專利名稱：用于顯影系統的交叉混合螺旋推進加料機構的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及一種電子照相復印機(elctrophotographicprintingmaching)更準確地說是涉及一種用于混合顯影劑的包括一個雙螺旋推進加料器組件的顯影系統。
一般地說，電子照相復印機包括一個光敏元件，通過對光敏元件充以基本均勻的電勢以便使其表面敏化。該光敏元件的充電勢部分是暴露在待復制的原始文件的光影象內的。這樣就會在對應于原始元件內的資料區域的光敏元件上記錄下靜電潛象。在光敏元件上形成靜電潛象以后，該影象通過促使顯影劑材料與它相接觸就會進行顯影。通常，顯影劑材料包括通過磨擦電粘附在載體顆粒上的著色劑微粒。這些著色劑微粒被從載體顆粒吸附到潛象上以便在光敏元件上形成在隨后轉移到復印紙上的粉末影象。最后，該復印紙經過加熱以便將在影象構形內的粉末影象永久的地粘附在該復印紙上。
當著色劑微粒由顯影劑材料中耗盡時，需要將附加的著色劑微粒配送到顯影劑混合物內。
新加入著色劑一般是似某種方式與脊化的載體顆粒和未使用過的顯影劑材料進行混合加進的。用以實現這種混合組成物的各種先有技術設備已經研制出來。以下各個發明屬于相關的技術。
授予伯克等人(Beckatal)的美國專利4，274，302號文件公開了一種由具有平滑的軸向邊緣的薄鋁板扭曲條帶制成的磁刷式混合螺旋推進加料器。在一個顯影裝置中，該螺旋推進加料元件是位于顯影盤的貯槽部分，將干的著色劑進行循環，分配和摻合。當復印機進行工作時，一個配送系統均勻地配送慣常用量的著色劑。
授予史密斯(Smith)并轉讓給施樂公司的美國專利4，056，076號文件公開了一種用于在一種靜電圖象處理器的循環顯影系統中，對多元顯影劑進行混合和加料的交叉混合系統。該系統采用了一對平行的被動交叉混合器作為摻合(摩擦充電)裝置。
授予查爾蘭德等人(charlanetal)并轉讓給施樂公司的美國專利4，033，294號文件公開了一種用于磁刷式顯影設備的顯影劑混合和輸送螺旋推進加料器，該推進加料器是由扭曲的細長薄金屬帶構成的，具有螺旋外形。當配送著色劑時，將新的著色劑由一個著色劑配送器加到顯影劑內，該著色劑配送器是直接放置在一個交叉混合器的上方以便保持著色劑濃度處于高水平狀態。
在授于早魯特納爾(Zoltner)并轉讓給施樂公司的美國專利4，478，512號文件公開了一種系統，在該系統中設有一對螺旋推進加料器用于對新發送的著色劑與已瘠化的載體顆粒進行混合，并將該混合物返回到一個顯影劑貯存器內。
在設置有一對螺旋推進加料器系統的先有技術裝置中都要遇到一個要使每個螺旋推進加料器保持送料速率恒定的問題。既使該送料率存在少許的變化，該螺旋推進加料器就要發生“泵激”，例如發生導致混合功能的效率下降的堆積和溢出的現象。
因此本發明導出一種雙螺旋推進加料混合器系統，該混合系統能夠進行自身調節并對螺旋推進加料器內的流量發生任何不平衡進行自動調整。更準確地說本發明涉及一種顯影系統，該系統包括一個適用于將顯影劑材料附著在一個帶有靜電潛影的影象表面上的顯影劑滾子，一個用于將上述顯影劑材料進行混合并將混合后的顯影劑由一個第一區域輸送到一個顯影劑滾子外罩上的改進的螺旋推進加料器組件，上述螺旋推進加料器組件包括一個位于遠離上述顯影劑滾子的一個第二區域的第一螺旋推進加料器，一個位于靠近上述顯影劑滾子的上述第一區域內的第二螺旋推進加料器，一個在上述兩個螺旋推進加料器元件之間延伸并較該加料器元件短一些的擋板元件，由此能夠使增色劑可以在兩個推進加料器的端部連通開口處進行輸送，和一種用于使該兩個螺旋推進加料器元件在相反的方向上進行轉動的裝置，因此，由上述第二區域傳輸來的著色劑就會通過上述兩個輸送開口中的一個輸送至上述第一區域內，并隨后附著在上述顯影劑滾子上。
圖1是與本發明的雙螺旋推進加料混合器組件配合工作的一個復印機的側視剖面圖;
圖2是圖1所示顯影劑組件的側視放大圖;
圖3是圖2所示顯影劑組件的一個正視圖。
參看圖1，圖中顯示一個與總的以標號65表示的本發明雙螺旋推進加料混合器組件相配合工作的靜電復印機8，該復印機具有一個合適的機架12，復印機的靜電復印構件有效地支持在該機架12上。正如熟悉本專業技術的人員所知道的，該復印機的靜電復印構件主要包括一個記錄元件，這里所顯示的是一個可轉動的光感受器14的形式。在示范性裝置中所示該光感受器元件14包括一個帶有光敏表面16的轉鼓。有效地設置在光感受器14的周邊上的一個帶有電暈充電器19的充電工位18用于對光感受器14的光敏表面16進行均勻地充電;一個曝光工位22，在該工位上將在前面已充電的光敏表面16暴露在待復印或待復制的文件9的影象光線范圍內;顯影工位24，在該工位上將在光敏表面16上產生的靜電潛象通過著色劑進行顯影;一個帶有轉移電暈充電器29和分離電暈充電器30的轉移分離工位28用于將已顯影的影象轉移到一個合適的復印基底材料上，例如，轉移到與光敏表面16上的已顯影影象以定時關系向前送進的復印紙上，和一個帶有洗掃葉片和排泄電暈充電器36的清掃工位34。
復印紙32是通過送進滾子對40，和在到達轉移工位28之前用以引導該復印紙進行約180°的轉變的復印紙導板42，43向前送進到轉移工位28的。在轉移過程之后，該復印紙32被向前送到一個熔合工位48，在該工位上通過熔合滾子49將著色劑影象固定住。該熔合滾子49是通過一個合適的加熱器，例如設置在滾子49內部的一個燈管47進行加熱的。在影象固定以后，該復印紙就被排放出來。
當文件通過一個恒速式輸送器54進行推進經過一個掃描點52時，一個透明壓板50支持著文件9。正如應當理解到的，該掃描點52是在沿著壓板50的一個所要求的點上產生一個延伸到整個壓板50的寬度上的掃描線，當該文件通過輸送器54沿著壓板50向前送進時，就被一行一行地進行掃描。該輸送器54在掃描點52的每一側分別設有文件輸入滾子對55和輸出滾子對56，以便在一預定速度下將文件9推動經過壓板50。設有曝光燈58以便在掃描點52處將壓板50的一個條帶狀區域照亮。來自經過線掃描的文件行的影象光線是通過一個梯度折射率光纖透鏡陣列60傳遞到曝光工位22的以便對運動中的光感受器14的光敏表面進行曝光。
在件65的上部，安裝有一個可轉動的著色劑散發筒66以便能夠將著色劑微粒向下散發到由雙螺旋推進加料器組件70所占據的一個貯料槽區域。該組件70包括一對被一個擋板76隔開的可轉動地安裝著的螺旋推進加料器72，下面進行描述。
接著對顯影工位24進行描述，在顯影劑罩殼65內的一個磁刷顯影劑滾子80與光感受器14的光敏表面16以預定的工作關系安裝著，該顯影劑滾子80的長度要等于或略大于光敏表面16的寬度，而顯影劑滾子80的軸線要與光感受器14的軸線相平行。顯影劑滾子80具有多個設置在一個可轉動的圓筒或套75內的固定的磁力組件81(圖2)，該套筒75是以顯影劑罩殼65的相對兩側68，69的軸頸支持著進行轉動的。設置有磁力組件81以便當圓筒75轉動時，顯影劑就被吸附到該圓筒75的外表面上從而在該圓筒上形成一個刷子狀的覆蓋層76。圓筒75的轉動促使顯影劑刷子76與光感受器14的光敏表面16形成顯影關系以便對其中的靜電潛影進行顯影。
現在轉到對顯影劑工位24進行更具體的描述，特別是對螺旋推進加料混合組件70進行更具體描述。圖2顯示該工位的一個側視剖面放大圖而圖3是為了清淅起見顯示該組件的一個斷開的局部正視剖面圖。著色劑散發筒66是可轉動地支持在顯影劑罩殼65的相對兩側68，69上的合適的支承軸頸內。該筒66適合于通過一種排泄孔90散發新的著色劑。該筒66的工作過程的更具體的細節可以在美國專利4，690，540號文件中的發明內容中找到，本文引用其內容作為參考。
繼續進行描述，帶有圓弧形段104的螺旋推進加料器74安裝在軸100上，該軸以其相應的位于兩側板68，69內的端軸頸支承。軸100是通過一個電動機裝置(未顯示)以逆時針方向進行驅動。帶有圓弧形段106的螺旋推進加料器74安裝在軸102上，該軸也是以其在罩殼的兩側板68，69內的端軸頸支承，并通過一個合適的電動機裝置以順時針方向進行驅動。這兩個螺旋推進加料器都是細長的，其長度約等等于磁刷滾子80的長度。擋板76是以其底部連接在容納有該雙螺旋推進加料器組件的罩殼65的半圓筒形底部部分。該擋板在其上部朝著螺旋推進加料器72傾斜一定的角度以便使一個相當大的區域84在推進加料器74之上，由圓筒66散發出來的著色劑填充在該加料器中。該擋板76的另一個特征是它的長度要小于螺旋推進加料器72，74的長度。如圖3所示，該擋板的長度是在沿著螺旋推進加料器的長度上的中央部分形成，結果在其兩端形成空間t1，t2該擋板的功能是防止著色劑在兩個螺旋推進加料器間沿著中央部分進行傳輸，但允許著色劑在兩端部在兩個螺旋推進加料器之間進行傳輸，這方面在下面考慮該系統的工作過程時還要進行更詳細地描述。
設有一個適當的控制器89，用于控制復印機8的各種構件以其相互間預定的時間關系進行工作以便制出復印件。在工作過程中，復印機8通過一個適當的起動的控制按鈕進行驅動。然后將待復印的文件放入文件輸送滾子對55的間隙內，該滾子對攜帶著文件向前推進通過壓板50。當文件的前邊緣到達一個檢測器控制器89時，送進滾子對40響應來自一個檢測器的信號開始推動復印紙32，與正在通過文件輸送器54進行輸送穿過壓板50并通過掃描點52的文件9以定時的關系向前推進。在光感受器14的光敏表面16上顯影的文件影象，在復印紙運動經過轉移工位28時就被轉移到復印紙32上。在進行轉移之后，該復印紙32就通過一個熔化工位48，在該工位上將影象固定下來。
當著色劑影象形成以后而且著色劑已經貧化時，隨著散發器筒66進行轉動，新的著色劑就通過孔90散發出來。螺旋推進加料器74將新的著色劑與瘠化的載體顆粒和原有的著色劑進行連續地混合。當螺旋推進加料器74以逆時針方向進行轉動而且該加料器具有如圖中所示的取向的圓弧形段104時，該混合物就由圖3中的右邊向著左邊輸送并進入圖2所示的頁面內。然后該混合物就通過空間t輸送到螺旋推進加料器72系統中。以順時針方向轉動的螺旋推進加料器72就會有效地形成一個沿著螺旋推進加料器和顯影滾子80的長度延伸的貯料區域110。然后該著色劑混合物就通過螺旋推進加料器72，緊靠在滾子80處進行轉動的和軸向的循環。當該滾子或者更準確地說是圓筒75進行轉動時，該著色劑混合物就分布在圓筒75的外表面上以便形成著色劑刷76，然后該著色劑轉動進入顯影區域108內以便形成已顯影的影象。
在一個理想的系統中，所散發的著色劑的量應當等于著色劑離開該系統的量。因此，在該顯影系統中的任何兩個部位之間最大的著色劑濃度變化應當是可以忽略不計的，則螺旋推進加料器的送料流率就將保持相對恒定。
在一個典型的流率的例子中，著色劑散發器是著色劑筒每轉動一轉散發出0.1克增色劑。該著色劑筒的轉速是30轉/分著色劑的散發速率是每分鐘散發3克著劑。這樣就表示其著劑濃度增加率為每分鐘增加0.08%，這是在著色劑濃度方面一個可以忽略不計的變化。該螺旋推進加料器的轉速是135轉/分。
以上結合所公開的結構對本發明進行了描述，它并非局限于上面所陳述的具體結構，而是打算包括那些屬于本發明的下述權利要求范圍內的各種改進型和變型。
權利要求
1.一個顯影系統包括一個顯影劑滾子，該顯影劑滾子適于將顯影劑材料附著到其上帶有靜電潛象的成象表面上，其特征為有一個改進的螺旋推進加料器組件用于將上述顯影劑材料進行混合并將混合后的顯影劑由一個第一區域輸送到該顯影劑滾子外殼上，上述螺旋推進加料器組件包括一個位于遠離上述顯影劑滾子的第二區域內的第一螺旋推進加料器，一個位于靠近上述顯影劑滾子的上述第一區域內的第二螺旋推進加料器，一個擋板元件在上述兩個螺旋推進加料器之間延伸，而其長度要比該螺旋推進加料器短一些，由此使著色劑能夠通過兩個螺旋推進加料器的兩端部的連通開口進行輸送，和用于驅動兩個螺旋推進加料器元件以相反的方向進行轉動的裝置，從而使著色劑通過上述輸送開口中的一個開口由上述第二區域輸送到上述第一區域并在隨后附著在上述顯影劑滾子上。
2.如權利要求1所述的顯影系統，其特征為其中所述螺旋推進加料器組件是適合于進行轉動的，使上述成象表面和上述顯影劑滾子及上述第二螺旋推進加料器在同一個方向轉動，而上述第一螺旋推進加料器是與上述第二推進加料器在相反的方向上轉動，由此該顯影劑就由上述第一螺旋推進加料器系統經過一個第一傳輸區域轉移到上述第二螺旋推進加料器系統并由此將顯影劑由上述第二螺旋推進加料器系統經過一個第二傳輸區域轉移到上述第一推進加料系統內。
3.一種復印機帶有一個在其上產生靜電潛象的可動的記錄元件，一個用于對影象進行顯影的顯影裝置，和一個用于將已顯影的影象轉移到一個復印基底材料上的轉移裝置，該顯影裝置包括一個用于容納含有著色劑的用以對該記錄元件上的影象進行顯影的顯影劑混合物的顯影劑外殼，和一個可轉動的磁刷，帶有磁力裝置在該磁刷滾子表面上形成一個顯影劑刷，該磁刷滾子的轉動就會促使顯影劑刷與記錄元件形成顯影關系，該復印機的特征為有一個螺旋推進加料器輸送系統用于對上述顯影劑混合物進行交叉混合并用于攜帶該顯影劑混合物進入上述磁刷滾子的磁刷形成區域內，上述螺旋推進加料器系統包括一個第一螺旋推進加料器，該螺旋推進加料器適于對通過散發機構散發出來的新著色劑進行混合和輸送，將已經散發至罩殼內的顯影劑混合物經過一個第一轉移區域轉移到一個靠近上述磁刷滾子的第二螺旋推進加料器系統內，上述第二螺旋推進加料器系統將上述顯影劑混合物輸送到上述磁刷滾子上并將剩余的顯影劑混合物經過一個第二轉移區域輸送到上述第一螺旋推進加料器系統內，除了上述兩個轉移區域外上述第一和第二推進加料器系統通過一個擋板元件隔離開。
4.如權利要求3所述的復印機，其特征為其中所述第二螺旋推進加料器系統的位置設置要使在第二螺旋推進加料器系統與上述磁刷滾子之間形成一個顯影劑貯存區域。
全文摘要
一種用于復印機的顯影系統，該顯影系統包括用于將顯影劑混合物進行混合并輸送到一個磁刷滾子上去的一對螺旋推進加料器。兩個螺旋推進加料器通過一個比它們短一些的擋板元件隔開，由此在該螺旋推進加料器的兩個端部提供轉移區域。著色劑的流動速率的變化所產生的顯影劑堆集是通過將多余的著色劑由一個螺旋推進加料器系統經過兩個轉移區域中的一個轉移到另一個螺旋推進加料器系統中進行自動調整。
文檔編號G03G15/09GK1036277SQ8910149
公開日1989年10月11日 申請日期1989年3月14日 優先權日1988年3月15日
發明者約瑟夫·L·斯卡萊塔 申請人:施樂公司