CN101135874A - 利用显示单元形成图像的成像设备及其打印方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种成像设备，其包括：显示单元，用于按照完整的图像的形式输出图像数据；感光介质，形成与从显示单元输出的图像对应的静电潜像；显影单元，对形成在感光介质上的静电潜像进行显影；转印单元，将感光介质上的显影的图像转印到打印介质上；定影单元，将转印的显影的图像定影到打印介质上。

Description

利用显示单元形成图像的成像设备及其打印方法
技术领域
本发明总体构思涉及一种成像设备。更具体地讲，本发明总体构思涉及一种利用显示单元来形成图像的成像设备和利用该成像设备进行打印的方法。
背景技术
成像设备通常被分成形成黑白图像的单色式和形成彩色图像的彩色式。彩色成像设备通常分为多次通过(multi-pass)式和单次通过(single-pass)式，多次通过式使一个图像承印构件旋转多次以形成图像，单次通过式使多个图像承印构件一次旋转以获得彩色图像。
首先，以下将简单描述单色式成像设备。
参照图1A，打印介质(以下，称作“纸”)由主体10的送纸部分11拾取，然后被送到显影机构12和图像转印辊13之间。感光介质，例如感光鼓12a被容纳在显影机构12中，通过从激光扫描单元(LSU)14发射出的光束，在感光介质上形成静电潜像。显影剂(例如墨粉)被供应到感光鼓12a的静电潜像上，然后感光鼓12a的显影剂图像被转印到经过转印辊13和感光鼓12a的纸张上。其上印有显影剂图像的纸张被传送到熔合部分15，在熔合部分15处，通过高温高压，图像被定影到纸张上。在离开熔合部分15之后，纸张可被排放出或者通过纸张退回路线(未示出)返回以在纸张的另一面上形成图像(即，双面打印)。
图1B示意性地示出了多次通过式成像设备的结构。
参照图1B，多次通过式成像设备被构造为通过使一个图像承印构件(以下，称作“感光鼓”)旋转多次来形成彩色图像。多次通过式成像设备依次形成单元彩色图像(例如，黄、品红、青或黑)，然后将所述单元彩色图像转印到转印介质，例如转印带27上，单元彩色图像在转印带27上互相重叠。然后，转印带27上的全彩色图像被转印到纸张P上。因此，一个图像承印构件21旋转了四次，并且转印带27也旋转四次以形成一个全彩色图像。
更具体地讲，在打印操作中，分别形成在感光鼓21附近的K、C、M、Y显影机构22、23、24、25形成单元彩色图像。即，Y色图像形成在图像承印构件21上，并在经过转印带27和感光鼓21之间的第一转印压印线(nip)区域N1时，通过第一转印辊26被转印到转印带27上。在这个过程中，第二转印辊28与转印带27相隔一定距离。
接着，M色图像形成在图像承印构件21上，并且在经过第一转印压印线区域N1时被转印到已经带有Y色图像的转印带27上。继M色图像之后，C色图像被转印到已经带有Y色和M色图像的转印带27上。
当作为最后的单元彩色图像的K色图像被形成在感光鼓21上时，在转印带27上形成了全彩色图像，第二转印辊28运动到图1B中虚线圆所示的位置，通过接触转印带27而生成第二转印压印线区域N2。
在单元彩色图像正被转印到转印带27上的同时，由拾取辊从送纸部分20拾取的纸张P被向着第二转印压印线区域N2送进。
然后，随着纸张P经过第二转印压印线区域N2，全彩色图像被转印到纸张P上。
随着纸张P经过熔合部分29，通过高温高压，全彩色图像被熔合到纸张P上。在经过熔合部分29之后，纸张P被释放。
同时，通过彩色显影机构22、23、24、25(图1B)在单元彩色图像形成到感光鼓21上之前，需要激光扫描单元(LSU)30将静电潜像形成在感光鼓21上。LSU30在用于形成四个彩色图像的显影过程的四个循环中执行激光扫描操作，其方式通常与单色成像设备的方式相同。
如图1C所示，在单次通过式成像设备中，可设置多个图像承印构件(例如，四个感光鼓41、42、43、44)来形成黄、品红、青和黑色图像。在这种情况下，在转印带45旋转一次的同时，四个感光鼓41、42、43、44上的彩色图像依次转印到转印介质，如转印带45上，因此形成全彩色图像。为此，显影机构51、52、53和54与图像承印构件41、42、43和44对应，激光扫描单元(LSU)60与感光鼓41、42、43、44对应。
因此，可将在转印带45上形成全彩色图像的时间缩短到一次旋转。在彩色图像被转印到转印带45上后，彩色图像再被转印到经过转印辊46和转印带45之间的纸张P上。印有彩色图像的纸张P经过熔合部分47，然后被释放。
不管是单色、单次通过或是多次通过式成像设备，都使用激光扫描单元(LSU)在感光介质上形成静电潜像。图2显示了LSU的一个示例。
参照图2，一般的LSU包括：光源61，用于发射激光束；准直透镜62，将光源61的激光束改变成平行光线或关于光轴的会聚光线；柱面透镜63，仅沿着副扫描方向会聚平行光线；多面镜64，使经过准直透镜62和柱面透镜63的激光束按照均匀的线速度运动，以扫描；多面镜驱动电机65，使多面镜64按照均匀的角速度旋转；F-θ透镜66，具有关于光轴的折射发散度，使来自多面镜64的激光束沿着主扫描方向按照均匀的速度偏转，纠正像差，并且将光束聚焦到扫描表面上；图像聚焦反射镜67，反射经过F-θ透镜66的激光束，使得光束聚焦到感光介质(例如，感光鼓70)的表面上，以形成静电潜像；传感器68，用于接收激光束；同步信号检测反射镜69，朝着同步传感器68反射激光束。
如上所述，按照常规，为了在感光介质上形成静电潜像，使用了不同功能的许多光学部件，结果使得LSU具有复杂的结构。
详细地说，如上所述的LSU60具备这样的结构，在该结构中，通过连续的扫描线形成以像素为单元的图像。因此，图像形成过程缓慢。考虑到具有对高速打印的增长的需求和增大LSU的速度的持续尝试，像在上述结构的LSU中一样同步地操作用于旋转多面镜64的驱动电机65、处理图像数据、操作感光介质和显影机构，将是效率低的。此外，使所述部件互相同步本身也是非常困难的过程。
当上述组件中的一个变缓慢时，会使得整体的速度下降。增大驱动电机65的旋转速度尤其困难。更具体地说，驱动电机65在高速旋转时常常振动，并且很难准确控制驱动电机65按照均匀的速度旋转。振动可被减小，只是以降低驱动电机65的旋转速度为代价。因此，打印速度存在限制。
另外，在感光介质70表面的光扫描方向垂直于多面镜64的旋转轴，这导致形成在感光介质70上的静电潜像上的图像数据的线歪斜。有用于补偿所述歪斜的技术，例如，按照考虑了歪斜补偿值的倾斜的角度来发射扫描光，但是这需要非常复杂的控制机构，并且还是不能从根本上解决类似歪斜这样的问题。尤其在多次通过式或单次通过式成像设备中，单元彩色图像必须在主扫描方向和副扫描方向上都互相配准(registration)，类似上述的问题会影响配准。
彩色图像可通过软件互相配准，但是因为与成像相关的组件(例如感光介质、驱动系统等)的机械不稳定性，所以按照一个像素的级别来准确对齐彩色图像很困难。例如，当制造者在制造感光鼓时，虽然他打算形成标准的圆形截面，但是实际上这很难实现，因此，在图像数据之间产生误差，这导致图像质量变差。因此，为了提高机械精度和组件的速度控制，需要付出努力、时间和金钱。但是，互相配准的图像数据的精确对齐还是受到限制。
发明内容
本发明总体构思提供一种能够通过使用显示单元来代替激光扫描单元(LSU)来解决LSU的基本问题的成像设备以及该成像设备的打印方法。
本发明总体构思的其它方面和效用将一部分在以下描述中阐述，并且一部分通过该描述将变得清楚，或者可通过实施本发明总体构思学习到。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用可通过一种成像设备来实现，该成像设备包括：显示单元，用于按照图像的形式输出图像数据；感光介质，形成与从显示单元输出的图像对应的静电潜像；显影单元，对形成在感光介质上的静电潜像进行显影；转印单元，将感光介质上的显影的图像转印到打印介质上；定影单元，将转印的显影的图像定影到打印介质上。
所述感光介质可包括在被多个支撑辊支撑的同时沿着一定方向运动的感光带。
所述感光介质可包括沿着一定方向旋转的感光鼓。此外，显影单元可包括多个独立操作的彩色显影单元。
所述显示单元可被柔性地形成，使得显示单元可根据感光介质的构造变形。
所述显示单元还可包括用于使显示单元移动以接近或远离感光介质的可动单元。
所述可动单元可包括：压迫构件，压迫显示单元以使其移动以远离感光介质；驱动单元，迫使显示单元克服压迫构件的力移动以接近感光介质。
驱动单元可包括凸轮构件。
驱动单元可包括螺线管。
还可在显示单元和感光介质之间设置透镜，用于将从显示单元输出的图像引导向感光介质。
输出的图像数据可通过红色图像、绿色图像和蓝色图像中的至少一种被输出。
显示单元可包括LCD、PDP、LED和CRT中的至少一种。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用还可通过一种打印方法来实现，该打印方法包括以下步骤：利用从显示单元输出的图像，根据图像数据在感光介质上形成静电潜像；对所述静电潜像进行显影。
形成静电潜像的步骤可包括以下步骤：按照预定速度驱动感光介质运动；通过驱动显示单元在感光介质上形成页单元的静电潜像。
形成页单元的静电潜像的步骤可包括增大感光介质的驱动速度直到静电潜像区域到达显影区域。
形成页单元的静电潜像的步骤可包括通过驱动显示单元的图像输出像素来形成静电潜像。
形成页单元的静电潜像的步骤可包括分多个阶段并且任意地通过驱动显示单元的图像输出像素来形成静电潜像。
形成页单元的静电潜像的步骤可包括分多个阶段并且任意地沿着与感光介质的驱动方向相反的方向通过驱动显示单元的图像输出像素来形成静电潜像。
形成静电潜像的步骤可包括以下步骤：停止驱动感光介质；驱动显示单元在处于静止位置的感光介质上形成静电潜像；使印有静电潜像的感光介质运动到显影区域。
使印有静电潜像的感光介质运动的步骤可包括使感光介质按照最大速度运动。
驱动显示单元的步骤可包括驱动显示单元的图像输出像素，以同时形成静电潜像。
驱动显示单元的步骤可包括分多个阶段并且任意地通过驱动显示单元的图像输出像素来形成静电潜像。
驱动显示单元的步骤可包括分多个阶段并且任意地沿着与感光介质的驱动方向相反的方向通过驱动显示单元的图像输出像素来形成静电潜像。
停止驱动感光介质的步骤可包括使显示单元运动以接近感光介质的步骤和使显示单元回复到原始位置的步骤。
显示单元的长度X和图像的长度s之间的关系通过如下数学表达式1表示：
X≥s。
显示单元的长度X和图像的长度s之间的关系通过如下数学表达式2表示：
X≥[s+VB2×Δt×(m-1)]，
其中，VB2是感光介质的速度，Δt是任意输出之间的延迟时间，m是任意输出的数量。
显示单元的长度X和图像的长度s之间的关系通过如下数学表达式3表示：
X≥s×VB3/(VB3+VD)，
其中，VB3是感光介质的速度，VD是显示单元分多个阶段被沿着与感光介质相反的方向驱动的速度。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供一种计算机可读记录介质来实现，该计算机可读记录介质具有内置于其上的用于执行一种方法的计算机程序，其中，所述方法包括：利用从显示单元输出的图像，根据图像数据在感光介质上形成静电潜像；对感光介质上的所述静电潜像进行显影。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供一种成像设备来实现，该成像设备包括：感光介质，沿着一定方向运动；显示单元，沿着所述方向设置以在感光介质上形成静电潜像。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供一种成像设备来实现，该成像设备包括：感光介质；显示单元，沿着感光介质的运动方向在感光介质上显示图像以形成潜像。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供一种成像设备来实现，该成像设备包括：感光介质；显示单元，具有沿着感光介质的运动方向设置的像素，以同时朝感光介质发射光，以沿着所述方向形成图像。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供一种成像设备来实现，该成像设备包括：感光介质；显示单元，显示沿着感光区域运动的方向具有一定长度的区域图像，以形成静电潜像。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明总体构思的这些和/或其它方面和效用将会变得清楚和更加容易理解，其中：
图1A是传统的单色成像设备的示意图；
图1B是传统的多次通过式成像设备的示意图；
图1C是传统的单次通过式成像设备的示意图；
图2是传统的激光扫描单元(LSU)的示意性透视图；
图3A是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的示图；
图3B是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的示图；
图4A和图4B是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的打印方法的示图；
图5A和图5B是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的打印方法的示图；
图6A和图6B是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的打印方法的示图；
图7A和图7B是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的打印方法的示图；
图8A和图8B是表示在传统的感光介质中由于精度误差而导致相变的示图；
图9是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的示图；
图10是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的示图；
图11是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的示图；
图12是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的示图；
图13是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的打印方法的示图；
图14是表示根据本发明示例性实施例的成像设备的示图。
具体实施方式
现在将详细说明本发明总体构思的实施例，其例子表示在附图中，图中相同的标号始终指代相同的元件。以下，参照附图描述实施例以解释本发明的总体构思。
参照图3A，根据本发明总体构思实施例的成像设备100可以是单色式的，并且包括主体110、容纳在主体110内的感光介质120、显影机构130、显示单元140、转印辊150和熔合单元160。送纸单元111被设置在主体110下部以供应打印介质(纸)。
根据本实施例的一方面，感光介质120用于形成图像并且包括感光带，感光带在多个支撑辊121和123的支撑作用下沿着一个方向运转。感光带120通过公知的步骤(例如充电、曝光、图像显影和图像转印)形成图像。支撑辊121和123中的一个可以是惰性辊或者张紧辊，支撑辊121和123中的另一个可以是驱动辊。感光带120通过驱动辊123的旋转而沿着一个方向运转。
显影机构130可包括显影辊131和将显影剂容纳在其中的显影剂储藏器133。显影辊131通过接触或者不接触的方式将显影剂(例如，墨粉)供应到感光带120的静电潜像区域。显影机构130的操作和结构是本领域所公知的，因此，为了简明起见，以下将不作解释。
显示单元140对感光带120进行曝光，因此在感光带120上形成静电潜像。显示单元140可包括液晶显示器、发光装置、等离子显示面板和CRT。即，显示单元140不采用像公知的激光扫描单元(LSU)采用的扫描操作，而是采用基于像素的照射，其中，用于形成静电潜像的感光带120以一个或多个像素为单位被曝光。因此，可将显示单元140实现为被布置为与感光带120的水平行进对应的板(plate)。显示单元140可与感光带120隔开一定距离。
转印辊150可与感光带120接触地旋转。因此，感光带120上的图像被转印到经过转印辊150和感光带120之间的纸张P上。印有图像的纸张经过熔合单元160，然后被排放出去。
在以上解释的构造中，将被打印的图像数据被从主机(例如，计算机或打印驱动器)传送到显示单元140。图像数据可经过光密度调整以适于打印，然后可被输出到显示单元140。因为感光带120对光密度敏感，所以可能需要通过单独的步骤调整光密度。例如，可用RGB色光中的至少一种，或者利用R光和G光，或者R光和B光，或者G光和B光来对感光带120进行曝光。另外，可利用R、G、B光三者来对感光带120进行曝光。在特定情况下，R、G、B光的输出值可被适当调节，以在感光带120上形成具有合适电荷的静电潜像。
在显示单元140响应于图像数据输出光束以在感光带120上形成静电潜像的同时，根据显示单元140的输出值，或者考虑相邻像素之间的可能的干涉，显示单元140可与感光带120接触或者隔开一定距离。当显示单元140与感光带120隔开一定距离时，需要考虑图像可能会遭受到对比度变差或者光密度不足，因此，显示单元140与感光带120之间的距离可被适当调节以避免干涉感光带120的操作，并最小化与所述干涉有关的问题。这些可在设计阶段通过考虑显示单元140的光输出量和感光带120的特性来完成。
图3B是表示根据本发明总体构思实施例的成像设备100的示图。参照图3A和图3B，成像设备100还可包括可动单元170，该可动单元170用于使显示单元140远离以最小化与感光带120的干涉，然后将显示单元140移近感光带120以曝光。可动单元170可包括：压力构件171，使显示单元140偏移以远离感光带120；凸轮构件173，促使显示单元140接近感光带120。压力构件171可包括至少一个拉伸弹簧，凸轮构件173通过其自身由于驱动电机(未示出)的旋转而引起的往复运动，可迫使显示单元140移动。为此，显示单元140可设置在成像设备100内，以便移动预定距离，并且通过导向构件(未示出)而往复运动。
在可选实施例中，可使用致动器，例如螺线管(solenoid)来使显示单元140移动。致动器可直接使显示单元140移动或者使凸轮173运动以使显示单元140向感光带120偏移。
以下，将解释在根据本实施例的成像设备100中的打印操作，尤其是通过显示单元140的曝光。
成像设备100可利用以下打印方法来对感光带120进行曝光。
在第一打印方法中，在感光带120以速度VB1(图4A和图4B)运转的过程中，与输入的图像数据对应的显示单元140的所有像素都被照射。像素被设置在显示单元140的面对感光带120的表面上。当从显示单元140输出的光的值足够明亮，以至于不管感光带120的速度如何都能使感光带120曝光时，尤其使用这种方法。可在设计阶段通过利用与显示单元140相关的先进技术并且将感光带120的速度调节为与上述输出值对应来实现这种方法。显示单元140的像素可都被照射到，以用与像素对应的输出光来同时对感光带120进行曝光。来自形成的潜像的打印图像的打印机分辨率与像素的数量有关。
在上述情况中，可减少完成静电潜像的形成的曝光时间，这是因为显示单元140以整页为单位来执行与感光带120相关的曝光。因此，在曝光之后，感光带120的速度可增大并超过VB1，直到静电潜像区域到达显影辊131。结果，打印过程(尤其是从曝光到显影的过程)的速度增大了，并且提供了比使用LSU的传统打印操作更快的打印操作。
通过第一打印方法形成图像的时间(t1)可表达如下：
[方程1]
t1＝s/VB1
其中，‘s’指感光带120的行进距离，VB1指感光带120的速度。
因此，当感光介质(即，感光带120)的图像形成区域的前端到达与显示单元140对应的位置时，可通过显示单元140立即形成图像。
如在方程1中表达出的，使用这种打印方法，不需要像传统的LSU那样设置另外的时间间隔来对感光带120进行曝光，在传统的LSU中，根据多面镜驱动电机的旋转速度、感光介质的驱动速度等来确定曝光时间间隔。结果，VB1可被充分增大。因为可根据感光带120的感光特性或者显示单元140的光输出来不受限制地增大VB1，所以可减少打印时间。
显示单元140的尺寸，即，沿着感光带120的行进方向的长度可等于或大于‘s’。换句话说，当假设最终图像的长度是‘s’时，根据本发明的当前实施例，显示单元140的基本长度X可被表示为X≥s。
在第二打印方法中，如图5A和图5B所示，可按照VB2的速度(或速率)来驱动感光带120。为了对感光带120进行曝光，显示单元140连续地按照任意次序输出图像数据的片断。更具体地说，如图5B所示，用圆表示的像素输出作为图像数据的第一片断的第一光，用方块表示的像素输出作为图像数据的第二片断的第二光，用三角形表示的像素输出作为图像数据的第三片断的第三光，因此，在感光带120上形成静电潜像。虽然，该实施例分三个阶段来执行曝光，但是这不应该被解释为限制，因为这是由于设计的原因导致的，所以阶段的数量可以适当地变化。因为显示单元140分多个阶段来输出与图像对应的光，所以可最小化相邻像素之间的光的干涉。在该示例中，考虑到第一、第二和第三光输出之间的可能的延迟，需要相应地延迟图像数据的输出。第一、第二和第三输出的合成结果应该准确地匹配图4A和图4B所示的第一打印方法的原始图像。而在图5A和图5B的第二打印方法中，由于微小的时间差Δt，导致当直接形成静电潜像时，原始图像会失真。为了防止这种图像的失真，可从先前输出开始往后推连续的距离VB2×Δt来按次序输出第一、第二和第三光。因此，在按照本实施例分三个阶段来输出光的情况下，从原始位置开始往后推VB2×Δt来输出第二图像，从原始位置开始往后推VB2×Δt×2来输出第三图像，从而使最终的静电潜像可匹配原始图像。因此，具有基本长度s的显示单元140可被延长VB2×Δt×2的附加长度，以使得这种输出能够实现。换句话说，当分m个阶段进行任意输出时，需要VB2×Δt×(m-1)的附加长度。假设最终图像的长度是s，则显示单元140的基本长度X满足这样的条件：X≥{s+VB2×Δt×(m-1)}，其中，m是任意输出的数量，Δt是输出阶段之间的延迟间隔。
如上所述，光连续地并且在短时间段内从显示单元140分多个阶段输出。因此，第一打印方法和第二打印方法的曝光时间之间没有实质的差别。此外，与使用LSU来进行曝光处理的传统系统相比，第二打印方法可通过高速地驱动感光带120来更快地执行全打印。
第二方法的打印时间t2可被如下表示：
[方程2]
t2＝[s/VB2+(m-1)Δt]
其中，m是任意输出的数量，Δt是输出之间的延迟间隔。当给第二方法加上与第一方法的条件相同的条件时，由于(m-1)Δt使得第二方法的时间将增加，但是通过充分增大速度VB2和充分减小时间差Δt，可补偿这种增加。因此，第一打印方法和第二打印方法没有很大区别。结果，与图2所示的使用LSU的传统系统相比，可大大缩短打印时间。
参照图6A和图6B，在第三打印方法中，按照速度VB3来驱动感光带120，显示单元140将光输出到感光带120，其方式是：移动方向与感光带120的运动相反并且分多个阶段。即，每个片断的像素按照一定方向隔开并且按照在所述片断中沿着从一侧到另一侧的方向的次序操作。因为，沿着相反方向的光的扫描速度VD与速度VB3结合，所以对感光带120的区域进行曝光的时间可被减少。
第三打印方法的打印时间t3可被如下表示：
[方程3]
t3＝s/(VB3+VD)
对于VD，因为从显示单元140输出的光与感光带120的前进运动相对地移动，所以由于来自显示单元140的光相对于感光带120的相对速度使得曝光时间减少。结果，可减少打印时间。在这种情况下，显示单元140沿着感光带120的前进运动的尺寸可被减小。换句话说，假设最终图像的长度为‘s’，则第三打印方法需要的显示单元140的基本长度X可被减小至：X≥s×VB3/(VB3+VD)。可以一行或多行光为单位或者任意方式来连续地执行显示单元140的输出。
参照图7A和图7B，在第四打印方法中，感光带被通过曝光时间和感光带运行时间划分。如图7A所示，驱动显示单元140以页为单位对感光带120进行曝光，在这个状态下，感光带120静止在一定位置。如图7B所示，当完成曝光时，感光带120按照第四速度VB4运动至显影辊131所在的显影区域。可控制感光带120的速度VB4使其比先前描述的速度(或速率)VB1、VB2或VB3快。
成像时间t4可被如下表示：
[方程4]
t4＝s/VB4+t*
其中，t*指当感光带120保持静止时曝光需要的时间。
因为第四速度VB4与感光带120的曝光速度无关，所以可将VB4增大至系统的最大速度。例如，可将VB4增大至电机的最大速度。结果，t4小于传统打印时间(t0＝s/Vo，其中，Vo是感光介质或感光带的速度，s是感光介质或感光带的行进距离或原始图像的数据体现长度)。换句话说，与使用传统LSU相比，通过设置t*使其满足t*<(s/V0-s/VB4)，可减少打印时间。因此，第四打印方法可提供如下优点：例如不受其它组件限制地将感光介质设置到高速，同时完整地形成图像，因此减少打印时间。
第五打印方法部分地采用了第四方法的感光带曝光方式。即，与在第四方法中对感光带120完全曝光不同，第五方法像图5A和图5B的第二方法一样分多个阶段执行曝光。通过感光带120的感光特性和显示单元140的光输出，该方法也可缩短曝光所需的时间t*。因此，打印时间可被减少为小于传统系统的打印时间，当考虑到这个领域的持续发展时，所述时间预计可被进一步减小。
第六打印方法部分地采用了第三和第四方法的曝光方式。即，第六打印方法在感光带120静止(如同第四打印方法)的同时驱动显示单元140，并且像第三方法一样逆着感光带120的前进运动输出光(扫描模式)。像上述打印方法一样，第六打印方法可缩短通过显示单元140对感光带120曝光的驱动时间，并且可减少打印时间。
如上所述，考虑到这些打印方法，打印时间与传统系统的打印时间相比可被大大减少，并且可提供高速打印。
另外，在制造阶段，显示单元140(例如LCD或者PDP式)的像素可固定在它们的临界位置，并且能够以高精度进行控制。像素处于固定的位置，当按照行单元来观看时，显示单元的前端的像素和后端的像素几乎同时输出光。结果，可防止由于感光带120的运动而常常导致的图像失真或歪斜。即，因为与传统系统相比大大减少的成像时间基本上消除了图像失真的可能性，所以不需要额外的努力或控制来解决这类问题。
根据本发明总体构思的实施例，可最小化图像密度的异常不规则。以下将参照采用鼓式感光介质的传统示例来解释。一行单元的图像数据从激光扫描单元(LSU)聚焦到感光鼓上。感光鼓可形成为圆形构造。当假设将LSU的扫描速度和感光鼓的速度控制为恒定时，感光鼓的圆形构造允许将被扫描为静电潜像的一行单元的图像数据按照规则的间隔布置。这将参照图8A更加详细地解释，在图8A中，用实线表示感光鼓的不平整表面，用虚线表示理想的圆。为了解释方便，假设正变形在90度处最大，负变形在270度处最大。感光鼓1上90度处的线速度最大，达到(r+δmax)×w。在270度处的线速度最小，为(r-δmax)×w。因为LSU的一行扫描速度是恒定的，所以90度处的行之间的间隔大于设计的距离。因此，在90度处形成的图像具有低密度。相反，因为在270度的行之间的间隔窄于设计的距离，所以在270度处形成的图像具有高密度。感光鼓被设计为通常其周长短于一页的长度，因此，在单元页上的最终图像会具有交替的高密度图像和低密度图像。这将导致具有交替的暗区和亮区的图像，并且图像质量下降。
带式感光介质具有相似的问题。以感光带为例，主要由于感光带的驱动辊和从动辊的相变(phase variation)引起图像质量下降。但是，利用显示单元140(其中，像素的临界位置在制造时被固定)，可高精度地控制图像密度。根据感光带的特性，静电潜像可形成在运动状态或者静止状态的感光带上，使得静电潜像形成时间(曝光时间)t*接近零(0)。因此，图像的前端和后端几乎同时被感光带120的速度影响。因为形成整个图像的时间可被减少为小于利用传统LSU的成像时间，所以形成在感光带120上的以像素为单位的静电潜像的形成可不受感光带120或者驱动组件的实质影响，结果，可避免由于感光带120的各个区域的速度变化而导致的静电潜像的密度异常不规则。
现在参照表示根据本发明总体构思实施例的成像设备200的图9，以多次通过式彩色成像设备作为成像设备200的示例，成像设备200包括：主体210；容纳在主体210中的感光带220；彩色显影辊231、232、233、234；显示单元240，用于对感光带220进行曝光；第一转印辊250；中间转印带260；第二转印辊270。
主体210包围供应纸张的送进部分211和将转印的图像固定到打印介质上的定影部分280。
感光带220的结构与参照图3A解释的感光带120的结构相同，感光带220由驱动辊221和从动辊223支撑，沿着一个方向运动。
彩色显影辊231、232、233、234沿着感光带220的运动方向依次布置，并且每一个都在感光带220上形成独立的彩色图像。第一转印辊250设置在感光带220的内侧，同彩色显影辊231、232、233、234协作。
显示单元240一次性地或者分阶段地将页单元的静电潜像形成到感光带220上。显示单元240的结构和操作与上述参照图3A和图3B解释的显示单元140的结构和操作相似，为了简明起见，以下将不对其进行解释。
中间转印带260由多个支撑辊261和263支撑，并且保持与感光带220接触，沿着一个方向(用箭头表示出)运动。中间转印带260接收彩色显影辊231、232、233、234的一系列彩色图像，使得所述彩色图像互相重叠。
然后，中间转印带260上的最终彩色图像被转印到经过中间转印带260和与中间转印带260紧密接触而旋转的第二转印辊270之间的打印介质P上。
带有最终彩色图像的打印介质经过定影部分280，然后被排放出。
在上述构造的多次通过式成像设备200中，单独的Y、M、C、K色图像通过感光带220的四次旋转而形成，并且连续地合成形成到中间转印带260上。为了形成单独的彩色图像，显示单元240被驱动四次，以将每个页单元曝光到感光带220上。换句话说，多次通过式成像设备200将图3A的单色成像设备100的一页打印操作总共重复四次。
上述用于形成单独彩色图像的四次或四阶段成像过程可使用上述参照图4A至图7B所示的打印方法(1)至(6)的任何一种。因此，多次通过式成像设备200的打印时间被减少为短于使用传统LSU的图1B的多次通过式成像设备的打印时间。
除了减少打印时间的优点之外，根据第三示例性实施例的成像设备200还可提供第一示例性实施例提供的相同的优点。
同时，多次通过式成像设备200可能具有参照图8A和图8B解释的类型的缺点。其中一个缺点是在四种颜色的单独图像在中间转印带260上互相叠加时，成像设备200会固有地获得差的彩色图像。需要高复杂度的控制技术来解决多次通过式成像设备中的这样的不期望的图像变差，并且同一申请人已于2005年5月24日提交了韩国专利申请第10-2005-0043735号：“成像设备的辊子、制造辊子的方法、驱动单元以及成像设备”，通过引用将上述申请的全部公开包含于此。图8A和图8B所示的问题引起单元彩色图像的不规则密度，然后导致最终彩色图像整个有波纹。结果，图像质量变差。
根据本发明第三示例性实施例的成像设备200，因为像在第一示例性实施例中所解释的那样，静电潜像的前端和后端几乎同时通过显示单元140形成，所以，基本解决了传统问题。
另外，参照图10，根据本发明第四示例性实施例的成像设备300包括：感光鼓320，容纳在主体310中；彩色显影机构331、332、333、334，沿着感光鼓320的旋转方向依次布置；显示单元340；中间转印带350；第一转印辊360；第二转印辊370。
送纸部分311和定影部分380被容纳在主体310中。
在该实施例中，感光鼓320取代了图9中感光带240的位置。感光鼓320旋转四次，在这个过程中，单元彩色图像通过显影机构331、332、333、334形成并被依次转印到中间转印带350上。
彩色显影机构331、332、333、334沿着感光鼓320的旋转方向依次布置，并且通过驱动装置(未示出)而运动以接近或远离感光鼓320。因此，彩色显影机构331、332、333、334被单独驱动以在感光鼓320上分别形成单元彩色图像。
显示单元340可具有与感光鼓320的外周对应的弯曲表面，使得显示单元340可将图像的页单元的光曝光到感光鼓320上。显示单元340可通过驱动装置(未示出)运动以接近或远离感光鼓320。显示单元340可包括柔性液晶显示器(LCD)。
中间转印带350从感光鼓320接收一系列的单元彩色图像，并且将全彩色图像(由单元彩色图像互相叠加而成)转印到打印介质上。第一转印辊360设置在中间转印带350的内侧，与感光鼓320对应。
如上构造的根据本发明第四示例性实施例的成像设备300是使用鼓式感光介质的多次通过式成像设备，并且其操作和效果与图9中所示的第三示例性实施例的成像设备200的操作和效果相似。因此，为了简明起见，将省略对其的详细解释。
参照图11，根据本发明第五示例性实施例的成像设备400使用单次通过式成像设备。根据第五示例性实施例，显示单元460取代LSU 60被设置为与彩色感光鼓41、42、43、44协作。图1C和图11中的相同或相似的元件用相同的标号指代，并且为了简明起见，将省略对它们的详细解释。
根据图11的构造，被设置为与彩色感光鼓41、42、43、44协作的显示单元460输出对图像进行曝光的光，从而在彩色感光鼓41、42、43、44上形成静电潜像。静电潜像通过显影单元51、52、53、54显影，被顺序地转印并叠加到转印带45的表面上，被转印到打印介质上，然后被释放。与感光鼓41、42、43、44对应的显示单元460具有与图10中所示的显示单元340相同的构造和操作，因此，为了简明起见，将省略对其的详细解释。
与使用传统LSU的成像设备相比，由彩色感光鼓41、42、43、44形成图像的根据本发明第五示例性实施例的成像设备400提供更短的打印时间。这是因为显示单元460的曝光时间被减少，并且感光鼓41、42、43、44以更快的速度旋转到显影区域。
再者，第五示例性实施例可提供在第一到第四示例性实施例中提到的相同的优点。
参照图12，根据第六示例性实施例的成像设备500具有独特的特征，即，成像设备500还在显示单元540和感光带120之间包括透镜550。图3A和图12中相同或相似的元件由相同的标号指代。
透镜550引导从显示单元540发射出的光，使得光按照规则的尺寸和光密度被聚焦到感光带120上。由于使用透镜550，显示单元540的尺寸可被减小，或者显示单元540的位置可以自由地改变。透镜550可被实现为与显示单元540成一体或者作为单独的组件被采用。
图13表示根据本发明总体构思实施例的成像设备的打印方法。在操作S131中，感光介质沿着一定方向运动。在操作S132中，静电潜像以区域或页为单位沿着所述方向或者与所述方向相反的方向形成在感光介质上。在操作S133中，按照一定方向形成的静电潜像被显影。
本发明总体构思也可被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可存储随后可被计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储装置和载波(例如通过互联网的数据传输)。计算机可读记录介质也可分布在通过网络结合的计算机系统，使得计算机可读代码按照分布式方式被存储和被执行。另外，用于实现本发明总体构思的功能程序、代码和代码片断可被本发明总统构思所属领域的程序员容易地分析，
参照图14，根据本发明第七示例性实施例的成像设备可具有作为感光介质的沿着一定方向按照预定速度(s)运转的感光带120。在本实施例中，与感光带120相对的显示单元140沿着感光带120的转动方向在预定距离内可往复运动。显示单元140可通过往复单元600而往复运动。往复单元600可按照许多不同的构造实现，并且不应被限定为特定的示例。例如，往复单元600可以是线性电机或使用凸轮的往复结构。
根据图14的示例性实施例，显示单元140通过往复单元600而沿着与感光带120相同的方向并按照与感光带120相同的速度运动。在显示单元140与感光带120一起运动的同时，显示单元140在感光带120的相对面上形成静电潜像。因为显示单元140在与感光带120一起运动的同时在感光带120上形成静电潜像，所以不需要使感光带120停止来形成静电潜像，结果，可缩短打印时间。
如上所述，与使用传统激光扫描单元(LSU)的成像设备相比，根据本发明，提供了更快的打印速度。
使用显示单元540来取代传统的LSU，因此，减少了所需部件的数量，从而可提供简单结构的成像设备。
另外，根据本发明的成像设备可基本防止使用传统LSU所固有的问题，例如，图像的形成不整齐或者需要防止不整齐的图像的控制技术。结果，可提供更高质量的打印图像。
此外，利用显示单元通过在短时间内对感光介质进行曝光，或者更具体地说，通过将整个页单元曝光到感光介质上，可防止由于感光介质和驱动组件的机械误差而导致的图像密度不规则，尤其是，可防止单元彩色图像的密度不规则。
另外，因为对感光介质曝光的方式根据感光介质的感光性和显示单元的输出特性而变化，因此，可提供适合于成像设备类型的多种打印方法和实施例，因此，可实现有效的设计。
虽然已经显示和描述了本发明总体构思的一些实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变。本发明总体构思的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (32)

1.一种成像设备，包括：
显示单元，用于按照图像的形式输出图像数据；
感光介质，形成与从显示单元输出的图像对应的静电潜像；
显影单元，对形成在感光介质上的静电潜像进行显影；
转印单元，将感光介质上的显影的图像转印到打印介质上；
定影单元，将转印的显影的图像定影到打印介质上。
2.如权利要求1所述的成像设备，还包括多个支撑辊，其中，感光介质包括在被所述多个支撑辊支撑的同时沿着一定方向运动的感光带。
3.如权利要求1所述的成像设备，其中，感光介质包括沿着一定方向旋转的感光鼓。
4.如权利要求1所述的成像设备，其中，显影单元包括用于对静电潜像进行显影的多个独立操作的彩色显影单元。
5.如权利要求1所述的成像设备，其中，显示单元被柔性地形成，使得显示单元可根据感光介质的构造变形。
6.如权利要求1所述的成像设备，其中，显示单元包括：
可动单元，用于使显示单元移动以接近或远离感光介质。
7.如权利要求6所述的成像设备，其中，可动单元包括：
压迫构件，压迫显示单元以使其移动以远离感光介质；
驱动单元，迫使显示单元克服压迫构件的力接近感光介质。
8.如权利要求7所述的成像设备，其中，驱动单元包括凸轮构件。
9.如权利要求7所述的成像设备，其中，驱动单元包括螺线管。
10.如权利要求1所述的成像设备，还包括：
透镜，设置在显示单元和感光介质之间，以将从显示单元输出的图像引导向感光介质。
11.如权利要求1所述的成像设备，其中，输出的图像数据按照图像的形式被输出，所述图像包括红色图像、绿色图像和蓝色图像中的至少一个。
12.如权利要求1所述的成像设备，其中，显示单元包括LCD、PDP、LED和CRT中的至少一种。
13.一种打印方法，包括以下步骤：
利用从显示单元输出的图像，根据图像数据在感光介质上形成静电潜像；
对感光介质上的所述静电潜像进行显影。
14.如权利要求13所述的打印方法，其中，形成静电潜像的步骤包括以下步骤：
驱动感光介质按照预定速度运动；
通过驱动显示单元在感光介质上形成页单元的静电潜像。
15.如权利要求14所述的打印方法，其中，形成页单元的静电潜像的步骤包括以下步骤：
增大感光介质的驱动速度直到静电潜像区域到达显影区域。
16.如权利要求14所述的打印方法，其中，形成页单元的静电潜像的步骤包括以下步骤：
通过驱动显示单元的图像输出像素来形成静电潜像。
17.如权利要求16所述的打印方法，其中，显示单元的长度X和图像的长度s之间的关系通过如下数学表达式表示：
X≥s。
18.如权利要求14所述的打印方法，其中，形成页单元的静电潜像的步骤包括以下步骤：
分多个阶段并且任意地通过驱动显示单元的图像输出像素来形成静电潜像。
19.如权利要求18所述的打印方法，其中，显示单元的长度X和图像的长度s之间的关系通过如下数学表达式表示：
X≥[s+VB2×Δt×(m-1)]，
其中，VB2是感光介质的速度，Δt是任意输出之间的延迟时间，m是任意输出的数量。
20.如权利要求14所述的打印方法，其中，形成页单元的静电潜像的步骤包括以下步骤：
分多个阶段并且任意地沿着与感光介质的驱动方向相反的方向通过驱动显示单元的图像输出像素来形成静电潜像。
21.如权利要求20所述的打印方法，其中，显示单元的长度X和图像的长度s之间的关系通过如下数学表达式表示：
X≥s×VB3/(VB3+VD)，
其中，VB3是感光介质的速度，VD是显示单元分多个阶段被沿着与感光介质相反的方向驱动的速度。
22.如权利要求13所述的打印方法，其中，形成静电潜像的步骤包括以下步骤：
停止驱动感光介质；
驱动显示单元在处于静止位置的感光介质上形成静电潜像；
使印有静电潜像的感光介质运动到显影区域。
23.如权利要求22所述的打印方法，其中，使印有静电潜像的感光介质运动的步骤包括以下步骤：
使感光介质按照最大速度运动。
24.如权利要求22所述的打印方法，其中，驱动显示单元的步骤包括以下步骤：
同时驱动显示单元的图像输出像素，以同时形成静电潜像。
25.如权利要求22所述的打印方法，其中，驱动显示单元的步骤包括以下步骤：
分多个阶段并且任意地通过驱动显示单元的图像输出像素来形成静电潜像。
26.如权利要求22所述的打印方法，其中，驱动显示单元的步骤包括以下步骤：
分多个阶段并且任意地通过驱动显示单元的图像输出像素沿着与感光介质的驱动方向相反的方向来形成静电潜像。
27.如权利要求22所述的打印方法，其中，停止驱动感光介质的步骤包括使显示单元运动以接近感光介质；
驱动显示单元的步骤包括使显示单元回复到原始位置。
28.一种计算机可读记录介质，其具有内置于其上的用于执行一种方法的计算机程序，其中，所述方法包括：
利用从显示单元输出的图像，根据图像数据在感光介质上形成静电潜像；
对感光介质上的静电潜像进行显影。
29.如权利要求1所述的成像设备，还包括：
往复单元，使显示单元沿着与感光介质相同的方向往复运动预定距离。
30.如权利要求29所述的成像设备，其中，感光介质包括按照预定速度沿着一定方向运转的感光带，往复单元沿着与感光带相同的方向和按照与感光带相同的速度驱动显示单元。
31.如权利要求13所述的打印方法，其中，形成静电潜像的步骤包括以下步骤：
按照预定速度驱动感光介质；
按照与感光介质相同的方向驱动显示单元；
在显示单元被驱动的同时，使显示单元形成静电潜像。
32.如权利要求31所述的打印方法，其中，驱动显示单元的步骤包括按照与感光介质相同的速度驱动显示单元。
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