靜電記錄器的製作方法
2023-07-04 22:32:11
專利名稱：靜電記錄器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一個靜電記錄器，如此安排，通過使用靜電記錄頭，在諸如紙，膠片或者布的一種記錄介質上，顯現一個靜電潛像，具體涉及一個提供有一個供應顯現靜電潛像的液體顏料，並回收多餘的液體顏料的系統。
圖8表明一個單一通道系統的通用彩色靜電記錄器。在這個裝置中，一個繞成一個滾筒的記錄介質10，在一個給料滾輪的幫助下，以一個預定速度，通過，例如，涉及黑色，深藍，深紅和黃色的四個基本顏色記錄區域104a到104d。當記錄介質通過單個基本顏色記錄區域時，一個記錄圖像的各個彩色組份的圖像被記錄並被顯現，使得只通過一次通道最後就獲得一個彩色圖像。
首先，通過使用靜電記錄頭106a，在傳輸到第一基本記錄區域104a的一個記錄介質上，形成一個相應彩色組份的一個圖像的靜電潛像。然後，通過一個逆時針旋轉的顏料滾輪108a，相應顏色的一種液體顏料被提起，而附著在一個形成在顏料滾筒表面的螺旋溝槽(未示出)上，並施加在記錄介質10的記錄表面。液體顏料包括分散在一個合適的有機溶劑中的，電荷極性與靜電潛像相反的顏料粒子。相應地，附著在靜電潛像形成區域的顏料粒子與記錄介質上的靜電潛像結合，這樣圖像就顯現了。
然後，在一個負壓裝置109a中，附著在記錄介質下表面的不需要的液體顏料被去除。負壓裝置109a包括一個U型溝槽區域和一個通過一個管與溝槽底部相連的外部真空泵，並通過用真空泵在溝槽內部製造負壓，將附著在記錄介質上的多餘顏料吸下，並將之傳送給一個液體顏料循環利用裝置。然後，用鼓風機110a，通過來自記錄介質下面的氣流，被液體顏料溶劑沾溼的記錄介質被吹乾，操作進行到在下一個基本顏色記錄區域記錄。並且，在通過所有基本顏色記錄區域之後的階段，得到一個彩色圖像。
該靜電記錄器系統被稱為一個單一通道系統，其中從形成靜電潛像到將不需要的液體顏料去除，的這些操作，在一個從基本顏色記錄區域104a到104d的一個單一通道內進行。
然而，在單一通道系統中，基本顏色記錄區域連續排列，當記錄介質通過一個基本顏色記錄區域後，立即進行在下一個基本顏色記錄區域的記錄。相應地，如果在前面的記錄中附著的多餘的液體顏料及其溶劑的去除不充分，相關顏料與前級彩色顏料混合，或者在下一個階段的記錄中，下一個彩色顏料弄汙上個階段的溶劑，從而破壞圖像的質量。由於這個原因，為了充分去除和吹乾多餘的液體顏料，需要在一定程度上降低記錄介質的傳輸速度。由於大量的液體顏料通過一個顏料滾輪施加到記錄介質上，在負壓裝置中的溝槽的內部充滿液體顏料，顏料阻塞在記錄介質和與之滑動接觸的溝槽的頂部，從而沒有給空氣留有吸入的空間。結果，真空泵的一個過多的吸力使記錄介質本身可能被吸入溝槽內部，因此吸力被迫受到某種程度的限制。這樣為了徹底去除液體顏料或其溶劑，記錄介質的傳輸速度不得不限制在一定速率之下，這阻礙了記錄速度的提高。
而且，用上述的這種靜電記錄器，通過允許在與有一個後刀架從記錄介質上壓下的靜電記錄頭的各像素對應的電極和在一個在合適壓力下與記錄頭表面保持接觸的記錄表面之間放電，形成一個靜電潛像。在記錄介質的表面上，附著有用於在記錄表面和靜電記錄頭之間形成一個合適放電間隙的大量微小墊片。在一個顏料滾輪的幫助下，包括分散在一種預定溶劑中的顏料粒子的液體顏料，被施加在已經通過靜電記錄頭的記錄介質上。液體顏料包括大量分散在預定溶劑中的帶電的微小顏料粒子，它們的極性與靜電潛像的極性相反。當液體顏料被施加在記錄介質上，這些粒子通過靜電力，被吸引到形成在記錄介質上的靜電潛像上，並與記錄介質的表面層結合，從而顯現靜電潛像。
顏料滾輪將液體顏料施加在記錄介質的整個記錄表面上，以供給足夠量的顏料，但實際上只有一部分供給的顏料用於靜電潛像的顯影。施加的多餘顏料從記錄介質的表面滴落，或者用負壓裝置吸下，並被送回到顏料箱，接收重新利用。
此時，由於記錄介質與許多諸如靜電記錄頭和顏料滾輪的機械元件滑動接觸，每一次滑動接觸，一定量的墊片剝落，並與將被回收的液體顏料混合。
用這種方式，重新利用多次的液體顏料將由於與其它顏色的顏料和墊片混合而破壞質量。相應地，已經經歷一定使用循環的液體顏料將被整箱的新的液體顏料代替。如果記錄的圖像是一般類型的，從新箱的安裝到需要更換的時間周期與使用的記錄介質的長度大致成正比。從製造者一方看，為了方便液體顏料箱的更換，直到必須更換液體顏料所使用的記錄介質的量事先確定。
然而，最近，在一個比常規採用的長的記錄介質上，通過使用一個靜電記錄器的彩色圖像的連續記錄的要求變得更加強烈。但是，由於不更換液體顏料箱而能記錄的彩色圖像的量在一個常規靜電記錄器內受到限制，有一個問題，在彩色圖像在一個長的記錄介質上的連續記錄中，裝置在記錄期間被迫中途停止，更換液體顏料箱，操作被中斷，效率降低。
而且，如果上面簡要描述了靜電記錄器，下面描述單一通道系統的靜電記錄器中的靜電記錄原理，如圖9所示。記錄介質10在箭頭所示的方向上傳輸。在記錄介質10的下表面上，有一個記錄區域80，該區域包括含有沿記錄介質10寬度方向安排的許多電極的靜電記錄頭82a到82d，安排在各個靜電記錄頭正下遊端的各個液體顏料供給區域83a到83d和安排在其下遊的各個負壓裝置84a到84d，分別對應基本顏色黑色，深藍，深紅和黃色。當記錄介質10通過記錄區域80而與靜電記錄頭82a到82d頂部滑動接觸時，用靜電記錄頭82a到82d形成靜電潛像，在其正下遊端來自液體顏料供給區域83a到83d的液體顏料施加到記錄介質10上，液體顏料附著在記錄介質10上的形成靜電潛像的部分，多餘的液體顏料用在其正下遊端的負壓裝置84a到84d吸下。對於基本顏色黑色，深藍，深紅和黃色，通過重複這些步驟，在記錄介質10上印製一個彩色圖像。
如
圖10，如上所述，如此安排的靜電記錄器還包括一個常規管路系統，將液體顏料供給液體顏料供給區域，通過負壓裝置將多餘液體顏料回收。順便說一下，此處表示的管路系統只是用於上述四個基本顏色黑色，深藍，深紅和黃色中的一個顏色(此處，選為黑色)的管路系統，在上述的靜電記錄器中提供四個這樣的管路系統。
從充滿液體顏料的顏料瓶91中，通過泵92將液體顏料吸出，從該泵輸送的液體顏料通過一個Y型接頭93，被供給在一側的液體顏料供給區域83a，並施加到記錄介質10上。另一方面，通過接頭93的其它液體顏料通過抽氣機94被排出。排出的液體顏料再被送回顏料瓶91。當液體顏料通過抽氣機94時，在負壓裝置84a和與其相連的管路中產生負壓，施加在記錄介質10上的多餘的液體顏料95被吸到負壓裝置84a中。以這種方式回收的液體顏料，與從泵92輸送的並通過抽氣機94的液體顏料一起被排出。在從負壓裝置84a到抽氣機94的定向管路中間，提供一個真空開關96。用真空開關96監視負壓的水平，例如，當由於出現摺疊或褶皺，負壓裝置84a不能足以表現其功能時，為了避免沒有被吸入負壓裝置84a的保持附著在記錄介質10上的多餘的液體顏料被輸送，記錄介質10的傳輸停止。
如上所述，由於管路系統如此安排，與印製本身所需的量相比，更大量的，例如，兩倍或更多的，液體顏料需要流過抽氣機94，因為液體顏料不得不流過抽氣機94。由於這個原因，必需一個大尺寸的泵92，使得泵的安裝空間增加，成本也上升。
而且，對大尺寸的泵92，或者大容量抽氣機94的安裝有一個限制。因此，只有輕微摺疊或褶皺出現，才能使吸取記錄介質10上多餘液體顏料不可能，並且直到負壓再次成為可能需要一定的時間，使得有一個問題，即最後在記錄介質10上印製一個有斑點的圖像。
意識到
背景技術：
的上述問題，提出了本發明，本發明的一個目的在於提供一個使記錄速度提高而保持一個高的彩色圖像質量的靜電記錄器。
而且，本發明的另一個目的在於提供一個帶有使大量圖像在液體顏料箱的一次更換中被記錄的液體顏料供給系統的靜電記錄器。
而且，本發明的另一個目的在於提供一個帶有齒輪泵的靜電記錄器，該齒輪泵能在一個單元中完成液體顏料的供給和不需要的顏料的回收，而不需要抽氣機，並且沒有氣體混合進液體顏料。
為了達到上述目的，根據本發明的靜電記錄器是這樣一個靜電記錄器，包括用於在一個以一個預定速度傳輸的記錄介質上形成一個靜電潛像的靜電潛像記錄裝置，用於將顏料供給到所述潛像形成的記錄介質的表面的顏料供給裝置，和用於將附著在所述記錄介質上的多餘顏料回收的顏料回收裝置，其中顏料回收裝置不僅可以通過負壓，而且可以通過在負壓前從記錄介質上刮落的方式進行多餘顏料的回收，並且顏料回收裝置提供有消除不相干物質混合進與所述已回收顏料相連的供給端的裝置。
在這種靜電記錄器中，顏料回收裝置包括顏料去除裝置，提供在顏料供給裝置和通過負壓回收多餘顏料的負壓裝置之間，用於從記錄介質上刮落多餘顏料。
而且，上述顏料是液體顏料，回收裝置包括一個液體顏料的供給路線，一個回收路線和一個大容積的顏料容器，並且顏料供給路線與顏料容器的頂部連通，顏料供給路線與其底部連通。
而且，顏料供給路線和顏料回收路線連接到一個齒輪泵上，它包括一對齒輪和一個包含一對形成在所述齒輪之一中的齒輪的齒輪泵，以分別進行顏料的供給和回收。
而且，為了達到上述目的，根據本發明的一個靜電記錄器包括，用於在一個以一個預定速度傳輸的記錄介質上形成一個靜電潛像的靜電潛像記錄裝置，用於將液體顏料供給到形成靜電潛像的記錄介質的表面的顏料供給裝置；用於將不需要的液體顏料從液體顏料附著的記錄介質上吸取的負壓裝置，和提供在顏料供給裝置和負壓裝置之間用於將液體顏料刮落而與傳輸的記錄介質的記錄表面保持滑動接觸的液體顏料去除裝置，其中，液體顏料去除裝置在記錄介質到達所述負壓裝置之前將大部分不需要的液體顏料事先去除。
在這種靜電記錄器中，液體顏料去除裝置包括一個接近圓斷面的杆型元件。
用這種靜電記錄器，由於液體顏料通過顏料供給裝置施加在記錄介質上，其上的大部分不需要的液體顏料被刮落，負壓裝置的內部未充滿液體顏料，通過記錄介質與負壓裝置的接觸部分，空氣被通過吸氣製造的負壓吸入。結果，由於記錄介質本身未被吸入，吸力可以被顯著提高，記錄介質的吹乾被大大加快。因此，即使記錄介質的傳輸速度提高，也可以保持高的彩色圖像質量。而且，由於液體顏料去除裝置可能含有，例如，一個接近圓斷面的杆型元件，即使在一個簡單的結構中，可以得到足夠的效果。
在一個為了達到其它上述目的靜電記錄器中，將液體顏料供給用於將液體顏料施加到靜電潛像形成的記錄介質表面的顯影區域，以顯現靜電潛像的靜電記錄器中的液體顏料供給系統具有一個大容積的液體顏料容器，包括一個顏料供給路線和一個顏料回收路線，它們從靜電記錄器主體處分開，液體顏料回收路線被安排成與回收裝置的頂部連通，而且顏料供給路線的前端被安排成位於回收裝置的底部附近。
而且，靜電記錄器還包括一個液體顏料供給系統，將液體顏料供給將液體顏料施加到靜電潛像形成的記錄介質表面的顯影區域，以顯現靜電潛像，包括，一個提供在靜電記錄器主體內的內部容器，裝有一個第一顏料供給路線，將液體顏料供給顯影裝置，和一個第一顏料回收路線，將顯影后的液體顏料回收；和一個提供在靜電記錄器主體外的外部容器，裝有一個第二顏料供給路線，將液體顏料供給內部容器，和一個第二顏料回收路線，將內部容器回收的液體顏料送回，其中第二顏料回收路線被安排為與外部容器的頂部連通，而且顏料供給路線的前端被安排為位於外部容器的底部附近。
這種液體顏料供給系統還包括，一個安排在內部容器內部的容器內容器，通過溢出排放口與內部容器連通，其中使第一顏料供給路線與容器內容器的內部連通，而使第二顏料供給路線與容器內容器連通，使容器內容器中的液體顏料處於溢出狀態，並通過外部容器，第二顏料供給路線，容器內容器和第一顏料供給路線，被供給到顯影裝置，使用後的液體顏料通過第一顏料回收路線，內部容器和第二顏料回收路線，被回收到外部容器。
而且，在內部容器內提供一個浮動傳感器，通過控制穿過第二顏料供給路線的液體顏料供給量，和穿過第二顏料回收路線的液體顏料回收量，內部容器內的液體顏料的液體表面高度保持在接近不變的高度。
用裝有這種液體顏料供給系統的靜電記錄器，通過提供一個大容積的與靜電記錄器主體分開的液體顏料容器，每單位時間不純度的增加被限制在很低，直到液體顏料被如此破壞而需要更換的周期延長，液體顏料的更換周期或者濃縮顏料的供應周期變長。而且，通過從接近液體顏料容器底部將液體顏料吸上來，將之供給到顯影區域，避免了易於在液體顏料容器接近表面處產生的氣泡的吸取，並避免了由氣泡引起的印製圖像質量的破壞。
而且，通過根據上述安排分開提供的一個內部容器和一個外部容器，當延長液體顏料的更換周期和濃縮顏料的供應周期的要求很高時，其後單獨附加外部容器是可行的，用戶的選擇變寬，可能不會浪費設備投資。而且，通過從接近外部容器底部將液體顏料吸上來，避免了可能在液體顏料容器內接近表面處產生的氣泡的吸取，並避免了由氣泡引起的印製圖像質量的破壞。
而且，根據本發明，由於具有一個提供在內部容器內的容器內容器，使液體顏料從外部容器吸取，通過內部容器，並供給顯影，進入溢出狀態，避免了可能在液體顏料容器內接近表面處產生的氣泡的吸入，並避免了由氣泡引起的印製圖像質量的破壞。
而且，根據上述安排，以其信號為依據，通過在內部容器內提供的浮動傳感器，和通過控制穿過第二顏料供給路線的液體顏料供給量和穿過第二顏料回收路線的液體顏料回收量，容器內的容器內的液體顏料的液體表面高度基本保持不變。
為了達到另一目的，一個用於靜電記錄器的齒輪泵，包括一個外齒互相嚙合的第一和第二齒輪，和一個第三齒輪，它如此安排，使得它的外齒與第二齒輪的內齒嚙合，特徵在於，一個第一負壓通道和一個第一排放通道相對於第一和第二齒輪的外齒嚙合部分，提供在一側和另一側；而且一個第二負壓通道和一個第二排放通道相對於第二齒輪內部和第三齒輪外部的齒的嚙合部分，提供在一側和另一側；以及泵出的第一液體，通過第一到第三齒輪在預定方向的選轉，穿過第一負壓通道和一個第一排放通道，而泵出的第二液體，通過第一到第三齒輪的選轉，穿過第二負壓通道和一個第二排放通道。
上述齒輪泵特徵在於由第一齒輪的旋轉驅動來驅動。
而且，這種齒輪的特徵在於輪齒提供在第一齒輪的內部圓周上，與第一齒輪的內部圓周上的齒相嚙合的第四齒輪提供在第一齒輪內，通過第四齒輪第一齒輪被旋轉驅動。
而且，這種齒輪泵由第三齒輪的旋轉驅動來驅動。
根據上述安排的齒輪泵中，第一和第二齒輪外齒接觸區域(稱為第一區域)和第二齒輪內齒和第三齒輪外齒接觸的區域(稱為第二區域)徹底分為在第二齒輪的外部和內部。相應地，提供在第一區域，從第一負壓到第一放電路線的泵送路線，和提供在第二區域，從第二負壓到第二放電路線的泵送路線徹底獨立，通過這些路線的液體彼此不混合。
而且，由於第一和第二齒輪及第二和第三齒輪分別相互嚙合，第一齒輪的旋轉將引起第三齒輪的旋轉，而第三齒輪的旋轉將引起第一齒輪的旋轉，此處第一和第三齒輪的共同點在於，只是其外齒與第二齒輪嚙合。因此，通過第一齒輪或第三齒輪的旋轉驅動，齒輪泵被驅動。
圖1是一個根據本發明的單一通道系統彩色靜電記錄器的一個顏色的圖像記錄區域的示意拋面圖。
圖2是一個根據本發明的液體顏料供給裝置的示意表示，它不僅供給用於顯影的液體顏料，而且將顯影后多餘的液體顏料回收。
圖3是一個靜電記錄器主體和包括集成為一個單元的多個瓶子的外部容器的立體圖。
圖4是一個根據本發明的靜電記錄器中，用於供給和回收液體顏料的齒輪泵的內部結構的前視圖。
圖5是一個圖4所示的齒輪泵的下視圖。
圖6表明圖4所示的齒輪泵的一個齒輪。
圖7是表明根據本發明在靜電記錄器中靜電記錄頭的更換操作的示意立體局部拋視圖。
圖8是常規靜電記錄器的示意拋面圖。
圖9是表明靜電記錄器中靜電記錄原理的示意立體圖。
圖10是一個表明在靜電記錄器中用於液體顏料的供給和多餘液體顏料的回收的管路系統的一個例子的管路圖。
下文，參考附圖描述本發明的一個實施例。圖1是一個表明單一通道系統的彩色靜電記錄器中進行一個顏色的圖像記錄區域的輪廓。在實際的單元通道系統彩色靜電記錄器中，例如，提供與圖1類似的四個圖像記錄區域，用於每個顏色。在圖1中，在其上形成圖像的記錄介質10在圖1中箭頭a1(副掃描方向)所示的方向上傳輸，同時施加一個後張力。靜電記錄頭11起到在滑動於其上的記錄介質10上形成一個靜電潛像的作用，根據來自預定信號處理電路的圖像信號被驅動。一個按壓滾輪12，後刀座的緩衝滾輪，將記錄介質10按壓到靜電記錄頭11一側，在一個合適的壓力下，使記錄介質與靜電記錄頭11的電極部分滑動接觸。在記錄介質10的記錄表面(圖1的下表面)上，包括直徑為5到30μm數量級的矽粒子的墊片以一個合適的密度分布。用這種墊片，在靜電記錄頭和記錄介質的電介質層之間產生一個放電間隙，記錄介質被記錄介質和記錄頭之間的放電充電，形成一個靜電潛像。
通過靜電記錄頭11的記錄介質10被送到一個顯影區域20。在顯影區域20中，在記錄介質10的上側提供有使記錄介質10與顏料滾輪21滑動接觸的按壓滾輪26，27，28、一個刮板22、以及負壓區域23的導向杆24，25。刮板22、導向杆24，25和一個導向杆的支撐元件都由不鏽鋼杆型元件製成，在一個固定元件(未示出)的幫助下，可拆卸地固定到一個包含顏料滾輪21的外殼元件29上。記錄介質始終與之滑動接觸的這些部件需要較高的更換頻率，但當需要更換時，上述的安排能夠只更換部分必要的部件，而在固定元件拆下後，外殼元件保留。相應地，與這些部件和外殼安排在一個單元內的常規記錄器相比，部件的更換操作變得容易而簡單，操作者的負擔減輕了。
用單一通道系統的彩色靜電記錄器，這種靜電記錄頭和顯影區域被串行提供，例如，四個階段，通過在每個階段進行的各個基本顏色的記錄，最後得到一個彩色圖像。
位於顏料滾輪21下方的一個顏料供給料盤30裝有包括分散在一種預定溶劑中的顏料粒子的液體顏料31，高度為比顏料滾輪21的最底部稍高一些。這些液體顏料，從後文將提到的顏料瓶中，穿過一個預定的路線，通過一個齒輪泵150被輸送到顏料供給料盤30。液體顏料中的顏料粒子的電荷極性與靜電潛像相反。當顏料滾輪21逆時針旋轉，液體顏料31被沿顏料滾輪21表面的溝槽提起，施加到與顏料滾輪21中記錄介質10接觸部分的記錄介質10的下表面上。附著在靜電潛像形成部分的液體顏料中的顏料粒子，通過靜電力被拖拉到形成在記錄介質上的靜電潛像上，並與靜電潛像形成部分的記錄介質的表層結合，顯現靜電潛像。
如果在一個顏色的圖像記錄完後，用保留在記錄介質10上的液體顏料的溶劑記錄另一個顏色的圖像，彩色圖像的質量被破壞。由於這個原因，顯影后，保留在記錄介質上的顏料被去除，而且在安裝在顯影區域下遊的鼓風機裝置的幫助下，溶劑被吹乾。在該實施例中，在用鼓風機裝置吹之前，將大部分不需要的液體顏料去除，在顏料滾輪21接下來的步驟中，提供了刮板22和負壓區域23。
刮板22由不鏽鋼杆狀元件製成，比記錄介質10的寬度稍長，該區域是一個直徑約5mm的圓。刮板22的軸固定在外殼元件29上，使之與記錄介質的前進方向成直角。
刮板22通過記錄介質10在其上滑動，將殘留在記錄介質上的不需要的液體顏料的大部分刮落。如箭頭a2所示，刮落的液體顏料沿外殼元件的內壁滴落。另一方面，負壓裝置23在泵(未示出)的幫助下，在記錄介質下方的導向杆24和25之間的空間產生一個負壓，通過負壓通道33，將保留在記錄介質上的液體顏料吸下。因為考慮到消除有稜部件對與之滑動接觸的記錄介質的損傷，刮板22由不鏽鋼杆狀元件製成，與記錄介質接觸部分的線性在製造中很容易獲得，而且可看到足夠的抗磨損能力。因此，如果這些條件滿足，可採用非不鏽鋼杆狀元件作為刮板。
在未安裝刮板的常規記錄器中，只需要在負壓區域將液體顏料去除，但由於記錄介質傳送到負壓區域時帶有附著在其上的多餘液體顏料，在由記錄介質和導向杆之間墊片形成的空間中充滿了液體顏料。由於這個原因，需要在某種程度上限制吸力，使記錄介質本身被吸取，考慮到這種限制，需要降低記錄介質的傳輸速度，以去除液體顏料。而且，必須在下階段，用鼓風機裝置，將保留的溶劑吹乾。這阻礙了記錄速度的提高。
與此相比，在本實施例中，由於大部分的液體顏料被提供在負壓區域23前方的刮板22事先刮落，在負壓區域23中吸取的液體顏料的量大大減少。由於事先大部分的液體顏料被刮板刮落，由記錄介質10和導向杆24，25之間的墊片產生一個足夠的間隙，通過該間隙空氣被吸入，使負壓區域23的吸力可以比常規的強。簡而言之，儘管600mm H2O的水頭壓力是常規極限，在本實施例中，負壓區域的極限可提高到1500mm H2O的水頭壓力。
因此，去除液體顏料所需的時間大大減少。而且，通過記錄介質10和導向杆24，25之間的間隙吸入的空氣加快了溶劑的吹乾，下階段在鼓風機裝置中的吹乾時間也縮短。結果，記錄介質的傳輸可以進一步加快。而且，由於保留在記錄介質上的溶劑幾乎完全被吸入的空氣吹乾，避免了此階段由於顏料的混合造成的圖像質量的破壞。而且，即使由於微小程度的摺疊，斷裂或褶皺，引起記錄介質10的浮動，通過加強負壓區域23的吸力，記錄介質10可以緊緊地與導向杆24，25接觸。因此，與每次發生輕微摺疊或類似情況時，需要停下記錄器的常規記錄器相比，工作效率提高了。
然後，參考圖7，描述靜電記錄頭11的更換操作。在靜電記錄頭11上，例如，在與記錄介質寬度幾乎相等的長度上，以400dpi的密度，在主掃描方向上，將靜電記錄電極和輔助電極鑲嵌到諸如環氧樹脂的一種電介質上，並成形。而且，在靜電記錄頭11的下方，裝配有驅動電極的許多集成電路和其它電路部件。相應地，在用於一個36英寸或更寬的記錄介質的大尺寸的靜電記錄器中，靜電記錄頭11的重量可以達到幾十kg。當在常規記錄器中更換靜電記錄頭時，在打開或移開頂蓋後，記錄頭的最底部必須被抬到主體的側壁的最頂部，以將記錄頭從記錄器內部拆下。因此，一個人很難進行靜電記錄頭的更換操作，基本需要兩個或更多的人合作。
與此相比，在靜電記錄器的本實施例中，與靜電記錄頭11的數量相等的局部拋開區域251提供在主體一側的側壁250上，如圖7所示。
順便說一下，為了簡化，圖7中只表明其中一個靜電記錄頭11。每個局部拋開區域251提供在為了安裝相應靜電記錄頭11的區域的側壁的正上方。相應地，當更換靜電記錄頭11時，首先，要更換的靜電記錄頭11的一側(局部拋開區域251側)被抬起，放到相應的局部拋開區域251上。此時，在靜電記錄頭11的另一側，提供在底部的滾輪進入提供在靜電記錄頭11底部相應位置的軌道(未示出)，記錄頭就很容易移動。從如圖7所示的狀態，將抬起端拉向記錄器的主體外側，靜電記錄頭可以被拿出靜電記錄器。除此之外，沿抬起方向的垂直距離比靜電記錄頭11的高度短很多。結果，更換操作所需的勞動減少，即使是一個操作者也足可以更換靜電記錄頭11。
本發明並不限於上述的實施例，可以接受在其主旨範圍內的各種修改和變動。
如上所述，根據本發明，由於大部分不需要的液體顏料，在記錄介質到達負壓裝置之前，被顏料去除裝置刮落，負壓裝置內部未充滿液體顏料，通過吸氣製造的負壓，空氣從記錄介質和負壓裝置接觸區域被吸入內部。以這種方式，由於記錄介質本身未被吸住，負壓裝置的吸力可以提高到一個相當的程度，記錄介質的吹乾大大加快，因而可提供一個即使記錄介質的傳輸加快，也能保持高的圖像質量的靜電記錄器。
另一方面，參考圖2清楚地看到，本發明的另一個實施例是一個將顯影的液體顏料供給顏料供給料盤30，並將使用後，用刮板22刮落和負壓區域23吸取的多餘液體顏料回收的液體顏料供給系統。該系統包括一個提供在靜電記錄器外部的大容積外部瓶40和提供在記錄器內部的內部瓶50。通過安裝在開口處，緩衝部件56可拆卸地固定在內部瓶50的頂部。一個供給管52，即根據本發明的第一顏料供給管和一個回收管54，即第一顏料回收管，與用來將這兩個管路互相分開的緩衝部件56連接。在內部瓶50中，還提供一個小尺寸瓶60。根據本發明，瓶60起容器內容器的作用。瓶60提供有與供給管52耦合的管子62，液體顏料流入口63和溢出排放口64。管62裝有一個法蘭盤狀的塞子62a，將瓶60的上端開口牢牢封住。
外部瓶40中的液體顏料31，通過一個泵70，從接近外部瓶40的底部吸上來，並穿過管42a，42b，根據本發明的第二顏料供給路線，和一個流入口63，輸送到內部瓶50內的瓶60內。輸送到瓶60內的液體顏料進一步被從接近瓶底部吸上來，穿過管62和供給管52，輸送到顏料供給料盤30，然後通過顏料滾筒施加到記錄介質上。此時，泵70使供給瓶60的液體顏料的量，比穿過供給管52，從瓶60吸上來的液體顏料的量多，而使瓶60進入溢出狀態。相應地，存在液體顏料始終從溢出排放口64流出的狀態。
另一方面，顯影處理後的多餘液體顏料通過回收管54，回收到內部瓶50，通過泵72進一步穿過管44a，44b，第二回收路線，返回到內部40，被重新利用。此時，由於圖2所示的緩衝部件的結構和瓶60的提供，在內部瓶50中，從回收管54回收的液體顏料，和穿過供給管52被供給顏料供給料盤30的液體顏料不被混合在一起。
在內部瓶50的內部，提供一個浮動傳感器58。內部瓶50的正常液面在傳感器上「2」所示的高度，此時，泵70，72都打開。當液面上升，達到「1」所示的高度時，泵70關閉，泵72打開，降低液面高度。另一方面，當液面下降，達到「3」所示的高度時，泵70打開，泵72關閉，升高液面高度。通過這種操作，內部瓶50內的液體顏料的液面高度基本保持不變。順便說一下，58a代表浮動傳感器58的一個輸出信號線，控制每個泵的開關。
而且，當氣泡混合進使用顯影區域的顏料滾輪施加到記錄介質上的液體顏料時，沒有顏料附著在這些氣泡部分的記錄介質上，因而在記錄介質的某些位置上產生附著的顏料的量不均勻，而破壞圖像的質量。由於回收的液體顏料始終返回到外部瓶40，結果伴隨衝擊產生的進濺或波紋，在液體表面產生氣泡。由於直到產生的氣泡消失，需要一定的時間周期，當泵70在液體表面吸取液體顏料時，由於它們附著在記錄介質上，包含的大量的氣泡被顏料滾輪帶起並附著到記錄介質上。但是，如果所選的外部瓶40容積很大，深度約為50cm的數量級，在接近底部的液體顏料中幾乎所有的氣泡都消失了。因此，通過在接近外部瓶40的底部吸取液體顏料31，液體顏料可以被輸送到內部瓶，而不和在液面產生的氣泡混合。
在靜電記錄器的記錄區域回收的多餘液體顏料中，當液體顏料被從記錄介質上去除時產生氣泡。而且，當回收的液體顏料從回收管54，以相當的動力，返回到內部瓶50時，內部瓶50內的液面起波紋，此處產生大量的氣泡。但是，由於具有一個與提供的內部瓶50中的液面分開的瓶60，並且將液體顏料通過該瓶供給顏料供給料盤30，可以避免氣泡的混合，如果從此處通過供給管52供給到顏料供給料盤30的液體顏料，與從回收管54回收和返回的液體顏料混合，則會發生氣泡的混合。與此相似，由於可以有效地避免氣泡混合進供給顏料供給料盤30的液體顏料中，所以與常規記錄器相比，印製的圖像的質量提高了。
而且，由於提供了一個與內部瓶分開的大容量的外部瓶，每單位時間不純度的增加可以被限制得很低。相應地，從外部瓶40的更換到液體顏料被汙染需要再次更換的時間周期大大延長，液體顏料更換和濃縮顏料供應的周期變長。因此，即使當大量的圖像連續印製，中途停下記錄器的頻率降低，工作效率提高。
圖3是一個立體圖，表明一個靜電記錄器的主體1和一個包括集成為一個單元的多個外部瓶的外部瓶單元2。順便說一下，在圖3中，為了簡化，只表明一個顏色的外部瓶。外部瓶單元2對四個顏色都分別安裝有外部瓶，而且每個外部瓶40包括一個供給泵70，一個回收泵72，一個泵控制板130和一個電源開關140。在主裝置體內的箱殼區域內，同樣提供四個顏色的內部瓶50。在圖3中，在內部瓶50後的小瓶120是濃縮顏料的容器，當液體顏料的濃度降低時，根據需要，通過專用的泵(未示出)，相應濃縮的顏料被另外倒進相關的內部瓶50中。主裝置體1的每個內部瓶50和相應外部瓶40，通過一個供給管42a，一個回收管44a和一個浮動傳感器的輸出信號線58a互相連接，但各個瓶可以通過延長管子和信號線，彼此分開，被安裝在不同的位置。
如圖3虛線所示，一個內部瓶50可以很容易從主裝置體1中取出。內部瓶50有一個如圖2所示的瓶60，並可與外部瓶40相連，但與常規液體顏料容器具有相同的形狀和尺寸，即不包含瓶60，不與外部瓶40或緩衝部件56相連的通用液體顏料容器。相應地，當用戶以後想另外安裝一個外部瓶單元2時，通過用根據本實施例的內部瓶50，更換以前在裝置中採用的通用液體顏料容器，另外的安裝就很容易實現。除此之外，用一個簡單的操作，瓶的容積就很容易增加，可以實現瓶的更換周期更長的靜電記錄器。
順便說一下，本發明並不限於上述的實施例，可以接受在其主旨範圍內的各種修改和變動。
如上所述，根據本發明，由於具有與提供的靜電記錄器主體分開的大容積液體顏料容器，並且將液體顏料從接近液體顏料容器的底部吸上來，並將液體顏料供給靜電記錄器的顯影區域，每單位時間不純度的增加可以被限制得很低。相應地，從液體顏料的更換到液體顏料被汙染需要再次更換的時間周期大大延長，液體顏料的更換和濃縮顏料供應的周期變長。因此，可以給靜電記錄器提供一個液體顏料供給系統，其中，即使當大量的圖象被連續印製，記錄器中途停下來的頻率降低，工作效率提高。
而且，根據本發明，可以給靜電記錄器提供一個液體顏料供給系統，其中，不僅具有提供在靜電記錄器的主體中的一個內部容器，而且具有與提供的靜電記錄器主體分開的大容積液體顏料容器，並使之進入溢出狀態，將來自外部容器的液體顏料，通過一個內部容器內的容器內容器，供給顯影，供給到顯影的液體顏料和顯影后回收和返回的液體顏料完全分開，使得回收後，沒有包含在液體顏料中的氣泡混合進將被供給顯影的液體顏料中，而且將液體顏料從接近外部容器的底部吸上來，幾乎沒有任何氣泡產生，有效避免了由氣泡引起的印製圖像質量的破壞，得到一個高的印製圖像質量。
然後，將描述用於靜電記錄器的齒輪泵(下文，稱為「齒輪泵」)，本發明另一實施例的主要部件。圖4是一個部分省略的前視圖，表明齒輪泵150的內部結構，圖5是一個齒輪泵150的下視圖，圖6表明齒輪161(或齒輪162)的形狀。順便說一下，圖4中省略了齒輪162和163的齒，只表示了齒輪161(或齒輪162)齒的四分之一。
外殼151具有寬度約為70mm，長度約為90mm的尺寸，在內部，提供由約為10mm高的側壁152a到152d包圍的區域，而約為10mm高的隆起153形成在側壁152c的中心。在側壁152a到152d和隆起153形成的空間中，齒輪160到163被可旋轉安置。在它們中，齒輪160是一個將馬達的旋轉驅動力傳遞給齒輪161的齒輪。齒輪161是一個根據本發明的第一齒輪，齒輪162是一個根據本發明的第二齒輪，而齒輪163是一個根據本發明的第三齒輪。順便說一下，當齒輪泵150被驅動時，一個平蓋安裝在頂部，將內部緊緊封住。
齒輪161到163都約為10mm厚。齒輪161到163形狀和尺寸相等，齒提供在內部或外部圓周，如圖6所示。這些內齒和外齒數量相等，是這樣形成的，內齒齒根面與外齒齒頂接觸。這是因為齒輪的厚度要儘可能不變，使不同地方強度的變化最小。
齒輪161的位置由側壁152a限定，其外齒與側壁152a滑動接觸。齒輪162的位置由側壁152c和隆起153限定，其外齒與側壁152c滑動接觸，內齒與隆起153的壁153a滑動接觸。而，齒輪163的位置由隆起153和齒輪162限定，其齒與隆起153的壁153b滑動接觸。順便說一下，齒輪160由金屬製成。另一方面，齒輪161，162和163用諸如酚醛樹脂或者聚醛樹脂的原材料鑄造，然後退火。此時，為了提高抗摩擦能力，可混合矽。
齒輪160被未示出的馬達，例如以300rpm的速率，圍繞中心軸160a，逆時針旋轉驅動。齒輪160的外齒和齒輪161的內齒互相嚙合，齒輪161的外齒和齒輪162的外齒互相嚙合，而齒輪162的內齒和齒輪163的齒互相嚙合。相應地，當齒輪160被泵逆時針旋轉驅動時，齒輪161逆時針旋轉，齒輪162順時針旋轉，而齒輪163順時針旋轉。
在外殼151中，如圖4所示，還提供四個開口170，171，172和173。如圖5所示，這些開口與提供的相應插口170a，171a，172a和173a耦合，使得在後側方向伸出。相應管子插入各個插口。通過插口170a，開口170與一個液體顏料儲存在其中的顏料瓶(未示出)耦合，而通過插口171a，開口171與上述顏料供給料盤耦合。由於齒輪161的逆時針旋轉和齒輪162的順時針旋轉，將在側壁152a和齒輪161，162包圍的(中右部空間)空間引入負壓，液體顏料從顏料瓶被吸上來，通過開口170，流進齒輪泵。這些液體顏料進入旋轉齒輪161和162的外齒之間，被帶到相對側壁152d和齒輪161，162包圍的空間(中心左邊空間)，在此處增壓，並從開口171，輸送到顏料供給料盤30。以這種方式，形成從開口171到開口171的泵料路線。順便說一下，在從開口171到顏料供給料盤30的路線中，提供一個未示出的壓力調節閥。當此路線中的壓力超過一個固定值時，壓力調節閥工作，將空氣或顏料放出，因而降低了內部壓力。通過壓力調節閥的功能，此路線中的壓力始終保持基本不變。而且，在從開口172到負壓裝置23的顏料負壓路線中，也提供一個壓力調節閥，避免產生一個明顯的負壓。
通過插口172a，開口172與在顯影后，將對顯影沒有貢獻的不需要的顏料從記錄介質去除的負壓區域23的負壓通道耦合，而通過插口172a，開口173與液體顏料的重新利用裝置耦合。由於齒輪162和163的順時針旋轉，將在齒輪163的左邊空間引入負壓，負壓區域23吸上來的液體顏料和空氣流進開口172。液體顏料和空氣進入旋轉齒輪162的內齒和旋轉齒輪163的齒之間，被帶到齒輪163的右側空間，在此處增壓，並從開口173，輸送到未示出的顏料重新利用裝置。以這種方式，形成與上述的泵送路線分開並獨立於它的，從開口172到開口173的泵送路線。順便說一下，在從開口173到與顏料重新利用裝置耦合的路線中，提供一個未示出的壓力調節閥。通過壓力調節閥的功能，此路線中的壓力始終保持基本不變。
然而，已經知道，當大量的氣泡混合進將供給顏料供給料盤30的液體顏料中時，施加到記錄介質10的液體顏料出現波紋，結果在印製的圖像中產生不均勻，這樣就破壞了圖像的質量。但是，如上所述，用根據本實施例的齒輪泵，側壁152a到152d和齒輪161和162的外周包圍的區域與齒輪162的內周區域完全分開，而液體顏料供給路線和液體顏料回收路線相互獨立。相應地，從顏料瓶到顏料供給料盤30和從負壓區域23回收的液體顏料的輸送液體顏料的路線不相連，從負壓區域23回收的液體顏料中的空氣沒有混合進將被輸送到顏料供給料盤30的液體顏料中。因而，施加到記錄介質上的液體顏料未出現波紋，得到高質量的印製圖像。
而且，如圖4所示，將液體顏料供給到顏料供給料盤30的泵，和將不需要液體顏料從負壓區域23吸上來的泵，包括一個單一齒輪泵，而且，因為其簡單的結構，它不可能出現問題，可以減小尺寸。而且，由於這種常規抽氣機變得不必要，只需要一個馬達驅動該齒輪泵，也節約了成本。
然而，本發明並不限於上述的實施例，可以接受在其主旨範圍內的各種修改和變動。
例如，在上述實施例中，齒輪160連接到馬達上，通過它齒輪161被馬達旋轉驅動，但代替它，提供在齒輪162內的齒輪163可以被旋轉驅動。
如上所述，根據本發明，在它們中，由於具有提供的第一到第三齒輪，具有提供在第二齒輪外的第一齒輪和具有提供在第二齒輪內的第三齒輪，第一區域和第二區域分開，提供在第一區域的泵送路線和提供在第二區域的泵送路線變得完全獨立，使通過這些路線的液體永遠不互相混合。相應地，通過在這兩條路線中，選擇一個作為顯影液體顏料的供給路線，另一個作為顯影后不需要的液體顏料的回收路線，氣泡混合在其中的回收液體顏料和顯影用液體顏料可以被互相不混合地泵送，這樣有效避免顯影的液體顏料由於與氣泡混合出現的波紋，而破壞圖像質量。除此之外，如果這樣的兩通道泵送操作，用一個泵，在一個簡單結構中進行，鼓風機和這樣的其他設備就變得不必要，因而有可能提供一個靜電記錄器，其中裝置的尺寸減小，成本降低。
根據本發明的靜電記錄器，可以採用一種液體顏料，進行形成在記錄介質上的靜電潛像的顯影。這種靜電記錄器特別適合允許記錄介質連續通過多個記錄區域和顯影區域的單一通道的彩色靜電記錄器。
權利要求
1.一種靜電記錄器包括靜電潛像記錄裝置，用於在以一個預定速度輸送的一種記錄介質上形成一個靜電潛像；顏料供給裝置，用於將一種顏料供給到一個靜電潛像在其上形成的所述記錄介質的一個表面上；顏料回收裝置，用於將附著在所述記錄介質上多餘的顏料回收；其中所述顏料回收裝置可以不僅通過負壓，而且通過在負壓之前從記錄介質上刮落，進行多餘顏料的回收；和所述顏料回收裝置，提供有用於消除不相關物質混合進與所述回收顏料連接的供給端的裝置。
2.權利要求1所述的靜電記錄器，其中提供有單一通道系統，其中多對所述顏料供給裝置和所述顏料回收裝置被串行安排，通過在各對裝置中形成和顯影不同顏色的靜電圖像，最後得到一個彩色圖像。
3.權利要求1所述的靜電記錄器，其中所述的顏料回收裝置，包括提供在所述顏料回收裝置和用負壓進行多餘顏料回收的負壓裝置之間的顏料去除裝置，將多餘顏料從記錄介質上刮落。
4.權利要求1所述的靜電記錄器，其中所述的顏料是一種液體顏料，所述回收裝置包括所述液體顏料的一個供給路線，一個回收路線和一個大容積的顏料容器，而且所述的顏料回收路線和所述的顏料供給路線與所述的顏料容器的頂部和底部連通。
5.權利要求1或4所述的靜電記錄器，其中分別進行供給和回收顏料的所述顏料供給路線和所述顏料回收路線，連到一個齒輪泵上，它包括一對齒輪和一個包括形成在所述齒輪之一內的一對齒輪的齒輪泵。
6.一個靜電記錄器包括靜電潛像記錄裝置，用於在以一個預定速度輸送的一種記錄介質上形成一個靜電潛像；顏料供給裝置，用於將一種液體顏料供給到一個靜電潛像在其上形成的所述記錄介質的一個表面上；負壓裝置，用於將不需要的液體顏料，從液體顏料附著的所述記錄介質上吸下；液體顏料去除裝置，提供在所述顏料供給裝置和所述負壓裝置之間，用於將液體顏料刮落而與輸送的記錄介質的記錄表面滑動接觸，其特徵在於，大部分不需要的液體顏料在記錄介質到達所述負壓裝置之前被刮落。
7.權利要求6所述的靜電記錄器，其中所述液體顏料去除裝置包括一個接近圓斷面的杆型件。
8.權利要求6所述的靜電記錄器，還包括液體顏料回收裝置，回收在所述液體顏料去除裝置中刮落的液體顏料和從所述記錄介質上吸下的不需要的液體顏料。
9.一種靜電記錄器包括靜電潛像記錄裝置，用於在以一個預定速度輸送的一種記錄介質上形成一個靜電潛像；顏料供給裝置，用於將一種液體顏料供給到一個靜電潛像在其上形成的所述記錄介質的一個表面上；和顏料回收裝置，用於將來自所述記錄介質的不需要的顏料回收，其中所述顏料回收裝置包括一個顏料供給路線，一個與所述顏料回收路線相連的顏料回收路線和一個與所述靜電記錄器分開的大容積的顏料容器，而且所述顏料回收路線如此安排，使之與所述回收裝置的頂部連通，而且所述顏料供給路線的端部如此安排，使之位於接近所述回收裝置的底部。
10.一種靜電記錄器包括靜電潛像記錄裝置，用於在以一個預定速度輸送的一種記錄介質上形成一個靜電潛像；顯影裝置，用於使形成在所述記錄介質上靜電潛像顯影；顏料供給裝置，用於將一種液體顏料供給在所述顯影裝置中的所述記錄介質的一個表面上；和顏料回收裝置，將來自所述記錄介質的不需要的顏料回收，其中所述顏料供給裝置包括，一個提供在所述靜電記錄器主體內的內部容器，安裝有一個將液體顏料供給所述顯影裝置的第一顏料供給路線，和將顯影后的液體顏料回收的第一顏料回收路線，和一個提供在所述靜電記錄器主體外的外部容器，安裝有一個將液體顏料供給所述內部容器的第二顏料供給路線，和將所述內部容器回收的液體顏料返回的第二顏料回收路線，其中所述第二顏料回收路線如此安排，使之與所述外部容器的頂部連通，而且所述顏料供給路線的端部如此安排，使之位於接近外部容器的底部。
11.權利要求10所述的靜電記錄器，還包括一個位於所述內部容器內的容器內容器，通過一個溢出排放口，與所述內部容器連通，其中使所述第一顏料供給路線與所述容器內容器的內部連通，而所述第二顏料供給路線與所述容器內容器連通，和使所述容器內容器中的液體顏料進入溢出狀態，並且將液體顏料通過所述外部容器，所述第二顏料供給路線，所述容器內容器和所述第一顏料供給容器，供給所述顯影裝置；使用後的液體顏料，通過所述第一顏料回收路線，所述內部容器和所述第二顏料回收路線，回收到外部容器。
12.權利要求10或11所述的靜電記錄器，其中在所述內部容器內提供一個浮動傳感器，通過控制穿過所述第二顏料供給路線的液體顏料的供給量和穿過所述第二顏料回收路線的液體顏料的回收量，所述內部容器內液體顏料的液面高度基本保持在不變高度。
13.權利要求10或11所述的靜電記錄器，其中所述顏料供給裝置還包括一個齒輪泵，它具有一個外齒互相嚙合的第一和第二齒輪，和第二齒輪內的第三齒輪，它被如此安排，使它的外齒與所述第二齒輪的內齒嚙合，所述齒輪泵包括，相對於所述第一和第二齒輪的外齒嚙合部分，提供在其一側的第一負壓通道，和提供在其另一側的第一排放通道，和相對於所述第二齒輪的內齒與第三齒輪的外齒的嚙合部分，提供在其一側的第二負壓通道，和提供在其另一側的第二排放通道，所述齒輪泵，通過所述第一到第三齒輪在預定方向上的旋轉，將第一液體泵出，穿過所述第一負壓通道和所述第一排放通道以及通過所述第一到第三齒輪的旋轉，將第二液體泵出，穿過所述第二負壓通道和所述第二排放通道。
14.權利要求13所述的靜電記錄器，其中所述齒輪泵由所述第一齒輪的一個旋轉驅動來驅動。
15.權利要求13所述的靜電記錄器，其中所述第一齒輪具有提供在其內周邊上的齒，與提供在所述第一齒輪內周上的齒嚙合的第四齒輪被提供在所述第一齒輪內，所述第一齒輪通過所述第四齒輪被旋轉驅動。
16.權利要求13所述的靜電記錄器，特徵在於所述齒輪泵由所述第三齒輪的一個旋轉驅動來驅動。
全文摘要
一種靜電記錄器提供有一個在以一個預定速度傳輸的一種記錄介質上形成一個靜電潛像的靜電潛像記錄裝置,將顏料供給到靜電潛像已經在其上形成的記錄介質的表面的顏料供應裝置,和將附著在記錄介質上的多餘顏料回收的顏料回收裝置。顏料回收裝置通過負壓將多餘顏料回收。靜電記錄器還提供有一個可以在用負壓回收之前,將多餘顏料從記錄介質上刮落的裝置,避免了在供給到供給端之前不相關物質混合進回收的顏料中。
文檔編號G03G15/10GK1201422SQ96198001
公開日1998年12月9日 申請日期1996年10月29日 優先權日1995年10月30日
發明者穐近佳典, 河津利建, 高澤清繼, 小松文人 申請人:新日本制鐵株式會社