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Hintergrund
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich im allgemeinen auf ein Verfahren zur Erkennung des Tonerfüllstandes
einer Bildwiedergabevorrichtung, wie einem Laserdrucker.
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Im allgemeinen sind Drucker häufig damit beschäftigt, den
gegenwärtigen
Füllstand
des im Drucker verbleibenden Druckmaterials zu erkennen. Insbesondere
sind Laserdrucker zur Erkennung des Tonerpulverzustandes in derartigen
Druckern mit Toner-Erfassungsvorrichtungen versehen. Unter den gegenwärtigen Praxisbeispielen
diskutiert Tachihara et al. einen Schreibkopf, der Ausstoßöffnungen
zum Ausstoß von
Tinte umfaßt
(US Patent 5,617,121 Ink Jet Recording With Ink Detection, April
1, 1997). Ein Tinte-Erkennungselement
ist in der Flüssigkeitskammer
bereitgestellt, um die Anwesenheit von Tinte zu erkennen. Murray
et al. (US Patent 5,610,635, Printer Ink Cartridge With Memory Storage
Capacity, March 11, 1997) diskutiert eine Drucker-Tintenpatrone,
die ein Speicherelement beinhaltet. Das Speicherelement ist imstande,
Informationen bezüglich
der in der Patrone verbleibenden Tintenmenge zu speichern. Das Speicherelement
ist mit dem Steuer/Regel- und Treiberschaltkreis verbunden, um zu
ermöglichen,
Informationen von dem Speicherelement auszulesen und abzuspeichern.
Der Steuer/Regel- und Treiberschaltkreis kann auch einen Zähler beinhalten,
um die Anzahl der Vorgänge,
bei denen die Heizelemente an den Patronen erregt werden, zu zählen. Die
ungefähre
Anzahl der Vorgänge,
bei denen die Heizelemente erregt wurden, zeigt die ungefähre Anzahl
der Tintentropfen an, die durch die Patrone aufgebracht wurden.
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Stapleton (US Patent 5,596,484 Ink
Level Sensing On a Pen Carriage In A Pen Plotter, January 21, 1997)
diskutiert eine Vorrichtung zu Erfassung, ob eine Flüssigkeit
mit einer turbulenten Oberfläche, die
innerhalb eines Gefäßes enthalten
ist, auf einen Füllstand
gesunken ist, bei dem die Flüssigkeit
im wesentlichen verbraucht ist. Cowger (US Patent 5,574,484 Level
Detection For Ink Cartridges of Ink-Jet Printers, November 12, 1996)
diskutiert einen Sensor, der den Füllstand von Tinte, die in einer
Tintenversorgungspatrone eines Tintenstrahldruckers vorhanden ist,
erkennt. Der Sensor bewegt sich mit dem hin- und hergehenden Schreibkopf-Schlitten des Druckers.
Ogiri et al. (US Patent 5,508,786, Image Forming Apparatus, April
16, 1996) diskutiert die Bestimmung der Anzahl von Kopien, die gemäß der festgelegten
Kapazität
des Entwicklers ausgegeben werden kann.
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Takayanagi et al. (US Patent 5,488,395,
Liquid Jet Recording Apparatus, January 30, 1996) diskutiert eine
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung,
die ein Elektrodenpaar aufweist, das zum Eintauchen in die Tinte
des Containers bereitgestellt ist. Durch Anlegen einer Spannung
zwischen den Elektroden wird die verbleibende Tinte durch eine Änderung
des elektrischen Widerstandes zwischen den Elektroden erkannt. Gu
(US Patent 5,485,191 Image Forming Apparatus Having Tone Correction
Function, January 16, 1996) diskutiert eine bilderzeugende Vorrichtung
mit einem elektrophotografischen photosensiblen Element. Zur Tonerüberwachung
erkennt ein Detektor den Zustand des Tonerüberwachungsbildes, und der
Kontroller überwacht
die elektrostatische Vorrichtung zur Erzeugung latenter Bilder auf
der Basis einer Größe des Detektors
und vorbestimmten Farbtonkorrektur-Informationen.
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Accatino et al. (US Patent 5,414,452,
Recognition Of Ink Expiry In An Ink Jet Printing Head, May 9, 1995)
diskutiert Tintenstrahldrucker, bei denen der Druckkopf mit einem
Tintenreservoir verbunden ist, wie sie in Fernschreibern oder Telefaxgeräten verwendet
werden können.
Ein Logik-Schaltkreis
wird verwendet, um die Anzahl von nach und nach ausgestoßenen Tropfen
zu zählen,
und vergleicht diese Anzahl mit gegebenenfalls notwendigen Korrekturen
mit der maximalen Anzahl von Tropfen, die einem bekannten Tintenvolumen
entspricht, das im Durchschnitt in dem Reservoir enthalten ist.
Das zur Neige gehen der Tinte wird in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs
angezeigt. Gatten (US Patent 5,068,806, Method of Determining Useful
Life of Cartridge For An Ink Jet Printer, November 26, 1991) diskutiert
ein Computerprogramm in dem Mikrokontroller eines Tintenstrahldruckers/-plotters,
das die vom Schlitten des Druckers ausgestoßenen Tintenpunkte zählt.
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El Hatem et al. (US Patent 4,853,718,
On Chip Conductive Fluid Sensing Circuit, August 1, 1998) diskutiert
eine Situation, bei der die Tinte in einem Tintenstrahl mittels
eines Kondensators erfaßt wird,
von dem eine Platte über
die Tinte mit der Erde verbunden ist. Durch eine Studie dieser Beispiele
aus moderner Praxis und Technik wurde festgestellt, daß ein Bedarf
an einer effektiven und verbesserten Vorrichtung für eine genaue
Tonererkennung besteht, die keinen allzu genauen (und daher umfassenden) Photosensor
erfordert.
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Druckschrift DE-A-195 06 578 offenbart
ein Verfahren, bei dem der Tonerzustand aus der Anzahl der erhaltenen
hohen Signale zweiter Photosensoren während eines vorbestimmten Zeitintervalls
abgeleitet wird.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es, ein verbessertes Verfahren zur Erkennung des Tonerfüllstandes
in einem Drucker zu schaffen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Demnach schafft die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zur Erkennung des Tonerzustandes in einer Bildwiedergabevorrichtung
mit einem Photosensor, der geeignet ist, Toner in einem Tonerbehälter zu
erkennen, umfassend:
periodische Abtastung des Ausgangssignals
des Photosensors,
Änderung
des Wertes eines Zählers
gemäß einem ersten
bzw. zweiten Algorithmus, je nachdem, ob das Ausgangssignal des
Photosensors einen Tonerfüllstand
erkennen läßt, der
unter einem vorbestimmten bzw. über
einem vorbestimmten Füllstand
liegt;
Vergleich des Wertes des Zählers mit einem vorbestimmten
Referenzwert; und
Anzeige des Tonerzustands in Abhängigkeit
vom Ergebnis des Vergleichs.
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Falls der Wert des Zählers größer als
der vorbestimmte Referenzwert ist, kann eine Meldung des Tonerzustands
auf einer Anzeigevorrichtung der Bildwiedergabevorrichtung angezeigt
werden, die bedeutet, daß der
Toner verbraucht und eine Nachfüllung
erforderlich ist. In ähnlicher
Weise kann, falls der Wert des Zählers
kleiner als der vorbestimmte Referenzwert ist, eine Meldung des
Tonerzustands auf einer Anzeigevorrichtung der Bildwiedergabevorrichtung
angezeigt werden, die bedeutet, daß der Toner nicht verbraucht
und eine Nachfüllung
nicht erforderlich ist.
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Alternativ kann das Verfahren, falls
der Wert des Zählers
kleiner als der vorbestimmte Referenzwert ist, ferner den Vergleich
des Wertes des Zählers mit
einem zweiten vorbestimmten Referenzwert umfassen.
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Falls der Wert des Zählers größer als
der zweite vorbestimmte Referenzwert ist, kann eine Meldung des
Tonerzustands auf einer Anzeigevorrichtung der Bildwiedergabevorrichtung
angezeigt werden, die bedeutet, daß der Toner fast verbraucht und
eine Nachfüllung
erforderlich ist. In ähnlicher Weise
kann, falls der Wert des Zählers
größer als
der zweite vorbestimmte Referenzwert ist, eine Meldung des Tonerzustandes
auf einer Anzeigevorrichtung der Bildwiedergabevorrichtung angezeigt
werden, die bedeutet, daß der
Toner nicht verbraucht und eine Nachfüllung nicht erforderlich ist.
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Vorzugsweise ist der zweite Algorithmus
die Umkehrung des ersten Algorithmus. Beispielsweise kann der erste
Algorithmus den Zählwert
des Zählers erhöhen (inkrementieren)
und der zweite Algorithmus den Zählwert
des Zählers
erniedrigen (dekrementieren).
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Die vorliegende Erfindung schafft
ebenso eine Bildwiedergabevorrichtung mit:
einem Tonerbehälter;
einem
Photosensor, der geeignet ist, Toner in einem Tonerbehälter zu
erkennen;
einer Anzeigevorrichtung; und
Kontrollmittel
für:
die
periodische Abtastung des Ausgangssignals des Photosensors;
die Änderung
des Wertes eines Zählers
gemäß einem
ersten bzw. zweiten Algorithmus, je nachdem, ob das Ausgangssignal
des Photosensors einen Tonerfüllstand
erkennen läßt, der
unter einem vorbestimmten bzw. über
einem vorbestimmten Füllstand liegt;
den
Vergleich des Zählwertes
des Zählers
mit einem vorbestimmten Referenzwert; und
die Anzeige des Tonerzustands
auf der Anzeigevorrichtung in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird nun
beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm eines modernen Toners ist;
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2A einen
Schaltkreis einer anderen modernen Tonererfassungsvorrichtung zeigt,
die einen Photosensor verwendet;
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2B darstellt,
wie die Tonererfassungsvorrichtung aus 2A in
der Entwicklervorrichtung angeordnet ist;
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2C eine
Wellenform einer Ausgangsklemme B der Tonererfassungsvorrichtung
aus 2A zeigt, wenn die Entwicklervorrichtung
ausreichend hoch oder völlig
mit dem Toner gefüllt
ist;
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2D eine
Wellenform einer Ausgangsklemme B der Tonererfassungsvorrichtung
aus 2A zeigt, wenn der Toner in der
Entwicklervorrichtung fast verbraucht oder verbraucht ist;
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3 ein
Flußdiagramm
ist, das eine Serie von Schritten zur Erkennung des Tonerzustands
bei Verwendung eines Photosensors gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 ein
Flußdiagramm
ist, das eine Serie von Schritten zur Erkennung des Tonerzustands
bei Verwendung eines Photosensors gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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5A eine
gemäß dem Flußdiagramm
aus 3 durch Abtastung
des Signals an der Ausgangsklemme B der Tonererfassungsvorrichtung
aus 2A erhaltene Wellenform zeigt;
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5B eine
durch Filtern der Wellenform aus 5A erhaltene
Wellenform zeigt, bei Verwendung eines Referenzwertes für eine festgelegte
Zeitdauer;
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6A eine
durch Abtastung des Signals der Ausgangsklemme B der Tonererfassungsvorrichtung
aus 2A erhaltene Wellenform gemäß dem Flußdiagramm
aus 4 ist;
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6B eine
durch Filtern der Wellenform aus 6A erhaltene
Wellenform ist, bei Verwendung eines ersten und zweiten Referenzwertes
für eine
festgelegte Zeitdauer; und
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6C eine
durch Filtern der Wellenform aus 6A erhaltene
Wellenform ist, bei Verwendung eines ersten und zweiten Referenzwertes
für eine
festgelegte Zeitdauer.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführunsgform
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Nun Bezug nehmend auf die Zeichnungen, insbesondere
auf 1, ist dort schematisch
eine moderne Tonererfassungsvorrichtung dargestellt, in der ein
piezoelektrischer Detektor 10 das Gewicht des Tonerpulvers
in einer nicht dargestellten Entwicklervorrichtung mißt und den
gemessenen Wert in Form digitaler Daten ausgibt. Ein Daten-Dekodierer 11 liest
die vom piezoelektrischen Detektor 10 erhaltenen digitalen
Daten. Eine CPU oder ein Kontroller 12 bestimmt den Status
des Toners in der Entwicklervorrichtung auf Basis der von dem Daten-Dekodierer 11 erhaltenen
Daten und gibt das Ergebnis der Bestimmung auf eine nicht dargestellte
Anzeigevorrichtung aus.
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2A veranschaulicht
einen Schaltkreis einer anderen Tonererfassungsvorrichtung, die
einen Photosensor 25 verwendet. Eine Anode einer Photodiode
ist über
einen Widerstand R1 mit einer Stromquelle Vcc verbunden, und ihre
Kathode ist mit Erde verbunden. Eine andere Komponente des Photosensors
kann ein Phototransistor 21 sein, dessen Basis Licht der
Photodiode 20 empfängt,
wobei ein Kollektoranschluß A
mit der Stromquelle Vcc über
einen Widerstand R2 verbunden ist und ein Emitter mit Erde verbunden
ist. Der Photosensor kann auch einen Transistor 22 aufweisen,
dessen Basis mit dem Kollektoranschluß A des Phototransistors 21 über einen
Widerstand R3 verbunden ist, wobei ein Kollektoranschluß B mit
der Stromquelle Vcc über
einen Widerstand R4 verbunden ist und ein Emitter mit Erde verbunden
ist. In dieser Konfiguration setzt sich der Photosensor 25 aus
einer Photodiode 20 zur Emission von Licht und dem Phototransistor 21 zum Empfang
des Lichts der Photodiode 20 zusammen, wie durch die punktierte
Linie in dieser Ansicht dargestellt.
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2B zeigt,
wie die Tonererfassungsvorrichtung aus 2A in
der Entwicklervorrichtung montiert ist. In der Anordnung liegen
die Photodiode
20 und der Phototransistor 21 einander
gegenüber und
haben den Entwickler, wie etwa ein Tonerpulver, zwischen sich, wobei
zwei aus transparentem, isolierendem Material hergestellte lichtdurchlässige Filme 22 bereitgestellt
sind, um die Photodiode 20 und den Phototransistor 21 von
dem Toner zu isolieren, der eine Leitfähigkeit aufweist, um somit
zu verhindern, daß die
beiden Elemente von einem derartigen Toner kurzgeschlossen werden.
Ein Toner entfernendes Blatt 23 ist an einer drehbaren
Welle 24 befestigt und schabt bei seiner Drehung auf den
Oberflächen
der lichtdurchlässigen
Filme 22 haftendes Tonerpulver ab, so daß Licht
der Photodiode 20 ohne Unterbrechung auf den Phototransistor 21 übertragen
werden kann.
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Nachfolgend wird eine derartige Tonererfassungsvorrichtung
detaillierter unter Bezugnahme auf die 2A und 2B beschrieben. In der Entwicklervorrichtung
ist das Tonerpulver zwischen der Photodiode 20 und dem
Phototransistor 21 mit einer bestimmten Höhe bereitgestellt,
wobei beide so angeordnet sind, daß sie, wie zuvor erwähnt, einander
gegenüberliegen.
Die Photodiode 20 kann Licht emittieren, da sie in Durchlassrichtung
mit der Stromquelle Vcc verbunden ist und somit ständig Strom
durch sie fließt.
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Bei einem derartigen Satz von Vorrichtungen können mindestens
zwei Situationen entstehen: eine ist diejenige, bei der in der Entwicklervorrichtung
ausreichend Toner vorhanden ist, und die andere ist diejenige, bei
der Toner fast verbraucht oder verbraucht ist.
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Erstens, im erstgenannten Fall (ausreichend Toner),
kann der in der Entwicklervorrichtung mit einer bestimmten Höhe vorhandene
Toner die Übertragung
des Lichts von der Photodiode 20 zur Basis des Phototransistors 21 versperren.
In diesem Fall wird der Phototransistor 21 abgeschaltet,
und der Kollektoranschluß A
gibt das Signal mit hohem Pegel aus. Dieses Signal wird dann durch
den Widerstand R3 zur Basis des Transistors 22 übertragen,
so daß der Transistor 22 eingeschaltet
wird. Gleich darauf wird das Signal invertiert und an der letzten
Ausgangsklemme B der Tonererfassungsvorrichtung 3 verstärkt, wodurch
sich ein niedriger Pegel ergibt.
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Wenn dagegen der Toner wie im letzten
Fall (fast verbrauchter/verbrauchter Toner) fast verbraucht oder
verbraucht ist, ist es möglich, daß Licht von
der Photodiode 20 auf die Basis des Phototransistors 21 ohne
Probleme übertragen
wird, wodurch der Phototransistor 21 eingeschaltet wird
und der Kollektoranschluß A
das Signal mit niedrigem Pegel ausgibt. Dieses Signal wird dann
auf die Basis des Transistors 22 durch den Widerstand R3 übertragen, und
der Transistor 22 wird eingeschaltet. Als Ergebnis erhält das Signal
an der Klemme B einen hohen Pegel.
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Somit ist es möglich, den Tonerstatus in der Entwicklervorrichtung
mittels des Ausgangssignals an der Klemme B in einer Weise zu beurteilen,
daß das
niedrige Signal bedeutet, daß ausreichend
Toner oder gar eine vollständige
Tonerfüllung
vorhanden ist, und das hohe Signal bedeutet, daß der Toner fast verbraucht
oder verbraucht ist. Dennoch ist diese moderne Vorrichtung hinsichtlich
verschiedener Aspekte nachteilhaft. Der piezoelektrische Detektor
ist sehr teuer, und da sich für
die zuverlässige
Arbeitsweise der Ersatz auf das gleiche Modell eines speziellen
Herstellers beschränkt,
mag der Kauf eines derartigen Ersatzes nicht einfach sein. Aus diesen
Gründen
wurden statt des piezoelektrischen Detektors die vergleichsweise
kostengünstigeren
Photosensoren oft verwendet. Dies kann oft zu Problemen in der Zuverlässigkeit
führen,
weil das Toner entfernende Blatt oder dergleichen, wie in 2C und 2D dargestellt, Störungen hervorrufen
kann und die Filterung derartiger Störungen auch nicht einfach ist.
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Das Flußdiagramm der 3 erklärt, wie der Tonerzustand in
der Entwicklervorrichtung erkannt wird. Wie in diesem Flußdiagramm
dargestellt, wird der Drucker initialisiert, sobald ein Druckermechanismus
eingeschaltet ist, und obere und untere Grenzwerte eines Tonerverbrauchszählers und
ein Referenzwert werden bestimmt. Diese Werte stellen Standardpunkte
für die
Beurteilung der Anwesenheit oder Abwesenheit von Toner in der Entwicklervorrichtung (S1)
zur Verfügung.
Nach dem Initialisierungsschritt folgt der nächste Schritt (S2)
zur Beurteilung, ob das Signal der letzten Ausgangsklemme B dieser
Tonererfassungsvorrichtung niedrig oder hoch ist. Basierend auf
dem Ergebnis dieser Beurteilung wird der nächste Schritt durchgeführt, bei
dem die Zählwerte um
eins hochgezählt
werden, falls das Ausgangssignal hoch (S3) ist, und bei
dem die Zählwerte
um eins heruntergezählt
werden, falls das Ausgangssignal niedrig ist (S4). Dann
wird der Tonerzustand auf einer beliebigen Anzeigevorrichtung als
Serie von Zeichen "TONER LEER" (S6) angezeigt, wenn der
Zählwert gleich
oder größer als
der Referenzwert ist, oder als Serie von Zeichen "TONER VOLL" (S7)
angezeigt, wenn der Zählwert
kleiner als der Referenzwert ist.
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Das Flußdiagramm der 4 erläutert
ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren,
bei dem der Drucker initialisiert wird, wenn ein Druckmechanismus
eingeschaltet ist. Dann folgen die Schritte der Bestimmung eines
oberen und unteren Grenzwertes eines Tonerverbrauchszählers und
eines ersten Referenzwertes und eines zweiten Referenzwertes, die als
Standardpunkte bei der Beurteilung der in der Entwicklervorrichtung
verbleibenden Tonermenge dienen. Nach der Initialisierung wird der
nächste Schritt
ausgeführt,
bei dem beurteilt wird, ob das Signal der letzten Ausgangsklemme
B dieser Tonererfassungsvorrichtung niedrig oder hoch ist. Basierend auf
dem Ergebnis der Beurteilung wird der nächste Schritt durchgeführt, bei
dem der Zählwert
um eins erhöht
wird, falls das Ausgangssignal hoch ist, und der Zählwert um
eins erniedrigt wird, falls das Ausgangssignal niedrig ist. Dann
wird ein Vergleich des Zählwertes
mit dem ersten Referenzwert ausgeführt und das Ergebnis auf einer
beliebigen Anzeigevorrichtung als eine Serie von Zeichen "TONER
LEER" angezeigt, falls der Zählwert
gleich oder größer als der
erste Referenzwert ist. Jedoch, falls der Zählwert kleiner als der erste
Referenzwert ist, wird ein zusätzlicher
Vergleich zwischen dem Zählwert
und dem zweiten Referenzwert ausgeführt und das Resultat auf einer
beliebigen Anzeigevorrichtung als eine Serie von Zeichen "WENIG
TONER" angezeigt, wenn der Zählwert
gleich oder größer als
der zweite Referenzwert ist, oder als eine Serie von Zeichen "TONER
VOLL" (S7) angezeigt, wenn der Zählwert kleiner als der Referenzwert
ist.
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Das Flußdiagramm der 4 erläutert
ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren,
bei dem der Drucker initialisiert wird, wenn ein Druckmechanismus
eingeschaltet ist. Dann folgen die Schritte der Bestimmung eines
oberen und unteren Grenzwertes eines Tonerverbrauchszählers und
eines ersten Referenzwertes und eines zweiten Referenzwertes, die als
Standardpunkte bei der Beurteilung der in der Entwicklervorrichtung
verbleibenden Tonermenge dienen. Nach der Initialisierung wird der
nächste Schritt
ausgeführt,
bei dem beurteilt wird, ob das Signal der letzten Ausgangsklemme
B dieser Tonererfassungsvorrichtung niedrig oder hoch ist. Basierend auf
dem Ergebnis der Beurteilung wird der nächste Schritt durchgeführt, bei
dem der Zählwert
um eins erhöht
wird, falls das Ausgangssignal hoch ist, und der Zählwert um
eins erniedrigt wird, falls das Ausgangssignal niedrig ist. Dann
wird ein Vergleich des Zählwertes
mit dem ersten Referenzwert ausgeführt und das Ergebnis auf einer
beliebigen Anzeigevorrichtung als eine Serie von Zeichen "TONER
LEER" angezeigt, falls der Zählwert
gleich oder größer als der
erste Referenzwert ist. Jedoch, falls der Zählwert kleiner als der erste
Referenzwert ist, wird ein zusätzlicher
Vergleich zwischen dem Zählwert
und dem zweiten Referenzwert ausgeführt und das Resultat auf einer
beliebigen Anzeigevorrichtung als eine Serie von Zeichen "WENIG
TONER" angezeigt, wenn der Zählwert
gleich oder größer als
der zweite Referenzwert ist, oder als eine Serie von Zeichen "TONER
VOLL" (S7) angezeigt, wenn der Zählwert kleiner als der zweite
Referenzwert ist.
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Die beiden vorangehenden Ausführungsformen
dieser Erfindung können
auch wie folgt gegeben sein. Zunächst
wird, wie in 3, der
Drucker direkt initialisiert (S1), wenn ein Druckermechanismus
eingeschaltet ist, und zur gleichen Zeit emittiert die Photodiode 20 Licht,
da sie mit der Stromquelle Vcc in der Durchlassrichtung, wie in
den 2A und 2B dargestellt,
verbunden ist, um einen ständigen Stromfluß durch
sie zu ermöglichen.
Gleichzeitig wird der Tonerverbrauchszähler so programmiert, daß er den
oberen Grenzwert und den unteren Grenzwert aufweist, welcher so
ausgelegt ist, daß er
als Antwort auf den Ausgang des Photosensors wirkt, und den Referenzwert
aufweist, welcher als Standardpunkt für die Beurteilung der Anwesenheit
oder Abwesenheit des Toners in der Entwicklervorrichtung dient.
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In Abwesenheit des Toners wird das
Licht der Photodiode 20 der Basis des Phototransistors 21 zugeführt, so
daß der
Phototransistor 21 abgeschaltet wird und die letzte Ausgangsklemme
B dieser Tonererfassungsvorrichtung das Signal mit hohem Pegel ausgibt,
wie in 2D dargestellt. Falls ausreichend Toner
oder gar eine vollständige
Tonerfüllung
vorhanden ist, wird dagegen die Lichtübertragung von der Photodiode 20 zu
dem Phototransistor 21 durch die Anwesenheit des Toners
versperrt, so daß der
Phototransistor 21 eingeschaltet wird und die letzte Ausgangsklemme
B der Tonererfassungsvorrichtung das Signal mit niedrigem Pegel
ausgibt, wie in 2C dargestellt.
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Als nächstes beurteilt die CPU (nicht
dargestellt), ob das Ausgangssignal der Klemme B hoch oder niedrig
ist (S2). Basierend auf dem Ergebnis dieser Beurteilung
wird der nächste
Schritt aus einem von zwei Wegen (niedriges oder hohes Signal) ausgewählt. Das
hohe Signal zeigt an, daß der
Toner fast verbraucht oder verbraucht ist, so daß der nicht dargestellte Tonerverbrauchszähler den
Zählwert
um 1 erhöht
(S3). Das niedrige Signal zeigt an, daß der ausreichend Toner oder
gar eine vollständige
Tonerfüllung
vorhanden ist, so daß der
Zähler
den Zählwert um
1 verringert (S4). In den Schritten S2 bis S4 kann die
Wellenform aus 5A durch Abtastung
des Zählers
während
einer festgelegten Zeit T erhalten werden.
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Nach dem Anstieg oder Abfall des
Zählwertes
wird der Ergebniswert mit dem Referenzwert (S5) verglichen.
Als ein Ergebnis wird, falls der Zählwert gleich oder größer als
der Referenzwert ist, das hohe Signal von der Klemme B, wie in 5B dargestellt, ausgegeben, und eine Serie
von Zeichen "TONER LEER" auf der nicht dargestellten Anzeigevorrichtung angezeigt,
um dem Anwender (S6) anzuzeigen, daß der Toner nachgefüllt werden
muß, und,
falls jedoch der Zählwert
kleiner als der Referenzwert ist, wird das niedrige Signal von der
Klemme B, wie in 5B dargestellt, ausgegeben,
und eine Serie von Zeichen "TONER VOLL" auf der nicht dargestellten
Anzeigevorrichtung angezeigt, um dem Anwender (S7) zu bestätigen, daß ausreichend
Toner in der Entwicklervorrichtung vorhanden ist.
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Eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung
ist nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
In gleicher Weise wie bei der vorangehenden Ausführungsform, wird das Drucksystem
sofort initialisiert (S1), wenn der Druckmechanismus eingeschaltet
wird, und zur gleichen Zeit emittiert die Photodiode 20 Licht,
da sie mit der Stromversorgung Vcc in Durchlaßrichtung, wie in 2A und 2B dargestellt,
verbunden ist, um einen ständigen
Stromfluß durch
sie zu ermöglichen.
Der Tonerverbrauchszähler,
der zur Durchführung
der Zähloperation
gemäß dem Ausgangssignal
des Photosensors ausgelegt ist, ist so programmiert, daß er einen
oberen Grenz wert und einen unteren Grenzwert aufweist, wobei beide,
der erste Referenzwert und der zweite Referenzwert, Standardpunkte
bei der Beurteilung der Anwesenheit oder Abwesenheit des Toners
in der Entwicklervorrichtung sein werden.
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Das Licht der Photodiode 20 wird
der Basis des Phototransistors 21 bei der Abwesenheit des
Toners zugeführt,
so daß der
Phototransistor 21 abgeschaltet wird, und die letzte Ausgangsklemme
B dieser Tonerfassungsvorrichtung gibt das Signal mit hohem Pegel,
wie in 2D dargestellt, aus. Falls
jedoch ausreichend Toner oder gar eine vollständige Tonerfüllung vorhanden
ist, wird die Lichtübertragung von
der Photodiode 20 zu dem Phototransistor 21 durch
den vorhandenen Toner versperrt, so daß der Phototransistor 21 eingeschaltet
wird, und die letzte Ausgangsklemme B dieser Tonererfassungsvorrichtung
gibt das Signal mit niedrigem Pegel, wie in 2C dargestellt,
aus.
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Dann beurteilt die CPU (nicht dargestellt),
ob das Ausgangssignal der Ausgangsklemme B hoch oder niedrig ist
(S2). Basierend auf diesem Ergebnis der Beurteilung, wird
der nächste
Schritt aus einem von zwei Schritten ausgewählt. Das heißt, das
hohe Signal zeigt an, daß der
Toner knapp oder verbraucht ist, so daß der nicht dargestellte Tonerverbrauchszähler den
Zählwert
um 1 erhöht
(S3), und das niedrige Signal zeigt an, daß ausreichend
Toner oder gar eine vollständige
Tonerfüllung
vorhanden ist, so daß der
Zähler
den Zählwert
um 1 vermindert (S4). In den Schritten S2 bis S4 kann
die Wellenform aus 6A durch Abtastung
des Zählers
während
einer festgelegten Zeit erhalten werden.
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Nach einem solchen Schritt (S3 oder S4) wird
der Zählwert
mit dem ersten Referenzwert (S5) verglichen. Als ein Ergebnis
wird, falls der Zählwert gleich
oder größer als
der erste Referenzwert ist, ein erstes Signal mit hohem Pegel von
der Klemme B, wie in 6B dargestellt,
ausgegeben, und eine Serie von Zeichen "TONER LEER" wird auf der
nicht dargestellten Anzeigevorrichtung angezeigt, um dem Anwender
(S6) anzuzeigen, daß der
Toner nachgefüllt
werden muß,
und, wenn jedoch der Zählwert
kleiner als der erste Referenzwert ist, wird der Wert wieder mit
dem zweiten Referenzwert (S7) verglichen. Nach dem Vergleich bei S7,
wird, falls der Zählwert gleich oder
größer als
der zweite Referenzwert ist, ein erstes Signal mit hohem Pegel und
ein zweites Signal mit niedrigem Pegel von der Klemme B, wie in den 6B und 6C dargestellt,
ausgegeben, und eine Serie von Zeichen "WENIG TONER" wird auf der
nicht dargestellten Anzeigevorrichtung angezeigt, um dem Anwender
(S8) anzuzeigen, daß Toner bald
aufgefüllt
werden mußte.
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Falls jedoch der Zählwert kleiner
als der zweite Referenzwert ist, werden ein erstes Signal und ein
zweites Signal mit niedrigem Pegel von der Klemme B, wie in 6B dargestellt, ausgegeben und eine Serie
von Zeichen "TONER VOLL" wird auf der nicht dargestellten Anzeigevorrichtung
angezeigt, um zu bestätigen,
daß in
der Entwicklervorrichtung (S9) ausreichend Toner vorhanden
ist.
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Wie zuvor erwähnt, erkennt diese Erfindung den
Zustand des Toners in der Entwicklervorrichtung durch Verwendung
eines Photosensors, der vergleichsweise kostengünstig erhältlich ist. Die von solch einem
Photosensor erzeugte Störung
wird gemäß dem gesamten
Algorithmus abgetastet und wird gefiltert, wodurch eine Verbesserung
der Zuverlässigkeit
erzielt wird.
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Es ist für den Fachmann ersichtlich,
daß an den
oben beschriebenen Ausführungsformen Änderungen
oder Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dabei von dem breiten
erfinderischen Konzept der Erfindung abzuweichen, das ausschließlich durch
die beigefügten
Ansprüche
definiert ist. Es sollte daher verstanden werden, daß diese
Erfindung nicht nur auf hierin beschriebene Laserdrucker anwendbar
ist, sondern auch auf Seitendrucker.