專利名稱：用于顯示消耗性資源狀態(tài)的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及使用消耗性資源如墨水或色粉的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)和其它系統(tǒng)。明確地說，本發(fā)明涉及監(jiān)控該消耗性資源的系統(tǒng)和方法。
相關(guān)技術(shù)的說明打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)和許多其它裝置使用消耗性資源如墨水或色粉。色粉一般裝在處理盒中。雖然廉價(jià)的裝置可使用簡(jiǎn)單的處理盒，但用在激光打印機(jī)中的處理盒一般被認(rèn)為是較復(fù)雜的。無論如何，在本領(lǐng)域中需要有這樣的系統(tǒng)和方法，即其監(jiān)控使用消耗性資源的機(jī)器中的資源含量。
當(dāng)前，在本領(lǐng)域中已知有幾種監(jiān)控消耗性資源特別是色粉含量的方法。最廣泛使用的方法是簡(jiǎn)單地檢查機(jī)器輸出的質(zhì)量。當(dāng)色粉含量降低時(shí)，打印或復(fù)印質(zhì)量一般會(huì)顯著下降。令人遺憾的是，需要能在出現(xiàn)差的打印質(zhì)量之前檢測(cè)出色粉不足的情況。當(dāng)大量文件會(huì)在檢測(cè)出色粉不足情況之前輸出時(shí)，這一點(diǎn)在高速機(jī)器中顯得尤其重要。
在一些情況下，已在處理盒上設(shè)有一個(gè)可視指示器如一個(gè)窗口。不過，這一人工系統(tǒng)需要操作員每隔一定間隔打開機(jī)器并檢查色粉盒。
因此，已公認(rèn)需要有一種用于檢測(cè)色粉含量的自動(dòng)系統(tǒng)。一種這樣的自動(dòng)系統(tǒng)使用光電技術(shù)。在較復(fù)雜的激光打印機(jī)/復(fù)印機(jī)處理盒中較常使用的這些技術(shù)在無源系統(tǒng)或有源系統(tǒng)中采用了一個(gè)光傳感器，從而采用一個(gè)光源來檢查色粉含量。美國專利5943525于1999年8月24日頒給Endo等人，發(fā)明名稱為“成像裝置中殘余色粉的檢測(cè)單元”，在此引入其一般性指示作為參考，其披露了一個(gè)殘余色粉的檢測(cè)單元，該檢測(cè)單元根據(jù)從不足狀態(tài)轉(zhuǎn)變到充滿狀態(tài)的數(shù)目顯示殘余色粉的量。
另一種方法是在處理盒供給倉的較低區(qū)段中安置一根起天線作用的桿。一條相關(guān)的電路感知由較低色粉含量引起的周圍電磁場(chǎng)中的變化。
還有一種方法是在供給倉中使用多塊導(dǎo)電板。當(dāng)向這些板施加電壓時(shí)，可通過一條檢測(cè)電路檢測(cè)由較低色粉含量引起的板間電容量的變化。
令人遺憾的是，這些自動(dòng)方法都存在許多缺點(diǎn)。首先，這些方法一般需要使用有色粉盒的打印機(jī)或復(fù)印機(jī)。這在那些沒有安裝處理盒卻希望檢查處理盒中色粉量的應(yīng)用場(chǎng)合中就存在問題。一種這樣的場(chǎng)合為在儲(chǔ)存使用過的處理盒的時(shí)候。在這種情況下，我們可能想知道處理盒中有多少色粉，而無需在打印機(jī)或復(fù)印機(jī)中實(shí)際安裝處理盒。另一種這樣的場(chǎng)合為制造商或供應(yīng)商在維修服務(wù)期間對(duì)處理盒作檢查時(shí)，因?yàn)橐恍┚S修項(xiàng)目會(huì)建立在處理盒使用的基礎(chǔ)上。
因此，本領(lǐng)域中仍然需要一種檢查殘余消耗性資源含量，尤其是針對(duì)處理盒中的色粉而言的系統(tǒng)和方法，而無需在打印機(jī)、復(fù)印機(jī)或其它裝置中安裝處理盒。
發(fā)明簡(jiǎn)介通過使用本發(fā)明的顯示消耗性資源狀態(tài)的系統(tǒng)，能滿足本領(lǐng)域中的這種需要。在例證性應(yīng)用場(chǎng)合中，本發(fā)明提供了一種確定處理盒中資源的特征例如色粉含量的系統(tǒng)，而無需使用主機(jī)。在第一實(shí)施例中，在處理盒上設(shè)有一個(gè)字母數(shù)字可視顯示器或一個(gè)聲頻裝置。在可選實(shí)施例中，通過一無線發(fā)送器從處理盒發(fā)送與特征相關(guān)的數(shù)據(jù)。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，發(fā)送器是一紅外線發(fā)送器。在又一種實(shí)現(xiàn)方式中，發(fā)送器是一個(gè)藍(lán)牙(Bluetooth)啟動(dòng)發(fā)送器。無線傳輸由一遠(yuǎn)離處理盒的兼容性接收裝置接收，優(yōu)選是一手持裝置。在接收器處設(shè)有一個(gè)字母數(shù)字和/或聲頻裝置，用來輸出與資源相關(guān)的信息。還在處理盒上設(shè)有一個(gè)指示器，以發(fā)出處理盒在任何指定時(shí)刻發(fā)送數(shù)據(jù)的信號(hào)。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是一激光色粉盒的透視圖，其采用了本發(fā)明顯示消耗性資源狀態(tài)的系統(tǒng)和方法；圖2是一激光打印機(jī)的簡(jiǎn)化圖、處理盒的示意側(cè)視圖以及本發(fā)明顯示消耗性資源狀態(tài)的系統(tǒng)的方框圖。
發(fā)明的說明雖然本發(fā)明在此是參照特定應(yīng)用場(chǎng)合的例證性實(shí)施例加以描述的，但應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限制于此。對(duì)于具有本領(lǐng)域中常規(guī)技術(shù)并結(jié)合在此給出的啟示的人來說，會(huì)認(rèn)識(shí)到其范圍內(nèi)的其它改型、應(yīng)用場(chǎng)合、實(shí)施例以及本發(fā)明在其中具有顯著的實(shí)用性的其它領(lǐng)域。
圖1是一激光色粉盒的透視圖，該色粉盒采用了本發(fā)明顯示消耗性資源狀態(tài)的系統(tǒng)和方法。如圖1所示，處理盒12包括一個(gè)其上安裝一接觸屏56的微片控制器42(未示出)。圖1中還示出了一個(gè)與該微片控制器42相連的可選揚(yáng)聲器58。
圖2是一激光打印機(jī)的簡(jiǎn)化圖、處理盒的示意側(cè)視圖以及本發(fā)明顯示消耗性資源狀態(tài)的系統(tǒng)的方框圖。系統(tǒng)10包括一個(gè)適于與激光掃描儀30一起使用的處理盒20。正如本領(lǐng)域中常見的那樣，掃描儀30包括一個(gè)激光器32，該激光器32輸出掃描光束34。光束被第一透鏡36聚焦并輸入到一轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡37。第二透鏡38還聚焦光束34。一掃描反光鏡39將光束導(dǎo)向處理盒20中的感光鼓21。除了感光鼓21外，處理盒20還包括一個(gè)充電輥22、一個(gè)顯影輥24、一個(gè)清潔站(包括一個(gè)廢色粉腔26和一個(gè)橡膠清潔刮片27)以及一個(gè)色粉腔28。在處理盒的外部，激光打印機(jī)一般包括一個(gè)轉(zhuǎn)印輥23、一個(gè)加熱器25和一個(gè)下熱輥(熱壓輥)29。
眾所周知，在激光打印機(jī)上打印，需要使幾種不同的技術(shù)(電子、光學(xué)、電子照相等)相配合，以打印輸出一頁。每一步驟所起的功能是獨(dú)立的，并且必須與其它打印機(jī)的步驟相協(xié)調(diào)。成像步驟以感光鼓為中心并包括六個(gè)階段清潔、預(yù)處理、記錄、顯影、轉(zhuǎn)印和定影。感光鼓21是成像系統(tǒng)的核心。鼓的特定性能使圖像形成在鼓表面上并接著轉(zhuǎn)印到紙上。鼓21優(yōu)選是一擠壓鋁滾筒。滾筒的外面涂有一層未示出的有機(jī)光電導(dǎo)材料(OPC)。鼓的鋁基板與地電連接。OPC材料具有與光電二極管相似的性能。它在曝光時(shí)導(dǎo)電(僅沿單向)。曝光時(shí)，沉積在鼓表面上的負(fù)電荷傳導(dǎo)到鼓的鋁基板上。鼓的鋁基板的電位為零。未曝光的鼓區(qū)域仍然不導(dǎo)電。
在成像步驟的清潔階段中，通過從物理上且靜電式地清潔鼓，使鼓表面作好固定圖像的準(zhǔn)備。在打印的過程中，鼓恒定地轉(zhuǎn)動(dòng)，并且每打印一頁周轉(zhuǎn)幾圈。在形成指定打印區(qū)的圖像之前，必須清除掉鼓前次轉(zhuǎn)動(dòng)攜帶的剩余色粉。這可由清潔刮片27完成，該清潔刮片27將色粉從鼓上刮到廢色粉腔中。廢色粉腔中的清掃刮片在小的作用力下與OPC接觸，從而防止廢色粉從廢色粉倉中出來。
在從物理上清潔鼓21之后，必須對(duì)鼓進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理步驟一般通過一充電輥在鼓的表面上施加均勻的負(fù)電荷。充電輥的外表面帶負(fù)電荷，并將均勻的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到OPC鼓的表面上。這種電荷的轉(zhuǎn)移還中和鼓上原本就有的電荷。
在轉(zhuǎn)過預(yù)處理站后，鼓在其表面上具有均勻的負(fù)電位(例如600伏)。在記錄站處，通過將激光聚焦在感光鼓的所選部分上，使激光束34在所選的區(qū)域上給這一電位放電。這便產(chǎn)生了所謂的“靜電圖像或潛像”。光束34被轉(zhuǎn)動(dòng)的反光鏡37掃過鼓的長度。鼓21的轉(zhuǎn)動(dòng)使整個(gè)圓周都能被光束通過。機(jī)器控制系統(tǒng)通過打開和關(guān)閉激光器32來接通和斷開光束。鼓的掃描和光束的調(diào)制使不可見的靜電潛像留在鼓的未被激光曝光、仍通過主充電輥處于負(fù)電位(-600V)的部分上，以及留在那些被曝光但被放電到大約-100伏的部分上。
在顯影站，不可見的靜電潛像在鼓上被顯影成可見圖像。顯影器包括一個(gè)金屬轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒(顯影輥24)、一塊運(yùn)行該輥長度的固定磁鐵(未示出)以及色粉腔28。腔中的色粉是粉狀物質(zhì)，一般由黑色可塑性樹脂和鐵顆粒制成。色粉中的鐵會(huì)使色粉被吸到滾筒內(nèi)的磁鐵上。一個(gè)刷式高度控制刮片(未示出)在其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)限制了輥?zhàn)?4上的色粉量?？伤苄陨垲w粒通過與相連于一個(gè)負(fù)直流(DC)電源的滾筒起摩擦而獲得表面負(fù)電荷。這種由色粉獲取的靜電電荷是這樣的，即色粉顆粒與已被激光曝光的鼓區(qū)域相吸，而與未曝光的區(qū)域相斥。還在顯影輥24上施加交流(AC)電壓，以便進(jìn)一步幫助色粉顆?？朔盆F的吸引，并從鼓未被曝光的區(qū)域?qū)⑸劾貪L筒。
在轉(zhuǎn)印站，鼓上的色粉圖像被轉(zhuǎn)印到紙上。一個(gè)電暈組件(未示出)位于紙的后面，從而使紙與鼓接觸，紙行進(jìn)的速度與鼓表面轉(zhuǎn)動(dòng)的速度相同。這種電暈產(chǎn)生了沉積在紙背面的正電荷。紙上更強(qiáng)的正電荷將帶負(fù)電的色粉顆粒拉離鼓。紙從轉(zhuǎn)印站移動(dòng)到定影站，并且鼓轉(zhuǎn)動(dòng)到清潔站，從而準(zhǔn)備接收下一打印區(qū)。
顯然，多張紙的打印會(huì)消耗所供應(yīng)的色粉。如上所述，本領(lǐng)域中已知有幾種監(jiān)控色粉含量的技術(shù)。不過，本領(lǐng)域中并不知曉這樣的技術(shù)，即指示操作的腔28中的色粉含量或色粉量，而不用在打印機(jī)、復(fù)印機(jī)或其它機(jī)器中安裝處理盒20。
根據(jù)本發(fā)明的啟示，一個(gè)色粉含量傳感器51設(shè)在該腔28中，其輸出信號(hào)被輸入到監(jiān)控電路40中的控制器42。在例證性的實(shí)施例中，控制器將所檢測(cè)的色粉含量與一個(gè)儲(chǔ)存的界限值進(jìn)行比較，并將數(shù)據(jù)輸出給一接觸屏56和一用于聲頻輸出的可選揚(yáng)聲器58。使用者的輸入信號(hào)可通過接觸屏56接收。或者，控制器42可通過一個(gè)無線收發(fā)器60將信號(hào)輸出給一遠(yuǎn)程接收器。在最佳模式下，無線收發(fā)器60為通過一天線62操作的藍(lán)牙啟動(dòng)收發(fā)器。對(duì)于那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，應(yīng)該理解，該收發(fā)器可為一紅外線收發(fā)器，而不會(huì)脫離本發(fā)明啟示的范圍。一信號(hào)燈64被設(shè)置用來提供啟動(dòng)收發(fā)器60的外部指示信號(hào)。電路40由一電源66供電，該電源66可為電池、太陽電池或其它合適的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的啟示，電路40安裝在圖1所示的處理盒之上或內(nèi)部，并明顯地不受打印機(jī)、復(fù)印機(jī)或其它主機(jī)的制約。電路40適于從許多額外的傳感器接受輸入信號(hào)并向它們提供輸出信號(hào)。如圖2所示，傳感器44、46、48、50和52分別檢測(cè)充電輥22上的電流或電壓、鼓21的速度、顯影輥24上的電流或電壓、沖擊或振動(dòng)以及溫度或濕度。
因而，本發(fā)明已在此參照特定應(yīng)用場(chǎng)合的特定實(shí)施例作了描述。對(duì)于那些具有本領(lǐng)域中常規(guī)技術(shù)并結(jié)合本發(fā)明啟示的人來說，會(huì)認(rèn)識(shí)到其范圍內(nèi)的其它改型、應(yīng)用場(chǎng)合和實(shí)施例。
因此，所附權(quán)利要求要覆蓋本發(fā)明范圍內(nèi)的全部這樣的應(yīng)用場(chǎng)合、改型和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.顯示資源含量的系統(tǒng)，它包括適于存放資源的容器(20)；安置在所述容器處用來測(cè)量所述資源特征的傳感器(51)；安裝到所述容器(20)上并與所述用于傳感的傳感器(51)連接的電子顯示器(56)，用來提供所述特征的指示。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述容器是一個(gè)處理盒。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述資源是色粉。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器是一個(gè)字母數(shù)字顯示器。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器是一個(gè)液晶顯示器。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器是一個(gè)聲頻裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一個(gè)顯示消耗性資源狀態(tài)的系統(tǒng)(40)。在例證性應(yīng)用場(chǎng)合中,本發(fā)明提供了一個(gè)確定處理盒中資源的特征例如色粉含量的系統(tǒng),而無需使用主機(jī)。在第一實(shí)施例中,在處理盒(20)上設(shè)有一個(gè)字母數(shù)字可視顯示器(56)或一個(gè)聲頻裝置(58)。在可選實(shí)施例中,通過一無線發(fā)送器(60)從處理盒(20)發(fā)送與特征相關(guān)的數(shù)據(jù)。在一種實(shí)現(xiàn)方式中,發(fā)送器是一紅外線發(fā)送器。在又一種實(shí)現(xiàn)方式中,發(fā)送器是一個(gè)藍(lán)牙啟動(dòng)發(fā)送器。無線傳輸由一遠(yuǎn)離處理盒的兼容性接收裝置接收,優(yōu)選是一手控裝置。在接收器處設(shè)有一個(gè)字母數(shù)字和/或聲頻裝置,用來輸出與資源相關(guān)的信息。還在處理盒上設(shè)有一個(gè)指示器(64),以發(fā)出處理盒在任何指定時(shí)刻發(fā)送數(shù)據(jù)的信號(hào)。
文檔編號(hào)G03G15/00GK1371030SQ01143808
公開日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2001年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月14日
發(fā)明者D·D·懷特赫德 申請(qǐng)人:惠普公司