CN111095124A - 用于在电照相打印机中使用的设备 - Google Patents

Abstract

在一个方面，描述了一种用于在电照相打印机(100)中使用的设备(200)。该设备包括：限定腔体(220)的外壳(210)；显影辊(250)；用于将打印物质显影到显影辊上的显影电极(240)，该电极被设置在腔体内；以及加热器(260)，该加热器用于加热要显影到显影辊上的打印物质，该加热器被设置在腔体中。

Description

用于在电照相打印机中使用的设备

背景技术

电照相打印系统可以使用数字控制的激光器在光成像板(PIP)的充电表面产生潜像。可以根据来自数字图像文件的数字指令来控制激光器。数字指令可以包括以下参数中的一个或多个：图像颜色、图像间距、图像密度、颜色层的顺序等。然后，可以将打印物质施加到PIP的部分充电表面，以重新生成所期望的图像。然后可以将图像从PIP转印到转印滚筒上的转印毯，并且从转印毯转印到期望的基材，可以通过压印滚筒使该基材与转印毯接触布置。可以从一个或多个诸如显影单元的打印物质施加组件，将打印物质施加到PIP的表面。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本公开的各种特征将变得清楚，所述附图一起示出了本公开的特征，其中：

图1是示出了根据本公开的示例的电照相打印机的示意图；

图2、图3、图4和图5是示出了根据本公开的示例的显影单元的示意图；

图6是示出了根据本公开的示例的将打印物质显影到显影辊的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了某些示例的多个具体细节。说明书中对“示例”或类似语言的引用意味着结合该示例描述的特定特征、结构或特性至少包括在一个示例中，但不一定包括在其他示例中。

电照相打印(也称为电子照相打印)是指可以将打印物质(例如，液体或干燥的电照相油墨或调色剂)施加到具有静电荷图样的表面上的打印过程。打印物质依从静电荷作用以在打印物质中形成与静电荷图样相对应的图像。

在一些电照相打印机中，可以通过一个或多个显影单元将打印物质转印到光成像滚筒上。在一些示例中，打印物质可以是液体油墨。在打印物质是液体油墨的示例中，显影单元可以被称为油墨显影单元。在其他示例中，打印物质可以不是液体油墨，例如调色剂。在一些示例中，可以对每种打印物质和/或打印物质颜色都设置一个显影单元。在打印过程中，可以将合适的显影单元与光成像滚筒接合。接合的显影单元可以将均匀的打印物质膜呈现给光成像滚筒。

打印物质可以是液体油墨，诸如电子油墨。在电子油墨中，油墨颗粒悬浮在液体载体中。在一个示例中，可以在悬浮于载体液体中的树脂中包括油墨颗粒。合适的载体液体可以包括支链烷烃(诸如异链烷烃)。可以使油墨颗粒带电荷，使得所述油墨颗粒在受到电场作用时可以被控制。打印物质可以包括带电荷的颜料颗粒，所述带电荷的颜料颗粒被吸附到光成像滚筒的图像区域上的带相反电荷的电场。打印物质可以被带电荷的非图像区域排斥。结果可以是光成像滚筒在其表面上以打印物质的合适图样的形式提供图像。在其他示例中，例如用于黑白(单色)打印的示例中，可以替代地提供一个或多个显影单元。

打印物质的颗粒通常可称为油墨颗粒(包括液体油墨中的颗粒)。打印机中的油墨颗粒可以带电荷，以使其在受到电场作用时可以受到控制。油墨颗粒可以带负电荷，并且因此被光成像滚筒的带负电荷的部分排斥，并被吸附到光成像滚筒的放电部分。

诸如油墨之类的打印物质可以具有最佳设定点温度。如本文所使用的，“最佳设定点温度”可以指打印物质表现出期望的特性(诸如粘度、带电荷和定影)的温度。利用处于其最优设定点温度的打印物质进行打印可以提供较高的打印质量，例如通过在基材上提供良好的背景和打印物质层厚度(光学密度)。在一些示例中，打印物质可以具有30℃的最佳设定点温度。然而，在其他示例中，油墨可以具有大于30℃的最佳设定点温度。可能难以供应在此温度的打印物质。

因此，本文提供了诸如显影单元的设备的示例，所述设备可以在打印物质的最佳设定点温度或最佳设定点温度附近在电照相打印机中显影打印物质。现在将参考附图更详细地描述特定示例。

图1示出了用于与本公开的显影单元一起使用的用于打印期望的图像的电照相打印机100。期望的图像可以首先使用诸如液体油墨的打印物质在光导体(photoconductor)上形成。在所示的示例中，光导体是光成像滚筒102，但在其他示例中，光导体可以是光导板、光导带或其他传导元件。然后可以将图像形式的打印物质从光成像滚筒102转印到中间表面，诸如转印元件104的表面。光成像滚筒102可以继续旋转，经过各个工作站以形成下一个图像。

在图1所示的示例中，转印元件104可以包括转印滚筒106和围绕转印滚筒106的转印毯106a，并且转印元件104的表面可以是转印毯106a的表面。转印元件也可以被称为转印构件104。在其他示例中，转印构件104可以包括连续的转印毯带(其中转印毯未布置在支撑构件上)或支撑转印毯的连续的带。

根据一个示例，可以通过旋转在光充电单元110之下的光成像滚筒102的干净的裸露段来在光成像滚筒102上形成图像。光充电单元110可以包括充电装置(诸如电晕丝、充电辊或其他充电装置)以及激光成像部分。可以通过光充电单元110将均匀的静电荷沉积在光成像滚筒102上。随着光成像滚筒102继续旋转，光成像滚筒102可以经过光充电单元110的激光成像部分，这可以在光成像滚筒102的所选择的部分中耗散局部电荷，以留下与要打印的图像对应的不可见的静电荷图样。在一些示例中，光充电单元110可以将负电荷施加到光成像滚筒102的表面。在其他示例中，电荷可以是正电荷。然后，光充电单元110的激光成像部分可以对光成像滚筒102的部分进行局部放电，从而在光成像滚筒102上产生局部中性区域。

在该示例中，可以通过一个或多个的打印物质施加组件(也称为显影单元112)将打印物质转印到光成像滚筒102上。在一些示例中，打印物质可以是液体油墨。在其他示例中，打印物质可以不是液体油墨，例如调色剂。在该示例中，可以对每种打印物质颜色都设置一个显影单元112。在打印期间，合适的显影单元112可以与光成像滚筒102接合。接合的显影单元112可以将均匀的打印物质膜呈现给光成像滚筒102。如以下段落所述，显影单元112可以包括设备200、300、400、500。

在该示例中，在光成像滚筒102上提供了打印物质之后，光成像滚筒102可以继续旋转并将图像形式的打印物质转印到转印构件104。在一些示例中，转印构件104可以带电荷以便于将图像转印到转印构件104。

一旦光成像滚筒102已经将打印物质转印到转印构件104，光成像滚筒102可以旋转经过清洁站122，该清洁站122可以去除任何残留的打印物质并使光成像滚筒102从与热的转印毯接触期间被传递的热量中冷却下来。在这一点处，在一些示例中，光成像滚筒102可以完成一次完整的旋转并且可以重新充电以为下一个图像做好准备。

在一些示例中，转印构件104可以设置成将图像直接从转印构件104转印到基材108。在电照相打印机是液体电照相打印机的一些示例中，转印构件104可以包括转印毯106a以将图像直接从转印毯转印至基材108。在其他示例中，可以在转印构件104与基材108之间设置转印部件，以使转印构件104可以经由该转印部件将图像从转印构件104向着基材108转印。

在该示例中，转印构件104可以将图像从转印构件104转印到位于转印构件104和压印滚筒114之间的基材108。如果要在基材108上提供的最终图像中包括多个彩色打印物质层，则可以重复该过程。

图2示出了根据本公开的示例的设备200。设备200是用于将打印物质布置在光导体上的设备。即，设备200是显影单元。设备200可以是用于将油墨布置在光导体上的油墨显影单元。该设备包括限定出腔体220的外壳210。可以提供外壳210以保护设备200的部件，和/或防止在使用中打印物质释放到电照相打印机系统的不期望的部分中。在一些示例中，外壳210可以由塑料形成。在其他示例中，外壳210可以由诸如铝的金属形成。

腔体220不一定是指封闭的腔室。而是，腔体220可以是可在其中设置设备200的部件的空间。由此可见，外壳210不一定完全封闭空间，并且可以包括端口和开口以允许材料进入或离开腔体220。

在腔体中设置有显影电极240。设置电极240以将诸如油墨的打印物质显影到显影辊250上。电极240和辊250可以设置成使得在电极250和辊250之间存在间隙。将打印物质显影到显影辊可以包括在显影电极240和显影辊250之间产生电势，并因此将至少一些打印物质供应到辊以提供打印物质层。例如，将包含带电荷的颜料颗粒的油墨供应到电极240可以促使包含在油墨中的所述颗粒沉积在带相反电荷的显影辊250上。沉积在显影辊250上的颗粒可以形成要被转印到电照相打印机中的转印元件上的油墨颗粒膜。通过使辊250与油墨贮存器接触，油墨不会沉积在显影辊250上。

在使用中，电极240可以具有从大约500V至1500V的电势，或从大约750V至1250V的电势，或大约1000V的电势。

显影辊250可以被提供为可绕设置在腔体220内的轴线旋转的滚筒。显影辊250可以带静电荷以在电极240和显影辊250之间提供电势。显影辊可以具有例如聚氨酯涂层。

设备200还包括加热器260。加热器260设置在腔体中，并配置成加热要显影到显影辊上的打印物质。如本文所用，“加热”是指向对象供应热能。

加热器260可以以能够向打印物质提供热能的任何设置方式来提供。例如，如图2所示，加热器260可以被设置成直接加热打印物质(即，设置成使得打印物质在使用中经过加热器260)。在下文讨论的其他示例中，加热器260可以被设置成间接加热打印物质(即，设置成向中间构件供应热量，该中间构件又加热打印物质)。

加热器260可以由一个或多个加热元件形成。在一些示例中，加热器260可以由一个或多个电阻加热元件形成。即，加热器260可以在被供应电流时提供热能。例如，所述电阻加热元件可以被提供为缠绕成线圈的电阻电线，或形成为网格。

在一些示例中，加热器260可以与电极240热绝缘。在其他示例中，加热器260可以与电极240热连通。在一些示例中，加热器260可以与电极240电绝缘。在其他示例中，加热器250可以与电极260电连通。

在一些示例中，设备200可以被配置为与具有大于30℃的最优设定点温度的打印物质一起使用。在一些示例中，设备200可以被配置为与作为功能性油墨的打印物质一起使用，所述功能性油墨诸如基于碳纳米管的油墨(例如，在水性或油悬浮液中包括碳纳米管的油墨)或金属油墨(诸如包括铜、银、涂有铜的银颗粒、钛酸钡、氧化锌或其组合的油墨)。在一些示例中，设备200可以被配置为与包含有机颜料(诸如酞菁)的油墨一起使用。

在一些示例中，加热器260可以被配置为使得在使用中，加热器250具有大于或等于30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃的表面温度。

在一些示例中，加热器260可以被配置为使得在使用中，显影到显影辊250的打印物质具有大于或等于30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃或120℃的温度。在一些示例中，加热器260可以被配置为使得在使用中，显影到显影辊250的油墨具有小于包含在油墨中的油墨颗粒的熔点的温度。

在一些示例中，加热器260可以被配置为使得在使用中，加热器260具有等于或大于200W、300W、400W或500W的功率输出。可以通过控制向加热器260供应的功率来控制加热器260的功率输出。

在一些示例中，该设备还可以包括温度传感器(未示出)。在一些示例中，温度传感器可以是热敏电阻、电阻温度检测器或热电偶。例如，温度传感器可以被设置为确定在加热器260处或在显影辊250处或在显影电极240处的温度。在一些示例中，温度传感器可以被设置为确定设备200中的打印物质的温度。温度传感器可以确定温度并提供温度数据。

温度传感器和所提供的温度数据可以被用于调节向加热器260供应的功率，以使加热器具有预定的热量分布(例如，具有基本恒定的功率输出)。例如，温度传感器可以将温度数据提供给电照相打印机中的控制器，并且控制器可以基于温度数据来控制向加热器260供应的功率。

在其中打印物质是油墨的示例中，加热油墨可以意味着油墨具有较低的粘度，从而提高设备200中油墨颗粒的迁移率。可替代地或附加地，加热油墨可以增加油墨的导电性。可替代地或附加地，将油墨加热到一定的温度，例如加热到接近油墨中包含的树脂的熔点的温度，可以在显影辊250上提供良好的油墨层堆积。因此，本公开的设备可以提供具有较高打印质量的图像。

图3示出了设备300。为简洁起见，图3中其功能与已参考图2描述过的特征相同的那些特征被赋予与图2中的特征相似的附图标记，但增加了100。

设备300是油墨显影单元，并且可以包括显影组件330。显影组件330可以包括例如油墨入口332、油墨出口334、显影电极340、显影辊350、刮板辊352和加热器360。

在使用中，设备300可以通过入口332从油墨槽(未示出)接收油墨。供应给设备300的油墨(也称为未显影的油墨)可以包括占体积约3％的非挥发性固体，诸如占体积约3％的油墨颗粒。油墨槽可以与电照相打印机中的设备300分开设置，并且可以通过导管(未示出)连接到入口332。油墨槽可以向油墨供应热能，也可以不供应热能。然而，当油墨通过导管行进至设备300时，油墨可能会损失热能。供应给设备的油墨可以如虚线箭头所示行进通过设备300。首先，油墨可以经过电极340中的通道342，这可以使一些油墨颗粒变成带电荷的。

然后，油墨可以在电极340和显影辊350之间经过，其中一些带电荷的颗粒可以被显影到显影辊350的表面上。然后，布置在显影辊350的表面上的油墨可以被刮板辊352分散成厚度更均匀的层，并随后转印到光成像滚筒370。布置在显影辊350表面上的油墨(也称为已显影油墨)可以包括占体积约20％的非挥发性固体，诸如占体积约20％的油墨颗粒。

设备300还可以包括清洁单元380，该清洁单元可以包括清洁辊382、擦拭器384、海绵辊386和挤压辊388。擦拭器可以由清洁单元380中的擦拭器壁390支撑。清洁单元380可以被设置为使得在使用中，在油墨已经被转印到光成像滚筒370之后留在显影辊350上的残留油墨可以被转移到清洁辊382。依次地，海绵辊386可以从清洁辊382的表面去除油墨，然后挤压辊388可以从海绵辊386去除油墨。擦拭器384也可以用于确保清洁辊382的表面的部分在再次接触显影辊350之前基本上没有油墨。

未转印到显影辊350的油墨可以积聚在腔体320中，并可以通过油墨出口334从设备300流出。油墨可以通过油墨出口334离开设备300并返回油墨槽(未示出)。

图4示出了根据本公开的另一示例的设备400。设备400是显影单元。为了简洁起见，图4和图5中其功能与已参考图3描述的特征相同的那些特征被赋予与图3中的特征相似的附图标记，但增加了100。

加热器460设置在设备400中，使得在使用中，热能不直接从加热器460供应到供应给设备400的打印物质。也就是说，在使用中，打印物质不直接经过加热器460。在该示例中，加热器460在使用中向电极430供应热能。因此，电极430在使用中向供应给电极的打印物质供应热能。因此，加热器460通过直接向电极430供应热能来间接加热打印物质。在该示例中，电极430可以被称为用于向打印物质供应热量的中间构件。间接加热诸如油墨之类的打印物质可以减少使用中加热器的油墨污染。

在该示例中，设备可以包括热桥462。热桥462可以设置在加热器460和电极430之间。热桥是指将热能从加热器460传导到电极430的任何构件。热桥可以包括热导管(例如金属线)。还可以通过加热器460邻接或非常靠近电极430来提供热桥。

图5示出了根据本公开的另一示例的设备500。如上所述，加热器560可以包括多个加热元件。在该示例中，加热器560由加热元件560a和560b形成。加热元件560a和560b可以设置在通道552的相对侧。所述设置可以提供对通过通道552的打印物质的有效加热。

图6示出了向电照相打印机中的显影辊提供打印物质的方法600。方法600包括框610，所述框包括在显影电极和显影辊之间产生电势差。产生所述电势差迫使带电荷的颗粒在显影辊上显影。

方法600还包括框620，所述框包括加热显影电极。向显影电极供应热量，使得供应到电极的打印物质从电极接收热量。

在一些示例中，框620可以包括加热显影电极，使得电极具有大于或等于30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃的表面温度。

在一些示例中，框620可以包括将诸如油墨的打印物质加热至30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃或120℃。在一些示例中，框620可以包括将油墨加热到低于包含在油墨中的油墨颗粒的熔点的温度。

在一些示例中，加热电极可以包括向电阻加热器供应电流，以及将所产生的一部分热量传递给电极。框620可以包括向电阻加热器供电。框620还可以包括控制向加热器供应的功率。

方法600还包括框630，所述框包括将打印物质供应到显影电极。向显影电极供应打印物质会加热打印物质。在其中打印物质是油墨的示例中，这可以意味着油墨具有较低的粘度，从而提高油墨颗粒的迁移率。可替代地或附加地，加热油墨可以增加油墨的导电性。可替代地或附加地，将油墨加热到一定的温度，例如加热到接近油墨中包含的树脂的熔点的温度，可以在显影辊上良好地堆积油墨层。因此，本公开的设备可以提供具有较高打印质量的图像。

将油墨供应到显影电极还将油墨中的带电荷的颗粒引入电极和显影辊之间的电势差。因此，一部分油墨被显影到显影辊上。供应给电极的油墨可以是任何上述的那些油墨。通过静电的方式将油墨供应到显影辊可以在不污染所述设备中部件的情况下提供输送油墨的有效手段。

在一些示例中，框610、框620和框630可以同时执行。在另外的示例中，框610和框620可以作为连续过程的一部分来执行。即，框610和框620可以在打印过程中基本上连续地执行。

本公开的另一示例是包括油墨显影单元和油墨槽的电照相打印机。油墨显影单元可以对应于本文所述的任何那些油墨显影单元。油墨槽包括设置成将油墨供应到油墨显影单元的、用于容纳油墨的容器。

在一个示例中，油墨槽在电照相打印机中设置成能被用户操作。这样设置的油墨槽可以允许用户用油墨重新填充油墨槽而不干扰油墨显影单元。

在一些示例中，电照相打印机包括控制器，所述控制器用于控制向油墨显影单元中的加热器供应的功率。在一些示例中，油墨显影单元包括如上所述的温度传感器(例如，温度传感器可以被设置为确定加热器处的温度并提供温度数据)。来自温度传感器的数据可以被用于调节向加热器250供应的功率，以使加热器具有预定的热量分布(例如，具有基本恒定的功率输出)。例如，温度传感器可以将温度数据提供给电照相打印机中的控制器，并且控制器可以基于温度数据来控制向加热器250供应的功率。

已经给出了前述描述以说明和描述所述原理的示例。该描述并不试图是穷尽的或将这些原理限制为所公开的任何精确形式。根据以上教导，许多修改和变型是可能的。应当理解的是，关于任何一个示例所描述的任何特征可以单独使用，或与所描述的其他特征组合使用，并且还可以与任何其他示例或任何其他示例的任何组合的任何特征组合使用。

Claims (15)

1.一种用于在电照相打印机中使用的设备，所述设备包括：

限定腔体的外壳；

显影辊；

显影电极，所述显影电极用于将打印物质显影到所述显影辊上，所述显影电极被设置在所述腔体内；和

加热器，所述加热器用于加热待显影到所述显影辊上的打印物质，所述加热器被设置在所述腔体中。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加热器被设置为在使用中直接加热所述打印物质。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加热器被设置为在使用中通过加热所述显影电极来间接加热所述打印物质。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括所述加热器和所述显影电极之间的热桥。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，待显影的所述打印物质是油墨。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括油墨入口，通过所述油墨入口能够将油墨供应到所述设备。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加热器被配置为在使用中具有大于或等于30℃的表面温度。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加热器被配置为在使用中具有大于或等于200W的功率输出。

9.一种向电照相打印机中的显影辊提供打印物质的方法，所述方法包括：

在显影电极和显影辊之间产生电势差，

加热所述显影电极，和

将打印物质供应到所述显影电极，从而加热所述打印物质并将所述打印物质的一部分显影到所述显影辊。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述打印物质是金属油墨。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述打印物质被加热到大于或等于30℃的温度。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，加热所述显影电极包括向加热器供应功率，所述加热器与所述显影电极热连通。

13.一种电照相打印机，所述电照相打印机包括：

油墨显影单元，所述油墨显影单元包括：

限定腔体的外壳；

显影辊；

显影电极，所述显影电极用于将油墨显影到所述显影辊上，所述显影电极被设置在所述腔体内；和

加热器，所述加热器用于加热待显影到所述显影辊上的油墨，所述加热器被设置在所述腔体中；以及

油墨槽；其中，所述油墨槽被设置为向所述油墨显影单元供应油墨。

14.根据权利要求13所述的电照相打印机，其中，所述油墨槽被设置为能由用户操作。

15.根据权利要求13所述的电照相打印机，其中：

所述设备还包括温度传感器，所述温度传感器用于确定所述加热器处的温度并提供温度数据；并且

所述电照相打印机还包括用于控制向所述加热器供应功率的控制器；

其中，所述控制器基于由所述温度传感器提供的所述温度数据来控制向所述加热器供应的功率。

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