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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Drucker, welcher in der Lage ist, die Druckkonzentration umzuschalten.
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Derartige Drucker, wie etwa Elektronikfoto-Drucker,
Wärmetransfer-Drucker,
Tintenstrahl-Drucker usw. werden in weitem Umfang mit einer Ausgabeeinheit
eines Computers usw., eines Kopierers, eines Faxgerätes und
so fort, eingesetzt.
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Der Toner, Wärmetransfer-Farbbänder, Farbkartuschen
usw. in den Druckern sind Verbrauchsgüter, und sie werden durch die
Benutzer ausgetauscht.
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Wegen der Ausweitung der Einsatzhäufigkeit von
Druckern in den vergangenen Jahren besteht jetzt eine Forderung
nach Reduzierung des Verbrauchs der Tonermaterialien und anderer
verwendeter Verbrauchsgüter,
um die Kosten (Betriebskosten) dieser Verbrauchsgüter zu reduzieren.
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2. Beschreibung des relevanten
Standes der Technik
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Eine Druckdichtejustier-/-bestimmungseinrichtung
ist in einem Elektronikfoto-Drucker usw. installiert, so daß eine Bedienungsperson
diese Bestimmungseinrichtung für
eine gewünschte
Druckdichte justieren und so die Druckdichte einstellen kann.
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Wenn die Druckdichte mittels dieser
Druckdichtejustiereinrichtung auf einen niedrigen Pegel eingestellt
wird, wird das Tonervolumen reduziert, während dann, wenn die Druckdichte
auf einen hohen Pegel eingestellt wird, das Tonervolumen erhöht wird.
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Diese Druckdichtejustierfunktion
ist so installiert, daß eine
Druckoperation mit einer optimalen Dichte ausgeführt wird, ohne das Volumen
des verwendeten Toners und dergleichen zu justieren, obwohl das
Tonervolumen justiert werden kann, falls das erforderlich ist.
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JP-A-58-172655 offenbart eine Kopiermaschine
des manu ellen und automatischen Dichtesteuerungstyps, bei der die
Bedienungsperson die Kopierdichte mit einem Belichtungssteuerungsknopf und
einem Tonermengenvergrößerungs-
und -verringerungsknopf an einer Steuertafel manuell steuert. Die
Tonerdichte wird gesteuert, indem Druckdichteinformationen zu einem
Dichtecontroller gesendet werden. Entsprechend den gesendeten Druckdichteinformationen
in dem Dichtecontroller wird eine Entwicklungsvorspannung gesteuert,
um die Dichte eines entwickelten Bildes zu bestimmen.
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Im allgemeinen wird manchmal verlangt,
daß die
zu druckenden Dokumente usw. in tiefschwarzer Farbe gedruckt werden,
wobei eine große
Beachtung der Druckqualität
geschenkt wird, während
Dokumente für
Manuskripte manchmal noch lesbar sind, auch wenn die Druckdichte
gering ist.
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Aus diesem Grund wird bevorzugt,
eine Druckoperation auszuführen,
bei der der Druckqualität
eine große
Beachtung geschenkt wird, als auch eine Druckoperation auszuführen, bei
der der Reduzierung des Volumens der verwendeten Druck-Verbrauchsgüter eine
große
Beachtung geschenkt wird, was beim Stand der Technik die folgenden
Probleme aufwirft.
- (1) Die herkömmliche
Druckdichtejustierfunktion ist der Natur nach eine Feinjustierung,
welche der Druckqualität
eine große
Beachtung schenkt, und sie hat eine Schwierigkeit damit, den Druck
auf eine lesbare Druckdichte (Lesedruckdichte) einzustellen.
- (2) Weil die individuelle Vorliebe einer Bedienungsperson bei
der Justierung berücksichtigt wird,
wenn die Druckdichte durch die Bedienungsperson justiert wird, ist
eine Reduzierung der Druck-Verbrauchsgüter nicht sehr signifikant.
- (3) Bei der Justierung muß Sorgfalt
angewendet werden, weil die Bedienungsperson eine Feinjustierung
durchführen
muß, wann
immer sie erforderlich wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Drucker vorzuschlagen, welcher in der Lage ist,
automatisch die optimale Druckdichte gemäß einem Normalmodus festzusetzen,
bei welchem auf die Druckqualität
Gewicht gelegt wird, sowie gemäß einem
Sparmodus, bei welchem auf die Betriebskosten Gewicht gelegt wird,
und auf diese Weise die Druck-Verbrauchsgüter zu reduzieren.
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Ein anderes Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, einen Drucker zu schaffen, welcher in der Lage ist,
automatisch die optimale Druckdichte gemäß einem Normalmodus festzusetzen
und dabei das Gewicht auf die Druckqualität zu legen, und gemäß einem
Sparmodus und dabei das Gewicht auf die Betriebskosten zu legen,
um so das Tonervolumen zu reduzieren.
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Zu diesem Zweck schlägt die vorliegende
Erfindung eine Drucksteuerungsvorrichtung vor, wie sie in den Ansprüchen 1 bis
4 definiert ist.
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Verschiedene Ausgestaltungen und
Funktionalitäten
auf der Basis der vorliegenden Erfindung sind unten zusammengefaßt.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist
es möglich,
einen Drucker vorzusehen, der einen Druckmechanismus für eine Druckoperation
gemäß den Druckdaten
und eine Drucksteuerungssektion zum Steuern der Druckmechanismussektion
hat und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Drucksteuerungssektion
entweder die Druckdichte im Normalmodus oder die Druckdichte im
Sparmodus gemäß den Normal-/Sparanweisungen
auswählt
und die Druckdichte der Druckmechanismussektion auf die ausgewählte Druckdichte
hin steuert.
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Weil eine Drucksteuerungssektion
entweder die Druckdichte im Normalmodus oder die Druckdichte im
Sparmodus entsprechend den Normal-/Sparanweisungen wählt und
die Druckdichte steuert, welche die Druckdichte der Druckmecha nismussektion
gewählt
hat, kann diese Erfindung im Normalmodus einen Druck mit ausreichender
Druckqualität
herstellen, und sie kann einen lesbaren Druck im Sparmodus herstellen,
und sie kann darüber
hinaus automatisch das Verbrauchsvolumen der Druck-Verbrauchsgüter verringern.
Weil die Druckdichte in der Sparmodus-Anweisung automatisch auf
einen lesbaren Grad hin gesteuert werden kann, wird zusätzlich die
Aufmerksamkeit der Bedienungsperson unnötig, und die Druckoperation
kann auf eine angemessene Druckdichte hin gesteuert werden, und
es kann ein ausreichender Verbrauchsvolumen-Reduktionseffekt bei den
Verbrauchsgütern
erreicht werden.
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Eine Anweisungseinrichtung zum Vorsehen der
Normal-/ Sparanweisungen kann installiert sein.
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Weil eine Anweisungseinrichtung zum
Hervorbringen der Normal-/Sparanweisungen installiert ist, kann
die Bedienungsperson den zuvor genannten Operationsmodus einfach
durch Steuerung der Anweisungseinrichtung verwirklichen.
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Bei dieser Erfindung kann die Druckmechanismussektion
mit einem Druckmechanismus zum Erzeugen eines Latentbildes durch
Latentbild-Erzeugungssektionen und auf einem Bildträger und
zum Entwickeln des Latentbildes durch eine Entwicklungseinrichtung
mit einer Toner-Nachfüllsektion
aufgebaut sein, und die Drucksteuerungssektion kann die Tonerdichte
der Entwicklungseinrichtung steuern, um dieselbe auf die Druckdichte
hin zu steuern, die ausgewählt
wurde.
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Weil der Druckmechanismus mit einem Druckmechanismus
zum Erzeugen von Latentbildern in Latentbild-Erzeugungssektionen
und auf einem Bildträger
sowie zum Entwickeln desselben in einer Entwicklungseinrichtung
mit einer Toner-Nachfüllsektion
aufgebaut ist, in welcher eine Drucksteuerungssektion die Tonerdichte
der Entwicklungseinrichtung steuert, um die gewählte Druckdichte zu steuern, kann
die optimale Druckqualität
leicht durch Steuern der Tonerdichte verwirklicht werden.
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Gemäß dieser Erfindung ist ein
Tonerdichte-Detektor zum Detektieren der Tonerdichte und Liefern
der bestimmten Tonerdichte im Normalmodus und der bestimmten Tonerdichte
im Sparmodus in die Drucksteuerungssektion installiert, und die
Toner-Nachfüllsektion
der Entwicklungseinrichtung wird gesteuert, indem die bestimmte
Tonerdichte im Normalmodus mit dem Detektier-Ausgangssignal des Tonerdichte-Detektors
verglichen wird, wenn der Normalmodus angewiesen ist, und zum Steuern
der Toner-Nachfüllsektion
der Entwicklungseinrichtung, indem die bestimmte Tonerdichte im
Sparmodus mit dem Detektier-Ausgangssignal des Tonerdichte-Detektors
verglichen wird, wenn der Sparmodus angewiesen ist.
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Weil diese Erfindung eine bestimmte
Tonerdichte im Normalmodus und eine bestimmte Tonerdichte im Sparmodus
in eine Drucksteuerungssektion liefert und eine Toner-Nachfüllsektion
der Entwicklungseinrichtung mittels eines Vergleiches der bestimmten
Tonerdichte im Normalmodus mit dem Detektier-Ausgangssignal des Tonerdichte-Detektors steuert,
wenn der Normalmodus angewiesen ist, und die Toner-Nachfüllsektion 14 der
Entwicklungseinrichtung mittels eines Vergleiches der bestimmten Tonerdichte
im Sparmodus mit dem Detektier-Ausgangssignal des Tonerdichte-Detektors
steuert, wenn der Sparmodus angewiesen ist, kann eine Tonereinsparung
durch eine einfachere Tonerdichte-Steuerung verwirklicht werden.
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Die Vorrichtung gemäß dieser
Erfindung hat als Tonerdichte-Detektor erste und zweite Tonerdichte-Detektoren,
die hinsichtlich ihrer Tonerdichte-zu-Ausgangssignal-Linearkennlinien
vorzugsweise verschieden sind, wobei die Drucksteuerungssektion
das Ausgangssignal des ersten Tonerdichte-Detektors aufnimmt, wenn
der Normalmodus angewiesen ist, und das Ausgangssignal des zweiten
Tonerdichte-Detektors
aufnimmt, wenn der Sparmodus angewiesen ist.
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Weil diese Erfindung erste und zweite
Tonerdichte- Detektoren
als Tonerdichte-Detektor einrichtet, die hinsichtlich ihrer Tonerdichte-zu-Ausgangssignal-Linearkennlinien
verschieden sind, und wahlweise die Normal-/Sparmodi verwendet,
wird eine günstige
Tonerdichtesteuerung möglich,
auch wenn die Tonerdichte-Differenz auf einen hohen Wert gegenüber dem
Normalmodus und dem Sparmodus eingestellt sein sollte.
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Eine andere Ausgestaltung, die in
dieser Anmeldung vorgesehen ist, hier aber nicht beansprucht wird,
ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Bildträger aus
einem fotosensitiven Körper
aufgebaut ist und die Latentbild-Erzeugungssektionen aus einer Ladeeinrichtung
zum Aufbringen von elektrischen Ladungen auf den fotosensitiven
Körper
und einer Lichtbild-Schreibsektion
gebildet sind, wobei die Drucksteuerungssektion die Lichtintensität der Lichtbild-Schreibsektion
steuert, um diese auf die genannte Druckdichte hin zu steuern, die
gewählt
worden ist.
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Weil diese Ausgestaltung so aufgebaut
ist, daß sie
einen Bildträger
mit einem fotosensitiven Körper
hat, und ferner so aufgebaut ist, daß sie Latentbild-Erzeugungssektionen
mit einer Ladeeinrichtung zum Aufbringen elektrischer Ladungen auf
den fotosensitiven Körper
und mit einer Lichtbild-Schreibsektion aufweist, so daß eine Drucksteuerungssektion die
Lichtintensität
der Lichtbild-Schreibsektion steuern kann, um diese auf die gewählte Druckdichte
hin zu steuern, kann das Tonervolumen durch Steuern der Lichtintensität verringert
werden. Dieses Prinzip kann auch auf den Toner mit einer Komponente
angewendet werden.
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Eine weitere Ausgestaltung, die in
dieser Anmeldung vorgesehen ist, hier aber nicht beansprucht wird,
ist durch die Installation einer Spannungsaufbringsektion zum Aufbringen
(Einprägen)
einer Entwicklungsvorspannung auf die Entwicklungseinrichtung gekennzeichnet,
wobei die Drucksteuerungssektion die Entwicklungsvorspannung der Spannungsaufbringsektion
steuert, um diese auf die besagte Druckdichte hin zu steuern, die
ausgewählt worden
ist.
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Weil in dieser Ausgestaltung eine
Spannungsaufbringsektion zum Aufbringen einer Entwicklungsvorspannung
auf eine Entwicklungseinrichtung installiert ist, wobei eine Drucksteuerungssektion
die Entwicklungsvorspannung der Spannungsaufbringsektion steuert,
um diese auf die ausgewählte
Druckdichte hin zu steuern, kann das Tonervolumen durch Steuern
der Entwicklungsvorspannung verringert werden. Dieses Prinzip kann
auch bei dem Toner mit einer Komponente angewendet werden.
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Da gemäß dieser Ausgestaltung eine
Drucksteuerungssektion entweder die Druckdichte im Normalmodus oder
die Druckdichte im Sparmodus gemäß den Normal-/Sparanweisungen
auswählt
und die Druckdichte steuert, die die Druckdichte der Druckmechanismussektion
auswählte,
kann diese Erfindung einen hinsichtlich der Druckqualität im Normalmodus
ausreichenden Druck und einen lesbaren Druck im Sparmodus herstellen
und darüber
hinaus das Verbrauchsvolumen von Druck-Verbrauchsgütern automatisch verringern.
Da die Druckdichte automatisch auf einen lesbaren Grad bei der Sparmodusanweisung
gesteuert werden kann, braucht die Bedienungsperson zusätzlich keine
Aufmerksamkeit mehr walten zu lassen und kann die Druckarbeit auf eine
adäquate
Druckdichte hin gesteuert werden, und ein ausreichender Verbrauchsvolumen-Reduktionseffekt
von Verbrauchsgütern
kann erreicht werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Prinzip-Schemazeichnung dieser Erfindung;
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2 ist
ein Block-Flußdiagramm
einer ersten Ausgestaltung dieser Erfindung;
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3 ist
eine Schemazeichnung einer zweiten Ausgestaltung dieser Erfindung;
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4(A) und 4(B) sind Kennliniendiagramme
eines Tonerdichte-Detektors in einer zweiten Ausgestaltung dieser
Erfindung;
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5 ist
ein Blockdiagramm einer zweiten Ausgestaltung dieser Erfindung;
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6 ist
ein Prozeß-Flußdiagramm
einer zweiten Ausgestaltung dieser Erfindung;
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7(A) und (B) sind Betriebs-Erläuterungszeichnungen einer zweiten
Ausgestaltung dieser Erfindung;
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8 ist
ein Block-Flußdiagramm
einer dritten Ausgestaltung dieser Erfindung;
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9(A) und (B) sind Betriebs-Erläuterungszeichnungen einer dritten
Ausgestaltung dieser Erfindung;
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10 ist
ein Block-Flußdiagramm
einer vierten Ausgestaltung dieser Erfindung;
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11(A) und (B) sind Betriebs-Erläuterungszeichnungen einer vierten
Ausgestaltung dieser Erfindung;
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12 ist
ein Block-Flußdiagramm
einer fünften
Ausgestaltung dieser Erfindung; und
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13 ist
eine Betriebs-Erläuterungszeichnung
einer fünften
Ausgestaltung dieser Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSGESTALTUNGEN
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Die bevorzugten Ausgestaltungen werden nun
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Prinzip-Schemazeichnung dieser Erfindung. In diesem Drucker
sind eine Druckmechanismussektion 1 und eine Drucksteuerungssektion 2 vorgesehen.
Die Drucksteuerungssektion 2 wählt entweder die Druckdichte
im Normalmodus oder die Druckdichte im Sparmodus gemäß den Normal-/Sparanweisungen,
um die Druckdichte der Druckmechanismussektion 1 auf die
gewählte
Druckdichte hin zu steuern.
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(a) Beschreibung der ersten
Ausgestaltung
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2 ist
ein Block-Flußdiagramm
einer ersten Ausgestaltung dieser Erfindung, und sie zeigt ein Beispiel
eines Elektronikfoto-Druckers.
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In der Figur ist eine Druckmechanismussektion 1 mit
einem Elektronikfoto-Druckmechanismus aufgebaut, und eine Entwicklungseinrichtung 13 mit einer
Ladeeinrichtung 11, eine Lichtbild-Schreibsektion 12 und
eine Toner-Nachfüllsektion 14 ebenso
wie ein Übertragungslader 15,
eine Wechselstrom-Eliminiereinrichtung 16 (Separator =
Trenneinrichtung) und eine Reinigungssektion 17 sind um
eine umlaufende fotosensitive Trommel 10 herum installiert.
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Die Lichtbila-Schreibsektion 12 umfaßt eine Lichtquelle 120 (Halbleiter-Laser),
einen Polygonspiegel 121 (Lichtscanner) zum Lichtscannen
(Erzeugen einer Scanbewegung) des Lichtes der Lichtquelle 120 und
einen Spiegel 122 zum Leiten des gescannten Lichtes zu
einer fotosensitiven Trommel 10.
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Die Entwicklungseinrichtung 13 umfaßt eine Magnetwalze
130 zum Zuführen
des Zweikomponenten-Entwicklungsmittels, welches aus einem Toner und
einem Träger
besteht, zu der fotosensitiven Trommel 10, eine Zuführwalze 131 zum
Zuführen des
Zweikomponenten-Entwicklungsmittels zu der Magnetwalze 130,
eine Rührwalze 132 zum
Rühren des
Trägers
und des Toners, eine Strömungsplatte 133 zum
Führen
des restlichen Entwicklungsmittels einer Magnetwalze 130 zu
der Rührwalze 132 und
einen Tonerdichtesensor 134 (Permeabilitätssensor) zum
Detektieren der Permeabilität
eines Zweikomponenten-Entwicklungsmittels
und zum Erzeugen des Tonerdichte-Detektierausgangssignals.
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Die Toner-Nachfüllsektion 14 umfaßt eine Toner-Unterbringungssektion
(Tonerkassette), welche den Toner aufnimmt, eine Zuführwalze 141 zum Zuführen des
Toners von der Toner-Unterbringungssektion 140 zu
einer Entwicklungseinrichtung 13, eine Rührwalze 142,
um den Toner zu der Zuführwalze 141 zu
leiten, und eine Zuführwalze 143 zum
Drehen der Zuführwalze 141.
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Dieser Elektronikfoto-Druckmechanismus hat,
wie allgemein bekannt ist, die Funktion, die fotosensitive Trommel 10 mittels
der Ladeeinrichtung 11 gleichförmig zu laden, das Licht der
Lichtquelle 120, welches durch ein Videosignal gesteuert
wird, mittels des Polygonspiegels 121 zu einer Licht-Scanbewegung
zu veranlassen, die fotosensitive Trommel über einen Spiegel 122 zellenförmig zu
belichten, ein elektrostatisches Latentbild zu erzeugen, den Toner durch
die Entwicklungseinrichtung 13 zu entwickeln, das auf der
fotosensitiven Trommel 10 befindliche Tonerbild mittels
eines Übertragungsladers 15 auf das
Papier zu übertragen,
welches durch eine Transferwalze 30 befördert wird, und das Papier
von der fotosensitiven Trommel 10 zu trennen, und zwar
unter Verwendung der Wechselstrom-Eliminiereinrichtung 16.
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Der Resttoner auf der fotosensitiven
Trommel 10 wird nach dem Übertragen des Bildes durch eine
Reinigungsbürste
und ein Blatt der Reinigungssektion 17 entfernt, und das
abgetrennte Papier wird zu einer Fixiereinrichtung zum Fixieren
des Tonerbildes geschickt.
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Andererseits umfaßt die Drucksteuerungssektion 2 eine
Steuersektion 20 (MPU), welche die bestimmte Tonerdichte
N im Normalmodus und die bestimmte Tonerdichte E im Sparmodus liefert,
eine Steuertafel 21 mit einer Normalmodus-Taste 21a und einer
Sparmodus-Bestimmungstaste 21b, einen A/D-Wandler 22 (Analog/Digital)
zum Konvertieren der detektierten Spannung des Tonerdichte-Sensors 134 in
einen Digitalwert und zum Eingeben desselben in die Steuersektion 20,
und einen Motorantriebsschaltkreis zum Treiben eines Zuführmotors 143 durch
die Anweisung der Steuersektion 20.
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Diese Steuersektion 20 steuert
die Lichtbild-Schreibsektion 12 und dergleichen, und sie
steuert die Tonerdichte durch die Druckinformation (einschließlich einer
Videoin formation) von einer Hauptsteuersektion, welche in der Figur
nicht gezeigt ist.
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Diese Steuersektion arbeitet wie
folgt: Wenn die Sparmodus-Taste 21b auf der Steuertafel
niedergedrückt
ist, wählt
die Steuersektion 20 die bestimmte Tonerdichte E (beispielsweise
3 Gew.-%) im Sparmodus und steuert die Tonerdichte.
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D. h., die Steuersektion liest zyklisch
die Detektierspannung des Tonerdichte-Sensors 134 über den
A/D-Wandler 22, vergleicht sie mit der bestimmten Tonerdichte
E, dreht den Zuführmotor 143 für eine bestimmte
Zeitspanne durch die Motorantriebssektion 23, wenn die
mittels der Detektierspannung detektierte Tonerdichte unter die
bestimmte Tonerdichte E fällt,
und füllt
ein festgesetztes Tonervolumen durch die Drehung der Zuführwalze 141 nach.
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Dadurch wird die Tonerdichte zu der
bestimmten Tonerdichte E hin gesteuert, wird die Druckdichte dünn bis zu
einem noch lesbaren Grad, und es kann Toner gespart werden, wenn
Papier für
ein Manuskript bedruckt wird.
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Wenn andererseits die Normalmodus-Taste 21a auf
der Steuertafel 21 niedergedrückt wird, wählt die Steuersektion 20 die
bestimmte Tonerdichte N (beispielsweise 6 Gew.-%) im Normalmodus
aus und steuert die Tonerdichte.
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Kurz gesagt, die Steuersektion 20 liest
zyklisch die Detektierspannung des Tonerdichtesensors 134 über den
A/D-Wandler 22,
vergleicht diese mit der bestimmten Tonerdichte N, dreht den Zuführmotor 143 für eine bestimmte
Zeitspanne mittels der Motorantriebssektion 23, wenn die
detektierte Tonerdichte, die mittels der Detektierspannung detektiert wird,
unter die bestimmte Tonerdichte N fällt, und füllt ein festgelegtes Tonervolumen
durch die Drehung der Zuführwalze 141 nach.
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Dadurch wird die Tonerdichte auf
die bestimmte Tonerdichte E hin gesteuert und wird die Druckdichte
dick genug für
eine Druckqualität,
die zum Drucken der zu liefernden Dokumente geeignet ist.
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Auf diese Weise wird die Druckdichte
durch Ändern
der Tonerdichte entsprechend den Normal-/Sparanweisungen geändert, wird
der Druck mit einer Druckdichte ausgeführt, die für die Druckqualität im Normalmodus
ausreichend ist, bzw. wird der Druck mit einer Druckdichte ausgeführt, die
im Sparmodus noch lesbar ist, um das Tonervolumen automatisch zu
reduzieren.
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Da diese Tonerdichte automatisch
eingestellt wird, können
die Druckdichte mit einem lesbaren Grad und die Tonereinsparung
mit hoher Wirksamkeit eingestellt werden, und es kann die maximale
Tonereinsparung erreicht werden, während die erforderliche Druckdichte
beibehalten wird.
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Da ferner die Druckdichte durch Steuern
der Tonerdichte verwirklicht werden kann, kann das Verbrauchsvolumen
der Druck-Verbrauchsgüter
vergleichsweise einfach und effektiv reduziert werden.
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(b) Beschreibung einer
zweiten Ausgestaltung
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3 ist
ein Block-Flußdiagramm
einer zweiten Ausgestaltung einer Nachfüllsektion, 4 ist ein Kennliniendiagramm eines Tonerdichte-Detektors
in der zweiten Ausgestaltung dieser Erfindung, und 5 ist ein Blockdiagramm der zweiten Ausgestaltung
dieser Erfindung.
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Die mit den in 2 gezeigten Komponenten identischen Komponenten
haben die gleichen Bezugsziffern in 3 und 5, wobei die Bezugsziffer 18 ein
Wärmefixierer
ist, welcher das Tonerbild auf dem Papier, auf das das Tonerbild übertragen worden
ist, wärmefixiert
und dieses Papier entlädt, die
Bezugsziffer 31 ein Transferriemen ist, welcher die Trennung
des durch die Wechselstrom-Eliminiereinrichtung 16 getrennten
Papiers fortführt
und dieses zum Wärmefixierer 18 befördert, und
die Bezugsziffer 135 ein Tonerdichtesensor ist, welcher
als OD-Sensor (optical density = optische Dichte) ausgebildet ist
und eine Leuchtsektion sowie eine Lichtempfangssektion aufweist
und welcher die Tonermarke auf der fotosensitiven Trommel 10 optisch
detektiert, um die Tonerdichte zu erfassen.
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Die Gründe zum Installieren dieses
Typs von Tonerdichtesensoren 134 und 135 werden
nachstehend angegeben. Wie in 4(A) gezeigt
ist, ist dann, wenn die Tonerdichte den Pegel von etwa 5 Gew.-% übersteigt,
die Größe Tonerdichte-zu-Sensorausgabewert
des OD-Sensors 135 im Sättigungsbereich,
und der lineare Kennlinienbereich geht demnach von 1 bis 5 Gew.-%.
Wie in 4(B) gezeigt
ist, ist andererseits dann, wenn die Tonerdichte unter den Pegel
von etwa 3 Gew.-% fällt,
die Größe Tonerdichte-zu-Sensorausgabewert
des zuvor genannten Permeabilitätssensors 134 im
Sättigungsbereich, und
demnach geht der lineare Kennlinienbereich von 3 bis 8 Gew.-%.
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Um die Tonerdichte in einem weiten
Bereich zu steuern, wie etwa die Tonerdichte bei 6 Gew.-% im Normalmodus
und die Tonerdichte bei 3 Gew.-% im Sparmodus, kann der Toner im
Sparmodus nicht günstig
nur durch den Permeabilitätssensor 134 gesteuert
werden, und im Gegensatz dazu kann der Toner im Normalmodus nicht
günstig
nur durch den OD-Sensor 135 gesteuert werden.
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Aus diesem Grund sind zwei Tonerdichtesensoren 134 und 135,
welche in ihrer linearen Kennlinie unterschiedlich sind, mit dem
A/D-Wandler 22 verbunden, um einen der Detektierausgabewerte durch
das Sensor-Auswahlsignal der Steuersektion 20 so auszuwählen, daß ein weiter
Bereich von Tonerdichtesteuerungen verwirklicht werden kann.
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Zusätzlich zu der Normalmodus-Taste 21a und
der Sparmodus-Taste 21b ist gemäß der vorliegenden Ausgestaltung
auf der Steuertafel 21 ein Dichteänderungs-Anweisungsschalter 21c zum
Justieren und Ändern
der Druckdichte während
des Normalmodus entsprechend der Vorliebe der Bedienungsperson installiert,
sowie eine LED-Anzeigesektion 21d eines Leuchtbalkenanzeigesystems
zum Anzeigen des angewiesenen Dichtewertes.
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6 ist
ein Prozeß-Flußdiagramm
einer zweiten Ausgestaltung dieser Erfindung, und 7 ist eine Betriebs-Erläuterungszeichnung
einer zweiten Ausgestaltung dieser Erfindung.
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Diese Ausgestaltung arbeitet wie
folgt: Wenn die Sparmodus-Taste 21b auf der Steuertafel 21 niedergedrückt ist,
wählt die
Steuersektion 20 das Sparmodus-Flag, während dann, wenn die Normalmodus-Taste 21a auf
der Steuertafel 21 niedergedrückt ist, die Steuersektion 20 das
Sparmodus-Flag zurücksetzt.
- (1) In der Steuerroutine für die Tonerdichte in der 6 stellt die Steuersektion 20 durch
das Flag fest, ob der Modus ein Sparmodus ist oder nicht.
- (2) Wenn der Modus der Sparmodus ist, wählt die Steuersektion 20 die
bestimmte Tonerdichte E (beispielsweise einen Schnittwert (slice
value) entsprechend 3 Gew.-%) des Sparmodus aus, instruiert den
A/D-Wandler 22, den Ausgangswert des OD-Sensors 135 auszuwählen, liest
die Detektierspannung des OD-Sensors 135 über den A/D-Wandler 22,
vergleicht sie mit dem Schnittwert E der bestimmten Tonerdichte
und kehrt zum Schritt (1) zurück,
wenn die detektierte Spannung höher
als der Schnittwert E der bestimmten Tonerdichte ist.
- (3) Wenn im Gegensatz dazu die Steuersektion 20 feststellt,
daß die
Detektierspannung niedriger als der Schnittwert E der bestimmten
Tonerdichte ist, stellt sie fest, daß die Tonerdichte geringer
als die bestimmte Tonerdichte ist, dreht sie den Zuführmotor 143 für eine bestimmte
Zeitspanne mittels der Motorantriebssektion 23, füllt ein
festes Tonervolumen durch die Drehung der Zuführwalze 141 nach und
kehrt zum Schritt (1) zurück.
Dadurch wird die Tonerdichte
zu der bestimmten Tonerdichte E hin gesteuert, wird die Druckdichte bis
zu einem lesbaren Grad dünner,
und es kann Toner eingespart werden, wenn Papier für ein Manuskript
bedruckt wird.
- (4) Andererseits wählt
im Normalmodus die Steuersektion 20 die bestimmte Tonerdichte
N (beispielsweise den 6 Gew.-% entsprechenden Schnittwert) im Normalmodus,
instruiert den A/D-Wandler 22, den Ausgangswert des Permeabilitätssensors 134 auszuwählen, liest
die Detektierspannung des Permeabilitätssensors 135 über den
A/D-Wandler 22, vergleicht sie mit dem Schnittwert N der
bestimmten Tonerdichte und kehrt zum Schritt (1) zurück, wenn
die Detektierspannung niedriger als der Schnittwert N der bestimmten
Tonerdichte ist.
- (5) Wenn im Gegensatz dazu die Steuersektion 20 feststellt,
daß die
Detektierspannung höher
als der Schnittwert N der bestimmten Tonerdichte ist, stellt sie
fest, daß die
Tonerdichte geringer als die bestimmte Tonerdichte ist, dreht sie
den Zuführmotor 143 für eine bestimmte
Zeitspanne durch die Motorantriebssektion 23, füllt ein
festes Tonervolumen durch die Drehung der Zuführwalze 141 nach und
kehrt zum Schritt (1) zurück.
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Dadurch wird die Tonerdichte zu der
bestimmten Tonerdichte N hin gesteuert, und die Druckdichte wird
ausreichend dick für
eine Druckqualität, die
für die
zu liefernden Dokumente geeignet ist.
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Auf diese Weise wird die Druckdichte
durch Ändern
der Tonerdichte entsprechend den Normal-/Sparanweisungen geändert, wie
in 7 gezeigt ist, und
in dem Normalmodus wird der Druck mit einer Druckdichte ausgeführt, die
für die
Druckqualität
ausreichend ist, während
in dem Sparmodus der Druck mit einer Druckdichte von lesbarem Grad
ausgeführt
wird, wodurch automatisch eine Tonereinsparung erfolgt.
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Wenn der Sparmodus in den Normalmodus umgeschaltet
wird, wird gleichzeitig verhindert, daß ein Druck ausgeführt wird,
bis die Tonerdichte im Inneren der Entwicklungseinrichtung 13 durch
das Nachfüllen
von Toner die bestimmte Dichte von 6 Gew.-% im Normalmodus erreicht.
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Wenn andererseits der Normalmodus
in den Sparmodus umgeschaltet wird, muß die Tonerdichte innerhalb
der Entwicklungseinrichtung 13 von 6 Gew.-% auf 3 Gew.-%
abgesenkt werden.
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Als Verfahren zum Absenken der Tonerdichte
gibt es solche Verfahren wie das Absenken der Dichte auf 3 Gew.-%
durch Fortsetzung des Druckvorganges mit der ursprünglichen
Tonerdichte auch nach dem Umschalten auf den Sparmodus und das Verfahren,
den Druck zu starten, wenn die Tonerdichte die bestimmte Dichte
im Sparmodus erreicht hat, indem das Laden, das Belichten, das Entwickeln
und das Reinigen, das Aufbringen des Toners auf die fotosensitive
Trommel 10, das Sammeln des Toners durch den Reinigungsvorgang
und das Abführen
des Toners durchgeführt
werden.
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In ersterem Verfahren wird der Druck
anfangs mit einer Dichte ausgeführt,
die größer als
die bestimmte Dichte im Sparmodus ist, und zwar auch nach dem Umschalten
auf den Sparmodus, wobei aber kein Toner vergeudet wird, während in
letzterem Verfahren der Druck von Anfang an mit der bestimmten Dichte
im Sparmodus ausgeführt
werden kann, wobei allerdings Toner vergeudet wird.
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Ferner kann auf diese Weise durch
Verwendung sowohl des OD-Sensors 135 als auch des Permeabilitätssensors 134 ein
weiter Bereich einer Tonerdichtesteuerung günstig verwirklicht werden.
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7(B) zeigt
das Ergebnis eines Versuchs, der durch Gestalten der fotosensitiven
Trommel 10 mit einem amorphen Silicon, Gestalten des Trägers eines
Zweikomponenten-Entwicklungsmittels mit einem Magnetitsystem-Träger und
des Toners mit einem Polyestersystem-Toner, mit einer auf 264 mm/sek.
eingestellten Umfangsgeschwindigkeit der fotosensi tiven Trommel 10 durchgeführt wird;
wobei die Magnetwalze 130 der Entwicklungseinrichtung 13 auf
ihren Durchmesser von 50 mm und ihre Umfangsgeschwindigkeit von
250 U/min eingestellt ist; der Spalt des Abstreifblattes auf 1,2
mm eingestellt ist, der Entwicklungsspalt 1,0 mm beträgt, das
Ladepotential der Entwicklungssektion der fotosensitiven Trommel 10 430
V beträgt
und die Entwicklungsvorspannung 240 V beträgt.
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Als in diesem Fall die bestimmte
Tonerdichte im Normalmodus auf 6 Gew.-% eingestellt worden ist, erwies
sich, daß die
volle Dichte höher
als 1,25 war, wobei die Liniendichte höher als 1,30 war und sich das
Tonerverbrauchsvolumen auf 340 g für 10 000 Seiten belief.
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Als andererseits die bestimmte Tonerdichte im
Sparmodus auf 3 Gew.-% eingestellt worden ist, erwies sich, daß die volle
Dichte gleich 1,00 bis 1,10 war, wobei die Liniendichte höher als
1,20 war und die Zeichen in ausreichendem Maße entziffert werden konnten.
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Und das Tonerverbrauchsvolumen erwies sich
als Menge von 240 g für
10 000 Seiten.
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Als Ergebnis wurde bestätigt, daß der Toner zu
etwa 30% im Sparmodus eingespart werden kann und daß Betriebskosten
reduziert werden können.
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(c) Beschreibung einer
dritten Ausgestaltung
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8 ist
ein Block-Flußdiagramm
einer dritten Ausgestaltung dieser Erfindung, und 9 ist eine Betriebs-Erläuterungszeichnung
einer dritten Ausgestaltung dieser Erfindung.
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Die in 2 gezeigten
Komponenten haben die gleichen Bezugsziffern wie die in 8, wobei die Bezugsziffer 24 ein
Laser-Treiberschaltkreis ist, welcher eine Laser-Lichtquelle 120 entsprechend
dem Videosignal mit dem der bestimmten Intensität entsprechenden Strom ansteuert,
und die Bezugsziffer 25 eine Hochspannungsstromquelle ist,
welche eine Entwicklungsvorspannung VB auf die Magnetwalze 130 der
Entwicklungseinrichtung 13 aufbringt.
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Ihr Betrieb wird mit Bezug auf die 9 wie folgt erläutert: Wenn über die
Normalmodus-Taste 21a der Normalmodus bestimmt wird, schaltet
die Steuersektion 20 den Treiberstrom des Laser-Treiberschaltkreises 24 auf
einen hohen Strom um.
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Dadurch emittiert die Laser-Lichtquelle 120 das
Licht entsprechend dem Videosignal mit einem hohen Strom, wird die
Lichtintensität
größer, wird
das Potential an der Entwicklungssektion abgesenkt, wie durch VL1
gezeigt, und wird die Differenz (VB – VL1) gegenüber der
Entwicklungsvorspannung VB größer.
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Weil der Toner sich proportional
zu dieser Differenzspannung von der Entwicklungseinrichtung 13 aus
bewegt, wird die Druckdichte ausreichend dicht für eine Druckqualität, die für die auszugebenden
Dokumente angemessen ist.
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Die Laser-Lichtquelle 120 ändert den
gegebenen Stromwert zu dieser Zeit entsprechend der Dichteanweisungsinformation,
die durch einen Dichteanweisungsschalter (5) bestimmt wird.
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Demnach wird die Druckdichte innerhalb
eines Bereiches geändert,
welcher für
den Druck der auszugebenden Dokumente angemessen ist.
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Zusätzlich kann die Ladespannung
entsprechend dieser Dichteanweisungsinformation geändert werden.
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Wenn im Gegensatz dazu über die
Sparmodus-Taste 21b der Sparmodus bestimmt wird, schaltet
die Steuersektion 20 den Treiberstrom des Laser-Treiberschaltkreises 24 auf
einen niedrigen Strom um.
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Dadurch emittiert die Laser-Lichtquelle 120 Licht
entsprechend dem Videosignal mit niedrigem Strom, wird die Lichtintensität kleiner,
wird das Potential der Belichtungs sektion hoch, wie durch VL2 gezeigt,
und wird die Differenz (VB – VL1)
gegenüber der
Entwicklungsvorspannung VB kleiner, wie in 9(B) gezeigt ist.
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Weil der Toner sich proportional
zu dieser Differenzspannung von der Entwicklungseinrichtung 13 aus
bewegt, wird die Druckdichte geringer, und es kann Toner eingespart
werden, wenn Papier für
ein Manuskript bedruckt wird.
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Auf diese Weise kann die Entwicklungsdichte
zu einer großen
oder kleinen Dichte hin gesteuert werden, indem die Differenz zwischen
der Entwicklungsvorspannung VB und dem Potential VL der Belichtungssektion
geändert
wird, und das Tonerverbrauchsvolumen kann reduziert werden.
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Diese Ausgestaltung weist das Zweikomponenten-Entwicklungsmittel
auf, kann jedoch auch auf ein Einkomponenten-Entwicklungsmittel angewendet werden.
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(d) Beschreibung einer
vierten Ausgestaltung
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10 ist
ein Block-Flußdiagramm
einer vierten Ausgestaltung dieser Erfindung, und 11 ist eine Betriebs-Erläuterungszeichnung
einer vierten Ausgestaltung dieser Erfindung.
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Die in 2 gezeigten
Komponenten haben die gleichen Bezugsziffern wie die in 10, wobei die Bezugsziffer 24 ein
Laser-Treiberschaltkreis ist, welcher die Laser-Lichtquelle 120 gemäß dem Videosignal
mit einem Strom ansteuert, welcher der bestimmten Intensität entspricht,
und die Bezugsziffer 25 eine Hochspannungsstromquelle ist,
welche die Entwicklungsvorspannungen VB1 und VB2 aufbringt, die
für die
Magnetwalze 130 der Entwicklungseinrichtung 13 bestimmt
sind.
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Der Betrieb dieser Ausgestaltung
wird mit Bezug auf die 11 wie
folgt beschrieben: Wenn mittels der Normalmodus-Taste 21a der Normalmodus bestimmt
wird, schaltet die Steuersektion 20 die Entwicklungsvorspannung
der Hochspannungs stromquelle 25 auf eine hohe Spannung
VB1 um.
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Dadurch entwickelt die Entwicklungseinrichtung 13 das
Bild mit der großen
Entwicklungsvorspannung VB1, und die Differenz (VB1 – VL) zwischen
dem Potential VL der Belichtungssektion und der Entwicklungsvorspannung
VB1 wird größer, wie in 11(A) gezeigt ist.
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Da der Toner sich proportional zu
dieser Differenzspannung von der Entwicklungseinrichtung 13 aus
bewegt, wird die Druckdichte ausreichend groß für eine Druckqualität, die zum
Drucken der auszugebenden Dokumente angemessen ist.
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Wenn im Gegensatz dazu mittels der
Sparmodus-Taste 21b der Sparmodus bestimmt wird, schaltet
die Steuersektion 20 die Entwicklungsvorspannung einer
Hochspannungsstromquelle auf einen kleinen Wert VB2 um.
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Dadurch entwickelt die Entwicklungseinrichtung 13 das
Bild mit einer kleinen Entwicklungsvorspannung VB2, und die Differenz
(VB2 – VL)
zwischen dem Potential VL der Entwicklungssektion und der Entwicklungsvorspannung
VB2 wird kleiner, wie in 11(B) gezeigt
ist.
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Weil der Toner sich proportional
zu dieser Differenzspannung von der Entwicklungseinrichtung 13 aus
bewegt, wird die Druckdichte kleiner, und der Toner kann gespart
werden, wenn Papier für
ein Manuskript bedruckt wird.
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Auf diese Weise kann die Entwicklungsdichte
zu einer großen
oder kleinen Dichte hin gesteuert werden, indem die Differenz zwischen
der Entwicklungsvorspannung VB und dem Potential VL der Belichtungssektion
geändert
wird, und das Tonerverbrauchsvolumen kann reduziert werden.
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Diese Ausgestaltung weist ein Zweikomponenten-Entwicklungsmittel
auf, sie kann jedoch auch auf ein Einkomponenten-Entwicklungsmittel
angewendet werden.
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(e) Beschreibung einer
fünften
Ausgestaltung
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12 ist
ein Block-Flußdiagramm
einer fünften
Ausge staltung dieser Erfindung, und 13 ist
eine Betriebs-Erläuterungszeichnung
der fünften Ausgestaltung
dieser Erfindung.
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Die in 2 gezeigten
Komponenten haben die gleichen Bezugsziffern in 12, wobei die Bezugsziffer 24 ein
Laser-Treiberschaltkreis ist, welcher die Laser-Lichtquelle 120 gemäß dem Videosignal mit
einem Strom ansteuert, welcher der bestimmten Intensität entspricht,
und die Bezugsziffer 25 eine Hochspannungsstromquelle ist,
welche die Entwicklungsvorspannungen VB1 und VB2 aufbringt, die
für die
Magnetwalze 130 der Entwicklungseinrichtung 13 bestimmt
sind.
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Der Betrieb dieser Ausgestaltung
wird mit Bezug auf die 13 wie
folgt beschrieben: Wenn mittels der Normalmodus-Taste 21a der Normalmodus bestimmt
wird, schaltet die Steuersektion 20 den Treiberstrom des
Laser-Treiberschaltkreises 24 auf einen hohen Strom um
und schaltet die Entwicklungsvorspannung der Hochspannungs-Stromquelle 25 auf
einen hohen Strom VB1 um.
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Dadurch emittiert die Laser-Lichtquelle 120 Licht
entsprechend dem Videosignal mit einer hohen Stromstärke, wodurch
deren Lichtintensität
größer wird,
und das Potential der Belichtungssektion wird niedriger, wie der
Wert VL1, der in 13(A) gezeigt ist,
während
die Entwicklungseinrichtung 13 das Bild mit der hohen Entwicklungsvorspannung
VB1 entwickelt, und die Differenz (VB1 – VL1) zwischen dem Potential
VL1 der Belichtungssektion und der Entwicklungsvorspannung VB1 wird
größer.
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Weil der Toner sich proportional
zu dieser Differenzspannung von der Entwicklungseinrichtung 13 aus
bewegt, wird die Druckdichte ausreichend stark für eine Druckqualität, die zum
Drucken der auszugebenden Dokumente angemessen ist.
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Wenn im Gegensatz dazu mittels der
Sparmodus-Taste 21b der Sparmodus bestimmt wird, schaltet
die Steuersektion 20 den Treiberstrom des Laser-Treiberschaltkreises 24 auf
einen kleinen Strom um und schaltet die Entwicklungsvorspannung der
Hochspannungs-Stromquelle 25 auf einen kleinen Strom VB2
um.
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Dadurch emittiert die Laser-Lichtquelle 120 Licht
gemäß dem Videosignal
mit einem kleinen Strom, wobei die Lichtintensität klein wird, und das Potential
der Belichtungssektion wird höher,
wie der Wert VL2, der in 13(B) gezeigt
ist, während
die Entwicklungseinrichtung 13 das Bild bei einer niedrigen
Entwicklungsvorspannung VB2 entwickelt und die Differenz (VB2 – VL2) zwischen
dem Potential VL2 der Belichtungssektion und der Entwicklungsvorspannung
VB2 kleiner wird.
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Weil der Toner sich proportional
zu dieser Differenzspannung von der Entwicklungseinrichtung 13 aus
bewegt, wird die Druckdichte geringer, und es kann Toner gespart
werden, wenn Papier für
ein Manuskript bedruckt wird.
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Auf diese Weise kann die Entwicklungsdichte
zu einer hohen oder geringen Dichte hin gesteuert werden, indem
die Differenz zwischen der Entwicklungsvorspannung VB und dem Potential
VL der Belichtungssektion geändert
wird, und das Tonerverbrauchsvolumen kann reduziert werden.
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Diese Ausgestaltung weist ein Zweikomponenten-Entwicklungsmittel
auf, kann jedoch auch auf ein Einkomponenten-Entwicklungsmittel angewendet werden.
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Da die Druckdichte sowohl durch die
Belichtungsintensität
als auch durch die Entwicklungsvorspannung gesteuert wird, kann
zusätzlich
die bestimmte Druckdichte leicht eingestellt werden.
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(f) Beschreibung anderer
Ausgestaltungen
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Zusätzlich zu den obigen Ausgestaltungen umfaßt die vorliegende
Erfindung auch die im folgenden angeführten Ausgestaltungen:
- (1) Der Drucker wurde unter Verwendung eines Elektro nikfoto-Druckers
beschrieben, aber in einem Wärmetransfer-Drucker kann die
Wärmetransfertinte
eines Wärmetransfer-Bandes eingespart
werden, indem der Heizstrom geändert
wird, während
in einem Tintenstrahl-Drucker die Tinte eingespart werden kann,
indem das Tintenstrahlvolumen gesteuert wird, und in einem Anschlagdrucker
kann die Betriebslebensdauer des Farbbandes verlängert werden.
- (2) Erwähnung
hat ein Drucker gefunden, aber diese Erfindung kann auch auf solche
Drucker wie etwa einen Kopierer, ein Faxgerät usw. angewendet werden.
- (3) Eine Vielzahl derartiger Kombinationen kann je nach Erfordernis
angewendet werden, wie etwa die Kombination einer Tonerdichtesteuerung
mit einer Belichtungsintensitäts-Steuerung, und die Kombination
einer Tonerdichte-Steuerung mit einer Entwicklungsvorspannungs-Steuerung.
- (4) Die Normal-/Sparanweisungen werden in den genannten Ausgestaltungen
von der Steuertafel vorgesehen, sie können aber auch von einem Hostcomputer
usw. erteilt werden.
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Wie oben beschrieben wurde, können gemäß der vorliegenden
Erfindung folgende Effekte vorgetragen werden.
- (1)
Weil die Druckdichte einer Druckmechanismussektion in eine ausreichende
Druckqualität bzw.
eine Lesbarkeitsgrad-Druckqualität
gemäß den Normal-/Sparanweisungen
klassifiziert wird, kann das Verbrauchsvolumen von Druckverbrauchsgütern automatisch
reduziert werden, wodurch ein Beitrag zu der Reduzierung der Betriebskosten
mit einem daraus folgenden niedrigeren Verbrauchsvolumen des Toners
und der Tinte einschließlich
deren schädlicher
Substanzen geleistet wird, und eine Umweltverschmutzung für den Fall,
daß der
Drucker zerstört
wird, wird verringert.
- (2) Weil die Druckdichte zu einer angemessenen lesbaren Druckdichte
hin gesteuert werden kann, wird die Mitwirkung der Bedienungsperson
unnötig.
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Die vorliegende Erfindung wurde oben
mit Bezug auf ei nige bevorzugte Ausgestaltungen beschrieben, es
sind jedoch zahlreiche Abwandlungen innerhalb des Umfanges dieser
Erfindung gemäß den Ansprüchen möglich.