專利名稱：嵌入式橡膠輥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種例如在辦公室自動化機器用的帶(轉印帶、中間轉印帶、感光體帶等)的內側使用、且輥芯軸表面與筒形橡膠層內周面間不夾設粘接劑的嵌入式(壓入式)橡膠輥。
背景技術：
在現有技術中，例如作為驅動辦公室自動化機器用帶的橡膠輥，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周面間夾設粘接劑的構造。
但是，現有的橡膠輥，由于在輥芯軸表面與橡膠層內周面間夾設粘接劑，可以確保橡膠層相對于芯軸的空轉轉矩，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，連輥芯軸也不能再使用。第二，容易產生由粘接劑等的涂敷不均勻引起的成形不良。第三，還會有要對應于構成橡膠層的橡膠種類選擇粘接劑等各種問題。
本發明人鑒于上述各點反復進行了專心研究后，發現通過將構成筒形橡膠層的橡膠的硬度、橡膠層的厚度、以及嵌入輥芯軸時橡膠層的內徑延伸率設定為最佳值，可制成和在輥芯軸表面與橡膠層內周面間夾設粘接劑的粘接品具有相同水平的功能的橡膠輥，乃至完成了本發明。
發明內容
本發明的目的就是要解決上述的現有技術問題，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周面間不夾設粘接劑，輥芯軸與橡膠層之間有足夠大的轉矩，可以防止產生帶的驅動不良，同時還能防止由轉矩不足而使橡膠層扭曲而產生圖像轉印不良，而且、在橡膠層不良甚至老化時，還可再使用輥芯軸。
本發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成，其特征在于，構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周面之間不夾設粘接劑，嵌入芯軸時的橡膠層內徑的擴張率為4％～15％。
在本發明的橡膠輥中，構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轉矩，必須極大地增大內徑擴張率，這是所不希望的。另外，橡膠的硬度越高，則空轉轉矩變得越大，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變困難，這也是所不希望的。
另外，構成筒形橡膠層的橡膠的厚度越厚，空轉力矩變得越大，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對帶的輸送量產生不良影響，所以，這也是所不希望的。
在本發明的橡膠輥中，輥芯軸是在芯軸表面與橡膠層內周面之間不夾設粘接劑的情況下嵌入筒形橡膠層的芯軸穿插孔，嵌入芯軸時的橡膠層的內徑擴張率為4％～15％，最好是4％～12％。
在此，如果嵌入芯軸時的筒形橡膠層的內徑擴張率小于4％，由于空轉轉矩變小，這是不希望的。另外，如果橡膠層的內徑擴張率超過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，橡膠層的內周面的表面粗糙度(Rz)如果小于0.5μm，考慮到空轉轉矩變大，這是不現實、也是不希望的。如果橡膠層的內周面的表面粗糙度(Rz)超過5μm，由于橡膠層相對于輥芯軸表面的緊密貼合性變差、空轉力矩變小，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，則必須對輥芯軸進行鏡面加工，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于橡膠層內周面的緊密貼合性變差，空轉轉矩變小，所以這也是所不希望的。
作為構成本發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成，構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周面間不夾設粘接劑的情況下嵌入橡膠層的芯軸穿插孔中的，嵌入芯軸時橡膠層的內徑擴張率為4％～15％，采用本發明，由于輥芯軸與橡膠層之間的轉矩足夠大，可以防止產生帶的不良驅動，同時可以防止發生因力矩不足使橡膠層扭曲所引起的圖像轉印不良的現象。而且，由于輥芯軸表面與橡膠層內周面之間不夾設粘接劑，具有例如在橡膠層不良或老化時，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，是本發明的嵌入式橡膠輥上繞掛中間轉印帶的圖。
圖2是圖1中所使用的本發明的嵌入式橡膠輥的立體簡圖。
具體實施例方式
下邊參照
本發明的實施方式。
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形帶構成的中間轉印帶1繞掛于隔開規定間隔配置的本發明的嵌入式橡膠輥2與金屬制從動輥3上。相對于中間轉印帶1的上部移動部1a、在下部移動部1b一側直列設有四色顯影器10。在各顯影器10上設有顯影輥11，使該輥11接觸于感光鼓12的右側面部分，使帶電輥13接觸于感光鼓12的下部左側。另外，使感光鼓12的頂部接觸中間轉印帶1的上部移動部1b的下面，在與該感光鼓12相對的帶子下部移動部1b的上側配置一次轉印輥14，使該一次轉印輥14接觸中間轉印帶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構成的像載體上所承載的調色像由四個一次轉印輥14依次反復進行一次轉印的中間轉印帶1。
二次轉印輥15與繞掛中間轉印帶1的左端部的本發明的嵌入式橡膠輥2相對，配置在嵌入式橡膠滾子的左側，使該二次轉印輥15接觸中間轉印帶1的左端卷繞部的外面，在通過他們中間的被印刷紙上轉印四色圖像。
參照圖2，本發明的嵌入式橡膠輥2在上述中間轉印帶1的左端卷繞部的內側使用，由輥芯軸4與筒形橡膠層5構成。
在這里，構成橡膠層5的橡膠的硬度(JIS-A)為40°～90°，橡膠層5的厚度為0.3mm～3mm。
采用本發明，輥芯軸4在芯軸4表面與橡膠層5的內周面之間不夾設粘接劑的情況下嵌入橡膠層5的芯軸插通孔，嵌入芯軸時的橡膠層5的內徑擴張率為4％～15％。
而且，在該實施形態中，輥芯軸4由圓筒狀的筒體部6、通過3個連接壁部7沿長度方向設置于該筒體部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構成。
實施例下面連同比較例一起說明本發明的實施例，但本發明也不局限于這些實施例。
第一～第五實施例圖1所示的在中間轉印帶1的內側使用的本發明的嵌入式橡膠輥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、即壓入滾子芯軸時的橡膠層5的內徑擴張率在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°進行評價。另外，由于橡膠層5的厚度越薄越容易打滑，所以將各個橡膠輥2的橡膠層5的厚度固定在0.5mm進行評價。
另外，在這些第一～第五實施例中，使各橡膠輥2的橡膠層5的內周面的表面粗糙度(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機中，目視觀察有無打滑而進行了評價。在這里，所評價的所謂打滑，是指各橡膠輥2的橡膠層5內周面與輥芯軸4的表面之間的轉矩不足所引起的“滑動”，或者對應于向著軸向的應力而產生橡膠層5的位置的錯動。
而且，中間轉印帶1的內面與嵌入式橡膠輥2的表面間的滑動從這些評價中除外。
在這里，對可嵌入式橡膠輥2的橡膠層5的橡膠硬度(JIS-A)、橡膠層5的內徑擴張率、橡膠層5的內周面的表面粗糙度(Rz)、輥芯軸4的表面粗糙度(Ra)分別按JIS標準進行測量而進行了試驗。
將所得到的結果集中于下述的附表1中。
從附表1可以看出，在第一實施例至第五實施例的嵌入式橡膠輥2中，完全不產生滑動。
第六實施例～第十實施例除了將橡膠輥2的橡膠層5的內周面的表面粗糙度(Rz)設定為3μm之外，其他與第一實施例～第五實施例同樣實施，將所得到的結果集中表示于下述附表1中。
從下述附表1中可以看出，在第六實施例～第十實施例的嵌入式橡膠輥2中，完全不產生滑動。
第十一實施例～第十五實施例除了將各橡膠輥2的輥芯軸4的表面粗糙度(Ra)設定為1.0μm之外，其他與第一實施例～第五實施例同樣實施，將所得到的結果集中表示于下述附表1中。
從下述附表1中可以看出，在第十一實施例～第十五實施例的嵌入式橡膠輥2中，完全不產生滑動。
第十六實施例～第二十實施例除了將各橡膠輥2的橡膠層5的內周面的表面粗糙度(Rz)設定為3μm、將橡膠輥2的輥芯軸4的表面粗糙度(Ra)設定為1.0μm之外，其他與第一實施例～第五實施例同樣實施，將所得到的結果集中表示于下述附表1中。
從下述附表1中可以看出，在第十六實施例～第二十實施例的嵌入式橡膠輥2中，完全不產生滑動。
第一比較例為了比較，除將嵌入輥芯軸時的橡膠層5的內徑擴張率設定為3％之外，其他與第一實施例同樣實施，將所得到的結果示于下述附表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生了滑動。
第二比較例為了比較，除將嵌入輥芯軸時的橡膠層5的內徑擴張率設定為3％之外，其他與第六實施例同樣實施，將所得到的結果示于下述附表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，產生了滑動。
第三比較例為了比較，除將嵌入輥芯軸時的橡膠層5的內徑擴張率設定為3％之外，其他與第十一實施例同樣實施，將所得到的結果示于下述附表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，產生了滑動。
第四比較例為了比較，除將嵌入輥芯軸時的橡膠層5的內徑擴張率設定為3％之外，其他與第十六實施例同樣實施，將所得到的結果示于下述附表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，產生了滑動。
第五比較例～第九比較例除了將各橡膠輥2的橡膠層5的內周面的表面粗糙度(Rz)設定為6μm之外，其他與第一實施例～第五實施例同樣實施，將所得到的結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，產生了滑動。
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的內周面的表面粗糙度(Rz)設定為6μm之外，其他與第一實施例～第五實施例同樣實施，將所得到的結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，產生了滑動。
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)設定為3.2μm之外，其他與第一實施例～第五實施例同樣實施，將所得到的結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，產生了滑動。
在上述實施例中，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上進行了無電解鍍鎳的輥芯軸。另外，輥芯軸4的構造也不限于上述實施例的構造，也可以是其他構造。
在上述實施例中，將本發明的嵌入式橡膠輥2安裝于縱列式彩色圖像形成裝置實機中的情況進行了說明，但是本發明，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僅收容單色調色劑的通常的單色圖像形成裝置中的轉印帶驅動用輥、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成，其特征在于，構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周面之間不夾設粘接劑，嵌入芯軸時的橡膠層的內徑擴張率為4％～15％。
2.如權利要求1所述的嵌入式橡膠輥，其特征在于，筒形橡膠層內周面的表面粗糙度(Rz)為0.5μm～5μm。
3.如權利要求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的輥芯軸的表面粗糙度(Ra)為0.2μm～1.6μm。
全文摘要
本發明的橡膠輥，其中，構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，嵌入輥芯軸時的橡膠層的內徑擴張率為4％～15％。橡膠層內周面的表面粗糙度(Rz)為0.5μm～ 5μm。輥芯軸的表面粗糙度(Ra)為0.2μm～1.6μm。本發明的橡膠輥是在輥芯軸表面與筒形橡膠層內周面之間不夾設粘接劑的嵌入式(壓入式)橡膠輥，例如在辦公室自動化機器用的帶(轉印帶、中間轉印帶、感光體帶)的內側使用。本發明的橡膠輥，在輥芯軸與橡膠層之間有足夠大的轉矩，可防止產生帶的驅動不良，可防止產生由于轉矩不夠而造成橡膠層扭曲所引起的圖像轉印不良，在橡膠層不良甚至老化時仍可再使用輥芯軸。
文檔編號B65G39/02GK1685166SQ0382275
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月24日 優先權日2002年9月25日
發明者舟越章人 申請人:山內株式會社