CN106707707B - 电容式调色剂水平传感器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电容式调色剂水平传感器。一种调色剂容器，其包括设置在调色剂容器内的第一电极、电耦合到第一电极并且设置在调色剂容器内的第二电极和设置在第一电极和第二电极之间的感测电极。感测电极和第一电极形成具有响应于在感测电极和第一电极之间存在的调色剂量的变化而变化的第一电容的第一电容器。感测电极和第二电极形成具有响应于在感测电极和第二电极之间存在的调色剂量的变化而变化的第二电容的第二电容器。

Description

电容式调色剂水平传感器

本申请是申请日为2012年12月28日，申请号为201280064617.9，发明名称为“电容式调色剂水平传感器”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

无

关于联邦资助研究或开发的声明

无

参考顺序清单等

无

技术领域

本公开大体涉及电子照相成像设备，例如打印机或具有打印功能的多功能设备，并且特别涉及在成像设备的调色剂容器中的调色剂水平传感器。

背景技术

图像形成设备例如复印机、激光打印机、传真机和类似物通常使用一个或多个调色剂容器以保持用于图像形成过程的调色剂供应。在一些图像形成设备中，大的调色剂供应在与单独的成像单元配合的调色剂墨盒中的储器中提供。成像单元可以包括贮槽，其保持足够的更小量的调色剂以确保调色剂通过调色剂加算器辊(toner adder roll)和显影辊(developer roll)充分供应到光电导鼓。当在成像单元贮槽内的调色剂由于打印操作而耗尽时，附加调色剂被从调色剂墨盒传递到成像单元贮槽。

为了确保成像单元传递调色剂的令人满意的操作，在成像单元贮槽内的调色剂水平被保持在合适水平下。例如，如果成像单元贮槽保持太多调色剂，则调色剂可能堆积在成像单元贮槽中，从端口泄漏出来并且最后破坏位于成像单元的内部和外部的其它构件。如果在成像单元贮槽中的调色剂水平变得太低，则调色剂加算器辊可能非常缺少调色剂，使得成像单元的刮墨刀片在其上覆有薄膜并破坏显影辊，其可能最终损害成像单元的未来性能。同样地，期望知道在成像单元贮槽中的调色剂水平以有效地确定何时将调色剂从调色剂墨盒移动到成像单元贮槽。

用于确定在容器中的调色剂水平的一些方法利用了基于打印或时间计算对调色剂使用和积聚的估计。然而，由于诸如环境、显影辊使用年限、调色剂修补感测周期和调色剂传递参数等的因素中的变化性，这些方法可能不准确。

用于感知或确定调色剂水平的其它已知技术包括使用电传感器，其测量驱动在调色剂容器内的搅拌器所需要的起动力；光学设备，其包括镜子和在容器中的调色剂除尘器；和其它光-机电设备例如随着调色剂水平移动以致动仅仅当体积达到预定水平时触发的传感器的标记。不幸的是，添加移动硬件增加了构件的复杂性和关于错误的可能性。

另一个现有解决方案提供设置在调色剂容器的内部以用于检测调色剂体积水平的两个平行板。这两个平行板形成具有随着在这两个平行板之间存在的调色剂的量而变化的电容的电容器。然而，这种解决方案可能不能提供用于检测在调色剂容器中的调色剂水平的足够精确的装置，因为缺乏对调色剂水平微小变化的灵敏度。

基于前述内容，在不实质上增加制造成本的情况下，存在对在调色剂容器内的调色剂水平的变化更加灵敏的调色剂水平感测的需要。

发明内容

本公开的实施方式提供用于检测在调色剂容器中的调色剂水平的电容式传感器。在示例实施方式中，对调色剂容器而言，其包括设置在调色剂容器内的第一电极、电连接到第一电极并且与第一电极相对地设置在调色剂容器内的第二电极，和设置在第一电极和第二电极之间的感测电极。感测电极和第一电极形成具有响应于在感测电极和第一电极之间存在的调色剂量的变化而变化的第一电容的第一电容器。感测电极和第二电极形成与第一电容器并联并且具有响应于在感测电极和第二电极之间存在的调色剂量的变化而变化的第二电容的第二电容器。

在另一个示例实施方式中，调色剂容器包括用于处理调色剂容器内的调色剂的至少一个机构和设置在调色剂容器内的至少两个电极。该至少两个电极包括处理在调色剂容器内的调色剂的至少一个机构的构件。该至少两个电极形成至少一个具有响应于在该至少两个电极之间存在的调色剂量的变化而变化的电容的电容器。具有至少一个调色剂处理机构的构件的至少两个电极之间中的一个电极包括用于实质上均匀地穿过调色剂容器分配调色剂的出料槽(gutter)和用于移除和/或整平在调色剂容器的显影辊上的调色剂层的一部分的刮墨刀片(doctor blade)中的一种。

在另一个示例实施方式中，调色剂容器包括设置在调色剂容器内的多个电极。电极形成至少一个具有响应于在多个电极之间存在的调色剂的量的变化而变化的电容的电容器。多个电极包括至少一个第一电极和第二电极。至少一个第一电极至少部分围绕第二电极以提供对其的电屏蔽。

根据本公开的实施方式还包括以下内容：

1)一种调色剂容器，包括：

至少一个机构，其用于处理所述调色剂容器内的调色剂；和

至少两个电极，所述至少两个电极设置在所述调色剂容器内，所述至少两个电极形成至少一个电容器，所述电容器具有响应于在所述至少两个电极之间存在的调色剂的量的变化而变化的电容；

其中所述至少两个电极中的至少一个电极包括处理所述调色剂容器内的调色剂的所述至少一个机构的构件。

2)根据1)所述的调色剂容器，其中所述至少一个机构的所述构件包括沿着所述调色剂容器的侧面放置的出料槽，用于实质上均匀地穿过所述调色剂容器来分配调色剂，使得所述至少两个电极中的一个电极包括所述出料槽。

3)根据1)所述的调色剂容器，还包括设置在所述调色剂容器内的辊，其中所述至少一个机构的所述构件包括靠近所述辊放置的刮墨刀片，用于移除或弄平在所述辊上的调色剂层的一部分，使得所述至少两个电极中的一个电极包括所述刮墨刀片。

4)根据1)所述的调色剂容器，其中所述至少两个电极包括第一电极、第二电极和设置在所述第一电极和所述第二电极之间的感测电极，所述感测电极和所述第一电极形成第一电容器，且所述感测电极和所述第二电极形成第二电容器，所述第一电极和所述第二电极相互电耦合。

5)根据4)所述的调色剂容器，其中所述第一电极和所述第二电极至少部分地围绕所述感测电极以提供对所述感测电极的电屏蔽。

6)根据4)所述的调色剂容器，其中所述感测电极包括第一板部分和放置在所述第一板部分上方的第二板部分。

7)根据4)所述的调色剂容器，其中所述感测电极包括穿过其主体形成的一个或多个狭槽。

8)根据7)所述的调色剂容器，还包括设置在所述调色剂容器内并具有一个或多个刀片的可移动调色剂搅拌器，所述调色剂搅拌器邻近所述感测电极设置使得所述调色剂搅拌器的移动引起所述一个或多个刀片穿过所述感测电极的所述一个或多个狭槽。

9)一种调色剂容器，包括：

第一电极，其设置在所述调色剂容器内；

第二电极，其电连接到所述第一电极并且与所述第一电极相对地设置在所述调色剂容器内；和

感测电极，其设置在所述第一电极和所述第二电极之间，所述感测电极和所述第一电极形成第一电容器，所述第一电容器具有响应于在所述感测电极和所述第一电极之间存在的调色剂量的变化而变化的第一电容，并且所述感测电极和所述第二电极形成第二电容器，所述第二电容器具有响应于在所述感测电极和所述第二电极之间存在的调色剂量的变化而变化的第二电容。

10)根据9)所述的调色剂容器，其中所述第一电极包括出料槽，所述出料槽沿着所述容器的侧面放置以用于实质上均匀地穿过所述调色剂容器分配调色剂。

11)根据9)所述的调色剂容器，还包括辊，其中所述第二电极包括刮墨刀片，所述刮墨刀片靠近所述辊放置以用于移除或弄平在所述辊上的调色剂层的一部分。

12)根据9)所述的调色剂容器，其中所述感测板包括具有穿过其主体形成的一个或多个狭槽的梳子状的结构。

13)根据12)所述的调色剂容器，还包括邻近所述感测电极设置并具有一个或多个刀片的可移动搅拌器，其中所述可移动搅拌器的移动引起所述一个或多个刀片穿过所述感测电极的所述一个或多个狭槽。

14)根据9)所述的调色剂容器，其中所述感测电极包括第一板部分和放置在所述第一板部分上方的第二板部分。

15)一种调色剂容器，包括：

多个电极，其设置在所述调色剂容器内，所述电极形成至少一个电容器，所述电容器具有响应于在所述多个电极之间存在的调色剂的量的变化而变化的电容；

其中所述多个电极包括至少一个第一电极和第二电极，其中所述至少一个第一电极至少部分地围绕所述第二电极以提供对所述第二电极的电屏蔽。

16)根据15)所述的调色剂容器，还包括用于控制调色剂在所述调色剂容器内的位置的至少一个机构，其中所述多个电极中的至少一个电极包括控制调色剂的位置的所述至少一个机构的构件。

17)根据15)所述的调色剂容器，其中所述多个电极中的一个电极包括出料槽，所述出料槽放置在所述调色剂容器内，用于实质上均匀地穿过所述调色剂容器分配调色剂。

18)根据15)所述的调色剂容器，还包括设置在所述调色剂容器内的辊，其中所述多个电极中的一个电极包括刮墨刀片，所述刮墨刀片靠近所述辊放置，用于移除在所述辊上的调色剂层的一部分。

19)根据15)所述的调色剂容器，其中所述多个电极中的一个电极包括沿着所述调色剂容器的侧面设置的导电板。

20)根据15)所述的调色剂容器，其中所述第二电极包括穿过其主体形成的一个或多个狭槽，所述调色剂容器还包括可旋转搅拌器，所述可旋转搅拌器具有一个或多个刀片，所述一个或多个刀片用于在所述可旋转搅拌器旋转时穿过所述第二电极的所述一个或多个狭槽。

附图说明

通过参考公开实施方式的以下描述连同附图，公开的实施方式的以上提到的和其它的特征和优点以及实现它们的方式将变得更加明显和将得到更好的理解，其中：

图1是本公开的利用成像单元的示例成像系统的框图；

图2是按照示例实施方式的图1的成像单元和调色剂墨盒的透视图；

图3是根据示例实施方式的图2的成像单元的显影单元的剖视图；

图4A-图4C示出了用于图3的显影单元的感测板的示例实施方式；

图5A-图5C示出了用于图3的显影单元的调色剂搅拌器的示例实施方式；以及

图6是根据另一个示例实施方式的图2的成像单元的显影单元的剖视图。

具体实施方式

应当理解，本公开的应用不限于在以下描述中阐述和在附图中示出的构件的构造和布置的细节。本公开能够具有其它实施方式且能够以各种不同的方式实施或实现。此外，应当理解，在本文使用的词组和术语是用于描述的目的并且不应当被视为限制。在本文使用的“包括”、“包含”或“具有”和其变化旨在包含其后列举的项目和其等价物以及附加项目。除非另有限制，否则术语“连接”、“耦合”和“安装”和其变化在本文宽泛地使用并且包含直接和间接连接、耦合和安装。此外，术语“连接”和“耦合”及其变化不限制为物理或机械连接或耦合。

术语例如“第一”、“第二”等用于描述各种元件、区域、部分等并且不旨在限制。此外，术语“一个(a)”和“一个(an)”在本文不表示数量的限制，而在于表示至少一个参考项目的存在。

此外，并且如在随后的段落中所描述的，在附图中示出的具体配置旨在例证本公开的实施方式且其它替代配置是可能的。

现在详细地参考示例实施方式，如在附图中示出的示例实施方式。只要有可能，相同的参考标号将在整个附图中用于指代相同或相似的部分。

在图1中，显示了体现本公开的成像系统20的图解描述。如所示，成像系统20可以包括成像装置22和计算机24。成像装置22通过通信链路26与计算机24进行通信。如在本文使用，术语“通信链路”通常用于指方便在多个构件之间的电子通信的任何结构，并且可以使用有线或无线技术操作且可以包括在因特网上的通信。

在图1中示出的实施方式中，成像装置22显示为多功能机器，其包括控制器28、打印引擎30、激光扫描单元(LSU)31、成像单元32、显影单元34、调色剂墨盒35、用户接口36、介质供给系统38和介质输入托盘39，和扫描仪系统40。成像装置22可以通过标准通信协议比如例如通用串行总线(USB)、以太网或IEEE802.xx与计算机24通信。多功能机器本领域中有时也称为一体化(AIO)单元。本领域的技术人员将认识到，成像装置22可以是例如包括集成扫描仪系统40或单独的扫描仪系统40的电子照相打印机/复印机。

控制器28包括处理器单元和相关的存储器29，并且可以实现为一个或多个特定用途集成电路(ASIC)。存储器29可以是任何易失和/或非易失存储器比如例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存和/或非易失RAM(NVRAM)。可选择地，存储器29可以是单独的电子存储器(例如RAM、ROM、和/或NVRAM)、硬盘驱动器、CD或DVD驱动、或方便用于与控制器28一起使用的任何存储器设备的形式。控制器28可以是例如组合的打印机和扫描仪控制器。

在本实施方式中，控制器28通过通信链路50与打印引擎30进行通信。控制器28通过通信链路51与成像单元32和在其上的处理电路44进行通信。控制器28通过通信链路52与调色剂墨盒35和在其中的处理电路45进行通信。控制器28通过通信链路53与介质供给系统38进行通信。控制器28通过通信链路54与扫描仪系统40进行通信。用户接口36通过通信链路55通信地耦合到控制器28。处理电路44、处理电路45可以分别提供与成像单元32和调色剂墨盒35有关的鉴定功能、安全和操作互锁、操作参数和使用信息。控制器28用于在打印期间处理打印数据和操作打印引擎30以及操作扫描仪系统40并处理通过扫描仪系统40获得的数据。

可以是可选择的计算机24可以是例如个人计算机、电子输入板、智能电话或其它手提式电子设备，包括例如易失和/或非易失存储器的存储器60、例如键盘或小型键盘的输入设备62和显示监视器64。计算机24还包括处理器、输入/输出(I/O)接口，并且可以包括至少一个大规模数据存储设备，例如硬盘驱动器、CD-ROM和/或DVD单元(未示出)。

计算机24在其存储器中包括用于成像装置22的软件程序，该软件程序包括起到成像驱动器66作用的例如打印机/扫描仪驱动器软件的程序指令。成像驱动器66通过通信链路26与成像装置22的控制器28通信。成像驱动器66方便在成像装置22和计算机24之间的通信。成像驱动器66的一个方面可以是例如提供格式化的打印数据到成像装置22并且更具体而言，提供格式化的打印数据到打印引擎30以打印图像。成像驱动器66的另一个方面可以是例如方便采集扫描后的数据。

在一些情况下，以独立模式操作成像装置22可能是令人满意的。在独立模式中，成像装置22能够在没有计算机24的情况下运行。因此，成像驱动器66、或相似的驱动器的所有或部分可以位于成像装置22的控制器28中以当以独立模式操作时提供打印和扫描功能。

打印引擎30可以包括所有都安装在成像装置22内的激光扫描单元(LSU)31、成像单元32和定影器37。成像单元32还包括容纳废料调色剂移除系统和光电导鼓的清洁器单元33以及可移除安装在成像装置32的打印引擎30内的显影单元34。在一个实施方式中，清洁器单元33和显影单元34被装配在一起并且安装到成像单元32的框架上。调色剂墨盒35然后与显影单元34成配合关系地安装在框架上或靠近框架安装。激光扫描单元31在清洁器单元33中的光电导鼓上建立潜像。显影单元34具有包含传递到在光电导鼓上的潜像以建立调色后的图像的调色剂的调色剂贮槽。调色后的图像随后被传递到从介质输入托盘39接收到成像单元32中的介质片以用于打印。调色剂残余物通过废料调色剂移除系统被从光电导鼓中移除。调色剂图像在定影器37中结合到介质片并且然后被发送到输出位置或被发送到一个或多个修整选项例如双工器、订书机或打孔机。

现在参考图2，示出了成像单元32的示例实施方式。如图所示，成像单元32包括显影单元34、清洁器单元33和框架200。显影单元34和清洁器单元33被组装到框架200上或以其它方式被固定到框架200。在没有调色剂墨盒35的情况下，成像单元32最初被可滑动接纳进入成像装置22。调色剂墨盒35然后沿着框架200滑动插入直到它可操作地耦合到显影单元34。这种布置允许当更换空调色剂墨盒时或在介质堵塞移除期间容易单独移除调色剂墨盒35和容易再次插入调色剂墨盒35。当需要时，显影单元34、清洁器单元33和框架200也可以作为单一单元容易滑动移除和再次插入。然而，与移除和再次插入调色剂墨盒35相比，这发生的频率通常较小。

如上所述，调色剂墨盒35可移除地与成像单元32的显影单元34配合。在调色剂墨盒35上的出口端口(未示出)与在显影单元34上的入口端口205进行通信，允许调色剂被周期性地从调色剂墨盒35传递以再供应显影单元34中的调色剂贮槽。

现在参考图3，示出了显影单元34的示例实施方式。显影单元34包括外壳303，其封闭调色剂贮槽305，调色剂贮槽305被制定大小以保持一定量的调色剂。显影辊307、刮墨刀片309和调色剂加算器辊311可以安装在调色剂贮槽305的内部。调色剂加算器辊311将从调色剂墨盒35供应的调色剂移动到显影辊307，同时刮墨刀片309在显影辊307上提供调色剂的测量的均匀的层。旋转螺旋钻315和出料槽321可以沿着调色剂贮槽305的靠近调色剂入口端口205的一侧设置以将进来的调色剂实质上均匀地分配穿过调色剂贮槽305。具有一个或多个刀片324的可旋转调色剂桨或调色剂搅拌器323可以被放置以搅拌和移动在调色剂贮槽305内的调色剂以呈现给调色剂加算器辊311和显影辊307。在搅拌和移动调色剂时，旋转调色剂搅拌器323防止调色剂颗粒在调色剂贮槽305内形成更大的块。

当调色剂墨盒35被沿着框架200安装且与显影单元34配合时，在外壳303上的调色剂入口端口205与调色剂墨盒35的出口端口对准。在一个示例形式中，调色剂入口端口205可以在面积上大于调色剂墨盒35的出口端口。

按照本公开的示例实施方式，调色剂水平传感器可以被放置在调色剂贮槽305内以用于允许在其中的调色剂水平的实质上连续监控。调色剂水平传感器可以被实现为电容式传感器。电容式调色剂水平传感器用于提供在其中包含的相关调色剂水平的指示。在示例实施方式中，利用三板电容式调色剂水平传感器。特别是，第一电极被设置在调色剂贮槽305的基本上中心区域，侧向地横跨穿过调色剂贮槽305。两个第二电极被沿着调色剂贮槽305的相反侧面设置，使得在中心设置的第一电极放置在两个第二电极之间。在两个第二板被一起电连接的情况下，三个电极形成电容式传感器的三个板。以这种方式，三个板形成两个并联连接的电容器。在示例实施方式中，第一电极可以用作用于感测指示在调色剂贮槽305内的调色剂水平的电容值的感测板，并且这两个第二电极可以在电容传感操作期间通过电压驱动。三板电容式传感器有利地提供增强的灵敏度和改善的性能，如将在下文更加详细地说明的。

此外，电容式调色剂水平传感器可以使用现有的显影单元34的构件来实现。例如，电容式传感器可以利用在处理或以其他方式控制调色剂在调色剂贮槽305内的移动或位置中使用的机构。在图3中示出的实施方式中，电容式传感器中的第二电极中的一个第二电极可以使用出料槽321和背板322实现，背板322沿着调色剂贮槽305的侧壁设置并且背板322可以与出料槽321一起由单个金属片形成。此外，电容式传感器的第二电极中的第二个第二电极可以使用导电的刮墨刀片309实现，刮墨刀片309沿着调色剂贮槽305的与具有背板322的侧壁相对的侧壁设置。在这种布置中，第一电极或感测板325可以被设置在出料槽321和背板322的组合和刮墨刀片309之间。感测板325可以相邻调色剂搅拌器323设置，并且可以具有一个或多个狭槽，该一个或多个狭槽穿过其主体形成以当调色剂搅拌器323的刀片324被旋转时允许刀片324穿过。出料槽321、背板322和刮墨刀片309可以相互电耦合并被共同的信号源驱动，例如AC电压信号源。在替代方案中，出料槽321和背板322可以与刮墨刀片309电绝缘并且被单独的电源信号源驱动。如上所述，感测板325可以用于感测或测量指示调色剂水平的信号。

感测板325可以具有例如在图4A-图4C中所示的不同形状。在图4A中，感测板325A被形成为具有从细长板部分410A延伸的指状物405A的梳子状结构的形状，其中相邻的指状物405A分开一段距离，形成狭槽415。在图4B中，示出了具有实质上反向T形指状物405B的改进的梳子状结构感测板325B。这种设计可以用于增加感测板325的表面积。感测板325也可以包括放置在不同位置以检测调色剂的具体水平的板部分。例如，如图4C所示，感测板325C可以包括第一板部分435和位于第一板部分435上方的第二板部分440。第一板部分435和第二板部分440可以通过连接部件445相互电耦合。在这种设计中，感测板325C能够感测靠近如图所示的调色剂加算器辊311放置的调色剂，例如，在图6中显示了根据另一个示例实施方式的显影单元34的横截面视图。一般而言，感测板325C可以包括多个板部分，其中每个板部分设置在对应于最大电容变化的部位的位置。任何类型的导电材料然后可以用于互连多个板部分。进一步设想，如本领域的技术人员将会想到的，对于感测板325，其它形状或包括弧形的、圆柱形的、同轴的和其它形状的形式可以被实现。

为了使调色剂搅拌器323的刀片324能够穿过感测板325，刀片324可能需要适应于在相应感测板325的相邻指状物405之间形成的狭槽415的形状，同时在相同时间提供有效的装置以移动调色剂和/或防止调色剂在调色剂贮槽305内塞满或堵塞。

图5A-图5C示出了可以用于在图4A-图4C中示出的感测板设计的调色剂搅拌器结构的示例实施方式。图5A示出了具有驱动轴503A和多个从驱动轴503A径向向外延伸的轴向间隔的刀片324A的调色剂搅拌器323A。在相邻的刀片324A之间的轴向间距允许刀片324A穿过狭槽415A而不被感测板325A的指状物405A干扰。在图5B中，调色剂搅拌器323B的每个刀片324B被成型以形成实质上T形结构以符合在图4B中示出的感测板325B的狭槽415B的形状。每个刀片324B包括从驱动轴503B径向向外延伸的连杆507和以与驱动轴503B实质上平行的定向从连杆507延伸的破碎杆509。连杆507和破碎杆509可以具有十字形的横截面和可以辅助通过在调色剂贮槽305内沉降的和/或压实的调色剂来切开和驱动的大量边缘。图5C示出了包括多个桨状物或刀片324C的调色剂搅拌器323C，该多个桨状物或刀片324C从驱动轴503C径向延伸，并且沿着驱动轴503C以实质上螺旋形的关系布置，且在相邻的刀片324C之间实质上没有轴向距离。这种调色剂搅拌器设计可以与在图4C中的感测板325结合使用，例如在图6中所示。在其它替代实施方式中，调色剂搅拌器323可以放置为与感测板325有足够的间隔，使得当刀片324被旋转时刀片324不接触感测板325以避免需要感测板狭槽。应当认识到，刀片324可以是其它各种几何形状，比如，例如实质上圆柱形、矩形、三角形、圆锥形等，并且可以有不同的长度和/或尺寸，或相对于彼此或相对于驱动轴503的角定向。也将认识到，可以实现感测板325和调色剂搅拌器323的其它组合和它们相对于彼此的布置。

在图3中示出的示例实施方式中，不管感测板325的形状，两个电容器形成在调色剂贮槽305内。在感测板325充当共用电极的情况下，第一电容器在感测板325与出料槽321和背板322的组合之间形成，并且第二电容器在感测板325和刮墨刀片309之间形成。第一电容器和第二电容器可以分别以固有的电容C1和电容C2为特征，电容C1和电容C2可以响应于在两个电容器相应的电极之间存在的调色剂的量而变化。当在调色剂贮槽305内的调色剂的水平上升时，调色剂取代在第一电容器和第二电容器的各个电极之间的空气或气体。调色剂的介电常数通常不同于空气的介电常数。因此，在电容C1值和电容C2值中的变化由于在两个电容器的各个电极之间的物质的合成介电常数的变化而发生。

一般而言，关于两个板电容器的电容的关系可以通过具有两个接近地间隔开的平行板的电容器估计，其可以表示为：

其中C是以微微法拉表示的电容，K是填充两个电极之间的空间的材料的以法拉每米表示的相对介电常数，A是两个电极之间的以平方米表示的重叠面积，并且D是两个电容之间的以米表示的距离。介电常数K是关于在电极之间的材料存储静电荷的能力的数值。根据以上方程，如果更高的介电材料取代更低的介电材料，则整体电容增加。此外，电极面积A的增加和/或间隔距离D的减少将各自引起电容的增加。

通过将感测板325放置在刮墨刀片309与出料槽321和背板322的组合之间，在第一电容器和第二电容器中的每个利用了感测板325的一个侧面表面面积的情况下，感测板325的表面积是最大化的。同时，在感测板325和被驱动的板(出料槽321/背板322和刮墨刀片309)之间的间隔距离是对半分开的。此外，当以电路形式体现时，第一电容器和第二电容器可以表示为两个并联连接的电容器。因此，整体电容是各自第一电容器的电容C1和第二电容器的电容C2的总和。因此，由于表面积的增加、间隔距离中的减少和两个电容器的并联电路等效，可以通过三板电容式调色剂水平传感器获得的所得到的电容和/或电容变化与标准两板电容器设计相比是增加的。

此外，将感测板325放置在调色剂贮槽305的中间部分中在出料槽321/背板322和刮墨刀片309之间，提供给感测板325足够量的屏蔽，该屏蔽可以减少和/或阻止电干扰、电磁干扰或来自其它外部源的其它噪声。屏蔽可以致使在感测板325上的感测或测量的信号不易受用于操作在成像装置22内或在成像装置22外的附近的构件或设备的其它信号例如AC电压的影响，从而有利地允许三板电容式调色剂水平传感器实现其更高精确度的功能。

感测板325可以电耦合到用于接收在感测板325上出现的电信号并确定第一电容器和第二电容器的即时电容的感测电路(未示出)。这种电路可以位于成像单元32、打印引擎30、控制器28或其中一些或其全部中。一旦第一电容器和第二电容器的所得到的电容被确定，存在于调色剂贮槽305内的调色剂的量可以例如使用对比数据进行确定。由于增加的电容和/或电容变化读数，可以实现对在调色剂水平中的微小变化的更高的灵敏度和调色剂测量的更高的分辨率。

在另一个示例实施方式中，在没有感测板325的情况下，仅仅使用出料槽321和背板322的组合和刮墨刀片309可以实现在调色剂贮槽305中的电容式调色剂水平传感器。例如，出料槽321/背板322组合可以用作被信号源驱动的导电电极，同时刮墨刀片309可以用于感测或测量指示调色剂水平的信号或反之亦然。出料槽321/背板322组合和刮墨刀片309可以形成以响应于在其间存在的调色剂量而变化的固有电容为特征的电容器。在一个实施方式中，出料槽321/背板322组合或刮墨刀片309可以电耦合到以上描述的感测电路以检测电容器的即时电容和确定在两个导电板之间存在的调色剂的量。尽管这种设计的灵敏度与三板设计的灵敏度相比较低，但是这种设计通过组合现有构件的调色剂控制功能和传感器功能而利用了在调色剂贮槽305内现有的构件。

应当理解，在调色剂贮槽305内的其它导电构件或机构可以用作电容式调色剂水平传感器的至少一个导电电极的至少一部分。例如，调色剂搅拌器可以选择性地用作代替感测板325的或除感测板325之外的感测板。在另一个示例实施方式中，驱动板可以连接到刮墨刀片组件和/或制成为刮墨刀片组件的一部分，例如安装刮墨刀片309的支架601(图6)。在又一个示例实施方式中，附加板或导电材料可以包含在调色剂贮槽305之内，用于用作电容式传感器的导电板。例如，驱动板603可以设置在刮墨刀片309的前面并通过绝缘材料605与刮墨刀片309绝缘。可选择地，单独的驱动板604可以放置在刮墨刀片309的后面，例如在支架601的后面或在刮墨刀片309和支架601(未示出)之间。在其它示例实施方式中，调色剂贮槽305的内壁或外壁可以内衬或模制有用于用作电容式传感器的导电板的导电材料。应当理解，可以利用驱动板的其它布置和/或位置。

在另一个示例实施方式中，多于三个的板可以用作调色剂贮槽35的电容式调色剂水平传感器的导电电极。在一个实施方式中，除了感测板325之外，附加电极可以放置在调色剂贮槽305的中心部分内。除了出料槽321/背板322和刮墨刀片309之外，在调色剂贮槽305内的附加导电板/电极或存在的构件可以用作驱动板。每个相邻的电极可以形成显示了根据在电极之间存在的调色剂的量而变化的电容的电容器。在示例实施方式中，替换板/电极可以连接到两个单独的终端。例如，第一套电极可以电耦合到由信号源驱动的第一终端，同时与第一套电极交替的第二套电极可以耦合到一个或多个第二终端并用作感测电极。第二终端然后可以电耦合到感测电路以检测多板电容器的即时电容。应当理解，随着电容器板的数量增加，由于表面积的进一步增加和在相邻的电极之间的间隔距离的减少，整体传感器电容也增加。因此，利用多个板的电容式传感器与标准两板电容式传感器设计相比可以在容器的小容积中产生显著更高的灵敏度和更高的分辨率。

示例实施方式的细节的描述已经在调色剂贮槽的上下文中进行了描述。然而，应当理解，在本文中提供的教导和概念也适用于其它调色剂容器。

本发明的一些方法和实施方式的前面描述已经为说明的目的而给出。它不旨在是详尽的或将本发明限制于精确的步骤和/或公开的形式，并且根据上述教导显然地很多修改和变化是可能的。旨在本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (7)

1.一种用于包含调色剂的容器，包括：

第一电极；

设置在所述容器内的辊；

刮墨刀片，所述刮墨刀片靠近所述辊放置，用于移除或弄平在所述辊上的调色剂层的至少一部分，其中所述刮墨刀片形成第二电极，所述第一电极和所述第二电极形成电容器，所述电容器具有响应于所述容器中在所述第一电极和所述第二电极之间存在的调色剂的量的变化而变化的电容；

第三电极，所述第三电极设置在所述容器内，使得所述第一电极放置在所述第二电极和所述第三电极之间，所述第一电极和所述第三电极形成第二电容器，所述第二电容器具有响应于所述容器中在所述第一电极和所述第三电极之间存在的调色剂的量的变化而变化的电容；以及

用于接收调色剂的调色剂入口、相对于所述入口设置以用于在所述容器内对穿过所述入口的调色剂进行分配的螺旋钻、和设置在所述螺旋钻下方的出料槽，其中所述第三电极包括所述出料槽。

2.根据权利要求1所述的容器，其中所述第一电极设置在所述容器的中心部分中。

3.根据权利要求1所述的容器，其中所述第二电极和所述第三电极至少部分地围绕所述第一电极以提供对所述第一电极的电屏蔽。

4.根据权利要求1所述的容器，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的至少一部分被设置成彼此实质上平行。

5.根据权利要求1所述的容器，其中所述第一电极包括第一部分和从所述第一部分延伸的一个或多个指状物部件。

6.一种用于包含调色剂的容器，包括：

第一电极；

设置在所述容器内的辊；

刮墨刀片，所述刮墨刀片靠近所述辊放置，用于移除或弄平在所述辊上的调色剂层的至少一部分，其中所述刮墨刀片形成第二电极，所述第一电极和所述第二电极形成电容器，所述电容器具有响应于所述容器中在所述第一电极和所述第二电极之间存在的调色剂的量的变化而变化的电容；

第三电极，所述第三电极设置在所述容器内，使得所述第一电极放置在所述第二电极和所述第三电极之间，所述第一电极和所述第三电极形成第二电容器，所述第二电容器具有响应于所述容器中在所述第一电极和所述第三电极之间存在的调色剂的量的变化而变化的电容；以及

用于接收调色剂的调色剂入口、相对于所述入口设置以用于在所述容器内对穿过所述入口的调色剂进行分配的螺旋钻、和设置在所述螺旋钻下方的出料槽，其中所述第三电极包括所述出料槽，

其中所述第一电极具有板部分和从所述板部分延伸的多个指状物部件，所述容器还包括调色剂搅拌器，所述调色剂搅拌器具有刀片，所述刀片在所述调色剂搅拌器旋转时穿过所述第一电极的相邻指状物之间的空间。

7.一种用于保持调色剂的容器，包括：

多个电极，所述多个电极设置在所述容器内并包括至少两个第一电极和至少一个第二电极，所述多个电极形成至少两个电容器，所述至少两个电容器具有响应于在所述容器内存在的调色剂的量的变化而变化的电容；

其中所述至少一个第二电极放置在所述容器内的中心部分，以及所述至少两个第一电极放置为至少部分地围绕所述至少一个第二电极以提供对所述至少一个第二电极的电屏蔽；以及

调色剂入口、相对于所述调色剂入口设置以用于移动穿过所述调色剂入口的调色剂的螺旋钻、和设置在所述容器内的所述螺旋钻下方的出料槽，所述出料槽形成所述至少两个第一电极中的一个的至少一部分。

Images