带状热定影擦拭器制造技术

用在电摄影过程中的图像定影设备包括有一个与该设备的定影部分的支承辊（５１）接触的擦拭元件（６１、６２、６４、６７）。该擦拭元件具有高表面能，它可消除支承辊上凝结的水分。不需要将热定影带或支承辊的构造或打印机的结构进行重新组合就可以消除失速和卡纸。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电摄影过程，尤其是，本专利技术涉及通过消除调色剂带状热定影(fusing)装置中堆积的水分来避免发生电摄影方式打印机中的失速(stalling)和卡纸现象。本专利技术的背景在电摄影领域，潜像是通过选择性地曝光绝缘光电导材料表面上的某一区域而在该表面上产生的。在被曝光表面和未曝光表面之间的区域产生了静电荷密度上的差别。通过带染料成分和热塑性成分的静电调色剂将静电潜像显影成可视图像。该调色剂可以是液体也可以是粉末状的，它根据光电导体表面上的相对静电荷、显影电极和调色剂可选择地吸附到光电导体的表面上，该表面既可以是曝光表面也可以是未曝光表面。光电导体既可以带正电也可以带负电，且调色剂既可包括带负电的颗粒也可包括带正电的颗粒。使纸张或中间转印介质带有与调色剂相反的电荷，之后让其靠近光电导体表面，将光电导体表面的调色剂仍然按照光电导体表面所显影的图像的图案拖到纸张或中间转印介质上。一系列热定影(熔合)辊或热定影带在加热的条件下熔融调色剂并将调色剂固定到纸张上，然后进行直接转印或在使用中间转印介质时进行间接转印，以产生打印图像。因此，静电打印过程包括有一系列复杂而又连续的步骤，其中随着打印动作的开始要使光电导体表面充电和放电。另外，在该过程中，各种电荷形成在光电导体表面、调色剂和纸张表面上，以便进行打印处理。进行该过程的关键在于使合适的电荷在合适的时间形成在合适的位置上。在图像被转印到纸张或其它记录介质上之后，被送到热定影器，在那儿纸张经一压辊间隙被移动，该压辊间隙则是对纸张进行加热和挤压的地方。它熔融调色剂的热塑性部分，使其与纸张的纤维混合，从而将图像粘附到纸张上。这是一种将调色剂图像定影到纸张表面上的有效的方法，但它也带来一些负面的后果。特别是，各种复印介质如铜版纸(bond paper)和硫酸纸中含有大量的水分。在纸张经过热定影区时，该水分被加热并被蒸发。接着水蒸汽透进打印机的其它部分产生了锈蚀和腐蚀的隐患，这将抑制机器保持长时间运转的状态。蒸汽可凝结并在滞留区结成团。蒸汽也可凝结在热定影器中的支承或压紧辊的表面上。当出现这种情况时，其被携带到热定影器压辊间隙处，减小了支承辊、纸张和热定影带之间的摩擦系数，从而使纸张滑脱。这种滑脱现象延迟了纸张到达出口传感器处，记录为供纸错误，使得机器停止运行。在另一种情况下，因热定影区的水分引起的带的滑脱导致了纸张不会进入压辊间隙处，从而造成热定影器卡纸。在这两种情况下，打印机都停止运行，需要操作者清除并重新启动，延误了正在打印的工作的完成。因水分而带来的问题在采用热定影带而不是热定影辊的打印机中尤为突出，特别是对非自驱动、而是由带、纸张和支承辊(被驱动)间的摩擦所驱动的情况。在这种通用的装置中，当水分凝结在支承辊上时，它弄湿了热定影器压辊间隙和热定影带。导致了热定影带、纸张和支承辊之间的滑脱，延迟了纸张到达出口处的传感器，使得打印机停止工作。需要操作者清理纸张通道并重新启动打印机以便完成打印作业。因水分的存在而带来的另一个问题是支承辊/热定影带的滑脱问题。这种滑脱随着纸张进入热定影器压辊间隙可导致纸张起泡，它不仅导致卡纸还可能使得纸张摩擦热定影器表面，导致未定影的调色剂被弄脏。这些问题被统称为“热定影器失速(fuser stalls)”应该清楚的是，基于几种原因，重要的是要有效地从带状热定影器的支承辊中去除在定影过程中产生的水分。本专利技术确定了一种有效的方法来实现此目标。尽管现有技术认识到了在定影过程产生水分是不好的，但没有提出几种解决这一问题的方法，且所提出的那些方法也都存在许多与其相关的不足之处。Chodak等人在1993年6月29日公开的美国专利US 5,223,902中描述了一种热定影器的水分收集和去除系统。所使用的热定影器没有采用支承或压紧辊，而是在热定影辊和被偏压向该热定影辊的板之间形成了热定影压辊间隙。在该系统中，水分凝结并靠重力落入收集区；但没有使用擦拭器。所描述的打印装置相当大，如印制蓝图的那些装置。大的规格提供了大量的空间来解决水分问题。对台式打印机或复印机而言不可能有大量的空间，这给水分处理带来极大的挑战。Morris等人在1989年4月18日公开的US 4,822,978中描述了一种热定影器装置，它采用低质量热定影辊和柔性纸卷以保持纸张与热定影辊偏置地接触。纸卷带有允许堆积的水分离开热定影器系统的小孔；水分可从纸卷外表面上刮除。在该系统中没有使用支承辊且没有提供擦拭机构。建议在相对较大的打印机中使用这一装置，在具有相关空间限制的较小的台式机中则不要采用。Kimura在1987年2月24日公开的US 4,645,327中描述了一种避免在光电导体的表面上收集水分的装置。它没有考虑热定影系统中的水分的问题。该专利描述了(见第10栏第31行及以下各页)一种包括具有毛毡和/或氨基甲酸乙酯海绵涂层的铝轴的擦拭器，以刮除感光体鼓的水分。这一擦拭器结构通常对处理水分问题并无效果，这是由于它先吸收水分直到它被浸透，到那时它又开始将水分回馈给感光体表面。Koshimizu等人在1994年4月26日公开的美国专利US 5,307,133中考虑了在热定影装置上的水分凝结的问题，它是通过把一个风扇插入打印机中来消除空气中的水蒸汽。这是一种间接解决问题的方法，它不象直接解决支承辊的水分堆积问题那样有效。Okada在1992年2月25日公开的US 5,091,752中考虑了水分凝结的问题，它是在支承辊表面设置一隔热表面层来实现的。该方法要求将打印机中的辊子进行重组。它可较理想地有效解决水分凝结问题而不需要对辊子结构进行较大改变。Hamilton等人提出的题为BACK-up Roll with Reduced Mass的并列的美国专利申请No.＿＿中描述了一种用在电摄影处理的热定影部分中的支承辊，它包括有内层的金属芯和包围该芯的外部中空壳体，在芯和壳体之间具有多根金属肋条。该辊减少了其表面的水分凝结。现在人们已经发现支承辊上的水分堆积可以通过使用一擦拭元件如用高表面能材料制成的刷子与支承辊表面相接触来缩小或消除。该方法不仅有效地去除了支承辊的水分，消除了失速、卡纸和部件的腐蚀，而且以适于台式打印机中的小空间的方式有效并廉价地实现了那些目的，且不需要对热定影带和支承辊进行重新设计。本专利技术包含一种成像设备，它包括被加热的可移动定影元件和可转动支承元件，它们之间形成有一压辊间隙，这些元件运送记录材料穿过所述压辊间隙，从而将调色剂固定以便在所述记录材料上产生一幅图像；驱动至少一个所述元件的装置；和至少一个与所述支承辊的表面上的至少一部分接触的擦拭元件，其含有高表面能材料。在最佳实施方案中，该擦拭元件为一刷子或多个刷子，它们是用优良的不锈钢丝制成的。图的简述附图说明图1为作为一典型的电摄影装置的激光打印机的侧视图，尤其是台式打印机或复印机中的一种；图2是激光打印机的侧视图，它示出了本专利技术的擦拭器的位置；图3是本专利技术的擦拭器的第二个实施例的位置的侧视图；图4是本专利技术的擦拭器的第三个实施例的位置的侧视图；图5是本专利技术的擦拭器的第四个实施例的位置的侧视图；图6A和6B为支承辊的透视图，示出了本专利技术的不锈钢硬毛刷形式的擦拭器。本专利技术的详细说明本专利技术包含有擦拭元件，它由高表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像定影设备，它包括：一个加热器可移动的定影元件和可转动支承元件，它们之间形成有一压辊间隙，这些元件运送记录材料穿过所述压辊间隙，从而将调色剂固定以便在所述记录材料上产生一幅图像；一个驱动至少一个所述元件的装置；和至少一个与 所述支承元件的表面上的至少一部分接触的擦拭元件，其含有高表面能材料，所述擦拭元件一般具有离开所述支承元件而延伸的平的表面，用于有效地去掉所述支承元件上的水。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特L伯迪克，安M加兰，彼得A拜尔勒，哈拉尔德波尔迪格，道格拉斯C汉密尔顿，
申请(专利权)人：莱克斯马克国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]