調整顯影劑消耗的方法以及電子照相處理機的製作方法

2023-07-24 04:27:11 4

專利名稱：調整顯影劑消耗的方法以及電子照相處理機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種使用雷射掃描單元(LSU)作為光源的電子照相處理機，特 別是涉及一種通過調整雷射束功率與輸出圖像設置密度相一致，來降低在電 子照相處理機中顯影劑消耗量的方法。
背景技術：
圖1是常規電子照相處理機的框圖，其包括充電單元IO,雷射曝光單 元20,感光體30，顯影單元40，和轉印單元50。
通過充電單元IO施加一高的負電壓，對感光體30充電。為了在感光體 30上形成一個靜電潛像，使用由雷射曝光單元20發射的雷射束，在感光體 30上執行曝光處理。顯影單元40將顯影溶劑(developing solution)粘附到在感 光體30上形成的靜電潛像上，以在感光體30上形成一個可視圖像。轉印單 元50將形成於感光體30上的可視圖像轉移到紙S上。
在上述電子照相處理機中，有各種各樣的降低用於電子照相處理機中顯 影劑消耗量的方法。它們是(i)調製脈衝寬度以縮小列印數據信號的脈衝寬 度；(ii)降低施加在顯影單元的顯影偏壓以致於使用較少的顯影劑；和(iii)使 用抖動技術淡淡地輸出圖像。
然而，縮小列印數據的脈衝寬度的方法(i)增加了電子照相處理機的電磁 幹擾(EMI)輻射比率；降低顯影偏壓的方法(ii)會用顯影劑弄髒輸出圖像的非 圖像區；使用抖動技術的方法(iii)降低了輸出圖像的解析度。

發明內容
本發明的目的是提供一種降低用於電子照相處理機中顯影劑消耗量的方 法，通過調整雷射束的功率，以解決傳統方法節省顯影劑的上述或其它問題。 本發明還提供一種執行這種方法的電子照相處理機。
本發明的另外方面和優點部分將在後面的描述中闡述，還有部分可從描 述中明顯地看出，或者可以在本發明的實踐中得到。
依據本發明的一個方面，提供一種降低用於電子照相處理機中的顯影劑 的消耗量的方法，所述電子照相處理機使用雷射曝光單元輸出的雷射束，在 已充電的感光體上形成一個靜電潛像，該方法包括調整雷射束的功率使其和 用戶所選擇的輸出圖像的密度相匹配，以便調整靜電潛像的圖像區域和非圖 像區域之間的電位，從而降低顯影劑的消耗量。
依據本發明的另一個方面，提供一種電子照相處理機，包括 一雷射曝 光單元，其具有一用於基於列印數據發射雷射束的雷射二極體； 一感光體， 雷射束髮射到感光體上以形成一個靜電潛像； 一充電單元； 一顯影單元；和 一轉印單元，所述電子照相處理機包含 一鍵盤輸入單元，供用戶操作以輸
出圖像的密度設置信號和列印命令信號；和一雷射束功率控制單元，響應於 列印命令信號和密度設置信號，通過所述功率的反饋，控制所輻射的雷射束
的功率。


通過結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細描述，本發明的上述和其 它方面和/或優點將會變得更加清楚，更容易理解 圖1是常規電子照相處理機的框圖2是用於解釋說明依據本發明的一個實施例的降低用於電子照相處理 機中的顯影劑消耗量的方法的流程圖3是解釋說明圖2中所示的步驟20的一個實施例的流程圖；和 圖4是可執行圖3所示的方法的電子照相處理機的框圖。
具體實施方式
現在將詳細說明本發明的現有優選實施方式，附圖中示出了其實施例， 其中全部附圖中相同的附圖標記代表相同的元件。參照附圖，對實施例進行 敘述以解釋本發明。
在對依據本發明的實施例所述的降低用於電子照相處理機中的顯影劑的 消耗量的方法進行描述之前，先對曝光處理、顯影處理和雷射束的功率作些 簡單地解釋。
曝光處理是運用雷射曝光裝置在電子照相處理^/L中完成的。在曝光處理 過程中，當雷射束髮射到已充電的感光鼓上時，由於感光鼓的曝光區域和未 曝光區域之間的電位差，在感光鼓上形成一個靜電潛像。在已用負電壓(-)，
例如-800V，充過電的感光鼓上的雷射束的照射，導致用雷射束曝光的感光鼓 區域的電位降低。這樣，已曝光區域的電壓變成近似於OV,而未曝光區域的 電壓保持在-800V 。由於已曝光的圖像區域和未曝光的圖像區域之間的電位 差，因而形成靜電潛像。
顯影處理是通過顯影裝置完成的，其中調色劑，它是一種顯影劑，粘附 到形成在感光體上的靜電潛像以在其上形成一個可視圖像。 一般地，可通過 降低顯影偏壓，調整可視圖像的密度以使圖像顯得較暗。
對發射到感光體上的雷射束的功率的調整改變靜電潛像圖像區域的尺寸 或深度，該區域由顯影劑覆蓋，從而調整可視圖像的密度。例如雷射束功率 的減小導致已充電的感光體的圖像區域的尺寸的減小，而通過雷射束的照射， 感光體的電位減小。結果，照射區域的電位並不完全P爭低到0V。另外，覆蓋 在圖像區域的顯影劑的消耗量可以降低。相反，雷射束功率的增大導致圖像 的密度的增加，和顯影劑的消耗量的增加。
下面將相對附圖，對降低用於電子照相處理機中的顯影劑的消耗量的方 法進行描述。
圖2是用於解釋說明依據本發明一個實施例的降低用於電子照相處理機 中的顯影劑消耗量的方法的流程圖。圖2中所述的方法包括檢查是否有一個 列印工作要執行(步驟S10)，調整雷射束的功率(步驟S20),和執行列印工作(步 驟S30)。
詳細地說，在步驟S10,連續不斷地進行4企查，以確定是否在有一個由 外部所命令的列印工作。如果確定有命令的列印工作，在步驟S20,基於電 子照相處理機中所設置的輸出圖像的密度，使用自動功率控制(APC)，調整雷射束的功率。使用APC的雷射束功率的調整是這樣實現的，即通過將雷射束
的功率轉換成一個電壓，並將該電壓調整到接近一個參考電壓，該參考電壓 與預定的雷射束功率相一致。
圖3是解釋說明圖2中所示步驟20的一個實施例的流程圖。依據這個實 施例，步驟S20包括設置一個與雷射束預定功率相對應的參考電壓(步驟S21), 反饋回雷射束的功率(步驟S22),將雷射束的功率與參考電壓相比較(步驟 S23),;險查雷射束的功率(步驟S24)，和調整雷射束的功率(步驟S25)。
詳細地，在步驟S21,參考電壓設置成與輸出圖像的預先設置的密度相 一致，以便對雷射束的功率執行反饋控制。
其次，在步驟S22,將所發射的雷射束的功率轉換成一個電壓並反饋， 以與參考電壓相比較。
在步驟S23,雷射束的功率，其被轉換成一個電壓，與參考電壓相比較 以測量它們之間的差值。依據本發明步驟S23的一個實施例，判定被轉換成 電壓的雷射束功率比參考電壓高還是低。依據步驟S23的另一個實施例，測 量出被轉換成電壓的雷射束的功率和參考電壓之間的差值。這裡可以使用模/ 數(A/D)轉換器。
在步驟S24,判定在步驟S23中所測量的電壓差值是否落在參考電壓的 預定的範圍之內。
在步驟S25,當在步驟S24中判定出電壓差值沒有落在預定的誤差範圍 之內時，如果電壓差值是正(+)值則降低雷射束功率，反之如果電壓差值是負 (-)值則提高雷射束功率。在雷射束功率調整之後，再從步驟S22開始執行 該方法。如果在步驟S24中判定出電壓差值落在預定的範圍之內，則執行步 驟S30。
在步驟S30,執行包括充電處理、曝光處理、顯影處理和轉印處理的打 印工作。
在依據本發明的一個實施例所述的方法中，可以降^氐用於電子照相處理 機中的顯影劑的消耗量，通過調整雷射束的功率使其和電子照相處理機中所 設置的輸出圖像的密度相一致，從而調整靜電潛像的圖像區域和非圖像區域 之間的電4立。
圖4是執行圖3所示方法的電子照相處理機的框圖。參考圖4,電子照 相處理機包括充電單元IO，雷射曝光單元20，其具有一個用於基於列印數據發射雷射束的雷射二極體，感光體30，顯影單元40，轉印單元50，鍵盤 輸入單元60，和雷射束功率控制單元70。
雷射曝光單元20包括多邊形反射鏡(polygonal mirror)22， f-0透鏡23, 反射器24，和雷射束輸出單元21。詳細地說，多邊形反射鏡22，也稱多邊 形旋鏡(polygonal rotating mirror),按照旋鏡的反射原理，以相等的角速度 (equiangular velocity)在感光體上掃描雷射束，並形成一個光點。f-0透鏡23 將雷射束聚焦在感光體的確定的點上，並以相等的角速度改變由多邊形反射 鏡以相等的角速度掃描的雷射束。反射器24改變光if各以減小所需空間。
雷射束輸出單元21包括雷射二極體(LD)、 LD控制電路、和準直透鏡， 並響應於從外部輸入的列印數據，輸出具有預定功率和預定脈衝寬度的雷射 束，以形成一個光點。根據LD的熱特性，由於環繞LD周圍的環境溫度的變 化，即使是恆定的輸入電流，所述輸出雷射束的功率也改變。為了維持與激 光束的功率變化相關的這個溫度在預定的允許範圍之內，雷射束輸出單元21 執行自動雷射束功率控制(APC),其監視雷射束的反饋。
鍵盤輸入單元60由用戶操作輸出一用於設置圖像的密度的信號61(以下 稱之為'密度設置信號61，)和一列印命令信號62。
參考圖4，雷射束功率控制單元70包括參考電壓設置單元71，光接收 單元72,雷射束功率反^t單元73,雷射束功率比較器74,和控制器75。
參考電壓設置單元71響應於密度設置信號61，輸出一個參考電壓用作 雷射束功率的反饋控制。參考電壓設置單元71可以具體化為一數/模(D/A)轉 換器，響應於按預定比特輸入的密度設置信號61,輸出所述參考電壓。參考 電壓，其從用作反饋控制的雷射束的功率轉換而成，可通過結合與密度設置 信號61相對應的預定電阻及從D/A轉換器輸出的參考電壓來獲得。
光接收單元72是一光電轉換器，比如光電二極體，其對發射的雷射束進 行光電轉換，並輸出與雷射束密度相對應的電流。光接收單元72可連接到激 光輸出單元21的LD。
雷射束功率反饋單元73，其配有來自光接收單元72的電流，使用OP 放大器和電阻電容將電流轉換成電壓，並輸出與雷射束功率相對應的電壓 73a。
響應於列印命令信號62和雷射束功率比較信號74a,控制器75檢查激 光束功率比較信號74a是否落在雷射束功率預定的允許誤差範圍之內。然後，控制器75調整供應給LD的電流，以使當雷射束功率比較信號74a是正(+) 值時，增大雷射束的功率，而當雷射束功率比較信號74a是負(-)值時，減小 雷射束的功率，並將所調整的電流輸出到雷射曝光單元20。
正如上面所述，依據本發明的實施例，使用降低在電子照相處理機中使 用的顯影劑的消耗量的方法和執行該方法的電子照相處理機，顯影劑的消耗 量可以降低而不會汙染靜電潛像的非圖像區域。
儘管上面已經公開和描述了本發明的幾個實施例，^f旦本領域的普通技術 人員明顯可知，在不脫離本發明的原理和精神範圍內，可以對這些實施例做 出多種變化，其保護範圍由權利要求書及其等效物限定。
權利要求
1、一種調整在電子照相處理機中使用的顯影劑的消耗量的方法，所述電子照相處理機使用輸出雷射束的雷射曝光單元，在已充電的感光體上形成靜電潛像，所述方法包括根據用戶選擇的輸出圖像的密度來設置所述雷射束的功率，以調整所述靜電潛像的圖像區域和非圖像區域之間的電位；利用反饋控制來控制所述雷射束的功率以匹配所述用戶選擇的輸出圖像的密度，其中，控制所述雷射束的功率的步驟包括基於所述用戶選擇的輸出圖像的密度，為所述反饋控制設置參考電壓；將所述輸出雷射束的功率轉換成反饋電壓；將所述反饋電壓和所述參考電壓相比較，並測量出所述反饋電壓和所述參考電壓之間的差值；判定所述反饋電壓和所述參考電壓之間的所測量的差值是否落在預定的允許誤差範圍之內；和響應於所述測量的電壓差值未落在預定的允許誤差範圍之內而調整雷射束的功率，並重複執行轉換、比較和調整步驟，直到所述測量的差值落在預定的允許誤差範圍之內為止。
2、 根據權利要求1所述的方法，包括持續不斷地判定是否有來自外部的列印工作命令； 響應於判定有來自外部的列印工作命令，而使用反饋控制來調整雷射束 的功率以使其和所述用戶選擇的輸出圖像的密度匹配；和 才丸4亍列印工作。
3、 根據權利要求1或2所述的方法，其中，響應於所述反饋電壓低於所 述參考電壓而增加所述雷射曝光單元的功率，以及響應於所述反饋電壓高於 所述參考電壓而減小所述雷射曝光單元的功率。
4、 一種電子照相處理才幾，包括 雷射曝光單元；和雷射束功率控制單元，其採樣由所述雷射曝光單元輸出的雷射束的功率 作為反饋信號，比較所述反饋信號和預定的參考信號，並根據所述反饋信號來調整所述雷射束的功率；其中，所述雷射束功率控制單元包括參考電壓設置單元，響應於用戶選擇的期望的列印密度而輸出用於所述 雷射束功率的反饋控制的參考電壓；光接收單元，接收所發射的雷射束，並輸出與所述雷射束的強度相對應 的電;危；雷射束功率反饋單元，接收從所述光接收單元輸出的所述電流，將所述 電流轉換成反饋電壓，並輸出所述反饋電壓；雷射束功率比較單元，將所述反饋電壓和所述參考電壓相比較，並輸出 所測量的差值作為雷射束功率比較信號；和控制器，判定所述雷射束功率比較信號是否落在所述雷射束功率的 一預 定的允許誤差範圍之內，並響應於所述雷射束功率比較信號未落在預定的允 許誤差範圍之內而調整所述雷射束的功率。
5、 根據權利要求4所述的電子照相處理機，其中所述參考電壓設置單元 包括數/模轉換器，其響應於所述用戶選擇的期望的列印密度，而輸出所述參 考電壓。
6、 根據權利要求4或5所述的電子照相處理機，其中，響應於所述雷射 束功率比較信號未落在預定的允許誤差範圍之內，所述控制器增加所述雷射號，以及減少所述雷射束功率以響應指示所述反饋電壓比所述參考電壓高的 所述雷射束功率比較信號。
7、 根據權利要求6所述的電子照相處理機，進一步包括鍵盤輸入單元， 以輸入所述用戶選擇的期望的列印密度。
全文摘要
一種降低用於電子照相處理機中的顯影劑的消耗量的方法，所述電子照相處理機使用可輸出雷射束的雷射曝光單元，在已充電的感光體上形成一個靜電潛像，所述方法包括調整雷射束的功率使其和用戶所選擇的輸出圖像的密度匹配，以調整靜電潛像的圖像區域和非圖像區域之間的電位，其中顯影劑的消耗量被降低，和一種執行所述方法的電子照相處理機。
文檔編號G06K15/12GK101655682SQ20091017355
公開日2010年2月24日 申請日期2003年8月30日 優先權日2002年8月30日
發明者郭仁求, 韓碩均 申請人:三星電子株式會社