[发明专利]导电弹性体辊及其制造方法和图像形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电弹性体辊及其制造方法和图像形成装置，尤其涉及一种表面层的构成和性质得到改进的导电弹性体辊以及利用该导电弹性体辊的显影装置，包括显影盒和图像形成装置，属于图像形成技术领域。

背景技术

目前，复印机、激光打印机等各种图像形成装置广泛应用于人们的生活和工作中，已成为人们生活和工作中不可或缺的设备。复印机和激光打印机等图像形成装置的成像原理主要有接触式显影和跳跃式显影。使用比较多的是采用接触式显影的设备或装置。采用接触式显影的图像形成装置中包括处理盒(也称显影盒)，所述处理盒包括有粉仓、送粉辊、显影辊、感光鼓、充电辊和出粉刀等。接触式显影的原理和过程为利用充电辊给感光鼓充电，使感光鼓表面形成均匀的带电层，激光器将载有欲打印或复印图像信息的激光束照射到感光鼓表面，使感光鼓表面形成相应图像信息的静电潜像；另一方面，送粉辊向显影辊提供显影剂，并在出粉刀的作用下使显影辊的表面形成均匀带电的显影剂层；承载显影剂的显影辊将显影剂输送至感光鼓，使感光鼓表面的静电潜像转化为可视图像。

对于接触式显影的图像形成装置，显影辊和充电辊通常都是利用一种导电弹性体辊制成。

显影辊和充电辊一般具有如下结构：位于中心的导电轴芯、覆于导电轴芯外的单一层或多层弹性层以及覆于弹性层外的表面层，相比于其它部分，表面层的性质对显影辊的性能影响最大。可以归纳如下：

显影辊表面层的作用：

(1)与送粉辊接触，使显影辊表面吸附并承载显影剂层；

(2)与出粉刀相接触，使显影剂摩擦带电；

(3)与感光鼓相接触，向感光鼓的静电潜像区域输送显影剂；

(4)防止弹性层内低分子物质渗出污染其它部件；

(5)保护弹性层。

因此，为了使显影辊表面层达到上述作用效果，显影辊表面层应具有以下性能：

(1)对显影剂有良好的起电性。表面层承载显影剂，同时通过周向转动而与送粉辊和出粉刀相对运动，使显影剂受到摩擦从而适量且均匀地带电。

(2)具有合适的电性能，均化显影剂所带电量，并使显影剂在显影电压的作用下从显影辊输送至感光鼓的静电潜像区域。

(3)具有良好的表面特性，防止显影剂在其表面因化学物质吸附或显影辊与其它部件摩擦生热过大导致显影剂熔融而产生的显影剂在显影辊表面难以脱离甚至成膜。

(4)具有合理的结构，能够阻止弹性层内有可能存在的低分子物质迁移出显影辊的表面而污染其它部件。

(5)具有良好的耐磨性，在长时间的工作过程中，即使与送粉辊、出粉刀、感光鼓等部件接触、摩擦，也不会产生表面层破损，因而不会因表面层缺陷而导致成像不良，并保护弹性层。

充电辊表面层的主要作用：

(1)与感光鼓直接接触，为感光鼓充电；

(2)防止弹性层内低分子物质渗出污染感光鼓；

(3)保护弹性层。

同样地，对于作为充电辊使用的弹性体辊，如何降低或避免因显影剂在表面粘附而影响充电效果，以及阻止弹性层内低分子物质迁出和在工作中有效保护弹性层，也是对充电辊的表面层性能提出的基本要求。

现有技术中，显影辊和充电辊的表面层一般由单一层或多层的树脂材料覆于弹性层外侧而形成，比较常用的树脂多为一些含氟树脂、环氧树脂或一些含硅材料的树脂，例如含氟聚氨酯树脂、含氟丙烯酸树脂、环氧聚氨酯树脂、环氧有机硅树脂、有机硅聚氨酯树脂/丙烯酸树脂、MQ树脂、MVQ树脂以及硅溶胶等，一般是根据对于成膜性质的需要，选择其中一种分散或溶解于与之相容的溶剂中制成涂层树脂液，涂敷在弹性层外表面，形成均一的表面层。近年来，本领域的技术人员提出了大量与显影辊和充电辊的表面层起电性、电性能和耐磨性相关的技术方案，如：使弹性层经过紫外光辐照或其它手段使弹性层表面生成致密程度高于弹性层的氧化结构或其它化学改性结构而成为形成于弹性体外侧的表面层。虽然经过了努力，显影辊仍存在一些缺陷，如显影剂在显影辊的表面附着难以脱离甚至成膜，弹性层内低分子物质迁移导致显影辊而污染其它部件，表面层起电性不足导致显影剂带电不良而引起打印缺陷，如飞雾现象、花斑现象等。同时，在打印工作过程中，显影剂和显影剂的添加剂趋向于粘附于充电辊的表面，导致充电过程无法正常进行。防止显影剂粘附于充电辊表面的方案已有报道，但大多是通过非常复杂的化学手段实现，如改变树脂分子链结构或所含的官能团合成新树脂产品作为表面层的形成原料，如此也导致生产成本高。

发明内容