CN104843512A - 给纸输送分离用滚筒及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种给纸输送分离用滚筒(10)，在轴体(11)的外周形成有至少两层橡胶状弹性体，最外层(13)由非发泡聚氨酯形成，位于最外层(13)的内侧的内层(12)由发泡橡胶形成，非发泡聚氨酯的内周表面具有凹凸面(14)，所述凹凸面具有通过模制形成的至少沿周向延伸的凹凸。提供的给纸输送分离用滚筒及其制造方法能在不使用粘结剂的情况下，牢固地固定内层与外层，并抑制内层与外层间的滑移，同时能确保必要的旋转扭矩。

Description

给纸输送分离用滚筒及其制造方法

技术领域

本发明涉及给纸输送分离用滚筒及其制造方法，所述给纸输送分离用滚筒装载于诸如喷墨打印机、激光器打印机等各种打印机、诸如复印机、传真机等各种OA设备、现金自动取款机等的给纸装置中，并进行给纸、输送以及分离中的至少一种功能。

背景技术

以前，在自动检票机、现金付款机、货币兑换机等中，在设计用于输送纸币、胶片、磁卡等的输送带或滚筒时，必须考虑耐磨性、耐油膨润性、以及环境依存性等。此外，各种OA设备的给纸输送分离用滚筒特别需求大的输送力以及优良的耐磨性。为此理由，以前，EPDM（乙烯丙烯二烯橡胶）作为具有优良机械强度以及高摩擦系数的滚筒的原料而使用。

然而，伴随近年的OA设备的长寿命化以及高速化，在EPDM中存在作为滚筒的原料不能得到令人满意的耐磨性的问题。另一方面，在耐磨性方面，优良的氨酯原料作为给纸输送分离用滚筒的原料的研究正在进行。此外，利用这些橡胶的特性，提出了这样的滚筒，其外层为由氨酯等形成的非发泡层，内层为发泡体层（例如，专利文献1、2）。

然而，专利文献1中记载的滚筒必须经历使用粘结剂来粘结内层与外层的步骤。此外，专利文献2中记载的滚筒不使用粘结剂而通过硫化处理内层与外层来一体成形，但是一体化的效果并不十分理想，在长期使用中，存在两层间发生滑移，不能得到必要的旋转扭矩的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平6-80269号公报

专利文献2：特开平8-211774号公报。

发明内容

发明要解决的课题

鉴于这种状况，本发明的一个目的在于提供一种给纸输送分离用滚筒及其制造方法，其能在不使用粘结剂的情况下牢固地固定内层与外层，抑制内层与外层间的滑移，同时能确保必要的旋转扭矩。

用于解决课题的手段

解决上述问题的本发明的一种方案在于这样一种给纸输送分离用滚筒，其特征在于，其在轴体的外周形成有至少两层橡胶状弹性体，最外层由非发泡聚氨酯形成，位于前述最外层的内侧的内层由发泡橡胶形成，前述聚氨酯的内周表面具有凹凸面，所述凹凸面具有通过模制形成的至少沿周向延伸的凹凸。

根据该发明，在最外层的内周表面上通过模制形成的凹凸面成为内层的锚定部，并在凹凸面中充填内层的发泡橡胶。由此，能够在不使用粘结剂的情况下牢固地固定内层与最外层，并且能抑制内层与最外层间的滑移。此外，还能确保仅以内层的发泡橡胶的排斥力固定内层与最外层的给纸输送分离用滚筒所不能达成的旋转扭矩。

这里，前述最外层的厚度优选为0.5mm~2.0mm。

由此，在最外层的内周表面通过模制凹凸面而形成适当的厚度，从而能可靠地固定内层与最外层。

这里，构成前述发泡橡胶的橡胶优选为从乙烯丙烯二烯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氨酯橡胶以及硅橡胶中选出的至少一种。

由此，在最外层的内周表面通过模制形成的凹凸面中，致密地充填发泡橡胶，从而能可靠且牢固地固定内层与最外层。

此外，前述凹凸面优选为压花(或浮雕)（シボ）形状、平伸（平目）形状或者斜伸（あやめ）形状。

由此，沿最外层的整个内周表面均匀地形成凹槽（凹部）。这些凹槽成为内层的锚定部，因此能更加可靠且牢固地固定内层与最外层。

此外，本发明的另一方案在于一种在轴体的外周形成有至少两层橡胶状弹性体的给纸输送分离用滚筒的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：向模具内注入非发泡聚氨酯并使之硬化从而形成最外层，所述最外层在内周表面上具有至少沿周向延伸的凹凸；向前述最外层的中心插入轴体，在前述最外层与前述轴体之间配置发泡性橡胶组合物，使该发泡性橡胶组合物发泡并硬化从而形成由发泡橡胶形成的内层。

在该方案中，在最外层的内周表面上形成凹凸面后，在最外层与轴体之间使发泡性橡胶组合物发泡，从而能将发泡橡胶充填到凹凸面中。由此，在不使用粘结剂的情况下，能将内层与最外层牢固地固定，并抑制内层与最外层间的滑移，同时能确保必要的旋转扭矩。

发明的效果

根据本发明，能实现这样的给纸输送分离用滚筒及其制造方法，其能在不使用粘结剂的情况下，牢固地固定内层与最外层，并抑制内层与最外层间的滑移，同时能确保必要的旋转扭矩。

附图说明

图1是实施方式1的给纸输送分离用滚筒的概略透视图以及主要部分的放大图。

图2是从X方向观看图1（b）中示出的最外层的内周表面时的概略图。

图3是示出实施方式1的给纸输送分离用滚筒的制造方法的概略透视图。

图4是示出实施方式1的给纸输送分离用滚筒的制造方法的概略透视图。

图5是实施方式2的给纸输送分离用滚筒的最外层的概略透视图。

图6是实施方式3的给纸输送分离用滚筒的最外层的概略透视图。

图7是实施方式4的给纸输送分离用滚筒的最外层的概略透视图。

图8是用于说明内层与最外层间的扭矩的测量方法的图。

具体实施方式

以下，将基于实施方式详细说明本发明。

图1（a）中示出了给纸输送分离用滚筒的概略透视图，图1（b）中示出了给纸输送分离用滚筒的最外层的主要部分的放大图。此外，图2中示出了从X方向观看图1（b）所示最外层的内周表面的情况下的概略图。

本发明的给纸输送分离用滚筒（以下，简称为“滚筒”）10为，在轴体11的外周形成有至少两层橡胶状弹性体。如图1所示，本实施方式的滚筒10包括两层橡胶状弹性体，其由设置于轴体11的外周的内层12和设置于内层12的外周的最外层13形成。内层12由发泡橡胶形成，最外层13由非发泡聚氨酯形成。

在最外层13的内周表面，即在非发泡聚氨酯的内周表面，通过模制成型而形成有凹凸面14，其具有凹部14a以及凸部14b。在本实施方式中，如图2所示，凹凸面14具有压花（シボ）形状。该凹凸面14沿滚筒10的周向以及轴向形成，并且压花形状的凹部14a形成为具有沿着轴向延伸的部分。这种凹凸面14例如通过以下方式形成，即向预先施加有凹凸形状的模具内注入作为最外层13的原料的非发泡聚氨酯，并加热硬化。

接着，将如此成形的最外层13配置于模具中，在轴体11被配置于中心的状态下，使配制有发泡剂的橡胶组合物（以下称为“发泡性橡胶组合物”）发泡并形成发泡橡胶，并将该发泡橡胶充填至凹凸面14。由此，内层12与最外层13通过硫化粘结，且在最外层13的内周表面形成的凹凸面14作为内层12的锚定部，使得内层12与最外层13进一步牢固地通过硫化粘结。其结果是，即使不使用粘结剂，也能使内层12与最外层13可靠且牢固地固定，从而能够抑制在长期使用中内层12与最外层13间的滑移。此外，还能够确保通过传统给纸输送分离用滚筒无法达成的旋转扭矩。注意，本实施方式的凹凸面14具有如上所述的压花形状，并且在最外层13的整个内周表面沿轴向均匀地形成有长凹槽（凹部14a）。通过将这种长凹槽作为内层12的锚定部，内层12与最外层13能够被更可靠且牢固地固定。

作为构成最外层13的非发泡聚氨酯，优选地，可以列举例如聚醚类聚氨酯、聚酯类聚氨酯、聚碳酸酯类聚氨酯等。在它们之中，优选使用通过多元醇与多异氰酸酯反应而得到的所谓注模型的非发泡聚氨酯。作为与多元醇反应的异氰酸酯，例如，可使用三苯甲烷三异氰酸酯、三（异氰酸酯苯基）硫代磷酸酯、二环庚烷三异氰酸酯等三官能异氰酸酯单体、六亚甲基二异氰酸酯等氰尿酸改性聚异氰酸酯（三聚体：三官能，五聚体：四官能）和/或聚二苯基甲烷二异氰酸酯等的混合物。此外，还可以使用这些三官能以上的聚异氰酸酯与一般的二官能异氰酸酯化合物的混合物。作为二官能异氰酸酯化合物的示例，可以列举出2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、对苯二异氰酸酯（PPDI）、1,5-萘二异氰酸酯（NDI）、3,3-二甲基联苯-4,4'-二异氰酸酯（TODI）、以及在两末端具有这些异氰酸酯的预聚物等的改性体或多聚体等。

此外，最外层13的厚度优选为0.5mm~2.0mm。若比0.5mm薄，则在最外层13的内周表面模制凹凸面14变得困难，若比2.0mm厚，则不能确保内层12与最外层13的所需固定力，从而不能充分发挥抑制内层12与最外层13间的滑移的效果。

构成内层12的发泡橡胶的原料优选可以使用在现有技术公知的基础橡胶里配制有发泡剂的发泡性橡胶组合物。发泡橡胶通过使该发泡性橡胶组合物发泡并加热硬化而得到。作为构成发泡橡胶的基础橡胶，没有特别的限制，例如可以为三元乙丙橡胶（EPDM）、丁腈橡胶（NBR）、丁基橡胶、氨酯橡胶、硅橡胶、氯醇橡胶、苯乙烯橡胶（SBR）、氯丁橡胶等。在它们中，从对凹凸面14的充填容易性以及与最外层13（非发泡聚氨酯）的固定力强化的观点来说，从三元乙丙橡胶（EPDM）、丁腈橡胶（NBR）、丁基橡胶、氨酯橡胶以及硅橡胶中选出的至少一种是优选的。此外，发泡剂可使用例如水、有机溶剂、各种替代氟利昂等公知的发泡剂。这些发泡剂也可以两种以上并用。注意，内层12中形成的气泡可以为连续气泡，也可以为独立气泡。

构成凹凸面14的凹部14a以及凸部14b，只要至少沿最外层13的内周表面的周向形成，并且为内层12的发泡橡胶得以充填于凹凸面14中的程度的宽度、深度以及高度，则没有特别限制。当然，各自的大小也可以是不同的。此外，凹部14a以及凸部14b相对于轴向可以设为多个，也可以设为单个。

此外，凹部14a优选形成为至少具有沿着轴向延伸的部分。由此，凹凸面14作为内层12的锚定部可靠地发挥功能，并且能将内层12与最外层13牢固地固定。这里，凹部14a虽然可以尽可能深地形成，但是在模制成型后，必须能够脱模。因此，在该范围内，优选尽可能深地形成凹凸。注意，“轴向”也包含相对于滚筒10的轴体11处于45°以内程度的方向。

此外，只要能够在最外层13的内周表面形成变得凹凸的凹凸面14，则凹凸面14的形状没有特别限制，优选为压花形状、平伸（平目）形状或者斜伸（あやめ）形状。如果凹凸面14为压花形状、平伸形状或者斜伸形状，则沿最外层13的整个内周表面均匀地形成凹槽（凹部14a），从而能更可靠且牢固地固定内层12与最外层13。

下面，参照图3及图4，说明本发明的滚筒的制造方法。如图3（a）所示，首先，设置最外层制造用模具15。最外层制造用模具15由具有与最外层13的内径尺寸以及外径尺寸大致相同的尺寸的圆筒状物体形成，外周侧成为注入最外层13的原料的圆筒状空间16。圆筒状空间16的一端即注入最外层13的原料的那端是开口的，而另一端为了防止泄露而被未示出的密封构件等封闭。

在最外层制造用模具15的内周面中，预先施加有凹凸形状（凹凸面），并沿随该凹凸形状成形最外层13的内周面。由此，形成在内周表面具有凹凸面14的最外层13。在本实施方式中，凹凸面14的形状为压花形状。

接着，如图3（b）所示，预热最外层制造用模具15，将作为最外层13的原料的非发泡聚氨酯注入圆筒状空间16中，并加热硬化。此后，进行冷却并脱模，从而得到如图3（c）所示的在内周表面具有施加有压花形状的凹凸面14的最外层13。该凹凸面14成为设置于最外层13的内侧的内层12的锚定部。

接着，如图4（a）所示，在最外层13的中心，使用未示出的支承构件等配置轴体11。通过这样的配置，在最外层13与轴体11之间，形成用于注入内层12的原料即发泡性橡胶组合物的圆筒状空间17。注意，圆筒状空间17的用于注入发泡性橡胶组合物的一端是开口的，而另一端被未示出的密封构件等封闭。

接着，如图4（b）所示，向圆筒状空间17中注入发泡性橡胶组合物，使之发泡并加热硬化，从而形成由发泡橡胶形成的内层12。在最外层13与轴体11之间使发泡性橡胶组合物发泡，从而使得发泡橡胶充填到形成于最外层13的内周表面上的凹凸面14中，并且内层12与最外层13通过硫化粘结。在本实施方式中，压花形状的凹凸面14成为内层12的锚定部，使得硫化粘结变得更坚固。这样，就得到了由在内周表面具有施加有压花形状的凹凸面14的最外层13与位于其内侧的内层12形成的两层结构的滚筒10。

根据本发明的滚筒10的制造方法，在最外层13的内周表面形成凹凸面14后，在最外层13与轴体11之间使发泡性橡胶组合物发泡，从而使凹凸面14成为内层12的锚定部，由此内层12（发泡橡胶）能充填到凹凸面14中。由此，在不使用粘结剂的情况下，能将内层12与最外层13牢固地固定，并抑制内层12与最外层13间的滑移，同时能确保必要的旋转扭矩。

（实施方式2）

在图5中示出了实施方式2的滚筒的最外层的概略透视图。注意，与实施方式1相同的构件被赋予相同的附图标记，并且省略重复的说明。如图5所示，在最外层13A的内周表面通过模制形成的凹凸面14A具有平伸形状。平伸形状的凹凸面14A由沿着轴向延伸的长凹槽（凹部）构成。在本实施方式中，这些长凹槽成为内层12的锚定部，将内层12与最外层13A牢固地固定，从而抑制内层12与最外层13A间的滑移。

（实施方式3）

在图6中示出了实施方式3的滚筒的最外层的概略透视图。注意，与实施方式1相同的构件被赋予相同的附图标记，并且省略重复的说明。如图6所示，在最外层13B的内周表面通过模制形成的凹凸面14B具有斜伸形状。斜伸形状的凹凸面14B由沿最外层13的整个周向以及轴向延伸的凹槽（凹部）构成，并且斜伸形状的凹槽的轴向宽度大于周向宽度。在本实施方式中，斜伸形状的凹槽成为内层12的锚定部，将内层12与最外层13B牢固地固定，从而抑制内层12与最外层13B间的滑移。

（实施方式4）

在图7中示出了实施方式4的滚筒的最外层的概略透视图。注意，与实施方式1相同的构件被赋予相同的附图标记，并且省略重复的说明。如图7所示，在最外层13C的内周表面通过模制形成的凹凸面14C形成为使得，沿最外层13C的周向以及轴向延伸的凹槽（凹部）的宽度均窄于实施方式1~3中的宽度。在本实施方式中，该宽度的窄凹槽成为内层12的锚定部，将内层12与最外层13C牢固地固定，从而抑制内层12与最外层13C间的滑移。

以下，通过实施例说明本发明，但并不是限制本发明。

实施例

（实施例1）

使用圆筒状模具，制造由内径为18mm、厚度为1.0mm的最外层与内径为12mm、厚度为3.0mm的内层构成的两层式滚筒。作为最外层，使用的是使酯类二醇与芳香族二异氰酸酯反应得到的非发泡聚氨酯。注意，通过模制，在最外层的内周表面上施加表面粗糙度Rz（JIS规格B0601—1994）为65的压花形状。

此外，作为内层，使用的是使含有乙烯丙烯二烯（EPDM）橡胶和发泡剂的发泡性橡胶组合物发泡而得到的发泡橡胶。伴随着该发泡性橡胶组合物的发泡，使内层与最外层通过硫化粘结，从而将最外层与内层固定。

（比较例1）

除了不在最外层的内周表面上施加压花形状之外，制造与实施例1同样的滚筒。

（试验例1）

对于实施例1以及比较例1的滚筒，为了确认内层与最外层的固定力，而测量内层与最外层间的扭矩。图8中示出了用于说明扭矩的测量方法的图。首先，在图8所示的固定板上，固定实施例1以及比较例1的滚筒的最外层，然后向滚筒的内层插入轴体。接下来，在轴体的端面，安装未示出的扭矩仪，向轴体沿箭头的方向施加外力，测量轴体开始旋转时的扭矩（kgf·cm），作为内层与最外层间的扭矩。对于实施例1以及比较例1，使用两个样品进行测量。结果在表1中示出。

如表1所示，在内周表面上施加有压花形状的实施例1中，内层与最外层间没有滑动，最外层被破坏。此外，这时的内层与最外层间的扭矩，与内周表面上没有施加压花形状的比较例1相比，是2倍大。其结果是，通过在最外层的内周表面上实施压花形状，并使内层与最外层通过硫化粘结，在不使用粘结剂的情况下，也能在内层与最外层间得到牢固的固定力。这种具有内层和最外层的滚筒，在长期使用中能够抑制内层与最外层间的滑移，同时能确保必要的旋转扭矩，从而变得可靠性高。

表1

附图标记说明

10：滚筒

11：轴体

12：内层

13、13A、13B、13C：最外层

14、14A、14B、14C：凹凸面

14a：凹部

14b：凸部

15：最外层制造用模具

16、17：圆筒状空间

Claims (6)

1. 一种给纸输送分离用滚筒，在轴体的外周形成有至少两层橡胶状弹性体，其中

最外层由非发泡聚氨酯形成，

位于前述最外层的内侧的内层由发泡橡胶形成，

前述聚氨酯的内周表面具有凹凸面，所述凹凸面具有通过模制形成的至少沿周向延伸的凹凸。

2. 如权利要求1所述的给纸输送分离用滚筒，其特征在于，前述最外层的厚度为0.5mm~2.0mm。

3. 如权利要求1所述的给纸输送分离用滚筒，其特征在于，构成前述发泡橡胶的橡胶是从乙烯丙烯二烯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氨酯橡胶以及硅橡胶中选出的至少一种。

4. 如权利要求2所述的给纸输送分离用滚筒，其特征在于，构成前述发泡橡胶的橡胶是从乙烯丙烯二烯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氨酯橡胶以及硅橡胶中选出的至少一种。

5. 如权利要求1~4中任一项所述的给纸输送分离用滚筒，其特征在于，前述凹凸面为压花形状、平伸形状或者斜伸形状。

6. 一种在轴体的外周形成有至少两层橡胶状弹性体的给纸输送分离用滚筒的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

向模具内注入非发泡聚氨酯并使之硬化从而形成最外层，所述最外层在内周表面上具有至少沿周向延伸的凹凸，

向前述最外层的中心插入轴体，在前述最外层与前述轴体之间配置发泡性橡胶组合物，使该发泡性橡胶组合物发泡并硬化从而形成由发泡橡胶形成的内层。