本发明专利技术提供了一种导电胶辊，包括金属轴芯、金属轴芯外包覆的弹性层以及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中填充的至少一种导电填料形成；其中导电填料在橡胶中的阈值范围为：Zb≤导电填料阈≤Yb；若设导电填料B、C、…X在橡胶A中的填充分数分别是b、c、…q，则b/Yb+c/Yc+…q/Yx≥1。本发明专利技术提供的导电胶辊，通过对弹性层的导电填料的填充数进行限定，并通过内外两层结构的电阻差来调节胶辊的整体阻值，可使导电胶辊对电压依赖性小，受环境变化波动小，电阻分布均匀，胶辊不会因为弹性层大量填充导电填料而使硬度上升，即节约了材料的成本，又使胶辊整体不失柔软性。本发明专利技术还提供了一种成像装置，包括所述的导电胶辊。
【技术实现步骤摘要】
导电胶辊及成像装置
本专利技术涉及成像设备领域，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。
技术介绍
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10 μ m降至5 μ m,并且色粉的粒径大小越均匀，球形度越大，越能满足上述性倉泛。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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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:Zb ( B阈< Yb ；导电填料C在所述橡胶A中的阈值范围是:Z。( Cw^ Y。；导电填料X在所述橡胶A中的阈值范围是:ZX ( Xw^ Yx ；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，Yb、Y。.........Yx分别为导电填料B、C、……X在所述橡胶A中的阈值下限，Zb、Zc.........Zx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/Yb+c/Yc+.........x/Yx ^ I。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0.1-90 μ m的范围。具体地，所述弹性层电阻R满足:103Ω彡R彡105Ω，所述表层的电阻在IO7Ω-1O16 Ω 范围内；具体地,所述弹性层厚度为所述表层厚度为I μ m_30 μ m。 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。所述表层的制备方法是:向反应釜中依次加入异氰酸酯和多元醇，搅拌反应得到异氰酸酯预聚体后降温，加入亲水性扩链剂、低沸点溶剂进行扩链，得到聚氨酯分散液，再添加导电填料或抗静电剂、润湿剂和流平剂，搅拌混合，得到水性聚氨酯液，由喷涂机喷涂于胶辊的弹性层表面上，加热固化而形成。本专利技术还提供了一种成像装置，包括上述所述的导电胶辊。本专利技术提供的导电胶辊，由金属轴芯和金属轴芯外形成的弹性层以及弹性层外形成的表层构成，其中弹性层由在橡胶基材中填充电子导电填料以达到要求电阻，且填充的导电填料份数不小于阈值范围的最大值，故而弹性层的电阻不会因为导电填料的分散和用量的轻微变化而产生大的波动。本专利技术进一步在该弹性层中添加了 0.1-3份的发泡剂，在硫化成型后为发泡结构，使之泡孔直径为0.1-80 μ m,因此该弹性层不会因为过量添加导电填料而影响胶辊的柔韧度。而表层采用电阻为IO7-1O16Ω的导电涂层，这样可通过调节弹性层与表层的电阻差以满足胶辊的整体电阻值要求。因此，本专利技术提供的导电胶辊，通过对弹性层的导电填料的填充数进行了限定，并进一步通过内外两层结构的电阻差来调节胶辊的整体阻值，可使得该导电胶辊具有对电压依赖性小，受环境变化波动小，电阻分布均匀的特点，同时，弹性层是经填充发泡剂后发泡而成，因此胶辊不会因为弹性层大量填充导电填料而使硬度上升，即节约了材料的成本，又使胶辊整体不失柔软性，完全能够满足胶辊具有良好的电稳定性外还要求其低硬度、低压变以及硬度和电阻分布的均匀性需求。采用上述导电胶辊的成像装置，打印图像密度均匀，图像质量好，品质高，具有广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术导电胶辊结构示意图。具体实施方式为实现本专利技术目的，以下结合附图及实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例，仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。目前的导电胶辊产品中，由于电子导电橡胶组合物的导电性受填充在橡胶内的炭黑、金属氧化物、金属粉末等材料分散性影响较大，特别是当填充的导电剂份数在其阈值范围内时，导电填料用量的微小变化，都将引起橡胶组合物电阻率的跳跃式变化。因此，近年来，人们更加倾向于使用离子导电的方式来满足导电胶辊电性能的要求，但是离子导电的方式其电导率随环境的变化而波动，并且在人们对打印速度和打印质量要求逐渐提高，离子导电方式已经不能满足予以导电胶辊更低的电阻要求。参见图1，本专利技术提供了一种导电胶辊，包括金属轴芯1，金属轴芯外形成的弹性层2，以及弹性层2外形成的表层3，其中:所述的弹性层2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，若设定该电子导电填料分别为B、C、……X，那么，导电填料B在所述橡胶A中的阈值范围为:Zb ( B阈< Yb ；导电填料C在所述橡胶A中的阈值范围是:Z。( Cw^ Y。；导电填料X在所述橡胶A中的阈值范围是:ZX ( Xw^ Yx ；上述表达式中，B w、Cw、Xw分别表示该导电填料B、C、…X在质量份为100的相应基材中分散后测得的值，Yb、Y。……Yx分别为导电填料B、C、……X在所述橡胶A中的阈值下限，Zb、Zc.........Zx分别为导电填料B、C、……X在橡胶A中的阈值上限；当所述导电填料B、C、……X在橡胶A中的填充分数分别是b、C、…….X时，那么各导电填料中的b、c、......X应满足如下关系:b/Yb+c/Yc+.... .....x/Yx 彡 I。上述本本文档来自技高网...
【技术保护点】
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，其特征在于，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：Zb≤B阈≤Yb；导电填料C在所述橡胶A中的阈值范围是：Zc≤C阈≤Yc；导电填料X在所述橡胶A中的阈值范围是：Zx≤X阈≤Yx；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，Yb、Yc…Yx分别为导电填料B、C、…X在所述橡胶A中的阈值下限，Zb、Zc…Zx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/Yb+c/Yc+…x/Yx≥1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：佟振双，孙变，孟鸿，李绍昌，周宏辉，羊辉，
申请(专利权)人：深圳市乐普泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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