(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジメチルシリコーン１００重量部に対して、シリカ、炭化珪素、アルミナおよび酸化セリウムからなる群より選ばれた平均粒径が１ないし５０μｍの無機充填剤１ないし５０重量部が配合されたシリコーンゴム組成物からなり、硬度がＪＩＳ−Ａ２０°ないし４０°の範囲にあり、反発弾性係数が８０％以上であるゴム材料を少なくとも外周部分に含有することを特徴とする給紙・搬送用ゴムロール。
【請求項２】
さらに有機過酸化物が配合された請求項１記載の給紙・搬送用ゴムロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の各種ＯＡ機器や金融端末機械（ＡＴＭ）等において、一枚一枚ずつを正確に送る必要がある媒体を給紙あるいは搬送するために用いられる給紙・搬送用ゴムロール等のロール部材に関するものであり、さらに詳しくは、媒体表面にオイル、インク等の油性成分が付着している媒体、例えば、両面複写用紙、紙幣、銀行通帳等を一枚一枚正確に、かつ多数枚を精度の高い状態で搬送するのに適した給紙・搬送用ゴムロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＯＡ用紙、インクリボン、紙幣、通帳等のシート状の媒体を搬送するためにいろいろなタイプの搬送用ゴムロールが使用されている。一例を示すと、従来のゴムロールは、例えば、天然ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料からできており、それぞれの材料の長所および短所を考慮して用途に適した適切なゴム材料が選択されている。
【０００３】
特に複写機等のＯＡ機器やＡＴＭ等の給紙・搬送ロール部材には、耐摩耗性がよいエチレン・プロピレンゴム、ポリウレタン系ゴム、ポリノルボーネン系ゴム等が使用されている。これらのゴム組成物は、紙葉類を正確に搬送することができるという特徴を有しており、現在の給紙・搬送ロール部材として最も多く使用されている。
【０００４】
上記のゴム組成物のうちで、シリコーンゴムは、ゴム材料としての諸特性（引張強度、引裂強度、圧縮永久歪み等）の温度依存性が低いので、それらの諸特性を初期のまま長期間にわたり維持することができ、また、ゴムの硬度が温度の変化にもかかわらず小さいので、搬送特性も変動しないという長所がある。
【０００５】
このシリコーンゴムは、液状のシリコーンゴムプレポリマーを出発物質として加硫により製造されるものであり、得られたシリコーンゴムを有するゴムロールは摩擦係数が高く、しかもオイル、インク等が表面に付着している媒体を搬送しても、摩擦係数の変動が小さいため媒体の搬送を好適に実施することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、両面複写用紙、紙幣、銀行通帳等の媒体は、一枚一枚を正確かつ多数枚搬送する必要があり、これらゴム組成物の加硫物で成形された給紙・搬送ロール部材を有する搬送用ゴムロールを使用しても、両面複写用紙、紙幣等を搬送する場合における表面に付着するインクや紙粉等の影響により、摩擦係数の低下が生じ、その結果搬送能力の低下するという問題点がある。
【０００７】
また、カラーコピー用紙の定着オイルとして用いられているシリコーンオイルの影響や低温環境においてμの低下が起こり、搬送時に送りミスが生じる虞があるし、鉛筆やインク等で書かれている原稿を送ると、鉛筆やインクがロールに転写してしまい、その転写によって次に送られる原稿が汚されることがあり、これによってコピーされた紙にその汚れが移ってしまうことがある。
【０００８】
一般に両面複写用紙、紙幣等のシート状の媒体を搬送するか若しくは所定の位置から繰り出すことが必要とされる搬送用ゴムロールと媒体との間の摩擦係数の大きさは、その搬送用ゴムロールを装備した装置の設計機構、例えば搬送機構、繰り出し機構等によって変動するので、必要となる摩擦係数の絶対値を一義的に規定することはできないが、少なくとも摩擦係数が小さくなると、搬送用ゴムロール上における媒体のスベリが生じて、搬送不能あるいは繰り出し不能となってしまう。したがって、通常の搬送用ゴムロールでは、摩擦係数の絶対値が大きく、しかも媒体の搬送および繰り出しを多数枚について繰り返し行ってもその摩擦係数が初期値のまま変化しないことが望まれている。
【０００９】
また、一般的にシリコーンゴム等のゴム組成物は、温度依存性は安定しているものの耐摩耗性に乏しいので、他のゴム材料を使用したゴムロールに比較して、シリコーンゴム製のゴムロールは新品のゴムロールとの交換を頻繁に行わなければならないという問題を有しており、最終的にはゴムロールの単価の上昇を避けることができない。シリコーンゴムの耐摩耗性を向上させるためには、無機充填剤、例えば、シリカ微粉末、ガラスビース等の添加も行われている。しかし、シリコーンゴム中に無機充填剤を添加した場合、ゴムロールの特性に重要な影響を有する摩擦係数が充填剤不含のシリコーンゴムに比べて小さくなり、しかも、この無機充填剤含有のゴムロールを用いてオイル、インク等の油性成分が表面に付着している媒体を搬送すると、それらの油性成分がゴムロールの表面に付着するので、摩擦係数が急激に低下し、最終的に媒体の搬送が不可能となる。
【００１０】
本発明者らは、前述した従来技術の技術的課題を認識し、鉛筆やインク等での筆記によるロールへの転写がなく、μの低下を起こさず、耐摩耗性に優れることにより、搬送性に優れたロールを求めて鋭意研究を重ねてきたところである。
【００１１】
その結果、少なくともロールの外周部分を構成する素材として、主要量のジメチルシリコーンと無機充填剤を含むシリコーンゴム組成物を用いることによって、シリコーンオイルを用いることや低温環境によるμの低下をもたらすことなく、かつ、鉛筆やインクによる筆記の転写がなく、優れた耐摩耗性を有することを知見し、本願発明を完成するに至った。
【００１２】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解消し、搬送性に優れた給紙・搬送用ゴムロールを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ゴムロール素材が、従来のＥＰＤＭ、ポリウレタン、ポリノルボールネン等のゴム組成物に代えて、主要量のジメチルシリコーンと特定の無機充填剤を含むシリコーンゴム組成物からなり、特定のゴム硬度ならびに反発弾性を有することに重要な特徴がある。
【００１４】
すなわち、本発明によれば、ジメチルシリコーン１００重量部に対して、シリカ、炭化珪素、アルミナおよび酸化セリウムからなる群より選ばれた平均粒径が１ないし５０μｍの無機充填剤１ないし５０重量部が配合されたシリコーンゴム組成物からなり、硬度がＪＩＳ−Ａ２０°ないし４０°の範囲にあり、反発弾性係数が８０％以上であるゴム材料を少なくとも外周部分に含有することを特徴とする給紙・搬送用ゴムロールが提供される。
【００１５】
また、本発明によれば、さらに有機過酸化物が配合された上記給紙・搬送用ゴムロールが提供される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明による搬送用ゴムロールは、ミラブルタイプのシリコーンを出発物質として形成されたシリコーンゴムを主成分とするゴム材料からなるものであり、それに特定の無機充填剤を含有している。
【００２１】
また、このゴムロールは、その使用部位に応じていろいろな寸法を有することができる。さらに、このゴムロールは、通常、円筒状芯金と、この芯金の外周上にそれに密着して一体的に取り付けられたゴム材料とから構成される。円筒状芯金は、任意の金属材料、セラミック材料およびプラスチック材料から製造できるというものの、強度、錆防止等の面からステンレス鋼が有利に用いられる。また芯金とゴム材料の一体化は、通常の成形方法を適用することによって具備することができる。
【００２２】
本発明のゴムロールにおいてそのゴム材料の主成分として用いられるものはジメチルシリコーンである。
このジメチルシリコーンは、後述する実施例および比較例からもわかるように、従来シリコーンゴムとして用いられていたメチルシリコーンゴム、フェニルシリコーンゴム等に比べて、反発弾性に優れると共に、耐汚染性に優れており、前述したような、鉛筆やインクによる筆記物の転写がないという特徴がある。
【００２３】
このジメチルシリコーンは、従来のシリコーンゴムと同様の配合ができ、かつ、自体公知の方法で成形することができる。
その一例としては、例えば、所定温度で真空脱泡を行った後、得られた、ゴムロールを金型からはずし、必要があれば、外形を研磨等で加工するなどして最終製品を得る。
【００２４】
本発明において用いられる無機充填剤は、シリカ、炭化珪素、アルミナおよび酸化セリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種である。
【００２５】
このような無機充填剤は、商業的に入手可能であり、そして例えば、信濃電気精練社製のＧＰ＃ＳＦＰ−１．７等の炭化珪素を包含する。上記無機充填剤の中でも特に好ましい無機充填剤は、炭化珪素であり、その粒径は５０％粒径で示して、１ないし５０μｍ、好ましくは、１．２ないし３０μｍである。無機充填剤の粒径がこの範囲にあることにより、欠落が防止され、かつ耐汚染性が向上する。無機充填剤の添加量は、所望とする結果等に応じて広く変更することができるが、一般的にジメチルシリコーンゴムの全量を基準にして約１ないし５０重量％、好ましくは５ないし２０重量％であることが望ましい。
【００２６】
さらに、本発明のゴムロールのゴム材料には、この技術分野において一般的に行われているように上記した必須の成分に過酸化物を加えて加硫することができる。このような過酸化物加硫成分としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ジクメニル、過安息香酸ｔｅｒｔ−ブチル等の有機過酸化物が挙げられる。
【００２７】
また、上記シリコーンゴム組成物からなる本発明のゴム部材は、その硬度がＪＩＳ−Ａ表示で２０°ないし４０°、好ましくは２５°ないし３５°、さらに好ましくは３０°ないし３５°の範囲にあることが重要である。
ＪＩＳ−Ａ硬度が２０°未満の場合は、耐摩耗性が悪くなる傾向があり、硬度が４０°を超えると、耐摩擦係数が低下する傾向がある。
【００２８】
さらに、本発明のゴム部材は、反発弾性が８０％以上、好ましくは９０％以上であることが重要である。
ゴム部材の反発弾性が８０％未満であると、ゴム内部発熱が大きくなり、摩耗の原因となる。
【００２９】
本発明による搬送用ゴムロールは、例えば両面複写用紙等のＯＡ用紙、インクリボン、複写機、プリンタ、現金預け払い機、駅の自動改札機において有利に使用することができる。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって説明する。なお、この実施例は、本発明の好適な態様を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【００３１】
＜実施例１ないし３，比較例１および２＞
ゴムロールの製造
表１に示した配合物を混練して得られるバッチを加硫し、所望の円柱状ゴムロールが得られた。
この際の加硫方法としては、得られたバッチを電熱加硫プレスにて所定のロール金型に内筒をセットし、温度１６５℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ２  のもとに１５分間で成形し、二次加硫として、温度２００℃で４時間加硫後、上記所望の円柱状ゴムロールを得た。このゴムロールの寸法は、内径１５ｍｍ外径３０ｍｍおよび長さ１０ｍｍであった。芯金はステンレス鋼製の円柱であり、その寸法は直径１５ｍｍおよび長さ２０ｍｍであった。
得られたゴムロールの耐汚染性を調べて表１に示した。
耐汚染性の測定は、ＰＰＣ用紙に鉛筆（ＨＢ）で２ｍｍ幅のピッチで１５本の線を引いたものをロールに通し、一旦上記鉛筆の線がロールに転写して、次の試験紙を通した時に試験紙に再転写した鉛筆の跡を目視により確認した。
表１における評価は、〇：転写なし；△：転写わずかにあり；×：転写状態顕著；を示す。
【００３２】
次に、実施例１と比較例２のゴムロールを用いて、対普通紙の摩擦係数、および対シリコーンオイル付着紙の摩擦係数を測定し、表２に示した。
【００３３】
次に、実施例１と比較例２のゴムロールを用いて、低温（０℃）での連続通紙により、０Ｋ，１０Ｋ，２０Ｋ，３０Ｋ（１０Ｋ＝１０，０００枚通紙を示す）での摩擦係数を調べた。結果を表３に示した。
【００３４】
さらに、同じく、実施例１と比較例２のゴムロールを用いて、常温（２５℃）での連続通紙により、０Ｋ，１０Ｋ，２０Ｋ，３０Ｋ，４０Ｋ，５０Ｋでの摩擦係数ならびに外径変化量（ｍｍ）を調べた。
結果を表４に示した。
なお、摩擦係数（μ）は、下記の方法により測定した。
一方の端部をロードセルにセットされたＰＰＣ用紙を、駆動軸にセットされ、一定の荷重をかけたゴムロールとフリーロールの間に挟み、ゴムロールを回転させることによりゴムロールが紙を引張る力を摩擦力（Ｆ）とし、この摩擦力をゴムロールにかけられた荷重（Ｗ）で割った値を摩擦係数とする。
すなわち、摩擦係数（μ）は、摩擦力（Ｆ）／ゴムロールの荷重（Ｗ）の値を言う。
【００３５】
【表１】
0003631369.tif 000002
【００３６】
【表２】
0003631369.tif 000003
【００３７】
【表３】
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【００３８】
【表４】
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【００３９】
【発明の効果】
本発明による給紙・搬送用ゴムロールは、高い摩擦係数ならびに良好な引張り強度、引裂強度、圧縮永久歪み等とともに優れた耐摩耗性を維持しつつ、耐汚染性に優れており、長期にわたってコピー用紙などの搬送物を汚染することなく、好適な媒体の搬送を行うことができる。