(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴムを加硫、成形してなるゴムローラであって、ゴムとして、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴムのみを含有し、上記エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム１００重量部に対して、ケイ酸塩を１０〜４０重量部およびシランカップリング剤を１〜６重量部配合することを特徴とするゴムローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、自動預金支払い機（ＡＴＭ）等における紙送り機構などの搬送機構に使用されるゴムローラに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
上記紙送り機構に使用されるゴムローラは、繰り返しの使用によって表面が摩耗して摩擦係数が低下し、それによってスリップが起こり、紙の搬送性能が低下するおそれがある。また、上記レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置等の画像形成装置は、光導電性材料からなる感光体を用いていることから、ゴムローラがオゾン雰囲気下に曝されるおそれがある。
【０００３】
そこで、従来より、かかるゴムローラは、機械的強度に優れ、かつ耐オゾン性を有するエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）が用いられており、かかるＥＰＤＭゴムに、充填剤、軟化剤としての加工油（プロセスオイル）、加硫用添加剤（加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤等）、可塑剤、老化防止剤等を配合して混練したゴム組成物を、常法により加硫、成形することで製造されている。
【０００４】
上記充填剤は、ゴム組成物の混練性（加工性）を向上させることなどを目的として配合されるものであって、従来より、例えばケイ酸塩、カーボンブラック等が用いられる。
しかし、かかる充填剤を用いたゴムローラは、環境の変化により、とりわけ高温高湿の環境下において、紙詰まりなどの紙送り不良が起こりやすくなるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、たとえ高温高湿の環境下であっても、紙詰まりなどの被搬送物の送り不良が生じず、安定した搬送性能を保つことのできるゴムローラを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴムを加硫、成形してなるゴムローラであって、ゴムとして、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴムのみを含有し、上記エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム１００重量部に対して、ケイ酸塩を１０〜４０重量部およびシランカップリング剤を１〜６重量部配合するときは、ゴムローラの搬送性能が温度や湿度などの環境に依存せず、高温高湿の環境下においても、紙詰まりなどの被搬送物の送り不良が生じないゴムローラが得られるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明によれば、シランカップリング剤を配合することにより、充填剤としてのケイ酸塩と、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴムとの親和性を向上させることができ、その結果、ゴムローラの水分に対する安定性が増大するものと推測される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられるエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）としては、特に限定されず、従来公知の種々のＥＰＤＭが使用可能である。このＥＰＤＭには、乳化した伸展油をラテックスに加えて可塑化した油展タイプのものと、伸展油を加えていない非油展タイプのものとが含まれる。具体的には、油展ＥＰＤＭとして住友化学（株）製のエスプレンＥ６７０Ｆ〔ゴム成分：伸展油＝１００：１００（重量比）〕、同社製のエスプレンＥ４００〔ゴム成分：伸展油＝１００：１００（重量比）〕、日本合成ゴム（株）社製のＥＰ００１ＤＥ〔ゴム成分：伸展油＝１００：１００（重量比）〕等があげられ、非油展ＥＰＤＭとして住友化学（株）製のエスプレンＥ５０５Ａ、同社製のエスプレンＥ３０１、三井石油化学工業（株）製の４０７０等があげられる。
【０００９】
なお、後述するケイ酸塩、シランカップリング剤等の配合量は、ＥＰＤＭとして油展のものを用いた場合、油展ＥＰＤＭ中のゴム成分１００重量部に対する値を示す。
ケイ酸塩は、従来より、ゴムローラにおける充填剤として用いられているものであって、その配合量は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して１０〜４０重量部、好ましくは１０〜２０重量部である。
【００１０】
ケイ酸塩の配合量が上記範囲を超えたときは、ゴムローラの硬度が高くなり、耐摩耗性が悪化するおそれがある。一方、ケイ酸塩の配合量が上記範囲を下回るときは、ケイ酸塩とシランカップリング剤とを併用することによって得られる本発明の効果が低く、ゴムローラの搬送性能が温度や湿度などの環境に依存することから、とりわけ高温高湿の環境下において、被搬送物が詰まるなどの送り不良が生じるおそれがある。さらに、ゴムの混練性が低下し、ゴムローラを成形できなくなるおそれも生じる。
【００１１】
本発明のゴムローラにおける充填剤としては、上記したケイ酸塩の他にも、カーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、硫酸バリウム、ケイ藻土等の従来公知の種々の充填剤を使用できる。ケイ酸塩以外の充填剤の配合量としては、特に限定されないが、ゴムローラの柔軟性および耐磨耗性の観点から、ケイ酸塩を含む充填剤の総量が、ＥＰＤＭ１００重量部に対して１０〜６０重量部程度となるように調整するのが好ましい。
【００１２】
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルシラン類；
γ−（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン等のメタクリロキシシラン類；
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のグリシドキシシラン類；
Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン類；
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン類；
ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス−（トリエトキシシリルエチルトリレン）テトラスルフィド等のテトラスルフィド系のシラン類のほか、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等があげられ、これらの中から１種または２種以上を適宜選択して用いることができる。
【００１３】
シランカップリング剤の配合量は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して１〜６重量部、好ましくは１〜３重量部である。
シランカップリング剤の配合量が上記範囲を超えたときは、ゴムの加硫が阻害されるおそれがあり、その結果、ゴムローラの表面に加硫剤等の添加剤が染み出る、いわゆるブルームが発生するおそれが生じる。一方、シランカップリング剤の配合量が上記範囲を下回るときは、シランカップリング剤をケイ酸塩と併用することによって得られる本発明の効果が低く、ゴムローラの搬送性能が温度や湿度などの環境に依存することから、とりわけ高温高湿の環境下において、被搬送物が詰まるなどの送り不良が発生するおそれが生じる。
【００１４】
本発明のゴムローラは、上記したＥＰＤＭ、ケイ酸塩、ケイ酸塩以外の充填剤およびシランカップリング剤のほかに、加硫用添加剤（加硫剤、加硫促進剤）、加硫促進助剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤等を必要に応じて配合して混練した後、ゴムローラの形状に応じて成形し、加硫、成形することで製造される。
加硫剤としては、例えば硫黄；Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物；ベンゾイルペルオキシド等の有機過酸化物などがあげられる。
【００１５】
加硫促進剤としては、例えば消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤のほかに、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等のチウラム類；ジブチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛等のジチオカーバメート類；２−メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のチアゾール類；トリメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ジエチルチオ尿素等のチオウレア類などの有機促進剤があげられる。
【００１６】
加硫用添加剤の配合量としては、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、通常、２〜８重量部であるのが適当である。
加硫促進助剤としては、例えば亜鉛華などの金属酸化物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸などの脂肪酸等があげられる。
軟化剤としては、例えばステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸；綿実油、トール油、アスファルト物質などのほか、従来公知のアロマ系、ナフテン系、パラフィン系等の種々の加工油（プロセスオイル）等があげられる。
【００１７】
軟化剤の配合量としては、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、通常、０〜６０重量部であるのが適当である。
混練は、ロールやニーダー等を用い、従来公知の方法に従って行えばよい。
加硫は缶加硫が好適であるが、その他の加硫方法であってもよく、ゴムローラの形状に応じた金型内で加熱することで加硫を行ってもよい。
【００１８】
加硫条件は、ゴムの配合によって異なるが、通常、１４０〜１７０℃で１０分〜６時間程度行うのが好ましい。また、必要に応じて二次加硫を行ってもよい。二次加硫の加硫条件としては、上記と同様でよい。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて説明する。
実施例および比較例のゴムローラに使用した成分は、それぞれ次のとおりである。
・油展ＥＰＤＭ：エスプレンＥ６７０Ａ（前出）
・非油展ＥＰＤＭ：エスプレンＥ５０５Ａ（前出）
・ケイ酸塩：日本シリカ工業（株）製の商品名Ｌ−３００
・シランカップリング剤：デグッサ社製の商品名Ｓｉ−６９
・軟化剤：出光興産（株）製のダイアナプロセスオイルＰｗ−９０
・カーボンブラック：東海カーボン（株）製のＦＥＦ
・酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
・ステアリン酸：日本油脂工業（株）製
・加硫用添加剤：（加硫剤）硫黄、（加硫促進剤）大内新興化学（株）製のノクセラーＴＥＴ、Ｂｚ、Ｃｚ、ＴＴＴＦ
実施例１
上記油展ＥＰＤＭ２００重量部に、ケイ酸塩およびシランカップリング剤を表１に示す割合で配合し、さらに下記の各添加剤を添加し、５５Ｌニーダーを用いて混練した。
【００２０】
（成分）          （重量部）
加硫用添加剤          ７．５
酸化亜鉛              ５
ステアリン酸          １
カーボンブラック      １
軟化剤              １０
次いで、上記混練物をゴムローラの形状に押出した後、金型を用いて、１７０℃、２０分間の条件で加硫、成形した。さらに、ゴムローラの表面を研磨し、外径２０ｍｍ、内径９ｍｍ、幅１０ｍｍのゴムローラを得た。
実施例２〜５、比較例１〜２
ケイ酸塩の配合量が異なるほかは、実施例１と同様にして、ゴムローラを作製した。
実施例６〜７、比較例３〜４
シランカップリング剤の配合量が異なるほかは、実施例１と同様にして、ゴムローラを作製した。
実施例８、比較例５
シランカップリング剤の配合量が異なるほかは、実施例５と同様にして、ゴムローラを作製した。
実施例９〜１０、比較例６〜７
油展ＥＰＤＭに代えて、非油展ＥＰＤＭ（前出）を用い、この非油展ＥＰＤＭ１００重量部に、ケイ酸塩およびシランカップリング剤を表１に示す割合で配合したほかは、実施例１と同様にして、ゴムローラを作製した。
〔通紙試験〕
上記実施例または比較例で得られたゴムローラを用いて、以下に示す通紙試験を行い、紙の搬送性能を評価した。
【００２１】
複写機にゴムローラを取りつけ、温度４０℃、湿度９５％の（高温高湿）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〕１５０００枚を７．５時間かけて通紙し、紙詰まりを起こした紙の割合を求めた。
上記試験の結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
0003668551.tif 000002
【００２３】
表１より明らかなように、本発明の実施例１〜１０のゴムローラは、上記した高温高湿の環境下においても、紙詰まりが発生しなかった。
一方、ケイ酸塩またはシランカップリング剤の配合量が本発明の範囲を下回る比較例１、３、５および７のゴムローラは、紙詰まりが発生した。また、比較例１のゴムローラは、ケイ酸塩を含む充填剤の配合量が少なく、ゴムの混練が不十分であるために、ブルームが発生した。
【００２４】
ケイ酸塩の配合量が本発明の範囲を超える比較例２のゴムローラは、紙詰まりは発生しなかったものの、硬度が高いために摩擦係数が低く、耐磨耗性が不十分であり、長期にわたって使用するには不適当である。また、シランカップリング剤の配合量が本発明の範囲を超える比較例４、６のゴムローラは、過剰のシランカップリング剤によって加硫が阻害された結果、ブルームが生じた。また、ブルームによってゴムローラの表面に染み出た加硫剤等の添加剤が、紙詰まりを引き起こした。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のゴムローラは、ＥＰＤＭに、ケイ酸塩とシランカップリング剤とを併用して配合することから、ゴムローラの搬送性能が温度や湿度などの環境に依存せず、高温高湿の環境下においても、被搬送物の搬送不良が生じない。
【００２６】
従って、本発明のゴムローラは、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、自動預金支払い機（ＡＴＭ）等における紙送り機構などの搬送機構に好適に用いることができる。