專利名稱：具有調色圖象轉印機構的圖象成型機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種圖象成形機，該種圖象成形機適于在象靜電感光件那樣的圖象成形件的表面上形成靜電潛象，把靜電潛象顯影成為調色圖象，然后將調色圖象轉印到如紙那樣的轉印材料上。
對技術上熟練的普通技術人員都眾所周知，在上述類型的圖象成形機中，配置在轉鼓周面上的象靜電感光件那樣的圖象成形件是通過一環(huán)形輸送通道加以輸送的，根據以預定方向轉動的轉鼓，環(huán)形輸送通道按次序包括一靜電潛象成形區(qū)，一顯影區(qū)和一轉印區(qū)。在靜電潛象成形區(qū)中，通過靜電潛象成形機構的作用使在圖象成形件的表面上形成一靜電潛象。靜電潛象成形機構包括一均勻充電機構和曝光機構，均勻充電機構用于均勻地對圖象成形的表面充以預定的極性的電荷，在均勻充電之后，使曝光機構與待形成的圖象相關的圖象成形件的表面曝光于光線之下。在顯影區(qū)中，通過顯影設備將調色劑施加于圖象成形件的表面上所形成的靜電潛象上，由此使靜電潛象顯影成為調色(調色劑)圖象。在轉印區(qū)中，轉印材料的表面與圖象成形件的表面接觸，因而，圖象成形件的表面上所形成的調色圖象通過轉印機構的作用而被轉印到轉印材料的表面上。
轉印機構的一典型例子是一轉印電暈放電器，它用于把極性與圖象成形件表面上所形成靜電潛象的極性相反的電暈放電施加于轉印區(qū)的轉印材料的背面。不過，轉印電暈放電器造成諸如產生大量臭氧那樣的問題，從環(huán)境污染來看臭氧是不希望有的。
為解決上述問題，公開的日本專利公告號75773/1988等已提議轉印機構不用充電電暈放電器加以制成，而使用安裝在轉印區(qū)的圖象成形件附近(更具體地說，圖象成形件和導電輥之間的距離做得較小于轉印材料的厚度)的導電輥。這種導電輥以轉印材料的輸送方向加以旋轉驅動且產生一極性與在圖象成形件上已形成的靜電潛象的極性相反的電壓。把轉印材料放入圖象成形件和導電輥之間，以便使轉印材料通過轉印區(qū)及將其表面緊壓在圖象成形件上。在傳送轉印材料期間，在圖象成形件上的調色圖象就被轉印到轉印材料的表面上。
根據我們，本發(fā)明人的實驗和研究，使用上述轉印機構導致圖象成形件的表面和轉印材料表面之間產生相當大的接觸壓力。這樣勢必會引起沒有調色的部分脫漏現象，例如，調色劑不出現在轉印圖象的一些字符中，或者引起散布的調色劑附著在轉印圖象中的字符周圍的象粉現象。
為了克服由于圖象成形件的表面和轉印材料的表面之間的過大接觸壓力而引起的上述問題，公開的日本專利公告號200277/1989揭示了把圖象成形件和電荷供應件，(例如導電輥)之間的距離調整到大于轉印材料的厚度，以及按轉印材料的輸送方向所示使電荷供給區(qū)上游的轉印材料的背面與象導電輥那樣的電荷供給件接觸，在轉印區(qū)中，使轉印材料的表面與圖象成形件的表面接觸。
不過，在公開的日本專利公告號200277/1989中所公開的機構仍是不能令人滿意的，因為這種機構含有下問題由布置在轉印區(qū)上游的電荷供給件所形成的電場可能作用在轉印區(qū)上游圖象成形件的表面上，使在轉印前圖象成形件表面上所形成的調節(jié)圖象受到干擾。
本發(fā)明的主要目的是為了提供一種圖象成形機，它具有一改進類型的轉印機構，采用了一象導電輥那樣的電荷供給件而不是轉印電暈放電器，并且能實現足夠令人滿意的轉印，從而防止在圖象成形件的表面上施加過大的接觸壓力，避免在圖象成形件表面上所形成的預轉印調色圖象在轉印區(qū)的上游受干擾的可能性。
在本發(fā)明中，電荷供給區(qū)位于轉印區(qū)的下游，而不是在其上游，在電荷供給區(qū)中使轉印材料與安置在與圖象成形件相對且距離大于轉印材料的厚度的電荷供給件接觸，所示轉印材料輸送方向，使在轉印區(qū)中的轉印材料的表面與圖象成形件的表面接觸，從而達到了前述的技術目標。
本發(fā)明提供一種能實現上述目的圖象成形機，此圖象成形機包括一經由輸送通道而傳送的圖象成形件，輸送通道按順序包括一靜電潛象成形區(qū)，一顯影區(qū)和一轉印區(qū);靜電潛象成形區(qū)中有用于在圖象成形件表面上形成靜電潛象的靜電潛象成形機構;在顯影區(qū)中，有用于將圖象成形件表面上的靜電潛象顯影成調色圖象的顯影機構;將轉印材料通過轉印區(qū)而傳送轉印材料的輸送機構;在轉印區(qū)中，有用于將圖象成形件表面上的調色圖象轉印到轉印材料表面上的調色圖象轉印機構;調色圖象轉印機構包括一電荷供給件，該電荷供給件安裝在圖象成形件的對面而它們的距離大于轉印材料的厚度，在電荷供給區(qū)中，使轉印材料與電荷供給件接觸以接收電荷，在轉印區(qū)中使轉印材料的表面與圖象成形件表面上的調色圖象轉印到轉印材料的表面上;其中，電荷供給區(qū)位于按轉印材料輸送方向所示的轉印區(qū)的下游。
按轉印材料的輸送方向所示的轉印區(qū)和電荷供給區(qū)之間的距離最好為1.0至5.0毫米。
在本發(fā)明的圖象成形機中，電荷供給區(qū)處于按轉印材料的輸送方向所示的轉印區(qū)的下游，因而，它決不會發(fā)生由電荷供給件產生的電場作用于或干擾預轉印的調色圖象，這種調色圖象已在轉印區(qū)上游的圖象成形件的表面上形成。由電荷供給件所產生的電場則作用于轉印區(qū)下游的圖象成形件的表面上。不過，在圖象成形件表面上的調色圖象已被轉印到轉印區(qū)的下游的轉印材料上。因此，當由電荷供給件所產生的電場作用于圖象成形件的表面上時，不會產生干擾。
由于電荷供給區(qū)位于按轉印材料的輸送方向所示的轉印區(qū)的下游，出現了下列狀況在轉印區(qū)中，轉印材料的前端部已經與圖象成形件的表面接觸，但轉印材料還未與電荷供給件接觸，因此沒有把電荷供應給轉印材料。在上述實際情況下，在電荷供給區(qū)中，轉印材料的前端與電荷供給件接觸之前，調色圖象不會從圖象成形件轉印到轉印區(qū)中的轉印材料上，所以在轉印材料的前端部形成一些非轉印區(qū)。不過，對一技術上熟練的普通技術人員來說眾所周知，為了可靠地分離與轉印區(qū)的圖象成形件的表面緊密接觸的轉印材料，或為了在轉印之后的定影步驟中可靠地分離與定影輥表面緊密接觸的轉印材料，通常在轉印材料的前端部有意地形成某一長度的非圖象區(qū)。因此，倘若按轉印材料的輸送方向，將電荷供給區(qū)和轉印區(qū)之間的距離充分地減小，也不會產生由于非圖象區(qū)的形成而引起的任何問題。因此，將轉印材料前端部中的非轉印區(qū)長度做得等于或小于非圖象區(qū)的長度。


圖1是一截面視圖，以簡化的方式表示一圖象成形機的主要構成零部件及根據本發(fā)明所改進的一轉印機構。
圖2是一截面視圖，以簡化的方式表面一用作電荷供給實驗的設備;
圖3是表示一在電荷供給實驗中測量結果的圖表。
根據本發(fā)明所制成的圖象成形機的最佳實施例將結合附圖在下面加以詳細說明。
參閱圖1，它以簡化的方式顯示了根據本發(fā)明所制作的一圖象成形機最佳實施例的主要構成部件。圖象成形機具有一以可轉動方式安裝的轉鼓2。在轉鼓2的周面上配置有一圖象成形件4，圖象成形件4為一適用的靜電感光件。將轉鼓2以箭頭6所示的方向連續(xù)轉動地驅動，因而使安裝在其表面上的圖象成形件4通過一環(huán)形輸送通道(由轉鼓的周面所形成的一圓環(huán)形輸送通道)而傳送，該環(huán)形輸送通道按下述順序包括一靜電潛象成形區(qū)8，一顯影區(qū)10，一轉印區(qū)12和一清潔區(qū)14。
在靜電潛象成形區(qū)8中，靜電潛象是通過一靜電潛象成形機構而在圖象成形件4的表面上形成的，靜電潛象成形機構包括一均勻充電機構16和一曝光機構18。均勻充電機構16以特定極性(圖中所示為正極性)均勻地對圖象成形件的表面充電。均勻充電機構可用包括一均勻充電輥20在內的所謂接觸充電機構制成的，接觸充電機構則通過電壓施加機構22將所需的電壓施加于由導電橡膠制成的均勻充電輥20上。這種接觸充電機構本身對公眾來說是已知的，例如，在電子攝影技術學會的刊物，30卷，第3號，312-322頁“接觸充電的方法”中作了詳細描述。倘若需要的話，均勻充電機構包括一替代接觸充電機構的常用電暈放電器。曝光機構18將通過光輻射選擇性地消除圖象成形件4的表面上的電荷，從而在圖象成形件4的表面上形成靜電潛象。這種曝光機構18可用一激光機構制成，它將按照來自計算機或文字處理機的圖象信號而使光線投射到圖象成形件4的表面上。用另一種方法，曝光機構18可由光學機構構成，它使來自復制文件中所反射出的光線投射到圖象成形件4的表面上。在顯影區(qū)10中，一顯影設備24由磁刷機構或諸如此類機構構成，顯影設備把一種調色劑涂刷在圖象成形件4的表面上所形成的靜電潛象上，從而使靜電潛象形成調色圖象。在所圖示的實施例中，將帶有正極性電荷的(即極性和圖象成形件4的表面上所形成的靜電潛象的極性相同)調色劑，施加于圖象成形件4的表面上所形成的靜電潛象的不帶電荷區(qū)上，從而使靜電潛象顯影(逆顯影)。在轉印區(qū)12中，圖象成形件4的表面上的調色圖象被轉印到轉印材料26的表面上，經過轉印區(qū)12而傳送的。轉印材料26可以是象薄片一樣的普通紙。在轉印區(qū)12中的調色圖象的轉印將在下面加以更詳細地說明。在清潔區(qū)14中，經轉印后留在圖象成形件4的表面上的調色劑通過清潔機構28從圖象成形件4的表面上加以除去。清潔機構28可為一種眾所周知類型的，包括一可與圖象成形件4的表面接觸的清潔刮板。
參閱圖1，連同轉印區(qū)12一起配置的一轉印機構30包括上下導板34和32，按照需要該上下導板將引導由成對輸送輥之類的輸送機構(圖中未表示)所輸送的轉印材料26，以使轉印材料26的表面與轉印區(qū)12中的圖象成形件4的表面接觸。上下導板34和32構成了一輸送通道36，輸送通道以向上傾斜的方式朝著轉印區(qū)12一直延伸到轉印區(qū)12的上游。由于轉印材料26是經輸送通道輸送入轉印區(qū)12的，而使轉印材料26的表面與轉印區(qū)12的圖象成形件4的表面可靠地接觸。通過轉印材料26與轉印區(qū)12的圖象成形件4的表面接觸，使轉印材料26的移動方向按某一角度、以圖1的逆時針方向改變，因而，迫使轉印材料26在轉印區(qū)12的下游以很小的角度向下傾斜地移動。
十分重要的是轉印機構30包含一電荷供給件38，它與轉印區(qū)12的下游的轉印材料26接觸。在所示的實施例中，一轉軸40可轉動地安裝在轉印區(qū)12下游的轉鼓2下面，而構成電荷供給件38的輥子被固定到轉軸40上。轉軸40是以所需的速度按箭頭44所示的方向而旋轉地從動的。電荷供給件(輥子)38的圓周速度基本上和安裝在轉鼓2上的圖象成形件4的圓周速度相同。有利的是構成電荷供給件38的輥子由導電的合成橡膠制成，這種合成橡膠具有約105至108Ω-cm的體電阻率。如圖1中清晰地所示，轉印材料26的背面從轉印區(qū)12以輕微向下傾斜方式移動，它與位于轉印區(qū)12下游的電荷供給區(qū)46中的電荷供給件38的表面接觸。電荷供給件38上還連接有一電壓施加機構48。電壓施加機構48把與在圖象成形件4上所形成的靜電潛象的極性(圖中的正極性)相反的極性(圖中的負極性)的電壓加到電荷供給件38上，而此加到電荷供給件38上的電壓絕對值可約為300至3000伏。裝在轉鼓2的周面上的圖象成形件4和構成電荷供給件38的輥子表面之間的距離D應嚴格地調整到大于所述圖象成形件和電荷供給件之間所通過的轉印材料26的厚度T，最好厚度為0.2至2毫米左右。轉印區(qū)12和電荷供給區(qū)46之間的距離L按轉印材料26的輸送方向最好為1.0至5.0毫米左右。
在電荷供給機構38和圖象成形件4之間形成一電場，其中，電荷供給件38接受由電壓施加機構48所施加的電壓，而圖象成形件4是接地的。當轉印材料26的背面與電荷供給區(qū)46的電荷供給件38的表面接觸時，電荷(在所示的實施例中為負電荷)供應給轉印材料26。這樣，就使調色圖象從圖象成形件4的表面有效地轉移到轉印區(qū)12的轉印材料26的表面上。在電荷供給件38和圖象成形件4之間形成的電場主要出現于轉印區(qū)12的下游，在轉印區(qū)的上游，即使有這種電場，也是很小的。由電荷供給件38提供給轉印材料26的電荷從圖象成形件4流到轉印區(qū)12的接地線。因而，電荷基本上不出現在轉印區(qū)12上游的轉印材料26中。這種構成方式轉印材料26的表面與圖象成形件4的表面接觸之前，十分可靠地防止了在轉印區(qū)12的上游的圖象成形件4的表面上所形成的調色圖象受到干擾的情況。圖象成形件4的表面和電荷供給件38之間的距離D被調整到大于轉印材料26的厚度T。這樣，轉印材料26的表面不會以過大的力緊壓住圖象成形件4的表面。因此，在將調色圖象轉印到轉印材料26的表面上的情況下，能可靠地防止所謂局部脫漏現象或產生圖象粉末(象粉)。
在轉印材料26從轉印材料26的前端通道，經轉印區(qū)12直到它到達電荷供給區(qū)46而與電荷供給件38接觸為止的過程中，其表面與圖象成形件4的表面保持接觸，而轉印材料26的背面不與電荷供給件38的表面接觸，因此，不會有電荷從電荷供給件38供應給轉印材料26。在這種狀況下，調色圖象實際上不會從圖象成形件4的表面轉印到轉印材料26的表面。因此，不轉印調色圖象的非轉印區(qū)域是在相當于前述的距離L(按轉印材料26的輸送方向，轉印區(qū)12和電荷供給區(qū)46之間的距離)的轉印材料26的前端部的長度中形成的，但是，正如前面所述通常在圖象成形機中，在轉印材料的前端部有意地形成某一長度的非圖象區(qū)域，以便，轉印材料與定影輥(未圖示)的表面分隔開來，在轉印步驟后的定影步驟中使轉印材料26的表面與定影輥的表面緊密地接觸。因此，通過將上述距離L做得足夠小，以使上述非轉印區(qū)的長度等于或小于非圖象區(qū)的長度，可防止出現與非轉印區(qū)形成的有關的一些問題。
電荷供給件38不限于圖中所示的形狀。如果需要的話，電荷供給件38可由導電的環(huán)形帶構成，此環(huán)形帶以箭頭44所示的方向加以驅動，或者電荷供給件38可由具有足夠平滑表面的固定的導電件構成，轉印材料26則與固定的導電件接觸。在所示的實施例中，轉印材料26的背面與電荷供給件38的表面接觸，而不是轉印材料26的表面與電荷供給件38的表面接觸。(在這種情況下，電荷供給件38的表面與轉印到轉印材料26的表面上的調色圖象接觸。因此，必需把聚四氟乙烯涂料涂敷到電荷供給件38的表面，以便調色劑可不粘附于這個表面上)。
下面將對自電荷供給件到轉印材料的電荷供給情況進行實驗加以描述。參閱圖2，它示意地表示一實驗設備。轉印材料54的一部分被安置在一支承護板上，該支承護板具有作為絕緣體的聚醛樹脂板52(厚為15毫米)且被層壓在不銹鋼襯底50上。從上述轉印材料54中可見，導電橡膠輥56與轉印材料54的一部分接觸，并且在不銹鋼襯底50和輥子56之間施加一負電壓。轉印材料54的下面通過離開輥子56距離L1(350毫米)的位置上的不銹鋼連接件58加以接地。轉印材料54下表面的電位由表面電勢測試設備60加以測量，測量設備位于離輥子56距離L2(10-280毫米)的位置上。輥子的外徑為14毫米，其體電阻是5.7×107Ω-cm。輥子56對轉印材料54的上表面的壓力是4.6克/厘米，施加的電壓為-1000伏。表面電勢測試設備60探頭和轉印材料54的下表面之間的距離是2毫米。實驗是在溫度23℃和濕度65%的情況下進行的。所用的轉印材料為一張0.10毫米厚Neusiedler(貿易名稱)紙，這種紙廣泛地用于歐洲國家和一張0.10毫米厚Nekoosa(貿易名稱)紙，這種紙廣泛地用于美國。測量的結果如圖3所示。在遠離輥子56的位置比通過連接件58(L2≥L1)接地的位置要大的位置上的表面電位基本上為零。
根據本發(fā)明所構成的一圖象成形件的最佳實施已結合附圖作了詳細說明，但是，應理解到本發(fā)明不限于這些實施例，在不偏離本發(fā)明的范圍內可作各種變化和修改。
權利要求
1.一種圖象成形機，包括一經由輸送通道而傳送的圖象成形件，輸送通道按順序包括一靜電潛象成形區(qū)，一顯影區(qū)和一轉印區(qū)，其特征在于在靜電潛象成形區(qū)中，有用于在圖象成形件表面上形成靜電潛象的靜電潛象成形機構；在顯影區(qū)中有用于將圖象成形件表面上的靜電潛象顯影形成調色圖象的顯影機構；用于將轉印材料經由轉印區(qū)而輸送的轉印材料輸送機構；在轉印區(qū)中，有用于將圖象成形件表面上的調色圖象轉印到轉印材料表面上的調色圖象轉印機構；調色圖象轉印機構包括一電荷供給件，該電荷供給件安置在圖象成形件的對面而距離比轉印材料的厚度要大的位置上，在電荷供給區(qū)中，轉印材料與電荷供給件接觸以接收電荷，而在轉印區(qū)中，使轉印材料的表面與圖象成形件的表面接觸以把圖象成形件表面上的調色圖象轉印到轉印材料的表面上，其中，電荷供給區(qū)按所示轉印材料的輸送方向是位于轉印區(qū)的下游。
2.根據權利要求1所述的圖象成形機，其特征在于按轉印材料的輸送方向，轉印區(qū)和電荷供給區(qū)之間的距離為1.0至5.0毫米。
3.根據權利要求1所述的圖象成形機，其特征在于電荷供給件和圖象成形件之間的距離為0.2至2.0毫米。
4.根據權利要求1所述的圖象成形機，其特征在于使轉印材料的背面與電荷供給件的表面接觸。
5.根據權利要求1所述的圖象成形機，其特征在于電荷供給件是由導電材料制成的，調色圖象轉印機構包括將電壓施加于電荷供給件上的電壓施加機構。
6.根據權利要求5所述的圖象成形機，其特征在于將帶有電荷極性與圖象成形件表面上所形成的靜電潛象的相同的調色劑施加于圖象成形件的表面上，以便把靜電潛象顯影成調色圖象，電壓施加機構將一與圖象成形件表面上所形成的電荷極性相反極性的電壓施加于電荷供給件上。
7.根據權利要求6所述的圖象成形機，其特征在于施加于電荷供給件上的電壓絕對值是300至3000伏。
8.根據權利要求5所述的圖象成形件，其特征在于電荷供給件是用導電橡膠制成的。
9.根據權利要求1所述的圖象成形件，其特征在于電荷供給件是一安裝在轉軸上的輥子，且按轉印材料的輸送方向旋轉地從動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖象成型機，它裝有一不采用轉印電暈放電器類型的轉印機構。一電荷供給件與一圖象成型件相對安置且離開圖象成型件的距離大于轉印材料的厚度，而在該圖象成型件的表面上則形成一調色圖象。在轉印區(qū)，使轉印材料的表面與圖象成型件的表面接觸。在電荷供給區(qū)，轉印材料與電荷供給件的表面接觸。按轉印材料的輸送方向，電荷供給區(qū)位于轉印區(qū)的下游。
文檔編號G03G15/16GK1086909SQ9311922
公開日1994年5月18日 申請日期1993年10月22日 優(yōu)先權日1992年10月22日
發(fā)明者橋詰昌浩, 木村弘, 石田博, 前∴正展, 安田浩一, 林重貴, 久保田宏, 吉村理, 谷口進, 幡手泰雄 申請人:三田工業(yè)株式會社