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Diese
Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung, wie etwa eine
Kopiermaschine, ein Faxgerät,
einen Drucker und dergleichen, und insbesondere eine Bilderzeugungsvorrichtung,
die eine Funktion zur Steuerung der Tonerdichte hat, gemäss Anspruch
1.
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Bei
Entwicklungsverfahren, die Tonerpulver verwenden, insbesondere bei
Entwicklungsverfahren, die Entwickler vom einkomponentigen Typ verwenden,
die einen Toner als eine Hauptkomponente enthalten (hierauf wird
im folgenden als ein einkomponentiges Entwicklungsverfahren Bezug
genommen), sind verschiedene Arten von Verfahren zum Laden von Toner
vorgeschlagen worden. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift
Nr. 4-184 462/1992 eine Technik, die die Ladeeigenschaften von Toner
verbessert, indem die Bewegung des magnetisierbaren Toners durch
Drehen eines stabförmigen
Entwicklerregelabschnitts aktiviert wird, das benachbart zu einer
Entwicklungsbüchse
bzw. -trommel angeordnet ist, die als ein den Toner aufnehmendes
Teil dient. Jedoch wird bei dieser Technik das Laden des Toners
zumeist durch die Kontaktladung zwischen dem Entwickleraufnahmeteil
und dem Toner vorgenommen und deshalb kann eine gleichmässige Aufladung
des Toners nicht erzielt werden.
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Im
Gegensatz hierzu kann bei einem Entwicklungsverfahren, das einen
zweikomponentigen Entwickler verwendet, der auf einem Träger und
einem Toner (hiernach wird hierauf als einem zweikomponentigen Entwicklungsverfahren
Bezug genommen) zusammengesetzt ist, der Toner stabil geladen und
zugeführt
werden, verglichen mit dem Toner des einkomponentigen Entwicklungsverfahrens.
Deshalb wird das zweikomponentige Entwicklungsverfahren weithin
für Drucker
und Kopiermaschinen vom Typ mit mittelschneller Kopiergeschwindigkeit
und vom Typ der hohen Kopiergeschwindigkeit und dergleichen eingesetzt.
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Bei
dem zuvor aufgezeigten zweikomponentigen Entwicklungsverfahren wird
nur der Toner bei dem Bildentwicklungsprozess verbraucht und deshalb
verändert
sich das Mischungsverhältnis
des Toners und des Trägers.
Deshalb ist es nötig,
das Mischungsverhältnis
des Toners und des Trägers
innerhalb eines festen Bereiches aufrechtzuerhalten, um gleichmässig bzw.
stabil Bilder mit guten Bildqualitäten zu erhalten. Falls, mit
anderen Worten, die Tonerdichte (das Gewichtsverhältnis des
Toners zu dem Entwickler) sich ändert, ändert sich
eine Menge von Toner, die einem Entwicklungsbereich zugeführt wird, und
eine Menge an Ladung des Toners, wobei sich eine Änderung
der Bildqualitäten
ergibt. Dies bedeutet, dass der Toner, wenn die Tonerdichte relativ
gering ist, nicht ausreichend dem Entwicklungsbereich zugeführt werden
kann, und ferner die Ladungsmenge des Toners ansteigt, was zur Verschlechterung der
Entwicklungsfähigkeit
des Entwicklers führt.
Falls im Gegensatz die Tonerdichte relativ hoch ist, wird zu viel
Toner zu dem Entwicklungsbereich zugeführt oder der Toner neigt dazu,
an einem bildtragenden Teil aufgrund unzureichender Ladung des Toners
zu haften, weil die Wahrscheinlichkeit des Kontaktes des Toners
mit dem Träger
abnimmt und dadurch haftet der Toner unerwünscht an einem Abschnitt des bildtragenden
Teils, wobei sich die Verschmutzung des Hintergrundes eines Bildes
(hierin als Hintergrundverschmutzung) ergibt.
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Um
die Tonerdichte zu steuern, wird ein Steuerverfahren für die Zuführung von
Toner vorgeschlagen, indem eine Toner zuführende Einrichtung die Tonerzufuhr
aufgrund von Daten einer Tonerdichte in einer Entwicklungseinheit
steuert, die mit einer Tonerdichteerfassungseinrichtung erfasst
worden ist, wobei ein Permeabilitätsmessungssensor oder dergleichen
verwendet wird. Jedoch neigt, z. B. in einer Billig-Kopiermaschine
und einer Kopiermaschine für geringe
Umfänge,
der Entwickler dazu, über
eine lange Zeit zurückgelassen
zu werden, ohne verwendet zu werden. Wenn der Entwickler über eine
lange Zeit ohne Einsatz verbleibt, entladen sich die Ladungen des
Trägers
und des Toners des Entwicklers in der Entwicklungseinrichtung, wobei
sich eine Abnahme der Ladungsmenge des Trägers und des Toners ergibt.
Wenn eine Bilderzeugungsoperation durchgeführt wird, nachdem die Vorrichtung
lange Zeit ungenutzt geblieben ist, treten Probleme auf, wie etwa
ein Verstreuen von Toner und die Hintergrundverschmutzung, die durch
die Abnahme der Ladungsmenge des Toners aufzutreten neigt.
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Weil
zusätzlich
die Ladungsmenge des Entwicklers den Träger und den Toner enthält, nimmt
die Abstossung des Toners ab oder Luft kommt natürlich von dem Entwickler, wobei
sich eine Abnahme der Menge des Entwicklers ergibt. Der zuvor aufgezeigte Permeabilitätssensor
erfasst den Abstand zwischen dem Träger, der magnetisch ist, und
dem Sensor. Wenn die Tonermenge abnimmt, ist der Träger dem Sensor
nähergekommen
und deshalb wird durch den Sensor entschieden, dass die Tonerdichte
gering geworden ist. Wenn deshalb der Träger dem Sensor sehr nahekommt,
indem die Entwicklermenge abnimmt, erfasst der Sensor, dass die
Tonerdichte abnimmt, obwohl sich die Tonerdichte nicht verändert. Da
die Tonerzuführeinrichtung
Toner auf der Grundlage der durch den Sensor erfassten Daten zuführt, wächst die
Tonerdichte in der Entwicklereinheit an, wobei sich Probleme ergeben,
wie etwa das Verstreuen von Toner und die Hintergrundverschmutzung.
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Ein
solches Problem tritt in dem Fall auf, indem die Tonerdichte fälschlich
mit einer Tonerdichteerfassungseinrichtung erfasst worden ist und
kann nicht nur bezüglich
des Permeabilitätssensors
auftreten, sondern auch in der anderen Tonerdichteerfassungseinrichtung,
die einen Aufbau hat, der falsch erfasste Daten von einem anderen
als dem Permeabilitätsmesssensor
ausgibt, der die Tonerdichte durch Verfahren erfasst, die durch
die Abnahme der Ladungsmenge oder der Menge des Entwicklers beeinflusst
werden, die dazu neigen, aufzutreten, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung über eine
längere
Zeit unbenutzt dasteht.
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Aus
EP 0 736 815 A1 ist
ein Bilderzeugungsapparat bekannt. Dieser umfasst ein bildtragendes Teil,
eine Erzeugungseinrichtung für
ein latentes Bild, eine Entwicklungseinrichtung, eine Tonerzuführeinrichtung,
eine Entwicklerrühreinrichtung,
eine Tonerdichteerfassungseinrichtung, eine Tonerdichtesteuerung
und eine Speichereinrichtung, die Tonerdichtewerte speichert. Die Tonerdichteerfassungseinrichtung
wird in Abhängigkeit
von einem Zeitintervall, während
die Bilderzeugungsvorrichtung nicht aktiv ist, gesteuert.
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Aus
JP 4-68377 und dem entsprechenden Patent abstracts of Japan, P-1372,
1992, Band 16, Nr. 268 ist bekannt, die Tonerdichte zu der Zeit,
zu der zuletzt eine Bilderzeugung erfolgte, mit der detektierten
Tonerdichte zu vergleichen, wenn eine neue Bilderzeugung gestartet
wird.
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Aus
der Druckschrift JP 07-134491 A und entsprechendem Patent abstract
of Japan, ist eine Entwicklungsvorrichtung bekannt. Bei dieser wird eine
Steuerung der Tonerdichtekonzentration nach dem erneuten Start der
Entwicklungsvorrichtung für eine
bestimmte Zeit verhindert. Dann wird das Ausgangssignal eines Tonerdichtesensors
mit Daten verglichen, die von der Speichereinrichtung gespeichert sind.
Wenn das Signal des Sensors um einen vorbestimmten Betrag gestiegen
ist, wird ein Vorabumrühren
in der Entwicklungsvorrichtung für
eine bestimmte Zeit durchgeführt.
Danach wird die Hemmung der Tonerdichtesteuerung wieder aufgehoben.
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Im
Hinblick auf die oben aufgezeigten Betrachtungen ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Verfügung zu
stellen, die dazu in der Lage ist, zu verhindern, dass Toner verstreut
wird oder der Hintergrund verschmutzt wird, selbst wenn eine Bilderzeugungsvorrichtung
nach einer langen Ruhepause ohne Benutzung eingesetzt wird.
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Vorstehende
Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst. Der
Anspruch 2 ist auf eine vorteilhafte Ausführungsform gerichtet.
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Die
im folgenden beschriebenen Ausführungsformen
sind nur insoweit Ausführungsformen der
beanspruchten Erfindung, soweit sie nicht im Widerspruch zu den
Ansprüchen
1 und 2 stehen.
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Vorteilhaft
enthält
eine Bilderzeugungsvorrichtung ein Bildträgerteil und eine Erzeugungseinrichtung
für latente
Bilder, die auf dem Bildträgerteil ein
latentes Bild erzeugt.
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Eine
Entwicklungseinrichtung, die das latente Bild unter Verwendung eines
zweikomponentigen Entwicklers entwickelt, der Toner und Träger enthält, ist
mit einer Tonerzuführeinrichtung
versehen, die Toner in die Entwicklungseinrichtung einführt.
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Eine
Entwicklerrühreinrichtung
rührt bzw. durchmischt
Entwickler in der Entwicklungseinrichtung.
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Eine
Tonerdichteerfassungseinrichtung erfasst eine Tonerdichte des Entwicklers
in der Entwicklungseinrichtung.
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Eine
Tonerdichtesteuereinrichtung steuert die Tonerdichte, indem die
Tonerzuführeinrichtung auf
der Grundlage eines erfassten Ergebnisses gemäss der Tonerdichteerfassungseinrichtung
betrieben wird.
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Eine
Speichereinrichtung speichert sich ergebende Werte der Tonerdichte,
die durch die Tonerdichteerfassungseinrichtung während einer Bilderzeugungsoperation
erfasst worden sind.
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Die
Tonerdichtesteuereinrichtung ist aufgebaut, um eine Tonerzuführmenge
zu ändern,
die durch die Tonerzuführeinrichtung
nach dem Starten der Bilderzeugungsoperation zugeführt wird,
entsprechend dem sich ergebenden Wert des Vergleichs eines Ergebnisses
einer Erfassung, deren Wert durch Erfassen der Tonerdichte mit der
Tonerdichteerfassungseinrichtung zu einer Zeit, zu der aufgewärmt wird,
zu ändern,
bevor der Bilderzeugungsbetrieb durch die Bilderzeugungsvorrichtung
aufgenommen wird, und der sich ergebende Wert der Tonerdichte wird
in der Speichereinrichtung gespeichert.
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Die
Tonerdichtesteuereinrichtung ist aufgebaut, um die Tonerzuführmenge
durch die Tonerzuführeinrichtung
bis zu einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Start der Bilderzeugungsoperation
entsprechend dem sich ergebenden Wert des Vergleichs der Tonerdichte
bzw. der Tonerdichtedurchläufe
zu ändern,
bzw. der früheren
Tonerdichte zu ändern.
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Die
Tonerdichtesteuereinrichtung ist aufgebaut, um die vorbestimmte
Zeitdauer zum Ändern
der Menge an Tonerzufuhr entsprechend dem sich ergebenden Wert des
Vergleichs der Tonerdichte festzulegen.
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Die
Tonerdichte wird zu einer Zeit des Aufwärmens erfasst und die Menge
an Tonerzufuhr wird von der ersten Tonerzufuhr nach einem vorhergehenden
Halt der Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend dem sich ergebenden
Wert des Vergleichs der Tonerdichte korrigiert.
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Die
Tonerzuführoperation
wird auf der Grundlage der Differenz zwischen dem erfassten Wert
der Tonerdichte durch die Tonerdichteerfassungseinrichtung und einen
Bezugswert der Tonerdichte durchgeführt und der Referenzwert wird
entsprechend dem sich ergebenden Wert des Vergleichs des erfassten
Wertes und der Tonerdichte zu einer Zeit eines Aufwärmbetriebes
und dem in der Speichereinrichtung gespeicherten erfassten Wert geändert.
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Der
Ausgangswert der Tonerdichteerfassungseinrichtung wird zu einer
Zeit eines Aufwärmbetriebes
erfasst und eine Durchmischungs- bzw. Rührzeitdauer des Entwicklers
wird entsprechend dem sich ergebenden Wert des Vergleichs des Ausgangswertes
der Tonerdichte und dem Ausgangswert der Tonerdichteerfassungseinrichtung
zu einer Zeit einer vorhergehenden Bilderzeugungsoperation geändert.
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Der
Ausgangswert der Tonerdichteerfassungseinrichtung wird zu einer
Aufwärmzeit
der Bilderzeugungsvorrichtung erfasst, und die Durchmischung bzw.
das Rühren
des Entwicklers wird durchgeführt,
bis der Ausgangswert einen bestimmten Bezugswert erreicht, entsprechend
dem sich ergebenden Wert des Vergleichs des Ausgangswertes der Tonerdichte
und des Ausgangswertes zu einer Zeit vor einem Bilderzeugungsbetrieb.
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der Erfindung und von deren begleitenden Vorteilen wird am einfachsten
durch Bezugnahme auf die folgende, im einzelnen dargelegte Beschreibung
erhalten werden, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Darstellungen
in Betracht gezogen wird, in denen:
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1 ein
schematischer Aufriss ist, der den Aufbau einer elektrophotographischen
Kopiermaschine zeigt;
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2 eine
perspektivische Darstellung ist, die eine äussere Ansicht der Entwicklungseinrichtung
der in 1 dargestellten Kopiermaschine zeigt;
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3 eine
perspektivische Darstellung ist, die die äussere Ansicht der in 2 gezeigten
Entwicklungseinrichtung zeigt, aus der ein Entwicklercontainer bzw.
-behälter
entnommen worden ist;
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4 eine
perspektivische Darstellung ist, die einen internen Aufbau der Entwicklungseinrichtung
nach 2 zeigt;
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5 ein
Flussdiagramm ist, das eine Ausführungsform
einer Tonerzuführsteuerung
der Kopiermaschine zeigt, wenn eine Bilderzeugungsoperation durchgeführt wird;
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6 ein
Flussdiagramm ist, das eine Ausführungsform
der Tonerzuführsteuerung
der Kopiermaschine zeigt, wenn die Kopiermaschine aufgewärmt ist;
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7 ein
Flussdiagramm ist, das eine Veränderung
der Tonerzuführsteuerung
der Kopiermaschine zeigt, wenn der Bilderzeugungsbetrieb durchgeführt wird;
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8 ein
Blockdiagramm einer Tonerdichte steuernden Einrichtung für eine andere
Ausführungsform
der Kopiermaschine ist;
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9 ein
Flussdiagramm ist, das eine Ausführungsform
der Tonerdichtesteuerung der in 8 dargestellten
Kopiermaschine zeigt, wenn der Bilderzeugungsbetrieb durchgeführt wird;
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10 ein
Flussdiagramm ist, das eine Abänderung
der Tonerdichtesteuerung der in 8 gezeigten
Kopiermaschine zeigt, wenn der Bilderzeugungsbetrieb durchgeführt wird;
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11 ein
Flussdiagramm ist, das eine andere Variation der Tonerdichtesteuerung
der in 8 dargestellten Kopiermaschine zeigt, wenn der
Bilderzeugungsbetrieb durchgeführt
wird; und
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12 ein
Flussdiagramm ist, das noch eine andere Variation der Tonerdichtesteuerung
der in 8 dargestellten Kopiermaschine zeigt, wenn der Bilderzeugungsbetrieb
durchgeführt
wird.
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Eine
Ausführungsform,
die bei einer elektrophotographischen Kopiermaschine eingesetzt
wird (hiernach als Kopiermaschine bezeichnet), wird im folgenden
erläutert.
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Die 1 zeigt
ein Schema eines grundsätzlichen
Aufbaus einer Kopiermaschine. Das Schema der gesamten Kopiermaschine
wird zunächst
erklärt. In 1 wird
ein trommelförmiges
photoleitfähiges Element 1,
d. h. ein bildtragendes Teil, gleichmässig mit einer Ladewalze 2 aufgeladen.
Die Bildinformation wird optisch auf das photoleitfähige Element 1 durch
ein strahlendes bzw. Licht abgebendes Bildbelichtungslicht 3 geschrieben,
dessen Stärke
bzw. Intensität
durch die Bildinformation moduliert wird und das mit einer Schreibeinrichtung
(nicht gezeigt) bestrahlt wird, d. h. einer Bildbelichtungseinrichtung, wodurch
ein latentes Bild der Bildinformation auf dem photoleitfähigen Element
ausgebildet wird. Das latente Bild wird entwickelt, um ein Tonerbild
mit Toner auf einer Entwicklungsbüchse bzw. -trommel, -zylinder
oder dergleichen 41 mit Toner auszubilden, in der eine
Entwicklungsvorspannung angelegt wird und die auf einer Entwicklungseinrichtung 4 aufgebaut
ist, die auf einer rechten Seite des photoleitfähigen Elements angeordnet ist.
Das photoleitfähige
Element 1, auf dem das Tonerbild ausgebildet wird, dreht
sich bzw. rotiert und das Tonerbild wird auf ein Übertragungsblatt 10 übertragen,
das von einem (nicht gezeigten) Blattzuführabschnitt an eine Übertragungswalze 5 befördert wird,
so dass ein Spitzenabschnitt der Bilderzeugungsposition auf dem Übertragungsblatt 10 einem
Spitzenabschnitt des Tonerbildes auf dem photoleitfähigen Element 1 an
der Übertragungswalze 5 gegenüberliegt.
Das Übertragungsblatt 10,
auf dem das Tonerbild übertragen
wird, wird von dem photoleitfähigen
Element 1 unter Verwendung einer (nicht gezeigten) Trennladeeinrichtung getrennt
und zu einem (nicht gezeigten) Fixierabschnitt befördert. Der
Toner auf dem Übertragungsblatt 10 wird
dann geschmolzen und darauf unter Einwirkung von Hitze und Druck
darauf an dem Fixierabschnitt fixiert und aus der Vorrichtung ausgetragen. Andererseits
wird der auf dem photoleitfähigen
Element 1 nach der Übertragung
des Tonerbildes verbliebene Toner mit einer Reinigungsschneide bzw.
einem Reinigungsrakel 6 in einem Reinigungsabschnitt abgeschabt
und dadurch wird der verbliebene Toner von dem photoleitfähigen Element 1 entfernt.
Eine auf dem photoleitfähigen
Element 1 verbliebene Ladung wird mit einem Entladungslicht 7 entladen,
das von einer Entladelampe (nicht gezeigt) abgestrahlt, und ein
elektrisches Oberflächenpotential
wird gemittelt, um so ein elektrisches Standardpotential zu ergeben,
so dass das photoleitfähige
Element 1 für
das nächste
Aufladen mit einer Ladewalze 2 vorbereitet ist. Der verbliebene
Toner, der von dem photoleitfähigen
Element 1 mit der Reinigungsschneide 6 abgeschabt
worden ist, fällt
in einen Tonersammelbehälter hinab,
der auf einem Teil des Gehäuses 1a des
photoleitfähigen
Elements montiert ist. Der gesammelte Toner wird zu einem Ende einer
Längsrichtung
einer Förderschraube 8a durch
deren Drehung bzw. Rotation befördert
und dann zu der Entwicklungseinrichtung 4 mit einem Rückführband 8b zurückgebracht, um
Toner zu recyceln. Ferner wird ein Feuchtigkeitssensor (nicht gezeigt)
zum Erfassen der Feuchtigkeit nahe einem Punkt unmittelbar über der
Entwicklungseinrichtung 4 in 1 montiert.
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Bei
der zuvor aufgezeigten Entwicklungseinrichtung 4 sind die
Entwicklungstrommel bzw. die Entwicklungsbüchse 41, d. h. ein
Entwickler aufnehmendes bzw. tragendes Teil zum Fördern von
Entwickler 91 zu einer dem photoleitfähigen Element 1 und
der Entwicklungstrommel bzw. -büchse 41 gegenüberliegenden
Position durch Drehen in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung,
während
der zweikomponentige Entwickler 91, der aus dem Träger und
dem Toner zusammengesetzt ist, aufgenommen wird, und eine erste
sowie eine zweite Rühr- bzw.
Mischwalze 42 und 43 zum Rühren bzw. Mischen des Entwicklers 91 parallel
zu der Längsrichtung
des photoleitfähigen
Elements 1 angeordnet. Die erste Rühr- bzw. Mischwalze 42 und
die zweite Rühr-
bzw. Mischwalze 43 sind voneinander durch eine Teilungsplatte 44 getrennt.
Die erste Misch- bzw. Rührwalze 42 ist
benachbart zu der Entwicklungstrommel bzw. -büchse 41 angeordnet
und die zweite Rührwalze 43 ist
benachbart zu einer Tonerzuführöffnung 100a angeordnet,
von der der Toner mit einer Tonerzuführeinrichtung 100 zugeführt wird.
Mehrere Schaufeln bzw. Schaufelblätter sind an der ersten Rührwalze 42 und
der zweiten Rührwalze 43 zum Rühren bzw.
Mischen des Entwicklers 91 bzw. zum Befördern des Entwicklers 91 angeordnet
und die Schaufeln rühren
und fördern
den Entwickler 91 durch das Drehen mit einer (nicht gezeigten)
Antriebseinrichtung in einer durch Pfeile angezeigten Richtung.
Das Rühren
und das Fördern
des Entwicklers 91 werden später erläutert. Der Entwickler 91 wird
entlang der Längsrichtung
der Rühr-
bzw. Mischwalzen 42 und 43 gerührt und befördert und wird der Entwicklungstrommel
bzw. -büchse 41 zugeführt, auf
der die Entwicklerschicht, die eine vorbestimmte Dicke hat, mit
einem Rakel 45 ausgebildet wird und dann von der Entwicklungstrommel 41 dem photoleitfähigen Element 1 zugeführt wird.
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Als
nächstes
wird ein Entwicklerbehälter 9 unter
Verwendung der 2, 3 und 1 erläutert. Die 2 und 3 sind
perspektivische Darstellungen, die eine Aussenansicht der Entwicklungseinrichtung 4 zeigen.
Eine vergleichsweise lange Öffnung 9a ist
in einem vorbestimmten Bereich in einer oberen Wand eines Gehäuses der
Entwicklungseinrichtung 4 ausgebildet, die sich über die
erste und die zweite Rührwalze
entlang der Rührwalzen
erstreckt. Ein kastenförmiger
Entwicklerbehälter 9 ist
abnehmbar auf der Entwicklungseinrichtung 4 an einem oberen
Teil der Öffnung 9a montiert. 2 zeigt
einen Zustand der Entwicklungseinrichtung, in dem der Entwicklerbehälter 9 daran
angesetzt ist, und 3 zeigt einen anderen Zustand
der Entwicklungseinrichtung 4, in dem der Entwicklerbehälter 9 abgenommen
ist. In der in diesen Figuren gezeigten Ausführungsform ist der Entwicklerbehälter 9 an
der Entwicklungseinrichtung 4 angesetzt, indem ein konvexer
Haken 19 an einer rechten Seite (in der 1) eingesetzt
ist, der sich von dem Entwicklerbehälter 9 zu einer Öffnung eines
Verhakungsabschnittes 4b der rechten Seite (in der 1)
erstreckt, der in einem Gehäuse
der Entwicklungseinrichtung 4 ausgebildet ist, und in dem
der konvexe Haken 9b der linken Seite (in der 1)
des Entwicklerbehälters 9 in eine Öffnung des
Verhakungsabschnitts 4a der linken Seite (in der 1)
eingesetzt wird, wodurch der Entwicklerbehälter 9 abnehmbar auf
der Entwicklungseinrichtung 4 montiert werden kann.
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Die 1 zeigt
den Entwicklerbehälter 9 in einem
Zustand, gerade nachdem er auf der Entwicklungseinrichtung 4 montiert
ist. Der Entwicklerbehälter 9 ist
mit einer Hitzedichtung 93 abgedichtet, die an einer Öffnung eines
Bodens des Entwicklerbehälters 9 vorgesehen
ist. Der Entwickler 91 und ein Entfeuchtungsmittel 92 sind
in einem inneren Teil des Entwicklerbehälters 9 aufgenommen,
während
dieser abgedichtet ist. In diesem Zustand kann der Entwickler 91 in
den Entwicklerbehälter 9 fliessen,
wobei jedoch das Entfeuchtungsmittel 92 an der inneren oberen
Wandung des Entwicklerbehälters 9 z.
B. unter Verwendung eines Klebemittels befestigt ist, so dass das
Entfeuchtungsmittel nicht herabfällt.
Die Wärmedichtung 93 kann
leicht aus dem Entwicklerbehälter 9 in
dem in 1 gezeigten Zustand gezogen werden. Wenn die Wärmedichtung 93 abgezogen
wird und der Entwickler 91 in dem Entwicklerbehälter 9 auf
die Entwicklungseinrichtung 4 fällt, während das Entfeuchtungsmittel 92 in
dem Entwicklerbehälter 9 verbleibt,
steht der Entwicklerbehälter 9 mit
der Entwicklungseinrichtung 4 in Verbindung. Der Entwickler 91 wird
dann auf der Entwicklungstrommel bzw. -büchse 41, die für die Entwicklung
verwendet wird, zugeführt,
während
er durch die erste Rührwalze 42 und
die zweite Rührwalze 43 gerührt bzw. durchmischt
wird. Das Entfeuchtungsmittel entfeuchtet den inneren Bereich der
Entwicklungseinrichtung 4, um zu verhindern, dass die Ladung
des Entwicklers 91 aufgrund der Luftfeuchtigkeit absinkt.
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Der
Toner in dem Entwickler 91, der in die Entwicklungseinrichtung 4 fällt, wird
bei jedem Entwicklungsbetrieb verbraucht. Die Tonerdichte des Entwicklers 91 wird
durch einen Tonerdichteerfassungssensor 46 erfasst der
unter der zweiten Rührwalze 43 montiert
ist. Falls die Tonerdichte als nicht ausreichend durch den Tonerdichteerfassungssensor 46 erfasst
wird, wird der Toner von einer Tonerflasche 101 in der
Tonerzuführeinrichtung 100 der
Entwicklungseinrichtung 4 zugeführt. Ein zweckmässiger Tonerdichteerfassungssensor
enthält
einen Permeabilitätssensor,
der die Tonerdichte durch Messen der Permeabilität des Entwicklers 91 erfasst.
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In
der zuvor aufgezeigten Tonerzuführeinrichtung 100 ist
an einem Ende einer Vorderseite der Tonerflasche 101 eine
Tonerzuführöffnung 100a ausgebildet,
um den Toner auszulassen, der in der Tonerflasche 101 enthalten
ist, und eine Spiralrippe ist an einer internen peripheren Oberfläche der
Tonerflasche 101 ausgebildet, um den darin enthaltenen
Toner in Richtung der Tonerzuführöffnung 101a zu
führen.
In der Tonerzuführeinrichtung 100 wird
eine Drehantriebsenergie eines Flaschenmotors (nicht gezeigt), der,
falls erforderlich, eingeschaltet wird, durch ein Antriebsübertragungssystem übertragen, das
ein Zahnrad oder dergleichen aufweist, um die Tonerflasche 101 anzutreiben.
Wenn die Tonerflasche 101 gedreht wird, wird der-Toner
in der Tonerflasche 101 einem Gehäuseteil 100b der Tonerzuführöffnung 101a zugeführt. Der
in Richtung des Gehäuseteils 100b ausgelassene
Toner wird über
den durch einen offenen Pfeil in der 1 gezeigten
Weg zugeführt
und dann von der Tonerzuführöffnung 100a der Entwicklungseinrichtung 4 zugeführt.
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Als
nächstes
wird das Durchmischen bzw. Rühren
und Befördern
des Entwicklers 91 in der Entwicklungseinrichtung 4 unter
Verwendung von 4 im einzelnen beschrieben.
Die 4 ist eine perspektivische Darstellung, die einen
inneren Aufbau der Entwicklungseinrichtung 4 darstellt.
Die zuvor aufgezeigte zweite Rührwalze 43 ist
länger
als die erste Rührwalze 42 und
erstreckt sich in Richtung der Vorderseite der Entwicklungseinrichtung 4,
wobei eine Schraube auf einer äusseren
peripheren Oberfläche
des erstreckten Teils der zweiten Rührwalze 43 ausgebildet
ist. Mehrere Chip- bzw. Spanplatten 43a, die eine etwa
halbelliptische Form haben, sind auf einem Teil der äusseren
peripheren Oberfläche der
zweiten Rührwalze 43 aufgebaut,
der zu der ersten Rührwalze 42 über die
Teilungsplatte 44 benachbart ist, so dass die Chip- bzw.
Spanplatten 43a diagonal über die Achse der zweiten Rührwalze 43 eingestellt
bzw. ausgerichtet sind und den Entwickler 91 entsprechend
der Drehung der zweiten Rührwalze 43 rühren und
befördern.
Durch das Verhältnis
der zweiten Rührwalze 43 wird
der Entwickler 91 in der durch einen Pfeil A in der 4 angezeigten
Richtung befördert. Ähnlich sind
mehrere Chip- bzw. Spanplatten 42a, die die gleiche Form
wie die der Chip- bzw.
Spanplatten 43a haben, auf einer äusseren peripheren Oberfläche der
ersten Rührwalze 42 aufgebaut
bzw. angeordnet, so dass die Chip- bzw. Spanplatten 42a diagonal über die
Achse der ersten Rührwalze 42 eingestellt
bzw. ausgerichtet sind. Die Schräge
bzw. Neigung der Spanplatte 42a ist in der Richtung entgegengesetzt
zu der Schräge
bzw. Neigung der Spanplatten 43a und der Entwickler 91 wird in
der durch einen Pfeil B in der 4 angezeigten Richtung
durch die Drehung der ersten Rührwalze 42 befördert.
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Die
Entwicklungstrommel bzw. -büchse 41 der
Entwicklungseinrichtung enthält
einen Hohlzylinder, der aus einem nichtmagnetisierbaren Material hergestellt
ist, und eine gesicherte Stange bzw. Achse, die fünf Pole
hat, ist daran vorgesehen. Die Entwicklungstrommel 41 ist
drehend durch ein Antriebsteil (nicht gezeigt) angetrieben. Der
Entwickler 91 wird auf eine Oberfläche der Entwicklungstrommel 41 durch
magnetische Kraft gezogen, wenn der Entwickler durch die erste Rührwalze 42 in
der durch den Pfeil B in dem inneren Teil der Entwicklungstrommel 41 angezeigten
Richtung befördert
wird. Die Entwicklungstrommel 41 befördert den Entwickler 91,
während
der Entwickler 91 durch Magnetkraft gedreht und angezogen
wird, und der Entwickler 91 wird der gegenüberliegenden
Position der Entwicklungstrommel 41 und des photoleitfähigen Elements 1 zugeführt, um
das latente Bild auf dem photoleitfähigen Element 1 nach
der Regulierung durch ein Rakel 45 zu entwickeln.
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Ein
Frontspalt und ein hinterer Spalt zum Durchlassen des Entwicklers 91 sind
zwischen der vorderen und der hinteren Endfläche der Teilungsplatte 44 vorgesehen,
die zwischen der ersten Rührwalze 42 und
der zweiten Rührwalze 43 in
der Längsrichtung
der Entwicklungstrommel 41 eingesetzt sind, und inneren
Oberflächen
einer vorderen und einer hinteren Seitenwand der Entwicklungseinrichtung 4.
Der Entwickler 91, der durch die zuvor aufgezeigte erste
Rührwalze 42 in
der durch den Pfeil B angezeigten Richtung befördert wird und der zurückgelassen
wird, weil er nicht auf die Oberfläche der Entwicklungstrommel 41 zugeführt worden
ist, bewegt sich in Richtung des Rühr- bzw. Durchmischungsbereichs
der zweiten Rührwalze 43 durch den
vorderen Spalt der Entwicklungseinrichtung. Der Entwickler 91 wird
durch die zweite Rührwalze 43 in die
durch einen Pfeil A angezeigte Richtung befördert und bewegt sich dann
in Richtung des anderen Rührbereiches
der ersten Rührwalze 42 durch
den hinteren Spalt. Folglich wird der Entwickler 91 um
die Teilungsplatte 44 durch die erste Rührwalze 42 und die zweite
Rührwalze 43 zirkuliert.
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Wenn
der Tonerdichteerfassungssensor 46 erfasst, dass die Tonerdichte
des Entwicklers 91 in der Entwicklungseinrichtung 4 abnimmt,
wird der Toner in der Tonerflasche 101 auf der Tonerzuführeinrichtung 100 in
die Entwicklungseinrichtung 4 von der (nicht gezeigten)
Tonerzuführöffnung zugeführt, während ein
Verschluss 47 der in 2 und 3 gezeigt
wird und zur Abdeckung der Tonerzuführöffnung montiert ist, geöffnet wird.
Die Zuführposition des
Toners ist, wie in 4 gezeigt, an einer Position oberhalb
des Schraubenteils 43 angeordnet, der relativ nahe der
inneren Seite der zweiten Rührwalze 43 ist,
d. h. relativ nahe zu einem hinteren Teil des erstreckten Teils
der Achse der zweiten Rührwalze 43. Auf
dem Schraubenteil 43c, der dem Vorderseitenteil der Entwicklungseinrichtung 4 näher ist
als der Schraubenteil 43b, der auf der zweiten Rührwalze 43 montiert
ist, wird der zurückgebliebene
Toner (hierin im folgenden als Recycel-Toner bezeichnet), der von dem
photoleitfähigen
Element 1 abgeschabt bzw. abgekratzt worden ist, zum Recyceln
bzw. Rückführen befördert.
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Der
Recycel-Toner, der zu dem Schraubenteil 43c der zweiten
Rührwalze 43 befördert wird,
wird dann mit dem neuen Toner, der von der Tonerzuführeinrichtung 100 an
der zuvor aufgezeigten Tonerzuführposition
nahe dem hinteren Endteil des Schraubenteils 43c in einer
Längsrichtung
zugeführt
wird, durchmischt. Der gemischte Toner aus dem Recyceltoner und
dem neuen Toner wird dann mit dem Entwickler 91 an der
Position der zweiten Rührwalze 43 nahe
dem hinteren Endteil des Schraubenteils 43c in der Längsrichtung
des schleifenartigen Weges zur Zirkulation durchmischt und befördert, während er durch
die Spanplatten bzw. Chipplatten 43a der zweiten Rührwalze 43 gerührt wird.
Da der gemischte Toner eine unzureichende Ladung zu einem frühen Stadium
des Durchmischens bzw. Rührens
hat, ist es für den
Toner, der eine nicht ausreichende Ladung hat, nicht wünschenswert,
der Entwicklungstrommel bzw. -büchse 41 zugeführt zu werden,
indem er in Richtung des Rühr-
bzw. Durchmischungsbereiches der ersten Rührwalze 42 über die
Teilungsplatte 44 bewegt wird. Deshalb wird ein Teil der
Teilungsplatte 44, die zu dem Bereich, in dem das frühe Stadium
des Mischens bzw. Rührens
des Entwicklers 91 durch die zuvor aufgezeigte zweite Rührwalze 43 durchgeführt wird,
höher ausgebildet
als der andere Teil der Teilungsplatte 44, um die zuvor
aufgezeigte Bewegung des Entwicklers 91 über die
Unterteilung zu verhindern. Eine (nicht gezeigte) Hauptsteuerung,
die eine CPU enthält,
wird verwendet, um jeden Abschnitt zu steuern, der in dieser Kopiermaschine
einen Bilderzeugungsbetrieb durchführt. Signale von einem (nicht
gezeigten) Bedienpult, der eine Anzeige hat, und einem Betriebsteil,
der aus mehreren Tasten zusammengesetzt ist, um von einem Benutzer
bedient zu werden, Signale von dem zuvor aufgezeigten Tonerdichtesensor 46 und
dergleichen Signale werden der Hauptsteuerung eingegeben, und jeder
Abschnitt der Kopiermaschine wird unter Verwendung dieser Signale
gesteuert.
-
Als
nächstes
wird ein Steuerbetrieb zur Tonerzufuhr der Kopiermaschine unter
Verwendung von 5 erklärt. Die 5 ist ein
Flussdiagramm eines Steuerbetriebs für die Tonerzufuhr, das durch
die Hauptsteuerung zu einer vorbestimmten Zeit, z. B. nach jeder
Bilderzeugungsoperation für
ein Übertragungsblatt,
durchgeführt
wird. Wenn die Steuerung der Tonerzufuhr beginnt, nachdem der Bilderzeugungsbetrieb
beendet ist, tastet die Hauptsteuerung mehrere Daten von Ausgangswerten
(Vt) der Tonerdichte (n Punkte) von dem Tonerdichtesensor 46 ab und
mittelt dann die n Punkte der Ausgangswerte Vt, um einen Mittelwert
(Vtm) zu erhalten. Als nächstes wird
der Mittelwert Vtm in bezug zu einem Tonerdichtebezugswert Vref
gesetzt, um eine Differenz ΔVt
zu erhalten, die aus der folgenden Gleichung (Schritt S2) berechnet
wird: ΔVt
= Vtm – Vref.
-
Als
nächstes
tastet die Hauptsteuerung mehrere Daten von Ausgangswerten des Feuchtigkeitseingangs
des Feuchtigkeitssensors ab, um einen Mittelwert zu erhalten. Dann
wird die Differenz ΔVt
auf eine andere Differenz ΔVt' korrigiert, in der die
Lademenge des Toners in einem vorbestimmten Wert ohne Änderung
der Lademenge des Toners aufgrund der Feuchtigkeit (Schritt S3)
stabil wird. Der Feuchtigkeitsbereich, in dem die Hauptsteuerung
die Differenz ΔVt
gemäss
dem Ausgangswert von dem Feuchtigkeitssensor korrigiert, ist ein
Feuchtigkeitsbereich, in dem das Verhältnis zwischen der Feuchtigkeit
und dem Ausgangswert von dem Feuchtigkeitssensor näherungsweise
linear ist.
-
Die
Hauptsteuerung entscheidet dann, ob der korrigierte Wert ΔVt' grösser als
0 ist (Schritt S4). Je höher
die Tonerdichte an diesem Punkt wird, desto kleiner wird der Ausgangswert
Vt des Tonerdichtesensors 46. Falls deshalb der zuvor aufgezeigte ΔVt' kleiner als 0 ist (NEIN
im Schritt S4), ist die Tonerdichte grösser als der vorbestimmte Tonerdichtebezugswert.
In diesem Fall setzt die Hauptsteuerung einen Zählwert Try und C auf 0 zurück und subtrahiert 1
von dem Tonerzuführpegel
nd (d. h. senkt den Tonerzuführpegel
nd um einen Platz zurück)
und falls der Toner in dem Entwickler 91 nahezu in einem
Endzustand ist, setzt die Hauptsteuerung den Zustand nahe dem Ende
zurück
(Schritt S10) und beendet das Programm des Tonerzuführsteuerbetriebs
(Schritt S11).
-
Wenn
andererseits das ΔVt' grösser als
0 (JA im Schritt S4) ist, d. h. die Tonerdichte niedriger als der
Tonerdichtebezugswert ist, addiert die Hauptsteuerung in diesem
Fall 1 zu dem Zählwert
C (Schritt S5) hinzu und entscheidet, ob der Zählwert, nachdem ihm 1 hinzugefügt worden
ist, grösser
als ein vorbestimmter Wert, z. B. grösser als oder gleich 10 (Schritt
S6), ist.
-
Falls
der Zählwert
C grösser
oder gleich dem vorbestimmten Wert (NEIN im Schritt S6) ist, bedeutet
dies, dass der Bilderzeugungsbetrieb mehr als oder gleich 10mal
unter der Bedingung durchgeführt worden
ist, dass die Tonerdichte niedriger als der Tonerdichtebezugswert
ist. In diesem Fall berechnet die Hauptsteuerung eine Tonermenge,
die der Entwicklungseinrichtung 4 durch die Tonerzuführeinrichtung 100 (Schritt
S7) zuzuführen
ist. Die Tonermenge, die zuzuführen
ist, wird gemäss
dem Tonerzuführpegel
nd geändert
und, je grösser
der Pegel nd wird, desto grösser
wird die Tonermenge, die zuzuführen
ist. Die Tonermenge, die zuzuführen
ist, wird dann unter Steuerung der Tonerzuführeinrichtung 100 (Schritt
S8) zugeführt
und ein Programm für
die Tonerzuführsteueroperation
wird beendet (Schritt S9).
-
Wenn
es entschieden wird, dass der Zählwert
C im Schritt S6 (JA im Schritt 6) den vorbestimmten Wert
erreicht, entscheidet die Hauptsteuerung, ob der Tonerzuführpegel
nd 2 ist (Schritt S12) und falls nd nicht 2 ist (NEIN im Schritt 12),
wird dem Pegel nd 1 hinzugefügt
(Schritt S13) und das Programm wird zum Schritt S7 fortgesetzt,
nachdem der Zählwert
C auf 0 (Schritt 14) zurückgesetzt worden ist. Falls
der Wert nd mit 2 beurteilt worden ist (JA im Schritt S12), entscheidet
die Hauptsteuerung, ob der Mittelwert Vtm grösser als ein vorbestimmter
Tonerendwert Vte (Schritt S15) ist.
-
Falls
der Mittelwert Vtm niedriger als der Tonerendwert Vte (NEIN im Schritt
S15) ist, kehrt das Programm zu dem zuvor aufgezeigten Schritt S7
zurück.
Falls Vtm grösser
als der Tonerendwert Vte (JA im Schritt S15 ist), wird die Tonerzuführeinrichtung 100 so
beurteilt, dass sie den Zustand des Toners nahe dem Endzustand erreicht
hat, wobei die Hauptsteuerung 1 zu dem Zählwert Try
(Schritt S16) hinzufügt,
wobei die Hauptsteuerung eine Anzeige an das (nicht gezeigte) Bedienpult
richtet, um anzuzeigen, dass die Tonerzuführeinrichtung 100 einen
Zustand nahe dem Endzustand (Schritt S17) des Toners erreicht hat.
Die Hauptsteuerung entscheidet dann, ob der Zählwert Try grösser als
ein vorbestimmter Stellwert, z. B. 50 (Schritt S18), wird.
-
Falls
der Zählwert
Try gleich oder kleiner als der vorbestimmte Stellwert ist, beendet
die Hauptsteuerung das Programm der Tonerzuführoperation (Schritt S9). Falls
andererseits der Zählwert
Try grösser
als der Stellwert ist, wenn nämlich
der Bilderzeugungsbetrieb kontinuierlich 50mal unter der Bedingung
mit Vtm > Vte ist,
wird entschieden, dass die Tonerzuführeinrichtung einen Zustand
nahe dem Tonerendzustand erreicht hat und die Hauptsteuerung setzt
ein Tonerendflag TE auf 1 (Schritt S19) und beendet das Programm
für den
Tonerzuführbetrieb (Schritt
S9). Falls das Tonerendflag bzw. Tonerendzustandsbit TE gleich 1
ist, richtet die Hauptsteuerung die Anzeige an das Bedienpult, um
anzuzeigen, dass die Tonerzuführeinrichtung 100 den
Tonerendzustand erreicht hat und setzt das Tonerendflag TE auf 0
zurück,
nachdem die Tonerflasche ausgetauscht worden ist.
-
Folglich
wird der Tonerzuführbetrieb
während
der Bilderzeugungsoperation in dieser Kopiermaschine durchgeführt.
-
Falls
die Ladungsmenge oder die Menge an Entwickler 91 abgenommen
hat, nachdem die Kopiermaschine stillgestanden hat, werden Informationen über die
Abnahme der Tonerdichte durch den Tonerdichteerfassungssensor 46 ausgegeben,
während
die Tonerdichte nicht variiert. In der Kopiermaschine nach der vorliegenden
Erfindung wird der Tonerdichtebezugswert Vref auf ungefähr 2,0 V
eingestellt und der Ausgangswert des Tonerdichtesensors 46 wird
auf ungefähr
2,0 V gesteuert, wenn die Bilderzeugungsoperation durchgeführt ist.
Da, je niedriger der Dichtewert ist, desto grösser der Ausgangswert des Tonerdichtesensors 46 wird,
der mittlere Ausgangswert, dessen Pegel 2,0 V beträgt, wenn
die Bilderzeugungsoperation durchgeführt ist, bevor sie zurückgelassen
wird, ein grösserer
Wert wird, z. B. 2,4 V, weil sie über eine Woche ungenutzt zurückgelassen
worden ist. Wenn der Tonerzuführsteuerbetrieb
durchgeführt
wird, bis der Ausgangswert des Tonerdichtesensors 46 2,0
V gemäss
dem Ausgangswert von 2,4 V erreicht, wird die Tonerdichte grösser als
ein gewünschter
Wert. Da das Verstreuen von Toner oder die Hintergrundverschmutzung
dazu neigen, aufgrund einer Verschlechterung der Ladungsmenge des
Toners unter der Bedingung bzw. in dem Zustand der Kopiermaschine
aufzutreten, in dem diese über
eine längere
Zeit ungenutzt zurückgelassen
worden ist, neigen deshalb derartige Probleme dazu, aufzutreten,
weil die Tonerdichte grösser
als der gewünschte
Wert ist.
-
Die
Kopiermaschine kann einen Bilderzeugungsbetrieb ohne das Auftreten
des Verstreuens von Toner oder der Hintergrundverschmutzung durchführen, selbst
wenn der Bilderzeugungsbetrieb durchgeführt wird, nachdem die Kopiermaschine über eine
lange Zeit zurückgelassen
worden ist, ohne verwendet zu werden, da sie angepasst ist. Dieser Bilderzeugungsbetrieb
wird im folgenden unter Verwendung von 6 erläutert.
-
In
dem Schritt S1, der während
des Bilderzeugungsbetriebs durchgeführt wird, wird der mittlere Ausgangswert
Vtm, der durch Abtasten und Mitteln mehrerer Daten des Ausgangswertes
Vt erhalten wird, die durch den Tonerdichtesensor 46 ausgegeben
werden, in einem internen Speicher der Hauptsteuerung, der als Speichereinrichtung
dient, als ein mittlerer Ausgangswert Vt1 während der Bilderzeugungsoperation
gespeichert. Dieser mittlere Ausgangswert Vt1 wird bei jeder Bilderzeugungsoperation
für ein Übertragungsblatt
aktualisiert. Wenn z. B. der Hauptschalter der Kopiermaschine eingeschaltet wird
und die Bilderzeugungsoperation darauf gerichtet wird, zuerst zu
beginnen, nachdem die Kopiermaschine ohne Benutzung zurückgelasssen
worden ist, wird ein Aufwärmbetrieb,
d. h. ein Vorbereitungsbetrieb, vor einer Bilderzeugungsoperation,
in der ein Bild auf einem bildtragenden Teil gemäss Bildinformationen ausgebildet
wird, wie etwa eine einleitende Drehung der Entwicklungstrommel
bzw. -büchse ausgebildet
wird, begonnen (Schritt S20).
-
Als
nächstes
wird ein mittlerer Ausgangswert Vt2 durch Erfassen mehrerer Ausgangswertedaten Vt
erhalten, die durch den Tonerdichtesensor 46 ausgegeben
werden und wobei die Daten gemittelt werden (Schritt S21). Der mittlere
Ausgangswert Vt2 wird dann mit dem mittleren Ausgangswert Vt1 in
der vorherigen Bilderzeugungsoperation verglichen, der in dem internen
Speicher gespeichert ist, um den Differenzwert bzw. den differentiellen
Wert dVt zwischen Vt1 und Vt2 zu erhalten (Schritt S22: dVt = Vt2 – Vt1).
-
Wie
zuvor aufgezeigt, wird, wenn die Kopiermaschine unbenutzt zurückgelassen
wird und die Menge des Entwicklers 91 abnimmt, der Ausgangswert
des Tonerdichtesensors 46 anwachsen, was zu einer Erhöhung des
differentiellen Wertes dVt führt. Bei
der vorliegenden Erfindung wird der Tonerdichtebezugswert Vref gemäss dem differentiellen
Wert dVt geändert.
Die Hauptsteuerung entscheidet zuerst, ob der differentielle Wert
dVt, der im Schritt S22 erhalten wird, kleiner als 0,3 (Schritt
S23) ist. Falls der Differenzwert dVt kleiner als 0,3 (JA im Schritt
S23) ist, d. h. falls es keine Änderung
zwischen dem Ausgangswert, der durch den Tonerdichteerfassungssensor 46 ausgegeben
wird, vor und nachdem die Kopiermaschine unbenutzt zurückgelassen
worden ist, gibt, wird das Programm des Aufwärmbetriebes beendet (Schritt
S24) und der Bilderzeugungsbetrieb wird ohne Änderung des Tonerdichtebezugswertes
Vref durchgeführt.
-
Falls
andererseits der Differenzwert dVt grösser als 0,3 (NEIN im Schritt 25)
ist, wird der Tonerdichtebezugswert Vref (Schritt S25) geändert und
der Aufwärmbetrieb
beendet (Schritt S24). Es ist wünschenswert,
dass die Änderung
entsprechend der Grösse
des Differenzwertes dVt durchgeführt wird,
falls z. B. der differentielle Wert dVt gleich oder grösser als
0,3 und kleiner als 0,4 ist, wird der Tonerdichtebezugswert Vref
auf einen Wert um 0,3 V grösser
als der vorherige Wert (ungefähr
2,0) eingestellt. Falls der Differenzwert dVt gleich oder grösser als
0,4 und kleiner als 0,5 ist, wird der Tonerdichtebezugswert Vref
auf einen Wert um 0,4 V grösser
als der vorherige Wert eingestellt. Falls der Differenzwert dVt gleich
oder grösser
als 0,5 und kleiner als 0,6 ist, wird der Tonerdichtebezugswert
auf einen Wert um 0,5 V grösser
als der vorherige Wert eingestellt, und falls der Differenzwert
dVt grösser
als 0,6 ist, wird der Tonerdichtebezugswert auf einen Wert um 0,6
V grösser
als der vorherige Wert eingestellt. Folglich wird der Aufwärmbetrieb
(Schritt S24) beendet und der Bilderzeugungsbetrieb beginnt und
der Tonerzuführbetrieb,
der in 5 gezeigt ist, wird auf der Grundlage des geänderten
Vref durchgeführt
(im folgenden als Vref',
falls erforderlich, bezeichnet). Das Auftreten der Tonerstreuung
und der Hintergrundverschmutzung aufgrund einer überschüssigen Zufuhr des Toners auf
der Grundlage der falschen Detektion durch den Tonerdichtesensor 46 kann
verhindert werden, da die Tonerzufuhr schwerlich im Vergleich mit
dem Fall durchgeführt
wird, in dem die Tonerzufuhr auf der Grundlage des Wertes des Vref
gesteuert wird, der nicht gilt. Da ferner der Toner schwerlich zugeführt wird,
wird ein Rühr-
bzw. Durchmischungskoeffizient erhöht, weil die Menge an Entwickler 91 nicht ansteigt,
und da die Tonerdichte schwerlich ansteigt, kann zwischen dem Träger und
dem Toner leicht Reibung erzeugt werden, was zu einer Erhöhung der
Ladungsmenge des Toners führt.
Deshalb können
das Auftreten des Verstreuens von Toner oder die Hintergrundverschmutzung
weiter verhindert werden.
-
Da
ferner ein Ergebnis der Tonerdichte verwendet wird, das bei dem
Aufwärmbetrieb
vor der Bilderzeugungsoperation erfasst worden ist, wird eine Wartezeit,
bis der erste Bilderzeugungsbetrieb beginnt, vergleichsweise kurz,
verglichen mit dem Fall, in dem das Ergebnis der Tonerdichte verwendet
wird, die unmittelbar nach dem Beginn des Bilderzeugungsbetriebes
erfasst worden ist.
-
Falls
ein kontinuierlicher Bilderzeugungsbetrieb zur Herstellung von Dutzenden
kopierter Blätter durchgeführt wird,
nachdem die Kopiermaschine unbenutzt zurückgelassen worden ist, neigen
die Ladungsmenge oder die Menge an Toner dazu, durch Rühren bzw.
durch Mischen des Toners während
des Bilderzeugungsbetriebes wieder aufgebaut zu werden. In diesem
Fall neigt eine Bilddichte dazu, dünner bzw. geringer als die
erforderliche Bilddichte zu werden, wenn die Tonerzuführsteueroperation
noch unter Verwendung des geänderten
Tonerdichtebezugswertes Vref' durchgeführt wird,
selbst nachdem eine passende Tonerdichte durch den Tonerdichtesensor 46 erfasst
werden kann. Es ist deshalb wünschenswert,
dass nach dem Bilderzeugungsbetrieb einer vorbestimmten Anzahl von
Blättern
unter Verwendung des geänderten
Tonerdichtebezugswertes Vref' durchgeführt worden
ist, der Tonerdichtebezugswert Vref' wieder auf den vorherigen Wert zurückgebracht werden
sollte.
-
7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des oben beschriebenen Tonerdichtesteuerbetriebs
zeigt. Der Unterschied zwischen 7 und 5 liegt
darin, dass ein Verfahren zum Vergleichen des Ausgangsmittelwertes
Vtm von dem Tonerdichtesensor 46 mit dem geänderten
Tonerdichtebezugswert Vref' unmittelbar
vor der Beendigung der Tonerzuführsteueroperation
eingegeben wird. Bei einer Beschreibung im einzelnen entscheidet
die Hauptsteuerung in einem Fall, wenn der Toner im Schritt S8 zugeführt wird,
ob der Mittelwert Vtm des Ausgangswertes Vt von dem Tonerdichtesensor 46 kleiner
als der vorbestimmte Schwellenwert ist, z. B. einen Wert hat, der
niedriger als der geänderte Tonerdichtebezugswert
Vref', um 0,2 V
(Schritt S30), wenn der Zählwert
Try gleich oder kleiner als der eingestellte Wert im Schritt S18
ist, oder wenn das Tonerendflag bzw. -zustandsbit TE auf 1 im Schritt
S19 (Schritt S30) eingestellt ist. Falls der Entwickler 91 gerührt bzw.
durchmischt wird und dessen Menge anwächst, indem der kontinuierliche
Bilderzeugungsbetrieb durchgeführt
wird, nimmt der Mittelwert Vtm ab. Wenn allgemein ein kontinuierlicher
Bilderzeugungsbetrieb zur Herstellung von ungefähr 50 Blättern durchgeführt wird,
wird der Mittelwert Vtm des Ausgangswertes Vt, der von dem Tonerdichtesensor 46 ausgegeben
ist, kleiner als der Wert, der um 0,2 V kleiner als der geänderte Tonerdichtebezugswert Vref' ist, und die Ladungsmenge
oder die Menge des Entwicklers 91 wird als auf den Zustand
vor dem Abfall wiederhergestellt betrachtet, und deshalb wird eine
angemessene Tonerdichte als für
den Tonerdichtesensor 46 erfassbar angesehen. Falls deshalb der
Mittelwert Vtm kleiner als der Schwellenwert (JA beim Schritt S30)
wird, bringt die Hauptsteuerung den Tonerdichtebezugswert Vref auf
den Wert vor der Änderung
(Schritt S31) zurück
und beendet dann den Tonerzuführsteuerbetrieb
(Schritt S9). Falls zu dieser Zeit die Anzahl der Blätter, auf
denen ein Bild kontinuierlich ausgebildet wird, kleiner ist als
eine vorbestimmte Zahl und es bestimmt wird, dass der Mittelwert
Vtm grösser
als der Schwellenwert ist (NEIN beim Schritt S30), beendet die Hauptsteuerung
die Tonerzuführsteueroperation
(Schritt S9).
-
Wie
oben aufgezeigt, können
das Verstreuen von Toner oder die Hintergrundverschmutzung verhindert
werden, indem die Tonerzufuhr durch Ändern des Tonerdichtebezugswertes
Vref während
der fortlaufenden Bilderzeugungsoperation der vorbestimmten Anzahl
von Blättern
gesteuert wird, wobei 50 Blätter
in diesem Fall verarbeitet werden, was die Effektivität des Rührens bzw.
Durchmischens des Entwicklers steigert.
-
Zusätzlich kann,
selbst wenn in einem Fall, in dem ein kontinuierlicher Bilderzeugungsbetrieb
Dutzende von Kopierblättern
erzeugt, nachdem die Kopiermaschine unbenutzt zurückgelassen
worden ist, ein Problem vermieden werden, bei dem die Bilddichte
wegen einer übermässigen Durchführung der
Tonerzuführsteuerung
unter Verwendung des geänderten
Tonerdichtebezugswertes Vref' dünner bzw.
geringer als die erforderliche Dichte wird, obwohl der Tonerdichteerfassungssensor 46 dazu
in der Lage gewesen ist, die zutreffende Tonerdichte zu erfassen. Dieses
Problem kann dadurch vermieden werden, dass der geänderte Tonerdichtebezugswert
Vref' auf den vor
der Änderung
der Tonerzuführmenge
auf den vorherigen Pegel geändert
wird, nachdem der Tonerdichteerfassungssensor 46 dazu in
der Lage gewesen ist, die zutreffende Tonerdichte zu erfassen, was es
ermöglicht,
die Ladungsmenge und die Menge des Entwicklers 91 in der
Entwicklungseinrichtung in Kombination mit dem Rühren bzw. Durchmischen durch
den kontinuierlichen Bilderzeugungsbetrieb wieder herzustellen.
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Die
oben aufgezeigte Ausführungsform
der Tonerdichtesteuerung bedeutet, dass der Schwellenwert zum Steuern
der Menge der Tonerzufuhr unter Verwendung des Tonerdichtebezugswertes
Vref' eingestellt
wird, bis ungefähr
50 Blätter
durchlaufen, nachdem die Kopiermaschine mit dem kontinuierlichen
Bilderzeugungsbetrieb beginnt, ungeachtet des Betrages des Abfalls
der Ladungsmenge oder der Menge des Entwicklers 91 aufgrunddessen,
dass die Kopiermaschine unbenutzt zurückgelassen worden ist. Jedoch
kann der zuvor aufgezeigte Schwellenwert entsprechend der Menge
des Abfalls der Ladungsmenge oder der Menge des Entwicklers 91 eingestellt
werden, was dadurch verursacht wird, dass die Kopiermaschine unbenutzt
zurückgelassen
wird. In einem Fall, in dem die Nutzungsausfalldauer der Kopiermaschine
relativ kurz ist und der Abfall der Ladungsmenge oder der Menge
an Entwickler 91 relativ klein ist und deshalb eine Variation
des Ausgangswertes von dem Tonerdichtesensor 46 zwischen
vorher und nach dem Zurücklassen
der Kopiermaschine klein ist, wird der Schwellenwert auf einen Wert
eingestellt, so dass die Zeitdauer zum Steuer der Tonerzuführmenge
relativ kurz ist und umgekehrt. Durch die Durchführung eines derartigen Tonersteuerungsbetriebes
kann die Menge der Tonerzufuhr auf den vorherigen Pegel zurückgebracht
werden, wenn die Ladungsmenge oder die Menge an Entwickler 91 wieder
hergestellt worden ist, und deshalb kann die Bilderzeugungsoperation,
die dazu in der Lage ist, Kopierblätter mit einer gewünschten
Bilddichte zu erzeugen, durchgeführt
werden.
-
Zusätzlich kann
ein Tonerzuführsteuerprogramm
verfügbar
gemacht werden, in dem die Wiederherstellung der Ladungsmenge oder
der Menge des Entwicklers 91 daran beurteilt wird, ob die
Anzahl der kopierten Blätter,
die mit einer Zähleinrichtung gezählt worden
ist, die in der Kopiermaschine bereitgestellt wird, eine vorbestimmte
Anzahl von Blättern erreicht,
nachdem der Tonerdichtewert Vref geändert worden ist. Im einzelnen
beschrieben, wird die Zähleinrichtung
zurückgesetzt,
wenn der Tonerdichtebezugswert Vref bei dem Aufwärmbetrieb geändert wird,
und die Tonerzuführoperation
wird unter Verwendung des geänderten
Tonerdichtebezugswertes Vref' durchgeführt, bis
die Anzahl der kopierten Blätter
die vorbestimmte Anzahl erreicht. Die Hauptsteuerung bringt dann
den geänderten
Tonerdichtebezugswert Vref' auf
den vorherigen Wert zurück,
nachdem die vorbestimmte Anzahl von Blättern kopiert worden ist. In
diesem Fall wird die vorbestimmte Anzahl von Blättern wünschenswerterweise entsprechend
dem Abfall der Ladungsmenge oder der Menge des Entwicklers 91 geändert.
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Ferner
kann ein Tonerzuführsteuerprogramm
verfügbar
sein, indem eine Steuerzeit zum Steuern der Tonerzuführmenge
durch einen Zeitgeber gemessen wird, der mit der Kopiermaschine
zur Verfügung
gestellt wird. Im einzelnen bedeutet das, dass der Zeitgeber zurückgesetzt
wird, wenn der Tonerdichtebezugswert Vref bei dem Aufwärmbetrieb geändert wird
und die Tonerzuführsteuerung
unter Verwendung des geänderten
Tonerdichtebezugswertes Vref' während der
Voreinstellung durchgeführt wird.
Die Hauptsteuerung bringt dann den geänderten Tonerdichtebezugswert
Vref' auf den vorherigen Wert
Vref, nachdem die voreingestellte Zeitdauer vorübergegangen ist, zurück. In diesem
Fall ist es wünschenswert,
die voreingestellte Zeitdauer entsprechend dem Abfall der Ladungsmenge
oder der Menge des Entwicklers 91 zu ändern.
-
Ferner
kann ein Tonerzuführsteuerprogramm
verfügbar
sein, in dem die Tonerzuführmenge von
einem ersten Tonerzuführbetrieb
entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs des Ergebnisses einer Erfassung
der Tonerdichte bei der Aufwärmoperation mit
dem Ergebnis der Erfassung des Toners, welche bzw. welches im Speicher
gespeichert wird, korrigiert wird.
-
Bei
einer Kopiermaschine mit einem derartigen Aufbau können das
Verstreuen von Toner oder die Hintergrundverschmutzung aufgrund
einer übermässigen Tonerzuführ perfekt
verhindert werden, da die passende Tonerzuführoperation entsprechend der
Tonerdichte des Entwicklers 91 von der ersten Tonerzuführoperation
durchgeführt
wird.
-
Bei
dem Versuch, das oben aufgezeigte Problem zu lösen, wenn die Kopiermaschine über eine lange
Zeit unbenutzt zurückgelassen
wird, sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Zum Beispiel
ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die überschüssige Tonerzufuhr
verhindert wird, indem eine Tonerzuführzeit unter Verwendung eines erfassten
Wertes von einem Tonerdichtesensor zu einer Beendigungszeit eines
vorherigen Betriebs der Entwicklungseinrichtung bestimmt wird, anstatt
den erfassten Wert des Tonerdichtesensors zu einer Startzeit des
Betriebs der Entwicklungseinrichtung zu verwenden, bis der Ausgangswert
des Tonerdichtesensors stabil wird. Ein anderes Verfahren ist vorgeschlagen
worden, bei dem die überschüssige Tonerzufuhr
verhindert worden ist, indem die obere Grenze eines Betrages der
Tonerzufuhr eingestellt wird, welche unter Verwendung des erfassten
Wertes des Tonerdichtesensors als relativ niedrig bzw. gering erfasst
wird. Jedoch kann das zuerst genannte Verfahren nicht auf eine Veränderung
der Tonerdichte durch Tonerverbrauch ansprechen, bis der Ausgangswert des
Tonerdichteerfassungssensors stabil wird, und das letztere Verfahren
weist den Nachteil auf, wonach ein Tonerzuführbetrieb durchgeführt wird,
obwohl die passende Tonerdichte vorliegt.
-
Im
Gegenteil, wird bei der Kopiermaschine nach der vorliegenden Erfindung
der Toner auf der Grundlage der Differenz zwischen dem erfassten Wert
der Tonerdichte, die durch den Tonerdichtesensor 46 erfasst
wird, und dem Tonerdichtebezugswert Vref zugeführt und der Tonerdichtebezugswert
Vref wird entsprechend dem Ergebnis eines Vergleichs des Tonerdichtewertes,
der bei dem Aufwärmbetrieb erfasst
worden ist, mit dem erfassten Wert, der in dem Speicher gespeichert
ist, geändert.
-
Da
folglich in der Kopiermaschine mit dem oben beschriebenen Aufbau
der Tonerdichtebezugswert entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs
der Tonerdichte geändert
wird, kann die Kopiermaschine das Problem vermeiden, bei dem ein
Tonerzuführbetrieb
durchgeführt
wird, obwohl die passende Tonerdichte vorliegt, wenn die Kopiermaschine
den Bilderzeugungsbetrieb aufnimmt, während sie auf die Veränderung
der Tonerdichte aufgrund von Tonerverbrauch während des Entwicklungsbetriebes
anspricht:
Als nächstes
wird eine andere Ausführungsform
der Bilderzeugungsvorrichtung im folgenden beschrieben.
-
Der
Aufbau dieser Bilderzeugungsvorrichtung ist näherungsweise der gleiche, so
dass die Kopiermaschine, die in den 1 bis 4 gezeigt
wird und nur deren charakteristische Teile, im folgenden erklärt werden,
während
die Erläuterung
der anderen Teile, die nicht die charakteristischen Teile sind,
weggelassen wird.
-
Wie
in 8 gezeigt, führt
eine Tonerzuführeinrichtung 100 Toner
von einer Tonerflasche 101 der Entwicklungseinrichtung 4 durch
eine Bewegung eines Tonerzuführantriebsteils 102 zu,
die aus einem Motor und/oder einer Kupplung und dergleichen zusammengesetzt
ist, und der durch die Steuerschaltung 25, die in einer
CPU enthalten ist, einer Bilderzeugungsvorrichtung gesteuert wird.
Das Bedienpult 26 weist einen Betriebsteil auf, der mit
mehreren Tasten ausgestattet ist, die durch einen Benutzer bedient werden,
und einen Anzeigeabschnitt. Die Steuerschaltung 25 der
Bilderzeugungsvorrichtung führt den
Bilderzeugungsbetrieb durch Steuern von jedem Teil der Bilderzeugungsvorrichtung
unter Verwendung eines Eingangssignales von dem Bedienfeld bzw.
Bedienpult 26 oder dergleichen durch, und führt ferner
die Tonerzuführsteuerung
oder die Durchmischungs- bzw.
Rührsteuerung
des Entwicklers 91 durch.
-
Die
Tonerzuführsteuerung,
die durch die Steuerschaltung 25 der Bilderzeugungsvorrichtung durchgeführt wird,
wird unter Verwendung der 8 und 9 erklärt.
-
Die
Steuerschaltung 25 der Bilderzeugungsvorrichtung führt ein
Programm, das in 9 gezeigt ist, nach jeder Bilderzeugungsoperation,
die ein Kopierblatt erzeugt, durch.
-
Die
Steuerschaltung 25 der Bilderzeugungsvorrichtung tastet
zunächst
mehrere Daten (n Punkte) von Ausgangswerten (Vt) ab, die von dem
Tonerdichtesensor 46 ausgegeben werden, um einen Mittelwert
(Vtm) der Ausgangswerte Vt (Schritt S1) zu erhalten. Als nächstes vergleicht
die Steuerschaltung 25 den Mittelwert Vtm und einen Tonerdichtebezugswert
Vref, um eine Differenz ΔVt
davon (Schritt S2) zu erhalten. ΔVt
= Vtm – Vref
-
Im
Schritt S3 entscheidet die Steuerschaltung 25, ob die Differenz ΔVt gleich
oder grösser
als 0 ist. Zu dieser Zeit wird der Ausgangswert Vt des Tonerdichtesensors 46 umso
kleiner, desto grösser die
Tonerdichte wird. Falls ΔVt
geringer als 0 ist, d. h. falls die Tonerdichte grösser als
der Tonerdichtebezugswert ist, d. h. Vtm < Vref ist, stellt die Steuerschaltung 25 die
Zählwertdaten
Try und C auf 0 zurück
und zieht 1 von dem Tonerzuführpegel
nd im Schritt S9 ab. Falls ferner der Toner in dem Entwickler 91 in
einem Zustand nahe dem Ende ist, setzt die Steuerschaltung 25 das
nahe Ende auf 0 und beendet das Programm der Tonerzuführsteuerung
im Schritt S10.
-
Falls
ferner ΔVt
grösser
als 0 (ΔVt > 0) wird, d. h. falls
die Tonerdichte größer als
der Tonerdichtebezugswert Vref wird, wird dem Zählwert C im Schritt S41 hinzugefügt und die
Steuerschaltung 25 entscheidet, ob der Zählwert C
ein Einstellwert wird, z. B., falls der Einstellwert 10 beträgt, im Schritt
S5, ob der Zahlwert C gleich oder grösser als 10 (C > 10) wird.
-
Falls
C kleiner als 10 (C < 10)
ist, d. h. eine Anzahl von kontinuierlichen Bilderzeugungsbetrieben
unter der Bedingung durchgeführt
wird, dass ΔVt kleiner
bzw. grösser
als 0 (ΔVt < 0 bzw. ΔVt > 0)nicht gleich 10mal
oder grösser
als 10mal erreicht, berechnet die Steuerschaltung 25 die
Menge des Toners, der der Entwicklungseinrichtung 4 von
der Tonerzuführeinrichtung
100 im Schritt S6 zugeführt
wird. In diesem Fall ändert
die Steuerschaltung 25 die Tonermenge, die der Entwicklungseinrichtung 4 von
der Tonerzuführeinrichtung 100 entsprechend
dem Tonerzuführpegel
nd zugeführt
wird, so dass, je grösser der
Pegel nd wird, umso grösser
die Menge des Toners, die zuzuführen
ist, gesteigert wird.
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Dann
steuert die Steuerschaltung 25 das Tonerzuführantriebsteil 102,
um die berechnete Tonermenge in der Tonerzuführeinrichtung 100,
die zuzuführen
ist (Schritt S7) zuzuführen
und beendet das Programm der Tonerzuführsteuerung im Schritt S8.
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Falls
ferner C 10 oder grösser
wird (C ≥ 10), entscheidet
die Steuerschaltung 25, ob der Tonerzuführpegel nd im Schritt S11 2
beträgt.
Falls nd nicht 2 ist, fügt
die Steuerschaltung 1 zu dem Tonerzuführpegel nd (Schritt S12) hinzu,
setzt den Zählwert
C auf 0 (Schritt S13) zurück
und schreitet dann zum Schritt S6 voran. Falls der Tonerzuführpegel
nd 2 wird, entscheidet die Steuerschaltung 25, ob das Vtm
im Schritt S14 grösser
als der Tonerendwert Vte ist.
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Falls
Vtm nicht grösser
als Vte (Vtm < Vte) ist,
schreitet die Steuerschaltung 25 zum Schritt S6 voran,
und falls Vtm grösser
als Vte (Vtm > Vte)
wird, entscheidet die Steuerschaltung 25, dass die Tonerzuführeinrichtung 100 einen
Zustand nahe dem Ende erreicht, wobei 1 zu dem Zählwert Try im Schritt S15 hinzugefügt wird,
und entscheidet, ob der Zählwert Try
grösser
als ein Einstellwert wird, z. B. 50 im Schritt S17, nachdem die
Anzeige des Bedienfeldes bzw. Bedienpults 26 anzeigt, dass
die Tonerzuführeinrichtung 100 im
Schritt S16 einen Tonerendzustand erreicht.
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Falls
Try nicht grösser
als 50 wird, beendet die Steuerschaltung 25 das Programm
der Tonerzuführsteuerung
im Schritt S8 und falls Try grösser
als 50 wird, d. h. falls die Anzahl von kontinuierlichen Bilderzeugungsoperationen
50mal unter dem Zustand, dass Vtm grösser als Vte ist, überschreitet,
entscheidet die Steuerschaltung 25, dass die Tonerzuführeinrichtung 100 den
Tonerendzustand erreicht und stellt das Tonerendflag TE im Schritt
S18 auf 1 und das Programm beendet die Tonerzuführsteuerung im Schritt S8.
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In
einem Fall von TE = 1 lässt
die Steuerschaltung 25 den Anzeigeteil des Bedienpults 26 eine Anzeige
machen, dass die Tonerflasche 101 auszutauschen ist, und
setzt TE auf 0, nachdem die Tonerflasche 101 ausgetauscht
worden ist.
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Die 10 zeigt
einen Teil eines Verfahrensablaufs der Steuerschaltung 25,
um eine Durchmischungs- bzw. Rührzeit
für den
Entwickler 91 in der Entwicklungseinrichtung 4 entsprechend
dem Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Ausgangswert, der durch
den Tonerdichtesensor 46 erfasst wird, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung
einen Aufwärmbetrieb durchführt, mit
dem Ausgangswert des Tonerdichtesensors, der bei dem vorangehenden
Bilderzeugungsbetrieb der Bilderzeugungsvorrichtung ausgegeben worden
ist, zu ändern.
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Dieser
Ablauf wird durch die Steuerschaltung 25 der Bilderzeugungsvorrichtung,
die in 8 gezeigt ist, durchgeführt. Die Steuerschaltung 25 führt das
Verfahren zum Speichern des Ausgangswertes des Tonerdichtesensors 46 bei
jeder Bilderzeugungsoperation durch.
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Zuerst
werden mehrere Daten der Ausgangswerte Vt von dem Tonerdichtesensor 46 abgetastet,
wobei die Daten gemittelt werden, um einen Mittelwert Vt1 zu erhalten,
und der Mittelwert Vt1 wird dann in dem internen Speicher gespeichert.
Der Mittelwert Vt1 wird bei jeder Bilderzeugungsoperation aktualisiert.
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Bevor
die nächste
Bilderzeugungsoperation begonnen wird, führt die Steuerschaltung der
Bilderzeugungsvorrichtung einen Aufwärmbetrieb (Schritt S100) durch,
und ein Mittelwert Vt2 der Ausgangswerte des Tonerdichtesensors 46 wird
bei dem Aufwärmbetrieb
(Schritt S101) erfasst.
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Der
Mittelwert Vt2 wird mit dem Ausgangswert Vt1 zu der vorangehenden
Bilderzeugungsoperation (Schritt S102) verglichen. Dieser Vergleich wird
durch folgende Berechnung durchgeführt: Vt2 – Vt1 =
dVt.
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Der
Wert dVt wird dann mit einem vorbestimmten Bezugswert 0,3 (Schritt
S103) verglichen und falls dVt grösser als 0,3 ist, schreitet
das Programm mit dem Schritt S104 voran. Die Steuerschaltung 25 führt einen
Rühr- bzw.
Durchmischungsbetrieb für
den Entwickler 91 über
eine Minute durch, um den Entwickler 91 aufzuladen. Dieser
Prozess zum Aufladen des Entwicklers 91 wird entsprechend dem
Wert von dVt geändert.
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Im
einzelnen bedeutet dies, dass üblicherweise
der Ausgangswert Vt1 des Tonerdichtesensors 46 mit bzw.
bei ungefähr
2,0 V bei dem Bilderzeugungsbetrieb in dieser Bilderzeugungsvorrichtung gesteuert
wird. Falls jedoch z. B. die Bilderzeugungsvorrichtung ohne Verwendung über eine
Woche zurückgelassen
wird, ändert
sich der Ausgangswert Vt1 des Tonerdichtesensors, der 2,0 V beträgt, wenn
der vorherige Bilderzeugungsbetrieb beendet worden ist, auf z. B.
2,4 V, obwohl keine Änderung
der Tonerdichte vorgekommen ist. In diesem Fall wird entschieden, dass
die Tonerdichte bei der Tonerdichtesteueroperation niedrig ist,
und die Tonerdichtezuführeinrichtung 100 setzt
den Tonerzuführbetrieb
fort, bis der Ausgangswert Vt1 des Tonerdichteerfassungssensors 46 2,4
V beträgt.
Deshalb wird die Tonerdichte des Entwicklers 91 in der
Entwicklungseinrichtung 4 grösser als der gewünschte Tonerdichtewert.
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Um
dieses Problem zu vermeiden, entscheidet die Steuerschaltung 25,
wenn der Aufwärmbetrieb
durchgeführt
wird, nachdem die Bilderzeugungsvorrichtung unbenutzt zurückgelassen
worden ist, ob der Differentialwert dVt, berechnet durch die Gleichung
Vt2 – Vt1
= dVt, gleich oder grösser
als 0,4 V wird, wobei der Ausgangswert Vt2 (z. B. 2,4) mit dem Ausgangswert
Vt1 (2,0 V) des Tonerdichtesensors 46, wenn die vorherige
Bilderzeugungsoperation durchgeführt
wird, verglichen wird.
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Falls
dVt gleich oder grösser
als 0,4 ist, führt die
Steuerschaltung 25 der Entwicklungseinrichtung 4 keinen
Toner zu, sondern lädt
den Toner durch Rühren
bzw. durch Mischen für
eine vorbestimmte Zeitdauer (in diesem Fall eine Minute), um den
Ausgangswert Vt2 des Tonerdichtesensors 46, wenn der Aufwärmbetrieb
durchgeführt
ist, auf den Mittelwert Vt1 zurückzuführen.
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Wenn,
wie oben beschrieben, dVt relativ gross ist, wird der Ausgangswert
Vt2 des Tonerdichtesensors 46 auf den Mittelwert Vt1 zurückgeführt, indem
der Toner durch Rühren
bzw. durch Mischen über
eine vorbestimmte Zeit beim Aufwärmbetrieb geladen
wird, ohne den Toner der Entwicklungseinheit 4 zuzuführen.
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In
diesem Fall, falls der Rühr-
bzw. Durchmischungsbetrieb durchgeführt wird, bis der Ausgangswert
Vt2 zu dem Ausgangswert Vt1 des vorangehenden Bilderzeugungsbetriebs
zurückkehrt,
wird die Aufwärmzeit
der Bilderzeugungsvorrichtung vergleichsweise lang.
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Wie
in 10 gezeigt, falls dVt gleich oder weniger als
der Bezugswert 0,3 ist, was aus der Erfahrung erhalten wird, führt die
Steuerschaltung 25 keinen Betrieb durch, und falls dVt
grösser
als 0,3 ist, wird der Rühr-
bzw. Durchmischungsbetrieb für
den Entwickler 91 über
eine Minute im Schritt S104 durchgeführt, um die Zeit des Aufwärmbetriebes
zu minimieren. Folglich wird der Toner durch das Rühren bzw.
Durchmischen angemessen aufgewärmt
und dadurch kann die wünschenswerte
Bildqualität
erhalten werden.
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11 zeigt
einen Teil eines Arbeitsablaufes der Steuerschaltung 25,
in dem die Rührzeit
für den Entwickler 91 schrittweise
geändert
wird. Dieses Verfahren wird durch die Steuerschaltung 25 der
Bilderzeugungsvorrichtung, die in 8 gezeigt
ist, durchgeführt.
In dieser Ausführungsform
kann eine Tonerdichte des Entwicklers 91 angemessen erfasst
werden, selbst wenn die Bilderzeugungsvorrichtung über eine äusserst
lange Zeit, ohne benutzt zu werden, hinterlassen worden ist, und
ferner kann der Entwickler 91 schnell wieder hergestellt
werden und deshalb kann die zutreffende Tonerdichteerfassung in
relativ kurzer Zeit durchgeführt
werden.
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Ein
Verfahren zur schrittweisen Änderung der
Rührzeit
bei der Aufwärmzeit
des Entwicklers 91 lautet wie folgt. Die Schritte S200
bis S202 nach 11 sind die gleichen wie die
Schritte S100 bis S102 nach 10. Die
Schritte S203 bis S210 sind die Schritte zur schrittweisen Änderung
der Rührzeit des
Entwicklers 91. Die Rührzeitdauer
wird wie folgt geändert.
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Zunächst wird,
falls die Steuerschaltung 25 entscheidet, dass dVt 0,3
oder weniger (dVt ≤ 0,3)
im Schritt S203 beträgt,
der Rührbetrieb
für den
Entwickler 91 nicht durchgeführt und der Aufwärmbetrieb
endet beim Schritt S211.
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Falls
die Steuerschaltung in den Schritten S203 und 5204 entscheidet,
dass dVt grösser
als 0,3 oder 0,4 oder weniger (0,3 < dVt ≤ 0,4)
beträgt, schreitet
das Programm zum Schritt S205 voran und der Rührbetrieb des Entwicklers 91 wird über eine
Minute durchgeführt
und der Aufwärmbetrieb
endet beim Schritt S211.
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Falls
die Steuerschaltung in den Schritten S204 und S206 entscheidet,
dass dVt grösser
als 0,4 und nicht grösser
als 0,5 (0,4 < dVt ≤ 0,5) ist,
fährt das
Programm mit dem Schritt S207 fort und der Rührbetrieb des Entwicklers 91 wird über zwei
Minuten durchgeführt
und der Aufwärmbetrieb
endet beim Schritt S211.
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Falls
die Steuerschaltung in den Schritten S206 und S208 entscheidet,
dass dVt grösser
als 0,5 und nicht grösser
als 0,6 (0,5 < dVt ≤ 0,6) ist,
fährt das
Programm bis zum Schritt S209 fort und der Rührbetrieb des Entwicklers 91 wird über drei
Minuten durchgeführt
und der Aufwärmbetrieb
endet beim Schritt S211.
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Falls
ferner die Steuerschaltung im Schritt 208 entscheidet,
dass dVt grösser
als 0,6 (dVt > 0,6) ist,
wird der Rührbetrieb
des Entwicklers über
4 Minuten fortgesetzt und der Aufwärmbetrieb endet beim Schritt
S211.
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Durch
schrittweises Ändern
der Rührzeit beim
Aufwärmbetrieb
des Entwicklers 91, d. h. das Ändern der Rührzeit in Anbetracht der Sachlage
bezüglich
des Entwicklers 91, wird folglich die Wartezeit, die durch
das Aufwärmen
der Bilderzeugungsvorrichtung verursacht wird, minimiert und ein
Bild mit guten Qualitäten
ohne Hintergrundverschmutzung, Tonerstaub und das Verstreuen von
Toner können
erhalten werden.
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Die 12 zeigt
einen Prozess der Steuerschaltung, bei dem das Rühren des Entwicklers 91 durchgeführt wird,
bis der Ausgangswert Vt2 einen bestimmten Bezugswert auf der Grundlage
des Ergebnisses des Vergleichs des Ausgangswerts Vt2, der durch
den Tonerdichtesensor 46 beim Aufwärmen der Bilderzeugungsvorrichtung
erfasst wird, mit dem Ausgangswert Vt1 bei der vorherigen Bilderzeugungsoperation
erreicht. Dieser Prozess bzw. dieses Verfahren wird durch die Steuerschaltung 25 der
Bilderzeugungsvorrichtung, die in 8 gezeigt
ist, durchgeführt.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird der Rührbetrieb
so gesteuert, dass er fortgesetzt wird, bis der Ausgangswert des
Tonerdichtesensors 46 zu der Aufwärmzeit näherungsweise auf einem bestimmten Bezugswert,
z. B. dem Ausgangswert des Tonerdichtesensors, bei der vorherigen
Bilderzeugungsoperation (0,2 bei der unten beschriebenen Ausführungsform)
wieder hergestellt ist.
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Das
heisst, während
der Aufwärmzeit (Schritt
S300) wird der Ausgangswert Vt2 des Tonerdichtesensors 46 in
einem Zyklus von jeweils drei Sekunden (Schritt S301) erfasst, wobei
dVt durch Vergleich des erfassten Werts Vt2 mit dem Mittelwert Vt1 des
Tonerdichtesensors 46 bei der vorherigen Bilderzeugungsoperation
(Schritt S302) berechnet wird.
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Der
Unterschied dVt wird dann mit dem vorbestimmten Bezugswert (0,3
in dem Fall) im Schritt S303 verglichen und, falls für dVt entschieden
worden ist, dass dVt nicht 0,3 oder kleiner ist, also dVt > 0,3 ist, wird der
Rührbetrieb
für den
Entwickler 91 über
eine vorbestimmte Zeit (in diesem Fall 10 Sekunden) in dem Schritt
S304 durchgeführt.
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Als
nächstes
führt nach
dem Rühren
des Entwicklers 91 die Steuerschaltung 25 die
Erfassung der Tonerdichte (im Schritt S305) durch, und unter Verwendung
des erfassten Wertes (Vt3) führt
die Steuerschaltung 25 die Berechnung von (Vt2–Vt3) im Schritt
S306 durch. Ferner vergleicht die Steuerschaltung 25 den
Wert (Vt2–Vt3)
mit dem Ausgangswert des Tonerdichtesensors 46 bei der
vorherigen Bilderzeugung, z. B. 0,2, und der Rühr- bzw. Durchmischungsbetrieb
für den
Entwickler 91 wird fortgesetzt, bis das Ergebnis des Vergleichs
0,2 oder weniger erreicht und der Aufwärmbetrieb endet beim Schritt
S307.
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Folglich
kann die Ladungsmenge wieder hergestellt werden und ein wünschenswertes
Bild kann ohne Tonerstaub, Verstreuen von Toner oder dergleichen
erhalten werden, indem das Rühren
des Toners 91 wiederholt wird, bis die Tonerdichte den
vorherigen Pegel erreicht.
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Die
Steuerung für
diese Erfindung kann bequem unter Verwendung eines herkömmlichen
digitalen Computers für
allgemeine Zwecke realisiert werden, wobei ein Mikroprozessor gemäss den Lehren
der vorliegenden Beschreibung programmiert werden kann, wie es den
Fachleuten der Computertechnologie klar sein dürfte. Angemessene Softwarekodes
können
von Programmierern im Stand der Technik leicht auf der Grundlage
der Lehren der vorliegenden Offenbarung erarbeitet werden, wie es
den Fachleuten auf dem Softwarebereich klar sein dürfte. Die
Erfindung kann auch durch den Einsatz spezifischer integrierter
Schaltungen oder durch Verbindung eines passenden Netzwerks von
herkömmlichen
Schaltungskomponenten realisiert werden, wie es den Fachleuten im
Stand der Technik leicht klar sein dürfte.