(57)【要約】【課題】  低硬度で耐摩耗性に優れたロール形状の発泡ゴム部材を提供する。【解決手段】  発泡ゴムをロール形状に成形し且つ外周面を研磨してなる発泡ゴム部材１Ａ，１Ｂにおいて、ゴム硬度がＡｓｋｅｒ  Ｃで１０〜５０°であり、且つ長手方向両端部の外周隅部がＣ面２又はＲ面３になっていることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡ゴムをロール形状に成形し且つ外周面を研磨してなる発泡ゴム部材において、ゴム硬度がＡｓｋｅｒ  Ｃで１０〜５０°であり、且つ長手方向両端部の外周隅部がＣ面又はＲ面になっていることを特徴とする発泡ゴム部材。
【請求項２】
請求項１において、前記ロール形状の肉厚が２ｍｍより大きく、前記Ｃ面又はＲ面により、前記ロール形状の端面及び外周面の基準位置から１〜２ｍｍの範囲で除去されていることを特徴とする発泡ゴム部材。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記Ｃ面又はＲ面は表面研磨の際に形成されたものであることを特徴とする発泡ゴム部材。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記発泡ゴムが、発泡ポリウレタンであることを特徴とする発泡ゴム部材。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかの発泡ゴム部材が給紙搬送用ロールであることを特徴とする発泡ゴム部材。
【請求項６】
請求項１〜４の何れかの発泡ゴム部材が紙葉類分離ロールであることを特徴とする発泡ゴム部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール形状の発泡ゴム部材に関し、特に、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、搬送を行う給紙搬送用ロール、及び紙葉類分離ロールに用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種ＯＡ機器の給紙・搬送用のロールは、搬送力が大きく、耐摩耗性に優れることが求められている。
【０００３】
例えば、給紙部の重層防止に用いられる分離ロールには、その耐摩耗性、耐紙粉性の点から、一般的には発泡ポリウレタンが用いられるが、特に搬送特性に優れる低硬度品に関しては、耐摩耗性の面で十分な特性が得られていない。
【０００４】
例えば、本出願人は、低硬度化を図りつつ耐久性に優れ、紙粉の影響を受けず安定した摩擦係数を維持することができ、且つ鳴きが発生しない給紙搬送用ロールを提案している（特許文献１参照）が、未だ十分な対策品は出現していない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６５６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、低硬度で耐摩耗性に優れたロール形状の発泡ゴム部材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】
【０００７】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、発泡ゴムをロール形状に成形し且つ外周面を研磨してなる発泡ゴム部材において、ゴム硬度がＡｓｋｅｒ  Ｃで１０〜５０°であり、且つ長手方向両端部の外周隅部がＣ面又はＲ面になっていることを特徴とする発泡ゴム部材にある。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ロール形状の肉厚が２ｍｍより大きく、前記Ｃ面又はＲ面により、前記ロール形状の端面及び外周面の基準位置から１〜２ｍｍの範囲で除去されていることを特徴とする発泡ゴム部材にある。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記Ｃ面又はＲ面は表面研磨の際に形成されたものであることを特徴とする発泡ゴム部材にある。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記発泡ゴムが、発泡ポリウレタンであることを特徴とする発泡ゴム部材にある。
【００１１】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様の発泡ゴム部材が給紙搬送用ロールであることを特徴とする発泡ゴム部材にある。
【００１２】
本発明の第６の態様は、第１〜４の何れかの態様の発泡ゴム部材が紙葉類分離ロールであることを特徴とする発泡ゴム部材にある。
【００１３】
本発明の発泡ゴム部材は、従来から知られている発泡ゴム材料を用いればよい。例えば、耐摩耗性、耐紙粉性の点から発泡ポリウレタンを例示することができる。
【００１４】
ここで、発泡ポリウレタンとしては、例えば、ポリε−カプロラクトン系ジオールと、ポリイソシアネートと、鎖延長剤および架橋剤とを用いてプレポリマー法により製造されるものを挙げることができる。さらに詳述すると、カプロラクトン系プレポリマーは、ポリε−カプロラクトン系ジオールと過剰のポリイソシアネート化合物とを反応させたもので、イソシアネート基が残存したものである。このカプロラクトン系プレポリマーの残存したイソシアネート基が、鎖延長剤及び架橋剤と反応することにより、ポリウレタンを製造することができる。
【００１５】
カプロラクトン系プレポリマーを製造するためのポリε−カプロラクトン系ジオールとしては、数平均分子量が１０００〜４０００のものを用いることができる。
【００１６】
また、ポリイソシアネート化合物としては、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。
【００１７】
また、架橋剤として用いる３官能以上のポリオールは、数平均分子量が１００以上３０００以下のものであり、例えば、エーテル系、エステル系等のポリオールを用いることができる。
【００１８】
また、発泡ポリウレタンとしては、例えば、ポリテトラメチレン・エーテルグリコール及び分子鎖中に一つ以上の二重結合を有するポリオール（以下、ジエン系ポリオールと呼称することがある）から選択され且つ数平均分子量が１０００〜４０００のポリオールと、ポリイソシアネート化合物とを用い、架橋剤として、３官能以上で数平均分子量が１００〜２０００の３官能ポリオールと、数平均分子量が７０〜１６０の短鎖ジオールとを用いたものを挙げることができる。かかるポリオールは、ポリテトラメチレン・エーテルグリコール（ＰＴＭＧ）で数平均分子量が１０００〜４０００の他、分子鎖中に一つ以上の二重結合を有するポリオールから選択され且つ数平均分子量が１０００〜４０００のポリオールである。ここで、分子鎖中に一つ以上の二重結合を有するポリオールとしては、ブタジエン系ポリオールやイソプレン系ポリオール、１，９−ノナンジオール及び２−メチル−オクタンジオールと二塩基酸との脱水縮合により得られたポリオールなどを挙げることができる。一方、ポリオールと反応させるポリイソシアネートは、例えば、上述したとおりである。
【００１９】
以上例示した発泡ポリウレタンには、短鎖ジオールを用いてもよい。短鎖ジオールは、数平均分子量が７０〜１６０のものであり、例えば、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール等を挙げることができる。
【００２０】
また、発泡ゴム部材を成形する場合、原料を所定比率で配合後、発泡成形すればよいが、所定の添加剤を添加してもよい。例えば、発泡剤、整泡剤、老化防止剤、酸化防止剤などを添加してもよい。また、発泡は発泡剤による発泡でもよいが、整泡剤を添加して機械的に発泡させるメカニカルフロスでの発泡でもよい。
【００２１】
発泡ゴム部材の発泡密度（ｇ／ｃｍ３）（注型重量［ｇ］／注型金型の容積［ｃｍ３］）は、０．３〜０．９［ｇ／ｃｍ３］とする必要がある。０．３より小さいとＨｓが低すぎ、セル径が大きくなって耐摩耗性が低下し、０．９を超えるとソリッドに近く紙粉の影響を受けるからである。なお、給紙搬送用ロール、特に、リバースロールとして用いる場合には、発泡倍率０．３〜０．７（ｇ／ｃｍ３）とするのが好ましい。また、かかる発泡部材は、連続気泡でも独立気泡でもよい。
【００２２】
本発明の発泡ゴム部材のゴム硬度（Ａｓｋｅｒ  Ｃ）は、用途や製造条件に応じて適宜決定すればよいが、Ａｓｋｅｒ  Ｃで１０〜５０°とするのが好ましい。１０°より小さいと十分な機械的強度が得られず、一方、５０°を超えるゴム硬度では、Ｃ面又はＲ面とすることにより、かえって搬送力が低下してしまい、顕著な効果が得られないからである。すなわち、５０°を超える硬度の発泡ゴム部材では、本発明のようなＣ面又はＲ面を形成しない方が好適である。
【００２３】
また、本発明の発泡ゴム部材の肉厚は２ｍｍより大きいのが好ましい。肉厚がこれより小さいと十分な強度が得られず、気泡が厚さ方向に貫通してしまう可能性があるからである。
【００２４】
本発明のＣ面又はＲ面は、前記ロール形状の端面及び外周面の基準位置、すなわち、Ｃ面又はＲ面が存在しない場合のロール端の位置から１〜２ｍｍの範囲で除去されているように形成するのが好ましい。すなわち、図１に示すように、本発明の給紙搬送ロール１Ａ，１Ｂは、基準位置Ｓからの長さＬ１、Ｌ２が１〜２ｍｍとなるようなＣ面２又はＲ面３となるのが好ましい。なお、Ｃ面とはＪＩＳ  Ｚ８３１７（製図における寸法）で規定される面取りの表し方であり、Ｒ面とはＪＩＳ  Ｚ８３１７（製図における寸法）で規定される円弧の表し方であるが、これに準じた面取りや円弧に近い曲面をも含むものである。
【００２５】
このようなＣ面又はＲ面は、成形後の表面研磨時に形成するのが好ましい。ロール成形後、表面を研磨する際の端部での毛羽立ちや跳ね上がりが防止され、これにより耐摩耗性が確保されるからである。また、このように研磨により形成する工程上の問題からは、Ｒ面よりもＣ面とする方が好ましい。Ｒ面にする場合には、特別の砥石を用いる必要があるが、Ｃ面とすると表面研磨と同一の砥石で傾きを変えるだけで形成でき、また、一つの砥石で複数のロール形状に形成することができるからである。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明では、低硬度、すなわち、Ａｓｋｅｒ  Ｃで１０〜５０°の発泡ゴム部材において、端部にＣ面又はＲ面を設けることにより、表面研磨時の毛羽立ちや端部の跳ね上がりを防止し、耐摩耗性に優れた発泡ゴム部を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これらの実施例は本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【実施例】
【００２８】
（製造例１）
カプロラクトン系ポリウレタンプレポリマー（ＲＶ２６００：大日本インキ化学工業株式会社製）１００重量部に、整泡剤、老化防止剤を添加し、メカニカルフロスで５分間攪拌した。その後、硬化剤として、鎖延長剤１，６−ヘキサンジオール／架橋剤εカプロラクトントリオール（プラクセル３２０：分子量２０００）＝５０／５０の混合物を１４重量部、水０．０５重量部とを混合し、メカニカルフロスで１分間攪拌したものを、１２０℃に加熱した金型に注型密度０．４ｇ／ｃｍ３（注型量／注型金型）となるように注型し、４０分後に取り出した。得られたロールを研磨し、突っ切りし、外径φ２７ｍｍ×内径φ１７ｍｍ×幅２６ｍｍのロール発泡体を得た。
【００２９】
（製造例２）
注型密度０．５ｇ／ｃｍ３とした以外は製造例１と同様にしてロール発泡体を得た。
【００３０】
（製造例３）
硬化剤として、鎖延長剤１，４−ブタンジオール／架橋剤トリメチロールエタン＝８０／２０の混合物を用いた以外は製造例２と同様にしてロール発泡体を得た。
【００３１】
（試験例１）
各製造例のロール発泡体について、ゴム硬度（Ａｓｋｅｒ  Ｃ）及び引張強さ（ＪＩＳＫ  ６２５１）を測定した。また、引張強さは、下記式
［数１］
引張強さ(ＭＰａ)＝最大引張力（Ｎ）／２×試験片の断面積（ｍｍ２）
で求めることができる。なお、本試験は、試験片がスポンジで低強度であるため、φ２６×φ１６×幅５ｍｍの試験片にて測定した。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
（実施例１）
製造例１のロール発泡体を表面研磨すると共に、両端部を基準位置Ｓから長さＬ１、Ｌ２が１ｍｍとなるように面取りした（Ｃ１という）ものを実施例１の給紙搬送用ロールとした。
【００３４】
（実施例２）
製造例１のロール発泡体を表面研磨すると共に、両端部を基準位置Ｓから長さＬ１、Ｌ２が２ｍｍの位置で面取りした（Ｃ２という）ものを実施例２の給紙搬送用ロールとした。
【００３５】
（実施例３）
製造例２のロール発泡体を表面研磨すると共に、両端部を基準位置Ｓから長さＬ１、Ｌ２が１ｍｍの位置で面取りした（Ｃ１という）ものを実施例３の給紙搬送用ロールとした。
【００３６】
（実施例４）
製造例２のロール発泡体を表面研磨すると共に、両端部を基準位置Ｓから長さＬ１、Ｌ２が２ｍｍの位置で面取りした（Ｃ２という）ものを実施例４の給紙搬送用ロールとした。
【００３７】
（比較例１）
製造例１のロール発泡体を表面研磨のみして面取りをしないものを比較例１の給紙搬送用ロールとした。
【００３８】
（比較例２）
製造例２のロール発泡体を表面研磨のみして面取りをしないものを比較例２の給紙搬送用ロールとした。
【００３９】
（比較例３）
製造例３のロール発泡体を表面研磨のみして面取りをしないものを比較例３の給紙搬送用ロールとした。
【００４０】
（比較例４）
製造例３のロール発泡体を表面研磨すると共に、両端部を基準位置Ｓから長さＬ１、Ｌ２が１ｍｍの位置で面取りした（Ｃ１という）ものを比較例４の給紙搬送用ロールとした。
【００４１】
（比較例５）
製造例３のロール発泡体を表面研磨すると共に、両端部を基準位置Ｓから長さＬ１、Ｌ２が２ｍｍの位置で面取りした（Ｃ２という）ものを比較例５の給紙搬送用ロールとした。
【００４２】
（試験例２）
上述した各実施例及び各比較例のそれぞれの給紙搬送用ロールについて摩擦係数μを測定した。摩擦係数μは、図２に示すように、回転自在に設けられたフリーロール１２を各給紙搬送用ロール１１に対して、紙１４を挟んで荷重２００ｇｆで圧接し、紙１４の一端に取り付けたロードセル１５を５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き抜いた際に測定された力Ｑ（Ｎ）を求め、下記式より計算した。なお、測定環境：２１℃×５０％ＲＨ、紙種：リコーＴＹＰＥ６２００とした。
【００４３】
［数２］
μ＝Ｑ（Ｎ）／（２００ｇｆ×０．００９８）    
【００４４】
（試験例３）
上述した各実施例及び各比較例のそれぞれの給紙搬送用ロールを、図３に示すように、回転自在に設けられたフリーロール２１に対してロール紙２２から送り出される紙を挟んで荷重３００ｇｆで圧接し、給紙搬送用ロール１１を回転速度：４００ｒｐｍで駆動し、ロール紙の送り速度が２０ｍｍ／ｍｉｎで、ロール回転数１００００回とし、ロールと紙送りの速度差を付けて搬送したときの摩耗状態を観察した。なお、紙種はカシオロール紙とし、異常なしを○、ロール端部に亀裂や跳ね上がりが発生したものを×とした。この結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
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【００４６】
（試験結果）
摩擦係数及び摩耗試験を行った結果、ゴム硬度が４０°及び５０°のものについては、摩擦係数が十分に大きくて良好な給紙搬送を行えるものであるが、面取りした実施例１〜４が、面取りしない比較例１，２と比較して摩擦係数が大きく、良好な給紙搬送力を有することがわかった。これは表面研磨して面取りをしないと、端部が膨れあがった形状となって紙面との十分な接触が取れないからと考えられる。また、面取りしない比較例１、２については、摩耗試験の結果、端部に亀裂や跳ね上がりが発生し、耐久性に劣ることがわかった。
【００４７】
一方、ゴム硬度が６０°の比較例３〜５では、摩擦係数が低すぎて十分な給紙搬送力が得られないことがわかった。また、摩耗試験の結果、６０°のものについては、面取りしても面取りしなくても、端部での異常は観察されなかったので、本発明の面取りの効果は、５０°以下のゴム硬度の発泡ゴムロールに有効であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の発泡ゴム部材の形状を説明する概略図である。
【図２】本発明の試験例２の測定状況を示す概略図である。
【図３】本発明の試験例３の測定状況を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１Ａ，１Ｂ，１１  給紙搬送用ロール
１２  フリーロール
１４  紙
１５  ロードセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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