WO2015064615A1 - 紙送り用ローラ - Google Patents

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邦朗 土井
淳洋 河野
祐馬 吉田
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住友理工株式会社
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    • B65H3/06—Rollers or like rotary separators
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    • F16C2324/00—Apparatus used in printing
    • F16C2324/16—Printing machines

Definitions

  • the present invention relates to a paper feed roller.
  • a paper feed roller is used to transport paper.
  • an image forming apparatus such as a copying machine or a printer is generally provided with a sheet feeding device that separates sheets one by one from a sheet cassette that stores sheets and sends them to an image forming unit.
  • a pad retard method (FR method), a friction retard method (FRR method), and the like have been put to practical use as this paper feeding device.
  • the FRR method is used. Often adopted.
  • the FRR type paper feeding device includes a pickup roller that contacts the top of the paper contained in the paper cassette and draws the paper out of the paper cassette by frictional force, and a feed roller that sends out the drawn paper to the paper conveyance path. And a retard roller that is pressed against the feed roller and is applied with a rotational driving force in a direction opposite to the direction of stopping or conveying the sheet via a torque limiter.
  • the paper feeding roller is subjected to texture processing on the roller surface, and the surface roughness due to the textured surface consisting of a mountain-shaped portion and a valley-shaped portion. Is often given (see, for example, Patent Document 1).
  • the conventional technology has room for improvement in the following points.
  • paper with a lot of paper dust such as paper made in foreign countries has been widely used, and the demand for paper dust adhesion of a paper feed roller has increased.
  • the conventional paper feed roller lacks the volume of the valley portion for allowing the paper powder to escape when the ridge portion on the embossed surface is worn due to long-term use. Therefore, there is a problem that paper dust adheres to the top of the mountain-shaped portion, the friction coefficient of the roller surface decreases, and a paper feeding problem occurs. In order to avoid this problem, it is conceivable to simply increase the roughness of the embossed surface on the roller surface. However, according to this method, the paper powder trapped in the valley portion is easily spilled or the surface of the wrinkle is easily lost.
  • the present invention has been made in view of the above-described background, and has been obtained in an attempt to provide a paper feed roller that is less likely to cause paper feed problems over a long period of time.
  • One aspect of the present invention is a paper feeding roller having a textured surface including a mountain-shaped portion and a valley-shaped portion, and has a hole portion recessed inward at least on the bottom surface of the valley-shaped portion.
  • the paper feeding roller is characterized by the above.
  • the paper feeding roller has a textured surface having a mountain-shaped portion and a valley-shaped portion, and has a hole portion recessed inward at least on the bottom surface of the valley-shaped portion. Therefore, even when the ridges on the surface of the embossed surface wear due to long-term use, the presence of the holes formed in the bottom surface of the valleys can ensure a volume for escaping paper dust. Therefore, the paper feeding roller is unlikely to cause a paper feeding problem over a long period of time.
  • the paper feeding roller can improve the adhesion of paper dust to paper with a lot of paper dust such as paper made in foreign countries, so it is effective for making the paper feeding device highly durable and maintenance-free. .
  • FIG. 3 is an explanatory diagram schematically illustrating a paper feeding roller of Example 1 with a part thereof broken.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the paper feeding roller of Example 1 taken along II-II. It is explanatory drawing which expanded and showed the A part of the roller surface in FIG. 5 is a microscope image of a paper feed roller of Sample 4.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram schematically illustrating a paper feeding roller of Example 1 with a part thereof broken.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the paper feeding roller of Example 1 taken along II-II. It is explanatory drawing which expanded and showed the A part of the roller surface in FIG. 5 is a microscope image of a paper feed roller of Sample 4.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram schematically illustrating a paper feeding roller of Example 1 with a part thereof broken.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the paper feeding roller of Example 1 taken along II-II. It is explanatory drawing which expanded and showed the A
  • the paper feeding roller has a textured surface having a mountain-shaped portion and a valley-shaped portion. Specifically, the embossed surface has a large number of mountain-shaped portions and valley-shaped portions. At the time of paper feeding by the paper feeding roller, the top of the mountain-shaped portion comes into contact with the paper.
  • the valley-shaped part is a part having a lower height than the mountain-shaped part sandwiched between the relatively high mountain-shaped parts.
  • the hole may be at least on the bottom surface of the valley portion.
  • the hole portion may be provided not only on the bottom surface of the valley-shaped portion but also on the side surface of the valley-shaped portion.
  • the arithmetic average height Ra of the embossed surface can be in the range of 3 to 50 ⁇ m.
  • the arithmetic average height Ra of the wrinkle surface is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 7 ⁇ m or more, and even more preferably 10 ⁇ m or more, from the viewpoint of increasing the paper powder capturing effect by the valley-shaped part and the hole part. it can.
  • the arithmetic average height Ra of the grain surface is preferably 45 ⁇ m or less, more preferably 43 ⁇ m or less, and even more preferably 40 ⁇ m, from the viewpoint of the balance between securing the volume of the valley-like portion and the chipping effect of the grain surface over a long period of time. It can be as follows.
  • the arithmetic average height Ra is a value measured in the circumferential direction of the roller using a surface roughness shape measuring instrument in accordance with JIS B0601 2001.
  • the diameter of the hole can be in the range of 1 to 100 ⁇ m.
  • the effect of forming the hole in the valley portion can be ensured. Moreover, it becomes easy to suppress the chip
  • the diameter of the hole is preferably 1.5 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, and even more preferably 5 ⁇ m or more from the viewpoint of easily ensuring the effect of forming the hole in the valley. . Further, the diameter of the hole is preferably 80 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or less, and even more preferably 40 ⁇ m or less, from the viewpoint of increasing the effect of suppressing chipping on the textured surface during long-term use. The diameter of the hole is measured by taking the surface of the wrinkle vertically from above with a laser microscope, extracting 10 holes at random, measuring the maximum diameter of each hole, and determining the average value. can do.
  • the ratio of the area occupied by the hole portion to the area of the valley portion can be in the range of 1 to 25%.
  • the effect of forming the hole in the valley portion can be ensured.
  • the ratio of the area occupied by the hole to the area of the valley is preferably 1.5% or more, more preferably 3% or more, from the viewpoint of easily ensuring the effect of forming the hole in the valley. More preferably, it can be 5% or more.
  • the ratio of the area occupied by the holes to the area of the valley-shaped portion is preferably 24% or less, more preferably 23% or less, and still more preferably, from the viewpoint of increasing the effect of suppressing chipping on the textured surface during long-term use. It can be made 22% or less.
  • the ratio of the area occupied by the hole portion to the area of the valley-shaped portion is obtained by photographing the embossed surface vertically with a laser microscope (photographing range: 700 ⁇ m ⁇ 500 ⁇ m), and performing height analysis (binarization), While calculating the bottom area of a valley-shaped part, it can obtain
  • the hole can have a hemispherical shape.
  • the hole can be a trace of bubbles.
  • the paper feeding roller can be used by being incorporated in a paper feeding device in an electrophotographic image forming apparatus.
  • the electrophotographic image forming apparatus include a copying machine, a printer, a facsimile, a multifunction peripheral, and a POD (Print On Demand) apparatus that employs an electrophotographic system using a charged image.
  • the paper feed roller can be applied to various rollers such as a pickup roller, a feed roller, and a retard roller.
  • the paper feed roller can be configured to have an elastic body, and the surface of the elastic body can have the textured surface.
  • main materials constituting the elastic body include polyurethane, EPDM, and silicone rubber.
  • the main material constituting the elastic body is preferably polyurethane from the viewpoint of wear resistance, ease of maintaining the friction coefficient, and the like.
  • thermosetting polyurethane for example, various thermosetting polyurethanes such as ether, ester and caprolactone can be used.
  • ether-based thermosetting polyurethane can be suitably used from the viewpoint that it is difficult to hydrolyze under the use environment of the paper feed roller and can contribute to improvement in durability.
  • the thermosetting polyurethane can be a thermosetting polyurethane rubber (including an elastomer).
  • additives such as a plasticizer, a chain extender, a crosslinking agent, a catalyst, a conductive agent, and a colorant may be added to the elastic body.
  • the elastic body can be formed on the outer peripheral surface of a shaft body made of a metal having conductivity, a resin shaft body having electrical insulation, or the like.
  • the paper feeding roller can be manufactured as follows, for example. Electric discharge machining is performed on the surface of the through hole in the molding die having the through hole to form surface irregularities corresponding to the mountain-shaped portion and the valley-shaped portion. Next, fine air bubbles are included in the roller forming material by air stirring or the like, and the roller forming material containing the air bubbles is filled in the through holes of the molding die. At this time, the axial direction is the vertical direction. Thereafter, the molding die is heated, a paper feed roller is formed from the roller forming material, and demolding is performed. In addition, it can cut
  • the surface unevenness of the molding die is transferred, thereby forming a textured surface including a mountain-shaped portion and a valley-shaped portion, and positively utilizing bubbles contained in the roller forming material, As a trace of the lower part of the bubble, a large number of inwardly recessed holes can be formed in the valley.
  • the amount of bubbles contained in the roller forming material can be adjusted by changing the air stirring speed and the stirring time.
  • the temperature of the roller forming material filled in the mold can be adjusted to be low so that bubbles in the roller forming material do not easily escape, and the viscosity of the roller forming material can be increased.
  • the temperature can be about 100 ° C. or less.
  • Example 1 The paper feeding roller of Example 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 3, the paper feeding roller 1 of this example has a textured surface 21 including a mountain-shaped portion 211 and a valley-shaped portion 212, and at least on the bottom surface of the valley-shaped portion 212, It has a hole 213 recessed inward.
  • the paper feeding roller 1 has an elastic body 2 having a cylindrical shape, and has the above-mentioned textured surface 21 on the surface of the elastic body 2 serving as a roller surface.
  • the elastic body 2 is made of thermosetting polyurethane.
  • the paper feed roller 1 has a resin shaft 3.
  • the shaft body 3 is formed in a cylindrical shape from an acetal resin.
  • the elastic body 2 is formed on the outer peripheral surface of the shaft body 3.
  • a metal shaft body (not shown) provided in a paper feeding device (not shown) in the electrophotographic image forming apparatus is inserted into the shaft body 3 so as to transmit a rotational driving force.
  • the hole 213 exists not only on the bottom surface of the valley-shaped portion 212 but also on the side surface of the valley-shaped portion 212 (which also corresponds to the side surface of the mountain-shaped portion 211). However, the hole 213 is not substantially present at the top of the mountain-shaped portion 211. Specifically, the hole 213 is a trace of bubbles contained in the elastic body forming material, which is a roller forming material, and has a hemispherical shape.
  • the arithmetic average height Ra of the embossed surface 21 is in the range of 3 to 50 ⁇ m.
  • the diameter of the hole 213 is in the range of 1 to 100 ⁇ m.
  • the ratio of the area occupied by the hole 213 to the area of the valley 212 is in the range of 1 to 25%.
  • the urethane prepolymer was vacuum degassed at 90 ° C. for 30 minutes, and then air stirred under the air stirring conditions shown in Table 1 described later. Thereafter, with respect to 100 parts by mass of the urethane prepolymer, 30 parts by mass of a plasticizer (dioctyl phthalate), 3 parts by mass of a chain extender (1,4-butanediol (1,4-BD)), 2 parts by mass of methylolpropane (TMP)) were blended and stirred and mixed under reduced pressure for 2 minutes to prepare each elastic body forming material used for forming an elastic body in the paper feed rollers of Samples 1 to 18. . Each of these elastic body forming materials contains fine bubbles in order to form holes.
  • a plasticizer dioctyl phthalate
  • a chain extender 1,4-butanediol
  • TMP methylolpropane
  • an elastic body forming material used for forming an elastic body in the paper feed roller of Sample 19 was prepared in the same manner except that the air agitation was not performed. That is, this elastic body forming material is not prepared so as to actively contain fine bubbles.
  • electric discharge machining was performed on the through hole of the molding die having a circular hole having a circular cross section using an electric discharge machine (“DIAX VX10” manufactured by Mitsubishi Electric Corporation).
  • the electric discharge machining is performed in order to provide a textured surface including a mountain-shaped portion and a valley-shaped portion on the surface of the elastic body to be molded.
  • the arithmetic average height Ra of the embossed surface mentioned later was adjusted by the discharge control at the time of the said electric discharge machining.
  • the cored bar is coaxially set in the through hole of the molding die (the axial direction is the vertical direction), and both end openings are closed with caps, and a predetermined elastic layer forming material is placed in the molding space.
  • the molding die was put in an oven, and the urethane prepolymer was thermally cured (150 ° C. ⁇ 60 minutes).
  • an elastic body made of thermosetting polyurethane was formed on the outer peripheral surface of the cored bar, and thereafter the mold was removed and the elastic body was extracted from the cored bar and cut into a predetermined length.
  • each elastic body having a cylindrical shape with an outer diameter of ⁇ 25 mm, an inner diameter of ⁇ 16 mm, and a length of 24 mm was obtained.
  • a cylindrical shaft body made of acetal resin was press-fitted into the cylinder of each elastic body. As a result, paper feed rollers for Sample 1 to Sample 19 were obtained.
  • FIG. 4 a microscope image of the paper feed roller of Sample 4 is shown in FIG.
  • the paper feed rollers of Samples 1 to 18 have a textured surface including a mountain-shaped portion and a valley-shaped portion on the surface of the elastic body, which is the roller surface, and at least the valley-shaped portion. It was confirmed that the bottom surface has a hole recessed inward.
  • the paper feed roller of Sample 19 had a textured surface with a ridge and a valley, but no hole was found in the valley.
  • the arithmetic average height Ra of the embossed surface of the paper feed roller of each sample was determined using a surface roughness shape measuring instrument (“Surfcom 1400D” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.).
  • Table 1 summarizes the air stirring conditions, detailed configuration of the hole, evaluation results, and the like for the paper feed rollers of each sample.
  • the paper feeding roller of the sample 19 has a textured surface including a mountain-shaped portion and a valley-shaped portion, but does not have an inwardly recessed hole on the bottom surface of the valley-shaped portion. Therefore, the paper feeding roller of the sample 19 has not been able to suppress paper feeding defects over a long period of time. This is because the ridges on the embossed surface are worn by long-term use, and the volume of the valleys that capture paper dust is insufficient, resulting in a decrease in the coefficient of friction on the roller surface.
  • the paper feeding rollers of Samples 1 to 18 have a textured surface including a mountain-shaped portion and a valley-shaped portion, and further, a hole portion recessed inward at least on the bottom surface of the valley-shaped portion. have. Therefore, the paper feeding roller is less likely to cause paper feeding problems over a long period of time. This is because, even when the ridges on the surface of the embossed surface wear due to long-term use, the presence of the holes formed in the valleys can secure a volume for escaping paper dust. . In addition, the paper feeding roller can improve the paper dust adherence to paper with a lot of paper dust, so it can be said that it is effective for making the paper feeding device in the image forming apparatus more durable and maintenance-free. .
  • the surface of the paper feeding roller of Samples 1 to 18 was observed. As a result, the paper feed rollers of Sample 1 to Sample 12 and Sample 16 to Sample 18 were not chipped on the textured surface.
  • the paper feed roller of the sample 13 in which the diameter of the hole is relatively larger than the other the paper feed roller of the sample 14 in which the area ratio of the hole is relatively larger than the other, the embossed In the paper feeding roller of Sample 15 in which the arithmetic average height Ra of the surface was relatively larger than the others, the surface of the texture was chipped.
  • the diameter of the hole is 100 ⁇ m or less
  • the area ratio of the hole is 25% or less
  • the arithmetic average height Ra of the embossed surface is 50 ⁇ m or less. It can be said that it is easy to suppress roller chipping over a long period of time, which is advantageous for improving durability.
  • the hole diameter is 1 ⁇ m or more
  • the area ratio of the hole is 1% or more
  • the arithmetic average height Ra of the embossed surface is 3 ⁇ m or more. It can also be seen that the effect of suppressing is sure.

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Abstract

　紙送り用ローラ１は、山状部２１１と谷状部２１２とを備えるシボ表面２１を有しており、谷状部２１２の少なくとも底面に、内方に窪んだ孔部２１３を有している。シボ表面２１の算術平均高さＲａは、３～５０μｍ、孔部２１３の直径は、１～１００μｍ、谷状部２１２の面積に対する孔部２１３の占める面積の割合は、１～２５％の範囲内とすることができる。紙送り用ローラ１は、電子写真方式の画像形成装置における給紙装置に組み込んで好適に用いることができる。

Description

紙送り用ローラ
　本発明は、紙送り用ローラに関する。
　従来、様々な分野において、紙を搬送するために紙送り用ローラが使用されている。例えば、複写機やプリンター等の画像形成装置においては、一般に、用紙を収容する用紙カセットから用紙を一枚ずつ分離して画像形成部へと送り出す給紙装置が設けられている。この給紙装置としては、従来よりパッドリタード方式（ＦＲ方式）、フリクションリタード方式（ＦＲＲ方式）などが実用化されているが、用紙の重送防止性能の信頼性が高いことから、ＦＲＲ方式が採用されることが多い。
　ＦＲＲ方式の給紙装置は、用紙カセットに収容された用紙の最上部に接触し、摩擦力によって用紙を用紙カセットの外に引き出すピックアップローラと、引き出された用紙を用紙搬送路へ送り出すフィードローラと、このフィードローラに圧接されるとともにトルクリミッタを介して停止または用紙搬送方向とは逆方向に回転駆動力が付与されるリタードローラとを有している。
　上記紙送り用ローラは、紙粉の付着を抑制し、長期的に摩擦係数を維持するため、ローラ表面にシボ加工が施され、山状部と谷状部とからなるシボ表面による表面粗さが付与されていることが多い（例えば、特許文献１参照）。
特許第３７４４３３７号公報
　しかしながら、従来技術は、以下の点で改善の余地がある。近年、海外製の用紙等、紙粉の多い紙が広く利用されるようになり、紙送り用ローラの耐紙粉付着性に対する要求が高まってきている。しかし、従来の紙送り用ローラは、長期使用によりシボ表面の山状部が摩耗した場合に、紙粉を逃がすための谷状部の容積が不足する。そのため、山状部の頂部に紙粉が付着してローラ表面の摩擦係数が低下し、紙送り不具合が生じるという問題がある。この問題を回避するため、ローラ表面におけるシボ表面の粗さを単純に大きくすることが考えられる。ところが、この方法では、谷状部に捕捉された紙粉がある瞬間にこぼれ落ちたり、シボ表面が欠けたりしやすくなる。
　本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、長期にわたって紙送り不具合が発生し難い紙送り用ローラを提供しようとして得られたものである。
　本発明の一態様は、山状部と谷状部とを備えるシボ表面を有する紙送り用ローラであって、上記谷状部の少なくとも底面に、内方に窪んだ孔部を有していることを特徴とする紙送り用ローラにある。
　上記紙送り用ローラは、山状部と谷状部とを備えるシボ表面を有しており、谷状部の少なくとも底面に、内方に窪んだ孔部を有している。そのため、長期使用によりシボ表面の山状部が摩耗した場合であっても、谷状部の底面に形成された孔部の存在により、紙粉を逃がすための容積を確保することができる。そのため、上記紙送り用ローラは、長期にわたって紙送り不具合が発生し難い。また、上記紙送り用ローラは、海外製の用紙等、紙粉の多い紙に対する耐紙粉付着性を向上させることができるので、給紙装置の高耐久化、メンテナンスフリー化にも有効である。
実施例１の紙送り用ローラを一部破断して模式的に示した説明図である。 実施例１の紙送り用ローラのＩＩ－ＩＩ断面図である。 図２におけるローラ表面のＡ部分を模式的に拡大して示した説明図である。 試料４の紙送り用ローラのマイクロスコープ像である。
　上記紙送り用ローラは、山状部と谷状部とを備えるシボ表面を有している。具体的には、シボ表面は、山状部と谷状部とを多数備えている。紙送り用ローラによる紙送り時には、山状部の頂部が紙に接する。谷状部は、相対的に高さの高い山状部に挟まれた山状部よりも高さの低い部分である。孔部は、谷状部の少なくとも底面にあればよい。孔部は、谷状部の底面だけでなく、谷状部の側面にあってもよい。
　上記紙送り用ローラにおいて、シボ表面の算術平均高さＲａは、３～５０μｍの範囲内とすることができる。
　この場合は、長期使用時に山状部が摩耗した場合でも、谷状部の容積を比較的確保しやすいので有利である。また、長期使用してもシボ表面に欠けが生じ難くなる利点もある。
　上記シボ表面の算術平均高さＲａは、谷状部と孔部とによる紙粉の捕捉効果を大きくする観点から、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは７μｍ以上、さらに好ましくは１０μｍ以上とすることができる。また、上記シボ表面の算術平均高さＲａは、谷状部の容積確保と長期にわたるシボ表面の欠け抑制効果とのバランスの観点から、好ましくは４５μｍ以下、より好ましくは４３μｍ以下、さらに好ましくは４０μｍ以下とすることができる。なお、上記算術平均高さＲａは、ＪＩＳ　Ｂ０６０１　２００１に準拠し、表面粗さ形状測定器を用い、ローラ周方向にて測定される値である。
　上記紙送り用ローラにおいて、孔部の直径は、１～１００μｍの範囲内とすることができる。
　この場合は、谷状部への孔部形成による効果を確実なものとすることができる。また、谷状部への孔部形成に起因する長期使用時のシボ表面の欠けを抑制しやすくなり、耐久性向上に有利である。
　上記孔部の直径は、谷状部への孔部形成による効果を確実なものとしやすくなる観点から、好ましくは１．５μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上とすることができる。また、上記孔部の直径は、長期使用時におけるシボ表面の欠け抑制効果が大きくなる観点から、好ましくは８０μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下、さらに好ましくは４０μｍ以下とすることができる。なお、孔部の直径は、シボ表面を真上から垂直にレーザー顕微鏡で撮影後、ランダムに孔部を１０個抽出して各孔部の最大径を測定し、その平均値を求めることにより測定することができる。
　上記紙送り用ローラにおいて、谷状部の面積に対する孔部の占める面積の割合は、１～２５％の範囲内とすることができる。
　この場合は、谷状部への孔部形成による効果を確実なものとすることができる。また、谷状部への孔部形成に起因する長期使用時のシボ表面の欠けを抑制しやすくなり、耐久性向上に有利となる。
　上記谷状部の面積に対する孔部の占める面積の割合は、谷状部への孔部形成による効果を確実なものとしやすくなる観点から、好ましくは１．５％以上、より好ましくは３％以上、さらに好ましくは５％以上とすることができる。また、上記谷状部の面積に対する孔部の占める面積の割合は、長期使用時におけるシボ表面の欠け抑制効果が大きくなる観点から、好ましくは２４％以下、より好ましくは２３％以下、さらに好ましくは２２％以下とすることができる。なお、谷状部の面積に対する孔部の占める面積の割合は、シボ表面を真上から垂直にレーザー顕微鏡で撮影し（撮影範囲：７００μｍ×５００μｍ）、高さ解析（二値化）を行い、谷状部の底面積を算出するとともに、谷状部の底面にある全ての孔部の直径から孔部の面積を算出することにより求めることができる。
　上記紙送り用ローラにおいて、孔部は、半球状の形状とすることができる。
　この場合は、孔部に紙粉が逃げやすいので、紙送り不具合の抑制に有利である。
　上記紙送り用ローラにおいて、孔部は、気泡の跡とすることができる。
　この場合は、気泡の下方表面を写し取ることによって孔部が形成されるので、比較的均一な孔部を有する構成とすることができる。
　上記紙送り用ローラは、電子写真方式の画像形成装置における給紙装置に組み込んで用いられることができる。電子写真方式の画像形成装置としては、具体的には、帯電像を用いる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、複合機、ＰＯＤ（Print On Demand）装置等を例示することができる。なお、この場合、上記紙送り用ローラは、ピックアップローラ、フィードローラ、リタードローラなどの各種のローラに適用することが可能である。
　上記紙送り用ローラは、具体的には、弾性体を有する構成とすることができ、この弾性体の表面に上記シボ表面を有する構成とすることができる。弾性体を構成する主な材料としては、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム等を例示することができる。弾性体を構成する主な材料は、耐摩耗性、摩擦係数の維持のしやすさ等の観点から、好ましくは、ポリウレタンであるとよい。
　上記ポリウレタンとしては、具体的には、例えば、エーテル系、エステル系、カプロラクトン系等の各種の熱硬化性ポリウレタンを用いることができる。これらのうち、紙送り用ローラの使用環境下で加水分解し難く、耐久性向上に寄与できる観点から、エーテル系の熱硬化性ポリウレタンを好適に用いることができる。上記熱硬化性ポリウレタンは、具体的には、熱硬化性ポリウレタンゴム（エラストマー含む）とすることができる。
　上記弾性体は、可塑剤、鎖延長剤、架橋剤、触媒、導電剤、着色剤などの各種の添加剤が添加されていてもよい。
　上記紙送り用ローラにおいて、弾性体は、導電性を有する金属等の軸体や、電気絶縁性を有する樹脂製の軸体などにおける外周面に形成することができる。
　上記紙送り用ローラは、例えば、次のようにして製造することができる。貫通孔を有する成形金型における貫通孔面に対し、放電加工を行い、山状部および谷状部に対応する表面凹凸を形成する。次に、ローラ形成用材料にエアー撹拌等によって微細な気泡を含ませ、この気泡を含むローラ形成用材料を成形金型の貫通孔内に充填する。この際、軸方向を上下方向とする。その後、成形金型を加熱し、ローラ形成用材料から紙送り用ローラを形成し、脱型する。なお、必要に応じて所定の寸法に切断することができる。
　上記により、成形金型の表面凹凸が転写されることによって、山状部と谷状部とを備えるシボ表面が形成されるとともに、ローラ形成用材料中に含まれる気泡を積極的に利用し、気泡の下方部分を写し取った跡として、谷状部に、内方に窪んだ孔部を多数形成することができる。
　この際、エアー撹拌速度や撹拌時間を変化させることにより、ローラ形成用材料に含有させる気泡量を調節することができる。また、成形金型に充填するローラ形成用材料中の気泡が簡単に抜けてしまわないよう温度を低く調節し、ローラ形成用材料の粘度を高めることができる。例えば、紙送り用ローラをポリウレタン製とする場合、上記温度は約１００℃以下とすることができる。
　なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。
　以下、実施例の紙送り用ローラについて、図面を用いて説明する。
（実施例１）
　実施例１の紙送り用ローラについて、図１～図３を用いて説明する。図１～図３に示すように、本例の紙送り用ローラ１は、山状部２１１と谷状部２１２とを備えるシボ表面２１を有しており、谷状部２１２の少なくとも底面に、内方に窪んだ孔部２１３を有している。
　本例では、具体的には、紙送り用ローラ１は、筒状の形状を呈する弾性体２を有しており、ローラ表面となる弾性体２の表面に上記シボ表面２１を有している。弾性体２は、具体的には、熱硬化性ポリウレタンより構成されている。また、紙送り用ローラ１は、樹脂製の軸体３を有している。軸体３は、具体的には、アセタール樹脂より筒状に形成されている。弾性体２は、軸体３の外周面に形成されている。なお、軸体３の筒内には、電子写真方式の画像形成装置における給紙装置（不図示）が備える金属製の軸体（不図示）が回転駆動力を伝達できるように挿通される。
　本例では、孔部２１３は、谷状部２１２の底面だけでなく、谷状部２１２の側面（山状部２１１の側面にもあたる）にも存在している。但し、山状部２１１の頂部に孔部２１３は実質的に存在していない。孔部２１３は、具体的には、ローラ形成用材料である弾性体形成用材料中に含まれていた気泡の跡であり、半球状の形状を呈している。
　本例では、シボ表面２１の算術平均高さＲａは、３～５０μｍの範囲内とされている。孔部２１３の直径は、１～１００μｍの範囲内とされている。谷状部２１２の面積に対する孔部２１３の占める面積の割合は、１～２５％の範囲内とされている。
　以下、本例の紙送り用ローラについて実験例を用いてさらに詳説する。
＜実験例＞
（紙送り用ローラ試料の作製）
　ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）（三菱化学社製、「ＰＴＭＧ２０００」、Ｍｎ＝２０００）８０質量部、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）（旭硝子社製、「エクセノール２０２０」、Ｍｎ＝５０００）２０質量部を８０℃にて１時間真空脱泡、脱水した後、ＭＤＩを３２質量部混合し、窒素雰囲気下で８０℃にて３時間反応させ、ウレタンプレポリマーを調製した。
　次いで、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、後述の表１に示すエアー撹拌条件にてエアー撹拌した。その後、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して、可塑剤（ジオクチルフタレート）３０質量部と、鎖延長剤（１，４－ブタンジオール（１，４－ＢＤ））３質量部と、架橋剤（トリメチロールプロパン（ＴＭＰ））２質量部とを配合し、減圧下で２分間撹拌混合することにより、試料１～１８の紙送り用ローラにおける弾性体の形成に用いる各弾性体形成用材料を調製した。これら各弾性体形成用材料は、孔部を形成するために微細な気泡を含んでいる。
　また、上記エアー撹拌を行わなかった以外は同様にして、試料１９の紙送り用ローラにおける弾性体の形成に用いる弾性体形成用材料を調製した。つまり、この弾性体形成用材料は、積極的に微細な気泡を含むようには調製されていない。
　次いで、断面円形状の貫通孔を備えた成形金型の貫通孔に対し、放電加工機（三菱電機社製、「ＤＩＡＸ　ＶＸ１０」）を用いて放電加工を行った。当該放電加工は、成形される弾性体の表面に山状部と谷状部とを備えるシボ表面を付与するために行ったものである。なお、上記放電加工時における放電制御により、後述するシボ表面の算術平均高さＲａを調節した。
　次いで、成形金型の貫通孔に芯金を同軸的にセット（軸方向が上下方向）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、所定の弾性層形成用材料を充填した後、その成形金型をオーブン内に入れ、ウレタンプレポリマーを熱硬化させた（１５０℃×６０分間）。これにより、芯金の外周面に、熱硬化性ポリウレタンより構成される弾性体を形成し、その後、脱型するとともに芯金から弾性体を抜き取り、所定の長さに切断した。以上により、外径φ２５ｍｍ、内径φ１６ｍｍ、長さ２４ｍｍの筒状形状を有する各弾性体を得た。次いで、各弾性体の筒内にアセタール樹脂製の筒状軸体を圧入した。これにより、試料１～試料１９の紙送り用ローラを得た。
（ローラ表面の微構造）
　レーザー顕微鏡（レーザーマイクロスコープ）（キーエンス社製、「ＶＫ－９５００」）を用いて、各試料の紙送り用ローラのローラ表面を観察した。試料１～１８の紙送り用ローラの代表写真として、試料４の紙送り用ローラのマイクロスコープ像を図４に示す。図４に示すように、試料１～１８の紙送り用ローラは、ローラ表面である弾性体表面に、山状部と谷状部とを備えるシボ表面を有しており、谷状部の少なくとも底面に、内方に窪んだ孔部を有していることが確認された。一方、試料１９の紙送り用ローラは、山状部と谷状部とを備えるシボ表面を有しているが、谷状部に孔部が見られなかった。
（シボ表面の算術平均高さＲａ）
　上述した測定方法に従い、表面粗さ形状測定器（東京精密社製、「サーフコム１４００Ｄ」）を用いて、各試料の紙送り用ローラにおけるシボ表面の算術平均高さＲａを求めた。
（孔部詳細）
　レーザー顕微鏡（レーザーマイクロスコープ）（キーエンス社製、「ＶＫ－９５００」）を用いて、試料１～１８の紙送り用ローラにおけるシボ表面を倍率４００倍にて撮影後、上述した測定方法に従い、孔部の直径、谷状部の面積に対する孔部の占める面積の割合を算出した。
（紙送り不具合の評価）
　各紙送り用ローラを、市販のモノクロ複合機（京セラドキュメントソリューションズ社製、「ＫＭ－８０３０」）の給紙装置におけるピックアップ部に組み込み、３００，０００枚の用紙（ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＰＡＰＥＲ社製、「ＲＥＹ」）を通紙する耐久試験を行った。上記耐久試験において、スリップによる用紙搬送不具合が５回未満であった場合を、長期にわたって紙送り不具合が発生し難いとして「Ａ」とした。また、スリップによる用紙搬送不具合が５～９回発生した場合を、許容範囲内であるとして「Ｂ」とした。また、スリップによる用紙搬送不具合が１０回以上発生した場合を、長期にわたって紙送り不具合が発生し難いとはいえないとして「Ｃ」とした。
　表１に、各試料の紙送り用ローラについて、エアー撹拌条件、孔部の詳細構成および評価結果等をまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１によれば、以下のことがわかる。試料１９の紙送り用ローラは、山状部と谷状部とを備えるシボ表面を有しているが、谷状部の底面に、内方に窪んだ孔部を有していない。そのため、試料１９の紙送り用ローラは、長期にわたって紙送り不具合を抑制することができなかった。これは、長期使用によりシボ表面の山状部が摩耗し、紙粉を捕捉する谷状部の容積が不足した結果、ローラ表面の摩擦係数が低下したためである。
　これらに対し、試料１～１８の紙送り用ローラは、山状部と谷状部とを備えるシボ表面を有しており、さらに、谷状部の少なくとも底面に、内方に窪んだ孔部を有している。そのため、上記紙送り用ローラは、長期にわたって紙送り不具合が発生し難かった。これは、長期使用によりシボ表面の山状部が摩耗した場合であっても、谷状部に形成された孔部の存在により、紙粉を逃がすための容積を確保することができたためである。また、上記紙送り用ローラは、紙粉の多い紙に対する耐紙粉付着性を向上させることができるので、画像形成装置における給紙装置の高耐久化、メンテナンスフリー化にも有効であるといえる。
　また、上記耐久試験後、試料１～１８の紙送り用ローラのシボ表面を観察した。その結果、試料１～試料１２、試料１６～試料１８の紙送り用ローラは、シボ表面に欠けは見られなかった。これらに対し、孔部の直径が他に比べて相対的に大きかった試料１３の紙送り用ローラ、孔部の面積割合が他に比べて相対的に大きかった試料１４の紙送り用ローラ、シボ表面の算術平均高さＲａが他に比べて相対的に大きかった試料１５の紙送り用ローラには、シボ表面に欠けが見られた。
　これらの結果から、孔部の直径は１００μｍ以下、孔部の面積割合は２５％以下、シボ表面の算術平均高さＲａは５０μｍ以下とすることにより、長期にわたる紙送り不具合の抑制ばかりでなく、長期にわたってローラ欠けを抑制しやすくなり、耐久性向上に有利であるといえる。また、試料１６～試料１８の結果から、孔部の直径は１μｍ以上、孔部の面積割合は１％以上、シボ表面の算術平均高さＲａは３μｍ以上とすることにより、長期にわたって紙送り不具合を抑制する効果が確実なものとなることもわかる。
　以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。

Claims (7)

  1. 　山状部と谷状部とを備えるシボ表面を有する紙送り用ローラであって、
    　上記谷状部の少なくとも底面に、内方に窪んだ孔部を有していることを特徴とする紙送り用ローラ。
  2. 　上記シボ表面の算術平均高さＲａは、３～５０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の紙送り用ローラ。
  3. 　上記孔部の直径は、１～１００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載の紙送り用ローラ。
  4. 　上記谷状部の面積に対する上記孔部の占める面積の割合は、１～２５％の範囲内にあることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の紙送り用ローラ。
  5. 　上記孔部は、半球状の形状を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の紙送り用ローラ。
  6. 　上記孔部は、気泡の跡であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の紙送り用ローラ。
  7. 　電子写真方式の画像形成装置における給紙装置に用いられることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の紙送り用ローラ。
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