JP6146900B2 - 紙送りローラ - Google Patents

Description

本発明は、例えばレーザープリンタ等において紙送りに用いられる紙送りローラに関するものである。

例えばレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機や、あるいはインクジェットプリンタ等の画像形成装置、さらには自動現金預払機（ＡＴＭ）等の機器類における紙送り機構には、各種の紙送りローラが組み込まれている。
前記紙送りローラとしては、紙（プラスチックフィルムなどを含む。以下同様。）と接触しながら回転して摩擦によって紙を搬送する、例えば給紙ローラ、搬送ローラ、プラテンローラ、排紙ローラ等が挙げられる。

前記紙送りローラとして、従来は、例えばゴムの架橋物等の弾性材料によって筒状に一体形成され、その外周面が紙との接触面とされた単層のローラ本体と、当該ローラ本体の中心の通孔に挿通されたシャフトとを備えたものが一般的に用いられてきた。
しかし単層のローラ本体は、通紙枚数が多くなると、前記外周面の、紙に対する摩擦係数が低下して紙の搬送不良を生じたり、紙が前記外周面をすべることによって音が出る、いわゆる鳴きを生じたりしやすいという問題があった。

そこで、これらの問題が生じるのを防止するために、特許文献１では、ローラ本体を、それぞれ筒状の内層、および外層からなる２層構造とするとともに、前記両層をいずれも非多孔質で、かつ内層は、ブチルゴム（ＩＩＲ）の架橋物からなり、タイプＡデュロメータ硬さ（ＪＩＳ−Ａ硬さ）が１０以下の層、外層は、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、またはウレタンゴムの架橋物からなり、タイプＡデュロメータ硬さが２５〜６０の層とすることが提案されている。

すなわち、内層を前記のように軟らかい層とすることで外層の変形を許容して、ローラ本体の外周面と、紙との間の接触面積を確保するとともに摩擦係数の低下を抑制しながら、外層を、前記内層よりも硬い層とすることで、ローラ本体の耐摩耗性と摩擦係数のバランスをとることができる。そのため、前記ＩＩＲが振動減衰性能に優れることと相まって、紙の搬送不良や鳴きが生じるのを、使用初期から、従来の単層構造のものに比べてより長期に亘って防止できると考えられている。

前記内層と外層とは、構造を簡略化するとともに製造工程を簡素化するため、前記外層の筒内に、内層を、接着剤を介さずに直接に嵌挿して一体化される。

特許第４５９３４４５号公報

近年、熱可塑性を有するためリサイクル等が容易な熱可塑性エラストマをベースポリマとして用いて、前記紙送りローラのローラ本体を形成することが求められるようになってきている。
そこでこの要求に対応するため、前記２層構造のローラ本体のうち外層を、ウレタン系熱可塑性エラストマを含む組成物によって形成することが検討された。

ところがその場合、前記のように接着剤を介さずに直接に嵌挿した内層と外層との間で空転が発生して紙送りができなくなる場合があり、問題となっている。
この原因としては、ウレタン系熱可塑性エラストマからなる外層の伸縮性が、従来の、ウレタンゴム等のゴムの架橋物からなる外層に比べて低いため、嵌挿された内層に対する外層の密着力が不十分になりがちであることが考えられる。

すなわち内層には、当該内層のタイプＡデュロメータ硬さを１０以下とするために多量のオイルを配合しなければならず、過剰のオイルが内層から染み出して、前記密着力を低下させるために作用する。
特許文献１に記載されているように、外層が、ウレタンゴム等のゴムの架橋物によって形成されていれば、それでも自身の持つ伸縮性によって内層と密着して、空転を生じることは稀である。

ところが、前記のように伸縮性が低いウレタン系熱可塑性エラストマからなる外層は、内層に対する密着力が小さいため、内層から染み出したオイルの影響で空転を生じやすくなる。
本発明の目的は、従来同様に、外層の筒内に、接着剤を介さずに直接に内層を嵌挿した２層構造を有し、当該２層構造であることによる前述した種々の特性に優れる上、外層をウレタン系熱可塑性エラストマによって形成しているにも拘らず、前記内層と外層との間で空転を生じにくい紙送りローラを提供することにある。

本発明は、筒状のローラ本体を備え、前記ローラ本体は、筒状でかつ前記ローラ本体の外周面を構成する外層、および前記外層の筒内に直接に嵌挿されて、前記外層と一体化された筒状の内層からなる紙送りローラであって、
前記外層は、ベースポリマとしてウレタン系熱可塑性エラストマを含む組成物によって非多孔質でかつ筒状に形成され、タイプＡデュロメータ硬さが４０以上、６５以下であるとともに、
前記内層は、ベースポリマとしてブチルゴム、またはエチレンプロピレンゴムを含む組成物の架橋物によって非多孔質でかつ筒状に形成され、タイプＡデュロメータ硬さが１０を超え、かつ２０以下であることを特徴とするものである。

本発明によれば、前記内層および外層の２層構造とするとともに、内層のタイプＡデュロメータ硬さを２０以下として、当該内層に適度な柔軟性を付与することで外層の変形を許容して、ローラ本体の外周面と紙との接触面積を確保するとともに摩擦係数の低下を抑制できる。またそれとともに、外層のタイプＡデュロメータ硬さを、前記内層よりも硬い４０以上、６５以下に設定することで、ローラ本体の耐摩耗性と摩擦係数のバランスをとることができる。そのため紙の搬送不良や鳴きが生じるのを、使用初期から、単層構造のものに比べてより長期に亘って防止しつづけることができる。

その上、前記内層のタイプＡデュロメータ硬さを、１０を超える範囲とすることで、当該内層を構成する組成物におけるオイルの配合割合を、従来に比べて少なくして、過剰のオイルが内層から染み出すのを抑制できる。そのため外層をウレタン系熱可塑性エラストマによって形成しているにも拘らず、当該外層との間で空転が生じるのを防止することができる。

外層のタイプＡデュロメータ硬さを前記４０以上、６５以下の範囲内とするためには、当該外層を、ベースポリマとしての、タイプＡデュロメータ硬さが６０以上、８０以下であるウレタン系熱可塑性エラストマに、当該ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり３０質量部以上、１１０質量部以下の可塑剤を配合した組成物によって形成するのが好ましい。

なおタイプＡデュロメータ硬さを、本発明では、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５３−３：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」所載の測定方法に則って、測定温度２３℃で測定した値でもって表すこととする。

本発明によれば、外層の筒内に、接着剤を介さずに直接に内層を嵌挿した２層構造を有し、当該２層構造であることによる種々の特性に優れる上、外層をウレタン系熱可塑性エラストマによって形成しているにも拘らず、前記内層と外層との間で空転を生じにくい紙送りローラを提供することができる。

本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図である。 実施例、比較例で製造した紙送りローラの初期摩擦係数を測定する方法を説明する図である。

図１は、本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図である。
図１を参照して、この例の紙送りローラ１は、外周面２が紙との接触面とされた筒状のローラ本体３と、前記ローラ本体３の中心の通孔４に挿通されたシャフト５とを備えている。シャフト５は、例えば金属、セラミック、硬質樹脂等によって形成される。
ローラ本体３は、筒状でかつ前記ローラ本体３の外周面２を構成する外層６、および前記外層６の筒内に、接着剤を介さずに直接に嵌挿されて、前記外層６と一体化された筒状の内層７を備えている。

〈内層７〉
内層７は、ベースポリマとしてＩＩＲ、またはエチレンプロピレンゴムを含む組成物の架橋物によって非多孔質でかつ筒状に形成され、タイプＡデュロメータ硬さが１０を超え、かつ２０以下である必要がある。
内層７のタイプＡデュロメータ硬さを前記範囲以下とするためには、当該内層７を構成する組成物に多量のオイルを配合しなければならないため、前述したように過剰のオイルが内層７から染み出して、ウレタン系熱可塑性エラストマからなる外層６の、前記内層７に対する密着力を大きく低下させる。そのため前記両層６、７間で空転が発生して紙送りができなくなるという問題を生じる。

一方、タイプＡデュロメータ硬さが前記範囲を超える場合には内層７が硬くなりすぎるため、当該内層７による、外層６の変形を許容して、ローラ本体３の外周面２と、紙との間の接触面積を確保するとともに摩擦係数の低下を抑制する効果が不十分になる。そのため、紙の搬送不良や鳴きが生じるのを、使用初期から長期間に亘って防止しつづける効果が得られない。

これに対し、内層７のタイプＡデュロメータ硬さを、前記１０を超え、かつ２０以下の範囲内とすることで、紙の搬送不良や鳴きが生じるのを、使用初期から長期間に亘って防止しながら、なおかつ外層６と内層７との間で空転が生じるのを防止することもできる。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、内層７のタイプＡデュロメータ硬さは、前記範囲内でも１０．５以上、特に１３以上であるのが好ましく、１８以下であるのが好ましい。

前記内層７は、前記ＩＩＲまたはエチレンプロピレンゴムをベースポリマとして含み、架橋剤、促進剤、促進助剤等の架橋成分や、オイル、充填剤等の添加剤成分を配合した組成物を、例えばプレス架橋によって筒状に成形するとともに架橋させたのち、さらに必要に応じて長さをカットしたり外周面を研磨したりすることで形成される。
前記内層７の、ローラ本体３の径方向の厚みは１ｍｍ以上であるのが好ましく、３ｍｍ以下であるのが好ましい。

厚みが前記範囲未満では、当該内層７を設けることによる前記効果が十分に得られないおそれがあり、前記範囲を超える場合にはローラ本体３が偏摩耗してフレを生じやすくなるおそれがある。
（ＩＩＲ）
ＩＩＲとしては、イソブチレンとイソプレンとの共重合体である種々のＩＩＲの１種または２種以上が使用可能である。特にＩＩＲとしては、イソプレン単位の割合が１．５質量％以上、４．５質量％以下であるもの等が好適に用いられる。

かかるＩＩＲの具体例としては、例えばＪＳＲ(株)製のＪＳＲ ＢＵＴＹＬ２６８〔安定剤：ＮＳ、不飽和度：１．５モル％、ムーニー粘度：５１ＭＬ_１＋８（１２５℃）、比重：０．９２〕、ＪＳＲ ＢＵＴＹＬ ３６５〔安定剤：ＮＳ、不飽和度：２．０モル％、ムーニー粘度：３３ＭＬ_１＋８（１２５℃）、比重：０．９２〕等の少なくとも１種が挙げられる。

（エチレンプロピレンゴム）
エチレンプロピレンゴムとしては、エチレンとプロピレンの共重合体である狭義のエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、およびエチレンとプロピレンとジエンの共重合体であるエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）がいずれも使用可能であり、特にＥＰＤＭが好ましい。

またＥＰＤＭとしては、エチレン、プロピレン、およびジエンを共重合させた種々の共重合体がいずれも使用可能である。前記ジエンとしては、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等が挙げられる。
またＥＰＤＭとしては伸展油で伸展したいわゆる油展ＥＰＤＭ、および伸展油で伸展していない非油展ＥＰＤＭのいずれを用いてもよい。

ジエンがＥＮＢであるＥＮＢ系の油展ＥＰＤＭとしては、例えば住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）６７０Ｆ〔ゴム分：伸展油＝１００：１００（質量比）〕、６７１Ｆ〔ゴム分：伸展油＝１００：７０（質量比）〕、三井化学(株)製の三井ＥＰＴ３０４２Ｅ〔ゴム分：伸展油＝１００：１２０（質量比）〕等の１種または２種以上が挙げられる。
またジエンがＤＣＰＤであるＤＣＰＤ系の油展ＥＰＤＭとしては、例えば住友化学(株)製のエスプレン４００〔ゴム分：伸展油＝１００：１００（質量比）〕等が挙げられる。

またジエンがＥＮＢであるＥＮＢ系の非油展ＥＰＤＭとしては、例えば住友化学(株)製のエスプレン５０１Ａ、５０５Ａ等の少なくとも１種が挙げられる。
さらにジエンがＤＣＤＰであるＤＣＤＰ系の非油展ＥＰＤＭとしては、例えば住友化学(株)製のエスプレン３０１Ａ，３０１、３０５等の１種または２種以上が挙げられる。
ＥＰＤＭは、前記例示のものをいずれか１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

（オイル）
オイルとしては、例えば出光興産(株)製のダイアナ（登録商標）プロセスオイルＰＷ−３８０等のパラフィンオイルなどの、前記ＩＩＲやエチレンプロピレンゴムと良好な相溶性を有する種々のオイルが挙げられる。
（充填剤）
充填剤としては、例えばシリカ、カーボン、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン等の１種または２種以上が挙げられる。

（オイル、および充填剤の配合割合）
オイルや充填剤の配合割合は任意に設定できる。
すなわち、ベースポリマとしてのＩＩＲやエチレンプロピレンゴムの種類やグレード、あるいはエチレンプロピレンゴムが油展か非油展かの違い等に応じて、架橋後の内層７のタイプＡデュロメータ硬さを、前記１０を超え、かつ２０以下の範囲内とし得る任意の量のオイル、および充填剤を配合することができる。

なおエチレンプロピレンゴムが油展ゴムである場合、当該油展ゴム中の固形分、すなわちエチレンプロピレンゴムそれ自体１００質量部に対する、伸展油量＋オイル量でもって、前記オイルの配合割合とすることとする。
（架橋成分）
前記ベースポリマとしてのＩＩＲ、またはエチレンプロピレンゴムを架橋させるための架橋剤成分としては架橋剤が挙げられる他、前記架橋剤とともに促進剤、促進助剤等の１種または２種以上が併用される。

このうち架橋剤としては、例えば硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等の１種または２種以上が挙げられる。
硫黄系架橋剤としては、粉末硫黄や有機含硫黄化合物等が挙げられる。また有機含硫黄化合物等としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等が挙げられる。

チオウレア系架橋剤としては、例えばテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア、(Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１ＮＨ)_２Ｃ＝Ｓ〔式中、ｎは１〜１０の整数を示す。〕で表されるチオウレア等が挙げられる。
過酸化物系架橋剤としては、ベンゾイルペルオキシド等が挙げられる。
促進剤としては、例えば消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤や、下記の有機促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。

また有機促進剤としては、例えばグアニジン系促進剤、チアゾール系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、チウラム系促進剤、チオウレア系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。促進剤は種類によってその機能が異なっているため、２種以上の促進剤を併用するのが好ましい。
前記のうちグアニジン系促進剤としては、例えば１，３−ジフェニルグアニジン（Ｄ）、１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン（ＤＴ）、１−ｏ−トリルグビグアニド（ＢＧ）、ジカテコールボレートのジ−ｏ−トリルグアニジン塩等の１種または２種以上が挙げられる。

またチアゾール系促進剤としては、例えば２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩（ＭＺ）、２-メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩（ＨＭ、Ｍ６０−ＯＴ）、２−(Ｎ,Ｎ−ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾール（６４）、２−(４′−モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール（ＤＳ、ＭＤＢ）等の１種または２種以上が挙げられる。

スルフェンアミド系促進剤としては、例えばＮ−シクロへキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等が挙げられる。
チウラム系促進剤としては、例えばテトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ、ＴＭＴ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴ−Ｎ）、テトラキス(２-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド（ＴＯＴ−Ｎ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）等の１種または２種以上が挙げられる。

ジチオカルバミン酸塩系促進剤としては、例えばジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＺ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＥＺ）、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＢＺ）、N-ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＰ）、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＴＣ）、ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＴＰ）、ジメチルジチオカルバミン酸銅（ＴＴＣＵ）、ジメチルジチオカルバミン酸第二鉄（ＴＴＦＥ）、ジエチルジチオカルバミン酸テルル（ＴＴＴＥ）等の１種または２種以上が挙げられる。

促進助剤としては、酸化亜鉛等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸、その他従来公知の促進助剤の１種または２種以上が挙げられる。
架橋剤、促進剤、および促進助剤の配合割合は、ベースポリマの種類、組み合わせ、および配合割合や、あるいは架橋剤、促進剤、および促進助剤の種類や組み合わせ、そして内層７に求められるタイプＡデュロメータ硬さ等に応じて適宜設定できる。

〈外層６〉
外層６は、ベースポリマとしてウレタン系熱可塑性エラストマを含む組成物によって非多孔質でかつ筒状に形成され、タイプＡデュロメータ硬さが４０以上、６５以下である必要がある。
タイプＡデュロメータ硬さが前記範囲未満では外層６が柔らかすぎるため、当該外層６の耐摩耗性が低下して、紙の搬送不良や鳴きが生じるのを長期に亘って防止する効果が得られない。一方、タイプＡデュロメータ硬さが前記範囲を超える場合には外層６が硬すぎるため、特に使用初期に、紙の搬送不良や鳴きが生じやすくなる。

これに対し、外層６のタイプＡデュロメータ硬さを、前記４０以上、６５以下の範囲内とすることで、紙の搬送不良や鳴きが生じるのを、使用初期から長期間に亘って防止しつづけることができる。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、外層６のタイプＡデュロメータ硬さは、前記範囲内でも４５以上であるのが好ましく、５５以下、特に５０以下であるのが好ましい。

前記外層６は、前記ウレタン系熱可塑性エラストマをベースポリマとして含み、可塑剤等の添加剤成分を配合した組成物を、例えば射出成形によって筒状に成形しせたのち、さらに必要に応じて長さをカットしたり外周面を研磨したりすることで形成される。
前記外層６の、ローラ本体３の径方向の厚みは２ｍｍ以上であるのが好ましく、５ｍｍ以下であるのが好ましい。

厚みが前記範囲未満では、前記外周面が早期に摩耗して、ローラ本体３の使用寿命が短くなるおそれがあり、前記範囲を超える場合には、前記内層７との２層構造とすることによる前記効果が十分に得られないおそれがある。
外層６のタイプＡデュロメータ硬さを前記４０以上、６５以下の範囲内とするためには、ベースポリマとして、タイプＡデュロメータ硬さが６０以上、８０以下であるウレタン系熱可塑性エラストマを用いるとともに、当該ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり３０質量部以上、１１０質量部以下の可塑剤を配合するのが好ましい。

前記範囲内で可塑剤の配合割合を多くするほど、外層６を軟らかく、すなわちタイプＡデュロメータ硬さを小さくすることができる。
なお可塑剤の配合割合は、前記範囲内でも３３質量部以上、中でも５２質量部以上、特に６１質量部以上であるのが好ましく、１００質量部以下、特に７７質量部以下であるのが好ましい。

（ウレタン系熱可塑性エラストマ）
ウレタン系熱可塑性エラストマとしては、例えば分子内に、ポリウレタン構造を有するハードセグメントと、ポリエステルまたはポリエーテル構造を有するソフトセグメントとを含み、射出成形等が可能な熱可塑性を有するとともに、ローラ本体３の外層６として機能しうる弾性を有する種々のポリウレタン系の熱可塑性エラストマのうち、前記のようにタイプＡデュロメータ硬さが６０以上、８０以下であるものが、いずれも使用可能である。

かかるウレタン系熱可塑性エラストマの具体例としては、例えばＢＡＳＦジャパン(株)製のエラストラン（登録商標）Ｃ６０Ａ１０ＷＮ〔タイプＡデュロメータ硬さ：６５±４、可塑剤入り〕、Ｃ７０Ａ１０ＷＮ〔タイプＡデュロメータ硬さ：７３±４、可塑剤入り〕、Ｃ７０Ａ１１ＦＧ〔タイプＡデュロメータ硬さ：７５±３、可塑剤なし〕、ＥＴ８７０−１１Ｖ〔タイプＡデュロメータ硬さ：７１±３、可塑剤なし〕等の、比較的低硬度のＴＰＵの１種または２種以上が挙げられる。

（可塑剤）
可塑剤としては、例えば三洋化成工業(株)製のサンフレックス（登録商標）ＥＢ−２００、ＥＢ−３００、ＥＢ−４００（いずれもポリエチレングリコールジベンゾエート類）や、イーストマンケミカル社製のベンゾフレックス（登録商標）９‐８８〔ジプロピレングリコールジベンゾエート〕等の１種または２種以上が挙げられる。

先に説明したように、前記可塑剤を配合するとともにその配合割合を多くするほど、外層６を軟らかく、すなわちタイプＡデュロメータ硬さを小さくすることができる。
本発明の構成は、以上で説明した図の例のものには限定されない。
例えば内層７、および外層６は、それぞれ２層以上の積層構造に形成しても良い。
また、外層６の外周面２には溝等の凹部を形成してもよい。前記凹部を設けると、紙から発生する紙粉等を前記凹部内に取り込むことで、前記外周面２への紙粉の付着による摩擦係数の低下を抑制して、より長期に亘って良好な紙送りを維持することができる。

さらにシャフト５は、図示しない駆動機構への連結等のため、角柱状等の、円柱状以外の形状に形成してもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜、設計変更を施すことができる。
本発明の紙送りローラ１は、例えば静電式複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機や、あるいはインクジェットプリンタ等の画像形成装置、さらには自動現金預払機（ＡＴＭ）等の機器類における紙送り機構に組み込まれる、給紙ローラ、搬送ローラ、プラテンローラ、排紙ローラ等の種々の紙送りローラとして用いることができる。

〈外層Ａの形成〉
ベースポリマとしてのウレタン系熱可塑性エラストマ〔ＢＡＳＦジャパン(株)製のエラストラン（登録商標）Ｃ７０Ａ１１ＦＧ、タイプＡデュロメータ硬さ：７５±３、可塑剤なし〕のペレット１００質量部と、可塑剤〔ポリエチレングリコールジベンゾエート類、三洋化成工業(株)製のサンフレックス（登録商標）ＥＢ−３００〕６７質量部とをペール缶に入れ、８０℃で１５時間加熱して、ペレット中に可塑剤を含浸させた。

次いでペール缶中の全量、すなわち可塑剤が含浸されたペレットと、前記ペレットに含浸されなかった残りの可塑剤とを２軸押出機〔スクリュー径３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：３６Ｄ、回転数：１０〜３００ｒｐｍ〕に供給して混練しながら連続的に押し出したのちペレット化して、エラストマ組成物のペレットを作製した。
次いでこのペレットを５０トン射出成形機〔住友重機械工業(株)製〕に供給し、射出成型して、内径φ１６．０ｍｍ、外径φ２３.２ｍｍ、長さ４０ｍｍの筒状に形成し、次いで８０℃で１５時間アニールしたのち、長さ３０ｍｍにカットして外層Ａを形成した。カット芯の直径はφ１６．８ｍｍとした。

当該外層Ａの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、先に説明したように日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５３−３：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」所載の測定方法に則って測定したところ４７であった。
〈外層Ｂの形成〉
可塑剤の量を、ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり１００質量部としたこと以外は前記外層Ａと同様にして、同形状、同寸法の外層Ｂを形成した。

当該外層Ｂの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ４０であった。
〈外層Ｃの形成〉
可塑剤の量を、ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり１３０質量部としたこと以外は前記外層Ａと同様にして、同形状、同寸法の外層Ｃを形成した。

当該外層Ｃの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ３５であった。
〈外層Ｄの形成〉
可塑剤の量を、ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり３３質量部としたこと以外は前記外層Ａと同様にして、同形状、同寸法の外層Ｄを形成した。

当該外層Ｄの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ６５であった。
〈外層Ｅの形成〉
可塑剤の量を、ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり２０質量部としたこと以外は前記外層Ａと同様にして、同形状、同寸法の外層Ｅを形成した。

当該外層Ｅの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ７０であった。
〈外層Ｆの形成〉
可塑剤の量を、ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり７５質量部としたこと以外は前記外層Ａと同様にして、同形状、同寸法の外層Ｆを形成した。

当該外層Ｆの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ４５であった。
〈外層Ｇの形成〉
可塑剤の量を、ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり４０質量部としたこと以外は前記外層Ａと同様にして、同形状、同寸法の外層Ｇを形成した。

当該外層Ｇの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ５５であった。
〈内層ａの形成〉
下記の各成分を配合してゴム組成物を調製した。

表１中の各成分は下記のとおり。
ＩＩＲ：ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ ＢＵＴＹＬ２６８、安定剤：ＮＳ、不飽和度：１．５モル％、ムーニー粘度：５１ＭＬ_１＋８（１２５℃）、比重：０．９２
カーボンブラック：ＨＡＦ、東海カーボン(株)製のシースト３
パラフィンオイル：出光興産(株)製のダイアナ（登録商標）プロセスオイルＰＷ−３８０
酸化亜鉛：促進助剤、三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛２種
ステアリン酸：促進助剤、日油(株)製の商品名つばき
粉末硫黄：架橋剤、鶴見化学工業(株)製
促進剤ＴＢＴ−Ｎ：テトラブチルチウラムジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＴＢＴ−Ｎ
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＭ
次いで前記ゴム組成物を金型に充填し、加圧下で１６０℃×３０分間プレス架橋して、内径φ１３．３ｍｍ、外径φ１６．８ｍｍ、長さ６０ｍｍのコットルを形成したのち、このコットルを長さ３０ｍｍにカットして内層ａを形成した。

当該内層ａの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ１５であった。
〈内層ｂの形成〉
パラフィンオイルの量を、ＩＩＲ１００質量部あたり５５質量部としたこと以外は前記内層ａと同様にして、同形状、同寸法の内層ｂを形成した。

当該内層ｂの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ１０．５であった。
〈内層ｃの形成〉
パラフィンオイルの量を、ＩＩＲ１００質量部あたり６５質量部としたこと以外は前記内層ａと同様にして、同形状、同寸法の内層ｃを形成した。

当該内層ｃの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ５であった。
〈内層ｄの形成〉
パラフィンオイルの量を、ＩＩＲ１００質量部あたり１０質量部としたこと以外は前記内層ａと同様にして、同形状、同寸法の内層ｄを形成した。

当該内層ｄの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ２５であった。
〈内層ｅの形成〉
パラフィンオイルを配合しなかったこと以外は前記内層ａと同様にして、同形状、同寸法の内層ｅを形成した。

当該内層ｅの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ３５であった。
〈内層ｆの形成〉
下記の各成分を配合してゴム組成物を調製した。

表２中、カーボンブラック、パラフィンオイル、酸化亜鉛、ステアリン酸、および粉末硫黄は内層ａと同じ。その他の各成分は下記のとおり。
油展ＥＰＤＭ：住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）６７０Ｆ、ゴム分：伸展油＝１００：１００（質量比）
促進剤ＴＥＴ：テトラエチルチウラムジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＥＴ
促進剤ＭＢＴＳ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＭ−Ｐ
そして、かかるゴム組成物を使用したこと以外は前記内層ａと同様にして、同形状、同寸法の内層ｆを形成した。

当該内層ｆの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ１５であった。
〈内層ｇ〉
油展ＥＰＤＭ２００質量部に対するパラフィンオイルの量を１９０質量部としたこと以外は内層ｆと同様にして、同形状、同寸法の内層ｇを形成した。

当該内層ｇの、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さを、前記測定方法に則って測定したところ１８であった。
〈実施例１〉
前記内層ａ（タイプＡデュロメータ硬さ：１５）の通孔にシャフトを圧入した状態で、外層Ａ（タイプＡデュロメータ硬さ：４７）の通孔内に圧入して、前記内層ａ、および外層Ａの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈実施例２〉
内層ａに代えて内層ｂ（タイプＡデュロメータ硬さ：１０．５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｂ、および外層Ａの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈実施例３〉
内層ａに代えて内層ｆ（タイプＡデュロメータ硬さ：１５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｆ、および外層Ａの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。
〈実施例４〉
外層Ａに代えて外層Ｂ（タイプＡデュロメータ硬さ：４０）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、内層ａ、および前記外層Ｂの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈実施例５〉
外層Ａに代えて外層Ｄ（タイプＡデュロメータ硬さ：６５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、内層ａ、および前記外層Ｄの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。
〈実施例６〉
外層Ａに代えて外層Ｆ（タイプＡデュロメータ硬さ：４５）を用いるとともに、内層ａに代えて内層ｂ（タイプＡデュロメータ硬さ：１０．５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｂ、および前記外層Ｆの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈実施例７〉
外層Ａに代えて外層Ｄ（タイプＡデュロメータ硬さ：６５）を用いるとともに、内層ａに代えて内層ｂ（タイプＡデュロメータ硬さ：１０．５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｂ、および前記外層Ｄの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈実施例８〉
外層Ａに代えて外層Ｇ（タイプＡデュロメータ硬さ：５５）を用いるとともに、内層ａに代えて内層ｇ（タイプＡデュロメータ硬さ：１８）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｇ、および前記外層Ｇの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈比較例１〉
外層Ａに代えて外層Ｂ（タイプＡデュロメータ硬さ：４０）を用いるとともに、内層ａに代えて内層ｃ（タイプＡデュロメータ硬さ：５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｃ、および前記外層Ｂの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈比較例２〉
内層ａに代えて内層ｃ（タイプＡデュロメータ硬さ：５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｃ、および外層Ａの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈比較例３〉
外層Ａに代えて外層Ｅ（タイプＡデュロメータ硬さ：７０）を用いるとともに、内層ａに代えて内層ｃ（タイプＡデュロメータ硬さ：５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｃ、および前記外層Ｅの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈比較例４〉
外層Ａに代えて外層Ｅ（タイプＡデュロメータ硬さ：７０）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、内層ａ、および前記外層Ｅの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。
〈比較例５〉
内層ａに代えて内層ｅ（タイプＡデュロメータ硬さ：３５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｅ、および外層Ａの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈比較例６〉
外層Ａに代えて外層Ｅ（タイプＡデュロメータ硬さ：７０）を用いるとともに、内層ａに代えて内層ｅ（タイプＡデュロメータ硬さ：３５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｅ、および前記外層Ｅの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。
〈比較例７〉
内層ａに代えて内層ｄ（タイプＡデュロメータ硬さ：２５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｄ、および外層Ａの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈比較例８〉
外層Ａに代えて外層Ｆ（タイプＡデュロメータ硬さ：４５）を用いるとともに、内層ａに代えて内層ｄ（タイプＡデュロメータ硬さ：２５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｄ、および前記外層Ｆの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。
〈比較例９〉
外層Ａに代えて外層Ｄ（タイプＡデュロメータ硬さ：６５）を用いるとともに、内層ａに代えて内層ｄ（タイプＡデュロメータ硬さ：２５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、前記内層ｄ、および前記外層Ｄの２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラを製造した。

〈耐摩耗性評価〉
前記各実施例、比較例で製造した紙送りローラを秤量後、複合機〔日本ヒューレット・パッカード(株)製のＨＰ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｐ４５１５ｎ〕の本体カセット内に、ピックアップローラ、フィードローラ、およびリタードローラと呼ばれるそれぞれの給紙ローラとして組み込んだ。

そしてコピー用紙〔キヤノン(株)製、ＧＦ５００〕を１０００００枚、連続通紙させた後に再び紙送りローラを秤量して、通紙による摩耗重量Ｗ１（ｍｇ）を求めた。評価にはリタードローラを用い、式(１)：

によって求められる、それぞれの実施例、比較例の外層と同じ材料からなる単層のローラ本体を備えた紙送りローラの磨耗重量Ｗ０（ｍｇ）に対する摩耗重量Ｗ１（ｍｇ）の減少率（％）の大小により、耐摩耗性を評価した。すなわち摩耗重量の減少率が３０％を超えるものを耐摩耗性良好（○）、３０％未満のものを耐摩耗性不良（×）と評価した。
〈層間の空転評価〉
前記各実施例、比較例で製造した紙送りローラのシャフトをトルクゲージ〔(株)東日製作所製のＢＴＧ９０ＣＮ−Ｓ〕に固定した状態で、前記トルクゲージと紙送りローラのローラ本体とを、シャフトの中心軸を中心として互いに逆方向に、回転速度３０ｒｐｍでねじった際に、ローラ本体を形成する内層と外層との層間で空転が発生するまでに測定された最大のトルクを、空転トルクとして求めた。そして空転トルクが３０ｃＮ・ｍ以上であったものを空転なし、合格（○）、３０ｃＮ・ｍ未満であったものを空転あり、不合格（×）として評価した。

〈鳴き評価〉
前記各実施例、比較例で製造した紙送りローラを秤量後、複合機〔日本ヒューレット・パッカード(株)製のＨＰ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｐ４５１５ｎ〕の本体カセット内に、ピックアップローラ、フィードローラ、およびリタードローラと呼ばれるそれぞれの給紙ローラとして組み込んだ。

そしてコピー用紙〔キヤノン(株)製、ＧＦ５００〕を１０００枚、連続通紙させた際の鳴きの有無を確認し、鳴きあり、不良（×）、鳴きなし、良好（○）として評価した。
〈初期期摩擦係数測定〉
図２は実施例、比較例で製造した紙送りローラの初期摩擦係数を測定する方法を説明する図である。

図２を参照して、固定されたポリテトラフノレオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の板８と、摩擦係数を測定する紙送りローラ１との間に、一端をロードセル９に接続した、６０ｍｍ×２１０ｍｍサイズのＰ紙１０〔富士ゼロックス(株)製〕の他端を挟んだ状態で、紙送りローラから板８に向けて０．９８Ｎ（＝１００ｇｆ）の鉛直荷重Ｗを印加した。
この状態で、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下、紙送りローラ１を図中の矢印Ｒで示す方向に周速３００ｍｍ／秒で回転させて、ロードセル９に加わる搬送力Ｆ（ｇｆ）を測定した。

そして前記搬送力Ｆと、鉛直荷重Ｗ（＝１００ｇｆ）とから、式(２)：

によって摩擦係数μを求めた。
以上の結果を表３〜表５に示す。
なお表中、「ＴＰＵ」はウレタン系熱可塑性エラストマを示す。また「硬さ」は、タイプＡデュロメータ硬さを示す。

表４の比較例１〜３の結果より、内層をＩＩＲ等のゴム、外層をウレタン系熱可塑性エラストマで形成するとともに、前記外層の筒内に、接着剤を介さずに直接に内層を嵌挿した２層構造のローラ本体を備えた紙送りローラにおいて、内層のタイプＡデュロメータ硬さを１０以下とすると、当該内層中に多量のオイルが含まれることにより、前記内層と外層との間で空転が発生することが判った。そのため比較例１〜３では他の試験を実施しなかった。

また表５の比較例４〜９の結果より、外層のタイプＡデュロメータ硬さが６５を超え（比較例４）たり、内層のタイプＡデュロメータ硬さが２０を超え（比較例５、７〜９）たり、あるいはこの両方（比較例６）である場合には、いずれにおいても鳴きが発生したり、摩擦係数が低下したりする傾向があることが判った。
これに対し、表３、表４の実施例１〜８の結果より、外層のタイプＡデュロメータ硬さを４０以上、６５以下の範囲内とするとともに、内層のタイプＡデュロメータ硬さを、１０を超え、かつ２０以下の範囲内とすると、摩擦係数の低下や鳴きを生じないなど、前記２層構造であることによる種々の特性に優れる上、前記内層と外層との間での空転が生じない紙送りローラが得られることが判った。

また前記各実施例の結果より、外層のタイプＡデュロメータ硬さは、前記範囲内でも４５以上であるのが好ましく、５５以下、特に５０以下であるのが好ましいこと、内層のタイプＡデュロメータ硬さは、前記範囲内でも１０．５以上、特に１３以上であるのが好ましく、１８以下であるのが好ましいことが判った。
また前記各実施例の結果より、外層は、タイプＡデュロメータ硬さが６０以上、８０以下であるウレタン系熱可塑性エラストマに、当該ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり３０質量部以上、１１０質量部以下の可塑剤を配合した組成物によって形成するのが好ましいことが判った。

１ 紙送りローラ
２ 外周面
３ ローラ本体
４ 通孔
５ シャフト
６ 外層
７ 内層
８ 板
９ ロードセル
１０ Ｐ紙

Claims (2)

1. 筒状のローラ本体を備え、前記ローラ本体は、筒状でかつ前記ローラ本体の外周面を構成する外層、および前記外層の筒内に直接に嵌挿されて、前記外層と一体化された筒状の内層からなる紙送りローラであって、
   前記外層は、ベースポリマとしてウレタン系熱可塑性エラストマを含む組成物によって非多孔質でかつ筒状に形成され、タイプＡデュロメータ硬さが４０以上、６５以下であるとともに、
   前記内層は、ベースポリマとしてブチルゴム、またはエチレンプロピレンゴムを含む組成物の架橋物によって非多孔質でかつ筒状に形成され、タイプＡデュロメータ硬さが１０を超え、かつ２０以下であることを特徴とする紙送りローラ。
2. 前記外層は、ベースポリマとしての、タイプＡデュロメータ硬さが６０以上、８０以下であるウレタン系熱可塑性エラストマに、当該ウレタン系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり３０質量部以上、１１０質量部以下の可塑剤を配合した組成物からなる請求項１に記載の紙送りローラ。

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