DE19602635C2

DE19602635C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Bildes

Info

Publication number: DE19602635C2
Application number: DE19602635A
Authority: DE
Inventors: Takao Umeda; Hiroyuki Mabuchi; Masayasu Anzai; Shinji Asai; Kozi Kato; Yoshihiro Gunji
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 2000-08-03
Anticipated expiration: 2016-01-26
Also published as: JPH08220888A; US5659841A; DE19602635A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Bildes mittels einer elektrostatischen Aufzeichnung und eine Vorrichtung für einen elektrophotographischen Drucker oder Kopierer, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche durch eine Kombination von Normalentwicklung und Umkehrentwicklung zum Farbdrucken in der Lage sind, wie bei einem Drei-Pegel-Entwicklungssystem.

Es ist ein Verfahren für Zweifarbendruck durch eine Rotation eines photosensitiven Körpers bekannt, bei welchem eine Normalentwicklung und eine Umkehrentwicklung kombiniert zur Bildung eines elektrostatisch latenten Bildes auf einem photosensitiven Körper verwendet werden. Das so gebildete elektrostatische latente Bild wird durch zwei Farbentwickler entwickelt, welche zur Bildung eines Zweifarben-Bildes mit entgegengesetzten Polaritäten geladen sind. Ein "Drei-Pegel- System" ist bekannt, bei welchem ein latentes Bild mit drei Potentialpegeln auf einem photosensitiven Körper gebildet wird. Das so gebildete latente Bild wird durch zwei Farbentwickler entwickelt, welche zur Bildung eines Zweifarben-Bildes mit entgegengesetzten Polaritäten geladen sind (siehe US-Patent Nr. 4,078,929, welche Druckschrift die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 zeigt).

Unter Bezugnahme auf die Fig. 17A und 17B wird nun ein solches Drei-Pegel-System erklärt. Die Bestrahlung eines photosensitiven Körpers mit optischer Energie, welche drei Stärken 0, L_W und L_L hat, liefert latente Bildpotentiale V_H1, V_W1 und V_L1 auf der Oberfläche (Fig. 17A). Beim positiven Laden des photosensitiven Körpers zieht ein Gebiet, welches ein latentes Bildpotential V_H1 hat, Minustoner bzw. negativ geladenen Toner an, was zu einer Normalentwicklung führt, ein anderes Gebiet, welches ein latentes Bildpotential V_L1 hat, zieht Plustoner bzw. positiv geladenen Toner an, was zu einer Umkehrentwicklung führt, und ein weiteres Gebiet, welches ein Zwischenpotential V_W1 hat, wird zu einem nicht entwickelten weißen Gebiet.

Aus dem obigen Grund muß eine Entwicklungsvorspannung V_B1 für das Normalentwicklungsgebiet größer als V_W1 und kleiner als V_H1 sein und eine Entwicklungsvorspannung V_B2 muß kleiner als V_W1 und größer als V_L1 sein.

Wenn der photosensitive Körper über längere Zeit verwendet wird, nimmt, wie es in Fig. 17B gezeigt ist, das Ladepotential V_H ab, während V_W und V_L, welche durch Lichtbestrahlung erzeugt werden, zunehmen. Da der Zunahmekoeffizient von V_L größer ist als der von V_W, gilt nach einer Zeit t₁ V_B2 < V_L und gilt nach einer Zeit t₁ V_B1 < V_W. Dies macht es unmöglich, eine Umkehrentwicklung durchzuführen, und setzt den weißen Bereich, welcher nicht entwickelt werden soll, einer Normalentwicklung aus. Als Ergebnis wird die Bildqualität stark verschlechtert.

US-Patent Nr. 5,208,632 beschreibt ein Verfahren nach dem Stand der Technik zur Korrektur von Lesefehlern bei mehreren Flächen-Potentialsensoren, verursacht durch eine Beeinträchtigung durch geladene Partikel, wie durch Toner.

Bei der Steuerung oder Regelung des Potentials des latenten Bildes eines photosensitiven Körpers, ist die Meßgenauigkeit eines Oberflächenpotentialsensors eine kritische Größe. Ist diese nicht sichergestellt, kann keine geeignete Steuerung durchgeführt werden. Im allgemeinen führt die Verwendung von Oberflächenpotentialsensoren über einen längeren Zeitraum zum Eindringen von Tonern oder Papierpartikeln in den Sensor, was somit einen Meßfehler oder eine Fehlfunktion verursacht.

Darüber hinaus, können dort, wo mehrere Oberflächenpotentialsensoren verwendet werden, welche entsprechend ihren verschiedenen Charakteristiken und Orten verschiedene charakteristische Veränderungen aufweisen, die durch diese mehreren Potentialsensoren gemessenen Werte nicht genau miteinander verglichen werden, was die Zuverlässigkeit der Steuerung des latenten Bildpotentials vermindern wird.

Da der Oberflächenpotentialsensor selbst teuer ist, ist die - Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung auch teuer. Die Betriebskosten sowie das periodische Kalibrieren des Oberflächenpotentialsensors können nicht vernachlässigt werden.

Die Hauptursache einer Fehlfunktion des Oberflächenpotential sensors ist das Eindringen von Tonern oder dergleichen in einen Sensorfühler, wie es oben beschrieben ist. In jüngster Zeit wurden Oberflächenpotentialsensoren des Negativ- Rückkoppeltyps zur Korrektur des Abstandes zwischen einem zu messenden Objekt und ihm selbst verwendet. Bei diesem Oberflächenpotentialsensor wird eine Spannung, welche die gleiche Polarität wie das Potential des zu messenden Objekts hat, an den metallischen Kasten für einen Sensorfühler angelegt. Die angelegte Spannung, welche bei einem Absolutanzeigetyp anders als bei einem Relativanzeigetyp ist, reicht von 10 bis 1000 Volt.

Eine Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung des Digitaltyps verwendet im allgemeinen eine Umkehrentwicklung als Entwicklungsart. Wird daher ein OPC mit negativem Laden verwendet, stoßen die Toner und die Sensoren sich ab, da die Polarität eines Toners negativ ist und die an den Kasten für den Oberflächenpotentialsensor angelegte Spannung auch negativ ist, so daß es schwer ist, den Toner an den Sensor zu bringen.

Eine Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung für Farbdruck auf der Grundlage der Normalentwicklung und Umkehrentwicklung verwendet zwei Arten von positiven und negativen Tonern. Die positiven Toner werden von dem metallischen Kasten des Sensors angezogen und eine Verunreinigung ist wahrscheinlich. Das latente Bildpotential in dem photosensitiven Körper kann nicht geeignet gesteuert werden, was die Zuverlässigkeit des Betriebes vermindern wird.

DE 44 08 978 A1 zeigt ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung mehrfarbiger Bilder. Das Verfahren weist einen Aufladungsschritt, einen ersten Bildbelichtungsschritt und einen zweiten Bildbelichtungsschritt sowie einen Entwicklungsschritt und einen Übertragungsschritt auf. Der Entwicklungsschritt wenigstens einer Farbe wird nach dem ersten Bildbelichtungsschritt ausgeführt und im nachfolgenden zweiten Bildbelichtungsschritt wird der durch den Entwicklungsschritt erzeugte Tonerbildbereich belichtet und es werden latente Ladungsbilder für die Erzeugung von Tonerbildern der anderen Farben erzeugt, wobei ein Potential des Tonerbildbereichs selektiv verschoben wird.

US 5 208 636 zeigt eine Druckmaschine, wobei zwei elektrostatische latente Bilder auf einem photoleitenden Element aufgezeichnet werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Bildes mit zwei Farben unter Einsparung von Kosten und ohne Reduzierung der Bildqualität zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8 gelöst. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung.

Gemäß der Erfindung wird eine unveränderte stabilisierte Bildqualität in Übereinstimmung mit einer zeitveränderlichen Verschlechterung des photosensitiven Körpers und Veränderungen in bezug auf die Umgebungsbedingungen, wie Temperatur und Feuchtigkeit, geschaffen. Die Verwendung eines einzigen Oberflächenpotentialsensors ermöglicht die Steuerung eines Farbdruckens auf der Grundlage einer Kombination von Normalentwicklung und Umkehrentwicklung.

Weiterhin wird eine unveränderte, stabilisierte Bildqualität in Übereinstimmung mit der zeitveränderlichen Verschlechterung des photosensitiven Körpers und den Veränderungen in bezug auf die Umgebungsbedingungen, wie Temperatur und Feuchtigkeit, sogar dann geschaffen, wenn die Empfindlichkeit des Oberflächenpotentialsensors durch irgendeine Ursache vermindert wird. Die Verwendung eines einzigen Oberflächenpotentialsensors erlaubt die Steuerung des Farbdruckens auf der Grundlage einer Kombination von Normalentwicklung und Umkehrentwicklung.

Weiterhin kann die Erfindung eine Verminderung der Genauigkeit eines Oberflächenpotentialsensors und das Eindringen von Tonern in den Fühler des Oberflächenpotentialsensors, was zu Fehlfunktionen führt, sicher verhindern, und sie erlaubt die Steuerung des Farbdrucks, welcher auf einer Kombination von Normal entwicklung und Umkehrentwicklung basiert.

Die Erfindung kann das Anhaften von Tonern verhindern, wenn der Abdeckverschluß die erste Entwicklereinheit und die zweite Entwicklereinheit passiert, so daß eine Tonerverschmutzung in der Vorrichtung sicher verhindert werden kann. Weiterhin erlaubt die Erfindung somit das Steuern des Farbdrucks mit hoher Qualität, und ein verschwenderischer Tonerverbrauch wird verhindert.

Die obigen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verständlicher.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer Anordnung einer Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung in der Umgebung einer Trommel gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm eines Ober flächenpotentialsensors, welcher in der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung verwendet wird;

Fig. 3A bis 3C sind Schaubilder, welche eine Steuer sequenz der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung gemäß der ersten Ausführung veranschaulichen;

Fig. 4 ist ein Schaubild, welches eine Beziehung zwischen der Belichtungsleistung eines Testmusters und dem Oberflächenpotential des latenten Bildmusters zeigt, welches in der ersten Ausführung gebildet wird;

Fig. 5 ist ein Schaubild, welches die Langzeit veränderung des Oberflächenpotentials des photosensitiven Körpers in einer Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung zeigt;

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, welches das Steuer system in der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung zeigt;

Fig. 7 ist ein Charakteristikschaubild, welches die Veränderung in dem Steuereinstellpotential V_HS zum Anfangs zeitpunkt der Verwendung des photosensitiven Körpers zeigt, und nachdem er lange Zeit benutzt wurde;

Fig. 8 ist ein Charakteristikschaubild, welches das Steuereinstellpotential V_LS zeigt, bevor und nachdem die Charakteristik des photosensitiven Körpers in der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung sich verschlechtert;

Fig. 9 ist ein Charakteristikschaubild, welches die Veränderung im Steuereinstellpotential V_HS gemäß einer Erhöhung in der gedruckten Seitenzahl und einer Veränderung in der Temperatur oder Feuchtigkeit in der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung zeigt;

Fig. 10A und 105 sind Ansichten, welche die Position der Magnetwalze in einer Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung zeigen, und den Zustand der Magnetbürste der Entwicklungswalze gemäß der dritten Ausführung;

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht des Hauptteils der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung gemäß der vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 ist eine schematische Ansicht des Hauptteils der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung gemäß der fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ist eine schematische Ansicht des Hauptteils der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung gemäß der sechsten Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zum Anlegen einer Spannung an das Abdeckverschluß der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung gemäß der sechsten Ausführung;

Fig. 15 ist eine Schnittansicht des Hauptteiles der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung gemäß der achten Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 ist eine Schnittansicht des zeitveränderlichen Oberflächenpotentials des Kappensiegel der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung gemäß der achten Ausführung; und

Fig. 17A und 17B sind eine Konzeptansicht und ein Charakteristikschaubild zur Erklärung des Problems des Zwei farbendrucks unter Verwendung eines Drei-Pegel-Systems und einer Charakteristik bzw. Kennlinie.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun die konkreten Ausführungen der vorliegenden Erfindung erklärt.

Ausführung 1

Fig. 1 ist eine Ansicht, welche eine erste Ausführung veranschaulicht, welche die Struktur einer Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung zeigt, die in der Lage ist, ein Zweifarbendrucken durch eine einzige Rotation durchzuführen.

Ein trommelförmiger, photosensitiver Körper 1 wird von einer Skorotron-Ladevorrichtung 2 gleichmäßig geladen. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 3 einen Korona-Draht-Energie quelle; 4 eine Gitterenergiequelle; und 6 eine Energie quellenschaltung. Der photosensitive Körper 1 wird mit einem laseroptischen System oder einem Belichtungssystem wie einer LED zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes bestrahlt. Die erste Farbe des elektrostatischen, latenten Bildes wird durch eine erste Entwicklereinheit 7 entwickelt, und seine zweite Farbe wird durch eine zweite Entwickler einheit 9 entwickelt.

Die Ladepolaritäten der zwei Arten von Tonern werden durch eine Vorübertragungsladevorrichtung 14 gleich gemacht. Ein Zweifarbentonerbild (22a, 23a) auf dem photosensitiven Körper 1 wird durch eine Übertragungsmaschine 15 auf ein Blatt Papier (kontinuierliches oder geschnittenes Papierblatt) übertragen, und das Zweifarbentonerbild (22a, 23a) wird auf dem Papierblatt 20 durch einen Fixierer 19 fixiert. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 16 einen Wechselstrom-Korotron für den photosensitiven Körper; 17 eine Löschvorrichtung; und 18 eine Reinigungsvorrichtung.

Ein Oberflächenpotentialsensor 11 ist zwischen der ersten Entwicklereinheit 7 und der zweiten Entwicklereinheit 9 angeordnet. Eine Oberflächenpotential-Meßschaltung 12 ist mit dem Oberflächenpotentialsensor 11 verbunden. Eine mit dem Sensor 11 verbundene Steuereinheit 13 dient der Steuerung einer Gitterenergiequelle 4 der Ladevorrichtung 2, der Energieschaltung 6 des Belichtungssystems 5, der Spannung der ersten Entwicklereinheit 7 oder der zweiten Entwicklereinheit 9 oder der magnetischen Polposition einer Magnetwalze. Antriebseinheiten 8 und 10 dienen der Veränderung der Spannung einer Entwicklungswalze und der magnetischen Pol position der Magnetwalze.

Der in der Ausführung verwendete Oberflächensensor 11 kann die in Fig. 2 gezeigte Struktur haben. Fig. 2 ist eine schematische Ansicht des Oberflächenpotentialmessers der Treck Company Ltd. in USA, welcher kommerziell verfügbar ist. Ein solcher Oberflächenpotentialmesser des Vibrations kapazitätstyps beinhaltet hauptsächlich eine Körpereinheit 50 und eine Fühlereinheit 51. Der Erfassungeinlaß der Fühler einheit 51 hat einen Durchmesser von 1 bis 2 mm und einen meßbaren Fleckendurchmesser von 2 bis 3 mm.

Eine Sensorelektrode 52 ist in der Fühlereinheit 51 angeordnet. Wenn die Sensorelektrode 52 dazu gebracht wird, sich der Oberfläche des photosensitiven Körpers 1 zu nähern, wird eine elektrostatische Kapazität C zwischen der Sensor elektrode 52 und dem photosensitiven Körper 1 erzeugt. Die elektrostatische Kapazität C wird durch eine Stimmgabel (nicht abgebildet) verändert, welche in der Fühlereinheit 51 so angeordnet ist, daß ein wechselstrommoduliertes Signal des Oberflächenpotentials induziert wird. Das Wechselstromsignal wird durch einen Vorverstärker 53 in der Fühlereinheit 51 und durch einen Verstärker 54 in der Körpereinheit 50 verstärkt. Das verstärkte Signal wird durch einen Synchrondetektor 55 synchron erfaßt. Eine Ausgabe des Detektors 55 wird zur Erzeugung eines hohen Potentials durch einen Integrator 56 an einen Hochspannungsgenerator 57 geschickt. Die Hochspannung wird zur Schaffung einer Ausgabe mit einer durch eine Impedanzanpassungsschaltung 58 erniedrigte Ausgangsinpedanz geteilt.

Andererseits wird die von dem Hochspannungsgenerator 57 erzeugte Hochspannung auch zu der Fühlereinheit 51 durch eine Feldschleife 59 zurückgekoppelt. Als Ergebnis wird das Potential des metallischen Fühlkörpers angehoben, um gleich dem des photosensitiven Körpers 1 zu werden, womit die elektrostatische Kapazität C ausgelöscht wird. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 60 einen Abtastoszillator.

Die Steuersequenz der Elektrostatikaufzeichnungs-Vorrichtung wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 erklärt. Es wird nun angenommen, daß die erste Entwicklereinheit 7 eine Normal entwicklung von Farbtonern macht und die zweite Entwicklereinheit 9 eine Umkehrentwicklung von schwarzen Tonern macht.

Schritt (a): Messung eines elektrostatischen, latenten Bild potentials eines photosensitiven Körpers

Mit einer Gitterspannung V_G der Gitterenergiequelle 4 in der Skorotron-Ladevorrichtung 2, welche auf den Standard V_GS eingestellt ist, und mit den Belichtungsenergien L_M und L_H in dem Belichtungssystem 5, welche jeweils auf L_MS und L_HS eingestellt sind, bildet die Steuereinheit 13 ein elektrostatisches latentes Testbildmuster bzw. Bildmuster, welches drei Potentialpegel hat, einschließlich eines nicht belichteten Abschnittes auf dem photosensitiven Körper 1, und stellt die Spannung V_B1 der ersten Entwicklereinheit 7 auf einen größeren Wert ein als die Gittereinstellspannung V_GS (V_B1 < V_GS).

Unter solch einer Bedingung mißt der Oberflächenpotential sensor 11, welcher sich stromabwärts von der ersten Entwicklereinheit 7 befindet, drei Potentialpegel (V_HM1, V_WM1, V_LM1) welche auf dem photosensitiven Körper 1 gebildet sind. Während des Zweifarbendrucks stellt V_WM1 das Ober flächenpotential des nicht bedruckten Bereiches (Hintergrund) dar, und V_HM1 und V_LM1 stellen jene des bedruckten Bereichs dar

Fig. 4 ist eine Ansicht, welche ein Belichtungsmuster (obere Stufe) zum Testen eines elektrostatischen, latenten Bild musters (unter Stufe) darstellt, welches durch das Muster gebildet wird. In diesem Beispiel wird der rotierte, photo sensitive Körper intermitierend Licht mit Energien L_M und L_H ausgesetzt zur Messung von Potentialpegeln (V_HM1, V_WM1, V_LM1).

Schritt (b): Einstellen der Ladebedingung eines photo sensitiven Körpers und Bestimmung der Belichtungsenergie

Von den drei Potentialpegeln hängt das höchste Potential V_HM1 von der Ladebedingung auf dem photosensitiven Körper ab, wohingegen V_WM1 und V_LM1 Jeweils von den Belichtungsenergien L_MS und L_HS abhängen. Die Oberflächenpotential-Meßschaltung 12 beinhaltet eine A/D-Wandlerschaltung, und jeder der von dem Oberflächenpotentialsensor 11 gemessenen Potentialwerte wird in einen Digitalwert (z. B. 0-255 Bits) gewandelt, welcher der Steuereinheit 13 zugeführt wird. Die Steuer einheit 13 beinhaltet eine CPU und einen Speicher, in welchem Steuerdaten gespeichert werden.

Fig. 5 zeigt die Oberflächenpotentiale an den Positionen der ersten Entwicklereinheit, des Oberflächenpotentialsensors und der zweiten Entwicklereinheit. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, variiert das Oberflächenpotential des photosensitiven Körpers mit der Zeit, so daß an den Positionen des Ober flächenpotentialsensors V_H1 zu V_HM1 wird, V_W1 zu V_WM1 wird, und V_L1 zu V_LM1 wird. Unter Abschätzung des Veränderungs grades wird das Oberflächenpotential an der Steuerposition (Oberflächenpotentialsensorposition) im voraus eingestellt.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, welches das System eines Steuersystems zeigt. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, beinhaltet die Steuereinheit 13 eine CPU 27 und zwei Speicher 28a und 28b. Die Oberflächenpotentiale V_HM1, V_WM1 und V_LM1, welche von dem Oberflächenpotentialsensor 11 gemessen werden, die Temperatur (oder Feuchtigkeit) von dem Temperatursensor 25 (oder Feuchtigkeitssensor), welcher in der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung vorgesehen ist, und die Druckseite von dem Zähler 26 für die gedruckten Seiten, werden an die Steuereinheit 13 geliefert.

Wenn der photosensitive Körper lange Zeit verwendet wird (d. h. die Zahl der Seiten zunimmt), wird er aufgrund der Koronaentladung, von Ozon usw. verschlechtert, so daß die Dunkelverschlechterung des photosensitiven Körpers zunimmt und die Ansprechcharakteristik des photosensitiven Körpers hinsichtlich der Belichtung verschlechtert werden wird. Fig. 7 zeigt die Steuercharakteristik des verschlechterten photosensitiven Körpers. Die durchgezogene Linie in Fig. 7 stellt das Oberflächenpotential in der Steuerung für den anfänglichen Gebrauch dar, und die gestrichelte Linie stellt jenes dar, welches nach langer Zeit verwendet wird.

Wenn der photosensitive Körper für längere Zeit verwendet wird, wird er sogar dann verschlechtert werden, wenn die Umgebungstemperatur (Feuchtigkeit) konstant ist. Aus diesem Grund ist, wenn das Oberflächenpotential am Oberflächenpotentialsensor auf V_HF gesteuert wird, das Oberflächenpotential des photosensitiven Körpers zum anfänglichen Zeitpunkt der Verwendung an der ersten Entwicklereinheit V_HS + ΔV₁. Andererseits ist, wenn die Steuerung mit dem nach einer langen Zeit verschlechterten photosensitiven Körper durchgeführt wird, das Oberflächenpotential V_HS + ΔV₂. Um das Oberflächenpotential an der Position der ersten Entwicklereinheit zu fixieren, muß das Steuereinstellpotential an der Position des Oberflächen potentialsensors, welches der Verwendungsperiode (Anzahl der gedruckten Seiten) des photosensitiven Körpers entspricht, zu V_HS - (ΔV₂ - ΔV₁) gemacht werden.

Die Temperatur und Feuchtigkeit in der Aufzeichnungs vorrichtung verändert ebenfalls die Dunkelverschlechterungs charakteristik oder das Restpotential. Das Steuereinstell potential V_WS, welches ebenfalls die gleiche Tendenz aufzeigt wie das in Fig. 7 gezeigte V_HS, muß in Übereinstimmung mit der Veränderung in bezug auf die Umgebungsbedingungen angepaßt werden.

Wenn das Restpotential V_LS an der Position des Oberflächen potentialsensors gesteuert wird, wie in Fig. 8 gezeigt, ist das Oberflächenpotential vor der Verschlechterung V_LS - ΔV₃ an der Position der ersten Entwicklereinheit. Wenn die Temperatur des photosensitiven Körpers zunimmt, ist das Ober flächenpotential V_LS - ΔV₄ (ΔV₄ < ΔV₃). Damit das Ober flächenpotential an der Position der ersten Entwicklereinheit immer konstant gehalten wird, muß daher das Steuereinstell potential an dem Oberflächenpotentialsensor in Übereinstimmung mit der Temperatur (Feuchtigkeit) des photosensitiven Körpers zu V_LS + (ΔV₄ - ΔV₃) gemacht werden.

Fig. 9 ist ein Schaubild, welches eine Beziehung zwischen der Anzahl der gedruckten Seiten, der Temperatur und Feuchtigkeit und einem Steuereinstellpotential V_HS zeigt. In dem Schaubild veranschaulicht die Kurve X eine Veränderung in dem Steuer einstellpotential V_HS, wenn die Anzahl der gedruckten Seiten in einer Umgebung niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit zunimmt. Die Kurve Y veranschaulicht eine Veränderung in dem Steuereinstellpotential V_HS, wenn die Anzahl der gedruckten Seiten in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit zunimmt. Die Kurve Z veranschaulicht eine Veränderung in Steuereinstellpotential V_HS, wenn die Anzahl der gedruckten Seiten in einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit zunimmt.

Auf ähnliche Weise werden die Daten für die Steuereinstell potentiale V_WS, V_LS und V_HS experimentiell erhalten. Diese verschiedenen Arten von Steuerdaten werden in dem Speicher 28b gespeichert.

Wendet man sich wieder der Fig. 6 zu, bestimmt die CPU 27 die Umgebungsbedingungen des photosensitiven Körpers auf der Grundlage der Charakteristikveränderungsdaten, wie der Daten der Temperatur (Feuchtigkeit) in der Vorrichtung und der Daten der Anzahl gedruckter Seiten, und sie liest die Steuer einstellspannung V_HS, V_WS und V_LS, welche den Umgebungs bedingungen entsprechen, und vergleicht diese Daten mit den gemessenen Werten V_HM1, V_WM1 und V_LM1, welche von der Ober flächenpotential-Meßschaltung 12 geschickt wurden.

Als Ergebnis des Vergleichs liest die CPU 27, wenn der gemessene Wert V_HM1 kleiner als die Einstellspannung V_HS ist, den Gitterspannungs-Rücksetzwert VGX (Rücksetzwert VGX < Setzspannung V_GS) aus dem Speicher 28a und liefert ihn an die zur Einstellung der Gitterspannung Gitterenergiequelle 4.

Wenn der gemessene Wert V_HM1 kleiner als die Einstellspannung V_HS ist, liest die CPU 27 den Rücksetzwert V_MX (Rücksetzwert V_MX < Setzspannung V_MS) aus dem Speicher 28a und liefert ihn zur Einstellung der Belichtungsenergie an die Belichtungsenergiequelle.

Wenn der gemessene Wert V_LM1 kleiner als die Einstellspannung V_LS ist, liest die CPU 27 den Rücksetzwert V_HX (Rücksetzwert V_HX < Setzspannung V_HS) aus dem Speicher 28a und liefert ihn an die Belichtungsenergiequelle 4 zur Einstellung der Belichtungsenergie.

Als Ergebnis dieser Einstellungen werden drei neue Potential pegel zu Einstellwerten V_HS, V_WS und V_LS. Von V_HS, V_WS, V_LS ist die Steuerung von V_WS, welches ein Hintergrundpotential ist, wichtig. Nicht nur V_WS selbst, sondern auch die Differenzen zwischen V_HS und V_WS und zwischen V_LS und V_WS können gesteuert werden, um gleich vorbestimmten Werten zu sein.

Schritt (c): Einstellen der Spannung der zweiten Entwicklereinheit 9

Wie es oben beschrieben ist, wird mit der Gitterspannung auf V_GX zurückgesetzt und der Belichtungsenergie auf L_MX und L_HX zurückgesetzt der photosensitive Körper mit dem Belichtungs muster für den Test zur Bildung des entsprechenden elektrostatischen, latenten Musters auf dem photosensitiven Körper belichtet. Unter Verwendung der Spannung V_B1 in der ersten Entwicklereinheit 7 als Standardwert (V_HS < V_B1S < V_WS) wird das elektrostatische, latente Muster von der ersten Entwicklereinheit 7 zum Drucken der ersten Farbe entwickelt. Danach wird das Oberflächenpotential des photosensitiven Körpers durch den Oberflächenpotentialsensor 11 gemessen. Da die erste Entwicklereinheit 7 eine Normalentwicklung durchführt, wird Toner auf den Bereich beim latenten Potential V_HS gebracht.

Oberflächenpotentiale V_VM2 und V_LM2 von Bereichen, welche nicht von Tonern entwickelt sind, werden gemessen. In Über einstimmung mit den Umgebungsbedingungen variieren der Wider stand des Entwicklers in der ersten Entwicklereinheit 7 und der Oberflächenwiderstand des photosensitiven Körpers, so daß die Werte V_VM2 und V_LM2 nicht konstant sind. Daher wird die Spannung V_B2 der zweiten Entwicklereinheit 9 auf der Grundlage der gemessenen Werte auf V_B2X (V_WM2 < V_B2X < V_LM2) eingestellt.

Sogar dann, wenn der photosensitive Körper lange Zeit benutzt wird oder die Temperatur (Feuchtigkeit) sich verändert, kann das latente Bildpotential des photosensitiven Körpers durch den Vorgang der obigen drei Schritte durch einen einzigen Oberflächenpotentialsensor auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden, was somit eine stabilisierte Bildqualität schafft. Eine solche Serie von Vorgängen ist nicht für jeden Druckvorgang erforderlich, sondern kann zu einem geeigneten Zeitpunkt durchgeführt werden, wie dem Initialisierungszeit punkt der Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung.

Es ist wünschenswert, daß die obige Serie von Vorgängen eben falls durchgeführt wird, wenn der photosensitive Körper, Entwickler und der Ladungsdraht durch andere ausgetauscht werden.

Ausführung 2

Es gibt als eine einfache Steuerung des Oberflächenpotentials ein Verfahren zur Steuerung nur des Oberflächenpotentials eines nicht bedruckten Bereiches. Speziell wird bei diesem Verfahren dann, wenn die Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung aktiviert wird oder das Drucken gestartet wird, das Oberflächenpotential V_WM des nicht bedruckten Bereichs zu passenden Zeiten zumindest synchron mit dem Nichtdruckbereich gemessen. Es wird entschieden, ob dieses Oberflächenpotential gleich einem Setzwert V_WM des anfänglichen Betriebes ist oder nicht.

Ist dies nicht so, wird die an die Ladevorrichtung angelegte Spannung oder die Belichtungsenergie so gesteuert, daß das Oberflächenpotential des Nichtdruckbereichs (Hintergrund) über dem Einstelloberflächenpotential ist.

Somit kann deshalb, weil die Differenz zwischen dem Potential im Nichtdruckbereich und dem Entwicklungsspannungswert konstant gehalten werden kann, die Erzeugung eines Schleiers (Fog) in dem Nichtdruckbereich verhindert werden. Der Nichtdruckbereich, welcher ungefähr 80% oder mehr des bedruckten Papierbereichs belegt, ist ein wesentlicher Punkt bei der Bildqualität. Er kann auf der Grundlage der Meß auflösung (2 mm oder mehr) des Oberflächenpotentialsensors 11 leicht ausgemessen werden.

Ausführung 3

Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 10 erklärt. In dieser Ausführung wird eine mechanische Vorrichtung zum Anhalten der Entwicklungsfunktion der ersten Entwicklereinheit gewählt.

In dieser Ausführung verwendet die erste Entwicklereinheit eine Entwicklungswalze 21, welche eine Magnetwalze 21a und eine Hülse 21b enthält. Die Magnetwalze 21a ist um einen vorbestimmten Winkel drehbar.

Die Fig. 10a und 10b sind Diagramme, welche das Verhältnis zwischen einem trommelförmigen photosensitiven Körper 1 und einer Entwicklungswalze 21 zeigen.

Fig. 10a zeigt die Position der Magnetpole der Magnetwalze 21a während der Normalentwicklung. Die N-Pole (oder S-Pole) der Magnetwalze 21a stehen der Peripherie des photosensitiven Körpers 1 gegenüber. Eine Magnetbürste 22 ist auf der äußeren Oberfläche der Hülse 21b ausgebildet, und der Hügel der Magnetbürste 22 wird in Berührung mit dem photosensitiven Körper 22 gehalten.

Eine Spannungsversorgung 8 ist mit der Hülse 21b verbunden. Um die Entwicklung im Fall der Normalentwicklung durch zuführen, wird die Entwicklungsspannung V_B auf einen niedrigeren Wert eingestellt als das Bildpotential V_L1 des photosensitiven Körpers (V_B < V_L1), und im Fall der Umkehrentwicklung wird sie auf eine höhere Spannung eingestellt als das Bildpotential V_H1 des photosensitiven Körpers 1. Umgekehrt wird, um die Entwicklungsfunktion anzuhalten, im Fall der Normalentwicklung die Entwicklungs spannung V_B auf eine höhere Spannung als das Bildpotential V_H1 des photosensitiven Körpers eingestellt (V_B < V_H1), und im Fall der Umkehrentwicklung wird die Entwicklungsspannung V_B auf eine viel niedrigere Spannung als das Bildpotential V_L1 eingestellt (V_B < V_L1; ungefähr 0 Volt ist wünschens wert).

Zusätzlich oder ohne die Durchführung der oben beschriebenen Steuerung der Spannung V_B wird die Magnetwalze 21a, wie es in Fig. 10B beschrieben ist, um einen vorbestimmten Winkel aus dem Entwicklungszustand gedreht, d. h. die Magnetpolposition wird so verändert, daß die Magnetbürste 22 nicht mit dem photosensitiven Körper 1 in Berührung gebracht wird.

Bei der Entwicklung wird die Magnetwalze 21a in die ursprüngliche Position zurückgebracht, so daß die Magnet bürste 22 mit dem photosensitiven Körper 1 in Berührung gebracht wird, wodurch die Entwicklung ermöglicht wird.

Ausführung 4

Ein vierter Aspekt der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 erklärt. In dieser Ausführung wird als Oberflächen potentialsensor ein Oberflächenpotentialsensor des Negativ- Rückkoppeltyps verwendet, welcher den Einfluß eines Abstands zwischen einem zu messenden Objekt und dem Sensor korrigiert. Die auf der Oberfläche des photosensitiven Körpers 1 gebildete photosensitive Schicht ist ein negativ geladenes OPC-photosensitives Material. Der Oberflächenpotentialsensor 11 wird zur Messung des negative Potentials verwendet. Eine Spannung von -700 Volt wird an den Fühlerkasten (metallisch) des Oberflächenpotentialsensors 11 angelegt.

In dieser Ausführung führt die erste Entwicklereinheit 7 die Normalentwicklung unter Verwendung von positiv geladenem Toner aus, und die zweite Entwicklereinheit 9 führt die Umkehrentwicklung unter Verwendung von negativ geladenem Toner aus. Zwischen der ersten Entwicklereinheit 7 und dem Oberflächenpotentialsensor 11 ist eine erste Schattenplatte 29 vorgesehen, welche aus Aluminium besteht und eine anodische Oxidationsverarbeitungsschicht auf der Oberfläche ausgebildet hat. Eine Spannungsanlegevorrichtung 31 legt an die Schattenplatte 29 eine Spannung von +100-+700 Volt an, welche die gleiche Polarität wie die in der ersten Entwicklereinheit 7 verwendeten Toner.

Somit wird deshalb, weil der positive Toner 22a, welcher von der ersten Entwicklereinheit 7 verteilt wird, von der Schattenplatte 29 abgestoßen wird, welcher vor dem Fühler des Oberflächenpotentialsensors 11 angeordnet ist und an welchen eine positive Spannung angelegt ist, der Toner nicht auf den Oberflächenpotentialsensor gebracht. Ladungsträger 22b mit einer negativen Ladung werden durch eine Auffangwalze 24a magnetisch wiedergewonnen.

In dem Fall dieser Ausführung ist eine zweite Schattenplatte 30 zwischen dem Oberflächenpotentialsensor 11 und der zweiten Entwicklereinheit 9 angeordnet. Da die Polarität des Toners 23a der zweiten Entwicklereinheit negativ ist, wird er nicht auf den Fühler des Oberflächenpotentialsensor 11 gebracht. Die zweite Schattenplatte 30 hat einen physischen Schatten wurfeffekt.

Ausführungs 5

Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird eine fünfte Ausführung der vorliegenden Erfindung erklärt. In dieser Ausführung führt die erste Entwicklereinheit 7 die Umkehrentwicklung unter Verwendung von negativ geladenem Toner durch, wohingegen die zweite Entwicklereinheit 9 die Normalentwicklung unter Verwendung von positiv geladenem Toner durchführt. Eine negative Spannung wird an den Oberflächenpotentialsensor 11 angelegt. An die zweite Schattenplatte 30, welche zwischen dem Oberflächenpotentialsensor 11 und der zweiten Entwicklereinheit 9 angeordnet ist, wird eine Spannung, welche die gleiche Polarität hat, wie jene des in der zweiten Entwicklereinheit 9 verwendeten Toners, durch eine Spannuns anlegevorrichtung 33 angelegt. Zwischen der ersten Entwicklereinheit 7 und dem Oberflächenpotentialsensor 11 ist die erste Schattenplatte 29 angeordnet, welche einen physischen Schattenwurfeffekt hat. Auf diese Weise wird ein Anhaften von Toner an den Oberflächenpotentialsensor 11 effektiv verhindert.

Ausführung 6

Unter Bezugnahme auf Fig. 13 wird eine sechste Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der photosensitive Körper ist im Gegensatz zum Fall der ersten Ausführung so konstruiert, daß ein photosensitives Blatt 34 auf der äußeren Peripherie einer aus Aluminium gemachten Trommel 33 gerollt wird. Das nicht benutzte photosensitive Blatt 34, welches innerhalb der Trommel 33 aufbewahrt ist, wird von einer Lagerwalze 36 durch eine Öffnung der Trommel herausgezogen und auf die Trommel 33 gerollt. Das photosensitive Blatt 34 läuft nach seiner Verwendung wieder durch die Öffnung in die Trommel 33 hinein und wird von einer Aufnahmewalze 37 auf genommen. An einen Abdeckverschluß 35, welcher zur Verschließung der Trommel 33 dient, wird von einer Spannungs versorgung 38 eine Spannung angelegt.

Der Abdeckverschluß 35 besteht aus Aluminium und hat auf seiner Oberfläche eine anodische Oxidationsschicht ausgebildet. Diese Schicht ist eine dielektrische Schicht, welche dazu dient, zu verhindern, daß Toner an der Oberfläche des Abdeckverschlusses durch Kräfte anhaftet, welche zwischen Tonerladungen und den in dem Abdeckverschluß 35 induzierten Bildladungen herrschen.

Wie in den bisherigen Ausführungen ist der Oberflächen potentialsensor 11 zwischen der ersten Entwicklereinheit 7 und der zweiten Entwicklereinheit 9 angeordnet. Der Abdeck verschluß 35 wird so gesteuert, daß, wenn er die Entwicklereinheiten 7 und 9 passiert, sein Potential eine Spannung anlegt, welche umgekehrt zur Spannung der Entwicklungswalze ist, d. h. es läßt keine Tonerentwicklung zu. Der Steuervorgang wird nun unter der Annahme erklärt, daß die Entwicklungsspannung in den ersten und zweiten Entwicklereinheiten 7 und 9 auf V_B1 und V_B2 eingestellt sind.

Man beachte, daß der Abdeckverschluß 35 auf unterschiedliche Art und Weisen gesteuert wird, abhängig davon, ob die Breite in der peripheren Richtung des photosensitiven Körpers größer oder kleiner ist als der Abstand zwischen den ersten und zweiten Entwicklereinheiten 7 und 9.

Fall, in welchem die Breite des Abdeckverschlusses 35 kleiner ist als der Abstand zwischen der ersten und zweiten Entwicklereinheit:

Im Fall, in welchem die erste Entwicklereinheit 7 die Normalentwicklung durchführt und die zweite Entwicklereinheit 9 die Umkehrentwicklung durchführt, wird dann, wenn der Abdeckverschluß 35 die erste Entwicklereinheit 7 passiert, eine Spannung nicht gößer als V_B1 an den Abdeckverschluß 35 angelegt, und wird dann, wenn der Abdeckverschluß 35 die zweite Entwicklereinheit 9 passiert, eine Spannung nicht kleiner als V_B2 an den Abdeckverschluß 35 angelegt.

Fall, in welchem die Breite des Abdeckverschlusses 35 größer ist als der Abstand zwischen der ersten und zweiten Entwicklereinheit:

In diesem Fall wird ein Zwischenwert zwischen V_B1 und V_B2 an den Abdeckverschluß 35 angelegt. In dem Fall, in welchem die Entwicklung durch ein Dreipegel-Entwicklungssystem durch geführt wird, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wird eine Spannung V_WS an den Abdeckverschluß 35 angelegt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 wird eine Vorrichtung zur Anlegung einer Spannung unter Verwendung einer externen Spannungsquelle 38 beschrieben. Eine Drehwelle 39 der Trommel 33 besteht aus mit der Erde verbundenem Metall. An der äußeren Peripherie der Drehwelle 39 sind eine Isolierschicht 40c, eine leitende Schicht 40e und eine Isolierschicht 40a in dieser Reihenfolge von innen nach außen ausgebildet. Der Abdeckverschluß 35 und die leitfähige Schicht 40b sind miteinander verbunden und eine Spannung wird an den Abdeckverschluß 35 von einer Spannungsquelle 38 durch einen Schleifring 41 angelegt.

Wie es oben beschrieben ist, kann durch Anlegen einer vorbestimmten Spannung an den Abdeckverschluß 35 ein Anhaften von Toner an der Oberfläche des Abdeckverschlusses 35 während des Druckens verhindert werden, was somit den verschwenderischen Verbrauch von Toner und die Belastung einer Reinigungseinrichtung 18 vermindert.

Ausführung 7

Zum Zeitpunkt der Messung des latenten Potentials des photosensitiven Körpers in Schritt (A) und der Einstellung der Ladebedingung und der Belichtungsenergie in Schritt (B), wie es in Zusammenhang mit der ersten Ausführung beschrieben wurde, wird die Spannungsversorgung 38 von einer Steuer einheit 13 so gesteuert, daß dann, wenn, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, der Abdeckverschluß 35 gegenüber dem Oberflächenpotentialsensor 11 vorbeiläuft, die latenten Referenzpotentiale (V_HS, V_WS, V_LS) durch die Spannungsquelle 38 nacheinander an den Abdeckverschluß 35 angelegt werden.

Die von dem Oberflächenpotentialsensor 11 gelesenen Daten werden in einem Speicher in einer Oberflächenpotential-Meß schaltung 12 oder der Steuereinheit 13 gespeichert. Durch einen Vergleich zwischen dem gemessenen, latenten Bildpotential des photosensitiven Körpers und einem gespeicherten Wert, wird die Steuerung zur Einstellung der Ladebedingungen des photosensitiven Körpers und der Belichtungsenergie ausgeführt.

Wo die erste Entwicklereinheit 7 die Normalentwicklung durch führt und die zweite Entwicklereinheit 9 die Umkehr entwicklung durchführt, werden Spannungen V_LS, V_WS, V_HS vorzugsweise in dieser Reihenfolge an den Abdeckverschluß 35 angelegt, um zu verhindern, daß Toner auf den Abdeckverschluß 35 gebracht wird. Wo die erste Entwicklereinheit 7 die Umkehrentwicklung durchführt und die zweite Entwicklereinheit 9 die Normalentwicklung durchführt, werden Spannung V_VS, V_WS und V_LS vorzugsweise in dieser Reihenfolge an den Abdeck verschluß 35 angelegt.

Als Ergebnis kann sogar bei einer schlechten Genauigkeit des Oberflächenpotentialsensors 11 die wesentliche Steuerung durchgeführt werden. Im übrigen können der Oberflächen potentialsensor 11 und die Oberflächenpotential-Meßschaltung 12 so konstruiert werden, daß eine an den Abdeckverschluß 35 angelegte Kalibrierspannung gleich einem von dem Oberflächen potentialsensor 11 gemessenen Wert ist.

Ausführung 8

In der sechsten Ausführung wurde eine Trommel gewählt, bei welcher durch eine externe Spannungsversorgung 38 eine Spannung an einen Abdeckverschluß 35 angelegt wird, wie es in Fig. 13 gezeigt ist.

In dieser Ausführung wird eine Technik vorgeschlagen, welche nicht die externe Spannungsversorgung verwendet, insbesondere in dem Dreipegel-Entwicklungssystem. Wie es in Fig. 15 gezeigt ist, ist eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 42 und einem Spannungssteuerelement 43 zwischen dem Abdeckverschluß 35 und der Erde angeschlossen. Es wird angenommen, daß das Spannungssteuerelement 43 ein Varistor ist. Der Varistor ist eine Art nichtlineares Widerstandselement, dessen Widerstandswert (Rv) zunimmt, wenn die zwischen seinen Anschlüssen angelegte Spannung abnimmt, wodurch ein Stromfluß erschwert wird.

Wenn der Abdeckverschluß 35 unter der Skorotron-Lade vorrichtung 2 vorbeiläuft, fließt ein Korona-Entladungsstrom in dem Abdeckverschluß 35. Somit wird der obige Kondensator 42 geladen. Unter der Annahme, daß die geladene Ladungsmenge Qc ist und die Kapazität des Kondensators 42 C ist, wird das Oberflächenpotential Vs des Abdeckverschlusses 35 durch Qc/C dargestellt.

Wenn der Abdeckverschluß 35 in Übereinstimmung mit der Drehung des photosensitiven Körpers von der Ladevorrichtung 2 ausgeht, werden die in dem Kondensator 42 gespeicherten Ladungen über den Widerstand (Rv) des Varistors entladen, so daß das Potential allmählich abnimmt. Die Zeitkonstante der Potentialverminderung hängt von dem Produkt aus C und Rv ab.

Um zu verhindern, daß Toner an dem Abdeckverschluß 35 anhaftet, wird das Oberflächenpotential des Abdeck verschlusses 35 auf einen Wert zwischen der Entwicklungs spannung V_B1 in der ersten Entwicklereinheit 7 und der Entwicklungsspannung V_B2 in der zweiten Entwicklereinheit eingestellt, und vorzugsweise ist der Wert nahe dem latenten Referenzpotential V_WS des Zwischenspannungspegels der drei Spannungspegel, welche auf dem photosensitiven Körper gebildet sind.

In Fig. 15 wird angenommen, daß der photosensitive Körper ein OPC-Körper ist, und die Werte von V_HS, V_WS und V_LS sind jeweils 750 Volt, 450 Volt und 150 Volt; und V_B1 und V_B2 sind jeweils 550 Volt und 300 Volt. Die Zeit, welche vergeht, während welcher sich der Abdeckverschluß 35 von der Ladevorrichtung 2 zu der Position der ersten Entwicklereinheit 7 bewegt, ist 0,2 Sekunden, und die Zeit, welche vergeht, während er sich von der Position der ersten Entwicklereinheit zu dem Oberflächenpotentialsensor 11 bewegt, ist 0,1 Sekunde, und die Zeit, die vergeht, während er sich von dem Oberflächenpotentialsensor 11 zu der zweiten Entwicklereinheit 11 bewegt, ist 0,1 Sekunde.

Fig. 16 zeigt, unter Verwendung der Gitterspannung V_G einer "Skorotron"-Ladevorrichtung als Parameter, das zeitabhängige Oberflächenpotential V_S des Abdeckverschlusses 35, bestehend aus einem Varistor, welcher eine Varistorspannung von 560 Volt hat und einem Kondensator, welcher eine Kapazität von 0,02 µF hat.

Wie aus diesem Schaubild ersichtlich ist, konnte sogar dann, wenn die Gitterspannung V_G zur Steuerung des Oberflächenpotentials des photosensitiven Körpers von 600 Volt bis 800 Volt variiert wird, das Oberflächenpotential V_S des Abdeckverschlusses 35 innerhalb einer Spanne von 450 Volt ± 10 Volt von der Position der ersten Entwicklereinheit 7 zu jener der zweiten Entwicklereinheit 9 fixiert werden.

Genauer gesagt, konnte es auf einen Wert in der Nähe des latenten Referenzpotentials V_WS für den Zwischenpotential pegel der drei elektrostatischen, latenten Bildpotentialpegel fixiert werden, welche auf dem photosensitiven Körper gebildet werden, so daß das Anhaften von Toner auf dem Abdeckverschluß 35 verhindert werden kann.

Da das Oberflächenpotential des Abdeckverschlusses 35 450 Volt ist, wenn er an dem Potentialsensor vorbeiläuft, kann das von dem Oberflächenpotentialsensor 11 gemessene Oberflächenpotential zur Kalibrierung des Ober flächenpotentialsensors 11 verwendet werden. Bei der Steuerung des Potentials des photosensitiven Körpers kann es als Wert des latenten Referenzbildpotentials für den Zwischenpotentialpegel verwendet werden.

In dieser Ausführung wurde das latente Referenzbildpotential V_WS auf 450 Volt eingestellt. Ist es aber erwünscht, daß das latente Referenzbildpotential auf 400 Volt eingestellt wird, kann eine Struktur, bestehend aus einem Varistor, welcher ein Varistorpotential von 470 Volt hat, und einem Kondensator, welcher eine Kapazität von 0,05 µF hat, verwendet werden. Auf diese Weise kann, wenn die Zeit, welche vergeht, während der Abdeckverschluß sich von dem Auslaß einer Ladevorrichtung zu den Entwicklereinheiten und dem Oberflächenpotentialsensor bewegt, bekannt ist, das Zwischenpotential an den Abdeck verschluß durch eine preiswerte Technik der Auswahl eines geeigneten Varistors und Kondensators angelegt werden.

Die obigen Aspekte der Erfindung schaffen eine unveränderte, stabilisierte Bildqualität in Übereinstimmung mit einer Langzeitverschlechterung des photosensitiven Körpers und mit Veränderungen in den Umgebungsbedingungen, wie der Temperatur und Feuchtigkeit. Die Verwendung eines einzigen Oberflächenpotentialsensors erlaubt die Steuerung des Farbdruckens auf der Grundlage einer Kombination von Normalentwicklung und Umkehrentwicklung.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine unveränderte, stabilisierte Bildqualität in Übereinstimmung mit der zeitabhängigen Verschlechterung des photosensitiven Körpers und Veränderungen in den Umgebungsbedingungen, wie der Temperatur und Feuchtigkeit, sogar dann zu schaffen, wenn die Empfindlichkeit des Oberflächenpotentialsensors durch irgendeine Ursache vermindert wird. Die Verwendung eines einzigen Oberflächenpotentialsensors erlaubt die Steuerung des Farbdruckens auf der Grundlage einer Kombination von Normalentwicklung und Umkehrentwicklung.

Die obigen weiteren Aspekte der Erfindung können eine Verminderung in der Genauigkeit eines Oberflächen potentialsensors und das Eindringen von Toner in den Fühler des Oberflächenpotentialsensors, was zu einer Fehlfunktion führt, sicher verhindern und erlauben die Steuerung des Farbdruckens auf der Grundlage einer Kombination von Normal entwicklung und Umkehrentwicklung.

Der obige weitere Aspekt der Erfindung kann das Anhaften von Toner verhindern, wenn der Abdeckverschluß die erste Entwicklereinheit und die zweite Entwicklereinheit passiert, so daß eine Tonerverunreinigung in der Vorrichtung sicher verhindert werden kann. Dieser Aspekt der Erfindung ermöglicht daher die Steuerung eines Farbdruckens mit hoher Qualität, und ein verschwenderischer Verbrauch von Toner wird verhindert.

Die vorhergehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wurde zum Zwecke der Beschreibung und Veranschaulichung vorgenommen. Sie ist nicht dafür gedacht, erschöpfend zu sein, oder die Erfindung auf die wörtlich offenbarte Form zu beschränken, und Modifikationen und Variationen gemäß der obigen Lehre sind möglich oder können durch Anwendung der Erfindung gewonnen werden. Die Ausführung wurde gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erklären, so daß ein Fachmann in der Lage ist, die Erfindung in verschiedenen Ausführungen und verschiedenen Modifikationen zu nutzen, wie sie für eine bestimmte, gedachte Anwendung geeignet sind. Der Umfang der Erfindung soll durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert sein.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen eines Bildes, das folgende Schritte aufweist:
Laden der Oberfläche eines photosensitiven Körpers (1) auf ein vorbestimmtes Potential mittels einer Ladevorrichtung (2, 3);
Belichten des photosensitiven Körpers (1) mittels einer Belichtungsvorrichtung (5) zum Bilden eines latenten Bildes auf der Oberfläche des photosensitiven Körpers (1); und
Erzeugen von Tonerbildern auf der Oberfläche des photosensitiven Körpers (1) mittels einer ersten Entwicklereinheit (7) mit einem Entwickler einer ersten Farbe und einer zweiten Entwicklereinheit (9) mit einem Entwickler einer zweiten Farbe, wobei die beiden Entwickler mit entgegengesetzten Polaritäten geladen sind;
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Ladespannung zum Erzeugen des vorbestimmten Potentials zum Laden des photosensitiven Körpers (1) und Belichtungsenergie durch folgende Schritte eingestellt werden:
Ausstrahlen von Licht mit vorbestimmter Belichtungsenergie (L_M, L_H) zum Bilden eines elektrostatischen latenten Testmusterbildes auf der durch die Ladevorrichtung (2, 3) geladenen Oberfläche des photosensitiven Körpers (1), wodurch auf dem Bild jeweilige Oberflächenpotentialpegel gemäß der Ladung des photosensitiven Körpers (1) sowie gemäß der Belichtungsenergie existieren;
Messen der Oberflächenpotentialpegel im Bereich mit dem elektrostatischen latenten Testmusterbild durch einen zwischen der ersten Entwicklereinheit (7) und der zweiten Entwicklereinheit (9) angeordneten einzigen Oberflächenpotentialsensor (11), nachdem der Bereich mit dem elektrostatischen latenten Testmusterbild auf dem photosensitiven Körper (1) an der ersten Entwicklereinheit (7) vorbeigekommen ist, während deren Entwicklungsfunktion durch Anlegen einer Grundspannung an eine dem photosensitiven Körper (1) gegenüberliegend angeordneten Entwicklungswalze (21) der ersten Entwicklereinheit (7) oder durch Lösen eines Kontakts zwischen einer am Außenumfang der Entwicklungswalze (21) der ersten Entwicklereinheit (7) ausgebildeten Magnetbürste (22) und dem photosensitiven Körper (1) außer Kraft gesetzt worden war, und Speichern der gemessenen Oberflächenpotentiale in einem Speicher (28a, 28b) als Steuerdaten;
Einstellen des Oberflächenpotentials auf der Basis von mittels einer Vorrichtung (11, 25, 26) zum Erfassen charakteristischer Eigenschaften, wie beispielsweise der Temperatur oder der Anzahl bereits gedruckter Seiten, erfaßten und dann ausgegebenen Betriebszuständen;
Vergleichen des eingestellten Oberflächenpotentials mit der gemessenen Oberflächen-Belichtungsenergie (L_M, L_H) aus dem Speicher (28a, 28b), um dadurch eine Steuerung dahingehend auszuführen, daß das eingestellte Oberflächenpotential der gemessenen Oberflächen- Belichtungsenergie (L_M, L_H) entspricht;
Bilden eines elektrostatischen latenten Testmusterbildes auf dem photosensitiven Körper unter Verwendung der im Vergleichsschritt aus dem Speicher (28a, 28b) ausgelesenen Steuerdaten für die Ladespannung und die Belichtungsenergie;
Anlegen einer vorbestimmten Entwicklungs- Grundspannung an die Entwicklungswalze (21) der ersten Entwicklereinheit (7) zum Bilden eines ersten Tonerbildes;
Messen der Oberflächenpotentiale des elektrostatischen latenten Testmusterbildes mit einem ersten Tonerbild durch den Oberflächenpotentialsensor (11); und
Einstellen der an die Entwicklungswalze (21) der zweiten Entwicklereinheit (9) angelegten Entwicklungs- Grundspannung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der photosensitive Körper eine photosensitive Trommel (33) ist, um welche ein photosensitives Blatt (34) gewickelt ist, und mittels einer Spannungsanlegevorrichtung (38) eine Spannung als Steuereinstellpotential an einen leitfähigen Abdeckverschluß (35) angelegt wird, der einen Einlaß/Auslaß für das photosensitive Blatt der Trommel abdeckt, wenn der Abdeckverschluß dem Oberflächenpotentialsensor (11) während der Rotation der photosensitiven Trommel gegenübersteht, um das Oberflächenpotential des Abdeckverschlusses durch den Oberflächenpotentialsensor zu messen und zu speichern.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische latente Testmusterbild einen belichteten Abschnitt und einen nicht belichteten Abschnitt hat.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der belichtete Abschnitt zwei oder mehr belichtete Segmente mit unterschiedlichen Belichtungsenergien (L_MS, L_HS) hat.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
beim Schritt des Bildens des elektrostatischen latenten Testmusterbildes auf dem photosensitiven Körper (1) ein elektrostatisches latentes Testmusterbild mit drei Potentialpegeln (V_HM1, V_WM1, V_LM1) auf dem photosensitiven Körper (1) zum Vorsehen eines nicht zu druckenden Bereichs mit einem Zwischenpotentialpegel (V_WM1) gebildet wird;
nach Beginn des Druckens das Oberflächenpotential des nicht gedruckten Bereichs synchron zu wenigstens dem nicht zu druckenden Bereich bei den drei Potentialpegeln gemessen wird, um zu entscheiden, ob das so gemessene Oberflächenpotential einen Wert gleich einem Anfangseinstellwert zu Beginn des Druckens hat; und
wenn es keinen Wert gleich dem Anfangseinstellwert hat, die an die Ladevorrichtung (2, 3) anzulegende Spannung oder die Belichtungsenergie zum Bilden des latenten Bild mit dem Zwischenpotentialpegel gesteuert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entwicklereinheit (7) eine Entwicklereinheit für Normalentwicklung ist, und die Spannung (V_B1) der ersten Entwicklereinheit größer gemacht wird als das Potential (V_GS) am Bildabschnitt des photosensitiven Körpers (1), so daß die Entwicklungsfunktion der ersten Entwicklereinheit im wesentlichen angehalten wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entwicklereinheit (7) eine Entwicklereinheit für die Umkehrentwicklung ist, und die Spannung (V_B1) der ersten Entwicklereinheit größer gemacht wird, als das Potential (V_GS) am Bildabschnitt des photosensitiven Körpers (1), so daß die Entwicklungsfunktion der ersten Entwicklereinheit im wesentlichen angehalten wird.

8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
eine Veränderungsvorrichtung (12) ein Steuereinstellpotential auf der Grundlage der Ausgabe der Vorrichtung (11, 25, 26) zum Erfassen charakteristerischer Eigenschaften verändert; und
eine Steuervorrichtung (13) das Oberflächen potential eines auf dem photosensitiven Körper gebildeten Nicht-Bildgebietes durch den Ober flächenpotentialsensor (11) mißt und die an die Lade vorrichtung (2, 3) anzulegende Spannung oder die Belichtungsenergie (L_M, L_H) der Belichtungsvorrichtung (5) so steuert, daß das gemessene Potential ein von der Veränderungsvorrichtung erzeugtes Steuereinstellpotential ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschirmglied (29) zwischen der ersten Entwicklereinheit (7) und dem Oberflächenpotentialsensor (11) und/oder ein ein Abschirmglied (30) zwischen dem Oberflächenpotentialsensor (11) und der zweiten Entwicklereinheit (9) vorgesehen ist, an welches Abschirmglied (28/30) jeweils eine Spannung mit der gleichen Polarität wie der des Toners der ersten/zweiten Entwicklereinheit (7/9) angelegt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wenn dieser vom Anspruch 2 abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsanlegevorrichtung (38) zum Anlegen einer Spannung an den Abdeckverschluß (35) eine zwischen dem Abdeckverschluß (35) und Erde angeschlossene Parallelschaltung aus einem Kondensator (42) und einem Spannungssteuerelement (43) ist, wobei die Kapazität des Kondensators (42) und die Kennlinie des Spannungssteuerelementes (43) so ausgewählt sind, daß die Ladung, durch welche der Kondensator (42) der Parallelschaltung durch den in den Abdeckverschluß (35) fließenden Koronaentladungsstrom geladen wird, wenn der Abdeckverschluß (35) an der Ladevorrichtung (2, 3) vorbeiläuft, und das Oberflächenpotential des Abdeckverschlusses (35), welches von der Kennlinie des Spannungssteuerelements (43) abhängt, im wesentlichen gleich einem Zwischenpotential zwischen einer Entwicklungsspannung der ersten Entwicklereinheit (7) und derjenigen der zweiten Entwicklereinheit (9) sind, wenn der Abdeckverschluß (35) durch die erste Entwicklereinheit (7) und die zweite Entwicklereinheit (9) läuft.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators (42) und die Kennlinie des Spannungssteuerelements (43) so gewählt sind, daß das Oberflächenpotential des Abdeckverschlusses (35) im wesentlichen gleich einem Zwischenpotential eines nicht entwickelten nicht zu duckenden Bereichs unter den elektrostatischen latenten Testmusterbildern ist, welche drei Potentialpegel (V_HM1, V_WM1, V_LM1) haben, die durch die Ladevorrichtung (2, 3) und die Belichtungsvorrichtung (5) auf dem photosensitiven Körper (1) gebildet sind.