专利名称：图像形成装置及利用相关装置的彩色图像形成方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色图像形成，尤其涉及一种将静电潜像显影于图像形成介质之 后，显影静电潜像，将显影的图像转印至打印介质，再将转印的图像定影于打印介质，以此 形成图像的图像形成装置以及彩色图像形成方法。
背景技术：
通常，电子照相式图像形成装置对整个表面以预定极性带电的图像形成介质根据 所要打印的图像数据进行曝光，以使静电潜像显影于图像形成介质，之后所形成的静电潜 像利用诸如色粉的显影剂进行显影，由此生成显影图像，之后将生成的显影图像转印到打 印介质，再将转印的显影图像定影于相关打印介质上，由此形成图像。如此，现有的电子照相式图像形成装置为了生成图像，需要使图像形成介质的整 个表面以预定极性均勻带电的装置及作业，且必须进行使图像形成介质的表面曝光的作 业，因此对于缩短打印数据所需的时间上会有局限性。利用这样的现有电子照相式来形成彩色图像的系统有多通道类型(Multi Pass Type)和单通道类型(Single Pass Type)。多通道类型将青色(Cyan)、洋红色(Magenta)、黄色(Yellow)以及黑色(Black) 四种颜色依次印到图像形成介质而显影图像，并以一个图像形成介质依次处理四种色粉。单通道类型按照青色(Cyan)、洋红色(Magenta)、黄色(Yellow)以及卡拉(Kara) 四种颜色分别独立地对图像形成介质进行显影，并由排成一排的四种转鼓来实现彩色图像。但是，多通道类型通过依次处理四种颜色来形成彩色图像，所以具有显影速度低 下的问题；单通道类型由于独立地处理四种颜色，因此需要具备四组图像形成介质和显影 机，所以需要的部件较多，从而具有装置结构复杂，产品成本变高的问题。
图1是示出根据本发明的图像形成装置的结构的立体图；图2是示出图1所示的图像形成装置的结构的剖视图；图3a至图3e是用于说明静电潜像在图像形成介质的外周面显影成彩色图像的过 程的图；图4是示出形成于图1及图2所示的图像形成介质的周边部的多个单元的图；图5是示出安装于图4所示的单元的内部的结构的图；图6及图7是用于说明变更图3a所示的多个单元的极性的控制方法的图；图8是示出利用本发明的图像形成装置形成彩色图像的方法的流程图。
发明内容
技术问题
本发明的是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种不使用感光介质， 而利用按行列方式布置的可独立驱动的多个单元的图像形成介质，依次改变单元的极性， 并附着所需颜色的色粉，以形成彩色图像的图像形成装置以及彩色图像形成方法。技术解决方案为了实 现上述目的，本发明的图像形成装置，具备表面由分别独立驱动的多个单 元组成的图像形成装置，以用于对应于所要打印的彩色图像使所述多个单元带电而形成静 电潜像；沿着所述图像形成介质的周边依次以预定间隔隔开布置的显影单元，用于通过显 影所述静电潜像而生成彩色图像，并具备储藏颜色互不相同的色粉的多个色粉盒；定影单 元，对转印至所述打印介质上的图像进行定影，并且，所述多个单元根据面对所述多个色粉 盒，以颜色互不相同的色粉显影所述静电潜像。根据本发明的其他特征的彩色图像形成方法为利用权利要求1所述的图像形成 装置来形成彩色图像的方法，包含(a)根据图像形成介质与具备各个颜色的色粉的多个 色粉盒面对的顺序，使将要以各个色粉盒的相关颜色的色粉显影的多个单元的极性带电为 与初始化极性相反的极性，以形成静电潜像的步骤；(b)将所述静电潜像以相关颜色显影 的步骤；(c)将显影的彩色图像转印至打印介质的步骤；(d)将转印的彩色图像定影到所述 打印介质上的步骤。有益效果根据本发明的图像形成装置及彩色图像形成方法具有如下效果。一、将图像形成介质的独立地驱动的多个单元(cell)按照面对多个色粉盒的顺 序，显影出颜色互不相同的静电潜像，从而能够提高彩色图像形成的处理速度。二、通过改变图像形成介质的多个单元的极性来自动形成静电潜像，从而能够简 化装置结构，有利于小型化。三、装置的小型化及必需部件的数量减少，从而可以降低制造费。
具体实施例方式图1是示出根据本发明的图像形成装置的结构的立体图，图2是示出图1所示的 图像形成装置的结构剖视图，图3a至图3e是用于说明静电潜像在图像形成介质的外周面 显影成彩色图像的过程的图，图4是示出形成于图1及图2所示的图像形成介质的周边部 的多个单元的图，图5是示出安装于图4所示的单元内部的结构的图，图6及图7是用于说 明变更图3a所示的多个单元的极性的控制方法的图。参照图1及图2，根据本发明的图像形成装置具备外周具有多个单元200的图像 形成介质100，以用于形成静电潜像；初始化所述图像形成介质100的表面电位的清洁单元 103 ；将所述静电潜像显影为彩色图像的显影单元110 ；将显影的彩色图像转印到打印介质 104的转印单元120 ；将转印于所述打印介质104的彩色图像进行融合的定影单元130 ；以 及对应于所要打印的彩色图像，控制所述多个单元200的极性的控制单元300。所述图像形成介质100由圆柱形感光鼓形成，具备旋转体101和其外周面具有如 图3所示的按照行列形式排列的多个单元200的周边部102。所述周边部102可以利用柔 软的材质，在形成所述多个单元200之后，缠绕所述旋转体101而形成。所述图像形成介质 100可以由带式转鼓形成。
如图4所示，所述多个单元200由具有预定深度的空间部210和围绕所述空间部 210的具有预定厚度的绝缘体的分隔壁220形成。所述多个单元200的横向以及纵向大小 由输出分辨率(水平以及垂直分辨率)决定。例如，水平及垂直分辨率为1200dpi基准时， 纵向及横向长度是(1/1200) X25.4 = 0. 02mm。这时，优选地，为使所述多个单元200不会 因某一个电容器所带的电荷而影响相邻的其他电容器的带电状态，同时考虑使之互相隔离 的所述分隔壁220的长度。 所述单元200的空间部210设置有可改变单元200的极性的装置。作为这样的装 置，例如利用图5所示的电容器230。在此，电容器230中间隔着电介质(图未示)，具备第 一板231和第二板232，且所述第一板231构成所述图像形成介质100的一部分表面。所 述第一板231和第二板232与通过与电源234连接或者断开而使所述第一板231带正电荷 (+)且使所述第二板232带负电荷(-)的第一带电开关元件233和通过与所述电源236连 接或者断开而使所述第一板231带负电荷(-)且使所述第二板232带正电荷(+)的第二带 电开关元件235进行连接。根据选择性地连接所述第一带电开关元件233和第二带电开关 元件234，可以使所述第一板231和第二板232带正电荷(+)或者负电荷(-)。优选地，根 据所述第一板231和第二板232的带电的极性，使利用静电现象附着的色粉的极性带电为 与之相反极性。本实施例中，以所述第一板231带正电荷(+)、色粉带负电荷(_)为例进行 说明。所述第一板231可以在其外面涂装特殊物质(静电感应物质)，用于防止磨损或者增 加静电现象。而且，所述第一板231和所述第二板232与初始化开关元件237连接。所述初始 化开关元件237连接所述第一板231和第二板232，使带电状态变成中性。由此，接通所述第一、第二带电开关元件233、235时，断开所述初始化开关元件 237 ；接通所述初始化开关元件237时，断开所述第一、第二带电开关元件233、235。所述第一、第二带电开关元件233、235和初始化开关元件237可以使用能够发生 静电现象的多种元件，且可以使用根据信号能够进行控制的多种元件。如上所述，本发明的图像形成介质具有与现有的感光介质不同的结构，在可以自 动地改变极性的意义上可理解为自身图像形成介质。所述显影单元110具备沿着所述图像形成介质100的周边按预定距离隔开而依次 布置的多个色粉盒。所述多个色粉盒具备有储藏青(Cyan)色色粉的青色墨盒110C、储藏洋 红(Magenta)色色粉的洋红色墨盒110M、储藏黄(Yellow)色色粉的黄色墨盒110Y、储藏黑 (Black)色色粉的黑色墨盒110K。储藏于所述多个色粉盒110CU 10M、110Y、1 IOK各个颜色 的色粉带有负电荷(_)。所述多个色粉盒110CU 10M、110Y、1 IOK面对于所述图像形成介质100的面积分别 为Cl、C2、C3以及C4，所述多个色粉盒之间的间隔为Dl、D2以及D3，且从与所述转印单元 120接触而形成的压印线N到所述青色墨盒IlOC的所述图像形成介质100的圆周为D。所 述多个色粉盒110C、110M、110Y、110K的布置顺序、与所述图像形成介质100面对的面积以 及色粉盒之间的间隔可以根据系统的特性变更。所述转印单元120将由所述显影单元110生成的彩色图像转印到供给的打印介质 104上。相关转印单元120可以由转印胶辊(roller)实现。形成于所述图像形成介质100 的表面的彩色图像经过所述转印单元和所述图像形成介质100之间的压印线N时，将经过压印线N部分的所述图像形成介质100的带电极性为使彩色图像掉落的极性(例如阴(_) 极)，使斥力作用于它们之间；将所述转印单元120带电为吸引彩色图像的极性(例如阳 (+)极)，使引力作用于它们之间，由此更加容易地将彩色图像转印至打印介质104。 所述定影单元140固定通过所述转印单元120转印至所述打印介质104上的彩色 图像，并具备发热的加热胶辊131和朝向所述加热胶辊131加压的加压胶辊132。由此，通 过所述加热胶辊131和加压胶辊132之间的彩色图像因受热、受压而融合于所述打印介质 104 上。所述清洁单元103在彩色图像通过所述转印单元120转印结束之后，清除残留于 所述图像形成介质100的表面的色粉。彩色图像通过所述转印单元120的转印实际上无法 完全100%实现，一定量的色粉会残留于所述图像形成介质100的表面。优选地，由于这些 残留色粉会降低下一次打印时的图像质量，因此为了图像质量，转印之后必须清除。为此， 每次结束转印操作时，可以通过初始化所述图像形成介质100的表面的带电状态，清除残 留于所述图像形成介质100的表面的色粉。例如，可以将残留有色粉的图像形成介质100 的部分变成中性的极性，使带阴(-)极的色粉容易地从所述图像形成介质100清除。所述控制单元300利用如图6所示的线控制(line control)模式或者利用如图 7所示的单元控制(cell control)模式，改变所述多个单元200的极性，以形成静电潜像。图6所示的线控制模式是每一行设有行选择单元310，从而将行地址(line address)进行译码之后传送至行选择单元310，并在各个行选择单元310选择相关行之后， 再根据储存于数据缓冲器(Data buffer)400的相关行的图像信息，使所述多个单元带电的 方式。图7所示的单元控制模式是每一行设有行选择单元310，每一列设有列选择单 元320，从而将行地址进行译码之后传送至行选择单元310以及列选择单元320，并在 各个行选择单元310和列选择单元320选择相关单元，再根据储存于数据缓冲器(Data buffer)400的相关单元信息，使所述多个单元带电的方式。以下说明利用如上所述结构的本发明的图像形成装置来形成彩色图像的方法。图8是示出利用本发明的图像形成装置形成彩色图像的方法的流程图。参照图2、图3a至图3e以及图8，本发明是由所述图像形成介质100依次经过所 述多个色粉盒110C、110M、110Y、110K时，使得用互不相同的颜色的色粉显影的所述多个单 元200的带电极性为与初始化极性的相反极性，以形成静电潜像(图8的510步骤)。所述 510步骤之后，所述静电潜像显影为相关颜色，由此彩色图像形成于所述图像形成介质100 上(图8的520步骤)。更加具体地说明所述图像形成介质100上形成静电潜像，并显影之后形成彩色图 像的动作。如图3a所示，初始化所述图像形成介质100，使所述多个单元全部带负电荷(-)。如图3b所示，将要附着青(Cyan)色粉的单元201在经过Cl区域(参照如2)之前 带正电荷(+)，以形成静电潜像。之后，所述单元201经过Cl区域时，从所述青色墨盒IlOC 附着带有负电荷(_)的青色粉，以显影静电潜像。优选地，以青色粉显影的所述单元201在 之后直到经过所述转印单元103为止，维持带有正电荷(+)的极性。如图3c所示，将要附着洋红(Magenta)色粉的单元202在经过C2区域(参照如2)之前，即在Dl区域(参照图2)带正电荷(+)，以形成静电潜像。之后，所述单元202经过C2区域时，从所述洋红色墨盒IlOM附着带有负电荷㈠的洋红色粉，以显影静电潜像。 优选地，以洋红色粉显影的所述单元202在之后直到经过所述转印单元103为止，维持带有 正电荷(+)的极性。如图3d所示，将要附着黄(Yellow)色粉的单元203在经过C3区域(参照如2)之 前，即在D2区域(参照图2)带正电荷(+)，以形成静电潜像。之后，所述单元203经过C3 区域时，从所述黄色墨盒IlOY附着带有负电荷(_)的黄色粉，以显影静电潜像。优选地，以 黄色粉显影的所述单元203在之后直到经过所述转印单元103为止，维持带有正电荷(+) 的极性。如图3e所示，将要附着黑(Black)色粉的单元204在经过C4区域(参照如2)之 前，即在D3区域(参照图2)带正电荷(+)，以形成静电潜像。之后，所述单元204经过C4 区域时，从所述黑色墨盒IlOK附着带有负电荷㈠的黑色粉，以显影静电潜像。优选地，以 黑色粉显影的所述单元204在之后直到经过所述转印单元103为止，维持带有正电荷(+) 的极性。如上所述，当所述图像形成介质100经过所述多个色粉盒110C、110M、110Y、110K 时，显影静电潜像，从而所要打印的彩色图像形成于所述图像形成介质100上。这时，附着一个颜色的色粉而显影的单元即使经过储藏其他颜色的色粉的色粉 盒，也不会发生使其他颜色的色粉附着于已经被附着的色粉上的静电力(electrostatic force) 0由此，已经附着有一种颜色的色粉的单元即使继续维持正电荷(+)极性，其他颜色 的色粉也不会重叠地被附着。所述520步骤之后，显影于所述图像形成介质100的表面的彩色图像经过所述转 印单元120与图像形成介质100之间形成压印线N时，利用静电力，转印至所述打印介质 104上(图8的5；30步骤)。所述530步骤之后，转印至所述打印介质104上的彩色图像经过所述定影单元130 时，融合于所述打印介质104(图8的540步骤)。所述540步骤之后，所述图像形成介质100经过所述清洁单元103时，初始化所述 多个单元200的电荷状态(图8的550步骤)。
权利要求
1.一种图像形成装置，具备表面由分别独立驱动的多个单元组成的图像形成装置，以用于对应于所要打印的彩色 图像使所述多个单元带电而形成静电潜像；沿着所述图像形成介质的周边依次以预定间隔隔开布置的显影单元，以用于通过显影 所述静电潜像来生成彩色图像，并具备储藏颜色互不相同的色粉的多个色粉盒；定影单元，对转印至所述打印介质上的图像进行定影，并且，所述多个单元根据面对所述多个色粉盒，以颜色互不相同的色粉显影所述静电潜像。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，所述多个单元在与具备对应于所要打印的彩 色图像的颜色的色粉的色粉盒面对之前，形成静电潜像。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置，所述多个单元在所述多个色粉盒之间的区域 里，形成以将要面对的色粉盒的色粉显影的静电潜像。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，经过所述色粉盒的同时，以对应的颜色的色 粉显影静电潜像的单元继续维持相同的极性。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，还具备结束所述转印单元的动作之后，初始 化所述多个单元的电荷状态的清洁单元。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置，还具备根据所要打印的彩色图像数据，改变 所述多个单元的极性，以形成静电潜像的控制单元。
7.一种彩色图像形成方法，该方法利用权利要求1所述的图像形成装置来形成彩色图 像，包含(a)根据图像形成介质与具备各个颜色的色粉的多个色粉盒面对的顺序，使将要以各 个色粉盒的相关颜色的色粉显影的多个单元的极性带电为与初始化极性相反的极性，以形 成静电潜像的步骤；(b)将所述静电潜像以相关颜色显影的步骤；(c)将显影的彩色图像转印至打印介质的步骤；(d)将转印的彩色图像定影到所述打印介质上的步骤。
8.根据权利要求7所述的彩色图像形成方法，在所述(a)步骤中，所述多个单元在与具 备对应于所要打印的彩色图像的颜色的色粉的色粉盒面对之前，形成静电潜像。
9.根据权利要求8所述的彩色图像形成方法，在(a)步骤中，所述多个单元在多个色粉 盒之间的区域里，形成以将要面对的色粉盒的色粉显影的静电潜像。
10.根据权利要求7所述的彩色图像形成方法，在(b)步骤中，经过所述色粉盒的同时 以对应的颜色的色粉显影的静电潜像的单元继续维持相同的极性。
11.根据权利要求1所述的彩色图像形成方法，在(d)步骤之后，还包含初始化所述多 个单元的电荷状态的步骤。
全文摘要
现有的多通道类型具有显影速度低下的问题，单通道类型需要具备四组图像形成介质和显影机，因此所需要的部件较多，其装置结构复杂。公开的图像形成装置具备表面由分别独立驱动的多个单元组成的图像形成装置，以用于对应于所要打印的彩色图像使所述多个单元带电而形成静电潜像；沿着所述图像形成介质的周边依次以预定间隔隔开布置的显影单元，以用于通过显影所述静电潜像来生成彩色图像，并具备储藏颜色互不相同的色粉的多个色粉盒；定影单元，对转印至所述打印介质上的图像进行定影，并且，所述多个单元根据面对所述多个色粉盒，以颜色互不相同的色粉显影所述静电潜像。
文档编号G03G15/01GK102037412SQ200980118856
公开日2011年4月27日 申请日期2009年3月4日 优先权日2008年5月23日
发明者郑智元 申请人:三星电子株式会社