DE4216126C2 - Laserstrahl-Drucker - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Laserstrahl- Drucker, der in der Lage ist, eine Bedienungsperson der Ausset­ zung von Laserstrahlen zu schützen. Fig. 3 zeigt eine Teilan­ sicht des Aufbaus eines wesentlichen Teils des Laserstrahl- Druckers. In Fig. 3 bezeichnet die Bezugszahl 4 einen Laser- Scanner; 10 ein photoempfindliches Trommel-Behältnis; 10-1 einen Photoempfänger in Form einer Trommel; 11 ein Toner-Be­ hältnis; 20 einen Laserstrahl-Drucker; 21 einen Rahmen (pop­ up); 22 einen Drehpunkt; und 23 einen Laser-Strahlengang.

Der Laserstrahl, der durch den Scanner 4 emittiert wird, wan­ dert entlang des Laser-Strahlengangs 23 und trifft auf die Oberfläche des Photoempfängers 10-1, wodurch ein latentes elek­ trostatisches Bild darauf gebildet wird. Um das Tonerbild zu bilden wird der Toner aus dem Toner-Behältnis 11 auf das la­ tente Bild gebracht. Das Tonerbild wird dann übertragen und auf einem Kopierblatt eingebrannt, welches aus dem Papierpfad 24 zugeführt wird. Das Papierblatt mit dem Bild wird dann in Rich­ tung des Pfeiles B transportiert und außerhalb des Laserstrahl- Druckers entladen.

Der Laserstrahl-Drucker dieser Art benötigt Verbrauchsteile, die austauschbar eingesetzt oder an den Drucker angeschlossen sind, derart, wie sie in Form des Trommel-Behältnis oder das Toner-Behältnisses vorzufinden sind. Diese Teile werden häufig zum Zeitpunkt der periodischen Inspektion aus dem Druckerkörper herausgenommen, alte Teile mit neuen Teilen ausgetauscht oder beispielsweise Papierstaus beseitigt. In solchen Fällen wird der Rahmen (pop-up) 21 angehoben.

Der Rahmen 21, der einen gewissen Teil der Druckerstruktur, beispielsweise des Laser-Scanners 4 u.ä. einnimmt, wird auf­ wärts um den Drehpunkt 22 in Richtung des Pfeiles A gedreht. Nachdem der Rahmen 21 angehoben ist, liegt die innere Struktur des Laserstrahl-Druckers frei, um der Bedienungsperson den Zu­ gang zur inneren Struktur zur Inspektion und Reparatur zu er­ möglichen.

Für den Fall, daß der Drucker eingeschaltet ist, und wenn der Verbrauchsteil, wie beispielsweise das Trommel-Behältnis 10, herausgenommen ist, ist es infolge der Unterbrechung des Laser­ strahls durch Herausnahme einiger Teile des Verbrauchsteils un­ möglich, die Bedienungsperson zu treffen. Der Laserstrahl ist für die Bedienungsperson gefährlich. Durch Auftreffen des La­ serstrahls im Auge der Bedienungsperson kann diese das Augen­ licht verlieren. Um eine derartig gefährliche Situation zu ver­ meiden, sind Maßnahmen getroffen worden, den Laserstrahl auszu­ schalten, wenn das Trommel-Behältnis 10 beispielsweise heraus­ genommen ist.

In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild gezeigt, das einen wesentli­ chen Teil des elektrischen Aufbaus eines herkömmlichen Laser­ strahl-Druckers zeigt. In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die Laserstrahl-Emissionssteuerung; 2 einen Zwischenschalter; 3 eine Energiequelle; 4 einen Laser-Scanner; 5 eine Lasersteue­ rung; 6 eine CPU (Central Processing Unit); 7 ein I/O (Input/ Output)-Tor; 8 einen Trommel-Aufnahmeschalter; 9 einen Toner- Aufnahmeschalter; 10 ein Trommel-Behältnis; und 11 ein Toner- Behältnis.

Der Verbindungsschalter 2 dient dazu, zu prüfen, ob oder ob der Rahmen 21 nicht in seine normale Position zurückgebracht wurde, und er ist eingeschaltet, wenn der Rahmen 21 in seine normale Position zurückgebracht ist. Fig. 4 ist eine schematische Dar­ stellung, die die Ein/Aus-Operation des Verbindungsschalters 2 darstellt. In der Figur bedeutet das Bezugszeichen 2-1 eine Fe­ der; 21-1 einen Rahmendeckel; und 21-2 einen Vorsprung. Wenn sich der Rahmen 21 in der normalen Position befindet, drückt der Vorsprung 21-2 den Verbindungsschalter 2 herunter. Wenn der Rahmen 21 in der Richtung des Pfeiles A, wie in Fig. 3 gezeigt wird, gedreht wird, befindet sich der Vorsprung 21-2 in einiger Entfernung von dem Verbindungsschalter 2. Der Verbindungsschal­ ter 2 wird durch die Feder 2-1 hochgezogen, so daß der Schalter ausgeschaltet ist. Wenn der Schalter 2 eingeschaltet ist (das ist der Fall, wenn sich der Rahmen 21 in seiner normalen Posi­ tion befindet), wird die elektrische Energie von der Energie­ quelle 3 zur Lasersteuerung 5 geleitet.

Obwohl die Lasersteuerung 5 mit Energie versorgt wird, arbeitet er so lange nicht, bis das Trommel-Behältnis 10 und das Toner- Behältnis 11 im Drucker eingesetzt sind. Das Einsetzen der Be­ hältnisse 10 und 11 wird mittels eines Trommelaufnahme-Schal­ ters 8 und eines Toneraufnahme-Schalters 9 festgestellt. Die Feststellung der Aufnahmen wird dann der Lasersteuerung 5 durch das I/O-Tor 7 und der CPU 6 zugeführt. Der Trommelaufnahme- Schalter 8 ist ein mechanischer Schalter, der eingeschaltet ist, wenn das Trommel-Behältnis 10 eingesetzt wurde. Der Toner­ aufnahme-Schalter 9 ist ebenfalls ein mechanischer Schalter und arbeitet in gleicher Weise wie oben beschrieben.

Wenn das Behältnis im Drucker eingesetzt ist, wird eine Erdpo­ tential (entsprechend einem "Low"-Signal) an das I/O-Tor 7 ge­ liefert. Entsprechend kann das Einsetzen der Behältnisse durch Überprüfung der gelieferten Spannungen an das I/O-Tor 7 über­ prüft werden.

Somit ist in einem herkömmlichen Laserstrahl-Drucker die Emis­ sion des Laserstrahls so lange verhindert, bis das Trommel-Be­ hältnis 10 und das Toner-Behältnis 11 als Teile der Laser­ strahl-Abschaltung im Drucker eingesetzt sind. Demnach werden die Bedienungspersonen vor einer Aussetzung des Laserstrahls geschützt.

Wie oben beschrieben wurde, hängt bei einem herkömmlichen La­ serstrahl-Drucker das Abschalten des Laserstrahls vom Ein/Aus- Schaltzustand der mechanischen Schalter ab. Während einer War­ tung oder Reparatur des Druckers wird oftmals der Schalter miß­ bräuchlich oder in anderer Weise als der normalen Einschaltung betätigt, nachdem das Trommel-Behältnis 10 oder andere Dinge herausgenommen wurden. In derartigen Fällen wird die Bedie­ nungsperson gefährlichen Laserstrahlen ausgesetzt.

Während der Wartungs- und Reparaturarbeiten wird der Schalter häufig in einer Art und Weise betätigt, die unterschiedlich von der normalen Betätigung des Schalters ist. Zum Beispiel wenn ein nasenförmiger Vorsprung 21-2 auf den Schalter drückt (siehe Fig. 4), wird der Schalter eingeschaltet. Wenn der Schalter in dieser Weise eingeschaltet wird und die Laserausstrahlungs-Be­ dingung unerwarteterweise erfüllt ist, wird der Laserstrahl die Bedienungsperson treffen.

Aus der DE 25 47 518 A1 ist ein Bildinformations- Aufzeichnungsgerät mit kleinen Ausmaßen bekannt, das mit hoher Geschwindigkeit Bildinformationen von einer elektronischen Rechenanlage oder einem Faksimile-Bildsender auf ein Gerät, welches ein sichtbares Bild durch Modulieren, Ablenken und Steuern eines Laserstrahls gemäß einer Bildinformation erzeugt und mit hoher Geschwindigkeit durch Anwendung des elektrophotographischen Bildübertragungsverfahren gedruckte Bilderzeugnisse erstellt.

Das Gehäuse weist mehrere in Reihe geschaltete Überwachungseinrichtungen auf, die in Abhängigkeit vom Öffnen einer Türe oder einer Platte den Stromkreis unterbrechen, so daß eine bestimmte Relaisvorrichtung anspricht und einen Hauptschalter für die Stromversorgung des Laseroszillators betätigt, wodurch der Betrieb des Laserstrahls unterbrochen wird. Dadurch wird eine an dem Gerät operierende Person durch zufälliges Auftreffen eines Laserstrahls bei unsachgemäßer Handhabung des Geräts geschützt. Bei einer derartigen Schutzeinrichtung ist es jedoch möglich, daß an den in Reihe geschalteten Sicherheitsschaltern Manipulationen wie beispielsweise Überbrückung oder eine zufällige Betätigung durch Drücken vorgenommen wird, so daß ein sicheres Abschalten des Laserstrahls nicht ohne weiteres gewährleistet ist.

In der US-PS 49 63 939 wird ein System eines Laserdruckers beschrieben, der unter anderem auch eine Vorrichtung aufweist, die dem Operator anzeigt, ob die richtige Verbrauchseinheit am richtigen Platz richtig eingesetzt ist. Diese Meldeeinheit an einem bestimmten Platz in der Verbrauchseinheit besteht im Prinzip aus einem außerhalb der Verbrauchseinheit angeordneten Permeabilitäts-Sensor, der die Permeabilität eines gefüllten und eines nicht vorhandenen Entwicklers mißt. Das entsprechende vom Permeabilitäts-Sensor kommende Meßsignal wird dann dazu verwendet, dem Operator zu melden, in welchem Zustand hinsichtlich der Tonermenge die Verbrauchseinheit sich im Moment befindet. Mit einem derartigen Sensor kann jedoch nur der Füllzustand der Verbrauchseinheit bestimmt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Laserstrahl-Drucker zu schaffen, dessen Laserstrahl nur eingeschaltet wird, wenn die Verbrauchseinheiten betriebsbereit sind.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.

Insbesondere ist ein Laserstrahl-Drucker des Typs vorgesehen, in dem eine herausnehmbare Verbrauchseinheit mit einem Speicher in dem Laserstrahl-Drucker eingesetzt wird, wo­ bei in einem spezifischen Speicherplatz des Speichers Daten ge­ speichert werden, die den Verbrauchsteil betreffen, und die Emission von Laserstrahlen so lange verhindert wird, bis die Verbrauchseinheit in den Laserstrahl-Drucker eingesetzt ist und die Daten aus dem Speicher herausgelesen sind.

Einige Typen der Verbrauchseinheit, die herausnehmbar in dem Laserstrahl-Drucker einzusetzen ist, beinhalten jede für sich einen Speicher zur Speicherung der Gebrauchsfrequenz des Druckers. Der Speicher speichert Daten, die den Verbrauchsteil betreffen an einem Speicherplatz mit einer spezifischen Adres­ se. Wenn die Verbrauchseinheit in den Drucker eingesetzt ist, werden die Daten aus dem Speicher ausgelesen. Die Emission des Laserstrahls ist so lange verhindert, bis die Daten aus dem Speicher ausgelesen sind.

Wenn die beabsichtigten Daten ausgelesen sind, weiß die Steue­ rung, daß das Verbrauchsteil an seinem vorbestimmten Platz im Drucker sitzt. Zu diesem Zeitpunkt wird selbst bei einer Laser­ strahl-Emission der Laserstrahl perfekt durch die Verbrauchs­ einheit abgeschaltet, die bereits eingesetzt wurde, so daß ver­ letzende Laserstrahlung die Bedienungsperson nicht treffen kann. Unter dieser Voraussetzung wird die kontrollierte Emissi­ on von Laserstrahlen gewährleistet.

Im folgenden wird anhand der Zeichnungen die vorliegende Erfin­ dung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild, mit den wesentlichen Teilen des elektrischen Aufbaus eines Laserstrahl-Druckers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Operation des La­ serstrahl-Druckers der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Teilansicht, die die Konstruktion der wesentlichen Teile eines herkömmlichen Laserstrahl-Druckers zeigt;

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung, die den Ein/Aus-Schaltvorgang eines Verbindungsschalters darstellt;

Fig. 5 ein Blockschaltbild, das die wesentlichen Teile des elektrischen Aufbaus eines herkömmlichen Laserstrahl- Druckers zeigt.

Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr mit Bezug auf die Bezugszeichen in den begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das die wesentlichen Teile des elektrischen Aufbaus eines La­ serstrahl-Druckers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt. In den Figuren werden glei­ che Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 5 bezeichnet. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Kommunikations-Bus; 13 einen Speicher, der in dem Trommel-Behältnis 10 vorgesehen ist; und 14 einen Speicher, der dem Toner-Behältnis 11 vorgesehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Trommel-Behältnis 10 und das Toner-Behältnis 11 als verbrauchsteil bezogen auf den Schwund der Laserstrahlen verwenden. Wenn irgendwelche diesbezügliche andere Teile enthalten sind, werden diese in ähnlicher Weise behandelt.

Um eine befriedigende Qualität des Druckes zu gewährleisten, werden die Behältnisse 10 und 11 gegen neue Behältnisse ausge­ tauscht, wenn ihre Lebensdauer beendet ist, bzw. wenn sie etwa 20000mal verwenden wurden. In einer der Methoden zur Überprü­ fung der Lebensdauer ist ein Speicher zur Speicherung der Ge­ brauchsfrequenz des Druckers in jedem der Verbrauchsteile ent­ halten, und die Steuerung überprüft, unter Verwendung des In­ halts des Speichers, ob oder ob die Lebensdauer nicht erreicht ist. Ursprünglich waren die Speicher 13 und 14 vorgesehen, um die Lebensdauer Behältnisse zu überprüfen.

In der vorliegenden Erfindung werden diese Speichereinrichtun­ gen ebenfalls zur Überprüfung des Einsatzes der Verbrauchsteile in den Drucker verwendet. Für diesen Fall speichert der Spei­ cher jeder Verbrauchseinheit Daten (wie ID-Code), die den Ver­ brauchsteil an einem Speicherplatz einer spezifischen Adresse bezeichnen. Die CPU 6 liest die Daten aus dem Speicher und be­ stimmt, ob oder ob dieses Verbrauchsteil nicht angeschlossen wurde.

Der Speicher 13 zum Beispiel speichert Daten, die das Trommel- Behältnis 10 betreffen in einem Speicherplatz mit einer spezi­ fischen Adresse. Wenn das Trommel-Behältnis 10 in eine bestimm­ te vorgeschriebene Stelle des Druckers eingebaut wurde, liest die CPU 6 die Daten von diesem Speicherplatz des Speichers 13 über den Kommunikations-Bus 12 aus und bestimmt auf der Basis der ausgelesenen Daten, daß das eingesetzte Behältnis das Trom­ mel-Behältnis 10 ist.

Wenn das Toner-Behältnis 11 falsch in den Platz des Druckers, der für das Trommel-Behältnis 10 im Drucker bestimmt ist, ein­ gesetzt wird, können die Daten, die das Trommel-Behältnis 10 betreffen, nicht aus dem Speicher ausgelesen werden. Mit ande­ ren Worten heißt das, daß die ausgelesenen Daten die Daten sind, die das Toner-Behältnis 11 bezeichnen, weil das Toner-Be­ hältnis 11 den Speicher 14 aufweist. In diesem Falle bestimmt die CPU, daß das Behältnis unvorschriftsmäßig eingesetzt wurde.

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm zur Erklärung der Operation des La­ serstrahl-Druckers der vorliegenden Erfindung. In der weiter unten gegebenen Beschreibung entsprechen die Schritte 1 bis 6 den Schritten 1 bis 6 in dem Flußdiagramm wie folgt: die CPU 6 liest die Daten aus dem Speicherplatz einer spezifischen Adres­ se in dem Speicher 13 des Trommel-Behältnisses 10 über den Kom­ munikations-Bus 12 und das I/O-Tor 7 (Schritt 1) aus; dann überprüft die CPU, ob oder ob die ausgelesenen Daten nicht das Trommel-Behältnis 10 anzeigen. Ein Referenzwert zur Überprüfung der Daten ist in der CPU 6 gespeichert. Wenn die Daten nicht das Trommel-Behältnis 10 anzeigen, geht die CPU weiter zu Schritt 5, um den Laser abzuschalten (Schritt 2); dann liest die CPU die Daten aus dem Speicherplatz einer bestimmten Adres­ se in dem Speicher 14 des Toner-Behältnisses 11 aus (Schritt 3); die CPU überprüft dann, ob oder ob die ausgelesenen Daten das Toner-Behältnis nicht anzeigen. Ein Referenzwert zur Über­ prüfung der Daten ist ebenfalls in der CPU gespeichert. Wenn die Daten das Toner-Behältnis 11 nicht anzeigen, so geht die CPU weiter zu Schritt 5, um den Laser abzuschalten (Schritt 4).

Die CPU geht nur zu diesem Schritt weiter, wenn das Trommel-Be­ hältnis 10 oder das Toner-Behältnis 11 sich in seiner korrekten Position befinden (Schritt 6). In diesem Falle wartet die CPU für eine vorbestimmte Zeit und geht dann zurück zu Schritt 1. Dies ist deshalb so, weil periodisch überprüft wird, ob oder ob die Behältnisse nicht eingesetzt sind. Andererseits kann keine andere Maßnahme getroffen werden für den Fall, in dem nach dem Einsetzen der Behältnisse diese wieder entfernt wurden.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich ist, wird der Einsatz der Verbrauchseinheit auf der Basis einer spezifi­ schen Datenauslese aus dem Speicher, der in dem Verbrauchsteil enthalten ist, festgestellt, wobei die Verbrauchseinheit nicht mit Hilfe eines mechanischen Schalters ein- und ausgeschaltet wird. Mit anderen Worten heißt das, daß die Emission des Laser­ strahls nur freigegeben wird, wenn die Daten ausgelesen sind. Somit hat die vorliegende Erfindung erfolgreich das Problem eines Laserstrahl-Druckers gelöst, der einen mechanischen Schalter verwendet, um die Bedienungsperson vor Aussetzung an Laserstrahlen zu schützen, wenn der mechanische Schalter miß­ bräuchlich oder in nicht normaler Art und Weise betätigt wird.

Da die spezifischen Daten in dem bereits verwendeten Speicher gespeichert werden, werden geringe zusätzliche Kosten zur Re­ alisation der vorliegenden Erfindung erforderlich.

Claims (1)

1. Laserstrahl-Drucker mit:

   • - einer Laser-Scanner-Einrichtung (4);
   • - Verbrauchseinheiten (10, 11) mit jeweils einem digitalen elektronischen Speicher (13, 14), der Daten aufnimmt;
   • - einer Meßeinrichtung (6) zur Aufnahme von Daten aus den Speichern (13, 14) der Verbrauchseinheiten (10, 11), wobei die Meßvorrichtung (6) die ausgelesenen Daten mit in der Meßeinrichtung (6) vorbestimmten gespeicherten Daten vergleicht;
   • - einem Laserstrahlsteuerungs-Schaltkreis (5) zur Steuerung des Laserstrahldruckers in Übereinstimmung mit den Daten in den Speichern (13, 14) der Verbrauchseinheiten (10, 11), wobei
   • - der Laserstrahlsteuerungs-Schaltkreis (5) in Antwort auf ein Signal aus der Meßeinrichtung (6) den Laserstrahl abschaltet, wenn die Verbrauchseinheiten (10, 11) nicht in ihren vorbestimmten Lagen eingelegt sind, und
   • - die Daten von der Meßeinrichtung (6) über einen Kommunikations-Bus (12) übertragen werden.