[发明专利]电照相装置中调整印刷影像的色调剂浓度的装置和方法

说明书

本发明涉及一种电照相装置，特别是一种电照相装置中进行印刷影像色调剂浓度调整的装置和方法。

电照相装置根据复印机、激光束印刷机、传真机、发光二极管印刷机等中的视频信号产生一个影像。该装置通过充电、曝光、显影、转印和定影等步骤完成印刷过程。

图1为这种电照相装置的原理图，它包括一个感光鼓10、充电辊12、显影辊14、定位辊16、转印辊18、压辊20和热辊22。这些辊子由一个动力驱动电机(未示出)驱动，沿图1箭头所示方向旋转。纸张由一个供纸盒(未示出)提供，沿着输纸路线24送纸，直至最后退出。

感光鼓10的表面通过接触充电辊12均匀地充上负电压V_ch。随后一个曝光装置(未示出)根据被印图像的形状曝光感光鼓10的表面部分形成静电潜像。已曝光部分的电位增加，而其余部分保持不变以产生电势差，从而形成潜像。曝光装置可能是激光束印刷机中的激光扫描器，也可能是静电照相复印机中的原稿扫描器。每张纸的前缘由定位辊16找正，在开始曝光时输送到转印辊18上。

感光鼓10上的潜像可通过显影剂如显影辊14上的色调剂进行可视地显影。该显影辊14上充有负的显影电压V_B。被显影剂供应器(未示出)提供的显影剂沿显影辊14的表面被摩擦，以使其带有负的显影电压，并随着显影辊14的旋转传送到显影区。显影区是将显影辊14上的显影剂转移并附着到感光鼓10上而形成静电潜像的地方。附着在感光鼓10的潜像上的显影剂最后通过一个转印辊18转印到印刷纸上。显影剂通过定影装置的加压和加热固着在纸上，该定影装置由压辊20和热辊22组成。最后，印刷纸被退出。

这种电照相装置通常有一个可选择性地调整印刷影像的色调或者浓度的装置。详述一下色调调整的原理。感光辊10上已曝光部位的电压(以下称作“曝光电压”)VL的负压值比显影电压V_B小，这样显影辊14上充有负电荷的显影剂被传送到已曝光的部位。这样，假设感光辊的表面与显影辊14上的潜影之间的距离为“d”，则显影剂充的负电荷“q”、及潜影与显影辊14之间的电场强度“E”、通过显影电场作用在负电荷“q”上的力“F”，可由式1来表示：

      F＝q×E……(式1)

式1中，电场可用ΔV/d来表示，其中ΔV为曝光电压V_L与显影电压V_B之间的电势差，由此可将式1写成式2：

    F＝×(V_L-V_B)/d    (式2)

由式1和式2可知，力“F”与电场“E”成正比，也与曝光电压V_L和显影电压V_B之间的电势差成正比。故而，当显影电压V_B改变时，力“F”也改变，从而改变从显影辊14到感光鼓10的显影剂的传送量。也就是说着显影电压V_B的负值增加，传送到感光鼓10上的显影剂的量也增多，使影像的浓度增厚。

同时，在显影辊14上存在一部分正的充电显影剂颗粒(以下称作“异常色调剂粒子”)和负的显影剂的充电颗粒(以下称作“正常色调剂粒子”)。该异常色调剂颗粒因异常地在显影辊14的表面摩擦而产生，且可能被附着在感光鼓10的未曝光部分上。特别是当显影电压V_B被调到较低的负值时，该异常色调剂颗粒容易附着在该未曝光部分。这是因为显影电压V_B与异常色调剂颗粒的电压之间的电势差减少而引起异常色调剂粒子更容易就附着在感光鼓的未曝光部分。也就是说，附着异常色调剂颗粒的显影辊14的电场力被减弱，使得异常色调剂粒子附着在比显影辊充有更多负电荷的感光鼓10的未曝光部分上。对这种现象下面作详细的论述：

参见图2中电照相装置各部分相对于接地端OV之间的电势差，V_L是感光鼓10的曝光电压，V_S是未曝光电压，V_BL和V_BH分别为显影电压V_B调节范围的最小和最大值。当E_BG1～E_BG3表示显影辊14与感光鼓10的未曝光部分之间的背景电场时，E_D1～E_D3表示显影电场，它使正常色调剂颗粒被吸附到感光鼓的潜影上。图中，小的“-”圈表示正常色调剂颗粒，小的“+”圈表示异常色调剂颗粒。