提供通过用于金属的连续或半连续铸造的直接硬模金属铸造（ＤＣ铸造）装置获得的光学光电导体鼓和光电导管。特别地，提出随后被涂敷以制造用于复印机和打印机的鼓的光电导管的铝铸锭的铸造。导管的气滑制备的表面导致铝合金材料的缺陷的尺寸减小、数量减少，其中，缺陷源自铸造、随后的挤压和随后的拉拔处理。缺陷主要源自羽形线分层缺陷或焊线缺陷，这里，分层缺陷的特征至少有，表面稍微更加粗糙，化学成分常在羽形线分层中的某一点与铝合金的成分不同，并且，焊线缺陷是在挤压过程中从存在于铝铸造的铸锭或圆棒中的污染物出现的。为随后被涂敷的光电导鼓制备特殊表面导致产量增加、质量提高和制造成本降低。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过包含使用用于对金属进行连续或半连续直接冷硬铸造的装置对铝合金进行气滑(gas-slip)铸造的方法制备的光电导管。本专利技术包含包含涂敷到光电导管上的电荷传输层和电荷产生层的光电导鼓(optical photoconductor drum)和光电导鼓在影印(photocopying)中的用途。
技术介绍
光感受器是影印机和激光束打印机中的中心器件。在大多数影印机和激光束打印机中，光感受器表面包含于称为管(tube)(例如，光电导管；术语光电导管这里用于识别金属管，该金属管用作用于通过用电荷产生层和电荷传输层涂敷该管形成光电导鼓的衬底)的中空金属筒的外侧。一般地，管由诸如铝的金属制成，该金属可被阳极化，被金刚石车削(diamond turn)，然后，任选地用薄的介电层(注入阻挡层)对其涂敷，然后用光产生层(即，电荷产生层)和光传导层(即，电荷传输层)对该介电层进行涂敷，以形成光电导鼓(这里，术语光电导鼓用于识别涂敷有光产生层和光传导层的光电导管)。在Kirk-Othmer，Encyclopedia for Chemical Technology，第4版，第9卷，第245～277页，Wiley，New York(1994)中给出了电子照相术(影印)的一般讨论，并且，在Encyclopedia of Electronics，第2版，Gibilisco等编，第669～671页，TAB BOOKS，Blue Ridge Summit，PA(1990)中提供激光束打印的简要说明，这里通过引用并入它们。目前，低速和中速电子照相普通纸复印机和高速激光打印机的最适合的光电导(photoconductive)成像接收器具有双层结构。电荷载流子(电子-空穴对)的光产生发生在一般0.1～2.0μm厚度的薄的电荷产生层(CGL)中，该电荷产生层被涂敷在诸如铝合金管的导电性衬底上。在光产生后，在负表面电荷提供的电场梯度下，可迁移载流子(通常为空穴)被注入更厚的电荷传输层(CTL)中，该电荷传输层厚度为约10～40μm，并被涂敷在CGL之上。这些空穴漂移到光接收器的最外层以选择性地中和表面电荷，由此形成静电潜像，该静电潜像随后被热塑调色剂显影。光产生层和光传导层可被涂敷在诸如金属管的导电性衬底(例如光电导管)上。金属管可以是中空的，以提供重量方面和降低材料成本的好处。金属管的外表面会对从其得到的任何光电导鼓的质量产生重要影响。具有不规则表面或表现出例如不均匀导电性的表面的金属管会提供有缺陷的光电导管。具有良好的铸造性能和诸如密度低的希望的物理性能的铝可用于形成金属管的一部分或整个金属管。在从铝管制造光电导鼓的过程中的质量和成品率(yield)主要基于施加任意光产生层和光传导层中之前的铝管的表面性能。涂敷的管件如被废弃则十分浪费，并且，就回收而言，即便不是不可能，也是十分困难的。金属或合金的晶粒结构影响产品的多个重要性能。铝和铝基合金的晶粒细化是由较小的等轴晶粒构成的结构与包含较大的晶粒结构的结构相比如何给出多个优点的例子。重要性能包括由于金属的更有效的流动导致的改善的可铸造性；改善的机械性能；改善的可加工性；和改善的表面质量。晶粒尺寸可随合金的化学成分和用于形成部件的铸造方法变化。铸造方法决定许多的重要因素，诸如冷却速率、铸造温度、温度梯度和凝固前和凝固中的熔体中的混合物的状态。仍然存在对改善的“衬底”或管表面性能的需求，使得基于由于预涂敷管的表面中的不完美性产生的缺陷必须被废弃的涂敷管(例如光电导鼓)的数量或百分比可被消除或至少大大降低。本专利技术的光电导管通过利用用于制备管的铸造技术和制备管的铝合金的组成在金属管上提供改善的表面光洁度，满足这种需求。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于，提供通过用于对金属进行连续或半连续直接硬模铸造(DC铸造)的气滑铸造装置制备的光电导管。本专利技术的另一目的在于，提供从光电导管制备的光电导鼓，该光电导管是通过气滑铸造可包含晶粒细化添加剂的某些合金制备的。本专利技术的另一目的在于，提供通过用于多股(mu1tistrand)坯锭铸造的气滑热顶(hot-top)铸模系统制备的具有改进的晶粒细化的光电导管，这里，铝包含硼化钛(TiB2)或其它类似的添加剂，以在铸造操作和均匀化处理中控制晶粒生长和均匀性。本专利技术的另一目的在于，在气滑铸造中使用诸如来自有缺陷的铝坯锭的废料或再生物料(regrind)的回收铝，以制备光电导管和光电导鼓。本专利技术的一个实施方式是通过气滑工艺制备的光电导管。本专利技术的光电导管具有允许其用于形成光电导鼓的特殊表面性能。本专利技术的另一实施方式是光电导鼓，该光电导鼓的制备包括通过将一个或更多个光学涂层施加到光电导管的外表面上，以形成与由得自常规的铸造方法的光电导管制备的光电导鼓相比具有提高的表面性能和更低的缺陷率的光电导鼓。在用光产生层和光传导层涂敷光电导管后，使用通过气滑工艺制备的光电导管大大减少并在一些情况下消除光电导鼓的表面上的缺陷。通过气滑工艺获得的光电导管具有不必在铸造中过滤铝合金的表面特性。在铝合金中引入添加剂进一步改善表面晶粒并进一步降低缺陷率。附图说明通过结合附图参照以下详细说明，本专利技术的更完整的理解及其许多伴随的优点将变得更为清楚，因此容易得到这种理解和优点，其中，图1是常规的热顶铸造方法的示意图； 图2是气滑方法的示意图；图3是常规的热顶铸造台的示图；图4是用于本专利技术的制造的气滑铸造台的一部分的放大图；图5是气滑和常规管产品获得的拉拔管铝合金的表面光洁度的对比。图6是气滑和常规管产品的铝合金的光学焊线分析的对比。图7是气滑和常规管产品的铝合金的车削表面光洁度的对比。图8是气滑未过滤铝合金与TKR过滤的常规产品的铝合金的表面光洁度的对比。图9是气滑和常规产品的典型分层缺陷的对比。具体实施例方式可以通过使用用于对金属进行连续或半连续直接冷硬铸造(DC铸造)的铸造装置制备本专利技术的光电导管。在铸造铝合金时，例如在无缝或孔口(porthole)铸造中形成坯锭。坯锭可随后被拉拔和/或挤压以使管变窄。被挤压/拉拔的管然后被切成适于涂敷的尺寸。可以从这样一种类型的DC铸造设备制备本专利技术的光电导管，所述DC铸造设备与常规铸造装置相比至少同样简单或者更加简单，但在冷却效果调节方面提供大大提高的灵活性，并且因而通过冷却速率的分段控制，能够变化或改变穿过铸模(casting die)的通道周围的冷却效果。气滑方法允许例如在铸造的管的角中和短边上获得最佳冷却条件，在这些地方，在常规铸造方法的开始阶段中会产生许多问题。金属的DC铸造的开始阶段中的减慢的冷却导致关于收缩、开始裂纹和表面质量的正面影响。减慢的冷却也可以对与铸造大坯锭有关的其它问题有正面影响。大坯锭可形成本专利技术光电导管的基础并且是用于本专利技术的光电导管的前体。本专利技术的气滑方法示于图2中。可以用DC装置实施本专利技术的气滑方法，在该DC装置中，在出水口和沿由铸模形成的开口的周围与其大致平行的另一出口之间，设置孔排或相似的配置(诸如多孔石墨环)用于供给诸如空气的气体，使得沿坯锭的外周形成气裙(skirt ofgas)。提供气体是为了使诸如水的冷却流体的外裙偏折和/或在水裙和坯锭之间形成气垫。在常规的铸造中，铝合金与可用于引导本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝光电导管，该铝光电导管是通过铝合金的气滑铸造获得的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-3-1 10/788,4421.一种铝光电导管，该铝光电导管是通过铝合金的气滑铸造获得的。2.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，气滑铸造包含以下步骤形成坯锭；和挤压或拉拔坯锭以形成导管的至少之一。3.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，基于光电导鼓的目测检查，通过用光产生层和电荷传输层涂敷导管获得的光电导鼓的衬底缺陷的总数小于0.5％。4.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，铝合金属于3000铝合金系列。5.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，铝合金属于6000铝合金系列。6.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，铝合金是E3S或A40铝合金。7.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，在没有过滤的情况下实施气滑铸造。8.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，铝合金还包含晶粒细化剂。9.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，铝合金还包含硼化钛。10.根据权利要求1的光电导管，具有0.2毫升/100克或更少的H2孔隙率。11.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，导管的表面基本上没有可通过肉眼或光学显微镜看到的焊线。12.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，导管包含铝合金，该铝合金包含回收铝合金、来自铝再回收站的再生物料或来自气滑工艺的废料铝中的一种或更多种。13.根据权利要求1的光电导管，其特征在于，采用用于铝的连续或半连续铸造的具有出口结构的装置实施气滑铸造以形成铝导管，该出口结构的方向被确定为发射沿与模具的内周表面平行的方向射出的冷却流体裙，以在冷却流体裙和所述凝固的铝导管的外周表面之间形成气垫。14.根据权利要求13的光电导管，其特征在于，导管的表面基本上没有可通过肉眼或光学显微镜看到的焊线。15.根据权利要求13的光电导管，其特征在于，基于光电导鼓的目测检查，通过用光产生层和电荷传输层涂敷导管获得的光电导鼓的衬底缺陷的总...
【专利技术属性】
技术研发人员：L罗素，临护，
申请(专利权)人：三菱化学成像公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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