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Aus
den deutschen Patentanmeldungen
DE 102
23 231 und
DE 102 23
232 sind Verfahren zum Fördern von Tonermaterial aus
einem Vorratsbehälter
bekannt. Mit Hilfe eines Tonerförderersystems
eines Druckers oder Kopierers wird Tonermaterial aus einem Vorratsbehälter gefördert. Ferner
ist aus dem Dokument
DE 198
44 435 ein Druck- oder Kopiersystem sowie ein Verfahren
bekannt, bei denen Verbrauchsstoffe, insbesondere Tonermaterial,
mit Hilfe von Transportbehältern,
z.B. mit Hilfe von Tonerflaschen, dem Drucker oder Kopierer zugeführt wird. Ein
solcher Transportbehälter
enthält
einen Informationsträger
zum berührungslosen Übertragen
von Daten und Energie von einer Datenlese- und/oder -schreibstation,
wobei als Informationsträger
ein Transpondersystem vorgeschlagen wird.
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Weiterhin
ist dem Dokument
DE 197 12 798 ein
Drucker oder Kopierer mit mehreren modulartig angeordneten austauschbaren
Teilaggregaten bekannt, wobei das zu identifizierende Teilaggregat eine
Identifizierungsanordnung mit einem nichtflüchtigen Speicher zum Abspeichern
von funktionsrelevanten Betriebszuständen zugeordneten Betriebsdaten
des Teilaggregats sowie eine Kommunikationsschnittstelle zum lösbaren Koppeln
der Identifizierungsanordnung mit einer Prozesssteueranordnung des
Druckers oder Kopierers enthält.
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Bei
bekannten Druckern oder Kopierern kann im Allgemeinen nicht unterschieden
werden, ob der Vorratsbehälter
leer ist oder ob ein Fehler des Tonerfördersystems des Druckers oder
Kopierers vorliegt, wenn kein Tonermaterial mehr aus dem Vorratsbehälter gefördert wird.
Erkennt der Drucker oder Kopierer, dass kein Tonermaterial aus dem
Vorratsbehälter
gefördert
wird, markiert er den Vorratsbehälter als
leer, indem auf einem Informationsträger, der dem Vorratsbehälter zugeordnet
ist, eine Information über den
Füllzustand "leer" des Vorratsbehälters geschrieben
wird. Ein solcher Informationsträger
kann z.B. in einer Transpondereinheit enthalten sein. Die Transpondereinheit
ist dabei fest mit dem Vorratsbehälter, z.B. mit einer Tonerflasche,
verbunden. Nach dem Schreiben dieser Füllzustandsinformation "leer" kann der Vorratsbehälter nicht
mehr eingesetzt werden, selbst dann, wenn tatsächlich noch Tonermaterial in dem
Vorratsbehälter
vorhanden ist. Dadurch wird ein Vorratsbehälter auch dann als leer markiert,
wenn Probleme bei der Tonerförderung
im Tonerfördersystem
auftreten, die eine Tonerförderung
aus dem Vorratsbehälter
verhindern und der Vorratsbehälter
trotz einem ausreichenden Vorrat an Tonermaterial als leer markiert
wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zum Fördern von
Tonermaterial anzugeben, bei dem bzw. bei der auf einfache Art und
Weise ermittelt wird, ob in einem Vorratsbehälter des Druckers oder Kopierers
Tonermaterial enthalten ist.
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Diese
Aufgabe wird für
ein Verfahren zum Fördern
von Tonermaterial in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Insbesondere
durch das Erfassen der dem Vorratsbehälter entnommenen Tonermaterialmenge und
dem Zuordnen der erfassten Tonermaterialmenge zu dem Vorratsbehälter, dem
das Tonermaterial entnommen ist, wird erreicht, dass eine Information vorliegt,
welche Tonermaterialmenge dem Vorratsbehälter bereits entnommen ist,
wodurch eine Beurteilung des Füllzustandes
des Vorratsbehälters
einfach möglich
ist.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung zum Fördern von
Tonermaterial in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer.
Die Anordnung enthält
ein Tonerfördersystem,
das Tonermaterial aus einem Vorratsbehälter fördert. Ferner enthält die Anordnung
eine Einrichtung zum Erfassen der dem Vorratsbehälter entnommenen Tonermaterialmenge,
wobei die erfasste Tonermaterialmenge dem Vorratsbehälter zuordenbar
ist, dem das Tonermaterial entnommen ist.
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Dadurch
wird erreicht, dass vor allem die dem Vorratsbehälter entnommene Gesamtmenge Tonermaterial
einfach ermittelt wird und somit eine zuverlässige Aussage über den
Füllzustand
des Vorratsbehälters
getroffen werden kann. Insbesondere dann, wenn mit Hilfe des Tonerfördersystems
kein Tonermaterial mehr aus dem Vorratsbehälter gefördert wird, kann ferner eine
Aussage getroffen werden, ob ein Fehler im Tonerfördersystem
des Druckers oder Kopierers vorliegt oder ob kein Tonermaterial
mehr im Vorratsbehälter
vorhanden ist.
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Ein
dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von
Tonermaterial in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer,
bei dem nach dem Unterschreiten eines unteren ersten Grenzwertes
einer in einer Entwicklerstation vorhandenen ersten Tonermaterialmenge
aus einem Vorratsbehälter
Tonermaterial in die Entwicklerstation gefördert wird. Nach dem Unterschreiten
eines unteren zweiten Grenzwertes einer in einem Vorratsbehälter vorhandenen
zweiter Tonermaterialmenge wird aus einem Transportbehälter Tonermaterial
in den Vorratsbehälter
gefördert.
Zumindest die vom Vorratsbehälter
zur Entwicklerstation geförderte
Tonermaterialmenge wird erfasst. Die erfasste Tonermaterialmenge
wird dem Transportbehälter
zugeordnet, dem das Tonermaterial nach dem Unterschreiten des zweiten
Grenzwertes entnommen wird, wobei die dem Tonerbehälter entnommene
Gesamtmenge ermittelt wird.
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Dadurch
wird erreicht, dass eine dem Transportbehälter entnommene Menge Tonermaterial
exakt erfasst wird und sich somit eine exakte Aussage darüber treffen
lässt,
ob im Transportbehälter
noch Tonermaterial vorhanden ist oder ob dieser leer ist. Insbesondere
durch die Wahl eines geeigneten Fördersystems zwischen Vorratsbehälter und
Entwicklerstation lassen sich auch relativ geringe Entnahmemengen
exakt ermitteln und dem Transportbehälter zuordnen. Vorzugsweise
wird die ermittelte Menge Tonermaterial, die zwischen Vorratsbehälter und
Entwicklerstation gefördert
wird, dem Transportbehälter zugeordnet,
aus dem die Menge Tonermaterial entnommen wird, die zum Auffüllen des
Vorratsbehälters aus
dem Transportbehälter
entnommen wird. Dadurch ist sichergestellt, dass die exakt ermittelte Menge
Tonermaterial dem Transportbehälter
zugeordnet wird, aus dem gegebenenfalls zeitversetzt das Tonermaterial
entnommen wird. Eine fehlerhafter Angabe über den Füllzustand des Transportbehälters kann
somit einfach verhindert werden.
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Ein
vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung zum Fördern von
Tonermaterial in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer,
die eine erste Fördereinrichtung
enthält,
wobei die erste Fördervorrichtung
nach dem Unterschreiten eines unteren ersten Grenzwertes einer in
einer Entwicklerstation vorhandenen ersten Tonermaterialmenge aus
einem Vorratsbehälter
Tonermaterial in die Entwicklerstation fördert. Ferner enthält die Anordnung
eine zweite Fördervorrichtung,
die nach dem Unterschreiten eines unteren zweiten Grenzwertes einer
in dem Vorratsbehälter
vorhandenen zweiten Tonermaterialmenge aus einem Transportbehälter Tonermaterial
in den Vorratsbehälter
fördert.
Weiterhin enthält
die Anordnung eine Einrichtung zum Erfassen einer dem Transportbehälter entnommenen,
zumindest der vom Vorratsbehälter
zur Entwicklerstation geförderten
Tonermaterialmenge, wobei die erfasste Tonermaterialmenge dem Transportbehälter zuordenbar ist,
dem das Tonermaterial nach Unterschreiten des zweiten Grenzwertes
entnommen wird.
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Durch
diese Anordnung wird erreicht, dass die einem Transportbehälter entnommene
Menge Tonermaterial auf einfache Art und Weise ausreichend genau
bestimmbar ist, um eine exakte Aussage zu treffen, ob bei ausbleibender
Förderung
von Tonermaterial, insbesondere mit Hilfe der zweiten Fördervorrichtung,
ein Fehler der Tonerförderung
vorliegt oder der Transportbehälter
leer ist.
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden auf die in den Zeichnungen
dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele Bezug
genommen, die an Hand spezifischer Terminologie beschrieben sind.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Schutzumfang der Erfindung
dadurch nicht eingeschränkt
werden soll, da derartige Veränderungen
und weitere Modifizierungen an den gezeigten Vorrichtungen und/oder
dem Verfahren sowie derartige weitere Anwendungen der Erfindung, wie
sie darin aufgezeigt sind, als übliches
derzeitiges oder künftiges
Fachwissen eines zuständigen
Fachmanns angesehen werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele
der Erfindung, nämlich:
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1 den schematischen Aufbau
eines Tonerfördersystems
in einem Drucker oder Kopierer,
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2 einen Ablaufplan mit Verfahrensschritten
zum Ermitteln einer Ursache beim Ausbleiben einer Tonermaterialförderung,
wobei ermittelt wird, ob ein Transportbehälter, aus dem Tonermaterial
entnommen wird, leer ist, und
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3 einen Ablaufplan mit Verfahrensschritten
zum Zuordnen einer ermittelten Tonermenge zu einem Transportbehälter.
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In 1 ist ein Tonerfördersystem 10 eines Druckers
oder Kopierers dargestellt. Das Tonerfördersystem 10 dient
zum Zuführen
von Tonermaterial 12 in eine Entwicklerstation 14.
Das Tonermaterial 12 wird dem nicht dargestellten Drucker
oder Kopierer, in dem das Tonerfördersystem 10 enthalten
ist, durch einen Transportbehälter 16 zugeführt, in
dem das Tonermaterial 12 enthalten ist. Eine Öffnung 18 des Transportbehälters 16 dient
zur Entnahme von Tonermaterial 12 aus dem Transportbehälter 16.
Sie ist in einer zweiten unteren Position dargestellt, wobei der
Transportbehälter 16 in
einer Position eingesetzt wird, in der sich die Öffnung 28 in einer
oberen ersten Position befindet. Eine Verschlussvorrichtung 20 ist tonerdicht
mit dem Transportbehälter 16 derart
verbunden, dass Tonermaterial 12 aus dem Transportbehälter 16 in
die Verschlussvorrichtung 20 hineinrutscht. Ferner enthält die Verschlussvorrichtung 20 einen
Trichter 22 zur Aufnahme und Führung des in die Verschlussvorrichtung 20 hineingerutschten
Tonermaterials 12. Der Trichter 22 hat einen Trichterauslass 24,
der mit einem Rohrsystem 26 luft- und tonerdicht verbunden
ist. Das Rohrsystem 26 verbindet den Trichterauslass 24 mit
einem Zwischenspeicher 28, der in der Nähe einer Entwicklerstation 14 angeordnet
ist und in dem Tonermaterial 12 zum Weitertransport in
die Entwicklerstation 14 zwischengespeichert wird. Sowohl
der Zwischenspeicher 28 als auch der Transportbehälter 16 sind
Vorratsbehälter im
Sinne der Erfindung.
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Der
Zwischenspeicher 28 enthält einen Rührbügel 30, Füllstandssensoren 32, 64 und
eine Dosiereinrichtung 34, die ein Schaufelrad enthält. Ein Tonerförderrohr 36 mit
einer Tonerförderspirale 38 verbindet
den Zwischenspeicher 28 mit der Entwicklerstation 14 und
fördert
je nach Bedarf Tonermaterial 12 vom Zwischenspeicher 28 zur
Entwicklerstation 14. Mit Hilfe der Dosiereinrichtung 34 und/oder
des Förderrohrs 36,
die jeweils mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden
sind, wird die in der Entwicklerstation 14 geförderte Menge
Tonermaterial eingestellt und dosiert.
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Der
Rührbügel 30 durchmischt
das Tonermaterial 12 im Zwischenspeicher 28. Der
Zwischenspeicher 28 hat einen luftdicht abgeschlossenen
Raum, der über
ein Rohrsystem 40, das ein Magnetventil 42 enthält, mit
einer zentralen Unterdruckleitung 44 verbunden ist. Durch
ein Unterdruckgebläse 46 wird
ein Unterdruck in der zentralen Unterdruckleitung 44 erzeugt.
Das Rohrsystem 40 ist mit einem oberen Abschnitt des Zwischenspeichers 28 verbunden.
Unterhalb der Verbindungsstelle 48 ist zum abgeschlossenen
Raum hin ein Filter 50 angeordnet. Unterhalb dieses Filters 50 ist
der Zwischenspeicher 28 mit dem Rohrsystem 26 verbunden.
Mit Hilfe eines Regulierventils 56 ist der Unterdruck im
Rohrsystem 40 sowie im damit verbundenen Zwischenspeicher 28 und
im Rohrsystem 26 einstellbar. Durch diesen Unterdruck wird
das Tonermaterial 12 vom Trichterauslass 24 der
Verschlussvorrichtung 20 in den Zwischenspeicher 28 über das
Rohrsystem 26 transportiert, wobei die Förderleistung
insbesondere vom Unterdruck im Rohrsystem 26 abhängig ist.
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Der
Unterdruck im Rohrsystem 26 ist von der Einstellung des
Regulierventils 56 und vom Unterdruck in der Unterdruckleitung 44 abhängig. Somit wird
durch das Regulierventil 56 und durch den Unterdruck in
der Leitung 44 die zum Tonertransport benötigte Saugluft
eingestellt. Das aus dem Trichterauslass 24 austretende
Tonermaterial 12 wird durch den Luftstrom im Rohrsystem 54, 26 mitgerissen
und zum Zwischenspeicher 28 transportiert. Der Filter 50 im
Zwischenspeicher 28 verhin dert den Weitertransport des
Tonermaterials 12 in das Rohrsystem 40.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird das Ventil 42 im 2-Punkt-Betrieb
angesteuert und betrieben. Die geförderte Menge Tonermaterial 12 ist dadurch
nur vom Unterdruck im Rohrsystem 44 und der Öffnungszeit
des Regelventils 42 abhängig.
Bei anderen Ausführungsbeispielen
ist das Ventil 42 ein Regelventils, das analog in vielen
Positionen einstellbar ist, wodurch die Förderleistung einfach einstellbar
und veränderbar
ist.
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Der
Trichter 22 hat poröse,
luftdurchlässige Trichterwände. Durch
den Unterdruck am Trichterauslass 24 wird durch die Trichterwände Luft
aus der Verschlussvorrichtung 20 in den Trichter 22 hineingesaugt.
Im Trichter 22 wird dadurch ein Toner-Luft-Gemisch erzeugt,
das einen flüssigkeitsähnlichen
Zustand erreicht und sogenannte fluide Eigenschaften hat. Über eine Öffnung 52 in
der Verschlussvorrichtung 20 wird dieser Luft zugeführt, die
wie beschrieben mit Hilfe des Unterdrucks in den Trichter 22 gezogen
wird. Über
ein nicht dargestelltes Ventil kann die durch die Öffnung 52 zugeführte Luft
gesteuert werden. Der Trichterauslass 24 ist ferner über ein Rohrsystem 54 mit
dem Regulierventil 56 verbunden, über das dem Rohrsystemen 54, 26 Außenluft
zuführbar
ist. Dem Regulierventil 56 ist ferner ein Rückschlagventil
nachgeordnet, wodurch ein Austreten von Tonermaterial auch bei ungünstigen
Druckverhältnissen
in den Rohrsystemen 42, 26, 54 verhindert wird.
Mit Hilfe des Regulierventils 56 ist die Förderleistung
einstellbar, mit der das Tonermaterial 12 aus dem Transportbehälter 16 in
den Zwischenspeicher 28 gefördert wird.
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Entsprechen
dem Signal des Füllstandssensors 32 wird
der Tonertransport vom Vorratsbehälter 16 in den Zwischenspeicher 28 gesteuert.
Das Ventil 42 wird dazu für eine vorbestimmte Zeitdauer
voll geöffnet,
wodurch eine vorbestimmte Menge Tonermaterial 12 aus dem
Transportbehälter 16 über das Rohrsystem 26 in
den Zwischenspeicher 28 gefördert wird. Das Fördern des
Tonermaterials für
diese voreingestellte Zeitdauer wird auch als Förderzyklus oder Förderaktion
bezeichnet.
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Wie
bereits erwähnt,
wird das Tonermaterial 12 vom Zwischenspeicher 28 mit
Hilfe des Förderrohrs 36 in
die Entwicklerstation 14 transportiert. Das Förderrohr 36 ragt
mit einem Ende in die Entwicklerstation 14 und hat an diesem
Ende an einer Unterseite 57 breite Öffnungen, durch die das Tonermaterial 12 aus
dem Förderrohr 36 in
die Entwicklerstation 14 fällt.
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Die
im Förderrohr 36 enthaltene
Förderspirale 38 hat
eine Steigung, so dass sie Tonermaterial 12 im Förderrohr 36 ähnlich wie
in einem Schneckenförderrohr
vom Zwischenspeicher 28 zur Entwicklerstation 14 hin
transportiert. Die Förderspirale 38 ist,
wie bereits erwähnt,
mit Hilfe einer Antriebseinheit angetrieben. Die Dosiereinrichtung 34 enthält eine
schaufelradähnliche
Walze, die zwischen dem Zwischenspeicher 28 und dem Förderrohr 36 angeordnet
ist. Eine solche Dosiereinrichtung 34 wird auch als Zellradschleuse
bezeichnet. Die schaufelradähnliche Walze
dichtet den Zwischenspeicher 28 zum Förderrohr 36 hin nahezu
luftdicht ab, so dass Luft beim Erzeugen eines Unterdrucks mit Hilfe
des Unterdruckgebläses 46 aus
dem Rohrsystem 26 gesaugt wird. Die schaufelradähnliche
Walze ist vorzugsweise synchron mit der Förderspirale 38 angetrieben,
wobei bei einer Drehung der schaufelradähnlichen Walze, die auch als
Zellrad bezeichnet wird, Tonermaterial aus dem Zwischenspeicher 28 in
die Schaufelkammern bzw. Zellen hineinfällt und durch die Drehung nach unten
zum Förderrohr 36 transportiert
wird.
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Das
Förderrohr 36 hat
unterhalb der Dosiereinrichtung 34 oben eine Öffnung zur
Dosiereinrichtung 34 hin, so dass das Tonermaterial 12 aus
den Zellen nach unten in das Förderrohr 36 hineinfällt. Der
Rührbügel 30 im
Inneren des Zwischenspeichers 28 ist mit Hilfe einer nicht
dargestellten Antriebseinheit angetrieben und verhindert durch eine
Rotation eine Höhlenbildung
bzw. Wächtenbildung
im Tonermaterial 12 des Zwischenspeichers 28.
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Der
Transportbehälter 16 enthält ferner
eine Transpondereinheit 60, wobei in einem Speicherbereich
der Transpondereinheit 60 Informationen über Tonerparameter
des Tonermaterials 12, wie z.B. Tonerart, Tonerfarbe, Haltbar
des Tonermaterials 12, sowie Informationen über die
Füllmenge,
die bereits entnommene Menge und den Füllzustand, d.h. über das
Vorhandensein von Tonermaterial im Transportbehälter 16, gespeichert
sind. Der Transportbehälter 16 ist
vorzugsweise eine Tonervorratsflasche, in der sich im gefüllten Zustand
eine Menge Tonermaterial 12 im Bereich zwischen 200 g und
10 kg befindet. Mit Hilfe einer Transponderbaugruppe 62 erfolgt
die Kommunikation zwischen einer nicht dargestellten Steuereinheit
des Druckers oder Kopierers und der Transpondereinheit 60.
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Die
Entwicklerstation 14 enthält einen Tonerkonzentrationssensor 64,
der beim Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes der Tonerkonzentration
in der Entwicklerstation 14 ein Signal an die Steuereinheit
des Druckers oder Kopierers abgibt, die die Antriebseinheit der
Dosiereinrichtung 34 und die Förderspindel 38 des
Förderrohrs 36 beim
Unterschreiten der Tonerkonzentration für eine vorbestimmte Zeitdauer
einschaltet, wodurch Tonermaterial 12 vom Zwischenspeicher 28 zur
Entwicklerstation 14 diese Zeitdauer lang gefördert wird.
Das Fördern für diese
vorbestimmte Zeitdauer wird als Förderzyklus oder Fördeaktion
bezeichnet.
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Erfasst
der Tonerkonzentrationssensor 64 nach dem Fördern von
Tonermaterial 12 in die Entwicklerstation 14,
dass die Tonerkonzentration immer noch unter dem voreingestellten
Grenzwert liegt, so wird durch die Steuereinheit des Druckers oder
Kopierers ein weiterer Förderzyklus
aktiviert. Die Antriebseinheiten der Förderspirale 38 und
der Dosiereinrichtung 34 erfolgen mit einer konstanten
Drehzahl, so dass in einer vorbestimmten Zeitdauer, d.h. in einem
Förderzyklus,
eine voreingestellte Menge Tonermaterial vom Zwischenspeicher 28 in
die Entwicklerstation 14 gefördert wird. Neben dem Füllstandssensor 32 enthält der Zwischenspeicher 28 einen
Füllstandssensor 66,
der das Unterschreiten eines unteren minimalen Füllstands an Tonermaterial im
Zwischenspeicher 28 erfasst. Erfasst der Füllstandssensor 66,
dass der minimale Füllstand
unterschritten ist, wird kein neuer Förderzyklus mehr von der Steuereinheit
ausgelöst.
Ermittelt der Tonerkonzentrationssensor 64 nachfolgend,
dass in der Entwicklerstation 14 eine zu geringe Tonerkonzentration vorhanden
ist, wird zumindest die der Entwicklerstation 14 zugeordnete
Druckeinheit gestoppt und eine Fehlermeldung an einer Bedieneinheit
des Druckers oder Kopierers ausgegeben.
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Der
Tonerkonzentrationssensor 64 ermittelt den Anteil des Tonermaterials
an einem in der Entwicklerstation 14 vorhandenen Tonermaterial-Trägerteilchen-Gemisch,
das zur Entwicklung eines auf einem Fotoleiter befindlichen latenten
Ladungsbildes dient.
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Ermittelt
der Füllstandssensor 32,
dass eine voreingestellte Tonermenge im Zwischenspeicher 28 unterschritten
ist, wird, wie bereits beschrieben, mit Hilfe eines Unterdrucks
Tonermaterial aus dem Transportbehälter 16 in den Zwischenspeicher 28 gefördert. Ist
kein Tonermaterial 12 mehr im Transportbehälter 16 vorhanden
oder wurde der Transportbehälter 16,
z.B. zum Austausch gegen einen vollen Transportbehälter 16,
aus dem Drucker oder Kopierer entfernt, kann weiterhin Tonermaterial
aus dem Zwischenspeicher 28 in die Entwicklerstation 14 gefördert werden,
bis der Füllstandssensor 66 ermittelt, dass
der untere Minimalgrenzwert unterschritten ist.
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In 2 ist ein Ablaufplan mit
Verfahrensschritten zum Steuern des Tonerfördersystems 10 nach 1 dargestellt. Gleiche Elemente
haben gleiche Bezugszeichen. Im Schritt S10 wird der Ablauf gestartet.
Anschließend
wird im Schritt S12 mit Hilfe des Füllstandssensors 32 überprüft, ob ein
ausreichender Füllstand
an Tonermaterial 12 im Zwischenspeicher 28 vorhanden
ist und ein unterer Grenzwert nicht unterschritten ist. Ist das
der Fall, so wird zurück zum
Schritt S12 verzweigt, woraufhin wiederholt überprüft wird, ob ausreichend Tonermaterial 12 im Zwischenspeicher 28 enthalten
ist. Wird im Schritt S12 festgestellt, dass nicht mehr ausreichend
Tonermaterial 12 im Zwischenspeicher 28 vorhanden
ist, so wird einer Variablen A der Initialisierungswert 0 zugewiesen,
wobei die Variable A zum Zählen
der Förderzyklen
zwischen dem Transportbehälter 16 und dem
Zwischenspeicher 28 dient. Anschließend wird im Schritt S16 für eine vorbestimmte
Zeitdauer t1 Tonermaterial 12 aus dem Transportbehälter 16 über das
Rohrsystem 26 in den Zwischenspeicher 28 gefördert. Dabei
wird für
die Zeitdauer t1 das Ventil 42 voll geöffnet. Das Ventil 42 ist
dabei ein Magnetventil sein, das im 2-Punkt-Betrieb betrieben wird.
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Im
Schritt S18 wird anschließend überprüft, ob der
untere Grenzwert im Zwischenspeicher 28 wieder überschritten
worden ist, d.h. ob der Füllstand des
im Zwischenspeicher 28 vorhandenen Tonermaterials den durch
den Füllstandssensor 32 erfassten Grenzwert
wieder überschreitet.
Ist das der Fall, so wird zurück
zum Schritt S12 verzweigt. Ist das nicht der Fall, so wird anschließend in
Schritt S20 die Variable A um den Betrag 1 inkrementiert. Anschließend wird
im Schritt S22 überprüft, ob die
Variable A größer oder
gleich einer Konstante K1 ist. Ist das nicht der Fall, so wird zurück zum Schritt
S16 verzweigt, woraufhin das Ventil 42 im Schritt S16 wieder
für eine vorbestimmte
Zeitdauer t1 geöffnet
wird, und somit ein zweiter Förderzyklus
zum Fördern
von Tonermaterial 12 aus dem Transportbehälter 16 in
den Zwischenspeicher 28 durchgeführt wird.
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Wird
im Schritt S22 festgestellt, dass die Variable A gleich der Konstanten
K1 ist, wobei K1 vorzugsweise auf einen Wert im Bereich zwischen
2 und 20 eingestellt ist, so wird anschließend im Schritt S24 ein Wert
einer Variablen D aus dem Speicherbereich M der Transpondereinheit 60 des
Transportbehälters 1b aufgelesen.
Anschließend
wird im Schritt S26 überprüft, ob der
ausgelesene Wert der Variablen D größer oder gleich dem Wert einer
Konstante K2 ist. Der Wert gibt dabei druckerspezifisch und transportbehälterabhängig die
Anzahl der Förderzyklen
zum Fördern
von Tonermaterial aus dem Zwischenspeicher 28 in die Entwicklerstation 14 an,
die mindestens benötigt
werden, um das gesamte im Transportbehälter 16 befindliche
Tonermaterial 12 vom Zwischenspeicher 28 in die
Entwicklerstation 14 zu transportieren.
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Ist
der Grenzwert erreicht oder überschritten, so
wird anschließend
im Schritt S30 eine Meldung ausgegeben, dass der Transportbehälter 16 leer
ist. Daraufhin kann die Steuereinheit des Druckers oder Kopierers
eine Fehlermeldung an einer Bedieneinheit ausgeben oder die Förderung
von Tonermaterial 12 aus einem weiteren Transportbehälter 16 aktivieren.
Wird im Schritt S26 jedoch festgestellt, dass der Wert der Variablen
D nicht größer oder
gleich dem Wert der Konstanten K2 ist, so wird anschließend im Schritt
S28 eine Fehlermeldung zur Signalisierung des Fehlers der Tonerförderung
erzeugt, durch die die Steuerung selbständig Maßnahmen zur Beseitigung des
Fehlers ergreift und/oder die auf einer Bedieneinheit des Druckers
oder Kopierers ausgegeben wird. Wird beim Vergleich im Schritt S26
festgestellt, dass der Wert der Variablen D größer oder gleich der Konstanten
K2 ist, so wird in einen Speicherbereich der Transpondereinheit 60 ein
Statuswert geschrieben, der angibt, dass der Vorratsbehälter 16 leer
ist. Nach dem Schritt S28 oder S30 ist der Ablauf im Schritt S32
beendet.
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In 3 ist ein Ablaufplan mit
Verfahrensschritten zum Zuordnen der von dem Zwischenspeicher 28 zur
Entwicklerstation 14 geförderten Menge Tonermaterial
zu einem Transportbehälter 16 gezeigt.
Der Ablauf wird im Schritt 540 gestartet. Anschließend wird
im Schritt S46 die Tonerkonzentration in der Entwicklerstation 14 mit
Hilfe des Tonerkonzentrationssensors 64 ermittelt. Wird
im Schritt S46 festgestellt, dass die Tonerkonzentration in der
Entwicklerstation 14 einen Grenzwert noch nicht unterschreitet,
so ist der Ablauf im Schritt S58 beendet. Wird im Schritt S46 jedoch
festgestellt, dass die Tonerkonzentration den voreingestellten Wert
unterschreitet, so wird anschließend im Schritt S48, wie weiter
oben bereits beschrieben, Tonermaterial 12 mit Hilfe der
Dosiereinrichtung 34 und dem Förderrohr 38 in die
Entwicklerstation 14 für
eine Zeitdauer t2 gefördert.
Anschließend
wird im Schritt S50 überprüft, ob ein
Transportbehälter 16 im
Drucker oder Kopierer vorhanden ist. Das Vorhandensein eines Transportbehälters 16 im
Drucker oder Kopierer wird mit Hilfe der Transponderbaugruppe 62 erfasst
und der Steuereinheit des Druckers oder Kopierers signalisiert.
Wird mit Hilfe der Transponderbaugruppe im Schritt S50 erfasst,
dass kein Transportbehälter 16 im
Drucker oder Kopierer vorhanden ist, so wird anschließend im
Schritt S52 die Variable C um den Wert 1 inkrementiert. Mit Hilfe
der Variablen C wird somit die Anzahl der Förderzyklen erfasst, die durchgeführt werden,
ohne dass ein Transportbehälter 16 im
Drucker oder Kopierer vor handen ist. Anschließend ist der Ablauf im Schritt
S58 beendet.
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Wird
im Schritt S50 jedoch festgestellt, dass ein Transportbehälter 16 im
Drucker oder Kopierer vorhanden ist, so werden anschließend aus
einem Speicherbereich der Transporteinheit 16 mit Hilfe
der Transponderbaugruppe 62 Tonerparameter und Parameter
des Transportbehälters 16 ausgelesen,
die im Schritt S54 mit im Drucker oder Kopierer voreingestellten
Mindestparametern verglichen werden. Ferner werden im Schritt S54
Informationen aus dem Speicherbereich der Transpondereinheit 60 ausgelesen,
ob dem Transportbehälter 16 bereits
der Status „leer" zugewiesen worden
ist. Wird im Schritt S54 festgestellt, dass der Transportbehälter 16 nicht
voll ist oder dass die Mindesterfordernisse an das im Transportbehälter 16 enthaltene
Tonermaterial 12 nicht erfüllt sind, so wird anschließend zum
Schritt S52 verzweigt, in dem, wie bereits beschrieben, die Variable
C um den Wert 1 inkrementiert wird. Ferner wird in einem nicht dargestellten
Schritt verhindert, dass Tonermaterial 12 aus dem Transportbehälter 16 in
den Zwischenspeicher 28 gefördert wird.
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Wird
im Schritt S54 festgestellt, dass das Tonermaterial 12 im
Transportbehälter 16 den
Mindestanforderungen genügt
und dass der Transportbehälter 16 nicht
den Status "leer" hat, d.h. dass der Transportbehälter 16 zumindest
noch Tonermaterial enthält,
so wird anschließend
im Schritt S56 der Wert der Variablen D aus einem Speicherbereich
der Transpondereinheit 62 des Transportbehälters 16 ausgelesen
und um den Wert der Variablen C erhöht. Danach wird der Wert der
Variablen D um 1 inkrementiert, wodurch der im Schritt S48 ausgeführte Förderzyklus
erfasst wird. Ferner wird nach dem Addieren des Wertes der Variablen
C der Wert der Variablen C auf den Wert 0 gesetzt. Anschließend ist
der Ablauf im Schritt S58 beendet.
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Der
Verfahrensablauf nach 3 wird
fortlaufend von der Steuerung des Druckers oder Kopierers ausgeführt und
dient zur Sicherstellung einer ausreichenden Tonerkonzentration
in der Entwicklerstation 14 sowie zum korrekten Zuordnen
der mit Hilfe der Förderzyklen
erfassten Menge des von dem Zwischenspeicher 28 zur Entwicklerstation 14 geförderten
Tonermenge zu dem Transportbehälter 16, dem
das Tonermaterial 12 zum Auffüllen des Zwischenspeichers 28 nach
dem Fördern
des Tonermaterials aus dem Zwischenspeicher 28 in die Entwicklerstation 14 nachgefördert wird.
Das Nachfördern des
Tonermaterials 12 aus dem Transportbehälter 16 in den Zwischenspeicher 28 wird,
wie bereits erläutert,
mit Hilfe des Füllstandssensors 32 gesteuert.
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Durch
den Verfahrensablauf gemäß 3 wird erreicht, dass nach
dem Einsetzen eines neuen korrekten Transportbehälters 16 die bereits
aus dem Zwischenspeicher 28 in die Entwicklerstation 14 geförderte Tonermaterialmenge
dem anschließend
eingesetzten Transportbehälter 16 zugeordnet
wird, da die zum Auffüllen
des Zwischenspeichers 28 erforderliche Menge Tonermaterial
dem Transportbehälter 16 entnommen
wird. Insbesondere durch die Anordnungen von der Dosiereinrichtung 34 und
dem Förderrohr 36 ist
die geförderte
Tonermenge an Hand der Förderzyklen
sehr genau bestimmbar, wodurch die dem Transportbehälter 16 entnommene
Menge Tonermaterial 12 sehr exakt und zuverlässig bestimmt
wird.
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Der
Wert der Variablen C dient somit als interner Förderzyklenzähler, der immer dann aktiviert wird,
wenn auf die Transpondereinheit 60 des Transportbehälters 16 kein
neuer Wert der Variablen D geschrieben bzw. der Wert der Variablen
D nicht ausgelesen werden kann. Dies ist immer dann der Fall, wenn
der Transportbehälter 16 bereits
als "leer" markiert ist oder
kein Transportbehälter 16 im
Drucker oder Kopierer vor handen ist. Dies ist insbesondere dann
der Fall, wenn zum Austausch des Transportbehälters 16 während des
Betriebs des Druckers oder Kopierers ein bisher eingesetzter Transportbehälter 16 aus
dem Drucker oder Kopierer entnommen ist und noch kein neuer Transportbehälter 16 in
den Drucker oder Kopierer eingesetzt ist. Bei aktiviertem internen
Förderzyklenzähler werden
alle ausgeführten
Förderzyklen,
in denen Tonermaterial vom Zwischenspeicher 28 in die Entwicklerstation 14 gefördert wird,
durch den internen Förderzyklenzähler erfasst,
indem der Wert der Variablen C nach jedem Förderzyklus um den Wert 1 inkrementiert
wird.
-
Wird
anschließend
ein neuer Transportbehälter 16 in
den Drucker oder Kopierer eingesetzt und wird dieser Transportbehälter 16 vom
Drucker oder Kopierer akzeptiert, nachdem überprüft worden ist, ob der eingesetzte
Transportbehälter 16 nicht
den Füllstandsstatus "leer" hat und der Transportbehälter 16 korrektes
Tonermaterial 12 enthält,
wird, wenn der durch den Füllstandssensor 32 erfasste
Grenzwert unterschritten ist, Tonermaterial aus dem Transportbehälter 16 in
den Zwischenspeicher 28 gefördert. Diese Tonerförderung
erfolgt ebenfalls in Förderzyklen,
wie sie bereits in Zusammenhang mit den 1 und 2 erläutert wurden.
Wird die Menge Tonermaterial im Zwischenspeicher zumindest derart
aufgefüllt, dass
der vom Füllstandssensor 32 erfasste
untere Grenzwert wieder überschritten
ist, wird der Zählwert des
internen Förderzyklenzählers zum
Wert des in der Transpondereinheit 60 gespeicherten Wertes
der Variablen D hinzuaddiert (Schritt S56), wobei anschließend der
Wert des internen Förderzyklenzählers durch Überschreiben
des Zählwertes
der Variablen C mit dem Wert 0 zurückgesetzt wird. Die nachfolgenden
Förderzyklen
werden direkt durch Inkrementieren der Variablen D im Speicherbereich
der Transpondereinheit 60 des Transportbehälters 16 erfasst.
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Sowohl
bei den Förderzyklen
zum Fördern von
Tonermaterial 12 aus dem Transportbehälter 16 in den Zwischenspeicher 28 als
auch bei den Förderzyklen
zum Fördern
von Tonermaterial 12 aus dem Zwischenspeicher 28 in
die Entwicklerstation 14 erfolgt zwischen zwei Förderzyklen
vorzugsweise eine definierte Förderpause
mit voreingestellter Länge, bevor
ein weiterer Förderzyklus
aktiviert wird. Vorzugsweise sind die Variable D, die Konstanten
K1, K2 und/oder Die Zeitdauer t1, t2 in einem Speicherbereich der
Tranpondereinheit 60 gespeichert.
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Bei
anderen Ausführungsformen
der Erfindung wird direkt die Menge Tonermaterial 12 erfasst, die
dem Transportbehälter 16 mit
Hilfe des Tonerfördersystems 10 über die
Saugleitung 26 entnommen wird. In der Praxis schwanken
die aus dem Transportbehälter 16 geförderten
Tonermaterialmengen pro Förderzyklus
jedoch insbesondere über
einen längeren
Gebrauchszeitraum des Druckers oder Kopierers sehr stark, so dass
dann für
eine korrekte Aussage über
die geförderte
Menge Tonermaterial 12 eine weitere Messanordnung zum exakten
Ermitteln der geförderten
Tonermaterialmenge erforderlich ist.
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Im
Unterschied dazu ist die Menge Tonermaterial 12, die durch
das Förderrohr 36 mit
Hilfe der Förderspindel 38 transportiert
wird, durch die Umdrehungen der Antriebseinheit der Förderspindel 38 einfach
bestimmbar. Wird die Förderspindel 38 durch eine
Antriebseinheit mit einer konstanten Umdrehungsanzahl angetrieben,
so ist die geförderte
Menge Tonermaterial 12 pro Zeiteinheit konstant, so dass die
geförderte
Menge Tonermaterial 12 durch die Gesamtförderzeit
bestimmbar ist. Erfolgt das Fördern mit
Hilfe der Förderspindel 38 mit
Hilfe von Förderzyklen
mit einer festen Zyklendauer, so ist auch die geförderte Menge
Tonermaterial durch die Anzahl der Förderzyklen exakt bestimmbar.
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In
einem Speicherbereich der Transpondereinheit 60 wird, wie
bereits erläutert,
der Füllstandsstatus
des Transportbehälters 16 gespeichert,
d.h. es wird der Zustand gespeichert Transportbehälter 16 „leer" oder Transportbehälter 16 „nicht
leer". Diese Zustandsinformation
kann z.B. als Binärwert
gespeichert sein. Dadurch werden Manipulationen des Transportbehälters 16,
z.B. durch Nachfüllen
eines anderen Tonermaterials, wirkungsvoll verhindert. Ferner wird
durch die in den 2 und 3 erläuterten Verfahrensschritte
verhindert, dass bei einem Fehler im Tonerfördersystem 10 des
Druckers oder Kopierers ein Transportbehälter 16 als „leer" markiert wird, in
dem noch Tonermaterial 12 vorhanden ist.
-
Obgleich
in den Zeichnungen und der vorhergehenden Beschreibung bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung aufgezeigt und detailliert beschrieben sind, sollte
dies als rein beispielhaft und die Anmeldung nicht einschränkend angesehen werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele
dargestellt und beschrieben sind und sämtliche Veränderungen und Modifizierungen,
die derzeit und künftig
im Schutzumfang der Erfindung liegen, geschützt werden sollen.
-
- 10
- Tonerfördersystem
- 12
- Tonermaterial
- 14
- Entwicklerstation
- 16
- Transportbehälter
- 18
- Öffnung
- 20
- Verschlussvorrichtung
- 22
- Trichter
- 24
- Trichterauslass
- 26
- Rohrsystem
- 28
- Zwischenspeicher
- 30
- Rührbügel
- 32
- Füllstandssensor
- 34
- Dosiereinrichtung
- 36
- Tonerförderrohr
- 38
- Förderspirale
- 40
- Rohrsystem
- 42
- Magnetventil
- 44
- Unterdruckleitung
- 46
- Unterdruckgebläse
- 48
- Verbindungsstelle
- 50
- Filter
- 52
- Öffnung
- 54
- Rohrsystem
- 56
- Regulierventil
- 60
- Transpondereinheit
- 62
- Transponderbaugruppe
- 64
- Tonerkonzentrationssensor
- 66
- Füllstandssensor
- S10
bis S60
- Verfahrensschritte