JP5246674B2 - 紙送りゴムローラ - Google Patents

Description

本発明は、エラストマー組成物から製造される紙送りゴムローラに関し、軟化剤であるパラフィン系オイルのブリードを抑えることにより印刷面の色抜け発生を防止することができるものである。

インクジェットプリンター、レーザプリンター、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）等における紙送り機構にはゴムローラが使用されている。このゴムローラは紙やフィルム等の搬送物をピックアップし分離しながら紙送りをする必要があることから、優れた柔軟性と高い耐磨耗性が要求される。また、写真画質などの高画質印刷時において印刷用紙の表面粗さが小さく艶のある用紙を用いる場合には、紙送り時にゴムローラに接触した部分に色抜け（白抜け）が生じる場合があり、従来問題となっている。この原因は、紙送りゴムローラから僅かにブリードしてくる軟化剤が印刷用紙に付着し、その結果印刷時にゴムローラに接触した部分においてはインクがはじかれ、ローラが接触していない部分よりも色の乗りが悪くなるためと考えられている。

色抜け（白抜け）を防ぐために、軟化剤として配合するオイル量をできるだけ減らすか、またはオイルを添加しないで低硬度とすることができる組成物を用いて紙送りゴムローラを作製することが検討されている。

特開２００２−６９２４４号公報（特許文献１）にはアセトン抽出分％を０％以上２０％以下に設定している熱可塑性エラストマー組成物および当該組成物からなるゴムローラが記載されている。
しかし、上述したように紙送りゴムローラには高い耐摩耗性が必要とされており、前記ゴムローラを紙送りゴムローラとして使用する場合には、さらに耐久性を向上させる余地があった。

特開２００２−６９２４４号公報

本発明は、エラストマー内におけるパラフィン系オイルの移行を抑制することによりパラフィン系オイルのブリードを防止することができるとともに、接触した部分に色抜け（白抜け）が生じる不都合を防止することができ、かつ低硬度で耐摩耗性に優れた紙送りゴムローラを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、エチレン−プロピレン−ジエンゴムからなるゴム成分１００質量部に対し、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合物を２〜１５０質量部、パラフィン系オイルを５０〜２５０質量部、パラフィン系オイルに対して０．１〜５０質量％の２−エチルヘキサン酸アルミニウムと０．１質量％以上２質量％以下の脂肪酸、および８質量部以上１５質量部以下のフェノール系樹脂架橋剤を含み、 前記エラストマー組成物全体に対して、パラフィン系オイル、２−エチルヘキサン酸アルミニウム、脂肪酸の非ポリマー分を除くポリマー分（ゴム成分＋熱可塑性エラストマー＋熱可塑性樹脂＋樹脂架橋剤）の割合が４０質量％以上９５質量％以下であり、
上記ゴム成分が動的架橋により上記スチレン系熱可塑性エラストマーおよびポリプロピレンの混合物中に分散されており、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定した硬度が３０以上５０以下である画像形成装置の紙送りゴムローラを提供している。

本発明者は、軟化剤のブリードに関する研究を積み重ね、エラストマー内における軟化剤の移行に着目し、軟化剤の移行を抑制することを鋭意検討した。その結果、軟化剤としてパラフィン系オイルを用いる際、パラフィン系オイルとともに２−エチルヘキサン酸アルミニウムおよび脂肪酸を所定量配合することでオイルがゲル化し、それによりオイルの移行が抑制され、ひいてはオイルのブリードを防止できることを知見した。さらに、本発明者はエラストマー組成物の他の成分についても検討を重ね、本発明を完成した。

本発明の紙送りゴムローラを形成するエラストマー組成物においては、ゴム成分としてＥＰＤＭゴムを用いている。この理由は、ＥＰＤＭゴム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または光線照射等の環境下に長時間曝されても、分子主鎖切断が起こりにくく、したがって最終製品、例えば、ゴムローラの耐候性を高めることができるためである。

また、前記したように、本発明で用いるエラストマー組成物は、スチレン系熱可塑性エラストマーおよびポリプロピレンからなる熱可塑性樹脂の混合物を含む。熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂の混合物は、混合後もエラストマーであることが望ましい。その理由は、ゴム成分を分散させて最終的に得られるエラストマー組成物の硬度がより低くなるからである。

前記スチレン系エラストマーとしては、スチレン系モノマーを主体とする重合体ブロック（Ａ）と共役ジエン化合物を主体とするブロック（Ｂ）のブロック共重合体および該ブロック共重合体の共役ジエン重合体に水素添加したものを例示することができる。前記スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンまたはｔ−ブチルスチレンなどを例示することができる。これらモノマーは１種類のみを使用しても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。スチレン系モノマーとしては、なかでもスチレンが好ましい。また前記共役ジエン化合物としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、２，３−ジメチルブタジエンなどを例示することができる。これらは１種類のみを使用しても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。

スチレン系エラストマーとして、具体的には、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）またはスチレン−エチレン−エチレン／プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＥＰＳ）等が挙げられ、なかでもスチレン−エチレン−エチレン／プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＥＰＳ）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をゴム成分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。
前記混合物の配合量が２質量部未満であると、樹脂成分が少なくなりすぎてゴム成分を樹脂マトリックス中に分散できず加工がしにくくなると共に、成形品の強度および耐摩耗性が低下する。一方、前記混合物の配合量が１５０質量部を超えると、樹脂成分が多くなりすぎるため硬度が高くなる。その結果、当該組成物からなるゴムローラを紙送りゴムローラとして用いた場合、紙に対する摩擦係数が低下し、かつ耐摩耗性も低下するという問題が生じ得る。

前記混合物において熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂との混合割合は、使用するエラストマーおよび樹脂に応じて適切な混合割合を決定できるが、熱可塑性エラストマー１００質量部に対して熱可塑性樹脂が１質量部以上１００質量部以下であることが好ましい。熱可塑性樹脂の混合量が１質量部未満であると熱可塑性樹脂を混合した効果が見られないからであり、熱可塑性樹脂の混合量が１００質量部より多いと混合物がエラストマーでなくなるからである。熱可塑性樹脂の混合量は、熱可塑性エラストマー１００質量部に対して２０〜８０質量部であることがより好ましい。

また、本発明で用いるエラストマー組成物は、前記したように、パラフィン系オイルをゴム成分１００質量部に対し５０〜２５０質量部の割合で含む。パラフィン系オイルの配合量が５０質量部未満であると、加工しにくくなると共にゴムローラに成形したときに低硬度を実現することが困難になる。一方、パラフィン系オイルの配合量が２５０質量部を超えると、ゴムローラに成形したときに強度や耐摩耗性が低下するという問題が生じ得る。

本発明で用いるパラフィン系オイルはアロマ分を全く含まないものが好ましい。アロマ分を少しでも含むと紙を汚染してしまう可能性がある。
パラフィン系オイルとしては、例えば、炭素数４〜１５５のパラフィン系化合物、好ましくは炭素数４〜５０のパラフィン系化合物が挙げられ、具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、トリコサン、テトラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オクタコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、ペンタトリアコンタン、ヘキサコンタンもしくはヘプタコンタン等のｎ−パラフィン（直鎖状飽和炭化水素）；イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、イソヘキサン、イソペンタン、ネオヘキサン、２，３−ジメチルブタン、２−メチルヘキサン、３−メチルヘキサン、３−エチルペンタン、２，２−ジメチルペンタン、２，３−ジメチルペンタン、２，４−ジメチルペンタン、３，３−ジメチルペンタン、２，２，３−トリメチルブタン、３−メチルヘプタン、２，２−ジメチルヘキサン、２，３−ジメチルヘキサン、２，４−ジメチルヘキサン、２，５−ジメチルヘキサン、３，４−ジメチルヘキサン、２，２，３−トリメチルペンタン、イソオクタン、２，３，４−トリメチルペンタン、２，３，３−トリメチルペンタン、２，３，４−トリメチルペンタン、イソノナン、２−メチルノナン、イソデカン、イソウンデカン、イソドデカン、イソトリデカン、イソテトラデカン、イソペンタデカン、イソオクタデカン、イソナノデカン、イソエイコサンもしくは４−エチル−５−メチルオクタン等のイソパラフィン（分岐状飽和炭化水素）；または、これらの飽和炭化水素の誘導体等を挙げることができる。これらのパラフィンは、混合物で用いられ、室温で液状であるものが好ましい。

室温で液状であるパラフィン系オイルの市販品としては、日本油脂（株）製のＮＡソルベント（イソパラフィン系炭化水素油）、出光興産（株）製のＰＷ−３８０（ｎ−パラフィン系プロセスオイル）、出光石油化学（株）製のＩＰ−ソルベント２８３５（合成イソパラフィン系炭化水素、９９．８質量％以上のイソパラフィン）、三光化学工業（株）製のネオチオゾール（ｎ−パラフィン系プロセスオイル）等が挙げられる。

また、パラフィン系オイルには、少量の不飽和炭化水素およびこれらの誘導体が共存していても良い。不飽和炭化水素としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、２−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−２−ブテン、２−メチル−２−ブテン、１−ヘキセン、２，３−ジメチル−２−ブテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネンもしくは１−デセン等のエチレン系炭化水素；または、アセチレン、メチルアセチレン、１−ブチン、２−ブチン、１−ペンチン、１−ヘキシン、１−オクチン、１−ノニンもしくは１−デシン等のアセチレン系炭化水素を挙げることができる。

本発明において好ましく用いられるパラフィン系オイルは、環分析における％ＣＰが５０以上、更に好ましくは６０〜８０、全酸価が０．０５（ｍｇＫＯＨ／ｇ）以下、更に好ましくは０．０１以下、アニリン点が１００〜１６０℃、更に好ましくは１２０〜１５０℃、４０℃における動粘度が１５０〜１０００センチストークス、更に好ましくは２００〜５００センチストークスのものが好適である。例えば、本発明の実施例で用いるパラフィン系オイルは、環分析における％ＣＰが７３、全酸価が０．０１（ｍｇＫＯＨ／ｇ）以下、アニリン点が１４４℃、イオウ含量が６ｐｐｍ、４０℃における動粘度が３８２センチストークスである。
なお、上記アニリン点の値はＪＩＳ
Ｋ２２５６に規定される試験管法で測定した値を示し、イオウ含量の値はＪＩＳ Ｋ２５４１に規定される微量電量滴定式酸化法で測定した値を示す。

本発明においてはパラフィン系オイルの一部を他の石油系軟化剤または可塑剤に置き換えてもよい。この場合、他の石油系軟化剤または可塑剤に置き換えることができるパラフィン系オイルの量は、パラフィン系オイル全体に対し、０を超えて３０質量％以下、好ましくは０を超えて１０質量％以下である。
前記石油系軟化剤としては、ナフテ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。前記可塑剤としては、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、ポリエーテル系またはポリエステル系等の可塑剤が挙げられる。

本発明で用いるエラストマー組成物は、パラフィン系オイルに対して２−エチルヘキサン酸アルミニウムを０．１〜５０質量％、脂肪酸を０．１質量％以上を含むことを特徴とする。２−エチルヘキサン酸アルミニウムの割合が０．１質量％未満である場合または脂肪酸の割合が０．１質量％未満である場合は、オイルのゲル化が不十分となり、それゆえにオイル移行を抑止する効果が小さくなり、ひいてはブリードの抑制効果が不十分となる。
一方、２−エチルヘキサン酸アルミニウムの割合が５０質量％を超えると、ゲル化が進みすぎることでエラストマー組成物が硬くなりゴムローラに成形したときに低硬度を実現することが困難になるうえに、コストが高くなってしまうため実用的ではない。

なかでも、２−エチルヘキサン酸アルミニウムの配合量はパラフィン系オイルに対して０．１〜３０質量％であることが好ましく、０．５〜２０質量％であることがより好ましい。脂肪酸の配合量はパラフィン系オイルに対して０．１〜１０質量％であることが好ましく、０．１〜５質量％であることがより好ましい。
２−エチルヘキサン酸アルミニウムの配合量と脂肪酸の配合量の質量比は、（２−エチルヘキサン酸アルミニウム）：（脂肪酸）＝１０〜１：１であることが好ましく、６〜１：１であることがより好ましい。

本発明で用いる脂肪酸としては、炭素数が８〜２４である飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸が挙げられる。具体的に、脂肪酸としては、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘニン酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、リノール酸またはリノレン酸などが挙げられる。これらは一種類を単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、本発明においてはステアリン酸を用いることが好ましい。
本発明で用いる脂肪酸としては、脂肪酸の塩または誘導体であってもよい。脂肪酸の塩としてはナトリウム、カリウムもしくはリチウム等のアルカリ金属との塩、バリウム、カルシウム、マグネシウムもしくは亜鉛等のアルカリ土類金属との塩を例示できる。脂肪酸の誘導体としてはヒドロキシル酸等が挙げられる。

前記のように、架橋剤としてフェノール樹脂を用いている。

フェノール樹脂の具体例としては、フェノール、アルキルフェノール、クレゾール、キシレノールもしくはレゾルシン等のフェノール類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドもしくはフルフラール等のアルデヒド類との反応により合成される各種フェノール樹脂が挙げられる。フェノール樹脂のアルデヒドユニットに少なくとも一個のハロゲン原子が結合したハロゲン化フェノール樹脂を用いることもできる。
特に、ベンゼンのオルト位またはパラ位にアルキル基が結合したアルキルフェノールと、ホルムアルデヒドとの反応によって得られるアルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂が、ゴムとの相溶性に優れるとともに反応性に富んでいて架橋反応開始時間を比較的早くできるので好ましい。アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂のアルキル基は、通常、炭素数が１から１０のアルキル基であり、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等が挙げられる。また、このアルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂のハロゲン化物も好適に用いられる。
さらに、硫化−ｐ−第三ブチルフェノールとアルデヒド類とを付加縮合させた変性アルキルフェノール樹脂や、アルキルフェノール・スルフィド樹脂も樹脂架橋剤として使用可能である。

架橋反応を適切に行うために架橋助剤（活性剤）を用いてもよい。架橋助剤としては金属酸化物が使用され、特に酸化亜鉛、炭酸亜鉛が好ましい。
架橋助剤の配合量は、その種類および架橋剤の種類に応じて適宜選択すればよいが、例えばゴム成分１００質量部に対して１質量部以上２０質量部以下とすることが好ましく、１質量部以上１０質量部以下とすることがより好ましい。

本発明で用いるエラストマー組成物中には、必要に応じて充填剤を配合することができる。充填剤としては、例えばシリカ、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩（ＤＬＰ）、塩基性炭酸マグネシウムまたはアルミナ等の粉体を挙げることができる。充填剤を配合する場合、充填剤はエラストマー組成物全質量の１５質量％以下で配合するのが好ましい。これは充填剤の配合はエラストマー組成物の引張強度および引裂強度等の改善には有効であるものの、あまり多く配合するとエラストマー組成物の柔軟性が低下してローラとした時のローラの摩擦係数が低下する傾向を示すためである。
本発明で用いるエラストマー組成物においては、上記成分の他に、本発明の目的に反しない限り、老化防止剤、酸化防止剤、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。

前記エラストマー組成物全体に対して、パラフィン系オイル、２−エチルヘキサン酸アルミニウム、脂肪酸や充填剤等の非ポリマー分を除くポリマー分（ゴム成分＋熱可塑性エラストマー＋熱可塑性樹脂＋樹脂架橋剤＋その他の添加樹脂）の割合は４０質量％以上９５質量％以下としている。５９質量％以上９５質量％以下がより好ましい。
４０質量％以上としているのはエラストマー組成物の耐摩耗性を確保するためであり、９５質量％以下としているのはエラストマー組成物の混練り加工性および成形性を確保するためである。

本発明で用いるエラストマー組成物では、ゴム成分を動的架橋し、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ゴム成分を分散させている。
本発明における動的架橋は、塩素、臭素、フッ素またはヨウ素等のハロゲンの存在下で行ってもよい。動的架橋時にハロゲンを存在させるには、上述したハロゲン化された樹脂架橋剤を用いるか、エラストマー組成物中にハロゲン供与性物質を配合させればよい。前記ハロゲン供与性物質としては、塩化第二スズ等の塩化スズ、塩化第二鉄、塩化第二銅等が挙げられる。ハロゲン供与性物質は一種類を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

本発明で用いるエラストマー組成物は、例えば以下のようにして製造することができる。
前記ゴム成分、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂の混合物、パラフィン系オイル、２−エチルヘキサン酸アルミニウム、脂肪酸、架橋剤、さらに所望により他の添加剤をヘンシェルミキサー、スーパーミキサーまたはタンブラー型ミキサー等の混練機に投入して混練する。この混練物を一軸もしくは２軸押出機またはニーダー等に投入し、１５０〜２５０℃に加熱しながら架橋剤によりゴム成分を動的架橋し、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ゴム成分を分散させる。

本発明は、前記エラストマー組成物を用いて形成される紙送りゴムローラを提供している。該ゴムローラは少なくとも表層に前記本発明のエラストマー組成物からなる層を備えたものであれば、いかなる構造を有するものであってもよい。しかし、本発明のエラストマー組成物からなる層のみを有するゴムローラが、構造が簡単で、製造工程管理およびコスト面からみて好ましい。本発明のゴムローラは通常金属やセラミックス等からなる芯金を中心に挿入した状態で使用される。
本発明のゴムローラの厚さは１〜２０ｍｍであることが好ましく、２〜２０ｍｍであることがより好ましい。厚さが１ｍｍ未満では弾性が不足し搬送性能が低下しやすく、厚さが２０ｍｍを超えるとゴムローラが大きくなりすぎ、複写機やプリンター等に搭載しにくくなるからである。

本発明のゴムローラは、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定した硬度を３０以上５０以下に設定している。硬度を３０以上５０以下としているのは、この範囲の硬度を有するゴムローラは良好な柔軟性を示し、ゴムローラを比較的小さい圧接力で紙やフィルムに押し付けてもゴムローラが充分に変形し、紙やフィルムとの間に大きい接触面積を得ることができるからである。硬度が３０未満であると摩耗量が多くなるという問題があり、硬度が５０を越えると通紙中に不送りが発生するという問題がある。本発明のゴムローラの硬度は３５以上４５以下であることがより好ましい。

本発明のゴムローラは、例えば以下のようにして製造することができる。
前記本発明のエラストマー組成物を２軸押出機より押し出してペレット化し、該ペレットを押出機によりチューブ状に押し出し、それをカットすることによってゴムローラとしてもよいし、ペレットを射出（インジェクション）成形機により射出してチューブ状に成形し、この成形品の表面を研磨した後、所要寸法にカットしてゴムローラとしてもよい。

本発明の紙送りローラは、該ローラを形成するエラストマー組成物が、２−エチルヘキサン酸アルミニウムおよび脂肪酸を配合することにより、軟化剤であるパラフィン系オイルがゲル化するため、エラストマー内におけるパラフィン系オイルの移行が抑制されている。その結果、本発明のエラストマー組成物からなるゴムローラにおいては、その表面から軟化剤であるパラフィン系オイルがブリードすることがない。ゆえに、本発明の紙送りローラは、スーパーファイン光沢紙、フォトプリント紙やカラーＯＨＰ用紙を用いた写真画質などの高画質印刷時においても色抜け（白抜け）が生じない。

さらに、本発明で用いるエラストマー組成物は、その各成分の配合比率が所定の割合に調整されているために、該エラストマー組成物からなるゴムローラは摩擦係数が高く、かつ耐摩耗性も確保されている。さらに、本発明のゴムローラはその硬度が３０以上５０以下に設定されおり、複写機やプリンター等のＯＡ機器における紙送りローラとして用いた場合に、紙やフィルムとの間に大きい接触面積を得ることができ、かつ通紙中の不送りが抑制できるという優れた性能を発揮する。

以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の紙送りローラを形成するエラストマー組成物はゴム成分としてＥＰＤＭゴムを含む。さらに、熱可塑性エラストマーとしてスチレン系熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂としてポリプロピレンとの混合物を含む。該スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合物は、ＥＰＤＭゴム１００質量部に対して３０〜１００質量部、好ましくは５０〜９０質量部配合されている。前記混合物におけるスチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合割合は、スチレン系熱可塑性エラストマー１００質量部に対してポリプロピレンが１０〜８０質量部、好ましくは２０〜６０質量部である。

さらに、パラフィン系オイルとしてパラフィン系プロセスオイルを含む。パラフィン系プロセスオイルはＥＰＤＭゴム１００質量部に対して１００〜２５０質量部、好ましくは１５０〜２５０質量部配合されている。
前記パラフィン系オイルのブリードを抑えるために、２−エチルヘキサン酸アルミニウムおよび脂肪酸を含む。脂肪酸としてはステアリン酸を用いる。２−エチルヘキサン酸アルミニウムはＥＰＤＭゴム１００質量部に対して１〜２０質量部配合され、パラフィン系オイル１００質量部に対して０．１〜２０質量部、好ましくは０．５〜１０質量部配合されている。脂肪酸はＥＰＤＭゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部配合され、パラフィン系オイル１００質量部に対して０．１〜１０質量部、好ましくは０．５〜５質量部配合されている。２−エチルヘキサン酸アルミニウムの配合量と脂肪酸の配合量の質量比は（２−エチルヘキサン酸アルミニウム）：（脂肪酸）＝１０〜１：１であり、好ましくは６〜１：１である。

さらに、架橋剤としてフェノール系樹脂架橋剤を配合している。該フェノール系樹脂架橋剤は、ＥＰＤＭゴム１００質量部に対して１〜２０質量部、好ましくは８〜１５質量部配合されている。
さらにまた、架橋反応を適切に行うために架橋助剤として酸化亜鉛を含む。酸化亜鉛はＥＰＤＭゴム１００質量部に対して１〜１０質量部配合されている。

前記成分を所要の配合比にしてタンブラー型混練機に投入し、混練りする。混練り時の温度は１５０〜３００℃、好ましくは２００〜２５０℃とし、混練り時間は１〜６０分、好ましくは５〜３０分とする。得られた混練材を２軸押出機に投入して、１５０〜２５０℃、好ましくは２００℃で動的架橋を行い、ゴム成分を均一に分散させて、本発明のエラストマー組成物をペレットとして作製している。

このペレットを１９０〜２３０℃の条件下で単軸押出機を用いてチューブ状に押し出し、中空部に金属製の芯金を圧入するか、あるいは両者を接着剤で接合して固定し、本発明のゴムローラを得ている。
円筒形状に成形したローラ部の中空部に略Ｄ字形状の芯材を圧入することにより略Ｄ字形状のゴムローラとすることもできる。なお、本発明のゴムローラの表面にはローレット状の溝を設けても良い。 前記工程で製造した本発明のゴムローラは、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定した硬度を３０以上５０以下としている。

「実施例」
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エラストマー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、硬度、ローラ痕の発生、耐摩耗性および摩擦係数の評価を行った。評価結果を表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」
・熱可塑性エラストマー；スチレン系熱可塑性エラストマー（（株）クラレ製「セプトン４０７７」）
・熱可塑性樹脂；ポリプロピレン（日本ポリプロ（株）製「ノバテックＰＰ」）
・パラフィン系オイル；パラフィン系プロセスオイル（出光興産（株）製「ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０」）
・２−エチルヘキサン酸アルミニウム；ホープ製薬（株）製「オクトープアルミＡ」
・脂肪酸；ステアリン酸（日本油脂（株）製）
・架橋剤；フェノール系樹脂架橋剤（田岡化学（株）製「タッキロール２５０−ＩＩＩ」）
・架橋助剤；酸化亜鉛（三井金属鉱業（株）製「亜鉛華１号」）

ゴムローラを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ＥＰＤＭゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、パラフィン系オイル、２−エチルヘキサン酸アルミニウム、脂肪酸、架橋剤および架橋助剤を配合し、タンブラーに投入し１０分混合した。その後、２００℃で２軸押出機（アイベック（株）製ＨＴＭ３８）にてＥＰＤＭゴムを動的架橋してエラストマー組成物を作製し、押し出してペレット化した。
次に、このペレットを単軸押出機（笠松加工研究所（株）製、φ５０押出機）を用いて２０ｒｐｍ、温調１９０℃〜２３０℃の条件下チューブ状に押し出し、外径２２ｍｍ、内径１８ｍｍの押出成形品を得た。このチューブ状押出成形品を１５ｍｍ幅に定寸カットし、その中空部に芯金を挿入して固着し、ゴムローラを得た。

ゴムローラの試験方法を示す。
（硬度）
ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して、雰囲気温度２３℃にて測定した。
（ローラ痕）
実施例および比較例の各ゴムローラの表面をアルコールで拭いた後、６０℃のオーブン中に１晩放置した。放置後の各ゴムローラを給紙ローラとしてインクジェットプリンター（セイコーエプソン(株)製「ＰＭ−７７０Ｃ」）に装着し、温度２３℃、相対湿度５５％の条件下で、ＯＨＰ用紙（セイコーエプソン(株)製インクジェットプリンター専用ＯＨＰシート）に緑色ハーフトーンを印刷した。
この際のローラ接触部分の色抜けの有無を目視で確認し、色抜けがない場合を「◎」と、色抜けはあるが目立たない場合を「○」と、色抜けが目立つ場合を「×」と評価した。

（耐摩耗性）
実施例および比較例の各ゴムローラを給紙ローラとして複写機に取付け、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ＰＰＣ用紙）２０，０００枚を１０時間かけて通紙し、通紙前後のゴムローラの質量を測定することにより摩耗量を求めた。表１には比較例１の摩耗量を１００とした場合の指数で示しており、指数が大きいほど耐摩耗性が優れている。

（摩擦係数）
図１に示す装置を用いて摩擦係数の評価を行った。実施例および比較例の各ゴムローラ１とプレート３の間に、ロードセル５に接続したＡ４サイズのＰＰＣ用紙４（富士ゼロックスオフィスサプライ（株）製）を挟み、黒矢印で示すようにゴムローラ１の芯金２に２５０ｇｆの荷重Ｗを加え、ゴムローラ１をプレート３に圧接させた。ついで、温度２３℃
、相対湿度５５％の条件下で、ゴムローラ１を矢印aの示す方向に周速３００ｍｍ／秒で回転させ、白矢印で示す方向に発生した力Ｆ（ｇｆ）をロードセル５によって測定した。そして、この測定値Ｆ（ｇｆ）と荷重Ｗ（Ｗ＝２５０ｇｆ）とから下記式１により摩擦係数μを求めた。表１には比較例１の摩擦係数を１００とした場合の指数で示しており、指数が大きいほど摩擦係数が高く紙の搬送力が優れている。
μ＝Ｆ（ｇｆ）／Ｗ（ｇｆ） （式１）

２−エチルヘキサン酸アルミニウムおよび脂肪酸を添加しなかった比較例１、２−エチルヘキサン酸アルミニウムの添加量がわずかであった比較例６、および脂肪酸の添加量がわずかであった比較例８では、パラフィン系オイルが十分にゲル化せずブリードしたため色抜けが生じた。一方、２−エチルヘキサン酸アルミニウムの添加量が多い比較例７では、パラフィン系オイルのゲル化が進みすぎたため、硬度が大きくかつ摩擦係数が低かった。
熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性樹脂の混合物の配合量が少ない比較例２では、ゴムローラの硬度が極端に低くなり、耐摩耗性も低下した。一方、前記混合物の配合量が多い比較例３では、ゴムローラの硬度が高くなってしまったためゴムローラの耐摩耗性および摩擦係数がともに低かった。
パラフィン系オイルの配合量が少ない比較例４では、硬度が大きく、かつ摩擦係数が低いため、給紙ローラとして使用したときに紙の不送りが発生するおそれがある。一方、パラフィン系オイルの配合量が多い比較例５では耐摩耗性が低下した。

これに対し、実施例のゴムローラは、硬度が４０〜５０と適度な硬さを有し、摩擦係数が高く、かつ耐摩耗性においても優れている。さらに、２−エチルヘキサン酸アルミニウムおよび脂肪酸により軟化剤であるパラフィン系オイルの移行が抑えられており、結果としてパラフィン系オイルがブリードすることなく色抜けの発生を防ぐことができた。

実施例において摩擦係数を測定するための装置の模式図である。

符号の説明

１ ゴムローラ
２ 芯金
３ プレート
４ ＰＰＣ用紙
５ ロードセル

Claims (1)

1. エチレン−プロピレン−ジエンゴムからなるゴム成分１００質量部に対し、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合物を２〜１５０質量部、パラフィン系オイルを５０〜２５０質量部、パラフィン系オイルに対して０．１〜５０質量％の２−エチルヘキサン酸アルミニウムと０．１質量％以上２質量％以下の脂肪酸、および８質量部以上１５質量部以下のフェノール系樹脂架橋剤を含み、
   前記エラストマー組成物全体に対して、パラフィン系オイル、２−エチルヘキサン酸アルミニウム、脂肪酸の非ポリマー分を除くポリマー分（ゴム成分＋熱可塑性エラストマー＋熱可塑性樹脂＋樹脂架橋剤）の割合が４０質量％以上９５質量％以下であり、
   上記ゴム成分が動的架橋により上記スチレン系熱可塑性エラストマーおよびポリプロピレンの混合物中に分散されており、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定した硬度が３０以上５０以下である画像形成装置の紙送りゴムローラ。

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