专利名称：Canon 200系列碳粉盒组件的匹配的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于CANON FC200/210/220/224/230/270/300/500/700/ PC290/920/950/980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：
该系列碳粉盒与其他型号碳粉盒相比，其墨粉要求为单组份的正极性磁性墨粉。目前，上述机型占有所有激光打印机30%以上的使用份额，每年需更替消耗约为1 1. 5亿 个碳粉盒。其所使用的碳粉盒由于生产匹配一味的追求低成本，未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，导致在打印过程出现以下不足墨粉 的有效使用比例偏低，整个寿命会产生5 20g的未使用完的余粉及10 20g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，特别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； 单页耗粉量大，打印寿命偏短，只有2000页士 10%，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20 μ m 24 μ m、电荷发生层厚度控制在1 μ m 2 μ m、涂层不均勻性< Iym; 其涂层表面电阻> 170ΜΩ ；充电辊对其充电后，电荷输出层能够被充满分布均勻-650V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VO衰减到一半即 1/2V0时所需的曝光量应控制0. 1 μ J/cm2 0. 15μ J/cm2范围内；电荷输出层在接受激光 照射后，产生70V 120V的曝光电位VL，形成与初始电位-450V -500V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IOV 20V/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；有机光导鼓保护层必须耐磨， 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< 1 μ m/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、磁辊磁均勻性良好，墨粉能够被均勻吸附；导电涂层粗糙度通过用0. 12mpa的 气压下用180目白刚玉将粗糙度增至并保持Ra = 1. 1 μ m 1. 5 μ m，使墨粉颗粒在出粉刀 与磁辊间摩擦时均勻、充分的获得-650V的静电荷。其配套装配的护套厚度为0. 26mm。3、充电辊涂层与金属轴间电阻值=0. 3ΜΩ 5MΩ，在规定时间内使有机光导鼓表面带有密度适当、分布均勻-650V高压静电荷；橡胶套及导电海绵总体硬度值= HD35° 士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. 1 μ m/有机光导鼓转动10万圈；表面粗糙度Ra = 0. 09 μ m 0. 12 μ m ；具有 一定的电性能调整范围，在相对湿度RH10% 90%，温度5°C 35°C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；与有机光导鼓接触的外层材质在50°C 55°C的高温环境中存放30天以上， 不会软化、分解并对有机光导鼓涂层产生污染；充电辊组成的各基材拥有良好的寿命，耐用 性，安全可靠。4、单组份正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%、磁性氧化铁41%、树脂54%、润滑剂2. 5%、添加剂1. 5%，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=262uc/ g 282uc/g;墨粉粒径均勻、分布范围控制在直径5μπι以下1.5%、8μπι以上1.5%、 6. 5 μ m 7. 5 μ m 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141 士3°C ；流动性能在规定条件下色调剂颗粒间可分散程度> 35%，公称值极限偏差为 20% ；松装密度为 14. 8g±4g/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，厚度均勻，硬度=HD70° 士 3° A，且弹性良好，使墨 粉出粉刀与磁辊间摩擦时能够均勻、充分地获得-650V的电荷，并能均勻的通过出粉到与 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士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、厚度均勻、硬度=HD71° 士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。在温度20°C 士4°C，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、密度均勻性可提 高3 5个百分点，可控制在1. 45-1. 55区间，确保打印图像均勻清晰；3、定影牢固程度可 提高5%以上；4、常规灌粉量140g士5g产品最高可打印3200页(A45%覆盖率)，打印寿命 提高了 60% ；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. 05元/张。
具体实施例方式在温度20°C 士4°C，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PU正面刃口 3mm范围内涂上均勻的润滑粉，在有机光导鼓鼓涂层表面涂上1/3 圈润滑粉，在出粉刀PU正面刃口 3mm范围内涂上均勻的润滑粉或碳 粉；5、将充电辊与有机 光导鼓通过碳粉盒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；6、将清洁刮刀PU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；7、将出粉刀PU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；8、将装配好充电辊、清洁刮 刀、有机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碳粉盒结构要求平 行装配到位。
权利要求
一种适用于CANON 200系列碳粉盒组件的匹配，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、出粉刀及清洁刮刀达到最佳匹配性能，其特征是有机光导鼓①涂层厚度为20μm～24μm、电荷发生层厚度为1μm～2μm，②光电性能电荷传输层的电荷存储，光敏度E1/2范围为0.1μJ/cm2≤E1/2≤0.15μJ/cm2、曝光电位VL为70V≤VL≤120V、暗衰减率DDR为10V～20V/S，涂层表面电阻＞170MΩ，③鼓涂层的不均匀性＜1μm、磨损速率＜1μm/鼓转动10万圈，磁辊导电涂层粗糙度Ra＝1.1μm～1.5μm，其配套装配的护套厚度为0.26mm。充电辊涂层与金属轴间电阻值＝0.3MΩ～5MΩ橡胶套及导电海绵总体硬度值＝HD35°±3°A、充电辊表面粗糙度对光导鼓表面造成的磨损速率应小于0.09μm～0.12μm，单组份负极性磁性墨粉①带电量＝262uc/g～282uc/g，②软化点＝141±3℃、公称值极限偏差±3℃，③直径5μm以下1.5％、8μm以上1.5％、6.5μm～7.5μm的在90％以上，④色调剂颗粒间可分散程度＞35％，公称值极限偏差为20％，⑤松装密度为14.8g±4g/cm3，出粉刀PU硬度＝HD70°±3°A，清洁刮刀PU硬度＝HD71°±3°A。
全文摘要
本发明涉及一种CANON 200系列碳粉盒组件的匹配，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60％以上的打印寿命，降低85％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。
文档编号G03G21/18GK101846957SQ20101021505
公开日2010年9月29日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者耿国庆 申请人:富美科技有限公司