DE2857218C2

DE2857218C2 - Verfahren zum Konstanthalten optimaler Bedingungen bei der elektrografischen Vervielfältigung

Info

Publication number: DE2857218C2
Application number: DE2857218A
Authority: DE
Inventors: Seiichi Miyakawa; Koji Tokyo Sakamoto; Susumu Tatsumi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1978-02-21
Publication date: 1982-11-18
Also published as: DE2807317A1; DE2807317B2; DE2807317C3; USRE32330E; US4215930A; DE2857218A1; DE2857218C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konstanthalten optimaler Bedingungen bei der elektrografischen Vervielfältigung, bei dem auf einem tfanspartenten Vorlagenträger eine Vorlage angeordnet und Vom Lichtkegel eines Beleuchtungskörpers überstrichen wird, bei dem zur Ausbildung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem lichtempfindlichen Träger der Träger elektrostatisch aufgeladen und belichtet wird, bei dem neben dem elektrostatischen latenten Bild der Vorlage auf dem Träger ein elektrostatisches latentes Bezugsbild ausgebildet, das Potential des Bezugsbildes gemessen und nach Maßgabe des gemessenen Potentials des Bezugsbildes ein Einstellparameter für die Vervielfältigung eingestellt wird.

Bei dem bekannten Verfahren der in Rede stehenden Art (vgl. die DE-OS 24 11 855) wird zur Ausbildung eines elektrostatischen latenten Bezugsbikks auf dem Träger neben der Vorlage auf dem Vorlagenträger eine Bezugsplatte angeordnet Bevor der Licntkegel des Beleuchtungskörpers die Vorlage selbst überstreicht, bevor also der eigentliche Vervielfältigungsvorgang beginnt, wird zunächst die Bezugsplatte von dem Lichtkegel überstrichen. Diese Bezugsplatte weist bei Schwarz-Weiß-Vervielfältigung einen einheitlichen Schwärzungsgrad auf. 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 das elektrostatische latente Bezugsbild erzeugt. Das Potential des elektrostatischen, latenten Bezugsbildes auf dem lichtempfindlichen Träger wird über eine Meßsonde erfaßt und von dei Meßsonde aus wird über eine Auswerteschaltung die Entwicklungsvorspannung einer entsprechenden Entwicklungseinrichtung eingestellt. Das Potential des elektrostatischen latenten Bezugsbildes auf dem lichtempfindlichen Träger definiert das Potential, unterhalb dessen eine Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes einer anschließend zu vervielfältigenden Vorlage nicht eintritt, oberhalb dessen jedoch eine Entwicklung stattfindet.

Bei der elektrostatischen Vervielfältigung ist nicht nur das Auftreten von Fehlern aufgrund von Verschmutzungen des transpartenten Vorlagenträgers, des optischen Systems oder anderer Tei! ■ einer Vorrichtung zur elektrografischen Vervielfältigung ein Problem, sondern auch die Tatsache, daß die Eigenschaften des lichtempfindlichen Trägers unter dem Einfluß von Temperaturänderungen und über die Dauer der Benutzung nicht kosntant sind. Das bekannte Verfahren zum Konstanthalten optimaler Bedingungen bei der elektrografischen Vervielfältigung, von dem die Erfindung ausgeht, bringt in Hinsicht auf die Lösung der vorstehend genannten Probleme schon recht gute Ergebnisse, ist aber insgesamt noch verbesserungsfähig.

Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik, liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde. ein Verfahren anzugeben, bei dem auch unter schwierigen äußeren Bedingungen und in Grenzbereichen optimale Bedingungen bei der elektrografischen Vervielfältigung eingehalten werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische latente Bezugsbild durch Ausbildung von Hell- und Dunkeibereichen auf dem lichtempfindlichen Träger erzeugt wird und dementsprechend Bereiche niedrigen und hohen Potentials aufweist, daß die Potentiale beider Bereiche gemessen werden Und daß bei Abweichen der Potentiale des Bezugsbildes von vorgegebenen Sollwerten der dem jeweiligen Bereich zugeordnete Einstellparameter für die Vervielfältigung geändert wird, bis die Potentiale des elektrostatischen latenten Bezugsbildes auf die vorgegebenen Sollwerte gebracht sind. Bei rnehrfärbi-

ger elektrografischer Vervielfältigung tritt selbstverständlich an die Stelle des einzelnen vorgegebenen Sollwertes jeweils ein Sollwert für jeweils eine Farbe. Erfindungsgemäß wird das elektrostatische latente Bezugsbild auf dem Träger gemessen. Das Ergebnis dieser Messung wird im Rahmen eines Istwert-/Sollwert-Vergleiches ausgewertet und nach Maßgabe des Ergebnisses des Istwert-/Sollwert-Vergleiches wird vor Beginn des Vervielfältigungsvorganges für die eigentliche Vorlage der zugeordnete Einstellparametrr für die Vervielfältigung eingestellt Von großer Bedeutung ist, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens die sich ändernden Eigenschaften des lichtempfindlichen Trägers aufgrund von Temperaturänderungen und der Benutzungsdauer voll bei ücksichtigt werden können.

Auch kurzfristige Änderungen verschiedener Parameter können berücksichtigt werden, wenn die Messung und die Einstellung der Potentiale des Bezugsbildes vor jedem Vervielfältigungsvorgang für die Vorlage erf&igL Im übrigen sind Fehler aufgrund von Verschmutzungen des transparenten Vorlagenträgers und/oder des optischen Systems ohne Schwierigkeiten zu berücksichtigen, wenn das Bezugsbild vermittels eine ■ auf dem Vorlagenträger unmittelbar neben der Vorlage angeordneten Bezugsplatte erzeugt wird. Besonders zweckmäßig ist es, wenn in dem Bezugsbild in einem Bereich niedrigen Potentials ein schmaler Bereich hohen Potentials ausgebildet wird, das hohe Potential gemessen wird und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes eine externe Anzeigeeinrichtung betätigt wird. Alternativ dazu ist es natürlich auch möglich, in dem Bezugsbild in einem Bereich hohen Potentials einen schmalen Bereich niedrigen Potentials auszubilden, das niedrige Potential zu messen und bei Überschreiten des vorgegebenen Schwellwertes eine externe Anzeigeeinrichtung zu betätigen. Schließlich ist es hinsichtlich des Einstellparameters vorteilhaft, wenn die elektrostatische Grundaufladung des lichtempfindlichen Trägers und/oder die Belichtungszeit nach Maßgabe der Potentiale des Bezugsbildes eingestellt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematisdier Darstellung,

F i g. 2 ein Diagramm zur Darstellung des Zusammenhanges zwischen der Schwärzung einer Bezugsplatte in verschiedenen Bereichen und dem Potential des entsprechenden elektrortatischen latenten ßezugsbildes.

Fig. i --in Diagramm ;.ur Darstellung der Entwicklung des Potentials des lichtempfindlichen Trägers vor und nach einer Säuberung des optischen Systems und

F i g. 4 einen elektrischen Schaltplan der Vorrichtung nach Fig. 1.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Vorlagenträger 1 mit vorgegebener Breite und Länge vorgesehen, auf dessen Oberseite an einem Ende eine Bezügsplatte 2 angeordnet ist. Die Bezugsplatte 2 besitzt eine reflektierende Oberfläche, welche einen Dunkelbereich 3 mit geringem Reflexionsvermögen in breiter Ausdehnung, einen breiten Hellbereich 4 mit starkem Reflexionsvermögen und einen Zwischenbereich 6 aus dünnen schwarzen Streiken 5 im Hellbereich 4 aufweist.

Auf den Vorlagenträger I können Vorlagen 7, welche kopiert oder vervielfältigt werden sollen, aufgelegt werden.

Unter dem Vorlagenträger 1 ist eine Optik 14 vorgesehen, welche aus einem Beleuchtungskörper 8, mehreren Spiegeln 9,10, il und 12 sowie einer Linse 13 besteht. Der Strahlengang der Optik 14 endet an der Oberfläche eines lichtempfindlichen Trägers 15 auf einer Trommel in einem Belichtungsbereich 16. Eine

ίο elektrische Aufladeeinrichtung 17 ist in Drehrichtung der Trommel vor dem Belichtungsbereich 16 angeordnet. Zur Feststellung des Potentials eines elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Trägers 15 ist ein Potentialdetektor 18 in Drehrichtung der Trommel hinter dem Belichtungsbereich 16 vorgesehen. Der Potentialdetektor 18 ist an eine Empfängereinheit 19, eine Komparatoreinheit 20 und eine Steuereinheit 21 angeschlossen, die hintereinandergeschaltet sind.

Im Betrieb wird der lichtempfindliche Träger 15 dem von der Bezugsplatte 2 reflektierten Licht ausgesetzt, so daß auf dem lichtempfindliche.. Träger 15 ein elektrostatisches latentes Bezugsbild aasgebildet wird. Die durchgehende Linie in F i g. 2 stellt den korrekten Wert des Potentials dieses elektrostatischen latenten Bezugsbildes dar. Dabei weist er dem Dunkelbereich 3 entsprechende Teil des latenten Bezugsbildes ein hohes Potential und der dem Hellbereich 4 entsprechende Teil des latenten Bezugsbildes ein niedriges Potential auf.

Der Teil des latenten Bezugsbi'des. welcher dem Zwischenbereich 6 entspricht, hat ein ziemlich hohes Potential, welches jedoch nicht so hoch ist, wie das des Teiles, welcher dem Dunkelbereich 3 entspricht. Die gestrichelte Linie in F i g. 2 zeigt die Verteilung des Potentials de: latenten Bezugsbildes, wenn die Belichtung ungenügend ist. In diesem Fall steigt das Potential insgesamt an. Die strichpunktierte Linie in Fig. 2 zeigt die Zustände ungenügender Aufladung, wobei in diesem Fall das Potential insgesamt niedriger ist. Der Zustand des Potentials des latenten Bezugsbildes wird durch die Empfängereinheit 19 in ein vorgegebenes Signal umgesetzt und die Komparatoreinheit 20 vergleicht dieses Signal mit einem Sollwertsignal. Entsprechend den Resultaten erzeugt die Steuereinheit 21 eventuell erforderliche Steuersignale. Insbesondere erzeugt, wenn die Belichtung ungenau ist, die Steuereinheit 21 Signale, um automatisch die Spannung des Beleuchtungskörpers 8. die Breite der Schlitzöffnung usw. zu korrigieren, oder sie liefert eine entsprechende Korrekturangabe. Wenn die Aufladung ungenügend ist, liefert die Steuereinheit 21 Signale, um automatisch die Spannung der Aufladeeinrichtung 17 zu erhöhen oder um eine entsprechende Korrekturangabe zu geb^n. Wenn sowohl die Belichtung wie die Aufladung ungenau oind, Kefert die Steuereinheit 21 Signale, um beide Parameter zu korrigieren, so daß nach einigen Kopiergängen ihre Sollwerte erreichbar sinü.

Das Verhallen des dem Zwischenbereich 6 entsprechenden Potentials zeigt F i g. 3. Dabei gibt die Abszisse die Kodak-Grauskaladichte wieder und die Ordinate das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Trägers 15. Die in der Figur dargestellten Kurven wurden für Belichtufigsöfmungswinkel von 0°, 5°, !0° und 15° vor bzw. nach Reinigung der Optik 14 erhalten, Dabei bedeutet hier der Zustand »vor Reinigung der Optik 14« den Zustand, in welchem die Optik 14 mit Toner und Staub nach ca. 50 000 Köpiergängen Verschmutzt ist. Infolgedessen wird infolge der Verschmutzung bei

hohcr Grauskaladichte eine unregelmäßige Lichtrcflexion verursacht. Das unregelmäßig reflektierte Licht neigt zum Flackern, so daß das Potential vor der Reinigung absinkt, während das Potential nach der Reinigung groß wird. Bei geringer Grauskiiladichte wird > die Lichtmenge durch die Verschmutzung verringert, so daß das Potential vor der Reinigung groß und danach klein ist. Infolgedessen läßt sich die Verschmutzung der Optik 14 aus der Veränderung des Bezugspotentials des Zwischenbereiches 6 bestimmen. Entsprechend den in restgestellten Resultaten wird die Optik 14 automatisch gereinigt oder eine Angabe geliefert, daß eine Reinigung erforderlich ist.

Bei der in F i g. 4 dargestellten elektrischen Schaltung des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispieles ist ein ΐί Elektrometer 22 an den Potentialdeteklor 18 angeschlossen. Das Elektrometer 22 erzeugt ein Ausgangssignal E₀Ut, welches einem lOOstel des festgestellten

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■ UiV₁IiIiUfJ biiiji/i lein- uui] t^it\*t\it K/tti\*i\*i *js ij( mit Schaltern Si. S₂ und S3 verbunden, mit denen wiederum Folgeregler Au At₃ und A\b über Potential-Haltekondensatoren C\ bzw. C₂ bzw. C] verbunden sind. Die Folgeregler Au A\₃ und A\b sind jeweils mit Komparatorkreisen A₂ verbunden. Signale, welche dem Bezugspegel der Aufladung V_ren, dem Bezugspegel der Verschmutzung V_re/,?und dem Bezugspegel der Belichtung Vrr/j entsprechen, werden jeweils diesen Komparatorkreisen Ai eingegeben.

Der Schalter Si ist derart ausgebildet, daß er sich sofort schließt, wenn der Dunkelbereich 3 der Bezugsplatte 2 abgetastet wird. Der mit dem Schalter Si verbundene Komparatorkreis A₂ erzeugt ein Lade-Steuersignal, wobei zusätzlich eine lichtemittierende Diode Di, welche über einen Widerstand R₁ geerdet ist, zur Anzeige ungenügender Aufladung verwendet wird. Der Schalter S₂ ist derart ausgelegt, daß er sofort schließt, wenn der Zwischenbereich 6 der Bezugsplatte abgetastet wird. Der Komparatorkreis /X₂. welcher mit dem Schalter S₂ verbunden ist, ist an seiner Ausgangsseite mit einer lichtemittierenden Diode D₂ gekoppelt. welche über einen Widerstand R₂ geerdet ist und zur Anzeige einer Verschmutzung des optischen Systems verwendet wird. Der Schalter Si schließt sich sofort, wenn der Hellbereich 4 der Bezugsplatte 2 abgetastet Wird. Der Komparatorkreis A₂, welcher mit dem Schaller Sj verbunden ist, liefert ein Lampenkontrollsignal oder ein Schlitzkonlrollsignal zur Steuerung der Belichtung, während eine lichtemittierende Diode Dj, welche über einen Widerstand Rt ari Masse liegt, zu Anzeige einer unzureichenden Lichtmenge verwendet wird.

Wenn der lichtempfindliche Träger 15 aus einem Material mit starker Resipotentialschwankung wie Zinkoxid oder organischem fotoleitendem Material besieht, sollte die vorbeschriebene Potenlialfeststellung im Zusammenhang mit der Bezugsplatte 2 für jeden Kopiervorgang automatisch durchgeführt werden. Wenn der lichtempfindliche Träger 15 aus einem Material mit geringer Restpotentialschwankung besteht, wie beispielsweise Selen, so wird normalerweise die vorbeschriebene Potentialfeststellung zusammen mit der Bezugsplatte 2 nicht benötigt und kann

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arbeiten durchgeführt werden, wobei ein Schalter vorgesehen wird, welcher einen einwandfreien Betrieb aufrecht erhält. In diesem Fall kann die Bezugsplatte 2 im eigentlichen Kopiergerät eingebaut oder auf dem Vorlagenträger 1 angeordnet werden. Bei einem Einbau der Bezugsplalle 2 im eigentlichen Kopiergerät kann sie an der Seite des Vorlagenträgers 1 eingesetzt werden, wobei dann ein langer Beleuchtungskörper 8 verwendet wird.

Wenn der lichtempfindliche Trager 15 aus einem Material mit geringen Ermüdungserscheinungen besteht, dient die Feststellung des Potentials des latenten Bildes entsprechend der Bezuysplatte 2 dazu, die Aufladung und zeitliche Veränderungen wie vorbeschrieben zu korrigieren. Wenn der lichtempfindliche Träger 15 aus einem Material besteht, welches starken Ermüdungserscheinungen unterliegt, wei beispielsweise Zinkoxid oder einem organischen fotoleitenden Material, oder wenn besonders hohe Kopiergeschwindigkeiten erzielt werden sollen, so wirkt sich die vorgenannte Feststellung außer auf die vorgenannten Parameter dadurch aus, daß die Ermüdung des Trägers 15 ausgeschaltet wird, indem das Aufladepotential in den hellen und dunklen Bereichen konstant gehalten wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Konstanthalten optimaler Bedingungen bei der elektrografischen Vervielfältigung, bei dem auf einem transparenten Vorlagenträger eine Vorlage angeordnet und vom Lichtkegel eines Beleuchtungskörpers überstrichen wird, bei dem zur Ausbildung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem lichtempfindlichen Träger der Träger elektrostatisch aufgeladen und belichtet jo wird, bei dem neben dem elektrostatischen latenten Bild der Vorlage auf dem Träger ein elektrostatisches latentes Bezugsbild ausgebildet, das Potential des Bezugsbildes gemessen und nach Maßgabe des gemessenen Potentials des Bezugsbildes ein Einstellparameter für die Vervielfältigung eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische latente Bezugsbild durch Ausbildung von Hell- und Dunkelbereichen auf dem lichtempfindlichen Trägei erzeugt wird und dementsprechend Bereiche niedrigen und hohen Potentials aufweist, daß die Potentiale beider Bereiche gemessen werden und daß bei Abweichen der Potentiale des Bezugsbildes von vorgegebenen Sollwerten der dem jeweiligen Bereich zugeordnete Einstellparameler für die Vervielfältigung geändert wird, bis die Potentiale des elektrostatischen latenten Bezugsbildes auf die vorgegebenen Sollwerte gebracht sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung und die Einstellung der Potentiale de Bezugsbildes vor jedem Vervielfältigungsvorgang für die Vorlage erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Bczugshild vermittels einer auf dem Vorlagenträger unmittelbar neben der Vorlage angeordneten Bezugsplatte erzeugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bezugsbild in einem Bereich niedrigen Potentials ein schmaler Bereich hohen Potentials ausgebildet ist. daß das ao hohe Potential gemessen wird und daß bei Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellwerte¹· eine externe Anzeigeeinrichtung betätigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bezugsbild in einem Bereich hohen Potentials em schmaler Bereich niedrigen Potentials ausgebildet wird, daß das niedrige Potential gemessen wird und daß bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes eine externe Anzeigeeinrichtung betätigt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis > dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Grundaufladung des lichtempfindlichen Trägers und/oder die Belichtungszeit nach Maßgabe der Potentiale des Bezugsbildes eingestellt wird.