CN104838318A

CN104838318A - 用于电图打印机的充电辊

Info

Publication number: CN104838318A
Application number: CN201280077712.2A
Authority: CN
Inventors: S.张; T.安东尼; M.H.李; O.吉拉; A.W.麦克伦南
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: US20150277264A1; EP2906995B1; US20170045838A1; US9423717B2; EP2906995A1; EP2906995A4; EP3376300B1; US10254676B2; EP3376300A1; WO2014062153A1; CN104838318B

Abstract

一种充电辊包含具有金属外部表面的主体和无机的外电阻性涂层。

Description

用于电图打印机的充电辊

背景技术

液体电印术（electrophotography）已革命化高速和高容量打印。经由液体电印术，在没有典型地与传统平版胶印术（offset lithography）相关联的胶片或图板的情况下，数字打印机或印刷机执行打印工作。因此，除了其它特征以外，印刷机操作员能够在数字印刷机仍然正完成其它工作时改变内容，从而允许数字打印服务与采用传统平版胶印术的打印服务相比更敏捷和更灵活。

附图说明

图1是示意性图解依据本公开的一个示例的包含具有电阻性涂层的充电辊的打印系统的侧视图。

图2是示意性图解依据本公开的一个示例的包含电阻性涂层的空心充电辊的侧剖视图。

图3是示意性图解依据本公开的一个示例的包含电阻性涂层的实心充电辊的侧剖视图。

图4是示意性图解依据本公开的一个示例的与成像鼓处于转动接触和电荷传递关系的充电辊的前视图。

图5是示意性图解依据本公开的一个示例的与成像鼓处于电荷传递关系的充电辊同时维持充电辊与成像鼓之间的受控间隙的前视图。

图6是示意性图解依据本公开的一个示例的包含具有电阻性涂层的充电辊的液体电印术打印系统的侧视图。

图7是示意性图解依据本公开的一个示例的在大气压下针对电场的给定幅度的汤森离子化系数的图形。

图8是示意性图解依据本公开的一个示例的与成像表面处于转动接触并且与成像表面处于电荷传递关系的电阻性涂覆的充电辊的部分的侧视图。

图9是示意性图解依据本公开的一个示例的电阻性涂覆的充电辊的部分与成像表面之间的细丝状流柱（filamentary streamer）的尺寸方面的侧视图。

图10是示意性图解依据本公开的一个示例的与成像表面处于电荷传递关系的裸金属充电辊的电流－电压特性的图形。

图11是示意性图解依据本公开的一个示例的与成像表面处于电荷传递关系的电阻性涂覆的金属充电辊的电流－电压特性的图形。

图12是示意性图解依据本公开的一个示例的与成像表面处于电荷传递关系的电阻性涂覆的金属充电辊的电流－电压特性的图形。

图13是示意性图解依据本公开的一个示例的针对金属外部表面充电辊的不同类型的电阻性涂层的细丝状流柱放电的幅度的柱状图形。

图14是示意性图解依据本公开的一个示例的基于细丝状流柱的电荷相对于由具有不同类型的电阻性涂层的充电辊放下的成像表面上的总电荷的百分比的柱状图形。

图15是示意性图解依据本公开的一个示例的针对充电辊上的给定类型的电阻性涂层的光电导体上的电荷均匀性的图形。

图16是示意性图解依据本公开的示例的能够被用来操作打印系统的控制器和计算机可读存储器的框图。

图17是示意性图解依据本公开的示例的制造打印系统的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，对附图进行参考，附图形成该描述的部分，并且在附图中通过说明的方式示出可以实践的本公开的特定示例。在这点上，参考正被描述的（一个或多个）附图的定向来使用方向术语诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“首”、“尾”等。因为能够以多种不同的定向将示例的部件定位，所以方向术语是为了说明的目的使用的，并且绝非加以限制。诸如电压、温度、尺寸和部件值之类的参数取决于精确的打印系统实施方式，并且针对一些典型的Indigo打印系统是近似的。在一方面，“地面”指代公共回路，而不必指代任何大地。要理解的是，在没有脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它示例，并且可以做出结构的或逻辑的改变。因此，下面的详细描述不以限制意义进行理解。

本公开的至少一些示例在打印系统（诸如但不限于液体电印术打印系统）中的充电辊的使用期方面提供增加的寿命。在一个示例中，充电辊包含金属外部表面并且电阻性涂层覆盖在该金属外部表面上。在一方面，充电辊可定位成与成像表面处于电荷传递关系。

特别地，本公开的至少一些示例克服了典型地与一些传统充电辊（用在高速数字打印系统中）相关联的寿命问题，所述一些传统辊具有有限的使用期，因为它们的导电加载的外橡胶部分随着使用而恶化。由于外橡胶部分的电属性或机械属性的改变，所以恶化能够发生。例如，离子导电剂的耗损能够改变外橡胶部分的电阻率，而水解或其它化学反应能够危害外橡胶部分的机械完整性。虽然传统充电辊的使用期可以按几十万的打印纸张来测量，但是许多数字印刷机具有如此高的生产量，使得传统充电辊经常每几天就被替换。充电辊的频繁替换能够增加操作打印系统的总成本并且增加每个打印页面的成本。

幸运的是，本公开的至少一些示例提供具有显著提高的寿命的充电辊，从而在没有危害打印质量的情况下减少或消除高速数字打印机中的充电元件的替换。

除了其它特征以外，至少部分实现本公开的至少一些示例中的充电辊的寿命，因为电阻性涂层由在打印系统的环境中化学上稳定的材料制成。在一个示例中，电阻性涂层是氧化铝（Al₂O₃）和氧化钛（TiO₂）的合金的无机、非聚合薄膜。该金属氧化物大体上免受由于暴露到环境化学物所致的化学改变的影响，即便在存在大气等离子体时也是如此。因此，该方面促进示例材料的机械或化学完整性在打印应用中的延长使用期间（诸如，在充当充电辊的外电阻性涂层时）大体上不受危害。

而且，本公开的至少一些示例中的充电辊的寿命至少部分起因于形成外电阻性涂层的无机材料的电稳定性。特别地，导电率通常是形成外电阻性层的无机材料所固有的，并且因此不容易损失。相反，用于高速数字电图印刷机的传统充电辊的外橡胶部分的期望的导电率经由将外来的材料（导电剂）与弹性橡胶材料混合来人工地产生。随着时间推移，这些导电剂从橡胶材料滤出，从而有时使外橡胶部分的电阻率增加，这进而引起跨过传统充电辊的外橡胶部分的增加的电压降。结果，较少的充电在光电导成像表面上发生，从而导致光电导成像表面的较差性能。然而，由于本公开的示例中的形成外电阻性涂层的无机材料的固有导电率，外电阻性涂层随着时间推移保持大体上电稳定。

虽然一些类型的导电添加剂（例如，碳黑）不太可能从传统充电辊的外橡胶部分滤去，但是这些添加剂典型地提供不如所期望的充电均匀性。

另外，至少部分实现本公开的至少一些示例中的充电辊的寿命，因为电阻性涂层由在打印系统的环境中电气上稳定的材料制成。在一些示例中，电阻性涂层是具有从材料中的电子状态得到的导电率的无机、非聚合材料，该电子状态不因为暴露到电场、电流、环境化学物或大气等离子体而被改变。因此，该方面促进在本公开的至少一些示例中被标识用作电阻性涂层的无机、非聚合材料的电阻率和介电常数在打印应用中的延长使用期间（诸如，在充当充电辊的外电阻性涂层时）大体上不改变。

而且，至少部分实现本公开的至少一些示例中的充电辊的寿命，因为充电辊的主体的金属外部表面由具有足够硬度以抗凹陷、刻痕、和/或其它表面磨损的材料制成。在一些示例中，该材料包括不锈钢或铝。在一个示例中，电阻性涂层的硬度至少与不锈钢的硬度一样大。

而且，在一些实例中，外电阻性涂层具有显著大于充电辊的主体的金属外部表面的硬度的硬度。在一个示例中，外电阻性涂层的硬度是诸如不锈钢之类的金属外部表面的硬度不止一个数量级。

因此，除了电阻性涂层的化学稳定性和机械稳定性以外，充电辊的主体的金属外部表面的硬度和外电阻性涂层的硬度一起工作以确保充电辊在被部署在打印系统中时的相对“永久性”。

而且，在至少一些示例中，充电辊的外电阻性涂层具有足以基本上抑制细丝状流柱的强度（例如，幅度和/或量）的厚度，并且以基本上抑制细丝状流柱的强度（例如，幅度和/或量）的方式来组成，该细丝状流柱在充电辊与成像表面的电介质层之间的空气间隙中生成。在一方面，在足以使空气击穿的充电电压被施加在充电辊和与成像表面相关联的地平面之间时（在用于打印的打印系统的操作期间），细丝状流柱放电发生。在缺少充电辊的金属外部表面上的保护电阻性涂层的情况下，源自细丝状流柱放电的非均匀电荷分布可能另外导致打印输出中的不可接受的鳄鱼状（alligator）图案。此外，细丝状流柱放电的高的幅度能够使光电导成像表面的性能退化。

在一个示例中，电阻性涂层引起细丝状流柱放电的幅度的显著减少。例如，电阻性涂层（在充电辊的金属外部表面上）的存在能够使细丝状流柱放电的幅度是在缺少电阻性涂层的情况下另外将会发生的细丝状流柱放电的幅度的1/2－1/10。在进一步示例中，电阻性涂层的存在能够使流柱幅度是原来的至多1/10，诸如在流柱幅度方面是原来的1/25。下面描述进一步示例。

在至少一些示例中，将电阻性涂层添加到充电辊的金属外部表面也引起由细丝状流柱放电所引起的总积分电荷的显著减少。在其它示例中，电阻性涂层引起在缺少电阻性涂层的情况下另外将会发生的细丝状流柱的幅度和量两者的显著减少。

在一些示例中，电阻性涂层具有落在的范围内的电阻率因数，其中表示涂层材料的电阻率并且表示形成电阻性涂层的材料的介电常数（或相对电容率）。在其它示例中，电阻性涂层具有落在的范围内的电阻率因数。在一个示例中，电阻性涂层具有依据其中是至少大约40微米的关系的厚度。在其它示例中，电阻性涂层具有依据其中是至少大约5微米的关系的厚度。

在一个示例中，具有金属外部表面和外电阻性层（或涂层）的充电辊形成基于液体电印术的打印系统（诸如但不限于惠普（Hewlett－Packard）公司的Indigo打印系统）的部分。在一个示例中，电图打印涵盖打印系统，在该打印系统中放电源（例如，激光束扫描器）扫描带电的成像表面（例如，光电导体）以在成像表面上形成静电潜像。将选择的颜色的液体墨显影剂施加到静电潜像以将静电潜像显影，并且显影的图像经由传递单元（诸如，居间传递鼓和压印鼓）被打印在打印介质上。如下面描述和图解的电阻性涂覆的金属充电辊的至少一些示例关于液体电图打印机而被提供。然而，将理解的是，本公开中的电阻性涂覆的金属充电辊的示例不严格地限于在液体电图打印机中使用。将理解的是，本文中的至少一些示例可以被应用到其它类型的电图打印机，诸如但不限于干法调色剂电图打印机。

在一个示例中，无机、非聚合电阻性涂层仅仅限定充电辊的外层，并且与电阻性涂层下面的充电辊的主体的金属外部表面直接接触。在其它示例中，电阻性涂层不仅仅限定充电辊的外层。

在一个示例中，限定充电辊的外层的电阻性涂层仅仅由无机、非聚合材料制成。在其它示例中，限定充电辊的外层的电阻性涂层不仅仅由无机、非聚合材料制成。这些示例和附加示例与图1－17相关联来描述。

图1是示意性图解依据本公开的一个示例的打印系统100的图。如在图1中示出的，打印系统100包含成像表面102、充电辊104和电源106。充电辊104包含金属外部表面105和覆盖在金属外部表面105上的电阻性层107，它们的细节在至少图2－3中被进一步示出。笼统地说，充电辊104与成像表面102处于电荷传递关系，以便在用于打印的打印系统的操作期间将电荷沉积在成像表面102上。

将理解的是，在图1中示出的元件为了说明的目的而被描绘并且不必成比例。例如，在至少一些实例中，充电辊104在相对于提供成像表面102的辊的比例方面典型地将会（比在图1中示出的）小得多。

在一些示例中，电源106在充电辊104的金属外部表面105处生成电压电位。充电辊104的金属外部表面105被设置成将电荷沉积在成像表面102上。虽然图1描绘充电辊104与成像表面102处于转动接触，但是将理解的是，在一些示例中，打印系统采用充电辊104与成像表面102之间的固定空气间隙，诸如后面与图5相关联描述的示例。在至少一些示例中，没有成分或其它导电剂出现在（充电辊104的）电阻层106与成像表面102之间。通过使用具有金属外部表面的充电元件，预期充电辊在很少或没有退化的情况下在打印系统的使用期内持续。至少，预期的是，具有金属外部表面（和覆盖的电阻性涂层）的充电辊将比具有有机聚合物表面（诸如，导电加载的橡胶）的传统充电元件展示少得多的退化。

考虑到这点，本公开的至少一些示例中的充电辊有时在本描述中被称为是“永久的”。然而，在至少一些示例中，充电辊可释放地被安装在打印系统中以促进替换（如果需要的话）。

在一些示例中，打印系统100进一步包括耦合机构109。如在图1中示出的，在一个示例中，耦合机构109包含滑动接触部108（并入在充电辊104中，例如电刷），该滑动接触部108与接触臂110进行电气通信，该接触臂110进而被连接到电源106的第一功率输出端子112。电源106的第二功率输出端子114被连接到公共回路116，并且通过该回路连接到成像表面102。在其它示例中，使用其它连接技术（代替耦合机构109）将电力从电源106耦合跨过充电辊104和成像表面102。

在一个示例中，电源106经由AC部件122、DC部件124或两者的结合对充电辊104进行充电（并且由此对成像表面102进行充电）。电源106也包含选频器126。

图2是依据本公开的示例的充电辊150的剖视图。如在图2中示出的，充电辊150包含空心圆柱框架152（在图2的横截面中呈现圆形），该空心圆柱框架152包含由径向支柱154支撑的外环155，其中框架152被可旋转地安装在轴156上。框架152也包含外部表面156。在一个示例中，整个框架152（包含外部表面156）由下述制成：金属材料，诸如但不限于不锈钢或铝。在其它示例中，特别地包含外部表面156的框架152的部分由诸如不锈钢或铝的金属材料制成。在一个示例中，在没有使用径向支柱154的情况下，由端帽支撑空心圆柱框架152。

此外，如在图2中进一步示出的，充电辊150包含外电阻性层158，该外电阻性层158直接覆盖在充电辊150的金属外部表面156的顶部上，并且与充电辊150的金属外部表面156接触。笼统地说，外电阻性层158包含无机、非聚合材料。在至少一些示例中，该无机、非聚合材料是基于半导体的硬材料诸如碳化硅（SiC）的涂层，而在其它示例中，该无机、非聚合材料是具有电活性缺陷状态的绝缘体材料诸如氧化铝（Al2O3）和氧化钛（TiO2）的混合物的涂层。

在至少一个示例中，电阻性涂层158至少与金属外部表面（例如，不锈钢）一样硬，由此在使用期内确保外表面充电辊150的完整性和平滑度。在一些示例中，电阻性涂层158比充电辊的金属外部表面（例如，不锈钢）基本上更硬，从而进一步提高充电辊的寿命。在另一方面，至少部分经由先前描述的电阻性涂层的化学稳定性和机械稳定性来实现至少一些示例中的充电辊的寿命。

下面描述关于这些材料的进一步细节和其它合适的电阻性涂层。

此外，电阻性涂层158具有厚度（t）和介电常数（），它们的细节后面与至少图7－9相关联来描述。

在一个示例中，至少充电辊150的金属外部表面156包括不锈钢（例如，不锈钢304）。在一方面，不锈钢材料展示依据大约4.5的莫氏标度的硬度并且依据努氏标度展示大约138的硬度（kg/mm/mm）。在另一个示例中，至少充电辊的金属外部表面包括铝（例如，铝6061）。在一方面，铝材料展示依据大约3.5到大约4的莫氏标度的硬度并且依据努氏标度展示大约100的硬度（kg/mm/mm）。

在一些示例中，电阻性涂层包含无机、非聚合材料诸如半导体材料。在一个示例中，从硅（Si）、氢化硅（Si:H）或碳化硅（SiC）选择半导体材料。在一方面，碳化硅材料（SiC）展示依据大约9到9.5的莫氏标度的硬度并且依据努氏标度展示大约2960的硬度（kg/mm/mm）。因此，在一些示例中，依据至少一个标度（例如，努氏）的电阻性涂层的硬度是金属外部表面的硬度的至少一个数量级。

在其它示例中，电阻性涂层包含无机、非聚合材料，诸如具有电活性缺陷状态的绝缘体。在一个示例中，具有电活性缺陷状态的绝缘体从以下选择：氧化铬（Cr₂O₃）、氧化铝（Al₂O₃）、氧化铝:氧化锌混合物（Al2O3:ZnO）、氧化铝:氧化锡混合物（Al2O3:SnO）或氧化铝:氧化钛混合物（Al₂O₃:TiO₂）。在前述金属氧化物材料中，在至少一个示例中，电活性缺陷状态可以通过使用如下成分来引入：与化学计量的氧成分相比，该成分在氧方面稍微缺乏。

在一方面，氧化铝材料（A₂O₃）展示依据大约9的莫氏标度的硬度并且依据努氏标度展示大约2000的硬度（kg/mm/mm）。在一方面，氧化铬材料（Cr₂O₃）展示依据大约8到大约8.5的莫氏标度的硬度并且依据努氏标度展示大约2955的硬度（kg/mm/mm）。在一方面，氧化钛材料（TiO₂）展示依据大约6的莫氏标度的硬度并且依据努氏标度展示大约700的硬度（kg/mm/mm）。

因此，在一些示例中，依据至少一个标度（例如，努氏）的电阻性涂层的硬度是金属外部表面的硬度的至少一个数量级。

这些电阻性涂层的关于电阻率的进一步方面和流柱抑制效应后面与至少图7－16相关联来进一步描述。

图3是依据本公开的示例的充电辊170的剖视图。如在图3中示出的，充电辊170包括与如先前与图2相关联描述的充电辊150基本上相同的特征和属性，除了辊170限定可旋转地安装在轴176上的实心圆柱主体175以外。

如在图3中进一步示出的，电阻性涂层178限定充电辊170的最外层，并且与充电辊的主体175的金属外部表面179直接接触。也将理解的是，为了说明的清晰，与主体175（和图2中的鼓152）的直径相对的电阻性层178（和图2中的158）的厚度在图2－3中稍微被放大并且不成比例。

图4是依据本公开的一个示例的具有充电辊202的打印系统200的侧视图，该充电辊202可旋转地耦合到成像表面204并且与成像表面204处于转动接触。如在图4中示出的。如下面讨论的，在一个示例中，成像表面204包括覆盖有光电导薄片的鼓。同时，如在图4中的部分剖视图中示出的，充电辊202包含具有金属外部表面201和外电阻层203的辊或鼓。也将理解的是，为了说明的清晰，与成像表面的直径相对的外电阻层203的厚度被放大并且不成比例。

如在图4中进一步示出的，充电辊202的外电阻性层203与成像表面204直接物理接触。在一方面，充电辊202借助于轴杆（shaft）208围绕轴206旋转并且通过成像表面204的旋转来驱动。

在一个示例中，打印系统200包含放置在轴杆208的一端上的第一驱动轮210和放置在轴杆208的另一端上的第二驱动轮212。在一个实例中，该布置以诸如Indigo数字印刷机的实施方式来部署，其中成像表面204包括具有由薄片的两端的重叠产生的不连续接缝区（未示出）的光电导薄片。这样的接缝区可以相对于成像表面的其它部分被稍微压下。因此，打印系统200被适配以适应接缝区。

考虑到这点并且如在图4中进一步示出的，成像表面204借助于轴杆216围绕轴214旋转。圆盘218和220被附着到成像表面204的相对端。驱动轮210在充电辊202在接缝区内时大体上限于接触圆盘218，由此防止充电辊202与接缝区之间的直接接触，由此避免充电辊202与接缝区之间的不希望的撞击。类似地，驱动轮212在充电辊202在接缝区内时大体上限于接触圆盘220。

在一些示例中，打印系统200包含电动机（未示出），该电动机例如通过附着到轴杆216的齿轮（未示出）驱动轴杆216。这样，提供足够的扭矩以使成像表面204旋转并且使充电辊202旋转。

在另一方面，充电辊202具有稍微短于成像表面204的长度（L2）的长度（L1），使得充电辊202限定跨过成像表面204的图像区域222，该图像区域222被调整大小以避免在充电辊202和与成像表面204相关联的地面之间产生短路。

图5是依据本公开的一个示例的具有充电辊252的打印系统250的侧视图，该充电辊252旋转地耦合到光电导体的成像表面254但与光电导体的成像表面254间隔开。笼统地说，打印系统250包含与打印系统200（与图4相关联描述）基本上相同的特征和属性，除了充电辊252通过固定的空气间隙（G）与成像表面254间隔开以外。在一个示例中，间隙（G）是上至大约20微米或甚至更大的任何距离，如果能够从充电辊252到成像表面254实现适当的均匀电荷传递。

如在图5中进一步示出的，充电辊252借助于一端耦合到驱动轮262并且另一端耦合到驱动轮264的轴杆260围绕轴258旋转。同时，成像表面254借助于轴杆268（其中成像表面圆盘270在一端并且成像表面272在另一端）围绕轴266旋转。利用该布置，充电辊驱动轮262接合成像表面圆盘270，并且充电辊驱动轮264接合成像表面圆盘272。用与在图4中示出的先前示例类似的方式，在一些实例中可能存在更多或更少的驱动轮和圆盘，并且可以由电动机（未示出）通过附着到轴杆268的齿轮（未示出）来提供到成像表面的旋转扭矩。最后，充电辊252限定与成像表面254相对的图像区域274。

图6是示意性图解依据本公开的一个示例的具有与成像表面330处于电荷传递关系的充电辊302的打印系统300的侧视图。在一个示例中，充电辊302至少包含与分别与图2或3相关联的充电辊150或170中的一个基本上相同的特征和属性，以及与分别与图4或5相关联的充电辊202或252中的一个基本上相同的特征和属性。因此，充电辊302以先前描述和图解的方式包含外电阻性层。在一个示例中，打印系统300包含液体电印术打印系统。

如在图6中示出的，打印系统300包含充电辊302、放电源304、显影剂阵列311、传递单元313、清洁器332和电源321。在一方面，充电辊302与成像表面330处于电荷传递关系，以在成像表面330上产生基本上均匀的电荷。

在一方面，放电源304瞄准成像表面330，如由箭头308指示的。阵列311的至少一个墨显影剂辊310被设置成与成像表面330处于墨分发关系。虽然图6描绘包含阵列311中的七个墨分发器辊310的一个示例，但是在其它示例中可以使用更少或更多的墨分发器辊310。传递单元313与成像表面330大体上处于墨传递关系并且限定介质运动路径316。

在一些示例中，传递单元313包括居间传递鼓312和压印鼓314。传递鼓312旋转地耦合到成像表面330并且与成像表面330直接接触，而压印鼓314旋转地耦合到居间传递鼓312。纸张运动路径316被限定在居间传递鼓312和压印鼓314之间。

在一个示例中，成像表面330包括由鼓328承载的光电导薄片329。在一些实例中，因为形成光电导薄片329的有机材料，光电导薄片329被称为有机光电导体（OPC）。在其它实例中，光电导薄片329被称为照片成像图板（PIP）。如先前讨论的，纤维或其它材料（未示出）可以被设置在鼓328与光电导薄片329之间。在其它示例中，成像表面330可以包括电介质鼓或光电导体鼓。

在一个示例中，放电源304包括激光器。在操作中，在来自激光器的光束到达静电充电成像表面330上的点时，光在那些点处对表面进行放电。通过跨过成像表面330扫描光束，在成像表面330上形成电荷图像。在其它示例中，使用其它类型的图像形成能量源或可寻址放电系统，诸如离子头或其它门控大气电荷源。在打印系统300中使用的特定类型的图像形成能量源取决于什么种类的成像表面正被使用。

在一个示例中，打印系统300包含如上面指出的清洁器332。例如，清洁器332包含辊元件334和刮削或刷除元件336、或用于去除在将成像的墨传递到传递辊312之后在成像表面330上剩余的任何过量墨的其它装置。在一些示例中，辊元件334包含单个辊，而在其它示例中，辊元件334包含至少两个辊，诸如一个润湿辊和一个海绵辊。

在一个示例中，电源321提供具有AC分量320和DC分量322的电力。通过与充电辊302电气通信的第一端子324和与地面电气通信的第二端子326，将电源连接到充电辊302。

在一些示例中，充电辊302与（光电导体的）地平面之间的电压电位是DC电压和AC电压的结合。在其它示例中，充电辊302与地平面之间的电压是DC电压。

如上面指出的，通过提供具有硬金属外部表面（诸如，不锈钢或铝）和硬电阻性涂层的充电辊302，更长的寿命被实现，使得充电辊甚至可以变为打印系统内的永久元件。与硬电阻性涂层结合的硬金属外部表面防止在处理期间可能另外发生的刻痕和划痕。此外，硬电阻性涂层材料（例如，半导体和金属氧化物）不经受典型地与具有导电加载的基于橡胶的外面部分的传统充电辊相关联的电和化学退化。

因为充电辊的裸金属外部表面一般地将会被预期产生细丝状流柱，所以通过在充电辊302的主体的金属外部表面的顶部上提供电阻性涂层（依据本公开的一些示例），将流柱放电的幅值（例如，幅度）抑制到足够的程度以实现期望的打印机操作。换句话说，虽然将电阻性涂层添加到充电辊302的主体的金属外部表面不完全消除细丝状流柱的形成和放电，但是充电辊302的金属外部表面上的电阻性涂层的存在在成像表面330上产生基本上均匀的电荷分布，同时在成像表面330处实现目标电荷（例如，在一个示例中为1000伏特）。

在呈现用于充电辊的电阻性涂层的特定示例之前，本描述提供处理至少一个物理模型的背景，本公开的至少一些示例旨在通过该至少一个物理模型来抑制细丝状流柱的形成和放电。

流柱是在两个间隔开的电极之间的强电场中发生的电气空气放电（或电传导）的一种类型。在一方面，流柱更正式被称为细丝状流柱，因为该流柱的在两个电极之间延伸（即，桥接间隙）的大体上圆柱或细丝状形状。在一个示例中，这样的细丝状流柱具有大约100微米的直径并且具有大约100纳秒的持续时间，所以流柱在它们被形成（在其中电极中的任一个或两者被覆盖有绝缘电介质的电介质阻挡层放电的情况下）时几乎突然放电。因此，至少在本公开的上下文中，细丝状流柱有时被称为细丝状流柱放电。在一方面，细丝状放电展示高增益并且发生在较高压力环境中，诸如在典型大气条件中。

在一方面，经由气体离子化过程形成细丝状流柱，在该气体离子化过程中在电场（在两个间隔开的电极之间创建）中经受强加速的自由电子撞击其它原子，从而引起其它电子的释放，该其它电子被加速并且进而撞击进一步的原子，这又释放其它电子。该级联或连锁反应行为类似于导致气体电介质（例如，空气）的击穿的电子流的雪崩，使得电传导的路径通过两个间隔开的电极之间的空气来建立。该行为通常被称为电子雪崩过程。在另一方面，电子雪崩过程也被为汤森放电，并且至少在一种意义上通过通常由在图7中表示的阿尔法符号（α）表示的汤森撞击离子化系数来表征。

笼统地说，帕邢（Paschen）曲线表示根据电极间隔（d）、操作压力和气体成分的最小击穿电压。在一些实例中，电极间隔（d）也被称为雪崩传播的距离。考虑到这点，依据一个示例，细丝状流柱放电在雪崩过程中时发生，其中α是汤森系数并且其中电子数目按照指数增加，其中是电子的最后数目，并且是电子的初始数目。

在一个示例中，细丝状流柱放电的电子密度在10¹⁴－10¹⁵cm^－3的范围内，并且流柱内的电荷数目是10⁹－10¹⁰。

依据本公开的至少一些示例的充电辊的电阻性涂层的电气和尺寸参数基于细丝状流柱放电的前述示例模型来确定。

在一个示例中，被提供以抑制细丝状流柱放电的电阻性涂层（覆盖充电辊的金属外部表面）的电阻率和厚度经由以下关系来表达：

其中是电阻率，t是电阻性涂层薄膜的厚度，并且是相对电容率（即介电常数）。

依据至少一个示例模型，在下面的段落中描述这些条件的导出。在这样做时，将周期地参考图8－9。图8是示意性图解依据本公开的一个示例的与成像表面410（例如，光电导成像图板－PIP）紧密接近的充电辊的侧视图。如在图8中示出的，充电辊400包含带有具有厚度（t）的外电阻性涂层406的主体402，并且电阻性涂层406直接覆盖充电辊400的主体402的金属外部表面404上并且其中充电辊400在夹头420处与成像表面410处于转动接触。图9基本上与图8类似，除了进一步示意性表示与防止流柱形成相关联的尺寸方面以外，如下面描述的。

首先，下面将导出针对电阻性涂层的依据方程1的电阻率因数的下限。

取决于阴极材料，诸如充电辊的金属外部表面上的电阻性涂层，在帕邢阈值处并且因此在辉光放电期间，2到5。相比而言，细丝状流柱发生所处的阈值是，并且在由外部表面电荷生成的外部电场响应于空气放电而被诱导时实现。

然而，依据本公开的至少一些示例中的普遍原理，通过限制诱导的表面电荷，能够将关系维持在预期的细丝状流柱阈值20以下。考虑到这点，能够利用自由电荷载流子密度（n）和载流子迁移率（μ）的知识来计算表面诱导的电荷的数目。在示例流柱大小（D_str＝100微米）及其持续时间（t_str＝100纳秒）内，在流柱持续时间期间在流柱区域内诱导的电荷（N_ind）由以下关系给出：

根据条件，目标电导率是：

因此，在依据前述物理模型的一个示例中，针对电阻性涂层的电阻率介电常数乘积的范围的下限是。在电阻率表示响应于细丝状流柱放电而在涂层材料内诱导的电荷数目时，在方程（3）中表示介电常数，因为外电阻性涂层内的电场与介电常数成反比，其中电场确定电荷载流子诱导的速度。

在一方面，电阻率的上限取决于能够在仍然实现成像表面的满意充电的同时跨过充电辊的电阻性涂层忍受的电压降。该上限也至少部分取决于打印机的速度。在其中在液体电印术打印系统中采用示例充电辊的一个示例中，打印机速度是2米/秒。因此，针对电阻性涂层的电阻率的上限来自在数字印刷机中的充电期间电荷消散时间的条件。在一个示例数字印刷机中，充电率是，并且如果跨过充电辊400的电阻性涂层406允许10伏特压降（如在图8中表示的），则电荷的目标消散时间是大约10微秒。在一个示例模型中，电荷消散时间通过以下关系根据“漏电电容器模型”给出：

其中是相对电容率并且是电阻性涂层的电容率。这样，电阻率的上限已经依据至少一个示例来确定。

把该信息整合在一起，已经建立的是，在本公开的至少一些示例中，为抑制细丝状流柱放电所采用的电阻性涂层的电阻率因数由以下关系表达：

在其它示例中，针对下界限和上界限的准则被延伸以计及所使用的材料类型、针对光电导成像表面的目标诱导的电荷、打印机的速度等的变化，使得为抑制细丝状流柱放电所采用的电阻率因数由以下关系表达：

依据本公开的至少一些示例，如在前述示例模型中描述的满足针对电阻性涂层的电气准则是抑制细丝状流柱的首要条件，但不是充分条件。在一方面，电阻性涂层的电介质厚度也服从阈值准则，该阈值准则由在电阻性涂层406与成像表面410之间的空气间隙（图8）中的初始放电事件期间存在的电场的分析导出。笼统地说，电阻性涂层的厚度应当足以将空气间隙中的电场限制到低于在其使用期（例如，100ns）期间允许细丝状流柱的自传播的电场值的值。空气间隙场是电源场和与离子化的气体以及充电辊的金属外部表面（在电阻性涂层下面）中的诱导的电荷相关联的场的结合。依据本公开的至少一些示例，在空气间隙电场限制在图7中示出的汤森离子化系数使得时实现对细丝状流柱的抑制。

除了其它潜在因素以外，适当的厚度取决于充电电压和要被抑制的流柱的体积。在一个示例诸如采用其成像表面上的1000伏特目标电荷密度的打印系统中，在充电辊的表面处创建1600伏特电位以实现成像表面处的目标电荷密度。

如在图9中示出的，充电辊470包含主体472、金属外部表面474、以及电阻性涂层476，其中成像表面481在紧密附近。

基于前述示例模型并且进一步参考图9，在充电辊470的金属外部表面474处给定1600伏特偏置，帕邢空气击穿将会在充电辊470的涂层外部表面477与成像表面481之间的260微米的间隙（D1）处开始发生，如在至少图9中示出的。同时，图9中的标识符D2表示外电阻性涂层476下面的金属外部表面474与成像表面481的顶部之间的距离。最后，标识符D3表示限定成像表面481的光电导薄片480的物理厚度。

因此，在一个示例模型中，为了防止在该位置发生细丝状流柱放电，汤森系数（α）将会由以下关系表达：

依据在图7中示出的汤森离子化系数曲线，该关系在电场时发生。然而，细丝状流柱行为在细丝状流柱的自场大体上等于外部电场时变得自可持续。因此，外部电场将会是流柱阈值。

然而，由以1600V的外部电源（施加到充电辊470的金属外部表面474）产生的电场E在该位置处是。因此，能够通过增加两个金属电极之间（即，充电辊470的金属外部表面474与成像表面481的地面482（诸如，有机光电导体（OPC）地面）之间）的间隙来减少该电场，如在图9中示出的。在依据本公开的一个示例中，经由在充电辊上添加电介质涂层（诸如，电阻性涂层476）来增加该间隙。

在一个示例中，充电辊470的金属外部表面474与成像表面481之间的目标间隙经由以下关系表达：

新的间隙＝（260μm＋6μm）（6/5.25）＝304μm （8）

其中6微米的有机光电导薄片480（例如，光电导体的有机层）的电介质厚度被包含在计算中，在该计算中光电导薄片480的介电常数是3并且光电导薄片480的物理厚度（D3）是18微米。

考虑到这点，额外38微米（计算为304－266）是用于防止或基本上抑制从在电阻性涂层下面的充电辊470的金属外部表面474诱导细丝状流柱的电阻性涂层476的目标电介质厚度。因此，在电阻性涂层（例如，38微米厚度）已经被添加作为充电辊470的外部表面474的外层之后，D2对应于金属外部表面474与光电导薄片480的顶部之间的距离（例如，298微米）或间隙。

因此，如上面论证的，在本公开的至少一些示例中，预期电阻性涂层（例如，图9中的电阻性涂层476）提供对细丝状流柱放电的大体上完全抑制。然而，在一些示例中，细丝状流柱放电的不到完全抑制将仍然防止或足够最小化打印中的鳄鱼状图案，该鳄鱼状图案另外将会在缺少由无机、非聚合材料制成的外电阻性涂层的情况下发生。而且，在给定打印系统的光电导薄片（例如，光电导薄片480）的成像表面上要诱导的电荷量能够小于1000伏特，使得保证更少电阻性涂层以足够抑制细丝状流柱从而在辉光放电状况下实现对成像表面进行充电。因此，在一些示例中，无机、非聚合外电阻性涂层的电介质厚度是至少大约5微米。

基于前述示例模型，该场景与100纳秒的时标相关，典型地在该时标内形成细丝状流柱。对于与通过辉光放电来充电相关的时标而言，足以将光电导薄片（例如，OPC）充电到1000V的表面电荷密度通过施加的1600V DC的充电辊电源电压被维持在电阻性涂层表面处。

鉴于前述模型并且依据本公开的至少一些示例，能够针对不同材料进行进一步说明，其中每个材料作为电阻性涂层被施加到充电辊的金属外部表面上。在一个示例中，电阻性涂层可以包含通过等离子体增强化学汽相沉积（PECVD）沉积的碳化硅（SiC）材料，并且在另一个示例中，电阻性涂层可以包含通过等离子体火焰喷涂沉积的材料。

考虑到这点，图10－12包含针对充电辊的电流－电压特性的图形以示意性图解取决于充电辊的金属外部表面的顶部上的电阻性涂层类型的细丝状流柱放电的强度（幅度和/或量）。

图10是示意性图解在与成像表面处于电荷传递关系时诸如在金属充电辊与成像表面之间的接触期间没有电阻性涂层的金属充电辊（CR）的电流－电压特性的图形500。在该示例中，裸金属外部表面包括不锈钢。

如在图10中示出的，随着金属充电辊与成像表面的地面之间的电位差达到大约940伏特（参见沿着x轴502的箭头505），系统开始展示指示细丝状流柱的形成和放电的大电流波动的图案。通常，可以在给定的打印机系统中使金属充电辊置于流柱放电行为中的电压电位取决于各种物理和其它系统参数。一些打印机系统使用充电到相对于地面大约1000伏特的成像表面用于期望的打印操作。例如，在一些Indigo数字印刷机中，情况就是如此。在这样的示例系统中（金属充电辊的）流柱放电发生所处的阈值可以是大约940伏特。然而，可以采用金属充电辊上的与成像表面的地面相对大约1600伏特的电位以将成像表面充电到1000伏特的目标。在传统系统中，该关系可以引起充电辊的金属外部表面与成像表面之间的显著细丝状流柱放电行为，如在图10中图解的。

如在图10的图形500中示出的，电压信号506相对于最左边y轴（504）来绘制并且表示在成像表面处存在的电压（被指示为针对照片成像图板的PIP）。X轴（502）对应于充电辊（CR）的金属外部表面与成像表面的地面之间的电位差。同时，图形500也包含电流信号（如通过10kHz带宽电流探针可测量的）507，其相对于最右边y轴（503）来绘制并且表示成像表面的充电行为（针对充电辊的金属外部表面与成像表面的地面之间的给定的电压电位）。

如在图10中示出的，如在信号507处由标记510指示的，在充电辊与成像表面之间的电位差是1600伏特（箭头512）时，可以存在许多大幅度的细丝状流柱放电。如先前指出的，该1600伏特电位差对应于成像表面（PIP）处的相对于地面的大约1000伏特。细丝状流柱放电的最大幅度是大约270mA，如在图13中示出的，其中流柱幅度是用50MHz带宽电流探针可测量的。后面与至少图13相关联来描述关于细丝状流柱放电的幅度和量的进一步细节。

如能够经由图10理解的，提供充电辊的裸金属外部表面可以导致高幅度细丝状流柱放电，该高幅度细丝状流柱放电可以由于光电导薄片（例如，图9中的光电导薄片480）上的成像表面中的非均匀电荷分布而导致打印中的鳄鱼状图案并且也可以由于其高电荷密度而导致光电导薄片中的电弧放电。

下面图解一些示例充电辊能够如何被构建并且评价以满足至少一些的这样挑战。

一个示例充电辊包含30微米厚的碳化硅电阻性涂层，而另一个示例充电辊包含100微米厚的碳化硅电阻性涂层。被测量为大约6的碳化硅的介电常数可以针对30μm物理厚度和100μm物理厚度分别对应于计算是5um和17um的电介质厚度。

图11是示意性图解针对充电辊的电流－电压特性的图形530，该充电辊具有在其金属外部表面上的30微米的碳化硅电阻性涂层。图形530包含电压信号536，该电压信号536相对于在成像表面（被指示为针对照片成像图板的PIP）处存在的电压的最左边y轴（504）并且相对于与针对充电辊（CR）的偏置电压对应的x轴（502）来绘制。同时，图形530也包含电流信号537（用10kHz带宽电流探针可测量），该电流信号537相对于最右边y轴（503）并且对应于在成像表面处诱导的电荷以及相对于x轴来绘制。如在图11中示出的，在1600电压偏置存在于充电辊上（箭头542）时，一些细丝状流柱放电也可以存在为指示信号537中的电流波动，如经由标记540标识的。然而，在图11中由标记540标识的这些细丝状流柱放电可以具有比裸金属充电辊可以展示的细丝状流柱放电（参见图10中的标记510）低得多的幅度。在具有30微米碳化硅外电阻性涂层的本公开的该示例中，细丝状流柱放电的最大幅度是大约45 mA，如在图13中示出的，其中流柱幅度用50MHz带宽电流探针可测量。该45mA最大幅度是如由图10表示的在没有电阻性涂层的情况下（即，裸不锈钢）发生的细丝状流柱放电的最大幅度的大约1/6。

在本公开的另一个示例中，充电辊具有包含400微米的厚度的电阻性涂层的构造。因为的估计的介电常数在至少一个示例中通常已知是大约15，所以针对400微米物理厚度而言对应电介质厚度被计算为是大约27微米。

图12是示意性图解针对具有在其金属外部表面上的400微米的电阻性涂层的充电辊的电流－电压特性的图形550。图形550包含电压信号556，该电压信号556相对于成像表面（被指示为针对照片成像图板的PIP）处存在的电压的最左边y轴（504）并且相对于与充电辊（CR）的偏置电压对应的x轴（502）来绘制。同时，图形550也包含电流信号（用10kHz带宽电流探针可测量）557，该电流信号557相对于最右边y轴（503）并且对应于在成像表面处诱导的电荷来绘制。如在图12中示出的，如经由标记560标识的，在1600伏特偏置存在于充电辊处（箭头562）时，可能存在一些细丝状流柱放电。然而，在图12中经由标记560标识的这些细丝状流柱放电可以具有比可以通过先前在图10中示出的裸金属充电辊展示的细丝状流柱放电（参见图10中的标记510）显著更低的幅度。在400微米的外电阻性涂层的本公开的该示例中，细丝状流柱放电的最大幅度是11mA，如在图13中示出的，其中流柱幅度通过50MHz带宽电流探针可测量。该11mA最大幅度是如在图10中示出的在没有电阻性涂层的情况下（即，裸不锈钢）的细丝状流柱放电的最大幅度的1/30。

在另一方面，图12进一步图解利用该示例400微米的电阻性涂层（由材料制成）流柱阈值（即，流柱大体上开始发生所处的电压）可以被增加到大约1400V，然而针对裸金属的流柱阈值低得多，处于900V。考虑到这点，如果采用要求800V的光电导体电压的打印机，则充电辊可以以1400V来偏置，该1400V处于或低于经由图12论证的提升的流柱阈值。在该场景中，示例充电辊可以不具有任何细丝状流柱放电。因此，在一些示例中，外电阻性涂层能够足够将流柱阈值升高到大体上排除流柱形成的电平。

虽然其它示例充电辊不被表示在图10－12中，但是它们能够依据本公开的示例的普遍原理来构建。在图13－16中表示关于这些其它示例充电辊的一些信息。这些其它示例充电辊中的一些包含具有100微米厚的碳化硅材料的电阻性涂层的一个充电辊和具有210微米厚的材料的电阻性涂层的一个充电辊。

因此，图13－16进一步图解依据本公开的至少一些示例的针对金属外部表面充电辊的不同电阻性涂层的相对有效性。图13是示意性图解针对给定的电阻性涂层在1600伏特存在于充电辊的金属外部表面处时发生的细丝状流柱放电的幅度（被表达为电流）的图形600。图形13包含将存在于成像表面处的电荷表示为电流（mA）的y轴（602），而x轴（603）指定充电辊的金属外部表面上的电阻性涂层的每种类型。

如在图13中示出的，对于从它的金属外部表面（被标识为沿着x轴603的“金属”）省略电阻性涂层的裸金属充电辊而言，细丝状流柱放电的平均幅度是大约60 mA（列610）并且细丝状流柱放电的最大幅度是大约270 mA（列612）。在一方面，裸金属表面由不锈钢制成。

如在图13中进一步示出的，对于30微米厚的碳化硅电阻性涂层（沿着x轴603的“30 μm SiC”）而言，细丝状流柱放电的平均幅度可以是大约13.1 mA（列614）并且细丝状流柱放电的最大幅度可以是大约45 mA（列616）。如在图13中进一步示出的，对于100微米厚的碳化硅电阻性涂层（沿着x轴603的“地面100 μm SiC”）而言，细丝状流柱放电的平均幅度可以是大约6.4 mA（列618）并且细丝状流柱放电的最大幅度是大约22 mA（列620）。如在图13中进一步示出的，对于210微米厚的氧化铝:氧化钛电阻性涂层（沿着x轴603的“”）而言，细丝状流柱放电的平均幅度可以是大约4.7 mA（列622）并且细丝状流柱放电的最大幅度可以是大约12 mA（列624）。

最后，如在图13中进一步示出的，对于400微米厚的氧化铝:氧化钛电阻性涂层（沿着x轴603的）而言，细丝状流柱放电的平均幅度可以是大约5.5 mA（列626）并且细丝状流柱放电的最大幅度可以是大约11 mA（列628）。

因此，通过在充电辊的金属外部表面的顶部上提供半导体材料（例如，SiC）或具有电活性缺陷状态的绝缘体（例如，）的电阻性涂层，基本上抑制细丝状流柱放电的最大幅度。至少，细丝状流柱放电的最大幅度基本上被抑制到原来的1/5－1/6，诸如能够经由具有大约是光电导体的电介质厚度的电介质厚度的30微米的碳化硅电阻性涂层论证。

在一些示例中，细丝状流柱放电的最大幅度能够被减少甚至更大的数量，并且甚至被减少到原来的1/25（例如，400微米的涂层），如由列628表示的。因此，在一些实例中，细丝状流柱放电的幅度被减少至少一个数量级。

这些示例图解永久金属充电辊能够被用来在没有由于细丝状流柱放电而危害打印质量的情况下在电印术系统中将电荷施加到成像表面，（如果没有存在充电辊的金属外部表面上的电阻性涂层）该细丝状流柱放电可能另外在打印中产生鳄鱼状图案。而且，电阻性涂层至少与下面的金属外部表面一样硬。该特征确保打印质量，因为使通过相对硬的下面金属外部表面上的电阻性涂层提供的充电辊的非常硬的表面凹陷或对其进行刻痕将是非常困难的。因此，由于金属充电辊的硬度，它被预期以提供用在高速数字打印系统中的基本上增加的寿命。而且，依据本公开的至少一些示例，外电阻性涂层的先前描述的电稳定性和/或化学稳定性进一步贡献于充电辊的寿命。

因此，在本公开的一个示例中，减少细丝状流柱放电的最大幅度是通过电阻性涂层的存在所实现的目标，如与至少图10－13相关联论证的。

图14是图形660，该图形660针对依据本公开的示例的给定类型的电阻性涂层描绘通过细丝状流柱在DC激励下在光电导体（例如，成像表面）上沉积的电荷相对于存在于光电导体上的总体电荷的百分比。图14包含表示成像表面处的电荷（以库仑为单位）的百分比的y轴（662），而针对沿着x轴出现的每列，指定每种类型的电阻性涂层。

如在图14中示出的，列664对应于从其金属外部表面（“金属”）省略电阻性涂层的充电辊，并且对于该电阻性涂层而言，细丝状流柱放电可以包括光电导体表面（例如，成像表面）上的总电荷的大约42％。图形660的列665对应于具有其金属外部表面上的30微米厚的碳化硅电阻性涂层的充电辊，并且对于该电阻性涂层而言，细丝状流柱放电可以包括光电导体上的总电荷的大约29％。图形660的列668对应于100微米厚的碳化硅电阻性涂层，并且对于该电阻性涂层而言，细丝状流柱放电可以包括光电导体上的总电荷的大约27％。图形660的列670对应于210微米厚的氧化铝:氧化钛电阻性涂层，并且对于该电阻性涂层而言，细丝状流柱放电可以包括光电导体上的总电荷的大约26％。最后，图形660的列672对应于400微米厚的氧化铝:氧化钛电阻性涂层（），并且对于该电阻性涂层而言，细丝状流柱放电可以包括光电导体表面上的总电荷的大约8％。

因此，在如经由图14图解的至少一些示例中，减少由细丝状流柱放电贡献的总电荷的百分比是通过电阻性涂层的存在实现的目标行为。

此外，在使用上述示例充电辊诸如包含100微米碳化硅涂层的充电辊和具有210微米涂层的充电辊执行打印示例中，能够观察到的是，目标打印质量是可实现的，其中数字印刷机基本上没有产生鳄鱼状标记。

而且，在一些示例中，能够进一步观察到的是，通过测试的充电辊（具有其金属外部表面上的电阻性涂层）可产生的电荷均匀性能够是<10V，如在图15中示出的。特别地，图15是图形690，该图形690示意性图解通过具有氧化铝:氧化钛的电阻性涂层的充电辊在成像表面处可产生的电荷。如在图15中示出的，经由y轴692，图形690绘制成像表面（即，照片成像图板－PIP）处的电压（信号693）作为时间（x轴691）的函数，该时间进而能够通过乘以打印机的速度（2 m/s）而被转变成为距离。在一个示例中，在38微米的间隙以及由制成的示例电阻性涂层（400 μm厚度）的情况下，图15图解电压（693）大体上变化小于10伏特。该行为对应于成像表面上的高度电荷均匀性，并且指示细丝状流柱的有力抑制。

图16是示意性图解依据本公开的示例的打印系统的控制部分700的框图。如在图16中示出的，控制部分700包含控制器702、存储器710和电源704，诸如如先前分别与图1和6相关联描述的电源106和321中的一个。

笼统地说，控制部分700的控制器702包括至少一个处理器和相关联的存储器，它们与存储器710进行通信以生成对先前与至少图1－15相关联描述的部件以及系统的至少一些部件的操作进行指引（包含对电源704的操作进行指引）的控制信号。特别地，响应于或基于经由用户接口接收的命令和/或机器可读指令（包含软件），诸如被含在存储器710中的充电模块712，控制器702依据本公开的先前描述的示例中的至少一些生成对电源704的操作进行指引的控制信号。在一个示例中，控制器702被体现在通用计算机中并且与打印系统进行通信，而在其它示例中，控制器702被并入打印系统内。

为了本申请的目的，关于控制器702，术语“处理器”应当意指目前开发或将来开发的处理器（或处理资源），其执行在存储器中含有的机器可读指令（诸如但不限于软件）的序列。机器可读指令的序列（诸如经由充电模块712提供的那些）的执行使处理器执行动作，诸如操作控制器702以用在本公开的至少一些示例中通常描述的方式提供成像表面上的大体上均匀的电荷分布。机器可读指令可以从只读存储器（ROM）、海量存储设备、或某一其它永久存储或非易失性形式的存储器（如由存储器710表示）中的它们存储位置被加载在随机存取存储器（RAM）中用于由处理器来执行。在一个示例中，存储器710包括计算机可读介质，该计算机可读介质提供可由控制器702的处理器执行的机器可读指令的非易失性存储。在其它示例中，硬连线电路可以被用来代替机器可读指令（包含软件）或与该机器可读指令结合使用，以实施所描述的功能。例如，控制器102可以被体现为至少一个专用集成电路（ASIC）的部分。在至少一些示例中，控制器702不限于硬件电路和机器可读指令（包括软件）的任何特定结合，也不限于用于由控制器702执行的机器可读指令的任何特定源。

图17是示意性图解依据本公开的至少一个示例的制造液体电图打印机的方法750的流程图。在一个示例中，方法750经由先前与图1－16相关联描述的部件、特征、模块和系统来执行。如在图16中752处示出的，方法750包含提供充电辊，该充电辊包含具有金属外部表面的主体和直接覆盖金属外部表面的外电阻性涂层。如先前描述的，在一些示例中，外电阻性涂层由无机、非聚合材料制成。在754处，方法750包含将充电辊布置成与成像表面处于电荷传递关系。如在图17中756处示出的，在方法750中，提供电源以将（充电辊的主体的）金属外部表面充电到足以触发充电辊与成像表面之间的细丝状流柱放电的电位，同时无机电阻层具有足以大体上抑制细丝状流柱放电的最大幅度的电阻率和厚度。在一些示例中，外电阻层将细丝状流柱放电的最大幅度抑制到原来的至多1/2。在其它示例中，电阻层将细丝状流柱放电的最大幅度抑制到原来的大约1/3到大约1/10。在其它示例中，电阻层将细丝状流柱放电的最大幅度抑制到原来的大约1/5到大约1/10。在其它示例中，电阻层将细丝状流柱放电的最大幅度抑制到原来的大约1/10到大约1/25。在其它示例中，电阻层将细丝状流柱放电的最大幅度抑制到原来的至多大约1/25。

在本公开的一些示例中，充电辊包含金属外部表面和覆盖金属外部表面的电阻性涂层。在一方面，充电辊可定位成与成像表面处于电荷传递关系。金属外部表面的硬度和覆盖的电阻性涂层的硬度一起工作以贡献于打印系统内的充电辊的相对“永久性”。此外，打印系统的环境中的电阻性涂层的电稳定性和化学稳定性贡献于公开的充电辊的永久性。该永久性能够大量减少与替换传统充电辊相关联的成本和停工期。采用金属充电辊的能力至少部分源于显著抑制另外将会从充电辊的裸金属外部表面产生的细丝状流柱的最大幅度和/或总积分电荷的电阻性涂层的能力。

虽然在本文中已经图解和描述特定示例，但是本领域普通技术人员将意识到的是，在没有脱离本公开的范围的情况下，各种替代和/或等价的实施方式可以取代所示出和描述的特定示例。本申请旨在覆盖在本文中讨论的特定示例的任何适配或变化。

Claims

1.一种充电辊，所述充电辊可定位成与电图打印系统的成像表面处于电荷传递关系，所述充电辊包括：

主体，具有金属外部表面；以及覆盖的电阻性涂层，由无机、非聚合材料制成以减少充电辊与成像表面之间的细丝状流柱的最大幅度。

2.权利要求1的所述充电辊，其中所述电阻性涂层的电阻率因数被表达为，其中是涂层材料的电阻率并且是涂层材料的介电常数。

3.权利要求2的所述充电辊，其中微米并且t是电阻性涂层的厚度。

4.权利要求1的所述充电辊，其中无机、非聚合材料包含半导体材料。

5.权利要求4的所述充电辊，其中所述半导体材料从碳化硅、硅和氢化硅的组中选择。

6.权利要求1的所述充电辊，其中所述无机、非聚合材料包含具有电活性缺陷状态的绝缘体材料。

7.权利要求6的所述充电辊，其中所述具有电活性缺陷状态的绝缘体材料从以下选择：氧化铬、氧化铝、氧化铝:氧化钛、氧化铝:氧化锌以及氧化铝:氧化锡。

8.权利要求7的所述充电辊，其中所述绝缘体材料中的所述电活性缺陷状态至少部分从相对于化学计量的氧含量是氧缺乏的氧化物成分形成。

9.权利要求1的所述充电辊，其中所述电阻性涂层具有与充电辊的主体的金属外部表面的硬度至少基本上相同的硬度。

10.权利要求1的所述充电辊，其中所述充电辊在电图打印系统中实施，所述电图打印系统进一步包括：

放电源，瞄准成像表面；

至少一个墨显影剂辊，与成像表面处于墨分发关系；以及

传递单元，与成像表面处于墨传递关系，所述传递单元限定纸张运动路径。

11.一种电图打印系统，包括：

包含充电辊的充电单元，所述充电辊可定位成与成像表面处于电荷传递关系并且包含具有金属外部表面的主体以及外无机电阻性层，所述外无机电阻性层具有大于并且小于大约的电阻率因数以诱发基本上均匀的电荷传递到成像表面，

其中无机电阻性涂层从半导体材料和具有电活性缺陷状态的绝缘体中选择。

12.权利要求11的所述打印系统，其中所述无机电阻层由以下中的至少一个制成：

从碳化硅、硅、和氢化硅中选择的半导体材料；以及

从以下选择的具有电活性缺陷状态的绝缘体材料：氧化铬、氧化铝、氧化铝:氧化钛、氧化铝:氧化锌以及氧化铝:氧化锡。

13.权利要求11的所述打印系统，其中电阻率因数被表达为其中是介电常数，其中是电阻率，其中t是电阻性涂层的厚度，并且其中微米。

14.一种制造液体电图打印机的方法，所述方法包括：

提供充电辊，所述充电辊包含具有金属外部表面的主体和直接覆盖金属外部表面的无机、非聚合电阻性涂层；

将充电辊布置成与成像表面处于电荷传递关系；以及

提供电源以将金属外部表面充电到足以触发充电辊与成像表面之间的细丝状流柱的电位，同时无机、非聚合电阻性涂层具有足以将细丝状流柱的最大幅度基本上抑制到原来的至多大约1/2的电阻率和厚度。

15.权利要求14的所述方法，其中提供充电辊包括提供具有与不锈钢的硬度至少基本上相同的硬度的电阻性涂层。