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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gummielement für eine
Papierzuführvorrichtung, insbesondere ein Gummielement, das
hervorragend geeignet ist, als Doppelzuführung verhinderndes
Gummikissen oder eine solche Gummiwalze verwendet zu werden,
mit dem bzw. mit der in der Papierzuführvorrichtung eines
Kopierers, eines Facsimiliegeräts eines Druckers oder eines
anderen Büroautomatisierungsgeräts Papierbögen gleichmäßig
einzeln abgetrennt und zugeführt werden können.
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In einer Papierzuführvorrichtung für einen Kopierer, ein
Facsimiliegerät, einen Drucker oder ein anderes
Büroautomatisierungsgerät ist das in Fig. 1 gezeigte Walze/Kissen-
Abtrennverfahren, das in Fig. 2 gezeigte Walze/Walze-
Abtrennverfahren oder ein anderer Abtrennmechanismus
vorgesehen, um mehrere Papierbögen, die stapelweise in einer
Kassette oder dergleichen angeordnet sind, einzeln
abzutrennen. In Fig. 1 und Fig. 2 bezeichnen Bezugszeichen 1, 2 und
3 in der Reihenfolge Papierbögen, eine Papierzuführwalze und
ein Gummikissen oder eine Gummiwalze als Doppelzuführung
verhinderndes Gummielement.
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Wenn die Papierzuführ-Gummiwalze 2 und das Doppelzuführung
verhindernde Gummielement 3 verwendet werden, um mehrere
Papierbögen 1, 1..., die stapelweise in eine (nicht gezeigte)
Kassette oder dergleichen eingelegt sind, gleichmäßig
zuzuführen, indem sie einzeln abgetrennt werden, ist es
erforderlich, daß der Reibungskoeffizient zwischen Elementen
der folgenden Formel 1 genügt.
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uF ≥ uR ≥ uP ... Formel 1,
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wobei uF der Reibungskoeffizient zwischen der Zuführwalze 2
und dem Papier 1 ist, uR der Reibungskoeffizient zwischen
dem Doppelzuführung verhindernden Gummielement 3 und dem
Papier 1 ist und uP der Reibungskoeffizient zwischen
Papierbögen 1, 1 ist.
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Diese Beziehung muß auch nach Durchlauf von wenigstens
100.000 Bögen aufrechterhalten werden.
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Als Ergebnis einer Messung von uF und up bei gegenwärtig
verwendeten Elementen war uF 1,5 bis 2,5 und war uP 0,3 bis
0,6, und es wird daher verlangt daß uR irgendwo zwischen
0,7 und 1,2 liegt. Im Falle eines Films für einen OHP
(Overheadprojektor) beträgt uF 2,5 bis 3,0 und beträgt uP
0,3 bis 1,5, und daher sollte uR 1,7 bis 2,4 betragen.
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Bisher besteht das Doppelzuführung verhindernde Gummielement
3 aus Urethan, einer Kombination aus Urethan und Kork,
Naturkautschuk, Chloropren oder dergleichen als besonders
verschleißfester Substanz.
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Wenn das herkömmliche Doppelzuführung verhindernde
Gummielement 3, das aus Urethan, einer Kombination aus Urethan und
Kork, Naturkautschuk, Chloropren oder dergleichen besteht,
auf dem Papier 1 gleitet, wird das Papier 1 elektrisch
geladen, und im Transferschritt des elektrophotographischen
Prozesses tritt eine elektrostatische Störung des Abbilds auf.
In dem elektrophotographischen Prozess wird im allgemeinen,
beispielsweise in der in Fig. 3 gezeigten
elektrophotographischen Vorrichtung, ein optisches Abbild des Originals
entworfen, nachdem die Oberfläche einer lichtempfindlichen
Trommel 4 mittels einer Aufladeeinrichtung 5 gleichförmig
geladen worden ist, und die elektrische Ladung erscheint im
beleuchteten Teil, wodurch ein elektrostatisch gebundenes
Abbild, (ein unsichtbares elektrisches Abbild) auf der
Oberfläche dieser lichtempfindlichen Trommel 4 gebildet wird,
und ein Toner (der Entwickler) wird aus einem Tonerbehälter
einer Entwicklungswalze 6 gezogen, damit er sich auf dem
geladenen Teil der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel
4 niederschlägt, und der Toner auf der Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 4 wird auf das Papier 1 übertragen,
das mittels einer Transfer-Aufladeeinrichtung 7 elektrisch
geladen wird, wonach das auf das Papier 1 übertragene
Tonerbild durch zwei (nicht gezeigte) Walzen geführt wird, um
thermisch (bei etwa 160 bis 200 ºC) fixiert zu werden.
Andererseits wird im allgemeinen das Papier 1 positiv
geladen, während das Gummielement 3 negativ geladen wird,
wenn das Papier 1 und das Gummielement 3 aufeinander gleiten.
Wenn bei diesem Mechanismus einer elektrophotographischen
Vorrichtung ein Toner mit negativer elektrischer Ladung
verwendet wird, kann das Papier 1, falls es positiv geladen
ist, den Toner negativer Ladung auf der Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 4 vor dem Transfer anziehen, wie
in Fig. 4 gezeigt was zu einer Abbildstörung führen kann.
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Man könnte daher erwägen, die Gummimischung leitend zu
machen, so daß sie sich nicht auflädt, indem das Polymer
mit Rußschwarz oder leitendem Zinkweiß gemischt wird; falls
jedoch das Rußschwarz in einer solchen Menge zugemischt
wird, daß es leitend wird, kann das Papier 1 beim
Darübergleiten verschmutzt werden, und es ist als Doppelzuführung
verhinderndes Gummielement 3 ungeeignet. Falls andererseits
genug leitendes Zinkweiß zugemischt wird, um leitend zu
werden, wird die Verschleißfestigkeit verschlechtert, und es
ist als Doppelzuführung verhinderndes Gummielement
ungeeignet, das in einem harten, schleifenden Zustand des Gleitens
gegen das Papier 1 verwendet wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung zum Zuführen von Papierbögen zu schaffen, bei der
die beschriebenen Probleme des Stands der Technik gemildert
sind.
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Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine
Vorrichtung zum Zuführen von Papierbögen mit einer
Papierzuführwalze und einem an die Papierzuführwalze angrenzenden
tafelförmigen Gummikissen zum Verhüten von Doppelzuführung
von Papierbögen geschaffen, wobei das Gummikissen ein
Polymer, Vulkanisator, Vulkanisierungshilfsmittel und Füllstoff
aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß das Gummikissen
weiterhin wenigstens einen Bestandteil aufweist, der aus der
Gruppe ausgewählt ist, die aus Magnesiumoxid, Bariumoxid,
Nylon-Kurzfasern, Pulver aus Nylon-Kurzfasern und
Nigrosinverbindung besteht, und dadurch, daß der Bestandteil in
einer Menge von 1 bis 100 Gewichtsanteilen zu 100
Gewichtsanteilen des Polymers vorhanden ist, wodurch im Gebrauch ein
Papierbogen polaritätsmäßig mit Toner übereinstimmend
aufgeladen wird, wenn er auf dem Gummikissen gleitet.
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Gemäß eines anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung wird
eine Vorrichtung zum Zuführen von Papierbögen mit einer
Papierzuführwalze und einer an die Papierzuführwalze
angrenzenden tafelförmigen Gummiwalze zum Verhüten von
Doppelzuführung von Papierbögen geschaffen, wobei die Gummiwalze ein
Polymer, Vulkanisator, Vulkanisierungshilfsmittel und
Füllstoff aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiwalze
weiterhin wenigstens einen Bestandteil aufweist, der aus der
Gruppe ausgewählt ist, die aus Magnesiumoxid, Bariumoxid,
Nylon-Kurzfasern, Pulver aus Nylon-Kurzfasern und
Nigrosinverbindung besteht, und dadurch, daß der Bestandteil in
einer Menge von 1 bis 100 Gewichtsanteilen zu 100
Gewichtsanteilen des Polymers vorhanden ist, wodurch im Gebrauch ein
Papierbogen polaritätsmäßig mit Toner übereinstimmend
aufgeladen wird, wenn er auf der Gummiwalze gleitet.
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Die Erfindung verwendet ein Gummielement (Kissen oder Walze),
das aus einer solchen Mischung besteht, daß es positiv
geladen wird, wenn es auf dem Papier gleitet.
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Durch Verwendung des Gummielements der Erfindung wird es beim
Gleiten auf dem Papier positiv geladen und wird das Papier
negativ geladen, und das Papier weist den Toner negativer
Ladung vor dem Transferschritt ab, weshalb der Toner nicht
an das Papier angezogen wird, so daß eine Abbildstörung
nicht auftritt.
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Die Zeichnungen, die bereits erörtert wurden, sind wie folgt:
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Fig. 1 ist ein erlauterndes Diagramm, das den
Papierabtrennmechanismus des Walze/Kissen-Abtrennsystems zeigt.
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Fig. 2 ist ein erläuterndes Diagramm, das den
Papierabtrennmechanismus des Walze/Walze-Abtrennsystems zeigt.
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Fig. 3 ist ein erläuterndes Diagramm, das die peripheren
Teile der lichtempfindlichen Einheit eines
elektronischen Kopierers zeigt.
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Fig. 4 ist ein erläuterndes Diagramm, das die Abbildstörung
zeigt, die auftritt, wenn das Papier positiv geladen
ist.
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Einige Ausführungsformen des Gummielements für die
Papierzuführvorrichtung der Erfindung werden nachstehend im
einzelnen beschrieben.
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In einer ersten Ausführungsform des Gummielements der
Erfindung besteht es aus einer Mischung eines Polymers, das
geeignete Mengen von gewöhnlichem Vulkanisator,
Vulkanisierungshilfsmittel und Füllstoff Äbeispielsweise NBR
(Acrylnitril-Butadien-Copolymer-Gummi), NR (Naturkautschuk),
Urethan usw.Ü enthält, mit Magnesiumoxid oder Bariumoxid,
und diese Mischung wird zu einer gewünschten Gestalt
geformt, indem es mittels des Prozesses des Transferformens,
Einspritzformens, Preßformens oder Extrusionsformens
vernetzt wird.
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Da dieses Gummielement Magnesiumoxid oder Bariumoxid
enthält, verringert es die beim Gleiten auf dem Papier
angelegte Menge negativer elektrischer Ladung, und es wird
positiv im entgegengesetzten Sinn geladen. Infolgedessen
wird das Papier negativ geladen, und es weist den Toner
negativer Ladung ab, weshalb der Toner vor dem
Transferschritt nicht an das Papier angezogen wird. Um beim Gleiten
auf dem Papier positiv geladen zu werden, sollte hier ein
geeigneter Gehalt von Magnesiumoxid oder Bariumoxid 1 bis
100 Gewichtsanteile zu 100 Gewichtsanteilen des Polymers
betragen.
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Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht es
aus einer Mischung des gleichen Polymers wie bei der ersten
Ausführungsform mit Nylon-Kurzfasern oder ihrem Pulver, und
diese Mischung wird vernetzt und geformt, und beim Gleiten
auf dem Papier wurde sie ebenfalls positiv geladen und wurde
das Papier negativ geladen, wie die Anmelderin im Experiment
bestätigte. Um beim Gleiten auf dem Papier positiv geladen
zu werden, sollte ein geeigneter Gehalt der Nylon-Kurzfasern
oder ihres Pulvers 1 bis 100 Gewichtsanteile zu 100
Gewichtsanteilen des Polymers betragen.
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Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung besteht es
aus einer Mischung des gleichen Polymers wie bei der ersten
Ausführungsform mit einer Nigrosinverbindung (hergestellt
von der Fa. Orient Chemical Industrial Co.), und diese
Mischung wird vernetzt und geformt, und beim Gleiten auf dem
Papier wurde sie ebenfalls positiv geladen und wurde das
Papier negativ geladen, wie die Anmelderin im Experiment
bestätigte. Um beim Gleiten auf dem Papier positiv geladen
zu werden, sollte ein geeigneter Gehalt der
Nigrosinverbindung 1 bis 100 Gewichtsanteile zu 100 Gewichtsanteilen des
Polymers betragen.
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Die beigefügte Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse eines
Experiments, das durchgeführt wurde, um die positive elektrische
Aufladung des Gummielements zu beweisen, dem Magnesiumoxid
oder Bariumoxid, Nylon-Kurzfasern oder ihr Pulver und eine
Nigrosinverbindung zugemischt sind, wenn es auf dem Papier
gleitet. Jedoch waren in einem Versuch (A) die obigen
Substanzen nicht in das NBR gemischt, war in Versuchen (B) ,
das NBR mit Nylon-Kurzfasern oder ihrem Pulver gemischt,
waren in einem Versuch (D) die obigen Substanzen nicht in
den NR gemischt, war in Versuchen (E), (F) Magnesiumoxid
oder Bariumoxid in den NR gemischt, waren in einem Versuch
(G) die obigen Substanzen nicht in das Urethan gemischt und
war in einem Versuch (H) das Urethan mit einer
Nigrosinverbindung gemischt.
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Wie aus den Ergebnissen des Experiments in Tabelle 1
deutlich wird, erkennt man, daß die Materialien in den Versuchen
(B), (C), (E), (F), (H) beim Gleiten auf dem Papier positiv
geladen wurden. Es ist daher offenkundig, daß bei Mischung
mit Magnesiumoxid oder Bariumoxid, Nylon-Kurzfasern oder
ihrem Pulver oder einer Nigrosinverbindung das Papier
negativ geladen wird und der Toner nicht vor dem
Transferschritt angezogen wird.
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Zwar betreffen die vorstehenden Ausführungsformen ein
Gummielement, dem Magnesiumoxid oder Bariumoxid, Nylon-
Kurzfasern oder ihr Pulver und eine Nigrosinverbindung
zugemischt sind, die Erfindung ist aber nicht allein auf
diese Ausführungsformen beschränkt, und es können auch zwei
oder mehr Substanzen zugemischt werden.
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Die obigen Ausführungsformen beziehen sich auf ein
Doppelzuführung verhinderndes Gummielement für eine
Papierzuführvorrichtung, die in einem Büroautomatisierungsgerät
verwendet wird; jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt
und sie läßt sich auf irgendein Gummielement anwenden, das
auf Papier gleitet.
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Gemäß der hier beschriebenen Erfindung ist es möglich, ein
Gummielement zu präsentieren, das in der Lage ist, die
elektrische Aufladung des Papiers beim Gleiten auf dem Papier zu
steuern und elektrostatische Abbildstörungen im
Transferschritt des elektrophotographischen Prozesses zu verhindern.
Tabelle 1
Versuch
Urethan
Füllstoff
Vulkanisierungs-Hilfsmittel
Vulkanisator
Nylon
Magnesiumoxid
Bariumoxid
Nigrosinverbindung
Elektrische Aufladung beim Reiben gegen das Papier