用处于辉光放电体系中的金属表面充电元件进行打印的制作方法

用处于辉光放电体系中的金属表面充电元件进行打印的制作方法
【专利摘要】与使用金属表面充电元件进行打印相关的技术。金属表面充电元件包括在成像表面上沉积电荷的至少一个金属充电辊。每个金属充电辊包括与成像表面处于电荷转移关系的金属外表面并且在用于打印的打印系统的操作期间处于辉光放电体系。
【专利说明】用处于辉光放电体系中的金属表面充电元件进行打印

【背景技术】
[0001]高速数字打印系统(其示例是惠普公司的靛蓝(Indigo)打印系统)已发展到输出与之前仅与平版印刷相关联的高质量打印几乎不可区分的点。这个新的数字打印技术使用可以由静态电荷吸引或排斥的墨水。均匀的电荷由成像表面以下的电气接地与充电元件(诸如，充电辊)之间电压差动放置在成像表面(例如，光电导体)上。所述充电辊包括涂有电阻成分(诸如，具有导电物质的聚氨酯橡胶)的金属轴；这个橡胶涂层确保成像表面上的均匀电荷分布。然后，图案由扫描激光在成像表面上的电荷中形成。各种颜色的墨水依据电荷图案被施加和粘附到成像表面。墨水的这些图案然后被转移到纸上。墨水被特殊地配制以不遮掩所述纸的底层表面粗糙度或光泽度。

【专利附图】

【附图说明】
[0002]图未按比例绘制。它们以示例的方式图示了所述公开。
[0003]图1是具有金属表面的充电元件的打印系统的示例的部分示意图。
[0004]图2是与成像表面处于电荷转移关系的金属充电辊的电流-电压示图的示例。
[0005]图3是图2的示例中的成像表面可以由金属充电辊的给定电势充电到的电势的示图，并且示出了辉光放电和流光放电体系。
[0006]图4是具有采用一个以上金属充电辊的金属表面充电元件的打印系统的示例的部分示意图。
[0007]图5是具有与成像表面处于接触的金属充电棍的打印系统的不例的侧视图。
[0008]图6是具有与成像表面间隔开的金属充电棍的打印系统的不例的侧视图。
[0009]图7是具有采用偏置弹簧的金属表面充电元件的打印系统的示例的示意性表示。
[0010]图8是具有米用偏置破码的金属表面充电兀件的打印系统的不例的不意性表不。
[0011]图9是具有中空金属充电棍的打印系统的不例的不意性表不。
[0012]图10是具有包括一个或多个金属充电棍的金属表面充电元件的打印系统的示例的示意性表示。
[0013]图11是给出了采用金属表面充电元件打印的方法的示例的流程图。
[0014]图12是示出了校准具有成像表面和与所述成像表面处于电荷转移关系的一个或多个金属充电辊的打印机的示例的流程图。
[0015]图13是给出了制造具有金属表面充电元件的打印系统的方法的示例的流程图。

【具体实施方式】
[0016]说明性的示例和细节在附图以及本说明书中被使用，但其它的配置可以存在并且可以表明自身。参数(诸如，电压、温度、维数、以及部件值)取决于准确的打印系统实现方式，并且对于一些典型的靛蓝打印系统是近似的。定向术语(诸如，上、下、顶部和底部)仅被用于方便指示相对于彼此的部件的空间关系，并且除非另有指示之外，相对于外部轴的定向不是关键性的。“地”是指公共回路，未必指任何接地。为了简洁，一些已知的方法和结构未被详细地描述。由权利要求定义的方法可以包括除了所列出的那些之外的步骤，并且除了在权利要求自身中所指示的之外，所述步骤可以采用所给定之外的另一次序来执行。因此，限制仅由权利要求而不是由附图或本说明书施加。
[0017]在高速数字打印系统中所使用的充电元件(诸如，充电辊)具有有限的寿命，因为它们的橡胶随着使用而退化。尽管这个寿命可以以数十万的打印纸张来测量，但这些印刷具有这样高的吞吐量以致充电元件可能需要以每数天的频度被取代。充电元件的频繁取代可以增加操作打印系统的总成本。需要有一种方式来减小或消除对高速数字打印中充电元件的取代的需求，而不损害打印质量。在以高吞吐量和打印质量为特征的打印机(诸如，液体电子照相打印机，其示例是惠普公司的靛蓝打印系统)情形下，这可能是特别有益的。电子照相打印包括打印系统，其中放电源(诸如，激光束扫描仪)扫描所充电的成像表面(例如，光电导体)来在成像表面上形成静电潜像；所选择颜色的液体墨水显影剂被施加到静电潜像以显影所述静电潜像；并且所显影的图像被经由转移单元(例如，中间转移鼓和压印鼓)打印在打印介质上。以下示例中的至少一些被相对于液体电子照相打印机图示。然而，示例不限于液体电子照相打印机。
[0018]图1中不出了具有金属表面的充电兀件的打印系统的不例。金属表面充电兀件包括通常在成像表面102上沉积电荷的至少一个金属充电棍100。金属充电棍包括与成像表面处于电荷转移关系的金属外部表面104，并且在用于打印的打印系统的操作期间处于辉光放电体系。
[0019]在一些不例中，电力供应106以辉光放电体系内的电势向每个金属充电棍提供电荷。金属充电棍100的金属外部表面104被布置为形成与成像表面102的滚动物理接触，并且在成像表面102上沉积电荷。在金属充电辊和成像表面之间没有成分或其它导电剂出现。使用金属表面充电元件的益处是其可以在具有很小或没有退化(或相比于被设计成与和成像表面处于电荷转移关系的成分表面一起操作以在所述成像表面上沉积电荷的传统充电元件，至少具有较低退化)的情形下耐用达到打印系统的寿命之久。这是为何金属表面充电元件有时在本说明书中被称为“永久”。然而，金属表面充电元件可以被可释放地安装在打印系统中以便于替代(如果需要的话)。在一些示例中，每个金属充电辊包括固体金属圆筒或中空金属圆筒(如当前更详细地描述的)。
[0020]金属充电辊100承载与接触臂110电气通信的滑动接触108，该接触臂110进而被连接到电力供应106的第一电力输出终端112。第二电力输出终端114被连接到公共回路116，并且通过所述回路连接到成像表面102。在其它示例中，其它连接技术被替代地用于横跨金属充电棍和成像表面稱合来自电力供应的电力。
[0021]如果金属表面充电兀件上的电压相对于成像表面太高，流光(在大电场的影响下在空气中的局部化丝状击穿)可能发生。图2图示了典型金属充电辊(“CR”)在与成像表面(“IS”)处于电荷转移关系时的电流-电压特性。在这个示例中，当金属充电辊与成像表面之间的电势差到达大约580伏特时，辉光放电区域开始，并且当这个电势差达到大约940伏特时，流光放电区域开始。在流光放电区域中，大电流波动指示流光丝的形成和放电。这些丝中的任何一个可以具有仅100微米(μπι)的直径，并且仅持续100纳秒(ns)，但它们频繁地再现，并且它们在成像表面导致电荷的不均匀分布。
[0022]图3示出了金属充电辊的任何给定电势将在图2的示例中的成像表面上沉积多少电荷。金属充电棍当其电势相对于成像表面超过第一阈值时，进入辉光放电体系。在图3的示例中，这个阈值大约为580伏特。辉光放电在成像表面导致均匀的电荷分布。940伏特的充电辊电势把成像表面充电到相对于地高达大约360伏特的电势，其可以通过从水平轴的940伏特的点处向上竖直地移动到曲线并且从那里水平移动到竖直轴来确定。因此，辉光放电可以被维持高达大约360伏特的成像表面电势。如果相对于成像表面的充电辊电势高于第二阈值，则流光放电发生，从而导致不均匀的电荷分布。不均匀的电荷分布进而在打印输出中导致不可接受的鳄鱼皮龟裂(alligator)图案。因此，电力供给被设置成仅提供足够高以在正常的辉光放电体系内但不在流光放电体系内操作金属充电辊的电势。
[0023]在其成像表面上需要小于大约340伏特的打印机系统中，单个金属充电辊可能足够，因为单个充电辊可以把成像表面充电到那个电势，并且仍然保持在辉光放电体系中。一些打印机系统需要大于500伏特的成像表面电势。单个金属充电辊可能不能够以那个电势提供均匀的电荷分布，因为其可能在流光体系下操作。
[0024]将在给定的打印机系统中把金属充电辊推入到流光放电区域中的电势取决于各种物理和其它系统参数。一些打印机系统需要成像表面被相对于地充电到大约1000伏特以用于正确的打印操作。这例如是一些靛蓝数字印刷中的情形。在这种系统中，金属充电辊的最小流光放电电势为大约940伏特，但为了把成像表面充电到1000伏特需要相对于成像表面在金属充电辊上有大约1600伏特的电势，并且这彻底地进入到流光放电区域中。系统可以通过采用多个金属充电辊分阶段地而不是一次全部地充电成像表面而被保持在辉光放电区域内。金表面充电元件与成像表面之间的电势差在任何阶段被保持在流光放电区域以下，从而确保在成像表面上的均匀电荷分布。
[0025]图4给出了打印系统的示例，其中金属表面充电元件400包括至少两个金属充电辊402和404，其被布置成在成像表面408上增量地沉积电荷，使得在用于打印的打印系统的操作期间，每个金属充电棍把所需电荷的增量沉积在成像表面上。例如，金属充电棍402在成像表面上的位置410处沉积所需电荷的第一增量，并且金属充电辊404在成像表面上的位置412处沉积所需电荷的第二增量。
[0026]在一些不例中，电力供应414,以第一金属充电棍402和成像表面408之间的辉光放电体系内的电势，向第一金属充电棍402提供电荷，并且以由前一个金属充电棍充电之后的成像表面和那个金属充电棍之间的辉光放电体系内的电势，向所述第一之后的每个金属充电棍提供电荷。
[0027]在这个示例中，第一金属充电辊402承载与接触臂418电气通信的滑动接触416，所述接触臂418进而被连接到电力供应414的第一电力输出终端420。第二金属充电辊404承载与接触臂424电气通信的滑动接触422，所述接触臂424进而被连接到电力供应414的第二电力输出终端426。公共回路电力终端428被连接到地(公共回路)430，并且通过所述回路去往所述成像表面408。在其它的示例中，其它的连接技术被替代地用于把电力供应连接到金属充电辊和成像表面。
[0028]在另一个不例中，打印机系统包括第三金属充电棍432,其被布置成在成像表面408上增量地沉积电荷，使得在用于打印的打印系统的操作期间，金属充电辊432在成像表面上沉积所需电荷的那个增量。例如，金属充电辊432在成像表面上的位置434处沉积所需电荷的第三增量。电力供应414，以第三金属充电辊432和成像表面408之间的辉光放电体系内的电势，向所述第三金属充电棍432提供电荷。附加的金属充电棍可以被相似地布置并且被提供电荷。第三金属充电辊432承载与接触臂438电气通信的滑动接触436，所述接触臂438进而被连接到电力供应414的第三电力输出终端440。
[0029]用于辉光放电和流光放电的阈值取决于给定打印系统的特定几何参数、材料参数、和环境参数。在图2和3的示例中，辉光放电阈值是大约580伏特，以及流光放电阈值是大约940伏特。几何参数例如包括成像表面的厚度、金属充电辊的直径、以及金属充电辊和成像表面之间的任何间隙的宽度。材料参数例如包括成像表面的介电常数以及金属充电辊的表面性质。环境参数例如包括周围的压力、温度和湿度。成像表面可以由每个金属充电辊在辉光放电体系中被充电到的最大电势取决于这些参数。因此，把成像表面充电到期望电势所需的金属充电辊的数量由这些参数确定。
[0030]为了发现针对处于特定位置、温度和湿度的特定打印系统的正确操作电压，校准过程可以被用于发现流光阈值和辉光放电阈值。通过获悉这些参数，可以由每个金属充电辊获得的成像表面电势可以被测量，并且因此金属充电辊的操作电压和数量可以被确定。例如，充电辊电流可以被监控。对于在图2和3中所描绘的打印机，辉光放电标准(诸如，电流幅度)可以被设置为小于例如大约0.4毫安(mA)的值，并且短暂的电流波动应小于大约0.1mA。随着充电辊电压斜坡上升，开始超出辉光放电标准的充电辊电压是流光放电阈值。辉光放电阈值可以由标准(诸如，充电辊电流大于零或成像表面电压大于零)容易地确定。
[0031 ] 电力供应414包括在第一输出终端420控制电势的第一电势计442，在第二输出终端426控制电势的第二电势计444，以及在第三输出终端440控制电势的第三电势计446。设置第一电势计442以把大约940伏特的电压提供到第一金属充电辊402导致把成像表面充电到大约360伏特(在辉光放电体系内并且在流光放电体系以下)。设置第二电势计442以相对于地把大约1300伏特的电压提供到第二金属充电辊404导致把成像表面充电附加360伏特(再次，在辉光放电体系内并且在流光放电体系以下的值)到总计大约720伏特。设置第三电势计446以把大约1660伏特(相对于地)的电压提供到第三金属充电辊432而把成像表面充电附加360伏特到总计大约1080伏特，足够用于打印机来操作。在其它的示例中，其它的技术可以被用于设置电力供应，以把适当的电压提供到每个金属充电辊。
[0032]在又一个其它不例中，三个以上的金属充电棍可以被用作金属表面充电兀件。第一这种金属充电棍被以那个金属充电棍和成像表面(当未被充电时)之间的辉光放电电势内的电势提供电荷。第一之后的每个金属充电棍被以金属充电棍和由前一金属充电棍充电的成像表面之间的辉光放电电势内的电势提供电荷。
[0033]图5示出了其中金属表面充电元件500通常包括旋转地耦合到成像表面504的金属充电棍502的不例。如以下所讨论的,成像表面可以包括米用光电导片覆盖的鼓。金属充电辊502与成像表面504处于直接物理接触。金属充电辊502借助于轴508围绕轴线506旋转并且由成像表面的旋转驱动。例如，在其中成像表面包括具有由所述片的两端的重叠引起的非连续接缝区域(未示出)的光电导片的靛蓝实现方式中，驱动轮510可以被放置在轴508的一端上，并且驱动轮512可以被放置在轴508的另一端上。这种接缝区域可以被相对于成像表面的其它部分稍微压下。成像表面504借助于轴516围绕轴线514旋转。盘518和520被附连到成像表面的相对侧。仅当接缝区域接近金属充电辊502时，驱动轮510接触盘518，从而防止充电辊与接缝区域直接接触，以避免把接缝区域中所积聚的过量的油转移到金属充电辊上或成像表面的其它部分上。相似地，仅当接缝区域接近金属充电辊502时，驱动轮512接触盘520。旋转成像表面和金属充电辊的转矩可以由马达(未示出)提供，所述马达例如通过附连到所述轴516的齿轮(未示出)驱动轴516。在这个示例中，金属充电辊比成像表面稍短，并且在成像表面上定义图像区域522，以避免在金属充电辊和成像表面地之间产生短路。
[0034]图6示出了其中金属表面充电元件600通常包括旋转地耦合到成像表面604的金属充电棍602的不例。金属充电棍602由间隙606与成像表面间隔开。间隙606可以是高达大约20微米的任何宽度，或者甚至更大(如果足够、均匀的电荷转移可以被实现)。金属充电辊602借助于在一端耦合到驱动轮612并且在另一端耦合到驱动轮614的轴610围绕轴线608旋转。成像表面借助于轴618围绕轴线616旋转,所述轴618在一端具有成像表面盘620并且在另一端具有成像表面盘622。充电辊驱动轮612啮合成像表面盘620，并且充电辊驱动轮614啮合成像表面盘622。如之前的示例一样，可能有更多或更少的驱动轮和盘，并且对成像表面的旋转转矩可以由马达(未示出)通过附连到轴618的齿轮(未示出)提供。金属充电辊602在成像表面上定义图像区域624。
[0035]如在图7中所不的，一些不例包括在金属表面充电兀件704和成像表面706之间施加力702的弹簧700。在这个示例中，金属表面充电元件704仅具有一个金属充电辊708,但在其它的不例中，金属表面充电兀件704包括一个以上的金属充电棍(如之前所描述的)。在这个示例中，金属表面充电元件704被布置在成像表面706以上，使得重力促使金属表面充电元件进入与成像表面接触中。重力可能太大(尤其对于包括一个或多个固体金属辊的金属表面充电元件)并且可能导致对金属充电辊的表面或成像表面的损坏。由弹簧所施加的力702通常与重力相反，减少了采用其金属表面充电元件被施压于成像表面的合力。弹簧在承载金属表面充电元件的支撑臂710与固定盘712之间被压缩。在其它示例中，例如，在需要更大的力来确保金属表面充电元件和成像表面之间的充分接触的情形下，或者在金属表面充电元件不在成像表面以上被竖直定向的情形下，弹簧可以被连接使得其促使金属表面充电元件抵靠成像表面。
[0036]还如图7中所示，在一些示例中，成像表面706包括采用弹性可变形的光电导片716覆盖的鼓714,所述光电导片716可以由聚合体材料制成。轻微可压缩的材料(诸如，纤维)718可以被布置在鼓714与光电导片716之间。在其它的不例中，成像表面706包括介电鼓，并且不使用光电导片。
[0037]参考图8，在一些示例中，砝码800在金属表面充电元件802和成像表面804之间施加偏置力。在这个不例中，金属表面充电兀件802包括第一金属充电棍806、第二金属充电辊808和第三金属充电辊810，全部与成像表面804处于直接接触。砝码800受重力的影响通过连接杆814在杠杆臂818的第一末端816上施加向下的力812，促使杠杆臂围绕其支点820枢转，并且在承载金属表面充电元件802的杠杆臂818的第二末端822上施加向上的力。这减少了促使金属表面充电元件802抵靠成像表面804的重力。如果需要更大而不是更小的力来促使金属表面充电元件802进入与成像表面804的接触中，则砝码800和支点820的位置可以被改变。
[0038]在以上示例中的一些中，金属表面充电元件包括具有金属表面的一个或多个固体金属圆筒。在另一个不例中(如图9中所不的)，具有两个金属充电棍902和904的金属表面充电兀件900接触成像表面906。金属充电棍中的每一个包括包围气隙(诸如，第一金属充电辊902中的气隙908)的中空金属圆筒。使所述金属充电辊中空减少了其重量，并且从而减少了促使它们抵靠成像表面的重力。
[0039]图10给出了具有金属表面充电兀件1000的打印系统的不例,所述金属表面充电兀件1000通常包括与成像表面1008处于电荷转移关系的一个或多个金属充电棍。在这个示例中，有三个金属充电辊1002、1004和1006，但如以上所讨论的，在其它打印系统中可以有一个、两个或两个以上。放电源1010瞄准成像表面1008(如由箭头1012所指示的)。至少一个墨水显影剂辊1014被布置为与成像表面1008处于墨水分配关系；在这个示例中，有7个墨水分配器辊，但在其它示例中，更少或更多的可以被使用。转移单元1016通常与成像表面1008处于墨水转移关系。转移单元1016定义了纸运动路径1018。
[0040]与以上所讨论的电力供应相似的电力供应(未示出)以在辉光放电体系内的那个金属充电棍和成像表面之间的电势，向第一金属充电棍1002供应电荷,并且以在辉光放电体系内的那个金属充电棍和由前一金属充电棍充电之后的成像表面之间的电势，向每个后续金属充电辊供应电荷。
[0041]在一些示例中，转移单元1016包括中间转移鼓1020，其被旋转地耦合到成像表面1008并且与其处于直接接触；以及压印鼓1022，其被旋转地耦合到中间转移鼓1020。纸运动路径1018被定义在中间转移鼓1020和压印鼓1022之间。
[0042]成像表面1008可以包括鼓1024以及由所述鼓承载的光电导片1026。如之前所讨论的，纤维或其它材料(未示出)可以被布置在所述鼓与所述光电导片之间。在其它示例中，成像表面1008可以包括介电鼓(如之前所讨论的)。
[0043]在这个示例中，放电源1010包括激光器。在操作中，当来自激光器的光束到达静电充电的成像表面1008上的点时，所述光在那些点处对所述表面放电。通过横跨成像表面扫描所述光束在成像表面上形成电荷图像。替代激光器，取决于什么类型的成像表面被使用，其它示例可以使用另一种类型的图像形成能源或可寻址的放电系统，诸如，离子头，或其它门控大气充电源。
[0044]其它部件也可以被包括。例如，可以有墨水移除部件1028，该墨水移除部件1028具有一个或多个辊1030以及刮或刷元件1032，或在把成像墨水转移到转移辊之后移除成像表面上保留的任何多余墨水的其它设备。
[0045]图11给出了操作具有金属表面充电元件的打印机的方法的示例。所述方法包括:通过在辉光放电体系下把电荷施加到包括至少一个金属充电辊的金属表面充电元件，对打印机的成像表面进行电气充电，每个金属充电棍与成像表面处于旋转和电荷转移关系(1100)，在被电气充电的成像表面上形成电荷图像(1102)，向成像表面施加墨水以依据所述电荷图像使墨水成像(1104)，并且把成像墨水转移到纸(1106)。
[0046]在一些不例中，金属表面充电兀件包括至少两个金属充电棍。如果有两个或更多的金属充电棍(1108),则对成像表面进行电气充电包括:以第一金属充电棍和成像表面之间的辉光放电体系内的电势，向所述金属充电棍中的第一金属充电棍施加电荷(1110),并且以那个金属充电棍和由前一金属充电棍充电之后的成像表面之间的辉光放电区域内的电势，向第一之后的每个金属充电棍施加电荷(1112)。
[0047]在一些示例中(如图12中所示的)，对成像表面电气充电包括在打印之前通过下述各项校准打印机:
把电势施加到所述金属充电棍中的第一金属充电棍(1200)；
观测由第一金属充电辊汲取的电流(1202)，稳定电流指示所述金属充电辊在辉光放电体系中操作(如图2中所示的)；
如果电流稳定(1204)，则递增第一金属充电辊上的电势并且反复(1206)，S卩，继续观测由第一金属充电辊汲取的电流，并且以任何方便的量递增所述电势，以把第一金属充电辊充电到最大辉光放电电势；
如果电流波动(1204)(这指示第一金属充电辊已开始进入流光放电体系)，则递减第一金属充电辊上的电势(1208)以使第一金属充电辊返回到辉光放电区域，在这一点处第一金属充电棍上的电势被认为与它在不进入辉光放电区域的情形下能够达到的一样高；如果有下一个金属充电辊(1210)，则把电势施加到所述下一个金属充电辊(1212)，观测由所述下一个金属充电辊汲取的电流(1214)，如果所述电流稳定(1216)，则递增所述下一个金属充电辊上的电势(1218)并且反复，以及如果所述电流波动，则递减所述下一个金属充电辊上的电势(1220);以及重复直到不再有金属充电棍。
[0048]在一些示例中，所述方法还包括:确定成像表面是否已充电到预先确定的打印电势(1222)，以及如果否，则插入另一个金属充电辊(1224)，把电势施加到那个金属充电辊(如上所述)(1212)，观测由那个金属充电辊汲取的电流(如上所述)(1214)，如果所述电流稳定，则递增那个金属充电辊上的电势并且反复(1216)，以及如果所述电流波动，则递减那个金属充电辊上的电势(1218)。如果成像表面被充电到预先确定的打印电势(1222)，则所述校准完成(1224)。
[0049]把电势依次施加到每个金属充电辊并且依赖电流的流动递增或递减的前述步骤也可以被用于在具有多个金属充电辊的任何打印机中寻找用于每个金属充电辊的合适操作电势；这些操作电势可以依赖打印机和环境参数而变化。
[0050]在一些示例中，打印机安装有固定数量的金属充电辊。在这种情形下，“安装”下一个金属充电辊可能需要把电势施加到已经在适当位置的下一个金属充电辊并且被连接到电力供应，或者它可能需要在所述下一个金属充电辊和所述电力供应之间建立电气连接。如果在配置过程结束时，任何金属充电辊仍然不具有已被施加到它的电势，则它可以接收与施加到之前紧接着的金属充电辊的电势相同的电势。
[0051]在其它示例中，打印机中初始金属充电辊的数量不是固定的。在这种情形下，配置过程以最小数量的已安装金属充电辊开始，并且如果所述校准未把所述成像表面充电到高达所需的电势，则“安装”下一个金属充电辊需要在打印机中物理定位另一个金属充电辊。
[0052]把电势施加到第一金属充电辊可能需要以已知的最小值开始。在图3的示例中，这个已知的最小值可以是580伏特。不过，所述已知的最小值可以被依据打印机环境中的物理条件向上或向下调节。这些物理条件的示例是间隙宽度、温度、湿度或之前所给出的各种其它参数中的任何一个。
[0053]制造打印机系统的方法包括布置包括与成像表面相邻的至少一个金属充电辊的金属表面充电兀件，其中每个金属充电棍与成像表面处于旋转和电荷沉积关系(1300),并且提供电力供应以把每个金属充电辊充电到辉光放电体系内的电势(1302)。
[0054]使用具有均在其辉光放电体系内操作的一个或多个金属充电棍的金属表面充电元件，而不是具有导电橡胶表面的充电辊，消除或减少了充电辊取代的时间和费用，从而显著减少了高容量数字打印中的每页的成本。化学制品不从金属充电辊中浸出。金属充电辊不被环境因素(诸如，湿度或温度)不利影响。金属充电辊对于工厂来说比橡胶涂覆的辊简单和便宜。消除橡胶涂覆的辊还可以消除对一些类型的打印机中的平衡辊以及接缝处理螺线管的任何需求。
【权利要求】
1.一种包括金属表面充电兀件的打印系统，所述金属表面充电兀件包括在成像表面上沉积电荷的至少一个金属充电棍，每个金属充电棍包括与成像表面处于电荷转移关系的金属外表面并且在用于打印的打印系统的操作期间处于辉光放电体系。
2.如权利要求1所述打印系统，并且进一步包括电力供应，用于以辉光放电体系内的电势把电荷提供到每个金属充电辊。
3.如权利要求1所述打印系统，其中金属表面充电元件包括至少两个金属充电辊，用于步调一致地在成像表面上沉积电荷，使得在用于打印的打印系统的操作期间，每个金属充电棍把所需电荷的一部分沉积在成像表面上。
4.如权利要求3所述打印系统，并且进一步包括电力供应，用于以第一金属充电辊和成像表面之间的辉光放电体系内的电势，向所述金属充电辊中的第一金属充电辊提供电荷，并且以由前一金属充电棍充电之后的成像表面和那个金属充电棍之间的辉光放电体系内的电势，向第一之后的每个金属充电辊提供电荷。
5.如权利要求1所述打印系统，并且进一步包括: 瞄准成像表面的放电源； 与成像表面处于墨水分配关系的至少一个墨水显影剂辊；以及 与成像表面处于墨水转移关系的转移单元，所述转移单元定义纸运动路径。
6.如权利要求5所述打印系统，其中所述放电源包括激光器和图像形成能源中的一个。
7.如权利要求1所述打印系统，其中每个金属充电辊包括中空金属圆筒和固体金属圆筒中的一个。
8.如权利要求1所述打印系统,其中每个金属充电辊直接接触成像表面。
9.如权利要求1所述打印系统，其中至少一个金属充电辊与成像表面间隔开。
10.如权利要求1所述打印系统，并且进一步包括砝码和弹簧中的至少一个，其耦合到所述金属表面充电兀件，以在金属表面充电兀件上施加偏置力。
11.如权利要求1所述打印系统，其中所述打印系统包括液体电子照相打印机。
12.—种操作具有金属表面充电元件的打印机的方法，所述方法包括: 通过在辉光放电体系下把电荷施加到包括至少一个金属充电辊的金属表面充电元件而对打印机的成像表面电气充电，每个金属充电棍与成像表面处于旋转和电荷转移关系； 在被电气充电的成像表面上形成电荷图像； 向成像表面施加墨水以依据所述电荷图像使墨水成像； 把成像的墨水转移到纸。
13.如权利要求12所述的方法，其中: 金属表面充电元件包括至少两个金属充电辊；以及 对成像表面电气充电包括:以第一金属充电棍和成像表面之间的辉光放电体系内的电势，向所述金属充电棍中的第一金属充电棍施加电荷，并且以由前一金属充电棍充电之后的成像表面和那个金属充电棍之间的辉光放电体系内的电势，向第一之后的每个金属充电棍施加电荷。
14.如权利要求12所述的方法，其中 对成像表面电气充电包括在打印之前通过下述各项校准打印机: 把电势施加到所述金属充电棍中的第一金属充电棍，观测由第一金属充电棍汲取的电流，如果电流稳定，则递增第一金属充电辊上的电势并且反复；以及如果电流波动，则递减第一金属充电棍上的电势； 如果有下一个金属充电辊，则把电势施加到所述下一个金属充电辊，观测由所述下一个金属充电辊汲取的电流；如果所述电流稳定，则递增所述下一个金属充电辊上的电势并且反复，以及如果所述电流波动，则递减所述下一个金属充电辊上的电势；以及 重复直到不再有金属充电棍。
15.如权利要求14所述的方法，并且进一步包括:确定成像表面是否已充电到预先确定的打印电势，以及如果否，则插入另一个金属充电辊，把电势施加到那个金属充电辊，观测由那个金属充电辊汲取的电流；如果所述电流稳定，则递增那个金属充电辊上的电势并且反复，以及如果所述电流波动，则递减那个金属充电辊上的电势。
16.如权利要求15所述的方法，其中插入另一个金属充电棍包括:在打印机中物理安装那个金属充电辊。
17.—种制造打印系统的方法，所述方法包括: 布置包括与成像表面相邻的至少一个金属充电棍的金属表面充电兀件，其中每个金属充电棍与成像表面处于旋转和电荷沉积关系； 提供电力供应以把每个金属充电辊充电到辉光放电体系内的电势。
18.—种用于液体电子照相打印机的金属表面充电兀件,所述金属表面充电兀件包括在成像表面上沉积电荷的至少一个金属充电棍，所述金属充电棍与成像表面处于电荷转移关系并且在用于打印的打印系统的操作期间处于辉光放电体系内。
19.如权利要求17所述的金属表面充电元件，其中所述金属表面充电元件包括至少两个金属充电棍。
20.如权利要求17所述的金属表面充电元件，其中每个金属充电辊包括固体金属圆筒和中空金属圆筒中的一个。
【文档编号】G03G15/02GK104285185SQ201280068786
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2012年4月30日 优先权日:2012年4月30日
【发明者】S·常, M·H·李, O·吉拉, P·F·马西森 申请人:惠普发展公司，有限责任合伙企业