[发明专利]使用硬填料颗粒的用于图像形成设备的充电辊

说明书

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119，本申请要求于2011年12月30日提交的、名称为“A Charge Roller for an Image Forming Apparatus Using Hard Filler Particles”、序列号为61/581,862的临时申请的在先提交日的权益，其内容特此通过引用以其整体并入本文。

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

无

参考顺序清单等

无

背景

1.本公开的领域

本公开一般地涉及成像，且更特别地，涉及具有带有对来自长时间闲置的缺陷的改进的抵抗的充电辊(charge roller)的成像装置。

2.相关技术的描述

通常，有两种不同类型的充电辊被用在诸如激光打印机的电子照相装置中。第一类是包括型芯材料的充电辊，该型芯材料的表面可以通过紫外光照射或化学处理被改变。第二类是包括型芯材料和一个或多个涂覆层的充电辊。这些充电辊类型可以通过DC式充电或AC加DC式充电来操作。

众所周知，在与光导鼓长时间静态的接触后，尤其是如果该接触在诸如装运(shipping)和仓库储存期间的高温和高湿度下发生，则充电辊可产生打印图像中的缺陷。这些充电辊缺陷本质上可能是化学的或机械的，且可导致电子照相装置的打印图像中的打印缺陷。

化学缺陷可能是由于充电辊的型芯材料中的低分子量成分的迁移或浸出，这可侵袭充电辊的外表面或光导鼓的涂覆层。这种化学缺陷可以通过向充电辊型芯材料的表面添加一个或多个涂覆层来防止，这起到屏障的作用以防止发生化学迁移。

机械缺陷可与充电辊的外表面上的凹痕或平点(flat spot)的形成有关，该凹痕或平点的形成可能是由于在充电辊和光导鼓之间施加的高接触压力。这种机械缺陷产生的打印缺陷可以是在电子照相装置的打印图像中的重复的水平线的形式。此外，即使对于施加有一个或多个涂覆层的充电辊，这种机械缺陷仍可发生。

各种分离装置已经用来在装运或储存期间保持充电辊远离与光导鼓的接触。这包括在装运期间防止充电辊和光导鼓接触的装运分离器。然而，在电子照相设备关机或电源断开的长时间段期间，此装运分离器未能防止充电辊和光导鼓接触。学校中使用的打印机例如整个暑假可能是被关闭的。可以利用机械缩回机构，在电源断开期间，该机械缩回机构将使充电辊脱离。然而，这将承担额外的制造和设计成本。

可以在电子照相装置中采用非接触的充电辊。但是这种非接触的充电辊可能创建起来是昂贵的并要求充电辊和光导鼓之间的间隙的非常紧密的公差控制。此外，这种非接触充电辊要求AC加DC式充电，从而具有比DC式充电辊更昂贵的供电成本。

基于前述内容，有必要提供一种充电辊，即使当暴露于比较高的温度和湿度一段长的时间时，该充电辊仍可以承受与光导鼓的比较高的接触压力。此外，具有可以抵抗机械缺陷的充电辊是期望的。

概述

本公开的实施方案克服了现有充电辊的不足，且从而满足对于具有对来自长时间不使用的缺陷的改进的抵抗的充电辊的大量需求。根据示例实施方案，充电辊包括具有外表面的圆柱芯和覆盖圆柱芯外表面的最外涂覆层。最外涂覆层包括涂覆材料和填料颗粒。填料颗粒具有比在没有填料颗粒的部分或区域中最外涂覆层的平均厚度大的平均颗粒大小。此外，填料颗粒比涂覆材料硬且具有比涂覆材料高的玻璃化转变温度。这些硬的且比较大的填料颗粒可以吸收在光导鼓(photoconductor drum)与充电辊接触时由光导鼓施加的高的压力，且充当防止充电辊和光导鼓之间的压力通过涂覆材料被吸收从而使充电辊对于机械缺陷更具抵抗力的桥梁。在示例实施方案中，充电辊和光导鼓可以包括在用于图像形成装置的可拆卸单元中。

附图简述

本发明的各种实施方案的以上提到的和其他的特征和优点以及实现它们的方式将通过参考附图变得更明显并将被更好地理解。，其中：

图1为图像形成设备的示意图；

图2为图1的图像形成设备中与光导鼓联接的充电辊的示意图；

图3A-3C为图2中的充电辊的最外涂覆层的示意图；以及

图4为在图1中的图像形成设备的墨粉盒上进行的装运/储存缺陷评估的试验结果的图解说明。

详细说明