KR102222733B1

KR102222733B1 - 토오크 리미터 및 분리 기구

Info

Publication number: KR102222733B1
Application number: KR1020187026149A
Authority: KR
Inventors: 타다시 히라야마; 아키토시 타하라
Original assignee: 야마우치 가부시키가이샤
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2021-03-05
Also published as: CN109312788A; JP2017207143A; CN109312788B; KR20180112827A; WO2017200015A1; JP6980244B2

Abstract

영구자석으로 이루어지는 원통형상 외주부를 갖는 제1 회전체와, 원통형상 외주부에 대향하는 히스테리시스재로 이루어지는 원통형상 내주부를 가지며, 제1 회전체와 동축형상으로 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련된 제2 회전체와, 제2 회전체의 외주부에 고정된, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 탄성체를 구비하였다.

Description

토오크 리미터 및 분리 기구

본 발명은, 토오크 리미터 및 분리 기구에 관한 것이다.

회전 부재와 그 회전 부재의 회전에 대해 소정의 토오크를 부여하는 토오크 발생 수단으로 이루어지는 토오크 리미터에 있어서, 회전 부재의 외표면에 소요되는 마찰 계수를 갖는 표면 처리부가 형성된 토오크 리미터가 알려져 있다(특허 문헌 1).

동축상에서 서로에 대해 회전 가능하게 마련된 내측 회전체와 외측 회전체 사이의 토오크 전달을 히스테리시스 토오크에 의해 행하는 회전 전달 장치로서, 내측 회전체는 반경질 자성 재료로 이루어지고, 외측 회전체는, 내측 회전체의 외주부에 활주접촉하는 축받이부와, 내측 회전체의 외주부에 간격을 두고 대향하는 원통형상 내주부를 포함하고, 외측 회전체의 원통형상 내주부에는, 적어도 그 내주면이 다극(多極) 착자된 원통형상 영구자석이 고착되어 있는 회전 전달 장치도 알려져 있다(특허 문헌 2)

특허 문헌 1 : 특개2009-190888호 공보 특허 문헌 2 : 특개2005-147296호 공보

본 발명은, 외경 변화량의 증대를 억제할 수 있는 탄성체를 일체로 구비한 토오크 리미터, 그 토오크 리미터를 이용하여 분리 성능의 저하를 장기(長期)적으로 억제할 수 있는 분리 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 기재의 토오크 리미터는,

영구자석으로 이루어지는 원통형상 외주부를 갖는 제1 회전체와,

상기 원통형상 외주부에 대향하는 히스테리시스재(材)로 이루어지는 원통형상 내주부를 가지며, 상기 제1 회전체와 동축형상(同軸狀)으로 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련된 제2 회전체와,

상기 제2 회전체의 외주부에 고정된, 동적(動的) 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(正接)(tanδ)(22℃)의 비(比)(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 상기 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 탄성체를 구비한, 것을 특징으로 한다.

청구항 2 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 토오크 리미터에 있어서,

상기 히스테리시스재가, 둘레방향 이방성을 갖는, 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 3 기재의 분리 기구는,

송출되는 시트재에 급송력을 부여한 급지(級紙) 롤러와,

상기 급지 롤러에 압접(壓接)하여 송출된 복수매의 시트재 중 최상위(最上位)의 상기 시트재 이외의 상기 시트재를 분리하는 청구항 1 또는 2에 기재의 토오크 리미터를 구비한, 것을 특징으로 한다.

청구항 4 기재의 발명은, 청구항 3에 기재의 분리 기구에 있어서,

상기 급지 롤러가 상기 탄성체를 구비한, 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재의 발명에 의하면, 탄성체를 일체로 구비한 토오크 리미터의 외경 변화량의 증대를 억제함과 함께 분리 기구에서의 용지의 중송(重送)을 억제할 수 있다.

청구항 2에 기재의 발명에 의하면, 토오크 리미터의 히스테리시스 토오크를 증대시키면서 초기 토오크의 편차를 보다 작게 하여 토오크 리미터를 소형화할 수 있다.

청구항 3에 기재의 발명에 의하면, 분리 기구를 소형화하면서 수명을 길게 할 수 있다.

청구항 4에 기재의 발명에 의하면, 급지 롤러의 마모를 억제할 수 있다.

도 1은 토오크 리미터의 종단면 모식도.
도 2(a)는 평판형상의 히스테리시스재의 자장 처리 방법을 도시하는 모식도, (b)는 자장 처리의 방향을 도시하는 모식도, (c)는 둘레방향 이방성의 히스테리시스재를 도시하는 도면.
도 3(a)는 토오크 리미터를 이용한 분리 기구를 포함하는 급지 장치의 단면 모식도, (b)는 복수매의 용지속을 분리할 때의 분리 기구의 동작을 도시하는 단면 모식도, (c)는 단매의 용지를 반송한 때의 분리 기구의 동작을 도시하는 단면 모식도이다.
도 4는 실시례 1∼4 및 비교례 1에서의 E1(22℃)/tanδ(22℃)와 리터드 롤러의 외경 변화량과의 관계를 도시하는 도면.

다음에 도면을 참조하면서, 이하에 실시 형태 및 구체례를 들여, 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시 형태 및 구체례로 한정되는 것이 아니다.

또한, 이하의 도면을 사용한 설명에서, 도면은 모식적인 것이고, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 다른 것에 유의하여야 하고, 이해(理解)의 용이를 위해 설명에 필요한 부재 이외의 도시는 적절히 생략되어 있다.

(1) 토오크 리미터의 구성

도 1은 본 실시 형태에 관한 토오크 리미터(1)의 단면 모식도, 도 2(a)는 평판형상의 히스테리시스재의 자장(磁場) 처리 방법을 도시하는 모식도, (b)는 자장 처리의 방향을 도시하는 모식도, (c)는 둘레방향 이방성(異方性)의 히스테리시스재를 도시하는 도면이다.

토오크 리미터(1)는, 제1 회전체(10)와, 제2 회전체(20)를 포함하여 구성되어 있다. 제1 회전체(10)의 일단측은 제2 회전체(20)의 일단측에서 회전 가능하게 지지되고, 제1 회전체(10)의 타단측은 덮개체(40)를 통하여 제2 회전체(20)의 타단측에서 회전 가능하게 지지되어 있다.

(1. 1) 제1 회전체

제1 회전체(10)는, 중공형상(中空狀)의 샤프트(11)와, 샤프트(11)의 외주면에 원통형상 외주부의 한 예로서의 영구자석(12)이 고착되어 구성되어 있다.

샤프트(11)는, 한 예로서 합성수지 재료로 구성되고, 합성수지 재료로서는, 구체적으로는, 폴리아세탈(POM), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA) 등을 들 수 있다.

영구자석(12)은, 다극(多極) 착자(着磁)되어 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는 페라이트 자석이나 희토류 자석에 다극 착자(본 실시 형태에 있어서는 14극)가 이루어져 있다. 토오크 리미터의 소형화, 고(高)토오크화의 관점에서는 희토류 자석을 사용하는 것이 바람직하고, 희토류 자석으로서는, Nd-Fe-B 자석, Sm-Fe-N 자석, Sm-Co계 자석을 들 수 있다.

영구자석이 다극 착자됨으로써, 제1 회전체(10)와 제2 회전체(20)의 사이에 생기는 히스테리시스 토오크의 토오크 리플을 억제할 수 있다.

(1. 2) 제2 회전체

제2 회전체(20)는, 중공형상의 하우징(21)과, 하우징(21)의 내주면의 영구자석(12)에 대향하는 부분에 고착된 원통형상 내주부의 한 예로서의 히스테리시스재(22)와, 하우징(21)의 외주면에 고착된 탄성체의 한 예로서의 고무층(30)으로 구성되어 있다.

(1. 2. 1) 히스테리시스재

히스테리시스재(22)는, Fe-Cr-Co, Fe-Mn, Al-Ni, Al-Ni-Co로 이루어지는 군에서 선택되는 반경질(半硬質) 자성체에 특정한 자장 처리를 행함에 의해 형성된다.

구체적으로는, 열간 압연, 냉간 압연된 반경질 자성체를 절단하여 평판형상(사각형상)으로 하여, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 얻어진 평판형상의 반경질 자성체(220)를 자장 처리기(300) 내에 적층하여 배열한 상태에서, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 자장 배향 방향을 일정 방향(도면 중 화살표(B) 참조)으로 하여 자장 처리를 행한다. 그 후, 평판형상의 반경질 자성체(220)를 원통형상으로 굽힘 가공을 행하고, 연마 가공 후, 시효(時效) 처리를 시행한다.

이와 같은 가공 방법에 의해, 도 2(c)에 도시하는 바와 같은, 둘레방향으로 이방화된(둘레방향 이방성) 원통형상의 히스테리시스재(22)가 얻어진다.

히스테리시스재(22)가 둘레방향으로 이방화된 둘레방향 이방성을 가짐으로써, 토오크 리미터(1)의 히스테리시스 토오크가 증대하여, 토오크 리미터(1)를 보다 소형화할 수 있다.

또한, 둘레방향 이방성을 갖는 히스테리시스재(22)는, 평판형상의 반경질 자성체(220)를 자장 처리하는 방법에 의해 규칙적인 이방성을 얻을 수 있고, 한번에 복수가 대량 제조되는 경우에, 로트당의 토오크 리미터(1)의 초기 토오크의 편차가 보다 작게 억제된다.

(1. 2. 2) 고무층

고무층(30)은, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 고무 조성물로 이루어진다. 또한, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 30㎫ 이상인 것이 바람직하다.

동적 탄성률(E1)(22℃)은, 동적 점탄성의 온도 분산 측정에 의해 얻을 수 있다, 측정 온도가 상온인 22℃일 때의 동적 탄성률(E1)의 값이다.

손실 정접(tanδ)(22℃)은, 동적 점탄성의 온도 분산 측정에 의해 얻을 수 있다, 측정 온도가 상온인 22℃일 때의 손실 정접(tanδ)의 값이다.

상기한 관계를 식으로 표시하면, 다음과 같게 된다.

[식 1]

E1/tanδ≥20MPa

1.0MPa≤E1≤10MPa

고무층(30)의 고무 조성물이, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상인 경우, 토오크 리미터(1)가 분리 기구에 이용된 때의, 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 마모에 의한 외경 변화량의 증대를 억제할 수 있다.

동적 탄성률(E1)(22℃)은, 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하이다. 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫보다 작은 경우에는, 고무층(30)의 내마모성이 저하되어 외경 변화량이 커진다. 동적 탄성률(E1)(22℃)이 10㎫보다 큰 경우에는, 분리 기구에 이용된 때에, 초기 마찰 계수가 낮고, 닙부(部)(N)에 용지(P)가 1매 반송된 경우에 있어서의 토오크 리미터(1)의 순전성(順轉性)이 악화하여, 고무층(30)의 편마모(偏磨耗)나 이음(異音)이 발생할 우려가 있다(도 3(c) 참조). 또한, 고무층(30)과 용지(P) 사이의 마찰 계수가, 용지 사이의 마찰 계수보다도 저하되어, 닙부(N)에 용지(P)가 2장 이상 반송된 경우에 중송(重送)이 발생할 우려가 있다(도 3(b) 참조).

손실 정접(tanδ)(22℃)은 0.01 이상 0.1 이하인 것이 바람직하다. 손실 정접(tanδ)(22℃)이 0.01보다 작은 경우에는, 고무 조성물 중의 충전제가 적고, 가교 밀도가 높은 배합으로 되기 때문에 기계 강도가 작아지고, 고무층(30)이 파괴할 우려가 있다.

손실 정접(tanδ)(22℃)이 0.1보다 큰 경우에는, 고무층(30)의 변형시에 발생한 폴리머 주쇄(主鎖) 사이, 폴리머 주쇄와 충전제 사이, 충전제 사이의 마찰(로스)이 커지고, 내마모성이 저하될 우려가 있다.

고무층(30)은, 고무재료라면 특히 한정되지 않지만, 구체적으로는 에틸렌 프로필렌 공중합체 고무(EPDM)를 주성분으로 하는 것이 바람직하다.

또한, EPDM 이외의 고무 재료로서는, 예를 들면 천연 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 부틸 고무, 스티렌부타디엔 고무, 폴리노르보르넨 고무, 부타디엔-니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 할로겐화부틸 고무, 아크릴 고무, 및 에피클로로히드린 고무 등의 적어도 하나를 포함하여도 좋다.

또한, 고무 재료로서 EPDM을 사용하는 경우, EPDM은, 비유전(非油展) 그레이드, 유전 그레이드의 어느 것이라도 좋고, 비유전 그레이드와 유전 그레이드를 혼합한 것이라도 좋다. 단, 유전 그레이드의 EPDM 중의 신전유(伸展油)의 중량은, 연화제의 중량(오일량(量))으로서 취급한다.

(2) 분리 기구의 구성

도 3(a)는 토오크 리미터를 이용한 분리 기구를 포함하는 급지 장치의 단면 모식도, (b)는 복수매의 용지속(用紙束)을 분리할 때의 분리 기구의 동작을 도시하는 단면 모식도, (c)는 단매(單枚)의 용지를 반송할 때의 분리 기구의 동작을 도시하는 단면 모식도이다.

급지 장치(100)는, 시트재로서의 용지(P)를 적재한 용지 카세트(110)와, 용지(P)의 상면의 선단측에 당접하여 용지 카세트(110)로부터 용지(P)를 송출하는 너저 롤러(120)와, 너저 롤러(120)로부터 송입된 용지(P)를 1매씩 분리하면서 (처리하여) 반송하는 분리 기구(50)를 포함하여 구성되어 있다.

너저 롤러(120)의 용지 반송 방향 하류측에는 분리 기구(50)가 배치되어 있다. 분리 기구(50)는, 급지 롤러의 한 예로서의 피드 롤러(2)와, 피드 롤러(2)의 하측에서, 피드 롤러(2)에 대향하여 압접 배치된 리터드 롤러로서의 고무층(30)을 구비한 토오크 리미터(1)로 구성되고, 피드 롤러(2)와 토오크 리미터(1)의 사이에, 용지 카세트(110)로부터 송출된 용지(P)를 끼여지지하는 닙부(N)가 형성된다.

피드 롤러(2)는, 구동력을 전달하는 회전축이 삽통되는 중공형상의 심재(2a)의 외주면에 고무층(2b)이 고착되어 있다.

고무층(2b)은, 토오크 리미터(1)의 고무층(30)과 동일한 고무 조성물로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 고무층(2b)은, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 고무 조성물로 이루어진다.

피드 롤러(2)는, 도시하지 않은 구동원에 의해, 용지 반송 방향과 직교하는 방향을 축방향으로 하여, 이 축주위로 회전 구동되는 구동 롤러이고, 피드 롤러(2)가, 용지 카세트(110)로부터 송출되어 닙부(N)에 반송되는 용지(P)의 상면(표면)에 당접하여, 회전 구동함에 의해, 용지(P)가 하류로 반송된다(도면 중 화살표(R) 참조).

토오크 리미터(1)는, 용지 반송 방향에 직교하는 방향을 축방향으로 하여, 도시하지 않은 구동원에 의해, 이 축주위로 피드 롤러(2)에 압접하면서 역회전하는 리터드 롤러이고, 복수매의 용지(P)가 겹쳐져서 닙부(N)에 반송된 경우에, 그 용지(P)에 하면측(이면측)으로부터 반송 저항을 부여하여, 피드 롤러(2)가 반송하는 용지(P)의 중송을 억제한다(도 3(b) 참조).

닙부(N)에 반송되는 용지(P)가 1매인 경우에는, 피드 롤러(2)의 표면에 용지(P)가 당접하고, 이 용지(P)와의 마찰에 의해, 토오크 리미터(1)에 회전력이 부여되면, 토오크 리미터(1)는 종동(從動) 회전하여 용지(P)가 하류로 반송된다(도 3(c) 참조).

또한, 토오크 리미터(1)는, 역회전의 구동력이 부여되지 않고, 축주위로 회전하는 종동 롤러라도 좋다.

이와 같이, 분리 기구(50)에서는, 토오크 리미터(1)가 브레이크로서 기능함에 의해, 복수매의 용지(P)가 겹쳐져서 닙부(N)에 반송된 경우에, 그 용지(P)에 하면측(이면측)부터 반송 저항을 부여하여, 피드 롤러(2)가 반송하는 용지(P)의 중송을 억제하고 있다.

이러한 분리 기구(50)에서, 히스테리시스 손실에 의거한 히스테리시스 토오크에 의해 토오크 전달을 행하는 토오크 리미터(1)는, 스프링식의 토오크 리미터에 비하여 내구성이 높고, 하우징(21)의 외주면에 고착된 고무층(30)의 내구성이 낮은 경우에는, 전달 토오크가 유지되어 있음에도 불구하고, 분리 성능이 저하되어 분리 기구(50)의 수명이 짧아질 우려가 있다.

본 실시 형태에 관한 토오크 리미터(1)를 리터드 롤러로서 이용한 분리 기구(50)는, 피드 롤러(2)와 압접하면서 협동하여 복수매의 용지(P)의 분리를 행하는 토오크 리미터(1)가, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 또한, 동적 탄성률(E1)(22℃)이, 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 고무 조성물로 이루어지는 고무층(30)을 구비하고 있다.

그 때문에, 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 마모에 의한 외경 변화량의 증대를 억제하고 토오크 리미터(1)의 교환 수명을 길게 할 수 있다.

실시례

「토오크 리미터의 작성」

제1 회전체(10)는, 중공형상의 샤프트(11)에 외경 14.37㎜, 내경 11.47㎜, 착자극 수 14극, 착자 피치 3.22㎜의 영구자석(12)을 삽입하여 고착하였다.

제2 회전체(20)는, 하우징(21)에 외경 15.60㎜, 내경 14.80㎜의 둘레방향 이방성 히스테리시스재를 삽입하여 고착하였다. 또한, 외경 15.60㎜, 내경 14.80㎜의 지름방향 이방성 히스테리시스재를 사용한 비교례의 토오크 리미터도 작성하였다.

또한, 본 실시례 및 비교례에서의 토오크 리미터는, 히스테리시스재의 자장의 배향 방향 이외, 각 구성 부재의 재료 및 치수 등은 전부 동일하다.

「토오크 리미터의 최대 토오크 평가」

표 1은, 실시례 및 비교례의 토오크 리미터를 각각 15개 작성하고 최대 토오크를 측정한 결과를 표시하고 있다.

[표 1]

비교례의 토오크 리미터의 최대 토오크는 최대치 314gfcm, 최소치 278gfcm, 편차는 36gfcm였다. 한편, 실시례의 토오크 리미터의 최대 토오크는 최대치 326gfcm, 최소치 312gfcm, 편차는 14gfcm였다.

이 결과로부터, 둘레방향 이방성 히스테리시스재를 사용한 실시례의 토오크 리미터는, 지름방향 이방성 히스테리시스재를 사용한 비교례의 토오크 리미터에 비하고, 최대 토오크가 크고 그 편차도 작음이 나타났다. 그때문에, 둘레방향 이방성 히스테리시스재를 사용한 실시례의 토오크 리미터는, 히스테리시스 토오크가 증대하여, 토오크 리미터를 보다 소형화할 수 있고, 그 외면에 고무층(30)을 배치하여 토오크 리미터를 내장한 리터드 롤러를 구성하는 경우에 알맞다.

「고무 조성물의 작성」

본 실시 형태에 관한 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 고무 조성물은, 소정량의 폴리머 성분과, 가교제와, 필요에 응하여 소정량의 연화제, 충전제, 기타 가황 촉진제, 가황 촉진조제, 및 노화 방지제 등의 첨가제로 이루어지는 배합물을 혼련기를 이용하여 혼련하여 미가황의 고무 조성물을 얻고, 이것을 소정의 금형 내에서 160℃, 30분간의 조건으로 가황 성형하고 나서, 또한 160℃, 60분간의 조건으로 2차 가황하였다.

그 후, 성형된 고무 튜브를 원통 연마반에서 소망하는 외경이 될 때까지 연마하고, 소망하는 길이로 커트한 후, 고무층(30)으로서, 도 1에 도시하는 바와 같은 하우징(21)의 외주면에 삽입하고, 고무층(30)을 구비한 실시례 및 비교례의 토오크 리미터를 작성하였다.

「점탄성 특성의 측정」

혼련기를 이용하여 소정량의 폴리머 성분과, 가교제와, 필요에 응하여 소정량의 연화제, 충전제, 기타 가황 촉진제, 가황 촉진조제, 및 노화 방지제 등의 첨가제로 이루어지는 배합물을 혼련하고, 금형을 이용하여, 160℃, 30분간의 조건으로 가황 성형하고, 또한 160℃, 60분간의 조건으로 2차 가황하였다. 이에 의해, 시트형상의 고무 가교물을 얻었다. 이 시트로부터, 폭 5㎜×길이 20㎜×두께 2㎜의 작은꼬리표형상의 샘플을 타발하여 점탄성 특성 측정용의 고무 조성물로 하였다.

타발한 샘플의 점탄성 특성(온도 분산)은, JIS K 6394(가황 고무 및 열가소성 고무의 동적 성질 시험 방법/소형 시험 장치)에 준거하여, 동적 점탄성 측정 장치(UBM사제, Rheogel E4000FHP)를 이용하여 하기한 측정 조건으로 측정하였다.

측정 온도 : -84℃∼120℃

측정 온도의 승온 속도 : 2℃/min

측정 온도 간격 : 1℃

측정 주파수 : 10㎐

초기 왜곡 : 1.3㎜

진폭 : 2㎛

변형 모드 : 인장

척간 거리 10㎜

파형 : 정현파

작성한 각각의 샘플의 측정 결과로부터, 동적 탄성률(E1)(22℃)의 값 및 손실 정접(tanδ)(22℃)의 값을 판독하였다.

「통지(通紙) 시험」

실시례 및 비교례의 고무층(30)을 구비한 토오크 리미터를 DocuPrint4050(후지제록스사제)에 장착하고, 용지 「Business4200」(Xerox사제)를 온도 10℃, 습도 15%RH 환경하에서 50000매에 걸쳐서 통지(通紙)하였다. 측정은, 통지 시험 시작 후, 5000매, 10000매, 20000매, 30000매, 40000매, 50000매의 시점에서, 외경 변화량[㎜]을 온도 10℃, 습도 15%RH 환경하에서 측정하였다.

여기서, 「외경 변화량」이란, 소정 매수의 용지를 통지한 후의 토오크 리미터(1)(리터드 롤러)의 고무층(30)의 외경으로부터, 초기의 토오크 리미터(1)(리터드 롤러)의 고무층(30)의 외경을 뺀 값이다. 외경 변화량의 절대치가 작을수록 고무층(30)이 깍여지기 어렵고, 내마모성에 우수한 것을 나타낸다.

「점탄성 특성 및 통지 성능의 평가」

표 2는, 실시례 1∼4 및 비교례 1에 관한 고무 조성물의 기계 물성, 점탄성 특성, 및 이러한 고무 조성물을 이용한 분리 기구(50)의 통지 평가를 표시하고 있다. 도 4는 실시례 1∼4 및 비교례 1에서의 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))와 토오크 리미터(1)(리터드 롤러)의 고무층(30)의 외경 변화량과의 관계를 도시하고 있다. 표 3은, 비교례 1∼3에서의 점탄성 특성과 외경 변화량과의 관계를 표시하고 있다.

[표 2]

[표 3]

표 4는, 실시례 1∼4, 비교례 1∼3의 고무 조성물의 배합 비율을 표시하고 있다. 이들의 실시례 및 비교례에서 사용한 고무 조성물은, 에틸렌 프로필렌 공중합체 고무(EPDM)를 주성분으로 하는 것이다. 표 4에서, 「폴리머 성분」은, 고무 조성물 중에 차지하는 폴리머 성분을 나타낸다. 「오일 성분」은, 고무 조성물 중에 차지하는 오일 성분을 나타내고, 폴리머 성분 중의 신장유, 및 연화제로서 사용되는 오일을 포함한다. 「기타 성분」은, 고무 조성물 중에 차지하는 폴리머 성분 및 오일 성분 이외의 성분을 나타내고, 가교제(가황제), 가황 촉진제, 가공 조제, 가황 촉진조제, 충전제, 보강성 충전제 등을 포함한다.

[표 4]

표 2 및 도 4에 표시하는 결과로부터, 점탄성 특성의 측정에서, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20[㎫] 이상이면, 리터드 롤러로서의 고무층(30)의 외경 변화량이 억제되고, 분리 기구(50)로서의 수명이 긴 것을 알았다.

동적 탄성률(E1)(22℃)은, 분리 기구(50)의 피드 롤러(2), 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 변형량에 관계되고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 높은 경우에는, 피드 롤러(2), 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 변형량을 억제하고, 용지(P)와 상대적인 슬립이 적어지고 내마모성을 향상시킬 수 있다.

한편, 손실 정접(tanδ)(22℃)을 낮게 하는, 예를 들면 손실 정접(tanδ)(22℃)을 0.1 미만으로 함으로써, 고무층(30)의 변형시에 발생한 폴리머 주쇄 사이, 폴리머 주쇄와 충전제 사이, 충전제 사이의 마찰(로스)을 작게 할 수 있다.

그 결과, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))를 크게 하는 고무 조성물로 함으로써, 리터드 롤러로서의 내마모성을 향상할 수 있다고 추찰(推察)된다.

비교례 1은, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 17.6, 즉 20 미만으로 작고, 피드 롤러의 외경 변화량이 -0.1134㎜, 리터드 롤러의 외경 변화량이 -0.2080과 마모량이 많은 결과가 되었다.

표 3에 표시하는 바와 같이, 비교례 2는, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫를 초과하고 있는 경우라도, 실시례에 비하여, 리터드 롤러의 외경 변화량의 절대치가 큰 경우가 있다.

비교례 2에서는, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 0.81[㎫]로 낮다. 그 결과, 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 변형량이 크고 내마모성이 뒤떨어지는 결과가 되었다고 추찰된다.

또한, 비교례 3은, 통지 초기 단계로부터 중송이 발생하고 있고, 리터드 롤러로서 채용할 수 있는 것이 아니었다. 이 결과는, 표 3에 표시하는 바와 같이, 비교례 3이 동적 탄성률(E1)(22℃)이 26.62[㎫]로 크기 때문에, 용지(P)와 리터드 롤러 사이의 닙량이 작고, 통지에 의해, 리터드 롤러와 용지(P) 사이의 마찰 계수가, 용지 사이의 마찰 계수보다도 저하되어, 중송이 발생하는 것이라고 추찰된다.

그 결과, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하라면 통지에 의해 중송이 발생하는 일이 없고, 외경 변화량을 억제할 수 있는 고무 조성물을 얻을 수 있다.

이상, 본 발명에 관한 실시 형태를 상세히 기술하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 특허청구의 범위에 기재의 본 발명의 요지의 범위 내에서 여러가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 고무층(30)을 구성하는 고무 조성물로서는, EPDM 등으로 한정되지 않고, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 우레탄 고무라도 좋다.

1 : 토오크 리미터
10 : 제1 회전체
11 : 샤프트
12 : 영구자석
20 : 제2 회전체
21 : 하우징
22 : 히스테리시스재
30 : 고무층
40 : 덮개체
50 : 분리 기구
1 : 리터드 롤러(토오크 리미터)
2 : 피드 롤러
100 : 급지 장치
110 : 용지 카세트
120 : 너저 롤러

Claims

영구자석으로 이루어지는 원통형상 외주부를 갖는 제1 회전체와,
상기 원통형상 외주부에 대향하는 히스테리시스재로 이루어지는 원통형상 내주부를 가지며, 상기 제1 회전체와 동축형상으로 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련된 제2 회전체와,
상기 제2 회전체의 외주부에 고정된 탄성체를 구비하고,
상기 탄성체의 22℃의 온도에서의 동적 탄성률을 E1, 손실 정접을 tanδ로 하면, 상기 탄성체는, 이하의 관계식을 만족하고,
상기 탄성체는, 폴리머 성분의 비율이 44.3% 내지 50.1%이고, 오일 성분의 비율이 37.6% 내지 44.3%이고, 기타 성분의 비율이 11.4% 내지 12.3%이고,
상기 탄성체는, 에틸렌 프로필렌 공중합체 고무(EPDM)를 포함하는 것을 특징으로 하는 토오크 리미터.
E1/tanδ≥20㎫
1.0㎫≤E1≤10㎫
제1항에 있어서,
상기 히스테리시스재가, 둘레방향 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 토오크 리미터.
송출되는 시트재에 급송력을 부여하는 급지 롤러와,
상기 급지 롤러에 압접하여 송출되는 복수매의 시트재 중 최상위의 상기 시트재 이외의 상기 시트재를 분리하는 제1항 또는 제2항에 기재의 토오크 리미터를 구비한 것을 특징으로 하는 분리 기구.
제3항에 있어서,
상기 급지 롤러가 상기 탄성체를 구비한 것을 특징으로 하는 분리 기구.