专利名称：电照相成像设备及控制显影的方法
技术领域：
本发明涉及一种电照相成像设备，尤其是，涉及一种通过获得有关更换耗材的信息、对显影辊表面上的显影剂厚度进行控制以及对感光介质表面上的显影量(the quantity of deveIopment)进行控制来控制显影的电照相成像设备和方法。
背景技术：
总体来说，电照相成像设备，比如复印机或者激光打印机，是这样一种设备，其中静电潜像形成于一种感光介质上，比如感光鼓或者感光带上，这种静电潜像利用规定的显影剂进行显影，并且显影图像被转印至打印纸张上，从而可以获得预期的图像。
根据用于其中的显影剂，这种电照相成像设备被分为干式电照相成像设备和湿式电照相成像设备。粉末状色粉被用作干式电照相成像设备中的显影剂，而通过混合液体载体与色粉所得到的液体显影剂被用于湿式电照相成像设备中。
图1是示意图，示出了常规电照相成像设备的结构。
参照图1，这种常规电照相成像设备具有感光介质10、充电辊20、曝光单元30、显影辊40、供给辊50以及转印辊60。
感光介质10具有这样一种结构，其中环绕金属鼓11的外周成形有感光膜12。该感光介质10的表面利用充电辊20而带有预定的电压，并且通过利用曝光单元30进行光照射而在感光介质10的带电表面上成形静电潜像。此外，在感光介质10的表面上设置有电荷清除器14，用于释放感光介质10的表面上的电荷，并且，在感光介质10的附近设置有清洁刮板16，用于从感光介质10的表面上去除剩余色粉。
显影剂中的预定颜色的显影剂，比如色粉，由显影辊40涂敷到形成于感光介质10的表面上的静电潜像上，并且因此将所述静电潜像显影为所需图像。与此同时，色粉由供给辊50从显影剂容器52供送至显影辊40的表面上，并且随后由显影辊40转印至感光介质10的表面上。色粉的这种转印利用供给辊50与显影辊40之间的第一电势差和显影辊40与形成于感光介质10的表面上的静电潜像之间的第二电势差来实现。
位于感光介质10的表面上的显影图像由转印辊60转印至打印纸张P上。
但是，在具有前述结构的常规成像设备中，随着打印纸张累积总数的增加，盛装于显影剂容器52中的色粉量会减少，并且形成于感光介质10表面上的感光膜12的特性会退化。此外，由于感光介质10的表面受到刮板16的刮擦作用，所以感光膜12的厚度会逐步减小，其中刮板16用于对感光介质10的表面进行清洁。当盛装于显影剂容器52中的色粉量如前所述减少时，从供给辊50供送至显影辊40上的色粉量会减少。当感光膜12的特性退化时，静电潜像的曝光电势(an exposure potentiaI)会发生变化。当感光膜12的厚度减小时，感光膜12的电容会发生变化，由此改变显影电流。当在感光介质10的表面上的显影量发生变化时，会产生一个问题，即转印至打印纸张P上的图像浓度会变得不均匀，并且图像质量会下降。在此，显影量被定义为感光介质10的表面上每单位面积中显影剂的量。
因此，在所述常规电照相成像设备中，即使当色粉的量减少时，或者感光膜12的特性退化时，也必须对显影量进行控制，从而可以获得均匀浓度的图像。此外，必须检测色粉是否被耗尽，感光膜12的厚度是否减小以及类似问题，以便可以利用新的色粉对显影剂容器52进行补充，并且可以预先利用新的感光介质对感光介质10进行更换。
尽管已经提出了用于控制显影量和获得有关更换耗材的信息的设备和方法，但是这些设备和方法具有需要许多传感器、器件以及复杂工艺的缺陷。
发明内容
为了解决前述和/或其它问题，本发明的目的在于提供一种电照相成像设备和方法，它们能够测定在显影辊与感光介质之间流动的显影电流，从而可以利用一个或者多个测定出的显影电流值来获得有关更换感光介质和显影剂的信息，并且控制形成于显影辊表面上的显影剂的厚度和显影辊表面上的显影量。
本发明的其它方面和/或优点将在下面的描述中部分地予以陈述，并且部分将从这些描述中显而易见，或者可以通过实施本发明而得以领会。
因此，为了实现本发明的前述和/或其它方面，在此提出了一种电照相成像设备，包括感光介质；充电单元，用以将感光介质的表面充电至均匀的(充电)电势；曝光单元，用以在感光介质的表面上进行光扫描，从而在感光介质的表面上形成静电潜像；显影辊，用以通过将一种显影剂涂敷到所述静电潜像上来对该静电潜像进行显影；显影剂供给辊，用以将显影剂供送至显影辊上；转印单元，用以将感光介质表面上的显影图像转印至打印纸张上；电流测定单元，用以测定在显影辊与感光介质之间流动的显影电流；以及控制单元，用以使用测定出的显影电流计算出一个值，该值至少代表了感光介质上的感光膜厚度、显影辊表面上的显影剂厚度以及感光介质表面上的显影量中的一个，并且根据计算出的所述值显示出有关更换耗材的信息或者对显影参数进行控制。
根据本发明的另外一方面，电流测定单元是设置于显影辊与显影电源之间的电流测定电路，所述显影电源用于向显影辊提供显影电势。
根据本发明的再一个方面，电路测定单元可以分别在三种模式下测定出代表显影电流的值，显影电流的这三个测定值可以被用于所述控制单元中，来计算出感光介质上的感光膜厚度、显影辊表面上的显影剂厚度以及感光介质表面上的显影量。
根据本发明的又一个方面，所述控制单元包括CPU，使用所述三个显影电流测定值中的至少一个计算出所需值，通过将计算出的值与预设标准值进行比较，判断是否必须对耗材进行更换，并且对显影参数进行控制；存储部分，用以存储对照表，该对照表中具有CPU进行比照用的预设标准值；以及显示部分，用以根据CPU对是否必须更换耗材的判断来显示出有关更换耗材的信息。
根据本发明的再一个方面，所述有关更换耗材的信息可以包括有关更换感光介质的第一信息和有关更换显影剂的第二信息，而所述显影参数可以包括显影剂供给向量(vector)和显影向量。
此外，为了实现本发明的前述和/或其它方面，在此提供了多种在电照相成像设备中控制显影的方法。
为了实现本发明的前述和/或其它方面，在此提供了一种在电照相成像设备中控制显影的方法，该方法包括在利用施加在显影辊上的电势使得感光介质的表面被充电至某一充电电势(均一的)的状态下，测定出用于代表在感光介质与显影辊之间流动的显影电流的值；利用显影电流的测定值、充电电势以及显影电势计算出感光介质的电容；利用所述电容计算出感光介质上的感光膜的厚度；将感光膜的厚度与预设的最小容许厚度进行比较；以及，当感光膜的厚度小于所述预设最小容许厚度时，显示出有关利用新感光介质对所述感光介质进行更换的信息。
为了实现本发明的前述和/或其它方面，在此还提供了一种在电照相成像设备中控制显影的方法，该方法包括在利用分别施加在显影辊和显影剂供给辊上的显影电势和显影剂供给电势使得感光介质的表面被充电至某一充电电势(均一的)、从而使得一种显影剂可以被供送至显影辊的表面上的状态下，测定出用于代表在感光介质与显影辊之间流动的显影电流的值，；利用显影电流的测定值、充电电势、显影电势以及感光介质的电容计算出位于显影辊表面上的显影剂的电势；利用显影剂的电势计算出感光介质表面上的显影剂的厚度；将显影剂的厚度与预设的最小容许厚度进行比较；并且当显影剂的厚度小于所述预设最小容许厚度时，显示出有关更换显影剂的信息。
根据本发明的另外一个方面，在显示了所述信息之后，所述方法还包括当显影剂的厚度等于或者大于最小容许厚度时，判断显影剂的厚度是否处于预设的标准厚度范围之内；并且，当显影剂的厚度超出所述标准厚度范围之外时，对显影剂的供给向量进行控制，从而可以使得显影剂的厚度处于所述标准厚度范围之内。
根据本发明的再一个方面，在显影剂供给向量的控制操作中，通过控制显影剂供给电势来对显影剂的供给向量进行控制。
根据本发明的又一个方面，在显影剂供给向量的控制操作中，可以利用有关显影剂厚度相对于显影剂供给向量的增大和减小所发生变化的数据来控制显影剂的供给向量，其中所述数据被预先存储在对照表(Iook uptabIe)中。
为了实现本发明的前述和/或其它方面，在此提供了一种在电照相成像设备中控制显影的方法，该方法包括在在感光介质的表面上形成静电潜像、分别将显影电势和显影剂供给电势施加到显影辊和显影剂供给辊上来将显影剂供送至显影辊的表面上、从而使得显影剂可以附着在所述静电潜像上的状态下，测定出代表在感光介质与显影辊之间流动的显影电流的值，；利用显影电流的测定值、显影电势、显影剂电势以及感光介质的电容计算出所述静电潜像的曝光电势；利用所述曝光电势计算出感光介质的表面上的显影量；判断显影量是否处于预设的标准范围之内；并且当显影量超出所述标准范围之外时对显影向量进行控制，从而可以使得显影量处于所述标准范围之内。
根据本发明的另外一个方面，在计算出曝光电势之后，所述方法还包括将该曝光电势与预设的最大容许电势进行比较；并且当曝光电势大于所述最大容许电势时，显示出有关更换感光介质的信息。
根据本发明的再一个方面，在显影向量的控制过程中，通过控制显影电势来对显影向量进行控制。
还有，在显影向量的控制过程中，可以通过利用代表显影量相对于显影向量增大和减小的变化量的数据对显影向量进行控制，其中所述数据被预先存储在对照表中。
为了实现本发明的前述和/或其它方面，在此还提供了一种用于在电照相成像设备中控制显影的方法，该方法包括分别在三种模式下测定出在感光介质与显影辊之间流动的显影电流；利用测定出的显影电流值计算出感光介质的电容、显影辊表面上的显影剂电势以及静电潜像的曝光电势；利用在计算操作中计算出的值计算出感光介质上的感光膜的厚度、显影辊表面上的显影剂厚度以及感光介质上的显影量；将感光膜的厚度与感光膜的预设最小容许厚度进行比较，并且将显影剂的厚度与显影剂的预设最小容许厚度进行比较；当感光膜的厚度小于感光膜的预设最小容许厚度时，显示出有关更换感光介质的信息，并且在显影剂的厚度小于显影剂的最小容许厚度时显示出有关更换显影剂的信息；判断显影量是否处于预设的标准范围之内；并且当显影量超出所述标准范围之外时对显影向量进行控制，从而可以使得显影量处于所述标准范围之内。
在此，所述三种模式可以是第一模式，其中感光介质的表面被充电至某一充电电势(均一的)，并且在显影辊上施加显影电势；第二模式，其中除了保持第一模式下的状态之外，在显影剂供给辊上施加显影剂供给电势，从而使得显影剂可以被涂敷到显影辊的表面上；以及，第三模式，其中除了保持第二模式下的状态之外，在感光介质的表面上形成静电潜像，从而使得显影剂可以被附着到该静电潜像上。
根据本发明的另外一个方面，在计算操作之后，所述方法还包括将曝光电势与预设的最大容许电势进行比较；并且当曝光电势大于所述最大容许电势时，显示出有关更换感光介质的信息。
根据本发明的再一个方面，在显示操作之后，所述方法还包括当显影剂的厚度等于或者大于所述最小容许厚度时，判断显影剂的厚度是否处于预设的标准厚度范围之内；并且当显影剂的厚度超出所述标准厚度范围之外时，对显影剂供给向量进行控制，从而可以使得显影剂的厚度处于所述标准厚度范围之内。
结合附图，通过下面对实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面以及优点将变得明了并且更易于理解，其中图1是一个示意图，示出了常规电照相成像设备的结构；图2是一个示意图，示出了根据本发明一实施例的电照相成像设备的结构；图3是一个示意图，示出了用于在根据本发明另一实施例的控制显影方法的第一模式下测定显影电流的条件；图4是一个流程图，示出了根据图3中所示实施例的控制显影方法的第一模式；图5是一个示意图，示出了用于在根据本发明另一实施例的控制显影方法的第二模式下测定显影电流的条件；图6是一个流程图，示出了根据图5中所示实施例的控制显影方法的第二模式；图7是一个示意图，示出了用于在根据本发明另一实施例的控制显影方法的第三模式下测定显影电流的条件；而图8是一个流程图，示出了根据图7中所示实施例的控制显影方法的第三模式。
具体实施例方式
本发明可以应用于干式和湿式成像设备。但是，为了便于描述，将主要通过描述一种使用粉末状色粉作为显影剂的干式成像设备来对本发明进行描述。下面将详细参照本发明的实施例，这些实施例的例子在附图中示出，其中贯穿这些附图相同的附图标记指代的是相同的构件。为了解释本发明，下面通过参照附图对这些实施例进行描述。
图2是一个示意图，示出了一个根据本发明一实施例的电照相成像设备的结构。
参照图2，这种电照相成像设备具有感光介质110、充电单元、曝光单元130、显影辊140、显影剂供给辊150、转印单元、电流测定单元以及控制单元180。
感光介质110具有这样一种结构，其中在金属鼓111的外周表面上成形由感光材料制成的感光膜112，并且金属鼓111被电偏置或者接地。此外，尽管在本实施例中使用了鼓状感光介质110，但是感光介质110并不局限于鼓式感光介质，也可以选择性地使用带式感光介质。
此外，在感光介质110的附近，设置有电荷消除器114，用以消除任何残留在感光介质110上的电荷，和清洁刮板116，用以清洁感光介质110的表面。
所示充电单元是一种用以将感光介质110的表面充电至预定电势的装置，比如充电至900伏。在下文中，感光介质110的表面电势被称作充电电势VCHA。在本实施例中，充电辊120被用作充电单元，其在与感光介质110的外周表面共同接触旋转的同时将电荷供送至感光介质110上。或者，可以使用产生电晕的线圈作为取代充电辊120的充电单元。充电电源122被连接在充电辊120上。
曝光单元130是一种用以在感光介质110的表面上进行光束扫描以形成静电潜像的装置。当在感光介质110的表面上进行光束扫描时，经扫描表面的电势会下降至0～100伏左右。由此，在感光介质110表面上未暴露在所述光束下区域的电势保持充电电势VCHA的同时，即保持在900伏的同时，曝光区域的电势、即静电潜像所在区域的电势为0～100伏左右。在下文中，静电潜像的电势被称作曝光电势VEXP。
显影辊140是这样一种装置，由其将诸如色粉这样的显影剂涂敷至形成于感光介质110表面上的静电潜像上，以便对所述静电潜像进行显影。从显影电源142将400～500伏左右的显影电势VDEV施加到显影辊140上。利用显影电势VDEV与曝光电势VEXP之间的电势差，位于显影辊140表面上的色粉被移动至所述静电潜像上。显影电势VDEV与曝光电势VEXP之间的电势差被定义为显影向量VD。
显影剂供给辊150是这样一种装置，其安装于显影剂容器154中，通过旋转将盛装在显影剂容器154中的色粉供送至显影辊140上。从电源152将500～700伏左右的色粉供给电势VSUP施加至显影剂供给辊150上。利用显影电势VDEV与色粉供给电势VSUP之间的电势差，盛装于显影剂容器154中的色粉被附着在显影辊140的表面上。显影电势VDEV与色粉供给电势VSUP之间的电势差被定义为色粉供给向量VS。
此外，虽然基于色粉带有正电荷对本实施例进行描述，但是色粉也可以带有负电荷。当色粉带有负电荷时，前述的充电电势VCHA、曝光电势VEXP、显影电势VDEV以及其它供给电势VSUP均为负值。
如前所述，所述转印单元是一种用以将感光介质110表面上的显影图像转印至打印纸张P上的装置，并且可以如图2中所示那样使用转印辊160作为所述转印单元。
还有，所述转印单元可以具有一条中间转印带(未示出)。在这种情况下，感光介质110表面上的显影图像被首先转印至所述中间转印带上之后，位于所述中间转印带上的转印图像由转印辊160转印至打印纸张P上。尤其是，用以打印彩色图像的成像设备通常具有所述中间转印带作为所述转印单元中的一个构件。在这种情况下，大量的感光介质沿着所述中间转印带的运行方向依次排列，并且充电单元、曝光单元、显影辊以及色粉供给辊也被设置在各个感光介质的附近。
所述电流测定单元是一种用以测定在显影辊140与感光介质110之间流动的显影电流IDEV的装置。在本实施例中，电流测定电路170被设置在显影辊140与显影电源142之间，由显影电源142将显影电势VDEV施加到显影辊140上。优选的是，电流测定电路170分别在三种模式下测定显影电流IDEV，并且测定出的显影电流IDEV值被传送至控制单元180中。所述三种模式将在后面予以详细描述。
根据在电流测定电路170中测定出的显影电流IDEV值，控制单元180至少计算出感光介质110上的感光膜112的厚度、显影辊140上的色粉厚度以及感光介质110表面上的显影量中的一个。所述显影量被定义为形成于感光介质110表面上的静电潜像每单位面积中的色粉量。接着，控制单元180将根据计算出的值显示出有关更换耗材的信息或者控制显影参数。有关更换耗材的信息可以包括有关更换感光介质110和色粉的信息。此外，所述显影参数可以包括色粉供给向量VS和显影向量VD。当对色粉供给向量VS进行控制时，显影辊140上的色粉厚度可以受到控制，并且当对显影向量VD进行控制时，显影量可以受到控制。
为此，控制单元180可以包括CPU182、存储部分183以及显示部分184。对应于在电流测定电路170中测定出的显影电流IDEV值的信号经由一个A/D转换器181输入CPU182中。CPU182通过利用测定出的显影电流IDEV值计算出感光介质110的电容COPC、显影辊140表面上的色粉电势VTON以及感光介质110表面的曝光电势VEXP。接着，CPU182利用电容COPC、色粉电势VTON以及暴露电势VEXP计算出感光膜112的厚度、色粉的厚度以及显影量。此外，CPU182通过将计算出的值与预定的参考值进行比较判断出是否必须对耗材进行更换，并且对显影参数进行控制。存储部分183中存储有对照表，该对照表具有待输入CPU182中的参考值，并且显示部分184根据CPU182对是否必须对耗材进行更换的判断显示出有关更换耗材的信息。显影参数控制信号经由D/A转换器185从CPU182传送至电源152或者显影电源142。
下面，在具有前述结构的成像设备中，将对根据本发明的控制显影方法的三种模式进行描述。控制显影方法的这三种模式可以独立执行，或者两个或三个模式一同执行。
图3是一个示意图，示出了用于在根据本发明一实施例的控制显影方法的第一模式下测定显影电流的条件，而图4是一个流程图，示出了根据图3中所示控制显影方法的第一模式。在根据图3的控制显影方法的第一模式下，对显影电流IDEV1进行测定，并且计算出感光介质110上的感光膜112的厚度，由此可以获得有关更换感光介质的信息。
参照图2、3和4，在第一模式下，感光介质110的表面由充电辊120进行充电，直至带有900左右的充电电势VCHA，并且在显影辊140上施加400～500伏的显影电势VDEV。此时，由于曝光单元130处于OFF状态，所以在感光介质110上不会形成静电图像，并且由于任何电势不会被施加到显影剂供给辊150上，色粉不会供送至显影辊140的表面上。此外，显影电流IDEV1从具有更高电势的感光介质110流动至显影辊140。在第一模式中的这种状态下，在工作步骤S11中于电流测定电路170中测定出一个代表在感光介质110与显影辊140之间流动的显影电流IDEV1的值。
显影电流IDEV的测定值经由A/D转换器181被输入CPU182之内。在工作步骤S12中，CPU182根据下述等式(1)和(2)通过利用显影电流IDEV1的测定值以及充电电势VCHA和显影电势VDEV的已知值计算出感光介质110的电容COPC。
IDEV1＝COPC×(VCHA-VDEV)(1)COPC＝(VCHA-VDEV)/IDEV1(2)正如在下述等式(3)中显示的那样，计算出的电容COPC与感光膜112的表面面积A成正比，而与感光膜112的厚度成反比。也就是说，随着感光膜112的厚度由于清洁刮板116和类似构件的刮擦作用而减小，电容COPC会增大。在下述等式(3)中，ε是感光膜112的介电常数。
COPC＝εA/d (3)由此，在工作步骤S13中可以使用等式(3)利用电容COPC的值计算出感光膜112的厚度d。
接下来，在工作步骤S14中将感光膜112的厚度d与在存储于存储部分183中的对照表内列出的感光膜112的最小容许厚度进行比较。
当感光膜112的厚度小于所述最小容许厚度时，在工作步骤S15中经由显示部分184显示出有关更换感光介质110的信息，以便将感光介质110的更换时间告知用户。
在另一方面，当感光膜112的厚度等于或者大于所述最小容许厚度时，根据本发明的控制显影方法的第一模式终止，并且接着开始进行正常的打印工作，或者执行根据本发明的控制显影方法的第二模式。
图5是一个示意图，示出了用于在根据本发明另一实施例的控制显影方法的第二模式下测定显影电流的条件，而图6是一个流程图，用于描述根据本发明的控制显影方法的第二模式。在这种控制显影方法的第二模式下，对显影电流IDEV2进行测定，并且计算出显影辊表面上的色粉厚度，由此可以获得有关更换色粉的信息，并且可以控制色粉的供给向量VS。
参照图5和6，在第二模式下，感光介质110的表面由充电辊120进行充电，直至具有900伏左右的充电电势VCHA，在显影辊140上施加400～500伏左右的显影电势VDEV，并且在色粉供给辊150上施加500～700伏左右的色粉供给电势VSUP。由此，由于色粉供给向量VS作用于显影辊140与色粉供给辊150上，所以色粉T被供送至显影辊140的表面上。与此同时，由于曝光单元130处于OFF状态，所以在感光介质110上不会形成静电潜像。此外，显影电流IDEV2从具有较高电势的感光介质110流动至显影辊140。在该第二模式下，在工作步骤S21中，在电流测定电路170中测定出代表在感光介质110与显影辊140之间流动的显影电流IDEV2的值。
由于色粉T带有正电荷，显影辊140的表面电势会增大至色粉T的电势VTON，并且被升高600伏左右，并且因此显影电流IDEV2变得小于第一模式中的显影电流。显影电流IDEV2的测定值经由A/D转换器181输入CPU182中。CPU182根据下述等式(4)和(5)通过利用显影电流IDEV2的测定值以及充电电势VCHA、显影电势VDEV和电容COPC的已知值，计算出显影辊140表面上的色粉T的电势VTON。
IDEV2＝COPC×(VCHA-VDEV-VTON)(4)VTON＝VCHA-VDEV-IDEV2/COPC(5)接下来，在工作步骤S23中利用色粉T的电势VTON计算出附着在显影辊140表面上的色粉T的厚度。色粉T的电势VTON通常随着附着在显影辊140表面上的色粉T的厚度变大而增加。当色粉T的电势VTON与色粉T的厚度成正比例时，可以获得与色粉T的电势VTON与色粉T的厚度之间关系有关的比例表达式，并且当使用该比例表达式时，可以利用色粉T的电势VTON计算出附着在显影辊140表面上的色粉T的厚度。另一方面，当色粉T的电势VTON与色粉T的厚度不成正比时，将无法获得前述比例表达式。在这种情况下，在与色粉T的电势VTON相对于色粉T厚度的增大和减小所发生的变化有关的数据被预先作为对照表存储在存储部分183中之后，可以通过将计算出的色粉T的电势VTON与存储在对照表中的数据进行比较来估算色粉T的厚度。
接下来，在工作步骤S24中将色粉T的厚度与存储于存储部分183中的对照表内列出的色粉最小容许厚度进行比较。
当色粉T的厚度小于所述最小容许厚度时，在工作步骤S25中经由显示部分184显示出有关更换色粉的信息，以便将色粉的更换时间告知用户。
另一方面，假使在色粉T的厚度等于或者大于所述最小容许厚度的情况下，当色粉T的厚度超出一个标准的厚度范围之外时，优选的是对色粉T的厚度进行控制，以便能够获得合适的图像质量。
为此，当色粉T的厚度等于或者大于所述最小容许厚度时，在工作步骤S26中判断色粉T的厚度是否处于在存储于存储部分183中的对照表内列出的色粉T的标准厚度范围之内。所述标准厚度范围是能够获得合适图像质量的色粉T的预设厚度范围。
当色粉T的厚度超出所述标准厚度范围之外时，在工作步骤S27中对色粉供给向量VS进行控制，以便可以使得色粉T的厚度处于所述标准厚度范围之内。由于色粉供给向量VS被定义为色粉供给电势VSUP与显影电势VDEV之间的差值，比如如下述等式(6)中显示的那样，当色粉供给向量VS增大时，被供送至显影辊140上的色粉T的量会增加，并且因此附着在显影辊140表面上的色粉T的厚度会增大。与此同时，由于显影电势VDEV的变化会影响显影向量VD，所以优选的是通过控制色粉供给电势VSUP来实现色粉供给向量VS的增加和减少。此外，与色粉T的厚度相对于色粉供给电势VSUP增大和减小所发生的变化有关的数据被预先作为对照表存储在存储部分183中，并且使用这些数据来对色粉供给向量VS进行控制VS＝VSUP-VDEV(6)另一方面，当色粉T的厚度处于所述标准厚度范围之内时，根据本发明的控制显影方法的第二模式终止，并且接着开始进行正常的打印工作，或者执行根据本发明的控制显影方法的第三模式。
图7是一个示意图，示出了用于在根据本发明的控制显影方法的第三模式下测定显影电流的条件，而图8是一个流程图，示出了根据本发明的控制显影方法的第三模式。在这种控制显影方法的第三模式下，对显影电流IDEV3进行测定，并且计算出感光介质110表面上的显影量，由此可以对显影向量VD进行控制，并且可以获得有关更换感光介质110的信息。
参照图7和8，在第三模式下，在显影辊140上施加400～500伏左右的显影电势VDEV，并且在色粉供给辊150上施加500～700伏左右的色粉供给电势VSUP。由此，由于色粉供给向量VS作用于显影辊140与色粉供给辊150之间，所以色粉T可以被供送值显影辊140的表面上。此外，感光介质110的表面由充电辊120充电至900伏左右，并且由曝光单元130在感光介质110的表面上进行光束扫描，来形成有关具有曝光电势VEXP的静电潜像AE。因此，由于显影向量VD作用于显影辊140与静电潜像AE之间，所以位于显影辊140表面上的色粉T会移动至感光介质110上，从而附着在静电潜像AE上。与此同时，显影电流IDEV3从具有较高电势的显影辊140流动至感光介质110。在该第三模式下，在工作步骤S31中于电流测定电路170中测定出有关代表在显影辊140与感光介质110之间流动的显影电流IDEV3的值。
显影电流IDEV3的测定值经由A/D转换器181输入CPU182之内。在工作步骤S32中，CPU182根据等式(7)和(8)利用显影电流IDEV3的测定值以及显影电势VDEV、色粉电势VTON以及电容COPC的已知值计算出静电潜像AE的曝光电势VEXP。
IDEV3＝COPC×(VDEV-VTON-VEXP)(7)VEXP＝VDEV-VTON-(IDEV3/COPC) (8)总体来说，由于感光介质110上的感光膜112的特性会随着打印纸张累积总数的增加而退化，所以曝光电势VEXP会逐步增大。当感光膜112的特性严重退化而导致曝光电势VEXP超过一个预定限值时，曝光电势VEXP会超出显影向量VD的可控范围之外，并且无法合适地控制显影质量。因此，优选的是在显影电势VEXP超过所述预定限值时，利用新感光介质对感光介质110进行更换。
为此，在工作步骤S33中将计算出的曝光电势VEXP与在存储于存储部分183中的对照表内列出的曝光电势VEXP的最大容许电势进行比较。
当计算出的曝光电势VEXP大于所述最大容许电势时，在工作步骤S34中经由显示部分184显示出有关更换感光介质110的信息，以便将感光介质110的更换时间告知用户。
另一方面，当计算出的曝光电势VEXP等于或者小于所述最大容许电势时，在工作步骤S35中利用曝光电势VEXP计算出显影量。随着显影电势VEXP变大，由等式(9)定义的显影向量VD会变小。因此，在感光介质110表面上的显影量通常会减小。当显影量与显影向量VD成正比例时，可以获得一个与显影向量VD与显影量之间关系的比例表达式，并且当使用该比例表达式时，可以利用显影向量VD计算出显影量。另一方面，当显影量与显影向量VD不成正比例关系时，无法获得所述比例表达式。在这种情况下，在与显影量相对于显影电势VEXP的增大和减小所发生的变化有关的数据被预先作为对照表存储在存储部分183中时，可以通过将计算出的曝光电势VEXP与存储在对照表中的数据进行比较而估算出显影量。
VD＝VDEV+VTON-VEXP(9)接下来，在工作步骤S36中判断估算出的显影量是否处于在存储于存储部分183中的对照表内列出的显影量标准范围之内。所述标准范围是预设的显影量范围，从而可以获得合适的图像质量。
当估算出的显影量超出所述标准范围之外时，在工作步骤S37中对显影向量VD进行控制，以便可以使得显影量处于所述标准范围之内。由于显影向量VD在前述等式(9)中得以定义，所以可以通过控制显影电势VDEV来实现显影向量VD的增大或者减小。此外，与显影量相对于显影向量VD的增大和减小所发生的变化有关的数据被预先作为对照表存储在存储部分183中，并且使用这些数据来对显影向量VD进行控制。
另一方面，当估算出的显影量处于所述标准范围之内时，根据本发明的控制显影方法的第三模式终止。
在前述说明中，已经单独对根据本发明的控制显影方法的三种模式进行了描述。但是，根据本发明的控制显影方法的这三种模式可以如前所述那样一同执行。
下面，将参照图3至8简要地对一同执行三种模式的根据本发明的控制显影方法进行描述。对相应工作步骤的详细描述与前面对它们的描述相同。
首先，分别在工作步骤S11、S21、S31中在第一、第二、第三模式下测定出第一显影电流IDEV1、第二显影电流IDEV2以及第三显影电流IDEV3。
在电流测定电路170中测定出的第一显影电流IDEV1、第二显影电流IDEV2以及第三显影电流IDEV3的测定值经由A/D转换器181输入CPU182之内。CPU182在工作步骤S12中利用在第一模式下测定出的第一显影电流IDEV1的测定值计算出感光介质110的电容COPC，在工作步骤S22中利用在第二模式下测定出的第二显影电流IDEV2的测定值和电容COPC计算出显影辊140上的色粉T的电势VTON，并且在工作步骤S32中利用在第三模式下测定出的第三显影电流IDEV3的测定值、色粉T的电势VTON以及电容COPC计算出形成于感光介质110表面上的静电潜像AE的曝光电势VEXP。
接下来，在工作步骤S13中利用电容COPC计算出感光介质110上的感光膜112的厚度d，在工作步骤S23中利用色粉T的电势VTON计算出附着在显影辊140表面上的色粉T的厚度，并且在工作步骤S35中利用曝光电势VEXP计算出显影量。
此后，在工作步骤S14中将计算出的感光膜112的厚度d与在存储于存储部分183中的对照表内列出的感光膜112的最小容许厚度进行比较。当感光膜112的厚度d小于所述最小容许厚度时，在工作步骤S15中经由显示部分184显示出有关更换感光介质110的信息。
接下来，在工作步骤S24中将计算出的色粉T的厚度与在存储于存储部分183中的对照表内列出的色粉T的最小容许厚度进行比较。当色粉T的厚度小于所述最小容许厚度时，在工作步骤S25中经由显示部分184显示出有关更换色粉T的信息。
此外，在工作步骤36中判断计算出的显影量是否处于在存储于存储部分183中的对照表内列出的显影量标准范围之内。当显影量超出所述标准范围之外时，在工作步骤S37中对显影向量VD进行控制，以便可以使得显影量处于所述标准范围之内。
此外，在于工作步骤S31中计算出曝光电势VEXP之后，所述方法还包括工作步骤S33，用于将曝光电势VEXP与在存储于存储部分183中的对照表内列出的曝光电势VEXP的最大容许电势进行比较，和工作步骤S34，用于在曝光电势VEXP超过所述最大容许电势时，经由显示部分184显示出有关更换感光介质110的信息。
此外，当在工作步骤S24中色粉T的厚度等于或者大于最小容许厚度时，所述方法还包括工作步骤S26，用于判断色粉T的厚度是否处于在存储于存储部分183中的对照表内列出的色粉T的标准厚度范围之内，和工作步骤S27，用于在色粉T的厚度超出所述标准厚度范围之外时，对色粉供给向量VS进行控制，以便可以使得色粉T的厚度处于所述标准厚度范围之内。
如前所述，利用根据本发明的电照相成像设备和控制显影方法，由于在显影辊与感光介质之间流动的显影电流得以测定，并且可以通过利用测定出的显影电流判断感光膜的厚度是否大于最小容许厚度和色粉是否被耗尽，用户可以被事先告知有关更换耗材的信息，所述耗材比如是感光介质、色粉以及类似物。此外，由于在显影辊表面上的显影剂厚度和感光介质表面上的显影量可以利用测定出的显影电流有效地加以控制，所以可以获得高质量的图像。
本发明可以被应用于干式和湿式成像设备，并且也可以被应用于彩色成像设备。还有，根据本发明的控制显影方法的三种模式可以单独执行，并且可以两种或者三种模式一同执行。
尽管已经图示和描述了本发明的几个实施例，但是本技术领域中那些熟练技术人员将会明白的是，在不脱离本发明的原理和构思的条件下，可以进行多种变化，本发明的保护范围在所附权利要求以及它们的等效描述中进行定义。
权利要求
1.一种电照相成像设备，包括；感光介质；充电单元，用以将感光介质的表面充电至均一电势；曝光单元，用以在感光介质的表面上进行光扫描，来在感光介质的表面上形成静电潜像；显影辊，通过将一种显影剂涂敷到所述静电潜像上来对该静电潜像进行显影；显影剂供给辊，用以将显影剂供送至显影辊；转印单元，用以将感光介质表面上的显影图像转印至打印纸张上；电流测定单元，用以测定在显影辊与感光介质之间流动的显影电流；以及控制单元，使用测定出的显影电流计算出一个值，该值至少代表了感光介质上的感光膜厚度、显影辊表面上的显影剂厚度以及感光介质表面上的显影量中的一个，并且根据计算出的所述值显示出有关更换耗材的信息或者对显影参数进行控制。
2.如权利要求1中所述的电照相成像设备，其中，所述电流测定单元是设置于显影辊与显影电源之间的电流测定电路，所述显影电源为所述显影辊施加显影电势。
3.如权利要求1中所述的电照相成像设备，其中，所述电流测定单元分别在三种模式下测定出代表第一、第二和第三显影电流的值，并且第一、第二和第三显影电流的三个测定值被用于所述控制单元中，以计算感光介质上的感光膜厚度、显影辊表面上的显影剂厚度以及感光介质表面上的显影量。
4.如权利要求3中所述的电照相成像设备，其中，所述三种模式为第一模式，其中，在感光介质被充电至某一充电电势且在显影辊上施加显影电势的条件下测量测量第一显影电流；第二模式，其中，除了第一模式下的状态之外，在显影剂供给辊上施加有显影剂供给电势且显影剂被供送至显影辊表面上的条件下测量第二显影电流；以及第三模式，其中，除了第二模式下的状态之外，在感光介质的表面上形成有静电潜像且显影剂被附着到该静电潜像上的条件下测量第三显影电流。
5.如权利要求1中所述的电照相成像设备，其中，所述控制单元包括CPU，使用测出的显影电流计算出所需值，通过将计算出的值与预设标准值进行比较，判断是否必须对耗材进行更换，并且对显影参数进行控制；存储部分，用以存储对照表，该对照表中具有CPU进行比照用的所述标准值；以及显示部分，用以根据CPU对是否必须更换耗材的判断来显示出有关更换耗材的信息。
6.如权利要求1中所述的电照相成像设备，其中，所述有关更换耗材的信息包括有关更换感光介质的信息和有关更换显影剂的信息。
7.如权利要求1中所述的电照相成像设备，其中，所述显影参数包括显影剂供给向量和显影向量。
8.一种在电照相成像设备中控制显影的方法，包括在感光介质的表面被充电至某一充电电势且在显影辊上施加显影电势的状态下，测定出在感光介质与显影辊之间流动的显影电流；利用测定出的显影电流、充电电势以及显影电势计算出感光介质的电容；利用所述电容计算出感光介质上的感光膜的厚度；将感光膜的厚度与预设的最小容许厚度进行比较；并且当感光膜的厚度小于所述最小容许厚度时，显示出有关利用新感光介质对所述感光介质进行更换的信息。
9.一种在电照相成像设备中控制显影的方法，包括在感光介质的表面被充电至某一充电电势且分别在显影辊和显影剂供给辊上施加显影电势和显影剂供给电势、从而使得一种显影剂可以被供送至显影辊表面的状态下，测定出在感光介质与显影辊之间流动的显影电流；利用测定出的显影电流、充电电势、显影电势以及感光介质的电容，计算出显影辊表面上的显影剂的电势；利用显影剂的电势计算出显影辊表面上的显影剂的厚度；将显影剂的厚度与预设的最小容许厚度进行比较；并且当显影剂的厚度小于所述最小容许厚度时，显示出有关更换显影剂的信息。
10.如权利要求9中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在所述显示操作之后，该方法还包括当显影剂的厚度等于或者大于所述最小容许厚度时，判断显影剂的厚度是否处于预设的标准厚度范围之内；以及当显影剂的厚度超出所述标准厚度范围时，控制显影剂的供给向量，从而使得显影剂的厚度处于所述标准厚度范围之内。
11.如权利要求10中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在显影剂供给向量的控制操作中，通过控制显影剂供给电势对显影剂供给向量进行控制。
12.如权利要求10中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在显影剂供给向量的控制操作中，利用有关显影剂厚度相对于显影剂供给向量的增大和减小所发生变化的数据对显影剂供给向量进行控制，并且所述数据被预先存储在对照表中。
13.如权利要求9中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在显影剂厚度的计算操作中，利用有关显影剂电势与显影剂厚度之间关系的比例表达式对显影剂的厚度进行计算。
14.如权利要求9中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在显影剂厚度的计算操作中，通过将在显影剂电势计算操作中计算出的显影剂电势与有关显影剂厚度相对于显影剂供给向量的增大和减小所发生变化的数据进行比较，计算出显影剂的厚度，其中所述数据被预先存储在对照表中。
15.一种在电照相成像设备中控制显影的方法，包括在在感光介质的表面上形成静电潜像、分别在显影辊和显影剂供给辊上施加显影电势和显影剂供给电势并且将一种显影剂供送至显影辊的表面上而使得显影剂可以附着在所述静电潜像上的条件下，测定出在感光介质与显影辊之间流动的显影电流；利用测定出的显影电流、显影电势、显影剂电势以及感光介质的电容，计算出所述静电潜像的曝光电势；利用曝光电势计算出感光介质表面上的显影量；判断显影量是否处于预设的标准范围之内；并且当显影量超出所述标准范围时，对显影向量进行控制，从而使显影量处于所述标准范围之内。
16.如权利要求15中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在所述静电潜像的曝光电势的计算操作之后，该方法还包括将曝光电势与预设的最大容许电势进行比较；和当曝光电势大于所述最大容许电势时，显示出有关更换感光介质的信息。
17.如权利要求15中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在显影量的计算操作中，利用有关显影向量与显影量之间关系的比例表达式和曝光电势计算出显影量。
18.如权利要求15中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在显影量的计算操作中，通过将在曝光电势计算操作中计算出的曝光电势与有关显影量相对于显影电势的增大和减小所发生变化的数据进行比较，计算出显影量，并且所述数据被预先存储在对照表中。
19.如权利要求15中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在显影向量的控制操作中，通过控制显影电势来对显影向量进行控制。
20.如权利要求15中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在显影向量的控制操作中，通过利用有关显影量相对于显影向量的增大和减小所发生变化的数据对显影向量进行控制，并且所述数据被预先存储在对照表中。
21.一种在电照相成像设备中控制显影的方法，包括分别在三种模式下测定出在感光介质与显影辊之间流动的显影电流；利用测定出的显影电流计算出感光介质的电容、显影辊表面上的显影剂电势、以及静电潜像的曝光电势；利用在所述计算操作中计算出的值计算出感光介质上的感光膜厚度、显影辊表面上的显影剂厚度、以及感光介质上的显影量；将感光膜的厚度与感光膜的预设最小容许厚度进行比较，并且将显影剂的厚度与显影剂厚度的预设最小容许厚度进行比较；当感光膜的厚度小于感光膜的所述最小容许厚度时，显示出有关更换感光介质的信息，并且当显影剂的厚度小于显影剂的所述最小容许厚度时，显示出有关更换显影剂的信息；判断显影量是否处于预设的标准范围之内；并且当显影量超出所述标准范围之外时，对显影向量进行控制，从而使得显影量处于所述标准范围之内。
22.如权利要求21中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在测定操作中，所述三种模式为第一模式，其中感光介质的表面被充电至某一充电电势，并且在显影辊上施加显影电势；第二模式，其中除了第一模式下的状态之外，在显影剂供给辊上施加显影剂供给电势，从而使得显影剂可以被涂敷到显影辊的表面上；以及第三模式，其中除了第二模式下的状态之外，在感光介质的表面上形成静电潜像，从而使得显影剂可以被附着到该静电潜像上。
23.如权利要求22中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，计算感光介质电容的操作步骤包括利用在第一模式下测定出的第一显影电流计算出感光介质的电容；利用在第二模式下测定出的第二显影电流和计算出的电容计算出显影辊表面上的显影剂电势；以及，利用在第三模式下测定出的第三显影电流、计算出的电容以及计算出的显影剂电势计算形成于感光介质表面上的静电潜像的曝光电势。
24.如权利要求21中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在感光膜厚度的计算操作中，利用感光介质的电容计算出感光膜的厚度，利用显影剂的电势计算出显影辊表面上的显影剂厚度，并且利用曝光电势计算出显影量。
25.如权利要求21中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在显影向量的控制操作中，通过控制显影电势来对显影向量进行控制。
26.如权利要求21中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在感光介质的电容的计算操作之后，该方法还包括将曝光电势与预设的最大容许电势进行比较；和当曝光电势大于所述最大容许电势时，显示出有关更换感光介质的信息。
27.如权利要求21中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，在所述信息的显示操作之后，该方法还包括当显影剂厚度等于或者大于所述最小容许厚度时，判断显影剂的厚度是否处于预设的标准厚度范围之内；和当显影剂的厚度超出所述标准厚度范围时，控制显影剂供给向量，从而使显影剂的厚度处于所述标准厚度范围之内。
28.如权利要求27中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，通过控制显影剂供给电势来对显影剂供给向量进行控制。
29.一种在电照相成像设备中控制显影的方法，包括测定出在感光介质与显影辊之间流动的显影电流；利用测定出的显影电流计算出一个值，该值至少代表了感光介质上的感光膜厚度、显影辊表面上的显影剂厚度以及感光介质表面上的显影量中的一个；根据计算出的值，生成有关更换感光介质、显影辊以及显影剂中至少之一的信息。
30.如权利要求29中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，还包括根据计算出的值控制显影参数，以控制在感光介质上的显影。
31.如权利要求29中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，所述计算操作包括利用测定出的显影电流计算出感光介质的电容；利用测定出的显影电流和感光介质的电容计算出显影剂的电势；以及，利用测定出的显影电流、显影剂电势以及感光介质的电容计算出形成于感光介质表面上的静电潜像的曝光电势。
32.如权利要求31中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，所述计算操作包括利用感光介质的电容计算出感光介质上的感光膜的厚度；利用显影剂的电势计算出附着在感光介质表面上的显影剂的厚度；以及，利用感光介质的曝光电势计算出显影量。
33.如权利要求32中所述在电照相成像设备中控制显影的方法，其中，所述生成操作包括将感光介质上的感光膜的厚度与第一参照值进行比较，将附着在感光介质表面上的显影剂厚度与第二参照值进行比较，并且将显影量与第三参照值进行比较，从而生成代表所述信息的信号。
34.一种电照相成像设备，包括感光介质；充电单元，用以将感光介质的表面充电至均一电势；曝光单元，用以在感光介质的表面上进行光扫描，来在感光介质的表面上形成静电潜像；显影辊，用以通过将一种显影剂涂敷到所述静电潜像上来对该静电潜像进行显影；显影剂供给辊，用以将显影剂供送至显影辊上；转印单元，用以将感光介质表面上的显影图像转印至打印纸张上；电流测定单元，用以测定在显影辊与感光介质之间流动的显影电流；以及控制单元，其计算出一个值，该值至少代表了在第一模式下的感光介质上的感光膜厚度、在第二模式下的显影辊表面上的显影剂厚度以及在第三模式下利用测定出的显影电流得到的感光介质表面上的显影量中的一个，并且，根据计算所得值显示出有关更换耗材的信息或者对显影参数进行控制，其中，所述控制单元在第一模式下利用测定出的显影电流计算出感光介质的电容，在第二模式下利用测定出的显影电流和感光介质的电容计算出显影剂的电势，在第三模式下利用测定出的显影电流、显影剂的电势以及感光介质的电容计算出形成于感光介质表面上的静电潜像的曝光电势；在第一模式下利用感光介质的电容计算出感光介质上的感光膜的厚度，在第二模式下利用显影剂的电势计算出附着在感光介质表面上的显影剂的厚度，在第三模式下利用感光介质的曝光电势计算出显影量；并且，在第一模式下将感光介质上的感光膜的厚度与第一参照值进行比较，在第二模式下将附着在感光介质表面上的显影剂的厚度与第二参照值进行比较，在第三模式下将显影量与第三参照值进行比较，从而生成代表所述信息的信号。
35.一种在电照相成像设备中控制显影的方法，包括测定出在感光介质与显影辊之间流动的显影电流；在第一模式下利用测定出的显影电流计算出感光介质的电容，在第二模式下利用测定出的显影电流和感光介质的电容计算出显影剂的电势，在第三模式下利用测定出的显影电流、显影剂的电势以及感光介质的电容计算出形成于感光介质表面上的静电潜像的曝光电势；计算出一个值，其代表在第一模式下利用感光介质的电容计算出感光介质上的感光膜的厚度、在第二模式下利用显影剂的电势计算出附着在感光介质表面上的显影剂的厚度和在第三模式下利用感光介质的曝光电势计算出显影量中的至少一个；以及在第一模式下将感光介质上的感光膜的厚度与第一参照值进行比较，在第二模式下将附着在感光介质表面上的显影剂的厚度与第二参照值进行比较，在第三模式下将显影量与第三参照值进行比较，从而根据计算出的值生成表示有关更换耗材的信息的信号或者对显影参数进行控制。
全文摘要
本发明公开一种电照相成像设备和控制显影的方法。成像设备包括电流测定单元；和控制单元，利用测定出的显影电流至少计算出感光介质上的感光膜厚度、显影辊表面上的显影剂厚度以及感光介质表面上的显影量中的一个，并随后基于计算出的值显示出有关更换耗材的信息或者对显影剂供给向量和显影向量进行控制。控制显影的方法包括对显影电流进行测定；利用测定出的显影电流计算出感光介质电容、显影剂厚度以及静电潜像的曝光电势；利用计算值计算出感光膜厚度、显影剂厚度以及显影量；并且分别将计算出的感光膜厚度、显影剂厚度以及显影量与预设的标准值进行比较，随后显示有关更换感光介质和显影剂的信息或者对显影供给向量和显影向量进行控制。
文档编号G03G15/08GK1530765SQ20041002839
公开日2004年9月22日 申请日期2004年3月11日 优先权日2003年3月11日
发明者辛圭铁 申请人:三星电子株式会社