专利名称：降低显影剂消耗的方法和执行该方法的电子照相处理机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用激光扫描单元(LSU)作为光源的电子照相处理机，特别是涉及一种通过调整激光束功率与输出图像设置密度相一致，来降低在电子照相处理机中显影剂消耗量的方法。
背景技术：
图1是常规电子照相处理机的框图，其包括充电单元10，激光曝光单元20，感光体30，显影单元40，和转印单元50。
通过充电单元10施加一高的负电压，对感光体30充电。为了在感光体30上形成一个静电潜像，使用由激光曝光单元20发射的激光束，在感光体30上执行曝光处理。显影单元40将显影溶剂(developing solution)粘附到在感光体30上形成的静电潜像上，以在感光体30上形成一个可视图像。转印单元50将形成于感光体30上的可视图像转移到纸S上。
在上述电子照相处理机中，有各种各样的降低用于电子照相处理机中显影剂消耗量的方法。它们是(i)调制脉冲宽度以缩小打印数据信号的脉冲宽度；(ii)降低施加在显影单元的显影偏压以致于使用较少的显影剂；和(iii)使用抖动技术淡淡地输出图像。
然而，缩小打印数据的脉冲宽度的方法(i)增加了电子照相处理机的电磁干扰(EMI)辐射比率；降低显影偏压的方法(ii)会用显影剂弄脏输出图像的非图像区；使用抖动技术的方法(iii)降低了输出图像的分辨率。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低用于电子照相处理机中显影剂消耗量的方法，通过调整激光束的功率，以解决传统方法节省显影剂的上述或其它问题。
本发明还提供一种执行这种方法的电子照相处理机。
本发明的另外方面和优点部分将在后面的描述中阐述，还有部分可从描述中明显地看出，或者可以在本发明的实践中得到。
依据本发明的一个方面，提供一种降低用于电子照相处理机中的显影剂的消耗量的方法，所述电子照相处理机使用激光曝光单元输出的激光束，在已充电的感光体上形成一个静电潜像，该方法包括调整激光束的功率使其和用户所选择的输出图像的密度相匹配，以便调整静电潜像的图像区域和非图像区域之间的电位，从而降低显影剂的消耗量。
依据本发明的另一个方面，提供一种电子照相处理机，包括一激光曝光单元，其具有一用于基于打印数据发射激光束的激光二极管；一感光体，激光束发射到感光体上以形成一个静电潜像；一充电单元；一显影单元；和一转印单元，所述电子照相处理机包含一键盘输入单元，供用户操作以输出图像的密度设置信号和打印命令信号；和一激光束功率控制单元，响应于打印命令信号和密度设置信号，通过所述功率的反馈，控制所辐射的激光束的功率。
通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述和其它方面和/或优点将会变得更加清楚，更容易理解图1是常规电子照相处理机的框图；图2是用于解释说明依据本发明的一个实施例的降低用于电子照相处理机中的显影剂消耗量的方法的流程图；图3是解释说明图2中所示的步骤20的一个实施例的流程图；和图4是可执行图3所示的方法的电子照相处理机的框图。
具体实施例方式
现在将详细说明本发明的现有优选实施方式，附图中示出了其实施例，其中全部附图中相同的附图标记代表相同的元件。参照附图，对实施例进行叙述以解释本发明。
在对依据本发明的实施例所述的降低用于电子照相处理机中的显影剂的消耗量的方法进行描述之前，先对曝光处理、显影处理和激光束的功率作些简单地解释。
曝光处理是运用激光曝光装置在电子照相处理机中完成的。在曝光处理过程中，当激光束发射到已充电的感光鼓上时，由于感光鼓的曝光区域和未曝光区域之间的电位差，在感光鼓上形成一个静电潜像。在已用负电压(-)，例如-800V，充过电的感光鼓上的激光束的照射，导致用激光束曝光的感光鼓区域的电位降低。这样，已曝光区域的电压变成近似于0V，而未曝光区域的电压保持在-800V。由于已曝光的图像区域和未曝光的图像区域之间的电位差，因而形成静电潜像。
显影处理是通过显影装置完成的，其中调色剂，它是一种显影剂，粘附到形成在感光体上的静电潜像以在其上形成一个可视图像。一般地，可通过降低显影偏压，调整可视图像的密度以使图像显得较暗。
对发射到感光体上的激光束的功率的调整改变静电潜像图像区域的尺寸或深度，该区域由显影剂覆盖，从而调整可视图像的密度。例如激光束功率的减小导致已充电的感光体的图像区域的尺寸的减小，而通过激光束的照射，感光体的电位减小。结果，照射区域的电位并不完全降低到0V。另外，覆盖在图像区域的显影剂的消耗量可以降低。相反，激光束功率的增大导致图像的密度的增加，和显影剂的消耗量的增加。
下面将相对附图，对降低用于电子照相处理机中的显影剂的消耗量的方法进行描述。
图2是用于解释说明依据本发明一个实施例的降低用于电子照相处理机中的显影剂消耗量的方法的流程图。图2中所述的方法包括检查是否有一个打印工作要执行(步骤S10)，调整激光束的功率(步骤S20)，和执行打印工作(步骤S30)。
详细地说，在步骤S10，连续不断地进行检查，以确定是否在有一个由外部所命令的打印工作。如果确定有命令的打印工作，在步骤S20，基于电子照相处理机中所设置的输出图像的密度，使用自动功率控制(APC)，调整激光束的功率。使用APC的激光束功率的调整是这样实现的，即通过将激光束的功率转换成一个电压，并将该电压调整到接近一个参考电压，该参考电压与预定的激光束功率相一致。
图3是解释说明图2中所示步骤20的一个实施例的流程图。依据这个实施例，步骤S20包括设置一个与激光束预定功率相对应的参考电压(步骤S21)，反馈回激光束的功率(步骤S22)，将激光束的功率与参考电压相比较(步骤S23)，检查激光束的功率(步骤S24)，和调整激光束的功率(步骤S25)。
详细地，在步骤S21，参考电压设置成与输出图像的预先设置的密度相一致，以便对激光束的功率执行反馈控制。
其次，在步骤S22，将所发射的激光束的功率转换成一个电压并反馈，以与参考电压相比较。
在步骤S23，激光束的功率，其被转换成一个电压，与参考电压相比较以测量它们之间的差值。依据本发明步骤S23的一个实施例，判定被转换成电压的激光束功率比参考电压高还是低。依据步骤S23的另一个实施例，测量出被转换成电压的激光束的功率和参考电压之间的差值。这里可以使用模/数(A/D)转换器。
在步骤S24，判定在步骤S23中所测量的电压差值是否落在参考电压的预定的范围之内。
在步骤S25，当在步骤S24中判定出电压差值没有落在预定的误差范围之内时，如果电压差值是正(+)值则降低激光束功率，反之如果电压差值是负(-)值则提高激光束功率。在激光束功率调整之后，再从步骤S22开始执行该方法。如果在步骤S24中判定出电压差值落在预定的范围之内，则执行步骤S30。
在步骤S30，执行包括充电处理、曝光处理、显影处理和转印处理的打印工作。
在依据本发明的一个实施例所述的方法中，可以降低用于电子照相处理机中的显影剂的消耗量，通过调整激光束的功率使其和电子照相处理机中所设置的输出图像的密度相一致，从而调整静电潜像的图像区域和非图像区域之间的电位。
图4是执行图3所示方法的电子照相处理机的框图。参考图4，电子照相处理机包括充电单元10，激光曝光单元20，其具有一个用于基于打印数据发射激光束的激光二极管，感光体30，显影单元40，转印单元50，键盘输入单元60，和激光束功率控制单元70。
激光曝光单元20包括多边形反射镜(polygonal mirror)22，f-θ透镜23，反射器24，和激光束输出单元21。详细地说，多边形反射镜22，也称多边形旋镜(polygonal rotating mirror)，按照旋镜的反射原理，以相等的角速度(equiangular velocity)在感光体上扫描激光束，并形成一个光点。f-θ透镜23将激光束聚焦在感光体的确定的点上，并以相等的角速度改变由多边形反射镜以相等的角速度扫描的激光束。反射器24改变光路以减小所需空间。
激光束输出单元21包括激光二极管(LD)、LD控制电路、和准直透镜，并响应于从外部输入的打印数据，输出具有预定功率和预定脉冲宽度的激光束，以形成一个光点。根据LD的热特性，由于环绕LD周围的环境温度的变化，即使是恒定的输入电流，所述输出激光束的功率也改变。为了维持与激光束的功率变化相关的这个温度在预定的允许范围之内，激光束输出单元21执行自动激光束功率控制(APC)，其监视激光束的反馈。
键盘输入单元60由用户操作输出一用于设置图像的密度的信号61(以下称之为‘密度设置信号61’)和一打印命令信号62。
参考图4，激光束功率控制单元70包括参考电压设置单元71，光接收单元72，激光束功率反馈单元73，激光束功率比较器74，和控制器75。
参考电压设置单元71响应于密度设置信号61，输出一个参考电压用作激光束功率的反馈控制。参考电压设置单元71可以具体化为一数/模(D/A)转换器，响应于按预定比特输入的密度设置信号61，输出所述参考电压。参考电压，其从用作反馈控制的激光束的功率转换而成，可通过结合与密度设置信号61相对应的预定电阻及从D/A转换器输出的参考电压来获得。
光接收单元72是一光电转换器，比如光电二极管，其对发射的激光束进行光电转换，并输出与激光束密度相对应的电流。光接收单元72可连接到激光输出单元21的LD。
激光束功率反馈单元73，其配有来自光接收单元72的电流，使用OP放大器和电阻电容将电流转换成电压，并输出与激光束功率相对应的电压73a。
响应于打印命令信号62和激光束功率比较信号74a，控制器75检查激光束功率比较信号74a是否落在激光束功率预定的允许误差范围之内。然后，控制器75调整供应给LD的电流，以使当激光束功率比较信号74a是正(+)值时，增大激光束的功率，而当激光束功率比较信号74a是负(-)值时，减小激光束的功率，并将所调整的电流输出到激光曝光单元20。
正如上面所述，依据本发明的实施例，使用降低在电子照相处理机中使用的显影剂的消耗量的方法和执行该方法的电子照相处理机，显影剂的消耗量可以降低而不会污染静电潜像的非图像区域。
尽管上面已经公开和描述了本发明的几个实施例，但本领域的普通技术人员明显可知，在不脱离本发明的原理和精神范围内，可以对这些实施例做出多种变化，其保护范围由权利要求书及其等效物限定。
权利要求
1.一种降低在电子照相处理机中使用的显影剂的消耗量的方法，所述电子照相处理机使用可输出激光束的激光曝光单元，在已充电的感光体上形成一个静电潜像，所述方法包括调整激光束的功率使其和用户所选择的输出图像的密度匹配，以调整静电潜像的图像区域和非图像区域之间的电位；其中，显影剂的消耗量被降低。
2.根据权利要求1所述的方法，包括持续不断地判定是否有来自外部的打印工作命令；使用反馈控制，调整激光束的功率，使其和所述电子照相处理机中输出图像的密度匹配，以响应判定的来自外部的打印工作命令；和执行打印工作。
3.根据权利要求2所述的方法，其中调整激光束的功率包括基于输出图像的密度，为反馈控制设置参考电压；将输出激光束的功率转换成反馈电压；将所述反馈电压和所述参考电压相比较，并测量出所述反馈电压和所述参考电压之间的差值；判定所述反馈电压和所述参考电压之间的所测量的差值是否落在预定的允许误差范围之内；和调整激光束的功率，以响应未落在预定的允许误差范围之内的所述测量的电压差值，其中，减小激光束的功率以响应大于所述参考电压的所述反馈电压，和增大激光束的功率以响应小于所述参考电压的所述反馈电压；其中，将所述输出激光束的功率转换成所述反馈电压、将所述反馈电压和所述参考电压相比较、判定所述反馈电压和所述参考电压之间的所述测量的差值是否落在预定的允许误差范围之内、和调整所述功率以响应所述测量的电压差值被重复执行，直到所述测量的差值落在预定的允许误差范围之内为止。
4.一种电子照相处理机，其由用户操作输出一图像密度设置信号和一打印命令信号；和一激光束功率控制单元，其响应于所述打印命令信号和所述密度设置信号，通过所述功率的反馈，控制所发射的激光束功率。
5.根据权利要求4所述的电子照相处理机，其中所述激光束功率控制单元包括一参考电压设置单元，响应于所述密度设置信号，输出一用于激光束功率的反馈控制的参考电压；一光接收单元，接收所发射的激光束，并输出一与所述激光束功率相对应的电流；一激光束功率反馈单元，接收从所述光接收单元输出的所述电流，将所述电流转换成反馈电压，并输出所述反馈电压；一激光束功率比较单元，将所述反馈电压和所述参考电压相比较，并输出比较结果作为激光束功率比较信号；和一控制器，判定所述激光束功率比较信号是否落在所述激光束功率的一预定的允许误差范围之内，并调整所述激光束的功率以响应未落在预定的允许误差范围之内的所述激光束功率比较信号。
6.根据权利要求5所述的电子照相处理机，其中所述参考电压设置单元包括一数/模转换器，其响应于所述密度设置信号，输出所述参考电压。
7.根据权利要求5所述的电子照相处理机，其中响应未落在预定的允许误差范围之内的所述激光束功率比较信号，所述控制器增加所述激光束功率以响应指示所述反馈电压比所述参考电压低的所述激光束功率比较信号，和减少所述激光束功率以响应指示所述反馈电压比所述参考电压高的所述激光束功率比较信号。
8.一种降低在含有激光曝光单元的电子照相处理机中使用的显影剂的消耗量的方法，所述方法包括设置一与所期望的打印密度相对应的参考信号；取样所述激光曝光单元的功率作为反馈信号；比较所述参考信号和所述反馈信号；和调整所述激光曝光单元的所述功率，以使所述反馈信号接近于所述参考信号。
9.根据权利要求8述的方法，其中提高所述激光曝光单元的所述功率以响应比所述参考信号低的所述反馈信号，和降低激光曝光单元的所述功率以响应比所述参考信号高的所述反馈信号。
10.一种具有激光曝光单元的电子照相处理机，包括一激光束功率控制单元，其取样由所述激光曝光单元输出的激光束的功率作为一反馈信号，将所述反馈信号和一预定的参考信号相比较，并依据所述反馈信号调整所述激光束的所述功率；其中所述参考信号与所期望的打印密度相对应，而所述激光束的所述功率调整到接近于所述的所期望的打印密度。
11.根据权利要求10所述的电子照相处理机，进一步包括一键盘输入单元，以输入所期望的打印密度。
12.根据权利要求10所述的电子照相处理机，其中所述激光束功率控制单元包括一参考信号设置单元，设置与所期望的打印密度相对应的所述参考信号，并输出所述参考信号。
13.根据权利要求10所述的电子照相处理机，其中所述激光束功率控制单元包括一光接收单元，可光电地转换激光束，并输出与所述激光束的所述功率相对应的电流。
14.根据权利要求13所述的电子照相处理机，其中所述激光束功率控制单元包括一激光束功率反馈单元，将所述电流转换成一反馈信号。
15.根据权利要求10所述的电子照相处理机，其中所述激光束功率控制单元包括一激光束功率比较单元，将所述反馈信号和所述参考信号相比较，并输出一比较信号。
16.根据权利要求10所述的电子照相处理机，其中所述激光束功率控制单元包括一控制器，其调整所述激光束的所述功率以响应在所述参考信号的预定的误差范围之外的所述反馈信号。
全文摘要
一种降低用于电子照相处理机中的显影剂的消耗量的方法，所述电子照相处理机使用可输出激光束的激光曝光单元，在已充电的感光体上形成一个静电潜像，所述方法包括调整激光束的功率使其和用户所选择的输出图像的密度匹配，以调整静电潜像的图像区域和非图像区域之间的电位，其中显影剂的消耗量被降低，和一种执行所述方法的电子照相处理机。
文档编号G06K15/12GK1506774SQ03164989
公开日2004年6月23日 申请日期2003年8月30日 优先权日2002年8月30日
发明者郭仁求, 韩硕均 申请人:三星电子株式会社