CN100375852C - 嵌入式橡胶辊 - Google Patents

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Abstract

本发明的橡胶辊,其中,构成橡胶层的橡胶的硬度(JIS-A)为40°~90°,橡胶层的厚度为0.3mm~3mm,嵌入辊芯轴时的橡胶层的内径扩张率为4%~15%。橡胶层内周面的表面粗糙度(Rz)为0.5μm~5μm。辊芯轴的表面粗糙度(Ra)为0.2μm~1.6μm。本发明的橡胶辊是在辊芯轴表面与筒形橡胶层内周面之间不夹设粘接剂的嵌入式(压入式)橡胶辊,例如在办公室自动化机器用的带(转印带、中间转印带、感光体带)的内侧使用。本发明的橡胶辊,在辊芯轴与橡胶层之间有足够大的转矩,可防止产生带的驱动不良,可防止产生由于转矩不够而造成橡胶层扭曲所引起的图像转印不良,在橡胶层不良甚至老化时仍可再使用辊芯轴。

Description

嵌入式橡胶辊
技术领域
本发明涉及一种例如在办公室自动化机器用的带(转印带、中间转印带、感光体带等)的内侧使用、且辊芯轴表面与筒形橡胶层内周面间不夹设粘接剂的嵌入式(压入式)橡胶辊。
背景技术
在现有技术中,例如作为驱动办公室自动化机器用带的橡胶辊,已知有:在筒形橡胶层的芯轴穿插孔中嵌入辊芯轴、并在芯轴表面与橡胶层内周面间夹设粘接剂的构造。
但是,现有的橡胶辊,由于在辊芯轴表面与橡胶层内周面间夹设粘接剂,可以确保橡胶层相对于芯轴的空转转矩,可防止橡胶层的打滑;但由此带来了如下的问题。
即,第一,在橡胶层不良甚至老化了时,连辊芯轴也不能再使用。第二,容易产生由粘接剂等的涂敷不均匀引起的成形不良。第三,还会有要对应于构成橡胶层的橡胶种类选择粘接剂等各种问题。
本发明人鉴于上述各点反复进行了专心研究后,发现通过将构成筒形橡胶层的橡胶的硬度、橡胶层的厚度、以及嵌入辊芯轴时橡胶层的内径延伸率设定为最佳值,可制成和在辊芯轴表面与橡胶层内周面间夹设粘接剂的粘接品具有相同水平的功能的橡胶辊,乃至完成了本发明。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述的现有技术问题,提供一种嵌入式橡胶辊,在该嵌入式橡胶辊中,在辊芯轴表面与橡胶层内周面间不夹设粘接剂,辊芯轴与橡胶层之间有足够大的转矩,可以防止产生带的驱动不良,同时还能防止由转矩不足而使橡胶层扭曲而产生图像转印不良,而且、在橡胶层不良甚至老化时,还可再使用辊芯轴。
本发明的嵌入式橡胶滚子,由辊芯轴和包覆该辊芯轴表面的筒形橡胶层构成,其特征在于,构成橡胶层的橡胶的硬度(JIS-A)为40°~90°,橡胶层的厚度为0.3mm~3mm。将辊芯轴嵌入橡胶层的芯轴穿插孔中,并且在芯轴表面与橡胶层内周面之间不夹设粘接剂,嵌入芯轴时的橡胶层内径的扩张率为4%~15%。
在本发明的橡胶辊中,构成筒形橡胶层的橡胶的硬度(JIS-A)为40°~90°,最好是40°~80°。在此,构成橡胶层的橡胶的硬度如果小于40°,由于为了得到足够大的空转转矩,必须极大地增大内径扩张率,这是所不希望的。另外,橡胶的硬度越高,则空转转矩变得越大,如果橡胶硬度超过90°,由于辊芯轴嵌入筒形橡胶层的芯轴穿插孔的作业变困难,这也是所不希望的。
另外,构成筒形橡胶层的橡胶的厚度越厚,空转力矩变得越大,故橡胶层的厚度为0.3mm~3mm,最好是0.5mm~3mm。在此,橡胶层厚度如果小于0.3mm,由于空转力矩变小,这是不希望的;如果超过3mm、由于橡胶层因温度变化引起的尺寸变化会对带的输送量产生不良影响,所以,这也是所不希望的。
在本发明的橡胶辊中,辊芯轴是在芯轴表面与橡胶层内周面之间不夹设粘接剂的情况下嵌入筒形橡胶层的芯轴穿插孔,嵌入芯轴时的橡胶层的内径扩张率为4%~15%,最好是4%~12%。
在此,如果嵌入芯轴时的筒形橡胶层的内径扩张率小于4%,由于空转转矩变小,这是不希望的。另外,如果橡胶层的内径扩张率超过15%,则使得辊芯轴嵌入橡胶层的芯轴穿插孔的作业变得困难,这也是所不希望的。
再有,覆盖辊芯轴的表面的橡胶层的内周面的表面粗糙度(Rz)为0.5μm~5μm,最好是1μm~5μm。
在这里,橡胶层的内周面的表面粗糙度(Rz)如果小于0.5μm,考虑到空转转矩变大,这是不现实、也是不希望的。如果橡胶层的内周面的表面粗糙度(Rz)超过5μm,由于橡胶层相对于辊芯轴表面的紧密贴合性变差、空转力矩变小,且不能防止橡胶层的打滑,所以这也是所不希望的。
还有,嵌入筒形橡胶层的芯轴穿插孔内的辊芯轴的表面粗糙度(Ra)为0.2μm~1.6μm,最好是0.3μm~1.6μm。
在此,如果辊芯轴的表面粗糙度(Ra)小于0.2μm,则必须对辊芯轴进行镜面加工,从而增高了成本,因此这是所不希望的。另外,如果辊芯轴的表面粗糙度(Ra)超过1.6μm,则使得辊芯轴表面相对于橡胶层内周面的紧密贴合性变差,空转转矩变小,所以这也是所不希望的。
作为构成本发明的嵌入式橡胶辊的橡胶层的橡胶例如可以是:EPM(乙烯-丙烯共聚物)、EPDM(乙烯-丙烯-双烯三元共聚物橡胶)、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、聚降冰片烯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醚橡胶、以及氯化聚乙烯橡胶等。
如上所述,本发明的嵌入式橡胶辊是由辊芯轴和包覆该芯轴表面的筒形橡胶层构成,构成橡胶层的橡胶的硬度(JIS-A)为40°~90°,橡胶层的厚度为0.3mm~3mm,辊芯轴是在芯轴表面与橡胶层内周面间不夹设粘接剂的情况下嵌入橡胶层的芯轴穿插孔中的,嵌入芯轴时橡胶层的内径扩张率为4%~15%,采用本发明,由于辊芯轴与橡胶层之间的转矩足够大,可以防止产生带的不良驱动,同时可以防止发生因力矩不足使橡胶层扭曲所引起的图像转印不良的现象。而且,由于辊芯轴表面与橡胶层内周面之间不夹设粘接剂,具有例如在橡胶层不良或老化时,也可以再使用辊芯轴的效果。
附图说明
图1概略表示了纵列式彩色图像形成装置,是本发明的嵌入式橡胶辊上绕挂中间转印带的图。
图2是图1中所使用的本发明的嵌入式橡胶辊的立体简图。
具体实施方式
下边参照附图说明本发明的实施方式。
图1是概略表示纵列式彩色图像形成装置的图。
在图1中,由聚酰氨系合成橡胶制出的环形带构成的中间转印带1绕挂于隔开规定间隔配置的本发明的嵌入式橡胶辊2与金属制从动辊3上。相对于中间转印带1的上部移动部1a、在下部移动部1b一侧直列设有四色显影器10。在各显影器10上设有显影辊11,使该辊11接触于感光鼓12的右侧面部分,使带电辊13接触于感光鼓12的下部左侧。另外,使感光鼓12的顶部接触中间转印带1的上部移动部1b的下面,在与该感光鼓12相对的带子下部移动部1b的上侧配置一次转印辊14,使该一次转印辊14接触中间转印带1的下部移行部1b的上面。
上述的纵列型彩色图像形成装置,具有将由感光鼓12构成的像载体上所承载的调色像由四个一次转印辊14依次反复进行一次转印的中间转印带1。
二次转印辊15与绕挂中间转印带1的左端部的本发明的嵌入式橡胶辊2相对,配置在嵌入式橡胶滚子的左侧,使该二次转印辊15接触中间转印带1的左端卷绕部的外面,在通过他们中间的被印刷纸上转印四色图像。
参照图2,本发明的嵌入式橡胶辊2在上述中间转印带1的左端卷绕部的内侧使用,由辊芯轴4与筒形橡胶层5构成。
在这里,构成橡胶层5的橡胶的硬度(JIS-A)为40°~90°,橡胶层5的厚度为0.3mm~3mm。
采用本发明,辊芯轴4在芯轴4表面与橡胶层5的内周面之间不夹设粘接剂的情况下嵌入橡胶层5的芯轴插通孔,嵌入芯轴时的橡胶层5的内径扩张率为4%~15%。
而且,在该实施形态中,辊芯轴4由圆筒状的筒体部6、通过3个连接壁部7沿长度方向设置于该筒体部6的中心部的轴穿插用筒部8、以及穿入该轴穿插用筒部8中的枢轴9构成。
实施例
下面连同比较例一起说明本发明的实施例,但本发明也不局限于这些实施例。
第一~第五实施例
图1所示的在中间转印带1的内侧使用的本发明的嵌入式橡胶辊2,是在EPDM制的橡胶层5的芯轴穿插孔中嵌入铝合金制辊芯轴4而制成的,做成在嵌入辊芯轴时、即压入滚子芯轴时的橡胶层5的内径扩张率在4%~12%间变化的不同的5种橡胶辊2。
而且,由于橡胶硬度越柔软越容易打滑,所以将各嵌入式橡胶辊2的橡胶层5的橡胶硬度(JIS-A)固定在40°进行评价。另外,由于橡胶层5的厚度越薄越容易打滑,所以将各个橡胶辊2的橡胶层5的厚度固定在0.5mm进行评价。
另外,在这些第一~第五实施例中,使各橡胶辊2的橡胶层5的内周面的表面粗糙度(Rz)同为5μm,使各橡胶辊2的辊芯轴4的表面粗糙度(Ra)同为1.6μm。
将这些嵌入式橡胶辊2安装于纵列式彩色图像形成装置实机中,目视观察有无打滑而进行了评价。在这里,所评价的所谓打滑,是指各橡胶辊2的橡胶层5内周面与辊芯轴4的表面之间的转矩不足所引起的“滑动”,或者对应于向着轴向的应力而产生橡胶层5的位置的错动。
而且,中间转印带1的内面与嵌入式橡胶辊2的表面间的滑动从这些评价中除外。
在这里,对可嵌入式橡胶辊2的橡胶层5的橡胶硬度(JIS-A)、橡胶层5的内径扩张率、橡胶层5的内周面的表面粗糙度(Rz)、辊芯轴4的表面粗糙度(Ra)分别按JIS标准进行测量而进行了试验。
将所得到的结果集中于下述的附表1中。
从附表1可以看出,在第一实施例至第五实施例的嵌入式橡胶辊2中,完全不产生滑动。
第六实施例~第十实施例
除了将橡胶辊2的橡胶层5的内周面的表面粗糙度(Rz)设定为3μm之外,其他与第一实施例~第五实施例同样实施,将所得到的结果集中表示于下述附表1中。
从下述附表1中可以看出,在第六实施例~第十实施例的嵌入式橡胶辊2中,完全不产生滑动。
第十一实施例~第十五实施例
除了将各橡胶辊2的辊芯轴4的表面粗糙度(Ra)设定为1.0μm之外,其他与第一实施例~第五实施例同样实施,将所得到的结果集中表示于下述附表1中。
从下述附表1中可以看出,在第十一实施例~第十五实施例的嵌入式橡胶辊2中,完全不产生滑动。
第十六实施例~第二十实施例
除了将各橡胶辊2的橡胶层5的内周面的表面粗糙度(Rz)设定为3μm、将橡胶辊2的辊芯轴4的表面粗糙度(Ra)设定为1.0μm之外,其他与第一实施例~第五实施例同样实施,将所得到的结果集中表示于下述附表1中。
从下述附表1中可以看出,在第十六实施例~第二十实施例的嵌入式橡胶辊2中,完全不产生滑动。
第一比较例
为了比较,除将嵌入辊芯轴时的橡胶层5的内径扩张率设定为3%之外,其他与第一实施例同样实施,将所得到的结果示于下述附表2中。
从下述的附表2中可以看出,在第一比较例的嵌入式橡胶辊中产生了滑动。
第二比较例
为了比较,除将嵌入辊芯轴时的橡胶层5的内径扩张率设定为3%之外,其他与第六实施例同样实施,将所得到的结果示于下述附表2中。
从下述的附表2中可以看出,在第二比较例的嵌入式橡胶辊中,产生了滑动。
第三比较例
为了比较,除将嵌入辊芯轴时的橡胶层5的内径扩张率设定为3%之外,其他与第十一实施例同样实施,将所得到的结果示于下述附表2中。
从下述的附表2中可以看出,在第三比较例的嵌入式橡胶辊中,产生了滑动。
第四比较例
为了比较,除将嵌入辊芯轴时的橡胶层5的内径扩张率设定为3%之外,其他与第十六实施例同样实施,将所得到的结果示于下述附表2中。
从下述的附表2中可以看出,在第四比较例的嵌入式橡胶辊中,产生了滑动。
第五比较例~第九比较例
除了将各橡胶辊2的橡胶层5的内周面的表面粗糙度(Rz)设定为6μm之外,其他与第一实施例~第五实施例同样实施,将所得到的结果集中表示于下述附表2中。
从下述的附表2中可以看出,在第五比较例~第九比较例的嵌入式橡胶辊中,产生了滑动。
第十比较例~第十四比较例
为了比较,除了将各橡胶辊2的橡胶层5的内周面的表面粗糙度(Rz)设定为6μm之外,其他与第一实施例~第五实施例同样实施,将所得到的结果集中表示于下述附表2中。
从下述的附表2中可以看出,在第十比较例~第十四比较例的嵌入式橡胶辊中,产生了滑动。
第十五比较例~第十九比较例
除了将各橡胶辊2的辊芯轴4的表面粗糙度(Ra)设定为3.2μm之外,其他与第一实施例~第五实施例同样实施,将所得到的结果集中表示于下述附表2中。
从下述的附表2中可以看出,在第十五比较例~第十九比较例的嵌入式橡胶辊中,产生了滑动。
在上述实施例中,作为辊芯轴4使用了铝合金的材料,但是也可以使用其他材料,例如使用SUS制的辊芯轴、或在SUM上进行了无电解镀镍的辊芯轴。另外,辊芯轴4的构造也不限于上述实施例的构造,也可以是其他构造。
在上述实施例中,将本发明的嵌入式橡胶辊2安装于纵列式彩色图像形成装置实机中的情况进行了说明,但是本发明,也可以适用于带电辊或者显影辊,而且还适用于例如在显影装置内仅收容单色调色剂的通常的单色图像形成装置中的转印带驱动用辊、感光体不是感光鼓而是带状的图像形成装置等的嵌入式橡胶辊。
附表1
    橡胶层 辊芯轴表面粗糙度(Ra) 有无滑动
    橡胶硬度(°)     厚度(mm)     内径延伸率(%)     内周面表面粗糙度(Rz)
    实施例1     40     0.5     4     5     1.6     ○
    实施例2     40     0.5     6     5     1.6     ○
    实施例3     40     0.5     8     5     1.6     ○
    实施例4     40     0.5     10     5     1.6     ○
    实施例5     40     0.5     12     5     1.6     ○
    实施例6     40     0.5     4     3     1.6     ○
    实施例7     40     0.5     6     3     1.6     ○
    实施例8     40     0.5     8     3     1.6     ○
    实施例9     40     0.5     10     3     1.6     ○
    实施例10     40     0.5     12     3     1.6     ○
    实施例11     40     0.5     4     5     1.0     ○
    实施例12     40     0.5     6     5     1.0     ○
    实施例13     40     0.5     8     5     1.0     ○
    实施例14     40     0.5     10     5     1.0     ○
    实施例15     40     0.5     12     5     1.0     ○
    实施例16     40     0.5     4     3     1.0     ○
    实施例17     40     0.5     6     3     1.0     ○
    实施例18     40     0.5     8     3     1.0     ○
    实施例19     40     0.5     10     3     1.0     ○
    实施例20     40     0.5     12     3     1.0     ○
附表2
    橡胶层 辊芯轴表面粗糙度(Ra) 有无滑动
    橡胶硬度(°)     厚度(mm)     内径扩张率(%)     内周面表面粗糙度(Rz)
    比较例1     40     0.5     3     5     1.6     ×
    比较例2     40     0.5     3     3     1.6     ×
    比较例3     40     0.5     3     5     1.6     ×
    比较例4     40     0.5     3     3     1.6     ×
    比较例5     40     0.5     4     6     1.6     ×
    比较例6     40     0.5     6     6     1.6     ×
    比较例7     40     0.5     8     6     1.6     ×
    比较例8     40     0.5     10     6     1.6     ×
    比较例9     40     0.5     12     6     1.6     ×
    比较例10     40     0.5     4     6     1.0     ×
    比较例11     40     0.5     6     6     1.0     ×
    比较例12     40     0.5     8     6     1.0     ×
    比较例13     40     0.5     10     6     1.0     ×
    比较例14     40     0.5     12     6     1.0     ×
    比较例15     40     0.5     4     5     3.2     ×
    比较例16     40     0.5     6     5     3.2     ×
    比较例17     40     0.5     8     5     3.2     ×
    比较例18     40     0.5     10     5     3.2     ×
    比较例19     40     0.5     12     5     3.2     ×

Claims (3)

1.一种嵌入式橡胶辊,是由辊芯轴和覆盖该辊芯轴表面的筒形橡胶层构成,其特征在于,构成橡胶层的橡胶的硬度(JIS-A)为40°~90°,橡胶层的厚度为0.3mm~3mm,辊芯轴嵌入于橡胶层的芯轴插通孔中,并且在芯轴表面与橡胶层内周面之间不夹设粘接剂,嵌入芯轴时的橡胶层的内径扩张率为4%~1 5%。
2.如权利要求1所述的嵌入式橡胶辊,其特征在于,筒形橡胶层内周面的表面粗糙度(Rz)为0.5μm~5μm。
3.如权利要求1所述的嵌入式橡胶辊,其特征在于,嵌入筒形橡胶层的芯轴穿插孔内的辊芯轴的表面粗糙度(Ra)为0.2μm~1.6μm。
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