CN103935788B - 供纸构件 - Google Patents

Abstract

本发明提供即使与纸反复摩擦也尽可能维持表面电位小的状态，从而使形成图像不发生紊乱的分离垫、送纸辊等供纸构件。一种供纸构件，其由热塑性弹性体组合物构成，上述热塑性弹性体组合物并用聚氨酯系热塑性弹性体和聚酯系热塑性弹性体作为基础聚合物，并且将选自季铵盐和锂盐多元醇中的至少1种离子导电剂以相对于上述基础聚合物的总量100质量份为0.2～4质量份的比例配合。

Description

供纸构件

技术领域

本发明涉及一种用于组装在例如激光打印机等图像形成装置中的分离垫、送纸辊等供纸构件。

背景技术

为了将例如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机、以及它们的复合机等图像形成装置的供纸盒、供纸盘上堆叠的纸（含塑料薄膜等。以下相同）一边一张一张地分离，一边送出，使用分离垫。另外，为了在上述图像形成装置内的各部分搬运纸，使用各种送纸辊。作为上述送纸辊，可以举出例如与上述分离垫组合而使用于纸的送出的供纸辊、对齐纸的前端并在规定的时间送出的阻挡辊等。

以往，上述分离垫、送纸辊等供纸构件是包含交联性橡胶的橡胶组合物成型为规定的分离垫的形状的同时，使橡胶交联而形成的（专利文献1等）。

然而，近年来，正在寻求利用由于具有热塑性而再循环等容易的热塑性弹性体形成上述供纸构件（专利文献2等）。

另外，近年来，伴随着对激光打印机等的小型化、低成本化的要求，需要零件件数的削减，供纸机构自身日益简化。

即，在以往，利用分离垫和供纸辊从供纸盒等中一张一张地分离而送出的纸经过上述阻挡辊、送纸辊、静电消除刷等送入图像形成部。

因此，以往，分离垫通过与纸反复摩擦而带电，即使蓄积的电荷有时向纸的一方放电，上述纸经过上述各部分而以除去电荷的状态到达图像形成部，因而没有对形成图像造成影响。

然而在简化了供纸机构的图像形成装置中，没有充分除去电荷的纸送入图像形成部，使得形成图像发生紊乱的问题多发。

为了防止形成图像的紊乱，希望即使与纸反复摩擦，分离垫的与上述纸接触的表面的表面电位可以尽量维持低水平。

此外，在本发明中如下表示表面电位，即，在温度：23℃、相对湿度：50%的常温常湿环境下，使用表面性状测定机[新东科学（株）制的TRIBOGEAR（注册商标）型号HEIDON（注册商标）－14DR]，在上述分离垫的表面，使PROPER BOND（プロパーボンド）纸[佳能（株）制的PB PAPER]在以负荷：1.96N接触的状态下，以速度：3000mm/min遍及长度：30mm往复运动30次而带电后，使用简易表面电位计[春日电机（株）制的KASUGA KD－103]测定，以测定的值表示表面电位。

专利文献1：日本特开2002－255386号公报

专利文献2：日本特开2011－84394号公报

发明内容

专利文献2中记载了并用聚氨酯系热塑性弹性体和聚酯系热塑性弹性体。

通常，由聚氨酯系热塑性弹性体单体形成的分离垫通过与纸的接触（－）带电。另外，由聚酯系热塑性弹性体单体形成的分离垫通过与纸的接触（＋）带电。

然而，即使并用上述两种热塑性弹性体，也并不是带电相抵而表面电位大幅度变小。表面电位虽然在某个程度变小，但是基于两种热塑性弹性体的配合比例、分布构造等而带电成（＋）或（－）。

即，上述两种热塑性弹性体不相溶，任意一方的热塑性弹性体的“海”中，另一方的热塑性弹性体分布成“岛”状，大多构成所谓的海－岛构造。此时，哪一个的热塑性弹性体成为“海”、成为“岛”是根据两者的配合比例等而不同，分离垫带电成主要成为“海”的一方的热塑性弹性体的带电极性。

然后作为其结果，形成图像发生紊乱。

该问题不仅发生在分离垫，对于与该分离垫组合使用的上述供纸辊等送纸辊也同样发生。

本发明的目的是提供即使与纸反复摩擦也尽量维持表面电位小的状态而不使形成图像发生紊乱分离垫、送纸辊等供纸构件。

本发明的供纸构件，其特征在于，由热塑性弹性体组合物构成，上述热塑性弹性体组合物并用聚氨酯系热塑性弹性体和聚酯系热塑性弹性体作为基础聚合物，并且将选自季铵盐和锂盐多元醇中的至少一种离子导电剂以相对于上述基础聚合物的总量100质量份为0.2～4质量份的比例配合。

根据本发明，通过并用上述带电极性相反的聚氨酯系热塑性弹性体和聚酯系热塑性弹性体，可以某种程度上抑制与纸反复摩擦时的带电。

另外通过在上述两种热塑性弹性体的并用体系中以上述规定的比例进一步配合选自季铵盐和锂盐多元醇中的至少1种离子导电剂，赋予供纸构件良好的离子导电性，即使与纸反复摩擦而带电，也可以使上述带电快速地逃出供纸构件外。

因此，可以使供纸构件的表面电位尽可能小，可以可靠地防止向上述供纸构件的电荷的蓄积和放电，以及伴随其产生的形成图像的紊乱。

此外专利文献1中，记载了形成分离垫的橡胶中配合离子导电剂和/或作为电子导电剂的炭黑，其目的是防止纸粉的附着，没有考虑关于与纸反复摩擦时的表面电位减小。

实际上，专利文献1中记载的橡胶和离子导电剂的组合由上述方法减小测定的表面电位是不可能的。

本发明中，相对于上述基础聚合物的总量100质量份，上述离子导电剂的配合比例限定在0.2～4质量份是根据以下理由：

即，配合比例小于上述范围时，不能得到通过配合离子导电剂而得到的如上所述的对供纸构件赋予良好的离子导电性而减小其表面电位的效果。另一方面，大于上述范围时，不但不能得到其以上的效果，相对地，因为基体聚合物的配合比例减少，供纸构件的耐磨性降低。

与此相对，通过使离子导电剂的配合比例在上述范围内，维持良好的耐磨性的同时，对供纸构件赋予良好的离子导电性而可以尽可能减小表面电位。

另外，如果考虑进一步提高该效果，相对于上述基础聚合物的总量100质量份，上述离子导电剂的配合比例优选为1质量份以下。

上述本发明的供纸构件优选先前说明的那样的将图像形成装置的供纸盒、供纸盘中堆叠的纸一边一张一张地分离，一边送出的分离垫，以及与上述分离垫组合而使用于纸的送出的供纸辊等送纸辊等。

根据本发明，可以提供即使与纸反复摩擦也尽量维持表面电位小的状态而使形成图像不发生紊乱分离垫、送纸辊等供纸构件。

具体实施方式

本发明的供纸构件，其特征在于，由热塑性弹性体组合物构成，上述热塑性弹性体组合物并用聚氨酯系热塑性弹性体和聚酯系热塑性弹性体作为基础聚合物，并且将选自季铵盐和锂盐多元醇中的至少1种离子导电剂以相对于上述基础聚合物的总量100质量份为0.2～4质量份的比例配合。

〈基础聚合物〉

作为上述中的聚氨酯系热塑性弹性体，可以举出包含具有聚氨酯构造的硬段和具有聚酯或聚醚构造的软段的各种聚氨酯系热塑性弹性体中的1种或2种以上。

作为上述聚氨酯系热塑性弹性体的具体例，可以举出例如BASF公司制的ELASTOLLAN（注册商标）C80A、C85A、1180A、ET385、ET880、ET885等中的1种或2种以上。

另外，作为聚酯系热塑性弹性体，可以举出例如包含在高熔点且高结晶性的芳香族聚酯（聚对苯二甲酸丁二醇酯等）作为硬段、玻璃化转移温度为－70℃以下左右的非晶性聚醚（聚四亚甲基醚乙二醇等）作为软段的多嵌段聚合物等各种聚酯系热塑性弹性体中的1种或2种以上。

作为上述聚酯系热塑性弹性体的具体例，可以举出例如东丽·杜邦（株）制的HYTREL（注册商标）3046、G3548L、3078等中的1种或2种以上。

通过并用上述2种带电极性相反的热塑性弹性体，可以某种程度上抑制与纸反复摩擦时的带电。另外，如专利文献2所记载的那样，可以提高供纸构件的耐磨性、或者也可以例如分离垫的情况下提高多送防止效果、防止嗡鸣声的效果。

如果考虑提高上述并用的效果，两种热塑性弹性体的配合比例用两种热塑性弹性体的总量中占的聚氨酯系热塑性弹性体的比例表示，优选为5质量%以上，更优选为20质量%以上，特别优选为40质量%以上，优选为90质量%以下，更优选为80质量%以下，特别优选为60质量%以下。

聚氨酯系热塑性弹性体比上述范围少的情况下，供纸构件的（＋）带电性变强，有可能表面电位减小的效果变得不充分、或耐磨性降低、或者分离垫的情况下多送防止效果降低。

另外，聚氨酯系热塑性弹性体比上述范围多的情况下，供纸构件的（－）带电性变强，有可能表面电位减小的效果变得不充分、或分离垫的情况下防止嗡鸣声的效果降低。

〈离子导电剂〉

作为离子导电剂中的季铵盐，可以使用例如以分散于聚氨酯系热塑性弹性体中的母炼胶的状态供给的季铵盐等。

作为上述母炼胶化的季铵盐的具体例，可以举出例如BASF公司制的SB母炼胶等。

另外，作为锂盐多元醇，可以举出将锂盐溶解于多元醇，并使其配位而离子化（Li^＋）的复合体中的1种或2种以上。

作为上述锂盐多元醇的具体例，可以举出例如TOEI CHEMICAL（株）制的SANKONOL（注册商标）PEO－20R等。

如上所述，相对于作为基础聚合物的聚氨酯系热塑性弹性体和聚酯系热塑性弹性体的总量100质量份，上述离子导电剂的配合比例为0.2～4质量份是必要的。

配合比例小于上述范围时，不能得到通过配合离子导电剂而得到的上述的对供纸构件赋予良好的离子导电性而减小其表面电位的效果。另一方面，即使大于上述范围，不但不能得到其以上的效果，而且因为基体聚合物的配合比例相对减少，供纸构件的耐磨性降低。

与此相对，通过使离子导电剂的配合比例在上述范围内，维持良好的耐磨性的同时，对供纸构件赋予良好的离子导电性而可以尽可能减小表面电位。

另外，如果考虑进一步提高该效果，相对于上述基础聚合物的总量100质量份，上述离子导电剂的配合比例优选为1质量份以下，特别优选为0.6质量份以下。

使用上述母炼胶作为离子导电剂的情况下，上述配合比例是该母炼胶中占有的作为有效成分的季铵盐相对于基础聚合物的总量100质量份的配合比例。此时，构成母炼胶的聚氨酯系热塑性弹性体与季铵盐一同加算在基础聚合物中。

〈填料〉

为了进一步调制供纸构件的橡胶硬度等，包含上述各成分的热塑性弹性体组合物中可以配合例如炭黑、二氧化硅、碳酸钙、滑石等填料中的1种或2种以上。

相对于基础聚合物的总量100质量份，上述填料的配合比例优选为0.5～2质量份。

〈供纸构件〉

作为本发明的供纸构件可以举出分离垫和送纸辊。

其中分离垫是将包含上述各成分的热塑性弹性体组合物成型为平板状而得到的。另外，送纸辊是将上述热塑性弹性体组合物成型为筒状的同时，在上述筒内插入由金属、硬质塑料等形成的轴，进行一体化等而形成的。

就上述供纸构件而言，在温度：23℃、相对湿度：50%的常温常湿环境下，根据上述的测定方法测定的表面电位优选在－0.4～＋0.4KV的范围内。

表面电位在上述范围外时，容易发生与纸反复摩擦时的电荷的蓄积、以及向纸的放电、和伴随其的形成图像的紊乱。与此相对，通过使表面电位在上述范围内，能够可靠地防止上述电荷的蓄积、以及放电、和伴随其的形成图像的紊乱成。

另外，供纸构件是分离垫时，该分离垫的与纸接触的表面侧的橡胶硬度用在上述常温常湿环境下、根据日本工业标准JIS K6253：2006“硫化橡胶及热塑性橡胶－硬度求出方法－第3部：硬度计硬度”中规定的测定方法求得的JIS A硬度表示，优选为70～95。

JIS A硬度小于上述范围时，分离垫的耐磨性变得不充分，由于磨损而表面变得不均匀，有可能发生无法从供纸盒、供纸盘中将纸以一定速度流畅的送出的所谓的通纸不良。另一方面，大于上述范围时摩擦系数下降，不能将上述供纸盒、供纸盘中堆叠的纸一张一张地分离良好地分离，有可能发生2张以上的纸重叠而送出的所谓的多送的不良状况。

另外，就分离垫而言，在上述常温常湿环境下，使用表面性状测定机[上述的新东科学（株）制的TRIBOGEAR型号HEIDON－14DR]测定的，对于PROPER BOND纸[佳能（株）制的PBPAPER]的摩擦系数优选为0.6以上，特别优选为0.7以上，优选为1.4以下，特别优选为1.2以下。

摩擦系数小于上述范围时，则有可能发生上述多送的不良状况。另一方面，大于上述范围时，有可能发生从供纸盒、供纸盘中未送出纸的所谓的不送。

摩擦系数的测定条件是：分离垫的面方向的尺寸：10mm×30mm、负荷：1.96N、速度600mm/min。

另外，就分离垫而言，在上述常温常湿环境下，用上述分离垫代替市售的单色激光打印机[使用（＋）带电的非磁性单成分调色剂，相当于调色剂推荐印刷张数约7000张]的纯正的分离垫而安装的状态下，用连续通纸3000张PPC用纸前后的质量的差来表示的磨损量优选为18mg以下。

磨损量大于上述范围时，由于磨损而分离垫的表面变得不均匀，有可能发生上述通纸不良。另外磨损量的下限当然是0mg。

实施例

〈实施例1〉

在作为基础聚合物的聚氨酯系热塑性弹性体[BASF公司制的ELASTOLLAN（注册商标）ET880]50质量份和聚酯系热塑性弹性体[东丽·杜邦（株）制的HYTREL（注册商标）3046]50质量份中配合作为离子导电剂的季铵盐0.5质量份和炭黑[东海碳素（株）制的商品名SEASTSO]1质量份，用双轴挤出机混炼，接着用单轴挤出机挤出成型为厚度1.35mm的片状后，切出矩形状并且研磨表面，制造厚度1.0mm的矩形平板状的分离垫。

另外，季铵盐以作为分散于聚氨酯系热塑性弹性体中的母炼胶[BASF公司制的SB母炼胶]，作为有效成分的季铵盐相对于基础聚合物的总量100质量份的配合比例为上述0.5质量份的方式配合，并且作为基础聚合物的聚氨酯系热塑性弹性体以加上构成上述母炼胶的聚氨酯系热塑性弹性体的合计量为50质量份、基础聚合物的总量为100质量份的方式调整配合比例。

〈实施例2、3、比较例1、2〉

以相对于基础聚合物的总量100质量份的季铵盐的配合比例为0.1质量份（比较例1）、2质量份（实施例2）、4质量份（实施例3）和5质量份（比较例2）的方式调整母炼胶的配合比例和作为基础聚合物的聚氨酯系热塑性弹性体的配合比例，除此以外，与实施例1同样实施，制造同形状、同尺寸的分离垫。

〈实施例4〉

代替季铵盐而将锂盐多元醇[TOEI CHEMICAL（株）制的SANKONOL（注册商标）PEO－20R]以相对于基础聚合物的总量100质量份为0.5质量份的比例配合，除此以外，与实施例1同样实施，制造同形状、同尺寸的分离垫。

〈比较例3〉

未配合季铵盐以外，与实施例1同样实施，制造同形状、同尺寸的分离垫。

〈比较例4〉

仅将聚氨酯系热塑性弹性体单独配合100质量份作为基础聚合物，并且未配合季铵盐，除此以外，与实施例1同样实施，制造同形状、同尺寸的分离垫。

〈比较例5〉

仅将聚酯系热塑性弹性体单独配合100质量份作为基础聚合物，并且未配合季铵盐，除此以外，与实施例1同样实施，制造同形状、同尺寸的分离垫。

〈橡胶硬度测定〉

在常温常湿环境下，由上述的日本工业标准JIS K6253：2006“硫化橡胶及热塑性橡胶－硬度求出方法－第3部：硬度计硬度”中规定的测定方法测定上述各实施例、比较例中制造的分离垫的与纸接触的表面侧的JIS A硬度。

〈摩擦系数测定〉

在常温常湿环境下，使用上述所示的表面性状测定机[上述的新东科学（株）制的TRIBOGEAR型号HEIDON－14DR]测定上述各实施例、比较例中制造的分离垫的与纸接触的表面的对于PROPER BOND纸[佳能（株）制的PB PAPER]的摩擦系数。

〈表面电位测定〉

如先前说明那样，上述各实施例、比较例中制造的分离垫的在常温常湿环境下的表面电位（KV）是使用表面性状测定机[新东科学（株）制的TRIBOGEAR（注册商标）型号HEIDON（注册商标）－14DR]，在上述分离垫的表面，使PROPER BOND纸[佳能（株）制的PBPAPER]在以负荷：1.96N接触的状态下，以速度：3000mm/min遍及长度：30mm往复运动30次而带电后，使用简易表面电位计[春日电机（株）制的KASUGA KD－103]测定的。另外，测定的表面电位在－0.4KV～＋0.4KV的范围内为良好，偏离上述范围则评价为不良。

〈耐磨性试验〉

如先前说明的那样，在用上述各实施例、比较例中制造的分离垫代替市售的单色激光打印机[使用（＋）带电的非磁性单成分调色剂，相当于调色剂推荐印刷张数约7000张]的纯正的分离垫而安装的状态下，常温常湿环境下，测定连续通纸3000张PPC用纸前后的质量的差来表示的磨损量（mg）。

〈多送评价〉

实施上述耐磨性试验中，计算2张以上的PPC用纸的多送发生的次数，用下述的基准评价多送防止效果。

○：多送完全没有发生。

△：发生1次以上且小于5次的多送。

×：发生5次以上的多送。

〈嗡鸣声评价〉

确认实施上述耐磨性试验中的嗡鸣声的状态，用下述的基准评价嗡鸣声防止效果。

○：嗡鸣声完全没有发生，或虽然略微发生，但在允许水平。

△：嗡鸣声不频繁，但有时发生。

×：嗡鸣声频繁发生。

〈形成图像评价〉

在用上述各实施例、比较例中制造的分离垫代替上述市售的单色激光打印机[使用（＋）带电的非磁性单成分调色剂，相当于调色剂推荐印刷张数约7000张]的纯正的分离垫而安装的状态下，常温常湿环境下，印刷100张1%印字，在第101张印刷半色调图像。然后观察图像，可以看到ZIP皲裂（荒れ）、白斑点的图像评价为有紊乱（×），看不到的图像评价为无紊乱（○）。

以上的结果如表1、表2所示。应予说明，表中的TPU表示聚氨酯系热塑性弹性体，TPEE表示聚酯系热塑性弹性体。

[表1]

表1

[表2]

表2

由表2的比较例3～5的结果，可以判断仅单独使用聚氨酯系热塑性弹性体作为基础聚合物时，分离垫大量（－）带电，仅单独使用聚酯系热塑性弹性体时，相反地分离垫大量（＋）带电，任何一种情况下，形成图像都发生紊乱，但是即使并用两种热塑性弹性体也并不带电相抵，比较例3的情况下依然大量（－）带电，形成图像发生紊乱。

与此相对，由表1、表2的实施例1～4的结果，可以判断上述两种热塑性弹性体的并用体系中，通过进一步将季铵盐或锂盐多元醇作为离子导电剂来配合，对分离垫赋予良好的离子导电性而可以大幅度减小表面电位，可以防止形成图像发生紊乱。

但是由实施例1～4、比较例1的结果，可以判断为了得到上述效果，离子导电剂的配合比例必须相对于基础聚合物的总量100质量份为0.2质量份以上。

另外，由实施例1～4、比较例2的结果，可以判断如果考虑一边维持上述效果，一边防止供纸构件的耐磨性降低，上述离子导电剂的配合比例必须相对于基础聚合物的总量100质量份为4质量份以下，尤其优选为1质量份以下。

此外由实施例1、4的结果，可以判断作为离子导电剂，使用季铵盐和锂盐多元醇中的任一种，均可以得到大体上同等的效果。

Claims (3)

1.一种供纸构件，其特征在于，由热塑性弹性体组合物构成，所述热塑性弹性体组合物并用聚氨酯系热塑性弹性体和聚酯系热塑性弹性体作为基础聚合物，并且将选自季铵盐和锂盐多元醇中的至少1种离子导电剂以相对于所述基础聚合物的总量100质量份为0.2～4质量份的比例配合，

所述聚氨酯系热塑性弹性体和所述聚酯系热塑性弹性体的总量中占的聚氨酯系热塑性弹性体的比例为40质量％～60质量％。

2.如权利要求1所述的供纸构件，其中，相对于所述基础聚合物的总量100质量份，所述离子导电剂的配合比例为1质量份以下。

3.如权利要求1或权利要求2所述的供纸构件，其是分离垫。