适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊及其制造方法与流程

本发明涉及激光打印机的零部件技术领域，尤其是涉及一种适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊以及该显影辊的制造方法。

背景技术：

激光打印机利用光、电、热的物理、化学原理通过相互作用输出文字或图像。基本过程可分为充电、曝光、显影、转印、定影、清洁、消电等七个步骤。首先，感光鼓表面由充电辊均匀地充电。激光扫描器向感光鼓发射含有图像信息的经过调制的激光，在感光鼓表面形成与待复制图像对应的静电潜像。接着，来自显影辊的碳粉转而吸附在感光鼓表面上使静电潜像转换成可视图像。随着感光鼓的旋转及经转印辊对纸张等记录介质背面施加的正电压作用，对在感光鼓表面形成了可视图像的带负电荷的碳粉产生吸引力，由碳粉形成的可视图像即被转印至纸张等记录介质上。随后进入加热辊和加压辊形成的定影组件，在热和压力的作用下碳粉粒子熔入记录介质的纤维中，于是碳粉形成的可视图像完全固化于记录介质上，即完成了基本的成像动作。

目前部分激光打印机采用单组分非磁性碳粉进行显影，这种显影方式普通用于samsumg、brother、lexmark、epson等激光打印机中，其工作原理简述如下：在用单组分非磁性碳粉显影中，显影辊和感光鼓在径向上具有间隙形成跳动式显影，显影辊和感光鼓不但有直流偏压，还有交流电压使吸附在显影辊上的单组分非磁性碳粉能跳到感光鼓上显影。采用单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊具有轴芯和设置在轴芯外周的弹性层构成。

目前采用单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊的生产工艺是由一个人往弹性层的轴孔内充高压气，同时另一个人将浸有润滑剂的轴芯推入弹性层的轴孔内，随后按尺寸要求将弹性层的两端切割平齐，然后对弹性层的表面进行研磨。这样的操作工艺存在以下弊端：1、要两个人协同操作，生产效率低；2、手工操作容易导致弹性层变形损坏，影响打印质量；3、弹性层预留尺寸比实际尺寸大，插入轴芯后再切平两端，造成原材料的浪费，污染环境等问题。此外，由于弹性层的厚度非常薄，在对弹性层的表面进行研磨时精度难以控制，打磨精度较低，造成显影颜色不正，严重影响打印质量。另外，为了增加弹性层和轴芯之间的粘结强度，则需要在弹性层和轴芯之间增加胶水层，这大大增加了显影辊的制造难度和成本。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种精度高、良品率高、生产效率高且制造成本低的适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊。

本发明的第二目的是提供一种上述适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊的制造方法。

为了实现上述发明的第一目的，本发明提供一种适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊，包括导电轴芯和设置在导电轴芯外周面上的涂层，导电轴芯的外周面粗糙度为2.0微米以上，涂层的外周面粗糙度为2.0微米至2.5微米，涂层添加有球型树脂微粉和导电剂。

由以上方案可见，显影辊的导电轴芯的外周面粗糙度为2.0微米以上，大大提高了涂层附着在导电轴芯外周面上的附着力，使得涂层和导电轴芯外周面的附着力达到最佳，以保证显影辊的使用寿命。同时，显影辊的涂层添加有球型树脂微粉和导电剂，导电剂使得涂层具有合适的导电性，供粉均匀稳定。而且，显影辊的涂层添加有球型树脂微粉，使得涂层的外周面粗糙度为2.0微米至2.5微米，涂层通过添加球型树脂微粉使得外周面具有较优的粗糙度，以减少出粉刀对涂层外周面的磨损，防止碳粉连续打印后在涂层外周面形成膜，具有合适粗糙度的涂层外周面可均匀稳定地送粉，大大提升打印质量。此外，显影辊具有低体积电阻和高表面电阻，匹配电荷衰减速度，防止击穿放电，可均匀稳定地送粉，大大提升打印质量。相对现有显影辊，本发明适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊省略橡胶弹性层，大大减少生产工艺，降低制造成本，提高产品精度和良品率。

进一步的方案是，涂层为热固性树脂涂层。

进一步的方案是，涂层包括聚氨酯、丙烯酸、氟硅的一种或多种的组合。

进一步的方案是，导电剂为炭黑。

进一步的方案是，涂层的径向厚度为0.2毫米至0.3毫米。

进一步的方案是，球型树脂微粉的直径为10微米至15微米。

为了实现上述发明的第二目的，本发明提供一种适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊的制造方法，显影辊包括导电轴芯和设置在导电轴芯外周面上的涂层，显影辊的制造方法包括：

轴芯表面处理步骤，对导电轴芯外周面进行表面粗糙度处理，使导电轴芯的外周面粗糙度为2.0微米以上；

涂层调制步骤，将球型树脂微粉和导电剂分散于溶剂中制成涂层液；

涂层涂覆步骤，将涂层液涂覆于导电轴芯的外周面上；

涂层固化步骤，对导电轴芯外周面上的涂层液进行高温固化，在导电轴芯外周面上形成涂层，涂层的外周面粗糙度为2.0微米至2.5微米。

由以上方案可见，对导电轴芯外周面进行表面粗糙度处理，将球型树脂微粉和导电剂分散于溶剂中制成涂层液并将涂层液涂覆于导电轴芯的外周面上，对导电轴芯外周面上的涂层液进行高温固化，在导电轴芯外周面上形成涂层，从而形成显影辊产品，大大减少生产工艺步骤，降低制造成本，提高产品精度和良品率。采用本发明制造方法制成的适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊具有低体积电阻和高表面电阻，匹配电荷衰减速度，防止击穿放电，可均匀稳定地送粉，大大提升打印质量。其中，显影辊的导电轴芯的外周面粗糙度为2.0微米以上，大大提高了涂层附着在导电轴芯外周面上的附着力，使得涂层和导电轴芯外周面的附着力达到最佳，以保证显影辊的使用寿命。同时，显影辊的涂层添加有球型树脂微粉和导电剂，导电剂使得涂层具有合适的导电性，供粉均匀稳定。而且，显影辊的涂层添加有球型树脂微粉，使得涂层的外周面粗糙度为2.0微米至2.5微米，涂层通过添加球型树脂微粉使得外周面具有较优的粗糙度，以减少出粉刀对涂层外周面的磨损，防止碳粉连续打印后在涂层外周面形成膜，具有合适粗糙度的涂层外周面可均匀稳定地送粉，大大提升打印质量。

进一步的方案是，球型树脂微粉的直径为10微米至15微米。

进一步的方案是，涂层固化步骤在160度高温下对导电轴芯外周面上的涂层液进行1小时固化成型。

进一步的方案是，涂层涂覆步骤采用喷涂/滚涂/浸涂方式将涂层液涂覆于导电轴芯的外周面上。

附图说明

图1是本发明适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊实施例的结构图。

图2是本发明适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊实施例的剖视图。

图3是本发明适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊的制造方法实施例的工作流程图。

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

适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊实施例：

参见图1和图2，适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊1包括导电轴芯11和设置在导电轴芯11外周面上的涂层12，导电轴芯11的形状可以为棒状或管状轴，导电轴芯11可由铁、铝、不锈钢、导电塑料等导电材料制成。其中，导电轴芯11的外周面粗糙度为2.0微米以上，涂层12添加有球型树脂微粉和导电剂，使得涂层12的外周面粗糙度为2.0微米至2.5微米。本实施例显影辊1的导电轴芯11的外周面粗糙度为2.0微米以上，大大提高了涂层12附着在导电轴芯11外周面上的附着力，使得涂层12和导电轴芯11外周面的附着力达到最佳，以保证显影辊1的使用寿命。同时，显影辊1的涂层12添加有球型树脂微粉和导电剂，导电剂使得涂层12具有合适的导电性，供粉均匀稳定。而且，显影辊1的涂层12添加有球型树脂微粉，优选地，球型树脂微粉的直径为10微米至15微米，以100重量份的主体材料为基准，球型树脂微粉的用量约为15－20质量份，使得涂层12的外周面粗糙度为2.0微米至2.5微米，涂层12通过添加球型树脂微粉使得外周面具有较优的粗糙度，以减少出粉刀对涂层12外周面的磨损，防止碳粉连续打印后在涂层12外周面形成膜，具有合适粗糙度的涂层12外周面可均匀稳定地送粉，大大提升打印质量。

本实施例涂层12为热固性树脂涂层，包括聚氨酯、丙烯酸、氟硅的一种或多种的组合，这些热固性树脂材料自身具有良好固化性能，并且实施方法简便、易于成型加工。同时，热固性树脂涂层具有回弹性、伸长率、硬度以及粗糙度优点。

本实施例导电剂为炭黑，使用少量但容易控制导电性的炭黑，在利于控制导电性的同时，优选使用量尽可能少的炭黑材料，大大降低显影辊1整体的制造成本。

本实施例涂层12的径向厚度为0.2毫米至0.3毫米，使得显影辊1和感光鼓在径向上具有较优的间隙，形成跳动式显影，吸附在显影辊1的涂层12外周面上的单组分非磁性碳粉能均匀稳定地跳到感光鼓上显影，以稳定碳粉向感光鼓的转移量。

本实施例适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊1具有低体积电阻和高表面电阻，匹配电荷衰减速度，防止击穿放电，可均匀稳定地送粉，大大提升打印质量。相对现有显影辊，本实施例适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊1省略橡胶弹性层，大大减少生产工艺，降低制造成本，提高产品精度和良品率。

本实施例适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊1在进行回收时，只需要把显影辊1放在溶剂中浸泡，即可去除导电轴芯11外周面上的涂层12，导电轴芯11便可直接回收使用，方便回收使用，且回收使用的工艺简单方便。

适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊的制造方法实施例：

参见图3，图3是适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊1的制造方法的流程图，显影辊1的制造方法由轴芯表面处理步骤s1、涂层调制步骤s2、涂层涂覆步骤s3、涂层固化步骤s4以及降温步骤s5构成，其中轴芯表面处理步骤s1和涂层调制步骤s2的先后顺序可根据实际实施的具体情况进行调整。

轴芯表面处理步骤s1：对导电轴芯11外周面进行表面粗糙度处理，使导电轴芯11的外周面粗糙度为2.0微米以上，具体地，利用自动喷砂机对导电轴芯11的外周面进行喷砂处理，使导电轴芯11的外周面粗糙度由原本的0.8微米至1.6微米之间经过喷砂处理后达到2.0微米以上。

涂层调制步骤s2：将球型树脂微粉和导电剂分散于溶剂中制成涂层液，优选溶剂型热固性树脂涂层，包括聚氨酯、丙烯酸、氟硅的一种或多种的组合，这些溶剂型热固性树脂材料自身具有良好固化性能，并且实施方法简便、易于成型加工。优选地，球型树脂微粉的直径为10微米至15微米，以100重量份的主体材料为基准，球型树脂微粉的用量约为15－20质量份。导电剂为炭黑，使用少量但容易控制导电性的炭黑，在利于控制导电性的同时，优选使用量尽可能少的炭黑材料，大大降低显影辊1整体的制造成本。

涂层涂覆步骤s3：采用喷涂/滚涂/浸涂方式将涂层液涂覆于导电轴芯11的外周面上。

涂层固化步骤s4：在160度高温下对导电轴芯11外周面上的涂层液进行1小时固化成型，在导电轴芯11外周面上充分固化形成涂层12，涂层12的外周面粗糙度为2.0微米至2.5微米。

降温步骤s5：包覆在导电轴芯11外周面的涂层12固化成型后形成显影辊1，将显影辊1放置在常温条件下，使得显影辊1的温度降至常温，方便后续装配。

对导电轴芯11外周面进行表面粗糙度处理，将球型树脂微粉和导电剂分散于溶剂中制成涂层液并将涂层液涂覆于导电轴芯11的外周面上，对导电轴芯11外周面上的涂层液进行高温固化，在导电轴芯11外周面上形成涂层12，之后进行降温处理，从而形成显影辊1产品，大大减少生产工艺步骤，降低制造成本，提高产品精度和良品率。

采用本实施例制造方法制成的适用于单组分非磁性碳粉跳动式显影的显影辊1具有低体积电阻和高表面电阻，匹配电荷衰减速度，防止击穿放电，可均匀稳定地送粉，大大提升打印质量。其中，显影辊1的导电轴芯11的外周面粗糙度为2.0微米以上，大大提高了涂层12附着在导电轴芯11外周面上的附着力，使得涂层12和导电轴芯11外周面的附着力达到最佳，以保证显影辊1的使用寿命。同时，显影辊1的涂层12添加有球型树脂微粉和导电剂，导电剂使得涂层12具有合适的导电性，供粉均匀稳定。而且，显影辊1的涂层12添加有球型树脂微粉，优选地，球型树脂微粉的直径为10微米至15微米，以100重量份的主体材料为基准，球型树脂微粉的用量约为15－20质量份，使得涂层12的外周面粗糙度为2.0微米至2.5微米，涂层12通过添加球型树脂微粉使得外周面具有较优的粗糙度，以减少出粉刀对涂层12外周面的磨损，防止碳粉连续打印后在涂层12外周面形成膜，具有合适粗糙度的涂层12外周面可均匀稳定地送粉，大大提升打印质量。

以上实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。