CN102645878B - 有限臭氧发生器转印装置 - Google Patents

Abstract

一种有限臭氧发生器转印装置，包括具有导线的陶瓷衬底、介电层和带有插槽的顶部导电层，其中插槽对准其下方的导线。通过在电极上施加约为2.5kVp‑p的交流电压在插槽中产生电晕。该装置是“绿色的”，因为其与惯用的转印装置相比产生了明显更少的臭氧，从而减少了对臭氧收集系统的需要。

Description

有限臭氧发生器转印装置

技术领域

本发明大体涉及静电成像印刷装置中转移带电墨粉颗粒的系统，尤其涉及在该机器中使用的非接触的有限臭氧产生转印装置。

背景技术

通常在印刷机的静电成像印刷过程中，将光电部件充电到基本一致的电势使其表面具有感光性，这样的印刷机如美国专利6,033,452所述印刷机，该专利在某种程度上对于实施本发明是必要的，其通过引用合并于此文中。将光电部件的带电部分曝光以在受辐照区域选择性地驱散其上的电荷。这样在光电部件上就记录了静电潜影(latent image)。在将静电潜影记录在光电部件之后，通过将显影剂材料带到该静电潜影与其接触而使其显影。通常，显影剂材料包括与摩擦带电粘附载体颗粒的墨粉颗粒。墨粉颗粒从载体颗粒被吸引到光电部件上的供料辊(donor roll)或潜影。被吸引到供料辊的墨粉接着被沉积在通常为感光器的电荷保持表面上的静电潜像上。接着墨粉图像从光电部件被转印到复印衬底上。

为了将墨粉材料通过热持久地固定或定影(fuse)在支承部件上，有必要将墨粉材料的温度提升到墨粉材料的成分聚结并变得粘结的温度点。该行为导致色粉在某种程度上流到支承部件的纤维或孔上或者流到其表面上。其后，当色粉材料冷却时，导致色粉材料牢固结合于支承部件的色粉材料凝固就会发生。

转印通常由交流或直流偏压的“转印分离区域(transfer-detackzone)”(通常只缩写为“转印区域”)的生成来执行，在“转印区域”印刷片材接触或接近光电部件。在转印区域，施加到纸或其他衬底背面(即远离光电部件的面上)的直流偏压将墨粉从光电部件转移到出现在转印区域的纸或其他衬底上。墨粉颗粒被加热到将粉末图像持久地粘附于复印衬底。偏压的转印辊也被用于将图像从光电部件转印到介质，例如在美国专利号3,847,478中公开的分段偏压辊。

这些传统的图像转印是使用产生臭氧并向转印介质直接施加压力以从光电部件移除图像的充电设备来完成的。此臭氧的移除过去是利用大规模的(extensive)空气处理系统完成的，这给印刷机增加了额外的成本。

因此，需要这样一种转印设备：减少需要移除臭氧的空气系统的数量；消除转印系统介质压力接触；以及减少转印系统中部件的退化。

发明内容

应此需要，下文提供了有限臭氧反射器转印装置，其包括连续层的陶瓷衬底、导线、介电层以及具有与下方导线对齐的插槽的顶部导电层。通过在介电层施加约为2.5kVp-p(峰-峰)的交流电压在所述插槽中产生了电晕。该装置是“绿色的”，因为相比惯用转印装置产生明显更少的臭氧，从而减少了臭氧收集系统的需求。在一种实施方式中，本公开提供了一种适用于往片材上印刷图像的静电印刷装置，其包括：成像装置，用于将图像处理并记录到所述片材上；图像显影装置，用于将所述图像显影；转印装置，用于将所述图像转印到所述片材上；定影器，用于将所述图像定影到所述片材上；以及其中所述转印装置包括混合厚膜装置，所述混合厚膜装置包含陶瓷衬底，所述陶瓷衬底上设置的下导体，设于所述下导体顶部的介电层，以及设于所述介电层顶部的上导体。在进一步的实施方式中，所述静电印刷装置中的所述下导体包括在所述陶瓷衬底上的至少一个导电带。在更进一步的实施方式中，所述静电印刷装置中的所述上导体包括设置在所述至少一个导电带上的至少一个插槽，以便当所述上导体与下导体被激励时电晕产生在所述至少一个插槽内。在更进一步的实施方式中，所述的静电印刷装置包括带有第一开关与第二开关的线路，所述第一开关适用于被启动以控制传到所述导体中的一个的交流电压，所述第二开关适用于被启动以将交流电压传到所述导体的另一个以便在所述上导体的所述至少一个插槽内产生电晕。在再进一步的实施方式中，所述的静电印刷装置中的所述上导体被激励到建立并控制所述片材上电荷的直流电压。

附图说明

图1是示例模块化静电印刷机的局部前视图，其包括本发明的有限臭氧产生器转印装置；

图2是根据使用图1所使用印刷装置的本发明的有限臭氧发生器转印装置的透视图；

图3是控制图2所示电极离子产生的电气示意图；

图4示出不同转印装置臭氧产生的图表；以及

图5是本发明的有限臭氧发生器转印装置与通常的转印装置相比的图表。

具体实施方式

虽然本发明将会以下文关联的优选实施方式描述，但是应该理解到该实施方式并不意味着对本发明的限制。相反，本发明意图覆盖所附权利要求限定的可以包括在本发明精神和范围内的所有替换、修改和等同。

现在将参考静电印刷装置的优选实施方式描述本发明，其包括转移墨粉到介质同时限制臭氧生成的方法和装置。

现在参考图中的印刷机10，其如同其他静电印刷机器一样且如公知的一样，根据本发明示出了包括用于在从成像部件转印图像到介质源期间减少臭氧产生的改进方法与装置的电成像(electrographic)印刷系统。这里使用的术语“印刷系统”涵盖了包含任何关联的外围或模块化设备的印刷机装置，其中这里使用的术语“印刷机”涵盖了诸如数字复印机、制书机(bookmaking machine)、传真机、多功能机等为任何目的执行印刷输出功能的任何装置。标记模块12包括电荷保持衬底，其可以是以箭头16方向前进通过带14路径周围的各个处理站的感光器带或光电部件14。充电器18将带14的区域充电到相对高、基本一致的电势。接着，带14的带电区域通过激光20以将带14的所选区域暴露于光图案，以将所选区域放电产生静电潜影。接着，所述带被辐照的区域通过显影剂单元M，显影剂单元M在所述带的带电区域沉积品红色墨粉。

随后，充电器22将带14的区域充电到相对高、基本一致的电势。接着，带14的带电区域通过激光24以将带14的所选区域暴露于光图案，以将所选区域放电产生静电潜影。接着，所述带被辐照的区域通过显影剂单元Y，显影剂单元Y在所述带的带电区域沉积黄色墨粉。

随后，充电器26将带14的区域充电到相对高、基本一致的电势。接着，带14的带电区域通过激光28以将带14的所选区域暴露于光图案，以将所选区域放电产生静电潜影。接着，所述带被辐照的区域通过显影剂单元C，显影剂单元C在所述带的带电区域沉积青色墨粉。

随后，充电器30将带14的区域充电到相对高、基本一致的电势。接着，带14的带电区域通过激光32以将带14的所选区域暴露于光图案，以将所选区域放电产生静电潜影。接着，所述带被辐照的区域通过显影剂单元K，显影剂单元K在所述带的带电区域沉积黑色墨粉。

上述处理的结果是全色墨粉图像现在在带14上移动。与带14上图像活动同步的是，惯用的配准系统接收来自片材供料器模块100的片材并将所述片材与带14上的图像接触。片材供料器模块100包括大容量供料器102和104，其供料头110从位于介质源托盘107与109的片材堆106与108供给片材并且引导片材沿着片材路径120到成像或标记模块12。如果需要的话，可以增加附加的大容量介质托盘以沿着片材路径120供给片材。

有限臭氧发生器转印装置200对片材充电以将该片材固定(tack)到带14并将墨粉从带14移动到该片材。随后，分离电晕器36将该片材充电到相反极性以将该片材从带14分离。预定影器(prefuser)运送器38将该片材移动到定影器E，定影器E用热或压力将墨粉持久地固定于该片材。该片材接着前进到堆料器模块F或者双面循环(duplex loop)D。

清洁器40将可能保留在带14图像区域上的墨粉移除。为了完成双面复印，双面循环D将片材返回供应从而将墨粉图像转印到该片材的反面。双面循环D中的双面反置器90将片材反置以便先前通过转印的片材顶面在下次通过转印时将是该片材的底面。双面反置器90将每张片材反置以便先前通过转印的片材前缘在下次通过转印时将是该片材的后缘。

参考图2并根据本发明，公开了由印刷机10中“绿色的”有限臭氧发生器转印装置产生有限数量臭氧的方法和装置，有限臭氧发生器转印装置包括混合厚膜装置200，混合厚膜装置200包括陶瓷衬底201，陶瓷衬底201支承位于两个导电层206与208之间的介电层202。导电层206包括插槽210与212，而导体208是以两个导电带的形式存在的在上电极的插槽210与212下面的两个导电带。电晕产生在插槽210与212内。非接触厚膜装置200被设置在紧挨着转印介质并位于转印介质下方并且直接对准在在光导表面14下方。激励导电层206与208对转印介质充电，由此将墨粉潜影从光敏表面14移动并将该潜影放置在介质上。选择对于激励所述转印系统所必须的电源以便产生能增加臭氧衰减率，但远远在使转印介质降低性能的热界限之下的转移电荷与热能。

图3的电气示意图描述了两线路运行模式下的转印装置200。每条线路具有一个电极(下导体)且所有电极具有共同的上导体(图2)。电极的数量取决于转印装置应用和陶瓷衬底的物理维度以及所述转移装置应用所需的功率量。

转印装置选择的材料让厚膜线路能处理高达3000伏特的交流与直流电压。为了测试，所选的陶瓷材料具有1650mm²的充电面积。陶瓷的硬度允许转印装置被支承在末端时悬浮在转印带下方。

开关S-A控制传到第一电极的交流高电压而开关S-B将该交流高电压传到第二电极。为了激发电晕，运行转印装置所需的交流电压大于1800伏特。上导体被连接到可变直流电压源。

当电极遭受交流高电压时就产生电晕。围绕电极的电场导致空气分子电离在插槽210与212中上导体指状物之间电介质的表面上(图2)。上导体进一步由直流电压激励，从而建立并控制了转印介质上的电荷。

来自电离空气分子的离子被排斥到转印介质。转印装置200上平坦且坚硬的上导体结构确保了转印介质上电荷的均匀性。带电的转印介质吸引来自图1中旋转光电部件表面的墨粉。电晕与上导体电压的力能让转印装置距离转印介质的下面高达3mm。如与偏压转印辊不接触一样，不要求转印装置与转印介质或光电部件接触。

如图4图表所示，在电晕生成期间，厚膜机构的结构使得陶瓷衬底将达到约1000℃的温度。在此温度，由于增加了臭氧衰减率所以由电晕生成产生的臭氧将减少。陶瓷与表面导体的物理、化学和电性能不会因为高温而降低。因为连续的高交流电压被施加到电极且电晕被维持在适当的应用等级，所以臭氧等级将远远在200毫克/小时以下，但通常的转印装置(1-4)维持臭氧等级等于或大于400毫克/小时。

图5中的图表将有限臭氧发生器转印装置200与通常的转印装置随时间而变化的臭氧等级的百万分率(ppm)对时间做了比较。如图所示，低臭氧发生器转移装置的臭氧等级将在约40秒内减少到0.03ppm以下，与此相反，通常的充电装置将继续发出需要空气处理器、抗臭氧金属、密封件和衬套的臭氧。

应该理解到，虽然本发明是参考从光电部件到片材转印图像描述的，但同样预期可以将有限臭氧发生器转印装置用于从光电部件向中间转印介质转印墨粉图像。

概括地说，本发明的实施方式解决了使用产生多余数量的臭氧并直接施加压力到转印介质以从光电部件移除图像的转印装置完成传统图像转印中的问题。此处公开的转印装置是“绿色的”，因为其比惯用转印装置产生了明显更少的臭氧，从而减少了臭氧收集系统的需要并由于可以使用费用较低的臭氧收集系统而降低了成本。有限臭氧发生器转印装置包括连续的陶瓷衬底层、导线、介电层以及具有与下面的导电线对准的插槽的顶部导电层，在该插槽处产生电晕。电晕由在电极上施加约为2.5kVp-p的交流电压来产生。

Claims (6)

1.适用于往片材上印刷图像的静电印刷装置，其包括：

成像装置，用于将图像处理并记录到所述片材上；

图像显影装置，用于将所述图像显影；

转印装置，用于将所述图像转印到所述片材上；

定影器，用于将所述图像定影到所述片材上；

其中所述转印装置包括混合厚膜装置，所述混合厚膜装置包含陶瓷衬底、设于所述陶瓷衬底上的下导体、设于所述下导体顶部的介电层以及设于所述介电层顶部的上导体；

其中所述下导体包括在所述陶瓷衬底上的至少一个导电带；

其中所述上导体包括设置在所述至少一个导电带上的至少一个插槽，以便当所述上导体与下导体被激励时电晕产生在所述至少一个插槽内；以及

其中所述转印装置还包括带有第一开关与第二开关的线路，所述第一开关适用于被启动以控制传到所述导体中的一个的交流电压，所述第二开关适用于被启动以将交流电压传到所述导体的另一个以便在所述上导体的所述至少一个插槽内产生电晕。

2.根据权利要求1所述的静电印刷装置，其中所述上导体被激励到建立并控制所述片材上电荷的直流电压。

3.有限臭氧发生器转印装置，包括：

陶瓷衬底；

所述陶瓷衬底上的连续层，其包括多个导线、介电层和具有插槽的顶部导电层，其中所述插槽对准所述导线以便激励所述导线和所述导电层导致所述导电层中的所述插槽内产生电晕；以及

带有第一开关与第二开关的线路，所述第一开关适用于被启动以控制传到所述导线和所述顶部导电层中的一个的交流电压，所述第二开关适用于被启动以将交流电压传到所述导线和所述顶部导电层的另一个以便在所述顶部导电层的所述插槽内产生电晕。

4.根据权利要求3所述的有限臭氧发生器转印装置，其中通过在所述导线和所述导电层上施加2.5kVp-p的交流电压在所述顶部导电层的所述插槽内产生电晕。

5.根据权利要求3所述的有限臭氧发生器转印装置，其中所述有限臭氧发生器转印装置被合并到静电印刷装置中。

6.适用于在片材上印刷图像的印刷机器，其包括：

成像装置，用于将图像处理并记录到所述片材上；

图像显影装置，用于将所述图像显影；

转印装置，用于将所述图像转印到所述片材上；

定影器，用于将所述图像定影到所述片材上；

其中所述转印装置包括混合厚膜装置，该混合厚膜装置包含陶瓷衬底、设于所述陶瓷衬底上的下导体、设于所述下导体顶部的介电层以及设于所述介电层顶部的上导体；

其中所述下导体包括在所述陶瓷衬底上的至少一个导电带；

其中所述上导体包括设置在所述至少一个导电带上的至少一个插槽，以便当所述上导体与下导体被激励时电晕产生在所述至少一个插槽内；以及

其中所述转印装置还包括带有第一开关与第二开关的线路，所述第一开关适用于被启动以控制传到所述导体中的一个的交流电压，所述第二开关适用于被启动以将交流电压传到所述导体的另一个以便在所述上导体的所述至少一个插槽内产生电晕。