專利名稱：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)，其中有一個帶支承件的活動影象形成器，影象形成器的表面，由一個介電層形成，有一影象形成工位，沿影象形成器的軌跡放置，有一個磁性輥，它的上面有一個無磁性的導(dǎo)電外套筒，磁鐵放在套筒內(nèi)，有裝置向一個線性區(qū)供給導(dǎo)電增色劑，影象在線性區(qū)中形成，有若干電極，它們的每一個可以由一個電壓源觸發(fā)，并且每一個電極，可以在影象形成工位里的介電層上的影象形成區(qū)的一個部分上產(chǎn)生一個電場，電場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，并為一個介電層所復(fù)蓋，在影象形成器的運(yùn)動方向上伸展。
這種類型的復(fù)印裝置，已經(jīng)由美國專利說明書第3，816，840號揭示，具體有關(guān)的是附圖9和10。在圖9和10中，有一個磁性顯影系統(tǒng)由若干磁鐵和一個在磁鐵周圍以可旋轉(zhuǎn)方式放置的一個無磁性套筒構(gòu)成，用可磁化的導(dǎo)電增色劑向磁性顯影系統(tǒng)供給。有一個固定電極放在增色劑刷的對面，有一個介電層可以移動到這電極上，總是和電極接觸。向套筒和電極之間輸送一個高壓(500-1000伏)短脈沖時，介電層上便電積一個增色劑點(diǎn)影象。影象點(diǎn)的大小基本上等于電極面積的尺寸。通過利用大量的這種電極并用影象形成信號對它們激勵，便可以在介電層上獲得一個增色劑點(diǎn)影象的正象。
這個已知的復(fù)印裝置的一個缺點(diǎn)是由于錄象只能作點(diǎn)狀(dotwise)進(jìn)行，這樣形成的形象的分辨率很低。而且，在技術(shù)上也非常難以實(shí)現(xiàn)所要求的固定排列的電極和介電層之間的良好接觸。
美國專利第3，946，402號中揭示了一種復(fù)印裝置，其中包括一個有介電層的旋轉(zhuǎn)鼓筒，用一個普通的顯影磁刷，把一個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由磁性輥形成的影象形成區(qū)中去，磁性輥上有一個無磁性套筒。有大量的棒狀導(dǎo)電體磁性電極，放在這個套筒上，電極作線狀排列，與鼓筒的軸線平行。每一個電極連接一個電壓源。電極在沒有通電時，磁力便把增色劑從介電層上吸去。向電極供給與影象相對應(yīng)的脈沖電壓，便在電介質(zhì)上形成了一個電場，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。
導(dǎo)電的增色劑在各個電極之間可能形成連接，因而產(chǎn)生短路，使影象的形成受到干擾。此外，制造一排棒狀的導(dǎo)電磁性電極，是既十分復(fù)雜而又昂貴的。
本發(fā)明的目的是提出一種如引言中所述的復(fù)印裝置，可以避免這種以及其他缺點(diǎn)，引言中所述的一種復(fù)印裝置之所以能達(dá)到這個目的，是在磁性輥的里面，有一個有尖銳端部的軟鐵刀片放在兩塊有相同極性的磁鐵的極端之間，刀片的尖端部分放在無磁性外套筒的附近。
這樣做的效果，是介電性可以在每一個電極的上方，在影象形成器移動的方向上，并在與磁性輥垂直的方向上連續(xù)產(chǎn)生。并且本發(fā)明的概念的基礎(chǔ)，是產(chǎn)生的影象的點(diǎn)的尺寸，遠(yuǎn)比相等于影象形成處的電極的長度，或增色劑刷的寬度小許多，它極大地取塊于增色劑刷的銳利程度，這一點(diǎn)在下文中將有詳細(xì)的敘述。
本發(fā)明的裝置，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靜電層，由若干可激勵的電極形成，處于一個介電層的內(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。把一張紙用一個輥25通過導(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有傳動帶21，圍繞加熱了的輥20傳動。紙張和傳動帶21接觸使紙張加熱。把經(jīng)過這樣預(yù)熱的紙張從輥15和輥14之間通過，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。紙張通過輸送輥17送到收集盤18中。組件30中有一個電子線路，把原稿的可見信息轉(zhuǎn)換成電信號，電信號可以輸入到可激勵的電極里面。電子計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)處理機(jī)發(fā)出的電信號，可以在組件30中轉(zhuǎn)換成可以向可激勵的電極輸送的信號。
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)。
每一個電極通路42通過一條導(dǎo)線44，連接一個控制器(圖中未示)，控制器通過開關(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，加熱后形成一個硬層。
也可以用其他的材料形成一個介電層，諸如鈦酸鋇，氧化鋁，二氧化鈦，鈦酸鉛等等。
把靜電層放在一個金屬鼓筒(圖中未示)上，用一個夾緊機(jī)構(gòu)固定。遇到有損壞時，可以迅速裝上一個新的靜電層，鼓筒上設(shè)有一個槽形的開口，導(dǎo)線44通過這開口，在一個控制電路(未示出)和電極通路42之間連接。
在使用無盡頭的循環(huán)電極通路時，電極通路42的長度至少必須等于印張的長度。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鼓筒上，鼓筒圓周僅稍微大于電極通路42的長度。電極通路最好每一條至少在鼓筒圓周長度的75%上伸展。
顯影輥40上設(shè)有一個紫銅套管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，通過顯影輥40。在一條電極通路42和套筒51之間供給一個電壓，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)將參照圖3a-3d予以敘述，在這幾個圖里，凡與圖2中相似部件，都使用相同的標(biāo)號。
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。有一個電極通路42放在這個介電層的下面，作為舉例，可以通過導(dǎo)線44向這電極通路供給一個正電壓，顯影輥40的套筒51接地。
為了說明影象形成的過程，圖3a-3d都示出了在顯影輥處的介電層一個部分的俯視圖45。俯視圖45的寬度相當(dāng)于一個電極通路的寬度。介電層被傳送，在箭頭59所示的方向上，通過顯影輥40。
在圖3a中，電極通路42有相對于套筒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，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上存在的時候，把介電層向前輸送(見圖3b)。顯影過程繼續(xù)正常進(jìn)行，因而現(xiàn)在的顯影區(qū)比磁刷邊界線56和57劃定的范圍寬。
假如這時把電極通路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(圖3d)，便在一個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。
這個導(dǎo)電性必須大到當(dāng)電極通路42和套筒51接通時，作用在電介質(zhì)上的電荷應(yīng)迅速消失。
假如在一個電極通路上連續(xù)施加電壓，便顯影出一條長線。由于寬度的增長，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時，便可能顯影成一個全黑的區(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度大一點(diǎn)。當(dāng)需要印制較長的印張時，可以選擇較大直徑的影象形成鼓筒，但是對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題的一個較好的辦法。為了這個目的，在金屬鼓筒上設(shè)置了一個絕緣層，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，按照與上文參照圖2所敘述的完全相似的方式，覆蓋一個火爐瓷漆層。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控制器連接，也象上文參照圖2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，則是一個問題。
在圖4中，一個電極42上覆蓋了一個介電層41。在一個感應(yīng)電極64上也覆蓋了一個介電層65。介電層41可以和介電層65接觸。有一個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，放置了一個軟鐵刀片47，形成一個狹窄的磁場，套筒51接地。也可以把電極42通過一個“高”電阻68接地。
作為舉例說，假如現(xiàn)在把感應(yīng)電極64通過一個開關(guān)66同一個正電壓67連接，在這感應(yīng)電極64和電極42之間，便將形成一個電場。在電極64對面的電極42上，便將形成一個負(fù)電荷。而在與接地的套筒51相對的電極42里面，則形成一個正電荷。假如在這個套筒51上有一個導(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通過開關(guān)66接地，那么電場便將消失，磁刷的磁力就會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67時，便會造成兩個電容器上的分壓。假使電容器70和71的大小相等，那么在兩個電容器中間的接頭上，便有一半的電勢。兩個電容器70和71中的電場都相等。對電容器70作變化，例如改變介電層41的厚度，那么便可能改變電容 1里的電場的強(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)在下文中參照圖6和圖7予以闡述。
圖6表示的是通過鼓筒76形式的一個影象形成器10的一個剖面，鼓筒76按箭頭77所指的方向旋轉(zhuǎn)，它有一個絕緣層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)動的方向上，作循環(huán)式的排列，位于一個介電層41里面的下方。顯影器84有一個接地的套筒92，按箭頭89所指的方向，圍繞一個增色劑傳輸磁鐵85的組合件和一個軟鐵刀片88旋轉(zhuǎn)，軟鐵刀片88由兩個有相同極性的磁鐵86和87圍繞。導(dǎo)電磁性增色劑從淺盤91上，向影象形成區(qū)90供給，在影象形成區(qū)90中，有一個非常狹窄的增色劑刷形成。
軟鐵刀片88有一個尖銳的端部，離開套筒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，用于和一個配量刀片(圖中未示)配合，在套筒92上，提供一個非常薄的增色劑層。
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，便可以獲得磁場擴(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柔性絕緣條83上，每一個感應(yīng)電極82通過一個塊體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€薄介電材料層79，例如上面已經(jīng)提到過的火爐瓷漆，放在感應(yīng)電極82的上面和周圍。藉以提高感應(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通過一個調(diào)節(jié)器(圖中未示)調(diào)定位置，使電極82和42對正。一個感應(yīng)電極82的寬度最好和一個電極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。
對一個感應(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，影象形成過程便中止。使用上面敘述的裝置，便可能獲得長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。假如向一個電極通路供給一個電壓，便有一個磁刷電流通過，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，通過旋轉(zhuǎn)套筒，放到影象形成區(qū)中去。有一個刮除器把放出的增色劑顆粒從套筒上刮下。
一個精于本專業(yè)的人可以對這些實(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，其中包括一個帶一個支承件(43)的活動影象形成器(10)，影象形成器的表面由一個介電層(41)形成，有一個影象形成工位(11)沿影象形成器(10)的軌跡放置，有一個磁性輥(12，40)，它的上面有一個無磁性的導(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)，它們每一個都能被一個電壓源激勵，并且每一個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)生一個電場，電場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，廈嬗靡桓黿櫚綺 41)覆蓋，并且在影象形成器(10)運(yùn)動的方向(52)上伸展，其特征為，在磁性輥(40.84)的里面，有一個有尖銳端部的軟鐵刀片(47，88)放在兩塊有相同極性的磁鐵(48，49；86，87)的極端之間，刀片(47，88)的尖端部分放在無磁性外套筒(51，92)的附近。
2.如權(quán)利要求1中之復(fù)印裝置，其特征為，套筒(51，92)的厚度在10微米到100微米之間。
3.如權(quán)利要求2中之復(fù)印裝置，其特征為，套筒(51，92)的厚度約為50微米。
4.如權(quán)利要求1中之復(fù)印裝置，其特征為，在套筒(51，92)的外面布置有若干與旋轉(zhuǎn)軸線平行的線形凹槽。
5.如權(quán)利要求4中之復(fù)印裝置，其特征為，凹槽的深度在5微米到10微米之間，而其寬度則在20微米到200微米之間。
全文摘要
一種復(fù)印裝置，其中包括有一個活動影象形成器，一個帶有磁性輥的影象形成工位向一個線性區(qū)供給導(dǎo)電的增色劑的裝置，有許多電極，它們每一個都能被一個電壓源激勵，并且每一個都能在影象形成區(qū)中產(chǎn)生一個電場，其特征為，在磁性輥(40，84)的里面，有一個有尖銳端部的軟鐵刀片(47，88)放在兩塊有相同極性的磁鐵(48，49；86，87)的極端之間，刀片(47，88)的尖端部分放在無磁性外套筒(51，52)的附近。
文檔編號G03G15/34GK1030307SQ8810344
公開日1989年1月11日 申請日期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 申請人:奧西-荷蘭公司