JP2010173823A - Conveyance roller and paper feeding and conveying device with it and image forming device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive conveyance roller with sufficient conveyance durability. <P>SOLUTION: In a roller member structuring the conveyance roller, the ratio of an area S1 where a protruding part 10 is arranged to an area S2 where a recessed part 11 is arranged is set to be within an appropriate range and a rigidity in at least a surface part of the roller member is set to be in an appropriate range. Even when a general material except for polyurethane, for example, a rubber material including olefinic rubber such as EPDM, natural rubber, Norsorex, urethane rubber or urethane foam is used, excellent conveyance function can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、用紙の搬送に用いるローラ部材の表面に凹凸状のシボ加工部が設けた搬送ローラ並びにそれを備えた給紙搬送装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a conveyance roller provided with an uneven textured portion on a surface of a roller member used for conveyance of a sheet, and a sheet feeding / conveying device and an image forming apparatus including the conveyance roller.

一般に、複写機、ファクシミリ、プリンタ等画像形成装置や印刷機、あるいは製本装置等においては、記録紙や原稿等の用紙を搬送するため搬送ローラが多数用いられている。例えば、給紙搬送装置の搬送ローラとして用いられているピックアップローラは、用紙トレイから紙分離部に用紙を送り込む構成になされているとともに、重送防止機構の搬送ローラとして設けられた分離給紙ローラは、用紙を一枚ずつ確実に分離して給紙させる構成になされている。例えば、FRR方式の重送防止機構を備えた給紙搬送装置においては、図5に示されているように、ピックアップローラ100が用紙トレイ101から用紙(シート状記録媒体)102を紙分離部に送り込み、紙分離部において分離給紙ローラ103に当接して設けられたリタードローラ104により用紙102の重送を防止する。すなわち、2枚以上の用紙102が紙分離部に送り込まれてくると、図示を省略したトルクリミッタを有するリタードローラ104が分離給紙ローラ103の摩擦力の影響を受けなくなり、これによりリタードローラ104は停止又は逆方向に回転して余分に送られた用紙を停止させ、分離給紙ローラ103に接した最上位の用紙102のみが送り出されるようになっている。   In general, in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, a printing machine, or a bookbinding apparatus, a large number of conveying rollers are used to convey a sheet such as a recording sheet or a document. For example, a pickup roller used as a conveyance roller of a sheet conveyance device is configured to feed a sheet from a sheet tray to a sheet separation unit, and is a separation sheet supply roller provided as a conveyance roller of a multifeed prevention mechanism Is configured to reliably separate and feed sheets one by one. For example, in a paper feeding / conveying device equipped with an FRR double feed prevention mechanism, as shown in FIG. 5, the pickup roller 100 moves the paper (sheet-like recording medium) 102 from the paper tray 101 to the paper separating unit. In the paper separation section, the retard roller 104 provided in contact with the separation paper feeding roller 103 prevents the paper 102 from being double fed. That is, when two or more sheets 102 are fed into the sheet separation unit, the retard roller 104 having a torque limiter (not shown) is not affected by the frictional force of the separation sheet feed roller 103, and thereby the retard roller 104. Is stopped or rotated in the reverse direction to stop the extra paper, and only the uppermost paper 102 in contact with the separation paper feed roller 103 is sent out.

このような給紙搬送装置に使用されているピックアップローラ100や分離給紙ローラ103等の各種搬送ローラは、一般に、EPDM等のオレフィン系ゴムや天然ゴム、ノーソレックス、ウレタンゴム又は発泡ウレタン等のゴム材料から形成されているが、通紙の際に用紙から発生する紙粉が付着して摩擦係数が低下し易いという問題がある。そのため、例えば下記の特許文献1〜3では、搬送ローラを構成するポリウレタンのローラ部材の表面をシボ表面、つまり凸部(山状部)と凹部(海状部)とを有するシボ加工部を設けて、ローラ表面に紙粉を付着しにくくする提案がなされている。   Various conveying rollers such as the pick-up roller 100 and the separation feeding roller 103 used in such a sheet conveying apparatus are generally made of olefin rubber such as EPDM, natural rubber, northorex, urethane rubber or urethane foam. Although formed from a rubber material, there is a problem that the paper powder generated from the paper adheres when the paper is passed and the friction coefficient tends to decrease. Therefore, for example, in Patent Documents 1 to 3 below, the surface of the polyurethane roller member constituting the conveying roller is provided with a textured surface, that is, a textured part having a convex part (mountain part) and a concave part (sea part). Thus, proposals have been made to make it difficult for paper dust to adhere to the roller surface.

特開平5−221059号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-221059 特開平8−108591号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-108591 特許第3744337号公報Japanese Patent No. 3744337

しかしながら、上述したようなシボ加工部(シボ表面)を備えた従来の搬送ローラは、ローラ部材を構成する材質としてポリウレタンが採用されたものであることから、高価なものにならざるを得ない上に、加水分解を起こしやすく、搬送表面が剥がれて搬送耐久性に欠けるという問題がある。また、ローラ表面に微細加工による凹凸部を必要とするために多くの工程を要し、その点においてもコスト高となってしまう。一方、低コストのEPDMは外径寸法が製造上、出難いので、研磨が必須となっており、そのためにシボ加工を実施するものは無かった。このような状況から、従来から提案されているシボ加工部(シボ表面)を有する搬送ローラは、現実的にはあまり使用されていないのが現状である。   However, since the conventional conveying roller having the textured portion (texture surface) as described above employs polyurethane as a material constituting the roller member, it must be expensive. In addition, there is a problem that hydrolysis tends to occur, and the transport surface peels off and lacks transport durability. Moreover, since the uneven | corrugated | grooved part by microfabrication is required on the roller surface, many processes are required and the cost will also become high in that respect. On the other hand, low-cost EPDM is difficult to produce in terms of outer diameter, and polishing is essential. Under such circumstances, the conveyance roller having a textured portion (texture surface) that has been proposed in the past is not used much in reality.

そこで本発明は、安価で十分な搬送耐久性を有する搬送ローラ、並びにそれを備えた給紙搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a transport roller that is inexpensive and has sufficient transport durability, and a paper feed transport device and an image forming apparatus including the transport roller.

上記目的を達成するため本願発明では、用紙の搬送に用いるローラ部材の表面に、凸部と凹部とを有するシボ加工部が設けられた搬送ローラにおいて、前記ローラ部材における周方向に沿った表面積のうち、前記凸部が設けられている面積S1と、前記凹部が設けられている面積S2との比(S1/S2)が、0.25〜0.60の範囲内に設定されているとともに、前記ローラ部材の少なくとも表面部分における硬度が、20°〜45°に設定された構成が採用されている。   In order to achieve the above object, in the present invention, in the transport roller provided with a textured portion having a convex portion and a concave portion on the surface of the roller member used for transporting the paper, the surface area of the roller member in the circumferential direction is increased. Among them, the ratio (S1 / S2) of the area S1 where the convex part is provided and the area S2 where the concave part is provided is set within a range of 0.25 to 0.60, A configuration is employed in which the hardness of at least the surface portion of the roller member is set to 20 ° to 45 °.

このような構成を備えた本願発明によれば、搬送ローラを構成するローラ部材のシボ加工部及び硬度が適正に設定されていることによって、ポリウレタン以外の一般の材質、例えば、EPDM等のオレフィン系ゴムや天然ゴム、ノーソレックス、ウレタンゴム又は発泡ウレタン等のゴム材料を使用した場合であっても、良好な搬送機能が得られることが確認された。   According to the present invention having such a configuration, a general processing material other than polyurethane, for example, an olefin type such as EPDM, is set by appropriately setting the embossed portion and hardness of the roller member constituting the conveying roller. Even when a rubber material such as rubber, natural rubber, northorex, urethane rubber or foamed urethane is used, it was confirmed that a good conveying function can be obtained.

また、上述した良好な搬送機能を確実に得るために本発明では、前記凹部から凸部までの高さ寸法が20μm以上に設定されていることが好ましい。   Moreover, in order to obtain the above-mentioned favorable conveyance function reliably, in the present invention, it is preferable that the height dimension from the concave portion to the convex portion is set to 20 μm or more.

また、本発明においては、前記ローラ部材が、研磨していない表面を有していることが可能であり、表面を研磨しなくて良いことからも安価な搬送ローラとすることが可能である。   In the present invention, the roller member can have an unpolished surface, and since the surface does not have to be polished, an inexpensive conveying roller can be obtained.

以上述べたように本発明にかかる搬送ローラ、並びにそれを備えた給紙搬送装置及び画像形成装置は、ローラ部材において凸部が設けられている面積S1と、凹部が設けられている面積S2との比を適宜の範囲内に設定するとともに、ローラ部材の少なくとも表面部分における硬度を適宜の範囲に設定し、ポリウレタン以外の一般の材質、例えば、EPDM等のオレフィン系ゴムや天然ゴム、ノーソレックス、ウレタンゴム又は発泡ウレタン等のゴム材料を使用した場合であっても、良好な搬送機能が得られるように構成したものであるから、研磨レスで安価な搬送ローラで十分な搬送耐久性が得ることができ、装置の信頼性を低廉かつ大幅に向上させることができる。   As described above, the conveyance roller according to the present invention, and the sheet feeding conveyance device and the image forming apparatus including the conveyance roller have an area S1 where the convex portion is provided on the roller member, and an area S2 where the concave portion is provided. Is set within an appropriate range, and the hardness of at least the surface portion of the roller member is set within an appropriate range. General materials other than polyurethane, for example, olefinic rubber such as EPDM, natural rubber, Northolex, Even when a rubber material such as urethane rubber or urethane foam is used, it is constructed so that a good transport function can be obtained, so that it is possible to obtain sufficient transport durability with an inexpensive transport roller without polishing. Therefore, the reliability of the apparatus can be improved at a low cost.

本発明を適用する画像形成装置の一例としての複写機における全体構成の概略を表した縦断面説明図である。1 is a longitudinal cross-sectional explanatory diagram illustrating an outline of an overall configuration of a copying machine as an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 図1に表された複写機に用いられている画像形成制御部の概略構成を表したハードブロック図である。FIG. 2 is a hardware block diagram illustrating a schematic configuration of an image formation control unit used in the copying machine illustrated in FIG. 1. 本発明の一実施形態における搬送ローラの表面部分を拡大して表した部分拡大縦断面説明図である。FIG. 4 is a partially enlarged vertical cross-sectional explanatory view showing an enlarged surface portion of a conveyance roller in an embodiment of the present invention. 図3に示された搬送ローラの表面部分を拡大して模式的に表した平面説明図である。FIG. 4 is an explanatory plan view schematically illustrating an enlarged surface portion of the conveyance roller illustrated in FIG. 3. 複写機等に用いられている給紙搬送装置の一例を模式的に表した縦断面説明図である。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional explanatory view schematically showing an example of a sheet feeding / conveying device used in a copying machine or the like.

以下、画像形成装置としての複写機に本発明を適用した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a copying machine as an image forming apparatus will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、本発明を適用した複写機の全体構成は、図1に示されているように、画像形成装置本体Aの各部に、スキャナ部B、画像形成部C及びシートデッキ(給紙搬送装置)Dを備えたものとなっている。そして、上記画像形成装置本体Aの上部に、ブック原稿の画像情報を読み取る画像読取手段であるスキャナ部Bが配置されているとともに、その画像形成装置本体Aの下部には画像形成手段となる画像形成部Cが設けられ、さらにその画像形成部Cの下部側にシートデッキ(給紙搬送装置)Dが組み付けられている。   First, as shown in FIG. 1, the entire configuration of a copying machine to which the present invention is applied is provided with a scanner unit B, an image forming unit C, and a sheet deck (sheet feeding / conveying device) in each unit of the image forming apparatus main body A. D is provided. A scanner unit B, which is an image reading unit that reads image information of a book document, is disposed above the image forming apparatus main body A, and an image serving as an image forming unit is disposed below the image forming apparatus main body A. A forming unit C is provided, and a sheet deck (paper feeding / conveying device) D is assembled to the lower side of the image forming unit C.

上述したスキャナ部Bは、走査系光源201、プラテンガラス202、画像形成装置本体Aに対して開閉可能な原稿圧板203、ミラー204、受光素子(光電変換素子)205、及び画像処理部206などの各部から構成されている。そして、前記プラテンガラス202上に、本や記録紙等からなるブック原稿又はシート状原稿などを原稿面を下向きにして載置して原稿圧板203により背面を押圧して静止状態にセットし、読取スタートキーを押すと、走査系光源201がプラテンガラス202の下部を矢印方向に走査して原稿面の画像情報を読み取る。走査系光源201により読み取られた原稿の画像情報は画像処理部206で処理され、電気信号に変換されて、画像形成部Cのレーザスキャナ111に伝送される。ここで、画像形成装置本体Aは、画像形成部Cのレーザスキャナ111に画像処理部の処理信号を入力すれば複写機として機能し、外部装置(コンピュータ)の出力信号を入力すればプリンタとして機能する。また、画像形成装置本体Aは、他のファクシミリ装置からの信号を受信したり、画像処理部の信号を他のファクシミリ装置に送信したりすれば、ファクシミリ装置としても機能する。   The scanner unit B described above includes a scanning light source 201, a platen glass 202, a document pressure plate 203 that can be opened and closed with respect to the image forming apparatus main body A, a mirror 204, a light receiving element (photoelectric conversion element) 205, an image processing unit 206, and the like. It consists of each part. Then, a book original or sheet-like original made of a book, recording paper, or the like is placed on the platen glass 202, the original surface is faced downward, the back surface is pressed by the original pressure plate 203, the stationary state is set, and reading is started. When the key is pressed, the scanning system light source 201 scans the lower part of the platen glass 202 in the direction of the arrow to read image information on the document surface. The document image information read by the scanning light source 201 is processed by the image processing unit 206, converted into an electrical signal, and transmitted to the laser scanner 111 of the image forming unit C. Here, the image forming apparatus main body A functions as a copying machine when the processing signal of the image processing unit is input to the laser scanner 111 of the image forming unit C, and functions as a printer when the output signal of the external device (computer) is input. To do. The image forming apparatus main body A also functions as a facsimile apparatus if it receives a signal from another facsimile apparatus or transmits a signal from the image processing unit to another facsimile apparatus.

一方、上述した画像形成部Cの下部にはシートデッキ(給紙搬送装置)Dを構成する給紙トレイ1が装着されている。すなわち、その給紙搬送装置における給紙トレイ1は、下段給紙トレイ1aと上段給紙トレイ1bの2個で1つの給紙ユニットを構成しており、本実施形態では、2つの給紙ユニットU1及びU2による計4個の給紙トレイが装着可能になされている。そして、上方側に配置された1つの給紙ユニットU1は、前記画像形成装置本体Aに対して着脱可能に取り付けられ、下方側の給紙ユニットU2は、シートデッキ(給紙搬送装置)Dに対して着脱可能に取り付けられている。   On the other hand, a sheet feeding tray 1 constituting a sheet deck (sheet feeding / conveying device) D is mounted below the image forming unit C described above. That is, the sheet feeding tray 1 in the sheet feeding and conveying apparatus constitutes one sheet feeding unit with the lower sheet feeding tray 1a and the upper sheet feeding tray 1b. In this embodiment, two sheet feeding units are provided. A total of four paper feed trays by U1 and U2 can be mounted. One sheet feeding unit U1 disposed on the upper side is detachably attached to the image forming apparatus main body A, and the lower sheet feeding unit U2 is attached to a sheet deck (sheet feeding and conveying apparatus) D. On the other hand, it is detachably attached.

このような下段給紙トレイ1a及び上段給紙トレイ1bの内部に収容されたカット紙などのシート状記録媒体(用紙)は、同じく給紙搬送装置を構成しているピックアップローラ3により繰り出され、分離給紙ローラ(フィードローラ)4とリタードローラ5との協同作用により1枚ずつ分離・給送される。すなわち、上述したピックアップローラ3により2枚以上のシート状記録媒体が紙分離部に送り込まれてくると、図示を省略したトルクリミッタを有するリタードローラ5が分離給紙ローラ4の摩擦力の影響を受けなくなり、リタードローラ5は停止又は逆方向に回転して余分に送られたシート状記録媒体を停止させ、分離給紙ローラ4に接した最上位の用紙のみが送り出されるようになっている。   Sheet-like recording media (paper sheets) such as cut sheets accommodated in the lower sheet feeding tray 1a and the upper sheet feeding tray 1b are fed out by a pickup roller 3 that also constitutes a sheet feeding and conveying device. The sheets are separated and fed one by one by the cooperative action of the separation feed roller (feed roller) 4 and the retard roller 5. That is, when two or more sheet-like recording media are fed into the paper separation unit by the pickup roller 3 described above, the retard roller 5 having a torque limiter (not shown) is affected by the frictional force of the separation paper feeding roller 4. The retard roller 5 stops or rotates in the reverse direction to stop the excessively fed sheet-like recording medium, and only the uppermost sheet in contact with the separation sheet feeding roller 4 is sent out.

その後、搬送ローラ104、105によってレジストローラ106まで搬送されたシート状記録媒体は、そのレジストローラ106の搬送動作によって後述する画像形成動作に同期するようにして画像形成部Cへと給送される。また、前述した給紙トレイ1とは別の給紙搬送装置として、手差しトレイ6が画像形成装置本体Aの側面に配置されており、手差しトレイ6上のシートSは手差し給紙ローラ7により、レジストローラ106へと繰り出される。   Thereafter, the sheet-like recording medium conveyed to the registration roller 106 by the conveyance rollers 104 and 105 is fed to the image forming unit C in synchronization with an image forming operation described later by the conveyance operation of the registration roller 106. . Further, as a paper feeding / conveying device different from the paper feeding tray 1 described above, a manual feed tray 6 is arranged on the side surface of the image forming apparatus main body A, and a sheet S on the manual feeding tray 6 is fed by a manual paper feeding roller 7. It is fed out to the registration roller 106.

一方、前記画像形成部Cは、電子写真感光ドラム112、画像書き込み光学系113、帯電ローラ116、現像器114及び転写帯電器115等を備えた構成になされている。そして、帯電ローラ116により一様に帯電された感光ドラム112の表面に、レーザスキャナ111から射出された画像情報に対応するレーザ光が画像書き込み光学系113により走査されて静電潜像が形成され、その静電潜像が現像器114により現像されることによりトナー像が形成される。その感光ドラム112上のトナー像は、当該感光ドラム112の回転に同期して上記レジストローラ106から送り出されたシート状記録媒体(用紙)の第1面に、転写帯電器115が配置された転写部で転写されるようになっている。   On the other hand, the image forming unit C includes an electrophotographic photosensitive drum 112, an image writing optical system 113, a charging roller 116, a developing device 114, a transfer charging device 115, and the like. Then, a laser beam corresponding to image information emitted from the laser scanner 111 is scanned by the image writing optical system 113 on the surface of the photosensitive drum 112 uniformly charged by the charging roller 116 to form an electrostatic latent image. Then, the electrostatic latent image is developed by the developing device 114 to form a toner image. The toner image on the photosensitive drum 112 is transferred to the first surface of the sheet-like recording medium (paper) fed from the registration roller 106 in synchronization with the rotation of the photosensitive drum 112. It is designed to be transferred at the part.

ここで、図中の符号117は、上述したようにしてトナー像を形成されたシート状記録媒体を搬送する搬送部を示し、また符号118及び119は、定着装置及び排出ローラをそれぞれ示している。上記搬送部117は、トナー像を形成されたシート状記録媒体(記録用紙)を搬送可能とする構成になされていて、トナー像を形成されたシート状記録媒体は、上記搬送部117により定着装置118に搬送され、そこで加熱及び加圧が行われることによってトナー像が表面に定着された後に、排出ローラ119の搬送作用で排出トレイ120に向かって排出されてそこに積載される構成になされている。このように、図1に示された画像形成装置としての複写機は、本発明にかかる給紙搬送装置Dを画像形成部Cに備え、該給紙搬送装置Dから給紙搬送したシート状部材に画像形成を行うように構成されたものである。   Here, reference numeral 117 in the figure indicates a transport unit that transports the sheet-like recording medium on which the toner image is formed as described above, and reference numerals 118 and 119 indicate a fixing device and a discharge roller, respectively. . The conveyance unit 117 is configured to be able to convey a sheet-like recording medium (recording paper) on which a toner image is formed. The sheet-like recording medium on which the toner image is formed is fixed to the fixing device by the conveyance unit 117. After the toner image is fixed on the surface by heating and pressurizing there, it is discharged toward the discharge tray 120 by the discharge action of the discharge roller 119 and stacked there. Yes. As described above, the copying machine as the image forming apparatus shown in FIG. 1 includes the sheet feeding / conveying device D according to the present invention in the image forming unit C, and the sheet-like member fed and conveyed from the sheet feeding / conveying device D. The apparatus is configured to perform image formation.

また、シート状記録媒体(記録用紙)の両面に画像を記録する場合には、上述した定着装置118から排出されたシート状記録媒体の後端が前記排出ローラ119の直前の分岐点207を通過した時点で上記排出ローラ119が逆転方向に回転駆動される。それによって上記シート状記録媒体は両面トレイ121上に一旦載置され、その後に搬送ローラ104、105により搬送されてレジストローラ106に到達し、その反転されたシート状記録媒体の裏面(第2面)に上述と同様にして画像が形成された後、トレイ120に排出・積載される構成になされている。   When images are recorded on both sides of a sheet-like recording medium (recording paper), the rear end of the sheet-like recording medium discharged from the fixing device 118 passes through the branch point 207 immediately before the discharge roller 119. At that time, the discharge roller 119 is rotationally driven in the reverse direction. As a result, the sheet-like recording medium is temporarily placed on the double-sided tray 121, and thereafter conveyed by the conveying rollers 104 and 105 to reach the registration roller 106, and the reverse side (second surface) of the inverted sheet-like recording medium. ), An image is formed in the same manner as described above, and is then ejected and stacked on the tray 120.

このとき、上述した画像形成動作を行う各部は、例えば図2に示されているような画像形成制御部により制御される。本実施形態における画像形成制御部は、概略、画像形成動作に必要な各種の制御プログラムを記憶したROM301と、画像形成動作に関する各種データを記憶する不揮発性メモリ302及び揮発性メモリ303と、各種制御プログラムを実行することにより画像形成装置の全体の動作を司るCPU(中央演算装置)304とを備えている。前記CPU304は、所定のインターフェース(I/O)305を介して画像形成動作に関与する各種のアクチュエータ306にバス接続されている。そして、このような画像形成制御部の一部をなすようにして給紙制御手段がプログラムとして設けられており、その給紙制御手段によって、前述した給紙搬送装置に対して適宜の給紙動作が実行されるようになっている。   At this time, each unit that performs the above-described image forming operation is controlled by an image forming control unit as shown in FIG. 2, for example. The image forming control unit according to the present embodiment is roughly composed of a ROM 301 storing various control programs necessary for the image forming operation, a nonvolatile memory 302 and a volatile memory 303 storing various data related to the image forming operation, and various controls. A CPU (Central Processing Unit) 304 that controls the overall operation of the image forming apparatus by executing a program is provided. The CPU 304 is bus-connected to various actuators 306 involved in the image forming operation via a predetermined interface (I / O) 305. A sheet feeding control unit is provided as a program so as to form a part of such an image formation control unit, and the sheet feeding control unit performs an appropriate sheet feeding operation with respect to the sheet feeding / conveying device described above. Is to be executed.

次に、給紙搬送装置に設けられている前述したピックアップローラ3、分離給紙ローラ(フィードローラ)4、及びリタードローラ5等からなる搬送ローラの実施形態を説明する。すなわち、これらの本実施形態にかかる各搬送ローラを構成しているローラ部材は、ポリウレタン、EPDM、ノーソレックス等の一般的に使用されるゴム材料により形成されており、当該ローラ部材の表面には、特に図3において模式的に示されているような凸部10と凹部11とを有するシボ加工部が設けられている。そのシボ加工部は、搬送ローラの周方向(図3の左右方向)に沿って略波形状をなすように形成されており、前記凸部10が山形状をなすように形成されているとともに、その凸部10から陥没するようにして凹部11が海状をなすように形成されている。   Next, a description will be given of an embodiment of a transport roller including the above-described pickup roller 3, separation paper feed roller (feed roller) 4, retard roller 5 and the like provided in the paper transport device. That is, the roller members constituting each of the conveying rollers according to the present embodiment are formed of a rubber material that is generally used such as polyurethane, EPDM, or Northolex, and the surface of the roller member is In particular, a textured portion having a convex portion 10 and a concave portion 11 as schematically shown in FIG. 3 is provided. The textured portion is formed so as to have a substantially wave shape along the circumferential direction of the conveying roller (the left-right direction in FIG. 3), and the convex portion 10 is formed to have a mountain shape, The concave portion 11 is formed in a sea shape so as to sink from the convex portion 10.

本実施形態における上述した凸部10及び凹部11を有するシボ加工部は、一般的な化学エッチング等による凹凸形状の化学的形成手法や、ショットブラスト処理等を施して凹凸形状を形成する機械的成形手法等により成形することができるが、これらの凸部10及び凹部11は、次のような構成になされている。   The embossed part having the convex part 10 and the concave part 11 in the present embodiment is formed by a chemical forming method of an uneven shape by general chemical etching or the like, or mechanical molding for forming an uneven shape by performing a shot blasting process or the like. Although it can shape | mold by the method etc., these convex part 10 and the recessed part 11 are made | formed as follows.

すなわち本実施形態では、特に図4に示されているように、前述した各搬送ローラを構成しているローラ部材における周方向に沿った表面積のうち、凸部10が設けられている面積S1と、凹部11が設けられている面積S2との比S1/S2が、0.25〜0.60の範囲内に設定されている。これらの凸部10の面積S1、及び凹部11の面積S2の測定は、例えばローラ部材の表面にインク等を付着させ、荷重300gfで紙に転写したときに用紙(シート状記録媒体)に転写されたインク付着部分の面積を凸部10の面積S1とし、その面積S1を画像処理装置により測定して求めることとする。   That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 4 in particular, out of the surface area along the circumferential direction of the roller member constituting each of the transport rollers described above, the area S1 where the convex portion 10 is provided and The ratio S1 / S2 with the area S2 where the recess 11 is provided is set within a range of 0.25 to 0.60. The area S1 of the convex portion 10 and the area S2 of the concave portion 11 are measured by, for example, attaching ink or the like to the surface of the roller member and transferring it to the paper with a load of 300 gf. The area of the ink adhering portion is defined as the area S1 of the convex portion 10, and the area S1 is measured by an image processing apparatus.

上述した凸部10と凹部11との面積比S1/S2が0.25未満の場合には、ローラ部材が用紙(シート状記録媒体)と接触する部分である凸部10の接触面積が少なくなり過ぎて、特に使用の初期段階における摩擦係数が小さくなって搬送力不足となり、用紙の不送りが発生し易くなる。また、ローラ部材と用紙の接触面積が少ないことから、ローラ部材が用紙と接触する部分である凸部10の各々における負荷が大きくなって摩耗し易くなる。これに対して、凸部10と凹部11との面積比S1/S2が0.60よりも大きい場合には、ローラ部材が用紙と接触する部分である凸部10の接触面積が大きくなり過ぎ、用紙(シート状記録媒体)から発生する紙粉がローラ部材の紙接触面から逃げにくくなってローラ表面に紙粉が付着しくなり、その結果、摩擦係数の維持性が低下して搬送力が低下することとなる。この点の根拠については後述の実施例において明らかにする。   When the above-described area ratio S1 / S2 between the convex portion 10 and the concave portion 11 is less than 0.25, the contact area of the convex portion 10 which is a portion where the roller member is in contact with the sheet (sheet-like recording medium) is reduced. Therefore, the coefficient of friction particularly in the initial stage of use becomes small, the conveyance force becomes insufficient, and the non-feeding of the sheet is likely to occur. In addition, since the contact area between the roller member and the paper is small, the load on each of the convex portions 10 that are the portions where the roller member contacts the paper is increased and the roller member is easily worn. On the other hand, when the area ratio S1 / S2 between the convex portion 10 and the concave portion 11 is larger than 0.60, the contact area of the convex portion 10, which is a portion where the roller member comes into contact with the paper, becomes too large. The paper dust generated from the paper (sheet-like recording medium) is difficult to escape from the paper contact surface of the roller member, and the paper dust adheres to the roller surface. As a result, the maintenance of the friction coefficient is lowered and the conveying force is lowered. Will be. The basis for this point will be clarified in the examples described later.

一方、上述した用紙(シート状記録媒体)から発生する紙粉の成分(ドロマイト等)については、直径が20μmほどまで達することが知られている。従って、本実施形態においては、特に図3に示されているように、前記凸部10の高さh1、具体的には前記凹部11の底部から凸部10の頂上部までの高さ(距離)が20μm以上に設定されている。このようにすれば、凸部10から紙粉が常に突出して凹部11の内部に埋没しなくなり、ローラ部材から紙粉が容易に離間されることとなる。   On the other hand, it is known that the paper powder component (dolomite or the like) generated from the above-described paper (sheet-like recording medium) reaches a diameter of about 20 μm. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3 in particular, the height h1 of the convex portion 10, specifically, the height (distance) from the bottom of the concave portion 11 to the top of the convex portion 10 is shown. ) Is set to 20 μm or more. If it does in this way, paper dust will always protrude from convex part 10, and it will not be buried in crevice 11, and paper dust will be easily separated from a roller member.

さらに、上述した各搬送ローラを構成しているローラ部材は、少なくとも表面部分における硬度が20°〜45°に設定されている。この点の根拠については後述の実施例において明らかにするが、ローラ部材の硬度の測定にはタイプAディロメータを使用し、ローラ表面に押し当てて3秒後に読み取った値をローラ硬度とする。   Further, the roller member constituting each of the above-described transport rollers has a hardness of 20 ° to 45 ° at least in the surface portion. The basis of this point will be clarified in the examples described later. For the measurement of the hardness of the roller member, a type A dilometer is used, and the value read after 3 seconds from pressing against the roller surface is defined as the roller hardness.

このように本実施形態にかかる搬送ローラは、当該搬送ローラを構成しているローラ部材の表面の形状及び硬度をコントロールすることによって、通紙の際に発生する紙粉をローラ表面に付着しにくくしたものであり、使用時における摩擦係数の維持性を研摩表面ローラと同等か又はそれ以上とする構成を採用している。すなわち、本実施形態にかかる搬送ローラによれば、当該搬送ローラを構成するローラ部材のシボ加工部及び硬度が適正に設定されていることによって、ポリウレタン以外の一般の材質、例えば、EPDM等のオレフィン系ゴムや天然ゴム、ノーソレックス、ウレタンゴム又は発泡ウレタン等のゴム材料を使用した場合であっても、良好な搬送機能が得られることが、後述のように確認された。   As described above, the conveyance roller according to the present embodiment controls the shape and hardness of the surface of the roller member constituting the conveyance roller, so that paper dust generated at the time of passing the sheet is less likely to adhere to the roller surface. Thus, a configuration is adopted in which the maintenance of the friction coefficient during use is equal to or higher than that of the polishing surface roller. In other words, according to the transport roller according to the present embodiment, a general material other than polyurethane, for example, an olefin such as EPDM, is set by appropriately setting the embossed portion and hardness of the roller member constituting the transport roller. It was confirmed as described later that a good transport function can be obtained even when rubber materials such as rubber, natural rubber, northorex, urethane rubber or urethane foam are used.

また、ローラ表面の形状及び硬度をコントロールすることによって、搬送ローラの初期摩擦係数の設定や、使用後における摩擦係数の低下程度の推定が比較的容易になり、様々な給紙搬送装置に適応したローラ設計が可能となる。さらに、本実施形態における搬送ローラは、研摩加工を必要としない研摩レスローラになされていることから、加工費の削減によるコストダウンが期待できるとともに、研摩レスローラでありながら従来の研摩ローラと同等の性能を得ることができる。   In addition, by controlling the shape and hardness of the roller surface, it is relatively easy to set the initial friction coefficient of the transport roller and to estimate the degree of decrease in the friction coefficient after use. Roller design is possible. Furthermore, since the conveyance roller in the present embodiment is a polishing-less roller that does not require polishing, it can be expected to reduce costs by reducing processing costs, and the same performance as a conventional polishing roller while being a polishing-less roller. Can be obtained.

ここで、上述した搬送ローラのうちの分離給紙ローラ(フィードローラ)で、FRR方式の給紙搬送装置を構成した場合の実施例について説明する。なお、以下の各実施例においては、分離給紙ローラに対向配置されるリタードローラに従来のローラ部材を使用し、複数の用紙(原稿)が送り込まれた状態で停止する機構を採用した。このような給紙搬送装置を使用して、分離給紙ローラにおける用紙の搬送力を評価した結果を次に説明する。なお、ここでの分離給紙ローラの搬送力とは、用紙端にデジタルフォースゲージを取り付け、その分離給紙ローラが用紙を挟持した状態で搬送させたときの用紙搬送力として定義されるものであって、分離給紙ローラの摩擦係数と比例したものとなる。   Here, a description will be given of an embodiment in which an FRR-type sheet feeding / conveying device is configured by the separation feeding roller (feed roller) among the above-described conveying rollers. In each of the following embodiments, a conventional roller member is used as a retard roller disposed opposite to a separation paper feed roller, and a mechanism that stops in a state where a plurality of sheets (originals) are fed is employed. The result of evaluating the sheet conveying force of the separation sheet feeding roller using such a sheet feeding / conveying device will be described below. The transport force of the separation paper feed roller here is defined as the paper transport force when a digital force gauge is attached to the end of the paper and the separation paper feed roller transports the paper while sandwiching the paper. Therefore, it becomes proportional to the friction coefficient of the separation paper feed roller.

まず、実施例1にかかる搬送ローラに関する評価を、その比較対象として、従来の研磨表面を有する硬度27°の搬送ローラを使用した給紙搬送装置を用いて行い、その結果を次の表1に示す。

Figure 2010173823
First, evaluation regarding the conveyance roller according to Example 1 was performed by using a conventional sheet feeding / conveying device using a conveyance roller having a hardness of 27 ° having a polished surface as a comparison target, and the result is shown in Table 1 below. Show.
Figure 2010173823

上表1の通り、従来の研磨表面で硬度27°の搬送ローラを用いた給紙搬送装置では、約20000枚通紙した時点で搬送力が200gf付近まで低下し、用紙(原稿)の不送りなどが発生した。   As shown in Table 1 above, in a conventional paper feeding / conveying device using a conveying roller having a hardness of 27 ° on the polished surface, the conveying force drops to around 200 gf when about 20,000 sheets are passed, and the paper (original) is not fed. Etc. occurred.

これに対して表2には、ローラ部材の表面に形成されたシボ加工部における凸部10と凹部11との面積比S1/S2を0.45に固定する一方、ローラ部材の硬度(ローラ硬度)を変化させて搬送ローラを構成したときの給紙搬送装置に関する評価結果が表されている。この場合の表データは、15000枚まで通紙したときの1000枚から15000枚までの搬送力の数値から回帰直線を引き、搬送力が200gfとなったときの通紙枚数を予想耐久枚数として評価したものである。   On the other hand, Table 2 shows the hardness (roller hardness) of the roller member while fixing the area ratio S1 / S2 between the convex portion 10 and the concave portion 11 in the embossed portion formed on the surface of the roller member to 0.45. The evaluation result regarding the sheet feeding / conveying device when the conveying roller is configured by changing the) is shown. In the table data in this case, the regression line is drawn from the numerical value of the conveying force from 1000 sheets to 15000 sheets when passing up to 15000 sheets, and the number of passing sheets when the conveying force becomes 200 gf is evaluated as the expected durable number. It is a thing.

Figure 2010173823
Figure 2010173823

この表2から明らかなように、ローラ部材の硬度(ローラ硬度)に関して耐久性上の効果が認められた範囲は20°〜45°であり、そのうち最も効果が高かったのは40°であった。   As is apparent from Table 2, the range in which the durability effect was recognized with respect to the hardness (roller hardness) of the roller member was 20 ° to 45 °, of which 40 ° was the most effective. .

次に、ローラ部材の硬度(ローラ硬度)を40°に固定して、ローラ部材における凸部10と凹部11との面積比S1 /S2のみを変化させて搬送ローラ構成したときの給紙搬送装置に関する上記の評価結果が表3に表されている。ここでは、120000枚まで通紙した際の搬送ローラの搬送力を評価した。   Next, a paper feeding / conveying device in which the roller member is fixed by fixing the hardness (roller hardness) to 40 ° and only the area ratio S1 / S2 between the convex portion 10 and the concave portion 11 of the roller member is changed to constitute the conveying roller. The above evaluation results for are shown in Table 3. Here, the conveyance force of the conveyance roller when passing 120,000 sheets was evaluated.

Figure 2010173823
Figure 2010173823

これらの結果から分るように、面積比S1/S2が0.25〜0.60の範囲にあり、且つ硬度が20°〜45°である搬送ローラは、初期搬送力が適度であると同時に実験後の搬送力の低下も少なく、耐久性にも優れることが判明した。これに対して、面積比S1/S2が0.25未満のものでは、初期搬送力が小さく、且つ搬送力が安定せず、紙の不送りが発生した。また、面積比S1/S2が0.60を超えるものでは、初期搬送力は高いものの、紙粉が表面に付着し易いため搬送力の維持性が低下する結果となった。   As can be seen from these results, the conveyance roller having the area ratio S1 / S2 in the range of 0.25 to 0.60 and the hardness of 20 ° to 45 ° has an appropriate initial conveyance force. It has been found that there is little decrease in the conveyance force after the experiment and the durability is excellent. On the other hand, when the area ratio S1 / S2 is less than 0.25, the initial conveying force is small, the conveying force is not stable, and the paper is not fed. Further, when the area ratio S1 / S2 exceeded 0.60, although the initial conveyance force was high, paper powder easily adheres to the surface, resulting in a decrease in the maintenance of the conveyance force.

また、面積比S1/S2を満たしている場合であっても、硬度が20°未満のものでは対摩耗性が低下し、ローラ表面のシボ形状の摩耗が早くなってしまうことが判明した。加えて、紙粉がローラに食い込みやすく、ローラ表面に紙粉が付着しやすくなった。逆に硬度が45°を超えるものでは、ローラ硬度が高すぎてローラが適度に潰れなくなって用紙を挟持する量が低下し、搬送力不足となった。   Further, even when the area ratio S1 / S2 is satisfied, it has been found that when the hardness is less than 20 °, the wear resistance decreases, and the wrinkle shape on the roller surface is quickly worn. In addition, the paper powder easily bites into the roller, and the paper powder easily adheres to the roller surface. On the other hand, when the hardness exceeds 45 °, the roller hardness is too high, the roller is not properly crushed, the amount of paper sandwiched is reduced, and the conveyance force is insufficient.

以上述べたように本発明にかかる搬送ローラは、プリンタや複写機などの多種多様な画像形成装置をはじめとして製本装置や印刷装置などに用いられる給紙搬送装置その他の装置において広く適用することが可能である。   As described above, the conveying roller according to the present invention can be widely applied to a wide variety of image forming apparatuses such as printers and copiers, as well as a sheet feeding apparatus and other apparatuses used in bookbinding apparatuses and printing apparatuses. Is possible.

3 ピックアップローラ(搬送ローラ)
4 分離給紙ローラ(フィードローラ;搬送ローラ)
5 リタードローラ(搬送ローラ)
10 凸部
11 凹部
A 画像形成装置本体
B 画像読取スキャナ
C 画像形成部
D シートデッキ(給紙搬送装置)
P シート状記録媒体(用紙)
112 感光ドラム
115 転写ローラ
118 定着装置
3 Pickup roller (conveyance roller)
4 Separation paper feed roller (feed roller; transport roller)
5 retard roller (conveyance roller)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Convex part 11 Concave part A Image forming apparatus main body B Image reading scanner C Image forming part D Sheet deck (paper feeding conveyance apparatus)
P Sheet-shaped recording medium (paper)
112 Photosensitive drum 115 Transfer roller 118 Fixing device

Claims (5)

用紙の搬送に用いるローラ部材の表面に、凸部と凹部とを有するシボ加工部が設けられた搬送ローラにおいて、
前記ローラ部材における周方向に沿った表面積のうち、前記凸部が設けられている面積S1と、前記凹部が設けられている面積S2との比(S1/S2)が、0.25〜0.60の範囲内に設定されているとともに、
前記ローラ部材の少なくとも表面部分における硬度が、20°〜45°に設定されていることを特徴とする搬送ローラ。
In the conveying roller provided with a textured part having a convex part and a concave part on the surface of the roller member used for conveying the paper
Of the surface area along the circumferential direction of the roller member, the ratio (S1 / S2) of the area S1 where the convex portion is provided and the area S2 where the concave portion is provided is 0.25 to 0. Set within the range of 60,
A conveyance roller, wherein a hardness of at least a surface portion of the roller member is set to 20 ° to 45 °.
前記凹部から凸部までの高さ寸法が20μm以上に設定されていることを特徴とする請求項1記載の搬送ローラ。   The conveyance roller according to claim 1, wherein a height dimension from the concave portion to the convex portion is set to 20 μm or more. 前記ローラ部材が、研磨していない表面を有していることを特徴とする請求項1又は2記載の搬送ローラ。   The conveying roller according to claim 1, wherein the roller member has a non-polished surface. 請求項1乃至3記載の搬送ローラを、シート状部材の搬送用として備えたことを特徴とする給紙搬送装置。   A sheet feeding / conveying device comprising the conveying roller according to claim 1 for conveying a sheet-like member. 請求項4記載の給紙搬送装置を備え、該給紙搬送装置から給紙搬送したシート状部材に画像形成を行うように構成されていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the sheet feeding / conveying device according to claim 4 and configured to form an image on a sheet-like member fed and conveyed from the sheet feeding / conveying device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014055056A (en) * 2012-09-13 2014-03-27 Yamauchi Corp Paper feed roller

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