CN101592901A - 成像设备 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，它能够减少调色剂瓶更换之后、成像操作启动之前的时间。当调色剂传感器检测到调色剂已没有，并且门传感器进一步检测到调色剂瓶有可能已经被更换时，根据用于旋转调色剂瓶的电机的旋转速度，计算调色剂补充速度，并根据调色剂补充速度，确定成像操作恢复的时机。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及诸如打印机、复印机或传真机之类的成像设备(电子照相成像设备)，尤其是特征在于通过电机控制技术驱动该设备的调色剂瓶旋转的成像设备。

背景技术

传统上，成像设备的用于从调色剂瓶中补充调色剂的调色剂补充单元包括由换向器电机或无刷电机形成的电机(调色剂瓶电机)，以及位于调色剂储槽或以调色剂进行补充的显影装置中的调色剂传感器。此外，还提出了一种成像设备，为了检测调色剂因结块而造成的堵塞，该设备装配有用于检测调色剂瓶或搅拌元件的旋转的旋转检测单元(见日本专利特开No.2001-356576号公报)。

在具有上述装置的成像设备中，通过用电机旋转调色剂瓶或者通过旋转调色剂瓶中的搅拌元件，从调色剂瓶补充调色剂。

此外，如果在调色剂瓶中设置用于检测调色剂有无的传感器，那么这会使结构变得复杂，并增加制造成本。因此，调色剂传感器设置在调色剂储槽中或者设置在位于成像设备的主单元内的显影装置中。

调色剂补充控制以如下方式进行，即：如果检测到调色剂没有了，就停止成像操作，并且在更换调色剂瓶之后，使电机旋转，以继续调色剂补充操作，直到调色剂传感器检测到有调色剂了，之后恢复成像操作。

下面将描述通电时定期进行的调色剂补充控制和调色剂瓶的更换控制。

位于上述调色剂储槽中的调色剂传感器检测调色剂是否存在，如果检测到存在调色剂，那么成像设备则准备用于成像。如果检测到调色剂没有了，就由电机来旋转调色剂瓶或调色剂瓶中的搅拌元件，进行调色剂补充。在进行调色剂补充时，检测调色剂是否存在。

如果尽管调色剂补充操作持续了预定时间段依旧检测到调色剂没有，并且进一步地，如果显影装置中的用于检测其中的调色剂的调色剂传感器检测到调色剂没有了，那么成像操作就会被中断。于是，更换信息或类似的信息就会在显示部上显示，以告知用户调色剂瓶中的调色剂没有了。

之后，确定调色剂瓶是否可能已经被更换。这通过使用打开/关闭传感器检测在更换调色剂瓶时被打开和关上的门的打开/关闭操作来进行。如果确定调色剂瓶有可能已经被更换，那么调色剂补充操作就再次启动。

调色剂补充操作持续到调色剂储槽中的调色剂传感器检测到调色剂存在为止，并且当调色剂传感器检测到调色剂存在时，成像操作会再次启动。

通过重复上述顺序操作，成像设备被以如下方式控制，即：在调色剂没有了的状态下，不进行成像操作。

在检测到调色剂没有时的上述常规成像设备的复原操作中，首先，就在显影装置中的调色剂传感器检测到调色剂没有之后，成像操作立即被中断，并且调色剂更换指示显示在显示部上。然后，如果检测到门打开/关闭操作，调色剂补充操作就会启动，并持续到调色剂储槽中的调色剂传感器检测到有调色剂存在为止。当调色剂传感器检测到有调色剂存在时，成像操作就会启动。

也就是说，当用户更换调色剂瓶时，成像设备保持处于成像操作中断的状态，直到调色剂储槽充满调色剂为止。这就带来如下的问题，即：在调色剂瓶更换之后、成像操作启动之前，要耗费较长的复原时间。

发明内容

本发明提供了一种成像设备，它能够减少调色剂瓶更换之后、成像操作启动之前的时间。

本发明提供了一种成像设备，包括构造成用于旋转调色剂瓶以将调色剂从调色剂瓶传送到调色剂储存单元的电机；构造成用于检测所述电机的旋转状态的旋转状态检测单元；构造成用于检测所述调色剂储存单元中是否存在调色剂的调色剂存在与否检测单元；构造成用于检测所述调色剂瓶有可能已经被更换的调色剂瓶更换检测单元，以及控制单元，该控制单元以如下方式构造：当所述的调色剂存在与否检测单元检测到调色剂已没有，并且进一步地，所述的调色剂瓶更换检测单元检测到所述调色剂瓶有可能已经被更换时，该控制单元能够操作以驱动所述电机旋转所述调色剂瓶，并根据由所述旋转状态检测单元检测到的所述电机的旋转状态来确定成像操作启动的时机。

利用根据本发明的成像设备的配置，可以减少调色剂瓶更换之后、成像操作启动之前的时间。

通过下面结合附图的详细说明，本发明的特点和优点会变得更明显。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的成像设备的示意图。

图2是该成像设备的外观的透视立体图，其中示出了调色剂瓶的位置。

图3是该成像设备的透视的侧视图，其中示出了调色剂瓶的位置。

图4是图1中所示的调色剂补充单元和显影装置的示意图。

图5是图1中所示的成像设备的调色剂补充单元和相关部件的控制方框图。

图6是调色剂补充控制过程的流程图，该过程由图5中所示的调色剂补充单元执行。

图7是图5中所示的调色剂瓶电机的旋转速度和调色剂补充速度之间的关系的例子。

具体实施方式

下面将参照示出其实施方式的附图来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施方式的成像设备的示意图。图2是该成像设备的外观的透视立体图，其中示出了调色剂瓶的位置，而图3是该成像设备的透视的侧视图，其中示出了调色剂瓶的位置。

图1中的成像设备例如实施为包含中间转印带的级联式电子照相彩色成像设备。

该成像设备包括四个成像部(成像单元)。更具体地说，该成像设备包括形成黄色图像的成像部1Y、形成品红色图像的成像部1M、形成青色图像的成像部1C、以及形成黑色图像的成像部1Bk。

这四个成像部1Y、1M、1C和1Bk按预定的空间间隔布置成一排。布置在这几个成像部下方的是作为片材供给单元的盒17和手动进给盘20，记录介质P的输送路径18和对齐辊对19竖直布置，定影单元16布置在输送路径18和对齐辊对19的上方。

接下来将详细说明每个单元。

在各成像部1Y、1M、1C和1Bk中，分别设置作为图像承载元件的鼓式电子照相感光元件(后面称为“感光鼓”)2a、2b、2c和2d。

在感光鼓2a、2b、2c和2d周围，分别设置有初级静电充电器3a、3b、3c和3d、显影装置4a、4b、4c和4d、转印辊5a、5b、5c和5d、以及鼓清洁装置6a、6b、6c和6d。

此外，激光曝光装置7设置在初级静电充电器3a、3b、3c和3d以及显影装置4a、4b、4c和4d的下方。

感光鼓2a、2b、2c和2d是充以负电荷的OPC感光元件，并且每个感光鼓都具有形成在其铝质鼓基底上的光电导层。每个感光鼓2a、2b、2c和2d都由驱动装置(未示)驱动，从而以预定的处理速度沿箭头所示的方向(顺时针方向)旋转。

每个初级静电充电器3a、3b、3c和3d通过由充电偏压电源(未示)施加的充电偏压为相关的一个感光鼓2a、2b、2c和2d的表面均匀地充电，并充至预定的负电势。

设置在感光鼓2下方的激光曝光装置7包括根据既定图像信息的时序电数字像素信号发光的激光发射部、多边形透镜和反射镜。

激光曝光装置7根据由各自相关的初级静电充电器3a、3b、3c和3d充过电的感光鼓2a、2b、2c和2d的各自表面上的图像信息，用激光照射(光学写入)感光鼓2a、2b、2c和2d的各自的表面，从而形成相应色彩的静电潜像。

每个显影装置4a、4b、4c和4d包含黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂中的一种相关的调色剂，并且通过将相关颜色的调色剂附着到静电潜像上而将形成在一个相关的感光鼓2a、2b、2c和2d上的静电潜像显影(可视化)为调色剂图像。

调色剂从设置在图2和图3中所示的相应位置处的各颜色的相关调色剂瓶30a-30d，经图4中所示的调色剂储槽，被补充到相应颜色的显影装置4中。

接下来介绍图4中所示的装置。

图4是图1中所示的调色剂补充单元和其中的一个显影装置的结构简图。

调色剂补充单元包括调色剂瓶30(30a-30d)和调色剂瓶电机301(301a-301d)。调色剂补充单元还包括用来临时贮存供应自调色剂瓶30的调色剂的调色剂储槽(sub hopper)302(302a-302d)、调色剂储槽螺旋杆303(303a-303d)和调色剂传感器304(304a-304d)。

显影装置4(4a-4d)也配备有调色剂传感器401(401a-401d)。

下面将详细说明调色剂补充控制。

再次参照图1，每个转印辊5a、5b、5c和5d被布置在一个相关的初级转印部32a、32b、32c和32d中，使得能够经中间转印带8与一个相关的感光鼓2a、2b、2c和2d接触。各感光鼓2上的调色剂图像通过每个转印辊5按顺序以叠加的方式转印到中间转印带8上。

每个鼓清洁装置6a、6b、6c和6d例如由清洁刮刀形成，并且使用清洁刮刀刮除在初次转印过程中留在相关感光鼓2的表面上的调色剂，从而清洁相关鼓的表面。

中间转印带8以在对置的次级转印辊10和张紧辊11之间拉伸的方式设置成例如朝向感光鼓2a、2b、2c和2d的各自的上表面。相对的次级转印辊10被设置在次级转印部34中，以便能够经中间转印带8与次级转印辊12接触。

中间转印带8由绝缘树脂例如聚碳酸酯树脂薄膜、聚对苯二甲酸乙二酯薄膜、聚偏二氟乙烯树脂薄膜形成。

被转印到中间转印带8上的图像在次级转印部34处被转印到从片材供给单元输送而来的记录介质P上。用于清除并收集留在中间转印带8表面上的调色剂的带清洁装置13被设置在张紧辊11附近、中间转印带8的外侧。

定影单元16包括结合有热源(例如陶瓷加热板)的定影辊16a和由定影辊16a压紧的压辊16b(可以结合有热源)。记录介质上的未定影的调色剂图像通过在定影辊16a和压辊16b相互接触的压区31中熔化而被定影。

此外，将记录介质P从设备导出的片材排出辊21被设置在定影单元16的下游(沿记录介质输送方向)，而排出片材托盘22被设置在片材排出辊21的下游。

图5是图1中的成像设备的调色剂补充单元和相关部件的控制方框图。

每个调色剂瓶30通过齿轮或类似元件连接到调色剂瓶电机301上，并且由调色剂瓶电机301驱动。在本实施方式中，调色剂瓶电机301是具有FG(Frequency Generator，频率发生器)信号输出的无刷电机(如果旋转速度可以通过编码器或类似装置检测，那么也可以使用换向器电机)。

调色剂瓶电机301经电机驱动控制部502连接到顺序控制部(sequence control section)501(针对相应的四个调色剂瓶电机301设置四个电机驱动控制部)。电机驱动控制部502包括晶体管、场效应晶体管(FET)、电机专用集成电路等元件，并且根据来自顺序控制部501的ON/OFF信号控制着调色剂瓶301的旋转。

旋转速度检测部(旋转速度检测单元)503(提供了四个旋转速度检测部)用专用集成电路(ASIC)或类似装置将来自相关的调色剂瓶电机301的FG信号输出转换为旋转速度(也可以通过将FG信号直接输入到顺序控制部501来检测旋转速度)。

调色剂从调色剂瓶30被补充到调色剂储槽302。检测调色剂储槽302中有无调色剂存在的调色剂传感器(调色剂存在与否检测单元)304连接到顺序控制部501，以将检测结果告知顺序控制部501。

显影装置4内的调色剂传感器401也连接到顺序控制部501，以便将检测结果告知顺序控制部501。

门传感器(调色剂瓶更换检测单元)504检测门的打开/关闭操作，并且连接到顺序控制部501，其中，所述门在更换调色剂瓶30时打开和关闭。

操作部(显示部)505通过串行通信等方式连接到顺序控制部501，并显示成像设备的状态。调色剂瓶30的更换指示等信息也被显示。

成像部1从顺序控制部501接收成像启动信号。

图6是调色剂补充控制过程的流程图，该过程由图5中所示的调色剂补充单元执行。

下面将参照图6中的流程图描述调色剂瓶更换的控制方式。应该指出的是，该调色剂补充控制过程是在图5中的顺序控制部501的控制下进行的。

只要接通电源，成像设备就通过定期执行该过程来进行调色剂补充控制。

在步骤S601中，顺序控制部501根据用于检测调色剂储槽302中的调色剂的调色剂传感器304的输出信号，确定调色剂储槽302中是否存在调色剂。如果顺序控制部501检测到(确定)有调色剂存在，那么顺序控制部501会返回(输出)“成像OK”的状态(步骤S610)，从而继续成像操作。

如果顺序控制部501在步骤S601中检测到调色剂没有了，那么顺序控制部501会输出“ON”信号到电机驱动控制部502，从而通过让调色剂瓶电机301旋转来执行调色剂补充操作(步骤S602)。

即使在旋转调色剂瓶30时，顺序控制部501仍会用设置于调色剂储槽302中的调色剂传感器304来检测调色剂是否存在(步骤S603)。然后，如果检测到有调色剂存在，那么顺序控制部501会再次返回“成像OK”的状态(步骤S610)，从而继续成像操作。

如果即使执行了调色剂补充操作，调色剂储槽302中的调色剂传感器304仍未检测到有调色剂存在，那么该过程就会进行到步骤S604，并且顺序控制部501用位于显影装置4中的调色剂传感器401检测显影装置4中是否存在调色剂。

如果调色剂传感器401检测到有调色剂存在，那么该过程返回到步骤S602，并且顺序控制部501继续调色剂补充操作，并重复上述顺序。

如果显影装置4中的调色剂传感器401检测到调色剂没有了，那么顺序控制部501会通过返回“成像操作中断”的状态来中断成像操作(步骤S605)。

顺序控制部501将提示用户更换调色剂瓶的信息显示在通过串行通信或类似方式相连的操作部505上(步骤S606)。

然后，在步骤S607中，判断是否存在用户已经更换调色剂瓶30的可能性。顺序控制部501通过检测来自用于门的门传感器504的信号来执行这一判断，其中当更换调色剂瓶30时，门被打开和关闭。

如果检测到调色剂瓶30已经被更换，那么该过程就前进至步骤S608，并且顺序控制部501向电机驱动控制部502输出“ON”信号，使调色剂瓶电机301旋转。在该过程中，顺序控制部501利用旋转速度检测部503监测来自调色剂瓶电机301的FG输出信号，从而检测电机301的旋转速度。然后顺序控制部501根据检测到的旋转速度计算出调色剂补充速度，并且根据所计算的调色剂补充速度确定成像操作的恢复时机。

调色剂补充速度大于成像过程中的调色剂消耗速度，并且在预定的时段内，还要足够大以让调色剂传感器304检测到有调色剂存在。

图7是图5中所示的调色剂瓶电机的旋转速度和调色剂补充速度之间的关系的例子。

恢复成像操作的时机根据如下三个参数来确定：如图7所示的调色剂瓶电机旋转速度和调色剂补充速度之间的上述关系；在调色剂储槽302中的调色剂传感器304检测到调色剂没有之后，一直到显影装置4中的调色剂传感器401检测到调色剂没有时为止，被消耗的调色剂的量(即从调色剂储槽302到显影装置4的调色剂供应通道的容量)；以及成像过程中调色剂的消耗速度。

例如，假定上述被消耗的调色剂的量(调色剂供应通道的容量)为50克，并且成像过程中调色剂的消耗速度为1克/分钟(根据成像速度、进行成像操作所基于的原件等因素来测定)，则恢复成像的时机如下确定：

在上述的旋转速度检测步骤中检测到调色剂瓶电机301的旋转速度不大于20rpm的情形中，如果显影装置4中的调色剂传感器401检测到有调色剂存在，那么在检测到又进一步供应了5克时，确定该设备准备恢复成像(步骤S609)。

在该情形中，设置成即使当本处理的操作在恢复成像之后5分钟恢复时，此时(5分钟的时段仅仅是举例性地设定，并且该时段可以根据旋转速度和上述调色剂供应通道的容量来确定)，调色剂储槽302中的调色剂传感器304能够检测到有调色剂存在。

此外，例如，在检测到调色剂瓶电机301的旋转速度为30rpm的情形中，如果显影装置4中的调色剂传感器401检测到有调色剂存在，那么在检测到又进一步供应了30克时，确定该设备准备恢复成像(步骤S609)。

这样使得当本处理的操作在恢复成像之后5分钟恢复时，调色剂储槽302中的调色剂传感器304也能够检测到调色剂存在。

在上述两个例子的情形中，顺序控制部501根据调色剂的补充速度、调色剂供应通道的容量以及调色剂消耗速度，在步骤S609中确定该成像设备是否准备好恢复成像。然后，当确定该成像设备准备好恢复成像时，顺序控制部501通过返回“成像OK”的状态(步骤S610)，使成像操作恢复。

尽管在本实施方式中，调色剂储存单元由调色剂储槽302和显影装置4形成，但即使调色剂储存单元由调色剂储槽302和显影装置4之一形成，也可以进行类似于上述实施方式的控制。

此外，尽管在本实施方式中，检测的是调色剂瓶电机301的旋转速度，但也可以检测电机旋转时流过电机的电流，从而根据检测到的电流进行所述控制。

此外，尽管在本实施方式中，调色剂瓶更换检测单元由门传感器504实现，但也可以通过检测调色剂瓶30的连接/分离来进行相同的控制。

此外，尽管在本实施方式中，在调色剂储槽302和显影装置4中分别设置调色剂传感器304和调色剂传感器401，但是可以仅在调色剂储槽302和显影装置4中的一个内设置调色剂传感器。

虽然参照一些典型的实施方式对本发明作了说明，但不难理解本发明并不局限于所公开的这些典型实施方式。所附的权利要求的范围应该给予最宽的解释，以包含所有的改进、等价的结构和功能。

本申请要求享有2008年5月30日提交的日本专利申请No.2008-143167的优先权，后者通过援引被全文合并于此。

Claims (10)

1.一种成像设备，包括：

构造成用于旋转调色剂瓶以将调色剂从调色剂瓶传送到调色剂储存单元的电机；

构造成用于检测所述电机的旋转状态的旋转状态检测单元；

构造成用于检测所述调色剂储存单元中是否存在调色剂的调色剂存在与否检测单元；

构造成用于检测所述调色剂瓶有可能已经被更换的调色剂瓶更换检测单元，以及

控制单元，该控制单元以如下方式构造：当所述的调色剂存在与否检测单元检测到调色剂没有了，并且进一步地，所述的调色剂瓶更换检测单元检测到所述调色剂瓶有可能已经被更换时，该控制单元能够操作以驱动所述电机旋转所述调色剂瓶，并根据由所述旋转状态检测单元检测到的所述电机的旋转状态来确定成像操作启动的时机。

2.根据权利要求1的成像设备，其中所述调色剂储存单元包括位于显影装置和所述调色剂瓶之间的调色剂储槽。

3.根据权利要求1的成像设备，其中所述调色剂储存单元包括显影装置。

4.根据权利要求1的成像设备，其中所述调色剂储存单元包括显影装置以及位于所述调色剂瓶和所述显影装置之间的调色剂储槽，并且所述调色剂存在与否检测单元位于所述调色剂储槽和所述显影装置中的至少一个中。

5.根据权利要求1的成像设备，其中所述旋转状态检测单元检测所述电机的旋转速度。

6.根据权利要求1的成像设备，其中所述旋转状态检测单元检测所述电机旋转时流过所述电机的电流。

7.根据权利要求1的成像设备，其中所述调色剂瓶更换检测单元检测门的打开/关闭，其中当更换所述调色剂瓶时，该门被打开和关闭。

8.根据权利要求1的成像设备，其中所述调色剂瓶更换检测单元检测所述调色剂瓶的连接/分离。

9.根据权利要求1的成像设备，其中调色剂补充速度大于成像过程中的调色剂消耗速度，并且调色剂补充速度还足够大以让所述调色剂存在与否检测单元在预定的时段内检测到有调色剂存在。

10.根据权利要求1的成像设备，包括显示部，用于告知用户更换所述调色剂瓶的必要性，并且当所述调色剂存在与否检测单元检测到调色剂没有时，在所述显示部上显示用于提醒用户更换所述调色剂瓶的信息。

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