(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を搬送するフィードロールに対向して配置されるシート状部材からなり且つ前記紙葉類の重送を阻止する紙葉分離部材であって、全体として発泡剤を含有した熱可塑性エラストマーを射出して金型に近い表面部分を急冷することにより中間のみに発泡層を有する三層構造としたものであり、当該紙葉分離部材の厚さ方向中央部には、前記成形時の同時発泡により一体的に形成された発泡層を有することを特徴とする紙葉分離部材。
【請求項２】
請求項１において、前記発泡層の厚さが、全体の厚さの３０％〜７０％の範囲にあることを特徴とする紙葉分離部材。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記フィードロールに対向する表面が凹凸模様を有し、その凹凸のうねりの深さの平均が８０〜２００μｍであることを特徴とする紙葉分離部材。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記フィードロールに対向する表面が凹凸模様を有し、当該フィードロールの設置面積が、６０〜９０％であることを特徴とする紙葉分離部材。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記紙葉分離部材の表面硬度が、ショアＡスケールで、７０〜９８°であることを特徴とする紙葉分離部材。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記熱可塑性エラストマーが、エステル系、ポリアミド系、フッ素系、塩化ビニル系、またはウレタン系の熱可塑性エラストマーから選択されたものであることを特徴とする紙葉分離部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の各種ＯＡ機器の給紙装置における重送を防止する紙葉分離部材に関し、詳細には、「鳴き」の発生を防止できると共に、摩擦係数維持特性、耐摩耗性に優れた紙葉分離部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給紙装置においては、図２に示すように、紙葉１１を搬送する搬送部が設けられており、紙葉の搬送方向下流には、駆動手段によって回転駆動されるフィールドロール１２と、このフィールドロール１２に圧接された状態で配置されている、例えばウレタンゴム製の紙葉分離部材１０が対向配置されている。かかる給紙装置においては、紙葉１１は、搬送部によってフィールドロール１２と紙葉分離部材１０との間に供給され、フィールドロール１２の回転によって、さらに搬送されるようになっている。そして、この搬送において、複数枚の紙葉１１がフィールドロール１２と紙葉分離部材１０との間に供給された場合には、紙葉分離部材１０との間に作用する摩擦力により、紙葉分離部材１０側の紙葉１１がフィールドロール１２側の紙葉１１と一緒に搬送されること（重送）が阻止される。そして、紙葉分離部材１０側の紙葉１１が、フィールドロール１２側に至ったときにフィールドロール１２の回転によって搬送されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、ウレタンゴムによって紙葉分離部材１０を形成している場合においては、紙葉１１と摺動する際に「鳴き」と称する異常音が発生する。この鳴きの発生を抑えるために、コルク入りゴム等が使用される場合があるが、耐摩耗性及び摩擦係数維持特性が不十分であるという問題がある。
【０００４】
さらに、インクジェットプリンタのようにカラープリンタの小型化、低コスト化が進み、利用分野の拡大に伴い、多種多様の紙に対応しなければならない。インクジェットプリンターにおいては、より鮮明な画質を得るため、各社メーカーで専用コート紙や専用ＯＨＰ紙を用意している。ところが、専用ＯＨＰ紙の裏面は、非常に摩擦係数が大きく、これまでの分離部材では搬送できない、もしくは紙送りがスムーズではない、振動音と鳴きが発生するという問題が生じる。一方、専用コート紙裏面での摩擦係数を下げると、ふつうのＰＰＣ用紙等で摩擦係数が低下してしまい、重送が発生してしまう。そこで、従来より、あらゆる紙に対して安定した摩擦係数を有する分離部材というのが求められている。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑み、紙葉の重送、ＪＡＭの発生、及び鳴きの発生を防止できると共に、摩擦係数維持特性、耐摩耗性に優れた紙葉分離部材を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成する本発明は、紙葉類を搬送するフィードロールに対向して配置されるシート状部材からなり且つ前記紙葉類の重送を阻止する紙葉分離部材であって、全体として発泡剤を含有した熱可塑性エラストマーを射出して金型に近い表面部分を急冷することにより中間のみに発泡層を有する三層構造としたものであり、当該紙葉分離部材の厚さ方向中央部には、前記成形時の同時発泡により一体的に形成された発泡層を有することを特徴とする紙葉分離部材にある。
【０００８】
また、前記発泡層の厚さは、例えば、全体の厚さの３０％〜７０％の範囲にある。
【０００９】
また、前記フィードロールに対向する表面は、例えば、凹凸模様を有し、設置瀬面積が、６０〜９０％である。
【００１０】
また、前記フィードロールに対向する表面は、例えば、凹凸模様を有し、その凹凸のうねりの平均深さが８０〜２００μｍである。
【００１１】
また、前記紙葉分離部材の表面硬度は、例えば、ショアＡスケールで、７０〜９８°である。
【００１２】
また、前記熱可塑性エラストマーは、例えば、エステル系、ポリアミド系、フッ素系、塩化ビニル系、またはウレタン系の熱可塑性エラストマーから選択されたものである。
【００１３】
本発明の紙葉分離部材は、略板状のゴム部材であり、厚さ方向の中間に一体的に成形された発泡層を有するものである。
【００１４】
一般的には、硬度が高くなると、耐摩耗性が増大するが摩擦係数μが低下することになるが、本発明の紙葉分離部材では、耐摩耗性を良好にするために表面層に高硬度の材質を用いる一方、中間層に発泡層を設けることによりフィードロールが圧接した場合に発泡層が圧縮されてニップ幅が大きくなるようにして、表面の摩擦係数の増大を図り、紙葉の分離能力を良好にしている。一方、全体が発泡ウレタンで形成した場合のように、フィードロールが直接、発泡層に接触しないので、耐摩耗性が維持され、また、発泡による表面摩擦係数μのばらつきもない。
【００１５】
また、本発明の紙葉分離部材では、中間に存在する発泡層により、給紙時に発生する振動が吸収されるという効果もある。
【００１６】
本発明の紙葉分離部材は、全体の材質としては、硬度７０〜９８゜(ショアＡスケール）、好ましくは、８５〜９４゜（ショアＡスケール）の熱可塑性エラストマーを用いるのが好ましい。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、エステル系、ポリアミド系、フッ素系、塩化ビニル系、またはウレタン系の熱可塑性エラストマーを挙げることができる。
【００１７】
本発明の発泡層は、好ましくは、均一で微細な気泡を含有するものであればよく、一般的な発泡剤を用いて形成することができる。発泡剤としては、一般的な発泡剤を用いることができ、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド誘導体、アゾビスイソブチロニトリルなどを挙げることができる。これらの発泡剤は、例えば、１７０℃〜２１０℃の温度範囲で２段階に分解し、２０〜３０ｃｃ／ｇのガスを発生するものを用いる。また、これらの発泡剤は、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィンなどの樹脂１００重量部中に、１０〜３０重量部、好ましくは、１５〜２０重量部の割合となるように予め混合しておくのが好ましい。そして、このように樹脂に混合した発泡剤を、エラストマー１００重量部に対して、３．０〜２０重量部、好ましくは、１０〜１５重量部用いる。このように樹脂に混合した発泡剤を用いると、発泡が均一で、気泡の周囲において樹脂割合が過多の構造ができ、本発明の紙葉分離部材として良好な機能を発揮する。
【００１８】
本発明の紙葉分離部材の発泡層は、成形時に同時発泡して一体的に形成されたものであれば、その成形方法は特に限定されず、射出成形、押出成形等で成形することができる。
【００１９】
例えば、上述した熱可塑性エラストマーに上述したような発泡剤を混合し、適当な条件で射出成形することにより、中間に発泡層を有する本発明の紙葉分離部材を成形できる。例えば、射出成形の際のシリンダー温度を発泡剤の分解温度に設定することにより、射出前に発泡が生じる。そして、発泡した状態で金型に流れ込むと、金型に近い表面部分では急冷されて発生したガスＮ2およびＣＯ2のうちＣＯ2がゴム層透過して気泡収縮が生じ、中間のみに発泡層が形成されると思われる。特に、射出成形圧を１５０〜２３０ＭＰａ程度にすると、発泡が厚さ方向中央部に集まりやすく、良好な３層構造が形成されやすい。なお、このように発泡層を一体成形する場合、発泡剤が少なすぎると３層構造にならず、発泡剤が多過ぎると、発泡層が厚くなり過ぎて上下表面に現われてしまい、下面では接着不良やμのばらつきが発生し、上面では耐摩耗性が低下してしまうという問題がある。
【００２０】
製造の具体的条件を挙げると、例えば、１７０℃〜２１０℃程度で分解する発泡剤を混合した熱可塑性エラストマーを射出成形する場合の条件は、例えば、ホッパー下部温度１７０℃から１９０℃、シリンダー温度２００℃〜２２０℃、ノズル温度１９０℃〜２００℃、金型温度４０℃、射出圧力１５０〜２３０ＭＰａとする。
【００２１】
本発明の紙葉分離部材の厚さは、１．０〜３．０ｍｍ、好ましくは、１．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは、２．０〜２．３ｍｍであり、中間の発泡層は、全体の厚さの３０〜７０％、好ましくは５０〜６０％となるのが好ましい。発泡層の厚さが３０％より小さいと振動吸収性能が得られず、振動音、つまり「鳴き」が発生しやすい。一方、発泡層の厚さが７０％より大きくなってしまうと、上層部においては耐摩性があり、下層部においては、樹脂ホルダーと両面テープ等で接着している部分の発泡層とエラストマー層の境目から分離しやすくなる。
【００２２】
本発明の紙葉分離部材は、少なくともフィードロールに対向する表面に、しぼ模様などの凹凸模様を有するのが好ましい。凹凸模様がない場合のフィードロールの設置面積を１００％とした場合、設置面積が６０から９０％、好ましくは７０〜８０％となる凹凸模様を有するのが好ましい。また、しぼ模様などの凹凸模様の凹凸のうねりの深さは、８０〜１８０μｍ、好ましくは１５０〜１６０μｍとなるのが好ましい。うねりの深さが８０μｍより小さいと、３層構造ではあっても、表面のスリップ現象が強くなり、「鳴き」が発生し易くなる。又、設置面積が６０％より小さいと、紙粉や異物の影響によりμの低下が著しくなる。同じく、８０％より大きくなっても、設置部に紙粉等が付着し、μの低下が生じ易い。
【００２３】
本発明の紙葉分離部材の上下層となる熱可塑性エラストマー層の硬度は、７０〜９８゜(ショアＡスケール）、好ましくは、８５〜９４°（ショアＡスケール）とするのが好ましい。硬度が７０°より小さいと、摩擦係数が高くなり過ぎて、ＯＨＰ紙のような高μの紙様でＪＡＭが発生してしまう。逆に、硬度が９８゜より大きいと相手のフィードロールを偏摩耗させてしまう傾向となって好ましくない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
（実施例１〜１４）
表１に示す配合１〜５のように、ポリオレフィン１００重量部に５〜３５重量部のｐ，ｐ’−オキシビス・ベンゼンスルホニル・ヒドラジドをそれぞれ含有させたペレット状の樹脂発泡剤を調整した。この樹脂発泡剤と、ポリアミド系熱可塑性エラストマーとを表２に示す割合で混合し、射出成形機（ＩＳ５０ＥＰ−１．５Ａ、東芝機械（株））を用い、出力を２００Ｍｐａとし、成形温度を、ホッパ下部１８５℃、シリンダー（ホッパ側）２１０℃、シリンダー（中央）２２０℃、シリンダー（ノズル側）２００℃、金型４０℃として、実施例１〜１４の重送防止用紙葉分離部材を成形した。成形厚さは、２．０ｍｍとした。比較のため、表３に示す配合割合を変えた比較例１〜１５の紙葉分離部材を成形した。
【００２６】
また、これらの紙葉分離部材について、表面の硬度（ショアＡスケール）、発泡層の厚さの割合、使用したときの鳴きの発生の有無を観察し、その結果を表２および３に示す。
【００２７】
表２および表３に示すように、発泡層の厚さの割合が３０％〜７０％の範囲に入っている３層構造の紙葉分離部材では、表面硬度が良好で、かつ鳴きの発生のないものである。
【００２８】
また、実施例１０および比較例５の紙葉分離部材について、給紙時の騒音レベルを測定して振動音吸収効果を比較したところ、図１に示すように、実施例１０の紙葉分離部材には振動音吸収効果があることが明らかとなった。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
【表２】
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【００３１】
【表３】
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【００３２】
（実施例１５〜１８）
次いで、表４に示すように、実施例１０と同じ配合で全体の厚さを１〜３ｍｍに変化させて成形したところ（実施例１５〜１８）、鳴きの発生もなく、ホルダとの接着性能も良好であった。一方、厚さを０．７ｍｍとしたところ（比較例１６）、発泡層の割合が２５％となって泣きが発生し、また、厚さを３．８ｍｍとしたところ（比較例１７）、発泡層の厚さが９０％となってホルダとの接着不良が生じた。
【００３３】
【表４】
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【００３４】
（実施例１９〜２２）
また、表５に示すように、実施例１０と同じ配合で表面の凹凸状態を変化させて設置面積が６０％〜９０％の紙葉分離部材を成形した（実施例１９〜２２）。かかる各実施例の紙葉分離部材は、５万枚（５０ｋ）通紙後の摩擦係数が初期値とほとんど変化せず、耐摩耗性が良好であった。これに対し、同様の配合で、表面状態を変化させて設置面積が５０％（比較例１８）および設置面積が１００％（比較例１９）の紙葉分離部材を形成したところ、５万枚通紙により摩擦係数μが大きく低下した。
【００３５】
【表５】
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【００３６】
（実施例２３〜２６）
また、実施例１０と同様の配合で、表面のしぼ模様のうねりの平均深さを８０〜１６０μｍの範囲で変化したところ（実施例２３〜２６）、鳴きのない良好な紙葉分離部材が得られた。一方、うねりの平均深さを６０μｍ（比較例２０）とすると鳴きが発生し、うねりの平均深さを２００μｍ（比較例２１）とすると、相手のフィードロールに偏摩耗が発生した。
【００３７】
【表６】
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【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の紙葉分離部材は、紙葉の重送、ＪＡＭの発生、及び鳴きの発生を防止できると共に、摩擦係数維持特性、耐摩耗性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙葉分離部材の振動音吸収効果を示す図である。
【図２】紙葉分離部材の一使用状態示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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