專利名稱：成像裝置用橡膠輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于如噴墨打印機、激光打印機、靜電復印機、傳真機、自動柜員機(ATM)等自動化辦公成像裝置上的橡膠輥。
背景技術(shù)：
用于成像裝置上的橡膠輥有如下所述均勻地給感光器充電的充電輥、將調(diào)色劑附著在感光器上的顯影輥、將調(diào)色劑圖像從感光器傳輸?shù)郊垙埳系膫鬏斴仭⒐{(diào)色劑的調(diào)色劑供應輥、在傳輸帶里邊驅(qū)動其傳輸?shù)尿?qū)動輥、用于供應紙張(除紙之外的其它薄材料)的輥(紙張供應輥、進紙輥、出紙輥)。
要求用于成像裝置上的橡膠輥能夠在長時期內(nèi)保持較高的磨擦系數(shù)。隨著個人自動化辦公儀器用量的逐漸增加，需要將各種各樣的紙張進入到進紙輥中。為了保證各種紙張都具有穩(wěn)定的進紙性能，越來越要求進紙輥具有較高的磨擦系數(shù)。
為了提高橡膠輥的磨擦系數(shù)，曾提出降低其硬度。
但降低橡膠輥的硬度會導致其耐磨性下降。為了降低其硬度，必須加入大量的油以用作橡膠組分的軟化劑。結(jié)果油就滲出并沉積在橡膠輥的表面上，這樣，痕量的橡膠輥就殘留在原始文件所打印的紙張上。
為了解決上述問題，提出橡膠輥至少應由兩層組成，以便使其具有較高的磨擦系數(shù)和耐磨性。橡膠輥的內(nèi)層由一種類似于海綿狀物質(zhì)的軟材料組成，而外層則用一種相對較硬的材料制成。但這樣的橡膠輥會帶來一個問題，即制作工藝復雜，從而導致其加工成本增加。
為了解決上述問題，本申請人曾發(fā)明了一種具有高磨擦系數(shù)和耐磨性的橡膠輥，且能夠以較低的成本進行生產(chǎn)，如日本專利申請No.2005-35732(專利文獻1)所述。在用作進紙輥的橡膠輥中，將軸插在橡膠輥的空腔內(nèi)。橡膠輥的內(nèi)表面被加工成類似于梨的外表面或者是帶有花邊的表面。橡膠輥內(nèi)表面的最大表面粗糙度0.05mm≤Rmax≤2.0mm，橡膠輥內(nèi)表面的最大表面粗糙度Rmax應大于其外表面的最大表面粗糙度Rmax。符合JIS K6253的橡膠輥的肖氏A硬度范圍在20～60之間。
當安裝于成像裝置上的橡膠輥在工作時，必須要抑制其磨擦系數(shù)的下降。此外，為了提高橡膠輥的性能，也必須關(guān)注其在存放期間摩擦系數(shù)的下降情況。存放期間是指從橡膠輥被制造出來到其被安裝在成像裝置上發(fā)揮作用開始工作時的時間間隔。
當橡膠輥從生產(chǎn)出來到其被安裝到成像裝置上以及從被安裝到成像裝置上并售出到開始工作的時間間隔較長時，橡膠輥的摩擦系數(shù)會比預期的初始值有所下降，這可能會產(chǎn)生如不進紙的問題。
據(jù)報道，在存放期間，由于橡膠輥中所含的軟化劑(油)和化學品遷移到表面，從而導致其摩擦系數(shù)下降，但摩擦系數(shù)下降的機理尚不清楚。
用于打印用途的橡膠輥已公開在日本專利申請No.2003-154631(專利文獻2)上。tanδ的數(shù)值范圍用復合彈性模量E*中的剩余彈性模量E′與損失彈性模量E″的比值來表示，但沒有將tanδ的數(shù)值范圍所表示的性能與用于成像裝置上橡膠輥在存放期間其摩擦系數(shù)的下降進行關(guān)聯(lián)。
作為檢查存放期間摩擦系數(shù)下降程度的方法，通常需要做一個可靠性試驗?？煽啃栽囼炇怯脕硗ㄟ^測量在各種環(huán)境中存放之后的橡膠輥來檢查其摩擦系數(shù)的變化情況。但做這樣的試驗需要花費大量的時間和人力，難以縮短開發(fā)周期。
專利文獻1日本專利申請No.2005-35732專利文獻2日本專利申請No.2003-154631發(fā)明內(nèi)容基于上述問題提出了本發(fā)明內(nèi)容。因此，本發(fā)明的目的是提供一種橡膠輥，其摩擦系數(shù)在存放期間幾乎不下降。
為解決上述問題，本發(fā)明已進行了廣泛而深入的研究，并發(fā)現(xiàn)，通過規(guī)定一個表示橡膠輥物理性能和表面粗糙度的特定數(shù)值范圍，就可以有效抑制橡膠輥在存放期間的摩擦系數(shù)下降，而這與材料本身無關(guān)。
根據(jù)上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種用于成像裝置的橡膠輥，該橡膠輥通過將橡膠組合物塑模成型為輥的形狀而制成。對橡膠輥而言，橡膠的復合彈性模量E*和橡膠輥的表面粗糙度Rz滿足如下方程(1)所示的關(guān)系式，而且，當橡膠在70℃下老化8天后，橡膠的硬度變化被設(shè)為不超過5個點。
7×Ln(E*)-0.12×Rz+3.0≤10 方程(1)當方程(1)的值大于10時，在存放之后，橡膠輥的摩擦系數(shù)會明顯降低。結(jié)果，當橡膠輥被用作進紙輥時，就會產(chǎn)生不進紙的問題。方程(1)的值進一步優(yōu)選不大于9.5。
盡管對方程(1)的下限值不作規(guī)定，但優(yōu)選不小于-10，進一步優(yōu)選不小于0。
為了計算方程(1)的值，根據(jù)JIS K6394，在橡膠輥上切割一塊樣品，在23℃和10赫茲條件下即可測得橡膠的復合彈性模量E*。
根據(jù)JIS B0601，橡膠輥的表面粗糙度Rz在其外表面進行測定，測量條件為測量長度3.0mm、切邊0.8mm、速度0.6mm/秒。
當方程(1)的值小于10時，對橡膠的復合彈性模量E*和橡膠輥的表面粗糙度Rz的范圍均不作特別限定。
但橡膠的復合彈性模量E*優(yōu)選范圍為0.1～20MPa，進一步優(yōu)選為0.5～15MPa。如果橡膠的復合彈性模量E*小于0.1MPa，那么橡膠輥的硬度可能就不夠。另一方面，如果橡膠的復合彈性模量E*大于15MPa，那么橡膠輥的硬度就過硬，這也會帶來問題。
橡膠輥表面粗糙度Rz的優(yōu)選數(shù)值范圍隨其應用不同而有所區(qū)別，因此，不作具體限定。當橡膠輥被用作輸送調(diào)色劑的供應輥、顯影輥和傳輸輥時，橡膠輥表面粗糙度Rz的優(yōu)選范圍為1～10μm。當橡膠輥被用作進紙輥時，其表面粗糙度Rz的優(yōu)選范圍為10～100μm 。
當本發(fā)明所述橡膠輥所用橡膠在70℃下老化8天后，橡膠的硬度變化被設(shè)為不超過5個點。
盡管橡膠的硬度變化在相對較短的8天時間(192小時)內(nèi)進行測定，但通過檢查與上述在70℃下老化8天，橡膠硬度變化不超過5個點的特征相關(guān)聯(lián)的特性，也能夠可靠地評價出在老化期間橡膠輥摩擦系數(shù)的下降情況。因此，這就可以縮短進行常規(guī)可靠性試驗所需要的時間，并減少工作量。
當橡膠在70℃下老化8天后，若其硬度變化超過5個點，那么即使方程(1)的值小于10，橡膠輥在存放期間的摩擦系數(shù)也會顯著下降。
對橡膠硬度變化的下限值不作特別限定，但不應當小于0個點。
本發(fā)明所述橡膠輥所用橡膠的硬度變化按如下條件進行測定。
起初根據(jù)JIS K6253，測定橡膠的初始硬度。
隨后根據(jù)JIS K6257，將橡膠輥在一個70℃的烘箱中放置8天，然后從烘箱中取出并在室溫下放置24小時。根據(jù)JIS K6253，在23℃的常壓溫度下，測定加熱老化后橡膠的硬度。
橡膠的硬度變化通過計算加熱老化后的硬度與初始硬度的差值而求得。
以JIS K6257肖氏A硬度為單位，橡膠加熱老化后，本發(fā)明所述橡膠輥的硬度優(yōu)選范圍為20～70，并且進一步優(yōu)選為25～65。
橡膠加熱老化后，橡膠輥的橡膠硬度用來表示橡膠輥在存放之后開始工作時的硬度數(shù)值。在加熱老化后，若橡膠硬度小于20，那么在使用過程中將會產(chǎn)生很大的磨損量。另一方面，在加熱老化后，若橡膠硬度大于70，那么橡膠輥的磨擦系數(shù)會很小，結(jié)果，當橡膠輥被用作進紙輥時，就會產(chǎn)生不進紙的問題。
在本發(fā)明中，對構(gòu)成橡膠輥的橡膠組合物的組成不作特別規(guī)定，只要橡膠輥能夠滿足上述性能即可。
組成本發(fā)明所述橡膠輥所用的橡膠組合物含有一種橡膠組分，對橡膠組分不作特別限定，通常的彈性體都可用作橡膠組分?？梢粤信e如下一些彈性體乙烯-丙烯-二烯橡膠(下文稱之為EPDM橡膠)、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、天然橡膠、丁腈橡膠(NBR)、丁苯橡膠、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠、聚異丁烯橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯酸橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、聚醚共聚物和表氯醇共聚物。這些彈性體既可以單獨使用，也可以二種或多種混和使用。
優(yōu)選的橡膠組分隨本發(fā)明所述橡膠輥的應用不同而有所差別，因此，不作特別限定。例如，當本發(fā)明所述的橡膠輥被用作進紙輥時，優(yōu)選二烯橡膠或EPDM，并且進一步優(yōu)選EPDM。
作為用于本發(fā)明的二烯橡膠，可以列舉天然橡膠(NR)、丁基橡膠(IIR)、異戊二烯橡膠(IR)、丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、氯丁橡膠(CR)、丁腈橡膠(NBR)、及1，2-聚丁二烯橡膠。這些二烯橡膠既可以單獨使用，也可以兩種或多種混和使用。
EPDM橡膠包括由橡膠組分組成的非增量型和含有橡膠組分及增量油的增量型。非增量型和增量型均可用于本發(fā)明。在EPDM橡膠中，作為二烯單體的例子包括雙環(huán)戊二烯、亞甲基降冰片烯、亞乙基降冰片烯、1，4-己二烯和環(huán)辛二烯。
當橡膠輥被用作輸送調(diào)色劑的供應輥、顯影輥和傳遞輥時，離子電導橡膠適合用作其橡膠組分。
作為離子電導橡膠，可以使用在其組成中含有極性基團的橡膠材料。尤其可以優(yōu)選使用表氯醇共聚物或聚醚共聚物。
作為表氯醇共聚物，可以列舉表氯醇均聚物、表氯醇-環(huán)氧乙烷共聚物、表氯醇-環(huán)氧丙烷共聚物、表氯醇-烯丙基縮水甘油醚共聚物、表氯醇-環(huán)氧乙烷-烯丙基縮水甘油醚共聚物、表氯醇-環(huán)氧丙烷-烯丙基縮水甘油醚共聚物及表氯醇-環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷-烯丙基縮水甘油醚共聚物。
作為聚醚共聚物，可以列舉環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷-烯丙基縮水甘油醚三元共聚物、環(huán)氧乙烷-烯丙基縮水甘油醚共聚物、環(huán)氧丙烷-烯丙基縮水甘油醚共聚物及環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物。
這些離子電導橡膠既可以單獨使用，也可以兩種或多種混和使用。
構(gòu)成本發(fā)明所述橡膠輥的橡膠組分可以含有除上述橡膠組分以外的其它組分，該其它組分可以列舉硫化劑、硫化促進劑、軟化劑及填料。它們的種類和混和量以能夠滿足本發(fā)明所述橡膠輥的上述性能為依據(jù)進行選擇并定量。
作為硫化劑，可以使用硫基硫化劑、硫脲基硫化劑、三嗪衍生物、過氧化物、樹脂交聯(lián)劑及單體。這些硫化劑既可以單獨使用，也可以兩種或多種混和使用。
作為硫基硫化劑，可以使用粉末硫和二硫化四甲基秋蘭姆、N，N-二硫代雙嗎啉等有機硫化物。
作為硫脲基硫化劑，可以選用四甲基硫脲、三甲基硫脲、乙烯基硫脲及具有通式為(CnH2n+1NH)2C＝S(n＝1～10的整數(shù))的硫脲。
作為過氧化物，可以列舉苯甲酰基過氧化物、1，1-二(過氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化苯甲酰基)己烷、二(過氧化叔丁基)二異丙苯、1，4-二(異丙基過氧化叔丁基)苯、二(過氧化叔丁基)苯甲酸酯、叔丁基過氧化苯甲酸酯、二過氧化異丙苯、叔丁基異丙基過氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化叔丁基)己烷、二叔丁基過氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化叔丁基)-3-己烯。
樹脂交聯(lián)劑是一種合成樹脂，它通過加熱使橡膠發(fā)生交聯(lián)反應。作為樹脂交聯(lián)劑，可以列舉苯酚樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、三嗪甲醛縮合物和六甲氧基三聚氰胺樹脂。
硫化劑的混和量隨其種類不同而不同，因此不作特別限定。但對于每100質(zhì)量份橡膠組分，硫化劑的混和量優(yōu)選為0.1～20質(zhì)量份。當采用樹脂交聯(lián)劑作硫化劑時，其對于每100質(zhì)量份橡膠組分的混和量優(yōu)選為1～15質(zhì)量份。當采用樹脂交聯(lián)劑以外的其它硫化劑時，其對于每100質(zhì)量份橡膠組分的混和量優(yōu)選為0.5～5質(zhì)量份。
根據(jù)所用硫化劑的種類，可以將硫化促進劑或硫化促進助劑加入到橡膠組分中。
作為硫化促進劑，可以使用無機促進劑如熟石灰、氧化鎂(MgO)和一氧化鉛(PbO)，以及如下所述的有機促進劑。有機促進劑包括胍類如二鄰甲苯基胍、1，3-二苯基胍、1-鄰甲苯基二胍、二鄰苯二酚硼酸酯的二鄰甲苯基胍鹽；噻唑如2-巰基苯并噻唑、二苯并噻唑二硫化物等；亞磺酰胺如N-環(huán)己基-2-亞磺酰胺苯并噻唑；秋蘭姆如一硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆及四硫代雙亞戊基秋蘭姆；以及硫脲。上述硫化促進劑既可以一種單獨使用，也可以二種或多種聯(lián)合使用。
對于每100質(zhì)量份橡膠組分，硫化促進劑的混和量優(yōu)選為0.5～5質(zhì)量份，并且進一步優(yōu)選為0.5～2質(zhì)量份。
可以使用下列硫化促進劑金屬氧化物如鋅白，脂肪酸如硬脂酸、油酸、棉花籽脂肪酸等，以及一些已知的硫化促進助劑。
對于每100質(zhì)量份橡膠組分，硫化促進劑的加入量優(yōu)選為0.5～10質(zhì)量份，并且進一步優(yōu)選為2～8質(zhì)量份。
當有機過氧化物被用作硫化劑時，共交聯(lián)劑可以被加入到橡膠組分中。共交聯(lián)劑自交聯(lián)，與橡膠分子反應并使它們之間相互反應，這樣就使整個橡膠組分發(fā)生了聚合。通過采用共交聯(lián)劑交聯(lián)橡膠組分，交聯(lián)分子的分子量隨之增加，從而提高橡膠組分的耐磨性。
作為共交聯(lián)劑，可以列舉多官能單體、甲基丙烯酸或丙烯酸的金屬鹽、異丁烯酸酯、芳香族乙烯基化合物、雜環(huán)乙烯基化合物、烯丙基化合物、含有1，2-聚丁二烯官能團的多官能聚合物和二肟。
當共交聯(lián)劑與有機過氧化物一起加入到橡膠組分中時，共交聯(lián)劑的加入量與其種類和其它組分有關(guān)。
對于每100質(zhì)量份橡膠組分，共交聯(lián)劑的加入量優(yōu)選為5～20質(zhì)量份，并且進一步優(yōu)選為10～15質(zhì)量份。
作為軟化劑，可以采用石油基軟化劑和增塑劑。作為石油基軟化劑，可以使用礦物油如芳烴油、環(huán)烷油、石蠟油和已知的含有烴類低聚物的合成油、工藝油。作為增塑劑，可以使用鄰苯二甲酸酯、己二酸酯、癸二酸酯、磷酸酯、聚醚及聚酯增塑劑。在本發(fā)明中，石蠟油可以作為優(yōu)選的軟化劑。
對于每100質(zhì)量份橡膠組分，軟化劑的加入量優(yōu)選為10～250質(zhì)量份，并且進一步優(yōu)選10～150質(zhì)量份。
作為填料，可以列舉如下粉末狀物質(zhì)，如二氧化鈦、氧化鋅、二氧化硅、碳、炭黑、粘土、滑石粉、碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鋁和氧化鋁。填料的加入能夠提高橡膠的機械強度及其它性能。由含氧化鋁或二氧化鈦的橡膠組分所制成的橡膠輥具有良好的導熱性。因此，它能夠釋放出所產(chǎn)生的熱量，從而提高橡膠輥的耐磨性。
對于每100質(zhì)量份橡膠組分，填料的加入量優(yōu)選為1～80質(zhì)量份，并且進一步優(yōu)選5～60質(zhì)量份。
除上述組分外，如果下述添加劑與本發(fā)明的目的不相矛盾的話，構(gòu)成本發(fā)明所述橡膠輥的橡膠組分還可以含有這些添加劑加工助劑、防老化劑、防焦劑、紫外線吸收劑、潤滑劑、顏料、抗靜電劑、阻火劑、中和劑、核形成劑、消泡劑等。
構(gòu)成本發(fā)明所述橡膠輥的橡膠組合物中所含的橡膠組分可以通過充分交聯(lián)被分散在熱塑性彈性體和熱塑性樹脂的混和物中。
在采用上述模式時，優(yōu)選橡膠組分中含有二烯橡膠或EPDM橡膠作為其主要組分，特別優(yōu)選使用EPDM橡膠作為其主要組分，在整個橡膠組分中，EPDM橡膠的含量優(yōu)選不小于50mass％，進一步優(yōu)選不小于80mass％，并且更進一步優(yōu)選在95～100mass％的范圍內(nèi)。
上述熱塑性彈性體可以采用常用的熱塑性彈性體。更特殊地，可以列舉苯乙烯彈性體、氯化聚乙烯彈性體、氯乙烯彈性體、烯烴彈性體、聚氨酯彈性體、酯彈性體、酰胺彈性體、離子交聯(lián)聚合物、乙烯丙烯酸乙二酯樹脂(EEA)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。優(yōu)選使用苯乙烯彈性體。
作為熱塑性樹脂，可以采用通常的熱塑性樹脂。例如，可以使用烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂(PS)、聚鄰苯二甲酸乙二酯(PET)、聚鄰苯二甲酸丁二酯(PBT)和尼龍等。優(yōu)選使用烯烴樹脂。
在本發(fā)明所述的橡膠組合物中，對每100質(zhì)量份橡膠組分而言，優(yōu)選含有2～150質(zhì)量份的熱塑性彈性體和熱塑性樹脂的混和物。
作為活潑的交聯(lián)橡膠組分的交聯(lián)劑，可以使用通常的如樹脂交聯(lián)劑或過氧化物交聯(lián)劑。
作為生產(chǎn)本發(fā)明所述橡膠輥的方法，可以采用通常的方法。
例如，將包括硫化劑在內(nèi)的橡膠組分和其它組分加入到諸如雙螺桿擠出機、開放式輥壓機、班伯里混和機、捏合機等捏合機械中按要求對其加熱捏合。把制成的橡膠組合物放在模具中，在指定的溫度如150～190℃，進行加壓硫化，隨后就制成了管子(套)。無須指出，塑模方法可以采用諸如注模法。
管子的表面使用圓柱形研磨機進行拋光處理，管子中間插有金屬軸。橡膠輥的表面粗糙度通過改變拋光條件進行調(diào)節(jié)。最后，根據(jù)需要將管子切割成合適的長度，這樣即制成了本發(fā)明所述的橡膠輥。
本發(fā)明所述的橡膠輥其用途不受限制，只要它能夠被安裝在成像裝置上，就可以用作下述任何種類的輥。
例如，本發(fā)明所述的橡膠輥能夠被用作進紙輥(更特殊地是指組成進紙機器的輥，例如，紙張供應輥、進紙輥及出紙輥)以輸送紙張、除去殘留調(diào)色劑的清洗輥、具有清洗功能的充電輥、用于為感光器罐均勻充電的充電輥、給感光器輸送調(diào)色劑的顯影輥、將調(diào)色劑圖像從感光器傳輸?shù)絺鬏攷Щ蚣垙埳系膫鬏斴佉约拜斔驼{(diào)色劑的調(diào)色劑供應輥。
對本發(fā)明所述的橡膠輥而言，橡膠的復合彈性模量E*和橡膠輥的表面粗糙度Rz滿足預定的關(guān)系。而且在熱固性試驗中，橡膠的硬度變化不超過5個點。因此，與橡膠輥的材料無關(guān)，可以有效抑制存放期間橡膠輥的摩擦系數(shù)下降。從而可以解決由于橡膠輥摩擦系數(shù)的下降所產(chǎn)生的諸如不進紙問題。


圖1是本發(fā)明所述橡膠輥的示意圖。
具體施實方式本發(fā)明的具體施實方式如下所述。
圖1所示為本發(fā)明所述的圓柱形橡膠輥1的一個實施例。圓柱形金屬軸(軸)2被安裝在橡膠輥1的空腔部分。軸2可以采用導電性的粘結(jié)劑通過適當?shù)臄D壓或粘結(jié)固定在橡膠輥1上。軸2由鋁、鋁合金、不銹鋼、鐵等金屬或陶瓷制成。
組成橡膠輥的橡膠組合物含有EPDM作為橡膠組分。除橡膠組分外，橡膠組合物還含有硫化劑、軟化劑和填料。
作為硫化劑，優(yōu)選為過氧化物，特別優(yōu)選為二異丙苯過氧化物。對100質(zhì)量份橡膠組分而言，硫化劑的加入量優(yōu)選為0.5～10質(zhì)量份，并且進一步優(yōu)選為1～5質(zhì)量份。
作為軟化劑，優(yōu)選為礦物油。與其它礦物油相比，進一步優(yōu)選石蠟油。對100質(zhì)量份橡膠組分而言，軟化劑的加入量優(yōu)選為10～100質(zhì)量份，并且進一步優(yōu)選為20～60質(zhì)量份。
填料優(yōu)選為二氧化鈦、炭黑和碳酸鈣。對100質(zhì)量份橡膠組分而言，填料的加入量優(yōu)選為1～50質(zhì)量份，并且進一步優(yōu)選為10～40質(zhì)量份。
將上述組分捏合以形成橡膠組合物。將所獲得的橡膠組合物于165～175℃在模具中加壓硫化以形成管子(套)。軸2被插入到管子之后，管子的表面使用圓柱形研磨機進行拋光處理。最后管子被切割成所需要的長度即制得橡膠輥1。
采用這樣方式所制得的橡膠輥具有下列性能
根據(jù)橡膠的復合彈性模量E*和橡膠輥的表面粗糙度Rz計算所得方程(1)的值在5～9.5之間。復合彈性模量E*設(shè)為1～15MPa，優(yōu)選在1.5～10MPa之間。橡膠輥的表面粗糙度Rz設(shè)為10～60μm。
當橡膠在70℃下老化8天后，橡膠的硬度變化被設(shè)為不超過5個點。
橡膠加熱老化后，其肖氏A硬度在30～60之間。
當采用這種方法所制成的橡膠輥1被用作進紙輥時，其在所述的進紙試驗中沒有出現(xiàn)不進紙的問題。
實施例下面根據(jù)本發(fā)明的實施例和對照例對本發(fā)明進行詳細描述。
實施例和對照例中的橡膠輥由含有如表1所示組分的橡膠組合物制成。橡膠輥的性能采用隨后所述的方法進行測量。結(jié)果如表1所示。
表1

下列商品可以被用作表1中所示的組分·EPDM橡膠“Esprene 505A”，購自Sumitomo化學有限公司·軟化劑(油)石蠟操作油(“Diana操作油PW-380”，購自Idemitsu Kosan有限公司)·填料A碳酸鈣(“BF300”，購自Bihoku Funka Kogyo有限公司)·填料B二氧化鈦(“Kronos二氧化鈦KR-380”，購自Titan Kogyo有限公司)·填料C炭黑(“SEAST3 HAF”，購自Tokai碳有限公司)·交聯(lián)助劑(“PERCUMYL D”，購自NOF公司)橡膠輥按如下步驟生產(chǎn)各組分稱重后，按表1中所示的量加入到捏合機中制成橡膠組合物。
將所獲得的每一種橡膠組合物加入到模具中于170℃下加壓硫化20分鐘，這樣即制得管子(套)。管子的內(nèi)徑為24mm，外徑為32mm，長度為70mm。
將插有金屬軸的管子放在圓柱形研磨機上進行拋光，其表面被拋光后即形成拋光標記。橡膠輥的表面粗糙度通過改變拋光條件進行調(diào)節(jié)。表面經(jīng)拋光后，橡膠輥的外徑為30mm。
最后將橡膠輥切割成所需要的長度15mm，這樣即制得了橡膠輥。
橡膠輥性能的檢測方法如下所述·復合彈性模量E*的測定根據(jù)JIS K6394，從每個橡膠輥上切割一個樣品，在23℃、10赫茲頻率下測量其復合彈性模量E*。
·表面粗糙度Rz的測定根據(jù)JIS B0601，在測量長度為3mm、切邊為0.8mm及速度為0.6mm/秒的條件下，在橡膠輥的外表面測定其表面粗糙度Rz。
·初始硬度測定根據(jù)JIS K6253，橡膠輥的初始硬度在常壓、23℃下進行測量。
·老化后硬度的測定根據(jù)JIS K6257，將橡膠輥置于70℃的烘箱中存放8天，然后取出，在室溫下放置24小時。根據(jù)JIS K6253，橡膠輥的硬度在常壓、23℃下進行測量。
·進紙試驗橡膠輥于加熱老化前安裝在復印機上之后，在23℃和55％濕度的條件下，將10張A4復印紙(PPC紙，購自Fuji Xerox辦公供應有限公司)提供給復印機。由于橡膠輥的初始磨擦系數(shù)各不相同，施加到每個橡膠輥上的負載程度隨其初始磨擦系數(shù)而調(diào)整。
將每個老化的橡膠輥安裝在復印機上，該復印機的設(shè)定條件與初始橡膠輥的條件相同。在23℃和55％濕度條件下，將10張A4復印紙?zhí)峁┙o復印機。觀察每個橡膠輥的進紙狀態(tài)以評價其進紙性能。在進紙狀態(tài)下，沒有發(fā)生問題的橡膠輥用○標注，而出現(xiàn)問題的則用×標注。
如表1所示，在進紙試驗中，本發(fā)明實施例1～3中的橡膠輥均用○標注。另一方面，對照例1～3中的橡膠輥均用×標注。結(jié)果表明，在開始工作時，實施例1～3中橡膠輥的摩擦系數(shù)在預定的存放時期后沒有下降，且也沒有出現(xiàn)進紙問題。這就是說，它們具有出色的進紙性能。
權(quán)利要求
1.一種用于成像裝置的橡膠輥，其通過將橡膠組合物模塑為輥的形狀制成，其特征在于，橡膠的復合彈性模量E*和所述橡膠輥的表面粗糙度Rz滿足如下方程(1)所示的關(guān)系式；并且當所述橡膠在70℃下老化8天后，其硬度變化被設(shè)為不超過5個點，方程(1)7×Ln(E*)-0.12×Rz+3.0≤10。
2.如權(quán)利要求1所述的橡膠輥，其特征在于，所述橡膠的所述復合彈性模量E*設(shè)為1～10MPa；所述橡膠輥的所述表面粗糙度Rz設(shè)為10～100μm；所述橡膠老化后的JIS K6253肖氏硬度設(shè)為20～70。
3.如權(quán)利要求1所述的橡膠輥，其特征在于，所述橡膠組合物含有乙烯-丙烯-二烯橡膠。
4.如權(quán)利要求2所述的橡膠輥，其特征在于，所述橡膠組合物含有乙烯-丙烯-二烯橡膠。
全文摘要
一種用于成像裝置的橡膠輥，通過將橡膠組合物加工為輥的形狀制成。對橡膠輥而言，橡膠的復合彈性模量E
文檔編號C08L23/16GK101055454SQ20071009718
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月14日
發(fā)明者皆越亮 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社