DE69724305T2

DE69724305T2 - Tonerkartusche für elektrophotographische Maschine und Verfahren zur Bestimmung von Charakteristika der Kartusche

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Publication number: DE69724305T2
Application number: DE69724305T
Authority: DE
Inventors: J. Raymond Lexington Barry; A. Steven Nicholasville Curry; K. Benjamin Lexington Newman; L. Gregory Lexington Ream; II D. Earl Richmond Ward; B. Phillip Lexington Wright
Original assignee: Lexmark International Inc
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: EP1291732B1; ES2109910T1; US5942067A; DE69733700D1; KR970062828A; EP1522904A3; AR005618A1; EP1522904A2; EP1291732A1; AU1257097A; JP3581894B2; EP0790536A2; JPH1026872A; GR980300007T1; EP0790536A3; ATE248389T1; TW315429B; KR100298971B1; CA2197620C; EP0790536B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrofotografische (EP) Maschinen und spezieller betrifft sie Verfahren und Vorrichtungen, die mit ersetzbaren Versorgungspatronen für solche Maschinen verbunden sind, wobei die Patrone betreffende Information der Maschine zur Verfügung gestellt wird, um nicht nur den Betriebswirkungsgrad derselben zu erhöhen, sondern um einen richtigen Betrieb der Maschine zu ermöglichen.
Viele Hersteller von elektrofotografischen Ausgabevorrichtungen (z. B. Laserdrucker, Kopierer, Faksimilemaschinen usw.), wie z. B. Lexmark International, Inc., haben herkömmlicherweise Informationen über die EP-Patrone benötigt, um der Ausgabevorrichtung zur Verfügung zu stehen, so dass die Steuerung der Maschine geändert werden kann, um die beste Druckqualität und längste Patronenlebensdauer zu liefern.
Der Stand der Technik ist überreich an Vorrichtungen oder Eingabeverfahren, um die EP-Maschine über spezielle EP-Patroneneigenschaften zu informieren. Z. B. ist im US-Patent 5,208,631, erteilt am 4. Mai 1993, eine Technik zum Identifizieren von kalorimetrischen Eigenschaften von Toner, der in einer Patrone in einer Vervielfältigungsmaschine enthalten ist, offenbart, indem spezielle Koordinaten eines Farbkoordinatensystems zum Abbilden von Farbdaten in ein PROM in der Patrone eingebettet werden.
In einem anderen Stand der Technik, z. B. dem US-Patent 5,289,242, erteilt am 22. Februar 1994, wird ein Verfahren und System zum Anzeigen des Typs von Tonerdruckpatrone offenbart, die in einen EP-Drucker geladen worden ist. Im Wesentlichen umfasst dies einen leitfähigen Streifen, der auf der Patrone montiert ist, um sich mit den Kontakten in der Maschine zu verbinden, wenn der Deckel oder die Abdeckung geschlossen wird. Der Sensor ist ein Zweipositionsschalter, der dem Benutzer den Typ von Druckpatrone mitteilt, die in den Drucker geladen worden ist. Obwohl dieses Verfahren wirkungsvoll ist, ist die Menge an Information, die der Maschine zur Verfügung gestellt werden kann, begrenzt.
In noch einem anderen Stand der Technik, wie z. B. im US-Patent 5,365,312, erteilt am 15. November 1994, bleibt ein Speicherchip, der Information über den augenblicklichen Füllzustand oder andere Zustandsdaten enthält, gespeichert. Der Druckmedienentleerungszustand wird durch Zählen eines Verbrauchs empirisch geliefert. Der Mittelwert davon, wieviel Toner zum Tonen eines Ladungsbilds erfordert wird, wird mit der Anzahl von Umdrehungen des Ladungsbildträgers oder mit dem Farbauftragsgrad der Zeichen über einem optischen Sensor multipliziert. In jedem Verfahren ist die Zählung weniger als genau und hängt von der durchschnittlichen Druckfarbenbedeckung auf der Seite ab, oder alternativ der Zei chendichte, die sich aufgrund einer Fontauswahl dramatisch ändern kann. Deshalb fehlt es der Verbrauchszählung bestenfalls an Genauigkeit.
Die Literatur schlägt mehrere Verfahren zum Detektieren eines Tonerniveaus in einem Laserdrucker vor. Die meisten von diesen Verfahren detektieren einen Niedrigtonerzustand oder ob sich Toner über oder unter einem festen Niveau befindet. Wenige Verfahren oder Vorrichtungen messen wirkungsvoll die restliche Menge an unverbrauchtem Toner. Als Beispiel verwenden Lexmark^®-Drucker gegenwärtig eine optische Technik, um einen Niedrigtonerzustand zu detektieren. Dieses Verfahren versucht, einen Lichtstrahl durch einen Abschnitt des Tonerreservoirs auf einen Fotosensor hindurchtreten zu lassen. Toner blockiert den Strahl, bis sein Niveau unter eine voreingestellte Höhe abfällt.
Ein anderes übliches Verfahren misst den Effekt von Toner auf einen Drehrührer oder Tonerschaufel, die den Toner über eine Schwelle rührt und bewegt, um ihn einer Tonerzugabewalze, dann einer Entwicklerwalze und schließlich der PC-Trommel darzubieten. Die Drehachse der Schaufel ist horizontal. Wenn sie durch ihre volle 360-Grad-Drehung fortschreitet, tritt die Schaufel in die Tonerversorgung ein und aus ihr heraus. Zwischen dem Punkt, wo die Schaufel die Toneroberfläche berührt, und dem Punkt, wo sie aus dem Toner austritt, leistet der Toner gegen die Bewegung der Schaufel Widerstand und erzeugt eine Drehmomentlast auf der Schaufelwelle. Niedriger Toner wird detektiert durch entweder 1) Detektieren, ob die Drehmomentlast, die durch die Anwesenheit von Toner hervorgerufen wird, an einer festen Schaufelstelle unter einem vorgegebenen Schwellenwert ist, oder 2) Detektieren, ob die Oberfläche des Toners unter einer festen Höhe ist.
In jedem Verfahren gibt es ein Antriebsglied, das ein Antriebsdrehmoment auf ein Abtriebsglied (die Schaufel) ausübt, das ein Lastdrehmoment erfährt, wenn es den Toner berührt. Es ist für diese zwei Glieder ein gewisser Freiheitsgrad vorhanden, um sich auf eine sorgfältig definierte Weise unabhängig voneinander zu drehen. Für das erste Verfahren 1) oben, drehen sich, wenn keine Last auf die Schaufel ausgeübt wird, beide Glieder zusammen. Wenn sie jedoch belastet ist, eilt die Schaufel dem Antriebsglied um einen Winkelabstand nach, der sich mit zunehmender Last erhöht. Bei dem zweiten Verfahren 2) eilt die unbelastete Schaufel unter der Kraft einer Feder oder Schwerkraft der Drehung des Antriebsglieds vor. Wenn sie belastet ist (d. h. die Schaufel berührt die Oberfläche des Toners) kommen das Antriebs- und Abtriebsglied zurück in Ausrichtung und drehen sich zusammen. Indem man die Relativdrehverlagerung des Antriebs- und Antriebsglieds (auch bekannt als Phasendifferenz) an einem geeigneten Ort in der Drehung der Schaufel misst, kann die Anwesenheit von Toner erfasst werden.
Im Stand der Technik wird diese Relativverlagerung erfasst, indem die Phasendifferenz von zwei Scheiben gemessen wird. Die erste Scheibe ist starr an einer Welle angebracht, die das treibende Drehmoment für die Schaufel liefert. Die zweite Scheibe ist starr an die Welle der Schaufel und in der Nähe der ersten Scheibe angebracht. Normalerweise sind in beiden Scheiben passende Kerben oder Schlitze vorhanden. Die Ausrichtung der Schlitze oder Kerben, d. h. wieviel sie überlappen, zeigt die Phasenbeziehung der Scheiben an und deshalb die Phase des Antriebs- und Abtriebsglieds.
Verschiedener Stand der Technik, der die obigen Verfahren und Variationen darstellt, wird unten dargelegt.
Im US-Patent 4,003,258, erteilt am 18. Januar 1977 an Ricoh Co., ist die Verwendung von zwei Scheiben offenbart, um eine Tonerschaufellokalisierung in Bezug zur Schaufelantriebswelle zu messen. Wenn die Schaufel den oberen Punkt ihrer Drehung erreicht, ermöglicht die Kupplung zwischen der Schaufel und der Antriebswelle, dass die Schaufel unter der Schwerkraft frei fällt, bis sie auf der Toneroberfläche oder am Fuße ihrer Drehung zur Ruhe kommt. 'Toner niedrig' wird detektiert, wenn der Winkel, durch den die Schaufel fällt, größer ist, als ein fester Betrag (nahe bei 180 Grad). Eine Feder verbindet die zwei Scheiben, aber die Feder wird nicht zur Tonerdetektion verwendet. Sie wird verwendet, um Toner vom Tonerreservoir zum Entwickler zu schleudern.
Im US-Patent 5,216,462, erteilt am 1. Juni 1993 an Oki Electric Co., wird ein System beschrieben, bei dem eine Feder zwei Scheiben so verbindet, dass die Phasentrennung der Scheiben eine Drehmomentlast auf der Schaufel anzeigt. Bei diesem Typ von System wird eine Instabilität bemerkt. Es beschreibt weiter ein System, das dem Patent oben ähnelt, bei dem die Schaufel von ihrer oberen Totposition zur Oberfläche des Toners frei fällt. Die Position der Schaufel wird durch eine magnetische Kupplung mit einem Hebel außerhalb des Tonerreservoirs erfasst. Dieser Hebel aktiviert einen optischen Schalter, wenn die Schaufel in der Nähe des Fußes ihrer Drehung ist. Eine Niedrigtoneranzeige ergibt sich, wenn die Zeit, die die Schaufel braucht, um vom oberen Totpunkt zum Boden des Reservoirs zu fallen, wie durch den optischen Schalter erfasst, kleiner ist als ein vorgegebener Wert.
Im US-Patent 4,592,642, erteilt am 3. Juni 1986 an Minolta Camera Co., wird ein System beschrieben, das die Schaufel nicht direkt verwendet, um Toner zu messen, sondern stattdessen die Bewegung der Schaufel benutzt, um einen "Schwimmer" über die Oberfläche des Toners hochzuheben und ihn oben auf die Toneroberfläche zurückfallen zu lassen. Ein Schalter wird durch den "Schwimmer" aktiviert, wenn er in der Niedrigtonerposition ist. Wenn der "Schwimmer" eine wesentliche Zeitspanne in der Niedrigtonerposition verbringt, signalisiert die Vorrichtung niedrigen Toner. Obwohl das Patent impliziert, dass die Menge an Toner im Reservoir gemessen werden kann, zeigt die Beschreibung an, dass sie sich auf eine sehr nichtlineare, beinahe binäre Weise verhält, um bloß einen Tonerniedrigzustand zu detektieren.
Das US-Patent 4,989,754, erteilt am 5. Februar 1991 an die Xerox Corp., unterscheidet sich von den anderen insofern, als es keine interne Schaufel gibt, um Toner zu rühren oder abzugeben. Stattdessen dreht sich das ganze Tonerreservoir um eine horizontale Achse. Wenn sich der Tonerinnenraum mit dem Reservoir dreht, zieht er einen drehbaren Hebel zusammen mit sich. Wenn das Tonerniveau niedrig wird, kehrt der Hebel, der durch die Bewegung des Toners nicht länger von seiner Ausgangsposition verlagert ist, unter der Schwerkraft in seine Ausgangsposition zurück. Von dieser Position aktiviert der Hebel einen Schalter, um niedrigen Toner anzuzeigen.
In noch einem anderen US-Patent 4,711,561, erteilt am B. Dezember 1987 an Rank Xerox Limited, beschreibt dieses Patent eine Einrichtung zum Detektieren, wenn ein Abfalltonertank voll ist. Es verwendet einen Schwimmer, der durch Abfalltoner nach oben gedrückt wird, der vom Boden in den Tank zugeführt wird. Der Schwimmer aktiviert einen Schalter, wenn er das obere Ende des Tanks erreicht.
Das US-Patent 5,036,363, erteilt am 30. Juli 1991 an Fujitsu Limited, beschreibt die Verwendung eines im Handel erhältlichen Vibrationssensors, um die Anwesenheit von Toner an einem festen Niveau zu detektieren. Das Patent beschreibt ein einfaches Zeitablaufverfahren, um den Effekt des Sensorreinigungsmechanismus auf die Sensorausgabe zu ignorieren.
Das US-Patent 5,349,377, erteilt am 20. September 1994 an die Xerox Corp., offenbart einen Algorithmus zum Berechnen einer Tonerverwendung und folglich Menge an Toner, die noch im Reservoir übrig ist, durch Zählen von schwarzen Bildpunkten und ihrem Wägen zur Tonerverwendung auf Grundlage von Bildpunkten pro Flächeneinheit in der Nachbarschaft eines Bildpunkts. Dies ist anders als beim erfinderischen Verfahren und Vorrichtung, die im Folgenden offenbart sind.
Im Hinblick auf das obige ist es ein prinzipielles Ziel der vorliegenden Erfindung, ein einfaches doch wirkungsvolles Verfahren und Vorrichtung bereitzustellen, um einer Maschine des Typs, die Toner verwendet, den Inhalt der Patrone betreffende Information zu übermitteln, aber auch, um mit einer solchen Information fortlaufende Daten zu kombinieren, die mit der Menge an Toner in Beziehung stehen, die in der Patrone während eines Maschinenbetriebs übrigbleibt.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein vereinfachtes aber wirkungsvolles Verfahren und Mittel zum Ändern der die Patrone betreffenden Anfangsinformation bereitzustellen, aber eines, das genau genug und einfach genug ist, um Fertigungslinienendeänderungen oder Änderungen am Ein satzort zu ermöglichen.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, in einem einzigen Kodierrad, das mit der Versorgungs-EP-Patrone verbunden ist, Information bereitzustellen, die umfassen kann, aber nicht darauf beschränkt ist: PC-Trommel-Typ; "Verkäufer-Identifizierung", was verhindert, dass nicht genehmigte Patronen in der Maschine verwendet werden; ein ursprüngliches Patronenfassungsvermögen anzeigt; ob der Toner MICR- (magnetisch für Bankschecks usw.) oder Nicht-MICR-Toner ist, und eine Detektion des Niveaus des Toners im Patronensammelbehälter umfassen kann.
Zu diesem Zweck umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, um einer Maschine Information über die Eigenschaften einer EP-Patrone zur Verfügung zu stellen, die den Betrieb der Maschine ändern, in der sie verwendet wird. Die Erfindung stellt eine Tonerpatrone für eine elektrofotografische Maschine bereit, umfassend:
einen Sammelbehälter zum Enthalten einer Tonermenge;
eine Welle, die in dem Sammelbehälter drehbar gelagert ist, und eine Schaufel, die darauf auf eine solche Weise montiert ist, daß, wenn sich die Welle dreht, sich die Schaufel mit derselben in, durch und aus einem Eingriff mit Toner dreht, der in dem Sammelbehälter enthalten ist;
ein auf der Welle montiertes Kodierrad, das sich außenseitig von dem Sammelbehälter befindet, wobei das Kodierrad für ein passendes Zusammenwirken mit einem Kodierradlesegerät (31a) positioniert ist, wenn sich die Patrone in der elektrofotografischen Maschine in Position befindet; und
eine Drehmoment-empfindliche Kupplung, die mit der Welle verbunden ist, zur Verbindung mit einer Antriebseinrichtung in der Maschine, wenn die Patrone in der Maschine installiert ist, um eine Drehung der Welle, der Schaufel und des Kodierrades zu bewirken;
wobei das Kodierrad konfiguriert ist, um der Maschine in Verbindung mit dem Kodierradlesegerät eines oder mehrere Patroneneigenschaften anzuzeigen und um die Tonermenge zu bestimmen.
Im Hinblick auf die letztgenannte Funktion übertrifft die hierin offenbarte Erfindung den Stand der Technik, indem nur eine Scheibe, die starr an der Schaufelwelle angebracht ist, zusammen mit einer Kenntnis der zyklischen Beschaffenheit der Drehmomentlast aufgrund des Widerstands, der durch die Schaufel angetroffen wird, wenn sie sich durch den Toner bewegt, verwendet wird. Auf diese Weise ist die Nacheilung zwischen dem Antriebs- und Abtriebsglied eine Funktion dieses Widerstands und der Menge an Toner im Tonersammelbehälter. Diese Erfindung übertrifft auch den Stand der Technik, indem zwischen mehreren unterschiedlichen Niveaus von Toner im Sammelbehälter, nicht bloß einem, unterschieden wird. Dieses Vermögen ergibt sich daraus, dass die Größe der Drehmo mentlast gemessen werden kann, und aus der Fähigkeit, das Drehmoment in mehr als einer Rührer- oder Schaufelumfangsstelle zu messen.
Andere Ziele und ein vollständigeres Verstehen der Erfindung können durch Bezug auf die folgende Beschreibung, die nur anhand eines Beispiels in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, gewonnen werden.
1 ist eine schematische Seitenaufrissansicht, die den Papierpfad in einer typischen elektrophotografischen Maschine, im veranschaulichten Fall ein Drucker, veranschaulicht und die eine Ersatzversorgungs-EP-Patrone darstellt, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, und die Art und Weise einer Einsetzung derselben in die Maschine;
2 ist eine bruchstückhafte vergrößerte vereinfachte Seitenaufrissansicht der in 1 veranschaulichten Patrone und die von der Maschine von 1 entfernt ist;
3 ist eine bruchstückhafte Perspektivansicht der inneren getriebenen Teile der in den 1 und 2 veranschaulichten EP-Patrone einschließlich des Kodierrads und seiner Relativposition im Hinblick auf den Antriebsmechanismus für die getriebenen Patroneninnenteile;
4 ist eine vergrößerte bruchstückhafte Perspektivansicht des Rührer/Schaufel-Antriebs für den Tonersammelbehälter und die einen Teil der Drehmoment-empfindlichen Kupplung zwischen dem Antriebszahnrad und der getriebenen Welle für den Rührer/Schaufel veranschaulicht;
5A ist eine bruchstückhafte Ansicht, die 4 ähnelt, außer dass sie einen anderen Teil der Drehmoment-empfindlichen Kupplung zum Kuppeln der getriebenen Welle durch die Kupplung mit dem Antriebszahnrad für den Rührer/ Schaufel veranschaulicht;
5B gibt die Rückseite einer Hälfte der Drehmoment-empfindlichen Kupplung wieder und denjenigen Teil, der eine Verbindung mit der Rührer/Schaufel-Welle herstellt;
6 ist ein vereinfachtes elektrisches Diagramm für die Maschine von 1 und veranschaulicht die Hauptteile der elektrischen Schaltung;
7 ist eine vergrößerte Seitenaufrissansicht des gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Kodierrads und bei Betrachtung von derselben Seite, wie in 2 dargestellt, und von der entgegengesetzten Seite, wie in 3 dargestellt;
8A ist ein erster Teil eines Flussdiagramms, das den für ein Maschinenhochfahren notwendigen Kode und das Lesen von auf dem Kodierrad kodierter Information veranschaulicht;
8B ist ein zweiter Teil des Flussdiagramms von 8A, der die Messung von Tonerniveaus im Tonersammelbehälter veranschaulicht;
9 ist eine grafische Darstellung der Drehmomentkurven für drei un terschiedliche Tonerniveaus im Sammelbehälter und an verschiedenen Positionen der Tonerschaufel in Bezug zum oberen Totpunkt oder der Ausgangsposition des Kodierrads; und
10 ist eine Perspektivansicht eines Kodierrads mit einer neuen Vorrichtung zum Abdecken von ausgewählten Schlitzen im Kodierrad, um das Rad mit EP-Patroneninformation zu kodieren.
Indem man sich nun den Zeichnungen zuwendet und insbesondere 1 derselben, ist ein Laserdrucker 10, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, darin veranschaulicht. 1 stellt eine schematische Seitenaufrissansicht des Druckers 10 dar, wobei der Druckaufnahmemedienpfad 11 dargestellt ist und einschließlich einer elektrofotografischen (EP) Ersatzversorgungspatrone 30, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Wie veranschaulicht, umfasst die Maschine 10 eine Ummantelung oder ein Gehäuse 10a, das mindestens eine Medienversorgungsablage 12 trägt, die mittels eines Aufnahmearms 13 Einzelblattbögen von Druckaufnahmemedien 12a (z. B. Papier) in den Medienpfad 11 vorbei an der Druckmaschine, die im vorliegenden Fall einen Teil der Patrone 30 bildet, und durch die Maschine 10 hindurch zuführt. Eine Transportmotorantriebsanordnung 15 (3) liefert die Antriebswirkung zur Zufuhr der Medien durch die und zwischen den Spalten von Quetschwalzenpaaren 16–23 in eine Medienaufnahmeausgabeablage 26.
Gemäß der Erfindung und mit Bezug nun auf die 1 & 2 umfasst die Patrone 30 ein Kodierrad 31, das zur Zusammenwirkung angepasst ist, wenn die Patrone 30 in der Maschine 10 in ihrer Ausgangsposition untergebracht ist, mit einem Kodierradsensor oder Lesegerät 31a zum Übertragen oder Übermitteln von Patroneneigenschaften betreffender Information zur Maschine 10, einschließlich fortlaufender Daten (während die Maschine läuft), die die Menge an Toner betreffen, die noch in der Patrone übrig ist, sowie vorgewählte Patroneneigenschaften, wie z. B. Patronentyp oder -größe, Tonerfassungsvermögen, Tonertyp, Typ einer fotoleitenden Trommel usw.. Zu diesem Zweck ist das Kodierrad 31 im veranschaulichten Fall auf ein Ende 32a einer Welle 32 montiert, welche Welle in einem zylindrischen Tonerversorgungssammelbehälter 33 koaxial drehbar gelagert ist. Zur synchronen Drehung mit dem Kodierrad 31 ist ein Tonerrührer oder -schaufel 34 auf der Welle 32 montiert, wobei er/sie sich radial von der Welle 32 und axial entlang dem Sammelbehälter 33 erstreckt. Das Toner 35-Niveau für eine Patrone (abhängig vom Fassungsvermögen) ist im Allgemeinen wie dargestellt, wobei es sich von etwa der 9:00-Position und dann gegen den Uhrzeigersinn zur 3:00-Position erstreckt. Wenn sich die Schaufel 34 gegen den Uhrzeigersinn in der Richtung des Pfeils 34a dreht, neigt Toner dazu, über die Schwelle 33a des Sammelbehälters 33 bewegt zu werden. (Die Schaufel 34 ist herkömmlicherweise mit großen Öffnungen 34b versehen, 3, um einen gerin geren Widerstand dagegen zu leisten, wenn sie durch den Toner 35 hindurchtritt.) Wie am besten in den 2 & 3 dargestellt, wird der Toner, der über die Schwelle 33a bewegt ist, einer Tonerzugabewalze 36, die auf eine bekannte Weise mit einer Entwicklerwalze 37 wechselwirkt, und dann einer fotoleitenden (PC)-Trommel 38 dargeboten, die sich im Medienpfad 11 befindet, um Text- und grafische Information auf die Druckaufnahmemedien 12a aufzubringen, die derselben im Medienpfad 11 dargeboten werden.
Indem man nun Bezug auf 3 nimmt, umfasst die Motortransportanordnung 15 einen Antriebsmotor 15a, der durch ein geeignetes Räderwerk und Antriebs-Abtriebsvorrichtungen 15b gekoppelt ist, um mehrere und unterschiedliche Antriebsdrehungen beispielsweise zu liefen an: die PC-Trommel 38 und ein Antriebsvorgelege 40 für die Entwicklerwalze 37, die Tonerzugabewalze 36 und durch eine Anordnung mit variablem Drehmoment zu einem Ende 32b der Welle 32. Der Antriebsmotor 15a kann von einem beliebigen herkömmlichen Typ sein, z. B. ein Schrittmotor oder in der bevorzugten Ausführungsform ein bürstenloser Gleichstrommotor. Obwohl beliebige von mehreren Typen von Motoren für den Antrieb verwendet werden können, einschließlich Schrittmotoren, ist ein bürstenloser Gleichstrommotor ideal, wegen der Verfügbarkeit von entweder Hall-effekt- oder frequenzerzeugten Rückkopplungsimpulsen, die messbare und endliche Inkremente einer Bewegung der Motorwelle liefern. Die Rückkopplung ist für eine vorbestimmte Abstandsmessung verantwortlich, auf die als Inkrement statt einem 'Schritt' Bezug genommen wird, um den Antrieb nicht auf einen Schrittmotor zu beschränken.
Das Antriebsvorgelege 40, das im vorliegenden Fall einen Teil der Patrone 30 bildet, umfasst ein getriebenes Zahnrad 40a, das direkt mit der Entwicklerwalze 37 gekoppelt ist und durch ein Mitläuferzahnrad 40b mit der Tonerzugabewalze 36 durch ein Zahnrad 40c gekoppelt ist. Das Zahnrad 40c wiederum treibt durch geeignete Reduktionszahnräder 40d und 40e ein endgültiges Antriebszahnrad 41. Auf eine Weise, die mit Bezug auf die 5 & 6 vollständiger unten erklärt ist, ist das Antriebszahnrad 41 durch eine Kupplung, die für ein variables Drehmoment empfindlich ist, mit dem Ende 32b der Welle 32 gekoppelt.
In 3 ist das Zahnrad 41 so dargestellt, dass es eine angebrachte Wange oder Flansch 42 umfasst, der mit einem Kragen 43 verbunden ist, der als ein Lager wirkt, wobei bei fehlender Beschränkung eine freie Bewegung des Zahnrads 41 und seiner Wange 42 um das Ende 32b der Welle 32 ermöglicht wird. Indem man nun auf 4 Bezug nimmt, ist die treibende Hälfte der Kupplung, die für ein variables Drehmoment empfindlich ist, auf der Wange 42 des Zahnrads 41 montiert. Zu diesem Zweck umfasst die treibende Hälfte der Kupplung eine aufgewickelte Torsionsfeder 44, deren einer Schenkel 44a an die Wange 42 des Zahnrads 41 gesichert ist, deren anderer Schenkel 44b freistehend ist.
Indem man sich nun 5A zuwendet, ist die andere Hälfte (getriebene Hälfte) der Kupplung darin veranschaulicht. Zu diesem Zweck ist eine Drehscheibe 45 mit einer mit Passung versehenen zentralen Öffnung 46, die zur Aufnahme des mit Passung versehenen (flachen) Wellenendes 32b der Welle 32 dimensioniert ist, darin wiedergegeben. Zum leichten Verständniss ist eine Einfügezeichnung vorgesehen, in der die Rückseite der Drehscheibe 45 dargestellt ist. Die Drehscheibe 45 umfasst radial sich erstreckende Ohrlappenteile 47a, 47b, deren verlängerte Abschlussenden über dem Flansch 48 liegen, der mit der Wange 42 des Zahnrads 41 verbunden ist. Die hintere Seite oder Rückseite 45a der Drehscheibe 45 (siehe 5B), die der Wange 42 gegenüberliegt, umfasst herabhängende Verstärkungsschenkelteile 49a, 49b. Ein Kragen 46a liegt gegen die Wange 42 des Zahnrads 41 an und hält den restlichen Teil der Drehscheibe 45 von der Wange 42 des Zahnrads 41 beabstandet. Auch hinten an der Rückseitenoberfläche 45a der Drehscheibe 45 ist eine Haltevorrichtung 50 angebracht, die den freistehenden Schenkel 44b der Feder 44 ergreift.
Folglich ist ein Ende 44a (4) der Feder 44 mit der Wange 42 des Zahnrads 41 verbunden, während das andere Ende 44b der Feder 44 mit der Drehscheibe 45 verbunden ist, die wiederum an der Welle 32 aufgekeilt ist, die zur Drehung in und durch den Sammelbehälter 33 der Patrone 30 montiert ist. Deshalb ist das Zahnrad 41 durch die Feder 44 und die Drehscheibe 45 mit der Welle 32 verbunden. Wenn sich das Zahnrad 41 dreht, presst das Ende 44b der Feder gegen die Fangvorrichtung 50 in der Drehscheibe 45, die dazu neigt sich zu drehen, wodurch bewirkt wird, dass sich die Schaufel 34 auf der Welle 32 dreht. Wenn die Schaufel zuerst mit dem Toner 35 im Sammelbehälter 33 in Eingriff tritt, bewirkt die Widerstandszunahme einen Anstieg in der Torsion, und die Feder 44 neigt dazu, sich aufzuwickeln, wodurch bewirkt wird, dass das Kodierrad 31 der Drehposition des Zahnrads 41 nacheilt. Anschläge 51 und 52, die auf dem Flansch 48 montiert sind, verhindern ein zu starkes Aufwickeln oder übermäßiges Beanspruchen der Feder 44. In Fällen, in denen sich der Sammelbehälter 33 am Konstruktionsniveau 'voll' des Toners 35 befindet, treten die Ohrlappen 47a, 47b mit den Anschlägen 52 bzw. 51 in Eingriff. Die Feder 44 ermöglicht deshalb, dass die Schaufelwelle 32 relativ zum Zahnrad 41 und dem Antriebsvorgelege 40 wegen des Widerstands, der gegen den Toner 35 angetroffen wird, wenn die Schaufel 34 versucht, sich durch den Sammelbehälter 33 zu bewegen, nacheilt. Je mehr Widerstand wegen Toner gegen die Schaufel 34 angetroffen wird, desto größer die Nacheilung. Wie in größerer Einzelheit nachstehend beschrieben wird, ist der Unterschied im Abstand, der durch das Zahnrad 41 (in Wirklichkeit der Motor 15a) und das Kodierrad 31 zurückgelegt wird, wenn die Schaufel 34 den Sammelbehälter 33 gegen den Uhrzeigersinn von der 9:00-Position (siehe 2) zu etwa der 5:00-Position durchquert, ein Maß dafür, wieviel Toner 35 im Sammelbehälter 33 noch übrig ist, und deshalb dafür, wie viele Seiten durch die EP-Maschine oder den Drucker 10 noch gedruckt werden können, bevor die Patrone 30 knapp an Toner ist. Diese Messtechnik wird im Hinblick auf ein Aufsuchen der Ausgangsposition des Kodierrads 31 und Lesen des Rads vollständiger erklärt.
Indem man sich nun 6 zuwendet, die ein vereinfachtes elektrisches Diagramm für die Maschine 10 ist, die die Hauptteile der elektrischen Schaltung derselben veranschaulicht, verwendet die Maschine zwei Prozessor (Mikroprozessor)-tragende Leiterplatten 80 bzw. 90, die mit "Maschinenelektronikkarte" und "Rasterbildprozessorelektronikkarte" bezeichnet sind (im Folgenden mit EEC bzw. RIP bezeichnet). Wie es bei Prozessoren herkömmlich ist, umfassen sie Speicher, Ein-/Ausgabe und andere Ausrüstung, die mit Kleinsystemrechnern auf einer Leiterplatte verbunden sind. Die EEC 80, wie in 6 dargestellt, steuert Maschinenfunktionen, im Allgemeinen durch Programme, die im ROM 80a auf der Karte enthalten sind, und in Verbindung mit ihrem platinenintegrierten Prozessor. Zum Beispiel auf der Maschine: den Laserdruckkopf 82; die Motortransportanordnung 15; die Hochspannungsstromversorgung 83 und einen Abdeckungsschalter 83a, der zur EEC 80 eine Zustandsänderung anzeigt, wenn die Abdeckung geöffnet ist; den Kodierradsensor 31a, der den Kode auf dem Kodierrad 31 liest, wobei die EEC 80-benötigte Patroneninformationen angezeigt wird und fortlaufende Daten angegeben werden, die die Tonerversorgung im Sammelbehälter 33 der EP-Patrone 30 betreffen; eine Anzeige 81, die verschiedene Maschinenzustände unter Steuerung des RIP zur Bedienperson anzeigt, wenn die Maschine arbeitet, die aber während einer Fertigung durch die EEC gesteuert werden kann, wobei die Anzeige zum Anzeigen von Fertigungstestbedingungen nützlich ist, selbst wenn der RIP nicht installiert ist. Andere Funktionen, wie z. B. die Lösch- oder Quenchlampenanordnung 84 und die MPT-Papierende-Funktionen sind so dargestellt, dass sie durch die EEC 80 gesteuert werden. Andere gemeinsam benutzte Funktionen, z. B. die Schmelzeranordnung 86 und die Niederspannungsstromversorgung 87, werden durch eine Verbindungskarte 88 (die Bus- und Stromleitungen umfasst) bereitgestellt, die eine Kommunikation zwischen dem RIP 90 und der EEC 80 und anderen Peripheriegeräten ermöglicht. Die Verbindungskarte 88 kann mit anderen Peripheriegeräten durch eine Datenübertragungsschnittstelle 89 verbunden sein, die zur Verbindung mit einem Netzwerk 91, nichtflüchtigen Speicher 92 (z. B. Festplattenlaufwerk) und natürlich Verbindung mit einem Hauptrechner 93, z. B. einem Rechner, wie z. B. einem Personalrechner, und dergleichen verfügbar ist.
Der RIP arbeitet in erster Linie, um die zu druckende Information vom Netzwerk oder Hauptrechner zu empfangen, und wandelt dieselbe in eine Bitmap und dergleichen zum Drucken um. Obwohl der serielle Port 94 und der parallele Port 95 so veranschaulicht sind, dass sie von der RIP-Karte 90 separierbar sind, können sie herkömmlicherweise auf oder als Teil der Karte positioniert sein.
Bevor mittels des Programmierflussdiagramms der Betrieb der Maschine gemäß der Erfindung erörtert wird, sollte die Struktur des neuen Kodierrads 31 beschrieben werden. Zu diesen Zweck und mit Bezug nun auf 7 ist das Kodierrad 31 vorzugsweise scheibenförmig und umfasst eine mit Passung versehene mittige Öffnung 31b zum Empfang durch ein ähnlich geformtes Ende 32a der Welle 32. Das Rad umfasst mehrere Schlitze oder Fenster darin, die vorzugsweise in Bezug zu einer Startbezugslinie positioniert sind, die für Identifizierungszwecke mit D0 bezeichnet ist. Von einer "Zifferblatt"-Sicht aus betrachtet, hält sich D0 bei 6:00 auf, entlang der Hinterkante eines Start-/Ausgangsfensters 54 des Rads 31. (Man beachte den Drehrichtungspfeil 34a.) Die Schaufel 34 ist schematisch so dargestellt, dass sie am oberen Totpunkt (TDC) in Bezug zum Rad 31 (und folglich zum Sammelbehälter 33) positioniert ist. Die Position des Kodierradsensors 31a, obwohl er stationär und an der Maschine angebracht ist, ist für Erörterungszwecke in der Zeichnung mit D0 ausgerichtet und im Wesentlichen wie schematisch in 1 dargestellt positioniert angenommen.
Weil sich die Schaufel 34 im Allgemeinen von der 3:00-Position bis zur 9:00-Position außer Kontakt mit dem Toner im Sammelbehälter befindet (Drehung gegen den Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil 34a dargestellt) und die Wellengeschwindigkeit als ziemlich gleichförmig angenommen werden kann, wenn sich die Schaufel von mindestens der 12:00 (TDC)-Position zur 9:00-Position bewegt, wird die Patrone 30 betreffende Information vorzugsweise zwischen 6:00 und etwa der 9:00-Position auf dem Rad kodiert. Zu diesem Zweck ist das Rad 31 mit radial sich erstreckenden in gleichmäßigem Abstand angeordneten Schlitzen oder Fenstern 0–6 versehen, deren Hinterkanten in Bezug zu D0 angeordnet sind und die mit respektive D1–D7 bezeichnet sind. Jeder der Schlitze 0–6 repräsentiert eine Information oder Datenbitposition, die wie durch ein oder mehrere Abziehbilder 96 selektiv bedeckt werden kann, auf eine Weise, die nachstehend mit Bezug auf 10 vollständiger zu erklären ist. Es genügt an diesen Punkt zu sagen, dass eine Mehrzahl von Öffnungen 56–59 entlang einem Bogen mit demselben Radius, aber benachbart zu den Datenschlitzen oder Fenstern 0–6, angeordnet sind. Man beachte, dass der Abstand zwischen den Öffnungen 56 und 57 kleiner ist als der Abstand zwischen den Öffnungen 58 und 59.
Die kodierten Daten, die durch Kombinationen von bedeckten, nichtbedeckten Schlitzen 0–6 repräsentiert sind, zeigen zur EEC 80 notwendige Information an, und zwar im Hinblick auf: das EP-Patronenanfangsfassungsvermögen, Tonertyp, zugelassen oder nicht zugelassen als eine Patrone vom OEM-Typ, oder eine solche andere Information, die für einen richtigen Maschinenbetrieb entweder wünschenswert oder notwendig ist. Benachbart zum Schlitz 6 befindet sich ein Stopfenster 55, das eine Breite aufweist, die gleich dem Abstand zwischen den Hinterkanten von benachbarten Schlitzen oder Fenstern ist, z. B. D1 = (D2 – D1, = D3 – D2 usw.) = die Breite des Fensters 55. Man beachte, dass das Stopfenster 55 auch von der Hinterkante von Schlitz 6 um einen Abstand beabstandet ist, der gleich der Stopfensterbreite 55 ist. D. h., der Abstand D8 – D7 = die doppelte Fenster 55-Breite, während die Fensterbreite vom Fenster 55 größer als die Breite der Schlitze 0–6 ist.
Benachbart zum Schlitz 0 von etwa der 5:00- bis zur 6:00-Position befindet sich ein Start-/Ausgangsfenster 54. Das Start-/Ausgangsfenster 54 ist absichtlich größer gemacht als jegliche andere Fensterbreite. Wegen dieses Breitenunterschieds ist es leichter, die Radposition und den Start der Datenbitdarbietung zum Kodierradsensor 31a zu bestimmen. Der Grund dafür wird besser verstanden, wenn die Programmierflussdiagramme von 8A und 8B erörtert werden.
Um Information zur EEC 80 im Hinblick auf die Nacheilung des Kodierrads 31 in Bezug zur Transportmotor 15a-Position (gezählte Inkremente) zu liefern, sind drei zusätzliche Schlitze oder Fenster "a", "b" und "c" bei D9, D10 bzw. D11 vorgesehen. Die Hinterkante von Schlitz "a" (Winkelabstand D9) ist 200° von D0; die Hinterkante von Schlitz "b" (Winkelabstand D10) ist 215° von D0, und die Hinterkante von Schlitz "c" (Winkelabstand D11) ist 230° von D0. Aus 7 kann entnommen werden, dass, wenn der Schlitz "a" am Sensor 31a bei D0 vorbeitritt, die Schaufel 34 bereits den unteren Totpunkt (6:00-Position) um 20° (200°–180°); Fenster oder Schlitz "b" um 35° (215°–180°) und Schlitz "c" um 50° (230°–180°) passiert hat. Die Bedeutung der Platzierung der Schlitze "a", "b" und "c" wird nachstehend in Bezug zu 9 vollständiger erklärt.
Mit Bezug nun auf die 8A und 8B, die respektive ein Programmier- und funktionelles Flussdiagramm darstellen, die den Kode, der für ein Maschinenhochfahren notwendig ist, und das Lesen von auf dem Kodierrad kodierter Information einschließlich der Messung des Toner 35-Niveaus im Tonersammelbehälter 33 veranschaulichen. Zu Beginn tut man gut daran, einzusehen, dass es keinen Verlass auf oder Messung der Geschwindigkeit der Maschine gibt, da sie sich abhängig vom Betrieb unterscheidet (d. h. Auflösung; Tonertyp; Farbe usw.), selbst wenn eine unterschiedliche Tabelle zum Nachschlagen bei Brutto- oder extremen Geschwindigkeitsänderungsbedingungen erforderlich sein mag. Demgemäß, statt im ROM 80a eine Norm für jede von mehreren Geschwindigkeiten zum Erhalt von unterschiedlichen Auflösungen zu speichern, mit denen die tatsächliche verglichen werden könnte, um die übriggebliebene Menge an Toner zu bestimmen, was stattdessen gelesen wird, ist der Winkel-'Abstand', der durch das Kodierrad 31 durchquert wird, der in Beziehung mit dem Winkelabstand gebracht wird, der durch den Motor zurückgelegt ist, und dann Vergleichen des Unterschieds zwischen den zwei Winkelmessungen mit einer Norm- oder Basislinie, um die Menge an Toner 35, die im Sammelbehälter 33 übriggeblieben ist, zu bestimmen. Durch Beobachtung kann entnommen werden, dass der Abstand, den das Kodierrad zwischen Start oder Ausgang (D0) und "a", "b", "c" zurücklegt, immer derselbe ist. Folglich, was gemessen wird, ist der Abstand, den der Motor zurückzulegen hat, bevor der Schlitz "a" erfasst wird, Schlitz "b" erfasst wird und Schlitz "c" erfasst wird, und dann Verwenden des Unterschieds als die gemessene Nacheilung. Im Wesentlichen, und vielleicht ein einfacherer Weg für den Leser zu verstehen, was gemessen wird, ist, dass die Winkelverlagerung der Schaufel 34 in Bezug zur Winkelverlagerung des Zahnrads 41 gemessen wird (Getriebezug 40 als Teil der Transportmotoranordnung 15). Wie unten erörtert, zeigt die größte Zahl (Nacheilungszahl) die Schaufelposition an, die das höchste Drehmoment ergibt (den meisten Widerstand). Diese Zahl zeigt an, welche Nachschlagtabelle im ROM verwendet werden sollte und gibt ein Maß dafür, wieviel Toner 35 im Sammelbehälter 33 der Patrone 30 übriggeblieben ist.
Man nehme zuerst Bezug auf 8A. Nachdem die Maschine 10 hochgefahren ist oder die Abdeckung geöffnet und später geschlossen worden ist, wird der fortlaufende Mittelwert rückgesetzt, wie in Logikblock 60 dargestellt. Einfach gesagt, 'n' (z. B. 5 oder 6) Probenmessungen werden geprüft, und ihr Mittelwert wird gespeichert, und der Kode auf dem Kodierrad 31 der Patrone 30 wird gelesen, mit dem verglichen, was dort zuvor war, und dann gespeichert. Der Grund dafür dies zu tun, ist, dass, wenn ein Benutzer eine EP-Patrone seit dem letzten Einschalten oder Maschine 10-Hochfahren ersetzt, es einen unterschiedlichen Tonertyp, Tonerniveau usw. im neuen Sammelbehälter geben kann. Demgemäß, um sich nicht auf die alten Daten zu verlassen, werden neue Daten gesichert, die neue Patronendaten und/oder in der Patrone 30 verbleibende Menge an Toner 35 umfassen. Deshalb wird ein neuer 'fortlaufender Mittelwert' in der EEC 80 erzeugt. Im Hinblick auf eine Hauptrechnermeldung würden die alten Daten berichtet werden, weil die allermeiste Zeit, wenn die Maschine hochgefahren wird oder die ehemalig geöffnete Abdeckung geschlossen wird, eine neue Patrone nicht installiert worden sein wird und man sich normalerweise auf die vorhergehende Information verlassen kann.
Der nächste logische Schritt bei 61 besteht in: 'Finde die Ausgangsposition' des Kodierrads 31. Damit sowohl die Tonerniveau- und Patroneneigenschaftenalgorithmen richtig arbeiten, muss zuerst die "Ausgangsposition" des Rads 31 gefunden werden. Notwendigerweise muss die EEC 80 durch den Sensor 31a den Start eines Fensters merken, bevor sie damit beginnt, die Ausgangs- oder Startposition des Rads zu bestimmen, da die Maschine z. B. in der Stopfenster 55-Position gestopt sein könnte und sich der Motor aufgrund von Spiel im System einen ausreichenden Abstand bewegen mag, bevor sich das Kodierrad tatsächlich bewegt, so dass die gemessene "Gesamtfensterbreite" als das Start-/Ausgangsfen ster 54 erscheinen könnte. Unten ist in Pseudokode der Teil des Programms zum Aufsuchen des Start-/Ausgangsfensters 54 angegeben. Wie zuvor erörtert, ist das Start-/Ausgangsfenster 54 breiter als das Stopfenster 55 oder übrigens irgendein anderer Schlitz oder Fenster auf dem Kodierrad 31.
Im obigen Algorithmus wird 'HomeFound' falsch gesetzt, und eine Programmschleife wird durchlaufen, bis die Fenster- oder Schlitzbreite die Bedingungen erfüllt, größer zu sein als ein Minimum aber kleiner als ein Maximum, dann wird 'HomeFound' wahr gesetzt, und die Programmschleife ist beendet. So drückt der Algorithmus im Wesentlichen aus: sieh nach dem Fenster; vergleiche das Fenster zur Identifizierung mit einer vorbestimmten minimalen und maximalen Breite; und dann zeige an, dass das 'Ausgangsfenster' 54 gefunden worden ist, wenn diese Bedingungen erfüllt sind.
Um sicherzustellen, dass der Algorithmus nach Identifizierung des Stopfensters 55 die Ausgangsposition richtig gefunden hat, nimmt er eine Kontrolle vor, um sicherzustellen, dass die Position des Stopfensters 55 in Bezug zum Start-/Ausgangsfenster 54 vernünftig ist, und natürlich, dass die Fensterbreite annehmbar ist. Dies erfolgt in den Logikblöcken oder Schritten 62, 63 und 64 in 8A. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, dann sollte die Konfigurationsinformation wieder verwendet werden. Wenn diese Kontrolle bestanden wird, dann besteht keine Notwendigkeit, die Konfigurationsinformation weiter zu prüfen, bis ein Abdeckung-geschlossen- oder Einschalt-Zyklus auftritt. Dies schützt vor den möglichen Bedingungen, bei denen die Maschine das Start-/Ausgangsfenster 54 falsch identifiziert und folglich die Patrone 30 falsch kennzeichnet.
Bevor der Pseudokode für 'Lesen des Rads' erörtert wird, kann es hilfreich sein, sich zu erinnern, dass ein Teil der Kodierrad 31-Umdrehung nahe genug bei einer konstanten Geschwindigkeit ist, um zu ermöglichen, dass dieser Abschnitt nahezu als ein "Fensterstrichkode" verwendet und gelesen wird. Mit Bezug auf 7 ist dies der Abschnitt des Rads 31 von der Hinterkante des Start-/Ausgangsfensters 54 zur Hinterkante des Stopfensters 55 einschließlich der Schlitze oder Fenster 0–6. Dies ist vorzugsweise in dem Abschnitt des Kodierrads 31, in dem die Schaufel 34 nicht auf den Toner 35 im Sammelbehälter 33 auftrifft oder sich in ihm befindet. Ein Überqueren dieses Abschnitts über dem optischen Sensor 31a erzeugt einen seriellen Bitstrom, der dekodiert wird, um Nur-Lese-Information über die Patrone zu sammeln. Die in diesem Abschnitt enthaltene Information kann Information, die für den Betrieb der Maschine mit dieser speziellen EP-Patrone wesentlich ist, oder eine "Nett-zu-Wissen"-Information umfassen. Die Information kann z. B. in zwei oder mehr unterschiedliche Klassifikationen eingeteilt sein. Eine kann Patronen'bau'-spezifisch, d. h. Information sein, die Patronengröße, Tonerfassungsvermögen, Tonertyp, Fotoleiter(PC)-Trommeltyp anzeigt und personalisiert wird, wenn die Patrone gebaut wird, die andere, die eine Anzahl von eindeutigen "Patronenklassen" ermöglichen kann, kann vor einer Patronenverschickung personalisiert werden, abhängig z. B. vom OEM-Bestimmungsort. Die letztgenannte Klassifikation kann z. B. die Verwendung von Patronen von Verkäufern hemmen, wo man glaubt, dass die Patrone einen minderwertigen Druck ergibt, ein gewisses Sicherheitsbedenken aufweisen kann oder die Maschine auf eine gewisse Weise beschädigen kann. Alternativ können, wenn die Maschine als eine OEM-Einheit an einen Verkäufer für seine eigene Logotype geliefert wird, die Patronen kodiert werden, so dass seine Logotypepatrone diejenige ist, die für die Maschine annehmbar ist. Das selektive Kodieren durch Blockieren der Fenster kann über einen Aufklebeabziehbildvorgang ausgeführt werden, der mit Bezug auf 10 vollständiger erklärt wird.
Der 'Finde Ausgangsposition'-Kode bestimmt das Start-/Ausgangsfenster 54 und misst den Abstand entsprechend der Hinterkante von jedem Fenster 0–6 von der Hinterkante des Fensters 54. Diese Datenerfassung fährt fort, bis die Maschine das Stopfenster 55 detektiert (das so konstruiert ist, dass es eine größere Umfangsbreite aufweist als die Datenfenster 0–6 aber kleinere als das Start-/Ausgangsfenster 54). Indem ein paar Ganzzahlmultiplikationen verwendet werden, wird der Zustand jedes Bits in dem Byte, das gelesen wird, unter Verwendung des erfassten Abstands von jedem Fenster 0–6 von der Hinterkante des Ausgangsfensters 54 gesetzt.
Der Teil des Programms zum Lesen des Kodierrads in Pseudokode ist wie folgt:

DataValue = –DataValue 'invertiere Ergebnis, da Fenster logische 0en sind
Das oben wiedergegebene Programm in Pseudokode zum Lesen des Rads ist ziemlich einfach. Folglich sind im logischen Schritt 63 (8A), wo die Motorinkremente für jede Datenbit- und Stopbit-Hinterkante erfasst werden, wie im Hinblick auf 7 erörtert wurde, die Abstände D1–D7 zwischen den Hinterkanten von Fenstern oder Schlitzen 0 bis 6 gleich beabstandet. (D. h., D7 – D6 = eine gewisse Konstante "K", D5 – D4 = Konstante "K" usw.). Die Hinterkante des Stopfensters 55 ist auch ein Abstand von zweimal "K" von der Hinterkante des Schlitzes 6. Während der Abstand von der Hinterkante des Stopfensters 55 zu seiner Vorderkante (d. h. die Fenster 55-Breite) gleich einem 'Bit'-Abstand oder "K" von der Vorderkante ist, kann diese Breite jeglicher zweckmäßige Abstand sein, so lange wie seine Breite > als die Breite der Schlitze 0-6 ist und < die Breite des Start-/Ausgangsfensters 54. Folglich bedeutet die Zeile von Pseudokode oben 'Dividiere zuerst die Zahl von genommenen Proben durch 9' (von der Hinterkante des Start-/Ausgangsfensters oder Schlitzes 54), dass es 7 Bits von D1 bis D7 plus zwei oder mehr bis D8 gibt, und deshalb gibt '/9' den Abstand "K" zwischen den Fenstern an (Hinterkante des Start-/Ausgangsfensters 54 zur Hinterkante des Stopfensters 55), was mit dem verglichen werden kann, was dieser Abstand eigentlich sein müsste, und auf diese Weise sicherstellen kann, dass die Bitfenster 0–6 und das Stopfenster 55 gefunden worden sind. Wenn das Stopfenster 55 nicht richtig durch die gerade beschriebene Technik identifiziert ist, dann initiiert ein Zweig vom logischen Schritt 64 zum logischen Schritt 61 noch einmal den Kode, um die Ausgangsposition zu finden, wie in Block 61 und oben beschrieben.
Im Logikblock oder Schritt 65 besteht der nächste logische Schritt im Programm darin, um zum Datenkodieralgorithmusteil des Programms zu gehen. Im oben dargelegten Pseudokode beginnt dies mit der REM-Anweisung "'Übersetzte nun Messungen in körperliche Bits". Nun angenommen, dass, wenn es kodiert ist, das Kodierrad 31 mehrere von den Bits 0–6 wie durch ein Abziehenbild bedeckt aufweist, so dass kein Licht durch sie hindurchtritt. Vorausgesetzt, dass alle Datenbitschlitze bis auf 6 und das Stopfenster 55 bedeckt sind. Eine Ablesung von Abstand D8/9 gibt den Abstand zwischen den Datenschlitzen oder Fenstern 0–6. Deshalb ist der Abstand zum Schlitz D7, d. h. der Hinterkante von Schlitz 6, 7 mal "K" (Bitabstand) und zeigt deshalb an, dass es Bit 7 ist, das emittierend ist, und dass die Bitrepräsentation 1000000 ist, oder, wenn die Logik invertiert ist, 0111111. Man beachte, dass die gefundene Zahl auf- oder abgerundet wird, wie es der Fall sein mag, abhängig von solchen Faktoren wie Schaufelmasse, Drehgeschwindigkeit usw.. In einigen Fällen kann dies ein Aufrunden mit einer Ablesung über 0,2 und Abrunden mit einer Ablesung unter 0,2 bedeuten. Z. B. würde 6,3 auf 7 gerundet werden, während 7,15 auf eine 7 gerundet würde.
Im logischen Schritt 66 wird die Frage gestellt: "Stopt die Maschine während einer Schaufeldrehung?". Wenn ja, wird ein logischer Schritt 67 initiiert. Der Grund dafür besteht darin, dass, wenn die Schaufel gestopt wird, insbesondere, wenn sie sich in dem Teil des Sammelbehälters 33 befindet, der eine Menge an Toner 35 enthält, wird, um die Torsion auf der Feder 44 freizugeben, der Motor 15a mehrere Inkremente zurückgefahren. Dies ermöglicht eine Entfernung und/oder einen Ersatz, wenn gewünscht, der EP-Patrone 30. Dieser logische Schritt ermöglicht ein Dekrementierten der Anzahl von Schritten, die von der inkrementellen Zählung von Motorinkrementen, die im Logikblock 62 gestartet wurde, "zurückgefahren" werden.
Indem man sich nun 8B zuwendet, tritt, wenn sich das Kodierrad 31 dreht, die Schaufel 34 in den Toner 35 im Sammelbehälter 33 ein. Wie oben in Bezug zum logischen Schritt 62 beschrieben, werden die Motorinkremente gezählt. Die Motorinkremente werden dann als 5200, 5215 und 5230 im logischen Schritt 68a, 68b und 68c an den Hinterkanten von Schlitzen "a", "b" bzw. "c" des Rads 31 erfasst. Diese Zahlen 5200, 5215 und 5230 werden von der Basislinie von demjenigen abgezogen, was die Zahlen sein würden, wenn Toner 35 im Sammelbehälter 33 fehlen würde (oder irgendeine andere ausgewählte Norm), was dann direkt die Nacheilung aufgrund von Widerstand des Toners im Sammelbehälter anzeigt, wobei sich die Schaufel 34 in drei unterschiedlichen Positionen im Sammelbehälter befindet. Dies ist in den logischen Schritten 69a–69c respektive dargestellt. Wie zuvor angegeben worden ist, gibt es eine Korrelation zwischen einem Lastdrehmoment auf der Tonerschaufel 34 und der Menge an Toner 35, die noch im Tonerversorgungsreservoir oder Sammelbehälter 33 übrig ist. 9 veranschaulicht diese Beziehung. In 9 ist ein Drehmoment in Inch-Unzen auf der Ordinate und Drehungsgrade der Schaufel 34 auf der Abszisse aufgetragen.
Indem man kurz auf 9 Bezug nimmt, stechen mehrere Eigenschaften dieser Daten als Anzeige der restlichen Menge an Toner hervor. Die erste ist die Peakgröße des Drehmoments. Z. B. ist bei 30 Gramm restlichem Toner 35 das Drehmoment nahe bei 2 Inch Unzen, während sich bei 150 Gramm das Drehmoment 4 Inch-Unzen annähert und sich bei 270 Gramm das Drehmoment 8 Inch-Unzen annähert. Die zweite Eigenschaft ist, dass sich die Stelle des Peaks der Drehmomentkurve nicht sehr bewegt, wenn sich die Menge an Toner ändert. Dies lässt vermuten, dass eine Messung des Drehmoments in der Nähe der Stelle, wo der Peak auftreten sollte, ein Maß für restlichen Toner liefern könnte. Deswegen ist, wie in 7 dargestellt, die Hinterkante vom Schlitz "a" (Abstand D9) 200° von D0 entfernt; die Hinterkante vom Schlitz "b" (Abstand D10) 215° von D0 entfernt und die Hinterkante von Schlitz "c" (Abstand D11) 230° von D0 entfernt. Ein anderer augenscheinlicher Anzeiger ist die Stelle des Einsetzens der Drehmomentlast. Noch ein dritter Anzeiger ist die Fläche unter den Drehmomentkurven.
Eine andere Weise, diesen Prozess zu betrachten, besteht darin, dass, obwohl die Winkelabstandmessungen von D9, D10 und D11 bekannt sind, die Anzahl von Inkrementen, die sich der Motors zu drehen hat, damit der Widerstand überwunden wird, wie in der Torsionsfeder 44 gespeichert, der Unterschied im Abstand ist, den der Motor zurückzulegen hat (Drehinkremente), um eine Ablesung am Fenster "a", dann "b" und dann "c" zu erhalten. Der Rückstand wird dann wie beim logischen Schritt 70 und 71 verglichen, und der größte Rückstand wird wie bei den logischen Schritten 72, 73 oder 74 zur fortlaufenden Mittelwertsumme summiert. Danach wird aus der fortlaufende Mittelwertsumme eine neue Mittelwertberechnung vorgenommen. Dies ist im logischen Schritt 75 dargestellt. Wie im Logikblock 76 veranschaulicht, kann das Toner 35-Niveau im Sammelbehälter 33 dann aus einer Nachschlagtabelle, die im mit der EEC 80 verbundenen ROM 80a vorberechnet und gespeichert ist, gemäß dem neuen fortlaufenden Mittelwert bestimmt werden.
Im Logikblock 77 wird der älteste Datenpunkt von der fortlaufenden Mittelwertsumme subtrahiert, und dann wird die fortlaufende Mittelwertsumme zur Verwendung zurück zum Logikblock 61 (Finde Ausgangsposition) berichtet. Wenn sich das Tonerniveau gegenüber der letzten Messung änderte, wie im Vergleichslogikblock 78, kann dieser Zustand zum lokalen RIP-Prozessor 90 und/oder dem Hauptrechner berichtet werden, z. B. einem Personalrechner, wie im Logikblock 79 angezeigt.
Ein Kodieren des Kodierrads 31 wird erreicht, wie kurz oben erwähnt, indem ausgewählte von den Schlitzen 0–6 mit einem Abziehbild bedeckt werden. Zur kundenspezifischen Ausstattung für einen OEM-Käufer und um einen Lagerbestand zu verringern und gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist für das Problem eines schnellen und genauen Aufbringes eines solchen Abziehbilds auf den richtigen Bereich des Rads 31, selbst unter Umständen von begrenztem Raum, gesorgt. Aufgrund des engen Abstands der Schlitze 0–6 im Kodierrad 31, wird ein vorgeschnittenes, vorzugsweise mit Haftmittel auf der Rückseite versehenes Abziehbild 96 verwendet, um vorgewählte Schlitze selektiv zu bedecken, abhängig davon, wie das Abziehbild geschnitten oder gestanzt ist. Ein sehr genaues Positionieren des Abziehbilds 96 wird durch eine Verwendung von Ausrichtstiften in Verbindung mit einem Ausrichtwerkzeug 100 erzielt. Weil ein anderes Abziehbild auf einem anderen Gebiet des Rads platziert werden kann, ist der Abstand der Ausrichtlöcher 56–59 auf dem Kodierrad 31 in jedem Gebiet verschieden.
Zu diesem Zweck gibt es, wie zuvor erörtert, zwei Paare von zu den Schlitzen benachbarten Öffnungen im Kodierrad oder -scheibe, wobei die Öffnungen von einem der Paare 58, 59 um einen größeren Abstand als die Öffnungen 56–57 des anderen der Paare voneinander beabstandet sind. Mit Bezug nun auf 10 ist ein Abziehbild 96 so dimensioniert, dass es über mindestens einen der Schlitze 0–2 oder 3–6 passt, um denselben zu bedecken. Wie veranschaulicht, weist das Abziehbild 96 beabstandete Öffnungen darin auf, die einem der Paare von Öffnungen d. h. 58, 59 oder 56, 57 entsprechen. Ein Werkzeug 100 weist ein Paar von Stiften 97, 98 auf, die davon vorstehen und dem Abstand von einem der Paare von Öffnungen entsprechen, wodurch, wenn die Öffnungen im Abziehbild mit den vorstehenden Stiften des Werkzeugs ineinandergepasst werden, die vorstehenden Stifte des Werkzeugs mit dem anderen Paar von Öffnungen im Kodierrad oder -scheibe ineinandergepasst werden können, um dadurch das Abziehbild über den ausgewählten Schlitz in der Scheibe genau zu positionieren. Das Abziehbild 96 ist auf dem Werkzeug angebracht, wobei die Haftmittelseite weg von dem Werkzeug gewandt ist. Das Werkzeug 100 wird dann gedrückt, bis das Abziehbild 96 einen festen Kontakt mit der Oberfläche des Rads macht.
Wenn die Stifte 97 und 98 gleich dem Abstand zwischen den Öffnungen 56 und 57 beabstandet sind, kann das Abziehbild nicht, sobald es sich auf dem Werkzeug 100 befindet, so platziert werden, dass es Schlitze, die mit den falschen Öffnungen 58 und 59 verbunden sind, bedeckt. Die entgegengesetzte Bedingung ist auch wahr. Demgemäß können zwei solche Werkzeuge 100 mit unterschiedlichem Stift 97, 98-Abstand vorgesehen sein, um eine richtige Platzierung des richtigen Abziehbilds für die richtige Schlitzbedeckung sicherzustellen. Alternativ kann ein einziges Werkzeug 100 mit einem Extraloch zum Empfang eines versetzten Stifts, um für den richtigen Abstand zu sorgen, bereitgestellt werden.
Dieses Verfahren eines selektiven Bitblockierens wird bevorzugt, weil der Prozess am Ende der Fertigungslinie durchgeführt wird, wo weniger als das ganze Rad 31 freigelegt sein mag. Eine Verwendung dieses Werkzeugs 100 mit unterschiedlich beabstandeten Stiften ermöglicht, dass die Bedienperson leicht an das Kodierrad 31 herankommt, und verhindert eine Fehlplatzierung des Abziehbilds.
Folglich liefert die vorliegende Erfindung ein einfaches doch wirkungsvolles Verfahren und Vorrichtung zum Übermitteln von die Eigenschaften einer EP-Patrone betreffender Information an eine Maschine eines Typs, der Toner verwendet, sie kombiniert aber auch mit einer solchen Information fortlaufende Daten, die sich auf die in der Patrone übriggebliebene Menge an Toner während eines Maschinenbetriebs beziehen. In diesem Zusammenhang liefert die vorliegende Erfindung geeignete Software, um bei Maschineneinschaltrücksetzung (POR) oder einer anderen Wiederaufnahme von Funktionen automatisch zu bestimmen, ob Bedingungen seit der letzten Betriebsperiode der Maschine geändert oder verändert worden sind, und um die Maschinenbetriebsbedingungen im Hinblick auf die jenigen Bestimmungen oder Ergebnisse zu ändern. Außerdem liefert die vorliegende Erfindung ein vereinfachtes aber wirkungsvolles Verfahren und Mittel zum Ändern der die Patrone betreffenden Anfangsinformation, welche Mittel und welches Verfahren genau genug und einfach genug sind, um entweder eine Einsatzortänderungs- oder Fertigungsende-Kodierung der EP-Patrone zu ermöglichen. Die vorliegende Erfindung liefert in einem einzigen mit der Versorgungs-EP-Patrone verbundenen Kodierrad Information, die für einen zweckmäßigen und effizienten Betrieb der Maschine wesentlich ist, die aber auch fortlaufende Information bezüglich der in der Patrone übriggebliebenen Menge an Toner zur fortgesetzten Verwendung bereitstellt.
Obwohl die Erfindung mit einem gewissen Grad an Besonderheit beschrieben worden ist, sollte es ersichtlich sein, dass Elemente derselben durch einen Fachmann bzw. Fachleute geändert werden kann/können, ohne dass man vom Bereich der Erfindung abweicht, wie nachstehend in den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Claims

Tonerpatrone für eine elektrofotografische Maschine, umfassend: einen Sammelbehälter (33) zum Enthalten einer Tonermenge; eine Welle (32), die in dem Sammelbehälter drehbar gelagert ist, und eine Schaufel (34), die darauf auf eine solche Weise montiert ist, daß, wenn sich die Welle dreht, sich die Schaufel mit derselben in, durch und aus einem Eingriff mit Toner dreht, der in dem Sammelbehälter enthalten ist; ein auf der Welle montiertes Kodierrad (31), das sich außenseitig von dem Sammelbehälter befindet, wobei das Kodierrad für ein passendes Zusammenwirken mit einem Kodierradlesegerät (31a) positioniert ist, wenn sich die Patrone in der elektrofotografischen Maschine in Position befindet; und eine Drehmoment-empfindliche Kupplung (44), die mit der Welle verbunden ist, zur Verbindung mit einer Antriebseinrichtung (15a) in der Maschine, wenn die Patrone in der Maschine installiert ist, um eine Drehung der Welle (32), der Schaufel (34) und des Kodierrades (31) zu bewirken; wobei das Kodierrad (31) konfiguriert ist, um der Maschine in Verbindung mit dem Kodierradlesegerät eines oder mehrere Patroneneigenschaften anzuzeigen und um die Tonermenge zu bestimmen.
Patrone nach Anspruch 1, bei der das Kodierrad (31) eine Einrichtung auf dem Kodierrad zum Zusammenwirken mit dem Kodierradlesegerät (31a) auf der Maschine umfasst, um eine Komponente eines Widerstands gegen eine Schaufelbewegung durch den Teilbereich des Sammelbehälters, in dem sich Toner befindet, anzuzeigen, um eine Anzeige der in dem Sammelbehälter verbliebenen Tonermenge zu liefern.
Patrone nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein Abschnitt des Kodierrades (31) kodierte Information enthält, die die eine oder mehreren Eigenschaften der Patrone anzeigt, wobei der Abschnitt auf dem Kodierrad so positioniert ist, daß während eines normalen Drehvorgangs in der Maschine durch eine Antriebseinrichtung (15a) in der Maschine der Abschnitt von dem Kodierradlesegerät (31a) gelesen wird, bevor die Schaufel (34) in das Tonermaterial in dem Sammelbehälter (33) eindringt.
Patrone nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der ein Abschnitt des Kodierrades (31) zum Zusammenwirken mit dem Kodierradlesegerät (31a) auf der Maschine konfiguriert ist, um eine Komponente eines Widerstands gegen eine Schaufelbewegung durch den Teilbereich des Sammelbehälters (33), in dem sich Toner befindet, anzuzeigen, um eine Anzeige der in dem Sammelbehälter verbliebenen Tonermenge zu liefern.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Kodierrad (31) mit einer Seite der Drehmoment-empfindlichen Kupplung (44) verbunden ist, wobei die andere Seite der Drehmoment-empfindlichen Kupplung zur Verbindung mit der Antriebseinrichtung (15a) angepaßt ist, und die Komponente eines Widerstands durch die Nacheilung zwischen Antriebseinrichtungsbewegung und Kodiererbewegung gemessen wird.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Kodierrad (31) eine Scheibe umfaßt und umfasst: ein Ausgangsstellungsfenster (54) in der Scheibe, das zur Detektion durch das Kodierradlesegerät (31a) positioniert ist, wenn die Patrone in einer Maschine installiert ist und bei Drehung der Scheibe; eine Mehrzahl von aufeinanderfolgend positionierten in gleichen Abständen angeordneten Schlitzen (0–6) darin, benachbart zum Ausgangsstellungsfenster, um durch Bedecken oder Nichtbedecken der Schlitze die eine oder mehreren Eigenschaften der Patrone zur Übermittlung an die Maschine durch das Kodierradlesegerät anzuzeigen, wenn die Patrone in der Maschine installiert ist.
Patrone nach Anspruch 6, bei der: das Ausgangsstellungsfenster (54) eine erste Breite aufweist, die anders ist als die anderer Fenster oder Schlitze (0–6) in dem Kodierrad (31), das zum Lesen durch das Kodelesegerät (31a) bestimmt ist; wobei die Scheibe auch ein Stoppfenster (55) umfasst, das zu den Schlitzen benachbart und im Winkelabstand von dem Ausgangsstellungsfenster angeordnet ist, wobei das Stoppfenster eine zweite Breite aufweist, die anders ist als die anderer Fenster oder Schlitze in dem Kodierrad, das zum Lesen durch das Kodierradlesegerät bestimmt ist.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Kodierrad eine mit einer Passung versehene mittige Öffnung darin für eine lokalisierte Positionierung desselben auf der Welle (32) in einer vorbestimmten und orientierten Platzierung in Bezug zu der Schaufel (34) aufweist.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Kodierrad umfasst: eine Mehrzahl von beabstandeten Schlitzen (0–6), die in dem Kodierrad positioniert sind, zum Lesen durch das Kodierradlesegerät, wenn sich die Schaufel durch verschiedene Positionen im Toner in dem Sammelbehälter dreht.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend: eine Tonerzugabewalze (36), eine Entwicklerwalze (37) und eine fotoleitende Trommel (38); ein Antriebsgetriebe (40), umfassend Zahnräder (40a, b, c), die mit der Entwicklerwalze, der Tonerzugabewalze und der Antriebsseite der Drehmomentempfindlichen Kupplung verbunden sind.
Patrone nach Anspruch 10, bei der der Sammelbehälter (33) der Patrone zylindrisch ist und ein erstes und zweites Ende umfasst und das Kodierrad (31) durch die Welle (32) mit der angetriebenen Seite der Drehmoment-empfindlichen Kupplung und an einem ersten Ende der Patrone verbunden ist, wobei die Antriebsseite der Drehmoment-empfindlichen Kupplung zur Verbindung mit der Antriebseinrichtung mit dem Antriebsgetriebe (40) und am zweiten Ende der Patrone verbunden ist, eine Einrichtung auf dem Kodierrad (31) zum Zusammenwirken mit dem Kodierradlesegerät (31a) auf der Maschine, um eine Komponente eines Widerstands gegen eine Schaufelbewegung durch den Teilbereich des Sammelbehälters, in dem sich Toner befindet, anzuzeigen, um eine Anzeige der in dem Sammelbehälter verbliebenen Tonermenge zu liefern.
Patrone nach Anspruch 11, bei der die Komponente eines Widerstands durch die Nacheilung zwischen Antriebseinrichtungsbewegung und Kodiererbewegung gemessen wird, wenn die Patrone in der Maschine installiert ist.
Patrone nach Anspruch 12, bei der die Drehmoment-empfindliche Kupplung umfaßt: ein Zahnrad (41) des Antriebsgetriebes, das um die Welle drehbar gelagert ist; eine Torsionsfeder (44), deren eines Ende mit dem Zahnrad verbunden ist; eine Drehscheibe (45), die mit der Welle verbunden ist und eine Einrichtung auf der Drehscheibe zur Verbindung mit dem entgegengesetzten Ende der Torsionsfeder umfasst, wodurch, wenn sich das Zahnrad um die Welle dreht, die Feder durch die Drehscheibe eine Drehung zur Welle bewerkstelligt, wobei die Feder proportional zu dem während einer Schaufeldrehung durch den Sammelbehälter angetroffenen Widerstand mit Torsion beaufschlagt wird.
Elektrofotografische (EP) Maschine (10), umfassend: eine austauschbare Patrone (30) nach einem vorangehenden Anspruch; und eine Antriebseinrichtung (15) zum Bewegen von Druckempfangsmedien durch die Maschine hindurch und zum Bewerkstelligen einer Drehung der Schaufel innerhalb des Sammelbehälters in, durch und aus Tonermaterial, das in dem Sammelbehälter enthalten ist.
Elektrofotografische (EP) Maschine nach Anspruch 14, bei der die Maschine einen Prozessor (80) umfasst, der mit einem Kodierradlesegerät (31a) gekoppelt ist, um die Ausgangsstellung der Scheibe zu bestimmen und um eine gemessene Nacheilung mit Nacheilungswerten zu vergleichen, die zu einem Schaufelwiderstand für vorbestimmte Tonermengen in dem Sammelbehälter (33) gehören, die in einer mit dem Prozessor verbundenen nichtflüchtigen Speichereinrichtung gespeichert sind.
Verfahren zur Bestimmung von Eigenschaften einer austauschbaren Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend die Schritte: Drehen des Rades (31) und Bestimmen der Ausgangsstellung des Rades und der Position von kodierten Schlitzen darauf, die Bits in Bezug zu der Schaufel (34) in dem Sammelbehälter (33) von Toner repräsentieren, indem Antriebseinrichtungsinkremente von einer vorbestimmten Start- oder Ausgangsposition aus gezählt werden; Erfassen von Inkrementen zu kodierten Schlitzen (0–6) und einer Stoppfenster(55)-Hinterkante; Abziehen einer inkrementellen Zählung der Antriebseinrichtung, wie wenn kein Toner in dem Sammelbehälter wäre, von einer tatsächlichen inkrementellen Zählung zu ausgewählten vorbestimmten Positionen der Schaufel in dem Toner enthaltenden Sammelbehälter, um einen Rückstand zu bestimmen, der in bekannten Abständen gemessen wird, die durch die Schaufel unter der Bedingung zurückgelegt werden, dass kein Toner enthalten ist, im Vergleich zur Bedingung, dass tatsächlicher Toner enthalten ist; und Bestimmen der in dem Sammelbehälter verbliebenen Tonermenge aus der Differenz.
Verfahren nach Anspruch 16, umfassend, wenn die Maschine anhält, die Schritte: Zählen der Anzahl von Inkrementen, um die die Antriebseinrichtung rücksetzt; und Abziehen dieser Anzahl von Inkrementen von der Zählung.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, umfassend den Schritt: Überprüfen auf eine korrekte Position eines Stoppfensters (55) in Bezug zu einem Startfenster (54).
Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, bei dem die ausgewählten vorbestimmten Positionen der Schaufel (34) in dem Sammelbehälter (33) in Drehrichtung im Winkelabstand separiert sind, um sie während einer Drehung nach Eindringen der Schaufel in Toner in dem Sammelbehälter aufeinanderfolgend zu lesen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, umfassend die Schritte: Aufsummieren des Rückstands während vorgeschriebener Umdrehungen der Schaufel (34), und Berechnen eines Mittelwerts solcher Rückstände auf einer fortgesetzten Basis, um zu bestimmen, ob sich die Tonermenge seit dem letzten Lesen geändert hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, umfassend den Schritt: Berichten von Tonerniveauzuständen an einen Benutzer.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, umfassend die Schritte: Fortsetzen der Schritte eines Abziehens und Bestimmens für jede Drehung des Rades.