CN1303481C - 高显影电压电源装置 - Google Patents

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Abstract

一种高显影电压电源装置包括螺线管功率开关和高显影电压驱动器，该高显影电压驱动器有选择性地输出螺线管驱动信号以闭合一个螺线管功率开关，由此电闭合相应的机械接点，并基于要打印的图像将高显影电压施加到与所闭合的机械接点相对应的一个彩色显影辊。高显影电压电源将高显影电压提供到其它的彩色显影辊的显影辊轴以稳定显影辊轴的电位，或者可替换的是，该高显影电压电源装置可以包括使用由直流电压VDC和交流电压VAC叠加形成的高显影电压将自偏电压施加到其它的彩色显影辊。

Description

高显影电压电源装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2002年10月8日在韩国知识产权局申请的韩国申请No.2002-61210的利益，在此以引用参考的方式将该申请的公开的内容结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及激光打印机，更具体地说涉及用于显影器(developer)固定的非接触型彩色打印机的高显影电压电源装置。
背景技术
激光打印机是一种用于在打印介质上再现图像的装置，它具有低噪声和快速的优点。激光打印机通常在顺序地实施如下的操作的同时在打印介质上执行打印工作：比如充电-曝光-显影-转印-清洁-放电，为实现这些操作激光打印机提供有不同的机构和电路。
附图1所示为常规的显影器运动的彩色激光打印机的结构的示意图。显影器运动的彩色激光打印机具有有机光导体(OPC)鼓、充电单元20、激光扫描单元(LSU)30、显影单元40、转印单元50和清洁单元60。除了上述部件以外，激光打印机还包括固定单元、放电单元、电源单元、高压电源单元、器械(engine)控制单元，这些单元都没有示出。
充电单元20将高压放电到OPC鼓10的表面以便以正(+)和负(-)电荷对OPC鼓10的表面进行充电。
LSU30基于要打印的图像以激光束扫描OPC鼓10的表面以在OPC鼓10的充电表面上形成静电潜像。
显影单元40具有显影辊，每个显影辊与一种色彩相关，并将色粉提供到在其上形成了静电潜像的OPC鼓10的表面上。
转印单元50具有转印带50a和运动转印带50a的传送单元50b，以便将在OPC鼓10上显影的色粉图像转印到打印介质上。
此外，清洁单元60分别贴近地安装在OPC鼓10的表面和转印带50a附近，以清除在OPC鼓10的表面和转印单元50上的残余色粉。
在如上文所描述的激光打印机中，充电单元20对OPC鼓10的表面进行充电，LSU30基于要打印的图像以激光束扫描OPC鼓10的充电的表面以在OPC鼓10的表面上形成静电潜像。此外，通过显影单元40的相应彩色的显影辊K、M、C和Y将色粉施加到OPC鼓10的表面，因此色粉图像形成在OPC鼓10的表面上。这时，相应显影辊K、M、C和Y开始时与OPC鼓10间隔预定的距离，通过在显影单元40中的驱动显影单元仅仅使要用于打印的彩色显影辊K、M、C和Y朝OPC鼓10的方向运动。此外，显影辊K、M、C和Y与OPC鼓10保持预定的间隙，并通过施加电压执行显影。此后，形成在OPC鼓10的表面上的色粉图像转印到转印带50a的表面，转印到转印带50a的色粉图像再次转印到馈送的打印介质。通过固定单元(未示)将转印在打印介质上的图像固定在打印介质上，并通过外部从打印机放电。这时，残留在转印带50a和OPC鼓10上的色粉通过与转印带50a的表面和OPC鼓10接触的清洁单元60的刀片60a清除以使转印带50a和鼓10可用于下一图像打印。一旦完全清除了色粉，在OPC鼓10上已有的电荷也被消除以便鼓10返回到初始状态。
在上述的显影器运动式激光打印机的打印过程中，色粉图像的显影通过如下过程实现：基于图像数据的彩色特征使相应的显影辊Y、M、C和K，(即，黄色(Y)、深红色(M)、青色(C)和黑色(B)色粉)顺序地运动到OPC鼓10的表面上。
此外，在操作的过程中，形成在OPC鼓10上的色粉图像转印到打印介质上，形成在OPC鼓10的表面上的色粉图像叠加并转印到转印带50a上，并将叠加在转印带50a上的色粉图像一次转印到打印介质上。因此，为了打印一彩色图像，OPC鼓10和转印带50a分别具有四倍的转速。
然而，如上文所述的使用显影器运动的非接触型显影方法的激光打印机具有的问题在于：在显影辊运动到OPC鼓10上时，由于OPC鼓10的振动冲击的作用，OPC鼓10的转速降低，在显影辊从OPC鼓10释开时，鼓10的转速增加，因此由于OPC鼓10的转速的变化的缘故造成在打印介质上产生了弯曲。
在如上文所述的显影器运动的非接触型激光打印机中为解决OPC鼓10的转速的变化引起的图像质量下降的问题，已经开发出了显影器固定的非接触激光打印机以在与OPC鼓10保持一定的间隙的同时实施显影，而不移动显影辊Y、M、C和K。
在所有的显影辊Y、M、C和K分别与OPC鼓10保持预定的间隙的状态下，显影器固定的激光打印机实施显影而不移动显影器。此外，在使用机械接点的过程中控制提供到相应的显影器的高显影电压。
附图2所示为常规的显影器固定的非接触的彩色激光打印机的高显影电压电源装置的电路视图。高显影电压电源装置具有高显影电压电源(HVPS)42、高压驱动器44和螺线管功率开关SY、SC、SM和SK，该高显影电压电源42提供高压，以便色粉从相应色彩的固定显影辊Y、M、C和K运动到OPC鼓10，该高压驱动器44基于要打印的图像有选择性地输出高压彩色驱动信号，以将从高显影电压电源42提供的高显影电压施加到相应色彩的显影辊Y、M、C和K，该螺线管功率开关响应从高压驱动器44输出的色彩驱动信号将从高显影电压电源42提供的高显影电压切换到彩色显影辊Y、M、C和K。在附图2中，参考标号“CA*”表示由于在相应彩色的显影辊Y、M、C和K和OPC鼓10之间的间隙引起的电容，以及“CP”表示介电质的OPC鼓10的电容。
为了在非接触型彩色激光打印机中执行显影，通过将交流电压加入到直流电压中提供高压，因为电场与OPC鼓10的间隙成反比并且显影辊Y、M、C和K使色粉从显影辊Y、M、C和K运动到OPC鼓10。即，在较高的交流电压VAC施加到显影辊时，如果在使用负色粉时显影矢量为负则色粉运动到OPC鼓10。如果显影矢量为正则显影器中的色粉不运动，因为色粉运动的方向由显影矢量(显影偏压的直流分量-OPC鼓10的表面电位)确定。
附图3和附图4分别示出了在交流电压叠加到直流电压时电压波形和电场波形的示意图。因为显影矢量为正，色粉不施加到OPC鼓10，但保留在显影辊的表面。此外，如果显影矢量变为负，则显影电场朝OPC鼓10的分量变得更大以使色粉施加到OPC鼓10。
然而，在如上文所述的显影器固定的激光打印机中，在执行显影操作时，没有施加高显影电压的显影辊具有从显影辊的表面的电荷和周围的电荷感应的电荷，因为显影器辊的金属轴浮动安装，使得金属轴的电位变得十分不稳定。因此，如果通过一个显影辊的彩色色粉已经对OPC鼓10的表面进行了显影并且显影矢量为正，则如附图5所示通过前面的彩色显影器在OPC鼓10的表面上显影的色粉反向运动到一个显影辊的表面，一旦打印就会产生交叉污染的问题。交叉污染改变了图像的彩色，这就造成了图像质量降低。
发明内容
为解决这些问题，根据本发明的一方面，提供一种用于显影器固定的非接触的彩色激光打印机的高显影电压电源装置，这种设备稳定地保持不执行显影操作的显影辊的相应的金属轴的电位以实现高质量的打印。
本发明的其它方面和/或优点的一部分将在下文中阐述，一部分从这些描述中显而易见的或者通过实践本发明可得知。
根据本发明的一方面，包括有高显影电压电源，该高显影电压电源向固定的彩色显影辊的显影器辊轴提供高显影电压以使色粉从固定的彩色显影辊转印到有机光导(OPC)鼓；高显影电压驱动器，该高显影电压驱动器基于要打印的图像有选择性地输出高压驱动信号以有选择性地将高压显影电压施加到一个固定的彩色显影辊；显影器功率开关，该显影器功率开关响应从高压驱动器输出的高压驱动信号将所提供的高显影电压切换到固定的彩色显影辊；以及直流电压电源，该直流电压电源将预定的直流电压提供到除了向其提供了高显影电压的一个固定的彩色显影辊以外的其它的固定彩色显影辊。
在此，高显影电压包括叠加的直流电压和交流电压。
直流电压电源包括提供预定的直流电压的直流电压电源和电阻，该电阻连接在直流电压电源和固定的彩色显影辊之间以便在高显影电压施加到进行显影操作的一个固定的彩色显影辊时将从直流电压电源输出的预定的直流电压提供到其它的固定的彩色显影辊以进行要打印的图像的显影操作。
根据本发明的一方面，提供另一种高显影电源设备，包括高显影电压电源，该高显影电压电源向显影器的显影辊轴提供高显影电压，以使色粉从多个固定的彩色显影器运动到OPC鼓；高显影电压驱动器，该高显影电压驱动器基于要打印的图像有选择性地输出高压驱动信号以将高压显影电压有选择性地施加到固定的彩色显影辊；显影器功率开关，该显影器功率开关响应高压驱动信号将高显影电压切换到固定的彩色显影器；以及分压器，该分压器对高显影电压进行分压并提供到除了向其提供了高显影电压的固定的彩色显影器以外的其余的固定彩色显影器。
在此，在色粉是负电色粉时将高显影电压的直流电平设置为负电压，而在色粉是正电色粉时设置为正电压。
分压器通过电阻对高显影电压进行分压，该电阻连接在选择用于显影操作的一个固定的彩色显影辊和其它的没有选择用于显影操作的固定彩色显影辊之间，以及基于通过由在OPC鼓和每个固定的彩色显影辊之间的间隙引起的电容和OPC鼓引起的电容所形成的阻抗确定该电阻。
根据本发明的一方面，提供一种高显影电压电源装置，包括：螺线管功率开关；高显影电压驱动器，该高显影电压驱动器有选择性地输出螺线管驱动信号以闭合一个螺线管功率开关，由此电闭合相应的机械接点，并基于要打印的图像将高显影电压施加到与所闭合的机械接点相对应的一个彩色显影辊；以及高显影电压电源，该高显影电压电源将高显影电压提供到其它的彩色显影辊的显影辊轴以稳定显影辊轴的电位。
根据本发明的一方面，提供一种高显影电压电源装置，包括：螺线管功率开关；高显影电压驱动器，该高显影电压驱动器有选择性地输出螺线管驱动信号以闭合一个螺线管功率开关，由此电闭合相应的机械接点，并基于要打印的图像将高显影电压施加到与所闭合的机械接点相对应的一个彩色显影辊；以及电压电源，该电压电源使用由直流电压VDC和交流电压VAC叠加形成的高显影电压将自偏电压施加到其它的彩色显影辊。
如上文所述根据本发明的一方面的高显影电压电源装置可以防止在OPC鼓的表面上显影的色粉进一步运动到显影辊，因为除了执行显影操作的一个显影器以外的其余的显影器基于高显影电压或者从直流电压电源提供的直流电压执行显影操作。
附图说明
结合附图通过下文优选实施例的详细描述将会更加清楚且更容易理解本发明的这些和/或其它方面和优点，在附图中：
图1是表示常规的显影器运动的彩色激光打印机的结构示意图；
图2是表示常规的显影器固定的彩色激光打印机的高显影电压电源装置的电路图；
图3和图4是表示直流电压叠加到交流电压时电压波形和电场波形示意图；
图5是表示交叉污染的示意图；
图6是表示根据本发明的一方面高显影电源设备的电路图；
图7是表示根据本发明的另一方面高显影电源设备的电路图。
具体实施方式
现在详细地参考本发明的几方面的实例，这些实例在附图中示出，其中在整个附图中相同的参考标号表示类似的元件。下文通过参考附图描述这些方面以解释本发明。
附图6所示为根据本发明的一方面高显影电压电源装置的电路视图。高显影电压电源装置具有高显影电压电源142、高显影电压驱动器144和显影器螺线管功率开关SY、SC、SM和SK和直流电源146。
高显影电压电源142将交流电压VAC和直流电压VDC叠加形成的高显影电压施加到与显影辊Y、C、M和K(未示)相对应的显影辊轴RY、RC、RM和RK以使色粉从相应的固定显影辊Y、C、M和K运动到OPC鼓10。
高显影电压驱动器144基于要打印的图像有选择性地输出显影器螺线管驱动信号。
显影器螺线管功率开关SY、SC、SM和SK闭合或打开与从高显影电压驱动器144中输出的显影器螺线管驱动信号相对应的机械接点，以将从高显影电压电源142中输出的高显影电压提供到相应的显影辊Y、C、M和K的显影辊轴RY、RC、RM和RK。
直流电源146包括提供预定的直流电压VDC1的第一直流电源146-1和连接在第一直流电源146-1和相应的彩色显影辊Y、C、M和K之间的电阻R，并在从高显影电压电源142提供的高显影电压施加到选择进行显影操作的一个显影器Y、C、M和K时，将预定的直流电压VDC1提供到没有选择进行显影操作的一个显影辊Y、C、M和K。
如上文所描述的高显影电压电源装置有选择性地从高显影电压驱动器144输出螺线管驱动信号以电闭合在四个螺线管功率开关SY、SC、SM和SK之中的一个螺线管功率开关的机械接点。此后，利用闭合的机械接点接通对应于有选择性地输出螺线管驱动信号的螺线管功率开关，以将高显影电压施加到所选择的显影辊Y、C、M和K。这时，向没有被选择的显影辊Y、C、M和K的显影辊轴RY、RC、RM和RK提供从第一直流电源146-1输出的直流电压VDC1。例如在色粉是负电色粉，对于打印的图像显影黄色的情况下，高显影电压驱动器144向对应于黄色显影辊Y的螺线管功率开关SY输出螺线管驱动信号。此后，由于闭合的机械接点使用于黄色的螺线管功率开关SY接通，以及，将从高显影电压电源142输出的高显影电压切换到黄色显影辊Y的金属轴RY。此外，从第一直流电源146-1输出的直流电压VDC1分别施加到显影辊C、M和K。
如上所述，如果将直流电压VDC1施加到未被选择的其余3个显影辊中的金属显影轴RC、RM和RY。则金属轴RC、RM和RK不再处于浮动状态，因此，金属轴RC、RM和RK稳定在所施加的直流电压VDC1的电平上。因此，在OPC鼓的表面和相应的显影辊C、M和K之间的显影矢量降低，因此通过先前的显影辊Y在OPC鼓上显影的色粉不再进一步朝没有被选择的显影辊M、C和K运动。这时，如果色粉是正电色粉，则将第一直流电源设置成输出正电压以将正电压提供到没有被选择的显影辊M、C和K。
附图7所示为根据本发明的另一方面的高显影电压电源装置的电路视图。该高显影电压电源装置不是如附图6所示将直流电压从不同的直流电源提供到没有被选择的彩色显影辊C、M和K的金属轴，而是将该高显影电压电源装置构造成使用由直流电压VDC和交流电压VAC叠加形成的高显影电压施加自偏置电压。即，对于没有被选择的相应的显影辊金属轴RC、RM和RK，施加通过分压器经两个电阻分压的电压。在此，根据阻抗比如显影间隙电容和显影辊Y、C、M和K的OPC鼓电容确定电阻R以获得适当的自偏置电压。
在色粉是负电色粉的情况下上述的高显影电压电源装置设置由直流电压和交流电压叠加形成的高显影电压的直流电平以提供负电压，而在色粉是正电色粉的情况下提供正电压。因此，如果色粉是负电色粉，则提供到没有被选择的彩色显影辊的自偏置电压同样地变为负电平。如果色粉是正电色粉，则自偏置电压变为相同的正电平。因此，如附图6所示显影矢量减小以使色粉不再从OPC鼓进一步运动到没有选择进行显影操作的显影辊。
如上文所述，因为根据本发明的一方面显影器固定的非接触型激光打印机的高显影电压电源装置，根据与没有选择进行显影操作的显影辊的显影辊金属轴相对应的色粉施加适当的直流电压。因此，OPC鼓的表面的显影矢量减小，防止了由在OPC鼓的表面上先前显影的色粉引起的交叉污染，由此实施了高质量打印。
虽然已经示出并描述了本发明的几方面，但是本领域普通技术人员应该理解的是在不脱离本发明的原理和精神的前提下可对本实施例作出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等效方案界定。

Claims (7)

1.一种高显影电压电源装置，包括：
高显影电压电源，该高显影电压电源提供通过叠加直流电压和交流电压而形成的电压作为高显影电压，并将该高显影电压提供到显影器的显影器辊轴，以使色粉从多个固定的彩色显影器运动到有机光导(OPC)鼓；
高显影电压驱动器，该高显影电压驱动器基于要打印的图像有选择性地输出高压驱动信号以将从高显影电压电源中提供的高显影电压有选择性地施加到相应的彩色显影器；
显影器功率开关，该显影器功率开关响应从高压驱动器中输出的高压驱动信号将从高显影电压电源提供的电压切换到相应的彩色显影器；
直流电压电源，该直流电压电源将预定的直流电压提供到除了通过功率开关向其提供了高显影电压的一个显影器以外的其余的显影器；以及
电阻，该电阻连接在直流电压电源和相应的彩色显影器之间，以便在从高显影电压电源施加的高显影电压被施加到选择用于显影操作的显影器时，将从直流电压电源输出的预定的直流电压提供到没有选择用于显影操作的显影器。
2.如权利要求1所述的高显影电压电源装置，其中在色粉是负电色粉的情况下直流电压电源提供负电压，而在色粉是正电色粉时提供正电压。
3.一种高显影电压电源装置，包括：
高显影电压电源，该高显影电压电源向显影器的显影辊轴提供高显影电压以使色粉从多个固定的彩色显影器运动到OPC鼓；
高显影电压驱动器，该高显影电压驱动器基于要打印的图像有选择性地输出高压驱动信号以将从高显影电压电源提供的高显影电压有选择性地施加到相应的彩色显影器；
显影器功率开关，该显影器功率开关响应从高压驱动器输出的高压驱动信号将从高显影电压电源提供的高压切换到相应的彩色显影器；以及
分压器，该分压器对高显影电压进行分压并提供到除了通过功率开关向其提供了高显影电压的显影器以外的其余显影器。
4.如权利要求3所述的高显影电压电源装置，其中高显影电压电源提供通过叠加直流电压和交流电压形成的电压作为高显影电压。
5.如权利要求4所述的高显影电压电源装置，其中在色粉是负电色粉的情况下将高显影电压的直流电平设置为负，而在色粉是正电色粉的情况下设置为正。
6.如权利要求5所述的高显影电压电源装置，其中分压器通过电阻对电压进行分压，该电阻连接在选择用于显影操作的显影器和没有选择用于显影操作的相应的显影器之间。
7.如权利要求6所述的高显影电压电源装置，其中基于通过至少由在OPC鼓和相应的显影器之间的间隙引起的电容和OPC鼓本身引起的电容所形成的阻抗确定该电阻的值。
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