電照相裝置中調整印刷影像的色調劑濃度的裝置和方法

2023-07-24 01:48:21 1

專利名稱：電照相裝置中調整印刷影像的色調劑濃度的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種電照相裝置，特別是一種電照相裝置中進行印刷影像色調劑濃度調整的裝置和方法。
電照相裝置根據複印機、雷射束印刷機、傳真機、發光二極體印刷機等中的視頻信號產生一個影像。該裝置通過充電、曝光、顯影、轉印和定影等步驟完成印刷過程。


圖1為這種電照相裝置的原理圖，它包括一個感光鼓10、充電輥12、顯影輥14、定位輥16、轉印輥18、壓輥20和熱輥22。這些輥子由一個動力驅動電機(未示出)驅動，沿圖1箭頭所示方向旋轉。紙張由一個供紙盒(未示出)提供，沿著輸紙路線24送紙，直至最後退出。
感光鼓10的表面通過接觸充電輥12均勻地充上負電壓Vch。隨後一個曝光裝置(未示出)根據被印圖像的形狀曝光感光鼓10的表面部分形成靜電潛像。己曝光部分的電位增加，而其餘部分保持不變以產生電勢差，從而形成潛像。曝光裝置可能是雷射束印刷機中的雷射掃描器，也可能是靜電照相複印機中的原稿掃描器。每張紙的前緣由定位輥16找正，在開始曝光時輸送到轉印輥18上。
感光鼓10上的潛像可通過顯影劑如顯影輥14上的色調劑進行可視地顯影。該顯影輥14上充有負的顯影電壓VB。被顯影劑供應器(未示出)提供的顯影劑沿顯影輥14的表面被摩擦，以使其帶有負的顯影電壓，並隨著顯影輥14的旋轉傳送到顯影區。顯影區是將顯影輥14上的顯影劑轉移並附著到感光鼓10上而形成靜電潛像的地方。附著在感光鼓10的潛像上的顯影劑最後通過一個轉印輥18轉印到印刷紙上。顯影劑通過定影裝置的加壓和加熱固著在紙上，該定影裝置由壓輥20和熱輥22組成。最後，印刷紙被退出。
這種電照相裝置通常有一個可選擇性地調整印刷影像的色調或者濃度的裝置。詳述一下色調調整的原理。感光輥10上己曝光部位的電壓(以下稱作「曝光電壓」)VL的負壓值比顯影電壓VB小，這樣顯影輥14上充有負電荷的顯影劑被傳送到已曝光的部位。這樣，假設感光輥的表面與顯影輥14上的潛影之間的距離為「d」，則顯影劑充的負電荷「q」、及潛影與顯影輥14之間的電場強度「E」、通過顯影電場作用在負電荷「q」上的力「F」，可由式1來表示F＝q×E……(式1)式1中，電場可用ΔV/d來表示，其中ΔV為曝光電壓VL與顯影電壓VB之間的電勢差，由此可將式1寫成式2F＝q×(VL-VB)/d(式2)由式1和式2可知，力「F」與電場「E」成正比，也與曝光電壓VL和顯影電壓VB之間的電勢差成正比。故而，當顯影電壓VB改變時，力「F」也改變，從而改變從顯影輥14到感光鼓10的顯影劑的傳送量。也就是說著顯影電壓VB的負值增加，傳送到感光鼓10上的顯影劑的量也增多，使影像的濃度增厚。
同時，在顯影輥14上存在一部分正的充電顯影劑顆粒(以下稱作「異常色調劑粒子」)和負的顯影劑的充電顆粒(以下稱作「正常色調劑粒子」)。該異常色調劑顆粒因異常地在顯影輥14的表面摩擦而產生，且可能被附著在感光鼓10的未曝光部分上。特別是當顯影電壓VB被調到較低的負值時，該異常色調劑顆粒容易附著在該未曝光部分。這是因為顯影電壓VB與異常色調劑顆粒的電壓之間的電勢差減少而引起異常色調劑粒子更容易就附著在感光鼓的未曝光部分。也就是說，附著異常色調劑顆粒的顯影輥14的電場力被減弱，使得異常色調劑粒子附著在比顯影輥充有更多負電荷的感光鼓10的未曝光部分上。對這種現象下面作詳細的論述參見圖2中電照相裝置各部分相對於接地端OV之間的電勢差，VL是感光鼓10的曝光電壓，VS是未曝光電壓，VBL和VBH分別為顯影電壓VB調節範圍的最小和最大值。當EBG1～EBG3表示顯影輥14與感光數10的未曝光部分之間的背景電場時，ED1～ED3表示顯影電場，它使正常色調劑顆粒被吸附到感光鼓的潛影上。圖中，小的「-」圈表示正常色調劑顆粒，小的「+」圈表示異常色調劑顆粒。
假設ED2為使正常色調劑顆粒被感光鼓10上的潛影所吸附形成標準色調的印刷圖像的電場。這樣，感光鼓10的未曝光部分施加用於吸附顯影輥14上的異常色調劑顆粒的背景電場EBG2。在這種情況下，如將顯影電壓VB調到VBL，則顯影電場的強度朝著VBL方面減至ED3，便產生較淺的影像濃度。反之，背景電場的強度從EBG2增至EBG3，使得感光鼓的未曝光部分施加一個較大的附著力到顯影輥上的異常色調劑粒子上。鑑於此，如果異常色調劑粒子被吸附在未曝光部分，該印刷影像的背景就會被著色。
本發明的一個目的是提供一種可調節電照相裝置中印刷影像色調劑濃度的裝置及方法，用以防止印刷影像被汙染。
在電照相裝置中包括一個根據影像的圖形進行曝光在其帶負電荷的光電導絕緣表面上而形成潛影的感光鼓和一個帶負顯影電壓且通過摩擦使來自色調劑供應器的色調劑帶負電壓的顯影輥，根據本發明提供的一種調節印刷影像色調劑濃度的方法包括保持除潛影部分之外的該光電導絕緣表面的剩餘部分的背景電壓恆定、改變該光電導絕緣表面的潛影部分的電壓。
本發明將參照附圖通過舉例詳細描述。
圖1為傳統電照相裝置的原理示意圖；圖2為根據現有技術調節影像色調的圖1各部分之間的電勢差圖；圖3為一個與圖1相似的視圖，但它帶有一個根據本發明的一個實施例的可調節印刷影像色調劑濃度的裝置；圖4為根據本發明調節影像色調的圖3各部分之間的電勢差圖。
為了方便起見，以及為更好地理解發明的基本原理，省略了有關傳統部分的不必要的論述。
參見圖3，示有一個接地電壓選擇器26，用以在控制器32的控制下為感光鼓10提供不同預置接地電壓中的一個電壓。圖3的其它部分與圖1的相同，故使用與圖1相同的標號。該接地電壓選擇器26包括一個第一和一個第二穩壓二極體ZD1和ZD2，和一個第一開關28和第二開關30。第一穩壓二極體ZD1和第二穩壓二極體ZD2串聯連接在感光鼓10與接地端之間。當第二開關30與第一和第二穩壓二極體ZD1和ZD2之間的節點連接到接地端時，第一開關28將接地端與感光鼓相連。第一和第二開關28和30由控制器32選擇性地開關。控制器32是一個傳統器件，用以根據所選擇的色調劑的濃度控制接地電壓選擇器26完成開關操作。控制器32可以自動操作或由操作者用鍵輸入操作。
如果第一開關28和第二開關30都斷開，從感光鼓10到接地端的電流流經第一和第二穩壓二極體ZD1和ZD2，參見圖中標出的第一迴路P1。而當第一開關28斷開、第二開關30接通時，從感光鼓10到接地端的電流流經第一穩壓二極體ZD1和第二開關30，參見圖中標出的第二迴路D2。當第一開關28和第二開關30都接通時或是只有第一開關28接通時，從感光鼓10到接地端只流經第一開關28，參見圖中標出的第三迴路P3。選擇第一、第二、第三迴路P1、P2、P3中的一條迴路即可控制曝光電壓VL，從而使顯影電場改變以調節印刷影像的色調劑的濃度。
參照圖4論述調節色調劑濃度的發明原理，VL1表示由第一迴路P1得到的曝光電壓，VL2表示由第二迴路P2得到的曝光電壓，VL3表示由第三迴路P3得到的曝光電壓。這樣，曝光電壓VL1、VL2、VL3的絕對值滿足不等式VL1＜VL2＜VL3。另外，第一和第二穩壓二極體ZD1和ZD2的穩態電壓用VZ表示，VL1和VL2之間的電壓差與VL2和VL3之間的電壓差為VZ。
根據曝光電壓VL1、VL2和VL3，即使顯影電壓VB為一恆定值，顯影電場的值相應地為ED1、ED2和ED3。假設ED2為標準濃度時的顯影電場。通過第一和第二開關28和30控制曝光電壓為VL3，顯影電場強度ED3相對VB被減小，從而減少影像的濃度，如圖4所示。如控制第一和第二開關28和32使其曝光電壓為VL1，則顯影電場強度ED1相對VB增加，從而增強了影像的濃度。
如上所述，顯影電壓VB具有一個與影像濃度調整無關的常數值，因此，背景電場強度EBG被保持為一常量，這樣，當進行潛影濃度調整時，異常色調劑顆粒可避免被感光鼓的未曝光部分吸附。由此便可避免印刷影像被汙染。
儘管己結合實施例對本發明進行了論述，但對本領域的技術人員來講進行的許多顯而易見的改進仍屬於本發明所附權利要求的保護範圍。例如，現有的實施例中採用的是兩個穩壓二極體和兩個開關調整曝光電壓三個值中的每一個，但人們可以增加穩壓二極體和開關的數目分多步來調整影像的濃度。另外，可用類似的方式，用壓敏電阻代替穩壓二極體。特別是，對於一個無清潔器系統的電照相裝置，回收色調劑的清潔電場被設定為一恆定電場，這樣可避免重影。
權利要求
1.一種電照相裝置，包括一個根據影像的圖形進行曝光，並在其充有負電的光電導絕緣表面形成潛影的感光鼓，一個通過摩擦使來自色調劑供應器的色調劑帶負電壓的充有負的顯影電壓的顯影輥；一種調整印刷影像的色調劑濃度的方法，包括使除所述潛影部分外的所述光電導絕緣表面的剩餘部分保持一個恆定的背景電壓；改變所述尤電導絕緣表面的潛影部分的電壓。
2.如權利要求1所述的調整印刷影像色調劑濃度的方法，其中通過改變所述感光鼓接地端的電壓來改變所述潛影部分的電壓。
3.一種進行印刷影像色調劑濃度調整的電照相裝置，包括一個根據影像的圖形進行曝光，且在其充負電的光電導絕緣表面形成潛影的感光鼓；一個通過摩擦使來自色調劑供應器的色調劑帶負電壓的充有負的顯影電壓的顯影輥；一個把一個不同的預置接地電壓提供給所述感光鼓的接地電壓選擇器；一個根據所選定的色調劑濃度來控制所述接地電壓選擇器的控制器，由此可根據所述感光鼓的選定的接地電壓，改變所述光電導絕緣表面的潛影部分，從而通過所述潛影部分改變所吸附的色調劑的量。
4.一種如權利要求3所述的調整印刷影像色調劑濃度的電照相裝置，其中所述接地電壓選擇器包括串接於所述感光鼓和接地端之間的一組穩壓二極體和一組在所述控制器控制之下用於選擇性地連接位於所述感光鼓與所述接地端之間的所述穩壓二極體開關。
5.一種如權利要求4所述的調整印刷影像色調劑濃度的電照相裝置，其中顯影電壓為一常量，以確保在所述顯影電壓與除所述潛影部分之外的所述光電導絕緣表面剩餘部分的背景電壓之間形成的背景電場的大小。
6.一種如權利要求3所述的調整印刷影像色調劑濃度的電照相裝置，其中所述接地電壓選擇器包括一組串接於所述感光鼓與接地端之間的壓敏電阻和一組在所述控制器控制之下，用於選擇性地連接位於所述感光鼓與所述接地端之間的所述穩壓二極體的開關。
7.一種如權利要求6所述的調整影像色調劑濃度的電照相裝置，其中顯影電壓為一常量，以確保在所述顯影電壓與除所述潛影部分之外的所述光電導絕緣表面剩餘部分的背景電壓之間形成的背景電場的大小。
全文摘要
一種電照相裝置,包括一個根據影像的圖形進行曝光,且在其充負電的光電導絕緣表面形成潛影的感光鼓和一個通過摩擦使來自色調劑供應器的色調劑帶負電壓的且充有負的顯影電壓的顯影輥。根據本發明提供的一種調整印刷影像色調劑濃度的方法包括使除潛影部分之外的光電導絕緣表面剩餘部分的背景電壓保持恆定和改變光電導絕緣表面的潛影部分的電壓。
文檔編號G03G15/08GK1172278SQ97114850
公開日1998年2月4日 申請日期1997年6月25日 優先權日1996年6月25日
發明者都基在 申請人:三星電子株式會社