專利名稱：防鳴叫輥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由發(fā)泡聚氨酯形成的防鳴叫輥，特別是涉及適用于進行復印機、傳真機、各種打印機等各種OA設備等的各種給紙、傳送的給紙傳送用輥以及逆轉輥等紙張類分離輥的防鳴叫輥。
背景技術：
目前為止，要求各種OA設備的給紙·傳送用輥的傳送力大，耐磨耗性優(yōu)異，但近年來，由于給紙時與紙張等的摩擦而產生的振動，產生所謂鳴叫現(xiàn)象已視為問題。
此外，對于用于防止給紙部重送的分離輥，從其耐磨耗性、原稿非污染性方面出發(fā)，一般采用發(fā)泡聚氨酯，但紙理開后，例如在給紙帶和分離輥配合回轉時產生卟卟、吱吱的雜音(鳴叫)。
因此，為了對付鳴叫，目前為止已經進行了各種研究。例如，本申請人提出了在實現(xiàn)低硬度化的同時耐久性優(yōu)異，不受紙粉影響且能夠維持穩(wěn)定的摩擦系數，并且不產生鳴叫的給紙傳送用輥(參照專利文獻1)，以及防止產生雜音的同時，無污染性的防鳴叫輥(參照專利文獻2和3)。上述輥的鳴叫對策對于具有厚度的輥有效，但對于厚度薄的輥，不能全部滿足鳴叫對策、耐久性、壓縮永久形變。
特開2003-165635號公報[專利文獻2]特開2005-059279號公報[專利文獻3]特開2005-154147號公報發(fā)明內容鑒于上述實際情況，本發(fā)明的課題在于提供一種耐久性優(yōu)異的厚度薄的防鳴叫輥。
解決上述課題的本發(fā)明的第1方式涉及防鳴叫輥，其特征在于由發(fā)泡聚氨酯形成，輥的厚度為4mm以下，所述發(fā)泡聚氨酯由使用了己內酯類二醇的預聚物、包含2官能二醇的增鏈劑、和包含3官能以上的短鏈多元醇的交聯(lián)劑制得，相對于上述增鏈劑和上述交聯(lián)劑總量，上述交聯(lián)劑以10質量％以上、小于20質量％進行配合，并且發(fā)泡聚氨酯在70℃、22小時、25％的壓縮條件下的壓縮永久形變?yōu)?0％以下，硬度在Asker C下為60～70°。
本發(fā)明的第2方式涉及防鳴叫輥，其特征在于第1方式中記載的防鳴叫輥是機械發(fā)泡(mechanical frothing)成型的。
根據本發(fā)明，實現(xiàn)了形成耐久性優(yōu)異、厚度薄的防鳴叫輥的效果。


圖1為表示試驗例1的鳴叫試驗機的簡圖。
圖2為表示試驗例2的耐久試驗機的簡圖。
符號說明11輥發(fā)泡體12自由輥13紙22自由輥23研磨布具體實施方式
本發(fā)明的防鳴叫輥由發(fā)泡聚氨酯形成，輥的厚度為4mm以下，所述發(fā)泡聚氨酯由使用了己內酯類二醇的預聚物、包含2官能二醇的增鏈劑、和包含3官能以上的短鏈多元醇的交聯(lián)劑制得，相對于增鏈劑和交聯(lián)劑的總量，交聯(lián)劑以10質量％以上、小于20質量％進行配合，并且以泡聚氨酯在70℃、22小時、25％的壓縮條件下的壓縮永久形變?yōu)?0％以下，硬度在Asker C下為60～70°。
如上所述，通過將發(fā)泡聚氨酯用于薄厚度輥，所述發(fā)泡聚氨酯以使用了己內酯類二醇的預聚物作為基材，規(guī)定增鏈劑和交聯(lián)劑的質量比，從而形成耐久性優(yōu)異、能夠防止鳴叫的防鳴叫輥。
本發(fā)明的防鳴叫輥是由對于以往具有厚度的輥由于產生鳴叫不能用于防鳴叫輥的增鏈劑和交鏈劑的配合得到的發(fā)泡聚氨酯形成的，但適于薄厚度輥。
本發(fā)明所涉及的發(fā)泡聚氨酯，相對于增鏈劑和交聯(lián)劑的總量，交聯(lián)劑以10質量％以上、小于20％質量％，優(yōu)選10質量％以上、15質量％以下進行配合。即，是以增鏈劑和交聯(lián)劑的質量比為90∶10～80∶20(但不包括80∶20)、優(yōu)選90∶10～85∶15進行配合的發(fā)泡聚氨酯。通過將交聯(lián)劑規(guī)定于上述范圍，由于氨基甲酸酯的硬鏈段增加而變得強固，因此形成厚度為4mm以下的輥形狀時不會振動，不會產生鳴叫。而且70℃、22小時、25％的壓縮條件下的壓縮永久形變?yōu)?0％以下，硬度在Asker C下為60～70°。如果交聯(lián)劑小于上述范圍，則形成壓縮永久形變?yōu)?0％以上的發(fā)泡聚氨酯，作為輥使用時變形難以回復，因此不優(yōu)選。此外，如果交聯(lián)劑大于上述范圍，則對于厚度4mm以下的輥，吸收振動、抑制鳴叫的效果消失。
應予說明，此處所說的壓縮永久形變是依據JIS K6262，形成由上述配合的發(fā)泡聚氨酯形成的外徑Φ37mm×內徑Φ17mm×寬12.5mm的樣品輥，在70℃、22小時、從樣品輥的軸方向上下壓縮25％下測定的。
其中，本發(fā)明所涉及的發(fā)泡聚氨酯是使用聚ε-己內酯類二醇、多異氰酸酯、以及增鏈劑和交聯(lián)劑，采用預聚物法制造的。具體地說，通過聚ε-己內酯類二醇與過剩的多異氰酸酯化合物反應，形成殘存有異氰酸酯基的己內酯類預聚物，該己內酯類預聚物殘存的異氰酸酯基通過與增鏈劑和交聯(lián)劑反應，能夠制造聚氨酯。
作為用于制造己內酯類預聚物的聚ε-己內酯類多元醇，能夠使用數均分子量為1000～4000的多元醇。此外，作為多異氰酸酯化合物，可以列舉2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、對苯二異氰酸酯(PPDI)、1，5-萘二異氰酸酯(NDI)、3，3-二甲基二苯基-4，4′-二異氰酸酯(TODI)等。在性能及成本方面特別適于采用MDI。
此外，增鏈劑為2官能短鏈二醇，例如，為數均分子量80～160的短鏈二醇。例如，可采用丙二醇(PD)和丁二醇(BD)的至少一方，當然也可混合采用二種以上。其中，1，3-丙二醇作為代表性的丙二醇，1，4-丁二醇作為代表性的丁二醇，1，3-丙二醇和1，4-丁二醇在性能和成本方面是適合的，但并不限定于此。
另一方面，交聯(lián)劑為3官能以上的短鏈多元醇，例如，為數均分子量800以下、優(yōu)選500以下的3官能多元醇?？梢粤信e例如三羥甲基乙烷(TME)和三羥甲基丙烷(TMP)，采用至少一種。
本發(fā)明的防鳴叫輥，可將上述原料按規(guī)定比率配含后發(fā)泡成型，也可添加規(guī)定的添加劑。例如，可添加發(fā)泡劑、整泡劑(foaming controller)、防老劑、抗氧劑等。此外，發(fā)泡可以是利用發(fā)泡劑的發(fā)泡，也可以是添加整泡劑采用機械發(fā)泡的機械發(fā)泡中的發(fā)泡。
本發(fā)明的防鳴叫輥，通過按規(guī)定比率配合上述原料，在輥厚度為4mm以下時能夠防止鳴叫，并且耐久性和壓縮永久形變性優(yōu)異。
以下，通過實施例進一步詳細說明本發(fā)明，這些實施例不對本發(fā)明的范圍產生任何限定。
(實施例1)在己內酯類聚氨酯預聚物(RV2600大日本油墨化學工業(yè)株式會社制)100質量部中，添加整泡劑、防老劑，并在機械發(fā)泡中攪拌5分鐘。然后，作為固化劑，將增鏈劑1，4-丁二醇和交鏈劑三羥甲基丙烷(TMP)的質量比為90∶10的混合物7.3質量部與0.05質量部的水混合，在機械發(fā)泡中攪拌1分鐘，在加熱到120℃的模具中將其鑄塑成為發(fā)泡密度0.4g/cm3(鑄塑質量/鑄塑模具的容積)，50分鐘后取出從而制得輥。將所得輥研磨、切斷，得到外徑Φ23mm×內徑Φ17mm×寬24mm的實施例1的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變(CS)為15％。
其中，壓縮永久形變是依據JIS K6262，在70℃、22小時、25％壓縮條件下測定由同樣的配合和方法制得的Φ37mm×Φ17mm×寬12.5mm的輥形狀物得到的。
(實施例2)除使發(fā)泡密度為0.5g/cm3以外，以與實施例1相同的方式，得到實施例2的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?5％。
(實施例3)除使發(fā)泡密度為0.6g/cm3以外，以與實施例1相同的方式，得到實施例3的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?6％。
(實施例4)除形成外徑Φ25mm×內徑Φ17mm×寬24mm以外，以與實施例3相同的方式，得到實施例4的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?6％。
(實施例5)
除使增鏈劑與交聯(lián)劑的質量比為85∶15，形成外徑Φ25mm×內徑Φ17mm×寬24mm以外，以與實施例2相同的方式，得到實施例5的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?5％。
(比較例1)除使增鏈劑與交聯(lián)劑的質量比為60∶40以外，以與實施例1相同的方式，得到比較例1的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?％。
(比較例2)除使增鏈劑與交聯(lián)劑的質量比為60∶40，使輥為外徑Φ29mm×內徑Φ17mm×寬24mm以外，以與實施例1相同的方式，得到比較例2的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?％。
(比較例3)除使增鏈劑與交聯(lián)劑的質量比為60∶40，使輥為外徑Φ29mm×內徑Φ17mm×寬24mm以外，以與實施例2相同的方式，得到比較例3的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?％。
(比較例4)除使增鏈劑與交聯(lián)劑的質量比為60∶40以外，以與實施例3相同的方式，得到輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?％。
(比較例5)除使增鏈劑與交聯(lián)劑的質量比為70∶30以外，以與實施例2相同的方式，得到輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?％。
(比較例6)除使增鏈劑與交聯(lián)劑的質量比為80∶20以外，以與實施例2相同的方式，得到比較例6的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?4％。
(比較例7)除使輥為外徑Φ29mm×內徑Φ17mm×寬24mm的輥以外，以與實施例1相同的方式，得到比較例7的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?5％。
(比較例8)除使增鏈劑與交聯(lián)劑的質量比為95∶5以外，以與實施例2相同的方式，得到比較例8的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?6％。
(比較例9)
除不配合交聯(lián)劑以外，以與實施例2相同的方式，得到比較例9的輥發(fā)泡體。其中，壓縮永久形變?yōu)?5％。
(試驗例1)鳴叫試驗如圖1所示，對于固定的各實施例和比較例的輥發(fā)泡體11，夾著紙13(PPC普通用紙)以負荷200gf壓接自由轉動的自由輥12，由感覺試驗確認牽引紙13時產生的鳴叫(雜音)。其中，紙13的送紙速度為50mm/sec，試驗在常溫常濕(23℃、50％RH)環(huán)境下進行。結果如表1所示。
(試驗例2)耐久試驗對于上述各實施例和比較例的輥發(fā)泡體，為了施加高負荷于該輥發(fā)泡體，采用研磨布進行耐久試驗，測定試驗前后各實施例和各比較例的輥發(fā)泡體的外徑變化量。
該耐久試驗，如圖2所示，對于輥發(fā)泡體11，夾著固定的研磨布23(研磨布A-400(株)光陽社制)，以負荷400gf壓接設計為自由轉動的自由輥22，輥發(fā)泡體以轉動速度500rpm進行轉動。其中，輥發(fā)泡體的轉數根據發(fā)泡密度變化，發(fā)泡密度0.4g/cm330000轉、發(fā)泡密度0.5g/cm350000轉、發(fā)泡密度0.6g/cm380000轉。
測定結果如表1所示。外徑磨耗量小于0.15mm記為○，外徑磨耗量為0.15mm以上、小于0.3mm記為△，外徑磨耗量為0.3mm以上記為×。
其中，外徑是采用激光測定器測定距離輥的軸方向端部各5mm處和中央部共3處并將其平均的值，外徑磨耗量是從耐久試驗前減去耐久試驗后的外徑而得到的值。
表1

(結果歸納)各實施例的輥發(fā)泡體在鳴叫試驗中均沒有產生鳴叫，在耐久試驗中外徑磨耗量為小于0.15mm，是耐久性優(yōu)異的防鳴叫輥。
與此相對，交聯(lián)劑的配合比例多的比較例1～6的輥發(fā)泡體，任何一個的壓縮永久形變都小，任何一個的耐久性都不佳，產生鳴叫。與實施例1的輥厚度不同的比較例7中產生鳴叫。此外，如比較例8和比較例9那樣交聯(lián)劑的配合比例少的輥發(fā)泡體，沒有產生鳴叫，耐久性也良好，但壓縮永久形變大，用作輥不是優(yōu)選的。
如上所述，可知通過規(guī)定交聯(lián)劑的配合比例，形成耐久性優(yōu)異、薄厚度的防鳴叫輥。
權利要求
1.防鳴叫輥，其特征在于由發(fā)泡聚氨酯形成，輥的厚度為4mm以下，所述發(fā)泡聚氨酯由使用了己內酯類二醇的預聚物、包含2官能二醇的增鏈劑、和包含3官能以上的短鏈多元醇的交聯(lián)劑制得，上述交聯(lián)劑相對于上述增鏈劑和上述交聯(lián)劑的總量以10質量％以上、小于20質量％進行配合，并且發(fā)泡聚氨酯在70℃、22小時、25％的壓縮條件下的壓縮永久形變?yōu)?0％以下，硬度在Asker C下為60～70°。
2.權利要求1所述的防鳴叫輥，其特征在于是由機械發(fā)泡成型的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐久性優(yōu)異的薄厚度防鳴叫輥。其由發(fā)泡聚氨酯形成，輥厚度為4mm以下，所述發(fā)泡聚氨酯由使用了己內酯類二醇的預聚物、包含2官能二醇的增鏈劑、和包含3官能以上的短鏈多元醇的交聯(lián)劑制得，上述交聯(lián)劑相對于上述增鏈劑和上述交聯(lián)劑的總量以10質量％以上、小于20質量％進行配合，并且發(fā)泡聚氨酯在70℃、22小時、25％的壓縮條件下的壓縮永久形變?yōu)?0％以下，硬度在Asker C下為60～70°。
文檔編號B65H3/06GK101058667SQ20061013100
公開日2007年10月24日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權日2005年12月8日
發(fā)明者坂谷彌香 申請人:北辰工業(yè)株式會社