JP3988916B2

JP3988916B2 - 紙葉類分離ゴム部材

Info

Publication number: JP3988916B2
Application number: JP2001156786A
Authority: JP
Inventors: 弥香坂谷; 公一志鶴; 典子阿部; 仁白坂
Original assignee: Synztec Co Ltd
Current assignee: Synztec Co Ltd
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2021-05-25
Also published as: JP2002275233A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタ、レーザプリンタなどの各種プリンタ複写機、ファクシミリなどの各種ＯＡ機器の給紙装置に用いられる紙葉類分離ゴム部材に関し、「鳴き」の発生を防止できると共に、摩擦係数維持特性、耐摩耗性に優れた紙葉類分離ゴム部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種ＯＡ機器の給紙部においては、図２に示すように、紙葉１１を搬送する搬送部が設けられており、紙葉の搬送方向下流には、駆動手段によって回転駆動されるフィードロール１２と、このフィードロール１２に圧接された状態で配置されている、例えばウレタンゴム製の紙葉類分離ゴム部材１０が対向配置されている。かかる給紙部においては、紙葉１１は、搬送部によってフィードロール１２と紙葉類分離ゴム部材１０との間に供給され、フィードロール１２の回転によって、さらに搬送されるようになっている。そして、この搬送において、複数枚の紙葉１１がフィードロール１２と紙葉類分離ゴム部材１０との間に供給された場合には、紙葉類分離ゴム部材１０との間に作用する摩擦力により、紙葉類分離ゴム部材１０側の紙葉１１がフィードロール１２側の紙葉１１と一緒に搬送されること（重送）が阻止される。そして、紙葉類分離ゴム部材１０側の紙葉１１が、フィードロール１２側に至ったときにフィードロール１２の回転によって搬送されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、ウレタンゴムによって紙葉類分離ゴム部材１０を形成している場合においては、紙葉１１と摺動する際に「鳴き」と称する異常音が発生する。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑み、紙葉の重送、ＪＡＭの発生、及び鳴きの発生を防止できると共に、摩擦係数維持特性、耐摩耗性に優れた紙葉類分離ゴム部材を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために研究を重ねた結果、所定のエステル濃度を有するポリエステルポリオールは反発弾性の環境依存性が小さく且つ室温付近で所定の反発弾性を具備するためか、鳴きが著しく低減できることを知見し本発明を完成した。
【０００６】
かかる本発明の第１の態様は、ＯＡ機器の給紙部に用いられる紙葉類分離ゴム部材において、下記式に定義したエステル濃度が２〜８ｍｍｏｌ／ｇの範囲にあり且つ数平均分子量５００〜５０００のポリエステルポリオールからなる長鎖ポリオールと、ポリイソシアネートと、分子量５００未満の短鎖ポリオールとを用いて得られるポリウレタンからなるゴム弾性体からなり、前記長鎖ポリオールの主成分が１，９−ノナンジオール及びメチル−１，８−オクタンジオールの少なくとも一方とアジピン酸との縮合によるポリエステルポリオールであり、前記ゴム弾性体の−２０℃〜６０℃の温度範囲の反発弾性最小値が０℃以下にあることを特徴とする紙葉類分離ゴム部にある。
【０００７】
【数３】
エステル濃度（mmol/g）＝（エステル基のモル数）／（ポリエステルの重量）
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ゴム弾性体の１０℃及び５０℃の反発弾性をそれぞれＲｂ_T10及びＲｂ_T50としたとき、下記式で表されるΔＲｂが、５５％以下であることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材にある。
【０００９】
【数４】
ΔＲｂ（％）＝Ｒｂ_T50−Ｒｂ_T10
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記ゴム弾性体の１０℃の反発弾性が１５％以上であり且つ５０℃の反発弾性が７０％以下であることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材にある。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記ゴム弾性体の硬度が、ＪＩＳＡで５０〜９０°であることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材にある。
【００１３】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記ポリウレタンが、前記エステル濃度が６〜８ｍｍｏｌ／ｇの範囲にあるポリエステルポリオールを用いたものであることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材にある。
【００１６】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記ポリイソシアネートの主成分がジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材にある。
【００１７】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記短鎖ポリオールの主成分が１，３−プロパンジオールであることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材にある。
【００１８】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様において、前記短鎖ポリオールがトリメチロールエタンを含むことを特徴とする紙葉類分離ゴム部材にある。
【００１９】
本発明では、上述したように、上記式に定義したエステル濃度が２〜８ｍｍｏｌ／ｇの範囲にあるポリエステルポリオールを用いて得られるポリウレタンで紙葉類分離ゴム部材を形成したので、鳴きを著しく低減することができる。この理由は定かではないが、反発弾性の温度依存性が小さく、且つ−２０℃〜６０℃の温度範囲の反発弾性最小値が０℃以下にあるゴム弾性体で構成されるからだと考えられる。
【００２０】
すなわち、本発明は、エステル濃度が２〜８ｍｍｏｌ／ｇと、従来用いられていたポリオールより低いエステル濃度のポリエステルポリオールを用いたポリウレタンとすると、反発弾性の温度依存性が低減し、且つ低温域での反発弾性がある程度確保されると共に高温域での反発弾性の上昇を抑えることができるという知見に基づくものである。特に、エステル濃度が６〜８ｍｍｏｌ／ｇのものは、機械的強度と反発弾性などの温度依存性とを両立させる上で好適である。
【００２１】
また、このような所定のエステル濃度を有するポリオールは、従来標準的に用いられていたカプロラクトン系ジオールよりも、ジオール成分と二塩基酸との脱水縮合により得られるポリエステルポリオールを用いる方がよいことを知見した。但し、ジオール成分と二塩基酸との脱水縮合により得られるポリエステルポリオール以外のポリオールを用いても、エステル濃度が上述した所定の範囲に入れば、上述した特性を得ることができる。
【００２２】
本発明で用いられる所定のポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、２，４−ジエチル１，５−ペンタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、１，９−ノナンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオールなどのジオールと、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸などの二塩基酸との組み合わせで上述した条件を満足するエステル濃度を有するものを挙げることができる。具体的には、ノナンジオールアジペート、２−メチル−１，８−オクタンジオールアジペート、デカンジオールアジペート、ヘキサンジオールアゼレート、ノナンジオールアゼレート、２−メチル−１，８−オクタンジオールアゼレート、デカンジオールアゼレート、ブタンジオールセバケート、ヘキサンジオールセバケート、ノナンジオールセバケート、２−メチル−１，８−オクタンジオールセバケート、デカンジオールセバケート、各種グリコールのダイマー酸エステル及び水添ダイマー酸エステルなどを挙げることができる。数種類のジオールおよび二塩基酸を組み合わせることも差し支えない。また、上述した条件の範囲内でε−カプロラクトンやδ−バレロラクトンなどのラクトン類を、付加もしくは共重合することもできる。
【００２３】
特に、性能およびコスト面で好適なものは１，９−ノナンジオールおよびメチル−１，８−オクタンジオールなどのジオールと、アジピン酸とを脱水縮合してなるポリエステルポリオールである。勿論、これらを主成分とし、一部の成分を他のグリコールや二塩基酸で置換したものも好適に用いることができる。ここで、メチル−１，８−オクタンジオールとは、１又は８以外の位置にメチル基を有するオクタンジオールであり、代表的なものは２−メチル−１，８−オクタンジオールであるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
また、ポリエステルポリオールと反応させるポリイソシアネートとしては、２，６−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３−ジメチルジフェニル−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）などを挙げることができる。特に、性能およびコスト面で好適なものはＭＤＩである。
【００２５】
上述したポリエステルポリオールを用いてポリウレタンを製造するには、ポリエステルポリオール及び鎖長延長剤としての短鎖ポリオールに、ポリイソシアネートを配合し、反応させる。反応はプレポリマー法やワンショット法など、ポリウレタンの一般的な製造方法を用いることができる。プレポリマー法は強度、耐摩耗性にすぐれるポリウレタンが得られるため本発明には好適であるが、製法により制限されるものではない。
【００２６】
ここで、短鎖ポリオールの例としては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオールなどの主鎖の炭素数が２〜１２の直鎖グリコール；ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオールなどの炭素数１２以下の側鎖を有するジオール類；３−アリルオキシ−１，２−プロパンジオールなどの炭素数１２以下の不飽和基を有するジオール類；および、１，４−ビス（ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、パラキシレングリコールなどの芳香族環を含む炭素数２０以下のジオール類、シクロへキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール類、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリンなどのトリオール類およびペンタエスリトールやソルビトールなどの４官能以上のポリオールを挙げることができる。これらの短鎖ポリオールは、勿論、二種以上混合して用いてもよい。
【００２７】
特に、性能およびコスト面で好適なものは、１，４−ブタンジオール及び１，３−プロパンジオールである。特に、１，３−プロパンジオールはエステル濃度が６〜８ｍｍｏｌ／ｇのポリオールと組み合わせることにより、より一層の効果を示す。また、クリープや応力緩和などの特性を改良するために添加される３官能以上のポリオールとしてトリメチロールエタンを併用することが好適である。
【００２８】
本発明では、上述した所定のポリエステルポリオールの他、本発明の効果を損なわない範囲で他のポリオールを併用することができるが、ポリエステルポリオールの含有量は、ポリウレタン中、９０〜３０重量％であるのが好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００３０】
（実施例１）
１，９−ノナンジオールとアジピン酸とから分子量２０００のポリエステルポリオールを得た。ポリエステルポリオール中のエステル濃度は、６．８ｍｍｏｌ／ｇである。
【００３１】
このポリエステルポリオールと、ＭＤＩおよび鎖長延長剤としての１，３−プロパンジオール/トリメチロールエタン混合液とを用いて熱硬化型ポリウレタンとし、テストサンプル及び紙葉類分離ゴム部材を製造した。
【００３２】
（実施例２）
ヘキサンジオールと水添ダイマー酸とから分子量２０００のポリエステルポリオールを得た。ポリエステルポリオール中のエステル濃度は、３．０ｍｍｏｌ／ｇである。
【００３３】
このポリエステルポリオールと、ＭＤＩおよび鎖長延長剤としての１，４−ブタンジオール/トリメチロールプロパン混合液とを用いて熱硬化型ポリウレタンとし、テストサンプル及び紙葉類分離ゴム部材を製造した。
【００３４】
（比較例１）
エチレングリコールとアジピン酸からなる分子量２０００のポリエステルポリオール（エステル濃度１１．３ｍｍｏｌ／ｇ）を用いた以外は、実施例２と同様にしてテストサンプル及び紙葉類分離ゴム部材を製造した。
【００３５】
（比較例２）
エチレングリコールを開始剤とし、これにε−カプロラクトンを付加させて得た、数平均分子量２０００のポリエステルジオール（カプロラクトンＡ：エステル濃度８．５ｍｍｏｌ／ｇ）を用いた以外は実施例２と同様にしてテストサンプル及び紙葉類分離ゴム部材を製造した。
【００３６】
（比較例３）
ドデカンジオールを開始剤とし、これにε−カプロラクトンを付加させて得た、数平均分子量１５００のポリエステルジオール（カプロラクトンＢ：エステル濃度７．６ｍｍｏｌ／ｇ）を用いた以外は実施例２と同様にしてテストサンプル及び紙葉類分離ゴム部材を製造した。
【００３７】
（試験例１）
各実施例及び比較例のテストサンプルについて、０℃〜５０℃の反発弾性を測定してその温度依存性を評価した。この結果は、表１及び図１に示す。反発弾性はＪＩＳＫ６２５５に準拠したリュプケ式反発弾性試験装置により求めた。また、ゴム硬度はＪＩＳＫ３６０１に準拠して求めた。
【００３８】
この結果より、実施例１及び２のテストサンプルは、比較例１〜３のものと比較して、反発弾性の温度依存性が著しく小さく、ΔＲｂが５５％以下であり、１０℃の反発弾性が１５％以上であり且つ５０℃の反発弾性が７０％以下であることがわかった。
【００３９】
【表１】

【００４０】
（試験例２）
各実施例及び比較例の紙葉類分離ゴム部材を用いて、ＬＬ（１０℃１５％ＲＨ）環境下で搬送試験を行い、１０Ｋ通紙後の給紙ミス、摩耗状態、及び鳴きを観察した。この結果は表２に示す。また、それぞれの反発弾性のデータを併せて示した。
【００４１】
この結果より、実施例１及び２の紙葉類分離ゴム部材は安定した給紙を維持し、耐摩耗性も良好で、鳴きも全くなかった。これらの試料は、ΔＲｂが５５％以下であり、１０℃の反発弾性が１５％以上かつ５０℃の反発弾性が７０％以下の値を示した。
【００４２】
これに対し、エステル濃度が高い比較例１では、重送（Ｄ／Ｆ）が６回生じ、耐摩耗性の点で問題があり、鳴きも生じた。この試料は、ΔＲｂが５５％以下であるが、１０℃の反発弾性が１５％より小さい値を示した。
【００４３】
また、比較例２では、給紙ミスは良好だったが、鳴きが生じた。この試料は、ΔＲｂが６４％と反発弾性の温度依存性が大きく、しかも、５０℃の反発弾性が７０％を越えていた。
【００４４】
さらに、比較例３では、エステル濃度が８ｍｍｏｌ／ｇより小さいポリエステルポリオールを用いたポリウレタンであるが、重送（Ｄ／Ｆ）が１４回生じ、耐摩耗性の点で問題があり、鳴きも生じた。この試料は、ΔＲｂが３８％と反発弾性の温度依存性が比較的小さく、７０℃の反発弾性が７０％より小さいが、反発弾性の最小値が２０℃と０℃より高い値を示した。
【００４５】
【表２】

【００４６】
（試験例３）
実施例１及び比較例２の紙葉類分離ゴム部材について、ゴム硬度、反発弾性、ヤング率、１００％伸張時の引張強さ（１００％Ｍｏｄｕｌｕｓ）、３００％伸張時の引張強さ（３００％Ｍｏｄｕｌｕｓ）、引張強さ、伸び、引裂強さ、１００％永久伸びの各種物性を比較した結果を表３に示す。この結果より、実施例１の紙葉類分離ゴム部材は、ΔＲｂが低減して環境依存性を緩和させることにより、鳴きが低減しているが、比較例２と比較すると、各種機械的物性も優れているので、これによっても鳴きが低減し、耐摩耗性も優れていることがわかった。
【００４７】
【表３】

【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、環境が変化しても十分に安定した反発弾性を有し、鳴きの生じない紙葉類分離ゴム部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】試験例の結果を示すグラフである。
【図２】給紙部の一例を示す図である。

Claims

ＯＡ機器の給紙部に用いられる紙葉類分離ゴム部材において、下記式に定義したエステル濃度が２〜８ｍｍｏｌ／ｇの範囲にあり且つ数平均分子量５００〜５０００のポリエステルポリオールからなる長鎖ポリオールと、ポリイソシアネートと、分子量５００未満の短鎖ポリオールとを用いて得られるポリウレタンからなるゴム弾性体からなり、前記長鎖ポリオールの主成分が１，９−ノナンジオール及びメチル−１，８−オクタンジオールの少なくとも一方とアジピン酸との縮合によるポリエステルポリオールであり、前記ゴム弾性体の−２０℃〜６０℃の温度範囲の反発弾性最小値が０℃以下にあることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材。
【数１】
エステル濃度（mmol/g）＝（エステル基のモル数）／（ポリエステルの重量）
請求項１において、前記ゴム弾性体の１０℃及び５０℃の反発弾性をそれぞれＲｂ_T10及びＲｂ_T50としたとき、下記式で表されるΔＲｂが、５５％以下であることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材。
【数２】
ΔＲｂ（％）＝Ｒｂ_T50−Ｒｂ_T10
請求項１又は２において、前記ゴム弾性体の１０℃の反発弾性が１５％以上であり且つ５０℃の反発弾性が７０％以下であることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材。
請求項１〜３の何れかにおいて、前記ゴム弾性体の硬度が、ＪＩＳＡで５０〜９０°であることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記ポリウレタンが、前記エステル濃度が６〜８ｍｍｏｌ／ｇの範囲にあるポリエステルポリオールを用いたものであることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材。
請求項１〜５の何れかにおいて、前記ポリイソシアネートの主成分がジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材。
請求項１〜６の何れかにおいて、前記短鎖ポリオールの主成分が１，３−プロパンジオールであることを特徴とする紙葉類分離ゴム部材。
請求項１〜７の何れかにおいて、前記短鎖ポリオールがトリメチロールエタンを含むことを特徴とする紙葉類分離ゴム部材。