DE69820136T2 - Nachweis für toneraufbrauch in einem adaptiven elektrophotographischen drucksystem - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf die Erfassung des Tonerpegels bei einem elektrophotographischen Bilderzeugungssystem. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf die Erfassung eines Toneraufbrauchs bei einem elektrophotographischen Drucker.
  • Wenn sich der Tonervorrat in einer elektrophotographischen (EP) Kassette einem kompletten Verbrauch nähert, weisen einige elektrophotographische Drucker die Fähigkeit eines Anzeigens einer Toner-Niedrig-Nachricht auf der Anzeige des Druckers auf. Eine Vielfalt von unterschiedlichen Techniken wird verwendet, um den Aufbrauch von Toner zu erfassen. Zum Beispiel stützt sich ein Verfahren auf die Veränderung, die in dem Durchschnittswert eines kapazitiv gekoppelten Stroms resultiert, wenn der Tonervorrat niedrig ist. Ein anderes Verfahren erfaßt das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Toner optisch. Typischerweise machen die Erfassungsvorrichtungen, die verwendet werden, um einen niedrigen Tonerpegel zu erfassen, dies nicht mit einer hohen Genauigkeit. Ein Wechseln der EP-Kassette bei dem ersten Anzeichen eines Aufbrauchs des Tonervorrats resultiert daher häufig in dem Verlust eines wesentlichen Teils der nützlichen Lebensdauer der EP-Kassette. Es ist oft der Fall, daß nach einer Anzeige einer Nachricht auf dem Drucker, die angibt, daß der Toner aufgebraucht wurde, Toner innerhalb der EP-Kassette verbleibt, der ausreichend für das Drucken von mehreren hundert Seiten ist.
  • Bei elektrophotographischen Einfarbendruckern drucken viele Benutzer bis nach der Zeit weiter, zu der der Drucker angibt, daß der Toner aufgebraucht ist, und bis der Druck zu verblassen beginnt. Zu der Zeit, zu der der Drucker angibt, daß der Toner aufgebraucht wurde, kann bei vielen EP-Kassetten durch ein Entfernen und Schütteln der EP-Kassette eine zusätzliche nützliche Lebensdauer erhalten werden. Das Schütteln verschiebt Toner, der sich in verschiedenen Ausnehmungen innerhalb der EP-Kassette abgesetzt hat, und macht denselben verfügbar, um zu dem Entwickler zu fließen. Bei denjenigen EP-Kassetten, bei denen die Drucklebensdauer durch ein Schütteln erweitert werden kann, ist es möglich, daß ein Benutzer durch mehrere Zyklen einer Druckverblassung gefolgt durch ein Schütteln einer EP-Kassette geht, um den verwendbaren Toner innerhalb der EP-Kassette zu verbrauchen. Der Entwurf einiger elektrophotographischer Drucker (einschließlich elektrophotographischer Farbdrucker) ist derart, daß Toner sich nicht in Ausnehmungen innerhalb der EP-Kassette sammelt. Bei diesen Druckern erweitert eine Entfernung und ein Schütteln der EP-Kassette nach dem ersten Anzeichen, daß der Toner aufgebraucht ist, die Drucklebensdauer der EP-Kassette nicht wesentlich darüber hinaus, was dieselbe ohne ein Schütteln betragen würde. Doch selbst bei diesen Typen von EP-Kassetten liefert der Toner, der innerhalb der EP-Kassette verbleibt, eine verwendbare Drucklebensdauer über die Erfassung der Toner-Aufgebraucht-Bedingung unter Verwendung der bekannten Tonererfassungsvorrichtungen hinaus.
  • Elektrophotographische Einfarbendrucksysteme sind entworfen, um in gedruckten Bereichen der Seite eine minimale optische Dichte beizubehalten. Ein Steuern der Tonermenge, die auf diese Weise auf die Seite aufgebracht wird, behält minimale gedruckte Linienbreiten über eine breite Vielfalt von Druckbedingungen bei. Ein Beibehalten von Linienbreiten über einem Minimalwert ist ein wichtiger Aspekt einer Druckqualität. Wenn der Toner in dem Reservoir innerhalb der EP-Kassette zu dem Punkt aufgebraucht ist, an dem kein Toner verfügbar ist, um den Tonervorrat an dem Entwickler innerhalb der EP-Kassette nachzufüllen, beginnt die optische Dichte von gedruckten Bereichen auf der Seite sowie die Breite von Linien sich zu verringern, so daß die Druckqualität nachteilig beeinflußt ist.
  • Bei elektrophotographischen Farbdrucksystemen erfordert ein Reproduzieren der Farben in gedruckten Bildern mit einer hohen Wiedergabetreue eine eng bemessene Steuerung über die Masse jeder der konstituierenden Farben, die auf die Seite aufgebracht werden. Wenn jede der EP-Kassetten, die die farbigen Toner enthalten, zu dem Ausmaß bezüglich Toner aufgebraucht wird, daß kein Toner verfügbar ist, um den Tonervorrat an den jeweiligen Entwicklern nachzufüllen, wird die Druckqualität der gedruckten Farbbilder verschlechtert. Sowohl die gedruckte Linienbreite als auch die Qualität der Farbreproduktion werden durch den Toneraufbrauch beeinflußt.
  • Ein Bestimmen des tatsächlichen Punkts, bei dem der verwendbare Toner aufgebraucht wurde, aus der gedruckten Seite resultiert in einer verlorenen Zeit und verschwendeten Druckmedien, da Druckaufträge mit einer ungenügenden Druckqualität erzeugt werden. Dies kann insbesondere bei einem Farbdrucken wahr sein. Es ist nicht ungewöhnlich, daß Benutzer von Farbdruckern große Druckaufträge aufgrund der für ein Drucken erforderlichen Zeit während der freien Stunden drucken. Falls während des Druckens eines großen Druckauftrags die EP-Kassetten bezüglich Toner aufgebraucht würden, so daß die Druckqualität verschlechtert wäre, würde ein wesentlicher Zeitverlust und eine Verschwendung von Druckmedien resultieren. Ein genaueres Erfassen des Punkts, bei dem ein Toneraufbrauch in einer unannehmbaren Druckqualität resultiert, ermöglicht es, daß der Benutzer eine neue EP-Kassette installieren kann, mit der Gewißheit, daß die verwendbare Lebensdauer der aktuell installierten EP-Kassette nicht verschwendet ist.
  • Die US-A-4,903,051 beschreibt eine Bilderzeugungsvorrichtung, die eine photoleitende Trommel, eine Entwicklungseinheit und einen Bildübertragungsabschnitt umfaßt. Die photoempfindliche Trommel des Druckers weist an einem Endabschnitt derselben eine Tonerdichteerfassungssonde auf, d. h. an einer Position, wo kein Bild gebildet wird. Dieser Abschnitt befindet sich in einem Kontakt mit einer magnetischen Entwicklerbürste, so daß Toner an die äußere Oberfläche der Sonde gehaftet wird, dessen Dichte dann erfaßt wird.
  • Die EP 0 837 372 A2 , die ein Dokument des Stands der Technik gemäß Artikel 54 (3) EPC ist, beschreibt ein Bilderzeugungsverfahren und eine Bilderzeugungsvorrichtung, bei denen eine verbleibende Tonermenge bestimmt wird, um herauszufinden, ob sich die Vorrichtung in einem Niedrig-Toner-Zustand oder einem Kein-Toner-Zustand befindet. In einem ersten Schritt wird durch ein Berechnen einer durch jedes Pixel verbrauchten Tonermenge anhand des Bilderzeugungssignals eine durch die Entwicklungseinrichtung verbrauchte Tonermenge geschätzt. Dann wird ein Tonertestbild erzeugt und die durch die Entwicklungseinrichtung verbrauchte Tonermenge wird anhand einer optischen Dichte des Tonertestbilds vor der Übertragung auf das Aufzeichnungsmedium erfaßt.
  • Die US-A-4,934,314 beschreibt eine Entwicklungsvorrichtung, die mit einer Tonernachfüllanordnung versehen ist. Die Entwicklungsvorrichtung ist für eine Verwendung in einem elektrophotographischen System, das so angeordnet ist, daß eine Konzentration des Entwicklungsmaterials ungeachtet der Größe des zum Aufzeichnen verwendeten Blatts konstant beibehalten wird und dieselbe nicht durch die Dichten der aufzuzeichnenden Bilder verändert wird, während Probleme der Vorrichtung, der Zustand von „Toner leer" und Probleme eines Entwicklungsmaterial-Nachfüllgeräts, etc. ohne den Bedarf nach einem Bereitstellen von Sensoren ausschließlich für diesen Zweck erfaßt werden können.
  • Es ist die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe, ein verbessertes Verfahren und ein elektrophotographisches Bilderzeugungssystem zu schaffen, die eine genauere Erfassung an dem Punkt ermöglichen, an dem ein Toneraufbrauch in einer unannehmbaren Druckqualität resultiert, so daß es einem Benutzer ermöglicht ist, eine neue EP-Kassette mit einer Gewißheit zu installieren, daß die verwendbare Lebensdauer der aktuell installierten EP-Kassette nicht verschwendet ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch ein elektrophotographisches Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 6 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen des Aufbrauchs von Toner gestattet eine genaue Erfassung des Aufbrauchs von Toner. Das Verfahren ist in einem elektrophotographischen Bilderzeugungssystem anwendbar, wie beispielsweise einem elektrophotographischen Drucker, der einen optischen Dichtesensor zum Messen der optischen Dichte von Toner, der auf einen Bereich eines Photoleiters entwickelt ist, eine Leistungsversorgung, die einen ersten Ausgang aufweist, um eine erste Spannung bereitzustellen, eine Ladevorrichtung, eine Laser-Abtastvorrichtung und einen Entwickler zum Entwickeln des Toners, der mit dem ersten Ausgang gekoppelt ist, umfaßt.
  • Das Verfahren umfaßt ein Entwickeln des Toners auf den Bereich des Photoleiters in einem einer Mehrzahl von vordefinierten Mustern unter Verwendung des Entwicklers; ein Messen der optischen Dichte des Toners, der auf den Bereich des Photoleiters entwickelt ist, unter Verwendung des optischen Dichtesensors, um eine optische Dichtemessung zu erzeugen; ein Durchführen einer Mehrzahl des Entwicklungsschritts und des Meßschritts, um eine Mehrzahl der optischen Dichtemessungen zu erzeugen, wobei zumindest ein Parameter der einem von der Ladevorrichtung, der Laser-Abtastvorrichtung und dem Entwickler des elektrophotographischen Bilderzeugungssystems zugeordnet ist, während einer Bildung der Mehrzahl von Mustern geändert wird; und ein Erfassen des Aufbrauchs des Toners unter Verwendung der Mehrzahl der optischen Dichtemessungen.
  • Bei einem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Erfassen des Aufbrauchs des Toners ist die Mehrzahl von vordefinierten Mustern durch ein sukzessives Einstellen der Pulsbreite eines Laserstrahls gebildet, der verwendet wird, um den Photoleiter einem einer Mehrzahl von vordefinierten Pulsbreitewerten auszusetzen. Durch ein Vergleichen der Beziehung zwischen der Mehrzahl von optischen Dichtemessungen und der entsprechenden Mehrzahl von vordefinierten Pulsbreitewerten des Laserstrahls mit einer vorbestimmten Beziehung zwischen der optischen Dichte und Pulsbreitewerten des Laserstrahls wird der Aufbrauch von Toner erfaßt.
  • Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Erfassen des Aufbrauchs des Toners wird die Mehrzahl von vordefinierten Mustern durch ein sukzessives Einstellen der Spannung, die durch die Leistungsversorgung zu dem Entwickler geliefert wird, auf einen einer Mehrzahl von vordefinierten Spannungswerten gebildet. Durch ein Verwenden der Mehrzahl von optischen Dichtemessungen und der Mehrzahl von vordefinierten Spannungswerten wird ein erster Wert der Spannung bestimmt, der notwendig ist, um den Bereich des Photoleiters zu entwickeln, so daß die optische Dichte im wesentlichen gleich einem vorbestimmten zweiten Wert der optischen Dichte ist. Durch ein Vergleichen des ersten Werts der Spannung mit einem dritten Wert der Spannung wird der Aufbrauch von Toner angegeben.
  • Ein eingehenderes Verständnis der Erfindung kann aus der Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen gewonnen werden, in denen:
  • 1 eine vereinfachte schematische Ansicht eines elektrophotographischen Druckers ist, der die Elemente eines Ausführungsbeispiels des Toneraufbrauchserfassungssystems umfaßt.
  • 2 eine typische Beziehung zwischen der entwickelten optischen Dichte und dem Betrag der Gleichsignalversatzspannung zeigt, die an den Entwickler angelegt ist.
  • 3 eine typische Beziehung zwischen der entwickelten optischen Dichte und der Laserpulsbreite-Inkrementzahl für einen Nennwert einer Gleichsignalversatzspannung zeigt, die an den Entwickler angelegt ist.
  • 4 eine typische Beziehung zwischen dem Betrag der Gleichsignalversatzspannung, die an den Entwickler angelegt ist, und der Anzahl von gedruckten Seiten für den elektrophotographischen Drucker von 1 zeigt.
  • 5 die Schritte zeigt, die zum Erfassen des Aufbrauchs von Toner durchgeführt werden, unter Verwendung des ersten Ausführungsbeispiels des Toneraufbrauchserfassungssystems.
  • 6 die Schritte zeigt, die zum Erfassen des Aufbrauchs von Toner durchgeführt werden, unter Verwendung des zweiten Ausführungsbeispiels des Toneraufbrauchserfassungssystems.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die spezifischen exemplarischen hierin dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt. Obwohl die Ausführungsbeispiele des Toneraufbrauchserfassungssystems in dem Kontext eines elektrophotographischen Einfarbendruckers erörtert werden, erkennt ein Fachmann auf dem Gebiet durch ein Verstehen dieser Beschreibung, daß das Toneraufbraucherfassungssystem sowohl bei elektrophotographischen Farb- als auch Einfarbenbilderzeugungssystemen eine Anwendbarkeit aufweist. Obwohl die Ausführungsbeispiele des Toneraufbrauchserfassungssystems in dem Kontext eines elektrophotographischen Einfarbendruc kers erörtert werden, der eine Photoleitertrommel verwendet, erkennt ein Fachmann auf dem Gebiet ferner durch ein Verstehen dieser Beschreibung, daß ein anderer Typ eines Photoleiters verwendet werden könnte, wie beispielsweise ein Photoleiterriemen. Überall in dieser Beschreibung bezieht sich der Ausdruck „Toneraufbrauch" auf die Bedingung, bei der die Ausführungsbeispiele des Toneraufbrauchserfassungssystems bestimmen, daß der relevante Parameter, der überwacht wird, eine vorbestimmte Schwelle übertreten hat.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Querschnittsansicht eines elektrophotographischen Druckers 1 gezeigt, der ein Ausführungsbeispiel des Toneraufbrauchserfassungssystems enthält. Eine Ladungsrolle 2 wird verwendet, um die Oberfläche einer Photoleitertrommel 3 zu einer vorbestimmten Spannung zu laden. Eine Laserdiode in einer Laserabtastvorrichtung 25 emittiert einen Laserstrahl 4, der ein- und ausgepulst wird, wenn derselbe durch die Laser-Abtastvorrichtung 25 über die Oberfläche der Photoleitertrommel 3 gewobbelt wird, um die Oberfläche der Photoleitertrommel 3 selektiv zu entladen. Die Photoleitertrommel 3 dreht sich in die Richtung im Uhrzeigersinn, wie es durch den Pfeil 5 gezeigt ist. Ein Entwickler 6 wird verwendet, um das latente elektrostatische Bild zu entwickeln, das sich auf der Oberfläche der Photoleitertrommel befindet, nachdem die Oberflächenspannung der Photoleitertrommel 3 selektiv entladen wurde. Toner 7, der in dem Tonerbehälter 8 einer elektrophotographischen Druckkassette 9 gespeichert ist, bewegt sich von Positionen innerhalb des Tonerbehälters 8 zu dem Entwickler 6. Der Magnet, der innerhalb des Entwicklers 6 positioniert ist, zieht den Toner magnetisch zu der Oberfläche des Entwicklers 6 an. Wenn sich der Entwickler 6 in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn dreht, wird der Toner auf der Oberfläche des Entwicklers 6, der gegenüber den Bereichen auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 positioniert ist, die entladen sind, über den Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 und der Oberfläche des Entwicklers 6 bewegt, um das latente elektrostatische Bild zu entwickeln.
  • Ein Druckmedium 10 wird von einer Papierablage 11 durch eine Aufnahmerolle 12 in den Papierweg des elektrophotographischen Druckers 1 geladen. Das Druckmedium 10 bewegt sich durch die Antriebsrollen 13, so daß die Ankunft der vorderen Kante des Druckmediums 10 unter der Photoleitertrommel 3 mit der Drehbewegung der Region auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 3, die ein latentes elektrostatisches Bild aufweist, entsprechend der vorderen Kante des Druckmediums 10 synchronisiert ist. Wenn sich die Photoleitertrommel 3 weiter in die Richtung im Uhrzeigersinn dreht, gelangt die Oberfläche der Photoleitertrommel 3, die in den entladenen Bereichen Toner an derselben haftend aufweist, in Kontakt mit dem Druckmedium 10, das durch eine Übertragungskorona 14 geladen wurde, so daß dasselbe die Tonerpartikel von der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 weg und auf die Oberfläche des Druckmediums 10 anzieht. Die Übertragung von Tonerpartikeln von der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 zu der Oberfläche des Druckmediums 10 tritt nicht mit hundertprozentiger Effizienz auf und daher verbleiben einige Tonerpartikel auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 3. Wenn sich die Photoleitertrommel 3 weiter dreht, werden Tonerpartikel, die an der Oberfläche derselben gehaftet bleiben, durch eine Reinigungsklinge 15 entfernt und in einem Tonerabfallbehälter 16 deponiert.
  • Wenn sich das Druckmedium 10 in dem Papierweg an der Photoleitertrommel 3 vorbeibewegt, liefert ein Förderriemen 17 das Druckmedium 10 zu der Fixiereranordnung 18. In der Fixiereranordnung 18 wird eine Wärme angelegt, so daß die Tonerpartikel mit dem Druckmedium 10 verbunden werden. Ausgaberollen 19 drücken das Druckmedium 10 in die Ausgabeablage 20, nachdem dasselbe aus der Fixiereranordnung 18 austritt. Weitere Details zu einem elektrophotographischen Prozeß sind in dem Text „The Physics and Technology of Xerographic Processes" von Edgar M. Williams, 1984, einer Wiley- Interscience Publication von John Wiley & Sons zu finden, dessen Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • Eine Hochspannungsleistungsversorgung 21 führt die Vorspannungsspannungen und Vorspannungsströme der Ladungsrolle 2, der Transferkorona 14 und dem Entwickler 6 zu, die für eine Operation des elektrophotographischen Prozesses notwendig sind. Die Ladungsrolle 2 ist mit einem sinusförmigen Spannungssignalverlauf getrieben, der einen negativen Gleichsignalversatz aufweist. Die Amplitude und die Frequenz der Sinuskurve sind ausgewählt, so daß die Oberfläche der Photoleitertrommel 3, auf der eine Ladung aufgebracht wird, bei näherungsweise dem Wert des Gleichsignalversatzes einheitlich geladen ist. Die Übertragungskorona 14 ist während der Übertragungsoperation mit einer positiven Gleichsignalspannung getrieben. Der Entwickler 6 ist mit einem Sinuswellenspannungssignalverlauf getrieben, der einen variablen negativen Gleichsignalversatz aufweist.
  • Um Bilder genau zu reproduzieren und die erwünschte optische Dichte auf dem Druckmedium beizubehalten, setzt der elektrophotographische Drucker 1 einen optischen Dichtesensor 21 ein. Der elektrophotographische Drucker 1 unterzieht sich regelmäßig einem Kalibrierungszyklus, bei dem eine Korrektur bezüglich der verschiedenen Faktoren vorgenommen wird, die die optische Dichte des Toners beeinflussen, der auf die Oberfläche der Photoleitertrommel 3 entwickelt wird. Faktoren, die die Menge eines auf die Oberfläche der Photoleitertrommel 3 entwickelten Toners beeinflussen (und dadurch die optische Dichte beeinflussen), umfassen derartige Dinge wie sich ändernde Umweltbedingungen, Abnutzungsmechanismen, die die Photoleitertrommel 3 beeinflussen, und Änderungen bei Ladecharakteristika des Toners. Zum Beispiel ändern sich über dem Feuchtigkeitsbetriebsbereich des elektrophotographischen Druckers 1 sowohl das Ladung-Zu-Masse-Verhältnis von Toner 7 als auch die Wirksamkeit der Ladungsrolle 2 bei einem Laden der Photoleitertrommel 3. Über den Temperaturbetriebsbereich variiert die Entladespannung der Photoleitertrommel 3. Wenn die Photoleitertrommel 3 eine Abnutzung von einem Kontakt mit Druckmedien 10 und von einer optischen Ermüdung erfährt, ändert sich die Entladespannung der Photoleitertrommel 3. Typischerweise wird der Kalibrierungszyklus nach dem Drucken einer festen Anzahl von Seiten durchgeführt. Derselbe kann jedoch häufiger oder weniger häufig durchgeführt werden, wie es Umstände rechtfertigen. Zusätzlich wird eine Kalibrierung bei einer Inbetriebnahme durchgeführt, um die optische Dichte des entwickelten Toners auf den ursprünglich erwünschten Wert einzustellen.
  • Der Kalibrierungsprozeß betrifft die Entwicklung von Bereichen einer variierenden optischen Dichte auf der Photoleitertrommel 3 zu einer Messung durch den optischen Dichtesensor 21. Mehrere Bereiche unterschiedlicher optischer Dichte sind auf die Oberfläche der Photoleitertrommel 3 entwickelt. Der Hochspannungsleistungsversorgung 22 wird durch eine Maschinensteuerung 23 befohlen, dem Entwickler 6 mehrere vorbestimmte Werte einer Gleichsignalversatzspannung zuzuführen. Neben einer Steuerung der Operation der Hochspannungsleistungsversorgung 22 steuert die Maschinensteuerung 23 die Operation der vorhergehend erwähnten Komponenten des elektrophotographischen Druckers 1, um ein gedrucktes Bild zu erzeugen. Es ist zu erkennen, daß die Anzahl von verwendeten vorbestimmten Werten der Gleichsignalversatzspannung abhängig von den Spezifika des elektrophotographischen Systems variieren kann, an dem die Kalibrierung durchgeführt wird.
  • Bei jedem der Gleichsignalversatzspannungswerte wird Toner auf die Photoleitertrommel 3 entwickelt. Die optische Dichte jedes dieser auf die Photoleitertrommel 3 entwickelten Bereiche wird durch den optischen Dichtesensor 21 gemessen. Die Maschinensteuerung 23 zeichnet den Wert der gemessenen optischen Dichte und den entsprechenden Wert der Gleichsignalversatzspannung auf. Durch ein Interpolieren von den gesammelten Daten bestimmt die Maschinensteuerung 23 die ordnungsgemäße Gleichsignalversatzspannung, die erforderlich ist, um die optimale optische Dichte zu erzeugen, um eine hohe Bildqualität sicherzustellen. In 2 ist ein Graph einer typischen erwarteten Beziehung zwischen der gemessenen optischen Dichte an der Photoleitertrommel 3 und der angelegten Entwickler-Gleichsignalversatzspannung gezeigt. Der Punkt optimaler optischer Dichte 100 wird für den Entwickler 6 ausgewählt, so daß die durch die Hochspannungsleistungsversorgung 22 angelegte Gleichsignalversatzspannung ausreichend ist, um die minimale spezifizierte optische Dichte für einen ausgefüllten gedruckten Bereich über einen breiten Bereich von Druckbedingungen einzuhalten. Die Gleichsignalversatzspannung wird eingestellt, so daß die optische Dichte von entwickelten Bereichen im wesentlichen gleich der optischen Dichte bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 ist. Der Ausdruck „im wesentlichen gleich" bezieht sich auf eine Gleichheit innerhalb der Meßtoleranzen des optischen Dichtesensors 21 und die Variation bei einer entwickelten optischen Dichte, die aus einer Veränderlichkeit bei dem elektrophotographischen Drucken des elektrophotographischen Druckers 1 resultiert.
  • Es ist zu erkennen, daß es andere Parameter gibt, als die an den Entwickler 6 angelegte Gleichsignalversatzspannung, die eingestellt werden können, um die optische Dichte von Toner 7 zu steuern, der auf den Photoleiter 3 entwickelt wird. Zum Beispiel kann durch ein Variieren der Amplitude oder Frequenz der an den Entwickler 6 angelegten Wechselsignalvorspannungsspannung durch die Hochspannungsleistungsversorgung 22 die Masse von Toner 7 gesteuert werden, der auf die Photoleitertrommel 3 entwickelt wird. Durch ein Überwachen der Amplitude einer Wechselsignalvorspannungsspannung oder der Frequenz der Wechselsignalvorspannungsspannung, die erforderlich ist, um die optische Dichte im Wesentlichen gleich dem Wert bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 beizubehalten, könnte die Toneraufbrauchsbedingung erfaßt werden. Zusätzlich kann durch ein Steuern der optischen Leistung eines Laserstrahls 4 die Spannung an den freiliegenden Bereichen der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 eingestellt werden, um die Masse von Toner 7 zu steuern, der durch den Entwickler 6 auf die Photoleitertrommel 3 entwickelt wird. Durch ein Überwachen der optischen Leistung des Laserstrahls 4, die erforderlich ist, um die optische Dichte im wesentlichen gleich dem Wert bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 beizubehalten, könnte die Toneraufbrauchsbedingung erfaßt werden. Ferner könnte durch ein Einstellen der Wechselsignal- und/oder Gleichsignalspannungen, die an ein Ladebauglied angelegt werden, wie beispielsweise die Ladungsrolle 2 oder eine Ladeklinge, die Spannung auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 variiert werden, um die Masse von Toner 7 zu steuern, der auf der Photoleitertrommel 3 entwickelt wird. Durch ein Überwachen der Amplitude der Wechselsignalvorspannungsspannung oder des Betrags der Gleichsignalsspannung, die erforderlich sind, um die optische Dichte im wesentlichen gleich dem Wert bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 beizubehalten, könnte die Toneraufbrauchsbedingung erfaßt werden.
  • Typischerweise definiert ein elektrophotographischer Drucker ein Pixelelement als das kleinstmögliche druckbare Element. Ein Pixel entspricht dem kleinstmöglichen Bereich, der durch den Laserstrahl 4 auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 entladen werden kann. Der elektrophotographische Drucker 1 umfaßt die Fähigkeit, die Pulsbreite des Laserstrahls 4 einzustellen, so daß Pixelbereiche auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 entladen werden können. Diese Fähigkeit ermöglicht es, daß der elektrophotographische Drucker 1 Bilder mit außergewöhnlichen Bildqualitätspegeln drucken kann.
  • Der elektrophotographische Drucker 1 ermöglicht eine Steuerung der Laserstrahl-Pulsbreite innerhalb eines Pixels in 256 diskreten, gleichgroßen Inkrementen einer Pulsbreite. Um die Empfindlichkeit der gemessenen optischen Dichte eines entwickelten Bereichs auf der Photoleitertrommel 3 mit Bezug auf die Laserpulsbreite optimal zu steuern, wird ein Linearisierungsprozeß verwendet. In 3 ist ein Graph einer darstellenden Beziehung zwischen der gemessenen optischen Dichte auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 und der Laserpulsbreite-Inkrementzahl für ein gegebenes Halbtonmuster gezeigt. Wie aus dieser Beziehung zu ersehen ist, verändert sich für manche Bereiche der Laserpulsbreite die optische Dichte viel schneller als bei anderen Bereichen der Laserpulsbreite. Eine Linearisierung dieser Beziehung würde eine enger bemessene Steuerung der optischen Dichte über den gesamten Bereich von möglichen Teilpixel-Laserpulsbreiten liefern.
  • Um diesen Linearisierungsprozeß durchzuführen, steuern die Maschinensteuerung 23 und ein Formatierer 24 den elektrophotographischen Prozeß, um entwickelte Bereiche auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 3 über den möglichen Bereich von Teilpixel-Laserpulsbreiten zu erzeugen, wobei die Gleichsignalversatzspannung von der Hochspannungsleistungsversorgung 22 auf den Wert eingestellt ist, der dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 entspricht. Der optische Dichtesensor 21 mißt die optische Dichte der entwickelten Bereiche für jedes der Inkremente bei den Teilpixel-Laserpulsbreiten. Aus der Übertragungsfunktion der optischen Dichte über der Laserpulsbreite-Inkrementzahl, die resultiert, berechnen die Maschinensteuerung 23 und der Formatierer 24 die nötigen Änderungen für jedes der Inkremente einer Pulsbreite, so daß die Charakteristik 200 einer nicht-linearen optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl in eine Charakteristik 201 einer linearen optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl transformiert wird. Weil die Beziehung abhängig von dem speziellen Typ eines Halbtongebungsverfahrens variiert, das ausgewählt ist, um die entwickelten Bereiche zu erzeugen, muß dieser Prozeß für jedes der eingesetzten Halbtonverfahren wiederholt werden.
  • In 4 ist eine Kurve 300 gezeigt, die den typischen Bereich einer Veränderung bei der an den Entwickler 6 angelegten Gleichsignalversatzspannung zeigt, die über die Drucklebensdauer erwartet werden könnte. Die Einheiten der horizontalen Achse sind die Anzahl von gedruckten Seiten. Die vertikale Achse stellt den Betrag der an den Entwickler 6 angelegten Gleichsignalversatzspannung dar. Über die Drucklebensdauer des Entwicklers 6 variiert der Betrag der Gleichsignalversatzspannung, die notwendig ist, um die optische Dichte bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 nach jeder Kalibrierung einzustellen, als ein Ergebnis von vorhergehend erwähnten Faktoren. Jedoch ist die Variation bei der Gleichsignalversatzspannung aufgrund dieser vorhergehend erwähnten Faktoren (mit der Ausnahme des aus einem Drucken resultierenden Aufbrauchs von Toner) begrenzt. Die Grenzen der Variation bei der Gleichsignalversatzspannung, die erforderlich ist, um die optische Dichte während der Drucklebensdauer bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 beizubehalten, können empirisch bestimmt werden. In 4 ist gezeigt, was eine typische untere Grenze 301 und eine obere Grenze 302 der erwarteten Variation bei der Gleichsignalversatzspannung sein könnte, um die optische Dichte bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 beizubehalten. Wenn der Toner in dem Tonerbehälter 8 aufgebraucht wird, erhöht sich der Betrag der Gleichsignalversatzspannung, die erforderlich ist, um die resultierende Veränderung bei der optischen Dichte der während des Kalibrierungsprozesses entwickelten Bereiche zu kompensieren. Bei einem gewissen Seitenzählwert erreicht die Gleichsignalversatzspannung, die erforderlich ist, um die reduzierte optische Dichte der während der Kalibrierung entwickelten Bereiche zu kompensieren, die obere Grenze 302. Zu dieser Zeit kann die Maschinensteuerung 23 dem Formatierer 24 signalisieren, der wiederum dem Benutzer signalisiert, daß der verwendbare Toner verbraucht wurde. Auf diese Weise wird der Wert der Gleichsignalversatzspannung, die erforderlich ist, um die optische Dichte bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 beizubehalten, verwendet, um zu bestimmen, wann der Toner aufgebraucht ist. Über diesen Toneraufbrauchspegel hinaus genügt die Qualität der gedruckten Bilder, die durch den elektrophotographischen Drucker 1 erzeugt werden, nicht notwendigerweise Druckqualitätsspezifikationen.
  • Der Betrag der an den Entwickler 6 angelegten Gleichsignalversatzspannung kann nicht unbegrenzt erhöht werden. Bei einem gewissen Wert tritt ein elektrischer Durchbruch über den Entwicklerzwischenraum auf. Der Wert einer Gleichsignalversatzspannung, bei dem ein Durchbruch auftritt, variiert abhängig von zum Beispiel einer Variation bei der Breite des Entwicklerzwischenraums und einer Feuchtigkeit. Um die Tonerverwendung zu maximieren, ist es bevorzugt, die obere Grenze 302 der erlaubten Variation bei dem Betrag der Gleichsignalversatzspannung einzustellen, so daß dieselbe nahe dem, aber weniger als der minimale erwartete Wert der Entwicklerzwischenraum-Durchbruchspannung ist. Die Differenz, die zwischen dem minimalen erwarteten Wert der Entwicklerzwischenraum-Durchbruchsspannung und der oberen Grenze 302 existieren sollte, hängt von der Gewißheit ab, mit der die Veränderlichkeit bei der minimalen Durchbruchspannung bekannt ist und wie eng bemessen die Gleichsignalversatzspannung gesteuert werden kann.
  • Ein alternativer Ansatz zu einem Erfassen des Toneraufbrauchspegels, bei dem gedruckte Bilder Bildqualitätsspezifikationen eventuell nicht einhalten, macht Gebrauch von einer Charakteristik 200 einer Verschiebung bei der nicht linearen optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl, wenn Toner verbraucht wird. Wenn die Gleichsignalversatzspannung eingestellt ist, um Veränderungen bei einer reduzierten optischen Dichte zu kompensieren, verschiebt sich die Charakteristik 200 einer optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl nach rechts, wie es in 3 gezeigt ist, um die Charakteristik 202 einer verschobenen optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl. Durch ein empirisches Charakterisieren der Verschiebungsgröße, die relativ zu der Erhöhung auftritt, die bei der Gleichsignalversatzspannung erforderlich ist, um die Reduzierung bei einer optischen Dichte zu kompensieren, könnte eine Begrenzung für die maximale erlaubte Verschiebung bei der Charakteristik 200 einer optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl eingerichtet werden. Diese Begrenzung würde erreicht, wenn der Wert der Gleichsignalversatzspannung an der oberen Grenze 302 erreicht ist. Wie es der Fall ist, wenn die Gleichsignalversatzspannung verwendet wird, um einen kompletten Verbrauch des verwendbaren Toners zu bestimmen, kann die spezifizierte Bildqualität über diesen Punkt hinaus eventuell nicht erreicht werden.
  • Es existieren mehrere andere Geräte und Verfahren, um eine Tonerverwendung zu schätzen. Gegenwärtig verwenden einige elektrophotographische Druckerentwürfe eine Antenne (in 1 nicht vorhanden), die in dem Tonerreservoir positioniert ist, um das Vorhandensein von Toner zwischen der Antenne und dem Entwickler kapazitiv zu erfassen. Wenn Toner als ein Dielektrikum bei der Kapazität dient, die die Antenne und den Entwickler koppelt, ist die Kapazität dieser Anordnung gegenüber dem Fall erhöht, in dem Luft als das Dielektrikum dient. Der von der Gleichsignalspannung, die dem Entwickler zugeführt wird, in die Antenne gekoppelte kapazitive Strom wird durch die Maschinensteuerung überwacht. Wenn Luft Toner als das Dielektrikum ersetzt, wird der Abfall bei einem kapazitiven Strom durch die Maschinensteuerung erfaßt und die Toner-Niedrig-Bedingung wird dem Benutzer angezeigt. Wobei jedoch allgemein verwendbarer Toner nach einer Erfassung der Toner-Niedrig-Bedingung innerhalb des Tonerreservoirs verbleibt, gibt dieses Gerät nicht genau an, wann der verwendbare Toner verbraucht wurde.
  • Das exemplarische elektrophotographische Drucksystem 1 könnte ein optisches Erfassungsverfahren verwenden, um die Toner-Niedrig-Bedingung in dem Tonerbehälter 8 zu erfassen. Ein optisches Erfassungsverfahren würde eine optische Quel le verwenden, die ausgerichtet ist, um einen optischen Detektor zu beleuchten, wenn der Toner aufgebraucht wird. Die Position der optischen Quelle und des optischen Detektors innerhalb des Tonerbehälters 8 bestimmt, wie genau dieses Gerät einen Verbrauch des verwendbaren Toners erfaßt. Wie bei dem Gerät, das eine Antenne verwendet, um die Toner-Niedrig-Bedingung zu erfassen, verbleibt allgemein verwendbarer Toner, nachdem die Toner-Niedrig-Bedingung durch den optischen Detektor erfaßt wird.
  • Jedes dieser Toner-Niedrig-Erfassungsschemata könnte in Verbindung mit dem Toneraufbrauchserfassungssystem verwendet werden, um optimal zu bestimmen, wann der verwendbare Toner verbraucht wurde. Wenn die Toner-Niedrig-Bedingung entweder durch ein optisches oder ein Antennenverfahren erfaßt wird, könnte die Maschinensteuerung 23 die Frequenz erhöhen, mit der die Kalibrierung vorgenommen wird, um die Gleichsignalversatzspannung zu bestimmen, die erforderlich ist, um die optische Dichte bei dem Wert optimaler optischer Dichte 100 einzustellen. Wenn die obere Grenze 302 an der Gleichsignalversatzspannung erreicht ist, könnte die Maschinensteuerung 23 entweder den Benutzer an einem weiteren Drucken hindern oder den Benutzer informieren, daß die Druckqualität bei einem weiteren Drucken nicht garantiert wäre. In 5 ist ein Flußdiagramm eines ersten Verfahrens zum Erfassen der Bedingung eines Toneraufbrauchs in dem Tonerbehälter 8 unter Verwendung des offenbarten Ausführungsbeispiels des Toneraufbrauchserfassungssystems gezeigt. Zuerst führt ein elektrophotographischer Drucker 1 eine Kalibrierung 400 durch, um den Wert der Gleichsignalversatzspannung zu bestimmen, die erforderlich ist, um die optische Dichte bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 einzustellen. Als nächstes vergleicht 401 die Maschinensteuerung 24 den Wert der Gleichsignalversatzspannung, der bei der Kalibrierung 400 bestimmt wird, mit der oberen Grenze 302 des Betrags der Gleichsignalversatzspannung. Falls der Betrag der Gleichsignalversatzspannung geringer als die obere Grenze 302 des Betrags der Gleichsignal versatzspannung ist, dann erlaubt 402 die Maschinensteuerung 23, daß ein Drucken weitergeht, ohne eine jegliche Handlung zu unternehmen. Falls der Betrag der Gleichsignalversatzspannung gleich oder größer als die obere Grenze 302 des Betrags der Gleichsignalversatzspannung ist, dann informiert 403 die Maschinensteuerung 23 den Benutzer, daß der Toner aufgebraucht ist oder das kein weiteres Drucken erlaubt ist, bis die elektrophotographische Druckkassette 9 ersetzt ist.
  • In 6 ist ein Flußdiagramm eines zweiten Verfahrens zum Erfassen der Bedingung eines Toneraufbrauchs in dem Tonerbehälter 8 unter Verwendung des offenbarten Ausführungsbeispiels des Toneraufbrauchserfassungssystems gezeigt. Zuerst führt das elektrophotographische Drucksystem 1 eine Kalibrierung 500 durch, um den Wert der Gleichsignalversatzspannung zu bestimmen, der erforderlich ist, um die optische Dichte bei dem Punkt optimaler optischer Dichte 100 einzustellen. Als nächstes variieren der Formatierer 24 und die Maschinensteuerung 23 die Laserpulsbreite für ein gegebenes Halbtonmuster, um die Charakteristik 202 einer verschobenen optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl zu erzeugen 501. Dann vergleicht 502 der Formatierer 24 die Charakteristik 202 einer verschobenen optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl mit der empirisch abgeleiteten Begrenzung. Falls die Charakteristik 202 einer verschobenen optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl die Begrenzung nicht erreicht hat, dann erlaubt 503 die Maschinensteuerung 23, daß ein Drucken weitergeht, ohne eine jegliche Handlung zu unternehmen. Falls die Charakteristik 202 einer verschobenen optischen Dichte über einer Laserpulsbreite-Inkrementzahl die Begrenzung erreicht oder überschritten hat, dann informiert 504 die Maschinensteuerung 23 den Benutzer, daß der Toner aufgebraucht ist oder das kein weiteres Drucken erlaubt ist, bis die elektrophotographische Druckkassette 9 ersetzt ist.

Claims (10)

  1. Ein Verfahren zum Erfassen des Aufbrauchs von Toner (7) in einem elektrophotographischen Bilderzeugungssystem (1), wobei das elektrophotographische Bilderzeugungssystem (1) einen optischen Dichtesensor (21) zum Messen der optischen Dichte von Toner (7), der auf einen Bereich eines Photoleiters (3) entwickelt ist, eine Leistungsversorgung (22), die einen ersten Ausgang aufweist, um eine erste Spannung (300) bereitzustellen, eine Ladevorrichtung (2), eine Laser-Abtastvorrichtung (25) und einen Entwickler (6) zum Entwickeln von Toner (7) umfaßt, der mit dem ersten Ausgang gekoppelt ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Entwickeln von Toner (7) auf den Bereich des Photoleiters (3) in einem einer Mehrzahl von vordefinierten Mustern unter Verwendung des Entwicklers (6); Messen der optischen Dichte (400, 500, 501) von Toner (7), der auf den Bereich des Photoleiters (3) entwickelt ist, unter Verwendung des optischen Dichtesensors (21), um eine optische Dichtemessung zu erzeugen; Durchführen einer Mehrzahl des Entwicklungsschritts und des Meßschritts (400, 500, 501), um eine Mehrzahl der optischen Dichtemessungen zu erzeugen, wobei zumindest ein Parameter, der einem von der Ladevorrichtung (2), der Laser-Abtastvorrichtung (25) und dem Entwickler (6) des elektrophotographischen Bilderzeugungssystems zugeordnet ist, während einer Bildung der Mehrzahl von Mustern geändert wird; und Erfassen des Aufbrauchs (401, 502) von Toner (7) unter Verwendung der Mehrzahl der optischen Dichtemessungen.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem: die Laser-Abtastvorrichtung (25) einen Laserstrahl (4) erzeugt; der Schritt des Entwickelns einen Schritt eines Einstellens einer optischen Leistung des Laserstrahls (4) zum Aussetzen des Photoleiters (3) einem von einer Mehrzahl von vordefinierten optischen Leistungswerten entsprechend dem einen der Mehrzahl von vordefinierten Mustern; und der Schritt des Erfassens ein Vergleichen einer ersten Beziehung der optischen Dichte und der optischen Leistung des Laserstrahls (4), die von der Mehrzahl der optischen Dichtemessungen und der Mehrzahl der vordefinierten optischen Leistungswerte gebildet ist, mit einer zweiten vorbestimmten Beziehung der optischen Dichte und der optischen Leistung des Laserstrahls (4) umfaßt, um einen Aufbrauch von Toner anzuzeigen.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem: die Ladevorrichtung (2) den Photoleiter (3) lädt, wobei die Leistungsversorgung (22) einen zweiten Ausgang zum Liefern einer zweiten Spannung umfaßt, die zu der Ladevorrichtung (2) gekoppelt wird; der Schritt des Entwickelns einen Schritt eines Einstellens der zweiten Spannung auf einen einer ersten Mehrzahl von vordefinierten Werten der zweiten Spannung umfaßt; und der Schritt des Erfassens ein Bestimmen, unter Verwendung der Mehrzahl der optischen Dichtemessungen und der ersten Mehrzahl von vordefinierten Werten der zweiten Spannung, eines zweiten Werts der zweiten Spannung umfaßt, der notwendig ist, um den Bereich des Photoleiters (3) zu entwickeln, wobei die optische Dichte im wesentlichen gleich einem vorbestimmten ersten Wert der optischen Dichte ist; und der Schritt des Erfassens ein Vergleichen des zweiten Werts der zweiten Spannung mit einem vorbestimmten dritten Wert der zweiten Spannung umfaßt, um einen Aufbrauch von Toner (7) anzuzeigen.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem: die Laser-Abtastvorrichtung (25) einen Laserstrahl (4) erzeugt; der Schritt des Entwickelns einen Schritt eines Einstellens einer Pulsbreite des Laserstrahls (4) zum Aussetzen des Photoleiters (3) einem einer Mehrzahl von vordefinierten Pulsbreitewerten entsprechend dem einen der Mehrzahl von vordefinierten Mustern umfaßt; und der Schritt des Erfassens (502) ein Vergleichen einer ersten Beziehung (202) der optischen Dichte und der Pulsbreite des Laserstrahls (4), die von der Mehrzahl der optischen Dichtemessungen und der Mehrzahl der vordefinierten Pulsbreitewerte gebildet ist, mit einer zweiten vorbestimmten Beziehung (200) der optischen Dichte und der Pulsbreite des Laserstrahls (4) umfaßt, um einen Aufbrauch von Toner (7) anzuzeigen.
  5. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem: der Schritt des Entwickelns einen Schritt eines Einstellens der ersten Spannung (300) auf einen einer er sten Mehrzahl von vordefinierten Werten der ersten Spannung (300) umfaßt; der Schritt des Erfassens ein Bestimmen, unter Verwendung der Mehrzahl der optischen Dichtemessungen und der ersten Mehrzahl von vordefinierten Werten der ersten Spannung (300), eines zweiten Werts für die erste Spannung (300) umfaßt, der notwendig ist, um den Bereich des Photoleiters (3) zu entwickeln, wobei die optische Dichte im wesentlichen gleich einem vorbestimmten ersten Wert (100) der optischen Dichte ist; der Schritt des Erfassens (401) ein Vergleichen des zweiten Werts der ersten Spannung (300) mit einem vorbestimmten dritten Wert (302) der ersten Spannung umfaßt, um einen Aufbrauch von Toner (7) anzuzeigen; das vordefinierte Muster ein festes Muster umfaßt; und der Photoleiter (3) eine Photoleitertrommel (3) umfaßt.
  6. Ein elektrophotographisches Bilderzeugungssystem (1), das einen Toner (7) verwendet, das folgende Merkmale aufweist: eine Ladevorrichtung (2); eine Laser-Abtastvorrichtung (25); eine Leistungsversorgung (22); einen Photoleiter (3), der eine Oberfläche aufweist; einen Entwickler (6) zum Entwickeln von Toner (7) auf die Oberfläche des Photoleiters (3); einen optischen Dichtesensor (21), um eine optische Dichtemessung von Toner (7) zu erzeugen, der auf die Oberfläche des Photoleiters (3) entwickelt ist; und eine Steuerung (23), die konfiguriert ist, um das elektrophotographische Bilderzeugungssystem (1) zu betreiben, um den Toner (7) wiederholt in einer Mehrzahl von vordefinierten Mustern auf den Photoleiter (3) zu entwickeln, um eine Mehrzahl von optischen Dichtemessungen von Toner (7), der auf den Photoleiter (3) entwickelt ist, von dem optischen Dichtesensor (21) zu empfangen und um eine optische Dichtemessung zu erfassen, wobei die Steuerung bewirkt, daß sich zumindest ein Parameter, der zumindest einem von der Ladevorrichtung (2), der Laser-Abtastvorrichtung (25) und dem Entwickler (6) des elektrophotographischen Bilderzeugungssystems zugeordnet ist, während einer Bildung der Mehrzahl von Mustern ändert, und um den Aufbrauch von Toner (7) unter Verwendung der Mehrzahl der optischen Dichtemessungen zu erfassen.
  7. Das elektrophotographische Bilderzeugungssystem (1) gemäß Anspruch 6, bei dem: die Leistungsversorgung (22) einen Ausgang aufweist, um eine extern steuerbare Spannung (300) zu liefern; der Entwickler (6) mit dem Ausgang verbunden ist; und die Steuerung (23) der Leistungsversorgung (22) für ein Steuern der Spannung (300) wirksam zugeordnet ist, um die optische Dichtemessung im wesentlichen bei einem ersten vorbestimmten Wert (100) zu halten, wobei die Steuerung (23) zu einem Bestimmen ist, wann ein Betrag der Spannung (300) einen Wert erreicht, der größer als oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert (302) ist.
  8. Das elektrophotographische Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 7, bei dem: das elektrophotographische Bilderzeugungssystem (1) einen elektrophotographischen Farbdrucker umfaßt; der Photoleiter (3) eine Photoleitertrommel (3) umfaßt; der optische Dichtesensor (21) mit Bezug auf die Oberfläche der Photoleitertrommel (3) zum Durchführen der optischen Dichtemessung bezüglich des Toners (7), der auf die Oberfläche der Photoleitertrommel (3) entwickelt ist, proximal angeordnet ist; und die Steuerung (23) die Fähigkeit umfaßt, den optischen Dichtesensor (21) und die Leistungsversorgung (22) zu steuern, um eine Mehrzahl der optischen Dichtemessungen an einer entsprechenden Mehrzahl von Positionen auf der Oberfläche der Photoleitertrommel (3) durchzuführen, die den Toner (7) aufweist, der bei einer entsprechenden Mehrzahl von Werten der Spannung (300) entwickelt ist.
  9. Das elektrophotographische Bilderzeugungssystem (1) gemäß Anspruch 6, bei dem: die Laserabtastvorrichtung (25) einen Laserstrahl (4) erzeugt, der eine Pulsbreite aufweist; die Oberfläche des Photoleiters (3) für ein Aussetzen durch den Laserstrahl (4) ist; und die Steuerung (24, 23) mit der Laser-Abtastvorrichtung (25) gekoppelt ist, wobei die Steuerung (24, 23) die Fähigkeit umfaßt, die Pulsbreite des Laserstrahls (4) zu steuern, um eine Mehrzahl von Bereichen auf der Oberfläche des Photoleiters (3) mit dem vordefinierten Muster unter Verwendung einer entsprechenden Mehrzahl von Pulsbreiten des Laserstrahls (4) auszusetzen, wobei die Steuerung (24, 23) die Fähigkeit umfaßt, eine erste Beziehung (202) der optischen Dichte zu der Pulsbreite, die von einer Mehrzahl der optischen Dichtemessungen der Mehrzahl von Bereichen gebildet ist, die den Toner (7) und die Mehrzahl der Pulsbreiten aufweisen, mit einer vorbestimmten zweiten Beziehung (200) der optischen Dichte zu der Pulsbreite zu vergleichen, um einen Aufbrauch von Toner (7) anzuzeigen.
  10. Das elektrophotographische Bilderzeugungssystem (1) gemäß Anspruch 9, bei dem: das elektrophotographische Bilderzeugungssystem (1) einen elektrophotographischen Einfarbendrucker (1) umfaßt; der Photoleiter (3) eine Photoleitertrommel (3) umfaßt; und das vordefinierte Muster ein Halbtonmuster umfaßt.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6631247B1 (en) * 1999-09-29 2003-10-07 Ricoh Co., Ltd. Method and system for remote diagnostic, control and information collection based on various communication modes for sending messages to a resource manager
US7031020B1 (en) * 1994-04-22 2006-04-18 Canon Kabushiki Kaisha Image processing method, apparatus and controller
US5899596A (en) * 1998-05-29 1999-05-04 Hewlett-Packard Company Optimization of electrophotographic edge development
US6494562B1 (en) 1998-09-03 2002-12-17 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for identifying a sales channel
JP2002182457A (ja) * 2000-12-11 2002-06-26 Canon Inc 現像装置および画像形成装置
US6456802B1 (en) 2001-04-02 2002-09-24 Hewlett-Packard Co. Capacity determination for toner or ink cartridge
US6977755B2 (en) * 2001-09-20 2005-12-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Toner advisor apparatus and method
US20030086099A1 (en) * 2001-11-02 2003-05-08 Eastman Kodak Company Calibration method for a printing apparatus using photosensitive media
US6746094B1 (en) 2002-10-30 2004-06-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Imaging system and method of determining insufficient colorant
US6744996B2 (en) 2002-10-31 2004-06-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of determining liquid toner depletion
US7280779B2 (en) * 2004-12-26 2007-10-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Image banding compensation method
US7970304B2 (en) * 2008-12-12 2011-06-28 Eastman Kodak Company Method of improving developed flat field uniformity
JP4947130B2 (ja) * 2009-11-30 2012-06-06 ブラザー工業株式会社 印刷装置
WO2016116116A1 (en) 2015-01-23 2016-07-28 Hewlett-Packard Indigo B.V. Impeller blade for calibrating light sensor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6188284A (ja) * 1984-10-08 1986-05-06 Ricoh Co Ltd 画像形成装置におけるトナ−終了検知方法
JPS63228180A (ja) * 1987-03-17 1988-09-22 Minolta Camera Co Ltd トナ−補給装置
JPS6425175A (en) * 1987-07-22 1989-01-27 Toshiba Corp Toner concentration controller
US4914459A (en) * 1988-04-18 1990-04-03 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
JPH0820806B2 (ja) * 1990-03-19 1996-03-04 富士ゼロックス株式会社 現像装置のトナー空検知装置
JPH04250479A (ja) * 1991-01-28 1992-09-07 Ricoh Co Ltd 画像濃度制御方法
JPH052305A (ja) * 1991-06-26 1993-01-08 Toshiba Corp 画像形成装置
US5532794A (en) * 1993-01-07 1996-07-02 Sharp Kabushiki Kaisha Electrophotographic image stabilization control apparatus
JPH07181765A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Minolta Co Ltd 画像形成装置
JP3126611B2 (ja) * 1993-12-28 2001-01-22 キヤノン株式会社 画像形成装置
JPH0815929A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Toshiba Corp 画像形成装置
JP3581424B2 (ja) * 1995-04-11 2004-10-27 キヤノン株式会社 画像形成装置及びその制御方法
JP4263774B2 (ja) * 1995-10-20 2009-05-13 富士ゼロックス株式会社 現像装置におけるトナー空検知装置

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Publication number Publication date
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JPH10239925A (ja) 1998-09-11
DE69820136D1 (de) 2004-01-15
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EP0863446A1 (de) 1998-09-09

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