JP7157902B2 - ゴム組成物とそれを用いた紙送りローラ - Google Patents

Description

本発明は、ゴム組成物と、それを用いて形成したローラ本体を含む紙送りローラに関するものである。

たとえば、電子写真法を利用したレーザープリンタ等の画像形成装置、インクジェットプリンタ、イメージスキャナ、あるいは現金自動預け払い機（ＡＴＭ）等の各種機器類においては、紙やプラスチックフィルムなどの用紙を搬送（通紙）するために、紙送りローラが用いられる。
紙送りローラとしては、用紙と接触しながら回転して、摩擦によって通紙をする、たとえば、給紙ローラ、搬送ローラ、プラテンローラ、排紙ローラ等が挙げられる。

紙送りローラは、一般にゴムや軟質樹脂などの弾性体からなり、シャフトが挿通される通孔を備えたローラ本体の当該通孔に、金属等からなるシャフトを挿通し、固定して構成される。
ローラ本体には、たとえば、画像形成装置内で使用するため耐オゾン性、耐候性等に優れていたり、様々な場所に設置されるＡＴＭで安定した性能を示すため耐候性、耐熱老化性、耐寒性、低温特性等に優れていたりすることが求められる。

そのためローラ本体を、これらの特性に優れたエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）を用いて形成した紙送りローラが普及している。
たとえば、通紙速度が２００枚／分以上といった高速で通紙をする、高速イメージスキャナ等の機器類に用いる紙送りローラにおいては、ローラ本体に加わる負荷が大きいため、当該ローラ本体の引張強さが高く、使用中に破断したりしないことが求められる。

ローラ本体の引張強さを高めるために、フィラーの割合を多くすることが考えられる。
しかし、フィラーの割合を多くすると、ローラ本体の耐摩耗性が低下したり、ゴム硬さが高くなって柔軟性が低下し、用紙に対する摩擦係数が低くなって、紙送りローラの通紙性能が低下したりする。
非晶質シリカは、高い補強効果を有することが知られている（特許文献１、２等参照）。

そのため、フィラーとして非晶質シリカを用いることにより、少量の配合で、ローラ本体の耐摩耗性が低下したり、紙送りローラの通紙性能が低下したりするのを抑制しながら、ローラ本体の引張強さを現状よりも高めることが考えられる。
しかし、特許文献１、２の実施例におけるローラ本体の引張強さは、いずれも１０ＭＰａ未満であって、上述した、高速イメージスキャナ等の機器類に用いる紙送りローラとしては未だ引張強さが不十分であり、さらなる改善が求められる。

ちなみに、特許文献２の実施例５では、ローラ本体の引張強さを１０ＭＰａ以上としている。
しかし、そのために実施例５では、非晶質シリカとともに、フィラーとして多量の炭酸カルシウムを併用しているため、前述したように、ローラ本体の耐摩耗性が低下したり、紙送りローラの通紙性能が低下したりすることは避けられない。

特開２０１６－６５１９７号公報 特開２０１６－２２２８２９号公報

本発明の目的は、ローラ本体の高い耐摩耗性や紙送りローラの良好な通紙性能を維持しながら、当該ローラ本体に、とくに、高速で通紙をする機器類に使用可能な高い引張強さを付与できるゴム組成物を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記ゴム組成物を用いてローラ本体を形成した紙送りローラを提供することにある。

本発明は、紙送りローラのローラ本体を形成するためのゴム組成物であって、
少なくともＥＰＤＭを含むゴム、
前記ゴムの総量１００質量部あたり２０質量部を超え、３０質量部以下のフィラー、および
前記ゴムの総量１００質量部あたり２．５質量部以上の過酸化物架橋剤を含み、
前記ＥＰＤＭは、エチレン含量が５５％以上、７２％以下の非油展ＥＰＤＭと、油展ＥＰＤＭとを含み、前記油展ＥＰＤＭ由来の伸展油は、前記ゴム組成物に分散された状態で含有されており、
前記フィラーは、前記ゴムの総量１００質量部あたり１５質量部以上、３０質量部以下の非晶質シリカを少なくとも含むゴム組成物である。

また、本発明は、上記ゴム組成物からなるローラ本体を含む紙送りローラである。

本発明によれば、ローラ本体の高い耐摩耗性や紙送りローラの良好な通紙性能を維持しながら、当該ローラ本体に、とくに、高速で通紙をする機器類に使用可能な高い引張強さを付与できるゴム組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、上記ゴム組成物を用いてローラ本体を形成した紙送りローラを提供することができる。

本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例の一部を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施例、比較例のゴム組成物を用いて形成した紙送りローラの通紙性能を評価するため、当該紙送りローラの摩擦係数を測定する方法を説明する図である。

《ゴム組成物》
本発明のゴム組成物は、前述したように、
少なくともＥＰＤＭを含むゴム、
前記ゴムの総量１００質量部あたり２０質量部を超え、３０質量部以下のフィラー、および
前記ゴムの総量１００質量部あたり２．５質量部以上の過酸化物架橋剤を含み、
前記ＥＰＤＭは、エチレン含量が５５％以上、７２％以下の非油展ＥＰＤＭと、油展ＥＰＤＭとを含み、前記油展ＥＰＤＭ由来の伸展油は、前記ゴム組成物に分散された状態で含有されており、
前記フィラーは、前記ゴムの総量１００質量部あたり１５質量部以上、３０質量部以下の非晶質シリカを少なくとも含むことを特徴とするものである。

本発明のゴム組成物によれば、上記の各成分を上記所定の割合で配合することにより、ローラ本体の高い耐摩耗性や紙送りローラの良好な通紙性能を維持しながら、当該ローラ本体に、前述したように高速で通紙をする機器類に使用可能な高い引張強さを付与することができる。
このことは、後述する実施例、比較例の結果からも明らかである。

〈ゴム〉
ゴムとしては、上述したように、少なくともＥＰＤＭを含むゴムを用いる。
またＥＰＤＭとしては、エチレンとプロピレンに少量の第３成分（ジエン）を加えることで二重結合を導入した種々のＥＰＤＭのうち、エチレン含量が上記の範囲である非油展ＥＰＤＭと、油展ＥＰＤＭとを併用する。

ジエンとしては、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等が挙げられる。
（非油展ＥＰＤＭ）
非油展ＥＰＤＭのエチレン含量が５５％以上、７２％以下に限定されるのは、下記の理由による。

すなわち、エチレン含量がこの範囲未満である非油展ＥＰＤＭを用いた場合には、ローラ本体に、前述した高い引張強さを付与することができない。
一方、エチレン含量が上記の範囲を超える非油展ＥＰＤＭを用いた場合には、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して、当該ゴム組成物の加工性が低下する。
そして、前述した各成分を配合してゴム組成物を調製したり、調製したゴム組成物を、たとえば、筒状に成形してローラ本体を作製したりするのが容易でなくなるといった課題がある。

これに対し、エチレン含量が上記の範囲にある非油展ＥＰＤＭを選択して用いることにより、ゴム組成物の良好な加工性を維持しながら、ローラ本体に高い引張強さを付与することができる。
エチレン含量が上記の範囲にある非油展ＥＰＤＭの具体例としては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種の非油展ＥＰＤＭの１種または２種以上を用いることができる。

住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）３０１〔エチレン含量：６２％、ジエン含量：３．０％〕、５０２〔エチレン含量：５６％、ジエン含量：４．０％〕、５１２Ｆ〔エチレン含量：６５％、ジエン含量：４．０％〕、５５２〔エチレン含量：５５％、ジエン含量：４．０％〕、５５３〔エチレン含量：５８％、ジエン含量：４．５％〕、５８６〔エチレン含量：６６％、ジエン含量：１２．５％〕。

ダウ・ケミカル社製のＮＯＲＤＥＬ（ノーデル、登録商標）ＩＰ３６４０〔エチレン含量：５５％、ジエン含量：１．８％〕、ＩＰ３７２０Ｐ〔エチレン含量：７０％、ジエン含量：０．６％〕、ＩＰ３７２２Ｐ〔エチレン含量：７１％、ジエン含量：０．５％〕、ＩＰ３７４５Ｐ〔エチレン含量：７０％、ジエン含量：０．５％〕、ＩＰ３７６０Ｐ〔エチレン含量：６７％、ジエン含量：２．２％〕、ＩＰ４６４０〔エチレン含量：５５％、ジエン含量：４．９％〕、ＩＰ４７２５Ｐ〔エチレン含量：７０％、ジエン含量：４．９％〕、ＩＰ４７６０Ｐ〔エチレン含量：６７％、ジエン含量：４．９％〕、ＩＰ４７７０Ｒ〔エチレン含量：７０％、ジエン含量：４．９％〕、ＩＰ４７７０Ｐ〔エチレン含量：７０％、ジエン含量：４．９％〕、ＩＰ４７８５ＨＭ〔エチレン含量：６８％、ジエン含量：４．９％〕、ＩＰ３７２２Ｐ ＥＬ〔エチレン含量：７１％、ジエン含量：０．５％〕、ＩＰ３７４５Ｐ ＥＬ〔エチレン含量：７０％、ジエン含量：０．５％〕、ＩＰ４７７０Ｐ ＥＬ〔エチレン含量：７０％、ジエン含量：４．９％〕、ＩＰ４７７０Ｒ ＥＬ〔エチレン含量：７０％、ジエン含量：４．９％〕。

ＪＳＲ(株)製のＥＰ２１〔エチレン含量：６１％、ジエン含量：５．８％〕、ＥＰ５１〔エチレン含量：６７％、ジエン含量：５．８％〕、ＥＰ２５〔エチレン含量：５８．５％、ジエン含量：５．１％〕、ＥＰ１２３〔エチレン含量：５８％、ジエン含量：４．５％〕、ＥＰ１０３ＡＦ〔エチレン含量：５９％、ジエン含量：４．５％〕、ＥＰ１０７Ｆ〔エチレン含量：６２％、ジエン含量：４．５％〕、ＥＰ５７Ｆ／Ｃ〔エチレン含量：６７％、ジエン含量：４．５％〕、ＥＰ９３〔エチレン含量：５５％、ジエン含量：２．７％〕。

三井化学(株)製の三井ＥＰＴ １０４５〔エチレン含量：５８％、ジエン含量：５．０％〕、１０７０〔エチレン含量：５７％、ジエン含量：４．０％〕、２０６０Ｍ〔エチレン含量：５５％、ジエン含量：２．３％〕、３０４５〔エチレン含量：５６％、ジエン含量：４．７％〕、３０７０〔エチレン含量：５８％、ジエン含量：４．７％〕、３０９１〔エチレン含量：６１％、ジエン含量：５．４％〕、３０９２Ｍ〔エチレン含量：６５％、ジエン含量：４．６％〕、３１１０Ｍ〔エチレン含量：５６％、ジエン含量：５．０％〕、４０７０〔エチレン含量：５６％、ジエン含量：８．１％〕、Ｘ－３０１２Ｐ〔エチレン含量：７２％、ジエン含量：３．６％〕、３０９２ＰＭ〔エチレン含量：６５％、ジエン含量：４．６％〕。

非油展ＥＰＤＭの割合は、ゴムの総量１００質量部中の２０質量部以上であるのが好ましく、８０質量部以下であるのが好ましい。
非油展ＥＰＤＭの割合がこの範囲未満では、ローラ本体に、前述した高い引張強さを付与できない場合がある。
一方、非油展ＥＰＤＭの割合が上記の範囲を超える場合には、ローラ本体のゴム硬さが高くなって柔軟性が低下し、用紙に対する摩擦係数が低くなって、紙送りローラの通紙性能が低下する場合がある。

これに対し、非油展ＥＰＤＭの割合を上記の範囲とすることにより、紙送りローラの良好な通紙性能を維持しながら、当該ローラ本体に、高い引張強さを付与することができる。
（油展ＥＰＤＭ）
ローラ本体に柔軟性を付与するため、ＥＰＤＭとしては、前述したように、上記非油展ＥＰＤＭとともに、油展ＥＰＤＭを併用する。

ローラ本体に柔軟性を付与するためには、ゴムにプロセスオイルを配合して、均一に相溶するまで混練するのが一般的である。
しかし、高い柔軟性を有するローラ本体を形成するためには、ゴム組成物に多量のプロセスオイルを配合しなければならない。
そして、多量のプロセスオイルを均一に相溶させために長時間の混練が必要となり、混練の作業性が低下する場合がある。

また、多量のプロセスオイルは、ローラ本体の外周面にブリードして紙送りローラの通紙性能を低下させる原因ともなる。
これに対し、すでに伸展油が均一に相溶された油展ＥＰＤＭを配合することで混練の時間を短縮して、混練の作業性を向上することができる。
また、油展ＥＰＤＭ中に含まれる適量の伸展油は、ローラ本体の外周面にブリードすることもない。

したがって、パラフィンオイル等のプロセスオイルは配合しない（除く）ことが好ましく、配合する場合でも、ゴム分の総量１００質量部に対して２質量部以下程度とするのが好ましい。
油展ＥＰＤＭとしては、原料ＥＰＤＭを任意の伸展油によって任意の割合で伸展した、種々の油展ＥＰＤＭを用いることができる。

ただし、油展ＥＰＤＭのもとになる原料ＥＰＤＭとしては、前述した非油展ＥＰＤＭのエチレン含量を限定することの効果を維持するために、やはりエチレン含量が５５％以上、７２％以下であるＥＰＤＭを選択して用いるのが好ましい。
伸展油としては、たとえば、パラフィンオイル等が挙げられる。
伸展油の油展量は、とくに限定されないが、ＥＰＤＭ１００質量部あたり７０質量部（７０ｐｈｒ）以上であるのが好ましく、１５０質量部（１５０ｐｈｒ）以下であるのが好ましい。

これらの条件を満足する油展ＥＰＤＭとしては、これに限定されないが、たとえば、下記の各種の油展ＥＰＤＭの１種または２種以上を用いることができる。
住友化学(株)製のエスプレン６１０１〔エチレン含量：７０％、ジエン含量：６．５％、油展量：７０ｐｈｒ〕、６０１Ｆ〔エチレン含量：５９％、ジエン含量：３．５％、油展量：７０ｐｈｒ〕、６００Ｆ〔エチレン含量：６６％、ジエン含量：４．０％、油展量：１００ｐｈｒ〕、６７０Ｆ〔エチレン含量：６６％、ジエン含量：４．０％、油展量：１００ｐｈｒ〕。

ＪＳＲ(株)製のＥＰ９８〔エチレン含量：６６％、ジエン含量：４．５％、油展量：７５ｐｈｒ〕。
三井化学(株)製の三井ＥＰＴ Ｘ－３０４２Ｅ〔エチレン含量：６６％、ジエン含量：４．７％、油展量：１２０ｐｈｒ〕。
なお本発明では、油展ＥＰＤＭ等の油展ゴムについては、当該油展ゴム中の固形分（ゴム分）の量をゴムの量と規定して、各成分の割合の基準となるゴムの総量、およびゴムその他、各成分の割合を求めることとする。

油展ＥＰＤＭ中に含まれる固形分（ゴム分としてのＥＰＤＭ）の量をゴムの量として規定した、当該油展ＥＰＤＭの割合は、ゴムの総量１００質量部中の１０質量部以上であるのが好ましく、８０質量部以下であるのが好ましい。
油展ＥＰＤＭの割合がこの範囲未満では、ローラ本体の柔軟性を高めて、紙送りローラに良好な通紙性能を付与する効果が得られない場合がある。

一方、油展ＥＰＤＭの割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に非油展ＥＰＤＭの割合が少なくなって、ローラ本体に、前述した高い引張強さを付与できない場合がある。
これに対し、油展ＥＰＤＭの割合を上記の範囲とすることにより、紙送りローラの良好な通紙性能を維持しながら、当該ローラ本体に、高い引張強さを付与することができる。
なお、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、油展ＥＰＤＭの割合は、上記の範囲でも５０質量部以上であるのが好ましく、７０質量部以下であるのが好ましい。

（他のゴム）
ゴムとしては、本発明の効果を阻害しない範囲で、他のゴムを併用してもよい。
他のゴムとしては、たとえば、天然ゴム、ＩＲ、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）等の１種または２種以上を用いることができる。

他のゴムとしては、非油展ゴム、油展ゴムのいずれを用いてもよい。
とくに、ＥＰＤＭからなるローラ本体の、用紙に対する摩擦係数を高めて、紙送りローラの通紙性能を向上する働きをするＩＲが好ましい。
ＩＲとしては、ポリイソプレン構造を有する種々の重合体がいずれも使用可能である。
ＩＲとしては、これに限定されないが、たとえば、日本ゼオン(株)製のニポール（登録商標）ＩＲ２２００、ＩＲ２２００Ｒ等の少なくとも１種が挙げられる。

他のゴムとしてＩＲを単独で用いる場合（２種以上のＩＲを併用する場合を含む）、当該ＩＲの割合は、ゴムの総量１００質量部中の１０質量部以上、とくに２０質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下、とくに５０質量部以下であるのが好ましい。
ＩＲの割合がこの範囲より少ない場合には、当該ＩＲを配合することによる、ＥＰＤＭからなるローラ本体の、用紙に対する摩擦係数を高めて、紙送りローラの通紙性能を向上する効果が十分に得られない場合がある。

一方、ＩＲの割合が上記の範囲を超える場合には、相対的にＥＰＤＭの割合が少なくなるため、ローラ本体の耐オゾン性や耐候性が低下する場合がある。
これに対し、ＩＲの割合を上記の範囲とすることにより、ローラ本体の耐オゾン性や耐候性が低下するのを抑制しながら、当該ローラ本体の、用紙に対する摩擦係数を高めて、紙送りローラの通紙性能をさらに向上することができる。

ゴムの残量は、非油展ＥＰＤＭと油展ＥＰＤＭである。
すなわち、非油展ＥＰＤＭと油展ＥＰＤＭの合計の割合は、ゴムの総量１００質量部中の４０質量部以上、とくに５０質量部以上であるのが好ましく、９０質量部以下、とくに８０質量部以下であるのが好ましい。
ＩＲ等の他のゴムの割合は、当該他のゴムが非油展ゴムの場合は、当該非油展ゴムの割合であり、油展ゴムの場合は、前述したように油展ゴム中に含まれる固形分としてのゴム分の割合である。

ゴムとしては、ＩＲ等の他のゴムを含まず、ゴムの全量が非油展ＥＰＤＭと油展ＥＰＤＭ、つまり非油展ＥＰＤＭと油展ＥＰＤＭの合計の割合が１００質量部であってもよい。
ただし、その場合も非油展ＥＰＤＭの割合は８０質量部以下であるのが好ましい。
〈フィラー〉
少なくとも非晶質シリカを含むフィラーの割合（総量）が、ゴムの総量１００質量部あたり２０質量部を超え、３０質量部以下に限定されるのは、下記の理由による。

すなわち、フィラーの総量がこの範囲以下では、非晶質シリカをはじめとするフィラーの、充填剤、補強剤としての機能が十分に得られず、ローラ本体に、前述したように高速で通紙をする機器類に使用可能な高い引張強さを付与することができない。
一方、フィラーの総量が上記の範囲を超える場合には、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して、当該ゴム組成物の加工性が低下する。

そして、前述した各成分を配合してゴム組成物を調製したり、調製したゴム組成物を、たとえば、筒状に成形してローラ本体を作製したりするのが容易でなくなるといった課題がある。
また、ローラ本体の耐摩耗性も低下する。
これに対し、フィラーの総量を上記の範囲とすることにより、ゴム組成物の良好な加工性を維持しながら、ローラ本体に、良好な耐摩耗性と高い引張強さとを付与することができる。

なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、フィラーの総量は、上記の範囲でも、ゴムの総量１００質量部あたり２１質量部以上であるのが好ましく、２３質量部以上であるのが好ましい。
（非晶質シリカ）
フィラーとしては、少なくとも非晶質シリカを用いる。

ゴムの補強剤として高い補強効果を示す非晶質シリカを選択して用いることで、ローラ本体に、前述したように高速で通紙をする機器類に使用可能な高い引張強さを付与することができる。
非晶質シリカとしては、その製法によって分類される湿式法シリカ、乾式法シリカのいずれも使用可能であり、さらには疎水化処理等した非晶質シリカを用いることもできる。

非晶質シリカとしては、これに限定されないが、たとえば、東ソー・シリカ(株)製のニップシール（Ｎｉｐｓｉｌ、登録商標）シリーズの各種非晶質シリカや、日本アエロジル(株)製のアエロジル（ＡＥＲＯＳＩＬ、登録商標）シリーズの各種非晶質シリカなどの１種または２種以上を用いることができる。
非晶質シリカの割合が、ゴムの総量１００質量部あたり１５質量部以上、３０質量部以下に限定されるのは、下記の理由による。

すなわち、非晶質シリカの割合がこの範囲未満では、当該非晶質シリカを配合することによる効果が得られず、ローラ本体に、前述した高い引張強さを付与することができない。
一方、非晶質シリカの割合が上記の範囲を超える場合には、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して、当該ゴム組成物の加工性が低下する。

そして、前述した各成分を配合してゴム組成物を調製したり、調製したゴム組成物を、たとえば、筒状に成形してローラ本体を作製したりするのが容易でなくなるといった課題がある。
また、ローラ本体の耐摩耗性も低下する。
これに対し、非晶質シリカの割合を上記の範囲とすることにより、ゴム組成物の良好な加工性を維持しながら、ローラ本体に、良好な耐摩耗性と高い引張強さとを付与することができる。

（他のフィラー）
フィラーとしては、非晶質シリカを単独（２種以上の非晶質シリカを併用する場合を含む）で用いてもよいし、非晶質シリカ以外の他のフィラーを併用してもよい。
他のフィラーとしては、たとえば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、非晶質シリカ以外のシリカ系化合物、クレー、タルク、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン等の１種または２種以上を用いることができる。

他のフィラーを併用する場合、その割合は、非晶質シリカの残量である。
すなわち、非晶質シリカの割合を前述した範囲内の所定値に設定し、さらに他のフィラーを加えて、フィラーの総量が前述した範囲となるように、当該他のフィラーの割合を設定すればよい。
他のフィラーの具体的な割合は、これに限定されないが、たとえば、ゴムの総量１００質量部あたり１５質量部以下であるのが好ましい。

他のフィラーの割合の下限は０質量部、つまり他のフィラーを併用しない場合も含む。
〈過酸化物架橋剤〉
過酸化物架橋剤としては、これに限定されないが、たとえば、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、ジクミルパーオキサイド、ｔｅｒｔ－ブチルクミルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジｔｅｒｔ－ブチルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ）－３－ヘキセン等の１種または２種以上を用いることができる。

過酸化物架橋剤の割合が、ゴムの総量１００質量部あたり２．５質量部以上に限定されるのは、過酸化物架橋剤の割合がこの範囲未満では、ローラ本体の耐摩耗性が低下するためである。
これに対し、過酸化物架橋剤の割合を上記の範囲とすることにより、ローラ本体の耐摩耗性を向上することができる。

なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、過酸化物架橋剤の割合は、上記の範囲でも、ゴムの総量１００質量部あたり２．６質量部以上であるのが好ましい。
また、過酸化物架橋剤の割合は、上記の範囲でも、ゴムの総量１００質量部あたり５質量部以下、とくに４質量部以下であるのが好ましい。
過酸化物架橋剤の割合がこの範囲を超える場合には、成形時にゴム組成物がスコーチしたり、ローラ本体の柔軟性が低下して、良好な通紙性能を有する紙送りローラを形成できかったりする場合がある。

これに対し、過酸化物架橋剤の割合を上記の範囲とすることにより、ゴム組成物がスコーチするのを抑制しながら、ローラ本体の柔軟性を向上して、良好な通紙性能を有する紙送りローラを形成することができる。
〈ポリエチレングリコール類〉
特許文献１、２に記載されているように、非晶質シリカは、過酸化物架橋剤によるＥＰＤＭの架橋を阻害する場合がある。

そのため、十分な機械的強度を有するローラ本体を形成できない場合がある。
これを防いで、ＥＰＤＭを良好に架橋させるため、ゴム組成物には、非晶質シリカの表面の－ＯＨ基をマスキングして、架橋阻害を抑制する働きをするポリエチレングリコール類を配合してもよい。
ポリエチレングリコール類としては、任意の平均分子量を有する種々のポリエチレングリコール類を用いることができる。

ポリエチレングリコール類の割合は、フィラーの総量に対して１％以上であるのが好ましく、４％以下であるのが好ましい。
ポリエチレングリコール類の割合がこの範囲未満では、当該ポリエチレングリコール類を配合することによる効果が得られず、ＥＰＤＭの架橋が阻害されて、十分な機械的強度を有するローラ本体を形成できない場合がある。

一方、ポリエチレングリコール類の割合が上記の範囲を超える場合には、過剰のポリエチレングリコール類がローラ本体の外周面にブリードし、当該ローラ本体の、用紙に対する摩擦係数を低下させて、紙送りローラの通紙性能を低下させる場合がある。
これに対し、ポリエチレングリコール類の割合を上記の範囲とすることにより、ブリードによる通紙性能の低下を抑制しながら、ＥＰＤＭの架橋が阻害されるのを抑制して、十分な機械的強度を有するローラ本体を形成することができる。

〈その他の成分〉
ゴム組成物には、さらに老化防止剤、共架橋剤、顔料、可塑剤、加工助剤などの、一般にゴム組成物に配合される成分を、本発明の効果を阻害しない範囲で適量、添加してもよい。
《紙送りローラ》
図１は、本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。

図１を参照して、この例の紙送りローラ１は、上述した本発明のゴム組成物を筒状に成形するとともに架橋させて形成されたローラ本体２を備えている。
ローラ本体２の中心には断面円形の通孔３が設けられており、当該通孔３には、図示しない駆動系に連結されるなどした円柱状のシャフト４が挿通されて、固定されている。
ローラ本体２の、用紙と接触する外周面５は、図の例の場合、通孔３およびシャフト４と同心の筒状に形成されている。

ローラ本体２とシャフト４とは、たとえば、ローラ本体２の通孔３に、当該通孔３の内径よりも外径の大きいシャフト４を圧入する等して、空転を生じないように互いに固定されている。
つまり、両者間の径差に基づく締め代により、当該両者間で一定の空転トルク（空転が生じない限界のトルク）が確保されている。

シャフト４は、たとえば、金属、セラミック、硬質樹脂等によって形成されている。
ローラ本体２は、必要に応じて複数個を、１本のシャフト４の複数箇所に固定してもよい。
ローラ本体２は、ゴム組成物を、たとえば、押出成形法等によって筒状に成形したのちプレス架橋法等によって架橋させたり、あるいはトランスファー成形法等によって筒状に成形するとともに架橋させたりして製造される。

ローラ本体２は、上記製造工程の任意の時点で、必要に応じて、外周面５を所定の表面粗さになるように研磨したり、ローレット加工、シボ加工等したりしてもよい。
また、外周面５が所定幅となるようにローラ本体２の両端をカットしてもよい。
ローラ本体２の外周面５は、任意のコート層で被覆してもよい。
またローラ本体２は、外周面５側の外層と通孔３側の内層の２層構造に形成してもよい。

その場合、少なくとも外層を上記本発明のゴム組成物によって形成するのが好ましい。
ただし、構造を簡略化し、生産性を向上するとともに製造コストを低下させること等を考慮すると、ローラ本体２は、図１に示すように単層構造とするのが好ましい。
また、ローラ本体２は多孔質構造としてもよい。
しかし、引張強さを高めたり、耐摩耗性を向上したり、圧縮永久ひずみを小さくして、１箇所で接触した状態が比較的長期間に亘って続いても変形による凹みを生じにくくしたりするために、ローラ本体２は、実質的に非多孔質構造であるのが好ましい。

前述したように、紙送りローラ１を、通紙速度が２００枚／分以上といった高速で通紙をする、高速イメージスキャナ等の機器類に用いる場合には、使用中にローラ本体２が破断したりしないことが求められる。
そのためローラ本体２は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５１_{：２０１０}「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム－引張特性の求め方」に所載の測定方法によって測定される引張強さＴＳが１０ＭＰａ以上であるのが好ましい。

ただし、ローラ本体２の引張強さＴＳは、上記の範囲でも１３ＭＰａ以下であるのが好ましい。
引張強さＴＳがこの範囲を超えるローラ本体２を形成するには、非晶質シリカを含むフィラーを、ゴムの総量１００質量部あたり３０質量部を超えて多量に配合しなければならない。

そのため、ゴム組成物の加工性が低下したり、ローラ本体２の耐摩耗性が低下したりする場合がある。
また紙送りローラ１は、良好な給紙をさせるために、ローラ本体２のタイプＡデュロメータ硬さが６０未満であるのが好ましい。
また、耐摩耗性を向上したり、圧縮永久ひずみを小さくしたりすることを考慮すると、ローラ本体２は、タイプＡデュロメータ硬さが２０以上、とくに４０以上であるのが好ましい。

通孔３は、紙送りローラ１の用途によっては、ローラ本体２の中心から偏心した位置に設けてもよい。
また、ローラ本体２の外周面５は筒状ではなく異形形状、たとえば、筒状の外周面５の一部が平面状に切欠かれた形状等であってもよい。
これら異形形状のローラ本体２を備えた紙送りローラ１を製造するには、先に説明した製造方法によって直接に、異形形状のローラ本体２を成形したのち架橋させてもよいし、筒状に成形したローラ本体２を、後加工によって異形形状としてもよい。

また筒状に成形したローラ本体２の通孔３に、当該ローラ本体２の異形形状に対応する変形形状とされたシャフト４を圧入して、ローラ本体２を異形形状に変形させてもよい。
この場合、外周面５の研磨やローレット加工、シボ加工などは、変形前の筒状の外周面５に対して実施できるため加工性を向上できる。
《画像形成装置》
本発明の紙送りローラは、たとえば、レーザープリンタや静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した種々の画像形成装置に組み込むことができる。

また、本発明の紙送りローラは、たとえば、イメージスキャナやインクジェットプリンタ、ＡＴＭ等に組み込むこともできる。
とくに、本発明の紙送りローラは、ローラ本体が高い引張強さを有するため、たとえば、通紙速度が２００枚／分以上といった高速で通紙をする、高速イメージスキャナ等の機器類に組み込んで、好適に用いることができる。

本発明の紙送りローラは、これらの機器類に組み込んで、用紙と接触しながら回転して、摩擦によって用紙を搬送する、たとえば、給紙ローラ、搬送ローラ、プラテンローラ、排紙ローラ等として用いることができる。
本発明の紙送りローラは、ローラ本体の柔軟性に優れるため、上記各種のローラとして用いた際に、良好な通紙性能を示すことができる。

しかも、本発明の紙送りローラは、ローラ本体の耐摩耗性にも優れる上、引張強さが高いため、上記高速イメージスキャナ等の機器類に組み込んで用いても、使用中に破断したりすることがない。
そのため、ローラ寿命を現状よりも延長して、交換頻度を少なくすることができ、各種の機器類に求められる高耐久化を実現することができる。

以下に、本発明を、実施例、比較例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、これらの例によって限定されるものではない。
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ゴムとしては、非油展ＥＰＤＭ〔住友化学(株)製のエスプレン５８６、エチレン含量：６６％、ジエン含量：１２．５％〕５０質量部、および油展ＥＰＤＭ〔住友化学(株)製のエスプレン６７０Ｆ、エチレン含量：６６％、ジエン含量：４．０％、油展量：１００ｐｈｒ〕１００質量部（固形分：５０質量部）を用いた。

両ゴムの総量１５０質量部（固形分としてゴムの総量は１００質量部）に、フィラーとしての非晶質シリカ〔東ソー・シリカ(株)製のニップシールＶＮ３、湿式法シリカ〕２５質量部、カーボンブラック〔ＨＡＦ、東海カーボン(株)製の商品名シースト３〕０．２質量部、および酸化亜鉛〔白石カルシウム(株)製〕３質量部、計２８．２質量部、ポリエチレングリコール（＃４０００）０．７質量部、ならびに過酸化物架橋剤としてのジクミルパーオキサイド〔日油(株)製のパークミル（登録商標）Ｄ〕２．７質量部を配合し、３Ｌニーダー、およびオープンロールを用いて混練してゴム組成物を調製した。

〈実施例２〉
非油展ＥＰＤＭの量を３０質量部、油展ＥＰＤＭの量を１４０質量部（固形分：７０質量部）、非晶質シリカの量を２０質量部、ポリエチレングリコールの量を０．５質量部、過酸化物架橋剤の量を３質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製した。

フィラーの総量は、２３．２質量部であった。
〈実施例３〉
非油展ＥＰＤＭの量を３０質量部、油展ＥＰＤＭの量を１４０質量部（固形分：７０質量部）、非晶質シリカの量を１５質量部、ポリエチレングリコールの量を１質量部、過酸化物架橋剤の量を３質量部とし、さらにフィラーとしてクレー〔ハードクレーの分級品、白石カルシウム(株)製のＳＴ－ＣＲＯＷＮ〕１０質量部を配合したこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製した。

フィラーの総量は、２８．２質量部であった。
〈比較例１〉
非油展ＥＰＤＭの量を７５質量部、油展ＥＰＤＭの量を５０質量部（固形分：２５質量部）、非晶質シリカの量を５質量部、ポリエチレングリコールの量を０．１質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製した。

フィラーの総量は、８．２質量部であった。
〈比較例２〉
フィラーとして、非晶質シリカを配合せず、かつクレー〔ハードクレーの分級品、白石カルシウム(株)製のＳＴ－ＣＲＯＷＮ〕７０質量部を配合するとともに、ポリエチレングリコールの量を２．１質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製した。

フィラーの総量は、７３．２質量部であった。
〈比較例３〉
非晶質シリカの量を１５質量部、ポリエチレングリコールの量を１．５質量部とし、さらにフィラーとしてタルク〔イメリス スペシャリティーズ ジャパン(株)製のミストロン（登録商標）ベーパー〕４０質量部を配合したこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製した。

フィラーの総量は、５８．２質量部であった。
〈比較例４〉
過酸化物架橋剤の量を２質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製した。
フィラーの総量は、２８．２質量部であった。

〈硬さ試験〉
実施例１～３、比較例１～４で調製したゴム組成物を１７０℃×２０分間の条件でプレス架橋させて厚み２ｍｍのシート状にし、それを３枚重ねて試験片とした。
そしてこの試験片を用いて、温度２３±２℃の環境下、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５３－３_{：２０１２}「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム－硬さの求め方－第３部：デュロメータ硬さ」所載の測定方法に則って３秒後の数値を読み取ってタイプＡデュロメータ硬さとした。

〈引張試験〉
実施例１～３、比較例１～４で調製したゴム組成物を１７０℃×２０分間の条件でプレス架橋させて厚み２ｍｍのシート状にし、さらに打ち抜いて、前述したＪＩＳ Ｋ６２５１_{：２０１０}に規定されたダンベル状３号形の試験片を作製した。
次いで、作製した試験片を用いて、温度２３±２℃の環境下、上記規格に所載の試験方法に則って引張試験をして、引張強さＴＳ（ＭＰａ）、および切断時伸びＥ_ｂ（％）を求めた。

そして、引張強さＴＳが１０ＭＰａ以上であったものを良好「○」、１０ＭＰａ未満であったものを不良「×」と評価した。
〈紙送りローラの作製〉
実施例１～３、比較例１～４で調製したゴム組成物を１７０℃×２０分間の条件で筒状にトランスファー成形し、通孔３に外径１７ｍｍのシャフト４を圧入した状態で、円筒研削盤を用いて外径が２３ｍｍになるように研磨したのち、幅３０ｍｍにカットして、筒状のローラ本体２を備えた紙送りローラ１を作製した。

〈摩擦係数試験〉
作製した紙送りローラ１のローラ本体２を、図２に示すように、水平に設置したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の板６の上に載置した幅６０ｍｍ×長さ２１０ｍｍの紙７〔富士ゼロックス(株)製のＰ紙（普通紙）〕の上に、鉛直荷重Ｗ（＝３００ｇｆ）をかけながら圧接させた。

次いで、温度２３±２℃、相対湿度５５±１０％の環境下、ローラ本体２を一点鎖線の矢印Ｒで示す方向に２００ｒｐｍで回転させた際に、紙７の一端に接続したロードセル８に加わる搬送力Ｆ（ｇｆ）を測定した。
次いで、測定した搬送力Ｆと鉛直荷重Ｗ（＝３００ｇｆ）とから式(1)：
μ＝Ｆ（ｇｆ）／Ｗ（ｇｆ） (1)
によって摩擦係数μを求めた。

そして、摩擦係数μが１．５以上であったものを良好「○」、１．５未満であったものを不良「×」と評価した。
〈耐摩耗性試験〉
上記摩擦係数試験と同様に、紙送りローラ１のローラ本体２を、図２に示すように、水平に設置したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の板６の上に載置した幅６０ｍｍ×長さ２１０ｍｍの紙７〔富士ゼロックス(株)製のＰ紙（普通紙）〕の上に、鉛直荷重Ｗ（＝５００ｇｆ）をかけながら圧接させた。

次いで、温度２３±２℃、相対湿度５５±１０％の環境下、ローラ本体２を一点鎖線の矢印Ｒで示す方向に２００ｒｐｍで１０分間、連続回転させた。
次いで、連続回転後にローラ本体の質量（摩耗後質量）を秤量し、当該摩耗後質量（ｇ）と、連続回転前に秤量しておいたローラ本体の初期質量（ｇ）とから式(2)：
摩耗率（％）＝（初期質量－摩耗後質量）／（初期質量）×１００ (2)
によって摩耗率を求めた。

そして、摩耗率が１％以下であったものを良好「○」、１％を超えていたものを不良「×」と評価した。
以上の結果を表１、表２に示す。

表１、表２の実施例１～３、比較例１～４の結果より、エチレン含量が５５～７２％である非油展ＥＰＤＭを含むゴム、当該ゴム１００質量部あたり２０質量部を超え、３０質量部以下のフィラー、および２．５質量部以上の過酸化物架橋剤を含み、かつフィラーが、ゴム１００質量部あたり１５～３０質量部の非晶質シリカを含むゴム組成物を用いてローラ本体を形成することによって、当該ローラ本体の高い耐摩耗性や紙送りローラの良好な通紙性能を維持しながら、ローラ本体に、とくに、高速で通紙をする機器類に使用可能な高い引張強さを付与できることが判った。

１ 紙送りローラ
２ ローラ本体
３ 通孔
４ シャフト
５ 外周面
６ 板
７ 紙
８ ロードセル
Ｆ 搬送力
Ｗ 鉛直荷重

Claims (6)

1. 紙送りローラのローラ本体を形成するためのゴム組成物であって、
   少なくともエチレンプロピレンジエンゴムを含むゴム、
   前記ゴムの総量１００質量部あたり２０質量部を超え、３０質量部以下のフィラー、および
   前記ゴムの総量１００質量部あたり２．５質量部以上の過酸化物架橋剤を含み、
   前記エチレンプロピレンジエンゴムは、エチレン含量が５５％以上、７２％以下の非油展エチレンプロピレンジエンゴムと、油展エチレンプロピレンジエンゴムとを含み、前記油展エチレンプロピレンジエンゴム由来の伸展油は、前記ゴム組成物に分散された状態で含有されており、
   前記フィラーは、前記ゴムの総量１００質量部あたり１５質量部以上、３０質量部以下の非晶質シリカを少なくとも含むゴム組成物。
2. 前記エチレン含量が５５％以上、７２％以下の非油展エチレンプロピレンジエンゴムの割合は、前記ゴムの総量１００質量部中の２０質量部以上、８０質量部以下である請求項１に記載のゴム組成物。
3. 前記フィラーの割合は、前記ゴムの総量１００質量部あたり２３質量部以上である請求項１または２に記載のゴム組成物。
4. 前記過酸化物架橋剤の割合は、前記ゴムの総量１００質量部あたり２．６質量部以上、５質量部以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のゴム組成物。
5. 前記請求項１ないし４のいずれか１項に記載のゴム組成物からなるローラ本体を含む紙送りローラ。
6. 前記ローラ本体は、ＪＩＳ Ｋ６２５１_{：２０１０}に所載の測定方法によって測定される引張強さＴＳが１０ＭＰａ以上である請求項５に記載の紙送りローラ。

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