CN100511015C - 载体颗粒拾取装置和静电成像复印机 - Google Patents

Abstract

一种载体颗粒拾取装置，用于从静电成像图像复印机中的移动感光器的显影图像携带表面上去除铁磁性载体颗粒。所述载体颗粒拾取装置包括(a)具有第一细长部段和第二细长部段的细长的固定芯体，所述第二细长部段包括主磁体组件，该主磁体组件用于在拾取区域产生中心磁场，该拾取区域能够接近显影图像携带表面；(b)可旋转的、非铁磁性圆柱外壳，其同轴安装在细长的固定芯体上并且具有第一端、第二端以及具有光滑外表面的外壁；以及(c)至少一个形成在光滑外表面一部分上的细长的铁磁带(i)用于与该部分一起旋转，(ii)用于当旋转通过拾取区域中的中心磁场时暂时性磁化，以及(iii)用于在光滑外表面的所述部分旋转穿过拾取区域的过程中，接触和保持由主磁体组件朝着光滑外表面吸附的铁磁性载体颗粒。

Description

载体颗粒拾取装置和静电成像复印机

技术领域

本发明涉及一种静电成像印刷或图像复印机，尤其是一种用于去除显影颗粒的改进的拾取装置，所述显影剂颗粒在离开这种机器的静电潜像显影装置之后保持在感光器的表面上。

背景技术

在静电成像图像复印机中，感光器的移动表面在穿过充电站的过程中充电从而获得基本上统一的电势，然后，在穿过成像站的过程中，带电显影图像携带表面暴露在将要复制的原始文件的光图像下。光图像选择性地使带电感光器表面的一部分放电从而产生复制原始文件的静电潜像。然后该潜像转移穿过显影站，在该显影站中所述潜像通过使显影图像携带表面与显影粉末或者色粉相接触，产生与静电潜像相一致的粉末图像。粉末图像与感光器移动至转印站，在该转印站中粉末图像转印至或者偏移印刷至复印片材上。转印的粉末图像被熔合至复印片材表面上，由此获得原始文件的永久性复印件。然后感光器穿过清理站返回至充电站，在清理站中感光器上的残余色粉从显影图像携带表面上去除。

在这种情况下，即显影站装置使用一种两组分显影材料来使静电潜像转变成粉末图像，精细的色粉颗粒或者粉末通过静电吸引粘附在粗糙的、铁磁性的载体颗粒或者小粒的表面上。所述两组分显影剂通过适当的装置例如通过磁刷形成辊与显影图像携带表面相接触，从而把色粉从载体颗粒转印至静电潜像上，因此产生了均匀的粉末图像。不幸的是，一些载体颗粒同样可以吸附在显影图像携带表面上并且直到排出显影站时仍然保持在粉末图像上。该现象，称之为“颗粒转移”，成为静电成像图像复印机中一直存在的问题。在转印站中，这些依附的、粘附的载体颗粒阻止了复印片材表面与粉末图像上的色粉颗粒之间的局部紧密接触，因此导致降低复印质量的复印缺失现象。此外，如果这些依附的载体颗粒保持粘附在显影图像携带表面上，随着该表面经过清理站，当这些颗粒通过一个旋转的清理刷去除时这些颗粒会磨损显影图像携带表面。因此非常希望所有这样的离开了显影站的在显影图像携带表面上的依附的载体颗粒在到达转印站之前去除。同样还希望从显影图像携带表面上去除这些载体颗粒时不会影响粉末图像。

另外一个重要的考虑是，构造成可以获得这些所需目的的载体颗粒拾取装置能够尽可能地紧凑和低成本，因为成本以及在静电成像图像复印机的边界中的可利用空间是需要考虑的方面。

对这方面进行改进的例子可以在US 5081503，其发明名称为“紧凑的磁性颗粒拾取装置”中获得，该发明公开了一种载体颗粒拾取装置，该拾取装置包括磁性组件以及外壳，其中磁性组件在第一位置和第二位置之间往复移动，在第一位置载体颗粒离开感光器，在第二位置载体颗粒返回到显影剂容纳装置。在该发明的实施例中所述外壳形成了显影剂容纳装置的的一部分。磁体组件缩回因此磁体组件遵循外壳的轮廓，以至于载体颗粒被清扫至显影剂容纳装置中。

US 5391455，其发明名称为“用于DAD显影以保持显影剂的传导性以及降低感光器镀膜的拾取滚筒”公开了一种方法，其中容纳在显影剂材料中的添加剂在显影材料移动至显影区域之前被截取，该添加剂用于使在电荷保持表面上的静电潜像显影，该显影区域位于容纳有显影材料的显影剂容纳室和成像表面之间。去除的添加剂返回至显影剂材料中用于与显影剂材料混合。

US 5404215，其发明名称为“改进的颗粒拾取装置”公开了一种方法，其中从离开静电成像机中的显影站的感光器的表面上去除铁磁载体颗粒，载体颗粒磁性地吸附在细长的、旋转的圆柱上。圆柱表面具有上升的螺旋线，可以产生材料输送螺旋操作使吸附的颗粒轴向输送至圆柱端部，该端部位于感光器的侧边缘之外，从该端部载体颗粒落入贮槽中。

发明内容

根据本发明公开的内容，提供了载体颗粒拾取装置，该拾取装置用于从静电成像图像复印机中的移动感光器的显影图像携带表面上去除铁磁性载体颗粒。所述载体颗粒拾取装置包括(a)具有第一细长部段和第二细长部段的细长的固定芯体，所述第二细长部段包括主磁体组件，该主磁体组件用于在拾取区域产生中心磁场，该拾取区域能够接近显影图像携带表面；(b)可旋转的、非铁磁性圆柱外壳，其同轴安装在细长的固定芯体上并且具有第一端、第二端以及一个具有光滑外表面的外壁；以及(c)至少一个形成在光滑外表面一部分上的细长的铁磁带(i)用于与该部分一起旋转，(ii)用于当旋转通过拾取区域内的中心磁场时暂时性磁化，以及(iii)用于在光滑外表面的所述部分旋转穿过拾取区域的过程中，接触和保持由主磁体组件朝着光滑外表面吸附的铁磁载体颗粒。

附图说明

为了全面理解本发明的实质和目的，需要结合附图参见下面的详细描述，其中：

图1为静电成像图像复印机的示意侧视图，该复印机结合有本发明中的载体颗粒拾取装置；

图2为本发明中的颗粒拾取装置的轴向放大剖视图；以及

图3为本发明中的颗粒拾取装置的透视图。

发明的详细描述

图1示意地图示了静电成像复印机，该复印机通常采用安装在带支撑组件上的光敏带10。优选地，光敏带10由光敏材料制成，该光敏材料涂覆在基层上，该基层相应地涂覆在防卷曲衬层上。带10在箭头13的方向上移动，来顺次地穿过多个设置在其移动路径上的处理站。带10环绕带辊14、驱动辊16和张紧辊21形成封闭的环形。

首先，光敏带表面的一部分经过充电站AA。在充电站AA，总体上由附图标记22表示的电晕发生装置使光敏带10充电获得相对较高、基本上统一的电势(potial)。

同样如图1所示，复印机8包括控制器或者电控子系统(ESS)，总体上用附图标记29表示，该子系统优选地为整套的、专用小型计算机，该计算机具有中央处理器(CPU)、电子存储器以及显示器或者用户界面(UI)。电控子系统ESS29借助于传感器和接头可以读取、获得、准备以及处理图像数据和复印机状态信息。同样地，用于复印机8的组件和其他子系统的主控制系统包括本发明的封闭环带张紧机构200。

参照图1，在曝光站BB，控制器或者电控子系统(ESS)29，接收从RIS28传来的代表所需的输出图像的图像信息，并对这些信息进行处理，把它们转化成图像的连续色调或者灰度再现，然后传送到经过调制的输出发生器，例如光栅输出扫描器(ROS)，总体上用附图标记30表示。传送给ESS29的图像信号可以如上所述来自于RIS28或者来自于计算机，从而使静电成像复印机8可以作为一台或者多台计算机的远程打印机。可选择地，这种打印机可以用作用于高速计算机的专用打印机。从ESS29传来的信号，对应于通过复印机复印所需的连续的色粉图像，传送至ROS30。

ROS30包括具有旋转的多边形反射镜的激光器。优选地采用九面形。ROS30示出了光敏带10表面上的带电部，其清晰度为每英寸大约300或者更多的像素。ROS使光敏带10曝光从而在所述光敏带上记录一个静电潜像，该静电潜像与从ESS29接收到的连续色粉图像相一致。可选择地，ROS30可以利用发光二极管(LEDs)的线性排列，用于以光栅方式(raster-by-raster)照射光敏带10的带电部。

在静电潜像记录在光敏表面12上之后，带10使潜像前进至显影站CC，该显影站包括四个具有以液体或者干颗粒形式存在的四分色色粉的显影单元，这些色粉通过公知的技术静电吸附到潜像上。潜像从在其上形成色粉粉末图像的载体颗粒吸附色粉颗粒。随着显影连续的静电潜像时，色粉颗粒从显影材料中减少。总体上用附图标记44表示的色粉颗粒分配器将色粉颗粒分配至显影单元38的显影剂室46中。

继续参照图1，在静电潜像显影之后，呈现在带10上的色粉粉末图像向前到达转印站DD。打印片材48通过片材供给装置50向前到达转印站DD。优选地，片材供给装置50包括与堆叠54中的最上部的片材相接触的供给辊52。供给辊52旋转从而使堆叠54中的最上部片材前行至垂直输送器56。垂直输送器56把支撑材料上进入计数输送器57的前行片材48导向经过图像转印站DD，从而以时控顺序从感光带10接收图像，因此使得在感光带上的色粉粉末图像与在转印站DD处的前行片材48相接触。转印站DD包括电晕发生装置58，该装置喷射离子到片材48的后侧。这样使得光敏表面12上的色粉粉末图像吸附到片材48上。在转印之后，片材48通过带输送器62继续在箭头60的方向上移动，该输送器使片材48前行至熔合站FF。

熔合站FF包括总体上用附图标记70表示的熔合组件，该组件使转印的色粉粉末图像永久性地粘附到复印片材上。优选地，熔合组件70包括加热熔合辊72和压力辊74，在复印片材上的粉末图像与熔合辊72相接触。压力辊74紧压熔合辊设置从而提供把色粉粉末图像固定在复印片材上的必需压力。熔合辊通过石英灯内部加热(没有显示)。存储在容器(没有显示)中的分离剂被泵压至计量辊(没有显示)。修整刮片(没有显示)修整去除多余的分离剂。

然后，片材经过熔合组件70，在该处图像永久性地粘附在片材上。在经过熔合组件70之后，一个门，既可以允许片材通过出口17直接移动至修整器或者堆垛器，或者把片材转向至双面路径100，尤其是，首先进入在此的单面片材换向器82。也就是说，如果第二个片材既可以是单面片材，也可以是完全的双面片材，该双面片材在其第一侧和第二侧上都形成有图像，片材将直接通过门88输送至出口17。然而，如果片材是双面的并且仅仅在一侧印刷图像，门88将定位成把片材转向换向器82并进入到双面环形路径100，在该路径上片材反向然后供给至加速辊隙102以及带输送器110，且片材背侧再次经过转印站DD和熔合组件70，用于在片材从排出路径17中排出之前，接收并永久性地把第二侧的图像固定在双面片材的背侧上。

在打印片材与带10的光敏表面12分离之后，粘附在光敏表面12上的残留的色粉/显影剂和纸纤维颗粒在清理站EE被去除。清理站EE包括旋转安装的与光敏表面12相接触的用于扰动和去除纸纤维的纤维刷，和用于去除没有转移的色粉颗粒的清理刮片。刮片可以构造成擦拭器或者刮片，其位置取决于具体的应用。在清理之后，放电灯(没有显示)照射光敏表面12，在光敏表面的下一个连续的图像循环的充电之前，通过光驱散残留在光敏表面上的任何残余的静电荷。

现在参照图1-3，为了去除任何铁磁性载体颗粒，这些载体颗粒可能在显影站CC图像显影之后吸附和保留在光敏层12的图像携带表面S1上，提供了一种根据本发明构造的并且用附图1中所示的附图标记150表示的载体颗粒拾取装置。如图所示，载体颗粒拾取装置150靠近感光器10的表面S1的移动路径进行定位，并且位于显影站CC和转印站DD之间的位置上。

如图2和3中清楚地所示，本发明中的载体颗粒拾取装置74适于从静电成像图像复印机8中的移动感光器10的显影图像携带表面S1上去除铁磁载体颗粒。如图所示，载体颗粒拾取装置150包括可旋转的、非铁磁性外壳160，该外壳具有细长的固定芯体162，该固定芯体162具有第一细长部段164以及第二细长部段166，第二细长部段166具有主磁体组件180，用于在拾取区域Rp产生中心磁场，该拾取区域能够位于外壳160之间并且邻近显影图像携带表面S1。可旋转的、非铁磁性圆柱外壳160同轴安装在细长的固定芯体162上并具有第一端E1、第二端E2以及具有光滑的外壁S2的壳壁。载体颗粒拾取装置150还包括至少一个细长的铁磁带152，该带形成在外壳160的光滑外表面S2的一部分上(i)用于与该部分一起旋转，(ii)用于当旋转穿过拾取区域的中心磁场时暂时性磁化，以及(iii)用于在光滑外表面S2的旋转部分穿过拾取区域Rp的过程中，接触和保持由主磁体组件180朝着光滑外表面S2吸附的铁磁性载体颗粒Cp。

载体颗粒拾取装置150还包括安装在固定芯体162的第一细长部段164中的磁体分流件190，用于在这样的区域中减小主磁体组件180的磁场强度，即如图所示，所述区域位于光滑外表面S2的外侧并且接近磁体分流件190。主磁体组件180包括永磁体。载体颗粒拾取装置150还包括载体颗粒贮槽200，该贮槽200与可旋转的、非铁磁性圆柱外壳160相关联，并且远离拾取区域Rp，接近光滑外表面S2上的至少一个细长的铁磁带152的旋转路径，用于接收从至少一个细长的铁磁带152释放的载体颗粒Cp。

在实施例中，载体颗粒拾取装置150包括多个如图所示的至少一个细长铁磁带152。这些细长铁磁带152包括连接在可旋转的、非铁磁性圆柱外壳160的第一端E1和第二端E2上的直的铁磁线。

至少一个细长的铁磁带152同样可以包括涂绘在光滑外表面S1上的直的铁磁粉涂绘带152，并且从可旋转的、非铁磁性圆柱外壳160的第一端E1向第二端E2延伸。采用至少一个细长的铁磁带152，从而当环绕固定芯体162的第二部段166移动时被暂时性磁化，并且当环绕固定芯体162的第一部段164移动时被消磁。

换句话说，载体颗粒拾取装置150可以看作包括(a)可旋转的、细长的圆柱外壳160，被定位成非常接近感光器的显影图像携带表面S1，并且横向于显影图像携带表面的移动方向13定向，圆柱外壳具有纵向轴线以及光滑的外表面S2；(b)细长的固定主磁体装置或者组件180，被定位在圆柱外壳160中并且轴线延伸，用于在轴向延伸的拾取区域Rp中产生中心磁场，该区域能够接近显影图像携带表面S1；以及(c)至少一条直的铁磁材料带152，该带固定地形成在圆柱外壳160的光滑外表面S2的一部分上，(i)用于与该部分一起旋转(ii)用于穿过拾取区域Rp内的中心磁场时暂时性磁化，以及(iii)用于在外表面部分旋转穿过拾取区域Rp的过程中，接触和保持由主磁体装置或者组件180朝着圆柱外壳的外表面S2吸附的铁磁性载体颗粒Cp。主磁体装置或者组件180包括一对磁性相反的磁极182、184，它们设置成彼此成30度至60度的角度定向。

可以看出，已经提供了一种载体颗粒拾取装置，该拾取装置包括(a)具有第一细长部段和第二细长部段的细长的固定芯体，所述第二细长部段包括主磁体装置，该主磁体装置用于在拾取区域产生中心磁场，该拾取区域能够接近显影图像携带表面；(b)可旋转的、非铁磁性圆柱外壳，其同轴安装在细长固定芯体上并且具有第一端、第二端以及具有光滑外表面的外壁；以及(c)至少一个形成在光滑外表面一部分上的细长的铁磁带(i)用于与该部分一起旋转，(ii)用于当旋转通过拾取区域内的中心磁场时暂时性磁化，以及(iii)用于在光滑外表面的所述部分旋转穿过拾取区域的过程中，接触和保持由主磁体组件朝着光滑外表面吸附的铁磁性载体颗粒。

作为原始提交的和有可能经过修改的权利要求，包括在此公开的实施例的和教导的各种变型、替换、修改、改进、等效物以及基本上等效物，还包括那些目前没有预料到的或者没有提及的，例如，可以由申请人/专利权人以及其他人获得的。

Claims (20)

1.一种载体颗粒拾取装置，用于从静电成像图像复印机中的移动感光器的显影图像携带表面上去除铁磁性载体颗粒，所述载体颗粒拾取装置包括：

(a)具有第一细长部段和第二细长部段的细长的固定芯体，所述第二细长部段包括主磁体组件，该主磁体组件用于在拾取区域产生中心磁场，该拾取区域能够接近所述显影图像携带表面；

(b)可旋转的、非铁磁性圆柱外壳，该外壳同轴地安装在所述细长的固定芯体上并且具有第一端、第二端、和具有光滑外表面的外壁；以及

(c)至少一个形成在所述光滑外表面的一部分上的细长的铁磁带(i)用于与所述部分一起旋转，(ii)用于当旋转通过所述拾取区域内的所述中心磁场时暂时性磁化，以及(iii)用于在所述光滑外表面的所述部分旋转穿过所述拾取区域的过程中，接触和保持由所述主磁体组件朝着所述光滑外表面吸附的铁磁性载体颗粒。

2.如权利要求1所述的载体颗粒拾取装置，其特征在于，包括安装在所述固定芯体的所述第一细长部段中的磁体分流件，用于在这样的区域中减小所述主磁体组件的磁场强度，即所述区域位于所述光滑外表面的外侧并且接近所述磁体分流件。

3.如权利要求1所述的载体颗粒拾取装置，其特征在于，所述主磁体组件包括永磁体。

4.如权利要求1所述的载体颗粒拾取装置，其特征在于，包括载体颗粒贮槽，所述载体颗粒贮槽与所述可旋转的、非铁磁性圆柱外壳相关联，并且远离所述拾取区域，接近所述光滑外表面上的所述至少一个细长的铁磁带的旋转路径，用于接收从所述至少一个细长的铁磁带释放的载体颗粒。

5.如权利要求1所述的载体颗粒拾取装置，其特征在于，包括多个所述细长的铁磁带。

6.如权利要求1所述的载体颗粒拾取装置，其特征在于，所述至少一个细长铁磁带包括连接在所述可旋转的、非铁磁性圆柱外壳的所述第一端和所述第二端上的直的铁磁线。

7.如权利要求1所述的载体颗粒拾取装置，其特征在于，所述至少一个细长的铁磁带包括在所述光滑外表面上涂绘的直的铁磁粉涂绘带，所述带从所述可旋转的、非铁磁性圆柱外壳的所述第一端向所述第二端延伸。

8.如权利要求1所述的载体颗粒拾取装置，其特征在于，当所述至少一个细长的铁磁带环绕所述固定芯体的所述第二部段移动时被暂时性磁化，并且当环绕所述固定芯体的所述第一部段移动时被消磁。

9.一种载体颗粒拾取装置，用于从移动感光器的显影图像携带表面上去除不需要的铁磁性载体颗粒，所述显影图像携带表面在静电成像图像复印机的显影站AA和图像转印站之间移动，所述载体颗粒拾取装置包括：

(a)可旋转的、细长的圆柱外壳，所述外壳被定位成非常接近所述感光器的显影图像携带表面，并且横向于显影图像携带表面的移动方向定向，所述圆柱外壳具有纵向轴线以及光滑的外表面；

(b)细长的固定主磁体组件，被定位在所述圆柱外壳中并且轴向延伸，用于在轴向延伸的拾取区域产生中心磁场，所述拾取区域能够接近显影图像携带表面；

(c)至少一条直的铁磁材料带，该带固定形成在所述圆柱外壳的所述光滑外表面的一部分上，(i)用于与所述部分一起旋转(ii)用于穿过所述拾取区域内的所述中心磁场时暂时性磁化，以及(iii)用于在所述光滑外表面的所述部分旋转穿过所述拾取区域的过程中，接触和保持由所述主磁体组件朝着所述所述外壳的所述光滑外表面吸附的铁磁性载体颗粒。

10.如权利要求9所述的载体颗粒拾取装置，其特征在于，所述主磁体组件包括一对磁性相反的磁极，它们设置成彼此成30度至60度的角度定向。

11.一种静电成像复印机，包括：

(a)具有成像表面的可移动成像组件；

(b)潜像成形装置，用于在所述可移动成像组件的所述成像表面上形成潜在的静电色粉图像；

(c)靠近所述可移动成像组件的移动路径安装的显影装置，所述显影装置具有包括铁磁性载体颗粒和色粉的双组分显影剂，用于把所述成像表面上的所述静电潜像显影成色粉图像；

(d)转印站，用于把所述色粉图像从所述成像表面转印至图像承载片材上；以及

(e)载体颗粒拾取装置，所述拾取装置相对于所述可移动成像组件的移动靠近所述可移动图像组件安装并且位于所述显影装置的下游，用于从所述成像表面上的所述色粉图像上去除不需要的铁磁性载体颗粒，所述载体颗粒拾取装置包括：

(i)具有第一部段和第二部段的固定芯体，所述第二部段包括主磁体组件，该主磁体组件用于在所述主磁体组件和成像表面之间产生中心磁场；

(ii)可旋转的、非铁磁性圆柱外壳，所述外壳同轴安装在所述固定芯体上并且具有第一端、第二端以及具有光滑外表面的外壁；以及

(iii)至少一个直的铁磁带，该带形成在所述光滑外表面的一部分上，位于所述可旋转的、非铁磁性圆柱外壳的所述第一端和所述第二端之间，(i)用于与所述部分一起旋转，(ii)用于当旋转通过所述中心磁场时暂时性磁化，以及(iii)用于在所述光滑外表面的所述部分旋转穿过所述拾取区域的过程中，接触和保持由所述主磁体组件朝着所述光滑外表面吸附的铁磁性载体颗粒。

12.如权利要求11所述的静电复印机，其特征在于，包括安装在所述固定芯体的所述第一部段中的磁体分流件，用于在这样的区域中减小所述主磁体组件的磁场强度，所述区域位于所述光滑外表面的外侧，并且靠近所述磁体分流件。

13.如权利要求11所述的静电复印机，其特征在于，所述主磁体组件包括永磁体。

14.如权利要求11所述的静电复印机，其特征在于，包括载体颗粒贮槽，该载体颗粒贮槽与所述可旋转的、非铁磁性圆柱外壳相关联，并且远离所述拾取区域，靠近所述光滑外表面上的所述至少一个细长的铁磁带的旋转路径，用于接收从所述至少一个细长的铁磁带释放的载体颗粒。

15.如权利要求11所述的静电复印机，其特征在于，包括多个所述细长的铁磁带。

16.如权利要求11所述的静电复印机，其特征在于，所述至少一个细长的铁磁带包括连接在所述可旋转的非铁磁性圆柱外壳的所述第一端和所述第二端上的直的铁磁线。

17.如权利要求11所述的静电复印机，其特征在于，所述至少一个细长的铁磁带包括在所述光滑外表面上涂绘的直的铁磁粉涂绘带，所述带从所述可旋转的、非铁磁性圆柱外壳的所述第一端向所述第二端延伸。

18.如权利要求11所述的静电复印机，其特征在于，当所述至少一个细长的铁磁带环绕所述固定芯体的所述第二部段移动时被暂时性磁化，并且当环绕所述固定芯体的所述第一部段移动时被消磁。

19.如权利要求11所述的静电复印机，其特征在于，在所述拾取区域内，所述可旋转的、非铁磁性圆柱外壳以及其所述外表面在第一方向上移动，该第一方向与所述成像表面的第二移动方向相反。

20.如权利要求11所述的静电复印机，其特征在于，包括用于旋转式移动所述可旋转的、非铁磁性圆柱外壳的装置。

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