CN103425031A - 成像装置和控制成像装置的显影单元的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种成像装置和控制成像装置的显影单元的方法。所述成像装置包括：显影单元，包括调色剂和载体的混合物；布置在显影单元中的调色剂传感器；和控制器，用于使用关于电荷量的变化的变化信息来确定调色剂传感器的控制电压，并且使用所确定的控制电压来驱动调色剂传感器且补偿调色剂传感器的输出值，所述电荷量根据成像装置使用或暂停期间的时间而变化。因此，可以防止过多地供应调色剂。

Description

成像装置和控制成像装置的显影单元的方法

技术领域

与示例性实施例一致的方法和装置涉及一种成像装置和控制该成像装置的显影单元的方法，且更具体地，涉及一种补偿显影单元中的渗透传感器(permeability sensor)的输出值并且控制调色剂供应的成像装置以及控制该成像装置的显影单元的方法。

背景技术

随着电子技术的发展，已经研发并配销了各种类型的电子装置。这样的电子装置能够显示各种内容并且可以被连接到成像装置以便输出内容。

成像装置可以以诸如喷墨方法和激光打印方法之类的各种方式来实现。激光打印方法的成像装置可分为仅使用调色剂的1组分显影方法以及一起使用调色剂和载体的2组分显影方法。

1组分显影方法简单且有益于小型化。与该方法相比，2组分显影方法能够高速显影并且在重现等级方面突显良好性能。

2组分显影方法是指一种通过混合调色剂和载体来进行显影的方法。2组分显影方法应当恒定地保持显影剂中的调色剂的浓度。因此，成像装置根据显影单元中的调色剂和载体的混合物来感测调色剂浓度。作为感测的结果，如果调色剂浓度低，则从调色剂盒向显影单元供应更多的调色剂，而如果调色剂浓度高，则限制调色剂供应。

然而，调色剂浓度可能根据成像装置的使用时间或暂停时间而被不同地感测。具体地，成像装置测量在显影单元中包含的调色剂和载体的混合物的电荷量，并且根据该电荷量来感测调色剂浓度。

然而，显影单元中的电荷量可能根据成像装置是否被使用而变化。例如，如果成像装置未被使用且被暂停，则每单位质量的电荷量减小。在这种情况下，基于减少的电荷量来控制调色剂供应。因此，可能过多或不足地供应调色剂。

这可能导致成像装置中调色剂分散的问题或者图像浓度变得不均匀的问题。

发明内容

一个或多个示例性实施例可以克服上面缺陷以及上面未描述的其他缺陷。然而，将会理解，一个或多个示例性实施例不必克服上述的缺陷，并且可以不克服上述的任何问题。

一个或多个示例性实施例提供了一种能够成像装置以及控制该成像装置的显影单元的方法，其通过适当调节用于测量电荷量的传感器的控制电压并且补偿传感器输出值来适当地控制调色剂供应。

本总的发明构思的另外特征和效用将在下面的描述中部分地阐述，以及部分地从描述中显而易见，或者可以通过本总的发明构思的实践而获知。

根据示例性实施例的特征和效用，提供一种成像装置，包括：显影单元，包括调色剂和载体的混合物；被布置在显影单元中的调色剂传感器；和控制器，用于使用关于电荷量的变化的变化信息来确定调色剂传感器的控制电压，并且使用所确定的控制电压来驱动调色剂传感器以便补偿调色剂传感器的输出值，所述电荷量根据成像装置被使用或被暂停期间的时间而变化。

所述调色剂传感器可以根据控制电压而被驱动并且可以测量显影单元的显影剂的每单位质量的电荷量，在所述显影剂中混合调色剂和载体。

所述控制器可以基于调色剂传感器的输出值来调节将要供应给显影单元的调色剂量。

所述成像装置还可以包括：计数器单元，用于对显影单元的显影辊的转数和成像装置的暂停时间计数；第一存储单元，用于存储关于与每个电荷量匹配的初始控制电压的信息；和第二存储单元，用于存储变化信息，

所述控制器可以使用转数、暂停时间和变化信息来计算电压补偿值，可以从第一存储单元中检测与由调色剂传感器感测的初始电荷量匹配的初始控制电压，并且可以通过将电压补偿值添加到检测到的初始控制电压来计算控制电压。

所述变化信息可以包括通过在预定范围内规格化随着时间变化的调色剂传感器的输出值而获得的参数值，

所述控制器可以计算在使用所述参数值当中在第二存储单元中最后存储的参数值驱动成像装置时的初始参数值，可以计算在使用所述初始参数值驱动成像装置时的新参数值，并且可以基于所计算的新参数值来计算电压补偿值。

所述控制器可以使用等式1，RPa=RPmax(RPmax-RPz)*exp(-Mn/256)，来计算所述初始参数值RPa，可以使用等式2，RPz’=RPa*exp(Rv/256)，来计算所述新参数值RPz’，并且可以使用等式3，RPCV=(RPz’/K)，来计算所述电压补偿值。在等式1、2和3中，RPz可以是最后计算并存储的参数值，RPmax可以是预先计算的参数值中的最大值，Mn可以是成像装置被暂停期间的暂停时间，Rv可以是显影辊的转数，以及K可以是用于确定校正量的预定因子。

所述成像装置还可以包括传感器单元，用于感测成像装置的温度和湿度中的至少一个，并且所述第二存储单元可以存储显影单元的使用寿命信息。

所述控制器可以通过连同电压补偿值一起将如下添加到初始控制电压来计算控制电压：与传感器单元的感测结果对应的环境补偿值、与使用寿命信息对应的使用寿命补偿值和与成像装置的作业处理速度对应的速度补偿值。

所述控制器可以计算控制电压并且以预定的时间间隔来更新控制电压。

如果在其中成像装置的操作被停止的状态下经过了预定暂停时间或者如果在开始成像装置的驱动之后经过了预定驱动时间，则所述控制器可以维持对于控制电压的电压补偿值。

根据另一示例性实施例的特征和效用，提供一种控制成像装置的显影单元的方法，所述成像装置包括具有调色剂和载体的混合物的显影单元和被布置在显影单元中的调色剂传感器，所述方法包括：如果开始成像作业，则使用关于电荷量的变化的变化信息来计算调色剂传感器的控制电压的电平，所述电荷量根据成像装置的使用时间或暂停时间而变化；将所计算的控制电压的电平提供给调色剂传感器并且驱动调色剂传感器；和如果调色剂传感器被控制电压驱动并且感测其中混合了调色剂和载体的显影剂的每单位质量的电荷量，则基于调色剂传感器的输出值来调节将要供应给显影单元的调色剂量。

计算控制电压的电平可以包括：对显影单元的显影辊的转数和成像装置的暂停时间计数；使用转数、暂停时间和变化信息来计算电压补偿值；和将电压补偿值添加到初始控制电压，所述初始控制电压与由调色剂传感器感测的初始电荷量匹配，并且将添加的结果值确定为控制电压的电平。

所述变化信息可以包括规格化在预定范围内通过随着时间变化的调色剂传感器的输出值而获得的参数值。

电压补偿值的计算可以包括：计算在使用所述参数值当中在最后计算并存储的参数值驱动成像装置时的初始参数值；计算在使用所述初始参数值驱动成像装置时的新参数值；和基于所计算的新参数值来计算电压补偿值。

可以使用等式1，RPa=RPmax(RPmax-RPz)*exp(-Mn/256)，来计算所述初始参数值，可以使用等式2，RPz’=RPa*exp(Rv/256)，来计算所述新参数值，并且可以使用等式3，RPCV=(RPz’/K)，来计算所述电压补偿值，

在等式1、2和3中，RPa可以是初始参数值，RPz’可以是新参数值，RPCV可以是电压补偿值，RPz可以是最后计算并存储的参数值，RPmax可以是预先计算的参数值中的最大值，Mn可以是成像装置被暂停期间的暂停时间，Rv可以是显影辊的转数，以及K可以是用于确定校正量的预定因子。

所述方法可以还包括感测成像装置的温度和湿度中的至少一个，

计算控制电压的电平可以包括通过连同电压补偿值一起将下述添加到初始控制电压来计算控制电压的电平：与感测的温度和湿度中的至少一个对应的环境补偿值、与显影单元的使用寿命信息对应的使用寿命补偿值和与成像装置的作业处理速度对应的速度补偿值。

所述方法还可以包括以预定的时间间隔来更新控制电压。

如果在其中成像装置的操作被停止的状态下经过了预定暂停时间或者如果在开始成像装置的驱动之后经过了预定驱动时间，则可以维持对于控制电压的电压补偿值。

根据另一示例性实施例的特征和效用，也提供一种成像装置，包括：显影单元，包含具有调色剂和载体的显影剂；调色剂传感器，用于测量显影剂的电荷量并且输出一输出值；和控制器，用于基于电荷量的变化而补偿调色剂的输出值，所述变化根据成像装置的驱动或暂停而发生，并且用于根据所补偿的输出值来控制要供应给显影单元的调色剂量。

所述控制器可以确定调色剂传感器的控制电压以便根据电荷量的变化来补偿调色剂传感器的输出值。

驱动成像装置期间的电荷量的变化可以是电荷量的增加，并且所述控制器可以通过施加减少的控制电压以便调节电荷量的增加来补偿调色剂传感器的输出值。

暂停成像装置期间的电荷量的变化可以是电荷量的减少，并且所述控制器可以通过施加增加的控制电压以便调节电荷量的减少来补偿调色剂传感器的输出值。

电荷量的增加可以是达到第一饱和点并且停留在该第一饱和点的指数函数。

电荷量的减少可以是达到第二饱和点并且停留在该第二饱和点的反指数函数。

调色剂传感器的输出可以根据传感器单元的感测结果、显影单元的使用寿命信息和成像装置的作业处理速度中的至少一个来进一步被补偿。

根据上述的各个示例性实施例，调色剂浓度被精确地确定并且因此控制调色剂供应，从而可以防止调色剂散乱和不均匀的浓度。

附图说明

从结合附图的实施例的下列描述中，本总的发明构思的这些和/或其它特征和效用将更加明显且更容易理解，附图中：

图1是图示根据示例性实施例的成像装置的框图；

图2是图示根据成像装置的驱动或暂停的电荷量的变化的图；

图3是图示根据电荷量的变化的调色剂传感器的输出值的变化的图；

图4是图示其中通过考虑暂停时间来调节控制电压而补偿调色剂传感器的输出值的状态的图；

图5是用于总体解释根据各种示例性实施例的成像装置的框图；

图6是用于解释成像装置的内部配置的剖面视图；

图7是图示参数值在暂停时间期间变化的特性的图，所述参数值是通过在预定范围内规格化调色剂传感器的输出值而获得的；

图8是图示参数值在驱动时间期间变化的特性的图，所述参数值是通过在预定范围内规格化调色剂传感器的输出值而获得的；

图9是图示参数值的变化和根据该参数值而变化的控制电压的图；

图10是图示根据示例性实施例的控制显影单元的方法的流程图；和

图11是图示根据示例性实施例的计算电压补偿值的方法的流程图。

具体实施方式

现在对本总的发明构思的实施例进行详细参考，附图中图示了其示例，其中贯穿全文相同的附图标记指代相同的元件。下面描述实施例以便在参考附图时解释本总的发明构思。

在下面的描述中，当在不同的附图中绘制相同的附图标记时，对于相同元件使用相同的附图标记。提供诸如详细的构造和元件之类的说明书中定义的事物以便辅助全面理解示例性实施例。因此，明显的是，没有那些具体定义的事物也能够实现示例性实施例。而且，现有技术中已知的功能或元件并未详细描述，因为它们会再不必要的细节上模糊示例性实施例。

图1是图示根据示例性实施例的成像装置的框图。参考图1，成像装置1000包括显影单元100和控制器200。成像装置1000可以通过各种类型的装置，例如打印机、复印机、传真机、多功能外设等等来实现。成像装置1000可以以诸如点打印方法、喷墨方法和激光打印方法之类的各种方法来操作。在本说明书中，将作为例子来说明成像装置1000采用使用2组分显影剂的激光打印方法的实施例。

除了显影单元100以外，激光打印方法的成像装置1000可以包括各种组件，例如充电单元、激光扫描单元、转印单元、定影单元、馈纸单元和出纸单元。下面将详细解释这些组件，并且在图1中解释了本发明的主要组件。

参考图1，显影单元100包括调色剂传感器110。显影单元100包含调色剂和载体的混合物。载体可以由通过利用氧化或低电阻树脂涂覆铁或高铁酸盐表面形成的导电载体来实现，或者可以由通过利用绝缘树脂（纤维或硅树脂）涂覆铁或高铁酸盐表面形成的绝缘载体来实现。

调色剂传感器110被布置在显影单元100中以便测量其中调色剂和载体被混合的显影剂的每单位质量的电荷量。由于调色剂具有负(-)电荷量且载体具有正(+)电荷量，因此控制器200可以基于由调色剂传感器110测量的电荷量来感测调色剂浓度。调色剂传感器110可以通过渗透传感器或传导传感器来实现。如果显影剂中的调色剂浓度降低，则作为磁性物质的载体的浓度相对于调色剂浓度而相对增加，因此渗透性增加。另一方面，如果调色剂浓度增加，则作为磁性物质的载体的浓度相对于调色剂浓度相对降低，因此渗透性降低。

控制器200使用关于电荷量的变化的变化信息来确定调色剂传感器110的控制电压，该电荷量根据成像装置1000的使用时间或暂停时间而变化。控制器200将所确定的电平的控制电压提供给调色剂传感器110并且驱动调色剂传感器110。调色剂传感器110被控制电压驱动并且感测显影单元100中调色剂和载体的混合物的每单位质量的电荷量（Q/m）。

由于基于电荷量的变化信息来调节调色剂传感器100的控制电压的电平，因此从调色剂传感器110输出的每单位质量的电荷量是一个根据成像装置100的暂停时间或使用时间针对电荷量的变化而被适当地补偿的值。结果，在补偿由暂停时间造成的影响之后，控制器200获得关于电荷量的信息并且相应地控制调色剂供应。

尽管图1中图示了单个显影单元100，但是在彩色成像装置的情况下可以提供多个显影单元100。例如，可以包括包含黑色（K）、青色（C）、品红色（M）和黄色（Y）显影剂的四个显影单元来形成彩色图像。显影单元100的内部配置可以根据产品的类型和特性而不同，因此省略显影单元100的内部配置的详细描述。

控制器200基于由调色剂传感器110感测的调色剂浓度来调节要供应给显影单元100的调色剂量。具体地，控制器200控制从与显影单元100连接的调色剂盒向显影单元100供应的调色剂量。因此，2组分显影剂的浓度可以被恒定地维持。结果，可以防止调色剂在盒中散布并且也可以防止图像浓度不均匀。

图2是图示根据成像装置的驱动或暂停的电荷量的变化的图。参考图2，成像装置1000的状态分为驱动时段A、C和E以及暂停时段B和D。驱动时段A、C和E中的每一个是指在其期间成像装置1000使用显影单元执行诸如打印和复印之类的各种成像作业的相应时段。暂停时段B和D中的每一个是指在其期间成像装置1000未使用而空闲的相应时段。

如果成像装置1000被使用，则显影单元100被驱动，因此包含在显影单元100中的显影剂的每单位质量的电荷量（Q/m）发生改变，所述显影剂是调色剂和载体的混合物。参考图2，如果成像装置1000被暂停达多于预定时间，则电荷量被维持在第一饱和点，并且如果成像装置1000被使用达多于预定时间，则电荷量被维持在第二饱和点。

在图2中，在由于长时间暂停电荷量被维持在第一饱和点的状态下，如果成像装置被启动且进入驱动时段A，则每单位质量的电荷量（Q/m）逐渐增加。电荷量根据指数特性而增加。在这种状态下，如果过去了预定时间，则电荷量被维持在第二饱和点。如果成像装置的使用结束，则成像装置进入暂停时段B。在暂停时段B中，电荷量根据反指数函数而减少。

如果如在驱动时段C中那样在电荷量没有增加到第二饱和点的状态下成像装置的使用结束，则开始暂停时段D，并且开始放电而电荷量不达到第二饱和点。另外，在驱动时段E中，在电荷量在暂停时段D期间减小到第一饱和点之前，成像装置可以被启动以被再次使用。

图3是图示如果基于如图2所示的电荷量变化来供应控制电压则可能发生的调色剂过度供应的视图。因为传感器输出值是每单位质量的电荷量（Q/m）的倒数，所以随着电荷量在驱动时段A增加（如图2中所示），传感器输出在驱动时段A中减小，如图3中所示。参考图3，如果成像装置被启动且进入驱动时段A，则尽管实际的调色剂浓度是恒定的，但是可能在时段A的开始部分输出一个大于实际的调色剂传感器输出值的值，并且随后根据每单位质量的电荷量（Q/m）的变化，经过驱动时段A而逐渐减小。在这种情况下，基于电荷量，现有技术的装置将调色剂浓度确定为低于实际的调色剂浓度，从而基于所确定的调色剂浓度来额外地供应调色剂。在驱动时段C和E中会观察到类似的情况发生，如图3中所示。因此，在如图3中所示的每个驱动时段A、C和E中可能过度供应调色剂。

为了防止这样的问题，控制器200使用关于电荷量的变化的变化信息来调节调色剂传感器的控制电压。因此，调节后的控制电压被供应给调色剂传感器110，从而调色剂传感器100的输出值可以根据实际的调色剂浓度来补偿电荷量的变化。控制器200基于补偿后的输出值来调节调色剂量。

图4是图示控制器200所调节的控制电压的波形的图。参考图4，在使用成像装置1000的同时，调色剂浓度被维持在目标值（TC目标）。根据调色剂浓度，控制电压被恒定地维持在CV1。

在这种状态下，如果成像装置被暂停达预定时间且被再次使用，则控制电压减小到CV2并且被提供给调色剂传感器110以便防止调色剂传感器110的输出在启动成像装置时增加。控制器200利用减小后的控制电压（CV2）来启动成像装置的使用，不断地增加控制电压，并且在预定时间之后再次将控制电压维持在CV1。也就是说，控制电压被调节以补偿电荷量的变化。

通过如图4中所示调节控制电压并且补偿调色剂传感器100的输出值，可以防止诸如调色剂散布或不均匀的图像浓度之类的问题。

图5是图示根据各个示例性实施例的成像装置1000的框图。在图5中，成像装置1000通过多功能外设来实现。

参考图5，成像装置1000包括显影单元100、调色剂盒130、控制器200、控制电压生成单元310、电源单元320、用户接口单元330、第二存储单元340、计数器单元350、传感器单元355、扫描器单元360、馈纸单元370、充电单元375、激光扫描单元380、转印单元385、定影单元380和出纸单元395。

显影单元100包括调色剂传感器110和第一存储单元120.。显影单元100连接到调色剂盒130且接收来自调色剂盒130的调色剂。尽管图5中图示了单个显影单元100和单个调色剂盒130，但是显影单元100的数量和调色剂盒130的数量及其放置位置可以根据色彩的数量而不同。

第一存储单元120存储关于与成像装置1000对应并且与每个电荷量匹配的初始控制电压的信息。成像装置1000的制造商通过重复试验根据电荷量来搜索适当的初始控制电压，并且将关于初始控制电压的信息存储在第一存储单元120中。制造商可以通过改变成像装置1000的使用寿命和环境状态信息（例如使用成像装置1000的环境的温度或湿度）以及电荷量来搜索初始控制电压以维持调色剂浓度，并且可以将该初始控制电压存储在第一存储单元120中。

在图5中，第一存储单元120被提供在于显影单元100中安装的客户可替换单元监视（CRUM）芯片中。CRUM芯片是安装在诸如显影单元的可替换消费品单元中的元件，并且记录各种信息。如果第一存储单元120被提供在显影单元100的CRUM芯片中，则除了关于初始控制电压的信息以外，第一存储单元120可以存储关于显影单元100的各种信息。具体地，第一存储单元120可以存储关于显影单元100、CRUM芯片和成像装置1000的各种特性信息、关于成像作业的性能的使用信息、唯一信息或程序。该唯一信息是指能够识别CRUM芯片或显影单元100的信息。例如，唯一信息可以是序列号。唯一信息可以包括关于显影单元100的制造商的信息、关于成像装置1000的制造商的信息、可安装的成像装置的装置名称、关于制造日期的信息、序列号、型号名称、电子签名信息、加密密钥和加密密钥索引。使用信息可以包括关于至今为止已经进行了多少复印、能够进行多少复印以及剩余调色剂量的信息。特性信息可以被称为唯一信息。第一存储单元120可以存储关于调色剂传感器100的使用的各种信息。

调色剂盒130包含要供应给显影单元100的调色剂。调色剂盒130包括用于供应要与载体混合的调色剂的调色剂供应辊（未示出）和用于搅拌调色剂以便防止调色剂凝结的调色剂搅拌辊（未示出）。控制器200将驱动信号提供给调色剂供应辊并且控制是否供应调色剂。

尽管图5中未示出，但是除了调色剂传感器100和第一存储单元120以外，在显影单元100中可以进一步包括各种组件，例如显影辊、有机光导体（OPC）、清洁片和返回辊。

控制电压生成单元130生成将要施加到调色剂传感器110的控制电压。

控制器200基于由调色剂传感器110感测的输出值来确定控制电压的电平，并且控制控制电压生成单元310将预定电平的控制电压施加到调色剂传感器110。

控制电压生成单元310在控制器200的控制下使用从电源单元310供应的电源来生成控制电压，并且将所生成的控制电压提供给调色剂传感器100。控制电压生成单元310可以包括整流电路和开关。因此，控制电压生成单元310根据控制器200的控制被驱动并且调节控制电压的占空比。

电源单元320将电力供应给成像装置1000中的组件。具体地，电源单元320从外部源接收商业用途交流（AC_IN）电并且使用诸如变压器、逆变器和整流器之类的元件将其转换为适合于每个组件的电势电平的直流（DC）电，并且输出DC电力（DC_OUT）。

用户接口单元330是用于从用户接收各种选择信号的组件。用户接口单元330包括触摸屏、按钮等等。

第二存储单元340存储各种信息，例如成像装置的规格、用户状态、打印数据、扫描数据、预处理的数据、由用户设置的设置信息、使用历史信息和在成像装置1000中使用的各种应用程序及操作系统（O/S）。

控制器200可以使用在第二存储单元340中存储的程序来执行各种操作。

控制器200包括只读存储器（ROM）210、随机存取存储器（RAM）220、中央处理单元（CPU）230、第一到第n接口240-1～240-n和总线250。

ROM210、RAM220、CPU230和第一到第n接口240-1～240-n通过总线250彼此连接，并且彼此交换各种数据和信号。

CPU230访问第二存储单元340并且使用在第二存储单元340中存储的O/S来执行引导。而且，CPU230使用在第二存储单元340中存储的各种程序、内容和数据来执行各种操作。

具体地，ROM210存储用以引导系统的命令集。如果输入开机（turn-on）命令并且供应电力，则CPU230根据在ROM210中存储的命令将在第二存储单元340中存储的O/S复制到RAM220中，执行O/S，并且引导系统。如果完成引导，则CPU230将在第二存储单元340中存储的各种程序复制到RAM220，运行被复制到RAM220的程序，并且执行各种操作。

具体地，如果输入用于执行成像作业的作业命令，则CPU230控制组件来执行成像作业。在这个处理中，CPU230感测显影单元的状态并且将调色剂供应给显影单元。下面将详细地解释该操作。

第一到第n接口240-1～240-n可以包括通过网络或本地接口连接到外部装置并且接收数据和命令的接口、连接到成像装置100的组件以便与组件交换数据的接口和与连接到成像装置1000的各种外部装置（诸如USB存储器）进行通信的接口。

控制器200根据数据和命令来控制整个成像装置。命令可以是从通过第一到第n接口240-1～240-n之一连接的外部装置（诸如主机设备）发送的命令和/或通过成像装置1000的用户接口330输入的用户选择命令。

具体地，如果在打印机驱动器或者安装在外部装置中的应用中执行打印命令，则外部装置的打印机驱动器通过将相应文档转换为预定打印机语言而生成打印数据。控制器200例如通过第一接口240-1接收所生成的打印数据。

控制器200使用半色调表（halftone table）将打印数据转换为由“0”和“1”组成的位图图像，并且控制馈纸单元370、充电单元375、激光扫描单元380、转印单元385、定影单元390和出纸单元395以便在纸张上打印位图图像。图6是图示包括用于执行打印的各种组件的成像装置1000的示例剖面视图。

参考图6，纸张从馈纸单元370馈入并且通过传送辊371和372来传送。显影单元100中的OPC376的表面被充电单元375充电，并且通过激光扫描单元380在充电区域上形成潜像。在这种状态下，如果通过显影单元100执行显影，则调色剂经由显影辊377转印且附着到OPC376上的潜像，并且附着到OPC376上的潜像的调色剂被转印单元385转印到纸张。转印后的调色剂被定影单元390定影到纸张。调色剂被定影到其上的纸张通过出纸单元395被排出到外面。尽管OPC和充电单元375在图6中的显影单元100中彼此整合，但是显影单元100可被制造成没有OPC或充电单元375。

调色剂传感器110被布置在显影单元100中的下表面上，并且调色剂盒130被布置在显影单元100的外表面的一侧上并且连接到显影单元100。

而且，如图6中所示，扫描器单元360可被布置在成像装置1000的顶部上。扫描器单元360可以包括其上放置要扫描的对象的平面板361、被布置在平面板361下以能够往复运动的扫描单元362和覆盖平面板361的平面板盖363。

如果通过用户接口单元330输入扫描命令，则控制器200控制扫描器单元360来执行扫描作业。扫描器单元360包括使用图像读出传感器来扫描物体的扫描单元、透镜和光源，并且通过关于由扫描单元扫描的图像数据执行诸如黑斑和伽马校正、每英寸打印点数（Dot Per Inch，DPI）转换、边缘增强、误差扩散和缩放之类的处理来生成扫描数据。扫描器单元360可以包括移动图像处理单元、扫描单元或者纸张以便扫描整个目标文档的扫描电机单元。

图5和图6图示了通过多功能外设实现并且因此包括扫描器单元360的成像装置1000。然而，成像装置1000可以是没有扫描器单元360的打印机。

传感器单元355是感测成像装置1000的环境状态、诸如温度或湿度的组件。传感器单元355可以包括诸如热敏电阻器的温度传感器，并且也可以包括湿度传感器。控制器200可以使用通过传感器单元355感测的环境状态信息来调节例如转印电压或充电电压的各种信号的大小。

如果输入作业命令且开始成像作业，则控制器200控制显影单元100中的调色剂供应状态。

具体地，CPU230驱动计数器单元350来分别对在显影单元100中提供的显影辊的转数和成像装置的暂停时间计数。尽管图5中图示了单个计数器单元350，但是计数器单元350可以包括诸如用于对显影辊的转数计数的转数计数器和用于计时的时间计数器。

CPU230将转数和暂停时间存储在第二存储单元330中。

CPU230使用在第二存储单元340中存储的转数、暂停时间和变化信息来计算电压补偿值。CPU230从第一存储单元120中检测与由调色剂传感器110感测的初始电荷量匹配的初始控制电压，并且将电压补偿值添加到检测到的初始控制电压，从而计算控制电压。变化信息包括通过在预定范围内规格化随时间变化的调色剂传感器的输出值而获得的参数值。参数值（RP）根据暂停时间或使用时间而变化。这里，规格化是指将来自传感器的输出值映射到预定范围内。例如，在预定范围是-1～+1的情况下，如果在传感器处感测到的最大值是100且最小值是50，则最大值100被映射到+1，最小值50被映射到-1，且最大值和最小值之间的值被映射到-1和+1之间的值。这里，可以依据传感器或输出值的特性来适当地确定预定范围。

图7是图示如果成像装置1000被暂停的RP值的变化的曲线图。参考图7，如果在预先计算的参数值中存在不同的最大值（RPmax），则出现两条曲线G1和G2。这两条曲线显示如果暂停时间增加则RP值逐渐增加。

图8是图示如果成像装置1000被使用的RP值的变化的曲线图。如图8中所示，RP值随着显影辊的转数增加而减小。参考图8，如果在预先计算的参数值中存在不同的最大值（RPmax），则出现两条曲线G3和G4。这两条曲线显示RP值根据暂停时间而逐渐增加（参见图7），并且根据转数而逐渐减小（参见图8）。

成像装置1000的制造商可以基于RP的最大值（RPmax）来调节调色剂传感器110的输出分辨率，RPz是所计算并存储的最后一个参数值。

控制器200的CPU230可以基于如图7和图8中所示变化的RP值来控制调色剂传感器110的输出的变化和图像浓度的变化两者。

具体地，CPU230使用参数值当中最后被存储在第二存储单元340中的参数值来计算在成像装置1000开始被驱动时的初始参数值。

该初始参数值可以通过下列公式来计算：

[公式1]

RPa=RPmax(RPmax-RPz)*exp(-Mn/256)

其中，RPa是初始参数值，RPz是最后计算并存储的参数值，RPmax是预先计算的参数值中的最大值，并且Mn是成像装置被暂停期间的暂停时间。

CPU230使用初始参数值来计算在成像装置1000被驱动时的新参数值。该新参数值可以通过下列公式来计算：

[等式2]

RPz’=RPa*exp(Rv/256)

其中，RPz’是新参数值，并且Rv是显影辊的转数。

如果计算了新参数值（RPz’），则CUP230使用下列公式来计算电压补偿值：

[公式3]

RPCV=(RPz’/K)

其中，RPCV是电压补偿值，并且K是用于确定校正量的预定因子。K值可以根据各种准则来不同地设定，诸如成像装置1000的使用寿命和环境。使用K值，从而电压补偿值能够被适当地调节，以便反映成像装置1000的状态和环境。

如果计算电压补偿值，则CPU230可以使用下列公式来计算控制电压：

[公式4]

CV=IV+RPCV

其中，CV是控制电压，IV是初始控制电压，并且RPCV是电压补偿值。

如果如图5中所示进一步包括传感器单元355，则控制器200可以通过连同电压补偿值一起将与由传感器单元355感测的结果对应的环境补偿值（即，例如温度或湿度）添加到初始控制电压来计算控制电压。也就是说，如果诸如温度或湿度的环境状态变化，则显影单元100中的显影剂的电荷量相应地变化，因此由于环境状态的变化，调色剂传感器110输出与实际浓度不同的输出值。

可以预先通过重复试验来计算环境补偿值并可以将其存储在第二存储单元340中。也就是说，制造商可以预先通过不同地改变诸如温度和湿度的使用环境因子来计算与使用环境因子对应的环境补偿值，随后可以将那个值安排在数据库中并且将数据库存储在第二存储单元340中。例如，制造商可以计算关于不同温度值或湿度值的环境补偿值。控制器200可以基于在第二存储单元340中存储的数据库来检测与传感器单元355匹配的环境补偿值。

如果第一存储单元120或第二存储单元340存储显影单元100的使用寿命信息，则控制器200可以通过连同电压补偿值一起将与显影单元100的使用寿命信息对应的使用寿命补偿值添加到初始控制电压来计算控制电压。

控制器200可以通过连同电压补偿值一起将与成像装置100的作业处理速度对应的速度补偿值添加到初始控制电压来计算控制电压。

类似于环境补偿值，使用寿命补偿值和速度补偿值可被预先计算并且被存储在第二存储单元340中。

诸如环境补偿值、使用寿命补偿值和速度补偿值之类的附加补偿值可以被单独地反映或者可以相互组合。如果反映全部补偿值，则控制器200可以根据下列公式确定控制电压：

[公式5]

CV=IV+环境补偿值+使用寿命补偿值+速度补偿值+RPCV

控制器200可以以预定时间间隔来计算控制电压。因此，控制电压可以被频繁地更新。而且，如果当成像装置的操作被停止时过去预定暂停时间或者在成像装置1000被驱动之后过去预定驱动时间，则控制器200可以维持控制电压的电压补偿值，而无需任何更多更新。

图9是示出RP值的变化和根据该参数值而变化的控制电压的曲线图。

参考图9，如果成像装置1000被使用，则恒定地维持RP值。如果成像装置1000被停止，则控制器200将作为RPz值的被使用的最后一个RP值存储在第二存储单元340中。而且，控制器200将最后一次计算RP值的时间信息存储在第二存储单元340中。

此后，如果成像装置100在被暂停达预定时间之后重新启动，则计算那个时刻的RP值，即RPa值。具体地，控制器200确认直到显影单元被启动时为止的暂停时间。控制器200使用最后存储的RPz值和暂停时间来计算初始参数值RPa。可以使用公式1来计算RPa值。控制器200使用上述公式2来计算当前参数值RPz’。控制器200使用所计算的值来确定电压补偿值，并且使用电压补偿值来确定控制电压。参考图9，当RPa被测量为高时，控制电压在初始阶段被确定为低。因此，适当的控制电压被供应给调色剂传感器，使得输出与实际的调色剂浓度对应的感测值。因此适当地维持了调色剂量。

控制器200将所计算的RPz’和计算RPz’的时间信息存储在第二存储单元340中，并且开始对显影单元100的显影辊的转数计数。

在成像装置1000被使用的同时，控制器200以预定间隔使用显影单元的转数来计算当前RP值，即RPz’。控制器200根据定期计算的RPz’值来调节控制电压。调节控制电压的时段可以根据成像装置1000的特性或环境而被不同地确定。例如，每当显影辊旋转100次，可以重新计算RP值，并且可以调节控制电压。

因此，如图9中所示，控制电压在初始阶段被设置为更低，逐渐增加，并且在预定时间之后维持。也就是说，当电荷量稳定时可以维持控制电压。例如，如果暂停时间长于2小时或者如果驱动时间长于旋转显影辊600次所需的时间，则可以维持最后确定的控制电压。

控制器200将所计算的RP值和关于计算RP值的时间的信息存储在第二存储单元340中。而且，当完成作业时，控制器200存储最后计算的RP值和关于计算RP值的时间的信息。因此，即使未使用作业达多于预定时间且因此电荷量没有聚集在第二饱和点上，下次也可以考虑最终的RP值和暂停时间来适当地确定控制电压。

如上所述，与电压补偿值一起使用考虑诸如温度或湿度、成像装置的使用寿命和作业处理速度之类的附加因素而获得的补偿值，从而可以更精确地确定控制电压。

尽管在上面示例性实施例中控制器200以实时为基础来计算RP值并计算控制电压的电平，但是根据另一示例性实施例，控制电压的电平可以被预先计算并且可以以数据库的形式存储。例如，成像装置1000的制造商通过组合各种因素，诸如电荷量、暂停时间、使用时间、温度、湿度、使用寿命和作业处理速度，来确定不同的条件，并且可以根据每个条件使用上述公式来预先计算控制电压的电平。所计算的控制电压与每个条件匹配并且可被创建为单个数据库。如果所创建的数据库被存储在第二存储单元340中或者第一存储单元120中，则控制器200从数据库中读出适当的控制电压，将读出的控制电压提供给调色剂传感器，并且根据调色剂传感器的感测值来调节要供应的调色剂量。

图10是图示根据示例性实施例的控制显影单元的方法的流程图。参考图10，如果开始成像作业且成像装置1000被使用（S1010），则计算用于调色剂传感器的控制电压的电平（S1020）。控制电压的电平可以基于关于电荷量的变化的信息或者关于成像装置的暂停时间和使用时间的信息来计算。

成像装置使用所计算的控制电压来驱动调色剂传感器（S1030）。因此，如果通过调色剂传感器的感测值识别电荷量（S1040），则根据电荷量来调节要供应给显影单元100的调色剂量（S1050）。

图11是图示计算控制电压的电平的方法的流程图。参考图11，对显影辊的转数和暂停时间计数（S1110），并且使用所计数的值来计算初始参数值（例如RPa）（S1120）。可以使用诸如上述公式1的运算表达式来计算初始参数值。可以预先存储计算初始参数值所需的变量。

成像装置使用初始参数值来计算新参数值（例如RPz’）（S1130）。可以使用诸如上述公式2的运算表达式来计算新参数值。

如果计算了新参数值，则成像装置使用新参数值来计算电压补偿值（例如RPCV）（S1140），并且使用电压补偿值来确定控制电压（例如CV）的电平。具体地，可以分别使用上述的公式3和4来计算电压补偿值和控制电压。

尽管图10和图11中未示出，但是根据另一示例性实施例的控制显影单元的方法可以进一步包括感测成像装置的温度和湿度中的至少一个。

通过连同电压补偿值一起将与所感测的温度和湿度中的至少一个对应的环境补偿值、与显影单元的使用寿命信息对应的使用寿命补偿值和与成像装置的作业处理速度对应的速度补偿值添加到初始控制电压，可以补偿和计算控制电压的电平。

如上所述，可以以预定时间间隔来更新控制电压。如果成像装置被使用或者暂停达多于预定时间，则不再更新控制电压并且可以维持该控制电压。这已经在上面进行了描述，因此省略重复的说明。

如上所述，通过考虑根据成像装置的使用时间或暂停时间而变化的电荷量的特性，根据各种示例性实施例的成像装置可以控制调色剂传感器输出与实际的调色剂浓度对应的感测值。因此，可以适当地控制要供应的调色剂量而无需再次执行以恢复电荷量，从而可以防止图像浓度改变。结果，不增加热身时间就可以防止调色剂分散、图像背景和不均匀的图像浓度。

可以通过执行存储在安装于成像装置中的非瞬时计算机可读媒体中的程序来实现控制显影单元的方法的各个示例性实施例，该成像装置包括包含调色剂和载体的混合物的显影单元和布置在显影单元中的调色剂传感器。

也就是说，该非瞬时计算机可读媒体可以被安装在成像装置中或连接到成像装置，其存储用于依次执行下列操作的程序：使用关于电荷量的变化的信息来计算调色剂传感器的控制电压的电平，该电荷量根据成像装置的使用时间或暂停时间而变化；将所计算的控制电压的电平提供给调色剂传感器并且驱动调色剂传感器；以及如果调色剂传感器被控制电压驱动并且感测其中混合了调色剂和载体的显影剂的每单位质量的电荷量，则基于调色剂传感器的输出值来调节要供应给显影单元的调色剂量。

该非瞬时计算机可读媒体是指半永久地存储数据并且可被装置读取的媒体，而不是例如寄存器、缓存器和存储器的非常短时间地存储数据的媒体。具体地，上述各种应用或程序可被存储在该非瞬时计算机可读媒体，例如CD、DVD、硬盘、蓝光盘、USB、存储卡和ROM中，并且可以提供上述各种应用或程序。

尽管已经示出并描述了本总的发明构思的一些实施例，但是本领域技术人员将会理解，可以在这些实施例中做出变动，而不背离本总的发明构思的原理和精神，本总的发明构思的范围定义于所附权利要求书及其等价物中。

Claims (15)

1.一种成像装置，包括：

显影单元，包括调色剂和载体的混合物；

调色剂传感器，被布置在显影单元中；和

控制器，用于使用关于电荷量的变化的变化信息来确定调色剂传感器的控制电压，并且使用所确定的控制电压来驱动调色剂传感器以便补偿调色剂传感器的输出值，所述电荷量根据成像装置被使用或暂停期间的时间而变化。

2.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述调色剂传感器根据控制电压而被驱动并且测量显影单元的显影剂的每单位质量的电荷量，在所述显影剂中混合调色剂和载体，和

其中，所述控制器基于调色剂传感器的输出值来调节将要供应给显影单元的调色剂量。

3.如权利要求2所述的成像装置，还包括：

计数器单元，用于对显影单元的显影辊的转数和成像装置的暂停时间计数；

第一存储单元，用于存储关于与每个电荷量匹配的初始控制电压的信息；和

第二存储单元，用于存储变化信息，

其中，所述控制器使用转数、暂停时间和变化信息来计算电压补偿值，从第一存储单元中检测与由调色剂传感器感测的初始电荷量匹配的初始控制电压，并且通过将电压补偿值添加到检测到的初始控制电压来计算控制电压。

4.如权利要求3所述的成像装置，其中，所述变化信息包括通过在预定范围内规格化随着时间变化的调色剂传感器的输出值而获得的参数值，

其中，所述控制器计算在使用所述参数值当中最后被存储在第二存储单元中的参数值驱动成像装置时的初始参数值，和

其中，所述控制器计算在使用所述初始参数值驱动成像装置时的新参数值，并且基于所计算的新参数值来计算电压补偿值。

5.如权利要求4所述的成像装置，其中，所述控制器使用等式1，RPa=RPmax(RPmax-RPz)*exp(-Mn/256)，来计算所述初始参数值RPa，并且使用等式2，RPz’=RPa*exp(Rv/256)，来计算所述新参数值RPz’，并且使用等式3，RPCV=(RPz’/K)，来计算所述电压补偿值，和

其中，在等式1、2和3中，RPz是最后计算并存储的参数值，RPmax是预先计算的参数值中的最大值，Mn是成像装置被暂停期间的暂停时间，Rv是显影辊的转数，以及K是用于确定校正量的预定因子。

6.如权利要求5所述的成像装置，还包括传感器单元，用于感测成像装置的温度和湿度中的至少一个，

其中，所述第二存储单元存储显影单元的使用寿命信息，和

其中，所述控制器通过连同电压补偿值一起将与传感器单元的感测结果对应的环境补偿值、与使用寿命信息对应的使用寿命补偿值和与成像装置的作业处理速度对应的速度补偿值添加到初始控制电压，来计算控制电压。

7.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述控制器计算控制电压并且以预定的时间间隔来更新控制电压。

8.如权利要求7所述的成像装置，其中，如果在成像装置的操作被停止的状态下经过了预定暂停时间或者如果在开始成像装置的驱动之后经过了预定驱动时间，则所述控制器维持关于控制电压的电压补偿值。

9.一种控制成像装置的显影单元的方法，所述成像装置包括具有调色剂和载体的混合物的显影单元和布置在显影单元中的调色剂传感器，所述方法包括：

如果开始成像作业，则使用关于电荷量的变化的变化信息来计算用于调色剂传感器的控制电压的电平，所述电荷量根据成像装置使用时间或暂停时间而变化，

将所计算的控制电压的电平提供给调色剂传感器并且驱动调色剂传感器；和

如果调色剂传感器被控制电压驱动并且感测其中混合了调色剂和载体的显影剂的每单位质量的电荷量，则基于调色剂传感器的输出值来调节将要供应给显影单元的调色剂量。

10.如权利要求9所述的方法，其中，计算控制电压的电平包括：

对显影单元的显影辊的转数和成像装置的暂停时间计数；

使用转数、暂停时间和变化信息来计算电压补偿值；和

将电压补偿值添加到初始控制电压并且将添加的结果值确定为控制电压的电平，所述初始控制电压与由调色剂传感器感测的初始电荷量匹配。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述变化信息包括通过在预定范围内规格化随着时间变化的调色剂传感器的输出值而获得的参数值，以及

其中，计算电压补偿值包括：

计算在使用在所述参数值当中最后计算并存储的参数值驱动成像装置时的初始参数值；

计算在使用所述初始参数值驱动成像装置时的新参数值；和

基于所计算的新参数值来计算电压补偿值。

12.如权利要求11所述的方法，其中使用等式1，RPa=RPmax(RPmax-RPz)*exp(-Mn/256)，来计算所述初始参数值，并且使用等式2，RPz’=RPa*exp(Rv/256)，来计算所述新参数值，并且使用等式3，RPCV=(RPz’/K)，来计算所述电压补偿值，

其中，在等式1、2和3中，RPa是初始参数值，RPz’是新参数值，RPCV是电压补偿值，RPz是最后计算并存储的参数值，RPmax是预先计算的参数值中的最大值，Mn是成像装置被暂停期间的暂停时间，Rv是显影辊的转数，以及K是用于确定校正量的预定因子。

13.如权利要求12所述的方法，还包括感测成像装置的温度和湿度中的至少一个，

其中计算控制电压的电平包括：通过连同电压补偿值一起将与感测的温度和湿度中的至少一个对应的环境补偿值、与显影单元的使用寿命信息对应的使用寿命补偿值和与成像装置的作业处理速度对应的速度补偿值添加到初始控制电压，来计算控制电压的电平。

14.如权利要求9所述的方法，还包括以预定的时间间隔来更新控制电压。

15.如权利要求14所述的方法，其中，如果在成像装置的操作被停止的状态下经过了预定暂停时间或者如果在开始成像装置的驱动之后经过了预定驱动时间，则维持关于控制电压的电压补偿值。

Images