JP4100313B2

JP4100313B2 - 給紙用ゴムローラ

Info

Publication number: JP4100313B2
Application number: JP2003335495A
Authority: JP
Inventors: 守磯田; 久佐藤; 政之清水
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP2005096972A

Description

本発明は、給紙用ゴムローラに係り、特に、コピー機やプリンタなどに使用される給紙用ゴムローラに関するものである。

複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ及びプリンタなどに使用される給紙用ゴムローラのゴム層の構成材としては、高い摩擦係数が要求される。又、その材料には、耐候性があることは勿論、コピー機やプリンタ内で発生するオゾンに対する耐オゾン性があることが要求される。

この耐候性と耐オゾン性等の長期使用特性に優れていることから、特許文献１に示されるように、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体）が使用されている。

このＥＰＤＭは、耐候性は良好であるが。ゴム硬さが６０前後と硬いため摩擦係数が低い。これを改善するため可塑剤（軟化油）として鉱物油を多量添加し低硬度化し摩擦係数を大きくしている。

特開平５−７７５０８号公報

しかしながら、１００ＰＨＲ（parts per hundred rubber）以上の多量の可塑剤の配合は、摩擦係数を高める点では有効であるが、反面において、ゴムローラ表面の可塑剤の浸み出し（ブリード）を招き、このため、表面が光沢を帯びた光沢紙を搬送対象とするとき、浸み出した可塑剤が光沢紙の表面に付着し、いわゆる印字抜け現象を起こす問題がある。すなわち、浸み出した可塑剤は、油性であり、インクジェットプリンタなどのインクが、浸み出した可塑剤が障害となって定着されず、特に、光沢紙を用いたときには、浸み出した可塑剤が吸収されずに光沢紙の表面に残るため印字抜けが問題となる。

従って、浸出しを防止するための、可塑剤としてのプロセスオイルの配合量は低い添加量が良いが、可塑剤の低添加は、硬度が高くまた摩擦係数が低くなるという問題がある。

このように、低硬度化して摩擦係数を良好に保つことと、印字性を良好に保つこととは、相互矛盾の関係にあり、これらの特性を同時に両立させることは難しい問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、摩擦係数と印字性とを両立できる給紙用ゴムローラを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体をゴム層のベース材とする給紙用ゴムローラにおいて、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体１００重量部に対して６０重量部以下の鉱物油と８重量部以下のポリαオレフィン油を可塑剤として併用した給紙用ゴムローラである。

鉱物油としては、パラフィン系、ナフテン系のプロセスオイルを使用し、ポリαオレフィン油としては、炭素数６〜１４のαオレフィンを重合したオレフィン重合体を使用する。

本発明の給紙用ゴムローラは、摩擦係数μが、２．０以上で、硬度（ＪＩＳＡ）が３５〜４５である。

本発明によれば、搬送性が良好で、耐摩耗性があり、しかも印字抜けの無い給紙用ゴムローラを得ることができる。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

先ず、図１は、インクジェットプリンタの分離パッド式分離機構１０を示し、分離パット１１上に給紙用ゴムローラ１２が配置され、トレイ１３上のＰＰＣ（plane paper copy）や光沢紙などの用紙１４を一枚ずつ分離して、印字面１５を上にした状態で、インクジェット部（図示せず）に送る。

この給紙用ゴムローラ１２は、ローラ心体１６にゴム輪状に形成したゴム層１７を装着して形成される。

このゴム層１７を形成するゴム材料としてのエチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）の粘度は、ＪＩＳＫ６３００（未加硫ゴム物理試験方法）によるムーニ粘度（ＭＬ１＋４、１００℃）で、７０のものを用いる。ムーニ粘度が大きいほど摩擦係数は良くなる。

可塑剤としての鉱物油は、パラフィン系、ナフテン系のプロセスオイルを用い、ここでは、ゴム配合油として使用される出光興産（株）製のダイアナプロセスオイルＰＳ−９０を用いた。

このダイアナプロセスオイルＰＳ−９０は、ＥＰＤＭの軟化剤となり、硬度を下げて摩擦係数を高める反面多量に用いると浸み出しの問題が起こるため、最大で、６５ＰＨＲ以下とする。

このダイアナプロセスオイルＰＳ−９０の他に、本発明では、ポリαオレフィン油を可塑剤として加えることを特徴とする。

ポリαオレフィン油（ＰＡＯ）は、鉱物油を分解して得られる、炭素数６〜１４のαオレフィン(ＣＨ₃（ＣＨ₂)₇ ＣＨ＝ＣＨ₂)を重合させたもので、Ｒ１−（Ｒ２)_n −Ｈの化学式で表され、ここで、Ｒ１は、Ｃ₁₀Ｈ₂₁、Ｒ２は、（−ＣＨＣ₈Ｈ₁₇ＣＨ₂−）を表し、重合度ｎを変えることで、粘度が変わる。

本発明で使用するポリαオレフィン油（ＰＡＯ）は、出光石油化学（株）製のＰＡＯ−５００２（動粘度（ＡＳＴＭ−Ｄ４４５）、ａｔ１００℃、１．８ｃＳｔ、比重（１５．６／１５．６℃（ＡＳＴＭ−Ｄ１２９８）で、０．７９７）を用いるが、重合度が高く１００℃の動粘度が５．９ｃＳｔ（ＰＡＯ−５００６：比重０．８２７）のものまで使用できる。

ここで、ＰＡＯの式は、上記式に示すように、重合部Ｒ２が、イソ型（＝分岐構造）で、単純直鎖状のノルマル型ではないため、「くし形状」となっているのが特徴であり、ダイアナプロセスオイルＰＳ−９０に比べて、粘度指数が高く流動点が低い特徴があり、ダイアナプロセスオイルＰＳ−９０を上限値の６０ＰＨＲを加えても、可塑剤として別途加えることが可能である。この場合、８ＰＨＲを超えて加えると、浸み出しの問題が生じるため、８ＰＨＲ以下を加えるとよい。

また、ＥＰＤＭと上述した２種類の可塑剤の他に、ゴム成形のために、シリカ、ステアリン酸、硫黄、加硫促進剤、亜鉛華、カーボンブラックなどを適宜加え、このコンパウンドを金型内で、１７０℃以下で数分〜数十分成形加硫を行ってゴム層を形成する。

ＥＰＤＭゴムの成形後、そのゴム層の摩擦係数を図２に示した摩擦測定装置で測定した。

図２において、１２は、摩擦係数を測定する給紙用ゴムローラで、ポリアセタールのローラ心体１６（外径２５ｍｍ、幅１５ｍｍ）に、ゴム層１７（内径２３ｍｍ、外径４０ｍｍ、幅１５．５ｍｍ）を装着した後、これを研磨機を用いて外径３５ｍｍに研磨して給紙用ゴムローラとする。

この給紙用ゴムローラ１２を回転軸２０に装着し、プーリ２１とベルト２２によりモータ２３で図示の矢印方向に回転するように設ける。

他方、支柱２４に、支持ピン２５にて回転可能な竿２６の一端に外径４０ｍｍのアルミフリードラム２７を回転自在に設け、他端にバランスウエート２８を設け、さらにアルミフリードラム２２側の竿２１上に荷重２９を搭載自在に設けた荷重器３０を、そのアルミフリードラム２７が、試験紙（ＰＰＣ用紙）３１を挟んで給紙用ゴムローラ１２上に位置するように配置する。

摩擦係数μの測定条件は、荷重１００ｇｆを圧接力Ｗとし、給紙用ゴムローラ１２の周速が２５４ｍｍ／ｓｅｃとなるようにモータ２３で駆動し、その試験紙３１をロードセル３２で、その引張荷重を搬送力Ｆとしたとき、摩擦係数μ＝Ｆ／Ｗとして求めた。

また、浸み出しを測定するために、図１で説明したインクジェットプリンタの分離パット式分離機構１０の給紙用ゴムローラ１２に、成形したゴム層１７を装着し、Ａ４の光沢紙をプリンタにセットし、印刷色調をブラック単色でベタ印刷を行い、給紙用ゴムローラ１２と接触した部分のローラ痕（印字抜け）を評価しておこなった。

なお、ゴム層１７の硬度は、ＪＩＳＡ規格で測定した。

以上において本発明は、ＥＰＤＭに、６０ＰＨＲ以下のダイアプロセスオイルＰＳ−９０（鉱物油）と８ＰＨＲ以下のポリαオレフィン油を可塑剤として含ませた給紙用ゴムローラとすることで、摩擦係数が２．０以上（２．０〜２．３）で、また硬度も３５〜４５の範囲にあり、用紙の搬送性が良好で、耐摩耗性があり、しかも印字抜けの無い、給紙用ゴムローラを得ることができた。

これに対して、ダイアプロセスオイルＰＳ−９０が、上限の６０ＰＨＲを超えるもの、またポリαオレフィン油が、上限の８ＰＨＲを超えるものは、何れも印字抜けが認められた。

以下本発明の具体的実施例１〜４を比較例１〜３と共に説明する。

先ず、表１に示した各配合組成に基づくコンパウンディングを行った後、金型内で、１６０℃×１５分の成型加硫を行うことによって、内径が２３ｍｍ、外径が４０ｍｍ、及び幅が１５．５ｍｍのゴム輪を成型し、これを外径２５ｍｍ及び幅が１５ｍｍのポリアセタールのローラ心体に装着し、これを研磨機を用いて外径３５ｍｍの給紙用ゴムローラとした。

この実施例１〜４と比較例１〜３の給紙用ゴムローラの摩擦係数と印字抜け試験の結果を同じく表１に示した。

表１より、実施例１〜４では、ダイアプロセスオイルＰＳ−９０が、上限の６０ＰＨＲ以下で、ポリαオレフィン油（ＰＡＯ）が、上限の８ＰＨＲ以下であり、印字抜けは無かった。これに対して比較例１〜３は何れも印字抜けが有った。

すなわち、先ず実施例１は、ダイアプロセスオイルＰＳ−９０が上限値の６０ＰＨＲであり、ＰＡＯが５ＰＨＲと上限値以下であり、印字抜けは無いが、比較例１は、実施例１と同様にＰＡＯが５ＰＨＲと上限値以下であるが、ダイアプロセスオイルＰＳ−９０が、上限値を超えて７０ＰＨＲと高いため、印字抜けが有った。また、実施例２，３は、ダイアプロセスオイルＰＳ−９０が、共に５０ＰＨＲで、ＰＡＯが３ＰＨＲ（実施例２）、８ＰＨＲ（実施例３）は、上限値以下であり、印字抜けは無いが、比較例２は、ダイアプロセスオイルＰＳ−９０が５０ＰＨＲと実施例２，３と同じであるが、ＰＡＯが上限値を超えて１５ＰＨＲと高いため、印字抜けが有った。

また、比較例３は、ダイアプロセスオイルＰＳ−９０を単独で、６５ＰＨＲとしたものであるが、上限値を超えており、印字抜けが有った。

また実施例４は、比較例３との比較の意味で、ダイアプロセスオイルＰＳ−９０とＰＡＯの総量を６５ＰＨＲより多い、６７．５ＰＨＲ（ダイアプロセスオイルＰＳ−９０が６０ＰＨＲ、ＰＡＯが７．５ＰＨＲ）としたものであるが、個々に上限値より少なくすることで、印字抜けは認められなかった。

これにより、本発明では、ダイアプロセスオイルＰＳ−９０を上限値以下とし、ポリαオレフィン油（ＰＡＯ）を８ＰＨＲ以下を加えることで、印字抜けをなくし、また摩擦係数も２．０〜２．３と良好で、しかも耐摩耗性が良好なものとすることができる。

本発明の給紙用ゴムローラが適用されるプリンタなどの用紙の分離機構を示す図である。摩擦係数を測定する測定装置を示す図である。

符号の説明

１２給紙用ゴムローラ
１４用紙
１７ゴム層

Claims

エチレン・プロピレン・ジエン共重合体をゴム層のベース材とする、摩擦係数が２．０以上で硬度が３５〜４５である給紙用ゴムローラにおいて、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体１００重量部に対して６０重量部以下の鉱物油と８重量部以下のポリαオレフィン油を可塑剤として併用してなり、前記鉱物油はパラフィン系、ナフテン系のプロセスオイルであり、前記ポリαオレフィン油は炭素数６〜１４のαオレフィンを重合したものからなることを特徴とする給紙用ゴムローラ。