(57)【要約】【課題】  耐久性を維持すると共に表面の摩擦係数を低下させた紙葉類搬送集積用部材を提供する。【解決手段】  円筒状の円筒部１と、前記円筒部１の外周面に設けられてそれぞれ放射状に延びる複数の羽根部２とを有する紙葉類搬送集積用部材であって、前記羽根部２が、エステル系ポリウレタンからなると共に、その表面に少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液を含浸させることにより形成された表面処理層２ａを有し、当該羽根部２の表面のＰＰＣ用紙に対する摩擦係数が０．３〜１．０である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の円筒部と、前記円筒部の外周面に設けられてそれぞれ放射状に延びる複数の羽根部とを有する紙葉類搬送集積用部材であって、
前記羽根部が、エステル系ポリウレタンからなると共に、その表面に少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液を含浸させることにより形成された表面処理層を有し、当該羽根部の表面のＰＰＣ用紙に対する摩擦係数が０．３〜１．０であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材。
【請求項２】
請求項１において、前記表面処理層が、前記羽根部の表面から厚さ方向に３０μｍ以上浸透していることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記表面処理液が、さらに、フッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一種のポリマーを含有させたものであることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材。
【請求項４】
請求項３において、前記表面処理液が、さらに、カーボンブラックを分散させたものであることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材。
【請求項５】
請求項４において、前記表面処理液中のカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して１０〜４０重量％であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材。
【請求項６】
請求項３〜５の何れかにおいて、前記表面処理液中のポリマーは、イソシアネート成分に対して２〜３０重量％であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかにおいて、前記表面処理液中の前記イソシアネート成分は、当該表面処理液中の溶剤に対して、２５重量％以下であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかにおいて、前記羽根部のゴム硬度が、ＪＩＳ  Ａで５０°〜９０°であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動改札機、現金預金支払機、両替機、自動発券機等において、紙幣、磁気カード、切符等の紙葉類を搬送集積するために用いられる紙葉類搬送集積用部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動改札機、現金預金支払機、両替機、自動発券機等において、紙幣、磁気カード、切符等の搬送過程には、このような紙葉類を搬送しつつ揃えて集積するための羽根車状のゴム部材（以下、紙葉類搬送集積用部材という）が用いられている。この紙葉類搬送集積用部材は、円筒部の外周に、複数の薄板状の羽根部を放射状に有する構造を具備する（特許文献１等参照）。
【０００３】
上述した紙葉類搬送集積用部材は、高速で回転された状態で、羽根部を紙葉類に叩きつけることにより紙葉類を搬送集積するものであるので、羽根部の耐摩耗性が要求され、従来、一般的にはポリイミドなどの樹脂フィルムを用いたものが使用されていた。
【０００４】
しかしながら、羽根部は、高速で紙葉類に叩きつけられるので、羽根部の基端部がちぎれ易いという問題があり、本出願人は、耐久性のよい所定のポリウレタンを用いたもの（特許文献２参照）、及び所定の芯材を用いたもの（特許文献３参照）を開発した。
【０００５】
しかしながら、ポリウレタンなどのゴム部材を用いると、表面の紙葉類との摩擦が大きすぎて紙葉類を叩き落とす際に巻き込んでしまうという問題がある。
【０００６】
一方、摩擦係数を低下させる方法としては、一般的には、フッ素系又はシリコーン系コーティングを施す方法、塩素化処理する方法などがあるが、コーティングではコーティング層が剥がれてしまうという問題があり、また、塩素化処理では摩擦係数が十分に低下しないか、又は低下しても継続使用による摩耗により摩擦係数が上昇してしまうという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ９５／２３７５３（第１図等）
【特許文献２】特開平１０−０７２５１７（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００３−０１２２０９（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明はこのような事情に鑑み、耐久性を維持すると共に表面の摩擦係数を低下させた紙葉類搬送集積用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】
【０００９】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、円筒状の円筒部と、前記円筒部の外周面に設けられてそれぞれ放射状に延びる複数の羽根部とを有する紙葉類搬送集積用部材であって、前記羽根部が、エステル系ポリウレタンからなると共に、その表面に少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液を含浸させることにより形成された表面処理層を有し、当該羽根部の表面のＰＰＣ用紙に対する摩擦係数が０．３〜１．０であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材にある。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記表面処理層が、前記羽根部の表面から厚さ方向に３０μｍ以上浸透していることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材にある。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記表面処理液が、さらに、フッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一種のポリマーを含有させたものであることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材にある。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記表面処理液が、さらに、カーボンブラックを分散させたものであることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材にある。
【００１３】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記表面処理液中のカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して１０〜４０重量％であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材にある。
【００１４】
本発明の第６の態様は、第３〜５の何れかの態様において、前記表面処理液中のポリマーは、イソシアネート成分に対して２〜３０重量％であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材にある。
【００１５】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記表面処理液中の前記イソシアネート成分は、当該表面処理液中の溶剤に対して、２５重量％以下であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材にある。
【００１６】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様において、前記羽根部のゴム硬度が、ＪＩＳ  Ａで５０°〜９０°であることを特徴とする紙葉類搬送集積用部材にある。
【００１７】
かかる本発明の紙葉類搬送集積用部材は、羽根部にイソシアネート成分を主体とする表面処理液により表面処理を施しているので、表面から内部に亘って浸透した表面処理層が形成され、摩擦係数が０．３〜１．０と低下し且つ耐久性に優れたものである。
【００１８】
このような羽根部の材料となるゴム材料は、耐摩耗性等の他の機械的物性及び表面処理液による処理を好適に行うために、ポリウレタンを用いるのが好ましい。
【００１９】
ポリウレタンとしては、一般的に用いられている注型タイプのポリウレタンでも、混練タイプのポリウレタンでもよいが、特に、混練タイプのポリ−ε−カプロラクトン系ポリウレタンが好ましい。
【００２０】
かかるポリ−ε−カプロラクトン系ポリウレタンのなかでも、ポリ−ε−カプロラクトン系ジオールを含むポリオールとポリイソシアネートとの反応から得られ、当該ポリ−ε−カプロラクトン系ジオールにおけるカプロラクトン連鎖の平均値が所定の範囲に制御され、当該ポリ−ε−カプロラクトン系ジオールのカプロラクトン連鎖部分の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが１．５以下であり、カプロラクトン連鎖の結晶性が制限され且つゴム状弾性を有する混練型ポリウレタンを用いるのが好ましい。このような特定の混練型ポリウレタンを用いることにより、羽根部の表面の摩耗をほぼなくし、また、羽根部の基端部でのちぎれも防止し、この結果、紙葉類の搬送集積を長期に亘って安定して行うことができる紙葉類搬送集積用部材を提供することができる。
【００２１】
なお、羽根部のゴム硬度が、ＪＩＳ  Ａで５０°〜９０°であるのが好ましい。所望の耐久性を具備するために必要だからである。
【００２２】
本発明の紙葉類搬送集積用部材は、円筒部と羽根部とが一体的に成形されたものでも、両者を別途成形して円筒部に羽根部を取り付けたものでもよい。
【００２３】
なお、羽根部の形状は特に限定されず、薄板状、棒状などでよく、断面形状は、矩形、円形、楕円形あるいはこれらを組み合わせた形状であればよく、さらには表面を波形状や台形状などの凹凸形状としてもよい。また、羽根部をさらにちぎれ難くするために、羽根部の周囲をＲ形状としてもよく、さらに、羽根部の基端部を、円筒部に近づくほど太くして羽根部基端部と円筒部との境界をＲ形状となるようにしてもよい。
【００２４】
本発明の紙葉類搬送集積用部材の少なくとも羽根部の表面に形成された表面処理層は、少なくとも一部がポリウレタンからなる羽根部本体に含浸して当該羽根部本体と一体的に設けられたものである。すなわち、かかる表面処理層は、イソシアネート成分に必要に応じてフッ素系ポリマー又はシリコーン系ポリマーさらにはカーボンブラックを添加した表面処理液により形成されたものであり、これに溶剤を添加した表面処理液を含浸塗布して形成したものであるので、当該表面処理層は表面から内部に向かって漸次疎になるように一体的に形成される。従って、一般的なコーティング層と異なり、剥がれなどの問題はない。すなわち、イソシアネートは、ウレタン結合と反応してアロハナート、ウレチジオン、ヌレートなどを生成して強固に結合すると推測される。また、表面処理液の中のイソシアネート成分は、ゴム弾性層のイソシアネートと反応して強固に一体化されるので、さらに剥がれなどの問題が回避される。
【００２５】
また、本発明の表面処理層は、イソシアネート成分にフッ素系ポリマーやシリコーン系ポリマーを添加した表面処理液から形成されているので、フッ素樹脂やシリコーン樹脂から形成されたコーティング層と比較して弾性変形し易く、ゴム弾性体の割れなどが発生し難いという利点もある。
【００２６】
このような本発明の表面処理層は、羽根部の表面から３０μｍ以上、好ましくは０．１ｍｍ以上含浸しており、従って、初期においては低摩擦係数であるが、３０μｍ以上、さらには０．１ｍｍ摩耗した後においても低摩擦係数を維持しているという特徴があり、初期状態及び３０μｍ摩耗後の表面のＰＰＣ用紙に対する摩擦係数がそれぞれ１．０以下である。
【００２７】
また、本発明の表面処理液は、イソシアネート成分のみを使用した場合、これにフッ素系ポリマーやシリコーン系ポリマーを添加した場合、さらに、カーボンブラックを添加した場合など、成分を調整することにより比較的容易に摩擦係数を変化させることができる。例えば、イソシアネート成分のみで処理すると、ＰＰＣ用紙に対する摩擦係数は、０．５〜０．７程度になるが、これにフッ素系ポリマーやシリコーン系ポリマーを添加すると、摩擦係数は０．５以下に低下するので、用途に応じて適宜選択することができる。
【００２８】
ここで、本発明におけるＰＰＣ用紙に対する摩擦係数は、下記試験例の方法により測定されたものをいう。
【００２９】
本発明で用いる表面処理液は、イソシアネート成分に、フッ素系ポリマー又はシリコーン系ポリマーを添加し、これらを溶剤に溶解したものである。
【００３０】
ここで、イソシアネート成分としては、２，６−トリレ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）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）などのイソシアネート化合物を挙げることができる。この他、これらのイソシアネート化合物の２乃至３量体、さらには、イソシアネート化合物を単独で又はポリオールと共にプレポリマー化したものを用いることもできる。
【００３１】
また、フッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものであり、特に、アクリルフッ素系ポリマー又はアクリルシリコーン系ポリマーを用いるのが好ましい。
【００３２】
ここで、アクリルフッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、又はカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、アクリルシリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。なお、本発明では、これらのポリマーを一種又は二種以上混合して用いる。
【００３３】
また、本発明で用いることができる溶剤は、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン、アセトン、シクロヘキサノンなどの他、反応性希釈剤、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなど用いるポリマー成分を溶解することができ且つイソシアネート成分と相溶するものであればよい。
【００３４】
本発明の表面処理層は、カーボンブラックを含有することにより更に低摩擦係数化を図ることができる。かかるカーボンブラックは表面処理液に分散させた状態で表面処理層を形成することにより、表面処理層内に固定することができる。
【００３５】
ここで、カーボンブラックとしては、低摩擦係数化の目的のためであれば、導電性を有さないカーボンブラックを用いればよいが、逆に、導電性カーボンブラックを添加することにより、表面処理層により導電性を付与することができる。なお、導電性カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック（ライオン社製）、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）などが挙げられる。
【００３６】
表面処理液中のカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して４０重量％以下であるのが好ましい。これより多すぎると脱落等の問題が生じ好ましくないからである。なお、導電性を付与するためには、１０重量％以上添加するのが好ましい。
【００３７】
また、表面処理液中のポリマーの含有量は、イソシアネート成分に対して２〜３０重量％とするのが好ましい。これより少ないとカーボンブラックを表面処理層中に保持する効果が小さくなり、多すぎると相対的にイソシアネート成分が少なくなって有効な表面処理層が形成できなくなり、共に好ましくない。
【００３８】
さらに、本発明で用いる表面処理液は、イソシアネート成分の含有量が、当該表面処理液中の溶剤に対して、２５重量％であるのが好ましい。これはイソシアネート成分が溶剤に対して２５重量％より多く含有されていると、表面処理液の粘性が高くなるためか、処理面に液だまりが形成され易くなり、均一な処理が困難になり、この結果、処理面に樹脂化した処理層が形成され、羽根部が切断し易くなるからである。
【００３９】
表面処理液による表面処理層の形成方法は特に限定されず、少なくとも羽根部の少なくとも紙葉類との当接側に表面処理層を形成すればよい。
【００４０】
表面処理液の含浸塗布方法は、ハケなどによる塗布、噴霧、ディッピングなどの各方法により行うことができ、例えば、搬送面のみに含浸塗布させるのが好ましいが、全体に含浸塗布させてもよい。
【００４１】
なお、表面処理は全体的に行ってもよいし、羽根部のみに行ってもよいことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００４２】
以上説明したように、本発明の紙葉類搬送集積用部材は、ポリウレタンからなる羽根部の表面にイソシアネートを主成分とする表面処理液で表面処理層を形成したので、摩擦係数が小さく、紙葉類の叩き落とし及び搬送集積に好適なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。以下には、具体的な実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものでないことは言うまでもない。
【００４４】
〔実施例１〕
まず、エチレングリコール６２重量部と、ε−カプロラクトン１１４０重量部とを、触媒（ＳｎＣｌ2）３０ｐｐｍ存在下で適宜反応することにより、カプロ
ラクトン連鎖が５で、分子量Ｍｎが１２００のポリ−ε−カプロラクトン系ジオールを得た。このポリ−ε−カプロラクトン系ジオール１００重量部に、ＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート）２０重量部を加え、１００℃で６時間反応させてミラブルウレタンを得た。
【００４５】
続いて、このミラブルウレタン１００重量部に過酸化物架橋剤パークミルＤ−４０（商品名；日本油脂社製）７重量部と、カーボンブラック１０重量部と、老化防止剤２重量部と、プロセスオイル３０重量部とをオープンロールにて混合・混練した。
【００４６】
次いで、上記混練型ポリウレタンを電熱式プレス加硫成形することにより紙葉類搬送集積用部材（硬度Ｈｓ７３）を得た。
【００４７】
この紙葉類搬送集積用部材は、図１に示すように、円筒部１の外周に放射状に羽根部２を一体的に形成したものである。ここで、円筒部１は、内径５〜１２ｍｍ程度、外形は７〜１５ｍｍ程度であり、また、羽根部２の長さは１０〜５０ｍｍ程度、幅（回転軸方向寸法）は３〜６ｍｍ程度、厚さが０．７〜１ｍｍ程度である。
【００４８】
（表面処理液の調製）
酢酸エチル８０重量部、イソシアネート化合物（ＭＤ１：大日本インキ社製）２０重量部、アセチレンブラック（電気化学社製）４重量部、アクリルフッ素ポリマー（モディパーＦ６００：日本油脂社製）２重量部を３分間攪拌して表面処理液を得た。
【００４９】
（表面処理）
紙葉類搬送集積用部材の羽根部を酢酸エチルで洗浄した後、上述したように調製した表面処理液を羽根部にハケによって塗布含浸させ、次いで、１２０℃×６０分で熱処理を行った。
【００５０】
〔実施例２〕
酢酸エチル８０重量部、イソシアネート化合物（ＭＤ１：大日本インキ社製）２０重量部を３分間攪拌して得た表面処理液を用いた以外は実施例１と同様にして紙葉類搬送集積用部材を製造した。
【００５１】
〔比較例１〕
表面処理を施さない以外は実施例１と同様にして紙葉類搬送集積用部材を製造した。
【００５２】
〔比較例２〕
ニトリル系のゴムを使用する以外は実施例１と同様にして紙葉類搬送集積用部材を作成した。
【００５３】
（表面処理液の調整）
塩酸とさらし粉の溶液を調製した。
【００５４】
（表面処理）
羽根部を塩酸さらし粉の処理液に６０分浸漬し、その後５０℃×１５分で乾燥した。
【００５５】
（試験例１）
実施例１、２及び比較例１、２の羽根部を切り取って、図２の装置を用いて摩擦係数を測定した。
【００５６】
基台２１上にテフロン（登録商標）シート２２を載置し、その上にさらにリコー社製タイプ６００のＰＰＣ用紙２３を重ね、この上からローラ２４に貼付した羽根部２を配置して無加重状態にバランスをとった後、２００ｇ荷重を付加して当接させ、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎでＰＰＣ用紙２３を搬送したときのロードセル２５で検出した荷重Ｑ（Ｎ）を求め、下記式より初期状態としての摩擦係数を測定した。なお、測定は、常温常湿環境（ＮＮ：２３℃、５０％ＲＨ）で行った。
【００５７】
［数１］
μ＝Ｑ（Ｎ）／（２００×９．８）
【００５８】
また、羽根部２を厚さ方向に０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍそれぞれ研磨した後、同様に上記式により摩擦係数を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2004277179.tif 000003
【００６０】
以上の結果、実施例のゴム部材は初期の摩擦係数も小さく、０．１ｍｍ研磨後にも１．０以下という低水準を維持し、０．２ｍｍ研磨後も１．０前後であったが、比較例２では０．１ｍｍ研磨すると、表面処理効果が全くなくなることがわかった。
【００６１】
［実施例３〜７］
酢酸エチル１００重量部に、イソシアネート化合物（ＭＤ１：大日本インキ社製）１０、２０、２５、３０、４０重量部をそれぞれ添加して３分間攪拌して得た表面処理液を用い、紙葉類搬送集積用部材の羽根部を酢酸エチルで洗浄した後、上記表面処理液を羽根部にハケによって塗布含浸させ、次いで、１２０℃×６０分で熱処理を行ったものを、実施例３〜７の紙葉類搬送集積用部材とした。なお、集積用部材の寸法は、外径７０ｍｍ×内径８ｍｍの円筒部に、幅５ｍｍ×厚さ１ｍｍの羽根部を８枚放射状に有するものとした。
【００６２】
（試験例２）
実施例３〜７の紙葉類搬送集積用部材を１２００ｒｐｍで回転し、羽根部の根元から７．５ｍｍの位置を鉄板に打ち付けて耐久試験をおこない、羽根部の切断までの時間を求めた。この結果を表２に示す。
【００６３】
この結果、表面処理液の溶剤に対するイソシアネート含有量が大きいほど、切断までの耐久時間が短くなり、耐久試験で１００時間以上耐久とするためには、溶剤に対するイソシアネート含有量を２５重量％以下とするのが好ましいことがわかった。
【００６４】
【表２】
2004277179.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る紙葉類搬送集積用部材の概略構成を示す概略図である。
【図２】本発明の摩擦係数測定の方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  円筒部
２  羽根部
２ａ  表面処理層
２１  基台
２２  テフロン（登録商標）シート
２３  ＰＰＣ用紙
２４  ローラ
２５  ロードセル
【図１】
2004277179.tif 000005
【図２】
2004277179.tif 000006