成像装置用橡胶辊制造方法及图纸

一种用于成像装置的橡胶辊，通过将橡胶组合物加工为辊的形状制成。对橡胶辊而言，橡胶的复合弹性模量Ｅ↑［＊］和橡胶辊的表面粗糙度Ｒｚ满足如下方程（１）所示的关系式；并且当橡胶在７０℃下老化８天后，其硬度变化被设为不超过５个点，７×Ｌｎ（Ｅ↑［＊］）－０．１２×Ｒｚ＋３．０≤１０方程（１）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于如喷墨打印机、激光打印机、静电复印机、传真机、自动柜员机(ATM)等自动化办公成像装置上的橡胶辊。
技术介绍
用于成像装置上的橡胶辊有如下所述均匀地给感光器充电的充电辊、将调色剂附着在感光器上的显影辊、将调色剂图像从感光器传输到纸张上的传输辊、供应调色剂的调色剂供应辊、在传输带里边驱动其传输的驱动辊、用于供应纸张(除纸之外的其它薄材料)的辊(纸张供应辊、进纸辊、出纸辊)。要求用于成像装置上的橡胶辊能够在长时期内保持较高的磨擦系数。随着个人自动化办公仪器用量的逐渐增加，需要将各种各样的纸张进入到进纸辊中。为了保证各种纸张都具有稳定的进纸性能，越来越要求进纸辊具有较高的磨擦系数。为了提高橡胶辊的磨擦系数，曾提出降低其硬度。但降低橡胶辊的硬度会导致其耐磨性下降。为了降低其硬度，必须加入大量的油以用作橡胶组分的软化剂。结果油就渗出并沉积在橡胶辊的表面上，这样，痕量的橡胶辊就残留在原始文件所打印的纸张上。为了解决上述问题，提出橡胶辊至少应由两层组成，以便使其具有较高的磨擦系数和耐磨性。橡胶辊的内层由一种类似于海绵状物质的软材料组成，而外层则用一种相对较硬的材料制成。但这样的橡胶辊会带来一个问题，即制作工艺复杂，从而导致其加工成本增加。为了解决上述问题，本申请人曾专利技术了一种具有高磨擦系数和耐磨性的橡胶辊，且能够以较低的成本进行生产，如日本专利申请No.2005-35732(专利文献1)所述。在用作进纸辊的橡胶辊中，将轴插在橡胶辊的空腔内。橡胶辊的内表面被加工成类似于梨的外表面或者是带有花边的表面。橡胶辊内表面的最大表面粗糙度0.05mm≤Rmax≤2.0mm，橡胶辊内表面的最大表面粗糙度Rmax应大于其外表面的最大表面粗糙度Rmax。符合JIS K6253的橡胶辊的肖氏A硬度范围在20～60之间。当安装于成像装置上的橡胶辊在工作时，必须要抑制其磨擦系数的下降。此外，为了提高橡胶辊的性能，也必须关注其在存放期间摩擦系数的下降情况。存放期间是指从橡胶辊被制造出来到其被安装在成像装置上发挥作用开始工作时的时间间隔。当橡胶辊从生产出来到其被安装到成像装置上以及从被安装到成像装置上并售出到开始工作的时间间隔较长时，橡胶辊的摩擦系数会比预期的初始值有所下降，这可能会产生如不进纸的问题。据报道，在存放期间，由于橡胶辊中所含的软化剂(油)和化学品迁移到表面，从而导致其摩擦系数下降，但摩擦系数下降的机理尚不清楚。用于打印用途的橡胶辊已公开在日本专利申请No.2003-154631(专利文献2)上。tanδ的数值范围用复合弹性模量E*中的剩余弹性模量E′与损失弹性模量E″的比值来表示，但没有将tanδ的数值范围所表示的性能与用于成像装置上橡胶辊在存放期间其摩擦系数的下降进行关联。作为检查存放期间摩擦系数下降程度的方法，通常需要做一个可靠性试验。可靠性试验是用来通过测量在各种环境中存放之后的橡胶辊来检查其摩擦系数的变化情况。但做这样的试验需要花费大量的时间和人力，难以缩短开发周期。专利文献1日本专利申请No.2005-35732专利文献2日本专利申请No.2003-154631
技术实现思路
基于上述问题提出了本
技术实现思路
。因此，本专利技术的目的是提供一种橡胶辊，其摩擦系数在存放期间几乎不下降。为解决上述问题，本专利技术已进行了广泛而深入的研究，并发现，通过规定一个表示橡胶辊物理性能和表面粗糙度的特定数值范围，就可以有效抑制橡胶辊在存放期间的摩擦系数下降，而这与材料本身无关。根据上述发现，本专利技术提供了一种用于成像装置的橡胶辊，该橡胶辊通过将橡胶组合物塑模成型为辊的形状而制成。对橡胶辊而言，橡胶的复合弹性模量E*和橡胶辊的表面粗糙度Rz满足如下方程(1)所示的关系式，而且，当橡胶在70℃下老化8天后，橡胶的硬度变化被设为不超过5个点。7×Ln(E*)-0.12×Rz+3.0≤10 方程(1)当方程(1)的值大于10时，在存放之后，橡胶辊的摩擦系数会明显降低。结果，当橡胶辊被用作进纸辊时，就会产生不进纸的问题。方程(1)的值进一步优选不大于9.5。尽管对方程(1)的下限值不作规定，但优选不小于-10，进一步优选不小于0。为了计算方程(1)的值，根据JIS K6394，在橡胶辊上切割一块样品，在23℃和10赫兹条件下即可测得橡胶的复合弹性模量E*。根据JIS B0601，橡胶辊的表面粗糙度Rz在其外表面进行测定，测量条件为测量长度3.0mm、切边0.8mm、速度0.6mm/秒。当方程(1)的值小于10时，对橡胶的复合弹性模量E*和橡胶辊的表面粗糙度Rz的范围均不作特别限定。但橡胶的复合弹性模量E*优选范围为0.1～20MPa，进一步优选为0.5～15MPa。如果橡胶的复合弹性模量E*小于0.1MPa，那么橡胶辊的硬度可能就不够。另一方面，如果橡胶的复合弹性模量E*大于15MPa，那么橡胶辊的硬度就过硬，这也会带来问题。橡胶辊表面粗糙度Rz的优选数值范围随其应用不同而有所区别，因此，不作具体限定。当橡胶辊被用作输送调色剂的供应辊、显影辊和传输辊时，橡胶辊表面粗糙度Rz的优选范围为1～10μm。当橡胶辊被用作进纸辊时，其表面粗糙度Rz的优选范围为10～100μm 。当本专利技术所述橡胶辊所用橡胶在70℃下老化8天后，橡胶的硬度变化被设为不超过5个点。尽管橡胶的硬度变化在相对较短的8天时间(192小时)内进行测定，但通过检查与上述在70℃下老化8天，橡胶硬度变化不超过5个点的特征相关联的特性，也能够可靠地评价出在老化期间橡胶辊摩擦系数的下降情况。因此，这就可以缩短进行常规可靠性试验所需要的时间，并减少工作量。当橡胶在70℃下老化8天后，若其硬度变化超过5个点，那么即使方程(1)的值小于10，橡胶辊在存放期间的摩擦系数也会显著下降。对橡胶硬度变化的下限值不作特别限定，但不应当小于0个点。本专利技术所述橡胶辊所用橡胶的硬度变化按如下条件进行测定。起初根据JIS K6253，测定橡胶的初始硬度。随后根据JIS K6257，将橡胶辊在一个70℃的烘箱中放置8天，然后从烘箱中取出并在室温下放置24小时。根据JIS K6253，在23℃的常压温度下，测定加热老化后橡胶的硬度。橡胶的硬度变化通过计算加热老化后的硬度与初始硬度的差值而求得。以JIS K6257肖氏A硬度为单位，橡胶加热老化后，本专利技术所述橡胶辊的硬度优选范围为20～70，并且进一步优选为25～65。橡胶加热老化后，橡胶辊的橡胶硬度用来表示橡胶辊在存放之后开始工作时的硬度数值。在加热老化后，若橡胶硬度小于20，那么在使用过程中将会产生很大的磨损量。另一方面，在加热老化后，若橡胶硬度大于70，那么橡胶辊的磨擦系数会很小，结果，当橡胶辊被用作进纸辊时，就会产生不进纸的问题。在本专利技术中，对构成橡胶辊的橡胶组合物的组成不作特别规定，只要橡胶辊能够满足上述性能即可。组成本专利技术所述橡胶辊所用的橡胶组合物含有一种橡胶组分，对橡胶组分不作特别限定，通常的弹性体都可用作橡胶组分。可以列举如下一些弹性体乙烯-丙烯-二烯橡胶(下文称之为EPDM橡胶)、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于成像装置的橡胶辊，其通过将橡胶组合物模塑为辊的形状制成，其特征在于，橡胶的复合弹性模量Ｅ↑［＊］和所述橡胶辊的表面粗糙度Ｒｚ满足如下方程（１）所示的关系式；并且当所述橡胶在７０℃下老化８天后，其硬度变化被设为不超过５ 个点，方程（１）：７×Ｌｎ（Ｅ↑［＊］）－０．１２×Ｒｚ＋３．０≤１０。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皆越亮，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]