一種雷射圖像形成設備用的充電輥及其製造方法
2023-05-15 17:36:51 1
專利名稱：一種雷射圖像形成設備用的充電輥及其製造方法
技術領域：
本發明涉及雷射複印機、雷射印表機、雷射傳真機或其它雷射圖像形成設備，具體涉及一種用於這些設備的充電輥及其製造方法。
按設備的技術要求，為提高圖像形成設備的成像質量，感光鼓2表面電壓的強度及均勻度尤其重要，感光鼓2表面各點的電壓應均勻達600V左右，為達此要求，充電輥1的表面電荷也應均勻，一般應控制充電輥1的導電彈性層101的體積電阻率在107±0.5歐姆釐米。
專利號為94106266.X公開的「圖像形成設備及其充電裝置」介紹了上述這種充電輥的結構及其使用原理。該專利通過採用表氯醇橡膠或聚胺脂橡膠作為導電彈性層，通過控制導電彈性層和表面層的厚度和粗糙度等措施來改善充電輥的性能。
本發明所提供的一種雷射圖像形成設備用的充電輥，其主要特徵在於它的結構
一個金屬芯；一個蓋住金屬芯的低硬度導電彈性層；一個蓋住低硬度導電彈性層的均電層；以及一個蓋住均電層的表面保護層；所述的低硬度彈性層為導電矽橡膠層，厚度控制在3mm左右。
所述的均電層為苯乙烯/丙乙烯酸脂聚合樹脂，添加導電、抗靜電材料的導電層，厚度控制在1～2μm。
所述的表面保護層為三氟氯乙烯/丙乙烯基醚(或脂)聚合樹脂甲基異丁基酮保護層，其厚度為40～80μm。
進一步的設計是在低硬度導電彈性層與均電層之間和在均電層與表面保護層之間還分別具有粘合劑層。
所述的粘合劑層為克姆洛克608配導電材料的粘合劑。
本發明所提供一種如上述的雷射圖像形成設備用的充電輥的製造方法，其特徵在於包括如下材料的製備過程及充電輥的成型(以下有關配比的描述均為重量比)(1)低硬度彈性層的製備選用50～60分子量的矽橡膠以白炭黑補強，用過氧化物(雙二五)交聯，採用傳統的配煉工藝，將經補強的矽橡膠100份再加導電炭黑8-10份及石墨6-10份煉製成低硬度矽橡膠彈性層材料；(2)均電層用材料的製備選用苯乙烯/丙乙烯酸脂聚合樹脂，添加導電、抗靜電材料，其配比是苯乙烯/丙乙烯酸脂聚合樹脂100份，導電和抗靜電材料90～95份，球磨約120小時後成為均電層用材料備用；所述的導電和抗靜電材料為導電炭黑、石墨、氧化鐵、氧化鋁、氧化銻等。
(3)表面保護層材料的製備將濃度為30～35％的三氟氯乙烯/丙乙烯基醚(或脂)聚合樹脂(分子量＞1萬)溶於甲基異丁基酮溶液中；(4)粘合劑的製備(如為三層結構，該過程可以省略)選用克姆洛克608粘合劑100份，配以導電和抗靜電材料90～95份，球磨約120小時備用；所述的導電和抗靜電材料為導電炭黑、石墨、氧化鐵、氧化鋁、氧化銻等。
(5)充電輥的成型為使製成的充電輥表面具有一定的粗糙度以改善充電輥與感光鼓的接觸特性、減少摩擦力和內生熱，同時也為增加比表面積，使與其它層粘合更加牢固，選用曬蝕的模具，按常規的橡膠硫化成型工藝將低硬度矽橡膠彈性層結合在金屬芯上；然後可以製造5層式充電輥在低硬度矽橡膠彈性層的表面塗上第一層粘合劑層；在第一層粘合劑層上薄塗均電層；在均電層表面塗上第二層粘合劑層；在第二層粘合劑層上薄塗表面防護層。
或製造3層式充電輥在低硬度矽橡膠彈性層的表面薄塗均電層；在均電層表面薄塗表面防護層。
下面結合附圖
和實施例對本發明作進一步詳細描述。
最佳實施方式圖2為本發明的結構示意圖，圖中402-金屬芯，401-導電彈性層，403-均電層，404-表面保護層。如圖2所示，本發明的充電輥具有一個金屬芯402；一個蓋住金屬芯402的低硬度導電彈性層401；一個蓋住低硬度導電彈性層401的均電層403；以及一個蓋住均電層403的表面保護層404；在低硬度導電彈性層401與均電層403之間和在均電層403與表面保護層404之間還分別有粘合劑層。
所述的低硬度彈性層401為導電矽橡膠層，厚度控制在3mm。
所述的均電層403為苯乙烯/丙乙烯酸脂聚合樹脂，添加導電和抗靜電材料(石墨、氧化鐵、氧化鋁、氧化銻等)導電層，厚度控制在1～3μm。
所述的表面保護層404為三氟氯乙烯/丙乙烯基醚(或脂)聚合樹脂甲基異丁基酮保護層，其具有導電性，厚度控制在50～60μm。
所述的粘合劑層為克姆洛克608配以導電和抗靜電材料的粘合劑。
實施例一本發明所提供一種圖像形成設備用的充電輥的製造方法包括如下材料的製備過程及充電輥的成型1.低硬度彈性層的製備選用50～60分子量的矽橡膠以白炭黑補強，用過氧化物(雙二五)交聯；採用傳統的配煉工藝，將經補強的矽橡膠100份再加導電炭黑9份及石墨8份煉製成低硬度矽橡膠彈性層材料；2.均電層用材料的製備選用苯乙烯/丙乙烯酸脂聚合樹脂100份，導電和抗靜電材料(石墨、氧化鐵、氧化鋁、氧化銻等)92份，球磨120小時後成為均電層用材料備用。
3.表面保護層材料的製備將三氟氯乙烯/丙乙烯基醚(或脂)濃度為30～35％、聚合樹脂(分子量1萬)溶於甲基異丁基酮溶液中。
4.粘合劑的製備選用克姆洛克608粘合劑100份，配以導電和抗靜電材料92份，球磨120小時備用。
5.充電輥的成型5層式充電輥的製造按常規的橡膠硫化成型工藝將低硬度矽橡膠彈性層結合在金屬芯上，低硬度矽橡膠彈性層的厚度為3mm。
用敷塗的方法在低硬度矽橡膠彈性層的表面塗上第一層粘合劑層。
用敷塗的方法在第一層粘合劑層上薄塗均電層，均電層的厚1～2μm。
用敷塗的方法在均電層表面塗上第二層粘合劑層。
用敷塗的方法在第二層粘合劑層上薄塗表面防護層。表面防護層的厚度為50～60μm。
3層式充電輥的製造按常規的橡膠硫化成型工藝將低硬度矽橡膠彈性層結合在金屬芯上，低硬度矽橡膠彈性層的厚度為3mm。
用敷塗的方法在低硬度矽橡膠彈性層的表面薄塗均電層，均電層的厚1～3μm。
用敷塗的方法在均電層表面薄塗表面防護層，表面防護層的厚度為50～60μm。
上述充電輥經國家計算機檢測中心測定，各項指標均符合印表機設計時對充電輥的要求。
與現有的充電輥對比，本發明具有如下實質性特點和顯著的進步1.本發明的充電輥使用時表面電壓為600V，彈性適中，與感光鼓咬合良好。
2.本發明的充電輥使用壽命長達10000～15000以上張；3.用於雷射印表機時，圖像清晰，完全排除底灰現象；4.克服了使用PU作表面保護層的水過敏現象，從列印第一張，就顯示了清晰的圖象。
權利要求
1.一種雷射圖像形成設備用的充電輥，其特徵在於一個金屬芯；一個蓋住金屬芯的低硬度導電彈性層；一個蓋住低硬度導電彈性層的均電層；以及一個蓋住均電層的表面保護層；
2.根據權利要求1所述的所述的一種雷射圖像形成設備用的充電輥，其特徵在於所述的低硬度彈性層為導電矽橡膠層。
3.根據權利要求1或2所述的所述的一種雷射圖像形成設備用的充電輥，其特徵在於所述的低硬度彈性層的厚度為3mm。
4.據權利要求1所述的所述的一種圖像形成設備用的充電輥，其特徵在於所述的均電層為苯乙烯/丙乙烯酸脂聚合樹脂添加導電、抗靜電材料的導電層，其厚度為1～3μm。
5.根據權利要求1或4所述的所述的一種圖像形成設備用的充電輥，其特徵在於所述的均電層為用材料為苯乙烯/丙乙烯酸脂聚合樹脂100份，導電材料和抗靜電材料80～95份而成；
6.權利要求1所述的所述的一種圖像形成設備用的充電輥，其特徵在於所述的表面保護層為三氟氯乙烯/丙乙烯基醚(或脂)聚合樹脂甲基異丁基酮保護層，其厚度為40～80μm。
7.根據權利要求1所述的所述的一種圖像形成設備用的充電輥，其特徵在於在低硬度導電彈性層與均電層之間具有粘合劑層。
8.根據權利要求1所述的所述的一種圖像形成設備用的充電輥，其特徵在於在均電層與表面保護層之間還分別具有粘合劑層。
9.根據權利要求7或8所述的一種圖像形成設備用的充電輥，其特徵在於所述的粘合劑層為克姆洛克608配導電和抗靜電材料的粘合劑。
10.如權利要求1所述的一種雷射圖像形成設備用的充電輥的製造方法，其特徵在於包括如下材料的製備過程及充電輥的成型(1)低硬度彈性層材料的製備選用50～60分子量的矽橡膠以白炭黑補強，用過氧化物(雙二五)交聯，採用傳統的配煉工藝，將經補強的矽橡膠100份再加導電炭黑8～9份及石墨6～10份煉製成低硬度矽橡膠彈性層材料；(2)均電層用材料的製備選用苯乙烯/丙乙烯酸脂聚合樹脂，添加導電、抗靜電材料，其重量配比是苯乙烯/丙乙烯酸脂聚合樹脂100份，導電和抗靜電材料90～95份，球磨約120小時後成為均電層用材料備用；(3)表面保護層材料的製備將濃度為35％的三氟氯乙烯/丙乙烯基醚(或脂)聚合樹脂(分子量＞1萬)溶於甲基異丁基酮溶液中；(4)粘合劑的製備選用克姆洛克608粘合劑100份，配以導電和抗靜電材料90～95份，球磨約120小時備用；(5)充電輥的成型以注射劑壓成型的方法將低硬度矽橡膠彈性層結合在金屬芯上；在低硬度矽橡膠彈性層的表面薄塗均電層；在均電層表面薄塗表面防護層。
11.如權利要求10所述的一種雷射圖像形成設備用的充電輥的製造方法，其特徵在於充電輥的成型改為以注射劑壓成型的方法將低硬度矽橡膠彈性層結合在金屬芯上；在低硬度矽橡膠彈性層的表面塗上第一層粘合劑層；在第一層粘合劑層上薄塗均電層；在均電層表面塗上第二層粘合劑層；在第二層粘合劑層上薄塗表面防護層。
12.如權利要求11所述的一種雷射圖像形成設備用的充電輥的製造方法，其特徵在於省去粘合劑的製備過程。
全文摘要
本發明提供的一種雷射圖像形成設備用的充電輥,其依次有:一個金屬芯;一個低硬度導電矽橡膠彈性層;一個苯乙烯/丙乙烯酸酯聚合樹脂均電層;以及一個三氟氯乙烯/丙乙烯基醚(或酯)聚合樹脂甲基異丁基酮表面保護層;在各層之間還可分別具有導電粘合劑層。本發明提供的上述充電輥的製造方法包括:(1)低硬度彈性層的製備;(2)均電層用材料的製備;(3)粘合劑的製備;(4)表面保護層材料的製備及(5)充電輥的成型。本發明具有如下實質性特點和顯著的進步:1.充電輥使用時表面電壓為600V,彈性適中,與感光鼓咬合良好;2.充電輥使用壽命長達10000～15000以上張;3.用於雷射印表機時,圖像清晰,完全排除底灰現象;4.克服了使用PU作表面保護層的水過敏現象。
文檔編號G03G15/02GK1389764SQ0211524
公開日2003年1月8日 申請日期2002年5月20日 優先權日2002年5月20日
發明者劉義波 申請人:廣州市劉氏橡塑製品有限公司