[发明专利]成像装置用橡胶辊

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于如喷墨打印机、激光打印机、静电复印机、传真机、自动柜员机(ATM)等自动化办公成像装置上的橡胶辊。

背景技术

用于成像装置上的橡胶辊有如下所述：均匀地给感光器充电的充电辊、将调色剂附着在感光器上的显影辊、将调色剂图像从感光器传输到纸张上的传输辊、供应调色剂的调色剂供应辊、在传输带里边驱动其传输的驱动辊、用于供应纸张(除纸之外的其它薄材料)的辊(纸张供应辊、进纸辊、出纸辊)。

要求用于成像装置上的橡胶辊能够在长时期内保持较高的磨擦系数。随着个人自动化办公仪器用量的逐渐增加，需要将各种各样的纸张进入到进纸辊中。为了保证各种纸张都具有稳定的进纸性能，越来越要求进纸辊具有较高的磨擦系数。

为了提高橡胶辊的磨擦系数，曾提出降低其硬度。

但降低橡胶辊的硬度会导致其耐磨性下降。为了降低其硬度，必须加入大量的油以用作橡胶组分的软化剂。结果油就渗出并沉积在橡胶辊的表面上，这样，痕量的橡胶辊就残留在原始文件所打印的纸张上。

为了解决上述问题，提出橡胶辊至少应由两层组成，以便使其具有较高的磨擦系数和耐磨性。橡胶辊的内层由一种类似于海绵状物质的软材料组成，而外层则用一种相对较硬的材料制成。但这样的橡胶辊会带来一个问题，即制作工艺复杂，从而导致其加工成本增加。

为了解决上述问题，本申请人曾发明了一种具有高磨擦系数和耐磨性的橡胶辊，且能够以较低的成本进行生产，如日本专利申请No.2005-35732(专利文献1)所述。在用作进纸辊的橡胶辊中，将轴插在橡胶辊的空腔内。橡胶辊的内表面被加工成类似于梨的外表面或者是带有花边的表面。橡胶辊内表面的最大表面粗糙度0.05mm≤R_max≤2.0mm，橡胶辊内表面的最大表面粗糙度R_max应大于其外表面的最大表面粗糙度R_max。符合JIS K6253的橡胶辊的肖氏A硬度范围在20～60之间。

当安装于成像装置上的橡胶辊在工作时，必须要抑制其磨擦系数的下降。此外，为了提高橡胶辊的性能，也必须关注其在存放期间摩擦系数的下降情况。存放期间是指从橡胶辊被制造出来到其被安装在成像装置上发挥作用开始工作时的时间间隔。

当橡胶辊从生产出来到其被安装到成像装置上以及从被安装到成像装置上并售出到开始工作的时间间隔较长时，橡胶辊的摩擦系数会比预期的初始值有所下降，这可能会产生如不进纸的问题。

据报道，在存放期间，由于橡胶辊中所含的软化剂(油)和化学品迁移到表面，从而导致其摩擦系数下降，但摩擦系数下降的机理尚不清楚。

用于打印用途的橡胶辊已公开在日本专利申请No.2003-154631(专利文献2)上。tanδ的数值范围用复合弹性模量E^*中的剩余弹性模量E′与损失弹性模量E″的比值来表示，但没有将tanδ的数值范围所表示的性能与用于成像装置上橡胶辊在存放期间其摩擦系数的下降进行关联。

作为检查存放期间摩擦系数下降程度的方法，通常需要做一个可靠性试验。可靠性试验是用来通过测量在各种环境中存放之后的橡胶辊来检查其摩擦系数的变化情况。但做这样的试验需要花费大量的时间和人力，难以缩短开发周期。

专利文献1：日本专利申请No.2005-35732

专利文献2：日本专利申请No.2003-154631

发明内容

基于上述问题提出了本发明内容。因此，本发明的目的是提供一种橡胶辊，其摩擦系数在存放期间几乎不下降。

为解决上述问题，本发明已进行了广泛而深入的研究，并发现，通过规定一个表示橡胶辊物理性能和表面粗糙度的特定数值范围，就可以有效抑制橡胶辊在存放期间的摩擦系数下降，而这与材料本身无关。

根据上述发现，本发明提供了一种用于成像装置的橡胶辊，该橡胶辊通过将橡胶组合物塑模成型为辊的形状而制成。所述橡胶组合物中含有三元乙丙橡胶作为橡胶成分，相对于100质量份所述橡胶成分，混合有0.1～20质量份硫化剂、10～250质量份软化剂、1～80质量份填料，对橡胶辊而言，橡胶的复合弹性模量E^*和橡胶辊的表面粗糙度Rz满足如下方程(1)所示的关系式，而且，当橡胶在70℃下老化8天后，橡胶的肖氏硬度变化被设为不超过5个点。

7×Ln(E^*)-0.12×Rz+3.0≤10方程(1)