CN100495234C - 能够控制调色剂供应的成像设备 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，包含：供应调色剂的调色剂供应单元；调色剂传送单元，传送从调色剂供应单元供应的调色剂；传感器，感测由调色剂传送单元传送的调色剂的密度；补偿信号生成单元，补偿由调色剂供应单元预先供应的调色剂量；以及控制单元，通过接收传感器的读出信号作为输入信号以及接收补偿信号生成单元的补偿信号作为反馈信号，而生成控制信号来控制调色剂供应单元。因此，本发明提供了一种能够通过控制调色剂供应来防止调色剂的过多供应的成像设备。

Description

能够控制调色剂供应的成像设备

相关申请的交叉引用

这个申请要求于2005年9月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2005-82807号的优先权，该申请的公开通过引用并入在此。

技术领域

本发明的一方面涉及一种能够控制调色剂供应的成像设备，尤其涉及一种能够通过补偿预先供应的调色剂量来控制调色剂供应的成像设备。

背景技术

通常，成像设备包括提供记录介质的记录介质提供单元、在所提供的记录介质上形成图像的成像单元、以及排出其上形成了图像的记录纸(recording)的纸张排出单元。图1是示出成像单元的示意图。

成像单元100包含彼此相一致地旋转的感光鼓110和过渡印辊120、向感光鼓110提供调色剂1的显影器130、以及将调色剂1供应给显影器130的调色剂供应单元140。此外，显影器130包含传送从调色剂供应单元140提供的调色剂1的调色剂传送单元131、将由调色剂传送单元131传送的调色剂1传送到感光鼓110中的显影印辊132、以及感测由调色剂传送131传送的调色剂1的密度的传感器133。

因此，由传感器133感测从调色剂供应单元140提供给显影器130的调色剂，并且如果感测到该调色剂已经达到恰当的密度，则有可能通过由成像设备中配备的控制单元(未示出)控制供应电机150的驱动，来控制由调色剂供应单元140所供应的调色剂量。

图2示出了在调色剂传送单元131和传感器133之间的位置关系。在该图中，在调色剂传送单元131的右侧提供该调色剂供应，而且所供应的调色剂通过调色剂传送单元131的旋转而被传送到该调色剂传送单元130的左侧。传感器133与调色剂的供应位置P相隔预定距离D，并且检测所传送的调色剂的密度。

然而，根据上述调色剂供应和传送方法，需要使所供应的调色剂到达传感器133的期望时间，这是因为调色剂的供应位置P和传感器133的位置彼此相隔，因此在基于传感器133的读出信号对调色剂供应单元140的控制中出现了延迟时间。因此，因为以延迟了规定时间的状态来控制调色剂供应单元140中的调色剂供应，所以在那段时间期间可能会过度供应调色剂。如果从显影器130过多地供应了调色剂，则在记录介质上的打印图像由于调色剂的过多供应而恶化(即，过多调色剂状态)。

发明内容

因此，本发明的一方面是提供一种能够通过控制调色剂供应来防止调色剂的过多供应的成像设备。

本发明的上述和/或其它方面可以通过提供一种成像设备来实现，该成像设备包含：调色剂供应单元，用于供应调色剂；调色剂传送单元，用于传送从调色剂供应单元供应的调色剂；传感器，用于感测由调色剂传送单元传送的调色剂的密度；补偿信号生成单元，用于补偿由调色剂供应单元预先供应的调色剂量；以及控制单元，用于通过接收传感器的读出信号作为输入信号以及接收补偿信号生成单元的补偿信号作为反馈信号，而生成控制信号来控制该调色剂供应单元。

根据本发明的一方面，所述补偿信号生成单元包含：多个移位寄存器，用于在规定的周期连续地更新控制单元的控制信号，以及存储该控制信号；以及求和计数器，用于在规定的周期对所述多个移位寄存器中存储的控制信号求和以生成所述补偿信号。

根据本发明的一方面，通过将由所述调色剂供应单元供应的调色剂传送到传感器所需要的时间除以所述移位寄存器的数目，而定义所述周期

根据本发明的一方面，如果由于所述补偿信号的反馈使所述控制信号具有负值，则控制单元通过将所述控制信号改变为0来设置所述控制信号

本发明的上述和/或其它方面可以通过提供一种成像设备来实现，该成像设备包含：调色剂供应单元，用于向所述设备提供调色剂供应；调色剂传送单元，用于将由所述调色剂供应单元供应的调色剂传送给所述设备；传感器，用于感测由所述调色剂传送单元传送的调色剂的密度，以及根据所感测的密度生成传感器信号；补偿信号生成单元，用于生成补偿信号以表明如何补偿由所述调色剂供应单元预先供应的调色剂量；以及控制单元，用于通过分析传感器信号和补偿信号，来控制调色剂供应单元以供应或多或少的调色剂。

根据本发明的一方面，所述控制单元通过生成控制信号，以及如果由于所述补偿信号的反馈使所述控制信号具有负值、则通过将所述控制信号改变为0来设置所述控制信号，来控制所述调色剂供应单元。

本发明的上述和/或其它方面可以通过提供一种用于被供应了调色剂的成像设备的操作调色剂供应系统的方法来实现，该调色剂供应系统包括调色剂供应单元和调色剂传送单元，所述方法包含：将调色剂供应传送到所述设备、感测所传送的调色剂的当前密度、以及根据所感测的结果生成当前输入信号；以及根据在目标信号和所述输入信号之间的差别，生成初始控制信号；在预定周期处将所述初始控制信号的值存储到各移位寄存器中；对存储在所述各移位寄存器中的值求和以生成补偿信号；基于所述当前输入信号和所述补偿信号而生成新的控制信号；基于所述新的控制信号而控制调色剂供应单元增加或者减少调色剂供应。

根据本发明的一方面，所述初始控制信号被存储在三个移位寄存器中。

根据本发明的一方面，通过将从所述调色剂供应单元向所述调色剂传送单元供应调色剂所需要的时间除去所述移位寄存器的数目，来获得所述预定周期。

根据本发明的一方面，补偿信号的生成提前一延迟时间，在所述延迟时间期间完成对所供应的调色剂量的预定控制。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得明显和更容易理解，在附图中：

图1是示出传统成像设备的结构图；

图2是用于说明在图1的设备中传送调色剂的处理的图；

图3是示出根据本发明实施例的成像设备的示意结构图；

图4是示出由图3中的调色剂供应系统生成的数据的表格；

图5是用于说明图4中的表格的图示；

图6是用于说明在操作图3中的设备时所测量的输入信号的图示；以及

图7是用于说明当操作传统成像设备时所测量的输入信号的图示。

具体实施方式

现在将详细地对在附图中图示了其示例的本发明的当前实施例进行说明，其中在附图中，类似的附图标记始终表示类似的元件。在下面通过参考附图对实施例进行描述以便阐明本发明。

如图3所示，根据本发明实施例的成像设备包含调色剂供应系统200。如图3所示，控制单元210通过使用从传感器220接收的读出信号S生成控制信号Vc来控制驱动器230，而且驱动器230通过驱动供应电机240来控制调色剂供应单元250的调色剂供应。同时，调色剂供应系统200包括补偿信号生成单元260，用于依据控制单元210中的控制信号Vc的生成，来补偿由调色剂供应单元250预先供应的调色剂量。

补偿信号生成单元260包括多个移位寄存器261、262、263，用于以预定周期接收控制单元210的控制信号Vc以便连续地存储控制信号Vc；以及求和计数器264，用于读出存储在每个移位寄存器261、262、263中的值来对它们进行求和。通过在控制单元210和移位寄存器261、262、263之间同时出现的时钟线270，传输用于在移位寄存器261、262、264中进行接收和存储以及在求和计数器264中进行求和的时间周期。

将由求和计数器264求和的值作为补偿信号生成单元的补偿信号Vb反馈到控制单元210。

现在将描述对具有这样结构的调色剂供应系统200进行操作的处理。

首先，由调色剂传送单元280将从调色剂供应单元250提供的调色剂从图的右边向左边传送以便由传感器220所感测。将由传感器220所感测的调色剂密度作为读出信号S而输入到控制单元210中。

控制单元210将与读出信号S相对应的调色剂密度转换为输入信号V_in，并且输出控制信号Vc，其反映了预先存储的目标信号V_o与该输入信号的差别(ΔV＝V_in-V_o)，由此将控制信号Vc传输到驱动器230。驱动器230通过基于控制信号Vc驱动供应电机240来控制该调色剂供应单元250。

同时，以规定周期T将控制单元210中生成的控制信号Vc连续地存储到多个移位寄存器261、262、263中。

这里，根据本发明的实施例，移位寄存器的数目为3。而且移位寄存器261、262、263和求和计数器264中的操作周期T，是通过将从调色剂供应单元250供应给调色剂传送单元280的调色剂到达传感器220所需要的时间t除以移位寄存器261、262、263的数目而获得的值，即T＝t/3。

因此，移位寄存器261、262、263中的每一个接收控制信号Vc3次，以便连续地存储控制信号Vc，直到从调色剂供应单元250供应的调色剂到达传感器220为止。此外，求和计数器264在每个周期T接收存储在相应移位寄存器261、262、263中的值，并且对它们求和以生成补偿信号V_b。此外，控制单元210在每个周期T从求和计数器264接收作为反馈信号的补偿信号V_b。

因此，控制单元210在每个周期T，通过从求和计数器264接收补偿信号V_b，同时使用从传感器220接收的读出信号S来计算用于调色剂的当前密度的输入信号V_in，来生成控制信号Vc。

图4是说明在供应调色剂的处理中的在控制单元210和补偿信号生成单元260中输入/输出和存储各种信号的处理的表格。

在图4的表格中，Vin表示由控制单元210根据传感器220中的读出信号S的输入而转换的输入信号。S₁、S₂、和S₃表示分别存储在相应移位寄存器261、262、263中的数据。最后，V_b表示通过求和计数器264的计算而生成的补偿信号。此处，S₁具有与由控制单元210生成的控制信号Vc相同的值(参见图3)。

图5是表示由控制单元210将从传感器220输入的读出信号S转换为输入信号V_in之后的值的图示。

参见图4和图5，将描述供应调色剂的处理。如图4和5所示，在初始操作中，在每个移位寄存器261、262、263中存储值0，并且在与周期T＝t/3相对应的时间过去了之后，在控制单元210中接收输入信号V₁。因此，控制单元210生成表明正确调色剂密度的目标信号V₀和输入信号V₁的差别ΔV₁＝V₁-V₀的控制信号Vc，以把该控制信号传输到驱动器230中。驱动器230基于控制信号Vc驱动供应电机240以对调色剂供应单元250进行操作，从而允许供应调色剂。

另一方面，在这个处理中，将控制信号Vc＝ΔV₁输入和存储到第一移位寄存器261中，而且求和计数器264存储通过对存储在相应移位寄存器261、252、263中的值(即，ΔV₁，0，0)进行求和而获得的结果(即，ΔV₁)作为补偿信号Vb。

因此，因为补偿信号生成单元260在初始操作之后与第一周期T相对应的时间过去之前不进行操作，所以调色剂供应系统200以与相关技术类似的方式一直执行调色剂量的控制，直到将第一项数据存储到求和计数器264中为止。

此外，在从T到2T的时间期间，将与通过从ΔV＝V_in-V_o中减去补偿信号ΔV₁而获得的值(也就是，ΔV-ΔV₁)相对应的控制信号Vc传输到驱动器230中。

接下来，在初始操作之后过去了2T时间时，在控制单元210中的输入信号V_in是V₂，因此由控制单元210计算目标信号V_o与输入信号V₂的差别ΔV₂＝V₂-V_o。此外，控制单元210接收存储在求和计数器264中的补偿信号ΔV₁作为反馈信号，以通过在所计算的值ΔV₂上反映该补偿信号ΔV₁来生成控制信号Vc＝ΔV₂-ΔV₁。

此外，在时间2T的时间点处，控制信号Vc＝ΔV₂-ΔV₁被存储在第一移位寄存器261中并同时被传输给驱动器230，而预先存储在第一移位寄存器261中的值ΔV₁被传输到第二移位寄存器262中。此外，求和计数器264更新通过对存储在相应移位寄存器261、262、263中的值(ΔV₂-ΔV₁，ΔV₁，0)进行求和而获得的结果作为补偿信号(V_b＝(ΔV₂-ΔV₁)+ΔV₁+0＝ΔV₂)，以存储该补偿信号。

因此，在从2T到3T的时间期间，将与通过从ΔV＝V_in-V_o中减去补偿信号ΔV₂而获得的值相对应的控制信号Vc传输到驱动器230中。

随着这样的处理的重复执行，在从3T到4T的时间期间生成为ΔV-ΔV₃的控制信号Vc，在从4T到5T的时间期间生成为ΔV-ΔV₄+ΔV₁的控制信号Vc，以及在从5T到6T的时间期间生成为ΔV-ΔV₅-ΔV₁+ΔV₂的控制信号Vc。

这里，如果作为反馈信号的补偿信号Vb的反映结果而生成的控制信号Vc具有负值，则控制单元210将控制信号Vc改变为0，以将已改变的控制信号Vc传输到驱动器230和第一移位寄存器261中。其中输入了值0的驱动器230然后停止操作供应电机240，从而不允许调色剂供应单元250供应调色剂。

图6是示出在上述处理的控制下、通过传感器220和控制单元210计算的输入信号V_in的变化的图。当经过时间点t₁时，输入信号V_in变得高于目标信号V_o。因此，调色剂供应系统(图3中的200)从那个时间点开始操作。时间点t₂表示从时间点t₁开始供应的调色剂通过调色剂传送单元280到达传感器220的时间。

另一方面，应当理解：作为执行如图4中的表格所示的求和处理的结果，随着时间的流逝，从控制单元210的控制信号Vc通过驱动器230传送到供应电机240的调色剂供应信号Vs逐步改变为较低的信号

图7是说明其中通过相关技术中的没有补偿信号生成单元260的调色剂供应系统200来控制调色剂供应的处理的图示。

也就是说，虽然从输入信号V_in变得高于目标信号V_o的时间点t₁开始供应调色剂，但是在从调色剂供应单元250提供的调色剂到达传感器220(即，时间t₂)之前不能进行反馈控制，这是因为没有诸如根据本发明的补偿信号生成单元260之类的反馈设备。然而，因为从时间点t₁到时间点t₂预先供应的调色剂没有被反映在控制信号Vc上，所以可以发现从时间点t₂开始在输入信号V_in中的突变，即调色剂供应的溢出。

然而，如图6所示，可以理解，其中应用了补偿信号生成单元260的本发明中的实施例示出了相对接近目标信号V_o的输入信号V_in，而没有诸如图7所示的溢出。同时，根据本发明的某些方面，虽然成像设备可以适当地应用于包括调色剂和载体(carrier)的2成分调色剂，但是本发明不限于此，并且可以广泛地应用于控制调色剂供应的设备。

如上所述，本发明的一些方面提供了一种能够通过控制调色剂供应来防止调色剂的过多供应的成像设备。

虽然已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员应当理解，可以在这些实施例中进行改变，而没有背离在权利要求及其等效中限定其范围的本发明的原理和精神。

Claims (12)

1、一种成像设备，包含：

调色剂供应单元，用于供应调色剂；

调色剂传送单元，用于传送从调色剂供应单元供应的调色剂；

传感器，用于感测由调色剂传送单元传送的调色剂的密度；

补偿信号生成单元，用于生成补偿信号来指明如何补偿由调色剂供应单元预先供应的调色剂量；以及

控制单元，用于通过接收传感器的读出信号作为输入信号以及接收补偿信号生成单元的补偿信号作为反馈信号，而生成控制信号来控制该调色剂供应单元。

2、如权利要求1所述的成像设备，其中所述补偿信号生成单元包含：

多个移位寄存器，用于在规定的周期连续地更新控制单元的控制信号，以及存储该控制信号；

以及求和计数器，用于在规定的周期对所述多个移位寄存器中存储的控制信号求和以生成所述补偿信号。

3、如权利要求2所述的成像设备，其中，通过将由所述调色剂供应单元供应的调色剂传送到传感器所需要的时间除以所述移位寄存器的数目，而定义所述周期。

4、如权利要求2所述的成像设备，其中，如果由于所述补偿信号的反馈使所述控制信号具有负值，则控制单元通过将所述控制信号改变为0来设置所述控制信号。

5、一种成像设备，包含：

调色剂供应单元，用于提供调色剂供应；

调色剂传送单元，用于传送由所述调色剂供应单元供应的调色剂；

传感器，用于感测由所述调色剂传送单元传送的调色剂的密度，以及根据所感测的密度生成传感器信号；

补偿信号生成单元，用于生成补偿信号以表明如何补偿由所述调色剂供应单元预先供应的调色剂量；以及

控制单元，用于通过分析传感器信号和补偿信号，来控制调色剂供应单元以增加或减少调色剂的供应。

6、如权利要求5所述的成像设备，其中所述补偿信号生成单元包含：

多个移位寄存器，用于在规定的周期连续地更新控制单元的控制信号，以及存储所述控制信号；以及

求和计数器，用于在规定的周期对所述多个移位寄存器中存储的控制信号求和，以生成所述补偿信号。

7、如权利要求6所述的成像设备，其中通过将由所述调色剂供应单元供应的调色剂传送到传感器所需要的时间除以所述移位寄存器的数目，而定义所述周期。

8、如权利要求6所述的成像设备，其中，所述控制单元通过生成控制信号，以及如果由于所述补偿信号的反馈使所述控制信号具有负值、则通过将所述控制信号改变为0来设置所述控制信号，来控制所述调色剂供应单元。

9、一种用于被供应了调色剂的成像单元的操作调色剂供应系统的方法，该调色剂供应系统包括调色剂供应单元和调色剂传送单元，所述方法包含：

将调色剂供应传送到所述成像单元、感测所传送的调色剂的当前密度、以及根据所感测的结果生成当前输入信号；以及

根据在目标信号和所述输入信号之间的差别，生成初始控制信号；

在预定周期处将所述初始控制信号的值存储到各移位寄存器中；

对存储在所述各移位寄存器中的值求和以生成补偿信号；

基于所述当前输入信号和所述补偿信号而生成新的控制信号；

基于所述新的控制信号而控制调色剂供应单元增加或者减少调色剂供应。

10、如权利要求9所述的方法，其中，所述初始控制信号被存储在三个移位寄存器中。

11、如权利要求10所述的方法，其中，通过将从所述调色剂供应单元向所述调色剂传送单元供应调色剂所需要的时间除去所述移位寄存器的数目，来获得所述预定周期。

12、如权利要求9所述的方法，其中，补偿信号的生成提前一延迟时间，在所述延迟时间期间完成对所供应的调色剂量的预定控制。

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