橡胶滚轮的制造装置和橡胶滚轮的制造方法制造方法及图纸

在通过挤压成形机将以热可塑性弹性体为主要成分的橡胶原料制成管状、然后进行切割并制作橡胶滚轮时，挤压成形机的成形头加工成由心轴（１２）和阴模（１３）构成的筒状空间（２０）的长度方向的长度Ｌ与阴模的内径Ｄ之比Ｌ／Ｄ的值为２以上，心轴（１２）表面和阴模（１３）内面的表面粗糙度Ｒａ的值为６微米以下，能对高粘度的热可塑性弹性体为主要成分的橡胶滚轮进行挤压成形并制作表面平滑、摩擦系数高的橡胶滚轮。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作为OA(办公自动化)设备的给纸用滚轮使用的橡胶滚轮的制造装置，具体涉及一种适于将要求耐磨耗性的纸等运送物拈起并分离用的橡胶滚轮的制造的装置和方法。给纸用橡胶滚轮用于激光打印机、静电复印机、普通纸传真装置、ATM等各种OA设备的给纸机构。给纸用橡胶滚轮因系对纸·薄膜等片状物进行送出，故要求与片状物的摩擦系数高。通常采用EPDM、天然橡胶、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶等橡胶材料制造给纸滚轮。在对这种橡胶滚轮进行挤压成形的场合，是通过在挤压成形机的成形头部中，在由内侧的心轴和外侧的阴模构成的筒状空间中将橡胶原料挤压成管状，然后，在加硫并硬化后进行冷却和磨削，接着切割至预定长度，并在中空部插入轴芯而制造橡胶滚轮。具体包括以下工序在第一工序中，在未加硫的上述橡胶材料中加入加硫剂或填充剂、各种添加剂、加硫辅助剂等，并在揉和机或密闭式混合机、滚筒等搅拌机中进行搅拌。在第二工序中，将上述橡胶原料投入橡胶用挤压机，并挤压成管状。在第三工序中，将芯棒插入管状的简体，并通过加硫罐等加热进行加硫。在第四工序中，进行冷却并在冷却后磨削表面而使外径尺寸配合。在第五工序中，切割至预定长度而成为产品。但是，上述制造工序由于工序数多，用手作业的部分也多，难以实现全自动化。另外，由于原料采用橡胶材料，需在挤压后加硫，滚轮的尺寸精度难以保证。而且，由于为橡胶原料制成，挤压时表面为粗糙状态，故表面磨削行程必不可少，另外，还存在成本较高等问题。为此，日本专利特开平9-156784号提出了一种尺寸精度高、采用易于自动化的以热可塑性弹性体为主要成分的树脂材料、通过挤压成形制造橡胶滚轮的方法。但是，作为橡胶滚轮具有良好性能的热可塑性弹性体材料大多为高粘度，如采用这种高粘度的原料，则挤压成形变得极为困难，并存在成形后的滚轮表面粗糙的问题。尤其是在要求高摩擦系数的给纸用橡胶滚轮的场合必须采用高粘度的材料。这种高粘度的材料例如一旦对常见的融熔粘度为744Pa*sec(剪切速度100/秒)的烯烃系热可塑性弹性体进行挤压成形，在挤压原料时，由于挤压成形机的成形头部中对于心轴和阴模的摩擦阻力变大，成形后的橡胶滚轮其表面易成为毛刺状。因此，在一般的管挤压机中采用上述高粘度的热可塑性弹性体制作表面平滑的橡胶滚轮变得非常困难。有鉴于此，本专利技术的目的在于采用高粘度的热可塑性弹性体、通过挤压成形制作表面平滑的橡胶滚轮。为实现上述目的，本专利技术提供一种橡胶滚轮的制造装置，该装置通过在挤压成形机的成形头部中，在由内侧的心轴和外侧的阴模构成的筒状空间中将以热可塑性弹性体为主要成分的原料挤压成管状，在挤压后切割至预定长度，并在中空部插入轴芯而制造橡胶滚轮，其特征在于，由上述心轴和阴模形成的筒状空间的长度方向的直线部的长度L和上述阴模的内径D之比L/D的值为2以上，并且，上述心轴外面和上述阴模内面的表面粗糙度Ra的值为6微米以下。如使上述比率L/D的值为2以上，则在L/D的值为小于2的场合，原料在进行挤压的原料的内部压力变得充分均匀之前即已被挤压，并已在橡胶滚轮内部产生裂纹或变形。另外，如果心轴外面和阴模内面的表面粗糙度Ra的值设为6微米以下，而当使Ra的值作成6微米以下时，则表面基本上没有凹凸，故表面成平滑状态。因此，原料挤压时的阻力减少，原料易于挤压，即使热可塑性弹性体那样的高粘度原料也可进行挤压成形。根据上述理由，如果表面粗糙度Ra的值为6微米以下则最好，且此值最好尽可能小。另外，在表面粗糙度Ra的值超过6微米的情况下，挤压阻力增加，橡胶滚轮表面产生毛刺。另外，上述筒状空间的直线部的长度L的值最好为60毫米以上。在L值小于60毫米的情况下，原料在进行挤压的原料的内部压力变得充分均匀之前即已被挤压，并已在橡胶滚轮内部产生裂纹或变形。采用本专利技术的制造装置，能以高粘度的热可塑性弹性体构成的原料通过挤压方法获得表面平滑、摩擦系数高的橡胶滚轮。另外，由于采用以热可塑性弹性体为主要成分的原料进行成形，就不再需要以往采用橡胶材料场合下必需的通过在加硫罐中加热的加硫工序及其后的冷却工序。而且，由于被成形的橡胶滚轮的表面平滑，不再需要磨削工序，故可减少工序数。并且，与以往的通过在挤压工序后加硫而加以硬化的情况相比，由于挤压工序中形状是规定的，尺寸精度容易保证，故能制造高精度的橡胶滚轮。另外，也可在上述阴模的内周面的至少输送结束部分设置沿轴线方向设有多个微小沟槽的滚花槽形部。由于设置这种滚花槽形部，故能在被挤压管的表面形成由沿轴线方向的沟槽构成的滚花状。由于通过上述滚花槽形部在橡胶滚轮的所需部位设置滚花沟槽，能抑制因粘附在滚轮表面的纸屑等进入沟槽而由纸屑引起滚轮表面的摩擦卡止降低。由上述心轴和阴模形成的筒状空间最好为圆筒状。这样能使成形性能变得良好，并能通过改变轴芯的形状制作各种形状的滚轮。另外，虽然用挤压成形机挤压的管为圆筒状，如使插入其中空部的轴芯为截面D形状，即能作成D形状的异形橡胶滚轮。此外，上述挤压成形机为螺旋式，且最好为单轴或2轴的挤压机。这样可进一步提高成形性能。另外，本专利技术提供一种橡胶滚轮的制造方法，该方法系采用具有由内侧的心轴和外侧的阴模构成的成形头部的挤压成形机，它包括采用具有由上述心轴和阴模形成的筒状空间的长度方向的直线部的长度L和上述阴模的内径D之比L/D的值为2以上、且上述心轴外面和上述阴模内面的表面粗糙度Ra的值为6微米以下的成形头部的挤压成形机，通过在由上述心轴外面和上述阴模内面构成的筒状空间中将以热可塑性弹性体为主要成分的原料挤压成管状，在成为滚轮状后切割至预定长度，并在中空部插入轴芯而制造橡胶滚轮。由此，即使采用高粘度的热可塑性弹性体为主要成分的原料进行挤压成形，由于原料挤压时的阻力减少，挤压变得容易，并能进行光洁表面的挤压成形，可削减表面的磨削工序，能简化橡胶滚轮的制造工序。而且，由于采用上述结构的成形头部进行挤压，能提高成形滚轮的尺寸精度。上述作为挤压成形原料的热可塑性弹性体最好为剪切速度100/秒时的融熔粘度η为200Pa*sec，肖氏A硬度为10以上，50以下。上述剪切速度为挤压成形时的剪切速度，并以该剪切速度为基准测定融熔粘度。在热可塑性弹性体的融熔粘度小于200Pa*sec的场合，由于粘度低，挤压管中产生压碎，使橡胶滚轮产生变形。另外，在热可塑性弹性体的硬度值大于肖氏A硬度50的场合，橡胶滚轮表面的摩擦系数降低，不能充分体现作为给纸用橡胶滚轮的性能。当硬度小于10时，由于挤压时挤压成形机的心轴和阴模的摩擦阻力变大，成形的滚轮表面产生毛刺，而且，作为滚轮也存在易于磨耗的耐磨耗性的问题。作为原料的热可塑性弹性体，适用的有以下一些·SBS、SIS、SEBS、SEPS等苯乙烯系热可塑性弹性体·氯化聚乙烯、聚氯乙烯系热可塑性弹性体·烯烃系热可塑性弹性体、聚氨酯系热可塑性弹性体、酯系热可塑性弹性体、酰胺系热可塑性弹性体、离聚物、EEA、EVA及其混合物等·其他，以通过动态架桥等方法和搅拌方法等使架桥橡胶、加硫橡胶的颗粒分散在上述热可塑性弹性体和热可塑性弹性体以外的热可塑性树脂中的热可塑性弹性体为主要成分的树脂原料。为使橡胶滚轮的硬度降低，将油在橡胶中配合。作为油可采用石蜡系、环烷烃系、芳香族系等矿物油或由碳化氢系低聚物组成的其本身为公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶滚轮的制造装置，该装置通过在挤压成形机的成形头部中，在由内侧的心轴和外侧的阴模构成的筒状空间中将以热可塑性弹性体为主要成分的原料挤压成管状，在挤压后切割成预定长度，并在中空部插入轴芯而制造橡胶滚轮，其特征在于， 由所述心轴和阴模形成的筒状空间的长度方向的直线部的长度Ｌ和所述阴模的内径Ｄ之比Ｌ／Ｄ的值为２以上， 并且，所述心轴外面和所述阴模内面的表面粗糙度Ｒａ的值为６微米以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥山英之，
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]