JP2004210437A

JP2004210437A - Crosslinked rubber article for paper feeding roll, rubber composition for paper feeding roll, paper feeding roll, image forming device, and paper feeding device

Info

Publication number: JP2004210437A
Application number: JP2002379790A
Authority: JP
Inventors: Takuo Matsumura; 拓夫松村; Takashi Nakazato; 貴仕中里; Akitoshi Tawara; 章年田原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance abrasion resistance while improving a friction coefficient required for a paper feeding roll and keeping performance of that, and to keep stable paper feeding characteristics for a long term. <P>SOLUTION: The crosslinked rubber article for the paper feeding roll includes at least a polymer and reinforcing filler. The polymer has ethylene-propylene-diene copolymer as a main ingredient, and composed by vulcanizing with sulfur. The crosslinked rubber article for the paper feeding roll is 4.4 to 10 MPa in dynamic elastic modulus (E1, 30°C), and not more than 0.063 in loss tangent (tanδ, 30°C). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙、ＯＨＰ用紙等シート状の被記録材に記録画像を形成しつつ、該被記録材をその水平方向に搬送し、最終的に外部に排出する構成を有する画像形成装置において、その被記録材の搬送または排出に際し、被記録材を積極的に搬送する、あるいはその搬送を補助する紙送りロールに供されるゴム架橋物およびゴム組成物、並びに前記ゴム架橋物を用いた紙送りロールおよび画像形成装置に関するものである。
また、本発明の紙送りロール用ゴム架橋物からなる紙送りロールは、画像形成装置に限らず、用紙を搬送する機構を有する各種装置における紙送り装置にも適用可能であり、かかる紙送り装置にも関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００１−１５１９５８号公報
【特許文献２】
特開２０００−１１８７４２号公報
【特許文献３】
特開平１１−１９９７２５号公報
【特許文献４】
特開２００１−１７１８５１号公報
【特許文献５】
特開平１０−１１４８４５号公報
【特許文献６】
特開平７−２４２７７９号公報
【０００３】
電子写真装置、静電記録装置、インクジェット記録装置、その他各種複写機、印刷機、ファクシミリ、プリンターを含むＯＡ機器や、自動預金支払機の利用明細票の発行機、切符等の自動発券機等、シート状の被記録材に画像を形成する機構を含む画像形成装置においては、紙等の被記録材に画像を形成する各工程間を搬送するために、該被記録材を挟み込みつつ送り出す紙送りロールが用いられている。かかる紙送りロールは、前記被記録材を滑らせることなくしっかり保持するべく、弾性を有するゴム材料で構成されている。
【０００４】
紙送りロール用のゴム材料には、安定した搬送性の確保および維持の観点から、高い耐摩耗性と摩擦係数、さらにこれらの維持性が求められている。また、前記画像形成装置の中でも、電子写真装置や静電記録装置では、画像形成装置内でオゾンが発生するので、これに用いる紙送りロールのゴム材料には、特に耐オゾン性も求められる。
【０００５】
従来、この種の紙送りロール用ゴム材料としては、耐摩耗性と耐オゾン性とに優れ、かつ、低コストなエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を主成分とするものが用いられてきた。しかし、長期にわたって紙送り特性を維持させるには、さらに耐摩耗性および摩擦係数維持性をより一層高める必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような紙送りロールの弾性体層の耐摩耗性を向上させる手法として、補強性充填剤としてのカーボンブラックを増量したりすることによる硬度アップが提案されている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、この手法では、ゴムの硬度が高くなって、紙との接触面積が減少し、摩擦係数（粘着摩擦力）が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、紙送りロールに求められる摩擦係数とその維持性を保持・向上させながら、耐摩耗性を高めた紙送りロール用ゴム架橋物、およびそれを得るのに適した紙送りロール用ゴム組成物を提供することにある。また、本発明の目的は、安定した紙送り特性を長期間維持することが出来る紙送りロール、およびそれを用いた画像形成装置並びに紙送り装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞少なくともポリマーおよび補強性充填剤を含み、前記ポリマーがエチレン−プロピレン−ジエン共重合体を主成分とし、これが硫黄により架橋されてなる紙送りロール用ゴム架橋物であって、
動的弾性率（Ｅ１、３０℃）が４．４〜１０ＭＰａの範囲内であり、かつ、損失正接（ｔａｎδ、３０℃）が０．０６３以下であることを特徴とする紙送りロール用ゴム架橋物である。
【０００９】
＜２＞ポリマーと、加硫剤と、補強性充填剤と、を含む紙送りロール用ゴム組成物であって、
前記ポリマーが、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８８以上１５０以下、かつ、エチレン含量が６２質量％以上６５質量％以下のエチレン−プロピレン−ジエン共重合体を主成分とし、
前記加硫剤が硫黄であり、
さらに軟化剤が含まれる場合に、その総軟化剤量が、１０．０質量％以下であることを特徴とする紙送りロール用ゴム組成物である。
【００１０】
＜３＞含まれる総硫黄量が、１．０〜４．０質量％の範囲であることを特徴とする＜２＞に記載の紙送りロール用ゴム組成物である。
＜４＞前記補強性充填剤として、カーボンブラックが配合されることを特徴とする＜２＞または＜３＞に記載の紙送りロール用ゴム組成物である。
＜５＞前記補強性充填剤の含有量が、１５〜４０質量％の範囲であることを特徴とする＜２＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の紙送りロール用ゴム組成物である。
【００１１】
＜６＞前記ポリマーの主成分としてのエチレン−プロピレン−ジエン共重合体のジエン成分含量が、１．９〜８．１質量％の範囲であることを特徴とする＜２＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の紙送りロール用ゴム組成物である。
＜７＞＜２＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の紙送りロール用ゴム組成物を架橋してなることを特徴とする紙送りロール用ゴム架橋物である。
【００１２】
＜８＞動的弾性率（Ｅ１、３０℃）が４．４〜１０ＭＰａの範囲内であり、かつ、損失正接（ｔａｎδ、３０℃）が０．０６３以下であることを特徴とする＜７＞に記載の紙送りロール用ゴム架橋物である。
＜９＞＜１＞、＜７＞および＜８＞のいずれか１つに記載の紙送りロール用ゴム架橋物からなる筒状の弾性体層と、該弾性体層の軸孔に嵌挿されこれを保持する軸芯と、で構成されることを特徴とする紙送りロールである。
【００１３】
＜１０＞＜１＞、＜７＞および＜８＞のいずれか１つに記載の紙送りロール用ゴム架橋物からなる筒状の弾性体層と、該弾性体層の軸孔に嵌挿されこれを保持する軸芯と、で構成される紙送りロールを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
＜１１＞＜１＞、＜７＞および＜８＞のいずれか１つに記載の紙送りロール用ゴム架橋物からなる筒状の弾性体層と、該弾性体層の軸孔に嵌挿されこれを保持する軸芯と、で構成される紙送りロールを備えたことを特徴とする紙送り装置である。
【００１５】
本発明の紙送りロール用ゴム架橋物は、動的弾性率（Ｅ１、３０℃）が４．４〜１０ＭＰａの範囲内であるため適度な硬度を有しており、これにより成形された紙送りロールは、通紙による変形量が小さく抑えられ、耐摩耗性が優れると同時に、通紙時の紙との接触面積が適切に保たれ、必要な摩擦係数が確保される。さらに、本発明の紙送りロール用ゴム架橋物は、損失正接（ｔａｎδ、３０℃）が０．０６３以下に抑えられているため、反発弾性が適度に大きく、これにより成形された紙送りロールは、通紙における繰り返し変形による発熱量が小さく抑えられ、かつ、紙粉付着によるゴム表面の凝着力が低下した場合でも、ゴムの変形による反力で、搬送力を保持することが可能となる。このように本発明の紙送りロール用ゴム架橋物は、動的弾性率（Ｅ１、３０℃）および損失正接（ｔａｎδ、３０℃）が適切にバランスされているので、これにより成形された紙送りロールは、紙送りロールに求められる摩擦係数とその維持性を保持・向上させながら、耐摩耗性が格段に高められている。
【００１６】
このような本発明の紙送りロール用ゴム架橋物を得るのに適した紙送りロール用ゴム組成物は、ポリマーとして用いるエチレン−プロピレン−ジエン共重合体のムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）、および、エチレン含量を適切に規定し、加硫剤として硫黄を用い、かつ、総軟化剤量を抑制している。
【００１７】
従来、給紙ロールとして一般的な配合（軟化剤の配合量が多く、充填剤の量が少ない低硬度の配合）領域では、損失正接（ｔａｎδ、３０℃）を低下する、すなわち耐摩耗性の向上を目的として、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体の高ムーニー（ムーニー粘度ＭＬ１＋４を高める）および高エチレン化が行われてきた。
【００１８】
しかし、搬送ロールとして一般的な配合（充填剤の配合量が多い高硬度の配合）領域では、単にエチレン−プロピレン−ジエン共重合体を高ムーニー・高エチレン化するだけでは、プレス等の加工作業性が低下してしまうため、オイル（軟化剤）の配合量を増やす必要があり、その結果、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体の高ムーニー・高エチレン化を有効に耐摩耗性向上に作用させることができなかった。
【００１９】
本発明の紙送りロール用ゴム組成物では、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体のムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）、および、エチレン含量を適切に規定し、加硫剤として硫黄を用い、かつ、総軟化剤量を抑制することで、高硬度（動的弾性率（Ｅ１）が高め）でも低い損失正接（ｔａｎδ）を実現しており、これにより成形された紙送りロールは、紙送りロールに求められる摩擦係数とその維持性を保持・向上させながら、耐摩耗性が格段に高められている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す紙送りロールの正面図である。図１に示すように本実施形態の紙送りロールは、筒状の弾性体層１０が、ステンレス鋼等の金属製の軸芯１２に嵌挿されて構成されている。この弾性体層１０が、本発明の紙送りロール用ゴム組成物を架橋・硬化させた、本発明の紙送りロール用ゴム架橋物で構成されている。
【００２１】
本発明の紙送りロール用ゴム架橋物（以下、用途を省略して単に「本発明のゴム架橋物」という場合がある。）を得るには、本発明の紙送りロール用ゴム組成物（以下、同様に単に「本発明のゴム組成物」という場合がある。）を架橋させて架橋物を得ることが好適である。
以下、本発明の紙送りロール用ゴム架橋物および本発明の紙送りロール用ゴム組成物について、併せて詳細に説明する。
【００２２】
本発明のゴム架橋物は、少なくともポリマーおよび補強性充填剤を含み、前記ポリマーがエチレン−プロピレン−ジエン共重合体を主成分とし、これが硫黄により架橋されてなる紙送りロール用ゴム架橋物であって、動的弾性率（Ｅ１、３０℃）および損失正接（ｔａｎδ、３０℃）に関して特定の物性を示すものである。
【００２３】
＜動的弾性率（Ｅ１、３０℃）＞
本発明のゴム架橋物は、動的弾性率（Ｅ１、３０℃）が４．４〜１０ＭＰａ（４．４×１０⁷〜１．０×１０⁸ｄｙｎ／ｃｍ²）の範囲内であることを必須要件とする。動的弾性率（Ｅ１、３０℃）が４．４ＭＰａ未満であれば、弾性体層が入力に対して変形し易く、耐摩耗性が低下する。一方、動的弾性率（Ｅ１、３０℃）が１０ＭＰａを超えると、紙との接触面積が少なくなり、摩擦係数が低下する。
【００２４】
動的弾性率（Ｅ１、３０℃）の下限としては、５ＭＰａ以上であることが好ましい。一方、動的弾性率（Ｅ１、３０℃）の上限としては、８．０ＭＰａ以下であることが好ましく、７．５ＭＰａ以下であることがより好ましい。
【００２５】
本発明において、動的弾性率（Ｅ１、３０℃）の測定は、岩本制作所製の粘弾性測定機（粘弾性スペクトロメーター）を用いて、下記の粘弾性測定条件により測定した。
・試料サイズ：幅４ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚み２ｍｍ
・初期歪み：４ｍｍ
・周波数：１０Ｈｚ
・振幅：０．１ｍｍ
・測定温度：３０℃
【００２６】
＜損失正接（ｔａｎδ、３０℃）＞
本発明のゴム架橋物は、損失正接（ｔａｎδ、３０℃）が０．０６３以下であることを必須要件とする。損失正接（ｔａｎδ、３０℃）が０．０６３を超えると、紙送りロールとして使用した場合、繰返し変形時の発熱量が大きく、弾性体層の耐摩耗性が低下する。
【００２７】
損失正接（ｔａｎδ、３０℃）の上限としては、０．０６０以下であることが好ましく、０．０５５以下であることがより好ましく、０．０５０以下であることがさらに好ましい。
一方、損失正接（ｔａｎδ、３０℃）の下限としては、０．０２０以上であることが好ましい。弾性体層の損失正接（ｔａｎδ、３０℃）が０．０２０未満であれば、弾性体層（図１における１０）の衝撃吸収性がほとんど無くなり、紙等の被記録材への追従性、すなわち紙送り性能が低下するとともに、摩擦力を構成する損失摩擦成分が小さくなりすぎるので、好ましくない。
【００２８】
本発明において、損失正接（ｔａｎδ、３０℃）の測定は、岩本制作所製の粘弾性測定機（粘弾性スペクトロメーター）を用いて、下記の粘弾性測定条件により測定した。
・試料：幅４ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚み２ｍｍ
・初期歪み：４ｍｍ
・振幅：０．１ｍｍ
・周波数：１０Ｈｚ
・温度：３０℃
【００２９】
＜ポリマー＞
本発明のゴム架橋物およびゴム組成物は、ポリマー（ゴム成分）がエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（以下、単に「ＥＰＤＭ」という場合がある。）を主成分とすることを必須要件とする。ここで「主成分」とは、主体的に含まれる成分のことをいい、１００質量％であることは勿論、他のポリマーとの混合物（混合ゴム）であっても、５０質量％以上であれば主成分と認められる。すなわち、ポリマーのうち５０質量％以上がＥＰＤＭであれば、本発明においてはＥＰＤＭが主成分と認められる。
【００３０】
ポリマーとしては、ＥＰＤＭの割合が８０質量％以上であることが望ましく、ＥＰＤＭ単独であることがより望ましい。ポリマー中における他のポリマーの割合が２０質量部を越えると、ポリマー間の相溶性および共加硫性が下がり、耐摩耗性が低下するので、好ましくない。
なお、油展グレード等軟化剤（軟化剤の定義については後述する。）が含まれるＥＰＤＭを用いた場合には、当該軟化剤分を除くＥＰＤＭ量を基準に、上記配合割合が計算される。
【００３１】
ここで、その他のポリマー（ゴム成分）としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリノルボルネンゴム、ブタジエン−ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリルゴムおよびエピクロルヒドリンゴムなどが挙げられる。
【００３２】
用いるエチレン−プロピレン−ジエン共重合体としては、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８８以上１５０以下であることが望まれる。この物性条件は、本発明のゴム組成物においては必須である。ＥＰＤＭのムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８８未満であれば、ポリマーの分子量が小さく、耐摩耗性が低下する場合があるため好ましくない。一方、ＥＰＤＭのムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が１５０を超えると、特に配合される軟化剤の量が少ない場合、加硫工程（プレス作業）で、ゴムの流れ不良が発生し、所定の形状に成型できないことがあるため好ましくない。
ＥＰＤＭのムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）の下限としては、９０以上であることがより好ましく、１００以上であることがさらに好ましい。
【００３３】
本発明において、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）とは、ＪＩＳ-Ｋ６２００の規定に準じて測定される値である。なお、油展グレード等軟化剤を含むＥＰＤＭにおいて、上記ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）は、ベースポリマーの値を意味する。
【００３４】
用いるエチレン−プロピレン−ジエン共重合体としては、エチレン含量が６２質量％以上６５質量％以下であることが望まれる。この物性条件は、本発明のゴム組成物においては必須である。ＥＰＤＭのエチレン含量が６２質量％未満であれば、ポリマーの主鎖の分子回転性および伸長時の結晶性が低下し、耐摩耗性が低下する場合があるため好ましくない。一方、ＥＰＤＭのエチレン含量が６５質量％を超えると、ポリマー主鎖の結晶性配列が強まり、ゴムとしての柔軟性が失われる場合があるため好ましくない。特に、本発明のゴム組成物のように総軟化剤量が１０．０質量％以下と少ない場合には、ＥＰＤＭのエチレン含量が６５質量％を超えると、低温領域において結晶性が高まり、低温領域での動的弾性率が大きくなって摩擦係数の低下が起こる場合がある。
【００３５】
用いるエチレン−プロピレン−ジエン共重合体としては、ジエン成分含量が１．９〜８．１質量％の範囲内であることが望ましい。ＥＰＤＭのジエン成分含量が１．９質量％未満であれば、架橋密度が低く紙送りロールの弾性体層の圧縮永久歪み特性および耐摩耗性が劣る場合があり、さらに架橋反応点が少ないため架橋速度が遅くなるので、好ましくない。一方、ＥＰＤＭのジエン成分含量が８．１質量％を超えると、架橋点が多くなり最大伸びが低下し、また、二重結合部位が増えるため耐候性が低下する場合があるので、好ましくない。
【００３６】
ＥＰＤＭのジエン成分含量の下限としては、４．０質量％以上がより好ましい。
一方、ＥＰＤＭのジエン成分含量の上限としては、７．０質量％以下がより好ましい。
【００３７】
また、用いるＥＰＤＭ中のジエン成分の種類としては、特に制限はないが、架橋速度（加硫速度）が速い点で、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）が好ましい。
【００３８】
用いるエチレン−プロピレン−ジエン共重合体について、上記各規定（ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）、エチレン含量、ジエン成分含量）をそれぞれ満たすように制御するには、満たそうとする上記規定を満たすＥＰＤＭを単独で、あるいは全てが満たす複数のＥＰＤＭを混合して用いても構わないが、満たそうとする上記規定を満たさないＥＰＤＭを含む複数のＥＰＤＭを混合して、その平均が満たそうとする上記規定を満たせばよい。例えば、満たそうとする上記規定がエチレン含量であり、エチレン含量６０質量％のＥＰＤＭと同６７質量％のＥＰＤＭとを４：６の質量比で混合した場合、エチレン含量の平均は６４．２質量％となり、本発明に規定するエチレン含量を満たすと判断される。
ＥＰＤＭの油展性については、＜軟化剤＞の項で説明することとする。
【００３９】
＜補強性充填剤＞
本発明のゴム架橋物およびゴム組成物は、補強性充填剤が含まれることを必須要件とする。使用可能な補強性充填剤の種類は、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、クレー、あるいは、タルク等（酸化亜鉛（亜鉛華）は含まれない。）特に制限されないが、特にカーボンブラックが配合されることが好ましく、ＧＰＦグレード以上のハイスチラクチャー・小粒径グレードのカーボンブラックが配合されることがさらに好ましい。カーボンブラックは、補強性充填剤において主体的に配合されることが好ましい。ここで「主体的」とは、全補強性充填剤中の５０質量％以上を占めることを意味し、７５質量％以上であることがより好ましい。
【００４０】
本発明において、補強性充填剤の配合量としては、特に制限はないが、本発明のゴム架橋物においても同ゴム組成物においても、その全量に対して１５〜４０質量％の範囲であることが好ましく、また、前記ポリマー１００質量部に対して、２０〜７５質量部とすることが好ましい。補強性充填剤の配合量が少な過ぎると、紙送りロール、特に搬送ロールに適用した場合、成形によって得られるゴムロールの機械的強度を確保することが困難となるので、好ましくない。一方、補強性充填剤の配合量が多過ぎると、損失正接（ｔａｎδ、３０℃）が高くなり、本発明のゴム架橋物に規定する範囲を超え、耐摩耗性が低下するので好ましくない。また、軟化剤の配合量が少ない場合に、補強性充填剤の配合量が多過ぎると、硬度アップにより摩擦係数が低くなり、紙送り特性が低下するため好ましくない。
【００４１】
上記補強性充填剤の配合量の下限としては、本発明のゴム架橋物またはゴム組成物の全量に対して２０質量％以上がより好ましい。
一方、上記補強性充填剤の配合量の上限としては、本発明のゴム架橋物またはゴム組成物の全量に対して３５質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましい。
【００４２】
＜加硫剤＞
本発明のゴム架橋物は、前記ポリマーとしてのエチレン−プロピレン−ジエン共重合体が硫黄により架橋されてなることを必須要件とする。また、本発明のゴム組成物は、前記加硫剤として硫黄を用いることを必須要件とする。前記加硫剤として、例えば過酸化物加硫剤を使用すると、架橋鎖長が短くなって、架橋鎖の柔軟性が低下し、伸長時の伸び切り鎖の割合も増加して、前記加硫剤として硫黄を用いて加硫した場合に対して、耐摩耗性が低下する。
【００４３】
本発明のゴム組成物において、硫黄は、加硫のため投入されるＳ₈等のほか、加硫促進剤や加硫促進助剤等の状態で混入される場合がある。したがって、このようなものも含めた総硫黄量としては、勿論制限されるものではないが、１．０〜４．０質量％の範囲であることが好ましい。総硫黄量が１．０質量％未満であれば、架橋密度が低く、耐摩耗性が低下する場合があるので、好ましくない。一方、総硫黄量が４．０質量％を超えると、圧縮永久歪み特性および機械的強度が低下し、硫黄のブルーム（析出）が起こり易くなるので、好ましくない。
【００４４】
上記総硫黄量の下限としては、１．５質量％以上がより好ましく、２．０質量％以上がさらに好ましい。
一方、上記総硫黄量の上限としては、３．５質量％以下がより好ましく、３．０質量％以下がさらに好ましい。
【００４５】
＜軟化剤＞
本発明のゴム組成物においては、さらに軟化剤が含まれる場合に、その総軟化剤量が、１０．０質量％以下であることが必須要件となる。すなわち、本発明のゴム組成物においては、さらに軟化剤が含まれないか、含まれても最大１０．０質量％以下である。軟化剤が１０．０質量％を超えると、得られるゴム架橋物の動的弾性率（Ｅ１、３０℃）が低下して、耐摩耗性が低下する。
【００４６】
ここで、本発明における「軟化剤」とは、オイル成分および可塑剤成分の双方を包含する概念であり、既述のＥＰＤＭとして油展グレード（オイル含量１５質量％未満のものを含む。）のものを用いた場合に含まれるオイルは、勿論この軟化剤に含まれる。
【００４７】
本発明のゴム組成物の総軟化剤量としては、８質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、軟化剤が全く含まれないことが最も好ましい。
なお、油展グレードであって多量のオイルを含有するＥＰＤＭについても、他のオイルの少ない（ないしノンオイルの）ＥＰＤＭと混合することで、全体として総軟化剤量が既述の本発明の規定を満たせば、勿論用いることができる。
【００４８】
＜その他の成分、条件等＞
本発明のゴム架橋物およびゴム組成物には、以上説明した各成分の他、その他従来公知の成分を含ませることができる。含ませることが可能なその他の成分としては、加硫促進剤、加硫促進助剤等の加硫に際し通常使用される材料や、加工助剤や老化防止剤等の各種充填剤が挙げられる。
【００４９】
上記加硫促進剤および加硫促進助剤については、特に規定はなく、任意のものを使用してよく、例えば、加硫促進助剤として酸化亜鉛（亜鉛華）が挙げられる。
加工助剤や老化防止剤等の各種充填剤についても、従来公知のものが特に問題なく使用できるが、これらはゴム架橋物表面に析出して紙汚染や摩擦係数の低下を招く懸念があるため、その配合量としては、少なめにしておくことが好ましい。
【００５０】
加工助剤として、押し出し性・射出性などの成型加工性を高めるため、高級脂肪酸エステルあるいはそれらの金属塩等を配合してもよい。具体的には、ステアリン酸、オレイン酸等が挙げられる。また、具体的に配合可能な老化防止剤としては、２−メルカプトベンゾイミダゾール等のイミダゾール類、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン類が挙げられる。
【００５１】
＜本発明のゴム組成物ないしゴム架橋物の応用＞
以上説明した本発明のゴム組成物は、成分混合後混練し、これを常法により加硫して架橋させることにより、本発明のゴム架橋物が得られる。
加硫による架橋反応は、所定時間、所定温度に加熱することで行われる。このときの温度条件および加熱時間としては、特に制限はなく、従来の知見に基づいて設定すればよい。具体的には、１５０〜１８０℃の温度範囲で、５〜３０分程度の範囲から選択される。
【００５２】
本発明のゴム組成物を用いて筒状に成形して、図１に示すような弾性体層１０とし、軸芯１２に嵌挿させれば、本発明のゴム架橋物としての紙送りロール（本発明の紙送りロール）を製造することができる。勿論、軸芯１２に対して直接弾性体層１０を成形しても何ら問題ない。また、本発明の紙送りロールは、図１に示す形状のものに限定されず、例えば、図１においては軸芯１２に弾性体層１０が２つ保持されているが、この個数は、１個でも３個以上でも全く問題なく、これが設置される装置特性、使用用紙、搬送速度、画像形成方法等に応じて適宜選択すればよい。
【００５３】
本発明の紙送りロールは、画像形成装置に備えることができる（本発明の画像形成装置）。かかる画像形成装置の構成としては、例えば、装置内部でシート状の被記録材の表面および／または裏面に記録画像を形成しつつ、該被記録材をその水平方向に搬送し、最終的に装置外部に排出する構成を有し、前記被記録材の搬送または排出を行う、あるいは、その搬送または排出を補助する紙送りロールが１つ以上配される構成が挙げられ、当該画像形成装置について、その紙送りロールの少なくとも１つとして本発明の紙送りロールを用いることができる。
【００５４】
本発明の紙送りロールは、既述の如く、紙送りロールに求められる摩擦係数とその維持性を十分に確保しながらも、極めて耐摩耗性に優れるため、それを用いた画像形成装置についても、その搬送系の信頼度は高く、耐久性に優れたものとなる。
【００５５】
なお、本発明においては「紙送り」との用語が用いられているが、本発明が対象とする被記録材は、勿論紙のみに限定されるものではなく、ＯＨＰ用紙等のプラスチックシート、布、金属等従来から被記録材として用いられているシート状のものであれば、全て対象となる。すなわち、「紙送り」との用語は、慣用された用語であるためそのまま採用しているが、紙に限定する趣旨ではない。
【００５６】
本発明の紙送りロールは、画像形成装置において、被記録材を装置内に取り込むピックアップロールを含む導入装置（給紙装置）として、装置内で各画像形成操作を担うそれぞれの部材間を搬送する搬送装置として、あるいは、画像形成後の被記録材を装置の外部に排出する排紙ロール等の排出装置としてなど、いずれの箇所に用いてもよく、全ての箇所に用いても、ごく一部でも構わない。特に、被記録材を積極的に搬送・移動する部位に用いた場合に、最も本発明による効果の恩恵に与ることができる。
【００５７】
また、本発明の紙送りロールは、画像形成装置に限らず、用紙を搬送する機構を有する各種装置における紙送り装置にも好適に備えることができる（本発明の紙送り装置）。そのような機構を有する装置としては、例えば、紙幣を搬送・仕分けする自動販売機や両替機、ＡＴＭその他の装置；製本を行う装置；新聞、広告等を仕分けする装置；など、あらゆる装置が挙げられ、少なくとも用紙をその水平方向に搬送する構成を有する装置であれば、いずれも適用可能である。そして、本発明による効果も、上記画像形成装置の場合と基本的に同様である。
【００５８】
【実施例】
次に、実施例を比較例と共に挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
＜ポリマーの準備＞
まず、ポリマーとして、下記表１に示す物性のエチレン−プロピレン−ジエン共重合体［ＥＰＤＭ−１］〜［ＥＰＤＭ−９］を準備した。
【００５９】
【表１】

【００６０】
＜実施例１＞
前記［ＥＰＤＭ−１］１００質量部に、ステアリン酸１質量部、酸化亜鉛５質量部、炭酸カルシウム５質量部、カーボンブラック３５質量部（ソフトカーボンブラック２０質量部＋ハードカーボンブラック１５質量部）、加硫剤としての硫黄３質量部、加硫促進剤としてのテトラメチルチウラムモノスルフィド（加硫促進剤▲１▼）１．５質量部およびジベンゾチアジルジスルフィド（加硫促進剤▲２▼）０．５質量部を配合し、混練機を用いて混練し、実施例１のゴム組成物を製造した。得られた実施例１のゴム組成物の組成を下記表２にまとめて示す。また、得られた実施例１のゴム組成物の粘弾性特性を下記表３にまとめて示す。
【００６１】
得られた実施例１のゴム組成物を図１に示される紙送りロールの弾性体層１０の形状に対応する金型を用いて、１６０℃、３０分間の条件で加硫成形し、筒状のゴム架橋物を２個得た。このゴム架橋物を図１に示されるステンレス鋼製の軸芯１２に嵌挿し、これを研磨して寸法を微調整することにより、軸芯１２に弾性体層１０が嵌挿された実施例１の紙送りロールを製造した。この弾性体層１０の形状は、それぞれ外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ３０ｍｍである。
【００６２】
＜実施例２＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−２］に代えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例２のゴム組成物を製造した。得られた実施例２のゴム組成物の組成を下記表２にまとめて示す。また、得られた実施例２のゴム組成物の粘弾性特性を下記表３にまとめて示す。
さらに、得られた実施例２のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例２の紙送りロールを製造した。
【００６３】
＜実施例３＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−３］に代えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例３のゴム組成物を製造した。得られた実施例３のゴム組成物の組成を下記表２にまとめて示す。また、得られた実施例３のゴム組成物の粘弾性特性を下記表３にまとめて示す。
さらに、得られた実施例３のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例３の紙送りロールを製造した。
【００６４】
＜実施例４＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−４］に代えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例４のゴム組成物を製造した。得られた実施例４のゴム組成物の組成を下記表２にまとめて示す。また、得られた実施例４のゴム組成物の粘弾性特性を下記表３にまとめて示す。
さらに、得られた実施例４のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例４の紙送りロールを製造した。
【００６５】
＜実施例５＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−４］に代え、カーボンブラックの配合量を３０質量部（ソフトカーボンブラック１５質量部＋ハードカーボンブラック１５質量部）とし、硫黄の配合量を１．５質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして実施例５のゴム組成物を製造した。得られた実施例５のゴム組成物の組成を下記表２にまとめて示す。また、得られた実施例５のゴム組成物の粘弾性特性を下記表３にまとめて示す。
さらに、得られた実施例５のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例５の紙送りロールを製造した。
【００６６】
＜実施例６＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−４］に代え、カーボンブラックの配合量を３０質量部（ソフトカーボンブラックのみ）とし、硫黄の配合量を１．５質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして実施例６のゴム組成物を製造した。得られた実施例６のゴム組成物の組成を下記表２にまとめて示す。また、得られた実施例６のゴム組成物の粘弾性特性を下記表３にまとめて示す。
さらに、得られた実施例６のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例６の紙送りロールを製造した。
【００６７】
＜実施例７＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−４］に代え、カーボンブラックの配合量を３０質量部（ソフトカーボンブラック１０質量部＋ハードカーボンブラック２０質量部）としたこと以外は、実施例１と同様にして実施例７のゴム組成物を製造した。得られた実施例７のゴム組成物の組成を下記表２にまとめて示す。また、得られた実施例７のゴム組成物の粘弾性特性を下記表３にまとめて示す。
さらに、得られた実施例７のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例７の紙送りロールを製造した。
【００６８】
【表２】

【００６９】
【表３】

【００７０】
＜実施例８＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−５］に代えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例８のゴム組成物を製造した。得られた実施例８のゴム組成物の組成を下記表４にまとめて示す。また、得られた実施例８のゴム組成物の粘弾性特性を下記表５にまとめて示す。
さらに、得られた実施例８のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例８の紙送りロールを製造した。
【００７１】
＜実施例９＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から高ＥＮＢ含量グレードの［ＥＰＤＭ−７］に代え、カーボンブラックの配合量を２０質量部（ソフトカーボンブラックのみ）とし、硫黄の配合量を１．５質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして実施例９のゴム組成物を製造した。得られた実施例９のゴム組成物の組成を下記表４にまとめて示す。また、得られた実施例９のゴム組成物の粘弾性特性を下記表５にまとめて示す。
さらに、得られた実施例９のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例９の紙送りロールを製造した。
【００７２】
＜実施例１０＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−８］に代え、カーボンブラックの配合量を２０質量部（ソフトカーボンブラックのみ）とし、硫黄の配合量を１．５質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして実施例１０のゴム組成物を製造した。得られた実施例１０のゴム組成物の組成を下記表４にまとめて示す。また、得られた実施例１０のゴム組成物の粘弾性特性を下記表５にまとめて示す。
さらに、得られた実施例１０のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例１０の紙送りロールを製造した。
【００７３】
＜実施例１１＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−９］に代えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例１１のゴム組成物を製造した。得られた実施例１１のゴム組成物の組成を下記表４にまとめて示す。また、得られた実施例１１のゴム組成物の粘弾性特性を下記表５にまとめて示す。
さらに、得られた実施例１１のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例１１の紙送りロールを製造した。
【００７４】
＜実施例１２＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−１０］に代え（配合量はＥＰＤＭ量として実施例１と揃えたため、全体としては１１５質量部、オイル配合量は１５質量部となる。）、硫黄の配合量を１．５質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして実施例１２のゴム組成物を製造した。得られた実施例１２のゴム組成物の組成を下記表４にまとめて示す。また、得られた実施例１２のゴム組成物の粘弾性特性を下記表５にまとめて示す。
さらに、得られた実施例１２のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例１２の紙送りロールを製造した。
【００７５】
＜比較例１＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から［ＥＰＤＭ−２］に代え、補強性充填剤としての炭酸カルシウムを２０質量部、同カーボンブラックを４０質量部（ソフトカーボンブラック３０質量部＋ハードカーボンブラック１０質量部）、同シリカを３５質量部とし、さらに軟化剤としてのパラフィン系オイルを２５質量部配合し、硫黄の配合量を１．５質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして比較例１のゴム組成物を製造した。得られた比較例１のゴム組成物の組成を下記表４にまとめて示す。また、得られた比較例１のゴム組成物の粘弾性特性を下記表５にまとめて示す。
さらに、得られた比較例１のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例１の紙送りロールを製造した。
【００７６】
＜比較例２＞
実施例１において、用いたポリマーを［ＥＰＤＭ−１］から油展グレードの［ＥＰＤＭ−６］に代え（配合量はＥＰＤＭ量として実施例１と揃えたため、全体としては１３０質量部、オイル配合量は３０質量部となる。）、硫黄の配合量を１．５質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして比較例２のゴム組成物を製造した。得られた比較例２のゴム組成物の組成を下記表４にまとめて示す。また、得られた比較例２のゴム組成物の粘弾性特性を下記表５にまとめて示す。
さらに、得られた比較例２のゴム組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例２の紙送りロールを製造した。
【００７７】
【表４】

【００７８】
【表５】

【００７９】
＜評価試験＞
上記実施例１〜１２および比較例１〜２において製造した紙送りロールを、富士ゼロックス（株）製ＣｏｌｏｒＤｏｃｕｔｅｃｈ６０の第３トレイに取り付け、Ａ４用紙を横送りで７０，０００枚通紙して、各紙送りロールの通紙試験を行った。この通紙試験の前後にわたり、以下の評価試験を行った。結果を下記表５にまとめて示す。
【００８０】
（ａ：７０，０００枚通紙後の摩擦係数μ）
７０，０００枚通紙後の各紙送りロールについて、これを紙に対して２．５Ｎで押し付け、さらにこれを３００ｍｍ／Ｓの速度で回転させた時に、紙に作用する摩擦力から、摩擦係数μを測定した。得られた結果について、比較例１の結果を１００とした場合の指数表示にて下記表５に示す。７０，０００枚通紙後の摩擦係数μの値は、大きいほど優れた結果であることを示すものである。
【００８１】
（ｂ：７０，０００枚通紙後の外径変化）
７０，０００枚通紙前に対して７０，０００枚通紙後の各紙送りロールの外径が、どの程度減少したかについて、｛（７０，０００枚通紙前の外径）−（７０，０００枚通紙後の外径）｝を計算することで、７０，０００枚通紙後の外径変化を求めた。得られた結果について、比較例１の結果を１００とした場合の指数表示にて下記表５に示す。７０，０００枚通紙後の外径変化の値は、小さいほど優れた結果であることを示すものである。
【００８２】
（ｃ：総合評価）
上記の各評価試験および各物性評価の結果に基づき、以下の評価基準で総合評価を行った。結果を下記表５に示す。
○：（ａ：通紙後の摩擦係数μ）が１３５以上で、（ｂ：通紙後の外径変化）が６０未満であり、他に何ら懸念が無い。
△：（ａ：通紙後の摩擦係数μ）が１３５以上だが、（ｂ：通紙後の外径変化）が６０以上、または、何らかの懸念がある。
×：（ａ：通紙後の摩擦係数μ）が１３５以下。
【００８３】
【表６】

【００８４】
表５から明かなように、実施例１〜１２の紙送りロールでは、紙送りロールとして必要な摩擦係数を保持したまま（７０，０００枚通紙後においても、μとして、指数表示で１３５以上を確保）、耐摩耗性が高められており、従来技術の欠点が解消されていることが確認された。
【００８５】
ただし、実施例８〜１２については、他の実施例に比べると、以下に示すように若干劣る結果となっていた。
１）実施例８は、ＥＰＤＭのエチレン含量が６２質量％を下回り、通紙試験による外径変化量が若干大きく、μもやや低めであった。
【００８６】
２）実施例９は、充填剤の量を少なくした結果、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８８を下回り、かつ、エチレン含量も６２質量％を下回るために、通紙試験による外径変化量が大きかった。
【００８７】
３）実施例１０は、充填剤の量を少なくした結果、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８８ちょうどであるために、通紙試験による外径変化量が若干大きかった。
【００８８】
４）実施例１１は、ＥＰＤＭのエチレン含量が６５質量％を上回り、（Ｅ１、０℃）／（Ｅ１、３０℃）が２．５を上回り、低温特性にやや劣る（低温でのμが高くなる）という結果になった。
【００８９】
５）実施例１２は、本発明のゴム架橋物の要件を満足しているが、軟化剤の配合量が８質量部を上回るために、通紙試験による外径変化量が大きかった。
【００９０】
これに対して、各比較例では、以下のように従来技術の問題点が顕在化された。
１）比較例１は、ＥＰＤＭ特性は本発明のゴム組成物の要件を満足しているが、充填剤およびオイル配合量が多く、損失正接（ｔａｎδ、３０℃）が０．０６３を超え、耐摩耗性が低く、通紙試験による外径変化量が実施例に比して大きい。また、動的弾性率（Ｅ１、３０℃）が１０ＭＰａを上回り、通紙試験後μが低かった。
【００９１】
２）比較例２は、ＥＰＤＭ特性は本発明のゴム組成物の要件を満足しているが、動的弾性率（Ｅ１、３０℃）が４．４ＭＰａを下回り、かつオイル配合量が多く、通紙試験による外径変化量が実施例に比して大きかった。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のゴム架橋物並びにゴム組成物によれば、紙送りロールに成形した際に、紙送りロールの弾性体層の硬度（摩擦係数）を保持しながら、耐摩耗性を向上することができる。
そして、本発明の紙送りロール用ゴム組成物において、軟化剤配合量を抑制することにより、紙送りロールの弾性体層の摩擦係数保持性と耐摩耗性と高め、安定した紙送り特性を長期間維持することができる。
【００９３】
また、本発明の紙送りロールは、上記のゴム組成物から成形されてなるものであり、紙との間に高い摩擦係数を得て、安定した紙送り特性を長期間維持することができる。
さらに、本発明の画像形成装置および紙送り装置は、搬送系に、上記の如く優れた本発明の紙送りロールを採用することにより、長期にわたり安定した搬送特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す紙送りロールの正面図である。
【符号の説明】
１０：弾性体層、１２：軸芯[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides an image forming apparatus having a configuration in which a recording image is formed on a sheet-like recording material such as paper, OHP paper, and the recording material is conveyed in the horizontal direction and finally discharged to the outside. When transporting or discharging the recording material, a rubber crosslinked product and a rubber composition which are provided to a paper feed roll that actively transports the recording material or assists the transport, and paper using the rubber crosslinked product The present invention relates to a feed roll and an image forming apparatus.
Further, the paper feed roll made of the rubber crosslinked product for the paper feed roll of the present invention is applicable not only to an image forming apparatus but also to a paper feed apparatus in various apparatuses having a mechanism for transporting a sheet. It is also about.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP 2001-151958 A
[Patent Document 2]
JP 2000-118742 A
[Patent Document 3]
JP-A-11-199725
[Patent Document 4]
JP 2001-171851 A
[Patent Document 5]
JP-A-10-114845
[Patent Document 6]
JP-A-7-242779
[0003]
OA equipment including electrophotographic devices, electrostatic recording devices, inkjet recording devices, various other copiers, printing machines, facsimile machines, printers, automatic billing machines, issuing machines for use statements, automatic ticketing machines for tickets, etc. 2. Description of the Related Art In an image forming apparatus including a mechanism for forming an image on a sheet-shaped recording material, a paper feeder for sandwiching and feeding the recording material in order to transport between each process of forming an image on a recording material such as paper. Rolls are used. Such a paper feed roll is made of an elastic rubber material in order to hold the recording material firmly without slipping.
[0004]
Rubber materials for paper feed rolls are required to have high abrasion resistance, a high coefficient of friction, and further maintain these properties from the viewpoint of securing and maintaining stable transportability. Further, among the above-mentioned image forming apparatuses, in an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, ozone is generated in the image forming apparatus. Therefore, a rubber material of a paper feed roll used for the apparatus is required to have especially ozone resistance.
[0005]
Heretofore, as a rubber material for a paper feed roll of this type, a material mainly composed of a low-cost ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) having excellent wear resistance and ozone resistance has been used. Have been. However, in order to maintain the paper feeding characteristics for a long period of time, it was necessary to further improve the wear resistance and the friction coefficient maintenance.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As a technique for improving the abrasion resistance of the elastic layer of such a paper feed roll, an increase in hardness by increasing the amount of carbon black as a reinforcing filler has been proposed (for example, see Patent Document 1). However, this method has a problem that the hardness of the rubber increases, the contact area with the paper decreases, and the friction coefficient (adhesive friction force) decreases.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to maintain and improve the friction coefficient required for the paper feed roll and its maintainability, while improving the abrasion resistance of the rubber crosslinked product for the paper feed roll. And a rubber composition for a paper feed roll suitable for obtaining the same. Another object of the present invention is to provide a paper feed roll capable of maintaining stable paper feed characteristics for a long period of time, and an image forming apparatus and a paper feed device using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention
<1> A rubber crosslinked product for a paper feed roll, comprising at least a polymer and a reinforcing filler, wherein the polymer is mainly composed of an ethylene-propylene-diene copolymer, which is crosslinked with sulfur,
A rubber crosslink for a paper feed roll, wherein a dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C) is in a range of 4.4 to 10 MPa and a loss tangent (tan δ, 30 ° C) is 0.063 or less. Things.
[0009]
<2> A rubber composition for a paper feed roll, comprising a polymer, a vulcanizing agent, and a reinforcing filler,
The polymer has an Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of 88 to 150, and an ethylene-propylene-diene copolymer having an ethylene content of 62 to 65% by mass as a main component,
The vulcanizing agent is sulfur,
A rubber composition for a paper feed roll, characterized in that when a softener is further contained, the total amount of the softener is 10.0% by mass or less.
[0010]
<3> The rubber composition for a paper feed roll according to <2>, wherein the total sulfur content is in the range of 1.0 to 4.0% by mass.
<4> The rubber composition for a paper feed roll according to <2> or <3>, wherein carbon black is blended as the reinforcing filler.
<5> The rubber composition for a paper feed roll according to any one of <2> to <4>, wherein the content of the reinforcing filler is in a range of 15 to 40% by mass. is there.
[0011]
<6> The content of <2> to <5>, wherein the content of the diene component of the ethylene-propylene-diene copolymer as a main component of the polymer is in the range of 1.9 to 8.1% by mass. A rubber composition for a paper feed roll according to any one of the above.
<7> A crosslinked rubber for paper feed rolls, obtained by crosslinking the rubber composition for paper feed rolls according to any one of <2> to <6>.
[0012]
<8> The dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) is in the range of 4.4 to 10 MPa, and the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) is 0.063 or less. <7> Described above.
<9> A cylindrical elastic body layer made of the rubber crosslinked product for a paper feed roll according to any one of <1>, <7>, and <8>, and fitted into a shaft hole of the elastic body layer. And a shaft core for holding the paper feed roll.
[0013]
<10> A cylindrical elastic layer made of the crosslinked rubber for a paper feed roll according to any one of <1>, <7>, and <8>, and the cylindrical elastic layer is inserted into a shaft hole of the elastic layer. An image forming apparatus is provided with a paper feed roll composed of a shaft core for holding the paper feed roll.
[0014]
<11> A cylindrical elastic layer made of the rubber crosslinked product for a paper feed roll according to any one of <1>, <7>, and <8>, and is inserted into a shaft hole of the elastic layer. A paper feed device comprising a paper feed roll constituted by a shaft core for holding the paper feed roll.
[0015]
The rubber crosslinked product for a paper feed roll of the present invention has an appropriate hardness because its dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) is in the range of 4.4 to 10 MPa. The roll has a small amount of deformation due to paper passing and has excellent wear resistance, and at the same time, a contact area with the paper at the time of paper passing is appropriately maintained, and a necessary friction coefficient is secured. Further, since the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) of the rubber crosslinked product for paper feed roll of the present invention is suppressed to 0.063 or less, the rebound resilience is moderately large. In addition, even if the amount of heat generated by repeated deformation during paper passing is suppressed, and the adhesive force on the rubber surface is reduced due to the adhesion of paper powder, the conveying force can be maintained by the reaction force due to the deformation of the rubber. As described above, in the rubber crosslinked product for a paper feed roll of the present invention, the dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) and the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) are appropriately balanced. The roll has significantly improved abrasion resistance while maintaining and improving the coefficient of friction required for the paper feed roll and its maintainability.
[0016]
The rubber composition for a paper feed roll suitable for obtaining such a rubber crosslinked product for a paper feed roll of the present invention includes a Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of an ethylene-propylene-diene copolymer used as a polymer, and The ethylene content is properly defined, sulfur is used as a vulcanizing agent, and the total amount of softener is suppressed.
[0017]
Conventionally, in a general blending (low-hardness blending with a large amount of a softener and a small amount of a filler) as a paper feed roll, the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) is reduced, that is, the abrasion resistance is reduced. For the purpose of improvement, high Mooney (increase Mooney viscosity ML1 + 4) and high ethylene have been performed on ethylene-propylene-diene copolymers.
[0018]
However, in the general compounding area (high-hardness compounding where the amount of filler is large) as a transporting roll, simply increasing the ethylene-propylene-diene copolymer to have a high Mooney and high ethylene is not sufficient for processing operations such as pressing. It is necessary to increase the amount of the oil (softening agent) to be added, and as a result, the high Mooney and high ethylene of the ethylene-propylene-diene copolymer effectively acts to improve the wear resistance. I couldn't do that.
[0019]
In the rubber composition for a paper feed roll of the present invention, the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of the ethylene-propylene-diene copolymer and the ethylene content are appropriately defined, sulfur is used as a vulcanizing agent, and By suppressing the amount of the softener, a low loss tangent (tan δ) is realized even with high hardness (dynamic elastic modulus (E1) is high), and the paper feed roll formed by this is required for the paper feed roll. While maintaining and improving the required coefficient of friction and its maintainability, the wear resistance has been significantly improved.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a front view of a paper feed roll showing one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the paper feed roll of the present embodiment is configured such that a tubular elastic layer 10 is inserted into a metal shaft core 12 such as stainless steel. The elastic layer 10 is formed of the crosslinked rubber for a paper feed roll of the present invention obtained by crosslinking and curing the rubber composition for a paper feed roll of the present invention.
[0021]
In order to obtain the rubber crosslinked product for a paper feed roll of the present invention (hereinafter, sometimes simply referred to as “the rubber crosslinked product of the present invention” for the purpose of omitting the application), the rubber composition for a paper feed roll of the present invention (hereinafter referred to as “the rubber crosslinked product”) It is also preferable to obtain a cross-linked product by cross-linking the same simply as “rubber composition of the present invention”.
Hereinafter, the rubber crosslinked product for a paper feed roll of the present invention and the rubber composition for a paper feed roll of the present invention will be described in detail together.
[0022]
The rubber cross-linked product of the present invention is a rubber cross-linked product for a paper feed roll, comprising at least a polymer and a reinforcing filler, wherein the polymer has an ethylene-propylene-diene copolymer as a main component and is cross-linked by sulfur. It shows specific physical properties with respect to dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) and loss tangent (tan δ, 30 ° C.).
[0023]
<Dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.)>
The rubber crosslinked product of the present invention has a dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) of 4.4 to 10 MPa (4.4 × 10 4 MPa). ⁷ ~ 1.0 × 10 ⁸ dyn / cm ^Two ) Is required. When the dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) is less than 4.4 MPa, the elastic layer is easily deformed with respect to the input, and the wear resistance is reduced. On the other hand, if the dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) exceeds 10 MPa, the contact area with paper decreases, and the coefficient of friction decreases.
[0024]
The lower limit of the dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) is preferably 5 MPa or more. On the other hand, the upper limit of the dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) is preferably 8.0 MPa or less, and more preferably 7.5 MPa or less.
[0025]
In the present invention, the dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) was measured using a viscoelasticity measuring instrument (viscoelasticity spectrometer) manufactured by Iwamoto Seisakusho under the following viscoelasticity measuring conditions.
・ Sample size: width 4mm, length 40mm, thickness 2mm
・ Initial distortion: 4mm
・ Frequency: 10Hz
-Amplitude: 0.1mm
・ Measurement temperature: 30 ℃
[0026]
<Loss tangent (tan δ, 30 ° C)>
The crosslinked rubber product of the present invention is required to have a loss tangent (tan δ, 30 ° C.) of 0.063 or less. When the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) exceeds 0.063, when used as a paper feed roll, the calorific value during repeated deformation is large, and the wear resistance of the elastic layer is reduced.
[0027]
The upper limit of the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) is preferably 0.060 or less, more preferably 0.055 or less, and even more preferably 0.050 or less.
On the other hand, the lower limit of the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) is preferably 0.020 or more. When the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) of the elastic layer is less than 0.020, the elastic layer (10 in FIG. 1) hardly absorbs the shock and absorbs the recording material such as paper, that is, It is not preferable because the paper feeding performance is reduced and the loss friction component constituting the frictional force is too small.
[0028]
In the present invention, the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) was measured using a viscoelasticity measuring instrument (viscoelasticity spectrometer) manufactured by Iwamoto Seisakusho under the following viscoelasticity measurement conditions.
・ Sample: width 4mm, length 40mm, thickness 2mm
・ Initial distortion: 4mm
・ Amplitude: 0.1mm
・ Frequency: 10Hz
・ Temperature: 30 ℃
[0029]
<Polymer>
The rubber cross-linked product and rubber composition of the present invention have an essential requirement that the polymer (rubber component) contains an ethylene-propylene-diene copolymer (hereinafter sometimes simply referred to as “EPDM”) as a main component. . Here, the “main component” refers to a component mainly contained, and is not limited to 100% by mass, but is not less than 50% by mass even if it is a mixture (mixed rubber) with another polymer. If it is recognized as the main component. That is, if 50% by mass or more of the polymer is EPDM, in the present invention, EPDM is recognized as a main component.
[0030]
As the polymer, the ratio of EPDM is preferably 80% by mass or more, and more preferably EPDM alone. If the proportion of the other polymer in the polymer exceeds 20 parts by mass, the compatibility between the polymers and the co-vulcanizability decrease, and the abrasion resistance decreases.
When EPDM containing a softening agent such as an oil-extended grade (the definition of the softening agent will be described later) is used, the blending ratio is calculated based on the amount of EPDM excluding the softening agent.
[0031]
Here, examples of the other polymer (rubber component) include natural rubber, isoprene rubber, styrene butadiene rubber, polynorbornene rubber, butadiene-nitrile rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, acrylic rubber, and epichlorohydrin rubber. No.
[0032]
It is desired that the ethylene-propylene-diene copolymer used has a Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of 88 to 150. These physical conditions are essential in the rubber composition of the present invention. If the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of EPDM is less than 88, the molecular weight of the polymer is small, and the abrasion resistance may decrease, which is not preferable. On the other hand, when the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of EPDM exceeds 150, especially when the amount of the softening agent to be compounded is small, in the vulcanization step (press work), a rubber flow defect occurs, and a predetermined shape is formed. It is not preferable because molding cannot be performed.
The lower limit of the EPDM Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) is more preferably 90 or more, and further preferably 100 or more.
[0033]
In the present invention, the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) is a value measured according to JIS-K6200. In EPDM containing a softening agent such as an oil-extended grade, the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) means the value of the base polymer.
[0034]
It is desired that the ethylene-propylene-diene copolymer used has an ethylene content of 62% by mass or more and 65% by mass or less. These physical conditions are essential in the rubber composition of the present invention. If the ethylene content of EPDM is less than 62% by mass, the molecular rotation of the main chain of the polymer and the crystallinity at the time of elongation are reduced, and the abrasion resistance is sometimes undesirably reduced. On the other hand, if the ethylene content of EPDM exceeds 65% by mass, the crystalline arrangement of the polymer main chain is strengthened, and the flexibility as a rubber may be lost, which is not preferable. In particular, when the total softener amount is as small as 10.0% by mass or less as in the rubber composition of the present invention, if the ethylene content of EPDM exceeds 65% by mass, the crystallinity increases in the low temperature region, In some cases, the dynamic modulus of elasticity may increase, and the friction coefficient may decrease.
[0035]
The ethylene-propylene-diene copolymer used preferably has a diene component content in the range of 1.9 to 8.1% by mass. When the diene component content of EPDM is less than 1.9% by mass, the crosslinking density is low and the compression set and abrasion resistance of the elastic layer of the paper feed roll may be poor. It is not preferable because the speed becomes slow. On the other hand, if the content of the diene component in EPDM exceeds 8.1% by mass, the number of cross-linking points is increased and the maximum elongation is reduced, and the weather resistance is sometimes reduced due to the increase in the number of double bond sites.
[0036]
The lower limit of the diene component content of EPDM is more preferably 4.0% by mass or more.
On the other hand, the upper limit of the diene component content of EPDM is more preferably 7.0% by mass or less.
[0037]
The type of the diene component in the EPDM to be used is not particularly limited, but ethylidene norbornene (ENB) is preferable in terms of a high crosslinking rate (vulcanization rate).
[0038]
In order to control the ethylene-propylene-diene copolymer to be used so as to satisfy each of the above-mentioned specifications (Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.), ethylene content, diene component content), EPDM satisfying the above-mentioned requirements to be satisfied is used. It is permissible to use a single EPDM or a mixture of multiple EPDMs that satisfy all of them. Should be satisfied. For example, the above definition to be satisfied is the ethylene content. When EPDM having an ethylene content of 60% by mass and EPDM having an ethylene content of 67% by mass are mixed at a mass ratio of 4: 6, the average ethylene content is 64.2% by mass. %, Which is judged to satisfy the ethylene content defined in the present invention.
The oil spreadability of EPDM will be described in the section of <Softener>.
[0039]
<Reinforcing filler>
The crosslinked rubber product and rubber composition of the present invention are required to contain a reinforcing filler. The type of reinforcing filler that can be used is not particularly limited, such as silica, titanium oxide, calcium carbonate, carbon black, clay, or talc (excluding zinc oxide (zinc white)). It is preferable that the carbon black is blended, and it is more preferable that carbon black of a high-strength and small particle size of GPF grade or higher is blended. It is preferable that carbon black is mainly blended in the reinforcing filler. Here, “mainly” means that it accounts for 50% by mass or more of the total reinforcing filler, and more preferably 75% by mass or more.
[0040]
In the present invention, the compounding amount of the reinforcing filler is not particularly limited, but is in the range of 15 to 40% by mass based on the total amount of the crosslinked rubber of the present invention and the same rubber composition. And preferably 20 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. If the amount of the reinforcing filler is too small, it is not preferable because the mechanical strength of the rubber roll obtained by molding becomes difficult when applied to a paper feed roll, particularly a transport roll. On the other hand, if the compounding amount of the reinforcing filler is too large, the loss tangent (tan δ, 30 ° C.) becomes high, which exceeds the range specified for the rubber crosslinked product of the present invention, and the wear resistance is undesirably reduced. Further, when the amount of the softening agent is small, and when the amount of the reinforcing filler is too large, the coefficient of friction is lowered due to an increase in hardness, and the paper feeding characteristics are undesirably reduced.
[0041]
The lower limit of the amount of the reinforcing filler is more preferably 20% by mass or more based on the total amount of the rubber crosslinked product or rubber composition of the present invention.
On the other hand, the upper limit of the amount of the reinforcing filler is preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less based on the total amount of the rubber crosslinked product or rubber composition of the present invention.
[0042]
<Vulcanizing agent>
The crosslinked rubber product of the present invention has an essential requirement that the ethylene-propylene-diene copolymer as the polymer is crosslinked with sulfur. In addition, the rubber composition of the present invention requires that sulfur be used as the vulcanizing agent. As the vulcanizing agent, for example, when a peroxide vulcanizing agent is used, the crosslinked chain length is shortened, the flexibility of the crosslinked chain is reduced, and the ratio of the extended chain at the time of elongation is increased, and the vulcanization is performed. Abrasion resistance is lower than when vulcanizing using sulfur as an agent.
[0043]
In the rubber composition of the present invention, sulfur is added to the sulfur added for vulcanization. ₈ And vulcanization accelerators and vulcanization accelerators. Therefore, the total sulfur content including such a component is not limited, but is preferably in the range of 1.0 to 4.0% by mass. If the total sulfur content is less than 1.0% by mass, the crosslinking density is low, and the abrasion resistance may decrease, which is not preferable. On the other hand, when the total sulfur amount exceeds 4.0% by mass, the compression set characteristics and the mechanical strength are reduced, and bloom (precipitation) of sulfur tends to occur, which is not preferable.
[0044]
As a minimum of the above-mentioned total sulfur content, 1.5 mass% or more is more preferred, and 2.0 mass% or more is still more preferred.
On the other hand, the upper limit of the total sulfur content is more preferably 3.5% by mass or less, and even more preferably 3.0% by mass or less.
[0045]
<Softener>
In the rubber composition of the present invention, when a softener is further contained, it is an essential requirement that the total amount of the softener is 10.0% by mass or less. That is, in the rubber composition of the present invention, the softening agent is not further contained, or even if it is contained, it is at most 10.0 mass% or less. When the amount of the softener exceeds 10.0% by mass, the dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) of the obtained cross-linked rubber decreases, and the wear resistance decreases.
[0046]
Here, the “softening agent” in the present invention is a concept including both an oil component and a plasticizer component, and is an oil-extended grade (including an oil content of less than 15% by mass) as the above-mentioned EPDM. The oil contained when the oil is used is, of course, included in the softener.
[0047]
The total amount of the softener in the rubber composition of the present invention is preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and most preferably no softener is contained.
In addition, even for EPDM which is an oil-extended grade and contains a large amount of oil, the total amount of the softening agent as a whole is determined by mixing with EPDM having a small amount of oil (or non-oil) so that the amount of the softening agent may satisfy the above-mentioned regulation of the present invention. If satisfied, it can of course be used.
[0048]
<Other components, conditions, etc.>
The rubber cross-linked product and the rubber composition of the present invention may contain conventionally known components in addition to the above-described components. Examples of other components that can be included include materials commonly used for vulcanization such as a vulcanization accelerator and a vulcanization acceleration aid, and various fillers such as a processing aid and an antioxidant.
[0049]
The vulcanization accelerator and vulcanization acceleration aid are not particularly limited, and any one may be used. For example, zinc vulcanization (zinc white) may be used as the vulcanization acceleration aid.
Regarding various fillers such as processing aids and anti-aging agents, conventionally known fillers can be used without any particular problem, however, since these may precipitate on the surface of the rubber crosslinked product and cause paper contamination and a decrease in friction coefficient. However, it is preferable to keep the blending amount small.
[0050]
As a processing aid, a higher fatty acid ester or a metal salt thereof may be blended in order to enhance the moldability such as extrusion property and injection property. Specific examples include stearic acid and oleic acid. Specific examples of the antioxidant that can be added include imidazoles such as 2-mercaptobenzimidazole and amines such as N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine.
[0051]
<Application of Rubber Composition or Rubber Crosslinked Product of the Present Invention>
The rubber composition of the present invention described above is kneaded after mixing the components, and vulcanized and cross-linked by a conventional method to obtain a cross-linked rubber of the present invention.
The crosslinking reaction by vulcanization is performed by heating to a predetermined temperature for a predetermined time. The temperature condition and the heating time at this time are not particularly limited, and may be set based on conventional knowledge. Specifically, it is selected from a temperature range of 150 to 180 ° C. and a range of about 5 to 30 minutes.
[0052]
When the rubber composition of the present invention is formed into a tubular shape to form an elastic layer 10 as shown in FIG. Paper feed roll of the present invention). Of course, there is no problem if the elastic layer 10 is directly formed on the shaft core 12. Further, the paper feed roll of the present invention is not limited to the shape shown in FIG. 1. For example, in FIG. 1, two elastic layers 10 are held on the shaft 12, but the number is one. There is no problem if the number is three or more, and it may be appropriately selected according to the characteristics of the device in which it is installed, the paper used, the transport speed, the image forming method, and the like.
[0053]
The paper feed roll of the present invention can be provided in an image forming apparatus (the image forming apparatus of the present invention). As a configuration of such an image forming apparatus, for example, while a recording image is formed on the front and / or back surface of a sheet-shaped recording material inside the apparatus, the recording material is conveyed in the horizontal direction, It has a configuration for discharging to the outside, and a configuration in which one or more paper feed rolls are provided to transport or discharge the recording material or to assist the transport or discharge. The paper feed roll of the present invention can be used as at least one of the paper feed rolls.
[0054]
As described above, the paper feed roll of the present invention, while ensuring the friction coefficient required for the paper feed roll and its maintainability, is extremely excellent in wear resistance. The transport system has high reliability and excellent durability.
[0055]
In the present invention, the term "paper feed" is used, but the recording material to which the present invention is applied is not limited to paper, of course. Any object, such as a metal sheet or the like, which has been conventionally used as a recording material, is applicable. In other words, the term “paper feed” is a commonly used term and is used as it is, but is not intended to be limited to paper.
[0056]
The paper feed roll according to the present invention, as an introduction device (sheet feeding device) including a pickup roll that takes in a recording material into the apparatus in the image forming apparatus, conveys between each member that performs each image forming operation in the apparatus. It may be used in any location, such as a transport device, or as a discharge device such as a paper discharge roll that discharges the recording material after image formation to the outside of the device, or may be used in all places, But it doesn't matter. In particular, when the recording material is used in a portion where the recording material is positively conveyed or moved, the effects of the present invention can be most benefited.
[0057]
Further, the paper feed roll of the present invention can be suitably provided not only in the image forming apparatus but also in a paper feed apparatus in various apparatuses having a mechanism for transporting a sheet (paper feed apparatus of the present invention). Examples of devices having such a mechanism include all devices such as vending machines and currency exchange machines that convey and sort bills, ATMs and other devices; devices that perform bookbinding; devices that sort newspapers, advertisements, and the like. Any device can be applied as long as it has a configuration for transporting at least the paper in the horizontal direction. The effects of the present invention are basically the same as those of the image forming apparatus.
[0058]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
<Preparation of polymer>
First, ethylene-propylene-diene copolymers [EPDM-1] to [EPDM-9] having physical properties shown in Table 1 below were prepared as polymers.
[0059]
[Table 1]

[0060]
<Example 1>
100 parts by mass of [EPDM-1], 1 part by mass of stearic acid, 5 parts by mass of zinc oxide, 5 parts by mass of calcium carbonate, 35 parts by mass of carbon black (20 parts by mass of soft carbon black + 15 parts by mass of hard carbon black), 3 parts by mass of sulfur as a vulcanizing agent, 1.5 parts by mass of tetramethylthiuram monosulfide (vulcanization accelerator (1)) as a vulcanization accelerator and 0 parts of dibenzothiazyl disulfide (vulcanization accelerator (2)) And kneaded using a kneader to produce the rubber composition of Example 1. The composition of the obtained rubber composition of Example 1 is summarized in Table 2 below. Table 3 below shows the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 1.
[0061]
The obtained rubber composition of Example 1 was vulcanized and molded at 160 ° C. for 30 minutes using a mold corresponding to the shape of the elastic layer 10 of the paper feed roll shown in FIG. 2 rubber crosslinked products were obtained. This rubber cross-linked product was inserted into a stainless steel shaft core 12 shown in FIG. 1 and polished and finely adjusted in size, whereby an elastic layer 10 was inserted into the shaft core 12 in the first embodiment. Was manufactured. The shape of the elastic layer 10 is 20 mm in outer diameter, 10 mm in inner diameter, and 30 mm in length.
[0062]
<Example 2>
A rubber composition of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-2]. The composition of the obtained rubber composition of Example 2 is summarized in Table 2 below. Table 3 below shows the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 2.
Further, a paper feed roll of Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the obtained rubber composition of Example 2 was used.
[0063]
<Example 3>
A rubber composition of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-3]. The composition of the obtained rubber composition of Example 3 is summarized in Table 2 below. Table 3 below summarizes the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 3.
Further, a paper feed roll of Example 3 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the obtained rubber composition of Example 3 was used.
[0064]
<Example 4>
A rubber composition of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1, except that the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-4]. The composition of the obtained rubber composition of Example 4 is summarized in Table 2 below. Table 3 below shows the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 4.
Further, a paper feed roll of Example 4 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the obtained rubber composition of Example 4 was used.
[0065]
<Example 5>
In Example 1, the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-4], and the blending amount of carbon black was changed to 30 parts by mass (15 parts by mass of soft carbon black + 15 parts by mass of hard carbon black). A rubber composition of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of was changed to 1.5 parts by mass. The composition of the obtained rubber composition of Example 5 is summarized in Table 2 below. Table 3 below summarizes the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 5.
Further, a paper feed roll of Example 5 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the obtained rubber composition of Example 5 was used.
[0066]
<Example 6>
In Example 1, the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-4], the amount of carbon black was changed to 30 parts by mass (only soft carbon black), and the amount of sulfur was changed to 1.5 parts by mass. A rubber composition of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1, except that The composition of the obtained rubber composition of Example 6 is summarized in Table 2 below. Table 3 below summarizes the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 6.
Further, a paper feed roll of Example 6 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the obtained rubber composition of Example 6 was used.
[0067]
<Example 7>
In Example 1, the used polymer was changed from [EPDM-1] to [EPDM-4], and the blending amount of carbon black was changed to 30 parts by mass (10 parts by mass of soft carbon black + 20 parts by mass of hard carbon black). A rubber composition of Example 7 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. The composition of the obtained rubber composition of Example 7 is summarized in Table 2 below. The viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 7 are shown in Table 3 below.
Further, a paper feed roll of Example 7 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the obtained rubber composition of Example 7 was used.
[0068]
[Table 2]

[0069]
[Table 3]

[0070]
Example 8
A rubber composition of Example 8 was produced in the same manner as in Example 1, except that the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-5]. The composition of the obtained rubber composition of Example 8 is summarized in Table 4 below. Table 5 below summarizes the viscoelastic characteristics of the obtained rubber composition of Example 8.
Further, a paper feed roll of Example 8 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the obtained rubber composition of Example 8 was used.
[0071]
<Example 9>
In Example 1, the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-7] of high ENB content grade, the compounding amount of carbon black was changed to 20 parts by mass (only soft carbon black), and the compounding amount of sulfur was changed. A rubber composition of Example 9 was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount was 1.5 parts by mass. The composition of the obtained rubber composition of Example 9 is summarized in Table 4 below. The viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 9 are summarized in Table 5 below.
Further, a paper feed roll of Example 9 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the obtained rubber composition of Example 9 was used.
[0072]
<Example 10>
In Example 1, the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-8], the compounding amount of carbon black was changed to 20 parts by mass (only soft carbon black), and the compounding amount of sulfur was changed to 1.5 parts by mass. A rubber composition of Example 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that The composition of the obtained rubber composition of Example 10 is summarized in Table 4 below. Table 5 below summarizes the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 10.
Further, a paper feed roll of Example 10 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the obtained rubber composition of Example 10 was used.
[0073]
<Example 11>
A rubber composition of Example 11 was produced in the same manner as in Example 1, except that the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-9]. The composition of the obtained rubber composition of Example 11 is summarized in Table 4 below. The viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 11 are summarized in Table 5 below.
Further, a paper feed roll of Example 11 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the obtained rubber composition of Example 11 was used.
[0074]
<Example 12>
In Example 1, the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-10] (because the compounding amount was the same as in Example 1 as the EPDM amount, the total amount was 115 parts by mass, and the oil compounding amount was 15 parts by mass. The rubber composition of Example 12 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of sulfur was changed to 1.5 parts by mass. The composition of the obtained rubber composition of Example 12 is summarized in Table 4 below. Table 5 below shows the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Example 12.
Further, a paper feed roll of Example 12 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the obtained rubber composition of Example 12 was used.
[0075]
<Comparative Example 1>
In Example 1, the polymer used was changed from [EPDM-1] to [EPDM-2], and 20 parts by mass of calcium carbonate as a reinforcing filler and 40 parts by mass of the same carbon black (30 parts by mass of soft carbon black) + Hard carbon black 10 parts by mass), 35 parts by mass of the same silica, 25 parts by mass of a paraffinic oil as a softening agent, and 1.5 parts by mass of sulfur. In the same manner as in Example 1, a rubber composition of Comparative Example 1 was produced. The composition of the obtained rubber composition of Comparative Example 1 is summarized in Table 4 below. Table 5 below summarizes the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Comparative Example 1.
Further, a paper feed roll of Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the obtained rubber composition of Comparative Example 1 was used.
[0076]
<Comparative Example 2>
In Example 1, the polymer used was changed from [EPDM-1] to oil-extended grade [EPDM-6] (the amount of EPDM was the same as that of Example 1 as the amount of EPDM, so that 130 parts by mass as a whole, Was 30 parts by mass.) A rubber composition of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of sulfur was changed to 1.5 parts by mass. The composition of the obtained rubber composition of Comparative Example 2 is summarized in Table 4 below. Table 5 below shows the viscoelastic properties of the obtained rubber composition of Comparative Example 2.
Further, a paper feed roll of Comparative Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the obtained rubber composition of Comparative Example 2 was used.
[0077]
[Table 4]

[0078]
[Table 5]

[0079]
<Evaluation test>
The paper feed rolls manufactured in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2 were attached to the third tray of Color Docutech 60 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and 70,000 sheets of A4 paper were fed sideways. Then, a paper passing test of each paper feed roll was performed. The following evaluation test was performed before and after the paper passing test. The results are summarized in Table 5 below.
[0080]
(A: coefficient of friction μ after passing 70,000 sheets)
When each paper feed roll after passing 70,000 sheets is pressed against the paper at 2.5 N and further rotated at a speed of 300 mm / S, the friction coefficient μ is determined from the frictional force acting on the paper. Was measured. The results obtained are shown in Table 5 below in the form of an index when the result of Comparative Example 1 is set to 100. The value of the coefficient of friction μ after passing 70,000 sheets indicates that the larger the value, the better the result.
[0081]
(B: Outer diameter change after passing 70,000 sheets)
To what extent the outer diameter of each paper feed roll after 70,000 sheets has passed compared to before 70,000 sheets has passed is calculated by: ((outer diameter before passing 70,000 sheets)-(70, The change in the outer diameter after passing 70,000 sheets was obtained by calculating 外). The results obtained are shown in Table 5 below in the form of an index when the result of Comparative Example 1 is set to 100. The smaller the value of the change in outer diameter after passing 70,000 sheets, the better the result.
[0082]
(C: Comprehensive evaluation)
Based on the results of each evaluation test and each physical property evaluation described above, a comprehensive evaluation was performed according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 5 below.
：: (a: coefficient of friction μ after passing paper) is 135 or more, and (b: change in outer diameter after passing paper) is less than 60, and there is no other concern.
Δ: (a: coefficient of friction μ after passing paper) is 135 or more, but (b: change in outer diameter after passing paper) is 60 or more, or there is some concern.
X: (a: coefficient of friction μ after paper passing) is 135 or less.
[0083]
[Table 6]

[0084]
As is clear from Table 5, in the paper feed rolls of Examples 1 to 12, the friction coefficient required as a paper feed roll is maintained (even after passing 70,000 sheets, as μ, 135 or more in exponential notation). ), The abrasion resistance was enhanced, and the disadvantages of the prior art were confirmed to be eliminated.
[0085]
However, the results of Examples 8 to 12 were slightly inferior to those of the other examples as shown below.
1) In Example 8, the ethylene content of EPDM was less than 62% by mass, the change in the outer diameter in the paper passing test was slightly large, and the μ was slightly lower.
[0086]
2) In Example 9, as the result of reducing the amount of the filler, the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) was less than 88 and the ethylene content was also less than 62% by mass. It was big.
[0087]
3) In Example 10, since the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) was exactly 88 as a result of reducing the amount of the filler, the change in the outer diameter due to the paper passing test was slightly large.
[0088]
4) In Example 11, the ethylene content of EPDM exceeded 65% by mass, (E1, 0 ° C) / (E1, 30 ° C) exceeded 2.5, and the low-temperature characteristics were slightly inferior (μ at low temperatures was high). ).
[0089]
5) Example 12 satisfies the requirements of the rubber crosslinked product of the present invention, but the amount of the softening agent exceeded 8 parts by mass, so the change in the outer diameter due to the paper passing test was large.
[0090]
On the other hand, in each of the comparative examples, the problems of the related art became apparent as follows.
1) Comparative Example 1 satisfies the requirements of the rubber composition of the present invention in EPDM properties, but has a large amount of filler and oil, a loss tangent (tan δ, 30 ° C.) exceeding 0.063, The abrasion is low, and the outer diameter change by the paper passing test is larger than that of the example. Further, the dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) exceeded 10 MPa, and μ was low after the paper passing test.
[0091]
2) In Comparative Example 2, the EPDM properties satisfied the requirements of the rubber composition of the present invention, but the dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) was less than 4.4 MPa, the oil content was large, and The change in the outer diameter due to the paper test was larger than in the examples.
[0092]
【The invention's effect】
As described above, according to the rubber crosslinked product and rubber composition of the present invention, when formed into a paper feed roll, the abrasion resistance is maintained while the hardness (friction coefficient) of the elastic layer of the paper feed roll is maintained. Can be improved.
In the rubber composition for a paper feed roll of the present invention, by suppressing the amount of the softener compounded, the elastic layer of the paper feed roll has improved friction coefficient retention and wear resistance, and has a long stable paper feed characteristic. Can be maintained for a period.
[0093]
Further, the paper feed roll of the present invention is formed from the above rubber composition, and can obtain a high coefficient of friction with paper and maintain stable paper feed characteristics for a long time.
Furthermore, the image forming apparatus and the paper feeder of the present invention can maintain stable transport characteristics for a long period of time by employing the excellent paper feed roll of the present invention for the transport system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a paper feed roll showing one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10: Elastic layer, 12: Shaft core

Claims

At least a polymer and a reinforcing filler, wherein the polymer is an ethylene-propylene-diene copolymer as a main component, which is a rubber crosslinked product for a paper feed roll formed by crosslinking with sulfur,
A rubber crosslink for a paper feed roll, wherein a dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C.) is in a range of 4.4 to 10 MPa and a loss tangent (tan δ, 30 ° C.) is 0.063 or less. object.

A polymer, a vulcanizing agent, and a reinforcing filler, a rubber composition for a paper feed roll including:
The polymer has an Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of 88 to 150, and an ethylene-propylene-diene copolymer having an ethylene content of 62 to 65% by mass as a main component,
The vulcanizing agent is sulfur,
When a softener is further contained, the total amount of the softener is 10.0% by mass or less, a rubber composition for a paper feed roll.

The rubber composition for a paper feed roll according to claim 2, wherein the total sulfur content is in the range of 1.0 to 4.0% by mass.

The rubber composition for a paper feed roll according to claim 2 or 3, wherein carbon black is blended as the reinforcing filler.

The rubber composition for a paper feed roll according to any one of claims 2 to 4, wherein the content of the reinforcing filler is in a range of 15 to 40% by mass.

The diene component content of the ethylene-propylene-diene copolymer as a main component of the polymer is in the range of 1.9 to 8.1% by mass. The rubber composition for a paper feed roll according to the above.

A rubber crosslinked product for a paper feed roll, which is obtained by crosslinking the rubber composition for a paper feed roll according to any one of claims 2 to 6.

The dynamic elastic modulus (E1, 30 ° C) is in the range of 4.4 to 10 MPa, and the loss tangent (tan δ, 30 ° C) is 0.063 or less, according to claim 7, characterized in that: Rubber crosslinked product for paper feed roll.

A cylindrical elastic layer made of the rubber cross-linked product for a paper feed roll according to any one of claims 1, 7 and 8, and a shaft core that is inserted into a shaft hole of the elastic layer and holds the same. , A paper feed roll.

A cylindrical elastic layer made of the rubber cross-linked product for a paper feed roll according to any one of claims 1, 7 and 8, and a shaft core that is inserted into a shaft hole of the elastic layer and holds the same. An image forming apparatus comprising a paper feed roll constituted by:

A cylindrical elastic layer made of the rubber cross-linked product for a paper feed roll according to any one of claims 1, 7 and 8, and a shaft core that is inserted into a shaft hole of the elastic layer and holds the same. And a paper feed roll comprising: