JP4593445B2 - 紙送りローラ - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、自動預金支払機（ＡＴＭ）等における紙送り機構に用いられる紙送りローラに関し、詳しくは、芯体の外周面に装着される環状弾性体（ゴムロール）を内層、外層からなる２層構造として、摩擦係数の低下や鳴き現象を低減するものである。

静電式複写機、各種プリンタ、普通紙ファクシミリ装置、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構には、各種の紙送りローラが用いられている。該紙送りローラとは、紙と接触して回転およびロール表面の摩擦によって紙を移送するローラであって、給紙ローラ、レジストローラ、搬送ローラ、転写ローラ等を指すものである。
前記紙送りローラのゴムロールの材料には、従来、天然ゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム等が使用されている。

この種の紙送りローラとして用いるゴムロールは、従来、非発泡層からなる１層構造のものが多いが、１層構造の場合、通紙枚数が多くなると摩擦係数が低下しやすい。摩擦係数が低下すると紙を送る能力が低減するため、搬送不良が生じたり、紙がロール表面を滑ることによる鳴き現象が発生したりする。そこで、近年は、２層構造もしくは３層構造とすることにより、耐摩耗性の向上や、摩擦係数の低減を抑制することが提案されている。

例えば、特開２００１−３４１８６２号公報（特許文献１）には、発泡層の内層と、非発泡層の外層とからなる２層構造のゴムロールや、非発泡層の内層と、発泡層の中間層と、非発泡層の外層とからなる３層構造のゴムロールが開示されている。
前記特許文献１では、良好な摩擦係数とニップ量を実現する観点から、発泡層のＡＳＫＡ−Ｃ硬度が５０度以下、非発泡層のＪＩＳ−Ａ硬度が６０度以下に制御されている。なお、３層構造のゴムロールにおける内層は、ゴムロールの芯体への固定を強固にするためのものである。

また、特開２００２−４８１３０号公報（特許文献２）には、非発泡層と認められるベースゴム層（内層）の外周面に、非発泡層と認められる中間層と外層とを比較的薄く形成した３層構造のゴムロールが開示されている。特許文献２では、耐ヘタリ性の改善やブリードの抑制に効果的なベースゴム層の組成が提案されているが、中間層と外層の硬度に関する提案はなされていないため、通紙の繰り返しに伴う紙送りローラの摩擦係数の低下や、鳴きの発生を抑制することができないという問題がある。

さらに、特開２００２−３４７９７２号公報（特許文献３）には、一定範囲にＪＩＳ−Ａ硬度を制御した内層と外層とからなる２層構造のゴムロールが開示されている。ここでは、外層の耐摩耗性の向上と鳴き現象の低減とを両立させる観点から、外側のＪＩＳ−Ａ硬度が３５度〜５０度、内層のＪＩＳ−Ａ硬度が２５度以下に制御されている。

前記特許文献１、３のように、外層のゴム硬度を高く、内層のゴム硬度を低くする場合、外層の耐摩耗性の向上や鳴き現象の低減に対しては一定の効果が得られるが、内層−外層間における物質移動やブリードが生じないような配慮がなされておらず、その効果が十分ではないという問題がある。

特開２００１−３４１８６２号公報 特開２００２−４８１３０号公報 特開２００２−３４７９７２号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、高い摩擦係数および耐摩耗性を有すると共に、通紙枚数が多くなっても摩擦係数の低下が少なく、通紙時における鳴き現象の発生を大幅に低減することができると共に、内層−外層間での物質移動も抑制して、長期間にわたって優れた性能を維持できる紙送りローラを提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、内層と外層との２層のゴム層からなり、前記外層が前記内層の外周面に接着剤を介さずに嵌装され一体化されて内層の外周面と外層の内周面とは空隙なく密着し、該内層のゴム成分はブチルゴムとする一方、外層のゴム成分は内層のゴム成分とは相違するＥＰＤＭ、シリコーンゴムあるいはウレタンゴムからなり、
前記内層の硬度はＪＩＳ−Ａ硬度で１０度以下、外層の硬度は２５度以上６０度以下であることを特徴とする紙送りローラを提供している。

前記のように、紙送りローラを内層と外層の２層のゴム層から構成し、内層の外周面と外層の内周面とを空隙なく密着させることにより、内層と外層を積層させた状態でのローラの硬度を全体にわたってバラツキなく所定の硬度とすることができ、ローラの偏磨耗を防止できると共に、ローラの外径フレの発生を抑制することができる。

また、前記のように、内層のＪＩＳ−Ａ硬度を１０度以下と低く設定することで、ローラと紙との接触面積を十分に確保することができ、ローラの摩擦係数の低下を抑制することができると共に、鳴き現象の発生を低減することができる。前記内層のＪＩＳ−Ａ硬度が１０度より高くなると、長期間にわたり紙送りローラと紙との接触面積を十分に確保することが困難になり、摩擦係数の低下を抑制することが困難になる。内層のＪＩＳ−Ａ硬度の下限は「０」以上であるが、この「０」は、硬度はあるが低すぎて硬度計では針が動かず「０」を指している状態である。

さらに、外層のＪＩＳ−Ａ硬度を２５度以上６０度以下と高く設定することで、耐摩耗性と摩擦係数とのバランスを図ることができる。外層のＪＩＳ−Ａ硬度が２５より小さい場合には、ローラの耐摩耗性が低下し、６０より大きい場合には、摩擦係数が低下してローラとして性能としての性能が十分に出せない場合がある。

前記外層のＪＩＳ−Ａ硬度と、前記内層のＪＩＳ−Ａ硬度との差は、紙送りローラの摩擦係数の低下と鳴き現象の発生とを十分に抑制する観点から、１５度〜５５度であることが望ましい。硬度の差が１５度未満であると鳴きを抑制する効果が得られず、５５度を超えると外層ゴムの硬度が高くなって摩擦係数が低くなる。特に好ましくは２０度〜５０度である。
また、前記外層の外周面の初期摩擦係数は、１．５以上であることが好ましく、特に、２．０以上３．５以下であることが好ましい。

また、前記のように、内層のゴム成分をブチルゴムとしている。内層のゴム成分として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）を用いてもＪＩＳ−Ａ硬度を１０度以下にすることは可能であるが、ＪＩＳ−Ａ硬度を１０以下まで低減させるためには、多量の軟化剤（パラフィンオイル）の添加が必要となるため、外層へのオイルの移行やオイルブリードが発生する。したがって、オイルの外層への移行をなくすために、内層と外層との間にバリア層を設ける必要があったが、本発明においては内層のゴム成分をブチルゴムとすることにより、軟化剤を多量に添加しなくてもＪＩＳ−Ａ硬度を１０度以下とすることができるため、外層へのオイル移行やオイルブリードを抑制することができ、移行を防止するためのバリア層を設ける必要がないという利点がある。また、ブチルゴムは反撥弾性が小さく振動吸収性が高いので、鳴き現象を低減させるためにも有効である。

前記のように、外層のゴム成分は内層のゴム成分とは相違するＥＰＤＭゴム、シリコーンゴムあるいはウレタンゴムからなるため、耐オゾン性に優れたローラを得ることができる。ＥＰＤＭゴムは、主鎖の大半が飽和炭化水素からなり主鎖に二重結合をあまり含まないので、高濃度オゾン雰囲気、光線照射等の環境下に長時間曝されても分子主鎖切断が起こりにくい。また、シリコーンゴム、ウレタンゴムも同様に耐オゾン性に優れ、ウレタンゴムは特に力学的特性に優れているため、耐摩耗性を向上させる上でも有効である。

本発明の紙送りローラを構成するゴム層は、前記組成物を架橋することによって得られる。架橋形態は特に限定されず、硫黄架橋、金属塩架橋、パーオキサイド架橋、樹脂架橋、電子線架橋等を適用することができる。一般的には硫黄架橋がなされるが、この硫黄架橋において加硫促進剤が併用されてもよい。使用条件によっては、硫黄架橋でローラ表面にブルームが発生する場合があり、その際には樹脂架橋を用いてもよい。

また、この組成物には、必要に応じ、軟化剤、充填剤、補強剤等が適宜配合されてもよい。内層および外層の硬度調整は、必要量の前記軟化剤を添加したり、前記充填剤を配合したりすることにより行うことが好ましい。

架橋ゴム組成物のローラ状の成形品を得る場合、まず上記各原料を混練するが、この混練物の架橋は混練物の成形前または成形後に行っても、また、作業時間を短縮するために混練物の成形と同時に行ってもよい。混練物の成形と同時に架橋を行いローラ状のゴム層を作製する場合、型部を所望のチューブ形状にした金型を加熱し、該加熱した金型内に上記混練物を充填し、圧縮成形（プレス加硫）することにより得られる。

本発明の紙送りローラにおける積層したゴム層は、別個に夫々のゴム層を成形し、外層のゴム層の中空部に内層のゴム層を内部に圧入し、あるいは、内層のゴム層に外層のゴム層を外挿して密着させることにより得ることができる。この際、外層が内層の外周面に接着剤を介さずに嵌装して一体化されている。このように、外層を接着剤を介さずに内層の外周面に一体化させると、外層が外気や紙との直接接触で劣化して寿命に達した際、外層のみを交換することができる。

上記したように、本発明によれば、紙送りローラを内層と外層の２層のゴム層から構成し、内層の外周面と外層の内周面とを空隙なく密着させることにより、内層と外層を積層させたローラの硬度を全体にわたってバラツキなく所定の硬度とすることができ耐磨耗性を維持することができる。また、内層のゴム成分をブチルゴムとすることにより、外層との間にバリア層を設けなくても外層へのオイルの移行やオイルブリードを抑制できると共に、振動吸収性が高いため鳴き現象を低減させることができる。

また、内層のＪＩＳ−Ａ硬度を１０度以下に設定することにより、ローラと紙との接触面積を十分に確保できるため、ローラの摩擦係数の低下を抑制することができると共に、鳴き現象の発生を低減することが可能となり、外層のＪＩＳ−Ａ硬度を２５〜６０度に設定することにより、耐摩耗性と摩擦係数のバランスをとることができる。
さらに、外層のゴム成分がＥＰＤＭゴム、シリコーンゴムあるいはウレタンゴムからなるため、耐磨耗性や耐オゾン性に優れた紙送りローラを得ることができる。

したがって、本発明によれば、耐摩耗性および高い摩擦係数が得られ、通紙枚数が増えても摩擦係数の低下を少なくすることができ、さらには、紙送り時に発生する鳴き現象も効果的に低減させることができ、内層−外層間の物質移動も抑制されるため、極めて長寿命で、長期にわたって優れた性能を維持できる紙送りローラを得ることができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、第一実施形態を示し、本発明にかかる紙送りローラ１０を芯体１１と共に示した概略斜視図である。芯体１１が紙送りローラ１０の中空部に圧入されることにより、紙送りローラ１０が芯体１１に固定されている。
紙送りローラ１０の肉厚は、特に限定されないが、例えば１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。また、紙送りローラ１０の長さは、特に限定されないが、例えば３ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。

図２の断面模式図は、図１の紙送りローラ１０を給紙ローラとして用いた給紙機構の一例を示している。この給紙機構は、紙送りローラ１０、分離パッド１２およびトレイ１３を備えている。分離パッド１２とトレイ１３とは一定間隔を介して設置され、分離パッド１２の上面とトレイ１３とは仰角を成している。分離パッド１２は基板１４に固定されており、分離パッド１２と紙送りローラ１０とは、互いに対向している。
紙送りローラ１０が図中の矢印Ｒで示される方向に回転することにより、該ローラ表面と接触しているトレイ１３上の紙１５が、１枚ずつ送り出される。

紙送りローラ１０は、図３の断面図に示すように、内層のゴム層１６と外層のゴム層１７の２層から構成され、内層のゴム層１６の外周面と外層のゴム層１７の内周面とは空隙なく密着している。

内層のゴム層１６は、加硫されて円筒状に成形され、ＪＩＳ−Ａ硬度は１０以下（本実施形態では５）である。内層１６の厚さは特に限定されないが、例えば２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。内層１６の厚さが小さすぎると、鳴きを抑制する効果が低下しやすくなる。一方、内層１６の厚さが大きすぎると偏磨耗しやすくなる。
内層のゴム層１６を構成するゴム組成物は、ブチルゴムに各種添加剤を含んでいる。添加剤としては、架橋剤、充填剤、軟化剤、補強剤、架橋助剤、着色剤、劣化防止剤等が挙げられる。

外層のゴム層１７は、加硫されて円筒状に成形され、ＪＩＳ−Ａ硬度は２５度以上６０度以下（本実施形態では２５）である。なお、外層１７のＪＩＳ−Ａ硬度と、内層１６のＪＩＳ−Ａ硬度との差は、ローラの摩擦係数の低下と鳴き現象の発生を十分に抑制する観点から、１５度〜５５度（本実施形態では２０度）としている。
外層のゴム層１７の厚さは特に限定されないが、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。外層１７の厚さが小さすぎるとローラの寿命が短くなる一方、外層１７の厚さが大きすぎると内層を柔らかくする効果がなくなる恐れがある。

外層のゴム層１７を構成するゴム組成物は、ＥＰＤＭゴムに前記したような各種添加剤を含んでいる。ＥＰＤＭゴムには、ゴム成分のみからなる非油展タイプのＥＰＤＭゴムと、ＥＰＤＭのゴム成分と共に伸展油を含む油展タイプのＥＰＤＭゴムとが存在するが、いずれのタイプのものでも使用可能である。

ゴム組成物に含ませることのできる架橋剤としては、硫黄、硫黄化合物、金属酸化物、有機過酸化物、無機化酸化物等を用いることができる。架橋剤の種類は、ゴムの種類に応じて選択することが好ましい。

硫黄化合物としては、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）等のチウラム系化合物、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩（ＺｎＭＢＴ）、２−メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩（ＮａＭＢＴ）、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（ＣＭＢＴ）、２−（２，４デニトロフェニルチオ）ベンゾチアゾール（ＤＰＢＴ）等のチアゾール系化合物、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ−オキシチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＯＢＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＤＰＢＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系化合物、ジメチルジチオカルバミン酸塩、ジエチルジチオカルバミン酸塩、ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸塩、ペンタメチレンジチオカルバミン酸塩、エチルフェニルジチオカルバミン酸塩等のジチオカルバミン酸金属塩系化合物等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ（ブチルパーオキシ）ヘキシン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、２，５−ジメチル−２，５ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

無機化過酸化物としては、例えば過酸化水素等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

ゴム組成物に含ませることのできる充填剤としては、炭酸カルシウム、酸化チタン、炭酸マグネシウム等の鉱物質の無機充填剤の他、セラミック粉、木粉等を挙げることができる。このような充填剤の添加により、ゴムロールの機械的強度を向上させることができる。なお、本発明においては、外層を構成するゴム組成物に鉱物質の無機充填剤を添加することが好ましい。

ゴム組成物に含ませることのできる軟化剤としては、オイル、可塑剤等が用いられる。軟化剤の添加により、ゴム組成物の硬度を調整することが可能である。オイルとしては、例えばパラフィン系、ナフテン系、芳香族系等の鉱物油、炭化水素系オリゴマーからなる合成油、プロセスオイル等を用いることができる。ここで、合成油としては、例えばα−オレフィンのオリゴマー、ブテンのオリゴマー、エチレンとα−オレフィンとの非晶質オリゴマー等が好ましい。また、可塑剤としては、例えばジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルセパケート（ＤＯＳ）、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）等を用いることができる。

ゴム組成物に含ませることのできる補強剤としては、カーボンブラック等が用いられる。カーボンブラックの添加により、ゴムロールの耐摩耗性を向上させることが可能である。カーボンブラックとしては、例えばＨＡＦ、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＳＡＦ、ＭＴ、ＦＴ等のカーボンブラックを用いることができる。なお、ゴム組成物への分散性の観点から、カーボンブラックの粒径は１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。なお、本発明においては、ゴム強度を上げる観点から、特に内層を構成するゴム組成物にはカーボンブラックを添加することが好ましい。

内層１６を構成するゴム組成物の好ましい配合例として、ブチルゴム１００重量部あたり、１〜１５重量部のカーボンブラックと、２０〜１００重量部のパラフィンオイルとを配合したものを挙げることができる。

外層１７を構成するゴム組成物の好ましい配合例として、ＥＰＤＭゴム１００重量部あたり、１〜５０重量部の鉱物質の無機充填剤と、１４０重量部以下のパラフィンオイルとを配合したものを挙げることができる。鉱物質の充填剤としては、酸化珪素、炭酸カルシウム、酸化チタン等を単独で、もしくは２種以上を組み合わせて用いることが好ましい。

ゴム組成物の調整は、従来から行われている通常の方法で行えばよい。例えば、ゴム、架橋剤、その他の添加剤からなる配合物を、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダ等の公知のゴム混練装置を用いて混練りすることにより、ゴム組成物を得ることができる。混練り中の配合物の温度は、例えば７０℃〜１００℃であり、混練り時間は、例えば３分〜１０分である。

ゴム組成物の加硫・成形方法としては、押し出し成形、トランスファ成形等を挙げることができる。例えば、未加硫のゴム組成物を、所定のトランスファ成形用金型に導入し、例えば１５０℃〜２００℃の温度で、５分〜３０分程度の加熱を行うことにより、ゴム組成物の加硫とチューブ状への成形を同時に行うことができる。その後、成形されたゴムチューブを円筒研磨盤で所望の外径になるまで研磨し、所望の長さにカットすることにより、内層のゴム層１６や外層のゴム層１７を得ることができる。

チューブ状の外層１７は、接着剤を用いずに、内層１６の外周面に嵌装する。この場合、外層１７の内径φａは内層１６の外径φｂより僅かに小さくすることが望ましい。具体的には、内径φａ／外径φｂの比は０．８０〜０．９５に設定することが望ましい。

前記構成とすることにより、本実施形態の紙送りローラ１０は、耐摩耗性および高い摩擦係数が得られ、通紙枚数が増えても摩擦係数の低下を少なくすることができると共に、紙送り時に発生する鳴き現象も低減することができる。また、内層１６−外層１７間の物質移動も抑制されるため、極めて長寿命で、長期にわたって優れた性能を維持できる紙送りローラを得ることができる。

第二実施形態では、外層のゴム層１７を構成するゴム組成物をシリコーンゴムとする点以外は第一実施形態と同様にして紙送りローラ１０を作製する。
第二実施形態の紙送りローラ１０も、耐摩耗性および高い摩擦係数が得られ、通紙枚数が増えても摩擦係数の低下を少なくすることができると共に、紙送り時に発生する鳴き現象も低減し、内層１６−外層１７間の物質移動も抑制でき、優れた性能を維持することができる。

第三実施形態では、外層のゴム層１７を構成するゴム組成物をウレタンゴムとする点以外は第一実施形態と同様にして紙送りローラ１０を作製する。
なお、外層１７を構成するゴム組成物の好ましい配合例として、例えばウレタンゴム１００重量部あたり、１〜３０重量部の鉱物質の無機充填剤と、５０重量部以下のジ−（ブトキシ・エトキシ・エチル）アジペートとを配合したものを挙げることができる。
第三実施形態の紙送りローラ１０も、耐摩耗性および高い摩擦係数が得られ、通紙枚数が増えても摩擦係数の低下を少なくすることができると共に、紙送り時に発生する鳴き現象も低減し、内層１６−外層１７間の物質移動も抑制でき、優れた性能を維持することができる。

以下、本発明の紙送りローラの実施例１〜５および比較例１〜３について詳述する。
まず、表１に示す配合Ａ〜Ｇに従って、ゴム組成物を調整した。表１中、成分量を示す数値の単位は重量部である。

表１中に記載の各成分は以下の通りである。
ブチルゴム：ＪＳＲ社製の「ブチル２６８（商品名）」
ＥＰＤＭゴムＡ：住友化学工業（株）製の「エスプレン６７０Ｆ（商品名）」
ＥＰＤＭゴムＢ：住友化学工業（株）製の「エスプレン５０５Ａ（商品名）」
酸化珪素：日本シリカ「ニプシール ＶＮ３（商品名）」
炭酸カルシウム：備北粉化工業（株）製の「ＢＦ３００（商品名）」
酸化チタン：チタン工業（株）製の「クロノス 酸化チタン ＫＲ３８０（商品名）」
パラフィンオイル：出光興産（株）製の「ＰＷ−３８０（商品名）」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の「酸化亜鉛２種（商品名）」
ステアリン酸：日本油脂（株）製の「つばき（商品名）」
粉末硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
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 ＴＢＴ−Ｎ（商品名）」
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（商品名）」
ジベンゾチアジルスルフィド：大内新興化学工業（株）製の「ノクセラー ＤＭ（商品名）」
ウレタンゴム：ＴＳＥ社製の「ミラセン７６（商品名）」
ジ−（ブトキシ・エトキシ・エチル）アジペート：ローム・アンド・ハース社製の「ＴＰ−９５（商品名）」
シリコーンゴム：東芝シリコーン社製の「ＸＥ−２０−Ｂ３２５０（商品名）」
なお、ＥＰＤＭゴムＡは、ＥＰＤＭゴム５０重量％および伸展油５０重量％からなる油展ゴムである。

［比較例１］
ここでは、以下の要領でソリッド（１層）構造のゴムロールを作製した。まず、配合Ｅのゴム組成物を所定の金型に導入し、１７０℃で２０分間のプレス加硫を行い、内径φ９ｍｍ、外径φ２１ｍｍ、長さ３８ｍｍのコットを作製した。このコットを円筒研磨盤で外径φ２０ｍｍになるまで研磨し、長さ１０ｍｍにカットした。カットで得られたゴムロールを紙送りローラとして専用の芯体に填め込んだ。

［実施例１〜５および比較例２〜３］
（i）内層の作製
表２に示す所定配合のゴム組成物を所定の金型に導入し、１６０℃で３０分間のプレス加硫を行い、内径φ９ｍｍ、外径φ１５ｍｍ、長さ６０ｍｍのコットを作製した。このコットを長さ１０ｍｍにカットし、内層のゴム層とした。

（ii）外層の作製
表２に示す所定配合のゴム組成物を所定の金型に導入し、１６０℃で２０分間のプレス加硫を行い、内径φ１４ｍｍ、外径φ２１ｍｍ、長さ６０ｍｍのコットを作製した。このコットを円筒研磨盤で外径φ２０ｍｍになるまで研磨し、長さ１０ｍｍにカットして、外層のゴム層を作製した。

（iii）２層構造の紙送りローラの作製
内層のゴム層の中空部に専用の芯体を填め込み、さらに、接着剤を用いずに外層のゴム層を内層のゴム層の外周面に嵌着して、紙送りローラを作製した。

［評価］
（内層および外層の硬度）
ＪＩＳ−Ｋ６２５３の「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」の記載に従い、試験機デュロメータタイプＡにてＪＩＳ−Ａ硬度を測定した。この硬度は国際規格表示である従来のショアＡと同じである。内層および外層のＪＩＳ−Ａ硬度、内層と外層とのＪＩＳ−Ａ硬度差を表１に示す。

（初期摩擦係数）
図４に模式的に示す方法により摩擦係数を測定した。まず、紙送りローラ１０と固定されたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の板１８との間で、ロードセル１９に一端を接続した６０ｍｍ×２１０ｍｍサイズのＰ紙２０（富士ゼロックス（株）製）の他端に挟持した。次いで、２５０ｇｆの鉛直加重Ｗを紙送りローラ１０から板１８に向けて印加した。

次に、温度２３℃、湿度５５％の条件下で、紙送りローラ１０を図４中の矢印Ｒで示す方向に周速３００ｍｍ／秒で回転させた。そして、このときロードセル１９に印加される搬送力Ｆを測定した。摩擦係数μは、測定された搬送力Ｆ（ｇｆ）および荷重Ｗ（Ｗ＝２５０ｇｆ）から下記の数式１を用いて求めた。
＜数式１＞
μ＝Ｆ（ｇｆ）／２５０（ｇｆ）
なお、紙送りローラが所望の機能を果たすためには、初期摩擦係数が少なくとも１．５以上が必要であると考えられる。

（通紙評価）
富士ゼロックス（株）製の複写機「ＶＩＶＡＣＥ４５５（商品名）」に紙送りローラを装着し、Ｐ紙（富士ゼロックス（株）製）５万枚を通紙し、通紙状況を観察した。通紙状況は、○：良好、×：不送り並びに重送有り、の２段階で判断した。

（通紙後摩擦係数）
前記の通紙評価を行った後、複写機から紙送りローラを脱着し、初期摩擦係数の場合と同様の方法で、通紙後の紙送りローラの摩擦係数を測定した。
なお、紙送りローラが十分な耐久性を有すると認めるためには、通紙後摩擦係数として、少なくとも１．２以上が必要であると考えられる。

（鳴き評価）
富士ゼロックス（株）製の複写機「ＶＩＶＡＣＥ４５５（商品名）」に紙送りローラを装着し、Ｐ紙（富士ゼロックス（株）製）１０００枚を通紙し、鳴きの有無を確認した。１０００枚通紙する間に、鳴きが発生した場合は「有り」、鳴きが発生しなかった場合は「無し」と評価した。
以上の評価の結果を表２に示す。

［結果考察］
１層構造の比較例１の紙送りローラの場合、通紙評価は良好であったが、鳴きの発生が見られた。また、初期摩擦係数に対する通紙後摩擦係数の比率はおよそ０．７９であり、摩擦係数の低下が比較的大きかった。

２層構造の比較例２の紙送りローラの場合、通紙評価は良好であったが、内層のＪＩＳ−Ａ硬度が１５度と高すぎたため、鳴きの発生が見られた。また、初期摩擦係数に対する通紙後摩擦係数の比率はおよそ０．７５であり、摩擦係数の低下が比較的大きかった。

また、２層構造の比較例３の紙送りローラの場合、鳴きの発生は見られなかったが、外層のＪＩＳ−Ａ硬度が２０度と低すぎたため、通紙評価では外層の磨耗が激しく、実用レベルに達していなかった。また、通紙後の摩擦係数は測定不能であった。

一方、実施例１〜５の紙送りローラの場合、いずれも内層のＪＩＳ−Ａ硬度が１０度以下で、外層のＪＩＳ−Ａ硬度が２５以上であったため、鳴きの発生が見られず、通紙評価も良好であった。さらに、初期摩擦係数に対する通紙後摩擦係数の比率は、いずれもほぼ０．９０以上であり、摩擦係数の低下はほとんど見られなかった。

本発明は、各種プリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構に用いられる紙送りローラの信頼性を向上させるものであり、特に鳴き現象の抑制と耐久性が要求される高性能機種の紙送り機構において、極めて有用である。

本実施形態の紙送りローラの概略斜視図である。 本実施形態の紙送りローラを用いた給紙機構の一例を示す断面模式図である。 本実施形態の紙送りローラの断面図である。 紙送りローラの摩擦係数を測定する方法を模式的に示す図である。

符号の説明

１０ 紙送りローラ
１１ 芯体
１２ 分離パッド
１３ トレイ
１４ 基板
１５ 紙
１６ 外層のゴム層
１７ 内層のゴム層
１８ ＰＴＦＥ製の板
１９ ロードセル
２０ Ｐ紙

Claims (4)

1. 内層と外層との２層のゴム層からなり、前記外層が前記内層の外周面に接着剤を介さずに嵌装され一体化されて内層の外周面と外層の内周面とは空隙なく密着し、該内層のゴム成分はブチルゴムとする一方、外層のゴム成分は内層のゴム成分とは相違するＥＰＤＭ、シリコーンゴムあるいはウレタンゴムからなり、
   前記内層の硬度はＪＩＳ−Ａ硬度で１０度以下、外層の硬度は２５度以上６０度以下であることを特徴とする紙送りローラ。
2. 前記外層の内径φａと内層の外径φｂの比（内径φａ／外径φｂ）が０．８０〜０．９５となるように別個に夫々のゴム層を成形し、外層のゴム層の中空部に内層のゴム層を内部に圧入し、あるいは、内層のゴム層に外層のゴム層を外挿して密着させることにより一体化されている請求項１に記載の紙送りローラ。
3. 前記外層のＪＩＳ−Ａ硬度と、前記内層のＪＩＳ−Ａ硬度との差が、１５度〜５５度である請求項１または請求項２に記載の紙送りローラ。
4. 前記外層の外周面の初期摩擦係数が１．５以上である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の紙送りローラ。

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