專利名稱：影像形成的裝置與方法
影像形成的裝置與方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種影像形成的裝置與方法，且特別是有關于一種控制布電電壓 以及顯影電壓的影像形成裝置與方法。
背景技術：
影像形成裝置例如影印機(photocopier),鐳射打印機(laser printer)，以及傳 真機(facsimile machine)通常會使用光電成像(Electrophotographic)顯影系統(tǒng)。光 電成像顯影系統(tǒng)被應用于顯影靜電潛像(electrostatic latent image)于一個感光元 件的上，以使用顯影劑(如碳粉)形成可見的影像，以及將可見的影像轉(zhuǎn)印(transfer) 于一影印元件，例如紙張。
在此，靜電影像形成裝置通常包括一個感光元件，此感光元件可以是一個感光鼓 或是一個感光帶。潛像即根據(jù)影像數(shù)據(jù)形成于感光元件的上。顯影裝置即使用碳粉將 潛像顯影而產(chǎn)生對應的碳粉影像。
當在感光元件上的潛像因電場作用而吸附碳粉于其上而使得潛像成為一碳粉影 像時，被施予在顯影裝置的一顯影電壓(devel叩ing bias voltage)，將決定投射 至感光元件上的碳粉量。舉例而言，參照圖1，感光元件102可以被布電至-750V。 感光元件102在經(jīng)過曝光過程后，感光元件102的潛像區(qū)域104的電壓Vexp可為-60V。 而施予一顯影裝置106的顯影電壓通常會介于感光元件102原布電電壓以及潛像區(qū)域 104的電壓之間(-750V和-60V之間)，例如-450V，或者是等同感光元件102的布 電電壓(-750V)。
通過電壓差，潛像區(qū)域104可以吸引顯影裝置106上的碳粉108，亦即通過力Fl 使得碳粉108投射至潛像區(qū)域104。 Fl的形成是由顯影裝置106以及潛像區(qū)域104之 間的電壓差所產(chǎn)生。要成功的完成顯影，F(xiàn)l應有足夠的能量使碳粉108移動一個間 距G(顯影裝置106及感光元件102之間之間距)。當顯影過程于上述的條件進行時， 由顯影裝置106及感光元件部102之間的電壓差所形成的電場，可帶動碳粉108進行 投射至潛像區(qū)域104。
當顯影裝置106上的電壓等于或小于感光元件102表面上的電壓時，則有一斥力 F2，例如感光元件102表面上的表面電壓，會阻止碳粉108從顯影裝置106上投射至 感光元件102的背景區(qū)域110 (非潛像區(qū)域)上。箭頭112指出對應于潛像區(qū)域104 邊緣地帶114的碳粉108的投射路徑。斥力F2的力量分布會影響潛像區(qū)域104邊緣 地帶114碳粉108的投射路徑，使碳粉無法完全涵蓋潛像區(qū)域104的邊緣地帶114， 而造成線條過細，粒點不飽滿。
另外，于上述的條件進行顯影時，電場可被顯影間距G的大小所控制。碳粉布電 分布可被摩擦靜電制程所控制。顯影間距的大小以及碳粉布電分布影響到打印品質(zhì)。 若不控制顯影間距的大小或碳粉布電分布，打印影像則常會發(fā)生粒點不良，以及影像 內(nèi)細線過多的現(xiàn)象。
由此可見，目前需要一個改良后的裝置及方法，用以控制顯影電壓而解決打印品 質(zhì)下降的問題。此方法可改善影像內(nèi)所形成的影像粒點以及線條。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是在提供一種影像形成裝置。此裝置包括一個布電元件、 一個曝 光元件、 一個顯影裝置、以及一個控制元件。布電元件是用以將一電壓布于一個感光 元件。曝光元件是用以于感光元件的布電表面上形成潛像。顯影裝置是用以承載碳粉。 控制元件則是用以控制感光元件以及顯影裝置的顯像電壓，使顯影裝置的顯像電壓的 絕對值大于感光元件感光元件的布電電壓的絕對值(IV。1 〉| Vj)。其中V。是顯影裝 置的顯像電壓，而V,是感光元件的布電電壓。更佳的，該顯影裝置的顯像電壓與感光 元件的布電電壓間滿足O V《(|VD| - I V,|)《250 V。
上述的影像形成裝置，其中的顯影裝置將碳粉布置于感光元件的潛像上的方法 是，通過感光元件以及顯影裝置的布電電壓壓差，使得碳粉往布電電壓的絕對值較低 的表面移動。因此當顯影裝置的布電電壓的絕對值大于感光元件的布電電壓的絕對值 時，顯影裝置上的碳粉將會轉(zhuǎn)移至感光元件部，而形成碳粉影像。
由于感光元件上的潛像區(qū)域以及背景區(qū)域的布電電壓的絕對值皆小于顯影裝置 的布電電壓，因此背景區(qū)域?qū)⒉粫a(chǎn)生阻抗力，而導致更多碳粉可被吸引至潛像區(qū)域 的邊緣地帶，使得感光元件的潛像區(qū)域具有更飽和的碳粉影像。
本發(fā)明的又一目的是在提供一種影像形成的方法。該方法包括首先，轉(zhuǎn)動一感光
元件。將感光元件的表面布電至一布電電壓，以于感光元件上形成一布電表面。曝光
該布電表面，以形成潛像于該感光元件的該布電表面。接著，轉(zhuǎn)動一顯影裝置并施加
一顯影電壓于該顯影裝置，以將碳粉投射至感光元件的潛像上以形成一碳粉影像。并 將顯影裝置的顯影電壓的絕對值以及感光元件的布電電壓的絕對值分別設定至一預 設電壓值，其中顯影電壓的絕對值大于布電電壓的絕對值。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附圖式的 詳細說明如下-
圖1是一種習知影像形成裝置的意識圖。
圖2依照本發(fā)明一實施例的一種影像形成裝置的意識圖。
圖3系本發(fā)明的實施例所產(chǎn)生的電場模擬圖。
具體實施方式
本發(fā)明的實施例利用碳粉的附著臨界點，而使感光元件上的顯影區(qū)域得到更充足 的碳粉量。以控制電場的方法達到完整的形成影像，但不形成多余的背景影像。為防 止多余的背景影像形成，顯影電壓的絕對值可被設為大于感光元件表面的布電電壓， 但不可大于一個會形成可見背景的電壓值。最大的電壓值將決定于碳粉的附著臨界 點。
請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明一實施例的一種影像形成裝置的示意圖。本發(fā)明 的實施例的影像形成裝置包括一布電元件202、 一曝光元件204、 一顯影裝置206、 以及一控制裝置208?？刂蒲b置208提供電力于布電元件202,用以施加布電電壓于 一感光元件210，以對感光元件210進行布電。感光元件210可以是一可轉(zhuǎn)動的感光 鼓或感光帶。當曝光元件204對感光元件210進行曝光時， 一潛像即形成于感光元件 210的布電表面上。在曝光的后，顯影裝置206(例如一顯影滾輪)則被施加一顯影電 壓，使感光元件210與顯影裝置206之間產(chǎn)生一電壓差。顯影電壓是直流電壓。此電 壓差所產(chǎn)生的電場則將顯影裝置206所承載的碳粉212投射至感光元件210的潛像區(qū) 域214上，以形成一碳粉影像。顯影裝置206所投射的碳粉具有與該布電電壓相同極 性。
舉例而言，當感光元件210被曝光處理后，被曝光的區(qū)域，也就是潛像區(qū)域214，
則被布電至一潛像電壓Vexp (例如-60V)。而未被曝光的區(qū)域，也就是背景區(qū)域216，
于布電步驟時被布電至一布電電壓V,(例如-650)。因此，當顯影裝置206上的顯影
電壓V。等于或大于布電電壓時(例如VD=-750)，潛像區(qū)域214與顯影裝置206因彼此
的電壓差，而產(chǎn)生的助力Fl則會使碳粉212從顯影裝置206被吸引至潛像區(qū)域214。 同樣的，當背景區(qū)域216上的布電電壓Vi與顯影裝置206因彼此之間的壓差，形成 另一助力F3，會使得碳粉212投射至背景區(qū)域216，而使成像品質(zhì)不佳。本實施例因 為布電電壓Vi與顯影電壓V。之間的電壓差并不大(例如本實施例中IV。卜IVi卜100V), 所以電壓差所形成的F3即較弱，因此力量不足以使碳粉212由顯影裝置206投射至 背景區(qū)域216，也就不會污染了背景區(qū)域216。
更詳細的來說，碳粉212若要從顯影裝置206投射至感光元件210，顯影裝置206 與感光元件210之間的電壓差必須大于一臨界電壓值(Threshold Voltage)。此臨界 電壓值是由顯影裝置206與感光元件210之間的一間距G大小所決定。舉例而言，當 顯影電壓V。至少等于500V，但不大于1000V,而G的大小是介于約100-500 um之間 時，臨界電壓值則約在250V以下。但若要防止碳粉212落入背景區(qū)域216，則需維 持以下的關系
其中，IvJ-IVil的范圍可被進一步限縮為^^d^卜W^^w，以確保碳粉
212不會落入背景區(qū)域216。
當背景區(qū)域216上的布電電壓Vi的絕對值小于顯影電壓V。的絕對值時，顯影裝 置206的電場所產(chǎn)生的助力F3將有助于更多碳粉被投射至潛像區(qū)域214的邊緣地帶 218。潛像區(qū)域214的邊緣地帶218則可附有更多的碳粉，而呈現(xiàn)出更飽滿的線條， 以及更清楚的粒點。
因此，本發(fā)明的實施例所包括的控制裝置208則是用以控制施加于感光元件210 的該布電電壓，以及施加于顯影裝置206的顯影電壓，并分別提高該布電電壓及該顯 影電壓的絕對值至一預設電壓值。舉例而言，控制裝置208可將IV。I設為750V， |Vi| 可被設為650V，而IV，I則可被設為60V。因lV。l與IVil的電壓差所產(chǎn)生的助力F3雖 然不至于使碳粉212投射至背景區(qū)域216的范圍內(nèi)，但部份顯影裝置206上的碳粉 212，其位置對應于潛像區(qū)域214的邊緣地帶218,會因為F3是助力而非斥力，而更 容易投射至潛像區(qū)域214的邊緣地帶218。由此可見，箭頭220指出對應于潛像區(qū)域 214邊緣地帶218的碳粉212的投射路徑可使碳粉212更完全的覆蓋于潛像區(qū)域214 的邊緣地帶218。
本發(fā)明的另一實施例是一種形成影像的方法。首先，轉(zhuǎn)動一感光元件。將感光元 件的表面布電至布電電壓，以于感光元件形成布電表面。曝光該感光元件的布電表面
以形成潛像于感光元件表面。接著，轉(zhuǎn)動一顯影裝置并施加一顯影電壓于顯影裝置上， 使碳粉投射至感光元件的潛像上以形成一碳粉影像。并將顯影裝置的顯影電壓的絕對 值以及感光元件的布電電壓的絕對值分別設定至一預設電壓值，其中顯影電壓的絕對 值大于布電電壓的絕對值。因此，當顯影電壓的絕對值大于布電電壓的絕對值時，則 可產(chǎn)生上述的助力F3，以達到碳粉212更完全的覆蓋于潛像區(qū)域214的邊緣地帶218 的效果。
請參照圖3，其繪示本發(fā)明的實施例所產(chǎn)生的電場模擬圖。圖3是模擬一個二像 素所形成的線條，而碳粉的附著臨界點在此約為1.7 V/ui曲線302是代表當 |Vi|=750V，以及IVD卜750V時，顯影裝置206上的電場分布與所形成的線條寬度的 關系。曲線304則是代表當IVi卜650V，以及IVD卜750V時，顯影承載部206上的電 場分布與所形成的線條寬度的關系。由此可見，從曲線304可比較出曲線304所形成 的線條寬度306較寬于曲線302所形成的線條寬度308。
雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此 技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的 保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種影像形成裝置，包含一布電元件，該布電元件施加一布電電壓于一感光元件，以對該感光元件進行布電而形成一布電表面；一曝光元件，對該布電表面曝光，用以形成一潛像于該感光元件的該布電表面上；一顯影裝置，用以承載具有與該布電電壓相同極性的碳粉，以及當一顯影電壓施加于該顯影裝置時，該顯影裝置的碳粉可投射至該潛像上而形成一碳粉影像；以及一控制裝置，用以控制施加于該感光元件的該布電電壓，以及施加于該顯影裝置的該顯影電壓，并分別提高該布電電壓及該顯影電壓的絕對值至一預設電壓值；其中該顯影電壓以及該布電電壓的關系如下|VD|＞|Vi|，其中VD代表施加于該顯影裝置的該顯影電壓，而Vi代表施加于該感光元件的該布電電壓。
2. 根據(jù)權利要求1所述的影像形成裝置，其特征在于，該顯影電壓是一直流電壓。
3. 根據(jù)權利要求1所述的影像形成裝置，其特征在于，IV。I至少等于500V，但不 大于1000V。
4. 根據(jù)權利要求1所述的影像形成裝置，其特征在于，更包括一間距，其位于該 顯影承載部與該感光元件最接近彼此的點端之間，其中該間距的寬度約為100-500 um。
5.根據(jù)權利要求l所述的影像形成裝置，其特征在于，該顯影電壓以及該布電電壓的關系如下<formula>formula see original document page 2</formula>
6.根據(jù)權利要求5所述的影像形成裝置，其特征在于，<formula>formula see original document page 2</formula>
7. —種形成一影像的方法，包含 轉(zhuǎn)動一感光元件；布電該感光元件的一表面至一布電電壓，以于該感光元件上形成一布電表面； 曝光該布電表面以形成一潛像于該感光元件的該布電表面； 轉(zhuǎn)動一顯影裝置； 施加一顯影電壓于該顯影裝置； 投射碳粉至該感光元件的潛像上以形成一碳粉影像；分別設定該顯影裝置的該顯影電壓的絕對值以及該感光元件的該布電電壓的絕 對值至一預設電壓值，其中該顯影電壓的絕對值大于該布電電壓的絕對值。
8. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，該顯影電壓的絕對值與該布電電 壓的絕對值之間的電壓差大于20V并小于IOOV。
9. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，該顯影電壓的絕對值與該布電電 壓的絕對值之間的電壓差大于OV并小于250V。
10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，該顯影電壓的絕對值至少等于 500V，但不大于1000V。
全文摘要
一種影像形成裝置及方法，本發(fā)明的影像形成裝置至少包含一個控制裝置，用以控制施加于一個感光元件的布電電壓，以及施加于一個顯影裝置的顯影電壓，并分別提高布電電壓及顯影電壓的絕對值至一預設電壓值。其中顯影電壓以及布電電壓的關系如下|V<sub>D</sub>|＞|V<sub>i</sub>|，其中V<sub>D</sub>代表施加于顯影裝置的顯影電壓，而V<sub>i</sub>代表施加于感光元件的布電電壓。
文檔編號G03G15/02GK101174119SQ200710152989
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權日2006年10月26日
發(fā)明者施純暐, 蔡丹鳳, 陳承志 申請人:美商新采國際股份有限公司