(57)【要約】【課題】  給紙搬送用ロール及び紙葉類分離ロールに用いて、耐摩耗性に優れ、且つ鳴きを防止することができる鳴き防止ロールを提供する【解決手段】  カプロラクトン系ジオールを用いたプレポリマーに、２官能短鎖ジオールからなる鎖延長剤と３官能以上のポリオールからなる架橋剤とを用いて得た発泡ポリウレタンからなる鳴き防止ロールであって、前記架橋剤が数平均分子量２００以上３０００以下のカプロラクトン系ポリオールとする。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプロラクトン系ジオールを用いたプレポリマーに、２官能短鎖ジオールからなる鎖延長剤と３官能以上のポリオールからなる架橋剤とを用いて得た発泡ポリウレタンからなる鳴き防止ロールであって、前記架橋剤が数平均分子量２００以上３０００以下のカプロラクトン系ポリオールであることを特徴とする鳴き防止ロール。
【請求項２】
請求項１において、前記カプロラクトン系ポリオールの数平均分子量が５００以上２０００以下であることを特徴とする鳴き防止ロール。
【請求項３】
請求項１または２において、前記鎖延長剤が、１，４−ブタンジオール及び１，３−プロパンジオールの少なくとも一方であることを特徴とする鳴き防止ロール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記プレポリマーが４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いて製造されたものであることを特徴とする鳴き防止ロール。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記発泡ポリウレタンが、メカニカルフロスで発泡されていることを特徴とする鳴き防止ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡ポリウレタンからなる鳴き防止ロールに関し、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、及びリバースロールなどの紙葉類分離ロールに用いて好適な鳴き防止ロールに関する。
【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たが、近年、給紙時の紙等との摩擦による振動により、いわゆる鳴き現象が生じるという点が問題視されている。
【０００３】
例えば、給紙部の重送防止に用いられる分離ロールには、その耐摩耗性、原稿非汚染性の点から、一般的には発泡ポリウレタンが用いられるが、紙さばき後、例えば、給紙ベルトと分離ロールとがつれまわりする際にブブブ、キューという鳴きが発生する。
【０００４】
そのため、従来鳴き対策として、種々の検討がなされている。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（特許文献１参照）や、基材のプレポリマーを規定することにより摩擦係数安定性を向上させ鳴きが発生しないようにした部材を提案している（特許文献２参照）。しかしながら、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
【特許文献２】特開平１１−３３４９１５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、給紙搬送用ロール及び紙葉類分離ロールに用いて、耐摩耗性に優れ、且つ鳴きを防止することができる鳴き防止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】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、カプロラクトン系ポリウレタンプレポリマーを基材とし架橋剤に３官能以上のカプロラクトン系ポリオールを使用することが、鳴きに対してきわめて有効であるという新たな知見を得て、本発明を完成させた。
【０００８】
かかる本発明の第１の態様は、カプロラクトン系ジオールを用いたプレポリマーに、２官能短鎖ジオールからなる鎖延長剤と３官能以上のポリオールからなる架橋剤とを用いて得た発泡ポリウレタンからなる鳴き防止ロールであって、前記架橋剤が数平均分子量２００以上３０００以下のカプロラクトン系ポリオールであることを特徴とする鳴き防止ロールにある。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記カプロラクトン系ポリオールの数平均分子量が５００以上２０００以下であることを特徴とする鳴き防止ロールにある。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１または２の態様において、前記鎖延長剤が、１，４−ブタンジオール及び１，３−プロパンジオールの少なくとも一方であることを特徴とする鳴き防止ロールにある。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記プレポリマーが４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いて製造されたものであることを特徴とする鳴き防止ロールにある。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記発泡ポリウレタンが、メカニカルフロスで発泡されていることを特徴とする鳴き防止ロールにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、カプロラクトン系ジオールとポリイソシアネートとを用いたカプロラクトン系ポリウレタンプレポリマーから製造される発泡ポリウレタンに、架橋剤として３官能以上のカプロラクトン系ポリオールを用いることにより、異音発生（鳴き）が防止されるとともに、耐摩耗性が向上するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の鳴き防止ロールは、従来から知られている発泡ポリウレタンのうち、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である。
【００１５】
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。
【００１６】
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。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】
本発明において、架橋剤として用いる３官能以上のカプロラクトン系ポリオールは、数平均分子量が２００以上３０００以下、さらに好ましくは数平均分子量５００以上２０００以下のものであり、一般的にポリウレタンの製造時に用いられる架橋剤よりも分子量の大きい長鎖ポリオールである。ここで、３官能以上のカプロラクトン系ポリオールとは、εカプロラクトンから合成されるポリオールであり、トリオールであれば例えば下記式（１）で表すことができる。３官能以上のカプロラクトン系ポリオールは、アジペート系など他の３官能以上のポリオールと比較すると、分子量分布が狭くなるといった特性を持つ。このような構造を有する化合物を架橋剤とすると、長鎖によるゆとりのある架橋が均一になされ製造されるポリウレタンは振動を吸収しやすくなり、また、カプロラクトン系ポリウレタンプレポリマーと架橋剤との相溶性がよいため、鳴きを防止することができると推測される。また、分子量分布が狭いため、良好な耐摩耗性を示す。
【００１８】
【化１】
2005154147.tif 000002
（Ｒはアルキル基。）
【００１９】
また、鎖延長剤は、２官能短鎖ジオールであり、例えば、数平均分子量が８０〜１６０の短鎖ジオールであり、例えば、プロパンジオール（ＰＤ）及びブタンジオール（ＢＤ）の少なくとも一方を用いるが、勿論、二種以上混合して用いてもよい。ここで、プロパンジオールとしては１，３−プロパンジオールが、ブタンジオールとしては１，４−ブタンジオールが代表的なものであり、１，３−プロパンジオール及び１，４−ブタンジオールは性能およびコスト面で好適であるが、これに限定されるものではない。
【００２０】
ここで、鎖延長剤と架橋剤との総量に対して架橋剤を１５重量％以上用いるのが好ましく、好ましくは鎖延長剤：架橋剤＝８５：１５〜５０：５０、さらに好ましくは鎖延長剤：架橋剤＝８０：２０〜６０：４０である。架橋剤が１５重量％より少ないと、硬度が高くなり鳴きが発生する。また、５０重量％より多いと、耐久性が低下し、ロールとしての機能を果たさなくなる。
【００２１】
本発明の鳴き防止ロールは、上述した原料を配合後、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。
【００２２】
本発明の鳴き防止ロールのゴム硬度（Ａｓｋｅｒ  Ｃ）は、用途や製造条件に応じて適宜決定すればよいが、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、ゴム硬度３５〜７５°（Ａｓｋｅｒ  Ｃ）とするのが好ましい。
【００２３】
図１は、本発明の鳴き防止ロールをリバースロールとして用いた様子を示す説明図である。図１に示すように、リバースロール１０は、給紙駆動ベルト２１に対向して設けられ、この上流側には、紙葉類３０をピックアップするピックアップロール２２が設けられている。
【００２４】
このようなリバースロール１０では、紙さばき後、リバースロール１０が給紙駆動ベルト２１と連れ回りする際に、ブブブ、キューというスティックスリップ音が発生する場合があるが、本発明の鳴き防止ロールを用いると、このような鳴きが著しく低減される。
【実施例】
【００２５】
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。
【００２６】
（実施例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１，４−ブタンジオール／架橋剤εカプロラクトントリオール（プラクセル３０８：分子量８５０）＝７０／３０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。
【００２７】
（実施例２）
注型密度０．６ｇ／ｃｍ３とした以外は実施例１と同様にしてロール発泡体を得た。
【００２８】
（実施例３）
注型密度０．８ｇ／ｃｍ３とした以外は実施例１と同様にしてロール発泡体を得た。
【００２９】
（実施例４）
架橋剤としてεカプロラクトントリオール（プラクセル３０８：分子量８５０）のかわりに、εカプロラクトントリオール（プラクセル３２０：分子量２０００）を用いた以外は実施例２と同様にしてロール発泡体を得た。
【００３０】
（比較例１）
架橋剤として、εカプロラクトントリオールのかわりにトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）を用いた以外は実施例１と同様にしてロール発泡体を得た。
【００３１】
（比較例２）
注型密度０．８ｇ／ｃｍ３とした以外は比較例１と同様にしてロール発泡体を得た。
【００３２】
（比較例３）
架橋剤として、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）のかわりにトリメチロールエタン（ＴＭＥ）を用いた以外は比較例２と同様にしてロール発泡体を得た。
【００３３】
（比較例４）
架橋剤としてεカプロラクトントリオール（プラクセル３０８：分子量８５０）のかわりに、アジペート系トリオール（クラポールＦ２０１０：クラレ製）を用いた以外は実施例２と同様にしてロール発泡体を得た。
【００３４】
（試験例１）
各実施例および比較例のロール発泡体について、ゴム硬度（Ａｓｋｅｒ  Ｃ）を測定した。結果を表１に示す。
【００３５】
（試験例２）
各実施例および比較例のロール発泡体をリバースロールとして、実機（リコー社製：ｉｍａｇｉｏ  ＭＦ  １５３０  １５枚／分の低速機）に取り付け、第二原図（薄紙）（Ａ４）を４０〜６０枚給紙した際の鳴き（異音）発生を官能試験にて確認した。なお、試験は常温常湿（２３℃、５５％ＲＨ）環境下で行った。結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2005154147.tif 000003
【００３７】
この結果、架橋剤としてεカプロラクトントリオールを用いた実施例１〜４のロール発泡体は異音が観察されず、実施例２や実施例３に示すように硬度が高くても、鳴きの発生を防止することができることが分かった。一方、比較例１〜３のロール発泡体では鳴きが発生し、比較例１に示すように硬度が比較的低くても本試験例のように低速機では鳴きが発生することが分かった。また、εカプロラクトントリオールを用いると架橋剤の分子量が大きい実施例４でも鳴きを防止することができたが、アジペート系トリオールでは鳴きが発生した。
【００３８】
（試験例３）
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、εカプロラクトントリオール（プラクセル３０８：分子量８５０、プラクセル３２０：分子量２０００、プラクセルＬ３３０ＡＬ：分子量８５０  ダイセル化学工業製）又はアジペート系トリオール（クラポールＦ２０１０：分子量２０００、クラポールＦ３０１０：分子量３０００  クラレ製）を官能基モル数が等しくなるようにした表２に示す量を５０℃でそれぞれ混合して攪拌し、トリオールが６０秒より早く溶解したものを◎、６０秒〜１２０秒で溶解したものを○、溶解するのに１２０秒より多く経過したものを△として相溶性を評価した。結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
2005154147.tif 000004
【００４０】
この結果、εカプロラクトントリオールはカプロラクトン系ポリウレタンプレポリマーと相溶性がよかった。また、分子量が同じもので比較すると、アジペート系トリオールより、εカプロラクトントリオールの方が相溶性が高いことが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の鳴き防止ロールの使用態様の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  リバースロール
２１  給紙駆動ベルト
２２  ピックアップロール
３０  紙葉類
【図１】
2005154147.tif 000005