JP4443755B2

JP4443755B2 - Paper feed roller

Info

Publication number: JP4443755B2
Application number: JP2000340079A
Authority: JP
Inventors: 靖時伊藤; 秀一坂本
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2020-11-08
Also published as: JP2002145466A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、事務機器等に装着される紙送りローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンター、ＡＴＭ等の事務機器の給紙機構、画像形成機構、定着機構、排紙機構等には、紙送りローラ（給紙ローラ、搬送ローラ、排紙ローラ等と呼ばれている）が用いられている。紙送りローラは紙を送るものなので、紙との摩擦係数が高いことが要求され、しかもこの高い摩擦係数が長期間維持されることが要求される。
【０００３】
通常紙送りローラにはエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、天然ゴム、ウレタンゴム、ポリノルボルネン、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレン等のゴムが用いられており、これによって紙送りローラに柔軟性が付与され、紙との摩擦係数が高められている。
【０００４】
紙送りローラは継続的に紙と接触するものなので、紙から発生する紙粉がその表面に付着し、蓄積されることがある。この紙粉は、紙の構成材料であるセルロースや、紙に含まれる添加剤（タルク、炭酸カルシウム等）が粉体となって紙から離脱したものである。紙粉が付着すると紙と紙送りローラとの摩擦係数が低下し、紙の搬送ができなくなることがある（搬送不良）。特に、灰分の多い紙（例えば中国製の紙）では紙粉発生量が多いので、このような紙が用いられた場合の搬送不良が大きな問題となっている。
【０００５】
特開平９−１０００５３号公報には、２種以上の熱可塑性エラストマーが併用されてなる給紙ローラが開示されている。この給紙ローラでは、表面粗さＲ_ＭＡＸが１７μｍから４８μｍとされることにより紙粉の付着が抑制され、摩擦係数の低下が防止されている。しかしながら、この給紙ローラが長期間にわたって使用されると、摩耗によって表面粗さが変化して紙粉付着防止効果が不十分となってしまう。
【０００６】
特開平１０−８７１０６号公報には、ウレタン塗料からなる被膜を備えた紙送りローラが開示されている。この被膜は非粘着性とされているので、紙送りローラの表面に紙粉が付着しにくい。しかしながら、長期間の使用によって被膜の性状が経時変化を起こすことがあり、また被膜が摩滅することもあるので、紙粉付着防止効果は長続きしにくい。
【０００７】
特開２０００−１１８７７９公報には、所定寸法の凹条溝が回転方向に沿って形成された給紙ローラが開示されている。この給紙ローラでは、付着した紙粉が凹条溝に封じ込められることにより、摩擦係数の低下が抑制される。しかしながら、封じ込められうる紙粉の量には限界があり、また摩耗によって凹条溝の寸法変化も生じるので、紙粉付着防止効果は長続きしにくい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、紙粉が付着した場合でも搬送不良が生じにくい紙送りローラの提供をその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するためになされた発明は、
ゴム組成物が架橋されてなる紙送りローラであって、
ガラス繊維が分散しており、このガラス繊維の含有量が０．１質量％以上５．０質量％以下であることを特徴とする紙送りローラ、
である。
【００１０】
この紙送りローラにはガラス繊維が分散しており、このガラス繊維の一部が紙送りローラの表面に露出している。紙との接触時には、この露出したガラス繊維が紙を掻き送る。ガラス繊維による掻き送りは、紙粉の付着によっても阻害されにくい。また、ガラス繊維の分散は紙送りローラの内部にまで渡っているので、紙送りローラが多少摩耗してもガラス繊維が露出した状態が常に継続される。従って、長期間にわたって摩擦係数低下が抑制され、良好な搬送力が維持される。しかも、ガラス繊維は適度な柔軟性を備えており、紙や紙の表面に形成された画像を擦傷することが少ない。
【００１１】
好ましくは、配合されるガラス繊維は短繊維である。この短繊維の太さは１μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、長さは１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が好ましい。ガラス繊維がこのような寸法とされることにより、紙を掻き送る効果が助長される。
【００１２】
好ましくは、ゴム組成物の基材ゴムの主成分は、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体である。エチレン−プロピレン−ジエン共重合体は、耐候性に優れるゴムである。エチレン−プロピレン−ジエン共重合体が用いられることにより、ガラス繊維が配合されていることと相まって、紙送りローラの性状の経時変化が抑制される。
【００１３】
ゴム組成物の基材ゴムは、シリコーンゴムが主成分とされてもよい。事務機器の内部はシリコーンオイルが過多な雰囲気となることもあり、紙送りローラの表面にこのシリコーンオイルが付着しやすい。シリコーンゴムが用いられることにより、紙送りローラの表面にシリコーンオイルが付着した場合でも、紙のスリップが抑制される。従って、ガラス繊維が配合されていることと相まって、摩擦係数の経時変化が抑制される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態にかかる紙送りローラとしての給紙ローラ１が軸芯２とともに示された斜視図である。この給紙ローラ１は、ゴム組成物が成形・架橋されることによって構成されている。給紙ローラ１が軸芯２に圧入されることにより、又は両者が接着剤で接合されることにより、給紙ローラ１が軸芯２に固定されている。給紙ローラ１の肉厚は、通常１ｍｍから８ｍｍ、特には２ｍｍから５ｍｍとされる。また、給紙ローラ１の全長は、通常は１０ｍｍから２０ｍｍとされる。
【００１６】
ゴム組成物にはガラス繊維が配合されており、このガラス繊維は給紙ローラ１にほぼ均一に分散している。このガラス繊維の一部は、給紙ローラ１の表面に露出している。紙と接触しつつ給紙ローラ１が回転する際、露出したガラス繊維が紙を掻き送る。
【００１７】
繰り返し使用されると、給紙ローラ１の表面に紙粉が付着・蓄積することがある。紙粉が付着した場合でも、ガラス繊維による紙を掻き送る能力はほとんど低下しない。しかも、ガラス繊維の分散は給紙ローラ１の内部にまで渡っているので、給紙ローラ１が多少摩耗してもガラス繊維が露出した状態が常に継続される。従って、長期間にわたって摩擦係数低下が抑制され、良好な搬送力が維持される。
【００１８】
搬送力の均質化の観点からは、分散性が良好である短繊維状のガラス繊維が好ましい。短繊維の太さは、１μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下が特に好ましい。太さが上記範囲未満であると、個々のガラス繊維の剛性が不足し、紙を掻き送る力が不十分となることがある。逆に、太さが上記範囲を超えると、紙や紙に形成された画像（トナー像）をガラス繊維が擦傷することがある。
【００１９】
短繊維の長さは、１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が好ましく、１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が特に好ましい。長さが上記範囲未満であると、紙を掻き送る力が不十分となることがある。逆に、長さが上記範囲を超えると、給紙ローラ１への分散が不十分となることがある。
【００２０】
ガラス繊維の形態はモノフィラメントであってもよく、また、複数本の原糸（ストランド）が引き揃えられてなるガラスロービングが適宜の長さに切断されたチョップドストランドであってもよい。また、ガラス繊維の原料ガラスには、最も一般的なＥガラス（無アルカリ−ライム−アルミナ−ボロンシリケート系ガラス）の他、耐酸性であるＣガラス、高弾性であるＳガラス、耐熱性であるＲガラス等が用いられうる。
【００２１】
ガラス繊維の含有量は、０．１質量％以上５．０質量％以下とされている。含有量が０．１質量％未満であると、紙粉付着時の搬送力が不十分となることがある。この観点から、含有量は０．５質量％以上が好ましく、１．０質量％以上が特に好ましい。逆に、含有量が５．０質量％を越えると、給紙ローラ１が硬くなって初期段階から搬送力が不十分となることがある。この観点から、含有量は４．５質量％以下が好ましく、４．０質量％以下が特に好ましい。
【００２２】
ゴム組成物の基材ゴムとしては、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ポリノルボルネン、塩素化ポリエチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、天然ゴム等が用いられうる。これらのゴムは、２種以上が併用されてもよい。
【００２３】
特に好適なゴムは、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体である。エチレン−プロピレン−ジエン共重合体の主鎖は飽和炭化水素からなるので、この主鎖には二重結合が含まれない。このため、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体では、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い（すなわち耐候性に優れる）。複写機等では画像形成時にオゾンが発生することがあるが、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体が用いられることにより給紙ローラ１のオゾン劣化が抑制される。従って、ガラス繊維が配合されていることと相まって、良好な搬送力が長期間維持される。
【００２４】
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体と他のゴムとが併用されてもよい。この場合でも、給紙ローラ１の耐候性の観点から、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体が主成分であるのが好ましい。具体的には、全基材ゴムに占めるエチレン−プロピレン−ジエン共重合体の比率が５０質量％以上、特には８０質量％以上とされるのが好ましく、１００質量％とされるのが理想的である。
【００２５】
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体には、ゴム成分のみからなる非油展タイプのものとゴム成分とともに伸展油を含む油展タイプのものとが存在するが、給紙ローラ１にはいずれのタイプも用いられうる。なお、油展タイプのエチレン−プロピレン−ジエン共重合体が用いられる場合は、伸展油を除いたゴム成分が全基材ゴムに占める比率が、上記の範囲内（５０質量％以上、特には８０質量％以上、理想的には１００質量％）とされればよい。
【００２６】
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体として、メタロセン触媒によって重合されたもの（いわゆる「メタロセンＥＰＤＭ」）が用いられてもよい。メタロセンＥＰＤＭは、チーグラー・ナッタ系触媒によって重合されたエチレン−プロピレン−ジエン共重合体に比べて分子量分布が狭く、モノマーの分布が均一である。このメタロセンＥＰＤＭが用いられることにより、給紙ローラ１の耐摩耗性が向上する。従って、ガラス繊維が配合されていることと相まって、給紙ローラ１の良好な搬送力が長期間維持される。
【００２７】
給紙ローラ１の架橋形態は特には制限されないが、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体が基材ゴムの主成分とされる場合は、通常は硫黄架橋が用いられ、また硫黄とともに加硫促進剤が併用される。この場合の硫黄の配合量は、基材ゴム１００部に対して０．５部以上４．０部以下が好ましい。また、加硫促進剤の配合量は、基材ゴム１００部に対して１．０部以上７．０部以下が好ましい。硫黄又は加硫促進剤の配合量が上記範囲未満であると、給紙ローラ１の強度が不足することがある。逆に、硫黄又は加硫促進剤の配合量が上記範囲を越えると、給紙ローラ１と紙との摩擦係数が低くなることがある。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。
【００２８】
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体に代えて、シリコーンゴムが用いられてもよい。シリコーンゴムは、シリコーンオイルを吸収する性質を備えている。シリコーンゴムが用いられることにより、給紙ローラ１の表面に付着したシリコーンオイルが吸収される。従って、表面に残存し続けるシリコーンオイルによって紙がスリップすることが抑制される。ガラス繊維による掻き送りとシリコーンゴムによるスリップ防止との相乗効果により、良好な搬送力が長期間維持される。近年普及がめざましいカラー複写機等ではシリコーンゴム製の定着ローラが用いられており、このためシリコーンオイルが過多な雰囲気が達成されやすい。このカラー複写機等において、シリコーンゴムが主成分とされた給紙ローラ１が特に効果的である。
【００２９】
シリコーンゴムと他のゴムとが併用されてもよい。この場合でも、シリコーンオイルによるスリップを防止する観点から、シリコーンゴムが主成分であるのが好ましい。具体的には、全基材ゴムに占めるシリコーンゴムの比率が５０質量％以上、特には８０質量％以上とされるのが好ましく、１００質量％とされるのが理想的である。
【００３０】
シリコーンゴムが主成分とされる場合は、ゴム組成物に架橋剤としての有機過酸化物が配合されるのが一般的である。例えば、ジメチルシリコーンゴムが主成分である場合は、２，５ジメチル−２，５ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンを２５質量％程度含有する架橋剤が好適である。架橋剤の配合量は、シリコーンゴム１００部に対して１．０部以上５．０部以下、特には１．５部以上３．０部以下程度とされる。
【００３１】
ゴム組成物には、充填剤が配合されてもよい。充填剤により、給紙ローラ１の硬度、摩擦係数、表面粗度等の調整がなされうる。好ましい充填剤としては、例えば酸化ケイ素、炭酸カルシウム、酸化チタン等が挙げられる。充填剤の好ましい配合量はその種類にもよるが、通常は基材ゴム１００部に対して１０部以上５０部以下、特には２０部以上４０部以下とされる。
【００３２】
ゴム組成物には、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、給紙ローラ１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伸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。
【００３３】
ゴム組成物には、カーボンブラック等の補強剤、架橋助剤、着色剤、劣化防止剤等の添加剤が、必要に応じ適量配合されてもよい。
【００３４】
図２は、図１の給紙ローラ１が用いられた給紙機構３が示された模式的断面図である。この給紙機構３は、給紙ローラ１の他に、分離パッド４、トレイ５等を備えている。分離パッド４とトレイ５とは、離間している。分離パッド４は基板６に固定されており、給紙ローラ１と対向している。給紙ローラ１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５の上の紙７が１枚ずつ送り出される。紙は、画像形成機構及び定着機構へと搬送され、排出される。搬送には、搬送ローラが用いられる。また、排出には、排紙ローラが用いられる。搬送ローラ及び排紙ローラに給紙ローラ１と同様のゴム組成物が用いられることにより、これらのローラにおける紙粉付着による搬送力低下が抑制される。すなわち、本発明の紙送りローラには、給紙ローラ１の他に搬送ローラ、排紙ローラ等の、紙の搬送に寄与するローラが含まれる。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明の効果が明らかにされるが、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はない。
【００３６】
［実施例１］
１００％油展のエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（住友化学社の商品名「エスプレン６７０Ｆ」）２００部（ゴム成分１００部）、酸化ケイ素（日本シリカ社の商品名「ニプシールＶＮ３」）５部、炭酸カルシウム（備北粉化社の商品名「ＢＦ３００」）１０部、酸化チタン（チタン工業社の商品名「クロノス酸化チタンＫＲ３８０」）１０部、パラフィンオイル（出光興産社の商品名「ＰＷ−９０」）３０部、カーボンブラック（東海カーボン社の商品名「シーストＳＯ」）３部、酸化亜鉛（三井金属社の商品名「酸化亜鉛２種」）５部、ステアリン酸（日本油脂社の商品名「つばき」）１部、硫黄（鶴見化学社の粉末硫黄）２部、加硫促進剤としてのジベンゾチアジルスルフィド（大内新興化学工業社の商品名「ノクセラーＤＭ」）１部、他の加硫促進剤としてのテトラエチルチウラムジスルフィド（大内新興化学工業社の商品名「ノクセラーＴＥＴ」）３部及びガラス繊維（日本板硝子社の商品名「マイクグラスチョップドストランドＲＥＳ０３ＢＭ３８」）０．２７部（０．１質量％）を密閉式混練機に投入し、混練してゴム組成物を得た。なお、配合されたガラス繊維の太さは約１０μｍであり、長さは約３ｍｍである。
このゴム組成物を金型に投入して１７０℃で２０分間加熱し、ゴムを架橋させて円筒体（コット）を成形した。この円筒体の内周直径は９ｍｍであり、外周直径は２１ｍｍであり、長さは３８ｍｍであった。この円筒体の外周面を外周直径が２０ｍｍとなるまで円筒研削盤で研削し、さらに１０ｍｍの長さに切断して実施例１の給紙ローラを得た。
【００３７】
［実施例２及び３並びに比較例１及び２］
ガラス繊維の配合量を下記の表１に示されるように変量した他は実施例１と同様にして、実施例２及び３並びに比較例１及び２の給紙ローラを得た。
【００３８】
［実施例４］
あらかじめオイル、充填剤等が配合されたジメチルシリコーンゴム（信越化学社の商品名「ＫＥ９３１−Ｕ」）１００部、２，５ジメチル−２，５ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンを含有する架橋剤（信越化学社の商品名「Ｃ−８」）２．０部及びガラス繊維（前述の「マイクグラスチョップドストランドＲＥＳ０３ＢＭ３８」）２．０８部（２質量％）を密閉式混練機で混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を金型に投入して１７０℃で２０分間加熱し、ゴムを第一次架橋させて円筒体（コット）を成形した。この円筒体の内周直径は９ｍｍであり、外周直径は２１ｍｍであり、長さは３８ｍｍであった。この円筒体をオーブンに投入し、２００℃で４時間加熱して、第二次架橋を行わせた。この円筒体の外周面を外周直径が２０ｍｍとなるまで円筒研削盤で研削し、さらに１０ｍｍの長さに切断して実施例４の給紙ローラを得た。
【００３９】
［初期摩擦係数の測定］
中国製の普通紙（北京造紙一の「北京三一牌印紙」）を用意し、縦が６０ｍｍで横が２０ｍｍの長方形に裁断して測定用紙とした。この測定用紙を図３に示されるように給紙ローラとテフロンプレートとの間にはさみ、軸芯に２５０ｇｆの荷重Ｗを加えて給紙ローラをテフロンプレートに圧接した。次いで、給紙ローラを矢印Ｒで示される方向に、周速３００ｍｍ／秒で回転させた。そして、測定用紙の一端に連結されたロードセルで、図３中矢印Ｆで示される方向に発生した力（ｇｆ）を測定した。この力Ｆを荷重Ｗで除した値を求めて初期摩擦係数とした。測定は、温度２３℃、湿度５５％の条件下で行った。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４０】
［通紙試験］
各給紙ローラを複写機（富士ゼロックス社の商品名「ＶＩＶＡＣＥ４５５」）に装着した。そして、温度２３℃、湿度５５％の条件下で、Ａ４サイズの普通紙（前述の「北京三一牌印紙」）を１０００枚通紙し、通紙状況を確認した。搬送不良が全く生じなかったものを「○」とし、不送り又は重送が若干発生したものを「△」とし、不送り又は重送が多発したものを「×」とした。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４１】
［摩擦係数保持率の測定］
上記通紙試験後の給紙ローラを用い、初期摩擦係数の測定と同様の方法で摩擦係数を測定した。そして、下記数式（Ｉ）により、摩擦係数保持率Ｋを算出した。
Ｋ＝（１．０−（μ_０−μ_１）／μ_０）×１００ −−−（Ｉ）
（数式（Ｉ）においてμ_０は初期摩擦係数を表し、μ_１は通紙試験後の摩擦係数を表す。）
この結果が、下記の表１に示されている。なお、比較例２の給紙ローラでは通紙試験において不送りが多発したので、通紙試験後の摩擦係数の測定を行わなかった。
【００４２】
【表１】

【００４３】
表１より、適量のガラス繊維が配合された各実施例の給紙ローラでは、摩擦係数の低下が少なく、従って良好な搬送力が維持されることが解る。比較例２の給紙ローラでは、初期段階から摩擦係数が低い。これは、ガラス繊維の配合量が多すぎるためである。これらの評価結果から、本発明の優位性が明らかにされる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明の紙送りローラでは、紙粉が付着した場合でも紙との摩擦係数が低下しにくい。この紙送りローラが用いられることにより、長期間にわたって良好な搬送力が維持される。
【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送りローラとしての給紙ローラが軸芯とともに示された斜視図である。
【図２】図２は、図１の給紙ローラ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３】図３は、給紙ローラの摩擦係数測定の様子が示された模式的正面図である。
【符号の説明】
１・・・給紙ローラ
２・・・軸芯
３・・・給紙機構
４・・・分離パッド
５・・・トレイ
６・・・基板
７・・・紙
８・・・テフロンプレート
９・・・測定用紙
１０・・・ロードセル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper feed roller mounted on office equipment or the like.
[0002]
[Prior art]
Paper feed rollers (paper feed rollers, transport rollers, paper discharge rollers, etc.) are used in paper feed mechanisms, image forming mechanisms, fixing mechanisms, paper discharge mechanisms, etc. of office machines such as copying machines, facsimile machines, printers, and ATMs. Is used). Since the paper feed roller feeds paper, it is required to have a high coefficient of friction with the paper, and this high coefficient of friction is required to be maintained for a long period of time.
[0003]
Usually, rubber such as ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), natural rubber, urethane rubber, polynorbornene, silicone rubber, and chlorinated polyethylene is used for the paper feed roller. And the coefficient of friction with the paper is increased.
[0004]
Since the paper feed roller is in continuous contact with the paper, paper dust generated from the paper may adhere to the surface and accumulate. This paper powder is one in which cellulose, which is a constituent material of paper, and additives (talc, calcium carbonate, etc.) contained in the paper are powdered and separated from the paper. When paper dust adheres, the coefficient of friction between the paper and the paper feed roller decreases, and the paper may not be transported (conveyance failure). In particular, since a large amount of paper dust is generated in paper with a large amount of ash (for example, paper made in China), poor conveyance when such paper is used is a serious problem.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-100053 discloses a paper feed roller in which two or more thermoplastic elastomers are used in combination. In this paper feed roller, the surface roughness R _MAX is set to 17 μm to 48 μm, whereby the adhesion of paper dust is suppressed and the reduction of the friction coefficient is prevented. However, when this paper feed roller is used for a long period of time, the surface roughness changes due to wear, and the paper dust adhesion preventing effect becomes insufficient.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-87106 discloses a paper feed roller having a film made of urethane paint. Since this coating is non-adhesive, paper dust is unlikely to adhere to the surface of the paper feed roller. However, the properties of the coating may change over time due to long-term use, and the coating may be worn away, so that the paper dust adhesion preventing effect is unlikely to last long.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-118779 discloses a paper feed roller in which a groove having a predetermined dimension is formed along the rotation direction. In this paper feed roller, the adhering paper dust is confined in the concave groove, so that the reduction of the friction coefficient is suppressed. However, there is a limit to the amount of paper dust that can be contained, and since the dimensional change of the groove groove is caused by abrasion, the effect of preventing paper dust adhesion is unlikely to last long.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a paper feed roller that is less likely to cause a conveyance failure even when paper dust adheres.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention made to achieve the above object is
A paper feed roller formed by crosslinking a rubber composition,
A paper feed roller in which glass fibers are dispersed, and the content of the glass fibers is 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less,
It is.
[0010]
Glass fibers are dispersed in the paper feed roller, and a part of the glass fibers is exposed on the surface of the paper feed roller. When in contact with the paper, the exposed glass fibers scrape the paper. Scraping with glass fiber is not easily inhibited by the adhesion of paper dust. Further, since the dispersion of the glass fiber extends to the inside of the paper feed roller, the state where the glass fiber is exposed is always continued even if the paper feed roller is somewhat worn. Therefore, a decrease in the coefficient of friction is suppressed over a long period of time, and a good conveying force is maintained. In addition, glass fibers have moderate flexibility and rarely scratch paper or images formed on the surface of paper.
[0011]
Preferably, the glass fiber to be blended is a short fiber. The thickness of the short fiber is preferably 1 μm or more and 30 μm or less, and the length is preferably 1.0 mm or more and 6.0 mm or less. The effect of scratching the paper is promoted by the glass fiber having such a size.
[0012]
Preferably, the main component of the base rubber of the rubber composition is an ethylene-propylene-diene copolymer. The ethylene-propylene-diene copolymer is a rubber having excellent weather resistance. By using the ethylene-propylene-diene copolymer, the change with time of the properties of the paper feed roller is suppressed in combination with the blending of the glass fibers.
[0013]
Silicone rubber may be the main component of the base rubber of the rubber composition. The interior of office equipment may have an atmosphere of excessive silicone oil, and this silicone oil tends to adhere to the surface of the paper feed roller. By using silicone rubber, paper slip is suppressed even when silicone oil adheres to the surface of the paper feed roller. Therefore, coupled with the blending of glass fibers, the change in friction coefficient with time is suppressed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with appropriate reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a perspective view showing a paper feed roller 1 as a paper feed roller according to an embodiment of the present invention together with an axis 2. The paper feed roller 1 is configured by molding and crosslinking a rubber composition. The paper feed roller 1 is fixed to the shaft core 2 by press-fitting the paper feed roller 1 into the shaft core 2 or by joining them together with an adhesive. The thickness of the sheet feeding roller 1 is usually 1 mm to 8 mm, particularly 2 mm to 5 mm. The total length of the paper feed roller 1 is normally 10 mm to 20 mm.
[0016]
Glass fibers are blended in the rubber composition, and the glass fibers are dispersed almost uniformly on the paper feed roller 1. A part of the glass fiber is exposed on the surface of the paper feed roller 1. When the paper feed roller 1 rotates while contacting the paper, the exposed glass fiber scrapes the paper.
[0017]
When used repeatedly, paper dust may adhere to and accumulate on the surface of the paper feed roller 1. Even when paper dust adheres, the ability to scrape paper with glass fiber hardly decreases. In addition, since the dispersion of the glass fiber extends to the inside of the paper feed roller 1, the state in which the glass fiber is exposed is always continued even if the paper feed roller 1 is somewhat worn. Therefore, a decrease in the coefficient of friction is suppressed over a long period of time, and a good conveying force is maintained.
[0018]
From the viewpoint of homogenization of the conveying force, short glass fibers having good dispersibility are preferred. The thickness of the short fiber is preferably 1 μm or more and 30 μm or less, and particularly preferably 10 μm or more and 20 μm or less. If the thickness is less than the above range, the rigidity of the individual glass fibers may be insufficient, and the force for scraping the paper may be insufficient. On the other hand, when the thickness exceeds the above range, the glass fiber may be scratched on paper or an image (toner image) formed on the paper.
[0019]
The length of the short fiber is preferably 1.0 mm or more and 6.0 mm or less, and particularly preferably 1.5 mm or more and 3.0 mm or less. When the length is less than the above range, the force for scraping the paper may be insufficient. On the other hand, when the length exceeds the above range, dispersion to the paper feed roller 1 may be insufficient.
[0020]
The form of the glass fiber may be a monofilament, or may be a chopped strand obtained by cutting a glass roving formed by aligning a plurality of raw yarns (strands) to an appropriate length. In addition to the most common E glass (non-alkali-lime-alumina-boron silicate glass), the glass fiber material glass is acid resistant C glass, highly elastic S glass, and heat resistant. R glass or the like can be used.
[0021]
The glass fiber content is 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less. When the content is less than 0.1% by mass, the conveying force at the time of paper dust adhesion may be insufficient. In this respect, the content is preferably 0.5% by mass or more, and particularly preferably 1.0% by mass or more. On the other hand, if the content exceeds 5.0% by mass, the paper feed roller 1 may become hard and the conveying force may be insufficient from the initial stage. In this respect, the content is preferably 4.5% by mass or less, and particularly preferably 4.0% by mass or less.
[0022]
As the base rubber of the rubber composition, ethylene-propylene-diene copolymer, silicone rubber, urethane rubber, polynorbornene, chlorinated polyethylene, polyisoprene, polybutadiene, natural rubber and the like can be used. Two or more of these rubbers may be used in combination.
[0023]
A particularly suitable rubber is an ethylene-propylene-diene copolymer. Since the main chain of the ethylene-propylene-diene copolymer is composed of a saturated hydrocarbon, this main chain does not contain a double bond. For this reason, in the ethylene-propylene-diene copolymer, the molecular main chain is not easily broken even when exposed to an environment such as high-concentration ozone atmosphere and light irradiation for a long time (that is, excellent in weather resistance). In a copying machine or the like, ozone may be generated during image formation, but the use of an ethylene-propylene-diene copolymer suppresses ozone deterioration of the paper feed roller 1. Therefore, a good conveying force is maintained for a long time in combination with the blending of the glass fibers.
[0024]
An ethylene-propylene-diene copolymer and another rubber may be used in combination. Even in this case, it is preferable that an ethylene-propylene-diene copolymer is a main component from the viewpoint of the weather resistance of the paper feed roller 1. Specifically, the proportion of the ethylene-propylene-diene copolymer in the total base rubber is preferably 50% by mass or more, particularly preferably 80% by mass or more, and ideally 100% by mass. It is.
[0025]
The ethylene-propylene-diene copolymer includes a non-oil-extended type composed only of a rubber component and an oil-extended type including a rubber component and an extending oil. Can also be used. When an oil-extended ethylene-propylene-diene copolymer is used, the ratio of the rubber component excluding the extending oil to the total base rubber is within the above range (50 mass% or more, particularly 80 Mass% or more, ideally 100 mass%).
[0026]
As the ethylene-propylene-diene copolymer, a polymer polymerized by a metallocene catalyst (so-called “metallocene EPDM”) may be used. Metallocene EPDM has a narrow molecular weight distribution and a uniform monomer distribution compared to an ethylene-propylene-diene copolymer polymerized by a Ziegler-Natta catalyst. By using this metallocene EPDM, the wear resistance of the paper feed roller 1 is improved. Therefore, in combination with the blending of the glass fibers, a good conveying force of the paper feed roller 1 is maintained for a long time.
[0027]
The form of crosslinking of the paper feed roller 1 is not particularly limited, but when an ethylene-propylene-diene copolymer is the main component of the base rubber, sulfur crosslinking is usually used, and a vulcanization accelerator together with sulfur. Are used together. In this case, the amount of sulfur is preferably 0.5 parts or more and 4.0 parts or less with respect to 100 parts of the base rubber. Further, the blending amount of the vulcanization accelerator is preferably 1.0 part or more and 7.0 parts or less with respect to 100 parts of the base rubber. If the amount of sulfur or vulcanization accelerator is less than the above range, the strength of the paper feed roller 1 may be insufficient. On the contrary, if the blending amount of sulfur or the vulcanization accelerator exceeds the above range, the friction coefficient between the paper feed roller 1 and the paper may be lowered. In addition, the numerical value shown by "part" in this specification means the ratio when mass is used as a standard.
[0028]
Instead of the ethylene-propylene-diene copolymer, silicone rubber may be used. Silicone rubber has the property of absorbing silicone oil. By using the silicone rubber, the silicone oil adhering to the surface of the paper feed roller 1 is absorbed. Therefore, the paper is prevented from slipping due to the silicone oil remaining on the surface. Due to the synergistic effect of scraping with glass fiber and anti-slip with silicone rubber, good conveying force is maintained for a long time. In color copiers and the like that have been remarkably popular in recent years, a fixing roller made of silicone rubber is used, and therefore an atmosphere in which silicone oil is excessive is easily achieved. In this color copying machine or the like, the paper feed roller 1 containing silicone rubber as a main component is particularly effective.
[0029]
Silicone rubber and other rubbers may be used in combination. Even in this case, it is preferable that the silicone rubber is the main component from the viewpoint of preventing slipping due to the silicone oil. Specifically, the ratio of the silicone rubber to the total base rubber is preferably 50% by mass or more, particularly preferably 80% by mass or more, and ideally 100% by mass.
[0030]
When silicone rubber is the main component, an organic peroxide as a crosslinking agent is generally blended with the rubber composition. For example, when dimethyl silicone rubber is the main component, a crosslinking agent containing about 25% by mass of 2,5 dimethyl-2,5 bis (t-butylperoxy) hexane is suitable. The amount of the crosslinking agent is 1.0 part or more and 5.0 parts or less, particularly 1.5 parts or more and 3.0 parts or less with respect to 100 parts of silicone rubber.
[0031]
A filler may be blended in the rubber composition. The filler can adjust the hardness, coefficient of friction, surface roughness, and the like of the paper feed roller 1. Preferred fillers include, for example, silicon oxide, calcium carbonate, titanium oxide and the like. Although the preferable compounding quantity of a filler is based also on the kind, it is usually 10 parts or more and 50 parts or less with respect to 100 parts of base rubber, especially 20 parts or more and 40 parts or less.
[0032]
The rubber composition may contain a softening agent such as oil or plasticizer. As a result, the paper feed roller 1 has a low hardness and its friction coefficient is improved. Examples of the oil to be blended include paraffinic mineral oil, naphthenic mineral oil, aromatic mineral oil, hydrocarbon oligomer, and the like. Moreover, as a plasticizer mix | blended, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, dioctyl separate, dioctyl adipate etc. are mentioned. In the case where oil-extended rubber is used, the extension oil acts as a softening agent, so that the blending of other softening agents may be omitted. Of course, if necessary, a softening agent may be further added to the oil-extended rubber.
[0033]
In the rubber composition, additives such as a reinforcing agent such as carbon black, a crosslinking aid, a coloring agent, and a deterioration preventing agent may be blended in an appropriate amount as necessary.
[0034]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a paper feed mechanism 3 using the paper feed roller 1 of FIG. In addition to the paper feed roller 1, the paper feed mechanism 3 includes a separation pad 4, a tray 5, and the like. The separation pad 4 and the tray 5 are separated from each other. The separation pad 4 is fixed to the substrate 6 and faces the paper feed roller 1. As the paper feed roller 1 rotates in the direction indicated by the arrow R in the figure, the paper 7 on the tray 5 is sent out one by one. The paper is conveyed to the image forming mechanism and the fixing mechanism and discharged. A conveyance roller is used for conveyance. Further, a discharge roller is used for discharging. By using the same rubber composition as that of the paper feed roller 1 for the transport roller and the paper discharge roller, it is possible to suppress a decrease in the transport force due to adhesion of paper dust on these rollers. That is, the paper feed roller of the present invention includes, in addition to the paper feed roller 1, a roller that contributes to paper transport, such as a transport roller and a paper discharge roller.
[0035]
【Example】
Hereinafter, although the effect of the present invention will be clarified based on examples, the present invention should not be construed limitedly based on the description of the examples.
[0036]
[Example 1]
100 parts oil-extended ethylene-propylene-diene copolymer (trade name “Esprene 670F” from Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 200 parts (100 parts rubber component), silicon oxide (trade name “Nipseal VN3” from Nippon Silica Co., Ltd.) , 10 parts of calcium carbonate (trade name “BF300” of Bihoku Flour & Chemical Co., Ltd.), 10 parts of titanium oxide (trade name “Chronos titanium oxide KR380” of Titanium Industry Co., Ltd.), paraffin oil (trade name “PW-90 of Idemitsu Kosan Co., Ltd.”) ”) 30 parts, carbon black (trade name“ SEAST SO ”from Tokai Carbon Co., Ltd.), 5 parts zinc oxide (trade name“ Zinc Oxide 2 ”from Mitsui Kinzoku Co., Ltd.), stearic acid (trade name from Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) "Tsubaki") 1 part, sulfur (Tsurumi Chemical's powdered sulfur) 2 parts, vulcanization accelerator dibenzothiazyl sulfide (trade name "Noxeller DM" from Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) 1 part, 3 parts of tetraethylthiuram disulfide (trade name “Noxeller TET” from Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.) .27 parts (0.1% by mass) was charged into a closed kneader and kneaded to obtain a rubber composition. In addition, the thickness of the mix | blended glass fiber is about 10 micrometers, and length is about 3 mm.
This rubber composition was put into a mold and heated at 170 ° C. for 20 minutes to crosslink the rubber to form a cylindrical body (cot). The cylindrical body had an inner peripheral diameter of 9 mm, an outer peripheral diameter of 21 mm, and a length of 38 mm. The outer peripheral surface of this cylindrical body was ground with a cylindrical grinder until the outer peripheral diameter became 20 mm, and further cut to a length of 10 mm to obtain a paper feed roller of Example 1.
[0037]
[Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2]
The feed rollers of Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the glass fibers was changed as shown in Table 1 below.
[0038]
[Example 4]
Crosslinking containing 100 parts of dimethyl silicone rubber (trade name “KE931-U”, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) preliminarily blended with oil, filler, etc. and 2,5 dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane Kneading 2.0 parts (2% by mass) of an agent (trade name “C-8” of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 2.08 parts (2% by mass) of glass fiber (the above-mentioned “Mic Glass Chopped Strand RES03BM38”); A rubber composition was obtained. This rubber composition was put into a mold and heated at 170 ° C. for 20 minutes, and the rubber was subjected to primary crosslinking to form a cylindrical body (cot). The cylindrical body had an inner peripheral diameter of 9 mm, an outer peripheral diameter of 21 mm, and a length of 38 mm. This cylindrical body was put into an oven and heated at 200 ° C. for 4 hours to perform secondary crosslinking. The outer peripheral surface of this cylindrical body was ground with a cylindrical grinder until the outer peripheral diameter became 20 mm, and further cut to a length of 10 mm to obtain a paper feed roller of Example 4.
[0039]
[Measurement of initial friction coefficient]
A plain paper made in China (“Beijing San-Ichi Stamp” from Beijing Paper Co., Ltd.) was prepared and cut into a rectangle with a length of 60 mm and a width of 20 mm to obtain a measurement paper. As shown in FIG. 3, the measurement paper was sandwiched between the paper feed roller and the Teflon plate, a load W of 250 gf was applied to the shaft core, and the paper feed roller was pressed against the Teflon plate. Next, the paper feed roller was rotated in the direction indicated by the arrow R at a peripheral speed of 300 mm / second. And the force (gf) which generate | occur | produced in the direction shown by the arrow F in FIG. 3 was measured with the load cell connected with the end of the measurement paper. A value obtained by dividing the force F by the load W was obtained to obtain an initial friction coefficient. The measurement was performed under conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 55%. The results are shown in Table 1 below.
[0040]
[Paper pass test]
Each paper feed roller was attached to a copying machine (trade name “VIVECE455” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.). Then, under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 55%, 1000 sheets of A4 size plain paper (the above-mentioned “Beijing San'an Paper Stamp”) was passed, and the paper passing status was confirmed. “◯” indicates that no conveyance failure occurred, “Δ” indicates that some non-feeding or multiple feeding occurred, and “X” indicates that non-feeding or multiple feeding occurred frequently. The results are shown in Table 1 below.
[0041]
[Measurement of coefficient of friction retention]
Using the paper feed roller after the paper passing test, the friction coefficient was measured by the same method as the measurement of the initial friction coefficient. And the friction coefficient retention K was computed by following numerical formula (I).
K = (1.0− (μ ₀ −μ ₁ ) / μ ₀ ) × 100 −−− (I)
(In Formula (I), μ ₀ represents the initial friction coefficient, and μ ₁ represents the friction coefficient after the paper passing test.)
The results are shown in Table 1 below. In the paper feed roller of Comparative Example 2, non-feed frequently occurred in the paper passing test, and thus the friction coefficient after the paper passing test was not measured.
[0042]
[Table 1]

[0043]
From Table 1, it can be seen that in the paper feed roller of each example in which an appropriate amount of glass fiber is blended, the friction coefficient is less decreased, and thus a good conveying force is maintained. In the paper feed roller of Comparative Example 2, the friction coefficient is low from the initial stage. This is because the amount of glass fiber is too large. From these evaluation results, the superiority of the present invention is clarified.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, in the paper feed roller of the present invention, even when paper dust adheres, the friction coefficient with the paper is difficult to decrease. By using this paper feed roller, a good conveying force is maintained over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a paper feed roller as a paper feed roller according to an embodiment of the present invention together with an axis.
2 is a schematic cross-sectional view showing a paper feed mechanism using the paper feed roller of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a schematic front view showing a state of measuring a friction coefficient of a paper feed roller.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Paper feed roller 2 ... Axle core 3 ... Paper feed mechanism 4 ... Separation pad 5 ... Tray 6 ... Substrate 7 ... Paper 8 ... Teflon plate 9 ...・ Measurement paper 10 ... Load cell

Claims

A paper feed roller formed by crosslinking a rubber composition,
A paper feed roller in which glass fibers are dispersed, and the content of the glass fibers is from 0.1% by mass to 2% by mass .

The paper feeding roller according to claim 1, wherein the glass fiber is a short fiber, the thickness thereof is 1 µm or more and 30 µm or less, and the length thereof is 1.0 mm or more and 6.0 mm or less.

The paper feed roller according to claim 1 or 2, wherein the base rubber in the rubber composition contains an ethylene-propylene-diene copolymer as a main component.

The paper feed roller according to claim 1 or 2, wherein the base rubber in the rubber composition is mainly composed of silicone rubber.