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EP1179754B1 - Prozessisolationsprogramm für einen elektrophotographischen Markierungsapparat - Google Patents

Prozessisolationsprogramm für einen elektrophotographischen Markierungsapparat Download PDF

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Publication number
EP1179754B1
EP1179754B1 EP01110023.7A EP01110023A EP1179754B1 EP 1179754 B1 EP1179754 B1 EP 1179754B1 EP 01110023 A EP01110023 A EP 01110023A EP 1179754 B1 EP1179754 B1 EP 1179754B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrophotographic
logic
electrophotographic process
control unit
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01110023.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1179754A2 (de
EP1179754A3 (de
Inventor
Matthias H. Regelsberger
David E. Hockey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Kodak Co filed Critical Eastman Kodak Co
Publication of EP1179754A2 publication Critical patent/EP1179754A2/de
Publication of EP1179754A3 publication Critical patent/EP1179754A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1179754B1 publication Critical patent/EP1179754B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5012—Priority interrupt; Job recovery, e.g. after jamming or malfunction
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/55—Self-diagnostics; Malfunction or lifetime display
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00025—Machine control, e.g. regulating different parts of the machine
    • G03G2215/00029—Image density detection
    • G03G2215/00033—Image density detection on recording member
    • G03G2215/00037—Toner image detection
    • G03G2215/00042—Optical detection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00025—Machine control, e.g. regulating different parts of the machine
    • G03G2215/00029—Image density detection
    • G03G2215/00033—Image density detection on recording member
    • G03G2215/00054—Electrostatic image detection

Definitions

  • the present invention relates to the maintenance and operation diagnosis of an electrophotographic marking apparatus, in particular, the selective interruption of an electrophotographic marking operation during the normal printing operation and a subsequent readjustment to the normal printing operation.
  • Electrophotographic markers such as copiers and printers require various forms of maintenance, such as e.g. Filling the toner and paper to keep the copy functions you want ready.
  • maintenance such as e.g. Filling the toner and paper to keep the copy functions you want ready.
  • the performance of the operator interface must be broadened to make the troubleshooting in the apparatus complete and effective.
  • Diagnostic procedures often require service personnel to analyze the problem. Problems with paper transport in an apparatus can occur at various locations and due to various conditions or disturbances of various parts in the apparatus.
  • One difficulty with previous diagnostic services is that it is not possible to easily and automatically accurately determine the parts or subordinate systems that are causing the device to malfunction.
  • the US 5 721 621 A shows a printer, which provides for a sweeping movement of a printhead, in particular an inkjet printhead, a line by line printing of a recording medium.
  • a printer which provides for a sweeping movement of a printhead, in particular an inkjet printhead, a line by line printing of a recording medium.
  • an emergency stop and a temporary stop are provided, which differ in that the emergency stop can interrupt a printing process at any time (for example, in the middle of a print line), while the temporary stop only one interruption at the end (ie after Completion) of a print line.
  • an electrophotographic marking apparatus which can be selectively controlled to provide analysis and examination of the steps of image formation prior to completion of the electrophotographic process. Further, there is a need for interrupting the electrophotographic process at predetermined steps, wherein a reconfiguration process is provided to return the apparatus to normal printing operation.
  • an electrophotographic marking apparatus according to claim 1 and a maintenance and diagnostic method according to claim 7 is provided. Further embodiments emerge from the subclaims.
  • the present invention relates to an electrophotographic process controller which controls the various steps of image formation and paper handling isolated from each other. So may be the reason for defects in the image during imaging arise (eg smearing, insufficient coverage, cloudy pressure), and problems in handling the paper in the transport system (eg, kinked corners, damage at the edges) are correctly identified and efficiently remedied.
  • the present invention also enables isolation of the steps on the paper path from insertion to finishing.
  • the invention includes an electrophotographic marking apparatus having a logic and control unit configured to stop the printing operation at a predetermined point before the completion of the printing operation without causing a hard stop or emergency stop configuration.
  • the predetermined point may correspond to any copy of multiple copies, a time, or a location on the paper path.
  • the logic and control unit is selected to provide a regeneration sequence which returns the marker to the normal print mode.
  • FIG. 1 An electrographic marking apparatus 10 is shown.
  • the present invention will be described with reference to a particular electrographic marking apparatus such as a copier or printer. However, it should be noted that although the invention is suitable for use in such apparatus, it can also be used with other types of electrophotographic copiers and printers.
  • the electrophotographic marking apparatus 10 includes a paper path ranging from the paper feed to the finishing.
  • the term paper also refers to sheets, paper webs, transparent carrier elements, composite carrier elements or those of laminates.
  • the electrophotographic marking apparatus 10 shown includes a movable image bearing member, such as a photoconductive belt 18, stretched about a plurality of rollers, one of which is driven by a motor to guide the belt past a series of processing stations of the printer.
  • the image bearing member may also be configured as a drum.
  • the logic and control unit (LCU) 24 which may include a digital computer, allocates a stored program successive actuation of the various processing stations or subordinate systems of the apparatus 10.
  • a charging station sensitizes the belt 18 by applying a uniform electrostatic charge of predetermined primary voltage V 0 to the surface of the belt.
  • the power of the first charging station is regulated by a programmable controlled power supply 30, which in turn is controlled by the LCU 24 to adjust the primary voltage V 0, for example by controlling the electrical potential (V Grid ) on a grid electrode 28b, which detects the movement of the charged ions which is caused by the operation of the charging gold wires 28a controls on the surface of the support member.
  • a negative electrical bias is applied to the grid electrodes 28b, eg between -350 and -750 volts; a desired bias voltage can be -500 volts.
  • the projected light from a write head 34 modulates the electrical charge on the photoconductive belt 18 to produce a latent electrostatic image of a document to be copied or printed.
  • the write head preferably comprises a series of light emitting diodes (LEDs) or other light source, such as a light source. a laser or other exposure source for exposing the photoconductive belt.
  • the exposure is pixel by pixel with a regulated intensity in accordance with the signals from the LCU to the write head interface 32, the write head interface comprising a programmable controller.
  • the exposure may be achieved by an optical projection of an image of a document onto the photoconductive element.
  • the image data to be recorded is provided by a data source 36 for generating electrical image signals, eg from a computer, a document scanner, a memory or a data network. Signals from the data source and / or LCU may also output control signals to a recorder network and so on.
  • a data source 36 for generating electrical image signals, eg from a computer, a document scanner, a memory or a data network. Signals from the data source and / or LCU may also output control signals to a recorder network and so on.
  • the movement of the belt 18 in the direction of the arrow A passes the areas carrying the latent electrostatographic charge images past a developer station 38.
  • the toner or developer unit has one or more magnetic brushes (several in different colors) adjacent to, but spaced from, the tape.
  • Magnetic brush developer units are known from US 4,473,029 and 4,546,060 known.
  • the LCU 24 selectively actuates the developer unit in relation to the passing image areas carrying the latent images.
  • the magnetic brush is selectively brought into contact with or at a small distance from the belt 18.
  • the charged toner particles of the contacted magnetic brush are attracted to the latent image pattern as an image to develop the pattern.
  • the calibration marks used for process control are being developed.
  • the conductive parts of the developer unit act as electrodes.
  • the electrodes are connected to a variable supply of DC potential V B which is regulated by a programmable controller 40.
  • V B DC potential
  • the details regarding the developer units are set forth by way of example, but are not essential to the invention.
  • the development corresponds to a DAD (Discharge Area Development) process in which negatively charged toner particles selectively develop into relatively discharged areas of the light guide.
  • DAD Charge Area Development
  • Other types of developer units are known and can be used as well.
  • a transfer unit 46 is provided in order to bring a receiving sheet S in registration with the image into contact with the light-guiding element.
  • the image is transferred to a recording sheet, for example made of paper, or a plastic sheet.
  • the transmission unit comprises a transmission corona charger 47.
  • the electrostatic transfer of the toner image is performed with a suitable voltage applied to the transfer charger 47 to generate a constant current, as described below.
  • the back surface of the receiver sheet is positively charged by the transfer charger in this example while the receiver sheet contacts the toner image on the photoconductor member to draw the toner image onto the receiver sheet.
  • the receiving sheet may be released from the belt 18 by means of a known non-stick corona charger (not shown).
  • a cleaning brush 48 or knife is also provided downstream of the transfer unit to remove the toner from the belt 18 to allow reuse of the surface to form additional images.
  • a charger 43 is usually provided to neutralize positive charge on the light guide or to reduce electrostatic adhesion of the remaining particles on the belt 18 in this case.
  • the voltage of the cleaning and treatment charger is controlled by a power supply 42. While separate power supplies are shown for each charger, multiple power supply power may be used instead of multiple power supplies.
  • the receiver sheet After transferring the unfixed toner images onto a receiver sheet, the receiver sheet is conveyed to a fusing unit 49, where the image is fixed.
  • a densitometer 76 is disposed between the developer unit 38 and the transfer unit 46.
  • the densitometer 76 monitors the development of the regions of the photoconductive belt 18 as known in the art.
  • a second sensor which is also preferably provided for process control, is an electrostatic voltmeter 50.
  • a voltmeter is preferably the first one Charging station 28 located downstream to provide readings of measured V 0 s or V 0 (m) s available.
  • the output V 0 ( m ) s and densities determined by the densitometer 76 are applied to the LCU 24, which generates new setpoints for Eo, V 0 and the toner replenishment operation in accordance with a process control program.
  • the LCU 24 provides overall control of the device and its various subordinate systems.
  • the programming of commercially available microprocessors is familiar to the person skilled in the art. The following disclosure is intended to enable a programmer to write a suitable control program for such a microprocessor.
  • logic operations described in this document may also be provided by or in cooperation with non-programmable (hardware) or programmable logic devices.
  • encoders are commonly used in conjunction with indicators on the photoconductive element to promptly output signals indicative of the image frame areas and their position relative to the various units. Other types of timing control may also be used.
  • Fig. 2 12 shows a block diagram of a typical LCU 24.
  • the typical LCU 24 includes a temporary data store, the central processing unit 154, the timing and cycle control unit 156, the process isolation program 155, and the stored program controller 158.
  • the data input and output is sequential on or off-line the program control.
  • Input data is fed either through the input signal buffer 160 into an input data processor 162 or through an interrupt signal processor 164.
  • the input signals are derived from various switches, sensors and analog-to-digital converters which are parts of the apparatus 10 or from external sources to be passed on to him.
  • the output data and control signals are fed directly or through a latch 166 into appropriate output drivers 168.
  • the output drivers are connected to the appropriate subordinate systems.
  • the LCU 24 includes the "stop and regeneration” or “process isolation” routines for stopping the electrophotographic process and re-setting the apparatus 10 to the normal printing configuration.
  • the LCU 24 enables the isolation of the sequential image formation steps so that the respective steps can be examined individually.
  • the LCU optionally stops the electrophotographic process under control of the LCU at arbitrary points among a plurality of predetermined points. If the electrophotographic process is stopped at one of these predetermined points, an on-site engineer may examine the resulting product and machine configuration at the predetermined point to identify malfunctions of a particular subordinate system or image irregularities.
  • a hard stop is a complete stop of the apparatus. With a hard stop, the operator usually has to intervene and perform some regeneration steps. A hard stop usually involves an inevitable complete reconfiguration of the system before another step of the electrophotographic process can occur. In contrast, the points stopped in the process isolation program allow various parts of the apparatus to continue working. In addition, the subsequent regeneration process requirements of the apparatus 10 may be substantially reduced under controlled stoppage.
  • the process isolation program enables the usual electrophotographic marking process to a predetermined point at which the marking process is terminated by a command from the LCU 24. This is not with the hard stops or the emergency stops that are due to a change in the apparatus, such as the opening of a door or a paper jam, are brought to equate.
  • the LCU 24 determines the stopping of the marking process, there is no forced hard stop or emergency stop of the relevant subordinate systems.
  • the LCU 24 resets the apparatus 10 to normal printing, initiates subsequent printing, and terminates subsequent printing at a predetermined location subsequent to the first termination.
  • the process isolation program enables examination of the marking process product at a plurality of steps during the marking process.
  • the process isolation program may be configured to initiate an automatic investigation on a number of consecutive steps.
  • the stops may be preprogrammed in the LCU 24 so that they are only selected by an engineer on site.
  • the present invention enables programming of a stop at any given point in the electrophotographic process.
  • a specific sheet number can be programmed in a print job by an engineer on site.
  • the selected sheet of the print job may be paused at any point prior to register placement to allow examination of the paper path prior to image transfer.
  • a programmable stop for sheets may be provided except for the first few sheets, enabling examination of the duplex paper path before or after the second transfer.
  • the predetermined stop of the electrophotographic process is programmable for any sheet of the print job, it is possible to examine the paper path until final treatment by selecting a print job of appropriate length in connection with the selection of the sheet to be stopped.
  • the electrophotographic process in the printing operation includes the entire paper path, including the finishing steps.
  • the stop initiated by the LCU 24 is based on the LCU 24 rather than being responsive to an incident in the apparatus, such as e.g. opening a door, removing a tray or a user-entered stop command.
  • the regeneration process cooperates with the predetermined stop point and can reestablish the apparatus to a normal process status or process sequence for subsequent on-site engineer stop.
  • LCU Logic and Control Unit
  • first charging station 28a Aufladepoldrähte 28b grid electrodes 30 power supply 32 interface
  • Data Source 38 developer unit 40 programmable controller 42 power supply 43 loader 46 transmission unit 47 corona charger 48 brush 49 Einschmelzü 50 voltmeter 51 power supply 76 densitometer 154 central processing unit 155 Process isolation program 156 Timing and cycle control unit 158 stored program control 160 Input signal buffers 162 Input data processor 164 Interrupt signal processor 166 latch 168 output driver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Wartung und Betriebsdiagnose eines elektrophotographischen Markierungsapparats, insbesondere das wahlweise Unterbrechen eines elektrophotographischen Markierungsvorgangs während des normalen Druckbetriebs und ein nachfolgendes Wiedereinstellen auf den normalen Druckbetrieb.
  • Elektrophotographische Markierungsapparate wie Kopierer und Drucker erfordern verschiedene Formen der Wartung, wie z.B. Auffüllen des Toners und des Papiers, um die gewünschten Kopierfunktionen betriebsbereit zu halten. Darüber hinaus müssen, da diese Vorrichtungen komplexer werden, die Leistungen der Bedienerschnittstelle erweitert werden, wenn die Störungssuche und -beseitigung in dem Apparat vollständig und wirkungsvoll gestaltet werden soll.
  • Diagnostische Verfahren erfordern oft, dass das Servicepersonal das Problem analysiert. Probleme mit dem Papiertransport in einem Apparat können an verschiedenen Stellen und aufgrund verschiedener Bedingungen oder Störungen von verschiedenen Teilen in dem Apparat auftreten. Eine Schwierigkeit bei den bisherigen diagnostischen Serviceleistungen ist, dass ein leichtes und automatisches genaues Bestimmen der Teile oder untergeordneten Systeme, die eine Störung des Apparats verursachen, nicht möglich ist.
  • Die US 5 721 621 A zeigt einen Drucker, der über eine Überstreichbewegung eines Druckkopfes, insbesondere eines Tintenstrahldruckkopfes, ein zeilenweises Bedrucken eines Aufnahmemediums vorsieht. Für das Bedrucken ist sowohl einen Notstopp sowie einen temporären Stopp vorgesehen, die sich dadurch unterscheiden, dass der Notstopp jederzeit einen Druckvorgang unterbrechen kann (zum Beispiel in der Mitte einer Druckzeile), während der temporäre Stopp jeweils eine Unterbrechung nur am Ende (d.h. nach dem Abschluss) einer Druckzeile vorsieht.
  • Weiterer Stand der Technik aus dem Bereich der elektrophotografischen Maschinen ist aus JP-4308781 , US 4678316 und US 4227798 bekannt.
  • Daher besteht Bedarf für einen elektrophotographischen Markierungsapparat, der wahlweise gesteuert werden kann, um eine Analyse und Untersuchung der Schritte der Bilderzeugung vor Beendigung des elektrophotographischen Vorgangs zu liefern. Ferner besteht Bedarf für eine Unterbrechung des elektrophotographischen Vorgangs bei vorbestimmten Schritten, wobei ein Rekonfigurierungsprozess vorgesehen ist, um den Apparat wieder auf den normalen Druckbetrieb einzustellen.
  • Erfindungsgemäß ist ein elektrophotographischer Markierungsapparat nach Anspruch 1 sowie ein Wartungs- und Diagnoseverfahren nach Anspruch 7 vorgesehen. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrophotographische Prozesssteuerung, die die verschiedenen Schritte der Bilderzeugung und des Umgangs mit dem Papier von einander isoliert steuert. So kann der Grund für Defekte im Bild, die während der Bilderzeugung entstehen (z.B. Schmieren, unzureichende Deckung, wolkiger Druck), und Probleme im Umgang mit dem Papier im Transportsystem (z.B. geknickte Ecken, Schaden an den Rändern) korrekt identifiziert und effizient behoben werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch eine Isolation der Schritte auf dem Papierpfad vom Einführen bis zur Endbehandlung (Finishing).
  • In einem ersten Aufbau umfasst die Erfindung einen elektrophotographischen Markierungsapparat mit einer Logik- und Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Druckbetrieb an einem vorbestimmten Punkt vor der Beendigung des Druckbetriebs anhält, ohne eine harte Stop- oder Notstop-Konfiguration herbeizuführen. Der vorbestimmte Punkt kann einer beliebigen Kopie von mehreren Kopien, einem Zeitpunkt oder einer Stelle auf dem Papierpfad entsprechen. Die Logik- und Steuereinheit wird angewählt, um eine Regenerierungssequenz zu liefern, die den Markierungsapparat wieder auf den normalen Druckmodus stellt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Bedienen eines elektrophotographischen Markierungsapparats durch wahlweises Anhalten einer normalen Bedienkonfiguration des elektrophotographischen Markierungsapparats, während der Apparat in einem Druckbetrieb an einem vorbestimmten Punkt vor der Beendigung des elektrophotographischen Vorgangs läuft und ein nachfolgendes Rekonfigurieren/Wiedereinstellen des Markierungsapparats auf den normalen Druckbetrieb.
    • Fig. 1
    ist eine schematische Seitenansicht eines üblichen/typischen elektrophotographischen Markierungsapparats, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
    Fig. 2
    ist ein Blockdiagramm einer Logik- und Steuereinheit von Fig. 1.
    Fig. 3
    ist ein Flussdiagramm/Ablaufdiagramm des Prozessisolierungsprogramms von Fig. 2.
  • In Fig. 1 ist ein elektrographischer Markierungsapparat 10 dargestellt. Die vorliegende Erfindung wird anhand eines besonderen elektrographischen Markierungsapparats, wie z.B. eines Kopierers oder Druckers beschrieben. Dennoch ist zu bemerken, dass, obwohl die Erfindung zum Gebrauch in solchen Apparaten geeignet ist, sie auch mit anderen Arten von elektrophotographischen Kopierern und Druckern verwendet werden kann. Der elektrophotographische Markierungsapparat 10 umfasst einen Papierpfad, der von der Papierzufuhr bis zur Endbehandlung reicht. Darüber hinaus bezeichnet der Begriff Papier auch Bogen, Papierbahnen, transparente Trägerelemente, Kompositträgerelemente oder solche aus Laminaten.
  • Da Vorrichtungen der hierin beschriebenen Art bekannt sind, ist die vorliegende Beschreibung insbesondere auf die Elemente ausgerichtet, die Teil der vorliegenden Erfindung sind oder unmittelbar mit ihr im Zusammenhang stehen.
  • Um das Verständnis zu vereinfachen, werden die folgenden Definitionen festgelegt:
    • V0= Haupt/Primärspannung (relativ zur Erdung) auf dem Fotoleiter, wie sie direkt nach der ersten Ladeeinrichtung gemessen wird. Sie wird manchmal auch als "Anfangsspannung" bezeichnet.
    • V0(m) = Mittelwert der einzelnen V0 Werte.
    • VB = Elektrodenvorspannung der Entwicklereinheit.
  • In dem in Figur 1 gezeigten elektrophotographischen Markierungsapparat 10 ist ein bewegbares Bildträgerelement, z.B. ein lichtleitfähiges Band 18 um eine Vielzahl von Walzen gespannt, von denen eine von einem Motor angetrieben wird, um das Band vorbei an einer Reihe von Bearbeitungsstationen des Druckers zu führen. Das Bildträgerelement kann auch als eine Trommel ausgestaltet sein. Die Logik- und Steuereinheit (LCU) 24, die einen digitalen Rechner umfassen kann, weist ein gespeichertes Programm zum aufeinanderfolgenden Betätigen der verschiedenen Bearbeitungsstationen oder untergeordneten Systeme des Apparats 10 auf.
  • Eine Ladestation macht das Band 18 lichtempfindlich, indem sie die Oberfläche des Bandes mit einer einheitlichen elektrostatischen Ladung von vorbestimmter Primärspannung V0 beaufschlagt. Die Leistung der ersten Ladestation wird von einer programmierbaren gesteuerten Stromversorgung 30 reguliert, die ihrerseits von der LCU 24 gesteuert wird, um die Primärspannung V0 z.B. durch Steuerung des elektrischen Potentials (VGrid) an einer Gitterelektrode 28b einzustellen, welche die Bewegung der geladenen Ionen, die von dem Vorgang der Aufladepoldrähte 28a bewirkt wird, auf die Oberfläche des Trägerelements steuert. In dem vorliegenden Beispiel liegt an den Gitterelektroden 28b eine negative elektrische Vorspannung an, z.B. zwischen -350 und -750 Volt; eine Soll-Vorspannung kann -500 Volt betragen.
  • An einer Belichtungsstation moduliert das projizierte Licht von einem Schreibkopf 34 die elektrische Ladung auf dem fotoleitenden Band 18, um ein latentes elektrostatisches Bild eines zu kopierenden oder zu druckenden Dokuments zu erzeugen. Der Schreibkopf weist vorzugsweise eine Reihe von lichtemittierenden Dioden (LEDs) oder eine andere Lichtquelle auf, wie z.B. einen Laser oder eine andere Belichtungsquelle zum Belichten des fotoleitenden Bandes. Die Belichtung erfolgt Bildelement (Pixel) für Bildelement mit einer im Einklang mit den Signalen von der LCU an die Schreibkopfschnittstelle 32 regulierten Intensität auf, wobei die Schreibkopfschnittstelle eine programmierbare Steuerungseinheit umfasst. Alternativ kann die Belichtung durch eine optische Projektion eines Bildes eines Dokuments auf das Fotoleitelement erfolgen.
  • Wird eine LED oder andere elektrooptische Belichtungsquelle verwendet, so werden die aufzuzeichnenden Bilddaten von einer Datenquelle 36 zum Generieren von elektrischen Bildsignalen zur Verfügung gestellt, z.B. von einem Rechner, einem Dokumentenscanner, einem Speicher oder einem Datennetzwerk. Signale von der Datenquelle und/oder LCU können auch Steuerungssignale an ein Schreibernetzwerk usw. ausgeben.
  • Die Bewegung des Bandes 18 in die Pfeilrichtung A führt die Bereiche, die die latenten elektrostatographischen Ladungsbilder tragen, an einer Entwicklerstation 38 vorbei. Die Toner- oder Entwicklereinheit weist eine (mehrere bei verschiedenen Farben) oder mehrere Magnetbürsten neben dem, jedoch beabstandet zum Band auf.
  • Magnetbürstenentwicklereinheiten sind aus der US 4,473,029 und 4,546,060 bekannt.
  • Die LCU 24 betätigt wahlweise die Entwicklereinheit im Verhältnis zu den vorbeigleitenden Bildbereichen, die die latenten Bilder tragen. Dabei wird die Magnetbürste wahlweise in Kontakt mit oder in einen kleinen Abstand vom Band 18 gebracht. Die geladenen Tonerpartikel der in Kontakt gebrachten Magnetbürste werden als Bild auf das latente Bildmuster angezogen, um das Muster zu entwickeln. Dabei werden ebenfalls die zur Prozesskontrolle genutzten Kalibrierungsmarken entwickelt.
  • Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, wirken die leitenden Teile der Entwicklereinheit, wie z.B. leitende Auftragszylinder, als Elektroden. Die Elektroden sind mit einer veränderbaren Versorgung von Gleichstrompotential VB verbunden, das von einer programmierbare Steuerung 40 reguliert wird. Die Details bezüglich der Entwicklereinheiten werden anhand eines Beispiels dargelegt, sind aber nicht wesentlich für die Erfindung.
  • In diesem Beispiel entspricht die Entwicklung einem DAD-Prozess (DAD = Entwicklung des entladenen Bereichs), bei dem sich negativ geladene Tonerpartikel wahlweise in relativ entladene Bereiche des Lichtleitelements entwickeln. Andere Arten von Entwicklereinheiten sind bekannt und können ebenfalls verwendet werden.
  • Eine Übertragungseinheit 46, wie sie auch bekannt ist, ist vorgesehen, um einen Aufnahmebogen S registerhaltig mit dem Bild in Kontakt mit dem Lichtleitelement zu bringen. Auf diese Weise wird das Bild auf einen Aufnahmebogen, z.B. aus Papier, oder einen Plastikbogen übertragen. Alternativ kann das Bild zunächst auf ein Zwischenelement und dann auf den Aufnahmebogen übertragen werden. In der Ausführungsform der Figur 1 umfasst die Übertragungseinheit einen Übertragungscoronalader 47.
  • Die elektrostatische Übertragung des Tonerbildes erfolgt mit iner geeigneten Spannung, die auf die Übertragungsladeeinrichtung 47 angelegt wird, um einen konstanten Strom zu generieren, wie unten beschrieben ist. Die Rückseite des Aufnahmebogens wird in diesem Beispiel von der Übertragungsladeeinrichtung mit einer positiven Ladung beaufschlagt, während der Aufnahmebogen das Tonerbild auf dem Fotoleitelement kontaktiert, um das Tonerbild auf den Aufnahmebogen zu ziehen.
  • Nach der Übertragung kann der Aufnahmebogen mittels eines bekannten (nicht dargestellten) Antihaftcoronaladers von dem Band 18 gelöst werden. Eine Reinigungsbürste 48 oder ein Messer ist der Übertragungseinheit nachgeordnet ebenso vorgesehen, um den Toner von dem Band 18 zu entfernen, damit eine Wiederverwendung der Oberfläche zum Bilden von zusätzlichen Bildern ermöglicht wird. Um das Entfernen der Tonerreste und anderer Partikel von der Bürste 48 zu erleichtern, wird üblicherweise eine Ladevorrichtung 43 vorgesehen, um in diesem Fall positive Ladung auf dem Lichtleitelement zu neutralisieren oder die elektrostatische Haftung der übrigen Partikel auf dem Band 18 zu reduzieren. Die Spannung der Reinigungs- und Aufbereitungsladeeinrichtung wird von einer Stromversorgung 42 gesteuert. Während separate Stromversorgungen für jede Ladeeinrichtung gezeigt werden, kann auch eine Stromversorgung mit mehreren Zuleitungen an Stelle von mehreren Stromversorgungsvorrichtungen verwendet werden.
  • Nach der Übertragung der unfixierten Tonerbilder auf einen Aufnahmebogen, wird der Aufnahmebogen zu einer Einschmelzeinheit 49 befördert, an der das Bild fixiert wird.
  • Ein Densitometer 76 ist zwischen der Entwicklereinheit 38 und der Übertragungseinheit 46 angeordnet. Das Densitometer 76 überwacht die Entwicklung der Bereiche des lichtleitfähigen Bandes 18, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist.
  • Ein zweiter Sensor, der auch vorzugsweise zur Prozesssteuerung vorgesehen ist, ist ein elektrostatischer Spannungsmesser 50. Ein Spannungsmesser ist vorzugsweise der ersten Ladestation 28 nachgeordnet angesiedelt, um Ablesewerte von gemessenen V0s oder V0(m)s zur Verfügung zu stellen. Die ausgegebenen V0(m)s und Dichten, die das Densitometer 76 ermittelt, werden der LCU 24 zugeführt, die im Einklang mit einem Prozesssteuerungsprogramm neue Sollwerte für Eo, V0 und die Betätigung der Tonerauffüllung generiert.
  • Zusätzlich sorgt die LCU 24 für eine Gesamtsteuerung der Vorrichtung und ihrer verschiedenen untergeordneten Systeme. Das Programmieren von handelsüblichen Mikroprozessoren ist dem Fachmann geläufig. Die folgende Offenbarung hat das Ziel, einen Programmierer in die Lage zu versetzen, ein geeignetes Steuerungsprogramm für einen solchen Mikroprozessor zu schreiben.
  • Die logischen Verknüpfungen, die in dieser Schrift beschrieben sind, können abgesehen von Mikroprozessoren auch von oder in Zusammenarbeit mit nicht-programmierbaren (hardware) oder programmierbaren Logikeinrichtungen geschaffen werden. Um die zeitliche Abstimmung der verschiedenen Verarbeitungseinrichtungen genau zu steuern, werden üblicherweise Encoder in Verbindung mit Indikatoren auf dem Fotoleitelement benutzt, um rechtzeitig Signale auszugeben, die die Bildrahmenbereiche und deren Position im Verhältnis zu den verschiedenen Einheiten anzeigen. Andere Arten der Steuerung zur zeitlichen Abstimmung der Vorgänge können auch verwendet werden.
  • Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer typischen LCU 24. Die typische LCU 24 umfasst einen temporären Datenspeicher, die zentrale Verarbeitungseinheit 154, die Zeitabstimmungs- und Zyklussteuerungseinheit 156, das Prozessisolationsprogramm 155 und die gespeicherte Programmsteuerung 158. Die Dateneingabe und -ausgabe erfolgt sequentiell anhand der oder unter Aufsicht der Programmsteuerung.
  • Eingabedaten werden entweder durch den Eingabesignalzwischenspeicher 160 in einen Eingabedatenprozessor 162 eingespeist oder durch einen Unterbrechungssignalprozessor 164. Die Eingabesignale werden von verschiedenen Schaltern, Sensoren und analog-zudigital Wandlern die Teile des Apparats 10 sind, abgeleitet oder von externen Quellen an ihn weitergegeben werden. Die Ausgabedaten und Steuerungssignale werden unmittelbar oder durch ein Auffangregister 166 in geeignete Ausgangstreiber 168 eingespeist. Die Ausgangstreiber sind mit den geeigneten untergeordneten Systemen verbunden.
  • Die LCU 24 umfasst die "Stop und Regenerierungs" oder "Prozesssisolations"-Routinen zum Anhalten des elektrophotographischen Vorgangs und zum Wiedereinstellen des Apparats 10 auf die normale Druckkonfiguration. Somit ermöglicht die LCU 24 die Isolation der aufeinanderfolgenden Schritte der Bilderzeugung, so dass die jeweiligen Schritte einzeln untersucht werden können. Die LCU hält den elektrophotographischen Vorgang unter der Steuerung durch die LCU wahlweise an beliebigen Punkten unter einer Vielzahl von vorbestimmten Punkten an. Wenn der elektrophotographische Vorgang an einem dieser vorbestimmten Punkte angehalten wird, kann ein Ingenieur vor Ort das resultierende Produkt und die Maschinenkonfiguration an dem vorbestimmten Punkt untersuchen, um Fehlfunktionen eines bestimmten untergeordneten Systems oder Bildunregelmäßigkeiten zu identifizieren.
  • Das Anhalten des elektrophotographischen Vorgangs durch die LCU 24 ist von einem traditionellen "hard stop" zu unterscheiden. Ein hard stop ist ein komplettes Anhalten des Apparats. Bei einem hard stop muss der Bediener üblicherweise eingreifen und einige Regenerierungsschritte durchführen. Ein hard stop beinhaltet üblicherweise ein zwangsläufiges komplettes Rekonfigurieren des Systems, bevor ein weiterer Schritt des elektrophotographischen Vorgangs erfolgen kann. Im Gegensatz dazu ermöglichen die Punkte, an denen im Prozessisolierungsprogramm angehalten wird, verschiedenen Teilen des Apparats weiterzuarbeiten. Darüber hinaus können die nachfolgenden Regenierungsprozesserfordernisse des Apparats 10 bei gesteuertem Anhalten wesentlich verringert werden.
  • In Fig. 3 ist dargestellt, dass das Prozessisolationsprogramm den üblichen elektrophotographischen Markierungsprozess bis zu einem vorbestimmten Punkt ermöglicht, an dem der Markierungsprozess durch einen Befehl von der LCU 24 beendet wird. Dies ist nicht mit den hard stops oder den Notstops, die aufgrund einer Veränderung in dem Apparat, z.B. das Öffnen einer Tür oder ein Papierstau, herbeigeführt werden, gleichzusetzen. Wenn die LCU 24 das Anhalten des Markierungsprozesses bestimmt, erfolgt nicht zwangsweise ein hard stop oder Notstopp der relevanten untergeordneten Systeme. Bei einer Konfiguration setzt die LCU 24 den Apparat 10 wieder auf den normalen Druckbetrieb, initiiert das nachfolgende Drucken und beendet das nachfolgende Drucken an einer vorbestimmten Stelle, die der ersten Beendigung nachgeordnet ist. Somit ermöglicht das Prozessisolationsprogramm eine Untersuchung des Markierungsprozessesprodukts an einer Vielzahl von Schritten während des Markierungsprozesses. Das Prozessisolationsprogramm kann so konfiguriert sein, dass es eine automatische Untersuchung an einer Zahl von aufeinanderfolgenden Schritten veranlasst.
  • Übliche Punkte, an denen ein Stop erfolgt:
    1. 1. "Kalibrierungsmarkenstop" (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern) am Densitometer. Wenn die Kalibrierungsmarke am Densitometer 76 angehalten wird, kann das Tonen der zwei aneinandergrenzenden latenten Bilder untersucht werden.
    2. 2. "Nahtstellenstop" (zwischen zwei Bildern) bei der Übertragung. Dieser Stop ermöglicht eine Untersuchung der Naht.
    3. 3. "Transport-Stop". Dieser Stop erlaubt das Überprüfen des Bildes nach der Übertragung.
    4. 4. "Einschmelzvorrichtung-Stop". Dieser Stop erlaubt das Überprüfen des Bildes in der Einschmelzvorrichtung.
    5. 5. "Ausgangspfad-Stop". Dieser Stop erlaubt das Überprüfen des Bildes, nachdem es eingeschmolzen wurde.
  • Die Stops können in der LCU 24 vorprogrammiert sein, so dass sie lediglich von einem Ingenieur vor Ort angewählt werden.
  • Zusätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung das Programmieren eines Stops an jedem vorgegebenen Punkt in dem elektrophotographischen Vorgang. Z.B. kann eine bestimmte Bogennummer in einem Druckauftrag von einem Ingenieur vor Ort programmiert werden.
  • Der ausgewählte Bogen des Druckauftrags kann an einem beliebigen Punkt vor der Registeranordnung angehalten werden, um eine Untersuchung des Papierpfad vor der Bildübertragung zu ermöglichen. Ähnlich ist es bei Duplexdruckaufträgen, bei denen ein programmierbarer Stop für Bogen, abgesehen von den ersten paar Bogen, vorgesehen sein kann, wodurch die Untersuchung des Duplexpapierpfads vor oder nach der zweiten Übertragung ermöglicht wird.
  • Da der vorbestimmte Stop des elektrophotographischen Vorgangs für jeden beliebigen Bogen des Druckauftrags programmierbar ist, wobei die Untersuchung des Papierpfads bis zur Endbehandlung möglich ist, indem ein Druckauftrag von geeigneter Länge in Verbindung mit der Auswahl des anzuhaltenden Bogens ausgewählt wird. In der vorliegenden Beschreibung beinhaltet der elektrophotographische Vorgang im Druckbetrieb den gesamten Papierpfad, einschließlich der Schritte der Endbehandlung. Indem sowohl die Stops als auch die Konfiguration des Apparats an den vorbestimmten Stops gesteuert werden, wird der Apparat 10 von durch hard stop ausgelöste Beanspruchungen freigehalten. Entsprechend werden auch Komplikationen im Umgang mit dem Material vermieden, die mit hard stops einhergehen.
  • Der von der LCU 24 eingeleitete Stop geht vielmehr von der LCU 24 aus, als dass er eine Reaktion auf einen Zwischenfall in dem Apparat, wie z.B. ein Türöffnen, das Entfernen einer Ablage oder eines vom Anwender eingegebenen Befehl zum Anhalten wäre.
  • Der Regenerierungsvorgang arbeitet mit dem vorbestimmten Stoppunkt zusammen und kann den Apparat wieder auf einen normalen Prozessstatus oder eine Prozesssequenz für nachfolgendes Anhalten durch den Ingenieur vor Ort einstellen. Liste der Bezugszeichen
    10 Markierungsapparat S Bogen
    18 lichtleitfähiges Band
    24 Logik- und Steuereinheit (LCU)
    28 erste Ladestation
    28a Aufladepoldrähte
    28b Gitterelektroden
    30 Stromversorgung
    32 Schnittstelle
    36 Datenquelle
    38 Entwicklereinheit
    40 programmierbare Steuerung
    42 Stromversorgung
    43 Ladeeinrichtung
    46 Übertragungseinheit
    47 Coronalader
    48 Bürste
    49 Einschmelzeinheit
    50 Spannungsmesser
    51 Stromversorgung
    76 Densitometer
    154 zentrale Verarbeitungseinheit
    155 Prozessisolationsprogramm
    156 Zeitabstimmungs- und Zyklussteuereinheit
    158 gespeicherte Programmsteuerung
    160 Eingabesignalzwischenspeicher
    162 Eingabedatenprozessor
    164 Unterbrechungssignalprozessor
    166 Auffangregister
    168 Ausgangstreiber

Claims (9)

  1. Elektrophotographischer Markierungsapparat (10) zur Verwendung bei der Herstellung eines fixierten Tonerbildes auf einem Aufnahmebogen (S), wobei der elektrophotographische Markierungsapparat (10) eine Wartungs- und Diagnosefunktion besitzt und folgendes aufweist:
    ein Bildträgerelement (18), das entlang eines geschlossenen Pfades bewegbar ist;
    eine Reihe von Bearbeitungsstationen (28, 34, 38, 47, 49), die wenigstens teilweise entlang des geschlossenen Pfades angeordnet sind, wobei die Bearbeitungsstationen (28, 34, 38, 47, 49) unterschiedliche Bildformationsschritte eines elektrophotographischen Vorgangs durchführen, wobei die Schritte unter anderem die Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bilds auf dem Bildträgerelement (18) aufweisen;
    eine Logik- und Steuereinheit (24) zum betriebsmäßigen sequentiellen betätigen jeder der Bearbeitungsstationen (28, 34, 38, 47, 49) während des elektrophotographischen Vorgangs ;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Logik- und Steuereinheit (24) so konfiguriert ist, dass sie den elektrophotographischen Vorgang für Wartungs- oder Diagnosezwecke an einem beliebigen
    Punkt aus einer Vielzahl von vorbestimmten Punkten vor der Beendigung des elektrophotographischen Vorgangs unterbricht; und die Logik- und Steuereinheit (24) ferner so konfiguriert ist, dass sie eine Fortsetzung des elektrophotographischen Vorgangs an dem vorbestimmten Punkt initiiert.
  2. Elektrophotographischer Markierungsapparat (14) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    die Logik- und Steuereinheit (24) so konfiguriert ist, dass sie den elektrophotographischen Vorgang in Abhängigkeit von einem Wartungs- oder Diagnosezweck an einem ausgewählten Punkt der Vielzahl von vorbestimmten Punkten unterbricht.
  3. Elektrophotographischer Markierungsapparat (10) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Logik- und Steuereinheit (24) einen Wiederherstellungsbefehl umfasst, der mit jedem vorbestimmten Punkt assoziiert ist.
  4. Elektrophotographischer Markierungsapparat (10) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Assoziation eine eins-zu-eins Entsprechung ist.
  5. Elektrophotographischer Markierungsapparat (10) nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wiederherstellungsbefehl nur mit einem der Vielzahl von vorbestimmten Punkten assoziiert ist.
  6. Elektrophotographischer Markierungsapparat (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wiederherstellungsbefehl eine Regenerierungssequenz bewirkt, die den Markierungsapparat wieder auf den normalen Druckbetrieb setzt.
  7. Wartungs- und Diagnoseverfahren für einen elektrophotographischen Markierungsapparat (10) der ein fixiertes Tonerbild auf einem Aufnahmebogen (S) erzeugt, mit folgenden Schritten:
    Bewegen eines Bildträgerelements (18) entlang eines geschlossenen Pfades entlang einer Reihe von Bearbeitungsstationen (28, 34, 38, 47), wobei die Bewegung von einer Logik- und Steuereinheit (24) gesteuert wird;
    Betreiben von Bearbeitungsstationen (28, 34, 38, 47, 49) zu Durchführung unterschiedlicher Bildformationsschritte eines elektrophotographischen Vorgangs während der Bewegung, wobei die Schritte unter anderem die Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bilds auf dem Bildträgerelement (18) aufweisen;
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist:
    Initiieren einer Unterbrechung des elektrophotographischen Vorgangs an einem beliebigen Punkt aus einer Vielzahl von vorbestimmten Punkten vor der Beendigung des elektrophotographischen Vorgangs wobei die Initiierung zu Wartungs- oder Diagnosezwecken durch die Logik- und Steuereinheit (24) erfolgt und eine Notstopp- oder hard stop-Reaktion der Logik- und Steuereinheit (24) verhindert; und
    Initiieren einer Fortsetzung des elektrophotographischen Vorgangs an dem vorbestimmten Punkt durch die Logik- und Steuereinheit (24).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Initiierung der Fortsetzung die Durchführung einer Regenerierungssequenz, die den Markierungsapparat wieder auf den normalen Druckbetrieb setzt, bewirkt.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Vielzahl von vorbestimmten Punkten bei unterschiedlichen Schritten des elektrophotographischen Vorgangs vorkommt.
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