專利名稱：用激光加工滾筒和其它物件的方法及加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從滾筒上清除有機(jī)薄膜的方法和用于實施該方法的設(shè)備。本發(fā)明尤其涉及一種用激光從復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)和傳真機(jī)所用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥、橡皮輥、磁力輥和其他各種類型滾筒上清除有機(jī)膜的方法和設(shè)備。本發(fā)明還涉及用激光處理滾筒制造過程中產(chǎn)生的次品及各種類型用過的滾筒的方法和必要設(shè)備，以便能夠重新使用所述滾筒。
背景技術(shù)：
在各種機(jī)器和裝置中都使用滾筒。例如，在復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)、傳真機(jī)和其他設(shè)備中使用了光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥、橡皮輥和磁力輥等。一般而言，這種滾筒或者是由鋁或其他金屬形成的同心度很高的圓柱體，或者是類似的金屬圓柱體，其表面經(jīng)各種方法處理并覆有薄膜。固定輥通常由具有氟化物樹酯涂層的鋁制圓柱體構(gòu)成；類似地，橡皮輥通常是具有橡膠涂層的鋁制圓柱體。光敏轉(zhuǎn)鼓一般由鋁或其他金屬的圓柱體構(gòu)成，先涂一內(nèi)涂層，然后涂上含有氧化鈦或類似材料的涂層、聚碳酸酯樹脂層和一薄膜。磁力輥用來提供調(diào)色劑，其通常用不作進(jìn)一步變化的金屬圓柱體。
人們已經(jīng)認(rèn)識到這些滾筒在制造和使用中的下列問題(1)當(dāng)在金屬圓柱體表面上成膜時，將金屬圓柱體浸沒在成膜液體容器中，然后將所述金屬圓柱體向上拉。這時，浸入的圓柱體底部完全被覆蓋，但頂部未被覆蓋。為此，滾筒失去平衡。因此為了使?jié)L筒成品保持平衡，必須清除底端部分的薄膜。
(2)當(dāng)供應(yīng)調(diào)色劑的磁力輥使用很長時間時，苯乙烯樹脂和其他調(diào)色成份會粘在滾筒表面并積聚，從而形成不希望有的膜。磁力輥上這種不希望出現(xiàn)的膜會對調(diào)色劑的磁學(xué)和電學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生不利的影響，并降低最后得到的圖像的質(zhì)量。
(3)當(dāng)超時使用滾筒時，滾筒表面上的膜會出現(xiàn)不均勻，或者夾雜物會粘附在其表面上。結(jié)果，會將多張記錄用紙送進(jìn)機(jī)器，降低復(fù)印質(zhì)量，或者產(chǎn)生其他的問題。必須更換設(shè)備使用期間出現(xiàn)這類問題的滾筒，一般換下的滾筒不能整修，因而只能廢棄。由此而廢棄的滾筒數(shù)量非常大，所以希望發(fā)明一種回收和整修滾筒的手段。
(4)在制造各種滾筒(比如在復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)和傳真機(jī)中使用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥和橡皮輥)的過程中，成膜過程會產(chǎn)生次品。據(jù)說這類次品的發(fā)生率至少達(dá)10％，并且由于這些有缺陷的滾筒不易回收和再利用，所以只能丟棄。連同上述(3)中所描述的被廢棄的換下的滾筒，意味著資源的大量浪費，因此希望找到一種重復(fù)利用滾筒的適當(dāng)手段。
(5)在制造滾筒期間在滾筒表面上成膜時，膜厚會不均勻，或者膜表面不規(guī)則，或者膜中會有針孔。
以下是目前用來解決上述問題的措施，以及圍繞這些措施的現(xiàn)狀。
關(guān)于問題(1)，可以用毛刷或其他用具刮掉圓柱體底部多余的膜，或者通過化學(xué)浸蝕清除然后用溶劑擦干凈。這些方法費時且還使用化學(xué)試劑，致使后期處理較為復(fù)雜。因此，強(qiáng)烈希望有一種不依賴于化學(xué)手段的干式處理過程。另外，目前所用的處理方法較昂貴。鑒于這些缺點，希望尋找一種能有效清除圓柱體底部多余薄膜的方法。
關(guān)于問題(2)，沒有適用的處理方法，從而要廢棄這類滾筒。也就是說，目前沒有合適的方法能夠清除由調(diào)色劑成份和其他材料的粘附和積聚而形成的膜，致使要用新滾筒更換磁力輥，并丟棄舊滾筒。這是對資源的浪費，所以希望發(fā)明一些回收和再利用這類滾筒的手段。
對于問題(3)和(4)，與上述(2)的情形一樣，沒有合適的對策，從而要廢棄滾筒。這也浪費資源，因此希望發(fā)明一種重復(fù)利用滾筒的手段。對于問題(5)，在某些情況下進(jìn)行帶式拋光(tape polishing)。但是，帶式拋光會在輥膜上留下“擦痕”，以致于拋光后必須進(jìn)行熱處理，又加進(jìn)另一過程，增加了成本。為此，只在某些情況下使用帶式拋光，而大多數(shù)的次品被廢棄。因此，迫切需要一種能獲得厚度均勻的薄膜的有效手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決關(guān)于滾筒上有機(jī)膜的問題，特別是，解決上述關(guān)于復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)、傳真機(jī)和其他設(shè)備中使用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥、橡皮輥、磁力輥和其他滾筒的問題，以有效地修整所述滾筒，以及實施該方法的設(shè)備。本發(fā)明的另一些目的是提供能夠有效處理滾筒制造過程中產(chǎn)生的次品和經(jīng)長期使用不再適于使用的滾筒的方法和設(shè)備，從而能夠重新使用所述滾筒。
在上述問題中，問題(1)至(4)涉及如何從滾筒表面上清除薄膜。也就是說，能有效地從滾筒表面上清除薄膜就足夠了。在磁力輥的情況下，一旦薄膜清除，滾筒不需要進(jìn)一步處理便可重新使用；對于表面成膜后使用的滾筒，首先清除薄膜，然后再形成另一層薄膜。另一方面，關(guān)于問題(5)，需要尋找一種能在滾筒表面有效地使薄膜光滑并產(chǎn)生均勻薄膜的方法，以代替帶式拋光法。
從工程的角度看，本發(fā)明面臨的問題可歸結(jié)為從滾筒表面有效清除薄膜的方法和實施該方法的設(shè)備的問題。本發(fā)明清除的薄膜是滾筒表面上的有機(jī)膜，例如氟化物樹酯、用作調(diào)色劑成份的聚苯乙烯基樹脂、聚碳酸酯和橡膠等薄膜。
本發(fā)明的發(fā)明人對有效清除滾筒表面上薄膜的方法和設(shè)備作了廣泛的研究，并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用特殊類型的激光時，可有效地清除所述薄膜。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，他們完成了本發(fā)明。
在從各種滾筒上清除部分或全部薄膜時，尤其是清除諸如復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)和傳真機(jī)中使用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥、橡皮輥、磁力輥和其他滾筒上的薄膜時，所述用于從滾筒上清除薄膜的方法和設(shè)備的特征是用波長為9.0至11.0微米的高強(qiáng)度脈沖式激光進(jìn)行照射，特別是使用波長為9.3微米的高強(qiáng)度脈沖式激光。
清除薄膜的設(shè)備包括首先是滾筒處理裝置，該裝置由用于保持和旋轉(zhuǎn)諸如復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)和傳真機(jī)中使用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥、橡皮輥和磁力輥等各種滾筒的機(jī)構(gòu)、激光振蕩器和激光照射裝置、用于清除激光照射期間產(chǎn)生的薄膜殘留物細(xì)末和其他物質(zhì)的吹氣機(jī)，以及吸塵收集機(jī)；其次是滾筒加工設(shè)備，它用凹透鏡使激光光路展寬，并用柱面透鏡使光束變成用來照射滾筒的細(xì)長矩形光束。第三是滾筒處理設(shè)備，它在激光照射期間，組合按多級方式布置的全反射鏡和半透射鏡，將激光束分成多束。第四是滾筒處理設(shè)備，它能確定處理過程的結(jié)束，并且裝有聲音檢測器，用以檢測激光照射期間發(fā)出的聲音，或者裝有光學(xué)系統(tǒng)，用以觀察滾筒表面的狀態(tài)，或者聲音檢測器和光學(xué)系統(tǒng)都使用。
過去，幾乎沒有方法能夠有效地從滾筒上清除薄膜而不損傷底下的金屬層。通常，當(dāng)試圖清除粘附在滾筒表面上的薄膜或其他物質(zhì)時，想到的是機(jī)械的清除方法。例如，這些方法包括機(jī)械切削、噴砂、拋光和噴水法。機(jī)械切削方法是指切削薄膜，但為了完全清除薄膜，將不可避免地把切削操作進(jìn)行到金屬層。經(jīng)過一次或若干次這樣的切削后，金屬層會變得極薄，致使重新使用的可能性受到嚴(yán)格的限制。在用細(xì)的磨料顆粒對工件進(jìn)行噴砂處理的噴砂方法中，和在拋光方法中，都要損傷底下的金屬層，所以這些方法也不適用。另外，在噴水方法中，如果所用水壓較低，則不能充分清除薄膜，但如果水壓太高，則會切壞金屬圓柱體。因此，噴水法不適于有效清除不同成份的薄膜。實際情況是，在所有的情況下，想用機(jī)械方法只有效地清除薄膜而不損傷底下的金屬層是極其困難的。
另一方面，也可能想到利用溶劑溶解薄膜的薄膜溶解法。但是，很難選出一種能溶解各種成份薄膜的溶劑。另外，即使可以用溶解法，也必須回收溶劑，滾筒修整將包含復(fù)雜的過程，從而使這類方法不實用。
相反，用波長范圍為9.0至11.0微米的高強(qiáng)度脈沖式激光進(jìn)行照射能很容易地從滾筒表面上清除薄膜，并且這是一個干式過程。因此，它具有顯著的優(yōu)點。
激光的內(nèi)稟能量密度高，并且可以電氣地控制激光發(fā)射方向和持續(xù)時間。另外，將激光器與掩模組件、擴(kuò)束器或其他光學(xué)系統(tǒng)組合，可任意設(shè)置激光照射的區(qū)域。另外，激光不與工件物理接觸，并且用激光進(jìn)行的加工過程是一個干式過程，從而激光法與化學(xué)和機(jī)械方法相比具有便于處理的優(yōu)點。為此，激光加工適于工業(yè)應(yīng)用。
激光除膜技術(shù)本身是已有技術(shù)中已知的。例如，在公開專利第58-179586號、第59-73189號、第59-153591號、第1-95814號和第5-337660號中描述了用激光清除金屬、金屬氧化物或其他非有機(jī)物的內(nèi)容。在公開專利第3-144458號、第5-34934號和第6-344160號中描述了用激光從諸如復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)和傳真機(jī)中使用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥和磁力輥等各種滾筒上清除有機(jī)膜的技術(shù)。這些技術(shù)將釔鋁柘榴石(YAG)激光器和二氧化碳?xì)怏w激光器，特別是連續(xù)波二氧化碳?xì)怏w激光器用作激光源。
稱為實用高輸出源的激光器包括二氧化碳?xì)怏w激光器、準(zhǔn)分子激光器和YAG激光器。在這些激光器中，YAG激光器的缺點是會部分熔融構(gòu)成滾筒襯底的金屬層。準(zhǔn)分子激光器不能清除氟化物樹酯薄膜。最后，連續(xù)波二氧化碳激光具有加工效率低的缺點。波長范圍在9.0至11.0微米間的脈沖式激光可有效地從滾筒表面上清除薄膜，因此，本發(fā)明使用波長范圍為9.0至11.0微米的高強(qiáng)度脈沖式激光。
激光振蕩器本來是一種脈沖式裝置；但使用連續(xù)波激光的愿望促使了連續(xù)波型激光器的廣泛使用。另一方面，一些激光器由于激勵機(jī)理不能產(chǎn)生連續(xù)波的輸出。在這種情況下，發(fā)射的激光強(qiáng)度很高，并且輸出的是高強(qiáng)度的脈沖式激光。
在本發(fā)明中，使用波長范圍為9.0至11.0微米的高強(qiáng)度脈沖式激光。本發(fā)明中實際使用的激光是波長為9.3微米的高強(qiáng)度脈沖式激光和波長為10.6微米的高強(qiáng)度脈沖式激光。例如，這類高強(qiáng)度的脈沖式激光可從住友重工株式會社生產(chǎn)的激光發(fā)射裝置(商品名為“Impact Laser”)獲得。該“Impact Laser”發(fā)射的激光是脈沖式激光，并且發(fā)射強(qiáng)度很高。
通常從“Impact Laser”獲得波長為9.3微米的高強(qiáng)度激光。但是，通過改變激光振蕩器前反射鏡和后反射鏡的涂層材料，振蕩器發(fā)射的光波長可在9.0至11.0的范圍內(nèi)變化。
用波長在9.0至11.0微米之間的高強(qiáng)度脈沖式激光可有效地清除各種類型滾筒上的有機(jī)膜。使用激光可以有效地從各種類型的滾筒上清除薄膜。通過本發(fā)明，可以對滾筒進(jìn)行準(zhǔn)確的薄膜清除，并且處理時間短，因而由本發(fā)明產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。
通常能產(chǎn)生高輸出的二氧化碳?xì)怏w激光器所發(fā)出的連續(xù)波激光具有會使薄膜“燒焦”的缺點。例如，當(dāng)用連續(xù)波二氧化碳?xì)怏w激光照射光敏轉(zhuǎn)鼓時，許多地方的薄膜會剝落，并且會冒煙和燃燒，從而使該過程不適于整修轉(zhuǎn)鼓并重新使用。再看能量效率，當(dāng)使用連續(xù)波二氧化碳?xì)怏w激光器時，需要6千瓦的功率才能獲得與用400瓦的高強(qiáng)度脈沖式激光等效的工作效率。
從滾筒表面清除有機(jī)膜時，波長在9.0至11.0微米之間的高強(qiáng)度脈沖式激光是有效的。這表明，由于使用了高強(qiáng)度脈沖式激光，在瞬間就可傳遞大量的能量，而且有機(jī)膜可有效地吸收波長范圍在9.3至11.0微米之間的激光。
當(dāng)用激光進(jìn)行處理時，必須用激光有效地照射工件。為此，除了采取使用數(shù)個激光源這一明顯的措施外，使用下列方法之一也是有效的，即用凹透鏡擴(kuò)展激光源發(fā)出的激光，然后用柱面透鏡使之變成更矩形化的光束，或者為了使激光沿滾筒長度方向均勻照射整個滾筒表面，用一光學(xué)系統(tǒng)將激光分成多束，其中光學(xué)系統(tǒng)由按多級方式布置的半透射鏡和全反射鏡組成，也可以組合上述兩種方法。
另外，當(dāng)用激光照射被處理的滾筒時，旋轉(zhuǎn)滾筒，使激光有效地照射在滾筒表面上。
附圖概述

圖1是除膜設(shè)備基本結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是除膜設(shè)備實施例的方框圖；圖3是除膜設(shè)備中激光照射系統(tǒng)實施例的方框圖；以及圖4是激光照射系統(tǒng)中透鏡元件的方框圖。
本發(fā)明的較佳實施方式以下是本發(fā)明的一個實施例。除膜設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)包括用于保持和旋轉(zhuǎn)復(fù)印設(shè)備和其他設(shè)備中所用各種滾筒的保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用于產(chǎn)生和發(fā)射激光的機(jī)構(gòu)，和用于清除激光照射期間產(chǎn)生的細(xì)末和薄膜殘留物的吹氣機(jī)和吸塵收集機(jī)。
在圖1中，標(biāo)號1是激光振蕩器。激光照射裝置2用激光振蕩器發(fā)出的激光照射滾筒3。所述滾筒3裝在滾筒保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4中，并在驅(qū)動裝置5的作用下旋轉(zhuǎn)。為了清除用激光照射滾筒表面上薄膜期間所產(chǎn)生的細(xì)末和薄膜殘留物，用吹氣機(jī)6吹送氣體。所述氣體由氣體發(fā)生器7提供。用壓縮空氣或者氣瓶提供氣體是很方便的。所用的所述氣體可以是普通空氣，但希望使用氬、氦、氮或其他惰性氣體當(dāng)用激光照射滾筒時，一般要安裝吸塵收集機(jī)；在本發(fā)明中，也用吸塵收集機(jī)清除細(xì)末、薄膜殘留物和其它物質(zhì)，但多用一個吹氣機(jī)是有效的。
當(dāng)用激光照射滾筒時，用一凹透鏡擴(kuò)展發(fā)射的激光，用柱面透鏡使其成為矩形光束，并使其照射在滾筒表面上。也就是說，用凹透鏡19將圖4中的激光束展寬。然后，把展寬的激光束導(dǎo)至柱面透鏡20，在此處，激光束被轉(zhuǎn)變成細(xì)長矩形的激光束。然后，該矩形激光束照射在被照物體(即滾筒3)上。這里，可通過改變激光照射裝置和滾筒之間的距離來調(diào)節(jié)照射在滾筒上的激光束的長度和寬度。
特別在處理長滾筒時，為了在長度方向上均勻地照射整個滾筒表面，可將激光分成多束。參照圖3，以下將舉例說明這樣的一個系統(tǒng)。在該說明中，將激光分成八束激光束，但在其他實施例中，可使用任何數(shù)目的光束。激光振蕩器1a發(fā)出的激光被引至全反射鏡16a和16b。繼而，激光通過半透射鏡17a(它透射50％的光，而反射50％的光)；透射光被引至半透射鏡18a上，而反射光被引至全反射鏡17b上。在引至半透射鏡18a的激光中，有50％被透射，然后經(jīng)過透鏡19a和20a，后達(dá)到滾筒3。其余50％的激光被反射并被引至全反射鏡18b上，然后經(jīng)過透鏡19b和20b，最后達(dá)到滾筒3。
因此，用多級半透射鏡和全反射鏡組合而成的光學(xué)系統(tǒng)可將激光分成四束，并引至透鏡19a和20a至19d和20d上。用類似的過程可將激光振蕩器1b發(fā)出的激光分成四束，并引至透鏡19e和20e至19h和20h上，從而總共獲得八束激光束。
保持滾筒的方法可以用例示的水平滾筒方位，或者用垂直方位。當(dāng)然，在這種情況下，激光沿水平方向照射。
已經(jīng)描述了將激光分成若干束作為激光照射過程的一部分的方法，但本發(fā)明不局限于這種方法。還可用單束激光束照射滾筒。在這種情況下，激光將只射在滾筒的某些部位上，因此希望在旋轉(zhuǎn)滾筒的同時，也能橫向移動滾筒，或者沿滾筒長度的方向橫向移動激光束。當(dāng)然，在上述將激光分成多束光的情況下也能使用沿滾筒長度方向移動激光束的方法。
除膜過程還可以自動進(jìn)行。這里，一個重要之處是用來確定除膜過程結(jié)束的方法。已經(jīng)知道，當(dāng)用激光照射滾筒時，隨著薄膜的清除，激光照射期間發(fā)出的聲音變小，而底下的金屬層面積變大。該現(xiàn)象可用來檢測激光照射期間發(fā)出的聲音，把它用作確定清除過程結(jié)束的一個信號。
另外，可用攝像機(jī)將滾筒表面的狀態(tài)確定為一幅圖像，并用計算機(jī)圖像處理確定薄膜是否已被除去。運用圖像處理使金屬層呈現(xiàn)白色而薄膜區(qū)域呈現(xiàn)黑色，這樣便能方便可靠地確定除膜過程的完成。這兩種方法可以獨立使用，也可以合并使用。
在圖2中，用傳感器11和聲音檢測器12測量激光照射期間發(fā)出的聲音。另外，用CCD攝像機(jī)13拍攝表面狀態(tài)，并在監(jiān)視器14上進(jìn)行觀察。在計算機(jī)15上對拍攝到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理。將聲音轉(zhuǎn)換成合適的電信號，并且在適當(dāng)亮度將圖像處理得出的數(shù)據(jù)也轉(zhuǎn)換成電信號且將其發(fā)送給系統(tǒng)控制器9，以便采取任何必要的措施控制激光，停止?jié)L筒旋轉(zhuǎn)或采取其他動作。
由于橡皮輥上的涂層比其他滾筒類型上的涂層厚，所以可對這類滾筒進(jìn)行機(jī)械切削或其他預(yù)處理，預(yù)先切除橡皮層，從而減少激光照射時間。
現(xiàn)在參照圖2說明本發(fā)明的一個具體的實施例。滾筒3被安裝在保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4上，并用驅(qū)動裝置5旋轉(zhuǎn)所述滾筒。激光振蕩器1a和1b發(fā)出激光。用控制器10a和10b控制激光照射。發(fā)出的激光在照射到滾筒3上之前，要透過一光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)包括全反射鏡、半透射鏡、凹透鏡和柱面透鏡。該光學(xué)系統(tǒng)基本上與圖3和圖4中所描述的光學(xué)系統(tǒng)相同。
當(dāng)激光照射到滾筒上時，滾筒表面上的薄膜逐漸被清除。用傳感器11和聲音檢測器12捕捉該過程中的聲音，將其變成電信號，發(fā)送給控制整個系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器9。另一方面，用CCD攝像機(jī)13拍攝與滾筒3之表面狀態(tài)相應(yīng)的圖像處理數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通過監(jiān)視器14，最后在計算機(jī)15上進(jìn)行圖像處理。當(dāng)在檢測器12處基于聲音的信號降至某一電平以下時，將其與攝像機(jī)13得到的亮度信號比較，確定已完成滾筒3的除膜操作，然后控制器9發(fā)出信號，停止激光照射和滾筒旋轉(zhuǎn)，結(jié)束一系列的任務(wù)。
用吸塵收集機(jī)8和吹氣機(jī)6進(jìn)行吹氣可以清除除膜過程中產(chǎn)生的細(xì)末、薄膜殘留物和其他物質(zhì)。氣體由壓氣機(jī)或氣瓶7提供。
實施例1將一固定輥安裝在圖2中的保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，其中固定輥由鋁制的圓柱體構(gòu)成，長300毫米，直徑30毫米，涂有12微米厚的聚四氟乙烯涂層。驅(qū)動裝置5以2000毫米/分鐘的線速度旋轉(zhuǎn)滾筒。用住友重工株式會社制造的“Impact Laser”激光振蕩器從兩個發(fā)射器1a和1b發(fā)射波長為9.3微米、功率為200瓦的激光，并在將激光分成八束后，使光束射到光敏轉(zhuǎn)鼓上。被單束激光照射的區(qū)域是一矩形，寬0.1毫米，長40毫米。
當(dāng)激光射在滾筒上時，發(fā)出較大的爆裂聲，并且觀察到滾筒上的薄膜逐漸被清除。清除薄膜時，發(fā)出的聲音變小。同時，對攝像機(jī)拍攝的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理后所獲得的數(shù)據(jù)清楚地顯示出，黑色區(qū)域消失而白色區(qū)域擴(kuò)大，這意味著薄膜正在被清除。這里，在滾筒附近產(chǎn)生了細(xì)末和薄膜殘留物，用吹氣機(jī)6吹出由氣瓶7提供的氮氣將可將其清除。
當(dāng)激光照射了7秒鐘后，發(fā)出的聲音減輕，圖像處理結(jié)果也表明薄膜已被清除。停止激光振蕩和滾筒旋轉(zhuǎn)，從設(shè)備上卸下滾筒，并用肉眼和放大鏡仔細(xì)檢查滾筒表面，確定聚四氟乙烯已被完全清除。
用這種方法清除薄膜后，給滾筒重新涂膜并在復(fù)印機(jī)上再次使用，沒有遇到任何問題。
實施例2類似于實施例1的過程，將一鋁制的光敏轉(zhuǎn)鼓安裝在圖2中的保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，其中鋁制的光敏轉(zhuǎn)鼓長300毫米，直徑80毫米。驅(qū)動裝置5以400毫米/分鐘的線速度旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)鼓。用住友重工株式會社制造的“Impact Laser”激光振蕩器從兩個發(fā)射器1a和1b發(fā)射波長為9.3微米、功率為200瓦的激光，并在將激光分成八束后，使光束射到光敏轉(zhuǎn)鼓上。被單束激光照射的區(qū)域是一矩形，寬0.1毫米，長40毫米。
當(dāng)激光射在滾筒上時，發(fā)出類似的爆裂聲，并且觀察到鼓面上的薄膜逐漸被清除。由于光敏轉(zhuǎn)鼓上的薄膜成份與固定輥上的薄膜成份不同，所以激光照射期間產(chǎn)生的聲音比固定輥情況下產(chǎn)生的略響。在清除薄膜時，產(chǎn)生了細(xì)末和薄膜殘留物，通過吹氮氣和吸塵便可將其清除。
激光持續(xù)照射18秒鐘后，聲音變輕，圖像處理結(jié)果同樣表明薄膜已被清除。停止激光照射和滾筒旋轉(zhuǎn)，從設(shè)備上卸下滾筒，并用肉眼和放大鏡仔細(xì)檢查滾筒表面，確定薄膜已完全清除。
用這種方法清除薄膜后，給轉(zhuǎn)鼓重新涂膜并在復(fù)印機(jī)上再次使用，沒有遇到任何問題。
實施例3類似于實施例1的過程，將一橡皮輥安裝在圖2中的保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，其中橡皮輥由鋁制的圓柱體構(gòu)成，長300毫米，直徑45毫米，并覆有1毫米厚的橡膠。驅(qū)動裝置5以1000毫米/分鐘的線速度旋轉(zhuǎn)所述滾筒。用“Impact Laser”從兩個發(fā)射器1a和1b發(fā)射波長為10.6微米、功率為200瓦的高強(qiáng)度脈沖式激光，并在將激光分成八束后，使光束射到滾筒上。被單束激光照射的區(qū)域是一矩形，寬0.1毫米，長40毫米。
當(dāng)激光射在轉(zhuǎn)鼓上時，發(fā)出較大的聲響，并且觀察到滾筒表面上的膜逐漸被清除。在清除膜時，聲音變得較輕。激光持續(xù)照射25秒后，聲音變輕，并且對攝像機(jī)所攝圖像的圖像處理結(jié)果表明沒有黑色區(qū)域，薄膜已被清除。這里，在滾筒附近產(chǎn)生了細(xì)末和薄膜殘留物，通過吹氮氣便可將其清除。
停止激光照射和滾筒旋轉(zhuǎn)，從設(shè)備上卸下滾筒，并用肉眼和放大鏡仔細(xì)檢查滾筒表面，確定橡皮膜已完全清除。
用這種方法清除膜后，給滾筒重新覆以橡膠并在復(fù)印機(jī)上再次使用，沒有遇到任何問題。
實施例4類似于實施例1的過程，將一磁力輥安裝在圖2中的保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，其中磁力輥由鋁制的圓柱體構(gòu)成，長300毫米，直徑25毫米，并涂有基于聚苯乙烯的樹脂薄膜。驅(qū)動裝置5以400毫米/分鐘的線速度旋轉(zhuǎn)所述滾筒。兩個發(fā)射器1a和1b發(fā)射波長為9.3微米的高強(qiáng)度脈沖式激光，并在將激光分成八束后，使光束射到滾筒的樹脂薄膜上。射在滾筒上的能量密度為3焦耳/厘米2，觀察滾筒上的薄膜，并使用三個激光脈沖。清除薄膜時，在滾筒附近產(chǎn)生了細(xì)末和薄膜殘留物，通過吹氮氣便可將其清除。
用肉眼和放大鏡仔細(xì)檢查滾筒表面，確定樹脂薄膜已完全清除。用這種方法清除薄膜后，在復(fù)印機(jī)上再次使用滾筒，沒有遇到任何問題。
對比舉例1在實施例3中，在同等的條件下用激光照射橡皮輥上的橡膠膜，只是使用了輸出為4千瓦的連續(xù)波二氧化碳激光。照射大約45秒鐘后，橡膠部分清除；但是，照射后仔細(xì)檢查滾筒表面，在橡膠膜上發(fā)現(xiàn)焦痕。
工業(yè)應(yīng)用范圍用波長范圍從9.0至11.0微米的高強(qiáng)度激光照射滾筒上的有機(jī)膜，尤其是復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)和傳真機(jī)中使用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥、磁力輥和其他滾筒，可以清除所述薄膜，而不損傷底下的金屬層。經(jīng)過這樣處理的金屬圓柱體或者不要再作處理或者重新涂層后可以在復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)、傳真機(jī)和其他設(shè)備中重新使用。
權(quán)利要求
1.一種從滾筒表面清除部分或全部有機(jī)膜的方法，其特征在于，用波長從9.0至11.0微米的高強(qiáng)度脈沖式激光照射將從滾筒表面清除掉的薄膜部分。
2.一種從諸如復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)、傳真機(jī)和其他設(shè)備中使用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥和磁力輥等各種滾筒表面上清除部分或全部有機(jī)膜的方法，其特征在于，用波長從9.0至11.0微米的高強(qiáng)度脈沖式激光照射將從滾筒表面清除掉的薄膜部分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的從滾筒上清除薄膜的方法，其特征在于，用于照射滾筒的高強(qiáng)度脈沖式激光的波長為9.3微米。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項所述的從滾筒上清除薄膜的方法，其特征在于，當(dāng)用激光照射將被清除的薄膜部分時，旋轉(zhuǎn)將被清除薄膜的滾筒。
5.如權(quán)利要求4所述的從滾筒上清除薄膜的方法，其特征在于，用一凹透鏡使光束擴(kuò)展后，在其入射滾筒前，用一柱面透鏡將光束變成細(xì)長的矩形。
6.如權(quán)利要求4或5所述的從滾筒上清除薄膜的方法，其特征在于，按多級方式布置全反射鏡和半透射鏡以將激光束分成多束，從而在寬廣的范圍內(nèi)照射滾筒表面上的薄膜。
7.如權(quán)利要求4至6中任何一項所述的從滾筒上清除薄膜的方法，其特征在于，用多個激光源進(jìn)行照射。
8.一種用于加工諸如復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)和傳真機(jī)中使用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥和磁力輥等各種滾筒的滾筒加工和處理設(shè)備，其特征在于，包括用于保持和旋轉(zhuǎn)各種滾筒的機(jī)構(gòu)、激光振蕩器和激光照射機(jī)構(gòu)，以及用于清除激光照射期間產(chǎn)生的細(xì)末及薄膜殘留物和其他物質(zhì)的吹氣機(jī)和/或吸塵收集機(jī)。
9.如權(quán)利要求8所述的滾筒加工和處理設(shè)備，其特征在于，在用凹透鏡使激光束擴(kuò)展后，用柱面透鏡使其變成細(xì)長的矩形。
10.如權(quán)利要求8或9所述的滾筒加工和處理設(shè)備，其特征在于，按多級方式布置全反射鏡和半透射鏡，以將激光束分成多束照射光束。
11.如權(quán)利要求8至10中任何一項所述的滾筒加工和處理設(shè)備，其特征在于，用聲音檢測器檢查激光照射期間發(fā)出的聲音，和/或用光學(xué)系統(tǒng)觀察滾筒表面的狀態(tài)，以檢測過程的結(jié)束。
全文摘要
用波長為9.0至11.0微米的高強(qiáng)度脈沖式激光照射滾筒上的薄膜，尤其是復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)、傳真機(jī)和其他設(shè)備中使用的光敏轉(zhuǎn)鼓、固定輥、橡皮輥和磁力輥上的薄膜，便可將所述薄膜從滾筒表面上清除，而一點也不損傷底下的金屬層。經(jīng)該方法除膜后的金屬圓柱體或者可以直接重新使用，或者重新涂膜后，再在復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)和傳真機(jī)中作為滾筒重新使用。另外，揭示了用激光照射從各種滾筒表面上清除薄膜的方法，以及加工和處理滾筒的設(shè)備。
文檔編號B23K26/067GK1138380SQ95191118
公開日1996年12月18日 申請日期1995年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月28日
發(fā)明者國府田京司 申請人:株式會社篠崎制作所