CN116419900A - 供纸用辊以及供纸装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供即使以悬臂支承构造长期使用，也很难发生起因于偏磨损的纸张的搬运不良的供纸用辊、以及具备那样的供纸用辊的供纸装置。供纸用辊50具有轴体51通过一端被支承的悬臂构造，弹性体层52沿着旋转轴5A而在两端具备支承端53与自由端54，与旋转轴5A正交的剖面的外径在自由端54比在支承端53大，在包含自由端54的区域具有沿着旋转轴5A而越朝向自由端54则外径越呈直线状或者内凸状扩展而成的末端扩展部57。另外，供纸装置具备：供给辊，其被驱动进行旋转并搬运纸张；以及阻滞辊，其与供给辊压接，并且供转矩限制器安装并抑制纸张的叠送，供给辊与阻滞辊中的至少一方构成为上述供纸用辊50。

Description

供纸用辊以及供纸装置

技术领域

本发明涉及适合用作复印机、打印机、传真机等图像形成装置所具备的供纸装置的构成构件的供纸用辊、以及具备那样的供纸用辊的供纸装置。

背景技术

在采用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等图像形成装置中，供给纸张的供纸装置具备供纸用辊。供纸用辊一般由橡胶交联体等弹性材料形成为圆筒状，其周面成为与纸张接触的接触面。这种供纸用辊在搬运纸张时，以在与其他构件之间受到按压，作用有面压(夹持压)的状态旋转的情况较多，在重复进行纸张的搬运期间，供纸用辊的表面容易产生磨损。

例如，在电子照相方式的图像形成装置中，使用如下供纸装置：具有被驱动进行旋转的供给辊(送纸辊)、以及供转矩限制器安装并与供给辊压接的阻滞辊(分离辊)的组，具备抑制纸张的叠送的功能。在该情况下，供给辊与阻滞辊以相互压接的状态旋转，从而任一方或者双方的辊的表面容易产生磨损。这样，若供纸用辊的表面产生磨损，则会发生外周面相对于纸张的接触面积减少、摩擦系数降低、即使没有那么长期使用供纸用辊，也会产生纸张的搬运不良的情况。

作为抑制供纸用辊的表面的磨损所引起的搬运不良的手段，有时通过向供纸用辊的表面赋予凹凸图案形状从而长期维持较高的摩擦系数来实现。例如在专利文献1中记载有与送纸辊的轴向平行地形成有多条凸条以及凹槽的内容。另外，作为抑制搬运不良的另一手段，例如如专利文献2所记载的那样，进行了与辊轴的支承构造相关的努力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-065907号公报

专利文献2：日本特开平10-212044号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如专利文献1那样，通过在供纸用辊的表面形成预定的凹凸形状等对策，对于抑制表面的摩擦系数的降低发挥一定程度的效果，但是假定在容易发生表面的磨损的条件下使用供纸用辊的情况而希望进一步有效地抑制摩擦系数的降低。例如，近年来，灰分较多的低价纸张、较多包含填充材料的粗劣纸等低品质纸张泛滥。在使用了这些较多包含灰分、填充材料的纸张的情况下，供纸时发生纸粉、脏污，这些纸粉、脏污、以及填充材料所包含的脂肪族成分容易附着于供纸用辊的表面。这样，关系到供纸用辊与纸张之间的摩擦系数的降低，容易发生纸张的搬运不良。

使用了低品质纸时的纸粉、脏污的附着能够通过向供纸用辊的表面形成凹凸形状而在一定程度上得到抑制，但是若面压没有均匀性较高地作用于辊整体，则磨损会从面压较高的位置起进行(偏磨损)，凹凸形状磨光。这样，通过凹凸形状抑制纸粉、脏污的附着的效果变差，另外，不能避免表面的摩擦系数的降低。其结果是，容易发生纸张的搬运不良。

如专利文献2中也记载的那样，在供纸用辊设置为悬臂支承构造的情况下，供纸用辊容易因搬运纸张时的负荷而发生挠曲。因此，陷入供纸用辊的周面相对于纸张不均衡接触的状态，容易发生辊周面的轴向的一端侧先磨损的偏磨损。因此，在被悬臂支承的供纸用辊中，尤其容易发生起因于偏磨损的表面的摩擦系数的降低，其结果是，即使不经过那么长期的使用，也容易发生纸张的搬运不良。

因而，本发明要解决的问题是提供即使以悬臂支承构造长期使用，也很难发生起因于偏磨损的纸张的搬运不良的供纸用辊、以及具备那样的供纸用辊的供纸装置。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明所涉及的供纸用辊具有轴体、以及形成于所述轴体的外周的弹性体层，其是供纸装置所具备的、以旋转轴为中心而旋转的供纸用辊，其中，所述供纸用辊具有使所述轴体通过一端支承于所述供纸装置的悬臂支承构造，所述弹性体层沿着所述旋转轴而在两端具备：支承端，其是使所述轴体支承于所述供纸装置的那一侧的端部；以及自由端，其是未使所述轴体支承于所述供纸装置的那一侧的端部，所述弹性体层的与所述旋转轴正交的剖面的外径在所述自由端比在所述支承端大，所述供纸用辊在包含所述自由端的区域具有沿着所述旋转轴而越朝向所述自由端则外径越呈直线状或者内凸状扩展而成的末端扩展部。

在此，优选所述末端扩展部形成为沿着所述旋转轴而至少包含从所述支承端与所述自由端之间的中央的位置起到所述自由端为止的区域。另外，优选所述弹性体层在比所述末端扩展部沿着所述旋转轴而靠支承端侧的位置，以与所述末端扩展部连续的方式具有沿着所述旋转轴的外径的变化比所述末端扩展部小的直筒部。优选设与所述旋转轴正交的所述弹性体层的剖面的外径在所述支承端为D1、在沿着所述旋转轴而为所述支承端与所述自由端之间的中央的位置为D2、在所述自由端为D3，则|D2-D1|≤0.05mm，并且0.05mm＜D3-D2≤0.50mm。优选为所述弹性体层的表面的JIS-A硬度为30度以上且80度以下。

本发明所涉及的供纸装置具备：供给辊，其被驱动进行旋转并搬运纸张；以及阻滞辊，其与所述供给辊压接，并且供转矩限制器安装并抑制所述纸张的叠送，所述供给辊与所述阻滞辊中的至少一方构成为所述本发明所涉及的供纸用辊。

在此，优选所述供给辊与所述阻滞辊都构成为所述本发明所涉及的供纸用辊。另外，优选在所述供给辊与所述阻滞辊双方中，所述弹性体层的表面的JIS-A硬度为30度以上且80度以下。优选所述阻滞辊的所述弹性体层的表面的硬度以JIS-A硬度来计量而比所述供给辊的所述弹性体层的表面的硬度大5度以上。

发明效果

上述发明所涉及的供纸用辊具有悬臂支承构造，弹性体层在包含不被供纸装置支承的自由端的区域具有末端扩展部。一般地，在采用悬臂支承构造的供纸用辊中，在与其他构件之间接受了按压时，在被悬臂支承的支承端侧，比自由端侧大的面压发生作用，弹性体层的表面容易受到磨损，但是在本发明所涉及的供纸用辊中，通过在自由端侧具有末端扩展构造，从而在与其他构件之间接受了相互按压的面压时，支承端侧与自由端侧的面压之差很难变大。因此，很难在支承端侧发生偏磨损，即使长期使用，也很难发生起因于偏磨损的纸张的搬运不良。

在此，在沿着旋转轴，至少包含从支承端与自由端之间的中央的位置起到自由端为止的区域而形成末端扩展部的情况下，另外，弹性体层在比末端扩展部沿着旋转轴而靠支承端侧，以与末端扩展部连续的方式具有沿着旋转轴的外径的变化比末端扩展部小的直筒部的情况下，能够有效地缓和面压向支承端侧的集中。

在设与旋转轴正交的弹性体层的剖面的外径在支承端为D1、在沿着旋转轴而为支承端与自由端之间的中央的位置为D2、在自由端为D3，而成为|D2-D1|≤0.05mm，并且0.05mm＜D3-D2≤0.50mm的情况下，尤其对面压的均匀化、以及由此带来的偏磨损的抑制能得到很好的效果。

在弹性体层的表面的JIS-A硬度为30度以上且80度以下的情况下，能够有效抑制供纸用辊的表面的磨损，并且容易避免纸张的刮削等的对纸张的损害。

在上述发明所涉及的供纸装置中，相互压接的供给辊与阻滞辊中的至少一方被悬臂支承，弹性体层在自由端侧具有末端扩展部，构成为上述本发明所涉及的供纸用辊。因此，在具有该末端扩展部的辊以及另一辊中抑制面压向支承端侧的不均匀的分布所引起的偏磨损。其结果是，能够一边避免起因于偏磨损的纸张的搬运不良，一边长期持续使用供纸装置。

在此，在供给辊与阻滞辊都构成为上述本发明所涉及的供纸用辊的情况下，供给辊、阻滞辊都能够有效地抑制偏磨损，能够长期抑制纸张的搬运不良而持续供给纸张。

另外，弹性体层的表面的JIS-A硬度在供给辊与阻滞辊双方中为30度以上且80度以下的情况下，供给辊、阻滞辊都能有效地抑制表面的磨损，并且容易避免纸张的刮削等的对纸张的损害。

在阻滞辊的弹性体层的表面的硬度以JIS-A硬度来计量而比供给辊的弹性体层的表面的硬度大5度以上的情况下，阻滞辊与供给辊之间的摩擦系数变大，容易在供纸装置中得到较高的搬运性。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的供纸装置的示意图。表示从供给辊以及阻滞辊的自由端侧观察到的状态。

图2是针对图1所示的供纸装置，表示供给辊以及阻滞辊附近的构造的示意图。表示从供给辊以及阻滞辊的周面的正面观察到的状态。

图3是表示图1所示的供纸装置的送纸动作的图。图3中的(a)表示一张纸张到达辊间之前的状态，图3中的(b)表示一张纸张到达辊间时的动作。

图4是表示图1所示的供纸装置的送纸动作的图。图4中的(a)表示两张纸张到达辊间之前的状态，图4中的(b)表示两张纸张到达辊间时的动作。

图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的供纸用辊的形状的示意图。表示从周面的正面观察到的状态。

图6是表示作为供给辊以及阻滞辊而具备以往一般的供纸用辊的供纸装置的示意图。

图7是表示使辊形状变化而将对面压的分布与辊的耐久性评价后的结果以表形式显示的图。

图8是表示辊表面的面压分布的测定结果的例子的图，图8中的(a)表示分布的均匀性较高的情况，图8中的(b)表示分布的均匀性较低的情况。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式所涉及的供纸用辊、以及供纸装置详细地进行说明。能够使用本发明的实施方式所涉及的供纸用辊构成本发明的实施方式所涉及的供纸装置。本发明的实施方式所涉及的供纸用辊只要是供纸装置所具备的，则对其具体的种类、用途没有限定，以下，以图像形成装置的供纸装置所具备的供给辊以及阻滞辊构成为本发明的实施方式所涉及的供纸用辊的方式为中心进行说明。首先，在对供纸装置整体的概要进行了说明之后，对供纸用辊的细节进行说明。

[供纸装置]

首先，对本发明的一个实施方式所涉及的供纸装置的概要进行说明。

本发明的一个实施方式所涉及的供纸装置1设置于电子照相方式的复印机、打印机、传真机等图像形成装置。如图1、2所示，供纸装置1具备供给辊10(送纸辊)、阻滞辊20(分离辊)。供给辊10以及阻滞辊20分别形成为筒状的构件，并列配置。在本说明书中，以沿着供给辊10以及阻滞辊20的旋转轴1A、2A的方向为轴向(a方向)。

供给辊10具有轴体11、以及形成于轴体11的外周的弹性体层12。阻滞辊20具有轴体21、以及形成于轴体21的外周的弹性体层22。供给辊10具有接受来自未图示的驱动源(马达)的动力而被驱动进行旋转并搬运纸张P的功能。阻滞辊20通过由弹簧等构成的施力构件29从而通过预定的压力而与供给辊10压接。另外，在阻滞辊20中，内置有未图示的转矩限制器，构成为向与纸张P的搬运方向(箭头p1的方向)相反的方向施加制动转矩。阻滞辊20具有抑制纸张P的叠送、换句话说抑制将多个纸张P重叠供给的现象的功能。

如图2所示，在本实施方式所涉及的供纸装置1中，供给辊10以及阻滞辊20都具有悬臂支承构造，沿着轴向a而在一端，轴体11、21被供纸装置1支承。而且，弹性体层12、22在两端具有支承端13、23、以及自由端14、24。支承端13、23是轴体11、21被供纸装置1支承的那边的端部，自由端14、24是轴体11、21不被供纸装置1支承的那边的端部。另外，供给辊10以及阻滞辊20分别具有外径在自由端14、24处比在支承端13、23处大、进一步地沿着轴向a、越朝向自由端14、24侧而外径越扩展而成的末端扩展部17、27。对于这样的在自由端侧具有末端扩展部的本发明的实施方式所涉及的供纸用辊的构造，之后详细地进行说明。在供纸装置1中，阻滞辊20与供给辊10压接，但是在图2中，着重显示末端扩展部17、27的构造，并且将压接所引起的供给辊10以及阻滞辊20的弹性变形除去而显示。

在供纸装置1中，被搬运的纸张P堆叠于供纸盒30内。构成为导入辊40(搓纸辊)的表面与堆叠的纸张P的上表面摩擦接触，通过导入辊40从供纸盒30朝向供给辊10而将纸张P陆续输出。导入辊40具有轴体41、以及形成于轴体41的外周的弹性体层42。导入辊40构成为通过未图示的连结构件(齿轮、同步带等)而与供给辊10的驱动连动地旋转。

伴随着供给辊10的旋转驱动，导入辊40旋转，纸张P从供纸盒30朝向供给辊10一张张地被陆续输出。如图3中的(a)所示，供给辊10从纸张P到达之前起旋转驱动。与供给辊10压接的阻滞辊20伴随着供给辊10的旋转，通过供给辊10与阻滞辊20之间(辊间)的摩擦力，克服制动转矩而从动旋转。若被陆续输出的一张纸张P到达辊间，则如图3中的(b)所示，纸张P通过辊间而被搬出。

从供纸盒30朝向供给辊10陆续输出两张纸张P时，如图4中的(a)所示，在纸张P1、P2到达之前，供给辊10旋转驱动，阻滞辊20伴随着供给辊10的旋转，克服制动转矩而从动旋转。若陆续输出的两张纸张P1、P2到达辊间，则如图4中的(b)所示，阻滞辊20成为经由两张纸张P1、P2而与供给辊10接触的状态。由于作用于两张纸张P1、P2之间的摩擦力较小，因此阻滞辊20因制动转矩而对供给辊10的旋转不进行从动并停止。由此，与供给辊10接触的纸张P1伴随着供给辊10的旋转，通过辊间而被搬出，另一方面，与阻滞辊20接触的纸张P2不被搬出。由此，抑制纸张P的叠送。

如上所述，在本供纸装置1中，供给辊10与阻滞辊20双方采用悬臂支承构造，并且具有末端扩展部17、27。然而，这双方未必一定具有末端扩展部，供给辊10与阻滞辊20中的至少一方采用悬臂支承构造，并且具有末端扩展部即可。在仅被悬臂支承的一方的辊具有末端扩展部的情况下，另一方的辊可以采用悬臂支承构造，也可以采用将轴向两端支承于供纸装置1的双支承构造。另外，该另一方的辊的形状可以是任何形状，优选如图6所示的辊91、辊92那样的、沿着轴向a而外径具有恒定的平直构造的形状。

[具有末端扩展部的供纸用辊]

接着，对本发明的一个实施方式所涉及的、具备末端扩展部的供纸用辊50(以下，有时仅称为辊)详细地进行说明。在上述供纸装置1中，供给辊10以及阻滞辊20分别构成为本发明的一个实施方式所涉及的供纸用辊50。

本发明的一个实施方式所涉及的供纸用辊50用作供纸装置的构成构件，形成为以旋转轴5A为中心而旋转的筒状的构件。如图5所示，供纸用辊50具有轴体51、以及形成于轴体51的外周的弹性体层52。以下，与辊50的形状有关的说明是指弹性体层52的形状。

辊50的一端为支承端53，另一端为自由端54。辊50在支承端53侧使轴体51直接或者间接地被供纸装置1支承。另一方面，在自由端54侧，轴体51不被供纸装置1支承，保持为开放的状态。换句话说，辊50具有悬臂支承构造。

辊50具有筒形状，但是不是直圆筒形状，沿着轴向a而在外径具有分布。换句话说，在沿着轴向a的各位置处，与旋转轴5A正交的剖面为圆形，但是该圆的外径沿着轴向a而至少在一部分区域中变化。

具体地说，在辊50中，与轴向a正交的剖面的外径在自由端54处比在支承端53处大。并且，辊50在沿着轴向a而包含自由端54的区域具有末端扩展部57。末端扩展部57具有沿着轴向a越朝向自由端54侧而辊50的外径、换句话说与旋转轴5A正交的剖面的外径越大的末端扩展形状(扩径形状)。更详细地，末端扩展部57中的末端扩展形状成为喇叭状。换句话说，越朝向自由端54，辊50的外径越直线状或者内凸状地扩展。该喇叭状的末端扩展形状在如图5所示从周面的正面观察辊50的状态下，或者沿着轴向a的剖面中，能够容易地识别为周面的轮廓形状。

在辊50中，如果沿着轴向a而在包含自由端54的区域形成有末端扩展部57，则对该末端扩展部57所占的区域的大小、末端扩展部57以外的区域的形状没有特别的指定。在图5所示的辊50中，仅在沿着轴向a而占自由端54侧的一部分的区域形成有末端扩展部57，在支承端53侧形成有平直形状的直筒部56。末端扩展部57与直筒部56沿着轴向a而平滑地连续。

图6中，如以往一般的供纸装置9的供给辊91与阻滞辊92所示，以往一般的供纸用辊整体形成为平直形状，换句话说形成为直圆筒形状。若对这样的平直形状的供纸用辊91、92进行悬臂支承，并从周面的一个方向施加接触压力，则较大的面压(夹持压)沿着轴向a作用于支承端91a、92a侧，另一方面，若朝向自由端91b、92b侧，则面压变小。在接受了这样的不均匀的面压的状态下，若辊91、92旋转，则与自由端91b、92b侧相比，在支承端91a、92a侧急剧产生表面的磨损，发生偏磨损。若辊91、92的磨损进行，则容易发生辊91、92的表面的凹凸构造的磨光、纸粉、脏污的附着，在与搬运对象的纸张P之间不能保持足够的摩擦系数。因此，偏磨损发生，从而容易产生纸张P的搬运不良。

另一方面，如图5所示，本实施方式所涉及的供纸用辊50中，外径在自由端54处比在支承端53处大，并且具有外径朝向自由端54扩展而成的末端扩展部57，从而即使悬臂支承而从周面的一个方向施加接触压力，面压也很难沿着支承轴a而集中于支承端53侧的区域。与成为平直形状的情况相比，面压沿着轴向a而向各部分分散，面压均匀性较高地从支承端53侧到自由端54侧作用。因此，即使长期持续使用辊50，也很难发生偏磨损。因此，容易长期维持为了提高与纸张P之间的摩擦系数而设置于表面的凹凸构造等的、辊50的初始状态。其结果是，能够保持长期使辊50与纸张P之间的摩擦系数维持在较高的状态，很难发生起因于偏磨损的纸张P的搬运不良的状态。

在以上说明的供纸装置1中，供给辊10与阻滞辊20中的至少一方为具有末端扩展部57(17、27)的本实施方式所涉及的供纸用辊50即可。即使在仅供给辊10与阻滞辊20中的一方具有末端扩展部57的情况下，由于通过该末端扩展部57的帮助，在供给辊10与阻滞辊20之间作用的面压的均匀性提高，因此能够在供给辊10与阻滞辊20双方的表面抑制偏磨损。然而，如果供给辊10与阻滞辊20双方构成为具有末端扩展部57(17、27)的本实施方式所涉及的辊50，那么面压的均匀性的提高所带来的抑制偏磨损的效果在供给辊10与阻滞辊20双方中进一步提高，为优选。尤其是，在供给辊10与阻滞辊20双方被悬臂支承的情况下，通过使这双方构成为具有末端扩展部57(17、27)的本实施方式所涉及的辊50，从而能够提高抑制起因于悬臂支承的面压的偏重分布以及偏磨损的效果。

在本实施方式所涉及的供纸用辊50中，如果在自由端54侧设置有末端扩展部57，则对末端扩展部57的具体形状、供末端扩展部57设置的区域没有特别的限定。如上所述，末端扩展部57的末端扩展形状可以是沿着轴向a而朝向自由端54直线状扩径的形状，也可以是内凸状扩径的形状，但是从提高基于末端扩展形状的面压的均匀化的效果等观点出发，优选内凸状。此外，内凸状是指平滑的曲线状地、朝向供纸用辊50的内侧而成为凸的形状，不包含沿着轴向a而在末端扩展部57的中途具有阶梯状的不连续的外径的变化的方式、局部包含外径不变化的区域或者外凸状变化的区域的方式。

发现在离自由端54近的位置处，辊50的外径越大，则将末端扩展部57设置于辊50所带来的面压的均匀化的效果越好。从在末端扩展部57中设置较大的外径的变化，容易有助于面压的均匀化的观点出发，如图5所示的方式，优选至少包含沿着轴向a而从处于支承端53与自由端54之间的中央的位置的中央部55起到自由端54为止的区域而形成末端扩展部57。另一方面，即使延伸至辊50的支承端53侧而将末端扩展部57设置地过大，面压均匀化的效果的增大饱和，进一步地，使作用于支承端53侧的面压分散的效果反而有可能变小。从避免这样的面压分散的效果的饱和、减少的观点出发，优选将末端扩展部57限制在沿着轴向a而从中央部55的位置起，或者从比中央部55靠自由端54侧的位置起到自由端54为止的区域。根据寻求的面压的均匀化的程度、具体的辊50的尺寸、材质等，选择沿着轴向a而设置末端扩展部57的区域即可。另外，从避免面压分散的效果的饱和、减少的观点出发，如图5所示的方式，优选沿着轴向a而在自由端54侧的区域设置末端扩展部57，另一方面，以在支承端53侧设置直筒部56，末端扩展部57与直筒部56平滑地接合的方式构成辊50。在此，直筒部56不限于完全的直圆筒形状，沿着轴向a的外径的变化比末端扩展部57小即可。在末端扩展部57与筒状部56都设置于辊50的情况下，将末端扩展部57设置于自由端54侧的区域，将比其靠支承端53侧的区域设置为直筒部56即可。比末端扩展部57靠支承端53侧的区域优选如反向隆起形状(参照图7)那样不朝向支承端53侧扩展。

对末端扩展部57中的辊50的外径的变化的程度也没有特别的限定，作为优选可列举以下方式。在此，设与轴向a正交的辊50的剖面的外径在支承端53处为D1，在中央部55处为D2，在自由端54处为D3。

首先，对自由端54的外径D3与中央部的外径D2的差(D3-D2)进行说明。在L1＜D3-D2的情况下，下限值L1优选为0.05mm。这意味着末端扩展部57中的外径的变化程度足够大，能够有效地实现通过在自由端54侧设置末端扩展部57所带来的向支承端53侧的面压的局部的缓和。若下限值L1为0.075mm或者0.10mm，则进一步优选。

另一方面，在D3-D2≤L2的情况下，上限值L2优选为0.50mm。这样，容易避免末端扩展部57中的外径的变化过大，从而自由端54侧的面压反而变得比支承端53侧高的情况。若上限值L2为0.40mm或者0.30mm，则进一步优选。

接着，对中央部的外径D2与支承端53的外径D1的差的绝对值(|D2-D1|)进行说明。在|D2-D1|≤L3的情况下，绝对值的上限值L3优选为0.05mm。这意味着在辊50的支承端53侧的部位，将沿着轴向a的外径的变化抑制得较小，辊50的支承端53侧的区域成为平直形状的直筒部56或者与其接近的形状。这样，辊50在减少作用于支承端53侧的区域的面压，使面压均匀化的效果上优异。若上限值L3为0.04mm或者0.03mm，则进一步优选。因为D2与D1之差越小，对面压的均匀化的帮助越大，所以对于|D2-D1|的值，尤其不设置下限。最优选D1＝D2的方式、换句话说直筒部56为直圆筒状的方式。

本实施方式所涉及的辊50的表面、换句话说弹性体层52的外周面的硬度优选以JIS-A硬度来计量而为30度以上。进一步优选为40度以上、50度以上。这样，容易抑制辊50的表面的磨损。另一方面，辊50的表面的硬度优选以JIS-A硬度来计量而为80度以下。进一步优选为70度以下、65度以下。这样，容易抑制纸张P的刮削等、与辊50的接触所引起的对纸张P的损害，很难发生画质的变差。辊50的硬度能够通过弹性体层52的材料构成、弹性体层52的厚度等来调整。

在供纸装置1中，在供给辊10与阻滞辊20中，仅一方构成为具有末端扩展部57的本实施方式所涉及的辊50的情况下，以及双方构成为那样的辊50的情况下，都优选为供给辊10以及阻滞辊20都具有上述范围的硬度。另外，优选在供给辊10的表面的硬度与阻滞辊20的表面的硬度之间有差。若二者的硬度有差，则一方的辊的表面嵌入于另一方的辊的表面，从而供给辊10与阻滞辊20之间的摩擦系数容易变大。由此，纸张P的搬运性(向纸张P的搬运方向p1的推进力)提高。优选为，阻滞辊20的表面的硬度优选比供给辊10的表面的硬度高。从提高搬运性提高的效果的观点出发，表面硬度的差优选以JIS-A硬度来计量而为5度以上，进一步优选为10度以上、15度以上。另一方面，从容易抑制供给辊10以及阻滞辊20的磨损等观点出发，表面硬度之差优选为50度以下，进一步优选为40度以下。

对本实施方式所涉及的辊50的构成材料没有特别的限定，例如，弹性体层52优选由包含聚氨酯的弹性体构成。弹性体层52包含聚氨酯，从而长期使用时的耐磨损性优异。弹性体层52可以含有导电剂、各种添加剂。对弹性体层52的厚度没有特别的限定，在0.1～10mm的范围内等适当设定即可。弹性体层52优选在外周表面具有表面凹凸。能够通过表面凹凸来提高表面的摩擦系数。辊50具有末端扩展部57，从而很难发生偏磨损所引起的表面凹凸的磨光、以及由其引起的摩擦系数的降低，并长期保持通过表面凹凸提高了摩擦系数的状态。

辊50的弹性体层52能够使用聚氨酯组合物，能够通过基于成形模具的成形等形成。例如，通过将轴体同轴地设置于辊成形模具的中空部，注入未交联的聚氨酯组合物，加热、固化(交联)后，脱模等，从而在轴体的外周形成弹性体层52。作为成形模具，能够通过使用在内周面具有与末端扩展部57对应的形状的成形模具，在辊50形成末端扩展部57。另外，能够通过在成形模具的内周面提前设置凹凸形状，从而在弹性体层52的表面设置凹凸。

实施例

以下，使用实施例以及比较例而对本发明详细地进行说明。在此，制作具有各种形状的供给辊与阻滞辊，对面压分布与耐久性进行了评价。

[试样的制作]

制作了具有多个形状的辊作为供给辊以及阻滞辊。供给辊以及阻滞辊的形状如图7所示，设为了末端扩展形状、平直形状、隆起形状、反向隆起形状。对于末端扩展形状的辊，准备了多个支承端、中央部、自由端的外径D1、D2、D3不同的辊。

在制作供给辊以及阻滞辊时，将芯模(外径

)同轴地设置于具有上述各种预定形状且内周面具有凹凸构造的模具的通孔，并且，将两端开口部以盖型闭栓，向该成形空间内填充作为弹性体层的形成材料的未交联的热固性聚氨酯系聚合物之后，将成形模具放入烤箱内，完成交联(150℃×60分钟)。然后，在上述芯模的外周面形成由交联固化而成的热固性聚氨酯系聚合物构成的弹性体，之后，脱模并且将弹性体从芯模拔出，切断为长度25mm。得到的弹性体为管状(外径如表1、2所示，内径/>

长度25mm)，在其表面形成有凹凸。接着，准备了聚缩醛(POM)制成的轴体(长度27mm，外径φ10mm)。接着，将上述轴体压入于管状弹性体的中空部。通过以上操作，分别制作了供给辊以及阻滞辊。供给辊以及阻滞辊的表面硬度通过向聚氨酯系聚合物添加的增塑剂的添加量进行了调整。

[评价方法]

(1)面压分布的评价

在将以上制作好的供给辊以及阻滞辊通过悬臂支承而装配于具有FRR方式的供纸系统的市售的复印机的状态下，测定了作用于供给辊与阻滞辊之间的面压的分布。通过将压力传感器片体作为面压测定装置而夹入于供给辊与阻滞辊之间，针对每1mm²面积的正方形的网格测量作用的面压，从而评价了面压的分布。压力传感器片体由行、列的电极排列交叉于厚度1mm左右的片体内部而成，若向片体施加压力，则电阻变化。将该电阻的趋势变化量转换为压力值而输出。

在得到的面压的分布中，对于全部测定数据中，包含最大面压的轴向的行的数据，算出了用该一行中的最大面压与最小面压之间的差除以负载而得出的比率。将其比率为3％以下的情况评价为“A”，超过3％且6％以下的情况评价为“B”，超过6％且10％以下的情况评价为“C”，超过10％且15％以下的情况评价为“D”，超过15％的情况评价为“E”。评价结果为A、B、C的情况能够判定为面压分布的均匀性足够高，评价结果为D、E的情况判定为面压的分布不均匀。

图8中示出通过上述方法评价了面压的例子。在图中，用面压越高则用越浓的颜色显示的灰度表现实测所得的面压的分布。图的横向表示辊的轴向，显示辊的全部区域。在图8中的(a)中，在图的纵向能看到面压的分布，但是在横向在面压中看不到较大的不均匀分布，可知均匀性较高的面压沿着辊的轴向而作用。与此对应，面压分布的均匀性的评价结果为A评价，较高。另一方面，在图8中的(b)中，沿着图的横向而面压产生较大的不均匀分布。具体地说，在图的左侧(支承端侧)，观测到比右侧(自由端侧)大的面压。尤其是，在从纵向的中间左右起到下方的区域中，沿着横向的面压的不均匀性变大。这样，在图8中的(b)中，作用于辊的面压沿着轴向而变得不均匀。与此对应，面压分布的均匀性的评价结果也为D评价，较低。

(2)耐久性的评价

将以上制作的供给辊以及阻滞辊通过悬臂支承装配于具有FRR方式的供纸系统的市售的复印机，进行了送纸性的评价。纸张使用市售的PPC纸张，进行50万张传送，测定了卡纸的发生次数。设卡纸的发生次数为零次的情况为“A”，卡纸的发生次数为一次以上且三次以下的情况为“B”，卡纸的发生次数为四次以上且六次以下的情况为“C”，卡纸的发生次数为七次以上且十次以下的情况为“D”，卡纸的发生次数为十一次以上的情况为“E”。在评价结果为A、B、C的情况下，能够判定为耐久性足够高，在评价结果为D、E的情况下，判定为耐久性较低。

[评价结果]

图7中，作为使用具有各种形状的供纸用辊的方式，对实施例20以及比较例1～比较例3，显示辊形状(供给辊、阻滞辊都相同)、面压分布以及耐久性的评价结果。形状图中，将图的左侧显示为支承端，将右侧显示为自由端。在任一形状的情况下，表面的JIS-A硬度中，供给辊为60度，阻滞辊为70度。进一步，在表1、表2中，针对所有实施例以及比较例，总结各辊的形状、外径D1、D2、D3、以及它们的关联性、表面硬度，并且表示面压分布以及耐久性的评价结果。

[表1]

[表2]

如图7所示，在供给辊以及阻滞辊具有以往一般的平直形状的比较例1的情况下，面压呈现不均匀的分布(D评价)。作为面压分布的形态，面压在自由端侧较低，另一方面，在支承端侧变高，偏重分布于支承端侧。与此相比，在供给辊以及阻滞辊具有末端扩展形状的实施例20的情况下，面压分布的均匀性变高(A评价)。作为面压分布的形态，在支承端侧的面压的偏重分布得以缓和，面压从支承端侧朝向自由端侧缓慢减少，与平直形状的情况相比，沿着轴向的面压的分布的均匀性提高。与上述那样的面压分布的均匀性的提高对应，对于耐久性的评价结果，在比较例1的平直形状的情况下为D评价，较低，与此相对地，在实施例20的末端扩展形状中，为A评价，变高。由此可知，通过在被悬臂支承的供纸用辊的自由端侧形成末端扩展部，从而与使整体为平直形状的以往一般的供纸用辊的情况相比，使面压分散，提高面压分布的均匀性。其结果是，供纸用辊的耐久性提高。可考虑耐久性的提高源于偏磨损的抑制。

在比较例2的隆起形状的情况、以及比较例3的反向隆起形状的情况下，面压分布的均匀性比平直形状的情况进一步下降(E评价)。作为面压分布的形态，在比较例2的隆起形状的情况下，与比较例1的平直形状的情况比较，面压所偏重分布的部位向轴向的中央部侧移动，在比较例3的反向隆起形状的情况下，面压沿着轴向而从支承端侧朝向中央部附近减少，另一方面，呈现从中央部附近的位置起进一步朝向自由端侧而面压增大的复杂的面压分布，但是在任一情况下，作为整体而面压分布的不均匀性比平直形状的情况高。与此对应，在比较例2、3的任一情况下，耐久性的评价结果为E评价，变低。因此可以说，即使在供纸用辊形成隆起形状、反向隆起形状，也与形成末端扩展形状的情况不同，对于面压分布的均匀化以及因此带来的耐久性的提高得不到效果，相反，耐久性进一步变低。

进一步，在表1、2总结的各实施例中，对于供给辊与阻滞辊的形状的组合、以及使各部分的外径(D1、D2、D3)以及硬度各种各样变化后的情况，示出面压分布的均匀性以及耐久性的评价结果。在任一实施例中，供给辊与阻滞辊的至少一方具有末端扩展形状。而且，在任一实施例中，得到C评价以上的较高的面压分布的均匀性与耐久性。

首先，作为供给辊与阻滞辊的形状的组合，在实施例1、6～19、28～30中，仅阻滞辊成为末端扩展形状，供给辊成为平直形状。在实施例2～5中，相反地，仅供给辊成为末端扩展形状，阻滞辊成为平直形状。在实施例20～27中，供给辊、阻滞辊双方成为末端扩展形状。对于这三种组合，将采用末端扩展形状的辊的各部分的外径(D1、D2、D3)相同且两辊的硬度相同的情况相互比较(例如，将实施例2、6、21相互比较)，面压分布，耐久性都得到几乎相同的评价结果。因此，可以说如果将供给辊以及阻滞辊中的至少一方预先设为末端扩展形状，则即使任一方具有末端扩展形状，都能得到较高的面压的均匀性与耐久性。

在实施例1、6～12的组、实施例2～5的组、实施例20～23的组中采用末端扩展形状的辊的外径差D3-D2以及|D2-D1|的值各自互不相同。将这些组中的评价结果相互比较，在|D2-D1|≤0.05mm，并且0.05mm＜D3-D2≤0.50mm的实施例1～9、20～23中，具有得到较高的面压的均匀性与耐久性的趋势。尤其是，|D2-D1|≤0.00mm，换句话说D1＝D2，并且在D3-D2≤0.40mm的实施例1、20中，得到给予A评价的优异的面压的均匀性与耐久性。

实施例28～30与实施例1比较，外径(D1、D2、D3)的绝对值各自不同，径差|D2-D1|以及D3-D1的值相同。在这些实施例28～30中，在任一个中都得到与实施例1相同的A评价的面压的均匀性以及耐久性。根据该结果，可以说只要将供给辊以及阻滞辊的至少一方设为末端扩展形状并且以不根据各辊的外径的绝对值而满足|D2-D1|≤0.05mm、0.05mm＜D3-D2≤0.50mm的方式，预先设计末端扩展形状的辊，就能得到较高的面压的均匀性与耐久性。

在实施例1、13～19的组，以及实施例20、24～27的组中，供给辊和/或阻滞辊的表面硬度互不相同。这些实施例中，供给辊以及阻滞辊的硬度都以JIS-A硬度来计量而为30度以上且80度以下的范围，都得到C评价以上的较高的面压分布的均匀性与耐久性。其中，在阻滞辊比供给辊硬度高，并且其差以JIS-A硬度来计量而为5度以上的实施例1、13、16、17、20、24、27中，得到B评价以上的较高的面压分布的均匀性、A评价的优异的耐久性。

以上，对本发明的实施方式、实施例进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式、实施例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。

Claims (9)

1.一种供纸用辊，其具有轴体、以及形成于所述轴体的外周的弹性体层，其是供纸装置所具备的、以旋转轴为中心而旋转的供纸用辊，其中，

所述供纸用辊具有使所述轴体通过一端支承于所述供纸装置的悬臂支承构造，

所述弹性体层沿着所述旋转轴而在两端具备：支承端，其是使所述轴体支承于所述供纸装置的那一侧的端部；以及自由端，其是未使所述轴体支承于所述供纸装置的那一侧的端部，

所述弹性体层的与所述旋转轴正交的剖面的外径在所述自由端比在所述支承端大，

所述供纸用辊在包含所述自由端的区域具有沿着所述旋转轴而越朝向所述自由端则外径越呈直线状或者内凸状扩展而成的末端扩展部。

2.根据权利要求1所述的供纸用辊，其中，

所述末端扩展部形成为沿着所述旋转轴而至少包含从所述支承端与所述自由端之间的中央的位置起到所述自由端为止的区域。

3.根据权利要求1或2所述的供纸用辊，其中，

所述弹性体层在比所述末端扩展部沿着所述旋转轴而靠支承端侧的位置，以与所述末端扩展部连续的方式具有沿着所述旋转轴的外径的变化比所述末端扩展部小的直筒部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的供纸用辊，其中，

设与所述旋转轴正交的所述弹性体层的剖面的外径在所述支承端为D1、在沿着所述旋转轴而为所述支承端与所述自由端之间的中央的位置为D2、在所述自由端为D3，

则|D2-D1|≤0.05mm，并且

0.05mm＜D3-D2≤0.50mm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的供纸用辊，其中，

所述弹性体层的表面的JIS-A硬度为30度以上且80度以下。

6.一种供纸装置，其中，

所述供纸装置具备：

供给辊，其被驱动进行旋转并搬运纸张；以及

阻滞辊，其与所述供给辊压接，并且供转矩限制器安装并抑制所述纸张的叠送，

所述供给辊与所述阻滞辊中的至少一方构成为权利要求1至5中任一项所述的供纸用辊。

7.根据权利要求6所述的供纸装置，其中，

所述供给辊与所述阻滞辊都构成为权利要求1至5中任一项所述的供纸用辊。

8.根据权利要求6或7所述的供纸装置，其中，

在所述供给辊与所述阻滞辊双方中，所述弹性体层的表面的JIS-A硬度为30度以上且80度以下。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的供纸装置，其中，

所述阻滞辊的所述弹性体层的表面的硬度以JIS-A硬度来计量而比所述供给辊的所述弹性体层的表面的硬度大5度以上。

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