NL1009374C2 - Ontwikkeleenheid voor een reproductie-apparaat en reproductie-apparaat voorzien van een dergelijke ontwikkeleenheid. - Google Patents

Description

5 /

Ontwikkeleenheid voor een reproductie-apparaat en reproductie-apparaat voorzien van een dergeiijke ontwikkeleenheid

De uitvinding heeft betrekking op een ontwikkeleenheid voor een reproductie-apparaat voor het selectief aanbrengen van markeringsmiddelen op een beeldvormend medium omvattende een eerste reservoir voor het in voorraad houden van markeringsmiddelen, een tweede reservoir voor het aanhouden van een werkvoorraad 10 markeringsmiddelen, overdrachtsmiddelen voor het selectief aanbrengen van in het tweede reservoir aanwezige markeringsmiddelen op het beeldvormend medium, toevoermiddelen voor het uit het eerste reservoir toevoeren van markeringsmiddelen aan het tweede reservoir op basis van een toevoerbesturingssignaal, tenminste één sensor voor het genereren van een met de in het tweede reservoir aanwezige 15 hoeveelheid markeringsmiddelen corresponderend sensorsignaal, en besturingsmiddelen voor het genereren van het toevoerbesturingssignaal op basis van het sensorsignaal. Tevens heeft de uitvinding betrekking op een reproductie-apparaat voorzien van een dergelijke ontwikkeleenheid.

20 In een reproductie-apparaat zorgt de ontwikkeleenheid ervoor dat markeringsmiddelen aangebracht worden op een beeldvormend medium. In het geval van inkjet betreft dit het aanbrengen van inkt direct op het kopiemateriaal. In het geval van electrofotografie betreft dit het aanbrengen van toner op een fotogeleider, waarna dit op de fotogeleider gevormde tonerbeeld overgedragen wordt naar het kopiemateriaal.

25 Wordt, in het geval van electrofotografie, het zogeheten binair ontwikkelsysteem toegepast, dan zijn de markeringsmiddelen uitgevoerd als een tonerpoeder, waarbij dit tonerpoeder ten behoeve van het ontwikkelen, tesamen met carrierdeeltjes, opgenomen is in een ontwikkelmengsel. Tijdens bedrijf wordt dit ontwikkelmengsel voortdurend in beweging gehouden, waardoor de tonerdeeltjes door wrijving met de 30 carrierdeeltjes tribo-electrisch worden opgeladen. Een magneetborstel brengt vervolgens de tribo-electrisch opgeladen tonerdeeltjes in de direkte nabijheid van de fotogeleider, waar tonerdeeltjes selectief, overeenkomstig het op de fotogeleider aanwezige ladingsbeeld, overspringen, zodat op de fotogeleider een met het ladingsbeeld overeenkomend tonerbeeld gevormd wordt.

1 0 n Q 3 7 A

2

Gedurende het produceren van afdrukken zal toner uit het ontwikkelmengsel verbruikt worden waardoor de hoeveelheid toner in het ontwikkelmengsel en dus de tonerconcentratie van het ontwikkelmengsel daalt. Voor het verkrijgen van goede afdrukken is het noodzakelijk dat de variatie in tonerconcentratie binnen bepaalde 5 grenzen blijft. Om dit te realiseren is het uit de stand techniek bekend om door middel van een tonerconcentratieregeling welke de tonertoevoer vanuit een voorraadvat aan het ontwikkelmengsel regelt de tonerconcentratie op een gewenste waarde te houden. Echter dit doel wordt slechts ten dele gerealiseerd. Immers, voor ontwikkeleenheden overeenkomstig de aanhef, waarbij markeringsmiddelen uit een voorraadvat 10 toegevoerd worden aan een werkvoorraad waaraan de markeringsmiddelen ten behoeve van het ontwikkelen onttrokken worden, kan de situatie optreden dat het momentane verbruik van markeringsmiddelen de toevoer overtreft zodat een tekort aan markeringsmiddelen in de werkvoorraad optreedt. In het geval van het binaire procédé betekent dit dat, indien er gedurende een zekere tijdsspanne meer toner 15 wordt verbruikt dan er toegevoerd kan worden, de tonerconcentratie afneemt. Indien deze afname aanzienlijk is wordt de afdrukkwaliteit minder, terwijl, bij het bereiken van een bepaalde kritische ondergrens van de tonerconcentratie, vervuiling en ook beschadiging van onderdelen op gaat treden.

Om het bereiken van een dergelijke kritische ondergrens te voorkomen is het uit de 20 stand techniek bekend om als de tonerconcentratie een zekere drempelwaarde bereikt over te gaan op een delayed_print bedrijfswijze. Hierbij wordt het afdrukken tijdelijk onderbroken. Alle lopende afdrukken worden afgewerkt, volgende afdrukken worden niet meer in behandeling genomen. De tonertoevoer gaat gewoon door zodat de tonerconcentratie zich kan herstellen. Op het moment dat de tonerconcentratie weer 25 een nominale waarde heeft bereikt worden weer volgende afdrukken in behandeling genomen. Deze maatregel echter, biedt geen oplossing voor situaties waarbij het momentane tonerverbruik zo hoog is dat nog gedurende het afwerken van de lopende afdruk de kritische ondergrens, waarbij vervuiling en beschadiging van onderdelen optreedt, bereikt wordt. Om de negatieve gevolgen van dergelijke situaties zoveel 30 mogelijk te beperken is het uit de stand techniek bekend om als de kritische ondergrens overschreden wordt het afdrukken direct te staken, bijvoorbeeld door het printhead uit te zetten, waardoor geen toner meer ontwikkeld wordt, terwijl het kopievel verder normaal doorgevoerd wordt. Het resultaat is een niet afgemaakte afdruk. Dit is niet gewenst.

1009374 3

Dergelijke ongewenste situaties zullen zich minder snel voordoen door de drempelwaarde, waarbij het afdrukken tijdelijk onderbroken wordt, hoger te leggen zodat eerder tussen het produceren van afdrukken door tonerdosering plaats vinden. Echter wordt de drempelwaarde hoger gelegd dan zullen afdrukken in mindere mate 5 direct op elkaar aansluitend geproduceerd worden waardoor de productiviteit afneemt. Dit is ook niet gewenst.

De uitvinding beoogt de nadelen van de bovengenoemde oplossingen in verregaande mate te verminderen. De ontwikkeleenheid overeenkomstig de aanhef is hiertoe 10 voorzien van besturingsmiddelen welke middelen omvatten voor het genereren van het toevoerbesturingssignaal op basis van een gradiënt van het sensorsignaal.

De uitvinding berust op het inzicht dat in alle bekende systemen overeenkomstig de aanhef de toevoer van markeringsmiddelen uit een voorraadvat met een zekere 15 vertraging plaats vindt, zodat een geconstateerd tekort aan markeringsmiddelen in een werkvoorraad niet onmiddelijk opgeheven kan worden. Onder deze omstandigheden kan alleen aan een momentaan hogere vraag van markeringsmiddelen voldaan worden als op deze vraag geanticipeerd kan worden. Dit nu wordt gerealiseerd door de gradient van de sensorspanning ook mee te laten wegen bij het op peil houden van de 20 hoeveelheid markeringsmiddelen in de werkvoorraad.

Hierdoor wordt bij het snel afnemen van de hoeveelheid markeringsmiddelen in de werkvoorraad eerder ingegrepen dan alleen op basis van de actuele waarde van de hoeveelheid markeringsmiddelen zou gebeuren. Voordeel is dat hierdoor de kans dat het bedrukken van een kopievel afgebroken moet worden aanzienlijk verminderd 25 wordt. De drempelwaarde kan lager blijven liggen zodat de productiviteit gewaarborgd blijft.

Een voordelige uitvoeringsvorm wordt verkregen doordat het genereren van het toevoerbesturingssignaal op basis van de gradiënt van het sensorsignaal alleen plaats 30 vindt indien het sensorsignaal binnen een bepaald bereik ligt.

Hierdoor wordt voorkomen dat bij een momentaan hoog verbruik, corresponderende met een grote gradiënt, onnodig ingegrepen wordt, in die gevallen dat de in de werkvoorraad aanwezige hoeveelheid markeringsmiddelen ruim voldoende is om het momentane hoge verbruik op te vangen.

1009374 4

Een volgende voordelige uitvoeringsvorm wordt verkregen doordat de toevoermiddelen middelen omvatten voor het, op basis van het toevoerbesturingssignaal, starten en stoppen van het toevoeren van de markeringsmiddelen uit het eerste reservoir aan het 5 tweede reservoir.

Hierdoor kan volstaan worden met een relatief eenvoudig toevoermechanisme.

Een volgende voordelige uitvoeringsvorm wordt verkregen doordat de besturingsmiddelen tevens middelen omvatten voor het genereren van een signaal 10 voor het initialiseren van een speciale bedrijfswijze van het reproductie-apparaat, indien de gradiënt van het sensorsignaal een eerste drempelwaarde passeert.

Door het reproductie-apparaat in een speciale bedrijfswijze te brengen indien de gradiënt een vastgestelde drempelwaarde passeert kan het momentane tonerverbruik beperkt worden.

15 Figuurbeschrijving

De uitvinding zal nu nader worden uiteengezet aan de hand van bijgaande figuren, waarvan:

Fig. 1 een schematische weergave van een reproductie inrichting voorzien van een ontwïkkelunit weergeeft: 20 Fig. 2 een gedetailleerde zij-aanzicht toont van de ontwikkeleenheid;

Fig. 3 schematisch het voorraadvat, het reservoir, de besturing en een aantal betrokken signalen toont;

Fig. 4 een flowdiagram van de werkwijze volgens de uitvinding toont; en Fig. 5, 6 en 7 het verloop van de tonerconcentratiespanning toont voor enkele 25 voorbeelden.

Figuur 1 toont een elektrofotografisch reproduktie-apparaat 101. Dit apparaat bevat een beeldvormend medium uitgevoerd als een drumvormige fotogeleider 102 omgeven door achtereenvolgens een oplaad-inrichting 103, een LED-balk 104, een 30 ontwikkelstation 105, een transferstation 106 en een cleaner 107. Daarnaast is er voorzien in een papiermagazijn 108. Een vel wordt via papierbaan 109 langs transferstation 106 geleid, passeert fixeer-eenheid 110 en wordt afgelegd in aflegbak 111. Een centrale besturingseenheid 112 draagt er zorg voor dat alle eerder 1009374 5 genoemde functies op de juiste momenten in werking treden, verzorgt de afhandeling van instellingen door een gebruiker gemaakt op het bedieningspaneel 113 en verzorgt de afhandeling van communicatie met een aangesloten, echter niet getoonde, scanner en met een netwerk voor het verwerken van print-opdrachten.

5 Gedurende een afdruk-operatie roteert de fotogeleider in de richting van de pijl en zal het gebied van de fotogeleider ter plaatse van de oplaad-inrichting 103 tot een hoge negatieve spanning worden opgeladen. Dit gebied passeert vervolgens de LED-balk 104. Een in electronische vorm beschikbaar, af te drukken origineelbeeld wordt toegevoerd aan de LED-balk en deze projecteert het beeld (zwartschrijver) lijnsgewijze 10 op de fotogeleider. Op die plaatsen waar de fotogeleider belicht wordt treedt lokaal geleiding op en de lading vloeit daar weg. Op deze manier wordt een ladingsbeeld overeenkomstig het origineelbeeld op de fotogeleider gevormd. Bij het passeren van het ontwikkelstation 105 wordt toner aangebracht op de belichte gebieden. Bij het transferstation 106 wordt het tonerbeeld electrostatisch overgebracht op een vanuit 15 papiermagazijn 108 via papierbaan 109 langsgevoerd vel kopiemateriaal. Cleaner 107 zorgt ervoor dat eventuele tonerresten van de fotogeleider verwijderd worden.

Het vel kopiemateriaal voorzien van het tonerbeeld wordt vervolgens door fixeer-eenheid 110 geleid. De toner wordt hier op een zodanig temperatuur gebracht dat deze gaat verweken en zich vasthecht aan het kopiemateriaal. Vervolgens wordt het 20 vel uitgevoerd en in aflegbak 111 gedeponeerd.

Ontwikkelstation 105 zal nu verder in detail besproken worden aan de hand van Fig. 2 en Fig.3.

In Fig. 2 is de fotogeleidende drum, welke roteert in de richting van pijl A, aangegeven 25 met verwijzingscijfer 201. In de weergegeven uitvoeringsvorm van het reproductie-apparaat wordt omkeer-ontwikkeling toegepast. Het omkeerontwikkelsysteem omvat een dun cylindrisch ontwikkeldeel in de vorm van een aluminium huls 202 welke parallel aan de fotogeleidende drum 201 is gepositioneerd zodat een smalle spleet welke een ontwikkelzone vormt ontstaat tussen de oppervlakken van de huls 202 en 30 de fotogeleiderdrum 201. De huls roteert in de richting van pijl B, dat wil zeggen in dezelfde richting als de fotogeleiderdrum 201, zodat de oppervlakken van de huls en de drum in de ontwikkelzone in tegengestelde richting ten opzichte van elkaar bewegen. Het oppervlak van drum 201 draagt een ladingsbeeld dat daarop gevormd is op de hiervoor beschreven wijze en dat in de ontwikkelzone volgens de omkeer- 1009374 6 ontwikkelingsmethode van tonerdeeltjes voorzien wordt.

Ontwikkelmengsel 203 bestaande uit een mengsel van carrierdeeltjes (bijvoorbeeld bestaande uit een ijzeren kern voorzien van hars) en een kleine hoeveelheid koolstofhoudende tonerdeeltjes bevindt zich in een reservoir 204. Het reservoir bestaat 5 uit twee zich in langsrichting uitstrekkende evenwijdig aan de fotogeleiderdrum verlopende compartimenten.

In elk compartiment bevindt zich een roterende helische schroef 205 waardoor het mengsel voortdurende gemengd wordt en waardoor het mengsel zich voortdurend verplaatst.

10 Het onderste gedeelte van het omtreksoppervlak van de huls steekt in het eerste compartiment van het reservoir 204 zodat het in contact komt met het ontwikkelmengsel. Een magneetsysteem bevindt zich in vaste positie binnen in de huls en omvat een cylindervormig draaglichaam 206 en een aantal permanente magneten welke zich uitstrekken langs het inwendige cylinder omtreksoppervlak van 15 huls 202.

Magneten 207 en 208 staan opgesteld tegenover het reservoir 204 en oefenen een aantrekkende kracht uit op het ontwikkelmengsel 203 in de richting van het oppervlak van de huls. Magneet 208 is recht tegenover het afstrijkmes 209 geplaatst.

Magneet 210 houdt de ontwikkelaar welke afstrijkmes 209 is gepasseerd op het 20 oppervlak van de huls, terwijl deze zich beweegt in de richting van de ontwikkelspleet 210. Magneet 211 is gepositioneerd direct tegenover ontwikkelzone 210 en doet een magneetborstel ontstaan welke over het oppervlak van drum 201 veegt, zodat de tonerdeeltjes uit de borstel in nauw contact met het oppervlak van drum 201 worden gebracht. Magneten 212 en 213 dienen er toe de carrierdeeltjes en niet voor 25 ontwikkeling van het ladingsbeeld gebruikte tonerdeeltjes vast te houden op de huls totdat ze de top van de huls bereiken, waarna ze terugvallen in reservoir 204. In de bodem van het reservoir 204 is een tonerconcentratie-sensor 214 aangebracht. Deze geeft periodiek een signaal af dat een maat is voor de tonerconcentratie in het ontwikkelmengsel. In Fig. 3 is het reservoir 204 nogmaals, maar nu schematisch in 30 bovenaanzicht weergegeven. De twee compartimenten 204A en 204B strekken zich parallel aan elkaar in lengterichting uit. In bedrijf verplaatst het ontwikkelmengsel zich in de pijlrichting door de rotatie van de in Fig. 3 niet getoonde, onderling tegengesteld roterende, helische schroeven. Toner wordt vanuit het tonervoorraadvat 301 via tonerdoseerspiraal 302, welke aangedreven wordt door een niet in de figuur getoonde J009374 7 tonerdoseermotor, toegevoerd aan het reservoir 204. Het ontwikkelmengsel met de vers toegevoerde toner moet de gehele mengbak door voordat deze op de ontwikkelwals terecht komt zodat een goede menging en oplading plaats vindt. Tonerdoseerspiraal 301 wordt vanuit besturing 303 met behulp van het 5 tonertoevoersignaal TFS in- en uitgeschakeld. In de direkte nabijheid van de tonertoevoer-opening is de tonerconcentratie-sensor214 aangebracht. Het hierdoor opgewekte signaal TCS wordt aan besturingseenheid 303 toegevoerd. Dit signaal wordt via een convertor omgezet in een digitale waarde welke geschikt is voor digitale verwerking. Deze digitale waarde wordt iedere 100 ms vernieuwd. De gradiënt wordt 10 afgeleid uit het voortschrijdend gemiddelde over een periode van 20 metingen. Een detector 304 in het tonervoorraadvat detecteert het niveau van de in het vat aanwezige hoeveelheid toner. Een signaal TBE wordt afgegeven indien de tonervoorraad bijna op is. Aan besturingseenheid 303 wordt vanuit de hoofdbesturingseenheid van het reproductie-apparaat een signaal ESS toegevoerd als een afdruk gemaakt gaat 15 worden. Vanuit de besturings-eenheid 303 worden de signalen PHD en DP aan de hoofdbesturingseenheid toegevoerd als respectievelijk het PrintHead uitgeschakeld moet worden en als het reproductie-apparaat naar de Delayed_Print bedrijfswijze over moet gaan.

Tijdens het ontwikkelen wordt drum 201 uniform opgeladen tot een oppervlakte 20 potentiaal van -1200 Volt. Door het belichten van de drum met de belichtingseenheid treedt lokaal ontlading op waardoor een ladingsbeeld op de drum gevormd wordt. Huls 202 wordt op een voorspanning van -1100 Volt gebracht. Op die plaatsen van de fotogeleidende drum welke niet belicht zijn en waar dus geen lokale ontlading plaats vindt ontstaat in de spleet van de ontwikkelzone een electrisch veld corresponderende 25 met een spanningsverschil van 100 V. De spleet heeft typisch een breedte in de orde van groottte van 1,5 mm. Aangezien de tonerdeeltjes een negatieve tribo-electrische lading bezitten, zal het electrische veld in de spleet de toenrdeeltjes naar de huls trekken zodat ze niet afgezet worden op de onbelichte gebieden van de fotogeleider. De belichte gebieden van de drum bezitten een oppervlakte potentiaal van ongeveer -30 700 V. In deze gebieden zal het electrische veld tegengesteld gericht zijn zodat tonerdeeltjes afgezet zullen worden op de ontladen gebieden. Het moge duidelijk zijn dat het hierbeschreven systeem een zogenaamd zwartschrijvend systeem is, waarbij de belichte delen van de fotogeleider ontwikkeld worden met toner. Het op de drum ontwikkelde tonerbeeld wordt zoals eerder beschreven door electrische transfer 1009374 8 overgedragen op een kopievel, hierop gefixeerd en vervolgens afgelegd.

Aan de hand van het Flowdiagram weergegeven in Fig.4 zal nu de werkwijze volgens de uitvinding worden beschreven zoals deze in besturings-eenheid 303 uitgevoerd wordt.

5 Vertrekkende vanuit stap 401, waarbij het apparaat zich in de standby toestand bevindt, wordt in stap 402 voortdurend gecontroleerd of vanuit de centrale besturing een commando ontvangen wordt dat het engine moet gaan lopen, dit gebeurt o.a. als er een afdruk gemaakt moet worden. Is dit het geval (J) dan gaan de mengwalsen draaien en, nadat de mengwalsen 3 seconden hebben gedraaid, start de start toner-10 concentratie-meting (stap 403). In stap 404 wordt gecontroleerd of de tonerconcentratie-spanning groter is dan een eerste drempelwaarde V,. Is dit niet het geval dan wordt in stap 405 indien de tonerdoseermotor loopt deze motor na 4 seconden uitgeschakeld. Loopt de motor niet dan gebeurt in deze stap niets. In stap 406 wordt gecontroleerd of vanuit de besturing een commando ontvangen is dat het 15 engine moet stoppen. Is dit niet het geval (N) dan wordt stap 404 weer bereikt. Zolang de tonerconcentratie-spanning niet hoger is dan V, wordt de lus gevormd door de stappen 404, 405 en 406 doorlopen. De tonerconcentratie is voldoende, er wordt geen nieuwe toner vanuit het tonervoorraadvat aan het ontwikkelmengsel in het reservoir van de ontwikkeleenheid toegevoerd. Wordt in stap 404 vastgesteld dat de 20 tonerconcentratie-spanning groter is dan V, (J) dan wordt in stap 407 de tonerdoseermotor, in geval deze nog niet aan staat, ingeschakeld. Is deze reeds ingeschakeld dan blijft dit zo: De tonerconcentratie heeft een zodanig laag niveau dat nieuwe toner toegevoegd moet worden aan het ontwikkelmengsel. Hierna wordt in stap 408 gecontroleerd of de tonerconcentratie-spanning groter is dan de drempelwaarde 25 V2. Is dit niet het geval (N) dan wordt stap 406 bereikt. Zolang de tonerconcentratie- spanning tussen V, en V2 ligt wordt de lus gevormd door de stappen 404, 407, 408, 406, 404 doorlopen. Voortdurend wordt toner toegevoerd. Pas als in stap 404 geconstateerd wordt dat de tonerconcentratie op een voldoende niveau is, corresponderend met een tonerconcentratie-spanning lager dan of gelijk aan V, dan 30 zal in stap 405 de tonertoevoer gestopt worden. Is de tonerconcentratie-spanning groter dan V, en wordt in stap 408 geconstateerd dat de tonerconcentratie-spanning ook groter is dan V2 dan wordt in stap 409 nagegaan of de gradiënt δ groter is dan Δ V/sec. Is dit niet het geval (N) dan wordt in stap 10 gecontroleerd of de spanning groter is dan de drempelwaarde V3. Is dit niet het geval (N) dan wordt stap 406 weer bereikt.

1009374 9

Dit betekent dat als de spanning een waarde tussen de drempelwaarde V2 en de drempelwaarde V3 bezit de lus gevormd door de stappen 404, 407, 408,409, 410, 406, 404 doorlopen wordt. In deze lus wordt bij voortduring gecheckt op de gradient. Wordt de gradiënt overschreden (stap 409, J) dan komt het apparaat in een delayed_print 5 mode (stap 411). Deze mode wordt ook bereikt als in stap 410 geconstateerd wordt dat de spanning groter is dan de drempelwaarde V3 (J). In de delayed_print mode wordt er voor gezorgd dat de tonerconcentratie weer op peil komt. Blijkbaar is, gegeven de verbruikscondities, alleen het laten lopen van de tonerdoseermotor niet voldoende om het verbruik te compenseren. In de delayed_print mode wordt daarom 10 het starten van nieuwe afdrukken verboden; lopende afdrukken, dat wil zeggen afdrukken waarvan het papier reeds in de papierbaan aanwezig is, worden afgemaakt. Na het ingaan van de delayed_print mode in stap 411 wordt in stap 412 gecontroleerd of de spanning groter is dan de drempelwaarde V4. Is dit niet het geval (N) dan wordt in stap 413 een tonerbottle_empty procedure uitgevoerd. In deze procedure wordt 15 gecontroleerd of nog voldoende toner aanwezig is in het tonervoorraadvat. Is dit niet het geval dan wordt de bedienaar gewaarschuwd dat toner bijgevuld moet worden. De procedure wordt pas weer voortgezet met stap 414 als ook daadwerkelijk toner is bijgevuld. Is de tonervoorraad voldoende dan gaat de werkwijze meteen door met stap 414. In stap 414 wordt gecontroleerd of de tonerconcentratie-spanning kleiner is dan 20 V2en dit gedurende een zeker instelbaar, door een timer bepaald, tijdvenster blijft. Is dit niet het geval (N) dan blijft de werkwijze in de lus gevormd door de stappen 412,413, 414 gedurende welke tijd voortdurend toner toegevoerd wordt terwijl geen nieuwe afdrukken gemaakt worden. De tonerconcentratie krijgt dus gelegenheid om zich te herstellen. Wordt in de delayed_print mode in stap 412 geconstateerd dat de spanning 25 groter is dan de drempelwaarde V4 (J) dan worden in stap 415 maatregelen uitgevoerd om het tonerverbruik direct te stoppen. Hiertoe worden bijvoorbeeld alle instelspanningen van fotogeleider en ontwikkel-eenheid op nul gebracht. In het geval van een zwartschrijver is het ook mogelijk het printhead uit te zetten. Gedeeltelijk of in het geheel niet bedrukte kopievellen worden uitgevoerd. Hierna wordt in stap 416 30 gecontroleerd of de spanning groter is dan de drempelwaarde V5. Is dit het geval dan wordt het apparaat in een uitzonderingstoestand gebracht (stap 417), die alleen op te heffen is door een service engineer. Is de spanning niet groter dan de drempelwaarde V5 (N) dan gaat de werkwijze verder met stap 413 en daarna stap 414. Wordt in stap 414 geconstateerd dat de tonerconcentratie zo ver hersteld is dat de spanning 1 Π Π Λ Ί « 10 gedurende het tijdvenster voortdurend onder de drempelwaarde V2 blijft (J), dan wordt de delayed_print mode opgeheven en wordt stap 406 bereikt. Nieuwe afdrukken kunnen dan weer in behandeling worden genomen. Wordt in stap 406 geconstateerd dat inderdaad een signaal ontvangen is dat het engine naar de standby mode kan (J), 5 dan stopt de werkwijze (stap 418) en keert het apparaat weer terug naar de standby toestand.

Worden met de configuratie overeenkomstig de uitvinding afdrukken gemaakt met een nominale bedekkingsgraad, wat betekent dat de drempelwaarde van de gradiënt niet 10 overschreden wordt, dan zal na het produceren van een aantal afdrukken de tonerconcentratie zover gedaald zijn dat de drempelwaarde van V, van de tonerconcentratie-spanning overschreden wordt. Op dat moment gaat de tonerdoseermotor lopen en wordt toner toegevoerd aan het ontwikkelmengsel. Gezien de doorlooptijd in het reservoir 204 (Fig.3) duurt het enige tijd voordat de effecten 15 hiervan merkbaar zijn. Het ontwikkelen gaat door en dus zal de tonerconcentratie verder afnemen. Wordt ook de drempelwaarde V2 overschreden dan wordt vanaf dat moment ook op de gradiënt δ gecontroleerd. Bij afdrukken met een gemiddelde bedekkingsgraad wordt de drempel Δ voor de gradiënt niet overschreden zodat het afdrukken gewoon doorgaat. Op zeker moment stelt zich een evenwicht in waarbij de 20 gemiddelde toevoer van toner in evenwicht is met de gemiddelde afgifte van toner door de ontwikkelborstel. Nadat alle afdrukken zijn gemaakt stopt de werkwijze en gaat het apparaat naar de standby mode.

Worden nu met de configuratie overeenkomstig de uitvinding afdrukken met een hoge 25 bedekkingsgraad gemaakt, dan zal de tonerconcentratiespanning snel oplopen.

Uitgaande van een aanvangsniveau V0 van de tonerconcentratie-spanning zal eerst de drempelwaarde V, gepasseerd worden, zodat toevoer van toner aan het ontwikkelmengsel start. De effecten hiervan zullen echter niet meteen merkbaar zijn. Op het moment dat de drempel V2 gepasseerd wordt wordt op de gradiënt 30 gecontroleerd. Veronderstellend dat de drempelwaarde van de gradiënt overschreden wordt, wordt overgegaan op de delayed_print bedrijfswijze. Deze ingreep heeft wel direct effect, tenminste nadat de lopende afdruk is afgemaakt. Volgende afdrukken worden niet in behandeling genomen vooraleer de tonerconcentratie weer op een nominaal niveau is en de delayed_print bedrijfswijze beëindigd is.

1009374 11

Op deze wijze wordt bereikt dat bij afdrukken met een hoge bedekkingsgraad al in een eerder stadium ingegrepen wordt dan op basis van een drempelwaarde voor de tonerconcentratie alleen mogelijk zou zijn en zonder dat hierbij het gedrag van het apparaat voor afdrukken met een nominale bedekkingsgraad verandert.

5

De voordelen van de uitvinding zullen nu toegelicht worden aan de hand van enkele voorbeelden waarvan in de Figuren 5, 6 en 7 het verloop van de tonerconcentratie-spanning V, schematisch is weergegeven. In deze voorbeelden is verondersteld dat de mengwalsen gedurende de gehele tijd draaien.

10 Aan de hand van Figuur 5 wordt allereerst het effect van het maken van één afdruk getoond op het verloop van de tonerconcentratie-spanning. De in Figuur 5 getoonde kromme geeft het verloop van V, zoals gedetecteerd door de tonerconcentratie-sensor ter plaatse van B (Fig.3), ter hoogte van het eind van de ontwikkelborstel, weer. Het te ontwikkelen beeld in dit voorbeeld bezit een homogene bedekkingsgraad welke 15 zodanig is dat gedurende de tijd dat ontwikkeld wordt de tonerconcentratiespanning overal langs het traject AB met δ, V/s toeneemt. Het beeld heeft een breedte overeenkomend met de breedte van de ontwikkelwals en een zodanige lengte dat gedurende 20 seconde ontwikkeld wordt. Op het tijdstip t=30 s start het ontwikkelen. Toner wordt over de gehele lengte AB afgenomen, waarbij tegelijkertijd het 20 ontwikkelmengsel zich verplaatst. Van t=30 tot t=50 vertoont de tonerconcentratiespanning van het bij B passerende ontwikkelmengsel een lineaire toename van 20*δ, V, immers de lokaal onttrokken hoeveelheid toner is telkens evenredig met de tijd gedurende welke aan het desbetreffende voortgaande segment toner onttrokken is. Vanaf t=50 s wordt geen toner meer verbruikt en zal het bij B 25 passerende ontwikkelmengsel dan ook een constante tonerconcentratiespanning te zien geven, voor zover aan het mengsel gedurende de volle 20 seconden toner is onttrokken. Dit is niet het geval voor het ontwikkelmengsel dat vanaf t=30 ter plaatse van A aangevoerd werd met de nominale tonerconcentratie. Dit geeft gedurende 20 seconde een lineaire afname van de tonerconcentratiespanning tot de nominale 30 waarde V0 te zien. Aangezien het ontwikkelmengsel zich in 90 sec van A naar B verplaatst zal dit effect 90 sec later, op t=120, ter plaatse van B zichtbaar worden. Voor zover het ontwikkelmengsel blijft circuleren zal dit concentratieverloop na 180 seconde opnieuw weer bij B passeren, zoals aangegeven in de figuur op het tijdstip t=210.

1009374 12

In Figuur 6 wordt het verloop van de tonerconcentratiespanning getoond bij het maken van een job bestaande uit 6 afdrukken die starten op de respectievelijke tijdstippen t=30, 60, 90,120,150 en 180. Toner wordt cumulatief aan het ontwikkelmengsel 5 onttrokken. Op het tijdstip t=65 wordt V, overschreden en start tonertoevoer vanuit het voorraadvat. Hierdoor wordt lokaal een afname van de tonerconcentratiespanning veroorzaakt ter grootte van Vt. Verondersteld wordt dat in de hier getoonde voorbeelden V% = 20*5,. Op het tijdstip t=75 s wordt V2 gepasseerd. Vanaf dit moment wordt op de gradiënt gecontroleerd. De 10 huidige gradiënt is 5, V/sec. De drempelwaarde voor de gradiënt ligt bij Δ V/sec, waarbij geldt dat Δ > 5, zodat geen actie in gang wordt gezet. Het verloop is van t= 110 tot ca t=240 s vlak, waarna de spanning met Vs afneemt omdat op dat moment, ca 180 seconde na t=65 s en enigszins uitgemiddeld, ter plaatse van de sensor het effect van de tonertoevoer zichtbaar wordt. Tonertoevoer blijft doorgaan, terwijl geen toner 15 meer verbruikt wordt zodat de tonerconcentratiespanning daalt tot een niveau onder V,, waarbij de tonertoevoer gestopt wordt.

In Figuur 7 wordt het verloop V, getoond bij het maken van een aantal afdrukken met een driemaal hogere bedekkingsgraad dan de afdrukken uit Fig.6. Hierdoor neemt 20 overal langs het in figuur 3 weergegeven traject AB van reservoir 204 de tonerconcentratie-spanning met 3*5, V/sec toe gedurende de tijd dat ontwikkeld wordt. Op t=30 start de eerste afdruk. Op het tijdstip t=38 wordt de drempelwaarde V, gepasseerd, zodat vanaf dit moment toner toegevoerd wordt aan het ontwikkelmengsel ter plaatse van C. Dit wordt pas ca 180 seconde later gedetecteerd door de sensor. Op 25 het tijdstip t=42 s wordt drempelwaarde V2 gepasseerd, zodat de gradiënt vanaf dit moment gecontroleerd wordt. Verondersteld wordt dat geldt: 3*5, < Δ. De gradiënt ligt boven de drempelwaarde zodat de delayed_print bedrijfswijze ingaat. Dit betekent dat de volgende afdruk uitgesteld wordt tot V, weer onder de drempelwaarde Va gedaald is. Dit is het geval op t=130 s. Pas dan wordt een volgende afdruk gestart. Hierbij wordt 30 vanaf het tijdstip t=142 s weer op de gradiënt gecontroleerd. De gradiënt ligt boven de drempelwaarde zodat de delayed_print bedrijfswijze weer ingaat. Op het tijdstip t= 302 s daalt V, weer onder de drempelwaarde zodat weer een volgende afdruk gestart kan worden.

Door de maatregelen volgens de uitvinding is nu bereikt dat bij het maken van 1 0 0 9 3 7 .4 13 afdrukken met een hoge bedekkingsgraad de delayed_print bedrijfswijze eerder ingeschakeld wordt dan bij het maken van afdrukken met een lage bedekkingsgraad, zodat voor deze laatsten de productiviteit zoveel mogelijk behouden blijft, terwijl voor de eersten, door het tijdig inschakelen van de delayed_print bedrijfswijze, voorkomen 5 wordt dat herhaaldelijk de drempelwaarde V4 gepasseerd wordt, waarbij afdrukken opnieuw gemaakt moet worden.

De uitvinding is niet beperkt tot de hier gegeven uitvoeringsvormen voor electrofotografie, maar is ook toepasbaar voor, eveneens onder de conclusies 10 vallende, toevoermechanismen van inkt aan inkjetkoppen in een inkjet reproductie-apparaat.

1009374

Claims (9)

1. Ontwikkeleenheid voor een reproductie-apparaat voor het selectief aanbrengen van markeringsmiddelen op een beeldvormend medium omvattende: 5 een eerste reservoir (301) voor het in voorraad houden van markeringsmiddelen, een tweede reservoir (204) voor het aanhouden van een werkvoorraad markeringsmiddelen, overdrachtsmiddelen (105) voor het selectief aanbrengen van in het tweede reservoir aanwezige markeringsmiddelen op het beeldvormend medium, 10 toevoermiddelen (302) voor het uit het eerste reservoir toevoeren van markeringsmiddelen aan het tweede reservoir op basis van een toevoerbesturingssignaal (TFS), tenminste één sensor (214) voor het genereren van een met de in het tweede reservoir aanwezige hoeveelheid markeringsmiddelen corresponderend sensorsignaal (TCS), en 15 besturingsmiddelen (303) voor het genereren van het toevoerbesturingssignaal op basis van het sensorsignaal, met het kenmerk, dat de besturingsmiddelen middelen omvatten voor het genereren van het toevoerbesturingssignaal op basis van een gradiënt van het sensorsignaal. 20

2. Ontwikkeleenheid volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het genereren van het toevoerbesturingssignaal op basis van de gradiënt van het sensorsignaal alleen plaats vindt indien het sensorsignaal binnen een bepaald bereik ligt. 25

3. Ontwikkeleenheid volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat, de toevoermiddelen middelen omvatten voor het, op basis van het toevoerbesturingssignaal, starten en stoppen van het toevoeren van de 30 markeringsmiddelen uit het eerste reservoir aan het tweede reservoir.

4. Ontwikkeleenheid volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk dat het tweede reservoir uitgevoerd is als een zich in langsrichting uitstrekkend vat voor het in voorraad houden van als in een ontwikkelmengsel opgenomen tonerpoeder 1009374 uitgevoerde markeringsmiddelen en dat de overdrachtsmiddelen een cylindervormige om een, zich in langsrichting evenwijdig aan de langsrichting van het tweede reservoir uitstrekkende, as roteerbare magneetborstel omvatten, welke over in hoofdzaak zijn gehele lengte voor tenminste een deel deel reikt in het tweede reservoir. 5

5. Ontwikkeleenheid volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat het tweede reservoir zich in lengterichting uitstrekt tussen een beginpunt en een eindpunt en dat dit reservoir twee in lengterichting verlopende compartimenten omvat welke aan beginpunt en eindpunt met elkaar in verbinding staan en zo een tonercircuit vormen, 10 elk voorzien van een in zich in lengterichting uitstrekkende roteerbare helische schroef (205), gekoppeld aan rotatiemiddelen voor het bewerkstelligen van een circulatie met een bepaalde circulatierichting van het ontwikkelmengsel door het tonercicuit.

6. Ontwikkeleenheid volgens de voorgaande conclusie met het kenmerk dat zich 15 in de nabijheid van het eindpunt de toevoermiddelen en de als tonerconcentratiesensor uitgevoerde sensor bevinden.

7. Reproductie-apparaat (101) voorzien van een ontwikkeleenheid volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de besturingsmiddelen tevens 20 middelen omvatten voor het genereren van een signaal voor het initialiseren van een speciale bedrijfswijze (411) van het reproductie-apparaat, indien de gradiënt van het sensorsignaal een eerste drempelwaarde passeert.

8. Reproductie-apparaat volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat 25 de besturingsmiddelen tevens middelen omvatten voor het genereren van het signaal voor het initialiseren van de speciale bedrijfswijze van het reproductie-apparaat, indien het sensorsignaal een tweede drempelwaarde passeert.

9. Reproductie-apparaat volgens een der conclusies 7-8 , met het kenmerk dat 30 de speciale bedrijfswijze het afmaken van in behandeling zijnde afdruk-opdrachten en het niet meer in behandeling nemen van volgende afdruk-opdrachten omvat. 1009374