(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機の先端に設けられた口金を通して、熱可塑性エラストマー組成物をチューブ状に連続的に押出成形し、押出後に所定長さにカットしてローラとしている給紙用ローラの製造方法であって、
上記口金を構成する外ダイスの押出側端面の内周縁には面取り部が設けられ、該面取り部は、曲率半径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の曲面、あるいは、面取り部の深さ及び幅が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の傾斜平面とされており、かつ、上記外ダイスの内周面には、無機物を主成分とする金属メッキ、あるいは、カーボン単体のコーティングが施されており、
上記外ダイスと、該外ダイスの内側に配置されるマンドレルとにより形成される筒形状の空間部から熱可塑性エラストマー組成物を押し出し、ローラの外周面を梨地面とすることを特徴とする給紙用ローラの製造方法。
【請求項２】
内側にマンドレル、外側に外ダイスを有する口金と、
上記口金のマンドレルと外ダイスにより形成される筒形状の空間部より、材料をチューブ状に連続的に押し出す押出機とを備えた給紙用ローラの製造装置であって、
上記外ダイスの押出側端面の内周縁に面取り部が設けられ、該面取り部は、曲率半径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の曲面、あるいは、面取り部の深さ及び幅が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の傾斜平面で構成されると共に、
上記外ダイスの内周面に、無機物を主成分とする金属メッキ、あるいは、カーボン単体のコーティングが施されていることを特徴とする給紙用ローラの製造装置。
【請求項３】
押出機の先端に設けられた口金を通して、熱可塑性エラストマー組成物をチューブ状に連続的に押出成形し、押出後に所定長さにカットしてローラとしている給紙用ローラの製造方法であって、
上記口金を構成する外ダイスの押出側端面の内周縁には、面取り部が設けられ、該面取り部は、曲率半径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の曲面、あるいは、面取り部の深さ及び幅が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の傾斜平面とされており、かつ、上記面取り部にはフッ素樹脂がコーティングされており、
上記外ダイスと、該外ダイスの内側に配置されるマンドレルとにより形成される筒形状の空間部から熱可塑性エラストマー組成物を押し出し、ローラの外周面を梨地面とすることを特徴とする給紙用ローラの製造方法。
【請求項４】
内側にマンドレル、外側に外ダイスを有する口金と、
上記口金のマンドレルと外ダイスにより形成される筒形状の空間部より、材料をチューブ状に連続的に押し出す押出機とを備えた給紙用ローラの製造装置であって、
上記外ダイスの押出側端面の内周縁に面取り部が設けられ、該面取り部は、曲率半径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の曲面、あるいは、面取り部の深さ及び幅が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の傾斜平面で構成されると共に、
上記面取り部には、フッ素樹脂がコーティングされていることを特徴とする給紙用ローラの製造装置。
【請求項５】
請求項１または請求項３に記載の給紙用ローラの製造方法によりローラ状に形成されてなることを特徴とする給紙用ローラ。
【請求項６】
上記ローラの室温２３℃でのショアＡ硬度が１０以上５０以下であり、上記ローラの外周表面の１０点平均表面粗さＲｚが１５μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の給紙用ローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙用ローラの製造方法、該製造方法により製造された給紙用ローラ、及び給紙用ローラの製造装置に関し、詳しくは、特に高品位の印刷をする場合のように、表面が傷つきやすい紙やフィルム等の繊細な印刷媒体を搬送する給紙用ローラのローラ表面を改良すると共に、ローラの生産性を高めるものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンター、レーザプリンター、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構に用いられる給紙用ローラは、押出製法によってチューブとして押し出し、そのチューブを所定長さにカットすることにより製造されている。この種の給紙用ローラは、良好な給紙性能を得るために、表面が梨地のような押出肌にされたり、表面にローレット面が施されたり、像肌のように研磨目が付けられたりしており、その他、種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２６５０７９号では、耐磨耗性と低硬度を実現するために、熱可塑性エラストマーと、軟化剤と、耐磨耗性樹脂とを含有する熱可塑性材料を用いて形成され、その表面をサンドブラストしたり、あるいは凹凸のパターンを付けた給紙部材が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の給紙用ローラや特開平１０−２６５０７９号のように、ローラ表面にローレット溝等の凹凸が施された場合には、特にフィルム等の繊細な印刷媒体を搬送する際に、ローラのローレットエッジによって印刷媒体表面が傷つき易くなるため、例えば、インクジェットプリンターの場合においては、インクの乗りが悪くなり、白抜け等の問題が発生しやすいという問題がある。即ち、写真画質の印刷を要求されている光沢紙や光沢フィルムのような表面強度が小さく平滑度が非常に高い繊細な印刷媒体は、表面がシリカやアルミナの微小粒になっているため、そのバインド力が弱く、紙送り時のローラとの摩擦で剥がれやすいため、これにより紙・フィルムの表面が傷つけられやすい。
【０００５】
また、ローラ表面を研磨する製造工程を設ければ印刷媒体を傷つけ難くなるものの、研磨工程が必要となりコスト高になる上に、研磨工程は連続処理ができずバッチ処理となるため生産性も悪くなるという問題がある。
【０００６】
さらに、表面を梨地とした場合には、光沢紙等の印刷媒体の表面と穏やかに接触するため印刷媒体表面を傷つけにくくなるものの、梨地面のチューブを押出成形する際に、ローラ表面に所謂目ヤニと呼ばれるローラ材料がちぎれた粉状の異物が付着するという問題がある。具体的には、目ヤニとは、押出時に製品チューブと口金の先端部の摩擦から、ローラ表面側に小さなささくれが発生し、そのささくれが口金先端部でちぎれて０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度のゴム粉のようになり、製品チューブに付着したものであり、このような目ヤニが付着したままでは給紙用ローラとして使用することができないという問題がある。
【０００７】
よって、多数の目ヤニが発生する場合には、目ヤニ取りの工程が必要となり、生産性が悪くなる上に、コストも高くなるという問題がある。また、良好な表面を得るために梨地面を粗くしようとすると目ヤニは多くなる傾向となるため、印刷媒体を傷つけない良好な梨地面の形成と目ヤニの低減とを両立するのは困難である。
【０００８】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、繊細な印刷媒体の表面を傷つけないように、ローラの表面を梨地地状の粗面とすると共に、押出成形時にローラ表面に付着する目ヤニの発生を低減し、給紙用ローラの生産性の向上を図ることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、第１に、押出機の先端に設けられた口金を通して、熱可塑性エラストマー組成物をチューブ状に連続的に押出成形し、押出後に所定長さにカットしてローラとしている給紙用ローラの製造方法であって、
上記口金を構成する外ダイスの押出側端面の内周縁には面取り部が設けられ、該面取り部は、曲率半径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の曲面、あるいは、面取り部の深さ及び幅が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の傾斜平面とされており、かつ、上記外ダイスの内周面には、無機物を主成分とする金属メッキ、あるいは、カーボン単体のコーティングが施されており、
上記外ダイスと、該外ダイスの内側に配置されるマンドレルとにより形成される筒形状の空間部から熱可塑性エラストマー組成物を押し出し、ローラの外周面を梨地面とすることを特徴とする給紙用ローラの製造方法を提供している。
【００１０】
また、本発明は、第２に、内側にマンドレル、外側に外ダイスを有する口金と、
上記口金のマンドレルと外ダイスにより形成される筒形状の空間部より、材料をチューブ状に連続的に押し出す押出機とを備えた給紙用ローラの製造装置であって、
上記外ダイスの押出側端面の内周縁に面取り部が設けられ、該面取り部は、曲率半径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の曲面、あるいは、面取り部の深さ及び幅が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の傾斜平面で構成されると共に、
上記外ダイスの内周面に、無機物を主成分とする金属メッキ、あるいは、カーボン単体のコーティングが施されていることを特徴とする給紙用ローラの製造装置を提供している。
【００１１】
本発明者は、鋭意研究の結果、上記のような押出成形による給紙用ローラの製造において、上記口金を構成する外ダイスの押出側端面の内周縁に、上記のような曲面あるいは傾斜平面からなる面取り部を設け、かつ、上記外ダイスの内周面に、上記のようなメッキあるいはコーティングを施すことにより、繊細な印刷媒体の表面を傷つけない良好な梨地面を有する表面粗面ローラを製造できる上に、ローラ表面に付着する目ヤニの発生を低減できることを見出した。
【００１２】
具体的には、上記外ダイスの内周面に、上記のようなメッキあるいはコーティングを施しているため、ローラ表面を梨地状の良好な粗面とすることができる。また、目ヤニは、押出時に製品チューブと口金の先端部の摩擦からローラ表面上に小さなささくれが生じ、このささくれが口金先端部でちぎれることにより発生するものであり、チューブがダイスウェルする瞬間に発生している。よって、目ヤニが発生している口金先端部に着目し、外ダイスの押出側端面の内周縁に、上記のような面取り部を設け、口金先端部において摩擦係数を小さくすることで、上記ささくれがちぎれることがなくなり、良好な梨地になると共に、目ヤニの発生を低減できることを見出した。従って、印刷媒体を傷つけない良好な梨地状の粗面の形成と目ヤニの低減とを両立することができ、給紙用ローラの生産性を向上することができる。
【００１３】
上記面取り部を、曲率半径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の曲面、あるいは、面取り部の深さ及び幅が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の傾斜平面としているのは、０．５ｍｍより小さいと目ヤニを十分に低減できないためであり、２．０ｍｍより大きいとチューブ状押出成形品の寸法が安定しないためである。また、上記のような面取り部の面取り加工は、上記内周縁の全周に渡って施されるのが好ましい。
【００１４】
上記のように第１、第２の発明において、メッキやコーティングを施す外ダイスの内周面の表面粗さＲｚは２．０以上５．０以下であるのが好ましい。これは、２．０より小さいとローラ表面が平滑となり良好な梨地面が得られないためであり、５．０より大きいと目ヤニの発生を低減できないためである。なお、これらのメッキやコーティングは上記外ダイスの内周面の全面に施されるのが好ましい。
【００１５】
上記無機物を主成分とする金属メッキとしては、クロムメッキ、ニッケルボロンメッキ、ニッケルタングステンメッキ、窒化クロムメッキ等が挙げられる。また、有機物またはフッ素を含まない金属メッキが好ましい。
上記カーボン単体のコーティングとしては、ダイアモンドライクカーボン真空蒸着メッキ等が挙げられる。
【００１６】
さらに、本発明は、第３に、押出機の先端に設けられた口金を通して、熱可塑性エラストマー組成物をチューブ状に連続的に押出成形し、押出後に所定長さにカットしてローラとしている給紙用ローラの製造方法であって、
上記口金を構成する外ダイスの押出側端面の内周縁には、面取り部が設けられ、該面取り部は、曲率半径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の曲面、あるいは、面取り部の深さ及び幅が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の傾斜平面とされており、かつ、上記面取り部にはフッ素樹脂がコーティングされており、
上記外ダイスと、該外ダイスの内側に配置されるマンドレルとにより形成される筒形状の空間部から熱可塑性エラストマー組成物を押し出し、ローラの外周面を梨地面とすることを特徴とする給紙用ローラの製造方法を提供している。
【００１７】
また、本発明は、第４に、内側にマンドレル、外側に外ダイスを有する口金と、
上記口金のマンドレルと外ダイスにより形成される筒形状の空間部より、材料をチューブ状に連続的に押し出す押出機とを備えた給紙用ローラの製造装置であって、
上記外ダイスの押出側端面の内周縁に面取り部が設けられ、該面取り部は、曲率半径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の曲面、あるいは、面取り部の深さ及び幅が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の傾斜平面で構成されると共に、
上記面取り部には、フッ素樹脂がコーティングされていることを特徴とする給紙用ローラの製造装置を提供している。
【００１８】
本発明者は、鋭意研究の結果、上記のような押出成形による給紙用ローラの製造において、上記口金を構成する外ダイスの押出側端面の内周縁に、上記のような曲面あるいは傾斜平面からなる面取り部を設け、かつ、上記面取り部にフッ素樹脂をコーティングすることにより、ローラ表面に付着する目ヤニの発生を著しく低減できるため、繊細な印刷媒体の表面を傷つけない良好な梨地面を有する表面粗面ローラを製造できることを見出した。
【００１９】
具体的には、目ヤニは、押出時に製品チューブと口金の先端部の摩擦からローラ表面上に小さなささくれが生じ、このささくれが口金先端部でちぎれることにより発生するものであり、チューブがダイスウェルする瞬間に発生している。
よって、目ヤニが発生している口金先端部に着目し、外ダイスの押出側端面の内周縁に上記のような面取り部を設け、さらに、面取り部にフッ素樹脂をコーティングすることで、口金先端部の摩擦係数を非常に小さくできることを見出した。このため、良好なローラ表面を得るためにできるだけ梨地面を粗くしようとした場合でも、押出時に上記ささくれがちぎれることがないので目ヤニの発生を著しく低減できる。さらに、口金先端部の摩擦係数が非常に小さいため、チューブの押出速度を速くすることができると共に、高摩擦係数を実現する高粘度の材料でも押出成形することができる。従って、印刷媒体を傷つけない良好な梨地状の粗面の形成と目ヤニの低減とを両立することができ、給紙用ローラの生産性を向上することができる。
【００２０】
上記フッ素樹脂がコーティングされた面取り部の表面粗さＲｚは０．１以上１０以下とするのが好ましい。このように、フッ素樹脂をコーティングすることにより、面取り部の表面粗さを低減し、押出時における口金部の摩擦係数を低下させることができる。なお、これらのフッ素樹脂コーティングは上記面取り部の全面に施されるのが好ましい。
また、第３、第４の発明において、上記した第１、第２の発明と同様の理由により、面取り部の構成を規定しており、さらに、このような構成とすることで、フッ素樹脂をコーティングしやすくなる。
【００２１】
上記フッ素樹脂としては、低摩擦係数を得られるため、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が好ましい。その他、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＰＥＴＦＥ）を用いることもできる。
【００２２】
さらに、第３、第４の発明において、印刷媒体の表面を傷つけにくくするために、できるだけ粗い梨地面を得るには、上記外ダイスの内周面の表面粗さＲｚは５．０以上１５．０以下とするのが好ましい。具体的には、上記外ダイスの内周面は、ＰＳＬやＳＵＳのワイヤーカット面あるいはその面をバフした面とするのが好ましい。
【００２３】
また、本発明の給紙用ローラの製造方法によりローラ状に製造されてなることを特徴とする給紙用ローラを提供している。これにより、良好な梨地面を有するローラを得ることができる。
【００２４】
上記ローラの外周表面の１０点平均表面粗さＲｚは、１５μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下であるのが良い。これは、１５μｍより小さい場合には、通紙をすると紙粉の付着が多く、摩擦係数が低下して紙が不送りとなりやすいためである。一方、１００μｍより大きい場合には、押出時にささくれ等が生じてしまい、現実として押出成形を実現できないためである。
なお、上記１０点平均表面粗さＲｚとは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に定義された表面粗さを表すパラメータであり、測定方法については後述する。
【００２５】
上記ローラの室温２３℃でのショアＡ硬度が１０以上５０以下であることが好ましく、より好ましくは２０〜４０の範囲としている。これにより、給紙用ローラを比較的小さい圧接力で紙やフィルムに押付けてもローラが充分に変形し、紙やフィルムとの間に大きい接触面積を得ることができる。
また、ショアＡ硬度が１０より小さいと耐摩耗性が悪化しやすくなり、ショアＡ硬度が５０より大きいと、搬送力が不足しやすくなる。
【００２６】
上記熱可塑性エラストマー組成物とは、ゴムあるいは／及びエラストマーを架橋剤により動的架橋して樹脂マトリクス中に分散させた動的架橋組成物、あるいは熱可塑性エラストマーであることが好ましい。ゴム、樹脂、熱可塑性エラストマーを各々１成分、あるいは複数成分を混合して用いることができる。
【００２７】
上記ゴムとしては、ＥＰＤＭが好ましく、その他、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム、天然ゴム（ＮＲ）、１，２―ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン等が好ましい。
【００２８】
上記樹脂としては、公知のものを使用でき、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などのオレフィン系樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、フッ素樹脂等が好ましい。
【００２９】
上記熱可塑性エラストマーとしては、公知のエラストマーを使用でき、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−エチレン−エチレン／プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＥＰＳ）等のスチレン系エラストマー、塩素化ポリエチレン、塩ビ系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー、アイオノマー、エチレンエチルアクリレート樹脂（ＥＥＡ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等が好ましい。
【００３０】
なお、上記熱可塑性エラストマー組成物は、架橋剤、必要に応じてその他の配合剤を２軸押出機、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー等のゴム混練装置に投入し、１６０℃〜２００℃に加熱しながら、１〜２０分程度混練りされた後に、押出成形されるのが良い。なお、押出速度は０．２ｍ／ｍｉｎ〜４．０ｍ／ｍｉｎ、好ましくは０．４ｍ／ｍｉｎ〜３．０ｍ／ｍｉｎ、さらに好ましくは０．６ｍ／ｍｉｎ〜２．５ｍ／ｍｉｎが良い。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態の給紙用ローラの製造装置によって製造された給紙用ローラ１を示す。給紙用ローラ１は、原料としてＥＰＤＭとスチレン系熱可塑性エラストマーとの混合物に樹脂架橋剤、酸化亜鉛を配合した組成物を用いて円筒形状に押し出し成形しており、その中空部に軸芯２を圧入あるいは両者を接着剤で接合して固定している。給紙用ローラ１の室温２３℃でのショアＡ硬度は３６であり、外周表面の１０点平均表面粗さＲｚは２１μｍである。
【００３２】
本発明の第１実施形態の給紙用ローラの製造装置を図２乃至図５に示す。
給紙用ローラの製造装置１０は、原料を加熱しながら混練して、混練した材料をその先端から押し出して供給するスクリュー式の短軸もしくは２軸のの押出機１１と、材料をチューブ状に連続して押し出す口金１４と、押出機１１の外筒外周面に配置したヒータ１５と、原料を投入するホッパー１８と、チューブ状押出成形品１９を所定長さにカットしてローラとする裁断手段（図示せず）とを備えている。
【００３３】
口金１４は、図３、４に示すように、マンドレル１２にダイス１３を所要の空間を空けて外嵌するような構成となっており、押出機１１の先端から押し出された材料に所定の断面形状を付与する構成としている。即ち、口金１４は、内側にマンドレル１２、外側に外ダイス１３を備えており、口金１４のマンドレル１２と外ダイス１３により円筒形状の空間部２０を形成している。
【００３４】
また、図４に示すように、外ダイス１３の押出側端面１３ａの内周縁１３ｂの全周には面取り部１３Ａが設けられている。面取り部１３Ａは、曲率半径が０．５ｍｍとなるような面取り加工を施した曲面としている。
さらに、外ダイス１３の内周面１３ｃの全面（面取り部１３Ａの表面も含む）にはクロムメッキＫが施されており、その表面粗さＲｚは２．５μｍとしている。
【００３５】
図５（Ａ）に示すように、マンドレル１２は押出機と連続する側（Ｘ）は円錐形状に拡径し、拡径部１２ｃに連続して押出側（Ｙ）に向かってストレート部１２ｄを備えている。また、マンドレル１２に所要の空間を空けて外嵌するダイス１３は、図５（Ｂ）に示す外観を有する円筒形状で、マンドレル１２と同様に、押出機と連続する側（Ｘ）は段状に拡径し、拡径部１３ｄに連続して押出側（Ｙ）にストレート部１３ｅを備えている。
【００３６】
本発明の給紙用ローラの製造装置１０を用いた、具体的な給紙用ローラの製造方法について詳述する。
上記した原料をホッパー１８に投入し、押出機１１で加熱しながら混練して、口金１４に押し出している。口金１４において、上記のような面取り部１３Ａを設け、かつその内周面１３ｃにクロムメッキＫが施された外ダイス１３とマンドレル１２との間隙の円筒形状の空間部２０内から熱可塑性エラストマー組成物からなる材料をチューブ状に押し出すことによりローラの外周面を梨地面とすると共に寸法を規定している。口金１４より押し出されたチューブ状の成形品を所要長さにカットし、軸芯にはめ込んで給紙用ローラ１を作製している。
【００３７】
上記のような装置を用い、上記方法により作製された給紙用ローラ１は、ローラ表面に付着する目ヤニの発生が低減されていると共に、ローラの表面を梨地地状の粗面とすることができるため、繊細な印刷媒体の表面を傷つけない上に、生産性や作業性に優れている。
【００３８】
また、上記第１実施形態では、面取り部１３Ａは曲面としているが、図６に示すように、外ダイス１３の押出側端面１３ａの内周縁１３ｂの全周に設けられる面取り部１３Ａ’は、面取り部１３Ａ’の深さｔ及び幅ｗを０．５ｍｍとした傾斜平面等で構成しても良い。なお、外ダイス１３の内周面１３ｃは、クロムメッキＫ以外にも無機物を主成分とする金属メッキ、あるいは、カーボン単体のコーティングが施されても良い。
【００３９】
次に、本発明の第２実施形態の給紙用ローラの製造装置について説明する。
第２実施形態の給紙用ローラの製造装置は、図７、８に示す口金２４以外は、上記第１実施形態と同様の構成としている。
口金２４は、マンドレル２２にダイス２３を所要の空間を空けて外嵌するような構成としており、口金２４のマンドレル２２と外ダイス２３により円筒形状の空間部２０を形成している。
【００４０】
外ダイス２３の押出側端面２３ａの内周縁２３ｂの全周には面取り部２３Ａが設けられている。面取り部２３Ａは、曲率半径が０．５ｍｍとなるような面取り加工を施した曲面としている。
さらに、面取り部２３Ａの全面には、フッ素樹脂Ｆとしてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）がコーティングされており、その表面粗さＲｚは１．５μｍとしている。なお、面取り部２３Ａを除く外ダイス２３の内周面２３ｃはＰＳＬのバフ研磨面とし、その表面粗さＲｚは５．５μｍとしている。
【００４１】
上記同様に、口金２４において、上記のようなフッ素樹脂Ｆをコーティングした面取り部２３Ａを設けた外ダイス２３とマンドレル２２との間隙の円筒形状の空間部２０内から熱可塑性エラストマー組成物からなる材料をチューブ状に押し出すことによりローラの外周面を梨地面とすると共に寸法を規定している。口金２４より押し出されたチューブ状の成形品を所要長さにカットし、軸芯にはめ込んで給紙用ローラを作製している。この第２実施形態の給紙用ローラの室温２３℃でのショアＡ硬度は３６であり、外周表面の１０点平均表面粗さＲｚは２８μｍである。
【００４２】
上記のような装置を用い、上記方法により作製された給紙用ローラは、ローラ表面に付着する目ヤニの発生が完全に低減されていると共に、ローラの表面を梨地地状の粗面とすることができるため、繊細な印刷媒体の表面を傷つけない上に、生産性や作業性に優れている。
【００４３】
また、上記第２実施形態では、面取り部２３Ａは曲面としているが、図９に示すように、外ダイス２３の押出側端面２３ａの内周縁２３ｂの全周に設けられる面取り部２３Ａ’は、面取り部２３Ａ’の深さｔ及び幅ｗを０．５ｍｍとした傾斜平面等で構成し、面取り部２３Ａ’にフッ素樹脂Ｆをコーティングしても良い。
【００４４】
以下、本発明の実施例、比較例について詳述する。
下記の表１に示すように、口金を構成する外ダイスの押出側端面の内周縁に設けた面取り部の曲率半径、及び外ダイスの内周面や面取り部の表面状態を適宜設定した装置を用いて給紙用ローラを製造した。また、外ダイスの表面状態として、各材料毎の表面粗さＲｚの値を表２に示す。
【００４５】
【表１】
0003910481.tif 000002
【００４６】
【表２】
0003910481.tif 000003
【００４７】
具体的な給紙用ローラの製造方法を示す。
まず、下記の材料を計量して用意した。
・スチレン系エラストマー（セプトンＣＪＫ−１、クラレ製）２００重量部
・ＥＰＤＭ（エスプレン６７０Ｆ、住友化学製）２００重量部
・反応性フェノール樹脂（タッキロール２５０−ＩＩＩ、田岡化学製）１２重量部
・酸化亜鉛５重量部
・色付け用カーボン１重量部
【００４８】
上記材料をタンブラーに投入し混練しながら加熱することによりＥＰＤＭゴムを動的加硫し、加硫したＥＰＤＭゴムを分散させ、２軸押し出し機により熱可塑性エラストマー組成物を作製し、ペレット化した。
次に、ペレット化した材料を単軸押し出し機（笠松加工研究所製φ５０押出機）に投入し、上記のような各構成とした口金を通して、温度１９０℃〜２３０℃でチューブ状に押し出した。チューブ状押出成形品をライン上で、定寸（１５ｍｍ幅）にカットして、外径２２ｍｍ、内径１８ｍｍ、幅１５ｍｍの各給紙用ローラを製造した。ショアＡ硬度は３６とした。なお、実施例９のみ押出速度を変更した。実施例９の押出速度は１．８ｍ／ｍｉｎ、その他は０．９ｍ／ｍｉｎとした。
【００４９】
（実施例１〜５）
表１に示すように、外ダイスの押出側端面の内周縁の全周に、曲率半径が本発明の規定範囲内となるような面取り部を設けた。また、外ダイスの内周面に、無機物を主成分とする金属メッキ、あるいは、カーボン単体のコーティングを施した。
【００５０】
（比較例１、２）
外ダイスの押出側端面の内周縁の全周に、曲率半径が本発明の規定範囲外となるような面取り部を設けた。
（比較例３〜６）
面取り部は曲率半径が本発明の規定範囲内としたが、外ダイスの内周面は、メッキ等を施さないＳＵＳ、ＰＳＬバフ研磨面、あるいは、フッ素を含むポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が含有されたニッケル−ＰＴＦＥ、ＰＴＦＥを施した面とした。
【００５１】
（実施例６〜９）
外ダイスの押出側端面の内周縁の全周に、曲率半径が本発明の規定範囲内となるような面取り部を設けた。また、面取り部にフッ素樹脂をコーティングした。
【００５２】
（比較例７、８）
面取り部にフッ素樹脂をコーティングしたが、面取り部の曲率半径を本発明の規定範囲外とした。
【００５３】
上記実施例及び比較例の給紙用ローラについて、後述する方法により、１０点平均表面粗さＲｚの測定を行った。測定結果を表１に示す。
【００５４】
（目ヤニ個数）
チューブ押出後のチューブ２５ｃｍ当たりの範囲において、０．５ｍｍ以上の目ヤニの個数をカウントした。５個より少ないものを良好とした。
５個以上だと目ヤニ取りの工程（クラフトテープ等の粘着テープにローラ表面上の目ヤニを付着させ、手作業で目ヤニを除去する工程）が必要となるが、５個より少ないと目視検査により除去が可能であるためコスト高にはならない。目ヤニの個数が０であれば、検査効率が向上する。
【００５５】
（ローラ外周表面の１０点平均表面粗さＲｚ（μｍ））
給紙用ローラの外周表面において、測定長２．５ｍｍ、カットオフ０．６０ｍｍ、速度（周速）０．６ｍｍ／ｓｅｃにて、表面粗さＲｚ（μｍ）を回転式で測定した。測定機は、（株）東京精密社製の接触式測定機を用いた。
具体的には、１０点平均粗さとは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に示すように、断面曲線から基準長さだけ抜き取った部分において、平均線に平行、かつ、断面曲線を横切らない直線から縦倍率の方向に測定した最高から５番目までの山頂の標高の平均値と最深から５番目までの谷底の標高の平均値との差をμｍで表したものをいう。１０点の測定値の平均値を１０点平均表面粗さとした。上記表面粗さは、１個のローラにつき３箇所測定し、その平均値を上記表１に記載した。なお、１５μｍ以上１００μｍ以下を良好とした。好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下とした。
【００５６】
表１に示すように、実施例１〜５は、本発明の規定範囲内の面取り部が設けられている上に、無機物を主成分とする金属メッキ、あるいは、カーボン単体のコーティングが施されているため、表面粗さが１５〜１００μｍの範囲であり、いずれも良好な梨地表面を有している上に、目ヤニの個数も５個より少なく作業性や生産性にも優れていることが確認できた。
【００５７】
また、実施例６〜９は、本発明の規定範囲内の面取り部が設けられている上に、面取り部にフッ素樹脂コーティングが施されているため、表面粗さが１５〜１００μｍの範囲であり、しかも３０μｍ以上と、いずれも良好な梨地表面を有している上に、目ヤニの個数は０個であり、非常に作業性や生産性にも優れていることが確認できた。また、実施例９は押出速度を速くしたが同様に良好な給紙用ローラを得ることができた。なお、実施例１〜９については、製品の外径振れはいずれも０．２ｍｍ以下であり、搬送距離制度が１ｍｍ以内と良好であった。
【００５８】
一方、比較例１、３、４は目ヤニの個数が多く不適であった。比較例２、８は製品の外径振れ（０．２５ｍｍ、０．３０ｍｍ）が大きく不適であった。外径振れが大きいと、径の小さい部分がピック部分に装着された場合と径が大きい部分が装着された場合で搬送距離が異なるため紙の搬送精度が悪化する。比較例５、６は表面粗さの値が１１、１２と小さな値であり、良好な梨地面を得られなかった。比較例７はフッ素樹脂をコーティングできなかったためローラの製造を行わなかった。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、押出成形による給紙用ローラの製造において、口金を構成する外ダイスの押出側端面の内周縁に、上記のような曲面あるいは傾斜平面からなる面取り部を設け、かつ、外ダイスの内周面に、上記のようなメッキあるいはコーティングを施している。このため、口金先端部において摩擦係数を小さくすることができ、押出時にローラ表面のささくれがちぎれることがなくなり、ローラ表面が良好な梨地になると共に、目ヤニの発生を低減することができる。従って、印刷媒体を傷つけない良好な梨地状の粗面の形成と目ヤニの低減とを両立することができ、給紙用ローラの生産性を向上することができる。
【００６０】
また、口金を構成する外ダイスの押出側端面の内周縁に、上記のような曲面あるいは傾斜平面からなる面取り部を設け、かつ、面取り部にフッ素樹脂をコーティングすることにより、口金先端部の摩擦係数を非常に小さくできるため、上記同様にローラ表面に付着する目ヤニの発生を著しく低減することができ、繊細な印刷媒体の表面を傷つけない良好な梨地面を有するローラを製造することができる。さらに、口金先端部の摩擦係数が非常に小さいため、チューブの押出速度を速くすることができると共に、高摩擦係数を実現する高粘度の材料でも押出成形することができ、給紙用ローラの生産性を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の給紙用ローラの概略斜視図である。
【図２】  本発明の給紙用ローラの製造装置の全体概略図である。
【図３】  第１実施形態のマンドレルと外ダイスを嵌合した状態の軸線方向断面図である。
【図４】  第１実施形態のマンドレルと外ダイスの押出側端面の拡大断面図である。
【図５】  第１実施形態の口金の構成を示し、（Ａ）は口金に用いるマンドレルの正面図、（Ｂ）は外ダイスの軸線方向断面図、（Ｃ）はマンドレルと外ダイスを嵌合した状態の周方向断面図である。
【図６】  第１実施形態の変形例のマンドレルと外ダイスの押出側端面の拡大断面図である。
【図７】  第２実施形態のマンドレルと外ダイスを嵌合した状態の軸線方向断面図である。
【図８】  第２実施形態のマンドレルと外ダイスの押出側端面の拡大断面図である。
【図９】  第２実施形態の変形例のマンドレルと外ダイスの押出側端面の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０  給紙用ローラの製造装置
１１  押出機
１２、２２  マンドレル
１３、２３  外ダイス
１３Ａ、２３Ａ  面取り部
１３ａ、２３ａ  押出側端面
１３ｂ、２３ｂ  内周縁
１３ｃ、２３ｃ  内周面
１４、２４  口金
２０  空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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