Tribology Lab at Niigata Univ.

印刷機や改札機など，紙を扱う機器の多くには紙搬送用として摩擦係数の高いゴムローラが使用されている． それらのゴムローラに紙粉が付着すると，その摩擦力が低下し，紙シワや紙詰まり等を生じる可能性が高くなる． しかし，ゴムローラの摩擦力が低下する原因は不明であり，原因追求のためにはゴムローラの接触面解析を行うことが重要である． 一般に，紙搬送メカニズムを調べるためのシミュレーションとして，有限要素法によるモデル計算が行われている． しかし，有限要素法モデルでは，ローラと紙の真実接触面積や表面の微視的な滑りは考慮されない．

本研究では，実際の接触状態を調べるために，3Dレーザイメージャの視野の広さと高分解能を活かして紙搬送用プラテンゴムローラの圧力作用面の観察を行っている． ローラにトルクを加えた紙搬送モデルを観察し，ローラや紙表面の変形を調べる． また，ガラスとの接触状態にあるローラの表面を微視的に捉えることで，紙搬送における諸要素の影響を解明することを目指している． 本研究室では，実機を用いてローラに通紙試験を行い，真実接触面積や摩擦係数を測定することでゴムローラの摩擦特性を解析している． 本実験では，広い観察視野と高い空間分解能を併せ持つ広視野レーザ顕微鏡を活用し，詳細なゴムローラの接触面解析を効率的に行っている．

プリンターで使われる紙搬送装置の耐久試験では，少なくとも10万枚50時間以上もの長い通紙試験が必要で，高いコストと労力が問題となっている． 通紙試験でゴムローラが経験する相対すべり量は，単にゴムローラを紙の上ですべらせることにより短時間で与えることができる． このように，すべり試験が紙搬送の加速試験となれば，紙搬送試験に比べ時間やコストの大幅な削減につながる． 本研究では，すべり試験における紙粉付着がゴムローラの摩擦特性に及ぼす影響を調査した.