图像形成设备的可更换单元的色粉水平感测的制作方法

1.本公开的领域

本公开通常涉及图像形成设备，且更具体地涉及图像形成设备的更换单元的色粉水平感测。

2.相关领域的描述

在电子照相打印过程期间，被充电的旋转光电导鼓选择性地暴露于激光束。暴露于激光束的光电导鼓的区域被放电，产生待打印在光电导鼓上的页面的静电潜像。色粉微粒然后由在光电导鼓上的潜像静电地拾取，在鼓上产生上色的图像。上色的图像直接由光电导鼓或间接地由中间转印构件转印到打印介质(例如纸)。色粉然后使用热和压力熔合到介质以完成打印。

图像形成设备的色粉供应品一般存储在安装在图像形成设备中的一个或多个可更换单元中。当这些可更换单元用完了色粉时，单元必须被更换或重新填充，以便继续打印。作为结果，需要测量在这些单元中剩余的色粉的量，以便警告用户可更换单元之一接近空状态或防止在单元之一是空的之后打印，以便防止对图像形成设备的损坏。相应地，需要用于测量在图像形成设备的可更换单元中剩余的色粉的量的系统。

概述

根据一个示例实施方式的用于估计在图像形成设备的可更换单元的储器中剩余的色粉的量的方法包括由处理电路从磁性传感器接收脉冲。每个脉冲指示磁性传感器检测到在位于储器中的移动桨上的磁体。处理电路对从磁性传感器接收的脉冲的数量计数。当从图像形成设备的控制器接收到请求时，处理电路向图像形成设备的控制器发送从磁性传感器接收的脉冲的计数并重置从磁性传感器接收的脉冲的计数。

根据另一示例实施方式的用于估计在图像形成设备的可更换单元的储器中剩余的色粉的量的方法包括由处理电路从磁性传感器接收脉冲。每个脉冲指示磁性传感器检测到在位于储器中的移动桨上的磁体。从磁性传感器接收的每个脉冲的时间戳存储在与处理电路相关的存储器中。当从图像形成设备的控制器接收到请求时，处理电路向图像形成设备的控制器发送存储在与处理电路相关的存储器中的最近时间戳。

附图的简要说明

合并在说明书中并形成说明书的一部分的附图示出本公开的几个方面，且连同描述一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一个示例实施方式的成像系统的方框图描绘。

图2是根据第一示例实施方式的图像形成设备的示意图。

图3是根据第二示例实施方式的图像形成设备的示意图。

图4是根据一个示例实施方式的色粉盒的透视侧视图，色粉盒的主体的一部分被移除以示出内部色粉储器。

图5是在图4中示出的色粉盒的透视端视图。

图6A-C是示出在各种色粉水平处的落桨的操作的色粉盒的侧视图的示意图。

图7A是根据第一示例实施方式的桨的前视图。

图7B是根据第二示例实施方式的桨的前视图。

图7C是根据第三示例实施方式的桨的前视图。

图7D是根据第四示例实施方式的桨的前视图。

图8是在色粉盒的一个示例实施方式的寿命期间，对于轴的每一旋转落桨经过磁性传感器的遍数与在储器中剩余的色粉的量(以克为单位)的关系曲线。

图9是在色粉盒的一个示例实施方式的寿命期间离开储器的色粉的供给速率(以克为单位，在储器中的轴的每一旋转)与在储器中剩余的色粉的量(以克为单位)的关系曲线。

图10是根据一个示例实施方式的色粉水平感测系统的方框图描绘。

图11是示出根据一个示例实施方式的用于确定在图像形成设备的可更换单元的储器中剩余的色粉的量的方法的流程图。

图12是示出根据一个示例实施方式的用于对最新填充的色粉盒的存储器编程的方法的流程图。

图13是示出根据一个示例实施方式的用于操作色粉盒的处理电路并与图像形成设备的控制器通信以确定在色粉盒中剩余的色粉的量的方法的流程图。

图14A和14B是示出根据一个示例实施方式的用于操作图像形成设备的控制器并与色粉盒的处理电路通信以确定在色粉盒中剩余的色粉的量的方法的流程图。

详细描述

在下面的详细描述中，参考附图，其中相似的数字表示相似的元件。实施方式被足够详细地描述以使本领域中的技术人员能够实施本公开。应理解，可利用其它实施方式，以及可做出过程、电气和机械变化等而不偏离本公开的范围。例子仅仅代表可能的变形。一些实施方式的部分和特征可被包括在其它实施方式中或代替其它实施方式的部分和特征。因此，下面的描述不应在限制性意义上被理解，且本公开的范围仅由所附权利要求及其等效形式限定。

现在参考附图且更特别地参考图1，示出根据一个示例实施方式的成像系统20的方框图描绘。成像系统20包括图像形成设备100和计算机30。图像形成设备100经由通信链路40与计算机30通信。如在本文使用的，术语“通信链路”通常指便于在多个部件之间的电子通信并可使用有线或无线技术来操作并可包括在互联网上的通信的任何结构。

在图1所示的示例实施方式中，图像形成设备100包括控制器102、打印引擎110、激光扫描单元(LSU)112、一个或多个色粉瓶或盒200、一个或多个成像单元300、定影器120、用户接口104、介质供给系统130和介质输入托盘140和扫描仪系统150的多功能机器(有时被称为全合一(AIO)设备)。图像形成设备100可经由标准通信协议例如通用串行总线(USB)、以太网或IEEE 802.xx与计算机30通信。图像形成设备100可以是例如包括集成扫描仪系统150或独立电子照相打印机的电子照相打印机/复印机。

控制器102包括处理器单元和相关存储器103，并可被形成为一个或多个专用集成电路(ASIC)。存储器103可以是任何易失性或非易失性存储器或其组合，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存和/或非易失性RAM(NVRAM)。可选地，存储器103可以是以单独的电子存储器(例如RAM、ROM和/或NVRAM)、硬盘驱动器、CD或DVD驱动器或对与控制器102一起使用方便的任何存储器设备的形式。控制器102可以是例如组合打印机和扫描仪控制器。

在所示的示例实施方式中，控制器102经由通信链路160与打印引擎110通信。控制器102经由通信链路161与成像单元300和在每个成像单元300上的处理电路301通信。控制器102经由通信链路162与色粉盒200和在每个色粉盒200上的处理电路201通信。控制器102经由通信链路163与定影器120和其在上的处理电路121通信。控制器102经由通信链路164与介质供给系统130通信。控制器102经由通信链路165与扫描仪系统150通信。用户接口104经由通信链路166通信地耦合到控制器102。处理电路121、201、301每个可包括处理器和相关存储器例如RAM、ROM和/或NVRAM，并可提供认证功能、安全和操作联锁、操作参数和分别与定影器120、色粉盒200和成像单元300相关的使用信息。处理电路121、201、301每个可包括一个或多个ASIC。控制器102处理打印和扫描数据，并在打印期间操作打印引擎110且在扫描期间操作扫描仪系统150。

可选的计算机30可以是例如个人计算机，包括存储器32例如RAM、ROM和/或NVRAM、输入设备34例如键盘和/或鼠标、和显示监视器36。计算机30还包括处理器、输入/输出(I/O)接口，并可包括至少一个大容量数据存储设备，例如硬盘驱动器、CD-ROM和/或DVD单元(未示出)。计算机30也可以是能够与图像形成设备100通信的除了个人计算机以外的设备，例如平板计算机、智能电话或其它电子设备。

在所示的示例实施方式中，计算机30包括在它的存储器中的包括程序指令的软件程序，程序指令起图像形成设备100的成像驱动器38例如打印机/扫描仪驱动器软件的作用。成像驱动器38经由通信链路40与图像形成设备100的控制器102通信。成像驱动器38便于在图像形成设备100和计算机30之间的通信。成像驱动器38的一个方面可以是例如向图像形成设备100且更特别地向打印引擎110提供格式化打印数据以打印图像。成像驱动器38的另一方面可以是例如便于从扫描仪系统150收集所扫描的数据。

在一些情况下，在独立模式中操作图像形成设备100可能是合乎需要的。在独立模式中，图像形成设备100能够在没有计算机30的情况下运行。相应地，成像驱动器38或类似驱动器的全部或一部分可位于图像形成设备100的控制器102中，以便当在独立模式中操作时适应打印和/或扫描功能。

图2是示例图像形成设备100的内部的示意图。图像形成设备100包括具有顶部171、底部172、前部173和后部174的壳体170。壳体170包括位于其中的一个或多个介质输入托盘140。托盘140依尺寸被制造成包含介质薄片的叠层。如在本文使用的，术语“介质”意指不仅包括纸而且包括标签、信封、纤维、照相纸或任何其它期望基片。托盘140优选地是可移除的，用于重新填充。显示位于壳体170上的用户接口104。使用用户接口104，用户能够输入命令并通常控制图像形成设备100的操作。例如，用户可输入命令以切换模式(例如彩色模式、单色模式)、观看所打印的页面的数量等。介质路径180穿过图像形成设备100延伸，用于通过图像迁移过程移动介质薄片。介质路径180包括单工路径181，并可包括双工路径182。介质薄片从托盘140由拾取机构132引入到双工路径181内。在所示的示例实施方式中，拾取机构132包括位于可枢转臂136的端部处的辊134。辊134旋转以将介质薄片从托盘140移动并进入到介质路径180内。介质薄片接着沿着介质路径180由各种运输辊移动。介质薄片也可由具有一个或多个辊139的手动送料器138引入到介质路径180内。

在所示的示例实施方式中，图像形成设备100包括可移除地安装在壳体170中的四个色粉盒200，其与也可移除地安装在壳体170中的四个相应的成像单元300处于紧密匹配的关系中。每个色粉盒200包括用于容纳色粉的储器202和与它的相应的成像单元300的入口连通的出口，用于将来自储器202的色粉迁移到成像单元300。色粉周期性地从相应的色粉盒200迁移到它的相应成像单元300，以便补充成像单元300。这些周期性迁移被称为色粉添加循环，并可在打印操作期间和/或在打印操作之间出现。在所示的示例实施方式中，每个色粉盒200实质上是相同的，除了包含在其中的色粉的颜色以外。在一个实施方式中，四个色粉盒200分别包括黄色、青色、紫红色和黑色色粉。每个成像单元300包括色粉储器302和将色粉从储器302移动到显影辊306的色粉添加器辊304。每个成像单元300还包括充电辊308和光电导(PC)鼓310。当成像单元300安装在图像形成设备100中时，PC鼓310实质上平行于彼此被安装。为了清楚的目的，在图2中只标出成像单元300中的一个的部件。在所示的示例实施方式中，每个成像单元300实质上是相同的，除了包含在其中的色粉的颜色以外。

每个充电辊308与相应的PC鼓310形成辊隙。在打印操作期间，充电辊308将PC鼓310的表面充电到规定的电压，例如1000伏。来自LSU112的激光束然后指向PC鼓310的表面并选择性地使它接触的那些区域放电以形成潜像。在一个实施方式中，由激光束照亮的在PC鼓310上的区域被放电到大约300伏。与相应的PC鼓310形成辊隙的显影辊306然后将色粉迁移到PC鼓310以在PC鼓310上形成色粉图像。计量设备例如刮片组件可用于将色粉定量供应到显影辊306上并在色粉迁移到PC鼓310之前将期望电压施加在色粉上。色粉被吸引到由来自LSU 112的激光束放电的PC鼓310的表面的区域。

中间迁移机构(ITM)190布置成相邻于PC鼓310。在这个实施方式中，ITM 190被形成为拖曳在主动辊192、张紧辊194和支承辊196周围的无接头皮带。在图像形成操作期间，ITM 190在顺时针方向上经过PC鼓310移动，如在图2中观察到的。一个或多个PC鼓310在第一转印辊隙197处应用以它们的相应颜色的色粉图像至ITM 190。在一个实施方式中，正电压场将色粉图像从PC鼓310吸引到移动的ITM 190的表面。ITM 190旋转并从PC鼓310收集一个或多个色粉图像并在转印辊199和ITM 190之间形成的第二转印辊隙198处将色粉图像输送到介质薄片，第二转印辊隙198由支承辊196支承。

穿过双工路径181前进的介质薄片在它穿过第二转印辊隙198移动时从ITM 190接收色粉图像。具有色粉图像的介质薄片然后沿着介质路径180移动并进入定影器120内。定影器120包括定影辊或皮带122，其形成辊隙124以将色粉图像粘附到介质薄片。熔合的介质薄片然后穿过位于定影器120下游的出口辊126。出口辊126可在前向或反向方向上旋转。在前向方向上，出口辊126将介质薄片从单工路径181移动到在图像形成设备100的顶部171上的输出区域128。在反向方向上，出口辊126将介质薄片移动到双工路径182内用于在介质薄片的第二侧上的图像形成。

图3示出利用通常被称为双部件显影系统的东西的图像形成设备100’的示例实施方式。在这个实施方式中，图像形成设备100’包括可移除地安装在壳体170中并与四个相应的成像单元300’紧密匹配的四个色粉盒200’。色粉从每个色粉盒200的储器202周期性地迁移到成像单元300’的相应储器302’。在储器302’中的色粉与磁性载体珠混合。磁性载体珠可以用聚合膜覆盖以在色粉和磁性载体珠在储器302’中混合时提供摩擦带电特性来将色粉吸引到载体珠。在这个实施方式中，每个成像单元300’包括磁性辊306'，其通过磁场的使用来将上面有色粉的磁性载体珠吸引到磁性辊306’，并将色粉输送到相应光电导鼓310’。来自光电导鼓310’上的潜像的静电力将色粉从磁性载体珠剥去以在光电导鼓310’的表面上提供上色的图像。上色的图像然后在如上面讨论的第一转印辊隙197处迁移到ITM 190。

虽然图2和3所示的示例图像形成设备100和100’示出四个色粉盒200和四个相应的成像单元300、300’，将认识到，与可包括多个色粉盒200和成像单元300或300’的彩色图像形成设备100或100’比较，单色图像形成设备100或100’可包括单个色粉盒200和相应的成像单元300或300’。此外，虽然图像形成设备100和100’利用ITM 190来将色粉迁移到介质，色粉可由一个或多个光电导鼓310、310’直接涂敷到介质，如在本领域中已知的。

参考图4和5，示出根据一个示例实施方式的色粉盒200。色粉盒200包括主体204，其包括形成色粉储器202的壁。在所示的示例实施方式中，主体204包括大体圆柱形的壁205和一对端壁206、207。在这个实施方式中，端盖208、209例如通过适当的紧固件(例如螺丝、铆钉等)或通过搭扣配合啮合来分别安装在端壁206、207上。图4示出移除主体204的一部分以示出色粉盒200的内部部件的色粉盒200。可旋转轴210沿着在色粉储器202内的色粉盒200的长度延伸。如所需的，可旋转轴210的端部可被接纳在位于端壁206、207的内表面上的轴套或轴承212中。驱动元件214例如齿轮或其它形式的驱动耦合器位于端壁206的外表面上。当色粉盒200安装在图像形成设备上时，驱动元件214从图像形成设备中的相应的驱动部件接收旋转力以旋转轴210。轴210可直接地或通过一个或多个中间齿轮连接到驱动元件214。一个或多个搅拌器216(例如桨、螺丝钻等)可安装在轴210上并随着轴210旋转以如所需的搅拌并移动储器202内的色粉。在一个实施方式中，柔性条220(图6A-6C)例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料例如从美国佛吉尼亚州切斯特的DuPont Teijin Films可买到的可连接到搅拌器216的远端以从一个或多个壁205、206、207的内表面扫去色粉。

出口218位于主体204的底部部分上，例如端壁206附近。在所示的示例实施方式中，离开储器202的色粉由搅拌器216直接移动到出口218内，搅拌器216可定位成朝着出口218推色粉，以便促进色粉从储器202流出。在另一实施方式中，离开的色粉由来自储器202内的开口的可旋转螺丝钻相对于轴210轴向地移动，穿过在壁205中的通道并从出口218出来。可旋转螺丝钻可直接地或通过一个或多个中间齿轮连接到驱动元件214，以便接收旋转力。可选地，可旋转螺丝钻可使用第二驱动元件与轴210分开地被驱动以独立于轴210从图像形成设备接收旋转力。如所需的，出口218可包括遮挡板或盖(未示出)，其在阻挡出口218以防止色粉从色粉盒200流出的关闭位置和允许色粉流动的打开位置之间可移动。轴210和可旋转螺丝钻(如果存在)在每个色粉添加循环期间旋转以从储器202通过出口218输送色粉。

桨230安装在轴210上并在轴210上自由旋转。换句话说，桨230独立于轴210可旋转。桨230轴向地位于靠近端壁206处，但可位于储器202中的其它地方，只要桨230的磁体240由如下讨论的磁性传感器可检测。桨230与壁205、206、207的内表面间隔开，使得壁205、206、207不阻碍桨230的运动。在所示的示例实施方式中，桨230轴向地位于从出口218到储器202内的开口之上，使得桨230的旋转路径在从出口218到储器202内的开口之上经过。然而，如果储器202的特定设计的色粉水平实质上是均匀的，则桨230可位于沿着轴210的其它地方。桨230包括一对径向固定架232、234，每个固定架具有接纳轴210的开口。可选地，桨230可包括一个或多于两个固定架。在所示的实施方式中，挡块236、238位于一个或多个径向支架232、234的相对的轴向侧上以限制桨230沿着轴210的轴向运动。

桨230包括磁体240，其随着桨230旋转并具有由用于确定在储器202中剩余的色粉的量的磁性传感器可检测的磁场，如下面更详细讨论的。在一个实施方式中，磁体240位于在端壁206附近的桨230的轴向最外侧处，以便允许通过在端壁206上(直接安装在端壁206上或间接地在端壁206上，例如在端盖208上)或当色粉盒200安装在图像形成设备中时相邻于端壁206的图像形成设备的一部分上的磁性传感器进行检测。在一个实施方式中，磁体240的极指向磁性传感器的位置，以便便于由磁性传感器检测磁体240。磁性传感器可配置成检测磁体240的北极和南极之一或两个。在磁性传感器检测到北极和南极之一的场合，磁体240可定位成使得所检测的极指向磁性传感器。在一个实施方式中，桨230由非磁性材料组成，且磁体240通过在桨230中的腔242中的摩擦配合来保持。例如，桨230可由在磁体240周围包胶模的塑料形成。磁体240还可使用粘合剂或紧固件附接到桨230，只要磁体240在色粉盒200的操作期间不从桨230移走。磁体240可以是任何适当的尺寸和形状，以便由磁性传感器可检测。例如，磁体240可以是立方形、矩形、八边形或其它形式的棱柱、球体或圆柱体、薄片或无定形物体。在另一实施方式中，桨230由磁性材料组成，例如桨230的主体形成磁体240。磁体240可由任何适当的材料例如钢、铁、镍等组成。在一个实施方式中，主体204和搅拌器216由非磁性材料例如塑料组成，以便不吸引磁体240和干扰桨230的运动。

桨230在轴210上与安装在轴210上的驱动构件217轴向对齐，使得桨230在驱动构件217的旋转路径中。以这种方式，当轴210旋转时，驱动构件217能够推桨230。在所示的示例实施方式中，搅拌器216用作驱动构件217；然而，桨或来自轴210的其它形式的延伸物可用作驱动构件217。在一个实施方式中，轴210和驱动构件217在由驱动元件214驱动时在实质上恒定的旋转速度下旋转。驱动构件217推桨230的后表面230A。桨230可包括肋状物或在它的后表面230A上的其它预先确定的接触点，用于与驱动构件217啮合。

图6A-6C示意性描绘在桨230和驱动构件217之间的关系。图6A-6C描绘沿着桨230的旋转路径的以虚线的时钟端面，以便帮助桨230的操作的描述。当色粉储器202如在图6A中描绘的相对满时，存在于储器202中的色粉203防止桨230自由地绕着轴210旋转。替代地，当轴210旋转时，桨230穿过它的旋转路径由驱动构件217推动。作为结果，当色粉储器202在轴210旋转时相对满时，桨230的旋转运动跟随驱动构件217的旋转运动。色粉203防止桨230比驱动构件217更快地前进。

当储器202中的色粉水平如图6B中所描绘的降低时，当桨230由驱动构件217推动穿过上垂直旋转位置(“12点钟”位置)时，桨230倾向于与驱动构件217分离并由于桨230的重量而比驱动构件217被驱动更快地落下(朝着“3点钟”位置)。作为结果，桨230可被称为落桨。桨230在它自己的重量下向前落下，直到桨230的前端面230B接触色粉203为止，这停止桨230的旋转前进。以这种方式，桨230在色粉203的顶部上(或稍微在色粉203的表面之下)保持实质上静止，直到驱动构件217赶上浆230为止。当驱动构件217前进并与桨230的后表面230A重新啮合时，驱动构件217重新开始推桨230穿过它的旋转路径。

当在储器202中的色粉水平如在图6C中所描绘的变得低时，桨230在桨经过“12点钟”位置时倾向于远离驱动构件217向前落下，且倾向于一直向下摇摆到它的旋转路径的下垂直位置(“6点钟”位置)。根据色粉203剩余多少，桨230可倾向于以钟摆方式在“6点钟”位置周围来回振荡，直到驱动构件217赶上以重新开始推桨230为止。作为结果，将认识到，桨230的旋转运动与在储器202中剩余的色粉203的量有关。图6A-6C示出当从端壁206观看时轴210在顺时针方向上旋转；然而，旋转方向可如所需的反转。

桨230具有最小旋转摩擦，除了它与在储器202中的色粉203的交互作用以外。作为结果，轴210为桨230提供径向支承，但不阻碍桨230的旋转运动。桨230可如所需的被加重量，以便改变它的旋转运动。桨230可如所需的采用很多形状和尺寸。例如，图7A示出在图4和5中所示的桨230。在这个实施方式中，桨230的前端面230B实质上是平面的，并垂直于桨230的运动方向(平行于轴210)以在桨230落下时允许桨230的前端面230B撞到色粉203。在可选的实施方式中，桨230的前端面230B相对于桨230的运动方向成一角度(相对于轴210成一角度)。如图7A所示，桨230可包括安装在桨230上并如所需的相对于桨230的旋转轴239定位的一个或多个砝码231，以控制桨230的旋转运动。图7B示出V形桨1230，其具有形成V形剖面的凹部分的前端面1230B，用于引导色粉203远离端壁206并进入出口218内。图7C示出桨2230，其具有用于减小在桨2230和色粉203之间的摩擦的梳状部分2230C。图7D示出具有前端面3230B的桨3230，前端面3230B具有比桨230的前端面230B小的表面积以便减小穿过色粉203的拖曳。

位于色粉盒200的端壁206上或当色粉盒200安装在图像形成设备中时位于图像形成设备的相邻于端壁206的一部分中的一个或多个磁性传感器250可用于通过感测当轴210旋转时桨230的运动来确定在储器202中剩余的色粉203的量。磁性传感器250可以是能够检测磁场的存在或缺乏的任何适当的设备。例如，磁性传感器250可以是霍尔效应传感器，其为响应于磁场而改变它的电输出的换能器。在图6A-6C中描绘了两个磁性传感器250A、250B。第一磁性传感器250A在桨230的最低重力中心处或附近对齐以当在储器202中的色粉水平低时感测在桨230振荡的地方附近的磁体240的存在。相应地，在一个实施方式中，磁性传感器250A位于大约“5点钟”位置和大约“7点钟”位置之间，例如在如所示的大约“6点钟”位置处。可选的第二磁性传感器250B位于大约“2点钟”位置和大约“5点钟”位置之间。在所示的示例实施方式中，磁性传感器250B位于大约“4点钟”位置处。也可如所需的使用多于两个磁性传感器250。

参考图5，磁性传感器250A、250B可安装在端壁206上(直接在端壁206的外表面上或间接地在端壁206上，例如在端盖208上)。在这个实施方式中，磁性传感器250A、250B与色粉盒200的处理电路201电通信。在所示的示例实施方式中，磁性传感器250A、250B(用虚线示出)安装在电子模块例如柔性电路或印刷电路板(PCB)201A(其上具有色粉盒200的处理电路201)的后侧上。在所示的实施方式中，PCB 201A安装在端壁206的外表面上。PCB 201A包含在PCB 201A的前侧上的一个或多个电触头201B，其在色粉盒200安装在图像形成设备中时接触图像形成设备中的相应的电触头以便于与控制器102通信。磁性传感器250A、250B可如所需的位于主体204的其它部分上，只要磁性传感器250A、250B能够在桨230的旋转路径中的点处检测到桨230的磁体240的存在。例如，在另一实施方式中，磁体240沿着桨230的外部径向边缘被定位，且磁性传感器250A沿着壁205的外表面的底部被定位，以及磁性传感器250B沿着壁205的外表面的侧面被定位。可选地，当色粉盒200安装在图像形成设备中时，磁性传感器250A、250B可位于相邻于壁205的外表面的图像形成设备的一部分中。PCB 201A也可如所需的位于主体204的其它部分上。

对于轴210的每一旋转，桨230经过磁性传感器250A的遍数可与当色粉水平低时储器202中的色粉203的量相关。在一个实施方式中，通过将对于轴210的每一旋转的来自磁性传感器250A的数字脉冲的数量计数来确定对于轴210的每一旋转桨230的经过次数。每个数字脉冲的宽度根据磁性传感器250A感测到磁体240的持续时间而改变。

图8示出在色粉盒200的一个示例实施方式的寿命期间，对于轴210的每一旋转桨230经过磁性传感器250A的遍数与在储器202中剩余的色粉203的量(以克为单位)的关系曲线。在储器202中的色粉水平低之前，例如如在图6A和6B中所描绘的，对于轴210的每一旋转，桨230经过磁性传感器250A一次。具体地，由储器202中的色粉203提供的阻力防止桨230比驱动构件217更早到达磁性传感器250A。在储器202中的色粉水平低之前，来自磁性传感器250A的数字脉冲的宽度反映桨230的磁体240穿过磁性传感器250A的感测窗口(即足够接近磁性传感器250A以感测磁体240)所花费的时间的量。桨230的磁体240穿过磁性传感器250A的感测窗口所花费的时间的量取决于轴210和驱动构件217的旋转速度。

然而，一旦储器202中的色粉水平低，如在图6C中描绘的，桨230就开始对于轴210的每一旋转经过磁性传感器250A以钟摆方式振荡或摇摆多于一次。当色粉水平降低时，对于轴210的每一旋转，桨230经过磁性传感器250A的遍数增加，作为来自色粉203的减小的阻力的结果。根据色粉盒200的架构和轴210的旋转速度，当储器202中的色粉水平低到足以使桨230比驱动构件217更早向前落下并到达磁性传感器250A的感测窗口(第1次经过)但作为来自色粉203的阻力的结果而从感测窗口弹回直到驱动元件217推桨230穿过磁性传感器250A的感测窗口(第2次经过)时，磁性传感器250A可检测到桨230的两次经过。否则，当储器202中的色粉水平低到足以使桨230比驱动构件217更早一直穿过磁性传感器250A的感测窗口向前落下(第1次经过)并接着使桨230摇摆回到磁性传感器250A的感测窗口(其中桨230达到静止)内直到驱动元件217从磁性传感器250A的感测窗口推出桨230(第2次经过)时，磁性传感器250A可检测到桨230的两次经过。当储器202中的色粉水平低到足以使桨230比驱动构件217更早一直穿过磁性传感器250A的感测窗口向前落下(第1次经过)并接着使桨230穿过磁性传感器250A的感测窗口一直摇摆回(第2次经过)并接着回到磁性传感器250A的感测窗口(其中桨230静止)直到驱动元件217从磁性传感器250A的感测窗口推出桨230(第3次经过)时，磁性传感器250A可检测到桨230的三次经过。当桨230穿过磁性传感器250A的感测窗口来回振荡直到驱动元件217穿过磁性传感器250A的感测窗口推出桨230时，磁性传感器250A可以用类似的方式检测到桨230的四次或更多次经过。当储器202中的色粉水平非常低时，对于轴210的每一旋转，桨230经过磁性传感器250A的遍数可达到12次或更多，取决于轴210的速度和桨230的摇摆周期。

从图8中将认识到，当色粉水平低时(即当对于轴210的每一旋转，桨230经过磁性传感器250A多于一次时)，计数或监控桨230经过磁性传感器250A的遍数提供在储器202中剩余的色粉203的量的指示。在色粉水平低之前(即当对于轴210的每一旋转桨230经过磁性传感器250A一次时)，储器202中的色粉水平可基于色粉203从色粉储器202到相应的成像单元内的凭经验确定的供给速率来近似。已观察到，当储器202中的色粉水平下降时，来自储器202的色粉203的供给速率以几乎线性的方式下降，并具有由于例如色粉203的特性、环境条件和硬件容限的因素导致的正常变化。例如，图9示出在色粉盒200的一个示例实施方式的寿命期间在储器202中存在的色粉的供给速率(以轴210的每旋转克为单位)与在储器202中剩余的色粉的量(以克为单位)的关系曲线。搅拌器216和可旋转螺丝钻(如果存在)的几何尺寸和旋转速度确定对于轴210的每一旋转馈送多少色粉203。本领域中的技术人员将认识到，使用可旋转螺丝钻以使色粉203从储器202离开帮助控制离开色粉盒200的色粉203的供给速率的精确度。来自储器202的色粉203的供给速率的线性减小是由于当色粉203的高度减小时在储器202中的色粉203的密度的减小。作为结果，可通过以在储器202中供应的初始量的色粉203开始并基于凭经验确定的供料速率减小对于轴210的每一旋转在储器202中的色粉203的量，来近似在储器202中的色粉水平。在储器202中的色粉水平的这个估计可被使用，直到磁性传感器250A检测到桨230在轴210的旋转期间经过多于一次为止。一旦桨230开始对于轴210的每一旋转经过磁性传感器250A多于一次，对于轴210的每一旋转来自磁性传感器250A的脉冲的数量就可结合凭经验确定的供料速率来被使用，以确定在储器202中剩余的色粉203的量，如下面更详细讨论的。

在一个实施方式中，当在驱动元件217重新开始推桨230之前储器202有很少的色粉剩余时，在相对低的速度例如从大约3RPM到大约45RPM——包括在其之间的所有增量和值例如大约40RPM或更小——下驱动轴210以允许对于轴210的每一旋转桨230经过磁性传感器250A振荡多于一次。轴210旋转得越慢，在驱动元件217赶上桨230之前桨230就可振荡得越多。

如果轴210在相对高的速度例如大于大约45RPM下旋转，则桨230可能没有时间来在驱动元件217赶上桨230之前经过磁性传感器250A振荡，或桨230可以不远离驱动元件217落下。然而，不考虑轴210的速度，当使轴210停止时，可测量桨230经过磁性传感器250A的遍数。作为结果，在另一实施方式中，轴210在至少大约40RPM的速度下旋转并周期性地停止，以便从磁性传感器250A收集数据。将认识到，在这个实施方式中，如果当轴210停止时驱动元件217位于“6点钟”位置附近，当在储器202中的色粉水平低时，驱动构件217可干扰桨230的振荡运动。相应地，在轴210在高于大约40RPM的速度被驱动并周期性地停止以从磁性传感器250A收集数据的场合，每当轴210旋转时避免将轴210旋转完整的360度旋转或其倍数(即360度、720度、1080度等)是优选的，否则每当轴210停止时驱动元件217可倾向于位于“6点钟”位置附近，从而在储器202中的色粉水平低时干扰桨230的振荡运动。类似地，如果每当轴210旋转时轴210以半圈增量(即180度、540度、900度等)旋转，则每当轴210停止时驱动元件217可倾向于位于“6点钟”位置附近。因此，在轴210在高于大约40RPM的速度下被驱动并周期性地停止以从磁性传感器250A收集数据的一个实施方式中，每当轴210旋转时轴210在比全或半圈更多或更少至少大约10度(例如在大约190度和大约350度之间、在大约370度和大约530度之间、在大约550度和大约710度之间、在大约730度和大约890度之间等)下旋转，以便在储器202中的色粉水平低时防止驱动元件217重复地停止在“6点钟”位置附近并干扰桨230的振荡运动。例如，在图8所示的示例实施方式中，轴210在100RPM下旋转550度并在每个550度旋转之间暂停大约3秒钟，以便允许桨230振荡。

对于轴210的每一旋转桨230开始经过磁性传感器250A多于一次时的点(桨230的感测范围)和桨230的摇摆速度取决于桨230的重量和桨230的回转半径以及轴210的旋转速度。如上面讨论的，可使用一个或多个可选的砝码231给桨230加重量，以便提供期望重量分布以规定桨230的重量和回转半径。具体地，对桨230的给定重量和回转半径，桨230的重量和桨230的回转半径对感测范围的控制由在桨230的落下开始时的初始能量状态管理。当桨230在每次振荡碰撞储器202中的色粉203时，这个能量减小了一个数量，其为在那个振荡期间桨230所碰撞的色粉203的质量的函数。在能量中的这个减小出现，直到桨230停止摇摆(通过碰撞色粉203或通过其它摩擦或阻力，例如在桨230和轴210之间的摩擦界面中失去的能量)为止。除了感测范围以外，当储器202是空的时出现的桨230的振荡次数(桨230的感测分辨率)还取决于桨230的重量分布。

图10是根据一个示例实施方式的使用具有磁体240的桨230和磁性传感器250的色粉水平感测系统400的方框图描绘。在这个实施方式中，磁性传感器250位于在适当位置上的色粉盒200的主体204上以在桨230旋转时感测磁体240。磁性传感器250经由通信链路201C与色粉盒200的处理电路201通信。如所示，处理电路201包括存储器201D。色粉盒200的处理电路201经由通信链路162与控制器102通信。控制器102经由通信链路167与图像形成设备100、100’中的驱动电机402通信以选择性地给驱动电机402供电。当色粉盒200安装在图像形成设备中时，驱动电机402向驱动元件214提供旋转运动。驱动电机402包括编码器设备例如安装在驱动电机402的轴上的常规编码器轮和检测驱动电机402的轴的旋转的相应的传感器404例如相应的光学传感器。传感器404经由通信链路168与控制器102通信，允许控制器102监控驱动电机402的旋转。

图11是示出根据一个示例实施方式的用于确定在色粉盒200的储器202中剩余的色粉203的量的方法500的流程图。在步骤501，色粉盒200安装在图像形成设备中。可在色粉盒200的寿命期间的任何点安装色粉盒200。相应地，色粉盒200可与充满可用色粉、缺乏可用色粉或包含最大量的可用色粉的一部分的储器202安装在一起。在步骤502，控制器102(或与控制器102通信的另一处理设备例如处理电路201)做出储器202是否缺乏可用色粉203的最初确定。在一个实施方式中，与处理电路201相关的存储器201D存储在储器202中剩余的色粉203的量的估计。在这个实施方式中，处理设备读取存储器201D以确定色粉盒200是否缺乏可用色粉203。在其它实施方式中，与色粉盒200相应的在成像单元中的色粉传感器可在旋转驱动电机402以在色粉盒200被安装的情况下驱动轴210时感测色粉203是否由成像单元从储器202接收。如果色粉203未由成像单元接收，则处理设备确定储器202缺乏可用色粉203。

在步骤503，在一个实施方式中，当处理设备确定储器202缺乏可用色粉203时，则指示储器202缺乏可用色粉203的消息显示在用户接口104和/或显示监视器36上。在一些实施方式中，当处理设备确定特定的色粉盒200的储器202缺乏可用色粉203时，图像形成设备可关闭由那个特定的色粉盒200携带的色粉的颜色的打印(或任何颜色的打印)，直到空色粉盒200被更换为止，以便防止对相应于色粉盒200的在成像单元中的下游部件的损坏。

在步骤504，如果储器202包含可用色粉203，则处理设备响应于轴210的旋转而降低在储器202中剩余的色粉的估计。可直接通过色粉的量例如色粉的质量或间接地使用与在储器202中剩余的色粉203的量相应的度量例如轴210的转数、驱动电机402的转数、由传感器404感测的编码器窗口的数量、色粉添加循环的数量、所打印的页的数量、所打印的象素的数量等来表示在储器202中剩余的色粉的量的估计。在一个实施方式中，剩余的色粉203的量的估计根据从色粉盒202到相应的成像单元内的色粉203的凭经验确定的供给速率而减小。可例如从对于轴210的每一旋转、驱动电机402的每一旋转、每一色粉添加循环等馈送的色粉的质量方面来表示来自储器202的色粉203的供给速率。

在步骤505，处理设备监控轴210是否已完成旋转，这可使用各种方法来确定。在一个实施方式中，使用编码器轮和在驱动电机402上的相应传感器404来确定轴210的旋转。具体地，可基于在驱动电机402和轴210之间的齿轮比来调节构成驱动电机402的编码器轮的一次旋转的编码器窗口的总数以便确定构成轴210的一次旋转的编码器窗口的数量。在另一实施方式中，使用在驱动元件214上的标记来确定轴210的旋转，其中轴210具有与驱动元件214的1:1齿轮比，或在主体204上的另一齿轮或耦合器上具有与对于轴210的每一旋转经过光学传感器一次的轴210的1:1齿轮比。类似地，在编码器轮和在驱动电机402上的相应传感器404用于检测轴210的旋转的场合，对于驱动电机402的每一旋转经过光学传感器一次的驱动电机402上的标记可用于确认编码器轮没有向后漂移，使编码器窗口对于驱动电机402的每一旋转被计数多于一次。在另一实施方式中，磁性传感器250B用于确定轴210是否完成旋转。具体地，当在磁性传感器250A感测到磁体240和磁性传感器250B感测到磁体240之间的时间(其中磁性传感器250B定位成在轴210的旋转方向上在磁性传感器250A之前小于180度)超过预定阈值(例如轴210的旋转周期的一半)时检测到轴210的旋转，所述超过预定阈值指示桨230从磁性传感器250A到磁性传感器250B行进了大于180度，与在轴210的旋转方向相反从磁性传感器250A到磁性传感器250B振荡小于180度相反。在另一实施方式中，磁性传感器250A用于确定轴210已完成了旋转。具体地，当在磁性传感器250A感测到磁体240的两个连续时刻之间的时间超过预定阈值(例如轴210的旋转周期的一半)时，指示桨230行进了360度以返回到磁性传感器250A时，与在轴210的单次旋转期间来回经过磁性传感器250A以钟摆方式振荡相反，由此检测到轴210的旋转。本领域中的技术人员将认识到，其它适当的方法可用于确定轴210是否完成了旋转。

在步骤506，当轴210完成旋转时，处理设备基于磁性传感器250A在轴210的旋转期间检测到磁体240的存在的次数来确定在桨230的最低重力中心处的桨230的经过次数。

在步骤507，处理设备可确定色粉盒200是否最近从图像形成设备被移除，这可由例如在电触头201B和在图像形成设备中的相应电触头之间的接触的中断或通过使用常规机械标记传感器或检测在图像形成设备中的色粉盒200的存在或缺乏的光学传感器来检测到。当色粉盒200从图像形成设备被移除时，色粉203可远离桨230移动到储器202的一部分。作为结果，当色粉盒200重新插入图像形成设备内且轴210旋转时，在储器202中的色粉203的不均匀分布和在桨230附近的色粉203的缺乏可使桨230比它当在储器202中仍然剩余一定量的色粉203且如果色粉203更均匀地分布在储器202中时原本将振荡的更多地振荡。作为结果，在色粉盒200重新插入图像形成设备内之后对于轴210的预定的转数忽略来自磁性传感器250A的数据以便允许储器202中的色粉203更均匀地分布可能是合乎需要的。否则，由于不均匀的色粉分布而引起的桨230的额外振荡可被误解为比在储器202中实际存在的更低的色粉水平。

在步骤508，如果色粉盒200最近没有从图像形成设备被移除，则处理设备确定对于轴210的每一旋转桨230的经过次数是否增加。在一个实施方式中，这包括确定对于轴210的每一旋转桨230的经过次数，例如对于轴210的最后三次旋转中的两次、轴210的最后四次旋转中的三次、轴210的最后五次旋转中的三次等是否增加，以便考虑到可使桨230比在轴210的任何给定旋转中预期的更多或更少地振荡的正常变化。

在步骤509，其中对于轴210的每一旋转桨230的经过次数增加，处理设备基于与对于轴210的每一旋转检测的桨230的经过次数相应的色粉230的凭经验确定的数量来调节在储器202中剩余的色粉203的量的估计。在一个实施方式中，当对于轴210的每一旋转桨230的经过次数增加时，处理设备将剩余的色粉203的量的当前估计替代为与对于轴210的每一旋转检测的桨230的经过次数相应的色粉230的凭经验确定的量。例如，在对于轴210的每一旋转桨230的经过次数从一增加到二的场合，处理设备可以将剩余的色粉203的量的当前估计替代为与对于轴210的每一旋转桨230的两次经过相应的色粉230的凭经验确定的数量。处理设备接着如以上在步骤504中讨论的减小剩余的色粉203的量的已修改的估计，直到对于轴210的每一旋转桨230的经过次数从二增加到三为止，此时处理设备再一次调节剩余的色粉203的量的估计。在另一实施方式中，当对于轴210的每一旋转桨230的经过次数增加时，处理设备通过对与对于轴210的每一旋转检测的桨230的经过次数相应的色粉230的凭经验确定的量和剩余的色粉203的量的当前估计都加权来重新计算剩余的色粉203的量的估计。例如，在对于轴210的每一旋转桨230的经过次数从一增加到二的场合，处理设备可将50％权重(或任何其它适当的权重)给与对于轴210的每一旋转桨230的经过次数相应的色粉230的凭经验确定的量并将50％权重(或任何其它适当的权重)给剩余的色粉203的量的当前估计以确定在储器202中剩余的色粉203的量的新估计。处理设备接着如在上面在步骤504中讨论的减小剩余的色粉203的量的已修改的估计，直到对于轴210的每一旋转桨230的经过次数从二增加到三为止，此时处理设备再一次计算剩余的色粉203的量的新估计。

在步骤510，处理设备将在储器202中剩余的色粉203的量的当前估计周期性地发送到处理电路201用于存储在与处理电路201相关的存储器201D中。以这种方式，如果色粉盒200被移除并插入到不同的图像形成设备内，在储器202中剩余的色粉203的量的估计随着色粉盒200一起行进，使得新图像形成设备将能够继续准确地估计在储器202中剩余的色粉203的量。此外，与处理电路201相关的存储器201D还起到用于剩余的色粉203的量的估计的存储备份的作用，以防到色粉盒200被安装于的图像形成设备的功率被中断。

回来在步骤502，处理设备基于如在步骤504确定的并在步骤509周期性地调节的剩余的色粉203的最近估计来确定储器202是否缺乏可用色粉203。

图12-14B是示出根据一个示例实施方式的用于确定在色粉盒200的储器202中剩余的色粉203的量和在色粉盒200的处理电路201与图像形成设备的控制器102之间的通信的方法的一系列流程图。图12是示出根据一个示例实施方式的用于对最新填充的色粉盒200的存储器210D编程的方法600的流程图。在步骤601，色粉盒200的储器202中的色粉203被称重。为了确定在储器202中的色粉203的重量，色粉203可在放置在储器202中之前被称重，或在色粉203被添加到储器202之前和之后的色粉盒200的重量可被比较。被称重的色粉203的量可转换成可用色粉203的量，以便考虑到由于在色粉203从色粉盒200的移除中的低效而不可用的色粉203的百分比。

在步骤602，在步骤601确定的色粉203的重量转换成在驱动电机402的旋转期间将需要由传感器404感测以便清空储器202的总编码器窗口的近似数量，其被称为剩余的编码器脉冲的数量。如上面讨论的，可基于从色粉储器202到相应的成像单元内的色粉203的凭经验确定的供给速率来对在储器202中的色粉水平近似。回来参考图9，可使用线性方程1来表示来自储器202的色粉203的供给速率的减少，其中：TFR＝色粉供给速率，s＝色粉供给速率线的斜率，m＝色粉质量以及b＝色粉供给速率线的y截距。

(1)TFR＝s*m+b

可通过根据方程2关于质量对线性方程1的倒数求积分来确定清空色粉储器202所需的轴210的旋转次数，其中：r(m)＝轴210的旋转次数，M＝色粉填充重量以及MR＝当全部可用色粉203从储器202移除时的残留色粉重量。

(2)

相应地，在具有残留色粉MR的色粉填充重量M处，直到储器202是空为止前剩余的轴210的旋转次数由方程3表示。

(3)

轴210的旋转次数可使用方程4转换成直到储器202缺乏可用色粉时剩余的编码器脉冲的数量，其中：ER＝剩余的编码器脉冲的数量，w＝在驱动电机402的编码器轮上的窗口的数量以及GR＝在驱动电机402和轴210之间的齿轮比。

(4)ER＝w*GR*r(m)

将方程3代入方程4内提供下面的方程5，其可用于确定对于任何给定的色粉填充水平和残留色粉量剩余的编码器脉冲的数量。相应地，方程5可在步骤602用于确定对于最新填充的色粉盒200剩余的编码器脉冲的数量。如下面更详细讨论的，基于由对于轴210的每一旋转由磁性传感器250A感测的桨230的经过次数来周期性地调节剩余的编码器脉冲的数量。

(5)

在步骤603，可确定直到储器202缺乏可用色粉时剩余的编码器脉冲的最大数量，其在色粉盒200的寿命期间不被重新调节。剩余的编码器脉冲的最大数量是有用的，以防磁性传感器250A、桨230或磁体240被损坏或干扰。在一个实施方式中，剩余的编码器脉冲的最大数量等于在步骤602确定的剩余的编码器脉冲的数量乘以常数，例如105％、110％、120％等。

在步骤604，在步骤602确定的直到空为止前剩余的编码器脉冲的数量和在步骤603确定的直到空为止前剩余的编码器脉冲的最大数量存储在色粉盒200的处理电路201的存储器201D中。下面将更详细讨论的两个其它变量——桨230的遍数计数和正式遍数计数——在存储器201D中被设置在零。

虽然实例方法600和相应的实例方法700和800使用直到空为止前剩余的来自传感器404的编码器脉冲的数量来表示在储器202中剩余的色粉203的量，如上面讨论的，可直接通过色粉的量例如色粉的质量或间接地使用与在储器202中剩余的色粉203的量相应的另一度量来表示在储器中剩余的色粉的量。

图13是示出根据一个示例实施方式的用于操作色粉盒200的处理电路201并与控制器102通信以确定在色粉盒200的储器202中剩余的色粉203的量的方法700的流程图。在步骤701，色粉盒200安装在图像形成设备中。可在色粉盒200的寿命期间的任何点安装色粉盒200。相应地，色粉盒200可与充满可用色粉、缺乏可用色粉或包含可用色粉的最大数量的一部分的储器202安装在一起。在步骤702，处理电路201将在存储器201D中的桨230的遍数计数设置为零，如果它没有已经被设置在零。

在步骤703，处理电路201监控色粉盒200是否已经从图像形成设备被移除，这可由例如在电触头201B和在图像形成设备中的相应电触头之间的接触的中断来检测到。当移除了色粉盒200时，方法700在步骤704结束。

在步骤705，处理电路201监控是否从控制器102接收到向控制器102报告桨230的遍数计数的请求。在步骤706，处理电路201从磁性传感器250A周期性地接收指示磁性传感器250A已检测到桨230的磁体240的脉冲。如上面讨论的，磁性传感器250A感测在轴210的旋转期间桨230的磁体240的存在。磁性传感器250A感测到在轴210的旋转期间桨230的磁体240的存在的次数取决于在储器202中的色粉203的量。在一个实施方式中，每当磁性传感器250A感测到磁体240时，处理电路201从磁性传感器250A接收数字脉冲。如上面讨论的，每个数字脉冲的宽度根据磁性传感器250感测到磁体240的持续时间来改变。每当处理电路201从磁性传感器250A接收到脉冲时，处理电路201就在步骤707使在存储器201D中的桨230的遍数计数递增一。在一个实施方式中，当处理电路201从磁性传感器250A接收到脉冲时，处理电路201也在步骤707将脉冲的时间戳记录在存储器201D中。在一个实施方式中，数字脉冲的上升沿用于创建时间戳；然而，可如所需的替代地使用数字脉冲的下降沿。在另一实施方式中，每个数字脉冲的上升和下降沿都被记录。

当在步骤705由处理电路201从控制器102接收到请求时，处理电路201在步骤708将存储在存储器201D中的桨230的遍数计数发送到控制器102。在时间戳数据也存储在存储器201D中的场合，处理电路201也可在步骤708将时间戳数据发送到控制器102。处理电路201也可从控制器102周期性地接收信息并将信息存储在存储器201D中。例如，在所示的示例实施方式中，处理电路201从控制器102周期性地接收当前编码器脉冲剩余计数、最大编码器脉冲剩余计数和正式遍数计数用于存储在存储器201D中。如上面讨论的，如果色粉盒200被移除并插入不同的图像形成设备中，这些变量可接着与色粉盒200一起行进。在步骤709，在处理电路201将桨230的遍数计数发送到控制器102之后，处理电路201将在存储器201D中的桨230的遍数计数重置为零。以这种方式，如果对于轴210的每一旋转控制器102向处理电路201请求桨230的遍数计数一次，则存储在存储器201D中并被发送到控制器102的桨230的遍数计数将是对于轴210的单次旋转桨230的遍数计数。在步骤709，处理电路201也可重置存储在存储器201D中的时间戳数据，使得在步骤708将桨230的遍数计数发送到控制器102之后从磁性传感器250A接收的第一脉冲被分配时间零，且在步骤705在来自控制器102的下一请求之前由处理电路201从磁性传感器250A接收的随后的脉冲被分配相对于时间零而测量的时间。

图14A和14B是示出根据一个示例实施方式的用于操作图像形成设备的控制器102并与色粉盒200的处理电路201通信以确定在色粉盒200的储器202中剩余的色粉203的量的方法800的流程图。在步骤801，色粉盒200安装在图像形成设备中。如上面讨论的，色粉盒200可在它的有用寿命期间的任何点被安装。在步骤802，控制器102读取存储在存储器201D中的指示储器202是否缺乏可用色粉203的变量。例如，在所示的示例实施方式中，控制器102从存储器201D读取直到储器202是空为止前剩余的编码器脉冲计数，最大编码器脉冲剩余计数和正式遍数计数。在步骤803，控制器102通过确定直到储器202是空为止前剩余的编码器脉冲或直到储器202是空为止前剩余的最大编码器脉冲是否等于零来确定色粉盒200是否缺乏可用色粉203。

在步骤804，在一个实施方式中，当控制器102确定色粉盒200缺乏可用色粉203时，控制器102在用户接口104和/或显示监视器36上显示指示储器202缺乏可用色粉203的消息。在一些实施方式中，当控制器102确定特定的色粉盒200缺乏可用色粉203时，控制器102关闭由那个特定的色粉盒200携带的色粉的颜色的打印(或任何颜色的打印)，直到空色粉盒200被更换为止，以便防止对相应于色粉盒200的在成像单元中的下游部件的损坏。

在步骤805，控制器102将度量对于轴210的每一旋转剩余的驱动电机402的编码器脉冲的数量的变量设置到对于轴210的单次旋转的驱动电机402的编码器脉冲的总数。可使用上面的方程4来确定对于轴210的单次旋转的驱动电机402的编码器脉冲的总数，其中r(m)＝1。对于轴210的每一旋转剩余的驱动电机402的编码器脉冲的数量的度量用于检测轴210的每一旋转以确定轴210何时完成旋转。然而，如上面在方法500的步骤505讨论的，各种其它方法可如所需的用于确定轴210何时完成旋转。

在步骤806，控制器102监控是否从与驱动电机402的编码器轮相关的传感器404接收到脉冲，指示驱动电机402的编码器轮的窗口之一被通过。每当脉冲从传感器404被接收到时，控制器102就在步骤807递减直到储器202是空为止前剩余的编码器脉冲计数、直到空为止前剩余的最大编码器脉冲计数和对于轴210的每一旋转剩余的编码器脉冲计数。

在步骤808，控制器102可监控直到空为止前剩余的最大编码器脉冲计数是否到达零。如上面讨论的，编码器脉冲剩余计数的最大数量不在色粉盒200的寿命期间被重新调节，并在磁性传感器250A、桨230或磁体240被损坏或干扰的情况下提供色粉盒200的硬停止。如果最大编码器脉冲剩余计数到达零，则控制器102推断出色粉盒200缺乏可用色粉203并继续进行到上面讨论的步骤804。

在步骤809，控制器102监控直到储器202是空为止前剩余的编码器脉冲计数是否到达零。在一个实施方式中，如果直到储器202是空为止前剩余的编码器脉冲计数到达零，则控制器102推断出色粉盒200缺乏可用的色粉并继续进行到上面讨论的步骤804。

在步骤810，控制器102通过监控对于轴210的每一旋转剩余的编码器脉冲是否到达零来监控轴210的旋转是否完成。如果对于轴210的每一旋转剩余的编码器脉冲大于零，指示轴210没有完成旋转，则控制器102在步骤806-809继续监控并跟踪从传感器404接收的脉冲。如在步骤811所示的，控制器102周期性地将直到空为止前剩余的当前编码器脉冲计数、当前最大编码器脉冲剩余计数和当前正式遍数计数发送到处理电路201用于存储在存储器201D中。如上面讨论的，如果色粉盒200被移除并插入不同的图像形成设备中，这些变量可接着与色粉盒200一起行进，使得新图像形成设备将能够继续准确地估计在储器202中剩余的色粉203的量。

在步骤812，一旦控制器102确定轴210已完成旋转，控制器102就向色粉盒200的处理电路201请求桨230的遍数计数。通过请求在轴210的每一旋转之后桨230的遍数计数，在步骤812由控制器102从处理电路201接收的每个遍数计数值代表在一次旋转期间桨230经过磁性传感器250A的经过次数。在步骤812，控制器102还将对于轴210的每一旋转剩余的编码器脉冲计数重置到在轴210的单次旋转期间驱动电机402的编码器脉冲的总数，如上面在步骤805中讨论的，使得控制器102可接着监控轴210是否已完成下一旋转。

在步骤813，控制器102可确定色粉盒200是否最近从图像形成设备被移除。在一个实施方式中，控制器102确定在轴210的预定数量的最近旋转内色粉盒100是否从图像形成设备移除。例如，控制器102可确定色粉盒100在轴210的最近的5次、10次、20次等旋转内是否从图像形成设备移除。在步骤813用作阈值的最近旋转的次数优选地足以确保：如果在储器202中的色粉203作为色粉盒200从图像形成设备移除的结果而不均匀地被分布，则轴210旋转到足以使色粉203更均匀地再分布在储器202中。如上面讨论的，当色粉盒200从图像形成设备被移除时，色粉203可在储器202内移动，引起在储器202中的色粉203的不均匀分布，这可使桨230比它当在储器202中仍然剩余一定量的色粉203且色粉203更均匀地分布在储器202中时原本将振荡的更多地振荡。相应地，在所示的示例实施方式中，如果色粉盒200最近从图像形成设备被移除，则控制器102可忽略从处理电路201接收的桨230的经过计数并返回到在步骤806-809监控并跟踪从传感器404接收的脉冲。

在步骤814，如果色粉盒200最近没有从图像形成设备被移除，则控制器102确定对于轴210的每一旋转桨230的经过次数是否增加。如上面讨论的，在一个实施方式中，这包括确定对于轴210的每一旋转桨230的经过次数例如对于轴210的最后三次旋转中的两次、轴210的最后四次旋转中的三次、轴210的最后五次旋转中的三次等是否增加，以便考虑到可使桨230比在轴210的任何给定旋转中预期的更多或更少地振荡的正常变化。

如果在步骤814所监控的条件未被满足，则控制器102返回到在步骤806-809监控并跟踪从传感器404接收的脉冲。如果另一方面对于轴210的每一旋转桨230的经过次数增加并满足在步骤814监控的条件，则控制器102使正式遍数计数递增并调节直到储器202是空计数为止前剩余的编码器脉冲。正式遍数计数是由处理电路201从磁性传感器250A接收的原始桨230的遍数计数的已过滤表示。正式遍数计数变量使来自磁性传感器250A的原始数据平滑以考虑到可使桨230比在轴210的任何给定旋转中预期的更多或更少地振荡的正常变化。在一个实施方式中，每当桨遍数计数在步骤814增加而不考虑在步骤814的增加的幅度时，正式遍数计数按规则在步骤815只递增一。再次，这个规则帮助考虑到可使桨230比在轴210的任何给定旋转中预期的更多或更少地振荡的正常变化。此外在一个实施方式中，在步骤809，除了确定直到储器202是空计数为止前剩余的编码器脉冲是否到达零以外，控制器102还监控正式遍数计数是否超过预定阈值。在这个实施方式中，当直到储器202是空计数为止前剩余的编码器脉冲到达零且正式遍数计数超过预定阈值时，储器202被认为缺乏有用色粉。对色粉盒200的给定架构，可凭经验将正式遍数计数的预定阈值确定在其中桨230的经过次数可靠地指示储器202缺乏可用色粉203的点处。

在步骤815，控制器102基于正式遍数计数来调节直到空计数为止前剩余的编码器脉冲。在一个实施方式中，当正式遍数计数增加时，控制器替换与当前正式遍数计数相应的直到空计数为止前剩余的凭经验确定的编码器脉冲。例如，在正式遍数计数从一增加到二的场合，控制器102可以将直到空计数为止前剩余的当前编码器脉冲替代为直到空计数为止前剩余的凭经验确定的编码器脉冲。控制器102接着如上面在步骤807中讨论的从直到空计数为止前剩余的经调节的编码器脉冲递减，直到正式遍数计数从二增加到三为止，此时控制器102将再一次调节直到空计数为止前剩余的编码器脉冲。在另一实施方式中，当正式遍数计数增加时，控制器102通过对与当前正式遍数计数相应的直到空计数为止前剩余的凭经验确定的编码器脉冲和直到空计数为止前剩余的当前编码器脉冲都加权来重新计算直到空计数为止前剩余的编码器脉冲。例如，在正式遍数计数从一增加到二的场合，控制器102可将百分之五十权重(或任何其它适当的权重)给与和正式遍数计数相应的直到空计数为止前剩余的凭经验确定的编码器脉冲并将百分之五十权重(或任何其它适当的权重)给直到空计数为止前剩余的当前编码器脉冲以确定直到空计数为止前剩余的新编码器脉冲。控制器102接着如上面在步骤807中讨论的减小直到空计数为止前剩余的经调节的编码器脉冲，直到正式遍数计数从二增加到三为止，此时控制器102再一次计算直到空计数为止前剩余的新编码器脉冲。在这个方法中应用于与正式遍数计数相应的直到空计数为止前剩余的凭经验确定的编码器脉冲的权重可能对每个正式遍数计数值是相同的，或所应用的权重可根据正式遍数计数来改变。例如在一个实施方式中，当正式遍数计数接近在步骤809中使用的正式遍数计数阈值时，应用于与正式遍数计数相应的直到空计数为止前剩余的凭经验确定的编码器脉冲的权重可增加。在直到空计数为止前剩余的编码器脉冲在步骤815中被调节之后，控制器102在步骤806-809重新开始监控并跟踪从传感器404接收的脉冲。

如上面讨论的，不是使用直到空时剩余的编码器脉冲的数量来估计在储器202中剩余的色粉203的量，可直接通过色粉的量例如色粉的质量或间接地使用与在储器202中剩余的色粉203的量相应的另一度量来表示在储器中剩余的色粉的量的估计。

在一个实施方式中，在正式遍数计数从一增加到二之前，控制器102使用来自磁性传感器250B的数据来调节直到空计数为止前剩余的编码器脉冲。在这个实施方式中，处理电路201将从磁性传感器250B接收的时间戳数据存储在存储器210D中，在步骤812，控制器102向处理电路201请求与磁性传感器250B有关的时间戳数据。在这个实施方式中，除了确定对于轴210的每一旋转桨230的经过次数是否增加以外，控制器102还确定来自磁性传感器250B的数字脉冲的宽度是否落在预定阈值之下。在一个实施方式中，这包括确定来自磁性传感器250B的数字脉冲的宽度是否落在预定阈值之下，例如对于磁体240经过磁性传感器250B的最后三遍中的两个、磁体240经过磁性传感器250B的最后四遍中的三个、磁体240经过磁性传感器250B的最后五遍中的四个等，以便考虑到可使桨230比在轴210的任何给定旋转中预期的更多或更少地经过磁性传感器250B的正常变化。

参考图6A，当储器202相对充满色粉203时，由于由色粉203提供的阻力，桨230在与驱动构件217相同的速度下移动。作为结果，当储器202相对充满色粉203时，在轴210的每一旋转期间来自磁性传感器250B的数字脉冲的宽度反映轴210和驱动构件217的旋转速度。参考图6B，当储器202中的色粉水平下降时，色粉水平到达一个点，其中在桨230经过“12点钟”位置之后桨230比驱动构件217更早向前落下，并足够接近地搁置在色粉203上用于使磁性传感器250B感测磁体240(即在磁性传感器250B的感测窗口内)。此时，与反映桨230搁置在储器202中的色粉203上直到驱动构件217赶上浆230并重新开始推桨230的时间量的相对满的储器202比较，来自磁性传感器250B的数字脉冲的宽度增大。当色粉水平继续下降时，色粉水平到达一个点，其中桨230比驱动元件217更早向前落下并在搁置在色粉203上之前经过磁性传感器250B的感测窗口，经过磁性传感器250B可感测磁体240时的范围。此时，来自磁性传感器250B的数字脉冲的宽度明显减小，反映当桨230比驱动元件217更早落下时桨230的旋转速度并指示磁性传感器250B感测磁体240的磁场的持续时间明显减小了。

可对色粉盒200的给定架构凭经验确定当来自磁性传感器250B的数字脉冲减小时在储器202中的色粉203的量，该数字脉冲指示桨230比驱动构件217更早落下并经过磁性传感器250B。可使用上面的方程5将这个色粉水平转换成直到储器202是空为止前剩余的编码器脉冲的数量。在一个实施方式中，在步骤815，控制器102基于凭经验确定的色粉水平来调节当来自磁性传感器250B的数字脉冲落在预定阈值之下时直到空计数为止前剩余的编码器脉冲。如上面讨论的，控制器102可以将直到空计数为止前剩余的当前编码器脉冲替代为直到空计数为止前剩余的凭经验确定的编码器脉冲，或控制器102可通过对相应于来自磁性传感器250B的数字脉冲的宽度的减小的直到空计数为止前剩余的凭经验确定的编码器脉冲和直到空计数为止前剩余的当前编码器脉冲都加权来重新计算直到空计数为止前剩余的编码器脉冲。在直到空计数为止前剩余的编码器脉冲在步骤815被调节之后，控制器102重新开始在步骤806-809监控并跟踪从传感器404接收的脉冲。

如所需的，方法800的一些或所有步骤可从控制器102移动到处理电路201或与控制器102通信的另一处理设备。类似地，方法700的一些或所有步骤可从处理电路201移动到控制器102或与控制器102通信的另一处理设备。

相应地，可通过感测安装在可旋转轴上并在储器内独立于轴可旋转的落桨例如桨230的旋转运动来确定在储器剩余的色粉的量。因为桨230的运动由在储器202之外的传感器可检测，桨230可被提供而没有到主体204外部的电气或机械连接(与轴210不同)。这避免对密封在储器202内的额外连接的需要，这将易受泄漏。因为不需要桨230的密封，所以不存在可改变桨230的运动的密封摩擦。此外，将磁性传感器定位在储器202之外减小了色粉污染的风险，色粉污染将损坏传感器。磁性传感器也可用于检测在图像形成设备中的色粉盒200的安装并确认轴210正确地旋转，从而消除对执行这些功能的额外传感器的需要。

虽然所示的示例实施方式示出位于桨230的主体上的磁体240与桨230的前端面230B和桨230的重力中心成一直线，将认识到，磁体240可如所需的从桨230有角度地偏移。例如，磁体240可位于相对于桨230成一角度并连接到桨230以随着桨230旋转的臂或其它形式的延伸物上。例如，在使用两个磁性传感器250A、250B的场合，如果磁体240在桨230的前面偏移90度，则磁性传感器250A位于大约“8点钟”位置和大约“10点钟”位置之间例如在大约“9点钟”位置处，以检测桨230何时在它的最低重力中心处或附近，其中桨230振荡，且磁性传感器250B可位于大约“5点钟”位置和大约“8点钟”位置之间例如在大约“7点钟”位置处，以检测桨230何时远离驱动构件217落下。类似地，在使用一个磁性传感器250A的场合，如果磁体240从桨230偏移180度，则磁性传感器250A位于大约“11点钟”位置和大约“1点钟”位置之间例如在大约“12点钟”位置处，以检测桨230何时在它的最低重力中心处或附近，其中桨230振荡。此外，将认识到，不是使用两个磁性传感器250A、250B来检测一个磁体240的运动，单个磁性传感器250可检测一对有角度地偏移的磁体240的运动。在这个实施方式中，磁体240中的一个或两个可位于连接到桨230以随着桨230旋转的臂或延伸物上。

在图4和5中所示的色粉盒200的架构和配置意欲用作例子且并没有被规定为限制性的。例如，虽然上面讨论的示例图像形成设备包括以色粉盒200和成像单元300的形式的一对紧密配合的可更换单元，将认识到，图像形成设备的可更换单元可如所需的使用任何适当的配置。例如，在一个实施方式中，图像形成设备的主色粉供应品、色粉添加器辊304、显影棍306和光电导鼓310容纳在一个可更换单元中。在另一实施方式中，图像形成设备的主色粉供应器、色粉添加器辊304和显影棍306设置在第一可更换单元中，而光电导鼓310设置在第二可更换单元中。

虽然上面讨论的示例实施方式利用在色粉盒的储器中的落桨，将认识到，具有磁体的落桨例如桨230可用于确定在图像形成设备中的任何储器或存储色粉的贮槽例如成像单元的储器或废色粉的存储区域中的色粉水平。此外，虽然上面讨论的示例实施方式讨论了用于确定色粉水平的系统，将认识到，本文讨论的这个系统和方法可用于确定除了色粉以外的特定材料例如谷物、种子、面粉、糖、盐等的水平。

虽然上面的例子讨论了一个或两个磁性传感器的使用，将认识到，多于两个磁性传感器可以如所需的被使用，以便得到关于具有磁体的落桨的运动的更多信息。例如，虽然例子讨论了使用磁性传感器的磁体，在另一实施方式中，使用电感式传感器例如涡流传感器或电容式传感器而不是磁性传感器。在这个实施方式中，落桨包括由电感式或电容式传感器可检测的导电元件。如上面关于磁体240讨论的，金属元件可通过摩擦配合、粘合剂、紧固件等附接到落桨，或落桨可由金属材料组成，或金属元件可位于随着落桨可旋转的臂或延伸物上。在另一可选形式中，落桨包括例如穿过壁206或207延伸到主体204的外部部分的轴。在落桨的轴的在储器202外部的部分上附接或形成编码器轮或其它形式的编码器设备。代码阅读器例如红外传感器定位成感测编码器设备的运动(和因而落桨的运动)并与控制器102或分析落桨的运动的另一处理器通信以确定在储器202中剩余的色粉的量。

前述描述示出本公开的各种方面。它并不意欲是无遗漏的。更确切地，它被选择为说明本公开的原理及其实际应用以使本领域中的普通技术人员能够利用本公开，包括它的继之而来的各种修改。所有修改和变化被设想在如所附权利要求确定的本公开的范围内。相对明显的修改包括组合各种实施方式的一个或多个特征与其它实施方式的特征。