給紙ローラー

【目的】耐摩耗性、高摩擦係数、確実で安定給紙可能な給紙ローラー。
【構成】熱可塑性ウレタンエラストマーに液状ゴムを添加混練して成る組成物で成形された事を特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は給紙ローラーに関し、詳しくは複写機、コンピューター、ワードプロセッサー、ファクシミリ等の事務機器用給紙ローラーの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、複写機、コンピューター、ワードプロセッサー、ファクシミリ等の事務機器の記録紙の送りに用いる給紙ローラーはシリコンゴム、ウレタンゴム、スチレンブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合体ゴム等の加硫ゴム又は架橋型エラストマー等から成形されている。ところで、上記事務機器類は複写速度の高速化、記録紙の紙質の向上等逐次性能が改良されつつあり、これに伴って給紙ローラーに対し要求される耐摩耗性、高摩擦係数、高耐久性など種々の通紙条件も厳しくなりつつある。
【０００３】
【従来技術の問題点】これら要求を勘案した場合、従来のゴムローラーではその成形材料によって以下の欠点があった。即ち、シリコンゴム製のものは耐摩耗性は良好であるが摩擦係数が小さく、紙送り機能の信頼性に今一つの欠点があり、ウレタンゴム製のローラーは注型法、混練法により成形されたものは脱泡、硬度範囲が狭くこの結果表面摩擦係数の均一化が困難となる欠点があった。また通常の２成分重合物ウレタンゴムの場合は射出法や押出法により成形することは困難であり、肉厚の大きい成形品の製造が困難となる欠点があった。
【０００４】スチレンブタジエン共重合体ゴムは、加硫のため製造時に硫黄、加硫促進剤、加硫促進助剤、離型剤、軟化剤、各種無機フィラー等を多く配合するため、製品を長期使用すると配合物のブリードアウトが起こり記録紙への転移付着を生じて汚損する欠点があり、その他、耐摩耗性が悪く摩耗による寸法変化により紙送り機能の低下を生じやすい欠点があった。ブタジエンゴムは、耐摩耗性には優れるが前述と同様加硫剤、離型剤、各種無機充填剤等を多く配合するため長期使用時におけるブリードアウトが起き、用紙を汚損し易い欠点があった。エチレンプロピレン共重合体ゴム（ＥＰＲ）は加硫剤に有機過酸化物を使用するので摩耗係数が小さく、この結果紙送り機能の確実性が十分で無い欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題点に鑑み、耐摩耗性、摩擦係数が適切であり、記録紙の汚染もなく長期にわたり安定して使用出来る給紙ローラーを提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明の給紙ローラーは、熱可塑性ウレタンエラストマーと液状ゴムとから成る組成物で成形された事を特徴とするものである。
【０００７】
【作用】この発明における、熱可塑性ウレタンエラストマーとはグリコール、トリオール等のポリオキシ化合物、カルボン酸化合物等の活性水素を２個以上有する化合物とイソシアネート基を持つものとが反応して出来た線状高分子化したものを指す。上記熱可塑性ウレタンエラストマーの硬度調節は三成分共重合組成物で調節する。そのコンポーネントはOH〜(AB)m(AC)n〜OH ------(1)NCO 〜(AB)m(AC)n〜OH ------(2)であり、(1) と(2) とが反応してウレタン結合を形成し直鎖化合物を生成する。ここで、Ａはイソシアネート成分、Ｂはマクロポリオール、Ｃはジオール（ミクロポリオール）を示し、ＡＢはソフトセグメント、ＡＣはハードセグメントである。低硬度にするためにはＡＣの量を減少する事が必要であるが、少なすぎると水素結合（-NH-O ＝C ＜) の量が減り逆に水素結合にあずからないマクロポリオールの性質が支配的になり、その結果ポリマー鎖間の凝集力が弱くなる。このため固化しにくくなったり、耐摩耗性が悪くなる。低硬度でかつ良好な耐摩耗性を得るためにはＡＣの量は10重量％以上20重量％以下が好ましい。
【０００８】上記反応式中に於けるＡ成分は、４，４’−ジフェニルジイソシアネート、４４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３３’−ジメチル４４’−ジフェニルジイソシアネート、３３’−ジメチル４４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３３’−ジメチル４４’−ジフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、等の活性水素基を持つジイソシアネート類である。Ｂ成分は、ポリエーテルグリコール、ポリプロピレンオキシエチレングリコール、トリオール、テトロールの高官能ポリオールであり、Ｃ成分としては、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレングリコール、ポリオキシブチレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のジオールと反応させたアジピン酸ジオール等のポリオールである。液状ゴムとは、ゴム状態の無定形領域にあるもので粘着性を帯び熱可塑性ウレタンエラストマーと混和性のあるものをいう。この液状ゴムとしては、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ポリブタジエン、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム等である。熱可塑性ウレタンエラストマーに液状ゴムを添加混合して得られた給紙ローラーは低モジュラスを付与するのでローラーと紙との接触面積が大きく、紙と紙との摩擦係数よりもローラーと紙との摩擦係数は大きく安定した高摩擦係数が得られる。液状ゴムの添加量が30重量部以上ではポリマー間の凝集力が低下し耐摩耗性が減少する。積重された紙を一枚一枚確実に長期間にわたり給紙するためには熱可塑性ウレタンエラストマー単独では不充分である。液状ゴムを混練する事に依り長期間確実に紙を一枚宛送り出す事が出来る。この液状ゴムの添加量は３重量部以上必要である。好ましくは７〜15重量部である。
【０００９】
【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。図１はこの発明の実施例を示す断面図、図２は実施例の使用説明図、図３はローラーの摩擦係数測定機の断面図である。
実施例１熱可塑性ウレタンエラストマー（大日精化（株）製レザミンＰＸ-223)(（ａ）成分)100重量部に対して、液状ブタジエンゴム( 出光石油化学（株) 製 PolybdR-45M )10 重量部を30mmの二軸押出機にて160 ℃の条件下で溶融混練し、熱可塑性ウレタンエラストマー組成物のペレットを得た。このものを射出成形して給紙ローラーを作成した。
実施例２液状ブタジエンゴム((ｂ) 成分) の添加量を30重量部にした以外は実施例１と同様にして給紙ローラーを作成した。
実施例３熱可塑性ウレタンエラストマー（大日精化（株）製レザミンPX-223)100重量部に対して、液状クロロプレンゴム( 電気化学工業（株) 製デンカLCRX -100)10重量部を30mmの二軸押出機にて160 ℃の条件下で溶融混練し、熱可塑性ウレタンエラストマー組成物のペレットを得た。このものを射出成形して給紙ローラーを作成した。
実施例４液状クロロプレンゴムデンカLCRX -100 の添加量を30重量部にした以外は実施例３と同様にして給紙ローラーを作成した。
比較例１ポリノルボーネンゴムを用い従来技術で給紙ローラーを作成した。
ローラー物性試験実施例および比較例において、各種の評価に用いられた試験法は以下のとおりである。
■ 通紙試験射出成形によって得られた給紙ローラー（図１）を台上試験機（図２）での通紙試験により、機能評価を行なった。
台上試験機による通紙条件通紙枚数：10,000枚用紙：リコーtype 6200 タンザク紙(300mm×30mm)ローラー回転数：239 rpm摩耗量：通紙前の外径値に対する通紙後の外径値の差を摩耗量とした。
■ 摩擦係数図３は、給紙ローラーの摩擦係数測定機の断面図である。図において、試験紙５の送りローラー７ａ，７ｂの送り力ＦはロードセルＢで測定する。給紙ローラー６はSUS 板７を通じてロードセルＡにより測定荷重Ｗは200gで押圧されている。給紙ローラー６の速度は200mm/sec に調節する。摩擦係数は次式に依り算定する。
摩擦係数μk ＝Ｆ／Ｗ＝ロードセルＢの読み／ロードセルＡの読み以上の結果は表１に示した通りである。
【００１０】
【表１】

【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の給紙ローラーは通紙において摩擦係数が高くかつ耐摩耗性に優れ、積重送紙の分離に優れ、紙１枚宛の送出速度を上昇する事が可能であり、長期間にわたり確実に給紙可能であるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例、比較例に用いた給紙ローラーの断面図である。
【図２】この発明の給紙ローラーの使用状態を示す断面図である。
【図３】給紙ローラーの摩擦係数測定機の断面図である。
【符号の説明】
１，６給紙ローラー
２フィードローラー
３リバースローラー
４，５記録紙
７ａ，７ｂ送りローラー
７ SUS 板
Ａ，Ｂロードセル
Ｆ送り力
Ｗ荷重

【特許請求の範囲】
【請求項１】熱可塑性ウレタンエラストマーと液状ゴムとからなる組成物で成形された事を特徴とする給紙ローラー。
【請求項２】熱可塑性ウレタンエラストマー１００重量部に対して、液状ゴム３〜３０重量部からなる事を特徴とする給紙ローラー。

【図１】