[发明专利]导电胶辊及成像装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及成像设备领域，适用于成像设备如电子照相复印机、打印机和静电记录设备的导电胶辊，尤其是涉及一种具有色粉传输功能的导电胶辊，包括电子成像设备中的显影辊、清洁辊、充电辊及转印辊。

【背景技术】

近年来，随着成像领域技术的不断发展，成像装置的小型化、打印速度大幅度提高、高质量图像的形成已经在当下得到了广泛的普及。人们经过大量的研究实验发现，将色粉从传统的10μm降至5μm，并且色粉的粒径大小越均匀，球形度越大，越能满足上述性能。

以往，为了使墨粉带有足够的电荷，作为载体重要原件的导电胶辊，期望其具有较高的导电性、电稳定性外还要求低硬度、低压变以及硬度和电阻分布的均匀性。但是要使这么精细的色粉充有足够且均匀的电荷，要求其载体胶辊必须具有更低的电阻和电阻分布均匀性。

中国专利文献CN101055455A中提到一种包含至少两个硫化橡胶层的胶辊，通过利用两个硫化胶层的电阻差和厚度来调节胶辊整体的电阻值，以达到该胶辊在环境变化中仍然存在稳定的电阻值。但是为了达到更高的电导性，必须要求表层橡胶的厚度非常小，这样，在单靠胶辊成型和后期研磨加工时很难达到，会造成产品不良率的大大提高，最终造成产品成本的上升。

另外，我们知道，电子导电形式主要是以导电通路机理、隧道效应、场发射效应来完成，在不同条件下可能是以某一种或几种为主要形式存在。当导电填料在阈值用量以上时，导电通路为主要传导方式，此时导电填料的用量存在一个临界值-阈值，在阈值范围内，导电填料用量的微小变化都会导致电阻的显著变化；当导电填料用量较小或外加电压较小时，孤立聚集体间隙较大而无法参与导电，热振动电子在导电粒子之间发生跃迁而形成隧道电流，此时以隧道效应为主；当导电填料较少、粒子间内部电子很强时，电子将飞跃聚合物界面壁垒，跃迁到相邻的导电粒子上，此时主要以场发射效应为主。在以隧道效应或是场发射效应为主的导电形式时，材料的导电性受外界电压的变化而变化。

因此，当基层电阻在10⁵Ω-10⁷Ω时，由于这个范围处于炭黑的阈值内，其电阻值很容易受炭黑的分散或是用量的轻微变化而发生跳跃式变化。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术缺陷，提供一种成本低易加工并且能获得良好导电性能的导电橡胶辊。

为实现上述目的，本发明提供了一种导电胶辊，包括金属轴芯、所述金属轴芯外包覆的弹性层以及所述弹性层外形成的表层，所述弹性层是由橡胶A及在该橡胶A中填充的至少一种电子导电填料形成；设定该电子导电填料分别为B、C、……X，则

导电填料B在所述橡胶A中的阈值范围为：Z_b≤B_阈≤Y_b；

导电填料C在所述橡胶A中的阈值范围是：Z_c≤C_阈≤Y_c；

导电填料X在所述橡胶A中的阈值范围是：Z_x≤X_阈≤Y_x；

上述表达式中，阈值表示该导电填料在质量份为100的相应基材中分散后测得的值，Y_b、Y_c………Y_x分别为导电填料B、C、……X在所述橡胶A中的阈值下限，Z_b、Z_c………Z_x分别为导电填料B、C、……X在所述橡胶A中的阈值上限；

当所述导电填料B、C、……X在所述橡胶A中的填充分数分别是b、c、…….x时，

那么b、c、……x应满足如下关系式：

b/Y_b+c/Y_c+………x/Y_x≥1。

进一步地，所述弹性层中的橡胶A内填充有0.1-3%的经过发泡硫化而成的发泡剂。

具体地，所述发泡剂材料孔径在0.1-90μm的范围。

具体地，所述弹性层电阻R满足：10³Ω≤R≤10⁵Ω，所述表层的电阻在10⁷Ω-10¹⁶Ω范围内；

具体地，所述弹性层厚度为1mm-12mm，所述表层厚度为1μm-30μm。

具体地，所述弹性层外表面包覆的表层是由异氰酸酯、多元醇、扩链剂生成的分散液中，加入导电填料、润湿剂和流平剂形成。