JP2008087960A

JP2008087960A - 紙送り用ローラ

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Publication number: JP2008087960A
Application number: JP2007135621A
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Inventors: Keita Shiraki; 慶太白木
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
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Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2008-04-17
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Abstract

【課題】うち粉が撒かれた紙を紙送りする場合であっても、紙送り性能の維持期間を長くすることができる紙送り用ローラを提供する。
【解決手段】ハブ１の外周面に弾性層２が形成され、弾性層２の外周面に軸方向に延びる凹溝２１が周方向に所定ピッチで複数形成されているとともに、上記弾性層２の表面（凹溝以外の部分の外周面ならびに凹溝の底面および側壁面）が山状部と谷状部とからなるシボ表面に形成されており、上記弾性層２のうち凹溝２１以外の部分の外周面積に対する凹溝２１の底面の面積の割合が１０〜２０％の範囲内に設定され、かつ、上記凹溝の深さが０．２〜１．５ｍｍの範囲内に設定され、かつ、上記シボ表面を構成する山状部の高さが２０〜７０μｍの範囲内に設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ等の機器に用いられている給紙ローラ，搬送ローラ等の紙送り用ローラおよびその製法に関するものである。

複写機等に用いられている紙送り用ローラは、摩擦係数が長期にわたって維持されることが要求される。しかしながら、紙送りを繰り返すと、紙から発生する紙粉が紙送り用ローラの表面に溜まり、それにより、摩擦係数が低下し、紙送り性能が低下するという問題が起こる。

そこで、従来より、紙送り用ローラとして、外周面に、軸方向と平行な凹溝を周方向に所定ピッチで形成したり、シボ形成により凹部と凸部とを形成したりして、紙粉をその凹溝や凹部に取り込むようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平１１−１０６０６７号公報特許第３７４４３３７号公報

一方、印刷方法として、カラー印刷された紙に対して追い刷り印刷（重ね印刷）を行う印刷方法がある。この場合、追い刷り印刷に先立って、紙の表面にうち粉を撒き、重なる紙同士の密着を防止している。しかしながら、うち粉が撒かれた状態で追い刷り印刷を行うと、うち粉が紙送り用ローラに付着するため、上記特許文献１，２の紙送り用ローラ（外周面に凹溝やシボが形成されたもの）を用いても、通常の印刷よりも早く紙送り性能が低下する。このため、紙送り用ローラの交換サイクルが短くなり、メンテナンス費用が高くなる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、うち粉が撒かれた紙を紙送りする場合であっても、紙送り性能の維持期間を長くすることができる紙送り用ローラおよびその製法の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、ハブと、このハブの外周面に形成された弾性層とからなる紙送り用ローラであって、上記弾性層の外周面に軸方向に延びる凹溝が周方向に所定ピッチで複数形成されているとともに、上記弾性層の凹溝以外の部分の外周面ならびに凹溝の底面および側壁面が山状部と谷状部とからなるシボ表面に形成されており、上記弾性層のうち凹溝以外の部分の外周面積に対する凹溝の底面の面積の割合が１０〜２０％の範囲内に設定されている紙送り用ローラを第１の要旨とし、成形金型を用いて円筒状の弾性層を形成した後、その弾性層の中空部にハブを内嵌することにより、そのハブの外周面に弾性層を形成して上記紙送り用ローラを作製する紙送り用ローラの製法であって、上記成形金型として、金属ブロックに成形空間となる貫通孔を形成し、この貫通孔に、外周面に軸方向に延びる凹溝が周方向に所定ピッチで複数形成されている円柱状の電極を、揺動および押しの動作を伴いながら入れて貫通孔の内周面に放電加工を施し凹溝とシボ表面に対応する粗面とを形成して型面に形成したものを用いる紙送り用ローラの製法を第２の要旨とする。

すなわち、本発明の紙送り用ローラは、弾性層の外周面に軸方向に延びる凹溝が周方向に所定ピッチで複数形成され、その凹溝の形成割合（弾性層のうち凹溝以外の部分の外周面積に対する凹溝の底面の面積の割合）が１０〜２０％の範囲内になるよう設定されている。これにより、紙送り用ローラの弾性層が紙と当接した際に、弾性層の外周面部分が適正に変形し、紙を適正にグリップするようになっている。しかも、弾性層の表面（凹溝以外の部分の外周面ならびに凹溝の底面および側壁面）がシボ表面に形成されていることによっても、グリップし易くなっているため、これら特定の割合で形成された凹溝とシボ表面とが相俟って、紙の搬送能力を向上させている。また、上記特定の割合で形成された凹溝とシボ表面とが相俟って、うち粉や紙粉が凹溝に取り込まれ、さらに、凹溝内にも形成されているシボ表面により、凹溝内に蓄積されず凹溝外に排出されるようになっている。これにより、紙送り性能の維持期間が飛躍的に長くなる。

本発明の紙送り用ローラは、弾性層の外周面に軸方向に延びる凹溝が周方向に所定ピッチで複数形成されているとともに、上記弾性層の表面が山状部と谷状部とからなるシボ表面に形成されており、上記弾性層のうち凹溝以外の部分の外周面積に対する凹溝の底面の面積の割合が１０〜２０％の範囲内に設定されているため、これら特定の面積割合で形成された凹溝とシボ表面とが相俟って、紙の搬送能力を向上させることができるとともに、うち粉や紙粉を凹溝内に蓄積させず凹溝外に排出させるようにすることができる。このため、紙送り性能の維持期間を飛躍的に長くすることができる。

特に、上記山状部の面積（Ｓ₁）と谷状部の面積（Ｓ₂）との面積比（Ｓ₁／Ｓ₂）が０．２５〜０．７０の範囲内に設定されている場合には、弾性層の表面（シボ表面）にうち粉や紙粉がより付着し難くなり、好適な摩擦係数を得ることができる。

また、上記弾性層のＪＩＳ−Ａ硬度が３０〜６０°の範囲内に設定されている場合には、弾性層の成形性に優れ、しかも、弾性層の摩擦係数が好適となる。

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。

図１（ａ），（ｂ）は、本発明の紙送り用ローラの一実施の形態を示している。この紙送り用ローラは、円筒状のハブ１と、このハブ１の外周面に形成された弾性層２とから構成されている。そして、図１および図２に示すように、上記弾性層２の外周面には、軸方向に延びる凹溝２１が周方向に所定ピッチで複数形成されている。その凹溝２１の形成割合（以下「凹溝面積割合」という）は、凹溝２１の底面の面積の割合が、弾性層２のうち凹溝２１以外の部分（隣り合う凹溝２１と凹溝２１との間の凸条２２の部分）の外周面積に対して１０〜２０％の範囲内になるよう設定されている。また、図３に示すように、上記弾性層２の表面（凸条２２の外周面ならびに凹溝２１の底面および側壁面）は、山状部２３と谷状部２４とからなるシボ表面に形成されている。

ここで、上記凹溝面積割合は、下記の式（１）により算出される。なお、図２に示すように、下記の式（１）における、凹溝２１の幅Ｗ₁および数ならびに凸条２２の幅Ｗ₂および数は、弾性層２を厚み方向に切断し、その断面をマイクロスコープ等により拡大して測定することにより得ることができる。

より詳しく説明すると、上記弾性層２の形成材料としては、特に限定されないが、通常、ポリウレタン，エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ），ノルボルネンゴム（ＮＯＲ）等があげられる。なかでも、耐久性および信頼性に優れる点で、ポリウレタンが好ましい。また、上記弾性層２の寸法は、紙送り用ローラとして適正なものにする観点から、通常、外径１０〜４０ｍｍの範囲内、厚み（凸条２２の部分の厚み）２〜１０ｍｍの範囲内に設定される。さらに、上記弾性層２の硬度は、弾性層２の成形性に優れ、しかも、摩擦係数が好適となる観点から、ＪＩＳ−Ａ硬度３０〜６０°の範囲内に設定することが好ましく、より好ましくはＪＩＳ−Ａ硬度４５〜５５°の範囲内である。このＪＩＳ−Ａ硬度の調整は、上記形成材料内の成分調整により行うことができる。例えば、上記形成材料として、ポリエーテルポリオール〔ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とを混合したもの〕，ポリイソシアネート，鎖延長剤，可塑剤等の各成分を含有するものを用いる場合、ＪＩＳ−Ａ硬度を好ましい範囲（３０〜６０°の範囲）に設定するためには、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とを、ＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝９５／５〜６０／４０の重量比で混合し、ＪＩＳ−Ａ硬度をより好ましい範囲（４５〜５５°の範囲）に設定するためには、ＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝８０／２０〜７０／３０の重量比で混合する。

そして、上記凹溝２１の寸法および数は、上記式（１）で算出される凹溝面積割合が５〜３０％（好適には１０〜２０％）の範囲内になるよう適宜設定される。すなわち、上記凹溝２１の寸法は、弾性層２の外径等にもよるが、通常、幅Ｗ₁０．２〜１．０ｍｍ（好適には０．４〜０．７ｍｍ）の範囲内、深さ０．２〜１．５ｍｍ（好適には０．４〜１．０ｍｍ）の範囲内に設定される。また、上記凹溝２１の数は、凹溝２１の寸法等にもよるが、通常、１０〜３０本（好適には１５〜２５本）の範囲内に設定される。なお、上記凸条２２の寸法および数は、上記凹溝２１の寸法および数が決まれば自動的に決まる。

また、図３に示すように、上記弾性層２の表面に形成されるシボ表面は、特に限定されないが、山状部２３の面積（Ｓ₁）と谷状部２４の面積（Ｓ₂）との面積比（Ｓ₁／Ｓ₂）を０．２５〜０．７０の範囲内に設定することが好ましい。上記面積比（Ｓ₁／Ｓ₂）が０．２５を下回ると、弾性層２と紙との接触面積が少なくなり、その結果、弾性層２の摩擦係数が小さくなる傾向にあり、上記面積比（Ｓ₁／Ｓ₂）が０．７０を上回ると、うち粉や紙粉が付着し易くなり、その結果、弾性層２の摩擦係数が小さくなる傾向にあるからである。すなわち、山状部２３と谷状部２４の面積比（Ｓ₁／Ｓ₂）が上記範囲を外れると、弾性層２の摩擦係数が小さくなり、紙の不送りが発生し易い傾向になるからである。ここで、山状部２３の面積（Ｓ₁）および谷状部２４の面積（Ｓ₂）は、弾性層２の表面（シボ表面）にインク等を付着させ、荷重２．９Ｎをかけて紙に転写した後、紙に転写されたインク付着部分の面積を山状部２３の面積（Ｓ₁）とし、インクが付着していない部分の面積を谷状部２４の面積（Ｓ₂）としており、これら面積（Ｓ₁，Ｓ₂）は、画像処理装置により測定して求めることができる。

さらに、上記山状部２３の高さＨは、２０〜７０μｍの範囲内に設定することが好ましく、また、隣り合う山状部２３の頂部間の距離Ｄは、３０〜１００μｍの範囲内に設定することが好ましい。その理由は、山状部２３の高さＨも頂部間の距離Ｄも上記範囲から外れると、弾性層２の表面のうち粉や紙粉が移動し難くなり、それにより、うち粉や紙粉が凹溝２１に取り込まれ難くなったり、凹溝２１外に排出され難くなったりして、うち粉や紙粉が弾性層２の表面に蓄積し易くなる傾向にあるからである。なお、上記山状部２３の高さＨおよび頂部間の距離Ｄは、弾性層２を厚み方向に切断し、その断面を顕微鏡等により拡大して測定することにより得ることができる。

上記円筒状のハブ１（図１参照）としては、特に限定されず、通常のものが用いられる。すなわち、ハブ１の形成材料としては、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ），アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ），ポリカーボネート，ナイロン等の合成樹脂、または鉄，ステンレス，アルミニウム等の金属材料があげられる。また、上記ハブ１の寸法は、紙送り用ローラとして適正なものにする観点から、通常、外径７〜３０ｍｍの範囲内、厚み１．０〜３．０ｍｍの範囲内に設定される。

つぎに、本発明の紙送り用ローラの製法の一例について説明する。

まず、弾性層２を成形するための成形金型を作製する。すなわち、直方体状の金属ブロックに貫通孔を形成し、この貫通孔よりも僅かに直径が大きい円柱状の電極を用い、放電加工を施す。この円柱状の電極の外周面には、軸方向に延びる凹溝が周方向に所定ピッチで複数形成されており、放電加工機（例えば、三菱電機社製、ＤＩＡＸＶＸ１０）を用い、金属ブロックと電極との間に電圧を印加するとともに金属ブロックと電極とを相対的に揺動、垂直押しさせる。これにより、上記貫通孔の内周面が放電加工され、その内周面の内径が上記電極の直径よりも僅かに大きくなり、かつ、その内周面が電極の外周面形状に対応した形状に形成されるとともに、その内周面の表面が粗面（転写により弾性層２の表面をシボ表面に形成する面）に形成される。このようにして、上記凹溝と粗面とが形成された内周面を型面とする成形金型が作製される。

つぎに、上記成形金型の貫通孔に芯金を同軸的にセットするとともに、両端開口部をキャップ型で閉栓する。そして、上記芯金と貫通孔内周面との間の空間に、弾性層２の形成材料である未架橋のゴムを充填した後、オーブン等に入れ、所定の条件で加熱することにより、上記芯金の外周面に、円筒状に架橋硬化された上記弾性層２が形成される。その後、脱型するとともに、上記芯金から上記弾性層２を抜き取る。この弾性層２の外周面には、上記成形金型の貫通孔の内周面が転写されており、軸方向に延びる凹溝２１が周方向に所定ピッチで複数形成されて上記凹溝面積割合が１０〜２０％の範囲内になっているとともに、弾性層２の表面がシボ表面に形成されている。

そして、上記弾性層２を所定の長さに切断した後、その中空部に、予め準備していたハブ１を加圧内嵌することにより、上記紙送り用ローラを作製することができる。

このような紙送り用ローラの製法において、弾性層２として、外径３２ｍｍ，凹溝２１の幅Ｗ₁０．５ｍｍ，凹溝２１の深さ０．５ｍｍ，凹溝２１の数２４本，凸条２２の幅Ｗ₂３．５ｍｍ，凸条２２の数２４本のものを得る場合は、上記金属ブロックに形成する貫通孔の直径を３０．５ｍｍ、円柱状の電極の外径を３１．９ｍｍ，その電極の外周面に形成される凹溝の幅を０．９ｍｍ，深さを０．５ｍｍ，凹溝のピッチを１５°とし、放電条件として、放電加工機の表面粗度指定を十点平均粗さ〔Ｒｚ：ＪＩＳＢ０６０１（１９９４年）〕４０μｍにすればよい。

なお、複写機等の機器において、本発明の紙送り用ローラの使用中に、弾性層２がハブ１の外周面において周方向に空転しないよう、ハブ１の外周面に接着剤やプライマー等を塗布してもよいし、また、ハブ１として、その外周面に条溝が軸方向に沿って形成されたものを用いてもよい。

そして、本発明の紙送り用ローラは、複写機等における給紙装置に用いられるピックアップローラ，フィードローラ，セパレートローラ等の給紙ローラ，給紙装置から送り出された紙を出口まで順に搬送する搬送ローラとして好適であるが、自動販売機，自動改札機，現金自動引き取り装置，両替機，計数機，キャッシュディスペンサー等の紙送り用ローラとして使用することも可能である。

つぎに、実施例について実験例，比較例および従来例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。

〔実施例１，２，２’，２”および実験例１，２ならびに比較例１，２〕
〔弾性層の形成材料（未架橋の熱硬化性ウレタンゴム）の調製〕
ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）７０重量部、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）〔旭硝子社製、ＰＲＥＭＩＮＯＬＳ３００５（モノオール含有量：０．８重量％、Ｍｎ：５０００、官能基数：３、総不飽和度：０．００４８ｍｅｑ／ｇ）〕３０重量部を８０℃にて１時間真空脱泡、脱水した後、ポリイソシアネート〔トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）〕を適量混合し、窒素雰囲気下で８０℃にて３時間反応させ、末端にＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマー（ＮＣＯ含有率：３．０重量％、ＮＣＯインデックス：１０５）を調製した。そして、このウレタンプレポリマーを９０℃にて３０分間真空脱泡した後、鎖延長剤〔１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）〕１．８重量部、鎖延長剤〔トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）〕１．５重量部、触媒（ＤＢＵ−ギ酸塩）０．０１重量部を配合して、減圧下で２分間攪拌混合し、弾性層の形成材料である未架橋の熱硬化性ウレタンゴムを調製した。このような調製により、成形される弾性層のＪＩＳ−Ａ硬度が４５°になるようにした。

〔弾性層成形金型の作製〕
上記実施の形態と同様にして、放電加工機（三菱電機社製、ＤＩＡＸＶＸ１０）を用い、成形金型を作製した。成形金型の型面の凹溝の幅および表面粗さは、各実施例および各実験例ならびに各比較例で適宜に設定し、成形される弾性層の凹溝面積割合およびシボ表面の状態が下記の表１，２に設定されるようにした。

〔紙送り用ローラの作製〕
上記実施の形態と同様にして、まず、弾性層成形金型の貫通孔に芯金（外径１７ｍｍ）を同軸的にセットするとともに、両端開口部をキャップ型で閉栓し、その成形空間内に、弾性層の形成材料である上記未架橋の熱硬化性ウレタンゴムを充填した後、その成形金型をオーブン内に入れ、架橋した（１５０℃×６０分間）。そして、上記芯金の外周面に架橋硬化された熱硬化性ウレタンゴムの弾性層を形成し、その後、脱型するとともに、芯金から弾性層を抜き取った。そして、その弾性層を長さ３０ｍｍに切断した後、その中空部に円筒状のポリアセタール（ＰＯＭ）製のハブ（長さ３２．５ｍｍ、外径１８ｍｍ）を加圧内嵌した。このようにして、各実施例および各実験例ならびに各比較例の紙送り用ローラを得た。得られた紙送り用ローラの弾性層はいずれも、ＪＩＳ−Ａ硬度４５°，外径３２ｍｍ，凹溝の深さ０．５ｍｍ，凹溝の数２４本，凸条の数２４本であり、凹溝の幅および凹溝面積割合は、下記の表１，２に示すものであった。上記凹溝の幅の測定は、弾性層の断面をマイクロスコープ（オリンパス社製、ＰＶ１０−ＣＢ）により拡大して行い、その測定値と上記弾性層の外径（３２ｍｍ）と凹溝の数（２４本）とから、上記凹溝面積割合を算出した。

また、上記紙送り用ローラの弾性層の表面は、山状部と谷状部とからなるシボ表面に形成されており、その山状部の面積（Ｓ₁）と谷状部の面積（Ｓ₂）との面積比（Ｓ₁／Ｓ₂），山状部の高さ，隣り合う山状部の頂部間の距離を測定し、下記の表１，２に示した。そのうち、山状部の高さおよび頂部間の距離の測定は、弾性層の断面を顕微鏡（日立社製、Ｓ−３０００Ｎ）により拡大して行い、面積比（Ｓ₁／Ｓ₂）の測定は、下記のようにして行った。

まず、図４（ａ）に示すインク転写治具を準備した。このインク転写治具は、長方形の台座４１の長手方向に沿う一側縁（紙面の奥側）から支持柱４２が立設され、その支持柱４２の頂部から、軸体４３が紙面の手前側に延びており、その軸体４３に、細長状支持板４４の回転筒４５が周動自在に係合され、細長状支持板４４が軸体４３を中心に上下動自在になっている。この細長状支持板４４の先端側の裏面から保持板４６が垂下し、保持板４６の下端には、紙面に対して手前側に延びる支持軸４７が設けられ、この支持軸４７に紙送り用ローラ４８の中空状芯金４９が回転自在に嵌合されている。そして、細長状支持板４４の先端側には質量３００ｇの重り（荷重２．９Ｎ）５０がかけられている。

つぎに、インク転写治具の支持軸４７に、回転自在に取付けられた紙送り用ローラ４８の下に、平板状のインクスタンプ台（図示せず）を配置し、図示のように質量３００ｇの重り５０をかけながら、インクスタンプ台を図の左方に移動させた。これにより、紙送り用ローラ４８が連れまわる。そして、紙送り用ローラ４８の、外周層である弾性層２の表面にインクを一回転分付けた。つぎに、インク付きの紙送り用ローラ４８の下に、複写用紙（ＮＢＳリコー社製、マイペーパーＡ４）５１をセットし、複写用紙５１を図示の矢印方向にゆっくり引き抜きながら複写用紙５１に、紙送り用ローラ４８を一回転、連れまわりさせ、インク〔シャチハタ社製、スタンプ台専用インキ、顔料系：ＳＧ−４０（色）〕を複写用紙５１の表面に転写し、図４（ｂ）に示すインク転写用紙を得た。

そして、得られたインク転写用紙を、画像処理装置（日本アビオニクス社製，スピカII）により二値化処理し、複写用紙５１に転写されたインク部６１の面積（Ｓ₁：図示した円内の面積の合計）をもとめ、インクが付着していない部分６２の面積（Ｓ₂）との比（Ｓ₁／Ｓ₂）を算出した。

〔実施例３〜６〕
上記実施例１，２，２’，２”および実験例１，２の弾性層の形成材料の調整において、混合するＰＴＭＧとＰＰＧの重量比（ＰＴＭＧ／ＰＰＧ）を下記の表３に示すようにすることにより、成形される弾性層のＪＩＳ−Ａ硬度を各実施例で変えた。それ以外は、上記実施例１と同様にした。なお、下記の表３には、その実施例１も併せて示している。

〔従来例１〕
既存品である、弾性層がポリウレタン製であり、外周面がシボ表面に形成され、凹溝が形成されていない紙送り用ローラを従来例１とした。シボ表面の山状部の面積（Ｓ₁）と谷状部の面積（Ｓ₂）との面積比（Ｓ₁／Ｓ₂），山状部の高さ，隣り合う山状部の頂部間の距離の測定は、上記と同様にして行い、その結果を下記の表１，２に示した。

〔従来例２〕
既存品である、弾性層がＥＰＤＭ製であり、外周面がシボ表面に形成され、凹溝が形成されていない紙送り用ローラを従来例２とした。シボ表面の山状部の面積（Ｓ₁）と谷状部の面積（Ｓ₂）との面積比（Ｓ₁／Ｓ₂）等の測定は行わなかった。

〔摩擦係数の測定〕
このようにして得られた実施例１〜６、実験例１，２、比較例１，２および従来例１，２の各紙送り用ローラについて、下記の耐久試験を行う前（初期）と行った後とで弾性層の外周面の摩擦係数を測定した（但し、実施例３〜６の各紙送り用ローラは、初期の摩擦係数のみを測定した）。この測定方法は、図５に示すようにして行った。すなわち、紙送り用ローラ３０に、その下方から、ＰＰＣ用紙３１を、テフロン（登録商標）シート３２を介して平板３３で押圧〔押圧荷重（Ｗ）２．９４Ｎ〕した。上記平板３３は、紙送り用ローラ３０の軸と平行な一端縁３３ａを軸に回動自在となっており、上記テフロン（登録商標）シート３２は、上記平板３３の他端側３３ｂの表面に固定され、ＰＰＣ用紙３１が滑るようにする役割をしている。また、ＰＰＣ用紙３１の一端部をロードセル３４に接続し、ＰＰＣ用紙３１が上記ロードセル３４から遠ざかるよう、上記紙送り用ローラ３０を回転させた（紙送り用ローラ３０の弾性層の外周面の周速度１８０ｍｍ／秒）。そして、紙送り用ローラ３０がＰＰＣ用紙３１上を滑るときのＰＰＣ用紙３１にかかる引っ張り力（Ｆ：単位Ｎ）を上記ロードセル３４で測定し、摩擦係数（μ＝Ｆ／Ｗ）を算出し、その結果を下記の表１〜３に併せて表記した。なお、耐久試験後の摩擦係数の測定（実施例３〜６以外）は、紙送り用ローラ３０が寿命に達した（不送りが発生した）場合は、その時点で行い、２０万枚紙送りしても寿命に達しない場合は、その２０万枚紙送り後で行った。

〔耐久試験〕
実施例１，２，２’，２”、実験例１，２および比較例１，２ならびに従来例１，２の各紙送り用ローラをピックアップローラとして、３本ローラＦＲＲ（Feed and Reverse Roller ）給紙方式ベンチ試験機に組み込み、紙送りを行った。すなわち、積層された多くの紙の上に上記ピックアップローラを接触させ、そのピックアップローラの回転により、最上の紙を送り出し、その前方で互いに圧接して回転しているフィードローラとセパレートローラとの間に通す試験を行った。この紙送りに用いた紙は、ＯＫトップコート紙（王子製紙社製）にカラー印刷をした後、その表面にうち粉を撒いた紙とした。そして、不送りが発生した時の紙の枚数を測定した。なお、２０万枚紙送りを行った時点で不送りが発生していない場合は、その時点で耐久試験を打ち切った。その結果を下記の表１，２に併せて表記した。

〔弾性層の成形性〕
上記実施例１，３〜６の弾性層の成形性について評価した。すなわち、成形金型内で所定時間硬化後、ウレタン硬化物（芯金付き弾性層）の脱型が容易なものを◎、ウレタン硬化物（芯金付き弾性層）の脱型が若干困難だが可能なものを○と評価し、下記の表３に併せて表記した。

〔耐久試験とその後の摩擦係数についての総合評価〕
下記の表１，２において、耐久試験後の摩擦係数が１．６もあり、さらに、２０万枚紙送りを行った時点で不送りが発生していないものを◎、耐久試験後の摩擦係数が１．６を下回るものの、２０万枚紙送りを行った時点で不送りが発生していないものを○、耐久試験後の摩擦係数が１．２を下回り、しかも、不送りが１０万枚紙送りに達する前に発生するものを×と評価し、下記の表１，２に併せて表記した。

〔弾性層の成形性と成形後の摩擦係数についての総合評価〕
下記の表３において、初期の摩擦係数が１．８もあり、かつ、弾性層の成形性がより好適（◎の評価）なものを◎、初期の摩擦係数が１．８を下回るか、または弾性層の成形性が好適（○の評価）なものを○と評価し、下記の表３に併せて表記した。

上記表１，２の結果から、実施例１，２，２’，２”の紙送り用ローラは、実験例１，２および比較例１，２ならびに従来例１，２の紙送り用ローラと比較して、紙送り性能の維持期間が飛躍的に長くなっていることがわかる。しかも、実施例１，２，２’，２”の紙送り用ローラは、長期間使用しても摩擦係数がより低下し難いことがわかる。また、上記表３の結果から、弾性層のＪＩＳ−Ａ硬度は、３０〜６０°の範囲内であれば、弾性層の成形性に優れ、しかも、摩擦係数が大きいことがわかる。特に、実施例１，４，５（弾性層のＪＩＳ−Ａ硬度が４５〜５５°）の紙送り用ローラは、弾性層の成形性も摩擦係数も、より好適であることがわかる。

本発明の紙送り用ローラの一実施の形態を示し、（ａ）は一部が破断した正面図、（ｂ）は側面図である。上記紙送り用ローラの外周面部分を拡大した断面図である。上記紙送り用ローラの表面部分をさらに拡大して模式的に示した断面図である。シボ表面における山状部の面積（Ｓ₁）と谷状部の面積（Ｓ₂）との面積比（Ｓ₁／Ｓ₂）を測定する方法を模式的に示し、（ａ）はそれに用いるインク転写治具の説明図、（ｂ）はそのインク転写治具によりインクが転写されたインク転写用紙の説明図である。上記紙送り用ローラの弾性層の外周面の摩擦係数の測定方法を模式的に示した説明図である。

符号の説明

１ハブ
２弾性層
２１凹溝

Claims

ハブと、このハブの外周面に形成された弾性層とからなる紙送り用ローラであって、上記弾性層の外周面に軸方向に延びる凹溝が周方向に所定ピッチで複数形成されているとともに、上記弾性層の凹溝以外の部分の外周面ならびに凹溝の底面および側壁面が山状部と谷状部とからなるシボ表面に形成されており、上記弾性層のうち凹溝以外の部分の外周面積に対する凹溝の底面の面積の割合が１０〜２０％の範囲内に設定されていることを特徴とする紙送り用ローラ。
上記シボ表面を構成する山状部の高さが、２０〜７０μｍの範囲内に設定され、隣り合う山状部の頂部間の距離が、３０〜１００μｍの範囲内に設定されている請求項１記載の紙送り用ローラ。
上記山状部の面積（Ｓ₁）と谷状部の面積（Ｓ₂）との面積比（Ｓ₁／Ｓ₂）が０．２５〜０．７０の範囲内に設定されている請求項１または２記載の紙送り用ローラ。
上記弾性層のＪＩＳ−Ａ硬度が３０〜６０°の範囲内に設定されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の紙送り用ローラ。
凹溝の幅Ｗ₁が０．４〜０．７ｍｍである請求項１〜４のいずれか一項に記載の紙送り用ローラ。
紙送り用ローラが、カラー印刷のなされた紙の給紙に用いるものである請求項１〜５のいずれか一項に記載の紙送り用ローラ。
弾性層が、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とを、ＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝７０〜８０／３０〜２０の割合で用い、これらとポリイソシアネートとを反応させたウレタンプレポリマーと、鎖延長剤とを反応させてなる熱硬化性ウレタンゴムの架橋体で構成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の紙送り用ローラ。
成形金型を用いて円筒状の弾性層を形成した後、その弾性層の中空部にハブを内嵌することにより、そのハブの外周面に弾性層を形成して請求項１記載の紙送り用ローラを作製する紙送り用ローラの製法であって、上記成形金型として、金属ブロックに成形空間となる貫通孔を形成し、この貫通孔に、外周面に軸方向に延びる凹溝が周方向に所定ピッチで複数形成されている円柱状の電極を、揺動および押しの動作を伴いながら入れて貫通孔の内周面に放電加工を施し凹溝とシボ表面に対応する粗面とを形成して型面に形成したものを用いることを特徴とする紙送り用ローラの製法。