成像设备的辊、制造该辊的方法及包括该辊的成像设备技术

本发明专利技术提供一种成像设备的辊、制造该辊的方法及包括该辊的成像设备。所述辊包括：轴，包含加强纤维和粘合剂树脂；弹性体，围绕所述轴的外表面，其中，加强纤维的平均长度与平均直径之比(L/D)为大约15000∶1至大约50000∶1。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种用于成像设备的辊、制造该辊的方法及包括该辊的成像设备。
技术介绍
如图I中所示，根据一般的电子照相成像设备的充电机构，在被充电辊16充电之后，图像载体11曝光于激光扫描单元(LSU) 18，从而在图像载体11上形成静电潜像。通过调色剂供应辊13将调色剂14供应到显影辊12。通过调色剂层调节装置15使供应在显影 辊12上的调色剂14变成均匀的薄层，同时使所述调色剂14摩擦带电。由调色剂层调节装置15调节的调色剂14使图像载体11上的静电潜像显影成调色剂图像，然后调色剂图像通过转印辊19被转印到纸上，并被定影装置(未示出)定影。清洁刮片17用于去除在转印之后残留在图像载体11上的调色剂。如上所述，成像设备采用摩擦辊，诸如，例如充电辊、显影辊、调色剂供应辊和转印辊。这些摩擦辊通常呈轴状并由金属制成。例如，SUM 22、SUS416等被广泛用于制造摩擦棍。伪导电橡胶(pseudo-conductive rubber)或泡沫部分被安装到其周围涂有粘合剂的金属轴。如果有必要，可执行硫化。通常在大约180°C执行硫化工艺，因此，具有良好的耐热性的材料是适宜的。对于获得期望的外径的抛光工艺而言，具有高的抗弯强度的材料通常是适宜的。因此，替代这样的金属材料的树脂需要具有高的导电性、耐热性和机械强度。金属轴(诸如芯杆)非常昂贵，且由于比重大而导致金属轴非常重。此外，金属轴的相对两端的结构越复杂，通过切削进行加工的成本越高。一般而言，金属轴由镀有镍(Ni)或锌(Zn)的易切削钢制成。然而，当长时间暴露于潮湿的环境下时，易切削钢容易生锈。因此，为了避免这种问题，通常用更加昂贵的材料(诸如不锈钢)来代替易切削钢。
技术实现思路
其他方面和/或优点将在下面的描述中进行部分阐述，部分将通过描述而清楚，或者可通过本专利技术的实施而了解。根据本公开的一方面，提供了一种成像设备的辊，所述辊包括轴，包含加强纤维和粘合剂树脂；弹性体，围绕所述轴的外表面，其中，加强纤维的平均长度与平均直径之比(L/D)为大约 15000 I 至大约 50000 I。加强纤维可包括从由玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、全芳香族聚酯纤维、超强度聚乙烯纤维、聚苯并恶唑纤维、聚苯并噻唑纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚苯硫醚纤维、碳化硅纤维、硼纤维、氧化铝纤维和金属纤维组成的组中选择的至少一种。加强纤维的平均长度可以为大约IOOmm至大约500mm。所述轴可具有多层结构，该多层结构包括内层和围绕内层的外表面的外层。所述轴的内层直径与外层直径之比可以是O. 85或更小。所述内层可包含玻璃纤维，所述外层可包含碳纤维。所述粘合剂树脂可包括从由聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺树脂组成的组中选择的至少一种。相对于按重量计算100份的粘合剂树脂，所述轴可包含按重量计算大约40份至大约250份的加强纤维。所述弹性体可包括从由聚氨酯橡胶、丙烯腈橡胶、表氯醇橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、丁腈橡胶、丙烯腈丁二烯异戊二烯橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、聚烯烃基树脂、氟基聚合树脂、聚氨酯泡沫和硅泡沫组成的组中选择的至少一种。 所述辊可以是成像设备的显影辊、供应辊、清洁辊、充电辊或转印辊。根据本公开的另一方面，提供了一种制造成像设备的辊的方法，所述方法包括下述步骤将连续丝束形式的至少一种加强纤维供应到包含熔融粘合剂树脂的浸溃浴；通过拉伸浸有熔融粘合剂树脂的连续丝束形式的所述至少一种加强纤维来制造轴；用弹性体涂覆所述轴的外表面。根据本公开的另一方面，提供了一种成像设备，所述成像设备包括图像载体，静电潜像形成在所述图像载体上；显影辊，将调色剂供应到图像载体；供应辊，将调色剂供应到显影辊；充电辊，给图像载体充电，其中，显影辊、供应辊和充电辊中的至少一个包括上面所描述的辊。附图说明通过参照附图对本公开的示例性实施例进行的详细描述，本公开的上述和其他特点及优点将变得更加清楚，在附图中图I示出了一般的电子照相成像设备的示例；图2示出了根据实施例的成像设备的辊；图3是根据另一实施例的成像设备的辊的截面图。具体实施例方式现在，将参照附图更加充分地描述本公开，在附图中示出了本公开的示例性实施例。根据本公开的实施例，利用具有良好的导电性、耐热性和机械特性、轻的重量以及良好的耐腐蚀性、耐油性和耐化学性的加强纤维来制造用于成像设备的辊，其中，加强纤维的长度被调节成与轴的长度相同。因此，以较低的成本获得相对于一般的轴具有较高的抗弯强度的辊。图2示出了根据实施例的成像设备的辊。参照图2，所述辊包括轴32，包含加强纤维(未示出)和粘合剂树脂(未示出)；弹性体31，围绕轴32。加强纤维可以是丝束或者搓捻的长丝纱线的形式。加强纤维对用于成像设备的辊的中央的轴的强度有益。粘合剂树脂浸于加强纤维之间并被固化，以使加强纤维牢固地粘口 ο可使用给轴提供刚性、抗拉强度和耐热性从而确保辊长期稳定操作的任何加强纤维。加强纤维的示例包括但不限于从由玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、全芳香族聚酯纤维、超强度聚乙烯纤维、聚苯并恶唑纤维、聚苯并噻唑纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚苯硫醚纤维、碳化硅纤维、硼纤维、氧化铝纤维和金属纤维(诸如不锈钢、铜、黄铜等)组成的组中选择的至少一种。碳纤维的非限制性示例包括通过使聚丙烯腈(PAN)碳化而获得的PAN基碳纤维以及浙青基碳纤维。碳纤维具有高的导电性，并在被模制成产品时具有高的抗弯强度，因此，满足成像设备的辊正常操作所需的高抗弯强度和导电性。玻璃纤维被广泛用作用于强化树脂的材料。由于玻璃纤维能够与粘合剂树脂牢固地粘合，因此玻璃纤维可以给轴提供良好的表面特性。玻璃纤维非常廉价，因此适于用作辊的非导电轴的材料。尽管玻璃纤维自身具有相对差的抗弯强度，但是玻璃纤维可提供高得足以使轴正常操作的强度，只要轴被制造成具有大得足以抗弯曲的外径即可。 通过将几十微米的短纤维添加到作为主要成分的粘合剂树脂并利用注射成型来制造一般的树脂基轴，而通过使束或纱线形式的加强纤维经过包含粘合剂树脂的浸溃浴并利用拉挤成型来制造根据本公开的实施例的成像设备的辊的轴。加强纤维可被制备成具有与轴的长度对应的长度。例如，加强纤维可具有大约IOOmm至大约500mm的长度。加强纤维的平均长度与平均直径之比(L/D)可以是例如大约15000 I至大约50000 1，优选地，大约20000 I至大约45000 I。 成像设备的辊的制造包括对围绕轴的弹性体进行抛光。弹性体是由诸如橡胶或泡沫的材料形成的绝缘体或伪导电体。对于一般的树脂基轴而言，在抛光工艺期间会出现过度弯曲的现象，因此，弹性体变形为倒冠形状。然而，当加强纤维的平均长度与平均直径之比(L/D)在上述范围内时，加强纤维的长度足以与轴的整个长度对应，因此可以以低的材料成本提高轴的抗弯强度，解决了包含短加强纤维的一般的轴抗弯强度低的问题。如上所述，为了使作为主要加强成分的加强纤维牢固地粘合，粘合剂树脂可以是可在浸于束或纱线形式的加强纤维之间之后固化的任何树脂。例如，可使用热固性树脂，热固性树脂一旦(例如，通过热)被固化就不会变软，并具有耐热性、耐溶剂性和耐化学性以及良好的机械特性和电绝缘特性。例如，也可使用热塑性树脂。粘合剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金顺男，郑喜元，金文荣，朴东真，白明输，李勇勋，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：