一种彩色显影辊及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种彩色显影辊及其制备方法。所述彩色显影辊包括金属轴心、套附于金属轴心外部的导电发泡橡胶、套附于导电发泡橡胶外部的导电密实橡胶膜套；其中，所述导电密实橡胶膜套与导电发泡橡胶一体成型。本发明所述彩色显影辊具有回弹性好，耐磨性强，可达到原装胶辊同样的硬度要求，打印质量好、成本低廉等优点；而且，采用本发明所述的制备方法无需喷涂环节，只要UV光照射，其表面发生稍微碳化就可以完成优异的打印效果，避免了喷涂对环境的污染和对人员的伤害。
【专利说明】
一种彩色显影辊及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种适用于打印机、复印机、传真机领域的彩色显影辊及其制备方法， 属于静电潜像技术领域。
【背景技术】
[0002] 显影辊广泛用于打印机、复印机领域。充电辊对感光鼓充电、曝光形成静电潜像， 然后通过显影辊传送碳粉到感光鼓上的静电潜像部分，该碳粉潜像传送到纸上加热定型形 成最终打印文字图像。
[0003] 现有显影辊通常由铁轴心和套附于铁轴心外部包裹密实的导电橡胶组成。由于铁 轴心外部的橡胶层为硬质橡胶，为了提高打印效果，需要在铁轴心和导电橡胶成型后进行 喷涂工艺，以提高充电辊表面的光滑和平整度，即现有显影辊的生产工序为:炼胶-铁轴心 和导电橡胶复合挤出-硫化-裁切-磨削-冲洗胶辊-喷涂-包装。由于在生产工艺中加 入喷涂环节，对环境和人体均有极大的危害。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种彩色显影辊及其制备方法。所述彩色显影辊具有回弹性 好，耐磨性强，打印质量好、成本低廉等优点；而且，采用本发明所述的彩色显影辊在制备过 程中无需喷涂环节，只要UV光照射，其表面发生稍微碳化就可以达到优异的打印效果，避免 了喷涂环节对环境污染和对人员的伤害。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种彩色显影辊，其特征在于，包括金属轴心、套附于金属轴心外部的导电发泡橡 胶、套附于导电发泡橡胶外部的导电密实橡胶膜套;其中，所述导电密实橡胶膜套与导电发 泡橡胶一体成型。
[0007] 采用本发明所述结构特征的彩色显影辊，在打印过程中各部件不会松动，保证了 打印质量;且耐磨性能明显增强，具有优越的回弹性能。
[0008] 本发明所述的彩色显影辊中，所述导电发泡橡胶是由A段料和B段料以重量比100: 10~12混合制得；
[0009] 其中，所述A段料包括导电炭黑、乙丙橡胶，且所述导电炭黑与乙丙橡胶的重量比 为1:4-6;
[0010] 所述B段料包括促进剂、硫化剂、改性发泡剂，且所述促进剂与硫化剂的总和与改 性发泡剂的重量比为60-65:100。
[0011] 由于采用了特殊的A段料和B段料配方，只要UV光照射，其表面发生稍微碳化就可 以完成优异的打印效果，不需要再进行喷涂环节，避免了喷涂对环境的污染和对人员的伤 害。
[0012] 作为本发明优选的实施方式之一，所述A段料包括下述重量份的组分：
[0013] 乙丙橡胶:20份；
[0014] 导电炭黑:4份；
[0015] 石蜡油:8~9份；
[0016] 活性剂:2~3份；
[0017] 填充剂:7~10份。
[0018]本发明所述的彩色显影辊中，所述活性剂为氧化锌、聚乙二醇、硬脂酸中的一种或 几种，优选由氧化锌、聚乙二醇和硬脂酸以重量份3.6-3.7:1:1组成。其中，加入氧化锌是为 了促进硫化工艺，加入聚乙二醇是为了增加发泡管的光滑度，加入硬脂酸是为了在挤出成 型时便于挤出。加入石蜡油是为了在进行炼胶时降低胶的粘度，容易进行混炼，以提高生产 效率。所述填充剂是为了填充作用，并降低成本;所述填充剂可为滑石粉或活钙。
[0019] 进一步优选地，所述A段料包括下述重量份的组分：
[0020] 乙丙橡胶:20份；
[0021] 导电炭黑:4份；
[0022]石蜡油：9份；
[0023] 活性剂:2.48份；
[0024] 填充剂:8份。
[0025] 或者，所述A段料包括下述重量份的组分：
[0026] 乙丙橡胶:20份；
[0027] 导电炭黑：4份；
[0028] 石蜡油：8份；
[0029]活性剂:2份；
[0030] 填充剂:7份。
[0031 ]所述B段料包括下述重量份的组分：
[0032] 改性发泡剂:3.0~4.2份；
[0033] 促进剂：1.58 ~2.61 份；
[0034] 硫化剂:0.32~0.6份。
[0035]本发明所述的彩色显影辊中，所述促进剂选自促进剂EZ、促进剂BZ、促进剂TT中的 一种或几种，优选由促进剂EZ、促进剂BZ和促进剂TT以重量份1-1.3:0.9-1:1组成，特别优 选5:4:4或者1:0.9:1组成。所述促进剂的添加是为了有效防止打印过程中喷霜现象。
[0036] 所述改性发泡剂为小苏打、偶氮二甲酰胺(发泡剂AC)、明矾、尿素中的一种或几种 组成，优选由小苏打、发泡剂AC-2000、明矾、尿素以重量份1:1-1.2:0.6-0.7:0.8-1组成;特 别优选8:9:5:8或1:1:0.7:0.8组成。
[0037] 所述硫化剂为双硫化体系，优选由过氧化二异丙苯(硫化剂DCP)与S硫化体系组成 的双硫化体系。以两种不同硫化剂参与交联的橡胶硫化体系，以获得更佳的硫化效果。
[0038] 进一步地，所述B段料包括下述重量份的组分：
[0039]改性发泡剂:3· 5份；
[0040]促进剂:1.7 5份；
[0041 ] 硫化剂:0.44份；
[0042] 或者，所述B段料包括下述重量份的组分：
[0043] 改性发泡剂:3份；
[0044] 促进剂:1.58份；
[0045] 硫化剂:0.32份。
[0046] 本发明所述的彩色显影辊中，所述金属轴心的材质为1215易切削铁材质，该材质 最大的优点是不易变形，易加工。所述导电密实橡胶膜套由氯醚橡胶（ECO)或丁腈橡胶 (NBR)材料制成。
[0047]本发明还提供一种彩色显影辊的制备方法，包括以下步骤：
[0048] (1)导电发泡橡胶的制备:A段料经密炼、开炼后与金属轴心复合挤出成型，从而在 金属轴心外部形成导电发泡橡胶；
[0049] (2)硫化成型:切除金属轴心上多余的导电发泡橡胶，将导电密实橡胶膜套套在导 电发泡橡胶外部，整体放到模具中，进行硫化成型，得到彩色显影辊。
[0050] 后续处理:按所需的尺寸裁切所得彩色显影辊，并对彩色显影辊进行性能检测。
[0051] 在上述彩色显影辊的制备方法中，步骤(1)中，所述密炼工序的条件为:温度160~ 180°C，时间15~25min;所述复合挤出成型工序的温度为55~75°C ;优选复合挤出成型工序 的温度分为三段进行控制，分别为:60°C、70°C、70°C。后两端的温度为相同的，以使胶料有 一个平稳的预热过程。
[0052]在上述彩色显影辊的制备方法中，步骤(2)中，所述硫化成型工序的条件为:温度 190~210°C，时间50~70min。
[0053]作为本发明所述制备方法优选实施方式之一，包括以下步骤：
[0054] (1)导电发泡橡胶的制备:A段料经密炼、开炼后与金属轴心复合挤出成型，从而在 金属轴心外部形成导电发泡橡胶；
[0055] (2)硫化成型:切除金属轴心上多余的导电发泡橡胶，将导电密实橡胶膜套套在导 电发泡橡胶外部，整体放到模具中，进行硫化成型，得到彩色显影辊；
[0056] 步骤(1)中，所述密炼工序的条件为:温度160~180°C，时间15~25min;
[0057] 所述复合挤出成型工序的温度为55~75°C ;优选复合挤出成型工序的温度分为三 段进行控制，分别为:60 °C、70 °C、70 °C ;
[0058] 步骤(2)中，所述硫化成型工序的条件为:温度190~210°C，时间50~70min。
[0059] 本发明所述方案的有益效果如下：
[0060] (1)本发明所述彩色显影辊是在导电发泡橡胶的外部套设导电密实橡胶膜套，导 电密实橡胶膜套和导电发泡橡胶一体成型，并在硫化过程中，使得导电发泡橡胶在导电密 实橡胶膜套内部发泡，二者之间紧密贴实，由此在打印过程中二者不会松动，保证了打印质 量；
[0061] (2)由于在导电橡胶外部增设了导电密实橡胶膜套，使得本发明所得彩色显影辊 的耐磨性能明显增加；
[0062] (3)由于本发明采用了特殊的A段料和B段料配方及特定的制备工艺，只要UV光照 射，使其表面发生稍微碳化就可以完成优异的打印效果，不需要再进行喷涂环节，避免了喷 涂对环境的污染和对人员的伤害；
[0063] (4)本发明所述彩色显影辊中采用密实胶和发泡胶并用的好处如下:所用的发泡 胶料较少，可以大大的降低生产成本;所用的发泡胶料可以有效的降低产品的硬度，从而达 到和原装胶辊同样的硬度要求;此外，导电发泡橡胶采用导电的乙丙橡胶及特定的B段料以 特定比例配伍，可有效提高彩色显影辊的回弹性。
[0064] (5)本发明所述的彩色显影辊制备方法简化了工序，提高了生产效率，有效的降低 成本(可以使成本降低50%)，提高打印性能，生产效率至少为原有设备及工艺的3倍以上。
【附图说明】
[0065]图1是本发明所得彩色显影辊的生产流程图。
【具体实施方式】
[0066]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0067] 实施例1 一种彩色显影辊
[0068]本实施例提供一种彩色显影辊，包括铁轴心（1215易切削铁材质）、套附于金属轴 心外部的导电发泡橡胶、套附于导电发泡橡胶外部的导电密实橡胶膜套;其中，所述导电密 实橡胶膜套与导电发泡橡胶一体成型。
[0069] 其中，所述导电发泡橡胶由A段料和B段料以重量比100:10混合制得;配料表如下 (重量份）：
[0070] 表1、A段料的配料表各组分含量
[0071]
[0072] 所述活性剂由如下重量份的组分制得:氧化锌（1.6份）、聚乙二醇(0.44份)和硬脂 酸(0.44份)。
[0073]表2、B段料的配料表各组分含量
[0074]
[0075] 所述改性发泡剂由小苏打、发泡剂AC-2000、明矾、尿素以重量份8:9:5:8组成；小 苏打属于低温发泡剂，可让海绵橡胶先发泡并形成穿孔海绵;AC-2000发气量较大，可以减 小海绵的硬度;而明矾和尿素可以有效的降低发泡温度并增加发气量。通过三者相互作用， 所得改性发泡剂效果更佳。
[0076]所述促进剂由如下重量份的组分制得:促进剂ΕΖ(0.5份）、促进剂ΒΖ(0.4份)和促 进剂TT(0.4份）。
[0077]所述硫化剂由双硫化体系S( 0.8重量份)和DCP( 0.28重量份)组成，可有效增加橡 胶的交联程度，使不同种类的橡胶交联更加充分，具有更好的回弹性。
[0078]所述导电密实橡胶膜套由氯醚橡胶(ECO)或丁腈橡胶(NBR)材料制成。
[0079] 实施例2-种彩色显影辊
[0080]本实施例提供一种彩色显影辊，其与实施例1的区别在于：
[0081] 表3、A段料的配料表各组分含量(重量份）
[0082]
[0083]表4、B段料的配料表各组分含量(重量份）
[0084]
[0085] 所述改性发泡剂由如下重量份的组分制得:小苏打（1份）、发泡剂AC_2000(1份）、 明矾(0.7份）、尿素(0.8份)组成；
[0086]所述促进剂由如下重量份的组分制得:促进剂ΕΖ(0.5份）、促进剂ΒΖ(0.45份)和促 进剂TT( 0.5份)组成；
[0087]本实施例所述彩色显影辊相比实施例1具有更快的硫化速度，硫化比较充分，发泡 剂较多可以减小胶料的密度和硬度，以达到更好的打印效果。
[0088]实施例3-种彩色显影辊的制备方法
[0089] 本发明还提供实施例1所述彩色显影辊的制备方法，包括以下步骤(其生产流程图 如图1):
[0090] (1)导电发泡橡胶的制备:Α段料经密炼、开炼后与金属轴心复合挤出成型，从而在 金属轴心外部形成导电发泡橡胶；
[0091] (2)硫化成型:切除金属轴心上多余的导电发泡橡胶，将导电密实橡胶膜套套在导 电发泡橡胶外部，整体放到模具中，进行硫化成型，得到彩色显影辊；
[0092] 后续处理:按所需的尺寸裁切所得彩色显影辊，并对彩色显影辊进行性能检测。
[0093] 在上述彩色显影辊的制备方法中，步骤（1)中，所述密炼条件:密炼温度为170Γ， 密炼时间为20min。
[0094] 在上述彩色显影辊的制备方法中，步骤（1)中，所述复合挤出成型温度为55~75 °C ;优选挤出温控分为三段:60 °C、70 °C、70 °C。
[0095] 在上述彩色显影辊的制备方法中，步骤(2)中，所述硫化成型温度为200°C，时间为 60min〇
[0096] 实施例2所述彩色显影辊也可采用相同方法制备得到。
[0097] 效果验证
[0098]为了进一步验证本发明所述的彩色显影辊与现有彩色显影辊的区别，特将实施例 1、实施例2所得彩色显影辊与现有彩色显影辊进行性能对比试验。
[0099]其中，现有彩色显影辊是由铁轴心和套附于铁轴心外部的硬质导电橡胶构成。其 中，所述硬质导电橡胶由下述重量份的组分制得（即仅使用实施例1的A段料配方）：乙丙橡 胶:20份;导电炭黑:4份;石蜡油:8份;活性剂:2份;填充剂:7份。
[0100] 表5实验结果如下：
[0103] 由表5可知，（1)采用本发明所述方案制得的彩色显影辊在打印过程中不会松动， 保证了打印质量；（2)采用导电的乙丙橡胶及特定的B段料以特定比例配伍，可有效提高彩 色显影辊的回弹性；（3)所述彩色显影辊在制备过程中无需喷涂环境，避免了喷涂对环境的 污染和对人员的伤害；（4)由于在导电橡胶外部增设了导电密实橡胶膜套，使得本发明所得 彩色显影辊的耐磨性能明显增加。
[0104] 另外，经核算，本发明所述的彩色显影辊中所使用的发泡胶料较少，其成本至少降 低50%，生产效率至少提高至原有设备及工艺的3倍以上。
[0105] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种彩色显影辊，其特征在于，包括金属轴心、套附于金属轴心外部的导电发泡橡 胶、套附于导电发泡橡胶外部的导电密实橡胶膜套;其中，所述导电密实橡胶膜套与导电发 泡橡胶一体成型。2. 根据权利要求1所述的彩色显影辊，其特征在于，所述导电发泡橡胶是由A段料和B段 料以重量比100:10~12混合制得;其中， 所述A段料包括重量比为1:4-6的导电炭黑、乙丙橡胶； 所述B段料包括促进剂、硫化剂、改性发泡剂，且所述促进剂与硫化剂的总和与改性发 泡剂的重量比为60-65:100。3. 根据权利要求2所述的彩色显影辊，其特征在于，所述A段料包括下述重量份的组分： 乙丙橡胶:20份； 导电炭黑:4份； 石錯油:8~9份； 活性剂:2~3份； 填充剂:7~10份。4. 根据权利要求3所述的彩色显影辊，其特征在于，所述活性剂为氧化锌、聚乙二醇、硬 脂酸中的一种或几种，优选由氧化锌、聚乙二醇和硬脂酸以重量份3.6-3.7:1:1组成； 所述填充剂为滑石粉或活钙。5. 根据权利要求2所述的彩色显影辊，其特征在于，所述B段料包括下述重量份的组分： 改性发泡剂:3.0~4.2份； 促进剂:1.58~2.61份； 硫化剂:0.32~0.6份。6. 根据权利要求5所述的彩色显影辊，其特征在于，所述促进剂选自促进剂EZ、促进剂 BZ、促进剂TT中的一种或几种，优选由促进剂EZ、促进剂BZ和促进剂TT以重量份1-1.3:0.9-1:1组成； 所述改性发泡剂为小苏打、偶氮二甲酰胺、明矾、尿素中的一种或几种组成，优选由小 苏打、发泡剂AC-2000、明矾、尿素以重量份1:1 -1.2:0.6-0.7:0.8-1组成； 所述硫化剂为双硫化体系，优选由过氧化二异丙苯与S硫化体系组成的双硫化体系。7. -种彩色显影辊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 导电发泡橡胶的制备:A段料经密炼、开炼后与金属轴心复合挤出成型，从而在金属 轴心外部形成导电发泡橡胶； (2) 硫化成型:切除金属轴心上多余的导电发泡橡胶，将导电密实橡胶膜套套在导电发 泡橡胶外部，整体放到模具中，进行硫化成型，得到彩色显影辊。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中，所述密炼工序的条件为： 温度160~180°C，时间15~25min; 所述复合挤出成型工序的温度为55~75°C;优选复合挤出成型工序的温度分为三段进 行控制，分别为:60 °C、70 °C、70 °C。9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硫化成型工序的条件 为:温度190~210°C，时间50~70min。10. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 导电发泡橡胶的制备:A段料经密炼、开炼后与金属轴心复合挤出成型，从而在金属 轴心外部形成导电发泡橡胶； (2) 硫化成型:切除金属轴心上多余的导电发泡橡胶，将导电密实橡胶膜套套在导电发 泡橡胶外部，整体放到模具中，进行硫化成型，得到彩色显影辊； 步骤（1)中，所述密炼工序的条件为:温度160~180°C，时间15~25min; 所述复合挤出成型工序的温度为55~75°C;优选复合挤出成型工序的温度分为三段进 行控制，分别为:60 °C、70 °C、70 °C ; 步骤(2)中，所述硫化成型工序的条件为:温度190~210 °C，时间50~70min。
【文档编号】G03G15/08GK106094477SQ201610630056
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月3日 公开号201610630056.4, CN 106094477 A, CN 106094477A, CN 201610630056, CN-A-106094477, CN106094477 A, CN106094477A, CN201610630056, CN201610630056.4
【发明人】杨献生
【申请人】北京绿色快车国际橡塑制品有限公司