CN1308130C

CN1308130C - 包膜压力辊的制造方法

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Publication number: CN1308130C
Application number: CNB031164013A
Authority: CN
Inventors: 陈国义
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2023-04-15
Also published as: CN1443639A

Abstract

本发明公开了一种包膜压力辊的制造方法。涉及一种主要在复印机或激光打印机系统中使用的包膜硅橡胶压力辊的制造方法的技术领域。将芯轴和薄膜套定位在成型模具内以后，在加热的同时将已呈软化态的单组分热硫化固体硅橡胶定量注入成型模具内的浇注空间，然后保温硫化，开模冷却后即可取出成品包膜压力辊坯件；同时本发明还提供了上述单组分热硫化固体硅橡胶的具体配方组成。硅橡胶的选用范围广，可使用固体硅橡胶及普通注射机，尤其是可使用国产固体硅橡胶及国产注射机，具有对模具的密封性要求低、成本低廉、生产效率高、成品率高及操作方便等优点。

Description

包膜压力辊的制造方法

技术领域

本发明涉及一种主要在复印机或激光打印机系统中使用的包膜压力辊的制造方法，尤其是一种包膜硅橡胶压力辊的制造方法。

背景技术

包膜压力辊是一种用途非常广泛的旋转传动机构，对于利用电子照像技术的复印机和激光打印机来说，更是一种必不可少的重要部件。在上述采用电子照像技术的复印机或激光打印机中，用于将复印纸或打印纸上形成的着色图象定影的定影装置一般采用热辊方式，具体地说，一面依次地将形成着色图象地复印纸送入带有加热机构的定影辊和与之压接的压力辊之间，一面使着色剂加热熔化，将着色图案定影。随着双面打印或复印技术的发展，以及打印或复印速度的加快，压力辊也需接触到已完成打印或复印的纸面，即会接触到着色剂，为防止着色剂粘附到压力辊表面后又转印到纸面上而损坏图象，以及因静电而使着色剂受到排斥后在纸张上产生污点，因此要求压力辊表面必须具备不粘附着色剂的性能。一个较好的解决办法是在压力辊表面包覆一层具备此种性能的薄膜，这样既可解决上述问题，又可增加压力辊的使用寿命，其优点是非常明显的。包膜压力辊的制造一般是采用注射成型技术在成型模具中完成的，现有的制造方法均为采用双组分液体硅胶注射成型法。如中国专利申请95108370.8公开的“硅橡胶压力辊包复特氟伦膜的方法”和中国专利申请99123994.6公开的“特氟伦膜的硅橡胶压力辊生产方法及其装置”中所述，其生产方法包括在辊芯上套膜、双组分液体硅胶及色料在混合器中混合、压力注胶、排料泄压及恒温硫化处理等步骤。双组分液体硅胶注射成型法的不足之处在于：1、双组分液体硅胶和其所需注射设备均需进口，因而原材料及设备的成本较高；2、对模具的密封性要求高，否则在生产过程中液体硅胶容易漏出，可能导致充型料不足，这样既容易造成原材料的浪费，又容易导致产品不合格；3、必须进行两次硫化，因而生产效率低且可能造成成品率低。另外，前者还需抽真空，由于抽真空工艺较为复杂，操作过程的不稳定性容易导致次品。后者虽然省略了抽真空步骤，但是操作过程仍存在不易控制的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是开发一种成本较低、对模具的密封性要求低、生产效率高且成品率高的包膜压力辊的生产方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该种包膜压力辊的制造方法，其由以下步骤构成：

a、将成型模具的上模板和下模板固定安装到注射机上；

b、将包膜压力辊的芯轴和薄膜套定位在成型模具的模芯部件内；

c、调节自动控温仪至注射所需温度，开启注射机的加热按钮，对注射机的相关部分及成型模具的上模板和下模板进行加热，待温度升至设定好的温度后，往注射机中加入事先已准备好的定量的单组分热硫化固体硅橡胶，单组分热硫化固体硅橡胶的质量百分组成如下：

110-2热硫化硅胶 51.5～71.4％

铁红粉 5.7～18.8％

气相白碳黑 11.5～25.0％

硫化剂 1.6～3.2％

羟基硅油 1.0～2.8％

粘合剂 2.7～10％；

d、将已装好芯轴和薄膜套的模芯部件定位放入已固定安装在注射机上的下模板上，并开启注射机的合模按钮，使已固定安装在注射机上的上模板与所述的下模板紧合；

e、开动注射机注射按钮，将上述的单组分热硫化固体硅橡胶全部注入模芯部件内的浇注空间；

f、保温，对模芯部件内的单组分热硫化固体硅橡胶进行硫化处理；

g、开模，取出所述的模芯部件，待温度降至50℃以下后，将成品包膜压力辊坯件取出；

h、对包膜压力辊坯件的两端整形。

所述的硫化剂可以是适合硅橡胶热硫化或常温硫化的任意一种硫化剂，但最好采用在产品成型后热收缩较小的硫化剂，如双二五、双二四或DCP等。

所述的单组分热硫化固体硅橡胶的配制方法是按上述配方取料后经炼胶机滚炼均匀而成。

所述的单组分热硫化固体硅橡胶的注射温度为160℃～185℃。

所述的单组分热硫化固体硅橡胶的注射压力为3～10Kg，注射时间为5～10分钟。

所述的硫化处理的温度为160℃～185℃，时间为30～40分钟。

所述的薄膜套的内径比成品压力辊的外径小4～6％。

所述的模芯部件内腔的直径比成品压力辊的外径大2.5～5％。

与现有技术相比，本发明的优点在于：硅橡胶的选用范围广，可使用固体硅橡胶及普通注射机，尤其是可使用国产固体硅橡胶及国产注射机，因而成本较低；固体硅橡胶的流动性远低于液体硅橡胶，因而其对模具的密封性要求低，且仅需一次硫化，因而本发明具有成本低廉、生产效率高、成品率高及操作方便等优点。

附图说明

图1是用于本发明方法的成型模具的结构剖视示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是图1所示成型模具的模芯部件的结构剖视示意图；

图4是图1所示成型模具中无模芯部件时的结构剖视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例一

图1～图4示出了本发明方法实施例一使用的一个成型模具的结构，它包括有上模板1、下模板2及模芯部件3(参见图3)。上模板1和下模板2内侧设有五对相互对应且相互配合的槽腔，且合模后每一对槽腔均构成可对模芯部件3进行限位的定位腔4(参见图4)，上模板1上还设有进料导流槽5及与所述的定位腔4数目相同且位置对应的进料孔6(参见图2)。所述的模芯部件3包括有金属成型管7、前堵头8、后堵头9及用于将压力辊的薄膜套10固定于前堵头8上的固定圈11。前堵头8和后堵头9的外观均呈阶梯状圆柱形，其径向突出部分为定位用凸环20。前堵头8的轴心开有阶梯状通孔12，该阶梯状通孔12的前端小径部为定位插装压力辊芯轴13之用，而后端大径部则兼具胶料进料通道作用，阶梯状通孔12的侧壁上对应于其大径部的位置开有与前述进料孔6对应的进料口14(参见图2)，为保证将前堵头8上的进料口14与上模板1上的进料孔6对准，前堵头8外壁上设有轴向的定位槽15，而下模板2上设有对应的定位销16，前堵头8的后端为与所述固定圈11内径适配的凸台17。金属成型管7的前端套在所述凸台17露出固定圈11外的部分上且限位于固定圈11后端，而后端则限位于后堵头9的前端端面，径向则由上模板1和下模板2所构成的定位腔4限位。后堵头9的轴心也开有定位插装压力辊芯轴13的定位通孔18。此外，后堵头9的前端还延伸有一外径与压力辊芯轴13大径部相同的限位凸台19。为保证固定圈11在模腔内温度发生变化的情况下始终具有对薄膜套10的良好固定作用且不至于箍坏前堵头8，前堵头8和固定圈11所采用的材料均是不锈钢，这样既可使二者具有足够的强度，又能保证其具有相同的热膨胀系数。为使注射时模腔内排气顺畅，金属成型管7的后端端面上均布有四条排气槽(图中未示出)。值得注意的是，当模芯部件3作为整体放入定位腔4中时，前堵头8和后堵头9的位置是限死的，而金属成型管7则保留有细微的轴向活动余地，以抵消热效应所带来的影响。

本实施例中的热硫化橡胶为单组分固体硅橡胶，其制备如下：按如下质量百分组成选用原材料，混合后经炼胶机滚炼均匀即成：

固体硅胶 59.8％

铁红粉 12.0％

白碳黑 18.0％

双二五 2.4％

羟基硅油 1.8％

粘合剂 6.0％

本实施例中所选用的设备为63T～100T液压橡胶注射机。选用的薄膜套10的内径比成品压力辊的外径小5％，而金属成型管7的内径比成品压力辊的外径大4％。

此后的生产过程如下：

a、将成型模具的上模板1和下模板2固定安装到注射机上，并使上模板1的进料孔6对准注射机的注射孔；

b、将包膜压力辊的芯轴13和薄膜套10定位在成型模具的模芯部件3内；其过程如下所述：先将压力辊的薄膜套10套在前堵头8后端的凸台17上，然后将固定圈11套上将其固定，其后把压力辊的芯轴13前端小径部插入前堵头8的阶梯状通孔12中，再套上金属成型管7，最后将后堵头9的轴心定位通孔18对准芯轴13后端插入即成为可放入下模板2中的一个整体；

c、调节自动控温仪至170℃，开启注射机的加热按钮，对注射机的相关部分及成型模具的上模板1和下模板2进行加热，待温度升至设定好的温度后，往注射机中加入事先已准备好的定量的单组分固体硅橡胶，使其软化；其中，单组分固体硅橡胶的具体用量取决于成型模具内浇注空间的大小，并且最少应与成型模具内浇注空间相当，一般应多出2％左右，以保证浇注空间内能注满硅橡胶。

d、将已装好芯轴13和薄膜套10的模芯部件3定位放入已固定安装在注射机上的下模板2上，并开启注射机的合模按钮，使已固定安装在注射机上的上模板1与所述的下模板2紧合，其合模压力为85T；

e、调节注射机的注射压力为7Kg，开动注射机注射按钮，将已软化的单组分固体硅橡胶在8分钟内全部注入模芯部件3内的浇注空间；如上可知，对薄膜套10采用的是前端固定，后端自由的定位方式，配合胶料从前端注入的注射方式，可防止薄膜套10在注射过程中发生皱折等现象；

f、保温，对模芯部件3内的单组分固体硅橡胶进行硫化处理35分钟至橡胶成熟；

g、开启注射机开模按钮，其可自动将成型模具退出注射机的加热板外，并自动开启上模板1，之后，取出模芯部件3，卸下其前堵头8和后堵头9，待温度降至50℃以下后，因为橡胶收缩，再将成品压力辊坯件退出成型金属管7，从而将成品包膜压力辊坯件完全取出；与此同时，可基本重复以上步骤以加工下一模；

h、对包膜压力辊坯件的两端整形即得到所需的成品。

因为选用的薄膜套10的内径比成品压力辊外径小5％，再加上硅橡胶层中粘合剂的作用，可使成品压力辊的硅橡胶层与薄膜套10充分紧贴并结合紧密，成品表面光滑而牢固且尺寸准确。而金属成型管7的内径比成品压力辊外径大3％，且金属成型管7的热收缩性最好比所用的硅橡胶的热收缩性要小，是充分考虑并利用硅橡胶和金属各自不同的热胀冷缩系数及硅橡胶的体积收缩率的结果，既保证了成品的尺寸合乎要求，又便于起膜以将压力辊丝毫不损伤其薄膜套表面地退出金属成型管7。

实施例二

本实施例除以下所述外，与实施例一中内容相同。

本实施例中单组分固体硅橡胶的质量百分组成如下：

固体硅胶 71.0％

铁红粉 8.0％

白碳黑 15.4％

双二四 1.6％

羟基硅油 1.0％

粘合剂 3.0％

选用的薄膜套10的内径比成品压力辊的外径小4％，而金属成型管7的内径比成品压力辊的外径大2.5％。注射温度(即自动控温仪控温)为180℃，合模压力为70T，注射压力为3Kg，注射时间为10分钟，硫化处理时间为30分钟。

实施例三

本实施例除以下所述外，与实施例一中内容相同。

本实施例中单组分固体硅橡胶的质量百分组成如下：

固体硅胶 52.0％

铁红粉 15.0％

白碳黑 20.0％

DCP 3.2％

羟基硅油 2.8％

粘合剂 7.0％

选用的薄膜套10的内径比成品压力辊的外径小6％，而金属成型管7的内径比成品压力辊的外径大5％。注射温度(即自动控温仪控温)为160℃，合模压力为100T，注射压力为10Kg，注射时间为5分钟，硫化处理时间为40分钟。

Claims

1、一种包膜压力辊的制造方法，其由以下步骤构成：

a、将成型模具的上模板和下模板固定安装到注射机上；

110-2热硫化硅胶 51.5～71.4％

铁红粉 5.7～18.8％

气相白碳黑 11.5～25.0％

硫化剂 1.6～3.2％

羟基硅油 1.0～2.8％

粘合剂 2.7～10％；

h、对包膜压力辊坯件的两端整形。

2、如权利要求1所述的包膜压力辊的制造方法，其特征在于所述的硫化剂是双二五、双二四或DCP。

3、如权利要求1或2所述的包膜压力辊的制造方法，其特征在于所述的单组分热硫化固体硅橡胶的配制方法是按上述配方取料后经炼胶机滚炼均匀而成。

4、如权利要求1或2所述的包膜压力辊的制造方法，其特征在于所述的单组分热硫化固体硅橡胶的注射温度为160℃～185℃。

5、如权利要求1或2所述的包膜压力辊的制造方法，其特征在于所述的单组分热硫化固体硅橡胶的注射压力为3～10Kg，注射时间为5～10分钟。

6、如权利要求1或2所述的包膜压力辊的制造方法，其特征在于所述的硫化处理的温度为160℃～185℃，时间为30～40分钟。

7、如权利要求1或2所述的包膜压力辊的制造方法，其特征在于所述的薄膜套的内径比成品压力辊的外径小4～6％。

8、如权利要求1或2所述的包膜压力辊的制造方法，其特征在于所述的模芯部件内腔的直径比成品压力辊的外径大2.5～5％。