CN104460270B - 显影辊及处理盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显影辊，其包括金属芯轴、中间层及导电弹性层；中间层包括支撑结构及导电结构；支撑结构由硬质材料以一体成型的方式制成，支撑结构包括内支撑筒、外支撑筒及连接内支撑筒与外支撑筒的辐条，内支撑筒套于金属芯轴外，导电弹性层套于外支撑筒外；内支撑筒上形成有多个沿径向布置的第一通孔，外支撑筒上形成有多个沿径向布置的第二通孔；沿显影辊的轴向，辐条由中间层的一轴向端延伸至中间层的另一轴向端；导电结构为填充于内支撑筒与外支撑筒之间、第一通孔内及第二通孔内的导电体，导电弹性层与芯轴通过导电体电连接。本显影辊具有成本低及导电弹性层变形小等优点。此外，本发明还涉及一种使用上述显影辊的处理盒。

Description

显影辊及处理盒
技术领域
本发明涉及一种电子照相成像装置的零部件，具体地说涉及一种显影辊及使用该显影辊的处理盒。
背景技术
激光打印机等电子照相成像装置，均使用可拆卸地安装于其中的处理盒，处理盒具有壳体及可旋转地支承于壳体两端的显影辊，为了保证形成于显影辊工作面上的碳粉能够厚薄均匀，需在显影辊近旁设置一出粉刀，通过显影辊的旋转及出粉刀的挤压，显影辊与出粉刀之间的碳粉因摩擦而带电且厚薄均匀地分布于显影辊工作面上。
参见图1，一种现有显影辊01由金属芯轴011及导电弹性层012构成；导电弹性层012通常是由橡胶通过参杂导电材料制成的密实橡胶套筒，导致显影辊偏重及成本高。
参见图2，当显影辊01与出粉刀02相互配合工作时，在显影辊01的工作面与出粉刀02的刀片021相互挤压过程中，容易造成导电弹性层012的变形及偏心，从而影响显影效果，降低打印质量。此外，由于整根显影辊的抗弯强度由金属芯轴011提供，所以要求金属芯轴011的直径比较大，也增加显影辊的重量及成本。
公布号为CN103365168A的专利文献中公布了一种显影辊，其包括导电转轴、非金属导电发泡层及表面光滑耐磨的导电胶套，非金属导电发泡层设于导电转轴外，导电胶套套于非金属导电发泡层外，由于采用导电发泡材料替代传统的密实橡胶套筒，从而降低显影辊的重量及成本。但是，为了使非金属导电发泡层的电阻率及硬度满足相应要求，限制了发泡层材料的选择；此外，其还是存在相应变形及金属芯轴直径偏大的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种显影辊，旨在降低显影辊的成本及减小显影辊导电弹性层的变形，提高打印质量；
本发明的另一目的是提供一种使用上述显影辊的处理盒。
为了实现上述主要目的，本发明提供一种显影辊，其包括金属芯轴、中间层及导电弹性层；中间层包括支撑结构及导电结构；支撑结构由硬质材料以一体成型的方式制成，支撑结构包括内支撑筒、外支撑筒及连接内支撑筒与外支撑筒的辐条，内支撑筒套于金属芯轴外，导电弹性层套于外支撑筒外；内支撑筒上形成有多个沿径向布置的第一通孔，外支撑筒上形成有多个沿径向布置的第二通孔；沿显影辊的轴向，辐条由中间层的一轴向端延伸至中间层的另一轴向端；导电结构为填充于内支撑筒与外支撑筒之间、第一通孔内及第二通孔内的导电体，导电弹性层与芯轴通过导电体电连接。
由以上方案可见，相比于现有技术，在导电弹性层与金属芯轴间设置一中间层，而中间层的骨架包括由硬质材料制成的外支撑筒、辐条及内支撑筒，可以为导电弹性层提供硬支撑，在显影辊与出粉刀配合工作过程中，可以减小导电弹性层的变形及偏心，提高打印质量；由于支撑结构具有较高的抗弯强度，进而提高整个显影辊的抗弯强度，可以有效降低显影辊对金属芯轴直径的要求，可以节省部分金属材料，降低显影辊成本；由于对导电体的硬度没有要求，材料可选的范围广，可以通过选择相应材料达到降低显影辊的成本；可以通过选择低电阻率的材料制成导电体，从而降低导电体的电阻，减小环境变化对其电阻的影响，从而提高打印质量的稳定性。
具体的方案为导电弹性层包括树脂层；树脂层的厚度为0.5毫米至2毫米，树脂层的硬度为40HA至80HA，树脂层的体积电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米；显影辊的工作面的表面粗糙度为0.5微米至1.5微米。
由以上方案可见，树脂层的厚度选择0.5毫米以上，保证显影辊具有具有充分的弹性而减少对感光鼓的磨损，选择2毫米以下，可以降低显影辊的重量及成本；树脂层及表面层的体积电阻率控制于1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米范围内，可以很好地实现对碳粉上电荷的控制；具有0.5微米至1.5微米的表面粗糙度，使其具有良好的碳粉输送能力及防止雾化或产生粗糙图像。
更具体的方案为导电弹性层还包括附着于树脂层外的表面层，表面层由聚氨酯树脂制成；表面层的厚度为10微米至350微米，表面层的硬度为34HA至35HA，表面层的电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米。具有10微米至350微米的表面层，可以保证相应的耐用性及防止碳粉固着于显影辊的表面上。
一个优选的方案为导电体由在内支撑筒与外支撑筒之间、第一通孔内及第二通孔内经一次发泡而成的导电海绵构成。可有效降低显影辊的重量及成本。
另一个优选的方案为第一通孔及第二通孔均沿显影辊的周向与轴向均布。便于支撑结构的成型。
为了实现上述另一目的，本发明提供一种处理盒，其包括壳体及可旋转地支承于壳体两端的显影辊；显影辊包括金属芯轴、中间层及导电弹性层；中间层包括支撑结构及导电结构；支撑结构由硬质材料以一体成型的方式制成，支撑结构包括内支撑筒、外支撑筒及连接内支撑筒与外支撑筒的辐条，内支撑筒套于金属芯轴外，导电弹性层套于外支撑筒外；内支撑筒上形成有多个沿径向布置的第一通孔，外支撑筒上形成有多个沿径向布置的第二通孔；沿显影辊的轴向，辐条由中间层的一轴向端延伸至中间层的另一轴向端；导电结构为填充于内支撑筒与外支撑筒之间、第一通孔内及第二通孔内的导电体，导电弹性层与芯轴通过导电体电连接。
一个具体的方案为导电弹性层包括树脂层；树脂层的厚度为0.5毫米至2毫米，树脂层的硬度为40HA至80HA，树脂层的体积电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米；显影辊的工作面的表面粗糙度为0.5微米至1.5微米。
更具体的方案为导电弹性层还包括附着于树脂层外的表面层，表面层由聚氨酯树脂制成；表面层的厚度为10微米至350微米，表面层的硬度为34HA至35HA，表面层的电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米。
一个优选的方案为导电体由在内支撑筒与外支撑筒之间、第一通孔内及第二通孔内经一次发泡而成的导电海绵构成。
另一个优选的方案为第一通孔及第二通孔均沿显影辊的周向与轴向均布。
附图说明
图1是一种现有显影辊的结构图；
图2是图1中显影辊与出粉刀的配合示意图；
图3是本发明显影辊第一实施例的立体图；
图4是本发明显影辊第一实施例的结构分解图；
图5是图4中A局部放大图；
图6是图4中B局部放大图；
图7是本发明显影辊第一实施例的横截面示意图；
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
显影辊第一实施例
参见图3，显影辊由金属芯轴1、中间层2及导电弹性层3构成，中间层2由支撑结构21及导电结构22构成，中间层2套于金属芯轴1外，导电弹性层3套于中间层2外。
参见图4至图6，支撑结构21由内支撑筒211、外支撑筒212及连接内支撑筒211与外支撑筒212的辐条213构成；沿显影辊的轴向，4根辐条213从中间层2的一轴向端延伸至另一轴向端；内支撑筒211上形成有8列沿显影辊径向布置的第一通孔2111，外支撑筒212上形成有8列沿显影辊径向布置的第二通孔2121；导电结构22为填充于内支撑筒211与外支撑筒212之间、第一通孔2111内及第二通孔2121内的导电体，从而形成与第一通孔2111相匹配的第一凸起221，第一凸起221的自由端面2211与导电弹性层3的内表面电连接，与第二通孔2121相匹配的第二凸起222，第二凸起222的自由端面2221与芯轴1的外表面电连接；内支撑筒211套于芯轴1外，导电弹性层3套于外支撑筒212外。导电弹性层3由树脂层及附着于树脂层外的表面层构成。
参见图7，通过内支撑筒211与芯轴1的配合及外支撑筒222与导电弹性层3的配合，实现对导电弹性层3的硬支撑，使导电弹性3层在与出粉刀配合工作过程中不容易出现变形及偏心，提高打印质量；通过第一凸起221与导电弹性层3内表面的配合，第二凸起222与芯轴1表面的配合实现芯轴1与导电弹性层3之间的电连接。
在本实施例中，表面层由聚氨酯树脂制成，树脂层选自天然橡胶、苯乙烯橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、氟橡胶，聚氨酯橡胶、硅橡胶中一种或几种的组合，通过参杂炭黑、石墨及金属来控制导电弹性层3的电阻率；树脂层的厚度为0.5毫米至2毫米，硬度为40HA至80HA，体积电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米；表面层的厚度为10微米至350微米，硬度为34HA至35HA，体积电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米；显影辊工作面的表面粗糙为0.5微米至1.5微米；导电体材料为选自天然橡胶、苯乙烯橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、氟橡胶，聚氨酯橡胶、硅橡胶中一种或几种的组合，并通过参杂炭黑、石墨及金属制成，当金属芯轴1、支撑结构21及导电弹性层3装配好后，在内支撑筒211与外支撑筒212之间、第一通孔2111内及第二通孔2121内进行一次发泡而制成导电海绵，导电海绵构成导电结构22，从可以简化整个显影辊的制作及装配过程，且可有有效地保证导电体22与金属芯轴1及导电弹性层3之间的电连接的牢靠性；支撑结构21由硬质塑料以一次成型的方式制成。
显影辊第二实施例
作为对本发明显影辊第二实施例的说明，以下仅对与上述显影辊第一实施例的不同之处进行说明。
采用空心金属芯轴替代实心金属芯轴。
处理盒第一实施例
处理盒具有壳体及可旋转地支承于壳体两端上的显影辊，其中显影辊采用上述显影辊第一实施例中的显影辊。
处理盒第二实施例
作为对本发明处理盒第二实施例的说明，以下仅对与上述处理盒第一实施例的不同之处进行说明。
其中显影辊采用上述显影辊第二实施例中的显影辊。
本发明的主要构思是通过改变显影辊的结构布置来降低导电弹性层的变形，以提高打印质量；根据构思，第一通孔及第二通孔的数量与排列方式，及辐条的数量还有多种显而易见的变化。

Claims (10)

1.显影辊，包括金属芯轴、中间层及导电弹性层；
其特征在于：
所述中间层包括支撑结构及低电阻率材料制成的导电结构；
所述支撑结构由硬质材料以一体成型的方式制成，所述支撑结构包括内支撑筒、外支撑筒及连接所述内支撑筒与所述外支撑筒的辐条，所述内支撑筒套于所述金属芯轴外，所述导电弹性层套于所述外支撑筒外；
所述内支撑筒上形成有多个沿径向布置的第一通孔，所述外支撑筒上形成有多个沿径向布置的第二通孔；
沿所述显影辊的轴向，所述辐条由所述中间层的一轴向端延伸至所述中间层的另一轴向端；所述导电结构为填充于所述内支撑筒与所述外支撑筒之间、所述第一通孔内及所述第二通孔内的导电体，所述导电弹性层与所述芯轴通过所述导电体电连接。
2.根据权利要求1所述显影辊，其特征在于：
所述导电弹性层包括树脂层；
所述树脂层的厚度为0.5毫米至2毫米，所述树脂层的硬度为40HA至80HA，所述树脂层的体积电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米；
所述显影辊的工作面的表面粗糙度为0.5微米至1.5微米。
3.根据权利要求2所述显影辊，其特征在于：
所述导电弹性层还包括附着于所述树脂层外的表面层，所述表面层由聚氨酯树脂制成；
所述表面层的厚度为10微米至350微米，所述表面层的硬度为34HA至35HA，所述表面层的电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米。
4.根据权利要求1至3任一项所述显影辊，其特征在于：
所述导电体由在所述内支撑筒与所述外支撑筒之间、所述第一通孔内及所述第二通孔内经一次发泡而成的导电海绵构成。
5.根据权利要求1至3任一项所述显影辊，其特征在于：
所述第一通孔及所述第二通孔均沿所述显影辊的周向与轴向均布。
6.处理盒，所述处理盒包括壳体及可旋转地支承于所述壳体两端的显影辊；
所述显影辊包括金属芯轴、中间层及导电弹性层；
其特征在于：
所述中间层包括支撑结构及低电阻率材料制成的导电结构；
所述支撑结构由硬质材料以一体成型的方式制成，所述支撑结构包括内支撑筒、外支撑筒及连接所述内支撑筒与所述外支撑筒的辐条，所述内支撑筒套于所述金属芯轴外，表面层套于所述外支撑筒外；
所述内支撑筒上形成有多个沿径向布置的第一通孔，所述外支撑筒上形成有多个沿径向布置的第二通孔；
沿所述显影辊的轴向，所述辐条由所述中间层的一轴向端延伸至所述中间层的另一轴向端；所述导电结构为填充于所述内支撑筒与所述外支撑筒之间、所述第一通孔内及所述第二通孔内的导电体，所述导电弹性层与所述芯轴通过所述导电体电连接。
7.根据权利要求6所述处理盒，其特征在于：
所述导电弹性层包括树脂层；
所述树脂层的厚度为0.5毫米至2毫米，所述树脂层的硬度为40HA至80HA，所述树脂层的体积电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米；
所述显影辊的工作面的表面粗糙度为0.5微米至1.5微米。
8.根据权利要求7所述处理盒，其特征在于：
所述导电弹性层还包括附着于所述树脂层外的表面层，所述表面层由聚氨酯树脂制成；
所述表面层的厚度为10微米至50微米，所述表面层的硬度为34HA至35HA，所述表面层的电阻率为1×105欧姆·厘米至1×109欧姆·厘米。
9.根据权利要求6至8任一项所述处理盒，其特征在于：
所述导电体由在所述内支撑筒与所述外支撑筒之间、所述第一通孔内及所述第二通孔内经一次发泡而成的导电海绵构成。
10.根据权利要求6至8任一项所述处理盒，其特征在于：
所述第一通孔及所述第二通孔均沿所述显影辊的周向与轴向均布。
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