成像设备及利用该成像设备形成彩色图像的方法

专利名称：成像设备及利用该成像设备形成彩色图像的方法
技术领域：
与本发明一致的设备和方法涉及彩色图像的形成，更具体地讲，涉及通过在成像介质上形成潜像、使潜像显影、将显影的图像转印到记录介质上然后将转印的图像定影在 记录介质上来形成图像。
背景技术：
通常，电子照相成像设备利用如下的方法形成图像。整个表面充有预定极性电荷 的成像介质被暴露于与将被记录的图像数据对应的光下，使得潜像形成在成像介质的所述 表面上。然后，利用显影剂(例如调色剂)使潜像显影，以形成显影图像。显影图像被转印 到记录介质上，然后转印的图像被定影在记录介质上，从而完成在记录介质上的图像的形 成。如上所述，为了形成图像，传统的电子照相成像设备必须需要用于对成像介质的 整个表面充有预定极性电荷的设备和过程，以及用于将成像介质的所述表面暴露于光下的 过程。由于这些要求，所以将数据打印所需的时间能够降低多少受到限制。传统的电子照相彩色成像系统可被分成多过程型彩色成像系统和单过程型彩色 成像系统。在多过程型彩色成像系统中，青色调色剂、品红色调色剂、黄色调色剂和黑色调色 剂顺序地施加到成像介质上以使潜像显影。即，单个成像介质利用四种调色剂被处理。在单过程型彩色成像系统中，青色调色剂、品红色调色剂、黄色调色剂和黑色调色 剂分别施加到成像介质上以使潜像显影。即，彼此排列的四个鼓用于形成彩色图像。此外，存在另一种类型的成像系统，在该成像系统中，充电过程、曝光过程和显影 过程可以由仅利用能够自充电的直接成像鼓(direct imaging drum)的一个过程来代替。

发明内容
技术问题但是，在多过程型彩色成像系统中，由于用四种颜色进行顺序处理而使显影速率 低。此外，在单过程型彩色成像系统中，需要用于四种颜色的四组成像介质和显影装置，因 此，需要额外的组件，且该系统的结构复杂，制造成本高。而且，当使用利用直接成像鼓的成像系统且调色剂被施加到所述鼓的表面时，不 能施加多层调色剂并且一个点单元只能被用于表达一个颜色。因此，彩色打印质量降低。虽 然通过进一步使用除了青色、品红色、黄色和黑色之外的红色、蓝色和绿色可以克服这个问 题，但是额外颜色的使用导致制造和维修成本增加。技术方案本发明的各方面在于提供一种用于利用成像介质形成彩色图像的成像设备，所述 成像介质包括多个单元，其中，所述单元按照矩阵设置，并且每个单元独立操作而不具有感 光器，不同颜色的调色剂按照多层结构顺序附着到所述单元中，同时被施加到所述单元的电荷的量逐渐增加。
本发明的各方面还提供一种利用成像设备形成彩色图像的方法。
根据本发明的一方面，提供了一种成像设备，所述成像设备包括成像介质，形成 潜像并且具有包括多个单元的表面，其中，每个单元独立操作，并且根据将要被记录的彩色 图像被充电；显影单元，将潜像显影成彩色图像，所述显影单元包括含有不同颜色调色剂的 多个调色剂盒，其中，所述调色剂盒围绕成像介质排列且彼此隔开预定间隔；转印单元，将 所述彩色图像转印到记录介质上；定影单元，将已经被转印到记录介质上的彩色图像定影， 其中，当所述单元面对调色剂盒时，施加到所述单元上的电荷的量逐渐增加，且不同颜色的 调色剂在每个单元上重叠，从而潜像被显影成彩色图像。
根据本发明的另方面，提供了一种利用成像设备通过沉积不同颜色的调色剂来形 成彩色图像的方法，所述方法包括(a)通过对多个单元充电以使所述多个单元具有与所 述单元的初始极性相反的极性来形成潜像，不同颜色的调色剂被重叠在所述多个单元上； (b)根据含有不同颜色的调色剂的多个调色剂盒被排列的顺序，通过逐渐增加被施加到所 述单元的电荷的量以及重叠不同颜色的调色剂，将所述潜像显影成彩色图像；(c)将被显 影的彩色图像转印到记录介质上；(d)将被转印的彩色图像定影到记录介质上。
有益效果
根据本发明示例性实施例的成像设备和利用该成像设备形成彩色图像的方法具 有以下效果。
第一，当多个单元顺序通过多个调色剂盒时，被施加到所述单元的电荷的量逐渐 增加，且多个调色剂在所述单元上重叠，从而将潜像显影成彩色图像，其中，每个单元操作 独立。因此，能够提高图像质量。
第二，可以通过将调色剂盒顺序地暴露给成像介质来形成期望的彩色图像。因此， 可以提高彩色图像的形成效率。
第三，成像设备能够被制成小尺寸，且能够减少必要组件的数量。因此，能够降低 制造成本。


图1是根据本发明的示例性实施例的成像设备的立体图2是根据本发明的示例性实施例的图1的成像设备的剖视图3A至图3D是示出根据本发明的示例性实施例的将潜像显影成彩色图像的操作 的视图，显影方式为，当施加到单元的充电量逐渐增加时，不同颜色调色剂重叠；
图4是根据本发明的示例性实施例的构成在图1和图2中示出的成像设备的成像 介质的周围部分的多个单元中的一个单元的立体图5是示出根据本发明的示例性实施例的图4的单元的结构的视图6和图7是根据本发明的示例性实施例的用于解释改变图3A中示出的单元的 极性的方法的视图8是示出根据本发明的示例性实施例的通过使用根据本发明的成像设备形成 彩色图像的方法的流程图。
具体实施方式
现在，将参照附图更加全面地描述本发明，本发明的示例性实施例在附图中被示出ο
图1是根据本发明的实施例的成像设备的立体图。图2是图1的成像设备的剖视 图。图3A至图3D是示出根据本发明的示例性实施例的将潜像显影成彩色图像的操作的视 图，显影方式为，当施加到单元的充电量逐渐增加时，不同颜色调色剂重叠。图4是构成在 图1和图2中示出的成像设备的成像介质的周围部分的多个单元中的一个单元的立体图。 图5是示出图4的单元的结构的视图。图6和图7是根据本发明的示例性实施例的用于解 释改变图3A中示出的单元的极性的方法的视图。
参照图1至图3D，根据当前实施例的成像设备包括成像介质100，成像介质100 包括多个单元200，所述多个单元200形成在成像介质100的圆周，用于形成潜像；清洁单 元103，中和成像介质100的表面电势；显影单元110，使潜像显影成彩色图像；转印单元 120，将显影的彩色图像转印到记录介质104上；定影单元130，将转印的彩色图像定影到记 录介质104上；控制单元300，根据将被记录的彩色图像控制单元200的极性(见图6)。
成像介质100可以是圆柱形感光器。成像介质100包括旋转体101和设置在旋转 体101的外周表面上的外周部分102，其中，外周部分102包括如图3A至图3D所示布置成 矩阵的单元200。外周部分102能够按照利用柔性材料形成单元200的方式被形成，然后单 元200缠绕着旋转体101。成像介质100还可以是带型鼓。
参照图4，每个单元200包括空间部分210，具有预定深度；分隔壁220，具有围绕 空间部分210的预定厚度。分隔壁220由非导电材料形成。在单元200中，χ轴长度和y轴 长度可以取决于输出分辨率(水平单元χ竖直单元)。例如，如果输出分辨率是1200dpi， 则χ轴长度和y轴长度每个可以是0. 02mm (1/1200x25. 4)。此外，χ轴长度和y轴长度还取 决于分隔壁220的大小，其中，分隔壁220将相邻的单元200彼此分开，从而通过电容器充 电的单元200不影响相邻单元200的充电状态。
能够改变单元200极性的装置设置在单元200的空间部分210中。如图5所示， 该装置可以是电容器230。电容器230包括第一板231、第二板232和介于第一板231和 第二板232之间的绝缘体(未显示)。第一板231部分构成成像介质100的表面。第一板 231和第二板232被连接到第一充电开关装置233和第二充电开关装置235。第一充电开 关装置233可将第一板231和第二板232连接到电源234，使得第一板231正性充电，第二 板232负性充电，或者第一充电开关装置233可将第一板231和第二板232与电源234断 开连接。第二充电开关装置235可将第一板231和第二板232连接到电源236，使得第一 板231负性充电，第二板232正性充电，或者第一充电开关装置233可将第一板231和第二 板232与电源234断开连接。因此，能够通过选择性地操作第一充电开关装置233和第二 充电开关装置234使第一板231和第二板232正性充电或者负性充电。同时，由于静电现 象而要被附着的调色剂可具有与第一板231的极性相反的极性。在当前实施例中，第一板 231正性充电，调色剂被负性充电。此外，第一板231可涂覆有特定材料，即，产生静电的材 料以防止磨损或者增加静电。
第一板231和第二板232还连接到初始开关装置237。初始开关装置237将第一 板231连接到第二板232并且中和第一板231和第二板232中的每个。
因此，当第一充电开关装置233和第二充电开关装置235接通时，初始开关装置 237断开。另一方面，当初始开关装置237接通时，第一充电开关装置233和第二充电开关 装置235断开。
第一充电开关装置233、第二充电开关装置235和初始开关装置237可以是能够引 起静电现象的各种类型的装置，并且能够根据施加到其上的信号被控制。
如上所述，根据本发明的实施例使用的成像介质具有与传统感光器的结构不同的 结构，并且能够自己改变其极性。在这方面，根据本发明的这方面使用的成像介质可被称为 自身成像介质(selfimage forming medium)。
显影单元110包括多个调色剂盒，所述调色剂盒隔开预定间隔，并且围绕成像介 质100顺序地排列。调色剂盒包括含有青色调色剂的青色调色剂盒110C、含有品红色调色 剂的品红色调色剂盒110M、含有黄色调色剂的黄色调色剂盒IlOY以及含有黑色调色剂的 黑色调色剂盒110K。在青色调色剂盒110C、品红色调色剂盒110M、黄色调色剂盒IlOY以及 黑色调色剂盒IlOK中含有的调色剂可具有负电荷。
在图2中，C1、C2、C3和C4分别表示成像介质100的面对青色调色剂盒110C、品红 色调色剂盒110M、黄色调色剂盒IlOY以及黑色调色剂盒IlOK的区域。青色调色剂盒IlOC 和品红色调色剂盒IlOM隔开距离D1，品红色调色剂盒IlOM和黄色调色剂盒IlOY隔开距 离D2，黄色调色剂盒IlOY与黑色调色剂盒IlOK隔开距离D3。在图2中，D表示成像介质 100的从间隙N开始到青色调色剂盒IlOC的圆周长。当成像介质100接触转印单元120时 形成间隙N。青色调色剂盒110C、品红色调色剂盒110M、黄色调色剂盒110Y、黑色调色剂盒 IlOK的排列顺序和区域C1C2、C3和C4以及距离D1、D2和D3可以根据成像设备特性改变。
转印单元120将由显影单元110形成的彩色图像转印到记录介质104上。具体地 讲，当转印单元120通过在转印单元120和成像介质100之间形成的间隙N时，成像介质100 的接触间隙N的部分被充有使得彩色图像的调色剂被分开的极性。因此，在成像介质100 和形成彩色图像的调色剂之间产生排斥力，转印单元120充有吸引彩色图像的调色剂的极 性，使得在转印单元120和彩色图像的调色剂之间产生吸引力。例如，成像介质100的接触 间隙N的部分可充有负电荷(_)，转印单元120可充有正电荷(+)。转印单元120可以是转 印辊。
定影单元130将已经通过转印单元120被转印到记录介质104上的彩色图像定 影。定影单元130包括产生热量的加热辊131、面对加热辊131并施加压力的加压辊132。 因此，通过加热辊131和加压辊132之间的彩色图像被加热并加压，从而被定影到记录介质 104 上。
当通过转印单元120转引彩色图像的转印过程完成时，清洁单元103去除残留在 成像介质100的表面上的残余调色剂。但是，实际上，转印单元120不能将彩色图像完全转 印，一些调色剂被残留在成像介质100的表面上。残留的调色剂导致在接下来的记录过程 中图像质量的降低。因此，残留的调色剂应该被去除以提高图像质量。为此，无论转印过程 何时完成，成像介质的表面的电状态都应该被中和，以去除在成像介质100的表面上的残 留的调色剂。例如，成像介质100的上面存在调色剂的部分能够被中和，使得被充有负极性 的调色剂能够容易地从成像介质100上被去除。
控制单元300利用如图6中示出的线路控制模式或者图7中示出的单元控制模式改变单元200的极性，从而形成潜像。
在图6中示出的线路控制模式中，在每一行线安装行选择单元310，行地址被解码 并且解码的行地址被传送到所有行选择单元310，控制单元300选择对应的行线以及给单 元200充电，所述单元200与在数据缓冲器400中的关于对应行线的图像信息对应。
在图7中示出的单元控制模式中，在每一行线安装行选择单元310，在每一列线安 装列选择单元320，行地址被解码并且解码的行地址被传送到所有的行选择单元310和列 选择单元320，每个行选择单元310和列选择单元320选择对应的单元并根据数据缓冲器 400中对应的单元信息对选择的单元进行充电。
以下，将详细描述利用根据本发明的成像设备通过不同颜色的调色剂在单元上重 叠来形成彩色图像的方法。
图8是示出根据本发明的实施例的利用图1的成像设备形成彩色图像的方法的流 程图。
参照图2、图3A至图3D和图8，在其上不同颜色的调色剂重叠的单元200被充有 与单元200的初始极性相反的极性的电荷，以形成潜像(图8的操作510)。
在操作510之后，当含有不同颜色调色剂的青色调色剂盒110C、品红色调色剂盒 110M、黄色调色剂盒IlOY和黑色调色剂盒IlOK顺序地通过单元200且不同颜色的调色剂 在所述单元上重叠时，施加到单元200上的电荷的量逐渐增加，从而将潜像显影成彩色图 像(图8的操作MO)。
现在将详细描述操作520。
参照图3A，为了吸引充有-50V的青色调色剂111，在单元200到达区域Cl之前单 元200被立即充有+200V(见图2)。当单元200处于区域Cl中时，在青色调色剂盒IlOC中 含有的青色调色剂111由于静电被附着到单元200。
参照图3B，为了吸引充有-50V的品红色调色剂112，在单元200到达区域C2之前 单元200被立即充有+400V(见图2~)，S卩，当单元200在达到区域C2之前位于距离Dl之内 时，单元200被充有+400V(见图幻。由于青色调色剂111已经被附着到单元200上，所以 青色调色剂111阻碍品红色调色剂112的附着。因此，施加到单元200上的电荷的量增加 到+400V，使得品红色调色剂112被附着到青色调色剂111上。当单元200处于区域C2中 时，在品红色调色剂盒IlOM中含有的品红色调色剂112由于静电被附着到青色调色剂111 上。
参照图3C，为了吸引充有-50V的黄色调色剂113，在单元200到达区域C3之前单 元200被立即充有+600V (见图幻，S卩，当单元200在达到区域C3之前位于距离D2之内时， 单元200被充有+600V(见图幻。由于青色调色剂111和品红色调色剂112已经被附着到 单元200上，所以青色调色剂111和品红色调色剂112阻碍黄色调色剂113的附着。因此， 施加到单元200上的电荷的量增加到+600V，使得黄色调色剂113被附着到青色调色剂111 和品红色调色剂112上。当单元200处于区域C3中时，在黄色调色剂盒IlOY中含有的黄 色调色剂113由于静电被附着到青色调色剂111和品红色调色剂112上。
参照图3D，为了吸引充有-50V的黑色调色剂114，在单元200到达区域C4之前 单元200被立即充有+800V(见图2~)，S卩，当单元200在达到区域C4之前位于距离D3之内 时，单元200被充有+800V(见图2)。由于青色调色剂111、品红色调色剂112和黄色调色剂113已经被附着到单元200上，所以青色调色剂111、品红色调色剂112和黄色调色剂113 阻碍黑色调色剂114的附着。因此，施加到单元200上的电荷的量增加到+800V，使得黑色 调色剂114被附着到青色调色剂111、品红色调色剂112和黄色调色剂113上。当单元200 处于区域C4中时，在黑色调色剂盒IlOK中含有的黑色调色剂114由于静电被附着到青色 调色剂111、品红色调色剂112和黄色调色剂113上。
如上所述，当青色调色剂盒110C、品红色调色剂盒110M、黄色调色剂盒IlOY和黑 色调色剂盒IlOK顺序地通过成像介质100时，青色调色剂110、品红色调色剂110、黄色调 色剂Iio和黑色调色剂110在单元200上重叠。被附着到单元200上的调色剂的类型可根 据要被记录的图像数据而不同。即使当调色剂与当前实施例中使用的调色剂不同时，施加 到单元200上的电荷的量也能够根据在所述单元上重叠的调色剂而逐渐增加。
施加到单元200上的电荷的量能够基于电容器的原理而被增加。通常，施加到电 容器的电荷的量大致与充电时间成比例。因此，施加到电容器的电荷的量能够通过控制充 电时间被调整。例如，假设电容器8秒种能够充到800V。在这种情况下，如图3A所示，为了 使青色调色剂111附着到单元200上，第一充电开关装置233(见图幻接通2秒钟然后断 开，从而单元200充有+200V。
然后，为了 一步使品红色调色剂112附着到单元200上，如图所示，第一充电开 关装置233(见图幻进一步接通2秒钟然后断开，从而单元200充有+400V。
然后，为了一步使黄色调色剂113附着到单元200上，如图3C所示，第一充电开关 装置233 (见图5)进一步接通2秒钟然后断开，从而单元200充有+600V。
然后，为了一步使黑色调色剂114附着到单元200上，如图3D所示，第一充电开关 装置233 (见图5)进一步接通2秒钟然后断开，从而单元200充有+800V。
施加到单元200上的电荷的最大量可以根据成像介质100与青色调色剂盒110C、 品红色调色剂盒110M、黄色调色剂盒IlOY和黑色调色剂盒IlOK之间的距离被控制。例如， 当成像介质100与青色调色剂盒110C、品红色调色剂盒110M、黄色调色剂盒IlOY和黑色调 色剂盒IlOK之间的距离相对小时，施加到单元200上的电荷的最大量可以被调节为相对较
在操作520之后，当形成在成像介质100的表面上的彩色图像通过转印单元120 与成像介质100之间的间隙N时，彩色图像由于静电被转印到记录介质104上(图8的操 作 530)。
在操作530之后，当被转印到记录介质104上的彩色图像通过定影单元时，彩色图 像被定影到记录介质104上(图8的操作M0)。
在操作540之后，当成像介质100通过清洁单元103时，清洁单元103中和单元 200 的电状态(electrical state)(图 8 的操作 550)。
权利要求
1.一种成像设备，包括成像介质，形成潜像并且具有包括多个单元的表面，其中，每个单元独立操作，并且根 据将要被记录的彩色图像被充电；显影单元，将潜像显影成彩色图像，所述显影单元包括含有不同颜色调色剂的多个调 色剂盒，其中，所述调色剂盒围绕成像介质排列且彼此隔开预定间隔；转印单元，将所述彩色图像转印到记录介质上；定影单元，将已经被转印到记录介质上的彩色图像定影，其中，当所述单元面对所述每个调色剂盒时，施加到所述单元上的电荷的量逐渐增加， 且不同颜色的调色剂在每个单元上重叠，从而潜像被显影成彩色图像。
2.如权利要求1所述的成像设备，其中，施加到所述单元上的电荷的量在所述单元面 对每个调色剂盒之前被立即增加。
3.如权利要求2所述的成像设备，其中，被施加到所述单元的电荷的量在相邻的调色 剂盒之间的区域增加，以吸引所述单元将要面对的调色剂盒的调色剂。
4.如权利要求1所述的成像设备，其中，当所述多个调色剂盒顺序地通过所述单元时， 所述单元的极性保持不变。
5.如权利要求1所述的成像设备，其中，施加到所述单元的电荷的总量按照所述单元 无论何时面对每个调色剂盒时，施加到所述单元的电荷的量都增加的方式逐渐增加。
6.如权利要求1所述的成像设备，还包括清洁单元，当转印单元的操作完成时，所述清 洁单元中和所述单元的电状态。
7.如权利要求1所述的成像设备，还包括控制单元，所述控制单元控制施加到所述单 元的电荷的量，以沉积与将要被记录的彩色图像的数据对应的不同颜色的调色剂。
8.一种利用成像设备通过沉积不同颜色的调色剂来形成彩色图像的方法，所述方法包括(a)通过对多个单元充电以使所述多个单元具有与所述单元的初始极性相反的极性来 形成潜像，不同颜色的调色剂在所述多个单元上重叠；(b)通过根据含有不同颜色的调色剂的多个调色剂盒被排列的顺序逐渐增加被施加到 所述单元的电荷的量以及重叠不同颜色的调色剂，将所述潜像显影成彩色图像；(c)将被显影的彩色图像转印到记录介质上；(d)将被转印的彩色图像定影到记录介质上。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在操作(b)中，被施加到所述单元的电荷的量在所 述单元面对所述调色剂盒之前被立即充电。
10.如权利要求8所述的方法，其中，在操作(b)中，被施加到所述单元的电荷的量在相 邻的调色剂盒之间的区域增加，以吸引所述单元将要面对的调色剂盒的调色剂。
11.如权利要求8所述的方法，其中，在操作(b)中，当调色剂盒顺序通过所述单元时， 所述单元的极性保持不变。
12.如权利要求8所述的方法，其中，在操作(b)中，施加到所述单元的电荷的总量按照 所述单元无论何时面对每个调色剂盒时，施加到所述单元的电荷的量都增加的方式逐渐增 加。
13.如权利要求8所述的方法，还包括在操作(d)之后中和所述单元的电状态。
14.一种成像设备，包括成像介质，形成潜像并具有包括多个单元的表面；显影单元，将潜像显影成彩色图像，所述显影单元包括含有不同颜色调色剂的多个调 色剂盒，其中，所述调色剂盒围绕成像介质排列且彼此隔开；控制单元，控制施加到所述单元的电荷的量，从而当所述单元通过调色剂盒时，所述单 元分别具有与每个调色剂盒对应的不同的电荷。
15.如权利要求14所述的成像设备，其中，当所述单元面对所述调色剂盒时，施加到所 述单元的电荷的量增加，并且不同颜色的调色剂在每个单元上重叠，从而潜像被显影成彩 色图像。
16.如权利要求15所述的成像设备，还包括 转印单元，将所述彩色图像转印到记录介质上；定影单元，将已经被转印到记录介质上的彩色图像定影。
全文摘要
提供了一种成像设备和利用该成像设备形成彩色图像的方法。该成像设备包括成像介质，形成潜像并且具有多个单元，其中，每个单元独立操作，并且根据将要被记录的彩色图像被充电；显影单元，将潜像显影成彩色图像，所述显影单元包括含有不同颜色调色剂的多个调色剂盒，其中，所述调色剂盒围绕成像介质排列且彼此隔开预定间隔；转印单元，将所述彩色图像转印到记录介质上；定影单元，将已经被转印到记录介质上的彩色图像定影，其中，当所述单元面对调色剂盒时，施加到所述单元上的电荷的量逐渐增加，且不同颜色的调色剂在单元上重叠，从而潜像被显影成彩色图像。
文档编号G03G15/01GK102037413SQ200980118857
公开日2011年4月27日 申请日期2009年3月26日 优先权日2008年5月23日
发明者郑智元 申请人:三星电子株式会社