專利名稱：在電子照相印刷機(jī)中防止污染紙張背面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制電子照相印刷機(jī)的方法，特別涉及在電子照相印刷機(jī)中防止污染紙張背面的方法。為了在光敏鼓表面上形成最小的電位差，在電子照相印刷機(jī)中讓其光掃描單元(LSU)在主電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)預(yù)熱，并且為了阻止附著在光敏鼓上的調(diào)色劑在紙張到達(dá)轉(zhuǎn)印輥之前附著到轉(zhuǎn)印輥上，讓轉(zhuǎn)印輥處于零電位或負(fù)電位，借此防止紙張背面受調(diào)色劑污染。
電子照相處理設(shè)備利用按照光敏鼓上的電位差形成的靜電潛象吸附調(diào)色劑形成可視圖象，然后再通過(guò)熔融該可視圖象被固定在紙張上。這種電子照相工藝包括充電技術(shù)，用于為光敏鼓充電；曝光技術(shù)，在帶電的光敏鼓表面上曝光形成靜電潛象；顯象技術(shù)，利用顯影劑將光敏鼓上的靜電潛象變成可視圖象；轉(zhuǎn)移技術(shù)，將光敏鼓上的圖象轉(zhuǎn)移到紙張上去。
作為電子照相工藝的一個(gè)實(shí)例，下面介紹激光打印機(jī)。激光打印機(jī)的曝光技術(shù)包括發(fā)光二極管(LED)應(yīng)用技術(shù)和激光掃描單元(LSU)的應(yīng)用技術(shù)。本發(fā)明用于采用LSU的電子照相處理設(shè)備。
圖1是常規(guī)激光打印機(jī)的打印過(guò)程。參照?qǐng)D1，打印過(guò)程包括三個(gè)步驟第一步(A1)將存放在紙盒1中的紙張300通過(guò)取紙輥提供給打印機(jī)；第二步(A2)利用充電、曝光、顯象和轉(zhuǎn)移工藝將光敏鼓2上形成的靜電潛象轉(zhuǎn)移到紙張200上去；第三步(A3)利用熱壓輥加熱并加壓使調(diào)色劑在紙張上熔融固著；然后讓紙張100送出打印機(jī)，完成打印。
圖2表示常規(guī)的電子照相處理設(shè)備上的圖象轉(zhuǎn)印部分。圖象轉(zhuǎn)印部分包括在其上形成圖象的光敏鼓1；充電裝置2，用于給光敏鼓1充電；掃描單元3，利用光敏鼓1的帶電表面轉(zhuǎn)移靜電潛象；顯象輥5，利用調(diào)色劑化合物4從靜電潛象變成調(diào)色劑圖象；攪拌器8，用于將調(diào)色劑料斗中的調(diào)色劑混合均勻；刮板9，它使調(diào)色劑均勻地涂在顯象輥5上；清潔器10，從光敏鼓1上除去多余的調(diào)色劑；紙盒11，用于存放待印的紙張；取紙輥12，在收到預(yù)定信號(hào)時(shí)它將紙張從紙盒中取出然后送出；輸紙傳感器14，用于感受來(lái)自取紙輥12或人工送紙托架13的紙張；輸送輥15，傳送取紙輥12提供的紙張；定位調(diào)節(jié)輥16，用于調(diào)整輸送輥15送過(guò)來(lái)的紙張前緣。充電裝置2和轉(zhuǎn)印裝置7不與光敏鼓1接觸。
電子照相處理設(shè)備的圖象轉(zhuǎn)印過(guò)程說(shuō)明如下。充電裝置2利用高電壓使光敏鼓1表面均勻帶電(電暈充電)。掃描單元3將來(lái)自計(jì)算機(jī)的數(shù)值信號(hào)轉(zhuǎn)變成光束，借助掃描單元3在光敏鼓1表面形成靜電潛象。顯象輥5與光敏鼓1的表面靠得很近，靜電潛象與顯象輥5上均勻分布的調(diào)色劑薄層接觸，形成可視圖象。這個(gè)可視圖象借助于轉(zhuǎn)印裝置7的高壓轉(zhuǎn)印到紙張6上。紙張上的圖象在固著裝置的加熱輥和擠壓輥之間通過(guò)，由于加熱和擠壓作用圖象融合在紙張6上。然后通過(guò)出口輥(圖中未表示)從打印機(jī)上送出。
在人工送紙時(shí)，紙張6從人工送紙托架13送入，傳感器14感受到紙張之后，處理設(shè)備主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，直至輸送輥15捕捉到紙張后主電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。收到計(jì)算機(jī)開(kāi)始打印的數(shù)據(jù)時(shí)，紙張?jiān)诙ㄎ徽{(diào)節(jié)輥16處排好并等待到光敏鼓能夠打印圖象為止，然后定位調(diào)節(jié)輥16在中斷器(未表示)控制下運(yùn)行，借此在紙張上打印圖象。
當(dāng)紙張從紙盒11中用取紙輥12取出送往光敏鼓1時(shí)，光敏鼓1至少旋轉(zhuǎn)兩次才能夠達(dá)到打印狀態(tài)，定位調(diào)節(jié)輥16除了排列紙張之外不作其他事情。但是，采用人工送紙時(shí)，因?yàn)榧垙埿羞M(jìn)的距離短，光敏鼓沒(méi)有足夠的時(shí)間達(dá)到打印狀態(tài)。因此，為了使光敏鼓在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到打印狀態(tài)，定位調(diào)節(jié)輥與中斷器連接，在延遲的時(shí)間內(nèi)輸送紙張。
圖3表示另一種圖象轉(zhuǎn)印裝置，它利用與上述裝置不同的充電、轉(zhuǎn)印和輸送紙張的機(jī)理。這種裝置沒(méi)有清潔器和定位傳感器，充電和轉(zhuǎn)印過(guò)程在光敏鼓與導(dǎo)電的充電輥21和轉(zhuǎn)印輥22接觸時(shí)完成。
在這種沒(méi)有定位傳感器的系統(tǒng)中，沒(méi)有辦法中斷紙張傳送以滿足光敏鼓進(jìn)入打印狀態(tài)所需要的時(shí)間。參照?qǐng)D3，開(kāi)始打印時(shí)，紙張經(jīng)取紙輥12輸送到輸送輥15上。輸送傳感器14探測(cè)紙張的位置，以便光敏鼓1的參數(shù)在預(yù)定的時(shí)序上起作用。也就是說(shuō)，裝置在傳感器感受到紙張的前緣時(shí)開(kāi)始運(yùn)行，與圖2所示系統(tǒng)不同，該系統(tǒng)是在定位調(diào)節(jié)輥的中斷器開(kāi)始運(yùn)行時(shí)才開(kāi)始運(yùn)行。采用這個(gè)系統(tǒng)時(shí)，紙張從紙盒11中被送出時(shí)，光敏鼓旋轉(zhuǎn)并在紙張到達(dá)之前達(dá)到打印狀態(tài)。因此，能夠正常地打印且不中斷。
但是，人工送紙時(shí)輸送傳感器14感受到紙張放在人工送紙托架上，主電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，直至輸送輥15捕捉到紙張主電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在收到來(lái)自計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)之后開(kāi)始打印時(shí)，主電機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)傳送紙張，以便再次接觸輸送傳感器14。接下來(lái)是光敏鼓的參數(shù)對(duì)完成打印發(fā)揮作用。由于主電機(jī)運(yùn)行與紙張傳送同時(shí)發(fā)生，所以沒(méi)有時(shí)間讓光敏鼓進(jìn)入打印狀態(tài)。因此，調(diào)色劑在LSU預(yù)熱期間附著在光敏鼓上，污染紙張。
圖4簡(jiǎn)要地表示LSU的通用結(jié)構(gòu)。LSU包括激光發(fā)射源41，例如氣體激光器或半導(dǎo)體激光器；旋轉(zhuǎn)的多棱反射鏡42，它以每分鐘2000至5000轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)并且反射激光器41發(fā)出的光束；射束探測(cè)器43S和43E，探測(cè)多棱反射鏡42反射的光束；以及光敏鼓1，在光敏鼓上，在多棱反射鏡反射光束下曝光區(qū)域的表面電位不同于未曝光區(qū)域的表面電位。隨著多棱反射鏡42旋轉(zhuǎn)，激光發(fā)射源41發(fā)射的激光束使光敏鼓1表面曝光，根據(jù)期望的圖像使光敏鼓不同區(qū)域的表面電位不同。利用多棱反射鏡42激光束掃描光敏鼓1，射束探測(cè)器43S和43E位于射束的起始點(diǎn)和終點(diǎn)，并且探測(cè)射束的開(kāi)始與終結(jié)。在LSU預(yù)熱期間，多棱反射鏡42開(kāi)始旋轉(zhuǎn)向射束探測(cè)器43S和43E傳送光束，直至反射鏡以正常的速度旋轉(zhuǎn)，打印開(kāi)始正常運(yùn)行。與此同時(shí)光敏鼓曝光。這次曝光持續(xù)60毫秒，這是LSU完成預(yù)熱的最短時(shí)間。要求這個(gè)預(yù)熱時(shí)間證實(shí)多棱反射鏡和射束探測(cè)器達(dá)到正常速度，該時(shí)間是用激光發(fā)射源的預(yù)熱予以判別的。打印期間光敏鼓上一條線曝光時(shí)間為0．9毫秒。因此，打印需要的曝光量與預(yù)熱所需相比要超出60倍。
因此，即使在打印作業(yè)之后經(jīng)過(guò)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，光敏鼓表面上仍然留下一些電荷。在預(yù)熱完成并且正常的運(yùn)行狀態(tài)得到證實(shí)時(shí)，主電機(jī)開(kāi)始使光敏鼓旋轉(zhuǎn)，此時(shí)即使顯象輥5未加偏壓，由于邊界效應(yīng)也會(huì)有少量的調(diào)色劑附著到鼓面的曝光部分。當(dāng)這部分調(diào)色劑與轉(zhuǎn)印輥接觸時(shí)，由于為了清除殘留在光敏鼓上的調(diào)色劑而施加的電壓的作用殘留的調(diào)色劑將轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印輥上。當(dāng)紙張?jiān)诠饷艄暮娃D(zhuǎn)印輥之間通過(guò)時(shí)，調(diào)色劑附著在紙張的背面，污染紙張。如果有讓光敏鼓旋轉(zhuǎn)幾次的時(shí)間，清除附著于轉(zhuǎn)印輥上的調(diào)色劑是可能的。但是在人工送紙時(shí)沒(méi)有足夠的時(shí)間讓光敏鼓旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種方法防止電子照相印刷機(jī)中的紙張污染，在該方法中掃描單元預(yù)熱時(shí)主電機(jī)同時(shí)在運(yùn)轉(zhuǎn)，以便降低印刷機(jī)光敏鼓的局部光學(xué)耗損，并且控制給其轉(zhuǎn)印輥施加電壓的時(shí)機(jī)，借此防止紙張背面污染。
為了完成本發(fā)明的這一目的，提供了在使用轉(zhuǎn)印輥的電子照相印刷機(jī)中防止紙張背面受污染的方法，這種方法包括下述步驟在掃描單元預(yù)熱時(shí)啟動(dòng)主電機(jī)，以使光敏鼓表面建立的電位差最小化，并且在光敏鼓的曝光區(qū)(調(diào)色劑附著其上)與轉(zhuǎn)印輥接觸前后讓轉(zhuǎn)印輥處于零電位或負(fù)電位，時(shí)間為△T+2α，其中△T是光敏鼓曝光需要的時(shí)間，α是預(yù)定的附加時(shí)間，因此阻止光敏鼓上的調(diào)色劑向轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn)移。
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，將一些附圖包括進(jìn)來(lái)并作為本發(fā)明的一部分并入本發(fā)明。這些


本發(fā)明的某些實(shí)施方案，并且與文字?jǐn)⑹鲆黄鹫f(shuō)明本發(fā)明的原理。
附圖包括圖1是常規(guī)的圖象轉(zhuǎn)移過(guò)程的工作狀態(tài)圖；圖2說(shuō)明具有紙張排列功能的激光打印機(jī)的結(jié)構(gòu)；圖3說(shuō)明沒(méi)有紙張排列功能的激光打印機(jī)的結(jié)構(gòu)；圖4簡(jiǎn)略地說(shuō)明LSU的結(jié)構(gòu)；圖5是一張時(shí)序圖，說(shuō)明常規(guī)的激光打印機(jī)光敏鼓上的電位差；圖6說(shuō)明由圖5所示電位差建立的光敏鼓的表面狀態(tài)；圖7是一張時(shí)序圖，說(shuō)明按照本發(fā)明在激光打印機(jī)的光敏鼓上建立的電位差；圖8說(shuō)明與圖7對(duì)應(yīng)的光敏鼓的表面狀態(tài)；圖9是常規(guī)激光打印機(jī)的時(shí)序圖；圖10是按照本發(fā)明的激光打印機(jī)的時(shí)序圖；圖11說(shuō)明光敏鼓對(duì)時(shí)間的工作狀態(tài)。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行解釋說(shuō)明。圖5說(shuō)明在常規(guī)激光打印機(jī)的光敏鼓上形成的電位差。LSU一預(yù)熱，由多棱反射鏡反射的激光束就集中地掃描光敏鼓上某個(gè)特殊部分，而光敏鼓充電電壓達(dá)-800V。因此，在△T1這段時(shí)間內(nèi)光敏鼓的電位是-15V，(△T1是從多棱反射鏡開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的時(shí)刻(t1)到獲得正常轉(zhuǎn)速的時(shí)刻(t2)之間的這段時(shí)間)，并且在光敏鼓的表面形成電位差△V。由于這個(gè)電位差，在光敏鼓表面形成掃描線，如圖6所示。
由于這個(gè)原因，光敏鼓耗損要嚴(yán)重得多，并且污染在紙張背面發(fā)生。在圖5中，t1指出LSU預(yù)熱期間光敏鼓開(kāi)始曝光的時(shí)刻，t2是指在LSU預(yù)熱期間光敏鼓完成曝光、主電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)刻，△T1表示LSU的預(yù)熱時(shí)間(T2-T1)，(A)表示在LSU預(yù)熱期間光敏鼓曝光時(shí)在鼓面上的電位，(B)表示在光敏鼓上的保持的電位。
但是，如果LSU預(yù)熱時(shí)主電機(jī)也在運(yùn)轉(zhuǎn)，光敏鼓在T1到T2期間也在旋轉(zhuǎn)(如圖7所示)，這樣光敏鼓上的電位差降低(△V2)。此外，由于激光束在正在旋轉(zhuǎn)的光敏鼓的表面掃描，所以被掃到的是光敏鼓的部分區(qū)域，因此光敏鼓的光學(xué)耗損也被減小。光敏鼓上的掃描圖案如圖8所示。與常規(guī)的運(yùn)行相比，當(dāng)光敏鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，掃描線不再象圖6所示的那樣重復(fù)地施加在同一狹窄區(qū)域，而是覆蓋一個(gè)較寬的區(qū)域。因此光敏鼓的曝光區(qū)域上的電位差下降。這降低了曝光部分的光學(xué)耗損和附著于鼓面的調(diào)色劑的數(shù)量，因此大大減小了紙張背面的污染。
換言之，由于光敏鼓的表面的狹小區(qū)域不總在曝光，因此降低了光敏鼓上的耗損、減少了轉(zhuǎn)移到光敏鼓上的調(diào)色劑的數(shù)量、從而降低了對(duì)轉(zhuǎn)印輥的污染，這種污染是由附著在光敏鼓上的調(diào)色劑造成的。在采用人工送紙時(shí)，紙張背面沒(méi)有污染。
即使只有少量的調(diào)色劑附著在光敏鼓上，如果在轉(zhuǎn)印輥上施加正電壓，調(diào)色劑也會(huì)轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印輥上去。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在轉(zhuǎn)印輥上施加零電壓或負(fù)電壓，阻止調(diào)色劑向轉(zhuǎn)印輥上轉(zhuǎn)移。
圖9是一張常規(guī)結(jié)構(gòu)打印機(jī)各零部件的運(yùn)行時(shí)序圖。參照?qǐng)D9，主電機(jī)在LSU預(yù)熱(大約五秒)完成之后啟動(dòng)。在預(yù)熱完成之后為轉(zhuǎn)印輥充電。圖10是按照本發(fā)明制作的打印機(jī)的零部件運(yùn)行時(shí)序圖。參照?qǐng)D10，當(dāng)LSU預(yù)熱時(shí)，主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以便在光敏鼓表面上有一個(gè)較大的區(qū)域曝光，并且在曝光部分接近轉(zhuǎn)印輥時(shí)，將零電壓或負(fù)電壓施加給轉(zhuǎn)印輥。這就是說(shuō)，錯(cuò)過(guò)一段時(shí)間△T2之后給轉(zhuǎn)印輥施加電壓，在這段時(shí)間里光敏鼓經(jīng)過(guò)充電，顯象，然后到達(dá)轉(zhuǎn)印輥。
圖11表示光敏鼓的工作狀態(tài)隨時(shí)間(出數(shù))的變化。這張圖說(shuō)明充電(C)、顯象(D)、以及轉(zhuǎn)印(T)過(guò)程所需的時(shí)間△T2。如圖10所示，主電機(jī)和LSU同時(shí)運(yùn)行，并且在經(jīng)過(guò)時(shí)間△T2之后內(nèi)給轉(zhuǎn)印輥施加零電壓或負(fù)電壓，該電壓持續(xù)時(shí)間是△T+2α(其中△T是光敏鼓的曝光時(shí)間)，時(shí)間△T2是光敏鼓從曝光區(qū)轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)印輥所用的時(shí)間，借此阻止少量的調(diào)色劑附著到光敏鼓的曝光部分，污染轉(zhuǎn)印輥。利用本發(fā)明防止紙張前面受污染的方法需要兩個(gè)步驟。第一步，讓主電機(jī)在LSU預(yù)熱期間旋轉(zhuǎn)，以使光敏鼓表面上有較寬的區(qū)域被曝光，從而使附著在光敏鼓上的調(diào)色劑最少。在第二步，在附著了調(diào)色劑的光敏鼓曝光區(qū)與轉(zhuǎn)印輥接觸前后在轉(zhuǎn)印輥上施加零電壓或負(fù)電壓，持續(xù)時(shí)間為△T+2α。如此，則來(lái)自光敏鼓的調(diào)色劑就不轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印輥上。
當(dāng)LSU被用作電子照相印刷機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)而且沒(méi)有獨(dú)立的紙張中斷裝置控制紙張時(shí)，利用本發(fā)明，能夠在人工送紙期間防止紙張背面遭受污染。此外，當(dāng)光敏鼓停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，在LSU預(yù)熱期間光敏鼓上的耗損能夠被降低到最低限度。
所以，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不限于在這里揭示的具體的實(shí)施方案，它僅僅作為實(shí)施本發(fā)明時(shí)完成的最佳模式，而應(yīng)理解為本發(fā)明除了在所附權(quán)利要求書(shū)中定義的權(quán)項(xiàng)之外不受在這份詳細(xì)說(shuō)明中敘述的具體的實(shí)施方案的限制。
權(quán)利要求
1．一種在利用轉(zhuǎn)印輥的電子照相印刷機(jī)中防止紙張污染的方法，該方法由下述步驟組成在掃描單元預(yù)熱時(shí)讓主電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái)，以使光敏鼓表面上形成的電位差最??；并且在光敏鼓的曝光區(qū)(調(diào)色劑附著其上)與轉(zhuǎn)印輥接觸前和后，立即讓轉(zhuǎn)印輥處于零電位或負(fù)電位，時(shí)間為△T+2α，其中△T是光敏鼓曝光需要的時(shí)間，(α)是預(yù)定的附加時(shí)間，借此防止光敏鼓上的調(diào)色劑向轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn)移。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中電子照相印刷機(jī)不使用定位調(diào)節(jié)輥控制紙張輸送。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中曝光不集中在光敏鼓的一個(gè)狹小的區(qū)域上重復(fù)進(jìn)行，以降低其光學(xué)耗損。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中電子照相印刷機(jī)采用人工送紙。
全文摘要
揭示了一種在電子照相印刷機(jī)中防止污染紙張背面的方法,在該方法中為了在光敏鼓表面上獲得最小的電位差,在光束掃描單元預(yù)熱期間主電機(jī)同時(shí)旋轉(zhuǎn),并且為了防止附著在光敏鼓上的調(diào)色劑在紙張到達(dá)轉(zhuǎn)印輥之前附著到轉(zhuǎn)印輥上將零電壓或負(fù)電壓施加到轉(zhuǎn)印輥上,借此防止紙張背面受調(diào)色劑污染。
文檔編號(hào)G03G15/05GK1206128SQ9711502
公開(kāi)日1999年1月27日 申請(qǐng)日期1997年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月22日
發(fā)明者劉容柏, 李文植, 田極泉 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社