TWI403865B - 佈電裝置 - Google Patents

Description

佈電裝置

本發明是有關於一種用於影像形成設備之佈電裝置，尤有關一種具網狀電極之佈電裝置(scorotron)。

關於藉由影像形成設備來形成影像，通常係藉由感光鼓佈電、雷射離子束成像、調色劑傳送及顯影、定著等步驟而執行。可利用的佈電技術包含電暈佈電、滾輪佈電及刷毛佈電。其中，電暈佈電技術具有高佈電均勻性之優點，從而頻繁地被應用至一般可利用的之雷射影像形成設備。

電暈佈電係用以在感光鼓之表面建構一電場，其中電場之能量高到足以電離周圍氣體，俾能使感光鼓之表面接觸離子化空氣，且被充電而帶有電荷。成像品質取決於帶電荷之感光鼓表面之電位及佈電均勻性。因此，本發明之一個目的係使帶電荷之感光鼓之表面達到一預定的電壓位準，並提高佈電之均勻性，俾能提供較佳之成像品質，使感光鼓之佈電步驟可在較短的一段時間之內完成，且可提供較高的列印速度。

本發明係有關於一種佈電裝置，其具有被分成至少兩個區段之一網狀電極，且網狀電極更包含位於一第一區段之複數條第一網狀電線以及位於一第二區段之複數條第二網狀電線，兩個區段之特徵並不相同。舉例而言，在任何兩條相鄰的第一網狀電線之間平行於感光鼓之縱方向之距離，係長於任何兩個相鄰的第二網狀電線之間平行於縱方向之距離來得長，或第一網狀電線與第二網狀電線係傾斜於不同的角度，俾能使不同的佈電效果可能通過這兩區段之網狀電極而產生於一感光鼓之一表面上。因此，這樣的設計可增加帶電荷之感光鼓之表面之電位，並可提供較佳之佈電均勻性。因此，可提供較佳成像品質。

根據本發明，提出一種配置於一影像形成設備中之佈電裝置，用以對一感光鼓之一表面佈電。感光鼓係以一旋轉方向旋轉並沿著一縱方向延伸。佈電裝置包含一放電電極及一網狀電極。放電電極與網狀電極係與感光鼓之一縱方向並列配置。網狀電極係配置於放電電極與感光鼓之間，並透過該網狀電極使感光鼓之表面佈電狀態到達的理想電位。於本發明中，網狀電極至少被分成一第一區段及一第二區段。第一區段具有複數個第一孔隙及一第一開口率。第二區段具有複數個第二孔隙及一第二開口率。第一開口率係大於第二開口率。此外，垂直於該縱方向之任兩條平行線通過該網狀電極上之複數個孔隙區域之長度總和相等。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參考第1圖與第2圖，本實施例提供一佈電裝置10。該佈電裝置係配置於一影像形成設備100中，並對一感光鼓20之一表面20a進行佈電。感光鼓20係朝一旋轉方向R旋轉，並朝一縱方向延伸。佈電裝置10包含一放電電極110及一網狀電極120。放電電極110係與感光鼓20相對配置。網狀電極120係配置於放電電極110與感光鼓20之間，且係與感光鼓20相對配置，用以透過該網狀電極而使感光鼓20之表面20a而到達理想電位。

顯示於第1圖之影像形成設備100包含一感光鼓20，其係一圓柱狀，並沿著顯示於第1圖之一旋轉方向R旋轉。在感光鼓20周圍且沿著旋轉方向R，影像形成設備100包含一佈電裝置10、一曝光裝置192，用以發射一資訊光束190、一顯影裝置194、一轉寫裝置196、一清潔裝置198及一除電裝置199。佈電裝置10係配置於感光鼓20之表面20a上，並均勻地對感光鼓20之表面20a進行佈電。資訊光束190因應於一影像資訊來執行曝光操作，譬如利用一雷射光學系統以形成一靜電潛像於感光鼓20上。顯影裝置194譬如是一顯影卡匣，用以藉由依據靜電潛像而施加調色劑以附著於感光鼓20之表面20a，而使靜電潛像視覺化，然後，一潛像係藉由顯影之調色劑而形成於感光鼓20之表面20a上。轉寫裝置196從感光鼓20之表面20a將顯影的調色劑轉移至一紙張P之上。清潔裝置198清理殘留於感光鼓20上之調色劑。然後，除電裝置199用以使感光鼓20之表面20a上之電位降至零，以便下一影像形成程序之進行。

請參見第2圖，其顯示佈電裝置10之剖面圖。佈電裝置10包含一放電電極110、一網狀電極120及一外殼130。放電電極110係配置於外殼130中。放電電極110與網狀電極120係對準於感光鼓20之一縱方向y。網狀電極120係配置於放電電極110與感光鼓20之間，並透過該網狀電極使感光鼓20之表面20a到達理想電位。

如第3圖所示，於本發明之一實施例中，網狀電極120包含一第一區段120a及一第二區段120b。此外，第一區段120a具有複數個第一孔隙121h及一第一開口率，而第二區段120b具有複數個第二孔隙122h及一第二開口率。第一開口率係大於第二開口率。因為第一區段120a之較大開口率，使放電電極110之較大量之放電電流傳遞至表面20a。因此，在第一區段120a中，表面20a係被佈電至高於使用習知之網狀電極之電壓位準。此外，沿著任兩條平行線ax₁ 與ax₂ 於網狀電極上之孔隙區域實質上相等，這兩條平行線ax₁ 與ax₂ 係橫越過第一區段120a與第二區段120b，並垂直於縱方向y。因此，帶電荷之感光鼓20之表面20a之電位可達到用以獲得高品質影像之預定的理想電位，且可提供較佳佈電均勻性。因此，可提供較佳成像品質。

在以下實施例中，將以具有三個區段之網狀電極的例子作說明。然而，在不背離本發明之範疇之下，網狀電極亦可被分成至少兩個區段。

如第4圖所示，於本實施例中，網狀電極120係被分成具有不同的開口率之三個區段120a、120b與120c。感光鼓20之表面20a之佈電係經由網狀電極而決定，而依據這些區段之不同的開口率可獲得不同的佈電效應。因此，帶電荷之感光鼓之表面20a之電位可接近預定的理想電位。

第一區段120a係位於相對於感光鼓20之旋轉方向R之第二區段120b之上游側，而第三區段120c係位於相對於感光鼓20之旋轉方向R之第二區段之下游側。表面20a首先於第一區段120a中被初始佈電，然後於第二區段120b中以較高的速率被佈電，最後表面20a之電位係於第三區段120c中呈現均勻及穩定狀態。

以下將詳細說明本實施例之網狀電極120。如第4圖所示，網狀電極120包含複數條第一網狀電線121、複數條第二網狀電線122及複數條第三網狀電線123，其分別被配置於第一區段120a、第二區段120b及第三區段120c。第一網狀電線121於第一區段120a中形成複數個第一孔隙121h，以使第一區段120a具有一第一開口率。第二網狀電線122於第二區段120b中形成複數個第二孔隙122h，俾能使第二區段120b具有一第二開口率。第三網狀電線123於第三區段120c中形成複數個第三孔隙123h，以使第三區段120c具有一第三開口率。

於本實施例中，因為第三區段120c並不會對感光鼓20之表面20a之電位有很大的影響，所以第三開口率可能被設計成等於或小於第二區段120b之第二開口率。雖然第三開口率係小於在此所說明之實施例之第二開口率，但是本發明並未受限於此。

為了使熟悉本項技藝者容易地理解於本實施例中所提供之佈電效應，其中網狀電極120係被分成三個區段，以下提供第5A與5B圖用以說明經由本實施例之區段120a、120b與120c之感光鼓20之表面20a之佈電電位變化，並提供第6A與6B圖用以說明經由習知技術之網狀電極120’之區段120a’、120b’與120c’之感光鼓20之表面20a之佈電電位變化。然而，熟悉本項技藝者可容易地理解到於本實施例中之資料以及在習知技術中之資料係被提供作為說明之用，而非用以限制本發明。

請參考第5A、5B、6A與6B圖。第5A圖係為顯示於本實施例中之網狀電極之一部分之示意圖。第5B圖係為顯示當第5A圖之網狀電極120從點A移動到點A’時，表面20a之電位改變圖表。第6A圖係為顯示習知技術之網狀電極之一部分之示意圖。第6B圖係為顯示當第6A圖之網狀電極120’從點B移動到點B’時，表面20a之電位改變圖表。此外，從第5A圖之本實施例之點A至點A’與習知技術之從第6A圖之點B至點B’之表面20a之電位，係分別被測量。從第5B圖可理解到，當表面20a進入本實施例之網狀電極120之第二區段120b時，感光鼓20之表面20a之電位到達200V。相較之下，於第6B圖之習知技術中，當表面20a進入第二區段120b’時，感光鼓20之表面20a之電位只達到120V。此外，於本實施例中，當表面20a進入第三區段120c時，表面20a之電位達到630V，其接近用以形成高品質影像之640V之預定電壓。然而，當表面20a進入第三區段120c’時，在習知技術中，所獲得之表面20a之電位遠低於預定電壓。

因此，使用本實施例之網狀電極120之構造可使感光鼓接近理想電位之優點並獲得良好佈電均勻性之優點。

於本實施例中，於一區段中之每條網狀電線之一端係與於同一區段之鄰近的網狀電線之另一端對準。亦即，對準之兩端具有相同的y座標。舉例而言，請再參考第4圖，於第一區段120a中之第一網狀電線121(1)之一端a1(x₁ ，y₁ )係與第一網狀電線121(2)之一端a2(x₂ ，y₁ )對準，於第二區段120b中之第二網狀電線122(1)之一端b1(x₃ ，y₂ )係與第二網狀電線122(2)之一端b2(x₄ ，y₂ )對準，而於第三區段120c中之第三網狀電線123(1)之一端c1(x₅ ，y₃ )係與第三網狀電線123(2)之一端c2(x₆ ，y₃ )對準，這樣的設計可使垂直於該縱方向之任兩條平行線個別地與至少一條第一網狀電線、至少一條第二網狀電線及至少一條第三網狀電線相交於複數個交點，且該任兩條平行線與該些網狀電線之交點之數目相等，則垂直於該縱方向之該任兩條平行線通過該網狀電極上之複數個孔隙區域之長度總和相等，如此可提高佈電之均勻性。以下將詳細說明之。

舉例而言，於第4圖中，第一軸線ax₁ 與第二軸線ax₂ 橫越第一區段120a、第二區段120b及第三區段120c，並垂直於網狀電極120之縱方向。第一軸線ax₁ 與第一網狀電線121其中之一相交於交點A1、與第二網狀電線122其中之一相交於交點B1，並與第三網狀電線123其中之一相交於交點C1，而第二軸線ax₂ 分別與第一網狀電線121其中之一相交於交點A2、與第二網狀電線122其中之一相交於交點B2，並與第三網狀電線123其中之一相交於交點C2，各相交於3個交點，因此，第一軸線ax₁ 於第一區段120a上之孔隙區域s11與s12之長度值的總和等於第二軸線ax₂ 於第一區段120a上之孔隙區域s21與s22之長度值的總和，第一軸線ax₁ 於第二區段120b上之孔隙區域s13與s14之長度值的總和係等於第二軸線ax₂ 於第二區段120b上之孔隙區域s23與s24之長度值的總和，而第一軸線ax₁ 於第三區段120c上之孔隙區域s15與s16之長度值的總和等於第二軸線ax₂ 於第三區段120c上之孔隙區域s25之長度值。故，沿著第一軸線ax₁ 之孔隙區域s11、s12、s13、s14、s15與s16之長度值的總和大小係等於沿著第二軸線ax₂ 之孔隙區域s21、s22、s23、s24與s25之長度值的總和大小。

此外，如第4圖所示，在本實施例之網狀電極120之構造中，任何兩個相鄰的第一網狀電線121之間平行於縱方向y之第一距離d1係比任何兩個相鄰的第二網狀電線122間平行於縱方向y之第二距離d2來得長，而第一網狀電線121所傾斜之角度θ₁ 係大於第二網狀電線122所傾斜之角度θ₂ 。再者，任何兩個相鄰的第三網狀電線123間平行於縱方向y之第三距離d3比任何兩個相鄰的第二網狀電線122間平行於縱方向y之第二距離d2短。第二網狀電線122所傾斜之角度θ₂ 係大於第三網狀電線123所傾斜之角度θ₃ 。

此外，第7與8圖係為分別顯示依據本發明之另兩個實施例網。於第7圖中，一網狀電極520被分為一第一區段520a、一第二區段520b及一第三區段520c，而這三個區段分別具有數條第一網狀電線521、數條第二網狀電線522及數條第三網狀電線523。第一網狀電線521於第一區段520a中形成複數個第一孔隙521h，以使第一區段520a具有一第一開口率。第二網狀電線522於第二區段520b中形成複數個第二孔隙522h，以使第二區段520b具有一第二開口率。第三網狀電線523於第三區段520c中形成複數個第三孔隙523h，以使第三區段520c具有一第三開口率。第一區段520a之第一網狀電線521、第二區段520b之第二網狀電線522以及第三區段520c之第三網狀電線523係分別傾斜於相等的角度θ₁ ’、θ₂ ’與θ₃ ’。任何兩條相鄰的第一網狀電線521間之第一距離d1’係比任何兩條相鄰的第二網狀電線522間平行於縱方向y之第二距離d2’長，俾能使第一區段520a之開口率大於第二區段520b之開口率。相應地，任何兩條相鄰的第二網狀電線522間平行於縱方向y之第二距離d2’係比在任何兩條相鄰的第三網狀電線523間平行於縱方向y之第三距離d3’長，俾能使第二區段520b之開口率大於第三區段520c之開口率。

於第8圖中，一網狀電極620被分為一第一區段620a、一第二區段620b及一第三區段620c，而這三個區段分別具有數條第一網狀電線621、數條第二網狀電線622及數條第三網狀電線623。第一網狀電線621於第一區段620a中形成複數個第一孔隙621h，以使第一區段620a具有一第一開口率。第二網狀電線622於第二區段620b中形成複數個第二孔隙622h，以使第二區段620b具有一第二開口率。第三網狀電線623於第三區段620c中形成複數個第三孔隙623h，以使第三區段620c具有一第三開口率。任何兩條相鄰的第一網狀電線間平行於縱方向y之第一距離d1”，任何兩條相鄰的第二網狀電線問平行於縱方向y之第二距離d2”，以及任何兩條相鄰的第三網狀電線間平行於縱方向y之第三距離d3”係相等。網狀電極620之第一網狀電線621、第二網狀電線622及第三網狀電線623係分別傾斜於角度θ₁ ”、θ₂ ”與θ₃ ”，角度θ₂ ”係大於角度θ₁ ”，角度θ₃ ”係大於角度θ₂ ”，俾能使第一區段620a之開口率大於第二區段620b之開口率，且使第二區段620b之開口率大於第三區段620c之開口率。

此外，最好但非限制性的狀況是，本發明之本實施例中，在x軸線方向之第一區段、第二區段與第三區段之寬度相等。

綜上所述，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。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，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。

P．．．紙張

R．．．旋轉方向

s11～s16．．．孔隙區域

s21～S25．．．孔隙區域

d1、d1’、d1”．．．第一距離

d2、d2’、d2”．．．第二距離

d3、d3’、d3”．．．第三距離

θ₁ 、θ₂ 、θ₃ 、θ₁ ’、θ₂ ’、θ₃ ’、θ₁ ”、θ₂ ”、θ₃ ”．．．角度

A1、A2、B1、B2、C1、C2．．．交點

10．．．佈電裝置

20．．．感光鼓

20a．．．表面

100．．．影像形成設備

110．．．放電電極

120．．．網狀電極

120’．．．網狀電極

120a、120a’．．．第一區段

120b、120b’．．．第二區段

120c、120c’．．．第三區段

121．．．第一網狀電線

121(1)．．．第一網狀電線

121(2)．．．第一網狀電線

122．．．第二網狀電線

122(1)．．．第二網狀電線

122(2)．．．第二網狀電線

123．．．第三網狀電線

123(1)．．．第三網狀電線

123(2)．．．第三網狀電線

121h．．．第一孔隙

122h．．．第二孔隙

123h．．．第三孔隙

130．．．外殼

190．．．資訊光束

192．．．曝光裝置

194．．．顯影裝置

196．．．除電裝置

198．．．清潔裝置

199．．．除電裝置

520．．．網狀電極

520a．．．第一區段

520b．．．第二區段

520c．．．第三區段

522．．．第二網狀電線

523．．．第三網狀電線

620．．．網狀電極

620a．．．第一區段

620b．．．第二區段

620c．．．第三區段

第1圖係為顯示依據本發明之一實施例之一影像形成設備之一部分構造之側視圖。

第2圖係為顯示第1圖之佈電裝置之剖面圖。

第3圖係為顯示依據本發明之一實施例之網狀電極之示意圖。

第4圖係為顯示依據本發明之另一實施例之網狀電極之示意圖。

第5A圖係為顯示本發明之網狀電極之一部分之示意圖。

第5B圖係為顯示沿著第5A圖之感光鼓之線A-A’之表面電位之圖表。

第6A圖係為顯示習知技術之網狀電極之一部分之示意圖。

第6B圖係為顯示沿著第6A圖之習知技術之感光鼓之線B-B’之表面電位之圖表。

第7與8圖係為分別顯示依據本發明之其他兩個實施例之網狀電極之示意圖。

P．．．紙張

R．．．旋轉方向

10．．．佈電裝置

20．．．感光鼓

20a．．．表面

100．．．影像形成設備

110．．．放電電極

120．．．網狀電極

190．．．資訊光束

192．．．曝光裝置

194．．．顯影裝置

196．．．除電裝置

198．．．清潔裝置

199．．．放電裝置

Claims (15)

1. 一種佈電裝置，位於一影像形成設備中，用以對朝一旋轉方向旋轉並朝一縱方向延伸之一感光鼓之一表面進行佈電，該佈電裝置包含：一放電電極，與該感光鼓相對配置；及一網狀電極，配置於該放電電極與該感光鼓之間，並與該感光鼓相對配置，用以透過該網狀電極控制該感光鼓之該表面之佈電狀態，該網狀電極包含：一第一區段，其具有複數個第一孔隙及一第一開口率；及一第二區段，其具有複數個第二孔隙及一第二開口率，其中該第一開口率大於該第二開口率；其中，垂直於該縱方向之任兩條平行線通過該網狀電極上之複數個孔隙區域之長度總和相等。
2. 如申請專利範圍第1項所述之佈電裝置，其中相對於該感光鼓之該旋轉方向，該第一區段係位於該第二區段之一上游位置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之佈電裝置，其中該網狀電極更包含位於該第一區段中之複數條第一網狀電線及位於該第二區段中之複數條第二網狀電線，其中該些第一網狀電線形成該些第一孔隙，而該些第二網狀電線形成該些第二孔隙。
4. 如申請專利範圍第3項所述之佈電裝置，其中任何兩條相鄰的第一網狀電線之間平行於該縱方向之一第一距離，係長於任何兩個相鄰的第二網狀電線之間平行於該縱方向之一第二距離。
5. 如申請專利範圍第3項所述之佈電裝置，其中該些第一網狀電線與該些第二網狀電線係傾斜於不同的角度。
6. 如申請專利範圍第5項所述之佈電裝置，其中該些第一網狀電線係傾斜於一第一角度，該些第二網狀電線係傾斜於一第二角度，且該第一角度係大於該第二角度。
7. 如申請專利範圍第3項所述之佈電裝置，其中該網狀電極更包含：一第三區段，其具有複數個第三孔隙及一第三開口率。
8. 如申請專利範圍第7項所述之佈電裝置，其中相對於該感光鼓之該旋轉方向，該第三區段係位於該第二區段之一下游位置。
9. 如申請專利範圍第7項所述之佈電裝置，其中該網狀電極更包含位於該第三區段中之複數條第三網狀電線，其中該些第三網狀電線形成該些第三孔隙。
10. 如申請專利範圍第9項所述之佈電裝置，其中任何兩條相鄰的第三網狀電線之間平行於該縱方向之一第三距離，係短於任何兩條相鄰的第二網狀電線之間平行於該縱方向之一第二距離，且該第二開口率係大於該第三開口率。
11. 如申請專利範圍第9項所述之佈電裝置，其中任何兩個相鄰的第三網狀電線之間平行於該縱方向之一第三距離，係等於任何兩個相鄰的第二網狀電線之間平行於該縱方向之一第二距離。
12. 如申請專利範圍第9項所述之佈電裝置，其中該些第三網狀電線係呈傾斜狀。
13. 如申請專利範圍第1項所述之佈電裝置，其中該網狀電極更包含：一第三區段，其具有複數個第三孔隙及一第三開口率，其中該第二開口率係大於該第三開口率。
14. 如申請專利範圍第13項所述之佈電裝置，其中相對於該感光鼓之該旋轉方向，該第三區段係位於該第二區段之一下游位置。
15. 如申請專利範圍第13項所述之佈電裝置，其中該第一區段、該第二區段及該第三區段之寬度相等。