專利名稱：利用具有不同圖案的柵格元件的充電系統的制作方法
技術領域：
本發明總的涉及充電裝置，尤其是涉及包括諸如用于成像系統中的鎢絲線組(scorotron)充電裝置之類的柵格元件的充電裝置。
背景技術：
一種具有雙排針陣列和鎢絲線組柵格的典型的現有技術的鎢絲線組裝置在圖1中顯示(圖1從整個在此引入的US-A-4725732改編。)。在該透視的分解視圖中，鎢絲線組裝置100顯示為具有兩個分開的、通常平行的針陣列200和202，每個支承在支承突出物204上。由于陣列之間的較小的間隔導致需要增加功率級來驅動鎢絲線組，所以陣列200和202之間的距離選擇為符合緊湊裝置的需要而盡可能得大。定位銷208設置為正確地定位針陣列202，而另一個定位銷(沒有顯示)在偏移1/2間距的間隔的位置中定位針陣列200，以便針陣列200的每個尖端側向地相應于針陣列202的凹部，反之亦然。框架部件206、238、212、230和214包含由針陣列200和202發射的電暈場，同時為安裝這些陣列提供支承和裝置。鎢絲線組柵格部件247接附到合適的框架部件。在柵格247中的開口使得電暈場可以從充電裝置100發出，以及與帶電的成像表面的電荷保持元件(沒有顯示)相互作用。電絕緣的導線222將充電DC電流傳導到針陣列200和202，而絕緣的導線220將調節電流傳導到鎢絲線組柵格247。
如圖2所示，充電裝置10組裝到印制系統300中。在印制系統300內的典型使用包括對諸如在圖2中顯示的感光器301的表面或者在圖像顯影以前的其它成像表面之類的任何電荷保持表面充電，以及在增色劑轉印以前對副本基片302充電，以及在增色劑轉印以后對副本基片302分離。印制系統300可以是任何數量的靜電攝影成像系統，包括但不限于靜電攝影單色或者彩色系統，以及包括但不限于印制機、復印機和各種多功能系統。
使用鎢絲線組充電裝置來改進充電均勻性的一種方法在頒發給Song等的US-A-6459873中闡明，其中，一對鎢絲線組協作地對帶電的成像表面充電。第一鎢絲線組裝置初始將成像表面充電到中間過沖電壓，第二裝置此后均勻地將成像表面充電到最終電壓。因為第一鎢絲線組裝置提供通常高百分比開口控制柵格區域(在Song的專利中要求大于70％的范圍)，而第二鎢絲線組裝置提供通常較低百分比的開口柵格區域(在Song的專利中要求的是低于70％的范圍)，所以產生了改進的均勻性。在第一鎢絲線組柵格中的開口的較高的百分比與較大的充電速度或者斜率相關，而鎢絲線組柵格開口的較小的百分比與較小的斜率或者較小的充電速度相關。第二鎢絲線組裝置的較小的斜率使得可以更加精確地控制充電過程，結果為更大的均勻性。Song的專利通過引證在此完全引入。
由于第一和第二柵格之間的開口的百分比的差，所以在Song的專利中講授的雙鎢絲線組裝置改進了充電均勻性。然而，需要進一步改進充電均勻性。
發明內容
本發明的一個實施例是用于對電荷保持表面充電的充電系統，其包括至少一個電暈產生元件，其與電荷保持表面分開，且通常沿著寬度尺寸設置；以及柵格元件，其介于所述電暈產生元件和電荷保持表面之間，其中，該柵格元件通常沿著寬度尺寸相互平行地設置，且包括不同的柵格特征圖案。
本發明的另一個實施例是靜電攝影成像系統，其包括具有寬度尺寸的電荷保持表面；至少一個電暈產生元件，其與電荷保持表面分開，且通常沿著寬度尺寸設置；以及柵格元件，其介于所述電暈產生元件和電荷保持表面之間，其中，該柵格元件通常沿著寬度尺寸相互平行地設置，且包括不同的柵格特征圖案。
本發明還有一個實施例是用于對具有寬度尺寸的電荷保持表面充電的方法，其包括對與電荷保持表面分開且通常沿著寬度尺寸設置的至少一個電暈產生元件充電到足夠發射電暈場；通過將柵格元件插入所述電暈產生元件和電荷保持表面之間來影響電暈場，該柵格元件通常沿著寬度尺寸相互平行地設置，且包括不同的柵格特征圖案。
本發明在某些部分和部分的結構中可以采用自然形態，其一個實施例將在本說明書中詳細描述，且顯示在附圖中，這些附圖形成說明書的一部分，其中
圖1是現有技術的鎢絲線組系統的透視分解和截面圖。
圖2是體現鎢絲線組系統的典型的成像系統的示意圖。
圖3是本發明的一個實施例的凸起的透視圖，其具有一個帶有多個不同的圖案的柵格。
圖4示出了在兩個鎢絲線組裝置系統中協作地工作的兩個鎢絲線組柵格的凸起的透視圖。
圖5是比較通過本發明的一個實施例可獲得的電荷均勻性與通過沒有本發明的優點的可比的鎢絲線組系統獲得的電荷均勻性的條形圖。
具體實施例方式
為了總的理解本發明，參考附圖。在這些附圖中，同樣的標號被用于始終表示同樣的元件。
現在參考圖3，本發明的一個實施例顯示為采用鎢絲線組柵格400的形式。如所示的，柵格400包括兩種主要的開口形狀。在區域401，圖案包括一組交叉的菱形。近似在柵格400的中線處，特征圖案轉變為區域402的三角形。在所示的實施例中，柵格的開口的百分比在區域401中大于70％，在區域402中小于70％。針陣列404發射主要受柵格區域401影響的電暈電荷，而針陣列406發射主要受柵格區域402影響的電暈電荷。由于針陣列404和406交錯1/2間距，所以柵格400將三個分離的裝置組合成一個鎢絲線組裝置，以給予更加均勻的鎢絲線組電暈場1)針陣列交錯1/2間距；2)在柵格400中的開口百分比變化；以及3)柵格導線的特征圖案本身改變。由于由箭頭410表示的基片通道使基片的成像寬度(沒有顯示)通過兩個區域401和402，結果是比如果相同的特征圖案用于區域401中和區域402中更均勻的充電。
參考圖4，本發明的很多可能的實施例的第二個顯示為采用表示兩個分離的鎢絲線組裝置的雙鎢絲線組柵格501和502的形式。通過由箭頭510表示的基片通道的寬度尺寸并排放置，該雙鎢絲線組裝置可以以上述在參考頒發給Song等的US-A-6459873中描述的方式起作用。具有至少70％的開口的柵格501意在作為具有高斜率的鎢絲線組充電裝置的部分工作。具有大約50％的開口的柵格502意在作為具有較低斜率的鎢絲線組充電裝置的部分工作。它們一起工作，以使帶電的成像基片(沒有顯示)達到需要的充電電位，與柵格501相關的鎢絲線組充電裝置給予多數充電電位，與柵格502相關的鎢絲線組充電裝置提供較少的電荷，同時拉平任何電荷不均勻。
如圖4所示，在柵格501中的柵格特征圖案不同于在柵格502中的柵格圖案。然而，在圖2中的柵格特征圖案由于改變幾何形狀而不同，其與在圖3中的柵格特征圖案兩者具有相同的幾何形狀，但是特征尺寸不同。尤其是，柵格501的網眼包括0.3±0.07毫米寬的網線，每個六邊形為2.0±0.1毫米對徑。如所示的，該組合導致每個與六邊形側邊正交且與兩個鄰接的六邊形的中心相交的兩個平行線之間的1.73毫米的距離。相反，顯示為柵格502的實施例的可比的測量為0.41±0.07毫米網線尺寸，1.5±0.1毫米六邊形尺寸，以及與鄰接的六邊形的中心相交的可比的平行線之間的1.3毫米。
使用具有不同圖案的鎢絲線組柵格元件對充電均勻性的影響在圖5的條形圖中顯示。在該圖中，比較使用兩種鎢絲線組柵格元件結構的結果。在兩種結構中，兩個鎢絲線組充電裝置以類似于圖4中顯示的方式并排安裝。在兩個例子中，第一種鎢絲線組裝置的成對的第一鎢絲線組柵格相應于在圖3中顯示的柵格501的柵格參數，即，70％的六邊形開口。對于標記“相同的六邊形”的條，第二鎢絲線組柵格利用與鄰接六邊形中心相交的平行線之間的相同的1.73毫米特征間隔，但是使用更粗的網線，以將開口減小到開口的百分之五十(50)。換句話說，特征圖案為相同的尺寸，但是線粗細度在每個特征中更大。對于標記“不同的六邊形”的條，使用來自圖3的柵格502的尺寸。換句話說，兩個鎢絲線組為相同的70∶50百分比的柵格開口對，但是“不同的六邊形”使用不同的鎢絲線組柵格特征圖案來獲得其50％的開口柵格，而“相同的六邊形”使用在第一和第二柵格中相同尺寸和形狀的六邊形。
結果確定了使用不同柵格圖案的優點。然而，圖5中相應于“相同的六邊形”柵格形狀的條示出了可檢測到的充電不均勻性超過0.14L*幅度，如1976 CIE L*a*b*space測量的。相應于“不同的六邊形”柵格形狀的條示出了沒有明顯的缺陷。
總之，跨過成像基片的寬度尺寸使用具有不同的柵格圖案的鎢絲線組柵格元件導致電荷保持表面的更均勻充電。本發明的實施例應用于利用定位在電荷保持表面和電暈產生元件之間的柵格的充電系統。這樣的充電系統包括，但不限于，基于導線的鎢絲線組、針陣列鎢絲線組和雙鎢絲線組(discorotron)。通過將由本發明可獲得的高電荷均勻性與針陣列電暈裝置的相對便宜和堅固性相結合，針陣列鎢絲線組變得對本發明的實施例特別有吸引力。不同的圖案可以以任何方式獲得，包括通過幾何形狀或者通過特征尺寸來改變柵格圖案。
雖然描述的具體的實施例，但是目前無法預料或者可能無法預料的替代、修改、變化、改進和大致等價物可能由申請人或者本領域中的其它普通技術人員引起。因此，如所提交的和可能被修改的后附的權利要求書意在包括所有這些替代、修改、變化、改進和大致等價物。
權利要求
1.一種用于對具有寬度尺寸的電荷保持表面充電的充電系統，其包括至少一個電暈產生元件，其與電荷保持表面分開，且通常沿著寬度尺寸設置；以及柵格元件，其介于所述電暈產生元件和電荷保持表面之間，其中，該柵格元件通常沿著寬度尺寸相互平行地設置，且包括不同的柵格特征圖案。
2.如權利要求1所述的充電系統，其特征在于，該不同的柵格特征圖案包括多個幾何形狀。
3.如權利要求1所述的充電系統，其特征在于，該不同的柵格特征圖案包括具有多個柵格網眼開口尺寸的相同的幾何形狀。
4.如權利要求3所述的充電系統，其特征在于，該不同的柵格特征圖案包括具有不同的特征尺寸的相同的幾何形狀。
5.如權利要求3所述的充電系統，其特征在于，每個幾何形狀具有其開口的中點，其中第一組平行線之間的距離不同于第二組平行線之間的距離，第一組平行線中的每條線與第一柵格特征圖案的鄰接形狀的中點相交，第二組平行線中的每條線與第二柵格特征圖案的鄰接特征的中點相交，且第二組平行線中的每條線相對于第二特征圖案的形狀的定向與第一組平行線相對于第一特征圖案的形狀的定向相同。
6.如權利要求1所述的充電系統，其特征在于，還包括通常圍繞電暈產生元件設置的框架封閉件，其中，柵格元件基本上包括該封閉件的一側。
7.如權利要求6所述的充電系統，其特征在于，該電暈產生元件包括設置在多個框架封閉件內的多個元件。
8.一種用于對具有寬度尺寸的電荷保持表面充電的方法，其包括對與電荷保持表面分開且通常沿著寬度尺寸設置的至少一個電暈產生元件充電到足夠發射電暈場；通過將柵格元件置于電暈產生元件和電荷保持表面之間來影響電暈場，該柵格元件通常沿著寬度尺寸相互平行地設置且包括不同的柵格特征圖案。
全文摘要
一種用于對諸如成像系統中的感光器之類的電荷保持表面均勻充電的充電系統。該充電系統包括電暈產生元件，以及諸如鎢絲線組篩網之類的柵格元件，其中，該柵格元件通常相互平行地設置，且具有不同的柵格特征圖案。該不同的柵格特征圖案使得可以更均勻地充電。
文檔編號G03G15/02GK1591218SQ20041006865
公開日2005年3月9日 申請日期2004年9月3日 優先權日2003年9月4日
發明者D·塞科夫斯基, P·F·薩維基, J·D·麥克卡夫里 申請人:施樂公司