TW200819929A - An apparatus for forming an image and the method for forming the same - Google Patents

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200819929 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種影像形成之裝置與方法，且特別 是有關於一種控制佈電電壓以及顯影電壓之影像形成裝置 與方法。 【先前技術】 影像形成裝置例如影印機（photocopier)，雷射印表機 (laser printer)，以及傳真機（facsimile machine)通常會使用 光電成像（Electrophotographic)顯影系統。光電成像顯影系 統應用顯影靜電潛像（electrostatic latent image)於一個感光 元件之上，以使用顯影劑(如碳粉）形成可見的影像，以及將 可見的影像轉印（transfer)於一影印元件，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 影像資料形成於感光元件之上。顯影裝置即使用碳粉將潛 像顯影而產生對應的碳粉影像。 當在感光元件上的潛像因電場作用而吸附碳粉於其上 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（developing bias voltage )，將決定投射至感光元件 上的碳粉量。舉例而言，參照第1圖，感光元件102可以 被佈電至-750V。感光元件102在經過曝光過程後，感光元 件102的潛像區域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於感光元件102原佈電電 6 200819929 壓以及潛像區域104的電壓之間（—75叭和_6〇v之間），例如 -450V，或者疋尊同感光元件1〇2的佈電電壓。 藉由電壓差，潛像區域1〇4可以吸引顯影裝置1〇6上 的碳粉108，亦即藉由力F1使得碳粉1〇8投射至潛像區域 10441的形成是由顯影裝置1〇6以及潛像區域1〇4之間的 電壓差所產生。要成功的完成顯影，F1應有足夠的能量使 碳粉108移動一個間距G(顯影裝置1〇6及感光元件1〇2之 間的間距）。當顯影過程於上述的條件進行時，由顯影裝置 106及感光το件部i 〇2之間的電壓差所形成的電場，可帶動 碳粉108進行投射至潛像區域1〇4。 當顯影裝置106上的電壓等於或小於感光元件1〇2表 面上的電壓時，則有一斥力F2，例如感光元件i 〇2表面上 的表面電壓，會阻止碳粉108從顯影裝置1〇6上投射至感 光元件102的背景區域110 (非潛像區域）上。箭頭ιΐ2 指出對應於潛像區域104邊緣地帶114的碳粉108的投射 路徑。斥力F2的力量分佈會影響潛像區域1〇4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域1〇4 的邊緣地帶114，而造成線條過細，粒點不飽滿。 另外，於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。碳粉佈電分佈可被摩擦靜電製程所控 制。顯影間距的大小以及碳粉佈電分佈影響到列印品質。 若不控制顯影間距的大小或碳粉佈電分佈，列印影像則常 會發生粒點不良，以及影像内細線過多的現象。 由此可見，目前需要一個改良後的裝置及方法，用以 200819929 控制顯_而解決列印品質下降的問β 影像内所形成的影像粒點以及線條。切。此方法可改善 【發明内容】 本發明的一目的是在提供一種 包括-個佈電元件、—個曝光元件二形成裝置。此裝置 -個控制元件。佈電元件是用以c影裝置、以及

::影疋用，光元件的佈電表面上形成潛像。 件:二顯；=载叙粉。控制元件則是用以控制感光元 v、感先疋件感光元件的佈電電壓的絕對值_〉丨 么。二中VD是顯影裝置的顯像電壓，而Vi是感光元件的 電電£更1的，該顯影裝置的顯像電壓與感光元件的 佈電電壓間滿足0vs(IVDHVilh25QV。 、上述之衫像形成裝置，其中的顯影裝置將碳粉佈置於 感光元件的潛像上之方法是，藉由感光元件以及顯影裝置 的佈電電壓壓差’使得碳粉往佈電電壓的絕對值較低的表 面移動。因此當顯影裝置的佈電電壓的絕對值大於感光元 件的佈電電壓的絕對值時，顯影裝置上的碳粉將會轉移至 感光元件部，而形成碳粉影像。 由於感光元件上的潛像區域以及背景區域之佈電電壓 的絕對值皆小於顯影裝置的佈電電壓，因此背景區域將不 會產生阻抗力，而導致更多碳粉可被吸引至潛像區域的邊 緣地帶，使得感光元件的潛像區域具有更飽和的碳粉影像。 8 200819929 本發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，轉動一感光元件。將感光元彳牛之表面佈電 至一佈電電壓’以於感光元件上形成一佈電表面。曝光該 佈電表面，以形成潛像於該感光元件之該佈電表面。接著， 轉動一顯影裝置並施加一顯影電壓於該顯影裝置，以將碳 粉投射至感光元件之潛像上以形成一碳粉影像。並將顯影 裝置之顯影電壓的絕對值以及感光元件之佈電電壓的絕對 值分別設定至一預設電壓值，其中顯影電壓的絕對值大於 佈電電壓的絕對值。 【實施方式】 本發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，但不形成多餘的背景影像。為防止 多餘的背景影像形成，顯影電壓的絕對值可被設為大於感 光元件表面的佈電電壓，但不可大於一個會形成可見背景 的電壓值。隶大的電壓值將決定於碳粉的附著臨界點。 請參照第2圖，其繪示依照本發明一實施例的一種影 像形成裝置的示意圖。本發明之實施例的影像形成裝置包 括一佈電το件202、一曝光元件204、一顯影裝置206、以 及一控制裝置208。控制裝置208提供電力於佈電元件 202，用以施加佈電電壓於一感光元件21〇，以對感光元件 210進行佈電。感光元件21〇可以是一可轉動的感光鼓或感 光帶。當曝光元件204對感光元件210進行曝光時，一潛 9 200819929 =即形成於感光元件21G之佈電表面上。在曝光之後，顯 影裝置206(例如一顯影滚輪）則被施加一顯 與顯影裝置裏之間產生-電壓差。顯影電壓^ 直流電壓。此電壓差所產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21〇的潛像區域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佈 電電壓相同極性。 舉例而言，當感光元件210被曝光處理後，被曝光的 區域，也就是潛像區域214，則被佈電至一潛像電壓％邛 (例如-60V)。而未被曝光的區域，也就是背景區域216，於 佈電步驟時被佈電至一佈電電壓Vi(例如_65〇)。因此，當 .、属〜裝置206上的顯影電壓vD等於或大於佈電電壓時（例 如VD=-750)，潛像區域214與顯影裝置2〇6因彼此的電壓 差，而產生的助力F1則會使碳粉212從顯影裝置2〇6被吸 引至潛像區域214。同樣的，當背景區域216上的佈電電壓 Vi與顯影裝置206因彼此之間的壓差，形成另一助力F3， 运使得奴粉212投射至背景區域216，而使成像品質不佳。 本實施例因為佈電電壓Vi與顯影電壓¥]>之間的電壓差並 不大（例如本實施例中丨VDHVihlOOV)，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2〇6 投射至背景區域216，也就不會污染了背景區域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 必須大於一臨界電壓值(Threshold Voltage)。此臨界電壓 200819929 值是由顯影裝置206與感光元件21〇之間的一間距g大小 所決定。舉例而言，當顯影電壓％至少#於5〇〇v，但： 大於1000V’❻G的大小是介於、約1〇〇-5〇〇u：m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 區域216,則需維持以下的關係： Υ 〇^^(l^z>l~l^l)<250F » 其中’ IVdH丨的範圍可被進一步限縮為

MhdGHdHiOOF，以確保碳粉212不會落入背景區域 216 〇 當背景區域216上的佈電電壓Vi的絕對值小於顯影電 壓VD的絕對值時，顯影裝置、206之電場所產生的助力们 將有助於更多碳粉被投射至潛像區域214的邊緣地帶 218。潛像區域214的邊緣地帶218則可p付有更多的碳粉， 而呈現出更飽滿的線條，以及更清楚的粒點。 因此，本發明的實施例所包括的控制裝置208則是用 以控制施加於感光元件210之該佈電電壓，以及施加於顯 影裝置206之顯影電壓，並分別提高該佈電電壓及該顯影 電壓之絕對值至一預設電壓值。舉例而言，控制裝置208 可將|Vd|没為750V，丨\^丨可被設為650\^，而丨\^{>丨則可被設為 60V。因|VD|與|Vi|的電壓差所產生的助力F3雖然不至於使 碳粉212投射至背景區域216的範圍内，但部份顯影裝置 206上的碳粉212，其位置對應於潛像區域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 域214的邊緣地帶218。由此可見，箭頭220指出對應於潛 11 200819929 像區域214邊緣地帶218的碳粉212的投射路徑可使碳粉 212更完全的覆蓋於潛像區域214的邊緣地帶218。 本發明之另一實施例是一種形成影像之方法。首先， 轉動一感光元件。將感光元件之表面佈電至一佈電電壓， 以於感光元件形成佈電表面。曝光該感光元件之佈電表面 以形成潛像於感光元件表面。接著，轉動一顯影裝置並施 加一顯影電壓於顯影裝置上，使碳粉投射至感光元件之潛 像上以形成一碳粉影像。並將顯影裝置之顯影電壓的絕對 值以及感光元件之佈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於佈電電壓的絕對值。因 此，當顯影電壓的絕對值大於佈電電壓的絕對值時，則可 產生上述之助力F3，以達到碳粉212更完全的覆蓋於潛像 區域214的邊緣地帶218的效果。 請參照第3圖，其繪示本發明之實施例所產生的電場 模擬圖。第3圖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i.7 V/um。曲線3〇2是代表當 丨Vi|=750V，以及|VD|=750V時，顯影裝置2〇6上的電場分 佈與所形成的線條寬度的關係。曲線304則是代表合 |Vih650V，以及|VD卜750V時，顯影承載部2〇6上的電場 分佈與所形成的線條寬度的關係。由此可見，從曲線3〇4 可比較出曲線304所形成的線條寬度306較寬於曲線3〇2 所形成的線條寬度308。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 12 200819929 神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 苐1圖一種習知影像形成裝置的示意圖。 第2圖依照本發明一實施例的一種影像形成裝置的示 意圖。 第3圖係本發明之實施例所產生的電場模擬圖。 【主要元件符號說明】 1 〇2 ·感光元件 104： 潛像區域 106:顯影裝置 108： 石厌粉 背景區域 112： 箭頭 114:邊緣地帶 202： 佈電元件 204 •曝光元件 206： 顯影裝置 208:控制裝置 210： 感光元件 212 ·碳粉 214： 潛像區域 216:背景區域 218： 邊緣地帶 220:箭頭 302： 曲線 304:曲線 306： 線條寬度 線條寬度 13

Claims (1)

1. 200819929 十、申請專利範圍： 1 · 一種影像形成裝置，包含： 一佈電兀件，該佈電元件施加一佈電電壓於一感光元 件，以對該感光元件進行佈電而形成一 一曝光元件，對該佈電表面曝光， 該感光元件之該佈電表面上； 佈電表面； 用以形成一潛像於

   一顯影裝置，用以承載具有與該佈電電壓相同極性之 碳粉，以及當一顯影電壓施加於該顯影裝置時，該顯影裝 置之碳叙可技射至該潛像上而形成一礙粉影像·，以及 控制裝置，用以控制施加於該感光元件之該佈電電 壓，以及施加於該顯影裝置之該顯影電壓，並分別提高該 佈電電壓及該顯影電壓之絕對值至一預設電壓值； 其中該顯影電壓以及該佈電電壓之關係如下·· 其中VD代表施加於該顯影裝置之該顯影電壓，而Vi 代表施加於該感光元件之該佈電電壓。 2·如申請專利範圍第丨項所述之影像形成裝置，其中該 顯影電壓係一直流電壓。 3·如申請專利範圍第1項所述之影像形成裝置，其中 1綱至夕等於5GGV，但不大於㈣。 200819929 4·如申請專利範圍第1項所述之影像形成裝置，更包括 一間距，其位於該顯影承載部與該感光元件最接近彼此之 點端之間。 5·如申請專利範圍第4項所述之影像形成裝置，其中 該間距之寬度約為100-500 um。 6· —種影像形成裝置，包含·· 一佈電元件，該佈電元件施加一佈電電壓於一感光元 件，以對該感光元件進行佈電，以形成一佈電表面； 一曝光兀件，對該感光元件之佈電表面進行曝光，用 以形成一潛像於該感光元件之佈電表面上； 一顯影裝置，用以承載碳粉，當一顯影電壓施加於該 顯影裝置時，該顯影裝置之碳粉投射至該潛像，以於該减 光元件上形成一碳粉影像；以及 〜 一控制裝置，用以控制施加於感光元件之該佈電電 壓，以及施加於該顯影裝置之該顯影電壓，並分別提高該 佈電電壓及該顯影電壓之絕對值至一預設電壓值； 其中該顯影電壓以及該佈電電壓之關係如下· 0^<(|^|-|^.|)<250Κ5 其中VdR表施加於該顯影裝置之該顯影電壓，而％ 代表施加於該感光元件之該佈電電壓。 7_如申請專利範圍第6項所述之影像形成裝置，其中 15 200819929 卜丨RDsiook。 8·如申請專利範圍第6項所述之影像形成裝置，其中 |VD丨至 > 等於5〇〇v，但不大於⑽v。 w - 如申明專利範圍第6項所述之影像形成裝置，更包括 間距，其位於該顯影裝置與該感％元件最接&彼此之點 端之間。 # 10·如申請專利範圍第9項所述之影像形成裝置，其 中該間距之寬度約為100-500 um。 11· 一種形成一影像之方法，包含： 轉動一感光元件； 佈電該感光元件之一表面至一佈電電壓，以於該感光 _ 元件上形成一佈電表面； 曝光該佈電表面以形成一潛像於該感光元件之該佈電 表面； 轉動一顯影裝置； 施加一顯影電壓於該顯影裝置； 投射碳粉至該感光元件之潛像上以形成一碳粉影像； 以及 分別設定該顯影裝置之該顯影電壓之絕對值以及該感 光元件之該佈電電壓之絕對值至一預設電壓值，其中該顯 16 200819929 影電壓之絕對值大於該佈電電壓之絕對值。 12·如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該顯影 電壓之絕對值與該佈電電壓之絕對值之間之電壓差大於 0V並小於250V。

   13·如申請專利範圍第u 電壓之絕對值至少等於500V， 項所述之方法，其中該顯影 但不大於1000V。 14·如申請專利範圍第 之絕對值與該佈電電壓 小於10GV。 11項所述之方法，其中該顯影電壓 之絕對值之間之電壓差大於20V旅

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