专利名称：供纸辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于喷墨打印机(以下称IJP)等的各种打印机，复印机、传真机(FAX)等的各种OA机以及自动取款机(ATM)等的供纸装置中的各种供纸辊。
背景技术：
以往作为IJP、FAX、ATM等的供纸辊，使用由树酯芯或金属轴以及EPDM(三元乙丙橡胶)、氯化聚乙烯橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯类橡胶等构成的辊，在这些辊的外周面上设置绉纹图案、研磨图案等(专利文献1～3)。
可是在上述辊中，送纸性能不良，并且存在送纸性能易受负载或送纸速度等影响而不稳定的问题，需要进一步改良。
专利文献1特开平08-108591号公报专利文献2特开平05-221059号公报专利文献3特开平10-071655号公报发明内容鉴于上述情况，本发明提供一种送纸性能更好且能稳定供纸的供纸辊。
解决前述问题的本发明的第一技术方案是一种外周面上形成有剖面为波形形状的凹凸部的供纸辊，其特征在于，凹部沿着辊的轴向延伸。
本发明的第二技术方案在第一技术方案中，其特征在于，凹部的宽度小于等于500μm。
本发明的第三技术方案在第一技术方案中，其特征在于，凸部的宽度小于等于500μm。
本发明的第四技术方案在第一技术方案中，其特征在于，凹部的宽度小于等于500μm，且凸部的宽度小于等于500μm。
本发明的第五技术方案在1～4中的任意一个技术方案中，其特征在于，将辊外周面按1mm的正方格子划分时，各划分区域内凸部和凹部分别有一个或一个以上。
本发明的第六技术方案在1～5中的任意一个技术方案中，其特征在于，凸部的高度为50～150μm。
本发明的第七技术方案在1～6中的任意一个技术方案中，其特征在于，由硬度为25～50°(JIS A)且反弹性为50～80％的聚氨酯构成。
本发明的第八技术方案在1～7中的任意一个技术方案中，其特征在于，Rz为40～120μm。
本发明的第九技术方案在1～8中的任意一个技术方案中，其特征在于，凹部的轴向长度是周向长度的2倍或2倍以上。
本发明的第十技术方案在1～9中的任意一个技术方案中，其特征在于，凸部的轴向长度是周向长度的2倍或2倍以上。
本发明的第十一技术方案在1～10中的任意一个技术方案中，其特征在于，纵向两端部的外周角部呈C面或R面。
在本发明的第十二技术方案中，提供一种供纸辊，由硬度为25～50°(JIS A)且反弹性为50～80％的聚氨酯构成，外周面上形成有剖面为波形形状的凹凸部；其特征在于，凹部沿辊的轴向延伸；凹部的宽度小于等于500μm；凸部的宽度小于等于500μm，凸部的高度为50～150μm，Rz为40～120μm。
凹部沿辊的轴向延伸的波形形状的凹凸部形成于外周面上的辊，能构成送纸性能高且能稳定供纸的供纸辊，例如能适用作为分离辊。
图1是表示本发明的供纸辊的外观的概略立体图；图2是表示在本发明的供纸辊外周面上设有多个凹部的状态的概略图；图3是本发明的供纸辊剖面的放大图；图4是本发明的一实施例的供纸辊的侧视图；图5是表示试验例2的分离辊外周面的观察结果的视图；图6是表示试验例3的方法的视图；图7是表示试验例4的方法的视图；图8是表示试验例4的分离辊端部的观察结果的视图；具体实施方式
下面，详细说明本发明。
图1是表示本发明的供纸辊的外观的概略透视图。如图1所示，供纸辊1在轴2上设置有由聚氨酯等构成的弹性层3。在本发明的供纸辊中，剖面呈波形形状的凹凸部形成于弹性层3的外周面上，形成有该凹凸部的凹部沿辊的轴向延伸。即，凹部由沿着辊的轴向延伸的长槽形成。在此，“轴向”包括相对辊的轴心成45°以内程度的方向。该凹部可以在周向或轴向设置数个，也可以设置单个，如果用概略图表示在辊的外周面上设置多个凹部时的一示例，则如图2的外表面放大图所示。图2的斜线部分表示凹部。并且，各凹凸的大小如作为辊周向的剖面扩大图的图3所示，可以是相同大小(图3(a))，也可以是不同大小(图3(b))。本发明的供纸辊的凹凸部的剖面是波形形状，呈无角部的光滑形状，不是如专利文献1的图1(a)所示的那样的具有台阶差的绉纹图案。
凹部的宽度最好小于等于500μm。这是因为如果凹部的宽度大于500μm，则将有送纸距离变短、供纸性能变差的倾向。所谓凹部的宽度，如图3所示，是指从相邻的凸部的顶部至在该凸部间形成的凹部的底部为止的中间部之间的间隔，即，作为图3所示的凹凸的平均高度的以中心面为基堆的宽度。另外，凹部的宽度、后述的凸部的宽度以及凸部的高度，例如可以用一般的表面粗度测定仪(サ一フコ一ダSE3500小坂研究所制造)进行测定。
凸部的宽度最好小于等于500μm。并且，在这种情况下，构成凹凸部的凹部由留有间隔地配置的数条长槽构成。如果凸部的宽度大于500μm，则将容易受负载、送纸速度、纸张种类的影响，具有输送距离变短、供纸性能变差的倾向。所谓凸部的宽度，如图3所示，是指从邻接的凹部的底部至在该凹部间形成的凸部的顶部为止的中间部彼此的间隔，即，作为图3所示凹凸的平均高度的以中心面为基堆的宽度。
另外，在将辊外周面由1mm的正方格子划分时，沿着辊的外周面整体，在各划分区域内，凸部和凹部最好各有一个或一个以上，但在辊的一部分，例如在辊的端部上可以完全没有凹凸，或者也可以部分地存在凹凸。
凸部的高度最好为50～150μm。当纸粉等堵塞在凹部中时送纸性能变差，但若将凸部的高度设定为50～150μm，则由于纸粉等可以积存到该凹部中，所以即使反复进行走纸，送纸性能也不会变差，能使送纸性能稳定。另外，所谓的凸部高度，如图3所示，是指从凹部的底部至凸部的顶部为止的高度。
而且，最好使凹部、凸部的轴向长度为周向长度的2倍或2倍以上。如果凹部的轴向长度小于凹部的周向长度的2倍，则纸粉的积存效果将变差。此外，一旦凸部的轴向长度小于凸部的周向长度的2倍，则因纸页部和辊的接触面积变小，送纸性能将降低。
本发明的送纸辊的硬度用JIS A测定最好为25～50°。并且，反弹性最好为50～80％。一旦在上述范围以外，则容易受负载、送纸速度、纸张种类等的影响，具有输送距离变短，送纸性能变差的倾向。
另外，十点平均粗度(表面粗度)Rz优选40～120μm，更优选50～80μm。这是由于如果表面粗度过小，则不能获得纸粉捕捉(トラツプ)效果，如果过大，则送纸特性不稳定。十点平均粗度Rz，用JIS B0601-1994规定，只从粗度曲线在其平均值方向提取基准长度，是在与该提取部分的平均值相垂直的方向中测定的、从最高的顶部至第五个为止的标高的平均值和从最低谷部到第五个为止的谷底的标高绝对值的平均值的和。Rz例如可以用表面形状测定显微镜测定。
弹性层3的材质没有特别限定，可以用EPDM、硅、氯丁二烯、NBR、聚氨酯等形成，特别优选使用聚氨酯。聚氨酯由于耐磨性能特别优良，所以能抑制凸部的高度的磨耗，能长期保持纸粉积存效果。
本发明的供纸辊的凹凸面例如可以用金属模成型形成。将形成凹凸面的绉纹面形成在金属模内面的方法没有特别的限定，除了喷砂法或者喷丸法处理等的机械加工以外，通过腐蚀处理等的化学处理也能更简便且低成本地形成规定的凹凸面。
作为在金属模上形成上述凹凸面的方法的一个示例，可以列举如下的方法，即，使用对硬度大于等于38(HRC)的钢材进行切削加工而成的金属模，在按期望的图案实施遮覆后，在其上喷射规定介质。在这种情况下，最好用有棱角的介质(砂)且在粒径为50～300μm的范围内、具有基准粒径±10％左右的偏差的介质，进行喷射处理。最好在进行了这种处理的面上实施硬质镀铬等。
如果使用形成有这种凹凸面的金属模，则采用与通常的辊的制作方法相同的方法也能制造本发明的供纸辊。
另外，本发明的供纸辊的纵向两端部的外周角部最好呈C面或R面，即，外周端部最好为薄层。通过如此地将外周端部制成C面或R面，能形成耐磨耗性优良的供纸辊，即使在长期使用的情况下，也能防止供纸辊的端部的磨耗(缺损)。在这里，C面或R面优选地以在从前述辊形的端面及外周面的基准位置，即，C面或R面不存在的情况下的辊端的位置开始1～2mm的范围除去的方式形成。也就是说，如图4所示，本发明的供纸输送辊1A、1B最好以距基准位置S的长度L1、L2为1～2mm的方式形成C面5或R面6。并且，所谓C面是指由JIS Z8317(制图的尺寸)规定的倒角表示方法，所谓R面是指由JISZ8317(制图的尺寸)规定的圆弧表示方法，其中也包括以此为基准的倒角或接近圆弧的曲面。
这种C面或R面最好在形成辊的同时形成。
实施例实施例1相对于由1，9-壬二醇和2-甲基辛醇以及己二酸的脱水缩合构成的多元醇100重量部，混入4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)30重量部、作为链延长剂的二乙二醇(DEG)6重量部、作为交联剂的分子量4000的醚酯类三醇P3403(代塞尔(ダイセル)化学工业社制造)22重量部，在预热到150℃且整个面带绉纹面的金属模中注塑成型。并且，金属模的绉纹面的形状记载在表1中。将该硬化物以100℃加热熟成12小时，然后经过突切(突つ切り)加工，压入到外径15mm的轴上，以此获得由聚氨酯构成的外径25mm、内径15mm、宽25mm的分离辊。
实施例2除了绉纹面如表1所示地形成以外，其它与实施例1相同地获得分离辊。
实施例3除了绉纹面如表1所示那样，DEG占2重量部且P3403占125重量部以外，其它与实施例1相同地获得分离辊。
实施例4对实施例1的分离辊的两端部进行倒角(以下称为“C＝1”)，以使距离基准位置S的长度L1、L2为1mm，以此获得实施例4的分离辊。
比较例1～3除了绉纹面分别如表1所示地形成以外，其它与实施例1相同地获得分离辊。
比较例4和5
除了绉纹面分别如表1所示那样，不用聚氨酯而用EPDM以外，其它与实施例1相同地获得分离辊。
比较例6除了交联剂为三羟甲基丙烷(TMP)1重量部以外，其它与实施例1相同地获得分离辊。
比较例7除了使用不带绉纹面的金属模制作辊、并通过磨具进行研磨加工、使辊的表面形状具有研磨网孔(研磨目)以外，其它与实施例1相同地获得分离辊。
试验例1对实施例及比较例的分离辊分别测定硬度(JISA)、25℃的反弹性(JISK6251)、Rz(JIS B06011994)、凹部的宽度、凸部的宽度、凸部的高度。同时记载凹部方向和两端部的形状。另外，表中无倒角的类型记作C＝0。测定的结果是，在各分离辊上形成与金属模相同的凹部的宽度、凸部的宽度、凸部的高度的凹凸面。
表1
*所谓“随机”，是指也包含沿垂直轴向的方向(周向)延伸的凹部。
试验例2用显微镜观察试验例1的辊外周面的结果表示如图5所示。并且，用白线表示1mm的正方格子。如图5所示，在辊外周面上在轴向形成凹凸。
试验例3如图6所示，相对于各实施例及各比较例的各分离辊11，夹持纸13并通过负载按压接触转动自如地设置的自由辊12，在转动驱动分离辊11时，通过激光馈给监控器(レ一ザフイ一ドモニタ)(开恩斯(キ一エンス)制造，FC2010)14测定分离辊1每转动一圈的纸张移动量，调查送纸效率和送纸的稳定性。并且，如表2中的No.1～8所示地改变测定条件。另外，将测定环境设定为23℃×50％RH。
表2
*Type620064g/m2，里克(リコ一)制造。
*锤式粉碎机108g/m2，国际纸制造。
表3
*效率＝(实测用纸移动量/样品周长)×100
实施例1～4，由硬度25～50°(JISA)、反弹性50～80％的聚氨酯构成，凹部的方向是辊的轴向，凸部的宽度小于等于500μm，凹部的宽度小于等于500μm，凸部的高度为50～150μm，在实施例1～4中，可以看出，送纸效率特别好，送纸性能特别高。并且，可以看出实施例1～4的标准偏差σ较小，难以受到负载、送纸速度及纸张种类的影响，送纸性能稳定。
另外，在凹部方向随机的比较例3中，送纸效率没有实施例1～4良好，送纸性能也不稳定。此外，在凹部的宽度不小于等于500μm的比较例1中，即使其他条件与性能良好的实施例1相同，也不能获得实施例1中那样的良好特性。可以说在凸部的宽度不小于等于500μm的比较例2、硬度在25～50°的范围以外的比较例6中也是同样地不能获得良好的特性。
试验例4如图7所示，相对于以不转动的方式固定的各实施例及各比较例的分离辊11，夹持纸张(佳能(キヤノン)制造，彩色激光OHP纸TR-3)23并以负载200gf按压接触转动自如地设置的自由辊22，在使用安装于纸23的一端上的测力传感器24以50mm/sec的速度拉动纸张23至120mm后，观察各分离辊11的端部的状态。结果如表3所示。另外，对于实施例1的分离辊，通过显微镜观察端部的结果如图8所示。
如表3所示，在以成为C面的方式对分离辊两端进行倒角的实施例4中，辊的两端部没有产生缺损，耐磨耗性优良。另一方面，如图8所示，实施例4以外的分离辊的两端部均产生了缺损。
权利要求
1.一种供纸辊，是外周面上形成有剖面为波形形状的凹凸部的供纸辊，其特征在于，凹部沿着辊的轴向延伸。
2.根据权利要求1所述的供纸辊，其特征在于，凹部的宽度小于等于500μm。
3.根据权利要求1所述的供纸辊，其特征在于，凸部的宽度小于等于500μm。
4.根据权利要求1所述的供纸辊，其特征在于，凹部的宽度小于等于500μm，且凸部的宽度小于等于500μm。
5.根据权利要求1所述的供纸辊，其特征在于，将辊外周面按1mm的正方格子划分时，各划分区域内凸部和凹部分别有一个或一个以上。
6.根据权利要求1所述的供纸辊，其特征在于，凸部的高度为50～150μm。
7.根据权利要求1所述的供纸辊，其特征在于，由硬度为25～50°(JIS A)且反弹性为50～80％的聚氨酯构成。
8.根据权利要求1所述的供纸辊，其特征在于，Rz为40～120μm。
9.根据权利要求1所述的供纸辊，其特征在于，凹部的轴向长度是周向长度的2倍或2倍以上。
10.根据权利要求1所述的供纸辊，其特征在于，凸部的轴向长度是周向长度的2倍或2倍以上。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的供纸辊，其特征在于，纵向两端部的外周角部呈C面或R面。
12.一种供纸辊，由硬度为25～50°(JIS A)且反弹性为50～80％的聚氨酯构成，外周面上形成有剖面为波形形状的凹凸部；其特征在于，凹部沿辊的轴向延伸；凹部的宽度小于等于500μm；凸部的宽度小于等于500μm，凸部的高度为50～150μm，Rz为40～120μm。
全文摘要
本发明提供一种送纸性能良好且能够稳定供纸的供纸辊。该供纸辊在外周面形成有剖面为波形形状的凹凸部，凹部沿辊的轴向延伸。
文档编号B65H27/00GK1762779SQ200510124989
公开日2006年4月26日 申请日期2005年10月18日 优先权日2004年10月18日
发明者野田修平 申请人:北辰工业株式会社