專利名稱：供紙輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于噴墨打印機(jī)(以下稱IJP)等的各種打印機(jī)，復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)(FAX)等的各種OA機(jī)以及自動(dòng)取款機(jī)(ATM)等的供紙裝置中的各種供紙輥。
背景技術(shù)：
以往作為IJP、FAX、ATM等的供紙輥，使用由樹酯芯或金屬軸以及EPDM(三元乙丙橡膠)、氯化聚乙烯橡膠、硅酮橡膠、聚氨酯類橡膠等構(gòu)成的輥，在這些輥的外周面上設(shè)置縐紋圖案、研磨圖案等(專利文獻(xiàn)1～3)。
可是在上述輥中，送紙性能不良，并且存在送紙性能易受負(fù)載或送紙速度等影響而不穩(wěn)定的問題，需要進(jìn)一步改良。
專利文獻(xiàn)1特開平08-108591號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平05-221059號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平10-071655號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容鑒于上述情況，本發(fā)明提供一種送紙性能更好且能穩(wěn)定供紙的供紙輥。
解決前述問題的本發(fā)明的第一技術(shù)方案是一種外周面上形成有剖面為波形形狀的凹凸部的供紙輥，其特征在于，凹部沿著輥的軸向延伸。
本發(fā)明的第二技術(shù)方案在第一技術(shù)方案中，其特征在于，凹部的寬度小于等于500μm。
本發(fā)明的第三技術(shù)方案在第一技術(shù)方案中，其特征在于，凸部的寬度小于等于500μm。
本發(fā)明的第四技術(shù)方案在第一技術(shù)方案中，其特征在于，凹部的寬度小于等于500μm，且凸部的寬度小于等于500μm。
本發(fā)明的第五技術(shù)方案在1～4中的任意一個(gè)技術(shù)方案中，其特征在于，將輥外周面按1mm的正方格子劃分時(shí)，各劃分區(qū)域內(nèi)凸部和凹部分別有一個(gè)或一個(gè)以上。
本發(fā)明的第六技術(shù)方案在1～5中的任意一個(gè)技術(shù)方案中，其特征在于，凸部的高度為50～150μm。
本發(fā)明的第七技術(shù)方案在1～6中的任意一個(gè)技術(shù)方案中，其特征在于，由硬度為25～50°(JIS A)且反彈性為50～80％的聚氨酯構(gòu)成。
本發(fā)明的第八技術(shù)方案在1～7中的任意一個(gè)技術(shù)方案中，其特征在于，Rz為40～120μm。
本發(fā)明的第九技術(shù)方案在1～8中的任意一個(gè)技術(shù)方案中，其特征在于，凹部的軸向長度是周向長度的2倍或2倍以上。
本發(fā)明的第十技術(shù)方案在1～9中的任意一個(gè)技術(shù)方案中，其特征在于，凸部的軸向長度是周向長度的2倍或2倍以上。
本發(fā)明的第十一技術(shù)方案在1～10中的任意一個(gè)技術(shù)方案中，其特征在于，縱向兩端部的外周角部呈C面或R面。
在本發(fā)明的第十二技術(shù)方案中，提供一種供紙輥，由硬度為25～50°(JIS A)且反彈性為50～80％的聚氨酯構(gòu)成，外周面上形成有剖面為波形形狀的凹凸部；其特征在于，凹部沿輥的軸向延伸；凹部的寬度小于等于500μm；凸部的寬度小于等于500μm，凸部的高度為50～150μm，Rz為40～120μm。
凹部沿輥的軸向延伸的波形形狀的凹凸部形成于外周面上的輥，能構(gòu)成送紙性能高且能穩(wěn)定供紙的供紙輥，例如能適用作為分離輥。


圖1是表示本發(fā)明的供紙輥的外觀的概略立體圖；圖2是表示在本發(fā)明的供紙輥外周面上設(shè)有多個(gè)凹部的狀態(tài)的概略圖；圖3是本發(fā)明的供紙輥剖面的放大圖；圖4是本發(fā)明的一實(shí)施例的供紙輥的側(cè)視圖；圖5是表示試驗(yàn)例2的分離輥外周面的觀察結(jié)果的視圖；圖6是表示試驗(yàn)例3的方法的視圖；圖7是表示試驗(yàn)例4的方法的視圖；圖8是表示試驗(yàn)例4的分離輥端部的觀察結(jié)果的視圖；具體實(shí)施方式
下面，詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1是表示本發(fā)明的供紙輥的外觀的概略透視圖。如圖1所示，供紙輥1在軸2上設(shè)置有由聚氨酯等構(gòu)成的彈性層3。在本發(fā)明的供紙輥中，剖面呈波形形狀的凹凸部形成于彈性層3的外周面上，形成有該凹凸部的凹部沿輥的軸向延伸。即，凹部由沿著輥的軸向延伸的長槽形成。在此，“軸向”包括相對(duì)輥的軸心成45°以內(nèi)程度的方向。該凹部可以在周向或軸向設(shè)置數(shù)個(gè)，也可以設(shè)置單個(gè)，如果用概略圖表示在輥的外周面上設(shè)置多個(gè)凹部時(shí)的一示例，則如圖2的外表面放大圖所示。圖2的斜線部分表示凹部。并且，各凹凸的大小如作為輥周向的剖面擴(kuò)大圖的圖3所示，可以是相同大小(圖3(a))，也可以是不同大小(圖3(b))。本發(fā)明的供紙輥的凹凸部的剖面是波形形狀，呈無角部的光滑形狀，不是如專利文獻(xiàn)1的圖1(a)所示的那樣的具有臺(tái)階差的縐紋圖案。
凹部的寬度最好小于等于500μm。這是因?yàn)槿绻疾康膶挾却笥?00μm，則將有送紙距離變短、供紙性能變差的傾向。所謂凹部的寬度，如圖3所示，是指從相鄰的凸部的頂部至在該凸部間形成的凹部的底部為止的中間部之間的間隔，即，作為圖3所示的凹凸的平均高度的以中心面為基堆的寬度。另外，凹部的寬度、后述的凸部的寬度以及凸部的高度，例如可以用一般的表面粗度測定儀(サ一フコ一ダSE3500小坂研究所制造)進(jìn)行測定。
凸部的寬度最好小于等于500μm。并且，在這種情況下，構(gòu)成凹凸部的凹部由留有間隔地配置的數(shù)條長槽構(gòu)成。如果凸部的寬度大于500μm，則將容易受負(fù)載、送紙速度、紙張種類的影響，具有輸送距離變短、供紙性能變差的傾向。所謂凸部的寬度，如圖3所示，是指從鄰接的凹部的底部至在該凹部間形成的凸部的頂部為止的中間部彼此的間隔，即，作為圖3所示凹凸的平均高度的以中心面為基堆的寬度。
另外，在將輥外周面由1mm的正方格子劃分時(shí)，沿著輥的外周面整體，在各劃分區(qū)域內(nèi)，凸部和凹部最好各有一個(gè)或一個(gè)以上，但在輥的一部分，例如在輥的端部上可以完全沒有凹凸，或者也可以部分地存在凹凸。
凸部的高度最好為50～150μm。當(dāng)紙粉等堵塞在凹部中時(shí)送紙性能變差，但若將凸部的高度設(shè)定為50～150μm，則由于紙粉等可以積存到該凹部中，所以即使反復(fù)進(jìn)行走紙，送紙性能也不會(huì)變差，能使送紙性能穩(wěn)定。另外，所謂的凸部高度，如圖3所示，是指從凹部的底部至凸部的頂部為止的高度。
而且，最好使凹部、凸部的軸向長度為周向長度的2倍或2倍以上。如果凹部的軸向長度小于凹部的周向長度的2倍，則紙粉的積存效果將變差。此外，一旦凸部的軸向長度小于凸部的周向長度的2倍，則因紙頁部和輥的接觸面積變小，送紙性能將降低。
本發(fā)明的送紙輥的硬度用JIS A測定最好為25～50°。并且，反彈性最好為50～80％。一旦在上述范圍以外，則容易受負(fù)載、送紙速度、紙張種類等的影響，具有輸送距離變短，送紙性能變差的傾向。
另外，十點(diǎn)平均粗度(表面粗度)Rz優(yōu)選40～120μm，更優(yōu)選50～80μm。這是由于如果表面粗度過小，則不能獲得紙粉捕捉(トラツプ)效果，如果過大，則送紙?zhí)匦圆环€(wěn)定。十點(diǎn)平均粗度Rz，用JIS B0601-1994規(guī)定，只從粗度曲線在其平均值方向提取基準(zhǔn)長度，是在與該提取部分的平均值相垂直的方向中測定的、從最高的頂部至第五個(gè)為止的標(biāo)高的平均值和從最低谷部到第五個(gè)為止的谷底的標(biāo)高絕對(duì)值的平均值的和。Rz例如可以用表面形狀測定顯微鏡測定。
彈性層3的材質(zhì)沒有特別限定，可以用EPDM、硅、氯丁二烯、NBR、聚氨酯等形成，特別優(yōu)選使用聚氨酯。聚氨酯由于耐磨性能特別優(yōu)良，所以能抑制凸部的高度的磨耗，能長期保持紙粉積存效果。
本發(fā)明的供紙輥的凹凸面例如可以用金屬模成型形成。將形成凹凸面的縐紋面形成在金屬模內(nèi)面的方法沒有特別的限定，除了噴砂法或者噴丸法處理等的機(jī)械加工以外，通過腐蝕處理等的化學(xué)處理也能更簡便且低成本地形成規(guī)定的凹凸面。
作為在金屬模上形成上述凹凸面的方法的一個(gè)示例，可以列舉如下的方法，即，使用對(duì)硬度大于等于38(HRC)的鋼材進(jìn)行切削加工而成的金屬模，在按期望的圖案實(shí)施遮覆后，在其上噴射規(guī)定介質(zhì)。在這種情況下，最好用有棱角的介質(zhì)(砂)且在粒徑為50～300μm的范圍內(nèi)、具有基準(zhǔn)粒徑±10％左右的偏差的介質(zhì)，進(jìn)行噴射處理。最好在進(jìn)行了這種處理的面上實(shí)施硬質(zhì)鍍鉻等。
如果使用形成有這種凹凸面的金屬模，則采用與通常的輥的制作方法相同的方法也能制造本發(fā)明的供紙輥。
另外，本發(fā)明的供紙輥的縱向兩端部的外周角部最好呈C面或R面，即，外周端部最好為薄層。通過如此地將外周端部制成C面或R面，能形成耐磨耗性優(yōu)良的供紙輥，即使在長期使用的情況下，也能防止供紙輥的端部的磨耗(缺損)。在這里，C面或R面優(yōu)選地以在從前述輥形的端面及外周面的基準(zhǔn)位置，即，C面或R面不存在的情況下的輥端的位置開始1～2mm的范圍除去的方式形成。也就是說，如圖4所示，本發(fā)明的供紙輸送輥1A、1B最好以距基準(zhǔn)位置S的長度L1、L2為1～2mm的方式形成C面5或R面6。并且，所謂C面是指由JIS Z8317(制圖的尺寸)規(guī)定的倒角表示方法，所謂R面是指由JISZ8317(制圖的尺寸)規(guī)定的圓弧表示方法，其中也包括以此為基準(zhǔn)的倒角或接近圓弧的曲面。
這種C面或R面最好在形成輥的同時(shí)形成。
實(shí)施例實(shí)施例1相對(duì)于由1，9-壬二醇和2-甲基辛醇以及己二酸的脫水縮合構(gòu)成的多元醇100重量部，混入4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)30重量部、作為鏈延長劑的二乙二醇(DEG)6重量部、作為交聯(lián)劑的分子量4000的醚酯類三醇P3403(代塞爾(ダイセル)化學(xué)工業(yè)社制造)22重量部，在預(yù)熱到150℃且整個(gè)面帶縐紋面的金屬模中注塑成型。并且，金屬模的縐紋面的形狀記載在表1中。將該硬化物以100℃加熱熟成12小時(shí)，然后經(jīng)過突切(突つ切り)加工，壓入到外徑15mm的軸上，以此獲得由聚氨酯構(gòu)成的外徑25mm、內(nèi)徑15mm、寬25mm的分離輥。
實(shí)施例2除了縐紋面如表1所示地形成以外，其它與實(shí)施例1相同地獲得分離輥。
實(shí)施例3除了縐紋面如表1所示那樣，DEG占2重量部且P3403占125重量部以外，其它與實(shí)施例1相同地獲得分離輥。
實(shí)施例4對(duì)實(shí)施例1的分離輥的兩端部進(jìn)行倒角(以下稱為“C＝1”)，以使距離基準(zhǔn)位置S的長度L1、L2為1mm，以此獲得實(shí)施例4的分離輥。
比較例1～3除了縐紋面分別如表1所示地形成以外，其它與實(shí)施例1相同地獲得分離輥。
比較例4和5
除了縐紋面分別如表1所示那樣，不用聚氨酯而用EPDM以外，其它與實(shí)施例1相同地獲得分離輥。
比較例6除了交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷(TMP)1重量部以外，其它與實(shí)施例1相同地獲得分離輥。
比較例7除了使用不帶縐紋面的金屬模制作輥、并通過磨具進(jìn)行研磨加工、使輥的表面形狀具有研磨網(wǎng)孔(研磨目)以外，其它與實(shí)施例1相同地獲得分離輥。
試驗(yàn)例1對(duì)實(shí)施例及比較例的分離輥分別測定硬度(JISA)、25℃的反彈性(JISK6251)、Rz(JIS B06011994)、凹部的寬度、凸部的寬度、凸部的高度。同時(shí)記載凹部方向和兩端部的形狀。另外，表中無倒角的類型記作C＝0。測定的結(jié)果是，在各分離輥上形成與金屬模相同的凹部的寬度、凸部的寬度、凸部的高度的凹凸面。
表1

*所謂“隨機(jī)”，是指也包含沿垂直軸向的方向(周向)延伸的凹部。
試驗(yàn)例2用顯微鏡觀察試驗(yàn)例1的輥外周面的結(jié)果表示如圖5所示。并且，用白線表示1mm的正方格子。如圖5所示，在輥外周面上在軸向形成凹凸。
試驗(yàn)例3如圖6所示，相對(duì)于各實(shí)施例及各比較例的各分離輥11，夾持紙13并通過負(fù)載按壓接觸轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置的自由輥12，在轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)分離輥11時(shí)，通過激光饋給監(jiān)控器(レ一ザフイ一ドモニタ)(開恩斯(キ一エンス)制造，F(xiàn)C2010)14測定分離輥1每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的紙張移動(dòng)量，調(diào)查送紙效率和送紙的穩(wěn)定性。并且，如表2中的No.1～8所示地改變測定條件。另外，將測定環(huán)境設(shè)定為23℃×50％RH。
表2

*Type620064g/m2，里克(リコ一)制造。
*錘式粉碎機(jī)108g/m2，國際紙制造。
表3

*效率＝(實(shí)測用紙移動(dòng)量/樣品周長)×100
實(shí)施例1～4，由硬度25～50°(JISA)、反彈性50～80％的聚氨酯構(gòu)成，凹部的方向是輥的軸向，凸部的寬度小于等于500μm，凹部的寬度小于等于500μm，凸部的高度為50～150μm，在實(shí)施例1～4中，可以看出，送紙效率特別好，送紙性能特別高。并且，可以看出實(shí)施例1～4的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ較小，難以受到負(fù)載、送紙速度及紙張種類的影響，送紙性能穩(wěn)定。
另外，在凹部方向隨機(jī)的比較例3中，送紙效率沒有實(shí)施例1～4良好，送紙性能也不穩(wěn)定。此外，在凹部的寬度不小于等于500μm的比較例1中，即使其他條件與性能良好的實(shí)施例1相同，也不能獲得實(shí)施例1中那樣的良好特性?？梢哉f在凸部的寬度不小于等于500μm的比較例2、硬度在25～50°的范圍以外的比較例6中也是同樣地不能獲得良好的特性。
試驗(yàn)例4如圖7所示，相對(duì)于以不轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定的各實(shí)施例及各比較例的分離輥11，夾持紙張(佳能(キヤノン)制造，彩色激光OHP紙TR-3)23并以負(fù)載200gf按壓接觸轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置的自由輥22，在使用安裝于紙23的一端上的測力傳感器24以50mm/sec的速度拉動(dòng)紙張23至120mm后，觀察各分離輥11的端部的狀態(tài)。結(jié)果如表3所示。另外，對(duì)于實(shí)施例1的分離輥，通過顯微鏡觀察端部的結(jié)果如圖8所示。
如表3所示，在以成為C面的方式對(duì)分離輥兩端進(jìn)行倒角的實(shí)施例4中，輥的兩端部沒有產(chǎn)生缺損，耐磨耗性優(yōu)良。另一方面，如圖8所示，實(shí)施例4以外的分離輥的兩端部均產(chǎn)生了缺損。
權(quán)利要求
1.一種供紙輥，是外周面上形成有剖面為波形形狀的凹凸部的供紙輥，其特征在于，凹部沿著輥的軸向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供紙輥，其特征在于，凹部的寬度小于等于500μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供紙輥，其特征在于，凸部的寬度小于等于500μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供紙輥，其特征在于，凹部的寬度小于等于500μm，且凸部的寬度小于等于500μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供紙輥，其特征在于，將輥外周面按1mm的正方格子劃分時(shí)，各劃分區(qū)域內(nèi)凸部和凹部分別有一個(gè)或一個(gè)以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供紙輥，其特征在于，凸部的高度為50～150μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供紙輥，其特征在于，由硬度為25～50°(JIS A)且反彈性為50～80％的聚氨酯構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供紙輥，其特征在于，Rz為40～120μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供紙輥，其特征在于，凹部的軸向長度是周向長度的2倍或2倍以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供紙輥，其特征在于，凸部的軸向長度是周向長度的2倍或2倍以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的供紙輥，其特征在于，縱向兩端部的外周角部呈C面或R面。
12.一種供紙輥，由硬度為25～50°(JIS A)且反彈性為50～80％的聚氨酯構(gòu)成，外周面上形成有剖面為波形形狀的凹凸部；其特征在于，凹部沿輥的軸向延伸；凹部的寬度小于等于500μm；凸部的寬度小于等于500μm，凸部的高度為50～150μm，Rz為40～120μm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種送紙性能良好且能夠穩(wěn)定供紙的供紙輥。該供紙輥在外周面形成有剖面為波形形狀的凹凸部，凹部沿輥的軸向延伸。
文檔編號(hào)B65H27/00GK1762779SQ200510124989
公開日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者野田修平 申請(qǐng)人:北辰工業(yè)株式會(huì)社