电子照相打印机的制作方法

背景技术：

电子照相打印装置（例如激光打印装置）在诸如纸的介质上形成图像。通常，光电导鼓在其整个表面上充电，然后根据要形成的图像选择性地放电。带电的着色剂（例如干的或液体的墨剂或墨粉）粘附到鼓上已经放电的位置，然后着色剂被直接或间接地从鼓转移到介质。光电导鼓被放电，并且在重复图像形成过程之前鼓上的剩余着色剂被去除。

附图说明

将参考以下附图仅通过示例的方式描述各种特征，附图中：

图1是示例性电子照相打印机的示意图；

图2是根据本公开的示例的清洁组件的示意图；并且

图3是根据本公开的示例的清洁元件的横截面的示意图。

具体实施方式

在披露和描述本公开之前，应当理解，本公开不限于本文公开的特定方法步骤和材料，因为这些方法步骤和材料可以变化。还应理解，本文所用的术语用于描述特定示例的目的。这些术语不意图是限制性的，因为范围意图由所附权利要求及其等同物限定。

注意，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非上下文清楚地另有所指。

如本文所用，“载液”、“载液”或“载体载剂”是指这样的液体，聚合物、颜料颗粒、着色剂、电荷引导剂和其它添加剂可分散在该液体中以形成液体静电组合物或电子照相组合物。载液可以包括各种不同试剂的混合物，例如表面活性剂、共溶剂、粘度调节剂和/或其它可能的成分。

如本文所用，“液体静电组合物”或“液体电子照相组合物”通常是指这样的组合物，其通常适用于静电打印过程，有时称为电子照相打印过程。

如本文所用，“静电打印”或“电子照相打印”通常是指这样的过程，其提供图像，所述图像从光成像基底直接地或经由中间转移构件间接地转移到打印基底。这样，图像基本上不被吸收到其所施加的光成像基底中。另外，“电子照相打印机”或“静电打印机”通常指能够执行如上所述的电子照相打印或静电打印的那些打印机。“液体电子照相打印”是一种特定类型的电子照相打印，其中，在电子照相过程中使用液体的墨剂而不是粉末状的墨粉。静电打印过程可包括使静电墨剂组合物经受电场，例如具有50-400v/μm或更大，在一些示例中600-900v/μm或更大，在一些示例中1000v/cm或更大，或者在一些示例中1500v/cm或更大的场梯度的电场。

如本文所用，术语“约”用于通过如下方式给数值范围端点提供灵活性：规定给定值可略高于或略低于该端点以允许测试方法或设备中的变化。该术语的灵活性的程度可以由特定变量决定，并且可在本领域技术人员的知识范围内，以基于经验和本文的相关描述来确定。

如本文所用，为了方便起见，多个项目、结构元件、组成元件和/或材料可以以共同的列表呈现。然而，这些列表应被解释为仿佛该列表中的每个成员被单独地标识为单独且唯一的成员。因此，在没有相反指示的情况下，这种列表中的单独的成员不应该仅仅基于它们在共同组中的出现而被解释为同一个列表中的任何其它成员的事实上的等同物。

浓度、量和其它数值数据可以以范围形式在本公开中表达或呈现。应当理解，这种范围形式仅仅是为了方便和简洁而使用的，因此应当被灵活地解释为不仅包括作为范围的界限明确列举的数值，而且包括包含在该范围内的所有单个数值或子范围，就像每个数值和子范围都被明确列举一样。作为说明，数值范围“约1wt%至约5wt%”应被解释为不仅包括明确列举的约1wt%至约5wt%的值，而且包括在所示范围内的单个值和子范围。因此，被包括在该数值范围内的是诸如2、3.5和4的单个值和诸如从1到3、从2到4和从3到5等的子范围。该同一个原理适用于列举单个数值的范围。此外，这种解释应当适用，而不管所描述的范围或特性的广度如何。

除非另外说明，否则本文所述的任何特征可与本文所述的任何方面或任何其它特征组合。

在一个方面中，提供了一种电子照相打印机，其包括光电导筒和清洁元件，所述清洁元件包括设置在吸收性泡沫基底的至少外表面上的研磨材料。吸收性泡沫基底的外表面的至少一部分能够与光电导筒接合。

在一个示例中，清洁元件定位成使得所述外表面的至少一部分与光电导筒接合。

在另一方面中，提供了一种用于清洁电子照相打印机的光电导筒的设备（或组件）。该设备包括清洁元件，该清洁元件包括设置在吸收性泡沫基底的至少外表面上的研磨材料，其中，该外表面的至少一部分能够与光电导筒接合。该设备还包括用于将液体输送到吸收性泡沫基底的润湿元件以及用于从吸收性泡沫基底去除液体的干燥（例如挤压）元件。

在又一方面中，提供了一种电子照相打印方法，包括

a）将电子照相组合物选择性地施加到光电导筒的外表面上；

b）将电子照相组合物从光电导筒转移到打印基底上；以及

c）使光电导筒与清洁元件接触，所述清洁元件包括吸收性泡沫基底，所述吸收性泡沫基底具有设置在至少外表面上的研磨材料，其中，所述研磨材料接触光电导筒并且至少部分地从光电导筒去除任何残余的电子照相组合物。

在电子照相打印装置中，光电导筒用于将墨剂转移到打印介质上以在打印介质上形成图像。在墨剂被转移到介质上之后，光电导筒可以被放电。在重复图像形成过程之前，可以去除剩余的墨剂。

通过使光电导筒抵靠浸渍有清洁液的海绵旋转，可以实现墨剂的去除。然后，在重复成像过程之前，可以使光电导筒抵靠擦拭器旋转，以从筒擦去清洁液。

尽管这种海绵和擦拭器可有效去除新沉积的墨剂，但本发明人已经发现，随着墨剂暴露于在电子照相打印过程中产生的等离子体，旧的墨剂沉积物可能变得越来越难以去除。这可能是因为墨剂和等离子体之间的反应会导致粘附性沉积物或污染物的形成，这些沉积物或污染物会在光电导筒的表面上累积。随着时间的过去，这些污染物的累积会明显地影响图像质量。

本发明人已经发现，可以使用某些研磨剂从光电导筒磨除这种粘附性污染物。然而，当将这种研磨剂结合到电子照相打印机中时，这种研磨剂会对电子照相打印过程造成损害。特别地，本发明人已经发现，一旦从光电导筒的表面磨除，污染物会分散并到达其它打印机部件，从而对打印机和打印过程造成损坏。

在本公开中，本发明人已经开发了一种用于从光电导筒去除这种污染物的布置结构，同时降低了被去除的污染物到达打印机的其它部件的风险。特别地，本发明人已经开发了一种清洁元件，其包括吸收性泡沫基底，该吸收性泡沫基底具有设置在该基底的至少外表面上的研磨材料。清洁元件的外表面的至少一部分可以与光电导筒接合，以从筒的表面磨除任何粘附性污染物。

因为清洁元件包括吸收性泡沫，该泡沫可以吸收液体（例如清洁液）并将其输送到光电导筒的表面。因此，液体可以被吸收性泡沫吸收，并在磨除期间用于润湿光电导筒的表面。该液体可以帮助捕获来自光电导筒的表面的任何被磨除的污染物的颗粒，降低这种颗粒分散并导致打印机其它部件损坏的风险。液体还可以帮助冷却光电导筒的表面，降低过热的风险。现在含有被磨除的污染物颗粒的液体可以被吸收性泡沫基底再吸收和保留，降低了这种颗粒分散并到达打印机其它部件的风险。一旦被磨除的污染物饱和，清洁元件可以被更换。然而，在一些示例中，清洁元件可以在再次被新鲜的例如清洁液润湿以重复清洁过程之前被至少部分地干燥以去除被污染的液体（例如，被污染的清洁液）中的至少一些。在一些示例中，液体可以是清洁液，例如成像油，如异石蜡。

在一些示例中，润湿元件可用于通过将液体（例如清洁液）输送到吸收性泡沫基底来润湿清洁元件。润湿元件可以是海绵、刷子或可放置成与清洁元件流体连通的其它液体传送装置。在一些示例中，干燥元件可以例如设置在润湿元件的下游，以从清洁元件去除例如过量的液体。被去除的液体可能被从光电导筒表面去除的污染物颗粒污染。干燥元件可以是擦拭器或挤压元件，例如刮板。

在一个示例中，吸收性泡沫基底可以是弹性的。当吸收性泡沫基底被压成与光电导筒接触时，这种基底可变形。通过以这种方式变形，可以降低吸收性泡沫基底上的研磨材料和光电导筒之间的压力。这可以降低光电导筒表面损坏（例如刮擦）的风险。泡沫的弹性可以允许清洁元件至少部分地符合光电导筒的形状，从而允许清洁元件在光电导筒表面之间的宽的压区接触（nipcontact）。在一个示例中，吸收性泡沫基底可以是吸收性泡沫辊，其具有设置在吸收性泡沫辊的至少外表面上的研磨材料。在使用中，这种辊（即清洁辊）相对于光电导筒定位，使得研磨材料与光电导筒的表面接触。通过相对于清洁辊旋转光电导筒，光电导筒上的任何粘附性沉积物或污染物可以被研磨材料磨除掉。如上所述，基底（在该示例中，泡沫辊）的吸收特性允许从光电导筒吸收液体并允许液体被输送到光电导筒。因此，在使用中，清洁辊可以被液体（例如清洁液）润湿，该液体可以被吸收并输送到光电导筒的表面。该液体可用于捕获任何已被研磨材料从光电导筒的表面磨除掉的沉积物或污染物，从而降低了这种污染物分散到打印机中其它地方的风险。将液体输送到光电导筒上也可以帮助冷却筒，从而降低过热的风险。现在被所磨除的沉积物/污染物污染的液体可以然后被吸收在吸收性基底（例如，泡沫辊）内。在一些示例中，可提供干燥元件以从清洁元件去除被污染的液体（例如，被污染的清洁液）。然后，可以使用例如润湿元件将新鲜液体（例如，清洁液）输送到清洁辊。

在一个示例中，光电导筒和清洁辊中的一个旋转，而另一个保持静止。在另一个示例中，光电导筒和清洁辊二者以相反的方向旋转。

在一个示例中，在其正常操作模式期间，清洁辊随着光电导辊旋转而旋转。

在一个示例中，清洁辊的直径小于光电导筒的直径。在一个示例中，清洁辊的直径为10至700mm，例如10至300mm。在一个示例中，清洁辊的直径为10至200mm，例如直径为10至100mm或10至40mm。

吸收性泡沫基底可由任何合适的材料形成。例如，吸收性泡沫基底可由聚合物泡沫形成。合适的聚合物的示例可以是聚氨酯。泡沫基底可包括开放单元泡沫或开孔泡沫（opencellfoam）。泡沫可以将液体从光电导筒的表面吸入泡沫中。

其它合适的泡沫材料包括例如聚氨酯硅酮、腈、乙烯-丙烯、丁二烯、苯乙烯-丁二烯、异戊二烯和天然橡胶或其组合。在一个实施例中，泡沫可以由开放单元聚氨酯泡沫组成，例如聚醚或聚酯基聚氨酯泡沫。对于聚氨酯泡沫，生产可以基于异氰酸酯与作为活性氢源的包含醇或胺官能团的分子的反应。为了形成聚氨酯聚合物，二异氰酸酯或多异氰酸酯可以与多官能化合物例如多元醇反应。泡沫单元的形成可以基于异氰酸酯与水反应形成芳族胺和二氧化碳，二氧化碳导致单元的形成和泡沫化（foaming）。聚合物泡沫单元也可以通过引入化学发泡剂来形成，当聚合物泡沫材料处于液态时，该化学发泡剂向聚合物泡沫材料释放气体，例如氮气和/或二氧化碳。泡沫单元还可以通过当聚合物泡沫材料处于液态时将气体（例如空气）注入聚合物泡沫材料并使液体高速起泡而形成。固化的泡沫材料可以根据泡沫构件的期望形状和尺寸切割成套筒，并且在辊的情况下，粘附到轴。然后，粘附的泡沫材料可以被磨至其最终尺寸。

可以使用任何合适的研磨材料。在一个示例中，研磨材料包括研磨颗粒。可以使用粘结剂、粘固剂或粘合剂将研磨颗粒沉积在弹性泡沫上。合适的研磨颗粒的示例包括陶瓷颗粒。合适的颗粒包括氧化物、碳酸盐或碳化物颗粒。示例包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、碳酸钙、碳化钨和碳化硅。

研磨材料可设置在吸收性泡沫基底的至少外表面上。在一些示例中，研磨材料在吸收性泡沫基底的外表面上形成不连续层。这样，研磨材料不会完全抑制液体进入吸收性泡沫基底，并且可以保持与泡沫的多孔结构的流体相互作用。换句话说，与清洁元件的外表面接触的液体可以被吸收到吸收性泡沫基底中。在一些示例中，可通过将研磨材料的颗粒沉积到吸收性泡沫基底上来提供不连续层，由此，可通过研磨层中的颗粒之间的间隙通达吸收性泡沫基底的多孔结构。在一些实施例中，可通过掩蔽吸收性层的一些部分并在未掩蔽的部分上沉积吸收性材料来提供不连续层。

研磨颗粒的平均颗粒尺寸可为0.01微米至1mm，例如0.02至100微米或0.02至50微米。在一些示例中，研磨颗粒尺寸可为0.05至10微米。

在使用研磨颗粒的情况下，所述颗粒可沉积在弹性泡沫基底的表面上并沉积在弹性泡沫基底的表面孔隙的至少一些中。

通过将研磨颗粒沉积在弹性泡沫基底的外表面的至少一部分上，可以为外表面提供粗糙或研磨表面，同时保持与泡沫的孔隙结构的流体相互作用。这可以允许实现研磨和吸收功能之间的平衡。可以调节研磨颗粒的表面覆层的密度，以提供研磨和吸收功能之间的平衡。

研磨材料（例如研磨颗粒）可沉积在清洁元件的全部或部分外表面上。在一些示例中，研磨材料可以以预定图案沉积。在一些示例中，研磨材料设置在泡沫基底的外表面的选定区域上。

研磨材料的硬度可以小于用于形成光电导筒的外表面的材料的硬度，但大于通过将光电导筒上的残余墨剂暴露于等离子体（例如在打印机操作期间形成的等离子体）而形成的粘附性沉积物的硬度。研磨材料的硬度可以在莫氏2至莫氏9的范围内，例如在莫氏3至莫氏9的范围内或在莫氏4至莫氏9的范围内。

在研磨材料被作为层或覆层施加的情况下，该层或覆层可具有0.5微米至2mm的厚度，例如1至100微米的厚度。

在一些示例中，打印机还包括与光电导筒接触的显影辊，其中，清洁元件以与显影辊间隔的关系定位。显影辊可有助于将电子照相墨剂组合物施加到光电导筒的表面上。

在一个示例中，清洁元件被提供为清洁组件的一部分。如上所述，该组件还可包括用于将液体输送到吸收性泡沫基底的润湿元件以及用于从吸收性泡沫基底去除液体的干燥（例如挤压）元件。在使用中，润湿元件可用于将液体例如（清洁的成像油）输送到吸收性泡沫基底。当清洁元件或清洁元件的一部分接触光电导筒时，液体（例如清洁液）被输送到光电导筒。这可有助于粘附性污染物的磨除，并有助于捕获被磨除的污染物，以降低这种污染物分散并到达打印机的其它部件的风险。当清洁元件或清洁元件的一部分从接触光电导筒移除时，吸收性泡沫材料可以膨胀并再次吸收液体，该液体现在含有被磨除的污染物。该被污染的液体可以保留在吸收性材料内，直到其例如被干燥元件至少部分地去除。

润湿元件可以是海绵、贮器或刷子，用于将液体（例如清洁液）施加到清洁元件。在一个示例中，润湿元件可包括用于清洁液的贮器，其被放置成与清洁元件接触。干燥元件可以是刮榨辊或擦拭器。

润湿元件可与清洁元件接触。在一些示例中，润湿元件可以与清洁元件接触，但不与光电导筒接触。

干燥元件可以与清洁元件接触。在一些示例中，干燥元件可以与清洁元件和光电导筒接触。

干燥元件可以位于润湿元件的下游。在一些示例中，一旦清洁元件已经被成像油润湿并与光电导筒接触，则可以干燥清洁元件的部件。

清洁组件还可包括位于清洁元件下游的擦拭器。该擦拭器可以与光电导筒接触，但不与清洁元件接触。一旦与清洁元件接触，液体（例如清洁液）层可保留在光电导筒的表面上。擦拭器可以定位成从光电导筒的表面去除或至少部分地去除液体。

清洁组件还可包括清洁海绵。在使用中，清洁海绵可以用清洁溶液浸渍。清洁元件可位于清洁海绵的上游或下游。在一个示例中，本公开所描述的清洁元件用于代替清洁海绵。

在一个示例中，光电导筒可以由任何合适的材料形成。合适的光电导筒的示例包括有机光电导箔鼓和非晶硅光电导鼓。

图1示出了示例性电子照相打印机100。装置100的筒形部件（例如辊）沿其箭头所示的方向旋转。光电导筒（也称为“鼓”）102旋转，以跨过其光电导表面接收由旋转的充电辊104转移的电荷，充电辊104更一般地是充电机构。光电导鼓102可以是有机光电导箔鼓、非晶硅光电导鼓或其它类型的光电导鼓。

随着鼓102继续旋转，诸如激光器的光学放电机构106根据将要形成在诸如纸的介质116上的图像选择性地使光电导鼓102放电。在一个实施方式中，当光电导鼓102继续旋转时，至少一个旋转的显影辊108将墨剂（例如干的或液体的墨剂或墨粉）转移到光电导鼓102。墨剂沉积在光电导鼓102上，通常是在鼓102已经被放电的位置，因此与将要形成的图像一致。

当光电导鼓102继续与其上的选择性转移的着色剂一起旋转时，在一个实施方式中，旋转的转移辊112将墨剂从鼓102转移到介质116上，介质116在转移辊112和旋转的加压辊114之间从左向右行进。在另一实施方式中，鼓102将墨剂直接转移到介质116上。光电导鼓102旋转经过清洁组件110，以在通过由充电辊104充电而重复所述过程之前，使其光电导表面放电并去除仍留在其上的任何墨剂。

如果在离开清洁组件110时墨剂保留在鼓102上，则墨剂将暴露于光学放电机构106。这可导致残留的墨剂发生反应并在鼓102的表面上形成粘附性污染物或沉积物。

图2示出了电子照相打印装置100的示例性清洁组件120。清洁组件120可包括清洁辊202和擦拭器或擦拭机构204。清洁组件120还可包括定位成与清洁辊202接触的润湿元件206。润湿元件206限定液体（例如成像油）的贮器208，该液体可被输送到清洁辊202。贮器208可以流体地联接到液体源（未示出）。该源可以用于补充清洁辊202并保持清洁辊202持续地被液体润湿。

清洁组件120还可包括干燥元件210。干燥元件210可以采用刮榨辊的形式。干燥元件210可用于例如在一旦液体（例如成像油）已被从鼓102磨除的粘附性沉积物污染时从清洁辊202去除液体。

如图3中最佳所示，清洁辊202包括例如吸收性泡沫辊的形式的弹性泡沫基底300。该辊可以安装在中心轴（未示出）上。基底300可由开放单元聚氨酯泡沫形成。例如由氧化铝形成的研磨颗粒302可以沉积在泡沫基底的外表面的至少一部分上。例如，可以使用粘结剂将颗粒粘结到弹性泡沫的单元/孔隙的壁和孔隙上。在一些示例中，颗粒不在泡沫基底的外表面上形成连续的覆层。相反，覆层是不连续的，使得外表面被提供有粗糙的或研磨性的表面，同时保持与泡沫的孔隙结构的流体相互作用。研磨颗粒为清洁辊202的外表面提供粗糙表面，该粗糙表面适于去除形成在光电导鼓102上的任何粘附性沉积物。鼓102上的任何液体可以从光电导鼓102的表面被吸走，被弹性泡沫基底300吸收并至少部分地保持。

在使用中，润湿元件206经由贮器208将液体（例如，成像油）输送到清洁辊202。因为清洁辊202包括吸收性泡沫基底300，所以液体被泡沫基底300吸收。当光电导鼓102旋转经过清洁辊202时，清洁辊202和鼓102之间的物理相互作用使得泡沫基底300内的液体释放到鼓102的表面上。同时，清洁筒202的外表面上的研磨颗粒302磨除鼓102上存在的任何粘附性污染物。由清洁元件202输送到鼓302的表面上的液体（例如，成像油）捕获被磨除的污染物颗粒中的至少一些，从而防止它们到达清洁组件120或打印机的其它部件。该被污染的液体可以被吸收并保留在吸收性泡沫基底300内。然后，当清洁辊202旋转至与干燥元件210接触时，包含被磨除的污染物颗粒的液体中的至少一些可以被干燥元件210吸收。干燥元件210可以流体地连接到出口（未示出），以便从清洁组件120去除被污染的液体（例如，被污染的成像油）。

一旦光电导鼓102旋转经过清洁辊202，一层液体可以保留在鼓102上。当光电导鼓102旋转经过擦拭器204时，擦拭器204的最靠近鼓102的边缘可以从鼓202擦去液体中的至少一些。在一些示例中，通过擦拭器204的动作，可以仅仅从鼓102的表面去除液体中的一些。因此，当鼓离开清洁组件120时，液体的层210可保留在鼓的表面上。

示例

示例1

在该示例中，通过用包含氧化铝的气溶胶喷雾（a-气溶胶，可从zyp®coatings公司获得）喷涂聚氨酯海绵辊的外表面来制造清洁辊。

清洁元件安装在图2所示的清洁组件中，并用作清洁辊202。该组件用于清洁光电导鼓202，该光电导鼓202具有沉积在其外表面上的污染物的粘附性覆层。清洁辊202用经由润湿元件206输送的异构烷烃润湿。当鼓102抵靠清洁辊202旋转时，从清洁辊202将异构烷烃挤出到鼓102的表面上。同时，清洁辊202的外表面从鼓102，磨除掉粘附性污染物。污染物被捕获在被吸收并保留在清洁辊202内的异构烷烃中。当清洁辊202抵靠干燥元件210旋转时，被污染的异构烷烃中的一些被去除并经由出口（未示出）分配。

通过目测检查和通过定量光学测量工具（可从filmetrics®获得）检查鼓102。清洁辊202成功地去除了粘附性覆层的一部分，而没有污染物颗粒干扰打印机的其它部件。通过将异构烷烃输送到鼓上，清洁辊202也有助于控制鼓102的温度以防止其过热。

示例2

重复示例1。然而，在该示例中，在应用气溶胶之前，在选定区域中遮蔽聚氨酯海绵辊。所得到的辊也能有效地去除粘附性覆层的一部分。通过将异构烷烃输送到鼓上，清洁辊202也有助于控制鼓102的温度以防止其过热。

对比示例3

在该示例中，对比辊3a和3b通过分别用研磨纤维和抛光膜层包裹非吸收性辊而制成。辊被放置成与旋转的光电导鼓接触，该光电导鼓具有沉积在其外表面上的污染物的粘附性覆层。比较辊能够从鼓表面去除一些粘附性沉积物。然而，由被磨除的沉积物形成的粉末分散在整个打印机中。在使用研磨纤维形成的比较辊3a的情况下，发现粉末状的粘附性沉积物阻塞纤维。结果，辊的研磨质量是短暂的。

对比示例4

在该示例中，比较辊3b定位成在海绵的下游与光电导鼓接触。海绵用于在比较辊3b的上游将异构烷烃沉积到鼓上。尽管异构烷烃有助于包含被磨除的污染物中的一些，但是发现在比较辊3b中不存在多孔形式的基底的情况下，不能以有效的方式从鼓有效地去除被磨除的污染物。