CN101280103B - 送纸辊 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纸粉附着少，摩擦系数不易降低，经过长时间也能维持适度的摩擦系数，且可以简便地制造的送纸辊。该送纸辊的特征在于，包含：配合有溶解度参数为9[(cal/cm³)^1/2]以上的聚氨酯系热塑性弹性体和导电性聚合物的组合物，电阻值为10¹⁰Ω以下。

Description

送纸辊

技术领域

本发明涉及在复印机、打印机、传真装置及自动取款机(ATM)等办公设备中的送纸机构中，用于输送纸的送纸辊。

背景技术

在静电式复印机、各种打印机、普通纸传真装置、自动取款机(ATM)等送纸机构中使用着各种送纸辊。该送纸辊作为依靠与纸(包括纸以外的薄叶状物。以下相同)接触旋转及辊表面的摩擦而输送纸的辊，指的是供纸辊、抗蚀辊(rasist roll)、输送辊、复印辊等。

在所述送纸辊的橡胶辊的材料中，目前使用的有天然橡胶、聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶(以下称“EPDM橡胶”)、聚降冰片稀橡胶、硅橡胶、氯化聚乙烯橡胶等。

为了依靠摩擦输送纸，无论是使用哪一种材料的送纸辊都在进行将辊的表面形状作成研磨面、滚花面(rowlett)或压纹面。

但是，具有这样的表面形状的送纸辊存在有时随着通纸引起的磨损，表面粗糙度会降低，而不能输送纸这样的问题。

此外，近年来，以低成本化为背景，有很多中国制造的纸在流通。中国制造的纸含有很多碳酸钙及滑石粉等的无机物，纸粉的产生量较多。使用这样的纸，则由于纸粉较早地在辊表面上附着，使摩擦系数降低，发生不能送纸的问题也曾有过。

另一方面，也在开发可以不作成特殊的表面形状，而通过控制橡胶层的硬度，以实现良好的送纸的送纸辊。例如，在日本专利特开2000-289879号公报(专利文献1)中记载的输送辊特征为具有聚氨酯橡胶组合物制的橡胶层，其硬度设定在JIS A60～90Hs的范围内。

虽然由于在该输送辊的橡胶层中使用耐磨损性优良的聚氨酯橡胶，所以与具有上述特殊的表面形状的送纸辊相比，表面的摩擦系数的降低得到改善，但尚不能说很充分。此外，对于纸粉的附着这一问题并没有研究。

作为更低硬度的送纸辊，日本专利特开2002-46873号公报(专利文献2)中记载的供纸辊由特定硬度的发泡聚氨酯构成，特征为具有特定形状的开孔部。

但是，如专利文献2的“0016”段落所记载，为了得到该供纸辊，需要具有特殊的内面形状的成形模，存在制造设备的维修上需要成本的问题。此外，由于在使用化学发泡剂的发泡层中呈现着气泡之间相互连接的连续气泡的状态，因此也存在磨损性能易降低的问题。

专利文献1：日本专利特开2000-289879号公报

专利文献2：日本专利特开2002-46873号公报

发明内容

本发明的课题在于提供一种纸粉附着量少，摩擦系数不易降低，经过长时间也能维持适度的摩擦系数，且可以简便地制造的送纸辊。

本发明提供一种送纸辊，其特征在于，该送纸辊包含：配合有溶解度参数(以下称“SP值”)为9[(cal/cm³)^1/2]以上的聚氨酯系热塑性弹性体和导电性聚合物的组合物，送纸辊的电阻值为10¹⁰Ω以下。

本发明人为解决上述课题而着眼于作为输送对象的纸的性质，更详细地分析了组成。其结果，已判明，最近开始大量上市的中国制造的纸不仅碳酸钙、滑石及粘土等的无机物很多，而且作为上浆剂(防渗色剂)广泛使用脂肪族烃。一直使用的日本制造的普通纸无机物的量少，且作为上浆剂广泛使用苯乙烯系的上浆剂，脂肪族烃即使在使用，其量也很少。

为了应对这样的纸的性质的变化，在进行认真研究的结果，知道了：若使用SP值高的聚氨酯系热塑性弹性体，则不易引起送纸辊的摩擦系数的降低。

即，由于作为上浆剂而使用的脂肪族烃SP值小，与EPDM橡胶、丁基橡胶、聚乙烯、聚丙烯、天然橡胶由于SP值接近，因此相容性好。因此，我们认为在这种材质的送纸辊中，碳酸钙等的无机物通过与纸磨擦时脱落的脂肪族烃而附着，引起辊的摩擦系数的降低。此外，也认为由于脂肪族烃单独也为优良的润滑剂，所以脱落的脂肪族烃本身为降低辊的摩擦系数μ的一个原因。

因此，阐明了如下原理：若使用SP值高的聚合物，则与脂肪族烃的SP值之差很大，因此与脂肪族烃的相容性差，由于起到无机物与辊表面之间的所谓粘结剂的作用、同时成为润滑剂的脂肪族烃难以附着在辊表面，因此无机物难以附着，可以抑制摩擦系数的降低。基于所述理论，对SP值高的聚合物进行尝试研究的结果，知晓了TPU从加工性等的观点来看最适合。

进而，使辊的电阻值低至10¹⁰Ω以下，辊表面难以带电，难以受到静电力的影响，因此可以更有效防止纸粉的附着。在上述知识上加上该条件，达到本发明。

本发明中使用的聚氨酯系热塑性弹性体通常具有聚氨酯结构的硬链段(hard segment)和聚酯结构或聚醚结构的软链段。软链段显示柔软、组成变形的性质，硬链段则如硫化橡胶的交联点那样阻止(束缚)塑性变形。依靠该2个作用，具有一面显示与硫化橡胶一样的橡胶弹性，一面可以凭借加热被软化而进行注射模塑成形等的熔融成形这样的特征。

本发明中使用的聚氨酯系热塑性弹性体通常由多元醇、二异氰酸酯及链延长剂制作而成。

作为多元醇，可举例如聚酯系多元醇、聚酯醚系多元醇、聚碳酸酯系多元醇及聚醚系多元醇。较好的是这些多元醇的数均分子量为500～5,000，尤其更佳的是1,000～3,000。

这里，作为聚酯系多元醇，可举例由如丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸及壬二酸等的碳原子数为4～12的脂肪族二羧酸、如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸及萘二羧酸等的芳香族二羧酸、如六氢化邻苯二甲酸、六氢化对苯二甲酸、六氢化间苯二甲酸等的脂环族二羧酸、或这些物质的酸酯或酸酐等的酯形成性衍生物与1种或2种以上的碳原子数为2～10的脂肪族二醇进行脱水缩合反应得到的聚酯多元醇，碳原子数为2～10的脂肪族二醇是乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、1，3-辛二醇或1，9-壬二醇等。

此外，也可以举例如由ε-己内酯等的内酯单体的开环聚合得到的聚内酯二醇等。

更具体地说，可以举例如聚(1，4-己二酸亚乙基酯)二醇、聚(1，4-己二酸亚丁基酯)二醇、聚己内酯二醇等。

作为聚酯醚系多元醇，可举例由如丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸及壬二酸等的碳原子数为4～12的脂肪族二羧酸、如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸及萘二羧酸等的芳香族二羧酸、如六氢化邻苯二甲酸、六氢化对苯二甲酸、六氢化间苯二甲酸等的脂环族二羧酸、或这些物质的酸酯或酸酐等的酯形成性衍生物与二乙二醇或环氧丙烷加成物等的二醇等或这些醇的混合物之间发生脱水缩合反应得到的化合物。

更具体地说，可以举例如聚(己二酸二乙二醇酯)二醇等。

作为聚碳酸酯系多元醇，可以举例如使1种或2种以上的多元醇与碳酸二亚乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯等的碳酸酯或碳酰氯反应而得到的化合物，所述多元醇指如乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇及二乙二醇等。

此外，也可以是聚己内酯多元醇(PCL)和聚碳酸六亚甲酯(PHL)的共聚物。

更具体地说，可以举例如(己二醇-1，6-碳酸酯)二醇等。

作为聚醚系多元醇，可以举例如使环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等的环状醚各自聚合而得到的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚醇等，或这些物质的共聚醚。

作为上述二异氰酸酯，可以举例如甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1，5-萘二异氰酸酯(NDI)、联甲苯胺二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二甲基二异氰酸酯(XDI)、氢化苯二甲基二异氰酸酯、三异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI)、1，6，11-十一烷三异氰酸酯、1，8-甲基辛烷二异氰酸酯、枸杞碱酯(リジンェステル，lycine ester)三异氰酸酯、1，3，6-六亚甲基三异氰酸酯、二环庚烷三异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯(氢化MDI；HMDI)等。其中，使用理想的是4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。

作为链延长剂可以使用已公知的物质，其种类不特别限定。

具体地说，使用理想的是脂肪族多元醇、脂环式多元醇及芳香族多元醇中的1种或2种以上。

作为脂肪族多元醇，可以举例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、二乙二醇、1，4-环己烷二甲醇、丙三醇等。

作为芳香族多元醇，可以举例如1，4-二羟甲基苯、双酚A、双酚A的环氧乙烷或环氧丙烷加成物等。

此外，作为链延长剂也可以使用胺类，具体地说可以使用二环己基甲基甲烷二胺(氢化MDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)等。

本发明中使用的聚氨酯系热塑性弹性体的特征是SP值为9[(cal/cm³)^1/2]以上。

若SP值为9[(cal/cm³)^1/2]以上，则可使作为纸的上浆剂而使用的脂肪族烃与SP值之间产生刻意造成的差值，与脂肪族烃相容性变差，因此在辊表面不易产生以脂肪族烃为介质的无机物的附着。

从上述情况可认为SP值越大，与脂肪族烃的SP值之差越大，则不容易发生无机物的附着。因此，聚氨酯系热塑性弹性体的SP值的上限不特别限定，通常为13左右。

还有，SP值为在各液体中的摩尔凝集能量密度的平方根，为赋有溶解性特征的指标。具体地说，可以按照“polymer engineering and science，vol.14，no.2，p147-154(1974)”记载的方法进行计算。

在本发明中，也可以含有除了聚氨酯系热塑性弹性体以外的其他弹性体。

作为其他弹性体，可以举例如烯烃系热塑性弹性体、酯系热塑性弹性体、酰胺系热塑性弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体、环氧化热塑性弹性体、硅系热塑性弹性体、氯乙烯系热塑性弹性体、氟系热塑性弹性体等或将这些混合2种以上的热塑性弹性体。

将其他热塑性弹性体与聚氨酯系热塑性弹性体混合的情况下，若将弹性体成分的全部质量算作100质量份，则所述其他热塑性弹性体的混合量为10质量份以下，更好的是5～10质量份。

本发明中使用的导电性弹性体只要是具有导电性，可以使本发明的送纸辊的电阻值下调到10¹⁰Ω以下的有机化合物，则无特别限定。

尤其，作为本发明中使用的导电性弹性体可以理想地使用具有表面活性的化合物。作为该化合物，可以举例如胺盐型、季胺盐型、吡啶鎓盐型、咪唑啉或咪唑啉鎓盐(ィミダゾリゥム，imidazolium)型等的阳离子系表面活性剂；脂肪族磺酸、高级醇硫酸酯盐、高级醇环氧乙烷加成硫酸酯盐、高级醇磷酸酯盐、高级醇环氧乙烷加成磷酸酯盐等的阴离子系表面活性剂；各种甘氨酸三甲内盐等的两性表面活性剂；高级醇环氧乙烷、聚乙二醇脂肪酸酯、多元醇脂肪酸酯等的非离子表面活性剂等的化合物。

尤其理想的是作为本发明中使用的导电性弹性体，使用阳离子表面活性剂。

如上所述，作为阳离子表面活性剂，有烷基胺盐、酰基胺盐、含酰胺胺盐、含酯胺盐等的胺盐；烷基铵盐、含酰胺铵盐、含酯铵盐、含醚铵盐等的季铵盐；烷基吡啶鎓盐、含酰胺吡啶鎓盐、含醚吡啶鎓盐、含酯吡啶鎓盐等的吡啶鎓盐；烷基咪唑啉、含酰胺咪唑啉、含醚咪唑啉、含酯咪唑啉等的咪唑啉；烷基咪唑啉鎓盐、含酰胺咪唑啉鎓盐、含醚咪唑啉鎓盐、含酯咪唑啉鎓盐等的咪唑啉鎓盐等。

其中，更理想的是在本发明中使用含酯阳离子表面活性剂。

如此，若使用“含酯”的阳离子表面活性剂，则与酯系的聚氨酯系热塑性弹性体合适，适于合金化。

尤其理想的是，所述含酯阳离子表面活性剂是季胺盐型。

作为所述烷基胺盐型阳离子表面活性剂、酰基胺盐型阳离子表面活性剂的具体例子，可以举例如具有C_12-18的烷基的伯胺盐(盐酸盐、醋酸盐等)、具有C₁₇的烷基或链烯基的酰基氨基乙基二乙胺盐(盐酸盐、蚁酸盐、醋酸盐、乳酸盐等)、具有C_12-18的烷基的N-烷基聚亚烷基聚胺盐(盐酸盐、醋酸盐、亚烷基的碳原子数为2～3、亚烷基胺基的重复数为1～3)、具有C₁₇的烷基或链烯基的脂肪酸聚乙稀聚酰胺盐(盐酸盐、乙烯基胺基的重复数为2)、具有C₁₇的烷基的二乙基氨基乙酰胺盐(盐酸盐、醋酸盐、乳酸盐等)等。

作为所述烷基铵盐型阳离子表面活性剂、含酰胺铵盐型阳离子表面活性剂的具体例子，可以举例如具有C_12-18的烷基或C₁₈的链烯基的烷基或链烯基三甲基铵盐(阴离子为Cl^-、Br^-、CH₃SO₄ ^-等)、具有C_12-18的烷基或C₁₈的链烯基的二烷基或二链烯基二甲基铵盐(阴离子为Cl^-、Br^-、CH₃SO₄ ^-)、具有C_12-18的烷基或C₁₈的链烯基的烷基或链烯基二甲基苄基铵盐(阴离子为Cl^-)、具有C₁₇的烷基或C₁₇的链烯基的酰基氨基乙甲基二乙铵盐(阴离子为CH₃SO₄ ^-)、具有C₁₃的烷基的酰基氨基丙基二甲基苄基铵盐(阴离子为Cl^-)、具有C₁₇的烷基的酰基氨基丙基二甲基羟乙铵盐(阴离子为ClO₄ ^-)、具有C₁₇的烷基或C₁₇的链烯基的二酰基氨基乙基二甲基铵盐(阴离子为Cl^-、还有，其中的1个甲基也可变为羟乙基)等。此外，也可以举例如用二甲苯基二氯化物等的季铵化剂(quaternizing agent)，使三烷基或链烯基二烷基胺等的叔胺进行阳离子化的化合物等。

作为所述含酯或含醚铵盐型阳离子表面活性剂的具体例子，可以举例如具有C₁₇的烷基或C₁₇的链烯基的二酰氧基乙基甲基羟乙基铵盐(阴离子为CH₃SO₄ ^-)等。

作为所述吡啶鎓盐型阳离子表面活性剂的具体例子，可以举例如具有C_12-18的烷基的烷基吡啶鎓盐(阴离子为Cl^-、Br^-)、具有C₁₁的烷基的酰基氨基乙基吡啶鎓盐(阴离子为Cl^-)、具有C₁₆的烷基的烷氧基甲基吡啶鎓盐(阴离子为Cl^-)等。

作为所述咪唑啉或咪唑啉鎓盐型阳离子表面活性剂的具体例子，可以举例如具有C_11-17的烷基或C₁₇的链烯基的烷基或链烯基咪唑啉(有醋酸盐、碳酸盐、季铵化物(quaternizationproduct)、具有C_11-17的烷基或C₁₇的链烯基的1-羟乙基-2-烷基或链烯基咪唑啉(也有季铵化物)、具有C₁₇的烷基或链烯基的1-酰基氨基乙基-2-烷基咪唑啉鎓盐(阴离子为CH₃SO₄ ^-、C₂H₅SO₄ ^-、2位烷基为甲基或乙基)等。

导电性聚合物的配合量不特别限定，可以根据其种类进行适当选择。如导电性聚合物为表面活性剂的情况，相对于100质量份弹性体成分为0.2～20质量份，理想的是1～15质量份。若表面活性剂的配合量不到0.2质量份，则不能得到充分的降低电阻的效果，达不到作为目标的10¹⁰Ω以下的电阻值。另一方面，若表面活性剂的配合量超过20质量份，则表面活性剂可能会漏出，由此可能会发生图像混乱，污染其他构件。

在本发明中，也可在上述导电性聚合物中并用无机导电性材料。

作为无机导电性材料，可以举例如科琴黑(ketjen black)、炉法黑或乙炔黑等的公知的导电性炭黑；氧化锌、钛酸钾、锑胶浆氧化钛、氧化锡或石墨等的导电性金属氧化物；LiClO₄、LiCF₃SO₃、NaClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、NaSCN、KSCN、NaCl等的金属盐；或各种磷酸盐等的电解质。

并用无机导电性材料的情况，若导电性聚合物的配合量作为1，则无机导电性材料的配合量与其的质量比不到1，理想的是0.01～0.1。

在构成本发明的送纸辊的弹性体组合物中，也可在不违反本发明的目的的限度内配合在该技术领域内使用的公知的添加剂。

如为了提高机械强度，可根据需要配合填充剂。作为所述填充剂，可以举例如二氧化硅、粘土、滑石、氧化硅、碳酸钙、氧化钛等的粉体。配合填充剂的情况，理想的是为保持辊的柔软性，填充剂的配合量相对于100质量份弹性体成分为100质量份以下，更理想的是50质量份以下，进一步理想的是30质量份以下。

为了调整硬度，可以根据需要配合软化剂。作为软化剂，可任意使用市售的石油系软化剂或增塑剂。作为石油系软化剂，可以举例如芳香(aroma)系、环烷烃系、石蜡系等的矿物油或由烃系低聚物构成的公知的合成油、或加工用油。作为增塑剂，可以举例如邻苯二甲酸酯(フタラ一ト)系、己二酸酯系、癸二酸酯系、磷酸酯系、聚醚系、聚酯系等的增塑剂。配合软化剂的情况下，相对于100质量份弹性体成分，软化剂的配合量理想的为20～250质量份。软化剂的配合量若不到20质量份，则有时难以加工同时硬度变得过高。另一方面，软化剂的配合量若超过250质量份，则可能产生送纸辊的强度或耐摩损性降低的问题。

作为其他添加剂，可以举例如防老剂、蜡、着色剂、防退化剂等。作为防老剂，可以举例如2-巯基苯并咪唑等的咪唑类、或苯基-α-萘基胺、N，N’-二-6-萘基-对亚苯基二胺或N-苯基-N’-异丙基-对亚苯基二胺等的胺类等。

本发明的送纸辊可以按照公知的方法制造。

如首先，使多元醇、二异氰酸酯及根据需要加入的链延长剂完全反应，制作容易成形的颗粒状或粉体状的聚氨酯系热塑性弹性体。

然后，将导电性聚合物及根据需要加入的其他添加物在得到的聚氨酯系热塑性弹性体中进行混炼。弹性体成分和导电性聚合物的混炼可使用如密闭式炼胶机、双轴挤压机、开口辊(open roll)、班伯里混炼机或捏和机等的混炼装置或亨舍尔混合机等的混合装置进行。所述混炼工序中，配合顺序不特别限定，也可以一次混合所有的成分，也可以在事先混合一部分的成分后所得到的混合物中混合剩余的成分。

接着，将在所述工序中所得到的弹性体组合物成形为所期望的形状、通常成形为圆筒形。作为成形方法，可以使用传递模塑法、挤压成型、挤出成型或注射模塑成形等的公知的成形方法。其中，理想的是使用注射模塑成形。

之后，也可将得到的成形体研磨，切成希望的形状。通常在成形的橡胶辊中嵌入轴心，本发明的送纸辊就得以完成。也可以通过在成形为圆筒形状的辊部的中空部中压入大体D字形状的芯材，做成大体D字形状的橡胶辊。还有，也可在本发明的送纸辊的表面上设置滚花(rowlett)状的槽。

以上对由单一层构成的送纸辊进行叙述，也可以层压2层以上的层构成送纸辊。只是，该情况时，最外层由所述的弹性体组合物形成。

在本发明的送纸辊中，电阻值被控制在10¹⁰Ω以下。如此将电阻值控制为较低，纸粉的附着率降低，进而可以防止摩擦系数的降低。

电阻值理想的是10⁹Ω以下，更理想的是10⁸Ω以下。对下限值不特别限定，通常为10⁴Ω以上，理想的是10⁶Ω以上。

本发明的送纸辊纸粉附着量很少，摩擦系数不易降低。

作为其指标，在进行使用纸粉的发生非常多的中国制造的纸的通纸试验时，初始摩擦系数与通纸试验后的摩擦系数之差显示为0～0.5，理想的是0～0.3、通纸试验后的纸粉附着量为0～8％、理想的是0～5％。通纸试验、摩擦系数及纸粉附着量的测定方法如实施例所述。

本发明的送纸辊可以在如复印机、打印机或传真机等的办公设备等中作为构成供纸机构的供纸辊安装。供纸辊具有以送纸为目的在送纸的方向上旋转来使用的辊(ナジャ一(使用一个)、进纸(辊)(与后述的延迟(辊)一起2个作为一套使用))、以防止纸的重复传送为目的在与送纸方向相反的方向上通过扭矩使用的辊(延迟)这3种，本发明的送纸辊可以用于各种类的辊。此外，本发明的送纸辊纸，只要是供纸辊之外的输送辊或排纸辊等的对纸的输送有帮助的辊，就不特别限定地使用。

本发明的送纸辊通过使用SP值高的聚氨酯系热塑性弹性体，且将电阻值控制在较低为10¹⁰Ω以下，即使使用产生较多的纸粉的中国制造的纸，纸粉附着量也很少、摩擦系数不易下降，可以长时间维持适度的摩擦系数。

本发明的送纸辊由于使用聚氨酯系热塑性弹性体，因此构成辊的弹性体组合物通过加热而进行软化，所以可以用一直以来使用的成形方法简便地制造。此外，与使用热固性聚氨酯的情况不同，因再加热多少次都软化，因此可以循环，可作为考虑了环境的产品。

附图说明

图1是本发明的送纸辊的概略图。

图2是显示送纸辊的摩擦系数的测定方法的图。

图3是显示送纸辊的电阻的测定方法的图。

符号说明

1送纸辊

2金属芯

21送纸辊

22金属芯

23特氟隆(注册商标)板

24纸

25测力传感器

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1显示作为本发明的送纸辊的实施方式的圆筒形状的送纸辊1，在其中空部安装有圆柱形状的金属芯(旋转轴)2。通过将金属芯2压入送纸辊1中，或通过粘结剂将两者粘合，送纸辊1和金属芯2被固定。

作为金属芯2，使用铝、铝合金、SUS或铁等的金属制或陶瓷制的金属芯。

送纸辊1的厚度不特别限定，通常做成1～20mm、尤其做成5～15mm。因为若厚度不到1mm，则弹性不足，输送性能易降低，若厚度超过20mm，则送纸辊变得过大，难以搭载在复印机、打印机等上。此外，送纸辊1的全长也无特别限定，通常做成5mm～100mm。

构成本发明的送纸辊的弹性体组合物由以下成分构成。

作为弹性体成分，可单独含有聚氨酯系热塑性弹性体，作为聚氨酯系热塑性弹性体，聚酯系及聚醚系都可以良好地使用。

聚氨酯系热塑性弹性体的SP值为9～13[(cal/cm³)^1/2]。此外，理想的是JIS-A硬度为60～90度，更理想的是70～80度。

作为导电性聚合物，使用含酯阳离子表面活性剂。相对于100质量份弹性体成分，导电性聚合物的配合量为5～15质量份。

在上述导电性聚合物中进一步配合无机导电性材料。作为无机导电性材料理想的是炭黑，尤其理想的是乙炔黑。若将导电性聚合物的配合量作为1，则无机导电性材料的配合量与其的质量比理想的是0.02～0.05。

为了调整硬度配合软化剂。作为软化剂，增塑剂较理想，其中邻苯二酸酯系的增塑剂尤其理想。相对于100质量份弹性体成分，软化剂的配合量理想的是20～150质量份。

由上述成分构成的本发明的送纸辊1如下制造。

用公知的混炼机混炼聚氨酯系热塑性弹性体、导电性聚合物、无机导电性材料及软化剂，制作弹性体组合物。

将得到的弹性体组合物注射模塑成形，成形为圆筒体。将得到的圆筒体(コットル)用圆筒研削盘研磨，切成希望的形状。在该圆筒体内嵌入轴心2，完成了本发明的送纸辊1。

如此制造的本发明的送纸辊1的电阻值被控制为10⁷～10⁹Ω。

通过这样的电阻值的控制和聚氨酯系热塑性弹性体的使用，本发明的送纸辊1纸粉附着量少，摩擦系数不易降低。具体地说，在进行使用产生较多的纸粉的中国制造的纸的通纸试验时，初始摩擦系数与通纸试验后的摩擦系数之差显示为0～0.5，纸粉附着量为0～5％。

(实施例1～4、比较例1)

用注射模塑成形机(NISSEI制160)以成形温度210℃、金属模冷却温度40℃、注射模塑时间16秒、冷却时间30秒进行注射模塑成形，制作了内径

7.5mm、外径16mm、长度24mm的圆筒体。

在得到的コットル的中空部中填入专用的芯体，用圆筒研削盘将外径研磨为

15mm，得到本发明的送纸辊。

(比较例2、3)

在规定的金属模内导入表1中记载的橡胶组合物，在170℃下进行20分钟的加压硫化，制作了内径7.5mm、外径

16mm、长度24mm的圆筒体。

在该得到的圆筒体的中空部中填入专用的芯体，用圆筒研削盘将外径研磨为

15mm，得到本发明的送纸辊。

作为表1中的配合成分分别使用了以下的各公司的各商品名的物质。

TPU1：聚酯系聚氨酯系热塑性弹性体(BASF株式会社制“C80A”、硬度80度)

TPU2：聚酯系聚氨酯系热塑性弹性体(BASF株式会社制“ET880”、硬度70度)

增塑剂：双(2-甲氧基乙基)邻苯二酸酯

导电性聚合物：含酯阳离子表面活性剂(BASF Japan株式会社制“マスタ一SB”)

EPDM：住友化学株式会社制“Esprene670F”(油展量100)

聚丙烯树脂：日本聚丙烯株式会社制“ノバテックBC6”

石蜡油：出光兴产株式会社制“ダィアナ加工油PW-380”

氧化硅：日本二氧化硅工业株式会社制“ニプシ一ルVN3”

炭黑：电气化学工业株式会社制“デンカブラック”

氧化钛：钛工业株式会社制“クロノス氧化钛KR380”

碳酸钙：备北粉化工业株式会社制“BF300”

氧化锌：三井金属矿业株式会社制“氧化锌2种”

硬脂酸：日本油脂株式会社制“山茶”

树脂交联剂：溴化烷基苯酚.甲醛树脂(田冈化学株式会社“タッキロ一ル250-III”)

硫粉末；鹤见化学工业株式会社制

硫化促进剂A：二-2-二硫化苯并噻唑(大内新兴化学工业株式会社“nocceler DM”)

硫化促进剂B：二硫代四乙基秋兰姆(大内新兴化学工业株式会社“nocceler TET”)

对实施例1～4及比较例1～3中得到的各送纸辊进行以下测定。

(初始摩擦系数的测定)

用图2所示的方法测定摩擦系数。

即，在送纸辊21和特氟隆(注册商标)板23之间，夹有连接于测力传感器25的60mm×210mm大小的普通复印纸24(中华人民共和国制造，商品名“フラィング”)，如图2中的黑色箭头所示，在送纸辊21的金属芯22施加垂直负荷W(W＝250gf)，使送纸辊21压焊到特氟隆(注册商标)板23。然后，在温度23℃、湿度55％的条件下，使上述送纸辊21在图2中实线的箭头a所示的方向上以300mm/秒的圆周速度旋转。在通纸的前后，用测力传感器25测定在图2中白色箭头所示的方向上所产生的纸24的输送力F(gf)，从F(gf)及负荷W(W＝250gf)根据下式得到摩擦系数μ。该结果表示在表2中。

μ＝F(gf)/W(gf)

(通纸试验)

将各送纸辊作为供纸辊安装在“VIVACE455”复印机(富士施乐有限公司制)中，使5,000张上述普通复印纸通过，观察其状况，再用与测定初始摩擦系数相同的方法测定通纸后的摩擦系数。该结果表示在表2中。

(辊电阻测定)

在铝滚筒(アルミドラム)13上接触(当接)搭载图3所示的有金属芯2通过的送纸辊1，将连接于电源14的+侧的内阻r(100Ω)的引线的一端连接于铝滚筒13的一端面，同时将连接于电源14的-侧的引线的一端连接于送纸辊1的另一端面上进行测定。检测所述电线的内阻r的电压，作为检测电压V。在该装置中，将外加电压作为E，则辊电阻R成为R＝r×E/(V-r)，但这次-r的一项视作微小，成为R＝r×EN。

在金属芯2的两端上分别加上600g的负荷F，在50mm/秒的圆周速度旋转的状态下，测定当外加电压E为500V时的检测电压V，根据上式计算R(Ω)。所述测定在温度23℃、相对湿度55％的恒温恒湿条件下进行。

还有，表2中记载了log₁₀ ^R。

(纸粉附着量的测定)

从送纸辊的表面切出纵3mm×横3mm×厚1mm的样品，用带有能量分散型X线分析装置的扫描型电子显微镜(SEMEDX)观察送纸辊的表面。在100倍的视场角进行表面的面分析，将定量的钙的构成比例作为纸粉的附着量(％)。该结果表示在表2中。

测定结果表示在下述表中。

实施例的送纸辊，初始摩擦系数与通纸试验后的摩擦系数之差为0.05～0.3，非常小，能长时间达到稳定的送纸。进而，即使在进行了使用含有很多无机物、易产生纸粉的中国制造的纸的通纸试验，纸粉附着量也非常少，为0～5％，可长时间抑制因纸粉的附着产生的纸的不传送。

比较例1的送纸辊由于电阻值高，因此通纸试验后的摩擦系数的降低量非常大。此外，比较例3的送纸辊由于使用了SP值很低的EPDM，所以纸粉的附着量很大。进而，比较例2的送纸辊由于使用了SP值很低的EPDM、电阻值也很高，因此通纸试验后的摩擦系数的降低量及纸粉的附着量非常大。

Claims (2)

1.一种送纸辊，其特征在于，所述送纸辊包含：配合有溶解度参数为9[(cal/cm³)^1/2]以上的聚氨酯系热塑性弹性体和导电性聚合物的组合物，电阻值为10¹⁰Ω以下。

2.如权利要求1所述的送纸辊，作为所述导电性聚合物使用含酯阳离子系表面活性剂，所述送纸辊的电阻值为10⁹Ω以下。

Images