CN101907862A - Hp 3000系列碳粉盒的生产匹配 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种HP 3000系列碳粉盒的生产匹配，通过对有机光导鼓、充电辊、显影辊、送粉辊、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，在保证了综合打印质量的同时，降低了废粉的产生，延长了碳粉盒的打印寿命，大大减少了打印成本，减少了环境污染，节约了资源。

Description

HP 3000系列碳粉盒的生产匹配

技术领域

本发明涉及一种适用于HP Color LaserJet 3000/3000N/3000DN/3000DTN/3500/3500n/3550/3550n/3600/3600n/3600DN系列打印机用碳粉盒内有机光导鼓、显影辊、充电辊、送粉辊、出粉刀、清洁刮刀及墨粉的匹配。

背景技术

目前，此碳粉盒的生产匹配只进行简单配比，未有效考虑有机光导鼓，显影辊，充电辊，送粉辊、出粉刀，清洁刮刀及墨粉的之间的相互影响，导致产品质量参差不齐：墨粉的有效利用率偏低，一个寿命终止后，粉仓内有80～100g的余粉未参与打印，另产生10～15g的废粉，造成较大的浪费和并对环境有较严重污染；且打印品质不稳定，特别在碳粉盒寿命中后期，由于各配件之间的配合不当导致很多部件出现严重损伤的现象，打印缺陷明显增多，无法满足打印需求；打印5％覆盖率的单页耗粉量在0.02g以上，灌装150g～250g墨粉，才能打印4000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固定生产匹配，通过计算选用特定的有机光导鼓、显影辊、充电辊、送粉辊、高分子聚合墨粉、出粉刀及清洁刮刀，使各部件性能达到最佳匹配，克服目前生产匹配带来的不足。

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23μm～27μm、电荷发生层厚度控制在1μm～2μm、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＞260MΩ；充电辊对其充电后，涂层表面均匀分布一层650V左右的负电荷，称之为初始电位(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500V的曝光电位VL，并与涂层表面的负电荷相中和，从而在鼓表面形成一-100V的静电潜像，显影辊表面带负电荷的墨粉颗粒在显影辊显影偏压的作用下，被转移到有机光导鼓上；充电后，在无光照射情况下其表面电位衰减速率，即暗衰减率(DDR)控制在10V/S～15V/S之间；涂层表面电阻能确保涂层在未达到所需能量的光照下保持绝缘状态，使有机光导鼓不会出现自动曝光，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，打印介质，清洁刮刀的长期循环磨损下，其磨损率＜1μm/10⁴r，以保证不会对鼓的光电性能产生较大影响。

2、显影辊：显影辊表面粗糙度控制在Ra＝1.5μm～1.9μm，表面粗糙度决定了墨粉的输出量的大小，粗糙度过大，碳粉是被强迫带出；粗糙度过小，会导致碳粉出粉量不够；显影辊表面涂层必须均匀，另显影辊的直线度与偏摆会对列印产生不良影响，直线度不够产生的不良可能出现在直线不均匀，偏摆所造成的不良会形成水平列印不良，圆跳动量要求小。

3、充电辊：涂层与金属轴间电阻值＝0.3MΩ～5MΩ，能在较短时间内使有机光导鼓表面布上一层均匀静电荷，静电荷为-650V，幅度要求不可超过+/-20V；充电辊所用材料要求能耐高温高压，且吸震性要求好；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；充电辊对有机光导鼓表面造成的磨损率应小于0.1μm/10⁴r；表面粗糙度＝0.07μm～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，不会出现由于局部电压过高，而导致有机光导鼓局部损伤(击穿)或加速有机光导鼓的光电性能疲劳的缺陷。

4、送粉辊：由开孔比例50％～60％的发泡海绵制成，开孔比例过低，将会导致供粉量不足，开孔比例过高，会由于墨粉进入孔隙而导致送粉辊变硬等缺陷。

5、高分子聚合墨粉：组成成分为高分子聚合物88％、色剂5％、电荷调节剂5％、助流剂2％，各成分的比例使墨粉的润滑性能、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＝-22uc/g～-27uc/g；墨粉粒径均匀、分布范围控制在直径5μm以下1.5％、8μm以上1.5％、7.0μm～7.5μm 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125±3℃；流动性能在规定条件下色调剂颗粒间可分散程度＞35％；松装密度为0.47g±0.02g/cm³；

6、出粉刀：由金属架与镍铜合金通过焊接而成，刃口平直，并保持与显影辊间的压力均匀恒定，以保证墨粉颗粒在该压力下由于出粉刀和磁辊的摩擦产生适当的静电荷；

7、清洁刮刀：将PU材料与金属骨架通过浇注而成，要求PU材料棱角、摩擦面平整度良好、厚度均匀、硬度＝HD73°±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未完全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。

在温度20℃±4℃，相对湿度35％～60％的无尘、无静电环境中，在碳粉盒上组装上述配件，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5～10个百分点，总体控制在95％以上，碳粉盒废粉可减少85％以上；2、密度均匀性可提高3～5个百分点，可控制在1.0-1.5之间，确保打印图像均匀清晰；3、定影牢固程度可提高5％以上；4、用于HP Color LaserJet3000/3000N/3000DN/3000DTN系列碳粉盒上，灌装135g±5g墨粉量，便能打印4000页(A45％覆盖率)，大大节约了打印成本；5、用于HP Color LaserJet3500/3500n/3550/3550n系列碳粉盒上，灌装160g±5g墨粉量，便能打印4000页(A45％覆盖率)，大大节约了打印成本；6、用于HP Color LaserJet3600/3600n/3600DN系列碳粉盒上，灌装150g±5g墨粉量，便能打印4000页(A45％覆盖率)，大大节约了打印成本；7、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0.24～0.3元/张降至0.15元/张。

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，在碳粉盒上按以下要求组装上述配件：

在温度20℃±4℃，相对湿度35％～60％的无尘、无静电环境中，在注塑件上按以下要求组装上述配件：一、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；二、在光导鼓消电触点上涂上适量导电膏；三、在显影辊导电端偏压触点涂上适量导电膏；四、在清洁刮刀PU正面刃口3mm范围内涂上均匀的润滑粉，在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；五、将充电辊与感光鼓通过注塑件上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；六、将清洁刮刀PU正面刃口与光导鼓涂层面横向中轴线保持35°角平行装配，并将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，确保光导鼓鼓运转顺畅；七、将显影辊与送粉辊通过粉仓上的送粉辊定位套平行接触装配，过盈良控制在1mm；八、将出粉刀正面刃口与显影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；九、将装配好充电辊、清洁刮刀、光导鼓鼓的废粉仓组件与装配好出粉刀、磁辊的粉仓组件按照注塑件结构要求平行装配到位。

Claims (1)

1.一种HP 3000系列碳粉盒的生产匹配，选配特定性能的有机光导鼓、显影辊、充电辊、送粉辊、高分子聚合墨粉、出粉刀及清洁刮刀组件性能达到最佳匹配，其特征是：

有机光导鼓：①涂层厚度为23μm～27μm、电荷发生层厚度为1μm～2μm，电荷传输层厚度控制在21μm～24μm；②光电性能：光敏度E1/2要求在0.11μJ/cm²≤E1/2≤0.16μJ/cm²之间；暗衰减率控制在10V/S～15V/S之间；表面电阻值要求＞260MΩ；③鼓涂层的不均匀性＜1μm、磨损率＜1μm/104r，

显影辊：表面粗糙度Ra＝1.5μm～1.9μm，

充电辊：表面电阻＝0.3MΩ～5MΩ、表面粗糙度＝0.07μm～0.1μm，

送粉辊：发泡海绵开孔比例为50％～60％，

高分子聚合墨粉：①带电量＝-22uc/g～-27uc/g；②软化点＝125±3℃；③碳粉颗粒直径5μm以下1.5％、8μm以上1.5％、7.0μm～7.5μm 90％以上，④色剂可分散程度为＞35％，⑤松装密度0.47g±0.02g/cm³，

清洁刮刀：PU硬度＝HD73°±3°A。