專利名稱：小尺寸色粉的排放物消除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及靜電圖像的顯影，更具體地說(shuō)，涉及一種顯影裝置，該顯影裝置具有一個(gè)顯影劑密封系統(tǒng)和一個(gè)有源氣流系統(tǒng)，該有源氣流系統(tǒng)最大程度地減少了氣載微粒從其中的逸出。
背景技術(shù)：
通常，電子照相打印過(guò)程包括通過(guò)給光電導(dǎo)表面充電至基本均勻的電位而使之具有感光性。電荷根據(jù)對(duì)應(yīng)于理想圖像的活化輻射的圖形而選擇性地消散。電荷的選擇性消散留下一幅潛電荷分布圖，其通過(guò)與一種顯影材料接觸而被顯影。該過(guò)程在光電導(dǎo)表面上形成了色粉圖像，該色粉圖像隨后轉(zhuǎn)移到復(fù)制紙張。最后，加熱色粉圖像，使之以圖像結(jié)構(gòu)永久地固定在復(fù)制紙張上。
通常使用雙組分和單組分的顯影材料。典型的雙組分顯影材料包括磁性載體顆粒，其上摩擦起電地粘附有色粉微粒。單組分顯影材料一般包括具有靜電荷的色粉微粒，于是它們就會(huì)被吸引并粘附到光電導(dǎo)表面上的潛像上。
已知有各種使色粉微粒到達(dá)光電導(dǎo)表面上的潛像上的顯影系統(tǒng)。單組分顯影系統(tǒng)利用一個(gè)供體輥來(lái)將充電的色粉傳送到由供體輥和光電導(dǎo)表面限定的顯影劑輥隙。色粉通過(guò)機(jī)械非掃氣顯影系統(tǒng)的組合在記錄于光電導(dǎo)表面上的潛像上顯影。一種非掃氣顯影系統(tǒng)采用一個(gè)供體輥，該供體輥具有若干在顯影區(qū)內(nèi)從其中小間距隔開(kāi)的電極線。將交流電壓施加到電極線上，使得色粉與供體輥分開(kāi)，且在顯影區(qū)內(nèi)形成色粉云。由潛像產(chǎn)生的靜電場(chǎng)從色粉云吸引色粉以顯影潛像。
在另一類(lèi)非掃氣顯影系統(tǒng)中，磁性顯影輥從一個(gè)貯存器吸引顯影劑。顯影劑包括載體和色粉。色粉自載體被吸引到一個(gè)供體輥。該供體輥隨后承載色粉接近潛像。
與任一顯影系統(tǒng)最直接相關(guān)的一個(gè)問(wèn)題就是顯影材料的意外逸出，尤其是顯影劑外殼中干色粉微粒的逸出。帶有靜電荷的氣載色粉微粒容易被吸引到顯影劑外殼之外的靜電攝影裝置內(nèi)的各個(gè)表面上，這會(huì)導(dǎo)致各個(gè)處理站和機(jī)器部件受到污染。此外，由于色粉微粒上的電荷得不到控制，逸出的色粉微粒會(huì)在感光體上顯影，從而在圖像的復(fù)制品上生成背景圖像。由顯影材料的逸出引起的污染會(huì)對(duì)機(jī)器可靠性和性能以及打印質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響，導(dǎo)致熟練的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)人員要不定期地進(jìn)行維護(hù)和修理。
涉及顯影材料逸出的難題以及隨之帶來(lái)的問(wèn)題在靜電攝影打印領(lǐng)域中是公認(rèn)的。因此，通常一個(gè)典型的顯影劑外殼包括一個(gè)密封件或其它物理屏障，以防止顯影材料在顯影劑外殼的外部遷移。不過(guò)，顯影材料的獨(dú)有特性和對(duì)保護(hù)感光元件的光電導(dǎo)表面的一般要求使得許多結(jié)構(gòu)或現(xiàn)有材料的使用不可能，要不然可提供一種有效的屏障來(lái)防止顯影材料或其它氣載污染物自顯影劑外殼逸出。
已提出并使用了各種解決顯影材料逸出和污染問(wèn)題的方案，其中，顯影劑外殼相對(duì)于電子照相機(jī)器的周?chē)h(huán)境維持在負(fù)壓下，以產(chǎn)生一股導(dǎo)出顯影劑外殼的氣流。
一般地，此類(lèi)提供負(fù)壓的系統(tǒng)還包括一個(gè)空氣管道裝置以將產(chǎn)生的氣流導(dǎo)入一個(gè)過(guò)濾器或其它安全區(qū)。此類(lèi)系統(tǒng)已非常成功地防止了氣載微粒自顯影劑外殼的逸出，從而消除了電子照相機(jī)器中顯影材料污染的問(wèn)題。
不過(guò)，申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)，此類(lèi)提供負(fù)壓的系統(tǒng)雖然對(duì)大于XXμm的色粉微粒非常有效，但對(duì)于尺寸為7.0μm或更小的EA類(lèi)型的色粉卻性能相當(dāng)差，僅用負(fù)壓收集逸出色粉的能力就顯得不足了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于電子照相打印機(jī)中的顯影系統(tǒng)的密封裝置，包括一個(gè)顯影劑外殼，其包含色粉微粒；一個(gè)供體元件，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述外殼中，以將色粉微粒轉(zhuǎn)移到沿著處理方向移動(dòng)的一個(gè)感光元件上的潛像上；一個(gè)色粉排放系統(tǒng)，其利用真空收集色粉微粒；一個(gè)密封件，其安裝在所述外殼的兩端并與所述感光元件相接觸，以保持從所述外殼兩端逸出的色粉微粒的側(cè)向遷移，從而基本上減少穿過(guò)所述外殼排放的色粉微粒。


圖1是其內(nèi)裝了具有本發(fā)明特征的顯影單元的示范性電子照相打印機(jī)的示意正視圖；
圖2是示出了用在圖1打印機(jī)中的顯影單元的一個(gè)實(shí)施例的示意正視圖；圖3是本發(fā)明公開(kāi)的放大視圖；圖4是用在圖2中的顯影單元的頂視圖。
具體實(shí)施例方式
雖然本發(fā)明是結(jié)合其優(yōu)選實(shí)施例描述的，但應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不局限于該實(shí)施例。相反，要覆蓋所有落在隨附權(quán)利要求限定的本發(fā)明精髓和范圍內(nèi)的替換、改進(jìn)和等價(jià)物。
由于電子照相打印的技術(shù)是眾所周知的，下面將示意性地示出用在圖1打印機(jī)中的各個(gè)處理站，且參照性地對(duì)其操作進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述。
首先參見(jiàn)圖1，示出了一種其內(nèi)裝有本發(fā)明顯影裝置的示范性電子照相打印機(jī)。電子照相打印機(jī)采用了一根皮帶10，它具有沉積在導(dǎo)電基質(zhì)上的光電導(dǎo)表面12。優(yōu)選的是，光電導(dǎo)表面12由硒合金制成。導(dǎo)電基質(zhì)優(yōu)選由電接地的鋁合金制成。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解的是，可采用任何合適的光電導(dǎo)皮帶。皮帶10在箭頭16的方向上移動(dòng)，以使光電導(dǎo)表面12的連續(xù)部分順序地前進(jìn)通過(guò)沿著其整個(gè)運(yùn)動(dòng)路徑布置的各個(gè)處理站。電機(jī)24在箭頭16的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶10。輥?zhàn)?2通過(guò)合適的部件比如傳動(dòng)皮帶與電機(jī)24聯(lián)接。
起初，皮帶10的一部分通過(guò)充電站A。在充電站A，一般用參考標(biāo)號(hào)26表示的電暈產(chǎn)生裝置給光電導(dǎo)表面12充電至相對(duì)高的、基本上均勻的電位。高電壓電源28與電暈產(chǎn)生裝置26聯(lián)接以給皮帶10的光電導(dǎo)表面12充電。在給皮帶10的光電導(dǎo)表面12充電之后，光電導(dǎo)表面12的充電部分前進(jìn)通過(guò)曝光站B。
在曝光站B，原稿30被面朝下地安放在透明壓板32之上。燈34將光線射到原稿30上。自原稿30反射的光線透過(guò)透鏡36以形成其光圖像。透鏡36將該光圖像聚焦到光電導(dǎo)表面12的充電部分上，以選擇性地消散其上的電荷。這就在與包含在原稿30內(nèi)的信息區(qū)對(duì)應(yīng)的光電導(dǎo)表面12上記錄了靜電潛像。
已在光電導(dǎo)表面12上記錄了靜電潛像之后，皮帶10使?jié)撓袂斑M(jìn)到顯影站C。在顯影站C，一般用參考標(biāo)號(hào)38表示的顯影單元對(duì)記錄在光電導(dǎo)表面12上的潛像進(jìn)行顯影。優(yōu)選的是，顯影單元38包括供體輥40、41和電極線42。電極線42相對(duì)于供體輥40和41電偏置，以從其中分離色粉，從而在供體輥與光電導(dǎo)表面之間的間隙中形成色粉云43。潛像從色粉云43吸引色粉微粒，從而在其上形成色粉圖像。供體輥40和41至少部分地安裝在顯影劑外殼的內(nèi)腔中。顯影劑外殼中的內(nèi)腔存儲(chǔ)了顯影材料供給源。在一個(gè)實(shí)施例中，顯影材料是單組分色粉微粒的顯影材料，而在另一個(gè)實(shí)施例中，顯影材料至少包括色粉和載體。
繼續(xù)參見(jiàn)圖1，在顯影了靜電潛像之后，皮帶10使色粉圖像前進(jìn)至轉(zhuǎn)移站D。復(fù)制紙張70通過(guò)送紙裝置72前進(jìn)到轉(zhuǎn)移站D。優(yōu)選的是，送紙裝置72包括一個(gè)送紙輥74，它與進(jìn)入斜槽78的紙堆76最上面的紙張接觸。斜槽78按定時(shí)順序?qū)⒅С胁牧系那斑M(jìn)紙張導(dǎo)引至與皮帶10的光電導(dǎo)表面12接觸，于是其上顯影的色粉圖像在轉(zhuǎn)移站D與前進(jìn)的紙張接觸。轉(zhuǎn)移站D包括一個(gè)電暈產(chǎn)生裝置80，它將離子噴射到紙張70的背面。這就將色粉圖像從光電導(dǎo)表面12吸引到紙張70。轉(zhuǎn)移之后，紙張70在箭頭82的方向上持續(xù)移動(dòng)到使紙張70前進(jìn)到定影站E的運(yùn)輸機(jī)(未示出)上。
定影站E包括一個(gè)定影組件，一般用參考標(biāo)號(hào)84表示，它將轉(zhuǎn)移的色粉圖像永久地固定在紙張70上。定影組件84包括一個(gè)加熱定影輥86和一個(gè)支承輥88。紙張70在定影輥86與支承輥88之間通過(guò)，此時(shí)色粉圖像與定影輥86接觸。按此方式，色粉圖像永久地固定在紙張70上。定影之后，紙張70通過(guò)斜槽92前進(jìn)到收集盤(pán)94，以隨后由操作人員從打印機(jī)中取出。
在復(fù)制紙張與皮帶10的光電導(dǎo)表面12分離之后，在清潔站F去除殘留的粘附在光電導(dǎo)表面12上的色粉微粒。清潔站F包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地安裝的纖維刷96，其與光電導(dǎo)表面12接觸。通過(guò)與之接觸的刷子96的旋轉(zhuǎn)而從光電導(dǎo)表面12清除這些微粒。清潔之后，放電燈(未示出)使光電導(dǎo)表面12充滿光線，以在下一個(gè)連續(xù)的成像周期中對(duì)光電導(dǎo)表面充電之前驅(qū)散殘留在其上的任何殘余靜電荷。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖2，圖中更為詳細(xì)地示出了一個(gè)本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施例。顯影系統(tǒng)38是一個(gè)包括供體輥40、41和磁性計(jì)量輥46的顯影系統(tǒng)(SCMB)。計(jì)量輥46給供體輥40、41提供充電的色粉。供體輥40和41可相對(duì)于皮帶10的運(yùn)動(dòng)方向在“一致”或“相反”的方向上旋轉(zhuǎn)。供體輥在圖中被示出沿箭頭的方向旋轉(zhuǎn)。螺旋推進(jìn)器88和86將提供給磁性輥46的顯影材料混合。
顯影裝置38還具有顯影電極。電偏壓通過(guò)一個(gè)電源(未示出)被施加到顯影劑上。偏壓產(chǎn)生了一個(gè)靜電場(chǎng)，它起到使色粉與供體輥的表面分離并形成色粉云43的作用。
一個(gè)直流偏壓源(未示出)在光電導(dǎo)表面12與供體輥40、41之間產(chǎn)生一個(gè)靜電場(chǎng)，以將與色粉云分離的色粉微粒吸引到光電導(dǎo)表面12上的潛像。一個(gè)直流偏壓源(未示出)在磁性輥46與供體輥之間產(chǎn)生一個(gè)靜電場(chǎng)，其將色粉微粒從磁性輥吸引到供體輥。一個(gè)計(jì)量刮片部100可緊鄰磁性輥46定位，以將磁性輥46上顯影材料的壓縮堆積高度維持在理想的水平高度。
在對(duì)連續(xù)的靜電潛像進(jìn)行顯影時(shí)，損耗了顯影材料內(nèi)的色粉微粒?？尚D(zhuǎn)地安裝螺旋推進(jìn)器以使新鮮的色粉微粒與殘余的顯影材料相混合，使得其內(nèi)生成的顯影材料基本上均勻，色粉微粒的濃度達(dá)到最佳。
應(yīng)相信的是，對(duì)本申請(qǐng)來(lái)說(shuō)，為表述其內(nèi)裝有本發(fā)明公開(kāi)的顯影裝置的電子照相打印機(jī)的總體操作，所作的前述說(shuō)明已是足夠的了。
回過(guò)頭來(lái)參見(jiàn)圖2，顯影劑外殼還包括一個(gè)色粉排放系統(tǒng)，它包括歧管501和502。兩歧管送氣入口的位置分別位于上下供體輥的上方和下方，每個(gè)歧管與一個(gè)送風(fēng)機(jī)連接，該送風(fēng)機(jī)產(chǎn)生真空以收集逸出色粉云的色粉。
作為申請(qǐng)人對(duì)顯影區(qū)中的色粉流動(dòng)圖形廣泛研究的結(jié)果，考慮的是采用了色粉微粒尺寸為8μm且更大的顯影系統(tǒng)的打印機(jī)，與之相比較的是采用相同的顯影系統(tǒng)但色粉微粒尺寸為7μm且更小的打印機(jī)。申請(qǐng)人觀察到，利用色粉微粒尺寸為8μm且更大的顯影系統(tǒng)，不存在充分的色粉污染問(wèn)題。不過(guò)，申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)，采用的色粉微粒尺寸為7μm且更小的顯影系統(tǒng)中的逸出色粉量足夠用了。
在采用的色粉微粒尺寸為7μm且更小的顯影系統(tǒng)的研究考慮中，申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)，在顯影系統(tǒng)中，任何遷移到頂端&底端的色粉云都被上下歧管捕獲。不過(guò)，色粉云也在顯影劑從上供體輥向下供體輥轉(zhuǎn)移的過(guò)程中產(chǎn)生。輥?zhàn)又g的色粉云不可能上升或下降，因?yàn)橥ㄟ^(guò)供體輥和感光體的接觸產(chǎn)生了物理屏障。因此，該色粉云有側(cè)向遷移的趨勢(shì)，此時(shí)沒(méi)有“空氣歧管”來(lái)處理色粉云，因此色粉會(huì)逸出。
為了解決色粉“側(cè)向”遷移這一問(wèn)題，申請(qǐng)人在內(nèi)側(cè)的側(cè)托架106和外側(cè)的側(cè)托架100上一體化地形成了密封件102和104，如圖3所示。內(nèi)側(cè)的側(cè)托架106和外側(cè)的側(cè)托架100將供體輥41和42保持在顯影劑外殼內(nèi)。內(nèi)側(cè)的側(cè)托架106和外側(cè)的側(cè)托架100在其內(nèi)具有整體的肋形狀，它們不接觸光電導(dǎo)表面?？捎删郯滨ケ∧げ牧蠘?gòu)成的密封件102和104會(huì)干涉光電導(dǎo)表面，如圖4所示。優(yōu)選的是，密封件是0.13±0.03厚的聚氨酯，具有0.13厚的透明聚酯載體條和兩層0.13厚的粘合劑。密封件(角度與感光體發(fā)生干涉)最佳化地防止了感光體上的任何刮痕和對(duì)堆積容限的強(qiáng)化。這便防止了色粉云的側(cè)向遷移。因此，防止了污染。
因此，顯然，根據(jù)本發(fā)明，完全實(shí)現(xiàn)了上文中提出的目的和優(yōu)點(diǎn)。雖然已結(jié)合其具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了描述，但許多替換、改進(jìn)和變化對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，要涵蓋所有落在隨附權(quán)利要求的精髓和寬泛范圍內(nèi)的此類(lèi)替換、改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于電子照相打印機(jī)中的顯影系統(tǒng)的密封裝置，包括一個(gè)顯影劑外殼，其包含色粉微粒；一個(gè)供體元件，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述外殼中，以將色粉微粒轉(zhuǎn)移到沿著處理方向移動(dòng)的一個(gè)感光元件上的潛像上；一個(gè)色粉排放系統(tǒng)，其利用真空收集色粉微粒；一個(gè)密封件，其安裝在所述外殼的兩端并與所述感光元件相接觸，以保持從所述外殼兩端逸出的色粉微粒的側(cè)向遷移，從而基本上減少穿過(guò)所述外殼排放的色粉微粒。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述密封件包括一種低摩擦材料，所述低摩擦材料包括聚氨酯薄膜。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括第一和第二可拆卸側(cè)托架，以固定安裝在所述外殼中的所述供體元件的兩端，所述第一和第二可拆卸側(cè)托架具有連接在其上的所述密封件。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述密封件具有0.13±0.03的厚度。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述密封件與所述感光元件的處理方向相平行地定位。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述供體元件包括一個(gè)第一供體輥，其將色粉從所述外殼傳送到一個(gè)顯影區(qū)；一個(gè)第二供體輥，其鄰接所述第一供體輥，將色粉從所述外殼傳送到所述顯影區(qū)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括第一歧管，其鄰接所述第一供體輥，具有除去色粉排放物的氣流；第二歧管，其鄰接所述第二供體輥，具有除去在其附近的色粉排放物的氣流。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述色粉具有7μm或更小的微粒尺寸。
全文摘要
一種用于電子照相打印機(jī)中的顯影系統(tǒng)的密封裝置，包括一個(gè)顯影劑外殼，其包含色粉微粒；一個(gè)供體元件，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述外殼中，以將色粉微粒轉(zhuǎn)移到沿著處理方向移動(dòng)的一個(gè)感光元件上的潛像上；一個(gè)色粉排放系統(tǒng)，其利用真空收集色粉微粒；一個(gè)密封件，其安裝在所述外殼的兩端并與所述感光元件相接觸，以保持從所述外殼兩端逸出的色粉微粒的側(cè)向遷移，從而基本上減少穿過(guò)所述外殼排放的色粉微粒。
文檔編號(hào)G03G15/08GK1854931SQ20061007707
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者A·庫(kù)馬, K·A·瑙, H·奧巴, J·D·薩迪克, D·A·里德 申請(qǐng)人:施樂(lè)公司