CN101893843A - 一种碳粉盒的生产匹配 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于HP LaserJet5000/5000N/5000GN/5000LE/5000SE/5100/5100SE/5100LE5000dn/5100DTN/510OTN，CANON LBP-62X/CRG-H/LBP-1810，HP LJ4V/4VC/4MV系列打印机用碳粉盒组件的匹配，通过对有机光导鼓、充电辊、磁辊、墨粉、出粉刀、清洁刮刀的几何参数、物性参数、光电参数等进行范围规定，组配后使各配件的性能及相互间的配合效果达到最佳，从而延长碳粉盒40％以上的打印寿命，降低40％以上的废粉，并提高综合打印质量，节约1/3打印成本，减少污染，节约资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于HP LaserJet 5000/5000N/5000GN/5000LE/5000SE/5100/5100SE/5100LE5000dn/5100DTN/5100TN，CANON LBP-62X/CRG-H/LBP-1810，HP LJ4V/4VC/4MV系列打印机用碳粉盒内有机光导鼓、磁辊、充电辊、出粉刀、清洁刮刀及墨粉之间的匹配。
背景技术
目前，据调查，该碳粉盒在全世界其生产配方有上百种之多，但是都未全面有效考虑有机光导鼓，磁辊，充电辊，出粉刀，清洁刮刀及墨粉的相互性能影响，导致质量参差不齐：墨粉的有效使用比例偏低，整个寿命会产生15g～30g的未使用完的余粉及10g～30g的未转印的废粉，产生浪费和污染；打印品质离散性较大且不稳定，尤其在碳粉盒寿命中后期，因各配件由于配合不当时常出现衰竭，功能渐弱的现象，打印缺陷明显增多，无法满足打印需求；单页耗粉量在0.04g以上，灌装400g～500g墨粉量，只能打印7000～10000页，导致总体成本过高。
发明内容
为了延长碳粉盒的使用寿命，降低打印成本，节约资源，本发明提供的一种碳粉盒主要组件的固定匹配，通过选配特定的有机光导鼓、磁辊、充电辊、单组份负极性磁性墨粉、出粉刀及清洁刮刀，使各组件性能达到最佳匹配，能够克服目前生产配方带来的不足。
本发明通过匹配以下组件实现：
1、有机光导鼓：由导电铝基、防反射层、电荷产生层、电荷传输层组成，涂层厚度总体厚度控制在20μm～25μm、电荷发生层厚度控制在1.0μm～ 2.0μm、电荷传输层厚度应控制在21～24μm、涂层不均匀性＜1μm；其涂层表面电阻＞180MΩ；充电辊对其充电后，电荷输出层能够被充满分布均匀-700V高压静电荷的初始电位V0；具有适当的光敏度E1/2，其电位由初始电位V0衰减到一半即1/2V0时所需的曝光量应控制0.11μJ/cm2～0.16μJ/cm2范围内；电荷输出层在接受激光照射后，产生105V～115V的曝光电位VL，形成与初始电位-550V～-600V以上的电位差值，并与磁辊之间产生合理的电场差值，使磁辊上携带的墨粉能够被适量吸引；在无光照射情况下及设定的表面电位情况下的电位衰减速率，即暗衰减率DDR控制在10V～15V/S的范围；涂层表面电阻值能确保涂层在未达到能量的光照下保持绝缘状态，使有机光导鼓不会出现无曝光需求状态下自动曝光，过度曝光导致的疲劳现象；有机光导鼓外涂层在充电辊，墨粉，介质，清洁刮刀的长期循环磨损下，其磨损速率＜1μm/有机光导鼓转动10万圈，以保证不会对鼓的光电性能产生较大影响。
2、磁辊：磁均匀性良好，墨粉能够被均匀吸附；导电涂层粗糙度通过用0.16mpa的气压下用180目白刚玉将粗糙度增至并保持Ra＝1.6μm～2.0μm，使墨粉颗粒在出粉刀与磁辊间摩擦时均匀、充分的获得-700V的静电荷，磁辊两端的护套厚度为0.35mm±0.01mm，使有机光导鼓涂层与磁辊涂层间的距离控制在0.35mm±0.01mm范围内，确保适当量的墨粉颗粒参加显影。
3、充电辊：涂层与金属轴间电阻值为3MΩ～15MΩ，在特定时间内使有机光导鼓表面带有密度适当、分布均匀-700V高压静电荷；橡胶套及导电海绵总体硬度值＝HD38°±3°A、弹性良好，在原粉盒定位、导电弹簧的压力下，与有机光导鼓之间所有接触面产生的压力控制在5N～5.5N范围内；充电辊表面粗糙度对有机光导鼓表面造成的磨损速率应小于0.1μm/有机光导鼓转动10万圈；表面粗糙度为Ra＝0.05μm～0.1μm；具有一定的电性能调整范围，在相对湿度RH10％～90％，温度5℃～35℃的变化环境范围内应具有一定的稳定性，以消除、减少或弥补环境因素对有机光导鼓布电的影响；当电源电压波动时，充电辊的接受输出特性应基本保持不变；充电辊和负载(空气隙、光导体等)阻抗相匹配， 不会出现局部电压过高、对有机光导鼓造成局部损伤(击穿)或加速有机光导鼓的光电性能疲劳。
4、单组份负极性磁性墨粉：组成成分为炭黑，磁性氧化铁，树脂，润滑剂及添加剂的比例分别为炭黑1.5％、磁性氧化铁43％、树脂52％、润滑剂2.5％、添加剂1％，使墨粉的润滑性能、流动性能、色度达到最佳状态，单位体积墨粉的带电能力达到带电量为280uc/g～300uc/g；墨粉粒径均匀、分布范围控制在直径5μm以下占1.5％、直径8μm以上占1.5％、直径6.5μm～7.5μm占90％以上，使参加显影且最终转印的碳粉颗粒达到98％以上；软化点为143±1℃，流动性能在规定条件下色调剂颗粒间可分散程度＞30％，公称值极限偏差为20％；松装密度为15.8g±2g/cm3；
5、出粉刀：由不锈铁或等硬度不锈金属支撑架，PU材料为磁辊承托面及摩擦面，要求PU材料棱角，摩擦面平整度良好，厚度均匀，硬度＝HD70°±3°A，且弹性良好，使墨粉出粉刀与磁辊间摩擦时能够均匀、充分地获得-700V的电荷，并能均匀的通过出粉到与磁辊的间隙，压力控制摩擦后吸附在磁辊表面的厚度为0.3±0.01mm，磁辊转动30万圈或放置5年出粉刀不会出现弹力衰竭；
6、清洁刮刀：由不锈铁或等硬度不锈金属支撑架，PU材料为磁辊承托面及摩擦面组成，要求PU材料棱角、摩擦面平整度良好、厚度均匀、硬度为HD71°±3°A且弹性良好，与有机光导鼓之间形成适当的压力，能够很好的将有机光导鼓表面显影后但未转印的碳粉清洁干净，有机光导鼓转动10万圈或放置5年不会出现弹力衰竭。
具体实施方式
在温度20℃±4℃，相对湿度35％～60％的无尘、无静电环境中，在碳粉盒外壳内按以下要求组装上述配件：
第一，准备：①在充电辊的金属轴导电端涂上适量导电膏，在非导电端涂上适量润滑油；②在有机光导鼓消电触点上涂上适量导电膏；③在磁辊导电端 偏压触点涂上适量导电膏；④在清洁刮刀正面刃口3mm范围内涂上均匀的润滑粉，在有机光导鼓鼓涂层表面涂上1/3圈润滑粉，在出粉刀正面刃口3mm范围内涂上均匀的润滑粉或碳粉。
第二，组装方式：①将充电辊与有机光导鼓通过碳粉盒内的定位支架平行装配，并由充电辊支架弹簧将两者的接触压力控制在5N～5.5N范围内；②将清洁刮刀正面刃口与有机光导鼓涂层面横向中轴线保持35°角平行装配，并将有机光导鼓涂层涂润滑粉的起点放置在清洁刮刀刃口重合，固定好后，转动2-3圈，确保有机光导鼓鼓运转顺畅；③将出粉刀正面刃口与磁辊的横向中轴线保持30°角平行装配，固定好后，转动2-3圈，确保磁辊运转顺畅。
最后，总装：按照碳粉盒外壳结构将各组件平行装配调整到位。
在碳粉盒内组装上述配件，碳粉盒的整体打印品质得到明显提高，具体优点如下：①碳粉转印效率可提高4～7个百分点，总体控制在93％以上，碳粉盒废粉可减少40％以上；②密度均匀性可提高3～5个百分点，可控制在1.50-1.60区间，确保打印图像均匀清晰；③定影牢固程度可提高5％以上打印寿命提高了40％；④在HP LJ4V/4VC/4MV系列打印机用碳粉盒上，常规灌粉量410g±5g产品最高可打印12500页(A45％覆盖率)，打印寿命提高了56％；⑤碳粉盒的整个寿命性能稳定，打印品质优良，单页打印成本可从0.1～0.2元/张降至0.07元/张。
Claims (1)
1.一种适用于HP LaserJet 5000/5000N/5000GN/5000LE/5000SE/5100/5100SE/5100LE5000dn/5100DTN/5100TN，CANON LBP-62X/CRG-H/LBP-1810，HP LJ4V/4VC/4MV系列打印机用碳粉盒主要组件的匹配，选配特定性能的有机光导鼓、磁辊、充电辊、单组份负极性磁性墨粉、出粉刀及清洁刮刀，其特征在于组件性能达到最佳匹配：
①有机光导鼓：涂层厚度为20μm～25μm、电荷发生层厚度为1.0μm～2.0μm，电荷传输层厚度控制在21～24μm，
②磁辊：导电涂层粗糙度Ra＝1.6μm～2.0μm，磁辊两端的护套厚度为0.35mm±0.01mm，有机光导鼓涂层与磁辊涂层间的距离在0.35mm±0.01mm范围内，
③充电辊：涂层与金属轴间电阻值为3MΩ～15MΩ，
④单组份负极性磁性墨粉：带电量为280uc/g～300uc/g，松装密度＞大于15.8g±2g/cm3，
⑤出粉刀：摩擦面平整度良好，厚度均匀，PU硬度分别为HD70°±3°A，
⑥清洁刮刀：PU材料棱角、摩擦面平整度良好、厚度均匀、硬度为HD71°±3°A。
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