专利名称：显影辊及碳粉盒的制作方法
技术领域：
本实用新型是激光打印机用显影辊及碳粉盒。该碳粉盒是包括显影辊、送粉辊、 出粉刀、搅拌架和碳粉仓的碳粉盒，它通过显影辊把碳粉仓中容纳的碳粉按照预设布局敷 设于感光鼓表面的静电潜像区域，使静电潜像转换成由碳粉之类显影剂所显示的可视化图像。
背景技术：
影像形成装置通常包括复印机、激光打印机、传真机、色带打印机以及LED打印机 等多种机型。在激光扫描或激光照排形式的影像形成装置中，碳粉是实现图 光 电 图转换的最终成像介质。通常，显影辊就设置于感光鼓附近，以便于碳粉跃过显影辊和感光 鼓之间的极小间隙后在感光鼓上形成影像。由显影辊转运的碳粉来自碳粉仓。碳粉仓的储 粉量受仓体容积限制，因此，碳粉仓中的碳粉用尽后须要予以补充。作为激光影像形成装置的一类，激光打印机的主要功能块包括激光扫描单元、光 电转换单元、充电单元、显影单元、转印单元和定影单元。激光扫描单元的主要构件是激光发生器和光线反射透射系统。光电转换单元的主要构件是感光鼓。充电单元主要包括正电荷栅控式电晕充电辊或其它形式的充电辊。显影单元由用于储存碳粉的储粉室、显影室和显影辊构成。显影辊、送粉辊、出粉 刀就设置于显影室内。搅拌架和碳粉仓共同构成储粉室。转印单元主要包括转印辊。定影单元由加热辊和加压辊构成。常见的碳粉盒或处理盒通常包括光电转换单元、充电单元、显影单元等几个承担 光电图转换的功能块，此种构造方式一般得到多功能集成型的碳粉盒或处理盒。也有采用 区分不同功能进行不同布局的方式，将光电转换单元、充电单元直接设置于激光打印机主 机上，而碳粉盒则仅包括显影单元，此种构造方式仅能得到仅可实施单一显影功能的碳粉 盒，此类单一功能碳粉盒与激光打印机主机之间则以总成装配的形式完成两者之间的匹 配。在碳粉盒装入激光打印机的使用状态下，感光鼓表面由充电辊均勻地充电。激光 扫描器向感光鼓发射含有图像信息并且经过调制的激光，在感光鼓表面形成与待复制图像 对应的静电潜像。之后，来自显影辊的碳粉转而吸附在感光鼓表面上，把静电潜像转换成可 视图像。随着感光鼓的旋转，由碳粉在感光鼓表面形成的可视图像换位至转印辊所在位置。 经转印辊转印电压的作用，将可视图像形式的碳粉转印至纸张等记录介质上，随后经加热 辊和加压辊对记录介质上的可视图像进行加热加压后，将碳粉形成的可视图像永久固化于 记录介质上。这样完成一个基本的成像操作流程。无论是多功能集成型的碳粉盒，抑或是单一功能类型的碳粉盒，如前所述，碳粉作为成像介质始终是一种消耗性的物质。因此，随着成像过程的不断反复进行，碳粉仓中的储 粉量将逐渐趋于罄尽，监控碳粉仓中的储粉量以防无粉可用由此成为必要。参见图1 5 所示，在碳粉盒100沿显影辊105轴向的一侧，编码盘101同两块反光片102、103由双面胶 粘接组配后，固定于搅拌架104延伸到碳粉盒100前述侧面之外的端部。在碳粉盒100沿 显影辊105轴向的另一侧，搅拌架104的另一端通过联轴器106同齿轮107连接。具体为 联轴器106径向中心同搅拌架104连接，联轴器106径向外周与齿轮107连接。在碳粉盒 100装入激光打印机主机内部之后，激光打印机主机驱使齿轮107驱动联轴器106带动搅拌 架104和编码盘101旋转。同搅拌架104固定连接的联轴器106在搅拌架104旋转过程中 及时灵敏地感应到由碳粉盒100内容碳粉传来的阻力或扭矩，同时还受旋转滞后机构调控 的联轴器106把碳粉传来的阻力或扭矩传递给编码盘101。同样受到旋转滞后机构调控的 编码盘101通过其上设置的两块反光片102、103同布设于激光打印机主机上的读码器相互 配合，完成对碳粉盒100内容碳粉量的检测。这种构造方式，由于编码盘101、反光片102、 103以及搅拌架104、联轴器106之间均保持固定结构形态，因此，编码盘101的轻微变形或 者反光片102、103的稳定性、牢靠性或者搅拌架104的轻微震动均会影响激光打印机主机 上设置的读码器对反光片102、103所反射激光的分辨，进而影响激光打印机的正常运转。另一方面，同时结合参见图6，作为碳粉传输部件的显影辊105，其构成上主要包 括铝合金材质的辊筒108、带有永久磁性的磁芯109、导电涂层110、管套111和电极(图中 未示出)等。辊筒108是一根其径向中部中空的柱状圆管。磁芯109同轴地固定于辊筒108 内。导电涂层110涂布于辊筒108轴向中段的外周面上。管套111采用树脂制成，它布设于 辊筒108轴向两端的外周面上。在碳粉盒100装入激光打印机主机内部之后，管套111用 来隔离导电涂层110和激光打印机主机中光电转换单元的感光鼓(图中未示出)，使显影辊 105的导电涂层110同感光鼓之间保持预设的间隙，便于导电涂层110外周面上吸附的碳粉 在激光打印机主机施加的转印电压作用下转移至感光鼓表面，完成显影过程。这种构造方 式，由于管套111在使用过程中同感光鼓外周面保持滚动接触，因此，管套111的磨损较之 其他构件相对要快得多，管套111也因磨损造成自身各部分结构出现不规则变化。这就会 造成在碳粉盒100在使用一段时间之后，其显影辊105之导电涂层110同感光鼓之间失去 预设的间隙，阻碍导电涂层110外周面上所吸附的碳粉向感光鼓转移，或导致碳粉转移过 程不规则，最终使显影过程难于甚至不能完成。同时，由于管套111采用的材质为树脂，这 使得碳粉盒100在工作过程中也会因为感光鼓附近局部高温环境所致管套111变形而难于 完成显影功能。并且辊筒108由于采用车削方式加工获得，因此其外周面的微观形态呈现 为因应于切削刀具刃口的梯形或三角形螺纹状，这种形状使得辊筒108外周面上被覆的导 电体涂层存在分布不均勻的状态，导致因为磨损而出现局部导电体涂层被耗蚀，严重者甚 至出现辊筒108外周面局部裸露的状态。而且，由于导电体涂层厚度介于0.010 ？ ,028mm 之间，其制作工艺为电镀或喷涂，涂液、气压、温湿度、设备、喷涂时间等因素都是影响表面 涂层均勻性、导电性、生产效率及合格率的重要因素，导致显影辊105的生产工艺极为复
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发明内容针对上述显影辊存在的构造问题，本实用新型的一个目的在于提供一种其导电性良好并且耐磨耐蚀的激光打印机用显影辊。本实用新型的另一个目的在于提供一种其显影辊导电性良好并且耐磨耐蚀的激 光打印机用碳粉盒。为达至上述本实用新型的第一个目的，本实用新型利用具有以下特点的激光打印 机显影辊。它包括辊筒、磁芯和可导电的橡胶管。辊筒是柱形圆管。橡胶管包覆于辊筒的外 圆周面上。橡胶管的硬度90度 100度、比重0. 6g/cm3 0. 8g/cm3、厚度0. 50mm 1. 00mm、 表层跳动量0. 01mm。前述激光打印机用显影辊，其辊筒轴向两端的外圆周面沿辊筒径向的直径大于辊 筒轴向中段。橡胶管位于辊筒轴向中段的外圆周面上。较好地，前述激光打印机用显影辊，其辊筒轴向两端在辊筒轴向上的长度相等并 且在辊筒径向上的外周直径相同。较优地，前述激光打印机用显影辊，其橡胶管在辊筒径向上的外周直径小于辊筒 轴向两端在辊筒径向上的外周直径。为实现本实用新型的第二个目的，本实用新型利用具有以下特点的激光打印机用 碳粉盒。它包括显影辊、送粉辊、出粉刀、搅拌架和碳粉仓。搅拌架以其轴向平行于显影辊 轴向的方式可转动地支承于碳粉仓内。搅拌架的轴向两端伸出于碳粉仓之外。搅拌架的轴 向一端通过联轴器与齿轮连接。显影辊包括辊筒、磁芯和可导电的橡胶管。辊筒是柱形圆 管。橡胶管包覆于辊筒的外圆周面上。橡胶管硬度90度 100度、比重0.6g/cm3 0.8g/ cm3、厚度0. 50mm 1. 00mm、表层跳动量0. 01mm。前述激光打印机用碳粉盒，其辊筒轴向两端的外圆周面沿辊筒径向的直径大于辊 筒轴向中段。橡胶管位于辊筒轴向中段的外圆周面上。辊筒轴向两端在辊筒轴向上的长度 相等并且在辊筒径向上的外周直径相同。橡胶管在辊筒径向上的外周直径小于辊筒轴向两 端在辊筒径向上的外周直径。本实用新型的激光打印机用显影辊，在其辊筒的外圆周面上直接套设可导电橡胶 管。这样，一方面可利用独立加工橡胶管的方式提高橡胶管的导电性和耐磨耐蚀性，以及其 强度，同时，橡胶管与辊筒之间的直接套置方式可以省却现有技术的涂层制备工艺，从而简 化显影辊的生产流程。采用这种结构方式之后，显影辊的生产效率提高了 2 3倍以上。
图1现有激光打印机用碳粉盒透视图一。 图2现有激光打印机用碳粉盒透视图二。 图3现有激光打印机用碳粉盒之搅拌架透视图一。 图4现有激光打印机用碳粉盒之搅拌架透视图二。 图5现有激光打印机用碳粉盒之搅拌架分解透视图。 图6现有激光打印机用碳粉盒之显影辊剖视图。 图7本实用新型激光打印机用碳粉盒透视图一。 图8本实用新型激光打印机用碳粉盒透视图二。 图9本实用新型激光打印机用碳粉盒之搅拌架透视图一。 图10本实用新型激光打印机用碳粉盒之搅拌架透视图二。[0034]图11本实用新型激光打印机用碳粉盒之搅拌架分解透视图。图12本实用新型激光打印机用碳粉盒局部透视图。图13本实用新型激光打印机用碳粉盒之显影辊剖视图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型激光打印机用碳粉盒。参见图7 13，分别示出本实用新型激光打印机用碳粉盒或其显影辊的透视图、 结构分解透视图、局部透视图和剖视图。该激光打印机用碳粉盒200结构上包括显影辊205、送粉辊201、出粉刀202、搅拌 架204和碳粉仓203。碳粉仓203基本处于密闭状态，仅开设有供碳粉流出的出粉口，出粉刀202即布设 于该出粉口的外侧。送粉辊201以其轴向平行于显影辊205轴向的方式可转动地支承于碳粉仓203 内。送粉辊201轴向的一个端部伸出到碳粉仓203之外，同齿轮组208中的一个连接后可 在碳粉仓203内形成旋转进而输送碳粉至显影辊205。搅拌架204以其轴向平行于显影辊205轴向的方式可转动地支承于碳粉仓203 内。搅拌架204轴向的两个端部伸出到碳粉仓203之外。搅拌架204的轴向一端通过联轴 器206与齿轮组208中的一个齿轮207连接。具体的连接方式为联轴器206径向中心同搅 拌架204固定连接，联轴器206的径向外周与齿轮207的径向内周连接。联轴器206和齿 轮207之间设置有旋转滞后机构209。旋转滞后机构209允许齿轮207启动一段时间之后 再带动联轴器206同步旋转，并在齿轮207停转后驱使联轴器206回位以便在齿轮207 二 次启动时仍然保持联轴器206滞后于齿轮207转动的状态。显影辊205可转动地支承于碳粉仓203的出粉口部位。显影辊205的圆柱面的一 部分裸露于碳粉仓203的外部，其另一部分圆柱面位于出粉口内并面对碳粉仓203内容装 的碳粉。这样，显影辊205在碳粉盒200上处于半裸露半掩蔽的状态。碳粉仓203内容装 的碳粉由搅拌架204搅拌呈蓬松流动状态后，经送粉辊201转运至显影辊205掩蔽在出粉 口内的部位，再经出粉刀202调节后即附着于显影辊205表面并随其转动至裸露状态(即 感光鼓所处的部位。感光鼓的分布或结构可参阅本专利申请日前的技术文献)。在搅拌架204的轴向另一端，以固定的方式连接有拨杆210。拨杆210通过其自身 长度方向的中部经由榫卯或者螺栓固定于搅拌架204上。拨杆210沿自身长度方向的两端 部分别设置有一个触拨端头211。沿着搅拌架204的轴向，触拨端头211位于拨杆210上背 对碳粉盒200的一侧。在搅拌架204的直径方向上，触拨端头211同搅拌架204的中轴之 间保持预定距离。触拨端头211是沿着搅拌架204之轴向其球面背对碳粉盒200的半球形 端头。在碳粉盒200上，设置有其轴向垂直于搅拌架204之轴向的支撑轴212。支撑轴 212以螺纹连接的形式固定于碳粉盒200的外框上。支撑轴212位于触拨端头211沿搅拌 架204之轴向的外侧。在支撑轴212上，以可以绕支撑轴212转动的方式套设有反光板213。 在反光板213的反光面上固定有反光镜214。在支撑轴212上，套装有扭簧215。扭簧215 的一端以插接方式固定于碳粉盒200的外壁上，其另一端以插接方式或者螺栓连接方式固定于反光板213上。在支撑轴212的直径方向上，反光板213之相对于支撑轴212中轴线 的外端部可间歇性地进入触拨端头211的旋转轨道内。反光板213装设反光镜214的反光 面与反光板213同触拨端头211接触的接触面保持背靠背的状态。结合图13，显影辊205在构成上主要包括由铝合金材质制备的辊筒216、带有永久 磁性的磁芯217、可导电的橡胶管218。辊筒216是一根其径向中部中空的柱状圆管。辊筒 216轴向两端的外圆周面沿辊筒216径向的直径大于辊筒216的轴向中段，亦即辊筒216 轴向两端的外圆周面分别是直径大于辊筒216轴向中段的两个圆环219。两个圆环219沿 辊筒216轴向的长度相等，并且沿辊筒216径向的外周直径相同。橡胶管218分布于辊筒 216轴向中段的外圆周面上。橡胶管218沿辊筒216轴向的两端分别抵接于两个圆环219 沿辊筒216轴向的对应内端部上。橡胶管218沿辊筒216径向的外周直径小于圆环219沿 辊筒216径向的外周直径。根据显影辊205的不同设计要求和方式，橡胶管218的材料硬 度可在90度 100度范围内选择，其比重可在0. 6g/cm3 0. 8g/cm3范围内选择，其厚度可 在0. 50mm 1. 00mm范围内选择，其表层跳动量通常设置于0. 01mm以下。在碳粉盒200安装到激光打印机主机内的状态下，齿轮207驱动联轴器206旋转， 联轴器206随之带动搅拌架204和拨杆210旋转，并协同前述旋转滞后机构209 —起感应 出碳粉仓203内容碳粉产生的扭矩。该扭矩通过搅拌架204传递给拨杆210。拨杆210在 旋转过程中通过其触拨端头211同间歇性进入触拨端头211旋转轨道内的反光板213之外 端部形成间歇性接触，将前述扭矩信息传递给反光板213。反光板213受拨杆210拨动后形 成绕支撑轴212的转动，带动反光镜214转动进而在预设角度反射来自激光打印机主机的 激光束，完成对碳粉仓203内容碳粉量的监测。在拨杆210之触拨端头211同反光板213 脱离接触的时段，扭簧215将反光板213推回初始位置。
权利要求激光打印机用显影辊，包括辊筒、磁芯，所述辊筒是柱形圆管，其特征是，还包括可导电的橡胶管，所述橡胶管包覆于所述辊筒的外圆周面上，所述橡胶管硬度90度～100度、比重0.6g/cm3～0.8g/cm3、厚度0.50mm～1.00mm、表层跳动量0.01mm。
2.如权利要求1所述激光打印机用显影辊，其特征是，所述辊筒轴向两端的外圆周面 沿所述辊筒径向的直径大于所述辊筒轴向中段，所述橡胶管位于所述辊筒轴向中段的外圆 周面上。
3.如权利要求2所述激光打印机用显影辊，其特征是，所述辊筒轴向两端在所述辊筒 轴向上的长度相等并且在所述辊筒径向上的外周直径相同。
4.如权利要求3所述激光打印机用显影辊，其特征是，所述橡胶管在所述辊筒径向上 的外周直径小于所述辊筒轴向两端在所述辊筒径向上的外周直径。
5.激光打印机用碳粉盒，包括显影辊、送粉辊、出粉刀、搅拌架和碳粉仓，所述搅拌架以 其轴向平行于所述显影辊轴向的方式可转动地支承于所述碳粉仓内，所述搅拌架的轴向两 端伸出于所述碳粉仓之外，所述搅拌架的轴向一端通过联轴器与齿轮连接，所述显影辊包 括辊筒、磁芯，所述辊筒是柱形圆管，其特征是，还包括可导电的橡胶管，所述橡胶管包覆于 所述辊筒的外圆周面上，所述橡胶管硬度90度 100度、比重0. 6g/cm3 0. 8g/cm3、厚度 0. 50mm 1. 00mm、表层跳动量 0. 01mm。
6.如权利要求5所述激光打印机用碳粉盒，其特征是，所述辊筒轴向两端的外圆周面 沿所述辊筒径向的直径大于所述辊筒轴向中段，所述橡胶管位于所述辊筒轴向中段的外圆 周面上，所述辊筒轴向两端在所述辊筒轴向上的长度相等并且在所述辊筒径向上的外周直 径相同，所述橡胶管在所述辊筒径向上的外周直径小于所述辊筒轴向两端在所述辊筒径向 上的外周直径。
专利摘要一种激光打印机用显影辊，包括辊筒、磁芯，所述辊筒是柱形圆管，还包括可导电的橡胶管，所述橡胶管包覆于所述辊筒的外圆周面上，所述橡胶管硬度90度～100度、比重0.6g/cm3～0.8g/cm3、厚度0.50～1.00mm、表层跳动量0.01mm，本实用新型的激光打印机用显影辊，在其辊筒的外圆周面上直接套设可导电橡胶管。这样，一方面可利用独立加工橡胶管的方式提高橡胶管的导电性和耐磨耐蚀性，以及其强度。
文档编号G03G15/08GK201607618SQ201020302558
公开日2010年10月13日 申请日期2010年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者唐小强, 唐辛, 石崇胜 申请人:珠海天威飞马打印耗材有限公司