[发明专利]一种导电橡胶辊

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于成像装置例如电子照相复印机、激光打印机、传真机等静电记录装置的导电橡胶辊，更具体涉及上述电子成像装置的显影辊、充电辊和转印辊。

背景技术

激光打印机及各类电子成像装置的发展趋势是高速打印、高品质画像、彩色图像成像和成像装置小型化，这些技术进步都依赖于电子成像过程中各类导电性橡胶辊性能的改进和优化，各类导电性橡胶辊最需要突破的技术难点表现为实现橡胶辊的低硬度、导电性和非污染性。

低硬度是为保证导电橡胶辊与被接触体的均匀接触，并减少接触磨损。过硬的显影辊容易引起与感光辊的接触不均匀，导致感光鼓表面携带的显色剂密度不均匀，使打印图像缺损，同时，显影辊将显色剂传递到感光鼓的过程中，由于与感光鼓频繁接触而损伤感光鼓，使电子成像设备中图像形成装置使用寿命缩短。

导电性的要求有两点：一是保持低的体积电阻率，一般为10⁵Ω·cm～10⁸Ω·cm；二是体积电阻随环境温度、湿度变化波动小，且在使用过程中随电压变化，电阻率波动小。橡胶辊电阻率随环境和电压变化的不稳定，会引发感光鼓带电不均匀和感光鼓表面携带显色剂不均匀，进一步导致打印图像不清晰，有底灰等缺陷。

非污染性主要指导电橡胶辊在使用过程，不污染感光鼓，同时对感光鼓携带的墨粉无粘结、溶解和发生化学反应现象。如果发生这类现象，则不能保证感光鼓表面的清洁和重复使用，同时也会导致显色剂变质。

多年以来，各国技术人员都致力于上述问题的解决，但由于传统的解决措施在一定程度上相互排斥，表现为：降低硬度的过程中，采用添加邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等油类增塑剂，会导致增塑剂迁移至表面，引发导电橡胶辊的污染性；降低电阻的过程中，添加碳黑等电子导电材料会增加橡胶辊的硬度；追求电阻环境稳定性过程中，添加离子导电剂会导致离子导电剂迁移至胶辊表面，引发橡胶辊的污染性。因此到目前为止，在各类导电橡胶辊的配方和结构设计中尚未彻底解决上述问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题作出的，提供一种导电橡胶辊，该导电橡胶辊具备低体积电阻、低硬度、电阻对环境和电压的依赖性小以及无污染的特点。

为解决上述问题，本发明提供一种导电性橡胶辊，其特征在于覆盖在金属轴芯表面的橡胶组合物为双层结构，且每层橡胶均主要有极性橡胶和非极性橡胶共混组成，每层橡胶组合物实现导电橡胶辊特定的性能要求，靠近轴芯的里层橡胶(2)主要解决降低硬度和电阻的问题，表层橡胶(3)解决电阻的均匀性、耐环境温度湿度稳定性和橡胶辊的耐污染性问题。

靠近轴芯的里层橡胶(2)为氯醚橡胶和天然橡胶混合胶料中添加发泡剂形成的发泡橡胶层，表层为以顺丁橡胶和丁腈橡胶的共混橡胶为主体的高交联度非发泡橡胶层。

氯醚橡胶具有高极性表现为离子导电性，在低温低湿和高温高湿环境条件下的电阻有很大差异，即对环境的依赖性高。采用氯醚橡胶和天然橡胶并用，可以适当减少氯醚橡胶的用量，有效改善橡胶导电辊对环境温度和湿度的依赖性。同时由于氯醚橡胶设计在里层，也可以有效减少其与大气环境的接触，从而进一步改善氯醚橡胶的环境温度湿度敏感性问题。天然橡胶具有良好的回弹性，可以实现导电胶辊的高回弹性、低压缩永久变形性。将天然橡胶设计在里层橡胶层，杜绝了与空气的大面积接触，解决了天然橡胶的热氧老化问题。另一方面，也可以通过加入热氧防老剂进一步解决天然橡胶耐热氧老化性较差的问题。