JP7145385B2 - 紙葉類分離パッドおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、積み重ねられた複数枚の紙葉類を１枚ずつ分離させて給紙する給紙機構を構成する紙葉類分離パッドと、当該紙葉類分離パッドを含む画像形成装置に関するものである。

レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の画像形成装置には、給紙機構が設けられる。
給紙機構は、画像形成装置の給紙カセットや給紙トレーに積み重ねて収容された紙葉類が誤って２枚以上重なった状態で給紙される、いわゆる重送を防止して、当該紙葉類を、１枚ずつ分離して画像形成装置に供給するための機構である。

給紙機構は、たとえば、給紙ローラと紙葉類分離パッドとを組み合わせる等して構成される。
給紙機構を構成する紙葉類分離パッドとしては、たとえば、その片面（上面）が給紙ローラや紙葉類と接触する接触面とされた、熱可塑性エラストマ等からなる平板状のものなどが用いられる（特許文献１～３等参照）。

紙葉類分離パッドは、たとえば、上記接触面を、給紙ローラの下方から当該給紙ローラの外周面に接触可能な状態で、給紙カセットや給紙トレーの近傍などに配設される。
また給紙ローラは、たとえば、外周面を、給紙カセットや給紙トレーに積み重ねて収容される一番上、１枚目の紙葉類の上面と、紙葉類分離パッドの接触面とに接触可能な状態で、上記給紙カセットや給紙トレーの上方などに配設される。

そして上記外周面を、１枚目の紙葉類の上面、および紙葉類分離パッドの接触面に、バネの弾性力等によって、所定の荷重をかけて接触させた状態で給紙ローラを回転させると、給紙カセットや給紙トレーから、上記１枚目の紙葉類が給紙される。
その際に、給紙カセットや給紙トレーから、１枚目の紙葉類だけでなく、２枚目以下の紙葉類をも含む、２枚以上の紙葉類が重なったままで給紙される場合がある。

しかし、重なった紙葉類のうち、給紙ローラと直接に接する１枚目以外の、２枚目以下の紙葉類は、紙葉類分離パッドの摩擦力によって、そこから先への送出が抑制される。
そして、給紙ローラと直接に接する１枚目の紙葉類のみが、２枚目以下の紙葉類から分離されて、給紙ローラの回転により、画像形成装置に給紙される。

特開２０１１－０５７３４０号公報 特開２００４－１２３８２７号公報 特開２０１１－０６８４６２号公報

紙葉類分離パッドには、前述した紙葉類の分離性能に優れる上、当該分離性能と相反する特性である、１枚のみの紙葉類を、給紙ローラの回転により、給紙不良を生じることなく、安定して給紙することができる給紙性能に優れることも求められる。
また、紙葉類分離パッドにおいては、多数枚の紙葉類を連続して給紙しても接触面の表面状態、とくに摩擦係数が大きく変化しないことも、上記分離性能や給紙性能を安定させる上で肝要と考えられる。

しかし、実際の紙葉類分離パッドは、紙葉類の給紙を繰り返すことで、接触面に、当該紙葉類から発生する紙粉等が蓄積されて摩擦係数が徐々に低下し、それにともなって紙葉類の分離性能が漸次低下して、最終的に重送が発生する場合がある。
また、実際の紙葉類分離パッドは、分離性能を高めるために、使用初期の摩擦係数が、紙葉類の給紙に適した範囲よりも高めであることが多く、その場合には、とくに１枚のみの紙葉類を安定して給紙することができず、給紙不良を生じる場合もある。

本発明の目的は、接触面に紙粉が蓄積されていない使用初期から、給紙を繰り返して当該接触面に紙粉が蓄積されて以降まで長期に亘って継続して、分離性能や給紙性能が良好で、紙葉類を、重送や給紙不良を生じることなく、画像形成装置に安定して給紙し続けることができる紙葉類分離パッドを提供することにある。
また本発明の目的は、当該紙葉類分離パッドを含む画像形成装置を提供することにある。

本発明は、紙葉類と接触する接触面を含み、少なくとも前記接触面は熱可塑性エラストマによって形成され、かつ前記接触面は、前記熱可塑性エラストマの酸化物からなる厚み３μｍ以上の酸化膜によって被覆されている紙葉類分離パッドである。
また本発明は、かかる本発明の紙葉類分離パッドを含む画像形成装置である。

本発明によれば、接触面に紙粉が蓄積されていない使用初期から、給紙を繰り返して当該接触面に紙粉が蓄積されて以降まで長期に亘って継続して、分離性能や給紙性能が良好で、紙葉類を、重送や給紙不良を生じることなく、画像形成装置に安定して給紙し続けることができる紙葉類分離パッドを提供することができる。
また本発明によれば、当該紙葉類分離パッドを含む画像形成装置を提供することができる。

本発明の紙葉類分離パッドの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図である。 本発明の紙葉類分離パッドを含む給紙機構の一例を示す概略断面図である。 図(a)(b)は、給紙ローラと紙葉類分離パッドとを含む給紙機構によって紙葉類を給紙したり分離したりできるメカニズムを説明する図である 紙葉類分離パッドの接触面に形成する酸化膜の厚みを、ナノインデンテーション法によって測定する原理を説明するグラフである。 紙葉類分離パッドの接触面に形成した酸化膜を、紙葉類との摩擦によって摩耗させる摩耗試験を実施するための装置の概略を説明する図である。

《紙葉類分離パッド》
本発明の紙葉類分離パッドは、少なくとも接触面が熱可塑性エラストマによって形成され、かつ前記接触面が、前記熱可塑性エラストマの酸化物からなる厚み３μｍ以上の酸化膜によって被覆されていることを特徴とするものである。
本発明においては、たとえば、熱可塑性エラストマからなり、酸化膜で被覆される前の接触面の摩擦係数を、従来同様に、紙葉類の分離や給紙に適した範囲より高め、あるいは範囲内でも高めに設定する。

そして上記接触面を、熱可塑性エラストマの酸化物からなり摩擦係数の小さい、厚み３μｍ以上の酸化膜によって被覆することにより、当該接触面の摩擦係数を、紙葉類の分離や給紙に適した範囲に調整する。
この状態で給紙ローラを回転させて紙葉類の給紙を開始すると、給紙を繰り返すごとに、給紙ローラおよび紙葉類との摩擦によって酸化膜が徐々に摩耗し、それにともなって接触面の摩擦係数は上昇傾向を示す。

しかし酸化膜の摩耗と並行して、接触面には紙粉が徐々に蓄積されるため、蓄積された紙粉によって摩擦係数の急激な上昇が抑えられて、接触面の摩擦係数は、紙葉類の分離や給紙に適した範囲に維持される。
そのため、本発明の紙葉類分離パッドによれば、接触面に紙粉が蓄積されていない使用初期から、給紙を繰り返して当該接触面に紙粉が蓄積されて以降まで長期に亘って継続して、接触面の摩擦係数を、紙葉類の分離や給紙に適した範囲に維持することができる。

よって、良好な分離性能や給紙性能を長期に亘って継続して維持して、紙葉類を、重送や給紙不良を生じることなく、画像形成装置に安定して給紙し続けることができる。
図１は、本発明の紙葉類分離パッドの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図である。
図１を参照して、この例の紙葉類分離パッド１は、全体が、熱可塑性エラストマによって、実質的に内部に気泡を有しない非多孔質状で、かつ図において上面が給紙ローラおよび紙葉類と接触する接触面２とされた、厚みが一定の矩形平板状に形成されている。

すなわち紙葉類分離パッド１は、接触面２と、当該接触面２と背向する反対面３とが互いに略平行に設けられることで、全体の厚みがほぼ一定に形成されている。
また紙葉類分離パッド１は、接触面２から反対面３までの、両面の面方向の平面形状が矩形とされることで、全体が矩形平板状とされている。
熱可塑性エラストマとしては、たとえば、ポリエステル系熱可塑性エラストマ、およびポリウレタン系熱可塑性エラストマからなる群より選ばれた少なくとも１種を用いることができる。

また熱可塑性エラストマには、たとえば、硬さや接触面２の摩擦係数などを調整するために、たとえば、酸化チタンやカーボンブラック等のフィラーを含有させることもできる。
図１中に拡大して示すように、接触面２は、当該接触面２を形成する熱可塑性エラストマの酸化物からなる酸化膜４によって被覆されている。

酸化膜４の厚みは、前述したように３μｍ以上である必要がある。
酸化膜４の厚みがこの範囲未満では、接触面２を酸化膜４によって被覆することによる上述した効果、すなわち、紙粉が蓄積される前の接触面２の摩擦係数を、紙葉類の分離や給紙に適した範囲に調整して、重送や給紙不良を抑制する効果が得られない。
そのため、とくに紙葉類分離パッド１の使用初期に、分離性能が不足して重送を生じたり、１枚のみの紙葉類を安定して給紙することができずに給紙不良を生じたりしやすくなる。

これに対し、酸化膜４の厚みを３μｍ以上とすることにより、当該酸化膜４で被覆した接触面２の、使用初期の摩擦係数を、紙葉類の分離や給紙に適した範囲に調整することができる。
そして、とくに紙葉類分離パッド１の使用初期に、２枚以上の紙葉類を良好に分離して、１枚のみの紙葉類を、給紙不良を生じることなく安定して、画像形成装置に給紙することができる。

また、先に説明したように、給紙を繰り返した際の酸化膜４の摩耗による摩擦係数の上昇と、紙粉の蓄積による摩擦係数の低下との兼ね合いによって、接触面２の摩擦係数を、紙葉類の分離や給紙に適した範囲に維持することもできる。
したがって、使用開始から長期間に亘って、紙葉類を、重送や給紙不良を生じることなく安定して、画像形成装置に給紙し続けることができる。

なお酸化膜４の厚みは、上記の範囲でも１０μｍ以下であるのが好ましい。
酸化膜４は、後述するように、たとえば、熱可塑性エラストマからなる接触面２に紫外線を照射する等して形成するのが一般的であるが、厚みが上記の範囲を超える厚みの大きい酸化膜４を形成するのは容易でない。
すなわち、厚みの大きい酸化膜４を形成するには、紫外線の照射時間を長くしたり、照射強度を強くしたりしなければならず、高温になって紙葉類分離パッド１が熱変形したり、酸化劣化して接触面２に亀裂を生じたりしやすくなる場合がある。

また、酸化膜４の形成に要する時間や消費エネルギーが大きくなって、紙葉類分離パッド１の生産性が低下したり、製造コストが嵩んだりする原因ともなる。
これに対し、酸化膜４の厚みを１０μｍ以下とすることにより、熱変形や亀裂等を生じることなしに、紙葉類分離パッド１を、低コストで生産性良く、効率的に製造することができる。

また本発明では、酸化膜４の厚みを、上述した範囲内の任意の値に設定することにより、紙葉類分離パッド１の接触面２の摩擦係数を、紙葉類の分離や給紙に適した範囲内で任意に調整することもできる。
すなわち、上述した範囲内で酸化膜４の厚みを大きくするほど、紙葉類分離パッド１の接触面２の摩擦係数を小さく、逆に酸化膜４の厚みを小さくするほど、上記接触面２の摩擦係数を大きくすることができる。

紙葉類分離パッド１は、熱可塑性エラストマをシート状に成形し、接触面２となる片面に紫外線を照射して当該片面に露出した熱可塑性エラストマを酸化させることで酸化膜４を形成したのち、矩形状にカットする等して製造される。
接触面２に形成する酸化膜の厚みを前述した範囲とするためには、たとえば、上記接触面２となる片面に照射する紫外線の積算光量を調整すればよい。

積算光量とは、接触面２となる片面に照射する紫外線の、単位面積あたりの照射強度と、照射時間との積で求められる、上記片面に照射される紫外線の総光量である。
積算光量を大きくするほど、酸化膜４の厚みを大きくすることができる。
積算光量の範囲は、接触面２を構成する熱可塑性エラストマの種類等に応じて、任意の範囲に設定できるが、接触面２を厚み３μｍ上の酸化膜４で被覆することを考慮すると、積算光量は５０ｍＪ／ｃｍ^２以上、とくに２００ｍＪ／ｃｍ^２以上であるのが好ましい。

ただし積算光量は、この範囲でも１０００ｍＪ／ｃｍ^２以下、とくに５００ｍＪ／ｃｍ^２以下であるのが好ましい。
積算光量がこの範囲を超えても、それ以上の効果が得られないだけでなく、前述したように、紫外線を照射して酸化膜４を形成する際に、高温になって紙葉類分離パッド１が熱変形したり、酸化劣化して接触面２に亀裂を生じたりしやすくなる場合がある。

これに対し、積算光量を上記の範囲とすることにより、熱変形や亀裂等を生じることなしに、接触面２を、厚み３μｍ以上の酸化膜で被覆して、当該接触面の初期の摩擦係数を低減することができる。
図２は、本発明の紙葉類分離パッドを組み込んだ給紙機構の一例を示す概略断面図である。

図１、図２を参照して、この例の給紙機構５は、少なくとも外周面６をゴム等によって形成した給紙ローラ７と、前述した本発明の紙葉類分離パッド１とを含む。
このうち紙葉類分離パッド１は、接触面２を、給紙ローラ７の下方から当該給紙ローラ７の外周面６に対向させた状態で、図示しない給紙カセットや給紙トレーの近傍に配設されている。

また給紙ローラ７は、外周面６を、給紙カセットや給紙トレーに積み重ねて収容される一番上、１枚目の紙葉類Ｐの上面と、紙葉類分離パッド１の接触面２とに接触可能な状態で、上記給紙カセットや給紙トレーの上方などに配設されている。
給紙ローラ７の外周面６を形成するゴムとしては、たとえば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。

上記例の給紙機構５を用いて、画像形成装置に給紙するためには、図２に示すように、給紙ローラ７の外周面６を、１枚目の紙葉類Ｐの上面、および紙葉類分離パッド１の接触面２に、バネの弾性力等によって、所定の荷重をかけて接触させる。
そのためには、たとえば、バネを給紙ローラ７側に設けてもよいし、給紙カセットや給紙トレー側と、紙葉類分離パッド１側とに設けてもよい。

また、バネを給紙ローラ７、給紙カセットや給紙トレー、ならびに紙葉類分離パッド１のそれぞれの側に設けてもよい。
そして上記接触状態の給紙ローラ７を、図中に一点鎖線の矢印で示す方向に回転させる。
そうすると、給紙ローラ７の外周面６が接触した一番上、１枚目の紙葉類Ｐが、当該給紙ローラ７の回転にともなって、図中に実線の矢印で示すように、給紙カセットや給紙トレーから送出される。

この際、給紙カセットや給紙トレーから、前述したように紙葉類が重送、すなわち２枚、３枚と重なったままで給紙されることがあるが、その場合には２枚目以下の紙葉類Ｐは、紙葉類分離パッド１の接触面２の摩擦力によって、そこから先への送出が抑制される。
そのため、給紙ローラ７の外周面６と直接に接する１枚目の紙葉類のみが、２枚目以下の紙葉類から分離されて画像形成装置に給紙される。

図３(a)(b)は、給紙ローラと紙葉類分離パッドとを含む給紙機構によって紙葉類を給紙したり分離したりできるメカニズムを説明する図である。
なお、これらの図では、給紙ローラ７の外周面６の、紙葉類Ｐに対する摩擦係数をμＲ、紙葉類分離パッド１の接触面２の、紙葉類Ｐに対する摩擦係数をμＳ、互いに重なり合った２枚の紙葉類Ｐ同士の間の摩擦係数をμＰ、給紙ローラ７の外周面６を紙葉類分離パッド１の接触面２に接触させるための荷重をＦとしている。

また、両図中の白抜きの矢印は、紙葉類Ｐの給紙方向を示している。
まず図３(a)を参照して、給紙ローラ７の外周面６と、紙葉類分離パッド１の接触面２との間に紙葉類Ｐが１枚のみ給紙された場合には、図中に一点鎖線の矢印で示す給紙ローラ７の回転に伴って、当該給紙ローラ７の外周面６と、紙葉類Ｐとの間に摩擦力μＲ×Ｆが発生する。

またこの状態で、紙葉類Ｐと、紙葉類分離パッド１の接触面２との間には摩擦力μＳ×Ｆが発生する。
この際、摩擦係数μＲ、μＳがμＲ＞μＳであってもその差が小さいか、μＲ＝μＳか、もしくはμＲ＜μＳでは、紙葉類Ｐの給紙不良を生じてしまう。
すなわち、摩擦力μＲ×Ｆが、摩擦力μＳ×Ｆと同等かそれよりも小さくなるため、紙葉類Ｐが、所定の速度でスムースに給紙されなかったり、全く給紙されなかったりする。

これに対し、μＲ＞μＳで、なおかつμＲの方を十分に大きく設定すれば、摩擦力μＲ×Ｆを摩擦力μＳ×Ｆより十分に大きくすることができる。
そのため紙葉類Ｐを、給紙ローラ７の回転に伴い、摩擦力μＳ×Ｆに抗して、図中に白抜きの矢印で示すように、画像形成装置に、所定の速度でスムースに給紙することができる。

前述したように本発明では、紙葉類分離パッド１の接触面２は、使用初期には酸化膜４で覆われているとともに、酸化膜４の摩耗が進行しても、それと並行して徐々に紙粉が蓄積されることで、摩擦係数μＳの急激な上昇が抑制される。
したがって上記紙葉類分離パッド１を、たとえば、外周面６がＥＰＤＭ等のゴムによって形成されて、紙葉類Ｐに対する摩擦係数μＲが、摩擦係数μＳよりも十分に大きい給紙ローラ７と組み合わせることによって、上記の条件を満足させることができる。

つまりμＲ＞μＳで、なおかつμＲの方を十分に大きく設定することができ、紙葉類Ｐを、給紙ローラ７の回転に伴って、画像形成装置に、所定の速度でスムースに給紙することができる。
図３(b)を参照して、給紙ローラ７の外周面６と、紙葉類分離パッド１の接触面２との間に紙葉類Ｐが２枚重なって給紙された場合には、図中に一点鎖線の矢印で示す給紙ローラ７の回転に伴って、互いに重なり合った紙葉類Ｐ間に摩擦力μＰ×Ｆが発生する。

また、先の場合と同様に、給紙ローラ７の外周面６と紙葉類Ｐとの間には摩擦力μＲ×Ｆが発生し、紙葉類Ｐと紙葉類分離パッド１の接触面２との間には摩擦力μＳ×Ｆが発生する。
ところが、紙葉類同士の摩擦係数μＰは、一般に、ゴムからなる給紙ローラ７の外周面６に対する摩擦係数μＲ、および熱可塑性エラストマからなる紙葉類分離パッド１の接触面２に対する摩擦係数μＳよりも小さい。

そのため、紙葉類同士の摩擦力μＰ×Ｆも、摩擦力μＲ×Ｆ、μＳ×Ｆより小さくなる。
よって、給紙ローラ７を回転させると、当該給紙ローラ７の外周面６と直接に接触する１枚目（図では上側）の紙葉類Ｐは、図中に白抜きの矢印で示すように、画像形成装置に送出される。

しかし、紙葉類分離パッド１の接触面２と直接に接触する２枚目（図では下側）の紙葉類Ｐは、上述したように、紙葉類同士の摩擦係数μＰより接触面２に対する摩擦係数μＳの方が大きい（μＰ＜μＳ）ため、そこから先への送出が抑制される。
その結果、１枚目の紙葉類Ｐのみが、２枚目の紙葉類Ｐから分離されて、給紙ローラ７の回転により画像形成装置に給紙される。

１枚目の紙葉類Ｐが給紙された後の２枚目の紙葉類Ｐの挙動は、図３(a)に示した通りである。
すなわち２枚目の、１枚のみの紙葉類Ｐは、次の給紙の際に、摩擦力μＳ×Ｆより摩擦力μＲ×Ｆの方が十分に大きいため、給紙ローラ７の回転に伴って、画像形成装置に、所定の速度でスムースに給紙される。

なお紙葉類Ｐとしては、ほぼ同質のものを重ねて用いるのが一般的である。
そのため、給紙ローラ７の外周面６と、紙葉類分離パッド１の接触面２との間に紙葉類Ｐが何枚重なって給紙されても、直接に接する紙葉類Ｐ間の摩擦係数μＰ、および摩擦力μＰ×Ｆはほぼ一定である。
したがって、図では紙葉類Ｐが２枚重なった場合を示したが、紙葉類Ｐが３枚以上重なった場合でも、各紙葉類Ｐの挙動は同様である。

紙葉類分離パッド１の接触面２の摩擦係数μＳを、上記の関係を満足するように設定するためには、熱可塑性エラストマの種類、含有させるフィラーの量、並びに前述したように、接触面２を被覆する酸化膜４の厚み等を調整すればよい。
紙葉類分離パッド１の接触面２の摩擦係数μＳの具体的な範囲は、上記の関係を満足する任意の範囲に設定することができる。

また、かかる範囲は、とくに紙葉類分離パッド１と組み合わせる給紙ローラ７の回転速度や外周面６の材質、紙葉類分離パッド１の接触面２と給紙ローラ７の外周面６とを接触させる際に加える荷重、紙葉類の種類その他に応じて、任意に設定することができる。
たとえば、外周面６がＥＰＤＭ等のゴムからなる給紙ローラ７と組み合わせて、紙葉類Ｐとしての普通紙の給紙に用いる紙葉類分離パッド１の接触面２の、摩擦係数μＳの好適な範囲は、発明者の検討によると０．５５以上、０．８０以下である。

また熱可塑性エラストマからなり、酸化膜４で被覆せず、かつ紙粉が付着していない状態の接触面２の摩擦係数は、一般に０．８６以上、０．９０以下程度である。
そのため、上記給紙ローラ７および紙葉類Ｐと組み合わせて用いる紙葉類分離パッド１は、酸化膜４によって被覆した接触面２の、使用初期の摩擦係数μＳを、上述した０．５５以上、０．８０以下の範囲に設定するのが好ましい。

摩擦係数μＳがこの範囲未満では、紙葉類の分離性能が不十分になって、とくに紙葉類分離パッド１の使用初期に重送が発生する場合がある。
また、前述したように接触面２の摩擦係数μＳと酸化膜４の厚みには相関関係があり、摩擦係数μＳを上記の範囲未満とするためには、酸化膜４の厚みを、前述した範囲を超えて大きくしなければならない。

そのため、紫外線を照射して酸化膜４を形成する際に、高温になって紙葉類分離パッド１が熱変形したり、酸化劣化して接触面２に亀裂を生じたりしやすくなる場合がある。
また、酸化膜４の形成に要する時間や消費エネルギーが大きくなって、紙葉類分離パッド１の生産性が低下したり、製造コストが嵩んだりする原因ともなる。
一方、摩擦係数μＳが上記の範囲を超える場合には、とくに紙葉類分離パッド１の使用初期に、１枚のみの紙葉類を安定して給紙することができず、給紙不良を生じやすくなる。

これに対し、酸化膜４によって被覆された接触面２の、紙葉類Ｐとしての普通紙に対する摩擦係数μＳを上記の範囲とすると、とくに紙葉類分離パッド１の使用初期に、重送や給紙不良が生じるのを抑制することができる。
また、給紙を繰り返した際の酸化膜４の摩耗による摩擦係数の上昇と、紙粉の蓄積による摩擦係数の低下との兼ね合いによって、接触面２の、紙葉類Ｐとしての普通紙に対する摩擦係数μＳを、長期に亘って、前述した好適な範囲に維持することもできる。

すなわち、給紙を繰り返して酸化膜４が摩耗し、それに代わって紙粉が蓄積された接触面２の、紙葉類としての普通紙に対する摩擦係数μＳを、前述した０．０５以上、０．８０以下の範囲に維持することができる。
そのため、使用開始から長期間に亘って、紙葉類を、重送や給紙不良を生じることなく安定して、画像形成装置に給紙し続けることもできる。

紙葉類分離パッド１の厚みや平面形状等は、当該紙葉類分離パッド１を組み込む画像形成装置の形状や構造等に合わせて適宜設定することができる。
ただし、紙葉類分離パッド１の厚みは、通紙時にビビリ音を生じたりするのを抑制しながら、紙葉類を良好に分離させることを考慮すると０．５ｍｍ以上、とくに１．０ｍｍ以上であるのが好ましく、１．５ｍｍ以下、とくに１．２ｍｍ以下であるのが好ましい。

なお図の例では、紙葉類分離パッド１を、熱可塑性エラストマからなる単層構造に形成していたが、紙葉類分離パッドは、熱可塑性エラストマからなり、接触面が酸化膜によって覆われた表層を含む、２層以上の積層構造に形成してもよい。
〈画像形成装置〉
本発明の画像形成装置は、本発明の紙葉類分離パッドを含むことを特徴とする。

具体的には、本発明の紙葉類分離パッドを、図２に示す給紙ローラ等と組み合わせて構成した給紙機構を組み込むことで、本発明の画像形成装置が構成される。
かかる本発明の画像形成装置としては、先に説明したように、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した種々の画像形成装置が挙げられる。

以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて説明するが、本発明の構成は、必ずしもこれらの例に限定されるものではない。
〈実施例１〉
ポリエステル系熱可塑性エラストマ〔東レ・デュポン(株)製のハイトレル（登録商標）３０４６〕１００質量部に、酸化チタン〔堺化学工業(株)製のＳＡ－１、アナタース型〕１質量部、およびカーボンブラック〔東海カーボン(株)製の商品名シーストＳＯ〕１質量部を配合し、２軸押出機を用いて混練したのち、押出機を用いて厚み０．４ｍｍのシート状に押出成形した。

次に、成形したシートを５０ｍｍ×３００ｍｍに粗カットしたのち紫外線光源として低圧水銀ランプを用いた紫外線照射装置にセットした。
シートは、接触面となる片面と低圧水銀ランプとの間の距離が約５０ｍｍとなるように、上記片面を低圧水銀ランプに対向させてセットした。
次いで、低圧水銀ランプから紫外線をシートの片面に照射して、当該片面を構成する熱可塑性エラストマを酸化させることにより、当該片面が酸化膜で被覆された、紙葉類分離パッドの母材シートを作製した。

紫外線の積算光量は５０ｍＪ／ｃｍ^２とした。
そして、作製した母材シートを矩形状に切り出して、接触面が酸化膜で被覆された紙葉類分離パッドを製造した。
〈比較例１〉
成形したシートの片面に紫外線を照射しなかったこと以外は実施例１と同様にして、接触面が酸化膜で被覆されていない母材シートを作製し、紙葉類分離パッドを製造した。

〈実施例２～４、比較例２、３〉
紫外線の積算光量を１０ｍＪ／ｃｍ^２（比較例２）、２０ｍＪ／ｃｍ^２（比較例３）、２００ｍＪ／ｃｍ^２（実施例２）、５００ｍＪ／ｃｍ^２（実施例３）、１０００ｍＪ／ｃｍ^２（実施例４）としたこと以外は実施例１と同様にして、接触面が酸化膜で被覆された母材シートを作製し、紙葉類分離パッドを製造した。

〈酸化膜の厚み測定〉
実施例１～４、比較例２、３で製造した紙葉類分離パッドの、接触面に形成した酸化膜の厚みを、超微小押込み硬さ試験機〔(株)エリオニクス製のＥＮＴ－２１００〕を用いて、ナノインデンテーション法によって測定した。
すなわち紙葉類分離パッドの接触面に、上記試験機の圧子を押し込んだ際の荷重平方根値と、押込み距離との関係を図４に示すようにプロットして、押込み開始位置から、押込み方向の荷重平方根値の乱れが終了した位置までの深さを、酸化膜の厚みとして求めた。

〈初期摩擦係数測定〉
実施例１～４、比較例１～３で製造した初期状態の紙葉類分離パッドの接触面の、紙葉類としての普通紙〔富士ゼロックス(株)製のＰ紙〕に対する摩擦係数を、温度２３±２℃、相対湿度５０±５％の常温常湿環境下、表面性状測定機〔新東科学(株)製のＨＥＩＤＯＮ（登録商標）－１４ＤＲ〕を用いて測定した。

測定条件は荷重：１９．６Ｎ、速度：６００ｍｍ／分とした。
〈給紙試験〉
実施例１～４、比較例１～３で製造した初期状態の紙葉類分離パッドを、複合機〔キヤノン(株)製のｉｍａｇｅＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ ４５４５II〕の、純正の紙葉類分離パッドと交換して、普通紙〔富士ゼロックス(株)製のＰ紙〕を給紙させた。そして給紙不良の有無を確認して、下記の基準で、その特性を評価した。

○：重送、給紙不良ともになし。
×：重送および／または給紙不良あり。
また評価が「×」であったものは、重送が発生した場合は「重」、給紙不良が発生した場合は「給」を、表１中の「種別」の欄に記載した。
〈摩耗試験〉
実施例１～４、比較例１～３で作製した母材シートを幅約３０ｍｍのリボン状に切り出した。

次いで、切り出した母材シート１０を、図５に示すように、接触面２を外側にして、外径φ２５の金属芯１１の外周面１２に、両端が巻き重ねを生じないように巻き付けて固定した状態で、平盤１３上に載置した普通紙〔富士ゼロックス(株)製のＰ紙〕Ｐの上に、荷重Ｗ（＝５００ｇｆ）をかけながら圧接させた。
次いで、金属芯１１の外周面１２に母材シート１０を巻き付けた状態の外径を、レーザー外径測定機を用いて測定しながら、温度２３±２℃、相対湿度５０±５％の常温常湿環境下、金属芯１１を、実線の矢印で示す方向に一定速度で連続回転させて母材シート１０を摩耗させた。

次いで、摩耗による外径の変化量が０．０２ｍｍ、母材シート１０の厚みの変化量（＝摩耗量）が０．０１ｍｍとなった時点で回転を停止して、母材シート１０を金属芯１１から取り外した。
そして、取り外した母材シート１０を矩形状に切り出して、給紙を繰り返して酸化膜４が摩耗し、それに代わって接触面２に紙粉が蓄積された状態（摩耗後）の紙葉類分離パッドを再現した。

〈摩耗後の摩擦係数測定〉
上記摩耗後の紙葉類分離パッドの接触面の、紙葉類としての普通紙〔富士ゼロックス(株)製のＰ紙〕に対する摩擦係数を、先の初期摩擦係数測定と同様にして、同条件で測定した。
以上の結果を表１に示す。

表１の実施例１～４、比較例１～３の結果より、紙葉類と接触する接触面を、熱可塑性エラストマの酸化物からなる厚み３μｍ以上の酸化膜によって被覆することで、使用初期の接触面の、紙葉類としての普通紙に対する摩擦係数を０．５５以上、０．８０以下として、使用初期に、重送や給紙不良が生じるのを抑制できることが判った。
また、厚み３μｍ以上の酸化膜によって被覆した接触面は、当該酸化膜の摩耗後も、紙粉の蓄積によって摩擦係数を０．５５以上、０．８０以下に維持して、重送や給紙不良が生じるのを抑制できることも判った。

１ 紙葉類分離パッド
２ 接触面
３ 反対面
４ 酸化膜
５ 給紙機構
６ 外周面
７ 給紙ローラ
１０ 母材シート
１１ 金属芯
１２ 外周面
１３ 平盤
Ｐ 紙葉類
Ｆ、Ｗ 荷重
μＰ、μＲ、μＳ 摩擦係数

Claims (4)

1. 紙葉類と接触する接触面を含み、少なくとも前記接触面は熱可塑性エラストマによって形成され、かつ前記接触面は、前記熱可塑性エラストマの酸化物からなる厚み３μｍ以上の酸化膜によって被覆されている紙葉類分離パッド。
2. 前記熱可塑性エラストマは、ポリエステル系熱可塑性エラストマ、およびポリウレタン系熱可塑性エラストマからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載の紙葉類分離パッド。
3. 前記酸化膜は、厚みが１０μｍ以下である請求項１または２に記載の紙葉類分離パッド。
4. 前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の紙葉類分離パッドを含む画像形成装置。

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