成像設備及其墨粉傳感器狀態感測方法

2023-05-28 05:43:16 2

專利名稱：成像設備及其墨粉傳感器狀態感測方法
技術領域：
根據本發明總體構思的設備和方法涉及一種成像設備及其墨粉傳感器狀態感測方法，更具體地說，涉及一種調整墨粉傳感器的控制電壓的成像設備及其墨粉傳感器狀態感測方法。
背景技術：
成像設備基於列印數據形成圖像。所述成像設備可通過單一成分的顯影方法 (即，僅由墨粉)和兩種成分的顯影方法(即，由顯影劑(載體)和墨粉)形成圖像。所述兩種成分的顯影方法用於電子照相成像設備和多功能外設(MFP)。因為採用兩種成分的顯影方法的成像設備形成圖像，所以墨粉的濃度變得更加不連續，從而引起了顯影劑的濃度的改變。為了保持顯影的圖像的質量，安裝在成像設備中的顯影單元需要感測墨粉和顯影劑的濃度比的墨粉傳感器。顯影單元的墨粉傳感器發送由預定控制電壓改變的輸出電壓，並將關於剩餘墨粉量的信息提供給成像設備。在將墨粉傳感器安裝在顯影單元中的最初階段，墨粉傳感器根據由成像設備的類型設置的參考濃度發送輸出電壓。在顯影單元的製造過程中根據正確的參考濃度來設置將被發送的墨粉傳感器的輸出電壓。因此，從外部(例如，通過夾具(jig))手動地調節改變輸出電壓的控制電壓。一旦被設置，控制電壓不能再被改變。因此，成像設備可能沒有根據墨粉的濃度感測到墨粉傳感器的異常狀態，例如，未改變的輸出電壓，以及當根據顯影單元的攪拌器的旋轉改變了墨粉傳感器的輸出電壓時可能沒有感測到墨粉傳感器和攪拌器的異常狀態。

發明內容
本發明總體構思提供一種成像設備及其墨粉傳感器狀態感測方法，所述成像設備自動地改變用於改變墨粉傳感器的輸出電壓的控制電壓，簡化了顯影單元的製造工藝，並自動調整和設置墨粉傳感器的初始參考濃度值。本發明總體構思提供一種成像設備及其墨粉傳感器狀態感測方法，所述成像設備可通過根據控制電壓的變化檢測輸出電壓的電平來感測墨粉傳感器和包括在顯影單元中的攪拌器的故障。本發明總體構思的另外的方面和用途將在下面的描述中被部分地闡述，並且部分地根據描述將變得明顯，或者可通過實施本發明而了解。本發明總體構思的以上和/或其他方面和用途可通過提供一種其中包括具有墨粉和顯影劑的顯影單元的成像設備而實現，所述成像設備包括墨粉傳感器，接收控制電壓，並相應於顯影單元中的墨粉剩餘量產生輸出電壓；脈寬調製器，相應於脈寬調製(PWM)信號將控制電壓提供給墨粉傳感器；和控制器，控制脈寬調製器向墨粉傳感器提供控制電壓，以調節PWM信號的佔空比，並使輸出電壓達到目標值。所述成像設備還可包括存儲單元，其中，如果輸出電壓達到目標值，則控制器將 PWM信號的佔空比存儲在存儲單元中。所述成像設備還可包括通知器，其中，如果輸出電壓等於或者小於最小參考值並且沒有根據提高的佔空比而增加，則控制器通過通知器通知用戶墨粉傳感器異常。如果輸出電壓等於或者大於最大參考值並且沒有根據降低的佔空比而減小，則所述控制器可通過通知器通知用戶墨粉傳感器異常。如果將顯影單元初始地安裝在成像設備中，或者如果成像設備的電源被開啟，則控制器可調節PWM信號的佔空比。所述顯影單元還可包括攪拌器，攪拌墨粉和顯影劑；和控制器，根據攪拌器的旋轉檢測輸出電壓的最大值；以及通知器，如果沒有周期地檢測到最大值，則向用戶通知墨粉傳感器或者攪拌器異常。本發明總體構思的以上和/或其他方面和用途可通過提供一種具有接收控制電壓並相應於顯影單元中的墨粉剩餘量產生輸出電壓的墨粉傳感器的成像設備的墨粉傳感器狀態感測方法而實現，所述方法包括計算輸出電壓的目標值；根據計算的目標值調整脈寬調製(PWM)信號的佔空比；和相應於調整的佔空比向墨粉傳感器提供控制電壓。調整佔空比的步驟可包括如果輸出電壓達到目標值，則存儲所述PWM信號的佔空比。所述提供控制電壓的步驟還可包括如果輸出電壓等於或者小於最小參考值，則確定輸出電壓是否根據提高的佔空比而被增加；和如果確定輸出電壓沒有增加，則通知用戶墨粉傳感器異常。所述提供控制電壓的步驟還可包括如果輸出電壓等於或者大於最大參考值，則確定輸出電壓是否根據降低的佔空比而被減小；和如果確定輸出電壓沒有減小，則通知用戶墨粉傳感器異常。所述調整佔空比的步驟可包括如果將顯影單元初始地安裝在成像設備中，或者如果成像設備的電源被開啟，則調節PWM信號的佔空比。所述提供控制電壓的步驟還可包括根據攪拌顯影單元中的墨粉和顯影劑的攪拌器的旋轉來檢測輸出電壓的最大值；和如果沒有周期地檢測到所述最大值，則通知用戶墨粉傳感器或者攪拌器異常。本發明總體構思的以上和/或其他方面和用途可通過提供一種成像設備而實現， 所述成像設備包括墨粉傳感器，感測墨粉和顯影劑的濃度比，並相應於感測的濃度比產生輸出電壓；和控制器，相應於墨粉傳感器產生的輸出電壓調整提供給墨粉傳感器的控制電壓。本發明總體構思的以上和/或其他方面和用途可通過提供一種成像設備而實現， 所述成像設備包括攪拌器，通過旋轉運動攪拌墨粉和顯影劑；墨粉傳感器，感測攪拌器的旋轉運動，並相應於攪拌器的旋轉運動產生輸出電壓；和控制器，檢測是否產生墨粉傳感器的輸出電壓的最大值，並基於是否檢測到所述最大值來確定攪拌器是正常還是異常。本發明總體構思的以上和/或其他方面和用途可通過提供一種檢測成像設備中的墨粉的電平的方法而實現，所述方法包括感測墨粉和顯影劑的濃度比；相應於感測的濃度比產生輸出電壓；和相應於墨粉傳感器產生的輸出電壓調整提供給墨粉傳感器的控制電壓。


通過以下結合附圖對以下示例性實施例的描述，本發明總體構思的以上和/或其他方面和用途將變得清楚和更加容易理解，其中圖I和圖2是示出根據本發明總體構思示例性實施例的成像設備的框圖；和圖3和圖4是示出根據本發明總體構思的示例性實施例的成像設備的墨粉傳感器狀態感測方法的流程圖。
具體實施例方式現在，將詳細參照本發明總體構思的實施例，本發明的示例在附圖中示出，其中， 相同的標號始終指示相同的組件。以下，通過參照附圖對實施例進行描述，以說明本發明總體構思。圖I是示出根據本發明總體構思的示例性實施例的成像設備I的框圖。如其中所示，根據本示例性實施例的成像設備I可包括顯影單元10、墨粉傳感器20、脈寬調製器30 和控制器40，並且可被實施為執行列印以列印數據的列印設備。顯影單元10對感光體(未示出)應用顯影劑，所述感光體使用墨粉和顯影劑形成靜電潛像。墨粉傳感器20接收控制電壓，並通過基於接收的控制電壓將與墨粉剩餘量相應的輸出電壓輸出來感測顯影單元10中的墨粉剩餘量。脈寬調製器30相應於脈寬調製(PWM)信號將控制電壓提供給墨粉傳感器20。根據本發明總體構思的實施例的脈寬調製器30包括脈寬調製(PWM)信號產生器30a、集成電路(integrated circuit) 30b、放大器 30c 和電晶體 30d。PWM信號產生器30a根據由控制器40提供的佔空比產生用於調整控制電壓的電平的PWM信號(稍後描述)。集成電路30b對由PWM信號產生器30a產生的PWM信號進行積分，並輸出與積分的PWM信號相應的信號。放大器30c對集成電路30b輸出的信號進行放大。放大器30c放大的信號被電晶體30d整流為將被提供給模數(AD)轉換器(未示出)的直流(DC)電壓，所述信號被AD轉換器轉換為將被提供給墨粉傳感器20的數位訊號。 墨粉傳感器20接收與控制電壓相應的數位訊號。控制器40控制脈寬調製器30以向墨粉傳感器20提供控制電壓，從而通過調整 PWM信號的佔空比使墨粉傳感器20的輸出電壓達到目標值。根據本發明總體構思的實施例的控制器40可包括微控制單元(MCU)或者控制PWM信號的產生的PWM控制器。控制器40將所述PWM信號的佔空比設置為參考佔空比(例如，50 % )，並且相應地控制脈寬調製器30產生PWM信號。控制器40相應於脈寬調製器30輸出的信號將控制電壓提供給墨粉傳感器20。如果墨粉傳感器20輸出的電壓電平不與目標值對應，則控制器40調整PWM信號的佔空比，並控制脈寬調製器30再次產生PWM信號。輸出電壓的目標值是指根據顯影單元 10的墨粉與顯影劑的濃度比具有最佳分辨力(resolving power)的輸出電壓,例如,2. 5V 的輸出電壓。如果由墨粉傳感器20輸出的輸出電壓大於目標值,則控制器40將PWM信號的佔空比降低例如0. 1%，並隨後控制脈寬調製器30根據降低的佔空比產生PWM信號。控制器 40根據降低的PWM信號向墨粉傳感器20提供控制電壓，並檢測墨粉傳感器20的輸出電壓。如果由墨粉傳感器20輸出的輸出電壓小於目標值，則控制器40將PWM信號的佔空比提高例如0. I %，並隨後控制脈寬調製器30根據提高的佔空比產生PWM信號。控制器 40根據提高的PWM信號向墨粉傳感器20提供控制電壓，並檢測墨粉傳感器20的輸出電壓。控制器40重複上述處理，並控制墨粉傳感器20輸出的輸出電壓達到目標值。當最初安裝顯影單元10或者開啟成像設備I的電源時，可執行控制器40的上述處理。因此，墨粉傳感器20的初始參考濃度值可被自動調整或者設置。以下，將參照圖2對根據本發明總體構思的另一示例性實施例的成像設備2進行描述。如其中所示，根據本發明總體構思的另一示例性實施例的成像設備2還包括存儲單元50和通知器60。根據本實施例的成像設備2的其他組件與根據本發明總體構思的前一示例性實施例中描述的相同。因此，這裡將省略具體的描述。如果墨粉傳感器20的輸出電壓達到目標值，則存儲單元50存儲脈寬調製(PWM) 信號的佔空比。根據本發明總體構思實施例的存儲單元50可包括閃速存儲器，並且所述存儲單元50可被設置在顯影單元10中。通知器60向用戶通知墨粉傳感器20的異常狀態。根據本發明總體構思實施例的通知器60可包括諸如發光二極體(LED)或者液晶顯示器(LCD)的顯示單元。只要通知器 60向用戶通知墨粉傳感器20的狀態，它還可以以不同的方式被提供為包括輸出聲音信號的聲音輸出單兀。控制器40根據存儲在存儲單元50中的PWM信號的佔空比來控制脈寬調製器30 產生PWM信號，並且根據產生的PWM信號檢測墨粉傳感器20輸出的輸出電壓。如果檢測的輸出電壓等於或者小於最小參考值，例如0V，則控制器40將PWM信號的佔空比提高10%，並檢測墨粉傳感器20輸出的輸出電壓。輸入到墨粉傳感器20的控制電壓的電平與墨粉傳感器20輸出的輸出電壓的電平成比例。如果檢測的輸出電壓的電平沒有根據PWM信號的提高的佔空比被增加，則控制器40通過通知器60通知用戶墨粉傳感器20異常。如果檢測的輸出電壓等於或者大於最大參考值，例如3. 3V，則控制器40將PWM信號的佔空比降低10%，並檢測墨粉傳感器20輸出的輸出電壓。如果檢測的輸出電壓的電平沒有根據PWM信號的減低的佔空比被減小，則控制器40通過通知器60通知用戶墨粉傳感器20異常。顯影單元10還可包括用於攪拌墨粉和顯影劑的攪拌器12。控制器40根據攪拌器12的旋轉檢測墨粉傳感器20輸出的輸出電壓的最大值，並且如果沒有周期地檢測到所述最大值，則控制器40通過通知器60通知用戶攪拌器12異常。
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如果根據顯影單元10的攪拌器12的旋轉周期(例如，每216ms)檢測到根據攪拌器12的旋轉的墨粉傳感器20輸出的輸出電壓的最大值，則控制器40確定墨粉傳感器20 和攪拌器12正常。如果檢測到墨粉傳感器20輸出的輸出電壓的最大值的頻率快於攪拌器12的旋轉周期，或者如果根本沒有檢測到墨粉傳感器20輸出的輸出電壓的最大值，則控制器40確定墨粉傳感器20異常，並通過通知器60通知用戶墨粉傳感器20的異常狀態。在確定墨粉傳感器20運轉正常的情況下，如果檢測到墨粉傳感器20輸出的輸出電壓的最大值的頻率慢於攪拌器12的旋轉周期，或者如果根本沒有檢測到墨粉傳感器20輸出的輸出電壓的最大值，則控制器40通過通知器60通知用戶攪拌器12的旋轉異常。以下，將參照圖3描述根據本示例性實施例的成像設備I的墨粉傳感器感測方法。首先，控制器40計算墨粉傳感器20輸出的輸出電壓的目標值(操作S10)。這裡， 輸出電壓的目標值是指根據顯影單元10的墨粉與顯影劑間的濃度比具有最佳分辨力的輸出電壓，諸如2. 5V的電壓。控制器40控制脈寬調製器30根據在操作SlO計算的目標值調整PWM信號的佔空比(操作S20)。當最初將顯影單元10安裝在成像設備I中或者開啟成像設備I的電源時， 可執行操作S20。控制器40相應於在操作S20調整的佔空比向墨粉傳感器20提供控制電壓(操作 S30)。隨後，墨粉傳感器20的初始參考濃度值可被自動調整或者設置。以下，將參照圖4對根據本發明總體構思的另一示例性實施例的成像設備2的墨粉傳感器狀態感測方法進行描述。首先，控制器40控制脈寬調製器30根據存儲在存儲單元50中的PWM信號的佔空比來產生PWM信號(操作SI 10)。控制器40確定墨粉傳感器20輸出的輸出電壓是否等於或者小於最小參考值(操作S120)。如果在操作S120輸出電壓等於或者小於最小參考值，例如0V，則控制器40將PWM 信號的佔空比提高10 %，並確定墨粉傳感器20輸出的輸出電壓是否相應地被增加(操作 S130)。如果在操作S130墨粉傳感器20輸出的輸出電壓沒有被增加，則控制器40通過通知器60通知用戶墨粉傳感器20異常(操作S140)。控制器40確定輸出電壓是否等於或者大於最大參考值，例如3. 3V (操作S150)。 如果在操作S150輸出電壓等於或者大於最大參考值，則控制器40將PWM信號的佔空比降低10%，並確定墨粉傳感器20輸出的輸出電壓是否相應地被減小(操作S160)。如果在操作S160墨粉傳感器20的輸出電壓沒有被減小，則控制器40通過通知器60通知用戶墨粉傳感器20異常(操作S140)。在執行操作SllO之後，控制器40根據用於攪拌墨粉和顯影劑的攪拌器12的旋轉來檢測墨粉傳感器20輸出的輸出電壓的最大值(操作S112)。控制器40確定是否周期地檢測到輸出電壓的最大值(操作S114)。如果沒有周期地檢測到輸出電壓的最大值，則控制器40通過通知器60通知用戶墨粉傳感器20或者攪拌器12異常(操作SI 16)。本發明總體構思也可實現為計算機可讀記錄介質上的計算機可讀代碼。所述計算機可讀介質可包括計算機可讀記錄介質和計算機可讀傳輸介質。所述計算機可讀記錄介質可以是任何可存儲並且其後能由計算機系統讀取的數據的數據存儲裝置。所述計算機可讀記錄介質的例子包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤、光學數據存儲裝置。所述計算機可讀記錄介質也可分布於網絡連接的計算機系統上，以便所述計算機可讀代碼以分布方式被存儲並被執行。所述計算機可讀傳輸介質可傳輸載波或者信號(例如，通過網際網路的有線或者無線的數據傳輸)。此外，實現本發明總體構思的功能性程序、代碼和代碼段可容易地由屬於本發明總體構思的本領域技術人員容易地構建。如上所述，本發明總體構思的各個實施例提供了一種自動改變用於調整墨粉傳感器的輸出電壓的控制電壓，簡化顯影單元的製造工藝，並自動調整和設置墨粉傳感器的初始參考濃度值的成像設備及其墨粉傳感器狀態感測方法。此外，本發明總體構思的各個實施例提供了一種根據不同控制電壓檢測輸出電壓，以及檢測墨粉傳感器和顯影單元的攪拌器是否運轉正常的成像設備及其墨粉傳感器狀態感測方法。儘管已經示出和描述了根據本發明總體構思的各個示例性實施例，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離本發明總體構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例進行修改，本發明總體構思的範圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種成像設備的墨粉/載體比率傳感器狀態感測方法，所述方法包括攪拌墨粉；產生與攪拌器的旋轉運動相應的墨粉/載體比率傳感器的輸出電壓，以感測攪拌器的旋轉運動；檢測是否根據攪拌器的周期性旋轉而產生墨粉/載體比率傳感器的輸出電壓的周期性波動；基於檢測的墨粉/載體比率傳感器的輸出電壓的周期性波動確定攪拌器是正常還是異常，其中，當沒有隨檢測到的墨粉/載體比率傳感器的輸出電壓的周期性波動而周期性地檢測到預定電壓時，攪拌器異常。
2.一種成像設備，包括控制單元，產生控制信號；顯影單元，包括具有墨粉和載體的墨粉/載體室以及墨粉供應室，顯影單元包括墨粉/ 載體比率傳感器，墨粉/載體比率傳感器用於接收控制信號並產生與顯影單元的墨粉/載體室中的墨粉/載體比率相應的輸出信號；其中，當具有墨粉/載體室中的墨粉/載體的初始墨粉/載體比率的未使用的顯影單元被新安裝到成像設備中時，控制單元確定使得顯影單元的墨粉/載體比率傳感器產生在目標值範圍內的輸出信號的控制信號的值，該目標值範圍與墨粉/載體室中的墨粉/載體的初始墨粉/載體比率相應，其中，在確定所述控制信號的值並且顯影單元的墨粉/載體室中的墨粉的至少部分被成像設備消耗之後，控制單元將確定的控制信號的值輸出到墨粉/載體比率傳感器，使得顯影單元的墨粉/載體比率傳感器將與顯影單元的墨粉/載體室中的墨粉/載體的改變的墨粉/載體比率相應的輸出信號輸出到控制單元，控制單元基於從墨粉/載體比率傳感器接收的輸出信號，控制將墨粉從墨粉供應室提供給墨粉/載體室。
3.如權利要求2所述的成像設備，其中，控制單元將確定的控制信號的值存儲在成像設備的存儲單元中。
4.如權利要求2所述的成像設備，其中，控制單元將確定的控制信號的值存儲在顯影單元的存儲單元中。
5.如權利要求2所述的成像設備，其中，控制單元包括脈寬調製器，相應於脈寬調製信號將控制信號提供給墨粉/載體比率傳感器；和控制器，控制脈寬調製器向墨粉/載體比率傳感器提供控制信號，其中，當未使用的顯影單元被新安裝到成像設備中時，控制器確定脈寬調製信號的佔空比，從而包括在顯影單元中的墨粉/載體比率傳感器產生的輸出電壓在目標值範圍之內，其中，控制器存儲確定的脈寬調製信號的佔空比，其中，在確定脈寬調製信號的佔空比並且顯影單元的墨粉/載體室中的墨粉的至少部分被成像設備消耗之後，控制器將確定的脈寬調製信號的佔空比輸出到脈寬調製器，使得脈寬調製器產生控制信號並將控制信號提供給包括在顯影單元中的墨粉/載體比率傳感器，使得墨粉/載體比率傳感器將與顯影單元中的改變的墨粉/載體比率相應的輸出信號輸出到控制器。
6.—種成像設備,包括控制單元，產生控制信號；顯影單元，具有墨粉和載體，顯影單元包括墨粉/載體比率傳感器，墨粉/載體比率傳感器用於接收控制信號並產生與顯影單元中的墨粉/載體比率相應的輸出信號；墨粉供應單元，其中，當具有初始墨粉/載體比率的未使用顯影單元被新安裝到成像設備中時，控制單元確定使得顯影單元的墨粉/載體比率傳感器產生在目標值範圍內的輸出信號的控制信號的值，該目標值範圍與初始墨粉/載體比率相應，其中，在確定所述控制信號的值並且顯影單元中的墨粉的至少部分被成像設備消耗之後，控制單元將確定的控制信號的值輸出到墨粉/載體比率傳感器，使得顯影單元的墨粉/ 載體比率傳感器將與顯影單元中的改變的墨粉/載體比率相應的輸出信號輸出到控制單元，控制單元基於從墨粉/載體比率傳感器接收的輸出信號，控制將墨粉從墨粉供應室提供給顯影單元。
7.如權利要求6所述的成像設備，其中，控制單元將確定的控制信號的值存儲在成像設備的存儲單元中。
8.如權利要求6所述的成像設備，其中，控制單元將確定的控制信號的值存儲在顯影單元的存儲單元中。
9.如權利要求6所述的成像設備，其中，控制單元包括脈寬調製器，相應於脈寬調製信號將控制信號提供給墨粉/載體比率傳感器；和控制器，控制脈寬調製器向墨粉/載體比率傳感器提供控制信號，其中，當顯影單元被新安裝到成像設備中時，控制器確定脈寬調製信號的佔空比，從而包括在顯影單元中的墨粉/載體比率傳感器產生的輸出電壓在目標值範圍之內，其中，控制器存儲確定的脈寬調製信號的佔空比，其中，在確定脈寬調製信號的佔空比並且顯影單元的墨粉的至少部分被成像設備消耗之後，控制器將確定的脈寬調製信號的佔空比輸出到脈寬調製器，使得脈寬調製器產生控制信號並將控制信號提供給包括在顯影單元中的墨粉/載體比率傳感器，使得墨粉/載體比率傳感器將與顯影單元中的改變的墨粉/載體比率相應的輸出信號輸出到控制器。
全文摘要
提供一種成像設備及其墨粉傳感器狀態感測方法。一種其中包括具有墨粉和顯影劑的顯影單元的成像設備，所述設備包括墨粉傳感器，接收控制電壓，並相應於顯影單元中的墨粉剩餘量產生輸出電壓；脈寬調製器，相應於脈寬調製(PWM)信號將控制電壓提供給墨粉傳感器；和控制器，控制脈寬調製器向墨粉傳感器提供控制電壓，以調節脈寬調製信號的佔空比，並使輸出電壓達到目標值。
文檔編號G03G15/08GK102591175SQ201210045870
公開日2012年7月18日 申請日期2008年1月8日 優先權日2007年2月6日
發明者吳翰相 申請人:三星電子株式會社