本发明涉及静电潜像技术领域，具体涉及一种转印辊及其制备方法。
背景技术
转印辊广泛用于打印机、复印机领域，打印机、复印机是通过充电辊对感光鼓充电、曝光形成静电潜像，然后通过显影辊传送碳粉到感光鼓上的静电潜像部分，该碳粉被转印辊潜像传送到纸上加热定型形成最终打印文字图像。
现有的转印辊一般包括金属轴心(例如铁轴心)和套设在金属轴心外部的发泡橡胶(例如nbr导电橡胶)。通常的生产步骤为：配料→密炼→开炼→金属轴心刷胶→金属轴心复合硫化成型→裁切→磨床磨削→检验包装，由于在生产工艺中加入刷胶环节，因为刷的胶黏剂里面含有大量的苯系物，对环境和人体均有极大的危害，而且复合成型的造价昂贵，生产效率很低。另外，因市场上流通的转印辊海绵是纯的nbr单种胶料，nbr橡胶本身不耐老化，随着时间的延长、阳光照射、臭氧的氧化nbr做成的转印辊会老化电阻升高，导电性能差，导致转印不良，从而严重影响打印的效果；且耐磨性能差，严重影响产品的打印寿命。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明的第一目的在于：提供一种结构简单、生产成本低、耐老化性能好、导电性能强且耐磨性好的转印辊，以解决现有的转印辊存在造价高、易老化、导电性能差及耐磨性差的问题。
本发明的第二目的在于：提供一种结构简单、生产成本低、耐老化性能好、导电性能强且耐磨性好的转印辊的制备方法，以解决现有的转印辊制备存在造价高、易老化、导电性能差及耐磨性差的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种转印辊，包括金属轴心及设于所述金属轴心外部的转印辊发泡海绵，制作所述转印辊发泡海绵的原料包括a段料和b段料；其中，所述a段料包括导电炭黑、丁腈橡胶、氯醇橡胶、液体胶、活性剂及填充剂；所述b段料包括硫化剂、促进剂及发泡剂。
根据上述技术方案的优选，所述a段料和b段料的重量百分比为100：13～15。
根据上述技术方案的优选，所述导电炭黑、丁腈橡胶、氯醇橡胶、液体胶、活性剂及填充剂的重量百分比为2：9：5：1：2.5：5；所述硫化剂与促进剂的总和与发泡剂的重量百分比为60～65：100。
根据上述技术方案的优选，所述b段料包括按重量份数计的以下组分：
硫化剂：0.3～0.5份；
促进剂：1.5～2.6份；
发泡剂：3.0～4.2份。
根据上述技术方案的优选，所述转印辊发泡海绵的内径与所述金属轴心的外径的比例范围是0.7～0.8：1。
根据上述技术方案的优选，所述活性剂包括氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙二醇中的一种或几种。
根据上述技术方案的优选，所述促进剂包括促进剂ez、促进剂tt、促进剂etu中的一种或几种。
另一方面，本发明还提供了一种所述转印辊的制备方法，包括以下步骤：
将所述a段料和b段料所需组分及其含量称量并分别盛放；
将所述a段料加入密炼机中，并在15分钟密炼至140～150℃，得到a段料混炼胶；
将所述a段料混炼胶在开炼机上压平后，加入b段料，并使其与所述a段料混炼胶混合，得到混合胶料；
将所述混合胶料加入到挤出机后进行挤出成型；
将挤出成型后的胶料放入空气硫化箱进行硫化成型，得到海绵；
将海绵再一次放到硫化罐中进行二次硫化，其中，硫化加热温度为150℃，硫化时间为4小时；
将二次硫化后的海绵裁成所需尺寸，并穿上所述金属轴心。
根据上述技术方案的优选，所述将所述混合胶料加入到挤出机后进行挤出成型包括：
将所述混合胶料加入到所述挤出机挤出成型，其中，所述挤出机为5段加温，设定温度依次是45℃、45℃、45℃、45℃、50℃。
根据上述技术方案的优选，所述将挤出成型后的胶料放入空气硫化箱进行硫化成型包括：
将挤出成型后的胶料放入隧道空气硫化箱硫化，其中，所述隧道空气硫化箱包括4段硫化，所述4段硫化的设定温度依次是250℃、245℃、245℃、245℃，浮动温度为正负3℃；硫化所用速度依次为8米/分、9米/分、12米/分、15米/分。
(三)有益效果
本发明提供了一种转印辊，转印辊包括金属轴心及设于金属轴心外部的转印辊发泡海绵，制作转印辊发泡海绵的原料包括a段料和b段料；其中，a段料包括导电炭黑、丁腈橡胶、氯醇橡胶、液体胶、活性剂及填充剂；b段料包括硫化剂、促进剂及发泡剂。本发明采用氯醇橡胶与丁腈橡胶两种橡胶的共混，因氯醇橡胶本身具有良好的耐老化性能及耐磨性，有效解决了丁腈橡胶易老化的问题，能使产品的导电性能更加的稳定，也利于延长产品使用寿命；同时，因氯醇橡胶本身具有离子导电的性能，使转印辊的电阻不会随着设备的密炼温度和转子剪切的时间发生变化，大大的降低了加工过程中因设备温度和密炼时间上影响电阻高低的可能性，使产品的电阻更加稳定。另外，通过设有导电炭黑，如此也有效解决了单一的离子导电的产品电阻受环境影响较大可能性的问题。
附图说明
图1为根据本发明一种转印辊的制备方法实施例的生产流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一方面，本发明提供了一种转印辊，包括金属轴心及设于金属轴心外部的转印辊发泡海绵，制作转印辊发泡海绵的原料包括a段料和b段料；其中，a段料包括导电炭黑、丁腈橡胶、氯醇橡胶、液体胶、活性剂及填充剂；b段料包括硫化剂、促进剂及发泡剂。
具体地，转印辊包括金属轴心及套设在金属轴心上的转印辊发泡海绵。其中，转印辊发泡海绵的制作原料包括a段料和b段料，a段料采用包括丁腈橡胶与氯醇橡胶的混合胶料，具有下述优点：
1、因氯醇橡胶本身具有良好的耐老化性能，有效解决了采用单种丁腈橡胶易老化的问题，能使转印辊的导电性能更加的稳定；
2、因氯醇橡胶本身具有离子导电的性能，且不会随着设备的密炼温度和转子剪切的时间使转印辊的电阻发生变化，大大的降低了加工过程中因设备温度和密炼时间上影响电阻高低的可能性，使产品的电阻更加稳定。
3、本发明将丁腈橡胶和氯醇橡胶两种胶料并用既有了丁腈橡胶良好的气密性和抗静电性能，并兼具氯醇橡胶的离子导电性能和耐磨性及耐老化性能，利于延长产品使用寿命。
4、本发明通过在a段料中增加导电炭黑，使得转印辊发泡海绵还有一部分电子导电的成份，如此也有效解决了单一的离子导电的产品电阻受环境影响较大可能性的问题。
根据上述技术方案的优选，a段料和b段料的重量百分比为100：13～15；导电炭黑、丁腈橡胶、氯醇橡胶、液体胶、活性剂及填充剂的重量百分比为2：9：5：1：2.5：5；硫化剂与促进剂的总和与发泡剂的重量百分比为60～65：100。
优选的，在本实施例中，根据上述各组份的重量百分比，制作得到的转印辊发泡海绵，耐老化性能好、耐磨性能好、离子导电强且具有良好的气密性和抗静电性能，利于提高产品的使用稳定性及延长产品的使用寿命。
根据上述技术方案的优选，b段料包括按重量份数计的以下组分：
硫化剂：0.3～0.5份；
促进剂：1.5～2.6份；
发泡剂：3.0～4.2份。
在本实施例中，优选的，b段料中的硫化剂、促进剂及发泡剂的重量份数的选择范围如上所示，在满足硫化剂与促进剂的总和与发泡剂的重量百分比为60～65：100的条件下，可根据实际需要来合理选择的硫化剂、促进剂及发泡剂的各比例成分。
根据上述技术方案的优选，转印辊发泡海绵的内径与金属轴心的外径的比例范围是0.7～0.8：1。
若转印辊发泡海绵的内径太小导致产品被金属轴心给撑破裂；而若转印辊发泡海绵的内径太大导致金属轴心和橡胶层容易脱离，本发明经过一系列的试验测试和长时间经验的积累，转印辊发泡海绵的内径与金属轴心的外径的优选比例范围为0.7～0.8：1。
另外，采用上述比例范围，省去了需在金属轴心上刷胶的环节，如此避免刷的胶黏剂里含有的大量苯系物造成对人身体的伤害。且刷胶设备投资较大，也相应的降低了生产成本。
根据上述技术方案的优选，活性剂包括氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙二醇中的一种或几种；促进剂包括促进剂ez(分子式是c10h20n2s4zn)、促进剂tt(中文名称为二硫化四甲基秋兰姆)、促进剂etu(中文名称为乙烯硫脲，分子式是c3h6n2s)中的一种或几种。
具体地，在本实施例中，通过采用包括氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙二醇中的一种或几种的活性剂，用于活化硫化体系、提高硫化胶的交联密度及提高硫化胶的耐老化性能，利于进一步地促进产品的使用寿命。
另外，将上述活性剂与促进剂相结合，以能充分发挥有机促进剂作用，减少用量/缩短硫化时间，提高产品的生产效率。此外，若活性剂优选采用氧化锌，除了具有硫化活性作用外，还有硫化/补强/增容作用。
另一方面，如图1所示，本发明还提供了一种转印辊的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1、将a段料和b段料所需组分及其含量称量并分别盛放；
具体地，a段料包括导电炭黑、丁腈橡胶、氯醇橡胶、液体胶、活性剂及填充剂；b段料包括硫化剂、促进剂及发泡剂。在本实施例中，选取20重量份的氯醇橡胶、36重量份的丁腈橡胶、4重量份的液体胶、8重量份的导电炭黑、10重量份的活性剂、20重量份的填充剂，选取3.0～4.2重量份的发泡剂、1.5～2.6重量份的促进剂及0.3～0.5重量份的硫化剂，并使得a段料和b段料的重量份百分比满足100：13～15。
步骤s2、将a段料加入密炼机中，并在15分钟密炼至140～150℃，得到a段料混炼胶；
具体地，将20重量份的氯醇橡胶、36重量份的丁腈橡胶、4重量份的液体胶、8重量份的导电炭黑、10重量份的活性剂、20重量份的填充剂放入密炼机中密炼，得到a段料混炼胶。
步骤s3、将a段料混炼胶在开炼机上压平后，加入b段料，并使其与a段料混炼胶混合，得到混合胶料；
具体地，将步骤s2处理得到的a段料混炼胶通过开炼机压平后，加入发泡剂、促进剂及硫化剂，并使得发泡剂、促进剂及硫化剂与a段料混炼胶进行充分混合，得到混合胶料。
步骤s4、将混合胶料加入到挤出机后进行挤出成型；
具体地，按照所生产的产品的尺寸换上所用的模具和芯子，调整好产品的同心度，并设定好挤出温度，以将混合胶料加入到挤出机后进行挤出成型。
步骤s5、将挤出成型后的胶料放入空气硫化箱进行硫化成型，得到海绵；步骤s6、将海绵再一次放到硫化罐中进行二次硫化，其中，硫化加热温度为150℃，硫化时间为4小时；
由于本发明采用包括丁腈橡胶和氯醇橡胶两种橡胶的混合胶料，其在共混后期的收缩比较大且收缩周期较长，为了解决这一问题，本申请采用二次硫化工艺弥补了这一严重缺陷，并使产品的尺寸加工更加容易和准确。
步骤s7、将二次硫化后的海绵裁成所需尺寸，并穿上金属轴心。
具体地，将二次硫化后的海绵裁成所需尺寸用吹绵机穿上金属轴心，把穿好后的海绵按照所需的尺寸裁切成型，按照图纸要求，在磨床上磨削到所要求的尺寸，即完成转印辊的制作。
根据上述技术方案的优选，将混合胶料加入到挤出机后进行挤出成型包括：
将混合胶料加入到挤出机挤出成型，其中，挤出机为5段加温，设定温度依次是45℃、45℃、45℃、45℃、50℃。
优选的，在本实施例中，将a段料混炼胶与b段料的混合胶料采用包括5段加温的挤出机挤出成型，如此，采用分段式的加热方式，以使得混合胶料加热均匀，利于提高产品质量。
根据上述技术方案的优选，将挤出成型后的胶料放入空气硫化箱进行硫化成型包括：
将挤出成型后的胶料放入隧道空气硫化箱硫化，其中，隧道空气硫化箱包括4段硫化，4段硫化的设定温度依次是250℃、245℃、245℃、245℃，浮动温度为正负3℃；硫化所用速度依次为8米/分、9米/分、12米/分、15米/分。
优选的，在本实施例中，将挤出成型后的胶料采用包括4段硫化的隧道空气硫化箱硫化成型，4段硫化的温度依次为250℃、245℃、245℃、245℃，且各个硫化温度均可根据实际实施条件在正负3℃的范围内浮动；为保证比较均匀的硫化程度，4段硫化的所用速度依次为8米/分、9米/分、12米/分、15米/分，进而以确保制作出的转印辊发泡海绵具有较佳的综合性能，满足转印辊的使用需求。
综上所述，本发明提供了一种转印辊，转印辊包括金属轴心及设于金属轴心外部的转印辊发泡海绵，制作转印辊发泡海绵的原料包括a段料和b段料；其中，a段料包括导电炭黑、丁腈橡胶、氯醇橡胶、液体胶、活性剂及填充剂；b段料包括硫化剂、促进剂及发泡剂。本发明采用氯醇橡胶与丁腈橡胶两种橡胶的共混，因氯醇橡胶本身具有良好的耐老化性能及耐磨性，有效解决了丁腈橡胶易老化的问题，能使产品的导电性能更加的稳定，也利于延长产品使用寿命；同时，因氯醇橡胶本身具有离子导电的性能，使转印辊的电阻不会随着设备的密炼温度和转子剪切的时间发生变化，大大的降低了加工过程中因设备温度和密炼时间上影响电阻高低的可能性，使产品的电阻更加稳定。另外，通过设有导电炭黑，如此也有效解决了单一的离子导电的产品电阻受环境影响较大可能性的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。