专利名称：用于在玻璃或陶瓷材料上印刷的电子照相印刷设备的显影单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在玻璃或陶瓷材料上印刷的电子照相印刷设备的显影单元， 具有色粉(toner)供应和色粉施加装置，色粉通过色粉施加装置被释放到显影单元上且可 以使得显影装置与光电导体平坦接触(flatcontact)。 而且，本发明还涉及一种具有这种显影单元的用于在玻璃或陶瓷材料上印刷的电 子照相印刷设备。
背景技术：
现有技术披露一种这样的显影单元，其中，由于一方面显影辊与光电导体之间另 一方面显影辊，计量辊与施加辊之间的强烈机械接触，产生相对高的压力。由于这些压力， 在高印刷速度下，色粉颗粒部分熔化、涂抹且形成膜状施加物。该施加物可残留在显影辊上 或在完成部分区域多少被转移到光电导体上。因此，传统的电子照相印刷设备仅能以相对 较低的印刷速度操作。 由于显影辊和光电导体之间的强烈机械接触形成对于显影来说足够大的辊隙，磨 损常常发生在传统的显影单元中的这两个部件上，由于速度差，其可导致摩擦发生在边界 区域。对于施加辊和计量辊上的接触点也是如此，特别是由于功能的原因旋转方向必须相 反且速度差必须相对较高。如果使用具有导电性的功能色粉、陶瓷和导电色粉，这磨损仍将 显著变大，因为这些色粉具有增加磨损的作用。 在传统显影单元中使用尺寸为5-10ym的色粉颗粒，一层或两层的色粉层可被形 成，其仅为约8-15ym厚。在更厚的非导电色粉层厚度的情况下，对于显影必须的电势差 (potential difference)不能充分的起作用，以使得不是所有色粉颗粒都被转移到光电导 体。 传统单元主要实施例为用于DIN A3和DIN A4格式。给定这些相对小的宽度，仍 可较好地实现例如辊和光电导体的部件的足够准确性。 把相同的部件直接用于大格式，例如36"宽度，不是容易实现。考虑直径公差，圆 周运动的不准确性和下垂、光电导体处的距离和辊隙可改变并使得色粉施加变得不均匀。
在传统的显影单元中，色粉必须带有约50-100 i！ C/g的非常高的电荷，以使得该 装置稳定地运行。该摩擦电荷必须通过摩擦产生，其发生在施加辊上，电荷的水平必须被保 持直至显影辊和光电导体之间接触。这些装置对于湿气非常敏感，因为电荷可被显著影响， 依赖于主要的大气湿度。
发明内容
由此本发明的目的是限定一种用于电子照相印刷设备的显影单元，其避免了前述 问题且提供高质量印刷图像且具有较小磨损。 本发明的目的通过具有权利要求1的特征的电子照相印刷设备实现。根据本发明的显影单元的有利改进在从属权利要求中描述。 因此，显影装置具有导电纤维的纤维涂层，其拾取色粉且与光电导体接触以转移 该色粉。每个纤维都能拾取多个色粉颗粒，以使得色粉施加物可被增加到30-50 m，而在传 统的单组分系统中仅可实现10-15ym。由于各个纤维的良好导电性，多个色粉颗粒被沉积 在各个纤维上且形成强烈、均匀且松散的色粉群。 通过根据本发明的单组分显影单元，与使用色粉和载体的传统的两组分显影系统 相比，可实现相同或更高的色粉层，因为导电纤维在功能方面或多或少替代了导电载体。
显影装置可具有显影辊，其具有圆周地施加纤维涂层的辊体，该辊体设置在距离 光电导体一定距离处，该距离小于纤维涂层的纤维从辊体突出的高度，且该辊体不与光电 导体直接接触。由于在显影辊和光电导体之间没有机械接触，因此不产生压力，使得色粉颗 粒不部分地熔化。由此可实现高印刷速度。可能的直径容差、圆周运转不准确性和下垂没 有影响，因为辊之间没有接触。 由于在整个显影过程中，没有机械力作用在色粉颗粒上，对于各种类型的定影，可 以以最优方式设定蜡的比例。由于没有压力，不会发生在已知的单组分系统中发生的"涂抹 和形成膜"。 预定电势或偏压电压可被施加到显影辊，以相对简单和准确地设定层厚。
在光电导体和显影辊的纤维涂层的接触区域，压痕(indentation)或压区(nip) 可形成在显影辊的纤维涂层的纤维结构中。由于显影辊和光电导体之间没有机械接触来形 成用于显影的足够大的压区，在两个部件上发生的磨损相当小。 色粉施加装置可具有施加辊，其设置在距离显影辊的辊体一定距离处，该距离小 于纤维涂层的纤维从辊体突出的高度，辊体不与施加辊直接接触。在施加辊上也发生较小 的磨损，因为部件之间仅通过纤维涂层发生接触。 为了把色粉从施加辊转移到显影辊，预定的电势可被施加到施加辊。 为了降低色粉层厚度，计量辊可被设置在显影辊上，设置在距离显影辊的辊体一
定距离处，该距离小于纤维涂层的纤维从辊体突出的高度，辊体不与计量辊直接接触。在计
量辊上也发生较小的磨损，因为这些部件之间仅通过纤维涂层发生接触。 预定电势可被施加到计量辊以去除过多的色粉。 沿显影辊的旋转方向，计量辊和光电导体之间，施加附加电荷到色粉颗粒的色粉 充电电晕可被设置在显影辊上。由于色粉还被设置在上游的充电电晕均匀地充电，且由于 纤维材料的高导电性使得相对于光电导体的放电点的电势清楚地且均匀地存在，因此在显 影期间可期望较高和较均匀的层厚。
在下面的文字中，通过使用优选实施例并参考所附附图更详细地解释本发明。在 附图中 图1以示意性截面图示出了根据本发明的用于在玻璃或陶瓷材料上印刷的电子 照相印刷设备；禾口 图2以示意性放大视图示出了接触区域，其中光电导体和具有涂层的显影辊经由 涂层的导电纤维接触。
具体实施例方式
经由色粉附件30，其具有并入的色粉供应装置(未具体示出)，色粉从色粉盒被传 送到沿相反方向旋转的两个传送和混合螺杆24的区域。水平传感器28报告正确的填充水 平给印刷设备的电子控制器(未示出)。电子控制器基于传感器信号按照需要请求新色粉。
由传送和混合螺杆24形成的单回路系统把色粉传送到沿逆时针方向旋转的施加 辊38。施加辊38主要由通过摩擦起电为显影辊18的涂层19充电的材料组成，例如EP匿、 NBR或PU泡沫。施加辊38的宽度约为960mm，直径约为50mm，邵氏硬度A约为50°且孔眼 大小约为200 ii m。经由偏压电压到内芯轴的连接部，约-600至-800VDC的偏压电压可被施 加到施加辊38。施加辊38具有约500K0hm/cm的电阻。 由于反向旋转，施加辊38施加色粉到具涂层的显影辊18，其沿逆时针方向旋转。 具涂层的显影辊18的旋转速度对施加辊38的旋转速度的比为1 : 0.5。施加辊38和具涂 层的显影辊18的辊体17之间依赖于纤维涂层的高度设定一小间隙。 涂层显影辊18的主体由EP匿、N服或PU泡沫组成且设置有碳纤维、导电丝绒或导 电尼龙丝群的纤维涂层19。纤维涂层19的厚度约为1至2mm，其突出超过辊体17。涂层显 影辊18的宽度约为960mm，主体的直径约为50mm，具有约50°的邵氏硬度A，且具有纤维涂 层19的外直径为约52-54mm。经由偏压电压到内芯轴的连接部，约-200至-400VDC的偏压 电压可被施加到涂层显影辊18，且后者具有500K0hm/cm到2M0hm/cm的电阻。
在替换实施例中(未示出)，代替设置有纤维涂层的显影辊，还可使用具有适当纤 维涂层的适当的显影带。显影带然后绕偏转辊上运行，在施加辊和光电导体之间被引导。
在色粉施加到涂层显影辊18的过程中，色粉通过摩擦起电而被充电，其附着到涂 层显影辊18的各导电纤维。每个纤维能拾取多个色粉颗粒，以使得导致30-50 ii m的色粉 施加。 附着的色粉层然后经由沿相反方向(逆时针方向)旋转的计量辊20而被减少到 必要的层厚。计量辊20基本上由具有光滑表面的金属管或具有金属化表面的GRP或CRP 管组成，且具有偏压电压到金属管轴的连接部。在这种情况下，约-250至-450V的DC偏压 电压可被施加到计量辊20。涂层显影辊18的旋转速度对计量辊20的旋转速度的比约为 1 : 0.5。计量辊20和涂层显影辊18的辊体17之间设置微小间隙，依赖于纤维涂层的高 度。 充电的计量辊20把过量色粉从涂层显影辊18移走。残留的色粉通过在计量辊20 的外侧上引导的刮刀22而被去除且再次供应到色粉回路。 附着到涂层显影辊18的色粉颗粒然后通过设置在显影辊18上位于计量辊20和 光电导体10之间的色粉充电电晕34而被给予附加电荷，以使得在该表面上具有均匀且可 控的电势。 色粉然后被转移到沿顺时针方向旋转的辊状光电导体IO，光电导体10和涂层显 影辊18之间仅在接触区域40内通过涂层的导电纤维发生接触，如图2示意性示出。辊体 17之间的直接接触被避免。依赖于纤维长度的间隙被设置在显影辊芯和光电导体之间。
在这种情况下，光电导体10浸入到涂层显影辊18的纤维涂层19中约lmm，以使得 在涂层显影辊18和光电导体之间产生约10mm宽的纤维涂层19中的压痕或压区。在压区，给予适当的电势差，色粉从导电纤维转移到光电导体10。 为了控制色粉的层厚，光电导体10和涂层显影辊18之间1 : l至约l : 3(优选
地i : 1.2)的速度比通过适当的马达控制器(未示出)设定。由于可能存在小的速度差，
在涂层显影辊18和光电导体10之间产生附加机械漂移。色粉从涂层显影辊18到光电导 体10的转移由此以相同或大致相同的圆周速度发生，以使得不产生失真或线加宽。在圆周 速度基本相等的情况下，光电导体10上的具有特殊功能或更确切地说导电的色粉的磨损
作用不发生，由此可期望更高的效率。 显影不需要的色粉颗粒通过涂层显影辊18再次被转移到施加辊38且再次供应到 色粉供应处。 设置在光电导体10上的是具有LED头的曝光装置12，其以已知的方式曝光光电导 体10的光敏层。这样，产生一静电潜像。在光电导体处于图1的底部的区域中，色粉颗粒 被转移到转移介质(未示出)。仍附着到光电导体10的任意色粉残渣通过沿下部区域的清 洁装置16而被去除。 设置在光电导体10的外圆周上的是清洁片42，其去除色粉残渣并把它们供应到 适当的收集装置44。在收集装置44中，拾取的颗粒被收集且经由旧色粉螺旋传送器36传 送到废物容器中或再次供应到色粉供应处。清洁装置16之后的熄光棒15把光电导体10 的光敏层放电。该光敏层然后通过熄光棒15之后的充电电晕14而被再次形成均匀的充电 结构，以使得光电导体10可再次通过随后的曝光装置12设置静电图像。
权利要求
一种用于在玻璃或陶瓷材料上印刷的电子照相印刷设备的显影单元，具有色粉供应装置(30，32)和色粉施加装置(38)，色粉通过色粉施加装置(38)释放到显影装置(18)上且显影装置(18)可与光电导体(10)形成平坦接触，其特征在于，显影装置(18)具有导电纤维的纤维涂层(19)，其拾取色粉且与光电导体(10)接触以转移色粉。
2. 根据权利要求1的显影单元，其特征在于，显影装置具有显影辊(18)，该显影辊(18) 具有辊体(17)，纤维涂层(19)被圆周地施加到该辊体，辊体(17)设置在距离光电导体 (10) —定距离处，该距离小于纤维涂层(19)的纤维从辊体(17)突出的高度，且辊体不与光 电导体(10)直接接触。
3. 根据权利要求2的显影单元，其特征在于，预定的电位被施加到显影辊(18)。
4. 根据权利要求2或3的显影单元，其特征在于，在光电导体(10)与显影辊(18)的纤 维涂层(19)的接触区域(40)中，压痕或压区形成在显影辊(18)的纤维涂层(19)的纤维 结构中。
5. 根据权利要求2至4任一项的显影单元，其特征在于，色粉施加装置具有施加辊 (38)，该施加辊设置在距离显影辊(18)的辊体(17) —定距离处，该距离小于纤维涂层(19) 的纤维从辊体(17)突出的高度，辊体不与施加辊(38)直接接触。
6. 根据权利要求5的显影单元，其特征在于，预定的电势被施加到施加辊(38)。
7. 根据权利要求2至6任一项的显影单元，其特征在于，色粉颗粒被沉积在显影辊 (18)的纤维涂层(19)的各纤维上且在那里形成均匀的色粉群。
8. 根据权利要求2至7任一项的显影单元，其特征在于，用于降低色粉层厚的计量辊 (20)设置在显影辊(18)上，该计量辊设置在距离显影辊(18)的辊体(17) —定距离处，该 距离小于纤维涂层(19)的纤维从辊体(17)突出的高度，且辊体不与计量辊(20)直接接 触。
9. 根据权利要求8的显影单元，其特征在于，预定的电位被施加到计量辊(20)。
10. 根据权利要求8或9的显影单元，其特征在于，沿显影辊(18)的旋转方向，在计量 辊(20)和光电导体(10)之间，施加附加电荷到色粉颗粒的色粉充电电晕(34)设置在显影 辊(18)上。
11. 一种用于在玻璃或陶瓷材料上印刷的电子照相印刷设备，其具有根据权利要求1 至10任一项的显影单元。
全文摘要
本发明涉及一种用于在玻璃或陶瓷材料上印刷的电子照相印刷设备的显影单元，具有色粉供应(30，32)和色粉施加装置(38)，色粉通过色粉施加装置(38)释放到显影装置(18)上且显影装置(18)可与光电导体(10)形成平面接触。根据本发明，显影装置(18)具有导电纤维的纤维涂层(19)，其拾取色粉且与光电导体(10)接触以转移色粉。
文档编号G03G15/08GK101784963SQ200880021851
公开日2010年7月21日 申请日期2008年4月10日 优先权日2007年4月24日
发明者克里斯琴·霍尼科尔, 安德烈亚斯·舍恩伯格, 迪特尔·琼 申请人:旭硝子欧洲平板玻璃股份有限公司