JP6843026B2 - 紙送りロール - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器において好適に用いられる紙送りロールに関するものである。

紙送りロールは、例えばゴム架橋体などの弾性材料によって円筒状に形成され、その周面が用紙との接触面となる。紙送りロールの周面には、用紙から発生する紙粉が付着することがある。そして、用紙と繰り返し接触するうちに、紙送りロールの周面には紙粉が蓄積することがある。紙粉が蓄積すると、用紙に対する周面の接触面積が低下し、用紙に対する接触面の摩擦係数が低下する。その結果、用紙の搬送不良を生じることがある。

用紙の搬送不良を抑制するために、紙送りロールの周面に凹凸を形成したものが知られている（特許文献１）。例えば特許文献１には、紙送りロールの軸方向と平行に複数本の凸条および凹溝を形成したものが記載されている。

特開２０１７−６５９０７号公報

従来の紙送りロールは、使用初期から長期にわたって、紙粉の発生を抑え、良好な摩擦係数を維持するという点で、未だ十分とはいえない。例えば特許文献１の紙送りロールは、凸条が山部で構成されており、凸条の先端における用紙との接触面積が小さくて応力が集中し、用紙に対する押圧力が高くなって紙粉の発生量が多くなりやすい。また、特許文献１の比較例３には、山部３２の中央部に平坦な領域３２ａが設けられているが、山部３２は山から谷に向かって下に凸となる裾広がりの形状となっているため、平坦な領域３２ａと下に凸の曲面とが交わる部分である肩部の曲率半径が小さく、その肩部に紙面がひっかかって紙粉の発生量が多くなりやすい。特に、近年使用されている用紙の中には低品質の用紙があり、低品質の用紙は紙粉が発生しやすく、比較的早期に用紙の搬送不良を生じやすい。

本発明が解決しようとする課題は、紙粉の発生を抑えることで長期にわたって用紙の搬送不良を抑えた紙送りロールを提供することにある。

上記課題を解決するため本発明に係る紙送りロールは、軸体と、前記軸体の外周に形成された弾性体層と、を備え、前記弾性体層の周面には、凸部により凹凸が設けられており、前記凸部が、球台状の凸部であることを要旨とするものである。

前記凸部の上底は、研磨面であることが好ましい。前記凸部の上底は、平面であってもよい。前記凸部の上底は、前記凸部の球帯よりも曲率半径の大きい曲面であってもよい。前記凸部における上底の直径ｒ１と下底の直径ｒ２との比（ｒ１／ｒ２）は、０．５０〜０．９５の範囲内であることが好ましい。前記凸部の上底との交点における前記凸部の球帯の接面と、前記凸部の上底と、のなす角は、１００〜１５０°の範囲内であることが好ましい。前記凸部の高さは、０．０２〜０．４０ｍｍの範囲内であることが好ましい。

前記凸部は、前記弾性体層の周面に沿って軸方向と異なる方向に配列しており、軸方向と異なる方向の凸部の列とこれに平行な凸部の列の間が連続した凹部の溝になっており、前記溝の幅が、前記凸部の列内の凸部離間距離よりも大きいことが好ましい。この場合、前記凸部は、前記弾性体層の周面に沿ってらせん状に配列していてもよい。前記凸部は、前記弾性体層の周面に沿って周方向に対し±１０°以内の角度の方向に配列していることが好ましい。

本発明に係る紙送りロールによれば、軸体と軸体の外周に形成された弾性体層とを備え、弾性体層の周面には凸部により凹凸が設けられており、凸部が球台状の凸部であることから、紙粉の発生が抑えられ、長期にわたって用紙の搬送不良が抑えられる。

そして、凸部の上底が研磨面であると、特に紙粉の発生が抑えられる。また、凸部における上底の直径ｒ１と下底の直径ｒ２との比（ｒ１／ｒ２）が０．５０〜０．９５の範囲内であると、特に紙粉の発生が抑えられ、長期にわたって用紙の搬送不良が抑えられる。また、凸部の上底との交点における凸部の球帯の接面と、凸部の上底と、のなす角が１００〜１５０°の範囲内であると、特に紙粉の発生が抑えられ、長期にわたって用紙の搬送不良が抑えられる。

そして、凸部が弾性体層の周面に沿って軸方向と異なる方向に配列しており、軸方向と異なる方向の凸部の列とこれに平行な凸部の列の間が連続した凹部の溝になっており、その溝の幅が凸部の列内の凸部離間距離よりも大きいと、長期にわたって紙粉の蓄積による用紙の搬送不良が抑えられる。これは、溝の幅が軸方向と異なる方向に配列する凸部の列内の凸部離間距離よりも大きいことで、紙送り時に用紙との接触面となる凸部で発生した紙粉をその凸部から隣りの溝に逃がしやすくなり、また、その溝が軸方向と異なる方向に連続したものであることで、ロールの回転に伴い紙粉が溝に滞留することなく溝からロール外に排出しやすくなっているためである。

この場合、凸部が弾性体層の周面に沿ってらせん状に配列していると、凸部で発生した紙粉をその凸部から隣りの溝に逃がしやすい。これにより、一層、紙粉の蓄積による用紙の搬送不良が抑えられる。また、凸部が弾性体層の周面に沿って周方向に対し±１０°以内の角度の方向に配列していると、凸部で発生した紙粉をその凸部から隣りの溝に逃がしやすい。

本発明の一実施形態に係る紙送りロールの外観模式図である。 凸部の断面形状の一例であり、球台状の凸部である。 凸部の断面形状の一例であり、研磨面を有する球台状の凸部である。 本発明の他の実施形態に係る紙送りロールの外観模式図である。 図４に示す紙送りロールの周面の拡大模式図（ａ）と、そのＡ−Ａ線断面図（ｂ）である。 本発明の他の実施形態に係る紙送りロールの外観模式図である。 凸部の断面形状の一例である。（ａ）は裾広がり形状の凸部であり、（ｂ）は半球状の凸部である。

本発明に係る紙送りロール（以下、単に紙送りロールということがある。）について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る紙送りロールの外観模式図である。図２は、凸部の断面形状の一例である。

本発明の一実施形態に係る紙送りロール１０は、軸体１２と、軸体１２の外周に形成された弾性体層１４と、を備える。弾性体層１４は、紙送りロール１０の表面に現れる層（最外層）となっている。弾性体層１４は、チューブ状（円筒状）である。弾性体層１４の周面には、凸部１６が設けられている。凸部１６は、弾性体層１４の周面に、均一に分布・配置されている。凸部１６と凸部１６の間は凸部１６よりも低い凹部となっており、凸部１６により弾性体層１４の周面には凹凸が設けられている。

図２に示すように、凸部１６は、球台状の凸部である。球面が二つの平行な平面に交わるときに、これら二平面に挟まれた球面の部分が球帯であり、球帯とこれらの二平面で囲まれた立体が球台である。すなわち、球台状の凸部とは、球帯１６ａと二平面（上底１６ｂおよび下底１６ｃ）で囲まれた立体からなる凸部１６である。上底１６ｂとは、外側に現れる面であり、用紙との接触面となる面である。下底１６ｃとは、弾性体層１４の周面に一体となっている面である。球面とは略球状のものの球面であり、曲面を有する球状に近い形状のものの球面であればよい。球状とは、例えば、真球状、楕円球状が含まれる。球台の二平面のうちの一方の平面は球の中心を通る面であってもよいし、球台の二平面の両方が球の中心を通らない面であってもよい。球台の二平面は、平面に近い面であればよく、例えば球帯よりも曲率半径の大きい曲面であってもよい。すなわち、球台状の凸部１６の上底１６ｂは、平面であってもよいし、球帯よりも曲率半径の大きい曲面であってもよい。また、図３に示すように、凸部１６の上底１６ｂは、研磨面ｋであってもよい。研磨面ｋは、凸部１６の上底１６ｂを研磨することにより形成することができる。

このような紙送りロール１０によれば、弾性体層１４の周面に設けられた凸部１６が球台状の凸部であることから、紙粉の発生が抑えられ、長期にわたって用紙の搬送不良が抑えられる。これは、凸部１６の球帯１６ａが上に凸の曲面であり、凸部１６の上底１６ｂとの交点１６ｄにおける凸部１６の球帯１６ａの接面ｌと凸部１６の上底１６ｂとのなす角αが鈍角で緩やかとなるため、凸部１６の上底１６ｂと球帯１６ａの交わる部分である肩部ｓに紙面がひっかかりにくく、これにより紙粉の発生量が抑えられるためである。また、平面あるいは球帯１６ａよりも曲率半径の大きい曲面の上底１６ｂを凸部１６が有することで、凸部１６の先端における用紙との接触面積が大きくなり、応力が分散し、用紙に対する押圧力が低く抑えられ、これにより紙粉の発生量が抑えられるためである。凸部１６の上底１６ｂが研磨面ｋであると、特に紙粉の発生が抑えられる。

例えば図７（ａ）に示すように、山から谷に向かって下に凸となる裾広がりの形状の曲面２６ａを有する凸部２６であってその中央に平坦な領域（上底２６）を有する凸部２６であると、凸部２６の上底２６ｂと曲面２６ａの交わる部分である肩部ｓに紙面がひっかかりやすく、これにより紙粉の発生量が多くなりやすい。また、図７（ｂ）に示すように、弾性体層１４の周面に設けられた凸部が半球状の凸部３６であると、凸部３６の先端における用紙との接触面積が小さくて応力が集中し、用紙に対する押圧力が高くなって紙粉の発生量が多くなりやすい。このため、紙粉の発生が抑えられにくい。

球台状の凸部１６は、上底１６ｂよりも下底１６ｃの直径が大きいことが好ましい。また、上底１６ｂの直径ｒ１と下底１６ｃの直径ｒ２との比（ｒ１／ｒ２）は、０．５０〜０．９５の範囲内であることが好ましい。ｒ１／ｒ２が０．５０以上であると、用紙に接触する上底１６ｂの面積が大きくなり、応力が分散し、用紙に対する押圧力が低く抑えられて紙粉の発生量が少なく抑えられやすい。この観点から、ｒ１／ｒ２はより好ましくは０．５５以上、さらに好ましくは０．６０以上である。また、ｒ１／ｒ２が０．９５以下であると、球帯１６ａと上底１６ｂの交点１６ｄにおける球帯１６ａの接面ｌと上底１６ｂとのなす角αが大きく、球帯１６ａと上底１６ｂの交わる部分である肩部ｓに紙面がひっかかりにくくなるので、紙粉の発生量が少なく抑えられやすい。この観点から、ｒ１／ｒ２はより好ましくは０．９０以下、さらに好ましくは０．８５以下である。

凸部１６の上底１６ｂとの交点１６ｄにおける凸部１６の球帯１６ａの接面ｌと凸部１６の上底１６ｂとのなす角αは、１００〜１５０°の範囲内であることが好ましい。なす角αが１００°以上であると、凸部１６の上底１６ｂと球帯１６ａの交わる部分である肩部ｓに紙面がひっかかりにくくなるので、紙粉の発生量が少なく抑えられやすい。この観点から、なす角αはより好ましくは１１０°以上、さらに好ましくは１２０°以上である。また、なす角αが１５０°以下であると、用紙に接触する上底１６ｂの面積が大きくなり、応力が分散し、用紙に対する押圧力が低く抑えられて紙粉の発生量が少なく抑えられやすい。この観点から、なす角αはより好ましくは１４５°以下、さらに好ましくは１４０°以下である。

凸部１６の高さｈは、０．０２〜０．４０ｍｍの範囲内であることが好ましい。凸部１６の高さｈが０．０２ｍｍ以上であると、凸部１６と凸部１６の間の凹部の容積が大きくなり、発生した紙粉が凹部に詰まりにくい。この観点から、凸部１６の高さｈは、より好ましくは０．０５ｍｍ以上である。また、凸部１６の高さｈが０．４０ｍｍ以下であると、凸部１６の下底１６ｃの直径ｒ２が適度に小さく抑えられるため、凸部１６の分散性が向上し、用紙に対する圧力分散の効果が向上する。これにより、紙粉の発生が抑えられやすくなる。この観点から、凸部１６の高さｈは、より好ましくは０．３０ｍｍ以下である。

凸部１６の上底１６ｂの直径ｒ１は、０．０９５〜０．５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。上底１６ｂの直径ｒ１が０．０９５ｍｍ以上であると、用紙に接触する上底１６ｂの面積が大きく、応力が分散し、用紙に対する押圧力が低く抑えられて紙粉の発生量が少なく抑えられやすい。この観点から、上底１６ｂの直径ｒ１は、より好ましくは０．１０ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１５ｍｍ以上である。また、上底１６ｂの直径ｒ１が０．５０ｍｍ以下であると、凸部１６の下底１６ｃの直径ｒ２が適度に小さく抑えられるため、凸部１６の分散性が向上し、用紙に対する圧力分散の効果が向上する。これにより、紙粉の発生が抑えられやすくなる。この観点から、上底１６ｂの直径ｒ１は、より好ましくは０．４０ｍｍ以下である。

凸部１６の下底１６ｃの直径ｒ２は、０．１０〜１．００ｍｍの範囲内であることが好ましい。下底１６ｃの直径ｒ２が０．１０ｍｍ以上であると、相対的に用紙に接触する上底１６ｂの面積が大きくなり、応力が分散し、用紙に対する押圧力が低く抑えられて紙粉の発生量が少なく抑えられやすい。この観点から、下底１６ｃの直径ｒ２は、より好ましくは０．２０ｍｍ以上である。また、下底１６ｃの直径ｒ２が１．００ｍｍ以下であると、凸部１６の下底１６ｃの直径ｒ２が適度に小さく抑えられるため、凸部１６の分散性が向上し、用紙に対する圧力分散の効果が向上する。これにより、紙粉の発生が抑えられやすくなる。この観点から、下底１６ｃの直径ｒ２は、より好ましくは０．８０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．６０ｍｍ以下である。

球帯１６ａの曲率半径ＳＲは、０．０５〜０．５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。曲率半径ＳＲが０．０５ｍｍ以上であると、球帯１６ａの曲面が比較的緩やかで、用紙に接触する上底１６ｂの面積が大きくなりやすく、応力が分散し、用紙に対する押圧力が低く抑えられて紙粉の発生量が少なく抑えられやすい。この観点から、曲率半径ＳＲは、より好ましくは０．１０ｍｍ以上である。また、曲率半径ＳＲが０．５０ｍｍ以下であると、凸部１６の下底１６ｃの直径ｒ２が適度に小さく抑えられるため、凸部１６の分散性が向上し、用紙に対する圧力分散の効果が向上する。これにより、紙粉の発生が抑えられやすくなる。この観点から、曲率半径ＳＲは、より好ましくは０．４０ｍｍ以下である。

凸部１６の上底１６ｂの直径ｒ１、下底１６ｃの直径ｒ２、球帯１６ａの曲率半径ＳＲ、高さｈ、なす角αなどは、弾性体層１４の表面写真や断面写真を解析することにより求めることができる。

図１に示す紙送りロール１０では、凸部１６は、弾性体層１４の軸方向および周方向の両方に均一配置されるように分布している。これは、用紙の紙面に対し凸部１６を均一に接触させるためである。本発明に係る紙送りロールでは、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿って特徴的に配置されたものであってもよい。

図４〜図６には、本発明の他の実施形態に係る紙送りロールを示している。図４は、本発明の他の実施形態に係る紙送りロールの外観模式図である。図５は、図４に示す紙送りロールの周面の拡大模式図（ａ）と、そのＡ−Ａ線断面図（ｂ）である。図６は、図４に示す紙送りロールとはさらに別の、本発明の他の実施形態に係る紙送りロールの外観模式図である。

図４に示すように、本発明の他の実施形態に係る紙送りロール２０は、軸体１２と、軸体１２の外周に形成された弾性体層１４と、を備える。弾性体層１４は、紙送りロール２０の表面に現れる層（最外層）となっている。弾性体層１４は、チューブ状（円筒状）である。弾性体層１４の周面には、凸部１６が設けられている。凸部１６と凸部１６の間は凸部１６よりも低い凹部となっており、凸部１６により弾性体層１４の周面には凹凸が設けられている。

図４に示す紙送りロール２０において、凸部１６の形状は、図１に示す紙送りロールと同様であり、その説明を省略する。図４に示す紙送りロール２０は、図１に示す紙送りロールとは、凸部１６の配置構成が異なる。したがって、その配置構成について説明する。

図５に示すように、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿って軸方向Ｘと異なる方向に配列している。具体的には、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿って周方向Ｙに対し所定の角度θの方向に沿って配列している。また、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿ってらせん状に配列している。なお、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿って軸方向Ｘにも配列しているが、凸部１６は軸方向Ｘに配列していなくてもよい。

軸方向Ｘと異なる方向の凸部１６の列において、列内の凸部１６と凸部１６の間は所定の間隔ａで離れている。軸方向Ｘと異なる方向の凸部１６の列とこれに平行な凸部１６の列の間は、連続した凹部の溝１８になっている。この溝１８の幅ｂが、凸部離間距離ａよりも大きくなっている。溝１８の幅ｂは、軸方向Ｘと異なる方向の凸部１６の列とこれに平行な凸部１６の列の軸方向Ｘにおける離間距離である。

このような紙送りロール１０によれば、弾性体層１４の周面に沿って軸方向Ｘと異なる方向に配列する凸部１６の列とこれに平行な凸部１６の列により弾性体層１４の周面に沿って軸方向Ｘと異なる方向に連続した凹部の溝１８が形成されており、その溝１８の幅が軸方向Ｘと異なる方向に配列する凸部１６の列内の凸部離間距離ａよりも大きいことから、長期にわたって紙粉の蓄積による用紙の搬送不良が抑えられる。これは、溝１８の幅が軸方向Ｘと異なる方向に配列する凸部１６の列内の凸部離間距離ａよりも大きいことで、紙送り時に用紙との接触面となる凸部１６で発生した紙粉をその凸部１６から隣りの溝１８に逃がしやすくなり、また、その溝１８が軸方向Ｘと異なる方向に連続したものであることで、ロールの回転に伴い紙粉が溝１８に滞留することなく溝１８からロール外に排出しやすくなっているためである。そして、紙送りロール１０において、連続した凹部の溝１８は、周方向Ｙに対し所定の角度θの方向に形成されているので、凸部１６で発生した紙粉をその凸部１６から隣りの溝１８により逃がしやすくなっている。

軸方向Ｘと異なる方向の凸部１６の列において、角度θは、周方向Ｙに対し±１０°以内であることが好ましい。すなわち、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿って周方向Ｙに対し±１０°以内の角度の方向に配列していることが好ましい。上述するように、連続した凹部の溝１８は、周方向Ｙに対し所定の角度θの方向に形成されているほうが、凸部１６で発生した紙粉をその凸部１６から隣りの溝１８により逃がしやすい。その一方で、角度θが大きすぎると、溝１８に移動した紙粉が溝１８の隅に蓄積しやすくなる。したがって、溝１８から紙粉をロール外に排出しやすいなどの観点から、角度θは、周方向Ｙに対し±１０°以内の角度であることが好ましい。

凸部離間距離ａは、０〜０．６ｍｍの範囲内であることが好ましい。凸部離間距離ａが０．６ｍｍ以下であると、凸部１６の列内の隙間に紙粉が滞留しにくく、隣の溝１８に紙粉が移動しやすくなり、紙粉を溝１８に排出しやすい。また、凸部１６の列の方向の凸部１６の数が多くなるので、用紙との接触面積が大きくなり、用紙への負荷が小さく抑えられて、紙粉の発生が抑えられやすい。この観点から、凸部離間距離ａは、より好ましくは０．５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．４ｍｍ以下である。

溝１８の幅ｂは、０．０１〜２．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。溝１８の幅ｂが０．０１ｍｍ以上であると、溝１８に移動した紙粉が溝１８で詰まりにくく、溝１８からロール外に排出しやすい。この観点から、溝１８の幅ｂは、より好ましくは０．０５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１ｍｍ以上である。また、溝１８の幅ｂが２．０ｍｍ以下であると、軸方向Ｘの凸部１６の数が多くなるので、用紙との接触面積が大きくなり、用紙への負荷が小さく抑えられて、紙粉の発生が抑えられやすい。この観点から、溝１８の幅ｂは、より好ましくは１．８ｍｍ以下、さらに好ましくは１．５ｍｍ以下である。

凸部１６の高さｈは、０．０２〜０．４ｍｍの範囲内であることが好ましい。凸部１６の高さｈが０．０２ｍｍ以上であると、溝１８の容積が大きくなり、溝１８に移動した紙粉が溝１８で詰まりにくく、溝１８からロール外に排出しやすい。この観点から、凸部１６の高さｈは、より好ましくは０．０５ｍｍ以上である。また、凸部１６の高さｈが０．４ｍｍ以下であると、凸部１６の下底１６ｃの直径ｒ２が適度に小さく抑えられるため、溝１８までの紙粉の移動距離が短く抑えられ、紙粉を溝１８に排出しやすい。この観点から、凸部１６の高さｈは、より好ましくは０．３ｍｍ以下である。

溝１８のピッチｐは、凸部１６の下底１６ｃの直径ｒ２と溝１８の幅ｂによって決定される。溝１８のピッチｐは、これらによって適宜定めればよい。溝１８のピッチｐは、０．１〜２．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。溝１８のピッチｐが０．１ｍｍ以上であると、溝１８の幅が大きくなるので、溝１８に移動した紙粉が溝１８で詰まりにくく、溝１８からロール外に排出しやすい。この観点から、溝１８のピッチｐは、より好ましくは０．３ｍｍ以上である。また、溝１８のピッチｐが２．０ｍｍ以下であると、凸部１６の下底１６ｃの直径ｒ２が適度に小さく抑えられるため、溝１８までの紙粉の移動距離が短く抑えられ、紙粉を溝１８に排出しやすい。この観点から、溝１８のピッチｐは、より好ましくは１．８ｍｍ以下である。

凸部１６の配列角度θ、凸部離間距離ａ、溝１８の幅ｂ、溝１８のピッチｐは、弾性体層１４の表面写真や軸方向断面写真を解析することにより求めることができる。

図４に示す紙送りロール２０では、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿って周方向Ｙに対し所定の角度θの方向にらせん状に配列しているが、らせん状ではなく、弾性体層１４の周面に沿って周方向Ｙに対し所定の角度θの方向に周回した列が複数列並んでいるものであってもよい。

また、本発明に係る紙送りロールは、図６に示す紙送りロール３０のように構成してもよい。図６に示す紙送りロール３０は、図４に示す紙送りロール２０と比較して、凸部１６の配列に違いがある。これ以外については、図４に示す紙送りロール２０と同様であり、その説明を省略する。

図６に示す紙送りロール３０において、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿って軸方向Ｘと異なる方向に配列している。具体的には、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿って周方向Ｙに配列している。なお、凸部１６は、弾性体層１４の周面に沿って軸方向Ｘにも配列しているが、凸部１６は軸方向Ｘに配列していなくてもよい。

周方向Ｙの凸部１６の列において、列内の凸部１６と凸部１６の間は所定の間隔で離れている。周方向Ｙの凸部１６の列とこれに平行な凸部１６の列の間は、連続した凹部の溝１８になっている。この溝１８の幅が、凸部１６離間距離よりも大きくなっている。溝１８の幅は、周方向Ｙの凸部１６の列とこれに平行な凸部１６の列の軸方向Ｘにおける離間距離である。

このような紙送りロール３０によれば、弾性体層１４の周面に沿って周方向Ｙに配列する凸部１６の列とこれに平行な凸部１６の列により弾性体層１４の周面に沿って周方向Ｙに連続した凹部の溝１８が形成されており、その溝１８の幅が周方向Ｙに配列する凸部１６の列内の凸部離間距離よりも大きいことから、長期にわたって紙粉の蓄積による用紙の搬送不良が抑えられる。これは、溝１８の幅が周方向Ｙに配列する凸部１６の列内の凸部離間距離よりも大きいことで、紙送り時に用紙との接触面となる凸部１６で発生した紙粉をその凸部１６から隣りの溝１８に逃がしやすくなり、また、その溝１８が周方向Ｙに連続したものであることで、ロールの回転に伴い紙粉が溝１８に滞留することなく溝１８からロール外に排出しやすくなっているためである。

図６に示す紙送りロール３０においても、図４に示す紙送りロール２０の凸部離間距離ａ、溝１８の幅ｂ、凸部１６の高さｈ、溝１８のピッチｐと同様に、凸部離間距離、溝１８の幅、凸部１６の高さ、溝１８のピッチなどを設定すればよい。

次に、本発明に係る紙送りロールの材料構成について説明する。

軸体１２としては、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体などが用いられる。そして、その材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したものなどが挙げられる。なお、必要に応じて、軸体１２上に接着剤、プライマー等を塗布してもよく、また上記接着剤、プライマー等は必要に応じて導電化してもよい。

弾性体層１４は、ゴムの架橋物などの弾性材料によって形成される。ゴム状の弾性材料であればその材料は特に限定されるものではない。例えば、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴムなどの公知のゴム材料を用いることができる。

弾性体層１４は、導電性あるいは半導電性を有するものであることが好ましい。具体的には、弾性体層１４の体積抵抗率は、１０^２〜１０^１０Ω・ｃｍ、１０^３〜１０^９Ω・ｃｍ、１０^４〜１０^８Ω・ｃｍの範囲であることが好ましい。弾性体層１４が導電性あるいは半導電性を有するものであると、弾性体層１４の表面残留電荷を低く抑えて紙粉の付着を抑えやすい。

弾性体層１４は、低電気抵抗化の観点から、導電剤を含んでいてもよい。導電剤としては、電子導電剤、イオン導電剤が挙げられる。電子導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ_２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ_２（ｃ−は、導電性を意味する。）などが挙げられる。イオン導電剤としては、４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤などが挙げられる。

弾性体層１４は、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。添加剤としては、滑剤、加硫促進剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤などを挙げることができる。

弾性体層１４の厚みは、特に限定されるものではなく、０．１〜１０ｍｍの範囲内などで適宜設定すればよい。

弾性体層１４は、ゴム組成物を用い、成形金型による成形などによって形成することができる。例えば、軸体１２をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、未架橋のゴム組成物を注入して、加熱・硬化（架橋）させた後、脱型するなどにより、軸体１２の外周に弾性体層１４を形成することができる。成形金型は、その内周面に凸部１６に対応する形状の凹部が形成されたものを用いることができる。弾性体層１４の凸部１６は、例えば、成形金型による型転写によって形成することができる。

以下、実施例および比較例を用いて本発明を詳細に説明する。

（実施例１〜９）
内周面に所定の凹部を有する筒状成形金型を用い、芯材（φ６、ＳＵＳ３０４製）の外周にウレタンゴム組成物の弾性体層（厚み３ｍｍ）を形成した。これにより、図１に示すような凸部の配置構成および図２に示すような凸部形状を有する紙送りロールを得た。すなわち、弾性体層の周面には、球台状の凸部により凹凸が設けられている。凸部は、弾性体層の周面に均一に分布している。次いで、球台状の凸部の上底の表面を研磨し、図３に示すような研磨面を形成した。各紙送りロールにおいて、球台状の凸部における、球帯の曲率半径（ＳＲ）、上底の直径ｒ１、下底の直径ｒ２、凸部の高さ、肩角度α（凸部の上底との交点における凸部の球帯の接面ｌと凸部の上底とのなす角α）、ｒ１／ｒ２比は、表１のように設定されている。

（実施例１０）
実施例１〜９と異なり、上底の表面を研磨しなかった以外は実施例１と同様にして、紙送りロールを得た。すなわち、球台状の凸部の上底は平面で構成されている。

（実施例１１）
図１に示す凸部の配置構成に代えて、図４に示す凸部の配置構成とした以外は実施例１と同様にして、紙送りロールを得た。球台状の凸部の上底は研磨面で構成されている。球台状の凸部は、弾性体層の周面に沿ってらせん状に配列している。そして、凸部の列とこれに平行な凸部の列により弾性体層の周面に沿って連続した凹部の溝が形成されている。図５に示す各寸法については、以下の通りである。
凸部離間距離ａ：０．３ｍｍ、溝の幅ｂ：１．０ｍｍ、凸部の配列角度θ：５°

（実施例１２）
図１に示す凸部の配置構成に代えて、図４に示す凸部の配置構成とした以外は実施例１０と同様にして、紙送りロールを得た。球台状の凸部の上底は平面で構成されている。球台状の凸部は、弾性体層の周面に沿ってらせん状に配列している。そして、凸部の列とこれに平行な凸部の列により弾性体層の周面に沿って連続した凹部の溝が形成されている。図５に示す各寸法については、以下の通りである。
凸部離間距離ａ：０．３ｍｍ、溝の幅ｂ：１．０ｍｍ、凸部の配列角度θ：５°

（比較例１）
弾性体層の周面に形成する凸部を図７（ａ）に示す形状の凸部とした以外は、実施例１と同様にして紙送りロールを得た。すなわち、凸部は山から谷に向かって下に凸となる裾広がりの形状の曲面を有する凸部であって、その中央に平坦な領域（上底）を有する凸部からなる。凸部の上底は研磨面で構成されている。上底の直径ｒ１、下底の直径ｒ２、凸部の高さｈ、ｒ１／ｒ２比は、表１のように設定されている。

（比較例２）
弾性体層の周面に形成する凸部を図７（ｂ）に示す形状の凸部とした以外は、実施例１と同様にして紙送りロールを得た。すなわち、凸部は半球状の凸部からなる。球面の曲率半径（ＳＲ）、下底の直径ｒ２、凸部の高さｈは、表１のように設定されている。

（比較例３）
比較例１と異なり、上底の表面を研磨しなかった以外は比較例１と同様にして、紙送りロールを得た。すなわち、凸部の上底は平面で構成されている。

作製した紙送りロールを用い、紙粉の発生量の測定と耐久性の評価をした。その結果を凸部の構成とともに表１に示す。

（紙粉発生量）
ＦＲＲ方式の給紙システムを持った市販の複写機に紙送りロールを組み込み、市販のＰＰＣ用紙を用いて１万枚通紙を行った後、所定面積のテープをロール表面に貼り付けてロール表面の紙粉をテープに転写し、転写前後のテープ重量差を測定した。各紙送りロールの紙粉発生量を、実施例１の紙粉発生量を１としたときの相対比率で表した。その比率が１．０未満の場合を「◎」、その比率が１．０以上１．２未満の場合を「○」、その比率が１．２以上２．０未満の場合を「△」、その比率が２．０以上の場合を「×」とした。

（耐久性の評価）
紙送りロールをＦＲＲ方式の給紙システムを持った市販の複写機に組み込み、紙送り性の評価を行った。用紙には市販のＰＰＣ用紙を用い、１０万枚通紙を行い、紙粉による紙詰まりの発生回数を測定した。紙詰まりが発生しなかったものを「◎」、紙詰まりの発生回数が１回以上３回以下のものを「○」、紙詰まりの発生回数が４回以上９回以下のものを「△」、紙詰まりの発生回数が１０回以上のものを「×」とした。

実施例および比較例によれば、弾性体層の周面に形成された凸部が球台状であることで、紙粉の発生が抑えられ、耐久性が向上することがわかる。凸部が球台状ではなく図７（ａ）のように裾広がりの形状（裾状）であると、比較例１のように、紙粉の発生が抑えられず、耐久性が低下する。また、凸部が球台状ではなく図７（ｂ）のように半球状であると、比較例２のように、紙粉の発生が抑えられず、耐久性が低下する。

また、実施例１０から、球台状の凸部の上底に研磨面が設けられているもののほうが、紙粉の発生が抑えられることがわかる。また、実施例１２から、球台状の凸部が、弾性体層の周面に沿ってらせん状に配列し、凸部の列とこれに平行な凸部の列により弾性体層の周面に沿って連続した凹部の溝が形成されていると、耐久性が向上することがわかる。

以上、本発明の実施形態・実施例について説明したが、本発明は上記実施形態・実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。

１０ 紙送りロール
１２ 軸体
１４ 弾性体層
１６ 凸部
１６ａ 球帯
１６ｂ 上底
１６ｃ 下底
１６ｄ 交点
１８ 溝
ｈ 凸部の高さ
ｒ１ 上底の直径
ｒ２ 下底の直径
ＳＲ 球帯の曲率半径
ｓ 肩部
θ 凸部の配列角度
ｐ 溝のピッチ
Ｘ 軸方向
Ｙ 周方向

Claims (9)

1. 軸体と、前記軸体の外周に形成された弾性体層と、を備え、
   前記弾性体層の周面には、凸部により凹凸が設けられており、
   前記凸部が、球台状の凸部であり、
   前記凸部は、前記弾性体層の周面に沿って軸方向と異なる方向に配列しており、前記軸方向と異なる方向の凸部の列とこれに平行な凸部の列の間が連続した凹部の溝になっており、
   前記溝の幅が、前記凸部の列内の凸部離間距離よりも大きいことを特徴とする紙送りロール。
2. 前記凸部の上底が、研磨面であることを特徴とする請求項１に記載の紙送りロール。
3. 前記凸部の上底が、平面であることを特徴とする請求項１に記載の紙送りロール。
4. 前記凸部の上底が、前記凸部の球帯よりも曲率半径の大きい曲面であることを特徴とする請求項１に記載の紙送りロール。
5. 前記凸部における上底の直径ｒ１と下底の直径ｒ２との比（ｒ１／ｒ２）が、０．５０〜０．９５の範囲内であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の紙送りロール。
6. 前記凸部の上底との交点における前記凸部の球帯の接面と、前記凸部の上底と、のなす角が、１００〜１５０°の範囲内であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の紙送りロール。
7. 前記凸部の高さが、０．０２〜０．４０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の紙送りロール。
8. 前記凸部は、前記弾性体層の周面に沿ってらせん状に配列していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の紙送りロール。
9. 前記凸部は、前記弾性体層の周面に沿って周方向に対し±１０°以内の角度の方向に配列していることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の紙送りロール。

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