[发明专利]送纸辊

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于静电复印机或打印机送纸的送纸辊。

背景技术

送纸辊安装在送纸机构中，该送纸机构被设置在下述设备中：例如静电复印机、激光束打印机、普通纸传真机、喷墨打印机或自动取款机(ATM)。送纸辊包括：进纸辊、输纸辊、压纸辊或出纸辊(paper discharge roller)，该送纸辊与纸(包括塑料薄膜等：这同样适用于以下说明书)旋转接触通过摩擦传送纸。

一般说来，采用例如天然橡胶、聚氨酯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、聚乙叉降冰片烯橡胶、硅酮橡胶、氯化聚乙烯橡胶等制造的橡胶辊作为送纸辊。

为了通过增加相对于纸的摩擦系数来实现出色的送纸，可将与纸接触的送纸辊的外周面进行粗糙化、压花或压纹。然而，经过这种加工的外周面非常容易磨损以至于摩擦系数因与纸反复接触的磨损而被降低，从而导致在相对初始阶段中纸的输送不良。

近年来，为了降低成本，含有大量廉价增量剂例如碳酸钙或滑石粉以及由脂肪烃制备的廉价上浆剂(渗出抑制剂)的纸，作为用于上述设备的纸张已经上市。然而，在这种纸中，大量纸粉主要来自碳酸钙或滑石粉，并且易于吸附至送纸辊的外周面。因此，由于纸粉的粘附，送纸辊的摩擦系数可能降低，从而在相对初始阶段引起纸的输送不良。

为了防止纸粉的上述粘附已经进行了各种研究。例如，专利文献1(日本未经审查的专利公布No.5-125142(1993))描述了由静电导致的纸粉的粘附可通过降低送纸辊的电阻来抑制。专利文献2(日本未经审查的专利公布No.2003-2481)描述了纸粉的粘附可通过在形成送纸辊的橡胶中加入片状填料来抑制。专利文献3(日本未经审查的专利公开No.2004-299842)描述了纸粉的粘附可通过对送纸辊的外周面进行压花并且使经压花的外周面形成微细凹凸来抑制。

发明内容

然而，根据上述任一对策，都不能充分防止纸粉粘附至送纸辊的外周面。

根据发明人的研究，纸粉经由脂肪烃制备的上浆剂粘附至送纸辊的外周面。此外，最常用于形成送纸辊的天然橡胶、EPDM、丁基橡胶等具有接近脂肪烃的SP值(溶解度参数)，这将导致高亲和性，使得纸中所含的脂肪烃由于送纸辊和纸之间的摩擦而易于粘附到送纸辊的外周面。此外，纸粉易于经由脂肪烃粘附至外周面，于是，相对于纸张的摩擦系数因该粘附而在短期内降低。脂肪烃本身单独具有出色的润滑剂的作用，从而降低摩擦系数。

因此，发明人已经深入研究了用如下聚氨酯热塑性弹性体来形成送纸辊：该热塑性弹性体具有与脂肪烃显著不同的SP值，该弹性体与脂肪烃之间的低亲和性使得脂肪烃和纸粉几乎不能粘附到该弹性体上，并且相比于传统的橡胶，该弹性体具有出色的机械强度例如耐磨性。

聚氨酯弹性体粗分为：“浇铸型”聚氨酯弹性体，其通过将液体物注入模具并通过交联将其固化为预定形状来制备；“混炼型”聚氨酯弹性体，其通过混炼类似于普通橡胶的固体物、将其加工为预定形状并随后将其交联来制备；以及“热塑型”聚氨酯弹性体。

热塑性聚氨酯弹性体(聚氨酯热塑性弹性体)在分子中通常含有具有聚氨酯结构的硬链段和具有聚酯或聚醚结构的软链段。软链段进行软塑性变形，同时硬链段防止(抑制)类似硫化橡胶交联点的塑性变形。

由于软链段和硬链段的作用，聚氨酯热塑性弹性体允许通过与普通热塑性树脂相似的注射成型或挤压成型来熔融成型，同时其呈现出与硫化橡胶相似的橡胶弹性。在注射成型中，通过在聚氨酯热塑性弹性体中混入增塑剂等制备的热塑性弹性体组合物(在下文中简写为“TPU”)能够通过如下步骤被模制为预定形状：将其加热到不低于其熔点或玻璃化转变温度的使其熔融的状态，以该状态将其注入模具，随后通过冷却将其固化。在挤压成型中，熔融的TPU能通过如下步骤被模制成具有预定截面形状的细长产品：将其从模具中挤出，随后通过冷却将其固化。上述物质本身以类似于热塑性树脂的颗粒等形式被提供，从而极易处理。

已知需要比浇铸型聚氨酯弹性体更短的成型周期、具有高水准大规模生产、以及不同于混炼型聚氨酯弹性体而不需要混炼或交联步骤的TPU是一种成型性优于其他材料的材料。