專(zhuān)利名稱(chēng)：復(fù)印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與一種復(fù)印裝置有關(guān)，其中有一個(gè)帶支承件的活動(dòng)影象形成器，影象形成器的表面，由一個(gè)介電層形成，有一影象形成工位，沿影象形成器的軌跡放置，有一個(gè)磁性輥，它的上面有一個(gè)無(wú)磁性的導(dǎo)電外套筒，磁鐵放在套筒內(nèi)，有裝置向一個(gè)線性區(qū)供給導(dǎo)電增色劑，影象在線性區(qū)中形成，有若干電極，它們的每一個(gè)可以由一個(gè)電壓源觸發(fā)，并且每一個(gè)電極，可以在影象形成工位里的介電層上的影象形成區(qū)的一個(gè)部分上產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，電場(chǎng)的形狀同要求在影象形成器上形成的影象相符，從而將電極安置成互相絕緣，并為一個(gè)介電層所復(fù)蓋，在影象形成器的運(yùn)動(dòng)方向上伸展。
這種類(lèi)型的復(fù)印裝置，已經(jīng)由美國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)第3，816，840號(hào)揭示，具體有關(guān)的是附圖9和10。在圖9和10中，有一個(gè)磁性顯影系統(tǒng)由若干磁鐵和一個(gè)在磁鐵周?chē)钥尚D(zhuǎn)方式放置的一個(gè)無(wú)磁性套筒構(gòu)成，用可磁化的導(dǎo)電增色劑向磁性顯影系統(tǒng)供給。有一個(gè)固定電極放在增色劑刷的對(duì)面，有一個(gè)介電層可以移動(dòng)到這電極上，總是和電極接觸。向套筒和電極之間輸送一個(gè)高壓(500-1000伏)短脈沖時(shí)，介電層上便電積一個(gè)增色劑點(diǎn)影象。影象點(diǎn)的大小基本上等于電極面積的尺寸。通過(guò)利用大量的這種電極并用影象形成信號(hào)對(duì)它們激勵(lì)，便可以在介電層上獲得一個(gè)增色劑點(diǎn)影象的正象。
美國(guó)專(zhuān)利第3，946，402號(hào)中揭示了一種復(fù)印裝置，其中包括一個(gè)有介電層的旋轉(zhuǎn)鼓筒，用一個(gè)普通的顯影磁刷，把一個(gè)增色劑層均勻涂在電介質(zhì)上。把均勻的增色劑層送到一個(gè)由磁性輥形成的影象形成區(qū)中去，磁性輥上有一個(gè)無(wú)磁性套筒。有大量的棒狀導(dǎo)電體磁性電極，放在這個(gè)套筒上，電極作線狀排列，與鼓筒的軸線平行。每一個(gè)電極連接一個(gè)電壓源。電極在沒(méi)有通電時(shí)，磁力便把增色劑從介電層上吸去。向電極供給與影象相對(duì)應(yīng)的脈沖電壓，便在電介質(zhì)上形成了一個(gè)電場(chǎng)，于是將點(diǎn)狀的增色劑固定到介電層上去。因?yàn)殡姌O是導(dǎo)電體，所以必須把電極互相絕緣。
日本專(zhuān)利59-224369號(hào)描述了一種系統(tǒng)，其中電極裝置在一個(gè)鼓筒上，并復(fù)蓋以一個(gè)介電層。但是，當(dāng)某一個(gè)電極失效，整個(gè)鼓筒都要更換。本發(fā)明的目的是解決這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)目的的達(dá)到是在引言所述的復(fù)印裝置中，將里面有電極的介電層放在一個(gè)可彎曲的絕緣材料上，該材料可除去地固定在鼓筒上。
上述的以及其他的優(yōu)點(diǎn)，參閱下面的敘述和相關(guān)的附圖，便可清楚了解，附圖內(nèi)容介紹如下

圖1是靜電復(fù)印裝置原理的示意圖，圖2是表示本發(fā)明所提出的復(fù)印裝置中帶顯象刷的靜電層的概略示意，圖3a_3d表示所用方法的概略示意，圖4表示電極通路的感應(yīng)激勵(lì)法的概略示意，圖5是與圖4相應(yīng)的線路圖，圖6是本發(fā)明所提出的裝置的另一個(gè)實(shí)施方案的剖面圖，圖7是圖6片斷的俯視圖，圖1所示是靜電復(fù)印裝置的原理。旋轉(zhuǎn)鼓筒10式的影象形成器有一個(gè)靜電層，由若干可激勵(lì)的電極形成，處于一個(gè)介電層的內(nèi)部和下方。
影象形成工位11有磁性顯影輥12，里面充滿可用磁力吸引的導(dǎo)電增色劑，在旋轉(zhuǎn)鼓筒10上的可激勵(lì)的電極和顯影輥12之間施加電壓，便可在靜電層上面形成一個(gè)增色劑影象。把這增色劑影象轉(zhuǎn)移到橡膠復(fù)蓋的加熱了的輥14上。把一張紙用一個(gè)輥25通過(guò)導(dǎo)向道24和輥22及23，從紙疊26送到紙張預(yù)熱工位19上去。紙張預(yù)熱工位19有傳動(dòng)帶21，圍繞加熱了的輥20傳動(dòng)。紙張和傳動(dòng)帶21接觸使紙張加熱。把經(jīng)過(guò)這樣預(yù)熱的紙張從輥15和輥14之間通過(guò)，于是在輥14上形成的增色劑影象便被完全轉(zhuǎn)移到紙張上去了。紙張上的溫度要求是使增色劑影象能夠融接在紙張上。紙張通過(guò)輸送輥17送到收集盤(pán)18中。組件30中有一個(gè)電子線路，把原稿的可見(jiàn)信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)可以輸入到可激勵(lì)的電極里面。電子計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)處理機(jī)發(fā)出的電信號(hào)，可以在組件30中轉(zhuǎn)換成可以向可激勵(lì)的電極輸送的信號(hào)。
圖2表示本發(fā)明的復(fù)印裝置中有顯影刷的靜電層。靜電層由一個(gè)絕緣支承件43，若干導(dǎo)電電極通路42，和在它們上面的介電層41所組成。在靜電層上面放置的是一個(gè)影象形成工位，把磁性導(dǎo)電增色劑顆粒，送到介電層41和顯影輥40之間的影象形成區(qū)45里去。
支承件43用一種卡普通(Kapton)的柔性絕緣材料制造，其厚度約為200微米。這上面放一個(gè)紫銅層，厚度約為5微米，在這上面用已知的曝光蝕刻技術(shù)蝕刻寬度約為20微米的小槽，因而取得由槽組成的圖形，圖形由中間間隔為20微米寬的60微米寬的電極通路組成。電極也可以采用其他的寬度(從10微米到200微米)，厚度及中間間隔(從5微米到100微米)。
每一個(gè)電極通路42通過(guò)一條導(dǎo)線44，連接一個(gè)控制器(圖中未示)，控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)元件向每一條電極通路42施加電壓。
介電層41放在電極通路42之間和上方。這介電層用的是紅點(diǎn)油漆凡立水公司(RedSpotPaintAndVarnishCorporation)出品的火爐瓷漆，型號(hào)為RedSpotSM952R。把上述瓷漆在一種有機(jī)溶解劑中的溶液，涂在電極上，加熱后形成一個(gè)硬層。
也可以用其他的材料形成一個(gè)介電層，諸如鈦酸鋇，氧化鋁，二氧化鈦，鈦酸鉛等等。
把靜電層放在一個(gè)金屬鼓筒(圖中未示)上，用一個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)固定。遇到有損壞時(shí)，可以迅速裝上一個(gè)新的靜電層，鼓筒上設(shè)有一個(gè)槽形的開(kāi)口，導(dǎo)線44通過(guò)這開(kāi)口，在一個(gè)控制電路(未示出)和電極通路42之間連接。
在使用無(wú)盡頭的循環(huán)電極通路時(shí)，電極通路42的長(zhǎng)度至少必須等于印張的長(zhǎng)度。為了取得復(fù)印裝置的高印刷能力，必須使兩次印刷之間的時(shí)間間隔盡可能縮短。要做到這點(diǎn)便需要將靜電層固定在一個(gè)鼓筒上，鼓筒圓周僅稍微大于電極通路42的長(zhǎng)度。電極通路最好每一條至少在鼓筒圓周長(zhǎng)度的75%上伸展。
顯影輥40上設(shè)有一個(gè)紫銅套管51，厚度約為50微米，向著箭頭53所示的方向旋轉(zhuǎn)。有若干磁鐵50放在套管的內(nèi)部，用于把通過(guò)圖中未示的裝置放到套筒51上的導(dǎo)電磁性增色劑顆粒，傳遞到影象形成區(qū)45上去。為了取得有一個(gè)鮮明邊緣的影象形成區(qū)，套管51中在磁鐵48和49之間放置了一個(gè)軟鐵刀片47，磁鐵48和49用同性的極和刀片接觸。靜電層沿箭頭52所指的方向，通過(guò)顯影輥40。在一條電極通路42和套筒51之間供給一個(gè)電壓，就把增色劑46在介電層41上電積。
關(guān)于怎樣可以用一個(gè)相當(dāng)寬的增色劑刷，形成一條相當(dāng)狹窄的區(qū)域，現(xiàn)將參照?qǐng)D3a-3d予以敘述，在這幾個(gè)圖里，凡與圖2中相似部件，都使用相同的標(biāo)號(hào)。
向顯影輥40供給導(dǎo)電磁性增色劑，增色劑在用虛線56和57表示的面積上和介電層41接觸。有一個(gè)電極通路42放在這個(gè)介電層的下面，作為舉例，可以通過(guò)導(dǎo)線44向這電極通路供給一個(gè)正電壓，顯影輥40的套筒51接地。
為了說(shuō)明影象形成的過(guò)程，圖3a-3d都示出了在顯影輥處的介電層一個(gè)部分的俯視圖45。俯視圖45的寬度相當(dāng)于一個(gè)電極通路的寬度。介電層被傳送，在箭頭59所示的方向上，通過(guò)顯影輥40。
在圖3a中，電極通路42有相對(duì)于套筒51的正電壓，增色劑刷的電流在增色劑刷邊界線56和57劃定的區(qū)域55中，在導(dǎo)電增色劑中通過(guò)，結(jié)果在介電層的上面產(chǎn)生電荷。這樣便在部分接觸介電層41的增色劑顆粒中，感生一個(gè)極性相反的鏡面電荷。這樣，介電層41和增色劑顆粒之間的電力，將變?yōu)榇笥诎言錾珓┕潭ㄔ诖潘⑸系拇帕?，于是增色劑的顆粒就被由線條56和57劃定的一個(gè)區(qū)域里的介電層41吸引了。結(jié)果產(chǎn)生區(qū)55，在介電層41的厚度為1微米的情況下，看來(lái)30伏左右便足以在區(qū)域55中取得良好的黑化效果。
然后在正電壓仍然在電極通路42上存在的時(shí)候，把介電層向前輸送(見(jiàn)圖3b)。顯影過(guò)程絳＝校蚨衷詰南雜扒卻潘⒈囈縵 6和57劃定的范圍寬。
假如這時(shí)把電極通路42(圖3c所示)和套筒51接通電路，介電層41上的電荷便將散失。在磁刷邊界線56和57之間的區(qū)域里，磁刷電流不復(fù)存在，顯影輥40里的磁鐵賦予增色劑顆粒的磁力，現(xiàn)在大于電力，于是增色劑不再沉積。由于距離的緣故，顆粒上的磁力過(guò)低，已經(jīng)沉積在磁刷邊界線56和57范圍外面(區(qū)域60)的增色劑不再被顯影刷40吸引。當(dāng)把介電層進(jìn)一步向前輸送時(shí)(圖3d)，便在一個(gè)窄于增色劑刷的寬度的小區(qū)域60上以此法供給增色劑。
為了取得這種窄線條，重要的是力求增色劑刷在增色劑邊界線57處的狹窄度，和增色劑的導(dǎo)電性。
這個(gè)導(dǎo)電性必須大到當(dāng)電極通路42和套筒51接通時(shí)，作用在電介質(zhì)上的電荷應(yīng)迅速消失。
假如在一個(gè)電極通路上連續(xù)施加電壓，便顯影出一條長(zhǎng)線。由于寬度的增長(zhǎng)，在寬度為60微米的電極通路的上面，必然大于電極通路的寬度，并且由于電極之間的中間間隔約是20微米，當(dāng)若干相鄰的電極被激勵(lì)時(shí)，便可能顯影成一個(gè)全黑的區(qū)域。
上述的實(shí)施方案非常適合產(chǎn)生尺寸有限制的印張(例如A4型)。電極通路必須肯定略為比印張長(zhǎng)度大一點(diǎn)。當(dāng)需要印制較長(zhǎng)的印張時(shí)，可以選擇較大直徑的影象形成鼓筒，但是對(duì)這種做法存在著限制。
假如把圍繞鼓筒介電層里的電極通路做成循環(huán)式的，便可以取得解決這問(wèn)題的一個(gè)較好的辦法。為了這個(gè)目的，在金屬鼓筒上設(shè)置了一個(gè)絕緣層，在這絕緣層上，按已知的方式放了大量的互相絕緣的循環(huán)電極通路。在電極通路上，按照與上文參照?qǐng)D2所敘述的完全相似的方式，覆蓋一個(gè)火爐瓷漆層。假如影象形成鼓筒有較大的直徑，可以把電極通路和放在鼓筒里的一個(gè)控制器連接，也象上文參照?qǐng)D2所作的敘述一樣。但是，關(guān)于怎樣把導(dǎo)線在電極上固定而不造成導(dǎo)線的間斷，則是一個(gè)問(wèn)題。
在圖4中，一個(gè)電極42上覆蓋了一個(gè)介電層41。在一個(gè)感應(yīng)電極64上也覆蓋了一個(gè)介電層65。介電層41可以和介電層65接觸。有一個(gè)圖中示出了一部分的顯影輥40的旋轉(zhuǎn)套筒51，在旋轉(zhuǎn)套筒51中，放置了一個(gè)軟鐵刀片47，形成一個(gè)狹窄的磁場(chǎng)，套筒51接地。也可以把電極42通過(guò)一個(gè)“高”電阻68接地。
作為舉例說(shuō)，假如現(xiàn)在把感應(yīng)電極64通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)66同一個(gè)正電壓67連接，在這感應(yīng)電極64和電極42之間，便將形成一個(gè)電場(chǎng)。在電極64對(duì)面的電極42上，便將形成一個(gè)負(fù)電荷。而在與接地的套筒51相對(duì)的電極42里面，則形成一個(gè)正電荷。假如在這個(gè)套筒51上有一個(gè)導(dǎo)電增色劑層，這增色劑便在電極42上的正電荷所產(chǎn)生的增色劑鏡面電荷的感應(yīng)下，被吸引到介電層41上去。這樣便形成了影象。
假如感應(yīng)電極64通過(guò)開(kāi)關(guān)66接地，那么電場(chǎng)便將消失，磁刷的磁力就會(huì)把增色劑保持在上述磁刷上面。
圖5所表示的，是與圖4中的復(fù)印裝置相應(yīng)的電路圖。電容器70和電容器71互相串聯(lián)，一側(cè)和開(kāi)關(guān)66連接，另一側(cè)接地。電容器70相當(dāng)于由感應(yīng)電極64和電極42形成的電容量。電容器71相當(dāng)于由電極42和顯影刷的接地套筒51形成的電容量。
可以把“高”電阻68，連接在電容器70和電容器71之間的接點(diǎn)上。當(dāng)把電容器70的上極板接通正電勢(shì)67時(shí)，便會(huì)造成兩個(gè)電容器上的分壓。假使電容器70和71的大小相等，那么在兩個(gè)電容器中間的接頭上，便有一半的電勢(shì)。兩個(gè)電容器70和71中的電場(chǎng)都相等。對(duì)電容器70作變化，例如改變介電層41的厚度，那么便可能改變電容器71里的電場(chǎng)的強(qiáng)度，而相應(yīng)地改變了電極42和套筒51之間，也就是影象形成區(qū)里的電場(chǎng)的強(qiáng)度。
關(guān)于在本發(fā)明所提出的裝置上實(shí)現(xiàn)上述原理的一種實(shí)施例，現(xiàn)在下文中參照?qǐng)D6和圖7予以闡述。
圖6表示的是通過(guò)鼓筒76形式的一個(gè)影象形成器10的一個(gè)剖面，鼓筒76按箭頭77所指的方向旋轉(zhuǎn)，它有一個(gè)絕緣層43，上面放置了大量的互相毗鄰的電極42，它們互相之間絕緣，在鼓筒運(yùn)動(dòng)的方向上，作循環(huán)式的排列，位于一個(gè)介電層41里面的下方。顯影器84有一個(gè)接地的套筒92，按箭頭89所指的方向，圍繞一個(gè)增色劑傳輸磁鐵85的組合件和一個(gè)軟鐵刀片88旋轉(zhuǎn)，軟鐵刀片88由兩個(gè)有相同極性的磁鐵86和87圍繞。導(dǎo)電磁性增色劑從淺盤(pán)91上，向影象形成區(qū)90供給，在影象形成區(qū)90中，有一個(gè)非常狹窄的增色劑刷形成。
軟鐵刀片88有一個(gè)尖銳的端部，離開(kāi)套筒92約10微米。這套筒92的厚度約為50微米，在它的外表面上面設(shè)置了若干直線凹槽，平行于旋轉(zhuǎn)軸線伸展。凹槽的深度約在5微米到10微米之間，寬度約為20微米到200微米之間，用于和一個(gè)配量刀片(圖中未示)配合，在套筒92上，提供一個(gè)非常薄的增色劑層。
這樣便可以避免在影象形成區(qū)90中形成的增色劑刷有積累和增大的寬度。
為了取得盡可能窄的增色劑刷，套筒92的厚度也是重要的。這個(gè)厚度最好在10微米和100微米之間。
把厚度規(guī)定為約50微米時(shí)，便可以獲得磁場(chǎng)擴(kuò)散和機(jī)械強(qiáng)度之間的最佳的折衷。
感應(yīng)電極元件80，包括有大量的導(dǎo)電感應(yīng)電極82，放在用-Melinex聚酯薄膜制造的一個(gè)柔性絕緣條83上，每一個(gè)感應(yīng)電極82通過(guò)一個(gè)塊體81和控制裝置(圖中未示)連接。介電層41和感應(yīng)電極82之間的良好接觸，可以利用塊體81把絕緣條83旋轉(zhuǎn)而取得?？梢詫⒁粋€(gè)薄介電材料層79，例如上面已經(jīng)提到過(guò)的火爐瓷漆，放在感應(yīng)電極82的上面和周?chē)?。藉以提高感?yīng)電極元件80的耐磨損性。
圖7示出影象形成元件10和感應(yīng)電極元件80俯視圖的一部分。感應(yīng)電極82和影象形成元件10上的電極放置在相同的中心線上。元件80通過(guò)一個(gè)調(diào)節(jié)器(圖中未示)調(diào)定位置，使電極82和42對(duì)正。一個(gè)感應(yīng)電極82的寬度最好和一個(gè)電極42的寬度相等，或者比電極42稍微寬一些，以便取得二者之間的最大電容量。為了同樣的原因介電層79的厚度很小，約在1微米到5微米之間。感應(yīng)電極82的厚度約為5微米，寬度約在60到70微米之間。
對(duì)一個(gè)感應(yīng)電極供給約50伏的電壓，便有可能按照上面所述的方式，把影象形成區(qū)90中的足夠的增色劑，沉積到介電層41上，使需要印刷的影象有良好的黑化。當(dāng)感應(yīng)電極82再度接地時(shí)，影象形成過(guò)程便中止。使用上面敘述的裝置，便可能獲得長(zhǎng)度大于影象形成元件10圓周的印張。因此，可以使影象形成元件10有非常小的直徑，例如5厘米，這樣便可以做成一個(gè)緊湊的器具。
當(dāng)然本發(fā)明并不局限于上面所敘述的實(shí)施方案。例如，可以首先在影象形成器上放一個(gè)均勻的增色劑磁性層，然后把影象形成器從影象形成工位上經(jīng)過(guò)。假如向一個(gè)電極通路供給一個(gè)電壓，便有一個(gè)磁刷電流通過(guò)，于是增色劑顆粒便固定在介電層上了。
當(dāng)電極通路和套筒之間的電路接通，磁刷便將把增色劑顆粒從介電層上吸走，通過(guò)旋轉(zhuǎn)套筒，放到影象形成區(qū)中去。有一個(gè)刮除器把放出的增色劑顆粒從套筒上刮下。
采用了感應(yīng)激勵(lì)的方法以后，還可以在狹窄的影象形成器上使用非常大量的窄電極，而同時(shí)可以用寬度比電極通路大許多倍的感應(yīng)電極。這樣就可以使離線問(wèn)題或?qū)φ龁?wèn)題大大地減少了。
一個(gè)精于本專(zhuān)業(yè)的人可以對(duì)這些實(shí)施方案作出各種修改，而仍屬于下面的權(quán)利要求書(shū)的范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)印裝置，其中包括一個(gè)帶一個(gè)支承件(43)的活動(dòng)影象形成器(10)，影象形成器的表面由一個(gè)介電層(41)形成，有一個(gè)影象形成工位(11)沿影象形成器(10)的軌跡放置，有一個(gè)磁性輥(12，40)，它的上面有一個(gè)無(wú)磁性的導(dǎo)電外套筒(51)，在套筒(51)里面放置磁鐵(48，49，50)，有裝置向一個(gè)進(jìn)行影象形成的線性區(qū)(45)供給導(dǎo)電的增色劑，有許多電極(42)，它們每一個(gè)都能被一個(gè)電壓源激勵(lì)，并且每一個(gè)都能在影象形成工位(11)里的介電層(41)上的影象形成區(qū)(45)中產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，電場(chǎng)的形狀同要求在影象形成器(10)上形成的影象形狀一致，電極(42)的布置要求互相絕緣，上面用一個(gè)介電層(41)覆蓋，并且在影象形成器(10)運(yùn)動(dòng)的方向(52)上伸展，其特征為，里面有電極(42)的介電層(41)放在一個(gè)可彎曲的絕緣材料上，該材料可除去地固定在鼓筒上。
2.如權(quán)利要求1中之復(fù)印裝置，其特征為，有一個(gè)介電層(41)放在電極(42)的上面并圍繞著電極(42)。
3.如權(quán)利要求2中之復(fù)印裝置，其特征為，介電層(41)的厚度在1微米至5微米之間。
4.如權(quán)利要求1中之復(fù)印裝置，其特征為，電極(42)的寬度在10微米到到200微米之間。
5.如權(quán)利要求4中之復(fù)印裝置，其特征為，電極(42)的寬度約為60微米。
6.如權(quán)利要求1中之復(fù)印裝置，其特征為，電極(42)互相間的距離在5微米到100微米之間。
7.如權(quán)利要求6中之復(fù)印裝置，其特征為，電極(42)互相間的距離為20微米。
8.如權(quán)利要求1中之復(fù)印裝置，其特征為，用火爐瓷漆作介電層(41)。
全文摘要
一種復(fù)印裝置，其中包括有一個(gè)活動(dòng)影象形成器，一個(gè)帶有磁性輥的影象形成工位向一個(gè)線性區(qū)供給導(dǎo)電的增色劑的裝置，有許多電極，它們每一個(gè)都能被一個(gè)電壓源激勵(lì)，并且每一個(gè)都能在影象形成區(qū)中產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，其特征為，里面有電極(42)的介電層(41)放在一個(gè)可彎曲的絕緣材料上，該材料可除去地固定在鼓筒上。
文檔編號(hào)G03G15/05GK1030306SQ8810341
公開(kāi)日1989年1月11日 申請(qǐng)日期1988年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1985年2月6日
發(fā)明者羅伯塔斯·范庫(kù)頓, 迪克·西蒙斯, 邦特科·威特維恩, 威廉·特賈克·德雷, 約翰尼斯·杰拉達(dá)斯·維南蒂厄斯·范斯蒂普霍特, 馬丁納斯·約翰尼斯·休伊杰本 申請(qǐng)人:奧西-荷蘭公司