JP5506838B2 - 紙送りローラの製造方法 - Google Patents
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Description
前記紙送りローラとしては、紙(プラスチックフィルム等を含む。以下同様。)と接触しながら回転して摩擦によって紙を搬送する、例えば給紙ローラ、搬送ローラ、プラテンローラ、排紙ローラ等が挙げられる。
しかし、前記弾性層の外周面には紙から発生する紙粉や汚れが付着しやすく、前記紙と繰り返し接触するうちに前記外周面に前記紙粉や汚れが蓄積されることで、紙に対する弾性層の接触面積や摩擦係数が低下して、比較的早期に紙の搬送不良を生じる場合がある。
そこで、紙粉や汚れの蓄積とそれによる紙の搬送不良とを防止するために、種々の検討がされている。
かかるローレットローラによれば、前記溝が、紙粉や汚れを取り込むポケットとして機能するため、紙と直接に接触する外周面に蓄積される紙粉や汚れの量を減少させることができ、前記紙粉や汚れの蓄積による紙の搬送不良を抑制することができる。
すなわち、前記弾性層の外周面のうち、溝を形成した領域が紙と接触しているときと、溝を形成していない領域が紙と接触しているときとでは、前者の方が後者に比べて紙との接触面積が小さいため、当該紙の搬送力も前者の方が後者よりも小さくなる。
また、丁度溝の両側のエッジ部が紙と当接している状態では、前記溝のない外周面が紙と当接している状態と比べて、ローレットローラの中心軸から紙までの距離が短くなる。つまりローレットローラは、実質的に、溝のある部分とない部分とで外径寸法が異なることになる。
さらに、前記溝のない外周面は紙と面接触しながら紙を搬送するが、前記溝の部分では、当該溝のエッジ部が紙と線接触して、引っ掻き効果によって紙を搬送するだけであるため、例えばイレギュラーに紙粉や汚れの多い紙を搬送した際に、前記引っ掻き効果が、ローレットローラの全幅に亘って形成した溝の全長に亘って一度に失われて、スリップ等を生じやすいという問題もある。
しかもローレットローラでは、紙に対する圧接力を高めに設定した場合に、前記圧接力が加わらない溝の部分とその両側の部分とで、圧接力の大きな差によって紙がシワになったり凹んだりしやすいという問題もある。
かかる紙送りローラによれば、前記開口した穴が、紙粉や汚れを取り込むポケットとして機能するため、紙と直接に接触する外周面に蓄積される紙粉や汚れの量を減少させることができ、前記紙粉や汚れの蓄積による紙の搬送不良を抑制することができる。
また、前記摩耗やヘタリによって外径が変化すると、同じ回転数での紙送り量が、初期に比べて摩耗後には大幅に小さくなってしまう。つまり紙送り量は一定せず、弾性層の摩耗やヘタリに伴って常時変化することになる。
また、例えば発泡剤の発泡とその後の研磨によって外周面に形成される穴の開口は、その形状や寸法、あるいは形成間隔や密度(単位面積あたりの個数)等が、弾性層の外周面において一定せずにばらつきを生じやすい。そのため、例えば局所的に穴の開口数が少ない領域や、個々の穴の開口径が小さい領域が発生すると、当該両域での紙粉や汚れを取り込むポケットとしての機能が不十分になって、前記紙粉や汚れの蓄積による紙の搬送不良を十分に抑制できない場合を生じる。また、個々の製品ごとに前記開口のばらつきが一定しないため、紙の搬送不良を抑制する機能が前記個々の製品ごとにばらつくといった問題も生じる。
しかし、前記外周面の周方向に沿う溝は、先の軸方向に沿う溝や、あるいは多孔質の泡を開口させた穴に比べて、紙粉や汚れを取り込むポケットとしての機能が十分でない。
すなわち、先の2種の紙送りローラでは、弾性層の外周面に付着した紙粉や汚れを、紙送りローラの外周面の周方向に主として加わる回転力によって、前記軸方向に沿う溝や多孔質の穴の開口まで搬送して、当該溝内や穴内に取り込ませることができる。
そのため前記溝は、紙粉や汚れを取り込むポケットとして十分に機能することができない。
(1) 前記弾性層の外径に所定厚みの研磨代を加えた径に対応する内径に形成された筒状の内側賦形面を有する、周方向に少なくとも2分割可能な外型、および
前記内側賦形面との間に、前記弾性層、および研磨代の厚み分の空隙を設けて同心状に配設される筒状の外側賦形面と、当該外側賦形面から径方向外方に向けて突設された、前記貫通孔の平面形状に対応した断面形状、および前記弾性層の厚み分以上で、かつ前記弾性層の厚みに研磨代の厚みを加えた寸法未満の突出高さに形成された複数の突起とを有する内型、
を備え、あらかじめ加熱した加硫型の、互いに同心状に配設された前記外型の内側賦形面と内型の外側賦形面との間の空隙に、前記弾性層のもとになるゴム組成物を充てんし、加硫させて、その内周面に、前記突起に対応する複数の凹部を有する弾性層を形成する工程、および
(2) 前記弾性層の外周面を研磨代分だけ研磨することで前記凹部を前記外周面に露出させて、前記複数の貫通孔を形成する工程、
を含むことを特徴とする紙送りローラの製造方法である。
またかかる紙送りローラによれば、前記のように弾性層の外周面に、その平面形状が円形、または円と内接する形状に開口された複数個の貫通孔を、前記弾性層の中心軸の方向、および周方向に、それぞれ等間隔に配列させた状態で開口させている。
しかも前記貫通孔の開口は、前記のように弾性層の中心軸の方向、および周方向にそれぞれ等間隔に配列されるため、当該貫通孔が開口された外周面の、紙との接触面積を、前記外周面の全面に亘って一定にすることができる。そのため、紙送りローラの回転に伴う紙の搬送力を常に一定に保つこともできる。
したがって、先に説明したように摩耗やヘタリによる外径の変化を生じにくいことと相まって、本発明の製造方法によって製造される紙送りローラは、厳密な紙送りが求められる用途や、あるいは紙送り量を制御しながら紙送りをする必要のある用途に好適に使用することができる。
本発明の製造方法によれば、以上で説明した各特性に優れた紙送りローラを、効率的に生産性良く製造することができる。
前記貫通孔の平面形状は円形、矩形、ひし形、長円形、五角形以上の多角形、またはこれらを組み合わせた複合形状からなる群より選ばれた少なくとも1種であるのが好ましい。
図示しないスリーブを前記筒状の弾性層1内に内嵌して、当該スリーブの外周面と、弾性層1の内周面3とを互いに直接に、あるいは接着層等の任意の層を介して当接させた状態で固定することによって紙送りローラが構成される。
図1ないし図3(a)を参照して、前記弾性層1の外周面2には、当該外周面2の面方向の平面形状が円形となるように前記外周面2において開口された、前記弾性層1の外周面2から内周面3へ達する貫通孔8が設けられている。
開口径Φが前記範囲未満では貫通孔8の容積が小さくなるため、前記貫通孔8を、紙粉や汚れを取り込むポケットとして長期間に亘って良好に機能させることができないおそれがある。一方、前記範囲を超える場合には開口が広すぎて、一旦取り込んだ紙粉や汚れが貫通孔8外に出たりしやすくなるため、却って前記貫通孔8を、紙粉や汚れを取り込むポケットとして長期間に亘って良好に機能させることができないおそれがある。
貫通孔8の開口の平面形状は円形には限定されない。図3(b)〜(h)は、それぞれ前記貫通孔8の開口の平面形状の他の例を示す平面図である。
前記各平面形状の開口は、その開口面積を、開口径Φが前記範囲内となる円形の開口の開口面積と等しくなるように設定するのが好ましい。
図4は、本発明の製造方法によって、外周面2に複数個の貫通孔8を開口した弾性層1を形成するために用いる加硫型の一例を示す断面図である。
突起21は、弾性層1に形成する貫通孔8の配列に合わせて、前記外側賦形面19に配列されている。
本発明の製造方法では、あらかじめ所定の加硫温度に加熱した前記加硫型16の、中心軸L3を中心として互いに同心状に配設された前記外型18の内側賦形面17と内型20の外側賦形面19との間の空隙に、前記と同様にして調製した所定量のゴム組成物を充てんする。
次いで両外型18を、それぞれ図の下側に示す外型18のように、前記外型18の内側賦形面17と内型20の外側賦形面19の中心軸L3が互いに一致し、かつ上下の外型18の分割面22が互いに当接されるとともに、前記一対の外型18が所定の圧接力で圧接された型締め状態とする。
この状態では、弾性層1の外周面2側に所定の研磨代分のゴム層があり、突起21に対応する凹部は前記外周面2側で開口されていないため、当該外周面2を、前記研磨代分だけ研磨し、それによって前記凹部を外周面2側で開口させて貫通孔8を形成する。
かかる製造方法によれば、複数個の貫通孔8を有する弾性層1を備えた紙送りローラを、効率的に生産性良く製造することができる。
例えば通孔8は、弾性層1の中心軸L1の方向、および周方向に、それぞれ等間隔に配列されていればよく、その配列は、図1の例のものには限定されない。
また、全ての通孔8の開口が、図1の例のように円形でなくてもよく、2種以上の平面形状の開口を混在させることもできる。その場合、前記貫通孔8を、外周面2の全面において、紙粉や汚れを取り込むポケットとして効率的かつ均一に機能させることを考慮すると、各種の平面形状の開口の開口面積を全て等しくなるようにそろえておくのが好ましい。
前記弾性層1内に、図示しないスリーブを内嵌して、当該スリーブの外周面と、弾性層1の内周面3とを、接着層を介して当接させた状態で固定することにより、日本ヒューレット・パッカード(株)製のレーザープリンタ〔HP LaserJet(登録商標) P4515n〕に適合した紙送りローラを製造した。
そして前記各紙送りローラを、個別に、テフロン(登録商標)板の上に載置した幅60mm×長さ210mmの紙〔ゼロックス社製のXerox Business4200〕の上に340gfの鉛直荷重をかけながら圧接させた状態で、前記紙送りローラを周速度105mm/秒で回転させた際に、前記紙に加わる搬送力Fを、ロードセルを用いて測定して、式(4):
μ=F/340 (4)
により摩擦係数μを求めた。
結果を表1に示す。
2 外周面
3 内周面
4、5 端面
7 底面
8 貫通孔
16 加硫型
17 内側賦形面
18 外型
19 外側賦形面
20 内型
21 突起
22 分割面
Claims (2)
- 非多孔質で筒状の弾性層を備えるとともに、前記弾性層の外周面に、当該外周面の面方向の平面形状が円形、または円と内接する形状となるように前記外周面において開口された、前記弾性層を厚み方向に貫通する貫通孔を、前記弾性層の中心軸の方向、および周方向に、それぞれ等間隔に複数個配列してなる紙送りローラを製造するための方法であって、
(1) 前記弾性層の外径に所定厚みの研磨代を加えた径に対応する内径に形成された筒状の内側賦形面を有する、周方向に少なくとも2分割可能な外型、および
前記内側賦形面との間に、前記弾性層、および研磨代の厚み分の空隙を設けて同心状に配設される筒状の外側賦形面と、当該外側賦形面から径方向外方に向けて突設された、前記貫通孔の平面形状に対応した断面形状、および前記弾性層の厚み分以上で、かつ前記弾性層の厚みに研磨代の厚みを加えた寸法未満の突出高さに形成された複数の突起とを有する内型、
を備え、あらかじめ加熱した加硫型の、互いに同心状に配設された前記外型の内側賦形面と内型の外側賦形面との間の空隙に、前記弾性層のもとになるゴム組成物を充てんし、加硫させて、その内周面に、前記突起に対応する複数の凹部を有する弾性層を形成する工程、および
(2) 前記弾性層の外周面を研磨代分だけ研磨することで前記凹部を前記外周面に露出させて、前記複数の貫通孔を形成する工程、
を含むことを特徴とする紙送りローラの製造方法。 - 前記貫通孔の平面形状は円形、矩形、ひし形、長円形、五角形以上の多角形、またはこれらを組み合わせた複合形状からなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項1に記載の紙送りローラの製造方法。
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