显影单元和显影方法

专利名称：显影单元和显影方法
技术领域：
本发明是关于彩色光电成像装置，详言之，本发明是关于以单行程显影可提供多色成像的彩色光电成像装置的显影单元和显影方法。
大部分电脑系统(特别是小的或“个人”电脑系统)在资讯显示方面几乎都采用彩色，个人电脑的彩色使用的增加反映了低价彩色显示器及较快的微处理器。但在纸张、塑胶(料)或其它材料上提供打印彩色输出的技术却跟不上彩色资讯显示的技术。目前，彩色输出不是品质不佳便是太贵。此传统彩色输出技术的例子包含喷墨打印(不论使用液态或固态墨)及彩色光电成像打印的一些不同措施。喷墨打印相当便宜，至少在使用液态墨时是如此，但难以得到高品质输出。
彩色光电成像打印昂贵且缓慢。例如，多行程彩色光电成像打印是多个光导体曝光和多个显影过程用以在纸面上产生多色影像的方法。本质上，传统多行程彩色光电成像打印由使用不同颜色的多个单色光电成像打印过程组成。传统单色(黑白)光电成像打印藉由使用激光或相当的高强度光源使光导体曝光，在光导体的光学活性表面上成像。曝光前，电荷均匀分布在光导体表面上，曝光后，对应于要打印的曝光影像的电荷图型存在于光导体表面上。对应于光导体表面上的电荷图型的潜像由显影剂转换成实际影像，显影剂使带电的碳粉粒子附在光导体上的电荷图型。碳粉影像使用静电转写处理转写于纸张，然后将碳粉影像固定在纸张上。多行程彩色激光打印机或其它类似电成像装置中，此打印过程重复数次。


图1显示传统多行程彩色光电成像装置，为了讨论方便而假设为激光打印机。图1的多行程激光打印机包含感光鼓10、在感光鼓10的表面上产生均匀电荷分布的布电器14、以光学影像使感光鼓表面曝光的激光(镭射)束扫描单元16、含有使潜像显影的多个单色显影单元22、24、26、28的显影装置20、施加转写电场的转写布电器30、将影像固定在诸如纸张的记录介质32上的定著器40。感光鼓10通常是称为光导体的光学活性材料12所覆盖的金属圆柱。光导体通常在黑暗中高度绝缘，而在照射下高度导电。因此，光导体12可在黑暗中于表面上保持电荷，但光导体表面上的电荷在照射时放电。
操作中，均匀电荷在多行程打印过程的每一行程开始施于光导体12的表面。以布电器14完成光导体表面的布电，通常使用电晕充电或类似技术以提供电荷给光导体12的表面。布电作业后，光导体12在表面上有对应于±600～800V电压的均匀电荷分布。当光导体12被激光束扫描单元16曝光时，依据控制器(未显示)所产生的影像调变图型，扫描单元16所发出的激光束18照射光导体12的特定区域。激光束18所照射的光导体12的部分上的电压放电到大约0～±150V。
在光导体12的表面上连续形成连续单色影像而达成多行程彩色激光打印，因而当所有单色影像在光导体12上结合时，结合的影像提供可接受的彩色影像。典型多行程彩色光电成像打印策略使用四个显影行程，每一连续行程将不同光学影像施于对应于不同单色影像成份的光导体。以具有对于该影像单色部分的适当颜色碳粉的显影剂将每一连续影像显影。为进行此策略，须提供如图1的四个不同显影单元22-28，在四个行程的每一行程施加不同颜色的碳粉。因此，分别对应于黄(Y)碳粉、紫红(M)碳粉、青蓝(C)碳粉、黑(K)碳粉的四个显影单元22-28供给图1的打印机。因此，再生的影像由变化浓度的多个颜色组成以达成各种灰度。
图1的多色打印过程的第一行程中，激光束扫描单元16以调变的激光束18使光导体表面曝光，产生对应于要打印的影像的第一单色成份的第一潜像成份。在光导体12以第一潜像成份曝光后，使用第一显影单元22使图型影像的第一成份显影，如下述，对光导体表面提供第一颜色的碳粉。在要打印的彩色影像的第一单色成份给光导体表面后，进行第二行程以提供要打印的彩色影像的第二单色成份。将光导体12布电以提供新的均匀电荷分布。然后激光束扫描单元16在光导体表面上扫描激光束18，以第二潜像成份使光导体12曝光。第二显影单元24施加第二颜色的碳粉，而以对应于第二潜像成份的图型附在光导体12并重叠一碳粉影像。使用第三和第四显影单元26和28，分别对影像的第三和第四成份重复此过程，在光导体上提供四个不同的重叠单色碳粉影像。然后四色碳粉影像在转写布电器30转写于诸如纸张的记录介质32的表面，碳粉影像在定著器40定著于记录介质32。为完成定著，记录介质32通过组成定著器40的加热滚筒42与加压滚筒44之间。诸如卤灯的加热器设在加热滚筒42，配合加压滚筒44所施加的压力，将滚筒表面加热到至少足以软化显影剂的预定高温。此二滚筒之间的高温和压力令碳粉熔化并定著于记录介质32，藉以在记录介质上形成彩色影像。
对于图1的四行程彩色激光打印机，需要四个显影过程以成像。因图1的打印机大致需要四个完整且独立打印过程以成像，故图1的打印机约为传统单色激光打印机的四倍慢。如此，图1打印机的彩色成像速率太低。
图2是显示另一传统彩色光电成像装置的示意图。图2的串列彩色光电成像装置类似图1的装置，打印的彩色影像在重复的不同单色打印过程中建立。但对图2的装置，在四个不同鼓10上进行四个不同打印处理，四个鼓有相关的布电器14、激光束扫描单元16、承载四个不同色碳粉的四个显影剂22、24、26、28、四个转写布电器30。图2装置的操作与图1装置类似，主要差异是潜像的每一成份由图2装置的专用激光束扫描单元形成于不同感光鼓上。形成第一彩色影像从第一感光鼓10再转写到记录介质32，然后第二、第三、第四彩色影像依序从第二、第三、第四感光鼓转写。如所示，图2结构可采纳记录介质32的线性运送路径，使得影像的彩色成份可在单一运送操作转写到记录介质32。其后，定著器40在记录介质32上固定所得的四成份影像。图2装置的优点是其再生速率远高于图1装置，这是由于四个显影过程可同时进行。但图2的串列彩色光电成像装置仍有不利特性。图2装置虽优于图1装置，但因需将四个鼓在四个连续碳粉转写操作对正记录介质，故在转写于纸张或其它记录介质的连续影像之间难以得到满意的定位。更重要的是，因须提供多个完整打印站，故图2装置太大且昂贵。
另一彩色光电成像装置示于图3。所示的彩色激光打印机使用单行程打印操作提供四色成份，图3的激光打印机包含具有四个打印站的感光鼓10，各站包含布电器50-56、激光束扫描单元58-64、显影器66-72，皆环绕感光鼓圆周。在第一打印站，感光鼓10被布电器50充电到起始均匀电压，感光鼓依据影像第一成份而曝光以提供第一潜像成份，第一潜像成份被显影器66显影而在感光鼓表面上产生第一碳粉图型。第二打印站使用第二布电器52重复此过程，在感光鼓10的表面上(包含第一碳粉影像所覆盖的部分)再生均匀电荷分布。第二碳粉影像产生在鼓表面上并重叠第一碳粉影像。当鼓旋转通过第三和第四显影站时，第三和第四色影像成份产生在感光鼓10的表面上。然后四色碳粉影像由转写布电器30转写于记录介质32，四色影像在定著器40定著于记录介质32。
图3的单行程彩色打印机以高于图1的多行程设计的速度提供彩色输出。但实际上，因为需要严格对正精确度以达成在连续打印站所产生的影像的定位，故图3装置难以达成所需影像定位。为了对图3设计的不同影像成份得到可接受的定位，须排列四个激光束扫描单元58-64，使得激光束描出平行于鼓圆柱轴的鼓表面上的线。因为此对正须在三推杆空间精确定位五个物体，故很难达成可接受的对正，因而图3装置不适于量产。因激光通常使用高速旋转多面镜来扫描，而每一镜面独立旋转，故对正四激光束路径的困难度提高。因此从镜面反射到鼓表面的激光束所追溯的长路径放大镜面位置的小变化。
图3装置的另一难题是体积大。感光鼓10必须够大，使得四个打印站和转写布电器30可设在周边。因此，难以令图3装置小到足以配合家庭及小办公室作业环境。参见美国专利5541722和5557394号，修改图3设计而将做为曝光单元的发光二极管阵列设在透明感光鼓内。此修改虽减小尺寸，但需使用成本及性能皆不宜的透明鼓。此外，因为此二专利未降低显影单元所需的空间(通常远大于曝光单元)，故可行性有限。
因此要提供光电成像装置的增进组态，但高性能低成本光电成像系统的不同考量要提供较轻巧及较高性能的显影器，考虑图4的之用于一些光电成像处理的传统显影单元。图4的显影单元包括导电滚筒，将由磁性载珠和塑胶(料)或其它碳粉的混合物所组成的显影剂送到承载潜像的感光鼓表面。显影单元包含滚筒、搅拌器或其它机构以搅动显影剂。搅动的显影剂附在滚筒表面，使用刮刀令预定厚度的显影剂留在滚筒上。当滚筒对感光鼓反向转动时，碳粉摩擦生电，碳粉和载珠藉由滚筒从显影单元内的容器送到邻近感光鼓的位置。来自DC电源和或AC电源的显影偏压施于感光鼓与显影单元之间，形成将显影剂从滚筒送到感光鼓的电场。
图4显示传统显影单元结构，其中摩擦生电叶片80和进给滚筒82邻接外壳86内的显影滚筒84。摩擦生电叶片80由弹簧机构抵住显影滚筒84的表面。搅拌器88设在载珠和碳粉90的显影剂混合物的容器内。显影时，碳粉90被搅拌器88搅动，再散布在进给滚筒82的表面上。接着，进给滚筒82的表面上的碳粉90由进给滚筒送到显影滚筒84的表面。同时，摩擦生电叶片80与显影滚筒84之间的强大剪力令碳粉90摩擦生电。随后，碳粉90由上述静电机构选择性转移到感光鼓10的表面，藉以达成显影。
上述传统显影单元中，有如下问题摩擦生电叶片80与显影滚筒84之间的摩擦力所造成的负载大，该负载的波动剧烈，导致碳粉90的充电变化。
摩擦生电叶片80与显影滚筒84之间的压碾区小，令碳粉的摩擦生电更不稳定。
碳粉粒子被摩擦生电叶片80与显影滚筒84之间的强剪力压碎，导致雾翳效应并降低影像品质。
储存碳粉的容器与其它显影机构分离。显影单元组态复杂，导致空间浪费及不能用的及残余碳粉留在显影单元。
因此，显影单元要有较小体积、增进整合及改善性能，以产生高性能、易制的彩色光电成像打印装置。
本发明的目的是提供具有增进性能的简单且精巧的显影单元。
本发明另一目的是提供具有相当低内部负载并可平滑且稳定将显影单元内含物充电的显影单元。
本发明一目的是提供对碳粉不会施加不当剪力并供应充足无损的碳粉以产生高品质影像的显影方法。
本发明较佳实施例在显影单元内提供输送装置，例如网目皮带，以移动显影单元内的碳粉。对于此种实施例，令该皮带或其它输送皮带在对立摩擦板之间运载碳粉，可达成碳粉充电。
本发明的一观点提供可用于光电成像的显影单元，具有封闭显影单元的元件的外壳，外壳有碳粉可通过的开口。第一和第二滚筒设在外壳，皮带延伸在第一和第二滚筒上，使得皮带环绕第一和第二滚筒，以回应第一和第二滚筒的转动。皮带可在表面上输送碳粉。充电装置邻近至少一部分的皮带，充电装置将电荷赋予经过其旁的皮带上的碳粉，输出装置将碳粉从皮带表面送到外壳开口。
下面结合附图列举本发明较佳实施例进一步详细阐述本发明，以使本技术领域的人士可以了解本发明上述和其它目标、特性、优点。
图1是显示传统多行程彩色光电成像装置的示意图；图2是显示传统串列彩色光电成像装置的示意图；图3是显示传统单行程彩色光电成像装置的示意图；图4显示可用于图1～3的光电成像装置的传统显影单元；图5显示本发明的彩色光电成像装置；图6显示用于储存要用来调变曝光机构的资料的线存储器之一；图7显示本发明的另一彩色光电成像装置；
图8～10显示本发明的显影单元的不同实施例。
较佳实施例详述本发明提供在单行程使用精简组态产生彩色复印输出的光电成像装置。一方面，本发明提供沿着至少部分路径具有平面的光导体的光电成像系统。定位光电成像系统的相关激光束扫描单元或其它曝光单元，使得来自各曝光单元的光垂直于光导体平面定位所有曝光单元而使其光输出入射于光导体平面部，曝光单元的对正只需调整该单元而使输出束彼此平行。此对正问题远比图3的单行程系简单。对正图3的系统时，须在三度(维)空间精确选择四个激光束扫描单元所描出的四个相异平面，并相对于圆柱表面定位该四个平面。对正本发明的光电成像系统只需定位四个曝光机构，使其输出光束在光导体平面部的表面上描出平行线。本发明的系统对正如同解决二维问题，而图3的装置对正需要较难三维问题的解答。熟悉光学和光学系统对正者会认知令本发明较佳实施例的四个以上的曝光束描出平行光学路径远比对正图3系统简单。此外，此较佳实施例的稳定性远大于如图3装置的传统系统。因此，预期本发明较佳实施例不仅便宜，而且有较佳耐用性。
本发明的数个其它观点配合输出平行束的曝光单元达成具有平面的光导体。其中一观点是使用较小显影单元。图3的系统中，显影单元因其设计之故而体积大。因此，难以修改图3装置的感光鼓以提供可成像的平面；对显影单元提供较有效且精简的设计，本发明较佳实施例将平面组态用于光导体和打印引擎的其它组件。简言之，本发明较佳实施例对显影单元内的碳粉提供内部输送用的网目皮带，可使用不同组态的显影单元。使用此碳粉输送机构也可选择显影单元形状以使整个系统的整合最佳化。相较于较传统的多成份显影剂，使用单成份显影剂可使显影单元更精简。若显影剂只有碳粉而无载珠，则可更有效使用显影剂容器，容许容器较小，因此容许显影单元较小。
使用光导体打印平面的本发明另一观点是使用高度集积的曝光单元。曝光单元可包含四个多面镜，配合安装镜面且用来转动镜面的轴。四个多面镜形成自一片塑胶。因此，当四激光被此组态的曝光单元扫描时，四扫描束几乎不需对正便描出四平行平面。另一组态中，曝光单元可包含安装四个LED阵列的坚硬框架。对正LED阵列，使得LED阵列光学输出沿着平行平面延伸。本发明的这些及其它组态的曝光单元有助于本发明较佳实施例的打印引擎的平面组态。此外，这些曝光单元易于制造并与系统整合而使整个光电成像系统的制造便宜。
参照较佳实施例和附图来讨论本发明的这些和其它观点。本发明用许多市面上销售的元件。此处不详述这些元件，而更强调本光电成像装置的特性。下文详述四色激光打印机，但本发明的原理可用于其它光电成像系统。例如，根据分成存入不同存储器的不同色成份的扫描影像的彩色复印机可用于本发明。此外，本发明不限于四色。本发明的实施例以简单修改便可加入(或减少)打印站。
图5显示本发明的彩色光电成像装置。如所示，彩色光电成像装置包括挠性光导体100，绕着包含第一滚筒102和第二滚筒104的滚筒组延伸成无端环带。滚筒102、104分开充分距离，界定在光导体100的一侧的平面大到足以容许各种打印站沿着打印平面，在滚筒之间于光导体反面上设置张力板可保持打印平面的稳定性。置于滚筒102、104上的一个以上的限制销保持光导体100的横向位置，防止转动时光导体100的横向移动。所示实施例中，驱动滚动以在向下方向连续平移光导体。平移方向界定四打印站的元件次序。打印站包含位于每一打印站的第一元件的布电器106-112。四显影单元114-120位于布电器106-112之间。四激光束扫描器供给四打印站，由半导体激光122-128形成，发射激光束130-136通过布电器106-112与对应显影单元114-120之间的间隙并到达挠性感光体100的打印平面。此光电成像系统也包含传统转写布电器138和传统定著器140，定著器140包含加热滚筒142和加压滚筒144。布电器、激光束扫描器、显影单元组成四个不同打印站，沿着转向依序提供黄(Y)、紫红(M)、青蓝(C)、黑(K)碳粉影像成份给光导体。
根据本发明较佳实施例，挠性光导体100包括镀上有机光导体的带形挠性基底。皮带基底通常高度导电，可由金属网或镀以金属膜的塑胶组成，因而基底可做为光导体的接地平面。当皮带基底由塑胶形成时，可选择导电塑胶，只要其提供所需挠性。皮带导电基底镀上诸如非晶半导体或有机光导体的光导材料。因为有机光导体较富挠性且已长期使用故较佳。光导体最好大致绝缘，因而在光导体表面的电荷仍留在表面上足够时间以通过打印站，只要光导体保持在黑暗中。施加激光束122-128的波长和强度的光时，光导体要立刻放电。有机光导体可购自伊士曼柯达公司和三菱化学公司。当然，可使用具有类似挠性和光导性的其它光导体。
每一激光束扫描器配合一多面镜及用于激光打印机内的半导体激光的已知聚焦和准直光学装置。轴158通过多面镜150-156的对正的中心轴，被马达160驱动而转动多面镜。若需要较高速，则轴可在光电成像领域熟知的空气轴承上转动。多面镜150-156可各自有方形剖面，整个组合可由一片塑胶形成。最简单的措施是镜组合可由具有均匀方形剖面的矩形棱镜塑胶块形成，而在镜面之间界定轴部。然后以铝喷射涂覆镜面而使其有反射性。所得镜组合有四个多面镜。实际上，镜组合可由塑胶射出成型而形成，接着镜面镀上诸如铝的金属膜。此成型过程能以充分精确度达成，确保镜面在所需公差内对正且平行。
由于相对于光导体打印适当对正镜组合，再进行各半导体激光122-128的相当简单的聚焦和对正操作，可达成对正，故使用固定镜组合或曝光单元有助于图5光电成像系统的对正。因此，当发自激光束扫描器的四平行激光束130-136的阵列以高精确度被旋转多面镜150-156反射时，可在光导体100的移动方向的垂直方向扫描光导体100的表面。
如背景技艺所述，每一激光122-128接到调变电路，以分别产生黄、紫红、青蓝、黑影像成份所需的资讯来调变激光。市面上的彩色激光打印机的调变设计足以用于本系统，所以不另加说明。另一方向，对已知调变设计的某些修改有助于图5系统的组合和对正。根据光导体100的运送速度在各个调变图型之间变化时序，得到黄、紫红、青蓝、黑影像成份之间的垂直定位。本发明较佳实施例中，连续色影像成份之间的延迟在制造时烧入非挥发性存储器(EPROM、EEPROM或快闪存储器)，因而对每一打印机可凭实验判定位。因此，达成系统的起始对正，然后测试以判定连续色影像成份之间的对正。此测试可由打印测试图型而达成。相对延迟的调整使连续色影像成份之间的定位最佳化，然后最佳化的延迟存入非挥发性存储器。藉由此策略，在所有四色影像成份之间达成半图素(半点)的精确度。
能以类似方式使水平定位最佳化。用来产生调变信号以驱动每一激光122-128的资料存入对应于每一激光的线存储器。四个不同线存储器供给各个激光和要产生的影像成份，每一线存储器如图6，具有预移位暂存器170、线存储暂存器172、后移位暂存器174。不论调变资料是存入移位暂存器的单元资料或是存入移位暂存器阵列的资料字，图6的线存储器皆适宜。使用所示的暂存器阵列，所需调变资料可在存储器右移或左移，令调变信号相对于其它线存储器前进或延迟。因此可调整各色影像分量的每一水平线的前进或延迟，在所有彩色影像成份之间得到较佳水平定位。本发明较佳实施例中，在制造时调整每一线存储器的相对前进和延迟并存入非挥发性存储器，以半图素精确度在不同色影像成份之间得到水平定位。
本发明的图5彩色光电成像装置的成像操作进行如下。首先，滚筒102和104转动以移动挠性光导体100，然后第一布电器106将-600～-800V电压施于光导体100的打印平面前缘部(在此实施例为-700V)。当光导体100的均匀带电表面通过第一布电器106与第一显影单元114之间的间隙时，以第一色影像成份的资讯调变的第一激光束130撞击光导体100的带电区，根据对应要打印的影像的资讯使光导体100放电。此时，对应于潜像空白部(碳粉不附著)的光导体上的电压约为-700V，而对应于非空白部(碳粉附著)的光导体上的电压在±150与0V之间。随后，当承载第一潜像的带电区经过第一显影单元114时，含有黄碳粉的显影剂由第一显影单元114送到承载潜像的光导体100的带电表面，藉以使黄影像成份显影。接着，紫红显影剂、青蓝显影剂、黑显影剂影像施光导体表面，每一颜色依序使用如黄色的一连串布电、放电、显影作业，使得四色碳粉影像形成于光导体100的打印平面上。记录介质162(通常是纸张)送到滚筒104与转写布电器138之间的空间。光导体100的表面上的Y、M、C、K碳粉影像藉由转写布电器138产生在光导体与记录介质之间的电场插页是转写到记录介质162。然后，碳粉影像被定著器140所提供的高温和高压定著，将四色碳粉影像固定于记录介质162上，通常在位于远离打印平面的光导体100一部分上的清洁站164，光导体放电并清除残余碳粉或其它残渣。此清洁站也可包含在光导体输送时保持适当张力的张力单元。
图5的本发明的实施例中，使用具有由多面镜所扫描的半导体激光扫描器。但也可使用诸如发光二极管(LED)的其它光源或液晶装置(LCD)所调变的光源。图7显示本发明第二实施例的彩色光电成像装置，其中以独立控制的LED阵列或LCD所调变的光源80-186取代第一实施例的激光束扫描器。在此情形，可省略图5的半导体激光122-128、多面镜50-156和相关光学装置。因此，相较于第一实施例的光电成像装置，第二实施例的装置其体积较小且制造成本较低，亦可令显影单元较大以提供额外碳粉容量。光源180-186装在单一坚硬框架，而保持彼此固定的关系。最好LED阵列使用横越的圆柱形光学装置(例如纤维透镜)而成像于光导体100的打印平面。使用LCD调变时会需要其它光学装置，取决于光源性性质。光源180-186可装在坚硬框架，因而阵列的光学输出在垂直于光导体打印平面的方向沿着平行平面传播。如此，比起图3的传统系统，光源180-186呈对正简化。
如上述，使用小的显影单元有助于图5和图7的光电成像系统组态。依据本发明的不同观点，提供此种小的显影单元。本发明较佳实施例的显影单元虽用于图5和图7的系统，但本发明的显影单元亦可用于这些和其它光电成像系统的其它组态。图8显示本发明的实施例的显影单元，包含第一滚筒200、第二滚筒202、输送装置204(通常是网目或类似材料)、在输送装置的摩擦区208附近的摩擦装置206、在容器内的碳粉210、显影滚筒212、厚度控制叶片214。图8显影单元设在外壳216内。所示的输送装置204是伸展在第一滚筒200与第二滚筒202之间的网目皮带，其中皮带的网目开口大到碳粉容易通过皮带表面上的开口。第一滚筒200在操作时接到马达，做为输送装置204的驱动滚筒，并做为将带电碳粉送到显影滚筒212的表面的进给滚筒。第二滚筒202用以拉伸输送装置204。
在碳粉到达显影滚筒前，输送装置204所承载的碳粉210进入并通过摩擦装置206。摩擦装置206包含夹住输送装置204的二个板，当碳粉210通过摩擦装置206的板之间时充电。一些实施例中，板为金属，接到例如约-300至-700V之间的偏压VB。布电板由诸如合成纤维、纸、丙烯酸树脂等的介电材料形成。在此情形，无偏压施于摩擦装置，只由摩擦生电供应电荷。
图8的显影单元的要点是摩擦装置206的布电板在大的宽度和长度上正对输送装置204。这容许高度摩擦生电，同时将相当轻且恒定的负载施于输送装置。带电碳粉210送到第一滚筒200，再从输送装置204送到显影滚筒212的表面。厚度控制叶片214施压于显影滚筒212，控制承载于显影滚筒212上的碳粉层厚度。在显影滚筒212的表面上，厚度控制叶片214所控制的碳粉层厚度在10至100微米之间。显影滚筒212经由窗222正对光导体220，可控制窗以选择性将碳粉210射至光导体220。
提供输送装置204以将碳粉移经显影单元容许图8的显影单元较小，且/或形状异于传统显影单元。输送单元204也容许图8显影单元不需搅动机构。此外，输送机构容许单成份显影剂(亦即碳粉而无载珠)用于显影单元，容许显影单元较小。本发明较佳实施例中，输送装置是由导电材料形成的网目皮带。每一碳粉粒子的直径为几微米至几十微米。输送装置204的网目容许碳粉粒子穿过，网目开口最好是几十至几百微米。
图9显示本发明另一实施例的显影单元，大致类似图8，除了使用不同组态的摩擦装置取代图8的摩擦装置206和第二滚筒202。图9实施例中，第一滚筒200驱动输送装置204，摩擦装置包含圆筒230和半球形壳232，输送装置204在圆筒230与半球形壳232之间运转。摩擦装置拉伸输送装置204以在输送装置上保持适当张力，也将碳粉摩擦生电。当输送装置204移动时，圆筒230转动，因而输送装置204所承载的碳粉被半球形壳232摩擦生电。使用图9的显影作业其它方面与图8第一实施例相同，所以不重复说明。
图10显示本发明的显影单元的另一变化，结构与图8大致相同，除了软滚筒240加在第一滚筒200与显影滚筒212之间。软滚筒240的表面可由聚酯或具有约0.5-2.0毫米的细毛的其它纤维组成。碳粉暂时存入软滚筒上的细毛内，确保碳粉大致恒定供应到显影滚筒212。碳粉210被输送装置204承载，被摩擦装置206摩擦生电。接着，带电碳粉210送到第一滚筒200和软滚筒240。带电碳粉从软滚筒240馈至显影滚筒212的表面，再经由窗222供至光导体220。
图8～10的显影单元的第一实施例中，摩擦装置的接触面积大，无端环带转动时用来承载碳粉。所以，碳粉承载作业平顺，显影单元负载稳定，显影装置功率消耗降低。再者，显影装置的驱动负载降低会减小显影单元的尺寸和重量，制造成本也减小。此外，由于施于碳粉粒子的力降低，不易破坏碳粉粒子，因而增进影像品质。
以上是通过一些较佳实施例来描述本发明的各种观点。熟悉此道者了解可对较佳实施例做修改和变化而仍符合本发明的基本精神。因此，本发明的范畴并不限于所述实施例。
权利要求
1.一种显影单元，其特征在于包括封闭显影单元的元件的外壳，外壳有碳粉可通过的开口；在外壳中的第一和第二滚筒；延伸在第一和第二滚筒上的皮带，皮带环绕第一和第二滚筒以回应第一和第二滚筒的转动，皮带可输送皮带表面上的碳粉；邻近至少一部分皮带的充电装置，充电装置将电荷赋予经过充电装置旁的皮带上的碳粉；将碳粉从皮带表面送到外壳开口的输出装置。
2.如权利要求1所述的显影单元，其特征在于所述输出装置包括显影滚筒，以接收皮带所传送的碳粉并将碳粉供至外壳开口。
3.如权利要求2所述的显影单元，其特征在于所述皮带包括形成于皮带表面上的开口。
4.如权利要求3所述的显影单元，其特征在于所述皮带另包括具有第一平均直径的碳粉粒子，其中开口的平均直径大于第一平均直径。
5.如权利要求1所述的显影单元，其特征在于所述充电装置由摩擦生电将碳粉充电。
6.如权利要求3所述的显影单元，其特征在于所述充电装置包括一对摩擦板。
7.如权利要求6所述的显影单元，其特征在于所述摩擦板为金属。
8.如权利要求6所述的显影单元，其特征在于所述摩擦板接到偏压电位。
9.如权利要求6所述的显影单元，其特征在于摩擦板不导电。
10.如权利要求2所述的显影单元，其特征在于另包括位于皮带与显影滚筒之间的软滚筒，软滚筒在表面上有可储存碳粉的细毛。
11.如权利要求1所述的显影单元，其特征在于充电装置包含藉由皮带而脱离第二滚筒的弯曲板，弯曲板配合第二滚筒作用以将皮带上的通过第二滚筒与弯曲板之间的碳粉充电。
12.如权利要求11所述的显影单元，其特征在于所述弯曲板是半球形壳。
13.如权利要求11所述的显影单元，其特征在于输出装置包括显影滚筒，以接收皮带所传送的碳粉并将碳粉供至外壳开口。
14.如权利要求11所述的显影单元，其特征在于皮带包括网目，使得开口形成于皮带表面上。
15.如权利要求14所述的显影单元，其特征在于另包括具有第一平均直径的碳粉粒子，其中开口的平均直径大于第一平均直径。
16.如权利要求11所述的显影单元，其特征在于充电装置由摩擦生电将碳粉充电。
17.如权利要求11所述的显影单元，其特征在于第二滚筒和弯曲板为金属。
18.如权利要求17所述的显影单元，其特征在于第二滚筒和弯曲板接到偏压电位。
19.如权利要求12所述的显影单元，其特征在于弯曲板不导电。
20.如权利要求13所述的显影单元，其特征在于另包括位于皮带与显影滚筒之间的软滚筒，软滚筒在表面上有可储存碳粉的细毛。
21.一种用于光电成像处理的显影方法，其特征在于该方法包括驱动包含皮带的输送系统，皮带表面承载碳粉粒子；使皮带上的碳粉粒子通过对立摩擦板而令碳粉粒子充电；将带电碳粉粒子送到显影表面；将带电碳粉从显影表面转移到光导体表面。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于皮带被一组滚筒驱动并在该项滚筒上拉伸。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于皮带具有网目表面，其开口大于碳粉粒子平均尺寸。
全文摘要
一种显影单元和显影方法,显影单元包含外壳,封闭拉伸于第一和第二滚筒的网目皮带。皮带通过可将承载于网目皮带上的碳粉粒子摩擦生电的一对摩擦板之间。充电发生在整个网目皮带和摩擦板的大宽度上。碳粉在网目皮带表面上送到显影滚筒,再将碳粉送到光导体表面。此显影单元组态降低配合摩擦间电作业的负载,皮带输送系统减小显影单元体积。
文档编号G03G15/08GK1218206SQ9712164
公开日1999年6月2日 申请日期1997年11月20日 优先权日1997年11月20日
发明者王渤渤, 平冈佑二 申请人:新采国际股份有限公司