技术领域：

本实用新型涉及一种打印颜色鲜艳、打印质量好的彩色硒鼓。

背景技术：

众所周知，彩色打印机都包括有四只硒鼓，一只硒鼓负责供应一种颜色的彩色显影剂，每只硒鼓包括有感光鼓、充电部件、曝光部件、显影部件和清洁部件，其中显影部件由显影辊、供给辊、显影剂和显影剂储存腔组成，供给辊置于显影剂储存腔内，显影辊外露且与供给辊滚动接触，接受从供给辊供给的显影剂，显影辊是负责与感光鼓转动接触，把从供给辊供给的显影剂涂抹在感光鼓表面上，感光鼓上的静电潜像会吸住显影剂实现显影。

目前的显影辊从内到外层的结构是基轴-橡胶层-导电涂层，所使用的橡胶层一般都是由NPR橡胶、PU橡胶或ECO橡胶制成，由于包裹在基轴上的橡胶层厚度较厚，而橡胶又是一种内含硫等有害物质的材料，采用这种显影辊的打印设备会释放出大量的有害污染物，再加上打印机工作工程中产生大量的热能，更加速了有害污染物的释放，而且橡胶是一种较为昂贵的材料，这种采用较厚橡胶层的显影辊其制造成本非常高，导致硒鼓成本高昂，另外这种橡胶材料较为坚硬耐磨，不利于加工生产，过硬的橡胶层，会引致显影辊弹性不足，由于硬度和刚度过高，显影辊与感光鼓接触不充分，显影剂分布不均匀，严重影响显影质量。

由于上述原因，现有技术的彩色打印机硒鼓存在打印质量差、色彩不够鲜艳、显影性能差、工作过程产生大量有害物质、成本较高等的缺点。

发明内容：

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种打印质量好、打印出的图像色彩鲜艳的彩色硒鼓。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种打印颜色鲜艳、打印质量好的彩色硒鼓，包括有感光鼓、充电部件、曝光部件、显影部件和清洁部件，充电部件、曝光部件、显影部件和清洁部件依次分布于感光鼓的圆周上，所述的显影部件为显影辊，该显影辊的基轴表面由内至外依次设有发泡层和橡胶面层，橡胶层的表面涂抹有导电涂层。

所述的发泡层为发泡ECO橡胶或发泡PU橡胶。

橡胶面层为NBR胶或ECO胶。

发泡海绵层在温度为10℃、相对湿度为15％的环境中保存48小时后，所述发泡海绵层的吸水率约2％重量～约8％重量；而在温度为28℃、相对湿度为85％的环境中保存48小时候，所述发泡海绵层的吸水率为约2％重量～约8％重量。

采用上述技术方案后，由于显影辊中间层采用了发泡体，极大地增加了显影辊辊体的弹性，使显影辊与感光鼓接触压紧时，每个位置都充分接触，提高显影质量，从而提高硒鼓的打印质量，打印出的图案色彩鲜艳，减少了工作过程硒鼓释放有害物质的量，由于发泡层较之橡胶便宜，有效降低硒鼓的成本。

附图说明：

图1是本实用新型彩色打印机的结构原理图

图2是本实用新型彩色硒鼓的结构图；

图3是本实用新型彩色硒鼓的立体分解图；

图4是本实用新型彩色硒鼓显影辊的纵向剖视结构图；

图5是本实用新型彩色硒鼓显影辊的横向剖视结构图。

具体实施方式：

首先介绍一下彩色成像设备的基本结构

本彩色成像设备是一种四鼓型一字排列式彩色激光(束)打印机。

如图1所示，彩色激光打印机A包括四个硒鼓20(20Y，20M，20c和20K)，这四个硒鼓构成了四个用于黄色Y、品红色M、青色C和黑色K的成像站PY、PM、PC和PK。此外，该彩色激光打印机A包括一个中间转印构件单元40，该单元用于保持通过对转印过来的可视图像(调色剂图像)进行多重叠合而形成的彩色图像，而这些可视图像是已经在各个成像站PY、PM、PC和PK内形成的。四种颜色的硒鼓20以可独立拆卸的方式安装在打印机主组件B上。

如参照图2可以了解的那样，每个硒鼓20(20Y，20M，20C和20K)都设有一个作为图像承载构件的感光鼓21(21Y，21M，21C，21K)。在感光鼓21周围，硒鼓20包括一个充电部件22(22Y，22M，22C和22K)、一个显影部件25(25Y，25M，25C和25K)和一个清洁部件24(24Y，24M，24C和24K)，由此形成一个调色剂图像。曝光部件50被安装到设备主组件B上。中间转印构件单元40将保持在其上的彩色调色剂图像输送到一个转印站，在该处，将彩色调色剂图像从中间转印构件单元40转印到一个由供纸站1供入的记录介质P上。

其上已经转印有彩色调色剂图像的记录介质P被输送到定影站60，彩色调色剂图像在该定影站内被定影到记录介质P上。接着，该记录介质P由排放辊71、72、73和74排放到一个位于设备顶面上的接纸盘70上。

下面，将对上述成像设备的各个部件或构件的结构加以详细说明。

[硒鼓]

首先，对硒鼓20(20Y，20M，20C和20K)的结构进行说明。每个硒鼓20(20Y，20M，20C和20K)都具有相同的结构。

图2为硒鼓20的剖视图。该硒鼓20包括：显影剂(调色剂)，显影剂的数量将随着连续使用在执行成像操作的同时减少；一个电摄影感光鼓21，该感光鼓也将由于连续使用而逐渐劣化。硒鼓20还包括：整体地受到支承并作为更换部件出现的处理部件，例如作为充电部件的充电辊22；以及一个显影辊25a或构成显影部件25的类似机构。下面将对感光鼓21、充电部件22和显影部件25进行更详细的说明。当调色剂的量下降到一个临界水平时，用新的硒鼓将旧硒鼓更换下来，以长期保持形成图像质量处于较高的水平。

在该实施例的一字排列式全色成像设备中，分别用于四种颜色，即黄色Y、品红色M、青色C和黑色K的四个硒鼓20(20Y，20M，20C和20K)被彼此独立地使用。通过为四种颜色提供独立的硒鼓，就可以有效地利用这些取决于要输出的图像而分别具有不同使用寿命的硒鼓。

下面将参照图3对硒鼓20(20Y，20M，20C和20K)进行说明。图3为硒鼓20(20Y，20M，20C和20K)的示意性透视图。该硒鼓20包括：一个感光鼓单元20A，该感光鼓单元又包括感光鼓21、充电部件22和清洁部件24；一个显影单元20B，该显影单元又包括用于在感光鼓21上显影静电潜像的显影部件25。

感光鼓单元20A通过轴承85和86可转动地安装在鼓架26上。在感光鼓21的周围设置有用于使感光鼓21的表面均匀充电的充电辊22(主充电部件)和一个用于将存留在感光鼓21上的显影剂(调色剂)除掉的清洁刮刀24a。由清洁刮刀24a从感光鼓21的表面上除掉的残余调色剂被一个调色剂输送机构24b连续地输送到一个设置在鼓架26的后部的废调色剂腔24c内。

显影单元20B包括一个构成了显影框架的显影容器27。该显影容器27包括一个显影腔27a和一个容纳有显影剂(调色剂)的调色剂容器27b，其中，所述显影腔设有一个显影辊25a，该显影辊与感光鼓21相接触并沿箭头b的方向转动。

显影辊25a由显影容器27可转动地支承。在该显影辊25a的圆周表20面上设置有：一个显影剂(调色剂)供给辊25b，该供给辊25b与显影辊25相接触地沿箭头c的方向转动；和一个显影刀片23。

在调色剂容器27b内设置有一个调色剂输送构件28，该构件对容纳在该容器内的调色剂进行搅拌并将调色剂传送给调色剂供给辊25b。

感光鼓单元20A和显影单元20B通过一个固定销29相连，从而形成一个由感光鼓单元20A可转动地支承整个显影单元20B的悬置结构。此外，在硒鼓没有被安装在该设备主组件内的状态下，显影单元20B一直受到一个压簧24d的顶压，从而由于围绕固定销29的转矩而使显影辊25a与感光鼓21接触。

[感光鼓]

在该实施例中的每个感光鼓21(21Y，21M，21C和21K)都包括一个铝筒和一层涂覆在该铝筒的圆周表面上的有机感光物质。该感光鼓21被安装在感光鼓单元20A即鼓架26内，而且与显影单元20B一起整体地构成了硒鼓20。

各个硒鼓20(20Y，20M，20C和20K)可拆卸地安装在打印机主组件上，而且允许根据感光鼓21(21Y，21M，21C和21K)的使用寿命方便地进行单元更换。

[充电部件]

充电部件22(22Y，22M，22C和22K.)属于一种接触型充电模式，在该模式下，使一个辊形的导电充电辊22在被供以电压的同时与感光鼓21的表面相接触。这样，由充电辊22a对感光鼓21的圆周表面进行均匀充电。

[曝光部件]

如图1所示，感光鼓21由一个构成曝光部件50的扫描器部分曝光。在该实施例中，曝光部件50设置有两个多面镜52(52YM和53CK)，这两个多面镜构成了针对四个成像站PY、PM、PC和PK的一体式扫描器。当成像信号被顺序传送给一个激光二极管(未示出)时，该激光二极管将一束反映成像信号的成像光51(51Y，51M，51C和51K)投射到正高速旋转的多面镜52(52YM，52CK)上。该成像光51被多面镜52(52YM，52CK)反射(偏转)，然后被一个反射镜54(54Y，54M，54C和54K)所反射(偏转)。接着，成像光51通过聚焦透镜53(53Y，53M，53C和53K)被引向感光鼓21的圆周表面上，而此时的感光鼓正以预定的圆周速度旋转。当成像光51到达感光鼓21的圆周表面上时，使感光鼓21的圆周表面有选择地曝光，由此在感光鼓21的圆周表面上形成静电潜像。

[显影部件]

如上所述，显影部件25(25Y，25M，25C和25K)在一个相关的调色剂容器27b内分别容纳有黄色Y、品红色M、青色C和黑色K的彩色显影剂(彩色调色剂)，其用于显影静电潜像。

在显影过程中，所容纳的调色剂被调色剂输送构件28传送给调色剂供给辊25b。沿箭头c方向转动的调色剂供给辊25b和沿箭头b所示方向转动的显影辊25a彼此摩擦，从而将调色剂供给辊25b上的调色剂供给显影辊25a，并被保持在显影辊25a上。

保持在显影辊25a上的调色剂通过显影辊25a的转动到达显影刀片23上的一个位置。该显影刀片23对位于该位置上的调色剂进行调整，以将充电所需的电荷赋予调色剂并形成薄层状的调色剂。经过调节的调色剂被输送到一个显影站，在该显影站内，通过显影辊25a的转动使感光鼓21和显影辊25a相互接触。在该显影站内，调色剂通过从电源(未示出)施加在显影辊25a上的直流显影偏压从显影辊25a移至感光鼓21，由此显影在感光鼓21上的潜像，这样就产生了一个可视图像(调色剂图像)。

存留在显影辊25a之表面上的调色剂被调色剂供给辊25b剥落并回收起来。在调色剂输送构件28的搅拌下，使已回收的调色剂与还没有经过显影的调色剂混合在一起。

在显影辊25a与感光鼓21接触、以如本实施例中那样实行显影的接触式显影模式下，最好感光鼓21是一个刚性体，而显影辊25a是一个辊形的弹性体。出于对调色剂的电荷赋予性能的考虑，例如可以将一个固体橡胶层或涂覆有树脂层的固体橡胶层用作弹性体。

[中间转印构件]

构成中间转印构件单元40的中间转印构件40a是这样一个构件，即，在彩色图像的形成过程中，通过相应的显影部件25将由感光鼓21上的显影剂构成的多个图像成层地逐一转印到该转印构件上。该中间转印构件40a以与感光鼓21之圆周速度相同的圆周速度沿顺时针方向(图1)受到循环驱动。

当在感光鼓21上形成调色剂图像后，这些调色剂图像将通过中间转印构件40a定位在与感光鼓21相对的位置上并在作为与主转印辊42(42Y，42M，42C和42K)的接触点的主转印站T1(T1Y，T1M，T1C和T1K)中成层地逐一转印到中间转印构件40a上。

在由显影剂构成的多个图像成层状地转印到中间转印构件40a上之后，该中间转印构件40a和第二转印辊5将记录介质P夹在位于其间的第二转印站T2处并共同运送记录介质P。由于有电压施加在第二转印辊5上，因此在中间转印构件40a上的各彩色调色剂图像被全部转印到记录介质P上。

在该实施例中，中间转印构件40a是一个无缝树脂带，其周向尺寸约为620毫米。该无缝树脂带围绕着一个传动辊41、中间转印构件支持辊43和张力辊44延伸，这样该无缝树脂带就支承在这些构件上。张力辊44通过作用于辊44之纵向端部上的压力保持处在由中间转印构件40a形成的环圈向外受压的状态。由于具有这种结构布置，倘若中间转印构件40a的周向尺寸由于内部温度和/或湿度的变化而改变，而且随着时间的推移，这种变化可由上述这种结构布置吸收，由此使中间转印构件40a所承受的张力大小保持基本恒定不变。

一个由橡胶制成的导向肋(未示出)通过设置在其内圆周表面的一整条侧边上的粘结剂粘附到中间转印构件40a上。在张力辊44的一个端部处，设置一个未示出的树脂凸缘，该凸缘具有一定的斜度。该导向肋(未示出)和凸缘(未示出)调整着中间转印构件40a沿垂直于中间转印构件40a之移动方向的方向的移动(偏移)。

此外，该中间转印构件40a被可枢转地固定到设备(打印机)的主组件上，从而使其能够围绕传动辊41的转动轴线枢转。来自电动机(未示出)的驱动力被传递给传动辊41的后端(图1)，而该传动辊41则沿顺时针方向(图1)与成像操作同步地旋转中间转印构件40a。

[供纸站]

供纸站就是一个用于将记录介质P送向成像站的工位。它包括一个能够容纳多个记录介质P的盒体1、一个(纸张)供给辊2和一对定位辊3等。

在成像过程中，供纸辊2与成像操作同步地受到旋转驱动，由此将盒体1内的记录介质P从盒体1内逐一地送向那对定位辊3，而且用于将记录介质P保持在备用状态下的工序和用于将记录介质P送向中间转印构件40a的工序要按照预定的顺序进行，以便在后面的图像转印过程中，使记录介质P与中间转印构件40a上的图像对齐。

[转印站]

转印站具有一个第二转印辊5，该转印辊可以绕枢轴转动并由一个金属轴和一个中等电阻的弹性体构成，该弹性体卷绕在该金属轴的一个弯曲部分上。转印辊5被旋转驱动，而且大致垂直地移动(图1)。与将彩色图像转印到记录介质P上的定时同时地使转印辊5受到向上的顶压，即由一个凸轮(未示出)通过施加预定量的压力被相对中间转印构件40a压到记录介质P上，同时该记录介质P被夹在中间转印构件40a和转印辊5之间。与此同时，将一个偏压施加到转印辊5上。结果，将在中间转印构件40a上形成的调色剂图像转印到记录介质P上。顺便说一下，该中间转印构件40a和转印辊5是分别受到独立驱动的。因此，在转印操作后，在转印过程中一直被夹持在中间转印构件40a和转印辊5之间的记录介质P将被向左侧传送(图1)，从而到达随后的定影站60。

【定影站]

在定影站60内，在记录介质P上形成的彩色调色剂图像被定影部件定影到记录介质P上，而该定影部件包括一个薄膜导向单元61和一个压辊62。该薄膜导向单元61包括一个用于对记录介质P进行加热的陶瓷加热器63。压辊62用于将记录介质P压靠到薄膜导向单元61上。由于具有这种结构布置，携带有调色剂图像的记录介质P可通过薄膜导向单元61和压辊62而得以输送，而且还受到热和压力的作用，由此将彩色调色剂图像定影到记录介质P上。

[成像操作]

下面将对利用如上所述地构成的设备进行成像的操作加以说明。

首先，使图1所示的供纸辊2旋转，由此将盒体1内的一个记录介质P送向那对定位辊3。

同时，感光鼓21和中间转印构件40a沿箭头(图1)所示的方向以预定的圆周速度V(在下文中称之为处理速度)彼此独立地旋转。

在由充电部件22在感光鼓的整个圆周表面上进行充电后，感光鼓21将暴露在激光束51(成像光)的作用下。这样，就在感光鼓21的圆周表面上形成一个静电潜像。

1：黄色图像的形成

一个与目标图像中的黄色组分相对应的潜像是通过使感光鼓21Y的圆周表面暴露在与目标图像的黄色组分相对应并从扫描器部分50投射出来的激光束51下而形成的。在形成该潜像的同时，黄色显影辊23Y转动，并同时将其极性与感光鼓21Y相同的电压施加到黄色显影辊23Y上，以便使黄色显影剂附着在位于感光鼓21Y上的潜像上，即，以便利用黄色显影剂显影潜像。将显影后的潜像，即由黄色显影剂形成的图像，在使转印辊42Y保持压靠在感光鼓21Y上的位置处转印(初次转印)到中间转印构件40a的圆周表面上，并且使中间转印构件40a被夹持在转印辊42Y和感光鼓21Y之间。初次转印是通过将其极性与黄色调色剂的极性相反的电压施加在中间转印构件40a上而进行的。

2：品红色图像的形成

然后，由扫描器部分50利用与品红色图像相对应的激光51M开始对感光鼓21M进行照射，从而使该潜像的前缘与在中间转印构件40a之圆周表面上的黄色图像的前缘对齐。与黄色图像的情况相似，品红色调色剂图像是相对于感光鼓21M上的潜像显现出来的。接着，将感光鼓21M上的品红色调色剂图像在一个使感光鼓21M与初次转印辊42M通过中间转印构件40a彼此相对的相对部分处转印并叠置在位于中间转印构件40a上的黄色调色剂图像上。

3：青色图像的形成

接下来，由扫描器部分50利用与青色图像相对应的激光51C开始对感光鼓21C进行照射，从而使该潜像的前缘与在中间转印构件40a之圆周表面上的黄色/品红色图像的前缘对齐。与在品红色图像的情况中相似，青色调色剂图像是相对于感光鼓21C上的潜像显现出来的。接着，将感光鼓21C上的青色调色剂图像在一个使感光鼓21C与初次转印辊42C通过中间转印构件40a彼此相对的相对部分处转印并叠加在位于中间转印构件40a上的黄色和品红色调色剂图像上。

4：黑色图像的形成

然后，由扫描器部分50利用与品红色图像相对应的激光51K开始对感光鼓21K进行照射，从而使该潜像的前缘与位于中间转印构件40a之圆周表面上的黄色/品红色/青色图像的前缘对齐。与在青色图像的情况中相似，黑色调色剂图像是针对感光鼓21K上的潜像显现出来的。接着，将感光鼓21K上的黑色调色剂图像在一个使感光鼓21K和初次转印辊42K通过中间转印构件40a彼此相对的相对部分处转印并叠加在位于中间转印构件40a上的黄色、品红色和青色调色剂图像上。

如上所述，潜像形成、显影及调色剂图像在初次转印辊42的一个相关的相对部分处转印到中间转印构件40a上是按照针对目标图像的黄色、品红色、青色和黑色组分的这个顺序而进行的。因此，可以在中间转印构件40的表面上形成由四种调色剂(即黄色、品红色、青色和黑色调色剂)构成的全色图像。

顺便提一下，在完成黑色调色剂图像(其前缘到达位于中间转印构件40a上的二次转印站T2)的初次转印操作之前，由定位辊对3保持在待用状态下的记录介质P以规定的定时被输送。

除了将四种彩色图像转印到中间转印构件40a上的这段时间外，转印辊5一直位于远离中间转印构件40a的下位。但是，恰好在将四个彩色图像转印到中间转印构件40a上之前，通过一个凸轮(未示出)使转印辊5向上移动，目的是在转印四个图像的同时，在第二转印站T2内由转印辊5将记录介质P压靠在中间转印构件40a上。此外，在四种彩色图像的二次转印过程中，将极性与调色剂相反的偏压连续地施加在转印辊5上。这样，将位于中间转印构件40a上并组成一个全色图像的四种彩色图像一齐转印到记录介质P上。

此后，使记录介质P与中间转印构件40a分开并被输送到定影站60，在该定影站内，将调色剂图像定影。接下来，由四对排放辊71、72、73和74将记录介质P排放到一个位于打印机主组件顶部的接纸盘70上，从而结束在一个记录介质P上形成全色图像的操作。

本实施例的彩色硒鼓包括有感光鼓21、充电部件22、曝光部件50、显影部件25和清洁部件24，充电部件22、曝光部件50、显影部件25和清洁部件24依次分布于感光鼓21的圆周上，所述的显影部件22为显影辊，该显影辊的基轴221表面由内至外依次设有发泡层222和橡胶面层223，橡胶层223的表面涂抹有导电涂层224，其结构参照图4和图5所示。

发泡层222在温度为10℃、相对湿度为15％的环境中保存48小时后，所述发泡层的吸水率约2％重量～约8％重量；而在温度为28℃、相对湿度为85％的环境中保存48小时候，所述发泡层222的吸水率为约2％重量～约8％重量。

本发泡层222采用微波硫化、发泡工艺制造泡沫导电弹性层，其原理是：当挤出造型的未固化的橡胶管子经过微波，微波对橡胶整体穿透，使橡胶分子产生高频振动而产生能量热量，这种热量就是使经挤出造型的管子发生发泡、硫化，这个过程是整体同步发生，因而发泡、硫化是均匀的，当然电阻值也均匀。本发泡橡胶的发泡率高、发泡密度大与0.53g/cm3，因而发泡孔较大，弹性也较好，但经过磨削后，其表面是开孔状，表面较为粗糙，为遮挡粗糙表面，故在发泡层的外表面套上一层导电涂层。

所述的发泡层222的体积电阻率为小于或等于约1013Ω·cm，优选为约103Ω·cm～约1012Ω·cm，更优选为约104Ω·cm～约109Ω·cm，进一步优选为约105Ω·cm～约108Ω·cm。如果发泡层的体积电阻率小于约103Ω·cm，该层易于导致击穿而产生图像品质缺陷，如果超过约1012Ω·cm，该层具有的显影性能过低，以至于可能会产生图像品质缺陷。

上述导电涂层所使用的导电剂可以是电子导电性物质或离子导电性物质。

所述电子导电性物质的例子包括有：诸如科琴黑和乙炔黑等碳黑；诸如热解碳、石墨、锌、铝、铜、铁、镍、铬和钛等金属；诸如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO和MgO等金属氧化物。

离子导电性物质可以是诸如季铵盐或者碱金属或碱土金属的高氯酸盐等公知的离子导电性物质。

这些导电剂可以单独使用或者两种以上组合使用。

导电剂的含量可以在能够提供所需性能的范围内任意确定。如果导电剂是电子导电剂，相对于100重量份的橡胶材料，其含量优选在约1重量份～约90重量份的范围内，而如果是离子导电剂，相对于100重量份的橡胶材料，其含量优选在约0.01重量份～约10重量份的范围内。

以上所述之实施例只为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。