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            什么是充電輥? - 頻道介紹

            充電輥(Primary charge roller),由金屬芯和導電橡膠組成的圓柱體,主要功能是使鼓芯帶上均勻的電荷吸附碳粉,且還有消除鼓芯上的殘余電位。

            充電輥簡介

            充電輥(Primary charge roller)是一種新型環保充電方式,這種方式減少臭氧的產生,而且充電均勻,無噪聲。被廣泛的運用在激光打印機內,在低速復印機內也有應用。激光打印機充電輥的電壓為-600V到-700V,也有充正電的。用充電電極絲的充的電就比較高,一般在6000V到8000V。

            充電輥結構

            充電輥都是由金屬芯和金屬芯外包敷的彈性橡膠構成,其具體結構大致有以下幾種:

            1.   充電輥在金屬芯外緊包敷一層低硬度導電彈性層,彈性層外涂敷一層表面層,表面層厚度很薄,大約在幾到幾十微米,電阻較高。

            2.   充電輥在金屬芯外只有低硬度導電彈性層,但外表面經過特殊處理。

            3.   充電輥在低硬度導電彈性層外是一表面層,表面層是一個電阻較高的橡膠管,厚度從幾十微米到1毫米不等。

            4.   充電輥在低硬度導電彈性層和表面層之間有一均勻電層,電層厚度均在1-3μm,表面層厚度40-80μm。

             

            充電輥在低硬度導電彈性層外是一表面層,表面層是一個電阻較高的橡膠管,厚度從幾十微米到1毫米不等。整個充電輥在使用過程中充電均勻、性能穩定,給印品良好的保證。

            充電輥的分類

            充電輥分為軟棍和硬輥


            軟棍:由金屬軸、導電海綿和膠套組成

            硬輥:由金屬軸、導電橡膠組成

            充電輥要求特性

            為使充電裝置能夠獲得理想的充電效果,要求充電裝置應具備下列條件:

            1.   能在規定的時間內使光導鼓表面帶有密度適當、分布均勻、極性正確的靜電荷。

            2.   由于使用條件和周圍環境會有所改變(溫度和濕度的變化),因此,要求充電裝置應具有一定的調整范圍,或者說充電裝置在環境改變如溫度和濕度變化時應具有一定的穩定性,以消除、減少或彌補環境因素對印品質量的影響。

            3.   要求充電裝置耐用性好,安全可靠。

            4.   當電源電壓波動時,充電裝置的輸出特性應基本保持不變。

            5.   充電裝置和負載(空氣隙、光導體等)阻抗應相匹配。

            6.   不能因為充電裝置的原因而對光導鼓造成損傷(擊穿)或加速光導鼓的疲勞。

             

            另外,高質量的充電輥應該具有:適當的體積電阻率且電阻分布均勻、適當的硬度和表面粗糙度使充電輥與光導鼓充分接觸且壓力均勻、構成充電輥的材料隨環境變化如溫度和濕度的改變性質穩定,以使所需充電電壓達到最小、充電均勻、充電輥性能穩定、不會對光導鼓造成損傷,從而獲得好的圖像效果和較長使用壽命。原裝充電輥的設計使用壽命是2-3個周期,如果維護的好可以使用3-4個周期。

            充電輥工作原理

            成像裝置的核心部件是有機光導鼓,它是形成圖像(靜電潛像和色粉像)的重要基礎。充電輥的作用即是對光導鼓表面充上均勻電荷。

            光導鼓的基本結構是由導電基體(鋁筒或其它金屬材料)、其上的光導層和保護層組成。光導層是光敏材料,在暗環境中,電阻率很高,近似于絕緣體,受光照射后,會迅速成為導體。光導層在曝光前,由充電裝置充上均勻電荷,受光照射后被曝光的部位表面電位變低形成圖像上的黑區,電荷由導電基體對地釋放,沒有曝光的部位表面電位高,形成圖像上的白區仍然維持原有電荷,這樣在光導鼓表面就形成了一幅電位差潛像(靜電潛像)。

            光導鼓表面的靜電潛像質量是影響印品質量優劣的重要因素,而靜電潛像質量的好壞又與光導體表面的電位高低、均勻與否有關,即與充電的質量有重要關系。因此在對光導鼓進行充電時,應使光導鼓表面的電荷均勻分布,且達到需要的表面電位。

            優缺點

            輥式充電是激光打印機充電的主流技術,與傳統電暈充電方式不同,輥式充電采用接觸放電方式。

            優點:簡易而緊湊的結構,高充電效率,可實現低壓充電,減少臭氧及氧氮化物的產生,有利于環保。

            缺點:若充電不均勻,由此造成圖像密度的不均勻,會產生周期性條紋斑,因此必須在施加直流電壓的同時迭加脈沖交流偏壓,以改善充電的均勻性,由此要非常重視充電輥的充電能力及充電頻譜的性能參數。

             

            目前,有的激光打印機中采用導電聚合物纖維構成的充電毛刷輥進行充電,利用微放電和接觸放電的原理,它綜合上述兩種充電方式的優點,能夠達到均勻的充電效果,獲得高質量的圖像輸出。

            充電輥常見故障

             

            充電輥的問題,主要集中在一下幾個方面:

             

            一、物理尺寸方面問題

            1、充電輥膜套毛刺點

            主要原因:是毛刺點電阻過高,無法充電引起,有充電輥周期的小黑點。

            預防方法:在生產過程中加大檢驗力度,采用外觀全檢。

            2、直線度不良

            主要原因:含海綿壓傷,膜套壓傷,膜套劃傷。

            預防方法:運輸過程加強保護,在取拿電棍時帶上手套。

             

            二、電性能方面問題

            1、充電輥表面與OPC接觸面電阻不均勻。

            主要原因:充電輥表面線電阻相差太大,引起OPC表面充電電位不均勻。

            預防方法:加強生產環節技術控制。

            2、電阻過低,針孔效應。

            主要原因:由于充電輥表面電阻過低,在OPC鼓表面有破點(針孔)時,在破點直線上電荷由破點導走而引起的OPC破點直線上無法充電形成的打印樣稿的黑線。由于OPC鼓底基加工精密,及涂層不均勻,也會引起全好OPC的擊穿。

            預防方法:選用優質的OPC(有陽極化處理的),生產環節,工藝控制。

            3、電阻過高,黑點,底灰。

            主要原因:由于充電輥電阻過高,對OPC充電不足,OPC充電電位低,引起黑白點,底灰現象。

            預防方法:選用與型號對應的充電輥,由于打印機充電電壓不用,不同型號的打印機應對不同電阻的PCR,以達到最佳效果和最好的適合性。

            4、輥電阻對溫度,濕度的敏感性。

            鼓粉盒組件的六大配件都會受到溫度,濕度的影響。一般情況下,在低溫低濕時,電阻都會上升,在高溫高濕的電阻會下降,PCR在高溫高濕,低溫低濕時的變動,穩定性非常好,通過多年的實驗,公司可以生產出在高溫高濕時電阻上降,低溫低濕下電阻會降低的PCR產品。來滿足客戶的不同需求。

             

            三、化學性能方面

            1、導電物質析出,污染OPC.

            充電輥在制作導電的過程中會添加導電材料。導電材料主要有碳黑和離子導電材料等。離子導電材料在高分子材料中很容易析出污染OPC。采用的導電材料,沒有析出,不會產生污染,通過多年的客戶使用,已證明沒有污染。

            2、其他材料析出,影響PCR電性能。

            在充電輥膜套改性時添加的其他材料,在生產和存放過程,有可能析出,影響PCR的導電性能和物理性能,引起不良。在膜套生產過程中沒有添加任何其他材料,從而保持膜套的穩定性,及其他的物理性能的穩定。

            就充電輥而言,主要是給鼓芯均勻的布上一層電荷,鼓芯表面電荷的多少主要是鼓芯可充電壓的多少決定的。充多少是鼓芯決定的,充不充得足是充電輥決定的。

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