CN101332678A - 齿辊的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种合理地制造具有多个带齿件的齿辊的方法，所述方法不利用任何复杂的组合模，成形和组装工艺简单，并且精度高。在本方法中，通过以下步骤来制造所述齿辊：利用外嵌成形法来将第一带齿件阵列的带齿件与毂部整体地成形以制造外嵌成形体，然后，通过将第二带齿件阵列的带齿件压配合到外嵌成形体的毂部的配合部分上以形成装配体。此外，提供具有按该方法制造的结构的带齿件阵列。

Description

齿辊的制造方法

技术领域

本发明涉及一种齿辊(spur roller)，所述齿辊是如喷墨打印机的媒介打印装置的组件并用于纸张的进给机构，并且特别涉及一种用于将记录介质(如完成印刷的片材)输出到设备外部的齿辊的制造方法和由所述方法制造的齿辊。

背景技术

迄今为止，在各种影像记录装置(如，打印机和传真机)中，为了防止图像(包括记录在如片材或进给目标的记录介质表面上的字符)质量的劣化，通常，设置装置用于通过在进给路径上驱动的供给辊和多个齿辊来进给记录介质，所述齿辊相对于供给辊的周面来布置并且跟随供给辊运动。

所述齿辊由在其外周上设置有针状凸起形状的齿尖的薄金属板(被称为带齿件(spur))组成，或者，由旋转地支撑在带齿件和旋转轴上的轴承或毂部构成。

主要通过应用冲压或刻蚀工艺在金属板(如，不锈钢)上加工并形成带齿件。为了将所述带齿件安装到旋转轴上，常见的方法是通过由树脂制成的毂部或轴承将所述带齿件嵌入到旋转轴上。

特别是，为了制造齿辊，通过外嵌(outsert)成形法将树脂毂部结构形成在带齿件上，或者通过注入成形法将带齿件压配合到预先形成的轴承中。

在当前的喷墨打印机中，增加了对高速印刷、对于如各种片材的记录介质的兼容性、避免由齿辊形成痕迹及其他性能的要求。

因为在记录之后所述带齿件立即紧靠在记录介质的表面上，油墨、纸粉等粘附在针状凸起上、积聚在其周边上。当积聚增加时，粘附在带齿件上的油墨等可能被再转印到记录介质的表面上，污染了所述表面并且又损坏了记录介质。

有时在记录完之后，针状凸起马上被带齿件的压力深深地刺入记录介质中。特别是，为了印刷如摄影图像的高精确度图像，需要通过所述带齿件高精度地进给记录介质。然而，当为了提高进给精度而增大带齿件的压力时，可能在记录介质上形成如点线状的孔或如槽状的损伤，从而对记录介质造成了损害。

用于避免所述问题的方法包括：

(1)通过尽可能地缩小针状凸起的间距来形成更多的记录介质的支承点，和(2)维持针状凸起的固定间距而扩大带齿件的外部形状，以便使带齿件的转动平滑。所述方法(1)降低了记录介质的各污染和损伤的程度，但是另一方面缩短了污染地方之间或损伤之间的距离、致使污染和损伤在视觉上更引人注意了。所述方法(2)增大了打印机的尺寸和带齿件的生产成本。

解决该问题的另一个方法是增加了并行地布置在同一旋转轴上的带齿件的数量。该方法分散了从辊的前端部施加到片材上的压力，并且改善了齿辊捕获记录介质的性能。作为获得所述效果的方法，以下方法实际上投入了实际应用中：

(1)通过简单地邻近布置两个齿辊来获得所述效果的方法；

(2)通过在邻近地布置的两个齿辊的毂部上形成配合销和孔以啮合辊并且将针状凸起保持在恒定位置上来获得比(1)更好的效果的方法；和

(3)通过制造如下齿辊而获得比(2)更好的效果的方法，在该齿辊中，通过利用毂部将两个带齿件一体成形来完全固定针状凸起的位置。

然而，方法(2)需要多个模具来提供一对相互配合的树脂结构以邻近地布置由树脂整体成形的两个或多个齿辊，因此引起了如降低产品精度和增加生产成本的问题。方法(3)需要使用复杂的组合模，因为两个带齿件通过外嵌成形被整体地成形到一个齿辊上。在该方法中，需要逐个组装组合模，以及非常小心地逐个从成品上取走，导致了成本的增加。

例如，日本专利申请No.JP10-114442中公开了结合多个由树脂整体成形的齿辊来制造具有多个带齿件的齿辊的方法。在该方法中，具有两个或多个带齿件的齿辊是通过单独制造两个可以相互配合的齿辊来形成的，并且将形成在一个齿辊上的配合部分(轴)压配合到另一个齿辊的轴孔中以组合两个齿辊。此外，当组合所述两个或多个齿辊时，在配合部分的外周上设置多个啮合凸起并且发生弹性或塑性变形，以便允许所述配合部分用于与其他齿辊的组合。

然而，根据该方法已经指出了以下问题。在配合部分的轴旋转方向上，很难相互对准由相应的齿辊携带的齿尖的相位，所述齿尖是针状的凸起。因此，所述带齿件可能引起相应齿辊的齿尖相位变化，从而在印刷记录介质的作用力上产生了波动，并且又破坏介质。此外，当一个齿辊的轴被插入另一个齿辊的轴孔中时，设置在配合部分的外周上的啮合凸起发生弹性或塑性变形，以便允许配合部分与各齿连接。因此，如果相应的啮合凸起的形状发生变化，则在各啮合凸起的弹性或塑性变形程度上引起的差异使得很难高精度地对准相应的齿辊的外周(齿顶圆)的中心(例如，参见日本专利申请No.JP2006-43994)。

日本专利申请No.JP 2004-238112公开了一种通过外嵌成形同时将两个带齿件整体形成在一个齿辊上的方法，其中在通过将一对带齿件以将它们在其中心的直线方向上适当地间隔开的方式安装到圆筒形辊本体(毂部)的圆周部上时，利用POM(聚甲醛)的模来插入(外插)一对带齿件以整体形成齿辊。

然而，需要复杂的组合模来整体地成形两个带齿件，引起了与所述复杂的组合模的制备有关的成本增加了。此外，每当进行成形时，必须组装复杂的组合模，并且在成形之后，必须从成形好的齿辊中取出组合模。此外，因为现在齿辊被逐个分开，所以在到打印机组装厂等的实际运输期间，由于齿辊的齿的相互接触和缠结而容易引起变形。

在日本专利申请No.JP2006-43994中公开了另一种方法，其中按第一带齿件、间隔部件和第二带齿件的顺序堆叠并装入到成型模具中，并且被嵌入(外嵌)成形，以便嵌入成形一对带齿件，从而整体地成形齿辊。该方法也需要复杂的组合模，并且还需要准确地布置在两个带齿件之间的间隔部件，如日本专利申请No.JP 2004-238112的方法一样产生了同样的问题。

图23和24是传统的齿辊的剖面图。

图23是齿辊70的剖面图，所述齿辊具有两个通过外嵌成形法而与毂部73整体地成形在一起的带齿件71和72。虽然该齿辊70是一次成形而成的，但是存在其预制步骤和成形后的处理。也就是说，图22所示的组合模92和93是组合的，图21所示的两个带齿件阵列90堆叠在所述组合模的上面和下面，并且所述组合被装入注射成形机中用于外嵌成形，从而注射成形成齿辊。在完成以后，将组合模从齿辊和框架的组合上取走。图21中的附图标记91表示带齿件。当使用按如图21所示排阵列成直线的带齿件阵列时，一次注射成形所制造的齿辊的数量是很少的，并且制造效率很低。为了增加一次注射成形所制造的齿辊的数量，使用多个带齿件阵列来进行外嵌成形。在所述情况中，如图22所示，通过排阵列成一阵列的组合模的组合来进行成形。因此，在将组合模从所成形的产品上取走时，齿辊和框架被完全分开。当包装、运输和取出单独的齿辊时，齿辊的齿可能相互接触和缠结，增加了变形或裂缝，并且又引起带齿件被损坏。

图24是齿辊80的剖面图，其中两个带齿件81和82是通过外嵌成形法而与毂部83整体地成形在一起的，并且插入了间隔物84。在该方法中，因为必须在间隔物84被安装在相对于布置在带齿件阵列的单个带齿件的准确位置上时进行注入成形，所以出现了制造方法和生产率的问题。

从而，因为在一个齿辊上安装多个带齿件是出乎意料的困难并且充满了各种问题，所以已经寻求该齿辊的适当安装方法和结构的研制。

发明内容

如上所述，因为需要使用组合模来制造具有多个带齿件的齿辊，所以组合模的组装和成形后除去该组合模而使操作变复杂了，降低了操作效率并且导致了成本的增加。此外，当在除去组合模的时候而从框架上分开齿辊，并且包装、运输单独的齿辊和从包装中取出单个带齿件时，带齿件间相互接触和缠结是不可避免的，引起了其齿的破裂或变形。因此，希望找出如何获得避免与制造有关的所述复杂操作的方法，换句话说，如何获得一种更高效的和适当的安装方法来避免所述复杂方法，如何研制出一种更合理的结构，或如何将齿辊运输到安装现场而在其之间不发生任何接触或缠结。

通过锐意地研究解决了与上述齿辊的传统制造方法有关的问题，发现可以通过外嵌成形而整体成形第一带齿件阵列的带齿件与毂部(辊主体)来制造外嵌成形体，然后通过将第二带齿件阵列叠置到所述外嵌成形的本体上并且将第二带齿件阵列的带齿件压配合到所述外嵌成形体的毂部的配合部分中来形成装配体，由此容易地形成齿辊。齿辊通过桥接部与第一和第二带齿件阵列的框架松联结。因此，当将所述齿辊运输到打印机等的安装位置上时，可以容易地在现场将所述桥接部切断以将齿辊从框架上分开，防止由于随着装满齿辊的包裹的运输和卸载而导致齿辊的齿之间的相互接触和缠结而引起的损伤、变形等。因此，通过获得的所述信息可以得到本发明。

本发明涉及：

(1)一种制造齿辊的方法，其中，将在片状物体上形成有多个由圆盘组成的第一带齿件的第一带齿件阵列安装到注射成形机上，以通过外嵌成形法将毂部与带齿件整体地成形来制成外嵌成形体，所述圆盘在其外周面上具有多个针状凸起形状的齿尖，所述圆盘在其中心具有通孔并且在通孔的内周面上具有多个凸起，所述毂部具有形成渐缩部的配合部分；随后将在片状物体上形成有多个由在其中心具有通孔的圆盘组成的第二带齿件的第二带齿件阵列叠置在所述外嵌成形体上，以便第二带齿件的通孔和所述外嵌成形体的毂部的配合部分配合，并且将第二带齿件的通孔压配合到所述外嵌成形体的毂部的配合部分中以形成装配体，所述圆盘具有多个齿尖，所述齿尖在其外周面上具有针状凸起形状，所述圆盘在通孔的内周面上具有多个凸起；

(2)一种制造齿辊的方法，其中，将在片状物体上形成有多个由圆盘组成的第一带齿件的第一带齿件阵列安装到注射成形机上，以通过外嵌成形法将毂部与带齿件整体地成形来制成外嵌成形体，所述圆盘在其外周面上具有多个针状凸起形状的齿尖，所述圆盘在其中心具有通孔，所述毂部具有形成渐缩部的配合部分；随后将在片状物体上形成有多个由在其中心具有通孔的圆盘组成的第二带齿件的第二带齿件阵列叠置在所述外嵌成形体上，以便第二带齿件的通孔和所述外嵌成形体的毂部的配合部分配合，并且将第二带齿件的通孔压配合到所述外嵌成形体的毂部的配合部分中以形成装配体，所述圆盘具有多个齿尖，所述齿尖在其外周面上具有针状凸起形状，所述圆盘在通孔的内周面上具有多个凸起；

(3)一种齿辊，其具有第一带齿件、第二带齿件和毂部，所述齿辊具有多个带齿件，其中两个带齿件均由在其外周面上具有针状凸起形状的多个齿尖的圆盘组成，所述圆盘在其中心具有通孔并且在通孔的内周面上具有多个凸起，其中第一带齿件与毂部整体地外嵌成形以形成外嵌成形体，并且其中第二带齿件的通孔被压配合到所述外嵌成形体的毂部的配合部分上以构成装配体；和

(4)一种齿辊，其具有第一带齿件、第二带齿件和毂部，所述齿辊具有多个带齿件，其中第一带齿件由在其外周面上具有针状凸起形状的多个齿尖的圆盘组成，并且所述圆盘在其中心具有通孔，并且第二带齿件由在其外周面上具有针状凸起形状的多个齿尖的圆盘组成，并且所述圆盘在其中心具有通孔并在通孔的内周面上具有多个凸起，其中第一带齿件与毂部整体地外嵌成形以形成外嵌成形体，并且其中第二带齿件的通孔被压配合到所述外嵌成形体的毂部的配合部分上以构成装配体；

其中金属板被用作带齿件阵列的片状物体；金属板通过刻蚀或冲压工艺被加工成带齿件阵列；并且所述金属板是不锈钢板。

用于本发明的“外嵌成形”是指将树脂附着和固定到外嵌产品的一部分上以便成形成一体从而制造复合部分的方法。“外嵌成形体”是指按该方法成形成的成形体。

本发明与传统的制造方法相比具有以下优点。

第一优点是，虽然以往使用复杂的操作步骤通过如注入成形法在并联布置的单个带齿件上来形成毂部，但本发明可以按一个步骤来制造所述毂部。第二优点是，因为可以一次组装布置成阵列的齿辊，所以可以大大减少了工艺数量和成本。第三优点是，因为从通孔的内周法线设置啮合凸起，以便在将第二带齿件压配合到毂部中时减小具有渐缩部的配合部分的摩擦面积以便于组装，所以压入配合是很容易的，并且自动对准机构相对于配合轴的中心起作用。第四优点是，因为齿辊通过桥接部与第一和第二带齿件阵列的各框架松弛地连接在一起，并且可以容易地按所述连接状态运输且可以容易地从安装位置上的框架中取出分开，所以可以消除齿的相互接触、缠结等，以便可以避免其被损害、变形等。

附图说明

图1是本发明的制造方法的说明性简图；

图2是第一带齿件阵列的平面图；

图3是第一带齿件的放大图；

图4是带齿件中心通孔的内周面上的凸起的示意性剖面图；

图5是外嵌成形体的立体图；

图6是图5所示的成形体的剖面图；

图7是图6所示的毂部的细分视图；

图8是从箭头方向A来看的外嵌成形体的平面图；

图9是从箭头方向B来看的外嵌成形体的平面图；

图10是第二带齿件阵列的平面图；

图11是第二带齿件的放大图；

图12是第二带齿件中心通孔的内周面上的凸起的示意性剖面图；

图13是用于说明本发明方法的具体实例的步骤的放大图；

图14是装配体的立体图；

图15是装配体的剖面图；

图16是从箭头方向C来看的装配体的平面图；

图17是从箭头方向D来看的成形体的平面图；

图18是用于说明本发明另一方法的具体实例的步骤的放大图；

图19是第一带齿件的另一个实例的平面图；

图20是具有两个第二带齿件的齿辊的剖面图；

图21是传统的带齿件阵列的剖面图；

图22是组合模具的平面图；

图23是传统的齿辊的剖面图；和

图24是另一个传统的齿辊的剖面图。

具体实施方式

以下将详细描述本发明。

图1示意性地图解了本发明的齿辊的制造方法，其以各步骤的剖面图的形式示出以便于容易理解。

在本发明的制造方法中，首先制备图1(A)所示的第一带齿件阵列，通过注入成形法使用所述带齿件阵列来形成如图1(B)所示的外嵌成形体，将第二带齿件阵列压配合到如图1(C)所示的成形体中以形成如图1(D)所示的装配体，并且切断连接框架和齿辊的桥接部以制造如图1(E)所示的齿辊。

图1(A)是通过如蚀刻和冲压的方法形成在如金属的片状物体上并具有多个第一带齿件10的第一带齿件阵列100的剖面图，并且图2(A)是其平面图。图2(B)是从图2(A)所示的带齿件阵列中取出的一带齿件10的平面图。图3是仅取出齿10的平面图。所述第一带齿件阵列100被装到注射成形机上以通过外嵌成形来形成具有毂部20的带齿件10的一部分。带齿件10是通过外嵌成形而与毂部20整体地成形在一起的。

图1(B)是按该方法成形的外嵌成形体30的剖面图，图5是其立体图，图8是所有外嵌成形体的平面图(图5中从箭头方向A观察)，并且图9是其后视图(在图5中从箭头方向B观察)。图6是外嵌成形体30的放大剖面图，并且图7是毂部20的放大剖面图。

图1(C)是将第二带齿件阵列200的各带齿件50叠置到外嵌成形体30的毂部20的配合部分22上的步骤的剖面图，并且将各带齿件50的通孔51压配合到配合部分22中直到与壁部24接触。图中的箭头显示了压配合第二带齿件阵列的方向。当在配合部分上形成渐缩部23时，其起导向体的作用，这可以容易地将第二带齿件准确地压配合到位。

图1(D)是按该方法通过将第二带齿件阵列200压配合到外嵌成形体30中所形成的装配体40的剖面图，并且图14是其立体图，图16是所有装配体40的平面图(在图14中从箭头方向C观察)，且图17是其后视图(在图14从箭头方向D观察)。

图1(E)显示了从框架101、201切下来的齿辊1。

此外，图1(C)显示了将一个第二带齿件阵列叠置并且配合到外嵌成形体上的步骤，但是可以使用和配合多个第二带齿件阵列。

当如图20所示、使用多个第二带齿件来制造成形体时，在成形如图1(B)所示的外嵌成形体的时候，并非外嵌成形如图1(B)所示的在其左侧具有配合部分的毂部，而是在第一带齿件阵列的带齿件10的左右两侧上设置配合部分而外嵌成形毂部，然后在图1(C)所示的步骤中，将第二带齿件阵列配合到所述外嵌成形体的左右两侧上的配合部分上以便从其左右侧面夹紧，从而容易制造出具有多个第二带齿件的成形体。

以下将描述带齿件阵列及其制造方法。

所述带齿件阵列及其制造方法已经是公知的了。本发明使用两种带齿件阵列；第一和第二带齿件阵列；但是形成带齿件阵列的第一和第二带齿件在结构上可以是相同或相异的。第一带齿件不需要在其中心通孔的内周面上设置凸起，而第二带齿件设置啮合凸起。第一和第二带齿件阵列的制造方法可以相同或相异，但是优选是相同的(例如，蚀刻或冲压方法)。无论使用何种方法，第一带齿件阵列和第二带齿件阵列在制造方法本身上是相同的。因此，此处，详细描述了第一带齿件阵列的制造方法，而简要地描述第二带齿件阵列的制造方法。这适用于第一和第二带齿件。

如图2(A)(平面图)和图10(A)(平面图)所示，通过如蚀刻或冲压的加工方法在如薄金属板的片状物体上设置多个带齿件来制造带齿件阵列的。片状物体的框架和带齿件通过设置在若干地方上的桥接部来连接。因为所述桥接部能够容易切断，所以可以通过切断所述桥接部而容易地将带齿件从框架上取下。图2(B)放大了从图2(A)所示的带齿件阵列中取出来的一个带齿件，并且图解了所述带齿件通过三个桥接部与框架的连接。图3显示了切去桥接部的带齿件。同样，图10(B)放大了从图10(A)所示的带齿件阵列中取出来的一个带齿件，并且图解了所述带齿件通过三个桥接部与框架的连接。图11显示了切去桥接部的带齿件。

可以使用多种薄金属板等来作为片状物体。根据使用齿辊的用途和使用场所、所述情况需要的耐用性、制造带齿件的容易程度、加工速率、加工精度等来适当地确定所述材料。根据所设计的带齿件的尺寸、在一个片状物体上制造多少个带齿件和注射成形机的模具的尺寸等来确定其尺寸。

多种金属和合金可以被用作金属薄板的金属。其实例包括具有高硬度(维氏硬度为450HV或更高)的奥氏体基不锈钢(例如，日本工业标准SUS-631-CSPH(高温强度合金基不锈钢))、SUS不锈钢(例如，如日本工业标准SUS301、SUS301(L)或SUS304的铬镍基不锈钢)和钛及其合金。

此外，可以进行调质处理，以便金属部件被转化为坚硬和粘性的材料，通过不同工艺(包括例如淬火、回火)来改善齿的耐用性。还可以通过如喷涂聚四氟乙烯、利用包含聚四氟乙烯的喷镀处理、镀硬铬、镀镍铬合金、电化抛光、氮化法、渗碳和加热或其组合的表面处理法来进行表面加工。

注意，在日本工业标准中“SUS”是指“使用不锈钢的钢”。

只要可以恰当地进给如纸张的记录介质，很难在记录介质上产生或注意到齿尖的痕迹，并且齿尖很难沾到油墨，则外周面上具有针状凸起形状的齿尖可以具有任何形状。

现在将描述通过冲压来制造带齿件阵列的方法。

在如不锈钢部件的片状物体、例如日本工业标准SUS304的一系阵列的大薄金属板(包含铬18％和镍8％的不锈钢)上，进行用作毂部的通孔钻孔加工。随后，带齿件的外部形状通过钻孔加工成在中心上具有毂部用的通孔的带齿件形状而形成，从而制造出带齿件阵列。在形成带齿件外部形状的时候，在若干地方设置连接框架和带齿件外部形状的桥接部，以便带齿件的外部形状不会从金属板(框架)上分开。在形成多个齿之后，对齿尖进行碾压和修整，从而形成带齿件。

设置在中心通孔的内表面上的凸起的前端部被碾压，以便具有如图4中的附图标记12A与12B和图12中的附图标记52A与52B所表示的剖面形状。因此，加工的前端部减小了在将第二带齿件压配合到外嵌成形体中时的阻力，从而便于压配合操作。

现在将描述通过蚀刻来制造带齿件阵列的方法。

首先，利用光刻法在由薄金属板(如不锈钢部件)制成的片状物体上形成带齿件的光致抗蚀图形，然后进行蚀刻，从而制造出带齿件阵列。蚀刻具有的优点是，可以多个且同时地按设计来制造一系阵列非常准确和精确的带齿件。

对设置在中心通孔的内表面上的凸起的前端部进行渐缩蚀刻，以便具有如图4中的附图标记12A和图12中的附图标记52A所表示的剖面形状。因此，减小了将第二带齿件压配合到外嵌成形体中的阻力，并且便于压配合操作。

在图4和12中，箭头显示了压配合带齿件的方向。

利用冲压来制造带齿件和利用蚀刻来制造带齿件就其制造方法本身来说是已经普遍公知的了，并且不会引起特殊的问题。

现在将描述外嵌成形体。

将第一带齿件阵列装在注射成形机上，外嵌成形并且形成毂部，所述毂部是齿辊的主体。

图6是外嵌成形体的放大剖面图。这里，附图标记30表示外嵌成形体，附图标记10是带齿件，附图标记20是毂部，并且附图标记25是毂部20中心上的轴孔。

毂部是由保持部分和配合部分组成的。配合部分用于接收形成在第二带齿件阵列的带齿件中心上的通孔，并且第二带齿件被压配合到毂部的配合部分中。保持部分与第一带齿件整体地成形，并且其直径大于配合部分的直径。图7是毂部的放大剖面图。这里，附图标记20表示毂部，附图标记21是保持部分，附图标记22是配合部分，附图标记23是配合部分22的渐缩部，并且附图标记24是保持部分的壁部。壁部24具有例如当第二带齿件被压配合到配合部分中以与壁部接触时防止第二带齿件倾斜的功能。渐缩部23便于第二带齿件的压配合，并且起导向体的作用，其校正外嵌成形体和第二带齿件的通孔之间的错位，从而便于校正第二带齿件压配合到位。

渐缩部的形状是如图7等中所示的向左侧倾斜的渐缩部23。因为渐缩部的目的是便于第二带齿件的压配合，所以渐缩部可以具有允许其获得该目的的任何形状或结构。例如，作为一个渐缩部形状的例子，图7图示了由一个倾斜部分组成的渐缩部。然而，渐缩部的形状不限于该图中所示的形状，而是可以由若干或多个倾斜部分组成，或者可以是圆形的剖面形状或若干台阶形状。

众所周知，树脂可以被用作毂部外嵌成形的树脂材料。通常可以使用用于轴承的任何树脂，例如，所述树脂是热塑性树脂(如，聚甲醛(聚缩醛)树脂(POM)、锦纶树脂(PA)、聚酯腈(polyethernitrile)(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、对聚苯硫(PPS)、聚乙烯(PE)和氟化橡胶)和热固性树脂。所述树脂可以由单一树脂或混合树脂组成。例如，可以将普通的添加剂(如，玻璃纤维、氧化铝、滑石、如碳黑的填充剂、着色剂、抗静电剂、增塑剂和润滑剂)加入到树脂材料中。

用于本发明的“外嵌成形”是指将树脂附着和固定到外嵌产品的一部分上以通过成形一体化从而制造复合部分的方法。“外嵌成形体”是指按该方法成形成的成形体。

图5是外嵌成形体30的立体图。图6显示了沿图5中的线II-II切开的剖面。图8是外嵌成形体30的平面图(从图5中的箭头方向A来观察)，并且图9是外嵌成形体30的后视图(从图5中的箭头方向B来观察)。图1(B)显示了沿图8中的线III-III切开的剖面。

以下将描述装配体和配合方法。

第二带齿件阵列被配合到外嵌成形体上。如图1(C)所示，第二带齿件的通孔被配合到外嵌成形体的装配体上以压配合第二带齿件50。图10(A)是第二带齿件阵列200的平面图。图10(B)显示了从图10(A)所示的带齿件阵列中取出的一个带齿件。这里，附图标记201表示框架，附图标记50表示第二带齿件，附图标记51是带齿件的通孔，附图标记52是啮合凸起，附图标记53是带齿件的齿，并且附图标记54是连接带齿件50和框架201的桥接部。沿图10(A)中的线IV-IV切开的剖面是图1(C)所示的第二带齿件阵列200的剖面。图11是从所述带齿件阵列中取出的第二带齿件50的放大图。图12是沿线B-B切开的凸起52的示意性剖面图。凸起52A的前端部的剖面为三角形，凸起52B的前端部的剖面为渐缩部的梯形，并且凸起52C是大致切断前端部的形状。

在图12中，箭头显示了压配合带齿件的方向。

第二带齿件阵列200叠置在图8所示的外嵌成形体的表面上，并且带齿件阵列200的第二带齿件压配合到外嵌成形体的配合部分中，从而形成了装配体。图13是压配合第二带齿件50的示意性剖面图，所述带齿件在其通孔的内周面上设置的啮合凸起的剖面形状与图12所示的凸起52C的剖面形状相同。图18是压配合第二带齿件50的示意性剖面图，所述带齿件在其通孔的内周面上设置的啮合凸起的剖面形状与图12所示的凸起52A的剖面形状相同。

图13是用于说明本发明方法的具体实例的步骤的放大图。

图13(A)相应于图1(B)，图13(B)相应于图1(C)，图13(C)相应于图1(D)。因此，图13图解了图1所示的步骤中的图1(B)到图1(D)所示的制造方法。

在图13(A)中，附图标记10表示第一带齿件，并且附图标记30表示外嵌成形体。在图13(B)中，附图标记50表示第二带齿件，附图标记51是第二带齿件的通孔，附图标记10是第一带齿件，附图标记30是外嵌成形体，附图标记22是配合部分，附图标记23是配合部分的渐缩部，并且箭头显示了压配合带齿件的方向。图13(C)显示了第二带齿件装配到外嵌成形体上的装配体40。附图标记10表示第一带齿件，并且附图标记50表示第二带齿件。

图14是按该方法制造的装配体40的立体图。图15显示了沿图14中的线V-V切开的剖面。这里，附图标记10表示第一带齿件，附图标记50是第二带齿件，附图标记13是第一带齿件的齿，附图标记53是第二带齿件的齿，并且附图标记25是轴孔。

图16是所述装配体的平面图(在图14中从箭头方向C观察)，并且图17是其后视图(在图14中从箭头方向D观察)。这里，附图标记201表示第二带齿件阵列的框架，附图标记101是第一带齿件的框架101，附图标记50是第二带齿件，附图标记10是第一带齿件，并且附图标记25是轴孔。图1(D)的剖面图中所示的是当沿图16中的线VI-VI切开时的剖面。

图18是用于说明本发明另一方法的具体实例的步骤的放大图；

图18(A)相应于图1(B)，图18(B)相应于图1(C)，图18(C)相应于图1(D)。因此，图18显示了图1所示的步骤中的图1(B)到图1(D)所示的制造方法。

图18是第二带齿件50的示意性剖面图，所述带齿件在其通孔的内周面上设置的啮合凸起的剖面形状与图12所示的凸起52A的剖面形状相同。

在图18(A)中，附图标记10B表示第一带齿件，附图标记25B是轴孔，并且附图标记30B是外嵌成形体。在图18(B)中，附图标记50B表示第二带齿件，附图标记5lB是第二带齿件的通孔，附图标记10B是第一带齿件，附图标记30B是外嵌成形体，附图标记22B是配合部分，附图标记23B是配合部分的渐缩部，并且箭头显示了第二带齿件压配合到配合部分22B中的方向。

图18(C)显示了第二带齿件压配合到外嵌成形体中的装配体40B，且附图标记10B表示第一带齿件，附图标记25B是轴孔，并且附图标记50B是第二带齿件。

当按该方法来成形和组装齿辊时，装配体通过桥接部连接到带齿件阵列的框架上，并且可以通过切断所述桥接部顺利地将齿辊分开。因此，最后将桥接部切断来分离出单个齿辊并将它们装配到打印机等的记录介质进给机构上。可以手动或利用超声波振动来切断所述桥接部。最佳的切割方法是利用超声波振动的方法。

利用超声波振动的切割方法包括例如按照日本专利No.3073230的方法。该方法通过紧固工具和变幅件夹住金属基板(阵列的端部)，施加近似等于基板的谐振频率(10kHz或更高的振动频率)的振动，并且重复地引起连接产品和基板的桥接部疲劳而切断所述桥接部，其中，所述紧固工具具有利用粘弹体布置在其基板的接触表面上的接收夹具，所述变幅件具有用于产生高频振动的振动器并与所述工具相对地布置。根据该方法，尽管取决于板厚为0.1毫米到0.3毫米的产品，但是可以适当地在几秒到八秒钟左右的时间内切断桥接部。

与带齿件阵列的框架连接的装配体避免了齿辊的齿由于在集装箱上装卸的时候其齿相互接触和缠结而发生变形，因为在运输期间第一和第二带齿件阵列的框架保护了齿辊。此外，可以在组装现场将所述装配体容易地分成齿辊。

[本发明的优点]

本发明不同于通过外嵌成形法来同时整体地成形多个带齿件与毂部(辊主体)以制造在一个齿辊上具有多个带齿件的齿辊的方法。因此，本发明具有以下优点：例如，本发明不使用复杂的组合模；本发明没有组装或拆卸组合模的麻烦；因为，在除去组合模的时候，成形的齿辊没有从框架上单独分开，所以本发明在运输齿辊或将它们从集装箱上卸下来的时候几乎不引起齿的接触和缠结；本发明不需要复杂的成形/组装操作，因为其使用了通过外嵌成形来将第一带齿件与毂部整体地成形、并且将第二带齿件压配合到毂部的配合部分中的方法；本发明可以显著地降低生产成本，因为第一和第二带齿件可以使用相同的材料；因为在第二带齿件的通孔的内周面上设置有啮合凸起，在第二带齿件压配合到外嵌成形体中时，所述凸起减少了摩擦面积，便于插入，并且所述凸起还相对于装入的轴中心起自动定位机构的作用，所述凸起根据内周的法线来设置；在运输等时候，不发生齿的相互接触和缠结、齿辊易于操纵，这是因为连接到带齿件阵列的框架上的齿辊具有由框架保护的齿，并且齿辊不会分拆；并且在从制造到运输到组装现场的过程中，本发明不会引起齿辊的缺陷，因为可以在组装现场容易地分开齿辊。

实现本发明的最佳方式

将进一步参照附图来描述本发明的实施例。

首先，将参照图1来略述本发明的制造方法。

图1是本发明的齿辊的制造方法的整个步骤的示意性剖面图。

图1(A)是通过如蚀刻和冲压的方法在如金属的片状物体上形成具有多个第一带齿件10的第一带齿件阵列100的剖面图。其次，所述第一带齿件阵列100被装到注射成形机上，以通过外嵌成形法来形成具有毂部20的带齿件10的一部分。带齿件10通过外嵌成形而与毂部20整体地成形。图1(B)是按该方法成形的外嵌成形体30的剖面图。图1(C)是将第二带齿件阵列200的各带齿件50叠置到外嵌成形体30的毂部20的配合部分22上的步骤的剖面图，并且将各带齿件50的通孔51压配合到配合部分22中。此处，图中的箭头显示了压配合第二带齿件阵列的方向。图1(D)是通过按该方法将第二带齿件阵列200压配合到外嵌成形体30中形成的装配体40的剖面图。图1(E)是从框架101、201上切下来的齿辊1的剖面图。

在图1中，附图标记11表示通孔，附图标记22是配合部分，附图标记24是保持部分的壁部，并且附图标记25是轴孔。

在下文中，将说明用作板材的薄不锈钢板。

以下将描述带齿件阵列。

图2(A)是第一带齿件阵列100的平面图，并且图2(B)是从带齿件阵列中取出的带齿件10的放大图。图1(A)中图示了沿图2(A)中的线I-I切开的剖面。带齿件阵列100具有形成在不锈钢板上的多个的带齿件10，并且各带齿件10在几个地方通过桥接部连接到框架101上。可用通过分开桥接部来容易地取出带齿件10。各带齿件10具有由其外周上的多个针状凸起形成的齿13，并且在所述齿之间的若干地方上设置桥接部14。在齿辊中心上钻有通孔11，并且旋转轴(未显示)被插入到该通孔中。通孔11的直径设计得比通过外嵌成形来整体地成形的毂部的配合部分20的直径稍微大些。通孔11的内周面上具有多个凸起12。当带齿件与毂部被整体地成形成外嵌成形体时，不需要设置所述凸起，并且通孔11的尺寸与毂部的配合部分的尺寸无关、可以比所述配合部分的尺寸大或者小。

当不设置凸起时，虽然带齿件是与毂部整体地成形的，但由于如长期使用齿辊的原因，可能发生仅有带齿件旋转的问题，因此，优选设置凸起。换句话说，代替凸起，在带齿件的适当地方设置的如圆形的通孔可以避免转动等的问题。这是因为通孔整体地充满了毂部树脂。

图3是带齿件10的放大的平面图，并且图4是设置在图3中的带齿件10的通孔11的内周面上的凸起12当沿线A-A切开时的放大的剖面图。在图4中，凸起12A在凸起的前端部分大致为三角形，并且通过例如刻蚀法形成。凸起12B在凸起的前端部分大致为梯形，并且通过例如刻蚀、冲压等方法形成。凸起12C在凸起的前端部分大致为长方形，并且通过例如刻蚀方法形成。所述形状是根据毂部的材料等来适当地确定的。

在图3中，附图标记13表示带齿件的齿。

图19是第一带齿件的另一个实例的平面图。这里所图示的第一带齿件是在其中心通孔的内周面上没有设置任何凸起的第一带齿件10C。第一带齿件10C是与图3所示的设置在第一带齿件阵列100中的带齿件相当的带齿件，并且第一带齿件阵列是由图19所示的带齿件10C通过桥接部与框架连接而形成的，而不是图2(A)所示的带齿件10。这里，附图标记11C表示通孔，并且附图标记13C是带齿件的齿。

用于带齿件阵列的不锈钢板的厚度通常为0.3毫米或更小，如0.2毫米或0.1毫米。所述厚度是根据具有所述齿辊的打印机的目的和运输的速度来适当地确定的。

如上所述，通常使用如蚀刻和冲压的方法来制造带齿件阵列。

如图1(B)所示，带齿件阵列100的带齿件10是通过外嵌成形与毂部20整体地成形，从而制造出外嵌成形体30。图5是所述外嵌成形体30的立体图。图6是图5所示的外嵌成形体沿线II-II切开时的剖面图。此外，图8是当从图5中的箭头方向A来观察时外嵌成形体整体的平面图，并且图9是从图5中的箭头方向A来观察时外嵌成形体整体的后视图。图1(B)的剖面图中所示的是当沿图8中的线III-III切开时的剖面。

在图5、6、7、8和9中，附图标记10表示第一带齿件，附图标记13是带齿件的齿，附图标记20是毂部，附图标记21是保持部分，附图标记22是配合部分，附图标记23是配合部分22的渐缩部，附图标记25是轴孔，并且附图标记101是第一带齿件阵列的框架。

如在图7的局部放大图中所示，毂部20是由保持部分21和配合部分22组成的，并且配合部分22从保持部分21延伸。保持部分21用于加强带齿件，并且当齿辊1被插入旋转轴(未显示)中时适当地转动齿辊。

外嵌成形体30是通过外嵌成形来整体地成形和构成的，以便带齿件10和毂部20的中心轴处于相互一致。

配合部分22是用于接收形成在第二带齿件阵列200的带齿件中心的通孔51的，并且第二带齿件50被压配合到毂部的配合部分22中。保持部分21是与第一带齿件10整体地成形的，并且其直径大于配合部分22的直径。图7是毂部的放大图。这里，附图标记20表示毂部，附图标记21是保持部分，附图标记22是配合部分，附图标记23是配合部分22的渐缩部，并且附图标记24是保持部分的壁部。壁部24具有当第二带齿件被压配合到配合部分中以与壁部接触时防止第二带齿件倾斜、以及稳定地将第二带齿件设置在适当位置的功能。这里，当在配合部分上设置渐缩部23时，其起导向体的作用，便于校正第二带齿件的压配合到位。

其次，将说明第二带齿件50向外嵌成形体30中的压配合。如图1(C)所示，第二带齿件50的通孔51与外嵌成形体30的配合部分22对准以将第二带齿件50压配合到配合部分22中。也就是说，图10(A)中所示的第二带齿件阵列200叠置在图8所示的外嵌成形体的表面上以将第二带齿件压配合到外嵌成形体的配合部分中。这里，图13是具有与图12所示的凸起52B的剖面形状相同的啮合凸起的第二带齿件50的压配合的示意性剖面图。图18是具有与图12所示的凸起52A的剖面形状相同的啮合凸起的第二带齿件50的压配合的示意性剖面图。

图10(A)是第二带齿件阵列200的平面图。这里，附图标记201表示框架，附图标记50是第二带齿件，并且附图标记51是第二带齿件的通孔。图10(B)是从图10(A)所示的带齿件阵列中取出的一个带齿件的放大平面图，附图标记50是第二带齿件，附图标记51是第二带齿件的通孔，附图标记52是凸起，附图标记53是齿，并且附图标记54是桥接部。通孔51用于将第二带齿件压配合到外嵌成形体的配合部分中，并且第二带齿件50通过桥接部54与框架201连接。沿图10(A)的线IV-IV切开的剖面是图1(C)所示的第二带齿件阵列200的剖面。

图11是第二带齿件的放大平面图，并且在该图中的附图标记和图10(B)中的相同。图12是图11所示的凸起52沿线B-B切开时的剖面图，并且此处显示了作为大致剖面形状的三个典型类型。凸起52A的前端部的剖面为大致三角形，凸起52B的前端部的剖面为大致渐缩部的梯形，并且凸起52C是大致切断前端部的形状。

这里显示了带齿件阵列200与第一带齿件阵列100具有相同结构的实例。

首先，叠置外嵌成形体30的毂部20的配合部分22和第二带齿件阵列200的各带齿件50的通孔51以使其相互一致。然后，分别利用机械装置将通孔51压配合到配合部分22中。在按该方法叠置第一带齿件阵列100和第二带齿件阵列200的时候，因为它们的结构相同，故而它们容易定位。执行压配合，以便设置在图10所示的第二带齿件阵列200中的带齿件50的通孔51的内周面上的凸起52利用作为导向体的配合部分22的渐缩部23来顺利地同心配合到配合部分22上。当在压配合期间从图12的凸起52B处观察时，凸起52的剖面在毂部20侧具有很宽的开口，凸起52的表面和配合部分22减小在压配合时所产生的阻力，从而使按压变得更平稳。此外，因为配合部分是由合成树脂组成的，所以容易受压配合而变形以便容易地容纳凸起52。

图13是用于说明本发明的方法的具体实例的步骤的放大图。

图13(A)相应于图1的图1(B)，图13(B)相应于图1(C)，图13(C)相应于图1(D)。因此，图13图解了图1所示的步骤中的图1(B)到图1(D)所示的制造方法。

图13是第二带齿件50的压配合的示意性剖面图，所述第二带齿件的啮合凸起的剖面形状和图12所示的凸起52C的剖面形状相同。在图13(A)中，附图标记10表示第一带齿件，附图标记30是外嵌成形体，并且附图标记25是轴孔。在图13(B)中，附图标记50表示第二带齿件，附图标记51是第二带齿件的通孔，附图标记10是第一带齿件，附图标记30是外嵌成形体，附图标记22是配合部分，附图标记23是配合部分的渐缩部，附图标记25是轴孔，并且箭头显示了压配合第二带齿件的方向。图13(C)显示了第二带齿件装配到外嵌成形体上的装配体40。附图标记10表示第一带齿件，附图标记50是第二带齿件，并且附图标记25是轴孔。

用于带齿件阵列的不锈钢板的厚度通常为0.3毫米或更小，如0.2毫米或0.1毫米。所述厚度是根据具有所述齿辊的打印机的目的和运输的速度来适当地确定的。

如上所述，通常使用如蚀刻和冲压的方法来制造带齿件阵列。

图14是按该方法制造的装配体40的立体图。图15是沿图14中的线V-V切开部分的剖面图。这里，附图标记10表示第一带齿件，附图标记50是第二带齿件，附图标记13是第一带齿件的齿，附图标记53是第二带齿件的齿，附图标记20是毂部，并且附图标记25是轴孔。

图16是从图14中的箭头方向C观察时的装配体40的平面图，并且图17是从图14中的箭头方向D观察时的装配体40的平面图。这里，附图标记201表示第二带齿件阵列的框架，附图标记101是第一带齿件的框架，附图标记50是第二带齿件，附图标记10是第一带齿件，并且附图标记25是轴孔。沿图16中的线VI-VI切开的剖面是图1(D)中所示的剖面。

如上所述，图18是用于说明本发明另一个方法的具体实例的步骤的放大图。

图18(A)相应于图1(B)，图18(B)相应于图1(C)，图18(C)相应于图1(D)。因此，图18显示了图1所示的步骤中的图1(B)到图1(D)所示的制造方法。

图18是第二带齿件50的压配合的示意性剖面图，所述带齿件在其通孔的内周面上设置的啮合凸起的剖面形状与图12所示的凸起52A的剖面形状相同。在图18(A)中，附图标记10B表示第一带齿件，附图标记30B是外嵌成形体，并且附图标记25B是轴孔。在图18(B)中，附图标记50B表示第二带齿件，附图标记5lB是第二带齿件的通孔，附图标记10B是第一带齿件，附图标记30B是外嵌成形体，附图标记22B是配合部分，且附图标记23B是配合部分的渐缩部，附图标记25B是轴孔，并且箭头显示了第二带齿件压配合到配合部分22B中的方向。

图18(C)显示了第二带齿件压配合到外嵌成形体中的装配体40，附图标记10B表示第一带齿件，附图标记50B是第二带齿件，并且附图标记25B是轴孔。

因此，第一带齿件阵列的带齿件可以通过外嵌成形与毂部整体地成形，并且第二带齿件阵列的带齿件可以容易地压入外嵌成形体的配合部分中。按该方法成形的装配体被构造成通过设置在各齿辊的带齿件的若干地方上的桥接部保持在第一带齿件阵列的金属板部分上，并且同样地，通过设置在第二带齿件阵列的带齿件的若干地方上的桥接部被保持在第二带齿件阵列的金属板部分上。如果齿辊按所述结构运输到打印机的组装地点等处，不会发生损伤。因为可以通过利用机械装置(如，组装现场的超声波装置)来容易地切断所述桥接部，所以可以将带齿件阵列分成单个的齿辊，所述单个齿辊被马上安装到打印机等上。这样一来，可以消除齿辊的缺陷，并且可以避免安装有所述齿辊的装置发生故障。

此外，图20显示了具有两个第二带齿件的齿辊的实例。图20是类似于图13(C)与图15中所示的齿辊40和图18(C)中所示的齿辊40B的齿辊40D的剖面图。因为无需如图18(C)中所示的齿辊40B的任何立体图就可以容易地识别齿辊40D，所以省略了其立体图。如从图20中可以看到的，齿辊40D是通过将第二带齿件50D和50E以第一带齿件10D定位在其间的方式从其左右两侧配合来形成的。当制造该齿辊40D时，在通过外嵌成形来将第一带齿件阵列与毂部成形在一起的时候，可以在第一带齿件的左右两侧形成配合部分。特别是，在将第一带齿件夹设于左右配合部分之间后，所述左右配合部分同时或单独与第二带齿件50D和50E配合以构成装配体，然后切断连接带齿件和框架的桥接部，最后顺利地制造出具有三个带齿件的齿辊40D。附图标记25D表示轴孔。

按该方法形成并组装齿辊。装配体通过桥接部与带齿件阵列的框架连接，并且通过切断所述桥接部来容易地分开齿辊。因此，最后将桥接部切断来分离出单个齿辊并将它们装配到打印机等的记录介质的进给机构上。

可以手动或利用超声波装置来切断所述桥接部。最佳的方法是利用超声波装置的方法。

与带齿件阵列的框架连接的装配体能够避免齿辊的齿由于在集装箱上装卸时其齿相互接触和缠结而发生变形，因为在运输期间第一和第二带齿件阵列的框架保护了齿辊。此外，可以在组装现场将所述装配体容易地分成齿辊。

Claims (8)

1.一种制造齿辊的方法，其中，将在片状物体上形成有多个由圆盘组成的第一带齿件的第一带齿件阵列安装到注射成形机上，以通过外嵌成形法将毂部与带齿件整体地成形来制成外嵌成形体，所述圆盘在其外周面上具有多个针状凸起形状的齿尖，所述圆盘在其中心具有通孔并且在通孔的内周面上具有多个凸起，所述毂部具有形成渐缩部的配合部分；随后将在片状物体上形成有多个由在其中心具有通孔的圆盘组成的第二带齿件的第二带齿件阵列叠置在所述外嵌成形体上，以便第二带齿件的通孔和所述外嵌成形体的毂部的配合部分配合，并且将第二带齿件的通孔压配合到所述外嵌成形体的毂部的配合部分中以形成装配体，所述圆盘具有多个齿尖，所述齿尖在其外周面上具有针状凸起形状，所述圆盘在通孔的内周面上具有多个凸起。

2.一种制造齿辊的方法，其中，将在片状物体上形成有多个由圆盘组成的第一带齿件的第一带齿件阵列安装到注射成形机上，以通过外嵌成形法将毂部与带齿件整体地成形来制成外嵌成形体，所述圆盘在其外周面上具有多个针状凸起形状的齿尖，所述圆盘在其中心具有通孔，所述毂部具有形成渐缩部的配合部分；随后将在片状物体上形成有多个由在其中心具有通孔的圆盘组成的第二带齿件的第二带齿件阵列叠置在所述外嵌成形体上，以便第二带齿件的通孔和所述外嵌成形体的毂部的配合部分配合，并且将第二带齿件的通孔压配合到所述外嵌成形体的毂部的配合部分中以形成装配体，所述圆盘具有多个齿尖，所述齿尖在其外周面上具有针状凸起形状，所述圆盘在通孔的内周面上具有多个凸起。

3.如权利要求1或2所述的制造齿辊的方法，其中所述带齿件阵列的片状物体是金属板。

4.如权利要求3所述的制造齿辊的方法，其中通过蚀刻所述金属板来加工所述带齿件阵列。

5.如权利要求3所述的制造齿辊的方法，其中通过冲压所述金属板来加工所述带齿件阵列。

6.如权利要求3所述的制造齿辊的方法，其中所述金属板是不锈钢板。

7.一种齿辊，其具有第一带齿件、第二带齿件和毂部，所述齿辊具有多个带齿件，其中两个带齿件均由在其外周面上具有针状凸起形状的多个齿尖的圆盘组成，所述圆盘在其中心具有通孔并且在通孔的内周面上具有多个凸起，其中第一带齿件与毂部整体地外嵌成形以形成外嵌成形体，并且其中第二带齿件的通孔被压配合到所述外嵌成形体的毂部的配合部分上以构成装配体。

8.一种齿辊，其具有第一带齿件、第二带齿件和毂部，所述齿辊具有多个带齿件，其中第一带齿件由在其外周面上具有针状凸起形状的多个齿尖的圆盘组成，并且所述圆盘在其中心具有通孔，并且第二带齿件由在其外周面上具有针状凸起形状的多个齿尖的圆盘组成，并且所述圆盘在其中心具有通孔并在通孔的内周面上具有多个凸起，其中第一带齿件与毂部整体地外嵌成形以形成外嵌成形体，并且其中第二带齿件的通孔被压配合到所述外嵌成形体的毂部的配合部分上以构成装配体。

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