CN1115605C - 控制成像装置中的转移电压的方法 - Google Patents

Abstract

在一页记录纸进到OPC鼓和转移滚筒中间之前，一个成像装置读取OPC鼓和转移滚筒的复合电阻以提供合适的转移电压。为此，该装置给转移滚筒提供第一转移电压，以便在记录纸进到OPC鼓和转移滚筒中间之前检测OPC鼓和转移滚筒之间的复合电阻。同时，当记录纸的前端进到OPC鼓和转移滚筒之间时，该装置给转移滚筒提供一个与检测到的复合电阻相应的第二转移电压。另外，当第二转移电压加到转移滚筒上之后，对OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻进行检测。接着给转移滚筒提供一个与检测到的OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻相应的一个第三转移电压。

Description

控制成像装置中的转移电压的方法

本发明涉及控制成像装置中的转移电压的方法，特别地，涉及一种在一页记录纸进到OPC鼓和转移滚筒之间之前，用来检测一个有机光敏(OPC)鼓和一个转移滚筒之间的复合电阻的方法，以便根据检测到的复合电阻来控制转移电压。

一般而言，一个成像装置对一个由诸如氧化锌或硒等光敏半导体做成的OPC鼓的光敏层进行充电，根据一个图像信号对光敏层进行曝光以形成静电潜像，通过色粉对静电潜像进行显像，然后把显像出来的色粉图像转移到记录纸上。成像装置采用一种接触充电技术，该技术被广泛采用，以使由充电产生的臭氧最少，将一个作为接触充电部件的导电滚筒或刷子与OPC鼓相接触，在OPC鼓上形成均匀的表面电荷。成像装置在转移滚筒上加上一个合适的转移电压，以便在将OPC鼓上的显像色粉转移到记录纸上时不会损坏图像。

美国专利No.5,682,575公布了一种通过在记录纸前端通过转移滚筒时检测转移滚筒的电阻来控制转移电压的方法。在这个转移电压控制方法中，当记录纸前端(≈5mm)，该部分是非成像区，在OPC鼓和转移滚筒之间通过时，根据记录纸，OPC鼓和转移滚筒的复合电阻来确定转移电压。然而，这种方法只在前端，即记录纸的非成像区读取复合电阻，所以该技术对高速成像装置可能不合适。因为，在高速激光束打印机(LBP)中，非成像区进得太快，无法读取一个准确的复合电阻，从而降低转移效率。而且，有可能把用来读取复合电阻的电压意外地加在成像区，这样会导致由转移效率降低引起的图像损坏。

因此本发明的一个目的是提供一种用来在一页记录纸进到OPC鼓和转移滚筒中间之前读取一个OPC鼓和一个转移滚筒的复合电阻的转移电压控制方法，以在一个高速的成像装置中提供一个合适的转移电压。

为了实现上述目的，提供了一种控制成像装置中的转移电压的方法。在该方法中，给一个转移滚筒提供一个第一转移电压，在记录纸进到OPC鼓和转移滚筒中间之前检测OPC鼓和转移滚筒之间的复合电阻。接着当记录纸前端进到OPC鼓和转移滚筒中间时，给转移滚筒提供一个与检测到的复合电阻相应的第二转移电压。

另外，当第二转移电压加到转移滚筒上之后，对OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻进行检测。接着，给转移滚筒提供一个与检测到的OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻相应的一个第三转移电压。

优选地，第一转移电压为800V，根据检测到的OPC鼓和转移滚筒的复合电阻，第二转移电压可为800V，1300V，或1800V。另外，根据OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻，第三转移电压可在600V到3000V之间选择。

从以下结合附图的详细介绍中，上述以及本发明的其它目的、特性和优点将变得更加明晰，其中：

图1是一个可采用本发明的成像装置的方块图；

图2是图1中的高压发生器(210)的详细电路图；

图3是成像装置的打印机的示意图，用来解释根据本发明一个实施例的一个转移过程；

图4是一个根据本发明一个实施例的控制转移电压的流程图；

图5A到5C是示出与检测到的复合电阻值相应的转移电压的表格。

下面将参照附图介绍本发明的一个优选实施例。在下面的介绍中，公知的功能和结构将不再详细介绍，因为那样会太哆嗦，不利于理解本发明。

图1示出了一个采用本发明的成像装置的方块图。在图1中，控制器200对在记录纸上记录图像的整个操作进行控制，并读取记录纸、一个OPC鼓33(见图3)和一个转移滚筒36的复合电阻，以产生一个控制转移电压的PWM(脉宽调制)控制信号。存储器202由一个用来存储控制程序的ROM(只读存储器)和一个用来临时存储用来检测复合电阻的电压值的RAM(随机存取存储器)组成。一个PWM控制器204根据控制器200产生的PWM控制信号输出一个PWM信号SG1。电源208接收一个AC输入电压并输出不同电平的电压。高压发生器210从电源208得到一个输入电压，产生一个与PWM控制器204输出的PWM信号SG1相应的转移电压Vo，以给转移滚筒36提供转移电压Vo，并给一个模数(A/D)转移器206提供一个电压SG2，当转移电压Vo加到转移滚筒36上时，用来检测转移滚筒36的复合电阻。A/D转移器206将电压SG2转移成数字信号并提供给控制器200。纸张传感器212探测进到OPC鼓33和转移滚筒36中间的记录纸前端并将探测结果送到控制器200。

图2示出了高压发生器210的电路图。如图所示，变压器T1有一个初级线圈L1，由电源208为其提供24V电压，和一个比初级线圈L2匝数大的次级线圈L2，因此次级线圈L2的电压比初级线圈L1的电压要高。在初级线圈和地之间连接了一个二极管D1，对从初级线圈L1感应到次级线圈L2的电压进行箝位。晶体管Q1的基极接收从PWM控制器204输出的PWM信号SG1，集电极与初级线圈L1相连，发射极与地相连。晶体管Q1的开关受PWM信号SG1的控制，以使初级线圈L1的电压感应给次级线圈L2。整流二极管D2的阳极与次级线圈L2相连，对次级线圈L2的感应电压进行整流。滤波电容C1对由整流二极管D2整流后的电压进行滤波，并将滤波电压作为转移电压Vo提供给转移滚筒(TR)36。电阻Rs连接在次级线圈L2和地之间，检测流经转移滚筒36的电流值。加在A/D转移器206上用来检测复合电阻的电压SG2，可根据流入电阻Rs的电流而改变。

图3示出了一个成像装置的打印机的机械部分，以便解释根据本发明一个实施例的转移过程。在图3中，OPC鼓33在驱动马达(没有示出)，即打印机机械部分主马达的驱动下，沿箭头方向旋转，这与静电复制处理器的有关过程是一致的。导电滚筒31，接触充电部件，在OPC鼓33的光敏表面均匀地充上电荷。这里，导电滚筒31在负的充电电压V_CH作用下具有负的电势。OPC鼓33通过与导电滚筒31接触而被充电，因而具有负的表面电势。通常情况下，OPC鼓33的表面电势为-800V。根据文档或图像数据对充电的OPC鼓33进行曝光，在OPC鼓33上形成一个静电潜像。这里，只有用于打印的图像区才采用曝光单元32来曝光。那么，非曝光区保持着充电表面电势而曝光区的电势却改变了，形成的静电潜像在非曝光区和曝光区具有不同的电势。传送滚筒10将从进纸盒(未示出)进来的记录纸传送给调正滚筒20。调正滚筒20对沿传送道传送进来的记录纸的前端进行调整。对准后的记录纸沿传送道传送给转移滚筒36。在OPC鼓33上形成的静电潜像通过色粉转移成可见的图像。这里，通常给显像滚筒35提供一个约-450V的显像电压V_D，这样显像滚筒具有负的电势，使得色粉附到显像滚筒35上。通过调整片34对附在显像滚筒35上的色粉进行调整使得色粉均匀涂覆在显像滚筒35上。然后，移动到显像滚筒36上的具有负电势的色粉部分地吸附到OPC鼓33的曝光区，完成显像过程。当转移滚筒36上加了转移电压V_O时，在显像过程中吸附到OPC鼓上的色粉将转移到传送进来的记录纸上。这时，在第一张记录纸将要进到OPC鼓33和转移滚筒36之间的时间间隔内，给转移滚筒36加上，比如800V的电压来检测OPC鼓33和转移滚筒36之间的复合电阻。接着，给转移滚筒36提供一个与复合电阻相应的电压值，例如800V，1300V和1800V。然后，当记录纸的前端进到OPC鼓33和转移滚筒36之间时，对OPC鼓33和转移滚筒36之间的复合电阻进行检测，接着给转移滚筒36提供一个与检测到的复合电阻相应的转移电压V_O，将色粉转移到记录纸上，以上都以图5A到5C中给出的表格为依据。

图4是根据本发明的控制转移电压V_O的流程图，图5A到5C给出了与检测到的复合电阻值相应的转移电压。

下面，参照图1到5C，将详细介绍本发明的优选实施例。一旦接收到来自纸张传感器212的纸张传感信号，控制器200产生PWM控制信号并驱动PWM控制器204。接着PWM控制器204将PWM信号SG1提供给高压发生器210以控制晶体管Q1的通断。当晶体管Q1通或断时，变压器初级线圈L1的电压就按照初级线圈L1和次级线圈L2的匝数比感应给次级线圈L2，产生高压。次级线圈L2感应的高压经整流二极管D2和电容C1整流后加到转移滚筒36上。接着控制器200产生控制PWM信号SG2的占空比的PWM控制信号，以改变加在转移滚筒36上的高压。

当来自高压发生器210的转移电压提供给转移滚筒36时，流入转移滚筒36的电流与流入电阻R_S的电流一样。因此，有可能通过检测流入电阻R_S的电流来检测OPC鼓33和转移滚筒36之间的复合电阻。例如，假设加在转移滚筒36上的电压V_TR时800V，电阻R_S的阻值为500KΩ，用来检测复合电阻的电压V_SG2为3V，则流入电阻R_S的电流I_RS $I_{\mathrm{RS}}=\frac{V_{\mathrm{SG}2}}{R_S}=\frac{3}{500\×{10}^5}=6\×{10}^{-6}=6\mathrm{\μA}---\left(1\right)$

由于电流I_RS与流入转移滚筒36的电流I_TR，转移滚筒36的电阻R_TR为 $R_{\mathrm{TR}}=\frac{V_{\mathrm{TR}}}{I_{\mathrm{TR}}}=\frac{800}{6\×{10}^{-6}}=133\×{10}^{-6}=133\mathrm{M\Ω}---\left(2\right)$

因此，按照图5A中表格所示，相应于133MΩ的电阻R_TR，一个1200V的转移电压施加到转移滚筒36上。

现在看一下图4，控制器200在101步中确定是否从纸张传感器212接收到纸张传感信号。若接收到纸张传感信号，在102步中控制器200控制PWM控制器204在记录纸进入OPC鼓22和转移滚筒36之间之前提供一个第一转移电压，例如800V，从而根据公式(1)和(2)决定OPC鼓33和转移滚筒36的复合电阻。这里，在记录纸没有进到OPC鼓33和转移滚筒36之间时，OPC鼓33和转移滚筒36之间的复合电阻可能依赖于周围环境，例如内部温度和湿度。接下来在103步中，在记录纸到达前，控制器200利用800V的第一转移电压将转移滚筒36上的色粉转移到OPC鼓33上，以清洁转移滚筒36。

更具体地，在清洁过程中当以-800V的充电电压给OPC鼓33充电时，与转移滚筒36接触的OPC鼓33的表面电压大约是-650V到-700V。此时，如果在转移滚筒36上加一个正电压，那么由于电势差异，转移滚筒36表面的正色粉将转移到OPC鼓33上。由于用于清洁转移滚筒36的正电压随着转移滚筒36的电阻而变化，清洁电压将根据第一转移电压下测量的电阻来确定，如下表一所示。

表一

转移滚筒电阻	清除电压
		低于100MΩ150MΩ200MΩ250MΩ300MΩ400MΩ500MΩ超过500MΩ	+500V+700V+900V+1100V+1200V+1300V+1400V+1500V

在清洁了转移滚筒36后，如果在104步中确定复合电阻低于125MΩ，控制器200在105步控制PWM控制器204将一个第二转移电压(例如800V)施加到转移滚筒36，然后探测OPC鼓33和转移滚筒36之间的复合电阻。在高速打印机中，对部分像区的转移过程以800V的第二转移电压完成。随后在106步，控制器200根据105步中确定的复合电阻提供一个第三转移电压，如图5A中表格所示。例如，如果所探测的复合电阻低于80MΩ，则第三电压为600V。

然而，如果104步中所探测的电阻R等于或高于125MΩ，控制器200将在107步中确定是否有125MΩ≤R≤200MΩ。如果满足，那么控制器200将在108步控制PWM控制器204将第二转移电压(例如1300V)应用于转移滚筒36上，然后探测OPC鼓33和转移滚筒36之间的复合电阻。在高速打印机中，对部分像区，转移过程以1300V的第二转移电压完成。此后在109步，控制器200根据108步中确定的复合电阻提供一个第三转移电压，如图5B中表格所示。例如，如果所探测的复合电阻低于200MΩ，则第三电压为1000V。

可是，如果107步中所探测的电阻R等于或高于200MΩ，控制器200将在110步中确定是否有200MΩ＜R。如果满足，那么控制器200将在111步控制PWM控制器204将第二转移电压(例如1800V)应用于转移滚筒36上，然后探测OPC鼓33和转移滚筒36之间的复合电阻。在高速打印机中，对部分像区，转移过程以1800V的第二转移电压完成。此后在112步，控制器200根据111步中确定的复合电阻提供一个第三转移电压，如图5C中表格所示。例如，如果所探测的复合电阻低于400MΩ，则第三电压为1600V。

如上所述，在纪录纸进入OPC鼓33和转移滚筒36之间以前，根据OPC鼓33和转移滚筒36之间所探测的复合电阻，转移电压800V，1300V或1800V将被应用到转移滚筒36上。相应地，在高速打印中，当纪录纸前端(8mm)通过OPC鼓33和转移滚筒36之间时，复合电阻确定过程和转移过程是同时执行的。以这种方式，在纪录纸的开始部分可以防止转移效率低的问题。仅供参考，纸张传感器24(在此没有描述)包括许多感应记录纸进入的传感元件，来探测记录纸进到OPC鼓33和转移滚筒36之间的状态。

此外，通过A/D转换器206为第二转移电压读取电压V_SG2，OPC鼓33和转移滚筒36之间的复合电阻可以由公式(1)和(2)计算得到，这一点时很有价值的。但是，如果当第二转移电压施加时记录纸较晚进入OPC鼓33和转移滚筒36之间，或者如果记录纸没有对准就进入OPC鼓33和转移滚筒36之间，这种方法可能带来一个问题。那就是，即使在OPC鼓33和转移滚筒36之间没有记录纸，设备也会误认为有记录纸存在于OPC鼓33和转移滚筒36之间。在这种情况下，设备将判断记录纸有非常低的电阻，因而输出一个低的第三转移电压。为了解决这个问题，在施加第二转移电压后，设备多次读取电压V_SG2(例如四次)，同时以下面的方式对每次读取的数值进行比较。那就是，设备将第一次读取的数值与第二次读取的数值进行比较，如果两次电阻值相差超过30MΩ，那么就取第二次读取值而舍弃第一次的读取值。相似地，设备将第二次读取的数值与第三次读取的数值进行比较，如果两次电阻值相差超过30MΩ，那么就取第三次读取值而舍弃第二次的读取值。在四次电阻值相差都超过30MΩ的情况下，四次读取值的平均值将被认为是OPC鼓33和转移滚筒36之间的复合电阻值。这里四次读取值的差别都超过30MΩ的原因是记录纸没有到达OPC鼓33和转移滚筒36之间。以这种方式，设备可以防止当第二转移电压施加时记录纸较晚进入OPC鼓33和转移滚筒36之间，或者记录纸没有对准就进入OPC鼓33和转移滚筒36之间时对复合电阻地错误确认。

总之，设备记录纸刚刚进入OPC鼓33和转移滚筒36之间以前读取复合电阻值，并且根据所读取的复合电阻给转移滚筒提供一个转移电压，因此，对于完成读取OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻，同时执行转移的这样一个过程是可行的。从而，在高速打印中对非像区复合电阻的误识别是可以被避免的。

尽管参照本发明的特定优选实施例对本发明进行了示意和介绍，本领域技术人员知道在不偏离由所附加的权利要求所限定的实质和范围的前提下，可以对本发明进行各种形式和细节上的变动。

Claims (7)

1.在一个成像设备中控制转移电压的一种方法，包括以下步骤：

在记录纸进入有机光敏(OPC)鼓和转移滚筒之间之前，向转移滚筒提供一个第一转移电压，来探测OPC鼓和转移滚筒之间的复合电阻；同时

当记录纸前端进入OPC鼓和转移滚筒之间时，根据所探测到的复合电阻向转移滚筒提供一个第二转移电压。

2.根据权力要求1的方法，还包括以下步骤：

在向转移滚筒提供了第二转移电压后，探测OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻；同时

根据所探测到的OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻，向转移滚筒提供一个第三转移电压。

3.根据权力要求2的方法，其中第一转移电压为800V。

4.根据权力要求3的方法，其中第二转移电压根据所探测OPC鼓和转移滚筒之间的复合电阻不同，分别为800V，1300V或1800V。

5.根据权力要求4的方法，其中根据OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻，在6OOV到3000V之间选择第三转移电压。

6.控制一个成像设备中转移电压的方法，包括以下步骤：

在记录纸进入OPC鼓和转移滚筒之间以前，向转移滚筒提供一个800V的第一转移电压，以探测OPC鼓和转移滚筒之间的复合电阻；

在OPC鼓和转移滚筒之间的复合电阻低于125MΩ的状态下，当记录纸前端进入OPC鼓和转移滚筒之间时，向转移滚筒提供一个800V的第二转移电压；

在OPC鼓和转移滚筒之间的复合电阻在125MΩ和200MΩ之间的状态下，当记录纸前端进入OPC鼓和转移滚筒之间时，向转移滚筒提供一个1300V的第二转移电压；并且

在OPC鼓和转移滚筒之间的复合电阻在高于200MΩ的状态下，当记录纸前端进入OPC鼓和转移滚筒之间时，向转移滚筒提供一个1800V的第二转移电压。

7.根据权力要求6的方法，还包括以下步骤：

在向转移滚筒提供了第二转移电压后，探测OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻；并且

根据所探测的OPC鼓、转移滚筒和记录纸的复合电阻，向转移滚筒提供一个第三转移电压。

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