CN1480800A - 成像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，具有一显影滚筒，距光敏体一段距离处安装并将显影剂提供给光敏体；一偏压提供部分，通过从显影滚筒到光敏体的各个导电通路将预定偏压提供给显影滚筒；一电流检测部分，根据从偏压提供部分提供的偏压来检测流经显影滚筒的电流；和一发动机控制部分，用于将具有设置第一频率的第一测试交流电压提供给显影滚筒，并控制偏压提供部分，以将具有设置第二频率的第二测试交流电压提供给显影滚筒，通过使用从分别对应于第一和第二频率的电流检测部分所检测的电流值，计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙，并且设置对应于所计算的显影滚筒的电阻以及间隙的驱动条件的偏压为打印模式中的显影偏压。

Description

成像设备及其控制方法

本申请要求2002年7月23日向韩国知识产权局提出的韩国专利申请第2002-43415号的优先权，特此全文引用，以供参考。

技术领域

本发明涉及一种成像设备及其控制方法，尤其涉及一种能够精确测量与显影装置的显影条件相关的因子的电特性变化并将稳定保持打印质量所需的显影条件提供给显影装置的成像设备及其控制方法。

背景技术

例如成像设备之类的打印机可主要分为墨喷式打印机和静电潜像打印机。

静电潜像打印机具有光敏体、光扫描装置、显影装置以及传送装置。

静电潜像打印机的显影装置具有安装在距光敏体预定距离的空间的显影滚筒，以及能够在显影滚筒旋转期间通过光敏体和显影滚筒之间空间提供显影剂的显影剂提供装置。

在显影装置中，为了保持打印质量，将显影剂从显影滚筒均匀地提供给光敏体是很重要的。为了将显影剂从显影滚筒平滑地提供给光敏体，通常在显影滚筒和光敏体之间提供一个交流电压。然而，响应于在显影滚筒和光敏体之间提供的交流电压，提供给光敏体的显影剂的数量可以根据显影滚筒和光敏体之间的距离(下文称作“显影间隙”)的改变而变化。

美国专利号5,521,683公开了一种基于上述显影间隙的改变将可变交流电压提供给显影滚筒的打印机。然而，在美国专利号5,521,683公开的打印机仅使用显影间隙作为影响显影电流的因素。即，该打印机将一测试电压提供给显影滚筒，然后测量从显影滚筒流到光敏体的显影电流，根据查询表计算对应于所测量的显影电流的显影间隙，并且根据显影间隙确定将被提供到各个显影滚筒的驱动偏压。然而，除了显影间隙，电阻值也是一个影响从显影滚筒流到光敏体的显影电流的因素。由于显影滚筒的电阻值通常根据温度和湿度的变化而改变，所以仅用显影电流的一个有效值而获得的显影间隙的数据不能精确地控制将被提供给显影滚筒的驱动偏压。结果，会出现很难优化显影条件的问题。特别是，显影滚筒的电阻值的改变对显影电流的影响大于显影间隙的。

发明内容

本发明的一个方面是解决至少上面的和/或其它问题和/或缺点以及提供至少下文中所描述的优点。

因此，本发明的另一方面是通过提供一种能够精确地诊断有关显影条件的因素并优化显影条件的成像设备及其控制方法来解决上述问题。

本发明的附加方面和优点一部分将在随后的部分说明中陈述，并且一部分，根据说明将变得更明显，或可通过本发明的实践而获得。

为了获得本发明的上面的和/或其它方面，根据本发明实施例的一种成像设备包括：一显影滚筒，安装在距光敏体一段距离处并将显影剂提供给光敏体；一偏压提供部分，通过一个从显影滚筒到光敏体的各导电通路将预定偏压提供给显影滚筒；一发电机控制部分，控制偏压提供部分以产生偏压；以及一电流检测部分，响应于从偏压提供部分提供的偏压，检测流经显影滚筒的显影电流。发动机控制部分用于控制偏压提供部分，以将具有设置第一频率的第一测试交流电压提供给显影滚筒和将具有设置第二频率的第二测试交流电压提供给显影滚筒，根据从分别对应于各频率的电流检测部分检测的电流值，计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙；并且控制该偏压提供部分，以给显影滚筒提供对应于所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙的驱动条件的偏压。

根据本发明的另一方面，发动机控制部分控制偏压提供部分，以将设置测试交流电压提供给显影滚筒，根据有关从电流检测部分输出的显影电流以及设置测试交流电压之间的相位差的信息，计算显影滚筒的电阻以及显影间隙，并控制偏压提供部分，以给显影滚筒提供对应于显影滚筒的电阻和显影间隙的驱动条件的偏压。

根据本发明的另一方面，发动机控制部分控制偏压提供部分，以便将设置测试交流电压提供给显影滚筒，根据对应于在参考时间之后的预定第一和第二时间的显影电流值，通过分析从电流检测部分输出的电流数据，计算显影滚筒的电阻和显影间隙，其中在所述参考时间，电流峰值出现，并且控制该偏压提供部分，以给显影滚筒提供对应于所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙的驱动条件的偏压。

此外，为了实现上面的和/或其它方面，根据本发明其它实施例的控制成像设备的方法控制一种成像设备，该设备包括一显影滚筒，距光敏体一段距离处安装并将显影剂提供给光敏体；一偏压提供部分，通过一个从显影滚筒到光敏体的导电通路将预定偏压提供给显影滚筒；以及一用于控制偏压提供部分的发动机控制部分。该方法包括步骤：将具有设置第一频率的第一测试交流电压提供给显影滚筒；响应于第一测试交流电压，检测流经显影滚筒的显影电流；将具有设置第一频率的第二测试交流电压提供给显影滚筒；响应于第二测试交流电压，检测流经显影滚筒的显影电流；根据第一和第二测试交流电压的数据以及响应于各个第一和第二测试交流电压所检测的显影电流的数据，计算显影滚筒的电阻以及显影间隙；以及给显影滚筒提供对应于所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙的驱动条件的偏压。

而且，根据本方面另一实施例的控制成像设备的方法包括步骤：将设置测试交流电压提供给显影滚筒；响应于设置测试交流电压，检测流经显影滚筒的电流；根据有关设置检测交流电压和所检测的电流之间的相位差的信息，计算显影滚筒的电阻和显影间隙；以及给显影滚筒提供对应于所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙的驱动条件的偏压。

而且，根据本方面另一实施例的控制成像设备的方法包括步骤：将一测试交流电压提供给显影滚筒；响应于检测交流电压，存储对于预定时间期间流经显影滚筒的显影电流的数据；根据分别对应于在预定参考时间之后的第一和第二时间的显影电流，计算显影滚筒的电阻和显影间隙，其中在所述参考时间，从所存储的显影电流数据出现峰值；以及根据所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙，给显影滚筒提供驱动条件的偏压。

附图说明

结合附图根据下列对本发明优选例的描述，本发明的这些和/或其它方面、优点以及其它特征将变得更加明显及更加容易理解，其中：

图1示出了根据本发明实施例的打印机的示意图；

图2示出了图1中示出的打印机的偏压提供部分电路的视图；

图3示出了图2中示出的偏压提供部分电路的等效电路视图；

图4示出了分别响应于利用从图3所示等效电路的直流电压源和交流电压源产生的叠加波形而形成的正弦电压(VAC+VDC)，通过模拟电流环路的各个元件的电压波形而获得的波形图；

图5示出了表示图4所示波形的偏压应用条件下测量的显影电流的波形；

图6示出了根据在图2所示的显影滚筒和光敏体之间存在的不同显影间隔从显影电流的测量中获得的波形图；

图7示出了根据图3所示的显影滚筒的不同电阻从显影电流的测量中获得的波形图；

图8示出了根据本发明实施例的用于确定显影偏压的过程的流程图；

图9示出了根据本发明另一实施例的确定显影偏压的过程的流程图；

图10示出了根据提供到显影滚筒的不同幅度的交流电压从显影电场的测量获得的波形图；

图11示出了根据提供到显影滚筒的不同占空比的交流电压从显影电场的测量获得的波形图；

图12示出了响应于利用从图3的直流电压源和交流电压源产生的叠加波形而形成的矩形电压(V_AC+V_DC)，通过模拟电流环路的各个元件的电压波形而获得的波形图；

图13示出了表示在图12所示形成的波形的偏压应用条件下测量的显影电流的波形图；

图14示出了在图12所示形成的波形的偏压应用条件中从显影电场的测量中获得的波形图；

图15示出了用图1的打印机中的矩形交流电压从示例性测量中获得的波形图；

图16示出了根据本发明另一实施例的确定显影偏压的过程的流程图；

图17示出了为了解释图16所示流程图的确定显影偏压的过程，表示根据矩形偏压应用对于一个确定时间期间而获得的显影电流的波形图。

具体实施方式

下面将对本发明的优选例做出详细的说明，在附图中说明了其例子，其中在全文中相同的参考标号指定相同的元件。为了解释本发明，现参考附图来描述实施例。

图1示出了根据本发明实施例的打印机100的示意图。参考图1，打印机100配有：充电器110、光扫描装置120、显影装置130和传送装置140。

充电器110给光敏体的光敏磁鼓150充入一个预定电压。光扫描装置120用对应于打印数据的光来扫描光敏磁鼓150。显影装置130具有显影滚筒131，独立地将黄、品红(magenta)、青和黑色显影剂分别提供给光敏磁鼓150。

在打印模式期间，显影滚筒131被放置在距光敏磁鼓150的一预定间隔处，并且在滚轮的每个旋转期间，将各个显影剂提供给光敏磁鼓150。由于显影剂供给装置为大家所熟知，所以被省略，该供给装置组成一种具有相应的显影滚筒的设备，并在显影滚筒131和光敏磁鼓150之间提供例如调色剂的显影剂。显影剂供给装置是一种将一定数量的显影剂提供给相应的显影滚筒131的装置。显影剂供给装置具有一个叶片(未示出)，用于调整提供给供给滚轮的显影剂的数量，该供给滚轮将例如每个显影剂的调色剂提供给相应的显影滚筒131。供给滚轮被提供一个与偏压提供部分210提供的电压相比相对低的电压。例如，在具有负极性的调色剂情况中，供给滚轮被提供范围从100到200伏的电压。

传送装置140将在光敏磁鼓150上形成的图像传送到传送带141，并且也将被传送的图像传送到通过送纸路径170插入的记录纸上，该传送带处于一种使用多个滚轮的循环履带传动状态。滚轮142连接到将预定电压提供给滚轮142的电源(未示出)，以增加传送装置140的传送效率。

打印机包括分别接触传送带141和光敏磁鼓150的清洗装置181、182，用来清除传送带141和光敏磁鼓150的杂质。

由发动机控制部分230控制偏压提供部分210，以使预定偏压能够各自可变地提供给显影滚筒131。

电流检测部分220检测从偏压提供部分210通过显影滚筒131流入光敏磁鼓150的电流(下文称作“显影电流”)，并将所检测的显影电流数据输出到发动机控制部分230。

图2示出了打印机100的偏压提供部分210的电路。在图2中，偏压提供部分210具有交流驱动源211和直流电压源213。该交流驱动源211和直流电压源213串联连接到显影滚筒131、光敏磁鼓150以及显影电流检测电阻RS，以便形成一个电流环路。

交流驱动源211由发动机控制部分230来控制，并产生一个在频率、幅度、占空比、波形等方面变化的交流电压。这里，波形是指正弦或矩形波形。

电流检测部分220检测并输出与流经显影电流检测电阻R_S的显影电流相对应的电压信号到发动机控制部分230。电流检测部分220使用感应方法能够检测出在电流流经通路电线上流动的显影电流。例如，众所周知的变流器可被用作感应方法的显影电流检测模式，并且在这种情况中，显影电流检测电阻R_S可被忽略。

发动机控制部分230通过计算对于将显影剂适当地提供给光敏磁鼓150的偏压条件，在显影条件调整模式期间控制偏压提供部分210，并且当执行打印作业时根据所计算的偏压条件来控制显影装置130。

这里，显影条件调整模式能够被设置为通过打印机或外部设备的键输入部分(未示出)自动或手工选择显影条件调整模式。例如，在替换相关的显影装置单元之后，一旦完成了产品安装，就可以选择显影条件调整模式。而且，对于一种选择自动显影条件调整模式的条件，可以设置当用于使用的时间期间期满的时间和/或当用于打印作业的纸张页数达到设置数量时的时间。在图2中，V_AC表示从交流驱动源输出的交流电压，V_DC表示从直流电压源输出的直流电压，并且显影间隙g是在光敏磁鼓150和每个显影滚筒131之间形成的。

同时，图3示出了等效于图2的电流环路的电路，其中省略了电流检测电阻。图3中参考标记i(t)表示一个瞬时间t的瞬时显影电流，V_R是显影滚筒的电阻，V_T是一个由附加到每个显影滚筒131表面的显影剂确定的显影剂层的电压，C_A是显影间隙g的等效电容，V_A是显影间隙g的等效电容C_A产生的电压，C_P是光敏磁鼓150的等效电容，以及V_P是一个由光敏磁鼓150的等效电容C_P产生的电压。

发动机控制部分230通过分析等效电路来计算显影滚筒131的电阻R和显影间隙g，通过查询表来确定与所计算的显影滚筒131的电阻R值以及所计算的显影间隙g相对应的最佳显影偏压数据，并将该数据设置为此后的打印模式期间将要提供的显影驱动条件数据。

在描述在发动机控制部分230中计算显影滚筒131的电阻R以及显影间隙g的处理之前，先参考图4到图7来描述由图3的等效电路中的显影滚筒131的电阻R和显影间隙g产生的对显影电流i(t)的影响。尽管在下文中将结合一个显影滚筒131解释了该影响和处理，但是对于该影响和处理的下列描述也适用于所有的显影滚筒131。由于显影滚筒131具有相同的结构和功能，所以所有的显影滚筒集中称作显影滚筒。

首先，图4示出了当产生通过叠加由直流电压源213和交流驱动源211分别产生的电压而获得的电压(V_AC+V_DC)时电流环路中各个元件的电压波形，并且图5示出了从图4所示电压波形的偏压应用条件下显影电流i(t)的测量中获得的图形。图6示出了当显影间隙g分别是150μm、200μm、250μm时从显影电流的测量中获得的图形，图7示出了当显影滚筒131的电阻R分别是1MΩ、5MΩ、10MΩ时从显影电流的测量中获得的图形。如图6和7中图形所示，可以看出显影滚筒131的电阻R的第一变化对显影电流的影响要大于显影间隙g的第二变化对显影电流的影响。

在下文，通过分析图3的等效电路，来描述显影滚筒131的电阻R值和显影间隙g的计算过程。

首先，等效电路中的显影电流i(t)是由交流电压源产生的。即，不产生一个由于直流偏压引起的电流，除非显影剂的移动。而且，仅由于提供到显影间隙g的直流偏压而产生的显影电场通常是非常微弱的，所以它不能将显影剂从显影滚筒131移动到光敏磁鼓150。

因此，对于从直流电压和交流电压的叠加电压获得的偏压，显影间隙g的容抗变得更小，所以由于一个串联连接到显影滚筒131的电阻R的等效阻抗，相当大的显影电流i(t)流入。在光敏磁鼓150的非图像区经过显影间隙g的情况中，因为不出现由直流偏压引起的电流，所以仅流入一个基于交流电压的电流。而且，当一个光敏磁鼓150的图像区经过显影间隙g时，显影剂通过一个交流电场移动到光敏磁鼓150，因此一个对应于显影剂移动的电流与由(基于)交流电压产生的电流进行叠加。然而，由于显影剂的移动而引起的电流通常小于50μm。因此，由于显影剂的移动而引起的电流与由于交流电压而产生的电流(通常是几毫安(mA))相比，显得非常小而被忽略。

同时，将不同于图3的等效电路中的直流电压源213的另一个电压源(未示出，一个对应于一个由显影滚筒131的显影剂层所产生的电压V_T的电压源)提供到图3的等效电路，以产生一个范围是20到50V的电压，该电压与由直流电压源213和交流驱动源211的叠加电压产生的偏压相比足够小而被忽略。而且，光敏磁鼓150的电容C_P通常比显影间隙g的电容C_A大30倍，因此，在显影间隙g的电容C_A和光敏磁鼓150的电容C_P互相串联的情况中，串联等效电容通常受到显影间隙g的电容C_A的影响。因此，由于光敏磁鼓150的电容C_P对显影电流i(t)的影响极小，所以可被忽略。

当排除那些可忽略的因素，显影电流i(t)可以由下列公式1和公式2来表示。

公式1 $i\left(t\right)=\frac{V_M}{\sqrt{R^2+X^2}}\cos (2\mathrm{\πft}-{\tan }^{-1}\left(\frac{X}{R}\right))$

公式2 $I_M=\frac{V_M}{\sqrt{R^2-X^2}}$ 这里，V_M表示从交流驱动源211输出的交流电压(V_AC)的幅度，I_M是显影电流的最大值，i(t)是瞬时显影电流，x是显影间隙g的容抗 $(X=\frac{1}{2}\mathrm{\πf}{C}_A),$ 以及f是交流电压(V_AC)的频率。

通过使用公式1和公式2，将描述计算显影滚筒131的电阻R和显影间隙g的电容C_A的方法。

首先，测量交流测试电压，该电压具有为了测量对应于各种频率的显影电流而提供给显影滚筒131的不同频率，并且然后根据显影电流来计算显影间隙g和显影滚筒131的电阻R。

在这种情况中，用下列公式3和公式4来表达有关第一频率n和第二频率f2的阻抗Z1和Z2之间的关系。

公式3 $Z_1=\frac{V_M}{I_1}=\sqrt{R^2+X_1^2}$

公式4 $Z_2=\frac{V_M}{I_2}=\sqrt{R^2+X_2^2}$ 其中z_l和z₂表示各个第一和第二频率n和f2的阻抗，R是显影滚筒131的电阻，以及I₁和I₂是各个第一和第二频率f1和f2的显影电流的最大值。

同时，x1和x2与显影间隙g的电容C_A之间具有如下关系，由公式5和公式6给出。

公式5 $X_1=\frac{1}{{2\mathrm{\πf}}_1{C}_A}$

公式6 $X_2=\frac{1}{2{\mathrm{\πf}}_2{C}_A}$

因此，通过使用公式3到公式6，可以由显影间隙的电容C_A来获得公式7如下。

公式7 $C_A=\sqrt{\frac{1}{4\mathrm{\π}(Z_2^2-Z_1^2)}(\frac{1}{f_2^2}-\frac{1}{f_1^2})}$

因此，通过使用公式7，根据阻抗Z₁和Z₂的值能够计算显影间隙g的电容C_A，阻抗Z₁和Z₂的值可通过电流检测部分220以及所应用的第一和第二频率f1和f2来计算并获得。

而且，可按照根据公式3和公式4的下列公式8来表达显影滚筒131的电阻R。

公式8 $R=\sqrt{Z_2^2-X_2^2}=\sqrt{Z_1^2-X_1^2}$

因此，通过在公式5或公式6中替换由公式7所计算的显影间隙g的电容C_A，计算显影间隙g的容抗X1或X2，并且在公式8中替换显影间隙g的容抗X1和X2的计算值，获得显影滚筒131的电阻R的值。

同时，使用如下公式9可以计算显影间隙g。

公式9

                g＝F(C_A)

在公式9中，通过使用一个下列函数以及在电磁工程日报(The journal ofEngineering Electronmagnetics)，Hayt，第164页中介绍的计算方法，能够计算显影间隙的电容C_A和显影间隙g之间的关系。 $C_A=\frac{2\mathrm{\π\ϵLK}}{{\cosh }^{-1}((R_a+g)/R_a)}$ 其中，L表示显影滚筒131的长度，K是一个补偿边缘效应的因子，Ra是显影滚筒131的半径，以及ε是一个介电常数。

如果使用上面的计算方法来计算显影滚筒131的电阻R值和显影间隙g，发动机控制部分230根据查询表来确定一个对应于所计算的显影滚筒131的电阻R值和显影间隙g值的最佳条件的驱动偏压，并设置显影驱动条件。

图8示出了使用那样一种方法来确定一个显影偏压的过程。首先，在操作310，发动机控制部分230将第一频率的测试交流电压提供给显影滚筒131，并且在操作320，获得一个关于所提供频率而检测到的显影电流i(t)的最大值。

如上所述，在操作330，发动机控制部分230将测试交流电压提供给显影滚筒131，并且在操作340，获得关于所提供第一频率的被检测的显影电流(i)的最大值。

这里，如果第一和第二测试交流电压具有相同的幅度和不同的频率，则正弦曲线波形的电压能够被用作第一和第二测试交流电压。

之后，在操作350，根据所获得的数据和驱动数据，通过使用公式3到公式9所描述的函数，发动机控制部分230计算显影滚筒131的电阻R和显影间隙g。

在操作360，发动机控制部分230确定与所计算的显影滚筒131的电阻R和显影间隔g相对应的显影偏压提供条件。这里，在操作360中确定的显影偏压提供条件是指：对于在执行打印作业的打印模式中，关于在交流驱动源211中将被输出的交流电压的占空比和幅度的设置值(显影偏压)。

同时，如本发明的另一个实施例，下面将描述根据交流电压V_AC的一个相位和显影电流i(t)的一个相位之间的差，计算显影滚筒131的电阻R和显影间隙g的电容C_A的方法。

首先，显影电流i(t)的相位(Φ1)和交流电压的相位(Φ2)之间的相位差(Φ)具有下列的显影滚筒131的电阻R和显影间隙g的容抗X之间的关系：

公式10

                Φ＝Φ₁-Φ₂＝tan^-1(X/R)

而且，阻抗可以表达在一有关显影滚筒131的电阻R和显影间隙g的容抗X的等式中，如下列11所示：

公式11 $Z=V_M/I=\sqrt{R^2+X^2}$

因此，使用阻抗Z的值和相位差Φ的值，其中这些值能够根据通过电流检测部分220和所提供的交流电压的值所检测的第一和第二测试显影电流i(t)的最大值而获得，显影滚筒131的电阻R可以通过使用下列公式12来获得：

公式12

               R＝Zcos(Φ)

而且，显影间隙g的容抗X能够根据下列公式13来获得，并且显影间隙电容C_A能够通过下列有关其的公式14来获得。

公式13

                X＝Zsin(Φ)

公式14

                C_A＝1/(2πfX)

如果获得了显影间隙g的电容C_A，则通过使用先前公式9能够获得显影间隙g。

图9示出了根据图8的上述方法来确定显影偏压应用条件的显影偏压的过程。首先，在操作410，发动机控制部分230将一设置测试交流电压提供给显影滚筒131，并在操作420，检测关于所提供的测试交流电压的显影电流i(t)的最大值。

而且，在操作430，发动机控制部分230计算测试交流电压的相位和显影电流i(t)的相位之间的差。相位差计算使用有关测试交流电压的峰值电压提供时间和显影电流i(t)的最大值检测时间的信息。

之后，在操作440，根据获得的数据和驱动数据，通过先前公式10到公式14所描述的计算方法，发动机控制部分230计算显影滚筒131的电阻R和显影间隙g。

而且，发动机控制部分230确定对应于所计算的显影滚筒131的电阻R和显影间隙g的显影偏压应用条件。

在发动机控制部分230的查询表中示例地获得并记录了在上述实施例中对应于显影滚筒131的电阻R和显影间隙g的最佳显影偏压条件。即，根据这些示例，如果交流电压幅度增加，则在显影间隙g中形成的显影电场变得更强，如图10所示，并且，如果它的占空比增大，则显影电场变得更弱，如图11所示。因此，考虑影响显影电场的交流电压幅度和占空比，提前获得对应于显影滚筒131的电阻R和显影间隙g的最佳显影偏压条件，并将其记录与查询表中。

即，在查询表中示例地获得并记录了显影偏压应用数据，如果显影滚筒131的电阻值变得大于一个参考值，则增加交流电压幅度并减小占空比，该参考值是一个任意参考电阻值，并且如果显影滚筒131的电阻值变得小于参考值，则减小交流电压幅度并增大占空比。

之后，将描述响应于提供给显影滚筒131的矩形测试交流电压计算显影滚筒131的电阻R和显影间隙g，然后根据本发明的另一个实施例从显影滚筒131的电阻R和显影间隙g的计算确定显影偏压驱动条件的过程。

首先，在描述驱动偏压确定过程之前，可从图12到15来观察基于矩形交流电压的特性。

图12示出了当矩形测试交流电压提供到显影滚筒131时，图3的等效电路中的各个元件的电压波形，图13和14是对应于图12的显影电流i(t)和显影电场的波形。图15示出了为了验证图13的模拟结果是否基本上匹配而示例地获得的显影电流波形。图13和图15的比较示出了基于等效电路的模拟的分析基本上匹配。

在下文，将描述一个根据矩形交流电压使用时间常数关系等式来确定显影偏压驱动条件的过程。

首先，下列包括一时间常数的关系等式公式15表达了瞬时显影电流i(t)。

公式15 $i\left(t\right)=\mathrm{Iexp}(-t/\mathrm{\τ})=\frac{{2V}_{\mathrm{AMP}}}{R}\exp (-t/\mathrm{\τ})$ 其中，I表示一个显影电流i(t)的峰值，V_AMP表示矩形交流电压的幅度。

同时，下列公式16用在一显影电流i(t)和一驱动电压的关系等式表达了显影滚筒131的电阻R。

公式16 $R=\frac{{2V}_{\mathrm{AMP}}}{I}$

因此，根据一个从电流检测部分220检测的显影电流值和有关矩形交流电压的信息，使用公式16来计算显影滚筒131的电阻R。

同时，下列公式17用在第一和第二时间的瞬时显影电流值表达了时间常数，该第一和第二时间对应于对于瞬时显影电流i(t)产生的一个峰值显影电流的时间之后的一个时序和等间隔。

公式17

                τ＝(t₂-t₁)ln(i(t₁)/i(t₂))

因此，通过使用公式17能够获得时间常数，并且通过使用下列公式18能够获得一个显影间隙电容。

公式18

                C_A＝τ/R

而且，根据代入先前公式9中的所计算的显影间隙电容C_A，能够计算显影间隙g。

图16示出了基于上述方法的显影偏压确定过程。首先，在操作510，发动机控制部分230将一设置测试交流电压提供给显影滚筒131，并在操作520保存一个瞬时显影电流值，该电流值包括对于所应用的测试交流电压所检测的最大显影电流值。

所获得的显影电流值被转换成一个数字信号并存储在发动机控制部分230的存储器(未示出)中。

下一步，在操作530，当从所存储的显影电流数据出现一显影电流峰值的时候，发动机控制部分230在参考时间之后的第一时间提取第一显影电流值，和在第一时间之后的第二时间提取第二显影电流值。

接着，在操作540，通过使用所获得的数据和驱动数据信息，根据先前公式15到公式18所描述的方法，发动机控制部分230计算显影滚筒131的电阻R和显影间隙g。即，当对于一个确定时间期间和电流峰值出现的时间被作为参考时间(t0)获得如图17所示的显影电流检测数据时，发动机控制部分230取出与对应于根据参考时间(t0)设置的时间间隔的第一时间(t1)和第二时间(t2)匹配的电流值，并且计算显影滚筒131的电阻R和显影间隙g。

之后，在操作550，发动机控制部分230确定对应于所计算的显影滚筒131的电阻R和显影间隙g的显影偏压提供条件。

至此所描述的，根据本发明的成像设备及其控制方法精确地计算显影滚筒的电阻值和显影间隙，并且确定一将要提供给显影滚筒的偏压，从而防止了由于环境的改变和部件特性的变化所引起的打印质量的恶化。

尽管描述了本发明的优选例，但是本领域的技术人员应当理解，本发明并不限于所描述的优选例，并且在所附权利要求及其等效物所定义的本发明的实质和范围内，可以做出各种各样的变化和修改。

Claims (24)

1.一种成像设备，具有一安装在距光敏体一段距离处并将显影剂提供给光敏体的显影滚筒，以及一通过一个从显影滚筒到光敏体的导电通路将预定偏压提供给显影滚筒的偏压提供部分，还包括：

一电流检测部分，响应于从偏压提供部分提供的偏压，检测流经显影滚筒的显影电流，并产生一电流值；和

一发动机控制部分，用于控制偏压提供部分，以将具有设置第一频率的第一测试交流电压提供给显影滚筒和将具有设置第二频率的第二测试交流电压提供给显影滚筒；根据从分别与具有相应的第一和第二频率的第一和第二交流电压相对应的电流检测部分检测的电流值，计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙；并且控制该偏压提供部分，以便给显影滚筒提供与所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙相对应的驱动条件的偏压。

2.一种用于控制成像设备的方法，该成像设备具有一安装在距光敏体一段距离处并将显影剂提供给光敏体的显影滚筒，以及一通过一个从显影滚筒到光敏体的导电通路将预定偏压提供给显影滚筒的偏压提供部分，该方法包括步骤：

将具有设置第一频率的第一测试交流电压提供给显影滚筒；

检测对应于具有第一频率的第一测试交流电压的流经显影滚筒的第一显影电流；

将具有设置第二频率的第二测试交流电压提供给显影滚筒；

检测对应于具有第二频率的第二测试交流电压的流经显影滚筒的第二显影电流；

使用第一和第二测试交流电压的数据以及响应于各个第一和第二测试交流电压所检测的第一和第二显影电流的数据，计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙；以及

给显影滚筒提供与所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙相对应的驱动条件的偏压。

3.一种成像设备，具有一安装在距光敏体一段距离处并将显影剂提供给光敏体的显影滚筒，以及一通过一个从显影滚筒到光敏体的导电通路将预定偏压提供给显影滚筒的偏压提供部分，包括：

一电流检测部分，响应于从偏压提供部分提供的偏压，检测流经显影滚筒的显影电流；和

一发动机控制部分，用于控制偏压提供部分，以将设置测试交流电压提供给显影滚筒；使用有关从电流检测部分输出的显影电流和交流电压之间的相位差的信息，计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙，并且控制该偏压提供部分，以给显影滚筒提供与所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙相对应的驱动条件的偏压。

4.一种用于控制成像设备的方法，该成像设备具有一安装在距光敏体一段距离处并将显影剂提供给光敏体的显影滚筒，以及一通过一个从显影滚筒到光敏体的导电通路将预定偏压提供给显影滚筒的偏压提供部分，该方法包括步骤：

将一测试交流电压提供给显影滚筒；

响应于测试交流电压，检测流经显影滚筒的显影电流；

使用有关测试交流电压和显影电流之间的相位差的信息，计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙；以及

给显影滚筒提供与所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙相对应的驱动条件的偏压。

5.一种成像设备，具有一安装在距光敏体一段距离处并将显影剂提供给光敏体的显影滚筒，以及一通过一个从显影滚筒到光敏体的导电通路将预定偏压提供给显影滚筒的偏压提供部分，包括：

一电流检测部分，响应于从偏压提供部分提供的偏压，检测流经显影滚筒的电流，并检测分别与在电流的电流峰值出现的参考时间之后的第一和第二时间期间相对应的电流的第一和第二显影电流值；和

一发动机控制部分，用于控制偏压提供部分，以将设置测试交流电压提供给显影滚筒作为偏压；通过分析电流数据以及第一和第二显影电流值，计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙；并且控制该偏压提供部分，以给显影滚筒提供与所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙相对应的驱动条件的偏压。

6.一种用于控制成像设备的方法，该成像设备具有一安装在距光敏体一段距离处并将显影剂提供给光敏体的显影滚筒，以及一通过一个从显影滚筒到光敏体的导电通路将预定偏压提供给显影滚筒的偏压提供部分，该方法包括步骤：

使用偏压提供部分，将一测试交流电压提供给显影滚筒；

响应于测试交流电压，存储流经显影滚筒的显影电流的时间数据；

响应于测试交流电压，检测分别对应于在参考时间之后的第一和第二时间期间的第一和第二显影电流值，其中在所示参考时间，出现电流的峰值；

根据第一和第二显影电流值和时间数据，来计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙；以及

给显影滚筒提供与所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙相对应的驱动条件的偏压。

7.一种成像设备，具有将显影剂提供给光敏体的显影滚筒，以及一通过一个从显0影滚筒到光敏体的导电通路将预定偏压提供给显影滚筒的偏压提供部分，包括：

一电流检测部分，响应于从偏压提供部分提供的偏压，检测流经显影滚筒的电流；和

一发动机控制部分，用于控制偏压提供部分，以将交流电压提供给显影滚筒作为偏压；使用交流电压和所检测的电流，计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙；并且控制该偏压提供部分，以给显影滚筒提供对应于所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影滚筒和光敏体之间的显影间隙的驱动条件的另一个偏压。

8.如权利要求7所述的设备，其中，发动机控制部分包括一查询表，用于存储与显影滚筒的各个电阻和显影滚筒和光敏体之间的各个显影间隙相对应的显影偏压数据，根据所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙，从查询表中选择一个所存储的显影偏压数据，并控制偏压提供部分，以给显影滚筒提供对应于所存储显影偏压数据的所选一个的驱动条件的另一个偏压。

9.如权利要求7所述的设备，其中，显影滚筒通过显影间隙将显影剂提供给光敏体，以及发动机控制部分使用交流电压和所检测的电流，根据显影间隙的显影间隙电容来计算显影间隙。

10.如权利要求7所述的设备，其中，偏压提供部分包括：

一直流电压源，用于产生直流电压；

一交流电压源，响应于发动机控制部分的控制，产生与直流电压叠加的交流电压，并将该交流电压提供给显影滚筒；和

一电阻，具有连接到直流电压源和电流检测部分之间的第一端以及连接到电压参考的第二端。

11.如权利要求10所述的设备，其中，偏压提供部分包括一直流电压源，用于产生直流电压；一交流电压源，响应于发动机控制部分的控制，产生与直流电压叠加的交流电压，并将该交流电压提供给显影滚筒；以及电流检测部分包括一变流器，其连接到偏压提供部分，以使用一种感应方法来检测电流。

12.如权利要求7所述的设备，还包括：

一键输入部分，通过其产生一种显影条件调整模式，其中发动机控制部分响应于键输入部分的显影条件调整模式而产生一控制信号，电流检测部分根据该控制信号而检测流经显影滚筒的电流，以及偏压提供部分给显影滚筒提供交流电压作为偏压。

13.如权利要求7所述的设备，其中，发动机控制部分产生对于一显影条件调整模式的控制信号，电流检测部分根据所述控制信号而检测流经显影滚筒的电流，以及偏压提供部分给显影滚筒提供交流电压作为偏压。

14.如权利要求13所述的设备，其中，当成像设备的产品装配完成时，当出现成像设备的部件替换时，当成像设备的使用时限到期时，或当打印作业的纸张页数大于设置数量时，发动机控制部分产生控制信号。

15.如权利要求7所述的设备，其中，交流电压包括具有第一频率的第一交流电压和具有第二频率的第二交流电压，以及电流包括分别响应于第一和第二交流电压的对应的一个的第一电流和第二电流。

16.如权利要求15所述的设备，其中，使用第一和第二交流电压以及第一和第二电流，发动机控制部分计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙。

17.如权利要求15所述的设备，其中，发动机控制部分使用第一和第二频率根据显影间隙电容计算显影间隙。

18.如权利要求17所述的设备，其中，发动机控制部分包括：

一查询表，具有对应于各个显影间隙电容的显影偏压数据，根据显影间隙电容从查询表中选择显影偏压数据的一个，并控制偏压提供部分，以根据显影偏压数据的所选择的一个给显影滚筒提供驱动条件的另一个偏压。

19.如权利要求17所述的设备，其中，发动机控制部分包括：

一查询表，具有对应于各个显影滚筒的电阻的显影偏压数据，根据显影滚筒的电阻从查询表中选择显影偏压数据的一个，并控制偏压提供部分，以根据显影偏压数据的所选择的一个给显影滚筒提供驱动条件的另一个偏压。

20.如权利要求7所述的设备，其中，交流电压包括第一相位，以及电流包括第二相位。

21.如权利要求20所述的设备，其中，通过使用交流电压的第一相位和电流的第二相位之间的差，发动机控制部分计算显影滚筒的电阻以及显影滚筒和光敏体之间的显影间隙。

22.如权利要求21所述的设备，其中，交流电压的第一相位是交流电压最大值的相位，以及电流的第二相位是将交流电压提供给显影滚筒期间的电流最大值的相位。

23.如权利要求20所述的设备，其中，发动机控制部分包括：

一查询表，用于存储对应于显影滚筒的各个电阻以及显影滚筒和光敏体之间的各个显影间隙的显影偏压数据，根据所计算的显影滚筒的电阻和所计算的显影间隙从查询表中选择所存储的显影偏压数据的一个，并且控制偏压提供部分，以根据所存储的显影偏压数据的所选择的一个给显影滚筒提供驱动条件的另一个偏压。

24.如权利要求7所述的设备，还包括：

另一显影滚筒，用于将另一显影剂提供给光敏体，其中发动机控制部分控制偏压提供部分，以给另一显影滚筒提供交流电压，响应于由偏压提高部分提供的交流电压从电流检测部分接收流经另一显影滚筒的另一显影电流，通过使用交流电压和所检测的另一显影电流，计算另一显影滚筒的另一电阻以及另一显影滚筒和光敏体之间的另一显影间隙，并且控制偏压提供部分，以根据所计算的另一显影滚筒的另一电阻以及另一显影滚筒和光敏体之间的所计算的另一显影间隙，给另一显影滚筒提供驱动条件的另一偏压。

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