(57)【要約】【課題】適正かつ短時間での硬化により、エアの巻き込み等による不具合も生じずロール表面にシボ加工が施されて高摩擦係数を得ることができ、しかもこの高い摩擦係数を維持することができる耐摩耗性に優れた紙送りロールの製法を提供する。【解決手段】型表面にシボ加工が施され、軸体１を内挿してなる成形型を準備する。ついで、上記成形型内に、下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有し、かつ（Ｄ）成分の含有割合が（Ａ）成分と（Ｂ）成分からなるウレタンプレポリマー１００重量部に対して５〜５０重量部の範囲に設定されているウレタン組成物を充填する。そして、上記成形型内に充填されたウレタン組成物を硬化反応させることにより軸体１の外周にウレタン製ロール部２を形成することにより紙送りロールを製造する。（Ａ）ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とを、ＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝９９／１〜５０／５０の重量比で混合してなるポリエーテルポリオール。（Ｂ）ポリイソシアネート。（Ｃ）鎖延長剤。（Ｄ）可塑剤。（Ｅ）ジアザビシクロアミン塩。【選択図】図１
2005255313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型表面にシボ加工が施され，ロールの軸体を内挿してなる成形型を準備する工程と、上記成形型内に，下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有し，かつ（Ｄ）成分の含有割合が（Ａ）成分と（Ｂ）成分からなるウレタンプレポリマー１００重量部に対して５〜５０重量部の範囲に設定されているウレタン組成物を充填する工程と、上記成形型内に充填されたウレタン組成物を硬化反応させることにより上記軸体の外周にウレタン製ロール部を形成する工程とを備えたことを特徴とする紙送りロールの製法。
（Ａ）ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とを、ＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝９９／１〜５０／５０の重量比で混合してなるポリエーテルポリオール。
（Ｂ）ポリイソシアネート。
（Ｃ）鎖延長剤。
（Ｄ）可塑剤。
（Ｅ）ジアザビシクロアミン塩。
【請求項２】
上記成形型の型表面に施されたシボ加工の表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜７０μｍである請求項１記載の紙送りロールの製法。
【請求項３】
下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有し、かつ（Ｄ）成分の含有割合が（Ａ）成分と（Ｂ）成分からなるウレタンプレポリマー１００重量部に対して５〜５０重量部の範囲に設定されていることを特徴とする紙送りロール用ウレタン組成物。
（Ａ）ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とを、ＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝９９／１〜５０／５０の重量比で混合してなるポリエーテルポリオール。
（Ｂ）ポリイソシアネート。
（Ｃ）鎖延長剤。
（Ｄ）可塑剤。
（Ｅ）ジアザビシクロアミン塩。
【請求項４】
ロール表面がシボ表面に形成され、ロール部分が、下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有し、かつ（Ｄ）成分の含有割合が（Ａ）成分と（Ｂ）成分からなるウレタンプレポリマー１００重量部に対して５〜５０重量部の範囲に設定されているウレタン組成物を用いて形成されていることを特徴とする紙送りロール。
（Ａ）ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とを、ＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝９９／１〜５０／５０の重量比で混合してなるポリエーテルポリオール。
（Ｂ）ポリイソシアネート。
（Ｃ）鎖延長剤。
（Ｄ）可塑剤。
（Ｅ）ジアザビシクロアミン塩。
【請求項５】
上記シボ表面の表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜７０μｍである請求項４記載の紙送りロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，プリンター，ファクシミリ等の電子写真装置に用いられる紙送りロールの製法およびそれに用いられる紙送りロール用ウレタン組成物ならびに紙送りロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機に用いられる給紙ロール、搬送ロール等の紙送りロールには、安定した紙送り性が初期から長期にわたって要求されるため、確実に紙を捉え、送り出すため、高摩擦係数と、良好な耐摩耗性と、紙粉付着防止等の様々な要求がなされている。最近では、高速化に伴う紙送り性の向上の観点から、ロール自体を低硬度化する要望が生じている。このような要求に応えるべく、本出願人は、特殊な可塑剤を配合したポリウレタン材料からなるウレタンロールをすでに提案している（特許文献１参照）。また、上記要求をより高いレベルで満たすために、特定のポリエーテルポリオールとポリイソシアネートを用いるとともに、特定の硬度と架橋密度を備えたウレタン組成物硬化体からなるウレタンロールも提案されている（特許文献２参照）。一方、上記要求のうち、高摩擦係数と紙粉付着防止を形成材料自体の組成ではなく、ロールの表面形状の改善によりその向上を図ったロール、すなわち、ロールの成形時に型表面にシボ加工を施した成形型を用いてロールを成形し、上記シボ形状を転写してなる紙送りロールが提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特許第２８４４９９８号公報
【特許文献２】特開２００２−６８５１５号公報
【特許文献３】特開２００２−１２０９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１や特許文献２に記載のウレタンロールでは、使用する可塑剤に含まれる触媒残渣が硬化反応に影響を及ぼすこととなり、その残渣量のばらつきに伴い硬化時間が大きくばらつく傾向がみられ、安定した硬化物を得るためには、硬化の遅い材料に硬化時間を合わせ設定しなければならず、硬化に長時間を要していた。
【０００４】
また、上記シボ形状を転写してなる紙送りロールでは、成形型内に形成材料を注型する際に上記成形型のシボ加工部分にエアを巻き込みやすく、その結果、得られる紙送りロールに気泡が発生するという問題を有している。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、適正かつ短時間での硬化により、エアの巻き込み等による不具合も生じずロール表面にシボ加工が施されて高摩擦係数を得ることができ、しかもこの高い摩擦係数を維持することができる耐摩耗性に優れた紙送りロールの製法およびそれに用いられる紙送りロール用ウレタン組成物ならびに紙送りロールの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明は、型表面にシボ加工が施され，ロールの軸体を内挿してなる成形型を準備する工程と、上記成形型内に，下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有し，かつ（Ｄ）成分の含有割合が（Ａ）成分と（Ｂ）成分からなるウレタンプレポリマー１００重量部に対して５〜５０重量部の範囲に設定されているウレタン組成物を充填する工程と、上記成形型内に充填されたウレタン組成物を硬化反応させることにより上記軸体の外周にウレタン製ロール部を形成する工程とを備えた紙送りロールの製法を第１の要旨とする。
（Ａ）ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とを、ＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝９９／１〜５０／５０の重量比で混合してなるポリエーテルポリオール。
（Ｂ）ポリイソシアネート。
（Ｃ）鎖延長剤。
（Ｄ）可塑剤。
（Ｅ）ジアザビシクロアミン塩。
【０００７】
また、上記（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有し、かつ（Ｄ）成分の含有割合が（Ａ）成分と（Ｂ）成分からなるウレタンプレポリマー１００重量部に対して５〜５０重量部の範囲に設定されている紙送りロール用ウレタン組成物を第２の要旨とする。
【０００８】
そして、ロール表面がシボ表面に形成され、ロール部分が、上記（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有し、かつ（Ｄ）成分の含有割合が（Ａ）成分と（Ｂ）成分からなるウレタンプレポリマー１００重量部に対して５〜５０重量部の範囲に設定されているウレタン組成物を用いて形成されている紙送りロールを第３の要旨とする。
【０００９】
すなわち、本発明者らは、適正かつ短時間での硬化により、エアの巻き込み等による不具合も生じずロール表面にシボ形状を形成して高い摩擦係数を得ることができ、しかも耐摩耗性に優れた紙送りロールを得るべく、ロール部分の形成材料とロール表面の形状との相関関係を中心に鋭意研究を重ねた。その結果、型表面にシボ加工が施されたロール成形型を用い、これにロール部形成材料を充填することによりロールを形成するようにするとともに、上記成形型に充填されるロール部形成材料として、可塑剤の含有量を特定の範囲に設定し、かつ触媒としてのジアザビシクロアミン塩を含有するウレタン組成物を用いると、上記触媒の作用により、成形型の温度が上昇するまで注型された形成材料の粘度上昇が抑制されて成形型内のすみずみにまで形成材料が充填可能となって、エアの巻き込みを防止することができ、仮にエアを巻き込んだとしてもエア抜けが容易となることを突き止めた。さらに、成形型の温度上昇に伴い、上記触媒の作用により、形成材料の硬化反応が急速に進行するため、硬化時間の短縮化も実現することを見出し、本発明に到達した。
【００１０】
なお、本発明において「紙送りロール」とは、ピックアップロール，フィードロール，リタードロール等の給紙ロール、搬送ロール等の紙送り機能を有するロールのことをいう。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明は、型表面にシボ加工が施され、軸体を内挿してなる成形型内に、上記特定範囲の含有割合に設定された可塑剤〔（Ｄ）成分〕とともに、特定の触媒〔（Ｅ）成分〕を含有するウレタン組成物を充填し、これを硬化反応させて、軸体の外周にウレタン製ロール部を形成することにより紙送りロールを製造する方法である。このため、成形型への上記ウレタン組成物充填時のエアの巻き込みによるロール表面の気泡の形成を防止することができるとともに、硬化時間の短縮化が実現する。そして、本発明の紙送りロールは、高摩擦係数で、しかもこの高摩擦係数を長期にわたって維持することができ耐摩耗性に優れている。
【００１２】
また、上記成形型の型表面に形成されたシボ加工の表面粗さ（Ｒｚ）が特定の範囲であると、得られるロールの高摩擦係数保持性がさらに向上し、一層優れた紙送り性が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の製法により得られる紙送りロールとしては、例えば、図１に示すように、軸体１の外周面に、特定のウレタン組成物からなるウレタン製ロール部２が形成された構造のものがあげられる。そして、本発明においては、上記紙送りロールのウレタン製ロール部２表面が、型表面にシボ加工が施された成形型の上記型表面の転写によりシボ表面に形成されるとともに、このウレタン製ロール部２の形成材料として、特定量の可塑剤と特定の触媒を含有してなるウレタン組成物を用いることが最大の特徴である。これにより、成形型へのウレタン組成物充填時にエアの巻き込み等による不具合も生じず、上記特定の成形型を用いてロール表面を所望のシボ表面に形成することができ、高摩擦係数および優れた耐摩耗性が得られるようになる。
【００１４】
上記軸体１は特に制限するものではなく、例えば、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そして、その材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等があげられる。また、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂製芯体を用いてもよい。
【００１５】
つぎに、上記ウレタン製ロール部２形成材料であるウレタン組成物は、ウレタン原料である特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）およびポリイソシアネート（Ｂ成分）とともに、鎖延長剤（Ｃ成分）と、可塑剤（Ｄ成分）と、特定の触媒（Ｅ成分）とを用いて得ることができる。
【００１６】
上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とを所定の重量比で混合したものである。
【００１７】
上記ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）の重量比は、ＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝９９／１〜５０／５０の範囲に設定する必要があり、好ましくはＰＴＭＧ／ＰＰＧ＝９０／１０〜６０／４０である。すなわち、ＰＰＧの重量比が１未満であると、高摩擦係数が得られず、逆にＰＰＧの重量比が５０を超えると、耐摩耗性が悪化するからである。
【００１８】
上記ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）の数平均分子量（Ｍｎ）は、通常、１０００〜３０００の範囲であり、好ましくは１５００〜２５００である。また、上記ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）のＭｎは、１０００〜３０００の範囲であり、好ましくは１５００〜２５００である。
【００１９】
上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）とともに用いられるポリイソシアネート（Ｂ成分）としては、通常のウレタン組成物に用いられるものであれば特に限定はなく、例えば、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、３，３′−ビトリレン−４，４′−ジイソシアネート、３，３′−ジメチルジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートウレチジンジオン（２，４−ＴＤＩの二量体）、１，５−ナフチレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、オルトトルイジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル等のジイソシアネート、トリフェニルメタン−４，４′，４″−トリイソシアネート等のトリイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらポリイソシアネートのなかでも、耐摩耗性の観点から、２，４−ＴＤＩやＭＤＩが好適に用いられる。
【００２０】
上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）の水酸基のモル数（ａ）と、ポリイソシアネート（Ｂ成分）のモル数（ｂ）との比は、ａ／ｂ＝１．０／１．５〜１．０／３．５の範囲が好ましい。
【００２１】
上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）およびポリイソシアネート（Ｂ成分）とともに用いられる鎖延長剤（Ｃ成分）としては、通常のウレタン組成物に用いられるものであれば特に限定はなく、例えば、１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、１，２，６−ヘキサントリオール等の、分子量３００以下のポリオールがあげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、耐摩耗性および低へたり性の点で、１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）が好ましい。
【００２２】
上記鎖延長剤（Ｃ成分）の配合割合は、鎖延長剤（Ｃ成分）の水酸基のモル数（ｃ）と、上記特定のポリエーテルポリオール（Ａ成分）とポリイソシアネート（Ｂ成分）とからなる特殊なウレタンプレポリマー（以下、単に「ウレタンプレポリマー」と略す）中のイソシアネートのモル数（ｕ）との比が、ｕ／ｃ＝１００／７５〜１００／１０５の範囲になるよう配合することが好ましく、特に好ましくはｕ／ｃ＝１００／８５〜１００／９５の範囲である。すなわち、上記鎖延長剤（Ｃ成分）の水酸基のモル数（ｃ）の比が７５未満であると、硬度が高くなりすぎ、摩耗係数が低くなり、逆に鎖延長剤（Ｃ成分）の水酸基のモル数（ｃ）の比が１０５を超えると、架橋密度が低下し、摩耗性が悪化するからである。
【００２３】
上記Ａ〜Ｃ成分とともに用いられる可塑剤（Ｄ成分）としては、例えば、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等のフタル酸誘導体、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）等のセバシン酸誘導体、ジブチルジグリコールアジペート（ＢＸＡ），ジブチルカルビトールアジペート等のアジピン酸誘導体、トリブチルホスフェート（ＴＢＰ），トリブトキシエチルホスフェート（ＴＢＸＰ），トリオクチルホスフェート（ＴＯＰ），トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）等のリン酸誘導体、ポリエステル誘導体、ポリエーテルエステル誘導体、ポリエーテル誘導体等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、相溶性、高摩擦係数の維持性の点で、ポリエーテルエステル誘導体が好適に用いられる。
【００２４】
上記可塑剤（Ｄ成分）の配合割合は、上記ウレタンプレポリマー１００重量部（以下「部」と略す）に対して５〜５０部の範囲に設定する必要がある。特に好ましくは１０〜５０部である。すなわち、５部未満では、所望の高摩擦係数および耐摩耗性が得られず、５０部を超えると、ロール表面に可塑剤が滲出（ブリード）して用紙を汚染する。
【００２５】
本発明は、上記Ａ〜Ｄ成分とともに用いられるジアザビシクロアミン塩（Ｅ成分）を用いているのであり、これが大きな特徴である。このジアザビシクロアミン塩（Ｅ成分）は、本発明者らの研究によれば、硬化反応における触媒として作用すると考えられるものであって、例えば、ジアザビシクロアミンとしては、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下「ＤＢＵ」と称す）、１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５（以下「ＤＢＮ」と称す）等があげられる。そして、上記ジアザビシクロアミン塩の塩を形成する化合物としては、例えば、フェノール，ギ酸，オクチル酸，オレイン酸，酢酸，マレイン酸，ホウ酸等があげられる。これらジアザビシクロアミン塩は単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、材料の流れ性、短時間硬化性という観点から、ＤＢＵ−フェノール塩、ＤＢＵ−ギ酸塩を用いることが特に好ましい。
【００２６】
なお、本発明においては、硬化時間の短縮等その効果を阻害しない範囲であれば上記ジアザビシクロアミン塩（Ｅ成分）とともに従来公知の触媒を併用してもよい。従来公知の触媒としては、例えば、トリエチレンジアミン，２−メチルイミダゾール，ＤＢＵ，ＤＢＮ等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。そして、上記ジアザビシクロアミン塩（Ｅ成分）とともに従来公知の触媒を併用する場合の併用割合は、具体的には、触媒全体の５０重量％以下に設定することが好ましい。
【００２７】
上記ジアザビシクロアミン塩（Ｅ成分）の配合量は、上記ウレタンプレポリマー１００部に対して０．０１〜０．０８部の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは０．０２〜０．０６部である。すなわち、０．０１部未満では、ウレタン組成物の硬化時間の短縮が困難となる傾向がみられ、０．０８部を超えると、成形型へのウレタン組成物の注型が完了する前に硬化反応が進行する傾向がみられるからである。
【００２８】
なお、本発明の紙送りロールのウレタン製ロール部２形成材料には、上記Ａ〜Ｅ成分に加えて、イオン導電剤、中空フィラー等を適宜配合することができる。
【００２９】
上記イオン導電剤は、帯電防止剤としての作用を有するため、紙粉付着防止効果が付与されることとなり、例えば、テトラエチルアンモニウム，テトラブチルアンモニウム，ドデシルトリメチルアンモニウム（ラウリルトリメチルアンモニウム等），オクタデシルトリメチルアンモニウム（ステアリルトリメチルアンモニウム等），ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム，変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，硫酸塩，アルキル硫酸塩，カルボン酸塩，スルホン酸塩等のアンモニウム塩；リチウム，ナトリウム，カルシウム，マグネシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の過塩素酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，トリフルオロメチル硫酸塩，スルホン酸塩等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。これらのなかでも、アルキル硫酸の第四級アンモニウム塩および多塩基カルボン酸の第四級アンモニウム塩が、連続通電時の抵抗上昇が小さいため好適に用いられる。また、ホウ酸エステル化合物を用いることも可能である。
【００３０】
また、上記イオン導電剤は適宜配合することが可能であり、使用する場合の配合割合は、上記ウレタンプレポリマー１００部に対して３部以下が好ましく、特に好ましくは０．１〜３部である。
【００３１】
上記中空フィラーとしては、例えば、マイクロカプセルやマイクロバルーン等があげられる。上記マイクロバルーンとしては、例えば、ガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、シラスバルーンあるいはフェノール樹脂バルーン、塩化ビニリデン樹脂バルーン等のプラスチックバルーン等各種のものがあげられる。これらマイクロバルーンのなかでも、マイクロバルーン自体が弾性を持つものが好ましく、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの重合物、あるいはこれら２種以上の共重合物等からなる熱可塑性樹脂性マイクロバルーンが好適に用いられる。そして、上記中空フィラーの平均粒径は、通常、５〜２００μｍの範囲であり、好ましくは１５〜１２０μｍである。
【００３２】
また、上記中空フィラーは適宜配合することが可能であり、使用する場合の配合割合は、上記ウレタンプレポリマー１００部に対して、通常、１〜１０部の範囲であり、好ましくは２〜５部である。
【００３３】
さらに、ウレタン製ロール部２形成材料には、上記各成分に加えて、発泡剤、界面活性剤、難燃剤、着色剤、充填剤、安定剤、離型剤等を適宜配合しても差し支えない。
【００３４】
本発明の紙送りロールのウレタン製ロール部２形成材料（ウレタン組成物）は、例えば、つぎのようにして調製することができる。すなわち、まず、ＰＴＭＧとＰＰＧとを所定の重量比で混合してなるポリエーテルポリオール（Ａ成分）を、所定の条件（好ましくは８０℃×１時間）にて真空脱泡、脱水する。つぎに、ポリイソシアネート（Ｂ成分）を混合し、窒素雰囲気下で所定の条件（好ましくは８０℃×３時間）にて反応させ、末端にＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマーを作製する。そして、このウレタンプレポリマーに対して可塑剤（Ｄ成分）およびジアザビシクロアミン塩（Ｅ成分）を配合した後、鎖延長剤（Ｃ成分）を配合することにより、目的とする紙送りロールのウレタン製ロール部２形成材料（ウレタン組成物）を調製することができる。
【００３５】
このように、ウレタン製ロール部２形成材料（ウレタン組成物）の製法としては、ポリオールとイソシアネートを予め反応させてＮＣＯ末端のプレポリマーとした後、残りの配合成分を添加して必要により加熱硬化させるプレポリマー法が好ましい。なお、全ての成分を一度に混合して硬化させるワンショット法や、プレポリマー製造時のポリオール成分の一部を鎖延長剤等の成分とするセミワンショット法等を適用しても差し支えない。
【００３６】
そして、本発明の紙送りロールは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、まず、型表面にシボ加工が施された特殊な紙送りロール成形用金型を準備し、これに軸体となる芯金をセットする。ついで、この金型内に前述の方法で調製したウレタン製ロール部２形成材料（ウレタン組成物）を注型した後、上記成形用金型を所定温度（好ましくは１４０℃）に加熱して、所定の条件（好ましくは１４０℃×３０分間）で硬化反応させて硬化体を得る。得られた硬化体を脱型し、所的の条件（好ましくは１１０℃×１２時間）で２次硬化させることにより、図１に示したような、軸体１の外周面にウレタン製ロール部２が形成されてなる紙送りロールを得ることができる。なお、上記製造工程では、ウレタン製ロール部２形成材料の成形用金型への充填方法として、注型方法を述べたが、これに限定するものではなく、例えば、射出注型法等があげられる。
【００３７】
このように、本発明では、紙送りロールを作製する際に用いられる成形用金型の型表面（内周面）にはシボ加工が施されている。このシボ加工が施された型表面は、図２に示すように、全面に山部５と谷部６とからなるシボＡが形成されている。このような成形用金型の型表面にシボ加工を施す方法としては、例えば、放電加工方法、ショットブラスト加工方法、化学エッチング加工方法等があげられる。
【００３８】
上記成形用金型の型表面（内周面）に形成されたシボ表面の粗さ（Ｒｚ）は、１０〜７０μｍの範囲となるよう加工処理することが好ましい。特に好ましくは表面粗さ（Ｒｚ）＝３０〜５０μｍである。すなわち、表面粗さ（Ｒｚ）が１０μｍ未満では、ロール表面に充分な凹凸部が形成され難く紙送り性が低下する傾向がみられ、７０μｍを超えると、型表面のシボ加工の転写により形成されたロール表面の凸部先端が、その使用により削られ易く、初期の紙送り性能を維持することが困難となる傾向がみられるからである。なお、上記成形用金型の型表面（内周面）の表面粗さ（Ｒｚ）は、型表面の表面粗さ（周方向）を、サーフコム（東京精密社製）にて、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定することにより得られる値である。すなわち、上記十点平均粗さ（Ｒｚ）は、凸凹に直角な平面で切断したとき、その切り口に現れる輪郭（これを断面曲線という）から、所定の波長より長い表面うねり成分をカットオフした粗さ曲線より求められる。
【００３９】
上記型表面にシボ加工が施された成形用金型を用いて得られる紙送りロールのウレタン製ロール部２は、上記型表面のシボ加工面が転写されたものであり、より詳しくは、ダブルシボ表面に形成されている。したがって、得られた紙送りロールのウレタン製ロール部２の表面粗さ（Ｒｚ）は、好ましくは１０〜７０μｍに設定されている。
【００４０】
このようにして得られる紙送りロールのウレタン製ロール部２の厚みは、通常、１〜８ｍｍであり、好ましくは３〜６ｍｍである。
【００４１】
なお、本発明の紙送りロールでは、軸体の外周にウレタン製ロール部２が形成された単層構造について述べたが、これに限定するものではなく、例えば、上記ウレタン製ロール部２の外周に、形成されたシボ面を生かした状態で薄層が形成されていてもよい。
【００４２】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００４３】
〔ウレタンプレポリマーＡ〜Ｅ〕
下記の表１に示す割合で混合してなるポリエーテルポリオールを８０℃にて１時間真空脱泡、脱水した後、ポリイソシアネートを同表に示す割合で混合し、窒素雰囲気下で８０℃にて３時間反応させ、末端にＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマーを作製した。
【００４４】
【表１】
2005255313.tif 000003
【００４５】
〔ロール成形用金型〕
下記の表２に示す表面粗さ（Ｒｚ）となるよう、型表面にシボ加工が施されたロール成形用金型ａ〜ｆをつぎのようにして作製した。すなわち、ロール成形用金型ａ〜ｃは、放電加工法により型表面がそれぞれＲｚ＝８μｍ，１０μｍ，３０μｍになるように加工した。また、ロール成形用金型ｄ〜ｆは、化学エッチングを施した後、ショットブラストを行い、型表面がそれぞれＲｚ＝５０μｍ，７０μｍ，８０μｍになるように加工した。なお、ロール成形用金型の型表面の表面粗さ（Ｒｚ）は、型表面の周方向の表面粗さを、サーフコム（東京精密社製）にて、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定した。すなわち、上記十点平均粗さ（Ｒｚ）は、凸凹に直角な平面で切断したとき、その切り口に現れる輪郭（これを断面曲線という）から、所定の波長より長い表面うねり成分をカットオフした粗さ曲線より求めた。
【００４６】
【表２】
2005255313.tif 000004
【実施例１】
【００４７】
上記ウレタンプレポリマーＡを９０℃にて３０分間真空脱泡した後、このウレタンプレポリマー１００部に対して、ポリエーテルエステル系可塑剤（旭電化社製、ＲＳ−７００）３０部および触媒としてＤＢＵ−フェノール塩０．０４部を添加して攪拌混合した後、さらに１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）２．８部およびトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）１．９部を添加して、減圧下で２分間攪拌混合することにより紙送りロールのウレタン製ロール部形成材料を作製した。
【００４８】
〔実施例２〜１３、比較例１〜５〕
各成分の配合割合および種類を後記の表３〜表５に示す内容に変更した。それ以外は、実施例１と同様にして紙送りロールのウレタン製ロール部形成材料を作製した。
【００４９】
このようにして得られたウレタン製ロール部形成材料を用い、つぎのようにして紙送りロールを作製した。すなわち、まず、軸体となる芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした後記の表３〜表５に示すロール成形用金型を準備し、これを１４０℃に加熱した。そして、上記各ウレタン製ロール部形成材料を上記成形用金型内に注型し、１４０℃で所定の時間（１０分、２０分）硬化反応させて硬化体を作製した。得られた硬化体を脱型し、１１０℃にて１２時間２次硬化させることにより、軸体の外周面にウレタン製ロール部（厚み５ｍｍ）が形成された紙送りロールを得た。
【００５０】
このようにして得られた実施例品および比較例品の紙送りロールの形成材料および紙送りロールについて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。これらの結果を後記の表３〜表５に併せて示した。
【００５１】
〔硬化性〕
硬化時間が１０分経過時および２０分経過時での硬化状態について目視により観察し、各々の経過時間において硬化していないものを×、硬化したものを○として評価した。
【００５２】
〔エア巻き込み性〕
得られたロール表面に、注型時にエアを巻き込んだことによる気泡が５個以上形成されたものを×、気泡が１〜４個形成されたものを△、気泡が形成されず良好なロール表面に形成されたものを○として評価した。
【００５３】
〔硬度〕
紙送りロールの表面の硬度をタイプＡデュロメーターで荷重９．８Ｎにて測定した。
【００５４】
〔摩擦係数〕
紙送りロールを搬送ロールとして市販の電子写真複写機に組み込み、通紙搬送耐久試験を行った。初期および５０万枚搬送後（耐久後）の紙送りロールを周速度２００ｍｍ／ｓｅｃで荷重２．９Ｎを負荷して紙の曲率が大きい試験機を用いて摩擦係数を測定した。
【００５５】
〔摩耗量〕
上記初期および５０万枚搬送後（耐久後）の紙送りロールの面長中央部のロール径をレーザースキャンマイクロメーターで測定し、この径変化を摩耗量とした。
【００５６】
〔搬送性〕
各紙送りロールを搬送ロールとして市販の複写機に組み込み、搬送性の評価を行った。評価は５０万枚の搬送中に給紙不良や重送が発生しなかったものを○、４０万枚以上５０万枚未満の搬送中に給紙不良や重送が発生したものを△、４０万枚未満で給紙不良や重送が発生したものを×とした。
【００５７】
【表３】
2005255313.tif 000005
【００５８】
【表４】
2005255313.tif 000006
【００５９】
【表５】
2005255313.tif 000007
【００６０】
上記結果から、実施例品はいずれも、硬度が良好で、摩擦係数が高く、摩耗量も小さいことから耐久性にも優れ、搬送性も良好であることがわかる。また、実施例１２品は、ロール成形用金型の型表面の表面粗さ（Ｒｚ）が８であるため、他の実施例品に比べて得られたロール表面の摩擦係数が低く、若干搬送性の低下がみられた。実施例１３品は、ロール成形用金型の型表面の表面粗さ（Ｒｚ）が８０であるため、他の実施例品に比べて得られたロール表面の初期摩擦係数は高かったが耐久後の摩擦係数が他の実施例品に比べて低く、若干搬送性の低下がみられた。
【００６１】
これに対して、比較例１品は、触媒として従来のトリエチレンジアミン（ＴＤＥＡ）をのみを用いたため、２０分経過しても硬化しなかった。さらに、ロールにエアの巻き込みによる気泡がみられた。また、比較例２，３品は、それぞれ比較例１品よりもトリエチレンジアミン（ＴＤＥＡ）の添加量を多くしたため、２０分で硬化したが、ロールにエアの巻き込みによる気泡がみられた。比較例４品は、可塑剤の添加量が３部と少な過ぎるため、紙粉が付着しやすく、摩擦係数が低下してしまう。比較例５品は、可塑剤の添加量が６０部と多過ぎるため、強度が大幅に低下し、ウレタン本来の耐摩耗性が損なわれる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の紙送りロールは、電子写真複写機に用いられる給紙ロール、搬送ロール等として好適に用いられるが、それ以外に、例えば、自動販売機、自動改札機、現金自動引き取り装置、両替機、計数機、キャッシュディスペンサー等の紙送りベルト、紙送りロールとして使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の紙送りロールの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の紙送りロールの製造に用いられる成形型の型表面の断面形状を部分的に示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  軸体
２  ウレタン製ロール部
【図１】
2005255313.tif 000008
【図２】
2005255313.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月1日(2005.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
上記結果から、実施例品はいずれも、硬度が良好で、摩擦係数が高く、摩耗量も小さいことから耐久性にも優れ、搬送性も良好であることがわかる。また、実施例１２品は、ロール成形用金型の型表面の表面粗さ（Ｒｚ）が８であるため、他の実施例品に比べて得られたロール表面の摩擦係数が低く、若干搬送性の低下がみられた。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
これに対して、比較例１品は、触媒として従来のトリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）をのみを用いたため、２０分経過しても硬化しなかった。さらに、ロールにエアの巻き込みによる気泡がみられた。また、比較例２，３品は、それぞれ比較例１品よりもトリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）の添加量を多くしたため、２０分で硬化したが、ロールにエアの巻き込みによる気泡がみられた。比較例４品は、可塑剤の添加量が３部と少な過ぎるため、紙粉が付着しやすく、摩擦係数が低下してしまう。比較例５品は、可塑剤の添加量が６０部と多過ぎるため、強度が大幅に低下し、ウレタン本来の耐摩耗性が損なわれる。