DE3149668C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrostatisches Bilderzeugungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein elektrostatisches Bilderzeugungsgerät dieser Art ist in der DE-OS 24 11 855 als bekannt ausgewiesen. Dieses bekannte elektrostatische Bilderzeugungsgerät ist zum Ausbilden eines Mehrfarbenbildes ausgelegt. Eine Steuereinrichtung steuert dabei Bilderzeugungsparameter und betreibt damit eine Bilderzeugungseinrichtung. Zum Steuern der Bilderzeugungsparameter wird vor dem eigentlichen Bilderzeugungsvorgang ein Meßsignal gewonnen, indem vorab ein Probeladungsbild auf einem Aufzeichnungsmaterial ausgebildet wird, das einen Oberflächenzustand erzeugt, der mittels einer Meßeinrichtung erfaßt wird. Für jede Farbkomponente des Farbbildes wird dabei eine jeweils unterschiedliche Probe in den Strahlengang gebracht, um damit einen der Farbkomponente entsprechenden Oberflächenzustand herzustellen. Die Erzeugung eines Farbbildes ist jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, die einer einwandfreien Bildqualität entgegenwirken.

Wie die US-PS 29 56 487 zeigt, ist es auch bei Bilderzeugungsgeräten für einfarbige Kopierprozesse bekannt, das Potential eines Ladungsbildes zu ermitteln und daraus ein Steuersignal abzuleiten. Das Steuersignal wird dabei verwendet, um die bildmäßige Belichtung sowie die Primärladung zu steuern. Bei der Farbbilderzeugung reicht allerdings die von solchen einfarbigen Kopierprozessen her bekannte Genauigkeit wegen des Aufbringens mehrerer exakt aufeinander abzustimmender Einzelbilder nicht aus.

Farbbilderzeugungsgeräte zeigen auch die DE-PS 20 65 614 und die DE-AS 24 28 732. In diesen Druckschriften sind allerdings keine näheren Erläuterungen zur Steuerung von Bilderzeugungsparametern auf der Grundlage des Meßsignals eines Probeladungsbildes gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrostatisches Bilderzeugungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß unter exakt abgestimmter Steuerung ein Farbbild hoher Qualität erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des neuen Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, zum Ausbilden des zu messenden Oberflächenzustands auf dem Aufzeichnungsmaterial, d. h. des Probeladungsbildes, lediglich eine einzige Probe für die verschiedenen Farbkomponenten des Farbbildes vorzusehen, ergibt sich der Vorteil, daß Fehler vermieden werden, die bei der Verwendung jeweils unterschiedlicher Proben durch deren zeitliche bzw. durch Umgebungseinflüsse bedingte Veränderungen auftreten würden. Gleichzeitig aber vereinfacht sich durch die Verwendung nur einer Probe der Meßvorgang, sei es durch die Ersparnis einer zusätzlichen Steuerungsautomatik oder eines manuellen Probenwechsels. Durch die weitere erfindungsgemäße Maßnahme, die Probeladungsbilder unter Variation von Ladungsbilderzeugungs-Parametern an einen für jede Teilfarbe eigenen Bezugswert heranzuführen und anschließend auf dieser Grundlage die Nutbilderzeugung zu steuern, kann die Bilderzeugungseinrichtung Umgebungseinflüsse und Langzeiteinflüsse auf die Bilderzeugung kompensieren, so daß optimale Bilder auf lange Sicht und unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen zuverlässig erzielbar sind. Die Verwendung eines für jede Teilfarbe eigenen Bezugswertes ermöglicht darüber hinaus eine sehr exakte Steuerung der Bilderzeugung, indem das Bild jeder Teilfarbe bzw. Farbkomponente auch individuell mit sehr hoher Präzision ausgebildet werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

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

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die Abstufungs-Kennlinien beim Farbkopieren zeigt.

Fig. 2-1 ist eine Schnittansicht eines elektrostatischen Bilderzeugungsgeräts in Form eines Farbkopiergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel, während Fig. 2-2 eine Draufsicht auf ein Bedienungsfeld zur Steuerung des Oberflächenpotentials eines fotoleitfähigen Körpers bei dem Ausführungsbeispiel ist.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild der Steuerschaltung des Farbkopiergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines Sekundärladers.

Fig. 5-1 ist ein Ablaufdiagramm einer Steuerung des Oberflächenpotentials bei dem Ausführungsbeispiel, Fig. 5-2 ist ein Ablaufdiagramm einer Anzeige des Oberflächenpotentials und Fig. 5-3 ist ein Ablaufdiagramm einer Messung einer Grauskala.

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Kennlinie zwischen Belichtungslicht einer Halogenlampe und dem Oberflächenpotential zeigt.

Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm der Steuerung während des Kopierens.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Vorlagentisches.

Fig. 9 ist eine Ansicht einer Probenvorlage in Form eines Bezugsdichteblatts.

Fig. 10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Anzeige des Oberflächenpotentials zeigt.

Fig. 11 ist eine Ansicht, die einen Schreib/Lesespeicher zum Speichern des Oberflächenpotentials des fotoleitfähigen Körpers bei Verwendung der Grauskala als Vorlage veranschaulicht.

Anhand der Fig. 1 sei die Problematik der Farbbilderzeugung mittels eines fotoleitfähigen Elementes geschildert.

In Fig. 1 sind Gradations- bzw. Abstufungs-Reproduktionskennlinien von Farbkopien gezeigt, bei welchen Do die Vorlagenbilddichte, Dp die Druckbild- bzw. Kopiebilddichte, E die Beleuchtungsstärke bzw. die Belichtung und Vs das Oberflächenpotential des fotoleitfähigen Elementes oder Körpers darstellen. In einem ersten Quadranten (1) sind die Abstufungs-Reproduktionskennlinien für eine Grauskala als Vorlage dargestellt. Kurven C, M und Y stellen jeweils die Abstufungs-Reproduktionskennlinien von Kopiebildern in Cyanblau mit C, Magentarot bzw. Gelb dar, während die Kurve C+M+Y die Abstufungs-Reproduktionskennlinie von Kopiebildern aus Mischungen dieser drei Farben darstellt. Der (im Uhrzeigersinn vom ersten Quadranten liegende) zweite Quadrant (2) zeigt die Belichtungskennlinie Do/E (wobei E in dekadischen Logarithmen ausgedrückt ist). Der dritte Quadrant (3) zeigt die Farbauszugs-Ladungsbild-Kennlinien für Rot (R), Grün (G) bzw. Blau (B). Der vierte Quadrant (4) zeigt die Entwicklungskennlinien der Bilder mit Cyanblau-Toner (C), Magentarot-Toner (M) bzw. Gelb-Toner (Y).

Die Druckbild- bzw. Kopiebilddichten Dp für Cyanblau, Magentarot und Gelb sind von den Bilddichten Do für die gleiche Vorlage in den Kennlinien des ersten Quadranten abweichend, da unterschiedliche Lichtabsorptionen der jeweiligen Toner korrigiert werden, um das erwünschte Farbgleichgewicht bzw. den erwünschten Farbausgleich zu erzielen. Da in diesem Fall als Farbausgleich der Grauausgleich angewandt wird, werden die unterschiedlichen Lichtabsorptionen von Blau und Grün mittels des Cyanblau-Toners und Blau mittels des Magentarot-Toners korrigiert, um den erwünschten Farbausgleich für ein Bild aus der Mischung von Cyanblau, Magentarot und Gelb zu erreichen. Zu diesem Zweck werden gemäß der Darstellung in dem dritten Quadranten die Farbauszugs-Ladungsbildkennlinien für Rot, Grün und Blau im wesentlichen gleich gemacht, während gemäß der Darstellung in dem vierten Quadranten die Entwicklungskennlinien für Cyanblau, Magentarot und Gelb voneinander verschieden gemacht werden.

Zur Erzielung eines Kopiebilds mit gutem Farbgleichgewicht bzw. Farbausgleich ist es notwendig, die Farbauszugs-Ladungsbildkennlinien gemäß Fig. 1 für Rot, Grün und Blau über lange Zeit konstant zu halten. Gemäß den vorangehenden Ausführungen ist dies herkömmlicherweise schwierig zu erreichen. Die Ursache hierfür ist Umgebungseinflüssen wie Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen, einer Verschlechterung der Güte des fotoleitfähigen Elementes und den damit verbundenen Schwankungen der Ladungsbildkennlinien zuzuschreiben. Es ist ferner notwendig, die den Herstellungsposten entsprechenden Änderungen hinsichtlich der Entwicklungseigenschaften der Toner für Cyanblau, Magentarot und Gelb zu korrigieren sowie die im Laufe der Zeit auftretenden Änderungen der Entwicklungseigenschaften dieser Toner zu korrigieren.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Farbkopiergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel. Nach Fig. 2 ist an der Oberfläche einer fotoleitfähigen Trommel 1, die in der durch einen Pfeil a dargestellten Richtung umläuft, ein fotoleitfähiger Körper mit einer elektrisch leitenden Schicht, einer fotoleitfähigen CdS-Schicht und einer Isolierschicht gebildet. Eine zu kopierende Vorlage wird auf einen Glas-Vorlagentisch 3 aufgelegt und mit von einer Lampe 5 abgegebenem Licht beleuchtet. Abtastspiegel 7 und 9 tasten die Vorlage synchron mit dem Umlauf der fotoleitfähigen Trommel 1 ab, wobei die Spiegel in bei 7′ und 9′ dargestellte Stellungen versetzt werden, während zugleich die Lampe 5 in die bei 5′ gezeigte Stellung versetzt wird. Das von der Vorlage reflektierte Licht gelangt über ein Objektiv 11, einen Spiegel 13, eine Farbauszugseinrichtung 15, einen Spiegel 17 und einen Sekundärlader 19, um zur Erzeugung eines elektrostatischen Ladungsbilds gleichzeitig eine Belichtung und eine Entladung an der Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers der fotoleitfähigen Trommel 1 herbeizuführen. Die Farbauszugseinrichtung 15 hat entsprechend den farblich zu trennenden Farben ein Blaufilter 15 B, ein Grünfilter 15 G, ein Rotfilter 15 R und ein Grau- bzw. Neutralfilter 15 N. Zur Bildung der Farbauszüge erfolgt an der Farbauszugseinrichtung 15 ein Umschalten dieser Filter durch Dreh- bzw. Schwenkbewegung.

Die Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers der fotoleitfähigen Trommel 1 wird im voraus mittels einer Rakelreinigungsvorrichtung 31 gereinigt, während Auswirkungen eines vorangehenden Belichtungsvorgangs mittels einer Vorbelichtungslampe 33 und eines Vor-Entladers 35 beseitigt werden. Die Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers wird dann mittels eines Primärladers 37 gleichförmig geladen, um die Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers auf einem gleichförmigen Potential zu halten. Dann wird mittels des Sekundärladers 19 in Verbindung mit dem Vorlagenbild die Ladung von der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel entfernt, wonach die Oberfläche mit einer Totalbelichtungslampe 39 gleichförmig belichtet wird, um an der Oberfläche ein Ladungsbild mit hohem Kontrast zu erzeugen. Die Intensität des Ladungsbilds, nämlich das elektrostatische Potential wird mittels einer Meßeinrichtung in Form eines Potentialmeßkopfs 43 erfaßt, der zwischen die Totalbelichtungslampe 39 und eine Entwicklungseinheit 41 derart eingesetzt ist, daß er der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 1 nahe ist.

Die Entwicklungseinheit 41 hat eine Gelb-Entwicklungseinheit 41 Y, eine Magentarot-Entwicklungseinheit 41 M, eine Cyanblau-Entwicklungseinheit 41 C und eine Schwarz-Entwicklungseinheit 41 B, denen zum Entwickeln jeweils Toner in den entsprechenden Farben zugeführt werden. Ein in einer Kassette enthaltenes Bildempfangspapier-Blatt 51 wird mittels einer Aufnehmerrolle 53 einer Übertragungsstation 55 zugeführt. An der Übertragungsstation 55 wird der Vorderrand des Bildempfangsblatts 51 von einem Greifer 57 gefaßt. Das Ladungsbild an der Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers der fotoleitfähigen Trommel 1 wird dadurch übertragen, daß das gefaßte Bildempfangsblatt 51 von seiner Rückseite her einer Koronaentladung mittels eines Übertragungs-Koronaentladers
59 unterzogen wird. Im Falle des einfarbigen Kopierens wird das Bildempfangsblatt 51 sofort nach der Entladung mittels eines Ablöse-Entladers 61 mit Hilfe einer Ablöseklinke 63 aus der Übertragungsstation 55 entfernt. Im Falle des Farbkopierens wird der Greifer 57 in der Übertragungsstation 55 nicht freigegeben bzw. gelöst und die Ablöseklinke 63 nicht betätigt, so daß das Bildempfangsblatt 51 weiterhin festgehalten wird, bis die Übertragung der zwei oder drei Tonerbilder in den verschiedenen Farben abgeschlossen ist. Nach Abschluß der Übertragung wird die Ablöseklinke 63 betätigt, um das Bildempfangsblatt 51 aus der Übertragungsstation 55 zu entfernen, wonach das Bildempfangsblatt 51 über ein Transportband 65 einer Heizwalzen-Fixiervorrichtung 67 zum Fixieren des Bilds zugeführt wird. Nach dem Fixieren wird das Bildempfangsblatt 51 auf einen Ausgabetisch 69 ausgestoßen. Nach dem Übertragen wird für den nächsten Kopierzyklus der an der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 1 zurückgebliebene Toner mittels der Rakelreinigungsvorrichtung 31 entfernt (oder es werden die zurückgebliebenen Toner entfernt).

Die Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht des in Fig. 2-1 gezeigten Sekundärladers 19. Gemäß der Darstellung in der Fig. 4 sind an der Öffnung des Sekundärladers 19 zur Seite der fotoleitfähigen Trommel 1 hin Gruppen von Drähten eingelassen. Diese Gruppen von Drähten bilden ein Negativ-Steuergitter 191, ein Null-Steuergitter 193 und ein Positiv-Steuergitter 195. Die an diese Steuergitter angelegten Vorspannungen betragen -50 bis -300 V für das Negativ-Steuergitter 191, 0 V (Massepotential) für das Null-Steuergitter 193 bzw. +50 bis +200 V für das Positiv-Steuergitter 195.

Die Fig. 2-2 ist eine Draufsicht auf ein Bedienungsfeld zur Steuerung des Oberflächenpotentials der fotoleitfähigen Trommel. Wenn ein Potentialeinstellungsart-Umschalter 203 auf einen Kontakt F umgeschaltet wird, wird damit die Bezugswert- bzw. Bezugspotential-Einstellungsart gewählt. Wenn dieser Potentialeinstellungsart-Umschalter 203 auf einen Kontakt S umgeschaltet wird, wird eine Potentialeinstellungsart gewählt, bei der die Bezugspotentialeinstellung mit einer Feinsteuerung mittels einer Feineinstellungstafel 133 kombiniert wird, die später erläutert wird. Die Feineinstellungstafel 133 hat Regelknöpfe zum Verändern der Primärladespannung, der Zündspannung der Halogenlampe und der an die Steuergitter 191 und 195 anzulegenden Spannungen in Übereinstimmung mit den jeweiligen Farben Gelb, Magentarot, Cyanblau und Schwarz. Mittels eines Umschalthebels 213 ist es möglich, das Oberflächenpotential des fotoleitfähigen Körpers in drei verschiedenen Stufen zu wählen. An einer Anzeigeeinheit 163 wird der Wert des Oberflächenpotentials angezeigt. Ein Schalter 223 dient zur Ausführung der Messung des Oberflächenpotentials. Ein Schalter 233 dient dazu, an der Anzeigeeinheit 163 bei der Schaltstellung 1 das Oberflächenpotential des fotoleitfähigen Körpers in bezug auf eine Grauskala anzuzeigen, bei der Schaltstellung 2 Meßdaten (V _SL, V _D, V _WL usw.) anzuzeigen, die in einem später beschriebenen Schreib/Lesespeicher (RAM) gespeichert sind, und bei der Schaltstellung 3 Steuerwertdaten (V₂, I₁, V _G- usw.) anzuzeigen, die in dem Schreib/Lesespeicher gespeichert sind. Ein Schalter 243 dient dazu, entsprechend der mittels des Schalters 233 gewählten Anzeigeart die anzuzeigende Farbe oder das Muster der Grauskala einzuschalten. Ein Schalter 903 dient zur Ausführung der Messung des Potentials des fotoleitfähigen Körpers unter bezug auf die Grauskala.

Nunmehr wird der Farbausgleich des Farbkopiebilds beschrieben. Es wird angenommen, daß die Bilddichten (Farbfilterdichten) für Cyanblau, Magentarot und Gelb voneinander gemäß der Darstellung in dem ersten Quadranten der Fig. 1 verschieden sind. Die Bilddichte für Magentarot muß zwischen denjenigen für Cyanblau und Gelb liegen. Die Bilddichten für Cyanblau und Gelb müssen unter Wahl der Bilddichte für Magentarot als Mittel- bzw. Zwischenwert in Betracht gezogen werden.

Zur Erzielung des Farbausgleichs bzw. Farbgleichgewichts liegt das Bilddichteverhältnis von Cyanblau zu Magentarot in dem Bereich von 1,5 : 1 bis 1,1 : 1 und vorzugsweise bei ungefähr 1,2 : 1. Das Bilddichteverhältnis von Magentarot zu Gelb liegt innerhalb des Bereichs von 1 : 0,9 bis 1 : 0,6 und vorzugsweise bei 1 : 0,8. Wenn beispielsweise die maximale Bilddichte für Magentarot gleich 1,2 ist, ist die günstigste maximale Bilddichte für Cyanblau gleich 1,44 und der zur Erzielung des erwünschten Farbgleichgewichts geeignete Toleranzbereich beträgt 1,8 bis 1,32. Die maximale Bilddichte für Gelb ist dann 0,96 während der Toleranzbereich 1,08 bis 0,72 beträgt. Auf diese Weise hat die Bilddichte für Cyanblau eine größere Toleranz von dem Mittelwert zu höheren Werten hin, während die Bilddichte für Gelb eine größere Toleranz von dem Mittelwert zu niedrigeren Werten hin hat. Daher ist selbst dann, wenn die anfänglichen Entwicklungskennlinien gemäß der Darstellung in dem vierten Quadranten in Fig. 1 ideal sind, eine geringfügige Abweichung der Bezugswerte der Potentiale der Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers, die für die jeweiligen Farbauszugsbelichtungen gewählt sind, in der Weise zweckdienlich, daß in Anbetracht der nachfolgenden Schwankungen der Entwicklungskennlinien die Beziehung Bezugswert für Rot < Bezugswert für Grün < Bezugswert für Blau gilt. Beispielsweise beträgt das Potential V _D für den nicht belichteten Teil des Ladungsbilds (Dunkelteilpotential) ungefähr 380 V für Rot, Grün und Blau. Durch Änderung des Potentials auf 400 V für Rot, 380 V für Grün und 360 V für Blau können wirkungsvoll die nachteiligen Auswirkungen der Schwankungen der Entwicklungskennlinien, der Ungenauigkeit bei der automatischen Steuerung des Oberflächenpotentials usw. ausgeschaltet werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel des elektrostatischen Bilderzeugungsgeräts in Form des Farbkopiergeräts kann das Oberflächenpotential der fotoleitfähigen Trommel mittels des Umschalthebels 213 in drei verschiedenen Stufen eingestellt werden; es werden die Bezugswerte V _DO, V _WLO und V _SLO für den Dunkelteil während des Farbkopierens (bei ausgeschalteter Lampe 5) einen Teil mittlerer Dichte (wenn die Lampe 5 mit einer Spannung mittleren Werts eingeschaltet ist) bzw. einen hellen Teil eingestellt (wenn die Lampe 5 mit der maximalen Nennspannung eingeschaltet ist), wie es in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt ist:

Tabelle 1

Die Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Steuerschaltung bzw. Steuereinrichtung zum Steuern des Oberflächenpotentials des fotoleitfähigen Körpers zeigt. Nach Fig. 3 werden von einem Fotounterbrecher bzw. einer Lichtschranke 103 entsprechend dem Drehwinkel der fotoleitfähigen Trommel 1, der mittels einer Zerhackerscheibe 101 erfaßt wird, Trommeltaktimpulse 105 abgegeben. Diese Trommeltaktimpulse 105 werden zur Steuerung einer jeden Einheit des Farbkopiergeräts mittels einer Haupt-Ablaufsteuereinheit 107 des Farbkopiergeräts gezählt. Die Steuereinrichtung bzw. Haupt-Ablaufsteuereinheit 107 führt einem Mikrocomputer 109 für die Steuerung des Oberflächenpotentials Zeitsteuersignale für das Schalten der Hochspannung oder der Lichtmenge der Halogenlampe und Zeitsteuersignale für das Messen des Dunkelteil-Potentials V _D, des Potentials V _WL für den Teil mittlerer Dichte und des Hellteil-Potentials V _SL zu. Das mittels der Meßeinrichtung in Form des Potentialmeßkopfs 43 erfaßte Potential wird mittels einer Oberflächenpotential-Meßschaltung 111 als ein Potential mit 1/300 des Oberflächenpotentials aufgenommen, mittels eines A/D-Umsetzers 113 in ein digitales Signal umgesetzt und dem Mikrocomputer 109 zugeführt. Der Mikrocomputer 109 rechnet entsprechend einer Steuergleichung derart, daß das gemessene Potential auf einen mittels eines Schaltfelds 115 gewählten Bezugswert hingeführt bzw. konvergiert wird. Ein das Rechenergebnis darstellendes Signal wird über eine Sammelleitung 117 einem D/A-Umsetzer 119 zur Umsetzung in ein analoges Signal zugeführt. Die auf diese Weise erzielten analogen Signale werden Hochspannungs-Steuerschaltungen 121, 123 und 125 sowie einer Mischerschaltung 127 zugeführt. Mittels der Hochspannungs-Steuerschaltungen 121, 123 und 125 werden einem Bildfeinsteuersignal 135 analoge Signale 137 I, 137 G und 137 V hinzugefügt, um Summenspannungssignale 139 I, 139 G bzw. 139 V zu erzeugen. Nach der Spannungserhöhung mittels eines Hochspannungstransformators 141, 143 bzw. 145 werden die Summenspannungssignale 139 I, 139 G bzw. 139 V werden ein Primärladerstrom 37, dem Negativ-Steuergitter des Sekundärladers 19 bzw. dem Sekundärlader 19 zugeführt. Entsprechend dem Summenspannungssignal 139 I, 139 G bzw. 130 V werden ein Primärladestrom I₁, eine Negativ-Steuergitter-Spannung V _G- bzw. eine Sekundärladespannung V₂ gesteuert. Wenn das Bildfeinsteuerungssignal 135 der Mischerschaltung 127 zugeführt wird, wird ein durch Mischen eines Analogsignals 137 H mit dem Bildfeinsteuerungssignal 135 erzieltes Mischsignal 139 H einer Halogenlampen-Steuerschaltung 155 zugeführt, um eine Halogenlampen-Spannung V _Hl zu steuern, die der (Halogen-) Lampe 5 zugeführt wird. Der Mikrocomputer 109 führt über die Sammelleitung 117 ein digitales Signal einer Eingabe/Ausgabe-Treiberschaltung 161 zu. Die Treiberschaltung 161 bestimmt die Stellennummer einer 7-Segment-BCD-Anzeige 163 mit 8 Bits. Auf ein Anzeigesignal 165 aus dem Mikrocomputer 109 hin erzeugt eine 7-Segment-BCD-Treiberschaltung 167 ein Ausgangssignal 169 für die Anzeige 163, die daraufhin das Oberflächenpotential der fotoleitfähigen Trommel anzeigt. Ein Diodenschaltfeld 171 wird über die Treiberschaltung 161 derart abgefragt, daß aufeinanderfolgend die an dem Schaltfeld 115 eingestellten Bezugswerte gewählt werden. Die Spannungssignale der auf diese Weise gewählten Bezugswerte werden dem Mikrocomputer 109 zugeführt, der entsprechend einzelnen, später beschriebenen Steuergleichungen rechnet und derart arbeitet, daß die Spannungssignale auf die Bezugswerte konvergiert werden. Die mittels des Mikrocomputers 109 auf die Bezugswerte konvergierten bzw. hingeführten Spannungssignale werden mittels des D/A-Umsetzers 119 in analoge Signale umgesetzt. Die auf diese Weise erzielten analogen Signale werden den Hochspannungs-Steuerschaltungen 121, 123 und 125 bzw. der Mischerschaltung 127 zugeführt.

Nunmehr wird die Steuerungsablauffolge der in Fig. 3 gezeigten Steuerschaltung beschrieben. Vor der Inbetriebnahme des Farbkopiergeräts führt die Bedienungsperson die folgenden Arbeitsvorgänge aus: Zunächst legt die Bedienungsperson ein Leerpapierblatt (Bildempfangspapierblatt) auf den Glas-Vorlagentisch 3 auf und stellt eine Blende des Kopiergeräts auf "5" (Bezugswert) ein. Als nächstes wählt die Bedienungsperson mittels des außen an dem Farbkopiergerät angebrachten (mit dem Schaltfeld 115 verbundenen) Umschalthebels 213 den Bezugswert. Nach diesen Vorgängen betätigt die Bedienungsperson den Schalter 223 und danach eine (nicht gezeigte) Kopiertaste, um die Steuerschaltung in Betrieb zu setzen. Der Steuerungsablauf der Steuerschaltung erfolgt gemäß dem in Fig. 5-1 gezeigten Ablaufdiagramm.

Zunächst wird ein Spannungssteuerschalter der Steuerschaltung eingeschaltet (Schritt 401). Durch eine Vordrehung der fotoleitfähigen Trommel 1 wird die unnötige Ladung auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 1 entfernt (Schritt 403). Unter diesen Bedingungen wird die Lampe 5 mit der maximalen Nennspannung als Spannung V _Hl eingeschaltet, um damit die Lichtmenge der Lampe 5 auf das Maximum zu bringen. Die Filter der Farbauszugseinrichtung 15 werden so eingestellt, daß das von der Vorlage mit der maximalen Lichtmenge reflektierte Licht durch das Neutralfilter 15 N der Farbauszugseinrichtung 15 durchgelassen wird. Die fotoleitfähige Trommel 1 wird einmal gedreht, um ihre Oberfläche mit dem von der Vorlage reflektierten Licht zu belichten. Mittels des Potentialmeßkopfs 43 wird das Hellteil-Potential V _SL an der Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers der fotoleitfähigen Trommel 1 gemessen. Ein Meßsignal des Meßkopfes 43 wird der Oberflächenpotential-Meßschaltung 111 zugeführt, um das Hellteil-Potential V _SL zu messen (Schritt 405). Es wird ermittelt, ob ein Unterschied |V _SL-V _SLO| zwischen dem Hellteil-Potential V _SL und dem Bezugswert V _SLO für das Hellteil-Potential innerhalb eines Toleranzbereichs C₁ liegt (Schritt 407). Falls das Ermittlungsergebnis "NEIN" lautet, wird die Sekundärladespannung V₂ des Sekundärladers 19 gemäß einer Steuergleichung Δ V₂=δΔ V _SL gesteuert (Schritt 409). Danach kehrt der Ablauf zu dem Schritt 405 zurück und es wird der gleiche Betriebsvorgang wiederholt. Die Betriebsvorgänge der Schritte 405, 407 und 409 werden wiederholt, bis das mittels der bei dem Schritt 409 gesteuerten Sekundärladespannung V₂ erzielte Hellteil-Potential V _SL in den Toleranzbereich C₁ gelangt. Wenn das Potential in den Toleranzbereich C₁ gelangt und bei dem Schritt 407 das Ermittlungsergebnis "JA" erzielt wird, wird die Farbauszugseinrichtung 15 so geschwenkt, daß zum Durchlaß des Lichts von der Vorlage das Blaufilter 15 B gewählt wird (Schritt 411). Bei dem Schritt 411 werden die Filter in der Aufeinanderfolge Grünfilter, Rotfilter, Neutralfilter, Grünfilter und Rotfilter umgeschaltet. Die Lampe 5 wird abgeschaltet und die fotoleitfähigen Trommel 1 wird einmal ohne Belichtung mit der Vorlage gedreht. Da das Oberflächenpotential des fotoleitfähigen Körpers der fotoleitfähigen Trommel 1 dann das Dunkelteil-Potential V _D ist, wird mittels des Meßkopfs 43 das Dunkelteil-Potential V _D gemessen (Schritt 413). Danach wird ermittelt, ob der Unterschied zwischen dem gemessenen Dunkelteil-Potential V _D und dem Bezugswert V _DO unterhalb einer Toleranzgrenze C₂ liegt (Schritt 415). Falls das Ermittlungsergebnis "NEIN" ist, wird der Primärladestrom I₁ des Primärladers 37 gemäß einer Steuergleichung Δ I₁=αΔ V _D gesteuert (Schritt 417). Der Ablauf kehrt dann zu dem Schritt 413 zurück und es wird der gleiche Betriebsablauf wiederholt. Wenn das Dunkelteil-Potential V _D auf den Bezugswert V _DO innerhalb der Toleranzgrenze C₂ konvergiert, wird bei dem Schritt 415 das Ermittlungsergebnis "JA" erzielt. Daraufhin tritt der Ablauf aus der Ablaufschleife heraus.

Die Lampe 5 wird mit der maximalen Nennspannung eingeschaltet, so daß das Licht zur Beleuchtung der Vorlage auf ein Maximum gebracht wird. Die fotoleitfähige Trommel 1 wird gedreht, um dabei die Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers mit der maximalen Lichtmenge zu belichten. Unter diesen Bedingungen wird mittels des Meßkopfs 43 als Oberflächenpotential das Hellteil-Potential V _SL gemessen (Schritt 419). Dann wird bei einem Schritt 421 ermittelt, ob die Differenz |V _SL-V _SLO| zwischen dem gemessenen Hellteil-Potential V _SL und dem Bezugswert V _SLO unterhalb einer Toleranzgrenze C₃ liegt. Falls das Ermittelungsergebnis "NEIN" lautet, wird die Negativ-Steuergitter-Spannung V _G- des Negativ-Steuergitters 191 des Sekundärladers 19 entsprechend einer Steuergleichung Δ V _G-=β₁Δ V _D+β₂Δ V _SL gesteuert (Schritt 423). Der Ablauf kehrt dann zu dem Schritt 419 zurück, so daß der Arbeitsablauf innerhalb der Schleife wiederholt wird. Falls das Hellteil-Potential V _SL auf den Bezugswert V _SLO unterhalb der Toleranzgrenze C₃ hingeführt ist, wird bei dem Schritt 421 das Ermittlungsergebnis "JA" erzielt, so daß der Ablauf aus der Ablaufschleife heraustritt.

Nun wird die Lampe 5 mit der Halogenlampen-Spannung V _H eingeschaltet, die eine mittlere Spannung ist, welche zur Erzielung einer Bezugslichtbelichtung verwendet wird. Unter diesen Bedingungen wird die fotoleitfähige Trommel 1 gedreht, um die Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers zu belichten. Danach wird das Oberflächenpotential des fotoleitfähigen Körpers zu dem Potential V _WL für den Teil mittlerer Dichte. Dieses Mitteldichtenteil-Potential V _WL wird mittels des Meßkopfs 43 gemessen (Schritt 425). Danach wird bei einem Schritt 427 ermittelt, ob der Unterschied |V _WL-V _WLO| zwischen dem gemessenen Mitteldichtenteil-Potential V _WL und dem Bezugswert V _WLO unterhalb einer Toleranzgrenze C₄ liegt. Falls das Ermittlungsergebnis "NEIN" lautet, wird die Halogenlampen-Spannung V _Hl für den Betrieb der Lampe 5 nach einer Steuergleichung Δ V _Hl=γΔ V _WL gesteuert (Schritt 429). Danach kehrt der Ablauf zu dem Schritt 425 zurück und der Schleifenvorgang wird wiederholt. Falls das Mitteldichtenteil-Potential V _WL auf den Bezugswert V _WLO innerhalb der Toleranzgrenze C₄ konvergiert, wird bei dem Schritt 427 das Ermittlungsergebnis "JA" erzielt, wonach der Ablauf aus der Ablaufschleife heraustritt. Auf diese Weise werden bei den Schritten 411 und 427 der Primärladestrom I₁ bei dem Blaufilter 15 B, die Negativ-Steuergitter-Spannung V _G- und die Halogenlampen-Spannung V _Hl gesteuert. Dann wird bei einem Schritt 431 ermittelt, ob das in der Farbauszugseinrichtung 15 eingestellte Filter das letzte Filter ist. Da in diesem Fall das Ermittlungsergebnis "NEIN" erzielt wird, kehrt der Ablauf zu dem Schritt 411 zurück. Bei dem Schritt 411 dreht die Farbauszugseinrichtung 15 in der Aufeinanderfolge Blaufilter, Grünfilter, Rotfilter, Neutralfilter, Grünfilter und Rotfilter, um auf diese Weise das Filter einzuschalten und zu wählen. Bei jeder Einstellung des Filters werden die Arbeitsvorgänge der Schritte 413 und 429 ausgeführt, um für das gewählte Filter den Primärladestrom I₁, die Negativ-Steuergitter-Spannung V _G- und die Halogenlampen-Spannung V _Hl zu steuern. Dabei werden die auf diese Weise beschriebenen Schleifenvorgänge wiederholt. Wenn die Steuerung der jeweiligen Spannungen für das letzte Filter beendet ist, wird bei dem Schritt 431 das Ermittlungsergebnis "JA" erzielt, so daß damit der Steuervorgang der Steuerschaltung abgeschlossen ist. Auf diese Weise werden die Spannungen so gewählt, daß die Oberflächenpotentiale für das dreifarbige Kopieren in Blau, Grün und Rot, das einfarbige Kopieren in Schwarz und Weiß und ein zweifarbiges Kopieren in Magentarot und Schwarz auf die vorbestimmten Werte festgelegt sind. Mit den auf diese Weise gesteuerten Spannungen wird das Bild der auf den Glas-Vorlagentisch 3 aufgelegten Vorlage auf das Bildempfangsblatt bzw. Kopierblatt 51 kopiert.

Vorzugsweise wird von außen zugänglich ein Umschalter in der Weise angebracht, daß durch einen Schaltvorgang dieses Umschalters die Wahl zwischen dem dreifarbigen Kopieren in Blau, Grün und Rot, dem einfarbigen Kopieren in Schwarz und Weiß und dem zweifarbigen Kopieren in Magentarot und Schwarz ausgeführt werden kann. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann gemäß der Darstellung in der vorangehenden Tabelle 1 das Umschalten in drei Stufen vorgenommen werden. Auf diese Weise wird die Oberflächenpotential-Konvergenz auf die Bezugswerte festgelegt.

Die Messung des Hellteil-Potentials V _SL und des Mitteldichtenteil-Potentials V _WL bei den Schritten 405, 419 und 425 erfolgt, nachdem das Oberflächenpotential durch Abtasten der Vorlage mit der gleichen Geschwindigkeit wie bei dem Kopiervorgang unter Auflegen des Bildempfangsblatts auf den Glas-Vorlagentisch 3 herbeigeführt wurde. Die Koeffizienten, γ, δ, α, β₁ und β₂ in den jeweiligen, in Fig. 5-1 gezeigten Steuergleichungen stellen die Gradienten der Funktionen der jeweiligen Gleichung dar.

Der Grund, warum die Sekundärladespannung V₂ vor der Steuerung der Negativ-Steuergitter-Spannung V _G- des Sekundärladers 19 gesteuert wird, wie es in dem Ablaufdiagramm nach Fig. 5-1 gezeigt ist, wird anhand des in Fig. 4 gezeigten Aufbaus des Sekundärladers 19 erläutert. Der Abstand zwischen den Drähten der Steuergitter 191 bis 195 und der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 1 beträgt im allgemeinen 1,0 ±0,1 mm. Bei dieser Abstandstoleranz schwankt das Hellteil-Potential V _SL innerhalb eines Bereichs von -120 ±30 V, wenn die Entladungsdraht-Spannung des Sekundärladers 19-8,5 kV beträgt und die an die Steuergitter 191, 193 bzw. 195 angelegten Spannungen -120 V, 0 V bzw. 100 V betragen. Daher wird zum Ausschalten von Schwankungen zwischen Einheiten und zur Erzielung eines konstanten Hellteil-Potentials V _SL bei konstanter Steuergitterspannung zuerst die Sekundärladespannung V₂ gesteuert. Danach wird an das Negativ-Steuergitter 191 die Negativ-Steuergitter-Spannung V _G- angelegt, um das Hellteil-Potential V _SL gemäß dem Gradations- bzw. Abstufungssteuerverfahren zu steuern, das in der JP-OS 14237/79 beschrieben ist.

Gemäß den vorangehenden Ausführungen werden die mittels des Schaltfeldes 115 zu wählenden Bezugswerte stufenweise geschaltet (und zwar bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in drei Stufen). Daher ist es nicht möglich, eine zwischen den vorbestimmten Stufen liegende Spannung zu wählen. Um dies zu ermöglichen, ist die Feineinstellungstafel 133 vorgesehen. Die Feineinstellungstafel 133 hat Steuerregler entsprechend dem Dreifarben-Kopieren in Blau, Grün und Rot und dem Einfarben-Kopieren in Schwarz und Weiß; diese Steuerregler sind mit den Regelknöpfen bedienbar, die an der Außenseite des Kopiergeräts angebracht sind. Das aus diesen Steuerreglern der Feineinstellungstafel 133 erzielte Spannungssignal, nämlich das Bildfeinsteuerungssignal 135 steuert entsprechend dem Schaltzustand eines Analogmultiplexers 129 das Ausgangssignal einer der Hochspannungs-Steuerschaltungen 121 bis 125 oder der Mischerschaltung 127. Im Ansprechen auf dieses Bildfeinsteuerungssignal 135 werden die Halogenlampen-Spannung V _Hl, der Primärladestrom I₁, die Negativ-Steuergitter-Spannung V _G-, die Sekundärladespannung V₂ und die Positiv-Steuergitter-Spannung gesteuert (die an das in Fig. 4 gezeigte Positiv-Steuergitter 195 angelegt wird, wobei das Anlegen und das Steuersystem für diese Spannung nicht dargestellt sind). Die Steuerung des Potentials durch Addieren der Feinsteuerungskomponenten zu den Bezugswerten erfolgt gleichfalls gemäß dem in Fig. 5-1 gezeigten Ablaufdiagramm. Die Bezugswerte für das Hellteil-Potential V _SL, das Mitteldichtenteil-Potential V _WL und das Dunkelteil-Potential V _D werden an dem Schaltfeld 115 gewählt. Wenn aus dem Analog-Multiplexer 129 das Bildfeinsteuerungssignal 135 der Hochspannungs-Steuerschaltung 125 zugeführt wird, werden die Arbeitsvorgänge der Schritte 405, 407 und 409 gemäß Fig. 5-1 ausgeführt. Wenn als nächstes das Bildfeinsteuersignal 135 der Hochspannungs-Steuerschaltung 125 zugeführt wird, werden die Betriebsvorgänge der Schritte 413, 415 und 417 ausgeführt. Wenn dann das Bildfeinsteuerungssignal 135 der Hochspannungs-Steuerschaltung 121 zugeführt wird, werden die Betriebsvorgänge der Schritte 419, 421 und 425 ausgeführt. Wenn das Bildfeinsteuerungssignal 135 der Mischerschaltung 127 zugeführt wird, werden die Betriebsvorgänge der Schritte 425, 427 und 429 ausgeführt. Auf diese Weise werden die Sekundärladespannung V₂, der Primärladestrom I₁, die Negativ-Steuergitter-Spannung V _G- und die Halogenlampen-Spannung V _Hl so eingestellt, daß ein Oberflächenpotential geschaffen wird, das der Summe aus dem Bezugswert und den Feinsteuerungskomponenten entspricht. Damit können die Spannungen auf gleichartige Weise durch Steuern der Steuerregler der Feineinstellungstafel 133 auch dann eingestellt werden, wenn die Spannungen zwischen den Bezugswerten gewählt werden müssen. Da der in Fig. 5-1 gezeigten Arbeitsablauf für jede verwendete Farbe ausgeführt wird, kann eine Feinsteuerung für jede Farbe vorgenommen werden. Dadurch kann für einzelne Vorlagen das Kopieren von Bildern unter Anheben bzw. Betonen von gewünschten Farben erzielt werden.

Falls nach Fig. 3 der Potentialeinstellungsart-Umschalter 203 auf den Kontakt F geschaltet wird, um die automatische Betriebsart herbeizuführen, wird das Oberflächenpotential automatisch auf den Bezugswert eingestellt.

Wenn der Potentialeinstellungsart-Umschalter 203 auf den Kontakt S geschaltet wird, wird dem Mikrocomputer 109 ein Betriebsart-Wählsignal 205 zugeführt, um die Potentialsteuerschaltung auf die halbautomatische Steuerungsart zu schalten. Bei dieser Betriebsart werden entsprechend dem in Fig. 5-1 gezeigten Ablaufdiagramm die Spannungen auf die Bezugswerte eingestellt (V _DO, V _WLO, V _SLO), die stufenweise an dem Schaltfeld 115 eingestellt werden. Bei der automatischen Steuerung erfolgt keine Einbeziehung der Feinsteuerungskomponenten. Danach wird dem Analog-Multiplexer 129 ein Steuersignal 131 zugeführt und das Bildfeinsteuerungssignal 135, das die von Hand an dem Steuerregler der Feineinstellungstafel 133 eingestellte Spannung darstellt, wird aufeinanderfolgend den Hochspannungs-Steuerschaltungen 121 bis 125 sowie der Mischerschaltung 127 zugeführt. Dann werden die Spannungen V _G-, V₂, V _Hl und der Strom I₁ in Übereinstimmung mit den Summen aus den Analogsignalen 137 I, 137 G, 137 V bzw. 137 H und dem Bildfeinsteuerungssignal 135 festgelegt.

Wenn die Vorlage auf den Glas-Vorlagentisch 3 aufgelegt wird und das Kopieren ausgeführt wird, wird an dem Bildempfangspapierblatt ein Farbbild mit hervorragendem Farbgleichgewicht bzw. Farbausgleich erzielt. Je nach Geschmack können bestimmte Farben angehoben bzw. betont oder abgesenkt bzw. unterdrückt werden. Insbesondere können bei der halbautomatischen Betriebsart auch während des Kopiervorgangs durch Steuern der Feineinstellungs-Steuerregler bestimmten Farben während des Kopierens angehoben oder abgesenkt bzw. betont oder unterdrückt werden.

Die Erläuterung erfolgte nun wiederum anhand der Fig. 4 und 5-1. Während der Steuerung gibt der Mikrocomputer 109 an die Anzeigeeinheit 163 Befehle zur Anzeige der dem erwünschten Oberflächenpotential entsprechenden Bezugswerte V _DO, V _WLO und V _SLO und der auf diese Bezugswerte konvergierenden Potentiale, V _D, V _WL und V _SL ab. Beispielsweise wird während der Ausführung der Betriebsvorgänge der Schritte 405 bis 409 an der Anzeigeeinheit 163 das Hellteil-Potential V _SL angezeigt. Während der Ausführung der Betriebsvorgänge der Schritte 413 bis 417 wird an der Anzeigeeinheit 163 das Dunkelteil-Potential V _D angezeigt. Daher kann auf bequeme Weise das Oberflächenpotential nach der automatischen Steuerung geprüft werden. Ferner kann durch Beobachtung der Konvergenz des Oberflächenpotentials auf die Bezugswerte eine Verschlechterung des fotoleitfähigen Körpers erfaßt werden. Wenn ein Speicher zur Speicherung der Potentiale nach der Konvergenz eingebaut wird, können diese Daten auch nach der Potentialsteuerung aus dem Speicher ausgelesen und an der Anzeigeeinheit 163 angezeigt werden, so daß später auf leichte Weise die zuvor eingestellten Werte der Oberflächenpotentiale ermittelt werden können.

Alternativ ist es auch möglich, zur Messung der Oberflächenpotentiale und zur Anzeige der gemessenen Oberflächenpotentiale eine Bezugsdichtemuster bzw. Bezugsdichteblatt zu verwenden.

Die Fig. 8 zeigt Bezugsdichteblatt-Auflegemarken 601, 603, 605 und 607 an dem Glas-Vorlagentisch 3. Bei der Messung mit einer Grauskala legt die Bedienungsperson ein in Fig. 9 gezeigtes Bezugsdichteblatt 700 innerhalb der von den Marken 601 bis 607 umgebenen Fläche auf. Ein in Fig. 3 gezeigter Potentialeinstellungsart-Umschalter 903 wird auf "ON" geschaltet, um der Haupt-Ablaufsteuereinheit 107 ein Betriebsartwählsignal 905 zuzuführen. Die Haupt-Ablaufsteuereinheit 107 erzeugt einen Befehl zum Beginnen der normalen Ablauffolge für den Kopiervorgang. Dabei werden jedoch die Entwicklungseinheit 41 und die Abnahmerolle 53 nicht in Betrieb gesetzt. Daraufhin wird an der Oberfläche des fotoleitfähigen Körpers der fotoleitfähigen Trommel 1 ein Ladungsbild des Bezugsdichteblatts 700 mit den Dichten in 10 Stufen unter Bezugslicht-Belichtung mit der Lampe 5 erzeugt. Die Haupt-Ablaufsteuereinheit 107 gibt dann einen Zeitsteuerimpuls an den Mikrocomputer 109 ab, um die fotoleitfähige Trommel 1 einmal zu drehen und mittels des Potentialmeßkopfs 43 die Potentiale der den Grenzen der Stufen der Grauskala entsprechenden elektrostatischen Probe-Ladungsbilder zu messen. Die gemessenen Potentiale werden gemäß der Darstellung in Fig. 10 an der Anzeigeeinheit 163 angezeigt. Anzeigeelemente 801 bis 804 sowie 805 und 808 zeigen Potentiale für zwei Stufen der Grauskala an. Das Anzeigeelement 801 zeigt eine Ordnungsnummer N einer vorgegebenen Stufe an, während die Anzeigeelemente 802 bis 804 ein Potential g _N dieser Stufe anzeigen. Das Anzeigeelement 805 zeigt die Ordnungsnummer N+1 der nächsten Stufe an, während die Anzeigeelemente 806 bis 808 ein Potential g _n+1 dieser nächsten Stufe anzeigen. Punkteanzeigeelemente 821 und 823 zeigen jeweils "0" an, wenn sie aufleuchten, und "5", wenn sie nicht aufleuchten.

Bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel ist das Potential g _N=-120 V und das Potential g _n+1=-105 V. Durch Ermitteln des Potentials des Ladungsbilds einer erwünschten Stufe kann das Potential schließlich auf sehr feine Weise in zehn Stufen von dem Hellteil bis zu dem Dunkelteil abgelesen werden. Obgleich auf feine Weise in zehn Stufen von dem Hellteil-Potential V _SL weg das Mitteldichtenteil V _WL und das Dunktelteil-Potential V _D abgelesen werden, ist es auch möglich, das Potential zwischen diesen drei Potentialen richtig abzulesen. Daher ist es möglich, richtige Ladungsbild-Kennlinien zu erhalten, was für die Messung der Entwicklungseigenschaften der Toner zweckdienlich ist. Ferner ist es auch möglich, das Potential nach der automatischen Steuerung des Oberflächenpotentials zu überprüfen, eine Verschlechterung der Qualität des fotoleitfähigen Körpers zu überwachen und Gegenmaßnahmen gegen andere Störungen zu treffen. Nach der Überprüfung der Potentiale unter Verwendung des Bezugsdichteblatts 700 wird der Potentialeinstellungsart-Umschalter 903 auf "OFF" geschaltet, um die normale Betriebsart herbeizuführen.

Die Steuerung der Anzeige des Oberflächenpotentials wird anhand der Fig. 5-2 und 5-3 beschrieben. Bei einem Schritt 701 werden die Daten der Schalter 233 und 243 eingegeben. Aufgrund der eingegebenen Daten wird bei Schritten 702 und 703 ermittelt, ob die anzuzeigenden Daten die Anzeigedaten für die Grauskala oder für die Meßwerte sind. Wenn bei dem Schritt 702 ermittelt wird, daß der Schalter 233 auf "1" geschaltet und die Grauskala-Anzeigeart gewählt ist, werden die in dem Schreib/Lesespeicher (RAM) gespeicherten Daten in Aufeinanderfolge entsprechend dem in Fig. 5-3 gezeigten, später beschriebenen Ablaufdiagramm bei dem Schritt 704 ausgelesen und die ausgelesenen Daten an der Anzeigeeinheit 163 angezeigt.

Falls andererseits bei dem Schritt 703 ermittelt wird, daß der Schalter 233 auf "2" geschaltet ist und die Meßdaten-Anzeigeart gewählt ist, wird bei einem Schritt 705 ermittelt, ob das vorliegende Oberflächenpotential angezeigt wird. Falls der Schalter 243 auf "E" geschaltet ist, wird bei einem Schritt 706 das gegenwärtige Oberflächenpotential angezeigt. Falls der Schalter 243 auf "A", "B", "C" oder "D" geschaltet ist, werden bei einem Schritt 707 die in dem Schreib/Lesespeicher gespeicherten, einem der Filter 15 B, 15 G, 15 R bzw. 15 N entsprechenden Meßdaten angezeigt.

Falls bei dem Schritt 703 ermittelt wird, daß der Schalter 233 auf "3" geschaltet ist und die Steuerdaten-Anzeigeart gewählt ist, werden bei einem Schritt 708 die in dem Schreib/Lesespeicher gespeicherten Steuerdaten ausgelesen und angezeigt.

Nunmehr wird das in Fig. 5-3 gezeigte Ablaufdiagramm des Grauskalen-Meßprogramms beschrieben. Bei einem Schritt 801′ wird von der Steuereinrichtung bzw. der Haupt-Ablaufsteuereinheit 107 her ein Datenwert darüber eingegeben, ob der Schalter 253 bzw. 903 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn bei einem Schritt 802′ die Messung der Grauskala eingeleitet wird, wird bei einem Schritt 803′ die in Fig. 11 gezeigte Adresse des Schreib/Lesespeichers für die Speicherung des Datenwerts auf "1" geschaltet. Bei Schritten 804′ bis 806′ werden die Oberflächenpotentiale an den jeweiligen Teilen bzw. Stufen der Grauskala gemessen. Die Meßdaten werden in den vorbestimmten Adressen des Schreib/Lesespeichers gespeichert, wonach die Adresse des Speichers um "1" weitergeschaltet wird. Die bei den Schritten 425, 427 und 429 ausgeführte Steuerung zur Bestimmung der Halogenlampen-Spannung V _Hl wird nun anhand der Fig. 6 beschrieben.

Die Fig. 6 zeigt den Zusammenhang zwischen log E (Logarithmus des Belichtungslichts bzw. der Belichtungslichtmenge) und V _S (Oberflächenpotential), nämlich den durch Steuerung der Halogenlampen-Spannung konvergierten Wert des Oberflächenpotentials des fotoleitfähigen Körpers.

In der Fig. 6 ist das Mitteldichtenteil-Potential V _WL als der Bezugsort für die Steuerung der Halogenlampen-Spannung mit A bezeichnet; das Potential wird dadurch erzielt, daß ein leeres Blatt Papier auf den Vorlagentisch aufgelegt wird, das Leerblatt mit von der Lampe abgegebenem Licht beleuchtet wird und das Oberflächenpotential des fotoleitfähigen Körpers auf das Potential A konvergiert wird, während die Koronaentladespannung, der Strom oder die Steuergitter-Spannung des Koronaentladers gesteuert wird. Die Lampenspannung und die Lichtmenge in diesem Fall werden mit Va bzw. a (log E = a) bezeichnet.

Das mit B bezeichnete Potential wird mit einer Belichtungslichtmenge b (log E = b) erzielt, wenn das Leerblatt auf dem Vorlagentisch mit Licht der Lampe beleuchtet wird, an die eine Lampenspannung Vb angelegt wird, die durch Multiplizieren des Potentials bzw. der Lampenspannung Va mit einem vorbestimmten Koeffizienten gewonnen wird. Bei dem tatsächlichen Kopiervorgang wird die Vorlage unter Anlegen dieser Lampenspannung Vb beleuchtet. Das mit C bezeichnete Potential ist ein Sättigungswert des Hellteil-Potentials V _SL, der durch Betreiben der Lampe mit einer maximalen Spannung unterhalb des Nennwerts erzielt wird. Dieses Potential entspricht dem Potential unterhalb des für die Einstellung der Sekundärladungs-Bedienungen notwendigen.

Der Grund, warum das mit A in Fig. 6 bezeichnete Oberflächenpotential als Bezugswert für die Lampenspannung verwendet wird, liegt in der Steuerung des Potentials unter gutem linearem Zusammenhang zwischen log E und V _S und in einer Verbesserung der Steuergenauigkeit. Daher ist es vorzuziehen, wenn das Potential A innerhalb des mit A′ bis A′′ bezeichneten Bereichs liegt, in dem der lineare Zusammenhang zwischen dem Oberflächenpotential und dem Belichtungslicht bzw. der Belichtungslichtmenge gut ist.

Falls die Steuerung der Lampenspannung unter Bezugnahme auf das Potential B vorgenommen wird, ist die Steuerungsgenauigkeit verringert. Falls die Steuerung der Lampenspannung mit dem Sättigungspotential C vorgenommen wird, wird eine Steuerung in der Praxis schwierig.

Falls bei dem in Fig. 2 gezeigten Farbkopiergerät die mit einer Vorlage mit einer Reflexionsdichte von 0,10 erzielte Belichtungslichtmenge mit b (log E = b) dargestellt ist, wird mit der Belichtungslichtmenge a (log E = a) das Potential A erzielt, wobei b-a = 0,30 gilt. Es ist anzumerken, daß b-a′ = 0,2 und b-a′′ = 1,2 gilt. Daher ist die Belichtung a die Hälfte der Belichtung b.

Bei der Steuerung der Lampenspannung wird das Bezugs-Reflexions-Blatt an dem Vorlagentisch, nämlich das Bildempfangspapierblatt mittels der Lampe beleuchtet, an die die als Anfangswert in dem in Fig. 3 gezeigten Mikrocomputer 109 gespeicherte Lampenspannung Va ₍₁₎ angelegt wird. Wenn das erzielte Ladungsbild-Potential von dem Potential A abweicht, wird die Lampenspannung Va _(n) (wobei n = 1,2,3 . . .) ist, in der Weise korrigiert, daß das Ladungsbild-Potential auf das Potential A konvergiert. Wenn die Lampenspannung, die erzielt wird, wenn die Lampenspannung auf das Potential A konvergiert ist, mit einem vorbestimmten Koeffizienten multipliziert wird, ist die während des tatsächlichen Kopierens an die Lampe anzulegende Lampenspannung Vb bestimmt.

Der vorstehend genannte vorbestimmte Koeffizient kann auf die nachstehend beschriebene Weise gewonnen werden: Wenn die Belichtungslichtmenge a verdoppelt wird, wird die Belichtungslichtmenge b für das tatsächliche Kopieren erzielt. Da der Lichtstrom annähernd proportional der 3,36sten Potenz des Lampenspannungsverhältnisses Vb/Va (bei einer Halogenlampe mit einer Farbtemperatur von 3000 K) ist, wird aus log (Vb/Va) ^3,36=0,30 ein Verhältnis Vb/Va erzielt. Daher muß die Spannung Vb einen Wert haben, der durch Multiplizieren der Spannung Va mit 1,23 gewonnen wird.

Wenn beispielsweise eine Halogenlampe für 160 V und 3000 K verwendet wird, gilt Vb = 148 V, wenn Va = 120 V ist. Während des tatsächlichen Kopiervorgangs können Kopierbilder ohne Schleierbildung erzielt werden, wenn diese Spannung Vb = 148 V an die Lampe angelegt wird.

Die vorstehende Erläuterung wurde zur Vereinfachung für den Fall vorgenommen, daß die Belichtung mit weißem Licht erfolgt und die Dichte des Bezugs-Reflexions-Blatts gleich 0,10 ist, die gleich der Dichte der Vorlage ist. Zur richtigen Steuerung der Farbauszugs-Ladungsbilder für Rot, Grün und Blau müssen die Farbtemperatur der Halogenlampe und die Farbdichte des Bezugs-Reflexions-Blatts in Betracht gezogen werden.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist im Falle von weißem Licht der Lichtstrom proportional der 3,36sten Potenz des Lampenspannungsverhältnisses. Diese Proportionalität ändert sich jedoch in Abhängigkeit von den spektralen Eigenschaften des optischen Systems einschließlich des Blaufilters, Grünfilters und Rotfilters, der Spiegel und der Linsen; daher muß dieser Index bzw. Potenzfaktor experimentell bestimmt werden.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Farbkopiergerät waren die jeweiligen Indizes für das Blaufilter, das Grünfilter und das Rotfilter 3,58, 3,35 bzw. 2,83.

Hinsichtlich der Farbdichte des Bezugs-Reflexions-Blatts waren bei Verwendung des Übertragungspapier bzw. Bildempfangspapier-Blatts als Bezugs-Reflexions-Blatt die Dichten für das Blaufilter, für das Grünfilter und das Rotfilter bei dem Bildempfangspapier-Blatt gleich 0,11, 0,10 bzw. 0,08. Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden erzielt, wenn als Bezugs-Reflexions-Blatt ein anderes Blatt holzfreies Papier, Kent-Papier, beschichtetes Papier oder ZnO-Papier verwendet wurde. Gleichartige Farbdichten wurden auch mit den meisten der Leerteile der Vorlagen erzielt.

Aus den Indizes bzw. Potenzzahlen der Halogenlampe für Blau, Grün und Rot und den Farbdichten des Bezugs-Reflexions-Blatts für Blau, Grün und Rot können Lampenspannungs-Korrekturkoeffizienten F _B, F _G und F _R für Blau, Grün und Rot folgendermaßen erzielt werden:

F _B; log (Vb/Va) ^3,58 = 0,30 + (0,10-0,11*) = 0,29
Vb/Va = 1,21        F _B = 1,21

F _G; log (Vb/Va) ^3,35 = 0,30 + (0,10-0,10*) = 0,30
Vb/Va = 1,23        KF_G = 1,23

F _R; log (Vb/Va) ^2,83 = 0,30 + (0,10-0,08*) = 0,32
Vb/Va = 1,30        F _R = 1,30

Die mit den Sternchen bezeichneten Klammerausdrücke sind zur Korrektur von Abweichungen der Messungen der Farbdichten von den vorstehend beschriebenen Farbdichten aufgenommen, wenn die Farbdichten des Bezugs-Reflexions-Blatts für Blau, Grün und Rot zu 0,10 angenommen sind.

Auf diese Weise gilt für Lampenspannungs-Korrekturkoeffizienten F _B, F _G und F _R die Beziehung F _B ≦ F _G ≦ F _R, wenn ein leeres Papierblatt oder ein einem leeren Papierblatt nahekommendes reflektierendes Blatt als Bezugs-Reflexions-Blatt verwendet wird.

Wenn die vorstehende Beziehung erfüllt wird, werden die Farbauszugs-Ladungsbild-Kennlinien für B, G und R gleichförmig gemacht und es können Kopiebilder mit hervorragendem Farbausgleich erzielt werden.

Während des tatsächlichen Kopierens erfolgt die Bildsteuerung nach dem in Fig. 7 gezeigten Ablaufdiagramm mittels der Sekundärladespannung V₂, des Primärladestroms I₁, der Negativ-Steuergitter-Spannung V _G- und der Halogenlampen-Spannung V _Hl.

Gemäß dem Ablaufdiagramm nach Fig. 7 wird das Kopieren bei einem Schritt 501 eingeleitet, wonach bei einem Schritt 502 ermittelt wird, ob das Primärladungs-Ausgangssignal abgegeben wurde oder nicht. Falls das Primärladungs-Ausgangssignal abgegeben wurde, wird bei einem Schritt 503 der Primärladungs-Steuerwert ausgegeben. Falls das Primärladungs-Ausgangssignal nicht abgegeben wurde, wird bei einem Schritt 504 das Primärladungs-Ausgangssignal abgeschaltet. Die gleichen Betriebsvorgänge werden bei Schritten 505 bis 507 für das Sekundärladungs-Ausgangssignal ausgeführt, und es wird bei einem Schritt 508 ermittelt, ob das Lichtmengen-Ausgangssignal abgegeben wird oder nicht. Falls die Abgabe des Lichtmengen-Ausgangssignals ermittelt wird, wird bei einem Schritt 509 die Belichtungslichtmenge für eine jeweilige Farbe (Lichtmengen-Steuerwert × F _B, F _G bzw. F _R) abgegeben. Beispielsweise wird angenommen, daß gemäß der vorangehenden Beschreibung F _B=1,21, F _G=1,23 und F _R=1,30 gilt. Falls bei einem Schritt 508 ermittelt wird, daß die Lichtmenge nicht abgegeben wird, wird bei dem Schritt 510 das Lichtmengen-Ausgangssignal abgeschaltet. Darauffolgend wird bei einem Schritt 511 der Abschluß des Kopierens ermittelt. Falls das Ermittlungsergebnis "NEIN" ist, werden die dem Schritt 502 folgenden Schritte wiederholt. Falls das bei dem Schritt 511 erzielte Ermittlungsergebnis "JA" ist, ist der Kopiervorgang beendet.

Falls das in dem Farbkopiergerät verwendete Bezugs-Reflexionsblatt ein verhältnismäßig dunkles Grau darstellt (wie beispielsweise mit einer Reflexionsdichte von 0,4 oder darüber), bestehen im Vergleich zu dem Fall der Anwendung eines leeren Papierblatts die Schwierigkeiten des Erzielens der konstanten Dichte, höherer Herstellungskosten und eines höheren Leistungsverbrauchs durch die Lampe. Daher sollen die Farbdichten für Blau, Grün und Rot bei dem Bezugs-Reflexions-Blatt vorzugsweise 0,3 oder weniger, am günstigsten ungefähr 0,1 betragen.

Beispiele für bei dem Farbkopiergerät gesteuerte Potentiale sind in den nachstehenden Tabellen 2 und 3 angeführt. Die Werte V _DO, V _WLO und V _SLO nach Tabelle 2 werden gemäß der in Tabelle gezeigten Potentialeinstellung (2) erzielt.

Tabelle 2

Tabelle 3

In der Tabelle 2 ist V ₂₍₁₎ die anfängliche Hochspannung des Sekundärladers; I ₁₍₁₎ ist der anfängliche hohe Strom des Primärladers, V _G-(1) ist der Anfangswert der Steuergitterspannung des Sekundärladers und V _a(1) ist der Anfangswert für die Lampe zum Erzielen von V _WLO. Die Tabelle 3 zeigt die Steuerwerte nach der Potentialsteuerung.

Auf diese Weise wird durch Einstellen des Oberflächenpotentials des fotoleitfähigen Körpers der fotoleitfähigen Trommel 1 gemäß den jeweiligen Farbauszugs-Belichtungen unter Auflegen des Bildempfangspapier- bzw. Leerblatts auf den Vorlagentisch 3 ein hervorragender Farbausgleich herbeigeführt. Wenn dann die zu kopierende Vorlage auf den Vorlagentisch 3 aufgelegt wird und der Kopiervorgang ausgeführt wird, wird an dem Bildempfangspapier-Blatt 51 ein Kopiebild mit hervorragendem Farbausgleich bzw. Farbgleichgewicht erzielt. Da ferner das Oberflächenpotential für jede Farbe eingestellt wird, kann der Kontrast des Kopiebilds frei verändert werden. Wenn es erwünscht ist, eine bestimmte Farbe anzuheben bzw. zu betonen oder abzusenken bzw. zu unterdrücken, so kann dies leicht dadurch erreicht werden, daß das Potential des Farbauszugs-Ladungsbilds für diese Farbe verändert wird. Falls sich die Entwicklungseigenschaften der Toner ändern, kann durch Änderung des Bezugswerts der Einstellwert des Oberflächenpotentials für jede Farbe verändert werden. Daher kann eine beliebige und empfindliche Steuerung erreicht werden.

Zusammengefaßt ergibt das Farbkopiergerät einen hervorragenden Farbausgleich des Kopiebilds, wobei eine Überprüfung des Oberflächenpotentials möglich ist. Da das Oberflächenpotential frei wählbar ist, können Änderungen hinsichtlich verschiedener Eigenschaften der Geräteeinheiten oder der Toner ausgeglichen werden und es kann ein Kopiebild erzielt werden, bei dem eine erwünschte Farbe betont oder zurückgesetzt ist. Eine Feinsteuerung des Farbausgleichs ist auch während des Kopiervorgangs möglich. Die Steuerung des Oberflächenpotentials ist in einer sehr kurzen Zeit ausführbar.

Claims (8)

1. Elektrostatisches Bilderzeugungsgerät zum Ausbilden eines Mehrfarbenbildes, mit einer Meßeinrichtung zum Ausmessen von vorab auf einem Aufzeichnungsmaterial herzustellenden Teilfarben-Probeladungsbildern und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern von Bilderzeugungsparametern auf der Basis der Meßdaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Probeladungsbilder unter Verwendung lediglich einer den verschiedenen Teilfarben gemeinsamen Probenvorlage nach Maßgabe der Meßdaten der Meßeinrichtung (43, 111) vermittels der Steuereinrichtung (109) unter Variation von Ladungsbilderzeugungs-Parametern an einen bestimmten, für jede Teilfarbe eigenen Bezugswert (V _SLO, V _DO, V _WLO) herangeführt werden und anschließend mit den dafür maßgeblichen Ladungsbilderzeugungs-Parametern die Nutzbilderzeugung gesteuert wird.

2. Elektrostatisches Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhalten der Teilfarben ein Blaufilter (15 B), ein Grünfilter (15 G), ein Rotfilter (15 R) und ein Neutralfilter (15 N) vorgesehen sind.

3. Elektrostatisches Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsame Probenvorlage ein Bezugs-Reflexionsblatt vorgesehen ist.

4. Elektrostatisches Bilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugswert (V _SLO, V _DO, V _WLO) in fest vorgegebenen Stufen schaltbar ist.

5. Elektrostatisches Bilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugswert (V _SLO, V _DO, V _WLO) der jeweiligen Teilfarben die Bedingung Bezugswert für Rot < Bezugswert für Grün < Bezugswert für Blau erfüllen.

6. Elektrostatisches Bilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feineinstelleinrichtung (129, 133) vorgesehen ist, mittels der den abgestuften Bezugswerten (V _SLO, V _DO, V _WLO) Feineinstellwerte hinzuaddiert werden, so daß innerhalb der Stufen liegende andere Bezugswerte einstellbar sind.

7. Elektrostatisches Bilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von einer Vorlagenbeleuchtungseinrichtung (5) abgegebene Licht für jede Farbe durch Multiplizieren mit einem Korrekturkoeffizienten (F _B, F _G, F _R) mittels der Steuereinrichtung (109) korrigierbar ist.

8. Elektrostatisches Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugs-Reflexionsblatt ein Bezugsdichtemuster mit mehreren Graustufen aufweist.