CN1042249A - 固定承印片上粉末影象的定象装置 - Google Patents

Abstract

用以在定象辊和压力辊所形成的定向辊隙中将粉末影象固定在承印片上的定象装置，压力辊的抗曲刚度小于定象辊的抗曲刚度，通过充以压缩空气的静止气垫紧压压力辊以使两辊在压力区中位于定象辊隙正对侧处相靠压。将两辊驱动时，压力辊上被施加以切向摩擦力，使压力辊弯曲抵靠在限制弯曲度的弧形支承面。压力辊在运转中被弯曲将从定象辊隙之间通过的承印片在前进方向的横向上拉伸，清除承印片上形成的气泡及皱纹。

Description

本发明涉及在承印片上固定一个粉末影象的定象装置，定象装置包含一个定象辊和一个压力辊，共同形成一个第一区，第一区形成一个定象辊隙，一个偏置装置在基本位于定象辊隙正对面的压力辊第二区中压在该压力辊上，在各辊子旋转时，至少在一个该区中，有一个切向摩擦力加在该压力辊上。

这种定象装置已在美国专利第4，553，826号中公开，其中叙述一种定象装置，该定象装置的偏置装置有一个圆柱形弧面并和压力辊圆周的一个大的部分接触。

在这已知的定象装置中，假如通过定象辊隙的承印片由于温度和含水量的差异的结果而导致产生局部上较大的膨胀，使得在那些部位形成气泡或皱折，则在承印片离开辊隙时很易变为不十分平坦，仍有气泡或皱纹，或因气泡和/或皱纹在定象辊隙中被压平而形成皱折。

这类缺陷特别容易发生于温度分布不均匀的聚酯膜和含水不均匀的纸页中。

本发明的目的是提供一种序言中提及的那种类型的定象装置，在定象过程中可消除承印片中出现的一切气泡和/或皱纹。

本发明之所以能达此目的，在于压力辊的抗曲刚度比定象辊的抗曲刚度小很多，在取得的摩擦力下，压力辊在摩擦力作用方向上弯曲，还在于提供弯曲度限制装置，限制压力辊在摩擦力作用方向上的弯曲度。

结果，在与摩擦力作用方向平行的方向上从定象辊隙中通过的承印片，在定向辊隙中承受力的作用，在辊子的纵向上看来，该力从定象辊隙的中部向端部伸展，将承印片拉伸至如此程度，使得一切气泡及皱纹消失。

这效果在定象装置中处理聚酯承印片特别有效，在这装置中，将光电导支承件向定象辊转移的粉末影象，向加热的聚酯片上转印并在加压加热下固定。用这种组合转印定象的装置，在承印材料未达到定象辊隙前，先将材料预热到100℃。假如在聚酯片上的较热的部位有较大的膨胀，作为预加热时或其后在聚酯片上出现的微小的温差的结果，则在这些部位上形成气泡或皱纹;由于聚酯在高温中抗曲刚度下降，气泡或皱纹便迅速增大。因为定象辊隙中的温度也高，定象辊隙中的一部分聚酯片仍热，因此很容易将该没有气泡或皱纹的聚酯片的部分，在定象辊隙中拉伸，从而使其他部分中的气泡及皱纹消失。

最好压力辊的抗曲刚度是如此小，以致在取得摩擦力下，压力辊中部的弯曲度为每一公尺长度的压力辊至少为0.5mm。因此，聚酯片进入定象辊隙中后不久，便被拉长到足以使一切气泡及皱纹都消失。

在本发明定象装置的一个实施方案中，弯曲度限制装置有一个片簧，其一个自由边缘抵靠压力辊的周缘，提供以一个定象支承件该支承件具有一个弧形支承面，该片簧与该支承面与压力辊的弯曲部分接触。其结果，可使弯曲度与压力辊的抗曲刚度及施加在压力辊上使压力辊弯曲的摩擦力无关。另一个效果是这种抵靠作用可用作一种刮除作用，刮去转移到压力辊上显影粉，和残留在压力辊上的纸末。在定象装置的驱动状态下，起刮除器的作用的片簧，无论压力辊的弯曲度有多大，一直保持在压力辊的全部长度上与压力辊接触，使得没有显影粉及纸末能在刮除器及压力辊之间通过，因此就不会发生显影粉及纸末粘附在压力辊上的现象。

在本发明定象装置的一个有利实施方案中，为产生使压力辊弯曲所要求施加在压力辊上的摩擦力，将压力辊直接地驱动，而偏置装置占据在定象装置被驱动的状态下的一个固定位置。于是，压力辊的弯曲度，基本完全取决于驱动转矩和偏置装置与压力辊之间的摩擦力，仅在一个微小程度上取决于定象辊隙中的摩擦力。假如使压力辊弯曲所要求的摩擦力仅通过驱动定象辊而产生，而与之结合的反作用转矩施加在压力辊上，则定象辊隙中便产生相当高的摩擦力，使得进给通过定象辊隙的承印片上的粉末影象的固定受到不利影响。

下面参照附图详细说明本发明，附图如下：

图1为本发明定象装置侧视图，

图2为图1沿Ⅱ-Ⅱ线剖视图。

图中所示的定象装置包含一个定象辊1，由一个直径为100毫米，长度为900毫米的钢辊所组成，钢辊覆盖以厚度为1.75毫米的硅橡胶层2。在钢辊内配设一个加热元件3，用以将硅橡胶层2加热到约110℃。在定象辊1的端部配设轴颈4，各穿入在机架7上固定的臂6上的一个长形位置上的驱动轴（未示出）驱动。驱动轴与定象辊1之配设离合器，诸如斯密特离合器（Schmidt    coupling），使定象辊1可在孔5的纵向的特定限度内自由活动，以致定象辊1可在该方向上被定位，如下文中将加以解说。

定象装置也包含一个压力辊8，由直径为25毫米，长度是是900毫米的铝辊所组成，该辊覆盖以厚度为0.6毫米的耐磨氟化乙烯丙烯共聚物层以形成金属辊上冷缩套合的覆盖层。也可用其他的耐磨、与显影粉不粘合的材料。压力辊8以热管形式构造用以在辊表面取得均匀温度。在定象辊1上方将一个直径为200毫米的光电导辊12可旋转地安装在固定于机架7上的臂13上的固定位置上。可将光电导辊12和定象辊1在后者的区域14中接触，该区域形成一个转印辊隙，该辊隙基本上在定象辊隙10直接对侧处。

在定象装置的运转状态中，光电导辊12，定象辊1和压力辊8通过下述措施互相压紧，其目的，一方面在于形成一个转印辊隙14，将在光电导辊12上敷施的粉末影象转印到定象辊1上，在另一方面形成一个定象辊隙10，承印片11可从其中通过，将粉末影象在上面转印并固定。为使在加热板32间预热的承印片顺利通过定象辊隙10，加压辊8和定象辊1的直径在辊子的全部长度中公差范围狭窄。

压力辊8的两端配设以轴颈16，各穿过一长形孔17，孔17在固定于机架7上的臂18上形成。孔17的纵轴方向与孔5的纵轴方向成直角。孔17延伸到通过定象辊1及光电导辊12的旋转轴线的平面，在此处轴颈16垂直插入的孔17，有足够的间隙;长形孔17的另一端上，轴颈16垂直插入的孔17，有较小间隙。

在定象装置的不运转状态下，弹簧19将压力辊8保持在图1中虚线表示的位置上，压力辊8在这位置上时基本不能向定象辊1移动，而脱离在长形孔5底部上放置的定象辊1，定象辊1的这位置在图1中用虚线20表示。

在定象辊1下方的一段距离处，将一个矩形沟21固定在机架7之上。沟21有一个长形橡胶气垫22里面充以空气。沟21的开口上端覆盖以条带23，条带23为一种马海毛覆盖织物，无张力地放在橡胶气垫22上，但固定在沟21的两侧。

在图1虚线所示为在不运转状态下，而实线所示为运转状态，以及在各中间状态下，压力辊8压在条带23的马海毛表面上，于是将橡胶气垫22压缩。在装置的运转状态中，条带23和压力辊的周缘区24接触，区24形成压力辊的一个扇形区，扇形角为30°。橡胶气垫22的压力超过0.8巴时，压力辊8在定象辊隙10的地方压在定象辊1上，压力为1000牛顿/公尺，定象辊1在区域14以相同压力压在光电导辊12上。

固定在沟21上自由向上伸的片簧25，用厚0.6毫米的弹簧钢制造。定象装置运转时，片簧25的自由上边缘沿压力辊8上基本上位在面对的压力区24和定象区10中间的接触线上与压力辊8作压紧接触。片簧25和通过压力辊接触线的切线倾斜数十度。片簧25的远离压力辊8的一侧配设一个刚性杆26，固定连接在机架7上。杆26在朝向片簧25的一侧有一个对称弧形支承表面27，从图2可见。在定象装置的不运转状态下，压力辊8处在虚线所示位置并与片簧25脱离，仅支承表面27的端部27a及27b（图2）与片簧25接触。

压力辊8通过固定位置上（见图2）的驱动轴28借助离合器29驱动，使固定驱动轴28和压力辊8的旋转轴线间，可有一个可变距离。当定象装置自不运转状态起动时，开关接通，起动驱动轴28，将定象辊按图1中箭头指示的方向旋转，压力辊在加压气垫22上的条带23上滚动，压力辊8既作旋转动作，又在片簧25的方向上平移，于是将自由旋转的定象辊1向上推而压在光电导辊12上。压力辊8和片簧25接触时中部弯曲，片簧25便也中部弯曲。支承表面27的弧形限制片簧25的弯曲度，便也限制了压力辊8的弯曲度。开关切断动力时，压力辊8又被弹簧19拉回到虚线的位置上。这种拉回状态也可通过将压力辊反向驱动而取得。

至于定象操作，再接过开关，驱动定象辊1，使定象辊1的旋转速度在转印区14和定象区10以外的表面速度，稍大于压力辊8的定象区10以外的表面速度。由于这稍高的速度，有一个摩擦力施加在定向辊隙10上，结合条带23施加在压力辊8上的摩擦力，使压力辊8以200牛顿/公尺的力施加在片簧25上，使片簧25达到最大的弯曲度。这是用片簧25刮净压力辊8的表面所需要的力。支承表面27的曲率半径为100，000毫米至200，000毫米。也就是压力辊8的中部可弯曲0.5至1毫米。压力辊8的弧形造成一个轴向分速，这分速从压力辊的中部向其两端延伸。其结果，在辊1及8间的承印片被轴向拉伸，任何气泡及皱纹都被整平。在该弧形中轴向速度约为运送速度的0.3%。运送速度为3米/分钟时，轴向速度便是0.15毫米/秒。

对承印片11在定象辊隙10中的拉伸可从在与这辊隙平行的方向上分别紧接出入辊隙10的承印片的部分上微弱皱纹30及31中明显可见。将承印片输送时，皱纹30及31停留在同一地点，故对承印片的平坦毫无影响。一旦皱纹形成其位置便不变化，因为在承印片中，施加的拉力和形成的张力达到平衡。假如拉力持续，则压力辊在承印片11上轴向滑动。还可用驱动定象辊1及压力辊8时的速差，造成承印片1和定象辊隙10中的粉末影象间的相对移动，以补偿由于粉末影象在压凹的硅橡胶层2而造成在定象辊隙10中影象的伸长。补偿伸长的原因是在压力辊8和承印片11间的辊隙压力下，冷缩套合覆盖层9和承印片间的摩擦基本没有滑动，因此仅在承印片11和送到定象辊1的表面上的粉末影象间有滑动。

从试验得知本发明的定象装置特别适用于在热聚酯材料上将粉末影象固定，由于存有温差，送入定象辊隙的材料有气泡，在定象辊隙中将这些气泡消除。

上面所述的定象装置，其良好操作不决定于辊子的特定最大长度。辊子基本上不能在延伸通过影象转印区10及14而可能干扰影象的转印方向上弯曲。因此这定象装置极适合用于处理版幅大的承印材料。

Claims (8)

1、用以在承印片上固定粉末影象的定象装置包含定象辊和压力辊，共同形成一个形成定象辊隙的第一区，一个偏置件压在压力辊的压力辊第二区中位于基本上正对定象辊隙处，当辊子旋转时，至少在一个所述区中有一个切向摩擦力施加在压力辊上，其特征在于压力辊(8)的抗曲刚度比定象辊(1)的抗曲刚度小很多，因此在取得的摩擦力作用下，压力辊(8)随摩擦力作用的方向弯曲；并配设有弯曲度限制装置(25，26，27)，限制压力辊(8)在摩擦力方向上的弯曲。

2、如权利要求1所述之定象装置，其特征在于压力辊（8）的抗曲刚度如此小，以致在所取得的摩擦力的作用下，压力辊（8）中部的弯曲度，在压力辊（8）的每米长度上，最少为0.5毫米。

3、如权利要求1或2所述之定象装置，其特征在于弯曲度限制装置（25，26，27）包含一片簧（25），自由边缘压在压力辊（8）的周缘上;配设一有弧形支承面（27）的固定支撑件（26），压力辊（8）弯曲时支承面（27）与片簧（25）接触。

4、如权利要求1至3中任何一项所述之定象装置，其特征在于所述压力辊（8）可直接驱动，偏置装置（22，23）为静止元件，在定象装置的运转状态下，偏置装置（22，23）压紧压力辊（8）以在区域（24）中产生摩擦力。

5、如权利要求4所述之定象装置，其特征在于定象辊（1）可以圆周速度大于压力辊（8）的圆周速度直接驱动，使之在形成定象辊隙的区域（10）中，也产生摩擦力。

6、如前述权利要求中任何一项所述之定象装置，其特征在于偏置装置（22，23）是静止的并放置在固定位置上，压力辊（8）可在偏置装置（22，23）上第一及第二位置间滚动，在第一位置上时压力辊（8）不与定象辊（1）接触，在第二位置上时压力辊（8）和定象辊（1）作压紧接触。

7、如权利要求6所述之定象装置，其特征在于定象辊（1）可在压力辊（8）第一位置上由定象辊（1）所占据的第一极端位置（20）和压力辊（8）的第二位置上由定象辊（1）所占据的第二位置之间移动。

8、如前述权利要求中任何一项所述之定象装置，其特征在于偏置装置由一其内充以压缩空气的气垫（22）构成的。

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