JP2004010322A

JP2004010322A - 紙送りローラ

Info

Publication number: JP2004010322A
Application number: JP2002169694A
Authority: JP
Inventors: Yasutoki Ito; 伊藤　靖時; Takahiro Mabuchi; 馬渕　貴裕
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】ブルーミングによる摩擦係数の低下がなく、耐摩耗性にも優れており、長期に渡って耐久性に優れている紙送りローラを提供する。
【解決手段】ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを３重量部以上１５重量部以下含有すると共に、過酸化物架橋剤を０．５重量部以上２．５重量部以下含有するゴム組成物を過酸化物架橋して紙送りローラを得る。カーボンブラックはＨＡＦカーボンブラックであり、過酸化物架橋剤はジクミルパーオキサイドであるのが好ましい。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙送りローラに関し、詳しくは、プリンター、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）等の紙送り機構に使用される紙送りローラの耐摩耗性を改良するものである。
【０００２】
【従来の技術】
静電式複写機、レーザプリンター、ファクシミリ等のＯＡ機器や、自動預金支払機ではゴム組成物をロール形状に成形した紙送りローラが使用されている。かかるゴム組成物からなる紙送りローラでは、ゴム組成物に含まれている硫黄分のブルーミングのために、給紙状態が悪化することが問題となっている。
【０００３】
硫黄を使用しないゴムの加硫系として、過酸化物加硫系がある。そこで、従来、ブルームを抑制する目的で、過酸化物加硫系により加硫したゴムを使用した紙送りローラが提供されている。
【０００４】
例えば、特開平８−３３４９３９号公報では、エチレン−プロピレン共重合ゴム１００重量部に対して、過酸化物からなる加硫剤を３〜６重量部添加したローラ用ゴム組成物が開示されている。
【０００５】
また、特開２０００−２４８１３３号公報では、エチレンプロピレンジエンゴムに、吸油量を規定したカーボンブラックとパラフィン系プロセスオイルとを含有し、有機化酸化物で架橋したゴム組成物が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、過酸化物加硫系により加硫したゴムを使用した紙送りローラでは、ブルームは生じないものの、硫黄加硫のゴムを使用した紙送りローラに比べて、耐摩耗性が劣ってしまうという問題がある。
即ち、上記の特開平８−３３４９３９号公報に提案された紙送りローラを用いても、良好な紙送り性能が得られる枚数は、２０万枚程度までであり、耐摩耗性に問題がある。
【０００７】
また、特開２０００−２４８１３３号に提案された紙送りローラは、導電性を確保するために、カーボンブラックを大量に配合するものであり、詳細には、２５重量％〜５０重量％配合しており、良好な導電性は得られるものの、紙等との繰り返しの接触によりローラが摩耗するため、耐磨耗性に問題がある。
【０００８】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、ブルーミングによる摩擦係数の低下がなく、耐摩耗性にも優れている紙送りローラを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを３重量部以上１５重量部以下含有すると共に、過酸化物架橋剤を０．５重量部以上２．５重量部以下含有するゴム組成物を過酸化物架橋して形成されることを特徴とする紙送りローラを提供している。
【００１０】
このように、本発明の紙送りローラは、過酸化物架橋する組成物からなるので、硫黄加硫する組成物において問題となる硫黄分のブルーミングが生じず、よって、ブルーミングに起因する摩擦係数の低下が生じない。また、ＥＰＤＭゴムに対して、適切量のカーボンブラック及び過酸化物を含有したゴム組成物からなるので、十分な耐摩耗性を有し、紙汚れも抑制できる。よって、耐久性に優れた紙送りローラを得ることができる。
【００１１】
ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを３重量部以上１５重量部以下としているのは、上記配合量より少ないと、ローラの耐摩耗性が劣るためであり、一方、上記配合量より多いと、ゴム中に含まれるカーボン量が多くなることにより紙の汚れが生じるためである。
より好ましくは５重量部以上１０重量部以下である。なお、上記カーボンブラックの配合量は、ＥＰＤＭゴムが油展ＥＰＤＭゴムの場合は油展オイルを除いたゴム分の重量部に対する配合量である。
【００１２】
ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して、過酸化物架橋剤を０．５重量部以上２．５重量部以下としているのは、上記配合量より少ないと架橋が遅く、また架橋密度が上がらず摩耗が悪くなるという問題があるためであり、一方、上記配合量より多いとゴム硬度が上がりすぎ摩擦係数が低くなるという問題があるためである。
より好ましくは１．０重量部以上２．０重量部以下である。
【００１３】
上記カーボンブラックは、上記過酸化物架橋剤の１．０倍以上３０．０倍以下の重量割合で配合されていることが好ましい。上記範囲とすることにより、高摩擦係数と良好な耐摩耗性とを効率良く実現することができる。
より好ましくは１．２倍以上１５．０倍以下、さらに好ましくは２．０倍以上１０．０倍以下である。
【００１４】
本発明では、ＥＰＤＭゴムを用いているので、以下の利点がある。すなわち、ＥＰＤＭゴムは、その配合量により摩擦係数の調節が容易とされる。また、ＥＰＤＭは主鎖が飽和炭化水素からなり、主鎖に二重結合を含まないため、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難い。従って、得られる紙送りローラの耐候性、耐酸化性を高めることができる。
【００１５】
上記ＥＰＤＭゴムとしては、ゴム成分のみからなる非油展タイプと、ゴム成分とともに親展油を含む油展タイプとが存在する。本発明にはいずれのタイプのものも使用可能である。
【００１６】
上記カーボンブラックは、ＨＡＦカーボンブラックであるのが好ましい。その他、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＳＡＦ、ＭＴ、ＦＴカーボンブラック等の種々のカーボンブラックを用いることができる。なお、耐摩耗性や分散性の点から、カーボンブラックの粒径は１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。
【００１７】
上記過酸化物架橋剤は、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）が好ましい。これにより、架橋効率を高めることができる。その他、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）ヘキシン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００１８】
上記ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して、軟化剤を２５重量部以上１５０重量部以下含有していることが好ましい。より好ましくは５０重量部以上１００重量部以下である。
上記軟化剤としてはオイル、可塑剤が挙げられ硬度を調整することができる。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や炭化水素系オリゴマーからなるそれ自体公知の合成油、またはプロセスオイルを用いることができる。合成油としては、例えば、α−オレフィンとのオリゴマー、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が好ましい。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。なお、本発明の紙送りローラの硬度はＪＩＳ　Ａ硬度で２０度〜４０度の範囲であるのが好ましく、
【００１９】
また、機械的強度を向上させるために、必要に応じて充填剤を配合しており、該充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の無機充填剤、その他金属粉、セラミック粉、ガラス粉、木粉等を挙げることができる。充填剤を配合する場合、充填剤はゴム組成物中、３０重量％以下とするのが好ましい。充填剤の比率が上記範囲を越えると、ゴムの柔軟性が低下してしまうことがあるからである。
【００２０】
本発明の紙送りローラは通常の方法で製造できる。例えばＥＰＤＭゴム、架橋剤、必要に応じて配合する各種配合剤を配合した後、オープンロール、バンバリーミキサー、ニ−ダー等の公知のゴム混練装置を用いて７０℃〜１００℃にて３分〜１０分混練り後、１５０℃〜１８０℃にて１０分〜３０分プレス加硫を行いコットを作成し、このコットを円筒研削盤で研磨することにより所望の外径を得て、所望の長さにカットすることにより製造できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の円筒形状の紙送りローラ１を示し、その中空部に円柱形状の芯金（シャフト）２を圧入して取り付けている。
紙送りローラ１は、ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して、ＨＡＦカーボンブラックを１０重量部、過酸化物架橋剤であるジクミルパーオキサイドを２重量部、軟化剤であるオイルを５０重量部配合し、その他、各種充填剤等を配合して、過酸化物架橋したゴム組成物からなる。
【００２２】
このように、紙送りローラ１は、過酸化物架橋した組成物からなるので、硫黄分のブルーミングが生じないため、ブルーミングに起因する摩擦係数の低下が生じない。さらにはカーボンブラック及び過酸化物架橋剤を上記規定範囲内の量で、配合しているので、耐摩耗性にも優れ、紙汚れも抑制することができる。よって、長期間、繰り返し使用しても摩擦係数の低下が抑制され、かつ摩耗量が少ないので、長期に亘り安定した給紙性能を維持することができる。
【００２３】
以下、本発明の実施例及び比較例について詳述する。
実施例１〜３及び比較例１〜４について、下記の表１に記載の各配合割合で所要温度で混練りし、１７０℃で２０分間の条件でプレス加硫を行い、内径φ９ｍｍ、外径φ２１ｍｍ、長さ３８ｍｍのコットを作成した。このコットを円筒研削盤で外径φ２０ｍｍに研磨し、長さ１０ｍｍにカットした。このカットしたゴム成形体を専用の芯金に填め込み、実施例１〜３及び比較例１〜３の各紙送りローラを作成し、以下の測定及び観察において使用した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１中の配合成分の単位は重量部である。また、ＥＰＤＭゴムとしては、そのゴム分の重量部を記載している。
【００２６】
表１中の配合成分としては、各々、以下の各会社の各商品名のものを使用した。
ＥＰＤＭ：住友化学製「エスプレン５８６」
炭酸カルシウム：備北粉化製「ＢＦ３００」
酸化チタン：チタン工業製「クロノス　酸化チタン　ＫＲ３８０」
カーボンブラック：東海カーボン製「シースト　３」
オイル：出光興産製「ＰＷ−３８０」
過酸化物：日本油脂製「パークミルＤ」
粉末硫黄：鶴見化学「粉末硫黄」
加硫促進剤ＤＭ：大内新興化学製「ノクセラーＤＭ」ジベンゾチアジルジスルフィド
加硫促進剤ＴＥＴ：大内新興化学製「ノクセラーＴＥＴ」テトラエチルチウラムジスルフィド
【００２７】
上記のように作製した各実施例及び各比較例の紙送りローラについて、下記の測定及び評価を行った。その結果を上記の表１に示す。なお、硬度（ＪＩＳ　Ａ硬度（ＪＩＳ　Ｋ６２５３スプリング式測定法））の測定も行った。
【００２８】
（摩擦係数の測定）
摩擦係数を図２に示す以下の方法で測定した。すなわち、給紙ローラ２１とテフロン（Ｒ）板２３との間に、ロードセル２５に接続した６０ｍｍ×２１０ｍｍサイズの紙２４（富士ゼロックス社のＰ紙）をはさみ、図２中、黒矢印で示す様に、給紙ローラ２１の回転軸２２に鉛直荷重Ｗ（Ｗ＝２５０ｇｆ）を加え、給紙ローラ２１をテフロン（Ｒ）板２３に圧接させた。次いで、温度２３℃、湿度５５％の条件下で、上記、給紙ローラ２１を図２中、実線の矢印ａで示す方向に、周速３００ｍｍ／秒で回転させた。通紙の前後において、図２中、白矢印で示す方向に発生した紙２４の搬送力Ｆ（ｇｆ）をロードセル２５で測定し、Ｆ（ｇｆ）及び荷重Ｗ（Ｗ＝２５０ｇｆ）とから、下記の数式１より摩擦係数μを求めた。初期摩擦係数は１．５以上を良好とした。
【００２９】
（数式１）
μ＝Ｆ（ｇｆ）／Ｗ（ｇｆ）
【００３０】
（初期の通紙状況の観察及び５万枚通紙後の摩耗量の測定）
富士ゼロックス社の「ＶＩＶＡＣＥ４５５」に紙送りローラを装着し、富士ゼロックスのＰ紙を５万枚通紙し、その通紙状況を観察した。通紙を行い、初期の通紙状況を観察し、その結果を、○：良好、△：不送り並びに重送有り、×：不送り並びに重送多発、の３段階で判断し、表１中にその判断結果を記載した。
また５万枚通紙後の摩耗量を測定し、表１中、「摩耗量（ｍｇ）５０Ｋ耐久」の欄にその結果を記載した。この摩耗量は３００ｍｇ以下が適切な値である。なお、摩耗量はリタードローラで測定した。
【００３１】
（紙汚れ）
上記５万枚通紙試験中に、通紙した紙に肉眼で汚れが確認された場合には「×」を、確認されなかった場合には「○」を表１中の「紙汚れ」の欄に記載した。
【００３２】
（評価）
上記摩擦係数等の結果から総合的に評価を行い、紙送りローラとして優れていると判断されるものについては「○」、劣ると判断されるものについては「×」を表１中の「評価」の欄に記載した。
【００３３】
表１に示される様に、実施例１〜３の紙送りローラは、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、カーボンブラックを３〜１５重量部配合しており、過酸化物架橋した組成物からなる本発明の紙送りローラである。これらの実施例１〜３の紙送りローラは、初期摩擦係数が１．８〜２．０と全て１．５以上で、良好な値であった。また、５０Ｋ耐久の摩耗量も１２０ｍｇ〜２５０ｍｇであり、全て３００ｍｇ以下で、良好な値であった。また全実施例において、紙汚れがなく、通紙状況も良好であった。従って、実施例の紙送りロールは全て、表１中、評価の結果が○であり、優れた給紙ローラであることが分かった。
【００３４】
さらに本実施例では、カーボンブラックとして、ＨＡＦカーボンブラックを使用し、また過酸化物としてジクミルパーオキサイドを使用しているので、架橋効率が良いという利点があった。
【００３５】
一方、比較例１〜３は実施例の配合と比較して、カーボンブラックの配合量のみが異なり、本発明の範囲外である。すなわち、比較例１及び比較例２では、カーボンブラックの配合量が本発明の下限値よりも少ないため、両者共、５０Ｋ耐久の摩耗量が３００ｍｇ以上となってしまった。
【００３６】
逆に、比較例３では、カーボンブラックの配合量が本発明の上限値よりも多いため、紙汚れが生じてしまった。
そして比較例４は、過酸化物架橋ではなく、硫黄加硫であるため、ブルーミングが生じた。そのために、通紙状況が△であった。またカーボンブラックの配合量が本発明の下限値よりも少ないため、５０Ｋ耐久の摩耗量も３００ｍｇ以上となってしまい不適であった。従って、比較例１〜４の評価は全て×であった。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、適量の過酸化物架橋剤により加硫したＥＰＤＭゴムを使用しているので、ブルームが生じることがない。このため、ブルーミングに起因して摩擦係数が低下することもなく、かつ、適切量のカーボンブラックが配合されているので、耐摩耗性も良好である上に紙汚れも抑制することができる。
【００３８】
よって、給紙性能が使い初めから、繰り返し使用した後まで、長期間、安定したものとなり、補修、保守の手数を省くことができる。従って、レーザープリンター、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構に使用される紙送りローラの耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙送りローラの概略図である。
【図２】紙送りローラの摩擦係数の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
ｌ　紙送りローラ
２　芯金
２１　紙送りローラ
２２　回転軸
２３　テフロン（Ｒ）板
２４　紙
２５　ロードセル

Claims

ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを３重量部以上１５重量部以下含有すると共に、過酸化物架橋剤を０．５重量部以上２．５重量部以下含有するゴム組成物を過酸化物架橋して形成されることを特徴とする紙送りローラ。
上記カーボンブラックは、上記過酸化物架橋剤の１．０倍以上３０．０倍以下の重量割合で配合されている請求項１に記載の紙送りローラ。
上記カーボンブラックがＨＡＦカーボンブラックであり、上記過酸化物架橋剤がジクミルパーオキサイドである請求項１または請求項２に記載の紙送りローラ。