成像設備及其控制方法
2023-06-13 02:01:46
專利名稱：成像設備及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種成像設備及其控制方法，尤其涉及一種能夠精確測量與顯影裝置的顯影條件相關的因子的電特性變化並將穩定保持列印質量所需的顯影條件提供給顯影裝置的成像設備及其控制方法。
背景技術：
例如成像設備之類的印表機可主要分為墨噴式印表機和靜電潛像印表機。
靜電潛像印表機具有光敏體、光掃描裝置、顯影裝置以及傳送裝置。
靜電潛像印表機的顯影裝置具有安裝在距光敏體預定距離的空間的顯影滾筒，以及能夠在顯影滾筒旋轉期間通過光敏體和顯影滾筒之間空間提供顯影劑的顯影劑提供裝置。
在顯影裝置中，為了保持列印質量，將顯影劑從顯影滾筒均勻地提供給光敏體是很重要的。為了將顯影劑從顯影滾筒平滑地提供給光敏體，通常在顯影滾筒和光敏體之間提供一個交流電壓。然而，響應於在顯影滾筒和光敏體之間提供的交流電壓，提供給光敏體的顯影劑的數量可以根據顯影滾筒和光敏體之間的距離(下文稱作「顯影間隙」)的改變而變化。
美國專利號5,521,683公開了一種基於上述顯影間隙的改變將可變交流電壓提供給顯影滾筒的印表機。然而，在美國專利號5,521,683公開的印表機僅使用顯影間隙作為影響顯影電流的因素。即，該印表機將一測試電壓提供給顯影滾筒，然後測量從顯影滾筒流到光敏體的顯影電流，根據查詢表計算對應於所測量的顯影電流的顯影間隙，並且根據顯影間隙確定將被提供到各個顯影滾筒的驅動偏壓。然而，除了顯影間隙，電阻值也是一個影響從顯影滾筒流到光敏體的顯影電流的因素。由於顯影滾筒的電阻值通常根據溫度和溼度的變化而改變，所以僅用顯影電流的一個有效值而獲得的顯影間隙的數據不能精確地控制將被提供給顯影滾筒的驅動偏壓。結果，會出現很難優化顯影條件的問題。特別是，顯影滾筒的電阻值的改變對顯影電流的影響大於顯影間隙的。
發明內容
本發明的一個方面是解決至少上面的和/或其它問題和/或缺點以及提供至少下文中所描述的優點。
因此，本發明的另一方面是通過提供一種能夠精確地診斷有關顯影條件的因素並優化顯影條件的成像設備及其控制方法來解決上述問題。
本發明的附加方面和優點一部分將在隨後的部分說明中陳述，並且一部分，根據說明將變得更明顯，或可通過本發明的實踐而獲得。
為了獲得本發明的上面的和/或其它方面，根據本發明實施例的一種成像設備包括一顯影滾筒，安裝在距光敏體一段距離處並將顯影劑提供給光敏體；一偏壓提供部分，通過一個從顯影滾筒到光敏體的各導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒；一發電機控制部分，控制偏壓提供部分以產生偏壓；以及一電流檢測部分，響應於從偏壓提供部分提供的偏壓，檢測流經顯影滾筒的顯影電流。發動機控制部分用於控制偏壓提供部分，以將具有設置第一頻率的第一測試交流電壓提供給顯影滾筒和將具有設置第二頻率的第二測試交流電壓提供給顯影滾筒，根據從分別對應於各頻率的電流檢測部分檢測的電流值，計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙；並且控制該偏壓提供部分，以給顯影滾筒提供對應於所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙的驅動條件的偏壓。
根據本發明的另一方面，發動機控制部分控制偏壓提供部分，以將設置測試交流電壓提供給顯影滾筒，根據有關從電流檢測部分輸出的顯影電流以及設置測試交流電壓之間的相位差的信息，計算顯影滾筒的電阻以及顯影間隙，並控制偏壓提供部分，以給顯影滾筒提供對應於顯影滾筒的電阻和顯影間隙的驅動條件的偏壓。
根據本發明的另一方面，發動機控制部分控制偏壓提供部分，以便將設置測試交流電壓提供給顯影滾筒，根據對應於在參考時間之後的預定第一和第二時間的顯影電流值，通過分析從電流檢測部分輸出的電流數據，計算顯影滾筒的電阻和顯影間隙，其中在所述參考時間，電流峰值出現，並且控制該偏壓提供部分，以給顯影滾筒提供對應於所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙的驅動條件的偏壓。
此外，為了實現上面的和/或其它方面，根據本發明其它實施例的控制成像設備的方法控制一種成像設備，該設備包括一顯影滾筒，距光敏體一段距離處安裝並將顯影劑提供給光敏體；一偏壓提供部分，通過一個從顯影滾筒到光敏體的導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒；以及一用於控制偏壓提供部分的發動機控制部分。該方法包括步驟將具有設置第一頻率的第一測試交流電壓提供給顯影滾筒；響應於第一測試交流電壓，檢測流經顯影滾筒的顯影電流；將具有設置第一頻率的第二測試交流電壓提供給顯影滾筒；響應於第二測試交流電壓，檢測流經顯影滾筒的顯影電流；根據第一和第二測試交流電壓的數據以及響應於各個第一和第二測試交流電壓所檢測的顯影電流的數據，計算顯影滾筒的電阻以及顯影間隙；以及給顯影滾筒提供對應於所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙的驅動條件的偏壓。
而且，根據本方面另一實施例的控制成像設備的方法包括步驟將設置測試交流電壓提供給顯影滾筒；響應於設置測試交流電壓，檢測流經顯影滾筒的電流；根據有關設置檢測交流電壓和所檢測的電流之間的相位差的信息，計算顯影滾筒的電阻和顯影間隙；以及給顯影滾筒提供對應於所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙的驅動條件的偏壓。
而且，根據本方面另一實施例的控制成像設備的方法包括步驟將一測試交流電壓提供給顯影滾筒；響應於檢測交流電壓，存儲對於預定時間期間流經顯影滾筒的顯影電流的數據；根據分別對應於在預定參考時間之後的第一和第二時間的顯影電流，計算顯影滾筒的電阻和顯影間隙，其中在所述參考時間，從所存儲的顯影電流數據出現峰值；以及根據所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙，給顯影滾筒提供驅動條件的偏壓。
結合附圖根據下列對本發明優選例的描述，本發明的這些和/或其它方面、優點以及其它特徵將變得更加明顯及更加容易理解，其中圖1示出了根據本發明實施例的印表機的示意圖；圖2示出了圖1中示出的印表機的偏壓提供部分電路的視圖；
圖3示出了圖2中示出的偏壓提供部分電路的等效電路視圖；圖4示出了分別響應於利用從圖3所示等效電路的直流電壓源和交流電壓源產生的疊加波形而形成的正弦電壓(VAC+VDC)，通過模擬電流環路的各個元件的電壓波形而獲得的波形圖；圖5示出了表示圖4所示波形的偏壓應用條件下測量的顯影電流的波形；圖6示出了根據在圖2所示的顯影滾筒和光敏體之間存在的不同顯影間隔從顯影電流的測量中獲得的波形圖；圖7示出了根據圖3所示的顯影滾筒的不同電阻從顯影電流的測量中獲得的波形圖；圖8示出了根據本發明實施例的用於確定顯影偏壓的過程的流程圖；圖9示出了根據本發明另一實施例的確定顯影偏壓的過程的流程圖；圖10示出了根據提供到顯影滾筒的不同幅度的交流電壓從顯影電場的測量獲得的波形圖；圖11示出了根據提供到顯影滾筒的不同佔空比的交流電壓從顯影電場的測量獲得的波形圖；圖12示出了響應於利用從圖3的直流電壓源和交流電壓源產生的疊加波形而形成的矩形電壓(VAC+VDC)，通過模擬電流環路的各個元件的電壓波形而獲得的波形圖；圖13示出了表示在圖12所示形成的波形的偏壓應用條件下測量的顯影電流的波形圖；圖14示出了在圖12所示形成的波形的偏壓應用條件中從顯影電場的測量中獲得的波形圖；圖15示出了用圖1的印表機中的矩形交流電壓從示例性測量中獲得的波形圖；圖16示出了根據本發明另一實施例的確定顯影偏壓的過程的流程圖；圖17示出了為了解釋圖16所示流程圖的確定顯影偏壓的過程，表示根據矩形偏壓應用對於一個確定時間期間而獲得的顯影電流的波形圖。
具體實施例方式
下面將對本發明的優選例做出詳細的說明，在附圖中說明了其例子，其中在全文中相同的參考標號指定相同的元件。為了解釋本發明，現參考附圖來描述實施例。
圖1示出了根據本發明實施例的印表機100的示意圖。參考圖1，印表機100配有充電器110、光掃描裝置120、顯影裝置130和傳送裝置140。
充電器110給光敏體的光敏磁鼓150充入一個預定電壓。光掃描裝置120用對應於列印數據的光來掃描光敏磁鼓150。顯影裝置130具有顯影滾筒131，獨立地將黃、品紅(magenta)、青和黑色顯影劑分別提供給光敏磁鼓150。
在列印模式期間，顯影滾筒131被放置在距光敏磁鼓150的一預定間隔處，並且在滾輪的每個旋轉期間，將各個顯影劑提供給光敏磁鼓150。由於顯影劑供給裝置為大家所熟知，所以被省略，該供給裝置組成一種具有相應的顯影滾筒的設備，並在顯影滾筒131和光敏磁鼓150之間提供例如調色劑的顯影劑。顯影劑供給裝置是一種將一定數量的顯影劑提供給相應的顯影滾筒131的裝置。顯影劑供給裝置具有一個葉片(未示出)，用於調整提供給供給滾輪的顯影劑的數量，該供給滾輪將例如每個顯影劑的調色劑提供給相應的顯影滾筒131。供給滾輪被提供一個與偏壓提供部分210提供的電壓相比相對低的電壓。例如，在具有負極性的調色劑情況中，供給滾輪被提供範圍從100到200伏的電壓。
傳送裝置140將在光敏磁鼓150上形成的圖像傳送到傳送帶141，並且也將被傳送的圖像傳送到通過送紙路徑170插入的記錄紙上，該傳送帶處於一種使用多個滾輪的循環履帶傳動狀態。滾輪142連接到將預定電壓提供給滾輪142的電源(未示出)，以增加傳送裝置140的傳送效率。
印表機包括分別接觸傳送帶141和光敏磁鼓150的清洗裝置181、182，用來清除傳送帶141和光敏磁鼓150的雜質。
由發動機控制部分230控制偏壓提供部分210，以使預定偏壓能夠各自可變地提供給顯影滾筒131。
電流檢測部分220檢測從偏壓提供部分210通過顯影滾筒131流入光敏磁鼓150的電流(下文稱作「顯影電流」)，並將所檢測的顯影電流數據輸出到發動機控制部分230。
圖2示出了印表機100的偏壓提供部分210的電路。在圖2中，偏壓提供部分210具有交流驅動源211和直流電壓源213。該交流驅動源211和直流電壓源213串聯連接到顯影滾筒131、光敏磁鼓150以及顯影電流檢測電阻RS，以便形成一個電流環路。
交流驅動源211由發動機控制部分230來控制，並產生一個在頻率、幅度、佔空比、波形等方面變化的交流電壓。這裡，波形是指正弦或矩形波形。
電流檢測部分220檢測並輸出與流經顯影電流檢測電阻RS的顯影電流相對應的電壓信號到發動機控制部分230。電流檢測部分220使用感應方法能夠檢測出在電流流經通路電線上流動的顯影電流。例如，眾所周知的變流器可被用作感應方法的顯影電流檢測模式，並且在這種情況中，顯影電流檢測電阻RS可被忽略。
發動機控制部分230通過計算對於將顯影劑適當地提供給光敏磁鼓150的偏壓條件，在顯影條件調整模式期間控制偏壓提供部分210，並且當執行列印作業時根據所計算的偏壓條件來控制顯影裝置130。
這裡，顯影條件調整模式能夠被設置為通過印表機或外部設備的鍵輸入部分(未示出)自動或手工選擇顯影條件調整模式。例如，在替換相關的顯影裝置單元之後，一旦完成了產品安裝，就可以選擇顯影條件調整模式。而且，對於一種選擇自動顯影條件調整模式的條件，可以設置當用於使用的時間期間期滿的時間和/或當用於列印作業的紙張頁數達到設置數量時的時間。在圖2中，VAC表示從交流驅動源輸出的交流電壓，VDC表示從直流電壓源輸出的直流電壓，並且顯影間隙g是在光敏磁鼓150和每個顯影滾筒131之間形成的。
同時，圖3示出了等效於圖2的電流環路的電路，其中省略了電流檢測電阻。圖3中參考標記i(t)表示一個瞬時間t的瞬時顯影電流，VR是顯影滾筒的電阻，VT是一個由附加到每個顯影滾筒131表面的顯影劑確定的顯影劑層的電壓，CA是顯影間隙g的等效電容，VA是顯影間隙g的等效電容CA產生的電壓，CP是光敏磁鼓150的等效電容，以及VP是一個由光敏磁鼓150的等效電容CP產生的電壓。
發動機控制部分230通過分析等效電路來計算顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g，通過查詢表來確定與所計算的顯影滾筒131的電阻R值以及所計算的顯影間隙g相對應的最佳顯影偏壓數據，並將該數據設置為此後的列印模式期間將要提供的顯影驅動條件數據。
在描述在發動機控制部分230中計算顯影滾筒131的電阻R以及顯影間隙g的處理之前，先參考圖4到圖7來描述由圖3的等效電路中的顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g產生的對顯影電流i(t)的影響。儘管在下文中將結合一個顯影滾筒131解釋了該影響和處理，但是對於該影響和處理的下列描述也適用於所有的顯影滾筒131。由於顯影滾筒131具有相同的結構和功能，所以所有的顯影滾筒集中稱作顯影滾筒。
首先，圖4示出了當產生通過疊加由直流電壓源213和交流驅動源211分別產生的電壓而獲得的電壓(VAC+VDC)時電流環路中各個元件的電壓波形，並且圖5示出了從圖4所示電壓波形的偏壓應用條件下顯影電流i(t)的測量中獲得的圖形。圖6示出了當顯影間隙g分別是150μm、200μm、250μm時從顯影電流的測量中獲得的圖形，圖7示出了當顯影滾筒131的電阻R分別是1MΩ、5MΩ、10MΩ時從顯影電流的測量中獲得的圖形。如圖6和7中圖形所示，可以看出顯影滾筒131的電阻R的第一變化對顯影電流的影響要大於顯影間隙g的第二變化對顯影電流的影響。
在下文，通過分析圖3的等效電路，來描述顯影滾筒131的電阻R值和顯影間隙g的計算過程。
首先，等效電路中的顯影電流i(t)是由交流電壓源產生的。即，不產生一個由於直流偏壓引起的電流，除非顯影劑的移動。而且，僅由於提供到顯影間隙g的直流偏壓而產生的顯影電場通常是非常微弱的，所以它不能將顯影劑從顯影滾筒131移動到光敏磁鼓150。
因此，對於從直流電壓和交流電壓的疊加電壓獲得的偏壓，顯影間隙g的容抗變得更小，所以由於一個串聯連接到顯影滾筒131的電阻R的等效阻抗，相當大的顯影電流i(t)流入。在光敏磁鼓150的非圖像區經過顯影間隙g的情況中，因為不出現由直流偏壓引起的電流，所以僅流入一個基於交流電壓的電流。而且，當一個光敏磁鼓150的圖像區經過顯影間隙g時，顯影劑通過一個交流電場移動到光敏磁鼓150，因此一個對應於顯影劑移動的電流與由(基於)交流電壓產生的電流進行疊加。然而，由於顯影劑的移動而引起的電流通常小於50μm。因此，由於顯影劑的移動而引起的電流與由於交流電壓而產生的電流(通常是幾毫安(mA))相比，顯得非常小而被忽略。
同時，將不同於圖3的等效電路中的直流電壓源213的另一個電壓源(未示出，一個對應於一個由顯影滾筒131的顯影劑層所產生的電壓VT的電壓源)提供到圖3的等效電路，以產生一個範圍是20到50V的電壓，該電壓與由直流電壓源213和交流驅動源211的疊加電壓產生的偏壓相比足夠小而被忽略。而且，光敏磁鼓150的電容CP通常比顯影間隙g的電容CA大30倍，因此，在顯影間隙g的電容CA和光敏磁鼓150的電容CP互相串聯的情況中，串聯等效電容通常受到顯影間隙g的電容CA的影響。因此，由於光敏磁鼓150的電容CP對顯影電流i(t)的影響極小，所以可被忽略。
當排除那些可忽略的因素，顯影電流i(t)可以由下列公式1和公式2來表示。
公式1i(t)=VMR2+X2cos(2ft-tan-1(XR))]]>公式2IM=VMR2-X2]]>這裡，VM表示從交流驅動源211輸出的交流電壓(VAC)的幅度，IM是顯影電流的最大值，i(t)是瞬時顯影電流，x是顯影間隙g的容抗(X=12fCA),]]>以及f是交流電壓(VAC)的頻率。
通過使用公式1和公式2，將描述計算顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g的電容CA的方法。
首先，測量交流測試電壓，該電壓具有為了測量對應於各種頻率的顯影電流而提供給顯影滾筒131的不同頻率，並且然後根據顯影電流來計算顯影間隙g和顯影滾筒131的電阻R。
在這種情況中，用下列公式3和公式4來表達有關第一頻率n和第二頻率f2的阻抗Z1和Z2之間的關係。
公式3Z1=VMI1=R2+X12]]>公式4Z2=VMI2=R2+X22]]>其中zl和z2表示各個第一和第二頻率n和f2的阻抗，R是顯影滾筒131的電阻，以及I1和I2是各個第一和第二頻率f1和f2的顯影電流的最大值。
同時，x1和x2與顯影間隙g的電容CA之間具有如下關係，由公式5和公式6給出。
公式5X1=12f1CA]]>公式6X2=12f2CA]]>因此，通過使用公式3到公式6，可以由顯影間隙的電容CA來獲得公式7如下。
公式7CA=14(Z22-Z12)(1f22-1f12)]]>因此，通過使用公式7，根據阻抗Z1和Z2的值能夠計算顯影間隙g的電容CA，阻抗Z1和Z2的值可通過電流檢測部分220以及所應用的第一和第二頻率f1和f2來計算並獲得。
而且，可按照根據公式3和公式4的下列公式8來表達顯影滾筒131的電阻R。
公式8R=Z22-X22=Z12-X12]]>因此，通過在公式5或公式6中替換由公式7所計算的顯影間隙g的電容CA，計算顯影間隙g的容抗X1或X2，並且在公式8中替換顯影間隙g的容抗X1和X2的計算值，獲得顯影滾筒131的電阻R的值。
同時，使用如下公式9可以計算顯影間隙g。
公式9g＝F(CA)在公式9中，通過使用一個下列函數以及在電磁工程日報(The journal ofEngineering Electronmagnetics)，Hayt，第164頁中介紹的計算方法，能夠計算顯影間隙的電容CA和顯影間隙g之間的關係。CA=2LKcosh-1((Ra+g)/Ra)]]>其中，L表示顯影滾筒131的長度，K是一個補償邊緣效應的因子，Ra是顯影滾筒131的半徑，以及ε是一個介電常數。
如果使用上面的計算方法來計算顯影滾筒131的電阻R值和顯影間隙g，發動機控制部分230根據查詢表來確定一個對應於所計算的顯影滾筒131的電阻R值和顯影間隙g值的最佳條件的驅動偏壓，並設置顯影驅動條件。
圖8示出了使用那樣一種方法來確定一個顯影偏壓的過程。首先，在操作310，發動機控制部分230將第一頻率的測試交流電壓提供給顯影滾筒131，並且在操作320，獲得一個關於所提供頻率而檢測到的顯影電流i(t)的最大值。
如上所述，在操作330，發動機控制部分230將測試交流電壓提供給顯影滾筒131，並且在操作340，獲得關於所提供第一頻率的被檢測的顯影電流(i)的最大值。
這裡，如果第一和第二測試交流電壓具有相同的幅度和不同的頻率，則正弦曲線波形的電壓能夠被用作第一和第二測試交流電壓。
之後，在操作350，根據所獲得的數據和驅動數據，通過使用公式3到公式9所描述的函數，發動機控制部分230計算顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g。
在操作360，發動機控制部分230確定與所計算的顯影滾筒131的電阻R和顯影間隔g相對應的顯影偏壓提供條件。這裡，在操作360中確定的顯影偏壓提供條件是指對於在執行列印作業的列印模式中，關於在交流驅動源211中將被輸出的交流電壓的佔空比和幅度的設置值(顯影偏壓)。
同時，如本發明的另一個實施例，下面將描述根據交流電壓VAC的一個相位和顯影電流i(t)的一個相位之間的差，計算顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g的電容CA的方法。
首先，顯影電流i(t)的相位(Φ1)和交流電壓的相位(Φ2)之間的相位差(Φ)具有下列的顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g的容抗X之間的關係公式10Φ＝Φ1-Φ2＝tan-1(X/R)而且，阻抗可以表達在一有關顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g的容抗X的等式中，如下列11所示公式11Z=VM/I=R2+X2]]>因此，使用阻抗Z的值和相位差Φ的值，其中這些值能夠根據通過電流檢測部分220和所提供的交流電壓的值所檢測的第一和第二測試顯影電流i(t)的最大值而獲得，顯影滾筒131的電阻R可以通過使用下列公式12來獲得
公式12R＝Zcos(Φ)而且，顯影間隙g的容抗X能夠根據下列公式13來獲得，並且顯影間隙電容CA能夠通過下列有關其的公式14來獲得。
公式13X＝Zsin(Φ)公式14CA＝1/(2πfX)如果獲得了顯影間隙g的電容CA，則通過使用先前公式9能夠獲得顯影間隙g。
圖9示出了根據圖8的上述方法來確定顯影偏壓應用條件的顯影偏壓的過程。首先，在操作410，發動機控制部分230將一設置測試交流電壓提供給顯影滾筒131，並在操作420，檢測關於所提供的測試交流電壓的顯影電流i(t)的最大值。
而且，在操作430，發動機控制部分230計算測試交流電壓的相位和顯影電流i(t)的相位之間的差。相位差計算使用有關測試交流電壓的峰值電壓提供時間和顯影電流i(t)的最大值檢測時間的信息。
之後，在操作440，根據獲得的數據和驅動數據，通過先前公式10到公式14所描述的計算方法，發動機控制部分230計算顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g。
而且，發動機控制部分230確定對應於所計算的顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g的顯影偏壓應用條件。
在發動機控制部分230的查詢表中示例地獲得並記錄了在上述實施例中對應於顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g的最佳顯影偏壓條件。即，根據這些示例，如果交流電壓幅度增加，則在顯影間隙g中形成的顯影電場變得更強，如圖10所示，並且，如果它的佔空比增大，則顯影電場變得更弱，如圖11所示。因此，考慮影響顯影電場的交流電壓幅度和佔空比，提前獲得對應於顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g的最佳顯影偏壓條件，並將其記錄與查詢表中。
即，在查詢表中示例地獲得並記錄了顯影偏壓應用數據，如果顯影滾筒131的電阻值變得大於一個參考值，則增加交流電壓幅度並減小佔空比，該參考值是一個任意參考電阻值，並且如果顯影滾筒131的電阻值變得小於參考值，則減小交流電壓幅度並增大佔空比。
之後，將描述響應於提供給顯影滾筒131的矩形測試交流電壓計算顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g，然後根據本發明的另一個實施例從顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g的計算確定顯影偏壓驅動條件的過程。
首先，在描述驅動偏壓確定過程之前，可從圖12到15來觀察基於矩形交流電壓的特性。
圖12示出了當矩形測試交流電壓提供到顯影滾筒131時，圖3的等效電路中的各個元件的電壓波形，圖13和14是對應於圖12的顯影電流i(t)和顯影電場的波形。圖15示出了為了驗證圖13的模擬結果是否基本上匹配而示例地獲得的顯影電流波形。圖13和圖15的比較示出了基於等效電路的模擬的分析基本上匹配。
在下文，將描述一個根據矩形交流電壓使用時間常數關係等式來確定顯影偏壓驅動條件的過程。
首先，下列包括一時間常數的關係等式公式15表達了瞬時顯影電流i(t)。
公式15i(t)=Iexp(-t/)=2VAMPRexp(-t/)]]>其中，I表示一個顯影電流i(t)的峰值，VAMP表示矩形交流電壓的幅度。
同時，下列公式16用在一顯影電流i(t)和一驅動電壓的關係等式表達了顯影滾筒131的電阻R。
公式16R=2VAMPI]]>因此，根據一個從電流檢測部分220檢測的顯影電流值和有關矩形交流電壓的信息，使用公式16來計算顯影滾筒131的電阻R。
同時，下列公式17用在第一和第二時間的瞬時顯影電流值表達了時間常數，該第一和第二時間對應於對於瞬時顯影電流i(t)產生的一個峰值顯影電流的時間之後的一個時序和等間隔。
公式17τ＝(t2-t1)ln(i(t1)/i(t2))因此，通過使用公式17能夠獲得時間常數，並且通過使用下列公式18能夠獲得一個顯影間隙電容。
公式18CA＝τ/R而且，根據代入先前公式9中的所計算的顯影間隙電容CA，能夠計算顯影間隙g。
圖16示出了基於上述方法的顯影偏壓確定過程。首先，在操作510，發動機控制部分230將一設置測試交流電壓提供給顯影滾筒131，並在操作520保存一個瞬時顯影電流值，該電流值包括對於所應用的測試交流電壓所檢測的最大顯影電流值。
所獲得的顯影電流值被轉換成一個數位訊號並存儲在發動機控制部分230的存儲器(未示出)中。
下一步，在操作530，當從所存儲的顯影電流數據出現一顯影電流峰值的時候，發動機控制部分230在參考時間之後的第一時間提取第一顯影電流值，和在第一時間之後的第二時間提取第二顯影電流值。
接著，在操作540，通過使用所獲得的數據和驅動數據信息，根據先前公式15到公式18所描述的方法，發動機控制部分230計算顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g。即，當對於一個確定時間期間和電流峰值出現的時間被作為參考時間(t0)獲得如圖17所示的顯影電流檢測數據時，發動機控制部分230取出與對應於根據參考時間(t0)設置的時間間隔的第一時間(t1)和第二時間(t2)匹配的電流值，並且計算顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g。
之後，在操作550，發動機控制部分230確定對應於所計算的顯影滾筒131的電阻R和顯影間隙g的顯影偏壓提供條件。
至此所描述的，根據本發明的成像設備及其控制方法精確地計算顯影滾筒的電阻值和顯影間隙，並且確定一將要提供給顯影滾筒的偏壓，從而防止了由於環境的改變和部件特性的變化所引起的列印質量的惡化。
儘管描述了本發明的優選例，但是本領域的技術人員應當理解，本發明並不限於所描述的優選例，並且在所附權利要求及其等效物所定義的本發明的實質和範圍內，可以做出各種各樣的變化和修改。
權利要求
1.一種成像設備，具有一安裝在距光敏體一段距離處並將顯影劑提供給光敏體的顯影滾筒，以及一通過一個從顯影滾筒到光敏體的導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒的偏壓提供部分，還包括一電流檢測部分，響應於從偏壓提供部分提供的偏壓，檢測流經顯影滾筒的顯影電流，並產生一電流值；和一發動機控制部分，用於控制偏壓提供部分，以將具有設置第一頻率的第一測試交流電壓提供給顯影滾筒和將具有設置第二頻率的第二測試交流電壓提供給顯影滾筒；根據從分別與具有相應的第一和第二頻率的第一和第二交流電壓相對應的電流檢測部分檢測的電流值，計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙；並且控制該偏壓提供部分，以便給顯影滾筒提供與所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙相對應的驅動條件的偏壓。
2.一種用於控制成像設備的方法，該成像設備具有一安裝在距光敏體一段距離處並將顯影劑提供給光敏體的顯影滾筒，以及一通過一個從顯影滾筒到光敏體的導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒的偏壓提供部分，該方法包括步驟將具有設置第一頻率的第一測試交流電壓提供給顯影滾筒；檢測對應於具有第一頻率的第一測試交流電壓的流經顯影滾筒的第一顯影電流；將具有設置第二頻率的第二測試交流電壓提供給顯影滾筒；檢測對應於具有第二頻率的第二測試交流電壓的流經顯影滾筒的第二顯影電流；使用第一和第二測試交流電壓的數據以及響應於各個第一和第二測試交流電壓所檢測的第一和第二顯影電流的數據，計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙；以及給顯影滾筒提供與所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙相對應的驅動條件的偏壓。
3.一種成像設備，具有一安裝在距光敏體一段距離處並將顯影劑提供給光敏體的顯影滾筒，以及一通過一個從顯影滾筒到光敏體的導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒的偏壓提供部分，包括一電流檢測部分，響應於從偏壓提供部分提供的偏壓，檢測流經顯影滾筒的顯影電流；和一發動機控制部分，用於控制偏壓提供部分，以將設置測試交流電壓提供給顯影滾筒；使用有關從電流檢測部分輸出的顯影電流和交流電壓之間的相位差的信息，計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙，並且控制該偏壓提供部分，以給顯影滾筒提供與所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙相對應的驅動條件的偏壓。
4.一種用於控制成像設備的方法，該成像設備具有一安裝在距光敏體一段距離處並將顯影劑提供給光敏體的顯影滾筒，以及一通過一個從顯影滾筒到光敏體的導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒的偏壓提供部分，該方法包括步驟將一測試交流電壓提供給顯影滾筒；響應於測試交流電壓，檢測流經顯影滾筒的顯影電流；使用有關測試交流電壓和顯影電流之間的相位差的信息，計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙；以及給顯影滾筒提供與所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙相對應的驅動條件的偏壓。
5.一種成像設備，具有一安裝在距光敏體一段距離處並將顯影劑提供給光敏體的顯影滾筒，以及一通過一個從顯影滾筒到光敏體的導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒的偏壓提供部分，包括一電流檢測部分，響應於從偏壓提供部分提供的偏壓，檢測流經顯影滾筒的電流，並檢測分別與在電流的電流峰值出現的參考時間之後的第一和第二時間期間相對應的電流的第一和第二顯影電流值；和一發動機控制部分，用於控制偏壓提供部分，以將設置測試交流電壓提供給顯影滾筒作為偏壓；通過分析電流數據以及第一和第二顯影電流值，計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙；並且控制該偏壓提供部分，以給顯影滾筒提供與所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙相對應的驅動條件的偏壓。
6.一種用於控制成像設備的方法，該成像設備具有一安裝在距光敏體一段距離處並將顯影劑提供給光敏體的顯影滾筒，以及一通過一個從顯影滾筒到光敏體的導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒的偏壓提供部分，該方法包括步驟使用偏壓提供部分，將一測試交流電壓提供給顯影滾筒；響應於測試交流電壓，存儲流經顯影滾筒的顯影電流的時間數據；響應於測試交流電壓，檢測分別對應於在參考時間之後的第一和第二時間期間的第一和第二顯影電流值，其中在所示參考時間，出現電流的峰值；根據第一和第二顯影電流值和時間數據，來計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙；以及給顯影滾筒提供與所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙相對應的驅動條件的偏壓。
7.一種成像設備，具有將顯影劑提供給光敏體的顯影滾筒，以及一通過一個從顯0影滾筒到光敏體的導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒的偏壓提供部分，包括一電流檢測部分，響應於從偏壓提供部分提供的偏壓，檢測流經顯影滾筒的電流；和一發動機控制部分，用於控制偏壓提供部分，以將交流電壓提供給顯影滾筒作為偏壓；使用交流電壓和所檢測的電流，計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙；並且控制該偏壓提供部分，以給顯影滾筒提供對應於所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙的驅動條件的另一個偏壓。
8.如權利要求7所述的設備，其中，發動機控制部分包括一查詢表，用於存儲與顯影滾筒的各個電阻和顯影滾筒和光敏體之間的各個顯影間隙相對應的顯影偏壓數據，根據所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙，從查詢表中選擇一個所存儲的顯影偏壓數據，並控制偏壓提供部分，以給顯影滾筒提供對應於所存儲顯影偏壓數據的所選一個的驅動條件的另一個偏壓。
9.如權利要求7所述的設備，其中，顯影滾筒通過顯影間隙將顯影劑提供給光敏體，以及發動機控制部分使用交流電壓和所檢測的電流，根據顯影間隙的顯影間隙電容來計算顯影間隙。
10.如權利要求7所述的設備，其中，偏壓提供部分包括一直流電壓源，用於產生直流電壓；一交流電壓源，響應於發動機控制部分的控制，產生與直流電壓疊加的交流電壓，並將該交流電壓提供給顯影滾筒；和一電阻，具有連接到直流電壓源和電流檢測部分之間的第一端以及連接到電壓參考的第二端。
11.如權利要求10所述的設備，其中，偏壓提供部分包括一直流電壓源，用於產生直流電壓；一交流電壓源，響應於發動機控制部分的控制，產生與直流電壓疊加的交流電壓，並將該交流電壓提供給顯影滾筒；以及電流檢測部分包括一變流器，其連接到偏壓提供部分，以使用一種感應方法來檢測電流。
12.如權利要求7所述的設備，還包括一鍵輸入部分，通過其產生一種顯影條件調整模式，其中發動機控制部分響應於鍵輸入部分的顯影條件調整模式而產生一控制信號，電流檢測部分根據該控制信號而檢測流經顯影滾筒的電流，以及偏壓提供部分給顯影滾筒提供交流電壓作為偏壓。
13.如權利要求7所述的設備，其中，發動機控制部分產生對於一顯影條件調整模式的控制信號，電流檢測部分根據所述控制信號而檢測流經顯影滾筒的電流，以及偏壓提供部分給顯影滾筒提供交流電壓作為偏壓。
14.如權利要求13所述的設備，其中，當成像設備的產品裝配完成時，當出現成像設備的部件替換時，當成像設備的使用時限到期時，或當列印作業的紙張頁數大於設置數量時，發動機控制部分產生控制信號。
15.如權利要求7所述的設備，其中，交流電壓包括具有第一頻率的第一交流電壓和具有第二頻率的第二交流電壓，以及電流包括分別響應於第一和第二交流電壓的對應的一個的第一電流和第二電流。
16.如權利要求15所述的設備，其中，使用第一和第二交流電壓以及第一和第二電流，發動機控制部分計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙。
17.如權利要求15所述的設備，其中，發動機控制部分使用第一和第二頻率根據顯影間隙電容計算顯影間隙。
18.如權利要求17所述的設備，其中，發動機控制部分包括一查詢表，具有對應於各個顯影間隙電容的顯影偏壓數據，根據顯影間隙電容從查詢表中選擇顯影偏壓數據的一個，並控制偏壓提供部分，以根據顯影偏壓數據的所選擇的一個給顯影滾筒提供驅動條件的另一個偏壓。
19.如權利要求17所述的設備，其中，發動機控制部分包括一查詢表，具有對應於各個顯影滾筒的電阻的顯影偏壓數據，根據顯影滾筒的電阻從查詢表中選擇顯影偏壓數據的一個，並控制偏壓提供部分，以根據顯影偏壓數據的所選擇的一個給顯影滾筒提供驅動條件的另一個偏壓。
20.如權利要求7所述的設備，其中，交流電壓包括第一相位，以及電流包括第二相位。
21.如權利要求20所述的設備，其中，通過使用交流電壓的第一相位和電流的第二相位之間的差，發動機控制部分計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙。
22.如權利要求21所述的設備，其中，交流電壓的第一相位是交流電壓最大值的相位，以及電流的第二相位是將交流電壓提供給顯影滾筒期間的電流最大值的相位。
23.如權利要求20所述的設備，其中，發動機控制部分包括一查詢表，用於存儲對應於顯影滾筒的各個電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的各個顯影間隙的顯影偏壓數據，根據所計算的顯影滾筒的電阻和所計算的顯影間隙從查詢表中選擇所存儲的顯影偏壓數據的一個，並且控制偏壓提供部分，以根據所存儲的顯影偏壓數據的所選擇的一個給顯影滾筒提供驅動條件的另一個偏壓。
24.如權利要求7所述的設備，還包括另一顯影滾筒，用於將另一顯影劑提供給光敏體，其中發動機控制部分控制偏壓提供部分，以給另一顯影滾筒提供交流電壓，響應於由偏壓提高部分提供的交流電壓從電流檢測部分接收流經另一顯影滾筒的另一顯影電流，通過使用交流電壓和所檢測的另一顯影電流，計算另一顯影滾筒的另一電阻以及另一顯影滾筒和光敏體之間的另一顯影間隙，並且控制偏壓提供部分，以根據所計算的另一顯影滾筒的另一電阻以及另一顯影滾筒和光敏體之間的所計算的另一顯影間隙，給另一顯影滾筒提供驅動條件的另一偏壓。
全文摘要
一種成像設備，具有一顯影滾筒，距光敏體一段距離處安裝並將顯影劑提供給光敏體；一偏壓提供部分，通過從顯影滾筒到光敏體的各個導電通路將預定偏壓提供給顯影滾筒；一電流檢測部分，根據從偏壓提供部分提供的偏壓來檢測流經顯影滾筒的電流；和一發動機控制部分，用於將具有設置第一頻率的第一測試交流電壓提供給顯影滾筒，並控制偏壓提供部分，以將具有設置第二頻率的第二測試交流電壓提供給顯影滾筒，通過使用從分別對應於第一和第二頻率的電流檢測部分所檢測的電流值，計算顯影滾筒的電阻以及顯影滾筒和光敏體之間的顯影間隙，並且設置對應於所計算的顯影滾筒的電阻以及間隙的驅動條件的偏壓為列印模式中的顯影偏壓。
文檔編號G03G15/06GK1480800SQ03178690
公開日2004年3月10日 申請日期2003年7月22日 優先權日2002年7月23日
發明者樸鍾華, 沈惠貞 申請人:三星電子株式會社