專利名稱：一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁輥及其制備方法，尤其涉及一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥及其制備方法背景技術(shù)打印機(jī)的磁輥在其表面形成多個磁極，封入旋轉(zhuǎn)自如的圓筒狀套筒內(nèi)，在顯影過程中，它將粉倉中的碳粉吸引到其表面，在出粉刀的控制下，形成一特定厚度的碳粉層，并使碳粉與磁輥表面摩擦，使碳粉帶上一定量的摩擦電荷。通過AC/DC疊加電壓的作用，使碳粉在磁套上振動并轉(zhuǎn)移到OPC。典型的磁輥包括一個圓柱性永磁體，在永磁體外表面上有大量的磁極，并有一個固定于該圓柱體永磁體的軸。一般的磁輥由一種磁性粉末和樹脂的化合物混合構(gòu)成，該磁輥的制造方法為將鐵氧體粉末和一種聚合物材料(通常是橡膠或者樹脂)相混合而制備成一種混合物將該裝入到一個注模成型模具中，并施加磁力，在模具中冷卻并固化該圓柱形的樹脂粘結(jié)的磁體，將由該圓柱形的樹脂粘結(jié)的磁體和軸組成的已經(jīng)完全磁化的坯體取出，將整個坯體按適當(dāng)?shù)母飨虍愋缘姆较蜻M(jìn)行磁化，從而圓柱形的樹脂粘結(jié)磁體上形成磁極，即得到磁輥，使用這種方法由于磁輥中鐵含量較高一般會引起模具磨損，而且該方法制成的整體型磁輥難以采用各種磁力圖案形成多個磁極。
因此后來有人想到采用兩個或兩個以上磁片粘結(jié)固定在軸上來制造磁輥如中國專利申請(03145107.1)該專利申請在用外周面和側(cè)面的一部分限制至少兩個磁片的粘貼位置后，從內(nèi)周面?zhèn)仍诖牌痛牌恼辰用嫔贤坎颊辰觿?，將磁片塊粘接固定在軸上，形成磁輥。該方法雖然能形成多個磁極但是由于采用粘接的方法不僅造成產(chǎn)品的使用壽命較短，用于打印機(jī)硒鼓時，硒鼓里產(chǎn)生大量廢粉，原材料消耗較大，環(huán)保性能較差而且粘接工藝特別復(fù)雜，造成產(chǎn)品成本的提高、從而使得產(chǎn)品在市場上失去競爭力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過合理調(diào)整磁輥的成分及其含量從而解決了現(xiàn)有技術(shù)采用整體性制造方法得到的磁輥難以采用各種磁力圖案形成多個磁極，以及采用粘接的方法造成產(chǎn)品的使用壽命較短，用于打印機(jī)硒鼓時，硒鼓里產(chǎn)生大量廢粉，原材料消耗較大，環(huán)保性能較差工藝特別復(fù)雜的缺點。
本發(fā)明還提供了一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥的制備方法。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實施的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于包括下列重量百分比的成分磁粉78～95％， 聚乙烯2～10％；熱熔膠1～6％， 增塑劑0～4％(不包括0)偶聯(lián)劑0.1～3％。
由于該磁輥形狀怪異，無法用壓延切割方法滿足其形狀要求，而常規(guī)的擠出成型性能又不達(dá)標(biāo)，而聚乙烯韌性較足，高溫時又形成脆性，無法形成異性磁場取向。本發(fā)明人通過長期研究新型成分，并經(jīng)多次試驗，最終選定熱熔膠作為添加劑，該成分在常溫下較硬，溫度升高時會軟化。在150℃成熔融狀態(tài)，剛好適合磁場取向要求，于是在配方中加入了重量百分比1～6％熱熔膠，通過煉膠、粉碎擠出后，放入成型模具，然后通過加溫、保溫、，并外加、磁場，使其沿磁場方向定向排列，然后經(jīng)冷卻，回到常溫，既能形成異性磁場取向，又能保證其硬度要求。
在上述的用于打印機(jī)的橡膠磁輥，所述成分的優(yōu)化重量百分比為磁粉85～90％， 聚乙烯5～8％；
熱熔膠1～4％， 增塑劑0～2％(不包括0)偶聯(lián)劑0.5～2％。
上述成分是對本發(fā)明用于打印機(jī)的橡膠磁輥的優(yōu)化和限制。
作為優(yōu)選，所述的磁粉為所述的磁粉為鋇鐵氧體磁粉、鍶鐵氧體磁粉中的一種。
作為優(yōu)選，所述的聚乙烯為氯化聚乙烯；氯化聚乙烯(CPE)是高密度聚乙烯(HDPE)的氯化改性產(chǎn)物，CPE的氯含量應(yīng)在35-38％之間。由于CPE具有優(yōu)良的耐候性、耐寒性、耐燃性、耐油性、抗沖擊性(CPE為彈性體)和化學(xué)穩(wěn)定性，CPE已成為較好的抗沖增韌改性劑。
作為優(yōu)選，所述的熱熔膠為為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物為乙烯-醋酸乙烯酯-馬來酸酐三元共聚物為高壓本體聚合，其共聚單體的含量為7-35％；熔體流動指數(shù)0.3-320g/10mn。
在上述的用于打印機(jī)的橡膠磁輥中，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或?qū)Ρ蕉姿岫刘ブ械囊环N或兩種。其中鄰苯二甲酸二辛酯DioctylPhthalate(簡稱DOP)分子式C24H38O4，分子量390.62，DOP具有增塑效率高；揮發(fā)度??；耐紫外光強(qiáng)；耐水抽出；遷移性?。荒秃院?；柔軟性；電性能好等優(yōu)點；所以該增塑劑是一種良好的塑料增塑劑，最適合用于氯化聚乙烯，對苯二甲酸二辛酯Dioctyl Terephalate(簡稱DOTP)分子式C24H38O4，分子量390.56，該成分具有良好的電性能和耐寒性，揮發(fā)性小。作為優(yōu)選，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。
在上述的用于打印機(jī)的橡膠磁輥中，所述的偶聯(lián)劑為所述的偶聯(lián)劑為鈦酸脂偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑中的一種或兩種。由于磁粉是親水性物質(zhì)，聚乙烯是親油性物質(zhì)，兩者之間的交聯(lián)必須由偶聯(lián)劑來完成；其中所述的硅烷偶聯(lián)劑主要有長鏈烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、Y-氯丙基三乙氧基硅烷、雙-[Y-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、N-(β-氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-Y-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基氧硅烷、Y-巰丙基三甲氧基硅烷等物質(zhì)；所述的鈦酸脂偶聯(lián)劑主要有鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-101)、鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-102)、鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-105)、鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-130)、鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-201)、鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)、鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311w)、鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-401)等物質(zhì)。
一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥的制備方法，其特征在于由以下步驟組成(1)配料先將磁粉與偶聯(lián)劑按比例稱好，投入混料機(jī)攪拌3～10分鐘，再投入熱熔膠，增塑劑，聚乙烯后繼續(xù)攪拌2～5分鐘；(2)煉膠、粉碎把開煉機(jī)的輥距調(diào)至0.5～1.5mm，將上述攪拌后的混合料投入輥筒翻煉3～6min；將煉好的膠片投入粉碎機(jī)粉碎1～8分鐘，粉碎后顆粒的大小為1～8mm；(3)擠出把粉碎好的顆粒料投入擠出機(jī)擠出，擠出溫度一般控制在加料段50～100℃，熔融段60～120℃，出料段50～120℃，擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速一般控制在15～25r/min；(4)成型取向、切割把擠出的磁輥放入成型模具，在100～200℃內(nèi)保溫18～25min，并外加7000Gs磁場，使其在熔融狀態(tài)下沿磁場方向取向；成型取向后切割成成品；(5)充磁把切好的成品放在充磁夾具上，外加220V～260V充磁電壓充磁。
作為優(yōu)選，所述的步驟(1)中先將磁粉與偶聯(lián)劑按比例稱好，投入混料機(jī)攪拌5min，再投入熱熔膠，增塑劑，聚乙烯繼續(xù)攪拌3min。
作為優(yōu)選，所述的步驟(2)開煉機(jī)的輥距調(diào)至0.8～1.0mm，將上述攪拌后的混合料投入輥筒翻煉4min；將煉好的膠片投入粉碎機(jī)粉碎3～5時間，粉碎后顆粒的大小為2～5mm。
作為優(yōu)選，所述的步驟(3)中擠出溫度一般控制在加料段60～80℃，熔融段60～80℃，出料段60～100℃，擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速一般控制在20r/min。
作為優(yōu)選，所述的步驟(4)中把擠出的磁輥放入成型模具，在120～150℃內(nèi)保溫20min。
作為優(yōu)選，所述的步驟(5)中外加充磁電壓為240V因此本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、利用本發(fā)明的成分及制備方法制備的用于打印機(jī)的磁輥可以采用各種磁力圖案形成多個磁極，產(chǎn)品的使用壽命長，制備工藝特別簡單；2、利用本發(fā)明的成分及制備方法在制備過程中可以鄉(xiāng)城異性磁場取向制造出來的用于打印機(jī)的磁輥是高性能的，操作性好。
具體實施例方式
下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明；但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
實施例1按照表1的成份，配料先把磁粉與偶聯(lián)劑按比例稱好，投入混料機(jī)混好，高速攪拌3min，再投入其它成分繼續(xù)混合5min，目的是先使磁粉與偶聯(lián)劑偶聯(lián)好，再與其它輔材充分結(jié)合。
煉膠把開煉機(jī)的輥距調(diào)至0.5mm，投入輥筒翻煉6min，等膠片基本均勻割下備用。
粉碎把煉好的膠片投入粉碎機(jī)粉碎8分鐘，篩網(wǎng)大小為∮2mm，粉碎后顆粒的大小為1mm。
擠出把粉碎好的顆粒料投入擠出機(jī)擠出，擠出溫度一般控制在加料段為50℃，熔融段為60℃，出料段50℃，轉(zhuǎn)速一般控制在25r/min。
成型取向把擠出的磁輥放入成型模具，在100℃內(nèi)保溫25min，并外加7000Gs磁場，使其在熔融狀態(tài)下沿磁場方向取向。
切割調(diào)整好切割刀具，按客戶要求尺寸切割成成品。
充磁把切好的產(chǎn)品放在充磁夾具上，按客戶要求的角度放置好，并外加220V充磁電壓放電充磁。
檢測、包裝用磁性材料自動測試儀對產(chǎn)品的磁性能及磁夾角、跳動度分別進(jìn)行檢測，符合要求，包裝入庫。所得磁輥的性能列于表2。
表1基本成份

表2磁輥產(chǎn)品的性能

實施例2按照表3的成份，配料先把磁粉與偶聯(lián)劑按比例稱好，投入混料機(jī)混好，高速攪拌5min，再投入其它成分繼續(xù)混合3min，目的是先使磁粉與偶聯(lián)劑偶聯(lián)好，再與其它輔材充分結(jié)合。
煉膠把開煉機(jī)的輥距調(diào)至0.8mm，投入輥筒翻煉4min，等膠片基本均勻割下備用。
粉碎把煉好的膠片投入粉碎機(jī)粉碎5分鐘，篩網(wǎng)大小為∮5mm，粉碎后顆粒的大小為4mm擠出把粉碎好的顆粒料投入擠出機(jī)擠出，擠出溫度一般控制在加料段70℃，熔融段80℃，出料段80℃，轉(zhuǎn)速一般控制在20r/min。
成型取向把擠出的磁輥放入成型模具，在120℃內(nèi)保溫20min，并外加7000Gs磁場，使其在熔融狀態(tài)下沿磁場方向取向。
切割調(diào)整好切割刀具，按客戶要求尺寸切割成成品。
充磁把切好的產(chǎn)品放在充磁夾具上，按客戶要求的角度放置好，并外加240V充磁電壓放電充磁。
檢測、包裝用磁性材料自動測試儀對產(chǎn)品的磁性能及磁夾角、跳動度分別進(jìn)行檢測，符合要求，包裝入庫。所得磁輥的性能列于表4。
表3基本成份

表4磁輥產(chǎn)品的性能

實施例3按照表5的成份，配料先把磁粉與偶聯(lián)劑按比例稱好，投入混料機(jī)混好，高速攪拌10min，再投入其它成分繼續(xù)混合2min，目的是先使磁粉與偶聯(lián)劑偶聯(lián)好，再與其它輔材充分結(jié)合。
煉膠把開煉機(jī)的輥距調(diào)至1.5mm，投入輥筒翻煉3min，等膠片基本均勻割下備用。
粉碎把煉好的膠片投入粉碎機(jī)粉碎1分鐘，篩網(wǎng)大小為∮10mm，粉碎后顆粒大小為8mm。
擠出把粉碎好的顆粒料投入擠出機(jī)擠出，擠出溫度一般控制在加料段100℃，熔融段120℃，出料段120℃，轉(zhuǎn)速一般控制在15r/min。
成型取向把擠出的磁輥放入成型模具，在200℃內(nèi)保溫18min，并外加7000Gs磁場，使其在熔融狀態(tài)下沿磁場方向取向。
切割調(diào)整好切割刀具，按客戶要求尺寸切割成成品。
充磁把切好的產(chǎn)品放在充磁夾具上，按客戶要求的角度放置好，并外加260V充磁電壓放電充磁。
檢測、包裝用磁性材料自動測試儀對產(chǎn)品的磁性能及磁夾角、跳動度分別進(jìn)行檢測，符合要求，包裝入庫。所得磁輥的性能列于表6。
表5基本成份

表6磁輥產(chǎn)品的性能

本發(fā)明中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管對本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說明并引證了一些具體實例，但是對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。
權(quán)利要求
1.一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于包括下列重量百分比的成分磁粉78～95％， 聚乙烯2～10％；熱熔膠1～6％， 增塑劑0～4％(不包括0)偶聯(lián)劑0.1～3％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于包括下列重量百分比的成分磁粉85～90％， 聚乙烯5～8％；熱熔膠1～4％， 增塑劑0～2％(不包括0)偶聯(lián)劑0.5～2％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于所述的磁粉為鋇鐵氧體磁粉、鍶鐵氧體磁粉中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于所述的聚乙烯為氯化聚乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于所述的熱熔膠為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或?qū)Ρ蕉姿岫刘ブ械囊环N或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為鈦酸脂偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑中的一種或兩種。
9.一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥的制備方法，其特征在于由以下步驟組成(1)配料先將磁粉與偶聯(lián)劑按比例稱好，投入混料機(jī)攪拌3～10分鐘，再投入熱熔膠，增塑劑，聚乙烯后繼續(xù)攪拌2～5分鐘；(2)煉膠、粉碎把開煉機(jī)的輥距調(diào)至0.5～1.5mm，將上述攪拌后的混合料投入輥筒翻煉3～6min；將煉好的膠片投入粉碎機(jī)粉碎1～8分鐘，粉碎后顆粒的大小為1～8mm；(3)擠出把粉碎好的顆粒料投入擠出機(jī)擠出，擠出溫度一般控制在加料段50～100℃，熔融段60～120℃，出料段50～120℃，擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速一般控制在15～25r/min；(4)成型取向、切割把擠出的磁輥放入成型模具，在100～200℃內(nèi)保溫18～25min，并外加7000Gs磁場，使其在熔融狀態(tài)下沿磁場方向取向；成型取向后切割成成品；(5)充磁把切好的成品放在充磁夾具上，外加220V～260V充磁電壓充磁。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中先將磁粉與偶聯(lián)劑按比例稱好，投入混料機(jī)攪拌5min，再投入熱熔膠，增塑劑，聚乙烯繼續(xù)攪拌3min。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)開煉機(jī)的輥距調(diào)至0.8～1.0mm，將上述攪拌后的混合料投入輥筒翻煉4min；將煉好的膠片投入粉碎機(jī)粉碎3～5時間，粉碎后顆粒的大小為2～5mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)中擠出溫度一般控制在加料段60～80℃，熔融段60～80℃，出料段60～100℃，擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速一般控制在20r/min。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥的制備方法，其特征在于所述的步驟(4)中把擠出的磁輥放入成型模具，在120～150℃內(nèi)保溫20min。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥的制備方法，其特征在于所述的步驟(5)中外加充磁電壓為240V。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁輥及其制備方法，尤其涉及一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥及其制備方法；一種用于打印機(jī)的橡膠磁輥，其特征在于包括下列重量百分比的成分磁粉78～95％，聚乙烯2～10％；熱熔膠1～6％，增塑劑0～4％(不包括0)偶聯(lián)劑0.1～3％；1.利用本發(fā)明的成分及制備方法制備的用于打印機(jī)的磁輥可以采用各種磁力圖案形成多個磁極，產(chǎn)品的使用壽命長，制備工藝特別簡單；2.利用本發(fā)明的成分及制備方法在制備過程中可以鄉(xiāng)城異性磁場取向制造出來的用于打印機(jī)的磁輥是高性能的，操作性好。
文檔編號H02M7/00GK1862413SQ20051006224
公開日2006年11月15日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者何時金, 陸柏松, 胡一濤, 盛小東 申請人:橫店集團(tuán)東磁有限公司