专利名称：用于图像生成装置的感光鼓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子摄影式图像生成装置，特别涉及一种利用场 发射型装置作为感光鼓的图像生成装置。
背景技术：
通常来说，激光打印机在整个打印过程都以感光鼓为中心，周而 复始地动作。激光打印机工作的整个过程通常为充电、曝光、显像、 转像、定影、清除及除像等七大步骤的循环。
当使用者通过电脑应用程序对激光打印机下达打印指令后(如图
l所示)，在整个激光打印的流程中，首先由充电单元la进行充电， 从而在感光鼓2a表面上形成均勻电位，然后将打印机内部的微处理器 转换完成的图像信号，通过外部激光二极管3a所产生的激光光源31a 照射到感光鼓2a表面上进行曝光，感光鼓2a表面未被照射到的区域 为未曝光区，感光鼓2a的表面将维持原有电位，而被照射到的区域形 成曝光区，感光鼓2a将所接收到的图像信号转换成电荷保留在感光鼓 2a的表面，当感光鼓2a旋转至碳粉盒4a时，将与碳粉盒4a内的碳粉 接触，在感光鼓2a表面的曝光区，由于电荷的作用，碳粉将被吸附在 感光鼓2a表面上，以显像出图像。在纸张5a进入打印机内部与感光 鼓2a表面所显像的图像接触时，可以将碳粉所显像的图像转印到纸张 5a上。同时，为了使碳粉更紧地附着在纸张5a表面，利用加热器6a 以高温高压的加热方式，将碳粉定影在纸张5a上，此即为每张刚打印 出来的纸张5a都有较高温度的原因。然后，再进行清除动作，将感光 鼓2a表面所残留的碳粉及静电由清除单元7a清除，使感光鼓2a表面 回复到初始状态，以进行下一循环动作。
另外，现有技术中的一种方案是，利用场发射式技术制作感光鼓 打印头曝光所需的外部光源，以解决传统发光二极管阵列的问题。由
于前者与后者在感光鼓进4亍曝光时所需的光源均由感光^L外部提供， 因此外部光源产生结构的安装位置必须经过精心设计，才不会导致出 现光源无法准确投射于感光鼓表面上、而造成打印品质的降低的情况。 而且，前者与后者的感光鼓均是通过外部光源照射进行充电，在布电 时利用高压电离感光鼓周围的空气(约6000伏特)，以达到布电的目 的，其缺点是会造成臭氧(03),并且由于高电压解离空气需要较高 的能量，因此这种方式较为耗电。
发明内容
本发明针对现有技术中的上述缺点，提出 一种场发射型的感光鼓， 在进行图像生成时，该感光鼓表面无需外部充电单元进行充电及外部 光源进行曝光，而是由感光鼓内部的场发射型装置产生光源，再将光 能直接转换成电能，使电能直接附着于感光鼓表面，在感光鼓旋转至 碳粉盒与碳粉接触时，碳粉将附着于感光鼓表面。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于图像生成装置的感光 鼓，包括
内滚筒，其为由阴极基板所形成的圓柱体，所述圆柱体的外侧表 面上设有多个阴极单元；
外滚筒，其为由阳极基板所形成的中空圓柱体，其内径大于所述 内滚筒的外径，所述内滚筒套合于所述外滚筒内，所述阳极基板的内 侧表面上设有与所述多个阴极单元相对应的多个阳极单元；
光电转换层，其为中空圆柱体，其内径大于所述外滚筒的外径， 以套合于所述外滚筒的表面上；
其中，阴极单元所产生的电子束撞击阳极基板的阳极单元，使阳 极单元产生光源输出，所输出的光能由光电转换层转换为静电附着于 光电转换层表面，以吸附碳粉。
图1是传统激光打印机内部配置示意图2是本发明的场发射型感光鼓打印机内部配置示意图3是本发明的场发射型装置示意图4A~4C是本发明的光电转换层吸附碳粉后的定影过程示意
附图中，各标号所代表的部件列表如下 现有技术
充电单元la 激光二极管3a 石友4分盒4a 力口热器6a 本发明 感光鼓1 圓柱体111 中空圓柱体121 碳粉盒2 定影单元3 力口热元件32 清除单元5 阳才及结构7 阳才及导电层72 阴极结构8 阴极导电层82 介电层84 支撑结构9
感光鼓2a 激光光源31a 纸张5a 清除单元7a
内滚筒11 外滚筒12
光电转换层13 碳粉21 滚轮31 滚轮组4 纸张6 阳极基板71 荧光粉体层73 阴极基板81 电子发射源层83 栅层85 电子束10
具体实施例方式
有关本发明的技术内容及详细说明，现结合
如下 图2是本发明的场发射型感光鼓打印机内部配置示意图。如图所 示，本发明的打印机内部至少包括有感光鼓l、碳粉盒2、定影单元 3、滚轮组4及清除单元5，其中感光鼓1被制作为场发射型，由其内 部产生光源，再经光电转换后使感光鼓1表面附着静电，在感光鼓1
旋转至碳粉盒2时，由于其表面附着有静电，因此将吸附碳粉，在吸 附有碳粉的感光鼓1表面旋转至与纸张6接触时，定影单元3将感光 鼓1表面所吸附的碳粉定影转印到纸张6表面上，然后再经清除单元 5除去感光鼓1表面残留的碳粉及静电。
其中，感光鼓l包括内滚筒ll、外滚筒12及光电转换层13。内 滚筒11包括由阴极基板所形成的圆柱体111，圓柱体111的外表面设 有多个成矩阵排列的阴极单元(图中未示出)。外滚筒12包括由阳极 基板所形成的中空圓柱体121，中空圓柱体121的内径大于内滚筒11 的外径，使内滚筒11可套合于外滚筒12内，从而形成阴极基板与阳 极基板的对应配置，外滚筒的内表面设有与所述阴极单元相对应的多 个阳极单元(图中未示出)。光电转换层13包括中空圆柱体131,中 空圓柱体131的内径大于外滚筒12的外径，光电转换层13套合于外 滚筒12的外表面上。在内滚筒ll与外滚筒12之间施加电位差，以汲 引阴极基板的阴极单元产生电子束10，电子束10直接撞击外滚筒12 的阳极单元以产生光源，所产生的光源经过光电转换层13的光电转 换，在光电转换层13的表面形成用于吸附碳粉的静电。
碳粉盒2与感光鼓1对应配置，其内具有碳粉，在感光鼓l的表 面附着有静电后，静电将使得感光鼓1的表面能够吸附碳粉。
定影单元3与感光鼓l对应配置，定影单元3包括滚轮31,其内 具有加热元件32,在滚轮31将纸张6送入、以与感光鼓1表面所吸 附的石友粉对应接触时，滚轮31内部的加热元件32即对纸张6及碳粉 加热，使感光鼓l表面的碳粉转印至纸张6表面，从而定影成像。
滚轮组4由多个滚轮41组成，与上述感光鼓l对应配置，在纸张 6表面成像后，滚轮41将成像后的纸张6输送至打印机外部。
清除单元5与感光鼓1对应配置，用以去除静电，在感光鼓l定 影成像后、并旋转至与清除单元5呈对应状态接触时，清除单元5将 感光鼓1表面残余的碳粉及静电清除，使感光鼓1表面回复到原始状 态，以便进行下一循环的动作。
图3是本发明的场发射型装置示意图。如图所示，上述内滚筒ll 与外滚筒间所产生的光源，可通过二极以上的场发射型结构来实施，
因此在此以三极场发射型结构为例进刊-说明。所述三极场发射型结构
包含阳极结构7和阴极结构8，阳极结构7与阴极结构8之间设置有 支撑结构(spacer) 9，用于提供阳极结构7与阴极结构8间的真空区 域间隔，并作为阳极结构7与阴极结构8之间的支撑。阳极结构7包 括阳极基板71、阳极导电层72及焚光粉体层(phosphors layer) 73， 阳极基板71为导电玻璃材质，而阳极电极层72为铟锡氧化物(ITO， Indium Tin Oxide )。阴极结构8则包含阴极基板81 、阴极导电层82、 电子发射源层83、介电层84及4册层85,其中在4册层85上施加电位差 以汲引电子发射源层83的电子束10射出，通过阳极导电层72所提供 的高电压使电子束10加速，从而使电子束10有足够的动能撞击 (impinge)阳极结构7上的荧光粉体层激发而使其发光，使阳极基板 71表面成为光源。在本发明的图示中，阴极导电层82、电子发射源层 83、介电层84及栅层85组成阴极单元，其中电子发射源层以碳纳米 管为材料。而阳极导电层72及荧光粉体层(phosphors layer) 73为上 述阳极单元。
在上述光源穿过阳极基板71后，由贴覆在阳极基板71表面的光 电转换层13进行光电转换，由此在光电转换层13表面上即形成可吸 附碳粉21的静电。从而可以解决传统激光打印机的感光鼓在布电时利 用高压电离感光鼓周围的空气而导致产生臭氧(03)及耗电等问题。
图4A-4C为本发明的光电转换层吸附碳粉后的定影过程示意 图。如图所示，在阴极基板81的栅层上施加电位差，以汲引电子发射 源层83射出电子束10,通过阳极导电层72所提供的高电压使电子束 10加速，从而使电子束10有足够的动能撞击阳极结构7上的荧光粉 体层73而使其发光，使阳极基板71表面成为光源。光电转换层13 将光能转换成静电后，静电将附着于光电转换层13的表面，由此附着 有静电的光电转换层13表面上可吸附碳粉21，在光电转换层13旋转 到与送入纸张6呈对应接触时，可将碳粉转印至纸张6上进行定影成 像。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专 利范围，凡是在本发明特征范围内所作的其它等效变化或修饰，均应 包括在本发明的专利范围内。
权利要求
1.一种用于图像生成装置的感光鼓，用以吸附碳粉而生成图像，包括内滚筒，其为由阴极基板所形成的圆柱体，所述圆柱体的外侧表面上设有多个阴极单元；外滚筒，其为由阳极基板所形成的中空圆柱体，其内径大于所述内滚筒的外径，所述内滚筒套合于所述外滚筒内，所述中空圆柱体的内侧表面上设有与所述多个阴极单元相对应的多个阳极单元；光电转换层，其为中空圆柱体，其内径大于所述外滚筒的外径，以套合于所述外滚筒的表面上；其中，所述阴极单元射出的电子束撞击与其对应的阳极单元，使阳极单元发光，所述阳极单元所产生的光由光电转换层转换为静电附着于光电转换层表面，以吸附碳粉。
2. 如权利要求1所述的用于图像生成装置的感光鼓，其中所述阴 极基板上具有阴极导电层、电子发射源层、介电层及栅层。
3. 如权利要求2所述的用于图像生成装置的感光鼓，其中所述阴 极导电层、电子发射源层、介电层及栅层组成所述阴极单元。
4. 如权利要求2所述的用于图像生成装置的感光鼓，其中所述电 子发射源以碳纳米管为材料。
5. 如权利要求1所述的用于图像生成装置的感光鼓，其中所述阳 极基板上具有阳极导电层及焚光粉体层。
6. 如权利要求5所述的用于图像生成装置的感光鼓，其中所述阳 极导电层及荧光粉体层组成所述阳极单元。
7. 如4又利要求5所述的用于图^象生成装置的感光鼓，其中所述阳 极基板为导电玻璃材质。
8. 如权利要求5所述的用于图像生成装置的感光鼓，其中所述阳 极电极层为铟锡氧化物。
9. 如权利要求1所述的用于图像生成装置的感光鼓，其中所述阳 极基板与阴极基板之间设置有支撑结构。
全文摘要
一种用于图像生成的感光鼓，包括内滚筒、外滚筒及光电转换层，所述内滚筒为由阴极基板所形成的圆柱体，圆柱体的外侧表面形成有多个阴极单元；该外滚筒为由阳极基板所形成的中空圆柱体，其内径大于所述内滚筒外径，从而使内滚筒套合于外滚筒内。阳极基板上具有与多个阴极单元对应的多个阳极单元。光电转换层为内径大于外滚筒的中空圆柱体，从而可套合于外滚筒表面上。在阴极基板上施加电位差，以汲引阴极单元所产生电子束撞击阳极单元而使其发光，所产生的光源直接经光电转换层转换成附着于表面的静电，以吸附碳粉。最后，将感光鼓表面上的碳粉转印于纸张上定影成像。
文档编号G03G15/00GK101105654SQ200610098848
公开日2008年1月16日 申请日期2006年7月13日 优先权日2006年7月13日
发明者詹德凤, 郑奎文, 郑正元 申请人:东元电机股份有限公司