DE4035717A1 - Papierstaudetektoranordnung - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Detektoranord
nung zum Feststellen eines Papierstaus beim Transport
eines Aufzeichnungsträgers, beispielsweise in einem
Drucker.
Papiertransporteinrichtungen sind in Druckern, Kopier
maschinen und dergleichen vorgesehen. Diese Einrichtun
gen sind im allgemeinen mit Papierstausensoren zum
Feststellen eines derartigen Papierstaus versehen.
Bei einem bekannten, Einzelblatt-Druckträger verwenden
den Drucker sind beispielsweise zwei Sensoren entlang
dem Vorschubweg vorgesehen, durch die ein Blattstau in
der Weise festgestellt wird, daß ein Druckträger den
stromabseitigen Sensor innerhalb einer vorgegebenen
Zeitspanne nach Passieren des stromaufseitigen Sensors
nicht passiert.
Bei einem Endlosdruckträger verarbeitenden Drucker ist
das oben beschriebene Detektorverfahren unbrauchbar, da
der Druckträger keine Unterbrechung zwischen je zwei
Seiten hat.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pa
pierstau-Detektoreinrichtung zu schaffen, die in der
Lage ist, einen Papierstau bei einem Drucker oder der
gleichen festzustellen, welcher Endlosdruckträger ver
arbeitet.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch
1 beschriebenen Merkmale gelöst.
Bei Bedarf können weitere Sensoren, beispielsweise
Schrägzugsensoren oder ein Kopfsensor in Verbindung mit
dem im Anspruch 1 beschriebenen Sensor zum Feststellen
eines Druckträgerstaus verwendet werden.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung,
auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text
beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in dieser
Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrie
ben. Es zeigt
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch
einen Drucker mit einer
Druckträgerstau-Detektoreinrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Papiertrans
portstation eines Druckers gemäß Fig.
1;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung
eines Tonerrührers;
Fig. 4 und 5 jeweils Seitenansichten des Ge
brauchttonersensors;
Fig. 6 eine Taktscheibe für die Erzeugung
von PFS-Impulsen;
Fig. 7 den Aufbau einer herkömmlichen Flüs
sigkristall-Anzeigetafel;
Fig. 8 den Aufbau einer Flüssigkristall-An
zeigetafel für den Drucker gemäß Fig.
1;
Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Steuerungssy
stems für den Drucker der Fig. 1;
Fig. 10 und 11 jeweils Diagramme einer Temperatur
steuerung für die Heizwalze des Druk
ker der Fig. 1;
Fig. 12 ein Diagramm der Stromversorgungs
steuerung für den Drucker der Fig. 1;
Fig. 13A und 13B jeweils Flußdiagramme für den Ablauf
eines Stauermittlungsvorganges.
Die Fig. 1 bis 12 zeigen einen Drucker, in welchem eine
Druckträgerstau-Detektoreinrichtung gemäß der vorlie
genden Erfindung verwendet wird.
Der in Fig. 1 dargestellte Drucker 100 ist ein Laser
drucker mit einem elektrofotografischen Bildübertra
gungssystem. Der Drucker 100 umfaßt hintereinander an
geordnet eine Bilderzeugungseinheit 10 mit einer foto
leitfähigen Trommel 11, eine Traktoreinheit 20 mit
einem endlosen Riemen 21 für den Transport eines Druck
trägers, und eine Fixiereinheit 30 mit zwei Walzen 31,
32 zum Heizen und Pressen eines unfixierten Tonerbil
des, um dieses auf dem Druckträger zu fixieren. Licht,
welches Druckdaten von einem Host-Computer o. dgl.
überträgt, wird von einer Laser-Scannereinheit 13 (LSU)
abgegeben; die aufgeladene Mantelfläche einer fotoleit
fähigen Trommel 11 wird diesem Licht ausgesetzt, wobei
ein Latentbild auf der Mantelfläche der fotoleitfähigen
Trommel 11 gebildet wird. Auf die Mantelfläche der
fotoleitfähigen Trommel 11 wird Tonermaterial aufgetra
gen, so daß von einer Entwicklungseinheit 14 ein Toner
bild gebildet werden kann. Dann wird das Tonerbild bei
einer Tranfer-Ladeeinrichtung 15 auf den Druckträger
übertragen und das übertragene Bild wird in der Fixier
einheit 30 fixiert. Der Drucker 100 verwendet das elek
trofotografische Bildübertragungssystem und ist als
Seiten-Drucker ausgelegt, welcher mit dem Druck be
ginnt, wenn die Druckdaten für eine Seite gespeichert
sind. Die Laser-Scannereinheit 13 ist an einer oberen
Abdeckung UC angeordnet. Die obere Abdeckung UC ist am
Hauptgehäuse des Druckers 100 drehbar angeordnet, so
daß sie um eine Drehachse P hin und her geschwenkt wer
den kann.
Der Drucker 100 verwendet einen Endlosdruckträger FP,
welcher als zickzack gefaltetes Blattmaterial bekannt
ist. Der Zickzack-Druckträger ist ein endloses, in
Zickzacklagen gefaltetes Blattmaterial mit an beiden
Seitenkanten ausgebildeten Transportlöchern; es hat
perforierte Abrißlinien, entlang derer der Druckträger
FP leicht abgerissen werden kann. An dem endlosen Rie
men 21 sind Vorsprünge angeordnet, welche zu den Trans
portlöchern des Endlosdruckträgers FP passend angeord
net sind. Der Endlosdruckträger FP wird von einer Zu
führöffnung 1 zu einer Ausgabeöffnung 2 transportiert.
Es sei bemerkt, daß der Drucker 100 so ausgelegt ist,
daß er eine Seite jeweils zwischen zwei Perforationen
druckt, um zu vermeiden, daß gedruckte Daten auseinan
dergerissen werden, wenn das Druckpapier FP an der per
forierten Abrißlinien abgerissen wird.
Bei einem Drucker zum Bedrucken von Einzelblättern ist
der Abstand zwischen der Bildübertragungsposition und
der Fixierposition nicht so bedeutend, da Druckdaten
für eine Seite auf ein Druckträgerblatt gedruckt wer
den. Bei einem Drucker zum Bedrucken eines Endlosdruck
trägers kann andererseits dann, wenn der ganze ein Ton
erbild tragende Abschnitt des Blattes die Fixierpositi
on passiert und fixiert wird, das Papier in der Lange
zwischen der Bildübertragungsposition und der Fixierpo
sition verloren sein. Infolgedessen ist es notwendig,
den Abschnitt des Blattes festzustellen, welcher ein zu
fixierendes Tonerbild trägt. Mit anderen Worten ist es
erforderlich, den ein unfixiertes Tonerbild tragenden
Teil des Blattmaterials, welcher innerhalb des Druckers
zwischen der Bildübertragungsposition und der Fixierpo
sition verbleiben soll, zu bestimmen.
Unter Beachtung der Druckqualität sollte die Unterbre
chung und Wiederaufnahme der Bildübertragung und Fixie
rung vorzugsweise im Bereich der Perforationen durchge
führt werden, wo keine Daten gedruckt werden. Aus die
sem Grund ist der Abstand zwischen der Bildübertra
gungsposition und der Fixierposition vorzugsweise
gleich der Länge einer Seite, so daß die Perforationen
sich jeweils in der Bildübertragungsposition bzw. der
Fixierposition befinden, wenn der Druckvorgang unter
brochen wird.
Mit der oben beschriebenen Anordnung bleibt der ein un
fixiertes Tonerbild einer Seite tragende Blattabschnitt
zwischen der Bildübertragungsposition und der Fixierpo
sition in einem Bereitschaftszustand, wenn der Druck
vorgang beendet ist. Wenn eine weitere Seite gedruckt
wird, wird das unfixierte Tonerbild fixiert und die zu
rückgehaltene Seite ausgegeben. Auf diese Weise kann
vermieden werden, daß Papier wegen der Fixierung jedes
übertragenen Bildes verloren geht.
Der Abstand zwischen der Bildübertragungsposition und
der Fixierposition des Druckers 100 ist für Endlospa
pier, dessen Seitenlänge 27,94 cm (11 inches) beträgt,
ebenfalls auf 27,94 cm ausgelegt.
Die Bilderzeugungseinheit 10 umfaßt eine Ladeeinheit
zum Aufladen des fotoempfindlichen Materials auf der
Mantelfläche der lichtleitfähigen Trommel 11 mit elek
trischer Ladung, ferner die Laser-Scannereinheit 13
(LSU) zum Aufbringen von Licht auf die fotoleitfähige
Trommel 11, eine Entwicklungseinheit 14 zum Aufbringen
von Tonermaterial auf das auf der fotoleitfähigen Trom
mel 11 gebildete Latentbild, eine Transferladeeinrich
tung 15 zum Aufladen des Druckträgers FP mit Elektrizi
tät, damit ein Tonerbild auf den Druckträger FP über
tragen werden kann, ferner eine Reinigungseinheit 16
zum Entfernen des restlichen Tonermaterials von der
Trommel und eine Entladeeinrichtung 17 (LED), in der
die fotoleitfähige Trommel 11 vollkommen belichtet
wird, so daß die darauf befindliche Ladung entfernt
wird.
Die fotoleitfähige Trommel 11 sollte ausgetauscht wer
den, nachdem sie zum Druck einer bestimmten Seitenan
zahl verwendet worden ist, da sich ihre Eigenschaften
verschlechtern und dann keine klaren Drucke mehr si
chergestellt sind. Eine Grenze für die Benutzung liegt
beispielsweise bei ungefähr 20 000 Seiten. Die Anzahl
der gedruckten Seiten wird durch ein Steuerungssystem,
welches später beschrieben wird, elektrisch gezählt und
in einem Zähler gespeichert. Dieser Zähler wird zurück
gestellt, wenn die obere Abdeckung UC nach dem Einset
zen einer neuen fotoleitfähigen Trommel 11 geschlossen
wird.
An einer solchen neuen fotoleitfähigen Trommel 11 ist
ein nach außen vorstehender Vorsprung (nicht gezeigt)
vorgesehen. Wenn dieser Vorsprung einen nicht darge
stellten Rückstellschalter am Gehäuse betätigt, stellt
das Steuerungssystem fest, daß die neue fotoleitfähige
Trommel 11 eingesetzt worden ist. Der Vorsprung wird
zurückgezogen, wenn der Betrieb gestartet wird und eine
Anzeige für die neue Trommel verschwindet. Das Steue
rungssystem setzt den Zähler zurück, wenn die obere Ab
deckung UC nach dem Einschalten des Rückstellschalters
geschlossen wird.
Die Laser-Scannereinheit 13, die in der oberen Abdek
kung UC angeordnet ist, lenkt mittels eines Polygon
spiegels 13a ständig von einem Halbleiter-Laser (nicht
dargestellt) kommendes EIN/AUS-moduliertes Licht ab.
Die Laserstrahlen werden mittels einer fR-Linse (nicht
dargestellt) gebündelt, durch einen Strahlablenker 13b
so reflektiert, daß auf der fotoleitfähigen Trommel 11
Scanning-Zeilen gebildet werden und sodann wird ein aus
Punkten aufgebautes elektrostatisches Latentbild gebil
det, wenn sich die Trommel dreht. Die Entwicklungsein
heit 14 umfaßt einen Tonerbehälter 14a, in welchem Ton
ermaterial vorrätig gehalten wird, eine im unteren Be
reich des Tonerbehälters 14a angeordnete Entwicklungs
walze 14b zum Auftragen des Tonermaterials auf die Man
telfläche der fotoleitfähigen Trommel 11, und einen als
Tonermangel-Sensor 14c dienenden piezoelektrischen Sen
sor zum Feststellen, ob Tonermaterial im Tonerbehälter
14a vorhanden ist oder nicht.
Beim normalen Textdruck beginnt der Druck der Schrift
zeichen auf der linken Papierseite, so daß der Toner
verbrauch im allgemeinen in einem der linken Papiersei
te entsprechenden Bereich des Tonerbehälters höher ist.
Aus diesem Grund ist der Tonermangel-Sensor 14c in dem
der linken Papierseite entsprechenden Bereich angeord
net, wo der Tonerverbrauch groß ist.
Es sind derzeit ganz allgemein zwei Trockenentwick
lungsverfahren bekannt. Eines ist das sogenannte
Einkomponenten-Entwicklungsverfahren und das andere ist
ein Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren. Bei dem
Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren wird ein Träger
material mit Tonermaterial gemischt und mit verhältnis
maßig hoher Geschwindigkeit durch einen Rührer oder
dergleichen umgerührt, um den Toner aufzubringen.
Bei dem Einkomponenten-Entwicklungsverfahren wird Ton
ermaterial ohne Verwendung eines Trägermaterials einer
Entwicklungswalze oder dergleichen zugeführt und auf
diese aufgetragen. Ein derartiges Einkomponenten-
Entwicklungsverfahren ist in US 39 09 258 beschrieben.
Bei dem Einkomponenten-Entwicklungsverfahren gibt es
jedoch ein Problem. Dieses besteht darin, daß der Toner
dazu neigt, in einem Tonerbehälter zu verklumpen. Um
dieses Problem zu lösen, wurde ein verbessertes
Einkomponenten-Entwicklungsverfahren, bei welchem ver
hältnismäßig wenig Trägermaterial mit dem Toner ge
mischt wird, entwickelt und in der US 46 40 880 be
schrieben. Durch Mischen einer kleinen Trägermaterial
menge mit dem Toner wird die Gleitfähigkeit zwischen
den Tonerpartikeln verbessert, wodurch ein Verklumpen
des Toners vermieden wird. Es sei bemerkt, daß das Zu
mischen von Trägermaterial die Auftragbarkeit des To
ners nicht beeinträchtigt. Bei dem verbesserten
Einkomponenten-Entwicklungsverfahren ist die Hauptfunk
tion des Rührers, den Toner zur Entwicklungswalze oder
dergleichen zu fördern. Demzufolge dreht sich der Rüh
rer verhältnismäßig langsam im Tonerbehälter. Bei dem
Drucker gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
das oben beschriebene verbesserte Einkomponenten-
Entwicklungsverfahren verwendet.
Ein Rührer 19 ist im Tonerbehälter 14a angeordnet. Der
Rührer 19 dreht sich langsam und fördert den im Toner
behälter befindlichen Toner zur Entwicklungswalze 14b.
Der Rührer 19 besteht, wie in Fig. 3 dargestellt, aus
einer Drehwelle 19a, welche von einem Hauptmotor ange
trieben wird, und vier Blattelementen 19b, 19c, 19d und
19e, die so angeordnet sind, daß der Winkel zwischen
den Blattelementen 19a und 19b gleich 90°, zwischen
den Blattelementen 19a und 19c gleich 180° und zwischen
den Blattelementen 19a und 19d gleich 270° ist.
In der vorliegenden Anmeldung wird dieser Winkel als
Montagewinkel bezeichnet, d. h. mit Bezug auf das Blatt
element 19a sind die Montagewinkel der Blattelemente
19b, 19c und 19d gleich 90°, 180° und 270°. Die Blatt
elemente 19a bis 19d werden in Richtung des in der Fig.
3 dargestellten Pfeiles angetrieben.
Da die vier Blattelemente mit unterschiedlichen Monta
gewinkeln angeordnet sind, wird es möglich, daß die
aufzubringende Leistung beim Ausschieben des Tonermate
rials nur ein Viertel von der des herkömmlichen Rührers
beträgt, bei welchem alle Blattelemente den gleichen
Montagewinkel haben. Infolgedessen ist bei einem Rührer
entsprechend dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die
vom Motor aufgenommene Leistung geringer und schwankt
weniger, so daß eine Geräuschentwicklung unterdrückt
wird.
Indem die Montagewinkel der Blattelemente des Rührers
19 in der oben beschriebenen Weise zunehmend geändert
sind, kann eine bestimmte Tonermenge nach und nach in
einen Bereich transportiert werden, welcher der rechten
Papierseite entspricht, wenn sich der Rührer 19 langsam
dreht.
Wenn bei Ausgabe einer Grafik der Tonerverbrauch in dem
der rechten Papierseite entsprechenden Bereich bei
spielsweise zunimmt, kann der Tonermangel durch den
Tonermangel-Sensor 14c nicht festgestellt werden. Da
herkömmliche Rührer nicht die Eigenschaft haben, den
Toner in der oben beschriebenen Weise zu verschieben,
kann in einem solchen Fall Trägermaterial auf die Man
telfläche der fotoleitfähigen Trommel 11 aufgetragen
werden.
Bei einem Rührer gemäß dem vorliegen Ausführungsbei
spiel kann ein Auftragen von Trägermaterial auf die
fotoleitfähige Trommel 11 auch dann vermieden werden,
wenn der Tonerverbrauch auf der Seite, wo kein Toner
mangel-Sensor 14c angeordnet ist, groß wird.
Die Transferladeeinrichtung 15 ist an einem Arm 15a an
geordnet, welcher durch einen Nockenmechanismus um eine
Schwenkwelle L1 gedreht werden kann. Ein Paar Füh
rungsrollen 18a, 18b ist mit dem Arm 15a fest verbun
den, wobei die Führungsrollen seitlich so angeordnet
sind, daß der Endlosdruckträger FP zwischen diesen ge
klemmt wird.
Wenn der Druckvorgang gestartet wird, ist es erforder
lich, die fotoleitfähige Trommel 11 ohne einen gleich
zeitigen Papiervorschub im Leerlauf zu drehen, bis der
belichtete Bereich der fotoleitfähigen Trommel 11 sich
in der Bildübertragungsposition befindet. In diesem
Fall wird der Arm 15a nach unten geschwenkt und die
Führungsrollen 18a, 18d werden abgesenkt, so daß der
Druckträger FP von der Mantelfläche der fotoleitfähigen
Trommel 11 abgehoben wird. Auf diese Weise wird die
Standzeit des fotoelektrischen Materials nicht durch
Verschleiß verringert. Zusätzlich wird ausgeschlossen,
daß das Papier durch restlichen, auf der fotoleitfähi
gen Trommel 11 befindlichen Toner verschmutzt wird.
In der Transferladeeinrichtung 15 ist eine Öffnung aus
gebildet. Die Öffnung dieser Transferladeeinrichtung 15
ist so angeordnet, daß ihre hintere Hälfte in Trans
portrichtung des Druckträgers FP mit einem Kunststoff
film 15d (Mylar) abgedeckt ist, und daß der Entladebe
reich der Transferladeeinrichtung 15, welcher nicht ab
gedeckt ist, in Drehrichtung der fotoleitfähigen Trom
mel 11 an der stromaufwärtigen Seite bezüglich des Kon
taktbereiches zwischen dieser fotoleitfähigen Trommel
11 und dem Aufzeichnungsträger 11b angeordnet ist.
Bei herkömmlichen Anordnungen war die gesamte Öffnung
der Transferladeeinrichtung für den Ladevorgang offen
gelassen worden. Mit einer derartigen Ausbildung
schwankt jedoch die Bildübertragungseffizienz erheblich
mit der Schwankung der Umgebungsfeuchtigkeit.
Durch Einengung des Endladebereiches kann der Wirkungs
grad der Koronaentladung erhöht und damit verhindert
werden, daß Tonermaterial unter dem Einfluß der Korona
entladung eine entgegengesetze Ladung erhält. Außerdem
kann die Zeitspanne, während der der Druckträger FP die
fotoleitfähige Trommel 11 unter Druck berührt, nachdem
das Tonerbild auf sie übertragen wurde, länger als bei
herkömmlichen Druckern gewählt werden. Als Folge davon
kann die Bildübertragungseffizienz im gesamten Bereich
relativer Luftfeuchtigkeit erheblich verbessert werden.
Experimente zeigen, daß die Bildübertragungseffizienz
insbesondere bei niedriger Luftfeuchtigkeit ganz erheb
lich verbessert ist. Es ist auch möglich, die Transfer
ladeeeinrichtung 15 selbst bezüglich der Druckträger-
Transportrichtung auf der stromaufwärtigen Seite anzu
ordnen, um die Zeitspanne für das Aufbringen der An
druckkraft nach der Bildübertragung zu verlängern.
Der auf der fotoleitfähigen Trommel 11 haftende Toner
wird nach Beendigung des Bildübertragungsvorganges
nicht vollkommen von dieser entfernt. Da der restliche
Toner für den nächsten Druckvorgang nicht erforderlich
ist, wird er durch eine Reinigungseinheit 16 entfernt.
Der entfernte gebrauchte Toner wird in einem Gebraucht
tonerbehälter 60 gesammelt, welcher abnehmbar seitlich
neben der fotoleitfähigen Trommel 11 angeordnet ist,
wie Fig. 2 zeigt.
Wenn sich im Gebrauchttonerbehälter 60 eine bestimmte
Menge Tonermaterial gesammelt hat, läuft dieses, falls
es nicht entfernt wird, in den Drucker über. Der Ge
brauchttoner könnte das Innere des Druckers verschmut
zen, wenn ein Druckvorgang ohne Vorhandensein eines Ge
brauchttonerbehälters 60 gestartet würde.
Bei herkömmlichen Druckern wurden Sensoren verwendet,
um jeweils das Vorhandensein oder das Fehlen eines der
artigen Gebrauchttonerbehälters 60 sowie den Voll-Zu
stand des Gebrauchttonerbehälters 60 festzustellen.
Dabei besteht das Problem, daß die Vielzahl von erfor
derlichen Sensoren dazu führt, daß das Steuerungssystem
kompliziert wird.
Bei dem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung wird
nur ein Sensor zum Feststellen beider Bedingungen ge
braucht.
Fig. 4 zeigt die Detektorvorrichtung. Der Gebrauchtto
nerbehälter 60 wird entlang der Führung des Gehäuses
verschiebbar eingesetzt, wobei der Gebrauchttonerbehäl
ter 60 in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Ein Be
tätigungsstößel 62 ist über eine Drehachse 61 am Ge
häuse so schwenkgelagert, daß ein Kontaktabschnitt 62a
sich in einer Position befindet, in der sich auch die
Bodenseite des Gebrauchttonerbehälters 60 befindet. Ein
fächerartiger Abschnitt 62b ist am anderen Ende des
Stößels 62 angeordnet; eine lichtabschattende Wand 62c
ist an der bogenförmigen Umfangskante des fächerartigen
Abschnittes ausgebildet. Die lichtabschattende Wand 62c
kann in den Weg zwischen einem lichtaufnehmenden Ele
ment und einem lichtabgebenden Element einer Licht
schranke 63 eintreten.
Wenn der Gebrauchttonerbehälter nicht eingesetzt ist,
dreht sich der Stößel 62 durch sein eigenes Gewicht im
Uhrzeigersinn, wie in Fig. 4 mit durchgehenden Linien
dargestellt ist, so daß sein Kontaktabschnitt 62a nach
oben schwingt und die lichtabschattende Wand 62c sich
unterhalb der Lichtschranke 63 befindet. In diesem Zu
stand erzeugt die Lichtschranke 63 ein Signal, welches
anzeigt, daß die Lichtstrahlen nicht unterbrochen wer
den; das Steuerungssystem stellt damit fest, daß ein
den Gebrauchttonerbehälter 60 betreffender Fehler vor
liegt.
Wenn der Gebrauchttonerbehälter 60 eingesetzt ist, wird
der Kontaktabschnitt 62a durch das Gewicht dieses Be
hälters nach unten gedrückt und der Stößel im Gegenuhr
zeigersinn verdreht, bis der Kontaktabschnitt im we
sentlichen horizontal liegt, wie mit strichpunktierten
Linien in Fig. 4 dargestellt ist. Die lichtabschattende
Wand 62c befindet sich in einer Stellung, in der sie
die Lichtschranke 63 abschirmt. In diesem Zustand er
zeugt die Lichtschranke ein Signal, welches anzeigt,
daß die Lichtstrahlen unterbrochen sind und das Steue
rungssystem stellt fest, daß kein dem Gebrauchttonerbe
hälter 60 betreffender Fehler vorliegt.
Wenn der Gebrauchttonerbehälter 60 mit gebrauchtem
Toner gefüllt ist, wird der Kontaktabschnitt des Stö
ßels infolge des Gewichtes des angesammelten Tonermate
rials nach unten gedrückt, wie in Fig. 5 dargestellt
ist; die lichtabschattende Wand 62c bewegt sich auf
wärts zur linken Seite der Lichtschranke 63. In diesem
Zustand stellt das Steuerungssystem wiederum fest, daß
ein den Gebrauchttonerbehälter 60 betreffender Fehler
aufgetreten ist.
Auf diese Weise kann mit einem Sensor festgestellt wer
den, daß der Gebrauchttonerbehälter 60 nicht eingesetzt
ist oder daß der Gebrauchttonerbehälter 60 mit ge
brauchtem Tonermaterial gefüllt ist. Obwohl der Sensor
so ausgebildet ist, daß er das Vorhandensein oder Feh
len des Gebrauchttonerbehälters und die Gebrauchttoner
menge mit Hilfe der Gleichgewichtslage zwischen dem
Stößel 62 und dem Gebrauchttonerbehälter 60 überwacht,
ist es möglich, eine Feder oder dergleichen zu verwen
den, um diese Gleichgewichtslage sowie die Totlast des
Stößels 62 zu halten.
Die Traktoreinheit 20 ist so angeordnet, daß, wie Fig.
2 zeigt, die beiden endlosen, zwischen einer Antriebs
welle 23 und einer angetriebenen Welle 22 gespannten
endlosen Riemen 21 durch einen Hauptmotor 40 über eine
Magnetfeldkupplung (nicht dargestellt und im folgenden
als F-Kupplung bezeichnet) sowie einen Getriebezug
(nicht dargestellt) angetrieben werden, die in einem
Gehäuse 41 angeordnet sind.
Der Getriebezug, der sich vom Hauptmotor 40 bis zur An
triebswelle 23 der Traktoreinheit 20 zieht, ist so an
geordnet, daß der Endlos-Druckträger FP mit einer
Transportgeschwindigkeit von 50 mm pro Sekunde trans
portiert wird, wenn die Traktoreinheit 20 nur den
Druckträger FP transportiert. Der Getriebezug umfaßt
darüber hinaus eine Einwegkupplung, die bei einer vor
gegebenen Kupplungskraft in Übereinstimmung mit einer
entsprechenden Spannung bei einer Papiertransportge
schwindigkeit von mehr als 50 mm pro Sekunde durch
dreht.
Die angetriebene Welle 22 ist über eine Kette 24 mit
einer Scheibe 25 verbunden. Die Scheibe 25 dreht sich
infolge der Drehung der angetriebenen Welle 22. Wie
Fig. 6 zeigt, ist die Scheibe 25 mit Schlitzen 25a ver
sehen, die jeweils einen vorgegebenen Winkelabstand
voneinander haben. Die Scheibe 25 ragt zwischen das
lichtabgebende Element und das lichtaufnehmende Element
einer Lichtschranke 26; auf diese Weise enthält man Im
pulssignale, die der transportierten Menge des Druck
trägers FP entspricht. Die Lichtschranke 26 wird im
folgenden als PFS (Paper-Feed-Sensor) bezeichnet und
ihre Ausgangssignale dementsprechend als PFS-Impulse.
Die PFS-Impulse werden in einer derartigen Folge ausge
geben, daß jeweils bei einer Transportstrecke des
Druckträgers von 1,27 cm ein Impuls abgegeben wird.
Außerdem entspricht das dem Schlitz 25a zugeordnete Si
gnal den Perforationslinien des Endlos-Druckträgers FP
und entsprechen die den anderen Schlitzen zugeordneten
Signale dem nicht perforierten Abschnitt.
Dessen ungeachtet kann die gegenseitige Stellung der
Scheibe 25 für die Erzeugung der PFS-Impulse und einer
Basisplatte, auf welcher die Lichtschranke 26 montiert
ist, bei einzelnen Druckern infolge von Montagefehlern
unterschiedlich sein. Wenn die an der Scheibe 25 ausge
bildeten Schlitze 25a in radialer Richtung sich erstrek
kende Rechtecke sind, kann die ausgegebene
Impulsbreite variieren in Abhängigkeit davon, an
welcher Stelle der Scheibe 25 die Lichtschranke 26 die
Schlitze 26a abtastet, und in Abhängigkeit davon, ob
die Relativstellung der Scheibe 25 zur Lichtschranke 26
sich in radialer Richtung verschiebt.
Da der vorliegende Drucker so aufgebaut ist, daß ein
Papiertransportfehler durch Feststellen der PFS-Impulse
ermittelt wird, kann eine Änderung der Impulsbreite zu
einer falschen Fehlerfeststellung führen.
Aus diesem Grund sind die Schlitze 25a in der Scheibe
25 jeweils fächerförmig, so daß ihre Breite in Richtung
zum Umfang allmählich zunimmt. Mit anderen Worten wer
den die Schlitze 25a jeweils durch zwei Radiuslinien
der Scheibe 25 definiert. Mit dieser Fächerform bleibt
die Breite der ausgegebenen Impulse gleich, unabhängig
davon, an welcher Stelle in radialer Richtung der
Scheibe 25 die Lichtschranke den Schlitz abtastet, so
daß eine falsche Fehlerfeststellung vermieden wird.
Außerdem werden die Anforderungen an die Montagegenau
igkeit verringert und damit die Ausführbarkeit der Mon
tage verbessert.
Im folgenden werden Sensoren zum Feststellen von Pa
pierfehlern beschrieben.
Bei dem vorliegenden Drucker 100 sind vier Arten von
Sensoren zum Feststellen des Vorhandenseins oder Feh
lens von Papier entlang dem Papiertransportweg vorgese
hen. Die Fälle "Druckträger fehlt" bzw. "Papierstau"
werden festgestellt, indem eine Änderung der Druckträ
gergeschwindigkeit bzw. ein Abheben des Druckträgers
ermittelt werden.
Der erste Sensor ist ein Leer-Sensor 50, welcher zwi
schen der Zuführöffnung 1 und der Bilderzeugungseinheit
10 angeordnet ist. Der Leer-Sensor wird nach unten ge
drückt und damit abgeschaltet, wenn der Druckträger FP
eingelegt wird; er bewegt sich nach oben und wird da
durch eingeschaltet, wenn das Druckträgermaterial aus
läuft. Perforationslinien als unbedruckte Abschnitte
zwischen den Seiten sind unterhalb der fotoleitfähigen
Trommel 11 der Bilderzeugungseinheit 10 angeordnet bzw.
in der Position der Fixierwalzen 31, 32 angeordnet,
wenn der Druckvorgang beim vorliegenden Drucker 100 ge
stoppt wird. Das Fehlen von Druckträgermaterial kann
bei eingeschaltetem Leer-Sensor 50 festgestellt werden,
wenn das nachlaufende Ende der letzten Seite des Druck
trägers unmittelbar unterhalb der fotoleitfähigen Trom
mel liegt. Außerdem ist durch Zählen der PFS-Impulse
feststellbar, welche Abschnitte des Druckträgers in der
Bilderzeugungseinheit 10, in der Fixiereinheit 30 und
beim Leer-Sensor angeordnet sind. Infolgedessen können
das Zählen der PFS-Impulse und das Ausgangssignal des
Leer-Sensors 50 dazu verwendet werden, die Position
festzustellen, bei der der Aufzeichnungsträger FP abge
rissen wurde, auch dann, wenn er bei einer nichtperfo
rierten Stelle abgerissen wurde.
Die zweite Sensorart umfaßt Schrägzugsensoren 51, die
zwischen der Fixiereinheit 30 und der Traktoreinheit 20
angeordnet sind. Die Schrägzugsensoren 51 dienen zum
Feststellen eines Schrägzuges und des Abtrennens des
Endlosdruckträgers FP. Die Sensoren 51 können feststel
len, wenn der Druckträger wenigstens an einer Seite ab
gehoben wird.
Der dritte Sensortyp ist ein Kopfsensor 52, welcher in
der Mittelposition zwischen den Schrägzugsensoren 51
angeordnet ist. Der Kopfsensor wird eingeschaltet, wenn
der Druckträger FP in den Transportweg eingelegt wird;
er wird abgeschaltet, wenn der Druckträger FP sich ab
hebt oder nicht richtig eingelegt wurde. Der Kopfsensor
52 dient dazu, das vorlaufende Ende des Papiers festzu
stellen, wenn der Druckvorgang gestartet wird. Wenn die
vorgegebene Anzahl von Impulsen gezählt worden ist,
nachdem das Vorderende des Druckträger FP den Kopfsen
sor 52 passiert hat, erreicht dieses Vorderende die Fi
xiereinheit 30, wobei gleichzeitig die folgende Perfo
rationslinie bei der Bildübertragungseinheit 10 liegt.
Der vierte Sensortyp ist ein Stausensor 53, welcher in
der oberen Abdeckung UC im wesentlichen dem Topsensor
52 gegenüberliegend angeordnet ist. Dieser Sensor liegt
am Druckträger FP an und wird betätigt, wenn der mitt
lere Teil des Druckträger FP sich wegen eines Staus in
der Fixiereinheit 30 nach oben wölbt.
Die Fig. 13A und 13B stellen ein Flußdiagramm dar, wel
ches einen Staufeststellungsvorgang für Endlosdruckträ
ger zeigt.
Der im Flußdiagramm dargestellte Programmablauf ist als
Interruptroutine in der Hauptsequenz des Druckvorganges
ausgelegt, bei der beispielsweise den Papiertransport
betreffende Fehler festgestellt werden.
Zu Beginn des Programmablaufes wird im Schritt Sl der
Zustand des Leer-Sensors 50 festgestellt. Wenn der
Leer-Sensor 50 auf AUS steht, d. h. wenn der Druckträger
in die Einführöffnung 1 für das Druckmaterial einge
führt worden ist, dann wird in den Schritten S2 und S3
durch Auswertung des Zustandes eines Merkers FTSET
sowie der Zustände des Kopfsensors 52 festgestellt, ob
das Einführen des Druckträgers FP beendet ist oder
nicht. Wenn der Merker FTSET gleich 0 ist und der
Kopfsensor 52 auf AUS steht, dann bedeutet das, daß der
Druckträger noch nicht richtig eingelegt ist; in den
Schritten S4 bis S9 wird dann das korrekte Einführen
des Druckträgers durchgeführt.
Der Vorgang des korrekten Einstellens des Druckträgers
wird durchgeführt, wenn ein neuer Endlosdruckträger FP
in den Drucker 100 eingelegt werden soll. Durch Einhän
gen des vorlaufenden Endes dieses Druckträgers FP in
die Traktoreinheit 20 und Schließen der oberen Abdek
kung UC wird der Druckträger FP in die Position trans
portiert, in welcher er zwischen den Fixierwalzen 31
und 32 eingeklemmt ist.
In den Schritten S4 bis S9 wird der Druckträger FP wei
tertransportiert, bis eine vorgegebene, in einer Zeit
uhr eingestellte Zeit abgelaufen ist oder bis der Zu
stand des Kopfsensors 52 auf EIN umgeschaltet wurde.
Wenn der Kopfsensor 52 auf EIN geschaltet wird, bevor
die vorgegebene Zeit abgelaufen ist, dann wird der
Druckträger FP weitertransportiert, bis 27 PFS-Impulse
gezahlt worden sind, und der Merker FTSET wird auf 1
eingestellt. Die Fehlerfeststellung wird auf normale
Weise beendet. Wenn fünf PFS-Impulse gezählt worden
sind, nachdem das vorlaufende Ende des Druckträgers FP
den Kopfsensor 52 passiert hat, dann erreicht das vor
eilende Ende des Duckträgers FP die Fixiereinheit 30,
so daß die folgende Perforationslinie in der Bilderzeu
gungseinheit 10 ist. Allerdings kann es sein, daß der
Druckträger FP nicht zwischen den Fixierwalzen 31, 32
gehalten wird, wenn die Andruckwalze 32 abgehoben wird,
auch wenn das voreilende Ende des Druckträgers FP sich
in der Fixiereinheit 30 befindet. Deshalb wird der
Druckträger um eine Seite (entsprechend 22 PFS-
Impulsen) leerlaufend weitertransportiert, so daß der
Grenzabschnitt zwischen der ersten und zweiten Seite
sich in der Fixiereinheit 30 befindet. Infolgedessen
werden die ersten beiden Seiten des Druckträgers FP
ohne Aufdruck ausgegeben; erst von der dritten Seite an
ist der Druckträger zu bedrucken.
Wenn im Schritt S3 festgestellt wird, daß der Kopfsen
sor 52 auf EIN steht, dann werden die Schritte S4 bis
S8 übersprungen, der Merker FTSET im Schritt S9 auf 1
eingestellt und dann wird der Vorgang auf normale Weise
beendet. Da der Merker FTSET beim Anlaufen zu der Zeit,
zu der die Stromzufuhr eingeschaltet wird, auf Null ge
setzt worden ist, kann 0 eingestellt sein, auch wenn
der Druckträger FP schon eingelegt wurde. In einem sol
chen Fall wird die Entscheidung im Schritt S3 durchge
führt, um eine Verschwendung von Druckträgermaterial FP
durch einen Leertransport des Papiers zu vermeiden.
Wenn die in der Zeituhr eingestellte Zeit vorbei ist,
bevor der Kopfsensor 52 auf EIN geschaltet wurde, so
bedeutet das, daß ein Papierstau eingetreten ist. Dann
wird der Merker FTSET im Schritt S10 auf 0 gestellt,
das Auftreten eines Papierstaus wird im Schritt S11 auf
der Anzeigetafel 170 angezeigt und ein Fehlerprogramm
durchgeführt. In diesem Fehlerprogramm wird der Betrieb
des Druckers durch Abschalten der Stromzufuhr zum
Motor, zur Heizwalze und dergleichen gestoppt.
Wenn im Schritt S2 festgestellt wird, daß der Merker
FTSET gleich Eins ist, dann wird in den Schritten S12,
S13 und S14 in der angegebenen Reihenfolge der Zustand
des Kopfsensors 52, des Stausensors 53 und des Schräg
zugsensors 51 festgestellt; wenn der Druckträger FP
abgehoben wird, beispielsweise wenn durch wenigstens
einen der drei Sensortypen eine Unregelmäßigkeit fest
gestellt wird, dann wird in den Schritten S10 und S11
ein Fehlerprogramm ausgeführt. Der Zustand, bei welchem
der Merker FTSET auf 1 geschaltet ist, gibt an, daß
das Einlegen des Druckträgers FP beendet ist, während
der Kopfsensor 52 sich in seinem Normalzustand befindet
und der Stausensor 53 und die Schrägzugsensoren 51 auf
AUS stehen.
Wenn festgestellt wird, daß der Leer-Sensor 50 auf EIN
steht, beispielsweise wenn in dem Schritt S1 das Druck
trägermaterial FP ausläuft, dann wird im Schritt S15
der Zustand des Kopfsensors 52 festgestellt. Wenn der
Kopfsensor auf EIN steht, beispielsweise wenn ein unfi
xiertes Tonerbild tragender Druckträgerabschnitt noch
im Drucker 100 verblieben ist, dann wird der unfixierte
Toner fixiert und der Druckträger wird im Schritt S16
ausgegeben. Wenn festgestellt wird, daß der Kopfsensor
52 auf AUS steht, dann wird der Schritt S16 übersprun
gen und die Anzeige "Druckträgermaterial AUS" wird an
gezeigt, wobei der Merker FTSET auf 0 gestellt wird;
sodann wird das Fehlerprogramm ausgeführt.
In der oben beschriebenen Weise wird die Funktion des
Kopfsensors 52 in Abhängigkeit von der jeweiligen Si
tuation dreifach genutzt; d. h. es wird festgestellt, ob
eine Anforderung zum Einlegen des Druckträgers besteht,
ob ein Papierstau vorhanden ist und ob ein Druckträger
transport erforderlich ist oder nicht, so daß man die
für einen Endlosdruckträgermaterial verarbeitenden Druk
ker geeigneten Bedingungen erhält.
Die Fixiereinheit 30 umfaßt eine Heizwalze 31, die im
oberen Bereich der Fig. 1 dargestellt ist, und eine
Andruckwalze 32. Der Endlos-Druckträger FP ist zwischen
den Walzen 31, 32 eingeklemmt, d. h. er wird durch die
Andruckwalze 32 mit vorgegebenem Druck gegen die Heiz
walze 31 angedrückt. In der Heizwalze 31 ist eine Halo
gen-Heizlampe angeordnet sowie ein Thermistor für eine
Temperaturmessung.
Die Heizwalze 31 wird durch den Hauptmotor 40 über die
F-Kupplung und den Getriebezug drehangetrieben und ist
so ausgelegt, daß dann, wenn der Endlos-Druckträger FP
zwischen den Walzen 31, 32 gehalten wird, dieser mit
einer Transportgeschwindigkeit von 75 mm/sec. transpor
tiert wird. Der Endlos-Druckträger FP wird tatsächlich
in der Fixiereinheit 30 angetrieben, während die Trak
toreinheit 20 im wesentlichen dazu dient, einen Schräg
zug des Endlos-Druckträgers FP zu vermeiden.
Wenn der Endlos-Druckträger FP gegen die Heizwalze 31
angedrückt wird, während sich der Drucker lediglich in
Druckbereitschaft befindet, kann das Papier durch die
Wärme der Heizwalze 31 versengt werden. Um ein Versen
gen des Druckträgers zu vermeiden, ist beim vorliegen
den Drucker 100 die der Heizwalze 31 gegenüberliegende
Andruckwalze 32 vertikal verschiebbar angeordnet, so
daß der Endlos-Druckträger von der Heizwalze 21 abgeho
ben werden kann, wenn sich der Druckträger nur in
Druckbereitschaft befindet.
Die Hin- und Herbewegung der Andruckwalze 32 und die
der Transferladeeinrichtung 15 werden durch die selben
Antriebsmittel bewirkt.
Eine allgemein gebräuchliche Flüssigkristallanzeige-Ta
fel ist, wie Fig. 7 zeigt, dadurch gebildet, daß zwei
Glasplatten 72, 73 über elektrisch leitenden Gummi 71
auf einen Träger 70 montiert sind und eine Schicht
Flüssigkristall 74 zwischen den Glasplatten 72, 73 an
geordnet ist. Die Kanten der Glasplatten sind durch
einen Rahmen 75 gefaßt, welcher auf dem Träger 70 befe
stigt ist. Der Träger 70 ist mit Schrauben auf dem Ge
häuse befestigt, so daß die Anzeigetafel durch eine
Öffnung 76 sichtbar ist.
Die oben beschriebene Anordnung ist jedoch problema
tisch, da die hohe Anzahl von Bauteilen eine Montage
der Anzeigeeinheit schwierig macht.
Bei der Flüssigkristallanzeige-Einheit 170 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in der Umfangskan
te der Öffnung 76 des Gehäuses ein gestufter Absatz
vorgesehen, wie Fig. 8 zeigt. Die Glasplatten 72, 73,
zwischen denen die Flüssigkristallschicht 74 angeordnet
ist, sind direkt in den gestuften Absatz 76a eingepaßt
und diese Einheit ist mit Schrauben auf dem Gehäuse be
festigt. Mit dieser Anordnung kann der Rahmen fortge
lassen werden, so daß die Anzahl der Bauteile vermin
dert ist.
Fig. 9 zeigt einen Steuerungsschaltkreis für den Druk
ker.
Dieser Steuerungsschaltkreis umfaßt eine Steuerung 81,
welche die von einem Host-Computer übernommenen Druck
daten in Punktraster-Schreibweise in ein Bild umformt
und das Bild ausgibt, ferner einen Treiberbaustein 82,
welcher zwei CPU-Einheiten umfaßt, von denen eine ein
A-IC 83 (integrierter Schaltkreis) insbesondere zum
Steuern des Druckvorganges und der andere ein B-IC 84
insbesondere für die Fehlerfeststellung ist. Die Steue
rung 81 hat einen Puffer, welcher Druckdaten entspre
chend drei Seiten des Druckträgers verarbeiten kann.
Wenn diese Daten dem Treiberbaustein übergeben werden,
werden sukzessiv neue Daten in den Puffer geschrieben.
Die Steuerung 81 und der Treiberbaustein 82 sind über
eine Video-Schnittstelle (Video I/F) zum Übertragen von
Druckdaten und eine Befehlsleitung zum Übertragen ver
schiedener Daten miteinander verbunden.
Das A-IC 83 ist mit einem Hochspannungsschaltkreis ver
bunden, mit dem wiederum Spannungsversorgungsleitungen
für die Ladeeinrichtung 12 und dergleichen der Bilder
zeugungseinheit 10 verbunden sind; ferner sind ein den
Hauptmotor 40 umfassendes Antriebssystem, die F-Ku
pplung 41 und die Halogenlampe in der Heizwalze 31 mit
dem A-IC zu deren Ansteuerung verbunden.
Ein Thermistor 85 zum Ermitteln der Temperatur der
Heizwalze 31, ein Abdeckungssensor 86 zum Feststellen
der Schließstellung und Offenstellung der oberen Abdek
kung UC und der PFS-Sensor 26 (Lichtschranke) sind zum
Zwecke einer Dateneingabe in den A-IC mit diesem A-IC
verbunden.
Die Heizwalze 31 wird so angesteuert, daß sie hohe Fi
xier-Temperaturen nur während des Druckens und niedrige
Betriebsbereitschaftstemperaturen jeweils dann hat,
wenn der Drucker in Betriebsbereitschaft ist, so daß
Leistung eingespart und ein Ansteigen der Temperatur
des Druckers vermieden wird.
Der in der Heizwalze 31 angeordneten, als Wärmequelle
dienenden Halogenlampe wird elektrische Leistung von
der Stromversorgung 87 zugeführt, die Wechselstrom von
100 V liefert. Die Stromversorgung wird durch ein Si
gnal des A-IC 83 ein- oder ausgeschaltet. Das A-IC 83
empfängt ein analoges Ausgangssignal von dem unmittel
bar an der Heizwalze 31 angeordneten Thermistor und
führt zum Zwecke der Temperatursteuerung eine Ana
log/Digitalumwandlung durch.
Die Temperatursteuerung wird mit einer Abweichung von
etwa ±5° durchgeführt. Infolgedessen schwankt die Ist-
Temperatur der Heizwalze 31 zwischen oberen und unteren
Grenzen, wie Fig. 10 zeigt. Demzufolge stellt sich ein
Unterschied bei der zum Absenken der Temperatur auf
einen bestimmten Wert erforderlichen Zeit ein, die von
der Ist-Temperatur der Heizwalze 31 abhängt. Wenn die
Ist-Temperatur der Heizwalze 31 bei der oberen Grenze
für die Fixiertemperatur liegt, dann ist die zum Absen
ken der Temperatur auf die vorgegebene Temperatur er
forderliche Zeit relativ lang, während dann, wenn die
Ist-Temperatur bei der unteren Grenze der Fixiertempe
ratur liegt, diese Zeit relativ kurz ist. Mit anderen
Worten: es unterscheidet sich die Temperatur der Heiz
walze 31 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit in Abhän
gigkeit von der Ausgangstemperatur der Heizwalze 31,
von der aus die Temperatur abgesenkt wird. Es ist of
fensichtlich, daß zum Anheben der Temperatur der Heiz
walze 31 auf eine Betriebstemperatur (Fixiertemperatur)
von einer niedrigen Temperatur aus eine längere Auf
wärmzeit erforderlich ist als von einer höheren Aus
gangstemperatur aus.
Fig. 11 zeigt den Unterschied zwischen zwei Fällen, bei
denen die Temperatur der Heizwalze 31 auf eine vorgege
bene Temperatur abgesenkt wird, die zwischen der Fi
xiertemperatur und der Betriebsbereitschaftstemperatur
liegt. Mit A ist ein Punkt auf der Höhe einer vorgege
benen Temperatur bezeichnet, welcher beim Absenken der
Temperatur von der unteren Grenze der Fixiertemperatur
erreicht wird; mit B ist ein Punkt bezeichnet, den die
Temperatur nach Anheben auf die obere Grenze und an
schließendem Absenken von der oberen Grenze aus er
reicht. In diesem Beispiel liegen etwa 30 sec. zwischen
den beiden Punkten A und B.
Wenn bei dem Drucker gemäß dem vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel die Temperatur von der Fixiertemperatur
auf die Betriebsbereitschaftstemperatur abgesenkt wird,
wird die Temperatur zunächst auf die obere Grenze der
Fixiertemperatur angehoben, bevor dann abgesenkt wird.
Auf diese Weise wird vermieden, daß die Temperatur von
der relativ niedrigen Temperatur innerhalb des Fixier
temperaturbereiches abgesenkt wird, womit die Aufwärm
zeit zum Anheben der Temperatur auf die Fixier
temperatur nochmals abgekürzt werden kann.
Das B-IC 84 ist mit einem Halbleiterlaser der LSU 13
und einem EEPROM 88 zum Speichern von Daten des Druk
kerlebenslaufes verbunden.
An Einrichtungen zum Eingeben von Daten in das B-IC 84
sind der Leer-Sensor 50, der Schrägzugsensor 51, der
Kopfsensor 52 und der Stausensor 53, die den Papier
transport überwachen, mit dem B-IC 84 verbunden. Zu
sätzlich ist der B-IC 84 mit dem Gebrauchttonersensor
für die Überwachung des Vorhandenseins oder des Fehlens
des Gebrauchttonerbehälters 60 sowie der angesammelten
Menge von Gebrauchttoner verbunden, und mit dem Toner
mangel-Sensor 14c zum Ausgeben eines Warnsignals bei
Tonermangel, die als für die Tonerversorgung zuständige
Sensoren in der Bildübertragungseinheit 10 angeordnet
sind. Was den Tonermangel-Sensor bei herkömmlichen La
serdruckern betrifft, ist es gebräuchlich, daß der Sen
sor so eingestellt wird, daß er ein Niedrigpegelsignal
abgibt, wenn ein Tonermangel festgestellt wird. Mit
dieser Anordnung ergibt sich jedoch das Problem, daß
dann, wenn der Sensor abgeklemmt ist, ein Niedrigpegel
signal, welches den Tonermangelzustand anzeigt, nicht
feststellbar ist. Mit anderen Worten können die Zustän
de eines abgeklemmten Sensors bzw. ausreichenden Toner
vorrates bei einem herkömmlichen Drucker nicht vonein
ander unterschieden werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt der Tonerman
gel-Sensor 14c ein Hochpegelsignal ab, wenn ein Toner
mangel festgestellt wird, während der B-IC 84 das Si
gnal als Hochpegelsignal empfängt, wobei ein Widerstand
89 dazu dient, das Signal auf dem Hochpegel zu halten.
Ein Hochpegel-Signal wird demnach in das B-IC 84 einge
geben, wenn vom Sensor 14c ein Tonermangel festgestellt
wird, wenn eine Unterbrechung im Sensorsystem auftritt
und wenn die Entwicklungseinheit, in der der Tonerman
gel-Sensor 14c installiert ist, nicht am Drucker 100
angeordnet ist. Mit anderen Worten können mehrere Sym
ptome mit einem einzigen Sensor 14c festgestellt wer
den.
Der Tonermangel-Sensor 14c umfaßt das in der Bodenflä
che des Tonerbehälters 14a angeordnete piezoelektrische
Element; dieses gibt ein Niedrigpegelsignal ab, wenn es
einen vom Tonermaterial im Tonerbehälter 14a aufge
brachten Druck feststellt; es gibt ein Hochpegelsignal
ab, wenn dieser Druck fehlt.
Wenn genügend Tonermaterial im Tonerbehälter 14a vor
handen ist, dann liegt immer Tonermaterial auf dem als
Tonermangel-Sensor 14c arbeitenden piezoelektrischen
Element, auch wenn der Rührer 19 arbeitet, so daß immer
ein Niedrigpegelsignal abgegeben wird. Andererseits
wird bei einem geringen Tonervorrat ein Hochpegelsignal
abgegeben unabhängig davon, ob der Rührer 19 arbeitet
oder nicht.
Wenn der Tonerbehälter 14a im wesentlichen zur Hälfte
mit Tonermaterial gefüllt ist, dann wird abwechselnd
Toner auf den Tonermangel-Sensor 14c auf- bzw. von die
sem heruntergeschoben, wenn der Rührer 19 sich langsam
dreht, so daß Niedrigpegelsignale und Hochpegelsignale
abwechseln. Das B-IC 84 überwacht das Einschaltverhält
nis des Ausgangssignals des Tonermangel-Sensors 14c und
zeigt einen Tonermangel an, wenn die Hochpegelsignale
mehr als 80% ausmachen.
Da nicht unmittelbar nach Einschalten der Stromversor
gung Tonermaterial vom Rührer 19 auf die Entwicklungs
walze 14b aufgetragen wird, wird das Ausgangssignal des
Tonermangel-Sensors in den ersten drei Sekunden während
zweier Umdrehungen des Rührers ignoriert. Nach Ablauf
der 3 Sekunden beginnt der Tonermangel-Sensor 14c mit
der Überwachung. Auf diese Weise kann eine fehlerhafte
Tonermangelanzeige zu Beginn des Rührerbetriebes beim
Einschalten der Stromversorgung vermieden werden.
Das A-IC 83 und das B-IC 84 steuern den Drucker 100
durch einen Datenaustausch über eine Vielzahl von Si
gnalleitungen an. Vom B-IC 84 werden dem A-IC 83 Signa
le übermittelt, beispielsweise ein Signal, welches an
zeigt, daß das B-IC 84 sich im Betriebsbereitschaftszu
stand befindet, ein Stop-Signal zum sofortigen Stoppen
des Betriebes aller Einheiten des Druckers 100 auch
während des Druckens, wenn ein einen Notfall anzeigen
der Fehler auftritt, und ein Pause-Signal zum Stoppen
des Betriebes aller Einheiten nach Durchführung be
stimmter Operationen, wenn ein weniger wichtiger Fehler
auftritt. Andererseits werden Fehler im Antriebssystem
anzeigende Fehlersignale vom A-IC 83 zum B-IC 84 über
mittelt.
Das B-IC 84 analysiert die von ihm selbst festgestell
ten Fehler sowie die vom A-IC 83 übermittelten Fehler,
stellt dann den Grad ihrer Dringlichkeit in Überein
stimmung mit vorgegebenen Standards fest. Das B-IC 84
entscheidet sich für ein Stop-Signal oder ein Pause-Si
gnal in Abhängigkeit von dem Dringlichkeitsgrad und
gibt dieses Signal dann an das A-IC 83. Die weniger ge
wichtigen Fehler sind Tonerüberlauf, Tonermangel und
"Papier Fehlt", während alle anderen Fehler als gewich
tige Fehler behandelt werden.
Dem Drucker wird Wechselstrom von 100 V zugeführt, wäh
rend das Steuerungssystem mit Gleichstrom von 5 V und
das Antriebssystem, wie beispielsweise der Motor, mit
Gleichstrom von 24 V arbeiten. Wenn ein Hauptschalter 90
des Druckers 100 auf "AUS" gestellt wird, fällt die
Spannung allmählich von 24 V-Gleichspannung (DC 24 V) auf
0 V ab, wie in Fig. 12 gestrichelt dargestellt ist.
Die 5 V-Gleichspannungsversorgung für das Steuerungssy
stem ist so ausgelegt, daß mehr als 90% der vorgesehe
nen Spannung (z. B. 4,5 V-Gleichspannung) für wenigstens
20 msec. gehalten wird, um nach Abschalten der Haupt
stromversorgung Daten zu speichern. Wenn nämlich die
Spannung unter 90% der vorgesehenen Spannung abfällt,
könnte möglicherweise das Steuerungssystem das An
triebssystem nicht mehr ansteuern.
Was die 24 V-Gleichspannungsversorgung für das Antriebs
system betrifft, so neigt die Spannung bei ihrem Abfall
zu Schwankungen, und zwar wegen des Betriebes einer
Schutzschaltung auf der Stromversorgungsseite, was
Schwingungen beim Motorbetrieb und damit Fehlfunktionen
verursachen kann; abgesehen davon arbeitet das Steue
rungssystem nicht, wenn die 5 V-Gleichspannung zu diesem
Zeitpunkt abgeschaltet wird, was zu Motorschwingungen
und damit zu Fehlfunktionen führen kann.
Beim vorliegenden Drucker 100 wird die dem Antriebssy
stem zugeführte Spannung sofort von 24 V-Gleichspannung
auf 0 V abgesenkt, wenn die 100 V Wechselstrom-Hauptver
sorgung 87 abgeschaltet wird, um die oben erwähnten
Fehlfunktionen zu vermeiden. Ein Relais wird zwischen
der Stromversorgung und dem Antriebssystem als die oben
beschriebene Funktion ausführender Schalter vorgesehen.
Das Relais bewirkt eine Abschaltung der 24 V Gleichspan
nungsversorgung entweder wenn ein Leistung-Ausreichend-
Signal (PGS), welches den Ein/Aus-Zustand der Haupt
stromversorgung 87 angibt, abgeschaltet wird oder wenn
die obere Abdeckung abgehoben wird.
Durch das sofortige Absenken der Spannung von 24 V
Gleichspannung auf 0 V in der oben beschriebenen Weise
wird das Antriebssystem gestoppt, während das Steue
rungssystem mit der anliegenden 5 V-Gleichspannung wei
terarbeitet. Außerdem wird eine Spannungsschwankung
beim Spannungsabfall vermieden. Infolgedessen wird auch
eine Schwingung des Motors und damit eine Fehlfunktion
vermieden.
Laserdrucker haben im allgemeinen eine Datensicherungs
funktion für den Nachdruck einer neuen Seite nach einem
Stau oder dergleichen.
Der Drucker 100 gemäß der vorliegenden Ausgestaltung
ist so ausgelegt, daß er die Anzahl nachzudruckender
Seiten (Seitendaten) im Treiberbaustein entsprechend
folgenden Fehlern bestimmt: dem Papierstau-Fehler, dem
Papier-Mangel-Fehler, welcher in einem außerhalb der
Perforationen liegenden Bereich festgestellt wird, oder
das Öffnen der oberen Abdeckung UC während des Druk
kens. Entsprechend dieser Seitenanzahl fordert die
Steuerung 81 vom Host-Computer die Übertragung nachzu
druckender Daten an.
Der Treiberbaustein stellt die gerade gedruckte Seite
anhand der PFS-Impule fest.
Es gibt vier Arten von Seitensicherungsdaten, die aus
gegeben werden, nämlich "0" wenn keine Sicherung ver
langt wird, "1" wenn nur eine ganze, gerade übertragene
Seite nachgedruckt werden soll, "2" wenn die gerade
übertragene und die davor übertragene Seite nachge
druckt werden sollen und "3", wenn die gerade übertra
gene und zwei vorangehende Seiten nachgedruckt werden
sollen.
Wenn auf der ersten Seite Schwierigkeiten entstehen,
wird die Seitendatenzahl "1" ausgegeben und die Steue
rung 81 fordert vom Host-Computer die Daten der gerade
gedruckten Seite und überträgt die Daten wieder zum
Treiberbaustein, nachdem sie im Puffer abgelegt worden
sind.
Wenn auf der zweiten Seite, der dritten Seiten oder da
nach Schwierigkeiten auftreten, werden die Seitendaten
zahlen auf "2" oder "3" gesetzt und die Steuerung 81
fordert vom Host-Computer die Daten für die nachzudruk
kenden Seiten an.
Wenn auf der dritten Seite ein Öffnen der oberen Abdek
kung UC festgestellt wird, wird die Seitendatenzahl
auf "1" gesetzt.
Es könnte auch eine Anordnung getroffen werden, bei
welcher die Seitendaten für einen Nachdruck nicht durch
die Seite bestimmt werden, bei der Schwierigkeiten auf
getreten sind, wie oben beschrieben wurde, sondern
durch die Anzahl der nachzuschreibenden Seiten, abhän
gig davon, wo ein Stau aufgetreten ist.
Obwohl auf eine Verwendung von Endlos-Druckträgermate
rial Bezug genommen worden ist, dessen Seitenlänge im
dargestellten Ausführungsbeispiel gleich 27,94 cm ist,
kann auch Endlos-Druckträgermaterial verwendet werden,
dessen Seitenlänge gleich 30,48 cm beträgt, indem ein
dafür ausgelegter Zähler zum Zählen der PFS-Impulse
eingesetzt wird.
Wenn Blätter mit einer Länge von 30,48 cm beim vorlie
genden Drucker verwendet werden, könnten einige weitere
Anordnungen in Betracht gezogen werden, durch die bei
spielsweise die letzte, ein unfixiertes Tonerbild tra
gende Seite ausgegeben wird, wenn der Druckvorgang be
endet ist und die im Drucker 100 verbleibende Leerseite
weitertransportiert wird, wenn wieder ein Druckvorgang
gestartet wird, oder durch die eine Perforationslinie
in der Fixiereinheit positioniert wird, wobei ein an
die nächste Perforationslinie angrenzender Bereich von
2,54 cm in der Bilderzeugungseinheit 10 liegt.
Wie vorne beschrieben wurde, kann ein Papierstau auch
bei einem Drucker festgestellt werden, welcher bei
spielsweise Endlospapier verarbeitet.
Außerdem ermöglicht die Anordnung von Detektoren an
zwei Stellen und die Verwendung derselben in Verbindung
miteinander eine exakte Feststellung eines Papierstaus.
Claims (6)
1. Druckträgerstau-Detektoreinrichtung für einen Druk
ker, zum Feststellen eines Staus des entlang
seinem Transportweg transportierten Druckträgerma
terials, gekennzeichnet durch:
- - eine Sensoranordnung (53), die entlang dem Transportweg des Druckträgermaterials angeord net ist und jeweils eins von zwei unterschied lichen Signalen ausgibt je nachdem, ob das Druckträgermaterial am Sensor (53) anliegt oder nicht, wobei das Druckträgermaterial mit der Sensoranordnung in Kontakt kommt, wenn sich dieses vom Transportweg nach oben abhebt, je doch außer Kontakt mit der Sensoranordnung (53) bleibt, wenn das Druckträgermaterial auf seinem normalen Transportweg transportiert wird;
- - eine Auswerteeinrichtung zum Feststellen, ob ein Stau des Druckträgermaterials vorliegt, wenn die Sensoranordnung (53) ein Signal aus gibt, welches anzeigt, daß das Druckträgermate rial mit der Sensoranordnung (53) in Kontakt kommt.
2. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie eine weitere entlang dem
Transportweg des Druckträgermaterials angeordnete
Sensoranordnung (51, 52) umfaßt, welche eins von
zwei unterschiedlichen Signalen umgibt, je nach
dem, ob das Druckträgermaterial mit der weiteren
Sensoranordnung in Kontakt kommt oder nicht, wobei
die weitere Sensoranordnung mit dem Druckträgerma
terial in Kontakt kommt, wenn dieses auf seinem
normalen Transportweg transportiert wird, wobei
jedoch das Druckträgermaterial außer Kontakt mit
der Sensoranordnung bleibt, wenn sich das Druck
trägermaterial von seinem Transportweg abhebt, und
wobei schließlich die Aufwerteeinrichtung das
Auftreten eines Staus feststellt, wenn die weitere
Sensoranordnung ein Signal abgibt, welches an
zeigt, daß das Druckträgermaterial von der weite
ren Sensoranordnung abgehoben ist, auch wenn es
von der ersten Sensoranordnung abgehoben ist.
3. Detektoreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die weitere Sensoranordnung ein
Paar Schrägzugsensoren (51) zum Feststellen eines
Schrägzuges und eines Abreißens des Druckträgerma
terials umfaßt.
4. Detektoreinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da
durch gekennzeichnet, daß die weitere Sensoranord
nung einen Kopfsensor (52) zum Erfassen des vorei
lenden Endes des Druckträgermaterials bei Beginn
eines Druckvorganges sowie zum Feststellen eines
Abhebens des Druckträgers während des Transportes
umfaßt.
5. Detektoreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Kopfsensor (52) und die
erste Sensoranordnung (53) einander gegenüberlie
gend angeordnet sind derart, daß der Transportweg
zwischen ihnen liegt.
6. Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei einem Druk
ker (100) zum Bedrucken von Endlos-Druckträgerma
terial verwendet wird.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
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Representative=s name: SCHAUMBURG, K., DIPL.-ING. THOENES, D., DIPL.-PHYS |
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8130 | Withdrawal |