專利名稱：嵌入式橡膠輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如在辦公室自動(dòng)化機(jī)器用的帶(轉(zhuǎn)印帶、中間轉(zhuǎn)印帶、感光體帶等)的內(nèi)側(cè)使用、且輥芯軸表面與筒形橡膠層內(nèi)周面間不夾設(shè)粘接劑的嵌入式(壓入式)橡膠輥。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，例如作為驅(qū)動(dòng)辦公室自動(dòng)化機(jī)器用帶的橡膠輥，已知有在筒形橡膠層的芯軸穿插孔中嵌入輥芯軸、并在芯軸表面與橡膠層內(nèi)周面間夾設(shè)粘接劑的構(gòu)造。
但是，現(xiàn)有的橡膠輥，由于在輥芯軸表面與橡膠層內(nèi)周面間夾設(shè)粘接劑，可以確保橡膠層相對(duì)于芯軸的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，可防止橡膠層的打滑；但由此帶來了如下的問題。
即，第一，在橡膠層不良甚至老化了時(shí)，連輥芯軸也不能再使用。第二，容易產(chǎn)生由粘接劑等的涂敷不均勻引起的成形不良。第三，還會(huì)有要對(duì)應(yīng)于構(gòu)成橡膠層的橡膠種類選擇粘接劑等各種問題。
本發(fā)明人鑒于上述各點(diǎn)反復(fù)進(jìn)行了專心研究后，發(fā)現(xiàn)通過將構(gòu)成筒形橡膠層的橡膠的硬度、橡膠層的厚度、以及嵌入輥芯軸時(shí)橡膠層的內(nèi)徑延伸率設(shè)定為最佳值，可制成和在輥芯軸表面與橡膠層內(nèi)周面間夾設(shè)粘接劑的粘接品具有相同水平的功能的橡膠輥，乃至完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要解決上述的現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種嵌入式橡膠輥，在該嵌入式橡膠輥中，在輥芯軸表面與橡膠層內(nèi)周面間不夾設(shè)粘接劑，輥芯軸與橡膠層之間有足夠大的轉(zhuǎn)矩，可以防止產(chǎn)生帶的驅(qū)動(dòng)不良，同時(shí)還能防止由轉(zhuǎn)矩不足而使橡膠層扭曲而產(chǎn)生圖像轉(zhuǎn)印不良，而且、在橡膠層不良甚至老化時(shí)，還可再使用輥芯軸。
本發(fā)明的嵌入式橡膠滾子，由輥芯軸和包覆該輥芯軸表面的筒形橡膠層構(gòu)成，其特征在于，構(gòu)成橡膠層的橡膠的硬度(JIS-A)為40°～90°，橡膠層的厚度為0.3mm～3mm。將輥芯軸嵌入橡膠層的芯軸穿插孔中，并且在芯軸表面與橡膠層內(nèi)周面之間不夾設(shè)粘接劑，嵌入芯軸時(shí)的橡膠層內(nèi)徑的擴(kuò)張率為4％～15％。
在本發(fā)明的橡膠輥中，構(gòu)成筒形橡膠層的橡膠的硬度(JIS-A)為40°～90°，最好是40°～80°。在此，構(gòu)成橡膠層的橡膠的硬度如果小于40°，由于為了得到足夠大的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，必須極大地增大內(nèi)徑擴(kuò)張率，這是所不希望的。另外，橡膠的硬度越高，則空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩變得越大，如果橡膠硬度超過90°，由于輥芯軸嵌入筒形橡膠層的芯軸穿插孔的作業(yè)變困難，這也是所不希望的。
另外，構(gòu)成筒形橡膠層的橡膠的厚度越厚，空轉(zhuǎn)力矩變得越大，故橡膠層的厚度為0.3mm～3mm，最好是0.5mm～3mm。在此，橡膠層厚度如果小于0.3mm，由于空轉(zhuǎn)力矩變小，這是不希望的；如果超過3mm、由于橡膠層因溫度變化引起的尺寸變化會(huì)對(duì)帶的輸送量產(chǎn)生不良影響，所以，這也是所不希望的。
在本發(fā)明的橡膠輥中，輥芯軸是在芯軸表面與橡膠層內(nèi)周面之間不夾設(shè)粘接劑的情況下嵌入筒形橡膠層的芯軸穿插孔，嵌入芯軸時(shí)的橡膠層的內(nèi)徑擴(kuò)張率為4％～15％，最好是4％～12％。
在此，如果嵌入芯軸時(shí)的筒形橡膠層的內(nèi)徑擴(kuò)張率小于4％，由于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩變小，這是不希望的。另外，如果橡膠層的內(nèi)徑擴(kuò)張率超過15％，則使得輥芯軸嵌入橡膠層的芯軸穿插孔的作業(yè)變得困難，這也是所不希望的。
再有，覆蓋輥芯軸的表面的橡膠層的內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)為0.5μm～5μm，最好是1μm～5μm。
在這里，橡膠層的內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)如果小于0.5μm，考慮到空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩變大，這是不現(xiàn)實(shí)、也是不希望的。如果橡膠層的內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)超過5μm，由于橡膠層相對(duì)于輥芯軸表面的緊密貼合性變差、空轉(zhuǎn)力矩變小，且不能防止橡膠層的打滑，所以這也是所不希望的。
還有，嵌入筒形橡膠層的芯軸穿插孔內(nèi)的輥芯軸的表面粗糙度(Ra)為0.2μm～1.6μm，最好是0.3μm～1.6μm。
在此，如果輥芯軸的表面粗糙度(Ra)小于0.2μm，則必須對(duì)輥芯軸進(jìn)行鏡面加工，從而增高了成本，因此這是所不希望的。另外，如果輥芯軸的表面粗糙度(Ra)超過1.6μm，則使得輥芯軸表面相對(duì)于橡膠層內(nèi)周面的緊密貼合性變差，空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩變小，所以這也是所不希望的。
作為構(gòu)成本發(fā)明的嵌入式橡膠輥的橡膠層的橡膠例如可以是EPM(乙烯-丙烯共聚物)、EPDM(乙烯-丙烯-雙烯三元共聚物橡膠)、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、丁苯橡膠、聚降冰片烯橡膠、聚丁二烯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠、丙烯酸酯橡膠、氯醚橡膠、以及氯化聚乙烯橡膠等。
如上所述，本發(fā)明的嵌入式橡膠輥是由輥芯軸和包覆該芯軸表面的筒形橡膠層構(gòu)成，構(gòu)成橡膠層的橡膠的硬度(JIS-A)為40°～90°，橡膠層的厚度為0.3mm～3mm，輥芯軸是在芯軸表面與橡膠層內(nèi)周面間不夾設(shè)粘接劑的情況下嵌入橡膠層的芯軸穿插孔中的，嵌入芯軸時(shí)橡膠層的內(nèi)徑擴(kuò)張率為4％～15％，采用本發(fā)明，由于輥芯軸與橡膠層之間的轉(zhuǎn)矩足夠大，可以防止產(chǎn)生帶的不良驅(qū)動(dòng)，同時(shí)可以防止發(fā)生因力矩不足使橡膠層扭曲所引起的圖像轉(zhuǎn)印不良的現(xiàn)象。而且，由于輥芯軸表面與橡膠層內(nèi)周面之間不夾設(shè)粘接劑，具有例如在橡膠層不良或老化時(shí)，也可以再使用輥芯軸的效果。


圖1概略表示了縱列式彩色圖像形成裝置，是本發(fā)明的嵌入式橡膠輥上繞掛中間轉(zhuǎn)印帶的圖。
圖2是圖1中所使用的本發(fā)明的嵌入式橡膠輥的立體簡圖。
具體實(shí)施例方式
下邊參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是概略表示縱列式彩色圖像形成裝置的圖。
在圖1中，由聚酰氨系合成橡膠制出的環(huán)形帶構(gòu)成的中間轉(zhuǎn)印帶1繞掛于隔開規(guī)定間隔配置的本發(fā)明的嵌入式橡膠輥2與金屬制從動(dòng)輥3上。相對(duì)于中間轉(zhuǎn)印帶1的上部移動(dòng)部1a、在下部移動(dòng)部1b一側(cè)直列設(shè)有四色顯影器10。在各顯影器10上設(shè)有顯影輥11，使該輥11接觸于感光鼓12的右側(cè)面部分，使帶電輥13接觸于感光鼓12的下部左側(cè)。另外，使感光鼓12的頂部接觸中間轉(zhuǎn)印帶1的上部移動(dòng)部1b的下面，在與該感光鼓12相對(duì)的帶子下部移動(dòng)部1b的上側(cè)配置一次轉(zhuǎn)印輥14，使該一次轉(zhuǎn)印輥14接觸中間轉(zhuǎn)印帶1的下部移行部1b的上面。
上述的縱列型彩色圖像形成裝置，具有將由感光鼓12構(gòu)成的像載體上所承載的調(diào)色像由四個(gè)一次轉(zhuǎn)印輥14依次反復(fù)進(jìn)行一次轉(zhuǎn)印的中間轉(zhuǎn)印帶1。
二次轉(zhuǎn)印輥15與繞掛中間轉(zhuǎn)印帶1的左端部的本發(fā)明的嵌入式橡膠輥2相對(duì)，配置在嵌入式橡膠滾子的左側(cè)，使該二次轉(zhuǎn)印輥15接觸中間轉(zhuǎn)印帶1的左端卷繞部的外面，在通過他們中間的被印刷紙上轉(zhuǎn)印四色圖像。
參照?qǐng)D2，本發(fā)明的嵌入式橡膠輥2在上述中間轉(zhuǎn)印帶1的左端卷繞部的內(nèi)側(cè)使用，由輥芯軸4與筒形橡膠層5構(gòu)成。
在這里，構(gòu)成橡膠層5的橡膠的硬度(JIS-A)為40°～90°，橡膠層5的厚度為0.3mm～3mm。
采用本發(fā)明，輥芯軸4在芯軸4表面與橡膠層5的內(nèi)周面之間不夾設(shè)粘接劑的情況下嵌入橡膠層5的芯軸插通孔，嵌入芯軸時(shí)的橡膠層5的內(nèi)徑擴(kuò)張率為4％～15％。
而且，在該實(shí)施形態(tài)中，輥芯軸4由圓筒狀的筒體部6、通過3個(gè)連接壁部7沿長度方向設(shè)置于該筒體部6的中心部的軸穿插用筒部8、以及穿入該軸穿插用筒部8中的樞軸9構(gòu)成。
實(shí)施例下面連同比較例一起說明本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明也不局限于這些實(shí)施例。
第一～第五實(shí)施例圖1所示的在中間轉(zhuǎn)印帶1的內(nèi)側(cè)使用的本發(fā)明的嵌入式橡膠輥2，是在EPDM制的橡膠層5的芯軸穿插孔中嵌入鋁合金制輥芯軸4而制成的，做成在嵌入輥芯軸時(shí)、即壓入滾子芯軸時(shí)的橡膠層5的內(nèi)徑擴(kuò)張率在4％～12％間變化的不同的5種橡膠輥2。
而且，由于橡膠硬度越柔軟越容易打滑，所以將各嵌入式橡膠輥2的橡膠層5的橡膠硬度(JIS-A)固定在40°進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外，由于橡膠層5的厚度越薄越容易打滑，所以將各個(gè)橡膠輥2的橡膠層5的厚度固定在0.5mm進(jìn)行評(píng)價(jià)。
另外，在這些第一～第五實(shí)施例中，使各橡膠輥2的橡膠層5的內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)同為5μm，使各橡膠輥2的輥芯軸4的表面粗糙度(Ra)同為1.6μm。
將這些嵌入式橡膠輥2安裝于縱列式彩色圖像形成裝置實(shí)機(jī)中，目視觀察有無打滑而進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在這里，所評(píng)價(jià)的所謂打滑，是指各橡膠輥2的橡膠層5內(nèi)周面與輥芯軸4的表面之間的轉(zhuǎn)矩不足所引起的“滑動(dòng)”，或者對(duì)應(yīng)于向著軸向的應(yīng)力而產(chǎn)生橡膠層5的位置的錯(cuò)動(dòng)。
而且，中間轉(zhuǎn)印帶1的內(nèi)面與嵌入式橡膠輥2的表面間的滑動(dòng)從這些評(píng)價(jià)中除外。
在這里，對(duì)可嵌入式橡膠輥2的橡膠層5的橡膠硬度(JIS-A)、橡膠層5的內(nèi)徑擴(kuò)張率、橡膠層5的內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)、輥芯軸4的表面粗糙度(Ra)分別按JIS標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量而進(jìn)行了試驗(yàn)。
將所得到的結(jié)果集中于下述的附表1中。
從附表1可以看出，在第一實(shí)施例至第五實(shí)施例的嵌入式橡膠輥2中，完全不產(chǎn)生滑動(dòng)。
第六實(shí)施例～第十實(shí)施例除了將橡膠輥2的橡膠層5的內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)設(shè)定為3μm之外，其他與第一實(shí)施例～第五實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果集中表示于下述附表1中。
從下述附表1中可以看出，在第六實(shí)施例～第十實(shí)施例的嵌入式橡膠輥2中，完全不產(chǎn)生滑動(dòng)。
第十一實(shí)施例～第十五實(shí)施例除了將各橡膠輥2的輥芯軸4的表面粗糙度(Ra)設(shè)定為1.0μm之外，其他與第一實(shí)施例～第五實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果集中表示于下述附表1中。
從下述附表1中可以看出，在第十一實(shí)施例～第十五實(shí)施例的嵌入式橡膠輥2中，完全不產(chǎn)生滑動(dòng)。
第十六實(shí)施例～第二十實(shí)施例除了將各橡膠輥2的橡膠層5的內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)設(shè)定為3μm、將橡膠輥2的輥芯軸4的表面粗糙度(Ra)設(shè)定為1.0μm之外，其他與第一實(shí)施例～第五實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果集中表示于下述附表1中。
從下述附表1中可以看出，在第十六實(shí)施例～第二十實(shí)施例的嵌入式橡膠輥2中，完全不產(chǎn)生滑動(dòng)。
第一比較例為了比較，除將嵌入輥芯軸時(shí)的橡膠層5的內(nèi)徑擴(kuò)張率設(shè)定為3％之外，其他與第一實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果示于下述附表2中。
從下述的附表2中可以看出，在第一比較例的嵌入式橡膠輥中產(chǎn)生了滑動(dòng)。
第二比較例為了比較，除將嵌入輥芯軸時(shí)的橡膠層5的內(nèi)徑擴(kuò)張率設(shè)定為3％之外，其他與第六實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果示于下述附表2中。
從下述的附表2中可以看出，在第二比較例的嵌入式橡膠輥中，產(chǎn)生了滑動(dòng)。
第三比較例為了比較，除將嵌入輥芯軸時(shí)的橡膠層5的內(nèi)徑擴(kuò)張率設(shè)定為3％之外，其他與第十一實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果示于下述附表2中。
從下述的附表2中可以看出，在第三比較例的嵌入式橡膠輥中，產(chǎn)生了滑動(dòng)。
第四比較例為了比較，除將嵌入輥芯軸時(shí)的橡膠層5的內(nèi)徑擴(kuò)張率設(shè)定為3％之外，其他與第十六實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果示于下述附表2中。
從下述的附表2中可以看出，在第四比較例的嵌入式橡膠輥中，產(chǎn)生了滑動(dòng)。
第五比較例～第九比較例除了將各橡膠輥2的橡膠層5的內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)設(shè)定為6μm之外，其他與第一實(shí)施例～第五實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果集中表示于下述附表2中。
從下述的附表2中可以看出，在第五比較例～第九比較例的嵌入式橡膠輥中，產(chǎn)生了滑動(dòng)。
第十比較例～第十四比較例為了比較，除了將各橡膠輥2的橡膠層5的內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)設(shè)定為6μm之外，其他與第一實(shí)施例～第五實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果集中表示于下述附表2中。
從下述的附表2中可以看出，在第十比較例～第十四比較例的嵌入式橡膠輥中，產(chǎn)生了滑動(dòng)。
第十五比較例～第十九比較例除了將各橡膠輥2的輥芯軸4的表面粗糙度(Ra)設(shè)定為3.2μm之外，其他與第一實(shí)施例～第五實(shí)施例同樣實(shí)施，將所得到的結(jié)果集中表示于下述附表2中。
從下述的附表2中可以看出，在第十五比較例～第十九比較例的嵌入式橡膠輥中，產(chǎn)生了滑動(dòng)。
在上述實(shí)施例中，作為輥芯軸4使用了鋁合金的材料，但是也可以使用其他材料，例如使用SUS制的輥芯軸、或在SUM上進(jìn)行了無電解鍍鎳的輥芯軸。另外，輥芯軸4的構(gòu)造也不限于上述實(shí)施例的構(gòu)造，也可以是其他構(gòu)造。
在上述實(shí)施例中，將本發(fā)明的嵌入式橡膠輥2安裝于縱列式彩色圖像形成裝置實(shí)機(jī)中的情況進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明，也可以適用于帶電輥或者顯影輥，而且還適用于例如在顯影裝置內(nèi)僅收容單色調(diào)色劑的通常的單色圖像形成裝置中的轉(zhuǎn)印帶驅(qū)動(dòng)用輥、感光體不是感光鼓而是帶狀的圖像形成裝置等的嵌入式橡膠輥。
附表1

附表2

權(quán)利要求
1.一種嵌入式橡膠輥，是由輥芯軸和覆蓋該輥芯軸表面的筒形橡膠層構(gòu)成，其特征在于，構(gòu)成橡膠層的橡膠的硬度(JIS-A)為40°～90°，橡膠層的厚度為0.3mm～3mm，輥芯軸嵌入于橡膠層的芯軸插通孔中，并且在芯軸表面與橡膠層內(nèi)周面之間不夾設(shè)粘接劑，嵌入芯軸時(shí)的橡膠層的內(nèi)徑擴(kuò)張率為4％～15％。
2.如權(quán)利要求1所述的嵌入式橡膠輥，其特征在于，筒形橡膠層內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)為0.5μm～5μm。
3.如權(quán)利要求1所述的嵌入式橡膠輥，其特征在于，嵌入筒形橡膠層的芯軸穿插孔內(nèi)的輥芯軸的表面粗糙度(Ra)為0.2μm～1.6μm。
全文摘要
本發(fā)明的橡膠輥，其中，構(gòu)成橡膠層的橡膠的硬度(JIS－A)為40°～90°，橡膠層的厚度為0.3mm～3mm，嵌入輥芯軸時(shí)的橡膠層的內(nèi)徑擴(kuò)張率為4％～15％。橡膠層內(nèi)周面的表面粗糙度(Rz)為0.5μm～ 5μm。輥芯軸的表面粗糙度(Ra)為0.2μm～1.6μm。本發(fā)明的橡膠輥是在輥芯軸表面與筒形橡膠層內(nèi)周面之間不夾設(shè)粘接劑的嵌入式(壓入式)橡膠輥，例如在辦公室自動(dòng)化機(jī)器用的帶(轉(zhuǎn)印帶、中間轉(zhuǎn)印帶、感光體帶)的內(nèi)側(cè)使用。本發(fā)明的橡膠輥，在輥芯軸與橡膠層之間有足夠大的轉(zhuǎn)矩，可防止產(chǎn)生帶的驅(qū)動(dòng)不良，可防止產(chǎn)生由于轉(zhuǎn)矩不夠而造成橡膠層扭曲所引起的圖像轉(zhuǎn)印不良，在橡膠層不良甚至老化時(shí)仍可再使用輥芯軸。
文檔編號(hào)B65G39/02GK1685166SQ0382275
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2003年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者舟越章人 申請(qǐng)人:山內(nèi)株式會(huì)社