紙送りローラ
【課題】紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくく、より長期間に亘って良好な紙送りを維持できる紙送りローラを提供する。
【解決手段】筒状の内側ゴム層４の外周に、紙送りローラ１の外周面６を構成する筒状の外側ゴム層５を被覆するとともに、前記外周面６に、当該外周面６より径方向内方に凹入させて、環状の凹溝７を少なくとも１つ設けた。
【解決手段】筒状の内側ゴム層４の外周に、紙送りローラ１の外周面６を構成する筒状の外側ゴム層５を被覆するとともに、前記外周面６に、当該外周面６より径方向内方に凹入させて、環状の凹溝７を少なくとも１つ設けた。
【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において紙送りに用いられる紙送りローラ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、インクジェットプリンタ、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、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリノルボネンゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム等の各種ゴムからなるローラが一般的に用いられている。
しかし前記紙送りローラの外周面には紙から発生する紙粉が付着しやすく、紙と繰り返し接触するうちに前記外周面に紙粉が蓄積されることで紙に対する紙送りローラの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】
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が発生しやすく、前記紙粉の蓄積とそれによる紙の搬送不良とを生じやすい。
特許文献１には、筒状の少なくとも２層のゴム層を積層するとともに、そのうち最外層以外の少なくとも１層のゴム層の外周面にローレット溝を形成することで、前記ローレット溝とその外周側のゴム層との間に空隙を設けた紙送りローラが記載されている。
【０００５】
かかる紙送りローラによれば、前記空隙によりゴム層全体の硬度を低下させることで、前記紙送りローラの外周面の、紙に対する接触面積を増加させて摩擦係数を高めることができるとされている。
しかし前記構成では、紙粉の蓄積による摩擦係数の低下を防止することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５７９２号公報
【特許文献２】特開平８−２６５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくく、より長期間に亘って良好な紙送りを維持できる紙送りローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、筒状の内側ゴム層、前記内側ゴム層の外周に積層されて前記紙送りローラの外周面を構成する筒状の外側ゴム層、および前記内側ゴム層の中心に挿通されたシャフトが一体に形成され、前記外周面には、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹溝が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする紙送りローラである。
【０００９】
発明者の検討によると、紙送りローラと紙との摩擦係数は、前記紙送りローラの外周面の全体で均一ではない。前記摩擦係数は、前記外周面のうち軸方向の両端部において、他の領域よりも大きくなる傾向を示す。前記両端部が、紙送りローラの外周面の、紙への接触ポイントとして機能して、前記紙送りローラの全体での摩擦係数が確保される。
これに対し本発明では、前記のように紙送りローラの外周面の、軸方向の途中の位置に、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹溝を設けているため、前記外周面のうち凹溝の両側のエッジ部をも、本来の両端部と同様に摩擦係数の大きい端部、すなわち紙への接触ポイントとして機能させることができる。
【００１０】
そのため１つの紙送りローラの外周面に存在する前記接触ポイント数をこれまでよりも増加させて、全体での摩擦係数を向上させることができる。
また前記凹溝は、紙から発生した紙粉を蓄積して、外周面に蓄積される紙粉の量を減少させるためにも機能する。
したがって本発明の紙送りローラによれば、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくくして、より長期間に亘って良好な紙送りを維持することが可能となる。
【００１１】
なお特許文献２の図１には、一見すると本発明と同様の構造が開示されているようにも見える。しかし特許文献２に記載のものは、同一のシャフト上にそれぞれ独立して、前記シャフトにワンウェイクラッチを介して連結される分離ローラと、シャフトと一体化されたピックアップローラとを前記シャフトの軸方向に配列した給送装置であり、本発明の紙送りローラとは全く異質のものである。
【００１２】
本発明の紙送りローラは、むしろ前記特許文献２の給送装置を構成する分離ローラやピックアップローラそれ自体として適用されるものであり、それによって特許文献２の給送装置においても、より長期に亘って良好な紙送りが可能となる。
本発明の紙送りローラは、前記シャフトが挿通される筒状の樹脂コアをも備えるとともに、前記樹脂コアの外周面には、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹部が少なくとも２つ、軸方向に互いに離間させて設けられており、それぞれの凹部に別個に前記内側ゴム層が嵌め合わされ、かつ各々の内側ゴム層の外周にそれぞれ別個に前記外側ゴム層が被覆されて、前記軸方向に隣り合う内側ゴム層間、および外側ゴム層間に前記溝が設けられているのが好ましい。
【００１３】
凹溝は、例えば外側ゴム層の断面形状を工夫して、前記外側ゴム層内に形成してもよい。また内側ゴム層の断面形状を工夫して、前記内側ゴム層に凹溝の基部を形成するとともに、前記内側ゴム層の外周のうち凹溝以外の部分に、選択的に外側ゴム層を被覆して凹溝を形成してもよい。
しかし前記両ゴム層は、いずれも紙送り時に紙に圧接されて変形が繰り返されるものであるため、前記のように凹溝を含む断面形状に形成した場合には、前記変形が繰り返されることで、凹溝の内側の角部等が、応力集中によって比較的短期間で破損してしまうおそれがある。
【００１４】
これに対し前記構造によれば、両ゴム層の断面形状を単純化して、前記応力集中等による短期間での破損を抑制することができる。
前記内側ゴム層は、紙との摩擦によって「鳴き」が生じるのを防止することを考慮すると、特に室温（５〜３５℃）付近での振動減衰性能に優れたブチルゴムによって形成するのが好ましい。また外側ゴム層は、外周面の摩耗による摩擦係数の低下をできるだけ抑制することを考慮すると、耐摩耗性に優れたエチレンプロピレンゴムによって形成するのが好ましい。
【００１５】
前記外側ゴム層は、内側ゴム層の外周に直接に被覆され、前記両ゴム層間の摩擦係数によって内側ゴム層と一体化されているのが好ましい。
これにより、接着剤を介して接着したり、加硫接着したり、熱溶着したりしないため、両層を積層する工程および構成を簡略化し、かつ紙送りローラの低コスト化を図ることができる。
【００１６】
また両ゴム層の、接着剤に対する親和性や、両ゴム層同士の加硫接着性、あるいは熱溶着時の相溶性等を考慮する必要がないため、前記のようにそれぞれのゴム層に求められる特性に優れたゴムを選択して使用することができるとともに、両ゴム層の汎用性を向上することもできる。
また外側ゴム層が摩耗した際には前記外側ゴム層のみを交換すればよく、交換の手間、およびコストを省略することもできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくく、より長期間に亘って良好な紙送りを維持できる紙送りローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例の外観を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】前記例の紙送りローラの内部構造を示す断面図である。
【図３】前記例の紙送りローラを各部に分解した状態を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例の外観を示す一部切欠き斜視図である。図２は、前記例の紙送りローラの内部構造を示す断面図である。図３は、前記例の紙送りローラを各部に分解した状態を示す分解斜視図である。
図１〜図３を参照して、この例の紙送りローラ１は、シャフト２、前記シャフト２が挿通される筒状の樹脂コア３、前記樹脂コア３の外周に嵌め合わされる２つの筒状の内側ゴム層４、および前記２つの内側ゴム層４の外周にそれぞれ嵌め合わされる２つの筒状の外側ゴム層５を備えている。前記シャフト２、樹脂コア３、内側ゴム層４、および外側ゴム層５はそれぞれ同心状に配設されている。
【００２０】
外側ゴム層５により、紙送りローラ１の外周面が構成されている。すなわち外側ゴム層５の外周面６が、紙送りローラ１の外周面とされている。
それぞれ２つずつの内側ゴム層４、および外側ゴム層５は、樹脂コア３の軸方向に互いに離間させて設けられており、隣り合う内側ゴム層４間、および外側ゴム層５間に、前記外周面６より径方向内方に凹入させた環状の凹溝７が形成されている。
【００２１】
シャフト２は、例えば樹脂や金属等によって、図の例の場合は直径が一定の円柱状に形成されている。
樹脂コア３は、中心に前記シャフト２が挿通される通孔８を備えた円筒状のコア本体９、前記コア本体９の軸方向の両端に設けられた一対の外フランジ１０、および前記コア本体９の軸方向の中央に設けられた１つの中フランジ１１を備えている。前記各部を、例えば比較的硬質の樹脂によって一体に成形する等して樹脂コア３が構成されている。
【００２２】
通孔８は内径が一定に形成され、コア本体９は外径が一定に形成されている。またコア本体９の外周面１２は、通孔８の内周面、および前記通孔８内に挿通されるシャフト２と同心状に配設されている。
外フランジ１０、および中フランジ１１は、いずれもコア本体９の軸方向と直交する径方向外方へ延設されており、面方向には互いに平行に配設されている。
【００２３】
また各フランジ１０、１１は、いずれも同径で、かつ厚みが一定の円板状に形成されている。
各フランジ１０、１１の外縁は、それぞれ通孔８の内周面、および前記通孔８内に挿通されるシャフト２の外周面と同心状に配設されて、樹脂コア３の円筒状の外周面１３を構成している。前記外周面１３は、コア本体９の外周面１２、通孔８の内周面、および前記通孔８内に挿通されるシャフト２と同心状に配設されている。
【００２４】
一対の外フランジ１０のうちの一方と、中フランジ１１との間の領域は、前記外周面１３から径方向内方へ凹入されてコア本体９の外周面１２に達する凹部１４とされている。また他方の外フランジ１０と中フランジ１１との間の領域も、前記外周面１３から径方向内方へ凹入されてコア本体９の外周面１２に達する凹部１４とされている。
両凹部１４は、ともに外周面１３の周方向に沿って環状に形成されている。また両凹部１４は、中フランジ１１を隔てることで、その全周に亘って、軸方向に互いに離間させて設けられている。
【００２５】
また両凹部１４は、前記のように外フランジ１０と中フランジ１１とが面方向に互いに平行に配設されることで、外周面１３の全周に亘って、いずれも軸方向の幅が一定に形成されている。また図の例では、一対の外フランジ１０と中フランジ１１とが軸方向に等間隔に設けられることで、両凹部１４の幅が等しくなっている。
さらに両凹部１４は、前記のように樹脂コア３の外周面１３とコア本体９の外周面１２とが同心状に配設されることで、前記外周面１３の全周に亘って、深さが一定に形成されているとともに、互いの深さが等しくされている。
【００２６】
内側ゴム層４は、中心に樹脂コア３のコア本体９が挿通される通孔１５を備えた、外径が一定の円筒状に形成されている。通孔１５は、その内径が一定に形成されるとともに、内側ゴム層４の中心に同心状に配設されている。すなわち通孔１５の内周面は、内側ゴム層４の外周面１６と同心状に配設されている。
内側ゴム層４の、軸方向の両端面は、前記軸方向と直交する平面とされている。内側ゴム層４の、前記両端面間の長さ（軸方向の長さ）は、前記樹脂コア３の、外フランジ１０と中フランジ１１との間の、軸方向の間隔と等しくされている。
【００２７】
内側ゴム層４は、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム、ウレタンゴム等のゴム、スチレン系熱可塑性エラストマ等の熱可塑性エラストマ、ポリエチレン、ポリプロピレン等の軟質樹脂などの１種または２種以上によって形成される。
特に内側ゴム層４は、ブチルゴムによって形成するのが好ましい。前記ブチルゴムは、特に室温（５〜３５℃）付近での振動減衰性能に優れるため、紙との摩擦によって前記「鳴き」が生じるのを防止する効果に優れている。
【００２８】
内側ゴム層４は多孔質でも非多孔質でもよい。内側ゴム層４の振動減衰性能を向上することを考慮すると多孔質であるのが好ましいが、耐久性を考慮すると非多孔質であるのが好ましい。特に振動減衰性能と耐久性とを両立させることを考慮すると、前記ブチルゴムからなる非多孔質の内側ゴム層４が好ましい。
内側ゴム層４は、ブチルゴム等を含むゴム組成物を、例えばプレス加硫等によって円筒状に成形し、所定の長さにカットする等して形成される。
【００２９】
２つの内側ゴム層４は、それぞれ樹脂コア３の凹部１４に嵌め合わされている。
前記のように２つの凹部１４は、その全周に亘って、樹脂コア３の軸方向に互いに離間させて形成されている。そのため、それぞれの凹部１４に嵌め合わされた内側ゴム層４も、その全周に亘って、前記軸方向に互いに離間させて配設されている。したがって、隣り合う内側ゴム層４間に、前記環状の凹溝７の基部が形成されている。
【００３０】
通孔１５の内径は、樹脂コア３の、コア本体９の外径と等しいか、または前記外径よりも僅かに小さくされている。そのため前記嵌め合わせにより、それぞれの内側ゴム層４は、樹脂コア３のコア本体９の外周に直接に被覆され、前記内側ゴム層４の摩擦によって樹脂コア３と一体化されている。
これにより、接着剤を介して接着したり、熱溶着したりする工程を省略して、紙送りローラ１の低コスト化を図ることができる。
【００３１】
また内側ゴム層４と樹脂コア３の、接着剤に対する親和性や、あるいは熱溶着時の相溶性等を考慮する必要がないため、前記のように内側ゴム層４に求められる特性に優れたゴムを選択して使用することができるとともに、前記内側ゴム層４の汎用性を向上することもできる。
また、例えば内側ゴム層４がヘタリ等を生じた際には前記内側ゴム層４のみを交換すればよく、交換の手間、およびコストを省略することもできる。
【００３２】
内側ゴム層４の外径は、両フランジ１０、１１の外径より小さくされており、それによって前記両フランジ１０、１１は、凹部１４に嵌め合わせた内側ゴム層４の外周面１６よりも径方向外方に突出されている。
外側ゴム層５は、中心に内側ゴム層４が挿通される通孔１７を備えた、外径が一定の円筒状に形成されている。通孔１７は、その内径が一定に形成されるとともに、外側ゴム層５の中心に同心状に配設されている。すなわち通孔１７の内周面は、外側ゴム層５の外周面６と同心状に配設されている。
【００３３】
外側ゴム層５の、軸方向の両端面は、前記軸方向と直交する平面とされている。外側ゴム層５の、前記両端面間の長さ（軸方向の長さ）は、前記樹脂コア３の、外フランジ１０と中フランジ１１との間の、軸方向の間隔と等しくされている。
外側ゴム層５は、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、ウレタンゴム、ＮＢＲ等のゴム、ポリエステル系熱可塑性エラストマ、スチレン系熱可塑性エラストマ、ウレタン系熱可塑性エラストマ等の熱可塑性エラストマ、ポリエチレン、ポリプロピレン等の軟質樹脂などの１種または２種以上によって形成される。
【００３４】
特に外側ゴム層５は、エチレンプロピレンゴム、中でもＥＰＤＭによって形成するのが好ましい。前記エチレンプロピレンゴムは耐摩耗性に優れるため、外周面の摩耗による摩擦係数の低下をできるだけ抑制することができる。
外側ゴム層５は多孔質でも非多孔質でもよい。外側ゴム層５の紙に対する摩擦係数を向上することを考慮すると多孔質であるのが好ましいが、耐久性を考慮すると非多孔質であるのが好ましい。特に摩擦係数と耐久性とを両立させることを考慮すると、前記ＥＰＤＭからなる非多孔質の外側ゴム層５が好ましい。
【００３５】
外側ゴム層５は、ＥＰＤＭ等を含むゴム組成物を、例えばプレス加硫等によって円筒状に成形し、所定の長さにカットする等して形成される。
２つの外側ゴム層５は、それぞれ樹脂コア３の凹部１４に嵌め合わされた内側ゴム層４の外周にそれぞれ別個に被覆されている。また２つの外側ゴム層５は、それぞれ内側ゴム層４の外周より径方向外方に突出された両フランジ１０、１１間に挟まれている。
【００３６】
前記のように２つの凹部１４は、その全周に亘って、樹脂コア３の軸方向に互いに離間させて形成されている。また、それぞれの凹部１４に嵌め合わされた内側ゴム層４も、その全周に亘って、前記軸方向に互いに離間させて配設されている。
そのため両フランジ１０、１１間に挟まれた状態で、それぞれの内側ゴム層４の外周に被覆された２つの外側ゴム層５も、その全周に亘って、前記軸方向に互いに離間させて配設されている。したがって、隣り合う外側ゴム層５間に、前記環状の凹溝７が形成されている。
【００３７】
通孔１７の内径は、内側ゴム層４の外径と等しいか、または前記外径よりも僅かに小さくされている。そのため前記被覆により、それぞれの外側ゴム層５は、内側ゴム層４の外周に直接に被覆され、両ゴム層４、５間の摩擦によって互いに一体化されている。
これにより、接着剤を介して接着したり、加硫接着したり、熱溶着したりしないため、両ゴム層４、５を積層する工程および構成を簡略化し、かつ紙送りローラ１の低コスト化を図ることができる。
【００３８】
また両ゴム層４、５の、接着剤に対する親和性や、両ゴム層４、５同士の加硫接着性、あるいは熱溶着時の相溶性等を考慮する必要がないため、前記のようにそれぞれのゴム層４、５に求められる特性に優れたゴムを選択して使用することができるとともに、両ゴム層４、５の汎用性を向上することもできる。
また外側ゴム層５が摩耗した際には前記外側ゴム層５のみを交換すればよく、交換の手間、およびコストを省略することもできる。
【００３９】
前記各部を備えた、この例の紙送りローラ１においては、その外周面６の軸方向の両端部Ｐ１を、紙への接触ポイントとして機能させることができる。のみならず、凹溝７の両側のエッジ部Ｐ２をも、本来の両端部Ｐ１と同様に摩擦係数の大きい端部、すなわち紙への接触ポイントとして機能させることができる。
そのため１つの紙送りローラ１の外周面６に存在する前記接触ポイント数をこれまでよりも増加させて、全体での摩擦係数を向上させることができる。
【００４０】
また前記凹溝７は、紙から発生した紙粉を蓄積して、外周面６に蓄積される紙粉の量を減少させるためにも機能する。
したがって前記紙送りローラ１によれば、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくくして、より長期間に亘って良好な紙送りを維持することが可能となる。
なお本発明の構成は、以上で説明した図１〜３の例には限定されない。
【００４１】
例えば凹溝７は２つ以上設けてもよい。その場合は、例えば樹脂コア３の外フランジ１０間に中フランジ１１を２つ以上形成することで、前記樹脂コア３の外周面１３に３つ以上の凹部１４を設け、それぞれの凹部１４に１つずつ内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、各内側ゴム層４の外周を外側ゴム層５で被覆すればよい。
後述する実施例の結果からも明らかなように、凹溝７の数を増やすほど、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくくして、より長期間に亘って良好な紙送りを維持することが可能となる。
【００４２】
ただし凹溝７の数を増やすほど外周面６の面積が減少するため、数を増やしすぎると、却って摩擦係数が低下するおそれがある。そのため外周面６に凹溝７をいくつ設けるかは、前記外周面６の軸方向の全長や、凹溝７の軸方向の幅等に応じて適宜設定するのが好ましい。
凹溝７の軸方向の幅をどの程度に設定するかも、特に限定はされないが、幅が狭すぎる場合は、紙送り時に紙に圧接させた際の変形によって凹溝７の両側の外側ゴム層５が接触してしまい、前記凹溝７を設けることによる効果が十分に発揮されないおそれがある。また広すぎる場合は外周面６の面積が減少するため、摩擦係数が低下するおそれがある。そのため凹溝７の幅は、両ゴム層４、５の硬さや外周面６の外径、あるいは前記外周面６の軸方向の全長や、凹溝７の数等に応じて適宜設定するのが好ましい。
【００４３】
凹溝７は、例えば外側ゴム層５の断面形状を工夫して、前記外側ゴム層５内に形成してもよい。また内側ゴム層４の断面形状を工夫して、前記内側ゴム層４に凹溝７の基部を形成するとともに、前記内側ゴム層４の外周のうち凹溝７以外の部分に、選択的に外側ゴム層５を被覆して凹溝を形成してもよい。
しかし前記両ゴム層４、５は、いずれも紙送り時に紙に圧接されて変形が繰り返されるものであるため、前記のように凹溝７を含む断面形状に形成した場合には、前記変形が繰り返されることで、凹溝７の内側の角部等が、応力集中によって比較的短期間で破損してしまうおそれがある。
【００４４】
これに対し図１〜図３の例の構造によれば、両ゴム層４、５の断面形状を単純化して、前記応力集中等による短期間での破損を抑制することができるため好ましい。
両ゴム層４、５の硬さや厚み等は、任意に設定できる。いずれの場合も、凹溝７の機能により、長期間に亘って良好な紙送りを維持することが可能となる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【実施例】
【００４５】
〈実施例１〉
（内側ゴム層の作製）
表１に示す各成分を１６０℃×３０分間プレス加硫して、内径φ１２．６、外径φ２１、長さ６０ｍｍの、内側ゴム層のもとになる円筒体（コット）を形成した。次いでこの円筒体を長さ１３．５ｍｍにカットして、図１〜図３に示す円筒状の内側ゴム層４を作製した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１中の各成分は下記のとおり。
ブチルゴム：エクソンモービル社製のブチル２６８
炭酸カルシウム：備北粉化工業(株)製のＢＦ３００
カーボンブラックＨＡＦ：東海カーボン(株)製のシースト３
パラフィンオイル：出光興産(株)製のダイアナ（登録商標）プロセスオイルＰＷ−３８０
酸化亜鉛２種：三井金属鉱業(株)製
ステアリン酸：日油(株)製の商品名「つばき」
粉末硫黄：鶴見化学工業(株)製
促進剤ＴＢＴ：大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＴＢＴ、テトラブチルチウラムジスルフィド
促進剤ＤＭ：大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＭ、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド
（外側ゴム層の作製）
表２に示す各成分を１６０℃×２０分間プレス加硫して、内径φ１４、外径φ２５、長さ６０ｍｍの、内側ゴム層のもとになる円筒体（コット）を形成した。次いでこの円筒体を、円筒研削盤を用いて外径がφ２４になるまで研磨し、さらに長さ１３．５ｍｍにカットして、図１〜図３に示す円筒状の外側ゴム層５を作製した。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２中のＥＰＤＭ、酸化珪素、酸化チタン、および促進剤ＴＥＴは下記のとおり。他の成分は表１と同じ。
ＥＰＤＭ：住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）６７０Ｆ、油展ＥＰＤＭ、ＥＰＤＭ：油展オイル＝１００：１００（質量比）
酸化珪素：東ソー・シリカ(株)製のＮｉｐｓｉｌ（登録商標）ＶＮ３
酸化チタン：チタン工業(株)製の商品名クロノスＫＲ３８０
促進剤ＴＥＴ：大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＥＴ、テトラエチルチウラムジスルフィド
（樹脂コア）
樹脂コア３としては、全体を硬質樹脂によって、図１〜図３に示す立体形状に形成してなり、コア本体９の外径が１４ｍｍ、各フランジ１０、１１の外径が２２ｍｍ、厚みが１．５ｍｍ、中フランジ１１の個数が１つ、凹部１４の個数が２つ、各フランジ１０、１１間の軸方向の間隔、すなわち２つの凹部１４の軸方向の幅がいずれも１３．５ｍｍであるものを用意した。
【００５０】
（紙送りローラ）
前記樹脂コア３の２つの凹部１４に、それぞれ前記内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、前記内側ゴム層４の外周に、それぞれ前記外側ゴム層５を被覆して、図１〜図３に示す紙送りローラ１を構成した。
前記紙送りローラ１の、外側ゴム層５によって構成される外周面６の外径は２４．６ｍｍ、軸方向の全長は２８．５ｍｍ、凹溝７の個数は１つ、凹溝７の軸方向の幅は１．５ｍｍであった。
【００５１】
〈実施例２〉
内側ゴム層４としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を長さ８．５ｍｍにカットしたものを用意した。また外側ゴム層５としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を、円筒研削盤を用いて外径がφ２４になるまで研磨し、さらに長さ８．５ｍｍにカットしたものを用意した。
【００５２】
樹脂コア３としては、コア本体９の外径、および各フランジ１０、１１の外径と厚みが実施例１と同じ、中フランジ１１の個数が２つ、凹部１４の個数が３つ、各フランジ１０、１１間の軸方向の間隔、すなわち３つの凹部１４の軸方向の幅がいずれも８．５ｍｍであるものを用意した。
前記樹脂コア３の３つの凹部１４に、それぞれ前記内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、前記内側ゴム層４の外周に、それぞれ前記外側ゴム層５を被覆して紙送りローラ１を構成した。
【００５３】
前記紙送りローラ１の、外側ゴム層５によって構成される外周面６の外径は２４．６ｍｍ、軸方向の全長は２８．５ｍｍ、凹溝７の個数は２つ、凹溝７の軸方向の幅は１．５ｍｍであった。
〈実施例３〉
内側ゴム層４としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を長さ６ｍｍにカットしたものを用意した。また外側ゴム層５としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を、円筒研削盤を用いて外径がφ２４になるまで研磨し、さらに長さ６ｍｍにカットしたものを用意した。
【００５４】
樹脂コア３としては、コア本体９の外径、および各フランジ１０、１１の外径と厚みが実施例１と同じ、中フランジ１１の個数が３つ、凹部１４の個数が４つ、各フランジ１０、１１間の軸方向の間隔、すなわち４つの凹部１４の軸方向の幅がいずれも６ｍｍであるものを用意した。
前記樹脂コア３の４つの凹部１４に、それぞれ前記内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、前記内側ゴム層４の外周に、それぞれ前記外側ゴム層５を被覆して紙送りローラ１を構成した。
【００５５】
前記紙送りローラ１の、外側ゴム層５によって構成される外周面６の外径は２４．６ｍｍ、軸方向の全長は２８．５ｍｍ、凹溝７の個数は３つ、凹溝７の軸方向の幅は１．５ｍｍであった。
〈比較例１〉
内側ゴム層４としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を長さ２８．５ｍｍにカットしたものを用意した。また外側ゴム層５としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を、円筒研削盤を用いて外径がφ２４になるまで研磨し、さらに長さ２８．５ｍｍにカットしたものを用意した。
【００５６】
樹脂コア３としては、コア本体９の外径、および外フランジ１０の外径と厚みが実施例１と同じ、中フランジ１１がなし（個数が０）、凹部１４の個数が１つ、外フランジ１０間の軸方向の間隔、すなわち１つの凹部１４の軸方向の幅が２８．５ｍｍであるものを用意した。
前記樹脂コア３の１つの凹部１４に、前記内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、前記内側ゴム層４の外周に、前記外側ゴム層５を被覆して紙送りローラ１を構成した。
【００５７】
前記紙送りローラ１の、外側ゴム層５によって構成される外周面６の外径は２４．６ｍｍ、軸方向の全長は２８．５ｍｍ、凹溝７の個数は０であった。
〈摩擦係数試験および通紙状況評価〉
各実施例、比較例の紙送りローラを日本ヒューレットパッカード(株)製のレーザープリンタＨＰ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ ４３５０ｎに組み込んで、紙〔ゼロックス社製のＸｅｒｏｘ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ４２００〕を１万枚通紙した。
【００５８】
次いで前記紙送りローラを取り出し、テフロン（登録商標）板の上に載置した幅６０ｍｍ×長さ１２０ｍｍの紙〔前記と同じゼロックス社製のＸｅｒｏｘ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ４２００〕の上に３００ｇｆの鉛直荷重をかけながら圧接させた状態で、周速度１５０ｍｍ／秒で回転させた際に、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(1)：
摩擦係数＝Ｆ／３００ (1)
により耐久後の摩擦係数を求めた。
【００５９】
また、前記連続通紙時の通紙状況を観察して、途中で紙送りの不良が生じた回数を記録した。
結果を表３に示す。
【００６０】
【表３】
【００６１】
表の実施例１〜３、比較例１の結果より、外周面に凹溝を設けることで、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくくして、より長期間に亘って良好な紙送りを維持できることが判った。また実施例１〜３を比較した結果より、凹溝の数を増やすほど、前記効果を向上できることが判った。
【符号の説明】
【００６２】
１ 紙送りローラ
２ シャフト
３ 樹脂コア
４ 内側ゴム層
５ 外側ゴム層
６ 外周面
７ 凹溝
８ 通孔
９ コア本体
１０ 外フランジ
１１ 中フランジ
１２ 外周面
１３ 外周面
１４ 凹部
１５ 通孔
１６ 外周面
１７ 通孔
Ｐ１ 両端部
Ｐ２ エッジ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電式複写機や各種プリンタ等において紙送りに用いられる紙送りローラ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、インクジェットプリンタ、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、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリノルボネンゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム等の各種ゴムからなるローラが一般的に用いられている。
しかし前記紙送りローラの外周面には紙から発生する紙粉が付着しやすく、紙と繰り返し接触するうちに前記外周面に紙粉が蓄積されることで紙に対する紙送りローラの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】
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が発生しやすく、前記紙粉の蓄積とそれによる紙の搬送不良とを生じやすい。
特許文献１には、筒状の少なくとも２層のゴム層を積層するとともに、そのうち最外層以外の少なくとも１層のゴム層の外周面にローレット溝を形成することで、前記ローレット溝とその外周側のゴム層との間に空隙を設けた紙送りローラが記載されている。
【０００５】
かかる紙送りローラによれば、前記空隙によりゴム層全体の硬度を低下させることで、前記紙送りローラの外周面の、紙に対する接触面積を増加させて摩擦係数を高めることができるとされている。
しかし前記構成では、紙粉の蓄積による摩擦係数の低下を防止することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５７９２号公報
【特許文献２】特開平８−２６５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくく、より長期間に亘って良好な紙送りを維持できる紙送りローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、筒状の内側ゴム層、前記内側ゴム層の外周に積層されて前記紙送りローラの外周面を構成する筒状の外側ゴム層、および前記内側ゴム層の中心に挿通されたシャフトが一体に形成され、前記外周面には、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹溝が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする紙送りローラである。
【０００９】
発明者の検討によると、紙送りローラと紙との摩擦係数は、前記紙送りローラの外周面の全体で均一ではない。前記摩擦係数は、前記外周面のうち軸方向の両端部において、他の領域よりも大きくなる傾向を示す。前記両端部が、紙送りローラの外周面の、紙への接触ポイントとして機能して、前記紙送りローラの全体での摩擦係数が確保される。
これに対し本発明では、前記のように紙送りローラの外周面の、軸方向の途中の位置に、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹溝を設けているため、前記外周面のうち凹溝の両側のエッジ部をも、本来の両端部と同様に摩擦係数の大きい端部、すなわち紙への接触ポイントとして機能させることができる。
【００１０】
そのため１つの紙送りローラの外周面に存在する前記接触ポイント数をこれまでよりも増加させて、全体での摩擦係数を向上させることができる。
また前記凹溝は、紙から発生した紙粉を蓄積して、外周面に蓄積される紙粉の量を減少させるためにも機能する。
したがって本発明の紙送りローラによれば、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくくして、より長期間に亘って良好な紙送りを維持することが可能となる。
【００１１】
なお特許文献２の図１には、一見すると本発明と同様の構造が開示されているようにも見える。しかし特許文献２に記載のものは、同一のシャフト上にそれぞれ独立して、前記シャフトにワンウェイクラッチを介して連結される分離ローラと、シャフトと一体化されたピックアップローラとを前記シャフトの軸方向に配列した給送装置であり、本発明の紙送りローラとは全く異質のものである。
【００１２】
本発明の紙送りローラは、むしろ前記特許文献２の給送装置を構成する分離ローラやピックアップローラそれ自体として適用されるものであり、それによって特許文献２の給送装置においても、より長期に亘って良好な紙送りが可能となる。
本発明の紙送りローラは、前記シャフトが挿通される筒状の樹脂コアをも備えるとともに、前記樹脂コアの外周面には、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹部が少なくとも２つ、軸方向に互いに離間させて設けられており、それぞれの凹部に別個に前記内側ゴム層が嵌め合わされ、かつ各々の内側ゴム層の外周にそれぞれ別個に前記外側ゴム層が被覆されて、前記軸方向に隣り合う内側ゴム層間、および外側ゴム層間に前記溝が設けられているのが好ましい。
【００１３】
凹溝は、例えば外側ゴム層の断面形状を工夫して、前記外側ゴム層内に形成してもよい。また内側ゴム層の断面形状を工夫して、前記内側ゴム層に凹溝の基部を形成するとともに、前記内側ゴム層の外周のうち凹溝以外の部分に、選択的に外側ゴム層を被覆して凹溝を形成してもよい。
しかし前記両ゴム層は、いずれも紙送り時に紙に圧接されて変形が繰り返されるものであるため、前記のように凹溝を含む断面形状に形成した場合には、前記変形が繰り返されることで、凹溝の内側の角部等が、応力集中によって比較的短期間で破損してしまうおそれがある。
【００１４】
これに対し前記構造によれば、両ゴム層の断面形状を単純化して、前記応力集中等による短期間での破損を抑制することができる。
前記内側ゴム層は、紙との摩擦によって「鳴き」が生じるのを防止することを考慮すると、特に室温（５〜３５℃）付近での振動減衰性能に優れたブチルゴムによって形成するのが好ましい。また外側ゴム層は、外周面の摩耗による摩擦係数の低下をできるだけ抑制することを考慮すると、耐摩耗性に優れたエチレンプロピレンゴムによって形成するのが好ましい。
【００１５】
前記外側ゴム層は、内側ゴム層の外周に直接に被覆され、前記両ゴム層間の摩擦係数によって内側ゴム層と一体化されているのが好ましい。
これにより、接着剤を介して接着したり、加硫接着したり、熱溶着したりしないため、両層を積層する工程および構成を簡略化し、かつ紙送りローラの低コスト化を図ることができる。
【００１６】
また両ゴム層の、接着剤に対する親和性や、両ゴム層同士の加硫接着性、あるいは熱溶着時の相溶性等を考慮する必要がないため、前記のようにそれぞれのゴム層に求められる特性に優れたゴムを選択して使用することができるとともに、両ゴム層の汎用性を向上することもできる。
また外側ゴム層が摩耗した際には前記外側ゴム層のみを交換すればよく、交換の手間、およびコストを省略することもできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくく、より長期間に亘って良好な紙送りを維持できる紙送りローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例の外観を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】前記例の紙送りローラの内部構造を示す断面図である。
【図３】前記例の紙送りローラを各部に分解した状態を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例の外観を示す一部切欠き斜視図である。図２は、前記例の紙送りローラの内部構造を示す断面図である。図３は、前記例の紙送りローラを各部に分解した状態を示す分解斜視図である。
図１〜図３を参照して、この例の紙送りローラ１は、シャフト２、前記シャフト２が挿通される筒状の樹脂コア３、前記樹脂コア３の外周に嵌め合わされる２つの筒状の内側ゴム層４、および前記２つの内側ゴム層４の外周にそれぞれ嵌め合わされる２つの筒状の外側ゴム層５を備えている。前記シャフト２、樹脂コア３、内側ゴム層４、および外側ゴム層５はそれぞれ同心状に配設されている。
【００２０】
外側ゴム層５により、紙送りローラ１の外周面が構成されている。すなわち外側ゴム層５の外周面６が、紙送りローラ１の外周面とされている。
それぞれ２つずつの内側ゴム層４、および外側ゴム層５は、樹脂コア３の軸方向に互いに離間させて設けられており、隣り合う内側ゴム層４間、および外側ゴム層５間に、前記外周面６より径方向内方に凹入させた環状の凹溝７が形成されている。
【００２１】
シャフト２は、例えば樹脂や金属等によって、図の例の場合は直径が一定の円柱状に形成されている。
樹脂コア３は、中心に前記シャフト２が挿通される通孔８を備えた円筒状のコア本体９、前記コア本体９の軸方向の両端に設けられた一対の外フランジ１０、および前記コア本体９の軸方向の中央に設けられた１つの中フランジ１１を備えている。前記各部を、例えば比較的硬質の樹脂によって一体に成形する等して樹脂コア３が構成されている。
【００２２】
通孔８は内径が一定に形成され、コア本体９は外径が一定に形成されている。またコア本体９の外周面１２は、通孔８の内周面、および前記通孔８内に挿通されるシャフト２と同心状に配設されている。
外フランジ１０、および中フランジ１１は、いずれもコア本体９の軸方向と直交する径方向外方へ延設されており、面方向には互いに平行に配設されている。
【００２３】
また各フランジ１０、１１は、いずれも同径で、かつ厚みが一定の円板状に形成されている。
各フランジ１０、１１の外縁は、それぞれ通孔８の内周面、および前記通孔８内に挿通されるシャフト２の外周面と同心状に配設されて、樹脂コア３の円筒状の外周面１３を構成している。前記外周面１３は、コア本体９の外周面１２、通孔８の内周面、および前記通孔８内に挿通されるシャフト２と同心状に配設されている。
【００２４】
一対の外フランジ１０のうちの一方と、中フランジ１１との間の領域は、前記外周面１３から径方向内方へ凹入されてコア本体９の外周面１２に達する凹部１４とされている。また他方の外フランジ１０と中フランジ１１との間の領域も、前記外周面１３から径方向内方へ凹入されてコア本体９の外周面１２に達する凹部１４とされている。
両凹部１４は、ともに外周面１３の周方向に沿って環状に形成されている。また両凹部１４は、中フランジ１１を隔てることで、その全周に亘って、軸方向に互いに離間させて設けられている。
【００２５】
また両凹部１４は、前記のように外フランジ１０と中フランジ１１とが面方向に互いに平行に配設されることで、外周面１３の全周に亘って、いずれも軸方向の幅が一定に形成されている。また図の例では、一対の外フランジ１０と中フランジ１１とが軸方向に等間隔に設けられることで、両凹部１４の幅が等しくなっている。
さらに両凹部１４は、前記のように樹脂コア３の外周面１３とコア本体９の外周面１２とが同心状に配設されることで、前記外周面１３の全周に亘って、深さが一定に形成されているとともに、互いの深さが等しくされている。
【００２６】
内側ゴム層４は、中心に樹脂コア３のコア本体９が挿通される通孔１５を備えた、外径が一定の円筒状に形成されている。通孔１５は、その内径が一定に形成されるとともに、内側ゴム層４の中心に同心状に配設されている。すなわち通孔１５の内周面は、内側ゴム層４の外周面１６と同心状に配設されている。
内側ゴム層４の、軸方向の両端面は、前記軸方向と直交する平面とされている。内側ゴム層４の、前記両端面間の長さ（軸方向の長さ）は、前記樹脂コア３の、外フランジ１０と中フランジ１１との間の、軸方向の間隔と等しくされている。
【００２７】
内側ゴム層４は、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム、ウレタンゴム等のゴム、スチレン系熱可塑性エラストマ等の熱可塑性エラストマ、ポリエチレン、ポリプロピレン等の軟質樹脂などの１種または２種以上によって形成される。
特に内側ゴム層４は、ブチルゴムによって形成するのが好ましい。前記ブチルゴムは、特に室温（５〜３５℃）付近での振動減衰性能に優れるため、紙との摩擦によって前記「鳴き」が生じるのを防止する効果に優れている。
【００２８】
内側ゴム層４は多孔質でも非多孔質でもよい。内側ゴム層４の振動減衰性能を向上することを考慮すると多孔質であるのが好ましいが、耐久性を考慮すると非多孔質であるのが好ましい。特に振動減衰性能と耐久性とを両立させることを考慮すると、前記ブチルゴムからなる非多孔質の内側ゴム層４が好ましい。
内側ゴム層４は、ブチルゴム等を含むゴム組成物を、例えばプレス加硫等によって円筒状に成形し、所定の長さにカットする等して形成される。
【００２９】
２つの内側ゴム層４は、それぞれ樹脂コア３の凹部１４に嵌め合わされている。
前記のように２つの凹部１４は、その全周に亘って、樹脂コア３の軸方向に互いに離間させて形成されている。そのため、それぞれの凹部１４に嵌め合わされた内側ゴム層４も、その全周に亘って、前記軸方向に互いに離間させて配設されている。したがって、隣り合う内側ゴム層４間に、前記環状の凹溝７の基部が形成されている。
【００３０】
通孔１５の内径は、樹脂コア３の、コア本体９の外径と等しいか、または前記外径よりも僅かに小さくされている。そのため前記嵌め合わせにより、それぞれの内側ゴム層４は、樹脂コア３のコア本体９の外周に直接に被覆され、前記内側ゴム層４の摩擦によって樹脂コア３と一体化されている。
これにより、接着剤を介して接着したり、熱溶着したりする工程を省略して、紙送りローラ１の低コスト化を図ることができる。
【００３１】
また内側ゴム層４と樹脂コア３の、接着剤に対する親和性や、あるいは熱溶着時の相溶性等を考慮する必要がないため、前記のように内側ゴム層４に求められる特性に優れたゴムを選択して使用することができるとともに、前記内側ゴム層４の汎用性を向上することもできる。
また、例えば内側ゴム層４がヘタリ等を生じた際には前記内側ゴム層４のみを交換すればよく、交換の手間、およびコストを省略することもできる。
【００３２】
内側ゴム層４の外径は、両フランジ１０、１１の外径より小さくされており、それによって前記両フランジ１０、１１は、凹部１４に嵌め合わせた内側ゴム層４の外周面１６よりも径方向外方に突出されている。
外側ゴム層５は、中心に内側ゴム層４が挿通される通孔１７を備えた、外径が一定の円筒状に形成されている。通孔１７は、その内径が一定に形成されるとともに、外側ゴム層５の中心に同心状に配設されている。すなわち通孔１７の内周面は、外側ゴム層５の外周面６と同心状に配設されている。
【００３３】
外側ゴム層５の、軸方向の両端面は、前記軸方向と直交する平面とされている。外側ゴム層５の、前記両端面間の長さ（軸方向の長さ）は、前記樹脂コア３の、外フランジ１０と中フランジ１１との間の、軸方向の間隔と等しくされている。
外側ゴム層５は、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、ウレタンゴム、ＮＢＲ等のゴム、ポリエステル系熱可塑性エラストマ、スチレン系熱可塑性エラストマ、ウレタン系熱可塑性エラストマ等の熱可塑性エラストマ、ポリエチレン、ポリプロピレン等の軟質樹脂などの１種または２種以上によって形成される。
【００３４】
特に外側ゴム層５は、エチレンプロピレンゴム、中でもＥＰＤＭによって形成するのが好ましい。前記エチレンプロピレンゴムは耐摩耗性に優れるため、外周面の摩耗による摩擦係数の低下をできるだけ抑制することができる。
外側ゴム層５は多孔質でも非多孔質でもよい。外側ゴム層５の紙に対する摩擦係数を向上することを考慮すると多孔質であるのが好ましいが、耐久性を考慮すると非多孔質であるのが好ましい。特に摩擦係数と耐久性とを両立させることを考慮すると、前記ＥＰＤＭからなる非多孔質の外側ゴム層５が好ましい。
【００３５】
外側ゴム層５は、ＥＰＤＭ等を含むゴム組成物を、例えばプレス加硫等によって円筒状に成形し、所定の長さにカットする等して形成される。
２つの外側ゴム層５は、それぞれ樹脂コア３の凹部１４に嵌め合わされた内側ゴム層４の外周にそれぞれ別個に被覆されている。また２つの外側ゴム層５は、それぞれ内側ゴム層４の外周より径方向外方に突出された両フランジ１０、１１間に挟まれている。
【００３６】
前記のように２つの凹部１４は、その全周に亘って、樹脂コア３の軸方向に互いに離間させて形成されている。また、それぞれの凹部１４に嵌め合わされた内側ゴム層４も、その全周に亘って、前記軸方向に互いに離間させて配設されている。
そのため両フランジ１０、１１間に挟まれた状態で、それぞれの内側ゴム層４の外周に被覆された２つの外側ゴム層５も、その全周に亘って、前記軸方向に互いに離間させて配設されている。したがって、隣り合う外側ゴム層５間に、前記環状の凹溝７が形成されている。
【００３７】
通孔１７の内径は、内側ゴム層４の外径と等しいか、または前記外径よりも僅かに小さくされている。そのため前記被覆により、それぞれの外側ゴム層５は、内側ゴム層４の外周に直接に被覆され、両ゴム層４、５間の摩擦によって互いに一体化されている。
これにより、接着剤を介して接着したり、加硫接着したり、熱溶着したりしないため、両ゴム層４、５を積層する工程および構成を簡略化し、かつ紙送りローラ１の低コスト化を図ることができる。
【００３８】
また両ゴム層４、５の、接着剤に対する親和性や、両ゴム層４、５同士の加硫接着性、あるいは熱溶着時の相溶性等を考慮する必要がないため、前記のようにそれぞれのゴム層４、５に求められる特性に優れたゴムを選択して使用することができるとともに、両ゴム層４、５の汎用性を向上することもできる。
また外側ゴム層５が摩耗した際には前記外側ゴム層５のみを交換すればよく、交換の手間、およびコストを省略することもできる。
【００３９】
前記各部を備えた、この例の紙送りローラ１においては、その外周面６の軸方向の両端部Ｐ１を、紙への接触ポイントとして機能させることができる。のみならず、凹溝７の両側のエッジ部Ｐ２をも、本来の両端部Ｐ１と同様に摩擦係数の大きい端部、すなわち紙への接触ポイントとして機能させることができる。
そのため１つの紙送りローラ１の外周面６に存在する前記接触ポイント数をこれまでよりも増加させて、全体での摩擦係数を向上させることができる。
【００４０】
また前記凹溝７は、紙から発生した紙粉を蓄積して、外周面６に蓄積される紙粉の量を減少させるためにも機能する。
したがって前記紙送りローラ１によれば、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくくして、より長期間に亘って良好な紙送りを維持することが可能となる。
なお本発明の構成は、以上で説明した図１〜３の例には限定されない。
【００４１】
例えば凹溝７は２つ以上設けてもよい。その場合は、例えば樹脂コア３の外フランジ１０間に中フランジ１１を２つ以上形成することで、前記樹脂コア３の外周面１３に３つ以上の凹部１４を設け、それぞれの凹部１４に１つずつ内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、各内側ゴム層４の外周を外側ゴム層５で被覆すればよい。
後述する実施例の結果からも明らかなように、凹溝７の数を増やすほど、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくくして、より長期間に亘って良好な紙送りを維持することが可能となる。
【００４２】
ただし凹溝７の数を増やすほど外周面６の面積が減少するため、数を増やしすぎると、却って摩擦係数が低下するおそれがある。そのため外周面６に凹溝７をいくつ設けるかは、前記外周面６の軸方向の全長や、凹溝７の軸方向の幅等に応じて適宜設定するのが好ましい。
凹溝７の軸方向の幅をどの程度に設定するかも、特に限定はされないが、幅が狭すぎる場合は、紙送り時に紙に圧接させた際の変形によって凹溝７の両側の外側ゴム層５が接触してしまい、前記凹溝７を設けることによる効果が十分に発揮されないおそれがある。また広すぎる場合は外周面６の面積が減少するため、摩擦係数が低下するおそれがある。そのため凹溝７の幅は、両ゴム層４、５の硬さや外周面６の外径、あるいは前記外周面６の軸方向の全長や、凹溝７の数等に応じて適宜設定するのが好ましい。
【００４３】
凹溝７は、例えば外側ゴム層５の断面形状を工夫して、前記外側ゴム層５内に形成してもよい。また内側ゴム層４の断面形状を工夫して、前記内側ゴム層４に凹溝７の基部を形成するとともに、前記内側ゴム層４の外周のうち凹溝７以外の部分に、選択的に外側ゴム層５を被覆して凹溝を形成してもよい。
しかし前記両ゴム層４、５は、いずれも紙送り時に紙に圧接されて変形が繰り返されるものであるため、前記のように凹溝７を含む断面形状に形成した場合には、前記変形が繰り返されることで、凹溝７の内側の角部等が、応力集中によって比較的短期間で破損してしまうおそれがある。
【００４４】
これに対し図１〜図３の例の構造によれば、両ゴム層４、５の断面形状を単純化して、前記応力集中等による短期間での破損を抑制することができるため好ましい。
両ゴム層４、５の硬さや厚み等は、任意に設定できる。いずれの場合も、凹溝７の機能により、長期間に亘って良好な紙送りを維持することが可能となる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【実施例】
【００４５】
〈実施例１〉
（内側ゴム層の作製）
表１に示す各成分を１６０℃×３０分間プレス加硫して、内径φ１２．６、外径φ２１、長さ６０ｍｍの、内側ゴム層のもとになる円筒体（コット）を形成した。次いでこの円筒体を長さ１３．５ｍｍにカットして、図１〜図３に示す円筒状の内側ゴム層４を作製した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１中の各成分は下記のとおり。
ブチルゴム：エクソンモービル社製のブチル２６８
炭酸カルシウム：備北粉化工業(株)製のＢＦ３００
カーボンブラックＨＡＦ：東海カーボン(株)製のシースト３
パラフィンオイル：出光興産(株)製のダイアナ（登録商標）プロセスオイルＰＷ−３８０
酸化亜鉛２種：三井金属鉱業(株)製
ステアリン酸：日油(株)製の商品名「つばき」
粉末硫黄：鶴見化学工業(株)製
促進剤ＴＢＴ：大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＴＢＴ、テトラブチルチウラムジスルフィド
促進剤ＤＭ：大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＭ、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド
（外側ゴム層の作製）
表２に示す各成分を１６０℃×２０分間プレス加硫して、内径φ１４、外径φ２５、長さ６０ｍｍの、内側ゴム層のもとになる円筒体（コット）を形成した。次いでこの円筒体を、円筒研削盤を用いて外径がφ２４になるまで研磨し、さらに長さ１３．５ｍｍにカットして、図１〜図３に示す円筒状の外側ゴム層５を作製した。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２中のＥＰＤＭ、酸化珪素、酸化チタン、および促進剤ＴＥＴは下記のとおり。他の成分は表１と同じ。
ＥＰＤＭ：住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）６７０Ｆ、油展ＥＰＤＭ、ＥＰＤＭ：油展オイル＝１００：１００（質量比）
酸化珪素：東ソー・シリカ(株)製のＮｉｐｓｉｌ（登録商標）ＶＮ３
酸化チタン：チタン工業(株)製の商品名クロノスＫＲ３８０
促進剤ＴＥＴ：大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＥＴ、テトラエチルチウラムジスルフィド
（樹脂コア）
樹脂コア３としては、全体を硬質樹脂によって、図１〜図３に示す立体形状に形成してなり、コア本体９の外径が１４ｍｍ、各フランジ１０、１１の外径が２２ｍｍ、厚みが１．５ｍｍ、中フランジ１１の個数が１つ、凹部１４の個数が２つ、各フランジ１０、１１間の軸方向の間隔、すなわち２つの凹部１４の軸方向の幅がいずれも１３．５ｍｍであるものを用意した。
【００５０】
（紙送りローラ）
前記樹脂コア３の２つの凹部１４に、それぞれ前記内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、前記内側ゴム層４の外周に、それぞれ前記外側ゴム層５を被覆して、図１〜図３に示す紙送りローラ１を構成した。
前記紙送りローラ１の、外側ゴム層５によって構成される外周面６の外径は２４．６ｍｍ、軸方向の全長は２８．５ｍｍ、凹溝７の個数は１つ、凹溝７の軸方向の幅は１．５ｍｍであった。
【００５１】
〈実施例２〉
内側ゴム層４としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を長さ８．５ｍｍにカットしたものを用意した。また外側ゴム層５としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を、円筒研削盤を用いて外径がφ２４になるまで研磨し、さらに長さ８．５ｍｍにカットしたものを用意した。
【００５２】
樹脂コア３としては、コア本体９の外径、および各フランジ１０、１１の外径と厚みが実施例１と同じ、中フランジ１１の個数が２つ、凹部１４の個数が３つ、各フランジ１０、１１間の軸方向の間隔、すなわち３つの凹部１４の軸方向の幅がいずれも８．５ｍｍであるものを用意した。
前記樹脂コア３の３つの凹部１４に、それぞれ前記内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、前記内側ゴム層４の外周に、それぞれ前記外側ゴム層５を被覆して紙送りローラ１を構成した。
【００５３】
前記紙送りローラ１の、外側ゴム層５によって構成される外周面６の外径は２４．６ｍｍ、軸方向の全長は２８．５ｍｍ、凹溝７の個数は２つ、凹溝７の軸方向の幅は１．５ｍｍであった。
〈実施例３〉
内側ゴム層４としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を長さ６ｍｍにカットしたものを用意した。また外側ゴム層５としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を、円筒研削盤を用いて外径がφ２４になるまで研磨し、さらに長さ６ｍｍにカットしたものを用意した。
【００５４】
樹脂コア３としては、コア本体９の外径、および各フランジ１０、１１の外径と厚みが実施例１と同じ、中フランジ１１の個数が３つ、凹部１４の個数が４つ、各フランジ１０、１１間の軸方向の間隔、すなわち４つの凹部１４の軸方向の幅がいずれも６ｍｍであるものを用意した。
前記樹脂コア３の４つの凹部１４に、それぞれ前記内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、前記内側ゴム層４の外周に、それぞれ前記外側ゴム層５を被覆して紙送りローラ１を構成した。
【００５５】
前記紙送りローラ１の、外側ゴム層５によって構成される外周面６の外径は２４．６ｍｍ、軸方向の全長は２８．５ｍｍ、凹溝７の個数は３つ、凹溝７の軸方向の幅は１．５ｍｍであった。
〈比較例１〉
内側ゴム層４としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を長さ２８．５ｍｍにカットしたものを用意した。また外側ゴム層５としては、実施例１で形成したのと同じ円筒体を、円筒研削盤を用いて外径がφ２４になるまで研磨し、さらに長さ２８．５ｍｍにカットしたものを用意した。
【００５６】
樹脂コア３としては、コア本体９の外径、および外フランジ１０の外径と厚みが実施例１と同じ、中フランジ１１がなし（個数が０）、凹部１４の個数が１つ、外フランジ１０間の軸方向の間隔、すなわち１つの凹部１４の軸方向の幅が２８．５ｍｍであるものを用意した。
前記樹脂コア３の１つの凹部１４に、前記内側ゴム層４を嵌め合わせるとともに、前記内側ゴム層４の外周に、前記外側ゴム層５を被覆して紙送りローラ１を構成した。
【００５７】
前記紙送りローラ１の、外側ゴム層５によって構成される外周面６の外径は２４．６ｍｍ、軸方向の全長は２８．５ｍｍ、凹溝７の個数は０であった。
〈摩擦係数試験および通紙状況評価〉
各実施例、比較例の紙送りローラを日本ヒューレットパッカード(株)製のレーザープリンタＨＰ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ ４３５０ｎに組み込んで、紙〔ゼロックス社製のＸｅｒｏｘ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ４２００〕を１万枚通紙した。
【００５８】
次いで前記紙送りローラを取り出し、テフロン（登録商標）板の上に載置した幅６０ｍｍ×長さ１２０ｍｍの紙〔前記と同じゼロックス社製のＸｅｒｏｘ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ４２００〕の上に３００ｇｆの鉛直荷重をかけながら圧接させた状態で、周速度１５０ｍｍ／秒で回転させた際に、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(1)：
摩擦係数＝Ｆ／３００ (1)
により耐久後の摩擦係数を求めた。
【００５９】
また、前記連続通紙時の通紙状況を観察して、途中で紙送りの不良が生じた回数を記録した。
結果を表３に示す。
【００６０】
【表３】
【００６１】
表の実施例１〜３、比較例１の結果より、外周面に凹溝を設けることで、紙粉の付着による摩擦係数の低下を生じにくくして、より長期間に亘って良好な紙送りを維持できることが判った。また実施例１〜３を比較した結果より、凹溝の数を増やすほど、前記効果を向上できることが判った。
【符号の説明】
【００６２】
１ 紙送りローラ
２ シャフト
３ 樹脂コア
４ 内側ゴム層
５ 外側ゴム層
６ 外周面
７ 凹溝
８ 通孔
９ コア本体
１０ 外フランジ
１１ 中フランジ
１２ 外周面
１３ 外周面
１４ 凹部
１５ 通孔
１６ 外周面
１７ 通孔
Ｐ１ 両端部
Ｐ２ エッジ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙送りローラであって、筒状の内側ゴム層、前記内側ゴム層の外周に被覆されて前記紙送りローラの外周面を構成する筒状の外側ゴム層、および前記内側ゴム層の中心に挿通されたシャフトを備え、前記外周面には、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹溝が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする紙送りローラ。
【請求項２】
前記シャフトが挿通される筒状の樹脂コアをも備えるとともに、前記樹脂コアの外周面には、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹部が少なくとも２つ、軸方向に互いに離間させて設けられており、それぞれの凹部に別個に前記内側ゴム層が嵌め合わされ、かつ各々の内側ゴム層の外周にそれぞれ別個に前記外側ゴム層が被覆されて、前記軸方向に隣り合う内側ゴム層間、および外側ゴム層間に前記溝が設けられている請求項１に記載の紙送りローラ。
【請求項３】
前記内側ゴム層はブチルゴム、外側ゴム層はエチレンプロピレンゴムからなる請求項１または２に記載の紙送りローラ。
【請求項４】
前記外側ゴム層は、内側ゴム層の外周に直接に被覆され、前記両ゴム層間の摩擦によって内側ゴム層と一体化されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の紙送りローラ。
【請求項１】
紙送りローラであって、筒状の内側ゴム層、前記内側ゴム層の外周に被覆されて前記紙送りローラの外周面を構成する筒状の外側ゴム層、および前記内側ゴム層の中心に挿通されたシャフトを備え、前記外周面には、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹溝が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする紙送りローラ。
【請求項２】
前記シャフトが挿通される筒状の樹脂コアをも備えるとともに、前記樹脂コアの外周面には、その周方向に沿って、前記外周面より径方向内方に凹入させた環状の凹部が少なくとも２つ、軸方向に互いに離間させて設けられており、それぞれの凹部に別個に前記内側ゴム層が嵌め合わされ、かつ各々の内側ゴム層の外周にそれぞれ別個に前記外側ゴム層が被覆されて、前記軸方向に隣り合う内側ゴム層間、および外側ゴム層間に前記溝が設けられている請求項１に記載の紙送りローラ。
【請求項３】
前記内側ゴム層はブチルゴム、外側ゴム層はエチレンプロピレンゴムからなる請求項１または２に記載の紙送りローラ。
【請求項４】
前記外側ゴム層は、内側ゴム層の外周に直接に被覆され、前記両ゴム層間の摩擦によって内側ゴム層と一体化されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の紙送りローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１６６８９５（Ｐ２０１２−１６６８９５Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８９１９（Ｐ２０１１−２８９１９）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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