CN103955125A - 一种充电均匀的充电辊 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种充电均匀的充电辊，包括有芯轴、海绵层和导电面层，海绵层包裹在芯轴的表面上，海绵层的表面覆盖有导电面层，在芯轴中段分布有一只以上的抵抗海绵层径向变形的抵抗变形环，采用上述技术方案后，由于在芯轴中段增加一些抵抗变形环，当充电辊与感光鼓对压，因中段变形，致使中段与感光鼓接触不充分，此时由于抵抗变形环的存在，抵抗变形环会径向向外撑住，阻碍海绵层的变形，同时补偿海绵层中段的变形量，驱使中段与感光鼓充分接触，有效保证充电辊与感光鼓表面每个部位都充分接触，保证充电辊对感光鼓表面充分、有效、均匀地充电，提高感光鼓的带电质量。

Description

一种充电均匀的充电辊

技术领域：

本发明涉及一种充电均匀的充电辊。

背景技术：

通常，在利用静电电子照相术的使用调色剂的成像设备诸如复印机、传真机、打印机等中，调色剂通过包括调色剂盒等的调色剂供给装置供给到显影装置以进行连续的图像打印。

这种成像设备的成像过程通常包括以下步骤：充电、曝光、显影、转印、分离、清洁、清除电荷和定影。

更具体地，在成像过程中，被旋转驱动的感光鼓表面被充电辊均匀地充电(充电步骤)。如此充电的感光鼓表面用曝光装置的激光束照射以形成静电潜像(曝光步骤)。随后，感光鼓上的静电潜像被显影装置显影以在感光鼓表面形成调色剂图像(显影步骤)。

感光鼓上的调色剂图像被转印装置转印到记录材料上(转印步骤)，然后，转印到记录材料上的调色剂图像被定影装置加热并定影到记录材料上(定影步骤)。

另一方面，在转印步骤之后残留在感光鼓表面的残留调色剂用清洁装置清洁并用预定的收集部分收集(清洁步骤)。清洁后的感光鼓表面通过电荷清除装置清除残留的电荷以准备下一次成像操作(电荷清除步骤)。

在上述所有步骤中，充电辊在500V～1000V电压下对感光鼓表面充电，作为打印过程的第一个步骤，其充电效果的好坏直接影响后续所有步骤的执行质量和最终打印质量，为了避免出现充电辊对感光鼓充电不均匀，必须要保证充电辊表面带有均匀的电荷，这就要求充电辊表面质量要求非常高，同时还要求充电辊与感光鼓充分接触，不能出现接触盲点，否则，盲点处就会产生打印缺陷，打印时会出现周期性画像不良的问题。

目前常用的充电辊01的表面是轴向直线型的结构，如图1所示，其由芯轴02、弹性海绵层03和导电面层04构成，海绵层03套装时，容易产生旋钮皱褶，另外因海绵有弹性，工人套装时，有时会将其拉长，导致海绵层03直径变小，若长度缩短，就会导致海绵层03直径变大。与感光鼓05对压转动时，如图2所示，由于感光鼓05也是轴向直线型结构，两条辊体的表面对压后，受充电辊01强度的影响，其两端可保证充分接触，但中部会出现内凹的现象，如图2中虚线所示效果，整条辊体对压接触是否充分是难以保证的，有些地方会出现接触不到或不充分的情况，导致该处充电辊01对感光鼓05充不到电或者充电不充分，直接导致影响后续静电潜像质量、显影以及定影的质量，影响打印机的整体打印质量。

发明内容：

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种可保证感光鼓工作区充分充电的充电辊。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种充电均匀的充电辊，包括有芯轴、海绵层和导电面层，海绵层包裹在芯轴的表面上，海绵层的表面覆盖有导电面层，在芯轴中段分布有一只以上的抵抗海绵层径向变形的抵抗变形环。

在海绵层的两侧固定套装有限位环。

抵抗变形环截面形状为圆滑过渡的拱形状。

海绵层为发泡海绵层。

采用上述技术方案后，由于在芯轴中段增加一些抵抗变形环，当充电辊与感光鼓对压，因中段变形，致使中段与感光鼓接触不充分，此时由于抵抗变形环的存在，抵抗变形环会径向向外撑住，阻碍海绵层的变形，同时补偿海绵层中段的变形量，驱使中段与感光鼓充分接触，有效保证充电辊与感光鼓表面每个部位都充分接触，保证充电辊对感光鼓表面充分、有效、均匀地充电，提高感光鼓的带电质量。

附图说明：

图1是现有技术充电辊结构图；

图2是现有技术充电辊与感光鼓对压配合时的结构图；

图3是采用本发明充电辊的激光束打印机结构图；

图4是本发明充电辊的剖视结构图；

图5是图4的A部分放大图。

具体实施方式：

下面将参照附图描述本发明的最佳实施方式。

图3是示出根据该实施例作为图像形成装置的激光束打印机(以下简称为“打印机”)1的示意构造的示意剖面图。

该打印机1从诸如设在打印机1的外部的主计算机的图像信息提供装置(未示出)接收图像信息.打印机1通过已知的电子照相***根据所接收的图像信息，执行用于在片状的记录材料(记录介质)P上形成图像的一系列图像形成处理。

激光束打印机1包括处理盒4，所述处理盒4容纳有用作潜像承载部件的鼓状的可旋转的电子照相感光鼓2、充电机构8和显影器件3。另外，打印机1包括激光扫描器单元(以下简称为“扫描器”)5，其根据从图像信息提供装置输入的图像信息，通过曝光处理在感光鼓2的外周表面上形成与图像信息对应的静电潜像。打印机1还包括实现向记录材料P转印图像的处理的辊状可旋转转印部件6，以及在向其转印图像的记录材料P上用热以及压力实现定影处理的、用作图像加热装置的定影装置7。

处理盒4被打印机主体可拆卸地支撑。打印机主体形成处理盒以外的图像形成装置部分。当需要感光鼓2的修理以及诸如向显影器件3补充显影剂的维护时，在打开了可打开且可关闭地被打印机主体支撑的盖9之后，可以用新处理盒来替换处理盒4，由此迅速且简单地执行维护。

充电机构8主要部件为充电辊81，充电辊81适于通过在扫描器5的曝光处理前从商用电源施加规定的偏压(regulated bias)，使旋转期间的感光鼓2的外周表面充电到规定的电位分布，为了能使感光鼓2表面充电均匀，要求充电辊81表面质量非常高，不能存在刮痕、凹坑、皱褶、沙眼等的缺陷，否则，充电后感光鼓2表面电荷分布不均匀，再经曝光后的静电潜像精确度非常查，严重时甚至导致打印出异样的文字或图案。

扫描器5输出根据来自图像信息提供装置的图像信息的时间段系列电数字图像信号而被调制的激光La。通过设在处理盒中的窗口4a，激光La对感光鼓2的外周表面上的充电区域进行扫描和曝光。由此，与图像信息对应的静电潜像形成在感光鼓2的外周表面上。

接下来，对打印机1中的一系列图像形成处理进行说明。当按下设在打印机中的开始按钮(未示出)时，感光鼓2开始旋转。感光鼓2沿着箭头K1所示的顺时针方向以规定的周边速度旋转。同时，通过被施加规定的偏压的充电机构8，感光鼓2的外周表面被充电到规定的电位分布。

接下来，根据来自图像信息提供装置的图像信息，扫描器5对感光鼓2的外周表面上的充电区域进行扫描和曝光。因此，与所述图像信息对应的静电潜像形成在感光鼓2的所述充电区域上。该静电潜像被显影器件3的显影剂显影并作为调色剂图像而可视化。

同时，由以预定的定时被驱动的进给辊12从进给盒11一个时间段一个地进给记录材料P。进给盒11中包含多张层叠在其中的记录材料P。进给盒11被打印机可拆卸地支撑。从进给盒11供给的记录材料P通过定位辊(resist roller)对12a以预定的控制定时被进给到形成在感光鼓2和转印部件6之间的转印压合部分，并被夹持和输送通过转印压合部分。在记录材料P被夹持和输送通过转印压合部分时，感光鼓2上的调色剂图像通过转印部件6被依次转印到记录材料P。

在被转印有调色剂图像的记录材料P在定影装置7中经受调色剂图像加热和定影处理之后，通过被可旋转地支撑的定影排出辊10，并通过纸张输出辊13被排出到打印机外。被排出的记录材料P停留在附接到打印机顶表面的纸张输出托盘14上。以此方式，完成一系列的图像形成处理。

定影装置7包括定影辊15和压力辊16。定影辊15是被未图示结构旋转支撑的辊状部件，并且可以被未图示的驱动器轴向旋转。该定影辊15中具有未图示的加热元件以加热和定影从转印辊隙部分传送的记录介质上携带的形成未定影调色剂图像的调色剂，从而将图像定影到记录介质上。

作为定影辊15，可以使用例如由金属芯和弹性层形成的辊状部件。金属芯由诸如铁、不锈钢、铝等金属形成。弹性层由诸如硅橡胶、氟橡胶等弹性材料形成。当加热元件从未图示的电源供给电压时，加热元件产生热。加热元件可以使用卤素灯、红外灯等。

压力辊16是被未图示的压力元件旋转地支撑并压靠定影辊15的辊状部件。该压力辊16被驱动以随着定影辊15的旋转而旋转。定影辊15和压力辊16之间的压接部分形成定影辊隙部分。

当调色剂图像被定影辊15加热并且定影到记录介质P上时，压力辊16通过将熔化的调色剂压到记录介质P上帮助调色剂图像定影到记录介质P上。

压力辊16可以使用与定影辊15具有相同结构的辊状部件。压力辊16中也可以包括加热元件。作为该加热元件，可以使用与定影辊15中相同的加热元件。

在定影装置7中，当其上转印有的调色剂图像的记录介质通过定影辊隙部分时，形成调色剂图像的调色剂被定影和压到记录介质上，从而调色剂图像被定影到记录介质上。其上打印有图像的记录介质通过纸张输出辊13排出到纸张输出托盘14。

本实施例的上述充电辊81包括有芯轴811、海绵层812和导电面层813，海绵层812为发泡海绵层，海绵层812包裹在芯轴811的表面上，海绵层812的表面覆盖有导电面层813，在芯轴811中段分布有四只抵抗海绵层812径向变形的抵抗变形环814，抵抗变形环814截面形状为圆滑过渡的拱形状，该抵抗变形环814由PU或硅胶制成，抵抗变形环814的半径比芯轴811大0.1～0.25mm，即抵抗变形环814在芯轴811表面凸出0.1～0.25mm，这样抵抗变形环814会撑起海绵层812，使海绵层812径向向外轻微预变形，在感光鼓2与充电辊81对压时，预变形的变形量可补偿充电辊81中段的变形，保证充电辊81与感光鼓2重复接触充电，在海绵层812的两侧固定套装有限位环815，设置了限位环815后，充电辊81的海绵层812和导电面层813长度就会被限定，保证海绵层812和导电面层813在套装时不会被拉长或缩短，影响直径数据。

生产上述充电辊的工艺方法：①在芯轴的中段套上四只抵抗变形环，四只抵抗变形环均匀间隔分布，②套上海绵层，海绵层包裹住全部抵抗变形环，③在海绵层上套上导电面层，④在海绵层两侧套装限位环，限位环直径与导电面层相当，同时限定海绵层和导电面层的长度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种充电均匀的充电辊，包括有芯轴、海绵层和导电面层，海绵层包裹在芯轴的表面上，海绵层的表面覆盖有导电面层，其特征在于：在芯轴中段分布有一只以上的抵抗海绵层径向变形的抵抗变形环。 

2.根据权利要求1所述的一种充电均匀的充电辊，其特征在于：抵抗变形环截面形状为圆滑过渡的拱形状。 

3.根据权利要求1所述的一种充电均匀的充电辊，其特征在于。 

4.根据权利要求1所述的一种充电均匀的充电辊，其特征在于：海绵层为发泡海绵层。