DE4035743A1 - Tonermangeldetektoreinrichtung - Google Patents
TonermangeldetektoreinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tonermangelde
tektoreinrichtung für die Entwicklungseinheit eines
elektrofotografischen Druckers, die den Tonermangel des
Druckers feststellen soll.
Eine herkömmliche Tonermangeldetektoreinrichtung der
oben genannten Art umfaßt ein piezoelektrisches Element
zum Feststellen der Tonermenge in einem Tonerbehälter,
sowie einen Steuerschaltkreis, welcher bei Erhalt eines
Signals von dem piezoelektrischen Element entscheidet,
daß ein Tonermangel vorliegt. Das piezoelektrische Ele
ment und der Steuerschaltkreis sind so ausgebildet, daß
der Signalpegel des Ausgangssignals dieses piezoelek
trischen Elements niedrig bzw. aktiv ist, wenn ein Ton
ermangel vorliegt.
Bei der beschriebenen Anordnung besteht jedoch das Pro
blem, daß es unmöglich ist, die Unterbrechung einer
Leitung im Steuerschaltkreis festzustellen. D. h, wenn
die Tonermenge einen Niedrigstand erreicht, kann das
niedrige Aktivsignal wegen der Unterbrechung im Steuer
schaltkreis nicht ausgegeben werden. Infolgedessen kann
der Zustand der geringen Tonermenge nicht festgestellt
werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Tonermangeldetektoreinrichtung zu schaffen,
die in der Lage ist, den Tonermangelzustand sowie eine
Unterbrechung einer Leitung bei der Sensoreinrichtung
festzustellen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch
1 beschriebenen Merkmale gelöst.
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 zeigen
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch
einen Drucker, in welchem eine Toner
mangeldetektoreinrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung Verwendung
findet;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Papiertrans
portstation eines Druckers gemäß der
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 (PFS = Paper-Feed-
Sensor = Papiervorschubsensor) ;
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 Druc
kers der Fig. 1;
Fig. 12 ein Diagramm der Stromversorgungs
steuerung für den Drucker der Fig. 1;
Fig. 13A und 13B eine Signalübertragungsschaltung zwi
schen dem Tonermangelsensor und der
Haupt-CPU.
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
perforierten 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 Länge
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 dieser 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 10
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 aufgeladene
fotoleitfähige Trommel 11, eine Entwicklungseinheit 14
zum Aufbringen von Tonermaterial auf das auf der foto
leitfähigen Trommel 11 gebildete Latentbild, eine
Transferladeeinrichtung 15 zum Aufladen des Druckträ
gers FP mit Elektrizität, damit ein Tonerbild auf den
Druckträger FP übertragen werden kann, ferner eine
Reinigungseinheit 16 zum Entfernen des restlichen Ton
ermaterials von der Trommel und eine Entladeeinrichtung
17 (LED), in der die fotoleitfähige Trommel 11 vollkom
men belichtet wird, so daß die darauf befindliche La
dung 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 20000 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 Abdec
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.
Bisher sind ganz allgemein zwei Trockenentwicklungsver
fahren bekannt. Eines ist das sogenannte
Einkomponenten-Entwicklungsverfahren und das andere ist
ein Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren.
Beim Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren wird ein
Trägermaterial mit dem Tonermaterial gemischt und mit
verhältnismäßig hoher Rührgeschwindigkeit durch einen
Rührer oder dergleichen umgerührt, wodurch der Toner
aufgetragen wird.
Andererseits wird beim Einkomponenten-
Entwicklungsverfahren Tonermaterial ohne ein Trägerma
terial einer Entwicklungswalze zugeführt und auf diese
aufgetragen. Das Einkomponenten-Entwicklungsverfahren
ist in US 39 09 258 beschrieben. Es gibt allerdings
beim EInkomponenten-Entwicklungsverfahren ein Problem.
Dieses besteht darin, daß der Toner im Tonerbehälter
zum Verklumpen neigt. Um dieses Problem zu lösen, wurde
ein verbessertes Einkomponenten-Entwicklungsverfahren
entwickelt und in US 46 40 880 beschrieben, bei welchem
eine verhältnismäßig kleine Menge Trägermaterials mit
dem Tonermaterial vermischt wird. Durch das Zumischen
einer kleinen Trägermaterials zum Toner wird die Gleit
fähigkeit zwischen den Tonerpartikeln verbessert, was
ein Verklumpen des Tonermaterials verhindert. Es sei
bemerkt, daß das Zumischen von Trägermaterial die Auf
tragfähigkeit des Toners nicht beeinflußt. Bei diesem
verbesserten Einkomponenten-Entwicklungsverfahren be
steht die Hauptfunktion des Rührers darin, den Toner
zur Entwicklungswalze oder dergleichen zu fördern. Dem
zufolge dreht sich der Rührer verhältnismäßig langsam
innerhalb des Tonerbehälters. Bei dem Drucker gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das oben be
schriebene 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
halters 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 erstrec
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 einem herkömmlichen Laserdrucker, welcher Einzel
blätter verwendet, sind zwei Sensoren entlang einem
Blattransportweg vorgesehen, welche einen Papierstau
feststellen. Papierfehler werden festgestellt, wenn das
Blatt den stromabwärtigen Sensor nicht zu einer vorge
gebenen Zeit nach dem Passieren des stromaufwärtigen
Sensors passiert. Da bei einem Endlos-Aufzeichnungsträ
ger keine Unterbrechungen gegeben sind, kann die zuvor
beschriebene Fehlerfeststellungsmethode bei einem End
los-Druckträger verarbeitenden Drucker nicht verwendet
werden.
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
festgestellt werden.
Der erste Sensor ist ein Leer-Sensor 50 (Druckträger
fehlt), welcher zwischen der Zuführöffnung 1 und der
Bilderzeugungseinheit 10 angeordnet ist. Der vorliegen
de Drucker 100 bedruckt die Abschnitte unmittelbar
neben den Perforationslinien, die als Unterbrechungen
zwischen den Seiten verwendet wenden, nicht. Die Perfo
rationslinien liegen unmittelbar unterhalb der foto
leitfähigen Trommel 11 der Bilderzeugungseinheit 10 und
in der Position der Fixierwalzen 31, 32, wenn der
Druckvorgang des Druckers 100 gestoppt wird. Die Druck
träger-Fehlt-Bedingung wird durch ein Ausgangssignal
des Leer-Sensors 50 festgestellt, wenn die letzte Seite
des Druckträgers FP sich im Drucker befindet. Außerdem
ist durch Zählen der PFS-Impulse feststellbar, welche
Abschnitte des Druckträgers sich bei der Bilderzeu
gungseinheit 10, bei der Fixiereinheit 30 und beim
Leer-Sensor befinden. Infolgedessen können das Zählen
der PFS-Impulse und das Ausgangssignal des Leer-Sensors
50 dazu verwendet werden, festzustellen, daß der Druck
träger FP in einem nicht perforierten Bereich abgeris
sen 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
Endlos-Druckträgers FP. Die Sensoren 51 können fest
stellen, wenn der Druckträger wenigstens an einer Seite
abgehoben wird.
Der dritte Sensortyp ist ein Kopfsensor 52, welcher im
mittleren Teil zwischen den Schrägzugsensoren 51 ange
ordnet ist. Der Kopfsensor 52 dient dazu, das vorlau
fende Ende des Papiers zu erfassen, wenn der Druckvor
gang gestartet wird. Wenn die vorgegebene Anzahl von
Impulsen gezählt worden ist, nachdem das Vorderende des
Druckträgers FP den Kopfsensor 52 passiert hat, er
reicht dieses Vorderende die Fixiereinheit 30, wobei
gleichzeitig die folgende Perforationslinie bei der
Bilderzeugungseinheit 10 liegt.
Der vierte Sensortyp ist ein Stausensor 53, welcher in
der oberen Abdeckung UC im wesentlichen dem Kopfsensor
52 gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der Druckträ
gertransportweg zwischen diesen verläuft. Der Stausen
sor 53 dient dazu, festzustellen, wenn der Druckträger
sich in der Fixiereinheit 30 staut und der mittlere
Teil des Druckträgers sich hochstellt und den Stausen
sor 53 berührt.
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 31 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 Druc
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 eine Bedienungstafel 170,
auf welcher verschiedene Datenanzeigen und Schalter
vorgesehen sind, wobei die Bedienungstafel 170 elek
trisch mit der Steuerung 81 verbunden ist, und einen
Treiber 82 mit zwei CPU′s als Hauptkomponenten; ein A-
IC ist insbesondere zum Steuern des Druckvorganges und
ein B-IC für die Fehlerfeststellung vorgesehen. Die
Steuerung 81 hat Puffer, deren Kapazität groß genug
ist, um die sechs Seiten entsprechenden Druckdaten zu
entwickeln; neue Daten werden aufeinanderfolgend in
diese Puffer geschrieben, so wie die gespeicherten
Daten den Treiberbaustein 82 übergeben werden.
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 Abdec
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 Druc
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.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt der Tonerman
gelsensor 14c ein Hochpegelsignal ab, wenn ein Toner
mangel festgestellt wird, während das B-IC 84 das Si
gnal als Hochpegelsignal empfängt, wobei ein Widerstand
89 dazu dient, das Signal auf dem Hochpegel zu halten.
Die Fig. 13A und 13B zeigen ein Beispiel eines Schalt
kreises für die Ubertragung des Signals vom Tonerman
gelsensor 14c zum Treiber 82.
In Fig. 13A ist der Tonermangelsensor 14c dargestellt,
welcher ein piezoelektrisches Element und einen Trei
berschaltkreis 14d zum Betreiben des piezoelekrtischen
Elementes umfaßt. Der Tonermangelsensor 14c ist mit dem
Anschluß A des Treibers 82 verbunden. Ein Ende eines
Widerstandes 89 (ein sogenannter Pull-Up-Widerstand
Pegelhaltewiderstand) ist ebenfalls mit dem Anschluß A
verbunden, wobei dem anderen Ende des Widerstandes 89
ein Hochpegelsignal (+5 V) zugeführt wird. Mit dieser
Anordnung wird erreicht, daß bei ausreichendem Toner
vorrat im Tonerbehälter 14 das piezoelektrische Element
und der Treiberschaltkreis 14d ein Niedrigpegelsignal
abgeben, wodurch ein Transistor TR leitend gesteuert
wird. Infolgedessen ist das dem Anschluß A zugeführte
Signal ein Niedrigpegelsignal. Wenn der Tonervorrat zu
Ende geht, wird der Transistor TR gesperrt und das dem
Anschluß A zugeführte Signal ist ein Hochpegelsignal.
D. h., daß ein dem Anschluß A zugeführtes Hochpegelsi
gnal anzeigt, daß ein den Toner betreffender Fehlerzu
stand vorliegt.
Fig. 13B zeigt den Fall, bei welchem der Tonermangel
sensor 14c nicht im Drucker 100 eingebaut oder der
Schaltkreis unterbrochen ist. In diesem Fall liegt
ständig ein Hochpegelsignal am Anschluß A an, welches
einen Fehlerzustand anzeigt.
Wenn demnach in der oben beschriebenen Weise ein den
Tonermangelsensor 14c betreffender Fehler vorliegt,
wird immer ein Hochpegelsignal an den Treiber 82 gege
ben.
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 Symp
tome mit einem einzigen Sensor 14c festgestellt werden.
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. 5 V-Gleichspannung) für wenigstens 20
msec. gehalten wird, um nach Abschalten der Hauptstrom
versorgung Daten zu speichern. Wenn nämlich die Span
nung unter 90% der vorgesehenen Spannung abfällt, könn
te möglicherweise das Steuerungssystem das Antriebssy
stem 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
Hauptstromversorgung 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 Druc
kens. Entsprechend dieser Seitenanzahl fordert die
Steuerung 81 vom Host-Computer die Ubertragung nachzu
druckender Daten an.
Der Treiberbaustein stellt die gerade gedruckte Seite
anhand der PFS-Impulse 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 nachzudruc
kenden Seiten an.
Wenn auf der dritten Seite ein Offnen der oberen Abdec
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 (12 inches)
beim vorliegenden Drucker verwendet werden, könnten
einige weitere Anordnungen in Betracht gezogen werden.
Durch die beispielsweise die letzte, ein unfixiertes
Tonerbild tragende Seite ausgeben wird, wenn der Druck
vorgang beendet ist, durch die die im Drucker 100 ver
bleibende Seite weitertransportiert wird, wenn der
Druckvorgang wieder gestartet wird oder durch die eine
Perforationslinie in der Fixiereinheit positioniert
wird, wobei ein an die nächste Perforationslinie an
grenzender Bereich von 2,54 cm (1 inch 9 in der Bilder
zeugungseinheit 10 liegt.
Wie oben ausgeführt wurde, kann mit einem Tonermangel
sensor gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht wer
den, daß ein einziger Sensor gleichzeitig mehrere Feh
ler feststellt. Da die Anzahl der Sensoren auf diese
Weise reduziert werden kann, kann der zugeordnete
Schaltkreis vereinfacht werden.
Claims (6)
1. Tonermangelsensoreinrichtung für einen elektro
fotografischen Drucker, zum Feststellen eines Ton
ermangels in einem Tonerbehälter, gekennzeichnet
durch
eine Signalempfängereinrichtung (82);
einen Pegelhaltewiderstand (89), dessen eines Ende mit der Signalempfängereinrichtung (82) verbunden ist und dessen anderes Ende (B) auf einem vorgege benen elektrischen Potential gehalten wird, wo durch die Signalempfängereinrichtung (82) ein dem vorgegebenen elektrischen Potential entsprechendes Hochpegelsignal empfängt, wenn sie nur mit dem einen Ende des Pegelhaltewiderstandes (89) verbun den ist;
Verbindungsmittel (TR) zur elektrischen Verbindung der Signalempfängereinrichtung (82) mit Masse, wenn die Tonermenge im Tonerbehälter eine vorgebe ne Größe überschreitet, so daß die Signalempfän gereinrichtung (82) ein Niedrigpegelsignal emp fängt, wenn sie durch die Verbindungsmittel (TR) mit Masse verbunden wird;
eine Auswerteeinrichtung zum Feststellen eines den Tonerbehälter betreffenden Fehlerzustandes, wenn durch die Signalempfängereinrichtung (82) ein Hochpegelsignal empfangen wird.
eine Signalempfängereinrichtung (82);
einen Pegelhaltewiderstand (89), dessen eines Ende mit der Signalempfängereinrichtung (82) verbunden ist und dessen anderes Ende (B) auf einem vorgege benen elektrischen Potential gehalten wird, wo durch die Signalempfängereinrichtung (82) ein dem vorgegebenen elektrischen Potential entsprechendes Hochpegelsignal empfängt, wenn sie nur mit dem einen Ende des Pegelhaltewiderstandes (89) verbun den ist;
Verbindungsmittel (TR) zur elektrischen Verbindung der Signalempfängereinrichtung (82) mit Masse, wenn die Tonermenge im Tonerbehälter eine vorgebe ne Größe überschreitet, so daß die Signalempfän gereinrichtung (82) ein Niedrigpegelsignal emp fängt, wenn sie durch die Verbindungsmittel (TR) mit Masse verbunden wird;
eine Auswerteeinrichtung zum Feststellen eines den Tonerbehälter betreffenden Fehlerzustandes, wenn durch die Signalempfängereinrichtung (82) ein Hochpegelsignal empfangen wird.
2. Tonermangeldetektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel
einen im Tonerbehälter angeordneten Signalgeber
umfassen, welcher entweder ein Niedrigpegelsignal
oder ein Hochpegelsignal in Abhängigkeit von der
im Tonerbehälter vorrätigen Tonermenge abgibt,
sowie ein durch das Ausgangssignal des Signalge
bers aus- oder eingeschaltetes Schaltelement (TR),
wobei das Schaltelement die Signalempfängerein
richtung (82) mit Masse verbindet, wenn es leitend
gesteuert wird.
3. Tonermangeldetektoreinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber ein in
der inneren Bodenfläche des Tonerbehälters ange
ordnetes piezoelektrisches Element umfaßt, wobei
das piezoelektrische Element ein Niedrigpegelsi
gnal abgibt, wenn die im Tonerbehälter vorrätige
Tonermenge den vorgegebenen Wert übertrifft, wäh
rend es ein Hochpegelsignal abgibt, wenn die im
Tonerbehälter vorrätige Tonermenge den vorgegebe
nen Wert unterschreitet.
4. Tonermangeldetektoreinrichtung nach Anspruch 2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltele
ment einen Transistor (TR) umfaßt, dessen Basis
mit dem piezoelektrischen Element verbunden ist,
dessen Kollektor mit der Signalempfängereinrich
tung (82) verbunden ist und dessen Emitter mit
Masse verbunden ist, wobei der Kollektor und der
Emitter des Transistors (TR) leitend gesteuert
werden, wenn das piezoelektrische Element ein
Niedrigpegelsignal abgibt.
5. Tonermangeldetektoreinrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie
eine Auswerteeinrichtung umfaßt, die einen Toner
mangel im Tonerbehälter feststellt, wenn das Ein
schaltverhältnis des von der
Signalempfängereinrichtung (82) empfangenen Hoch
pegelsignals einen vorgegebenen Wert überschrei
tet.
6. Tonermangeldetektoreinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Wert
gleich 80% ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01293712 | 1989-11-10 | ||
JP21525990A JPH03153273A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | トナーロー検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4035743A1 true DE4035743A1 (de) | 1991-05-29 |
Family
ID=26520771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904035743 Ceased DE4035743A1 (de) | 1989-11-10 | 1990-11-09 | Tonermangeldetektoreinrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU6654090A (de) |
DE (1) | DE4035743A1 (de) |
GB (1) | GB2238875A (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4570482A (en) * | 1982-04-23 | 1986-02-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Load-sensitive level detecting device |
US4786942A (en) * | 1986-08-09 | 1988-11-22 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
US4873549A (en) * | 1987-03-03 | 1989-10-10 | Mita Industrial Co., Ltd. | Device for detecting the life of an image forming process unit, opening of a seal of the unit and attachment of the unit to an image forming apparatus |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1128839A (en) * | 1966-10-11 | 1968-10-02 | Thomas Electronics Ltd | Water level detectors |
-
1990
- 1990-11-09 DE DE19904035743 patent/DE4035743A1/de not_active Ceased
- 1990-11-12 GB GB9024576A patent/GB2238875A/en not_active Withdrawn
- 1990-11-12 AU AU66540/90A patent/AU6654090A/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4873549A (en) * | 1987-03-03 | 1989-10-10 | Mita Industrial Co., Ltd. | Device for detecting the life of an image forming process unit, opening of a seal of the unit and attachment of the unit to an image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9024576D0 (en) | 1991-01-02 |
GB2238875A (en) | 1991-06-12 |
AU6654090A (en) | 1991-05-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |