(57)【要約】【課題】  被搬送物の搬送時における表層部の摩耗を抑制でき、かつ、摩擦係数の大きな低下を防止することができる給紙搬送ロールを提供する。【解決手段】  弾性体１０の表層部１０ａにイソシアネート化合物を含む処理液を含浸させ硬化することによって形成した表面処理層１１を有しており、マイクロ硬度計により測定した表面処理層１１のマイクロ硬度（Ｈｓ１）、表面処理層１１の摩擦係数（μ１）、表面処理層１１を除去した弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ２）、及び表面処理層１１を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）が、下記式（１）及び式（２）の関係を満たすことを特徴とする給紙搬送ロール。  ０＜（Ｈｓ１−Ｈｓ２）／Ｈｓ２≦１７％  ・・・  （１）  ｜μ１−μ２｜／μ２＜２２％  ・・・  （２）【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体の表層部にイソシアネート化合物を含む処理液を含浸させ硬化することによって形成した表面処理層を有しており、
マイクロ硬度計により測定した前記表面処理層のマイクロ硬度（Ｈｓ１）、前記表面処理層の摩擦係数（μ１）、前記表面処理層を除去した前記弾性体のマイクロ硬度（Ｈｓ２）、及び前記表面処理層を除去した前記弾性体の摩擦係数（μ２）が、下記式（１）及び式（２）の関係を満たすこと
を特徴とする給紙搬送ロール。
０＜（Ｈｓ１−Ｈｓ２）／Ｈｓ２≦１７％  ・・・  （１）
｜μ１−μ２｜／μ２＜２２％  ・・・  （２）
【請求項２】
前記弾性体は、ウレタン材料を主成分としてなるものであること
を特徴とする請求項１に記載の給紙搬送ロール。
【請求項３】
前記弾性体は、シボ形状を有すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の給紙搬送ロール。
【請求項４】
弾性体の表層部にイソシアネート化合物を含む処理液を含浸させ硬化することによって表面処理層を得て、
マイクロ硬度計により測定した前記表面処理層のマイクロ硬度（Ｈｓ１）、前記表面処理層の摩擦係数（μ１）、前記表面処理層を除去した前記弾性体のマイクロ硬度（Ｈｓ２）、及び前記表面処理層を除去した前記弾性体の摩擦係数（μ２）が、下記式（１）及び式（２）の関係を満たすように該表面処理層を形成すること
を特徴とする給紙搬送ロールの製造方法。
０＜（Ｈｓ１−Ｈｓ２）／Ｈｓ２≦１７％  ・・・  （１）
｜μ１−μ２｜／μ２＜２２％  ・・・  （２）
【請求項５】
前記処理液として、イソシアネート化合物を２．５〜１２．５質量％含むものを用いることを特徴とする請求項４に記載の給紙搬送ロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙搬送ロール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機やプリンター等の各種ＯＡ機器には、被搬送物（例えば紙）を自動で搬送するための紙送り機構が設けられている。かかる紙送り機構は、芯材の周囲に弾性体を設けた給紙搬送ロールの回転により、該給紙搬送ロールの表層部と紙との間で生じる摩擦を利用して給紙するものであって、このため給紙搬送ロールでは、紙との間での上記の摩擦が良好に発生するように、ある程度の弾性が必要となる。
【０００３】
一方、給紙搬送ロールにおいては、優れた耐摩耗性が要求されるとの観点もある。紙との摩擦が繰り返されることで、給紙搬送ロールの表層部が少しずつ研磨され、また表層部にシボを有する場合には該シボが少しずつ摩耗し、搬送力が低下するためである。このような観点に関しては、例えば、ポリイソシアネートを含有する紙送りロール用ウレタン組成物を用い、軸体の外周面に形成される硬化体（ウレタンエラストマー）の硬度及び架橋密度を所定範囲としてなる紙送りロールが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６９２９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の紙送りロールは、硬化体自体の高硬度化を図るものであるため、その高硬度化の一方で、弾性が犠牲となって摩擦係数が大きく低下するという問題があった。この場合、製品として必要な所定レベルの摩擦係数を確保するのが困難となり、好適な給紙の実現が図れなくなって、給紙効率の低下、鳴き（異音）の発生、及び紙送り不具合等が引き起こされる可能性が高くなる。
【０００６】
尚、このような問題は、各種ＯＡ機器における紙送り機構の給紙搬送ロールだけではなく、両替機、現金自動預払機、自動改札器及び自動券売機等、被搬送物との間で生じる摩擦を利用して給紙する各種装置に用いられる給紙搬送ロール一般においても同様に存在し、更には、ベルト形状を成すいわゆる給紙ベルトについても同様に存在する。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、被搬送物の搬送時における表層部の摩耗を抑制でき、かつ、摩擦係数の大きな低下を防止することができる給紙搬送ロール及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の態様は、弾性体の表層部にイソシアネート化合物を含む処理液を含浸させ硬化することによって形成した表面処理層を有しており、マイクロ硬度計により測定した前記表面処理層のマイクロ硬度（Ｈｓ１）、前記表面処理層の摩擦係数（μ１）、前記表面処理層を除去した前記弾性体のマイクロ硬度（Ｈｓ２）、及び前記表面処理層を除去した前記弾性体の摩擦係数（μ２）が、下記式（１）及び式（２）の関係を満たすことを特徴とする給紙搬送ロールにある。
【０００９】
０＜（Ｈｓ１−Ｈｓ２）／Ｈｓ２≦１７％  ・・・  （１）
｜μ１−μ２｜／μ２＜２２％  ・・・  （２）
【００１０】
かかる態様によれば、上記式（１）により、表層部の硬度が高められ、一方で、その硬度の上昇率が所定の上限を超えることも防止されていて、加えて、上記式（２）により、摩擦係数の低下率が所定の上限未満に抑えられた給紙搬送ロールとなる。よって、被搬送物の搬送時における表層部の摩耗を抑制でき、かつ、摩擦係数の大きな低下を防止することができる。
【００１１】
ここで、前記弾性体は、ウレタン材料を主成分としてなるものであることが好ましい。これによれば、上記式（１）及び式（２）の関係を満たしやすくなる。また、かかるウレタン材料は、イソシアネート化合物との反応性に優れるものである。よって、上記の給紙搬送ロールを容易に提供できる。
【００１２】
また、前記弾性体は、シボ形状を有することが好ましい。これによれば、シボ形状を表層部に有する給紙搬送ロールにおける、摩擦によるシボ形状の消失の程度を抑えることができる。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の他の態様は、弾性体の表層部にイソシアネート化合物を含む処理液を含浸させ硬化することによって表面処理層を得て、マイクロ硬度計により測定した前記表面処理層のマイクロ硬度（Ｈｓ１）、前記表面処理層の摩擦係数（μ１）、前記表面処理層を除去した前記弾性体のマイクロ硬度（Ｈｓ２）、及び前記表面処理層を除去した前記弾性体の摩擦係数（μ２）が、下記式（１）及び式（２）の関係を満たすように該表面処理層を形成することを特徴とする給紙搬送ロールの製造方法にある。
【００１４】
０＜（Ｈｓ１−Ｈｓ２）／Ｈｓ２≦１７％  ・・・  （１）
｜μ１−μ２｜／μ２＜２２％  ・・・  （２）
【００１５】
かかる態様によれば、上記式（１）により、表層部の硬度が高められ、一方で、その硬度の上昇率が所定の上限を超えることも防止されていて、加えて、上記式（２）により、摩擦係数の低下率が所定の上限未満に抑えられた給紙搬送ロールとなる。よって、被搬送物の搬送時における表層部の摩耗を抑制でき、かつ、摩擦係数の大きな低下を防止することができる給紙搬送ロールを製造できる。
【００１６】
ここで、前記処理液として、イソシアネート化合物を２．５〜１２．５質量％含むものを用いることが好ましい。これによれば、上記式（１）及び式（２）の関係を満たしやすくなる。よって、上記の給紙搬送ロールを容易に製造できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の給紙搬送ロール及びその製造方法によれば、被搬送物の搬送時における表層部の摩耗を抑制でき、かつ、摩擦係数の大きな低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係る給紙搬送ロールの構成例を示す図。
【図２】実施形態２及び３に係る給紙搬送ロールの構成例を示す図。
【図３】実施例及び比較例での摩擦係数を測定する装置を説明するための図。
【図４】実施例及び比較例でのシボ形状の耐消失性を確認する装置を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施形態１）
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態１に係る給紙搬送ロールの構成例を示している。このうち、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は軸芯方向に切断した断面図であり、図１（ｃ）は軸芯方向に交わる方向に切断した断面図である。
【００２０】
本実施形態に係る給紙搬送ロール１は、弾性体１０の表層部１０ａにイソシアネート化合物を含む処理液を含浸させ硬化することによって形成した表面処理層１１を有しており、マイクロ硬度計により測定した表面処理層１１のマイクロ硬度（Ｈｓ１）、表面処理層１１の摩擦係数（μ１）、表面処理層１１を除去した弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ２）、及び表面処理層１１を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）が、下記式（１）及び式（２）の関係を満たすものである。
【００２１】
［式１］
０＜（Ｈｓ１−Ｈｓ２）／Ｈｓ２≦１７％  ・・・  （１）
［式２］
｜μ１−μ２｜／μ２＜２２％  ・・・  （２）
【００２２】
弾性体１０は、芯材１２の周囲に設けられている。芯材１２は、他の部材に両端又は一端を支持されて給紙搬送ロール１の回転軸となるものであり、ＳＵＳやアルミ等をはじめとする種々の金属材料を一部又は全部を用いて構成することができる。ただし、芯材１２に関する本実施形態の態様は、本発明の範囲で制限されない。弾性体１０は、芯材１２の周囲に一体的に固定されていてもよく、芯材１２から脱着可能な軸受け部材を介して該芯材１２の周囲に取り付けられていてもよい。弾性体１０が芯材１２から脱着可能であれば、弾性体１０に関する部分のみの交換・メンテナンスが容易となる。更には、芯材１２を共通化できるよう、１つの芯材１２に複数の弾性体１０が所定間隔で設けられていてもよい。
【００２３】
また、弾性体１０は、その表層部１０ａに表面処理層１１が形成されている。本実施形態において、表面処理層１１は弾性体１０の表側面全体に形成されているが、この表面処理層１１は、給紙対象となる紙に当接して摩擦を生じさせる部分に少なくとも形成されていればよい。尚、被搬送物は紙に制限されず、給紙搬送ロール１の用途等により、本発明の範囲内で種々のものを搬送対象にすることができる。
【００２４】
表面処理層１１は、弾性体１０の表層部１０ａにイソシアネート化合物を含む所定の処理液を含浸させ硬化する表面処理（以下、単に「表面処理」と記載する場合がある。）することにより形成してなる。表面処理層１１は、上記のマイクロ硬度（Ｈｓ１）と、未処理状態（表面処理前）の弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ０）と、の関係において、０＜（Ｈｓ１−Ｈｓ０）／Ｈｓ０≦１７％を満たすように処理して形成したものである。本実施形態では、弾性体１０の表層部１０ａが平滑面とされている結果、表面処理層１１の表面も平滑面とされているが、弾性体１０の表面がシボ形状等をはじめとする各種の凹凸を有する場合には、表面処理層１１の表面も凹凸を有するようになる。
【００２５】
ちなみに、本明細書では、上記式（１）及び式（２）において、表面処理層１１のマイクロ硬度（Ｈｓ１）及び表面処理層１１を除去した弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ２）の関係と、表面処理層１１の摩擦係数（μ１）及び表面処理層１１を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）の関係と、を規定しているが、これは、マイクロ硬度や摩擦係数に関し、未処理状態（表面処理前）の弾性体１０が、表面処理後の表面処理層１１を除去した弾性体１０と同等だからである。
【００２６】
つまり、本明細書にいう「表面処理層を除去した弾性体」は、表面処理層１１が形成されている弾性体１０の表層部１０ａを該弾性体が露出するまで研磨することで得られ、この「表面処理層を除去した弾性体」に関するマイクロ硬度（Ｈｓ２）や摩擦係数（μ２）は、未処理状態（表面処理前）の弾性体１０に関するマイクロ硬度や摩擦係数と実質的に同視することができる。本実施形態では、表面処理層１１を形成するための工程にて約１００度で数分〜数十分間の焼成を行うが、このような焼成の前後でも上記の理屈は当てはまる。焼成工程にて通常使用される条件の範囲内において、焼成温度がより高く、焼成時間がより長くても同様である。尚、マイクロ硬度や摩擦係数は、それぞれ実施例に示す手法によって測定される。
【００２７】
上記式（１）によれば、表面処理層１１のマイクロ硬度（Ｈｓ１）と、表面処理層１１を除去した弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ２）と、の差分（ΔＨｓ；Ｈｓ１−Ｈｓ２）が０より大きい。これは、表面処理を施すことで、給紙搬送ロール１の表層部１０ａの硬度が高められていることを意味する。これにより、給紙効率の向上等、好適な給紙の実現を図る観点で有利となる。
【００２８】
一方、上記式（１）によれば、表面処理層１１を除去した弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ２）に対する差分（ΔＨｓ；Ｈｓ１−Ｈｓ２）の比が、１７％以下ある。これは、給紙搬送ロール１の表層部１０ａでの硬度の上昇率が高くなり過ぎないことを意味する。これにより、被搬送物との摩擦が低下し、好適な給紙の実現を図る観点で不利となる事態を防止できる。本実施形態において、給紙搬送ロール１の表層部１０ａでの硬度の過度の上昇を防止できることは、弾性体１０の弾性も加味された表面処理層１１の硬度（実施例欄にて「製品硬度」として記載してある。）の過度の上昇を防止できることにもつながる。
【００２９】
従って、上記式（１）は、下記式（１ａ）を満たすことが好ましい。
【００３０】
［式１ａ］
２．０％≦（Ｈｓ１−Ｈｓ２）／Ｈｓ２≦１４％  ・・・  （１ａ）
【００３１】
このように、表面処理層１１を除去した弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ２）に対する上記の差分（ΔＨｓ；Ｈｓ１−Ｈｓ２）の比が、上記の範囲であることにより、表面処理層１１による高硬度化の一方で弾性が大きく犠牲となる事態を防止できる。
【００３２】
また、上記式（２）によれば、表面処理層１１を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）に対する差分の絶対値（｜Δμ｜；｜μ１−μ２｜）の比が、表面処理層１１を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）に対して２２％未満である。これは、上記式（１）により表面処理層１１での高硬度化が図られつつ、摩擦係数の低下率が所定の上限未満に抑えられていることを意味する。
【００３３】
従って、上記式（２）は、下記式（２ａ）を満たすことが好ましい。
【００３４】
［式２ａ］
｜μ１−μ２｜／μ２≦１４％  ・・・  （２ａ）
【００３５】
このように、表面処理層１１を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）に対する差分の絶対値（｜Δμ｜；｜μ１−μ２｜）の比が、上記の範囲であることにより、製品として必要な所定レベルの摩擦係数を維持できる。これは、給紙効率の低下、鳴き（異音）の発生、及び搬送不具合が引き起こされる可能性の低減につながる。
【００３６】
ちなみに、上記式（２）において、上記の差分（Δμ）の絶対値が付されているのは、表面処理条件によっては、表面処理層１１の摩擦係数（μ１）が、表面処理層１１を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）と同等の値で維持される場合もあることを考慮して、負の値が算出されることを防止しているためである。実際、後述する実施例欄にて示すように、表面処理層１１の摩擦係数（μ１）を、未処理状態（表面処理前）の弾性体１０の摩擦係数と同等の値で維持できた結果もある。
【００３７】
このような表面処理層１１の厚さは、勿論、給紙搬送ロール１の用途にもよるが、例えば１０μｍ以上である。薄い厚さの表面処理層１１は、弾性体１０との親和性が高くなるように調整した処理液を用いることにより、弾性体１０の表層部１０ａに形成することができる。弾性体１０との親和性が高い処理液は、弾性体１０に含浸されやすく、弾性体１０の表層部１０ａに余剰量の処理液が残留しなくなる、このため、余剰量のイソシアネート化合物を除去する工程も不要となる。
【００３８】
表面処理層１１を形成するために用いられる処理液は、イソシアネート化合物と有機溶剤とを含有する。イソシアネート化合物としては、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）、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３′−ジメチルビフェニル−４，４′−ジイルジイソシアナート（ＴＯＤＩ）等のイソシアネート化合物、及びこれらの多量体及び変性体等を挙げることができる。
【００３９】
このような処理液として、イソシアネート化合物とポリオールと有機溶剤との混合溶液、又はイソシアネート化合物とポリオールとを反応させることにより得られるイソシアネート基を末端に有するイソシアネート基含有化合物、即ち、イソシアネート基含有プレポリマーと有機溶剤との混合溶液を用いることが好ましい。これらの処理液中でも、２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールと有機溶剤との混合溶液、又は２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールとを反応させることにより得られるイソシアネート基含有プレポリマーと有機溶剤との混合溶液がより好ましい。ここで、２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールと有機溶剤との混合溶液を用いた場合、弾性体１０の表層部１０ａに処理液を含浸させ硬化させる工程で、２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールとが反応してイソシアネート基を末端に有するイソシアネート基含有プレポリマーが形成され、これが硬化するとともに弾性体１０と反応することになる。
【００４０】
このように、２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールとが反応してイソシアネート基含有プレポリマーとなる又はイソシアネート基含有プレポリマーを含有する処理液を用いることにより、形成した表面処理層１１は、本発明の上記のような特性に加えて、薄くても高硬度で低摩擦となり、耐カケ性、フィルミングの抑制性及びクリーニング性にも優れたものとなる。尚、処理液は、弾性体１０への濡れ性、浸漬程度や処理液の有効期間を考慮して適宜選定することができる。
【００４１】
２官能イソシアネート化合物としては、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、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（Ｈ−ＭＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、３，３′−ジメチルビフェニル−４，４′−ジイルジイソシアナート（ＴＯＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、リジンジイソシアネートメチルエステル（ＬＤＩ）、ジメチルジイソシアネート及びこれらの多量体および変性体等が挙げられる。２官能イソシアネート化合物の中でも、分子量が２００以上３００以下のものを用いることが好ましい。上記の中では、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、３，３′−ジメチルビフェニル−４，４′−ジイルジイソシアナート（ＴＯＤＩ）が挙げられる。
【００４２】
特に、本実施形態では、ウレタン材料を主成分としてなる弾性体１０が用いられている。ここでいうウレタン材料を主成分としてなる弾性体１０は、例えば、ウレタン材料を９０質量％以上、好ましくは９５質量％以上含むポリウレタンからなる弾性体１０である。弾性体１０として該ポリウレタンを用いた場合、２官能イソシアネート化合物とポリウレタンとの親和性が高く、表面処理層１１と弾性体１０との一体性をより高めることができる。その他、弾性体１０には、種々の鎖延長在や架橋剤が含まれていてもよい。
【００４３】
３官能ポリオールとしては、グリセリン、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン（ＴＭＥ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、１，２，６−ヘキサントリオール等の３官能脂肪族ポリオール、３官能脂肪族ポリオールにエチレンオキシド、ブチレンオキシド等を付加したポリエーテルトリオール、３官能脂肪族ポリオールにラクトン等を付加したポリエステルトリオール等が挙げられる。３官能ポリオールの中でも、分子量が１５０以下のものを用いることが好ましい。上記の中では、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）が挙げられる。分子量が１５０以下の３官能ポリオールを用いることにより、イソシアネートとの反応が速く、高硬度の表面処理層を得ることができる。また、処理液に３官能ポリオールを含有することにより、３官能の水酸基がイソシアネート基と反応し、３次元構造を持つ高架橋密度の表面処理層１１を得ることができる。
【００４４】
有機溶剤は、イソシアネート化合物やポリオールを溶解するものであれば特に限定されないが、イソシアネート化合物と反応し得る活性水素を持たないものが好適に用いられる。例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン等が挙げられる。有機溶剤は、低沸点である程、溶解性が高く、含浸後の乾燥を速くすることができ、均一に処理することができる。なお、これらの有機溶剤は、弾性体１０の膨潤程度により適宜選択され、好ましくはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、酢酸エチルが用いられる。
【００４５】
また、弾性体１０は、活性水素を有するマトリックスからなる。ここで、活性水素を有するマトリックスとしては、上記のようなウレタン材料を主成分としたポリウレタンを挙げることができる。これだけでなく、活性水素を有するマトリックスとしては、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム（ＳＢＲ）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等をゴム基材としたマトリックスを挙げることができる。これらの中でも、ポリウレタンは、イソシアネート化合物との反応性に優れており、好ましい態様である。
【００４６】
ポリウレタンからなるゴム基材としては、脂肪族ポリエーテル、ポリエステル及びポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とするものを挙げることができる。具体的には、これら脂肪族ポリエーテル、ポリエステル及びポリカーボネートから選択される少なくとも一種を含むポリオールを主体とし、これをウレタン結合により結合したものを挙げることができ、好適には、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウレタン等を挙げることができる。また、ウレタン結合の代わりにポリアミド結合あるいはエステル結合等により結合して弾性体としたものも用いることができる。さらに、ポリエーテルアミドやポリエーテルエステルなどの熱可塑性エラストマーを用いることもできる。また、ゴム基材として活性水素を有するものと併せて、又はその代わりに、充填剤、可塑剤として活性水素を有するものを用いてもよい。
【００４７】
このような弾性体１０の表層部１０ａに処理液を含浸させ硬化することにより、本実施形態の表面処理層１１が形成される。ここで、処理液としては、イソシアネート化合物を２．５〜１２．５質量％含むものを用いることが好ましく、２．５〜１０．０質量％含むものを用いることがより好ましい。これによれば、上記式（１）及び式（２）の関係を満たしやすくなる。
【００４８】
すなわち、イソシアネート化合物を含む所定の処理液に関する要素を変動させることで、給紙搬送ロール１にて上記式（１）及び（２）に関する数値をコントロールしているのである。後述する実施例にも示されるように、給紙搬送ロール１の表層部１０ａの硬度を高め、一方で、その硬度の上昇率が所定の上限以上になることも防止し、加えて摩擦係数の大きな低下も防止する観点のもと、所定の処理液を調整し、表面処理によって弾性体１０の表層部１０ａにのみに表面処理層１１を形成することで、かかる要求に応えることができている。
【００４９】
このような処理液を、弾性体１０の表層部１０ａに含浸させ硬化する方法自体は制限されない。例えば、弾性体１０を処理液に浸漬し、次いで加熱する方法や、処理液をスプレー塗布等により弾性体１０の表層部１０ａに塗布して含浸させ、次いで加熱する方法が挙げられる。ここでの加熱方法は制限されず、例えば加熱処理、強制乾燥及び自然乾燥等が挙げられる。
【００５０】
具体的に、処理液として、イソシアネート化合物とポリオールと有機溶剤との混合溶液を用いる場合、表面処理層１１の形成は、弾性体１０の表層部１０ａへの処理液の含浸中に、イソシアネート化合物とポリオールが反応してプレポリマー化するとともに硬化し、かつイソシアネート基が弾性体１０と反応することで進行する。
【００５１】
また、処理液として、プレポリマーを用いる場合、まず処理液中のイソシアネート化合物とポリオールとを所定の要件で予め反応させて、処理液をイソシアネート基を末端に有するプレポリマーとする。表面処理層１１の形成は、弾性体１０の表層部１０ａに処理液を含浸し、その後硬化するとともにイソシアネート基が弾性体１０と反応することで進行する。このようなイソシアネート化合物とポリオールとのプレポリマー化は、処理液を弾性体１０の表層部１０ａに含浸させる間に起こってもよく、どの程度の反応を行わせるかは、反応温度、反応時間及び放置環境等を調節することによって制御することができる。好ましくは、処理液の温度５℃〜３５℃、湿度２０％〜７０％下で行われる。なお、処理液には、必要に応じて架橋剤、触媒、硬化剤等が添加される。
【００５２】
以上説明した給紙搬送ロール１の製造方法は、上記式（１）及び式（２）の関係を満たすようにイソシアネート化合物を含む処理液を調整し、これを弾性体１０の表層部１２ａに含浸させ硬化することによって表面処理層１１を形成すればよい。
【００５３】
このような本実施形態によれば、搬送時における表層部１０ａの摩耗を抑制でき、かつ、摩擦係数の大きな低下を防止することができる。
【００５４】
（実施形態２）
図２（ａ）は、本発明の実施形態２に係る給紙搬送ロールの構成例を示している。本実施形態の給紙搬送ロール１Ｂは、弾性体１０の表層部１０ｂがシボ形状を有しており、このシボ形状を有する表層部１０ｂに、表面処理層１１が形成されている点が異なる。
【００５５】
シボ形状の態様や形成領域は本発明の範囲で制限されず、無定形状の凹凸模様等を少なくとも被搬送物と当接する部分に設けることができる。シボ形状は、紙粉や異物による搬送力低下を抑えるのに有効であり、また弾性体１０を表面研磨加工する手間も省ける場合がある。ただ、シボ加工を有する給紙搬送ロール１Ｂでは、給紙時における被搬送物との間の摩擦がシボ部分に集中するため、被搬送物との摩擦が繰り返されることで該シボが少しずつ摩耗することがある。
【００５６】
これに対し、本実施形態によれば、搬送時における表層部１０ｂの摩耗を抑制でき、かつ、摩擦係数の大きな低下を防止することができるので、被搬送物との摩擦が繰り返されることによる該シボ形状の摩耗の程度を抑えることができる。シボ形状の摩耗の程度を抑えることができることは、実施例に示すように肉眼レベルで確認できる。
【００５７】
（実施形態３）
図２（ｂ）は、本発明の実施形態３に係る給紙搬送ロールの構成例を示している。本実施形態の給紙搬送ロール１Ｃは、ベルト形状を成すいわゆる給紙ベルトとして構成されている点が異なる。
【００５８】
本実施形態では、複数の芯材１２の軸芯方向に交わる方向に渡って、無端ベルトとしての弾性体１０が設けられている。そして、無端ベルトとして機能する弾性体１０の表層部１０ｃに表面処理層１１が形成されている。このような本実施形態によっても、搬送時における表層部１０ｃの摩耗を抑制でき、かつ、摩擦係数の大きな低下を防止することができる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明を限定するものではない。
【００６０】
（実施例１）
＜弾性体の作製＞
芯材１２の周囲に、下記の手法により弾性体１０を作製した。すなわち、数平均分子量２０００のポリエステルポリオール１００質量部に対し、可塑剤ＲＳ１０７（ＡＤＥＫＡ社製）を１５質量部添加し、さらにＭＤＩ、鎖延長剤として１，３プロパンジオール、及び架橋剤としてトリオールＰ−３４０３（ダイセル化学社製；数平均分子量４０００）を加えて、７０℃で３分撹拌し、その後、１２０℃の金型に注型し、弾性体１０を作製した。
【００６１】
以上の手法によりゴムロールを得た。これを未処理品の給紙搬送ロールとした。
【００６２】
（処理液の調製）
ジフェニルエタンイソシアネート；ＭＤＩ（日本ポリウレタン工業（株）製、分子量２５０．２５）３．８質量部、ＴＭＰ（日本ポリウレタン工業（株）製、分子量１３４．１７）１．３質量部、メチルエチルケトン；ＭＥＫ９５質量部の濃度５％の処理液を調製した。
【００６３】
（弾性体の表面処理）
処理液を２３℃に保ったまま、弾性体１０を処理液に６０秒間浸漬後、１００℃で保持されたオーブンで３０分加熱した。その後、表面処理された弾性体１０を芯材１２に接着した。これにより、実施形態１にて説明した表面処理層１１を有する給紙搬送ロール１を得た。
【００６４】
（実施例２）〜（実施例４）
処理液中のイソシアネート化合物の濃度を所定範囲内で表１のように変更した以外は、実施例１と同様の手法により、給紙搬送ロール１を得た。
【００６５】
（比較例１）
処理液中にイソシアネート化合物を含有せしめず表面処理を施さなかった以外は、実施例１と同様の手法により、給紙搬送ロールを得た。
【００６６】
（比較例２）
処理液のイソシアネート化合物の濃度を過度に大きくした以外は、実施例１と同様の手法により、給紙搬送ロールを得た。
【００６７】
＜試験例１；製品硬度の測定＞
上記の実施例１〜４及び比較例１〜３の各給紙搬送ロールの表層部の製品硬度を、タイプＡデュロメータ試験機を用いて測定した。尚、この製品硬度は、表層部より下層にある弾性体１０の弾性も加味された値となっている。
【００６８】
＜試験例２；マイクロ硬度（Ｈｓ）の測定＞
上記の実施例１〜４及び比較例１〜２の各給紙搬送ロールの表層部の硬度（Ｈｓ）を、マイクロ硬度計（ＭＤ−１：高分子計器株式会社製）を用いて測定し、表層部のマイクロ硬度（Ｈｓ１）と、表層部を除去した弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ２）と、のマイクロ硬度の上昇率（（Ｈｓ１−Ｈｓ２）／Ｈｓ２）を％単位で求めた。ここでは、表層部を除去した弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ２）は、比較例１の給紙搬送ロールの測定結果で代用した。結果を表１及び表２に示す。
【００６９】
＜試験例３；摩擦係数（μ）の測定＞
上記の実施例１〜４及び比較例１〜２の各給紙搬送ロールの摩擦係数を測定した。摩擦係数は、図３に示すように、各給紙搬送ロール２０を回転自在に設けられたフリーロール２１に対して、紙２２を挟んで荷重２００ｇｆで圧接し、紙２２の一端に取り付けたロードセル２３を引き出した時に測定された荷重Ｑ（Ｎ）を求め、下記式（３）により計算した。尚、紙２２の紙送速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ、紙種：ＴＹＰＥ−６２００（リコー社製）で、試験は常温常湿（ＮＮ：２３℃×５５％ＲＨ）環境下で行った。結果を表１及び表２に示す。
【００７０】
[式３]
μ＝Ｑ（Ｎ）／（２００ｇｆ×０．００９８）  ・・・  （３）
【００７１】
また、実施例１〜４及び比較例１〜２の各給紙搬送ロールについて、表層部の摩擦係数（μ１）と、表面部を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）と、の摩擦係数の低下率（｜μ１−μ２｜／μ２）を％単位で求めた。ここでは、表層部を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）は、比較例１の給紙搬送ロールの測定結果で代用した。結果を表１に示す。
【００７２】
＜試験例４；摩耗試験の実施＞
上記の実施例１〜４及び比較例１〜３の各給紙搬送ロールについて、「ロータリーアブレージョンテスタ（（株）東洋精機製作所製）を使用し、ＪＩＳ  Ｋ  ６２６４−２に準じてテーバー摩耗試験を実施した。回転円盤は毎分６０±２回、付加力は９．８Ｎ、使用砥石はＨ２２、連続２０００回転とし、下記式（４）により計算して結果は質量変化率（％）でまとめた。
【００７３】
[式４]
質量変化率（％）＝（試験前の弾性体の質量／試験後の弾性体の質量）×１００                                                                        ・・・  （４）
【００７４】
＜試験例５；鳴きの有無の確認＞
上記の実施例１〜４及び比較例１〜２の各給紙搬送ロールを用い、図３に示すように、各給紙搬送ロール２０を回転自在に設けられたフリーロール２１に対して、紙２２を挟んで荷重２００ｇｆで圧接し、紙２２を引っ張った際の鳴き(異音)発生を確認した。尚、紙２２の紙送速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ、紙種：ＴＹＰＥ−６２００（リコー社製）で、試験は常温常湿（ＮＮ：２３℃×５５％ＲＨ）環境下で行った。鳴きが確認されなかった場合を○、鳴きが確認された場合を×とした。
【００７５】
【表１】
2016037360.tif 000003
【００７６】
【表２】
2016037360.tif 000004
【００７７】
表２のマイクロ硬度（Ｈｓ）について、実施例１〜４によれば、表面処理層１１を除去した弾性体１０のマイクロ硬度（Ｈｓ２）に対する上記の差分（ΔＨｓ；Ｈｓ１−Ｈｓ２）の比、すなわち、表面処理を経ることによるマイクロ硬度の上昇率が、何れも１７％以下であり、実施例１〜３にあっては、１４％以下に抑えることができた。従って、表面処理前の給紙搬送ロール（比較例１；マイクロ硬度４０．１）に表面処理を施すことで、表層部の硬度が高められ、一方で、その硬度の上昇率が所定の上限を超えることも防止されていていることが確認された。
【００７８】
これに対し、処理液のイソシアネート濃度が過度に大きいものであった比較例２では、表面処理を経ることによるマイクロ硬度の上昇率が１７％を超える結果となった。
【００７９】
次いで、表２の摩擦係数（μ）について、実施例１〜４によれば、表面処理層１１を除去した弾性体１０の摩擦係数（μ２）に対する差分の絶対値（｜Δμ｜；｜μ１−μ２｜）の比、すなわち、表面処理を経ることによる摩擦係数の低下率が、何れも２２％未満であり、実施例１〜３にあっては、１４％以下に抑えることができた。従って、表面処理前の給紙搬送ロール（比較例１；マイクロ硬度４０．１）に表面処理を施すことで、表層部の高硬度化が図られつつ、摩擦係数が大きく低下することを防止できることが確認された。
【００８０】
これに対し、処理液のイソシアネート化合物の濃度が過度に大きい比較例２によれば、表面処理を経ることによる摩擦係数の低下率が２２％以上となることが分かった。
【００８１】
以上のような表２の結果に裏付けられるように、表１の製品硬度の項目をみても、弾性体１０の弾性も加味された表面処理層１１の表面を経ることによる製品硬度の過度の上昇が防止できていることが分かる。
【００８２】
また、表１の摩耗試験の項目に示されるように、実施例１〜４では、何れも１．５％
以下、更には１．４％以下の摩耗に抑えることができているのに対し、比較例１では１．６以上の摩耗が確認された。
【００８３】
更に、表１の鳴きの有無の項目に示されるように、特に実施例１〜３では、何れも鳴きの発生が確認されなかった。このため、好適な給紙の実現が図れていると判断でき、そうすると、給紙効率の低下や搬送不具合等が引き起こされる可能性も極めて低いものと予想できる。
【００８４】
（実施例１ａ）〜（実施例４ａ）
上記の実施例１〜４に対応させ、実施形態２にて説明した、表層部にシボ加工を有する給紙搬送ロールを作製した。
【００８５】
（比較例１ｂ）〜（比較例２ｂ）
上記の比較例１〜２に対応させても、表層部にシボ加工を有する給紙搬送ロールを作製した。
【００８６】
＜試験例６；シボ形状の耐消失性の確認＞
上記の実施例１ａ〜４ａ及び比較例１ｂ〜２ｂの各給紙搬送ロールを用い、図４に示すように、回転自在に設けられたフリーロール３１を、給紙搬送ロール３０に対して固定した研磨布３２（研磨布Ａ−４００：（株）光陽社製）で挟んで荷重４００ｇｆで圧接し、該給紙搬送ロール３０を回転速度：５００ｒｐｍで３００００回転させて行った。その後、給紙搬送ロール３０の表層部を肉眼にて観察した。その結果、シボ形状が維持されていると判断される場合を○、シボ形状が維持されていない(シボが摩耗によって消失している)と判断される場合を×とした。結果を表３に示す。
【００８７】
【表３】
2016037360.tif 000005
【００８８】
表３に示すように、実施例１ａ〜４ａの何れも、シボ形状の消失を防止できることが確認された。これに対し、比較例１ｂでは、上記の試験例１〜５からも確認されたように、表層部の高硬度化が図られておらず、そのため紙との摩擦が繰り返されることでシボ形状が消失してしまうことが確認された。
【００８９】
以上、上記の実施例１〜４及び実施例１ａ〜４ａに例示される本実施形態によれば、搬送時における表層部の摩耗を抑制でき、かつ、摩擦係数の大きな低下を防止することができることが確かめられた。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る給紙搬送ロール及びその製造方法は、各種ＯＡ機器における紙送り機構の給紙搬送ロール、それだけではなく、両替機、現金自動預払機、自動改札器及び自動券売機等、被搬送物との間で生じる摩擦を利用して給紙する各種装置に用いられる給紙搬送ロール一般、更には、ベルト形状を成すいわゆる給紙ベルトについても適用可能である。被搬送物としては紙が挙げられるが、前記に制限されず、本発明の範囲において種々のものを搬送対象にすることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１，１Ｂ，１Ｃ  給紙搬送ロール、  １０  弾性体、  １０ａ，１０ｂ，１０ｃ  表層部、  １１  表面処理層、  １２  芯材、  ２０  給紙搬送ロール、  ２１  フリーロール、  ２２  紙、  ２３、  ロードセル、  ３０  給紙搬送ロール、  ３１  フリーロール、  ３２  研磨布
【図１】
2016037360.tif 000006
【図２】
2016037360.tif 000007
【図３】
2016037360.tif 000008
【図４】
2016037360.tif 000009