(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂架橋剤によって動的架橋されたゴムの粒子が分散質となり、メルトフローレートが０．５以上１０以下のポリプロピレンを主成分とするマトリックスの熱可塑性ポリマー中に分散しているポリマー組成物から成形された紙葉類重送防止部材。
【請求項２】
上記ゴムの主成分がエチレン−プロピレン−ジエン共重合体である請求項１に記載の紙葉類重送防止部材。
【請求項３】
上記ゴムと熱可塑性ポリマーとの質量比が３０／７０以上８０／２０以下である請求項１又は請求項２に記載の紙葉類重送防止部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の給紙機構に用いられる、分離シート、分離パッド、分離ローラ等の紙葉類重送防止部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
給紙機構では、ＰＰＣ用紙、ＯＨＰ用フィルム等の紙葉類が多数枚トレイに蓄えられ、この紙葉類が給紙ローラによって画像形成機構に送られる。この給紙ローラと紙葉類との摩擦係数は、ある程度大きめである必要がある。具体的には、紙葉類と給紙ローラとの摩擦係数が、紙葉類同士の摩擦係数よりも大きくなければならない。これによって、紙葉類が一枚ずつ確実に分離されて画像形成機構に送られ、いわゆる重送が防止される。
【０００３】
この給紙機構において、如何に紙葉類と給紙ローラとの摩擦係数が大きくても、トレイ内の紙葉類の残り枚数が少なく（例えば数枚程度と）なると、残りの紙葉類すべてが一度に送られて重送が発生してしまうことがある。これは、トレイと紙葉類との摩擦係数が紙葉類同士の摩擦係数よりも小さいため、紙葉類が一枚ずつ確実に分離されないことに起因する。紙葉類の残り枚数が少なくなった場合の重送を防止するには、トレイと紙葉類との摩擦係数がある程度大きめである必要がある。
【０００４】
ところが、トレイと紙葉類との摩擦係数が大きすぎて、給紙ローラと紙葉類との摩擦係数よりも大きくなると、トレイ内の最後の紙葉類が送られなくなっていわゆる紙残りが発生してしまう。紙残りを防止するには、トレイと紙葉類との摩擦係数が給紙ローラと紙葉類との摩擦係数よりも小さいことが必要である。すなわち、この種の給紙機構において、重送防止と紙残り防止とを両立させるには、給紙ローラと紙葉類との摩擦係数μＦ、トレイと紙葉類との摩擦係数μＲ及び紙葉類同士の摩擦係数μＰは、下記数式
μＦ＞μＲ＞μＰ      −−−（Ｉ）
で表される関係にある必要がある。
【０００５】
紙葉類がＰＰＣ用紙である場合、μＦは１．５から２．５程度であり、μＰは０．３から０．３５程度である。従って、μＲは０．５以上１．２以下程度とされる必要がある。ところが、トレイの本体は通常合成樹脂製であり、この合成樹脂の表面は摩擦係数が小さいので、本体のみではμＲを上記範囲内とすることは困難である。
【０００６】
上記数式（Ｉ）で表される範囲内のμＲを達成するため、トレイ本体の給紙ローラと対向する位置に、分離シートが設けられることがある。分離シートは通常はゴム製であり、また、表面が研磨されることによって表面粗度が高められ、摩擦係数が調整されている。このような分離シートは、例えば特開平５−１７０３４８号公報等に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
分離シートが長期間使用されると、表面が摩耗して摩擦係数が低下してしまうことがある。また、摩耗量が大幅であると、給紙ローラがトレイ本体と接触してしまうおそれもある。また、この分離シートでは表面研磨工程が必要であり、しかもこの表面研磨工程で所定範囲の摩擦係数となるように微妙に表面粗度を調整しなければならないので、製造コストが上昇してしまう。さらに、この分離シートはゴム製であるので加熱されても溶融せず、このため原料ポリマーとしての再利用が図れないものである。
【０００８】
複写機の機種によっては、トレイと給紙ローラとが離間しており、給紙ローラと対向する位置に分離パッドや分離ローラが設けられる給紙機構もある。これら分離パッドや分離ローラにおいても、前述の分離シートと同様に、摩耗による摩擦係数の低下、製造の困難性、再利用の困難性等の問題がある。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、耐摩耗性に優れ、製造が容易であり、しかも原料ポリマーとしての再利用が可能な紙葉類重送防止部材の提供をその目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成のためになされた発明は、
樹脂架橋剤によって動的架橋されたゴムの粒子が分散質となり、メルトフローレートが０．５以上１０以下のポリプロピレンを主成分とするマトリックスの熱可塑性ポリマー中に分散しているポリマー組成物から成形された紙葉類重送防止部材からなる。
即ち、ポリプロピレンを主成分とする熱可塑性ポリマーからなるマトリックス中に、樹脂架橋剤により動的架橋されたゴム粒子が分散質となって分散されている構成からなる。
【００１１】
この紙葉類重送防止部材は、熱可塑性ポリマーの主成分としてポリプロピレンが用いられており、しかもこのポリプロピレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．５以上１０以下であるので、耐摩耗性に優れる。従って、長期間の使用によっても摩耗しにくく、良好な摩擦係数が長期間維持される。また、この紙葉類重送防止部材では表面研磨の必要がないので、製造工程が簡略化される。しかも、この紙葉類重送防止部材は熱可塑性であるので加熱によって溶融し、従って原料ポリマーとして再利用されうる。
【００１２】
好ましくは、ゴムはエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を主成分とする。これにより、紙葉類重送防止部材の耐候性が向上する。
【００１３】
好ましくは、ゴムと熱可塑性ポリマーとの質量比は３０／７０以上８０／２０以下である。これにより、紙葉類重送防止部材の良好な摩擦係数と熱可塑性との両立が達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、本発明の実施形態が詳説される。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態にかかる紙葉類重送防止部材としての分離シートが用いられた給紙機構が示された模式的断面図である。この給紙機構は、給紙ローラ２とトレイ４とを備えている。トレイ４は、その上面の給紙ローラ２寄りに分離シート６を備えている。トレイ４の上面には、多数枚の紙葉類８が重ねられて蓄えられている。トレイ４の給紙ローラ２寄りは、その下面に当接するバネ（図示されず）によって上方に押し上げられ、給紙ローラ２に向かって押しつけられている。分離シート６と給紙ローラ２との間には、紙葉類８の先端部分１０が挟まれている。給紙ローラ２が図中の矢印Ｒで示される方向に回転することにより、紙葉類８が１枚ずつ画像形成機構に向けて送り出される。
【００１６】
この分離シート６は、動的架橋によって得られたポリマー組成物から成形されている。このポリマー組成物では、熱可塑性ポリマーのマトリクス中に架橋されたゴムの粒子が分散している。
【００１７】
分散質として好適なゴムは、ＥＰＤＭである。ＥＰＤＭは主鎖が飽和炭化水素からなり、主鎖に二重結合を含まない。このため、高濃度オゾン雰囲気、光線照射等の環境下に長時間曝されても、分子主鎖切断が起こりにくく、耐候性に優れるものである。従って、このＥＰＤＭは画像形成時にオゾンが発生する複写機等の分離シート６に好適である。また、ＥＰＤＭは、熱可塑性ポリマーへの分散性も比較的良好である。
【００１８】
分散質には、ＥＰＤＭとともに他のゴムが併用されてもよい。用いられるゴムとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等が挙げられる。他のゴムがＥＰＤＭと併用される場合でも、分離シート６の耐候性維持等の観点から、全ゴムに占めるＥＰＤＭの比率が５０質量％以上、特には８０質量％以上とされるのが好ましい。耐候性の観点からは全ゴム中においてＥＰＤＭの占める比率は高いほど好ましいので、本発明ではこの上限値は特には規定されない。ＥＰＤＭには、ゴム成分のみからなる非油展タイプのＥＰＤＭとゴム成分とともに親展油を含む油展タイプのＥＰＤＭとが存在するが、本発明ではいずれのタイプのＥＰＤＭも用いられ得る。なお、油展タイプのＥＰＤＭが用いられる場合、親展油を除いたゴム成分が全ゴム中に占める比率が、上記の５０質量％以上（好ましくは８０質量％以上）とされればよい。
【００１９】
ゴムは、樹脂架橋剤によって架橋されている。樹脂架橋剤が用いられることにより、硫黄と加硫促進剤とが用いられた場合にありがちなブルーミングの問題が生じない。従って、ブルーミングによる分離シート６の摩擦係数低下が防止される。好ましい樹脂架橋剤として、ベンゼンのオルト位又はパラ位にアルキル基が結合したアルキルフェノールと、ホルムアルデヒドとの反応によって得られるアルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂が挙げられ、また、このハロゲン化物も好適に用いられる。これらの樹脂架橋剤はゴムとの相溶性に優れるとともに、反応性に富んでいて架橋反応開始時間が早くなるので好ましい。
【００２０】
樹脂架橋剤の配合量は、ゴム１００部に対して１部以上２０部以下が好ましく、８部以上１５部以下が特に好ましい。配合量が上記範囲未満であると、架橋不足が起こり、分離シート６の耐久性が低下してしまうことがある。逆に、配合量が上記範囲を越えると、過剰架橋となって動的架橋時の異常発熱によるポリマー組成物の熱劣化が生じてしまうしまうことがある。なお、本明細書において「部」で示される数値は、質量が基準とされたときの比を意味する。
【００２１】
マトリックスである熱可塑性ポリマーは、主成分として、メルトフローレートが０．５以上１０以下であるポリプロピレン含む。ポリプロピレンは安価で経済的であり、しかも成形性に優れる。メルトフローレートが１０以下であるポリプロピレンが用いられることにより、経済性及び成形性という一般的なポリプロピレンの長所に加えて、分離シート６の耐摩耗性が向上するという長所が得られる。耐摩耗性向上の観点から、ポリプロピレンのメルトフローレートは、５以下が特に好ましい。耐摩耗性向上の観点からはポリプロピレンのメルトフローレートは小さいほど好ましいが、メルトフローレートが０．５未満のポリプロピレンが用いられた場合、加工性低下の問題が生ずるおそれがある。なお、メルトフローレートは、ＪＩＳ−Ｋ−６７５８に準拠して測定される。
【００２２】
マトリックスの熱可塑性ポリマーは、メルトフローレートが０．５以上１０以下のポリプロピレン単体から構成されてもよく、また、このポリプロピレンと他の熱可塑性ポリマーとが併用されてもよい。好適な他の熱可塑性ポリマーはポリオレフィンであり、具体的にはポリエチレン、メルトフローレートが１０を越えるポリプロピレン、エチレン−エチルアクリレート樹脂、エチレン−ビニルアセテート樹脂、エチレン−メタクリル酸樹脂、アイオノマー樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、また、２種以上が混合されて用いられてもよい。ポリオレフィンは分子鎖が飽和状態であるので、動的架橋時に架橋させてしまうことがない。また、ポリオレフィンは一般的に安価で入手が容易であるので、これが用いられることにより分離シート６の製造コストが抑えられる。
【００２３】
また、他の熱可塑性ポリマーとして、ポリオレフィンに代えて、又はポリオレフィンとともに、ソフトセグメントとハードセグメントとを備えた熱可塑性エラストマーが用いられてもよい。好適な熱可塑性エラストマーとしては、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは、ポリスチレン末端ブロックとエラストマー中間ブロックとからなるブロック共重合体を主成分としているものである。中間ブロックが水素添加されることによって二重結合が消滅しており、従って動的架橋時に架橋させてしまうことがない。用いられる水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン−エチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン共重合体等が挙げられる。
【００２４】
他の熱可塑性ポリマーが併用される場合でも、分離シート６の耐摩耗性維持の観点から、メルトフローレートが０．５以上１０以下のポリプロピレンが主成分とされる必要がある。具体的には、全熱可塑性ポリマーに占めるメルトフローレートが０．５以上１０以下のポリプロピレンの比率は、５０質量％以上、特には７０質量％以上が好ましい。
【００２５】
ゴムと熱可塑性ポリマーとの質量比は、３０／７０以上８０／２０以下が好ましく、５０／５０以上７５／２５以下が特に好ましい。質量比が上記範囲未満であると、分離シート６の摩擦係数が小さくなってしまうことがある。逆に、質量比が上記範囲を超えると、熱可塑性ポリマーがマトリックスでなくなってしまい、ポリマー組成物の可塑化が困難となってしまうことがある。
【００２６】
ポリマー組成物には、オイル、可塑剤等の軟化剤が配合されてもよい。これにより、分離シート６が低硬度となって、その摩擦係数が向上する。配合されるオイルとしては、例えばパラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油、芳香族系鉱物油、炭化水素系オリゴマー等が挙げられる。また、配合される可塑剤としては、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルセパケート、ジオクチルアジペート等が挙げられる。なお、油展タイプのゴムが用いられる場合は親展油が軟化剤として作用するので、他の軟化剤の配合が省略されてもよい。もちろん、必要に応じ、油展タイプのゴムにさらに軟化剤が添加されてもよい。
【００２７】
ポリマー組成物には、必要に応じて充填剤、老化防止剤、ワックス、着色剤、架橋助剤等が適量添加されてもよい。
【００２８】
ポリマー組成物は、例えばオープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー、単軸押出機、二軸押出機等の既知の混練機にて混練されることにより得られる。混練時にゴムが架橋され、微細粒子となって熱可塑性ポリマーマトリックス中に分散する（いわゆる動的架橋）。得られたポリマー組成物は、押出成形、射出成形、圧縮成形等の既知の成形手段により、分離シート６とされる。なお、混練機は、ゴムの配合量が熱可塑性ポリマーの配合量を多少上回った場合でも熱可塑性ポリマーがマトリックスとされ得るとの理由より、二軸押出機が好ましい。
【００２９】
この分離シート６が用いられた給紙機構では、給紙ローラ２と紙葉類８との摩擦係数μＦ、トレイ４（すなわち分離シート６）と紙葉類８との摩擦係数μＲ及び紙葉類８、８同士の摩擦係数μＰは、下記数式
μＦ＞μＲ＞μＰ      −−−（Ｉ）
で表される関係にある。これにより、紙葉類の重送及び紙残りが防止される。
【００３０】
この分離シート６は動的架橋されたゴム粒子が熱可塑性ポリマー中に分散しているので、表面研磨工程が省略されたり、表面研磨工程における研磨時間が短縮されても、容易にμＲが上記数式（Ｉ）で表される範囲内に設定され得る。また、この分離シート６はメルトフローレートが０．５以上１０以下のポリプロピレンを主成分としているので摩耗しにくいが、もし長期間の使用によって表面が摩耗しても、熱可塑性ポリマーのマトリクス中にゴム粒子が分散した状態が表面から内部にまで渡っているので、常にほぼ一定の表面粗度が維持される。従って、摩擦係数の経時変化が抑えられる。
【００３１】
図２は、本発明の他の実施形態にかかる紙葉類重送防止部材としての分離パッドが用いられた給紙機構が示された模式的断面図である。この給紙機構では、トレイ１２と給紙ローラ２とが離間している。給紙ローラ２と対向する位置には、基板１４に固定された分離パッド１６が設けられている。給紙ローラ２が図中の矢印Ｒで示される方向に回転することにより、トレイ１２の上の紙葉類８が１枚ずつ画像形成機構に向けて送り出される。
【００３２】
分離パッド１６は、図１に示された分離シート６と同様に、メルトフローレートが０．５以上１０以下のポリプロピレンを主成分とする熱可塑性ポリマー中にゴム粒子が分散した、ポリマー組成物から成形されている。従って、この分離パッド１６は耐摩耗性に優れ、また、加熱によって原料ポリマーとしての再利用が可能である。
【００３３】
分離パッド１６に代えて、分離ローラが設けられた給紙機構も存在する。また、分離パッドと分離シートとの両方を備えた給紙機構も存在する。いずれの場合でも、これら紙葉類重送防止部材（分離シート、分離パッド、分離ローラ等）に図１の分離シート６と同様のポリマー組成物が用いられることにより、その耐摩耗性、生産性、再利用性等が高められる。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきでないことはもちろんである。
【００３５】
［実施例１］
５０質量％の親展油が油展されたＥＰＤＭ（住友化学社の商品名「６７０Ｆ」）を二軸押出機（モリヤマ社の「２ＴＲ−７５」）を用いて押し出し、直径が４ｍｍで長さが４ｍｍのペレットを得た。このペレット１４０部（ゴム成分７０部）と、ＭＦＲが０．５であるポリプロピレン（日本ポリケム社の商品名「ノバテックＰＰ  ＥＣ９」）３０部とをタンブラーにて混合し、二軸押出機（アイベック社の「ＨＴＭ３８」）に投入した。別の投入口より樹脂架橋剤としての臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂（田岡化学社の商品名「タッキロール  ２５０−ＩＩＩ」）８．４部を投入し、１８０℃で混練してリボン状（幅３０ｍｍ、厚み３ｍｍ）に押し出した。これを冷却後、厚みが半分となるようにスライスし、幅１０ｍｍ、長さ６０ｍｍの長方形に裁断して、実施例１の紙葉類重送防止部材を得た。
【００３６】
［実施例２から６並びに比較例１及び２］
ポリプロピレンの種類を下記の表１に示されるものとし、また、ＥＰＤＭ及びポリプロピレンの配合量を同表に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２から６並びに比較例１及び２の紙葉類重送防止部材を得た。なお、実施例２及び６ではメルトフローレートが２．７のポリプロピレン（日本ポリケム社の商品名「ノバテックＰＰ  ＢＣ６」）を用い、実施例３及び５ではメルトフローレートが１０のポリプロピレン（日本ポリケム社の商品名「ノバテックＰＰＢＣ３Ｍ」）を用い、比較例１ではメルトフローレートが１６のポリプロピレン（日本ポリケム社の商品名「ノバテックＰＰ  ＢＣ２Ｅ」）を用い、比較例２ではメルトフローレートが４５のポリプロピレン（日本ポリケム社の商品名「ノバテックＰＰ  ＭＧ０５ＢＳ」）を用い、実施例４ではメルトフローレートが０．５のポリプロピレン（前述の「ノバテックＰＰ  ＥＣ９」）を用いた。
【００３７】
［比較例３］
ＥＰＤＭ（前述の「６７０Ｆ」）１００部（ゴム成分５０部）、ポリブタジエン（日本合成ゴム社の商品名「ＢＲ１１」）５０部及び硫黄（鶴見化学社の商品名「粉末硫黄」）５．０部を密閉式混練機で混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物をオープンロールでシーティングし、金型に投入して加圧・加熱して架橋反応を起こさせ、ゴム片を得た。このゴム片を実施例１と同一寸法に裁断し、比較例３の紙葉類重送防止部材を得た。
【００３８】
［初期摩擦係数の測定］
ヘイドン１４型の摩擦係数測定機（新東科学社の商品名「トライボギア  ＴＹＰＥ：ＨＥＩＤＯＮ−１４ＤＲ」）を用意し、測定紙としてキャノン社のプロパーボンド紙を用いて、初期摩擦係数を測定した。条件は、荷重が１．９６Ｎで、速度が６００ｍｍ／ｍｉｎであった。この結果が、下記の表１に示されている。
【００３９】
［通紙試験］
紙葉類重送防止部材を分離パッドとして装着したプリンター（キャノン社の商品名「ＬＢＰ７５０」）にて、ＰＰＣ用紙を１０万枚通紙した。そして、この通紙の前後の紙葉類重送防止部材の質量を測定し、摩耗量を求めた。また、通紙の初期段階と最終段階とで、通紙状況を観察した。これらの結果が、下記の表１に示されている。なお、比較例２の紙葉類重送防止部材では摩耗が激しく、給紙ローラが基板に接触して重送が多発したので、通紙を途中で中止した。
【００４０】
【表１】
0003581068.tif 000002
【００４１】
表１において、各実施例の紙葉類重送防止部材では、メルトフローレートが０．５以上１０以下のポリプロピレンが配合されていない各比較例の紙葉類重送防止部材に比べて摩耗が少ない。このことより、メルトフローレートが０．５以上１０以下のポリプロピレンが紙葉類重送防止部材の耐摩耗性向上に寄与することが解る。この評価結果より、本発明の優位性が確認される。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明の紙葉類重送防止部材は耐摩耗性に優れる。この紙葉類重送防止部材が給紙機構に用いられることにより、長期間に渡って紙葉類の重送が防止される。また、この紙葉類重送防止部材は、ゴム製の紙葉類重送防止部材に比べて製造が容易である。しかも、この紙葉類重送防止部材は全体として熱可塑性であるので、原料ポリマーとしての再利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる紙葉類重送防止部材としての分離シートが用いられた給紙機構が示された模式的断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態にかかる紙葉類重送防止部材としての分離パッドが用いられた給紙機構が示された模式的断面図である。
【符号の説明】
２・・・・・・給紙ローラ
４、１２・・・トレイ
６・・・・・・分離シート
８・・・・・・紙葉類
１０・・・・・先端部分
１４・・・・・基板
１６・・・・・分離パッド
【図１】
0003581068.tif 000003
【図２】
0003581068.tif 000004