DE3038367C2 - Elektrofotografisches Gerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches Gerät wie beispielsweise ein Kopiergerät oder dergleichen, bei welchem zur Erzielung einer gleichbleibend guten Bild­ qualität eine Überwachung und Einstellung eines Dunkelbe­ reich-Oberflächenpotentials und eines Hellbereich-Ober­ flächenpotentials auf dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsele­ ment durchgeführt werden.

Derartige Geräte sind aus der DE 27 41 713 A1 und der nicht vorveröffentlichten DE 29 34 337 A1 bekannt. Mit den in diesen Druckschriften beschriebenen Kopiergeräten lassen sich in der Regel Bilder von hoher Qualität herstellen. Falls jedoch die Steuereinrichtung zur Überwachung und Ein­ stellung der Oberflächenpotentiale auf dem Aufzeichnungs­ element nicht bestimmungsgemäß arbeitet, hat dies häufig zur Folge, daß die erzeugten Bilder eine verschlechterte Qualität aufweisen und damit unbrauchbar sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrofotografisches Gerät zu schaffen, das es ermöglicht, die Anzahl der infolge eines in der Steuereinrichtung auf­ getretenen Fehlers hergestellten unbrauchbaren Bilder auf ein Minimum zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebe­ nen Merkmale gelöst.

Demnach ist am Ausgang der Steuereinrichtung des elektrofo­ tografischen Geräts eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, die mit dem Beginn der Überprüfung und der Einstellung des Dunkelbereich-Oberflächenpotentials und des Hellbereich­ oberflächenpotentials auf dem fotoleitfähigen Aufzeich­ nungselement aktiviert und mit dem Ende des jeweiligen Überprüfungs- bzw. Steuerungsabschnitts wieder deaktiviert wird.

Der Benutzer des elektrofotografischen Geräts hat somit die Möglichkeit, den Beginn und das Ende der Oberflächenpo­ tential-Einstellvorgänge zu überwachen. D.h., der Benutzer kann beispielsweise feststellen, daß überhaupt keine Ein­ stellung der Oberflächenpotentiale erfolgt ist oder daß der Überprüfungs- und Einstellvorgang der Oberflächenpotentiale nicht beendet wurde.

Wenn der Benutzer des Geräts bei Feststellung eines derar­ tigen Mangels die Bilderzeugung überhaupt nicht startet oder aber einen bereits begonnenen Bilderzeugungsvorgang unterbricht, dann reduziert er auf diese Weise die Anzahl der erzeugten unbrauchbaren Bilder auf ein Minimum.

Gleichwohl besteht aber die Möglichkeit, trotz des festge­ stellten Mangels weitere Bilder zu erzeugen; dies ist ins­ besondere dann von Bedeutung, wenn die erzeugten Bilder nicht die maximal erzielbare Qualität aufweisen müssen oder wenn es sich um Bilder handelt, die sofort verfügbar sein müssen.

Der Benutzer des Geräts wird somit einerseits auf einen aufgetretenen Fehler im Gerät aufmerksam gemacht, kann je­ doch andererseits selbst entscheiden, ob er die Bilderzeu­ gung unter den gegebenen Umständen fortsetzen möchte.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

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

Fig. 1A ist eine Schnittansicht eines Kopierge­ räts als Ausführungsbeispiel des Bilderzeu­ gungsgeräts.

Fig. 1B ist eine Draufsicht, die die Umgebung einer der Belichtungslampe 70 des Kopierge­ räts zeigt.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das Oberflächenpoten­ tiale an verschiedenen Bereichen einer photoempfindlichen Trommel zeigt.

Fig. 3 und 4 sind Diagramme, die Änderungen der Oberflächenpotentiale zeigen.

Fig. 5A und 5B sind Diagramme, die Änderungen eines Dunkel-Oberflächenpotentials zeigen.

Fig. 6A ist eine schematische Schnittansicht eines Kopiergeräts und dient zur Veran­ schaulichung eines Verfahrens zur Entwick­ lervorspannungs-Steuerung.

Fig. 6B ist ein Schaltbild einer Schaltung zur Steuerung der Intensität einer Vorlagen- Beleuchtungslampe.

Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm für die Bilderzeu­ gungs- und Oberflächenpotential-Steuerung.

Fig. 8 und 9 sind Blockschaltbilder von Schal­ tungen zum Ermitteln und Verarbeiten des Oberflächenpotentials.

Fig. 10 ist ein Schaltbild einer Lader-Steuerschal­ tung.

Fig. 11 ist ein Schaltbild einer Vorspannungs- Steuerschaltung.

Fig. 12A bis 12 C sind Steuerablaufpläne eines Rechners CT7.

Nachstehend wird in Einzelheiten ein Kopiergerät mit einem Oberflächen-Elek­ trometer erläutert.

Die Fig. 1A zeigt in einer Schnittansicht ein Bilderzeugungsgerät in Form eines Kopiergeräts, bei dem eine Trom­ mel 47, die am Umfang mit einem nahtlosen photoempfind­ lichen Dreischichten-Material versehen ist, bei dem eine photoleitfähige CdS-Schicht verwendet wird, an einer Achse drehbar gelagert ist und in Pfeilrichtung mittels eines Hauptmotors 71 in Umlauf versetzt wird, welcher durch die Betätigung einer Kopiertaste angelassen wird.

Wenn die Trommel 47 um einen vorbestimmten Winkel gedreht wird, wird eine auf eine einen Vorlagentisch bildende Glasplatte 54 aufgelegte Vorlage mittels einer Beleuchtungslampe 46 beleuchtet, die zu einer Einheit mit einem ersten Abtastspiegel 44 zusammengefaßt ist; das von der Vorlage reflektierte Licht wird mittels des ersten Abtastspiegels 44 und eines zweiten Abtast­ spiegels 53 abgetastet, die mit einem Geschwindigkeits- Verhältnis von 1 : 1/2 verschoben werden, um damit vor einem Objektiv 52 eine konstante Lichtweglänge aufrecht­ zuerhalten.

Das reflektierte Licht wird damit über das Objektiv 52 und einen dritten Spiegel 55 geführt und in einer Belichtungsstation auf die Trommel 47 fokussiert.

Die Trommel 47 unterliegt zuerst einer Ladungs­ beseitigung durch die gleichzeitige Einwirkung einer Vorbelichtungslampe 50 und eines Vor-Wechselstromladers 51a, wonach die Trommel mittels eines Primär-Korona­ laders 51b beispielsweise positiv geladen und in der Belichtungsstation mit dem Vorlagenbild schlitzförmig belichtet wird.

Zugleich mit der Bildbelichtung wird die Trommel einer Ladungsbeseitigung durch Wechselstrom-Koronaent­ ladung oder Gleichstrom-Koronaentladung mit zur primären Ladung entgegengesetzter Polarität mit Hilfe eines Entladers 69 unterzogen und dann gleichförmig mit einer Gesamtflächen- bzw. Totalbelichtungslampe 68 belichtet, um damit an der Oberfläche der Trommel 47 ein Ladungs­ bild mit gesteigertem Kontrast zu formen. Das Ladungs­ bild wird als ein Tonerbild durch Flüssigentwicklung sichtbar gemacht (die Entwicklung erfolgt mittels einer Entwicklungswalze 65 in einer Entwicklungsstation 62) und danach wird das Tonerbild für eine Übertragung mittels eines Übertragungs-Vor-Laders 61 vorbereitet.

Ein Übertragungs- bzw. Bildempfangsblatt wird aus einer oberen Kassette 10 oder einer unteren Kas­ sette 11 mittels einer Papierzufuhrwalze 59 in das Kopiergerät eingeführt und mittels einer Registrierwal­ ze 60 zu der photoempfindlichen Trommel 47 in einer derartigen genauen Zeitsteuerung vorgeschoben, daß an einer Übertragungsstation der Vorderrand des Bild­ empfangsblatts mit demjenigen des Ladungsbilds überein­ stimmt.

Während des Durchlaufens des Bildempfangsblatts zwischen der Trommel 47 und einem Übertragungslader 42 wird das Tonerbild an der Trommel 47 auf das Bild­ empfangsblatt übertragen.

Nach der Bildübertragung wird das Bildempfangs­ blatt mittels einer Ablösewalze 43 von der Trommel 47 gelöst, danach zu einer Transportwalze 41 befördert, zwischen eine Heizplatte 38 und Andruckwalzen 39 und 40 zum Fixieren des übertragenen Bilds durch Wärme und Druck geführt und schließlich über eine Ausstoßwalze 37 und eine Papierermittlungswalze 36 auf eine Ablage 34 ausgestoßen.

Die Trommel 47 läuft nach der Bildübertragung weiter um und wird dabei einem Oberflächenreinigungs­ schritt in einer Reinigungsstation mit einer Reinigungs­ walze 48 und einer elastischen Rakel 49 unterzogen.

Zwischen der Totalbelichtungslampe 68 und der Entwicklungsstation 62 ist nahe der Oberfläche der Trommel 47 ein Oberflächen-Elektrometer 67 zur Messung des Oberflächenpotentials angebracht.

Vor dem vorstehend beschriebenen Abbildungszyklus wird ein Vorbefeuchtungsschritt ausgeführt, bei dem (nach dem Einschalten der Stromversorgung) bei noch stehender Trommel 47 Flüssigentwickler auf die Reini­ gungsrakel 49 gegossen wird, um den um die Rakel 49 herum abgelagerten Toner zu entfernen und die Berüh­ rungsstelle zwischen der Rakel 49 und der Trommel 47 zu schmieren. Nach der Vorbefeuchtung (für vier Sekun­ den) erfolgt ein Vordrehungsschritt INTR, bei dem die Trommel 47 in Umlauf versetzt wird, um mit Hilfe der Vorbelichtungslampe 50 und des Wechselstrom-Vor-Laders 51a die zurückgebliebene Ladung und Hysterese zu be­ seitigen und mit Hilfe der Reinigungswalze 48 und der Reinigungsrakel 49 die Trommeloberfläche zu reinigen; dadurch wird eine brauchbare Empfindlichkeit der Trom­ mel 47 erreicht und die Bilderzeugung an einer reinen Oberfläche ermöglicht. Die Dauer des Vorbefeuch­ tungsschritts und die Dauer bzw. die Anzahl der Vor­ drehungen werden automatisch entsprechend verschiedener­ lei Bedingungen geregelt, wie es später erläutert wird.

Ferner wird nach Kopierzyklen in einer vorgewähl­ ten Anzahl ein Nachdrehungsschritt LSTR ausgeführt, bei dem die Trommel 47 für einige Umdrehungen gedreht wird, um mit Hilfe des Wechselstrom-Entladers 69 usw. die restliche Ladung und Hysterese zu beseitigen und die Trommeloberfläche zu reinigen; dadurch wird die Trommel 47 in einem elektrostatisch und physikalisch gereinigten Zustand zurückgelassen.

Die Fig. 1B zeigt in Draufsicht die Anordnung von in Fig. 1A gezeigten Lösch- oder Überbelichtungs­ lampen 70-1 bis 70-5, die während des Trommelumlaufs mit Ausnahme der Dauer der bildweisen Belichtung leuch­ ten, um damit die Ladung an der Trommel zu beseitigen, wodurch eine unnötige Tonerablagerung an der Trommel verhindert wird. Die Leerbelichtungslampe 70-1, die zur Beleuchtung eines Trommelabschnitts angeordnet ist, der dem Oberflächen-Elektrometer 67 entspricht, wird jedoch bei der Messung des Dunkelpotentials mittels des Elektrometers kurzzeitig ausgeschaltet. Ferner wird bei einem Kopienformat, das wie beispielsweise bei den Formaten der B-Reihe kleiner als das Format A4 oder A3 ist, die Leerbelichtungslampe 70-5 auch während der bildweisen Belichtung eingeschaltet, um damit den bildfreien Bereich zu beleuchten. Eine Lampe 70-0 beleuchtet als sog. Scharfabschneidelampe einen Trommelbereich, der mit einer Ablöseführung 43-1 in Berührung kommt; dies dient dazu, an diesem Bereich die Ladung völlig zu beseitigen, um dadurch an der für die Blattablösung verwendeten bildfreien Fläche eine Verschmutzung durch Tonerablagerung zu verhindern. Diese Scharfabschneide-Lampe leuchtet während des Trom­ melumlaufs ständig.

Die Fig. 2 zeigt Änderungen von Oberflächenpoten­ tialen der photoempfindlichen Trommel, die einem Hell­ bereich (mit hoher Lichtreflexion) bzw. einem Dunkelbe­ reich (mit geringer Lichtreflexion) der Vorlage ent­ sprechen, bei verschiedenen Schritten des mit dem vor­ stehend beschriebenen elektrophotographischen Kopier­ geräts ausgeführten Kopiervorgangs. Das endgültige Ladungsbild ist aus den Oberflächenpotentialen zu einem Zeitpunkt C gebildet, jedoch unterliegen diese jeweils dem Dunkelbereich bzw. dem Hellbereich entsprechenden Oberflächenpotentiale a und b Veränderungen durch den Anstieg der Umfangstemperatur der photoempfindlichen Trommel 47, wie es in Fig. 3 durch a′ und b′ gezeigt ist, oder durch zeitabhängige Ermüdung der photoempfind­ lichen Trommel, wie es in Fig. 4 durch a′ und b′ darge­ stellt ist; dadurch ergibt sich ein Verlust an Bild­ kontrast.

Im folgenden wird ein Verfahren zur Kompensation der sich aus einer derartigen Temperaturänderung oder zeitabhängigen Ermüdung ergebenden Änderungen der Ober­ flächenpotentiale.

Bei dem Ausführungsbei­ spiel werden die Trommeloberflächenpotentiale in dem Dunkelbereich und dem Hellbereich dadurch gemessen, daß statt der Vorlagen-Beleuchtungslampe 46 die in Fig. 1 gezeigte Leerbelichtungslampe 70 verwendet wird. Im einzelnen wird das Hell- und das Dunkel-Oberflächen­ potential jeweils an der Trommeloberfläche gemessen, die von der Leerbelichtungslampe 70 beleuchtet bzw. nicht beleuchtet ist.

Die Ziel- bzw. Sollwerte V_L0 für das Hellpotential und V_D0 für das Dunkelpotential werden zur Erzielung eines geeigneten Bildkontrasts gewählt und sind bei dem Ausführungsbeispiel auf -100 V bzw. +475 V festge­ legt. Da die Oberflächenpotentiale bei dem Ausführungs­ beispiel mittels der Ströme des Primär-Laders und des Wechselstrom-Laders bzw. -Entladers gesteuert werden, werden dementsprechend Sollwerte I_P1 für den Primärla­ der-Strom und I_AC1 für den Wechselstromlader-Strom festgelegt, um das genannte Soll-Hellpotential bzw. Soll-Dunkelpotential zu erhalten; bei dem Ausführungs­ beispiel sind diese Ströme gleich 350 µA bzw. 160 µA.

Die Steuerung wird folgendermaßen durchgeführt: Aus dem Hellpotential V_L1 und dem Dunkelpo­ tential V_D1, die erstmalig gemessen werden, werden Differenzspannungen ΔV_L1 bzw. ΔV_D1 gegenüber den genann­ ten Soll-Potentialen V_L0 bzw. V_D0 wie folgt be­ stimmt:

ΔV_L1 = V_L0 - V_L1 (1)
ΔV_D1 = V_D0 - V_D1. (2)

Das Hellpotential und das Dunkelpotential werden zwar jeweils mittels des Wechselstromladers und des Primärladers korrigiert, jedoch beeinflußt eine Rege­ lung des Wechselstromladers nicht nur das Hellpotential, sondern auch das Dunkelpotential. Ferner beeinflußt eine Regelung des Primärladers nicht nur das Dunkel­ potential, sondern auch das Hellpotential. Aus diesem Grund wird ein Korrekturverfahren angewandt, bei dem die Einwirkungen sowohl des Wechselstromladers als auch des Primärladers in Betracht gezogen sind; die Korrekturgröße ΔI_P1 für den Primärlader-Strom ist durch

ΔI_P1 = α₁ · ΔV_D1 + α₂ · ΔV_L1 (3)

gegeben, wobei α₁ und α₂ Koeffizienten sind, die die den Änderungen der Oberflächenpotentiale V_D bzw. V_L entsprechenden Änderungen des Stroms des Primärladers darstellen und die folgendermaßen gegeben sind:

Andererseits ergibt sich die Korrekturgröße ΔI_AC1 für den Wechselstromlader-Strom durch:

ΔI_AC1 = β₁ · ΔV_D1 + β₂ · ΔV_L1 (6)

wobei die Koeffizienten β₁ und β₂ wie folgt darge­ stellt werden können:

Dementsprechend ergeben sich aus den Gleichungen (4), (5) und (1) der Primärlader-Strom I_P2 und der Wechsel­ stromlader-Strom I_AC2 nach der ersten Korrektur durch:

I_P2 = α₁ · ΔV_D1 + α₂ · ΔV_L1 + I_P1 (9)
I_AC2 = β₁ · ΔV_D1 + β₂ · ΔV_L1 + I_AC1 (10).

Die Koeffizienten α₁, α₂, β₁ und β₂ werden im Zusam­ menhang mit den entsprechenden Ladebedingungen wie der Umgebungstemperatur, der Umgebungsfeuchtigkeit, dem Zustand des Koronaladers usw. bestimmt. Da jedoch aufgrund von Änderungen der Umgebungsluft oder der Ermüdung bzw. Alterung der Lader die Soll-Oberflächen­ potentiale nicht bei einer einzigen Steuerung erreicht werden dürften, wird bei einem gegebenen Zustand des Geräts die Messung der Oberflächenpotentiale mehrfach ausgeführt und gleichermaßen die Steuerung der Ausgabe­ leistungen der Koronalader in der gleichen Häufigkeit vorgenommen. Da die zweite und spätere Korrektur auf die gleiche Weise wie die erste Korrektur erfolgt, können Ströme I_Pn+1 und I_ACn+1 des Primärladers bzw. des Wechselstromladers nach der n-ten Korrektur folgen­ dermaßen dargestellt werden:

I_Pn+1 = α₁ · ΔV_Dn + α₂ · ΔV_Ln + I_Pn
I_ACn+1 = β₁ · ΔV_Dn + β₂ · ΔV_Ln + I_ACn.

Die Fig. 5A und 5B zeigen Änderungen des Dunkel­ potentials bei einer dreimaligen Korrektur des Primär­ lader-Stroms I_P, wobei die Fig. 5A und 5B jeweils die Fälle darstellen, daß die eingestellten Eich-Koeffizien­ ten kleiner bzw. größer als die tatsächlichen Koeffi­ zienten sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl solcher Korrekturen folgendermaßen festgelegt:

Auf diese Weise ist es möglich, stabilisierte Oberflächenpotentiale an dem photoempfindlichen Material zu erhalten, während der Verlust an Kopiergeschwin­ digkeit auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.

Bei dem Zustand 1 werden die bei dem vorhergehenden Betriebsvorgang bestehenden Werte für die gesteuerten bzw. korrigierten Ausgangsströme des Primärladers und des Wechselstromladers gespeichert und zur Steuerung der Lader bei dem nachfolgenden Betriebsvorgang verwen­ det, während bei dem Zustand 2 an das photoempfindliche Material die gleichen gesteuerten Ausgangsströme wie bei dem vorhergehenden Betriebsvorgang angelegt werden und die Steuerung durch Messung der Oberflächenpoten­ tiale vorgenommen wird. Bei dem Zustand 3 werden zur Messung der Oberflächenpotentiale an das photoempfind­ liche Material die gleichen gesteuerten Ausgangsströme wie bei dem vorangehenden Betriebsvorgang angelegt, jedoch wird in Anbetracht der längeren Zeitdauer von der vorangehenden Steuerung ab die Steuerung zweifach ausgeführt.

Bei dem Zustand 4, bei dem die Zeitdauer von der vorangehenden Steuerung ab viel länger ist, erge­ ben sich bei der ersten Korrektur die vorstehend genann­ ten Normal-Ströme I_P1 und I_AC1, wobei die Steuerung viermal ausgeführt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird ferner die Ent­ wicklervorspannung mittels eines Verfahrens gesteuert, das anhand einer schematischen Querschnittsansicht in Fig. 6A veranschaulicht wird.

Unmittelbar vor der Vorlagenbelichtung wird von der Vorlagen-Beleuchtungslampe 46 eine an einer Seite des Vorlagentischs 54 angeordnete Normalweiß-Platte 80 beleuchtet, wobei das von dieser diffus reflektierte Licht über die Spiegel 44, 53 und 55 und das Objektiv 52 zur Trommel 47 geleitet wird und eine Bezugs-Licht­ menge ergibt. Die Stärke der Vorlagenbelichtung bei der Lampenverschiebung wird danach auf einen von der Bedienungsperson beliebig gewählten Wert verändert. Mit dem Oberflächen-Elektrometer 67 wird das Oberflä­ chenpotential V_L an dem mit diesem diffus reflektier­ ten Licht beleuchteten Trommelabschnitt gemessen, wonach eine Entwicklervorspannung V_H so festgelegt wird, daß sie um 100 V höher als die auf diese Weise gemessene Spannung V_L ist.

Damit nimmt der Toner ein Potential an, das im wesentlichen gleich der Entwicklungs- oder Entwickler­ vorspannung V_H ist. Falls demnach das Bezugslicht-Poten­ tial bzw. das genannte gemessene Potential gleich -100 V ist, nimmt auf diese Weise der Toner ein Poten­ tial von 0 V an, so daß seine Ablagerung an der Trommel verhindert wird. Dadurch ist es ermöglicht, einen Hintergrundschleier zu verhindern und bei ständig gleich­ mäßiger Entwicklung gleichmäßige Bilder zu erzielen.

Ferner ist es bei dem Ausführungsbeispiel mög­ lich, durch Einstellen des Hell-Oberflächenpotentials bei der Belichtung auch von Vorlagen mit gefärbtem Hintergrund gleichmäßige Bilder zu erzielen, da die Bezugs-Lichtintensität nur für die Beleuchtung der dem Weißbereich gewöhnlicher Vorlagen entsprechenden Normalweiß-Platte 80 verwendet wird und die tatsächliche Vorlagenbelichtung mit der von der Bedienungsperson beliebig gewählten Lichtintensität vorgenommen wird.

Die für die Bestimmung der Entwicklervorspannung V_H kombinierte Verwendung der Normalweiß-Platte 80 und der Vorlagen-Beleuchtungslampe ergibt eine gestei­ gerte Genauigkeit der Entwicklungsvorspannungs-Steue­ rung, wobei eine Verringerung der Kopiergeschwindig­ keit verhindert ist, da die Steuerung unmittelbar vor der Vorlagenbelichtung erfolgt. Ferner können auch von Vorlagen mit gefärbtem Hintergrund stabile bzw. gleichmäßige Bilder ohne Hintergrundschleier erzielt werden, da die Lichtintensität bei der Vorlagen­ belichtung bzw. der bildweisen Belichtung auf einen von der Bedienungsperson beliebig gewählten Wert umge­ stellt wird.

Die Fig. 7 zeigt ein Zeitdiagramm für die Bild­ erzeugung und die vorstehend erläuterte Oberflächen­ potential-Steuerung.

In der Fig. 7 bezeichnet INTR den Vordrehungs­ schritt für die Beseitigung zurückgebliebener Ladung an der Trommel und damit für die Trommelempfindlich­ keits-Einstellung, die immer vor jedem Kopiervorgang vorgenommen wird.

CONTR-N bezeichnet einen Trommeldrehungsschritt, bei dem die Trommel entsprechend der vorangehenden Stillstandszeit in einen stationären Zustand versetzt wird, wobei mit dem Oberflächen-Elektrometer abwechselnd bei jedem Umlauf der Trommel das Hellpotential V_L und das Dunkelpotential V_D gemessen wird und mit einer später erläuterten Oberflächenpotential-Steuerschal­ tung die Oberflächenpotentiale auf die Sollwerte ge­ bracht werden. Es ist natürlich auch möglich, bei jedem Trommelumlauf bzw. jeder Umdrehung mehrere Mes­ sungen der Potentiale V_L und V_D vorzunehmen.

CR1 bezeichnet einen Trommelumdrehungsschritt, bei dem während 0,6 Umdrehungen der Trommel die Korona­ lader unter Messung des Hellpotentials V_L und des Dunkelpotentials V_D gesteuert werden.

CR2 bezeichnet einen dem Kopiervorgang unmittelbar vorangehenden Trommelumdrehungsschritt, bei dem das Hellpotential mit der Bezugs-Lichtintensität aus der Vorlagen-Beleuchtungslampe gemessen wird, um damit die Entwicklervorspannung zu bestimmen. Dieser Schritt wird immer vor jedem Kopiervorgang ausgeführt.

SCFW bezeichnet einen Kopier-Trommelumdrehungs­ schritt, während welchem das optische System vorwärts verschoben wird.

Im folgenden wird eine Schaltung für die Ausführung der im vorstehenden erläuterten Oberflächenpotential- Steuerung beschrieben.

Die Fig. 8 und 9 zeigen jeweils eine Schaltung zur Messung und Verarbeitung des Oberflächenpotentials der photoempfindlichen Trommel 47, während die Fig. 10 eine Schaltung zur Steuerung des Primärladers und des Wechselstromladers entsprechend den aus der in Fig. 8 oder 9 gezeigten Schaltung empfangenen Signa­ len zeigt und die Fig. 11 eine Schaltung zur Steuerung der Entwicklervorspannung entsprechend den aus der in Fig. 8 oder 9 gezeigten Schaltung empfangenen Signalen zeigt.

Die in den Fig. 10 und 11 gezeigten Schaltungen werden nicht in Einzelheiten erläutert, da sie schon ausführlich in der US-PS 5 164 771 (US-Patentanmeldung Serial- Nr. 68416 vom 21. August 1979) beschrieben sind.

Die Fig. 8 und 9 zeigen: eine Motorsteuerschal­ tung CT1 zur Steuerung des Umlaufs des Motors 82 ent­ sprechend dem Sensormotor-Ansteuerungssignal SMD, einen Synchronisiersignalgenerator CT2 zur Erzeugung von Synchronisiersignalen aus der Kombination der Leuchtdiode 84 mit dem Phototransistor 87, eine Syn­ chronisier-Pegelhalteschaltung CT3 für das Festhalten des Pegels der Wechselstrom-Meßsignale aus einem Vorver­ stärker PA mit Hilfe der Synchronisiersignale aus dem Generator CT2, Glättungsschaltungen CT4 und CT5 zum Gleichrichten und Glätten der Signale aus dem Generator CT2 bzw. der Pegelhalteschaltung CT3, eine Pufferschaltung CT6, die aus einer nicht gezeigten Gleichstrom-Steuerschaltung Signale für die Steuerung der Funktionen des Kopiergeräts aufnimmt, und einen Digitalrechner bzw. Mikrocomputer CT7 in 8-Bit-Ausfüh­ rung, der mit einem Analog-Digital-Umsetzer versehen ist und die Ausgangssignale aus der Pufferschaltung CT6 aufnimmt.

Ferner zeigen die Figuren einen Digital -Analog- Umsetzer CT8, der die Ausgangssignale des Mikrocom­ puters CT7 in Analogsignale umsetzt, eine Pegelumsetz­ schaltung CT9, die die Pegel der Ausgangssignale des Digital-Analog-Umsetzers CT8 umsetzt und ein Primär­ lader-Steuersignal DCC und ein Wechselstromlader-Steuer­ signal ACC an die in Fig. 10 gezeigte Schaltung sowie ein Entwicklervorspannungs-Steuersignal RBC an die in Fig. 11 gezeigte Schaltung abgibt, eine Anzeige­ schaltung CT10 zur Ansteuerung von Leuchtdioden LED1 bis LED6 und LED-D0 bis LED-D7 im Ansprechen auf aus dem Mikrocomputer CT7 empfangene Signale und Schalter SW1 und SW2 für die Eingabe von Steuerinformationen in den Mikrocomputer CT7. Bei der in Fig. 9 gezeigten Schaltung sind ferner Leuchtdioden LED11 bis LED16 für die Anzeige des Vorliegens von Zeitsignalen V_DCTP, V_LCTP, v_LCTP, DRMD, HVT1 oder RBTP vor deren Eingabe in den Digitalrechner bzw. Mikrocomputer CT7 vorge­ sehen.

Der Mikrocomputer CT7 ist mit einem Programm für die Ausführung der vorgenannten Oberflächenpoten­ tial-Steuerung ausgestattet, wie es in den Ablaufplänen in den Fig. 12A, 12B und 12C dargestellt ist.

In den Ablaufplänen sind mit DC, AC bzw. RB jeweils 8-Bit-Digitalwerte zur Steuerung des Primärladers, des Wechselstromladers bzw. der Entwicklervorspannung bezeichnet. Ferner bezeichnen DCSA, ACSA und RBSA Speicherbereiche für die Speicherung der Digitalwerte DC, AC bzw. RB in dem Schreib/Lese-Speicher (RAM) des Mikrocomputers CT7.

SP1 ist ein Schritt zur Festlegung der Anfangs­ werte der Laderausgangsströme und der Entwicklervor­ spannung beim Einschalten der Stromversorgung. Auf das Betätigen der Kopiertaste hin wechselt das Zeit­ signal bzw. Hauptmotor-Ansteuerungssignal DRMD auf den Pegel "1", wonach das Programm von dem Schritt SP2 zu dem Schritt SP3 fortschreitet. Gemäß der Dar­ stellung in Fig. 7 wechselt zugleich mit dem Wechsel des Signals DRMD auf den Pegel "1" das Signal HTV1 auf den Pegel "1". Daher werden bei dem Schritt SP3 die Leuchtdiode LED1 für die Anzeige des Pegels "1" des Signals DRMD und die Leuchtdiode LED2 für die Anzeige des Pegels "1" des Signals HVT1 eingeschaltet und die Speicherdaten der Speicherbereiche ACSA und DCSA abgegeben.

Bei dem Schritt SP4 wird die Eingabe der Zeit­ steuerungs- bzw. Zeitsignale DRMD, HVT1, V_LCTP, V_DCTP, v_LCTP und RBTP überprüft, durch die das Programm zu den entsprechenden Prozessen oder Aufgaben fortschrei­ tet. Falls das Signal DRMD auf den Pegel "0" wechselt, wechselt auch das Signal HVT1 auf den Pegel "0" so daß bei dem Schritt SP7 die Leuchtdioden LED1 und 2 ausgeschaltet werden. Falls DRMD = 1 und HVT1 = 0 ist, was den Nachdrehungsschritt LSTR anzeigt, wird bei dem Schritt SP5 die Leuchtdiode LED2 ausgeschaltet; falls das Signal HVT1 vor dem Wechsel des Signals DRMD auf den Pegel "0" zu dem Pegel "1" wechselt, kehrt das Programm von dem Schritt SP6 zu dem Punkt B zurück. Wie vorstehend angeführt ist, werden bei dem Schritt SP7 beide Leuchtdioden LED1 und 2 ausge­ schaltet, wenn das Signal DRMD auf den Pegel "0" wechselt.

Falls bei dem Schritt SP4 das Signal V_LCTP den Pegel "1" hat, schreitet zur entsprechenden Verarbei­ tung das Programm zu dem Schritt SP9 fort, bei dem die Leuchtdiode LED3 eingeschaltet wird. Auf gleich­ artige Weise erfolgt bei dem Pegel "1" der Signale V_DCTP, v_LCTP oder RBTP eine entsprechende Verarbei­ tung in den Schritten SP12, SP13 bzw. SP10, während welchen jeweils die Leuchtdioden LED4, LED5 bzw. LED6 eingeschaltet werden. Die Leuchtdioden LED1 bis 6 haben zu den Programmschritten die in der folgenden Tabelle gezeigten Beziehungen:

Auf diese Weise ist es ermöglicht, aus dem Einschalten der Leuchtdioden LED1 bis 6 den in dem Mikrocomputer CT7 gerade ausgeführten Programmschritt festzustellen. Die Leuchtdioden LED1 bis 6, die nach Bestätigung der Signaleingabe durch die Programmierung des Mikro­ computers CT7 eingeschaltet werden, erlauben es ferner, die Signaleingabe in den Mikrocomputer CT7 und die richtige Computerfunktion festzustellen. Falls gemäß der Darstellung in Fig. 9 eine Anzeigeeinrichtung zur Feststellung der Signale vor der Eingabe in den Computer vorgesehen ist, ist es darüber hinaus möglich, im Falle einer Störung durch Vergleich der den jeweili­ gen Signalen entsprechenden Anzeigeeinrichtungen zu erkennen, ob an dem Computer eine Funktionsstörung vorliegt oder das Steuereingangssignal fehlerhaft ist.

Gemäß der Darstellung bei dem Schritt SP12 wird die Leuchtdiode LED-D1 eingeschaltet, wenn der Digital­ wert DC für die Steuerung des Primärladers den Steue­ rungsbereich überschreitet. Auf ähnliche Weise wird die Leuchtdiode LED-D2 eingeschaltet, wenn der Digital­ wert DC unter den Steuerungsbereich absinkt. Ähnlich werden die Leuchtdiode LED-D3 oder LED-D4 jeweils eingeschaltet, wenn der Digitalwert AC für die Steue­ rung des Wechselstromladers oberhalb bzw. unterhalb des Steuerungsbereichs liegt.

Ferner wird gemäß der Darstellung bei dem Schritt SP15 die Leuchtdiode LED-D5 beim Fehlen der Synchroni­ siersignale aus dem Elektrometer 67 eingeschaltet, wodurch der Stillstand des Sensor- bzw. Elektrometer- Motors angezeigt wird.

Weiterhin werden gemäß der Darstellung bei dem Schritt SP14 die Leuchtdioden LED-D6 und LED-D7 einge­ schaltet, falls der Kontrast CONT bzw. der Unterschied zwischen dem Hellpotential V_L und dem Dunkelpotential V_D kleiner als 498 V bzw. 396 V wird. Die Anzeige- Leuchtdiode LED-D0 ist als Reserve vorgesehen. Auf diese Weise werden bei dem Ausführungsbeispiel die Leuchtdioden zur Anzeige des Steuerungszustands und eines abnormalen Zustands angewandt.

Bei den in den Fig. 8 und 9 gezeigten Schaltun­ gen sind Schalter SW1-A und SW1-B für das Auslesen der zuletzt gemessenen Werte von V_L, V_D und v_L aus den entsprechenden Speicherbereichen des Mikro­ computers CT7 und für die Anzeige dieser Werte an den Leuchtdioden LED-D0 bis LED-D7 in 8-Bit-Form vorge­ sehen. Wenn die Schalter SW1-A und SW1-B beide geöff­ net sind, erfolgt die vorangehend beschriebene Anzeige mittels der Leuchtdioden LED-D1 bis 7.

Falls der Schalter SW1-A geöffnet und der Schalter SW1-B geschlossen ist, wird bei dem Schritt SP15 der Digitalwert des Hellpotentials V_L aus dem Speicherbe­ reich des Mikrocomputers CT7 ausgelesen und in 8-Bit- Form an den Leuchtdioden LED-D0 bis 7 angezeigt. Auf gleichartige Weise wird das Dunkelpotential V_D an­ gezeigt, wenn der Schalter SW1-A geschlossen und der Schalter SW1-B geöffnet ist, und das Bezugslicht-Po­ tential v_L angezeigt, wenn beide Schalter geschlossen sind.

Die Anzeige erfolgt durch ein Unterprogramm EDSP, das in den Schritten SP4, SP6, SP8 und SP10 sowie in einer Signalwartezeit vorgesehen ist.

Der Digitalrechner CT7 kann durch einen Einzelbau­ stein-Mikrocomputer 8022 von Intel Corp. gebildet sein, der Digital-Analog-Umsetzer CT8 kann durch einen Umsetzer MN1204E von Matsushita Electric Co. gebildet sein und die Anzeigeschaltung oder Decodierschaltung CT10 kann durch einen Decodierer SN74154 von Texas Instruments gebildet sein.

Gemäß der vorstehenden Erläuterung werden bei dem Ausführungsbeispiel die Ausgangssignale des Elektro­ meters zu verschiedenen Zeitpunkten mittels des in dem Digitalrechner CT7 enthaltenen Analog-Digital-Um­ setzers in Digitalwerte umgesetzt, in dem Rechner gespeichert und mittels der Schalter selektiv ausge­ lesen, um damit eine Digitalanzeige mittels der Leucht­ dioden herbeizuführen. Auf diese Weise ist es möglich, auf einfache Weise durch Betätigen der Wählschalter ohne Verwendung eines externen Meßgeräts wie eines Voltmeters die zu den verschiedenen Zeitpunkten gemes­ senen Potentiale zu überprüfen und damit bei dem Gerät mit dieser Potential-Meßeinrichtung leicht eine Fehler­ suche vorzunehmen.

Falls beispielsweise an dem Primärlader eine Funktionsstörung vorliegt, während alle anderen Schal­ tungen im Normalzustand sind, liegen die Potentiale V_L, V_D und v_L alle nahe 0 V. Falls daher ein solcher Zustand festgestellt wird, kann er als auf einer Störung bei dem Primärlader beruhend erkannt werden. Gleicher­ maßen können auf einfache Weise aus den jeweiligen bestimmten Zuständen der Potentiale V_L, V_D und v_L Funktionsstörungen an dem Wechselstromlader, der Total­ belichtungslampe, der Vorlagen-Beleuchtungslampe oder der Leerbelichtungslampe lokalisiert werden.

Mit dem Schalter SW2-A wird jeweils bei seinem Öffnungszustand bzw. Schließzustand gewählt, ob die Ausgangsströme des Primärladers und des Wechselstrom­ laders mittels der gemessenen Oberflächenpotentiale gesteuert werden oder unabhängig von den gemessenen Oberflächenpotentialen auf bestimmten Werten gehalten werden. Auf ähnliche Weise wird mit dem Schalter SW2-B jeweils bei dessen Öffnungszustand bzw. Schließzustand für die Entwicklervorspannung die Steuerung mittels des gemessenen Potentials bzw. die Steuerung auf einen bestimmten Wert gewählt.

Wenn jedoch die Schalter SW2-A und SW2-B beide geschlossen sind, wird eine bei dem Schritt SP15 gezeig­ te Potentialmessungs-Anzeigebetriebsart herbeigeführt, bei dem das Meßergebnis aus dem Oberflächen-Elektro­ meter in einen Digitalwert umgesetzt und direkt an den Leuchtdioden LED-D0 bis LED-D7 angezeigt wird.

Diese Anzeigebetriebsart wird beispielsweise zur Eichung der Ausgangsverstärkung des Oberflächen- Elektrometers 67 benutzt, wobei die Eichung so ausge­ führt wird, daß statt der photoempfindlichen Trommel in dem Kopiergerät eine auf eine vorbestimmte Spannung vorgespannte Nachbildungs-Trommel angebracht wird und der veränderbare Widerstand 92 so eingestellt wird, daß der an den Leuchtdioden LED-D0 bis 7 angezeig­ te Wert mit der vorangehend genannten Vorspannung übereinstimmt. Während dieses Vorgangs verbleibt auf­ grund des Pegels "0" des Signals DRMD das Programm in der Potentialmessungs-Anzeigebetriebsart durch Wiederholung der Schritte SP2 und SP8.

Auf diese Weise ist es möglich, das Elektrometer einfach einzustellen, da das gemessene Potential leicht ohne äußeres Meßgerät überprüft werden kann. Ferner ist eine Kostensteigerung auf ein Mindestmaß herabge­ setzt, da die gleiche Anzeigeeinrichtung sowohl für die Anzeige des Betriebszustands als auch für die Anzeige der gemessenen Potentiale verwendet wird, wobei die letztere nur bei einem bestimmten Zustand erfolgt.

Claims (3)

1. Elektrofotografisches Gerät mit Prozeßeinrichtungen zum Erzeugen eines elektrostati­ schen Bildes auf einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsele­ ment,
einer Detektoreinrichtung zum Erfassen eines Dunkelbe­ reich-Oberflächenpotentials und eines Hellbereich-Ober­ flächenpotentials auf dem Aufzeichnungselement,
einem Mikrocomputer als programmierbarer Steuerein­ richtung, die auf das Anlegen eines ersten Zeitsteuer­ signals hin einen ersten Programmabschnitt ausführt, in dem ein das Dunkelbereich-Oberflächenpotential repräsentieren­ der Meßwert der Detektoreinrichtung erfaßt und basierend auf diesem Meßwert ein Steuerwert zur Ansteuerung einer La­ deeinrichtung zum Aufladen des fotoleitfähigen Aufzeich­ nungselements auf einen vorgegebenen Dunkelbereich-Ober­ flächenpotential-Sollwert berechnet und gespeichert wird, und auf das Anlegen eines zweiten Zeitsteuersignals hin einen zweiten Programmabschnitt ausführt, in dem ein das Hellbereich-Oberflächenpotential repräsentierender Meßwert der Detektoreinrichtung erfaßt und basierend auf diesem Meßwert ein Steuerwert zur Ansteuerung einer Ladeeinrich­ tung zum Aufladen des fotoleitfähigen Aufzeichnungselements auf einen vorgegebenen Hellbereich-Oberflächenpotential- Sollwert berechnet und gespeichert wird, und mit
einer Anzeigeeinrichtung am Ausgang des Mikrocom­ puters, die mit dem Beginn des Abarbeitens des ersten oder zweiten Programmabschnitts aktiviert und mit dem Ende des Abarbeitens des jeweiligen Programmabschnitts wieder de­ aktiviert wird.

2. Elektrofotografisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Anzeigeeinrichtung mit An­ zeigeelementen in Form mehrerer Leuchtdioden (LED D0 bis LED D7) vorhanden ist, die das Über- oder Unterschreiten vorgegebener, in einer Speichervorrichtung abgespeicherter Bereiche für die Steuerparameter der Ladeeinrichtung und für den Potentialkontrast zwischen dem gemessenen Hellbe­ reich- und dem gemessenen Dunkelbereich-Oberflächenpoten­ tial anzeigen.

3. Elektrofotografisches Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Umschaltvorrichtungen (SW 1-A, SW 1-B) vorhanden sind, mit denen vorgegeben werden kann, daß die Leuchtdioden (LED D0 bis LED D7) in Abhängigkeit von dem gemessenen Wert für das Hellbereich- oder das Dunkelbe­ reich-Oberflächenpotential unterschiedlich angesteuert wer­ den.