CN86100134A - 印刷器 - Google Patents

Abstract

印刷器有一个带有支承件的活动影象形成器，支承件的表面由一个介电层形成，有一个影象形成工位，沿影象形成器的轨迹放置，有一个磁性辊，上面有一个无磁性的导电外套筒，在套筒里面放置磁铁，有装置向一个进行影象形成的线性区，供给导电的增色剂，有许多电极，它们每一个都能被一个电压源激励，并且每一个都能在影象形成区中产生一个电场，电场的形状和要求在影象形成器上形成的影象形状一致，其特征为，电极的布置，要求互相绝缘，上面用一个介电层覆盖，并且在影象形成器运动的方面上伸展。

Description

本发明与一种印刷器有关，其中有一个带支承件的活动影象形成器，支承件的素面，由一个介电层形成，有一影象形成工位，沿影象形成器的轨迹放置，有一个磁性辊，它的上面有一个无磁性的导电外套筒，磁铁放在套筒内，有装置向一个线性区供给导电增色剂，影象在线性区中形成，有若干电极，它们的每一个可以由一个电压源触发，并且每一个电极，可以在影象形成工位里的介电层上的影象形成区的一个部分上，产生一个电场，电场的形状，和要求在影象形成器上形成的影象相符。

这种类型的器具，已经由美国专利说明书第3，816，840号提示，具体有关的是附图9和10。在图9和10中，有一个磁性显影系统由若干磁铁和一个在磁铁周围以可旋转方式放置的一个无磁性套筒构成，用可磁化的导电增色剂向磁性显影系统供给。有一个固定电极放在增色剂笔的对面，有一个介电层可以移动到这电极上，永远和电极接触。向套筒和电极之间输送一个高压（500-1000伏）短脉冲时，介电层上便电积一个增色剂点影象。影象点的大小基本上等于电极面积的尺寸。通过利用大量的这种电极并用影象形成信号对它们激励，便可以在介电层上获得一个增色剂点影象的正象。

这个已知的器具的一个缺点是：由于录象只能作点状（dotwise）进行，这样形成的形象的分辨度很低。而且，在技术上也非常难以实现所要求的电极固定行列和介电层之间的良好接触。

美国专利第3，946，402号中揭示了一种器具，其中包括一个有一个介电层的旋转鼓筒，用一个传统的磁性显影笔，把一个增色剂层均匀涂在电介质上。把均匀的增色剂层送到一个由磁性辊形成的影象形成区中去，磁性辊上有一个无磁性套筒。有大量的棒状导电体磁性电极，放在这个套筒上，电极作线状排列，与鼓筒的轴线平行。每一个电极连接一个电压源。电极在没有通电时，磁力便把增色剂从介电层上吸去。向与影象相对应的电极供给脉冲电压，便在电介质上形成了一个电场，于是将点状的增色剂固定到介电层上去。因为电极是导电体，所以必须把电极互相绝缘。

这种已知的器具的一个缺点是，导电的增色层在各个电极之间可能形成连接，因而产生短路，使影象的形成受到干扰。此外，制造一排棒状的导电磁性电极，是既十分复杂而又昂贵的。

本发明的目的是提出一种如引言中所述的器具，可以避免这种以及其他缺点，引言中所述的一种器具之所以能达到这个目的，是电极放置时可以互相绝缘，并且上面复盖了一个介电层，伸展的方面与影象形成器运动的方向一致。

这样做的效果，是介电性可以在每一个电极的上方，在影象形成器移动的方向上，并在与磁性辊垂直的方向上连续产生。并且本发明的概念的基础，是产生的影象的点的尺寸，远比相等于影象形成处的电极的长度，或增色剂笔的宽度小许多，这一点在下文中将有详细的叙述。

这种类型的电极，从始至终都有基本相同的宽度和厚度，制造非常简单。把线性电极集中在一起，便可能在介电层上形成一个增色剂影象，在这个电层中，便不能分辨出是点结构还是线结构。

在本发明的器具的另外一种实施方案中，影象形成器上的电极，在影象所成器的运动方向上无尽循环，电极可以由感应电极激励，互相对正，并且每个感应电极连接一个电源，并且感应电极和介电层有拖曳的接触。

这样做的作用，可以产生是比影象形成器圆周长的印象（prints）。而且，影象形成器和与之相关的器件可以做到体积非常紧凑。

上述的以及其他的优点，参阅下面的叙述和相关的附图，便可清楚了解，附图内容介绍如下：

图1是静电印刷器原理的示意图，

图2是表示本发明所提出的有显象笔的静电层的概略示意，

图3a_3d表示所用方法的概略示瓿，

图4表示电极通路的感应激励法的概略示意，

图5是与图4相应的线路图，

图6是本发明所提出的器具的另一个实施方案的片断，

图7是图6片断的俯视图，

图1所示是静电印刷机的原理。形式是一个旋转鼓筒10的一个影象形成器有一个静电层，由若干可激励的电极形成，处于一个介电层的内部和下方。

影象形成工位11有磁性显影辊12，里面充满可用磁力吸引的导电增色剂，在旋转鼓筒10上的可激励的电极，和显影辊12之间通电，便可在静电层上面形成一个增色剂影象。把这增色剂影象转移到橡胶复盖的加热了的辊14上。把一张纸用一个辊25通过导向道24和辊22及23，从纸叠26送到纸张预热工位19上去。纸张预热工位19有传动带21，围绕加热了的辊20传动。纸张和传动带21接触使纸张加热。把经过这样预热的纸张从辊15和辊14之间通过，于是在辊14上形成的增色剂影象便被完全转移到纸张上去了。纸张上的温度要求是使增色剂影象能够融接在纸张上。把纸张通过输送辊17，送到收集盘18中。组件30中有一个电子回路，把原稿的可见信息转换成电信号，电信号可以输入到可激励的电极里面。电子计算机或数据处理机发出的电信号，可以在组件30中，转换成可以向可激励的电极输送的信号。

图2表示本发明所提出的器具中有显影笔的静电层。静电层由一个绝缘支承件43，若干导电电极通路42，和在它们上面的介电层41所组成。在静电层上面放置的是一个影象形成工位，把磁性导电增色剂颗粒，送到介电层41和显影辊41之间的影象形成区45里去。

支承件43用一种卡普通（Kapton）的柔性绝缘材料制造，其厚度约为200微米。这上面放一个紫铜层，厚度约为5微米，在这上面用已知的曝光蚀刻技术蚀刻宽度约为20微米的小槽，因而取得由槽组成的图形，图形由60微米宽的电极通路组成，中间的间隔宽20微米。也可以采用其他的宽度（从10微米到200微米），厚度及中间间隔为（从5微米到100微米）。

每一个电极通路42通过一条导线44，连接一个控制器（图中未示），控制器通过开关元件向每一条电极通路42供电。

介电层41放在电极通路42之间的上方。这介电层用的是红点油漆凡立水公司（Red    Spot    Paint    And    Varnish    Corporation）出品的火炉瓷漆，型号为Red    Spot    SM952    R。把上述瓷漆的有机溶解剂的溶液，涂在电极上，加热后形成一个硬质的色层。

也可以用其他的材料形成一介介电层，诸如钛酸钡，氧化铝，二氧化钛，钛酸铅等等。

把静电层放在一个金属鼓筒（图中未示）上，用一个夹紧机构固定。遇到有损坏时，可以迅速装上一个新的静电层、鼓筒上没有一个槽形的开口，导线44通过这开口，在控制电路53和电极通路42之间连接。

在使用无尽头的循环电极通路时，电极通路42的长度至少必须等于印张的长度。为了取得器具的高印刷能力，必须使两次印刷之间的时间间隔尽可能缩短。要做到这点便需要将静电层固定在一个鼓筒上，鼓筒圆周仅稍微大于电极通路42的长度。电极通路最好每一条至少在鼓筒圆周长度的75%上伸展。

显影辊40上设有一个紫钢套管51，厚度约为50微米，向着箭头53所示的方向旋转。有若干磁铁50放在套管的内部，用于把通过图中未示的装置，把放到套筒51上的导电磁性增色剂颗粒，传递到影象形成区45上去。为了取得有一个鲜明边缘的影象形成区，套管51中在磁铁48和49之间，放置了一个软铁刀片47，磁铁48和49用同性的极和刀片接触。静电层沿箭头52所指的方面，通过显影辊40。在一条电极道路42和套筒51之间供给一个电压，就把增色剂46在介电层41上电积。

关于怎样可以用一个相当宽的增色剂笔，形成一条相当狭窄的区域，现将参照图3a-3d予以叙述，在这几个图里，凡与图2中相似部件，都使用相同的标号。

向显影辊40供给导电磁性增色剂，增色剂在用虚线56和57表示的面积上和介电层41接触。有一个电极通路42放在这个介电层的下面，作为举例，可以通过导线44向这电极通路供给一个正电压，显影辊40的套筒51通过导线44接地。

为了说明影象形成的过程，图3a-3d都示出了在显影辊处的介电层一个部分的俯视45。俯视45的宽度相当于一个电极通路的宽度。介电层被传送，在箭头59所示的方向上，通过显影辊40。

在图3a中，电极通路42有相对于套筒51的正电压，增色剂笔的电流在增色剂笔边界线56和57划定的区域55中，在导电增色剂中通过，结果在介电层的上面产生一个电荷。这样便在部分接触介电层41的增色剂颗粒中，感生一个极性相反的镜面电荷。这样，介电层41和增色剂颗粒之间的电动势，将变为大于把增色剂固定在磁性笔上的磁力，于是增色剂的颗粒就被由线条56和57划定的一个区域里的介电层41吸引了。在介电层41的厚度为1微米的情况下，30伏左右便显现足以在区域55中，取得良好的黑化效果。

然后在正电压仍然在电极通路42上存在的时候，把介电层向前输送（见图3b）。显影通程继续正常进行，因而现在的显影区比磁性笔边界线56和57划定的范围宽。

假如这时把电极通路42（图3c所示）和套筒51接通电路，介电层41上的电荷便将散失。在磁性笔边界线56和57之间的区域里，磁性笔上的电流不复存在，显影笔40里的磁铁赋予增色剂不再沉积。由于距离的缘故，颗粒上的磁力过低，已经沉积在磁性笔边界线56和57范围外面（区域60）的增色剂不再被显影笔40吸引。当把介电层进一步向前输送时（图3d），便在一个窄于增色剂笔的宽度的小区域60上供给增色剂。

为了取得这种窄线条，重要的是力求增色剂笔在增色剂边界线57处的狭窄度，和增色剂的导电性。

导电性必须相当大，因此，当电极通路42和套筒51接通时，作用在电介质上的电荷应迅速消失。

假如在一个电极通路上连续施加电压，便产生一条长线。由于宽度的增长，在宽度为60微米的电极通路的上面，必然大于电极通路的宽度，并且的由于电极之间的中间间隔约是20微米，当若干相邻的电极被激励时，便可能发展成一个全黑的区域。

上述的实施方案非常适合产生尺寸有限制的印张（例如A4型）。电极通路必须肯定略为比印的长度大一点。当需要印制较长的印张时，可以选择直径较大直径的影象形成鼓筒，但是这一点是有限制的。

假如把围绕鼓筒介电层里的电极通路做成循环式的，便可以取得解决这问题的一个较好的办法。为了这个目的，在金属鼓筒上设置了一个绝缘层，在这绝缘层上，按已知的方式放了大量的互相绝缘的循环电极通路。在电极通路上，按照与上文参照图2所叙述的完全相似的方式，覆盖一个火炉瓷漆层。假如影象形成鼓筒有较大的直径，可以把电极通路和放在鼓筒里的一个控制器连接，也象上文参照图2所作的叙述一样。但是，关于怎样把导线在电极上固定而不造成导线的不间断，则是一个问题。

在图4中，一个电极42上覆盖了一个介电层41。有一个感应电极64，上也覆盖了一个介电层65。介电层41可以和介电层65接触。有一个图中示出了一部分的磁性笔40的旋转套筒51，在磁性笔40中，放置了一个软铁刀片47，形成一个狭窄的磁场，套筒51接地。也可以把电极42通过一个“高”电阻68接地。

作为举例说，假如现在把感应电极64通过一个开关66，和一个正电压67连接，在这感应电极64和电极42之间，便将形成一个电场。在电极64对面的电极42上，便将形成一个负电荷。而在与接地的套筒51相对的电极42里面，则形成一个正电荷。假如在这个套筒51上有一个导电增色剂层，这增色剂便在电极42上的正电荷所产生的增色剂镜面电荷的感应下，被吸引到介电层41上去。这样便形成了影象。

假如感应电极64通过开关66接地，那么电场便将消失，磁性笔的磁力就会把增色剂保持在上述磁性笔上面。

图5所表示的，是与图4中的器具相应的电路图。电容器70和电容器71互相串联，一侧和开关66连接，另一侧接地。电容器70相当于由感应电极64和电极42形成的电容量。电容器71相当于由电极42和显影笔的接地套筒51形成的电容量。

可以把“高”电阻68，连接在电容器70和电容器71之间的接占上。当把电容器70的上极板接通正电势67时，便会造成两个电容器上的分压。假使电容器70和71的大小相等，那么在两个电位器中间的接头上，便有一半的电势。两个电容器70和71中的电场都相等。对电容器70作变化，例如改变介电层41的厚度，那么便可能改变电容器71里的电场的强度，而相应地改变了电极42和套筒51之间，也就是影象形成区里的电场的强度。

关于本发明所提出的器具的上述原理的一种实现方法，现在下文中参照图6和图7予以阐述。

图6表示的是通过鼓筒76形成的一个影象形成器10的一个剖面，鼓筒76按箭头77所指的方向旋转，它有一个绝缘层43，上面放置了大量的互相毗邻的电极42，互相之间绝缘，在鼓筒运动的方向上，作循环式的排列，位于一个介电层41里面的下方。显影器84有一个接地的套筒92，按箭头89所指的方向，围绕一个增色剂转输磁铁85的组合件，和一个软铁刀片88旋转，软铁刀片88由两个有相同极性的磁铁86和87围绕。导电磁性增色剂从浅盘91上，向影象形成区90供给，在影象形成区90中，有一个非常狭窄的增色剂笔形成。

软铁刀片88有一个尖锐的端部，备开套筒92约10微米。这套筒92的厚度约为50微米，在它的外表面上面设置了若干直线凹槽，平行于旋转轴线伸展。凹槽的深度约在5微米到10微米之间，宽度约为20微米到200微米之间，用于和一个配量刀片（图中未示）配合，在套筒92上，提供一个非常薄的增色剂层。

这样便可以避免在影象形成区90中形成的增色剂笔有积累和增大的宽度。

为了取得尽可能窄的增色剂笔，套筒92的厚度也是重要的。这个厚度最好在10微米和100微米之间。

把厚度规定为约50微米时，便可以获得磁场扩散和机械强度之间的最佳化的折衷。

有一个感应电极元件80，有大量的导电感应电极82，放在用-Melinex聚酯薄膜制造的一个柔性绝缘条83上，每一个感应电极82通过一个块体，和控制装置（图中未示）连接。介电层41和感应电极82之间的良好接触，可以利用块体81把绝缘条83旋转而取得。可以将一个薄介电材料层79，例如上面已经提到通的火炉瓷漆，放在感应电极82的上面和周围。藉以提高感应电极元件80的耐磨损性。

图7示出影象形成元件10和感应电极元件80俯视的一部分。感应电极82和影象形成元件10上的电极收放在相同的中心线上。元件80通过一个调节器（图中未示）调定位置，使电极82和42对正。一个感应电极82的宽度最好和一个电极42的宽度相等，或者比电极42稍微宽一些，为了取得二者之间的最大电容量。为了相同的缘故介电层79的厚度很小，约在1微米到5微米之间。感应电极82的厚度约为5微米，宽度约在60到70微米之间。

对一个感应电极供给约50伏的电压，便有可能按照上面所述的方式，把影象形成区90中的足够的增色剂，沉积到介电层41上，使需要印刷的影象有良好的黑化。当感应电极82再度接地时，影象形成过程便停止。使用上面叙述的器具，便可能获得长度大于影象形成元件10圆周的印张。因此，可以使影象形成元件10有非常小的直径，例如5厘米，这样便可以做成一个紧凑的器具。

当然本发明并不局限于上面所叙述的实施方案。例如，可以首先在影象形成器上放一个均匀的增色剂磁性层，然后把影象形成器从影象形成工位上经过。假如向一个电极通路供给一个电压，便有一个磁性笔电流通过，于是增色剂颗粒便固定在介电层上了。

当电极通路和套筒之间的电路接通，磁性笔便将把增色剂颗粒从介电层上吸走，通过旋转套筒，放到影象形成区中去。有一个刮除器把放出的增色剂颗粒从套筒上刮下。

采用了感应激励的方法以后，还可以在狭窬的影象形成器上使用非常大量的窄电极，而可以用宽度比电极通路大许多倍的感应电极。这样就可以把离线问题或改正问题大大地减少了。

一个精于本专业的人可以对这些实施方案作出各种修改，而仍属于下面的权利要求书的范围以内。

Claims (19)

1、一种印刷器具其中包括一个第一个支承件(43)的活动影象形成器(10)，支承件的表面由一个介电层(41)形成，有一个影象形成工位(11)沿影象形成器(10)的轨迹放置，有一个磁性辊(12，40)，上面有一个无磁性的导电外套筒(51)，在套筒(51)里面放置磁铁(48，49，50)，有装置向一个进行影象形成的线性区(45)供给导电的增色剂，有许多电极(42)，它们每一个都能被一个电压源激励，并且每一个都能在影象形成工位(11)里的介电层(41)上的影象形成区(45)中，产生一个电场，电场的形状和要求在影象形成器(10)上形成的影象形状一致，其特征为，电极(42)的布置，要求互相绝缘，上面用一个介电层(41)覆盖，并且在影象形成器(10)运动的方向(52)上伸展。

2、如权利要求第1项中之器具，其特征为，每一个电极（42）可以和一个电压源连接。

3、如权利要求第1或第2项中之器具，其特征为，每一个电极（42）至少在影象形成器（10）的圆周的70%上伸展。

4、如权利要求第1或2项中之器具，其特征为，里面有电极（42）的介电层（41）放在一个薄绝缘片上，薄绝缘片固定在支承件上，并可以从上而除去。

5、如权利要求第1项中之器具，其特征为，在影象形成器（10）上的电极在影象形成器的运动方向上无尽头循环伸展，并且电极（42）可以利用感应电极（82）激励，电极（42）和感应电极（82）对正，每一个都可以和一个电压源接道，感应电极和介电层（41）拖曳接触。

6、如权利要求第5项中之器具，其特征为，有一个介电层（79）放在感应电极的上面并围绕感应电极（82）。

7、如权利要求第6项中之器具，其特征为，介电层（79）的厚度在1微米至5微米之间。

8、如权利要求第5，6或第7项中之器具，其特征为，把感应电极（82）放在一个柔性的绝缘条（83）上。

9、如权利要求第1，2，5，6或7项中之器具，其特征为，每一个感应电极（82）的宽度，基本上和电极（42）的宽度相同，或比电极（42）的宽度大。

10、如第1，2，5，6或7项权利要求中之器具，其特征为，电极（42）的宽度在10微米到200微米之间。

11、如权利要求第4项中之器具，其特征为，电极（42）的宽度约为60微米。

12、如第1，2，5，6或7项权利要求中所述之器具，其特征为，电极（42）互相间的距离在5微米到10微米之间。

13、如权利要求第6项中之器具，其特征为，电极（42）之间的距离为20微米。

14、如第1，2，5，6，7或13项权利要求中之器具，其特征为，用火炉瓷漆作介电层（41）。

15、如第1，2，5，6，7或13项权利要求中之器具，其特征为，在磁性辊（40，84）的里面，有一个有尖锐端部的软铁刀片（47，88）放两块有相同极性的磁铁（48，49;86，87）的极端之间，刀片（47，88）的尖端部分放在无磁性外套筒（51，92）的附近。

16、如权利要求第15项中之器具，其特征为，套筒（51，92）的厚度在10微米到100微米之间。

17、如权利要求第16项中之器具，其特征为，套筒（51，92）的厚度约为50微米。

18、如权利要求第15项中之器具，其特征为，在外面的套筒（51，92）上布置若干线形凹槽，与旋转轴线平行放置。

19、如权利要求第18项中之器具，其特征为，凹槽的深度在5微米到10微米之间，而其宽度则在20微米200微米之间。

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