CN1211711C - 电子照相曝光和显影装置 - Google Patents

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Abstract

一种电子照相曝光和显影装置(10)具有一个在两个支承辊(18、20)间沿着四个打印站(22、24、26、28)驱动的柔性透光感光带(14)，感光体的感光表面在每个打印站充电、相应于一种选定的颜色曝光并以相应颜色的色粉显影，以产生一种转印并随后固化到基质(32)上的合成的多色图像。在每个打印站(22、24、26、28)，一个曝光单元(22b、24b、26b、28b)具有一弯曲的带支承面(74)，该带有选定的曲率和长度的带支承面由穿过打印站(22、24、26、28)的感光带(14)接合在曝光位置(22b、24b、26b、28b)和显影位置(22c、24c、26c、28c)之间，以减小因感光带固定地靠在支承件上时变形产生在感光带(14)的感光表面位置上的波纹或凹凸(72)的影响。

Description

电子照相曝光和显影装置
技术领域
本发明涉及利用一种柔性透光感光带的电子照相系统，该感光带在透光带的一边具有一个图像曝光单元，而在该透光带的对边具有一个图像显影单元。
背景技术
在利用一种沿着一条连续路径被驱动通过一连串具有曝光和显影单元的打印站的柔性感光带的电子照相系统中，曝光单元的发光元件集中在感光体的感光表面上，这样，由每个发光元件发射的光线就在感光体的感光表面上形成单个的像点。因为光线向内地向像点汇合，所以感光体相对于发光元件位置上的变化会导致图像模糊或以其它方式干扰图像的质量。因此，在图像曝光单元中发光元件的阵列和感光体的感光表面之间必须保持一个精确设定的间隙。在感光体为比如由有机聚合物材料制成的柔性带的电子照相系统中，若想在发光阵列和柔性有机聚合物感光带的感光表面之间保持一个精确设定的距离，是存在问题的，当将带保持在固定位置上任何一段相当长的时间时，该柔性有机聚合物感光带的感光表面有变形的趋势，并在与支承件如驱动辊和发光阵列的载体接触的任何部分中形成波纹。
已尝试通过采用不同方式安装发光二极管阵列来减轻该问题。例如，美国专利4893926公开了一种校正装置，该校正装置相对于图像固定元件改变曝光单元的位置，从而保证在曝光单元的发光元件和感光表面之间设定间隙时的灵活性。在另一种布置方式中，美国专利5612767公开了一种校正元件，该校正元件相对于图像固定元件改变曝光单元的位置，从而允许曝光单元的位置相对于图像接收元件而设定。
日本专利2912258公开了一种电子照相装置，其中，一种形式为具有在许多辊子四周被驱动的感光表面的循环透光带的柔性感光体沿着在一边与带接合的盖玻片被导向。安装在盖玻片后面的发光二极管阵列对带电后的感光体的感光表面进行曝光，从而产生静电潜像，接着，带对边上的一个显影单元对该潜像进行显影。每块盖玻片越过两个发光二极管阵列，并在曝光站给感光带提供一个平面支承面。不过，因为任何具有波纹的有机聚合物感光带的部分已经通过靠在一个如辊子的支承件上一段时间而发生变形，所以不可能通过使它在曝光站沿着该平面通过而变得大致平整。这样就会在带的感光表面上聚焦来自二极管阵列的光线时产生问题。
Haneda的美国专利5752137也公开了一种电子照相装置，该电子照相装置具有一个透光的柔性感光带，该感光带被驱动在许多邻近一平面支承件通过的许多辊子的周围，该平面支承件设有曝光扫描缝，来自曝光单元的图像光线通过该曝光扫描缝被传递到感光体。
Genovese的美国专利5552863公开了一种电子照相装置，该电子照相装置利用了一种被循环驱动通过许多充电站、曝光站、显影站的柔性透光感光带，其中，曝光站利用与感光带的表面滑动接合的透光底托(transparent shoe)将穿过感光带的曝光光线聚焦到感光表面上，从而感光带在沿着每个底托通过时都弯曲一个角度。显影站在未支承有带的曝光底托之间的间隙中位于带的对边。
现有技术中的曝光和显影装置并不能解决由这样的图像产生的问题，即通过集中在一个起波纹的或变化的表面如一个有机聚合物感光带上的发光元件形成的图像，该感光带因为靠在支承件上而发生变形，或者不充分地被支承在图像被曝光或显影的区域中。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种克服现有技术缺陷的、具有柔性透光感光带的电子照相装置。
本发明的另一个目的在于提供一种电子照相装置，其减轻了由曝光和显影过程中感光带位置上的变化引起的图像质量变劣的问题。
本发明的这些和其它目的是通过提供一种这样的电子照相曝光和显影装置而实现的，即其利用了一透光柔性感光体和一图像曝光单元，该图像曝光单元具有一弯曲带支承面，该弯曲带支承面引导邻近曝光单元的透光感光带，从而在曝光站并在相邻的显影站于理想的位置支承感光带，从而保证带在图像曝光和显影过程中的最佳定位。在一优选实施例中，该装置包括四个打印站，每个打印站包含一个带有邻近显影单元延伸的弯曲带支承面的曝光单元，并产生不同颜色的连续图像以便提供多色打印。
附图说明
通过阅读下面结合附图的说明，本发明进一步的目的和优点将变得更加明显，其中：
图1是一示意图，示出了如本发明所述的电子照相系统的代表性
实施例的布置方式；
图2是一放大局部图，更详细地示出了图1实施例中邻近曝光站和显影站的一组装置。
具体实施方式
在图中所示的本发明的典型实施例中，装在外壳12中的电子照相彩色打印机10具有一个柔性感光带14，该柔性感光带14通过两个辊子18和20在箭头16的方向上沿着一条循环路径被驱动。在其循环路径的一边，带被驱动通过四个连续的打印站22、24、26和28，这四个打印站在带的外表面上呈叠加的关系产生四种不同颜色的图像。接着，带通过一个转印站30，产生的多色图像在此处被转印到经辊子34从供给盘36中取出的基材32上。在带14路径的对边，一个清洁单元38在其下一次通过打印站22-28之前将任何残余的显影剂从带的表面上去除。随后，已被转印了图像的每张基材32被送向一个采用任何常见方式将图像固定在基质上的定影单元40，接着被送到输出盘42。
感光带14具有一个外感光表面62，该外感光表面62能将静电电荷储存在暗区中并经曝光使电荷消散，每个打印站22、24、26、28包括一个与带的外表面62邻近的电晕充电单元22a、24a、26a、28a，均匀的静电电荷通过该电晕充电单元以常规方式被施加到该表面上。位于充电单元下游和感光带对边上的LED曝光单元22b、24b、26b、28b具有发光二极管，这些发光二极管被选择性地启动以通过透光感光体发射与一种颜色的图像相对应的光线，从而在带反面上的适当位置释放静电电荷，从而产生一种静电电荷图像。
每个打印站曝光单元的下游都包括显影单元22c、24c、26c、28c，正如图2更详细地示出那样，它们输送与由邻近感光体表面的曝光单元产生的静电电荷图像的预定颜色相对应的相关颜色的显影剂，以便于以常见方式在感光表面62上产生相应颜色的可视图像。这样一来，四种连续的不同颜色的图像例如黄色、品红、青色和黑色图像就在感光带的感光表面62上叠加，从而产生随后转印到基材32上的合成的多色图像。
通常由有机聚合物材料制成的感光带14在固定地靠在支承件如辊子18和20和曝光单元22b、24b、26b和28b的导向面上时有变形的趋势。因此，带在离开其固定位置时会将具有波纹72的表面结构保持在与带载体的位置相应的位置上一段相当长的时间。当带经过一未支承区域或沿着平面通过时，该波纹72不会因向带施加了张力而完全被消除或变平。因此，当带移过常见电子照相打印机的打印站时，带的感光表面62与发光二极管阵列和显影单元的转印辊之间的距离将改变，从而在通过曝光单元对带电表面64曝光时，以及给包含产生的电荷图像的表面设定与显影单元中显影辊之间的距离时产生了不平整性，这样就导致打印过程中可视图像的质量变劣。
为了按照本发明解决该问题，按图2所示的方式布置每个打印站22、24、26、28，图2是一示出了打印站22的组件22a、22b、22c的局部放大图。如图2所示，LED阵列22b包含一排垂直于图中平面延伸的发光二极管48，每个发光二极管48产生光输出，该光输出通过一个自聚焦(selfoc)透镜50大体上被聚焦到锥体54顶尖的点52处，锥体54汇聚到包含发光二极管的外壳60的正面壁58的槽56中。二极管48和锥体54被这样定位，即该排二极管的聚焦点沿着点52的一条线在感光体14的外感光表面62上延伸，由电晕充电单元22a施加的静电电荷保持在该外感光表面62上。
为响应曝光单元22b对层62有选择的曝光，表面62上的电荷在已被曝光的位置上消散，从而产生静电电荷图像。电荷在这些位置上完全消散需要大约50毫秒，在此期间，感光带在曝光位置52和显影位置66之间行进一个标记为64的距离，在显影位置66处显影单元22c中的显影辊68将显影剂70转移到表面62带电的部分。
如果带14在箭头16表示的方向上以每秒大约50毫米的速度移动的话，那么电荷在曝光区域中消散的距离大约为2.5mm。因此，如果距离64至少为2.5mm的话，那么经过感光体的曝光部分到达位置66的时间，基本上所有感光层曝光区域中的电荷都已驱散了，在位置66处一个转印辊68将色粉70转移到表面62上，从而对静电图像进行显影。因此，与在感光体上产生的静电电荷图像相适应，转印辊68表面上的显影剂颗粒70都沉积在感光带14的表面62上。
为了避免受到因感光带14固定地靠在支承件上时变形而在其内出现的任何残留凸起或波纹72的影响，曝光单元22b的正面壁58的外表面74以与波纹72的曲率大致相同的微小曲率成形。为此，表面74的曲率半径范围优选在大约50mm-500mm，理想值为大约100mm。具有了该曲率，感光带中的波纹72在表面62通过曝光位置52和显影位置66时就使得其相距最佳位置发生最小偏移，例如不超过40μm，优选不超过20μm。表面62上感光层位置上的这些变化最好落在分辨率为每英寸600个点的自聚焦(selfoc)透镜50的±50μm的聚焦深度内，还应落在转印辊68距离表面62的间距变化的类似允许范围内。该间距优选为约0.3mm-约0.8mm，理想值为大约0.5mm。
为了使曝光和显影步骤最优化，应该在大致垂直于表面62延伸的平面76中于曝光位置52完成曝光，而显影单元22c应这样定位，即一个穿过辊子68的轴的平面基本上在显影位置66垂直于表面62。由于表面52在这些点位置之间弯曲，并且感光带表面62也相应地弯曲，所以垂直于表面62贯穿显影辊68的轴的显影单元22b的中心平面78与曝光平面76所成的角度大致为1°-2°，优选为约1.5°，曝光平面76垂直于表面62贯穿曝光位置52。
优选地是，显影辊68的直径范围为大约15-30mm，距离64的范围为约2-约10mm，理想值为大约5mm。而且，为使任何波纹72的影响达到最小，弯曲带支承面的总长度范围优选为约5mm-约20mm，理想范围为约10mm-约15mm，该弯曲带支承面从点80至点82与感光带14相接触，在点80处它先于曝光平面76与表面74接合，而在点82处它晚于显影平面78与表面74分开。
因而，有了该布置方式，发光二极管阵列22b的外壳60的弯曲正面74不仅在曝光过程中通过发光二极管48而且在转移色粉70的过程中通过显影辊68均实现了感光带14的表面62的稳定而准确的定位，与此同时，还在成像和显影位置处基本上减轻了因波纹72带来的感光带14的感光表面62位置上的变化的影响，这样的话，不管波纹72在出现变形的感光带中的存在，都能保证高质量的图像复制。
尽管本发明在此已参照特定实施例作了描述，但对于本领域的技术人员来说，其中的许多改型和变化是容易被想到的。因此，所有这些变化和改型都包括在本发明要保护的范围内。

Claims (14)

1.一种与透光柔性感光体一起使用的电子照相曝光和显影装置，它包括：图像曝光单元和显影单元，该图像曝光单元具有一个弯曲的带支承面，该弯曲的带支承面用于在运动的透光柔性感光带由位于一边的所述图像曝光单元曝光的图像位置和沿感光带运动方向与该图像曝光位置有间隔的显影位置支承所述感光带，该显影单元与该弯曲的带支承面呈有间隔的关系被安置于该柔性感光带的对边上，从而在该感光带被所述弯曲的带支承面支承的同时将色粉施加到该感光带的相邻表面上的静电电荷图像上。
2.如权利要求1所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，该图像曝光位置和显影位置沿该感光带的运动方向至少相距约2.5mm。
3.如权利要求1所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，该显影单元包括一个显影辊，该显影辊具有约15mm-30mm的直径，用来将色粉转移到该感光带的相邻表面上。
4.如权利要求3所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，该显影辊具有大约为20mm的直径。
5.如权利要求1所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，该显影单元包括一个显影辊，该显影辊与被支承在该弯曲的带支承面上的感光体的相邻表面相距一个约0.3mm-约0.8mm的距离。
6.如权利要求5所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，该显影辊与该弯曲的带支承面相距一个大约0.5mm的距离。
7.如权利要求1所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，该图像曝光位置和显影位置之间的距离为约2mm-约10mm。
8.如权利要求7所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，该图像曝光位置和该显影位置之间的距离为约5mm。
9.如权利要求1所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，与该感光体接触的该弯曲的带支承面的部分沿感光体的运动方向具有约5mm-约20mm的长度。
10.如权利要求9所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，与该感光体接触的该弯曲的带支承面的部分沿带的运动方向具有约10mm-约15mm的长度。
11.如权利要求1所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，一个在该图像曝光位置垂直于该弯曲的带支承面延伸的平面与一个在该显影位置垂直于该弯曲的带支承面延伸的平面所成的角度为约1°-约2°。
12.如权利要求11所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，在该图像曝光位置垂直于该弯曲的带支承面的该平面与一个在该显影位置垂直于该弯曲的带支承面的平面所成的角度为约1.5°。
13.如权利要求1所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，该弯曲的带支承面具有的曲率半径为约50mm-约500mm。
14.如权利要求13所述的一种电子照相曝光和显影装置，其特征在于，该弯曲的带支承面的曲率半径为约100mm。
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Pledgee: Zhenjiang New Area Economic Development Corporation

Pledgor: Aetas Peripheral Corp.

Registration number: 2012990000381

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