專利名稱：降低顯影劑消耗的方法和執(zhí)行該方法的電子照相處理機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用激光掃描單元(LSU)作為光源的電子照相處理機(jī)，特別是涉及一種通過調(diào)整激光束功率與輸出圖像設(shè)置密度相一致，來降低在電子照相處理機(jī)中顯影劑消耗量的方法。
背景技術(shù)：
圖1是常規(guī)電子照相處理機(jī)的框圖，其包括充電單元10，激光曝光單元20，感光體30，顯影單元40，和轉(zhuǎn)印單元50。
通過充電單元10施加一高的負(fù)電壓，對感光體30充電。為了在感光體30上形成一個靜電潛像，使用由激光曝光單元20發(fā)射的激光束，在感光體30上執(zhí)行曝光處理。顯影單元40將顯影溶劑(developing solution)粘附到在感光體30上形成的靜電潛像上，以在感光體30上形成一個可視圖像。轉(zhuǎn)印單元50將形成于感光體30上的可視圖像轉(zhuǎn)移到紙S上。
在上述電子照相處理機(jī)中，有各種各樣的降低用于電子照相處理機(jī)中顯影劑消耗量的方法。它們是(i)調(diào)制脈沖寬度以縮小打印數(shù)據(jù)信號的脈沖寬度；(ii)降低施加在顯影單元的顯影偏壓以致于使用較少的顯影劑；和(iii)使用抖動技術(shù)淡淡地輸出圖像。
然而，縮小打印數(shù)據(jù)的脈沖寬度的方法(i)增加了電子照相處理機(jī)的電磁干擾(EMI)輻射比率；降低顯影偏壓的方法(ii)會用顯影劑弄臟輸出圖像的非圖像區(qū)；使用抖動技術(shù)的方法(iii)降低了輸出圖像的分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種降低用于電子照相處理機(jī)中顯影劑消耗量的方法，通過調(diào)整激光束的功率，以解決傳統(tǒng)方法節(jié)省顯影劑的上述或其它問題。
本發(fā)明還提供一種執(zhí)行這種方法的電子照相處理機(jī)。
本發(fā)明的另外方面和優(yōu)點(diǎn)部分將在后面的描述中闡述，還有部分可從描述中明顯地看出，或者可以在本發(fā)明的實(shí)踐中得到。
依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種降低用于電子照相處理機(jī)中的顯影劑的消耗量的方法，所述電子照相處理機(jī)使用激光曝光單元輸出的激光束，在已充電的感光體上形成一個靜電潛像，該方法包括調(diào)整激光束的功率使其和用戶所選擇的輸出圖像的密度相匹配，以便調(diào)整靜電潛像的圖像區(qū)域和非圖像區(qū)域之間的電位，從而降低顯影劑的消耗量。
依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種電子照相處理機(jī)，包括一激光曝光單元，其具有一用于基于打印數(shù)據(jù)發(fā)射激光束的激光二極管；一感光體，激光束發(fā)射到感光體上以形成一個靜電潛像；一充電單元；一顯影單元；和一轉(zhuǎn)印單元，所述電子照相處理機(jī)包含一鍵盤輸入單元，供用戶操作以輸出圖像的密度設(shè)置信號和打印命令信號；和一激光束功率控制單元，響應(yīng)于打印命令信號和密度設(shè)置信號，通過所述功率的反饋，控制所輻射的激光束的功率。


通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面和/或優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，更容易理解圖1是常規(guī)電子照相處理機(jī)的框圖；圖2是用于解釋說明依據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的降低用于電子照相處理機(jī)中的顯影劑消耗量的方法的流程圖；圖3是解釋說明圖2中所示的步驟20的一個實(shí)施例的流程圖；和圖4是可執(zhí)行圖3所示的方法的電子照相處理機(jī)的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)說明本發(fā)明的現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施方式，附圖中示出了其實(shí)施例，其中全部附圖中相同的附圖標(biāo)記代表相同的元件。參照附圖，對實(shí)施例進(jìn)行敘述以解釋本發(fā)明。
在對依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的降低用于電子照相處理機(jī)中的顯影劑的消耗量的方法進(jìn)行描述之前，先對曝光處理、顯影處理和激光束的功率作些簡單地解釋。
曝光處理是運(yùn)用激光曝光裝置在電子照相處理機(jī)中完成的。在曝光處理過程中，當(dāng)激光束發(fā)射到已充電的感光鼓上時，由于感光鼓的曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域之間的電位差，在感光鼓上形成一個靜電潛像。在已用負(fù)電壓(-)，例如-800V，充過電的感光鼓上的激光束的照射，導(dǎo)致用激光束曝光的感光鼓區(qū)域的電位降低。這樣，已曝光區(qū)域的電壓變成近似于0V，而未曝光區(qū)域的電壓保持在-800V。由于已曝光的圖像區(qū)域和未曝光的圖像區(qū)域之間的電位差，因而形成靜電潛像。
顯影處理是通過顯影裝置完成的，其中調(diào)色劑，它是一種顯影劑，粘附到形成在感光體上的靜電潛像以在其上形成一個可視圖像。一般地，可通過降低顯影偏壓，調(diào)整可視圖像的密度以使圖像顯得較暗。
對發(fā)射到感光體上的激光束的功率的調(diào)整改變靜電潛像圖像區(qū)域的尺寸或深度，該區(qū)域由顯影劑覆蓋，從而調(diào)整可視圖像的密度。例如激光束功率的減小導(dǎo)致已充電的感光體的圖像區(qū)域的尺寸的減小，而通過激光束的照射，感光體的電位減小。結(jié)果，照射區(qū)域的電位并不完全降低到0V。另外，覆蓋在圖像區(qū)域的顯影劑的消耗量可以降低。相反，激光束功率的增大導(dǎo)致圖像的密度的增加，和顯影劑的消耗量的增加。
下面將相對附圖，對降低用于電子照相處理機(jī)中的顯影劑的消耗量的方法進(jìn)行描述。
圖2是用于解釋說明依據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的降低用于電子照相處理機(jī)中的顯影劑消耗量的方法的流程圖。圖2中所述的方法包括檢查是否有一個打印工作要執(zhí)行(步驟S10)，調(diào)整激光束的功率(步驟S20)，和執(zhí)行打印工作(步驟S30)。
詳細(xì)地說，在步驟S10，連續(xù)不斷地進(jìn)行檢查，以確定是否在有一個由外部所命令的打印工作。如果確定有命令的打印工作，在步驟S20，基于電子照相處理機(jī)中所設(shè)置的輸出圖像的密度，使用自動功率控制(APC)，調(diào)整激光束的功率。使用APC的激光束功率的調(diào)整是這樣實(shí)現(xiàn)的，即通過將激光束的功率轉(zhuǎn)換成一個電壓，并將該電壓調(diào)整到接近一個參考電壓，該參考電壓與預(yù)定的激光束功率相一致。
圖3是解釋說明圖2中所示步驟20的一個實(shí)施例的流程圖。依據(jù)這個實(shí)施例，步驟S20包括設(shè)置一個與激光束預(yù)定功率相對應(yīng)的參考電壓(步驟S21)，反饋回激光束的功率(步驟S22)，將激光束的功率與參考電壓相比較(步驟S23)，檢查激光束的功率(步驟S24)，和調(diào)整激光束的功率(步驟S25)。
詳細(xì)地，在步驟S21，參考電壓設(shè)置成與輸出圖像的預(yù)先設(shè)置的密度相一致，以便對激光束的功率執(zhí)行反饋控制。
其次，在步驟S22，將所發(fā)射的激光束的功率轉(zhuǎn)換成一個電壓并反饋，以與參考電壓相比較。
在步驟S23，激光束的功率，其被轉(zhuǎn)換成一個電壓，與參考電壓相比較以測量它們之間的差值。依據(jù)本發(fā)明步驟S23的一個實(shí)施例，判定被轉(zhuǎn)換成電壓的激光束功率比參考電壓高還是低。依據(jù)步驟S23的另一個實(shí)施例，測量出被轉(zhuǎn)換成電壓的激光束的功率和參考電壓之間的差值。這里可以使用模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器。
在步驟S24，判定在步驟S23中所測量的電壓差值是否落在參考電壓的預(yù)定的范圍之內(nèi)。
在步驟S25，當(dāng)在步驟S24中判定出電壓差值沒有落在預(yù)定的誤差范圍之內(nèi)時，如果電壓差值是正(+)值則降低激光束功率，反之如果電壓差值是負(fù)(-)值則提高激光束功率。在激光束功率調(diào)整之后，再從步驟S22開始執(zhí)行該方法。如果在步驟S24中判定出電壓差值落在預(yù)定的范圍之內(nèi)，則執(zhí)行步驟S30。
在步驟S30，執(zhí)行包括充電處理、曝光處理、顯影處理和轉(zhuǎn)印處理的打印工作。
在依據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例所述的方法中，可以降低用于電子照相處理機(jī)中的顯影劑的消耗量，通過調(diào)整激光束的功率使其和電子照相處理機(jī)中所設(shè)置的輸出圖像的密度相一致，從而調(diào)整靜電潛像的圖像區(qū)域和非圖像區(qū)域之間的電位。
圖4是執(zhí)行圖3所示方法的電子照相處理機(jī)的框圖。參考圖4，電子照相處理機(jī)包括充電單元10，激光曝光單元20，其具有一個用于基于打印數(shù)據(jù)發(fā)射激光束的激光二極管，感光體30，顯影單元40，轉(zhuǎn)印單元50，鍵盤輸入單元60，和激光束功率控制單元70。
激光曝光單元20包括多邊形反射鏡(polygonal mirror)22，f-θ透鏡23，反射器24，和激光束輸出單元21。詳細(xì)地說，多邊形反射鏡22，也稱多邊形旋鏡(polygonal rotating mirror)，按照旋鏡的反射原理，以相等的角速度(equiangular velocity)在感光體上掃描激光束，并形成一個光點(diǎn)。f-θ透鏡23將激光束聚焦在感光體的確定的點(diǎn)上，并以相等的角速度改變由多邊形反射鏡以相等的角速度掃描的激光束。反射器24改變光路以減小所需空間。
激光束輸出單元21包括激光二極管(LD)、LD控制電路、和準(zhǔn)直透鏡，并響應(yīng)于從外部輸入的打印數(shù)據(jù)，輸出具有預(yù)定功率和預(yù)定脈沖寬度的激光束，以形成一個光點(diǎn)。根據(jù)LD的熱特性，由于環(huán)繞LD周圍的環(huán)境溫度的變化，即使是恒定的輸入電流，所述輸出激光束的功率也改變。為了維持與激光束的功率變化相關(guān)的這個溫度在預(yù)定的允許范圍之內(nèi)，激光束輸出單元21執(zhí)行自動激光束功率控制(APC)，其監(jiān)視激光束的反饋。
鍵盤輸入單元60由用戶操作輸出一用于設(shè)置圖像的密度的信號61(以下稱之為‘密度設(shè)置信號61’)和一打印命令信號62。
參考圖4，激光束功率控制單元70包括參考電壓設(shè)置單元71，光接收單元72，激光束功率反饋單元73，激光束功率比較器74，和控制器75。
參考電壓設(shè)置單元71響應(yīng)于密度設(shè)置信號61，輸出一個參考電壓用作激光束功率的反饋控制。參考電壓設(shè)置單元71可以具體化為一數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器，響應(yīng)于按預(yù)定比特輸入的密度設(shè)置信號61，輸出所述參考電壓。參考電壓，其從用作反饋控制的激光束的功率轉(zhuǎn)換而成，可通過結(jié)合與密度設(shè)置信號61相對應(yīng)的預(yù)定電阻及從D/A轉(zhuǎn)換器輸出的參考電壓來獲得。
光接收單元72是一光電轉(zhuǎn)換器，比如光電二極管，其對發(fā)射的激光束進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并輸出與激光束密度相對應(yīng)的電流。光接收單元72可連接到激光輸出單元21的LD。
激光束功率反饋單元73，其配有來自光接收單元72的電流，使用OP放大器和電阻電容將電流轉(zhuǎn)換成電壓，并輸出與激光束功率相對應(yīng)的電壓73a。
響應(yīng)于打印命令信號62和激光束功率比較信號74a，控制器75檢查激光束功率比較信號74a是否落在激光束功率預(yù)定的允許誤差范圍之內(nèi)。然后，控制器75調(diào)整供應(yīng)給LD的電流，以使當(dāng)激光束功率比較信號74a是正(+)值時，增大激光束的功率，而當(dāng)激光束功率比較信號74a是負(fù)(-)值時，減小激光束的功率，并將所調(diào)整的電流輸出到激光曝光單元20。
正如上面所述，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用降低在電子照相處理機(jī)中使用的顯影劑的消耗量的方法和執(zhí)行該方法的電子照相處理機(jī)，顯影劑的消耗量可以降低而不會污染靜電潛像的非圖像區(qū)域。
盡管上面已經(jīng)公開和描述了本發(fā)明的幾個實(shí)施例，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明顯可知，在不脫離本發(fā)明的原理和精神范圍內(nèi)，可以對這些實(shí)施例做出多種變化，其保護(hù)范圍由權(quán)利要求書及其等效物限定。
權(quán)利要求
1.一種降低在電子照相處理機(jī)中使用的顯影劑的消耗量的方法，所述電子照相處理機(jī)使用可輸出激光束的激光曝光單元，在已充電的感光體上形成一個靜電潛像，所述方法包括調(diào)整激光束的功率使其和用戶所選擇的輸出圖像的密度匹配，以調(diào)整靜電潛像的圖像區(qū)域和非圖像區(qū)域之間的電位；其中，顯影劑的消耗量被降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括持續(xù)不斷地判定是否有來自外部的打印工作命令；使用反饋控制，調(diào)整激光束的功率，使其和所述電子照相處理機(jī)中輸出圖像的密度匹配，以響應(yīng)判定的來自外部的打印工作命令；和執(zhí)行打印工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中調(diào)整激光束的功率包括基于輸出圖像的密度，為反饋控制設(shè)置參考電壓；將輸出激光束的功率轉(zhuǎn)換成反饋電壓；將所述反饋電壓和所述參考電壓相比較，并測量出所述反饋電壓和所述參考電壓之間的差值；判定所述反饋電壓和所述參考電壓之間的所測量的差值是否落在預(yù)定的允許誤差范圍之內(nèi)；和調(diào)整激光束的功率，以響應(yīng)未落在預(yù)定的允許誤差范圍之內(nèi)的所述測量的電壓差值，其中，減小激光束的功率以響應(yīng)大于所述參考電壓的所述反饋電壓，和增大激光束的功率以響應(yīng)小于所述參考電壓的所述反饋電壓；其中，將所述輸出激光束的功率轉(zhuǎn)換成所述反饋電壓、將所述反饋電壓和所述參考電壓相比較、判定所述反饋電壓和所述參考電壓之間的所述測量的差值是否落在預(yù)定的允許誤差范圍之內(nèi)、和調(diào)整所述功率以響應(yīng)所述測量的電壓差值被重復(fù)執(zhí)行，直到所述測量的差值落在預(yù)定的允許誤差范圍之內(nèi)為止。
4.一種電子照相處理機(jī)，其由用戶操作輸出一圖像密度設(shè)置信號和一打印命令信號；和一激光束功率控制單元，其響應(yīng)于所述打印命令信號和所述密度設(shè)置信號，通過所述功率的反饋，控制所發(fā)射的激光束功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子照相處理機(jī)，其中所述激光束功率控制單元包括一參考電壓設(shè)置單元，響應(yīng)于所述密度設(shè)置信號，輸出一用于激光束功率的反饋控制的參考電壓；一光接收單元，接收所發(fā)射的激光束，并輸出一與所述激光束功率相對應(yīng)的電流；一激光束功率反饋單元，接收從所述光接收單元輸出的所述電流，將所述電流轉(zhuǎn)換成反饋電壓，并輸出所述反饋電壓；一激光束功率比較單元，將所述反饋電壓和所述參考電壓相比較，并輸出比較結(jié)果作為激光束功率比較信號；和一控制器，判定所述激光束功率比較信號是否落在所述激光束功率的一預(yù)定的允許誤差范圍之內(nèi)，并調(diào)整所述激光束的功率以響應(yīng)未落在預(yù)定的允許誤差范圍之內(nèi)的所述激光束功率比較信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子照相處理機(jī)，其中所述參考電壓設(shè)置單元包括一數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，其響應(yīng)于所述密度設(shè)置信號，輸出所述參考電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子照相處理機(jī)，其中響應(yīng)未落在預(yù)定的允許誤差范圍之內(nèi)的所述激光束功率比較信號，所述控制器增加所述激光束功率以響應(yīng)指示所述反饋電壓比所述參考電壓低的所述激光束功率比較信號，和減少所述激光束功率以響應(yīng)指示所述反饋電壓比所述參考電壓高的所述激光束功率比較信號。
8.一種降低在含有激光曝光單元的電子照相處理機(jī)中使用的顯影劑的消耗量的方法，所述方法包括設(shè)置一與所期望的打印密度相對應(yīng)的參考信號；取樣所述激光曝光單元的功率作為反饋信號；比較所述參考信號和所述反饋信號；和調(diào)整所述激光曝光單元的所述功率，以使所述反饋信號接近于所述參考信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8述的方法，其中提高所述激光曝光單元的所述功率以響應(yīng)比所述參考信號低的所述反饋信號，和降低激光曝光單元的所述功率以響應(yīng)比所述參考信號高的所述反饋信號。
10.一種具有激光曝光單元的電子照相處理機(jī)，包括一激光束功率控制單元，其取樣由所述激光曝光單元輸出的激光束的功率作為一反饋信號，將所述反饋信號和一預(yù)定的參考信號相比較，并依據(jù)所述反饋信號調(diào)整所述激光束的所述功率；其中所述參考信號與所期望的打印密度相對應(yīng)，而所述激光束的所述功率調(diào)整到接近于所述的所期望的打印密度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子照相處理機(jī)，進(jìn)一步包括一鍵盤輸入單元，以輸入所期望的打印密度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子照相處理機(jī)，其中所述激光束功率控制單元包括一參考信號設(shè)置單元，設(shè)置與所期望的打印密度相對應(yīng)的所述參考信號，并輸出所述參考信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子照相處理機(jī)，其中所述激光束功率控制單元包括一光接收單元，可光電地轉(zhuǎn)換激光束，并輸出與所述激光束的所述功率相對應(yīng)的電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子照相處理機(jī)，其中所述激光束功率控制單元包括一激光束功率反饋單元，將所述電流轉(zhuǎn)換成一反饋信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子照相處理機(jī)，其中所述激光束功率控制單元包括一激光束功率比較單元，將所述反饋信號和所述參考信號相比較，并輸出一比較信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子照相處理機(jī)，其中所述激光束功率控制單元包括一控制器，其調(diào)整所述激光束的所述功率以響應(yīng)在所述參考信號的預(yù)定的誤差范圍之外的所述反饋信號。
全文摘要
一種降低用于電子照相處理機(jī)中的顯影劑的消耗量的方法，所述電子照相處理機(jī)使用可輸出激光束的激光曝光單元，在已充電的感光體上形成一個靜電潛像，所述方法包括調(diào)整激光束的功率使其和用戶所選擇的輸出圖像的密度匹配，以調(diào)整靜電潛像的圖像區(qū)域和非圖像區(qū)域之間的電位，其中顯影劑的消耗量被降低，和一種執(zhí)行所述方法的電子照相處理機(jī)。
文檔編號G06K15/12GK1506774SQ03164989
公開日2004年6月23日 申請日期2003年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月30日
發(fā)明者郭仁求, 韓碩均 申請人:三星電子株式會社