DE4035744C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrophotographischen
Drucker mit einer Fixiervorrichtung und mit
einer Vorrichtung zum Steuern der Temperatur der Heizwalze,
der Fixiervorrichtung.
Die Heizvorrichtung ist beispielsweise eine in der Heizwalze
angeordnete Lampe, beispielsweise eine Halogenlampe.
Bei einem herkömmlichen Drucker wird die Lampe
beispielsweise so gesteuert, daß eine hohe Fixiertemperatur
nur während der Zeit eingestellt wird, in der Daten
von einem Host-Computer übertragen werden, während eine
niedrige Bereitschaftstemperatur aufrechterhalten wird,
wenn nach Beendigung des Druckvorganges keine Daten vorliegen,
um auf diese Weise elektrische Energie einzusparen
und einen Temperaturanstieg im Drucker zu vermeiden.
Da die erwähnte Temperatursteuerung einen Schwankungsbereich
von 10 Grad hat, schwankt die Isttemperatur der
Heizwalze innerhalb dieses Bereiches nach oben und nach
unten.
Wenn nach Beendigung des Druckvorganges eine bestimmte
Zeitspanne vergangen ist und die Temperatur auf die Be
reitschaftstemperatur abgesenkt wurde, dann ergeben sich
unterschiedliche Temperaturen für die beiden Fälle, daß
entweder die obere Grenze der Fixiertemperatur oder die
untere Grenze derselben als Ausgangstemperatur diente.
Wenn die Temperatur während einer langen Zeit nach dem
Umschalten auf die Bereitschaftstemperatur auf diese abgesenkt
ist, dann bleibt die Aufwärmzeit von den unterschiedlichen
Ausgangswerten beim Absenken der Temperatur
unbeeinflußt.
Wenn das Umschalten vom Fixierbetrieb auf den Bereit
schaftsbetrieb sehr häufig auftritt, beispielsweise in
dem Fall, in dem Daten mit Unterbrechungen an den
Drucker übertragen werden, das heißt also wenn die
Temperatur wieder angehoben wird, bevor sie die
Bereitschaftstemperatur erreicht, so entsteht das
Problem, daß lange Aufwärmzeiten in Kauf genommen werden
müssen, wenn die untere Grenze der Fixiertemperatur als
Ausgangswert beim Absenken der Temperatur diente.
Aus der EP 3 01 544 A2 ist eine Einrichtung bekannt, die
eine Anpassung der Heizwalzensteuerung an unterschiedliche
elektrische Spannungen ermöglicht. Die tatsächliche
Spannung wird gemessen und so dann die Wärmekapazität
der Heizwalze in Abhängigkeit von dieser Spannung verändert,
indem entweder die Andruckwalze für bestimmte
Zeitspannen in Kontakt mit der Heizwalze rotiert wird,
oder indem die Heizleistung zu bestimmten Zeiten für
kurze Zeitspannen abgeschaltet wird oder indem unterschiedliche
Stand-by-Temperaturen vorgegeben werden. Das
Ziel ist dabei, ein Überschreiten einer oberen Temperaturgrenze
zu vermeiden und die Heizzeit für alle Spannungen
möglichst gleich zu halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrophotographischen
Drucker der eingangs genannten Art anzugeben,
der eine hinsichtlich der Wieederaufwärmzeiten
verbesserte Steuervorrichtung für die Temperatur der
Heizwalze der Fixiervorrichtung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch
1 beschriebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit
den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels.
Es zeigt
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch
einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Papiertrans
portstation eines Druckers gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung
eines Rührers,
Fig. 4 und 5 jeweils Seitenansichten eines Ge
brauchttonerbehälters;
Fig. 6 eine Taktscheibe zur 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 ein Flußdiagramm der Temperatursteue
rung für die Heizwalze;
Fig. 11 ein Diagramm der Temperatur der Heiz
walze, die von der Steuerungseinrich
tung gesteuert wird;
Fig. 12 ein Diagramm der Stromversorgungs
steuerung für den Drucker der Fig. 1.
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 Transferladeadeeinrichtung 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 der 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 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 diese Weise kann
vermieden werden, daß Papier wegen der Fixierung jedes
übertragenen Bildes verlorengeht.
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
trizität, ferner die Laser-Scannereinheit 13 (LSU) zum
Aufbringen von Licht auf die aufgeladene Mantelfläche
der fotoleitfähigen Trommel 11, eine
Entwicklungseinheit 14 zum Aufbringen von Tonermaterial
auf das auf der fotoleitfähigen Trommel 11 gebildete
Latentbild, eine Transferladeeinrichtung 15 zum Aufla
den des Druckträgers FP mit Elektrizität, damit ein
Tonerbild auf den Druckträger FP übertragen 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 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 bei
dem 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 Menge Trägermaterials zum Toner wird die
"Gleitfähigkeit" zwischen den Tonerpartikeln verbes
sert, was ein Verklumpen des Tonermaterials verhindert.
Es sei bemerkt, daß das Zumischen von Trägermaterial
die Auftragfähigkeit des Toners nicht beeinflußt. Bei
diesem verbesserten Einkomponenten-
Entwicklungsverfahren besteht die Hauptfunktion des
Rührers darin, den Toner zur Entwicklungswalze oder
dergleichen zu fördern. Demzufolge dreht sich der Rüh
rer verhältnismäßig langsam innerhalb des Tonerbehäl
ters. Bei dem Drucker gemäß dem vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel 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 langsam 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 Kunststof
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
ladeeinrichtung 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 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 Anderung 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 Anderung 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 vorlie
gende 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 Drucker nur in Druckbe
reitschaft 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 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 angestrahlt, daß die Tempera
tur der Heizwalze sich in einem Fixiertemperaturbereich
befindet, wenn ein Druckvorgang abläuft, und in einem
Bereitschaftstemperaturbereich, wenn der Drucker sich
in Druckbereitschaft befindet, so daß Energie einge
spart und ein Ansteigen der Druckertemperatur vermieden
werden.
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 Signal
des A-IC 83 ein- oder ausgeschaltet. Das A-IC 83 emp
fängt ein analoges Ausgangssignal TT, welches der Tem
peratur der Heizwalze 31 entspricht, von dem unmittel
bar an der Heizwalze angeordneten Thermistor und führt
zum Zwecke der Temperatursteuerung eine Analog-Digital
umwandlung durch.
Bei dem Drucker gemäß dem beschriebenen Ausführungsbei
spiel wird beim Absenken der Temperatur von der Fi
xiertemperatur auf die Bereitschaftstemperatur zunächst
die Temperatur auf den oberen Grenzwert der Fixiertem
peratur angehoben, bevor sie dann abgesenkt wird.
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm der Temperatursteuerung.
In diesem Flußdiagramm sind die Temperatur der Heizwal
ze 31, die untere Grenze sowie die obere Grenze der Fi
xiertemperaturen und die untere Grenze sowie die obere
Grenze der Bereitschaftstemperaturen folgendermaßen ab
gekürzt: TMP, TMPRL, TMPRU, TMPSL und TMPSU.
Die Temperatur TMP der Heizwalze wird in den Schritten
S1 bis S15 so eingestellt, daß sie im Fixiertemperatur
bereich liegt; in den Schritten S16 bis S25 wird sie so
eingestellt, daß sie im Bereitschaftstemperaturbereich
liegt.
Wenn der Hauptschalter eingeschaltet wird, wird im
Schritt S1 festgestellt, ob die Temperatur der Heizwal
ze unter der oberen Grenze des Fixiertemperaturberei
ches liegt. Wenn die Temperatur TMP der Heizwalze unter
der oberen Grenze des Fixiertemperaturbereiches liegt,
wird sie in den Schritten S2 bis S7 aufgeheizt, bis die
Temperatur TMP auf die obere Grenze des Fixiertempera
turbereiches angehoben ist. Im anderen Fall zweigt das
Programm zur Fehlerroutine ab. Wenn die Temperatur TMP
der Heizwalze über der oberen Grenze des Fixiertempera
turbereiches liegt, werden die oben beschriebenen Rou
tinen übersprungen.
Wenn jedoch im Schritt S1 festgestellt wird, daß die
Temperatur TMP der Heizwalze unter der oberen Grenze
des Fixiertemperaturbereiches liegt, wird die Heizein
richtung im Schritt S2 eingeschaltet, im Schritt S3 ein
Grenzwert für die Aufwärmzeit in einer Zeituhr TMO vor
gegeben und die Routine der Schritte S4 und S5 wird
wiederholt durchgeführt.
Wenn der Zeitablauf der Zeituhr TMO erfolgt, bevor die
Temperatur bis zur oberen Grenze des Fixiertemperatur
bereiches ansteigt, wird ein Merker, der angibt, daß
die Fixiereinheit außer Betrieb ist, gesetzt und eine
Fehlerroutine durchgeführt. Die Fehlerroutine umfaßt
das Abschalten der Heizung, des Motors und dergleichen
sowie die Ausgabe von Fehleranzeigen auf der Bedie
nungstafel 170. Wenn die Temperatur TMP der Heizwalze
vor dem Zeitablauf der Zeituhr TMO bis zur oberen Gren
ze des Fixiertemperaturbereiches ansteigt, wird die
Heizung im Schritt S7 abgeschaltet und das Programm
wird fortgesetzt.
Im Schritt S8 wird ein Signal ausgegeben, welches an
gibt, daß die Fixiereinheit 30 betriebsbereit ist; im
Schritt S9 wird eine Zeituhr TM1 zur Begrenzung der Ma
ximalzeit gestartet, während der Fixierbetriebszustand
aufrechterhalten wird. Diese Zeituhr wird gesetzt, um
zu verhindern, daß die Temperatur im Inneren des Druc
kers wegen der Heizeinheit, die für eine
Aufrechterhaltung der Fixiertemperatur für einen langen
Zeitraum ausgelegt ist, ansteigt.
In den Schritten S10 bis S13 wird die Heizung einge
schaltet, wenn die Temperatur unter der unteren Grenze
des Fixiertemperaturbereiches liegt; die Heizung wird
abgeschaltet, wenn die Temperatur TMP höher als die
obere Grenze des Fixiertemperaturbereiches ist. In den
Schritten S14 und S15 wird festgestellt, ob die Zeituhr
TM1 abgelaufen und der Druckvorgang beendet ist.
Die Routine der Schritte S10 bis S13 wird wiederholt
durchgeführt, bis die Zeit des Fixierbetriebszustandes
die Höchstzeitdauer übertrifft oder bis der Druckvor
gang beendet ist; die Temperatur der Heizwalze schwankt
innerhalb der auf die Fixiertemperatur bezogenen ±5°
des Fixiertemperaturbereiches.
Wenn der Zeitablauf der Zeituhr TM1 oder das Ende des
Druckvorganges in den Schritten S14 und S15 festge
stellt werden, wird im Schritt S16 geprüft, ob die Tem
peratur TMP der Heizwalze über der oberen Grenze TMPRU
des Fixiertemperaturbereiches liegt. Wenn die Tempera
tur TMP der Heizwalze unter der oberen Grenze TMPRU des
Fixiertemperaturbereiches liegt, dann wird im Schritt
S17 die Heizwalze 31 aufgeheizt, so daß die Temperatur
TMP die obere Grenze TMPRU des Fixiertemperaturberei
ches übersteigt, und anschließend wird die Heizung ab
geschaltet.
Mit der oben beschriebenen Steuerung wird die Zeitspan
ne zwischen dem Ende eines Druckvorganges und dem Zeit
punkt, in welchem die Temperatur TMP der Heizwalze die
Bereitschaftstemperatur erreicht, verlängert. Demnach
kann für den Fall, daß die Zeitspanne am Ende eines
Druckvorganges bis zum Beginn des nächsten Druckvorgan
ges relativ lang ist, die Aufwärmzeit zum Anheben der
Temperatur TMP der Heizwalze auf die Fixiertemperatur
kurzgehalten werden. Mit anderen Worten kann mit der
oben beschriebenen Steuerung die Zeitspanne, während
der die Temperatur TMP der Heizwalze auf die Fixiertem
peratur angehoben wird, verlängert werden.
Im Schritt S20 wird das Signal, welches die Betriebsbe
reitschaft der Fixiereinheit 30 anzeigt, abgeschaltet
und das Programm geht zum Schritt S21.
In den Schritten S21 bis S24 wird, wenn die Temperatu
ren TMP der Heizwalze unter der unteren Grenze TMPSL
des Bereitschaftstemperaturbereiches liegt, die Heizung
eingeschaltet, während diese ausgeschaltet wird, wenn
die Temperatur TMP die obere Grenze TMPSU des
Bereitschaftstemperaturbereiches überschreitet. Die
Routine der Schritte S21 bis S24 wird wiederholt, bis
ein Druckvorgang angefordert wird (wie im Schritt S25
festgestellt wird); die Temperatur TMP der Heizwalze
schwankt innerhalb eines auf die Bereitschaftstempera
tur bezogenen Bereitschaftstemperaturbereiches von ±5°.
Wenn ein Druckvorgang angefordert wird, geht das Pro
gramm zum Schritt S1.
Fig. 11 ist ein Diagramm, welches die Temperatur TMP
der Heizwalze zeigt.
In Fig. 11 wird beim Zeitpunkt t1 der Hauptschalter
eingeschaltet; sodann wird die Halogenlampe eingeschal
tet und die Temperatur TMP der Heizwalze beginnt zu
steigen. Die Temperatur TMP erreicht die obere Grenze
TMPRU des Fixiertemperaturbereiches t2 und die Halo
genlampe wird abgeschaltet.
Beim Zeitpunkt t3 wird die Temperatur TMP niedriger
als die untere Grenze TMPRL des Fixiertemperaturberei
ches; die Halogenlampe wird wieder eingeschaltet, um
die Temperatur TMP wieder anzuheben. Die Temperatur TMP
der Heizwalze schwankt zwischen der oberen Grenze und
der unteren Grenze des Fixiertemperaturbereiches.
Wenn ein Druckvorgang zur Zeit t4 abgeschlossen ist,
wird die Halogenlampe eingeschaltet, wenn sie abge
schaltet ist, um die Temperatur TMP der Heizwalze wie
der anzuheben. Wenn die Temperatur TMP die obere Grenze
TMPRU des Fixiertemperaturbereiches überschreitet, wird
die Halogenlampe abgeschaltet und die Temperatur TMP
der Heizwalze fällt. In diesem Fall ist die Zeitspanne,
die erforderlich ist, damit die Temperatur TMP der
Heizwalze den Bereitschaftstemperaturbereich erreicht,
relativ länger als in dem Fall, in welchem die Heizung
beim Ende des Druckvorganges nicht eingeschaltet wird.
Wenn die Temperatur TMP der Heizwalze niedriger als die
untere Grenze TMPSL des
Bereitschaftstemperaturbereiches ist, wird die Halogen
lampe eingeschaltet. Wenn zur Zeit t7 die Temperatur
TMP der Heizwalze die obere Grenze TMPSU des
Bereitschaftsttemperaturbereiches überschreitet, wird
die Halogenlampe abgeschaltet. Danach wird die Tempera
tur der Heizwalze so gesteuert, daß sie zwischen der
unteren und der oberen Grenze des
Bereitschaftstemperaturbereiches schwankt.
Wenn andererseits die Halogenlampe beim Ende des Druck
vorganges nicht eingeschaltet wird, fällt die Tempera
tur TMP direkt bis zum Bereitschaftstemperaturbereich
ab, wie in Fig. 11 gestrichelt dargestellt ist. In die
sem Fall erreicht die Temperatur der Heizwalze den Be
reitschaftstemperaturbereich in einer relativ kurzen
Zeit nach dem Druckvorgang.
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. 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 führt.
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
Papiermangel-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 Übertragung 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" übertragen 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 Öffnen 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 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 fixiert und ausgegeben wird, wenn der
Druckvorgang beendet ist und die im Drucker 100 ver
bleibende Leerseite weitertransportiert wird, wenn wie
der ein Druckvorgang gestartet wird, oder durch die
eine Perforationslinie in der Fixiereinheit positio
niert wird, wobei ein an die nächste Perforationslinie
angrenzender Bereich von 2,54 cm in der Bilderzeugungs
einheit 10 liegt.
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung die Zeitspanne, in welcher die Temperatur der
Heizwalze relativ kurz nach dem Ende des Druckvorganges
auf den Fixiertemperaturbereich angehoben werden kann,
verlängert werden. Dementsprechend kann die Aufwärmzeit
zum Anheben der Temperatur der Heizwalze auf den Fi
xiertemperaturbereich abgekürzt werden, auch wenn die
Temperatur der Heizwalze häufig zwischen dem Fixiertem
peraturbereich und dem Bereitschaftstemperaturbereich
hin und her geschaltet wird.
Claims (4)
1. Elektrofotografischer Drucker mit einer Fixiervorrichtung
und mit einer Vorrichtung zum Steuern der Temperatur TMP
der Heizwalze (31) der Fixiervorichtung, bei dem
- a) die Temperatur TMP erfaßt und durch Ein- und Ausschalten der Heizung der Heizwalze (31) während eines Druckvorgangs innerhalb eines Fixiertemperaturbereichs, der zwischen einer unteren Grenze TMPRL und einer oberen Grenze TMPRU liegt, gehalten wird,
- b) der Zeitpunkt des Endes des Druckvorgangs erfaßt wird und die Heizung der Heizwalze (31) eingeschaltet wird, wenn festgestellt wird, daß zu diesem Zeitpunkt TMP<TMPRU, und wieder ausgeschaltet wird, wenn danach festgestellt wird, daß TMPTMPRU, und danach
- c) die Heizung der Heizwalze (31) so lange ausgeschaltet bleibt, bis wieder ein Druckvorgang gestartet wird oder bis die Temperatur TMP auf einen Bereitschaftstemperaturbereich abgesunken ist, der zwischen einer unteren Grenze TMPSL und einer oberen Grenze TMPSU liegt, wobei gilt, daß TMPSU<TMPRL, worauf die Temperatur TMP so lange innerhalb des Bereitschaftstemperaturbereichs gehalten wird, bis wieder ein Druckvorgang gestartet wird.
2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine
Diskriminatoreinrichtung umfaßt, die feststellt, ob die
Temperatur TMP die obere Grenze TMPRU des Fixiertemperaturbereichs
innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne erreicht,
nachdem der Fixiertemperaturbereich durch eine
Wähleinrichtung des Druckers ausgewählt wurde.
3. Drucker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
er eine Einrichtung umfaßt, die verhindert, daß die
Steuerung der Temperatur TMP gemäß dem Merkmal a) des
Anspruchs 1 länger als eine vorgegebene Höchstzeitspanne
erfolgt.
4. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sie Fixiervorrichtung zusätzlich zur Heizwalze
(31) eine Druckwalze (32) aufweist und mit Hilfe beider
Walzen (31, 32) ein Tonerbild auf einem Aufzeichnungsträger
fixiert wird.
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