DE2756291A1 - Steuereinrichtung fuer ein elektrostatographisches kopiergeraet - Google Patents

Description

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XEROX CORPORATION ·
Rochester, New York/USA

Steuereinrichtung
für ein elektrostatographiscb.es Kopiergerät

Die Erfindung bezieht sich auf Kopiergeräte. Das Bilden und Entwickeln von Abbildungen auf der Oberfläche eines Fotoleitermaterials durch elektrostatische Mittel ist bekannt. Der grundlegende xerographische Prozeß ist in der US-PS 2.297*691 dargelegt, nach welchem eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf einer fotoleitfähigen Isolierschicht aufgebracht wird, die Schicht dann einem Bild aus Licht und Schatten ausgesetzt wird, so daß in den dem Licht ausgesetzten Bereichen die Ladung verschwindet, und das sich so ergebende elektrostatische Ladungmusterbild dadurch entwickelt wird, daß auf der Bildfläche ein feines Markierungsmaterial, das als "Toner" bezeichnet wird, abgelagert wird. Der- Töner· wird normalerweise· von den Bereichen der Schicht angezogen, die die Ladung behalten hat, so daß ein Tonerbild erzeugt wird, das dem elektrostatischen Ladungsmuster entspricht. Das Pulverbild kann dann auf eine Trägerfläche wie etwa Papier übertragen und darauf mit geeigneten Einrichtungen fixiert werden, etwa durch Heißfixieren oder Lösungsmittelfixieren, wahlweise kann das Pulverbild auch auf der photoleit-

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fähigen Schicht fixiert werden, wenn der Pulverübertragungsschritt weggelassen werden soll. Darüber hinaus kann statt der Bildung eines Ladungsmusters durch gleichmäßiges Aufladen eines Fotoleiters, gefolgt von der bildmäßigen Belichtung, ein Ladungsbild durch unmittelbares Aufladen der Schicht in Bildgestalt erzeugt werden. V/eitere Methoden sind bekannt, bei der Aufbringung der Farbpartikel auf die Bildfläche. Es gehört zu dieser Gruppe die sogenannte "Kaskaden"-Entwicklungstechnik gemäß US-PS 2.618.552, die Tonerwolken-Entwicklungstechnik nach US-PS 2.221.776 und das Magnetbürstenverfahren gemäß US-PS 2.874-.063. Ferner ist zum Entwickeln elektrostatischer Ladungsmuster ein Flüssigentwickler-Verfahren aus der US-PS 3·084.043 bekannt. Bei diesem Verfahren wird das Ladungsmuster dadurch entwickelt oder sichtbar gemacht, daß der Bildfläche ein flüssigger Entwickler auf der Oberfläche eines den Entwickler abgebenden Elementes dargeboten wird, daß eine Vielzahl erhabener Bereiche auf v/eist, die eine im wesentlichen regelmäßig gemusterte Fläche bilden, und eine Vielzahl von Bereichen, die unter dieser erhabenen Bereiche abgesenkt sind. Die vertieften Zonen enthalten einen flüssigen Entwickler, der nicht mit der elektrostatographischen aufgeladenen Bildfläche in Berührung ist. Wenn die erhabenen Bereiche bei der Entwicklerzuführung in Kontakt mit der Bildfläche gebracht werden, die ein Ladungsmuster trägt, dann kriecht der Entwickler die Seitenflächen der erhabenen Bereiche, die in Berührung sind mit der geladenen Fläche der Bildträgerfläche, hoch und lagert sich darauf ab.

In einem kompakten elektrostatographischen Kopiergerät, in dem die Entwicklung gemäß US-PS 3.084.04-3 oder US-PS 2.811.465 vorgenommen wird, sind die Bildträgerfläche und der Auftrager für den flüssigen Entwickler Zylinder mit in gewünschtem Maß kleinem Durchmesser, damit die zusammenwirkende Bewegung der während des Entwickeins in Kontakt befindlichen Flächen in einem beschränkten Raum erleichtert wird. Eine solche sich bewegende Eerührung zwischen der Bildträgerfläche und dem Entwicklerauftrager, die zur Übertragung des flüssigen Entwicklers vom Auftrager auf den Bildträger führen soll, läuft mit Entwicklungsgeschwindigkeiten ab, die im Bereich zwischen

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5 und etwa 200 cm pro Sekunde liegen.

Es läßt sich leicht ermessen, daß die Qualität der Drucke in hohem Maße davon abhängt, wie die geladene xerographische Platte mit dem Strahlungsbild belichtet wird. Der größte Einzelfaktor, der auf die Belichtungsbreite, d.h. den Bereich der Beleuchtungsintensität, Einfluß hat, ist die Wirksamkeit des Entwicklersystems. Mit anderen Worten, wenn das Entwicklersystem besonders empfindlich ist, so daß der Hintergrund oder Bildflächen als graue Bereiche entwickelt werden, wenn sie in der Realität weiß sind, dann muß die Beleuchtungssteuerung entsprechend empfindlich sein, um die richtige Belichtung der aufgeladenen xerographischen Fläche erreichen zu können. In Verbindung mit den heutigen Verbesserungen der xerographischen Entwicklarsysteme gewinnt das Bedürfnis nach entsprechend guter Belichtungen und Ausleuchtung in steigendem Maße an Bedeutung.

Ein gleichmäßig hoher Ausleuchtpegel, wie er für eine exakte Belichtung benötigt wird, ist aus mehreren Gründen schwierig zu erreichen. Z.B. genügt eine Veränderung der Lichtabgabe der Lampe auf Grund ihrer Alterung oder Verschlechterung, daß auch weiße Flächen Entwickler annehmen, wodurch die Gesamtqualität des Druckes vermindert wird. Es wurde z.B. festgestellt, daß die Verschlechterung einiger Lampen von den Eigenschaften ihrer Leuchtstoffbeschichtung abhängt. Die Verschlechterungswerte von Öffnungslampen (aperture Lamps), bei denen dieselbe Art von Leuchtstoffbeschichtung benützt wird, weicht davon nicht erheblich ab. Die Verschlechterung bestimmter Typen solcher Lampen kann nach annähernd 1000 Benutzungsstunden bis zu 40 % betragen. Eine derart starke Veränderung im Ausleuchtpegel kann bei modernen Kopiersystemen nicht mehr hingenommen werden. Es werden diese Lampen deshalb im allgemeinen nach einer Arbeitszeit ausgetauscht, die erheblich unter den 1000 Stunden der Verschlechterungszeitspanne, welche oben erwähnt wurde, liegt. Es wurde bereits bei bekannten Einrichtungen versucht, die Veränderung der Lichtabgabeleistung der Lampen durch Einsatz lichtempfindlicher Einrichtungen wie Fotozellen zu kompensieren,

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die die von der Lampe abgegebene Helligkeit messen und verschiedene Maschinenparameter nachstellen, um so die Veränderungen in der Abgabeleistung der Lampe auszugleichen.

Bei einer Kopiermaschine wie sie aus der GB-FS 9954-13 bekannt ist, wird ein optisches System verwendet, das zwei feststehende Spiegel mit Linsen dazwischen aufweist, während die feststehende Vorlage von Lampen ausgeleuchtet wird, die auf einem verfahrbaren Lampenschlitten angebracht sind. Das von der Vorlage zurückkommende Licht wird vom Projektionssystem abgeschirmt mit Ausnahme eines schmalen Schlitzes zwischen den Lampen. Sie GB-FS 1.122.622 beschreibt eine Dokumentkopiermaschine, in der das gesamte ruhende Original während der Belichtung beleuchtet wird, während die Abtastung dadurch erzielt wird, daß einer der Spiegel des Projektionssystems um eine Achse in seiner Ebene schwenkt. In der US-FS 3*64-2.366 wurde ein stärker zusammengedrängtes Bildprojektionssystem vorgeschlagen, in dem zwei Spiegel in verschiedenen Richtungen bewegt werden, wobei ihre Geschwindigkeiten auf die Geschwindigkeit der Bewegung der lichtempfindlichen Fläche abgestimmt sind.

In Kopiergeräten mit optischen Systemen der beschriebenen Art und allgemeinen Kopierern, die auf Lichtempfindlichkeit ansprechen, mag es erstrebenswert sein, die Ausleuchtung der zu kopierenden Vorlage einstellen zu können, um so weit wie möglich eine konstante Belichtung oder Bestrahlung der Bildfläche, d.h. der lichtempfindlichen Fläche, zu erreichen. Diese konstante Bestrahlung soll möglichst für verschiedene Hintergrundreflektions-Fähigkeiten der Originalvorlagen erzielt werden, und so weit wie praktisch möglich, in einigen Fällen trotz Alterung oder sonstiger Verschlechterung des optischen Systems und trotz Leistungsabnahme der Lampen.

In vielen Kopierern hängen die erzeugten Kopien von ihrer Definition des Abstandes der Lichtstärke zwischen den hellen und dunklen Bereichen der Vorlage ab, so daß das Einstellen der Ausleuchtung der Vorlage nicht so kritisch ist. In einem

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Kopierer, wie er in der GB-PS 880.597 jedoch beschrieben wird, hängt die Güte der Kopien tatsächlich von den wirklichen Werten der erzielten Ausleuchtung oder des auftreffenden Lichtes ab und nicht so sehr von den Differenzwerten, so daß es wesentlich wichtiger ist, auf der lichtempfindlichen Fläche auch für unterschiedliche Arten von Vorlagen, d.h. für jedes einzelne Original, eine annähernd konstante Bestrahlung zu erzielen·

Ein Einstellen der Parameter des optischen Systems wie der Lichtabgabe der Lampen und den Blendenveränderungen können die hauptsächliche Kompensation bilden, um schlechteren Kopien infolge von Veränderungen des optischen Systems in der Kopiermaschine zu begegnen. In der Praxis können auch andere Parameter der Maschine sich verändern, insbesondere im Entwicklungssystem der Maschine aufgrund von Schwankungen der Umgebungsbedingungen, welche dann zu einer Verschlechterung der Qualität der Kopien führt. Es sei bemerkt, daß andere Parameter des Entwicklungssystems und anderer Systeme für sich beobachtet und eingestellt werden können, um die Kopiegüte zu erhalten.

In der Praxis ist besonders in Kopiermaschinen, bei denen die Entwicklung von den tatsächlichen Werten und nicht von den Differenzwerten der durch die lichtempfindliche Fläche aufgenommenen Beleuchtung abhängt, die Güte der Kopie besonders abhängig von der korrekten Einstellung oder Kalibrierung der Kopiermaschine· Es liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für eine Kopiermaschine ein automatisches Kalibriersystem zu schaffen.

Gemäß der Erfindung wird ein Steuersystem für eine elektrostatographische Kopiermaschine geschaffen, die ein Entwicklersystem enthält, in welchem die lichtempfindliche Oberfläche mit einem Testmuster belichtet wird, die Mittel zur Beobachtung des entwickelten Bildes des Testmusters und Mittel zur Einstellung des Entwicklersystems enthält, um ein entwickeltes Bild zu gewinnen, das in seinem Schwärzungsgrad dem Testmuster selbst entspricht. Das Steuersystem kann in Kopiermaschinen eingesetzt werden, die in ihrem Entwicklersystem mit der Übertragung verschiedener Mengen von Toner arbeiten,

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unterschiedliche Schwärzung des Bildes zu erhalten, und der Entwicklerstrom ändert sich in Abhängigkeit von der Menge der Tonerübertragung, so daß dann zur Beobachtung des entwickelten Bildes es genügt, den Entwicklerstrom zu kontrollieren. Das Testmuster kann im mittleren Graubereich oder nahe diesem liegen.

Die Kopiermaschine kann ein Abtasten des optischen System haben und das Testmuster kann mit dem abtastenden optischen System zusammen bewegbar sein. Das Testmuster kann nur während eines kleinen Teils des Maschinenzyklus belichtet werden, wobei dann Mittel vorgesehen sind, um sein Bild auf einem entsprechenden kleinen Bereich der lichtempfindlichen Fläche zu entwickeln.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den schematischen Aufbau eines elektrostatographxschen Kopierers;

Fig. 2

und 3 die Gestaltung des optischen Abtastsystems des Kopierers;

Fig. 4 schematisch drei Stellungen des optischen Abtast syst ems zusammen mit einer Graublende;

Fig. 5 eine Entwicklercharakteristik des Kopierers und

Fig. 6 ein elektrisches Schaltbild des Steuerschaltkreises für die automatische Steuerung des Entwicklerpotentials und des Entwicklerstroms·

Die in Fig. 1 dargestellte lichtempfindliche Fläche 1 in Form einer Trommel wird im Betrieb durch ein Korotron 3 gleichmäßig aufgeladen und dann mit einem Lichtbild in der Entwicklerstation 5 belichtet, um das Ladungsmuster zu erzeugen. Laden und belichten sind allgemein bekannt. Das elektrostatische Ladungsbild wird dann in der Entwicklerstation mit Hilfe eines flüssigen Entwicklers, der auf die fotoleitfähige Fläche aufgebracht wird,

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Bichtbar gemacht. In der Entwicklerstation befindet sich eine Auftragwalze 7 mit einem Muster von Vertiefungen in der Oberfläche, die gegen die lichtempfindliche Walze 1 gedrückt wird. Das entwickelte Bild wird von der Oberfläche der Walze auf ein Papierblatt 10 übertragen, was in einer Ubertragungsstation 9 geschieht, in dem das Papierblatt 10 gegen die das Bild tragende Walze 1 gedrückt wird, wodurch die endgültige Kopie entsteht. Auf der Walzenoberfläche verbleibender Entwickler wird mit einem Reinigungsschaber 14- abgestreift. Das abgestreifte Entwicklermaterial wird in einem Trog 15 gesammelt. Die schematisch dargestellte Anordnung nach Fig. 1 ist eine von mehreren Möglichkeiten, die in verschiedener Weise Abwandlungen erfahren kann.

Das Entwickeln des Bildes auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Walze 1 hängt vom relativen Potential der Auftragwalze gegenüber der Walze 1 ab. Dieses Potential wird dadurch gesteuert, indem die Auftragwalze 7 eine Vorspannung gegenüber der lichtempfindlichen Walze 1 erhält, um in Auftrag von Entwickler auf Bereiche, die kein Bildmuster enthalten, zu verhindern· Allgemeine Bedingungen des Gegenvorspannungspotentials, das einem Tonerübergang aus dem Entwicklermaterial entgegenwirken soll, sind für verschiedene Arten von Kopiermaschinen bekannt, und ein Strom von der Auftragswalze 7 auf die lichtempfindliche Fläche der Walze 1 bei der übertragung von Toner ist allgemein ein Maß für die Menge des übergehenden Tonus.

In den Fig. 2 und 3 ist eine durchsichtige Platte 110 als Trägerplatte für eine Vorlage 111 dargestellt. Ein Abtastspiegelsystem zeigt zwei bewegliche Spiegel 111 und 112, die in ihren äußersten Stellungen rechts und links voll ausgezeichnet bzw. gestrichelt dargestellt sind. Der Spiegel 113 bewegt sich mit der halben Geschwindigkeit, die der Spiegel 112 während des Abtastens des Bildes hat, damit der optische Abstand zwischen der Vorlage 111 und einer Linse 114 konstant bleibt. Eine röhrenförmige Lampe 115 erstreckt sich quer zur Trägerplatte parallel zum Spiegel 112 und bewegt sich mit diesem. Die Lampe

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dient zur Ausleuchtung der Vorlage 111 durch die Platte 110 hindurch während des Abtastvorganges· Der optische Pfad von der Platte 110 zur Linse 114 setzt sich über die Linse hinaus fort und wird im Anschluß daran durch Spiegel 116 und 117 auf die lichtempfindliche Trommel 1 gelenkt. Eine Schlitzblende 119* die im einzelnen in Fig. 3 gezeigt ist, befindet sich in einer Abdeckplatte 120. Der Schlitz dient dazu, das Bildfeld zu begrenzen und somit die Bildqualität zu wahren. Ein Lichtdetektor 121 (siehe Pig. 3) ist auf der Platte 120 neben dem Schlitz 119 montiert. Abdeckung 122 über der Dokumentragplatte 120 wird über das zu kopierende Dokument 111 gedeckt.

Allgemein gesagt, wird beim Benutzen des Gerätes das Dokument 111 durch das Vorbeibewegen der Spiegel 12 und 13 von links nach rechts abgetastet, wodurch auf der lichtempfindlichen Bildträgerfläche 1 ein latentes Abbild des Dokuments erzeugt wird, da der Bildträger 1 synchron mit der Bewegung der Spiegel 112 und 113 umläuft. Die Intensität der Ausleuchtung, die auf das Dokument auffällt, wird bestimmt durch die Höhe der Strom- oder Spannungszufuhr des Steuerkreises der Lampe 115· Um gute Kopien von Originalvorlagen zu erhalten,, die stark unterschiedliche Reflektiereigenschaften haben, wird die Ausleuchtung der Originale entsprechend ihren Reflektiereigenschaften verändert. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird dies während einer nochmaligen Abtastperiode (d.h. einer Kalibrierperiode) des optischen Abtastsystems vorgenommen, indem die Zuführung zur Lampe 115 in Abhängigkeit von der Haximalitensität des am Detektor 121 auftreffenden Lichts während dieser Periode gesteuert. (Eine nähere Erläuterung dieser automatischen Belichtungseinrichtung findet sich in der britischen Patentanmeldung 18010/74).

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist diese Kalibrierperiode in die Periode der nochmaligen Abtastung hineinverlegt, wobei die Kalibrierung des Systems nach der Reflektierfähigkeit der zu kopierenden Vorlage abgestimmt wird. Optische Kalibrierung kann jedoch auch während einer zuerst durchgeführten

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Vorwärtsabtastung der Vorlage vorgenommen werden, in der noch kein Abbild auf der Trommel erzeugt wird, an die sich dann eine das Abbild hervorrufende Vorwärtsabtastung anschließt· Es ist günstiger, wenn auch nicht ausschlaggebend, die Kalibrierung während einer Vorabtastperiode oder einer nochmaligen Abtastung vorzunehmen, wie in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel·

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Detektor 121 nahe der fotoleitfähigen Schicht des Bildaufnehmers 118 angeordnet, wo das Bild bereits scharf ist. Dies ist eine bevorzugte Stellung, so daß Veränderungen oder Verminderungen der Komponenten des optischen Systems mit berücksichtigt werden durch den Detektor 121· Dieser könnte auch an anderen Teilen des optischen Pfades angebracht sein, vorausgesetzt daß an diesen Teilen oder Stellen das Bild scharf ist. So kann beispielsweise eine Hilfslinse oder ein Spiegel dafür angebracht werden. Es läßt sich auch mehr als ein Detektor entlang der Breite des Schlitzes anordnen.

Wie Fig. 4 zeigt, ist ein Grauverschluß 150 gleitbar auf einem Abtastschlitten 151 angebracht, der den Spiegel 112 und die Lampe 115 trägt. Während der Rückabtastbewegung ist der Grauverschluß 150 so positioniert, daß der von der Lampe 115 ausgehende Lichtstrom vom Grauverschluß 150 über den optischen Pfad zur Bildauf nähme trommel 1 reflektiert wird und dort ein Graubild hervorruft. Der Grauverschluß ist jedoch mit einer Aussparung (nicht gezeigt) versehen, wodurch von der Vorlage reflektiertes Licht immittelbar über den optischen Pfad auf den Detektor 121 gelangen kann. Am Ende der Rückabtastbewegung stößt der Grauverschluß 150 gegen einen Puffer 152, der ihn in der Fig. 4- im Schlitten I5I nach rechts verschiebt. Während des eigentlichen Abtastvorgangs ist der Grauverschluß 150 dann so verschoben, daß er nicht mehr in dem optischen Pfad zwischen Voilage und Aufnähmetrommel liegt. Am Ende des eigentlichen Abtastvorganges stößt der Grauverschluß 150 erneut gegen einen zweiten Puffer 153» der ihn wiederum nach links in Fig. 4- im Schlitten verschiebt und ihn für den nächsten Rückabtastvorgang

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bereitstellt. Bei einer Anordnung kommt das Kopiergerät zur Ruhe zwischen den einzelnen Kopierläufen nach Durchlaufen eines Teils einer Abtastbewegung· Auf die Weise erhält ein Schalter am Detektor 121 der Fig. 3 Licht, das vom Grauverschluß reflektiert ist. In früheren Einrichtungen arbeitete der Detektor 121 mit den echten Beleuchtungswerten, die er erhielt. Bei der vorliegenden Anordnung kann die optische Kalibrierung abgeändert werden, wozu das Graubild des Verschlusses 130 als Bezugspegel benutzt wird, bevor jeder Kopierzyklus beginnt. Hierdurch wird es automatisch möglich, daß Messungen der Lichtintensität am Detektor 121 mit dem Graubildpegel verglichen werden. Eine solche Einrichtung bedeutet, daß das automatische Belichtungssystem oder die optische Kalibrierung ihre Wirksamkeit behält, auch wenn aufgrund äußerer Einflüsse oder von Betriebsbedingungen sich die Eigenschaften einzelner Komponenten ändern, denn die Kalibrierung ist in Übereinstimmung mit einem Graupegel, der im Augenblick der Messung gebildet wird und besteht, und es wird kein Vergleich mit einem festen Wert durchgeführt.

In Fig. 5 ist die Entwicklersystem-Charakteristik dargestellt. Der Strom steigt an mit dem Schwärzegrad des Grauwertes, der entwickelt wird. Dies ist wenigstens zum Teil durch den ansteigenden übergang von Toner von der Auftragwalze 7 zur Bildträgerwalze 1 bedingt. Wegen besonderer Bedingungen kann ein Entwicklerstrom von vorbestimmter Größe für das Entwickeln abgeschätzt werden, z.B. für ein Bild mit Grau-Mittenwert-Schwärzung. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird, wie bereits früher erläutert, die Bildträgerwalze belichtet durch einen Grauverschluß mit Grau-Mittenwert während des Abtastrücklaufs und so eingestellt, wienocl beschrieben wird, bis der gewünschte Entwickler strom fließt. Es kann vorausgesetzt werden, daß eine direkte Beziehung herrscht zwischen einem Bild von Grau-Mittenwert und einem Entwicklerstrom für diesen Grau-Mittenwert. Bei dem vorliegenden Ausführung; beispiel kann die Lampe mit Absicht für den Kalibriervorgang des Belichtungssteuersystems während des Abtastrücklaufs über ihre Normalintensität gesteigert werden (siehe z.B. britische Patentanmeldung 53119/75)» so daß ein Grauverschluß benötigt wird, um ein Grau-Mittenwert-Bild für normalen Ausleuchtungspegel zu

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erhalten, der etwas dunkler ist. Auf jeden Fall "bedeutet der sogenannte gewünschte Entwicklerstrom, wie er hier benutzt wird, den erforderlichen Strom, der für die Kalibrierung des Entwicklersystems auf den Grau-Mittenwert benötigt wird, wobei gegebenenfalls Anpassungen oder Einstellungen im Grauverschluß für absichtlich eingeführte Lichtstrom- oder Helligkeitsveränderungen der Lampe berücksichtigt sind.

Gemäß der Schaltung nach Fig. 6 ist die Toner-Auftragwalze 7 (siehe Fig. 1) über einen Widerstand 200 mit einem ersten Eingang eines Komparators 201 und über einen Widerstand 202 mit einer Sammelschiene 203 verbunden. Der andere Eingang des Komparators 201 ist von einem variable^A<bgriff eines Potentiometers 204 gelegt, der zwischen die Sammelschiene 203 und eine Zuführleitung 205 eingeschaltet ist. Die Zuführleitung ist über eine Diode 206, einen Widerstand 207 und einen Schalter 208 an eine 405 Volt Spannungszuführung gelegt.

Eine Niederspannungsleitung 209 ist an die Sammelschiene 203 über Parallelkreise angeschlossen, die einen n-p-n Transistor 210 in Reihe mit einer Zehnerdiode im ersten Parallelast und eine Reihenschaltung einer Zehnerdiode 212 einen n-p-n Transistor 213 und eines p-n-p Transistors 214 im zweiten Parallelast enthalten- Die Basis des Transistors 214 ist an den Ausgang des Komparators 201 angeschlossen. Die Basis des Transistors 210 und des Transistors 212 haben eine gemeinsame Verbindung über einen Widerstand 215 an die Leitung 209 und über eine Diode 216 in Reihe mit einem Widerstand 217 an einen Punkt zwischen den Widerstand 207 und die Diode 206. Eine Zehnerdiode 218 ist zwischen die Leitung 205 und die Sammelschiene 203 gelegt. Ein Kondensator 219 liegt zwischen der Leitung 205 und der Leitung 209· Eine Diode 220 ist zwischen den ersten Eingang des Komparators 201 und den Kollektor des Transistors 210 geschaltet, der ebenfalls an die Sammelschiene 203 über einen Widerstand 221 geführt ist. Die Zehnerdioden 212 und 218 sind auf 5,6 Volt eingestellt.

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Im Betrieb wird zunächst der Schalter 208 geschlossen, so daß der Kondensator 219 voll aufgeladen wird. Der Ausgang des Komparators 201 hält den Transistor 214 im Einschaltzustand. Durch die Zehnerdiode 212 und den Transistor 213 fließender Strom stellt sicher, daß der Transistor 210 im Einschalt zustand ist. Der durch die Transistoren 210 und 214 fließende Strom entlädt den Kondensator 219» und die Spannung an der Sammelschiene 203 fällt ab, so daß die Vorspannung an der Toner-Auftragwalze 7 verringert wird,

Entwicklerstrom beginnt Über den Widerstand 200 zu fließen und erzeugt eine Spannung am Widerstand 202. Der gewünschte Entwicklerstrom für den Grau-Mittenwert ist für das Entwicklersystem bekannt und entspricht einer Spannungsdifferenz, die am Potentiometer 204 voreingestellt wird« Der Kondensator entlädt sich weiter, und der Entwicklerstrom nimmt weiter zu, bis die Eingangs spannungen am Komparator 201 gleich sind, was bedeutet, daß die gewünschte Entwicklerstromstärke erreicht ist.

Der Ausgang des !Comparators geht dann ins Positive über und schaltet den Transistor 214 ab, so daß der Transistor 210 schnell'sperrt. Anschließend bleibt die Sammelschiene 203 auf der gewünschten Toner-Auftragswalzenvorspannung. In der Praxis steigt die Sammelschienenspaanung auf 5»6 YoIt, doch dies ist eine festgelegte Änderung und in jedem Fall klein gegenüber der Vorspannung, die üblicherweise um 350 Volt liegt bei dem Ausführungsbeispiel·

Die beschriebene Schaltung kalibriert also automatisch das Entwicklersystem, in dem die Auftragwalzenvorspannung nachjustiert wird, bis der gewünschte Entwicklerstrom fließt, um ein Bild mit Grau-Mittenwert zu entwickeln. Der Entwicklungsvorgang der Maschine einer unmittelbar darauffolgenden Kopie wird durchgeführt, wobei die eingestellte Auftragwalzenvorspannung auf dem einjustierten Wert gehalten wird. Der beschriebene Schaltkreis ist mit einer Schutzeinrichtung gegen Masseschluß der Auftragwalze (Widerstand 200, Diode 220) und Mitteln zum

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Einschalten der Tansistoren 210 und 214· vor Beginn dor Kondensatorendladung (Diode 206, Widerstand 217 und Diode 216) versehen. Der Emitter-Basisübergang der Transistoren 210 und 212 ändert sich mit der Temperatur, so daß der Strom durch die Zehnerdiode 211 und 218 konstant ist.

Mit der Anordnung wird dafür gesorgt, daß auch bei einigen Kopiereinrichtungen, die außerhalb der Toleranz arbeiten, mit dem Entwicklersystem im wesentlichen annehmbare Kopien hergestellt werden können.

Bei der beschriebenen Kopiereinrichtung erfolgt das Kalibrieren während des Abtastrücklaufs, so daß sie für den anschließenden Kopiervorgang fertig vorbereitet ist. Es sei bemerkt, daß durch Sicherstellen der Entwicklung der Kopien, was der letzte Arbeite« Vorgang des Kopierzyklus (abgesehen von der Bildübertragung) ist, die Kopierkalibrierung die in der Praxis wirksamste ist. Eine feine Abstimmung der Aufladung und/oder Belichtung führt nicht zu guten Kopien, wenn der Entwicklungsvorgang nicht innerhalb der zulässigen Toleranzgrenzen gehalten wird. Die Bestimmung von Veränderungen der Aufladung z.B. und ihrer Korrektur ist darüber* hinaus besonders schwierig. Durch Konzentration auf das Entwicklersystem wird eine wirksame und praktische Lösung geboten, wodurch den anderen Einheiten ein gewisser Spielraum gelassen werden kann und sie nicht jeweils selbst korregiert werden müssen. Darüber hinaus wird die Steuerung des Gesamtsystems vereinfacht, wenn man sich nur auf ein Teilsystem aller in der Maschine vorkommenden Parameter konzentriert.

Jeder Stromfluß zwischen dem Entwicklergehäuse (nicht gezeigt) und dem Kopiererhauptrahmen kann das Entwicklersystem und seine Wirksamkeit und Eigenschaften nachteilig beeinflussen. Bei der beschriebenen Schaltung kann ein nicht gezeigter Sicherungsring, de:? das Gehäuse der Auftragwalze umschließt, über einen Hochohmwiderstand (gestrichelt angedeutet) an die Sammelschiene 203 angeschlossen werden. Hierdurch wird vermieden, daß ein Leckstrom zwischen der Toner-Auftragwalze 7 und dem Hauptrahmen

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oder der Antriebswelle der Eopiermaschine auftritt, wodurch die Leistung oder die Eigenschaften der beschriebenen Schaltung nachteilig beeinflußt werden könnten.

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Claims (5)

1. 2 7 ^Γ· R ^Ί 91

   PATENTANSPRÜCHE "

   Μ> Steuersystem für eine elektrostatische Kopiermaschine mit einem Entwicklersystem, bei welchem die lichtempfindliche Fläche mit einem Testmuster belichtet und das entwickelte Bild des Testmusters aufgenommen werden, gekennzeichnet durch Mittel zur. Abstimmen des Entwicklersystems, um ein entwickeltes Bild zu erzeugen, daß dem Schwärzungsgrad des Testmusters entspricht.
2. 2. Steuersystem nach Anspruch 1, bei welchem unterschiedliche Tonermengen übertragen werden im Entwicklersystem, um eine unterschiedliche Schwärzung des Bildes zu erreichen, wobei der Entwicklerstrom in Abhängigkeit von der übertragenen Tonermenge sich ändert, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Beobachten des entwickelten Bildes eine Detektoreinrichtung für die Höhe des Entwicklerstroms enthalten.
3. 3· Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Testmuster eine Schwärzung im Grau-Mittenwert hat·
4. 4. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kopiermaschine ein optisches Abtastsystem vorhanden ist und das Testmuster mit dem optischen Abtastsystem bewegbar ist.
5. 5. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Testmuster nur während eines kurzen Abschnitts des Maschinenzyklus belichtet wird und Mittel zum Entwickeln eines Bildes auf einem entsprechend kleinen Abschnitt der fotoelektrischen BiI.daufnahmeflache vorhanden sind.

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   ORIGINAL INSPECTED