DE4137708C2 - Bilderzeugungsgerät - Google Patents

Abstract

Ein Bilderzeugungsgerät umfaßt eine Entwicklungseinheit zum Entwickeln eines Latentbildes auf einem Photorezeptor, wobei ein Zweikomponententoner aus Trägerpartikeln und Tonerpartikeln in der Enwicklungseinheit enthalten ist. Die Tonerkonzentration in der Entwicklungseinheit wird durch einen Magnetsensor erfaßt. Die Ausgangsspannung des Magnetsensors wird einem Mikrocomputer über einen Analog/Digital-Konverter zugeführt. Der Mikrocomputer stellt eine Tonernachfüllzeit entsprechend einer "unscharfen Verknüpfung" (fuzzy inference) aufgrund der Ausgangsspannung des Magnetsensors und eines Änderungsbetrages der Ausgangsspannung des Magnetsensors ein. Ein Tonerzufuhrmotor wird für die eingestellte Zeit betrieben. Infolgedessen führt die Tonerzufuhrwalze Tonerpartikel der Entwicklungseinheit von einem Tonerbehälter zu.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät. Insbeson­ dere betrifft die Erfingung ein Bilderzeugungsgerät wie ein elektrophotographisches Kopiergerät, einen Laserprinter oder dergleichen, bei dem ein elektrostatisches Latentbild, das auf einem Photoempfänger ausgebildet ist, unter Verwen­ dung eines Zweikomponentenentwicklers aus Trägerpartikeln und Tonerpartikeln entwickelt wird.

Wie beispielsweise in den US-PS 5,012,286 und US-PS 4,956,668 beschrieben ist, werden bei dieser Art von Bilderzeugungsgeräten konstante Anteile von Tonerpartikeln nur dann zugeführt, wenn ein Tonerkonzentrationssensor ermittelt, daß die Tonerkonzentration nicht mehr als einen vorgegebenen Wert beträgt. Folglich variiert die Tonerkon­ zentration zeitweilig. Bei den bekannten Bilderzeugungsge­ räten tritt deshalb eine Abnahme der Bildqualität aufgrund der Variationen in der Tonerkonzentration auf.

Ein Bilderzeugungsgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus US-4,734,737 bekannt. Im dort beschriebenen Bil­ derzeugungsgerät wird die Tonernachfüllmenge in Abhängig­ keit von der Abweichung der aktuell gemessenen Tonerkon­ zentration von einem voreingestellten Referenzwert be­ stimmt. Die Bestimmung der Tonernachfüllmenge in Abhängig­ keit vom aktuellen Tonerverbrauch ist hingegen nicht mög­ lich.

In US-4,932,356 ist ein Bilderzeugungsgerät offenbart, bei dem der Änderungsbetrag der Tonerkonzentration durch die Differenz der aktuell gemessenen Tonerkonzentration und ei­ ner zum Zeitpunkt der Initialisierung gemessenen Tonerkon­ zentration bestimmt wird. Auch bei diesem Gerät ist die Be­ stimmung der Tonernachfüllmenge in Abhängigkeit vom aktuel­ len Tonerverbrauch nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Bil­ derzeugungsgerät zu schaffen, bei dem die Bestimmung der Tonernachfüllmenge auch in Abhängigkeit vom aktuellen To­ nerverbrauch möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Bilderzeugungsgerät gemäß An­ spruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 6 betreffen weitere Ausgestaltungen des Bilderzeugungsgeräts.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefüg­ ten Zeichnungen erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels für ein Bilderzeugungsgerät, das den Hintergrund für die vorliegende Erfindung darstellt und bei dem die Erfindung anwendbar ist,

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung eines Tonerbehälters und der zugeordneten Komponenten, die in dem in Fig. 1 dargestellten Bilder­ zeugungsgerät verwendet werden,

Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Bilderzeu­ gungsgeräts von Fig. 1,

Fig. 4A, 4B und 4C Darstellungen zur Erläuterung der Verknüpfungs­ funktionen eines ersten Eingangsteils, eines zweiten Eingangsteils bzw. eines Ergebnisteils,

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung der Regeln ei­ ner unscharfen Verknüpfung,

Fig. 6 ein Graph zur Erläutung der Beziehungen zwischen der Tonerkonzentration und der Ausgangsspannung eines Magnetsensors,

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs (ein Hauptablauf) der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsform,

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Tonersteuerungs-Unterprogramms der Fig. 7,

Fig. 9A bis 9D Darstellungen zur Erläuterung eines Beispiels für eine unscharfe Verknüpfung,

Fig. 10 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Unterbrechungsablaufs A der Fig. 8 und

Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Unterbre­ chungsablaufs B der Fig. 8.

Das in Fig. 1 dargestellte Bilderzeugungsgerät 10 gemäß einer Ausführungsform umfaßt einen Photorezeptor 12, der als Bildträger für ein elektrostatisches Latentbild dient, und ein Ladecorotron 14 zum gleichförmigen Laden der Ober­ fläche des Photorezeptors 12 ist oberhalb des Photorezep­ tors 12 vorgesehen. Eine Belichtungseinheit (nicht darge­ stellt) zum Zuführen von Belichtungslicht 16 auf den Photo­ rezeptor 12 ist auf der stromab liegenden Seite der Rich­ tung der Drehung (durch einen Pfeil A dargestellt) des Photorezeptors 12 angeordnet. Eine Eintwicklungseinheit 18 ist an der strom abliegenden Seite der Position, in der das Belichtungslicht 16 eingestrahlt wird, angeordnet. Ein Zweikomponentenentwickler aus einer Mischung aus Tonerpar­ tikeln 20 und Trägerpartikeln 22 ist in der an sich be­ kannten Entwicklungseinheit 18 enthalten. Eine Rührwalze 24 zum Rühren des Entwicklers und eine Entwicklungswalze 26 sind in der Entwicklungseinheit 18 enthalten. Ein Magnet­ sensor 28 zur Erfassung der Tonerkonzentration in der Ent­ wicklungseinheit 18 ist unterhalb der Rührwalze 24 vorgese­ hen.

Ein Tonerbehälter 30 ist oberhalb der Entwicklungseinheit 18 vorgesehen, und eine Tonerzufuhrwalze 32 zur Zufuhr von Tonerpartikeln 20 vom Tonerbehälter 30 an die Entwicklungs­ einheit 18 ist zwischen der Entwicklungseinheit 18 und dem Tonerbehälter 30 vorgesehen.

Des weiteren sind ein Transfercorotron 36 zur Übertragung des auf dem Photorezeptor 12 durch die Entwicklungseinheit 18 ausgebildeten Tonerbildes auf ein Aufzeichnungspapier 34 und ein Trenncorotron 38 zum Trennen des Aufzeichnungspa­ piers 34 vom Photorezeptor 12 unterhalb des Photorezeptors 12 angeordnet.

Zusätzlich sind eine Reinigungseinheit 40 zum Entfernen von auf dem Photorezeptor 12 verbliebenen Tonerpartikeln und eine Löschlampe 42 zum Eliminieren verbliebener Ladungen auf dem Photorezeptor 12 an der strom abliegenden Seite des Trenncorotrons 38 angeordnet.

Im allgemeinen, wenn ein Zweikomponententoner verwendet wird, beeinflußt das Tonermischungsverhältnis (Tonerkonzen­ tration) der Tonerpartikel 20 zu den Trägerpartikeln 22 in der Entwicklungseinheit 18 die Bilddichte deutlich. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Tonerkonzentration durch den Magnetsensor 28 erfaßt. Der Magnetsensor 28 gibt einen Spannungswert ab, der der Tonerkonzentration ent­ spricht, aus durch Anwendung des Prinzips, daß die Permea­ bilität abnimmt, falls der Anteil von Tonerpartikeln groß ist, während sie abnimmt, falls er klein ist. Falls die Tonerzufuhrwalze 32, wie in Fig. 2 dargestellt ist, durch den Betrieb eines Tonerzufuhrmotors 44 gedreht wird, fallen Tonerpartikel im Tonerbehälter 30 in die Entwicklungsein­ heit 18, so daß die Tonerpartikel 20 der Entwicklungs­ einheit 18 zugeführt werden können.

Das in Fig. 1 dargestellte Bilderzeugungsgerät 10 wird durch ein Mikroprozessorsystem mit einer MPU (Mikroprozes­ soreinheit) 46, wie in Fig. 3 dargestellt ist, gesteuert. Das Mikroprozessorsystem umfaßt ein ROM (read-only memory; Lesespeicher) 48, das mit der MPU 46 zur Speicherung, bei­ spielsweise eines Steuerprogramms, von Verknüfungspositio­ nen und einer Nachschlagtabelle für eine "unscharfe Ver­ knüpfung" (fuzzy inference; beides wird im Folgenden beschrieben), ein RAM (random acces memory, freier Zugriffs­ speicher) 50 zum zeitweiligen Speichern von Daten bei der Steuerung durch die MPU 46, wobei das RAM verschiedene Kennzeichnungsbereiche, die zur Steuerung erforderlich sind, aufweist, eine I/O-Schnittstelle 52 und einen Ana­ log/Digital-Konverter 54 zur Umwandlung der Ausgangsspan­ nung des Magnetsensors 28 in einen Digitalwert. Das RAM 50 ist durch eine Sicherungsbatterie 56, beispielsweise eine Lithiumbatterie, die mit einer Spannung von Vcc verbunden ist, gegen Verlust des Schreibinhaltes gesichert. Das heißt, wenn die Spannung Vcc nicht zugeführt wird, wird die Spannung der Sicherungsbatterie 56 dem RAM 54 zugeführt. Folglich werden die Daten im RAM 50 gehalten, selbst wenn der Hauptschalter (nicht dargestellt) des Bilderzeugungsge­ rätes 10 ausgeschaltet wird. Bereiche 501 und 508 sind im Speicher RAM 50 ausgebildet. Der Bereich 507 wird als Zäh­ ler verwendet, und der Bereich 508 wird als Kennzeichen verwendet. Des weiteren wird das Ausgangssignal des oben beschriebenen Analog/Digital-Konverters 54 dem Eingangsan­ schluß der I/O-Schnittstelle 52 zugeführt. Ferner ist der Tonerzufuhrmotor 44 zum Zuführen von Tonerpartikeln an die Entwicklungseinheit 18 mit dem Ausgangsanschluß der I/O- Schnittstelle 52 verbunden.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird eine Tonerzu­ fuhrzeit unter Verwendung einer unscharfen Verknüpfung des Absolutwertes der Tonerkonzentration (der Ausgangsspannung des Magnetsensors 28) und des Änderungsbetrages der Toner­ konzentration (des Änderungsbetrages der Ausgangsspannung des Magnetsensors 28) bestimmt, so daß die Tonerkonzentra­ tion in der Entwicklungseinheit 18 zu 6,5% konvergiert, das bedeutet, daß die Ausgangsspannung des Magnetsensors 28 zu 2,3 V konvergiert. Diese unscharfe Verknüpfung ist eine unscharfe Verknüpfung mit zwei Eingängen und einem Ausgang mit zwei Eingabeteilen und einem Ergebnisteil. Die Aus­ gangsspannung des Magnetsensors 28, d. h. die Tonerkonzen­ tration, wird als erster Eingangsteil verwendet. Resultate von Experimenten zeigen, daß die Anteilsfunktionen (member­ ship functions) weit (thickly) eingestellt werden soll, wenn die Ausgangsspannung im Bereich von 2,4 bis 2,5 V ist, während sie eng (thinly) eingestellt werden soll wenn die Ausgangsspannung vom dem Bereich abweicht, so daß die Aus­ gangsspannung des Magnetsensors 28 zu 2,3 V im ersten Ein­ gangsteil konvergiert, wie es beispielsweise in Fig. 4 dar­ gestellt ist. Des weiteren wird der Änderungsbetrag der Ausgangsspannung des Magnetsensors 28, d. h. der Änderungs­ betrag der Tonerkonzentration, im zweiten Eingangsteil ver­ wendet. Ergebnisse von Experimenten zeigen, daß die An­ teilsfunktionen so eingestellt werden sollen, daß sie in relativ gleichförmiger Weise im zweiten Eingabeteil ver­ teilt sind, wie dies in Fig. 4b dargestellt ist. Die Toner­ zufuhrzeit wird im Ergebnisteil verwendet. Die Anteilsfunk­ tionen im Ergebnisteil werden weit eingestellt in einem Be­ reich, in dem die Zufuhrzeit kurz ist, während sie eng eingestellt werden in einem Bereich, in dem die Zufuhrzeit lang ist, wie dies in Fig. 4C dargestellt ist.

In den Fig. 4A bis 4C stehen die Buchstabenkombinationen PL, PM, PS, ZR, NL, NM und NS für "Positiv groß", "Positiv mittel", "Positiv klein", "Null", "Negativ groß", "Negativ mittel" bzw. "Negativ klein". Dasselbe gilt für Fig. 5.

Einundzwanzig Regeln, die in Fig. 5 dargestellt sind, wur­ den auf Basis der Verknüpfungsfunktionen, die in Fig. 4A bis 4C dargestellt sind, aufgestellt. Die Bedeutung der Re­ geln ist wie folgt.

Die Zufuhrzeit wird bei der niedrigeren Tonerkonzentration erhöht, während die Zufuhr beendet wird, wenn die Tonerkon­ zentration den Zielwert für die Tonerkonzentration er­ reicht. Des weiteren, im Fall von etwa der gleichen Toner­ konzentration, wenn der Änderungsbetrag der Tonerkonzentra­ tion abnimmt, wird der Zufuhrbetrag größer als im dem Fall, wenn der Änderungsbetrag der Tonerkonzentration ansteigt. Wenn jedoch der Änderungsbetrag der Ausgangsspannung des Magnetsensors 28 groß ist, unter der Annahme, daß der To­ nerverbrauch bei der vorhergehenenden Entwicklung groß war und die Tonerpartikel in einer folgenden Entwicklung zu ei­ nem großen Anteil verbraucht werden, werden Tonerpartikel zu einen großen Anteil zugeführt, so daß der hohe Tonerver­ brauch abgedeckt wird. In diesem Fall, falls die Zufuhr zu dem Zeitpunkt beendet wird, in dem die Tonerkonzentration den Zielwert erreicht, wird die Tonerkonzentration unmit­ telbar vermindert. Als Ergebnis wird die Tonerkonzentration in einen Bereich gesteuert, in dem die Tonerkonzentration gering ist. Um ein solches Problem zu vermeiden, wird die Zufuhr von Tonerpartikeln nur weitergeführt, wenn der Ände­ rungsbetrag der Tonerkonzentration groß ist, selbst falls die Tonerkonzentration auf den Zielwert ansteigt, so daß die Tonerkonzentration in die Nähe des Zielwerts gebracht wird zur Steuerung entsprechend dem Tonerverbrauch in einem großen Anteil.

Bezugnehmend auf Fig. 5 werden verschiedene Regeln im Ein­ zelnen beschrieben. Das in Fig. 5 zweite Feld von links und dritte von oben soll die erste Regel sein. In dieser ersten Regel wird eine Operation "falls die Ausgangsspannung des Magnetsensors 28 NS ist und der Änderungsbetrag der Aus­ gangsspannung NM ist, beträgt die Tonerzufuhrzeit PL" durchgeführt. Das in Fig. 5 dritte Feld von links und zweite Feld von oben soll die zweite Regel sein. Bei dieser zweiten Regel wird ein Vorgang "falls die Ausgangsspannung des Magnetsensors 28 NM ist und der Änderungsbetrag der Ausgangsspannung NS ist, ist die Tonerzufuhrzeit PL" durch­ geführt. Das in Fig. 5 vierte Feld von links und zweite von oben soll die dritte Regel sein. Bei dieser Regel wird ein Vorgang "falls die Ausgangsspannung des Magnetsensors 28 NM und der Änderungsbetrag der Ausgangsspannung ZR sind, ist die Tonerzufuhrzeit PM" durchgeführt. Die verbleibenden Re­ geln sind entsprechend.

Wenn keine Tonerpartikel zugeführt werden oder wenn Toner­ partikel zu einem zu großen Anteil verbraucht werden, so daß die Tonerkonzentration auf einem Pegel nicht über einem bestimmten Pegel liegt, wird ein Kopiervorgang automatisch gestoppt. Die Tonerpartikel werden zugeführt, während der Antrieb der Entwicklungseinheit 18 aufrecht erhalten wird, und ein Kopiervorgang wird erneut gestartet, wenn die To­ nerkonzentration den Zielwert erreicht. In dieser Weise kann die Tonerkonzentration immer angemessen gesteuert wer­ den.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Hauptab­ laufs. Zunächst wird im Schritt S101 ein Initialisierungs­ prozeß, wie beispielsweise das Erlauben einer Unterbrech­ nung, Drehung des Hauptmotors und Beginn der Abtastung, durchgeführt. Anschließend, im Schritt S103, wird die To­ nerkonzentration gesteuert, dessen Einzelheiten mit Bezug auf Fig. 8 später beschrieben werden. Im Schritt S105 wird eine Reihe von Kopierprozessen durchgeführt und an­ schließend geht das Programm zum Schritt S107. Im Schritt S107 wird festgestellt, ob ein kontinuierliches Kopieren durchgeführt wurde. Das Programm kehrt zum Schritt S101 zu­ rück, wenn die Antwort in diesem Schritt positiv ist, während der Hauptablauf beendet wird, wenn die Anwort negativ ist.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Unterpro­ gramms zur Tonerkonzentrationssteuerung. Die Fig. 10 bzw. 11 zeigen Teile eines Unterbrechungsablaufs. Der Un­ terbrechnungsablauf wird in einem vorgegebenen Zyklus auf Basis einer Zeit eines internen Zeitgebers (nicht darge­ stellt) in der MPU 46 durchgeführt. In einem Unterbre­ chungsablauf A, der in Fig. 10 dargestellt ist, wird der Wert für die "aktuelle Tonerkonzentration", der erforder­ lich zur Berechnung des Änderungsbetrags der Tonerkonzen­ tration ist ("vorhergehende Tonerkonzentration" - "aktuelle Tonerkonzentration"), ermittelt. Im Unterbrechungsablauf A wird deshalb die Tonerkonzentration achtmal fortgesetzt ad­ diert. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Fig. 10. Im Schritt S201 wird festgestellt, ob ein Kennzeichen im Bereich 508 des RAM 50 "null" ist, und das Programm geht weiter zum Schritt S203, wenn das Kennzeichen "null" ist. Im Schritt S203 werden ein Zähler im RAM 50, das ist der Bereich 507, und der Bereich 501 initialisiert und das Kennzeichen im Bereich 508 wird auf 1 gesetzt, anschließend geht das Programm zurück zum Hauptablauf. Wenn dieser Un­ terbrechungsablauf A dann durchgeführt ist, wird festge­ stellt, daß der Kennzeichenbereich 508 im RAM 50 auf 1 ge­ setzt ist während der Schritte S201 und S205, so daß das Programm zum Schritt S207 weiterläuft.

Im Schritt S207 werden die Tonerkonzentration in der Ent­ wicklungseinheit 18, das ist die von Analog/Digital-Konver­ ter 54 ausgegebene Ausgangsspannung des Magnetsensors 28, und ein im Bereich 501 gespeicherter Wert addiert und im Bereich 501 erneut gespeichert, und der Zählbereich 507 wird inkrementiert. Es wird im Schritt S209 festgestellt, ob der Zählwert des Zählbereichs 507 "acht" ist. D. h. es wird im Schritt S209 festgestellt, ob die Verarbeitung im Schritt S207 achtmal durchgeführt wurde. Das Programm geht zurück zum Hauptablauf, wenn die Antwort negativ ist, wäh­ rend es zum Schritt S211 geht, wenn die Antwort positiv ist. Im Schritt S211 wird der Wert der Tonerkonzentration (die Ausgangsspannung des Magnetsensors 28), die im Schritt S207 achtmal addiert wurde, im Bereich 502 des RAM 50 ge­ speichert, und der Kennzeichenbereich 508 wird zurückge­ setzt. Anschließend kehrt das Programm zurück zum Hauptab­ lauf. In dieser Weise ist "die aktuelle Tonerkonzentration" immer im Bereich 502 des RAM 50 durch den Unterbrechungsab­ lauf A gespeichert.

Im Folgenden wird der Ablauf des Schrittes S103 beschrie­ ben, d. h. der in Fig. 8 dargestellte Tonersteuerablauf. Zunächst wird im Schritt S301 festgestellt, ob die erste Kopie durchgeführt wurde. Falls die erste Kopie direkt nach dem Einschalten durchgeführt wurde, ist keine Information über "die vorhergehende Tonerkonzentration" vorhanden, so daß der Änderungsbetrag der Tonerkonzentration nicht ermit­ telt werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform wird deshalb die Steuerung durch Unterscheidung des Falles, in dem die erste Kopie direkt nach dem Einschalten durchge­ führt wird, von dem Fall der anderen Kopien durchgeführt. Wenn im Schritt S301 festgestellt wird, daß die Antwort po­ sitiv ist, geht das Programm zu den Schritten S303 und S305. In den Schritten S303 und S305 ist "die vorhergehende Tonerkonzentration" im Bereich 503 des RAM 50 gespeichert und "die aktuelle Tonerkonzentration" ist im Bereich 504 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt ist der numerische Wert, der im Bereich 502 durch den Unterbrechungsablauf A (siehe Fig. 10) gespeichert wurde, in beiden Bereichen 503 und 504 gespeichert. Folglich wird der Änderungsbetrag der Toner­ konzentration (= "die vorhergehende Tonerkonzentration" - "die aktuelle Tonerkonzentration") zu "der Bereich 503" - "der Bereich 504", d. h. null.

Wenn andererseits im Schritt S301 festgestellt wird, daß die Antwort negativ ist, wird der Wert des Bereiches 504 im Schritt S304 im Bereich 503 gespeichert, so daß die alte aktuelle Tonerkonzentration zur vorhergehenden Tonerkon­ zentration wird. Im Schritt S305 wird die neueste oder letzte aktuelle Tonerkonzentration, die durch den Unter­ brechnungsablauf A erhalten wurde, im Bereich 504 aus dem Bereich 502 gespeichert. Im Schritt S309 wird der Wert des Bereichs 504 vom Wert des Bereichs 503 abgezogen und die Differenz durch acht geteilt. Im Schritt S307 wird der Vor­ gang (Bereich 503 - Bereich 504)/8 durchgeführt. D. h. "die aktuelle Tonerkonzentration" wird subtrahiert von "die vorhergehende Tonerkonzentration", um den Änderungsbetrag der Tonerkonzentration herauszufinden. Zusätzlich wird die Differenz durch 8 dividiert, um den Mittelwert der To­ nerkonzentrationen zu ermitteln, da der Wert des Bereiches 502, der durch den Unterbrechungsablauf A herausgefunden wurde, ein Wert ist, der durch achtmaliges kontinuierliches Addieren der Ausgangsspannung des Magnetsensors 28 gebildet wurde. Der Änderungsbetrag der Tonerkonzentration, der so erhalten wurde, wird im Bereich 505 des RAM 50 gespeichert (im Schritt S307).

Im nächsten Schritt 309 wird die Ausgangsspannung des Mag­ netsensors 28 durch den Analog/Digigal-Wandler 54 gelesen und als Absolutwert der Tonerkonzentration zu dieser Zeit gespeichert. Wenn der Bereich, in dem eine "unscharfe Steuerung" (fuzzy control) angewendet wird, auf den Toner­ konzentrationsbereich von etwa 5,8% bis etwa 8% einge­ stellt wird, sind die Schritte S311 und S313 Schritte zur Feststellung, ob die Tonerkonzentration in diesem Bereich ist. Im Schritt S311 wird festgestellt, ob die im Schritt S309 festgestellte Tonerkonzentration höher als 8% ist. Falls die Antwort positiv ist, verläßt das Programm dieses Unterprogramm ohne etwas zu tun. Andererseits, falls die Antwort negativ ist, geht das Programm zum Schritt S313. Im Schritt S313 wird in der gleichen Weise wie im vorhergehen­ den Schritt festgestellt, ob die Tonerkonzentration unter 5,8% liegt. Falls die Antwort positiv ist, wird ein Kon­ stantzeitdatum als Tonerzufuhrzeit im Bereich 506 des RAM 50 eingestellt, um den Tonerzufuhrmotor 44 in den Schritten S315 und S317 zu starten. Das bedeutet, wenn die Tonerkon­ zentration, d. h. die Ausgangsspannung des Magnetsensors 28, außerhalb des Bereichs ist, in dem eine "unscharfe Verknüp­ fung" ("fuzzy inference") angewendet wird, wird der Tonerzufuhrmotor 44 für eine konstante Zeit eingeschaltet, so daß konstante Mengen von Tonerpartikeln der Entwick­ lungseinheit 18 vom Tonerbehälter 30 zugeführt werden.

Falls die Antwort im Schritt S313 negativ ist, geht das Programm zum Schritt S314, so daß eine unscharfe Verknüp­ fung durchgeführt wird. Die Antworten der Operationen der Regeln, die in Fig. 5 dargestellt sind, die unter Verwen­ dung einer unscharfen Verknüpfung hinsichtlich des Absolut­ wertes der Tonerkonzentration (der des Wertes der Ausgangs­ spannung des Magnetsensors 28) und des Änderungsbetrages der Tonerkonzentration (des Änderungsbetrages der Ausgangs­ spannung des Magnetsensors 28), d. h. die Tonerzufuhrzeit­ daten, sind als Nachschlagetabelle im ROM 48 gespeichert (siehe Fig. 3). Es soll beispielsweise der Fall angenommen werden, bei dem der Wert der Ausgangsspannung des Magnet­ sensors 28 2,3 V und sein Änderungsbetrag -0,04 V beträgt. In diesem Fall, falls die Operation der oben beschriebenen ersten Regel durchgeführt wird, ist die Tonerzufuhrzeit "PL" wie in in Fig. 9A dargestellt ist. Folglich wird der in Fig. 9A schraffiert dargestellte Bereich als Antwort er­ halten. Falls die Durchführung der oben beschriebenen zwei­ ten Regel unter den gleichen Bedingungen durchgeführt wird, ist die Tonerzufuhrzeit "PL", wie in Fig. 9B dargestellt ist. Folglich wird der in Fig. 9B schraffiert dargestellte Bereich als Antwort erhalten. Falls die Durchführung der oben beschriebenen dritten Regel unter den gleichen Bedin­ gungen durchgeführt wird, ist die Tonerzufuhrzeit "PM", wie in Fig. 9C dargestellt ist. Folglich wird der in Fig. 9C schraffiert dargestellte Bereich als Antwort erhalten. Diese Operationen aller Regeln unter allen Bedingungen und des logischen ODER werden zwischen in den Fig. 9A bis 9C schraffierten Bereichen durchgeführt. Als Ergebnis wird ein in Fig. 9D schraffiert dargestellter Bereich definiert. Der Schwerpunkt des in Fig. 9D schraffierten Bereiches wird be­ rechnet. Unter den oben beschriebenen Bedingungen ist die X-Komponente des Wertes des Schwerpunktes "1686". Dieser numerische Wert ist die Tonerzufuhrzeit (1686 Millisekun­ den). In der oben beschriebenen Weise werden die Operatio­ nen aller Regeln bezüglich aller Werte der Ausgangsspannun­ gen des Magnetsensors und aller Werte des Änderungsbetrages durchgeführt, die im Bereich erdenklich sind, in der eine unscharfe Verknüpfung angewendet wird, und der oben be­ schriebene Schwerpunkt wird im voraus berechnet und im ROM 48 (siehe Fig. 8) in Form einer Nachschlagetabelle gespeichert. Die Tonerzufuhrzeitdaten, die dem Änderungsbetrag der Tonerkonzentration und dem Absolutwert der Tonerkonzen­ tration entsprechen, die in den Schritten S307 und S309 festgestellt wurden, werden aus der Nachschlagetabelle aus­ gelesen. Das gelesene Tonerzufuhrzeitdatum wird im Bereich 506 des RAM 50 im Schritt S315 eingestellt, und der Toner­ zufuhrmotor 44 wird im Schritt S317 eingeschaltet. In die­ ser Weise wird eine Zeitdauer, für die der Tonerzufuhrmotor 44 betrieben wird, in variabler Weise eingestellt, basie­ rend auf der Tonerkonzentration und dem Änderungsbetrag der Tonerkonzentration im Bereich, in dem eine unscharfe Ver­ knüpfung angewendet wird.

In einem Unterbrechungsablauf B, der in Fig. 11 dargestellt ist, wird ein Zählvorgang für die Tonerzufuhrzeit und einer Anhalteverarbeitung für den Tonerzufuhrmotor 44 durchge­ führt. Im Schritt S401 wird entschieden, ob die Inhalte des Bereichs 506 "null" sind. Sofern nicht die Drehzeitdaten des Tonerzufuhrtmotors 44 im Schritt S315 eingestellt wur­ den, ist der Inhalt des Speicherbereichs 506 null. Falls die Antwort negativ ist, wird der Inhalt des Bereichs 506 im Schritt S403 dekrementiert, so daß das Programm zurück­ kehrt. Andererseits, falls die Antwort positiv ist, geht das Programm zum Schritt S405. In diesem Schritt S405 wird der Tonerzufuhrmotor 42 angehalten, so daß das Programm zu­ rückkehrt.

Obwohl in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Magnetsensor als Tonerkonzentrationssensor verwendet wurde ist es selbstverständlich, daß ein anderer Sensor eines be­ liebigen Typs verwendet werden kann. Ferner, obwohl eine Nachschlagetabelle für eine "unscharfe Verknüpfung" verwen­ det wurde, können die Operationen jeweils durch einen Mi­ kroprozessor durchgeführt werden.

Claims (6)

1. Bilderzeugungsgerät mit
einem Bildträger (12) zur Aufnahme eines elektrostati­ schen Latentbildes,
einer Entwicklungseinrichtung (18) zum Entwickeln des Latentbildes unter Verwendung eines Zweikomponentenentwick­ lers aus einer Mischung aus Tonerpartikeln und Trägerparti­ keln,
einem Tonerkonzentrationssensor (28) zur Erfassung der Tonerkonzentration im Entwickler in der Entwicklungseinrich­ tung (18),
einer Rechnereinrichtung zum Berechnen eines Änderungs­ betrages der Tonerkonzentration, aufgrund der Tonerkonzentra­ tion, die vom Tonerkonzentrationssensor (28) gemessen wurde,
einer Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Toner­ nachfüllmenge basierend auf dem Änderungsbetrag der Tonerkon­ zentration, die durch die Rechnereinrichtung ermittelt wurde, und der Tonerkonzentration, die durch den Tonerkonzentrati­ onssensor (28) ermittelt wurde, und
einer Tonernachfülleinrichtung (30, 32) zur Zuführung von Tonerpartikeln an die Entwicklungseinrichtung (18) entspre­ chend der eingestellten Tonernachfüllmenge,
dadurch gekennzeichnet, daß die erfas­ sung der Tonerkonzentration in einem vorgegebenen Zeitzyklus durchgeführt wird, und
daß der Änderungsbetrag der Tonerkonzentration aus der Differenz zwischen dem aktuell erfaßten Konzentrationswert und dem zum jeweils vorangegangenen Erfassungszeitpunkt er­ faßten Konzentrationswert ermittelt wird.

2. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, das zusätzlich An­ weisungsmittel zur Auslösung des Erfassens der Tonerkonzentration durch den Tonerkonzentrationssensor (28) zur einer jeweils vorgegebenen Zeit umfaßt, wobei die Ermittlung der Tonerkonzentration durch den Tonerkonzentrationssensor (28) als Antwort auf eine Anweisung der Anweisungsmittel ge­ schieht.

3. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2, das außerdem Ent­ scheidungsmittel zum Feststellen, ob die Tonerkonzentration in einem vorgegebenen Bereich liegt, umfaßt, wobei das Zufüh­ ren von Tonerpartikeln durch die Tonernachfülleinrichtung durchgeführt wird, wenn durch die Entscheidungsmittel festge­ stellt wird, daß die Tonerkonzentration in dem vorgegebenen Bereich liegt.

4. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Verhinderungsmittel zum Verhindern des Ausbildens eines Bildes, wenn durch die Ent­ scheidungsmittel festgestellt wird, daß die Tonerkonzentrati­ on unterhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.

5. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüch 1 bis 4, da­ durch, gekennzeichnet, daß die Einstellein­ richtung eine Einrichtung für eine unscharfen Verknüpfung zur Anwendung einer unscharfen Verknüpfung zur Bestimmung der To­ nernachfüllmenge aufweist.

6. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstel­ leinrichtung Zeiteinstellmittel zum Einstellen einer Toner­ nachfüllzeit basierend auf dem Änderungsbetrag und der Toner­ konzentration aufweist und daß die Tonernachfülleinrichtung (30, 32) eine Tonerzuführwalze (32) aufweist, die während der Tonernachfüllzeit betrieben wird.