DE102008039549A1

DE102008039549A1 - Sensoranordnung zur Überwachung des Füllstandes eines ein Füllgut aufweisenden Behälters mit Hilfe eines Schwingkörpers

Info

Publication number: DE102008039549A1
Application number: DE200810039549
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Schmid
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2010-03-04

Abstract

Als Schwingkörper der Sensoranordnung (SA) ist ein Piezoaktor (1) vorgesehen, der durch eine Halterung derart im Behälter angeordnet ist, dass dieser in sich Festkörperschwingungen ausführen kann. Der Piezoaktor (1) wird zur Anregung der Festkörperschwingungen mit einer Spannungsquelle (5, 7) verbunden, die eine Wechselspannung (6, 8) einer einstellbaren Frequenz und Amplitude an den Piezoaktor (1) anlegt. Die Stromaufnahme des Piezoaktors (1) wird gemessen und aus dem Messwert kann entnommen werden, ob sich das Füllgut unterhalb oder oberhalb der Position des Piezoaktors im Behälter befindet. Der Piezoaktor (1) kann dadurch gereinigt werden, dass durch eine Spannungsquelle verschiedene Frequenzen an den Piezoaktor (1) angelegt werden, so dass die angeregten Festkörperschwingungen an unterschiedlichen Stellen des Piezoaktors (1) ihre maximale Auslenkung haben und dabei eine unerwünschte Füllgutschicht auf dem Piezoaktor lösen.

Description

Für die Überwachung des Füllstandes eines Füllgutes bei einem Behälter gibt es verschiedene Anwendungsbeispiele. Ein Anwendungsbeispiel ist die Entwicklerstation bei einem elektrofotografischen Druckgerät. Hier wird als Füllgut Toner in einen Tonerbehälter eingefüllt, der Teil der Entwicklerstation ist. Der Toner wird durch Entwicklerwalzen zu einem Ladungsbildträger, z. B. einem Fotoleiterband, transportiert, der Ladungsbilder der zu druckenden Bilder aufweist. Diese werden dann mit dem Toner eingefärbt. Da dadurch dem Tonerbehälter Toner entnommen wird, ist es erforderlich, den Füllstand im Tonerbehälter zu messen, um gegebenenfalls Toner nachfüllen zu können.
Zur Überprüfung des Füllstandes eines Behälters werden unterschiedliche Sensoranordnungen eingesetzt:

– Aus US 6,021,294 ist bekannt, den Füllstand von Entwicklerkammern mit Hilfe von kapazitiven Sensoren zu messen.
– Aus DE 197 20 519 A1 und EP 0 499 265 B1 ist bekannt, einen Schwingkörper durch eine Erregungseinrichtung mit einem Piezoaktor zu einer Schwingung anzuregen. Der Schwingungskörper, z. B. eine Pendelanordnung, schwingt im Behälter. Solange Füllgut den Schwingkörper nicht bedeckt, kann dieser frei schwingen, taucht der Schwingkörper dagegen in das Füllgut ein, wird die Schwingung des Schwingkörpers gedämpft. Die Schwingungen werden mit einem mit der Erregungseinrichtung im wesentlichen identischen Empfangswandler detektiert. Das Antwortsignal wird dann in einer Auswerteschaltung durch Vergleich des Ausgangssignals des Empfangswandlers mit dem Ausgangssignal eines Referenzelements untersucht. Abhängig vom Auswerteergebnis kann Füllgut in den Behälter nachgefüllt werden.

Die bekannten Sensoranordnungen verwenden zur Anregung der Schwingung eines Schwingkörpers (Vibrationskörper) somit einen Piezoaktor, der Schwingungen erzeugt, die über Zwischenelemente auf den Schwingkörper, z. B. ein Pendel, übertragen werden. Dabei wird der Schwingkörper durch Anlegen einer definierten Spannung mit seiner Eigenfrequenz angeregt. Dies hat den Vorteil, dass der Schwingkörper seine maximale Auslenkung erreicht. Gelangt das Füllgut (Fluid oder Schüttgut) an den Schwingkörper, so dämpft dieses Füllgut die Schwingung. Dadurch verändert sich die Eigenfrequenz des gedämpften Systems mit dem Schwingkörper und dessen maximale Auslenkung. Diese Größen können gemessen werden und aus den Messgrößen auf den Füllstand geschlossen werden.
Durch die ständige Bewegung des Schwingkörpers wird in der Regel verhindert, dass sich Füllgut an dem Schwingkörper anlagern kann. Dies ist jedoch dann nicht mehr der Fall, wenn das Füllgut aus sehr kleinen Partikeln, wie z. B. Toner, Mehl oder Stäube, besteht. Dann entsteht die Gefahr, dass das Füllgut nicht ausreichend vom Schwingkörper abgereinigt wird. Dieses Problem wird an Hand von Toner als Füllgut im Folgenden erläutert. Insbesondere nach längerem Stillstand des Schwingkörpers kann sich an ihm Toner anlagern. Auch im Betrieb kann sich eine Tonerschicht am Schwingkörper bilden. Durch diese Tonerschicht wird der Schwingkörper zunehmend gedämpft. Wenn die Tonerschicht am Schwingkörper groß genug geworden ist, wird die Bewegung des Schwingkörpers so stark gedämpft, dass die Auswerteschaltung vom Ereichen des Füllstandes im Behälter ausgehen muss. Die Folge ist ein Fehlersignal, das die ausreichende Füllung des Tonerbehälters simuliert, obwohl dies nicht der Fall sein muss.
Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Sensoranordnung anzugeben, mit der der Füllstand eines Füllgutes in einem Behälter überwacht werden kann und bei der zudem das oben genannte Problem nicht auftritt, also sich keine Schicht von Füllgut, z. B. von Toner, am Schwingkörper anlagern kann.
Das Problem wird durch eine Sensoranordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der Erfindung wird der Piezoaktor direkt als Schwingkörper verwendet, es erfolgt keine Übertragung auf andere Bauteile durch Zwischenelemente wie dies beim zitierten Stand der Technik der Fall ist. Der Piezoaktor führt dementsprechend Festkörperschwingungen aus, er schwingt in sich und zusätzlich als gesamter Körper mit seiner Halterung. Je nach Anregungsfrequenz nimmt die Eigenschwingung des Piezoaktors unterschiedliche Formen an, die Orte der maximalen Auslenkung verändern sich abhängig von der geometrischen Ausführung, der Materialbeschaffenheit, der Einspannung und der Anregungsfrequenz des Piezoaktors.
Da der Piezoaktor gehaltert ist, kann der Piezoaktor in sich und zusammen mit der Halterung als ein Körper schwingen. Allerdings sollte die Halterung des Piezoaktors so realisiert werden, dass die Eigenschwingung des Piezoaktors dadurch möglichst wenig behindert wird.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Zwei Betriebszustände können mit der Sensoranordnung ausgeführt werden:
a) Messbetrieb
Im Messbetrieb wird an den Piezoaktor eine Messfrequenz von einer ersten Spannungsquelle angelegt, aufgrund deren der Piezoaktor selbst als Schwingkörper arbeitet, also Festkörperschwingungen ausführt. Bei Einsatz des Piezoaktors zur Überprüfung des Füllstandes eines Behälters ist es dann erforderlich, dass das vom Piezoaktor abgegebene Auswertesignal ausgewertet wird. Dazu kann eine an den Piezoaktor angeschlossene Strommessschaltung verwendet werden, die die Stromaufnahme des Piezoaktors misst. Die Strommessschaltung kann einen vom Strom durchflossenen Messwiderstand und ein den Spannungsabfall über dem Messwiderstand messendes Spannungsmessgerät aufweisen. Als Messfrequenz kann die Eigenfrequenz des Piezoaktors eingestellt werden.
Die Erkennung der Dämpfung des Piezoaktors und damit des Füllstandes des Behälters mit Hilfe der Strommessschaltung hat Vorteile:

– Die Strommessschaltung ist einfach aufgebaut.
– Die Stromaufnahme wird über den Spannungsabfall an einem Messwiderstand erkannt und mit mehreren Grenzwerten verglichen.
– Da die Stromaufnahme des Piezoaktors bewertet wird, kann auf eine aufwändige Abschirmung von Kabeln verzichtet werden.

b) Reinigungsbetrieb
Beim Reinigungsbetrieb wird eine zweite Spannungsquelle vorgesehen, die nacheinander derartige Wechselspannungen unterschiedlicher Frequenzen als Reinigungsfrequenzen an den Piezoaktor anlegt, dass die dadurch angeregten Festkörperschwingungen des Piezokörpers an unterschiedlichen Stellen des Piezoaktors ihre maximale Auslenkung aufweisen. Dabei können die Wechselspannungen für die Reinigungsfrequenzen in ihren Amplituden, ihrer Dauer und der Reihenfolge des Auftretens einstellbar variiert werden. Der Reinigungseffekt wird noch verbessert, wenn die Reihenfolge der Wechselspannungen mehrmals durchlaufen wird. Zweckmäßigerweise können die Reinigungsfrequenzen derart eingestellt werden, dass die damit angeregten Festkörper schwingungen alle zu reinigenden Stellen des Piezokörpers erfassen.
Eine weitere Verbesserung bei der Anlagerung eines Füllgutes an den Piezoaktor wird erreicht, wenn der Piezoaktor auf ein festes Potential gelegt wird, das derart gepolt ist, dass bei Verwendung eines elektrisch geladenen Füllgutes, z. B. von Toner, eine abstoßende Kraft auf das Füllgut ausgeübt wird. Zudem kann die Anlagerung eines Füllgutes an den Piezoaktor vermindert werden, wenn dieser mit einer anti-adhäsiven Schicht versehen wird. Die Schicht sollte aber dünn und flexibel sein, um zu verhindern, dass sie die Eigenschwingung des Piezoaktors dämpft.
Folgende Vorteile des Reinigungsbetriebs ergeben sich dann:

– Wenn der Piezoaktor nur mit der Messfrequenz betrieben wird, bleiben die Stellen mit maximaler Auslenkung immer am selben Ort. Ebenso die Stellen mit minimaler Auslenkung. An diesen Stellen lagert sich bevorzugt das Füllgut, also z. B. der Toner, an. Ausgehend von diesen Stellen kann sich die Tonerschicht aufbauen und ausdehnen. Auf diese Weise entsteht das oben angegebene Problem. Durch die Erfindung wird nun das Festsetzen des Toners am Piezoaktor als Schwingkörper effektiv verhindert und auch bereits bestehende Anlagerungen von Füllgut können damit entfernt werden. Dies sichert einen gleich bleibenden Ausgangszustand des Schwingkörpers und verhindert eine Drift des Auswertesignals für einen leeren Behälter.
– Bilden sich an Stellen mit geringer Auslenkung Ablagerungen, so werden diese bei einer veränderten Reinigungsfrequenz entsprechend ausgelenkt und somit Ablagerungen verhindert. Wird ein begrenzter Frequenzbereich durchfahren, können alle Stellen so angeregt werden, dass sie das anhaftende Füllgut abschütteln.
– Haben sich nach längerem Stillstand des Piezoaktors festere Anhaftungen oder Schichten des Füllgutes gebildet, so werden diese durch die Festkörperschwingungen des Piezoaktors aufgebrochen und abgelöst. Ausschlaggebend für die Reinigungswirkung ist neben der Anregungsamplitude und der Anregungsfrequenz auch die zeitliche Reihenfolge und Dauer der einzelnen Frequenzen. Ein mehrfaches Anwenden des Reinigungszyklus erhöht die Wirkung der Reinigung beträchtlich.

Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel liegt bei der Entwicklerstation eines elektrofotografischen Druckgeräts vor. Dort muss der Füllstand eines Toneraufnahmebehälters überwacht werden, um gegebenenfalls rechzeitig Toner nachzufüllen. Dazu kann der Piezoaktor mit seiner Halterung mit einer Wand des Toneraufnahmebehälters verbunden werden. Dann kann im Messbetrieb der Piezoaktor mit der ersten Spannungsquelle verbunden werden und die Stromaufnahme des Piezoaktors durch die Strommessschaltung gemessen werden. Im Reinigungsbetrieb kann der Piezoaktor mit der zweiten Spannungsquelle verbunden werden und die Reinigungsfrequenzen nacheinander an den Piezoaktor angelegt werden.
Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass eine sichere Füllstandsdetektion durch Kombination von zwei Betriebszuständen erreichbar ist. Im Messbetrieb wird eine feste Frequenz mit definierter Amplitude an den Piezoaktor angelegt und im Reinigungsbetrieb verschiedene Frequenzen mit derselben oder unterschiedlichen Amplituden. Diese beiden Betriebszustände können abwechselnd eingesetzt werden, je nach Füllgut mit unterschiedlichen Anteilen und mit unterschiedlichen Parametern.
An Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, wird die Erfindung weiter erläutert.
Es zeigen
1 eine Darstellung der Sensoranordnung;
2 eine Darstellung der Stromaufnahme durch den Piezoaktor;
3 eine prinzipielle Darstellung der Reinigungswirkung;
4 eine prinzipielle Darstellung der Eigenschwingungen eines scheibenförmigen Piezoaktors;
5 einen Ausschnitt einer Entwicklerstation mit einem Tonerbehälter und einem Piezoaktors.
Aus 1 ergibt sich eine Realisierung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung SA. Ein Piezoaktor 1 ist als elektrisches Ersatzschaltbild dargestellt. Der Piezoaktor 1 kann z. B. über einen Steckverbinder 10 an eine Auswerteschaltung AW aus Spannungsquellen 5, 7 und aus einer Strommessschaltung 11 angeschlossen werden. Der Piezoaktor 1 ist einerseits mit der Spannungsquelle 5 und umschaltbar mit der Spannungsquelle 7 verbunden und andererseits mit der Strommessschaltung 11, die an Massepotential 4 liegt. Mit der Strommessschaltung 11 kann die Stromaufnahme des Piezoaktors 1 gemessen werden. Dazu weist die Strommessschaltung 11 einen Messwiderstand 3 auf, durch den der Strom vom Piezoaktor 1 fließt. Der dabei erzeugte Spannungsabfall über dem Widerstand 3 kann durch ein Spannungsmessgerät 2 bekannten Aufbaus gemessen werden und daraus der Strom berechnet werden. Der Widerstand 3 sollte einen möglichst geringen Wert aufweisen. Über den Steckverbinder 10 kann der Piezoaktor 1 an die Auswerteschaltung AW angeschlossen oder von ihr abgetrennt werden.
Im Messbetrieb wird die erste Spannungsquelle 5 mit dem Piezoaktor 1 verbunden und dadurch eine Wechselspannung 6 (oberhalb der Spannungsquelle 5 z. B. als Rechteckspannung 6 gezeigt) einer festen Messfrequenz dem Piezoaktor 1 zugeführt, der dadurch zu einer Festkörperschwingung als Messschwingung angeregt wird. Durch die Strommessschaltung 11 wird dann der vom Piezoaktor 1 aufgenommene Strom über die Spannung am Messwiderstand 3 gemessen. Die Stromaufnahme kann auf bekannte Weise mit Referenzwerten verglichen werden. Wenn z. B. der Piezoaktor 1 in einem Behälter mit Toner angeordnet wird, kann dann festgestellt werden, ob der Füllstand des Toners im Behälter unterhalb oder oberhalb der Position des Piezoaktors 1 liegt. Davon abhängig wird ein Strommesswert unterschiedlicher Amplitude von der Strommessschaltung 11 gemessen. Ein möglicher Stromverlauf für die Messung bei einem Füllzustand, bei dem kein Toner den Piezoaktor 1 umgibt, also die Messschwingung ungedämpft ist, zeigt 2a. Dabei wird von einer Sinus-Anregung des Piezoaktors 1 ausgegangen. 2b zeigt dann den Verlauf des Strommesswertes, wenn der Toner den Piezoaktor 1 umgibt, die Messschwingung gedämpft wird. Der Strommesswert hat dann eine kleinere Amplitude. Die unterschiedlichen Amplituden können detektiert werden, und dadurch festgestellt werden, ob die Oberfläche des Toners im Behälter oberhalb oder unterhalb der Position des Piezoaktors 1 im Behälter liegt. Wenn der Füllstand die Position des Piezoaktors 1 unterschritten hat, kann dann evtl. Toner in den Behälter nachgefüllt werden.
Im Reinigungsbetrieb wird die zweite Spannungsquelle 7 durch Umlegen eines Wechselkontaktes 9 an den Piezoaktor 1 angelegt und damit wird ihm z. B. eine Wechselspannung 8 (oberhalb der Spannungsquelle 7 als Rechteckspannung 8 dargestellt) zugeführt, die in der Frequenz und/oder der Amplitude in einem definierten Bereich variiert werden kann. Bei dieser Betriebsweise nehmen die Festkörperschwingungen unterschiedliche Formen an, d. h. deren maximale Auslenkungen treten über die Oberfläche des Piezoaktors 1 verteilt auf. Diese Reinigungsfrequenzen und/oder Reinigungsamplituden können so gewählt werden, dass Auslenkungen beim Piezoaktor 1 über dessen ganze zu reinigende Oberfläche auftreten. Die Folge ist, dass Anhaftungen des Füllgutes auf dem Piezoaktor 1 aufgebrochen und abge löst werden. Der Reinigungseffekt kann verbessert werden, wenn zusätzlich die Reihenfolge und die Dauer der Reinigungsfrequenzen variiert werden oder ein Reinigungszyklus mehrmals durchgeführt wird.
Im Diagramm der 3 ist die Reinigungswirkung RW in % bei einem Piezoaktor 1 in Abhängigkeit von Reinigungsfrequenzen in kHz dargestellt. Es ist erkennbar, dass die Reinigungswirkung bei einer Reinigungsfrequenz nicht ausreichend ist. Es gibt mehrere Bereiche, in denen sich eine Reinigungswirkung einstellt. Bei unterschiedlichen Reinigungsfrequenzen werden unterschiedliche Bereiche des Piezoaktors 1 angeregt und damit abgereinigt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Frequenzbereiche mehrmals durchfahren werden, um aufgelockerte Bereiche auf dem Piezoaktor 1 bei der nächsten Durchfahrt abzureinigen. Zudem ist es vorteilhaft, wenn der ganze Frequenzbereich zur Reinigung verwendet wird, um Schwankungen der Piezoaktoren in der Serie auszugleichen.
In 4 sind als Beispiele für Festkörperschwingungen die Formen einer runden Scheibe 12 (Piezoaktor) gezeigt, die durch verschiedene Frequenzen angeregt werden und die deshalb verschiedene Eigenschwingungen durchführt. Je nach Material, Abmessung, Randbedingung kann die Verformung unterschiedlich entsprechend den Beispielen der 4 sein. Es ist zu erkennen, dass die Orte maximaler Auslenkung an unterschiedlichen Stellen der Scheibe 12 liegen.
5 zeigt als Anwendungsbeispiel die Anordnung einer Sensoranordnung SA mit Piezoaktor 1 in einer Entwicklerstation ES eines elektrofotografischen Druckgeräts. Von der Entwicklerstation ES ist nur ein Behälter 13 mit Toner 14 dargestellt, im dem eine Mischwalze 15 angeordnet ist. Der restliche Aufbau der Entwicklerstation ES ebenso wie der Aufbau des Druckgeräts wird als bekannt vorausgesetzt. Durch die Sensoranordnung SA wird der Füllstand des Behäl ters 13 mit Toner 14 ermittelt. Je nachdem, ob der Toner 14 unterhalb des Piezoaktors 1 liegt oder diesen umgibt, ist das von der Sensoranordnung SA abgegebene Stromsignal unterschiedlich (3) und kann detektiert werden. Wenn die Tonerentnahme aus dem Behälter 13 dazu führt, dass der Toner 14 die Position des Piezoaktors 1 unterschreitet, kann Toner in den Behälter nachgefüllt werden.

SA: Sensoranordnung
ES: Entwicklerstation
AW: Auswerteschaltung
RW: Reinigungswirkung
1: Piezoaktor
2: Spannungsmessgerät
3: Messwiderstand
4: Masse
5: erste Spannungsquelle für den Messbetrieb
6: Spannungsverlauf im Messbetrieb
7: zweite Spannungsquelle für den Reinigungsbetrieb
8: Spannungsverlauf im Reinigungsbetrieb
9: Wechselkontakt
10: Steckverbinder
11: Strommessschaltung
12: runde Platte = Piezoaktor
13: Behälter
14: Toner
15: Mischwalze

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6021294 [0002]
- DE 19720519 A1 [0002]
- EP 0499265 B1 [0002]

Claims

Sensoranordnung zur Überwachung des Füllstandes eines ein Füllgut aufweisenden Behälters mit Hilfe eines Schwingkörpers, – bei der als Schwingkörper ein Piezoaktor (1) vorgesehen ist, der durch eine Halterung derart im Behälter angeordnet ist, dass er in sich Festkörperschwingungen ausführen kann, – bei der der Piezoaktor (1) einerseits mit einer Spannungsquelle (5, 7) verbunden ist, die eine Wechselspannung (6, 8) einer einstellbaren Frequenz und Amplitude an den Piezoaktor (1) anlegt, so dass dieser Festkörperschwingungen ausführt, – bei der der Piezoaktor (1) andererseits mit einer Strommessschaltung (11) verbunden ist, die die Stromaufnahme des Piezoaktors (1) misst.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, bei der die Halterung derart ausgeführt ist, dass der Piezoaktor (1) in sich und zusammen mit der Halterung als ein Körper schwingt.
Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der in einem Messbetrieb der Piezoaktor (1) mit einer ersten Spannungsquelle (5) verbunden ist, die eine Wechselspannung (6) fester Frequenz und Amplitude an den Piezoaktor (1) anlegt.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Strommessschaltung (11) einen vom Strom durchflossenen Messwiderstand (3) und ein den Spannungsabfall über dem Messwiderstand (3) messendes Spannungsmessgerät (2) aufweist.
Sensoranordnung Anspruch 4, bei der als Messfrequenz die Eigenfrequenz des Piezoaktors (1) eingestellt ist.
Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in einem Reinigungsbetrieb die erste Spannungsquelle (7) nacheinander derartige Wechselspannungen (8) unterschiedlicher Frequenzen als Reinigungsfrequenzen an den Piezoaktor (1) anlegt, dass die dabei angeregten Festkörperschwingungen des Piezokörpers (1) an unterschiedlichen Stellen des Piezoaktors (1) ihre maximale Auslenkung aufweisen.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der in einem Reinigungsbetrieb eine zweite Spannungsquelle (7) vorgesehen ist, die nacheinander derartige Wechselspannungen (8) unterschiedlicher Frequenzen als Reinigungsfrequenzen an den Piezoaktor (1) anlegt, dass die dabei angeregten Festkörperschwingungen des Piezokörpers (1) an unterschiedlichen Stellen des Piezoaktors (1) ihre maximale Auslenkung aufweisen.
Sensoranordnung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Wechselspannungen (8) für die Reinigungsfrequenzen in ihren Amplituden, ihrer Dauer und der Reihenfolge des Auftretens einstellbar sind.
Sensoranordnung nach Anspruch 6, 7 oder 8, bei der die Reihenfolge der Wechselspannungen (8) mehrmals durchlaufen wird.
Sensoranordnung einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der die Reinigungsfrequenzen derart eingestellt sind, dass die damit angeregten Festkörperschwingungen alle zu reinigenden Stellen des Piezoaktors (1) erfassen.
Sensoranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei der der Piezoaktor (1) mit einer anti-adhäsiven Beschichtung versehen ist.
Entwicklerstation eines elektrofotografischen Druckgeräts, – bei der die Sensoranordnung (SA) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Messung des Tonerstandes in einem Toneraufnahmebehälter (13) vorgesehen ist, – bei der der Piezoaktor (1) mit seiner Halterung mit einer Wand des Toneraufnahmebehälters (13) verbunden ist, – bei der der Piezoaktor (1) im Messbetrieb mit der ersten Spannungsquelle (5) verbunden ist und die Stromaufnahme des Piezoaktors (1) durch die Strommessschaltung (11) gemessen wird, – bei der der Piezoaktor (1) im Reinigungsbetrieb mit der ersten oder einer zweiten Spannungsquelle (7) verbunden ist, die unterschiedliche Reinigungsfrequenzen nacheinander an den Piezoaktor (1) anlegt.
Entwicklerstation nach Anspruch 12, bei der der Piezoaktor (1) an einem derartigen Gleichspannungspotential liegt, dass auf aufgeladenen Toner ein abstoßende Kraft ausgeübt wird.
Verfahren zur Überprüfung des Füllstandes eines Behälters für ein Füllgut unter Verwendung der Sensoranordnung (SA) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, – bei dem beim Messbetrieb an den Piezoaktor (1) eine derartige Spannung angelegt wird, dass dieser eine Festkörperschwingung ausführt und dabei die Stromaufnahme des Piezoaktors (1) gemessen wird, – bei dem zwischen Messbetrieben Reinigungsbetriebe ausgeführt werden und dazu Spannungen unterschiedlicher Reinigungsfrequenzen dem Piezoaktor (1) zugeführt werden, so dass dieser zu Festkörperschwingungen angeregt wird, die an unterschiedlichen Stellen des Piezoaktors (1) ihre maxinmale Auslenkung haben, wobei sich am Piezoaktor (1) anhaftendes Füllgut löst.
Verfahren nach Anspruch 14, – bei dem beim Messbetrieb die erste Spannungsquelle (5) an den Piezoaktor (1) angelegt wird, so dass dieser eine Festkörperschwingung ausführt und wobei die Stromaufnahme des Piezoaktors (1) gemessen wird, – bei dem für die Reinigungsbetriebe die erste Spannungsquelle (5) abgeschaltet wird und die zweite Spannungsquelle (7) an den Piezoaktor (1) angeschaltet wird und die Reinigungsfrequenzen dem Piezoaktor (1) zugeführt werden.