本發(fā)明涉及辦公設(shè)備的零部件，特別是涉及導電植絨輥及其制備方法。

背景技術(shù)：

打印機、復印機等辦公設(shè)備在工作的過程中，需要進行碳粉搬送、硒鼓充電、硒鼓清潔等作業(yè)，這些作業(yè)中通常設(shè)有匹配抵接的多個功能性輥軸。植絨工藝出現(xiàn)后，植入纖維的植絨輥已經(jīng)在辦公設(shè)備領(lǐng)域得到應(yīng)用。目前辦公用品行業(yè)中使用的植絨輥大多為非導電類型的清潔作用的植絨輥，且隨著行業(yè)對此類產(chǎn)品清潔效果要求逐步提高，對于導電類型的導電植絨輥的需求越來越迫切。然而，目前行業(yè)內(nèi)采用的導電植絨輥存在導電電阻不均勻及掉毛情況嚴重的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對目前行業(yè)內(nèi)采用的導電植絨輥存在導電電阻不均勻及掉毛情況嚴重的問題，提供一種導電植絨輥及其制備方法。

一種導電植絨輥，包括：

輥芯；

導電介質(zhì)層，包覆在所述輥芯的外周面；及

導電纖維，穿過所述導電介質(zhì)層連接于所述輥芯；

其中，所述導電介質(zhì)層由導電介質(zhì)經(jīng)過固化形成，所述導電介質(zhì)，按質(zhì)量份數(shù)計，包括：

其中，所述溶劑選自乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙酸丙酯中的至少一種；所述添加劑選自丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮和二元酸酯中的至少一種。

在其中一個實施方式中，所述超導石墨的粒徑小于300μm。

在其中一個實施方式中，所述超導石墨的導電率為5.5～7。

在其中一個實施方式中，所述輥芯選自不銹鋼輥芯、不銹鐵輥芯或鋁輥芯。

在其中一個實施方式中，所述輥芯的直徑為4mm～12mm。

在其中一個實施方式中，所述導電介質(zhì)層的厚度為0.1mm～0.4mm。

在其中一個實施方式中，所述導電纖維的材料選自導電尼龍和導電腈綸中的至少一種。

在其中一個實施方式中，所述導電纖維的長度為0.5mm～3mm。

在其中一個實施方式中，所述導電纖維的粗度為8μm～50μm。

一種導電植絨輥的制備方法，包括以下步驟：

提供輥芯，所述輥芯具有中心軸，使所述輥芯繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)；

將40份～50份聚氨酯、25份～55份溶劑、5份～15份超導石墨及1份～5份添加劑混合均勻制備得到導電介質(zhì)；其中，所述溶劑選自乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙酸丙酯中的至少一種；所述添加劑選自丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮和二元酸酯中的至少一種；

將所述導電介質(zhì)沿所述輥芯的一端向所述輥芯的另一端依次噴涂；

采用靜電植絨的方式將導電纖維分布于所述輥芯的外周面；及

對所述導電介質(zhì)進行固化形成導電介質(zhì)層。

上述導電植絨輥及其制備方法，將聚氨酯、溶劑、超導石墨及添加劑按一定配比配合得到導電介質(zhì)，導電介質(zhì)在輥芯的外周面固化形成導電介質(zhì)層，用于將導電纖維固定于輥芯的外周面；由于超導石墨在聚氨酯及溶劑中具有較好的分散性，從而使得制備得到的導電介質(zhì)層電阻值低，且導電介質(zhì)層電阻均勻性好，導電介質(zhì)層從整體上看電阻值相差較小；且超導石墨的加入對聚氨酯粘結(jié)性能的影響較小，保證了導電介質(zhì)層優(yōu)異的粘結(jié)性，減少了導電纖維的掉毛情況。

附圖說明

圖1為一實施方式的導電植絨輥的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一實施方式的導電植絨輥的制備方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施方式及附圖對導電植絨輥做進一步的詳細說明。

請參閱圖1，一實施方式的導電植絨輥100包括輥芯110、導電介質(zhì)層120及導電纖維130。

在其中一個實施方式中，輥芯110為oa(officeautomation)用輥。輥芯110為圓柱形。輥芯110的直徑為4mm～12mm。在其中一個實施方式中，輥芯110選自不銹鋼輥芯、不銹鐵輥芯或鋁輥芯。優(yōu)選的，輥芯110為導電輥芯；輥芯110的導電率為5.5～7。

導電介質(zhì)層120包覆在輥芯110的外周面上，并完全覆蓋輥芯110的外周面。在其中一個實施方式中，導電介質(zhì)層120的厚度0.1mm～0.4mm。導電介質(zhì)層120起到將導電纖維130粘附于輥芯110的作用。導電介質(zhì)層120由導電介質(zhì)經(jīng)過固化形成。

在其中一個實施方式中，導電介質(zhì)按質(zhì)量份數(shù)計包括：

在其中一個實施方式中，聚氨酯為聚醚型聚氨酯。聚氨酯由甲基異丁基酮、丙二醇甲醚醋酸酯和二元酸酯混合物(dbe)制備得到。在其中一個實施方式中，聚氨酯的比重為0.95～1.05。在其中一個實施方式中，聚氨酯的粘度為100cps～400cps。根據(jù)不同情況的需要，導電介質(zhì)的粘度也有所調(diào)整，一般通過調(diào)節(jié)聚氨酯與溶劑的質(zhì)量比來調(diào)整導電介質(zhì)的粘度，以使得導電介質(zhì)具有更好的加工性。

在其中一個實施方式中，溶劑選自乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙酸丙酯中的至少一種。優(yōu)選的，溶劑為乙酸丁酯和乙酸乙酯的混合溶劑。進一步的，乙酸丁酯與乙酸乙酯的質(zhì)量比為2.25～2.55:1.25～1.55。

在其中一個實施方式中，超導石墨的粒徑小于300μm。超導石墨的導電率為5.5～7。超導石墨的導電率比普通石墨的導電率小2倍以上，且超導石墨比普通石墨的電阻更小更均勻。超導石墨在聚氨酯及溶劑中具有較好的分散性，從而使得制備得到的導電介質(zhì)層電阻值低，且導電介質(zhì)層電阻均勻性好，導電介質(zhì)層從整體上看電阻值相差較小。

在其中一個實施方式中，添加劑選自丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮和二元酸酯(dbe)中的至少一種。

在其中一個實施方式中，導電介質(zhì)按質(zhì)量份數(shù)計包括：

在其中一個實施方式中，導電纖維130通過導電介質(zhì)層120連接于輥芯110。在其中一個實施方式中，導電纖維130在輥芯110的外周面均勻分布。進一步地，導電纖維的材料選自導電尼龍和導電腈綸中的至少一種。在其中一個實施方式中，導電纖維的長度為0.5mm～3mm。導電纖維的粗度為8μm～50μm。在其中一個實施方式中，導電纖維在輥芯110的外周面的分布密度為250根/mm²～550根/mm²。

導電纖維貫穿導電介質(zhì)層120且導電纖維的根部與輥芯110觸接。在其中一個實施方式中，采用靜電植絨的方法在輥芯110的外周面植上導電纖維。靜電植絨的方法能夠?qū)⒗w維穩(wěn)定均勻地分布與輥芯110的表面，能夠均勻地搬送碳粉或清潔硒鼓上的碳粉。

上述導電植絨輥，將聚氨酯、溶劑、超導石墨及添加劑按一定配比配合得到導電介質(zhì)，導電介質(zhì)在輥芯的外周面固化形成導電介質(zhì)層，用于將導電纖維固定于輥芯的外周面；由于超導石墨在聚氨酯及溶劑中具有較好的分散性，從而使得制備得到的導電介質(zhì)層電阻值低，且導電介質(zhì)層電阻均勻性好，導電介質(zhì)層從整體上看電阻值相差較?。磺页瑢募尤雽郯滨フ辰Y(jié)性能的影響較小，保證了導電介質(zhì)層優(yōu)異的粘結(jié)性，減少了導電纖維的掉毛情況。

請參閱圖2，一實施方式的導電植絨輥的制備方法，包括以下步驟：

s110、提供輥芯，輥芯具有中心軸，使輥芯繞中心軸旋轉(zhuǎn)。

在其中一個實施方式中，輥芯繞中心軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為80rpm～120rpm。

s120、將40份～50份聚氨酯、25份～55份溶劑、5份～15份超導石墨及1份～5份添加劑混合均勻制備得到導電介質(zhì)。

在其中一個實施方式中，溶劑選自乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙酸丙酯中的至少一種；添加劑選自丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮和二元酸酯(dbe)中的至少一種。

s130、將導電介質(zhì)沿輥芯的一端向輥芯的另一端依次噴涂。

在其中一個實施方式中，采用噴槍將導電介質(zhì)沿輥芯的一端向輥芯的另一端依次噴涂。

在其中一個實施方式中，采用噴槍將導電介質(zhì)沿輥芯的一端向輥芯的另一端依次噴涂的運行速度為60mm/s～70mm/s。

在其中一個實施方式中，采用噴槍將導電介質(zhì)沿輥芯的一端向輥芯的另一端依次來回噴涂。優(yōu)選的，來回噴涂4回合～6回合。

s140、采用靜電植絨的方式將導電纖維分布于輥芯的外周面。

在其中一個實施方式中，靜電植絨的電壓為65kv～85kv；靜電植絨的時間為50s～70s。

s150、對導電介質(zhì)進行固化形成導電介質(zhì)層。

在其中一個實施方式中，采用高溫固化的方式對導電介質(zhì)進行固化，固化的溫度為80℃～160℃。

上述導電植絨輥的制備方法簡單，可對導電植絨輥進行批量生產(chǎn)，易實現(xiàn)工業(yè)化。

下面是具體實施例的說明，以下實施例如無特殊說明，則不含有除不可避免的雜質(zhì)以外的其他未明確指出的組分。

實施例1

提供輥芯，輥芯為不銹鋼輥芯，輥芯的直徑為10mm。制備導電介質(zhì)，導電介質(zhì)包括40份的聚氨酯、25份的乙酸丁酯、5份的超導石墨及1份的丙二醇甲醚醋酸酯；其中，聚氨酯的比重為1.005，粘度為100cps，超導石墨的粒徑為250μm，超導石墨的導電率為5.8。將輥芯繞中心軸以80rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并采用噴槍將導電介質(zhì)以60mm/s的運行速度沿輥芯的一端向輥芯的另一端依次來回噴涂，噴涂4個回合，使得導電介質(zhì)在輥芯的外周面均勻分布。采用靜電植絨的方式將導電纖維分布于輥芯的外周面，靜電植絨的電壓為65kv；靜電植絨的時間為70s，所使用的導電纖維為導電尼龍，導電纖維的長度為0.5mm，導電纖維的粗度為8μm；導電纖維在輥芯的外周面的分布密度為400根/mm²。再在80℃下對導電介質(zhì)進行固化處理形成導電介質(zhì)層，導電介質(zhì)層的厚度為0.1mm。

實施例2

提供輥芯，輥芯為鋁輥芯，輥芯的直徑為12mm。制備導電介質(zhì)，導電介質(zhì)包括50份的聚氨酯、55份的乙酸丁酯、15份的超導石墨及5份的丙二醇甲醚醋酸酯；其中，聚氨酯的比重為0.95，粘度為400cps，超導石墨的粒徑為300μm，超導石墨的導電率為7。將輥芯繞中心軸以120rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并采用噴槍將導電介質(zhì)以70mm/s的運行速度沿輥芯的一端向輥芯的另一端依次來回噴涂，噴涂6個回合，使得導電介質(zhì)在輥芯的外周面均勻分布。采用靜電植絨的方式將導電纖維分布于輥芯的外周面，靜電植絨的電壓為85kv；靜電植絨的時間為50s，所使用的導電纖維為導電腈綸，導電纖維的長度為3mm，導電纖維的粗度為50μm；導電纖維在輥芯的外周面的分布密度為550根/mm²。再在160℃下對導電介質(zhì)進行固化處理形成導電介質(zhì)層，導電介質(zhì)層的厚度為0.4mm。

實施例3

提供輥芯，輥芯為不銹鋼輥芯，輥芯的直徑為8mm。制備導電介質(zhì)，導電介質(zhì)包括45份的聚氨酯、55份的乙酸丁酯、5份的超導石墨及1份的丙二醇甲醚醋酸酯；其中，聚氨酯的比重為1.005，粘度為300cps，超導石墨的粒徑為250μm，超導石墨的導電率為5.5。將輥芯繞中心軸以100rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并采用噴槍將導電介質(zhì)以65mm/s的運行速度沿輥芯的一端向輥芯的另一端依次來回噴涂，噴涂5個回合，使得導電介質(zhì)在輥芯的外周面均勻分布。采用靜電植絨的方式將導電纖維分布于輥芯的外周面，靜電植絨的電壓為75kv；靜電植絨的時間為60s，所使用的導電纖維為導電尼龍，導電纖維的長度為2mm，導電纖維的粗度為30μm；導電纖維在輥芯的外周面的分布密度為250根/mm²。再在100℃下對導電介質(zhì)進行固化處理形成導電介質(zhì)層，導電介質(zhì)層的厚度為0.2mm。

實施例4

提供輥芯，輥芯為不銹鐵輥芯，輥芯的直徑為6mm。制備導電介質(zhì)，導電介質(zhì)包括48份的聚氨酯、45份的乙酸丁酯、10份的超導石墨及3份的丙二醇甲醚醋酸酯；其中，聚氨酯的比重為1.005，粘度為300cps，超導石墨的粒徑為250μm，超導石墨的導電率為5.8。將輥芯繞中心軸以90rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并采用噴槍將導電介質(zhì)以70mm/s的運行速度沿輥芯的一端向輥芯的另一端依次來回噴涂，噴涂4個回合，使得導電介質(zhì)在輥芯的外周面均勻分布。采用靜電植絨的方式將導電纖維分布于輥芯的外周面，靜電植絨的電壓為80kv；靜電植絨的時間為60s，所使用的導電纖維為導電尼龍，導電纖維的長度為2mm，導電纖維的粗度為30μm；導電纖維在輥芯的外周面的分布密度為400根/mm²。再在150℃下對導電介質(zhì)進行固化處理形成導電介質(zhì)層，導電介質(zhì)層的厚度為0.2mm。

實施例5

導電植絨輥包括輥芯、包覆在輥芯外周面的導電介質(zhì)層及穿過導電介質(zhì)層連接于輥芯的導電纖維。輥芯為不銹鋼輥芯，輥芯的直徑為8mm。導電介質(zhì)層的厚度為0.2mm；形成導電介質(zhì)層的導電介質(zhì)包括7份的環(huán)氧樹脂、8份的石墨、6份的超導電炭黑、3份的四氫苯酐、2份的dmp-30及15份的乙醇。導電纖維在輥芯110的外周面均勻分布，導電纖維的材料為導電尼龍，導電纖維的長度為2mm，導電纖維的粗度為30μm；導電纖維在輥芯110的外周面的分布密度為400根/mm²。

對實施例1～5所得到的導電植絨輥的電阻值及導電植絨輥的掉毛數(shù)量進行測試，結(jié)果如表1所示。其中導電植絨輥的電阻值通過adv廠家的電阻測試儀,型號的r8340儀器測試得到；導電植絨輥的掉毛數(shù)量是導電植絨輥使用24小時時間后掉毛的總量。

表1

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。