JP2017065907A - 紙送りローラ、および該紙送りローラを備えた画像形成装置 - Google Patents

紙送りローラ、および該紙送りローラを備えた画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】使用初期から長期間にわたって、大きなゴム削れによる長い紐状摩耗粉が発生することなく、良好な通紙性能を維持し続けることができる、紙送りローラおよび画像形成装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明の紙送りローラは、弾性材料によって、外周面5に複数の凸条6が等間隔で配設された筒状に一体に形成されたローラ本体2を備え、ローラ本体2は、ローラ本体2の軸方向と直交する方向の断面において、周方向に山部6aと谷部6bとが連続するように形成され、隣り合う凸条6間の、中心軸を中心とする開度角θは2°以上8°以下で、山部6aと谷部6bとの間の高さの差となる、凸条6の径方向の高さhが0.051mm以上0.1mm以下であり、かつ、山部6aのうち、最も曲率半径の小さい肩部Sにおける曲率半径r1が0.55mm以上であることを特徴とする。【選択図】図2

Description

本発明は、静電式複写機や各種プリンタ等の画像形成装置において紙送りに用いられる紙送りローラ、および該紙送りローラを備えた画像形成装置に関する。
静電式複写機や各種プリンタ等の画像形成装置において紙送りに用いられる紙送りローラにおいては、ゴムの架橋物等の弾性材料によって筒状に形成され、その外周面が紙との接触面とされたローラ本体を備えたものが一般的に用いられる。
紙送りローラの外周面には紙から発生する紙粉や汚れが付着しやすく、紙と繰り返し接触するうちにローラの外周面に紙粉や汚れが蓄積されることで、紙に対するローラの外周面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ため、種々の表面形状が検討され実用化に至っている(例えば特許文献1参照)。
たとえば、特許文献1には、弾性材料により、外周面に複数の凸条が等間隔で配設された紙送りローラが開示されている。この特許文献1に記載された凸条は、ローラ本体の軸方向と直交方向の断面形状が、ローラ本体の周方向の、ローラ本体の回転方向の前方側を斜辺、後方側を、ローラ本体の中心軸を通る直線と一致する隣辺とした略直角三角形状とされている。また、この凸条は、凸条の斜辺と隣辺との交点がアール状となるように形成されている。また、特許文献1には、この凸条は、隣り合う凸条間の、中心軸を中心とする開度角が2°以上、8°以下で、かつ、凸条の径方向の高さが0.1mm以上、0.5mm以下であることが開示され、凸条の高さを0.1mm以上とすることにより、紙への圧接力を向上させ、紙の搬送不良を防止している。
特開2014−34428号公報
しかし、特許文献1の紙送りローラでは、凸条の高さや形状により、紙への圧接力を高め、紙とローラとの間の摩擦係数を良好に維持しているが、凸条により形成される凹凸の形状によっては、通紙試験の初期にて、ローラのゴムが削れることによる長い(たとえば5mm以上の)紐状摩耗粉が発生し、画像不良につながる場合がある。一方、単に凸条の高さを低くすると、ローラから紙への圧接力が低下し、紙と接触した際のゴムの変位が不十分となり、また、凸条の間に形成される谷部の領域を充分に確保することができない。そのため、紙粉や汚れの排出が不十分となり、紙の搬送不良につながってしまう。
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みて、使用初期から長期間にわたって、大きなゴム削れによる長い紐状摩耗粉が発生することなく、良好な通紙性能を維持し続けることができる、紙送りローラおよび画像形成装置の提供を目的とする。
本発明の紙送りローラは、弾性材料によって、外周面に複数の凸条が等間隔で配設された筒状に一体に形成されたローラ本体を備えた紙送りローラであって、前記ローラ本体は、前記ローラ本体の軸方向と直交する方向の断面において、周方向に山部と谷部とが連続するように形成され、隣り合う凸条間の、中心軸を中心とする開度角は2°以上8°以下で、前記山部と前記谷部との間の高さの差となる、凸条の径方向の高さが0.051mm以上0.1mm以下であり、かつ、前記山部のうち、最も曲率半径の小さい肩部における曲率半径が0.55mm以上であることを特徴とする。
また、前記肩部における曲率半径が0.9mm以下であることが好ましい。
また、前記ローラ本体は、ゴム分としてエチレンプロピレンゴム、架橋剤としてパーオキサイドを含むゴム組成物の架橋物によって一体に形成されていることが好ましい。
また、本発明の画像形成装置は、上記紙送りローラを備えていることを特徴とする。
本発明の紙送りローラおよび画像形成装置によれば、使用初期から長期間にわたって、大きなゴム削れにより長い紐状摩耗粉が発生することなく、良好な通紙性能を維持し続けることができる。
本発明の一実施形態の紙送りローラの斜視図である。 図1の紙送りローラの、ローラ本体の外周面近傍の、ローラ本体の軸方向と直交方向の断面図である。 比較例1の紙送りローラの、ローラ本体の外周面近傍の、ローラ本体の軸方向と直交方向の断面図である。 比較例2の紙送りローラの、ローラ本体の外周面近傍の、ローラ本体の軸方向と直交方向の断面図である。 比較例3の紙送りローラの、ローラ本体の外周面近傍の、ローラ本体の軸方向と直交方向の断面図である。
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態の紙送りローラについて説明する。なお、本発明の紙送りローラは、たとえば、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、およびこれらの複合機や、あるいはインクジェットプリンタ等の画像形成装置、さらには自動現金預払機(ATM)等の機器類における紙送り機構に組み込まれる、給紙ローラ、搬送ローラ、プラテンローラ、排紙ローラ等の種々の紙送りローラとして用いることができる。
図1に示されるように、本実施形態の紙送りローラ1は、弾性材料によって一体に形成された円筒状のローラ本体2と、ローラ本体2の中心の通孔3に挿通されたシャフト4とを備えている。シャフト4は、例えば金属、セラミック、硬質樹脂等によって形成される。ローラ本体2の外周面5には、ローラ本体2の中心軸Lの方向と略平行に複数本の凸条6が、ローラ本体2の周方向に等間隔で配設されている(図2参照)。紙送りローラ1は、図示しない画像形成装置に取り付けられ、モータ等の駆動部によりシャフト4が駆動されて、紙送りローラ1を回転させる。ローラ本体2は、ローラ本体2へと給紙された紙と当接して、紙を送り出す。
ローラ本体2は、ゴム等の弾性材料からなり、たとえば、ゴム分としてエチレンプロピレンゴム、架橋剤としてパーオキサイドを含むゴム組成物の架橋物によって一体に形成することが好ましい。ゴム組成物の架橋物は低温特性に優れており、たとえば、低温低湿環境下でも十分な柔軟性を確保して、ローラ本体2の紙への圧接力を維持するとともに、良好な摩擦係数を維持することもできる。そのため、特に低温低湿環境下で使用した際に、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果を向上することができる。
また、ゴム組成物のもとになるゴム分は、エチレンプロピレンゴム、およびIR(イソプレンゴム)を含み、かつIRの、エチレンプロピレンゴムに対する割合が、質量比で90/10以上、50/50以下であるのが好ましい。IRは、紙粉に含まれ、紙粉をローラ本体2の表面に付着させる働きをするサイジング剤等の有機成分に対する親和性がエチレンプロピレンゴムよりも低い。したがって、IRを上述した割合で配合することにより、ローラ本体2の外周面5への紙粉の付着をより一層有効に抑制できる。またIRはガラス転移温度が低いため、IRを上述した割合で配合することにより、架橋物の低温特性をさらに向上できる。したがって、特に灰分の多い紙を使用した際や、低温低湿環境下で使用した際にも、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をより一層向上できる。
エチレンプロピレンゴムとしては、エチレンとプロピレンの共重合体である狭義のエチレンプロピレンゴム(EPM)、およびエチレンとプロピレンとジエンの共重合体であるエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)が挙げられ、特にEPDMが好ましい。またEPDMとしては、エチレン、プロピレン、およびジエンを共重合させた種々の共重合体がいずれも使用可能である。ジエンとしては、エチリデンノルボルネン(ENB)、ジシクロペンタジエン(DCPD)等が挙げられる。またEPDMとしては伸展油で伸展したいわゆる油展EPDM、および伸展油で伸展していない非油展EPDMのいずれを用いてもよい。ただし、2種のゴム分に架橋剤等の添加剤を配合し、混練してゴム組成物を調製する際や、ゴム組成物を紙送りローラの形状に成形する際の加工性等を向上することを考慮すると、EPDMとしては油展EPDMが好ましい。
ジエンがENBであるENB系の油展EPDMとしては、例えば住友化学(株)製のエスプレン(登録商標)670F(ゴム分:伸展油=100:100(質量比))、671F(ゴム分:伸展油=100:70(質量比))、三井化学(株)製の三井EPT3042E(ゴム分:伸展油=100:120(質量比))等の1種または2種以上が挙げられる。またジエンがDCPDであるDCPD系の油展EPDMとしては、例えば住友化学(株)製のエスプレン400(ゴム分:伸展油=100:100(質量比))等が挙げられる。EPDMは、上に例示したものをいずれか1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
EPDMとして油展EPDMを用いる場合、先に説明したIRの割合は、油展EPDM中に含まれるゴム分(EPDM)に対する割合である。IRとしては、例えばイソプレンをチーグラー触媒、リチウム触媒等を用いて溶液重合法によって合成されるもの等の、種々のIRがいずれも使用可能である。IRとしては、これに限定されないが、例えば日本ゼオン(株)製のNIPOL(ニポール、登録商標)IR2200(比重:0.91、ムーニー粘度(中心値):82)、IR2200L(比重:0.91、ムーニー粘度(中心値):70)等の少なくとも1種が挙げられる。
過酸化物架橋剤は、従来の硫黄架橋系の架橋剤のように、ローラ本体2の外周面5等にブルームして摩擦係数の低下を引き起こす加硫促進剤や加硫促進助剤(ステアリン酸等)を併用する必要がない上、それ自体もブルームしないため、使用初期から長期間に亘って良好な摩擦係数を維持して、紙の搬送不良を防止する効果をより一層向上できるという利点がある。
過酸化物架橋剤としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ(tert−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、1,4−ビス[(tert−ブチル)パーオキシイソプロピル]ベンゼン、ジ(tert−ブチルパーオキシ)ベンゾエート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキシド、tert−ブチルクミルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジtert−ブチルパーオキシドおよび2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)−3−ヘキセン等の1種または2種以上が挙げられる。
過酸化物架橋剤の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり0.8質量部以上、特に1.5質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下、特に3.5質量部以下であるのが好ましい。過酸化物架橋剤の配合割合が上記範囲未満では、紙送りローラの耐摩耗性が低下するおそれがある。また、上記範囲を超える場合には、紙送りローラが硬くなりすぎて、望まれる摩擦係数が発現されにくくなるおそれがある。
またゴム組成物には、カーボンブラック等の補強剤・充填剤や、あるいはオイル、可塑剤等の各種添加剤を適宜選択して配合してもよい。
ローラ本体2は、上述した各成分を含むゴム組成物を調製し、そのゴム組成物を用いて、例えばプレス成形法、押出成形法等によって形成することができる。例えばプレス成形法では、ローラ本体2の外周面5に後述する所定形状の複数の凸条6を有するローラ本体2の立体形状に対応する型窩を備えた金型を用意し、金型の型窩内にゴム組成物を充填するとともに加圧下で加熱してゴム組成物を架橋させることによってローラ本体2が形成される。
また押出成形法では、ローラ本体2の外周面5に所定形状の複数の凸条6を有するローラ本体2の断面形状に対応するダイを接続した押出成形機を用いて筒状に押出成形したのち、架橋させることでローラ本体2が形成される。ローラ本体2とシャフト4とは、例えばシャフト4の外径をローラ本体2の通孔3の内径よりも大きめに形成して通孔3内にシャフト4を圧入したり、両者を接着剤によって接着したり、ローラ本体2の架橋時に加硫接着剤によって加硫接着したりすることで一体化される。
またローラ本体2とシャフト4との一体化の前後の任意の時点で、必要に応じてさらにローラ本体2の軸方向の長さ、すなわち紙送りローラ1の幅が所定値となるようにローラ本体2の両端をカットしたりしてもよい。これにより、図1に示す紙送りローラ1が製造される。なおローラ本体2は、外周面5側の外層とシャフト4側の内層の2層構造に形成してもよい。その場合、少なくとも外層を上述したゴム組成物によって形成すればよい。
つぎに、ローラ本体2の外周面5の構造について説明する。本実施形態では、ローラ本体2は、図2に示されるように、複数の凸条6によって、ローラ本体2の中心軸Lの延びる方向に対して直交する方向の断面において、周方向に山部6aと谷部6bとが連続するように形成されている。山部6aおよび谷部6bの形状は図示する形状に限定されるものではないが、本実施形態では、図2に示されるように、山部6aは山部6aの頂部を中心として、谷部6bは谷部6bの最深部を中心として、ローラ本体2の回転方向の前後で対称となる形状を呈している。山部6aおよび谷部6bは、それぞれローラ本体2の周方向において、波状の曲面として形成されたアール状とされている。
山部6aは、紙送りローラ1の紙送り時に、紙の表面に圧接され、山部6aが紙の表面に圧接された状態で、ローラ本体2が回転することにより紙を送り出す。本実施形態では、山部6aが連続した滑らかな曲面とされているため、紙の表面との接触面積が大きく、紙を安定して送り出すことができる。
また、谷部6bは、山部6aと同様に連続した滑らかな曲面とされ、ローラ本体2の径方向外側に向かって広くなるように開放しており、谷部6b内に入り込んだ紙粉や汚れがスムースに排出される。
本実施形態の紙送りローラ1は、隣り合う凸条6間の、中心軸Lを中心とする開角度θ(図2参照)が2°以上、8°以下で、かつ、山部6a(山部6aの頂部)と谷部6b(谷部6bの最深部)との間の高さの差となる、凸条6の径方向の高さhは0.051mm以上、0.1mm以下であり、かつ、山部6aのうち、最も曲率半径の小さい肩部Sにおける曲率半径(山部6aの曲率が変化しない場合には、山部6aの曲率半径)r1が0.55mm以上となるように形成されている。
隣り合う凸条6間の開度角θは、中心軸Lから、隣接する2つの谷部6bの最深部に向かって延びる2つの直線のなす角度をいう。本実施形態では、開度角θを、2°以上、8°以下とすることにより、凸条6の紙への接触面積を大きくとりながら、山部6aの曲率半径を大きくすることができる。また、開度角θは、3°以上、4°以下とすることがより好ましく、3°以上、4°以下とすることにより、紙への接触面積を充分に確保しつつも、谷部6bから紙粉や汚れを排出する効果をより一層向上することができ、紙の搬送不良を防止する効果をさらに向上することができる。
また、本実施形態では、凸条6の径方向の高さhを、0.051mm以上、0.1mm以下、好ましくは、0.07mm以上、0.1mm以下とすることにより、凸条6の紙への圧接力を充分に与えつつ、凸条6の山部6aへの過度な圧力による、紐状摩耗粉の発生を抑制する。凸条6の径方向の高さhが0.051mmより小さい場合、紙と接触した際のゴムの変位が不十分となり、また、谷部6bの領域を充分に確保することができず、紙粉や汚れを排出する効果が薄れ、紙の搬送不良につながる。また、凸条6の径方向の高さhが0.1mmより大きい場合、山部6aに局所的に過度な圧力が加わり、ゴム削れにより紐状摩耗粉が生じやすい。
また、肩部Sは、山部6aのうち、最も曲率半径の小さい部位をいい、肩部Sにおける曲率半径r1とは、曲面として形成された山部6aのうち、最も曲率半径の小さい部位の曲率半径をいう。したがって、山部6aが周方向で一定の(変化しない)曲率を有する曲面として形成されている場合は、肩部Sにおける曲率は、山部6aの曲率となる。本実施形態では、肩部Sの曲率半径r1を0.55mm以上とすることにより、山部6aをなだらかな曲面とすることができ、山部6aにおいて角度が急激に変化する部位がなく、紙との圧接時に部分的に圧力が集中する部位を無くすことができ、山部6aの部分的な摩耗が防止される。また、肩部Sにおける曲率半径r1は、0.7mm以上、0.9mm以下とすることが好ましく、この範囲とすることにより、紙への圧接力を充分に与えつつ、凸条6の肩部Sへの過度な圧力による紐状摩耗粉の発生を抑制することができる。
また、谷部6bは、山部6aと連続した曲面状に形成されている。谷部6bの曲率半径r2は特に限定されないが、本実施形態では、谷部6bの曲率半径r2は、0.1mm以上、0.6mm以下であることが好ましい。谷部6bの曲率半径r2を、0.1mm以上、0.6mm以下とすることにより、山部6aと谷部6bとが滑らかな連続した曲面として形成され、谷部6bに入り込んだ紙粉や汚れをスムースに排出することができる。また、山部6aの曲率半径r1を0.55mm以上、0.7mm以下とし、谷部6bの曲率半径r2は、0.4mm以上、0.6mm以下とすることがより好ましく、山部6aと谷部6bとの曲率半径r1とr2との間の差が小さくなることにより、山部6aと谷部6bとがより滑らかな曲面を形成する。そのため、谷部6bへの過度な圧力による亀裂の発生などを抑制することができ、使用初期から長期間に亘って安定した紙送り性能を発揮することができる。
本発明者らは、上述したように、開度角θ、凸条6の径方向の高さh、および山部6aの肩部Sの曲率半径という3つのパラメータに着目し、これらを所定の範囲とすることにより、使用初期から長期間にわたって、大きなゴム削れ等により長い紐状摩耗粉(たとえば、5mm以上の紐状摩耗粉)が発生しないことを見出した。そして、これにより、良好な通紙性能を維持し続けることができ、長い紐状摩耗粉に起因する画像不良を抑制することができる。
特に、本実施形態では、紙に圧接される山部6aの曲率半径r1が0.55mm以上であり、山部6aが、滑らかに連続した曲面として形成されている。そのため、紙に圧接されたときに、山部6aに急峻に湾曲した部位がないため、部分的に圧力が集中して加わる部分がない。そして、ローラ本体2が紙に圧接されたときに、山部6aに部分的に圧力が集中して加わる部位を無くしたうえで、凸条6の高さhを、0.051mm以上、0.1mm以下とすることにより、山部6aに加わる圧力を所定の範囲に制限している。そのため、ローラ本体2の山部6aに局所的に加わる圧力により生じる長い紐状摩耗粉の発生を防ぐことができる。また、凸条6間の開度角と、凸条6の径方向の高さhにより、滑らかな曲面を形成し、紙への凸条6の接触面積を確保しつつ、給紙時の搬送に必要な搬送力を得るのに十分となる凸条6の紙への圧接力を与えている。そのため、本実施形態は、上記3つのパラメータにより、良好な通紙性能を維持し、長い紐状摩耗粉による画像不良を抑制することができる。
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。
<実施例1>
基材ゴムとしてはENB系の油展EPDM(前出の住友化学(株)製のエスプレン(登録商標)670F、ゴム分:伸展油=100:100(質量比))を用いた。油展EPDM200質量部に、過酸化物架橋剤としてのジクミルパーオキシド(日油(株)製のパークミル(登録商標)D)3質量部、および補強剤・充填剤としてのカーボンブラック(HAF、東海カーボン(株)製の商品名シースト3)5質量部を配合し、混練してゴム組成物を調製した。
次いで、調製したゴム組成物を、外周面5に、所定形状の複数の凸条6を有するローラ本体2の立体形状に対応する型窩を備えた金型の型窩内に充填するとともに加圧下で160℃×20分間架橋して、最大径23.6φ、内径20.13φ、長さ23.6mmのローラ本体2を形成した。そしてローラ本体2の通孔にφ21.19の樹脂製のシャフト4を圧入して、実施例1の紙送りローラ1を製造した。
凸条6は、図2に示すように、山部6aと谷部6bとが連続したなだらかな湾曲形状とした。ローラ本体2の各寸法および凸条6(山部6a)の数は、以下のとおりである。
(a)凸条6間の開角度θ:3.8°
(b)凸条6間の距離(谷部6bの最深部間の距離):0.8mm
(c)凸条6の高さh:0.076mm
(d)肩部S(山部6a)の曲率半径r1:0.55mm
(e)谷部6bの曲率半径r2:0.54mm
(f)凸条6の本数:95本
<実施例2>
金型を変更した以外は、実施例1と同様の方法で実施例2の紙送りローラ1を製造した。金型の変更により実施例1と異なる点は、肩部Sの曲率半径r1および谷部6bの曲率半径r2のみである。ローラ本体2の各寸法および凸条6(山部6a)の数は、以下のとおりである。
(a)凸条6間の開角度θ:3.8°
(b)凸条6間の距離(谷部6bの最深部間の距離):0.8mm
(c)凸条6の高さh:0.076mm
(d)肩部S(山部6a)の曲率半径r1:0.65mm
(e)谷部6bの曲率半径r2:0.42mm
(f)凸条6の本数:95本
<実施例3>
金型を変更した以外は、実施例1と同様の方法で実施例3の紙送りローラ1を製造した。金型の変更により実施例1と異なる点は、肩部Sの曲率半径r1および谷部6bの曲率半径r2のみである。ローラ本体2の各寸法および凸条6(山部6a)の数は、以下のとおりである。
(a)凸条6間の開角度θ:3.8°
(b)凸条6間の距離(谷部6bの最深部間の距離):0.8mm
(c)凸条6の高さh:0.076mm
(d)肩部S(山部6a)の曲率半径r1:0.75mm
(e)谷部6bの曲率半径r2:0.3mm
(f)凸条6の本数:95本
<実施例4>
金型を変更した以外は、実施例1と同様の方法で実施例4の紙送りローラ1を製造した。金型の変更により実施例1と異なる点は、凸条6の高さh、肩部Sの曲率半径r1および谷部6bの曲率半径r2のみである。ローラ本体2の各寸法および凸条6(山部6a)の数は、以下のとおりである。
(a)凸条6間の開角度θ:3.8°
(b)凸条6間の距離(谷部6bの最深部間の距離):0.8mm
(c)凸条6の高さh:0.083mm
(d)肩部S(山部6a)の曲率半径r1:0.81mm
(e)谷部6bの曲率半径r2:0.15mm
(f)凸条6の本数:95本
<実施例5>
金型を変更した以外は、実施例1と同様の方法で実施例5の紙送りローラ1を製造した。金型の変更により実施例1と異なる点は、肩部Sの曲率半径r1および谷部6bの曲率半径r2のみである。ローラ本体2の各寸法および凸条6(山部6a)の数は、以下のとおりである。
(a)凸条6間の開角度θ:3.8°
(b)凸条6間の距離(谷部6bの最深部間の距離):0.8mm
(c)凸条6の高さh:0.076mm
(d)肩部S(山部6a)の曲率半径r1:0.85mm
(e)谷部6bの曲率半径r2:0.18mm
(f)凸条6の本数:95本
<比較例1>
金型を変更した以外は、実施例1と同様の方法で比較例1の紙送りローラを製造した。金型の変更により実施例1と異なる点は、図3に示されるように、ローラ本体10の凸条11の山部12の中央部に平坦な領域12aが設けられている点と、凸条11の高さh、肩部13の曲率半径r1および谷部14の曲率半径r2である。ローラ本体10の各寸法および凸条11(山部12)の数は、以下のとおりである。
(a)凸条11間の開角度θ:3.8°
(b)凸条11間の距離(谷部14の最深部間の距離):0.8mm(平坦な領域12aの長さ:0.2mm)
(c)凸条11の高さh:0.165mm
(d)肩部13の曲率半径r1:0.1mm
(e)谷部14の曲率半径r2:0.25mm
(f)凸条11の本数:95本
<比較例2>
金型を変更した以外は、実施例1と同様の方法で比較例2の紙送りローラを製造した。金型の変更により実施例1と異なる点は、図4に示されるように、ローラ本体20の凸条21(山部22)の高さ、肩部23の曲率半径r1および谷部24の曲率半径r2のみである。ローラ本体20の各寸法および凸条21(山部22)の数は、以下のとおりである。
(a)凸条21間の開角度θ:3.8°
(b)凸条21間の距離(谷部24の最深部間の距離):0.8mm
(c)凸条21の高さh:0.165mm
(d)肩部23の曲率半径r1:0.4mm
(e)谷部24の曲率半径r2:0.15mm
(f)凸条21の本数:95本
<比較例3>
金型を変更した以外は、実施例1と同様の方法で比較例3の紙送りローラを製造した。金型の変更により実施例1と異なる点は、図5に示されるように、ローラ本体30の凸条31の山部32の中央部に平坦な領域32aが設けられている点と、凸条31の高さh、肩部33の曲率半径r1および谷部34の曲率半径r2である。ローラ本体30の各寸法および凸条31(山部32)の数は、以下のとおりである。
(a)凸条31間の開角度θ:3.8°
(b)凸条31間の距離(谷部34の最深部間の距離):0.8mm(平坦な領域32aの長さ:0.35mm)
(c)凸条31の高さh:0.08mm
(d)肩部33の曲率半径r1:0.1mm
(e)谷部34の曲率半径r2:0.25mm
(f)凸条31の本数:95本
<通紙試験>
実施例1〜5および比較例1〜3の紙送りローラのそれぞれを、レーザープリンタ(ヒューレットパッカード社製のLaserJet(登録商標)M4555 MFP)に組み込んで、普通紙にて紐状摩耗粉が発生する、5000枚の通紙を行い、通紙後に紙送りローラを外して、紐状摩耗粉の確認を行った。紐状摩耗粉の長さが5mm以上であったものを×、紐状摩耗粉の長さが5mm未満であったものを○とした。結果を表1に示す。
Figure 2017065907
表1に示されるように、凸条の径方向の高さが0.1mmを超える場合や、肩部における曲率半径が0.55mm未満の場合には、5mmを超える長い紐状摩耗粉が生じた。一方、表1の結果より、凸条の径方向の高さが0.051mm以上0.1mm以下であり、かつ、山部のうち、最も曲率半径の小さい肩部における曲率半径が0.55mm以上である場合、5mm以上の長い紐状摩耗粉が生じないことがわかった。
以上のように、凸条の開度角、凸条の径方向の高さ、肩部における曲率半径の3つのパラメータを、本発明の範囲内とすることにより、良好な通紙性能を維持し、長い紐状摩耗粉による画像不良を抑制することができることがわかった。
1 紙送りローラ
2 ローラ本体
3 通孔
4 シャフト
5 ローラ本体の外周面
6 凸条
6a 山部
6b 谷部
h 凸条の径方向の高さ
L ローラ本体の中心軸
r1 肩部における曲率半径
r2 谷部の曲率半径
S 肩部
θ 凸条の開角度

Claims (4)

  1. 弾性材料によって、外周面に複数の凸条が等間隔で配設された筒状に一体に形成されたローラ本体を備えた紙送りローラであって、
    前記ローラ本体は、前記ローラ本体の軸方向と直交する方向の断面において、周方向に山部と谷部とが連続するように形成され、
    隣り合う凸条間の、中心軸を中心とする開度角は2°以上8°以下で、前記山部と前記谷部との間の高さの差となる、凸条の径方向の高さが0.051mm以上0.1mm以下であり、かつ、前記山部のうち、最も曲率半径の小さい肩部における曲率半径が0.55mm以上である紙送りローラ。
  2. 前記肩部における曲率半径が0.9mm以下である請求項1記載の紙送りローラ。
  3. 前記ローラ本体は、ゴム分としてエチレンプロピレンゴム、架橋剤としてパーオキサイドを含むゴム組成物の架橋物によって一体に形成されている請求項1または2記載の紙送りローラ。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の紙送りローラを備えた画像形成装置。
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