DE2901891C3

DE2901891C3 - Verfahren zur Einstellung der Bildschwärzung der Kopien bei einem Kopiergerät

Info

Publication number: DE2901891C3
Application number: DE2901891A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Kawasaki Nakamura; Nachio Sagamihara Seko
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1979-01-18
Publication date: 1981-12-24
Also published as: GB2013109A; DE2901891A1; JPH0125058B2; JPS5497432A; US4256401A; GB2013109B; DE2901891B2

Description

Verfahren,

F i g. 6 die Lichtabfallkurve bei der Herstellung einer normalen Kopie mit der normalen Entwicklungsvorspannung Vo,

Fig.7 die Lichtabfallkurve bei erhöhter Entwicklungsvorspannung nach dem erfindungsgemäOen Verfahren,

F i g. 8 die Beziehung zwischen dem Schwärzungsgrad und de: Entwicklungsvorspannung sowie der Belichtung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, ι ο

Fig.9 die Änderung der Bildschwärzung bei der fortlaufenden Änderung der Entwicklungsvorspannung oder der Belichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fi g. 10 einen Schnitt durch ein elektrophotographisches Kopiergerät, bei dem das erfindungsgemäße Einstellverfahren eingesetzt wird,

F i g. 11 eine Draufsicht auf ein Bedienungsfeld des elektrophotographischen Kopiergerätes nach F i g. 10,

Fi g. 12 ein Schaltbild der Steuerschaltungen in einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgernäßen Einstellverfahrens, und

Fig. 13 ein Schaltbild der Steuerschaltung einer weiteren Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Einstellverfahrens.

In Fig. 1 ist die anfängliche Lichtabfallkurve des Untergrundpotentials auf einem Photoleiter durch eine ausgezogene Linie und die Lichtabfallkurve eines ermüdeten Photoleiters durch die gestrichelte Linie dargestellt Wenn die Entwicklung zum Zeitpunkt T₀ durchgeführt wird, kann der Unterschied zwischen dem anfänglichen Hintergrundpotential und dem Hintergrundpotential bei ermüdetem Photoleiter nicht bei der normalen Entwicklungsvorspannung V₀ erzeugt werden, so daß der Untergrund auf der Kopie nicht auf der τ> Kopie erscheint Wenn jedoch die Entwicklungsvorspannung auf Vi verringert wird, um die Bildschwärzung des Untergrundes zu erhöhen, entsteht ein Unterschied zwischen dem anfänglichen Untergrundpotential und dem Untei grundpotential des ermüdeten Photoleiters, der sich in Form eines Geisterbildes auf der Kopie zeigt.

Wenn andererseits zur Beseitigung des Untergrundes die Bildschwärzung verringert wird, indem die Belichtung erhöht und die Entwicklungsvorspannung konstant gehalten wird, wie es bei einigen herkömmlichen Einstellverfahren der Fall ist, wird die Ermüdung des Photoleiters noch verstärkt, so daß sich qualitativ minderwertige Kopien ergeben.

In Fig.2 ist die Lichtabfallkurve für die normale Belichtung des Photoleiters dargestellt In F i g. 3 ist die Lichtabfallkurve für den Fall gezeigt, daß die Belichtung des Photoleiters erhöht wird, um die Bildschwärzung der Kopie zu verringern. Wenn die Belichtung erhöht wird, wird der Unterschied zwischen der Lichtabfallkurve des anfänglichen Untergrundpotentials und des Untergrundpotentials des ermüdeten Photoleiters so groß, daß sich dieser Unterschied bei den Kopien bemerkbar macht; dies gilt selbst dann, wenn die Entwicklungsvorspannung nicht geändert wird.

Wie bereits oben angedeutet wurde, soll mit dem erfindungsgemäßen Einstellverfahren durch entsprechende Steuerung der Belichtung eine vorzeitige Ermüdung des Photoleiters, soweit möglich, verhindert werden.

In F i g. 4 ist die Lichtabfallkurve des Photoleiters fü.¹ den Fall dargestellt, daß der Photoleiter einer normalen Belichtung E₀ ausgesetzt wird. In Fig. 5 ist die Lichtabfallkurve des Photoleiters für den Fall gezeigt, daß der Photoleiter einer geringeren Belichtung ausgesetzt wird. Wie man aus den Fig.4 und 5 erkennen kann, ergibt sich der folgende Zusammenhang: Wenn die Belichtung auf den Wert E\ verringert wird, um die Bildschwärzung des Untergrundes der Kopie zu erhöhen, bemerkt man den Unterschied zwischen dem Anfangspotential des Untergrundes und dem Potential des Untergrundes bei ermüdetem Photoleiter. Wenn die Belichtung jedoch Ea ist, wie in Fig.4 dargestellt ist, zeigt sich kein Unterschied in Form eines Geisterbildes auf der Kopie. Wenn die Bildschwärzung der Kopie verringert, wird, um den Untergrund der Kopie zu beseitigen, wird die Entwicklungsvorspannung bei konstant gehaltener Belichtung erhöht

In Fig.6 ist die Lichtabfallkurve für den Fall dargestellt, daß eine normale, kopierte Abbildung bei normaler Entwicklungsvorspannung Va erhalten wird. In F i g. 7 ist die Lichtabfallkurve für den Fall dargestellt, daß die Entwicklungsvorspannunr. auf den Wert V2 erhöht wird. Aus den F i g. 6 und 7 Kann man folgendes erkennen: Wenn die Entwicklungsvorspannung zur Verringerung df Bildschwärzung der Kopien erhöht wird, zeigt sich der Unterschied zwischen dem Anfangspotential des Untergrundes und dem Potential des Untergrundes bei ermüdetem Photoleiter auf der fertigen Kopie nicht

In Fig.8 ist schließlich die Beziehung zwischen der Bildschwärzung der fertigen Kopie, der Entwicklungsvorspannung und der Belichtung dargestellt Wie man aus F i g. 8 erkennen kann, ändern sich die Entwicklungsvorspannung und die Belichtung in der Nähe der normalen Bildschwärzung nicht plötzlich, sondern sie ändern sich erst in dem Bereich, der weiter von der normalen Bildschwärzung entfernt ist

In F i g. 9 ist eine Kurve der Bildschwärzung (der Dichte der reflektierten Abbildung) für den Fall dargestellt, daß die Entwicklungsvorsparnung oder die Belichtung ständig geändert werden. In diesem Fall ist die Einrichtung zur Einstellung der Bildschwärzung so ji.itiert, daß 1,0 der Bildschwärzung bzw. Dichte der reflektierten Abbildung bei der Anlegung einer Entwicklungsvorspannung von 250 V erhalten werden, wenn das Potential der latenten, elektrostatischen Abbildung im Bereich der normalen Bildschwärzung 700 V beträgt. Wie man aus F i g. 9 erkennen kann, ändert sich die Kurve der Bildschwärzung in der Nähe des Bereiches der normalen Bildschwärzung nur wenig, während sich die Bildschwärzung an den einander gegenüberliegenden Endbereichen stark ändert. Üblicherweise wird ein Kopiergerät sehr häufig nahezu ausschließlich im Bere-ch der normalen Bildschwärzung betrieben. Solange also der zugehörige Einstellknopf des Kopiergerätes in der Nähe des Bereiches für die normale Bildsch'värzung steht, kann dann nahezu die gleiche Entwicklungsvorspannung oder Belichtung erhalten werden. Dies gilt selbst dann, wenn der Einstellknopf nicht ganz genau auf den Punkt der normalen Bildsciiwärzung eingestellt ist

In Fig, 10 ist schematisch ein elektrophqtographisches Kopiergerät dargestellt, bei dem das e-findungsgemäße Einstellverfahren angewendet werden kann. Gemäß F i g. 10 wird ein Photoleiter 11 gedreht, so daß seine Umfangsflärhe mittels einer Ladeeinrichtung 12 gleichförmig aufgeladen und dann mittels einer Belichtungscinrichtung 13 bildmäßig mit einer Vorlage belichtet werden kann, wodurch eine elektrostatische Abbildung der Vorlage auf dem Photoleiter 11 entsteht.

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In der Belichtungseinrichtung 13 wird die auf einer Glasplatte 14 angeordnete Vorlage mittels einer Lampe 15 bestrahlt; das an der Vorlage reflektierte Licht wird mittels eines optischen Systems 16 auf dem Photoleiter 11 scharf eingestellt; gleichzeitig wird bei der Bewegung der Glasplatte 14 die Vorlage abgetastet. Das elektrostatische, latente Bild auf dem Photoleiter 11 wird mittels einer Entwicklungseinrichtung 17 entwikkelt und das entwickelte Bild mittels einer Bildübertragungseinrichtung 18 auf ein Kopieblatt übertragen, das von einer Blattzuführeinrichtung aus zugeführt worden ist. Auf dem Kopieblatt wird dann das Tonerbild durch eine Fixiereinrichtung 19 fixiert, so daß die fertige Kopie dann zu einer Ablage 20 ausgetragen werden kann. Inzwischen wird der Photoleiter ti durch eine Reinigungseinrichtung 21 gereinigt.

Das elektrophotographische Kopiergerät ist mit einem in F i g. 11 dargestellten Bedienungsfeld 22 versehen, das Schalter, Anzeigeeinheiten und eine Einrichtung 23 zur Einstellung der Bildschwärzung aufweist. In der Einrichtung 23 wird ein Schiebeschalter verwendet; durch Einstellung eines beweglichen Teils a des Schiebeschalters auf den mittleren Bereich kann eine normale Abbildung erhalten werden; wenn der bewegliche Teil a nach rechts verschoben wird, wird die Bildschwärzung der Kopie niedrig, während bei einer Verschiebung des Teils a nach links die Bildschwärzung der Kopie hoch wird.

Wie in F i g. 12 dargestellt ist, weist die Einrichtung 23 zur Einstellung der Büdschwärzung Schiebeschalter 5W| und SW₂ in zwei Schaltungen und jeweils elf Kontakte auf. Der Schiebeschalter SW\ ist mit der Einstellung der Ausgangsspannung einer Steuereinrichtung 24 für die Belichtung, nämlich der Helligkeit einer Lampe, und der Schiebeschalter SW₂ mit einer die Entwicklungsvorspannung abgebenden Einrichtung verbunden. Die Ausgangsspannung der Steuereinrichtung 24 für die Belichtung wird 80 V, wenn ein beweglicher Kontakt a\ des Schiebeschalters 51Vi mit Kontakten b_n bis 6«, verbunden ist: wenn der bewegliche Kontakt a\ mit einem Kontakt fc_tr verbunden ist. wird ein Widerstand R\ mit der Steuereinrichtung 24 verbunden. Hierdurch wird die Ausgangsspannung der Steuereinrichtung 24 auf 79 V herabgesetzt. Wenn in ähnlicher Weise der bewegliche Kontakt a\ mit Kontakten bis. b^, 6110 und but verbunden wird, werden Widerstände Rt bis Λ5 jeweils in Reihe mit der Steuereinrichtung 24 geschaltet, so daß der Ausgang der Steuereinrichtung 24 auf 78 V, 77 V. 75 V bzw. 73 V herabgesetzt wird. Die Steuereinrichtung 24 ist durch einen Kontakt RA eines Belichtungssteuerrelais, das bei jedem Belichtungsschritt zeitlich entsprechend gesteuert wird, mit einer 100 V abgebenden Wechselspannungsquelle verbunden: die Ausgangsspannung der Steuereinrichtung 24 wird an die Lampe 15 angelegt. Die Entwicklungseinrichtung 17 weist eine Entwicklungshülse I7i auf. die eine magnetische Bürste bildet. Wenn ein beweglicher Kontakt a₂ des Schiebeschalters SVV₂ mit einem Kontakt fo- verbunden wird, wird eine Ausgangsspannung von 500 V von der die Vorspannung erzeugenden Einrichtung an die Entwicklungshülse 17, angelegt. Wenn der bewegliche Kontakt a₂ mit Kontakten fe. ko. tn*. th=. und Z)₂₆ verbunden wird, wird die Ausgangsspannung der die Vorspannung abgebenden Einrichtung durch Widerstände R*. Rr R», M> b?w /?:o um 50 V. 50 V. 50 V. 25 V bzw. 25 V geändert, so daß Potentiale von 450 V. 400 V. 350 V. 300 V. 275 V und 250 V jeweils an die Entwicklungshülse 17, angelegt werden; wenn der bewegliche Kontakt a₂ mit Kontakten £>27. £>2h, />«. bi\o und 6211 verbunden wird, wird ein Potential von 250 V an die Entwicklungshülse 17i angelegt. In den Schiebeschaltern SW\ und SW₂ sind die ' Kontakte a\ und a₂ einander zugeordnet und bilden den beweglichen Teil a, so daß die Ausgangsspannung der Steuereinrichtung und dementsprechend die Belichtung geändert wird und gleichzeitig die Entwicklungsvorspannung geändert wird, wie in F i g. 8 und 9 dargestellt

Als elektrische Schaltungen für die vorbeschriebene Einrichtung 23 zur Einstellung der Büdschwärzung können auch Widerstandsblöcke verwendet werden, wobei die erforderlichen Widerstände zur Vereinfa-ί chung des Aufbaus und der Montage der Einstelleinrichtung 23, entsprechend kombiniert, bereits verdrahtet sind.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden die belichtung und die Entwickiungsvorspannung unmiueibar durch die Schalter gesteuert. Wenn sie jedoch durch einen Mikrokomputer gesteuert werden, wie in F i g. 13 dargestellt ist, werden die geeignet'. Spannung für die Belichtungslampe IS und die Entwicklungsvorspannung mittels des Mikrokomputers eingestellt, wobei die

.' > Umgebungsbedingungen, wie Temperatur und Betriebszeit, berücksichtigt werden; die entsprechenden Spannungen werden über eine Ausgangskopplungseinrichtung 01. thjrch die eine Digital-Analog-Umwandlung der mittels des Mikrokomputers erhaltenen Betriebsergeb-

i" nisse durchgeführt wird, an die Belichtungslampe 15 und die Entwicklungshälse 17, angelegt, so daß die Belichtung und die Entwicklungsvorspannung genauer gesteuert werden können. In diesem Fall weist der Mikrokomputer eine zentrale Recheneinrichtung

ι· (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), eine Eingangskopplungseinrichtung Il und eine Ausgangskopplungseinrichtung 01 auf. Eine Versorgungsspannung Vcc wird an die Eingangskopplungseinrichtung Il des Mikrokompu-

■<" ters von den Kontakten b\ bis öe des Schiebeschalters SW aus angelegt, welcher die Einrichtung zur Einstellung der Büdschwärzung bildet. Die Signale, welche die Umgebungsbedingungen, wie Temperatur und Betriebszeit, darstellen, werden über die Eingangs-

^l'< kopplungseinrichtung Il ebenfalls dem Mikrokomputer zugeführt. Wenn lange Zeit bei Verwendung einer derartigen Einrichtung zur Einstellung der Bildschwärzung kopien worden ist nimmt irn allgemeinen die Büdschwärzung zu, da der Photoleiter, der Entwickler

■"'" und die Lampe schlechter werden und das optische System verschmutzt wird. Infolgedessen mub die Einrichtung zur Einstellung der Büdschwärzung entsprechend betätigt werden, um die Entwicklungsvorspannung zu erhöhen. In diesem Fall kann durch

i*> Verwendung mehrerer Einstellwiderstände Ra in einer Schaltung zur Einstellung der Entwicklungsvorspannung die Einrichtung zur Einstellung der Büdschwärzung entsprechend justiert werden, um so die optimalen Abbildungen zu erhalten. Natürlich kann durch Vorse-

¹^ hen eines Einstellwiderstandes Rb in einer Schaltung zum Einstellen der Lampenspannung die Einrichtung zur Einstellung der Büdschwärzung in ähnlicher Weise justiert werden. Ferner können durch Einstellung der Widerstände Ra und Rb die Kurven in F i g. 8 oder in

t5 Fig.9 parallel zu der Ordinate oder der Abszisse verschoben, und die Steuerung der Büdschwärzungs-Einstellung jeder Einrichtung kann entsprechend justiert werden, um optimale Abbildungen zu erhalten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einstellung der Bildschwärzung der Kopien bei einem elektrophotographischen Kopiergerät durch Steuerung von Entwicklungsvorspannung und Belichtung, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Einstellung auf normale bis helle Bildschwärzung die Belichtung auf dem maximalen Wert gehalten und die Entwicklungsvorspannung erhöht wird, und daß bei der Einstellung auf dunkle bis normale Bildschwärzung die Entwicklungsvorspannung auf dem minimalen Wert gehalten und die Belichtung verringert wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei zusammenwirkende Einrichtungen (SW_U SW₂) zur Änderung von Widerständen in einer Anordnung zur Einstellung der Belichtung bzw. in einer Anordnung zur Einstellung der Belichtungsvorspannung.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (SWj) zur Änderung des Widerstandes die Ausgangsspannung einer Steuereinrichtung (24) für eine Belichtungslampe und die andere Einrichtung (SWi) zur Widerstandsänderung die von einer Sparuaingsquelle zugeführte Entwicklungsvorspannung einstellt

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Widerstandsänderung Schiebeschalter (SW₁, SW₂) sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Bildschwärzung der Kopien bei einem elektrophotographischen Kopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Die Einstellung der Bildschwärzung der Kopien bei einem elektrophotographischen Kopiergerät erfolgt entweder durch Beeinflussung der Entwicklungsspannung, wobei die Belichtung konstant gehalten wird, oder durch Beeinflussung; der Belichtung, wobei die Entwicklungsspannung konstant gehalten wird. Außerdem ist aus der US-PS 29 56 487 ein Verfahren zur Einstellung der Bildschwärzung der Kopien der angegebenen Gattung bekannt, bei dem die Entwicklungsvorspannung und die Belichtung gleichzeitig gesteuert werden. Dabei werden die erzeugten, elektrostatischen, latenten Abbildungen überwacht und in Abhängigkeit von der festgestellten, latenten Abbildung verschiedene Parameter des elektrophotographischen Kopiergerätes eingestellt, wie beispielsweise die Intensität der Korona-Aufladung, die Belichtung und die Entwicklungsvorspannung. Diese Druckschrift bezieht sich also auf die automatische Gesamtsteuerung eines elektrophotographischen Kopiergerätes.

Bei einem solchen Verfahren zur Einstellung der Bildschwärzung tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß der Photoleiter nach längerem Gebrauch »ermüdet«. Diese Ermüdung des Photoleiters, die zu unscharfen, verwaschenen Kopien führt, wird insbesondere dadurch beschleunigt, daß d>jr Photoleiter großen Lichtmengen ausgesetzt wird, viodurch sein Untergrundpotential zunimmt, so daß lieh die Differenz zwischen dem Untergrundpotential und dem Bildflächenpotential

verringert

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung der Bildschwärzung der angegebenen Gattung bzw. eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, bei dem bzw. der eine frühzeitige Ermüdung des Photoleiters sicher vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gelöst

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß der zur optimalen Einstellung der Bildschwärzung erforderlichen Verstellung von Entwicklungsvorspannung und Belichtung eine weitere »Steuergröße« überlagert wird, um auf diese Weise die frühzeitige Ermüdung des Photoleiters durch eine zu starke Belichtung zu verringern. Denn wenn der Abbildungsschwärzungsgrad auf den rechten Teil der Einstellkurve eingestellt wird, also auf den Bereich zwischen dem normalen Schwärzungsgrad und dem heilen Schwärzungsgrad, in dem der Untergrund der Kopien verringert wird, wird die Belichtung auf dem maximalen Wert gehalten, während die Entwicklungsvorspannung erhöht wird.

Wenn andererseits die Bildschwärzung auf der linken Seite des einstellbaren Bereiches liegt, also in dem Einstellbereich für dunkle bis normale Bildschwärzung, in dem der Untergrund zunimmt, wird die Entwicklungsvorspannung auf dem minimalen Wert gehalten und die Belichtung erhöht Dadurch ergibt sich ein Kurvenverlauf mit einem kontinuierlichen, relativ flachen Übergang vom Bereich dunkler Bildschwärzung bis zum Bereich heller Bildschwärzung.

Da ein solches elektrophotographisches Kopiergerät in der Regel weitgehend im Bereich normaler Schwärzung eingesetzt wird, erhält der Photoleiter immer nur die Lichtmenge, die einerseits zur Erzeugung einer ausreichenden, latenten Abbildung erforderlich ist und andererseits noch nicht zu einer frühzeitigen Ermüdung führt, so daß es nicht zu einem frühzeitigen Verbrauch des Photoleiters kommt.

Und schließlich kann dieses Verfahrer, sowohl beim elektrophotographischen Kopiergerät nach der US-PS 29 56 487, also bei einem Kopiergerät, bei dem bestimmte Einstellparameter in Abhängigkeit von der latenten Abbildung gesteuert werden, als auch bei einem elektrophotographischen Kopiergerät eingesetzt werden, bei dem dir. Entwicklungsvorspannung und die Belichtung in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten verstellt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der Bildschwärzung der Vorlage, aber auch in Abhängigkeit von der festgestellten Intensität der Belichtung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die anfängliche Lichtabfallkurve des Untergrundpotentials eines üblichen Photoleiters sowie die Lichtabfallkurve des Unlergrundpotentials eines ermüdeten Photoleiters bei einem herkömmlichen Verfahren zur Einstellung der Bildschwärzung,

Fig.2 die Lichtabfallkurve bei normaler Belichtung des Photoleiters,

Fig.3 die Lichtabfallkurve bei einer Erhöhung der Belichtung bei einem normalen Einstellverfahren,

Fig. 4 die Lichtabfallkurve bei der normalen Belichtung Eo mit dem erfindungsgeniäßen Verfahren,

F'g. 5 die Lichtabfallkurve für die geringere Belichtung E\ des Photoleiters nach dem erfindungsgemäßen