CN85108536A - 机动显影控制系统 - Google Patents

Abstract

一种显现成象元件静电潜象的器械和方法；向旋转的圆柱显影辊和成象元件间的显影间隙供给楔形显影剂层，使潜象显现，周期地从显影辊和显影间隙收集显影剂再定量地供给显影间隙。本器械的显影剂供给装置中靠近显影辊有一底部开送料孔的料斗，在和料斗配合的滑动配送件上有关闭送料孔的严实部分和一个孔，此孔和料斗孔对正时即可送料，还有一清理时和显影辊接触的刮刀，在滑动件的密件位置和清理位置间来回活动时把显影剂收集成堆。

Description

参见美国专利申请案    第614，201号，本发明名称为“静电图象复印器械用可卸式处理药芯”，由霍普纳（Hoppner）等人在1984年5月25日呈交申请，共同转授给本发明的受援人。

本发明有关一种静电图象复印器械，具体则为这种器械的一种机动显影控制系统。

今天一般使用的静电图象复印器械，典型的有一个光电导绝缘元件，带有均匀的电势，然后接受一分需要复印的原始文件的光影象曝光。曝光过程使曝光区域，或称背景区域的光电导绝缘表面放电，在这元件上造成一个静电潜影，与一般文件中的影象区一致。然后，用显影粉使光电导绝缘表面上的静电潜影显现，使之成为可见。这种显影粉在本行中称为增色剂。大多数的显影系统使用一种含有带电载体颗粒和带电增色剂颗粒的显影材料。带电增色剂颗粒由于摩擦生电在载体颗粒上吸附。在显影过程中，增色剂颗粒被光电导绝缘区影象电荷的形状吸引，与载体颗粒分开，形成光电导区中的显影粉影象。这影象可以在后来被转移到一个背衬表面上，这背衬有如复印纸，可以通过加热或加压，使影象在上面永久固定。此外，也可以用一种一元显影剂进行显影，这显影剂中只有增色剂颗粒，用一种含有适当的树脂粘合剂的铁磁材料制成。

用二元（载体+增色剂）和一元显影剂（增色剂）的最常用的显影技术之一，是采用磁制显影器。在这种器械中，利用一个可旋转方式安装的圆柱形套筒，把显影剂材料向成形元件上供给，圆柱形套筒有一块长形的磁铁，和套筒固定定位，形成显影剂颗粒的磁性刷。在典型安排中，旋转磁性刷和影象承载元件形成一个显影间隙。在显影过程中，显影影象的印稿质量决定于显影剂辊上携带的增色剂材料的量的大小。假使显影剂辊上没有携带足够的增色剂，那么就不能发生显影，或者将会见到有非常低浓度的显影。在将辊上的显影剂的量增加，将会达到一点，使显影浓度惊人提高的程度，事实上甚至达到静电潜象的过度显影。我们所指的过度显影，是指产生模糊的浓线条，因为虽然磁性刷有足够的时间显现静电潜象，但没有足够的时间或显影区里没有足够的显影剂，去清扫影象的背景部分。在显影辊上在稍微增加增色剂的量，便可以获得最佳化水平的印稿质量。显影剂辊上携带的增色剂的最佳化量是一个相当宽圆的范围，在这范围中既可以用增色剂提供一个适当的显影，又可以将原来放到成象元件上的背景区里的增色剂颗粒清扫。进一步增加显影剂辊上的增色剂的量，使之超过最佳化范围时，便可能引起溢出，把整套机器污染。

因此，这种自动化复印器械的最终产品的印稿质量，有赖于在显影剂辊上保持恒定量的增色剂。假使增色剂的量低于这个恒定的最佳化的量，在显影剂辊和光感受器之间形成的显影区就可能太小，或者在这个区里的增色剂可能不足不能实现显影功能和清扫功能。因此，假使增色剂的量减小了，便可见到不良或淡薄的印稿质量。不良显影和低清扫能力会造成在最终印稿上留下模糊影象和背景。在另一方面，假如有过多的增色剂，增色剂便会从显影系统中漏出，对机器污染极为严重。因此，便期望在任何时间都能保持显影间隙中的增色剂的量，固定在一个给定的范围内。于是，在显影过程中将增色剂除去后，在显影区中便需要增加补充增色剂，以保证作充分的显影。

此外，为了正确显影，并给显影区清理，已发现为了供给足够的增色剂，以从显影间隙延长显影区域为宜，而为了既显现影象又清扫影象的背景部分，应该延长显影的时间。为了这个缘故，便需要将增色剂泵压进显影区，使增色剂在显影剂辊和影象承载元件之间的小间隙上，堆积成为一个楔形堆。这样就给利用两循环过程的静电图象复印机械带来了额外的优点，在这种机械中，有一个或一个以上的单元执行一种以上的任务，例如，在本发明中，显影单元同时具有清理的功能。这个目的之所以能达到，是因为在第一次通过时，形成并显现静电潜象，然后在第二次通过时，把影象转移到一张印稿页上，并把留存的影象清理。当显影区延长以后，在清理循环中，例如在光电导体上没有增高电势，光感受器就可作较好的清扫，从而可以取得较好的清理效果。

美国的（弃权）专利第4，481，422号中叙述了一种方法和器械，利用单个的磁性刷显影和清理成象元件，在这器械中，磁性刷上有一个一元增色剂层，和一个在磁性刷及成象表面接触区域中的一个一元增色剂楔形加厚层;增色剂的楔加厚层的厚度受到感测，并对为保持增色剂的楔形加厚层而供给磁性刷的增色剂进行控制。图中示出了一种机动的感测控制系统，还可以看到增色剂的加厚，可以用一个电感器或电容器监控或感测，例如在加厚区附近安排一个感应线圈从而磁性增色剂的加厚，影响感应线圈的磁场，便改变了线圈的电感强度。感应强度的变化可以利用来产生控制信号，向一个供给增色剂的器械传递。

本发明的目的，是提供一种器械和方法，用以显现成象元件上的静电潜象。

本发明的主要特点是，所提出的方法中包括在显影剂辊和成象元件之间，设置一个显影间隙，向这显影间隙供给适量的显影剂材料，并且定期（按文中提述的时间间隙）从显影剂辊和显影间隙收集显影剂材料，并向这显影间隙再供给预先规定的恒量显影剂材料。

在本发明的一个突出的特点里，器械中包括一个以可旋转的方式安装的圆筒形显影剂辊，布置在与一个成象元件相邻的地方，形成一个显影剂辊和成象元件之间的显影间隙，有向显影间隙供给显影剂材料的装置，在显影间隙中形成一个显影剂的楔形层。显影剂供给装置有一个显影剂材料料斗，在它的邻近显影剂辊的最低部分处，有一个配送孔，有一个送料滑板和显影剂材料料斗配合操作，滑板有一个连续的密突部分，把料斗的配送孔封闭，又有一个显影剂配送孔，和上述料斗的配送孔连通，有一个清洁刮料刀，和显影剂辊保持清刮结合，在显影剂辊旋转时，把显影剂材料收集成一堆，滑板可以来回活动，配合显影剂材料料斗孔将显影剂材料封闭和配送，并对显影剂辊进行清洁。

本发明的另一个特点，是设置了装置把滑板来回活动，或者滑到显影剂材料封闭的联锁位置上，或者滑到显影剂材料配送的联锁位置上。

本发明还有一个特点，是上述滑板上的孔眼位置，和清洁刮刀的位置对应，当上述滑板上的孔和上述料斗的孔处于上述配送联锁时，清洁/刮料刀和上述显影剂辊处于清刮结合。

本发明的另一个特点，是显影剂辊有一个磁刷显影单元，其中有一个以可旋转方式安装的长形圆筒形套筒，套筒有一个以静止的形式安装在它内部的长形磁铁。

本发明的还有一个特点，就是显影剂辊和成象元件的一个弧形部分相邻。

本发明另有一个特点，就是显影剂材料料斗直接放在显影剂辊的上方，配料滑板可以在显影剂材料封闭和配送两连锁位置之间水平地移动。

因此，本发明的一个目的，是提供一种静电图形复印器械的机动增色剂闭合回路控制系统。

本发明的另一个目的，是提出一种紧凑，简单，相对廉价的控制系统。

本发明还有一个目的，是提出一种增色剂控制系统，定期测量显影间隙中的增色剂的量，并随着测量结果反应，需要补充增色剂时，进行自动机械化的加料。

附图内容简单介绍如下：

图1是一台自动静电图形复印机械的剖视示意图，在机械中可以应用机动增色剂闭合回路控制系统。

图2a至2f是本发明的增色剂机动闭合回路控制系统的剖视示意图，并示出形成显影间隙的磁性刷显影剂辊和成象元件。

兹参照静电图形复印器中采用增色剂机动闭合回路控制系统的优先实施例，对本发明作叙述如下：

参看附图1，作为举例示出一台自动静电复印机10，机中有本发明之增色剂机动闭合回路控制系统。图1中描绘的复印机10，表明按原文件复制印稿的复印机中所使用的各个组件，虽然本发明的器械特别适用于自动静电复印机10，但从下列叙述中可以明确看到，也同样适用于内有其它类型的静电印刷系统的众多形式的机械，并无必要限制用于特定的实施方案，或限于本文所示的实施方案。

自动复印机10适合于以双循环的方式运转，在运转中光感受带带电，曝光，得到的静电潜象在光感受带的第一循环中显现，而在光感受带通过处理位置开始作第二循环时，将带上显现的增色剂影象转移到一张复印纸上。然后，在第二循环的运转中，光感受带上的剩余增色剂被显影位置清理，以作下一次复印的准备。采用这种两循环安排时，使用一个联合的充电/转移单元和一个联合的显影剂/清理单元。

图1及图2中所示的复印机10，使用一个影象记录带之类的元件12，在其外圆周上包覆一种光电导性材料13。影象记录带12有适当的安装，绕随动辊43和惰轮54旋转，并按箭头15所指的方向前进，将带上的影象承载表面13，从若干静电复印处理位置中通过。设有（图中未示的）驱动装置，驱动并协调各个共同工作的机械组件，从而将原始的输入形象信息的忠实再现，在一张最终的背衬材料16，如纸张之类的上面记录下来。

开始时影象记录带12把光电导表面13从许多静电印刷处理位置通过，适当的传动装置（未示出）被用来驱动和协调各相配机件的运动，因此，原始输入的图形信息的真实复制件被记录在一张最后的承载材料例如纸上，开始时，带12把光电导表面13移动从充电/转移点17中通过，在第一循环中，为作成象准备，使影象记录带静电荷，以已知的方式使光电表面13上有均匀的电荷分布。然后把带传递到曝光位置14，将带电荷的光电导表面13在这点上接受原始输入形象信息的光影象，从而电荷在曝光区中被有区别地消散，以静电潜影的形式把原始的输入形象记录下来。曝光位置最好包括一束影象传送光纤维透镜18，由日本玻璃片有限公司（Nippon    sheet    Glass    Company    Limired）生产的产品，其商品名称为“SELFOC”，配合照明灯23和反光镜26。在曝光以后，光感受带12把光电导表面13上记录的静电潜象输送到显影/清洁位置19，在这位置上把显影散布到鼓筒12的光电导表面上去，使潜影象变为可见影象。在典型的方法中，适当的显影位置可以包括一个磁性刷显影系统，一个显影剂辊28，显影剂辊有一个以可旋转的方式安装的长圆筒形套筒27，套筒中以静止的方式安装一个长形的磁铁29，使用一种一元显影剂，其增色剂颗粒中含有掺在树脂中的铁磁材料。

最终承载材料纸页16，在提升承托盘20中堆叠放置。把堆叠放在升高的位置上后，有一个纸页分离器的扇形喂纸辊21，把单页从叠上喂送到一个对正压辊22。然后把单页送到充电/转移位置17，和光感受带上的图象对正，把光电导表面13上的显现影象和充电/转移位置17中的最终承载纸页16接触，便把增色剂影象从光电导表面13，转移到最终承载纸页16的接触面上了。在将影象转移以后，依靠承载材料16的横向强度，把承载材料从光感受带上取下，承载材料可以用纸张，塑料等制造，按需要为定，把带增色剂影象的承载纸页向前送到一个适当的熔合器中，熔合器可采用辊式的如图中24所示，把转移的粉末影象在承载材料上固定。经过熔合过程以后，纸页16被送到一个适当的输出器具上。如托盘25。

虽然绝大部分的增色剂粉末被转移到最终的承载材料16上，但是，在将最终承载材料的增色剂粉末影象转移以后，必然有一些残余的增色剂留存在光电导表面13上。在影象转移作业以后，留存在光电导表面13上的残余增色剂颗粒，当影象记录带（12）在第二循环中，通过显影/清理位置19时被清除，清除时，用与显现静电潜象时所用的相同磁性刷，通过机械法把增色剂颗粒从光电导表面13上清扫。为了协助清理影象记录带12上的剩存增色剂，在影象记录带12下面设放一个增色剂颗粒扰动器，扰动器中有一根磁棒59，徐缓扰动每一颗粒的所在位置，从而便利以后进行清理。

在一般情况下，当复印机按通常的方式进行操作时，把预备复印的原始文件的有影象的一面朝下，放在透明的水平取象板（viewing    platen）30上，取象板把原稿从一个光学装置前面通过，光学装置在本说明书中如附图所示的SELFOC镜头18。活动取象板的速度和光电导带的速度同步，提供原始文件的忠实复印品。

本发明人等认为以上的一般叙述，为了提出本发明的专利申请，已足以说明本发明的器械实施方案中的自动静电复印机10的一般运转方法。

图2a到图2f更详尽表示本发明的增色剂闭路机械循环的控制系统，具体表明各个运转阶段中的系统状况。在图2a中表示显影剂辊28还处于增色剂料斗33的下方。显然这是一个理想实施方案，但应该注意到料斗可以略为向一侧或另一侧移动，而其功能仍如以下所述一般。这增色剂控制系统除有料斗33外，还有一个料斗法兰盘34，和料斗33固定，用以支持滑动配送件38，并和滑动配送件38作滑动配合。在料斗33的底部有一个料斗孔36，增色剂通过这个孔配料。滑动配送件38有一个严实的阻挡部分37和一个孔39，当孔39和增色剂料斗33上的孔36相连或正对时，增色剂便可以被分配到显影剂辊上。在滑动配送件38的右转上，有一个固定安装在滑动配送件38的刮刀40。图2a表示本发明若干组件的位置，图中影象记录带12上的一个影象正由显影剂辊28显影，产生一个复影（copy）。在复印状态时，增色剂材料在显影剂辊上形一个积层41，在显影剂辊28和影象记录带12之间形成的显影间隙中成为一个楔形堆积层42。显影剂辊的旋转运动和影象记录带围绕驱动辊43的运动，形成一个显影间隙，增色剂向这间隙泵压。增色剂材料的楔形堆42提供了一个延长的显影区，在这区域中如图所示，在一接触增色剂的楔形堆，并在显影区中通过时，显象过程便立刻开始。在图2a中，增色剂材料既存在楔形堆中，当显影剂辊旋转时，也存在于显影剂辊的表面上。滑动配送件38位于右侧的尽头的准备位置上，把增色剂料斗密封，因此不能配出增色剂，而刮刀不与显影剂辊接触。

图2b所示在复印过程结束时，各组件所处的相应位置，这时滑动配送件38被与凸轮随动件46接触的凸轮装置44向左推动。滑动配送件38由压缩弹簧48把它向右偏压。当滑动配送件向左移动时，刮刀和显影剂辊上的增色剂层41接触，增色剂层有一部分在刮刀40的后面积聚。如所观察，楔形堆42里的增色剂的量耗尽，延长的显影区缩小。在这一个特定的时间里，增色剂料斗上的孔和滑动配料件上的孔还没有对正，因此没有增色剂配出。图2c表示下一个状况，这时显影剂辊仍在旋转，显影剂辊上的增色剂材料，基本集聚在刮刀的后面，增色剂樊形堆被耗尽。这时增色剂料斗上的孔36处在滑动配送件的孔39的边缘上。一待孔36有一小部分和孔39相对时，假使刮刀在向左移动时它所刮聚的增色剂堆又不把孔遮住的话，那么就有少量的增色剂配出。当磁性刷旋转，增色剂集聚在刮刀的后面，而显影剂辊上的增色剂层告竭时，显影剂辊里的静止磁铁29把套筒27表面上剩下的全部增色剂载住，情况如图2c所示。

图2d表示增色剂料斗36上的孔和滑动配送件上的孔39进入送料配合时的位置。这幅图示出的状况，是在刮刀40向左移动，刮刀40集聚了足够的增色剂遮挡孔36和39，因此没有增色剂材料可以被配下来了。

图2e所示的状况是：在刮刀40向左移动时，没有收集到足够的增色料，足以把相接的料斗孔和滑动配料件的孔遮挡，由于增色剂的高度还低，故能配给补充的增色剂。

图2f所示的状况，是在一个新的复印循环开始时，滑动配送件38被弹簧48向右压，使它的遮挡部分37把增色剂料斗的孔36关闭，并使刮刀40和显影剂辊的表面脱离接触。这时，由于显影剂辊旋转，把显影剂辊表面收集到的或配料到的增色剂送回显影间隙，又一次形成增色剂的楔形堆，形成一个延长的显影区。

图示的机械闭循环增色剂控制系统，定时测量延长的显影区里的显影区里的增色剂的量，方法是按上面所指出，在增色剂料斗孔和滑动配料件孔的对侧，收集增色剂，然后随之反应，遇有需要时补充增色剂。对这系统的部件安排可这样选择，就是在刮刀和显影剂辊接触、同时增色剂料斗孔和滑动配料件孔正对时，显影剂辊和刮刀之间形成的测量腔的容积，等于形成延长显影区所要求的增色剂的量。因此，在增色剂料斗孔和滑动配送件的孔正对，增色剂的补充量，受到部件安排方法的限制，因为在测量腔中填注的增色剂，都是在两槽孔正对作补充供料前，由刮刀从正在旋转的显影剂辊上收集到的比较紧实的增色剂。当槽孔正对时，补充的增色剂的量当然可以调节，只需把增色剂料斗相对于显影剂辊上下移动便可以了。

因此，延长的显影区里存在的增色剂的量，用促动滑动配送件的机构便可间歇地控制。滑动件机构的促动，可以任何适当的方法控制。典型的方法是可以依据生产的复印品数目控制，或者根据在具体的显影运转中，随增色剂容量和消耗量变化的运转时间进行控制。并不需要在每一复印循环中促动一次。例如，在用小型的复印机时，譬如用自动号盘规定印九分，那么就可以在每一次复印终了时促动。在大型的机械中，机械的运转可以用控制器50制定程序，譬如说在复印20分或30分以后停止复印循环，以上面所述的方式，进行一次显影区再测量的循环。

虽然对于触动滑动配给机构的装置，和与之相随的增色剂闭路控制系统已作说明如上，利用的是凸轮和弹簧，起对滑动件的推动作用，但应该注意的是：滑动配送件还可以用许多其他的方法促动。此外，为了能用手工通过一个机柱杆促动，还可以利用一个蜗轮机构和一个单独的电机推动，或者用一个电磁圈，或用一个由主驱动装置轮流驱动的卷簧离合器促动。当使用滑动配送件38的滑动机构时，重要的是在料斗法兰盘34的底部和滑动配送件38之间，设置良好的密封，消灭或减少增色剂从这个机构中逸出，对机器污染。

对照附图，参考上面的叙述，可以立刻看出本发明提出了一种相对简单，而价廉的高度可靠的机械闭路增色剂控制系统。另外的优点是不需要单独的复杂电气组件，诸如印刷电路版等。

本说明书所提到的对于专利和专利申请案的揭示，目的专门而全然是为了提供参考。

虽然对于本发明的以上叙述，涉及的是特定的实施方案，但显然可见的是凡熟悉本行技艺的人可以作出许多的修改和变化。例如，虽然在对本发明作解说时使用的增色剂配给器是一元显影剂磁性刷显影器，但可以理解的是也可以用于增色剂控制系统，给两元显影剂装置供给增色剂，而事实上控制系统本身也能用于补充两元显影剂。而且虽然上面叙述的器械适用于用磁性刷显影器的两循环方法，但可以理解也适用于使用其他磁性刷显影方法的单循环影象处理方法。

Claims (9)

1、一种在成象组件上显现静电潜象的器械(10)这种组件有一个以可旋转方式安装的圆柱形显影剂辊(28)，安排在成象组件的附近，形成显影剂辊(28)和成象组件之间的显影间隙；

向显影间隙供给显影剂材料的装置，在显影间隙中形成一个楔形的显影剂材料层(42)，

上述显影剂材料供给装置中，有一个显影剂材料料斗(33)，在它的最低的地方有一个配料孔(36)，邻近显影剂辊(28)，

有一个滑动配送件(38)和上述显影剂材料料斗(33)协同工作，

上述滑动件(38)有一个密实部分(37)和一个有孔(39)的部分互相连接，密实部分(37)把上述料斗(33)的配料孔(36)密封，孔眼用于和上述料斗(33)上的孔眼连接，配给显影剂材料，有一个清理/刮料刀片(40)和上述显影剂辊(28)接触作清理，当上述显影剂辊(28)旋转时，把显影剂材料集聚成一堆，

上述滑动件(38)可以来回活动，和显影剂材料料斗(33)上的孔眼(36)配合，或者把孔眼密封，或者配给显影剂材料，并且可以对显影剂辊(28)作清理。

2、如权利要求第1项中的器械（10），特征为上述显影剂辊（28）处于成象元件的一个弧形部分的附近。

3、如权利要求第1项中的器械（10），特征为另外还有装置，把上述滑动件（38）来回推动，在密封和配给显影剂材料的位置之间变化。

4、如权利要求第3项中的器械（10），特征为当上述滑动件（38）上的上述孔眼（39）和上述料斗（33）的孔眼（37）连合送料时，上述清理刮刀（40）便和上述显影剂辊（28）的表面作清理作用的接触。

5、如权利要求第1项中之器械（10），特征为上述显影剂辊（28）中有一个磁性刷显影器，其中有一个以可旋转的方式安装的长圆柱形套筒（27），套筒（27）中有一个长形的磁铁（29），以静止的方式安装在套筒（27）的里面。

6、如权利要求第1项中之器械（10），特征为上述显影剂材料料斗（33），直接放置在上述显影剂辊（28）的上方，上述滑动配送件（38）可在把显影剂材料密封和配送给的位置之间，作水平方向的移动。

7、一种把静电潜象在一个成象元件上显现的方法，方法中包括在一个显影剂辊（28）和成象元件之间，设置一个显影间隙，按所述的时间周期，向上述显影间隙，供给定量的显影剂材料，从显影剂辊（28）和显影间隙收集上述显影剂材料，并向上述显影间隙再供给相同定量的显影剂材料。

8、如权利要求第7项中之方法，特征为上述显影剂材料是一种一元可磁化增色剂。

9、如权利第7项中之方法，特征为包括下列步骤，在显影剂辊（28）上方的显影剂材料供给装置，包括一个在最低部分处有一个配料孔（36）的显影剂材料料斗33，一个和料斗33共同工作的滑动配送件（38），上述滑动件（38）有一个相连的密实部分（37）和一个有孔（39）的部分，密实部分（37）用于保持和上述料斗（33）之间密封，孔（39）用于和上述料斗的孔（36）配合配给显影剂材料，并有一个清理/刮料刀片（40），用于和显影剂辊（28）接触，作清理用，清理/刮料刀片（40）和滑动件（38）的孔（39）之间有距离，因而当滑动件（38）和料斗孔（36）作配料配合时，刀片（40）和显影剂辊（28）接触作清理，按周期把上述滑动配料件（38）来回活动，从与上述料斗（33）的孔（36）连接配料的位置，达到和上述料斗（33）互相间密封的位置，周而复始地把定量的显影剂材料供给显影剂辊（28）和显影间隙，并把显影剂辊上和显影间隙中的显影剂材料清理干净。

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