CN101174119A - 影像形成的装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种影像形成装置及方法，本发明的影像形成装置至少包含一个控制装置，用以控制施加于一个感光元件的布电电压，以及施加于一个显影装置的显影电压，并分别提高布电电压及显影电压的绝对值至一预设电压值。其中显影电压以及布电电压的关系如下：|V_D|＞|V_i|，其中V_D代表施加于显影装置的显影电压，而V_i代表施加于感光元件的布电电压。

Description

影像形成的装置与方法

【技术领域】

本发明是有关于一种影像形成的装置与方法，且特别是有关于一种控制布电电压以及显影电压的影像形成装置与方法。

【背景技术】

影像形成装置例如影印机(photocopier)，镭射打印机(laser printer)，以及传真机(facsimile machine)通常会使用光电成像(Electrophotographic)显影***。光电成像显影***被应用于显影静电潜像(electrostatic latent image)于一个感光元件的上，以使用显影剂(如碳粉)形成可见的影像，以及将可见的影像转印(transfer)于一影印元件，例如纸张。

在此，静电影像形成装置通常包括一个感光元件，此感光元件可以是一个感光鼓或是一个感光带。潜像即根据影像数据形成于感光元件的上。显影装置即使用碳粉将潜像显影而产生对应的碳粉影像。

当在感光元件上的潜像因电场作用而吸附碳粉于其上而使得潜像成为一碳粉影像时，被施予在显影装置的一显影电压(developing bias voltage)，将决定投射至感光元件上的碳粉量。举例而言，参照图1，感光元件102可以被布电至-750V。感光元件102在经过曝光过程后，感光元件102的潜像区域104的电压Vexp可为-60V。而施予一显影装置106的显影电压通常会介于感光元件102原布电电压以及潜像区域104的电压之间(-750V和-60V之间)，例如-450V，或者是等同感光元件102的布电电压(-750V)。

通过电压差，潜像区域104可以吸引显影装置106上的碳粉108，亦即通过力F1使得碳粉108投射至潜像区域104。F1的形成是由显影装置106以及潜像区域104之间的电压差所产生。要成功的完成显影，F1应有足够的能量使碳粉108移动一个间距G(显影装置106及感光元件102之间之间距)。当显影过程于上述的条件进行时，由显影装置106及感光元件部102之间的电压差所形成的电场，可带动碳粉108进行投射至潜像区域104。

当显影装置106上的电压等于或小于感光元件102表面上的电压时，则有一斥力F2，例如感光元件102表面上的表面电压，会阻止碳粉108从显影装置106上投射至感光元件102的背景区域110(非潜像区域)上。箭头112指出对应于潜像区域104边缘地带114的碳粉108的投射路径。斥力F2的力量分布会影响潜像区域104边缘地带114碳粉108的投射路径，使碳粉无法完全涵盖潜像区域104的边缘地带114，而造成线条过细，粒点不饱满。

另外，于上述的条件进行显影时，电场可被显影间距G的大小所控制。碳粉布电分布可被摩擦静电制程所控制。显影间距的大小以及碳粉布电分布影响到打印品质。若不控制显影间距的大小或碳粉布电分布，打印影像则常会发生粒点不良，以及影像内细线过多的现象。

由此可见，目前需要一个改良后的装置及方法，用以控制显影电压而解决打印品质下降的问题。此方法可改善影像内所形成的影像粒点以及线条。

【发明内容】

本发明的一目的是在提供一种影像形成装置。此装置包括一个布电元件、一个曝光元件、一个显影装置、以及一个控制元件。布电元件是用以将一电压布于一个感光元件。曝光元件是用以于感光元件的布电表面上形成潜像。显影装置是用以承载碳粉。控制元件则是用以控制感光元件以及显影装置的显像电压，使显影装置的显像电压的绝对值大于感光元件感光元件的布电电压的绝对值(|V_D|＞|V_i|)。其中V_D是显影装置的显像电压，而V_i是感光元件的布电电压。更佳的，该显影装置的显像电压与感光元件的布电电压间满足0V≤(|V_D|-|V_i|)≤250V。

上述的影像形成装置，其中的显影装置将碳粉布置于感光元件的潜像上的方法是，通过感光元件以及显影装置的布电电压压差，使得碳粉往布电电压的绝对值较低的表面移动。因此当显影装置的布电电压的绝对值大于感光元件的布电电压的绝对值时，显影装置上的碳粉将会转移至感光元件部，而形成碳粉影像。

由于感光元件上的潜像区域以及背景区域的布电电压的绝对值皆小于显影装置的布电电压，因此背景区域将不会产生阻抗力，而导致更多碳粉可被吸引至潜像区域的边缘地带，使得感光元件的潜像区域具有更饱和的碳粉影像。

本发明的又一目的是在提供一种影像形成的方法。该方法包括首先，转动一感光元件。将感光元件的表面布电至一布电电压，以于感光元件上形成一布电表面。曝光该布电表面，以形成潜像于该感光元件的该布电表面。接着，转动一显影装置并施加一显影电压于该显影装置，以将碳粉投射至感光元件的潜像上以形成一碳粉影像。并将显影装置的显影电压的绝对值以及感光元件的布电电压的绝对值分别设定至一预设电压值，其中显影电压的绝对值大于布电电压的绝对值。

【附图说明】

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下：

图1是一种习知影像形成装置的意识图。

图2依照本发明一实施例的一种影像形成装置的意识图。

图3系本发明的实施例所产生的电场模拟图。

【具体实施方式】

本发明的实施例利用碳粉的附着临界点，而使感光元件上的显影区域得到更充足的碳粉量。以控制电场的方法达到完整的形成影像，但不形成多余的背景影像。为防止多余的背景影像形成，显影电压的绝对值可被设为大于感光元件表面的布电电压，但不可大于一个会形成可见背景的电压值。最大的电压值将决定于碳粉的附着临界点。

请参照图2，其绘示依照本发明一实施例的一种影像形成装置的示意图。本发明的实施例的影像形成装置包括一布电元件202、一曝光元件204、一显影装置206、以及一控制装置208。控制装置208提供电力于布电元件202，用以施加布电电压于一感光元件210，以对感光元件210进行布电。感光元件210可以是一可转动的感光鼓或感光带。当曝光元件204对感光元件210进行曝光时，一潜像即形成于感光元件210的布电表面上。在曝光的后，显影装置206(例如一显影滚轮)则被施加一显影电压，使感光元件210与显影装置206之间产生一电压差。显影电压是直流电压。此电压差所产生的电场则将显影装置206所承载的碳粉212投射至感光元件210的潜像区域214上，以形成一碳粉影像。显影装置206所投射的碳粉具有与该布电电压相同极性。

举例而言，当感光元件210被曝光处理后，被曝光的区域，也就是潜像区域214，则被布电至一潜像电压Vexp(例如-60V)。而未被曝光的区域，也就是背景区域216，于布电步骤时被布电至一布电电压V_i(例如-650)。因此，当显影装置206上的显影电压V_D等于或大于布电电压时(例如V_D＝-750)，潜像区域214与显影装置206因彼此的电压差，而产生的助力F1则会使碳粉212从显影装置206被吸引至潜像区域214。同样的，当背景区域216上的布电电压Vi与显影装置206因彼此之间的压差，形成另一助力F3，会使得碳粉212投射至背景区域216，而使成像品质不佳。本实施例因为布电电压V_i与显影电压V_D之间的电压差并不大(例如本实施例中|V_D|-|V_i|＝100V)，所以电压差所形成的F3即较弱，因此力量不足以使碳粉212由显影装置206投射至背景区域216，也就不会污染了背景区域216。

更详细的来说，碳粉212若要从显影装置206投射至感光元件210，显影装置206与感光元件210之间的电压差必须大于一临界电压值(Threshold Voltage)。此临界电压值是由显影装置206与感光元件210之间的一间距G大小所决定。举例而言，当显影电压V_D至少等于500V，但不大于1000V，而G的大小是介于约100-500um之间时，临界电压值则约在250V以下。但若要防止碳粉212落入背景区域216，则需维持以下的关系：

0V≤(|V_D|-|V_i|)≤250V

其中，|V_D|-|V_i的范围可被进一步限缩为20V≤(|V_D|-|V_i|)≤100V，以确保碳粉212不会落入背景区域216。

当背景区域216上的布电电压V_i的绝对值小于显影电压V_D的绝对值时，显影装置206的电场所产生的助力F3将有助于更多碳粉被投射至潜像区域214的边缘地带218。潜像区域214的边缘地带218则可附有更多的碳粉，而呈现出更饱满的线条，以及更清楚的粒点。

因此，本发明的实施例所包括的控制装置208则是用以控制施加于感光元件210的该布电电压，以及施加于显影装置206的显影电压，并分别提高该布电电压及该显影电压的绝对值至一预设电压值。举例而言，控制装置208可将|V_D|设为750V，|V_i|可被设为650V，而|V_exp|则可被设为60V。因|V_D|与|V_i|的电压差所产生的助力F3虽然不至于使碳粉212投射至背景区域216的范围内，但部份显影装置206上的碳粉212，其位置对应于潜像区域214的边缘地带218，会因为F3是助力而非斥力，而更容易投射至潜像区域214的边缘地带218。由此可见，箭头220指出对应于潜像区域214边缘地带218的碳粉212的投射路径可使碳粉212更完全的覆盖于潜像区域214的边缘地带218。

本发明的另一实施例是一种形成影像的方法。首先，转动一感光元件。将感光元件的表面布电至布电电压，以于感光元件形成布电表面。曝光该感光元件的布电表面以形成潜像于感光元件表面。接着，转动一显影装置并施加一显影电压于显影装置上，使碳粉投射至感光元件的潜像上以形成一碳粉影像。并将显影装置的显影电压的绝对值以及感光元件的布电电压的绝对值分别设定至一预设电压值，其中显影电压的绝对值大于布电电压的绝对值。因此，当显影电压的绝对值大于布电电压的绝对值时，则可产生上述的助力F3，以达到碳粉212更完全的覆盖于潜像区域214的边缘地带218的效果。

请参照图3，其绘示本发明的实施例所产生的电场模拟图。图3是模拟一个二像素所形成的线条，而碳粉的附着临界点在此约为1.7V/um。曲线302是代表当|Vi|＝750V，以及|VD|＝750V时，显影装置206上的电场分布与所形成的线条宽度的关系。曲线304则是代表当|Vi|＝650V，以及|VD|＝750V时，显影承载部206上的电场分布与所形成的线条宽度的关系。由此可见，从曲线304可比较出曲线304所形成的线条宽度306较宽于曲线302所形成的线条宽度308。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种影像形成装置，包含：

一布电元件，该布电元件施加一布电电压于一感光元件，以对该感光元件进行布电而形成一布电表面；

一曝光元件，对该布电表面曝光，用以形成一潜像于该感光元件的该布电表面上；

一显影装置，用以承载具有与该布电电压相同极性的碳粉，以及当一显影电压施加于该显影装置时，该显影装置的碳粉可投射至该潜像上而形成一碳粉影像；以及

一控制装置，用以控制施加于该感光元件的该布电电压，以及施加于该显影装置的该显影电压，并分别提高该布电电压及该显影电压的绝对值至一预设电压值；

其中该显影电压以及该布电电压的关系如下：

|V_D|＞|V_i|，

其中V_D代表施加于该显影装置的该显影电压，而V_i代表施加于该感光元件的该布电电压。

2.根据权利要求1所述的影像形成装置，其特征在于，该显影电压是一直流电压。

3.根据权利要求1所述的影像形成装置，其特征在于，|V_D|至少等于500V，但不大于1000V。

4.根据权利要求1所述的影像形成装置，其特征在于，更包括一间距，其位于该显影承载部与该感光元件最接近彼此的点端之间，其中该间距的宽度约为100-500um。

5.根据权利要求1所述的影像形成装置，其特征在于，该显影电压以及该布电电压的关系如下：

0V≤(|V_D|-|V_i|)≤250V。

6.根据权利要求5所述的影像形成装置，其特征在于，20V≤(|V_D|-|V_i|)≤100V。

7.一种形成一影像的方法，包含：

转动一感光元件；

布电该感光元件的一表面至一布电电压，以于该感光元件上形成一布电表面；

曝光该布电表面以形成一潜像于该感光元件的该布电表面；

转动一显影装置；

施加一显影电压于该显影装置；

投射碳粉至该感光元件的潜像上以形成一碳粉影像；

分别设定该显影装置的该显影电压的绝对值以及该感光元件的该布电电压的绝对值至一预设电压值，其中该显影电压的绝对值大于该布电电压的绝对值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该显影电压的绝对值与该布电电压的绝对值之间的电压差大于20V并小于100V。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该显影电压的绝对值与该布电电压的绝对值之间的电压差大于0V并小于250V。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该显影电压的绝对值至少等于500V，但不大于1000V。

Images