CN103021798A - 激光打印机专用碳纤维加热灯管及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，包括石英玻璃管和安装在所述石英玻璃管内的碳纤维灯丝，所述碳纤维灯丝两端各与一钼连接器连接，每个钼连接器与一钼箔和一钼杆外引线依次固定连接，所述两个钼箔分别被封装在石英玻璃管的两端，在所述石英玻璃管内填充有高纯度氩气，所述钼杆外引线的外端连接接线端子。另外，本发明还公开了这种灯管的制造方法。该灯管热辐射传递距离远、热交换速度快，在燃点启动时无冲击电流，减少了打印机线路负载，提高了打印机电器元件的使用寿命。

Description

激光打印机专用碳纤维加热灯管及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种激光数码打印机，特别是涉及一种激光数码打印机专用碳纤维加热灯管及其生产方法。

背景技术

以往的激光数码打印机的加热定影系统中安装的是卤钨加热灯管，其发热体由金属钨丝绕制而成。在额定电压燃点时，钨灯丝的色温约为2500K。它所发射出的可见光线的波长在0.5-0.7μm之间。存在着热辐射传递距离近、热交换速度较慢等缺陷；另外，这种灯管在燃点启动时，还存在着较大冲击电流，使电源线路中的电器元件容易损坏，从而增加了维护成本。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种热辐射传递距离远、热交换速度快、无冲击电流的激光数码打印机专用碳纤维加热灯管。

本发明的另一目的是提供一种上述碳纤维加热灯管的制造方法。

为此，本发明的技术方案如下：

一种激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，包括石英玻璃管和安装在所述石英玻璃管内的碳纤维灯丝，所述碳纤维灯丝两端各与一钼连接器连接，每个钼连接器与一钼箔和一钼杆外引线依次固定连接，所述两个钼箔分别被封装在石英玻璃管的两端，在所述石英玻璃管内填充有高纯度氩气，所述钼杆外引线的外端连接接线端子。

所述接线端子可以是不锈钢端子。所述接线端子还可以由依次连接的瓷头、耐高温的电线和接插件组成。

所述碳纤维灯丝为跳间式的螺旋型结构。所述石英玻璃管上还可以带有一排气嘴。

一般情况下，所述排气嘴高度≤3mm，且与玻璃管近端距离为110mm±3mm。当然，也可以根据实实际情况调整上述数值。

另外，为了提高加热效率，可以在所述激光数码打印机内设置主、辅两个碳纤维加热灯管。

对于带有排气嘴的上述碳纤维加热灯管，其制造方法包括以下步骤：

1）组装灯丝：用模具将灯丝两端的丝脚分别与钼连接器4a、4b连接；然后通过点焊的方式，在氮气的保护下，将每端的钼连接器、钼箔、外钼杆依次焊接在一起；

2）将石英玻璃管5与接排气管连接：采用燃气火焰加热石英玻璃管表面，使其爆破出一个小孔，当所述小孔与石英排气管的端部加热至熔融状态时，将二者密封熔接在一起；

3）封口：步骤1）中已组装好的灯丝放入步骤2）中已接好排气管的石英玻璃管内，并置于封口车上，然后经排气管通入氮气，保护石英玻璃管内的灯丝、钼箔及其它金属零件不氧化，采用氢氧火焰加热石英玻璃管的两端至熔融状态时，用模具将玻璃管两端夹扁，与钼箔封接在一起；

4）排气：将已封口的灯管上的排气管连接到排气机上，依次用真空泵抽真空、用燃气烘烤石英玻璃管、给灯丝通电及充入高纯度氩气；用排气机烧尖机构的燃气火头加热排气管与石英玻璃管的连接处，至熔融状态时，封离灯管，并自动取下灯管；封离灯管时留下的排气嘴的高度高度≤3mm，且与玻璃管近端距离为110mm±3mm；

5）老炼：将初检合格的已排气的灯管置于老炼试验装置上，施加额定电压的电压对灯管进行点灯老炼，然后，用目测的方法检查灯管是否有漏气、断灯丝、黑班、兰圈等不良现象，并将检出不合格的灯管放入有相应标记的治具中。老炼时间为1分种。

6）上头：当采用不锈钢片时，通过点焊的方法将钼杆外引线与不锈钢片焊接即可；当采用瓷头和插接件时，先用点焊方法将耐高温电线一端与钼杆外引线连接，再装上瓷头，并用压接方法将耐高温电线另一端与插接件连接。

优选的是，所述钼杆外引线露出的长度为4～5MM。

对于不带排气嘴的上述碳纤维加热灯管，其制造方法包括以下步骤：

1）组装灯丝：用模具将灯丝两端的丝脚分别与钼连接器4a、4b连接；然后通过点焊的方式，在氮气的保护下，将每端的钼连接器、钼箔、外钼杆依次焊接在一起；

2）将已组装好的灯丝放入石英玻璃管内，置于封排联合机上的夹具上，当对第一端进行封口时，经过石英玻璃管的两个端口同时向管内通入高纯度氩气做保护气体；采用氢氧火焰加热石英玻璃管的第一端至熔融状态时，用模具将玻璃管这一端的端口夹扁，与钼箔封接在一起；当对第二端进行封口时，经石英玻璃管下端口通入高纯度氩气，采用相同加热方法，将石英玻璃管第二端的端口与钼箔封接在一起时，保护气体高纯度氩气也密封在石英玻璃管内；

3）老炼：将初检合格的已排气的灯管置于老炼试验装置上，施加额定电压的电压对灯管进行点灯老炼，然后，用目测的方法检查灯管是否有漏气、断灯丝、黑班、兰圈等不良现象，检出不合格的灯管放入有相应标记的治具中。老炼时间为1分种。

4）上头：当采用不锈钢片时，通过点焊的方法将钼杆外引线与不锈钢片焊接即可；当采用瓷头和插接件时，先用点焊方法将耐高温电线一端与钼杆外引线连接，再装上瓷头，并用压接方法将耐高温电线另一端与插接件连接。

本发明的激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，其发热体由碳纤维丝编织而成，碳纤维是一种纯黑色的发热材料，在额定电压燃点时，碳纤维灯丝的色温约为1800K，它所发射出的红外线的波长约在0.9～3.2μm之间，具有热辐射传递距离远、热交换速度快等特点；灯管外壳为石英玻璃管，其管内仅充了少量的高纯度氩气。氩气是一种惰性气体，对人体无直接危害。因此，灯管具有良好的绿色环保性能。碳纤维加热灯管燃点启动时，无冲击电流，减少了打印机线路负载，使打印机的变得安全可靠，同时也提高了打印机电器元件的使用寿命，降低了生产成本。

附图说明

图1为是本发明碳纤维加热灯管的结构示意图；

图2为带“排气嘴”的碳纤维加热灯管的结构示意图；

图3为本发明碳纤维加热灯管的另一实施例的结构示意图；

图4为本发明碳纤维加热灯管的又一实施例的结构示意图；

图5为本发明中加热灯丝的结构示意图；

图6为本发明的一个实施例的灯管的加热曲线图；

图7为本发明的一个实施例的灯管的起动电参数测试图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的激光打印机专用碳纤维加热灯管的结构进行详细说明。

如图1所示，本发明的激光数码打印机专用碳纤维加热灯管100包括石英玻璃管5和安装在石英玻璃管5内的碳纤维灯丝7，碳纤维灯丝7两端各与一钼连接器4a/4b连接，每个钼连接器与一钼箔3a/3b和一钼杆外引线2a/2b依次固定连接，所述两个钼箔3a、3b分别被封装在石英玻璃管5的两端，在所述石英玻璃管5内填充有高纯度氩气8。两个钼连接器4a和4b选用金属钼带制成，具有良好电真空高温性能，在长期燃点的高温状态下，金属钼不会对灯管内的氩气造成污染。

如图1所示，石英玻璃管5两端的钼杆外接线的外侧各与一不锈钢端子s41/s42连接。或者如图3所示，所述灯管100的两端依次连接瓷头10/11、耐高温的电线12/13和接插件14/15。

所述灯管100还可以如图2所示，在石英玻璃管5上带有一排气嘴6。另外，还可以如图4所示，设置两只灯管，一只为主加热管101，另一只为副加热管102。

图5所示为本发明的灯管中碳纤维灯丝7的形状示意图，如图所示，碳纤维灯丝7为跳间式的螺旋型结构，即：由多段间隔设置的螺旋形的灯丝组成。这种灯丝无支架支撑，在长期燃点的高温状态下，灯丝不会下垂，能够长期保持良好的螺旋形状。灯管的工作电压为100V～120V或220V～240V,功率范围为600W～850W,色温约为1800K，其光电参数符合激光数码打印机要求。灯管100的外形尺寸可以是：直径D为6MM或8MM，长度L为277±2（A4幅面）mm或393±2mm（A3幅面）。

图6是碳纤维丝规格为TEX35X7、功率为600W的激光打印机专用碳纤维加热灯管放入定制的铝筒内所测出的加热曲线，该图表明：铝筒温度加热到180℃，所需要的时间约为21秒，具有较快的升温速度。

图7为本发明一实施例的灯管的电参数测试图，从图中可以看出，功率为600W的激光打印机专用碳纤维加热灯管在起动时无电流冲击。

下面对本发明的灯管的制造方法进行详细说明。该方法主要包括以下步骤：

1）组装灯丝：用模具将灯丝两端的丝脚分别与钼连接器4a、4b连接；然后通过点焊的方式，在氮气的保护下，将每端的钼连接器、钼箔、外钼杆依次焊接在一起。点焊的技术参数为：焊接压力约为0.2MPa、焊接时间约为40MS、焊接电流约为1000A。

2）将石英玻璃管5与接排气管连接：采用燃气火焰加热石英玻璃管表面，使其爆破出一个小孔；当所述小孔与石英排气管的端部加热至熔融状态时，将二者密封熔接在一起。

3）封口：步骤1）中已组装好的灯丝放入步骤2）中已接好排气管的石英玻璃管内，并置于封口车上；经排气管通入氮气，保护石英玻璃管内的灯丝、钼箔及其它金属零件不氧化；采用氢氧火焰加热石英玻璃管的两端至熔融状态时，用模具将玻璃管两端夹扁，与钼箔封接在一起。

4）排气：已封口的灯管的排气管连接在排气机上，用真空泵抽真空、燃气烘烤石英玻璃管、灯丝通电、及充入高纯度氩气；排气机的烧尖机构用燃气火头加热排气管至熔融状态时，封离灯管，并自动取下灯管；优选地，封离灯管时，留下的排气嘴的高度高度≤3mm，且与玻璃管近端距离为110mm±3mm。

5）老炼：将初检合格的已排气的灯管置于老炼试验装置上，施加额定电压的电压对灯管进行点灯老炼，然后，用目测的方法检查灯管，是否有漏气、断灯丝、黑班、兰圈等不良现象，并将检出不合格的灯管放入有相应标记的治具中。老炼时间为1分种。

6）上头：当采用不锈钢片时，通过点焊的方法将钼杆外引线与不锈钢片焊接即可；当采用瓷头和插接件时，先用点焊方法将耐高温电线一端与钼杆外引线连接，再装上瓷头，并用压接方法将耐高温电线另一端与插接件连接。优选的是，灯管的钼杆外引线露出的长度为4～5mm。

在操作时，可根据需要选择合适的上头方式。

上面所述制造方法适用于带有排气嘴的灯管。对于不带排气嘴的灯管，采用下面封排联合的电真空方法进行封口：

将已组装好的灯丝放入石英玻璃管内，置于封排联合机上的夹具上；当对第一端进行封口时，经过石英玻璃管的两个端口同时向管内通入高纯度氩气做保护气体；采用氢氧火焰加热石英玻璃管的第一端至熔融状态时，用模具将玻璃管这一端的端口夹扁，与钼箔封接在一起；

当对第二端进行封口时，经石英玻璃管下端口通入高纯度氩气，采用相同加热方法，将石英玻璃管第二端的端口与钼箔封接在一起时，保护气体高纯度氩气也密封在石英玻璃管内，勿需再进行前述的第4步排气工序。

另外，由于石英玻璃管上没有排气口，所以在进行封口前无需再进行上述的第2步，即：无需将石英玻璃管与接排气管连接。

也就是说，对于不带排气嘴的灯管，其制造方法除上述不同点外，其它步骤如组装灯丝、老炼和上头步骤与带排气嘴的灯管的制造方法相同。由于石英玻璃管上没有设置排气嘴，因此缩短了石英玻璃管的高度、简化了工艺过程、提高了生产效率、降低了成本，更有利于实现打印机定影组件的小型化。

Claims (10)

1.一种激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，其特征在于：包括石英玻璃管（5）和安装在所述石英玻璃管（5）内的碳纤维灯丝（7），所述碳纤维灯丝（7）两端各与一钼连接器（4a、4b）连接，每个钼连接器与一钼箔（3a/3b）和一钼杆外引线（2a/2b）依次固定连接，所述两个钼箔（3a、3b）分别被封装在石英玻璃管（5）的两端，在所述石英玻璃管（5）内填充有高纯度氩气（8），所述钼杆外引线（2a/2b）的外端连接接线端子。

2.根据权利要求1所述的激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，其特征在于：所述接线端子为不锈钢端子（s41/s42）。

3.根据权利要求1所述的激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，其特征在于：所述接线端子由依次连接的瓷头（10/11）、耐高温的电线（12/13）和接插件（14/15）组成。

4.根据权利要求1所述的激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，其特征在于：所述碳纤维灯丝（7）为跳间式的螺旋型结构。

5.根据权利要求1所述的激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，其特征在于：所述石英玻璃管（5）上带有一排气嘴（6）。

6.根据权利要求5所述的激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，其特征在于：所述排气嘴（6）高度≤3mm，且与玻璃管近端距离为110mm±3mm。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的激光数码打印机专用碳纤维加热灯管，其特征在于：所述碳纤维加热灯管在所述激光数码打印机内设置并列双管。

8.一种激光数码打印机专用碳纤维加热灯管的制造方法，包括以下步骤：

1）组装灯丝：用模具将灯丝两端的丝脚分别与钼连接器4a、4b连接；然后通过点焊的方式，在氮气的保护下，将每端的钼连接器、钼箔、外钼杆依次焊接在一起；

2）将石英玻璃管5与排气管连接：采用燃气火焰加热石英玻璃管表面，使其爆破出一个小孔，当所述小孔与石英排气管的端部加热至熔融状态时，将二者密封熔接在一起；

3）封口：步骤1）中已组装好的灯丝放入步骤2）中已接好排气管的石英玻璃管内，并置于封口车上，然后经排气管通入氮气，保护石英玻璃管内的灯丝、钼箔及其它金属零件不氧化，采用氢氧火焰加热石英玻璃管的两端至熔融状态时，用模具将玻璃管两端夹扁，与钼箔封接在一起；

4）排气：将已封口的灯管上的排气管连接到排气机上，依次用真空泵抽真空、用燃气烘烤石英玻璃管、给灯丝通电及充入高纯度氩气；用排气机烧尖机构的燃气火头加热排气管与石英玻璃管的连接处，至熔融状态时，封离灯管，并自动取下灯管；封离灯管时留下的排气嘴的高度高度≤3mm，且与玻璃管近端距离为110mm±3mm；

5）老炼：将初检合格的已排气的灯管置于老炼试验装置上，施加额定电压的电压对灯管进行点灯老炼，然后，用目测的方法检查灯管是否有漏气、断灯丝、黑班、兰圈等不良现象，检出不合格灯管放入有相应标记的治具中，老炼时间为1分种；

6）上头：当采用不锈钢片时，通过点焊的方法将钼杆外引线与不锈钢片焊接即可；当采用瓷头和插接件时，先用点焊方法将耐高温电线一端与钼杆外引线连接，再装上瓷头，并用压接方法将耐高温电线另一端与插接件连接。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在：所述钼杆外引线露出的长度为4～5mm。

10.一种激光数码打印机专用碳纤维加热灯管的制造方法，包括以下步骤：

1）组装灯丝：用模具将灯丝两端的丝脚分别与钼连接器4a、4b连接；然后通过点焊的方式，在氮气的保护下，将每端的钼连接器、钼箔、外钼杆依次焊接在一起；

2）将已组装好的灯丝放入石英玻璃管内，置于封排联合机上的夹具上，当对第一端进行封口时，经过石英玻璃管的两个端口同时向管内通入高纯度氩气做保护气体；采用氢氧火焰加热石英玻璃管的第一端至熔融状态时，用模具将玻璃管这一端的端口夹扁，与钼箔封接在一起；当对第二端进行封口时，经石英玻璃管下端口通入高纯度氩气，采用相同加热方法，将石英玻璃管第二端的端口与钼箔封接在一起时，保护气体高纯度氩气也密封在石英玻璃管内；

3）老炼：将初检合格的已排气的灯管置于老炼试验装置上，施加额定电压的电压对灯管进行点灯老炼，然后，用目测的方法检查灯管是否有漏气、断灯丝、黑班、兰圈等不良现象。检出不合格的灯管放入有相应标记的治具中。老炼时间为1分种；

4）上头：当采用不锈钢片时，通过点焊的方法将钼杆外引线与不锈钢片焊接即可；当采用瓷头和插接件时，先用点焊方法将耐高温电线一端与钼杆外引线连接，再装上瓷头，并用压接方法将耐高温电线另一端与插接件连接。

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