(57)【要約】【課題】高いカール除去性能を維持しつつ耐摩耗性及び汚染性にも優れたカール取りロールを提供する。【解決手段】所定の圧力で加圧された状態で用いられるカール取りロール１であって、シャフト２の外周側に設けられ硬度がＨｓＣ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）で３０°以下の発泡弾性体からなる内層３と、この内層３の外周側に設けられ肉厚０．１〜１．０ｍｍの無発泡弾性体からなる外層４を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の圧力で加圧された状態で用いられるカール取りロールであって、シャフトの外周側に設けられ硬度がＨｓＣ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）で３０°以下の発泡弾性体からなる内層と、この内層の外周側に設けられ肉厚０．１〜１．０ｍｍの無発泡弾性体からなる外層を有することを特徴とするカール取りロール。
【請求項２】
請求項１において、前記外層の肉厚ｔ１と前記内層の肉厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２が０．０１〜０．３であることを特徴とするカール取りロール。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記無発泡弾性体がカーボン以外の補強剤及び樹脂の少なくとも一方を含有し、且つ、無発泡弾性体の可塑剤含有量は無発泡弾性体の基材１００重量部に対して１０重量部以下であることを特徴とするカール取りロール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、硬度がＨｓＣ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）で４０°以下であることを特徴とするカール取りロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、各種プリンター等の各種ＯＡ機器等の各種給紙部位において、カールしてしまった紙葉類を平坦なものに是正するための加圧搬送に用いられるカール取りロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種ＯＡ機器の給紙部位においては、特に、両面複写や印刷を行う場合、熱によりカールしてしまった紙葉類のカールを除去するカール取りロールが用いられている。また、従来から、カールを取るために、低硬度のウレタンゴムやシリコーンゴムからなるロールを搬送ロールに対して大きく食い込むように配置し、カールした紙葉類を逆方向にカールさせるようにしたカール取りロールが用いられている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
ここで、可塑剤を多量に添加することにより低硬度となりカール除去性能に優れたカール取りロールとなるが、可塑剤を多量に添加する場合、カール取りロールとして必要な強度を有するためには、補強剤を多量に配合することが必要となる。しかしながら、このように可塑剤及び補強剤を多量に配合したカール取りロールには、非接触体を汚染するという問題や、耐摩耗性が良好でないという問題がある。また、メカニカルフロス等で高発泡体にすることでも低硬度のカール取りロールにできるが、高発泡体では耐摩耗性等が劣るという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６５６６２号公報（段落番号［０００１］〜［０００６］、図１及び図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、高いカール除去性能を維持しつつ耐摩耗性及び汚染性にも優れたカール取りロールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、所定の圧力で加圧された状態で用いられるカール取りロールであって、シャフトの外周側に設けられ硬度がＨｓＣ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）で３０°以下の発泡弾性体からなる内層と、この内層の外周側に設けられ肉厚０．１〜１．０ｍｍの無発泡弾性体からなる外層を有することを特徴とするカール取りロールにある。
【０００７】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記外層の肉厚ｔ１と前記内層の肉厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２が０．０１〜０．３であることを特徴とするカール取りロールにある。
【０００８】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記無発泡弾性体がカーボン以外の補強剤及び樹脂の少なくとも一方を含有し、且つ、無発泡弾性体の可塑剤含有量は無発泡弾性体の基材１００重量部に対して１０重量部以下であることを特徴とするカール取りロールにある。
【０００９】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、硬度がＨｓＣ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）で４０°以下であることを特徴とするカール取りロールにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のカール取りロールは、硬度がＨｓＣで３０°以下の発泡弾性体からなる内層と、肉厚０．１〜１．０ｍｍの無発泡弾性体からなる外層を有するので、高いカール除去性能を有し且つ耐摩耗性及び汚染性にも優れる。なお、小型のＯＡ機器等で用いられるカール取りを兼ねる排紙ロールとして使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明に係るカール取りロールの概略斜視図である。図１に示すように、カール取りロール１のシャフト２には、発泡弾性体からなる筒状の内層３が設けられ、内層３の外周には無発泡弾性体からなる外層４が設けられている。このようなカール取りロールは、所定の圧力で金属製等の対向ロールに加圧された状態で用いられるものであり、このロール間にカールしてしまった紙葉類を通すことにより紙葉類のカールを除去することができる。なお、シャフト２と内層３との間や、内層３と外層４との間には、中間層が設けられていてもよい。
【００１２】
内層３は発泡弾性体からなり、硬度がＨｓＣ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）で３０°以下である。このように内層３が低硬度なので、対向ロールに負荷をかけることなく充分なニップ量を確保でき、充分なカール除去性能を有するカール取りロールとなる。ここで、ＨｓＣ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）は、ＪＩＳ  Ｋ７３１２の付属書２「スプリング硬さ試験タイプＣ試験方法」に記載されている「スプリング硬さ試験機」の「タイプＣ硬さ試験機」を用いて、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に記載された「参考  曲面試験片の国際ゴム硬さ試験方法」で測定した硬度である。
【００１３】
内層３となる発泡弾性体の基材は特に限定されず、従来から公知の各種発泡ゴムおよび発泡熱可塑性エラストマーから選択される材質とすることができる。具体的には、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＮＲ、ポリウレタンゴム等のゴム材質、ポリエチレン系又はポリスチレン系エラストマー等の熱可塑性エラストマー材質とすることができる。
【００１４】
内層３上に設けられる外層４は、無発泡弾性体からなり、肉厚が０．１〜１．０ｍｍである。外層４の肉厚が０．１ｍｍよりも小さいと外層４が破断しやすくなり、１．０ｍｍより大きいと対向ロールに対しての密着力が低下してカール除去性を損なうためである。最外層を肉厚０．１〜１．０ｍｍの無発泡弾性体とすることにより、内層が３０°以下の低硬度であっても、耐摩耗性に優れ、且つカール除去性能が優れたカール取りロールとなる。無発泡弾性体の基材としては、例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＮＲ、ポリウレタンゴム等のゴム材質、各種熱可塑性エラストマー等を用いることができる。なお、外層４の肉厚ｔ１と内層３の肉厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２が０．０１〜０．３であることが好ましい。０．０１より小さいと耐久性が悪くなり、また、０．３より大きいとゴム硬度が上昇し圧接した際に対向ロールへの負荷が大きくなり、耐摩耗性が悪くなる傾向があるためである。
【００１５】
無発泡弾性体は可塑剤を含有していてもよく、その配合割合は、外層４の基材１００重量部に対して１０重量部以下であることが好ましい。可塑剤の含有量が多いと汚染性が悪くなるからである。また、無発泡弾性体は、カーボン以外の補強剤及び樹脂の少なくとも一方を含有していることが好ましい。これらを含有させると、接触する紙等を汚染せずにカール取りロールの強度を高くすることができる。カーボン以外の補強剤としては、シリカ、タルク、クレー、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の粉体が挙げられ、樹脂としては、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【００１６】
外層４は、Ａ硬度計で測定した硬度が３０〜８０°であることが好ましい。３０°より低いと耐摩耗性が低下する可能性あり、８０°より高いとカール取りロールが高硬度となるからである。ここで、「Ａ硬度計で測定した硬度」とは、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に記載された「曲面試験片の国際ゴム硬さ試験方法」でＪＩＳ  Ａ硬度計を用いて測定した硬度である。
【００１７】
本発明のカール取りロールの硬度は、ＨｓＣで４０°以下であることが好ましい。ロール全体の硬度がＨｓＣで４０°より大きいと、対向ロールへ押し当てた際の負荷が大きくなり、耐摩耗性が劣る傾向があるからである。
【００１８】
本発明のカール取りロールの製造方法は特に限定されないが、例えば、内層３となる発泡弾性体は、上記ゴム材質等の基材に、必要に応じて補強剤や可塑剤等を混合し、発泡剤、例えば、有機系のＡＤＣＡ（アゾジカルボキサミド）、ＯＢＳＨ（ｐ，ｐ´−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド）や無機系の重曹などの発泡剤を添加して製造することができる。また、メカニカルフロス発泡としてもよい。基材及び発泡条件を調整することにより、内層３の硬度を所定の値にすることができる。なお、発泡させた後、外表面を研磨仕上げ等してもよい。
【００１９】
また、外層４となる無発泡弾性体は、例えば、上記ゴム材質、各種熱可塑性エラストマー等の基材に、必要に応じて、可塑剤、シリカ等の補強剤や樹脂、熱可塑性エラストマー等を添加して、加熱架橋することにより製造できる。
【００２０】
このように製造した発泡弾性体および無発泡弾性体を、ステンレス製等のシャフトに順に被覆することにより、本発明のカール取りロールを製造することができる。なお、シャフトは、金属製の芯金でも樹脂製のものでもよい。
【００２１】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明の趣旨に反しない限り、本実施例に限定されることはない。
【００２２】
（実施例１）
（１）ＮＢＲ（商品名：Ｎ２３１Ｌ、ＪＳＲ製）１００重量部に、カーボン（商品名：シースト５Ｈ、東海カーボン株式会社製）２５重量部、可塑剤としてジ−（２−エチルヘキシル）フタレート（ＤＯＰ）（大八化学工業株式会社製）４０重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量部、加硫剤及び加硫促進剤７重量部、発泡剤及び発泡助剤１５重量部を添加して、１７０℃にて５０分で加硫・発泡させて得た発泡弾性体の内周に、外径φ１０ｍｍのステンレス製のシャフトを圧入し、発泡弾性体の肉厚が６．７ｍｍになるように研磨した。
（２）次に、ＮＢＲ１００重量部に、シリカ（商品名：ニップルシールＶＮ３、日本シリカ工業株式会社製）３０重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量部、ポリエチレングリコール１重量部、加硫剤及び加硫促進剤を７重量部を添加して、１５０℃にて６０分加熱加硫し、外径φ２４ｍｍで肉厚０．３ｍｍの無発泡弾性体を作製した。
（３）この無発泡弾性体（外層）を上述の発泡弾性体（内層）上に接着剤（ＰＬＩＯＢＯＮＤ  ３０(ＡＳＨＬＡＮＤ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ社製)）で接着し、外層の肉厚０．３ｍｍ、内層の肉厚６．７ｍｍ、外径φ２４ｍｍ、幅７０ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００２３】
（実施例２）
シリカのかわりにナイロン樹脂（商品名：３５０１  ＥＸ  Ｄ  ＮＡＴ１、エルフ・アトケム社製）を３０重量部用いた無発泡弾性体とした以外は実施例１と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００２４】
（実施例３）
外層の肉厚を０．８ｍｍ、内層の肉厚を６．２ｍｍにした以外は実施例１と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００２５】
（実施例４）
外径１４ｍｍのステンレス製のシャフトを圧入して、内層の肉厚を４．２ｍｍとした以外は実施例３と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００２６】
（実施例５）
外径φ１６ｍｍのステンレス製のシャフトを圧入して、内層の肉厚を３．２ｍｍとした以外は実施例３と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００２７】
（実施例６）
内層の可塑剤量を３０重量部とした以外は実施例１と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００２８】
（実施例７）
内層の可塑剤量を２０重量部とした以外は実施例１と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００２９】
（比較例１）
外層の肉厚を１．５ｍｍ、内層の肉厚を５．５ｍｍにした以外は実施例１と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００３０】
（比較例２）
外層の肉厚を１．５ｍｍ、内層の肉厚を５．５ｍｍにした以外は実施例２と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００３１】
（比較例３）
外層の肉厚を１．８ｍｍ、内層の肉厚を５．２ｍｍにした以外は実施例１と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００３２】
（比較例４）
外層の肉厚を２．５ｍｍ、内層の肉厚を４．５ｍｍにした以外は実施例１と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００３３】
（比較例５）
さらに可塑剤を３０重量部添加した無発泡弾性体を外層とした以外は実施例１と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００３４】
（比較例６）
ＮＢＲ１００重量部に、カーボン３０重量部、可塑剤４０重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量部、加硫剤及び加硫促進剤７重量部、発泡剤及び発泡助剤１５重量部を添加し、１７０℃にて５０分加熱加硫して、内径φ９ｍｍ発泡弾性体を作製した。この発泡弾性体の内周に外径φ１０ｍｍのステンレス製のシャフトを圧入して、肉厚が７ｍｍの無発泡弾性体を有する直径φ２４ｍｍの一層のカール取りロールを作製した。
【００３５】
（比較例７）
内層の可塑剤量を１２．５重量部とした以外は実施例１と同様にして、外径φ２４ｍｍのカール取りロールを作製した。
【００３６】
（試験例１）  硬度測定
実施例１の（１）で作製したシャフトを圧入した状態の発泡弾性体（内層）の硬度、及び、実施例１で作製したカール取りロールの硬度を、上記ＨｓＣ（ＪＩＳ  Ｋ７３１２）で測定した。また、実施例１の（２）と同じ原料及び製造条件で作製した内径φ１６ｍｍの無発泡弾性体の内周に、外径φ１７ｍｍのシャフトを圧入して外径φ２２ｍｍのロールを作製し、このロール硬度を上記Ａ硬度計で測定した値を、無発泡弾性体（外層）の硬度とした。同様に実施例２〜７及び比較例１〜７についても、それぞれ内層・外層・カール取りロールの硬度を測定した。なお、各硬度測定において、荷重は１ｋｇとし、ロールに硬度計を密着させてから２秒後の値を測定した。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
（試験例２）  耐摩耗性試験
摩耗量（ｃｍ３）は、図２に示すような耐久試験機で測定した。すなわち、各実施例１〜７及び比較例１〜７のカール取りロール１１を、外径φ１０ｍｍの金属製の対向ロール１２に対して対向配置し、この間に試験紙１３を挟み込み、ロール間に圧接量が１．４ｍｍとなるように荷重をかけ、この試験紙１３を１ｍｍ／ｓの速度で矢印方向Ａに試験紙送りロール１４で送り出すと共に、カール取りロール１１を矢印方向Ｂに２２０ｒｐｍで回転させて、１００００回転後の摩耗量を測定した。結果を表１に示す。表１に示すように、実施例１〜７のカール取りロールは、摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れていた。
【００３９】
（試験例３）  カール除去性試験
短冊状に切断された紙（ＴＹＰＥ６２００、株式会社リコー製）を直径φ４５ｍｍの外周長（１４１ｍｍ）に切り、これを外径φ４５ｍｍのアルミパイプに巻きつけ、温度６０℃、湿度２５％条件下の電気炉に入れて、その後アルミパイプから取り外した。これにより紙は強制的にカールがかかった状態になった。この方法で得られたカール紙を試験紙として使用した。
カール除去性の試験は、図３に示すような試験機で測定した。すなわち、実施例１〜７及び比較例１〜７の各カール取りロール２１を金属製の対向ロール２２に３ｍｍ圧接し、カール取りロール２１を１０ｒｐｍで回転させて上記カール紙２３を３回通し、通紙後１０秒経過した後の紙の全長（図４のａ参照）を測定して、下記式によりカール除去率を求めた。なお、各実施例及び比較例について、３回試験して平均値を求めた。結果を表１に示す。表１に示すように、実施例１〜７のカール取りロールはカール除去率が９０％以上であり、カール除去性能に優れていた。
［数１］
カール除去率（％）＝ａ(矯正後の紙の全長)／ｂ(円周長１４１ｍｍ)×１００
【００４０】
（試験例４）  汚染性試験
各実施例１〜７及び比較例１〜７のカール取りロールと外径φ１０ｍｍの対向ロールとの間に油取り紙を挟み込んで４ｍｍ圧接させ、５０℃８０％環境下で、７２時間放置した。試験終了後に油取り紙の状態を観察し、油取り紙に汚れが見られなかった場合を○、油取り紙に僅かに付着が見られるような場合を△、油取り紙にロールを押し当てた箇所全面に油が付着している場合を×として、汚染性を評価した。結果を表１に示す。表１に示すように、実施例１〜７のカール取りロールは油取り紙を汚染せず、汚染性も良好だった。
【００４１】
各試験の結果、実施例１〜７のカール取りロールは、カール除去性能が高く、且つ耐摩耗性及び汚染性にも優れていた。一方、外層の肉厚が１．５ｍｍである比較例１では、対向ロールへの密着性が低化したためか、カール除去性が悪かった。また、硬度上昇により負荷が大きくなったため、耐摩耗性が悪化した。シリカのかわりにナイロン樹脂を用い外層の肉厚が１．５ｍｍである比較例２では、耐摩耗性は良好だが、外層の肉厚が厚いためカール除去性が悪かった。外層と内層との肉厚比が高い比較例３及び４では、硬度が大きく上昇し対向ロールへの負荷がかなり強くなったため、耐摩耗性が大きく悪化した。また、対向ロールへの負荷が大きくなったため、比較例１及び２よりは若干良好だが、カール除去性が悪かった。可塑剤を添加して外層ロールの硬度を下げた比較例５では、汚染性が悪かった。発泡弾性体のみの一層ロールである比較例６は、カール除去性に優れるものの耐摩耗性及び汚染性が悪かった。内層硬度が３０°を超える比較例７は、カール除去性は優れるものの、負荷が大きくなったために耐摩耗性が悪かった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のカール取りロールの概略斜視図である
【図２】摩耗量測定の様子を示す図である。
【図３】カール除去性試験の様子を示す図である。
【図４】カール除去率の求め方を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１、１１、２１  カール取りロール
２  シャフト
３  内層
４  外層
１２、２２  対向ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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