CN102393616B - 综合提升电子照相成像设备功能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种综合提升电子照相成像设备功能的方法，包括：将激光打印机、激光复印机中不可恢复功能的机械损伤或老化的零部件更换为相同功能相同结构的新件；将充电辊结构取代电晕丝装置；将具有快速电子陶瓷加热结构的定影膜取代具有加热管结构的定影辊；（3）降低定影温度，采用低温定影碳粉，低温定影碳粉包括：软化温度为95℃~150℃的树脂、熔化温度为100℃~140℃的碳粉及蜡；其中碳粉的粒径5微米-8微米，碳粉摩擦起电能力为10μc/g~60μc/g，蜡含量为5%~10%；设定温度传感器的控制定影温度范围为100℃~140℃。本发明适用于办公设备如激光打印机等。

Description

综合提升电子照相成像设备功能的方法

技术领域

本发明涉及电子照相成像设备的改进方法，具体地说，涉及综合提升电子照相成像设备功能的方法。

背景技术

电子照相成像设备包括激光打印机和激光复印机，激光打印机或激光复印机利用光、电、热的物理及化学原理，用于输出文字或图像。基本成像过程可分为充电、曝光、显影、转印、定影、清洁、消电等七个步骤。首先，在电子照相成像设备中的感光鼓表面由电晕丝充电。激光扫描器向感光鼓发射含有图像信息的经过调制的激光，在感光鼓表面形成与待形成图像对应的静电潜像。接着，来自显影辊的碳粉转而吸附在感光鼓表面上使静电潜像转换成可视图像。随着感光鼓的旋转及经转印辊对纸张等记录介质背面施加的正电压作用，对在感光鼓表面形成了可视图像的带负电荷的碳粉产生吸引力，由碳粉形成的可视图像即被转印至纸张等记录介质上。随后进入定影辊和加压辊形成的定影组件，在热和压力的作用下碳粉粒子熔入记录介质的纤维中，于是碳粉形成的可视图像完全固化于记录介质上，即完成了基本的成像动作。

激光打印机或激光复印机使用了相当长一段时间后，都会出现不同程度的老化或损伤而被废弃，然而被废弃的激光打印机或激光复印机中的大部分零件并未受损，也未达到接近或超出零件正常使用寿命限度，仅因为一个或几个零件已经不能满足正常打印的需求，而导致整台激光打印机/复印机被废弃。虽然被废弃的激光打印机或激光复印机被拆卸成不同的零件进行回收。但零件进行回收的价值根本不能与整机价值相提并论，造成资源的极大浪费。

通过分析可知，激光打印机或激光复印机正常使用下通常出现的老化或损伤，其中一些是可恢复的，通过表面物理清洁处理即可恢复功能；而一些又是永久性的，如定影组件的组件老化或机械损伤。定影组件在激光打印机或激光复印机中的作用就是通过加热的方式,使碳粉熔化,形成流体渗入纸纤维中,冷却后在纸面上形成文字或图像，通常包括定影辊和压力辊，定影辊和压力辊均沿记录介质传输方向旋转，压力辊压与定影辊构成了定影通道，记录介质通过此定影通道时，碳粉形成的可视图像被完全固化于记录介质上。分离爪是紧靠着定影辊的小爪，其作用是防止从定影辊出来的纸张粘贴在定影辊上,使纸张沿着规定的路线移动。传统的定影辊采用管式加热，一般预热时间较长，定影辊在长期使用后不可避免地将会粘上一层碳粉，降低定影辊表面温度，使得预热时间更长。另外，由于分离爪与定影辊长期轻微摩擦接触，而其背部与输出的纸张长期摩擦，时间长使用后，使分离爪外层的膜层或涂层磨损，从而会粘上碳粉并结块，不但会使其与定影辊加大摩擦，损坏定影辊，而且，分离爪背部碳粉结块后变得不够光滑，反而阻止纸张的输送，使纸张输出时变成弯曲褶皱状，影响质量，甚至会使纸张无法输出而卡在此处。长此以往，给定影辊表面的氟涂层/定影膜造成永久性的损伤而使其达不到预定的定影功能。所以，在保证碳粉达到在纸面上成像稳定的前提下，应设法降低加热温度及预热时间，以提高定影组件使用质量，延长定影组件的使用寿命。

传统的的感光鼓采用电晕丝装置作充电及消电装置，电晕丝装置的充电电位高达几千伏，会使周围空气中的氧分子产生电离，形成原子态氧，原子态氧与周围氧分子结合而形成臭氧。激光打印机或复印机均是利用率高的常用设备，使用时间长则臭氧产生量大，有时空气中含量可高达几千ppm，远远超过了空气中的允许含量. 日本产业卫生学会的容许浓度为0.1ppm，美国也是0.1ppm,俄罗斯为0.05ppm。国内尚未制订关于臭氧的环境基准，但权威部门测试在正常通风的情况下,激光打印机或激光复印机空气周围浓度为0.28PPM，高出标准的6倍,而在不通风的环境下将高出上百倍。臭氧是一种带有鱼腥味的强氧化剂，其比重为空气的1.66倍, 常集聚在办公室的下层空间，臭氧强烈刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿等，属于无声杀手！减少甚至消除此恶劣的污染环境的使用副产品成了使用者的期盼。

发明内容

本发明的目的是提供一种综合提升电子照相成像设备功能的方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：电子照相成像设备包括感光鼓，对感光鼓进行充电的电晕丝装置，为感光鼓提供碳粉的显影辊，具有加热管结构的定影辊和温度传感器；方法包括：更换旧件，将电子照相成像设备中不可恢复功能的机械损伤或老化的零部件更换为相同功能相同结构的新件；更换充电装置，将电晕丝装置拆除，并安装充电辊；更换定影装置，将具有加热管结构的定影辊拆除，并安装具有快速电子陶瓷加热结构的定影膜；降低定影温度，采用低温定影碳粉，低温定影碳粉由软化温度为95℃~150℃的树脂、熔化温度为100℃~140℃的碳粉以及蜡构成；碳粉的粒径为5微米-8微米；碳粉摩擦起电能力为10μc/g ~60μc/g；蜡的含量为5%~10%；设定温度传感器控制定影温度范围为100℃~140℃。

由于本发明采用了上述技术方案：

1）拆除感光鼓的原充电/消电结构——电晕丝装置，采用充电辊结构代替电晕丝装置，激光打印机或激光复印机供给充电辊金属轴的高压负偏压 只要超过-1200V即可使得充电辊放电，在充电辊与感光鼓接触线的夹角处电离空气，使感光鼓表面均匀布电(高于 –600V )，与原有的电晕丝装置的充电电位高达几千伏相比，这个负偏压达到使用功能的要求却使臭氧产生量大减，充电效率高，符合环保，安全性好，大大改善了激光打印机或激光复印机的使用环境，让使用者不至于为了免遭臭氧的毒害而舍弃还能使用的原有激光打印机或激光复印机。

2）传统的定影辊采用加热管加热，预热时间长，另外，激光打印机或激光复印机一般在工作期间都是处于通电待机状态，尤其在某些办公场所，24小时都处于待机或工作状态，定影辊热惯性大、机内热量不易散出、耗电量更大。将具有快速电子陶瓷加热结构的定影膜取代具有加热管结构的定影辊，快速电子陶瓷加热结构是由高导热陶瓷基片、印制在其上的加热电路以及保护性的玻璃釉组成的，快速电子陶瓷加热结构缩短了预热时间，快速电子陶瓷加热结构的定影组件使用厚度不足 0.1mm 的薄膜——定影膜代替原来铝基的定影辊，它的转动也是依靠加压辊对其摩擦而获得，而且由于定影膜极薄，减少预热待机时间、实现零启动，受热均匀，提高了热能利用，节约了能源消耗。

3）通过使用低温定影碳粉并设定对应该碳粉的定影温度，可以从根本上减缓定影组件各零部件如表面为橡胶材质的压力辊、定影膜、分离爪的老化速度，延长其自然使用寿命，降低定影温度也降低了碳粉粘附到各部件上的可能性，提升打印功能；解除了因温度太高会使纸张发生卷曲而影响输出的隐患。

作为对上述技术方案的进一步改进，还包括在电子照相成像设备的供电电源输入端与显影辊的供电装置之间设置一开关电路，以向显影辊提供不同的显影偏压，每一个显影偏压对应一个打印黑度，使之形成不同的打印黑度可供选择，根据不同用户的实际需求来设置黑度，可以降低碳粉消耗量。

作为对上述技术方案的进一步改进，还包括在电子照相成像设备的散热风扇口安装废气清洁装置。对操作过程中可能产生的废气进一步清理，给用户提供环保健康的工作环境。

作为上述技术方案的具体方案，该废气清洁装置是市售的打印机臭氧净化器。打印机臭氧净化器工作原理是：活性碳过滤模块即针面基材吸附工作过程中产生的碳粉颗粒及有机废气，除臭氧过滤模块即铝蜂窝基材将激光打印机或激光复印机运行过程中产生的臭氧，经过催化作用转换为氧气，此打印机臭氧净化器具有吸附碳粉颗粒及有机气体并清除臭氧的功能。

作为上述技术方案的具体方案，该废气清洁装置是市售的臭氧过滤模块，该臭氧过滤模块是微孔铝蜂窝基材除臭氧过滤网，以处理打印机复印机工作过程中产生的臭氧经过催化作用转换为氧气，具有过滤臭氧的功能。

作为对上述技术方案的一种改进，还包括在电子照相成像设备的USB端口插入扩展卡，使电子照相成像设备可自动识别扩展卡内的文档，对于使用笔记本电脑及其他经常不在固定地点工作的用户，不需随身携带安装打印的驱动程式，只需将打印机通过USB接口连接电脑，即可自动完成打印机自动安装功能。

作为对上述技术方案的一种改进，感光鼓的充电电压达到600 V -700V，瞬间曝光后电位降低到100 V -150V，使感光鼓具有较好的吸附碳粉的能力，有利于成像产生较低的底灰，即不必更换性能已经下降的显影组件，也可以使用原有较低性能的碳粉进行成像工作。 

作为对上述技术方案的一种改进，还包括增加了自动开启及关闭装置。自动开启功能是指：除去固定的星期六、星期日外，在每天设置固定时段，例如工作时段，或通过设置在打印机上的处于工作状态的传感器感应，打印机会自动开启，其中，用户可以决定通过何种方式使传感器处于工作状态，如通过打印需求、控制面板感应或接受传真等方式。自动关闭功能是指：在每天其他时段，例如非工作时段，或设置在打印机上的处于工作状态的传感器未接受到感应信息，打印机会自动关闭。通过此项功能的应用，每天可以节约平均40% 以上的电力能源。

附图说明

图1是待提升功能的电子照相成像设备内部结构示意图；

图2是原采用电晕充电结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是更改后采用充电辊充电示意图；

图5是图4的B-B剖视图；

图6是采用PCT加热法的定影系统温控结构示意图；

图7是PCT结构示意图；

图8是臭氧过滤模块示意图；

图9是可选择调节黑度的打印机内部电路图；

图10是提升功能后的电子照相成像设备内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1，电子照相成像设备可以是激光打印机或激光复印机，包括曝光组件3、图像形成组件2、转印组件1及定影组件4；图像形成组件2包括感光鼓组件及显影组件，该感光鼓组件包括感光鼓21及电晕丝装置22a；显影辊组件包括供电装置及与之相接的显影辊23；定影组件4包括温度传感器及具有加热管结构的定影辊41a及加压辊42；感光鼓21表面由电晕丝22a充电，激光扫描器3向感光鼓21发射含有图像信息的经过调制的激光，在感光鼓21表面形成与待复制图像对应的静电潜像。在碳粉盒里的碳粉被送到显影辊23，再从显影辊23转而吸附在感光鼓21表面上，使静电潜像转换成可视图像。随着感光鼓21的旋转及经转印辊11对纸张等记录介质背面施加的正电压作用，对在感光鼓21表面形成了可视图像的带负电荷的碳粉产生吸引力，由碳粉形成的可视图像即被转印至纸张等记录介质上。随后进入包括定影辊41a和加压辊42的定影组件4，在热和压力的作用下碳粉粒子熔入记录介质的纤维中，于是碳粉形成的可视图像完全固化于记录介质上。

对图1的电子照相成像设备进行综合提升性能时，首先将电子照相成像设备诸如激光打印机或激光复印机中不可恢复功能的机械损伤或老化的零部件更换为相同功能相同结构的新件，然后按以下方法进行改造；

参见图2、图3，将对感光鼓21进行充电的电晕丝装置22a拆除；

参见图4、图5，将充电辊22结构取代电晕丝装置22a，设计一个结构，该结构使充电辊22可转动时接通充电电源，并紧密接触感光鼓21，使感光鼓21实现充电。

将具有加热管结构的定影辊41a拆除；

参见图6，将具有快速电子陶瓷加热结构411的定影膜41安装在原定影辊41a的位置，与压力辊42相接触；温控通过热敏元件43感应温度变化，通过 IC 电路44控制定影温度。

参见图7，快速电子陶瓷加热结构411包括有高导热陶瓷基片4111、保护性的玻璃釉4114以及印制在其上的加热电路包括加热电阻4112和电极4113组成。

参见图8，废气清洁装置采用臭氧过滤模块5，用双面胶粘接在散热风扇口上。或者采用打印机臭氧净化器，也采用双面胶粘接在散热风扇口上。

参见图9，在电子照相成像设备的供电电源输入端与显影辊23的供电装置之间设置一开关电路231，以向显影辊23提供不同的显影偏压，开关电路231包括两个以上可输出不同显影偏压到显影辊23的档位及与之对应的一个多档开关，输出到显影辊的每一个显影偏压对应一个打印黑度，使之形成不同的打印黑度可供选择。

在USB端口插入扩展卡，使激光打印机、激光复印机可自动识别扩展卡内的文档，只需将打印机通过USB接口连接电脑，即可自动完成打印机自动安装功能。

选取铝基导电性能优良的感光鼓，使感光鼓的充电电位达到600 V -700V，充电电位也称初始电位，单位为V，是指在一定的充电电压下，感光鼓表面带上的静电的初始电位，反映了鼓芯的带电能力，与感光鼓铝基的导电性能有关；选取感光鼓的表面涂层均匀，厚度一般都在15μm -30μm，膜厚均匀性应小于2μm，感光鼓表面充上一定的充电电位并经过一定能量的光照射后，鼓表面的电位瞬间曝光后电位降低到100 V -150V，使感光鼓具有较好的吸附碳粉的能力，有利于较低的底灰，即不用更换性能下降的显影组件，也可以使用原有较低性能的碳粉。 

增加了自动开启及关闭装置。自动开启功能：除去固定的星期六、星期日外，在每天的被设置的固定时段，或通过设置在打印机上的处于工作状态的传感器感应，打印机会自动开启，其中用户可以决定通过何种方式使传感器处于工作状态，如通过打印需求、控制面板感应或接受传真等方式。自动关闭功能：在每天的被设置的固定时段，或设置在打印机上的处于工作状态的传感器未接受到感应信息，打印机会自动关闭。

降低定影温度，采用低温定影碳粉，低温定影碳粉包括：软化温度为95℃~150℃的树脂、熔化温度为100℃~140℃的碳粉及蜡；其中碳粉的粒径5微米-8微米，碳粉摩擦起电能力为10μc/g~60μc/g，蜡含量为5%~10%；设定温度传感器的控制定影温度范围为100℃~140℃。

提升功能后的激光打印机或激光复印机的电子成像装置内部结构如图10所示。

Claims (8)

1.综合提升电子照相成像设备功能的方法，

所述电子照相成像设备包括感光鼓，对所述感光鼓进行充电的电晕丝装置，为所述感光鼓提供碳粉的显影辊，具有加热管结构的定影辊和温度传感器；

方法包括

更换旧件，将所述电子照相成像设备中不可恢复功能的机械损伤或老化的零部件更换为相同功能相同结构的新件；

更换充电装置，将所述电晕丝装置拆除，并安装充电辊； 

更换定影装置，将所述具有加热管结构的定影辊拆除，并安装具有快速电子陶瓷加热结构的定影膜；

降低定影温度，采用低温定影碳粉，所述低温定影碳粉由软化温度为95℃~150℃的树脂、熔化温度为100℃~140℃的碳粉以及蜡构成；所述碳粉的粒径为5微米-8微米；所述碳粉摩擦起电能力为10μc/g ~60μc/g；所述蜡的含量为5%~10%；

设定所述温度传感器控制定影温度范围为100℃~140℃。

2.根据权利要求1所述的综合提升电子照相成像设备功能的方法，其特征在于：

还包括在所述电子照相成像设备的供电电源输入端与所述显影辊的供电装置之间设置一开关电路，以向所述显影辊提供不同的显影偏压。

3.根据权利要求1所述的综合提升电子照相成像设备功能的方法，其特征在于：

还包括在所述电子照相成像设备的散热风扇口安装废气清洁装置。

4.根据权利要求3所述的综合提升电子照相成像设备功能的方法，其特征在于：

所述废气清洁装置是臭氧过滤模块。

5.根据权利要求3所述的综合提升电子照相成像设备功能的方法，其特征在于：

所述废气清洁装置是打印机臭氧净化器。

6.根据权利要求1所述的综合提升电子照相成像设备功能的方法，其特征在于：

还包括在所述电子照相成像设备的USB端口插入扩展卡，使所述电子照相成像设备可自动识别扩展卡内的文档。

7.根据权利要求1所述的综合提升电子照相成像设备功能的方法，其特征在于：

所述感光鼓的充电电压达到600V-700V，瞬间曝光后电位降低到100V-150V。

8.根据权利要求1所述的综合提升电子照相成像设备功能的方法，其特征在于：还包括增加自动开启及关闭装置。