DE2807317C3

DE2807317C3 - Verfahren zur Einhaltung der Optimalbedingungen bei der Elektrofotografie

Info

Publication number: DE2807317C3
Application number: DE2807317A
Authority: DE
Inventors: Susumu Tatsumi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1978-02-21
Publication date: 1982-02-11
Also published as: DE2857218C3; DE2807317A1; DE2857218C2; DE2857218A1; DE2807317B2; US4215930A; USRE32330E

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konstanthalten optimaler Bedingungen bei der elektrofotografischen Vervielfältigung, bei dem auf einem transparenten Vorlagenträger eine Bezugsplatte unmittelbar neben einer Vorlage angeordnet, die Bezugsplatte und die Vorlage vom Lichtkegel eines Beleuchtungskörpers überstrichen und die von der Bezugsplatte reflektierte Lichtmenge gemessen wird, bei dem zur Ausbildung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem lichtempfindlichen Träger der Träger elektrostatisch aufgeladen und belichtet wird und bei dem nach Maßgabe der von der Bezugsplatte reflektierten und gemessenen Lichtmenge ein Einstellparameter für die Vervielfältigung eingestellt wird.

Bei dem zuvor beschriebenen, aus der DE-OS 24 11 855 bekannten Verfahren wird, bevor der Lichtkegel des Beleuchtungskörpers die Vorlage selbst überstreicht, bevor also der eigentliche Vervielfältigungsvorgang beginnt, die Bezugsplatte von dem Lichtkegel überstricheil. Die Bezugsplatte weist einen einheitlichen Schwärzungsgrad auf, bzw. bei einem Verfahren zur mehrfarbigen Vervielfältigung sind mehrere Bezugsplatten vorgesehen, die jeweils in einer anderen Farbe gleichmäßig eingefärbt sind und nacheinander verwendet werden. Entsprechend der von der Bezugsplatte reflektierten Lichtmenge wird auf dem lichtempfindlichen und zuvor auf ein relativ hohes, im wesentlichen gleichförmiges Potential aufgeladenen Träger ein elektrostatisches latentes Bezugsbild erzeugt. Das Potential des elektrostatischen latenten Bezugsbildes auf dem lichtempfindlichen Träger wird über eine Meßsonde erfaßt. Von der Meßsonde aus wird über eine Auswerteschaltung die Entwicklungsvorspannung einer entsprechenden Entwicklungseinrichtung eingestellt. Das Potential des elektrostatischen latenten Bezugsbilds auf dem lichtempfindlichen Träger definiert das Potential, unterhalb dessen eine Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes einer anschließend zu vervielfältigenden Vorlage nicht eintritt, oberhalb dessen aber eine Entwicklung stattfindet.

Ein Problem bei der elektrografischen Vervielfältigung ist nicht nur das Auftreten von Fehlern aufgrund von Verschmutzungen des transparenten Vorlagenträgers, des optischen Systems oder anderer Teile einer Vorrichtung zur elektrografischen Vervielfältigung, sondern insbesondere auch die Tatsache, daß sich die Eigenschaften des lichtempfindlichen Trägers mit Temperaturänderungen und mit der Dauer seiner Benutzung ändern. Das bekannte Verfahren zum Konstanthalten optimaler Bedingungen bei der elektrografischen Vervielfältigung, von dem die Erfindung ausgeht, bringt in Hinsicht auf die Lösung des vorstehend genannten Problems schon recht gute Ergebnisse, ist aber insgesamt noch verbesserungsfähig, so daß der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, ein Verfahren zum Konstanthalten optimaler Bedingungen bei der elektrografischen Vervielfältigung anzugeben, bei dem auch unter schwierigen äußeren Bedingungen in Grenzbereichen die angestrebten optimalen Bedingungen erhalten bleiben.

Das Verfahren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsplatte in einen Dunkelbereich und einen Hellbereich mit einem jeweils definierten Schwärzungsgrad aufgeteilt wird, daß die Bezugsdifferenz zwischen der vom Dunkelbereich und der vom Hellbereich der Bezugsplatte reflektierten Lichtmenge ermittelt wird und daß nach Maßgabe der Bezugsdifferenz ein Einstellparameter für die Vervielfältigung eingestellt wird.

Bei mehrfarbiger elektrografischer Vervielfältigung

tritt selbstverständlich an die Stelle des Schwärzungsgrades die jeweils definierte Einfärbung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnutigen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines Gerätes zur Durchftinrung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung,

Fig.2 ein Diagramm zur Darstellung der Merkmale ίο des gemessenen Ausgangssignales bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1,

F i g. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen der Lichtmenge und dem Vorspannungs-Potential bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und '5

F i g. 4 einen elektrischen Schaltplan des Gerätes aus der F ig. 1.

Das in F i g. 1 schematisch dargestellte Gerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt eine Glasplatte 1, auf welche zu vervielfältigende Vorlagen 5 aufgelegt werden. An der Oberseite der Glasplatte 1 ist am einen Ende eine Bezugsplatte 2 vorgesehen. Die Bezugsplatte 2 besitzt eine dunkel getönte Fläche 3 und eine helle oder ungetönte Fläche 4.

Unter der Glasplatte 1 ist ein optisches System 6 vorgesehen, mittels welchem die gesamte Fläche der Glasplatte 1 abgetastet werden kann. Das optische System 6 besteht aus einer Lampe 7, Reflektorspiegeln 8, 9, 10 und 11 sowie einer Linse 12. Der Strahlengang des optischen Systems 6 endet im Belichtungsabschnitt J" 14 eines lichtempfindlichen Mediums 13, welches auf einer Trommel angeordnet ist. Eine elektrische Ladeeinrichtung 15 zur elektrischen Aufladung des latenten Bildträgers des lichtempfindlichen Mediums 13 ist in Drehrichtung der Trommel vor dem Belichtungsabschnitt 14 des lichtempfindlichen Mediums 13 vorgesehen. In Drehrichtung der Trommel hinter dem Belichtungsabschnitt 14 des lichtempfindlichen Mediums 13 ist ein Entwickler 16 vorgesehen. Der Entwickler 16 weist einen Entwicklungsbehälter 18, einen Toner 17 und eine den Toner 17 zum lichtempfindlichen Medium in Form einer Schicht mit vorgegebener Breite übertragende Entwicklungswalze 19 auf. Die Entwicklungswalze 19 besteht aus einem feststehenden Magneten und einem unmagnetischen Zylindermantel, welcher « sich um den feststehenden Magneten herum dreht.

In unmittelbarer Nachbarschaft des Belichtungsabschnittes 14 des lichtempfindlichen Mediums 13 ist ein oder sind mehrere fotoelektrische Umsetzerelemente 20 vorgesehen. Die fotoelektrischen Umsetzerelemente 20 sind mit einem Strahlungsmeßkreis 21, einem Komparatorkreis 22 und einem Ausgangs- oder Steuerkreis 23 verbunden, wobei die letztgenannten drei Kreise hintereinander geschaltet sind. An der Ausgangsseite des Ausgangs- oder Steuerkreises 23 ist eine Zenerdiode 24 angeordnet.

Die elektrische Schaltung des vorbeschriebenen Gerätes zeigt Fig.4 im Detail. Das fotoeiektrische Umsetzerelement 20 benutzt eine Fotodiode D\, welche über einen Widerstand R\ und einen Verstärker A\ an Schalter SW₁, SW₂ und 5W₃ angeschlossen ist. Die Schalter SW\, SW₂ und SW₃ bilden drei Kreise für Signale a. b bzw. c. Der Schalter SW] wird verwendet, um ein der dunkel getönten Fläche 3 der Bezugsplatte 2 entsprechendes Signal a zu erhalten, der Schalter SW₂, ^fe5 um ein der hellen Fläche 4 der Bezugsplatte 2 entsprechendes Signal b zu erhalten, und SWi, um ein Signal c zu erhalten, welches dem Teil der Vorlage 5 entspricht, in welchem das Reflexionsvermögen am größten ist. Die Schalter 5W₁,5W₂ und SW₃ sind derart aufeinander abgestimmt, daß sie jeweils zu vorgegebenen Zeiten sofort schließen. Der Schalter 5Wi ist über einen Widerstand R₂ und einen Kondensator Q mit einem Musterhaltekreis A₂ verbunden. Der Musterhaltekreis A₂ ist mit dem Komparatorkreis 22 über einen Subtraktionskreis A₃ verbunden. Der Schalter SW₂ ist mit einem Musterhaltekreis A₄ über einen Widerstand R₂ und einen Kondensator C₂ verbunden. Der Ausgang des Musterhaltekreises A4 ist mit einem Subtraktionskreis At, und dem bereits erwähnten Substraktionskreis A₃ verbunden. Der Schalter SW₃ ist über eine Diode D₂, einen Kondensator C₃ und einen Schalter SW₄ zur Freigabe des Signals c mit einem Spitzenhaltekreis A$ verbunden. Der Spitzenhaltekreis As und der Musterhaltekreis A4 sind beide mit dem Subtraktionskreis Ab verbunden, welcher seinerseits mit dem Komparatorkreis 22 verbunden ist.

Der Komparatorkreis 22 ist außerdem mit einem Verstärker A₈ verbunden, welcher an die Basis eines Transistors Q\ über einen Widerstand R₃ und eine Diode Dt angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors Q\ liegt an Masse, während der Kollektor über einen Widerstand R4 an eine Stromquelle und über einen Widerstand /?₅ an die Entwicklungswalze 19 angeschlossen ist. Außerdem sind mit dem Kollektor des Transistors Q\ ein Widerstand Rb und ein veränderlicher Widerstand Rj verbunden. Die beiden Widerstände Rb und R? sind über eine Mittelanzapfung zwischen ihnen mit dem Eingang des Verstärkers As verbunden.

Beim Kopieren wird Licht von der Bezugsplatte 2 und der Vorlage 5 reflektiert, wenn sie durch das optische System 6 abgetastet werden. Die von der Bezugsplatte 2 und der Vorlage 5 reflektierten Lichtmengen werden in der in F i g. 2 dargestellten Weise verteilt. Wie diese Figur zeigt, differieren die von den hellen Flächen 4 und den dunklen Flächen 3 der Bezugsplatte 2 und von den verschiedenen Teilen der Vorlage 5 reflektierten Lichtmengen voneinander. Diese Lichtmengen werden durch das fotoelektrische Umsetzerelement 20 festgestellt, im Strahlungsmeßkreis 21 gemessen und als Ausgang desselben dem Komparatorkreis 22 eingespeist. Insbesondere liefert der Subtraktionskreis A₃ Ausgangssignale b — a und der Subtraktionskreis Ab Ausgangssignale b — c. Infolgedessen wird im Komparatorkreis 22 die Differenz D\ zwischen der von der Hellen Fläche 4 und der von der dunklen Fläche 3 reflektierten Lichtmenge verglichen mit der Differenz D₂ zwischen der von der dunklen Fläche 3 und der von der Fläche 25 der Vorlage 5 reflektierten Lichtmenge, wobei in der Fläche 25 das Reflexionsvermögen am größten ist. Dadurch liefert der Komparatorkreis 22 ein der Differenz Di zwischen den Differenzen D\ und D₂ entsprechendes Ausgangssignal. Entsprechend dem Ausgang des Komparatorkreises 22 liefert der Ausgangs- oder Steuerkreis 23 eine Entwicklungsvorspannung an die Entwicklungswalze 19. Die Fläche 25 mit dem größten Reflexionsvermögen wird in der Weise festgestellt, daß der Bereich der Vorlage 5 festgestellt wird, in welchem die reflektierte Lichtmenge während der Zeitspanne am größten ist, die zwischen dem Zeitpunkt, zu welchem die Vorderkante der Vorlage 5 das fotoelektrische Umsetzerelement 20 passiert, und dem Zeitpunkt liegt, zu welchem diese Vorderkante in den Entwicklungsbereich eintritt. Die Entwicklungsvorspannung wird infolgedessen auf der Basis der Lichtmengendifferenz />₃ bestimmt, so daß es etwas

höher als das kleinste latente Bildpotential eingestellt werden kann. In diesem Fall wird die Entwicklungsvorspannung nicht nur von der durch die Fläche 25 mit dem größten Reflexionsvermögen der Vorlage 5 reflektierten Lichtmenge bestimmt. Insbesondere wird die Differenz D\ zwischen der von der dunklen Fläche 3 der Bezugsplatte 2 und der von der hellen Fläche 4 der Bezugsplatte 2 reflektierten Lichtmenge unter Berücksichtigung der Schwankungen der verschiedenen Merkmale und der Verschmutzung des fotoelektrischen Umsetzerelementes 20 bestimmt. Die Differenz Ch. zwischen der von einer der beiden Flächen 3 und 4 der Bezugsplatte 2 (bei diesem Ausführungsbeispiel der dunklen Fläche 3) reflektierten Lichtmenge und der von der Fläche 25 der Vorlage 5 reflektierten Lichtmenge wird unter Berücksichtigung der Schwankungen der verschiedenen Merkmale und der Verschmutzung des fotoelektrischen Umsetzerelementes 20 derart bestimmt, daß das Reflexionsvermögen der Oberfläche der Vorlage 5 auf die der Bezugsplatte 2 bezogen werden kann. Dadurch kann der Einfluß der Schwankungen der Merkmale und der Verschmutzung des fotoelektrischen Umsetzerelementes 20 annähernd dadurch aufgehoben werden, daß die Differenz Lh zwischen den Differenzen D\ und Ih erzeugt wird und dadurch ein elektrisches Signal, welches dem kleinsten latenten Bildpotential in dem Zustande entspricht, in welchem der Einfluß der Schwankungen der verschiedenen Faktoren auf ein Minimum zurückgeführt wird. Dadurch, daß die Entwicklungsvorspannung auf diese Weise bestimmt wird, läßt sich eine einwandfreie Kopie mit sauberem Hintergrund automatisch selbst dann herstellen, wenn der Hintergrund der Vorlage unterschiedliche Farbdichte aufweist, wie beispielsweise bei einer farbigen Vorlage. Infolgedessen ist die Verwendung und Bedienung einer Bildkontrollscheibe o. dgl. nicht erforderlich, so daß Fehler ausgeschaltet werden.

welche bei derartigen Hilfsmitteln auftreten, zu deren Einsatz der sogenannte sechste Sinn erforderlich ist.

Wenn die Vorlage 5 im ganzen aus einer Fotografie besteht, neigt die von der Fläche 25 mit dem größten Reflexionsvermögen reflektierte Lichtmenge dazu, abzusinken, und infolgedessen wird auch die Entwicklungsvorspannung erhöht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist jedoch keine Möglichkeicht, eine Kopie ohne Kontrast herzustellen, da die obere Grenze der

ίο Entwicklungsvorspannung durch die Zenerdiode 24 konstant gehalten wird.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Entwicklungsvorspannung folgendermaßen bestimmt:

Zuerst wird die Differenz zwischen der von der dunklen Fläche 3 der Bezugsplatte 2 und der von der hellen Fläche 4 derselben reflektierten Lichtmenge erhalten, wobei zwischen der Dichte der dunklen Fläche 3 und der der hellen Fläche 4 eine vorgegebene Differenz besteht. Dann wird die Differenz zwischen der von der dunklen Fläche 3 oder der hellen Fläche 4 der Bezugsplatte 2 reflektierten Lichtmenge und der der Fläche 25 der Vorlage 5 mit dem größten Reflexionsvermögen reflektierten Lichtmenge erhalten und schließlieh die Differenz zwischen den beiden vorgenannten Differenzen, woraufhin entsprechend dieser letzten Differenz die Entwicklungsvorspannung bestimmt wird. Erfindungsgemäß läßt sich daher die für den Zustand des Hintergrundes der Vorlage 5 geeignete Entwickluiigsvorspannung automatisch und zuverlässig durch Verwendung einer einfachen und preiswerten Einrichtung unter der Bedingung bestimmen, daß die Schwankungen der verschiedenen Merkmale, der Verschmutzung usw. der lichtempfindlichen Elemente.

wie beispielsweise des fotoelektrischen Umsetzerelementes 20 praktisch keinen Einfluß haben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Konstanthalten optimaler Bedingungen bei der elektrofotografischen Vervielfältigung, bei dem auf einem transparenten Vorlagenträger eine Bezugsplatte unmittelbar neben einer Vorlage angeordnet, die Bezugsplatte und die Vorlage vom Lichtkegel eines Beleuchtungskörpers überstrichen und die von der Bezugsplatte reflektierte Lichtmenge gemessen wird, bei dem zur Ausbildung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem lichtempfindlichen Träger der Träger elektrostatisch aufgeladen und belichtet wird und bei dem nach Maßgabe der von der Bezugsplatte reflektieren und gemessenen Lichtmenge ein Einstellparameter für die Vervielfältigung eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bczugsplatte in einen Dunktibereich und einen Hellbereich mit einem jeweils definierten Schwärzungsgrad aufgeteilt wird, daß die Bezugsdifferenz zwischen der vom Dunkelbereich und der vom Hellbereich der Bezugsplatte reflektierten Lichtmenge ermittelt wird und daß nach Maßgabe der Bezugsdifferenz der Einstellparameter für die Vervielfältigung eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der reflektierten Lichtmenge in den einzelnen Bereichen nacheinander mit einem Fotoempfänger erfolgt.

3.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch μ gekennzeichnet, daß auch die von der Vorlage reflektierte Lichtmenge gemessen, die Vorlagendifferenz zwischen der vom Dunkelbereich oder vom Hellbereich der Bezugsplatie und der von einem vorgegebenen Bereich der Vorlage reflektierten $5 Lichtmenge ermittelt, die Hauptdifferenz zwischen der Bezugsdifferenz und der Vorlagendifferenz ermittelt und nach Maßgabe der Hauptdifferenz ein Einstellparameter für die Vervielfältigung eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlagendifferenz zwischen der vom Dunkelbereich oder der vom Hellbereich der Bezugsplatte und der vom hellsten Bereich der Vorlage reflektierten Lichtmenge ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils reflektierte Lichtmenge an einem Punkt nahe dem Belichtungsbereich des lichtempfindlichen Trägers gemessen wird. so

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellparameter die Entwicklungsvorspannung eingestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungsvorspannung vor Entwicklung des elektrostatischen Bildes der Vorlage auf einen ausreichend hohen Wert gebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungsvorspannung über eine Schwellwerteinheit nach oben begrenzt 6" wird.