DE2600933A1

DE2600933A1 - Verfahren zur regelung der lichtemission, insbesondere fuer photokopieranlagen

Info

Publication number: DE2600933A1
Application number: DE19762600933
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Nakamura
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1976-01-13
Publication date: 1976-07-22
Also published as: US4124294A; JPS5182630A

Description

GLAWE₁ DELFS₁ MOLL & PARTNER

PATENTANWÄLTE

00933

DR.-ING. RICHARD GLAWE, MÖNCHEN DlPL-ING. KLAUS OELFS, HAMBURG DIPL.-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL, HAMBURG

8 MÖNCHEN 26 POSTFACH 37 LIEBHERRSTR. 20 TEL. (089) 22 65 48 TELEX 52 25 05

MÜNCHEN
A 77

2 HAMBURG13 POSTFACH2570 ROTHENBAUM-CHAUSSEE 58 TEL. (040)410 20 08 TELEX 21 29 21

MINOLTA CAMERA KABUSHIKI KAISHA Higashi-ku, Osaka, Japan

Verfahren zur Regelung der Lichtemission, insbesondere für

Photokopieranlagen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Lichtemission einer Lichtquelle₀ Insbesondere betrifft die Erfindung ein Lichtregelungsverfahren, das in einer Elektrophotokopieranlage angewendet werden kann_o

Bei vielen Büro- oder Industrieanwendungen wird eine Lichtquelle verwendet, deren Lichtemission auf einem mehr oder weniger konstanten Niveau gehalten werden muß. Ein Beispiel für eine derartige Anwendung ist eine herkömmliche elektrophoto-

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graphische Kopieranlage, wie sie in Fig₀ 1 dargestellt ist. Eine derartige Maschine weist eine drehbare Trommel 1 auf, an deren Umfläche ein elektro-lichtempfindliches Medium in Scheiben- oder Plattenform vorgesehen oder ausgebildet ist und die im Betrieb mit einer Umfangsgeschwindigkeit V in der durch den Pfeil a in der Zeichnung gekennzeichneten Richtung gedreht wird, um eine Kopie eines Originaldokumentes 3 zu erhalten» Während dieser Drehung werden aufeinanderfolgende Abschnitte der Trommelumfläche vorbeigeführt an einer Ladeeinheit 2, die eine elektrische Ladung auf das die Trommeloberfläche 1* bildende elektro-lichtempfindliche Medium aufbringt, und dann an einer Belichtungsstation, an der aufeinanderfolgende Abschnitte der Trommeloberfläche 1' von dem Abbildungslicht belichtet werden, das die Abbildung von aufeinanderfolgenden Abschnitten des Originaldokumentes 3 trägt, wobei auf der Trommeloberfläche 1' eine elektrostatische Abbildung des Originaldokumentes 3 ausgebildet wird«. Das Originaldokument 3 ist plaziert und wird gehalten durch nicht gezeigte Mittel auf einer horizontalen, transparenten Auflagefläche 4, die auch mit einer Geschwindigkeit V in der durch den Pfeil b in der Zeichnung gekennzeichneten Richtung gleichzeitig mit der Drehung der Trommel 1 bewegt wird, wobei während der Bewegung der Auflagefläche 4 das Originaldokument 3 von unten durch Licht beleuchtet wird, das von einer Lichtquelle, wie etwa einer Lampe 5, emittiert wird und durch einen teilweise um die Lampe 5 herum angeordneten Reflektor 6 im geeigneten

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Winkel durch die Auflagefläche 4 auf das Originaldokument 3 gelenkt wird. Wenn die transparente Auflagefläche in der Richtung b bewegt wird, wird das Licht von aufeinanderfolgenden Abschnitten des Originaldokumentes 3 reflektiert und entlang eines Lichtpfades übertragen, der durch den Buchstaben g in der Zeichnung gekennzeichnet ist und sich nach unten zu einem Spiegel 7, vom Spiegel 7 zu einem Spiegel 8, vom Spiegel 8 durch eine Fokussierlinse 9 zu einem Spiegel 10, vom Spiegel 10 zu einem Spiegel 11 und von da zu den Abschnitten der Trommeloberfläche erstreckt, die an der Belichtungsstation vorbeilaufen. Zwischen dem Spiegel 11 und der Trommeloberfläche 1^f ist eine bewegliche Strahlbegrenzungsplatte 12 vorgesehen, die das vom Spiegel 11 reflektierte Licht teilweise blockiert und dadurch die auf die Trommeloberfläche 1 * steuert. Die auf der Trommeloberfläche 1' ausgebildete elektrostatische Abbildung wird durch geladene Tonerteilchen entwickelt, die durch eine Einstaubeinheit 13 mit der Trommeloberfläche 1¹ in Kontakt gebracht werden und sich auf der Trommeloberfläche 1^f in einem Muster anordnen, das der Abbildung des Originaldokumentes 3 entspricht. Gleichzeitig mit der Bewegung der Trommel 1 und der transparenten Auflagefläche 4 wird das Kopierpapier 16 mit der gleichen Geschwindigkeit V in der durch den Pfeil c in der Zeichnung gekennzeichneten Richtung durch ein Zuführungssystem bewegt, das schematisch durch die Rollen 14 und 15 gekennzeichnet ist, wobei aufeinanderfolgende Abschnitte des Kopierpapieres mit aufeinanderfolgenden entwickelten Abschnit-

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ten der Trommeloberfläche 1' an einer Übertragungsstation in Kontakt gebracht werden, an der eine Entladungseinheit 17 vorgesehen ist, die eine Übertragung der oben erwähnten, in einem Muster auf der Trommeloberfläche 1' angeordneten Teilchen auf das Kopierpapier 16 bewirkt» Dadurch wird auf dem Kopierpapier 16 die Abbildung des Originaldokumentes 3 ausgebildet» Wenn die Trommel 1 sich weiter dreht, wird das Papier 16 durch eine mit der Trommeloberfläche 1¹ in Berührung stehende Abstreifvorrichtung 18 außer Kontakt mit der Trommeloberfläche 1' gebracht und dann durch eine geeignete Transportvorrichtung durch eine, z_oB. eine Heizvorrichtung 19 einschließende Fixierstation 20 gelenkt, um die die Abbildung bildenden Teilchen in der Stellung zu fixieren«, Dann wird das Kopierpapier 16 aus der Photokopieranlage herausbefordert_o Im Anschluß an das Abstreifen des Kopierpapieres 16 von der Trommel 1 wird die Trommel 1 noch für eine kurze Zeit weitergedreht, um ihre belichteten Oberflächenabschnitte durch oder zu einer Reinigungsstation 21 zu bringen, die z_eB. Mittel zum Löschen der elektrischen Ladung von der Trommeloberfläche 1 und Bürsten zum Entfernen der Restteilchen aufweist.

In einer solchen Anlage ist die enge Beziehung des durch die geladenen Teilchen auf der Trommeloberfläche 1^! ausgebildeten Musters zum Inhalt des Originaldokumentes 3 und damit die Qualität einer erhaltenen Kopie von einer korrekten Belichtung der Trommeloberfläche 1' abhängig. Dabei stellt

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einen Hauptfaktor der Steuerung der Belichtung der Trommeloberfläche 1^f das durch die Lampe 5 emittierte Licht dar«, Zusätzlich zu der Tatsache, daß bei normalen Betriebsbedingungen die Lampe 5 schmutzig werden kann, tritt jedoch eine Beeinträchtigung der Lampe 5 nach deren vergleichsweise langen Verwendung auf, mit dem Ergebnis, daß das von der Lampe emittierte Licht nicht konstant bleibt und die Qualität der erhaltenen Kopien veränderbar ist.

Um die unerwünschten Effekte einer solchen Veränderung der Emission einer Lichtquelle zu verhindern, ist es bekannt, von Hand eine Ausgleichsbewegung der Strahlbegrenzungsplatte 12 vorzunehmen oder das zwischen den beiden Klemmen der Lichtquelle anliegende elektrische Potential mit Hilfe von manuell betätigbaren, externen Steuervorrichtungen einzustellen,, Da dazu jedoch eine manuelle Betätigung von verschiedenen Einste11vorrichtungen nötig ist, sind jedoch beide Verfahren für den Benutzer unbequem, noch kann dadurch garantiert werden, daß dadurch die genau richtige Einstellung der einzelnen Elemente der Photokopieranlage bewirkt wird.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist ein Lichtdetektorelement in einem Teil des optischen Systems, durch das das Abbildungslicht von einem Originaldokument auf die Oberfläche der elektro-lichtempfindlichen Trommel gelenkt wird, oder angrenzend an die Belichtungsstation vorgesehen,

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an der die Trommeloberfläche durch das Abbildungslicht belichtet wird. Das Lichtdetektorelement erzeugt ein Ausgangssignal, das proportional zu der auf dem Element auf treffenden Lichtmenge ist, und steuert die Eingangsspannung der Lichtquelle, wodurch die emittierte Lichtmenge proportional zur Intensität des den Ort des Lichtdetektorelementes erreichenden Lichtes gemacht wirdo Während diese Methode wirksam ist, um sicherzustellen, daß eine notwendige Erhöhung der Lichtemission einer Lichtquelle stattfindet, um eine, Z₀B₀ auf ein Verschmutzen des optischen Systems zurückzuführende Beeinträchtigung des die Abbildung übertragenden optischen Systems zu kompensierenι so weist es doch den Nachteil auf, daß, da das Lichtdetektorelement nur auf Licht an einer bestimmten Stelle ansprechen kann und es nicht die Ursachen für eine Veränderung der Lichtintensität an diesem Punkt erkennen kann, die Lichtemission durch die Lichtquelle Veränderungen ausgesetzt ist, die von der Gesamterscheinung eines Originaldokumentes abhängen, d«h_o davon, ob das Originaldokument allgemein dunkel oder allgemein hell ist_o Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß ein Blockieren von mindestens einem Teil des Lichtpfades, über den das Abbildungslicht übertragen wird, unvermeidlich ist.

Es ist demgegenüber eine Hauptaufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur automatischen Regelung der Lichtemission von einer Lichtquelle zu schaffen«,

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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur automatischen Regelung der Lichtemission von einer Lichtquelle zu schaffen, bei der die Regelung nicht durch den Zustand von anderen, mit der Lichtquelle verbundenen Elementen beeinträchtigt wird.

Darüber hinaus besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Regelung der Lichtemission zu schaffen, das insbesondere geeignet ist für eine Photokopieranlage und bei dem die Regelung nicht durch das allgemeine Äußere des zu kopierenden Materials beeinträchtigt wird·

Um diese und andere Aufgaben zu lösen, ist bei der Erfindung vorgesehen ein Verfahren zur automatischen Regelung der Lichtemission durch eine Lichtquelle, bei der das elektrische Eingangssignal zur Betätigung der Lichtquelle durch einen Schaltkreis gesteuert wird, der ein das Licht von der Lichtquelle empfangendes Lichtdetektorelement einschließt und die Lichtemission auf einem konstanten Niveau hält, in-dem das elektrische Eingangssignal erhöht wird, wenn die Ausgabe von der Lichtquelle unter ein bestimmtes Bezugsniveau fällt. Das Lichtdetektorelement empfängt Licht, das direkt von der Lichtquelle kommt oder das zuerst durch eine geeignete Reflektoreinrichtung reflektiert wird₀ Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung empfängt das Lichtdetektorelement das von einer Photoemissionsdiode emittierte Licht, wobei die Photo-

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emissionsdiode durch das gleiche Eingangssignal betätigt wird wie die Lichtquelle» Bei dieser Ausführungsform hält die Steuerschaltung das Eingangssignal für die Lichtquelle auf einem konstanten Niveau« Bei einer weiteren Ausführungsform weist das das Licht von der Lichtquelle empfangende Lichtdetektorelement eine Servosteuerschaltung auf, um eine Strahlbegrenzungsplatte, die bewegbar ist, um eine größere oder kleinere von der Lichtquelle emittierte Lichtmenge auf ein zu beleuchtendes Objekt auftreffen zu lassen, in Stellung zu bringeno Dabei wird die Platte bewegt, um einen größeren Lichtstrahl hindurchtreten zu lassen, wenn die Lichtemission durch die Lichtquelle niedriger wird_o

Demnach sieht die Erfindung ein Verfahren zur Regelung der Lichtemission vor, bei dem das von einer Lichtquelle emittierte und durch ein optisches System auf ein gewünschtes Objekt oder Objekte übertragene Licht durch ein Lichtdetektorelement registriert wird, das außerhalb des optischen Systems angeordnet ist und ein Ausgangssignal erzeugt oder steuert, das proportional zu dem auf das Lichtdetektorelement auftreffenden Licht ist und das einer Steuervorrichtung zugeführt wird, die wiederum den Betätigungseingang einer Lichtquelle steuert, wodurch die Lichtemission auf einem gewünschten Niveau gehalten wird_o Da das Lichtdetektorelement sich außerhalb des optischen Systems befindet, wird die Regulierung der Lichtemission nicht durch den Zustand der EIe-

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mente des optischen Systems oder durch das Material in dem Liehtpfad, über den das Licht übertragen wird, beeinträchtigt,

Atisführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen naher beschrieben. In den Zeichnungen sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen« Is zeigen:

Figo 1 eine schematische Darstellung einer Photokopieranlage» auf die in der vorhergehenden Beschreibung Bezug genommen wurde,

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das das Prinzip der Stabilisierung der Lichtemission nach einer Ausführungsform der Erfindung darstellt,

Fig_e 3 ein detailliertes Schaltungsdiagramm mit einer Schaltung, die die in Fig. 2 dargestellten Prinzipien verkörpert,

Fig. 4 einige in der Schaltung nach Fig. 3 auftretende Kurvenformen _r

Figo 5 eine schematische Darstellung von Alternativstellungen des Ortes eines Lichtdetektorelementes in einer erfindungsgemäßen Lichtemissions-Regelvorrichtung und

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Fig» 6 wßä. 7 ein Schaltungsdiagramm von weiteren Ausführungsformen der Erfindung.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Blockdiagramm einer ersten Ausführttßgsform. der Erfindung wird das von der Lampe 5» wie in Fig. 1 dargestellt, emittierte Licht von einem Lichtdetektorelement 31, wie z.B. einer CdS-ZeIIe, empfangen. Ein elektrisches Aitsgangssignal, das vom Lichtdetektorelement 31 erzeugt wird oder durch dieses hindurchtritt und das proportional zu der von der Lampe 5 emittierten Lichtmenge ist, wird einer Vergleichsschaltung 32 zugeführt, die auch ein Bezugseingangssignal von einer Niveaueinstellungsschaltung 33 empfängt, diese beiden Eingangssignale miteinander vergleicht und ein Ausgangssignal erzeugt, das das Ergebnis dieses Vergleichs anzeigt» Das Ausgangssignal der Komparatorschaltung 32 wird als Eingangssignal einer Phasensteuerschaltung 34 zugeführt, die wiederum das elektrische Eingangssignal für die Lampe 5 steuert« Dieses elektrische Eingangssignal wird entweder konstairt gehalten* oder erhöht oder vermindert, oe nach dem, ob das Ausgangssignal des Lichtdetektorelementes gleich, kleiner oder größer als das Bezugseingangssignal ist, das der Komparatorschaltung 32 von der Niveaueinstellschaltung 33 zugeführt wird.

Die oben beschriebene Wirkungsweise kann durch die in Fig» 3 dargestellte Schaltung erreicht werden« Auf der rechten Seite der Zeichnung wird eine Wechselstromleistung ra der

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Lampe 5 über eine Schaltung zugeführt, die ein Zweiweg-Schaltungselement aufweist, wie etwa einen Triac 57, dem ein Gate-Eingangssignal durch die Sekundärspule 54^f eines Triggerungstransformators T zugeführt wird_o Da die Stromversorgung m eine Wechselstromleistung zuführt, ist die Stromversorgung zur Lampe 5 von einem Gate-Signal abhängig, das dem Triac 57 einmal für jede Halbwelle der Stromversorgung m zugeführt wird, Außerdem hängt der Betrag der der Lampe 5 zugeführten Leistung bei jeder Halbwelle von dem Punkt ab, an dem der Triac 57 gezündet wird. Die Primärspule 54 des Transformators zur Zündung des Triacs 57 ist in einer im linken Teil von Fig. 3 dargestellten Regelschaltung zu sehen·

Die Wechselstromleistung, die eine Frequenz aufweist, die ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz der Stromversorgung m der Lampenschaltung ist und mit dieser in Phase liegt, wird durch eine Zweiweg-Gleichrichtung gleichgerichtet und erzeugt eine Stromzuführung h, die der Regelschaltung über die Klemmen 40 und 41 zugeführt wird, die jeweils mit einer Plusleitung 40a und einer Minusleitung 41a verbunden sind« In der Leitung 40a befindet sich ein Widerstand 42, und die Leitungen 40a und 41a sind über eine Zenerdiode 45 zur Spannungsregelung miteinander verbundene In einer Leitung 40b, die zur Leitung 41a und zur Zenerdiode 45 parallelgeschaltet ist und mit der Leitung 40a über einen Glättungskondensator 44 verbunden ist, ist eine Gleichrichterdiode 43 vorgesehen Die übrigen Elemente

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der Regelschaltung sind über die Leitungen 40b und 41 and. teinander verbunden.

Die eine Klemme des Lichtdetektorelements 31 ist mit der Kathode der Diode 43 über die Leitung 40b verbunden und liegt in Reihe mit einem veränderlichen Widerstand 46 und einem Festwiderstand 48, dessen untere Klemme mit der Leitung 41a verbunden ist«, Das Lichtdetektorelement 31 und die Widerstände 46 und 48 liegen parallel zu einem Spannungsteiler, der die Widerstände 49 und 50 in Reihenschaltung über die Leitungen 40b und 41a aufweist, wobei der Widerstand 49 mit der Kathode der Diode 43 verbunden ist, und außerdem mit einem Spannungsteiler, der die über die Leitungen 40b und 41a in Reihenschaltung miteinander verbundenen Widerstände 55 und 56 aufweist, die mit den beiden Klemmen der Zenerdiode 45 verbunden sind und dieser eine Spannung zuführen, wobei der Widerstand 55 mit der Anode der Diode 43 verbunden ist.

Der Anschluß des veränderlichen Widerstandes 46 und des Festwiderstandes 48 ist mit der Basis des Transistors 47 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand 51 mit dem Anschluß der Widerstände 49 und 50 und dessen Kollektor mit der Anode eines programmierbaren Unijunction-Transistors (PUT) 53 und der oberen Platte eines parallel zum PUT 53 liegenden Kondensators 52 verbunden ist_o Die untere Platte des Kondensators 52 ist mit der Leitung 41a verbundene Die Kathode des

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PUT 53 ist mit der oben erwähnten Primärspule 54 des Auslösungs-Triacs 57 im Hauptstromkreis der Lampe 5 verbunden.

Die Wirkungsweise der in Fig. 3 und 4 dargestellten Schaltung ist wie folgt: Es wird angenommen, daß sich der Lichtausgang von der Lampe 5 auf dem gewünschten Niveau befindet. Die an die Zenerdiode 45 angelegte Spannung hat die in Fig, mit j gekennzeichnete trapezförmige Kurvenform₀ Die Widerstandswerte des Lichtdetektorelementes 31, des veränderlichen Widerstandes 46 und des Festwiderstandes 48 und der Widerstände 48 bis 50 sind so gewählt, daß der die Diode 43 passierende Teil der Spannung i der an den Klemmen des Elementes 31 und des Widerstandes 46 liegt und mit ρ in den Zeichnungen gekennzeichnet ist, größer ist als die Spannung q, die an den beiden Klemmen des Widerstandes 49 anliegt. Wegen dieses Spannungsunterschiedes fließt ein Strom durch den Widerstand 51 und den Transistor 47, der den Kondensator 52 in der durch die Kurve k in Fig. 4 gekennzeichneten Form auflädt,. Während dieses Vorgangs wird das Gate des PUT 53 vergleichsweise schnell auf ein gewünschtes Niveau e, siehe Figo 4, gebracht, um den PUT 53 leitend zu machen«. Wenn deshalb die Ladung des Kondensators 52 das gleiche Niveau e erreicht, entlädt sich der Kondensator 52, und der PUT 53 leitet und verbleibt leitend, bis die Gatespannung 1 in Fig. 4 am Ende einer Periode der Eingangsstromversοrgung h auf Null fällt. Die Länge der Zeitdauer 0, die sich vom Beginn der Stromversorgungsperiode

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bis zu der Zeit eratreckt, in der die Ladung k im Kondensator 52 das Niveau e erreicht, ist natürlich in der Hauptsache -von dem Unterschied zwischen den oben erwähnten Spannungen ρ und q. abhängig. Sobald PUT 53 leitend wird, fließt in der Primärspule 54 des Auslösungstransformator ein Strom, durch den eine EM? in der Sekundärspule 54' und am Ir igge reingang des Triacs 57 erzeugt wird, der dadurch leitend wird und ein Zuführen der Stromversorgung m zur Lampe 5 ermöglicht. Anders ausgedrückt wird, wie es durch die Kurvenform η in Pig. 4 dargestellt ist, ein gewisser Teil von jeder Halbzelle der Stromversorgung m nicht an die Lampe 5 weitergegeben und der £eil der Stromversorgung m, der der Lampe 5 zugeführt wird, ist von der Periodendauer O abhängig, d.h. von der für die Aufladung des Kondensators 52 auf das Niveau e erforderlichen Zeit, und dies ist wiederum abhängig von der Einstellung des veränderlichen Widerstandes 46 und dem Widerstand, den das Lichtdetektorelement 31 an einem bestimmten Niveau der darauf auftreffenden Lichtintensität darstellt. Wenn also die Lampe 5 korrekt arbeitet, wird die Zuführung einer gewünschten Leistung zur Lampe 5, um eine Lichtemission auf einem bestimmten Bezugsniveau zu erhalten, leicht dadurch erreicht, daß der zu den anderen Widerstandswerten der Schaltung in Beziehung stehende veränderliche Widerstand 46 entsprechend eingestellt wird. Nach jeder Halbwelle sperrt der Iriac 57, da das zugeführte [Driggereingangssignal gleichzeitig mit dem hindurchfließenden Strom endet, wenn dieser Null erreicht. Der Ir iac 57 wird in der

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nächsten Stromversorgungs-Halbwelle erst dann leitend, wenn eine Periode θ -verstrichen ist.

Unter der Annahme, daß aus irgendwelchen Gründen die durch die Lampe 5 emittierte lichtmenge unterhalb des Bezugsniveaus e fallt, so nimmt die auf das lichtdetektorelement 31 auftreffende lichtmenge und der Widerstand des Elementes 31 ab, und es tritt ein verminderter Spannungsabfall an dem durch das lichtdetektorelement 31 und den veränderlichen Widerstand 46 verkörperten G-esamtwiderstand auf. Folglich steigt die Spannung der Basis des Iransistors 47 an, tritt ein erhöhter Stromfluß durch den Widerstand 47 und den Emitter und Kollektor des Transistors 47 auf, und der Kondensator 52 wird schneller auf den Wert e aufgeladen, mit dem Ergebnis, daß die Periode θ kurzer wird und ein größerer Teil der Stromversorgung m der lampe 5 zugeführt wird, wodurch der verminderte Wirkungsgrad der lampe 5 oder der anderer Faktoren, die eine Reduktion der lichtemission bewirken, kompensiert wird. Damit wird ein Verfahren geschaffen, bei dem nur wenige Mittel verwendet zu werden brauchen, um eine automatische Regelung des von einer lichtquelle emittierten lichtes zu bewirken.

Obwohl das auf das lichtdetektorelement 31 auftreffende licht das Bezugsniveau erreicht, wenn die Kompensation einmal vorgenommen wurde, und die Periode 0 deshalb zum Standardwert zurückkehrt, wird sie danach wieder verkürzt, wobei dieser Vorgang während der Betätigung der lampe 5 wiederholt wird und dieses "Nachlaufen" nur über einen sehr kleinen Bereich stattfindet. Bei Berücksichtigung von Faktoren, wie etwa der

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Betriebsdauer der Kopieranlage und der Kenndaten der Lampe 5 ist es in der Praxis ratsam, die Einstellung des veränderlichen Widerstandes 46, einmal oder periodisch, zu verändern, wobei der geeignetste Betrag oder die Zeiten für eine solche Einstellung am besten statistisch bestimmt werden«.

In Fig. 5 sind verschiedene Stellungen 61 bis 64 für das Anordnen des Lichtdetektorelementes 31 dargestellte Wenn das Lichtdetektorelement 31 an der Stellung 61 angeordnet ist, die sich hinter dem Reflektor 6 befindet, d.h, bezüglich des Reflektors 6 auf der anderen Seite als die Lampe 5» wird das Element 31 direkt vom Licht der Lampe 5 beleuchtet, das entlang eines Lichtpfades r verläuft und durch eine im Reflektor 6 ausgebildete kleine Öffnung 66 hindurchtritt, wobei diese Öffnung 66 nicht groß genug ist, um den Durchgang einer Lichtmenge zu ermöglichen, wie sie für die Belichtung der Trommeloberfläche 1' nötig ist. Wenn die auf das Lichtdetektorelement 31 in der Stellung 61, oder in irgendeiner der anderen Stellungen 62 bis 64 auftreffende Lichtmenge größer ist, als sie für die normale Betriebsweise des Elementes 31 benötigt wird, kann vor dem Element 31 ein Filter 67 vorgesehen werden» Wenn das Lichtdetektorelement 31 sich in der Stellung 61 befindet, wird die Eingabe zu der oben beschriebenen Regelschaltung vollständig durch die Lichtemission der Lampe 5 bestimmt und nicht durch den Zustand von anderen, mit der Anlage verbundenen Elementen beeinflußte

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Die Position 62 ist eine alternative Stellung hinter dem Reflektor 6, in der das von der Lampe 5 emittierte Licht entlang eines Lichtpfades s verläuft und auf das Lichtdetektorelement 31 nach Reflexion an einer Reflexionsplatte 60 auftrifft, die in der Nähe der Lampe 5 vorgesehen ist und sich außerhalb des optischen Systems befindet, das das von der Lampe 5 emittierte Licht auf die Trommel 1 lenkt. In diesem Falle wird, da angenommen werden kann, daß die Reflexionsplatte 60 in annähernd demselben Maße wie die Elemente der Photokopieranlage, wie etwa ZoB. die Spiegel, verschmutzt wird, nach einem langen Gebrauch der Photokopieranlage das Eingangssignal zur Lampe 5 in Abhängigkeit von der Verschlechterung des Reflexionsvermögens oder anderer Eigenschaften solcher Elemente, sowie auch in Abhängigkeit von der Änderung des Wirkungsgrades der Lichtemission durch die Lampe 5 reguliert. Es ist jedoch anzumerken, daß, obwohl diese Regäung die Qualitätsänderung von verschiedenen Elementen der Photokopieranlage in Betracht zieht, die Regelung nicht von dem allgemeinen Äußeren des zu kopierenden Originaldokumentes 3 beeinflußt wird, da das vom Dokument 3 reflektierte Licht nicht durch das Lichtdetektorelement 31 empfangen wird«.

Wenn gewünscht wird, daß auch die Änderung des über die transparente Auflagefläche 4 reflektierten Lichtes in Betracht gezogen werden soll, kann das photoempfindliche Element 31 in der Stellung 63 angeordnet werden, die sich in einiger Entfer-

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nung zur Lampe 5 und unterhalb der transparenten Auflagefläche 4 befindet. Wenn in diesem Falle die Reflexionsplatte 60 so vorgesehen wird, daß sie das Licht von der Lampe 5 entlang eines Lichtpfades t zum Lichtdetektorelement 31 lenkt, kann das Element 31 außerhalb des optischen Systems zur Übertragung des Lichtes auf die Trommel 1 positioniert werden,, Das Lichtdetektorelement 31 kann auch in eine Stellung 64 gebracht werden, in der das meiste dadurch empfangene Licht vom Reflektor 6 reflektiert wird und die Regelung deshalb im wesentlichen in Übereinstimmung mit der Änderung des Wirkungsgrades der Lampe 5 bewirkt wird, aber in der das Element 31 auch indirekt von dem die Lichtübertragung bewirkenden optischen System herrührendes Licht empfängt, wodurch die Regelung bis zu einem bestimmten Maße auch von der Veränderung der Elemente in diesem optischen System beeinflußt wird.

Figo 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Lichtdetektorelement 31 das von einer Photoemissionsdiode 71 emittierte Licht empfängt. In Fig₀ 6 hat der das Lichtdetektorelement 31 aufweisende Schaltkreis 70 die gleiche Schaltungskonfiguration wie die in der linken Hälfte von Figo 3 dargestellte Regelschaltung, Die Stromversorgungsschaltung für die Lampe 5 schließt, wie in der ersten Ausführungsform, den Triac 57 ein, der durch diese Regelschaltung gezündet wird· Die Photoemissionsdiode 71 ist in Parallelschaltung mit der Lampe 5 verbunden und emittiert Licht pro-

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portional zur Stromversorgungsspannung, die an die beiden Klemmen der Lampe 5 angelegt wird«, Das Lichtdetektoreleaent 31 und die Photoemissionsdiode sind beide in einem einzigen lichtundurchlässigen Gehäuse L eingeschlossen« Bei dieser Ausfiihrungsform tritt, wenn die Spannung an den Klemmen der Lampe 5 abfällt, eine Abnahme in der Lichtemission durch die Photoemissionsdiode 71 und demzufolge eine Zunahme des Widerstandes des Lichtdetektorelementes 31 auf, mit dem Ergebnis, daß die dem Zünden des Triacs 57 vorangehende Periode 0 bei jeder Halbwelle der Stromversorgung für die Lampe 5 in der oben beschriebenen Art verkürzt wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 7 dargestellt« Das Lichtdetektorelement 31 ist in Reihe geschaltet mit einem veränderlichen Widerstand 72 und einem Festwiderstand 73 und stellt mit diesen zusammen einen Spannungsteiler dar, der einen Verbindungspunkt mit dem positiven Eingang eines Differenzverstärkers 71' aufweist. Der Ausgang des Differenzverstärkers 71* treibt einen Servomotor 70· an, der die oben erwähnte Strahlbegrenzungsplatte 12, siehe dazu Fig.1, so in die Stellungen bewegen kann, daß mehr oder weniger Licht die Tronaeloberflache 1 * erreichen kann, und der, bei Betätigen, auch die Bewegung des Schiebers des veränderlichen Widerstandes 12. bewirkt« Wenn der am positiven Eingang des Differenz· Verstärkers 71 * anliegende Wert den des negativen Eingangs übertrifft, wird der Motor 70* in Vorwärtsrichtung angetrieben,

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die Strahlbegrenzungsplatte 12 so bewegt, daß mehr Licht die Trommeloberfläche 1' erreichen kann und der Widerstandswert des veränderlichen Widerstandes 72 erhöht, wobei der entgegengesetzte Vorgang auftritt, wenn der am negativen Eingang des Differenzverstärkers 71^f anliegende Wert den des positiven Einganges übertrifft. Die der Schaltung zugeführten Eingangssignale bestehen aus den Gleichstrom-Eingangssignalen w und x, die den gleichen absoluten Wert, aber ein entgegengesetztes Vorzeichen aufweisen«» Bei dieser Schaltung ist die Beziehung zwischen dem Widerstandswert, den das Lichtdetektorelement bei Auftreffen einer Lichtintensität von Bezugsniveau und der aus dem Festwiderstand 73 und dem veränderlichen Widerstand 72 in einer Anfangsstellung des Schiebers bestehende Gesamtwiderstand darstellen, so beschaffen, daß, wenn das von der Lampe 5 emittierte Licht sich auf Bezugsniveau befindet, das an die beiden Klemmen des Lichtdetektorelementes 31 angelegte Potential gleich der Spannung des Gleichstrom-Eingabesignals w ist und, da die am positiven und negativen Eingang des Differenzverstärkers 71^f anliegenden Signale gleich sind, der Motor 70' in Ruhe und die Strahlbegrenzungsplatte 12 in ihrer Anfangsstellung verbleibt. Wenn jedoch das von der Lampe 5 emittierte Licht unter das Bezugsniveau fällt, trifft weniger Licht auf das Lichtdetektorelement 31 auf, sein Widerstand nimmt deshalb zu, und im Ergebnis ergibt sich eine Erhöhung des Signals am positiven Eingang des Differenzverstärkers 71'· Dadurch wird der Motor 70' betätigt und veranlaßt die Bewegung

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der Strahlbegrenzungsplatte 12 in eine Stellung, die mehr Licht auf die Trommeloberfläche 1^f auftreten läßt_o Zur gleichen Zeit wächst der Widerstandswert des veränderlichen Widerstandes 72 an, wodurch der durch den Verstärker 71⁸ fließende Strom stetig bis zu der gewünschten Menge des auf die Trommeloberflache 1¹ auftreffenden Lichtes vermindert wird, wobei dann der Motor 70· gestoppt wird_e Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann das Lichtdetektorelement 31 in irgendeine Stellung bezüglich Figo 5 gebracht werden·

Obwohl bei den in der Praxis vorkommenden Anlagen, bei denen eine einzige Lampe als Lichtquelle verwendet wird, die Lichtemissionsregelung im allgemeinen aus einem Anheben des Lampenausgangs besteht, ist die oben beschriebene Lichtemissionsregelung auch wirksam, wenn ein Vermindern der Lichtemission auf ein bestimmtes Niveau benötigt wird. Obwohl die Erfindung nur bezüglich der Verwendung in einer Photokopieranlage beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren gleichermaßen gut in anderen Anwendungsfällen verwendet werden kann, wie etwa bei lichtbetätigten Zählern oder Defektoskopen, wie sie z„B_o in Massenproduktionsverfahren verwendet werden,,

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Claims

Patentansprüche

1·/ Verfahren zur Regelung der Lichtemission in einer Anlage mit einer lichtemittierenden Lichtquelle, wobei das Licht durch ein optisches System entlang eines Lichtpfades geführt wird, um auf ein gewünschtes Objekt aufzutreffen, dadurch gekennzeichnet , daß es die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

- Vorsehen eines Lichtdetektorelementes (31)» das das von der Lichtquelle (5) emittierte Licht empfängt, außerhalb des optischen Systems angeordnet ist und am Ausgang ein zum einfallenden Licht proportionales Signal liefert und

- Vorsehen einer Steuervorrichtung (32, 34), die die Betätigung der Eingabe an die Lichtquelle (5) in Abhängigkeit von dem durch das Lichtdetektorelement (31) gelieferten Ausgangssignal steuert,»
2. Verfahren zur Regelung der Lichtemission in einer Photokopieranlage, die aufweist eine Lichtquelle, Halteeinrichtungen zum Halten des zu kopierenden Originals, einen Reflektor zum Hinlenken des von der Lichtquelle emittierten Lichtes auf ein von den Halteeinrichtungen gehaltenes Dokument, ein optisches System zur Übertragung des Abbildungslichtes, das von dem Dokument auf ein photoleitfäniges Mittel reflektiert wird, auf dem das Abbildungslicht eine latente Abbildung des zuvor belichteten Dokuments ausbildet, und eine

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Übertragungs- und Entwicklungsvorrichtung zur Erzeugung einer Positivabbildungι entsprechend der latenten Abbildung auf dem Bildträger, dadurch gekennzeichnet , daß es folgende Verfahrensschritte aufweist:

- Vorsehen eines Lichtdetektorelementes (31)» das das von der Lichtquelle (5) emittierte Licht empfängt, außerhalb des optischen Systems angeordnet ist und am Ausgang ein zum einfallenden Licht proportionales Signal liefert und

- Vorsehen einer Steuervorrichtung (32, 34), die die Betätigung der Eingabe an die Lichtquelle (5) in Abhängigkeit von dem durch das Lichtdetektorelement (31) gelieferten Ausgangssignal steuerte
3. Verfahren zur Regelung der Lichtemission nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet , daß es einen zusätzlichen Verfahrensschritt aufweist, nämlich das Ausbilden einer kleinen Öffnung (66) in dem Reflektor (6), durch die das von der Lichtquelle (5) emittierte Licht hindurchtreten kann und auf dem Detektorelement (31) auftrifft«

4« Verfahren zur Regelung der Lichtemission nach Anspruch

3, dadurch gekennzeichnet , daß das auf das Detektorelement (31) auftreffende Licht direkt von der Lichtquelle (5) kommtο

5ο Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet , daß es einen weiteren Verfahrens-

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schritt aufweist, nämlich das Vorsehen einer Reflexionsplatte (60) in der Nähe der Lichtquelle (5) und daß das auf das Detektorelement (31) auftreffende Licht ein von der Reflexionsplatte (60) reflektiertes Licht ist.

6· Verfahren zur Regelung der Lichtemission nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß es die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

- das Vorsehen eines Photoemissionselementes (71), das Licht in einer zurder Lichtquelle zugeführten .Eingangsspannung proportionalen Menge emittiert,

- das Vorsehen einer Lichtdetektoreinrichtung (31)» die das von dem Photoemissionselement (71) emittierte Licht empfängt,

- das Einschließen des Photoemissionselementes (71) und des Lichtdetektorelementes (31) in ein gemeinsames, lichtundurchlässiges Gehäuse (L) und

- das Vorsehen einer Steuervorrichtung (70¹, 71*» 72, 73), die den elektrischen Eingang zur Lichtquelle (5) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Lichtdetektorelementes (31) steuert.

7· Verfahren zur Regelung der Lichtemission nach Anspruch 2, wobei die Photokopieranlage weiterhin ein optisches System aufweist, das eine in verschiedene Stellungen bewegliche Strahlbegrenzungsplatte einschließt, um verschiedene Lichtmengen auf das photoleitfähige Mittel auftreffen zu lassen, dadurch gekennzeichnet , daß das Verfahren

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die zusätzlichen Verfahrensschritte aufweist: - das Vorsehen einer Betätigungsvorrichtung (7O¹), die die Strahlbegrenzungsplatte (12) in verschiedene Stellungen bewegt, und eine Antriebsvorrichtung (71¹), die die Betätigungsvorrichtung (7O¹) in Abhängigkeit von dem von dem Lichtdetektorelement (31) erzeugten Ausgangssignal antreibt,,

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