專利名稱：送紙輥及其制造方法
技術領域：
本發明涉及在靜電式復印機或各種打印機等中用于輸送紙張的送紙輥及其制造方法。
背景技術：
例如在靜電式復印機、激光打印機、普通紙傳真裝置、以及它們的復合機、或噴墨式打印機、現金自動存取款機(ATM)等的設備類中的送紙機構中，組裝有各種送紙輥。作為所述送紙輥，能夠列舉出一邊與紙張(包括塑料薄膜等。下同。)接觸一邊進行旋轉而通過摩擦來輸送紙張的例如送紙棍、輸送棍、壓紙棍(platen roller)、排紙棍等。作為所述送紙輥，以往普遍采用例如由天然橡膠(NR)、聚氨酯橡膠(U)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚降冰片烯橡膠、硅膠、氯化聚乙烯橡膠等的各種橡膠構成的筒狀、且其外周面具備作為與紙張的接觸面的彈性層的結構。然而，由紙張產生的紙粉或污垢容易附著于所述彈性層的外周面，所述紙粉或污垢在與所述紙張反復接觸的過程中會積存于所述外周面，由此會使彈性層相對于紙張的接觸面積及摩擦系數降低，從而有時在較早期就產生紙張的輸送不良。特別是近年來，由于所述設備類的運營成本降低，因此使得灰分較多的廉價的紙張大量充斥市面，然而這樣的灰分較多的紙張易于產生紙粉或污垢，從而易于發生所述紙粉或污垢的積存以及由此導致的紙張的輸送不良。因而，為了防止 紙粉或污垢的積存以及由此導致的紙張的輸送不良而進行了各種研究。例如在專利文獻I中記載有如下結構，該結構將所謂的壓花輥作為送紙輥來使用，該壓花輥在由所述橡膠等構成的非多孔質且筒狀的彈性層的外周面、遍布整個寬度而與彈性層的軸向平行地形成有多個槽。根據這樣的壓花輥，由于所述槽作為容納紙粉或污垢的盛裝部(pocket)而發揮功能，因此能夠減少積存在與紙張直接接觸的外周面的紙粉或污垢的量，從而能夠抑制由所述紙粉或污垢的積存所導致的紙張的輸送不良。然而，由于所述槽如上所述是遍布彈性層的軸向的整個寬度而形成的，因此會產生下述問題。S卩，在所述彈性層的外周面中，當形成有槽的區域與紙張接觸時、以及未形成槽的區域與紙張接觸時，與后者相比，前者與紙張的接觸面積較小，因此對該紙張的輸送力也是前者小于后者。因此，伴隨著壓花輥的旋轉，所述兩個區域交替地與紙張接觸，由此存在針對所述紙張的輸送力反復出現脈動，無法恒定地保持該輸送力這樣的問題。并且，在槽的兩側的邊緣部恰好與紙張抵接的狀態下，和不具有所述槽的外周面與紙張抵接的狀態相比，從壓花輥的中心軸到紙張的距離縮短。即，壓花輥實質上具有槽的部分的外徑尺寸與不具有槽的部分的外徑尺寸不同。
因此，伴隨著所述壓花輥的旋轉，所述外徑尺寸不同的區域交替地與紙張接觸，由此存在紙張的輸送速度也反復出現脈動，無法恒定保持所述輸送速度這樣的問題。進而，不具有所述槽的外周面一邊與紙張進行面接觸一邊輸送紙張，在所述槽的部分，該槽的邊緣部與紙張進行線接觸，且僅通過刮掃效應來輸送紙張，因此例如當不規則地輸送紙粉或污垢較多的紙張時，所述刮掃效應會在遍布壓花輥的整個寬度所形成的槽的整個長度上暫時消失，從而還存在易產生打滑等的問題。因此，如上所述，易于產生輸送速度的脈動或打滑的壓花輥并不適合要求嚴格送紙的用途，或者需要一邊控制送紙量一邊進行送紙的用途。而且對壓花輥而言，當將相對于紙張的壓接力設定得較高時，存在如下問題:在并未施加所述壓接力的槽的部分及其兩側的部分，由于壓接力的較大的差異而使得紙張易產生褶皺或凹陷。專利文獻2中記載有如下結構:使發泡劑與橡膠配合，在進行硫化的前后使其發泡等，從而使送紙輥的彈性層形成為包括大量泡的多孔質的構造，并且對其外周面進行研磨，使該外周面附近的大量的泡作為孔而開口。根據這樣的送紙輥，由于所述開口的孔作為容納紙粉或污垢的盛裝部而發揮功能，因此能夠減少積存在直接與紙張接觸的外周面的紙粉或污垢的量，從而能夠抑制因所述紙粉或污垢的積存而導致的紙張的輸送不良。然而，所述多孔質的彈性層的密度較小，會磨損，或者當長時間地被施加壓力時，易產生無法完全復原到原來直徑的所謂的彈性減弱等。因此，具備這樣的多孔質的彈性層的送紙輥與具備非多孔質的彈性層的送紙棍相比，存在易于在較早期產生所述磨損或彈性減弱，產品壽命較短這·樣的問題。并且，若外徑因所述磨損或彈性減弱而產生變化，則與初期相比，相同轉數下的送紙量在磨損后會大幅度減小。換句話說，送紙量不恒定，始終伴隨著彈性層的磨損，彈性減弱而產生變化。因此，具備所述多孔質的彈性層的送紙輥并不適合要求嚴格送紙的用途，或者需要一邊控制送紙量一邊輸送紙張的用途。并且，例如因發泡劑的發泡與此后的研磨而在外周面形成的孔的開口，其形狀及尺寸、或者形成間隔及密度(每單位面積內的個數)等，在彈性層的外周面并不恒定，而是易產生不均勻。因此，例如若在局部產生孔的開口數較少的區域、或各孔的開口直徑較小的區域，則該兩區域的作為容納紙粉或污垢的盛裝部的功能變得不充分，從而會產生無法充分抑制因所述紙粉或污垢的積存而導致的紙張的輸送不良的情況。并且，由于各產品各自的所述開口的偏差并不恒定，因此還會產生所述各產品各自的抑制紙張的輸送不良的功能存在偏差的問題。專利文獻3中記載有如下結構:使所述槽在彈性層的外周面的、與軸向正交的方向上的多個位置沿所述外周面的周向形成為環狀。然而，沿著所述外周面的周向的槽與此前的沿著軸向的槽、或使多孔質的泡開口的孔相比，作為容納紙粉或污垢的盛裝部的功能并不充分。S卩，在此前的兩種送紙輥中，能夠利用主要施加于送紙輥的外周面的周向的旋轉力，將附著于彈性層的外周面的紙粉或污垢輸送到沿著所述軸向的槽或多孔質的孔的開口，進而將其收納于該槽內或孔內。然而，沿著周向的槽與所述旋轉力的方向幾乎平行，因此無法利用該旋轉力高效地將紙粉或污垢輸送至所述槽并進行收納。因此，所述槽無法作為容納紙粉或污垢的盛裝部而充分發揮功能。并且，當將輸送輥的針對紙張的壓接力設定得較高時，在并未施加所述壓接力的槽的部分及其兩側的部分，還存在因壓接力的較大的差異而使紙張易產生皺褶或凹陷這樣的問題。專利文獻1:日本特開平10-59578號公報專利文獻2:日本特開2002-46873號公報專利文獻3:日本特開2000-118779號公報
發明內容
本發明的目的在于提供一種送紙棍，減少積存于外周面的紙粉或污垢的量從而抑制紙張的輸送不良的效果優異，除此之外在使所述紙張的輸送力及輸送速度在該送紙棍的整周上恒定不變、且不規則地輸送紙粉或污垢較多的紙張時，也難以發生打滑等，并且外徑難以因磨損或彈性減弱而發生變化，而且即使將壓接力設定得較高也難以使紙張出現皺褶或凹陷。另外，本發明還提供一種能夠高效且以高生產率制造本發明的所述送紙棍的制造方法。本發明的送紙棍的特征在于，具備非多孔質且呈筒狀的彈性層，并且在所述彈性層的外周面上沿所述彈性層的中心軸的方向和周向分別以等間隔排列有多個凹部或多個貫通孔，所述凹部或所述貫通孔以在所述彈性層的外周面的面方向上的平面形狀形成為圓形、或者與圓內切的形狀的方式在所述外周面上開口，所述凹部在所述彈性層的厚度方向上具有恒定不變的深度，所述貫通孔將所述彈性層沿厚度方向貫通。根據本發明，通過使彈性層形成為非多孔質，與形成為多孔質的結構相比，能夠使該彈性層難以因磨損或彈性減弱而產生外徑的變化，從而能夠延長送紙棍的產品壽命。并且，能夠防止伴隨于所述外徑的變化的送紙量的變化，從而能夠始終恒定地保持送紙量。并且，根據本發明，如上所述，對于以平面形狀形成為圓形、或與圓內切的形狀的方式開口的多個凹部或多個貫通孔，使其在彈性層的外周面上沿所述彈性層的中心軸的方向和周向在分別以等間隔排列的狀態下開口。因此，使所述凹部或貫通孔在外周面的整個面上作為容納紙粉或污垢的盛裝部而高效且均勻地發揮功能，由此能夠減少積存于直接與紙張接觸的外周面的紙粉或污垢的量，從而能夠抑制因所述紙粉或污垢的積存而導致的紙張的輸送不良。此外，軸向上的“等間隔”可以與周向上的“等間隔”彼此相同，也可以不同。并且，使所述凹部或貫通孔的開口在筒狀的彈性層的整個面、遍布整周連續的外周面上分散，由此例如不會如以往的槽那樣，使彈性層的外周面特別是在周向上中斷。因此，彈性層的外形尺寸遍布外周面的整周恒定不變，能夠使伴隨送紙輥的旋轉的輸送紙張的速度始終保持恒定。進而，如 上所述，由于所述凹部或貫通孔的開口沿彈性層的中心軸的方向和周向分別以等間隔排列，因此能夠使開設有該凹部或貫通孔的外周面的與紙張的接觸面積遍布所述外周面的整個面保持恒定。因此還能夠使伴隨送紙輥的旋轉的輸送紙張的輸送力始終保持恒定。并且，其結果，例如當不規則地輸送紙粉或污垢較多的紙張時，也能夠可靠地防止
廣生打滑等。因此，如此前說明的那樣，由于難以因磨損或彈性減弱而產生外徑的變化，因此本發明的送紙輥能夠適當地用于要求嚴格送紙的用途、或者用于需要在一邊控制送紙量一邊輸送紙張的用途。進而，紙張因遍布開口周圍的整周與彈性層的外周面壓接而被束縛，因此各開口的開口尺寸與以往的遍布軸向或周向的整個面的槽相比，大幅度地減小，從而即使在將對紙張的壓接力設定得較高的情況下，也能夠防止紙張出現皺褶或凹陷。優選地，所述凹部或所述貫通孔的平面形狀是從圓形、矩形、菱形、橢圓形、五邊形以上的多邊形、或者將這些形狀組合而成的復合形狀的組中選出的至少一種形狀。本發明是用于制造本發明的送紙輥的方法，其特征在于，所述送紙棍的制造方法使用硫化模具，該硫化模具具備:在周向上至少能夠分成兩部分的外部模具，該外部模具具有:筒狀的內側賦形面，該內側賦形面與所述彈性層的外周面對應；多個突起，它們從所述內側賦形面朝向徑向內側突出設置，并且形成為與所述凹部的平面形狀對應的截面形狀，并且突出高度形成為與所述凹部的彈性層的厚度方向的深度對應；和內部模具，在該內部模具與所述內側賦形面之間設置有相當于所述彈性層的厚度的空隙，該內部模具具有以同心狀配設的筒狀的外側賦形面，所述送紙棍的·制造方法包括以下工序，即:在預先加熱后的硫化模具的彼此以同心狀配設的所述外部模具的內側賦形面與內部模具的外側賦形面之間的空隙中，填充成為所述彈性層的基材的橡膠組成物，并使其硫化，從而在其外周面形成具有與所述突起對應的多個凹部的彈性層的工序。根據本發明，能夠高效且以高生產率制造具備具有所述多個凹部的彈性層的本發明的送紙輥。并且，本發明是用于制造所述本發明的送紙輥的方法，其特征在于，所述送紙棍的制造方法使用硫化模具，該硫化模具具備:在周向上至少能夠分成兩部分的外部模具，該外部模具具有筒狀的內側賦形面，該內側賦形面形成為與在所述彈性層的外徑上增加規定厚度的研磨余量后的直徑對應的內徑；和內部模具，該內部模具具有:筒狀的外側賦形面，在該外側賦形面與所述內側賦形面之間設置有相當于所述彈性層和研磨余量的厚度的空隙，該外側賦形面以同心狀配設；多個突起，它們從所述外側賦形面朝向徑向外側突出設置，并且形成為與所述貫通孔的平面形狀對應的截面形狀，并且突出高度的尺寸形成為所述彈性層的厚度以上且小于在所述彈性層的厚度上增加研磨余量后的厚度，所述送紙棍的制造方法包括以下工序:(I)在預先加熱后的硫化模具的彼此以同心狀配設的所述外部模具的內側賦形面與內部模具的外側賦形面之間的空隙中，填充成為所述彈性層的基材的橡膠組成物，并使其硫化，從而在其內周面形成具有與所述突起對應的多個凹部的彈性層的工序；和(2)通過對所述彈性層的外周面只研磨相當于研磨余量的部分，由此使所述凹部露出于所述外周面而形成所述多個貫通孔的工序。根據本發明，能夠高效且以高生產率制造具備具有所述多個貫通孔的彈性層的本發明的送紙輥。根據本發明，能夠提供一種送紙棍，該送紙棍的減少積存于外周面的紙粉或污垢的量從而抑制紙張的輸送不良的效果優異，此外在所述紙張的輸送力及輸送速度在該送紙棍的整周上恒定不變、且不規則地輸送紙粉或污垢較多的紙張時，也難以產生打滑等，并且外徑難以因磨損或彈性減弱而發生變化，進而即使將壓接力設定得較高也難以使紙張出現皺褶或凹陷。另外，根據本發明，還提供一種能夠高效且以高生產率制造所述本發明的送紙棍的制造方法。
圖1是示出作為本發明的送紙輥的主要部分的彈性層的實施方式的一個例子的外觀的立體圖。圖2是放大示出所述例子的彈性層的局部的、與圖1的中心軸的方向正交的方向上的剖視圖。圖3是放大示出所述彈性層的變形例的局部的、與圖1的中心軸的方向正交的方向上的剖視圖。圖4 (a) (h)是分別示出在所述彈性層的外周面開口的貫通孔或凹部的、在該外周面的面方向上的平面形狀的例子的俯視圖。
圖5是示出用于通過本發明的制造方法而形成具有多個凹部的彈性層的硫化模具的一個例子的剖視圖。圖6是示出用于通過本發明的制造方法而形成具有多個貫通孔的彈性層的硫化模具的一個例子的剖視圖。附圖標記說明:1…彈性層；2…外周面；3…內周面；4、5…端面；6…凹部；7.. 底面；8…貫通孔；9…硫化模具內側賦形面；11…外部模具；12…外側賦形面；13...內部模具；14...突起；15…分型面；16…硫化模具；17...內側賦形面；18…外部模具；19...夕卜側賦形面；20...內部模具；21…突起；22…分型面。
具體實施例方式圖1是示出作為本發明的送紙輥的主要部分的彈性層的實施方式的一個例子的外觀的立體圖。圖2是放大示出所述例子的彈性層的局部的、與圖1的中心軸的方向正交的方向上的剖視圖。圖3是放大示出所述彈性層的變形例的局部的、與圖1的中心軸的方向正交的方向上的剖視圖。并且，圖4 (a)是示出在所述彈性層的外周面開口的貫通孔或凹部的、該外周面的面方向上的平面形狀的例子的俯視圖。參照圖1，該例的彈性層I形成為厚度恒定的筒狀。例如與以往相同，利用天然橡膠(NR)、聚氨酯橡膠(U)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚降冰片烯橡膠(polynorbornene gom)、硅膠、氯化聚乙烯橡膠等的各種橡膠，實質上使所述彈性層形成為內部不具有氣泡的非多孔質的構造。所述彈性層I具備內周面3，以及為了輸送紙張而與未圖示的紙張直接接觸的外周面2。所述外周面2與內周面3以共通的中心軸LI為中心以同心狀設置。由此，如上所述，彈性層I形成為厚度遍布其整周為恒定不變。將未圖示的套筒內嵌在所述筒狀的彈性層I內，將該套筒的外周面與彈性層I的內周面3互相直接固定、或者在經由粘接層等任意的層而將上述兩者在抵接的狀態下固定，由此構成送紙輥。所述彈性層I的所述中心軸LI方向的兩端面4、5分別與該中心軸LI正交，且形成為互相平行的平面狀。由此，彈性層I的外周面2形成為遍布其整周寬度恒定不變。參照圖1至圖4 (a)，在所述彈性層I的外周面2上設置有多個凹部6或貫通孔8，上述多個凹部6或貫通孔8以彈性層I的外周面2的面方向上的平面形狀為圓形的方式在所述外周面2開口，上述凹部6在所述彈性層的厚度方向上具有恒定不變的深度Dl，上述貫通孔8從彈性層I的外周面2到達內周面3。參照圖1、圖2以及圖4 (a)，其中的凹部6具備底面7，該底面7的所述外周面2的面方向上的平面形 狀形成為與所述開口直徑相同的圓形，并且從所述開口到底面7的所述面方向上的平面形狀形成為與所述開口以及底面7直徑相同的圓形。各凹部6的在彈性層I的厚度方向上的深度D能夠設定為小于所述彈性層I的厚度T的任意的值。但深度D優選為所述厚度T的50%以上。若深度D小于所述范圍，則凹部6的容積較小，因此有可能無法使該凹部6作為容納紙粉或污垢的盛裝部而長期良好地發揮功能。與此相對，通過將深度D設為所述范圍內，能夠使該凹部6作為容納紙粉或污垢的盛裝部而長期良好地發揮功能。此外，深度D的上限只要如上所述的那樣小于彈性層I的厚度T即可。這樣的規定是為了在形式上將深度D和厚度T 一致的貫通孔8、與凹部6區分開來，并非在功能方面兩者不同。雖然所述凹部6的在彈性層I的外周面2上的開口直徑Φ能夠任意地設定，但是優選為0.5mm以上，且優選為5mm以下。若開口直徑Φ小于所述范圍，則凹部6的容積減小，因此有可能無法使所述凹部6作為容納紙粉或污垢的盛裝部而長期良好地發揮功能。另一方面，當超過所述范圍時則開口變得過大，因此暫時容納的紙粉或污垢易于溢出到凹部6外，從而反倒有可能無法使所述凹部6作為容納紙粉或污垢的盛裝部而長期良好地發揮功能。與此相對，通過將開口直徑Φ設為所述范圍內，由此使凹部6作為容納紙粉或污垢的盛裝部而長期良好地發揮功能。另一方面，參照圖1、圖3以及圖4(a)，貫通孔8以在外周面2的面方向上的平面形狀為圓形的方式在所述外周面2和內周面3開口。并且，貫通孔8的從所述外周面2到內周面3的所述面方向上的平面形狀形成為與所述兩個面上的開口直徑相同的圓形。雖然所述貫通孔8的在彈性層I的外周面2上的開口直徑Φ能夠任意地設定，但是優選為0.5mm以上，且優選為5mm以下。若開口直徑Φ小于所述范圍，則貫通孔8的容積減小，因此有可能無法使所述貫通孔8作為容納紙粉或污垢的盛裝部而長期良好地發揮功能。另一方面，當超過所述范圍時則開口變得過大，因此暫時容納的紙粉或污垢易于溢出到貫通孔8外，從而反倒有可能無法使所述貫通孔8作為容納紙粉或污垢的盛裝部而長期良好地發揮功能。與此相對，通過將開口直徑Φ設為所述范圍內，由此能夠使貫通孔8作為容納紙粉或污垢的盛裝部而長期良好地發揮功能。此外，在附圖的例子中，雖然僅使多個凹部6或僅使多個貫通孔8排列于彈性層1，但是也可以使凹部6與貫通孔8混合存在于一個彈性層I上。并且，凹部6、貫通孔8的開口的平面形狀不限定于圓形。圖4 (b) (h)是分別示出了所述凹部6、貫通孔8的開口的平面形狀的其它例子的俯視圖。S卩，凹部6、貫通孔8的開口的平面形狀例如能夠形成為在各圖中用雙點劃線示出的與圓C內切的任意形狀，例如能夠形成為圖4 (b)的矩形、圖4 (c)的菱形、或圖4 Cd)的正六邊形等的多邊形狀、圖4 (e)的橢圓形，進而還能夠形成為圖4 (f)的V字形、圖4(g)的W字形、圖4 (h)的X字形等。優選地，所述各平面形狀的開口設定成使其開口面積與開口直徑Φ為所述范圍內的圓形的開口的開口面積相等。通過所述開口能夠任意設定凹部6、貫通孔8的彈性層I的徑向內側的平面形狀及其大小，但是若考慮到在后述的制造方法等中易于進行使硫化后的彈性層I從硫化模具脫模的操作，且不使所述彈性層I產生破裂或龜裂等，則例如凹部6優選從外周面2側的開口到底面7為止形成為相同的平面形狀。并且，貫通孔8優選從外周面2側的開口到內周面3側的開口為止形成為相同的平面形狀。并且，為了利于 脫模，例如從外周面2側的開口到底面7為止平面形狀相同的凹部
6、或者從外周面2側的開口到內周面3側的開口為止平面形狀相同的貫通孔8，可以形成為與所述脫模的方向對應的錐狀。圖5是示出用于通過本發明的制造方法而形成使多個凹部6在外周面2上開口的彈性層I所使用的硫化模具的一個例子的剖視圖。參照圖1、圖5,所述硫化模具9具備:附圖中的上下一對外部模具11，該一對外部模具11能夠在周向上分成兩部分，且具有與所述彈性層I的外周面2對應的筒狀的內側賦形面10 ;以及內部模具13，在該內部模具13與所述外部模具11的內側賦形面10之間設置有相當于所述彈性層I的厚度T的空隙，該內部模具13具有以中心軸L2為中心以同心狀配設的筒狀的外側賦形面12。 并且，一對外部模具11具備多個突起14，該多個突起14形成為從各自的內側賦形面10向徑向內側突出設置的、與所述凹部6的平面形狀對應的截面形狀，以及形成為與所述凹部6的彈性層I的厚度方向上的深度D對應的突出高度。突起14以與形成于彈性層I的凹部6的排列匹配的方式，排列于所述內側賦形面10。兩個外部模具11在沿著經過筒狀的內側賦形面10的中心軸L2的平面的分型面15上具有上下對分的形狀。在本發明的制造方法中，首先調制成為彈性層I的基材的橡膠組成物。詳細而言，除了此前說明的各種橡膠中的至少一種、用于使該橡膠硫化的硫化劑、硫化促進劑、硫化促進輔助劑等硫化系的藥劑以外，還以規定的比例混合各種添加劑，并進行混煉來調制橡膠組成物。接下來，對于預先加熱到規定的硫化溫度的所述硫化模具9的、以中心軸L2為中心彼此以同心狀配設的所述外部模具11的內側賦形面10與內部模具13的外側賦形面12之間的空隙，填充規定量的所述橡膠組成物。詳細而言，分別如附圖的上側所示的外部模具11那樣，以擴大與內部模具13的間隔的方式在打開上下一對外部模具11的該狀態下，供給規定量的橡膠組成物。此時，可以預先將所述橡膠組成物預熱至小于硫化溫度的規定溫度。接下來，分別如附圖的下側所示的外部模具11那樣，對于兩個外部模具11而言，使所述外部模具11的內側賦形面10與內部模具13的外側賦形面12的中心軸L2互相一致，且使上下的外部模具11的分型面15互相抵接，并且以規定的壓接力使所述一對外部模具11形成為合模狀態。接著，在該狀態下保持一定時間，使填充的橡膠組成物硫化，然后進行開模而取出形成的彈性層1，按需要對該彈性層I的外周面2進行研磨，并且對其軸向兩端進行切割而加工成規定的寬度。進而，使未圖示的套筒內嵌于所述彈性層I內，使該套筒的外周面與彈性層I的內周面3互相直接抵接、或者經由粘接層等任意的層而抵接，在該狀態下對上述兩者進行固定，由此制造送紙棍。根據這樣的制造方法，能夠高效且以高生產率制造具備具有多個凹部6的彈性層I的送紙輥。圖6是示出用于通過本發明的制造方法而形成在外周面2開設有多個貫通孔8的彈性層I的硫化模具的一個例 子的剖視圖。參照圖1、圖6，所述硫化型16具備:附圖中的上下一對外部模具18，該一對外部模具18具有筒狀的內側賦形面17，該內側賦形面17能夠在周向上分成兩部分，且形成為與在所述彈性層I的外徑上增加規定厚度的研磨余量后的直徑對應的內徑；內部模具20，在該內部模具20與所述內側賦形面17之間設置有所述彈性層1，以及相當于研磨余量的厚度G的空隙，該內部模具20具有以中心軸L3為中心以同心狀配設的筒狀的外側賦形面19。并且，內部模具20具備多個突起21，該多個突起21形成為從外側賦形面19朝向徑向外側突出設置的、與所述貫通孔8的平面形狀對應的截面形狀，并且形成為在所述彈性層I的厚度上增加研磨余量的厚度且小于尺寸G的突出高度P (T彡P < G)。突起21以與形成于彈性層I的貫通孔8的排列匹配的方式，排列于所述外側賦形面19。兩個外部模具11在沿著通過筒狀的內側賦形面17的中心軸L2的平面的分型面22上具有上下對分的形狀。在本發明的制造方法中，在預先加熱到規定的硫化溫度的所述硫化模具16的以中心軸L3為中心彼此以同心狀配設的所述外部模具18的內側賦形面17、與內部模具20的外側賦形面19之間的空隙中，填充與上述同樣地調制的規定量的橡膠組成物。詳細而言，分別如附圖的上側所示的外部模具18那樣，以擴大與內部模具13的間隔的方式打開上下一對外部模具18，進而在該狀態下供給規定量的橡膠組成物。此時，可以預先將所述橡膠組成物預熱至小于硫化溫度的規定溫度。接下來，分別如附圖的下側所示的外部模具型18那樣，對于兩個外部模具18而言，使所述外部模具18的內側賦形面17與內部模具20的外側賦形面19的中心軸L3互相一致，并且使上下的外部模具18的分型面22互相抵接，并且以規定的壓接力使所述一對外部模具18形成為合模狀態。接下來，在該狀態下保持一定時間，使填充的橡膠組成物硫化，然后進行開模而取出形成的彈性層I。在該狀態下，在彈性層I的外周面2側具有相當于規定的研磨余量的橡膠層，由于與突起21對應的凹部不在所述外周面2側開口，因此只對該外周面2研磨相當于所述研磨余量的部分，由此使所述凹部在外周面2側開口而形成貫通孔8。進而，在對所述彈性層I的軸向兩端進行切割而加工成規定的寬度以后，將未圖示的套筒內嵌于所述彈性層I內，使該套筒的外周面與彈性層I的內周面3互相直接抵接、或者經由粘接層等任意的層而抵接，在該狀態下對上述兩者進行固定，由此制造送紙輥。根據這樣的制造方法，能夠高效且以高生產率制造具備具有多個凹部6的彈性層I的送紙輥。本發明的結構并不局限于以上說明的各圖的例子。例如只要凹部6或貫通孔8在彈性層I的中心軸LI的方向和周向上分別以等間隔排列即可，該排列并 不局限于圖1的例子。并且，所有的凹部6或貫通孔8的開口也可以不像圖1的例子那樣呈圓形，而是能夠混合兩種以上的平面形狀的開口。在該情況下，若考慮使所述凹部6或貫通孔8在外周面2的整個面上作為容納紙粉或污垢的盛裝部而高效且均勻地發揮功能，則優選以使各種平面形狀的開口的開口面積全部相等的方式，預先整齊地排列這些凹部6或貫通孔8。I除此之外，在不脫離本發明的主旨的范圍內能夠實施各種變更。實施例通過使用圖6的金屬模具16進行的硫化、與研磨余量相應地進行研磨而使貫通孔8露出、以及對兩端進行切割的工序而制成彈性層1，該彈性層I具有圖1所示的立體形狀，外徑Φ為24.6mm、中心軸LI方向的寬度為28.5mm，且在外周面2上以圖1所示的排列方式排列有多個貫通孔8，其中，該貫通孔8在該外周面2的面方向上的平面形狀呈圓形。硫化條件設定為:金屬模具溫度為160 170° C、且時間為20分鐘。此時，通過改變與貫通孔8對應的突起21的外徑、個數以及間隔，而將所述貫通孔8的中心軸LI方向上的一列的個數(貫通孔8的個數多出一個的列的所述貫通孔8的個數)和開口徑Φ設定為下述表I所示的值。此外，將貫通孔8的個數設定成如下述表I所示的那樣，開口徑ΦΧ個數N幾乎相等。使未圖示的套筒內嵌于所述彈性層I內，在經由粘接層使該套筒的外周面與彈性層I的內周面3抵接的狀態下將兩者固定，由此制造出適合于日本惠普(株)制造的激光打印機〔HP LaserJet (注冊商標)P4515n〕的送紙棍。并且，為了進行比較，制造了形成有與所述彈性層I尺寸相同、且不設置貫通孔的彈性層的輸送棍。進而，一邊對載置于特氟隆(注冊商標)板上的寬度60mmX長度210mm的紙張〔富士施樂公司制的Xerox Business4200)上施加340gf的鉛直載荷,一邊使該紙張單獨與所述各送紙輥壓接，在該狀態下且在以105mm/秒的周向速度使所述送紙輥旋轉時，使用測力負載傳感器對施加于所述紙張的輸送力F進行測量，進而通過算式(4)求出摩擦系數μ。μ = F/340(4)在剛制造完成送紙輥之后(初期)、以及作為所述激光打印機送紙棍而組裝所述送紙輥并使一萬張紙張〔中國銀星紙業公司制的商品名為“銀星”的紙張〕通過以后(耐久后)，實施上述測量。表I中示出其結果。表I
權利要求
1. 具備非多孔質且呈筒狀的彈性層，并且在所述彈性層的外周面上沿所述彈性層的中心軸的方向和周向分別以等間隔排列有多個凹部或多個貫通孔，所述凹部或所述貫通孔以在所述彈性層的外周面的面方向上的平面形狀形成為圓形、或者與圓內切的形狀的方式在所述外周面上開口，所述凹部在所述彈性層的厚度方向上具有恒定不變的深度，所述貫通孔將所述彈性層沿厚度方向貫通。
2.根據權利要求I所述的送紙棍，其特征在于， 所述凹部或所述貫通孔的平面形狀是從圓形、矩形、菱形、橢圓形、五邊形以上的多邊形、或者將這些形狀組合而成的復合形狀的組中選出的至少一種形狀。
3.一種送紙棍的制造方法，是用于制造權利要求I或2所述的送紙輥的方法， 所述送紙棍的制造方法使用硫化模具，該硫化模具具備 在周向上至少能夠分成兩部分的外部模具，該外部模具具有筒狀的內側賦形面，該內側賦形面與所述彈性層的外周面對應；多個突起，它們從所述內側賦形面朝向徑向內側突出設置，并且形成為與所述凹部的平面形狀對應的截面形狀，并且突出高度形成為與所述凹部的彈性層的厚度方向的深度對應；和 內部模具，在該內部模具與所述內側賦形面之間設置有相當于所述彈性層的厚度的空隙，該內部模具具有以同心狀配設的筒狀的外側賦形面， 所述送紙棍的制造方法包括以下工序，即在預先加熱后的硫化模具的彼此以同心狀配設的所述外部模具的內側賦形面與內部模具的外側賦形面之間的空隙中，填充成為所述彈性層的基材的橡膠組成物，并使其硫化，從而在其外周面形成具有與所述突起對應的多個凹部的彈性層的工序。
4.一種送紙棍的制造方法，是用于制造權利要求I或2所述的送紙輥的方法， 所述送紙棍的制造方法使用硫化模具，該硫化模具具備 在周向上至少能夠分成兩部分的外部模具，該外部模具具有筒狀的內側賦形面，該內側賦形面形成為與在所述彈性層的外徑上增加規定厚度的研磨余量后的直徑對應的內徑；和 內部模具，該內部模具具有筒狀的外側賦形面，在該外側賦形面與所述內側賦形面之間設置有相當于所述彈性層和研磨余量的厚度的空隙，該外側賦形面以同心狀配設；多個突起，它們從所述外側賦形面朝向徑向外側突出設置，并且形成為與所述貫通孔的平面形狀對應的截面形狀，并且突出高度的尺寸形成為所述彈性層的厚度以上且小于在所述彈性層的厚度上增加研磨余量后的厚度， 所述送紙棍的制造方法包括以下工序 (1)在預先加熱后的硫化模具的彼此以同心狀配設的所述外部模具的內側賦形面與內部模具的外側賦形面之間的空隙中，填充成為所述彈性層的基材的橡膠組成物，并使其硫化，從而在其內周面形成具有與所述突起對應的多個凹部的彈性層的工序；和 (2)通過對所述彈性層的外周面只研磨相當于研磨余量的部分，由此使所述凹部露出于所述外周面而形成所述多個貫通孔的工序。
全文摘要
本發明提供一種送紙輥及其制造方法，減少積存于外周面的紙粉或污垢的量從而抑制紙張的輸送不良的效果優異，且紙張的輸送力及輸送速度在整周上恒定，即使不規則地輸送紙粉等較多的紙張也難以產生打滑，且外徑難以因磨損或彈性減弱而發生變化，即使將壓接力設定得較高也難以使紙張出現皺褶或凹陷。該送紙棍具備非多孔質且呈筒狀的彈性層，在彈性層的外周面上沿彈性層的中心軸的方向和周向分別以等間隔排列有多個以平面形狀呈圓形等方式開口的凹部或貫通孔，其中凹部在彈性層的厚度方向上具有恒定不變的深度，貫通孔將彈性層沿厚度方向貫通。制造方法包括使用具有與所述凹部或所述貫通孔對應的突起的硫化模具，對橡膠組成物進行硫化而形成所述彈性層的工序。
文檔編號B65H5/06GK103253535SQ20121031356
公開日2013年8月21日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年2月16日
發明者羽生篤史 申請人:住友橡膠工業株式會社