CN108427254A - 一种激光打印机和复印机的新型显影辊 - Google Patents

一种激光打印机和复印机的新型显影辊 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种激光打印机和复印机的新型显影辊，属于复印打印技术行业，解决了显影辊表面橡胶硬度高、压缩永久变形差以及表面粗糙度不好控制的问题，本发明包括金属轴心，金属轴心表面设置有内层发泡导电高分子材料层；内层发泡导电高分子材料层表面设置有表面导电皮套，表面导电皮套表面涂刷有表面涂层；内层发泡高分子材料层采用内层发泡高分子材料和导电添加物制成；表面半导电皮套采用掺杂导电材料的高分子材料制成；表面涂层采用掺杂导电介质的涂层材料制成；解决了显影辊压缩永久变形的问题，改善电阻稳定性；保证显影辊所需的低硬度、低压变、电阻稳定可控，达到显影辊所需的表面电阻、粗糙度、打印所需的荷电特性、耐磨性要求。

Description

一种激光打印机和复印机的新型显影辊
技术领域
本发明属于复印打印技术行业，具体地说，涉及一种激光打印机和复印机的新型显影辊。
背景技术
现有激光打印机、复印机行业显影辊，其主要的性能要求为：低硬度，低压缩永久变形性，电阻的环境稳定性和耐电压稳定性；和装入硒鼓中，不污染炭粉以及环境耐久打印的画像稳定性；现有的制造模式主要有金属轴芯包裹橡胶层结构；再根据产品需要增加涂层结构：实心橡胶材料主要分为2类，合成橡胶系列和硅胶系列，但是合成橡胶和硅胶橡胶的弊端如下：
1、合成橡胶主要的弊端：
a)硬度高（50°以上），压缩永久变形差（10%以上）；
b)表面需要研磨来控制粗糙度和外形；且研磨后表面有明显的沟槽，粗糙度高；
c)因为硬度高，需求的跳动精度高，打印画像差；
2、硅橡胶系列的弊端：
a)硅橡胶材料成本高；
b)效率低，目前通过模具成型方式成型，无法通过挤出方式成型；
c)研磨性能差，硅胶的材料特性决定了表面耐磨和耐高温，所以研磨时表面的温度很高，表面粗糙度和外径曲线不好控制。
发明内容
要解决的问题
1、针对现有显影辊表面橡胶硬度高、压缩永久变形差以及表面粗糙度不好控制的问题，本发明的目的在于提供一种激光打印机和复印机的新型显影辊，以解决上述背景技术中提出的问题。
、技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种激光打印机和复印机的新型显影辊，包括金属轴心，所述的金属轴心表面设置有内层发泡导电高分子材料层；所述的内层发泡导电高分子材料层表面设置有表面导电皮套，所述的表面导电皮套表面涂刷有表面涂层；
所述的内层发泡高分子材料层采用内层发泡高分子材料和导电添加物制成；
所述的表面半导电皮套采用掺杂导电材料的高分子材料制成；
所述的表面涂层采用掺杂导电介质的涂层材料制成。
优选地，所述的内层发泡导电高分子材料层和表面导电皮套的接触方式为粘接剂粘结或过盈配合嵌入中的一种。
优选地，所述的层发泡高分子材料的孔径为1-200um之间；所述的表面半导电皮套的厚度为1-1000um之间；所述的表面涂层的膜厚为0.1-1000um之间。
优选地，所述的内层发泡高分子材料为EPDM发泡橡胶、NBR发泡橡胶、ECO发泡橡胶、EVA发泡和聚氨酯一种或几种混合物；所述的导电添加物为比电阻小于等于0.3Ω·cm的导电炭黑、离子导电剂、高分子铵盐、高氯酸盐、高分子离子型导电剂、无机盐和金属类一种或几种混合物。
优选地，所述的高分子材料为尼龙、TPU、TPE、PVC、聚氨酯、合成橡胶、硅橡胶、PP和PE中的一种或几种混合物；所述的导电材料为比电阻小于等于0.2Ω·cm的导电炭黑、离子导电剂、高分子铵盐、高氯酸盐、高分子离子型导电剂、无机盐和金属类一种或几种混合物。
优选地，所述的涂层材料为聚氨酯树脂、改性聚氨酯树脂系列、丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂和氟树脂中的一种或几种混合物，所述的导电介质为比电阻小于等于0.3Ω·cm的导电炭黑、离子导电剂、高分子铵盐、高氯酸盐、高分子离子型导电剂、无机盐和金属类一种或几种混合物。
优选地，所述的离子导电剂为季铵盐系列；所述的无机盐为ATO、ITO、Zn0、Mg0和CuO一种或几种混合物；所述的金属类为银浆。
优选地，所述的内层发泡高分子材料的发泡方式为闭孔、开孔和连孔中的一种或多种。
、有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过低硬度的内层发泡高分子材料和高硬度的表层皮套配合，硬度可控制范围大，在邵氏A20-50°之间，压缩永久变形好，压缩永久变形在10%以下，对发泡橡胶和表面套管材质、泡孔模式、泡孔直径和导电模式的创新在降低硬度的基础上，降低压缩永久变形，改善电阻稳定性；电阻能可控范围大，1.0E+4-1.0E+7Ω范围内可以调整电阻，能在降低硬度的同时，保证显影辊所需的低硬度、低压变、电阻稳定可控等问题，然后通过表面涂层，来控制显影辊所需的表面电阻、粗糙度、打印所需的荷电特性、耐磨性等要求，表面无沟槽，且粗糙度可控范围大，在0.2μm～10μm之间。
附图说明
图1为激光打印机和复印机的新型显影辊的结构示意图；
图2为激光打印机和复印机的新型显影辊的俯视剖视图。
图中：1-金属轴芯；2-内层发泡导电高分子材料层；3-表面半导电皮套；4-表面涂层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
如图1-2所示，一种激光打印机和复印机的新型显影辊，包括金属轴心1，所述的金属轴心1表面设置有内层发泡导电高分子材料层2；所述的内层发泡导电高分子材料层2表面设置有表面导电皮套3，所述的表面导电皮套3表面涂刷有表面涂层4；
所述的内层发泡高分子材料层2采用内层发泡高分子材料和导电添加物制成；所述的层发泡高分子材料的孔径为1-200um之间；
所述的表面半导电皮套3采用掺杂导电材料的高分子材料制成，所述的高分子材料为尼龙、TPU、TPE、PVC、聚氨酯、合成橡胶、硅橡胶、PP和PE中的一种或几种混合物；所述的表面半导电皮套3的厚度为1-1000um之间；
所述的表面涂层4采用掺杂导电介质的涂层材料制成，所述的涂层材料为聚氨酯树脂、改性聚氨酯树脂系列、丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂和氟树脂中的一种或几种混合物；
所述的表面涂层4的膜厚为0.1-1000um之间。
所述的内层发泡高分子材料为EPDM发泡橡胶、NBR发泡橡胶、ECO发泡橡胶、EVA发泡和聚氨酯一种或几种混合物；
所述的内层发泡高分子材料的发泡方式为闭孔、开孔和连孔中的一种或多种；
所述的导电添加物为比电阻小于等于0.3Ω·cm的导电炭黑、离子导电剂、高分子铵盐、高氯酸盐、高分子离子型导电剂、无机盐和金属类一种或几种混合物，所述的离子导电剂为季铵盐系列；所述的无机盐为ATO、ITO、Zn0、Mg0和CuO一种或几种混合物；所述的金属类为银浆；
所述的导电材料为比电阻小于等于0.2Ω·cm的导电炭黑、离子导电剂、高分子铵盐、高氯酸盐、高分子离子型导电剂、无机盐和金属类一种或几种混合物，所述的无机盐为ATO、ITO、Zn0、Mg0和CuO一种或几种混合物；所述的金属类为银浆；
所述的导电介质为比电阻小于等于0.3Ω·cm的导电炭黑、离子导电剂、高分子铵盐、高氯酸盐、高分子离子型导电剂、无机盐和金属类一种或几种混合物，所述的无机盐为ATO、ITO、Zn0、Mg0和CuO一种或几种混合物；所述的金属类为银浆。
试验例1
一种激光打印机和复印机的新型显影辊，包括金属轴心1，所述的金属轴心1表面设置有内层发泡导电高分子材料层2；所述的内层发泡导电高分子材料层2表面设置有表面导电皮套3，所述的表面导电皮套3表面涂刷有表面涂层4；
所述的金属轴心采用MS1215型号轴心，所述的内层发泡导电高分子材料采用EPDM发泡材料；所述的导电添加物采用导电炭黑和离子导电剂；所述的表层皮套采用尼龙材料制成，所述的导电材料采用导电炭黑和离子导电剂；所述的表面涂层4采用聚氨酯涂层。
试验例2
一种激光打印机和复印机的新型显影辊，包括金属轴心1，所述的金属轴心1表面设置有内层发泡导电高分子材料层2；所述的内层发泡导电高分子材料层2表面设置有表面导电皮套3，所述的表面导电皮套3表面涂刷有表面涂层4；
所述的金属轴心采用MS1215型号轴心，所述的内层发泡导电高分子材料采用聚氨酯发泡材料；所述的导电添加物采用导电炭黑和离子导电剂；所述的表层皮套采用尼龙材料制成；所述的导电材料采用导电炭黑和离子导电剂；所述的表面涂层4采用聚氨酯涂层；
试验例3
一种激光打印机和复印机的新型显影辊，包括金属轴心1，所述的金属轴心1表面设置有内层发泡导电高分子材料层2；所述的内层发泡导电高分子材料层2表面设置有表面导电皮套3，所述的表面导电皮套3表面涂刷有表面涂层4；
所述的金属轴心采用MS1215型号轴心，所述的内层发泡导电高分子材料采用聚氨酯发泡材料；所述的导电添加物采用导电炭黑和离子导电剂；所述的表层皮套采用聚氨酯材料制成；所述的导电材料采用导电炭黑和离子导电剂；所述的表面涂层4采用聚氨酯涂层；
对比例
市场上购买的M251显影辊作为对比例。
将试验例1-3中制备的显影辊与对比例中的显影辊进行试验对比，结果如下：
一、基础数据测试结果：
基础参数 硬度/° 表面沟槽 压缩永久变形/% 粗糙度/微米
试验例1 32 无 5.8 0.6
试验例2 31 无 6.5 0.58
试验例3 34 无 5.9 0.68
对比例 55 有 10.4 1.5
注：1.硬度测试为邵氏A型硬度测试仪测试；
2.表面沟槽为60倍手持放大镜目视观察；
3.压缩永久变形参考国标GB/T 7759.1-2015来测试；
4.粗糙度用北京时代公司的TR200粗糙度测试仪测试；
5.电阻测试为优利得的UT501A绝缘电阻测试仪测试；
二、电压和环境温湿度的电阻稳定性：
注：温湿度代码：LL:10℃/20% ，HH:32.5℃/80%；电阻单位：MΩ。
三、实际测试效果：
注：1.画像等级判定标准按照打印画稿的色密度、浓度均匀性、表面黑白块等来进行画像判定，按由好到差（◎→×）来判定；
2.高温压变测试方法：将需要测试的显影辊装入硒鼓中，放入50℃/80%的恒温恒湿环境箱中120h，然后取出，常温放置24h后，放入打印机中打印专用测试稿，观察画稿中是否有周期性黑线；有黑线的情况下观察黑线在打印多少页后消失；
3.环境耐久测试方法：将需要测试的显影辊装入硒鼓中，放入设定条件的恒温恒湿箱中，放置12h以上后开始打印耐久测试稿，500页打印画稿来进行判定；
不同代码代表的温湿度：LL:10℃/20% JJ：23.5℃/55% HH：32.5℃/80%
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种激光打印机和复印机的新型显影辊，其特征在于，包括金属轴心(1)，所述的金属轴心(1)表面设置有内层发泡导电高分子材料层(2)；所述的内层发泡导电高分子材料层(2)表面设置有表面导电皮套(3)，所述的表面导电皮套(3)表面涂刷有表面涂层(4)；
所述的内层发泡高分子材料层(2)采用内层发泡高分子材料和导电添加物制成；
所述的表面半导电皮套(3)采用掺杂导电材料的高分子材料制成；
所述的表面涂层(4)采用掺杂导电介质的涂层材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种激光打印机和复印机的新型显影辊，其特征在于，所述的内层发泡导电高分子材料层(2)和表面导电皮套(3)的接触方式为粘接剂粘结或过盈配合嵌入中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种激光打印机和复印机的新型显影辊，其特征在于，所述的层发泡高分子材料的孔径为1-200um之间；所述的表面半导电皮套(3)的厚度为1-1000um之间；所述的表面涂层(4)的膜厚为0.1-1000um之间。
4.根据权利要求1所述的一种激光打印机和复印机的新型显影辊，其特征在于，所述的内层发泡高分子材料为EPDM发泡橡胶、NBR发泡橡胶、ECO发泡橡胶、EVA发泡和聚氨酯一种或几种混合物；所述的导电添加物为比电阻小于等于0.3Ω·cm的导电炭黑、离子导电剂、高分子铵盐、高氯酸盐、高分子离子型导电剂、无机盐和金属类一种或几种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种激光打印机和复印机的新型显影辊，其特征在于，所述的高分子材料为尼龙、TPU、TPE、PVC、聚氨酯、合成橡胶、硅橡胶、PP和PE中的一种或几种混合物；所述的导电材料为比电阻小于等于0.2Ω·cm的导电炭黑、离子导电剂、高分子铵盐、高氯酸盐、高分子离子型导电剂、无机盐和金属类一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的一种激光打印机和复印机的新型显影辊，其特征在于，所述的涂层材料为聚氨酯树脂、改性聚氨酯树脂系列、丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂和氟树脂中的一种或几种混合物，所述的导电介质为比电阻小于等于0.3Ω·cm的导电炭黑、离子导电剂、高分子铵盐、高氯酸盐、高分子离子型导电剂、无机盐和金属类一种或几种混合物。
7.根据权利要求4-5任意一项所述的一种激光打印机和复印机的新型显影辊，其特征在于，所述的离子导电剂为季铵盐系列；所述的无机盐为ATO、ITO、Zn0、Mg0和CuO一种或几种混合物；所述的金属类为银浆。
8.根据权利要求1或4所述的一种激光打印机和复印机的新型显影辊，其特征在于，所述的内层发泡高分子材料的发泡方式为闭孔、开孔和连孔中的一种或多种。
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