CN114206758B - 输送用辊及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种输送用辊及其制造方法，在具有树脂制的轴部的输送用辊中，在成形时不易产生缩痕、廉价、高精度且轴部的耐磨损性优异。本发明的输送用辊是输送被输送物的输送用辊，其特征在于，所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送所述被输送物的弹性体部构成，所述轴部是在内部具有空孔的多孔结构。

Description

输送用辊及其制造方法
技术领域
本发明涉及输送用辊及其制造方法，更详细地说，涉及在具有树脂制的轴部的输送用辊中，在成形时不易产生缩痕、廉价、高精度且轴部的耐磨损性优异的输送用辊等。
背景技术
激光束打印机或复合机等所使用的纸的输送用的辊成为将用于夹持纸的弹性体部、推出纸的滚子部、传递旋转驱动的齿轮部以及轴组合而成的结构，部件数量多，组装工时也增加，成为成本增加的主要原因。
图1是以往的具有金属制的轴部的输送用辊的示意图。
金属制的输送用辊1在金属制轴部(也称为轴)2由推出滚子部3、管状的弹性体部4以及齿轮部5构成，弹性体部4在办公(OA)设备等的送纸用辊部件中，例如为了与作为被输送物的纸等接触而稳定地输送纸，使用橡胶等弹性体。
近年来，为了实现上述输送辊的成本降低，考虑了代替金属制轴而由同一滑动树脂材料成形轴、推出滚子部以及齿轮部，之后组装弹性体部的方式。
图2是具有树脂制的轴部的输送用辊的示意图。
树脂制的输送用辊11在树脂制轴部12由树脂制推出滚子部13、管状的弹性体部14以及树脂制齿轮部15构成。然而，在该方式中，若在上述树脂制推出滚子部13等成形厚壁的树脂，则会产生缩痕，因此，带有减薄形状而采取对策。通过利用减薄形状进行壁厚均匀化，难以产生缩痕，但若树脂被转印到减薄的凹凸部，则会粘贴于模具，无法从模具顺利地脱模而产生尺寸精度、变形等新的问题。另外，在该方式中，由于利用树脂进行轴承支承，因此，用于抑制轴磨损的树脂选定是重要的。
另一方面，作为削减树脂制的轴部和弹性体部的组装的方法，已知有在弹性体部使用能够注射成形的热塑性弹性体来对弹性体部进行双色成形的方法(例如，参照专利文献1～3)。在此，双色成形是指将不同的两种树脂成形为一个部件的技术。
但是，在上述方法中，需要双色成形用的设备，为了进行2次成形，模具机构变得复杂等生产率差，为了使形成轴部的树脂具有与弹性体的密接性而赋予凹凸形状，因此模具加工、成形变得困难等问题点也较多，存在即便没有组装工序也不会降低成本的现状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-202486号公报
专利文献2：日本特开2001-31265号公报
专利文献3：日本特开2006-312293号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述问题、状况而作出，其要解决的课题在于提供一种输送用辊及其制造方法，在具有树脂制的轴部的输送用辊中，在成形时不易产生缩痕、廉价、高精度且轴部的耐磨损性优异。
用于解决课题的方案
本发明人为了解决上述课题，在对上述问题的原因等进行研究的过程中发现了：通过使输送被输送物的输送用辊至少由树脂制的轴部和输送所述被输送物的弹性体部构成，所述树脂制的轴部具有特定的结构，从而能够得到在成形时不易产生缩痕、廉价、高精度且轴部的耐磨损性优异的输送用辊。
即，本发明的上述课题通过以下方案来解决。
1.一种输送用辊，输送被输送物，其特征在于，
所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送所述被输送物的弹性体部构成，
所述轴部是在内部具有空孔的多孔结构。
2.如第一项所述的输送用辊，其特征在于，所述轴部含有热塑性树脂和化学发泡剂。
3.如第一项或第二项所述的输送用辊，其特征在于，所述输送用辊具有所述弹性体部被嵌件成形而与所述轴部一体化的结构。
4.如第一项～第三项中任一项所述的输送用辊，其特征在于，所述热塑性树脂为聚缩醛、聚丙烯和橡胶改性聚苯乙烯中的任一种。
5.如第二项～第四项中任一项所述的输送用辊，其特征在于，所述化学发泡剂为碳酸氢钠系发泡剂。
6.如第一项～第五项中任一项所述的输送用辊，其特征在于，在所述轴部中，由下述式(1)表示的空隙率在4～15％的范围内，
式(1)
空隙率(％)＝(使用轴部的树脂且不形成多孔结构的情况下的轴部的质量-多孔结构的轴部的质量)/(使用轴部的树脂且不形成多孔结构的情况下的轴部的质量)×100。
7.一种输送用辊的制造方法，是输送被输送物的输送用辊的制造方法，所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送被输送物的弹性体部构成，所述输送用辊的制造方法的特征在于，
具有对含有所述热塑性树脂的熔融树脂进行注射发泡成形而成形所述树脂制的轴部的工序。
8.如第七项所述的输送用辊的制造方法，其特征在于，所述输送用辊的制造方法具有嵌件成形工序，在所述嵌件成形工序中，将所述弹性体部设置于模具，接着将所述熔融树脂作为所述轴部用而填充于模具，使所述熔融树脂发泡后固化，从而使所述轴部和所述弹性体部一体化。
9.如第七项或第八项所述的输送用辊的制造方法，其特征在于，所述输送用辊的制造方法具有将所述热塑性树脂和化学发泡剂混合而调制所述熔融树脂用的组合物的工序。
发明的效果
通过本发明的上述方案，能够提供一种输送用辊及其制造方法，在具有树脂制的轴部的输送用辊中，在成形时不易产生缩痕、廉价、高精度且轴部的耐磨损性优异。
本发明的效果如下进行说明。
在注射成形中，将熔化的树脂一边加压一边注射到模具内而成形产品，虽然根据树脂的种类而存在程度差，但是冷却而取出的产品与熔化的树脂的状态相比或多或少地收缩。因此，制成的产品不会成为模具的内表面原样的形状，而会凹陷，或者在极端的情况下，会开设较深的孔。将该收缩引起的不良称为“缩痕”。
该收缩当然与注射的材料的量成比例，因此，产品厚度越厚，越容易产生缩痕。为了防止缩痕的产生，需要考虑尽量进行均等的产品设计，即便在同一产品内，也在呈块状地具有厚度的部分以不影响产品品质的形式有意地形成凹部(所谓的“减重”“减薄”)。另外，相反地，也有预先计算缩痕而使该部分具有厚度，在缩痕的状态下得到目标形状的方法，但对此要求极高的模具制作技术。
另外，为了使输送用辊为树脂制，必须确保刚性，在壁厚中心部除了产生上述缩痕之外，还容易因成形收缩时的内部应力而产生翘曲。在上述缩痕对策中，提高树脂的填充密度的方法也是有效的，因此，也采取增强注射压力、背压的方法。但是，若想要在高压下避免缩痕，则更容易产生由上述内部应力引起的翘曲。
本发明的输送用辊的特征在于，至少由树脂制的轴部和输送所述被输送物的弹性体部构成，所述树脂制的轴部是在内部具有空孔的多孔结构。为了使上述轴部为在内部具有空孔的多孔结构，例如，能够通过对含有所述热塑性树脂的熔融树脂进行注射发泡成形而成形所述树脂制的轴部的工序来进行。
通过对所述树脂制的轴部进行注射发泡成形，形成在内部具有空孔的多孔结构，从而抑制因由发泡产生的气压而成形收缩，防止缩痕，并且，通过使该发泡的气压为低压，从而减小内部应力的产生，因此，也能够抑制翘曲的产生。
另外，通过使该发泡的气压为低压，从而也具有能够抑制弹性体部的后述的PL痕的优点。
附图说明
图1是以往的具有金属制的轴部的输送用辊的示意图。
图2是具有树脂制的轴部的输送用辊的示意图。
图3是表示配置有纸输送辊的供纸装置的示意图。
图4是表示基于树脂填充率的发泡状态(空隙率)的变化的图表。
图5是评价基于发泡成形的翘曲减少效果的图表。
图6A是评价基于发泡成形的弯曲强度的图表。
图6B是评价基于发泡成形的弯曲弹性模量的图表。
图7A是说明磨损试验的概要的概略图。
图7B是说明磨损试验的磨损深度的示意图。
图8是评价基于发泡成形的耐磨损性的图表。
图9A是说明PL痕的产生的示意图。
图9B是表示按照模具温度的树脂的填充压力与PL痕的关系的图表。
图10A是表示弹性体部和轴部的基于嵌件成形的一体化成形的概略的示意图。
图10B是关闭模具，从注射成形构件注入熔融的热塑性树脂而成形轴部的示意图。
图10C是弹性体部和轴部一体化成形的输送用辊的示意图。
图11是表示轴部所使用的树脂材料与弹性体部所使用的树脂材料的溶解度参数的值之差的绝对值超过1.0而熔融接合的情况和在1.0以内熔融接合的情况下的输送用辊的示意图。
图12A是表示弹性体部、滑动部件和轴部的基于嵌件成形的一体化成形的具体流程的示意图。
图12B是表示弹性体部、滑动部件和轴部的基于嵌件成形的一体化成形的具体流程的示意图。
图12C是表示弹性体部、滑动部件和轴部的基于嵌件成形的一体化成形的具体流程的示意图。
图12D是表示弹性体部、滑动部件和轴部的基于嵌件成形的一体化成形的具体流程的示意图。
图13是表示在弹性体部侧面设置树脂部而利用成形收缩的力将弹性体部物理性地保持的方法的示意图、和表示弹性体部侧面树脂部的成形收缩下的保持与弹性体部的变形的关系的图表。
图14A是对具有滑动部件的输送用辊进行说明的示意图。
图14B是表示具有滑动部件的输送用辊的示意图。
图14C是滑动部件的放大图。
具体实施方式
本发明的输送用辊是输送被输送物的输送用辊，其特征在于，所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送所述被输送物的弹性体部构成，是在所述轴部的内部具有空孔的多孔结构。该特征是与下述实施方式共通或对应的技术特征。
作为本发明的实施方式，从体现本发明的效果的观点出发，所述轴部优选含有热塑性树脂和化学发泡剂。化学发泡剂不需要专用设备，材料也廉价，因此具有成本上的优点。
另外，从在输送用辊的制造时能够通过简单的结构削减工时并实现成本降低的观点出发，所述输送用辊优选具有所述弹性体部被嵌件成形(insert molding)而与所述轴部一体化的结构。
另外，从作为热塑性树脂的滑动性能及成本、以及具有所述弹性体部被嵌件成形而与所述轴部一体化的结构的观点出发，所述热塑性树脂为聚缩醛、聚丙烯及橡胶改性聚苯乙烯中的任一种是优选的材料。
从操作容易性和成本的观点出发，所述发泡剂优选为碳酸氢钠系发泡剂。
从维持刚性的同时抑制缩痕、翘曲的观点出发，优选的是，在所述轴部中，由上述式(1)表示的空隙率在4～15％的范围内。
本发明的输送用辊的制造方法是输送被输送物的输送用辊的制造方法，所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送被输送物的弹性体部构成，所述输送用辊的制造方法的特征在于，具有对含有所述热塑性树脂的熔融树脂进行注射发泡成形而成形所述树脂制的轴部的工序。
另外，具有如下的嵌件成形工序是优选的实施方式，在该嵌件成形工序中，将所述弹性体部设置于模具，接着将所述熔融树脂作为所述轴部用而填充于模具，使所述熔融树脂发泡后固化，从而使所述轴部和所述弹性体部一体化。
此外，具有将所述热塑性树脂和化学发泡剂混合而调制所述熔融树脂用的组合物的工序是优选的实施方式。
以下，对本发明及其构成要素、以及用于实施本发明的方式、形态进行详细说明。需要说明的是，在本申请中，“～”以包含其前后记载的数值作为下限值以及上限值的含义使用。
《本发明的输送用辊的概要》
本发明的输送用辊是输送被输送物的输送用辊，其特征在于，所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送所述被输送物的弹性体部构成，所述输送用辊是在所述轴部的内部具有空孔的多孔结构。
本发明中所说的“多孔结构”是指在成形体内部具有多个空孔或空隙的结构，是通过由后述的式(1)表示的空隙率来规定该空孔或空隙的结构，空孔的大小、空孔彼此的连结状态等没有特别限定。
本发明中所说的“弹性体”是具有橡胶弹性的性质的材料，是弹性极限高、弹性模量低的材料(杨氏模量大致为50MPa以下)。
在此，对“输送被输送物的输送用辊”的一般方式进行说明。
“被输送物”一般是指记录介质，作为记录介质，可以使用纸、树脂板、金属、布帛、橡胶等各种介质。另外，作为纸，可以列举普通纸、纸板、涂布纸、树脂涂布纸、合成纸等。需要说明的是，“被输送物”并不限定于上述记录介质。
激光束打印机或复印机等装置中的基本的送纸机构例如如专利文献1中介绍的那样。即，如表示配置有图3的纸输送辊的供纸装置的示意图所示，纸张52被堆积放置在供纸盒50内，通过跳跃辊51被取出。另外，在跳跃辊51之后配置有重叠输送防止辊53、54以及输送用辊55、56等。需要说明的是，在图3中，重叠输送防止辊54通过驱动轴57而动作，在辊主体61上卷绕有摩擦橡胶58。
本发明的输送用辊用于上述跳跃辊51、重叠输送防止辊53、54以及输送用辊55、56等，但在激光束打印机或复印机等中使用多个输送用辊，并不限定于上述辊。
首先，对作为本发明的特征的“注射发泡成形”进行说明。
〔1〕注射发泡成形
本发明中所说的“注射发泡成形”是指通过在注射成形的工艺中将具有发泡性的熔融树脂注射填充到模具内而得到具有气泡结构(也称为空孔)的成形体的成形技术。在注射发泡成形中，如果要提高空隙率，则会成为填充不足，容易产生空腔(void)、未填充。如果降低空隙率，则没有发泡效果而产生缩痕，或者不会出现发泡成形体所期待的效果(防止缩痕、低翘曲化等)等。
作为注射发泡成形的方式，有化学发泡方式、物理发泡方式、使用热膨胀性微胶囊的方式等，均有效果，但从成本的关系来看，不需要专用设备且材料也廉价的化学发泡方式是最有效的。
在化学发泡方式中，ADCA(偶氮二甲酰胺)等有机系发泡剂、碳酸氢钠等无机系发泡剂因树脂热而分解、反应，产生气体并发泡。
其中，碳酸氢钠的发泡残渣是碳酸钠而无害，对模具污染的影响也少，因此，适合树脂成形。
物理发泡方式是将氮、二氧化碳的超临界流体供给到熔融树脂而使其发泡。已知有TREXEL公司的“MuCell(注册商标)”等。
使用热膨胀性微胶囊的方式是热膨胀性微胶囊因热而膨胀来发泡。已知有KUREHA公司的KUREHA微胶囊(Microsphere)等。
对化学发泡方式更详细地进行说明。
作为所使用的发泡剂，作为有机系化学发泡剂，能够使用聚羧酸、偶氮化合物、亚硝基化合物、肼衍生物、氨基脲化合物等。
在有机系化学发泡剂中，作为聚羧酸的具体例，可以列举柠檬酸、草酸、富马酸、邻苯二甲酸等。
作为偶氮化合物的具体例，可以列举偶氮二甲酰胺(ADCA)、1，1′-偶氮双(1-乙酰氧基-1-苯基乙烷)、二甲基-2，2′-偶氮双丁酸酯、二甲基-2，2′-偶氮双异丁酸酯、2，2′-偶氮双(2，4，4-三甲基戊烷)、1，1′-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2，2′-偶氮双[N-(2-羧基乙基)-2-甲基-丙脒]等。
作为亚硝基化合物的具体例，可以列举N，N′-二亚硝基五亚甲基四胺(DPT)。
作为肼衍生物的具体例，可以列举4，4′-氧代双(苯磺酰肼)、二苯基砜-3，3′-二磺酰肼等。
作为氨基脲化合物的具体例，可以列举对甲苯磺酰基氨基脲。
作为其他有机系化学发泡剂的具体例，可以列举三肼基三嗪等。
在无机系化学发泡剂中，作为碳酸氢盐的具体例，可以列举碳酸氢钠、碳酸氢铵等。
作为碳酸盐的具体例，可以列举碳酸钠、碳酸铵等。
作为有机酸金属盐的具体例，可以列举柠檬酸钠。
作为亚硝酸盐的具体例，可以列举亚硝酸铵。
这些发泡剂中，优选使用在构成发泡成形体的树脂的熔融温度以下不分解、在分解温度以下分解的发泡剂。作为这样的发泡剂，可以优选使用偶氮二甲酰胺(ADCA)、碳酸氢钠、柠檬酸、柠檬酸钠等。特别是，从防止所得到的发泡成形体产生臭气、颜色不均的观点出发，优选使用碳酸氢钠(小苏打)。
作为发泡剂，优选使用产生的气体的主成分为不燃性气体的发泡剂。若表示这样的发泡剂的具体例，则作为产生氮气以及二氧化碳的发泡剂，可以列举偶氮二甲酰胺等，作为产生二氧化碳的发泡剂，可以列举碳酸氢钠，作为产生氮气的发泡剂，可以列举二亚硝基五亚甲基四胺、p，p′-氧代双苯磺酰肼等。
向发泡成形体用树脂材料中添加的发泡剂的添加量，考虑发泡剂的种类、所得到的发泡成形体的轻量化率等而确定，通常相对于发泡成形体用树脂材料100质量份为0.2～10质量份。
对注射发泡成形法具体进行说明。注射发泡成形法本身可以应用公知的方法，根据热塑性树脂的熔体流动速率(MFR)、发泡剂的种类、成形机的种类或模具的形状适当调整成形条件即可。通常，作为热塑性树脂，在聚丙烯系树脂的情况下，在树脂温度170～250℃、模具温度10～100℃、成形周期1～60分钟、注射速度10～300mm/秒、注射压力10～200MPa、树脂向模具内的填充压力为1～20MPa的范围等条件下进行。
另外，作为在模具内进行发泡的方法包括各种方法，其中，优选使用由定模和能够前进以及后退到任意位置的动模构成的模具，在注射完成后使动模后退而进行发泡的所谓的芯后退法，这是因为容易得到如下的发泡成形体，该发泡成形体在表面形成非发泡层，内部的发泡层容易成为均匀的微细气泡，轻量性优异且耐冲击性良好。作为使动模后退的方法，既可以在一个阶段进行，也可以在两个阶段以上的多个阶段进行，也可以适当地调整后退的速度。
另外，通过一并使用预先用非活性气体等在模具内施加压力并将聚丙烯系树脂导入模具内的所谓反压法，能够减少被称为涡痕的表面外观不良，因此优选。
并且，也可以采用将熔融树脂向模具的填充量调整为较少，在型腔部进行发泡成形的欠注法。
所得到的注射发泡成形体的轻量性和刚性的平衡以及缩痕、翘曲防止优异，因此，在上述轴部中，由下述式(1)定义的空隙率优选在4～15％的范围内。
式(1)
空隙率(％)＝(使用轴部的树脂且不形成多孔结构的情况下的轴部的质量-多孔结构的轴部的质量)/(使用轴部的树脂且不形成多孔结构的情况下的轴部的质量)×100
上述空隙率是测定并算出相同体积的非发泡成形体(不形成多孔结构的情况下的轴部)和发泡成形体(多孔结构的轴部)的质量，其质量差是由发泡成形体的空孔部分引起的质量降低，因此，通过将其质量差除以非发泡成形体的质量，以空隙率(％)表示。上述质量是指成形体的平均质量。需要说明的是，本申请中所说的“空隙率”与注射发泡成形法中通常所说的“发泡率”同义。
空隙率能够通过熔融树脂向模具的填充率来控制，若填充率低，则空隙率变大，若填充率高，则空隙率变小。
图4是表示基于树脂填充率的发泡状态(空隙率)的变化的图表。
表示使用聚碳酸酯(PC)以及聚缩醛(POM)作为树脂，向树脂中添加3质量％的碳酸氢钠系发泡剂(英和化成公司制PolythleneES405)，在模具中注射发泡成形时的熔融树脂的填充率(横轴)与空隙率的关系。一并示出作为成形体的、产生空腔的区域(空腔区域)以及产生缩痕的区域(缩痕区域)。
由图4可知，空隙率低于4％时，气压不足，无法完全抵消成形收缩而容易产生缩痕，空隙率超过15％时，空腔(空洞、空孔)的产生变大，成形体的变形、刚性容易降低。因此，作为注射发泡成形，优选以空隙率处于4～15％的范围的方式，选择发泡剂种类以及使用量、调整向模具的树脂填充率、调整注射所涉及的温度以及压力等。
(注射发泡成形的效果)
(1)基于发泡成形的翘曲减少效果
使用聚碳酸酯(PC)以及聚缩醛(POM)作为热塑性树脂，向树脂中添加3质量％的碳酸氢钠系发泡剂(英和化成公司制PolythleneES405)，以空隙率10％对长度300mm、厚度4mm的板状的成形件进行注射发泡成形，评价翘曲量。注射发泡成形是使用注射成形机“J140AD-110H”(日本制钢所公司制)，在料筒温度230℃、模具温度50℃、注射速度30mm/sec以及保压5MPa的成形条件制作试验片。
图5是评价基于发泡成形的翘曲减少效果的图表。
翘曲量的评价是将上述成型后的试验片放置在平面台上，利用游标卡尺测定端部从平面台浮起的翘曲量的最大值来进行评价。测定是在25℃·50％RH下调湿24小时后，测定端部的立起。
结果如图5所示，与通常成形(非发泡成形)相比，通过发泡成形，翘曲量降低至1/5。
(2)对发泡成形中的强度、刚性的影响
使用聚碳酸酯(PC)、加入玻璃纤维的聚碳酸酯(PC-GF)、聚缩醛(POM)、高抗冲(耐冲击性)聚苯乙烯(HIPS)、聚丙烯(PP)以及环烯烃(COP)作为热塑性树脂，向树脂中添加3质量％的碳酸氢钠系发泡剂(英和化成公司制PolythleneES405)，以空隙率10％对300mm宽度的板状的成形件进行注射发泡成形，评价弯曲强度以及弯曲弹性模量。
弯曲强度是指在弯曲试验中试验片能够承受的最大弯曲应力。利用TENSILON在JIS K7171(2008)的试验条件下进行测定。例如，根据JIS K7171，在弯曲速度100mm/分钟、夹具前端R5mm、跨距间隔100mm、试验片(宽度50mm×长度150mm×厚度4mm)的条件下测定注射发泡成形体的试验片而求出。测定装置使用ORIENTEC公司制TENSILON RTC-1225A，在温度23℃、湿度55％RH下进行。对于未发泡成形的试验片，以发泡成形的试验片的弯曲强度的比率(％)进行评价。
弯曲弹性模量根据JIS K7171(2008)测定弯曲弹性模量，按照以下的基准进行评价。根据JIS K7171，在弯曲速度100mm/分钟、夹具前端R5mm、跨距间隔100mm、试验片(宽度50mm×长度150mm×厚度4mm)的条件下测定上述试验片而求出。测定装置使用ORIENTEC公司制TENSILON RTC-1225A，在温度23℃、湿度55％RH下进行。对于未发泡成形的试验片，以发泡成形的试验片的弯曲弹性模量的比率(％)进行评价。
结果如图6A弯曲强度、图6B弯曲弹性模量所示，可知在形成发泡成形体的情况下，弯曲弹性模量整体上降低小，但弯曲强度依赖于热塑性树脂种类，聚缩醛(POM)、高抗冲(耐冲击性)聚苯乙烯(HIPS)、聚丙烯(PP)以及环烯烃(COP)优异，其中，聚缩醛(POM)以及聚丙烯(PP)的劣化小，作为本发明的轴部成形所使用的树脂是优选的。需要说明的是，在图6A以及图6B中，表示将通常成形强度(非发泡成形强度)设为100％时的各材料的弯曲强度以及弯曲弹性模量的比率(％)。
(3)基于发泡成形的耐磨损性试验
若发泡成形，则产生被称为涡痕的气体图案，因其影响而担心磨损性，因此，实施了耐磨损性试验。
使用聚缩醛(POM)作为热塑性树脂，如上所述，通过注射发泡成形来制作试验片，利用图7A所示的磨损性试验机评价耐磨损性。需要说明的是，空隙率设定为9％。
(耐磨损试验)
使钢制的线弹簧202与圆柱形状的树脂材料201点接触，一边施加与排纸滚子相当的压力(约140MPa)一边使树脂材料旋转。在一定时间试验后测定树脂的磨损深度(参照图7B)，转换为磨损体积。
结果如图8所示，实际上与通常成形相比，未发现磨损性的劣化，通过发泡成形，磨损量减少至1/4。在相同条件下，在通常成形件上附着大量的磨损粉末，耐久性存在问题。
(4)发泡成形时的填充压力的影响
由于注射发泡成形时的树脂的填充压力，后述的管状的弹性体部由于成形树脂的发泡时的压力，管变形，有时会产生在固定侧模具与动模模具之间呈毛刺状挤出的故障。在本发明中，将其称为“PL(分型线)痕”。
图9A是说明PL痕的产生的示意图。
在固定侧模具与动模模具之间的分型线(PL)，因熔融树脂的填充压力，管的一部分挤出而形成毛刺。
图9B是表示按照模具温度的树脂的填充压力与PL痕的关系的图表。
管状的弹性体部使用两种(橡胶硬度A40°以及A80°)聚乙烯系弹性体(TPS)，作为成形树脂，向树脂中添加3质量％的聚丙烯(PP)、碳酸氢钠系发泡剂(英和化成公司制PolythleneES405)，设定为树脂温度210℃、模具温度57℃后，以注射速度20mm/sec使熔融树脂向模具的填充压力变化，测定所产生的PL痕的高度。需要说明的是，空隙率设定为10％。
由图9B可知，为了满足PL痕的目标值0.05mm，优选与弹性体的橡胶硬度无关地将填充压力设定为20MPa以下。
需要说明的是，在通常的注射成形中，在20MPa以下时会产生缩痕而无法获得成形精度，但在注射发泡成形中，反而优选以不施加填充压力的方式进行成形。
〔2〕输送用辊的注射发泡成形
〔2.1〕第一实施方式
本发明的输送用辊的第一实施方式是输送被输送物的输送用辊，其特征在于，所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送所述被输送物的弹性体部构成，所述轴部是在内部具有空孔的多孔结构。
并且，优选的是，所述输送用辊具有在所述轴部的外周上嵌件成形有所述弹性体部的结构。
所述弹性体部是具有橡胶弹性的性质的材料，是弹性极限高、弹性模量低的材料(杨氏模量大致为50MPa以下)。弹性体部不需要由与轴部相同的模具制作，热塑性弹性体当然也可以是橡胶制品，其制法除注射成形以外也可以是挤压加工管的切出，没有特别限定。
特别是，本发明的弹性体部优选为将热塑性弹性体成形为圆筒形(管状)的成形物。
另外，从使所述弹性体部和所述轴部一体化地成形(以下，也称为一体化成形)的观点出发，优选具有如下结构：所述弹性体部含有的作为热塑性弹性体的基体材料使用的树脂材料与所述注射发泡成形的轴部所使用的树脂材料的溶解度参数的值之差的绝对值为1.0以内，并且所述弹性体部与所述轴部熔融接合。
所述弹性体部所使用的热塑性弹性体优选为选自由苯乙烯系弹性体、氯化聚乙烯系弹性体、氯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体、氨基甲酸乙酯系弹性体、酯系弹性体、酰胺系弹性体、离聚物弹性体、乙烯-乙烯丙烯酸酯共聚物系弹性体以及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系弹性体构成的组中的弹性体，其中更优选为苯乙烯系弹性体以及烯烃系弹性体。
作为所述苯乙烯系弹性体，例如可以列举SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物：氢化SBS)、SEEPS(苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEPS(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物：氢化SIS)、HSBR(氢化苯乙烯-丁二烯无规共聚物)等。作为市面出售的苯乙烯系热塑性弹性体，例如可以列举“SEPTON”(商品名，可乐丽公司制)、“Tuftec”(商品名，旭化成化学公司制)、“DYNARON”(商品名，JSR公司制)。
烯烃系热塑性弹性体(TPO：Thermoplastic Olefinic Elastomer)是以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃为硬链段(本发明中所说的基体材料)、以乙烯-丙烯橡胶(EPM、EPDM)等橡胶成分为软链段的热塑性弹性体。另外，所述TPO可以大致分为聚烯烃与橡胶成分的共混类型、它们的动态交联型(有时也被区分为TPV：Themoplastic Vulcanizates，热塑性硫化胶)、以及聚合类型(R-TPO：Reactor-TPO)这3种类型。
作为市面销售品，例如可以列举三菱化学(株式会社)的TPO即“THERMORUN(注册商标)”以及“TREXPRENE(注册商标)”。
在将所述热塑性弹性体和作为所述基体材料的热塑性树脂配合的情况下，优选使用相对于热塑性弹性体100质量份，以25～100质量份的范围配合热塑性树脂，将所述热塑性弹性体通过硫硫化或树脂硫化进行动态硫化而分散于所述热塑性树脂中的组合物。
如上所述，从通过熔融接合使所述弹性体部和所述轴部一体化成形的观点出发，所述热塑性弹性体优选使用上述热塑性树脂作为基体材料，作为该轴部所使用的热塑性树脂，优选例示丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚缩醛(POM)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或聚碳酸酯(PC)。
在此，为了具有所述弹性体部与所述轴部熔融接合的结构，优选作为所述热塑性弹性体的基体材料使用的树脂材料与所述轴部所使用的树脂材料的溶解度参数的值之差的绝对值为1.0以内，通过加热使树脂熔融，树脂彼此容易熔融接合，从而实现一体化成形。
“熔融接合”通常是指在两种以上的部件的接合部施加热或压力或这两者，根据需要添加适当的填充金属，制成接合部具有连续性的一体化的部件的接合方法，在本发明中，是指树脂彼此通过加热等而熔融，且通过接触而在其界面发生树脂的混合，作为一个混合物而一体化成形。
另外，“一体化成形”是指接合的部件只要不施加力就不分离的状态。
在此，树脂材料的溶解度参数值(也称为SP值)通过基于对分子结构与高分子材料的物性值之间的相关性进行统计分析而得到的回归式的Bicerano法来计算。具体而言，在安装于市面出售的个人计算机的软件“Scigress Version 2.6”(富士通公司制)中，代入各个化合物的结构，采用通过Bicerano法算出的值。
表I示出本发明的所述弹性体部所使用的热塑性弹性体种类(有机硅橡胶、氟系橡胶、乙丙橡胶(EPDM)、天然橡胶、烯烃系弹性体、苯乙烯系弹性体(SBR)以及基体材料种类(聚丙烯、聚酯系树脂、丙烯酸系树脂)和所述轴部所使用的热塑性树脂种类(聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚缩醛)各自的溶解度参数值、以及制成成形部件时的弹性体部与轴部的剥离程度(不能剥离、简单地剥离、或未结合的评价)的结果。
[表1]
表I
○：不能剥离，△：简单地剥离，×：从最初起剥离(未接合)
由表I可知，在所述弹性体部含有的作为热塑性弹性体的基体材料使用的树脂材料与所述轴部所使用的树脂材料的溶解度参数的值之差的绝对值为1.0以内时，树脂材料彼此熔融接合，能够一体化成形。
因此，通过使所述弹性体部含有的作为热塑性弹性体的基体材料使用的树脂材料与所述轴部所使用的树脂材料的组合最优化，从而能够一体化成形，而且，通过具有该弹性体部与该轴部被嵌件成形的结构，从而具有所述轴部也可以不具有防止所述弹性体部的偏移用的特别的形状等结构上以及模具设计上的优点。例如，可以列举如下优点：能够不受成形时的脱模的影响等而高精度地制作成形物；在防止偏移形状不发生干涉的情况下，得到规定的夹持量时的弹性体部的设计变得容易等。
另外，有时会产生在印刷时使用的调色剂(使用苯乙烯丙烯酸和聚酯系，熔点为100℃附近)附着于输送用辊的弹性体部的不良情况。
在表II中，使本发明的所述弹性体部所使用的热塑性弹性体种类(有机硅橡胶、氟系橡胶、乙丙橡胶(EPDM)、天然橡胶、烯烃系弹性体、苯乙烯系弹性体(SBR)以及基体材料种类(聚丙烯、聚酯系树脂、丙烯酸系树脂)的组合如下述表II所记载的那样变化，并且评价使输送时的温度变化为80～100℃时的向弹性体部附着的调色剂附着程度。
[表2]
表II
○：无附着，△：有一些附着，×：附着多
根据表II，目视评价使输送时的温度变化为80～100℃时的调色剂向弹性体部的附着，结果得到如下实验结果：如果将烯烃系弹性体或苯乙烯系弹性体与作为基体材料使用聚丙烯(PP)的热塑性弹性体用于弹性体部，则能够在各温度抑制调色剂附着。因此，可知作为热塑性弹性体的基体材料，聚丙烯(PP)优异。
另一方面，所述轴部为了抑制轴承部的变形、提高耐久性，也优选含有树脂增强剂。例如，优选在形成所述轴部的热塑性树脂中混合聚苯并唑(polybenzazole)纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、金属纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维或聚对苯二甲酰对苯二胺纤维等纤维状填料。其中，作为该纤维状的填料，更优选为碳纤维和玻璃纤维中的至少一方。
所述纤维状填料的平均直径优选在0.2～10.0μm的范围内，并且平均纵横比在10～100的范围内。纤维状的填料的平均直径较小时不易对轴部的表面平滑性造成影响，因此，优选为10μm以下。另外，若为0.2μm以上，则能够得到足够的强度。
另外，纤维状的填料的平均长度较短时也不易对轴部的表面平滑性造成影响，因此，优选为100μm以下。另外，纤维状的填充剂的平均长度若为10μm以上，则能够得到足够的强度。
并且，纤维状的填料的平均纵横比优选在10～100的范围内。如果在该范围内，则容易与树脂相溶，可认为轴部的增强效果良好。
作为具体的纤维状的填料，例如可以列举碳纤维研磨纤维(三菱化学株式会社制)、玻璃纤维T-289DE(日本电气硝子公司制)、研磨纤维(旭玻璃纤维公司制)等。
并且，所述弹性体部以及轴部用组合物在不损害本发明的目的的范围内，也可以含有热塑性弹性体、热塑性树脂以外的各种聚合物、添加剂。作为添加剂的具体例，可以列举抗氧化剂、耐热稳定剂、耐候稳定剂、耐光稳定剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、抗老化剂、脂肪酸金属盐、软化剂、分散剂、成核剂、润滑剂、阻燃剂、颜料、染料、有机填充剂。
对于各成分以及其他添加剂，使用亨舍尔混合机、V-混合机、螺带式混合机或转鼓式混合机等将其规定量均匀地混合，接着使用挤压机加工成通常颗粒状，从而可以用作适合于注射发泡成形的树脂组合物。
本发明的输送用辊的制造方法为输送被输送物的输送用辊的制造方法，所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送被输送物的弹性体部构成，所述输送用辊的制造方法的特征在于，具有对含有所述热塑性树脂的熔融树脂进行注射发泡成形而成形所述树脂制的轴部的工序，优选具有如下的嵌件成形工序，在所述嵌件成形工序中，将所述弹性体部设置于模具，接着将所述熔融树脂作为所述轴部用而填充于模具，使所述熔融树脂发泡后固化，从而使所述轴部和所述弹性体部一体化。
所述弹性体部如上所述，不需要由与轴部相同的模具制作，热塑性弹性体当然也可以是橡胶制品，其制法也可以是注射成形、挤压加工管的切出。例如，弹性体部优选通过以下的方法成形。
1)使用热塑性弹性体以及基体材料，对圆筒状(管状)成形物进行挤压成形。
2)为了调整尺寸而对所得到的圆筒状成形物进行研磨，切断成作为目标的辊的长度后，进行清洗。
3)为了进行与轴部的基于嵌件成形的一体化成形，将被切断的圆筒状成形物设置于模具。
作为用于得到成形物的公知的成形法，例如可以列举注射成形法、注射压缩成形法、挤压成形法、异形挤压法、传递成形法、中空成形法、气体辅助中空成形法、吹塑成形法、挤压吹塑成形、IMC(模内涂布成形)成形法、旋转成形法、多层成形法、双色成形法、嵌件成形法、夹层成形法、发泡成形法、加压成形法等，在本发明中，优选使用注射发泡成形法对所述弹性体部和所述轴部进行嵌件成形。
在本发明中，“嵌件成形”是指如下成形方法：在插入、设置于模具内的弹性体部、后述的滑动部件等管中填充熔融的热塑性树脂，使弹性体部、滑动部件与贯通该弹性体部、滑动部件的轴部一体化。
图10是表示弹性体部和轴部的基于嵌件成形的一体化成形的概略结构的示意图。
在图10A中，通过部件设置构件106将弹性体部102设置于开闭型的模具101中的规定位置。
预先将所述热塑性树脂和化学发泡剂混合，通过调制熔融树脂用的组合物的工序来准备熔融树脂。
在图10B中，将模具101关闭，从注射成形构件103将熔融的热塑性树脂(熔融树脂104)注入到形成轴部的空间内，成形轴部105。
在图10C中，取下一面的模具101，得到弹性体部102与轴部105一体化成形的输送用辊。
如上所述，本发明的输送用辊优选具有热塑性弹性体层在辊轴部的外周通过嵌件成形而一体化的结构。
图11是表示轴部所使用的树脂材料与弹性体部所使用的树脂材料的溶解度参数的值之差的绝对值超过1.0而熔融接合的情况和在1.0以内熔融接合的情况下的输送用辊的示意图。
图11的A是表示作为所述热塑性弹性体的基体材料使用的树脂材料与所述轴部所使用的树脂材料的溶解度参数的值之差的绝对值超过1.0的情况的示意图。
在该情况下，在树脂的填充时，弹性体部102与轴部105密接(参照图11的B)，但若轴部的热塑性树脂被冷却，则因成形收缩而从弹性体部剥离，产生空转不良等(参照图11的C)。冷却时赋予轴部105的箭头表示成形收缩的方向。
图11的D以及图11的E是表示针对这样的空转不良而赋予了防止向弹性体辊周边偏移的形状的以往的情况的示意图。
例如，需要在弹性体辊102周边对轴部105赋予树脂制的凸形状107(参照图11的D)，或者对弹性体部赋予向弹性体部内部注入树脂的凹形状(参照图11的E)。
与此相对，图11的F是作为所述热塑性弹性体的基体材料使用的树脂材料与所述轴部所使用的树脂材料的溶解度参数的值之差的绝对值为1.0以内的情况，所述树脂材料彼此因熔融接合而一体化成形，即便产生轴部的热塑性树脂被冷却时的成形收缩，由于熔融接合，因此，轴部也不会从弹性体部剥离，能够抑制空转不良(参照图11的G以及图11的H)。
图12是表示弹性体部、后述的滑动部件和轴部的基于嵌件成形的一体化成形的具体流程的示意图。需要说明的是，在此，表示使弹性体部和后述的滑动部件与轴部一体化成形的具体例。
图12A是在模具的开模中在所需的部位设置作为弹性体部以及滑动部件的管的工序。
在图中，在开模的模具151设置管状的弹性体部102以及轴承用的管状的滑动部件152。
管的模具组装可以用手插入到模具中，但在量产时优选使用取出机等机器人等来实施。另外，管的设置可以是模具的固定侧或可动侧的任一方。只要根据模具机构等判断好的一方即可。管的模具保持能够通过管的径部的轻压入来实施，但也可以将空气吸引、粘接等机构装入模具。
图12B是将模具合模而从浇口部注入轴部用热塑性树脂的工序。
在图中，关闭设置有管状的弹性体部102以及轴承用的管状的滑动部件152的开模的模具151，从注射成形构件153注入熔融树脂154，成形轴部。在注入树脂时，通过浇口部155防止熔融树脂的泄漏。
作为树脂的注入条件，列举以下的条件作为一例，但并不限定于此。
〈有熔融接合的情况例：第一实施方式〉
轴部用成形树脂：聚丙烯(PP SP值8.1)
向树脂中添加3质量％的碳酸氢钠系发泡剂(英和化成公司制PolythleneES405)，空隙率10％
弹性体管：聚乙烯系弹性体(TPS：聚丙烯(PP)基体SP值8.1)
·树脂温度：220℃
·模具温度：50℃
·保压条件：20MPa-10s周期
图12C是在注入填充熔融树脂后，使熔融树脂在模具内发泡，接着进行冷却而使弹性体部、滑动部件和轴部一体化的工序。
发泡所涉及的条件等优选从上述注射发泡成形条件的优选范围适当调整。
冷却是使低温的水等低温介质在模具151内的流路中循环，将模具151冷却至模具的温度成为热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg以下。此时，优选将以下定义的平均冷却速度调整为0.4～3.0K/sec。
(平均冷却速度)＝(模具151的冷却时的吸热量：J/sec)/(模具151的热容：J/cm3/K)/(模具151的大小：cm3)
图12D是将模具151开模并取出嵌件成形件的工序。优选与通常的注射成形同样地通过顶出销等突出并取出。在取出后，进行浇口切断而将成形部从浇道等切离。
通过该工序，能够得到弹性体部102、后述的滑动部件152和作为发泡成形体的轴部105通过嵌件成形而一体化成形的本发明第一实施方式的输送用辊。
〔2〕第二实施方式(变形例)
作为本发明的另一实施方式(第二实施方式：变形例)，优选本发明的输送用辊具有如下结构：构成所述轴部的树脂部与所述弹性体部的侧面部的两面接触，所述树脂部的高度在所述弹性体部的厚度的30～70％的范围内，并且，所述树脂部通过成形时的收缩而保持所述弹性体部。
这是因为，输送辊所要求的功能之一是具有滑动性(低摩擦、耐磨损性)，作为轴部的树脂，通常也要求使用滑动性良好且廉价的聚缩醛(POM：SP值11附近)、或尼龙(PA6、PA66：SP值13附近)等，并且，作为弹性体部，也要求使用廉价的有机硅橡胶、氟系橡胶、或乙丙橡胶(EPDM)等，此时，该材料的组合难以通过熔融接合而一体化，因此，优选通过在弹性体部侧面设置树脂部而利用成形收缩的力将弹性体部物理性地保持的方法来应对。
图13是表示在弹性体部侧面设置树脂部而利用成形收缩的力将弹性体部物理性地保持的方法的示意图、和表示弹性体部侧面树脂部的成形收缩下的保持与弹性体部的变形的关系的图表。
图13的A～图13的C是表示在弹性体部侧面设置树脂部而利用成形收缩的力将弹性体部物理性地保持的方法的示意图。
图13的A～图13的C是在弹性体部105侧面在轴部105设置凸型的树脂部，相对于弹性体部的厚度以0％(参照图13的A)、70％(参照图13的B)以及100％(参照图13的C)的高度物理性地保持的情况。
图13的D是表示弹性体部102因轴部105的成形收缩而通过弹性体部侧面树脂部变形的示意图。箭头是成形收缩的方向。
图13的E是表示弹性体部侧面树脂部的成形收缩下的保持与弹性体部的变形的关系的图表。
横轴表示与弹性体接触的所述轴部用的树脂的高度的比例(％)，纵轴表示圆度，该圆度表示弹性体的变形程度。由于轴部用树脂的成形收缩，在弹性体部产生变形，圆度劣化，因此，需要调整为一定的变形度(圆度)以内。
“圆度”能够通过市面出售的圆度测定器测定相互成90°的2个或3个赤道平面上的弹性体表面的轮廓，将从各自的最小外接圆到弹性体表面的半径方向的距离的最大值作为圆度而求出。
在图13的E的图表中，是弹性体部的橡胶管的硬度不同(A40°、A80°)×接合方法不同(熔融接合、物理接合)的4种结果。
弹性体部的变形程度作为目标的圆度变化能够达到0.2mm以下的是黑色的虚线以下的区域。
由该结果可知，橡胶硬度低的A40°左右不变形。另外，为了即便在橡胶硬度低的A40°也保持弹性体部而使圆度变化在目标以内，侧面树脂的高度需要为弹性体部的厚度的30％。另一方面，若为橡胶硬度高的A80以上，则侧面树脂的高度需要为弹性体部的厚度的80％以上，无法进行用于得到夹持(弹性体部弹性变形而夹持纸)的变形，成为问题。
因此，根据上述结果，优选所述弹性体部的橡胶硬度为A80°以下，为了使圆度变化在目标以内并且得到所述弹性体的夹持的效果，优选与所述弹性体接触的所述轴部用的树脂的高度相对于弹性体部的厚度在30～70％的范围。
需要说明的是，在熔融接合的第一实施方式的情况下，根据图7B的图表可知，圆度变化不受橡胶硬度的影响。
第二实施方式中的本发明的输送用辊的制造方法的特征在于，具有如下工序：以使构成所述轴部的树脂部的高度在所述弹性体部的厚度的30～70％的范围内的方式，通过注射发泡成形将构成所述轴部的树脂部成形为与所述弹性体部的侧面部的两面接触，接着，通过所述树脂部的成形时的收缩来保持所述弹性体部。
具体而言，按照图12所示的弹性体部、滑动部件和轴部的基于嵌件成形的一体化成形的流程(图12A～图12D)，在模具中设置弹性体部，以构成所述轴部的树脂部以规定的高度与该弹性体部的侧面部的两面接触的方式制作模具，注入轴部用的热塑性树脂，冷却后取出嵌件成形件即可。
例如，能够例示以下的条件，但并不限定于此。
〈没有熔融接合的情况例：第二实施方式〉
轴部用成形树脂：聚缩醛(POM SP值11)
向树脂中添加3质量％的碳酸氢钠系发泡剂(英和化成公司制PolythleneES405)，空隙率10％
弹性体管：聚乙烯系弹性体(TPS：聚丙烯(PP)基体SP值8.1)
·树脂温度：210℃
·模具温度：70℃
·保压条件：20MPa-10s周期
·与所述弹性体部接触的树脂部的高度：所述弹性体部的厚度的30～70％
〔3〕第三实施方式(变形例)
作为本发明的输送用辊的另一实施方式(第三实施方式：变形例)，优选的是，相当于所述轴部的轴承部的部分具有管状的滑动部件，所述滑动部件和所述轴部具有被嵌件成形而一体化的结构。
作为将金属轴塑料化方面的问题，可以列举尺寸精度方面、刚性方面等。通常滑动性好的材料是聚缩醛(POM)、尼龙(PA6、PA66)等结晶性树脂，但尺寸精度不太好。但是，若采用尺寸精度好的非晶性树脂、或采用为了提高刚性而添加玻璃纤维等树脂增强剂的树脂，则滑动性会产生问题。因此，仅滑动部件使用滑动性好的材料即可。
图14是说明具有滑动部件的输送用辊的示意图。
图14A表示具有4处轴承部的供纸单元160。用单点划线的圆包围的部分是轴承部。
图14B表示在轴部105嵌件成形有4个滑动部件152的输送用辊。
图14C是滑动部件152的放大图，是圆筒状(管状)部件。
在所述供纸单元中，对轴承部施加压力而产生摩擦，因此，优选使用耐磨损性良好的滑动材料。作为表示滑动特性的指标，有摩擦系数、极限PV值(载荷压力×速度)等，但需要根据使用的条件、环境选择适当的材料。
在此，极限PV值是指材料的滑动表面因摩擦发热而变形或熔融的极限值。
作为滑动部件，优选根据图7A以及图7B所示的磨损试验装置以及步骤，选定耐磨损性比作为轴部用树脂优选的聚丙烯(PP)良好的材料。
表III示出各种树脂的耐磨损性试验的结果。
试验材料以表III所示的、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、四氟乙烯(PTFE)、高抗冲(耐冲击性)聚苯乙烯(HIPS)、四氟乙烯(PFA)、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、尼龙(PA66)、超高分子量聚乙烯(PE)以及聚缩醛(POM)实施。
[表3]
表III
材质 磨损体积(mm3)
PMMA 13.43
PTFE 8.79
HIPS 7.11
PFA 2.47
PP 1.00
PPS 0.57
PEEK 0.19
66尼龙 0.15
超高分子量PE 0.08
POM 0.01
根据表III，作为本发明的滑动部件，优选使用耐磨损性比聚丙烯(PP)良好的聚缩醛(POM)、超高分子量聚乙烯(PE)、尼龙(PA66)、聚苯硫醚(PPS)或聚醚醚酮(PEEK)。其中，从磨损耐性和成本的观点出发，优选所述滑动部件含有聚缩醛(POM)。
本发明的第三实施方式(变形例)的输送用辊的制造方法优选具有如下的嵌件成形工序，在所述嵌件成形工序中，利用管状的滑动部件形成相当于所述轴部的轴承部的部分，将所述滑动部件设置于模具，接着通过将熔融树脂作为所述轴部用而填充于模具并发泡而使其固化的注射发泡成形，使所述轴部和所述滑动部件一体化。
该工序的详细情况如上述图12A～图12D的工序所示。管状的滑动部件的成形与所述管状的弹性体的成形同样地，也可以是注射成形、挤压加工管的切出。
以上，基于优选的实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于此，此外，关于构成输送用辊的各部件的细节结构以及模具、进行注射成形的装置的细节结构，也能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更。
工业实用性
本发明的输送用辊在具有树脂制的轴部的输送用辊中，在成形时不易产生缩痕、廉价、高精度且轴部的耐磨损性优异，因此，适合用于激光束打印机或复合机等所使用的纸的输送用辊。
附图标记说明
1 金属制的输送用辊
2 轴部
3 推出滚子部
4 弹性体部
5 齿轮部
11 树脂制的输送用辊
12 树脂制轴部
13 树脂制推出滚子部
14 弹性体部
15 树脂制齿轮部
50 供纸盒
51 跳跃辊
52 纸张
53、54 重叠输送防止辊
55、56 输送用辊
57 驱动轴
58 摩擦橡胶
61 辊主体
101 模具
102 弹性体部
103 注射成形构件
104 熔融树脂
105 轴部
106 部件设置构件
107 凸形状
108 凹形状
151 开模的模具
152 滑动部件
153 注射成形构件
154 熔融树脂
155 浇口
160 供纸单元
201 树脂材料
202 线弹簧。

Claims (7)

1.一种输送用辊，输送被输送物，其特征在于，
所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送所述被输送物的弹性体部构成，
所述输送用辊具有所述弹性体部和所述轴部通过熔融接合而一体化的结构，
所述轴部是在内部具有空孔的多孔结构，
所述弹性体部含有的热塑性弹性体的基体材料是聚丙烯，
所述轴部含有的热塑性树脂是聚丙烯或聚乙烯。
2.如权利要求1所述的输送用辊，其特征在于，
所述轴部含有化学发泡剂。
3.如权利要求1或2所述的输送用辊，其特征在于，
所述弹性体部含有的作为热塑性弹性体的基体材料的聚丙烯与注射发泡成形的所述轴部含有的热塑性树脂的溶解度参数的值之差的绝对值为1.0以内。
4.如权利要求2所述的输送用辊，其特征在于，
所述化学发泡剂为碳酸氢钠系发泡剂。
5.如权利要求1或2所述的输送用辊，其特征在于，
在所述轴部中，由下述式(1)表示的空隙率在4～15％的范围内，
式(1)
空隙率(％)＝(使用轴部的树脂且不形成多孔结构的情况下的轴部的质量-多孔结构的轴部的质量)/(使用轴部的树脂且不形成多孔结构的情况下的轴部的质量)×100。
6.一种输送用辊的制造方法，是输送被输送物的输送用辊的制造方法，所述输送用辊至少由树脂制的轴部和输送被输送物的弹性体部构成，所述输送用辊的制造方法的特征在于，
所述输送用辊是权利要求1～5中任一项所述的输送用辊，
所述输送用辊的制造方法具有对含有热塑性树脂的熔融树脂进行注射发泡成形而成形所述树脂制的轴部的工序，
所述输送用辊的制造方法具有嵌件成形工序，在所述嵌件成形工序中，将所述弹性体部设置于模具，接着将所述熔融树脂作为所述轴部用而填充于模具，使所述熔融树脂发泡后固化，从而使所述轴部和所述弹性体部一体化。
7.如权利要求6所述的输送用辊的制造方法，其特征在于，
所述输送用辊的制造方法具有将所述热塑性树脂和化学发泡剂混合而调制所述熔融树脂用的组合物的工序。
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