JP4116043B2 - 画像形成装置用のゴムローラ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の画像形成装置において使用されるゴムローラに関する。

画像形成装置には、感光ドラムを一様に帯電させるための帯電ローラ、トナーを感光体に付着させるための現像ローラ、トナー像を感光体から用紙に転写するための転写ローラ、トナーを搬送させるためのトナー供給ローラ、転写ベルトを内側から駆動するための駆動ローラ、紙（紙以外の薄葉体状物を含む。以下同様。）を送るための紙送りローラ（給紙ローラ、搬送ローラ、排紙ローラ等と呼ばれている）など種々のゴムローラが用いられている。
これら画像形成装置用ゴムローラには高い摩擦係数が長期間維持されることが要求される。特に紙送りローラにおいては、個人使用目的のＯＡ機器が増加し多様な用紙が通紙されるようになってきていることから、多様な用紙に対して安定した搬送性を得るために高い摩擦係数を確保することへの要求が強くなってきている。

高い摩擦係数を得るために、ゴムローラの硬度を低下させることが提案されている。
しかし、ゴムローラの硬度を低下させると、耐摩耗性が悪くなるという問題がある。また、硬度を低くするためには、軟化剤であるオイルを多く添加する必要があり、多く添加したオイルはブリードして表面に析出し、印刷物にローラ跡が残るという問題もある。

そこで、高い摩擦係数と耐摩耗性を有するローラとして、内層にスポンジ等の柔らかい材料を用い、外層に比較的硬い材料を用いた２層以上のローラが提供されている。しかし、該ローラを製造するためには、工程数が増加し、コスト高になる問題がある。

上記問題を解決するため、本出願人は、高い摩擦係数と耐磨耗性を併せ有し、かつ低コストで生産することができるゴムローラとして、特開２００５−３５７３２号公報（特許文献１）において、ゴムローラの中空部に軸芯に装着して用いられる紙送りローラであって、上記ゴムローラの内周面を梨地面あるいはローレット面とし、該内周面の表面粗さＲｍａｘを０．０５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすると共に、該内周面の表面粗さＲｍａｘを外周面の表面粗さＲｍａｘ以上とし、かつ、ＪＩＳ
Ｋ６２５３に準拠するショアＡ硬度を２０以上６０以下としていることを特徴とする紙送りローラを提供している。

しかし、実際に画像形成装置に装着され稼働している時の摩擦係数の低下を抑制することは必須であるが、それだけでなく更に性能を高めるためには保管期間における摩擦係数の低下にも着目する必要が出てきた。ここで保管期間とはゴムローラを作製してから画像形成装置に組み込まれ、実際に機能を発揮して稼働し始めるまでの期間を指す。
即ち、ローラを作製してから画像形成装置に組み込まれるまでの期間や装置に組み込まれた後、販売・設置されて稼働開始するまでの期間が長くなると、ローラの摩擦係数は当初期待していたものよりも低くなり、それが原因となって例えば紙の不送り等の不具合が発生することがある。

この保管期間における摩擦係数の低下は、ゴムローラに配合されている軟化剤（オイル）や薬品がローラ表面に移行することで起こるとの報告もあるが、そのメカニズムは未だ解明されていない。
特開２００３−１５４６３１号公報（特許文献２）には、印刷用ゴムローラにおいて複素弾性率Ｅ＊における貯蔵弾性率Ｅ’と損失弾性率Ｅ”の比で表されるｔａｎδに関する数値範囲について記載されているが、これら物性が画像形成装置用ゴムローラの保管期間における摩擦係数低下に関連があることの記載はない。
また、保管期間における摩擦係数低下の程度を検証する方法として、ゴムローラを様々な環境に放置した後に摩擦係数を測定してその変化を調べる信頼性試験が実施されるが、非常に多くの労力と時間がかかってしまい、開発期間短縮のネックとなっている。

特開２００５−３５７３２号公報 特開２００３−１５４６３１号公報

本発明は、保管期間においても摩擦係数が低下しにくいゴムローラを提供することを課題としている。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討したところ、ゴムローラの材質に関係なくゴムローラの物性と表面粗さを規定することにより保管期間における摩擦係数の低下を有効に抑制できることを知見した。
前記知見に基づいて、本発明は、
ゴム組成物をローラ状に成形してなるゴムローラであって、
ゴムの複素弾性率（Ｅ＊）とゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）とが下記式（１）に示す関係を満たし、かつ、７０℃で８日間熱老化させた時のゴム硬度変化が５ポイント以下であることを特徴とする画像形成装置用ゴムローラを提供している。
７×Ｌｎ（Ｅ＊）−０．１２×Ｒｚ＋３．０≦１０…式（１）

前記式（１）の値が１０を越えると、保管後において摩擦係数の低下が大きくなり、例えば紙送りローラとして用いた場合には紙の不送りが発生する等の問題が生じうる。なかでも、前記式（１）の値は９．５以下であることが好ましい。
前記式（１）の値の下限値は特に限定されないが、ー１０以上であることが好ましく、０以上であることがより好ましい。

前記式（１）の値を算出するために、ゴムの複素弾性率（Ｅ＊）はＪＩＳ Ｋ６３９４に従い、ゴムローラよりサンプルを切り出して、温度２３℃、周波数１０Ｈｚの条件で測定する。
一方、ゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）はＪＩＳ Ｂ０６０１に従い、ゴムローラの外周表面において、測定長３．０ｍｍ、カットオフ０．８ｍｍ、速度０．６０ｍｍ／秒の条件にて測定する。

前記式（１）の値が１０以下であればゴムの複素弾性率（Ｅ＊）およびゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）のそれぞれの値の範囲は特に限定されない。
しかし、ゴムの複素弾性率（Ｅ＊）は０．１〜２０ＭＰａであることが好ましく、０．５〜１５ＭＰａであることがより好ましい。ゴムの複素弾性率（Ｅ＊）が０．１ＭＰａ未満であるとゴムローラとしての硬度が不十分になりえるという問題があるためであり、一方ゴムの複素弾性率（Ｅ＊）が１５ＭＰａを越えるとゴムローラが硬くなりすぎるという問題が起こりえるためである。
ゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）の好ましい数値範囲はゴムローラの用途によって異なるので一概には言えない。例えば、ゴムローラをトナーの搬送にかかわるトナー供給ロールや現像ロール、転写ロール等として用いる場合、ゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）は１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。ゴムローラを紙送りロールとして用いる場合、ゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）は１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

さらに、本発明のゴムローラは７０℃で８日間熱老化させた時のゴム硬度変化が５ポイント以下としている。
８日間（１９２時間）と比較的短期間の試験であっても前記特性と組み合わせることで保管期間の摩擦係数の低下について十分に信頼性のある評価が行える。その結果、従来信頼性試験に要していた労力と時間が大幅に軽減できる。
７０℃で８日間熱老化させた時のゴム硬度変化が５ポイントを越えると、式（１）の値が１０以下であっても保管期間の摩擦係数の低下が大きくなる。
前記ゴム硬度変化の下限値は特に限定されず、０ポイント以上であればよい。

本発明のゴムローラにおける前記ゴム硬度変化は、下記の条件で測定している。
まず、雰囲気温度２３℃の条件でＪＩＳ Ｋ６２５３に従い、初期硬度を測定する。
次に、ゴムローラをＪＩＳ Ｋ６２５７に従い、オーブン中７０℃で８日間放置した後、オーブンより取り出して２４時間室温に放置する。そのローラの硬度をＪＩＳ Ｋ６２５３に従い、雰囲気温度２３℃の条件で測定し、熱老化後硬度を得る。
ゴム硬度変化は、熱老化後硬度と初期硬度の差を算出することにより得られる。

さらに、本発明のゴムローラにおいては、熱老化後硬度がＪＩＳ Ｋ６２５７のショアＡ硬度が２０〜７０であることが好ましく、なかでも２５〜６５であることがより好ましい。
熱老化後硬度は、ゴムローラが保管期間後、実際に稼働する際の硬度の目安になる数値であり、熱老化後硬度が２０未満であると使用による摩耗量が多くなるという問題があり、一方、熱老化後硬度が７０を越えると、十分な摩擦係数が得られず、例えば紙送りローラとして使用した際には通紙中に不送りが発生するという問題がある。

本発明においては、上述の物性を発揮することができれば、ゴムローラを構成するゴム組成物の組成は特に限定されない。
本発明のゴムローラを構成するゴム組成物には、通常ゴム成分を含む。ゴム成分としては特に限定されず、公知のエラストマーを用いればよい。例えばエチレン−プロピレン−ジエンゴム（以下、「ＥＰＤＭ」という）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ポリイソブチレン、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエーテル系共重合体、エピクロルヒドリン系共重合体等が挙げられる。これらは単体で用いてもよいし２種以上をブレンドして用いてもよい。

好適なゴム成分については、本発明のゴムローラの用途により異なるので一概には言えない。例えば、本発明のゴムローラを紙送りローラとして用いる場合には、ジエン系ゴムまたはＥＰＤＭが好適であり、なかでもＥＰＤＭが特に好ましい。
ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）または１，２−ポリブタジエンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ＥＰＤＭには、ゴム成分のみからなる非油展タイプのものとゴム成分とともに伸展油を含む油展タイプのものとが存在するが、本発明においてはいずれのタイプのものも用いられうる。また、ＥＰＤＭにおけるジエンモノマーの例としては、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエンまたはシクロオクタジエンなどが挙げられる。本発明ではいずれのタイプのものも使用可能である。

本発明のゴムローラをトナーの搬送にかかわるトナー供給ロールや現像ロール、転写ロール等として用いる場合には、ゴム成分としてはイオン導電性ゴムが好適である。
前記イオン導電性ゴムとしては組成物中に極性基を持つゴム材料が挙げられ、具体的にはエピクロルヒドリン系共重合体またはポリエーテル系共重合体が挙げられる。
エピクロルヒドリン系共重合体としては、例えばエピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体等が挙げられる。
ポリエーテル系共重合体としては、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグルシジルエーテル共重合体、エチレンオキサイド−アリルグルシジルエーテル共重合体、プロピレンオキサイド−アリルグルシジルエーテル共重合体、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体等が挙げられる。
これらは単体で用いてもよいし２種以上をブレンドして用いてもよい。

本発明のゴムローラを構成するゴム組成物には、上述したゴム成分以外に他の成分が配合されていてもよい。他の成分としては加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、充填剤などが挙げられ、その種類と配合量は本発明のゴムローラが前記特性を有するように選択し、決定する。

前記加硫剤としては硫黄系、チオウレア系、トリアジン誘導体系、過酸化物、樹脂架橋剤、各種モノマー等が使用できる。これらは単独で使用しても２種以上を組み合わせて使用してもよい。
硫黄系加硫剤としては粉末硫黄、またはテトラメチルチウラムジスルフィドもしくはＮ，Ｎ−ジチオビスモルホリンなどの有機含硫黄化合物等が挙げられる。
チオウレア系加硫剤としてはテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレアおよび（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ（式中、ｎは１〜１０の整数を表す。）で示されるチオウレア等が挙げられる。
過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、１，４−ビス［（ｔｅｒｔ−ブチル）パーオキシイソプロピル］ベンゼン、ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジｔｅｒｔ−ブチルパーオキシドまたは２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３−ヘキセン等が挙げられる。
樹脂架橋剤は加熱等によってゴムに架橋反応を起させる合成樹脂であり、例えばフェノール樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、トリアジン・ホルムアルデヒド縮合物、ヘキサメトキシメチル・メラミン樹脂等が挙げられる。
加硫剤の配合量はその種類等により異なるので一概には言えないが、ゴム成分１００質量部に対して０．１質量部以上２０質量部以下であることが好ましい。特に、樹脂架橋剤の場合は、その配合量が１〜１５質量部であることがより好ましく、それ以外の加硫剤ではその配合量が０．５〜５質量部であることがより好ましい。

加硫剤の種類に応じて加硫促進剤や加硫促進助剤をさらに配合してもよい。
加硫促進剤としては、消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）もしくはリサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤や以下に記す有機促進剤を用いることができる。有機促進剤としては、ジ−オルト−トリルグアニジン、１，３−ジフェニルグアニジン、１−オルト−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−オルト−トリルグアニジン塩等のグアニジン系；２−メルカプト・ベンゾチアゾールもしくはジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール系；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系；テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィドもしくはジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系；チオウレア系等が挙げられ、これらを単独でまたは適宜組み合わせて用いることができる。
加硫促進剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して０．５質量部以上５質量部以下が好ましく、０．５質量部以上２質量部以下がより好ましい。

加硫促進助剤としては、亜鉛華等の金属酸化物；ステアリン酸、オレイン酸もしくは綿実脂肪酸等の脂肪酸；その他従来公知の加硫促進助剤が挙げられる。
加硫促進剤の添加量は、ゴム成分１００質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下が好ましく、２質量部以上８質量部以下がより好ましい。

加硫剤として過酸化物を用いる場合は共架橋剤を配合してもよい。共架橋剤とはそれ自身も架橋するとともにゴム分子とも反応して架橋し全体を高分子化する働きをするものである。この共架橋剤を用いて共架橋することにより架橋分子の分子量が増大し、耐摩耗性を向上させることができる。
前記共架橋剤としては、例えば多官能性モノマー、メタクリル酸あるいはアクリル酸の金属塩、メタクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物、複素環ビニル化合物、アリル化合物、１，２−ポリブタジエンの官能基を利用した多官能ポリマー類、ジオキシム等が挙げられる。
過酸化物とともに共架橋剤を配合する場合、当該共架橋剤の配合量は共架橋剤の種類または用いる他の成分との関係で適宜選択することができるが、ゴム成分１００質量部に対して５質量部以上２０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上１５質量部以下であることがより好ましい。

軟化剤としては市販されている石油系軟化剤または可塑剤を任意に使用できる。石油系軟化剤としては、アロマ系、ナフテン系、パラフィン系等の鉱物油や炭化水素系オリゴマーからなる公知の合成油、またはプロセスオイルが挙げられる。可塑剤としては、フタレート系、アジペート系、セバケート系、フォスフェート系、ポリエーテル系、ポリエステル系等の可塑剤が挙げられる。本発明においては、パラフィン系オイルが軟化剤として好ましい。
軟化剤の配合量はゴム成分１００質量部に対して１０質量部以上２５０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上１５０質量部以下であることがより好ましい。

充填剤としては、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、カーボン、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ等の粉体を挙げることができる。充填剤を配合することにより機械的強度等を向上させることができる。特に、アルミナや酸化チタンを配合すると、熱伝導率が高いので発生した熱を効果的に放出でき、耐摩耗性を向上できる。
充填剤の添加量はゴム成分１００質量部に対し１質量部以上８０質量部以下とすることが好ましく、５質量部以上６０質量部以下とすることがより好ましい。

その他、本発明のゴムローラを構成するゴム組成物には、本発明の目的に反しない限り、加工助剤、劣化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤または気泡防止剤等の添加剤を適宜配合してもよい。

本発明のゴムローラを構成するゴム組成物は、ゴム成分が動的架橋により熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性樹脂の混合物中に分散する態様としてもよい。
前記態様においてゴム成分としてはジエン系ゴムまたはＥＰＤＭゴムを主成分とすることが好ましく、なかでもＥＰＤＭゴムを全ゴム成分中好ましくは５０質量％以上、より好ましく８０質量％以上、さらに好ましく９５〜１００質量％含むことが特に好適である。
前記熱可塑性エラストマーとしては公知の熱可塑性エラストマーを使用できる。具体的には、例えばスチレン系エラストマー、塩素化ポリエチレン、塩ビ系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー、アイオノマー、エチレンエチルアクリレート樹脂（ＥＥＡ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等が挙げられる。なかでも、スチレン系エラストマーを用いることが好ましい。
前記熱可塑性樹脂としては公知のものを使用でき、例えばオレフィン系樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン等が挙げられる。なかでもオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。
前記熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂の混合物は、ゴム成分１００質量部に対し２〜１５０質量部の割合で含むことが好ましい。
ゴム成分が動的架橋させるための架橋剤としては、例えば樹脂架橋剤または過酸化物架橋剤など公知の架橋剤を用いることができる。

本発明のゴムローラの作製方法としては公知の方法が採用できる。
例えば、ゴム成分およびその他加硫剤をはじめとする前記各種成分を２軸押出機、オープンロール、バンバリーミキサーまたはニーダー等の混練装置に投入し、所望により加熱しながら混練りする。得られたゴム組成物を金型内にセットし、所望の温度、例えば１５０〜１９０℃にてプレス加硫を行い、円筒体（コット）を作製する。もちろん、射出成形法等の成形方法が採用されてもよい。
この円筒体に芯金をはめ込んで、円筒研削盤で表面を研磨する。この研磨処理条件を変えることでゴムローラの表面粗さをコントロールする。最後に、所望の形状にカットして、本発明のゴムローラを得ることができる。

本発明のゴムローラは、画像形成装置に組み込まれるゴムローラであれば、その用途は特に限定されずいずれのゴムローラとしても使用することができる。
例えば、紙の搬送に寄与する紙送りローラ（より具体的には給紙機構を構成する給紙ローラ、搬送ローラもしくは排紙ローラ等）、残留しているトナーを除去するためのクリーニングローラ、クリーニング機能を有する帯電ローラ、感光ドラムを一様に帯電させるための帯電ローラ、トナーを感光体に搬送するための現像ローラ、トナー像を感光体から転写ベルトや用紙に転写するための転写ローラ、トナーを搬送させるためのトナー供給ローラ等として本発明のゴムローラを使用することができる。

本発明のゴムローラは、ゴムの複素弾性率（Ｅ＊）とゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）とが所定の関係を満たし、かつ熱老化試験によるゴム硬度変化が５ポイント以下になるように設定されており、その結果として材質に関係なく保管期間における摩擦係数の低下が有効に抑制される。これにより、例えば紙の不送りなど摩擦係数の低下により引き起されていた諸問題を解決することができる。

以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態にかかる円筒形状のゴムローラ１を示し、その中空部に丸棒状の芯金（シャフト）２が取り付けられている。芯金はゴムロール１に圧入することで固定されていてもよいし、接着剤等でゴムロール１に接合してもよい。芯金は、アルミニウム、アルミニウム合金、ＳＵＳもしくは鉄等の金属製、またはセラミック製等とすることができる。

ゴムローラ１を構成するゴム組成物は、ゴム成分としてＥＰＤＭのみを含む。そして、ゴム成分以外に加硫剤、軟化剤および充填剤を含む。
加硫剤としては、過酸化物が好ましく、なかでもジクミルパーオキシドがより好ましい。加硫剤の配合量はゴム成分１００質量部に対し０．５〜１０質量部が好ましく、１〜５質量部がより好ましい。
軟化剤としては鉱物油が好ましく、なかでもパラフィン系オイルがより好ましい。軟化剤の配合量はゴム成分１００質量部に対し１０〜１００質量部が好ましく、２０〜６０質量部がより好ましい。
充填剤としては、酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カルシウム等が好適な例として挙げられる。充填剤の配合量はゴム成分１００質量部に対し１〜５０質量部が好ましく、１０〜４０質量部がより好ましい。

前記各成分を混練し、ゴム組成物を作製する。得られたゴム組成物を金型内にセットし１６５〜１７５℃にてプレス加硫を行い、円筒体（コット）を作製する。この円筒体に芯金２をはめ込んで、円筒研削盤で表面を研磨し、最後に所望の形状にカットしてゴムローラ１を得ることができる。

このようにして得られたゴムローラ１は下記の物性を付与している。
ゴムの複素弾性率（Ｅ＊）とゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）とから算出される式（１）の値は５〜９．５である。複素弾性率（Ｅ＊）は１〜１５ＭＰａとし、好ましくは１．５〜１０ＭＰａとしている。また、表面粗さ（Ｒｚ）は１０〜６０μｍとしている。

７０℃で８日間熱老化させた時のゴム硬度変化は、５ポイント以下としている。
熱老化後硬度はショアＡ硬度で３０〜６０としている。

ゴムローラ１は紙送りローラ用とし、後述する実施例に記載の通紙試験において不送りを発生させないようにしている。

「実施例」
以下に実施例および比較例を示し、本発明について詳述する。
下記の表１に示す配合からなるゴム組成物を用いてゴムローラを製造し、得られたゴムローラについて後述する方法により各種特性の測定を行った。その結果を表１に示す。

表中の各成分については下記製品を用いた。
ＥＰＤＭゴム：住友化学（株）製「エスプレン５０５Ａ」
軟化剤（オイル）：パラフィン系オイル（出光興産（株）製「ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０」）
充填剤Ａ：炭酸カルシウム（備北粉化工業（株）製「ＢＦ３００」）
充填剤Ｂ：酸化チタン（チタン工業（株）製「クロノス酸化チタンＫＲ−３８０」）
充填剤Ｃ：カーボンブラック（東海カーボン（株）製「シースト３ ＨＡＦ」）
架橋剤：日本油脂化学（株）製「パークミルＤ」

ゴムローラは以下の工程で製造した。
まず、材料の計量を行い、表１に示した量の各成分を混練機に投入し、混練してゴム組成物を得た。
得られたゴム組成物を金型に投入して１７０℃で２０分間プレス加硫を行い、円筒体（コット）を成形した。この円筒体の内径は２４ｍｍであり、外径は３２ｍｍであり、長さは７０ｍｍであった。
この円筒体に金属製の芯金をはめ込んで円筒研削盤（シギア社製）に設置し、その表面を研磨することによってローラ表面に研磨目を作製した。この研磨処理条件を変えることでゴムローラの表面粗さをコントロールした。研磨処理後のゴムローラの外径は３０ｍｍであった。
さらに、研磨処理後のゴムローラを長さが１５ｍｍとなるように裁断して、本発明のゴムローラを得た。

ゴムローラの試験方法を下記に示す。
（複素弾性率 Ｅ＊の測定）
ＪＩＳ Ｋ６３９４に従い、ローラよりサンプルを切り出して、温度２３℃、周波数１０Ｈｚの条件で測定した。

（表面粗さＲｚの測定）
ＪＩＳ Ｂ０６０１に従い、ゴムローラの外周表面において、測定長３．０ｍｍ、カットオフ０．８ｍｍ、速度０．６０ｍｍ／秒にて測定した。

（初期硬度の測定）
ＪＩＳ Ｋ６２５３に従い、雰囲気温度２３℃の条件で測定した。
（熱老化後硬度の測定）
ＪＩＳ Ｋ６２５７に従い、オーブン中７０℃で８日間放置した後、オーブンより取り出して２４時間室温に放置した。そのローラの硬度をＪＩＳ Ｋ６２５３に従い、雰囲気温度２３℃の条件で測定した。

（通紙試験）
始めに熱老化させる前のゴムローラを複写機に取り付けて、温度２３℃、相対湿度５５％の条件下でＡ４サイズの紙（富士ゼロックスオフィスサプライ（株）製のＰＰＣ用紙）１０枚を通紙した。ここで、ローラによって初期における摩擦係数に違いあるため、それぞれのローラに合わせてローラにかかる荷重などの設定を行った。
通紙条件を初期のゴムローラに合わせて設定した複写機に熱老化後のローラを取り付けて、温度２３℃、相対湿度５５％の条件下で前記Ａ４サイズの紙１０枚を通紙した。この際の通紙状態を観察し、通紙状態に問題のないものは「○」と評価し、不送りが発生したものは「×」と評価した。

表１に示すように、実施例１〜３は前記通紙試験においていずれも「○」であった。これに対して比較例１〜３はいずれも「×」であった。この結果より、本発明に係わる実施例１〜３は所要保管期間後においても摩擦係数は低下せず、稼働開始時において通紙の不送りが発生せず、紙送り性能が優れていることが確認できた。

本発明のゴムローラの概略図である

符号の説明

１ ゴムローラ
２ 芯金

Claims (3)

1. ゴム組成物をローラ状に成形してなるゴムローラであって、
   ゴムの複素弾性率（Ｅ＊）とゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）とが下記式（１）に示す関係を満たし、かつ、
   ７０℃で８日間熱老化させた時のゴム硬度変化が５ポイント以下であることを特徴とする画像形成装置用のゴムローラ。
   ７×Ｌｎ（Ｅ＊）−０．１２×Ｒｚ＋３．０≦１０…式（１）
2. 前記ゴムの複素弾性率（Ｅ＊）が１〜１０ＭＰａ、ゴムローラの表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜１００μｍ、熱老化後のＪＩＳ Ｋ６２５３のショアＡ硬度が２０〜７０である請求項１に記載の画像形成装置用のゴムローラ。
3. ゴム組成物が、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む請求項１または請求項２に記載の画像形成装置用のゴムローラ。

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