CN1549955A - 电子照相印刷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子照相印刷装置，其包括一个色剂－显影单元、一个曝光装置、一个显影滚筒、一个光电导体、一个转印单元和一个接地充电装置，其中待印刷基片置于一个输送装置上，经过该转印单元的转印区，且将该转印单元的彩色图像转移到该基片上。一幅明亮、清晰、无阴影的印刷图像可通过下述措施复印在该基片上：在印刷过程中将该基片(30)设置在一层不接地的导电层(31)上，该导电层经一绝缘件(17，17.1......17.n，17.3)与该接地的输送装置(25)相绝缘，且在该基片(30)上方的充电装置(16，18)的整个范围内和在该待印刷基片(30)沿着输送方向的整个尺寸上延伸，并可充电到一个为1至10kV、尤其是1.5至4kV的电位(场电压U_F)。

Description

电子照相印刷装置

本发明涉及一种电子照相印刷装置，其包括一色剂-显影单元、一曝光装置、一显影滚筒、一光电导体、一转印单元和一接地充电装置，其中该待印刷基片置于输送装置上，经过该转印单元的转印区，且将该转印单元的彩色图像转移到该基片上。

这样一种印刷装置已被德国专利申请公开说明书DE 198 49 500 A1公开。该显影单元用一种色剂(Toner)工作，并配置给一光电导体滚筒。此光电导体滚筒借助一曝光装置使其表面活化，从而可以在其上敷设色剂。此光电导体滚筒以一接触线与一转印辊相接触。转印辊滚压在待印刷基片的表面上，并在那里借助对基片的静电充电转移到该基片朝向转印单元的表面上。

在此印刷装置中有两次色剂图像的转印过程。第一次转印过程发生在从光电导体滚筒到转印辊的转移，第二次转印过程发生在将色剂转移到基片上。试图以一尽可能高的转移速率来得到明亮清晰的印刷图像。对此，在基片表面区均匀、足够地形成电荷图(即从充电装置到基片的电荷转移)起决定作用。

尤其在厚基片的情况，如果由导电性能不好的材料构成，则会导致充电不足。

本发明要解决的技术问题是提供一种本说明书开始部分所提到的印刷装置，在这种印刷装置中可有效均匀地将色剂转移到基片的表面而与该基片的材料强度和性质无关，避免在印刷图像上出现不均匀区域(形成阴影)。

按照本发明，上述技术问题是这样解决的：在接地的输送装置和基片之间设置了一绝缘件，且在该基片和绝缘件之间设置了一层导电层，此导电层在该基片上方的充电装置的整个范围内和在该待印刷基片沿着输送方向的整个尺寸上延伸。

为了改进色剂的转移，将该基片和绝缘件之间的导电层充电到一个相对于大地为1至10kV、典型地在1.5和4kV之间的电位(场电压U_F)。该导电层相对于输送装置设计成绝缘。

在如玻璃板、玻璃陶瓷板或塑料板这种本身不导电的基片情况，如果在绝缘地置于输送装置上的基片和设置在该基片和该输送装置间的绝缘件之间设置一层沿着输送方向至少在充电装置整个范围和在该基片沿输送方向的整个尺寸上延伸的连续金属层，则利用该基片和该绝缘件达到了对基片表面均匀而足够的充电。这可以归因于：如果将输送装置置于一个与充电的基准电位相应的电位，则在这种情况下产生一个不受输送装置影响的均匀电场。

对此充电装置优选这样设计，将充电装置分布成一个沿输送方向位于所述转印单元之前的分充电装置和一个位于所述转印单元之后的分充电装置，这两个分充电装置安装在朝向该基片一侧为敞开的接地壳体中。

在该印刷装置的这种结构中，待印刷基片首先被送到位于转印单元之前的分充电装置，于是在其被送往转印区之前对其表面进行静电充电。在转印区完成色剂的转移。在该基片继续步进输送时，取决于基片和印刷图像的大小可能出现这样的情况：对该基片的色剂转移还未停止，然而该基片已离开此位于转印区之前的分充电装置。于是，设置在转印区之后的分充电装置通过对基片的补充充电防止了一种充电中断。这样在该基片的整个输送路上通过均匀的充电确保了均匀有效的色剂的转移。

在分段的绝缘件情况，可以在各段之间进行电位均衡，这改进了印刷效果。

基片的输送可以这样完成：采用一个可以沿直线经过转印区的台式输送装置，借助一整块的或分成段的绝缘板作为绝缘件覆盖在其上；这些绝缘段或整块绝缘板在朝向基片的表面上设有一层如金属层那样的导电层。

如果在输送装置中安装了与基片相接触的功能件，如抽吸口、槽、运输件、传感器、电缆进出套管或其它构件，则给出另一种结构：该台式输送装置载有功能件，这些功能件穿过绝缘段或整块绝缘板以及导电层，并与导电层成导电连接，然而相对于该输送装置电绝缘。

这样一来，在功能件区域避免出现可能会导致在功能件区域干扰色剂转移的充电不均匀性。

这些功能件必须始终与导电层相齐平，这例如通过将功能件弹性地支承在输送装置来实现，致使其无间隙地贴靠在基片的下侧。

按照另一种结构，基片的输送还可以这样实现：该输送装置具有一条循环传送带，该循环传送带自身由导电材料构成或者在支承所述基片的外侧设有一导电层；该循环传送带由设计成绝缘件的导向辊来导送；且该循环传送带在导向辊之间可在一个覆盖输送支架的绝缘板上运动。

此时，基片的输送可连续完成，而不必移动机架。在输送装置的这种结构中仍确保了对基片建立一种均匀、足够的充电。

为了在垂直于输送方向上以同样的方式进行充电，采用这样一种结构：充电装置设计成表面电晕放电器(Flchencoronen)，其在基片的待印刷表面与输送方向相垂直的整个宽度上方延伸，且至少局部在该基片的沿输送方向走向的表面上方延伸；其中还规定表面电晕放电器具有不导电的、张紧在接地壳体中的电晕金属丝支持器，在其上固定有多根彼此相邻设置的导电电晕金属丝，向这些电晕金属丝供给一个统一的、其相对电位接地的充电电位。

此外，该印刷装置具有这样的结构：两分充电装置之间的距离小于基片的待印刷表面自身沿输送方向的长度。

所提到的导电层由一层薄铝膜或薄铜膜制成。同样，薄金属片、钢膜或处理成导电的聚胺脂、硅树脂等塑料膜也是适用的。导电层的导电性相对于绝缘件必须足够大。优选电阻小于1000Ω/cm²。

作为绝缘件来说，适用的材料为如聚酰胺、聚酰亚胺、环氧树脂、胶纸板和酚醛树脂那样的高绝缘抗冲击塑料。

按照另一种结构，绝缘件还可以由如Al₂O₃或薄玻璃那样的耐磨且可承受机械负载的陶瓷或硅酸盐材料制成。

按照一种优选结构，金属层由铝膜或铜膜、薄金属片、钢膜或处理成导电的聚胺脂、硅树脂等塑料膜制成，其导电性小于1000Ω/cm²。

金属层和绝缘件还可以组合在一起，由一种涂覆铜的环氧树脂板制成。

按照另一种结构，导电层还可以这样设计：将一个带有导电表面或金属化表面的弹性底板放置在该输送装置的绝缘件上，这导致均匀地贴靠在基片下侧。还可以将该底板分段，只要这些分段彼此导电连接即可。为有效地实现转印，将该底板的导电表面充电到一个相对于大地为1至10kV、尤其是3.5至5kV的电位(场电压U_F)。弹性底板的表面电阻和进入输送装置的功能件的电阻例如象循环传送带那样应当优选成彼此相匹配，因为这会导致对基片的均匀充电。

为了实现待充电基片和输送装置之间的良好绝缘，该印刷装置的另一种结构为：将待印刷基片置于一个与基片大小相配的印版中。该印版由一种电绝缘材料制成，该印版的朝向基片下侧的表面是导电的或者设有一层导电层或金属板。该导电层或金属板由直接安装在位于基片上方的充电装置之前和之后的滑动触点将其充电到一个相对于大地为1至10kV、尤其是1.5至4kV的电位(场电压U_F)。

下面结合附图所示实施方式对本发明作详细说明：

图1示出了一台带有可线性运动的输送装置的印刷装置；

图2示意地表示了在对一基片进行静电充电时的电位分布；

图3示出了一台带有与基片相接触的功能件的、可作线性运动的输送装置；

图4示出了一台为循环传送带的输送装置；

图5示意地表示了用于对基片和导电层作静电充电的附加电势；

图6示出了用于通过滑动触点静电充电的绝缘的基片底板。

图1以侧视图和局剖方式示出了一台用于板状基片30的电子照相印刷装置。该基片30借助一台式输送装置25线性地运动通过一转印单元的转印区24。对此，一层由一绝缘件17或由多个绝缘段17.1至17.n构成的衬垫置于基片30的下侧和输送装置的支承面之间。对基片30的充电通过一个沿输送方向位于转印单元之前的分充电装置16和一个位于该转印单元之后的分充电装置18来完成，这两个分充电装置在壳体中将多根导电的电晕金属丝(Coronendrhte)张紧地固定在不导电的电晕金属丝支持器(Coronendrahthalter)上。这两个分充电装置16和18设计成表面电晕放电器，且横向在至少该待印刷基片30的整个宽度上延伸。

该绝缘板17或绝缘段17.1至17.n的朝向该基片30下侧的上侧设有一层金属层31。

正如由图2示意图可看出，输送装置25接地，即处于充电电压U_C的相对电位上。分充电装置16和18的电晕金属丝均匀地处于该充电电压U_C的电位。绝缘件17或绝缘段17.1至17.n的金属层31保持在无电位或为进一步改善色剂转移充电到相对于大地为1至10kV、尤其是3.5至5kV的电压U_F。

在转印区，转印单元与要进行色剂转移的基片30相接触，其中该基片30的输送速度与转印单元的转速这样相调谐或耦合，从而在两者之间不产生打滑。

正如还可从图1看出，穿过该绝缘件17与待印刷基片30下侧相接触的功能件34可集成在输送装置25中。

这些功能件34可以是抽吸口、槽、运输件、传感器、电缆进出套管和其它构件，它们优选与金属层上侧齐平，且在那里如图3所示借助弹簧在弹簧力作用下保持在该基片30的下侧。在这种情况下，这些功能件34可以通过电位均衡导线33与该充电电压U_C的基准电位和该金属层31相连接，然而电绝缘地固定在输送装置25中。这种输送装置25可以一个接一个地经过转印区，且分别配备了一个或多个待印刷基片30。

结合图1仅仅再简要地介绍一台电子照相印刷装置中那些自身及其工作方式已公知的部件。

在一显影单元10中贮存着一种色剂，例如一种陶瓷色剂、一种热塑性或热固性有机塑料着色剂。为此显影单元10配设了一个将色剂送到一光电导体20的显影滚筒15。光电导体20设计成辊状，且在接触区与转印单元22成线状接触。在光电导体20上方设置了一个向光电导体20圆周上的光敏层照射的曝光装置11。由此形成一幅隐伏的静电电荷图。根据此电荷图通过静电过程将色剂微粒从显影滚筒15转送到光电导体20的光敏层上。这些色剂微粒在接触区21的范围内再传送到转印单元22上。一个沿光电导体20转动方向随后设置的清洗装置14将还附着的剩余色剂从光电导体20取走。在清洗装置14之后紧接着一个用于对光电导体20的光敏层去电荷的消光器13。然后再用一充电装置12使光电导体20的光敏层处于一个均匀的充电结构，从而其再由该曝光装置11形成一静电电荷图。

转印单元在待印刷基片30上滚压。此时，在转印区的转印单元上的色剂转移到该基片30上。由于分充电装置16和18以与光电导体20的电荷反向的电位全面地对该基片30充电，产生了明确的高效率色剂转移。

正如由图1可看出，输送装置在两分充电装置16和18之间的距离小于该基片30沿此方向的尺寸，以确保该基片30在经过转印区的整个期间保持被充电。

图4示出了一种接地的、且在两导向辊之间具有一条自身导电和形成一导电层31的循环传送带的输送装置25。两导向辊构成一个绝缘件17.3，该绝缘件也可以由带有一层如聚四氟乙烯(PTFE)层的绝缘圆周层的导向辊来构成。该导向辊的基体也同样也可以由绝缘材料制成。附加的电压例如通过附加的滑动接点37来供给。

该循环传送带可以是一根细网眼金属带，其借助抽吸力使该基片30的固定变得很方便。

图5类似于图2示出了一个其上设置有绝缘件17的接地输送装置25。介于基片30和绝缘件17之间的导电层31由场电压U_F充电到1至10kV、优选为1.5kV至4kV。基片30上方的充电装置16和18以及转印区24与图2一样设计和布置。

如图6所示，基片30也可以被一个带有镶边35.2的绝缘印版35.1装纳。该印版可设置在一层导电层31上，该导电层经一绝缘件17而与接地输送装置25分开，然而与其一起被输送。该印版35.1带有一个由滑动触点37供给场电压U_F的导电表面36。

Claims (15)

1.一种电子照相印刷装置，其包括一个色剂-显影单元(10)、一个曝光装置(11)、一个显影滚筒(15)、一光电导体(20)、一转印单元(22)和一接地的充电装置(16，18)，其中该待印刷基片(30)置于一个输送装置上，经过该转印单元(22)的转印区(24)，且将该转印单元(22)的彩色图像转移到该基片(30)上，其特征在于：在所述印刷过程中将所述基片(30)设置在一层不接地的导电层(31)上，该导电层经绝缘件(17，17.1......17.n，17.3)与该接地的输送装置(25)相绝缘，该导电层在位于该基片(30)上方的充电装置(16，18)的整个范围内以及在该待印刷基片(30)沿着输送方向的整个尺寸上延伸。

2.按照权利要求1所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述充电装置(16，18)分布成一个沿输送方向位于所述转印区之前的分充电装置(16)和一个位于所述转印区之后的分充电装置(18)，这两个分充电装置安装在朝向该基片(30)一侧为敞开的接地壳体中。

3.按照权利要求1或2所述的电子照相印刷装置，其特征在于：采用一个可以沿直线经过所述转印区的台式输送装置(25)，借助一整块的或分成段的绝缘板(17，17.1......17.n)作为绝缘件覆盖在其上；这些绝缘段或整块绝缘板(17)在朝向所述基片(30)的表面上设有一导电层(31)。

4.按照权利要求1或2所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述台式输送装置(25)载有功能件(34)，这些功能件穿过这些绝缘段(17.1......17.n)或整块绝缘板(17)以及所述导电层(31)，并与该导电层(31)成导电连接，然而相对于该输送装置(25)电绝缘。

5.按照权利要求1或2所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述输送装置(25)具有一条循环传送带，该循环传送带自身由导电材料构成或者在其支承所述基片(30)的外侧设有一导电层(31)；该循环传送带由设计成绝缘件(17.3)的导向辊来导送；且该循环传送带(25)在导向辊之间可在一个覆盖输送支架的绝缘板(17.1)上运动。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述充电装置(16，18)设计成表面电晕放电器，其在所述基片(30)待印刷表面与输送方向相垂直的整个宽度上方延伸，且至少局部在该基片(30)的沿输送方向走向的表面上方延伸。

7.按照权利要求1或2所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述表面电晕放电器具有不导电的、张紧在接地壳体(16.3；16.4或18.3；18.4)中的电晕金属丝支持器(16.1；18.1)，在其上固定有多根彼此相邻设置的导电电晕金属丝(16.2；18.2)，向这些电晕金属丝供给一个统一的、其相对电位接地的充电电位(U_C)。

8.按照权利要求2所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述两分充电装置(16，18)之间的距离小于所述基片(30)的待印刷表面自身沿输送方向的长度。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述绝缘件(17，17.1至17.n；17.3)由一种如聚酰胺、聚酰亚胺、环氧树脂、胶纸板和酚醛树脂那样的高绝缘抗冲击塑料制成。

10.按照权利要求1至9中任一项所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述绝缘件(17，17.1至17.n；17.3)由如Al₂O₃或薄玻璃那样的耐磨且可承受机械负载的陶瓷或硅酸盐材料制成。

11.按照权利要求1至10中任一项所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述导电层(31)由铝膜或铜膜、薄金属片、钢膜或处理成导电的聚胺脂、硅树脂等塑料膜制成，其导电性优选小于1000Ω/cm²。

12.按照权利要求1至10中任一项所述的电子照相印刷装置，其特征在于：采用一块涂覆铜的环氧树脂板作为所述绝缘件(17)和导电层(31)。

13.按照权利要求1至12中任一项所述的电子照相印刷装置，其特征在于：在所述基片(30)和绝缘件(17)之间的导电层(31)可充电到一个为1至10kV、尤其是1.5至4kV的电位(场电压U_F)。

14.按照权利要求1至13中任一项所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述导电层(31)设计成由导电材料构成或带有金属化表面的弹性的循环带。

15.按照权利要求1至14中任一项所述的电子照相印刷装置，其特征在于：所述基片(30)可由一个设有镶边(35.2)的绝缘印版(35.1)装纳，该印版带有一层可通过电刷(37)充电到场电压(U_F)的导电层(36)。

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