[發明專利]導電彈性體輥、制造方法及其圖像形成裝置

有效

• 申請號: 201210448948.4
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN103809412B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 楊正文;林路
• 申請（專利權）人: 珠海艾派克科技股份有限公司
• 主分類號: G03G15/02
• 分類號: G03G15/02;G03G15/08;G03G15/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及一種導電彈性體輥、制造方法及其圖像形成裝置，尤其涉及一種具有化學阻隔層的導電彈性體輥以及利用該導電彈性體輥的顯影裝置，包括顯影盒和圖像形成裝置，屬于圖像形成技術領域。

背景技術

目前，復印機、激光打印機等各種圖像形成裝置廣泛應用于人們的生活和工作中，已成為人們生活和工作中不可或缺的設備。復印機和激光打印機等圖像形成設備的成像原理主要有接觸式顯影和跳躍式顯影。使用比較多的是采用接觸式顯影的設備或裝置。采用接觸式顯影的圖像形成裝置中包括處理盒（也稱顯影盒），所述處理盒包括有粉倉、送粉輥、顯影輥、感光鼓、充電輥和出粉刀等。接觸式顯影的原理和過程為利用充電輥給感光鼓充電，使感光鼓表面形成均勻的帶電層；激光器將載有欲打印或復印圖像信息的激光束照射到感光鼓表面，使感光鼓表面形成相應圖像信息的靜電潛像。另一方面，送粉輥向顯影輥提供顯影劑，并在出粉刀的作用下使顯影輥的表面形成均勻帶電的顯影劑層；承載顯影劑的顯影輥將顯影劑輸送至感光鼓，使感光鼓表面的靜電潛像轉化為可視圖像。

對于顯影的圖像形成裝置，所述導電彈性體輥可用于圖像形成裝置的顯影輥、充電輥和/或轉印輥。

現有技術的導電彈性體輥一般具有如下結構：位于中心的導電性金屬軸芯，包覆于導電性金屬軸芯外周的彈性層，以及包覆于彈性層外周的表面層。其中，導電性金屬軸芯不僅要對彈性層施加電壓，還要為彈性層提供機械支撐，因而多采用鐵、鋁等導電金屬材料制成棒狀或管狀軸芯。彈性層和表面層同時也對中心的導電性金屬軸芯起保護作用。但是，在使用過程中，仍有低分子物質（如水分、鹽、堿性化合物、酸性化合物及其離子等會導致金屬腐蝕的物質，但不限于這些）會在彈性層中產生或透過彈性層遷移或滲出，與導電性金屬軸芯接觸，對導電性金屬軸芯造成腐蝕，從而影響導電彈性體輥的使用壽命。導電彈性體輥的工作壽命被縮短，必然增加了激光打印機等設施的使用和維修成本。

特別是，隨著激光打印機向小型化、輕量化的方向發展，以及出于節省成本的考慮，導電彈性體輥的彈性層的厚度也出現不斷減小的趨勢，導致彈性層對金屬軸芯的保護作用顯著減弱，金屬軸芯受到腐蝕的可能性大大增加。

目前，導電彈性體輥制造技術在防范金屬軸芯受到腐蝕方面存在的問題主要表現有：

1）技術人員在測試中發現，即使金屬軸芯經過表面處理，如電鍍、噴砂等，當它直接與采用氯醚橡膠或氯醚橡膠與其它橡膠的組合物形成的彈性層接觸時，在高溫高濕環境下存放一段時間，依然無法避免腐蝕的發生。

2）向橡膠組合物中加入適量的吸酸劑，可以防止生成的氯化氫對制品的影響。然而技術人員在測試中發現，經吸酸劑處理的金屬軸芯的腐蝕情況并未得到避免，含有吸酸劑的氯醚橡膠導電彈性體輥存放一段時間后，金屬軸芯依然會產生腐蝕。而且，即使增加吸酸劑的用量，金屬軸芯腐蝕的情況依然無法避免，且吸酸劑用量的增加會導致產品加工性能變劣，彈性層的硬度增大，導致出現成像缺陷。

3）在橡膠中加入常用的無機填料，如輕質碳酸鈣、活性碳酸鈣、氧化鈣、粉末二氧化硅等，以期通過它們在彈性層內阻礙低分子物質的運動或吸附低分子物質來防止金屬軸芯被腐蝕，也是目前比較常見的防護措施。然而，這些無機填料在不同用量水平下，依然不能避免金屬軸芯發生腐蝕。這可能是因為填料本身易吸附水分，導致彈性層內水分積聚，易引起腐蝕。而且加入無機填料的量較高時，會降低彈性層的電阻均勻性及抗壓縮永久變形性，同時會增大其硬度，導致形成的圖像出現缺陷。

4）在彈性層的外側設置表面層，以期防止彈性層吸收水分產生酸性環境，也是目前被使用的手段。然而目前所使用的表面層材料本身并不是專門針對該問題，也就不能完全起到這一作用。產品存放一段時間后，金屬軸芯依然出現腐蝕現象。

5）采用發泡彈性體材料制備彈性層，但僅僅是達到物理性防護，產品存放一段時間后，金屬軸芯依然出現腐蝕現象。

綜上所述，無法有效防止金屬軸芯被腐蝕的原因是導電彈性體輥中金屬軸芯外側對低分子物質的化學阻隔性較差，無法有效阻止因低分子物質的遷入而對金屬軸芯的腐蝕。

發明內容

本發明所解決的主要技術問題在于提供了一種導電彈性體輥，其具有化學阻隔層的構成和性質，在作為顯影輥和充電輥用于圖像成形裝置時，由于在導電性金屬軸芯外設置一層化學阻隔層，可以有效的阻止低分子物質的滲入對金屬軸芯的腐蝕，不僅提升了圖像品質，而且能夠提高導電彈性體輥具有更佳的工作性能和長久的使用壽命。