CN1261963A - 单成份一显影台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采用不导电的单成份一调色剂使位于可移动图像载体(1)上的静电潜像显影的装置和方法。所述装置包括一个调色剂输入装置(3),用于输送来自调色剂容器(4)的调色剂粒子(5)并且使其充电;一个可旋转支承的显影辊(2),用于接收来自调色剂输入装置的己充电调色剂粒子和将接收的调色剂粒子输送到显影辊和图像载体之间的缝隙里;一个产生层厚的定量装置,其安装在调色剂粒子从调色剂输入装置到图像载体的路线上,用于在显影辊上产生具有确定厚度和电荷的均匀调色剂层。本发明还提供了用于使调色剂层在层厚和电荷方面均匀的其他装置。

Description

单成份一显影台

本发明涉及采用不导电的单成份一调色剂使位于可移动图像载体上的静电潜像显影的装置和方法。

按照目前的技术水平，只有采用双成份一调色剂才能获得高质量和高速度的静电印刷。双成份一调色剂含有调色剂粒子和软磁载体粒子，它们相互混合在一起，其中调色剂粒子静电附着在载体粒子上。载体粒子和上面附着的调色剂粒子一起借助于磁刷输送到显影区，在那里它们根据在图像载体，例如光导体上的静电电荷图像传送到图像载体上。

另一方面，由不导电的调色剂粒子组成的单成份一调色剂同双成份一调色剂相比具有很大的优点。人们不需要磁刷和类似物，这样可以获得简单和紧凑的显影台结构。此外，在使用单成份一调色剂时不需要使用载体粒子，这些载体粒子会随时间而磨损，并且必须更换。因此，长期以来人们尝试研制单成份系统，采用单成份系统可以在高质量印刷的同时获得高印刷速度。

这方面的主要困难之一是，在也称做上色辊的显影辊上产生一层均匀的尽可能均匀充电的调色剂粒子。一些商业上使用的系统采用了由泡沫塑料类的材料组成的回收辊，调色剂粒子从一个调色剂容器运输到显影辊。通过在此时形成的摩擦，调色剂粒子充电，由此它们在导电的显影辊上附着或厚或薄的一层。为了使这个层比较均匀，人们采用了固定的刮墨刀，它将多余的调色剂从显影辊上刮下去。有带有如由铝或钢制成的硬显影辊和作为刮墨刀的橡胶唇的系统/装置，但也有带有金属制硬刮墨刀和由橡胶材料制成的显影辊的系统。下面以“定量装置”这个概念来统称这种系统/装置。

在上面提到的两个系统中，在刮墨刀和显影辊之间存在着确定的压紧力，其在调色剂上产生剪切力。对于定影过程来说，希望用熔点比较低的调色剂，因此，它们是由比较有弹性的调色剂粒子组成。这种调色剂粒子在力的作用下在刮墨刀和显影辊之间缝隙的处稍稍变形，并且产生热。在显影辊速度提高时，产生的热多到可使调色剂局部熔接。一次产生的缺陷部分沿着显影辊周围继续延伸，并且倾向于扩大。称做成膜或者涂抹的这个过程使采用这种系统可达到的印刷速度限制在15cm/s以下。此外，例如同胶版印刷相比，有明显的质量缺陷。

在US-PS 4,876,575中建议，利用沿着其轴线可旋转的弹性压靠在刚性显影辊上的金属棒或者喷涂金属的塑料棒使显影辊上的调色剂层定量并均匀充电。金属棒构成了一个刮墨辊，它应该在显影辊上留下一层精确的调色剂粒子。在US-PS 5,128,723中说明了一种相似的系统。然而，由于始终压在显影辊上的刮墨辊是弹性悬挂的，所以在采用这个系统时对调色剂粒子也施加了比较大的力，由此在还没有出现涂抹时的印刷速度被限制在比较小的值上。

然而，如在迄今优选的实施形式中所采用的那样，还不能完全实现通过摩擦电使调色剂粒子完全均匀充电。另一方面，对于优质的印刷质量来说，希望在显影辊上使调色剂粒子进行尽可能准确确定的充电。在采用这种“定量装置”时，形成所要求的层厚和同时产生尽可能均匀的调色剂充电限制了印刷质量和印刷速度。

本发明的任务是，创造适合于较高质量和较高速度的电图印刷的单成份一显影技术。

为了解决这个任务，提供了一种带有不导电单成份一调色剂，用于使位于可移动图像载体上的静电潜像显影的装置，其中该装置包括有下列部分：一个调色剂输入装置，一个可转动地支承的显影辊，一个产生层厚的定量装置(刮墨刀)，至少一个载流子发生器，其中所述调色剂输入装置用于输送来自调色剂容器的调色剂粒子并将其充电，所述显影辊用于从调色剂输送装置接收充电的调色剂粒子并输送接收到的调色剂粒子，所述定量装置安装在从调色剂输入装置到图像载体的调色剂粒子路线上，所述载流子发生器位于调色剂输入装置和显影缝隙之间的显影辊上的粒子到图像圆辊的路线上，用于在显影辊上和/或者定量装置的可旋转刮墨辊上产生具有确定电荷的均匀充电的调色剂层，刮墨辊通过确定的缝隙与显影辊分开，该缝隙比调色剂粒子平均直径大，以便在显影辊上产生均匀的调色剂层厚。按照本发明，通过用来在层厚和电荷方面使调色剂层均匀的其他装置可以达到这一点。

一种采用不导电的单成份一调色剂使在可移动图像载体上产生的静电潜像显影的相应方法，其中该方法包括下列步骤：调色剂粒子充电并且输送到旋转显影辊的表面上，调色剂粒子静电附着在显影辊表面上，上面附着有调色剂粒子的显影辊表面经过产生层厚的定量装置(刮墨刀)并且将调色剂粒子输送到显影辊和图像载体之间的缝隙里，这样调色剂粒子被传送到图像载体上，其特征是，设有用来使调色剂层在层厚和电荷方面均匀的其他装置。

在现有技术中，在从调色剂输入装置到图像圆辊显影缝隙的路线上调色剂层或多或少地通过传输过程控制来使调色剂均匀充电，而按照本发明，例如至少在图像圆辊的显影缝隙之前和/或者在定量装置之前安装一个载流子发生器。令人惊奇地表明，采用这种方式可以达到比采用所介绍的系统高的印刷速度并且改善了印刷质量。

通过本发明可以使通过定量装置(刮墨辊)与显影辊之间的缝隙的、具有所不希望电荷的调色剂粒子紧接着均匀地充电到所要求的电位，这样，在到达图像载体时，所有调色剂粒子部具有确定的电荷。

具有强分散电荷的，其中甚至有相反充电调色剂微粒的显影辊上的调色剂粒子，将通过按照本发明设有的载流子发生器重新均匀地充电。这样，也可以最大程度地使层厚和电荷产生分开，因为定量装置主要产生调色剂层厚，然后以所要求的确定量通过电荷发生器使调色剂粒子充电。因此，采用按照本发明的单成份一显影台，可以达到所要求的较高质量和较高印刷速度。

下面借助于示例详细介绍本发明和各个部件。

载流子发生器特别是一个离子源，尤其可以是一个电晕充电装置(Corotron)或者是一个更好适用的并限制在最大电压上的电晕充电装置(Scorotron)，其向显影辊表面辐射以使调色剂粒子充电，或者使用一个等离子发生器，通过等离子发生器可容易地和有利地产生需要的离子流，以及很有目的正负电荷。

有利的是，采用例如等离子发生器做为载流子发生器9—但不限于此一，其在显影辊2表面附近产生等离子。通过这种等离子发生器可以容易地和有目标地产生比较大的电荷量和比较均匀的电荷，如在高印刷速度和较高印刷质量时需要的那样。

一般来说，等离子不应密集到使调色剂粒子5熔接。因此，借助于少量所熟悉的和使用的等离子发生器说明载流子发生器的基本工作方式。

首先从RF—等离子发生器(RF＝无线电频率)开始，其具有特别的优点(其中不探讨)并且在大气环境中很接近于一个理想的等离子源。

等离子源(图2)由整个按规定配置的电极组成，电极由RF—发生器供电并且产生所谓的“等离子云”。这个等离子源具有一定的范围，而且混杂着正负离子、电子和空气的中性气体分子。

人们把这个等离子简单地设想为或多或少导电的空间，它在“等离子云”内具有一个由控制电压决定的、几乎不变的电压电位。

被这个等离子云包围的调色剂粒子通过包围其表面的等离子电压较均匀地充电。例如在球形微粒(球形)时的电荷计算为：

Q＝C^*U＝4^*π^*ε^*ε₀ ^*r^*U_等离子

在这个微粒离开等离子云时，它要保留电荷并且根据其到电极，例如显影辊(2，21)金属表面的电容接受相应的电压。

如果电压超过空气击穿电压，电荷则下降，一直达到击穿电压为止。因此，例如球形的粒子可以接受最大的电荷为：

Q_max＝4π^*r^2*ε₀ ^*E_max

空气隙较大时，E_max在空气中总共约为30kV/cm，在较小距离时可用帕氏(Paaschen)一定律计算。在尺寸较小时要考虑到较大的击穿场强，这样对于

Q_max/M＞＞16μ库仑/g—的值来说是可达到的，

(M＝粒子质量＝δ^*4π^*r³/3)，

(r＝5μm，δ＝1g/cm)，它们与试验值符合得很好。

采用这种等离子源时，重要的是在被包围的粒子充电非常均匀而且非常快，不象在摩擦电电荷(通常所使用的摩擦电)中偶尔接触的表面和材料成份产生具有高分散值的不能重复的充电。

上述事实情况相应地也可套用到多层调色剂层一与著名专家的意见相反一，这样，采用这种电荷发生器可以获得可重复的充电状态，从而可获得高印刷质量和最高的印刷速度。

也可以令人惊奇地证实这种猜测，可以由上述RF—等离子源给目标很确定的调色剂和其他材料(导电的和不导电的)正负充电和放电。

对于提出的均匀充电问题，具有RF—等离子的载流子发生器几乎是理想的充电装置，共以采用预定的方式有目标地和均匀地给调色剂层和材料充电，特别是可以使单成份一显影台能够成功地应用于将来新式的高质量和高生产率数字印刷机。

采用这种有利的等离子一离子源可以得到在印刷机内有目标地静电影响调色剂电荷和材料的全新可能性，例如可进一步将单成份一显影台图像载体上的调色剂层尽可能整个层地直接转移到衬底(纸)上。

采用有利的等离子—电荷发生器可以简化现有的制造方法和有利地实现或者进一步发展全新的工艺和新的调色剂微粒生产方法。因为在调色剂粒子中可以取消迄今所要求的摩擦电充电用的复杂添加物和制造方法，所以简化了生产和过程的可控制性。因为调色剂的充电与粒子的几何尺寸无关，所以现在也可以开始实现全新的制造方法。通过聚合作用方法可控制和细分的调色剂微粒更合适于通过具有本发明特征的装置取得均匀的调色剂层和调色剂电荷，从而为新式数字印刷方法在质量和速度方面提供了附加的支持。

除了全新的工艺流程之外，例如在采用数字印刷和通过等离子电荷发生器制造调色剂时，在单成份—显影台中，除了均匀充电与层厚产生分开之外，也支持层厚产生本身以获得均匀的调色剂层和在定量装置中的重新改进的结构，下面还要谈到这一点。

如上所述，通过使电荷产生和层厚产生分开，可以有其他的有利构造。定量装置单成份—显影台用的其他构造的一个重要发明的特征是，在显影辊表面和一个可转动地支承的刮墨辊之间设定固定的间距，这个间距比调色剂粒子的平均直径大。

在现有技术中，刮墨刀或者刮墨辊弹性压在显影辊上，按照本发明在刮墨辊和显影辊之间设有一个缝隙，例如一个刚性显影辊和一个刚性刮墨辊支承在印刷机的固定旋转点上。令人惊奇地表明，采用这种方式可以达到比上述任何一种其他系统都高出许多的印刷速度，没有出现涂抹，而且印刷质量没有下降。在试验中，采用了低熔点的调色剂和其它的定量装置(刮墨刀)构造，印刷速度毫无问题地达到了50cm/s以上，没有出现涂抹。

按照本发明的调色剂在比现有技术高得多的速度下才开始熔化，对此一种可能的解释是：通过适当选择材料和调色剂输入装置的速度，可使输送到缝隙之前的区域内的调色剂粒子大部分以相同的极性充电。然后，同性电荷之间的排斥使得只有有限量的调色剂粒子到达缝隙里，这样缝隙里的调色剂粒子受到比较少地机械负荷。在缝隙前的生成区内，调色剂粒子由于相互排斥基本上无摩擦地运动，多余的调色剂通过在生成区形成的电场被排斥并回到调色剂容器里。

在优选的实施形式中，显影辊和刮墨辊以相同的旋转方向旋转，这样其表面运动方向相反，其中各自的旋转速度是这样调节的，即刮墨辊的表面速度比显影辊的表面速度小很多。刮墨辊可以或者是连续旋转或者步进旋转，在两个旋转运动之间有或长或短的停机时间。

因为刮墨辊为向前运动的调色剂粒子总是又提供其他的表面，所以在生成区内没有过度的局部发热，过度的局部发热会导致调色剂粒子熔接。因为调色剂粒子只在生成区停留比较短的时间，并且为其提供的表面不断更新，所以在刮墨辊在运行中比较热时，也没有损伤。刮墨辊的精确旋转速度值不是关键的。

在某些情况下，刮墨辊也可以与显影辊相反的旋转方向旋转，也就是说，其表面在缝隙中以相同的方向运动。一般来说要指出的是，较高的刮墨辊旋转速度确切地说是不利的。在一个优选实施形式中，显影辊表面和刮墨辊表面之间的缝隙宽度至少是调色剂粒子平均直径的两倍，其中穿过缝隙的显影辊上的调色剂层由大约一层至两层调色剂粒子组成。

具体地，调色剂粒子的平均直径可以大约是5至15μm，其中显影辊表面和刮墨辊表面之间的缝隙宽度可以大约是15至50μm。在采用非常细的调色剂的单成份一系统中也可以采用本发明。

显影辊和刮墨辊之间比较窄的缝隙对辊的平面性和回转精度要求很高。下面说明的本发明的另一种构造可以使用这样的缝隙，其宽度是调色剂粒子平均直径的许多倍，尽管如此，在显影辊上得到了只包括一层或者几层的调色剂层。此外，该另一种构造还可以得到特别均匀的调色剂层。

如果刮墨辊和显影辊一样也是导电的，则可以在这之间产生确定的电势差。如果使用使刮墨辊电荷极性与调色剂粒子的电荷极性相反的直流电压，则在显影辊上的调色剂粒子层厚减小。直流电压例如可以在50至1000伏的数量级内。采用这种方式可以使用比调色剂粒子的平均直径宽得多的缝隙，例如在调色剂粒子的直径是10μm时，缝隙宽度是100μm。

刮墨辊和显影辊之间的电压也可以是交流电压，例如振幅在±50和±1000伏之间，频率在200和50,000赫兹之间。此外，可以使用叠加有这种交流电压的直流电压。

为在刮墨辊和显影辊之间的缝隙尽可能宽时也能产生既均匀又薄的调色剂层，另一个措施是连接设有多个刮墨辊，其中显影辊表面和刮墨辊表面之间的缝隙宽度对所有刮墨辊来说是相同的，或者从刮墨辊到刮墨辊是逐渐减小。在两种情况下，调色剂层从刮墨辊到刮墨辊越来越薄。

采取上述措施或者将这些措施适当组合，也可以用例如在技术上能够较容易实现的缝隙宽度，如200或者500μm，在显影辊上产生薄且均匀的调色剂层。

在一个优选的实施形式中，不仅显影辊，而且刮墨辊都有一个具有硬的耐磨表面的刚性金属体。采用这种方式最容易使显影辊和刮墨辊的平面性和回转精度达到高精度。此外，金属辊可以保证在调色剂粒子充电时形成的电荷可以重新排出，这样下面的调色剂粒子就可以顺利地充电。

调色剂粒子从显影辊到图像载体的传送可以或者通过图像载体和显影辊之间的缝隙实现，调色剂粒子跳过去(这种技术称做间隙显影)，或者通过显影辊与图像载体接触(这种技术称做接触显影)实现。此外，也可以采用这些显影技术的中间形式。

圆柱体形状的图像载体，例如光导圆辊或者具有许多相互绝缘的、可由处理器控制单独充电的微光电元件的圆辊，由于技术原因，大多数做成刚性的。为能进行接触显影，必须通过图像圆辊满足对刚性显影辊和刚性刮墨辊的平面性和回转精度方面的高要求。为了避免这一点，在本发明的一个优选实施形式中，刮墨辊具有一个刚性金属体，显影辊具有一个泡沫塑料类材料制的圆柱体芯，芯具有一个用实心材料制成的空心圆柱体外壳。显影辊的外壳可以由金属组成，或者由塑料组成，其外面具有硬的耐磨表面。如果塑料和耐磨的表面自身不导电，在这种情况下可以在其间设有一个附加导电层。

一个这种弹性显影辊紧贴在图像圆辊上以实现接触显影。通过显影辊的层结构可以使其不仅有弹性，而且具有合适的自衰减，这样在从刮墨辊旁边经过之前，压在图像圆辊上的显影辊表面又重新达到其精确的静止位置。比较坚硬的外壳保证了精确确定这个该位置。采用这种方式也可以在使用一个弹性的显影辊时保持显影辊和刮墨辊之间精确确定的缝隙，在速度很高时也避免了涂抹。

代替圆柱体图像载体，可以使用绕多个旋转辊回转的环带。因此，在接触显影情况下，也可以使用一个刚性显影辊，图像载体带弹性地贴在显影辊上。

如上所述，在优选实施形式中输送给显影辊的调色剂粒子通过摩擦电充电，其中摩擦电例如通过用泡沫塑料类材料制造的回收辊产生，这是一种比较可靠简单的方法。调色剂粒子的电荷可以通过使用的材料和速度控制在一定范围内。

作为另外一种选择，在其他构造中也可以使至少一个位于调色剂粒子从调色剂输入装置到定量装置，例如刮墨辊路线上的电荷发生器与显影辊邻接。

由此，同样可在缝隙中获得有目标的电荷比和确定的状态，这会产生带有改善的电荷比的确定的层厚。特别是在采用本发明方法实施的具有可旋转刮墨辊和有特征的缝隙几何尺寸的定量装置中，在较高速度下可得到可重复的和有目的影响的调色剂层厚。

为从刮墨辊上清除调色剂，这些调色剂是在从显影辊上刮下多余的调色剂之后附着在刮墨辊上的，可以使用一个传统的弹性刮墨刀。

“不导电”的概念由显影过程和/或者随后过程的时间过程定义。在这个有特征的时间内，在调色剂微粒上的电荷只有少量排出。电荷的排出通过材料的时间常数来估计：

τ＝εp

其中，ε是介电常数，p是材料的电导系数。

一个示例：在显影辊直径为4cm和表面速度为50cm/s时，转半圈大约需要0.12s。如果以在微粒充电和显影过程之间经过大约半圈为出发点，则所谓的0.12s就是一个有特征的时间。用典型值ε＝2^*10^-11F/m的就可以得到p＜1.7^*10^-10Ωm。

下面是对4个图的说明，其中借助于附图描述了两个实施例。其中：

图1为单成份—显影台的侧视图，

图2为RF—载流子发生器的工作原理和构造，

图3为用于缝隙显影的显影台剖面图，

图4为用于接触显影的显影台剖面图。

图1示出了电图印刷或者电子照相印刷装置用单成份—显影台或者单成份—上色装置的基本结构。

其中，主要组成部分如下：

·图像圆辊(1)，具有通过静电场的潜在图像信息，

·调色剂容器(4)，用来存储调色剂粒子(5)，

·调色剂输入装置(9)，用于使调色剂粒子的充电和将其输入到显影辊(2)上，

·具有导电外壳(12)的显影辊(2)，用来将调色剂粒子输送到显影缝隙里和把多余的调色剂送回调色剂容器(4)，

·定量装置(6)，用来在显影辊(2)上产生调色剂层厚，

·载流子发生器(9，19)，用于在显影辊上的调色剂层充电，位于定量装置(6)和图像圆辊(2)之间或者位于调色剂输入装置(3)和定量装置(6)之间。

在下面的图中详细描述各个组成部分。

在图2中借助于用于使调色剂粒子(5)充电的RF—载流子发生器(100)示出了工作原理。在标准大气压(300)中作用的等离子源(200)是这样构成的，即在等离子源(200)中的电压电位(210)是几乎不变的，可以在0到约100V范围内由控制输入端(110)相应控制。等离子源的强度是这样确定的，即等离子中大于5μA/cm的电流(220)在充电过程中能达到的速度对于大于0.5m/s的印刷速度是足够的。RF—发生器在高于40kHz的频率范围(一直到兆赫—范围)工作，除了控制输入端(110)和区域控制器(140)外，还有带接地电位(130)的供电—输入端(120)。等离子源的作用范围大，这样，与显影辊间的几毫米间距还是足够的。载流子发生器的等离子源在显影辊的整个宽度上作用，也就是说，衬底(纸)的印刷宽度一直可达到例如DIN A3纸的横向宽度，但不限于此。作为另外一种选择，等离子源在宽度上分成一定的可控区域，以便在较小格式宽度时不用不必要的对显影辊(2，12)例如施加等离子，和在印刷宽度上精确匹配所要求的充电过程，也许是由于要印刷的图像的原因，或者是为了平衡其他机械误差，也可以选择，等离子源在宽度方面划分成一定的可控区。在制造载流子发生器中，特别是在格式较宽时，把电荷源在宽度上分成区是有利的。通过区域控制输入端(140)来控制分区的电荷源，区域控制输入端的工作原理与控制输入端(110)的基本一样。这样能够简单地单个控制区域—电荷源，或者通过来自上级计算机的数据传输线来控制和调节。因为这对每个专业人员都是很明显的，所以就取消了专门的图和进一步的说明。

图3示出了用于印刷机的显影台或者上色装置，用来使位于可旋转刚性图像圆辊上的静电电荷图像显影。可旋转的刚性显影辊2支承为与图像圆辊1的轴线平行。显影辊2由金属制成，通常是钢，具有耐磨的外涂层。由泡沫塑料类的材料制造的可旋转回收辊3支承为与显影辊2的轴线平行。首先，回收辊3与调色剂容器4连接，在这里，其被调色剂粒子5紧密包围，其次回收辊3压在显影辊2上，其中回收辊3压在接触部位上。

在显影辊2上面，与显影辊2轴线平行地支承有可旋转的刚性的金属制刮墨辊6，其与显影辊2的间距很小。刮墨辊6同样具有耐磨的表面。显影辊2和刮墨辊6表面之间的缝隙比调色剂粒子5的直径大一些(在图中特别放大示出)。在刮墨辊6上方安装了一个橡胶刮墨刀7，其弹性压向刮墨辊6。此外，在调色剂容器4和显影辊6之间安装了一个密封唇8，以防止调色剂粒子5在这个部位从调色剂容器4出来。

在工作中，图像圆辊1、显影辊2、回收辊3和刮墨辊6按图中用箭头示出的方向运转，其中图像圆辊1和显影辊2以相同的圆周速度旋转，刮墨辊6比显影辊2小得多的圆周速度旋转。

调色剂粒子是不导电的离散粒子，典型尺寸大约为5至15μm，它们在调色剂容器4里面保持电中性的。通过旋转的回收辊3将调色剂粒子5输送给显影辊2，并且通过在此时产生的摩擦静电充电。由于充电，调色剂粒子5通过镜象电荷附着到导电的显影辊2上。

显影辊2把多层调色剂粒子5向上输送到刮墨辊6。在那里，只有一定数量的调色剂粒子5可以通过显影辊2和刮墨辊6之间的窄缝。在图1中示出的缝隙只比调色剂粒子的直径稍宽一些，只有一层调色剂粒子5可以通过显影辊2和刮墨辊6之间的缝隙。通过由输送到缝隙前面的生成区的调色剂粒子5产生的电场，多余的调色剂粒子5被排斥并返回到调色剂容器4里。因此，调色剂粒子在缝隙前面集结的生成区不是随意增长的，而是具有相当稳定的状态。

然后，通过显影辊2和刮墨辊6之间缝隙的调色剂粒子进入真正的显影区，其中，调色剂粒子被图像圆辊1的已充电的图象范围吸引。可以通过与图像圆辊1接触或者通过图像圆辊1和显影辊2之间的缝隙进行显影。在图1中示出了缝隙显影。

在一个试样中，显影辊2和刮墨辊6之间的缝隙设定为约30μm宽，此时在刮墨辊6后面的显影辊2上仍有一至两层的调色剂粒子5。虽然在刮墨过程中出现可促使调色剂粒子有利地进一步充电的摩擦，但是摩擦没有大到使显影辊2上的调色剂发生熔化和涂抹。确切地说，在一直到50cm/s的印刷速度的试验中，在很高的印刷质量下达到了很高的长期稳定性。

通过使显影辊2和刮墨辊6之间的缝隙宽度可变，可以调节通过缝隙的调色剂层的厚度。只要不施加大的、调色剂粒子5不再能回避的压力，即只要显影辊2和刮墨辊6之间的缝隙不小于调色剂粒子的直径时，就不会使涂抹安全性变差。随着刮墨辊6对显影辊2的压力增加，在不发生涂抹的情况下可达到的印刷速度降低到大约15cm/s。

刮墨辊的旋转速度或者旋转方向的改变作用较小。主要的是，刮墨辊6一般旋转较少，因为在刮墨辊6停止时马上出现涂抹。采用比较慢的和逆着显影辊2旋转的刮墨辊可获得最好的结果。

为了使已经通过显影辊2和刮墨辊5之间缝隙的调色剂粒子5的均匀充电，有利的是，在调色剂粒子5从刮墨辊6到图像圆辊1的路上配置一个向显影辊2辐射的载流子发生器9。如果由回收辊在显影辊上产生的调色剂层不是太厚的话，载流子发生器9也可以安装在刮墨辊6前面，也就是说，安装在调色剂粒子5从回收辊3到刮墨辊6的路线上。

载流子发生器9可以是例如一个电晕充电装置(Corotron)。更合适的是一个电晕充电装置(Scorotron)，在这种情况下具有一个最大的电位，调色剂粒子被充电到这个最大电位。

图4示出了用于接触显影的显影台剖面图。在图2中用相同的参考符号来表示与图1实施例相一致的零件，下面只说明不同的零件。

如接触显影所需要的那样，在图4中紧挨着显影辊12配置了一个图像圆辊11。为了平衡图像圆辊11在回转中的不精确性，采用了一个本身具有弹性的显影辊12。图像圆辊11和显影辊12在较小压力下相对滚动，其中，显影辊12稍稍压在接触部位上(在图中看不到)。

显影辊12具有一个由弹性泡沫塑料制成的圆柱体芯13，其有金属制的空心圆柱体外壳14，金属表面也可以另外淬火。空心圆柱体外壳14的厚度和强度以及泡沫塑料材料的种类这样选择，即虽然显影辊12在与图像圆辊11的接触部位下陷，但是引起的变形的恢复应快到使显影辊12最晚在刮墨辊6上又达到其额定半径。因为弹性泡沫塑料材料具有比较高的自衰减，所以这是可能的。

作为另外一种选择，显影辊12的空心圆柱体外壳也可用合适的塑料制造，外面设有硬的耐磨涂层，例如喷涂金属。为能达到高印刷速度，采用合适的方式可以使电荷从喷涂金属排到地面。

参考符号表

1    图像圆辊

2    显影辊

3    回收辊

4    调色剂容器

5    调色剂粒子

6    刮墨辊

7    橡胶刮墨刀

8    密封唇

9    载流子发生器

11   图像圆辊

12   显影辊

13   弹性芯

14   空心圆柱体外壳

19   电荷发生器

100  RF—电荷发生器

110  控制输入端

120  供电输入端

130  接地电位

140  区域控制—输入端

200  等离子源

210  电压电位

220  电流

300  标准大气压

Claims (37)

1、采用不导电的单成份一调色剂使位于可移动图像载体上的静电潜像显影的装置，其中该装置包括有下列装置：

一个调色剂输入装置，用于输送来自调色剂容器的调色剂粒子并且使其充电，

一个可旋转支承的显影辊，用于接收来自调色剂输入装置的已充电调色剂粒子和将接收的调色剂粒子输送到显影辊和图像载体之间的缝隙里，

一个产生层厚的定量装置，其安装在调色剂粒子从调色剂输入装置到图像载体的路线上，其特征是，

还设有用于使调色剂层在层厚和电荷方面均匀的其他装置。

2、按照权利要求1所述的装置，其特征是，

至少设有一个作为其他装置的载流子发生器(9)，其在调色剂粒子(5)从调色剂输入装置(6)到图像载体(1；11)路线上与显影辊(2；12)邻接。

3、按照权利要求2所述的装置，其特征是，

至少一个载流子发生器(9)在定量装置和图像载体之间和/或者调色剂输入装置和定量装置之间与显影辊邻接。

4、按照权利要求2或者3所述的装置，其特征是，

载流子发生器是一个电晕充电装置(Scorotron)(9)，其向显影辊(2；12)表面辐射。

5、按照权利要求2或者3所述的装置，其特征是，

载流子发生器(9)是一个离子源。

6、按照权利要求2或者3所述的装置，其特征是，

载流子发生器(9)是一个等离子发生器。

7、按照权利要求2至6之一所述的装置，其特征是，

载流子发生器在其作用宽度总共具有一个控制的电荷电压。

8、按照权利要求2至7之一所述的装置，其特征是，

在作用宽度上有多个相互并列的、可单独控制的电荷源区域，这些区域构成了载流子发生器。

9、按照权利要求1所述的装置，其特征是，

其他装置在于，显影辊(2；12)表面和定量装置(6)的刮墨辊表面通过一个缝隙相互分开，该缝隙比调色剂粒子(5)平均直径宽。

10、按照权利要求9所述的装置，其特征是，

显影辊(2；12)表面和刮墨辊(6)表面之间的缝隙宽度至少是调色剂粒子(5)平均直径的两倍，显影辊上的穿过缝隙的调色剂层由约一至两层调色剂粒子组成。

11、按照权利要求9所述的装置，其特征是，

调色剂粒子(5)的平均直径大约是5至15μm，和显影辊(2；12)表面和刮墨辊(6)表面之间的缝隙宽度大约是15至50μm。

12、按照权利要求9至11之一所述的装置，其特征是，

在刮墨辊(6)和显影辊(2；12)之间有电压。

13、按照权利要求9至12之一所述的装置，其特征是，

设有多个刮墨辊，它们连续布置在显影辊(2；12)的周围。

14、按照权利要求9至13之一所述的装置，其特征是，

不仅显影辊(2；12)，而且刮墨辊(6)也具有硬的耐磨表面。

15、按照权利要求9至14之一所述的装置，其特征是，

刮墨辊(6)具有一个刚性金属体，显影辊(12)具有一个泡沫塑料类材料制的圆柱体芯(13)，芯有用实心材料制成的空心圆柱体外壳(14)。

16、按照权利要求15所述的装置，其特征是，

显影辊(12)的空心圆柱体外壳(14)由塑料组成，其中在外壳外面有硬的耐磨表面。

17、按照权利要求1所述的装置，其特征是，

图像载体(1)是旋转的圆辊或者绕旋转的圆辊回转的带。

18、按照权利要求2和9所述的装置，其特征是，

共同使用不同的装置。

19、采用不导电的单成份一调色剂使在一个可移动图像载体上产生的静电潜像显影的方法，其中该方法包括下列步骤：

使调色剂粒子充电并且将其输送到旋转显影辊的表面上，调色剂粒子静电附着在显影辊上，上面附着有调色剂粒子的显影辊表面经过产生层厚的定量装置，将调色剂粒子输送到显影辊和图像载体之间的缝隙里，在这里调色剂粒子被传送到图像载体上，其特征是，

设有用来使调色剂层在层厚和电荷方面均匀的其他装置。

20、按照权利要求19所述的方法，其特征是，

在一个附加步骤中使从调色剂输入装置(6)到图像载体(1)路线上的调色剂粒子(5)均匀充电。

21、按照权利要求19所述的方法，其特征是，

使从定量装置(6)到图像载体的路线上和/或者从调色剂输入装置到定量装置的路线上的调色剂粒子(5)均匀充电。

22、按照权利要求19或者20所述的方法，其特征是，

通过向显影辊(2；12)表面辐射的载流子发生器(9)使调色剂粒子(5)均匀充电。

23、按照权利要求20所述的方法，其特征是，

通过等离子发生器使调色剂粒子(5)均匀充电。

24、按照权利要求20所述的方法，其特征是，

通过离子源使调色剂粒子的均匀充电。

25、按照权利要求22至24之一所述的方法，其特征是，

电荷发生器在其作用宽度总共具有一个用来使调色剂粒子的均匀充电的可控电荷电压。

26、按照权利要求22至25之一所述的方法，其特征是，

载流子发生器在其作用宽度上有多个相互并列的、可单独控制的电荷源区域，用于使调色剂粒子的均匀充电。

27、按照权利要求19或者20所述的方法，其特征是，

是这样使调色剂粒子均匀的，即在显影辊(2；12)表面和定量装置(6)表面之间设定固定间距，这个间距比调色剂粒子(5)的平均直径大。

28、按照权利要求27所述的方法，其特征是，

定量装置的刮墨辊(6)或者连续旋转或者步进旋转。

29、按照权利要求27或者28所述的方法，其特征是，

采用了平均直径大约为5至15μm的调色剂粒子，显影辊表面和刮墨辊表面之间的距离调整为约15至50μm。

30、按照权利要求27或者28所述的方法，其特征是，

在刮墨辊(6)和显影辊(2；12)之间有电压。

31、按照权利要求30所述的方法，其特征是，

电压是叠加有交流电压的直流电压。

32、按照权利要求27所述的方法，其特征是，

刮墨辊(6)具有一个刚性金属体，显影辊(12)具有一个泡沫塑料类材料制的圆柱体芯(13)，芯有一个用实心材料制成的空心圆柱体外壳(14)。

33、按照权利要求32所述的方法，其特征是，

显影辊(12)的空心圆柱体外壳(14)由塑料组成，其中在外壳外面构造有硬的耐磨表面。

34、按照权利要求27所述的方法，其特征是，

刮墨辊(6)具有一个刚性金属体，显影辊(12)具有一个泡沫塑料类材料制的圆柱体芯(13)，芯有一个用实心材料制成的空心圆柱体外壳(14)。

35、按照权利要求32所述的方法，其特征是，

显影辊(12)的空心圆柱体外壳(14)由塑料组成，其中在外壳外面涂有硬的耐磨表面。

36、按照权利要求22和27所述的方法，其特征是，

为使调色剂层均匀共同使用不同的装置。

37.按照权利要求23所述的方法，其特征是，

调色剂层在图像载体上一直到衬底(纸)都遭受到由一个或者多个等离子发生器产生的等离子。

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