さくすることが可能であって、回転体１３ｂを含みトルクリミッタを構成する軸部材１３を、円筒体１２の中に内蔵することができる。したがって、トルクリミッタを取り付けることによるスペースの増大を回避して省スペース化を図ることができる。
【００７０】
ここで付言すると、軸部材１３はトルクリミッタに代えてワンウエイクラッチでもよい。この場合、回転体１３ｂの外周面には円筒体１２の内周面が貼着され、中心軸１３ａは回転体１３ｂを正回転可能に支持する。このため、回転体１３ｂの逆回転は規制される。
【００７１】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、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。本発明のシート重送防止ゴムローラは紙の他、プラスチックシートの重送を防止することができる。本発明の技術的思想は上述したローラ形状の重送防止部材に適用可能である他、図示しないパッド形状の重送防止部材にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
この発明になるシート重送防止ゴムローラは、シート供給装置において有利に利用される。
【符号の説明】
【００７３】
１１ シート重送防止ゴムローラ、１２ 円筒体、１２ｎ 円筒体内周面、１３ 軸部材、１３ａ 中心軸、１３ｂ 回転体（トルクリミッタあるいはワンウエイクラッチ）、１３ｇ 軸部材外周面、１４ 切り欠き、１５ 突条。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１枚ずつシートを搬送するシート供給装置に用いられるシート重送防止ゴムローラに関し、特に、シートが重なって搬送されることを防止する重送防止に使用されるシート重送防止ゴムローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、自動預金支払機（ＡＴＭ）等における紙送り機構に使用される紙送りローラとしては従来、例えば、特開２００５−３５７３２号公報（特許文献１）に記載のごときゴムローラが知られている。特許文献１に記載のゴムローラは、ゴムローラの中空部に軸芯を装着したものであって、ゴムローラの内周面を梨地面あるいはローレット面とし、かかる内周面の表面粗さＲｍａｘを０．０５〜２．０ｍｍとするとともに内周面の表面粗さを外周面の表面粗さ以上とし、かつ、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠するショアＡ硬度を２０以上６０以下としたものである。この紙送りローラは回転しながら紙またはフィルムと接触して、これらを回転方向へ搬送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上述した各種プリンター等には、印刷のための紙やフィルム等のシートが多数枚積み重なったシート束が装填されており、このシート束の上から１枚ずつシートを引き出して印刷機構へ搬送するシート供給装置を具備することが常套である。かかるシート供給装置にあっては、上記従来のようなゴムローラが回転しながらシートの表面と接触してこのシートを搬送方向へ引き出している。具体的には、図１０に示すように、１枚ずつシートを引き出す紙送りローラ９１と、この紙送りローラ９１との間にシートを挟むゴムローラＲとを備える。そしてゴムローラＲは紙送りローラ９１との間に１枚のシートを挟み、これら紙送りローラ９１およびゴムローラＲが協働して回転することにより１枚のシートを矢印の向きに搬送する。
【０００５】
この場合、一番上の現在引き出されているシート１０１の裏面に次に引き出し予定のシート１０２が付着して重送されないように、トルクリミッタやワンウエイクラッチが連結され、シート１０２の搬送を阻止するとともに、シート１０１のみを矢印の向きに搬送する。
【０００６】
一方で近年、シートの印刷および搬送の高速化の要求が高まっている。しかしながら、上記従来のようなゴムローラでは、重送が生じ易いという問題があった。つまりシートの重送を防止するためには、ニップ幅Ｎが大きく、シート１０２とゴムローラＲとの摩擦係数μ１がシート１０１とシート１０２との摩擦係数をμ２より大きいことが必要であるが、ゴムローラのゴムを柔らかくしてニップ幅Ｎを大きくすれば、シートとの摩擦によってゴムが摩耗して耐久性が悪化してしまう。また、異なる種類のゴム層を張り合わせて複数層のゴムローラを製作することも考えられるが、コスト高を招来してしまう。
【０００７】
本発明は、上述の実情に鑑み、重送を確実に防止することができ、さらには耐久性が高く、製作コスト上有利なシート供給装置用のシート重送防止ゴム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】
【０００８】
この目的のため本発明によるシート重送防止ゴムローラは、シート面と接触してシートの重送を防止するシート重送防止ゴムローラであって、単層の発泡ウレタンゴムで形成され、内周面に切り欠きが形成された円筒体と、円筒体の内周面に固定される軸部材とを備える。
【０００９】
かかる本発明によれば、単層の発泡ウレタンゴムで形成された円筒体の内周面に切り欠きが形成されることから、円筒体の内周部分の弾性変形を生じ易くしてシートから円筒体の外周に作用する径方向力が小さな力であっても円筒体の弾性変形を大きくすることが可能になる。したがって、ニップ幅を従来のゴムローラよりも大きくすることができ、付着したシートを確実に押さえ込んで重送を防止することができる。
【００１０】
また、単層のゴムで形成された円筒体を有することから、製作が容易であり、複数層で構成されるゴムローラと比較して製作コスト上有利である。
【００１１】
しかも、円筒体が発泡ウレタンゴムで形成されていることから円筒体の弾力性およびシートに対する摩擦係数を向上させることが可能になり、シートを確りと押さえることができる。この結果、シートの重送を確実に防止することができる。
【００１２】
ここで好ましくは、切り欠きの深さが円筒体の外周面から内周面までの径方向厚みの１５〜５０％であり、円筒体のアスカーＣ硬度が６０〜７５であるとよい。
【００１３】
本発明は一実施形態に限定されるものではなく、切り欠きの形状は限定されない。また、切り欠きが連続して形成されてもよく、規則的な模様を描くように所定間隔で複数個所形成されてもよい。好ましい実施形態として、切り欠きは、円筒体の軸線方向に沿って延び周方向所定間隔で配置される複数の溝である。これにより、ニップ幅を大きくすることが可能になり、重送を確実に防止することができる。
【００１４】
より好ましい実施形態として溝の断面形状が外径に向かうほど溝幅が小さくなる形状である。あるいは、溝の断面形状が溝幅一定の長方形である。これにより、ニップ幅をより大きくすることが可能になる。また円筒体の製作時に円筒体を脱型し易い。この結果、本発明にかかるシート重送防止ゴムローラの製作が容易になる。
【００１５】
本発明によれば、大きなニップ幅を確保することと円筒体の径方向厚みを小さくすることの両立が可能になり、スペース制約上有利である。そこで本発明の好ましい実施形態として、軸部材は、円筒体の内周に固定された円筒状の回転体と、回転体を回転可能に支持する中心軸とを有し、回転体と中心軸との間で所定のトルク範囲内で回転を伝達するトルクリミッタを含んでもよい。
【００１６】
従来のゴムローラでは、ニップ幅Ｎを大きくするにはゴム部分の外周面から内周面までの径方向厚みを大きくするしかなく、ゴム部分が大型化していた。また従来のレイアウト構成は図１１に示すように中心軸上の一方と他方にトルクリミッタＴＬあるいはワンウエイクラッチとゴムローラＲとを直列に配置し、ゴムローラＲの端部をトルクリミッタＴＬあるいはワンウエイクラッチに連結固定していた。
【００１７】
これに対し本発明の実施形態によれば円筒体の内部にトルクリミッタを設けることから、従来のレイアウトよりも優位なレイアウトを提供することが可能になる。したがって、シート供給装置の軸線方向寸法を小型化することが可能になる。あるいは本発明の実施形態として、軸部材はワンウエイクラッチでもよい。ワンウエイクラッチとして例えば、外周に円筒体を備え、中心軸に支持されて一方向のみ回転可能なワンウエイクラッチがある。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明のシート重送防止ゴムローラは、円筒体の内周面に切り欠きが形成されることから、ニップ幅を上記従来のゴムローラよりも大きくすることができ、シートを確りと押さえて重送を確実に防止することができる。また円筒体が発泡ウレタンゴムで形成されることから、弾力性に富み、シートに対する摩擦係数を大きくしてシートを確実に押さえることができる。また、円筒体が単層のゴムで形成されることから製作コスト上有利である。
【００１９】
したがって本発明によれば、印刷および搬送の高速化の要求を満足しつつ重送を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１実施例になるシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図である。
【図２】同実施例のシート重送防止ゴムローラを備えたシート供給装置が、１枚ずつシートを引き出す様子を模式的に示す説明図であって、（Ａ）は紙送りローラ９１とシート重送防止ローラ１１との間に複数のシートが送り込まれている状態を示す図であり、（Ｂ）は１枚のシートのみが送り込まれている状態を示す図である。
【図３】実施例２のシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図であ
【図４】ニップ幅の確認試験の様子を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】ニップ幅の確認試験結果を示す図表である。
【図６】ニップ幅の確認試験結果をプロットしたグラフである。
【図７】摩擦係数の計測方法を模式的に示す正面図である。
【図８】本発明の変形例を示す正面図である。
【図９】本発明の他の実施例になるシート重送防止ゴムローラを模式的に示す説明図である。
【図１０】従来のゴムローラを備えたシート供給装置が、１枚ずつシートを引き出す様子を模式的に示す説明図である。
【図１１】従来のトルクリミッタ付ゴムローラを模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１はこの発明の１実施例になるシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図である。また図２（Ａ）（Ｂ）は同実施例のシート重送防止ゴムローラを備えたシート供給装置が、１枚ずつシートを引き出す様子を模式的に示す説明図であって、（Ａ）は紙送りローラ９１とシート重送防止ローラ１１との間に複数のシートが送り込まれている状態を示す図であり、（Ｂ）は１枚のシートのみが送り込まれている状態を示す図である。
【００２２】
シート重送防止ゴムローラ１１は円筒体１２および軸部材１３を備える。円筒体１２は円筒形状であって、内周面１２ｎおよび外周面１２ｇ間を単層のゴムで形成される。ゴムの種類は多孔質の発泡ウレタンゴムである。
【００２３】
またシートとの摩擦係数をなるべく大きくしつつ、耐摩耗性も確保することができるよう、外周面１２ｇのアスカーＣ硬度を６０〜７５とし、より好ましくは６７〜７３とする。円筒体１２の外周面１２ｇは、紙送りローラ９１とともに所定のニップ圧で図２（Ａ）に示すようにシート束１１１から搬送されるシート１０２を押さえる。アスカーＣ硬度を６０〜７５とすることによって、シートの搬送に対して円筒体１２の摩耗を少なくすることが可能になる。
【００２４】
円筒体１２の内周面１２ｎには切り欠き１４が形成される。切り欠き１４は円筒体１２の軸線方向に沿って延び周方向所定間隔で配置される複数の溝である。切り欠き１４の深さ（径方向寸法）を、円筒体１２の径方向厚みの１５％〜５０％とする。ここで切り欠き１４の深さを５０％よりも大きくすれば、円筒体１２の腰がなくなるため避けるべきである。また切り欠き１４の深さを１５％よりも小さくすれば、ニップ幅を確保できないため避けるべきである。
【００２５】
切り欠き１４が溝である場合の断面形状は長方形（正方形を含む）、内径側が長辺で外径側の溝底が短辺の台形（等脚台形を含む）、内径側が短辺で外径側の溝底が長辺の台形（等脚台形を含む）、あるいは半円形（楕円を含む）であってよい。また図示はしないが、ドット状の切り欠きを周方向および軸線方向に所定間隔で配置してもよい。あるいは、ドット状の突起を周方向および軸線方向に所定間隔で配置することにより、これら突起同士間に切り欠きを連続させて形成してもよい。
【００２６】
内周面１２ｎには切り欠き１４を残して軸部材１３の外周面１３ｇが貼着される。軸部材１３は円筒体１２の両端から突出するように円筒体１２を貫通する。また軸部材１３は円筒形状の形状であり、金属製または硬質プラスチィック製である。
【００２７】
シート重送防止ゴムローラ１１は、図２に示すように多数のシート１０１，１０２・・・・が積み重なったシート束１１１の上から１枚ずつシートを引き出すシート供給装置８１に用いられる。シート１０１，１０２，１０３・・・は紙であってもよいし、紙以外のフィルムであってもよい。
【００２８】
図２（Ａ）を参照して、紙送りローラ９１とシート１０１との摩擦係数をμ０とし、シート重送防止ゴムローラ１１とシート１０２との摩擦係数をμ１とし、シート１０１とシート１０２との摩擦係数をμ２としたとき、摩擦係数μ０、μ１、および、μ２の関係は、μ０＞μ１＞μ２となるように設定されている。
【００２９】
シート供給装置８１はシート束１１１に隣接配置され、シート束１１１の最も上にあるシート１０１を矢印の向きに引き出す紙送りローラ９１と、シート１０１を介して紙送りローラ９１と平行に配置されるシート重送防止ゴムローラ１１とを有する。
【００３０】
軸部材の一方に図示しないワンウエイクラッチが直列に配置されている。シート供給装置８１は図示しない重送検出センサをさらに有し、重送検出センサによってワンウエイクラッチの動作を制御している。図２（Ｂ）に示すように、紙送りローラ９１とシート重送防止ローラ１１との間にシート１０１のみが送り込まれているとき、シート重送防止ゴムローラ１１は紙送りローラ９１と連れ回り、これらローラ１１，９１が共に回転して、シート１０１は引き出される。
【００３１】
紙送りローラ９１の外周面は円筒体１２ほど容易に弾性変形しない。これに対しシート重送防止ゴムローラ１１は切り欠き１４によって外周面１２ｇが容易に弾性変形する。これにより円筒体１２は、紙送りローラ９１からニップ圧を受けて、外周面１２ｇがシート１０１，１０２に沿った平坦面に弾性変形し、ニップ幅Ｎを大きく取ることができる。
【００３２】
図２（Ａ）に示すように、引き出し中のシート１０１の裏面に別のシート１０２が付着していることを重送検出センサが検出すると、ワンウエイクラッチの動作でシート重送防止ゴムローラ１１の回転が停止する。それにより、別のシート１０２は把持され、シート１０１のみがシート１０２の上を摺動しながら引き出される。
【００３３】
シート１０１が完全に引き出されて紙送りローラ９１よりも矢印の方向に搬送されると、続いてシート１０２を矢印の方向に同様に引き出す。このようにして順次、上からシートを搬送する。
【００３４】
本実施例のシート重送防止ゴムローラにつき、ニップ幅の確認試験を行った。
【００３５】
この確認試験では、図４に示すように透明なガラス板Ｇと、試験体Ｔになる実施例１、実施例２、比較例１、および比較例２のシート重送防止ゴムローラを準備する。そして、試験体Ｔにニップ圧を発生させる押し付け力Ｆを与えて試験体Ｔの外周をガラス板Ｇの表面に押し付け、押し付け力Ｆを１５０ｇｆ、２５０ｇｆ、３５０ｇｆと変化させながら、試験体Ｔのニップ幅Ｎをガラス板Ｇの裏面から計測した。
【００３６】
実施例１のゴムローラは図１に示す通りであり、切り欠き１４の断面形状が長方形である。図３は実施例２のシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図であり、実施例２の切り欠き１４の断面形状は、外径に向かうほど溝幅が小さくなる台形である。本発明になる実施例１および実施例２が円筒体の切り欠きを内周面に有するのに対し、従来からある比較例１および比較例２は切り欠きを内周面に有しない。
【００３７】
また、これら試験体Ｔの円筒体の径方向厚みは、比較例１、実施例１、および実施例２が３ｍｍであり、比較例２が５ｍｍである。また、これら試験体Ｔの円筒体の内径はいずれも、１３．８ｍｍである。なお、この内径は切り欠きの溝深さを含まない。実施例１の切り欠き溝の断面形状は正方形であり、内径側の溝幅および外径側の溝底部の幅が１．０ｍｍであり、径方向の溝深さが１．０ｍｍである。また、実施例２の切り欠き溝の断面形状は、内径側の溝幅が１．５ｍｍであり、径方向の溝深さが１．０ｍｍであり、外径側の溝底部の幅が０．８ｍｍである。したがって実施例１および実施例２の切り欠きの溝深さは円筒体の外周面から内周面までの径方向厚みの３３％である。また、実施例１および実施例２の切り欠き溝の数を、２０個とする。
【００３８】
図５は試験結果を示す図である。また図６はこの試験結果をプロットしたグラフである。
【００３９】
比較例１と実施例１とを比較する。比較例１では、押し付け力Ｆが１５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが２ｍｍ、２５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが３ｍｍ、３５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが３．５ｍｍであった。これに対し実施例１では、押し付け力Ｆが１５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが２．５ｍｍ、２５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが５ｍｍ、３５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが７ｍｍであった。この結果、本発明になる実施例１によれば大きなニップ幅が得られることがわかった。
【００４０】
比較例１と実施例２とを比較する。実施例２では、押し付け力Ｆが１５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが２．５ｍｍ、２５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが５ｍｍ、３５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが６．５ｍｍであった。この結果、本発明になる実施例２によっても大きなニップ幅が得られることがわかった。
【００４１】
実施例１と実施例２とを比較する。この結果、切り欠き溝の断面形状が長方形の場合のニップ幅は、台形の場合よりも大きいことがわかった。
【００４２】
比較例２と実施例１とを比較する。比較例２では、押し付け力Ｆが１５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが２．５ｍｍ、２５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが４．５ｍｍ、３５０ｇｆのときにニップ幅Ｎが６ｍｍであった。この結果、本発明になる実施例１および実施例２によれば円筒体の径方向厚みを小さくすることと同等の効果が得られることがわかった。
【００４３】
この確認試験の結果から、切り欠きを有しない比較例１および比較例２のニップ幅Ｎよりも、切り欠きを有する実施例１および実施例２のニップ幅Ｎが大きいことがわかった。また、実施例２（台形）のシート重送防止ゴムローラのニップ幅Ｎより、実施例１（長方形）のシート重送防止ゴムローラのニップ幅Ｎがさらに大きいこと、つまり切り欠きの断面形状を長方形にすることによって大きなニップ幅Ｎを確保できることがわかった。
【００４４】
また比較例２、実施例１、および実施例２のように、径方向厚みを５ｍｍから３ｍｍに小さくしても、大きなニップ幅Ｎを確保できることがわかった。また、円筒体の径方向厚み３ｍｍに対し切り欠きの深さを１ｍｍとすること、つまり切り欠きの深さ比率を３３％とすることにより、大きなニップ幅Ｎを確保することができることがわかった。したがって、１５％〜５０％の範囲に属する切り欠きの深さ比率の好ましい数値範囲は、３０％〜３６％である。
【００４５】
次に実施例１および比較例１のシート重送防止ゴムローラにつき、通紙試験を行った。
【００４６】
この通紙試験では、所定枚数の白紙および黒ベタ紙を搬送（以下、通紙という）する毎に、試験体のアスカーＣ硬度、外径、外周面の摩擦係数、紙鳴き、および重送回数を確認した。これを通紙速度１５０ｍｍ／ｓおよび３００ｍｍ／ｓについて試験し、耐久性能を評価した。
【００４７】
この通紙試験では、複写機（富士ゼロックス株式会社製：機種名Apeos Port 450 I （登録商標））と、シートになる日本工業規格Ａ４型コピー用紙（富士ゼロックス株式会社製：商品名グリーン７０）の白紙および黒ベタ紙を複数枚と、新品の試験体２本を用意した。試験体は、切り欠きを有する図１に示す実施例１と、この実施例１と同じ寸法形状であって切り欠きがない比較例１である。なお、白紙とは未使用の紙をいい、黒ベタ紙とは複写機を用いて白紙の表面全体に真黒な印刷を施したものをいう。
【００４８】
この通紙試験の手順は、アスカーＣ硬度、試験体の外径、および摩擦係数を計測した新品の試験体（シート重送防止ゴムローラ）を、上記の複写機に取り付け、通紙速度１５０ｍｍ／ｓで白紙を５０枚通紙し、この時の試験体の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。つづいて黒ベタ紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。次に通紙速度を３００ｍｍ／ｓに変更して白紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。つづいて黒ベタ紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。これにより、初回サイクルの計測が終了した。
【００４９】
次のサイクルとして、通紙速度１５０ｍｍ／ｓで白紙を５０００枚通紙し、試験体のアスカーＣ硬度、試験体の外径、および摩擦係数を計測した。そして、上述したように通紙速度１５０ｍｍ／ｓで白紙５０枚を通紙してこの時の紙鳴きの有無および重送回数を計測し、つづいて黒ベタ紙を５０枚通紙してこの時の紙鳴きの有無および重送回数を計測し、次に通紙速度を３００ｍｍ／ｓに変更して白紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。つづいて黒ベタ紙を５０枚通紙し、この時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。これにより、５０００枚通紙後の計測が終了した。
【００５０】
次のサイクルとして、新品時から数えて１００００枚通紙し（つまり上記５０００枚通紙後の計測から数えてさらに５０００枚を通紙し）、試験体のアスカーＣ硬度、試験体の外径、および摩擦係数を計測した。そして、上述したように通紙速度１５０ｍｍ／ｓで白紙５０枚および黒ベタ紙５０枚を通紙し、通紙速度３００ｍｍ／ｓで白紙５０枚および黒ベタ紙５０枚を通紙し、それぞれの時の紙鳴きの有無および重送回数を計測した。これにより、このサイクルの計測が終了した。これにより、１００００枚通紙後の計測が終了した。
【００５１】
以下同様に、新品時から数えて５００００枚通紙後の計測と、新品時から数えて１０００００枚通紙後の計測と、新品時から数えて３０００００枚通紙後の計測とを行った。なお、比較例１については、１０００００枚通紙後まで計測した。
【００５２】
ここで摩擦係数の計測方法につき付言すると、図７に示すように、試験体Ｔをフッ素樹脂プレートＰに力Ｆ（Ｆ＝２５０ｇｆ）で押し付け、これら試験体ＴとプレートＰとの間に上述の白紙Ｙを挟み込む。白紙Ｙの先端はロードセルＬと接続する。そして温度２３℃、相対湿度５５％の条件下で試験体Ｔを矢印の向きに駆動し、試験体Ｔを周速度８４８ｍｍ／ｓで回転させる。このとき、白紙Ｙを引き込む矢印の向きの力ＦrをロードセルＬで測定する。摩擦係数μは以下の式で表される。
【００５３】
μ＝Ｆｒ／Ｆ ・・・・・（１）
表１は実施例１（切り欠きあり）の計測結果を示す図表であり、表２は比較例１（切り欠きなし）の計測結果を示す図表である。これらの図表において、○は紙鳴きが生じなかったことを表し、×は紙鳴きが生じたことを表す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
実施例１のシート重送防止ゴムローラによれば表１に示すように、アスカーＣ硬度は新品時で６７〜７３であり、３０００００枚通紙後で７１〜７４であった。また外径は新品時で１９．９４８ｍｍであり、３０００００枚通紙後で１９．９２２ｍｍであった。また摩擦係数は新品時で０．９９６であり、３０００００枚通紙後で１．０６３であった。
【００５７】
紙鳴きおよび重送回数は、白紙および黒ベタ紙のいずれの場合にも、新品時から３０００００枚通紙後まで一切生じなかった。
【００５８】
したがって、実施例１のシート重送防止ゴムローラによれば、３０００００枚通紙後であっても品質の変化がなく、紙鳴きおよび重送回数を確実に防止することができる。
【００５９】
次に比較例１のシート重送防止ゴムローラによれば表２に示すように、アスカーＣ硬度は新品時で７９であり、１０００００枚通紙後で８１であった。また外径は新品時で１９．９８０ｍｍであり、１０００００枚通紙後で１９．９７２ｍｍであった。また摩擦係数は新品時で０．８６７であり、１０００００枚通紙後で０．８４６であった。
【００６０】
紙鳴きは、白紙および黒ベタ紙のいずれの場合にも、新品時から１０００００枚通紙後まで一切生じなかった。
【００６１】
ただし重送回数は、白紙および黒ベタ紙のいずれの場合にも、５００００枚通紙以降に生じるようになり、特に、通紙速度３００ｍｍ／ｓでは、５００００枚通紙以降で重送が頻発するようになった。
【００６２】
アスカーＣ硬度６７〜７３（新品時）およびアスカーＣ硬度７１〜７４（３０００００枚通紙時）の実施例１と、アスカーＣ硬度７９（新品時）およびアスカーＣ硬度８１（３０００００枚通紙時）の比較例１とを比較する。この通紙試験の結果から、実施例１のシート重送防止ゴムローラは、５００００枚通紙以降で比較例１との優位性が明らかになり、顕著な重送防止性能を発揮することがわかった。したがって、シート重送防止ゴムローラの好ましいアスカーＣ硬度は６０〜７５であり、より好ましいアスカーＣ硬度は６７〜７３であることがわかった。
【００６３】
次に本発明の変形例を説明する。図８は変形例になるシート重送防止ゴムローラを軸線方向からみた状態を示す正面図である。この変形例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明すると、切り欠き１４の断面形状が外径に向かうほど溝幅が小さくなる形状である。また隣り合う切り欠き１４，１４間の内周面が内径方向に突出した突条１５となる。周方向所定間隔で配設された突条１５は、軸線方向に向かって延び、断面が半円形状である。
【００６４】
別の変形例になるシート重送防止ゴムローラ１１も、円筒体１２の径方向厚みを従来よりも小さくしつつ、ニップ幅を従来よりも大きく確保することができる。また円筒体１２の製作時において容易に脱型することができる。
【００６５】
図９は本発明の他の実施例によるシート重送防止ゴムローラを模式的に示す説明図である。この実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。異なる構成について以下に説明すると、軸部材１３が円筒体１２の内周に固定された回転体１３ｂと、回転体１３ｂを回転可能に支持する中心軸１３ａとを有する。回転体１３ｂを貫通する中心軸１３ａの外周と、回転体１３ｂの内周との間には、図示しない永久磁石およびヒステリシス材が配置され、これにより軸部材１３はトルクリミッタを構成する。トルクリミッタは中心軸から回転体に所定のトルク範囲内で回転を伝達し、所定のトルク範囲を越えると回転の伝達を遮断する。
【００６６】
次に、図９の実施例によるシート重送防止ゴムローラを図２（Ａ）（Ｂ）のシート供給装置に適用した場合の動作について説明する。トルクリミッタが回転を伝達できる所定のトルク範囲は、紙送りローラの回転が直接またはシート１枚のみを介在させて伝達されるトルクよりも小さく、シート２枚以上を介在させて伝達されるトルクよりは大きく設定されている。
【００６７】
中心軸１３ａは紙送りローラ９１の回転方向とは逆方向に回転し続けている。紙送りローラ９１とシート重送防止ゴムローラ１１との間にシートが送り込まれていない状態、または１枚のシート１０１のみが送り込まれている状態（図２（Ｂ））では、紙送りローラ９１によって回転体１３ｂに所定以上のトルクがかかるため、円筒体１２は中心軸１３ａとは逆方向に連れ回りする。一方、紙送りローラ９１とシート重送防止ゴムローラ１１との間に２枚以上のシートが送り込まれている状態（図２（Ａ））では、シート１０１とシート１０２との摩擦係数μ２が小さいため、トルクリミッタには所定範囲内のトルクしか作用せず、円筒体１２は中心軸１３ａと同方向、すなわち紙送りローラ９１とは逆方向に回転し、重送したシートを押し戻すことができる。
【００６８】
図１１は従来のトルクリミッタ付ゴムローラを模式的に示す説明図である。従来のゴムローラＲはゴム製の円筒体Ｒ１の径方向厚みを大きく確保しなければならなかったため、従来のゴムローラＲの軸線方向に隣接してトルクリミッタＴＬを直列配置しなければならなかった。従来のゴムローラＲはゴム製の円筒体Ｒ１と、円筒体Ｒ１の内周面に固定される内筒Ｒ２を備えていた。またトルクリミッタＴＬは内筒Ｒ２の一端と連結していた。そしてシャフト状の中心軸Ｘが、直列に配置されたトルクリミッタＴＬおよび内筒Ｒ２の中心孔を貫通して、トルクリミッタＴＬの中心部と結合していた。このため従来のトルクリミッタ付ゴムローラは大型で大きなスペースを占有していた。
【００６９】
図６に示す比較例２と実施例１の確認試験の結果からわかるように、図９に示す他の実施例のシート重送防止ゴムローラ１１によれば、円筒体１２の径方向厚みを小さくすることが可能であって、回転体１３ｂを含みトルクリミッタを構成する軸部材１３を、円筒体１２の中に内蔵することができる。したがって、トルクリミッタを取り付けることによるスペースの増大を回避して省スペース化を図ることができる。
【００７０】
ここで付言すると、軸部材１３はトルクリミッタに代えてワンウエイクラッチでもよい。この場合、回転体１３ｂの外周面には円筒体１２の内周面が貼着され、中心軸１３ａは回転体１３ｂを正回転可能に支持する。このため、回転体１３ｂの逆回転は規制される。
【００７１】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、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。本発明のシート重送防止ゴムローラは紙の他、プラスチックシートの重送を防止することができる。本発明の技術的思想は上述したローラ形状の重送防止部材に適用可能である他、図示しないパッド形状の重送防止部材にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
この発明になるシート重送防止ゴムローラは、シート供給装置において有利に利用される。
【符号の説明】
【００７３】
１１ シート重送防止ゴムローラ、１２ 円筒体、１２ｎ 円筒体内周面、１３ 軸部材、１３ａ 中心軸、１３ｂ 回転体（トルクリミッタあるいはワンウエイクラッチ）、１３ｇ 軸部材外周面、１４ 切り欠き、１５ 突条。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート面と接触してシートの重送を防止するシート重送防止ゴムローラであって、
単層の発泡ウレタンゴムで形成され、内周面に切り欠きが形成された円筒体と、
前記円筒体の内周面に固定される軸部材とを備える、シート重送防止ゴムローラ。
【請求項２】
前記切り欠きの深さが前記円筒体の外周面から内周面までの径方向厚みの１５〜５０％である、請求項１に記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項３】
前記円筒体のアスカーＣ硬度が６０〜７５である、請求項１または２に記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項４】
前記切り欠きは、前記円筒体の軸線方向に沿って延び、周方向において所定間隔で配置される複数の溝である、請求項１〜３のいずれかに記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項５】
前記溝の断面形状が外径に向かうほど溝幅が小さくなる形状である、請求項４に記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項６】
前記溝の断面形状が溝幅一定の長方形である、請求項４に記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項７】
前記軸部材は、前記円筒体の内周に固定された円筒状の回転体と、前記回転体を回転可能に支持する中心軸とを有し、前記回転体と前記中心軸との間で所定のトルク範囲内で回転を伝達するトルクリミッタを含む、請求項１〜６のいずれかに記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項１】
シート面と接触してシートの重送を防止するシート重送防止ゴムローラであって、
単層の発泡ウレタンゴムで形成され、内周面に切り欠きが形成された円筒体と、
前記円筒体の内周面に固定される軸部材とを備える、シート重送防止ゴムローラ。
【請求項２】
前記切り欠きの深さが前記円筒体の外周面から内周面までの径方向厚みの１５〜５０％である、請求項１に記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項３】
前記円筒体のアスカーＣ硬度が６０〜７５である、請求項１または２に記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項４】
前記切り欠きは、前記円筒体の軸線方向に沿って延び、周方向において所定間隔で配置される複数の溝である、請求項１〜３のいずれかに記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項５】
前記溝の断面形状が外径に向かうほど溝幅が小さくなる形状である、請求項４に記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項６】
前記溝の断面形状が溝幅一定の長方形である、請求項４に記載のシート重送防止ゴムローラ。
【請求項７】
前記軸部材は、前記円筒体の内周に固定された円筒状の回転体と、前記回転体を回転可能に支持する中心軸とを有し、前記回転体と前記中心軸との間で所定のトルク範囲内で回転を伝達するトルクリミッタを含む、請求項１〜６のいずれかに記載のシート重送防止ゴムローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１６８１３７（Ｐ２０１０−１６８１３７Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０２３５（Ｐ２００９−１０２３５）
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【出願人】（０００１１４７１０）ヤマウチ株式会社 (82)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【出願人】（０００１１４７１０）ヤマウチ株式会社 (82)
【Ｆターム（参考）】
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