电子照像记录控制器的制作方法

专利名称:电子照像记录控制器的制作方法
本发明主要与测井记录器有关。具体的是，提供一种方法和仪器来控制一个电子照像测井记录设备，使改善记录的清晰度，以及消除记录上的伪差和其它不希望出现的痕迹。本发明的方法和仪器提供了对于电子照像记录胶片、记录纸或其它记录介质在宽速度范围内的实时成像和处理。
电子照像过程典型地采用如下四个操作步骤，也就是充电、曝光、加调色剂以及将调色剂熔合到一个在电子照像处理单元的不同位置上传送着的电子照像记录体(通常称为记录介质)上。
一般常见的这一记录体是三层膜的胶片，如依斯曼·柯达SO-101型。该胶片的最低层是透明的聚酯基底(它与常规的胶片很相似)，中间层是一层薄的导电体(它在电气上与一金属卷轴相接，胶片被缠绕在该金属卷轴上)，最上层是光导绝缘体。除了光敏特性外，实际上，胶片的作用相当于一个缺少一个极板的平行板电容器。如果避开光的照射，胶片可以接受、并在很长时限中保持电荷。当对光线曝光时，光导层导电，胶片的表面电荷减少。
一般地说，首先对胶片表面充电到大约+500伏到+600伏的电压，使胶片“敏化”，典型地，充电由电晕充电单元来完成，电晕充电单元由一个三面包围在导电金属壳内的小直径的金属线组成，当一个高电压(4-7千伏)加在金属线和外壳之间，环绕金属线周围的空气被电离。结果，离子流从金属线到外壳，并且从金属线到胶片表面。该离子流对胶片的表面充电直到所希望的电位。
当然，可以采用其它的记录体，而本发明的方法和仪器就可以用那些记录体，可是，为解释方便，下面的说明将简单地依据如胶片这样的记录体来进行。
在典型的电子照像过程中，第二步就是使胶片上某一希望成像的区域对光线曝光。在用于记录操作的电子照像技术中，胶片曝光的典型方法是，让胶片通过一个阴极射线管(“CRT”)的光导纤维面板。具有光导纤维面板的CRT允许胶片有选择地曝光，并且得到一个静电潜像，已被曝光的胶片上的区域成为导电的，而且这个区域的表面电压降低，放电通路是通过胶片的中间导电层和胶片卷片轴到地。于是被曝光了的区域的表面电压就降到低于周围那些区域的电压，从原来充过电的500-600伏降低到250-300伏。
第三步是有选择地将调色微粒沉积在胶片上已被曝光的区域中进行显影，这些区域具有最低的表面电压。在典型电子照像设备中，胶片被通过一个能供给胶片表面以带有正电荷的调色剂微粒的调色头;使用液态调色剂的设备一般是将调色剂微粒悬浮在绝缘的或不导电的液体载体中，液体载体则被泵从储箱中经调色头抽运出来。这些带有正电的调色剂微粒被吸引到曝光区域，而却被那些未曝光的背景区域所排斥。液态调色剂通过胶片表面后，经过槽盘回到储箱，一般，槽盘环围绕在调色头的四周，通常当胶片离开调色头时，空气刀用来将过剩的液体从胶片上“剥离”下来。
典型的电子照像过程的最后一步是将调色剂微粒熔合在胶片上，以形成永久性图像。调色以后图像是可见的，但却不是永久的，而且很容易被弄脏和抹掉。熔合过程将调色剂微粒加热到使它能局部熔入胶片表面内，一般是用红外灯泡辐射的红外能，使调色剂的微粒受到加热作用。
最后是用驱动机构驱使胶片通过电子照像记录器，通常这种驱动机构包含有由步进电机驱动的滚轴，这样，就可以使胶片以步进方式推进，典型情况下，每步为0.005吋，而且每步都与通过CRT面板的扫描光束同步。
可是，测井记录操作还对电子照像记录器系统提出某些附加要求，系统必须能在很宽的速度范围运行(例如每秒0.005吋到每秒1吋)。当胶片运动停止的时限达到或超过1个小时时，必须能产生出高质量的图像，而没有附加上的伪差(即不希望有的涂抹、污渍和斑痕)。它必须能在与水平面倾斜10度或更大角度的平面上正常运行，还必须在很宽范围的温度条件(例如0℃到+45℃)下正常运行。它还必须能异步运行，这就是说除了运行在均匀速度下，还要能断断续续地运行，而且还必须能够采用透明胶片或不透明纸进行长达数百英尺的记录。
因此，提供一个满足前述严格要求的电子照像测井记录的方法和仪器，就是本发明的第一个总的目的。
在本发明出现之前，在电子照像记录领域中，几个重大问题长期存在，遗留下来一直未得到解决。
其中，第一个问题就是图像调色。为达到均匀调色，一般用于电子照像记录设备中的液体调色剂必须流经胶片和导电平面之间，该导电平面就是通常所说的显影电极。为了获得良好结果，显影电极的偏置电压的电平与极性，必须与胶片未曝光区域的电压的电平和极性一样。当电极电压高于未曝光区域的电压时，将引起这些区域中的不希望的调色。如果电极电压低于胶片上的电压，调色剂就沉积在电极上，由于沉积调色剂的增加，使胶片和电极之间的空间减少，在电极上增加的调色剂层起绝缘作用，从而降低了电极的效率。
可是，在整个调色头内的未曝光的胶片的电压不仅是电晕充电器供给胶片的初始电压电平的函数，而且还是固有的衰减时间速率的函数，(此衰减率通常称之为“暗衰减率”)，并且还是胶片上某一特定部分从被电晕充电器充电时算起所经过的时间的函数。暗衰减率是在胶片不被光线曝光情况下胶片上电压降低的固有速率。此衰减率实际上是不能直接测得的，而且，它依赖于某些变量，而这些变量又是温度的函数。
过去有人做过偿试，企图按预测的用于电子照像胶片的衰减速率来改变显影电极的电压，如1982年3月16日韦伯(WEBER)所发表的美国专利第4，319，544号所叙述的那样。然而，本发明第一次提供了一个处理过程和仪器，它能考虑所有的变量以及宽范围的各种工作条件(如时间，温度和胶片的传送速度)，而精确连续地预测当胶片进入调色头时胶片上的电压。本发明的方法和仪器提供了精确的电压预测，不论胶片连续地传送或断续地传送。本发明还提供了一种方法，即根据预测的胶片表面电荷的变化来改变显影电极上的电压。
在技术上，另外一个长期察觉而又未得以解决的问题是熔合操作。熔合操作决定于三个变量，即胶片传送速度，电子照像胶片处理器或记录器机壳内的环境温度，以及交流电源电压。并且也会遇到很窄的工作温度范围，因而作为高质量的记录，要求严格的温度控制。为使调色剂微粒在胶片上具有良好的粘着力和内聚力，要求大约80℃的温度。然而，聚酯片基在大约100℃时变色，而且在120℃产生永久性变形。此外，熔合器必须在下列条件下仍能运行，并能得到高质量的记录，这些条件是记录器内的温度为0℃到55℃，交流电源电压变化范围为105伏到130伏，以及胶片传送速度为0-1.2吋/秒。
本发明首次提供了可以用来检测诸如胶片传送速度、处理器内部环境的温度、交流电源电压等变量的方法和仪器，并且利用这些变量来控制影像熔合过程。因而，在整个宽范围的胶片传送速度、环境温度以及交流电源电压情况下，可以得到高质量的记录。
在以往的技术中，偶尔也会遇到这样的问题，就是电晕充电器不仅发射离子，还发射光线。当胶片通过充电器后，光线可能照射到胶片上，这样就将胶片部分地放电。本发明提供一种方法和仪器能将电晕充电器的电压降低到这样一个电平，即当胶片不运动时电晕充电器既不发射光线，又不发射离子的电平。这样，本发明的方法和仪器解决了以往技术中所固有的问题即当胶片处在电晕充电器出口时，电晕充电器会对胶片进行部分放电。此处，本发明还解决了胶片在低速或不运动时，受到过充电问题。
在以往技术中，最后一个长期存在而未解决的问题是当设备多次启动和停止运行时所发生的问题。在测井记录运行中，胶片必须在通过记录器时周期地停止、启动，以便精确地记录测井记录数据。在低速或者停止运动的情况下，胶片上会出现伪差，如象大面积灰色和黑色痕迹。并且在停止时还会出现诸如黑线和多重的细线条等其他形式的伪差。
本发明的方法和仪器首次提供了显影电极电压、电晕充电器、液态调色剂泵、空气刀、熔合器灯泡的精确控制方法，综合这些控制方法，可以防止记录上出现那些所不希望的伪差，并在实际上能将它们消除掉。
此外，本发明的处理过程和方法有可能通过所有上述功能完满的综合控制，以便得到高质量的记录，而不出现那些所不希望的伪差。
本发明的一个实施例就是适用于电子照像记录仪器的显影电极，该电极至少有一个适于在其邻近安装一个电子照像记录体的表面，此表面还便于导引液态调色剂与该记录体相接触，并且该电极有一个导电涂层，以使其维持与该记录体有相同的极性和基本上相同的电位，显影电极的特微是有许多交替、平行的棱面和槽处在它的表面上;有许多穿过该显影电极的互相间隔开的通孔。该通孔允许泵将液态调色剂从储箱中通过显影电极抽运到所述靠近记录体的表面上;所述棱面和槽从通孔向外斜向配置，形成平行的棱面和槽的图案。此图案至少包含相反斜向的两侧，以使液态调色剂向显影电极边端的流动缓慢下来，从而在显影电极的该表面上形成一均匀的调色剂层。
本发明的另一个实施例是一个改进了的电子照像记录仪器，该电子照像记录仪器具有一个调色装置，用这个调色装置将调色剂供给电子照像记录体选定的部分，该电子照像记录仪器还具有熔合装置，当该记录体移过记录设备时，将该调色剂熔合在该记录体上。其特征是预加热台板装置安装在该熔合装置对面，当该记录体在该熔合装置和该台板装置中间移动时，预加热台板装置与该记录体相接触;加热装置固定在该台板装置上，用来加热该台板，同时预热该记录体，使其达到预定的温度(低于熔合温度);控制装置连续地控制位于该台板上的该加热装置以使其保持该预定的温度，此控制装置有效地与该加热装置相连接。
本发明的下一个实施例是一个改进了的电子照像记录仪器，该仪器具有电晕充电单元，电晕充电单元对电子照像记录体表面充电，而且该记录仪器还具有传送装置(该传送装置推动记录体通过电子照像记录仪器)，该传送装置提供一个代表速率的输出(该传送装置以此速率推动该记录体通过该电子照像记录仪器)。该记录仪器的特征是电压控制装置与该电晕充电单元有效地相连接，以便改变加在电晕充电单元上的供电电压，使其电压至少有两种电平，第一种电平具有较高的电压，足以在该电子照像记录体上产生表面电荷，而第二种电平是较第一种电平低的电压，而且低于能使该电晕充电单元发光的电平;另有一装置有效地与该传送装置和电压控制装置相连接，其功能是当该记录体正在通过该电子照像记录仪器时，使该电压控制装置提供第一种电平电压给该电晕充电单元，当记录体停止推进时，该电压控制装置便提供第二种电平的电压给电晕充电单元，这样，记录体在停止期间，由于受到来自电晕充电单元的光线的照射而产生的记录体的过早放电现象便得以减小。
本发明的另一实施例是一个用于电子照像记录仪器的控制器，该电子照像记录仪器包含有一电子照像记录体;一个向该电子照像记录体表面供给表面电荷的充电单元;一个在该电子照像记录体上记录数据(或称资料)的曝光机构;向该电子照像记录体供给调色剂的显影电极装置;供给调色剂的调色剂泵装置(调色剂受泵抽运通过该显影电极而与显影电极邻近的记录体相接触;空气压缩装置(用来导引空气气流，使之与该记录体运动方向相反，以便从该记录体上将过剩的调色剂去掉);熔合装置(用该熔合装置将调色剂熔合在记录体上);以及传送装置(它用于推动该记录体通过该电子照像记录仪器，并且该传送装置提供一个代表所述速率的输出，该传送装置以此速率推动该记录体通过该电子照像记录仪器)。此控制器的特征是有一个环境温度传感装置，它用于检测电子照像记录仪器内部环境的温度，并输出代表该温度的信号;控制器和计算器装置有效地连接到并响应于该温度传感装置和该传送装置，以便连续地计算与该显影电极相邻的该记录体上那一部分表面的残余电荷，控制与计算是根据当时环境温度以及该记录体的推进速率进行的;还有另一个装置，它响应于该控制器和计算器装置，用以连续地调节该显影电极的电压，使其与位于邻近显影电极的该记录体的表面电荷相等。
本发明的又一个实施例是，一个用来对于电子照像记录仪器的操作进行控制的方法，该记录仪器具有记录体;用以提供该记录体以表面电荷的充电装置;用以将记录数据记录在该记录体上的记录装置;用于供给调色剂的调色装置，(该调色装置使调色剂与显影电极相邻的该记录体相接触);从该记录体上去掉过剩的调色剂的装置;用于将所述调色剂熔合到所述记录体的装置;以及用于推动该记录体通过该电子照像记录仪器的传送装置(该传送装置提供一个代表该速率的输出，该传送装置以此速率推动记录体通过该电子照像记录仪器)。该方法的特征如下检测该电子照像记录仪器内的环境温度;在该电子记录仪器内的当时环境温度下计算该记录体表面电荷时间变化率;对于位于该显影电极附近的记录体的那一部分区域上剩余表面电荷进行计算(其时间从记录体那一部分区域接收到表面电荷时算起);计算记录体推进速率;计算当记录体移过电子照像记录仪器时，在连续(Continuous basis)情况下，表面电荷随着时间的变化率;控制该显影电极的电压使其与该显影电极附近的记录体那一部分区域所计算出的表面电荷相等。
根据下面的详细说明，并考察了本发明的优选的电子照像记录控制器的说明图之后，将会明显地看出本发明的各项目的、特征及优点。本发明的上述和下述说明只是为了示范的目的。。
附图简要说明图1是本发明的电子照像胶片处理器的示意图;
图2是本发明的显影电极的说明;
图3是确定电子照像胶片暗衰减率与相应的显影电极电压的曲线图;
图4是本发明中根据暗衰减率计算显影电极电压的电路方框图;
图5是自动熔合灯泡控制电路方框图;
图6是本发明的加热台板的说明;
图7是确定熔合灯泡的变量的曲线图;
图8是电晕充电器控制电路的方框图;
图9是本发明的处理器控制电路的部分方框图;
图10是本发明的处理器控制电路的部分方框图，它例举了模拟信号调节和加热台板控制器电路。
图11是本发明的处理器控制器电路的部分方框图，它例举继电器驱动电路;
图12是流程图，它例举了用于控制本发明的处理器控制器电路的微控制器的程序。
本发明的具体说明图1是典型的电子照像记录器的示意图，它包括本发明的胶片加热器台板。记录仪一般固定在可以运输的机壳里。
记录体或胶片10可以是典型的三层膜的胶片，如依斯曼·柯达SO-101型胶片。这三层包括透明的聚酯基底，中间导电层，绝缘的光导体顶层。中间的导电层(未示出)与一个金属卷轴12在电学上直接连接，胶片缠在该卷轴上，该金属卷轴12在电学上接地(未示出)胶片10受驱动滚轴14和步进马达16的驱动而通过处理器，驱动马达16的典型驱动电路(未示出)还提供出一个输出信号，该信号代表记录体在记录仪中的推进。导辊18，20，22，24，26，28，30和32基本组成胶片传送系统，该传送系统导引胶片10经过处理器到卷片轴34，该卷片轴由力矩马达36驱动。滚轴20和30作为压力滚轴，被加载顶在制动滚轴18和驱动滚轴14上。该胶片传送系统在典型情况下，固定在一个机壳里，其固定方法使得它可以被提升起来，这样，对于罩在机壳内的记录仪来说，其内部机构可被方便地接近。尽管没有示出，一般在此这样地安装一个联锁开关，使得当提升这个胶片传送组合件时，引起开关的接通或断路，以此指示出胶片传送系统被移动。正如下面将要叙述的那样，自动联锁开关可以使本发明的处理控制器对系统的各部分起释放作用。
胶片10绕过第一个导引滚轴/制动滚轴18，一直被送到电晕充电器或其它的表面充电单元38中。图上已经表示了，这样的充电器在典型情况下，有一个直径很小的导线40，该导线40配置在一个导电金属壳体42里。当一个高电压(例如4-7千伏)被加在导线40和壳体42之间，导线周围的空气被电离，所产生的离子流流到胶片表面。在典型情况下，栅极44控制到达胶片10表面的离子的总数，并以此来控制给予胶片10的表面电荷。典型情况下，台板46被安置在充电器38的对面、胶片10的背后，以提供一个固体平面支撑，防止胶片10“颤动”。充电器单元38给胶片10充以+500伏至+600伏的电压。
导引滚轴22和24引导胶片10穿过阴极射线管(“CRT”)48的光导纤维面板。CRT48被有效地连接到钻井情况检测单元，或其它数据收集或储存装置;它们以熟知的方法控制CRT的显示。CRT48的光导纤维面板有选择性地使胶片10曝光，以便记录那些所希望记录的数据，通常是以连续图形的形式进行记录。胶片10中已曝光的那部分区域变成导电的，该区域的表面电压降低。胶片10的放电路径是沿着中间导电层到胶片卷轴12然后到电源地线。已被CRT48有选择性地曝光的胶片10的那部分区域的表面电压降低了，在典型情况下，从500-600伏降到250伏-300伏。
胶片10随后被引导穿过调色头50和显影电极73。液态调色剂52由悬浮在绝缘或不导电的液态载体中的调色剂微粒所组成，并且，液态调色剂被调色泵54从储箱56打出，通过调色头50和显影电极73，直接与胶片10相接触，该悬浮在液态调色剂52中的调色剂微粒被充以正电，并且被吸引到胶片10中那些已被有选择性地曝了光的区域中。调色微粒从未曝光的背景区域中被排斥出来，当通过胶片10表面后，该液态调色剂52通过包围调色头50的调色剂槽58返回储箱56，液态调色剂52被补液泵62从储箱60中抽出，流经流动管道64而补给。一个台板72安装在紧靠调色头50附近、胶片10对面的一侧，以提供一个固体平面支撑面，就象台板46的功能一样，用来防止胶片10移动经过显影电极73时产生“颤动”。
一个被气刀压缩机67驱动的典型空气刀66或其他气动剥离装置安装在胶片前进方向对立的方向，用以当胶片10离开调色头50时，将剩余液体剥掉。该剩余的液体又经过调色剂槽58返回储箱56。
接下去，胶片10被引导到邻近的熔合灯泡71，以便将调色剂微粒熔合在胶片10上，从而得到永久性记录。熔合过程由于标准的红外灯68和反射镜70的作用而完成。红外灯68将调色剂微粒加热到其熔点，这样，就将调色剂熔合到胶片10的表面上。
此后，胶片10被驱动绕过驱动滚轴14，导引压力滚轴30，经过导引滚轴32到被力矩马达36驱动的卷片轴34。如图1所示，胶片10也被驱动通过场致发光板74，以便目视检查记录。
显影电极当胶片10通过CRT48光导纤维面板完成曝光过程后，胶片10调色形成潜像的过程，在电子照像记录中曾是最困难、最关键的过程之一。众所周知，在技术方面，例如为达到均匀调色的目的，调色剂52就必须平稳地流过胶片10和导电表面，这导电表面通常被称为显影电极73，该显影电极一般安装在离开胶片10表面大约0.05吋的地方。
参考图2，本发明的显影电极73的表面是由许多交替地斜装着，而且互相平行的棱面75和槽77组成的。棱面75和槽77被相对地斜装在每一组通孔的经线轴的两侧，以提供一个人字形(herringbone)图案。用所熟悉的方法，在显影电极表面上涂了导电材料，此导电材料使与电源相接，这样，当胶片10移过电极时，就可以在靠近胶片10的附近得到一个充了电的导电表面。通孔79使得被泵打上来的液态的调色剂52 经过它们送到显影电极73的表面。显影电极73固定在调色头50上靠近胶片10的通道处。
以往的显影电极(当显影电极与水平面倾斜时)，由于重力作用使液态的调色剂流向一边或一端，致使显影电极表面上产生了不均匀的调色剂。这将导致不理想的记录结果。可是，在本发明的电子照像仪器和方法中，要求有严格的工作环境，在此，仪器不可能总是放置在水平的平面上。实际上，本发明的仪器和方法必须工作在与水平面成10°或更大些的倾角的平面上。
发明人发现，如图2所示的那些交错 而斜装的平行棱面75和槽77，可以防止由于重力的作用而使液态调色剂52很快地流到电极73的边缘，因而实际上就可以在与水平面成某一倾角的电极73的平面上提供一个具有基本上均匀膜层的调色剂52。
图像调色在本技术上，众所周知，显影电极73的表面上必须加以最佳的偏压。该偏压不论在极性和电平方面都必须与胶片10未曝光区域的极性和电平一致。其原因是，作用在调色剂52内的调色微粒的力正比于加在胶片10上的电压与加在显影电极73的导电表面上的电压之差。在电压相等的情况下，调色剂中的调色微粒既不被吸引到胶片上，也不被吸引到显影电极上。当显影电极73的导电表面保持的电压高于胶片10中未曝光的那一区域的电压时，在这些面积上就会产生所不希望的色调，如果显影电极73上的电压显著低于胶片10的电压，则调色剂沉积在显影电极上。由于调色剂沉积物的增加，将使胶片和显影电极之间的空间减小。最终胶片10将与显影电极的导电表面相接触。在显影电极上逐渐积累形成的调色剂的较厚膜层就成为绝缘层，就会降低显影电极的效率。
在以往技术中，一个附加的、长期存在而又未能解决的问题是，以往的技术中没有一个电子照像系统可能允许在胶片10上在充电器38和调色头50之间存在固有的自然的充电衰减，而且可能相应地调节加在显影电极73的导电表面的电压。以往技术的这种不可能性将使记录结果不够理想。
胶片10经过调色头和显影电极时，胶片上未曝光区域的电压是以下三个因素的函数，即原来充电器加给胶片的起始电压;“暗衰减率”;以及从胶片被充电时开始计算的所经过的时间(胶片上的某一部分在充电器38到调色头50和显影电极73之间经过时所需的时间)。所谓“暗衰减率”是指，胶片上的电压在不曝光的情况下随时间而减小的速率(前文中已指出此点)。图3所示的暗衰减曲线是凭发明人的经验对依斯曼·柯达SO-101型胶片所研制出来的。图3适用于八种不同温度。某些刻度标在图3的横坐标上。在下面的时间横坐标是从充电算起的时间(以分为单位)，即是从胶片中所选择的那一部分离开充电器38时算起。中间部分的横坐标代表胶片的通过速度，以每分钟所通过的吋来表示。变量J(上边的横坐标)和变量I(温度曲线)将在下边与显影电极电压查询表格的结构设计一起解释。
在如图1所示的典型电子照像胶片处理器中，胶片通道的长度(即从充电器38的出口端到调色头50以及显影电极73的出口端)，是7.0吋，这样，每分钟3.5吋的胶片速度与2.0分的时间间隔等效。对于某些典型的测井记录速度和胶片标度，它们的通过速度如图3所示。
暗衰减率大幅度变化的事实表明，有可能测量出或者预报出当胶片10通过调色头50邻近的显影电极73时胶片上的电压值，这一点是很重要的。实际用物理的方法测量胶片10上的电压是不现实的，这是因为受到所需要的测量设备的成本、尺寸、可靠性的限制。所以，必须用图3所示的数据对胶片10上的电压进行预报。这些数据是通过对于典型胶片样品使用非接触的反馈型电子静态电压表实际测量得到的。这些数据，根据目前已知的情况，尚不能用其他方法取得。
这些实验衰减数据被用于建立一个暗衰减方程。如图3所示的曲线用以下公式代表E＝550(E-T/A)-B(20-T)这里T＝时间，单位为分，A是等效RC因子，而B是校正因子。A和B都是温度的函数。A的变化范围为135(当25℃时) 到20(当50℃时)，B从1.0(当25℃时)变化到5.0(50℃时)。因此，就可以用该公式来预报位于调色头50的胶片10的电压数据(此时，应用了专用的硬件电路或者微计算机)。可是，最佳实施方案是将如图3中所示数据以M×N字节(例如8×32字节)的查询图表形式存储起来。按照8个温度范围和32个2分钟的时间间隔，在整个0-50℃的温度范围里和一小时的时限中，可以给出足够精确的显影电极的电压数值。那些温度范围和时限对于将电子照像记录器用于测井记录过程来说，是通常所要求的温度范围和时限。
用一个标准温度传感器，该温度传感器(其安装应能检测电子照像胶片处理器机壳内的环境温度)可以相对比较容易地获得温度变量。时间变量是比较难于得到的，在稳定状态，当以恒速运行时，可以应用诸如计算每单位时间的步数，或者计算各步之间时钟脉冲数等这些常规计算技术。实际上，用频率为12赫的脉冲的数去预置计数器(该脉冲在上一步时已经出现，发生在被步进电机16推动的每一步，然后当停止时，以2分钟的时间间隔产生一个增量)，此方法可适用于稳定状态。可是发明者发现的问题是，没有关于在充电器38和调色头50之间的7吋胶片的历史数据。因而，当停止过后再启动，电极电压必须在胶片10的7吋行程中维持一个常值，此后，电极电压增加到由胶片通过处理器的速度来指示的那个电平。
发明者还发现另外一个问题是，典型的记录器只有少数是工作在均匀的步速率情况。一个例子是速率为每小时1800呎的5吋/100分测井运转(log run)。其平均步速率是5步/秒，但是，这5步看来好像是突然在25毫秒中发生的，在各个突然发生的5步之间有975毫秒停滞时间。这就意味着，在每步间隔中计数12赫脉冲所获得的结果，必须加以严格的平均。
发明者发现，可以通过平分距离法得到时间变量。将此段充电器38和调色头50之间的距离平分成许多小的增量(在本例中，从充电器38到调色头50距离为7吋)，并且测量各个小增量从充电器38运动到调色头50的显影电极73的出口端所需的时间。此增量可能相当大，因为显影电极73的典型值是2吋宽，并且，一般把这2吋宽度胶片当作具有同样充电过程来看待。所以，每个增量近似为0.4吋，这已是足够小的了。
图4图示了执行客。该电路由下列几个部分组成8位的时间计数器76，字长16位的移位寄存器78，一个减法器80和模数为88的分配器/步距计数器82。时间计数器76每两分时间间隔中增加1。时间计数器的输出送到移位寄存器78，每88步间隔(0.44吋)计时一次。移位寄存器78的输出被送到减法器80进行减法运算，减法是从时间计数器的存数中每88步减1，运算是在2分间隔中，马达不动时进行的。减法器80的输出给出的时间，是胶片10的一个增量刚从显影电极73左边的电晕充电器38离开时算起的。移位寄存器78包含下列各时间胶片10的16个0.44吋增量中的每一个增量离开电晕充电器38的时间，而不问胶片的传送速度、运行长度或停留长度如何。
该结果也可以由微计算机系统获得。随机存储器(“RAM”)的16个相连字节用来存储时间数据，它是用一个标准寄存器累加时间，用一个标准寄存器或是计数器/定时器来数步距脉冲(例如从步进马达16)，另外用一个寄存器连续地访问随机存储器的16个单元地址。在88个步距间隔中，数据普遍地从现访问单元中读出，并从当时时间减掉。当时时间被写在该单元中，并使地址寄存器加1。当移动停止时，在2分时间间隔，把最后一位数据字从当时时间里减掉，当然，该时间计数器周而复始地为零，但并不引进误差，因为，代表当时时间的那个数必须总是大于任何老的数据的数。如果在停止移动后又以高速启动时，显影电极电压上升时间将受到平均了的某些相继时间的限制。
如图3所示的电极电压数据最好存储到微控制器的程序存储器中的二维地址阵列中，例如一个8751微控制器。在M×N二维表格中每一点的地址，可由下列给出地址＝基本地址+〔(N×I)+J〕基本地址是表中第一元素只读存储器中的单元，M和N是表格的维数，I和J标志代表两个变量。标志J的范围从0到M-1，而标志J的范围从0到N-1。在这种情况下，8个温度范围和32个时间间隔足够了，这样，M＝8，N＝32，I＝0到7，而J＝0到31。这些地址变化的范围是从地址＝基本地址+〔(32×0)+0〕＝基本地址，到地址＝基本地址+〔(32×7)+31〕＝基本地址+255。
由标志I的数值代表温度范围温度 I小于25℃ 025-30℃ 130-35℃ 235-40℃ 340-45℃ 445-47.5℃ 547.5-50℃ 650-52.5℃ 7标志J代表时间，以2分为一个间隔，从0到62分。
可以直接利用图3，其方法是延着曲线向下，找到标志I与标志J的交点，读出图表纵座标的电压值即可。因为所选择的标度因子是2伏/比特，电压值应除以2，并且所得结果的数值存储在只读存储器中。
图象熔合在技术方面，一个进一步而长期未能克服的问题是调色熔合灯泡的精确控制问题。熔合操作使用熔合器灯泡71，在熔合过程中，调色剂微粒从液态调色剂52中被熔合到胶片10的表面上，这一熔合操作被三种不同的变量给弄得复杂起来，这三种变量是速度，周围温度和交流电源电压。为了使调色微粒与胶片10之间得到良好的粘着力和内聚力，必须将调色剂微粒加温到大约80℃左右。可是胶片10的聚酯或塑料基底(例如依斯曼·柯达SO-101型)大约120℃时即将产生永久性变形，而且，温度在100℃左右即将变色。
为使其有用于测井记录的操作，在0-55℃(位于记录器内部的温度)范围内，交流电源电压在105～130伏特范围内，以及速度在0～1.2吋/秒的范围内，熔合器必须提供良好的性能，为使记录器的功耗最小，不希望用线性调整方法来控制熔合器灯泡71的交流电压。为了尽量减小过渡过程(electrical transients)，禁止开关电源电压，除非是交流电压经过零时。
本发明主要特点之一是，在考虑到所有影响其运行变量的情况下，有能力精确地调节和控制熔合操作。图5是本发明的一个自动熔合器控制器85的一个具体方框图，它将根据速度的变化、环境温度的变化，以及电源电压的变化来调节熔合器灯泡71。
本发明的自动熔合灯泡控制器允许在胶片每移动N步时，给熔合灯泡71供给一个週期的电源电压。为使其在低速时达到良好的熔合效果，而且，在停止时避免熔合灯泡71冷却，60赫的脉冲沿着线路84送到逻辑“或”电路86，同时，代表胶片10步距增量输入的步进脉冲沿线路88而输入。步速率从0到240步/秒。逻辑“或”电路86的输出送到一个模数为“N”的分配器90。当步速率从0变到240步/秒时，模数为N的分配器90的输入将从60变到300脉冲/秒。在环境温度为25℃、电源电压为115伏的情况下，N的典型值是8或9。发明者通过经验性的试验发现，每当电源电压变化5伏，内部机壳温度变化5℃时，N应变化单位1。那些试验也揭示出，当内部机壳温度低于15℃，尤其是在最大速度和最小电源电压时，将产生不希望的后果。即使在低速，也要求N只能低到4。但是，由于如下理由，不希望N取值太低。第一，当N很小时，百分率变化很大，而且当高速时，用50赫电源电压频率时，只要N小于或等于6，熔合器灯泡就连续地亮。
发明者发现，加一个预热台板到电子照像胶片处理器上就解决了这一问题。当然，加热台板过去已经被采用了，例如1970.10.13由格兰左(Granzow)等发表的美国专利第3，533，784号所说的，在电子静电装置中加热调色剂那样。可是，在本发明中，预加热台板与熔合灯泡控制器联合运行，而且使其预先加热记录体，并允许对熔合操作进行精密控制。参考图1和图6，预加热台板100装在与熔合器灯泡71相对的一侧、胶片10的背面。电阻式加热器104和106被热粘或粘到台板100的背面。此外，温度传感器105被贴在台板100的背面，使其能检测台板的当时温度，将台板温度控制到最佳区域，并防止胶片10损坏。最好让预加热器台板100将胶片10预热到最低温度50℃，从而使熔合器灯泡控制器85所要求的温度范围变窄。预加热台板100的温度是根据电子照像处理器机壳内的环境温度来控制的，这点可以通过下面的说明得知。
参考图5，模数为N的分配器90的输出送到触发器92的“置位”输入端。触发器92的Q输出端是触发器94的数据输入或者称为D输入。另外一个输入端被接到60赫电源脉冲的线84上。输出被反相器96反相，并有效地接到继电器98上，继电器98依次使熔合器71接通及切断。这样，在胶片每移动10步时，将熔合器灯泡接通一个电源电压周期。
模数为N的分配器90的N个输入最好取自64×4位的只读存储器(“ROM”)101。所选择的ROM有6位作地址字。3位用于温度，3位用于电源电压。这样，对于每个温度和电源电压变量就有8个区域可能被复盖。温度和电源电压是从标准传感器通过标准多路转换器、模-数转换器和锁存器102，送到ROM101。
熔合灯泡控制器85也可以用微计算机来实现。在那种情况下，控制数据可以存储在ROM形式的8×8字节的查询表里。于是，模数为N的分配器就可以取消。
图7所示的图表用来制定8×8字节的熔合器查询表格。熔合器查询表格与图3所示显影电极电压的表格相似，只是它较小，而且变量是温度和交流电源电压。在这种情况下，M＝N＝8，而且两个标志I和J的范围都是从0到7。图7说明，熔合用的分配器“N”所要求的温度范围是20℃到55℃。而电源电压从100V到135V。对于电子照像处理器机壳内部的环境温度低于20℃，“N”应设定在20℃值上，假如加热台板要充分预热胶片10，在低于20℃温度时，较低的“N”值就不需要了，图7所示的数据当然可以扩展到N维。
电晕充电器电晕充电器38同用于标准复印机中的电晕充电器类似。然而，在进行连续胶片的电子照像处理中，发明者已经发现为了避免在低速或停止状态下胶片上出现黑斑，必须小心地控制电晕充电器。这一现象的发生，主要是因为电晕线40(见图1)不仅发射离子(它对胶片10充电)，而且也发射光。当胶片穿过充电器38后，这部分光就照到胶片10上，于是就使胶片10部分放电。以往的技术试图解决这一问题。例如格兰左(Granzow)等所发表的美国专利第3，533，784号就包含脉冲电晕充电单元。发明者已经发现在胶片不运动时，降低电晕线40的电压，使其刚好不发射光线和离子，这样就可以解决这一问题。之所以选择低的电压使电晕充电器刚好不发射光和离子，是为了减少必要的电压变动，这样就可预防很长的上升时间。本发明的电晕线40的电压，在胶片运动行程中，对于胶片每移动一个步距(也就是大约4毫秒的时间)提高到4.8千伏，然后在各步间隔里降低到2.8千伏。一根直径为2.0密耳的导线，当电压为2.8千伏时，既不能发光也不能发射离子。这种操作方法也避免了胶片10在低速运行和停止时过充电。
图8为依照本发明而得出的电晕充电器控制电路的典型方框图。从驱动步进电机16标准电路108出来的输入脉冲，表示胶片运动的步数，它们首先被送入一个脉冲定标器110，这一定标器可以将一个幅值经过控制的脉冲传送给电晕充电器电源112，这个脉冲定标器110输出的脉冲使电晕充电器电源112在胶片的步进移动行程中为电晕充电器38传送高的电源电压，而在各步进间隔传送低的电源电压。
启动和停止的操作启动和停止的操作通常要在胶片上产生灰斑和黑色痕迹。然而，发明者已经发明如上所述，在控制电晕充电器38的同时，认真控制显影电极73的电压可防止大面积的灰斑或黑痕迹。如若不然，当低速或停止状态时，大面积的灰斑或黑痕迹就会出现在胶片上的记录之中了。
可是发明者也发现，在停止期间仍然存在两个其他的令人讨厌的伪差是穿过胶片10的一条黑线，它出现在调色剂头部50的出口处。此条线出现在胶片10的表面上湿-干相接处，它实际上是褪色的水迹型的边缘。发明者已发现，在停止期间，湿-干交界线是前后波动的的，产生许多细小的线条，这些线条看起来就好象一条单独的很粗的黑线。
发明者也已发现，这些水迹型伪差可以预防，其办法是在停止期间，令调色剂泵54关断，将位于胶片10和调色头50之间的调色剂流质漏回到调色头50中去。可是，在使调色剂泵54关断期间，导致另外一种型式的伪差，其特征是在调色头50的入口处相邻的地方，细线条的图象变暗淡或丢失。发明者已发现，这个缺点是由于当调色泵54关断时从空气刀66产生的空气所造成的(此空气刀用于使压缩液体沿胶片10流动)。此液体的导电性能足以从周围的区域对细线条图象区域再充电(在周围的区域中有高的表面电压)。发明者发现，上述伪差可以通过关断空气刀66的压缩机67来预防。因为，空气刀66会使处在熔合灯71内的那一部分胶片10受到附加的冷却，因此，也希望每当关断空气刀66时就关断熔合灯71。
发明者发现，应用上述控制技术，可以获得无伪差的高质量记录，该记录可含长达30分钟的中断期(Stops)。
可是，当胶片10在停止后又重新启动而移动0.5英寸之前，就要使调色泵54、空气刀66 以及熔合灯泡71达到正常工作状态。在两秒内将胶片10的速度限制到0.2吋/秒，就足够了。这种形式的记录器，尤其是用于测井记录操作时，对于许多数据采集或处理系统的计算机主机来讲是从属性的。在正常情况下，这些系统执行指令或命令的时间不允许延迟2秒钟。这就是限制记录器初始速度的理由。0.2吋/秒的上限相应于深度标尺为5吋/100分的测井速度限制在14400英尺/小时。这对于大多数或许所有实时记录都是合理的启动速度。对于那些来自高速装置，如磁盘、光盘的事件数据，本发明的记录器可以提前启动几秒钟，或用手动，或用软件命令。此命令可以是简单地告诉记录器推动胶片走一步。一位的状态字可以告诉系统，此时记录器“静止”以及需要“唤醒”。
记录器的速度受延长现存的“步执行”(STEP BUSY)信号的限制，“步执行”信号由典型的记录器产生。胶片每移动一步，该信号出现一会儿，为时只有4毫秒。速度受每移动一步所产生的24毫秒的限制，以及受开始的2秒记录时间的限制。
本发明的系统，可以通过顺序启动和关断调色泵54、空气刀66、以及熔合灯泡71的办法，进一步改善记录质量。在胶片10移动第一步时先启动调色剂泵54，然后再启动空气刀66。每当“经过”(elapses)30秒，并且胶片不动，就开始关断时序。此时，关断空气刀66，延迟1秒钟后再关断调色泵71。熔合灯泡71与调色泵54一同启动和关断。在启动时序的最初两秒中将产生24毫秒的“执行”(BUSY)信号。
在实际应用中，本发明的电子照像记录仪器安装在一个可以传送的单元内，该单元具有一个胶片10传送系统，该系统安装得使其可以抬起来，以更换胶片10，或使系统的其他部件可被操作人员接近。本发明的方法和仪器包含一个连锁结构当胶片的传送装置抬起时，一个联锁开关启动，并发送一个信号，使得加热台板100，熔合灯71及调色泵54一併释放。当预加热台板100上的传感器指示的台板温度超过70℃时，加热台板100、熔合灯泡71以及调色泵54也释放，其目的是防止胶片10由于温度过高而损坏或变色。
电子照像过程控制电路一个典型的电子照像过程控制电路如图9、图10、图11所说明，该控制电路可以控制如前所述本发明的全部过程。通常，一个微控制器114(例如8751微控制器)控制显影电极73，熔合灯泡71，调色泵54，以及空气刀66，〔借助于将输出信号送到驱动器(见图11)，以实现对这些装置的控制〕。一个典型的8751微控制器包含有一个8位的中央处理单元(CPU)，4K字节的可更改可编程序只读存储器(EPROM)，120字节的随机存取存储器(RAM)，21个特殊功能寄存器，32个输入输出(“I/O”)线，和2个16位的计数器/定时器。
参考附图，图9例举了一个实现本发明的典型微控制器电路。图10例举了一个模拟信号调节和加热台板控制电路。图11例举了受图9微控制器控制的继电器驱动电路，该微控制器依次控制空气刀压缩机67、调色泵54、卷片马达34以及熔合灯泡71的运行。图12例举了实现微控制器114操作的程序的流程图。
首先介绍图10，标准信号调节电路142和144提供5个模拟信号，并用众所周知的方式送到模-数转换器116(见图9)的模拟输入部分。信号调节电路138整流、滤波、反相并定标6伏交流电源电压，从而提供一个正比于交流电源电压幅值的交流电源电压信号(ACLINE)。一个标准环境温度传感器140固定在机壳里(在该机壳中安放本发明的电子照像记录器)，其所安放的位置使标准温度传感器能测量机壳内温度，而且输出能代表机壳内环境温度的温度信号(TEMP)。
加热台板控制电路如图10所示，其工作过程如下。安装在加热台板100(见图6)上的温度传感器105一直监视着该台板的温度。温度传感器105接到含有稳压管150和电位器148的温度定值电路146。用电位器148来调节参考电压电平，从而调节希望的台板温度。比较器152将电位器148所定值的温度与传感器105测得的实际台板温度进行比较，并在正常运行时，控制装在加热台板100上的加热器104和106，以提供一个恒定的温度。当传感器105的信号低于参考电平，比较器输出“高”电平，启动继电器107。当传感器105的信号高于参考电压，比较器152输出“低”电平，断开继电器107。
接下去的一个电位器154作为一个高限设定装置，它提供一个参考电压，该电压代表加热台板100所允许的温度上限。正如上面讨论的那样，必须将调色剂微粒加热到80℃左右的温度，以使调色剂微粒与胶片10之间具有良好的粘着力和内聚力。可是，聚酯或塑料基底的胶片当温度在大约120℃时产生永久性变形，而且温度在100℃左右时，引起变色。这样，与比较器156相连的高限装置154设定一个高限参考电压，该电压代表高限温度。比较器156将高限设定装置154所给出的参考电压设定值与温度传感器105所测出的代表实际温度的信号相比较，其输出信号送到加热台板100，而温度信号(TEMP OK-L)则送到图11的驱动电路。正常情况下这些信号是“低”电平。如果，温度传感器105指示出台板100温度超过了高限设定装置154所设定的高限设定值，比较器156输出一个高电平电压，使控制加热台板100上的加热器104和106的继电器107中断，并且，通过TEMP OK-L信号，使液态调色泵驱动电路164和熔合灯泡驱动电路170(图11)将泵54和熔合灯泡71断开。
参照图9，各模拟输入，包括那些来自电路138代表交流电源电压(AC LINE)的信号和来自温度传感器140的代表机壳内环境温度(TEMP)的信号，都是模-数转换器116的输入，此模-数转换器可以是一个AD7581。典型的AD7581包含有一个8通道多路转换器，8位模-数转换器，以及一个8×8位的随机存取存储器。多路转换器和模-数转换器连续运行，并对每个输入的数据顺序采样、转换、存储。当P2.0-P2.2所定义的地址允许芯片选择(“CS”)输入进行操作时。数据就送到微控制器114的端口1上。地址锁存器启动(“ALE”)信号使模-数转换器116与微控制器114同步，来自微控制器114的“ALE”信号作为模-数转换器的时钟信号。如果选用12兆赫的时钟频率，各个输入在每3.2毫秒采样一次。
微控制器114的其它输入是步信号(STEP)和扫描信号(SWEEP)。步信号由驱动步进马达16的常规电路产生，而步信号随着胶片10每移动一步产生一次。扫描信号每秒产生240次，并且与CRT48的水平扫描信号同步。这些信号中的每一个，既接到计数器/定时器又接到微计算机114的端口3的外部中断输入管脚上。用扫描信号(SWEEP)可以很容易地产生长时间间隔，而不需对12兆赫时钟信号计数到极低频率。
预置电路136当每次胶片传送机构被抬起时，提供一个复位信号给微控制器114(来自标准联锁“或”开关的FLMILOK-L信号)，由于预置操作，每次产生一个加载(POWer-uP)脉冲。预置电路136也使微控制器114产生一个预置“慢”(“SLOW”)输出信号，如上所讨论的那样，该“慢”信号用来限制传送机构在停止后又重新启动时头两秒内的速度。
微计算机114的端口1驱动数-模转换器118，在最佳实施方案中，它是一个AD558。数-模转换器118产生一个低电平模拟输入信号给显影电极放大器120。
显影电极放大器120是一个线性放大器，该放大器必须使其输出电压大于+500伏。数-模转换器118的传递因子为0.040伏/位，而期望的标度因子为2.0伏/位。这样，放大器120必须具有50的放大倍数。放大器120由一个运算放大器124(例如一个741)，和晶体三极管126(例如一个SPT550)组成。运算放大器126的反馈信号取自于晶体三极管126的发射极，而发射极的信号是发射极＝-Ein(100/249)＝-0.402Ein因为，实际上所有流过发射极电阻128的电流也流过集电极电阻130，晶体三极管126的集电极132的信号是Eout＝0.402Ein(2000/15.8)＝50.9Ein放大器的输入取自于电位器122，用该电位器122可将放大倍数从0调到50.9。电位器134提供一个可调偏置输出，可取值30V到345V中任何一个电平。所以，电位器122和134可以为显影电极73的放大器进行“细调谐”。
微计算机114的端口2用来对模-数转换器116寻址，并且用来控制熔合灯泡71、调色泵54以及空气刀压缩机67。
参照图11，空气刀压缩机67，液态调色剂泵54和熔合灯泡71的控制电路158、162和168通过各自的固体继电器184、186和190来控制这些装置的运行，这些继电器分别由半个DS3686型双外围驱动器固体电路器件160、164和170来驱动。当驱动器160、164和170的输入为“低”时，各输出为“高”，而相毗连的继电器184、186和190视其情况而释放。当这些驱动器的输入变为“高”，则输出变为“低”，相毗连的继电器被+、-输入端之间的电压差接通。这样，例如当驱动器160输入端的“压缩机”(BLOWER)信号为“高”时，驱动器160输出变“低”，继电器184被接通，空气刀66的压缩机67被启动。BLOWER信号来自微控制器114的端口2(见图9)。
回忆一下，本发明的特点之一是，在记录事件的过程中，由于在预定的时间周期即“超时”(TIME OUT)中，胶片10并不停止，或者台板100的温度超过高限设定装置154的温度设定值(见图10)，本发明有能力断开液态调色泵54，从微控制器114(见图9)送出的信号和从加热台板控制电路送出的温度信号(TEMP OK-L)(见图10)都送到“与”(AND)电路172。“与”电路172的输出和泵启动信号(PUMP ENABLE)是液态调色泵54的控制电路162的驱动器164的两个输入信号。PUMP信号是由微控制器114(见图9)产生的，而且当胶片10在预定的时间周期中不移动时，PUMP信号变“高”。如上所述，当温度传感器105所测得的加热台板100的温度超过高限设定电位器154所设定的高限设定值时，台板控制电路(见图10)产生TEMP OK-L信号。装在电子照像记录器机壳上的维修开关产生PUMP ENABLE信号，而正常情况下该信号为“低”。在维修操作时，维修开关关断，PUMP ENABLE信号变“高”。这样，只要PUMP或TEMP OK-L信号指示表明不论是加热台板100超过预先设定的温度，还是胶片10在预定的时间周期中尚未移动，则驱动器164的输出都将变“高”，并且继电器186将释放，而液态调色泵54将关断。
类似地，本发明的一个特点是，在记录事件的过程中，由于胶片10在预定的时间周期中不移动(上述时间周期是按照微控制器114送来的灯泡控制信号而定的)，或者，如果加热器台板100的温度超过预定的上限(TEMP OK-L)，则熔合器灯泡71也关断。这样，这两个信号都是“与”电路174的输入，而其输出是熔合器灯泡控制电路168的驱动器170的输入。驱动器170的其它输入是从维修开关来的灯泡启动L(LAMP ENABLE L)信号，维修开关是这样安装的，即正常情况下灯泡启动信号为“低”，但是，当电子照像记录器机壳打开，以及胶片传送机构抬起时，灯泡启动L信号变“高”。这样，如果TEMP OK-L、LAMP CONTRL(灯泡控制)或LAMP ENABLE L信号中的任何一个指示上述状态中的之一，驱动器170的输出将变“高”，因而释放灯泡继电器190，并断开熔合灯泡71。
卷片(TAKE UP-L)信号也是由装在电子照像记录器机壳上的控制开关给出的，而在正常情况下该信号取“低”值。当控制开关“断开”，为了装载胶片或要查看已绕在卷轴上的一段胶片，卷轴(TAKE UP-L)信号变“高”，继电器188释放，卷片(TAKE-UP)马达34关断。
在最佳实施方案中，发光二极管(LED′S)176，178，180和182跨接到每个继电器的输入端上，以提供继电器驱动器状态的可见指示信号。
一般来说，微控制器114的软件提供如下功能当预置即加载(POWer-uP)时或产生复位(RESET)信号时，程序对所有128个RAM的单元写入“零”，然后通过将数据从EPROM移到控制寄存器 而配置输入/输出(I/O)端口和转换器/定时器。
在数据采集阶段，程序从模-数转换器116所有8个模拟输入端读进微控制器114的端口1中，并将那些数据存储在RAM中。然后，程序就在1秒钟内重复那个读操作。定时可以由计数机器周期来完成，或者可以用240赫扫描(SWEEP)输入来完成。程序在RAM单元中保持时间为2秒间隔。
程序通过从RAM中读出内部环境记录器温度(TEMP)以及交流电源电压(AC LINE)的数据，来控制熔合灯泡驱动器电路170，并且用那些数据来检索按照图7给定的ROM中8×8查询表格中的N值。然后，程序给寄存器送数N，并且每移动一个步距(STEP)，寄存器减1， 每经4个扫描(SWEEP)信号，寄存器减1。当寄存器数为“零”时，程序对端口2的灯泡控制位置位，而且在8毫秒内将该位清除。
程序如下述方式控制显影电极73电压在88步间隔中，程序读出包含老时间(OLD TIME)的16位相连RAM单元中的一个，从新时间(NEW TIME)中减去老时间，并且用这结果和温度从EPROM的8×32查询表格中(见图3)检索电压数据。程序写入数据到端口1，写入新时间到RAM，然后，老时间地址计数器加1，如果超时标记(TIME OUT)被设置，程序在2分钟时间间隔里从新时间减掉最后一位老时间，从EPROM检索电压数据，输出到端口1，但不给老时间地址加1。
在超时(TIME OUT)和时停(TIME OFF)时序中，程序向寄存器送数，每步送数30，然后在1秒时间间隔中使寄存器减1。当寄存器的数为“零”时，程序清除空气刀压缩机控制位(端口2)，于是，1秒钟后清除端口2泵控制位。
在接通时序时，当步(STEP)信号随着超时设置一起出现时，程序设置端口2的泵控制位，1秒钟后设置空气刀压缩机控制位，并清除超时标记。
程序可以进行诊断。如果RAM和EPROM容量允许，所有送到模-数转换器116的直流电压都可以周期地与存在EPROM的参考数值相比较，如果任何数值超出范围，停止(HALT)信号就起作用。该停止信号可用来接通警报灯，而且也可以送到主记录器接口的状态输入端。
为具体实现上述功能的程序流程图如图12所示。
参照图12的流程图TSEC 秒计数寄存器(2分世代)TO 超时标记TOCNT 超时计数寄存器SWPCNT 扫描计数寄存器STEPCNT 步计数寄存器LCNT 线周期计数寄存器FCNT 熔合器控制计数寄存器当“加载”(Power-up)时，所有的端口、变量和控制寄存器都是被初始化的(INIT)200。于是，软件被放置到空闲回路(IDLE)，并且从该点驱动到中断。
从空闲回路出来，有两个必须使用的中断。第一个(204)是步命令，该命令指示胶片是否已经运动。每88步计一次，步数由步计数寄存器(STEP CNT)(214)计数。在88步间隔中，新的控制电压值在表格中被查询(220)，并且输出到控制端口。在每步中进行检查，通过检查超时标记是否已经设置(205)，看系统是否“静止”，所谓系统“静止”就是在30秒中系统不起作用。如果超时标记已被设置，加载(POWER UP)时序216就开始动作，并且清除超时标记和启动液体调色泵54。
通过另外的检查，可以确定N计数(FCNT)(210)是否已经出现，如果出现，在一个交流电源电压周期(AC LINE cycle)中启动调色泵71，并且用图7中得到的表格，计算N的新数值(218)。从中断返回来以前，超时计数寄存器(TOCNT)被预置到30秒，该30秒就是那个引起超时(如果步进不发生)的时间周期。
第二个中断是扫描(SWEEP)，扫描每秒出现240次，或每4毫秒出现1次。这是控制器系统的时基。扫描被计数在扫描计数寄存器(SWPCNT)里，以产生1秒的时间间隔，并且，被计数在线周期计数寄存器(LCNT)里，以便得出一个精确的60赫的信号，用于熔合器灯泡控制。在每一次扫描中要作检查(228)，以便确定熔合器控制计数寄存器(FCNT)是否需要减1。如果减1，则进行检查，看计数值N是否已经出现，如果出现，则在一个交流电源电压周期(230)中接通熔合灯泡，并且计算新的N值。在扫描计数寄存器(SWCNT)所决定的每1秒要进行检查，看系统是否“静止”(232)。如不，可取两路中的一路，以确保正确的加载(Power-up)时序。两分钟计数器(TSEC)(246)每1秒加1，而且，每2分更新一次时间(260)。
每秒钟还进行一次检查(250)，看超时周期是否已经到期。如果是，在超时开始(258)的1秒钟以后，用停止液态调色泵54来启动停机时序。
在系统处于“静止”的时间内，正确的控制电压被维持在尽可能长的时间内，并且熔合器被接通，使其值是正常运行时的一半(N被设置到N×2)(234)。
下面参考图12详细说明，在步中断时(204)，如果超时标记已设置，(205)，依靠启动液态调色泵54，使“加载”(Power-up)时序开始，并清除超时标记(216)。随着超时标记清除，熔合控制计数寄存器(FCNT)(208)也减到零(210)，并且启动熔合灯泡71(218)。再计算新的“N”值(218)，并且为了计算新的熔合电压(220)，步计数寄存器减1(212)。
在扫描(SWEEP)中断时，扫描计数寄存器(SWPCNT)减1，而且，线计数寄存器(LCNT)也减1(222)。检查熔合器计数寄存器(FCNT)(226和228)，并且启动熔合器灯泡71和计算新的“N”值(230)。再进行检查，看系统是否处于静止，也就是看超时标记是否已经设置(232)，如果是，则借助于设置“N”＝N×2，接通熔合器使其值是正常运行时的一半(234)，随着扫描计数寄存器减1，再进行检查看系统是否处于静止，也就是看超时标记是否已被设置(238)，如果不是，就进行检查(240)，并且启动空气刀压缩机67。如果是，就清除“慢”(SLOW)(244)。如果不是，则启动空气刀(242)。
将秒计数寄存器(TSEC)减1(246)，读所有模拟输入。在2分钟间隔内(248)更新时间(260)。
如果2分钟尚未过去，而且超时标记尚未设置(250)，则超时计数寄存器(TOCNT)减1(252)，然后程序走到卸载(Powor down)时序(256)，设置超时标记，并设置扫描延迟(SWEEP DELAY)，并关断空气刀压缩机67。
如果超时标记(TIME-OUT)已被设置(在250)，断开液态调色泵54(258)。
上述的程序可以用不同的方式在不同的微控制器中实现。以上所述只是为了达到示例的目的。
这样，可以看出，本发明提供一个处理过程和仪器，可以精确地、连续地预测剩余在胶片10上的表面电荷，预测是在胶片10进入调色头50时，并在很宽的参数变化范围中进行的，这些参数包括时间，温度和胶片传送速度。此外，可以看出，本发明的方法和仪器可精确地预测表面电荷，而不论胶片传送装置是否连续或断续地运行。此外，本发明的方法和仪器还提供了根据预测的胶片10上表面充电电荷来改变显影电极73上的电压的装置。
进一步可以看出，本发明的方法和仪器可借助控制胶片10的温度和熔合灯泡71的运行来精确控制调色剂的熔合操作，以便得到没有“温度损伤”的胶片10的高质量的记录。
进一步可以看出，本发明的方法和仪器控制了电晕充电单元38，以防止由于来自电晕充电单元的光线使胶片10过早地放电，而且当胶片10的传送速度降低或停止期间，进一步预防胶片10过充电。
还可以看出，本发明的方法和仪器提供了对下列各项的一个整体控制，即对显影电极73的电压，电晕充电单元38的电压，液态调色泵54，空气刀压缩机67以及包括加热台板100和熔合灯泡71在内的熔合过程等的控制。由此联合控制，可以防止在记录胶片上出现外来的和不希望出现的伪差。本发明的方法和仪器。在胶片传送速度和环境温度的宽阔范围内，提供了高质量、纯净、清晰的记录。
虽然，本发明与前面已述的特殊实施例一起进行了讨论，许多变型、变化和修改对本领域的技术人员来说都是很显然的。这些变型、变化和修改都包含在附加的权利要求
的精神和范围内。
权利要求
1.一种适合于电子照像记录仪器的显影电极，该电子照像记录仪器的显影电极至少有一个表面具有如下特点，即在该表面附近适于安装电子照像记录体，以及适于导引液态调色剂流入并与该记录体相接触，并且显影电极还有一导电涂层，此涂层保持其电极性与该记录体的电极性相同并且电位基本相同。其特征是在该平面上做成许多交替、平行的棱面和槽。许多通过该显影电极延伸出去的通孔，以便允许通过泵将液态调色剂从贮箱经过该显影电极抽运到所述靠近记录体的表面上。从通孔出来并斜装的该棱面和槽形成平行的棱面和槽的图形，至少有两行与该通孔以相反方向倾斜，以使液态调色剂向该显影电极的边端的流动减慢，以保证该显影电极的该表面上能够形成均匀的调色剂层。
2.如权利要求
1中那样的显影电极，其特征是该通孔至少被安排在两排平行线、即平行于该显影电极的纵向轴上，而且该棱面与槽组成“人”字形图案从所述通孔向外侧延伸。
3.一个改进了的电子照像记录仪器，该仪器具有一个调色装置，用该调色装置将调色剂提供给电子照像记录体中一个所选择的部分;该仪器还具有一个熔合装置，当记录体移经该记录部件时，该熔合装置将该调色剂熔合在该记录体上。其特征是预加热台板装置配置在该熔合器装置的对面一侧，并且当该记录体通过该熔合器装置与该台板装置之间时，该台板与该记录体相接触;加热装置安装在台板装置上，用来加热该台板和预加热该记录体，使其达到某一预定的温度，该预定的温度低于熔合时所需的温度;控制装置有效地连接到该加热器装置，用于连续地控制该台板上该加热装置的温度，以维持在预定的温度上。
4.一个改进了的有如权利要求
3的电子照像记录仪器，其特征如下该控制装置包括安装在该台板装置上的温度传感装置，用来检测该台板的温度，并输出代表该台板实际温度的信号;温度设定装置，用来设定一个预定的台板温度;第一个比较装置，它有效地连接到该温度传感装置和该温度设定装置，用来比较该台板的实际温度和该预定的台板温度;以及电路装置，它有效地连接到并响应所述的比较器装置，根据该比较器装置的输出信号，该电路装置连续地控制装在台板上的所述的加热装置，以维持该台板的预定的台板温度上。
5.一个改进了的有如权利要求
4的电子照像记录仪器，其进一步的特征是最高温度设定装置，用来设定预定的最高台板温度;第二个比较器，它有效地连接到该温度传感装置和最高温度设定装置以及该加热器装置上，用来比较台板的实际温度和最高台板温度，并且，当台板温度超过预定的最高温度时，使该台板上的该加热器装置释放;以及用来输出一个温度“高”信号，该信号代表该台板温度超过预定的最高温度;以及响应第二个比较器装置的该温度“高”信号的电路装置，它用来释放该熔合器装置，并根据该信号使该调色装置内的调色剂的流动停止。
6.一个改进了的有如权利要求
3的电子照像记录仪器，其进一步的特征是熔合器控制装置有效地与该熔合器装置相连接，以使其根据该记录仪器内部环境温度的变化，该熔合器装置电源电压的变化，以及该记录体通过该记录部件时速度的变化，周期地启动和关断该熔合器装置。
7.一个改进了的电子照像记录仪器，该电子照像记录仪器具有一个电晕充电单元，用来对电子照像记录体提供表面电荷，该仪器还具有传送装置，用来推进该记录体通过该电子照像记录仪器，并且提供一个代表传送装置速度的输出，传送装置就是以这个速度推进该记录体通过该电子照像记录仪器的，其特征是电子控制装置有效地连接到该电晕充电单元，用以改变供给电晕充电单元的供电电压，它至少可以提供两种电平，第一种电平具有足够的电压幅值，使能在该电子照像记录体的表面上形成表面电荷，第二种电平低于第一种电平，而且低于使该电晕充电单元能够发射光线的电压;另有一装置有效地连接到该传送装置和该电压控制装置，用以当该记录体被推进通过该电子照像记录仪器时，使该电压控制装置提供该第一种电平的电压给电晕充电单元;当记录体停止推进时，该电压控制装置便提供第二种电平的电压给电晕充电单元，这样，记录体在停止期间，由于受来自电晕充电单元的光线照射而产生的记录体的过早放电现象便得以减小。
8.一个改进了的有如权利要求
7的电子照像记录仪器，其特征如下该第二种电平电压低于能使该电晕充电单元发射光线或发射表面电荷给该记录体的电压，这样，在记录体停止期间，记录体的过量充电也得以减小。
9.一个用于电子照像记录仪器的控制器，该记录仪具有一个电子照像记录体，一个充电单元(用以向该电子照像记录体表面提供表面电荷)，一个曝光部件(用以将数据记录在该电子照像记录体上)，显影电极装置(用以向该电子照像记录体供给调色剂)，调色剂泵装置(用以通过该显影电极而将调色剂传递到与该显影电极相邻的记录体并与其相接触)，空气压缩机装置(用于与记录体运动方向相反地驱动一个空气流，以从该记录体上剥除剩余的调色剂)，熔合装置(用来将调色剂熔合到该记录体上)，传送装置(用来推进该记录体通过该电子照像记录仪器，并提供一个代表该传送装置推进记录体通过该电子照像记录仪器的速率的输出)，该控制器的特征如下环境温度传感装置，用来检测和输出一个代表该电子照像记录仪器内的环境温度的信号;控制器和计算器装置，它们有效地连接到并响应于该温度传感装置和该传送装置，以便连续地计算位于该显影电极邻近的该记录体的部分区域上的残余表面电荷，计算是根据当时的环境温度和该记录体推进速率进行的，另外一个装置，它响应于控制器和计算器装置，用来连续地调节该显影电极上的电压，以使其等于该显影电极相邻的该记录体的表面电荷。
10.一个控制器，用于有如权利要求
9的电子照像记录仪器，其中控制器和计算器装置的进一步特征是比较器装置有效地连接到该传送装置上，用来比较该记录体通过该电子照像记录仪器的速率与预定的时限，并且用来产生一个超时信号，超时信号当记录体的推进已经停止并且其停止时间超过预定的时限时才产生;以及一装置，它有效地连接到该控制器和该计算器装置上，并且连接到该熔合装置、该空气压缩机装置以及该调色泵装置上，用来根据该超时信号使该熔合装置、该空气压缩机装置以及该调色泵装置释放。
11.一个控制器，用于有如权利要求
9的电子照像记录仪器，其进一步特征是台板装置配置于该熔合器装置的对面一侧，该台板装置具有用来加热该台板的装置，并具有温度传感装置，用来检测该台板装置的温度，并输出一个代表该温度的信号;第一个比较器，用来比较该台板装置的温度信号与第一个预定温度，并且，该第一个比较器装置有效地连接到那个将该台板维持在预定温度的装置上。第二个比较器装置，用来比较代表该台板装置温度的信号和代表台板最高温度的第二个预定值，并且用来当台板温度超过第二个预定值时，输出一个信号;以及一个装置，它有效地连接到并响应于该第二个比较器装置发出的上述信号，以使该调色泵装置和该熔合器装置释放。
12.一种方法，用以控制一个电子照像记录仪器运行，该仪器具有一个记录体，一个充电装置(用来供给该记录体以表面电荷)，一个记录装置(将数据记录在该记录体上)，调色装置(用来将调色剂传递到显影电极相邻的该记录体并相接触)，从该记录体上剥除剩余调色剂的装置，以及传送装置(用来推进该记录体通过该电子照像记录仪器，而且提供一个代表传送装置推进记录体通过该电子照像记录仪器的速率的输出)。该方法的特征如下检测该电子照像记录仪器内部的环境温度;按照该电子照像记录仪器内的当时环境温度，计算记录体上表面电荷随时间而变化的速率;计算在显影电极邻近的记录体部分区域上的残余表面电荷(计算是从记录体上那部分区域接收到表面电荷的时间算起)，计算记录体推进速率，计算在连续(continuous basis)情况下记录体移过电子照像记录仪器时表面电荷变化的时间速率;控制该显影电极上的电压，使其等于显影电极邻近的记录体的那一部分的表面电荷计算值。
13.一种有如权利要求
12的方法，其特征是该残余表面电荷用下式计算E＝550(e-T/A)-B(20-T)这里T＝时间(单位为分)，A是等效RC因子，B是校正因子，其中，A的变化范围是从135(当25℃)到20(当50℃)，B的变化范围从1.0(当25℃时)，到5.0(当50℃时)。该方法还具有特征如下该显影电极电压通过构成一个具有M×N维地址的查询表格而进行计算，在该表格中每一点的地址由下列给出地址＝基本地址+〔(N×I)+J〕其中，基本地址是该表格中第一元素的位置，M和N是该表格的维数，I代表在该记录仪器中的环境温度，J代表时间，其中，I的范围从0到M-1，而J的范围从0到N-1，其中M＝8，N＝32，I在下列范围内变化温度 I小于25℃-0 025-30℃ 130-35℃ 235-40℃ 340-45℃ 445-47℃ 547.5-50℃ 650-52.5℃ 7其中，J＝0～31，以2分钟为间隔，代表时间，从0到62分;其特征是该查询表格制作在存储部件中，可由微控制器自动存取
14.依照权利要求
12的方法，进一步包括根据电源电压、环境温度以及记录体的推进速率的变化，为熔合器装置计算最佳“接通时间”(on-time)，以便得到正确的熔合，并且防止该记录体过热;控制该熔合装置的接通时间，使其等于计算的最佳接通时间。
15.依照权利要求
14的方法，其特征是它的控制步包含有记录体每移动N步，给熔合装置通电一个电源电压周期，其中N是根据经验确定的，以便得到正确的熔合调色剂，而不会在环境温度和电源电压范围内损坏记录体，这里，N在20℃～55℃环境温度范围内作线性变化线电压 N100V 6-13105V 7-14110V 8-15115V 9-16120V 10-17125V 11-18130V 12-19135V 13-20
16.依照权利要求
14的方法，进一步特征如下在将调色剂熔合到该记录体之前，先预加热该记录体，使其达到一个预定的温度，其中，该预热步骤包含将可控的加热台板配置在与记录体相邻、与该熔合器装置相对一侧的位置上，并且控制该加热台板的温度，以维持该加热台板温度于该预定的温度，其特征是连续检测该加热台板的温度，将该温度与预定的最高温度相比较，当加热台板的温度超过预定的最高温度，将该熔合装置和该调色装置释放。
17.依照权利要求
12的方法，进一步特征是根据该记录体的推进速度，控制该充电装置，在记录体推进的时间内，该充电装置工作在第一电平，此电平具有足够高的电压，可使记录介质上产生表面电荷，在记录介质停止推进的时间内，该充电装置工作在第二电平，它具有较低的电压，低于该充电装置能发光和使记录介质表面充电所必需的电压。
18.依照权利要求
12的方法，进一步特征是不论该记录体是否通过该记录仪器向前推进，都连续地进行所述的检测。将该记录体不移经该记录仪器的时间与一个预先确定的时间数值进行比较。当该记录体通过该记录仪器的运动的停止时间大于该预定时间时，释放该调色装置、该剥除剩余调色剂的装置以及该熔合装置。
专利摘要
改善电子照像记录仪器记录质量的方法和仪器计算残余在邻近显影电极的记录体上的表面电荷，调节显影电极电压，使与残余表面电荷匹配；控制电晕充电器，使运行在两种电平，其一用于记录体表面充电，另一为较低电平，此时不发射光线及离子；按环境温度电源电压及记录体推进速率的变化控制熔合灯泡，以获最佳调色熔合而不损坏记录体；如在预定时间周期里记录体没有移动，则释放调色泵和空气刀压缩机。还有为保持与记录体邻近的调色剂均匀层的显影电极的设计。
文档编号G03G15/06GK85105022SQ85105022
公开日1986年12月31日 申请日期1985年7月2日
发明者埃利奥特 申请人:施卢默格海外有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan