專(zhuān)利名稱(chēng)：濕型電子照相成像裝置和用于控制顯影劑收集的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及使用液體顯影劑的濕型電子照相成像裝置。具體而言，本發(fā)明涉及具有用于將剩余顯影劑從顯影單元收集到顯影劑盒的系統(tǒng)的濕型電子照相成像裝置，以及用于控制收集的顯影劑量的方法。
背景技術(shù)：
通常，電子照相成像裝置可以分為使用干粉顯影劑的干型成像裝置或使用液體顯影劑的濕型成像裝置。干型和濕型成像裝置各具有明顯的特征。一般說(shuō)來(lái)，與干型成像裝置相比，濕型成像裝置具有更好的打印質(zhì)量、更高的精度和分辨率。隨著數(shù)碼相機(jī)的流行，對(duì)彩色成像裝置的需求大大地增加。尤其增加了對(duì)可打印出高分辨率、自然顏色的打印作品的打印機(jī)的需求。
為了利用濕型成像裝置得到期望的打印質(zhì)量水平，需要提供比實(shí)際打印所需要量還多的顯影劑量的顯影單元。因此，過(guò)量的、未使用的顯影劑被收集并返回到顯影劑盒中。圖1圖示提供和收集顯影劑的常規(guī)濕型電子照相成像裝置。
在圖1所示的裝置中，當(dāng)使用者輸入打印指令時(shí)，供應(yīng)泵(未示出)開(kāi)始將顯影劑從顯影劑盒15供給到顯影單元16。當(dāng)顯影單元16填充有一定水平的顯影劑時(shí)，開(kāi)始自然收集顯影劑。即，過(guò)量的顯影劑通過(guò)排出顯影劑出口17、進(jìn)入排出管18、并且由于重力流入顯影劑盒15而返回到顯影劑盒15。當(dāng)繼續(xù)打印時(shí)，供應(yīng)泵進(jìn)行的顯影劑供應(yīng)和顯影劑的自然收集同時(shí)發(fā)生。因此，顯影單元16保持適當(dāng)?shù)娘@影劑水平。
當(dāng)打印終止時(shí)，或者當(dāng)由于在打印處理過(guò)程中的錯(cuò)誤而停止打印時(shí)，驅(qū)動(dòng)收集泵12，以通過(guò)連接管13收集顯影劑并返回顯影劑。由于繼續(xù)進(jìn)行顯影劑的自然收集，顯影劑更迅速地收集到顯影劑盒中。在完成剩余顯影劑的收集后，收集泵停止，因此，顯影劑的收集終止。
但是，當(dāng)收集泵12運(yùn)行時(shí)，顯影劑通過(guò)排出管18和連接管13返回到影劑盒中。顯影劑的這種同步雙向流入使在顯影劑盒15中容納的顯影劑的水平增加。這種增加的顯影劑水平使顯影劑盒中的空氣壓縮。壓縮的空氣漏出排出管18，使得在與顯影劑流動(dòng)的相反方向形成空氣流20。這造成顯影劑溢出并污染電子照相成像裝置的各個(gè)內(nèi)部零件。除了污染之外，溢出的顯影劑造成故障。而且，溢出的顯影劑漏出裝置，嚴(yán)重地污染裝置外部。
因此，需要改進(jìn)用于在濕型電子照相成像裝置中返回過(guò)量的顯影劑的裝置，以及采用該裝置的濕型電子照相成像裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面是至少解決上述問(wèn)題和/或缺點(diǎn)，并至少提供下述優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的一方面提供一種在收集顯影劑的過(guò)程中能夠調(diào)整流入顯影劑盒的顯影劑收集量的濕型電子照相成像裝置，以及用于控制顯影劑的收集量的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，濕型電子照相成像裝置包括顯影單元，用于在感光介質(zhì)上顯影圖像。顯影劑盒將顯影劑提供給顯影單元。顯影劑收集單元設(shè)置在顯影單元和顯影劑盒之間，以收集在顯影單元內(nèi)剩余的顯影劑并將顯影劑返回到顯影劑盒中?？刂茊卧刂仆ㄟ^(guò)顯影劑收集單元收集的顯影劑量，以防止在收集顯影劑時(shí)顯影劑盒中的顯影劑溢出。
優(yōu)選地，顯影劑收集單元包括設(shè)置用于使得顯影單元中剩余的顯影劑自然地收集到顯影劑盒的顯影劑流動(dòng)通道的排出管，以及用于強(qiáng)制地將顯影劑收集到顯影劑盒的泵。
優(yōu)選地，泵通過(guò)向前或向后旋轉(zhuǎn)供應(yīng)和收集顯影劑?？刂茊卧ㄟ^(guò)比較泵收集的顯影劑量和自然收集的顯影劑量來(lái)控制泵。而且，控制單元通過(guò)使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制泵。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于在濕型電子照相成像裝置中將顯影單元中剩余的顯影劑收集到顯影劑盒中的方法，包括以下步驟開(kāi)啟泵，以將顯影劑提供給顯影單元，用自然方式收集在顯影單元中剩余的顯影劑，用強(qiáng)制的方式收集顯影劑，并且當(dāng)打印操作終止或在打印操作過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，控制強(qiáng)制收集的顯影劑的量。
優(yōu)選地，用強(qiáng)制方式收集顯影劑的步驟包括步驟關(guān)閉泵，以停止將顯影劑提供給顯影單元，以及通過(guò)在向后方向旋轉(zhuǎn)泵來(lái)收集顯影劑。
用強(qiáng)制方式收集顯影單元中剩余的顯影劑的步驟優(yōu)選還包括通過(guò)調(diào)整泵的占空因數(shù)來(lái)收集顯影劑的步驟。另外，收集剩余顯影劑的步驟優(yōu)選進(jìn)一步包括在顯影劑供應(yīng)停止后停止泵一預(yù)定時(shí)間使其不運(yùn)行的步驟。


結(jié)合附圖，從下面的描述將更清楚本發(fā)明特定實(shí)施例的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是常規(guī)濕型電子照相成像裝置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濕型電子照相成像裝置的示意圖；圖3和4是圖2所示的濕型電子照相成像裝置的主要部分的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例控制顯影劑的收集的方法的流程圖。
應(yīng)該理解，所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
在說(shuō)明書(shū)中定義的內(nèi)容諸如詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和元件幫助全面地理解本發(fā)明的實(shí)施例。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對(duì)在此描述的實(shí)施例作出各種變化和變型。而且，為了清楚和簡(jiǎn)明起見(jiàn)，省略對(duì)已知功能和結(jié)構(gòu)的描述。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濕型電子照相成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3表示圖2所示的濕型電子照相成像裝置的主要部分。
參照?qǐng)D2，濕型電子照相成像裝置包括主體110、用于通過(guò)將顯影劑提供給感光介質(zhì)120以生成圖像的多個(gè)顯影單元160、容納顯影劑的多個(gè)顯影劑盒150、多個(gè)顯影劑收集單元200以及控制單元210(圖3)。主體110支撐顯影單元160、顯影劑盒150、顯影劑收集單元200和控制單元210。成像裝置還包括中間轉(zhuǎn)印帶175和用于將圖像從感光介質(zhì)120轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶175的支撐輥170。紙張沿打印紙傳輸通道P傳輸通過(guò)成像裝置。
參照?qǐng)D2和3，顯影單元160位于顯影劑盒上部，并通過(guò)將顯影劑傳送到感光介質(zhì)120而形成圖像。從顯影劑盒150供應(yīng)到顯影單元160的顯影劑在感光介質(zhì)120上形成圖像，剩余的顯影劑收集到顯影劑盒150中。在顯影單元160的底部設(shè)置有出口162。顯影劑通過(guò)出口162自由下落(利用重力)，隨后被收集到顯影劑盒150中。
顯影劑盒150填充有顯影劑。顯影劑盒150將顯影劑提供給顯影單元160并從顯影單元160收集剩余的顯影劑。繞軸151旋轉(zhuǎn)的攪拌器152安裝在顯影劑盒150內(nèi)部。攪拌器152防止供給顯影單元160的顯影劑固化。
顯影劑收集單元200設(shè)置在顯影單元160和顯影劑盒150之間，并將顯影單元160中的剩余顯影劑收集到顯影劑盒150中。顯影劑收集單元200包括排出管100、泵180和連接管190。
排出管100連接顯影劑盒150，并提供自然收集通道，其中在打印過(guò)程中流出出口162的顯影劑通過(guò)自由下落向下流到排出管100。連接管190連接顯影單元160、顯影劑盒150和泵180。連接管190提供泵180所收集的顯影劑所流經(jīng)的通道。外配合單元172和內(nèi)配合單元174設(shè)置在連接管190和顯影劑盒150之間的連接位置處，以保持大致流體密封。
泵180連接連接管190，以使顯影劑流動(dòng)。優(yōu)選地，泵180可以在向前和向后方向旋轉(zhuǎn)。如上所述，在打印過(guò)程中，泵180將顯影劑從顯影劑盒150供給顯影單元160。此外，泵180起收集泵的作用，用于在打印過(guò)程終止時(shí)從顯影單元160收集顯影劑。即，泵180在向前方向上旋轉(zhuǎn)，以將顯影劑從顯影劑盒150供給顯影單元160，反之，在向后方向上旋轉(zhuǎn)，以將顯影劑從顯影單元160收集到顯影劑盒150。
優(yōu)選H橋式電路用于利用單個(gè)電源控制泵180的向前和向后旋轉(zhuǎn)。
在此描述的本發(fā)明的典型實(shí)施例使用雙功能型泵(即，同一個(gè)泵既用于供應(yīng)顯影劑，又用于收集顯影劑)。但是，濕型電子照相成像裝置不限于雙功能型泵?？砂惭b分開(kāi)的供應(yīng)泵和收集泵。但是，使用分開(kāi)的泵，如果由于各種原因諸如斷路等使得收集泵停止運(yùn)行，而供應(yīng)泵繼續(xù)運(yùn)行。因而，顯影劑可能溢出。因此，優(yōu)選使用一個(gè)泵來(lái)供應(yīng)和收集顯影劑。
控制單元210控制收集到顯影劑盒150的顯影劑量，以防止在顯影劑收集過(guò)程中可能在顯影劑盒150中發(fā)生的溢出。特別是，控制單元210使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制運(yùn)行泵。
PWM一般用于控制電機(jī)和其它電源。PWM通過(guò)調(diào)整脈沖信號(hào)的占空因數(shù)控制功率，并減少不必要的功耗。例如，當(dāng)使用電阻來(lái)降低泵180的泵送速度時(shí)，存在不必要的功耗。相比之下，使用通過(guò)開(kāi)啟和關(guān)閉開(kāi)關(guān)裝置來(lái)控制泵送速度的開(kāi)關(guān)裝置控制泵送速度就沒(méi)有不必要的功耗。“ON”與“OFF”的比率稱(chēng)為占空因數(shù)，通常用百分比(％)來(lái)表示。泵送速度隨“ON”信號(hào)寬度的增加而增加。反之，泵送速度隨“ON”寬度的減小而減小。因此，通過(guò)控制脈沖寬度來(lái)控制泵180，控制單元210限制供給泵180的功率和減少不必要的功耗。
換言之，PWM通過(guò)控制占空因數(shù)控制泵送速度。因此，控制單元210通過(guò)PWM調(diào)整占空因數(shù)，因此，調(diào)整泵180收集的顯影劑量。作為這種調(diào)整的結(jié)果，控制單元210能夠控制顯影劑，使它不會(huì)溢出顯影劑盒150的排出管100。
參照?qǐng)D4，將詳細(xì)描述設(shè)置用于控制顯影劑收集量的占空因數(shù)，以防止顯影劑在排出管100溢出的方法。圖4示出顯影劑自然收集到顯影劑盒150的自然收集通道和泵180強(qiáng)制收集顯影劑的強(qiáng)制收集通道。
首先，Q1定義為自然收集的顯影劑量，即，通過(guò)出口162從顯影單元160收集到顯影劑盒150的顯影劑量。簡(jiǎn)而言之，Q1是每單位時(shí)間收集的顯影劑量。假設(shè)A是出口162的截面面積，v是顯影劑流出出口162的速度，Q1由下列等式確定。
Q1＝v·A假設(shè)h是從出口162到顯影單元160中容納的顯影劑頂面的平均高度，根據(jù)托里切利(Torricelli)定理獲得v，其定義為[等式2]v＝(2gh)1/2這個(gè)等式是理論性的。但是，實(shí)際上，出口孔具有一定摩擦力。因此，假設(shè)流出系數(shù)是c，[等式2’]v＝c(2gh)1/2這個(gè)流出系數(shù)根據(jù)出口的形狀變化。當(dāng)出口為圓形時(shí)，流出系數(shù)的范圍為約0.93至約0.98。
將等式2’代入等式1，建立下列關(guān)系[等式3]Q1＝c(2gh)1/2·A同時(shí)，當(dāng)假設(shè)泵180每單位時(shí)間收集到顯影劑盒150的顯影劑量表示為Q2，得到下列等式 Q2＝β·γ·Pwm在等式4中，β是泵180每單位時(shí)間的最大負(fù)載量，γ是基于泵180的驅(qū)動(dòng)力的控制常數(shù)，Pwm是泵送速度因數(shù)。控制常數(shù)γ根據(jù)泵的類(lèi)型和規(guī)格而不同。
當(dāng)假設(shè)每單位時(shí)間通過(guò)排出管100流入或流出顯影劑盒150的最大顯影劑量為Q3，Q3為預(yù)定的常量，其可以用下列等式表示[等式5]Q3＝η為了防止顯影劑在排出管100溢出，Q3應(yīng)該大于Q1和Q2相加的值。這個(gè)關(guān)系可以根據(jù)等式3至等式5來(lái)定義，表示如下。
η＞c(2gh)1/2·A+β·γ·Pwm因此，泵送速度因數(shù)Pwm確定如下。
Pwm＜(η-c(2gh)1/2·A)/(β·γ)等式7表示了確定PWM的等式。為了防止顯影劑在排出管100溢出，泵180的占空因數(shù)應(yīng)該基于這個(gè)確定PWM的等式來(lái)確定。
還需要考慮由于溫度的變化顯影劑的容量有變化，以便精確確定PWM。流體容量的變化和溫度的變化之間的關(guān)系成比例，并可以表示為ΔV∝ΔT。流體容量的變化ΔV使流體的高度增加，從顯影劑頂面到出口162測(cè)量的高度h根據(jù)顯影單元160的形狀來(lái)變化。因此，由溫度變化造成容量的變化引起高度變化，即，顯影劑頂面和出口之間的Δh。因此，需要考慮顯影裝置的形狀。
參照?qǐng)D3-5，詳細(xì)地描述具有上述結(jié)構(gòu)的濕型電子照相成像裝置公開(kāi)的典型實(shí)施例的操作。
在步驟S310中，當(dāng)使用者輸入打印指令時(shí)，打印過(guò)程開(kāi)始。在步驟S320中，泵180開(kāi)啟，開(kāi)始從顯影劑盒150向顯影單元160供應(yīng)顯影劑。此時(shí)，當(dāng)顯影劑到達(dá)顯影單元160的預(yù)定水平時(shí)，在步驟S330中開(kāi)始自然顯影劑收集。當(dāng)打印過(guò)程繼續(xù)時(shí)，通過(guò)泵180進(jìn)行的顯影劑供應(yīng)和通過(guò)出口162的顯影劑自然收集同時(shí)發(fā)生，使得容納在顯影單元160內(nèi)部的顯影劑保持在合適的水平。
在步驟S340中，當(dāng)打印過(guò)程終止或因?yàn)樵诖蛴∵^(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤而停止打印，在步驟S350中泵180關(guān)閉。在步驟S360中，泵180保持待機(jī)而關(guān)閉一預(yù)定時(shí)間t。在這種待機(jī)狀態(tài)下，顯影劑的自然收集繼續(xù)。因此，顯影單元160內(nèi)部容納的顯影劑的量減少。將泵180設(shè)置為待機(jī)的理由是為了防止由于通過(guò)泵180突然收集顯影劑，流入顯影劑盒150的顯影劑突然增加。
當(dāng)顯影單元160中容納的一些顯影劑量是通過(guò)自然收集來(lái)收集時(shí)，在步驟S370中，泵180向后旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行從顯影單元160到顯影劑盒150強(qiáng)制收集顯影劑。在步驟S380中，控制單元210改變泵的占空因數(shù)，以使得顯影單元160中剩余的顯影劑被強(qiáng)制地收集到顯影劑盒150中，而不會(huì)造成顯影劑在排出管100中溢出。當(dāng)所有顯影劑收集后，在步驟S390中關(guān)閉泵180，終止收集顯影劑。
如上所述，控制通過(guò)泵180收集的顯影劑的量以防止顯影劑突然收集到顯影劑盒150中。因此，可防止由于突然收集顯影劑而造成的顯影劑溢出。因此，所公開(kāi)的濕型電子照相成像裝置運(yùn)行更穩(wěn)定。
盡管參照一些實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離在所附的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)形式和細(xì)節(jié)做出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種濕型電子照相成像裝置，包括一顯影單元，其用于顯影感光介質(zhì)上的圖像；一顯影劑盒，其用于將顯影劑提供給所述顯影單元；一顯影劑收集單元，其設(shè)置在所述顯影單元和所述顯影劑盒之間，用于將所述顯影單元內(nèi)剩余的顯影劑收集到所述顯影劑盒中；和一控制單元，其用于控制通過(guò)所述顯影劑單元收集的顯影劑的量，以防止在收集顯影劑時(shí)所述顯影劑盒中的顯影劑溢出。
2.如權(quán)利要求1所述的濕型電子照相成像裝置，其中，所述顯影劑收集單元包括一排出管，其提供一顯影劑流動(dòng)通道而使得所述顯影單元中剩余的顯影劑以自然方式收集到所述顯影劑盒中；和一泵，其用于以強(qiáng)制方式將所述顯影單元中的顯影劑收集到所述顯影劑盒中。
3.如權(quán)利要求2所述的濕型電子照相成像裝置，其中，所述泵通過(guò)向前旋轉(zhuǎn)和向后旋轉(zhuǎn)供應(yīng)并收集顯影劑。
4.如權(quán)利要求2所述的濕型電子照相成像裝置，其中，所述控制單元通過(guò)比較強(qiáng)制收集的顯影劑的量和自然收集的顯影劑的量來(lái)控制所述泵。
5.如權(quán)利要求4所述的濕型電子照相成像裝置，其中，所述控制單元使用脈沖寬度調(diào)制控制所述泵。
6.一種用于在濕型電子照相成像裝置中將一顯影單元中剩余的顯影劑收集到一顯影劑盒的方法，該方法包括以下步驟開(kāi)啟泵，以將顯影劑供應(yīng)到所述顯影單元；以自然方式收集所述顯影單元中剩余的顯影劑；以強(qiáng)制方式收集顯影劑，并且當(dāng)打印操作終止或打印操作過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，控制強(qiáng)制收集以防止顯影劑溢出所述顯影劑盒。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，以強(qiáng)制方式收集顯影單元中剩余的顯影劑的步驟包括以下子步驟關(guān)閉泵以停止將顯影劑提供給所述顯影單元；和通過(guò)在向后方向上旋轉(zhuǎn)泵來(lái)收集顯影劑。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，還包括子步驟在停止顯影劑供應(yīng)后，停止泵一預(yù)定時(shí)間。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，還包括子步驟通過(guò)調(diào)整泵的占空因數(shù)來(lái)收集顯影劑。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，以自然方式收集剩余在顯影單元的步驟包括使得顯影劑通過(guò)一出口流出所述顯影單元并且通過(guò)一排出管將顯影劑收集到所述顯影劑盒中的步驟。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，基于下面的等式調(diào)整泵的占空因數(shù)Pwm＜(η-c(2gh)1/2·A)/(β·γ)其中，η是可以通過(guò)所述排出管流入或流出所述顯影劑盒的最大顯影劑的量，c是排出管的流出系數(shù)，g是重力，h是顯影單元中顯影劑的高度，A是出口的截面面積，β是每單位時(shí)間泵的最大負(fù)載量，γ是基于泵的驅(qū)動(dòng)力的控制常數(shù)，Pwm是泵送速度因數(shù)。
12.一種濕型電子照相成像裝置，包括一顯影單元，其用于在感光介質(zhì)上顯影圖像；一顯影劑盒，其用于將顯影劑提供給所述顯影單元；一排出管，其提供一顯影劑流動(dòng)通道而使得所述顯影單元中剩余的顯影劑以自然方式收集到所述顯影劑盒中；和一泵，其用于以強(qiáng)制方式將所述顯影單元中的顯影劑收集到所述顯影劑盒中；一控制單元，其用于控制所述泵，以防止在收集顯影劑過(guò)程中顯影劑溢出。
13.如權(quán)利要求12所述的濕型電子照相成像裝置，其中，所述控制單元利用脈沖寬度調(diào)制來(lái)控制所述泵。
14.如權(quán)利要求12所述的濕型電子照相成像裝置，其中，所述顯影單元具有一出口。
15.如權(quán)利要求14所述的濕型電子照相成像裝置，其中，所述控制單元基于下面的等式調(diào)整所述泵的占空因數(shù)Pwm＜(η-c(2gh)1/2·A)/(β·γ)其中η是可通過(guò)所述排出管流入或流出所述顯影劑盒的最大顯影劑的量，c是所述排出管的流出系數(shù)，g是重力，h是所述顯影單元中顯影劑的高度，A是所述出口的截面面積，β是每單位時(shí)間所述泵的最大負(fù)載量，γ是基于所述泵的驅(qū)動(dòng)力的控制常數(shù)，Pwm是泵送速度因數(shù)。
全文摘要
一種濕型電子照相成像裝置，包括顯影感光介質(zhì)上的圖像的顯影單元；將顯影劑提供給顯影單元的顯影劑盒；設(shè)置在顯影單元和顯影劑盒之間并將顯影單元內(nèi)剩余的顯影劑收集到顯影劑盒中的顯影劑收集單元；以及控制通過(guò)顯影劑收集單元收集的顯影劑的量以防止收集顯影劑時(shí)顯影劑盒中的顯影劑溢出的控制單元。一種在濕型電子照相成像裝置中將顯影單元中剩余的顯影劑收集到顯影劑盒的方法，包括步驟開(kāi)啟泵，以將顯影劑供應(yīng)到顯影單元，以自然方式和強(qiáng)制方式收集顯影單元中剩余的顯影劑。當(dāng)打印操作終止或打印操作過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，控制強(qiáng)制收集以防止顯影劑溢出顯影劑盒。
文檔編號(hào)G03G21/10GK1740921SQ20051009241
公開(kāi)日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者柳尚憲, 卞盛澤 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社