专利名称：用于检测色剂剩余度的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于静电复制记录系统中的显影装置并更具体地涉及用于检测将形成在一光敏鼓上的静电潜象显现为一可见图象的色剂的剩余程度的装置。通过检测这种色剂余度(toner level)，用户可在最佳时间将附加调色剂供至该系统内部。本申请参考，结合和主张按35U.S.C 119由其引起所有益处的相关交叉参考文献为于1994年2月28日在朝鲜工业产权局提交并及时转让号为3776/1994，题为“用于检测调色剂保持度的装置”的申请。
通常人们知道，诸如复印机，激光束打印机之类的一般静电复制记录设备是在光敏鼓表面上形成一不可见的静电潜象。调色剂是由碳粉成份组成并加到光敏鼓的表面，以使静电潜象可见，然后将其转移和固定到诸如纸之类的可印刷媒质上，以形成静电图象的硬拷贝。该静电复制记录设备一般包括容纳调色剂的贮箱和装在贮箱内用于检测色剂剩余量的色剂检测装置，本领域的技术人员均知道检测色剂余量的代表性方法之一是采用色剂传感器，例如压电传感器的方法。然而我们已发现需要压电传感器的设备往往由于压电传感器的成本而使其无比(uncompetitively)昂贵。
本发明的一个目的是提供一种用于检测静电复制记录系统中色剂的剩余度(remaining level)的改进装置。
本发明另一目的是提供一种显影装置，该装置能在不必改动系统主体情况下代替采用压电式色剂传感器的现存静电复制记录系统。
本发明又一目的是提供一种因用光传感型色剂检测传感器来替代压电型传感器而能以较低价生产的显影装置。
本发明再一目的是提供一种能精确检测色剂剩余高度处于低状态和色剂余度为排空状态的色剂检测装置。
为获得以上和其他目的，一个用于对在光敏鼓上形成的静电潜象进行显影的静电复制记录系统的显影装置包括存放色剂的贮箱。一个用存放在贮箱中的色剂显现形成在光敏鼓上静电潜象的显影辊。在贮箱一侧从其底部起算的一予定高度上，安置一个用于发光的发光元件。一个色剂检测装置通过采用位于贮箱内侧上的光接收元件检测存在或不存在色剂，该光接收元件根据从光发射元件接收到的光量输出与贮箱中有或没有色剂相对应的信号。一个搅拌器将色剂送到显影辊并与此同时与色剂传送周期同步地清洁光发射元件的发光侧和光接收元件的光接收侧。一个信号传送装置将来自光接收元件的信号传送到一中央处理单元，将信号数值与予定值相比较从而确定色剂的高度。
由参考下列结合附图所作的详细说明将更好地理解对本发明的更全面的评价及其许多值得注意的优点，附图中相同标号表示相同或相似元部件，其中
图1是说明配置一传统色剂检测传感器的显影装置的截面视图；图2是说明传统压电型色剂传感器结构及其与一中央处理单元(CPU)连接的简图；图3是说明一来自传统压电型色剂传感器的色剂检测信号之输出状态的波形图；图4是说明配置有按本发明原理构成的色剂检测传感器的显影装置透视图；图5是说明用于描述安装其中的色剂检测器的操作的图4显影装置一部分的截面视图6是说明为描述色剂检测装置之安装位置的图4显影装置一部分的纵向截面视图；图7A和7B是示出按本发明原理，包括有一叶片的搅拌器的色剂显影装置操作的视图；图8是说明本发明一个实施例的一个视图，其中设有多个附装到搅拌器的叶片；图9是说明一个静电复制记录系统一部分的电路图，该记录系统用按本发明原理构造的色剂检测传感器来检测是否存在色剂；图10A至10C是表示图9光接收装置的各种实施例的电路图；图11A至11C是表示图9之信号传送装置的各种实施例的电路原理图；和图12是按本发明原理构造的一个静电复制记录系统的概略视图，举例说明了整个静电复制记录系统主体与显影装置之间的并存性。
参考图1至3，此后将给出对一个用于检测是否存在色剂的传统装置的详细说明。
图1是一传统显影装置50的截面视图，该装置包含一色剂传感器32。图2表示图1的色剂传感器32与CPU36之间的电气连接。图3是一个表示色剂传感器32的输出状态的计时图。
图1中，显影装置50中的贮箱20表示用于贮存碳粉型色剂30的容器。色剂30被存放在贮箱20的内部，用以将形成在光敏鼓22上的静电潜象显影成可见图象。具有贮箱20的显影装置50紧邻借助扫描器或图象形成记录设备形成静电潜象的光敏鼓22的表面。一旦形成潜象，具有显影辊24的显影装置50便将在光敏鼓22上形成的不可见静电潜象显影成可见图象。
显影装置50包括显影辊24，辊24通过将贮箱20中的色剂30供至光敏鼓22的表面而将静电潜象显影成可见图象，一个用以确保加到显影辊24表面的色剂30是恒定厚度的刮片26，一个将贮箱20中的色剂30供至显影辊24的搅拌器28，和一位于贮箱20内侧的色剂传感器32，检测是否存在色剂30。由显影装置50用电将形成在光敏鼓22上的潜象显影形成可见图象的方法实例包括“单组分(one component)显影法”，“双组分(two component)显影法”和“磁刷显影法”。这些方法对本领域技术人员来说是众所周知的，故为简明起见，在本说明书中不对它们加以解释。
图1中，用于检测贮箱20中有或无色剂30的色剂传感器32是一个压电式传感器。压电传感器的一个原理在于它响应测得的对其上部施加的压力而改变其输出电压。现将参考图2更详细地描述这一检测操作。
当存放在贮箱20中的色剂30通过旋转位于贮箱20内的搅拌器28而被加到显影辊24时，色剂传感器32的上部表面被清洁。此时，若贮箱20装有足够量的色剂30，则色剂30接触色剂传感器32，并可检测到作用在色剂传感器32表面上的压力。
若色剂30的量足以对色剂传感器32施加一阈值压力量值，则有压电效应的色剂传感器32输出一逻辑“低”电平电压。另一方面，在经搅拌器28旋转而从色剂传感器32除去色剂30之后，若由于色剂30量的缩减而使色剂30不接触色剂传感器32的上部或若施加在色剂传感器32上的压力低于基准值，则色剂传感器32便输出一逻辑“高”电平电压至连到其输出端的中央处理单元CPU36。也就是说，在色剂30接触色剂传感器32的上部的情况下，色剂传感器32便侧得存在色剂30并输出指示“存在色剂”的逻辑“低”电平检测信号。另一方面，在认为色剂30不存在的情况下，色剂传感器32检测这一缺陷并输出指示“色剂空”的逻辑“高”电平的检测信号。在此段期间作为工作电源的5V直流电压被加到色剂传感器32。因此，在认为贮箱20内不存在色剂30的情况下，色剂传感器32输出指示逻辑“高”电平的5V电压，而在认为存在色剂30的情况下，色剂传感器32输出指示逻辑“低”电平的0伏电压。
指示是否存在色剂30的从色剂传感器32输出的检测信号被加到CPU36的输入端。CPU36检测该检测信号的逻辑状态，然后确定是否存在色剂。在辨认存在或不存在色剂30之后，CUP36将其确认结果显示在一显示屏(未示出)上。这里，当显示出“色剂空”信息时，便停止该系统的操作。具有压电效应的色剂传感器32通常用来做由日本日立公司(HITACHI)生产的5—u003型传感器和由日本TDK公司生产的TSO5D型传感器。
用压电传感器检测存在或不存在色剂并执行类似上述的操作的一种传统技术更详细地公开于在1985年2月22曰须发给Takcda等人的美国专利4,647,185中(此后简称为Takeda等人的′185)。
在Takeda等人的′185中，色剂传感器32的输出端被连接到CPU36的输入端。CPU36按照该系统的时钟周期读出色剂传感器32的输出，从而检测色剂30的存在或不存在。这样一种检测操作根据CPU36的设计规范或该系统的时钟周期而变化然而，一般该检测操作是按10毫秒周期执行的。
就传统装置而言，如图1构造的显影装置50的贮箱20中，搅拌器28的旋转不超过60rpm。也就是就，为将贮箱20中的色剂30传送到显影辊24，搅拌器28的旋转时间总量通常为1至3秒钟就足够了。
Takeda等人′185公开的技术是对置于显影辊50的内侧上的色剂传感器32的输出在一予定时间周期内予以计数，并将计数值与一予定值相比较，以确定色剂的剩余度。Takeda等人′185的这种操作将在此后参考图3加以描述。
在不存在色剂30并因而不接触显影装置50的色剂传感器32的上部情况下，色剂传感器32输出逻辑“高”电平的检测信号。然后如以上所述将该检测信号加到CPU36。CPU36根据10毫秒周期的一予定时间周期T内扫描其输入端。在此扫描周期T期间，假设色剂传感器32在周期△T1，△T2和△T3期间输出三个逻辑“高”电平的信号，则CPU36对来自色剂传感器32的这三个逻辑“高”电平输出的信号进行计数。也就是说∑△T＝△T1＋△T2＋△T3。在∑△T对予定时间周期的比值，即 的值低于予定值的情况下，CPU36将该色剂高度辨认为正常，而在 的值高于予定值时，CPU36将该色剂高度辨认为异常。于是CPU36按照该辨认程度在显示屏上显示一个对应于先前编程状态的色剂量级信息，以指示色剂30的剩余度。
例如，假设予定时间周期T为2.5秒，∑△T(即△T1＋△T2＋△T3)为300毫秒，则当 低于 (假定色剂传感器32的输出是按10ms周期读出的，则计数低于30)，色剂30的总额处于正常量级，而当 在 之上，则色剂30的量处于异常量级。 之比有两个阈值 和 从而当色剂度被确定为异常时，可将色剂度分为两个不同类别。也就是就，当ΣΔTT<325]]>，色剂度指示为正常。另一方面，当325<ΣΔTT<2425]]>时指示“色剂低”或“显影剂低”状态，而当ΣΔTT>2425]]>时，指示“色剂排空”或“显影剂排空”状态(见表<1>) 表<1>
以上指示的显示方法虽不是在Takeda等人′185中所揭示的，但被认为是广泛应用于静电复制记录系统中的一个通用方法。
与在色剂检测装置中使用压电传感器相联系的主要问题在于该传感器极其昂贵。因此，采用这种传感器使得系统本身的成本较高。
至今已有人揭示了不用昂贵的压电型色剂传感器检测是否存在色剂的各种方法。其中之一法公开在由Dong-Ho Lee于1992年12月14日提交的题为“用于检测在一静电复制机中所用的色剂的装置”的U.S专利申请07/989828中(此后简称为Lee申请)。
该Lee申请包括一块根据存放在贮箱内的色剂量向上和向下旋转的金属板，和一块随该金属板沿显影装置外侧面的转距而移动的磁铁。一个连接到磁铁的执行器截断或反射围绕执行器枢轴中央的发送或反射光检测器的光，并产生对应于色剂剩余度的逻辑信号。该Lee申请的优点在于其装置能以比用压电型色剂传感器的装置大约是其1/6的较低成本产生。
然而，Lee申请不能提供其显影装置与用于Takeda等人′185的静电复制记录系统所用显影装置之间的兼容性。也就是说，不可能用Lee申请中所公开装置的不太昂贵的光传感器去替代诸如Takeda等人′185中揭示的更昂贵的压电型传感器。
虽然在生产采用Lee申请中揭示的静电复制记录系统的代器方面不存在问题，但两种系统之间缺乏互换性确是个问题。换言之，一个诸如Lee申请中揭示的低价显影装置不能用于采用Takeda等人′185中所揭示的更昂贵显影装置的静电复制记录系统中。
因此，Takeda等人′185和Lee申请中所揭示的静电复制记录系统应该各仅用为满足他们各自规格所设计的那种显影装置。由于两种系统之间缺乏相互兼容性，故该要求在使用和管理这两种系统过程中产生种种困难。
现参考图4至6，图4示出配置有按本发明原理构成的色剂检测传感器的一个显影装置50的透视图。图5是表示图4显影装置50的一部分的截面图，用以描述其内装有的色剂检测装置的操作。图6是显影装置50的外壳的纵向截面视图，其中一个光传感器用作色剂检测装置。现将参照图4至6给出对按本发明原理构造的显影装置50的详细说明。
显影装置50包括一用于存放色剂30的贮箱20，在贮箱20的一侧，设有一光源可透光的透光窗40。一个用于接收光源的光接收窗38离透光窗40一予定距离、光接收窗38由透明塑料构成并向上伸出。
参考图6，光一发射元件116a和116b，发出对应于电信号输入的光，被插入安装在透光窗40的内侧。诸如两个光电二极管，或两个光电三极管之类的光接收元件120a和120b接收来自光发射元件116a和116b的光源并将所接收光量变换为电信号，并被插入安装在光接收窗38的内侧。光发射元件116a和116b可固定安装在分别与光接收元件120a和120b平等的位置上。在本发明中，光电传感器是由一对元件，即位于透光窗40的内侧上的光发射元件116a和位于与元件116a平行位置的光接收元件120a，组成。因此可见在本发明中用了两个光电传感器。
再回到参见图4，搅拌器28的旋转轴29为将色剂30供至开口24a而安装在贮箱20的两侧。贮箱内透光窗40和光接收窗38形成在其底部。还设有呈方形并有特定厚度的搅拌片31。搅拌片31彼此分隔地位于搅拌器28转轴29的上部和底部。由诸如塑料之类弹性元件组成的刮片44和46附装到位于透光窗40和光接收窗38之间的搅拌器28的搅拌片31的两侧。当如上所述构成的搅拌器28随转轴29旋转时，存放在贮箱20中的色剂30被加到定位显影辊24的开口24a。在搅拌器28旋转的同时，刮片44和46同时清除留在透光窗40和光接收窗38内侧面上的色剂30。
正如以上所述，本发明采用了两个彼此分隔定位的光电传感器以使两光电传感器之一被附装到搅拌器28之搅拌片31两侧的刮片44和46截断。参见图5，可精确看到两个光电传感器和刮片44与46的相对位置。在图5中，若将搅拌器28的顺时针旋转方向设定为标准，假设沿上游位置定位的光电传感器指示为标号42a，沿下游位置定位的光电传感器指示为标号42b，和光电传感器42a和42b的分隔距离1为10mm。在这些假设下，当刮片44或46截止光电传感器42a时，光电传感器42b被打开，而当刮片44或46继续旋转并截止光电传感器42b时，则光电传感器42a被打开。这里，光电传感器42a由光发射元件116a和光接收元件120a组成，而光电传感器42b是由光发射元件116b和光接收元件120b组成。此外标号48，52和54分别指示支架，PCB和螺钉。
现将参照图7A和7B说明设有两对光电传感器的显影装置50中，对色剂30剩余度进行检测的操作。
若当显影装置50的贮箱20中色剂高度处于满状态时，搅拌器28围绕转轴29中中央旋转；搅拌片31同时旋转。于是，色剂30通过开口24a供至显影辊24。此时，若搅拌器28以恒定速度保持旋转，则可防止存放在贮箱20内的色剂30粘合。此外，虽然附装到搅拌器28之搅拌片31两侧的刮片44和46借助穿过贮箱20内的透光窗40和光接收窗38之间的空间而清洁透光和光接收窗40和38的窗壁，色剂30仍能及时供复印工艺使用。
因此，从设在透光窗40内侧的光发射元件116a和116b发出的光通过透光窗40发送。但由于色剂高度处于满状态，光的传送立即被贮箱20中的色剂30所阻断。正如图5所示，若贮箱20内的色剂30剩余高度高于第一级L1，则设在光接收窗38内的光接收元件120a和120b不能接收所发送的光。假设每一光接收元件120a和120b在不接收光时输出一逻辑“高”电平电压，而在接收光时输出逻辑“低”电平电压，则可理解当色剂高度为满状态时，光接收元件120a和120b均输出一个逻辑“高”电平电压。那时，若从光接收元件120a和120b的输出在一检测信号发送电路(见图9)中被逻辑相加并将逻辑相加处理的结果反向并作为输入加到CPU110，CPU110以如上述的次序确定是否存在色剂30，则CPU110能确定该输入指示贮箱20内色剂高度处于满状态。
当存放贮箱20内的色剂30被消耗并使色剂剩余高度变成转低时，则从光发射元件116a和116b发出的光被传送到光接收元件120a和120b的可能性将如以下讨论的那样增大。第一检测等级在搅拌器28继续旋转而色剂30的剩余高度变成图7A和7B所示的低于第一级L1但高于第二级L2的条件下，若刮片44或46阻截如图7B中所示光发射窗40的光电传感器42b的光，则光电传感器42a的光路被打开。于是，光接收窗38中的光接收元件120a接收从透光窗40的光发射元件116a发送的光并输出与所接收光量相对应的逻辑信号。此后，若搅拌器28继续旋转并如图7A所示，刮片44或46截断光电传感器42a的光路，则光接收窗38中的光接收元件120a和120b将输出指示色剂高度处于正常状态下的色剂检测信号，因为光电传感器42b的光路由于色剂30在贮箱20内部的剩余高度高于第二级L2而被截断。因此，在色剂剩余高度如图7A和7B中所示低于第一级L1但高于第二级L2的情况下，在刮片44或46清洁透光窗40和光接收窗38以后，可以理解仅仅由光电传感器42a检测到的信号被传送至CPU110。然而，由于色剂30的高度能至少还有一个非常规等级(irregular level)特性，故光电传感器42a和42b的输出经由后面论述的电路逻辑相加，然后将该逻辑相加后的输出发送到CPU110。正如先前已述，色剂传感器的输出在按10ms周期的予定时间周期T期间被读出，产生代表“高”脉冲数的∑△T值并将其加到CPU的输入端，在CPU中确定色剂的剩余高度。此时，CPU执行为确定色剂剩余度的算法并分析代表在予定时间周期T期间产生的“高”脉冲数的值∑△T，从而确定存放于贮箱20中的色剂剩余度。例如，由表示在予定时间周期T检测到多少“高”脉冲的值∑△T来确定色剂的某一低等级。第二检测等级若在色剂30的剩余高度如图7A和7B所示的低于第二级L2的条件下，刮片44或46阻断如图7A所示光接收窗38的光电传感器42a的光，于是光电传感器42b的光路被打开。因此，光接收窗38中的光接收元件120b接收从透光窗40的光发射元件116b送来的光并输出对应于所接收光量的检测逻辑信号。此后，如图7A所示，若搅拌器28继续旋转和刮片44或46阻断光电传感器42b的光路，则光接收窗38中的光接收元件120a接收从透光窗40的光发射元件116a发送的光并输出对应于所接收光量的检测逻辑信号。所以，在色剂剩余高度低于图7A和7B所示第二级L2的情况下，在刮片44和46清洁透光窗40和光接收窗38以后，可知由光电传感器42a和42b检测的逻辑信号是经此后要论述的电路逻辑相加，然后该逻辑相加后的输出被发送至CPU110。正如先前所讨论的，色剂传感器的输出是在按10ms一周期的予定时间周期T期间被读出，该代表加到CPU输入端的“高”脉冲数的值∑△T和色剂剩余度被检测。此时，CPU分析代表予定时间周期T期间产生的“高”脉冲数的值∑△T，从而确定存放于贮箱20内的色剂30量处于排空级。
图8是表示本发明另一实施例的视图，其中三个刮片被附装到图4的搅拌器28。在本实施例中，当贮箱20中的色剂30总量处于低等级时，可获得一个更稳定的检测信号。就本实施例的结构而言，在中心围绕搅拌器28的轴29形成有三个搅拌片31，其每一个配置一个各自的刮片44，46和56。现将描述图8所示实施例的操作。
正如图4和7中所描绘的，当仅将两个刮片44和46附装到搅拌器28的搅拌片31时，若色剂30的剩余度低于第一级L1，但高于第二级L2，则可能产生由下列操作误差所引起的一些问题。
正如先前已述，当刮片44和46清洁透光窗40和光接收窗38时，其间的光路被打开。此时，光接收窗38中的光接收元件120a接收从透光窗40中的光发射元件116a发出的光并输出一色剂检测信号，例如，对应于所接收光量的逻辑“高”电平的色剂检测信号。在上述条件下，若刮片44或46的位置由搅拌器28的旋转而转了大约200°，分布在刮片44和46板上的色剂不断涌出，就这样附着到透光窗40和光接收窗38的表面。此时，由碳粉组成的色剂30能阻断透光窗40和光接收窗38之间的光路。所以，光接收窗38的内侧的光接收元件120a输出一逻辑“低”电平的电压。在这种操作中，即使色剂30的剩余度是显着低时，光电传感器的光接收元件120a仍可能输出指示色剂等级为正常的检测信号。也就是说，在色剂30剩余总量低的情况下，可能由于旋转期间色剂30涌出刮片44和46而意外地产生给出有关该色剂等级的一个错误指示的不稳定信号。
不过如图8所示，若搅拌器28的搅拌片31的数目增大，并为清洁透光窗40和光接收窗38而设置两个以上的刮片，而可避免以上发生的这类操作误差。在图8中，刮片56是追加形成的。在设有两片以上刮片的情况下，基本消除了刮片清除贮箱20中剩余色剂30时色剂流离刮片的情况，从而避免意外产生一不正确的检测信号。
图9是表示一部分静电复制记录系统的电路原理图，其中光电传感器42a和426的检测信号以最佳方式传送到如图4所示构造的显影装置中的CPU110。标号100和102指示具有位于透光窗40内侧面上的光发射元件116a和116b的第一和第二发光器件。标号104和106指示具有位于光接收窗38内侧面上的光接收元件120a和120b的第一和第二光接收器件，该器件输出与从光发射元件116a和116b接收到的光量相对应的检测信号DS1和DS2。标号114指示偏置电阻。光发射元件116a和116b被示为发光二极管，而光接收元件120a和120b被示为光电晶体管。第一和第二光接收器件104和106包括偏压电阻118，和用于对光电晶体管120a和120b的输出进行反相而起反相器作用，包括电阻122和124及晶体管126的那部分。此外，标号108指示一信号传送装置，用以将来自第一和第二光接收器件104和106的检测信号DS1和DS2的输出进行逻辑相加并将该逻辑相加结果传送至CPU110。CPU110执行用于确定色剂剩余度的算法并分析来自信号传送装置108的输入信号，从而确定色剂30的剩余度。此后，CPU110将对应于所确定的色剂剩余度的信息显示在一显示器(未示出)上，以告知用户色剂30的剩余程度。
此后将给出如图9所示信号传送装置108的操作说明。
当接通电源时，光发射元件116a和116b总是通过偏压电阻114响应电源输入而发光。此时，若贮箱20中的色剂30的剩余度在如上所述的第一检测级，则光发射元件116a和光接收元件120a之间的第一光路P1被刮片44或46阻断，而光发射元件116b与光接收元件120b之间的第二光路P2被色剂30阻断。于是，光接收元件120a和120b开路，连到那里的晶体管126输出逻辑“低”电平的色剂检测信号DS1和DS2至信号传送装置108。
当刮片44或46移至图7b所示位置时，由于光发射元件116a与光接收元件120a之间的第一光路P1开路，故光接收元件120a被接通。于是连接到光接收元件120a的晶体管126被开关接通，以将逻辑“高”电平的色剂检测信号DS1输出至信号传送装置108。
信号传送装置108通过上述操作完成对检测信号DS1和DS2的逻辑相加，再将逻辑相加后信号传送至CPU110。信号传送装置108可由一个OR门构成。此时，CPU110在按一周期10ms的予定时间周期T期间对从信号传送装置108发出的“高”脉冲数进行计数，将计数值与一予定值比较，以确定色剂现存量，并输出与该确定结果相应的显示信息。
若贮箱20中色剂30的剩余度是在如前述讨论过的第二检测级，则第一和第二光路P1和P2的每一个根据搅拌器28旋转期间刮片44和46的移动而依次处于切断和开通状态。因此，从第一和第二光接收器件104和106轮流输出逻辑“高”电平的色剂检测信号DS1和DS2。然后，检测信号被逻辑相加，而逻辑相加后的信号再输入信号传送装置108。因此，若贮箱20中色剂30的剩余度处于第二检测级时，指示色剂30的低或空状态的逻辑“高”电平信号被连续输入至CPU110。此时，CPU110在按10ms一周期的予定时间周期T期间读出信号传送装置108的输出，并将在予定时间周期T期间读出的逻辑“高”电平的信号总数与一予定值相比较，从而显示“色剂排空”信息。
图10A至10C是表示图9所示第一和第二光接收器件104和106的各种实施例的电路原理图。在图10A和10B中，包括图9的开关晶体管126的反相器被斯密特触发器反相器132(见图10B)或另一可选者，一个其中设有基准电压Vref和波形函数(waveform function)的比较器130(见图10A)所替代。图10A中，标号128指示一电容器。借助这些结构便能精确产生对应于光接收元件120之输出的逻辑输出。图10C示出光接收装置的另一实施例，其中用一达林顿型晶体管134来补偿光接收元件120的低电流驱动性能。这些其他实施例的详细操作并未脱离图9所示的实施例范围。
图11A至11C是说明图9信号传送装置108的各种实施例的电路原理图。图11A是一个实施例，其中借助一引线的或(OR)连接构成集电极开路型缓冲器136和138。标号140指示电阻。在这种结构中，与从第一和第二光接收装置104和106输出的检测信号DS1和DS2电平相对应的精确逻辑信号可被传送至CPU110。图11B的实施例在以下情况是有用的，即第一和第二光接收装置104和106的每一个通过采用电源电压Vcc和地电位之间的偏压电阻118和用光电晶体管构成的光接收元件120产生色剂检测信号DS1和DS2。用11B是信号传送装置108的另一实施例，其中从单光电晶体管集电极输出的色剂检测信号DS1和DS2经一传统的电流放大电路放大，该放大电路包括晶体管150，多个电阻142，144和148和电容器146和152，以将放大后信号加至CPU110。在图11C中，从第一和第二光接收装置104和106输出的检测信号DS1和DS2被加到其内设有基准电压Vref2的一比较器158。因此，仅当色剂检测信号DS1和DS2的电平超过基准电压Vref2的电平时，指示色剂30的空状态的逻辑“高”电平的检测信号才被传送到CPU110，以便以产生与光接收元件120之输出相对应的精确逻辑输出。在图11C中，标号156和160指示电阻器而标号154指示电容器。
在显影装置50中的构造两个光电传感器和执行逻辑相加过程的信号传送装置108以后，再将其安装到采用压电型色剂传感器的一个传统静电复制记录系统的主体上，便执行取样，其结果示于下表<2>中。
表<2>
现参考图12，该图示出按本发明原理构成的静电复制记录系统的概要图。该系统包括装在用作整个静电复制记录系统外壳的主体60内部的显影装置50。主体60容纳包含空白剪裁纸张(blank sheets ofcut paper)之类的若干转移媒体的带盒180，一对记录辊182，182′和一个转移部件184，用于将形成在光敏鼓22上的显影剂转移到转移(或打印)媒体。主体60内形成一条传送路径186，各张转移媒体沿路径186，通过记录辊182，182′并在光敏鼓22和转移台184(transferstage)之间连续传送。显影装置50有用于存放色剂的贮箱20和用于检测贮箱20内所存色剂的色剂传感器58。利用本发明，显影装置50能适于在贮箱20内安装压电传感器62或光电传感器42作为色剂传感器58，而无需对主体60作任何结构上的变动。因此，本发明有利地提供了显影装置50的主体60之间的彼此互换性，而与显影装置50的贮箱20中安装压电传感器62还是光电传感器42无关。所以，本发明使用户能用廉价的光电传感器替代压电传感器而又无需改动主体60。
正如以上所述，现提供的按本发明原理构造的显影装置能在不对主体作任何类型的改动情况下，直接装入使用压电型传感器的传统静电复制记录系统。本发明的显影装置能利用价廉的色剂检测装置，因此提供了一种能以低于传统显影装置的较低成本生产的显影装置。
权利要求
1.一种静电复制记录系统的显影装置，用以将形成在光敏鼓上的静电潜象显影成可见图象，所述装置包括用于存放色剂的色剂存放装置；用于将形成在所述光敏鼓上的所述静电潜象，借助存在所述色剂存放装置内的所述色剂显现出来的显影装置；色剂检测装置，用于检测是否存在所述色剂之一种状态，所述色剂检测装置包括第一和第二光发射装置，用于在离开所述色剂存放装置底部的一予定高度上，从所述色剂存放装置的第一侧发出光；和第一和第二光接收元件，位于所述色剂存放装置的内侧，用于响应从所述第一和第二光发射装置接收到的光量分别输出指示所述色剂剩余量的第一和第二对应信号；一个搅拌器，用于将存放在所述色剂存放装置的所述色剂传送到所述显影装置，与此同时依据所述搅拌器的旋转周期清洁所述第一和第二光发射装置的光发射侧和所述第一和第二光接收元件的光接收侧；以及检测装置，用于将在给定时间周期期间通过对指示所述色剂输出所述剩余量的所述第一和第二相应信号进行逻辑相加而产生的信号进行计数所得到的值同一予定值进行比较，以确定所述色剂的剩余度。
2.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于所述搅拌器包括在旋转装置上形成并插入所述色剂存放装置的所述第一侧和与所述第一侧相对的第二侧之间的传送装置，用于将所述色剂传送到所述显影装置；和附装到所述传送装置的清洁装置，用以按所述搅拌器的所述旋转周期清洁所述光发射侧和所述光接收侧。
3.如权利要求1的显影装置，其特征在于所述第一和第二光发射装置定位于形成在所述色剂存放装置的所述第一侧的透光窗内侧，而所述第一和第二光接收元件定位于所述色剂存放装置之所述内部向上突出的一个光接收窗的内侧面上。
4.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于所述搅拌器包括多个搅拌片，彼此分隔地形成在旋转装置上并位于所述色剂存放装置的所述第一侧和与所述第一侧相对的第二侧之间，用于将所述色剂传送到所述显影装置；和刮片装置，附装到所述搅拌片，用于按所述搅拌器的所述旋转周期清洁所述光发射侧和所述光接收侧。
5.一种静电复制记录系统的显影装置，用以将形成在光敏鼓上的静电潜象显影成可见图象，所述装置包括用于存放色剂的色剂存放装置，所述色剂存放装置包括用于透射由所述系统外产生的光源的透光窗，所述光源以第一垂直高度和低于所述第一垂直高度的第二垂直高度向所述色剂存放装置的内侧发光；用于借助存在所述色剂存放装置内的所述色剂，显现形成在所述光敏鼓上的所述静电潜象的显影装置；一搅拌器，用于将存放在所述色剂存放装置中的所述色剂传送到所述显影装置；在所述色剂存放装置内向上突出的光接收窗，用于接收通过所述透光窗发送的所述光源；附装到所述搅拌器的刮片装置，用于按所述搅拌器的旋转周期清洁所述透光窗与所述光接收窗之间的光路；色剂检测装置，位于所述光接收窗的内侧面上，用于通过响应经由所述清洁后光路的对应于所述第一和第二垂直高度的高度上接收到的所述光源量，检测所述色剂剩余度，所述色剂检测装置逻辑相加对应于所述色剂所述剩余度信号并输出逻辑相加后的信号；以及测定装置，用于将在一给定时间周期期间通过对从所述色剂检测装置输出的所述逻辑相加后信号进行计数得到的值与一予定值相比数以确定所述色剂的所述剩余度。
6.一种借助一成象装置进行记录的静电复制记录系统，该成象装置能将形成在光敏鼓上的静电潜象变为可见图象，所述系统包括一个有存放色剂的容器装置的可兼容显影装置，该显影装置采用安装在容器装置中的压电型传感器或光电型传感器，以产生对应于贮存在容器装置中的所述色剂量的信号；和一个有测定装置的主体，该测定装置用于根据从装在所述显影装置中所述压电型传感器或所述光电型传感器所产生的信号测定所述色剂的剩余度，其中所述可兼容显影装置在所述系统中可采用所述压电型传感器或所述光电型传感器而无需改动主体。
7.如权利要求6的所述静电复制记录系统，其特征在于所述显影装置在所述系统生产初期采用所述压电型传感器，但为降低所述系统的生产成本，可用所述光电型传感器替代压电型传感器。
8.如权利要求6所述的静电复制记录系统，其特征在于所述采用所述光电型传感器包括两个光电传感器的显影装置将从所述两光电传感器产生的与贮存在容器装置中所述色剂的剩余度相对应的信号予以逻辑相加并输出逻辑相加过程的结果。
9.如权利要求7所述的静电复制记录系统，其特征在于包括两个光电传感器的使用所述光电型传感器的所述显影装置，将从所述两光电传感器产生，对应于存放在容器装置中的所述色剂剩余度的信号逻辑地相加并输出逻辑相加过程的结果。
10.一种有成象装置的静电复制记录系统，该成象装置用于使形成在光敏鼓上的静电潜象能被转换成可记录媒体上的可见图象，所述系统包括包括用于存放色剂的容器装置的显影装置；安装在所述容器装置内的检测装置，用于产生对应于存放在所述容器装置内色剂数量的信号；用于容纳安装所述显影装置的主体，所述主体包括用于根据从所述检测装置产生的所述信号测定存放在所述容器装置中的所述色剂的所述数量的装置；和所述显影装置在不改变所述主体情况下适于可互换安装所述检测装置，并所述检测装置包括用于产生所述信号的装置，该装置选自包含响应与所述色剂的接触呈现压电响应的材料和在所述色剂消耗期间对所述容器装置内的光呈现光敏响应的材料的一组材料。
11.根据权利要求10的静电复制记录系统，其特征在于包含呈现所述压电响应的所述材料的所述装置在不改变所述主体结构情况下被包含呈现所述光敏响应的所述材料的所述装置所取代。
12.如权利要求10的静电复制记录系统，其特征在于所术包含呈现所述光敏响应的材料的装置包括第一和第二光电传感器，用于分别产生第一和第二检测信号，所述第一和第二检测信号被逻辑相加，以输出指示存放在所述容器装置中所述色剂的所述数量的结果。
13.如权利要求11的静电复制记录系统，其特征在于包括呈现所述光敏响应的材料的所述装置由第一和第二光电传感器组成，用以分别产生第一和第二检测信号，所述第一和第二检测信号被逻辑相加，以输出指示存放在所述容器装置中的所述色剂的所述数量的结果。
全文摘要
一种静电复制记录系统的显影装置。该装置包括色剂贮箱和显影辊。一个发光元件置于贮箱一侧的预定高度。色剂检测装置利用位于贮箱内的光接收元件检测是否存在色剂，该装置响应从光发射元件接收的光量输出对应于是否存在色剂的信号。搅拌器将色剂送到显影辊同时与色剂传送周期同步地清洁光发射元件发光侧和光接收元件的光接收侧。一个信号传送器将来自光接收元件的信号传到CPU，以便同一预定值比较信号数从而确定色剂高度。
文档编号G03G15/08GK1115424SQ9510048
公开日1996年1月24日 申请日期1995年2月28日 优先权日1994年2月28日
发明者曹海硕, 高昌经, 李东浩 申请人:三星电子株式会社