專利名稱：Canon 200系列碳粉盒組件的匹配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于CANON FC200/210/220/224/230/270/300/500/700/ PC290/920/950/980系列打印機(jī)用碳粉盒內(nèi)有機(jī)光導(dǎo)鼓、磁輥、充電輥、出粉刀、清潔刮刀及 墨粉之間的匹配。
背景技術(shù)：
該系列碳粉盒與其他型號碳粉盒相比，其墨粉要求為單組份的正極性磁性墨粉。目前，上述機(jī)型占有所有激光打印機(jī)30%以上的使用份額，每年需更替消耗約為1 1. 5億 個(gè)碳粉盒。其所使用的碳粉盒由于生產(chǎn)匹配一味的追求低成本，未有效考慮有機(jī)光導(dǎo)鼓，磁 輥，充電輥，出粉刀，清潔刮刀及墨粉的相互性能影響，導(dǎo)致在打印過程出現(xiàn)以下不足墨粉 的有效使用比例偏低，整個(gè)壽命會產(chǎn)生5 20g的未使用完的余粉及10 20g的未轉(zhuǎn)印的 廢粉，產(chǎn)生浪費(fèi)和污染；打印品質(zhì)離散性較大且不穩(wěn)定，特別在碳粉盒壽命中后期，因各配 件由于配合不當(dāng)時(shí)常出現(xiàn)衰竭，功能漸弱的現(xiàn)象，打印缺陷明顯增多，無法滿足打印需求； 單頁耗粉量大，打印壽命偏短，只有2000頁士 10%，導(dǎo)致總體成本過高。

發(fā)明內(nèi)容
為了延長碳粉盒的使用壽命，降低打印成本，節(jié)約資源，本發(fā)明提供的一種碳粉盒 固定生產(chǎn)匹配，通過選配特定的有機(jī)光導(dǎo)鼓、磁輥、充電輥、單組份負(fù)極性磁性墨粉、出粉刀 及清潔刮刀，使各組件性能達(dá)到最佳匹配，能夠克服目前生產(chǎn)匹配帶來的不足。本發(fā)明通過匹配以下組件實(shí)現(xiàn)1、有機(jī)光導(dǎo)鼓由導(dǎo)電鋁基、防反射層、電荷產(chǎn)生層、電荷傳輸層組成，涂層厚度總 體厚度控制在20 μ m 24 μ m、電荷發(fā)生層厚度控制在1 μ m 2 μ m、涂層不均勻性< Iym; 其涂層表面電阻> 170ΜΩ ；充電輥對其充電后，電荷輸出層能夠被充滿分布均勻-650V高 壓靜電荷的初始電位V0;具有適當(dāng)?shù)墓饷舳菶1/2，其電位由初始電位VO衰減到一半即 1/2V0時(shí)所需的曝光量應(yīng)控制0. 1 μ J/cm2 0. 15μ J/cm2范圍內(nèi)；電荷輸出層在接受激光 照射后，產(chǎn)生70V 120V的曝光電位VL，形成與初始電位-450V -500V以上的電位差值， 并與磁輥之間產(chǎn)生合理的電場差值，使磁輥上攜帶的墨粉能夠被適量吸引；在無光照射情 況下及設(shè)定的表面電位情況下的電位衰減速率，即暗衰減率DDR控制在IOV 20V/S的范 圍；涂層表面電阻值能確保涂層在未達(dá)到能量的光照下保持絕緣狀態(tài)，使有機(jī)光導(dǎo)鼓不會 出現(xiàn)無曝光需求狀態(tài)下自動曝光，過度曝光導(dǎo)致的疲勞現(xiàn)象；有機(jī)光導(dǎo)鼓保護(hù)層必須耐磨， 在充電輥，墨粉，介質(zhì)，清潔刮刀的長期循環(huán)磨損下，其磨損速率< 1 μ m/有機(jī)光導(dǎo)鼓轉(zhuǎn)動 10萬圈，以保證不會對鼓的光電性能產(chǎn)生較大影響。2、磁輥磁均勻性良好，墨粉能夠被均勻吸附；導(dǎo)電涂層粗糙度通過用0. 12mpa的 氣壓下用180目白剛玉將粗糙度增至并保持Ra = 1. 1 μ m 1. 5 μ m，使墨粉顆粒在出粉刀 與磁輥間摩擦?xí)r均勻、充分的獲得-650V的靜電荷。其配套裝配的護(hù)套厚度為0. 26mm。3、充電輥涂層與金屬軸間電阻值=0. 3ΜΩ 5MΩ，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使有機(jī)光導(dǎo)鼓表面帶有密度適當(dāng)、分布均勻-650V高壓靜電荷；橡膠套及導(dǎo)電海綿總體硬度值= HD35° 士3° A、彈性良好，在原粉盒定位、導(dǎo)電彈簧的壓力下，與有機(jī)光導(dǎo)鼓之間所有接觸 面產(chǎn)生的壓力控制在5N 5. 5N范圍內(nèi)；充電輥表面粗糙度對有機(jī)光導(dǎo)鼓表面造成的磨損 速率應(yīng)小于0. 1 μ m/有機(jī)光導(dǎo)鼓轉(zhuǎn)動10萬圈；表面粗糙度Ra = 0. 09 μ m 0. 12 μ m ；具有 一定的電性能調(diào)整范圍，在相對濕度RH10% 90%，溫度5°C 35°C的變化環(huán)境范圍內(nèi)應(yīng) 具有一定的穩(wěn)定性，以消除、減少或彌補(bǔ)環(huán)境因素對有機(jī)光導(dǎo)鼓布電的影響；當(dāng)電源電壓波 動時(shí)，充電輥的接受輸出特性應(yīng)基本保持不變；充電輥和負(fù)載(空氣隙、光導(dǎo)體等)阻抗相 匹配，不會出現(xiàn)局部電壓過高、對有機(jī)光導(dǎo)鼓造成局部損傷(擊穿)或加速有機(jī)光導(dǎo)鼓的光 電性能疲勞；與有機(jī)光導(dǎo)鼓接觸的外層材質(zhì)在50°C 55°C的高溫環(huán)境中存放30天以上， 不會軟化、分解并對有機(jī)光導(dǎo)鼓涂層產(chǎn)生污染；充電輥組成的各基材擁有良好的壽命，耐用 性，安全可靠。4、單組份正極性磁性墨粉組成成分為炭黑，磁性氧化鐵，樹脂，潤滑劑及添加劑 的比例分別為炭黑1%、磁性氧化鐵41%、樹脂54%、潤滑劑2. 5%、添加劑1. 5%，使墨粉 的潤滑性能、流動性能、色度達(dá)到最佳狀態(tài)，單位體積墨粉的帶電能力達(dá)到帶電量=262uc/ g 282uc/g;墨粉粒徑均勻、分布范圍控制在直徑5μπι以下1.5%、8μπι以上1.5%、 6. 5 μ m 7. 5 μ m 90 %以上，使參加顯影且最終轉(zhuǎn)印的碳粉顆粒達(dá)到98 %以上；軟化點(diǎn) 為141 士3°C ；流動性能在規(guī)定條件下色調(diào)劑顆粒間可分散程度> 35%，公稱值極限偏差為 20% ；松裝密度為 14. 8g±4g/cm3 ；5、出粉刀由不銹鐵或等硬度不銹金屬支撐架，PU材料為磁輥承托面及摩擦面， 要求PU材料棱角，摩擦面平整度良好，厚度均勻，硬度=HD70° 士 3° A，且彈性良好，使墨 粉出粉刀與磁輥間摩擦?xí)r能夠均勻、充分地獲得-650V的電荷，并能均勻的通過出粉到與 磁輥的間隙，壓力控制摩擦后吸附在磁輥表面的厚度為0. 3士0. 01mm，磁輥轉(zhuǎn)動30萬圈或 放置5年出粉刀不會出現(xiàn)彈力衰竭；6、清潔刮刀由不銹鐵或等硬度不銹金屬支撐架，PU材料為磁輥承托面及摩擦面 組成，要求PU材料棱角、摩擦面平整度良好、厚度均勻、硬度=HD71° 士3° A，且彈性良好， 與有機(jī)光導(dǎo)鼓之間形成適當(dāng)?shù)膲毫Γ軌蚝芎玫膶⒂袡C(jī)光導(dǎo)鼓表面顯影后但未轉(zhuǎn)印的碳粉 清潔干凈，有機(jī)光導(dǎo)鼓轉(zhuǎn)動10萬圈或放置5年不會出現(xiàn)彈力衰竭。在溫度20°C 士4°C，相對濕度35% 60%的無塵、無靜電環(huán)境中，在碳粉盒上組 裝上述配件，碳粉盒的整體打印品質(zhì)得到明顯提高，具體優(yōu)點(diǎn)如下1、碳粉轉(zhuǎn)印效率可提高 5 10個(gè)百分點(diǎn)，總體控制在95%以上，碳粉盒廢粉可減少85%以上；2、密度均勻性可提 高3 5個(gè)百分點(diǎn)，可控制在1. 45-1. 55區(qū)間，確保打印圖像均勻清晰；3、定影牢固程度可 提高5%以上；4、常規(guī)灌粉量140g士5g產(chǎn)品最高可打印3200頁(A45%覆蓋率)，打印壽命 提高了 60% ；5、碳粉盒的整個(gè)壽命性能穩(wěn)定，打印品質(zhì)優(yōu)良，單頁打印成本可從0. 1 0. 2 元/張降至0. 05元/張。
具體實(shí)施例方式在溫度20°C 士4°C，相對濕度35% 60%的無塵、無靜電環(huán)境中，在碳粉盒上按以下要求組裝上述配件1、在充電輥的金屬軸導(dǎo)電端涂上適量導(dǎo)電膏，在非導(dǎo)電端涂上適量潤滑油；2、在有機(jī)光導(dǎo)鼓消電觸點(diǎn)上涂上適量導(dǎo)電膏；3、在磁輥導(dǎo)電端偏壓觸點(diǎn)涂上適量導(dǎo)電膏；4、在 清潔刮刀PU正面刃口 3mm范圍內(nèi)涂上均勻的潤滑粉，在有機(jī)光導(dǎo)鼓鼓涂層表面涂上1/3 圈潤滑粉，在出粉刀PU正面刃口 3mm范圍內(nèi)涂上均勻的潤滑粉或碳 粉；5、將充電輥與有機(jī) 光導(dǎo)鼓通過碳粉盒上的定位支架平行裝配，并由充電輥支架彈簧將兩者的接觸壓力控制在 5N 5. 5N范圍內(nèi)；6、將清潔刮刀PU正面刃口與有機(jī)光導(dǎo)鼓涂層面橫向中軸線保持35° 角平行裝配，并將有機(jī)光導(dǎo)鼓涂層涂潤滑粉的起點(diǎn)放置在清潔刮刀刃口重合，固定好后，轉(zhuǎn) 動2-3圈，確保有機(jī)光導(dǎo)鼓鼓運(yùn)轉(zhuǎn)順暢；7、將出粉刀PU正面刃口與磁輥的橫向中軸線保 持30°角平行裝配，固定好后，轉(zhuǎn)動2-3圈，確保磁輥運(yùn)轉(zhuǎn)順暢；8、將裝配好充電輥、清潔刮 刀、有機(jī)光導(dǎo)鼓鼓的廢粉倉組件與裝配好出粉刀、磁輥的粉倉組件按照碳粉盒結(jié)構(gòu)要求平 行裝配到位。
權(quán)利要求
一種適用于CANON 200系列碳粉盒組件的匹配，選配特定性能的有機(jī)光導(dǎo)鼓、磁輥、充電輥、單組份負(fù)極性磁性墨粉、出粉刀及清潔刮刀達(dá)到最佳匹配性能，其特征是有機(jī)光導(dǎo)鼓①涂層厚度為20μm～24μm、電荷發(fā)生層厚度為1μm～2μm，②光電性能電荷傳輸層的電荷存儲，光敏度E1/2范圍為0.1μJ/cm2≤E1/2≤0.15μJ/cm2、曝光電位VL為70V≤VL≤120V、暗衰減率DDR為10V～20V/S，涂層表面電阻＞170MΩ，③鼓涂層的不均勻性＜1μm、磨損速率＜1μm/鼓轉(zhuǎn)動10萬圈，磁輥導(dǎo)電涂層粗糙度Ra＝1.1μm～1.5μm，其配套裝配的護(hù)套厚度為0.26mm。充電輥涂層與金屬軸間電阻值＝0.3MΩ～5MΩ橡膠套及導(dǎo)電海綿總體硬度值＝HD35°±3°A、充電輥表面粗糙度對光導(dǎo)鼓表面造成的磨損速率應(yīng)小于0.09μm～0.12μm，單組份負(fù)極性磁性墨粉①帶電量＝262uc/g～282uc/g，②軟化點(diǎn)＝141±3℃、公稱值極限偏差±3℃，③直徑5μm以下1.5％、8μm以上1.5％、6.5μm～7.5μm的在90％以上，④色調(diào)劑顆粒間可分散程度＞35％，公稱值極限偏差為20％，⑤松裝密度為14.8g±4g/cm3，出粉刀PU硬度＝HD70°±3°A，清潔刮刀PU硬度＝HD71°±3°A。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種CANON 200系列碳粉盒組件的匹配，通過對有機(jī)光導(dǎo)鼓、充電輥、磁輥、墨粉、出粉刀、清潔刮刀的幾何參數(shù)、物性參數(shù)、光電參數(shù)等進(jìn)行范圍規(guī)定，組配后使各配件的性能及相互間的配合效果達(dá)到最佳，從而延長碳粉盒60％以上的打印壽命，降低85％以上的廢粉，并提高綜合打印質(zhì)量，節(jié)約1/3打印成本，減少污染，節(jié)約資源。
文檔編號G03G21/18GK101846957SQ20101021505
公開日2010年9月29日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者耿國慶 申請人:富美科技有限公司