(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に支持される被試験ロールと、
基台に昇降自在に支持されるベース台と、
ベース台に対して揺動自在に支持される支持アームと、
支持アームの一端に回転自在に支持され軸心が平行な状態で被試験ロールに接触する回転ロールと、
支持アームの揺動状況を調整して無負荷の状態で回転ロールを被試験ロールに接触させる定荷重調整機構と、
定荷重調整機構で調整された状態の回転ロールに荷重を付与して被試験ロールに対して所定の荷重を与える荷重付与手段と、
支持アームの揺動状況を調整して所定の押付け間隔で回転ロールを被試験ロールに接触させる定位置調整機構と、
定荷重調整機構及び定位置調整機構の動作を選択する選択手段と、
選択手段により定荷重調整機構が選択されて被試験ロールに所定の荷重が与えられた際に、被試験ロールと回転ロールとの間に試験シートが挟まれた状態で被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させる一方、選択手段により定位置調整機構が選択された際に、被試験ロールと回転ロールとの間に試験シートが挟まれた状態で被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させる駆動手段と
を備え、
定荷重調整機構が選択された際に、所定時間駆動回転させた後の被試験ロールの径の変化により摩耗状態を評価する一方、定位置調整機構が選択された際に、所定時間駆動回転させた後の被試験ロールの重量の変化により摩耗状態を評価する
ことを特徴とする摩耗試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載の摩耗試験装置において、
試験シートは被試験ロールと回転ロールとの間で搬送される方向に移動自在に支持され、被試験ロールの周速度よりも遅い速度で試験シートを搬送する搬送手段を備えた
ことを特徴とする摩耗試験装置。
【請求項３】
請求項２に記載の摩耗試験装置において、
搬送手段で搬送される試験シートは繰り出しロールに巻回されている
ことを特徴とする摩耗試験装置。
【請求項４】
請求項２に記載の摩耗試験装置において、
搬送手段で搬送される試験シートは無端状の研磨シートである
ことを特徴とする摩耗試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムロールの摩擦の状況を測定する摩擦状況測定装置に関し、特に、複写機、プリンター、現金預け払い機、自動改札機等、機器内で紙類を搬送及び紙類のカール取り等に用いられるゴムロールの摩耗状況を測定する摩耗試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンター等の機器の構成部品であるゴムロールは、用紙を１枚ずつ搬送（給紙）するものであり、ゴムロールを用いた給紙の機構は様々である。例えば、給紙ロールによって用紙をサバキ爪に押し当てるコーナーセパレート方式や、分離パッドと給紙ロールの間で用紙を送り出すフリクションパッド方式や、給紙ベルトを用いて用紙を送り出すベルトフリクション方式や、互いに逆方向に回転する分離ロールと給紙ロールの間で用紙を送り出すフィードリバース方式等が知られている。
【０００３】
給紙ロールは用紙を所定時間搬送すると摩耗が発生し、搬送性能が低下する。種々の給紙の機構が存在するため、摩耗状況や要求される耐摩耗性の状況も給紙の機構によって様々である。このため、給紙ロールの摩耗状況の推移や耐摩耗性を把握し、適用する機器に最適なゴムロールの性能を決定したり改善することは機器の開発や使用に不可欠となっている。
【０００４】
そこで、従来から、ゴムロールの外表面に研磨砥石を押し当ててゴムロールを研削し、ゴムロールの外周を積極的に摩耗させて重量の変化により摩耗状況を評価することが行われている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。従来のゴムロールの評価試験は、研磨砥石ゴムロールの外周を積極的に摩耗させるので、短時間に摩耗状態を再現して摩耗状況を評価することができる。
【０００５】
ところで、給紙機構や紙の種類も多種類にわたるようになってきており、給紙ロール（ゴムロール）の硬度や摩擦力等の要求仕様も様々になってきている。例えば、給紙ロールの位置を固定して相手側のロールに一定量食い込ませ、食い込み状況にあるロールの間に紙を通してカールを除去するためのカール取りロールが備えられた機器も存在する。また、摩耗の状況により紙粉の発生状況が異なり、摩耗状況を詳細に把握する要求が高まってきている。
【０００６】
従来の技術では、短時間にゴムロールの摩耗状態を再現することはできるものの、硬度や摩擦力等が異なる給紙ロールや食い込み状態で使用されるカール取りロール等、ゴムロールの種類や使用状況に応じて摩耗状態を得ることができず、実機の使用状況に応じた摩耗状態は得られないのが現状であった。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１７８８１５号公報
【特許文献２】特開平８−２３３７１６号公報
【特許文献３】特開平９−１２６９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、時間をかけることなく実機の使用状況に即した摩耗状態を得ることができる摩耗試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の摩擦試験装置は、被試験ロールの外周面に所定の荷重を付加した状態で接触する接触部材を備え、所定の荷重が付加された状態で接触部材に当接している被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させる駆動手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このため、使用状態に応じた所定の荷重を付加し、荷重が付加された状態で接触部材に当接している被試験ロールを駆動回転させることで、使用状態に応じた摩耗状態を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の摩擦試験装置は、被試験ロールの外周面に所定の押付け間隔で接触する接触部材を備え、所定の押付け間隔で接触部材に当接している被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させる駆動手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
このため、使用状態に応じた所定の押付け間隔で接触部材に当接させ、所定の押付け間隔で接触部材に当接している被試験ロールを駆動回転させることで、使用状態に応じた摩耗状態を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の摩擦試験装置は、接触部材は、被試験ロールに対して軸心が平行な状態の固定ロールであることを特徴とする。
【００１４】
このため、固定ロールに対して接触した被試験ロールの摩耗状態を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の摩擦試験装置は、接触部材は、被試験ロールに対して軸心が平行な状態で回転自在な回転ロールであることを特徴とする。
【００１６】
このため、回転ロールに対して接触した被試験ロールの摩耗状況を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の摩擦試験装置は、接触部材は、被試験ロールに対して軸心が平行な状態で回転自在な回転ロールと、被試験ロールと回転ロールの間に挟まれる試験シートとからなることを特徴とする。
【００１８】
このため、回転ロールとの間に試験シートを挟んだ状態で被試験ロールの摩耗状況を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の摩擦試験装置は、試験シートは、研磨シートであることを特徴とする。
【００２０】
このため、研磨シートを挟んだ状態で研削しながら短い時間で被試験ロールを摩耗させて摩耗状況を得ることができる。
【００２１】
また、本発明の摩擦試験装置は、試験シートは被試験ロールと回転ロールとの間で搬送される方向に移動自在に支持され、被試験ロールの周速度よりも遅い速度で試験シートを搬送する搬送手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
このため、試験シートを被試験ロールの周速度よりも遅い速度で搬送させ、常に新しい部位の試験シートを当接させて摩耗状態を得ることができる。
【００２３】
また、本発明の摩擦試験装置は、被試験ロールに対して軸心が平行な状態で接触自在な回転ロールと、被試験ロールと回転ロールの間に所定の荷重を与えるための荷重付与手段と、荷重付与手段により所定の荷重が付加された状態で被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させる駆動手段とを備え、所定時間駆動回転させた後の被試験ロールの径の変化により摩耗状態を評価することを特徴とする。
【００２４】
このため、荷重付与手段で使用状態に応じた所定の荷重が付加された状態で被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させることで、使用状態に応じた摩耗状態を得ることができる。
【００２５】
また、本発明の摩擦試験装置は、被試験ロールに対して軸心が平行な状態で接触自在な回転ロールと、被試験ロールと回転ロールを所定の押付け間隔で接触させるための接触付与手段と、接触付与手段により所定の押付け間隔で接触部材に当接された被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させる駆動手段とを備え、所定時間駆動回転させた後の被試験ロールの重量の変化により摩耗状態を評価することを特徴とする。
【００２６】
このため、接触付与手段で使用状態に応じた所定の押付け間隔で回転ロールに被試験ロールを接触させ、所定の押付け間隔で接触する被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させることで、使用状態に応じた摩耗状態を得ることができる。
【００２７】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の摩耗試験装置は、基台に支持される被試験ロールと、基台に昇降自在に支持されるベース台と、ベース台に対して揺動自在に支持される支持アームと、支持アームの一端に回転自在に支持され軸心が平行な状態で被試験ロールに接触する回転ロールと、支持アームの揺動状況を調整して無負荷の状態で回転ロールを被試験ロールに接触させる定荷重調整機構と、定荷重調整機構で調整された状態の回転ロールに荷重を付与して被試験ロールに対して所定の荷重を与える荷重付与手段と、支持アームの揺動状況を調整して所定の押付け間隔で回転ロールを被試験ロールに接触させる定位置調整機構と、定荷重調整機構及び定位置調整機構の動作を選択する選択手段と、選択手段により定荷重調整機構が選択されて被試験ロールに所定の荷重が与えられた際に、被試験ロールと回転ロールとの間に試験シートが挟まれた状態で被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させる一方、選択手段により定位置調整機構が選択された際に、被試験ロールと回転ロールとの間に試験シートが挟まれた状態で被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させる駆動手段とを備え、定荷重調整機構が選択された際に、所定時間駆動回転させた後の被試験ロールの径の変化により摩耗状態を評価する一方、定位置調整機構が選択された際に、所定時間駆動回転させた後の被試験ロールの重量の変化により摩耗状態を評価することを特徴とする。
【００２８】
請求項１に係る本発明では、選択手段により定荷重調整機構が選択されて荷重付与手段により被試験ロールに所定の荷重が与えられた際に、被試験ロールと回転ロールとの間に試験シートが挟まれた状態で被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させ、被試験ロールの径の変化により摩耗状態を評価する。一方、選択手段により定位置調整機構が選択された際に、支持アームの揺動状況を調整して所定の押付け間隔で回転ロールを被試験ロールに接触させ、被試験ロールと回転ロールとの間に試験シートが挟まれた状態で被試験ロールを駆動回転させて被試験ロールを摩耗させ、被試験ロールの重量の変化により摩耗状態を評価する。
【００２９】
そして、請求項２に係る本発明は、請求項１に記載の摩耗試験装置において、試験シートは被試験ロールと回転ロールとの間で搬送される方向に移動自在に支持され、被試験ロールの周速度よりも遅い速度で試験シートを搬送する搬送手段を備えたことを特徴とする。
【００３０】
請求項２に係る本発明では、試験シートを被試験ロールの周速度よりも遅い速度で搬送させ、常に新しい部位の試験シートを当接させて摩耗状態を得ることができる。
【００３１】
また、請求項３に係る本発明の摩耗試験装置は、請求項２に記載の摩耗試験装置において、搬送手段で搬送される試験シートは繰り出しロールに巻回されていることを特徴とする。
【００３２】
請求項３に係る本発明では、繰り出しロールに巻回された試験シートを繰り出して試験シートを搬送することができる。
【００３３】
また、請求項４に係る本発明の摩耗試験装置は、請求項２に記載の摩耗試験装置において、搬送手段で搬送される試験シートは無端状の研磨シートであることを特徴とする。
【００３４】
請求項４に係る本発明では、研磨シートを挟んだ状態で研削しながら短い時間で被試験ロールを摩耗させて摩耗状況を得ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の摩耗試験装置は、時間をかけることなく実機の使用状況に即した摩耗状態を得ることができる摩耗試験装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の摩耗試験装置は、被試験ロールに対して軸心が平行な状態で所定の荷重を付与して接触する機能と被試験ロールに軸心が平行な状態で軸心間距離が所定の距離で接触する機能とが選択される接触部材（回転ロール）としてのフリーロールを備え、所定の荷重が付加された被試験ロールとフリーロールが接触している状態で被試験ロールを駆動回転させる駆動手段を備えたものである。
【００３７】
そして、所定の荷重が付加された状態で接触している被試験ロールとフリーロールの間で試験シートを挟み、駆動手段により被試験ロールを駆動回転させると共に試験シートを被試験ロールの周速度よりも遅い速度で搬送状態にして被試験ロールを摩耗させ、所定時間駆動回転させた後の被試験ロールの径の変化により摩耗状況を評価する。
【００３８】
また、軸心間距離が所定の距離で接触している被試験ロールとフリーロールの間で試験シートを挟み、駆動手段により被試験ロールを駆動回転させると共に試験シートを被試験ロールの周速度よりも遅い速度で搬送状態にして被試験ロールを摩耗させ、所定時間駆動回転させた後の被試験ロールの重量の変化により摩耗状況を評価する。
【００３９】
このため、１台の装置で、フリーロールを介して荷重をかけた状況での被試験ロールの摩耗状況の評価に加え、所定の状態でフリーロールを被試験ロールに食い込ませた状況での摩耗の評価を行うことができる。
【００４０】
図１乃至図５に基づいて本発明の第１実施形態例を具体的に説明する。
【００４１】
図１には本発明の第１実施形態例に係る摩耗試験装置の斜視、図２には本発明の第１実施形態例に係る摩耗試験装置の側面視、図３には本発明の第１実施形態例に係る摩耗試験装置の平面視、図４には定荷重状態での摩耗状況の結果、図５には定変位での摩耗状況の結果を示してある。
【００４２】
図１乃至図３に基づいて摩耗試験装置を説明する。
【００４３】
図に示すように、基台１には駆動回転可能な被試験ロール２が支持されると共に、被試験ロール２に軸心が平行な状態で接触自在なフリーロール３が設けられている。フリーロール３は昇降自在なベース台４に支持アーム５を介して支持され、支持アーム５は定荷重調整機構６によって揺動状態が調整され、フリーロール３が無負荷の状態で被試験ロール２に接触する。フリーロール３には分銅１０が載置可能な支持枠８が設けられ、定荷重調整機構６で調整された状態のフリーロール３の支持枠８に分銅１０を載置することにより、被試験ロール２に対して所定の荷重（分銅１０の重量）を与えることができる（荷重付与手段）。
【００４４】
この時、フリーロール３は被試験ロール２に接触して連れ周りするようになっているが、フリーロール３を逆方向に駆動させることも可能である。
【００４５】
また、支持アーム５の揺動状況を調整して定位置でフリーロール３を被試験ロール２に接触させる定位置調整機構９が備えられ、定位置調整機構９は分銅１０による荷重が付加されていない状態の支持アーム５を拘束し、被試験ロール２に対してフリーロール３を押し付ける状態に支持アーム５を揺動させる。そして、定荷重調整機構６を機能させる際には支持アーム５の拘束を解放するようになっている（選択手段）。
【００４６】
一方、基台１には試験シートである試験紙５０が巻回されたロール５１が回転自在に支持され、ロール５１から試験紙５０が繰り出され、試験紙５０が被試験ロール２とフリーロール３の間に挟まれるようになっている。ロール５１の繰り出し側における基台１には一対の搬送ロール５２、５３が備えられ、一対の搬送ロール５２、５３に挟まれた試験紙５０が被試験ロール２及びフリーロール３側に搬送される。一対の搬送ロール５２、５３と被試験ロール２及びフリーロール３の間の試験紙５０の搬送経路には、一対の搬送ロール５２、５３に対して試験紙５０を真っ直ぐに案内するガイド部材５４が支柱５９に支持されて配置されている。
【００４７】
被試験ロール２及びフリーロール３に試験紙５０が挟まれた状態で、被試験ロール２を所定の時間の間駆動回転させて被試験ロール２を摩耗させ、摩耗の状況が評価される。この時、所定の重さの分銅１０により荷重を与えることで、定荷重状態における被試験ロール２の摩耗の状態が得られる。また、定荷重調整機構６を機能させて被試験ロール２に対してフリーロール３を押し付ける状態に支持アーム５を揺動させることで定位置状態における被試験ロール２の摩耗の状態が得られる。そして、被試験ロール２の周速度よりも遅い速度で試験紙５０を搬送することで、常に、試験紙５０の新しい部位を被試験ロール２とフリーロール３の間に挟むことができる。
【００４８】
定荷重状態で被試験ロール２を摩耗させた場合、例えば、被試験ロール２の径の変化により摩耗を評価する。また、定位置状態で被試験ロール２を摩耗させた場合、例えば、被試験ロール２の重量の変化により摩耗を評価する。
【００４９】
摩耗試験装置を詳細に説明する。
【００５０】
基台１には支持柱２１が設けられ、支持柱２１には被試験ロール２の中心軸２ａの一端を支持する支持軸２２が軸方向に移動自在に設けられている。また、基台１には駆動モータ２３が設けられ、駆動モータ２３の駆動軸に被試験ロール２の中心軸２ａの他端が支持される。支持軸２２を軸方向に移動させることにより被試験ロール２の着脱が行える。
【００５１】
基台１には昇降自在なベース台４が設けられている。ベース台４はねじ軸２４の上端に固定され、ねじ軸２４の下方は回転が規制された状態で昇降可能に支持部材２５に支持されている。支持部材２５にはねじ軸２４に螺合するナット材２６が設けられ、レバー２７を介してナット材２６を回動させることによりねじ軸２４が昇降し、ベース台４がねじ軸２４と共に昇降する。図中２８はベース台４を水平に昇降させるためのスライドガイドである。
【００５２】
ベース台４には揺動ガイド３１が固定され、揺動ガイド３１には被試験ロール２の軸方向に沿って平行に延びる中心軸周りで揺動する支持アーム５が支持されている。支持アーム５の先端（図２、図３中右端）にはフリーロール３が回転自在に支持されている。フリーロール３の上方には支持枠８が配され、支持枠８の両端部においてフリーロール３の軸端が回転自在に支持される。支持枠８の両端部は開閉自在に構成され、両端部８を開閉することによりフリーロール３の交換を容易に行うことができる。支持枠８の上面には分銅１０が載置されるようになっており、分銅１０を支持枠８の上面に置くことにより、分銅１０の重量でフリーロール３によって被試験ロール２に荷重を与えることができる。
【００５３】
一方、揺動中心を挟んで支持アーム５の他端には調整ねじ軸３４が設けられ、調整ねじ軸３４には錘３５が螺合している。錘３５を回転させることにより、調整ねじ軸３４に対する錘３５の長手方向の位置が調整され、支持アーム５の揺動状態をバランスさせてフリーロール３を無負荷の状態で被試験ロール２に接触させることができる（定荷重調整機構）。バランスの状況（水平の状況）は、例えば、支持アーム５に水準器を載せて平行状態を確認する等により容易に確認することができる。予め支持アーム５に水準器を取り付けておくことも可能である。
【００５４】
支持アーム５の揺動中心と支持枠８との間に位置するベース台４には、支持アーム５の両側（図３中上下）に位置して固定枠部材３６が設けられ、一方の固定枠部材３６（図３中下側）の上端には固定枠３７の一端が回動自在に支持されている。固定枠３７の他端は他方の固定枠部材（図３中上側）の上端に止め具３８を介して取り付けられるようになっている。固定枠３７を回動して止め具３８を介して他方の固定枠部材３６に他端を取り付けることにより支持アーム５の上方側に固定枠３７が配される。
【００５５】
固定枠３７には押しねじ３９が設けられ、押しねじ３９をねじ込むことにより押しねじ３９の先端が支持アーム５に当接し、支持アーム５が拘束される。押しねじ３９を更にねじ込むことで、支持アーム５を下側に揺動させることができ、即ち、支持アーム５を位置決め揺動させて揺動状況を調整することができ、フリーロール３を定位置で被試験ロール２に接触させることができる。押しねじ３９のねじ込み量は目盛部材４０により読み取ることができ、被試験ロール２に対するフリーロール３の食い込み量を定量的に把握することができる（定位置調整機構）。
【００５６】
止め具３８を外して固定枠３７を回動させることにより、支持アーム５の拘束を解放することができる。この状態で、定荷重調整機構を機能させてフリーロール３を無負荷の状態で被試験ロール２に接触させるように揺動状態をバランスさせることができ、分銅１０を置くことによりフリーロール３によって被試験ロール２に荷重をかけることができる。つまり、定位置調整機構を構成する固定枠３７の回動により定荷重調整機構と定位置調整機構の作動を選択する選択手段が構成されている。
【００５７】
試験紙５０が巻回されているロール５１は繰り出し台５６に回転自在に支持され、ロール５１の繰り出し側における基台１には一対の搬送ロール５２、５３が回転支持台５７に回転自在に支持されている。上側の搬送ロール５２の軸端には駆動モータ５８が連結され、駆動モータ５８の駆動により一対の搬送ロール５２、５３が互いに逆方向に回転して試験紙５０を被試験ロール２及びフリーロール３側に搬送する。駆動モータ５８の回転速度は、試験紙５０が微小に移動する（例えば、５ｍｍ/ｍｉｎ）速度になるようにされ、駆動モータ２３の駆動による被試験ロール２の回転速度よりも遅くなるように設定されている。
【００５８】
定荷重での被試験ロール２の摩耗試験の状況を説明する。
【００５９】
定荷重での試験の場合、止め具３８を外して固定枠３７を回動させ、支持アーム５を揺動自在な状態にする。錘３５を調整して調整ねじ軸３４の任意の位置に錘３５を移動させ、フリーロール３が無負荷で被試験ロール２に接触する状態に支持アーム５をバランスさせる。この状態で、所望の荷重に応じた重さの分銅１０を支持枠８に載せることで、フリーロール３を介して所定の荷重を被試験ロール２にかけることができる。
【００６０】
所定の荷重を被試験ロール２にかけた状態で、ロール５１から繰り出されて搬送ロール５２、５３で搬送される試験紙５０を被試験ロール２とフリーロール３の間に挟みこみ、駆動モータ２３の駆動により被試験ロール２を駆動回転させて試験紙５０に接触された被試験ロール２を摩耗させる。
【００６１】
この時、駆動モータ５８による搬送ロール５２の微小回転駆動により試験紙５０が微小速度で搬送され、被試験ロール２の駆動回転による試験紙５０の搬送力に対して制動が働いた状態で被試験ロール２が試験紙５０に接触する。このため、所定の摩耗状態を確保して常に新しい部位の試験紙５０を被試験ロール２に接触させることができ、直接被試験ロール２の摩耗に関わらない紙粉等の影響を排除して被試験ロール２を摩耗させることができる。
【００６２】
試験紙５０に接触している被試験ロール２を所定時間連続して駆動回転させ、外径の変化（減少）により被試験ロール２の摩耗を評価する。従って、給紙ロールや搬送ロール等に適用される被試験ロール２の摩耗状況を実機に即した状態で評価することが可能になる。
【００６３】
尚、上述した実施形態例では、接触部材として回転自在なフリーロール３と間に挟まれる試験紙５０を例に挙げて説明したが、回転が固定された状態のロールを用いて試験紙５０を介在させずに被試験ロール２に接触させることも可能である。
【００６４】
図４に基づいて被試験ロール２の摩耗試験状況を具体的に説明する。
【００６５】
被試験ロール２として、以下のロール発泡体を用いた。カプロラクトン系ポリウレタンプレポリマー（ＲＶ２６００：大日本インキ化学工業株式会社製）１００重量部に、整泡剤、老化防止剤を添加し、メカニカルフロスで５分間攪拌した。その後、硬化剤として、鎖延長剤１,６−へキサンジオール/架橋剤ポリカプロラクトントリオール（ＰＣＬ３２０：ダイセル化学工業株式会社製）＝７０/３０の混合物を３３．９重量部と、水０．０５重量部とを混合し、メカニカルフロスで３分間攪拌したものを、１２０℃に加熱した金型に発泡密度０・４ｇ/ｃｍ３となるように注型し、５０分後に取り出した。得られたロールを研磨、突切りし、外径φ２７ｍｍ×内径φ１７ｍｍ×幅２４ｍｍのロール発泡体を得た。
【００６６】
試験条件は、荷重４００ｇｆ、被試験ロール２の回転速度３００ｒｐｍ、普通用紙を用いて常温常湿（２２℃、５５％Ｒｈ）の試験環境で摩耗試験を実施した。１５０分連続して摩耗試験を行い、被試験ロール２の外径の変化状況を図４に示した。
【００６７】
図４に示すように、時間の経過と共に被試験ロール２の外径は漸減し、１５０分後には、例えば、２７ｍｍのものが、１００分の２０ｍｍ程度減少した。即ち、被試験ロール２の外径が、３０分後には１００分の３ｍｍ程度減少し、６０分後には１００分の６ｍｍ程度減少し、９０分後には１００分の１０ｍｍ程度減少し、１２０分後には１００分の１５ｍｍ程度減少し、１５０分後には１００分の２０ｍｍ程度減少したことが確認された。
【００６８】
このように、被試験ロール２は時間の経過と共に外径が漸減することが確認され、外径の漸減の状況等に応じて定荷重における被試験ロール２の摩耗状況を評価することができる。
【００６９】
定位置での被試験ロール２の摩耗試験の状況を説明する。
【００７０】
所定の状態でフリーロール３を被試験ロール２に食い込ませる場合、固定枠３７を回動させて止め具３８により固定枠３７を固定枠部材３６に固定し、押しねじ３９を支持アーム５に当接させて支持アーム５の揺動を拘束する。
【００７１】
押しねじ３９をねじ込んで支持アーム５を下側に揺動させ、支持アーム５を位置決め揺動させて揺動状況（食い込み量）を調整する。押しねじ３９のねじ込み量（食い込み量）は目盛部材４０により読み取られ、被試験ロール２に対するフリーロール３の食い込み量、即ち、被試験ロール２とフリーロール３の軸間距離を所定の距離に設定する。
【００７２】
被試験ロール２に対するフリーロール３の食い込み量を所定の状態に設定した状態で、ロール５１から繰り出されて搬送ロール５２、５３で搬送される試験紙５０を被試験ロール２とフリーロール３の間に挟みこみ、駆動モータ２３の駆動により被試験ロール２を駆動回転させて試験紙５０に接触された被試験ロール２を摩耗させる。
【００７３】
この時、駆動モータ５８による搬送ロール５２の微小回転駆動により試験紙５０が微小速度で搬送され、被試験ロール２の駆動回転による試験紙５０の搬送力に対して制動が働いた状態で被試験ロール２が試験紙５０に接触する。このため、所定の摩耗状態を確保して常に新しい部位の試験紙５０を被試験ロール２に接触させることができ、直接被試験ロール２の摩耗に関わらない紙粉等の影響を排除して被試験ロール２を摩耗させることができる。
【００７４】
試験紙５０に接触している被試験ロール２を所定時間連続して駆動回転させ、摩耗重量と比重の関係から摩耗量を求め、被試験ロール２の摩耗を評価する。従って、カール取りロール等に適用される被試験ロール２の摩耗状況を実機に即した状態で評価することが可能になる。
【００７５】
図５に基づいて被試験ロール２の摩耗試験状況を具体的に説明する。
【００７６】
被試験ロール２として、以下のロール発泡体を用いた。ＥＰＤＭ１００重量部、シリカ１５重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量部、ポリエチレングリコール１重量部、加硫促進剤５重量部、硫黄１重量部、発泡剤８重量部を配合し、発泡倍率２．４倍で加硫発泡し、外径φ２２ｍｍ×内径φ１０ｍｍ×幅２２ｍｍのロール発泡体を得た。
【００７７】
試験条件は、被試験ロール２の回転速度２７０ｒｐｍ、純正ロール紙を用いて用紙送り速度を１ｍｍ/ｓｅｃ、フリーロール３として外径φ１０ｍｍ、食い込み量１ｍｍ、常温常湿（２２℃、５０％Ｒｈ）の試験環境で摩耗試験を実施した。１２０分連続して摩耗試験を行い、被試験ロール２の摩耗粉の重量（ｇ）を被試験ロール２の比重（ｇ/ｃｍ３）で除した値を摩耗量（ｃｍ３）とした。摩耗量（ｃｍ３）の変化状況を図５に示した。
【００７８】
図５に示すように、時間の経過と共に被試験ロール２の摩耗量は増加し、１２０分後には、例えば、０．１８２（ｃｍ３）となった。即ち、被試験ロール２の摩耗量（ｃｍ３）が、３０分後には１０００分の８（ｃｍ３）となり、６０分後には１０００分の３９（ｃｍ３）となり、９０分後には１０００分の１１３（ｃｍ３）となり、１２０分後には１０００分の１８２（ｃｍ３）となったことが確認された。
【００７９】
このように、被試験ロール２は時間の経過と共に摩耗量（ｃｍ３）が増加することが確認され、摩耗量（ｃｍ３）の増加の状況等に応じて定位置における被試験ロール２の摩耗状況を評価することができる。
【００８０】
上述したように、１台の摩耗試験装置により、定荷重状態及び定位置状態での被試験ロール２の摩耗状況を得ることができ、定荷重及び定位置における被試験ロール２の摩耗状況を１台の装置で評価することができる。この結果、実機に対して極めて近い状況での摩耗試験が可能になる。実機に対して極めて近い状況での摩耗試験が可能になることで、特に、ゴムやスポンジ、ウレタン、ＥＰＤＭ等の柔らかいロールに対して、延び、圧縮、脱脂状況等を相関させて摩耗の状況を評価することが可能になる。
【００８１】
図６乃至図８に基づいて本発明の第２実施形態例を説明する。
【００８２】
図６には本発明の第２実施形態例に係る摩耗試験装置の斜視、図７には本発明の第２実施形態例に係る摩耗試験装置の側面視、図８には本発明の第２実施形態例に係る摩耗試験装置の平面視を示してある。
【００８３】
第２実施形態例に係る摩耗試験装置は、無端状の研磨布を被試験ロール２とフリーロール３の間に挟んで加速的な試験を可能にした構成である。即ち、図１乃至図３に示した第１実施形態例における試験紙５０のロール５１、搬送ロール５２、５３、ガイド部材５４に代えて、研磨シートとしての無端状の研磨布を備えた構成となっている。このため、第１実施形態例と同一部材（被試験ロール２、フリーロール３を支持する機構である定荷重調整機構６や定位置調整機構９）には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００８４】
図に示すように、被試験ロール２とフリーロール３の間には無端状の研磨布７１が備えられ、研磨布７１の研磨面（内周面）が被試験ロール２の外周面に接触するようになっている。研磨布７１は送り機構７２によって被試験ロール２の周速度よりも遅い速度で送られる。即ち、被試験ロール２とフリーロール３の下側における基台１には一対の駆動ロール７３、７４が支持され、一対の駆動ロール７３、７４にはそれぞれ研磨布７１の内側(研磨面側)から研磨布７１を挟んで駆動ロール７３、７４に接触する従動ロール７５、７６が備えられている。駆動ロール７３、７４にはそれぞれ駆動モータ７７、７８が連結されている。そして、無端状の研磨布７１は、被試験ロール２とフリーロール３の入側、出側に上下一対に設けられた案内ロール８１、８２により、所定の張力が保たれた状態で移動が案内されている。
【００８５】
尚、研磨布７１を無端状にしたことにより繰り返し研磨面を使用できる構成にしたが、シート状の研磨布を用いて研磨面を順次移動させる構成にすることも可能である。
【００８６】
定荷重での被試験ロール２の摩耗試験の状況を説明する。
【００８７】
定荷重での試験の場合、第１実施形態例と同様に、フリーロール３が無負荷で被試験ロール２に接触する状態に支持アーム５をバランスさせる。この状態で、所望の荷重に応じた重さの分銅１０を支持枠８に載せることで、フリーロール３を介して研磨布７１を挟んだ被試験ロール２に所定の荷重をかけることができる。
【００８８】
研磨布７１を挟んだ被試験ロール２に所定の荷重をかけた状態で、駆動モータ２３の駆動により被試験ロール２を駆動回転させて研磨布７１に接触された被試験ロール２を摩耗させる。この時、駆動モータ７７、７８による駆動ロール７３、７４の微小回転駆動により研磨布７１が微小速度で搬送され、被試験ロール２の駆動回転による研磨布７１の搬送力に対して制動が働いた状態で被試験ロール２が研磨布７１の研磨面に接触する。このため、研磨面による研磨を働かせた状態の高速の摩耗状態を確保して研磨布７１を被試験ロール２に接触させることができ、加速的な摩耗状態を再現して被試験ロール２を摩耗させることができる。このため、脱脂状況等による油膜などの影響を最小限に抑え被試験ロール２を摩耗させることができる。
【００８９】
研磨布７１に接触している被試験ロール２を所定時間連続して駆動回転させ、外径の変化（減少）により被試験ロール２の摩耗を評価する。従って、給紙ロールや搬送ロール等に適用される被試験ロール２の摩耗状況を加速的に実機に即した状態で評価することが可能になる。
【００９０】
定位置での被試験ロール２の摩耗試験の状況を説明する。
【００９１】
所定の状態でフリーロール３を被試験ロール２に食い込ませる場合、第１実施形態例と同様に、押しねじ３９を支持アーム５に当接させて支持アーム５の揺動を拘束する。押しねじ３９をねじ込んで支持アーム５を下側に揺動させ、支持アーム５を位置決め揺動させて揺動状況（食い込み量）を調整し、フリーロール３の食い込み量、即ち、研磨布７１を挟んだ被試験ロール２とフリーロール３の軸間距離を所定の距離に設定する。
【００９２】
研磨布７１を挟んで被試験ロール２に対するフリーロール３の食い込み量を所定の状態に設定し、駆動モータ２３の駆動により被試験ロール２を駆動回転させて研磨布７１に接触された被試験ロール２を摩耗させる。この時、駆動モータ７７、７８による駆動ロール７３、７４の微小回転駆動により研磨布７１が微小速度で搬送され、被試験ロール２の駆動回転による研磨布７１の搬送力に対して制動が働いた状態で被試験ロール２が研磨布７１の研磨面に接触する。このため、研磨面による研磨を働かせた状態の高速の摩耗状態を確保して研磨布７１を被試験ロール２に接触させることができ、加速的な摩耗状態を再現して被試験ロール２を摩耗させることができる。このため、脱脂状況等による油膜などの影響を最小限に抑え被試験ロール２を摩耗させることができる。
【００９３】
研磨布７１に接触している被試験ロール２を所定時間連続して駆動回転させ、摩耗重量と比重の関係から摩耗量を求め、被試験ロール２の摩耗を評価する。従って、カール取りロール等に適用される被試験ロール２の摩耗状況を加速的に実機に即した状態で評価することが可能になる。
【００９４】
上述した摩耗試験装置を用いることにより、複写機、プリンター、現金預け払い機、自動改札機等、機器内で紙類を搬送及び紙類のカール取り等に用いられる、様々な機能が要求されるゴムロールの摩耗状況を１台の試験装置で評価することが可能になる。例えば、各種ＯＡ機器における搬送ロール、給紙ロール、分離ロールをはじめ、現像ロール、転写ロール、帯電ロール、定着ロール等のゴムロールの摩耗状況を１台の試験装置で評価することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、ゴムロールの摩耗の状況を試験する摩耗試験装置、特に、複写機、プリンター、現金預け払い機、自動改札機等、機器内で紙類を搬送及び紙類のカール取り等に用いられるゴムロールの摩耗状況を評価する摩耗試験装置の産業分野で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る摩耗試験装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態例に係る摩耗試験装置の側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態例に係る摩耗試験装置の平面図である。
【図４】定荷重状態での摩耗状況の結果を表すグラフである。
【図５】定変位での摩耗状況の結果を表すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態例に係る摩耗試験装置の斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態例に係る摩耗試験装置の側面図である。
【図８】本発明の第２実施形態例に係る摩耗試験装置の平面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  基台
２  被試験ロール
３  フリーロール
４  ベース台
５  支持アーム
６  定荷重測定機構
８  支持枠
９  定位置調整機構
１０  分銅
１１  紙部材
２１  支持柱
２２  支持軸
２３  駆動モータ
２４  ねじ軸
２５  支持部材
２６  ナット材
２７  レバー
３１  揺動ガイド
３３  載置枠
３４  調整ねじ軸
３５  錘
３６  固定枠部材
３７  固定枠
３８  止め具
４０  目盛部材
５０  試験紙
５１  ロール
５２  搬送ロール
５４  ガイド部材
５６  繰り出し台
５７  回転支持台
５８  駆動モータ
５９  支柱
７１  研磨布
７２  送り機構
７３、７４  駆動ロール
７５、７６  従動ロール
７７、７８  駆動モータ
【図１】
0004743517.tif 000002
【図２】
0004743517.tif 000003
【図３】
0004743517.tif 000004
【図４】
0004743517.tif 000005
【図５】
0004743517.tif 000006
【図６】
0004743517.tif 000007
【図７】
0004743517.tif 000008
【図８】
0004743517.tif 000009