用处于辉光放电体系中的金属表面充电元件进行打印制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用处于辉光放电体系中的金属表面充电元件进行打印
技术介绍
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。附图说明图未按比例绘制。它们以示例的方式图示了所述公开。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。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。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。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。图5是具有与成像表面处于接触的金属充电辊的打印系统的示例的侧视图。图6是具有与成像表面间隔开的金属充电辊的打印系统的示例的侧视图。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。图8是具有采用偏置砝码的金属表面充电元件的打印系统的示例的示意性表示。图9是具有中空金属充电辊的打印系统的示例的示意性表示。图10是具有包括一个或多个金属充电辊的金属表面充电元件的打印系统的示例的示意性表示。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。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。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。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。图1中示出了具有金属表面的充电元件的打印系统的示例。金属表面充电元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辊100。金属充电辊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。在一些示例中，电力供应106以辉光放电体系内的电势向每个金属充电辊提供电荷。金属充电辊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)。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辊和成像表面耦合来自电力供应的电力。如果金属表面充电元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(μm)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。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。金属充电辊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。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。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括金属表面充电元件的打印系统，所述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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括金属表面充电元件的打印系统，所述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。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，每个金属充电辊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辊充电之后的成像表面和那个金属充电辊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元件，以在金属表面充电元件上施加偏置力。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。12.一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，每个金属充电辊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...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·常，M·H·李，O·吉拉，P·F·马西森，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US