CN105934398A

CN105934398A - 送纸辊

Info

Publication number: CN105934398A
Application number: CN201480052037.7A
Authority: CN
Inventors: 土井邦朗; 河野淳洋; 吉田祐马
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2034-10-29
Also published as: CN105934398B; US20160236882A1; JP6013305B2; US9790041B2; JP2015086043A; WO2015064615A1

Abstract

送纸辊(1)具有具备山状部(211)和谷状部(212)的褶皱表面(21)，在谷状部(212)的至少底面上，具有向内部凹陷的孔部(213)。褶皱表面(21)的算数平均高度Ra可以设置为3～50μm，孔部(213)的直径可以设置为1～100μm，相对于谷状部(212)的面积孔部(213)所占的面积比例可以设置为1～25％的范围内。送纸辊(1)可以装入在电子照相方式的图像形成装置的供纸装置中来适宜地使用。

Description

送纸辊

技术领域

本发明涉及一种送纸辊。

背景技术

以往，在各个领域中，使用送纸辊来输送纸。例如，在复印机或打印机等图像形成装置中，一般设置有从容纳纸张的纸盒中每次分离出一张纸张并将其送出至图像形成部的供纸装置。作为该供纸装置，虽然在以往已实际使用了垫阻滞方式(FR方式)、摩擦阻滞方式(FRR方式)等，但是从防止多张进纸性能的可靠性高这点来看，多采用FRR方式。

FRR方式的供纸装置，具有：搓纸辊，该搓纸辊与容纳在纸盒中的纸张的最上部接触，通过摩擦力将纸张抽出到纸盒之外；进纸辊，该进纸辊将抽出的纸张向纸张输送路径送出；阻滞辊，该阻滞辊与该进纸辊压接，同时借助扭矩限制器停止或者对与纸张输送方向相反的方向施加旋转驱动力。

上述送纸辊，为了抑制纸粉的附着，且长期地维持摩擦系数，多在辊表面上施加褶皱加工，赋予由山状部和谷状部形成的褶皱表面所产生的表面粗糙度(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3744337号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，现有技术在以下方面存在改善的余地。近年来，广泛地使用在国外制造的纸张等纸粉较多的纸，对于送纸辊的耐纸粉附着性的要求一直很高。但是，以往的送纸辊，在长期使用导致褶皱表面的山状部磨损的情况下，用于逸出纸粉的谷状部的容积不足。因此，存在纸粉附着在山状部的顶部而辊表面的摩擦系数降低，产生送纸不良的问题。为了避免该问题，考虑到单纯地增大辊表面上的褶皱表面的粗糙度。然而，该方法使谷状部捕捉的纸粉容易在某一瞬间洒落或褶皱表面容易产生缺损。

本发明鉴于上述背景，其目的在于试图提供一种长期内难以发生送纸不良的送纸辊。

解决问题的方法

本发明的一个实施方式是一种送纸辊，其具有具备山状部和谷状部的褶皱表面，其特征在于，在上述谷状部的至少底面上具有向内部凹陷的孔部。

发明效果

上述送纸辊，具有具备山状部和谷状部的褶皱表面，在谷状部的至少底面上具有向内部凹陷的孔部。因此，即使是在长期使用导致褶皱表面的山状部磨损的情况下，由于在谷状部的底面上形成的孔部的存在，也能够确保用于逸出纸粉的容积。因此，上述送纸辊，长期内难以发生送纸不良。另外，上述送纸辊，能够提高针对国外制造的纸张等纸粉较多的纸的耐纸粉附着性，因此在供纸装置的高耐久化和免维护化方面也很有效。

附图说明

图1是示意性地表示部分剖开实施例1的送纸辊的说明图。

图2是实施例1的送纸辊的II-II处的剖面图。

图3是示意性地放大表示图2中的辊表面的A部分的说明图。

图4是试样4的送纸辊的显微镜图像。

具体实施方式

上述送纸辊具有具备山状部和谷状部的褶皱表面。具体地，褶皱表面具备多个山状部和谷状部。用送纸辊来送纸时，山状部的顶部与纸接触。谷状部是夹在高度相对较高的山状部中的、高度比山状部低的部分。孔部位于谷状部的至少底面上即可。孔部可以不仅位于谷状部的底面上，还可以位于谷状部的侧面上。

在上述送纸用辊中，褶皱表面的算术平均高度Ra可以设置在3～50μm的范围内。

在这种情况下，即使是在长期使用时山状部磨损的情况下，也比较容易确保谷状部的容积，因此是有利的。另外，还具有即使长期使用褶皱表面也难以产生缺损的优点。

从增大谷状部和孔部所产生的纸粉捕捉效果的观点出发，上述褶皱表面的算术平均高度Ra可以优选设置为5μm以上，更优选设置为7μm以上，进一步优选设置为10μm以上。另外，从确保谷状部的容积与长期内的褶皱表面的缺损抑制效果之间的平衡的观点出发，上述褶皱表面的算术平均高度Ra可以优选设置为45μm以下，更优选设置为43μm以下，进一步优选设置为40μm以下。再者，上述算术平均高度Ra是根据JIS(日本工业标准)B0601 2001，使用表面粗糙度形状测量仪，在辊的圆周方向上测量的值。

在上述送纸辊中，孔部的直径可以设置在1～100μm的范围内。

在这种情况下，能够使在谷状部上形成孔部所产生的效果可靠。另外，容易对在谷状部上形成孔部所引起的长期使用时的褶皱表面的缺损进行抑制，有利于提高耐久性。

从容易使在谷状部上形成孔部所产生的效果可靠的观点出发，上述孔部的直径可以优选设置为1.5μm以上，更优选设置为3μm以上，进一步优选设置为5μm以上。另外，从增大长期使用时的褶皱表面的缺损抑制效果的观点出发，上述孔部的直径可以优选设置为80μm以下，更优选设置为60μm以下，进一步优选设置为40μm以下。再者，可以通过从正上方垂直地用激光显微镜对褶皱表面进行摄影后，随机地抽出10个孔部并测量各孔部的最大直径，求出其平均值来测量孔部的直径。

在上述送纸辊中，相对于谷状部的面积孔部所占面积比例可以设置在1～25％的范围内。

从容易使在谷状部上形成孔部所产生的效果可靠的观点出发，相对于上述谷状部的面积孔部所占的面积比例可以优选设置为1.5％以上，更优选设置为3％以上，进一步优选设置为5％以上。另外，从增大长期使用时的褶皱表面的缺损抑制效果的观点出发，相对于上述谷状部的面积孔部所占的面积比例可以优选设置为24％以下，更优选设置为23％以下，进一步优选设置为22％以下。再者，可以通过从正上方垂直地用激光显微镜对褶皱表面进行摄影(摄影范围：700μm×500μm)，并进行高度分析(二值化)，算出谷状部的底面积，同时由谷状部的底面上的全部孔部的直径算出孔部的面积来求出相对于谷状部的面积孔部所占的面积比例。

在上述送纸辊中，孔部可以为半球状的形状。

在这种情况下，纸粉容易逸出到孔部中，因此有利于抑制送纸不良。

在上述送纸辊中，孔部可以为气泡的痕迹。

在这种情况下，通过复制气泡的下方表面来形成孔部，因此能够成为具有比较均匀的孔部的结构。

上述送纸辊能够装入在电子照相方式的图像形成装置中的供纸装置中使用。具体地，作为电子照相方式的图像形成装置，可举例说明为采用使用带电图像的电子照相方式的复印机、打印机、传真机、多功能一体机、按需打印(POD，PrintOn Demand)装置等。再者，在这种情况下，上述送纸辊能够适用于搓纸辊、进纸辊、阻滞辊等各种辊。

具体地，上述送纸辊可以设置为具有弹性物体的结构，可以设置为在该弹性物体的表面上具有上述褶皱表面的结构。作为构成弹性物体的主要材料，可以举例说明为聚氨酯、EPDM、硅橡胶等。从耐磨损性、摩擦系数的易维持程度等观点出发，构成弹性物体的主要材料最好优选为聚氨酯。

具体地，作为上述聚氨酯，可以使用例如醚系、酯系、己内酯系等各种热固性聚氨酯。从在送纸辊的使用环境下难以水解、可有助于提高耐久性的观点出发，在这些之中，可以优选使用醚系的热固性聚氨酯。具体地，上述热固性聚氨酯可以是热固性聚氨酯橡胶(包含弹性体)。

可以在上述弹性物体中添加增塑剂、增链剂、交联剂、催化剂、导电剂、着色剂等各种添加剂。

在上述送纸辊中，弹性物体可以形成在具有导电性的金属等的轴体或具有电气绝缘性的树脂制成的轴体等的外周面上。

例如，可以按照以下方法来制造上述送纸辊。对具有贯通孔的成形模具的贯通孔表面进行放电加工，形成与山状部及谷状部对应的表面凹凸。接着，通过空气搅拌等使辊形成用材料中含有微小的气泡，并将该含有气泡的辊形成用材料填充在成形模具的贯通孔内。此时，将轴方向作为上下方向。之后，加热成形模具，由辊形成用材料形成送纸辊，并脱模。再者，可以根据需要将其切断成规定的尺寸。

如上所述，可以通过转印成形模具的表面凹凸，形成具备山状部和谷状部的褶皱表面，同时积极地利用辊形成用材料中含有的气泡，作为对气泡的下方部分进行复制的痕迹，在谷状部上形成多个向内部凹陷的孔部。

此时，可以通过改变空气搅拌速度和/或搅拌时间，调节辊形成用材料中含有的气泡量。另外，为了使填充在成形模具中的辊形成用材料中的气泡不会轻易地消失，可以将温度调低，以提高辊形成用材料的粘度。例如，在送纸辊为聚氨酯制成的情况下，上述温度可以设置为约100℃以下。

再者，为了得到上述各作用效果等，可以根据需要任意地组合上述各结构。

实施例

以下，使用附图对实施例的送纸辊进行说明。

(实施例1)

使用图1～图3对实施例1的送纸辊进行说明。如图1～图3所示，本例的送纸辊1具有具备山状部211和谷状部212的褶皱表面21，在谷状部212的至少底面上具有向内部凹陷的孔部213。

具体地，在本例中，送纸辊1具有呈筒状形状的弹性物体2，在作为辊表面的弹性物体2的表面上具有上述褶皱表面21。具体地，弹性物体2由热固性聚氨酯构成。另外，送纸辊1具有树脂制成的轴体3。具体地，轴体3由缩醛树脂形成为筒状。弹性物体2形成在轴体3的外周面上。再者，在轴体3的筒内插入有电子照相方式的图像形成装置中的供纸装置(未图示)所具备的金属制成的轴体(未图示)，以便能够传递旋转驱动力。

在本例中，孔部213不仅存在于谷状部212的底面上，还存在于谷状部212的侧面(也相当于山状部211的侧面)上。但是，在山状部211的顶部实际上不存在孔部213。具体地，孔部213是作为辊形成用材料的弹性物体形成用材料中含有的气泡的痕迹，呈半球状的形状。

在本例中，褶皱表面21的算数平均高度Ra设置在3～50μm的范围内。孔部213的直径设置在1～100μm的范围内。相对于谷状部212的面积孔部213所占的面积比例设置在1～25％的范围内。

以下，使用实验例对本例的送纸辊进行进一步的详细说明。

<实验例>

(送纸辊试样的制作)

将80质量份的聚四亚甲基醚二醇(PTMG)(三菱化学公司制造，“PTMG2000”，Mn＝2000)、20质量份的聚丙二醇(PPG)(旭硝子公司制造，“Excenol2020”，Mn＝5000)在80℃下进行1小时的真空脱泡、脱水后，混合32质量份的MDI，在氮气气氛下在80℃下反应3小时，制备成聚氨酯预聚物。

接着，对该聚氨酯预聚物在90℃下进行30分钟的真空脱泡后，如后述的表1所示在空气搅拌条件下进行空气搅拌。之后，通过相对于100质量份的聚氨酯预聚物，配合30质量份的增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯)、3质量份的增链剂(1,4-丁二醇(1,4-BD))、2质量份的交联剂(三羟甲基丙烷(TMP))，在减压下搅拌混合2分钟，制备成用于形成试样1～18的送纸辊的弹性物体的各弹性物体形成用材料。这些各弹性物体形成用材料含有用于形成孔部的微小的气泡。

另外，除了不进行上述空气搅拌以外，按照同样的方法制备成用于形成试样19的送纸辊的弹性物体的弹性物体形成用材料。也就是说，未将该弹性物体形成用材料制备成积极地含有微小的气泡。

接着，使用放电加工机(三菱电机公司制造，“DIAX VX10”)对具备剖面为圆形的贯通孔的成形模具的贯通孔进行放电加工。该放电加工是为了赋予所成形的弹性物体的表面以具备山状部和谷状部的褶皱表面而进行的。再者，通过对上述放电加工时的放电进行控制，来调节后述褶皱表面的算数平均高度Ra。

接着，将芯骨同轴地设置在成形模具的贯通孔中(轴方向为上下方向)，同时用帽型封闭两端开口部，在该成形空间内，填充规定的弹性层形成用材料后，将该成形模具放入烘箱内，使聚氨酯预聚物热固化(150℃×60分钟)。由此，在芯骨的外周面上形成由热固性聚氨酯构成的弹性物体，之后，在脱模的同时从芯骨上抽出弹性物体，将其切断成规定的长度。如上所述，得到具有外径φ为25mm、内径φ为16mm、长度为24mm的筒状形状的各弹性物体。接着，将缩醛树脂制成的筒状轴体压入各弹性物体的筒内。由此，得到试样1～试样19的送纸辊。

(辊表面的微结构)

使用激光显微镜(Laser Microscope)(Keyence公司制造，“VK-9500”)，观察各试样的送纸辊的辊表面。作为试样1～18的送纸辊的代表性照片，在图4中示出试样4的送纸辊的显微镜图像。如图4所示，可以确认试样1～18的送纸辊，在作为辊表面的弹性物体表面上具有具备山状部和谷状部的褶皱表面，在谷状部的至少底面上具有向内部凹陷的孔部。另一方面，试样19的送纸辊，虽然具有具备山状部和谷状部的褶皱表面，但是在谷状部上看不到孔部。

(褶皱表面的算数平均高度Ra)

根据上述测量方法，使用表面粗糙度形状测量仪(东京精密公司制造，“SURFCOM1400D”)，求出各试样的送纸辊的褶皱表面的算数平均高度Ra。

(孔部详情)

使用激光显微镜(Laser Microscope)(Keyence公司制造，“VK-9500”)，以400倍的倍率对试样1～18的送纸辊的褶皱表面进行摄影后，根据上述测量方法，算出孔部直径以及相对于谷状部的面积孔部所占的面积比例。

(送纸不良的评价)

将各送纸用辊装入市售的黑白多功能一体机(京瓷办公信息系统(KYOCERADocument Solutions)公司制造，“KM-8030”)的供纸装置的搓纸部中，进行通过300,000张纸张(国际纸业制造，“REY”)的耐久试验。在上述耐久试验中，将打滑所导致的纸张输送不良不足5次的情况看作是长期内难以发生送纸不良，记为“A”。另外，将打滑所导致的纸张输送不良发生5～9次的情况看作是在可允许的范围内，记为“B”。另外，打滑所导致的纸张输送不良发生10次以上的情况不能认为是长期内难以发生送纸不良，记为“C”。

在表1中，归纳示出各试样的送纸辊的空气搅拌条件、孔部的详细结构以及评价结果等。

根据表1，可以知道以下事项。试样19的送纸辊虽然具有具备山状部和谷状部的褶皱表面，但是在谷状部的底面上不具有向内部凹陷的孔部。因此，试样19的送纸辊，不能抑制长时间的送纸不良。这是因为，长期使用导致褶皱表面的山状部磨损，捕捉纸粉的谷状部的容积不足，结果辊表面的摩擦系数降低。

与此相对地，试样1～18的送纸辊具有具备山状部和谷状部的褶皱表面，进一步，在谷状部的至少底面上，具有向内部凹陷的孔部。因此，上述送纸辊，长期内难以发生送纸不良。这是因为，即使是在长期使用导致褶皱表面的山状部磨损的情况下，由于在谷状部上形成的孔部的存在，也能够确保用于逸出纸粉的容积。另外，由于上述送纸辊能够提高针对纸粉较多的纸的耐纸粉附着性，因此可以说在图像形成装置的供纸装置的高耐久化、免维护化方面也很有效。

另外，在上述耐久试验后，观察试样1～18的送纸辊的褶皱表面。其结果是，试样1～试样12、试样16～试样18的送纸辊，在其褶皱表面上看不到缺损。与此相对地，孔部的直径与其他相比相对较大的试样13的送纸辊、孔部的面积比例与其他相比相对较大的试样14的送纸辊、褶皱表面的算数平均高度Ra与其他相比相对较大的试样15的送纸辊，在褶皱表面上能看到缺损。

根据这些结果，可以说，通过将孔部的直径设置在100μm以下，将孔部的面积比例设置在25％以下，将褶皱表面的算数平均高度Ra设置在50μm以下，不仅容易在长期内抑制送纸不良，还容易在长期内抑制辊缺损，有利于提高耐久性。另外，根据试样16～试样18的结果，还可以知道，通过将孔部的直径设置在1μm以上，将孔部的面积比例设置在1％以上，将褶皱表面的算数平均高度Ra设置在3μm以上，长期内抑制送纸不良的效果可靠。

以上，虽然对本发明的实施例进行了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在不损害本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。

Claims

1.一种送纸辊，其具有具备山状部和谷状部的褶皱表面，其特征在于，

在所述谷状部的至少底面上，具有向内部凹陷的孔部。

2.根据权利要求1所述的送纸辊，其特征在于，所述褶皱表面的算数平均高度Ra在3～50μm的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的送纸辊，其特征在于，所述孔部的直径在1～100μm的范围内。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的送纸辊，其特征在于，相对于所述谷状部的面积所述孔部所占的面积比例在1～25％的范围内。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的送纸辊，其特征在于，所述孔部具有半球状的形状。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的送纸辊，其特征在于，所述孔部为气泡的痕迹。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的送纸辊，其特征在于，所述送纸辊被用在电子照相方式的图像形成装置的供纸装置中。