JPH0986687A - 紙送りローラ - Google Patents

紙送りローラ

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JPH0986687A
JPH0986687A JP25208095A JP25208095A JPH0986687A JP H0986687 A JPH0986687 A JP H0986687A JP 25208095 A JP25208095 A JP 25208095A JP 25208095 A JP25208095 A JP 25208095A JP H0986687 A JPH0986687 A JP H0986687A
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JP
Japan
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paper feed
roller
feed roller
paper
rubber
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Pending
Application number
JP25208095A
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English (en)
Inventor
Takumi Shimokusuzono
工 下楠薗
Kazuo Hirose
和夫 広瀬
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙送りローラを、ゴム特有の弾性によって優
れた紙送り性能を具備していると共に、長寿命で安定し
た低摩擦特性および耐摩耗特性を有するものとして、紙
送り機能の高速化および高信頼性の要求に応えられるも
のとすることである。 【解決手段】 紙面2にローラ3の表面を接触させ、摩
擦力でローラ3の回転方向に紙を送り出す紙送りローラ
の表面を、アクリロニトリルブタジエンゴム100重量
部に対して、表面にカーボン材を突出させたテトラフル
オロエチレン樹脂粉末10〜100重量部、球状黒鉛5
〜80重量部を含んでなる潤滑性ゴム組成物で形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、印刷
機、ファクシミリなどにおける電子写真装置の紙搬送機
構の紙送りローラ、または紙幣処理装置の紙送りローラ
などに用いられる紙送りローラに関する。
【0002】
【従来の技術】図1に示すように、一般的な複写機、印
刷機、ファクシミリなどの電子写真装置の紙搬送機構に
用いられている紙送りローラ、または紙幣処理装置など
に用いられる紙送りローラは、複数枚重ねて置かれた紙
1の最上位の紙面2に接して、その紙面2をローラ3の
表面の摩擦力でローラ3の回転方向に送り出すものであ
り、所要の摩擦力が得られるようにローラ3の表面をゴ
ムで形成している。
【0003】ここで、前記所要の摩擦力とは、紙とロー
ラの摩擦係数(μf)が紙と紙の摩擦係数(μp)より
大きいという条件を満足する摩擦力をいう。また、ロー
ラの摩擦係数は、0.3〜0.8の範囲で安定させるこ
とが好ましく、ローラ表面の硬度は、Hs60〜80に
設定することが好ましい。
【0004】このような条件を満足させるために、紙送
りローラの表面を形成するゴム材料としては、エチレン
−プロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(C
R)、ウレタンゴム(UR)、ニトリルゴム(NBR)
などが用いられ、さらにコルクなどの充填剤を配合した
ものであった。
【0005】また、紙送りローラは、機械本体の小型
化、高速化、高信頼化の要請に応じてより確実に紙送り
機能が発揮されるように、摩擦・摩耗特性の改良がなさ
れてきた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】特に、電子写真装置で
は、鮮明な画像を得るためにカーボン粉末の微粒子化ま
たはカラー化が進んでおり、より高精度で確実に、すな
わち高信頼性の分離・搬送特性が要求されている。
【0007】また、分離・搬送速度がいっそう高速度化
しており、紙送りローラに対する安定した摩擦特性およ
び低摩耗特性が要求されている。
【0008】このように、従来の紙送りローラにおいて
は、ゴム特性を生かして優れた紙搬送性を有すると共に
長寿命で安定した摩擦特性および優れた摩耗特性がある
電子写真装置等に適用できる紙送りロールが未だ開発さ
れていないという問題点があった。
【0009】そこで、この発明の課題は、上記した問題
点を解決して、紙送りローラを、ゴム特有の弾性によっ
て優れた紙送り性能を具備していると共に、長寿命で安
定した摩擦特性および耐摩耗特性を有するものとして、
紙送り機能の高速化および高信頼性の要求に応えられる
ものとすることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、紙面にローラ表面を接触さ
せ、摩擦力でローラの回転方向に紙を送り出す紙送りロ
ーラにおいて、前記紙送りローラの表面を、アクリロニ
トリルブタジエンゴム100重量部に対して、テトラフ
ルオロエチレン樹脂粉末10〜100重量部、球状黒鉛
5〜80重量部を含んでなる潤滑性ゴム組成物で形成し
たのである。
【0011】また、前記テトラフルオロエチレン樹脂粉
末として、乳化重合終了後にカーボン材と共沈させて表
面にカーボン材を突出させたテトラフルオロエチレン樹
脂粉末を採用したのである。
【0012】または、前記テトラフルオロエチレン樹脂
粉末として、テトラフルオロエチレン樹脂とカーボン材
を乾式混合して表面にカーボン材を突出させたテトラフ
ルオロエチレン樹脂粉末を採用したのである。
【0013】
【発明の実施の形態】この発明におけるアクリロニトリ
ルブタジエンゴム(以下、NBRと略記する。)は、室
温においてゴム状弾性を有するものであればよく、周知
の合成法にて合成される広範囲のものを採用できる。
【0014】すなわち、NBRは、ブタジエンとアクリ
ロニトリルの共重合体であるから、アクリロニトリル量
を約15〜50%の範囲で調整して、その物性を変化さ
せることができる。そのようなニトリル量は、例えば低
ニトリル24%未満、中ニトリル24〜30%、中高ニ
トリル30〜36%、高ニトリル36〜42%、極高ニ
トリル42%を越えるものに分類できる。このような範
囲においてゴムの耐摩耗性、耐老化性、引張強さを増す
ためには、ニトリル量を多くすることが好ましいが、ゴ
ム弾性、耐寒性、低温特性を損なわないようにするに
は、ニトリル量を約24%〜42%の範囲、または約2
4%を越え42%未満の範囲にすることが好ましい。
【0015】このようなNBRの分子量は、通常5万以
上のものが望ましく、可及的に高分子量のものが良好な
結果を得ることから、より好ましくは7万以上、特に好
ましくは10〜50万程度のものを採用する。所要の条
件を満足する市販のNBRとしては、下記のものが挙げ
られる。 日本合成ゴム社製:JSR−N 日本ゼオン社製:NIPOL グッドイヤー(Goodyear) 社製:CHEMIGUM。
【0016】また、この発明におけるテトラフルオロエ
チレン樹脂(以下、PTFEと略記する。)粉末とは、
懸濁重合法により製造されたモールディングパウダー、
乳化重合法により製造されたファインパウダーのいずれ
を使用してもよいが、加圧・加熱処理された後、粉砕ま
たは粉砕後、γ線照射処理または電子線照射処理された
もの、または重合後にγ線照射処理または電子線照射処
理された平均粒径20μm以内のものを使用することが
できる。市販品としては、下記のものを例示できる。 ダイキン工業社製:ルブロンL10 旭硝子社製:フルオンG163、フルオンCD1、ルブ
リカントL169、L182J 三井デュポンフロロケミカル社製:テフロン7J。
【0017】さらに、より好ましいPTFE粉末として
は、図2にその形態を拡大して示すように、PTFE粉
末11の表面に、鱗片状黒鉛などのカーボン材12を突
出させたものであり、すなわちカーボン材12をPTF
E粉末11の表面に突き刺した状態にしたものである。
【0018】このようなPTFE粉末を製造するには、
例えばファインパウダー製造の乳化重合終了時に、カー
ボン材と共沈させて凝析し、洗浄し、次いで乾燥する。
他の製造方法としては、PTFE粉末にカーボン材を乾
式混合し、これがPTFE粉末の表面に突き刺さるよう
にして製造してもよい。
【0019】前記カーボン材としては、一般的な炭素粉
から黒鉛まで種々の結晶状態の粉末品を採用できるが、
黒鉛化による結晶構造によって潤滑性の向上が期待され
るから、特に黒鉛を採用することが好ましい。また、ゴ
ム材に汎用されるストラクチュアの大きいカーボンブラ
ックであるHAF、SAF、FEFまたはMTなどであ
ってもよい。
【0020】このようなPTFE粉末11は、図示のよ
うに黒鉛等からなるカーボン材12が、粉末表面におけ
る全方向(放射状)に突出しているから、ゴム基材13
内で物理的な杭効果があって確実に保持され、しかもゴ
ム基材13とカーボン材12の親和性がよいので、ゴム
基材13とPTFE粉末11を混練した組成物は、カー
ボン材を保持しないPTFE粉末を配合したゴム組成物
よりも高強度のものが得られる。
【0021】また、この発明に用いる球状黒鉛とは、ピ
ッチから紡糸する工程で副生する球状黒鉛、またはフェ
ノール樹脂を触媒下でパラフォルムアルデヒドと反応さ
せて球状に重合させたもの、さらにはその後、焼成・粉
砕した球状黒鉛が挙げられる。市販の球状黒鉛として
は、以下のものが挙げられる。 大阪ガスケミカル社製:メソカーボンビーズ 鐘紡社製:ベルパール ユニチカ社製:ユニベックス 日本カーボン社製:マイクロカーボンビーズ。
【0022】この発明におけるNBRと、PTFE粉末
の配合重量比は、NBR100重量部に対して、PTF
E粉末10〜100重量部であることが好ましい。PT
FE粉末が10重量部未満では、NBRに充分な摩擦特
性を付与できず、100重量部を越えて多量に配合する
と、ゴム硬度が高くなって弾性特性がなくなり、または
機械的強度が極端に低下して実用に耐えないものとなる
からである。
【0023】また、この発明に用いる球状黒鉛の配合重
量比は、NBR100重量部に対して、5〜80重量部
である。その理由は5重量部未満の配合割合では、NB
Rに充分な耐摩耗特性を付与できず、80重量部を越え
て多量に配合すると、ゴム硬度が高くなって弾性特性が
なくなり、または機械的強度が極端に低下して実用に耐
えないゴム組成物となるからである。
【0024】なお、この発明には、その目的を阻害しな
い添加量にて周知のゴム用配合剤または周知の添加剤を
配合してもよい。
【0025】(1)補強剤:カーボンブラック、シリ
カ、クレー、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水
酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、タルク、マイ
カ、カオリン、ベントナイト、シラス、ウォラストナイ
ト、炭化ケイ素、ガラス粉末、カーボン粉末、ボロン繊
維、アラミド繊維等 (2)加硫助剤:亜鉛華、脂肪酸等 (3)加硫促進剤:グアニジン類、イオウ類、アルデヒ
ド−アミン類、亜鉛類等 (4)可塑剤:ジメチルフタレート、ジオクチルフタレ
ート等 (5)老化防止剤:アミン類、フェノール類等 (6)その他、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着
色剤など。
【0026】さらに、成形時の離型性および表面の非粘
着性を向上させるために、オイル、ワックス、グリース
類を添加してもよい。その配合量は、ゴム成形品の機械
的強度に影響を及ぼさない程度であり、すなわちNBR
100重量部に対して2〜20重量部であることが好ま
しく、より好ましくは5〜10重量部である。
【0027】固体潤滑剤として、PTFE以外に溶融フ
ッ素樹脂であるテトラフルオロエチレン−エチレン共重
合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体(FEP)などを添加してもよい。
【0028】以上の各種原材料を混合する方法は特に限
定するものではなく、通常広く用いられている方法、例
えば、主原料になるNBR、その他の充填剤を個別に順
次混合または一括してロール混合機、プロペラ混合機、
ニーダ混合機その他の混合機で混合すればよい。なお、
このとき摩擦による発熱を防止する意味で温調器を設け
ることが望ましい。また、ロール混合機を使用する場合
には、仕上げ混合として、ロール間隔を3mm以下とし
て薄通しを行なうことが好ましい。
【0029】この発明における紙送りローラは、その成
形工程において特に限定した手段を必要とするものでは
なく、通常のプレス成形方法で一時加硫(例えば140
〜170℃で10〜30分、加圧50〜150kgf/
cm2 )した後、二次加硫(例えば、150〜180℃
で2〜20時間、加圧なし)して成形することができ
る。紙送りローラの成形品は、ニードルとの摺接面が潤
滑性ゴム組成物で形成されていればよく、そのためには
前記した潤滑性ゴム組成物でローラ表面を覆うように被
覆して、所定のローラ径となるように成形することが好
ましい。
【0030】
【実施例】実施例および比較例で用いた原材料を一括し
て示すと以下のとおりである。なお、各成分の配合割合
は下記のNBR基礎配合100重量部に対する重量部で
示した。
【0031】 [NBR基礎配合A](高ニトリルタイプ、ニトリル量36〜42%) 日本合成ゴム社製:JSR220S 100 重量部 ステアリン酸ナトリウム:一般工業材 1 〃 カーボンブラック:FEF 30 〃 加硫促進剤1:大内新興化学工業社製:TT 2 〃 加硫促進剤2:大内新興化学工業社製:M 2 〃 加硫助剤:酸化亜鉛(活性亜鉛華) 10 〃 加硫剤:イオウ 1.0 〃 [NBR基礎配合B](中ニトリルタイプ、ニトリル量25〜30%) 日本合成ゴム社製:JSR240S 100 重量部 ステアリン酸ナトリウム:一般工業材 1 〃 カーボンブラック:FEF 30 〃 加硫促進剤1:大内新興化学工業社製:TT 2 〃 加硫促進剤2:大内新興化学工業社製:M 2 〃 加硫助剤:酸化亜鉛(活性亜鉛華) 10 〃 加硫剤:イオウ 1.0 〃 [潤滑剤] (1)黒鉛共沈PTFE〔PTFE−1〕 乳化重合にて重合完了後に平均粒径6μmの黒鉛と7:
3の重量比で共沈させ、凝析、洗浄して得られたもので
ある。
【0032】(2)黒鉛とのドライブレンドPTFE
〔PTFE−2〕 旭硝子社製PTFE(ルブリカントL182J)を平均
粒径6μmの黒鉛と7:3の重量比にてヘンシェルミキ
サーでドライブレンドしたものである。
【0033】(3)PTFE〔PTFE−3〕 旭硝子社製:PTFEルブリカントL182J (4)ETFE(旭硝子社製:アフロンCOP Z88
20) (5)球状黒鉛(鐘紡社製:ベルパールC2000) (6)シリコーンオイル(信越シリコーン社製:KF9
6−300) 〔実施例1〜9、比較例1〜5〕ロール間隔5〜10m
m程度に調整したロール混合機に、NBR(220Sま
たは240S)を巻き付け、基礎配合AまたはBに示し
た割合で無機充填剤、老化防止剤、カーボン、イオウ、
加硫促進剤を順次混合し、最後に表1または表2に示し
た割合でPTFEおよび他の充填剤を混練した。
【0034】その後、ロール間隔を1mmに調整し、薄
通しを10回行なった。なお、このときの摩擦熱を防止
する目的で、常時ロール内に冷却水を通し、ロール温度
を60℃以下に保った。次に、冷却水を止め、ロール内
にスチームを通してゴム温度が70℃以上90℃以下に
なるように調整し、その後、ロール間隔を1mmに狭め
て薄通しを10回行ない、それぞれ10kgのコンパウ
ンドを得た。
【0035】以上のようにして得られたコンパウンドを
縦300mm、横300mm、厚さ1mmの金型でプレ
ス成形し、1次加硫(160℃、10分、プレス圧12
0kgf/cm2 )および2次加硫(フリー加熱、15
0℃、4時間)を行なった。
【0036】このようにして加硫を終えたシート状の各
試験片について、動摩擦係数、摩耗係数、機械的特性
(表面硬度、引張強度、伸び率)を求めた。各試験方法
は次の通りである。
【0037】(a)摩擦・摩耗試験:得られたシートを
φ17×φ20(mm)のリングに打ち抜き、φ17×
φ20×10(mm)のアルミ合金製リングに接着し摩
擦試験片とした。相手材は軸受鋼(SUJ2)研磨品と
し、スラスト型摩擦試験機にて評価した。試験条件は周
速1.0m/分、面圧3.0kgf/cm2 、時間10
0時間である。
【0038】得られた結果を表3に示す。ここで、摩擦
係数の振幅とは摩擦係数の経時変化(5h〜100h)
の振れ幅の最大値、最小値の差である。
【0039】(b)機械的特性 得られたシート状試験片に対してJIS−K6301に
準拠し、硬度(JIS−A)、引張り強度(kgf/c
2 )、伸び率(%)を調べ、結果を表3または表4中
に併記した。
【0040】
【表1】
【0041】
【表2】
【0042】
【表3】
【0043】
【表4】
【0044】表3および表4の結果からも明らかなよう
に、一般的なNBRの配合物だけの比較例1では摩擦係
数が高く摩耗量も大きかった。また、NBRにPTFE
を添加した比較例2、3は、いずれも摩擦係数の振幅も
狭く安定した摩擦係数となったが、摩耗係数は充分に改
良されなかった。また、球状黒鉛を配合した比較例4で
は、耐摩耗性が若干改善され摩擦係数も若干安定した
が、未だ充分ではなかった。シリコーンオイルを配合し
た比較例5は、機械的強度(引張強度)が著しく低下し
ており、それに伴って摩耗特性も極めて悪かった。
【0045】しかし、カーボン材が表面に突出した粉体
状PTFEと球状黒鉛を併用して添加した実施例1〜9
は、機械的強度の低下が少なく、安定した摩擦係数およ
び優れた耐摩耗性があった。
【0046】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように、紙送
りローラの表面を、アクリロニトリルブタジエンゴム
と、表面にカーボン材を突出させたテトラフルオロエチ
レン樹脂粉末と、球状黒鉛を所定量配合した潤滑性ゴム
組成物で形成したので、この紙送りローラが、ゴム特有
の弾性によって優れた紙送り性能を具備していると共
に、長寿命で安定した低摩擦特性および耐摩耗特性を有
するものとなり、紙送り機能の高速化および高信頼性の
要求に応えられるものとなる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】紙送りローラの使用状態を説明する要部の斜視
【図2】ゴム基材中のテトラフルオロエチレン樹脂粉末
を示す模式図
【符号の説明】
1 紙 2 紙面 3 ローラ 11 PTFE粉末 12 カーボン材 13 ゴム基材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紙面にローラ表面を接触させ、摩擦力で
    ローラの回転方向に紙を送り出す紙送りローラにおい
    て、前記紙送りローラの表面を、アクリロニトリルブタ
    ジエンゴム100重量部に対して、テトラフルオロエチ
    レン樹脂粉末10〜100重量部、球状黒鉛5〜80重
    量部を含んでなる潤滑性ゴム組成物で形成したことを特
    徴とする紙送りローラ。
  2. 【請求項2】 前記テトラフルオロエチレン樹脂粉末
    が、乳化重合終了後にカーボン材と共沈させて表面にカ
    ーボン材を突出させたテトラフルオロエチレン樹脂粉末
    である請求項1記載の紙送りローラ。
  3. 【請求項3】 前記テトラフルオロエチレン樹脂粉末
    が、テトラフルオロエチレン樹脂とカーボン材を乾式混
    合して表面にカーボン材を突出させたテトラフルオロエ
    チレン樹脂粉末である請求項1記載の紙送りローラ。
JP25208095A 1995-09-29 1995-09-29 紙送りローラ Pending JPH0986687A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6020417A (en) * 1997-01-24 2000-02-01 Ntn Corporation Sheet feed members for image forming devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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