DE3014071C2

DE3014071C2 - Kopiergerät

Info

Publication number: DE3014071C2
Application number: DE3014071A
Authority: DE
Inventors: Haruhisa Honda; Tsutomu Tokio/Tokyo Toyono
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-04-13
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1986-11-13
Also published as: JPS55137548A; DE3014071A1; JPH0318170B2; US4383758A

Description

gebenen Lichts mit der Zeit ändert Als Folge davon ändert sich mit der Zeit die ßilddichte, so daß keine gute Bildgleichmäßigkeit erzielbar ist

Aus der DE-AS 12 20 722 ist ein Verfahren zum Kopieren von Farbnegativen und zur Bestimmung der Belichtung bekannt, bei dem zum Belichten von Kopiermaterial mit einer Farbkomponente aus dem durch ein Negativ hindurchtretenden Licht einer Entladungslampe die Farbkomponente mittels einer Photozelle erfaßt wird, um damit die Belichtung zu regeln. Das spektrale Ansprechen der Photozelle wird dabei durch ein Farbauszugsfilter so verändert, daß es möglichst genau mit dem spektralen Ansprechen des Kopiermaterials auf die entsprechende Farbkomponente übereinstimmt Somit wird nach diesem bekannten Verfahren die Belichtung farbselektiv unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des Kopiermaterial sowie der Dichte des Negativs bei den jeweiligen Farbkomponenten geregelt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei Verwendung einer Lichtquelle, deren Lichtabgabe sich hinsichtlich der Spektralverteilung zeitlich ändert, immer Ldder gleicher Qualität erzielbar sind

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Mitteln gelöst

Demnach wird erfindungsgemäß dem Lichtmeßelement eine Filtereinrichtung vorgeschaltet deren spektrale Durchlässigkeit derart gewählt ist daß das Licht eines Wellenlängenbereichs abgeschwächt wird, indem das photoempfindliche Material geringere Empfindlichkeit hat. Wenn dann die Lichtabgabe der Lichtquelle so gesteuert wird, daß das Signal aus dem Lichtmeßelement konstant gehalten wird, wird trotz der zeitlichen Änderung der Spektralverteilung des abgegebenen Lichts diejenige Lichtmenge im wesentlichen konstant gehalten, auf die das photoempfindliche Material anspricht. Auf diese Weise werden immer Bilder erzielt deren Dichte von den zeitlichen Änderungen der Lichtabgabe unabhängig und damit zeitlich gesehen gleichmäßig ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kopiergeräts ist in dem Patentanspruch 2 angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 ist eine graphische Darstellung der Lichiabgabe einer Leuchtstofflampe in deren stabiler Periode;

F i g. 2 ist eine graphische Darstellung der Lichtabgabe der Leuchtstofflampe in deren Anfangsperiode;

F i g. 3 ist eine graphische Darstellung der Spektralcharakteristika eines Lichtmeßelements und eines photoempfindlichen Materials;

F i g. 4 ist eine graphische Darstellung der zeitlichen Änderungen der Ausgangssignale des Lichtmeßelements und des photoempfindlichen Materials bei einem Kopiergerät nach dem Stand der Technik;

F i g. 5A zeigt ein Ausführungsbeispiel des Kopiergeräts:

Fig.5B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kopiergeräts;

F i g. 6 zeigt ein Steuersystem des Kopiergeräts;

Fig. 7 bis 9 sind graphische Darstellungen für die Erläuterung von Ausführungsbeispielen des Kopiergeräts.

Nach F i g. 5A wird eilte zu kopierende Vorlage la auf einen durchsichtigen Glasschlitten 1 aufgelegt Diese Vorlage la wird mit einer Lichtquelle 2 beleuchtet die unterhalb des Schlittens 1 angeordnet ist. Dus heißt, ein Teil des Lichts aus der Lichtquelle 2 fällt direkt auf die Vorlage, während ein anderer Teil des Lichts mittels einer Reflektorplatte 3 reflektiert wird und dann auf die Vorlage fällt Das von der Vorlage la reflektierte Licht wird aufeinanderfolgend von Spiegeln 6 und 7 reflektiert tritt durch ein Objektiv 8 hindurch und wird dann

ίο aufeinanderfolgend von Spiegeln 9 und 10 reflektiert wonach es auf ein elektrophotographisches photoempfindliches Material 11 an einer Belichtungsstelie it' trifft Das Objektiv 8 fokussiert dabei das Bildlicht von der Vorlage la auf dem photoempfindlichen Material 11- Das photoempfindliche Material 11 wird in Pfeilrichtung in Umlauf versetzt während synchron hiermit der Schlitten 1 in Pfeilrichtung bewegt wird. Durch die Bewegung des Schlittens 1 wird die Vodage la abgetastet wobei das photoempfindliche Material 11 schlitzförmig mit dem Bild der Vorlage belichtet wird. Als Alternative hierzu können synchron mit dem ' 'mlauf des photoempfindüchen Materials 11 die Sp:?ge' 6 und 7 nach rechts parallel zu dem Schlitten 1 mit einem Geschwindigkeitsverhältnis 1 : V₂ bewegt werden, um dadurch die Vorlage abzutasten. Bei einem Gerät bei dem die Spiegel 6 und 7 auf diese Weise bewegt werden, werden auch die Lichtquelle 2 und die Reflektorplatte 3 zusammen mit dem Spiegel 6 bewegt

In bezug auf die Umlaufbahn des photoempfindlichen Materials 11 liegt vor der Belichtungssielle 11' ein Lader 12, mit dem es gleichmäßig geladen wird. Danach wird das photoempfindliche Material 11 mit dem Bildlicht von der Vorlage belichtet, wodurch an dem photoempfindlichen Material 11 ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt wird. Dieses Ladungsbild wird mittels einer Entwicklungsvorrichtung 13 entv/ickelt Das sich aus der Entwicklung ergebende Tonerbild wird mittels einer Bildübertragungsvorrichtung 14 auf ein Bildempfangsmaterial wie Papier übertragen. Das derrraßeii auf das Bildempfangsmaterial Übertrager c Tonerbild wird mittels einer Fixiervorrichtung fixiert Zur Erzielung einer ge- wünschten Anzahl von Kopien wird der Tonerbild-Erzeugungsvorgang wiederholt.
Die Lichtquelle 2 und die Reflek:orplatte 3 werden mittels eines Halteelements 4 gehalten, das mit einer optischen Öffnung 4a versehen ist. In der Nähe der Öffnung 4a oder eng an diese angrenzend ist ein Lichtmeßelement 5 angeordnet Ein Teil des von der Lichtquelle 2 abgegebenen Lichts durchläuft die Öffnung 4a zu dem

so Lichtmeßelement 5 hin. Auf diese Weise gibt das Lichtmeßelement 5 ein elektrisches Signal ab, das der Lichtmenge entspricht, auf die das Element anspricht. Daß das Lichtmeßelement 5 und das photoempfindliche Materi?^! 11 auf das Licht ansprechen, bedeutet nicht nur, daß sie einfach das Licht empfangen, sondern auch, daß sie durch das auf'.reffende Licht elektrisch verändert werden. Dabei ist die Ansprech-Lichlmenge jeweils gleich dem Integral des Produkts aus der Spektralverteilung des einfallenden Lichts und der betreffender, spektralen Empfindlichkeit über den Bereich der Wellenlänge A Jes Lichts.

Nach F i g. 5A ist zwischen der Lichtquelle 2 zind dem Lichtmeßelement 5 keine Linse und kein Spiegel ange' ordnet. Nach F i g. 5B wird das durch die Öffnung 4a des Halteelements 4 hindurchgelangende Licht mittels eines Spiegels 22 reflektiert und auf eine Linse 23 gerichtet, mit der das Licht an dem Lichtmeßelement 5 gesammelt wird.

Nach Fig.6 wird das Ausgangssignal des Lichtmeßelements 5 mittels eines Verstärkers 15 verstärkt. Andererseits ist ein Bezugsspannungsgeber 17 vorgesehen, dessen Ausgangssignal mittels eines von außen her von der Bedienungsperson bedienbaren veränderbaren Widerstands 16 veränderbar ist. Die Ausgangssignale des Bezugsspannungsgebers 17 und des Verstärkers 15 liegen an einem Vergleicher 18 an. Der Vergleicher 18 vergleicht die beiden Ausgangssignale und steuert entsprechend dem Größenverhältnis zwischen diesen eine Beleuchtungsschaltung 19, mit der die Eingangsleistung der Lichtquelle 2 gesteuert wird. Dadurch wird die von der Lichtquelle 2 abgegebene Lichtmenge so gesteuert, daß das Ausgangssignal des Lichtmeßelements 5 konstant gehalten wird. Durch Einstellen des veränderbaren Widerstands 16 wird die von der Bedienungsperson gewünschte Bilddichte erzielt

Aus den vorstehend beschriebenen Gründen kann allein mittels der im Zusammenhang mit der F i g. 5 beschriebenen Vorrichtungen die Bildgleichmäßigkeit nicht aufrechterhalten werden, wenn sich die relative Spektralverteilung des von der Lichtquelle 2 abgegebenen Lichts mit der Zeit ändert. Bei den Ausführungsbeispielen des Kopiergeräts wird diese Unzulänglichkeit behoben.

Es seien: D (A) die Spektralempfindlichkeit des photoempfindlichen Materials 11. S(A) die Spektralempfindlichkeit des Lichtmeßelements 5, T(A) die spektrale Durchlässigkeit des von der Lichtquelle 2 über den Schlitten 1 zu dem lichtempfindlichen Material 11 führenden optischen Wegs, d. h. das Produkt aus dem spektralen Durchlaßfaktor des Schlittens 1. den spektralen Reflexionsfaktoren der Spiegel 6,7,9 und 10, dem spektralen Durchlaßfaktor des Objektivs 8 und dem spektralen Reflexionsfaktor oder dem spektralen Durchlaßfaktor etnes jeden optischen Elements in dem optischen Weg, und M(A) die spektrale Durchlässigkeit des optischen Wegs zwischen der Lichtquelle 2 und dem Lichtmeßelement 5. Wenn die Lichtquelle l eine Lt jchtstofflampe ist ist die Spektralverteilung des Lichts aus dem Leuchtstoff k\(Ä) f_x(t), während die Spektralvcrteilung des Lichts aus dem umhüllten Argongas k^A) n(t) ist, wobei fi(t)und fi(t)d\e zeitlichen Änderungen der Intensität des abgegebenen Lichts darstellen und voneinander verschieden sind.

Die jeweiligen Produkte aus der Spektralempfindlichkeit, der Durchlässigkeit und den Spektralverteilungen werden über den Wellenlängenbereich integriert um die entsprechende Ansprech-Lichtmenge zu erhalten. Diese ist jeweils konstant wenn ihre Ableitung nach der Zeit »0« ist I 'nte*· dieser Bedingung werden die Ableitungen für das Lichtmeßelement und das photoempfindliche Material derart zusammengefaßt daß die Ableitungen der Zeitfunktionen wegfallen. Es ergibt sich schließlich:

Lichtmenge, auf die das Lichtmeßelement 5 anspricht, wird im wesentlichen mit der Lichtmenge in Übereinstimmung gebracht werden, auf die das photoempfindliche Material 11 anspricht. Dadurch sind Bilder mit in der Praxis zufriedenstellender Qualität erzielbar.

Nachstehend werden nun bestimmte Vorrichtungen für die Erfüllung der Gleichung (1) beschrieben. Nach Fig.5A könnte in den optischen Weg des optischen Systems aus dem Schlitten 1, den Spiegeln 6 und 7, dem Objektiv 8 und den Spiegeln 9 und 10 von der Lichtquelle 2 zu dem photoempfindlichen Material 11 an einer geeigneten Stelle wie beispielsweise unmittelbar vor dem Objektiv 8 ein Spektralverteilungskorrektur-Filter 20 angeordnet werden, mit dessen spektraler Durchlässigkeit annähernd die Gleichung (1) erfüllt wird.

Falls beispielsweise als Lichtmeßelement 5 eine Siliciumphotozelle mit einer Spektralempfindlichkeit gemäß Kurve a in Fig. 7A, als photoempfindliches Material 11 CdS mit einer Spektralempfindlichkeit gemäß Kurve b' in F i g. 7A und als optisches System mit dem Schlitten 1, den Spiegeln 6 und 7, dem Objektiv 8 und den Spiegeln 9 und 10 ein optisches System mit einer spektralen Durchlässigkeit gemäß Kurve e in F i g. 7A verwendet werden und der optische Weg zwischen der Lichtquelle 2 und dem Lichtmeßelement 5 kurz ist und keinerlei optisches Element, sondern nur Luft enthält, so daß folglich gemäß Kurve /in F i g. 7A der Faktor M(A) für jede Wellenlänge A annähernd »1« ist, könnte als Filter 20 ein Filter mit einer spektralen Durchlässigkeit gemäß Kurve g in F i g. 7A verwendet werden. Aus der F i g. 7A ist ersichtlich, daß für eine jede Wellenlänge der Quotient aus dem Produkt der Kurven a und /und dem Produkt der Kurven b', e und g im wesentlichen konstant ist. Diese Lösung ist jedoch in der Praxis nicht zweckmäßig, da dabei die für die Bilderzeugung nutzbare Lichtmenge andern photoempfindlichen Material verringert wird.

Nachstehend wird als ein Beispiel das Gerät nach Fig.5B beschrieben. Wenn die spekiraie Durchlässigkeit des von der Lichtquelle 2 zu dem photoempfindlichen Material 11 führenden optischen Wegs gleich T(A) ist, wird ein Spektralverteilungskorrektur-Filter 21. dessen spektrale Durchlässigkeit Mi(A) gleich

M₇ (X) =

C-D(X)

S(X)- Λ/, (X)

S(A)M(A) = C- D(A)T(A)

wobei C eine von deF Wellenlänge unabhängige Konstante ist Wenn in dem Wellenlängenbereich des von der Lichtquelle 2 abgegebenen Lichts die Gleichung (1) im wesentlichen eingehalten wird, wird die Ansprech-Lichtmenge des photoempfindlichen Materials 11 konstant gehalten, wenn die Eingangsleistung der Lichtquelle 2 so gesteuert wird, daß das Ausgangssignal des Lichimeßeiements 5 selbst dann konstant ist wenn sich die relative Spektralveneilung des von der Lichtquelle 2 abgegebenen Lichts mit der Zeit ändert Das heißt die ist an einer geeigneten Stelle in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle 2 und dem Lichtmeßelement 5, wie z. B. unmittelbar vor der Linse 23 angeordnet, in

so diesem Fall ist dann, wenn dieses Filter aus dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle 2 und deir Lichtmeßelement 5 enfernt ist die spektrale Durchlässigkeit Mi(A) dieses optischen Wegs die durch die Kurve /' in Fig.7B dargestellte. Falls beispielsweise in dem Gerät als Lichtmeßelement 5 die Siliciumphotozelle verwendet wird, als photoempfindliches Material 11 CdS mit einer Spektralempfindlichkeit gemäß Kurven b in den F i g. 3 und 7B verwendet wird und die spektrale Durchlässigkeit des optischen Wegs zwischen der Lichtquelle 2 und dem photoempfindlichen Material 11 der Kurve e in Fi g. 7B entspricht erhält das Filter 21 eine spektrale Durchlässigkeit gemäß Kurve h in Fig.7B. Aus der F i g. 7B ist ersichtlich, daß der Quotient aus dem Produkt der Kurven a, F und h und dem Produkt der Kurven b und e für jede beliebige Wellenlänge im wesentlichen konstant ist M_x(A) ist das Produkt aus dem spektralen Reflexionsfaktor des Spiegels 22 und dem spektralen Durchlaßfaktor der Linse 23. Ferner ist

Mx(A)Mi[A) als M (A) in der Gleichung (1) zu betrachten.

Alternativ kann allein das Filter 21 nach F i g. 5A oder allein das Filter 20 nach Fig.5B so verwendet werden, daß im wesentlichen die Gleichung (1) erfüllt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, sowohl in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und dem photoempfindlichen Material als auch in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und dem Lichtmeßelement ein Spekti-a'verteilungs-Korrekturfilter anzuordnen. In diesem Fall werden die spektralen Durchlaßcharakteristika der jeweiligen Filter so bestimmt, daß durch die Anordnung der jeweiligen Filter in den entsprechenden optischen Wegen die Gleichung (1) im wesentlichen erfüllt wird.

Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. Das von der Leuchtstofflampe als Lichtquelle 2 abgegebene Licht wird in erstes Licht in dem Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm, das hauptsächlich von dem Leuchtstoff abgegeben wird und zweites Licht im hauptsächlich in dem Wellenlängenbereich von 700 bis 800 nm liegenden Argon-Spektrum aufgeteilt. Das erste und das zweite Licht zeigen unterschiedliche zeitliche Veränderungen. Wenn das Verhältnis zwischen der Menge an erstem Licht, auf die das Lichtmeßelement 5 und das photoempfindliche Material 11 ansprechen, und der Menge an zweitem Licht, auf die sie ansprechen, im wesentlichen konstant ist, wird die Ansprech-Lichtmenge des photoempfindlichen Materials 11 im wesentlichen konstant gehalten, wenn die Eingangsleistung der Lichtquelle 2 so gesteuert wird, daß das ^Ausgangssignal des Lichtmeßelements 5 konstant wird: dadurch sind Bilder mit in der Praxis zufriedenstellender Qualität erzielbar. Das heißt, wenn M(A)S(A) bzw. T(A)D(A) für das erste Licht gleich A\ bzw. B\ und für das zweite Licht gleich A₂ bzw. B₂ sind und wenn im wesentlichen die Beziehung

A₂ B₂

eingehalten wird, entsprechen einander die Ansprech-Lichtmenge des Lichtmeßelements 5 und die Ansprech-Lichtmenge des photoempfindlichen Materials 11 selbst dann, wenn das erste und das zweite Licht sich zeitlich unterschiedlich verändern. Hierzu kann als Filtereinrichtung zur Spektralverteilungs-Korrektur ein Filter 20 in dem optische.i Weg zwischen der Lichtquelle 2 und dem photoempfindichen Material 11 und/oder ein Filter 21 in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle 2 und dem Lichtmeßelement 5 angeordnet werden.

Falls beispielsweise als Lichtmeßelement 5 eine Siliciumphotozelle mit einer Spektralempfindlichkeit gemäß Kurve a in F i g. 8A und als photoempfindliches Material 11 CdS mit einer Spektralempfindlichkeit Kurve b' in F i g. 8A verwendet wird und M (A) der Kurve f entspricht, die im wesentlichen bei jeder beliebigen Wellenlänge A den Wert »1« darstellt, sowie die spektrale Durchlässigkeit des optischen Systems aus dem Schlitten 1, den Spiegeln 6 und 7, dem Objektiv 8 und den Spiegeln 9 und 10 der Kurve e entspricht, könnte die Beziehung gemäß der Gleichung (3) im wesentlichen dadurch eingehalten werden, daß ein Filter 20 mit einer spektralen Durchlässigkeit gemäß Kurve Jt in F i g. 8A in den optischen Weg zwischen der Lichtquelle 2 und dem lichtempfindlichen Material 11 eingesetzt wird, was jedoch in der Praxis unzweckmäßig ist.

Falls die Durchlässigkeit T(A) der Kurve e entspricht und ein Filter 21 mit einer spektralen Durchlässigkeit Mj(A) gemäß Kurve 1 in Fi g. 8B in den optischen Weg zwischen der Lichtquelle 2 und di.Mii Lichtincßelenicnt 5 eingesetzt wird, wird im wesentlichen die Beziehung gemäß der Gleichung (3) eingehalten. in diesem Fall entspricht bei entferntem Filter 21 die spektrale Durchlässigkeit Mi(A) des optischen Wegs zwischen der Lichtquelle 2 und dem Lichtmeßelement 5 der Kurve /'und ändert sich mit der Wellenlänge, so daß in diesem Fall ein Filter 21 mit der Durchlässigkeit M₂(A) verwendet

ίο wird, wobei mit M\(A) M₂(A) als M(A) die Gleichung (3) im wesentlichen erfüllt wird.

Des weiteren kann der Aufbau so vorgenommen werden, daß die Gleichung (3) unter Verwendung allein des Filters 21 nach Fig. 5A. allein des Filters 20 nach Fig. 5B oder der Filter 20 und 21 sowohl nach Fi g. 5A als auch nach F i g. 5B erfüllt wird.

Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben:
Es wird beispielsweise als photoempfindliches Material 11 Selen verwendet. Die Empfindlichkeit dieses Materials ist hinsichtlich des zweiten Lichts (Argonspektrums) gering, wie es durch die Kurve m in F i g. 9 dargestellt ist. Das heißt, dieses photoempfindliche Material hat im wesentlichen keine Empfindlichkeit für das zweite Licht. Andererseits wird als Lichtmeßelement 5 eine Siliciumphotozelle mit einer Spektralempfindlichkeit gemäß Kurve a in F i g. 9 verwendet. Dieses Lichtmeßelement 5 ist sowohl für das erste als auch für das zweite Licht empfindlich. Daher wird nach F i g. 5A und 5B ein Filter 21 mit einer spektralen Durchlässigkeit gemäß Kurve η in F i g. 9 in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle 2 und dem Lichtmeßelement 5 angeordnet. Dieses Filter 21 fängt nahezu das gesamte von der Lichtquelle 2 zu dem Lichtmeßelement 5 hin abgegebene zweite Licht ab. Dadurch entspricht das Ausgangssignal des Lichtmeßelements 5 im wesentlichen der Lichtmenge, auf die das photoempfindliche Material 11 anspricht.
Wenn als photoempfindliches Material 11 CdS verwendet wird, das Empfindlichkeit sowohl für das erste als auch für das zweite Licht hat. wie es durch die Kurve b in F i g. 9 dargestellt ist, und als Lichtmeßelement 5 beispielsweise ein Selen-Lichtempfangselement verwendet wird, das eine spektrale Empfindlichkeit gemäß

« Kurve m in Fig.9 hat, d.h., zwar auf das erste Licht, jedoch im wesentlichen nicht auf das zweite Licht anspricht, kann ein Filter 20 mit einer spektralen Durchlässigkeit gemäß Kurve η in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle 2 und dem photoempfindlichen Material 11 angeordnet werden. Dieses Filter 20 fängt nahezu das ganze zum photoempfindlichen Material 11 gerichtete zveite Licht ab, so daß daher das Ausgangssignal des Lichtmeßelements 5 im wesentlichen der Lichtmenge entspricht, auf die das photoempfindliche Material 11 anspricht.

Wenn als Lichtmeßelement 5 eine Siliciumphotozelle verwendet wird, die eine Charakteristik gemäß Kurve a hat und damit sowohl auf das erste als auch auf das zweite Licht anspricht, und als photoempfindliches Material 11 CdS verwendet wird, das eine Charakteristik gemäß Kurve b hat und damit sowohl auf das erste als auch auf das zweite Licht anspricht, können in den optischen Weg zwischen der Lichtquelle 2 und dem photoempfindlichen Material 11 bzw. in den optischen Weg zwischen der Lichtquelle 2 und dem Lichtmeßelement 5 Filter 20 und 21 angeordnet werden, die eine spektrale Durchlässigkeit gemäß Kurve η in F Ί g. 9 haben, d. h. für das zweite Licht eine Durchlässigkeit haben, die ausrei-

chend niedriger als diejenige für das erste Licht ist. Das sich mit der Zeit gegenüber dem ersten Licht unterschiedlich verändernde zweite Licht zu dem Lichtmeßelement 5 bzw. dem photoempfindlichen Material 11 hin wird im wesentlichen abgefangen, so daß daher das Ausgangssignal des Lichtmeßelements 5 der Lichtmenge entspricht, auf die das photoempfindliche Material 11 anspricht.

Bei den vorgehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden die Filter 20 und 21 mit Wellenlängen-Selektions-Charakteristik den Spiegeln und Linsen hinzugefügt. Anstelle dieser Filter 20 und 21 können jedoch optisch dünne Filme 20' und 2V mit spektralen Durchlässigkeiten, die denjenigen der Filter 20 und 21 gleichartig sind, an irgendeinem der Spiegel 6, 7,9,10 und 22 oder irgendeiner der Linsen 8 und 23 beispielsweise durch Aufdampfen angebracht werden, um damit diesen Spiegeln oder Linsen eine Wellenlängen-Selektions-Charakteristik zu verleihen.

Das Filter 20 kann irgendwo in dem optischen Weg von der Lichtquelle 2 zu dem photoempfindlichen Material 11 angeordnet werden. Beispielsweise kann es unmittelbar vor der Belichtungsstelle 1Γ angeordnet werden. Das Filter 21 kann irgendwo in dem optischen Weg von der Lichtquelle 2 zu dem Lichtmeßelement 5 angeordnet werden. Beispielsweise kann es an der Lichtempfangsfläche des Lichtmeßelements 5 angebracht werden.

Der hier verwendete Ausdruck »spektrale Durchlässigkeit« ist durch E(J)Zl(A) definiert, wobei 1(A) die Intensität des in einen gewählten optischen Weg einfallenden Lichts ist. während E(A) die Intensität des aus diesem optischen Weg austretenden Lichts ist. Dementsprechend erfaßt die spektrale Durchlässigkeit sowohl den spektralen Reflexionsfaktor als auch den spektralen Durchlaßfaktor.

Diese Maßnahmen sind nicht nur bei Kopiergeräten mit Leuchtstofflampen mit den Spekiralverteilungen gemäß den F i g. 1 und 2 anwendbar, sondern auch bei Kopiergeräten, bei welchen Weiß-Leuchtstofflampen zur Vorlagenbeleuchtung verwendet werden. Ferner gibt es als Lichtquelle, die wie Leuchtstofflampen eine sich mit der Zeit ändernde Spektralverteilung hat, Lichtquellen, in welchen unterschiedliche Leuchtsubstanzen enthalten sind, durch deren Erregung jeweilige Spektra erzeugt werden und die unterschiedliche Temperaturcharakteristika haben; die beschriebenen Filtereinrichtungen können auch bei Kopiergeräten angewandt werden, bei denen zur Vorlagenbeleuchtung derartige Lichtquellen verwendet werden. Als Beispiele sind Hochdruck-Quecksilberlampen, bei denen Halogenide bzw. Halogene von In, Ta, Na, Li und dgl. in Quecksilberdampf eingegeben sind, wie beispielsweise bei sog. Metall-Halogen-Lampen, und Natrium-Lampen zu nennen, bei denen eine geeignete Menge an Na und ein Auslösungs-Edelgas mit einigen mm Hg Druck verwendet werden. Insbesondere bei Natriumlampen ist der Natrium-Dampfdruck unmittelbar nach dem Einschalten der Lampe gering, so daß die Lampe die Entladungscharakteristik des Edelgases zeigt Mit Ablauf der Zeit wird das Natrium allmählich verdampft, so daß die Lampenspannung abfällt. In ungefähr 20 Minuten nehmen die Lampen einen stabilen Entladungszustand ein. Die beschriebenen Maßnahmen sind auch bei Kopiergeräten anwendbar, bei denen derartige Lichtquellen verwendet werden.

Ferner besteht keine Einschränkung auf gewöhnliche elektrophotographische Kopiergeräte; vielmehr kön

nen die beschriebenen Maßnahmen auch bei Geräten angewandt wer'den, bei denen Vorlagen-Bildlicht zunächst einmal mittels eines photoelektrischen Wandlers in ein elektrisches Signal umgesetzt wird und dieses Signal zur Ausbildung eines sichtbaren Bilds verwendet wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kopiergerät mit einer Lichtquelle zum Beleuchten der Vorlage, mit einem optischen Abbildungssystem, das das Licht von einer mit der Lichtquelle beleuchteten Vorlage zur Abbildung derselben auf ein photoempfindliches Material richtet, mit einem Lichtmeßelement, das nicht über die Vorlage geführtem Licht der Lichtquelle ausgesetzt ist und ein der erfaßten Lichtmenge entsprechendes Signal erzeugt, und mit einer Steuervorrichtung, die die von der Lichtquelle abgegebene Lichtmenge in Abhängigkeit von dem Signal derart steuert, daß das Signal im wesentlichen konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Lichtquelle (2), deren Lichtemission eine sich zeitlich ändernde Spektralverteilung hat, in dem optischen Weg von der Lichtquelle zum Lichtmeßelement (5) eine Filtere^:nrichtitng (21; 21') angeordnet ist, die den LichtGü/chtritt in einem Wellenlängenbereich sich zeitlich ändernder Lichtemission der Lichtquelle verringert, in dem das photoempfindliche Material (11) geringere spektrale Empfindlichkeit hat.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Lichtquelle, die Licht in zwei unterschiedlichen Wellenlängenbereichen mit unterschiedlicher zeitlicher Änderung der relativen Intensität abgibt, die Filtereinrichtung (21; 21') eine Durchlaßkurve hat, die im wesentlichen die Bedingung

A₁IA₁ -- B_xIB₁

erfüllt, bei der A_x und Zi₂ die Pi idukte M(I)xS(Ä) für das Licht des ersten Welleniängenbereichs bzw. das Licht des zweiten Wellenlängenbereichs sind und B_x und B₂ die Produkte T(A) χ D (A) für das Licht des ersten Welleniängenbereichs bzw. das Licht des zweiten Welleniängenbereichs sind, wobei M(A) die spektrale Durchlässigkeit des die Filtereinrichtung aufweisenden, von der Lichtquelle zu dem Lichtmeßelement (5) führenden optischen Wegs, S (A) die spektrale Empfindlichkeit des Lichtmeßelements, T(A) die spektrale Durchlässigkeit des von der Lichtquelle zu dem photoempfindlichen Material (11) führenden optischen Wegs, D(A) die spektrale Empfindlichkeit des photoempfindlichen Materials und A die Wellenlänge ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem aus der US-PS 41 24 294 bekannten Kopiergerät dieser Art wird zum Verhindern einer zeitlichen Änderung der auf ein photoempfindliches Material fallenden Lichtmenge das von der Lichtquelle abgegebene Licht mittels des Lichtmeßelements empfangen und die elektrische Eingangsleistung der Lichtquelle so gesteuert wird, daß das Ausgängssignal des Lichtmeß-'elements konstant wird, wodurch die Lichtabgabe der Lichtquelle konstant gehalten wird.

Falls jedoch die Lichtquelle z. B. eine Leuchtstofflampe ist, bei der beim Einschalten die Röhrenwandungs-Temperatur niedrig ist, ändert sich mit der Zeit nicht nur die Lichtabgabe der Lichtquelle, sondern auch die relative spektrale Verteilung des abgegebenen Lichts. Dies beruht darauf, daß die zeitliche Änderung der Intensität des von dem umhüllten Gas abgegebenen Lichts von derjenigen der Intensität des von dem Leuchtstoff abgegebenen Lichts verschieden ist Wenn zur Vorlagenbeleuchtung eine derartige Lichtquelle verwendet wird, ist bei dem bekannten Gerät keine gute Gleichmäßigkeit von Bildern erzielbar. Der Grund dafür liegt darin, daß selbst dann, wenn die von dem LichtmeßeJement empfangene Lichtmenge konstant ist, in Abhängigkeit von

ίο dem Zusammenhang zwischen den Spektralempfindlichkeiten des photoempfindlichen Materials und des Lichtmeßelements, der Spektralverteilung der Lichtquelle und dem Spektraldurchlaßfaktor bzw. Spektralreflexionsfaktor eines zwischen die Lichtquelle und das photoempFmdliche Material eingefügten optischen Systems aus Linsen, Spiegeln usw. die Lichtmenge, auf die das photoempfindliche Material anspricht, sich zeitlich ändert. Wenn demnach kontinuierlich eine Arzahl von Kopien herzustellen ist, ändert sich mit Ablauf der Zeit allmählich die Qualität des Kopiebilds, so daß daher keine Gleichmäßigkeit der Abbildung beibehalten werden kann.

Diese Erscheinung wird anhand eines praktischen Beispiels erläutert Zur Vorlagenbeleuchtung wurde eine Leuchtstofflampe verwendet deren relative Spektralverteilung zu der in F i g. 1 gezeigten wird, wenn nach dem Einschalu-fl beispielsweise ungefähr fünf Minuten verstrichen sind, die zum Beenden einer Änderung der Spektralverteilung des abgegebenen Lichts nötig sind. Die relative Spektralverteilung dieser Leuchtstofflampe unmittelbar nach ihrem Einschalten ist in F i g. 2 gezeigt Bei den F i g. 1 und 2 ist das Licht in dem Wellenlängenbereich von 700 bis 800 nm hauptsächlich das von dem umhüllten Argongas abgegebene Licht während das Licht in dem Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm hauptsächlich das von dem Leuchtstoff abgegebene Licht ist. Die Intensität des von dem Argongas abgegebenen Lichts nimmt mit der Zeit ab, während der spektrale Anteil des vr a dem Leuchtstoffmaterial abgegebenen Lichts mit der Zeit zunimmt. Ferner wurde als Lichtmeßelement zur Steuerung der Lichtquelle eine Siliciumphotozelle verwendet, während als elektrophotographisches photoempfindliches Material photoleitfähiges Cadmiumsulfid verwendet wurde.

Die Fig.3 zeigt die relative Spektralempfindlichkeit a des Lichtmeßelements und die relative Spektralempfindlichkeit odes photoempfindlichen Materials. An das photoempfindliche Material wurde eine Spannung angelegt und der bei dessen Belichtung hindurchfließende

5(/ Strom als Ausgangssignal gemessen. Dieses Ausgangssignal entspricht der Lichtmenge, auf die das photoempfindliche Material anspricht. Wenn die Eingangsleistung der Leuchtstofflampe so gesteuert wurde, daß der Ausgangsstrom des Lichtmeßelements konstant wurde, wurde das Ergebnis gemäß F i g. 4 erzielt. In der F i g. 4 stellt c das sich mit der Zeit nicht ändernde Ausgangssignal des Lichtmeßelements dar, während das Ausgangssignal d des über ein optisches Abbildungssystem belichteten photoempfindlichen Materials sofort nach dem Einschalten der Leuchtstofflampe anzusteigen beginnt.

Aus der Fig.4 ist ersichtlich, daß durch einfaches Steuern der Lichtquelle in der Weise, daß das Ausgangssignal des Lichtmeßelements konstant gehalten wird, zwar die Menge des auf das photoempfindliche Material fallenden Lichts, jedoch nicht die Lichtmenge konstant gehalten werden kann, auf die das photoempfindlichc Material anspricht. Dies beruht darauf, daß sich die Spcktralverteilung des von der Leuchtstofflampe abgc-