DE19643611B4 - Method for determining a degree of coloration of areas of concrete produced in printing and copying devices - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Messen der Dicke einer Tonerschicht als Maß für den Einfärbungsgrad von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen, bei welchem ein fest angeordneter kapazitiv arbeitender Sensor (S1) so angebracht ist, dass er den Einfluß des Höhenschlags der Oberfläche eines Trägermediums mit erfasst, wobei dieser Sensor (S1) in einem ersten Schritt gegen das Trägermedium längs einer Spur mißt, die keine Tonermarke enthält,
mit Hilfe desselben Sensors in einem zweiten Schritt gegen das Trägermedium längs der selben mit einer Tonermarke (4) versehenen Spur gemessen wird,
die während eines Umlaufs des Trägermediums ermittelte Vielzahl von Messwerten UT und UTo jeweils gleicher Umlaufpositionen in einem Speicher abgespeichert werden, und
zur Bestimmung des Einfärbungsgrades aus den erhaltenen Messwerten UT und UTo eine SchichtdickedT gemäß nachstehender Gleichung bestimmt wird: mit
UDiff ein Differenzpotential ist,
UT Messwerte der Spannung sind, die mittels des Sensors über die Zeit entlang der Spur mit Tonermarke gemessen wird,
UTo Messwerte der Spannung sind, die mittels des Sensors über die Zeit entlang der Spur ohne Tonermarke gemessen wird,
K eine geometrie- und ladungsabhängigeSensorkonstante ist,
εT die Dielektrizitätskonstante der Tonermarke ist, und
εM die Dielektrizitätskonstante des Mediums der Umgebung ist.Method for measuring the thickness of a toner layer as a measure of the degree of coloration of areas which are made of concrete in printing and copying devices, in which a fixed capacitive sensor (S1) is mounted in such a way that it also detects the influence of the flare of the surface of a carrier medium In a first step, this sensor (S1) measures against the carrier medium along a track which does not contain a toner mark,
in a second step, the same sensor is used to measure against the carrier medium along the same track provided with a toner mark (4),
the multiplicity of measured values U T and U To determined during one revolution of the carrier medium are each stored in a memory in the same circulation position, and
to determine the degree of coloring from the measured values U T and U To obtained, a layer-thick T is determined according to the following equation: With
U Diff is a differential potential
U T are measured values of the voltage measured by means of the sensor over time along the track with the toner mark,
U To are measured values of the voltage measured by means of the sensor over time along the track without a toner mark,
K is a geometry and charge dependent sensor constant,
ε T is the dielectric constant of the toner mark, and
ε M is the dielectric constant of the medium in the environment.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Einfärbungsgrades von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen.The invention relates to a method to determine a degree of coloration of concrete areas produced in printing and copying facilities.
In anschlaglosen Druck- und Kopiergeräten wird zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes Farbstoff oder Toner auf ein Trägermedium aufgebracht und gegebenenfalls auf diesem fixiert. Hierbei wird zwischen direkt und indirekt arbeitenden, anschlaglosen Druck- und Kopiergeräten unterschieden. Bei direkt arbeitenden Druck- und Kopiereinrichtungen, wie beispielsweise Tintenstrahl-Druckern, wird das Bild direkt auf einem Aufzeichnungsträger erzeugt. Bei indirekt arbeitenden Druck- und Kopiereinrichtungen, wie beispielsweise bei den meisten elektrofotografischen Druck- und Kopiereinrichtungen, wird ein Tonerbild zunächst auf einem Bilderzeugungsmedium, wie beispielsweise einem Fotoleiter, erzeugt, anschließend auf einen Aufzeichnungsträger übertragen und auf diesem fixiert.In non-impact printing and copying machines to create a visible image dye or toner on a transfer medium applied and optionally fixed on this. Here will between direct and indirect working, non-impact printing and photocopiers distinguished. For direct working printing and copying facilities, such as inkjet printers, the image is directly on a record carrier generated. With indirectly working printing and copying equipment, like most electrophotographic printing and copying devices, a toner image is first on an image forming medium, such as a photoconductor, then on transfer a record carrier and fixed on it.
Eine erzielbare Druckqualität hängt insbesondere von dem Einfärbungsgrad eines Druck- bzw. Tonerbildes, und somit von der Menge des auf einen Aufzeichnungsträger übertragenen Farbstoffs bzw. Toners ab. Ferner muss beispielsweise bei Vollflächen, gerasterten Halbtonflächen, Linien, Zeichen u.ä. der Einfärbungsgrad des Druckbildes in bestimmten Grenzen gehalten werden. Daher muss zuerst der Einfärbungsgrad eines Druck- bzw. Tonerbildes gemessen und anschließend mit Hilfe eines Regelsystems entsprechend dem Messergebnis die aufzubringende Farbstoff- bzw. Tonermenge eingestellt werden. Entsprechend den Anforderungen an die Druckqualität kann der Regelvorgang auch in bestimmten zeitlichen Abständen wiederholt werden.Achievable print quality depends in particular on the degree of coloring a print or toner image, and thus the amount of one Record carriers transferred Dye or toner. Furthermore, for example in the case of solid surfaces, must be screened halftone, Lines, characters, etc. the degree of coloration of the printed image can be kept within certain limits. Therefore must first the degree of coloration a print or toner image measured and then with With the help of a control system according to the measurement result the one to be applied The amount of dye or toner can be set. According to the Print quality requirements the control process can also be repeated at certain time intervals become.
Zum Bestimmen bzw. Messen des Einfärbungsgrades von Druckbzw. Tonerbildern werden beispielsweise Flächenbereiche gezielt eingefärbt, die als Druck- oder Tonermarken bezeichnet werden.For determining or measuring the degree of coloring from Druckbzw. For example, toner images become areas deliberately colored, which are referred to as print or toner marks.
Ein Bestimmen bzw. Messen des Einfärbungsgrades von Druckoder Tonermarken kann direkt auf einem Aufzeichnungsträger und/oder einem Bilderzeugungsmedium, wie beispielsweise einer Fotoleitertrommel, vorgenommen werden.A determination or measurement of the degree of coloring of print or toner marks can be placed directly on a recording medium and / or an imaging medium, such as a photoconductor drum, be made.
Bei elektrofotografischen Druck- und Kopiereinrichtungen wird beispielsweise von einem Zweikomponenten-Entwickler, d.h. einem Entwicklergemisch aus Träger und Toner, der Toner von einer Entwicklerstation aus an den Fotoleiter übertragen. Hierbei wird in Abhängigkeit von dem eingesetzten Verfahren aus dem Zweikomponenten-Entwickler der Toner von belichteten oder nicht-belichteten Bereichen auf dem Fotoleiter angezogen. Die Menge Toner, die an dem Fotoleiter angezogen wird, ist hierbei unter anderem von dem Mischungsverhältnis der beiden Komponenten des Zweikomponenten-Entwicklers und einer an den Fotoleiter angelegten Bias-Spannung abhängig.With electrophotographic printing and copying equipment, for example, by a two-component developer, i.e. a developer mixture of carrier and toner, the toner from transferred from a developer station to the photoconductor. Here, in dependence from the process used by the two-component developer the toner from exposed or unexposed areas on the Photoconductor tightened. The amount of toner that is attracted to the photoconductor is, among other things, the mixing ratio of two components from the two-component developer and one the bias voltage applied to the photoconductor.
Zur Erzielung einer geforderten Druckqualität muß die auf den Fotoleiter aufgebrachte Tonermenge und damit die Einfärbung eines Druck- oder Tonerbildes genau in vorgegebenen Grenzen gehalten werden, da beispielsweise eine schwarz einzufärbende Fläche nur tiefschwarz erscheint, wenn ausreichend Toner aufgebracht wird. Andererseits darf beispielsweise bei dünnen, dicht nebeneinander liegenden Linien nicht zuviel Toner aufgetragen werden, da sonst die Linien ineinander verlaufen.To achieve the required print quality, the the amount of toner applied to the photoconductor and thus the coloring of a Print or toner image can be kept within specified limits, because for example, a surface to be colored black only appears deep black, if enough toner is applied. On the other hand, for example with thin, Do not apply too much toner close to each other otherwise the lines run into each other.
Ferner ist es aus ökonomischen sowie ökologischen Gründen auch bei einer einzufärbenden Fläche nicht sinnvoll bzw. vertretbar, mehr Toner auf den Fotoleiter als unbedingt notwendig aufzutragen oder anders ausgedrückt, es soll möglichst nur immer soviel Toner aufgebracht werden, wie für den jeweils gewünschten Einfärbungsgrad benötigt wird.Furthermore, it is economic as well as ecological establish even with one to be colored Area not reasonable or justifiable, more toner on the photoconductor than absolutely necessary to apply or in other words, it should be as possible only as much toner is applied as for the desired degree of coloring needed becomes.
Zum Messen des Einfärbungsgrades von Druck- oder Tonerbildern in Form von Tonermarken sind optoelektrisch arbeitende Sensorsysteme bekannt. Bei Verwenden solcher Sensorsysteme wird eine Tonermarke mit Testlicht, beispielsweise mit sichtbarem oder infrarotem Licht, bestrahlt. Aufgrund unterschiedlicher Reflexions- und Absorptionseigenschaften von Tonermarken, welche von der Tonermenge auf der Tonermarke abhängen, bzw. eines Toner tragenden Mediums wird mittels eines optoelektrischen Sensorsystems die Intensität des reflektierten bzw. transmittierten Licht gemessen und daraus der Einfärbungsgrad bestimmt.For measuring the degree of coloring print or toner images in the form of toner marks are optoelectric working sensor systems known. When using such sensor systems becomes a toner mark with test light, for example with a visible one or infrared light. Due to different reflection and absorption characteristics of toner marks, which depend on the amount of toner depend on the toner tag, or a medium carrying toner is by means of an optoelectric Sensor system the intensity of the reflected or transmitted light measured and from it the coloring degree certainly.
Das reflektierte bzw. transmittierte Licht wird mit Hilfe eines Fotoempfängers, beispielsweise eines Fotowiderstands, einer Fotodiode oder eines Fototransistors in ein elektrisches Signal umgesetzt. Mit Hilfe dieses elektrischen Meßsignals wird die an den Fotoleiter zu übertragende Tonermenge beispielsweise durch Ändern des Mischungsverhältnisses der zwei Komponenten eines Entwicklergemisches neu eingestellt.That reflected or transmitted Light is turned on with the help of a photo receiver, for example one Photo resistor, a photo diode or a photo transistor in one electrical signal implemented. With the help of this electrical measurement signal will be the one to be transferred to the photoconductor Amount of toner, for example, by changing the mixing ratio of the two components of a developer mix.
Optoelektrisch arbeitende Sensorsysteme, die zum Bestimmen eines Einfärbungsgrades von Tonermarken verwendet werden, weisen insbesondere den Nachteil auf, daß durch die optischen Eigenschaften des Toner tragenden Mediums die Intensität des reflektierten Lichts und damit das von dem optoelektrichen Sensorsystem erzeugte elektrische Signal beeinflußt wird. Wird beispielsweise der Einfärbungsgrad direkt auf einem Aufzeichnungsträger gemessen, so können bereits bei Verwenden verschiedener Papierarten Druckbild-Fehlanpassungen auftreten. Ähnliche Druckbild-Fehlanpassungen können beispielsweise durch Schwankungen in den Fotoleiter-Chargen auftreten.Optoelectrically operating sensor systems, those for determining a degree of coloring used by toner brands have the particular disadvantage on that through the optical properties of the medium carrying the toner reflect the intensity of the reflected Light and thus that generated by the optoelectric sensor system electrical signal affected becomes. For example, the degree of coloring is directly on a record carrier measured, so can Already when using different types of paper misalignments occur. Similar Print image mismatches can for example, due to fluctuations in the photoconductor batches.
Nachteilig ist außerdem, daß bei zunehmender Betonerung von Vollfächen-Tonermarken die reflektierte bzw. transmittierte Lichtmenge nur so lange abnimmt, bis sämtliche Flächenelemente der Tonermarke einmal lückenlos mit Toner bedeckt sind. Eine danach weiter zunehmende, mehrlagige Belegung der Tonermarke führt bei vollständig absorbierendem Tonermaterial nicht mehr zu Veränderungen der reflektierten/absorbierten Lichtmenge und damit des elektrischen Signals und kann deshalb mit optoelektrischen Sensoren nicht erkannt werden.Another disadvantage is that with increasing emphasis of full-face toner brands the amount of reflected or transmitted light only decreases as long see you all surface elements the toner mark once without gaps are covered with toner. A multi-layered material that continues to grow Allocation of the toner mark leads at complete absorbent toner material no longer changes the amount of reflected / absorbed light and thus the electrical signal and can therefore be used with optoelectric Sensors are not recognized.
Mit Hilfe eines optoelektrisch arbeitenden Sensorsystems läßt sich somit nicht feststellen, wie viele Tonerschichten oder -lagen auf einer Tonermarke übereinander liegen. Da eine schwarze Fläche bereits bei durchschnittlich 1,5 bis 2 Tonerschichten erzielt wird, führt jeder zusätzlich aufgebrachte Toner zu unnötig hohem Tonerverbrauch; dies läßt sich jedoch mittels eines optoelektrischen Sensorsystems nicht mehr feststellen.With the help of an optoelectrically working Sensor system can be therefore do not determine how many toner layers or layers on a toner mark on top of each other lie. Because a black area is already achieved with an average of 1.5 to 2 toner layers, everyone leads additionally applied toner too unnecessary high toner consumption; this can be however, can no longer be determined by means of an optoelectric sensor system.
Ein weiterer Nachteil von optoelektrischen Sensorsystemen besteht darin, dass unterschiedliche Tonerfabrikate bzw. verschiedenfarbige Toner auch unterschiedliche Reflexions- und Absorptionseigenschaften haben. Daher ist ein optoelektrischer Sensor an den jeweils verwendeten Toner bzw. jeden farbigen Toner speziell anzupassen, was sehr kostenintensiv sein kann. Im Extremfall können optoelektrische Sensorsysteme bei bestimmten Farbtonern überhaupt nicht eingesetzt werden.Another disadvantage of optoelectric Sensor systems consist of different brands of toner or different colored toners also different reflection and have absorption properties. Therefore is an optoelectric Sensor to the toner used or each colored toner specially adapt, which can be very expensive. In extreme cases can optoelectric sensor systems with certain color toners at all not be used.
Bei elektrofotografischen Druck- und Kopiereinrichtungen, in welchen zur Bilderzeugung Licht verwendet wird, kann der Einsatz optoelektrisch arbeitender Sensorsysteme zum Feststellen von Tonermarken zu unerwünschten Wechselwirkungen des verwendeten Testlichts mit dem lichtempfindlichen Bilderzeugungsmedium führen. Durch solche Wechselwirkungen kann einerseits die Druckqualität beeinträchtigt und andererseits die Lebensdauer des lichtempfindlichen Bilderzeugungsmediums verkürzt werden.With electrophotographic printing and copying devices in which light is used for image formation the use of optoelectrically operating sensor systems to detect toner marks on undesired interactions of the test light used with the light-sensitive imaging medium to lead. Such interactions can, on the one hand, affect print quality and on the other hand, the life of the photosensitive imaging medium shortened become.
Aus Xerox Disclosure Journal, Vol. 13, Nr. 4, S. 201, ist ein Verfahren zum Bestimmen des Einfärbungsgrades von mit Tonern versehenen Bereichen eines Fotoleiters bekannt. Zwei kapazitiv arbeitende Sensoren stehen in Rollkontakt mit Außenabschnitten der fotoleitenden Oberfläche. Ein Sensor misst die Kapazität , die sich aufgrund der Luftschicht und der Tonerschicht auf der fotoleitenden Oberfläche ergibt. Der andere Sensor bestimmt die Hintergrundkapazität des Fotoleiters. Aus der Differenz der Messergebnisse der beiden Sensoren kann auf die Schichtdicke des Toners geschlossen werden, wobei eine Einmessung mit bekannten Schichtdicken erfolgt. Der Höhenschlag der Fotoleitertrommel wird nicht erfasst.From Xerox Disclosure Journal, Vol. 13, No. 4, p. 201, is a method for determining the degree of coloration known from areas of a photoconductor provided with toner. Two capacitive sensors are in rolling contact with external sections the photoconductive surface. A sensor measures the capacity which is due to the air layer and the toner layer on the photoconductive surface results. The other sensor determines the background capacitance of the photoconductor. From the difference in the measurement results of the two sensors it is possible to the layer thickness of the toner are closed, taking a measurement with known layer thicknesses. The height of the photoconductor drum is not recorded.
Aus der
Weiterhin ist aus der
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bestimmen eines Einfärbungsgrades von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen dahingehend zu verbessern, dass das Aufbringen von Toner so geregelt wird, dass der Einfärbungsgrad eines Tonerbildes in einem vorgegebenen engen Toleranzbereich gehalten wird, um dadurch die Bildqualität zu verbessern und gleichzeitig den Tonerverbrauch zu optimieren.The object of the invention is therefore determining a degree of coloration of concrete areas produced in printing and copying facilities to improve in such a way that the application of toner is regulated is that the degree of coloring of a Toner image kept in a predetermined narrow tolerance range is to reduce the image quality to improve and at the same time optimize the toner consumption.
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Merkmale in Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand weiterer Ansprüche.According to the invention, this object is solved by the features in claim 1. Advantageous further training are the subject of further claims.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen eines Einfärbungsgrades von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen werden mittels eines Sensors, gegen eine auf einem Trägermedium aufgebrachte Tonermarke sowie auch gegen ein unbetonertes Trägermedium gemessen. Um diese Messwerte zu erhalten, sind gemäß der Erfindung als Sensoren vorzugsweise kapazitive Sensoren verwendet, die Üblicherweise als Abstandssensoren bezeichnet werden.In the method according to the invention to determine a degree of coloration of concrete areas produced in printing and copying facilities by means of a sensor, against one on a carrier medium applied toner mark as well as against an unstressed carrier medium measured. In order to obtain these measured values, according to the invention preferably capacitive sensors are used as sensors, which are usually are referred to as distance sensors.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist von der Erkenntnis ausgegangen, dass der Einfärbungsgrad einer gleichmäßig betonerten bzw. gleichmäßig gerastert betonerten Fläche in einer festen, vorgegebenen Abhängigkeit zur mittleren integralen Tonerschichtdicke steht. Die mittels eines erfindungsgemäßen kapazitiven Sensors gemessene Tonerschichtdicke ist somit ein Maß für den Einfärbungsgrad der betonerten Flächenbereiche.In the method according to the invention is based on the knowledge that the degree of coloration one evenly stressed or evenly rasterized concrete area in a fixed, predetermined dependence on the middle integral Toner layer thickness stands. The means of a capacitive according to the invention Sensor-measured toner layer thickness is therefore a measure of the degree of coloration of the concrete areas.
Das Verwenden von solchen Abstandssensoren gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft, da bei kapazitiven Sensoren kein Testlicht erforderlich ist; somit treten einerseits keine Wechselwirkungen mit dem lichtempfindlichen Bilderzeugungsmedium auf, und andererseits ist es nicht erforderlich, den Sensor unterschiedlichen Tonerfarben oder Papiersorten anzupassen. Vielmehr läßt sich mit Hilfe eines kapazitiven Sensors gemäß der Erfindung die Schichtdicke des Toners unabhängig von Tonerart oder Tonerfarbe oder auch unabhängig von einem Toner tragenden Medium, wie beispielsweise einem Fotoleiter oder einer Papiersorte, bestimmen.The use of such distance sensors according to the invention is particularly advantageous since no test light is required with capacitive sensors; thus on the one hand there are no interactions with the photosensitive imaging medium, and on the other hand, it is not necessary to adapt the sensor to different toner colors or types of paper. Rather, with the aid of a capacitive sensor according to the invention, the layer thickness of the toner can be determined independently of the type or color of toner or also independently of a medium carrying a toner, such as a photoconductor or a type of paper.
Bei Benutzen eines kapazitiven Sensors bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in elektrofotografischen Druck- und Kopiereinrichtungen wird vorzugsweise der leitfähige Untergrund eines Fotoleiters unter dessen fotoempfindlichen Schicht als eine der beiden Kondensatorplatten verwendet.When using a capacitive sensor in the method according to the invention in electrophotographic printing and copying equipment is preferred the conductive Under the surface of a photoconductor under its photosensitive layer used as one of the two capacitor plates.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen eines Einfärbungsgrades von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen wird vorzugsweise mittels eines kapazitiven Sensors gegen eine auf einem Trägermedium vorgesehene Tonermarke gemessen und zum Bestimmen des Einfärbungsgrades eine Schichtdicke dT gemäß der nachstehenden Gleichung (1) bestimmt In the method according to the invention for determining a degree of coloration of areas which are stressed and produced in printing and copying devices, a capacitive sensor is preferably used to measure against a toner mark provided on a carrier medium and a layer thickness d T is determined in accordance with the following equation (1) in order to determine the degree of coloration
Hierbei sind mit UT eine Spannung, die mittels des Sensors gegen die Tonermarke gemessen wurde, mit K eine geometrie- und ladungsabhängige Sensorkonstante, mit dP die Dicke einer fotoelektrischen Schicht, mit d der Abstand des Sensors von der fotoempfindlichen Schicht, mit εT die Dielektrizitätskonstante der Tonermarke, mit εM die Dielektrizitätskonstante des Mediums der Umgebung, und mit εP die Dielektrizitätskonstante der fotoempfindlichen Schicht bezeichnet.Here, U T is a voltage measured by the sensor against the toner mark, K is a geometry and charge-dependent sensor constant, d P is the thickness of a photoelectric layer, d is the distance between the sensor and the photosensitive layer, and ε T denotes the dielectric constant of the toner mark, ε M denotes the dielectric constant of the medium in the environment, and ε P denotes the dielectric constant of the photosensitive layer.
Gemäß der Erfindung ist das Vergleichen der beiden erhaltenen Messwerte dahingehend spezifiziert, dass zum Bestimmen des Einfärbungsgrades die Schichtdicke dT der Tonermarke mittels eines Differenzpotentials UDiff, welches die Differenz einer Spannung UT bei Messen gegen eine Tonermarke und einer Spannung UoT bei Messen gegen einen unbetonerten Bereich eines Trägermediums ist, mit Hilfe der nachstehenden Gl. (2) bestimmt wird: According to the invention, the comparison of the two measured values obtained is specified in such a way that, in order to determine the degree of coloration, the layer thickness d T of the toner mark by means of a difference potential U Diff , which is the difference between a voltage U T during measurements against a toner mark and a voltage U oT against measurements is an unstressed area of a carrier medium, using the following Eq. (2) is determined:
Hierbei sind mit K eine geometrie- und ladungsabhängige Sensorkonstante, mit εT die Dielektrizitätskonstante der Tonermarke und mit εM die Dielektrizitätskonstante des Mediums bezeichnet.K denotes a geometry and charge-dependent sensor constant, ε T the dielectric constant of the toner mark and ε M the dielectric constant of the medium.
Wenn die Spannungen UT und UoT nacheinander mit nur einem Sensor gemessen werden, wird der Sensor hierzu jeweils in solche Positionen gebracht, dass in einer ersten Position die Spannung UoT gegen den unbetonerten Bereich des Trägermediums gemessen wird, während in einer zweiten Position die Spannung UT gegen die auf einem Trägermedium aufgebrachte Tonermarke gemessen wird. Wenn die beiden Spannungen UT und UoT nacheinander mittels desselben Sensors gemessen werden, wird vorzugsweise der in entsprechenden Zeitabständen gegen das unbetonerte Trägermedium gemessene Spannungswert in einem Speicher abgelegt und aus diesem zur Bildung des Differenzpotentials UDiff abgerufen.If the voltages U T and U oT are measured in succession with only one sensor, the sensor is brought into positions such that the voltage U oT against the unstressed area of the carrier medium is measured in a first position, while in a second position the Voltage U T is measured against the toner mark applied to a carrier medium. If the two voltages U T and Uo T are measured in succession by means of the same sensor, the voltage value measured against the non-stressed carrier medium at appropriate time intervals is preferably stored in a memory and called up from the latter to form the differential potential U Diff .
Gemäß der Erfindung werden ausgehend von einer (beispielsweise mit Hilfe einer Lichtschranke) festgelegten Ausgangsposition eines unbetonerten Trägermediums mittels eines Sensors an einer Vielzahl von Messpunkten die jeweils, dort vorhandenen Spannungen UoT gegen das unbetonerte Trägermedium gemessen; die auf diese Weise erhaltenen Spannungswerte werden in einem Speicher abgelegt. Anschließend werden bezüglich derselben Ausgangsposition bei einem Teil der Vielzahl Messpunkte auf dem unbetonerten Bereich die jeweiligen Spannungen gegen betonerte Bereiche (beispielsweise in Form von Tonermarken) gemessen. Schließlich wird analog den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten zur Bestimmung des Einfärbungsgrades aus den erhaltenen Messwerten eine Schichtdicke dT nach Gl. (2) bestimmt.According to the invention, starting from a starting position (for example with the aid of a light barrier) of an unstressed carrier medium, the respective voltages U oT against the unstressed carrier medium are measured at a plurality of measuring points by means of a sensor; the voltage values obtained in this way are stored in a memory. Then, with respect to the same starting position, the respective stresses against areas with areas of concrete (for example in the form of toner marks) are measured at a part of the plurality of measuring points on the area which is not emphasized. Finally, analogously to the method steps described above for determining the degree of coloration, a layer thickness d T according to Eq. (2) determined.
In Abhängigkeit von dem zu erzeugenden Druckbild werden in Verbindung mit der Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Vollflächen- oder Raster-Tonermarken verwendet. Ferner ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl die auf einer Tonermarke befindliche maximale, minimale oder integrale Schichtdicke bestimmbar.Depending on what is to be generated Print image are in connection with the implementation of the inventive method preferably full-surface or halftone toner marks. Furthermore, with the method according to the invention both the maximum, minimum or integral layer thickness can be determined.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahren werden somit die Messungen weder durch Art oder Farbe des Toners noch durch optische Eigenschaften des Toner tragenden Mediums beeinflußt bzw. verfälscht. Da die Schichtdicke und hieraus auch in etwa die Anzahl Schichten bestimmbar ist, kann die Schichtdicke, die beispielsweise zum Einfärben einer schwarzen Fläche 1,5 bis 2-lagig sein sollte, entsprechend optimiert werden. Dadurch kann der Tonerverbrauch bei gleichzeitig optimierter Druckqualität gesenkt werden, was sowohl unter ökonomischen als auch ökologischen Gesichtspunkten sehr vorteilhaft ist.In the method according to the invention the measurements are not based on the type or color of the toner still influenced by optical properties of the medium carrying the toner or falsified. Since the layer thickness and from this also roughly the number of layers can be determined, the layer thickness, for example, for coloring a black surface 1.5 to 2 layers should be optimized accordingly. This can reduce toner consumption while at the same time optimizing print quality, which both under economic as well as ecological Point of view is very advantageous.
Bei Anwenden der erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich auch die Qualität beim Vollfarbendruck wesentlich verbessern, da beispielsweise erforderliche Tonerschichtdicken farbabhängig eingestellt werden können.When using the method according to the invention let yourself also the quality improve significantly in full-color printing, for example, as required Toner layer thickness depending on color can be adjusted.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:Below are preferred embodiments the invention with reference to the accompanying drawings in individual explained. Show it:
Wie
Im folgenden wird anhand von
Die Gesamtkapazität C des Ersatzschaltbildes
bzw. der in
Durch Einsetzen der vorstehend definierten
Abstände
d, dT und dP und
der entsprechenden Dielektrizitätskonstanten εM, εt und εP,
und zwar εM des Mediums zwischen Sensor S und Tonermarke
Entsprechend läßt sich die mittels des Sensors gemessene Spannung UoT gegen eine nicht-betonerte Oberfläche, d.h. eine Oberfläche ohne Toner (oT) durch Gl. 1c darstellen als: Correspondingly, the voltage U oT measured by the sensor can be applied to a non-concrete surface, ie a surface without toner (oT) by Eq. 1c represent as:
Durch Umformen der Gl. 1b und Einsetzen
in Gl. 1c läßt sich
die Schichtdicke dT der Tonermarke
Liegen beim Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung
die beiden Spannungswerte UT und UoT vor, so läßt sich mit Hilfe des Differenzpotentials
UDiff aus den beiden Spannungen UT und UoT d.h. UDiff = UT – UoT aus den G1' en. lb und lc die Schichtdicke
UT der Tonermarke
Die sinusförmige Linie in
Da der Höhenschlag der Fotoleitertrommel
eine zyklische, sich wiederholende Abstandsänderung zwischen dem Sensor
und der Fotoleitertrommel bewirkt, kann eine elektronische Meßwertspeicherung
vorgenommen werden. Mit Hilfe der gemessenen Spannungen UoT und UT läßt sich
dann die Schichtdicke dr der Tonermarke
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