专利名称:控制显影单元电压的成像装置的制作方法
技术领域:
本发明的总发明构思涉及一种成像装置,更特别地,涉及一种通过控制显影单元的显影电压来防止交叉污染的成像装置。
背景技术:
通常,电子照相成像装置通过以下步骤产生期望的彩色图像接收与图像相应的数字图像信号,并使用诸如激光扫描单元(LSU)这类的曝光单元在感光介质上形成静电潜像,用调色剂将静电潜像显影为调色剂图像,将调色剂图像转印至记录介质,并通过对其加热加压将调色剂图像熔合到记录介质上。
彩色成像装置中使用的调色剂的颜色有黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(K)。因此,彩色成像装置需要四个成像单元以将四种颜色附着在静电潜像上。
彩色成像装置可以分成其中包括四个曝光单元和四个感光介质的单道型,和其中包括一个曝光单元和一个感光介质的多道型。
单道型彩色成像装置通常用作高速成像装置,因为其彩色印刷所需的时间与单色印刷所需的时间相同。但是,因为包括四个曝光单元和四个感光介质,单道型彩色成像装置的成本高且难以小型化。
多道型彩色成像装置包括一个感光介质和一个曝光单元,并通过对每个黄色、品红、青色或黑色的调色剂彩色图像重复执行曝光工艺、显影工艺和转印工艺而在中间转印介质上形成全色调色剂图像,从而用重叠方式在中间转印介质上形成调色剂图像。然后,多道型彩色成像装置将该彩色调色剂图像转印至纸页上,并将该彩色调色剂图像熔合至纸上。因此,多道型彩色成像装置的印刷速度低于单道型彩色成像装置,并且其颜色对准较难。
为了将具有特定极性的调色剂从每个显影单元转印至感光介质上,要对每个显影单元施加几百至几千伏特的显影电压。
图1是说明在常规的非接触显影型成像装置中,周期性地施加在显影辊上的显影电压的例子的曲线图。
参照图1,作为例子描述了一个具有负极性的调色剂。由充电装置将感光介质充电至-700V的表面电势Vo,并由曝光单元将形成图像的部分(即,附着调色剂的部分)曝光,由此将该部分的电势增加至-100V的图像电势VL。
为了使负性调色剂附着于感光介质上,将-1200V的显影电压Vd施加在显影辊上。由于对显影电压Vd的排斥力而使得该负性调色剂从显影辊跃到感光介质上。
在这种情况下,因为显影辊的显影电压Vd和感光介质的图像电压VL之间的电势差大于显影电压Vd和表面电压Vo之间的电势差,所以负性调色剂仅移动至充电至表面电压VL的曝光部分并附着于其上。然而,在该负性调色剂中,一些具有高电迁移率的调色剂可以附着于充电至表面电压Vo的非曝光部分。因为附着至非曝光部分的调色剂能导致产生污染的不期望的图像,所以必须将调色剂从非曝光部分除去。
通常,在非接触显影型成像装置中,显影电压和聚集电压交替地施加于显影辊上。这是因为当直接施加显影电压而不施加聚集电压时,很难使调色剂均匀地附着于感光介质上,而通过调色剂在显影辊和感光介质之间的重复移动,可以获得均匀的图像。
当+300V的聚集电压Vc被施加在显影辊上时,当聚集电压Vc和图像电压VL之差小于阈电压Vth时,附着在感光介质的已曝光部分上的负性调色剂不会移动到显影辊上,但因为聚集电压Vc和表面电压Vo之间的电势差(1000V)大,所以附着在感光介质非曝光部分上的负性调色剂会移动到显影辊上。因此,显影电压和聚集电压以预定的占空比交替地施加于显影辊上,由此使调色剂不会附着在感光介质的非曝光部分上。
在这类常规的AC电压施加方法中,因为施加显影电压Vd和聚集电压Vc的总的时间周期t0是固定的,所以当施加显影电压Vd或聚集电压Vc的时间延长时,则另一电压的时间会减少,因此不能控制显影条件。
同时,在向感光介质施加三级电压且正极性和负极性调色剂同时显影的电势分配显影法中,调色剂能附着到非成像区域上,而导致污染。特别是当显影电压施加到显影辊上使得负极性调色剂附着在已经附着了正极性调色剂的感光介质上时,一些正极性调色剂可能会移动到显影辊,或者一些负极性调色剂能附着在正极性调色剂(具有与负极性调色剂相反的极性)上,从而导致污染。
发明内容
本发明的总构思提供一种成像装置,其通过施加不影响调色剂向显影单元移动的中间电压来防止具有不同极性和颜色的调色剂的交叉污染。
本发明的总构思还提供一种AC电压施加型成像装置以自由控制显影条件。
本发明的总构思的其它方面和优点部分将在下文中阐述,部分将在下文中体现,或者可以从本发明总构思的实际操作中得出。
本发明的总构思的前述内容和/或其它方面和效用可以通过提供一成像装置来实现,该装置包括多个显影单元,这些显影单元通过在显影工艺的第一道期间用具有不同颜色和极性的调色剂显影多个静电潜像以形成彩色图像以形成使用至少一个两道显影工艺的彩色图像;在感光介质上形成三级电压的曝光单元;和控制单元,该控制单元通过向在显影工艺的第一道期间运行的多个显影单元中的至少一个施加显影外加电压,将该显影外加电压分成显影电压、聚集电压和至少一个中间电压,并在第二显影单元的显影电压周期或第二显影单元的聚集电压周期中向显影单元中的至少一个选择性施加中间电压,来控制显影电压施加时间和聚集电压施加时间中的一个,而不改变该显影电压施加时间和该聚集电压施加时间中的另一个。
本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用可以通过提供一成像装置来实现,该装置包括成像元件,显影单元,产生显影外加电压的电源,和控制电源以将显影外加电压供给给显影单元的控制器,该显影外加电压具有在第一周期中用于将调色剂从显影单元移至成像元件的持续第一时间的第一电压,在第二周期中用于将调色剂部分从成像元件移至显影单元的持续第二时间的第二电压,和在第一周期或第二周期期间中持续第三时间的处于第一和第二电压之间的第三电压。
第三电压能在第一周期期间施加到显影单元上,而在施加第三电压期间不施加第一电压。第三时间可以比第一时间短。第三时间可以比第一时间长。第三时间可以约等于第一时间。第三电压可以低于将调色剂从显影单元移动至成像元件所需的阈电压。第三电压能在第二周期期间施加于显影单元上,而在施加第三电压期间不施加第二电压。第三时间可以比第二时间短。第三时间可以比第二时间长。第三时间可以约等于第二时间。第三电压能低于将调色剂从成像元件移动至显影单元所需的阈电压。第一时间可以比第二时间短。第一时间可以比第二时间长。第一时间可以约等于第二时间。第一持续时间和第二持续时间之和可以保持不变。
控制器能控制电源,将具有在与第三电压相同的周期中持续第四时间的处于第一和第二电压之间的第四电压的显影外加电压供给给显影单元。第三和第四电压能在第一周期期间施加在显影单元上,而在施加第三和第四电压期间不施加第一电压。第三和第四电压能在第二周期期间施加于显影单元上,而在施加第三和第四电压期间不施加第二电压。控制器能控制电源,将具有在与第三电压不同的周期中持续第四时间的处于第一和第二电压之间的第四电压的显影外加电压供给给显影单元。
本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用可以通过提供一成像装置来实现,该装置包括感光鼓,用具有第一特性的第一调色剂显影感光鼓的第一图像的第一显影单元,用具有第二特性的第二调色剂显影感光鼓的第二图像的第二显影单元,产生第一显影外加电压和第二显影外加电压的电源,和控制单元,该控制单元控制电源向第一显影单元提供第一显影电压、第一聚集电压和第一中间电压作为第一显影外加电压,向第二显影单元提供第二显影电压、第二聚集电压和第二中间电压作为第二显影外加电压。
本发明的总构思的前述和/或其它方面和效用可以通过提供一种控制成像装置的显影单元电压的方法来实现,该方法包括将显影外加电压供给给显影单元,该显影外加电压具有在第一周期中将调色剂从成像装置的显影单元移至成像元件的持续第一时间的第一电压,在第二周期中将部分调色剂从成像元件移至显影单元的持续第二时间的第二电压,和在第一周期或第二周期期间中持续第三时间的处于第一和第二电压之间的第三电压。
第三电压可以在第一周期期间施加在显影单元上,而在施加第三电压期间不施加第一电压。第三电压可以在第二周期期间施加于显影单元上,而在施加第三电压期间不施加第二电压。显影外加电压还能包括在与第三电压相同的周期中持续第四时间的处于第一和第二电压之间的第四电压。第三和第四电压可以在第一周期期间施加在显影单元上,而在施加第三或第四电压期间不施加第一电压。第三和第四电压也可以在第二周期期间施加于显影单元上,而在施加第三或四电压期间不施加第二电压。显影外加电压还可以包括在与第三电压不同的周期中持续第四时间的处于第一和第二电压之间的第四电压。
下面结合附图描述实施方案,使本发明的总构思的这些和/或其它方面和优点更加清楚且易于理解,其中图1是说明周期性施加在常规的非接触显影型成像装置的显影辊上的显影电压的实例的曲线图;图2是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的成像装置的剖视图;图3是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的控制施加在两个显影单元上的显影外加电压的结构视图;图4是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的施加于图3的第一显影单元上的显影外加电压分布的曲线图;图5是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的施加于图3的第二显影单元上的显影外加电压分布的曲线图;图6是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的施加于图3的第二显影单元上的显影外加电压的另一分布的曲线图;图7是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的施加于图3的第二显影单元上的显影外加电压另一分布的曲线图;图8是说明根据本发明的总构思的显影电压和图像密度之间的关系的曲线图。
具体实施例方式
现在将详细介绍本发明的总构思的实施方案,其实施例用附图示意,其中同样的附图标记全部表示同样的元件。为了说明本发明的总构思,下面将参照
这些实施方案。
图2是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的成像装置的剖视图。参照图2,成像装置包括感光介质100,多个显影单元110,曝光单元120,中间转印单元130,供纸盒140,转印辊150,熔凝器160和放电器170。
感光介质100可以是外表面涂布有光导层的感光圆筒形金属鼓。下文中,感光介质100将称作感光鼓100。然而,感光介质100不限于是感光鼓。
充电装置101、预转印消除器102、充电单元103、感光鼓清洁单元104和预充电消除器105围绕感光鼓100安装。
充电装置101使感光鼓100充入均匀的电势,且其可以包括充电辊或电晕充电装置。充电装置101向感光鼓100的外表面提供电荷,同时旋转地与感光鼓100的外表面接触或分离,以使感光鼓100的外表面充入均匀的电势。
在调色剂图像形成在感光鼓100的预定区域(成像区域)上之后,以及感光鼓100上的调色剂图像转印至中间带131上之前,预转印消除器102将残留在感光鼓100的一部分(未成像区域)上的电荷除去。预转印消除器102能根据需要或要求选择性地使用。
充电单元103给具有不同极性和颜色的调色剂充电,以使它们的极性彼此相同,从而将显影在感光鼓100上的调色剂图像转印至中间转印单元130上。
感光鼓清洁单元104可以例如是清洁刀片,其除去没有从感光鼓100转印至中间转印单元130而残留在感光鼓100上的调色剂图像。
预充电消除器105在调色剂图像形成在感光鼓100上之前,除去感光鼓100的整个表面上的电荷。
多个显影单元110分别包括固体粉末形式的黄色(Y)、青色(C)、品红(M)和黑色(B)彩色调色剂,并设置于面向感光鼓100的旋转方向中。显影单元110中的每个都包括通过将调色剂提供给形成在感光鼓100上的静电潜像而形成调色剂图像的显影辊111。显影单元110使用非接触显影方法,其中显影辊111以显影间隙Dg与感光鼓110的外表面分开安装。该显影间隙Dg例如可以为几十微米至几百微米。
曝光单元120安装在感光鼓100下面,并通过对已经用充电装置101充入均匀电势的感光鼓100扫描光而形成静电潜像。
中间转印单元130能包括转印带131,和支撑并使转印带131旋转的多个支持辊132、133、134、135和136。转印带131插入在感光鼓100和支持辊132和133之间,因此调色剂图像能从感光鼓100转印至转印带131上。
此外,在调色剂图像转印至例如纸片S这类印刷介质上之后,为了除去残留在转印带131上的废调色剂,中间转印单元130包括可以为清洁刀片的清洁元件137,其通过接触转印带131的表面而刮去废调色剂。支持辊136设置为面向转印辊150,以致于转印带131插入到该支持辊136和转印辊150之间。
转印带131的旋转速度可以与感光鼓100的旋转速度相同。转印带131应该至少与彩色调色剂图像最终形成于其上的纸片S的长度相同。
转印辊150面向转印带131安装,且当彩色调色剂图像从感光鼓100转印至转印带131上时与转印带131分离,并在彩色调色剂图像完全形成在转印带131上之后,与转印带131以预定压力接触以将该彩色调色剂图像转印至纸片S。
熔凝器160能包括加热辊161和与加热辊161相对安装的加压辊162,从而在旋转期间以预定压力朝加热辊161碾压纸片S,并通过施加热量和压力将彩色调色剂图像熔合在纸片S上。可以使用另一加热辊代替加压辊162。此外,熔凝器160不限于图2所示的加热辊161和/或加压辊162,因此能是任何合适的使用热量和压力将彩色调色剂图像固定在印刷介质上的定影装置。
放电器170能包括一对辊以使彩色调色剂图像熔合于其上的纸片S放电。由放电器170放电的纸片S堆叠在纸片堆叠盘180中。
盒140包括纸片S,并可拆卸地安装在成像装置的主体内。捡拾辊142安装在盒140上以一张一张地捡起纸片S。
附图标记20表示双向传输部分,第一面上印刷有图像的纸片S通过该部分返回,从而在该纸片S的第二面上印刷另一图像。
因为具有上述结构的成像装置可以从多种印刷模式中选择印刷模式,例如双道模式、三道模式和四道模式,使用者能根据印刷速度和成像质量从多种印刷模式中选择希望的印刷模式。
例如,在四道模式中,将静电潜像显影为依序使用四种彩色调色剂的单色调色剂图像,且每种彩色调色剂图像以叠加的方式被转印至转印带131以形成全色图像。使用该四道模式能获得高质量图像。
在二道模式中,在单一显影工艺期间使用具有不同极性和颜色的调色剂显影形成在感光介质上的静电潜像,并由此通过仅执行两次单一显影工艺就能形成希望的彩色图像。在二道模式中,以四道模式速度的两倍执行印刷。
在由二道模式改进得到的三道模式中,在第一道期间被提供的具有不同极性和颜色的调色剂在第二道期间被再次提供给静电潜像,且颜色与第一道中的调色剂颜色不同的调色剂在第三道期间被提供给静电潜像以形成彩色图像,由此执行三次显影工艺。该三道模式具有比四道模式高30%的印刷速度,并提供比二道模式高的图像质量。
图3说明了根据本发明的总构思的一个实施方案的二道模式中控制施加在两个显影单元上的显影外加电压的结构。图4是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的施加于图3的显影单元上的显影外加电压分布的曲线图。“显影外加电压”是交替地施加在显影单元上的显影电压和聚集电压的组合。
参照图3和4,显影单元的每个显影外加电压都被控制,以致于两个显影单元在一个显影工艺期间使用具有不同极性和颜色的调色剂显影形成在感光介质上的多个静电潜像。
感光鼓100由曝光单元120充电成三级电压。该三级电压包括表面电压Vo,非潜像电压Vw,和潜像电压VL。表面电压Vo通过充电装置101形成在感光鼓100的表面并对应于非曝光部分,非潜像电压Vw对应于由曝光单元120暴露于光线中但其上没有形成图像的部分,而潜像电压VL对应于由曝光单元120暴露于光线中且其上形成有图像的部分。这些电压之间的关系满足以下等式;|表面电压Vo|>|非潜像电压Vw|>|潜像电压VL|。
包括正性(+)黄色调色剂的显影单元110Y和包括负性(-)青色调色剂的显影单元110C沿着感光鼓100的旋转方向顺次设置。显影单元110Y和110C分别连接至电源112和113,且控制单元114也连接至电源112和113以控制显影单元110Y和110C的显影外加电压。
当感光鼓100充电成三级电压时,为了将正性(+)黄色调色剂从显影单元110Y移动至感光鼓100,控制单元114向显影单元110Y施加显影外加电压。该显影外加电压由显影电压Vd和聚集电压Vc形成,且该显影电压Vd和聚集电压Vc交替地施加于显影单元110Y上。此时,当在聚集电压Vc施加于显影单元110Y上时,正性调色剂从显影单元110Y移动至充电到表面电压Vo的感光鼓100的非曝光部分。此外,当显影电压Vd施加于显影单元110Y上时,正性调色剂聚集在显影单元110Y上,与图1中负性调色剂的应用和聚集相反。在使用正性调色剂的情况下,聚集电压Vc可以称为显影电压Vd,而显影电压Vd可以称为聚集电压Vc。
参照图4,当显影电压Vd施加于显影单元110Y上的周期由t1表示,聚集电压Vc施加于显影单元110Y上的周期由t2表示,且显影电压Vd和聚集电压Vc施加于显影单元110Y上的总周期(即,显影外加电压施加于显影单元110Y上的固定周期)由t0表示时,t0=t1+t2。此外,如图4所示,t1可能大于t2。或者,在本发明的总构思的实施方案中,t1可能小于或等于t2。
当聚集电压Vc施加于显影单元110Y上时,正性黄色调色剂会附着于充有表面电压Vo的感光鼓100的非曝光部分,根据静电原理这是由显影单元110Y和感光鼓100的非曝光部分之间的静电力差造成的。当显影电压Vd施加于显影单元110Y上时,可以附着于感光鼓100的不同于非曝光部分的部分上的调色剂为了聚集而移动至显影单元110Y。因此,正性黄色调色剂移动至感光鼓100的非曝光部分,从而在感光鼓100经过显影单元110Y时显影静电潜像。
然后,为了将负性(-)青色调色剂从显影单元110C移动至感光鼓100,控制单元114向显影单元110C施加显影外加电压。该显影外加电压包括显影电压Vd,至少一个中间电压Vn(参见图5-7),和聚集电压Vc。
当一个周期内施加中间电压Vn(不影响调色剂的显影和聚集)的持续时间变化时,则显影电压施加时间和聚集电压施加时间能被更加精确地控制。尤其是在施加显影电压的周期内(例如,图4的周期t1中)或施加聚集电压的周期内(例如,图4的周期t2中)可以施加中间电压。因此,施加显影电压和聚集电压之一的持续时间能被控制,而不影响所施加的该显影电压和聚集电压中的另一个的持续时间。例如,当在施加显影电压的周期内施加中间电压Vn时,显影电压实际施加在显影单元上的持续时间减少。而施加在显影单元上的聚集电压的持续时间保持不变。类似地,当在施加聚集电压的周期内施加中间电压Vn时,聚集电压实际施加在显影单元上的持续时间减少。而施加在显影单元上的显影电压的持续时间保持不变。
参照图8,必须在显影辊上施加大于显影阈电压δVth(即将负性(-)调色剂从显影辊移动至感光鼓所需的最小电压)的显影电压,以将负性(-)调色剂从显影辊移动至感光鼓。当施加在显影辊上的显影电压等于或小于显影阈电压δVth时,负性(-)调色剂不会从显影辊移动至感光鼓。因此,可以基于其与显影阈电压δVth或非潜像电压Vw之间的关系确定中间电压Vn。尤其是,中间电压Vn能小于或等于显影阈电压δVth,以致于当在施加显影电压的周期内施加中间电压Vn时,显影电压(其大于显影阈电压δVth)实际施加在显影单元上的持续时间减少。换言之,减少了将负性(-)调色剂从显影辊移动至感光鼓所需的显影电压的持续时间,而没有增加施加聚集电压的持续时间。
显影电压施加的周期可以比聚集电压施加的周期短,因为如果过度施加显影电压,由于调色剂的典型特性,调色剂可能会移动至成像部分和非成像部分,导致形成污染的图像。
在调色剂由摩擦充电的显影系统中,预定含量的具有相反极性的调色剂会在摩擦充电工艺中生成。这类具有相反极性的调色剂移动至其它彩色调色剂显影的部分,从而导致图像污染。因此,为了在使用负性调色剂时控制这种具有相反极性的调色剂的移动(图像污染的原因),要减少用于将聚集电压(从相反极性的调色剂的角度而言是显影电压)施加在显影单元上的时间。
然而,常规情况下,当实际施加聚集电压的持续时间减少时,实际施加显影电压的持续时间会增加,因此很难控制显影电压以获得希望的图像。为了避免这一问题,根据本发明的总构思的实施方案,采用至少一种不影响调色剂移动的中间电压Vn,因此实际施加聚集电压的持续时间会相对减少,而不增加施加显影电压的持续时间。此时,施加显影电压和聚集电压的总时间周期保持不变。
此外,常规情况下,在甚至当相反极性的调色剂的使用减到最小却仍希望通过防止过量调色剂显影来减少调色剂的消耗时,如果施加显影电压的持续时间减少,则施加聚集电压的持续时间就会增加,因此要双重控制显影。这可能导致图像密度的下降。然而,根据本发明的总构思的实施方案,通过在施加显影电压的周期内采用中间电压,能独立地减少实际施加显影电压的持续时间(即,施加显影电压的持续时间可以独立于实际施加聚集电压的持续时间而减少)。
下面将描述根据本发明的总构思的,在施加聚集电压Vc的周期内通过向显影单元施加中间电压Vn来控制实际施加于显影单元上的聚集电压Vc的持续时间的方法。在该方法中,施加聚集电压Vc的总时间周期是固定的,中间电压Vn在这一周期内施加在显影单元上。因此,实际施加聚集电压Vc的持续时间相对于施加中间电压Vn的持续时间减少了。
在施加显影电压Vd的周期内通过施加中间电压Vn来控制实际施加显影电压Vd的持续时间的方法,与控制实际施加聚集电压Vc的持续时间的描述类似,因此不再对其进行详细描述。但是,尽管根据本发明的总构思的各种实施方案,在施加聚集电压的周期内通过向显影单元施加中间电压,能独立于实际施加显影电压的持续时间而控制实际施加在显影单元上的聚集电压的持续时间,但是根据本发明的总构思的各种其它的实施方案,在施加显影电压的周期内通过向显影单元施加中间电压,也能类似地独立于实际施加聚集电压的持续时间来控制实际施加在显影单元上的显影电压的持续时间。
图5是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的施加于图3的第二显影单元上的显影外加电压分布的曲线图。参照图5,当施加显影电压Vd的周期由t3表示,施加聚集电压Vc的总周期由t4表示,且施加显影电压Vd和聚集电压Vc的总周期由t0表示时,t0=t3+t4且t3<t4。这种情况下,t0与图4所示的t1与t2之和相等。
t4是实际施加在显影单元上的中间电压Vn的持续时间t5与实际施加在显影单元上的聚集电压Vc的持续时间t6之和。因此,由于施加聚集电压Vc的周期t4是固定的,所以通过增加持续时间t5(期间实际施加了中间电压Vn)相对地能减少持续时间t6(期间实际施加了聚集电压Vc)。
当中间电压为Vn,感光鼓的非潜像电压为Vw,且显影阈电压差为δVth时,它们之间的关系满足公式(Vw-δVth)<Vn<(Vw+δVth) ……(1),和Vn=Vw……(2)。
此时,使用非接触法执行显影工艺,且感光鼓的非潜像电压Vw与表面电压Vo相同。
图6是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的施加于图3的第二显影单元上的显影外加电压的另一分布的曲线图。参照图6,实际施加聚集电压Vc的持续时间t6,施加中间电压Vn的持续时间t5,以及t6与t5之和的总周期t4分别与图5所示时间t6,t5和t4相同。在图6中,仅仅是施加聚集电压Vc和中间电压Vn的顺序发生了变化。
当向显影单元施加显影电压Vd的周期为t3,施加聚集电压Vc的周期为t4,且施加显影电压Vd和聚集电压Vc的总周期为t0时,要求t0=t3+t4且t3<t4。t0与图4所示的t1与t2之和相等。
图7是说明根据本发明的总构思的一个实施方案的施加于图3的第二显影单元上的显影外加电压另一分布的曲线图。参照图7,中间电压Vn包括第一中间电压Vn1和第二中间电压Vn2,并且当施加在显影单元上的第一中间电压Vn1的持续时间为t7且第二中间电压Vn2为t8时,施加中间电压Vn的总持续时间为t7与t8之和。即,如图5和6所示的实际施加中间电压Vn的持续时间t5等于实际施加第一中间电压Vn1的持续时间t7和实际施加第二中间电压Vn2的持续时间t8之和。
实际施加聚集电压Vc的持续时间t6,实际施加中间电压Vn的持续时间t5,以及t6与t5之和的总周期t4分别与图5所示时间t6,t5和t4相同,但图7和图5之间的不同之处在于第一中间电压Vn1在施加聚集电压Vc之前施加给显影单元,而第二中间电压Vn2在施加聚集电压Vc之后施加给显影单元。
当施加显影电压Vd的周期为t3,施加聚集电压Vc的周期为t4,且施加显影电压Vd和聚集电压Vc的总周期为t0时,要求t0=t3+t4且t3<t4。这种情况下,t0与图4所示的t1和t2之和相等。
因为Vn=Vn1=Vn2,其中中间电压为Vn,如图7所示,第一中间电压Vn1和第二中间电压Vn2,所以第一中间电压Vn1和第二中间电压Vn2可以代替中间电压Vn满足公式1和2的关系式。
使用上述工艺,在感光鼓100经过显影单元110C时,通过将负性青色调色剂粘附于充有潜像电压VL的已曝光成像部分来形成静电潜像。
充有表面电压Vo的部分由正性黄色调色剂显影,充有潜像电压VL的成像区域由负性青色调色剂显影,而充有非潜像电压Vw的非成像区域不显影。
由具有不同颜色和极性的调色剂显影的多个调色剂图像通过由相反极性产生的吸引力从感光鼓100转印至转印带131。特别地,当负性电压施加在转印带131上时,显影在感光鼓100上的调色剂图像为极化为正性。
然而,因为正性调色剂图像和负性调色剂图像都出现在感光鼓100上,所以正性调色剂图像从感光鼓100转印至转印带131,而负性调色剂图像不这样转印。
因此,通过从充电单元103施加正性电压来产生电晕放电,并使预定大小的电流流至感光鼓100,从而使具有不同极性的调色剂被正性极化。该工艺是公知的调色剂单一极化作用。
感光鼓100上被正性极化的调色剂通过向中间转印单元130施加负性电压而从感光鼓100转印至转印带131。尽管上述调色剂是正性极化的,但也可以用负性极化代替。
当第一道完成时,通过重复第一道中同样的工艺来执行将品红调色剂和黑色调色剂移动至感光鼓100的第二道。完成第二道之后,彩色图像会形成在转印带131上。
使用转印辊150将彩色图像转印至纸片S上,然后在纸片S经过熔凝器160时将彩色图像熔合。将彩色图像熔合在其上的纸片S排到成像装置外部,而完成彩色图像形成操作。
如上所述,根据本发明的总构思的成像装置通过施加至少一个不影响调色剂移动的中间电压,独立地控制聚集电压或显影电压施加在显影单元上的时间,从而防止由调色剂引起的交叉污染。
尽管已经示出并描述了本发明的总构思的几个实施方案,但是本领域技术人员应当明白在不背离本发明总构思的原理和要旨的情况下,可以修改这些实施方案,本发明总构思的原理和要旨的范围由权利要求及其等价内容限定。
权利要求
1.一种成像装置,包括多个显影单元,其使用至少一个二道显影工艺形成彩色图像,在显影工艺的第一道期间,通过用具有不同颜色和极性的调色剂显影多个静电潜像以形成彩色图像;在感光介质上形成三级电压的曝光单元;和控制单元,其通过在操作显影工艺的第一道期间向多个显影单元中的至少一个施加显影外加电压,将该显影外加电压分成显影电压、聚集电压和至少一个中间电压,并在第二显影单元的显影电压周期或聚集电压周期内向显影单元中的至少一个选择性施加中间电压,来控制显影电压施加时间和聚集电压施加时间中的一个,而不改变该显影电压施加时间和该聚集电压施加时间中的另一个。
2.根据权利要求1所述的成像装置,其中当中间电压为Vn,感光介质的非潜像电压为Vw,且显影阈电压差为δVth时,控制显影外加电压以满足等式Vw-δVth<Vn<Vw+δVth。
3.根据权利要求1所述的成像装置,其中当中间电压为Vn且感光介质的非潜像电压为Vw时,控制显影外加电压以满足等式Vn=Vw。
4.根据权利要求3所述的成像装置,其中当中间电压Vn包括第一中间电压Vn1和第二中间电压Vn2时,控制显影外加电压以满足等式Vn=Vn1=Vn2。
5.根据权利要求2所述的成像装置,其中当中间电压Vn包括第一中间电压Vn1和第二中间电压Vn2时,控制显影外加电压以满足等式Vn=Vn1=Vn2。
6.一种成像装置,包括多个使用非接触显影法显影静电潜像的显影单元;和控制施加在每个显影单元上并被分成显影电压Vd、聚集电压Vc和至少一个中间电压Vn的显影外加电压的控制单元,其中在向显影单元施加显影电压Vd的显影电压Vd施加时间内或在向显影单元施加聚集电压Vc的聚集电压Vc施加时间内,中间电压Vn选择性地施加在多个显影单元中的一个上,以控制显影电压施加时间和聚集电压施加时间中的一个,而不改变该显影电压施加时间和聚集电压施加时间中的另一个。
7.根据权利要求6所述的成像装置,其中当中间电压为Vn,感光介质的表面电压为Vo,且显影阈电压差为δVth时,控制显影外加电压以满足等式Vo-δVth<Vn<Vo+δVth。
8.根据权利要求7所述的成像装置,其中控制显影外加电压以满足等式Vn=Vo。
9.根据权利要求6所述的成像装置,其中当中间电压为Vn且感光介质的表面电压为Vo时,控制显影外加电压以满足等式Vn=Vw。
10.根据权利要求9所述的成像装置,其中当中间电压Vn包括第一中间电压Vn1和第二中间电压Vn2时,控制显影外加电压以满足等式Vn=Vn1=Vn2。
11.根据权利要求7所述的成像装置,其中当中间电压Vn包括第一中间电压Vn1和第二中间电压Vn2时,控制显影外加电压以满足等式Vn=Vn1=Vn2。
12.一种成像装置,包括成像元件;显影单元;产生显影外加电压的电源;和控制电源以将显影外加电压供给给显影单元的控制器,该显影外加电压具有在第一周期中用于将调色剂从显影单元移至成像元件的持续第一时间的第一电压,在第二周期中用于将部分调色剂从成像元件移至显影单元的持续第二时间的第二电压,和在第一周期或第二周期期间中持续第三时间的处于第一和第二电压之间的第三电压。
13.根据权利要求12所述的成像装置,其中第三电压在第一周期内施加在显影单元上,而在施加该第三电压期间不提供第一电压。
14.根据权利要求13所述的成像装置,其中第三时间短于第一时间。
15.根据权利要求13所述的成像装置,其中第三时间比第一时间长。
16.根据权利要求13所述的成像装置,其中第三时间约等于第一时间。
17.根据权利要求13所述的成像装置,其中第三电压低于将调色剂从显影单元移动至成像元件所需的阈电压。
18.根据权利要求12所述的成像装置,其中第三电压在第二周期内施加在显影单元上,而在施加该第三电压期间不提供第二电压。
19.根据权利要求18所述的成像装置,其中第三时间短于第二时间。
20.根据权利要求18所述的成像装置,其中第三时间比第二时间长。
21.根据权利要求18所述的成像装置,其中第三时间约等于第二时间。
22.根据权利要求18所述的成像装置,其中第三电压低于将调色剂从成像元件移动至显影单元所需的阈电压。
23.根据权利要求12所述的成像装置,其中第一时间短于第二时间。
24.根据权利要求12所述的成像装置,其中第一时间比第二时间长。
25.根据权利要求12所述的成像装置,其中第一时间约等于第二时间。
26.根据权利要求12所述的成像装置,其中第一时间和第二时间之和保持不变。
27.根据权利要求12所述的成像装置,其中控制器控制电源以将具有在与第三电压相同的周期中持续第四时间的处于第一和第二电压之间的第四电压的显影外加电压供给给显影单元。
28.根据权利要求27所述的成像装置,其中第三和第四电压在第一周期期间施加在显影单元上,而在施加第三和第四电压期间不提供第一电压。
29.根据权利要求27所述的成像装置,其中第三和第四电压在第二周期期间施加于显影单元上,而在施加第三和第四电压期间不提供第二电压。
30.根据权利要求12所述的成像装置,其中控制器控制电源以将具有在与第三电压不同的周期中持续第四时间的处于第一和第二电压之间的第四电压的显影外加电压供给给显影单元。
31.一种成像装置,包括感光鼓;用具有第一特性的第一调色剂显影感光鼓的第一图像的第一显影单元;用具有第二特性的第二调色剂显影感光鼓的第二图像的第二显影单元;产生第一显影外加电压和第二显影外加电压的电源;和控制单元,该控制单元控制电源以将第一显影电压、第一聚集电压和第一中间电压作为第一显影外加电压供给给第一显影单元,将第二显影电压、第二聚集电压和第二中间电压作为第二显影外加电压供给给第二显影单元。
32.一种控制成像装置的显影单元的电压的方法,包括将显影外加电压供给给显影单元,该显影外加电压具有在第一周期中用于将调色剂从成像装置的显影单元移至成像元件的持续第一时间的第一电压,在第二周期中用于将部分调色剂从成像元件移至显影单元的持续第二时间的第二电压,和在第一周期或第二周期期间中持续第三时间的处于第一和第二电压之间的第三电压。
33.根据权利要求32所述的方法,其中第三电压在第一周期内施加在显影单元上,而在施加该第三电压期间不提供第一电压。
34.根据权利要求32所述的方法,其中第三电压在第二周期内施加在显影单元上,而在施加该第三电压期间不提供第二电压。
35.根据权利要求32所述的方法,其中显影外加电压还包括在与第三电压相同的周期中持续第四时间的处于第一和第二电压之间的第四电压。
36.根据权利要求35所述的方法,其中第三和第四电压在第一周期期间施加在显影单元上,而在施加第三和第四电压期间不提供第一电压。
37.根据权利要求35所述的方法,其中第三和第四电压在第二周期期间施加于显影单元上,而在施加第三和第四电压期间不提供第二电压。
38.根据权利要求32所述的方法,其中显影外加电压还包括在与第三电压不同的周期中持续第四时间的处于第一和第二电压之间的第四电压。
全文摘要
一种成像装置,包括多个使用至少一个二道显影工艺形成彩色图像的显影单元,在执行显影工艺的第一道时通过用具有不同颜色和极性的调色剂显影多个静电潜像以形成彩色图像,和在感光介质上形成三级电压的曝光单元,其中,施加在多个显影单元的、在操作显影工艺的第一道期间运行的第一显影单元和第二显影单元之中的第二显影单元上的显影外加电压分为显影电压V
文档编号G03G13/08GK1896888SQ20061012638
公开日2007年1月17日 申请日期2006年7月10日 优先权日2005年7月8日
发明者申瑞源 申请人:三星电子株式会社