DE3214829C2 - - Google Patents
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- DE3214829C2 DE3214829C2 DE3214829A DE3214829A DE3214829C2 DE 3214829 C2 DE3214829 C2 DE 3214829C2 DE 3214829 A DE3214829 A DE 3214829A DE 3214829 A DE3214829 A DE 3214829A DE 3214829 C2 DE3214829 C2 DE 3214829C2
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- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Kopier
gerät vom Übertragungstyp, mit einem fotoleitfähigen
Aufzeichnungsträger, auf dem wiederholt elektrostatische
latente Bilder ausbildbar sind, einer Abbildungsvorrich
tung, die zur Ausbildung des elektrostatischen latenten
Bildes einer Kopiervorlage auf die Oberfläche des fotoleit
fähigen Aufzeichnungsträgers die Belichtungsvorrichtung
sowie die Koronaladevorrichtung umfaßt, einem Detektor
zum Messen von mindestens einer, die Charakteristiken
des fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers beeinflussenden
Betriebszustandsgröße und mit einer Korrekturvorrichtung
zum Korrigieren des Betriebszustandes der Abbildungsvor
richtung in Abhängigkeit von der vom Detektor gemessenen
Betriebszustandsgröße, wobei das Potential des auf
der Oberfläche des fotoleitfähigen Auzeichnungsträgers
ausgebildeten elektrostatischen latenten Bildes
konstant gehalten wird.
Ein derartiges Kopiergerät ist bekannt aus der US-PS 37 88 739.
Bei diesem bekannten Kopiergerät ist eine Korrekturvor
richtung vorgesehen, die einen Detektor aufweist zum
Messen des Oberflächenpotentials des Aufzeichnungsträ
gers.
Ferner ist es aus der US-PS 39 81 268 bekannt, daß die
Fotoleitfähigkeit von Aufzeichnungsträgern von der Tem
peratur abhängt. Bei diesem bekannten Kopiergerät ist
deshalb ein Temperaturfühler vorgesehen, welcher ein
Meßsignal liefert, in Abhängigkeit von welchem die Ent
wicklungsvorspannung des Aufzeichnungsträgers korrigiert
wird.
Diese bekannten Kopiergeräte haben jedoch den Nachteil,
daß ihre Korrekturvorrichtung bei der Herstellung des
Kopiergerätes einmal auf einen festen Wert eingestellt
werden muß und diesen Wert immer beihehält. Dies hat
zur Folge, daß die Korrekturvorrichtung unter unterschied
lichen Betriebsbedingungen des Kopiergertätes auch unter
schiedliche Korrekturwerte bringt und damit die Korrektur
ungenügend sein kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein
Kopiergerät der bekannten Art zu schaffen, bei welchem
das Potential des auf der Oberfläche des Aufzeichnungs
trägers ausgebildeten elektrostatischen latenten Bildes,
ungeachtet der Umgebungsbedingungen und unterschiedlichen Betriebsbedingungen
des Aufzeichnungsträgers, auf einem konstanten Wert
gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, durch eine
Determiniervorrichtung zum Bestimmen des Betriebszu
stands der Abbildungsvorrichtung in Abhängigkeit von
den vom Detektor gemessenen Betriebszustandsgrößen des
fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers, wobei überprüft
wird, ob diese Betriebszustandsgrößen in einem vorbestimmten
Verhältnis zueinander stehen, welches durch eine
vorbestimmte Betzugsgleichung ausgedruckt wird, und durch
eine Revidiervorrichtung zum sukzessiven Anpassen der
Bezugsgleichung in Abhängigkeit von den gemessenen Be
triebszustandsgrößen des fotoleitfähigen Aufzeichnungs
trägers und dem von der Korrekturvorrichtung korrigierten
Betriebszustand der Abbildungsvorrichtung, wobei die
Revidiervorrichtung die Bezugsgleichung anpaßt mittels
Substitution der die Bezugsgleichung bestimmenden Koeffi
zienten durch neu berechnete Werte, wobei die Koeffizienten
berechnung durchgeführt wird auf der Basis sowohl der
gemessenen Betriebszustandsgrößen als auch des korrigierten
Betriebszustandes.
Die erfindungsgemäße Revidiervorrichtung bewirkt, daß
der Korrekturvorgang durch die Korrekturvorrichtung immer
angepaßt ist an die aktuellen Betriebsbedingungen,
da zu jedem Zeitpunkt des Betriebes die Parameter für
die Korrektur des Betriebszustandes durch das Zusammen
wirken der Determiniervorrichtung und der Revidiervor
richtung optimiert sind.
Vorteilhafterweise steuert die zu jedem Zeitpunkt durch
die Revidiervorrichtung aktualisierte Korrekturvorrichtung
die Stromzufuhr zur Koronaladeeinrichtung oder zur
Belichtungslampe, um so das Potential des auf der Ober
fläche des fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers ausgebil
deten elektrostatischen latenten Bildes konstant zu halten.
Vorteilhafterweise weist die Revidiervorrichtung einen
Mikrocomputer auf, der iterativ die Parameter der Bezugs
gleichung optimiert und zwar unter Verwendung einer linearen
Bezugsgleichung für Aufzeichnungsträgertemperaturen
unter 25° und einer quadratischen Gleichung über 25°.
Diese Optimierung kann vorzugsweise durch die Methode
der kleinsten Quadrate durchgeführt werden. Wenn der
Mikrocomputer beim Durchführen der Iteration feststellt,
daß eine vorbestimmte Anzahl von Iterationsschritten
durchgeführt wurde, ohne daß die Fehlerquadrate einen
vorbestimmten Wert unterschreiten, so wird davon aus
gegangen, daß ein Defekt im Kopiergerät vorliegt und
es wird deshalb eine Fehleranzeige gegeben.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Figuren
beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 bis 5 grafische Darstellungen zur Erläuterung
der Charakteristiken der fotoleitfähigen
Aufzeichnungsträger, die für die
Versuche hergestellt worden sind;
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht, teilweise
im Schnitt, eines elektrofotografischen
Kopiergerätes gemäß einer bevorzugten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 und 8 grafische Darstellungen zur Erläuterung der
Bestimmung der Bezugsgleichungen für das
Kopiergerät gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 bis 12 Ablaufpläne zur Erläuterung der Funktionsweise
des Kopiergerätes gemäß Fig. 6;
Fig. 13 eine zweite Ausführungsform eines Kopiergerätes
in einer Ansicht ähnlich der Fig. 6;
Fig. 14 bis 18 Ablaufpläne zur Erläuterung der Funktionsweise
des Kopiergerätes gemäß Fig. 13;
Fig. 19 bis 21 Ablaufpläne gemäß Fig. 14 bis 18, die insbesondere
eine weitere Ausführungsform zeigen; und
Fig. 22 bis 24 Ablaufpläne gemäß den Fig. 19 bis 21, die ins
besondere auf eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung Bezug nehmen.
Anzumerken ist, daß gleiche Teile und Daten in den
Figuren mit großen Bezugsziffern bezeichnet sind.
In der grafischen Darstellung der Fig. 1 ist
an der Abszisse der durch die Corona-Ladeeinrichtung
fließende Strom aufgetragen, während an der Ordinate
das Oberflächenpotential der Fotoleitertrommel auf
getragen ist, wobei das letztlich zu erzielende Ladungs
potential durch VRE₁ repräsentiert ist. Eine Gerade A₁
repräsentiert die Eigenschaften des Fotoleiters
unter Standardbedingungen, während eine andere Gerade
A′₁ die Eigenschaften unter Umgebungsbedingungen während des Betriebs darstellt,
und die Neigung der Geraden A₁ und A′₁ kann auf zahl
reiche Arten abhängig von verschiedenen Umgebungsbedingungen
variieren.
Demgemäß ist es für einen Allgemeinbetrieb zweck
mäßig, als erstes bei einem Anfangszustand des Ladens
einen Strom (I₀) durch die Corona-Ladeeinrichtung fließen
zu lassen, um dann nach Maßgabe eines detek
tierten Wertes (Vm) für das Oberflächenpotential
einen Korrekturstrom (I₁) [I₁=i₀ · VRE₁/Vm] einzustellen
und dann ähnliche Korrekturen solange zu wiederholen, bis
der detektierte Wert des Oberflächenpotentials das
zu erzielende Ladungspotential VRE₁ erreicht,
um darauf den Kopiervorgang durchzuführen.
Beim vorstehend beschriebenen Betrieb treten je
doch insofern Nachteile auf, als die Kopiergeschwindig
keit unerwünscht verringert wird, wenn die Anzahl der
Korrekturen erhöht wird, da es erforderlich ist, die
Fotoleitertrommel für jeden Korrekturvorgang von einer Ladeposition
in eine Detektorposition um den Abstand (l) (Fig. 6) zu
bewegen, d. h. um insgesamt einen Abstand gleich der
"Anzahl der Korrekturen x (l)" bei jedem Korrekturprozeß
zur Einstellung des erwünschten Ladezustandes des
Fotoleiters, was mit einem Zeitverlust verbunden ist.
Im übrigen verändern sich die Eigenschaften des
Fotoleiters aus einer Se-Te-Legierung, d. h. die Neigung
der Geraden (A₁), wie aus der grafischen Darstellung
der Fig. 2 hervorgeht, nach verschiedenen Kurven, was
zum großen Teil von den Temperaturveränderungen der
Fotoleitertrommel und somit davon abhängt, ob das Kopier
gerät sich am Betriebsbeginn befindet (durchgezogene
Kurve B₁) oder eine lange Zeit betrieben worden ist
(gestrichelte Kurve B′₁).
In Verbindung mit dem oben stehenden wurde bei den
Versuchen festgestellt, daß die vorstehend beschriebenen
Veränderungen bei Temperaturen über 25°C angenähert
durch eine quadratische Gleichung
K₁TPC²+K₂TPC+K₃,
wobei TPC die Oberflächentemperatur der Foto
leitertrommel darstellt, und bei Temperaturen unter 25°C durch
eine einfache Gleichung
K₄TPC+K₅
ausgedrückt werden können.
Andererseits wurden abgesehen vom Oberflächenpotential
im Bildbereich des elektrostatischen latenten Bildes
auch zahlreiche Versuche bezüglich der Potentiale eines
latenten Bezugsbildes durchgeführt, das auf der Ober
fläche des Fotoleiters ausgebildet wurde und ein Po
tential gleich dem Bildhintergrund des elektrostatischen
latenten Bildes hat, um zu versuchen, das Potential
eines solchen Bildhintergrundbereiches auf einem vorgestimmten
Wert zu halten.
Durch die Ausnutzung der Tatsache, daß ange
nähert eine konstante proportionale Beziehung zwischen dem
Potential des latenten Bezugsbildes eines Bildhintergrundbereiches
und der Spannung
für eine Belichtungslampe besteht, wurde als Ergebnis
hierfür ein Verfahren gemäß der grafischen Darstellung
der Fig. 3 gefunden. Im vorstehend genannten Fall bestanden
die verwendeten Fotoleiter ebenfalls aus einer Se-Te-
Legierung.
In der grafischen Darstellung gemäß Fig. 3
ist an der Abszisse die Spannung der Belichtungslampe
(LV) aufgetragen, während an der Ordinate die Po
tentiale (IV) auf der Oberfläche der Fotoleiter
trommel in dem Bereich, in dem das latente Bezugsbild
ausgebildet ist, aufgetragen sind, wobei das letztlich
zu erzielende Potential durch (VRE₂) dargestellt ist.
Eine Kurve (A₂) zeigt die Eigenschaften des Fotoleiters
unter Standardbedingungen, während eine andere
Kurve (A′₂) die Eigenschaften des Fotoleiters während
des Betriebes zeigt, wobei die Kurven in Abhängigkeit
von zahlreichen Verwendungsbedingungen und Umgebungs
bedingungen unterschiedlich sein können.
Das vorstehend genannte, zu erzielende Endpotential
(VRE₂) ist auf ein solches Potential eingestellt, daß auf
den kopierten Bildern keine Schlierenbildung auftritt.
Beim Kopieren muß dafür gesorgt werden, daß die Kopier
bilder verschiedener Vorlagen auch dann frei von Schlie
renbildung sind, wenn Vorlagen mit unterschiedlichen Kontrasten
verwendet werden. Bei den durchgeführten Versuchen
wurde unter der Annahme, daß die Rückstrahldichte im
Bildhintergrundbereich des Vorlagenbildes weniger als
0,25 ist, eine Vorlage für die Bildung eines latenten
Bezugsbildes mit einer Rückstrahldichte von 0,25 ver
wendet, wobei das zu erzielende Endpotential VRE₂ auf
300 V, bei einer festgelegten Entwicklungsvorspannung
von 300 V, eingestellt wurde. Anzumerken ist, daß un
ter den vorstehend genannten Bedingungen die Teile des
elektrostatischen latenten Bildes, die den Teilen des
Originalbildes mit einer Rückstrahldichte von weniger
als 0,25 entsprechen, d. h. die Hintergrundteile des
elektrostatisch latenten Bildes, nicht entwickelt
werden.
Unter gewissen, durch die Kurve A′₂ repräsentierten
Bedingungen wird zuerst beim Beginn der Ausbildung des
latenten Bezugsbildes eine Spannung LV₀ an die Belich
tungslampe angelegt, und in Übereinstimmung mit dem
detektierten Wert IVm für das Oberflächenpotential wird
eine Korrekturspannung LV₁ an die Lampe gemäß der Gleichung
angelegt, und dann werden ähnliche Korrekturen wiederholt,
bis der detektierte Wert für das Oberflächenpotential
das letztlich zu erzielende Potential VRE₂ erreicht,
um nachfolgend den Kopiervorgang durchzuführen.
Anzumerken ist, daß in der vorstehend genannten
Gleichung IVX ein, der Einfachheit halber konstant
eingestellter Wert eines Oberflächenpotentials an
einem Punkt ist, an dem die Ordinate die Verlängerung
einer Tangente an das zu erzielende Endpotential
VRE₂ in den Fotoleiteroberflächenpotenial-Kenn
linien unter Standardbedingungen mit Bezug auf
die Belichtungslampenspannung (LV) schneidet (siehe
Fig. 3).
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist es
jedoch auch notwendig, die Fotoleitertrommel unter Zeit
verlust um den Abstand (l′) (Fig. 13) von einer Belich
tungsposition zu einer Detektorposition zu bewegen,
d. h. insgesamt um einen Abstand gleich der "Anzahl der
Korrekturen x (l′)" bei jeder Einstellung des Soll-Spannungs
wertes mit Bezug auf die Belichtungslampe,
was zu dem Nach
teil führt, daß die Kopiergeschwindigkeit unerwünscht
verringert wird, wenn die Anzahl der Korrekturen er
höht wird.
Wie vorstehend bereits erwähnt, hängen die Ver
änderungen der Charakteristiken des Fotoleiters
aus einer Se-Te-Legierung (d. h. die Neigung der Kurve A₂
und genauer der Wert (IVX-VRE₂)/LV), wie in der Fig. 4
in verschiedenen Kurven dargestellt) zum großen Teil
von den Temperaturveränderungung der Fotoleiter
trommel und davon ab, ob das Kopiergerät sich am Be
triebsbeginn befindet (Kurve B₂) oder für eine lange
Zeit in Betrieb war (Kurve B′₂).
In diesem Zusammenhang wurde bei den Versuchen
auch festgestellt, daß die vorstehend genannten Ver
änderungen bei Temperaturen über 25°C annähernd durch
die quadratische Gleichung
K′₁TPC² + K′₂ TPC + K′₃,
wobei TPC die Oberflächentemperatur des Fotoleiters
darstellt, und bei Temperaturen unter 25°C durch die
einfache Gleichung
K′TPC + K′₅
ausgedrückt werden.
Es hat sich auch herausgestellt, daß die Charak
teristiken bei schnell aufeinanderfolgenden Wiederholungen
des Kopiervorganges
verschiedene Neigungen in einem Anfangsstadium
der Wiederholung (Kurve C) und in einem Stadium nach mehrfacher
Wiederholung (Kurve C′) (siehe Fig. 5) aufweisen, und
daß die Veränderungen bei Wiederholungen unter zehn
Mal angenähert durch die einfache Gleichung
K′₆ · log N + K′₇
und bei Wiederholungen über zehn Mal durch die ein
fache Gleichung
K′₈ · log N + K′₉
ausgedrückt werden.
Als erstes ist anzumerken, daß der wesentliche Punkt
der vorliegenden Erfindung darin liegt, daß optimale Ab
bildungsbedingungen in Abhängigkeit von den Charakteri
stiken eines Fotoleiters, die gemäß der Umgebungs
bedingungen udn Betriebsbedingungen des Fotoleiters
variieren, festgesetzt werden, und genauer
gesagt werden durch eine Corona-Ladeeinrichtung fließende
Stromwerte oder an eine Belichtungslampe anzulegende
Spannungswerte durch Approximation mittels Bezugsgleichungen
festgesetzt, wobei die Bezugsgleichungen sukzessive
durch die folgenden Veränderungen der Charakteristiken
des Fotoaufnehmers revidiert oder korrigiert werden.
Bezugnehmend auf die Figuren ist in der Fig. 6 ein
elektrofotografisches Kopiergerät vom Übertragungstyp
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung gezeigt.
Das Kopergerät gemäß der Fig. 6 besteht im allge
meinen aus einer Fotoleiter
trommel 1 mit einer fotoleitfähigen Schicht 1 a auf
seiner Umfangsfläche, die ungefähr in einem mittleren
Teil eines Gerätegehäuses (nicht besonders dargestellt)
für eine Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn, wie
durch einen Pfeil angegeben, drehbar aufgenommen ist,
um die in bekannter Weise nacheinander zahlreiche Pro
zeßeinrichtungen angeordnet sind, wie beispielsweise
eine Corona-Ladeeinrichtung 12, die zum gleichförmigen
Aufladen der fotoleitfähigen Schicht 1 a an eine
Coronalade-Stromquelle 13 angeschlossen ist, eine
Magnetbürsten-Entwicklereinrichtung 19 mit einer Ent
wicklertrommel 20, in der eine Magnetwalze 21 aufge
nommen ist, um ein auf der fotoleitfähigen Schicht 1 a
ausgebildetes elektrostatisches latentes Bild in ein sicht
bares Tonerbild zu entwickeln, wenn Entwicklermaterial
über die Entwicklertrommel 20 im Uhrzeigersinn bewegt
wird, eine Übertragungsladeeinrichtung 22 zum Über
tragen des entwickelten Tonerbildes auf ein Kopier
material wie beispielsweise ein Kopierpapierblatt P,
eine Kopierpapier-Trennladeeinrichtung 23, eine Reini
gungseinrichtung 24 zum Entfernen des auf der fotoleitfähigen
Schicht 1 a verbleibenden Toners, und
eine Löschlampe 25 zum Löschen der auf der
Schicht 1 a verbleibenden Ladung. Zwischen der
Corona-Ladeeinrichtung 12 und der Entwicklereinrichtung
19 ist ein Potentialdetektor 14 zum Detektieren
des Oberflächenpotentials der Fotoleiterschicht 1 a
vorgesehen, wobei der Ausgang des Detektors 14 mit
einem Oberflächenpotentialdetektorschaltkreis 15 ver
bunden ist. In Drehrichtung der Trommel hinter der Entwicklereinrichtung 19 und in
der Nähe der lichtempfindlichen Schicht 1 a ist ein
Temperaturdetektor 16 vorgesehen. Der Ausgang des
Detektors 16 ist an einen Oberflächentemperatur-
Detektorschaltkreis 17 angeschlossen. Die Strom
werte für die Coronalade-
Stromquelle 13 werden durch eine Stromsteuerein
richtung 18 gesteuert, die mit der Stromquelle 13
verbunden ist, und die Ausgänge des Oberflächenpo
tential-Detektorschaltkreises 15 und des Oberflä
chentemperatur-Detektorschaltkreises 17 sind an den
Stromsteuerschaltkreis 18 angeschlossen.
Das Kopiergerät gemäß der Fig. 6 hat weiterhin
einen Vorlagenträger 2 aus transparentem Material,
wie beispielsweise Glas od. dgl., der in der Fig. 6
im oberen rechten Teil dargestellt ist, und durch
eine obere Platte 3 getragen ist, mit einer schwarzen
Bezugsvorlage 4 zur Justierung des Ladepotentials
an der Seite der unteren
Fläche der oberen Platte 3, an der das Ab
tasten einer Vorlage startet, und
ein optisches System 5 unter dem
Vorlagenträger 2, mit einer
Belichtungslampe 6, Reflektorspiegeln 7, 8, 9
und 10, die geeignet sind, um das Bild der
Vorlage über ein Projektionsobjektiv 11 auf die fotoleitfähige
Schicht 1 a zu übertragen. Während der
Bildprojektion werden die Belichtungslampe 6 und der
Reflektorspiegel 7 mit der gleichen Geschwindigkeit
wie die Umfangsgeschwindigkeit v der Fotoleiter
trommel 1, und die Reflektorspiegel 8 und 9 mit einer
Geschwindigkeit v/2 in der Fig. 6 gesehen nach links
bewegt. Entlang eines Weges für das Kopierpapier unter
halb der Fotoleitertrommel 1 sind hintereinander
eine Kopierpapierkassette 26 zur Aufnahme eines Papier
blattstapels P, eine Kopierpapierzuführrolle 27 zum
einzelnen Zuführen der Kopierpapierblätter von der
Oberseite des Papierblattstapels, zwei Paare Kopier
papiertransportrollen 28, ein Kopierpapiertransport
gurt 29, der durch zwei im Abstand zueinander ange
ordneten Rollen getragen ist, eine Heizwalzenfixier
einrichtung 30 zum Fixieren des auf das Kopierpapier
blatt übertragenen Tonerbildes auf dem Kopierpapier
blatt und zwei Auswerfwalzen 31 zum Auswerfen des
Kopierpapierblattes nach dem Fixieren in einen Trog 32
angeordnet.
Hierbei ist anzumerken, daß die zu detektierenden
Größen die erhöhte Temperatur, Feuchtigkeit und absolute
Feuchtigkeit betreffen können, aber daß bei
der vorliegenden Ausführungsform nur die Temperatur auf der Oberfläche des
Fotoleiters aus der Se-Te-Legierung detektiert wird,
da ein Se-Te-Fotoleiter, dessen Charkateristiken
größenteils nur von der Temperatur abhängig sind, ver
wendet ist. Es ist unnötig zu betonen, daß verschie
dene Faktoren detektiert werden können, aber infolge der Tat
sache, daß die im folgenden beschriebenen Bezugs
gleichungen mit dem Ansteigen der Anzahl der zu detek
tierenden Daten kompliziert werden, ist es im allgemeinen
vorzuziehen, nur den Faktor mit dem größten Einfluß
auf die Charakteristiken des Fotoleiters zu detektieren. Beispielsweise ist für den
Fall eines Fotoleiters aus CdS-Harz das Detektieren
der Feuchtigkeit erforderlich.
Im folgenden wird das Prinzip zum Festsetzen der
Bezugsgleichungen beschrieben.
Wie aus der Fig. 7 ersichtlich, muß für den Fall,
daß die Beziehung zwischen x und y angenähert wird durch
eine Gleichung
y = α x + β (1)
ausgedrückt wird, basierend auf der Methode der kleinsten Fehler-Quadrate von
n Einstellungen der Daten für (x₁, y₁), (x₂, y₂) . . .
und (x n, yn), α und β solche Werte haben, daß
ein Wert S, wie er
durch die Gleichung
ausgedrückt ist, ein Minimum einnimmt.
Die Bedignungen dafür, daß der vorstehend genannte
Werte S das Minimum erreicht,sind
und α und β können zur Erfüllung dieser Bedingungen als
eine Lösung der gleichzeitigen Gleichungen wie folgt
angesehen werden:
Anders ausgedrückt können α und β wie vorstehend be
schrieben aus einer Determinante wie folgt abgeleitet werden:
Auf der anderen Seite können
für den Fall, daß die Beziehung zwischen x und y
durch eine Gleichung
y = α x² + β x + γ (1′)
ausgedrückt wird, die Werte für α, b und γ zur
Anpassung der Kurve aus Fig. 8 mit n-Wertepaaren
(x₁, y₁), (x₂, y₂), . . ., (x n, yn) mit Hilfe der Methode
der kleinsten Fehlerquadrate
aus dem gleichen
Grunde wie bie der Ableitung der Gleichung (5) durch
eine folgende Determinante abgeleitet werden:
Obwohl die Annäherung von Gleichungen höheren als
kubischen Grades auf eine ähnliche Weise wie vorstehend
beschrieben durchgeführt werden kann, werden in dem vor
liegenden Ausführungsbeispiel nur die einfache Gleichung
und die quadratische Gleichung behandelt.
Nachfolgend wird der Vorgang zum Bestimmen des Funk
tionszustandes der Corona-Ladeeinrichtung 12, d. h. der
Stromwert, der durch die Corona-Ladeeinrichtung 12 fließen
soll, bei der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf
die Ablaufpläne gemäß der Fig. 9 bis 12 erläutert.
Wie aus der Fig. 9 ersichtlich, ist die Anordnung im
allgemeinen so getroffen, daß nach dem "Ein"-Schalten des
Hauptschalters der Prozeß der Reihe nach an Hand eines
Ablaufplans A (Fig. 10), eines Ablaufplans B (Fig. 11)
und eines Ablaufplans C (Fig. 12) fortschreitet, wobei
ein derartiger Zyklus m-Mal wiederholt wird. Der vor
stehend beschriebene Zyklus soll die Bezugsgleichungen
korrigieren, um den Umgebungsbedingungen durch
effektive Ausnutzung der Aufwärmperiode für die Heizein
richtungen der Fixiereinrichtung 30, etc., zu folgen,
und die vorstehend genannte Anzahl "m" der Wiederholungen
kann wie gewünscht eingestellt werden.
Hierbei ist anzumerken, daß ein Prozeß zur Aus
übung der Belichtungssteuerung zusätzlich zwischen die
Stufe für den Ablaufplan C und die Stufe für die m-fache
Wiederholungsentscheidung eingesetzt werden kann.
Bei der vorstehend beschriebenen Art fährt der Pro
zeß jedesmal, wenn der Druckschalter "ein"-geschaltet ist,
mit der Reihenfolge der Ablaufpläne A, B und C fort, um
sukzessive die früher beschriebenen Bezugsgleichungen
zu revidieren, und um die Bildbelichtung auszulösen, um
den Kopiervorgang in der bekannten Art durchzuführen.
Genauer gesagt wird die vorstehend beschriebene
Steuerung durch eine Sequenzsteuerung unter Verwendung
eines Mikrocomputers durchgeführt.
In der Fig. 10 sind in einem Speicher mit direktem
Zugriff (RAM) des Mikrocomputers entsprechende
Werte der Daten a, b, c, d, e, f, g und h für die
Bestimmung der Bezugsgleichung, die vorab als ein
Ergebnis der n-maligen Kopierversuche unter den Be
dingungen, bei denen die Oberflächentemperatur TPC
der lichtempfindlichen Schicht 1 a der Fotoaufnehmer
trommel 1 der Beziehung TPC≧25°C entspricht, und
die Daten i, j, k, l und m für die Bestimmung der
Bezugsgleichung gespeichert, die vorab als ein Er
gebnis der n-maligen Kopierversuche unter den Bedin
gungen für TPC<25°C erhalten sind.
Hierbei ist anzumerken, daß die oben genannten
Versuche durch Veränderung der Temperatur TPC der Foto
leitertrommel durchgeführt wurden, wodurch ein Strom ICH
erzielt wurde, der durch die ladende Corona-Ladeeinrichtung
fließt und zum Laden der fotoempfindlichen Oberfläche
1 a der Trommel 1 auf das Spitzenladepotential VRE, genauer
gesagt auf 600 V (negative Polarität) geeignet ist. Als
ein Ergebnis der oben genannten Versuche wurden n-Sätze
der Daten (TPC₁, ICH₁) . . ., und (TPC n, ICH n) erhalten.
Genauer gesagt werden die Werte für a, b, c, d,
e, f, g, h, i, j, k, l und m durch Gleichungen wie
folgt ausgedrückt:
Für die obenstehenden Gleichungen gilt TPC≧25°C.
Für die oben stehenden Gleichungen gilt TPC<25°C.
Nachdem die Werte für m wie vorstehend beschrieben
in dem Speicher mit direktem Zugriff RAM gespeichert
sind, ist die Anordnung so getroffen, daß die Daten für
die Temperatur TPC und für den Ladestrom ICH nach dem
Einschalten des Hauptschalters oder vor jedem Kopiervor
gang durch Einschalten des Druckschalters erhalten werden.
Genauer gesagt werden nach dem Einschalten des Haupt
schalters die in dem Speicher mit direktem Zugriff
RAM gespeicherten Werte a bis m im Schritt 2 (vgl. Fig. 10)
gelesen, und im Schritt 3 werden die Werte für K₁,
K₂, K₃, K₄ und K₅ berechnet, um in einem Schritt 4 die
Bezugsgleichungen festzulegen. In einem Schritt 5 wird
die Temperatur TPC des Fotoaufnehmers detektiert und
gespeichert, während in einem Schritt 6 entschieden wird,
ob die Temperatur des Fotoleiters TPC größer als 25°C
ist oder nicht. Für "Ja" wird der Wert für die Fotoleitertempe
ratur TPC in einem Schritt 7 in die Gleichung (3) zur
Festlegung des Ladestroms ICH eingesetzt. Wenn die Fest
stellung "Nein" ist, wird der Wert für die Fotoleiter
temperatur TPC in einer Stufe 8 zur Festlegung des Lade
stroms ICH in die Gleichung (4) eingesetzt.
Dann wird der Prozeß auf den Ablaufplan B gemäß
Fig. 11 übertragen, und in einem Schritt 9 wird der im
Schritt 7 oder 8 bestimmte Ladungsstrom ICH gespeichert,
und in einem Schritt 10 wird bewirkt, daß der
Strom mit dem Wert des Ladestroms ICH wie vorstehend
beschrieben der Corona-Ladeeinrichtung zugeführt wird,
während in einem Schritt 11 der Antrieb für die Rotation
der Fotoleitertrommel etwas früher als die oben ge
nannte Zufuhr des Stromes zur Corona-Ladeeinrichtung
gestartet wird. Danach wird in einem Schritt 12 das Ober
flächenpotential VPC der lichtempfindlichen Oberfläche
1 a detektiert und in einem Schritt 13 wird entschieden,
ob die Beziehung |VPC-VRE|≦ε ist, d. h. ob ein Unter
schied zwischen dem so detektierten Potential VPC der
Fotoleiterfläche und dem Zielladungspotential VRE
innerhalb des zulässigen Bereiches (ε) ist oder nicht.
Hierbei ist anzumerken, daß wie in der Fig. 6 dar
gestellt, das Detektieren des Potentials VPC der Foto
leitertrommel im Schritt 12 so zeitgeschaltet ist,
daß die Detektion durchgeführt wird, wenn ein Punkt
"a" auf der lichtempfindlichen Schicht 1 a der Fotoauf
nehmetrommel 1 beim Fließen des Ladestroms ICH zu der
Corona-Ladeeinrichtung 12 aufgeladen worden ist, sich
um den Abstand (1) bewegt hat und eine Position erreicht
hat, an der er dem Oberflächenpotentialdetektor 14 gegenüber
steht.
Wenn im Schritt 13 die Entscheidung "Ja" ist,
wird die Bildbelichtung zur Durchführung des Kopier
vorganges ausgelöst, während das Programm auf den Ablauf
plan C übergeht. Wenn im Gegensatz hierzu im
Schritt 13 die Entscheidung "Nein" ist, wird der Wert
für den Ladestrom ICH auf einen Wert korrigiert, der
durch Multiplikation in einem Schritt 14 des Wertes ICH
mit dem Wert für (VRE₁/VPC) erhalten ist, und dann er
folgt eine Rückkehr zum Schritt 9, um die Schritte 9 bis 14
so lange zu wiederholen, wie im Schritt 13 die Ent
scheidung "Nein" ist. Wenn jedoch die Schritte öfter als
mit der vorbestimmten Anzahl wiederholt werden, wird
in Betracht gezogen, daß ein unnormaler Zustand, wie
beispielsweise Stoppen der Drehbewegung der Fotoleiter
trommel 1, gebrochene Drähte in der Corona-Lade
einrichtung 12, etc. vorhanden ist, und daher ist die
Anordnung so getroffen, daß bei Wiederholung der Schritte
mit einer Anzahl größer als die vorbestimmte Anzahl der
Zustand an einer Anzeigetafel des Kopiergerätegehäuses
(nicht besonders dargestellt) zum Abschalten des Be
triebes des Kopiergerätes angezeigt wird.
Dann werden gemäß dem Ablaufplan C in der Fig. 12
neue Werte für a′, b′, c′, d′, e′, f′, g′, h′, i′, j′,
k′, l′ und m′ berechnet, um sukzessive die früher be
schriebenen Bezugsgleichungen zu korrigieren.
Genauer gesagt wird in einem Schritt 15 entschieden,
ob die Fotoleitertemperatur TPC größer als 25°C ist
oder nicht, und wenn das Ergebnis "Ja" ist, werden die
früher beschriebenen Werte a bis h und die gespeicherten
Werte TPC und ICH in die Gleichung 5 eingesetzt,
umd die Werte für a′ bis h′ in einem Schritt 16 zu be
rechnen, und in einem Schritt 17 werden die in dem Speicher
mit direktem Zugriff RAM gespeicherten Werte für
a bis h ersetzt und durch die Werte a′ bis h′ für die
Rückkehr in den Schritt 2 korrigiert. Wenn die Entschei
dung "Nein" ist, werden die Werte für i bis m und die
gespeicherten Werte TPC und ICH in einem Schritt 18 in
die Gleichung 6 eingesetzt, um die Werte für i′ bis m′
in einem Schritt 19 zu berechnen, die in dem Speicher
mit direktem Zugriff RAM gespeicherten Werte für i
bis m werden ersetzt und für die Rückkehr zum Schritt 2
auf die Werte i′ bis m′ korrigiert.
In dem vorstehend genannten Ablaufplan C werden
zur Erzielung der Werte a′ bis m′ die Werte a bis m
mit (1-1/N) multipliziert, um auf die Daten der letzten
Werte mit TPC und ICH mehr Gewicht als auf die davor
liegenden Daten zu legen (bei der vorliegenden Erfindung
ist N=1000), um die Verteilung der Bezugsgleichungs
dertmination durch Erhöhen der Anzahl der Multiplika
tionen mit (1-1/N) zu verringern, wenn die Daten älter
werden, und um auch zu verhindern, daß die unbegrenzt
ansteigenden Werte a bis m die Speicherkapazität des
Speichers mit direktem Zugriff RAM übersteigen.
Hierbei ist anzumerken, daß gemäß der bis hier be
schriebenen Erfindung der Oberflächenpotentialdetektor
14 nicht nur zum Detektieren des Ladepotentials, sondern
auch gleichzeitig zum Detektieren des Oberflächenpoten
tials des Lichtprojektionsteils der lichtempfindlichen
Schicht 1 a verwendet wird, um getrennt das Entwicklungs
vorspannungspotential einzustellen.
Im vorstehenden Fall kann zur Erhöhung der Kopier
geschwindigkeit durch Verringern des Abstandes l das
Element 14, welches dann ausschließlich zum Detektieren des
Ladepotentials vorgesehen ist, gleich nach der Corona-
Ladeeinrichtung 12 angeordnet sein.
Hierbei ist weiterhin anzumerken, daß die bei der
vorstehenden Ausführungsform beschriebene Corona-Lade
einrichtung beispielsweise durch eine Walzenladeein
richtung (nicht dargestellt) ersetzt werden kann.
Wenn die Corona-Ladeeinrichtung wie bei der vor
liegenden Ausführungsform verwendet wird, kann die
Steuerung der Ladespannung durch Justieren des an den
Ladedraht angelegten Spannungswertes durchgeführt wer
den.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich,
ist die Anordnung bei der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung so getroffen, daß die Charakte
ristiken des Fotoleiters durch vorbestimmte Bezugs
gleichungen zur Determination des Funktionszustandes
der Ladeeinrichtung repräsentiert sind, während die
Bezugsgleichungen sukzessive
für jeden Kopiervorgang gemäß den Veränderungen der
Charakteristiken des Fotoleiters während des
tatsächlichen Betriebs revidiert werden. Daher kann
nicht nur das Ladungspotential des Fotoleiters
schnell auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden,
sondern es kann der optimale Funktionszustand der Lade
einrichtung durch Annäherung mit hoher Genauigkeit fest
gelegt werden, und somit sind nicht so viele Korrekturen
pro einem Kopiervorgang wie in der Praxis, die
an Hand der Fig. 1 beschrieben worden ist und keine
Möglichkeit der Verringerung der Kopiergeschwindigkeit
hat, erforderlich. Da die Bezugsgleichung selbst, wie
bereits beschrieben, wirksam an Veränderungen der Charak
teristiken des Fotoleiters von Posten zu Posten seiner
Produktion, oder Veränderungen in den installierten Posi
tionen des Fotoleiters sowie die Umgebungs
bedingungen anzupassen ist, ist es weiterhin möglich,
eine für jedes Kopiergerät geeignete Ladepotential-
Steuerung zu erzeugen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 und 13 bis 21
wird eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung im folgenden beschrieben.
Anzumerken ist, daß der wesentliche Punkt der zweiten
Ausführungsform darin liegt, daß die Bedingungen für die
Erzielung einer optimalen Bildprojektionslichtmenge, die
abhängig von den Umgebungsbedingungen variiert,
durch vorbestimmte Bezugsgleichungen repräsentiert sind,
um durch Annäherung den Wert der Bildprojektionslichtmenge
durch das optische System der Bildprojektion zu bestimmen,
d. h. den in der Fig. 3 gezeigten Wert LV, wobei die Be
zugsgleichung so aufgebaut ist, daß sie sukzessive re
vidiert werden kann, um durch Annäherung und mit großer
Genauigkeit den Wert LV in Übereinstimmung mit der
Veränderung der Charakteristiken des Fotoleiters
infolge der Temperaturveränderung und dem fortlaufenden
Kopieren, wie in den Fig. 4 und 5 bereits beschrieben,
zu bestimmen.
Im einzelnen ist bei der zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung ein elektrofotogra
fisches Kopiergerät vom Übertragungstyp vorgesehen,
bestehend aus einem elektrofotografischen lichtempfindlichen
Element zur wiederholten Aus
bildung eines elektrostatischen latenten Bildes, einer
Ladungseinrichtung zum gleichförmigen Aufladen der
Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes, einem
optischen System zur Bildprojektion, um ein Lichtbild
entsprechend einem Vorlagenbild auf die Oberfläche des
lichtempfindlichen Elementes zu projizieren, einer Ein
richtung zum Ausbilden eines latenten Bezugsbildes auf
der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes durch
das optische System, einem Detektor zum Detektieren
der Bedingungen, die die Charakteristiken des licht
empfindlichen Elementes beeinflussen, einer Einrichtung
zum Determinieren, der Bildprojektionslichtmenge durch
das optische System gemäß den durch den Detektor de
tektierten Bedingungenn in einer vorbestimmten Beziehung,
die insbesondere durch eine Bezugsgleichung repräsentiert
ist, einem Potentialdetektor zum Detektieren
des Oberflächenpotentials des latenten Bezugsbildes
auf dem lichtempfindlichen Element, einer Korrektur
einrichtung zum Korrigieren der Bildprojektionslicht
menge durch das optische System, basierend auf dem
durch den Potentialdetektor detektierten Oberflächen
potential, so daß das Oberflächenpotential einen vor
bestimmten Wert erlangt, und einer Revisionseinrich
tung zum sukzessiven Revidieren der Bezugsgleichung
gemäß den durch den Detektor detektierten Bedingungen
und der durch die Korrektureinrichtung korrigierten
Bildprojektionslichtmenge.
Wie insbesondere aus der Fig. 13 zu ersehen ist,
weist das elektrofotografische Kopiergerät vom Über
tragungstyp gemäß der zweiten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung mit Ausnahme der folgenden Punkte
im allgemeinen ähnliche Konstruktionen wie die der
ersten Ausführungsform auf.
Im einzelnen ist bei dem Kopiergerät gemäß der
Fig. 3 die auf der Anordnung gemäß der Fig. 6 verwendete
Stromsteuereinrichtung 18 durch eine Belichtungs
steuereinrichtung 18 B ersetzt, die mit der
Belichtungslampe 6 über eine durch die Belich
tungssteuereinrichtung 18 B gesteuerte Belichtungslampen
stromquelle 18 B′ verbunden, wobei die Belichtungs
steuereinrichtung 18 B so angeordnet ist, daß die Aus
gänge des Oberflächenpotential-Detektorschaltkreises 15
und des Oberflächentemperatur-Detektorschaltkreises 17
an die Einrichtung 18 angelegt sind.
Weiterhin ist die bei der Anordnung gemäß der
Fig. 6 beschriebenen schwarzen Vor
lage 4 zur Justierung des Ladepotentials ebenfalls durch eine latente Bezugsbildvorlage
4 B mit Halbtönung mt einer Reflektionsdichte von 0,25 ent
sprechend der Reflektionsdichte am Hintergrundteil des
Vorlagenbildes ersetzt, und an der unteren Fläche der
oberen Platte 3 an der Seite des Anfangs der Vorlagen
bildabtastung angeordnet.
Weiterhin ist an die Entwicklertrommel 20 eine fest
liegende Entwicklervorspannung von 300 V (negative Pola
rität) angelegt, und daher werden elektrostatisch
latente Bilder mit Potentialen unterhalb von 300 V
nicht entwickelt.
Da die übrige Konstruktion des Kopiergerätes ge
mäß der Fig. 13, die Charakteristiken des Fotoleiters
aus einer Se-Te-Legierung und das Prinzip
für die Bestimmung der Bezugsgleichung (vgl. die
Fig. 7 und 8) im wesentlichen gleich denen der ersten
Ausführungsform gemäß der Fig. 6 sind, wird der Kürze
halber auf eine detaillierte Beschreibung hiervon
verzichtet.
Im folgenden wird für die soweit beschriebene
zweite Ausführungsform der Prozeß zum Bestimmen der
Bildprojektionslichtmenge also (des Spannungswertes, der an die
Belichtungslampe 6 angelegt wird) durch das optische System 5
zur Bildprojektion an Hand der Ablauf
pläne gemäß der Fig. 14 bis 18 erläutert.
Wie aus der Fig. 14 ersichtlich, ist die allge
meine Anordnung so getroffen, daß nach dem Einschalten
des Hauptschalters der Prozeß der Reihe nach mit dem
Ablaufplan A (Fig. 15), einem Ablaufplan B (Fig. 16)
und einem Ablaufplan C (Fig. 17) fortläuft, wobei
ein derartiger Zyklus "m"-Mal wiederholt wird. Der vor
stehend genannte Zyklus soll die Bezugsgleichungen
korrigieren, um diese den Umgebungsbedingungen durch
wirksames Ausnutzen der Aufwärmperiode für die Heizer
der Fixiereinrichtung 30 anzupassen, und die
Anzahl "m" kann falls gewünscht, auf ähnliche Art
wie bei der ersten Ausführungsform eingestellt werden.
Es ist unnötig darauf hinzuweisen, daß der
Prozeß für die Ladungskontrolle kurz vor der Stufe
des Ablaufplans A eingesetzt werden kann (nach dem
Einschalten des Hauptschalters und/oder des Druck
schalters).
Auf die vorstehend beschriebene Art läuft der
Prozeß jedesmal, wenn der Druckschalter eingeschaltet
ist, in der Reihenfolge durch die Ablaufpläne A, B′
(Fig. 18) und C, um die früher genannten Bezugs
gleichungen zu revidieren, und die Belichtung
auszulösen, um den Kopiervorschlag in bekannter Weise
durchzuführen.
Im vorstehenden Fall ist es möglich, obwohl der
Ablaufplan B′ der gleiche wie der Ablaufplan B sein
kann, daß die durch die Bezugsgleichungen und vorher
gespeicherten Charakteristiken des Fotoleiters extrem
von denen des tatsächlichen Fotoleiters in Fällen,
bei denen die Fotoleitertrommel ausgewechselt worden
ist, oder das Kopiergerät eine lange Zeitdauer
nicht im Betrieb war, abweichen, und hierfür ist der
Ablaufplan B′ als speziell unterschiedlich zu dem Ab
laufplan B vorgesehen, um eine unerwünschte Verringerung
der Kopiergeschwindigkeit infolge extrem langer
Zeitdauer, die für die Annäherung an den Zielwert er
forderlich ist, zu verhindern. Es ist jedoch anzu
merken, daß die nach dem Einschalten des Hauptschalters
"m"-Mal zu wiederholenden Zyklen keine besonderen Proble
me erzeugen, selbst wenn die Annäherungszeit auf ein ge
wisses Maß verlängert ist, da sie während der Aufwärm
periode des Kopiergerätes durchgeführt werden. Hierfür
wird der Prozeßverlauf gemäß dem Ablaufplan B′ nicht
besonders durchgeführt.
Für eine spezielle Praxis zur Verringerung der
vorstehend geannten Anpaßzeit bei dem Prozeßverlauf,
der im Ablaufplan B′ durchgeführt wird, ist die Anordnung
wie aus der Fig. 18 ersichtlich so getroffen, daß
der letzte bei der vorherigen Korrektur korrigierte
Wert getrennt gespeichert wird, und nach dem Einschalten
des Druckschalters ein Mittelwert aus dem gespeicherten
Wert und dem berechneten Wert der letzten Daten als
Spannung LV verwendet wird, um nachfolgend an die
Belichtungslampe angelegt zu werden. Anzumerken ist,
daß γ₁, der Verteilungskoeffizient für den Haupt
faktor, im Bereich von 0,1 bis 10 ausgewählt werden
sollte, und bei der vorliegenden Erfindung vorzugs
weise ungefähr 1 sein sollte.
Im einzelnen wird die vorstehend beschriebene
Steuerung durch eine Sequenzsteuerung unter Verwen
dung eines Mikrocomputers durchgeführt.
In der Fig. 15 sind in dem Speicher mit direktem
Zugriff RAM des Mikrocomputers die entsprechenden Werte
der Daten a, b, c, d, e, f, g und h für die Bestimmung
der Bezugsgleichuntg gespeichert, die vorab als ein Er
gebnis n-facher Kopierversuche unter den Bedingungen,
bei denen die Oberflächentemperatur TPC der licht
empfindlichen Schicht 1 a der Fotoleitertrommel 1
der Beziehung TPC≧25°C entspricht, erhalten worden
sind, und die Daten i, j, k, l und m für die Bestimmung
der Bezugsgleichung, die vorab als ein Ergebnis n-facher
Kopierversuche unter den Bedingungen für TPC<25°C
erhalten worden sind.
Hierbei ist anzumerken, daß die vorstehend ge
nannten Versuche durch Veränderung der Temperatur TPC
der Fololeitertrommel durchgeführt worden sind, und
in dem im obigen Fall die Belichtungslampenspannung LV
erhalten worden ist, die für das Entladen des Ober
flächenpotentials VRE für das latente Bezugsbild auf
das Zielpotential VRE₂ und genauer gesagt auf
300 V (negative Polarität) geeignet ist. Im vorstehenden
Fall wurde die Konstante IVX auf 1180 eingestellt,
wobei das Ladepotential der Fotoleitertrommel auf
600 V (negative Polarität) eingstellt war.
Als ein Ergebnis der oben genannten Versuche wurden
"n"-Sätze der Daten TPC₁, LV₁) . . . (TPC n, LVn) erhalten.
Genauer gesagt sind die Werte für a, b, c, d, e,
f, g, h, i, j, k, l und m durch die folgenden Gleichungen
dargestellt:
mit TPC≧25°C, wobei
Nachdem die vorstehend beschriebenen Werte für
a bis m in dem Speicher mit direktem Zugriff RAM ge
speichert worden sind, ist die Anordnung so getroffen,
daß nach dem Einschalten des Hauptschalters vor jedem
Kopiervorgang durch Einschalten des Druckschalters die
Daten für die Temperatur TPC und für die Belichtungs
lampenspannung LV erhalten werden.
Genauer gesagt werden nach dem Einschalten des
Hauptschalters die in dem Speicher mit direktem Zu
griff RAM gespeicherten Werte für a bis m im Schritt
2 gelesen und im Schritt 3 werden die Werte für
K′₁, K′₂, K′₃, K′₄ und K′₅ berechnet, um im Schritt 4
die Bezugsgleichungen zu bestimmen. Im Schritt 5 wird
die Temperatur TPC des Fotoleiters detektiert und
gespeichert, während im Schritt 6 entschieden wird,
ob die Fotoleitertemperatur TPC größer als 25°C
ist oder nicht. Für den Fall "Ja" wird im Schritt 7
der Wert für die Fotoleitertemperatur TPC in die
Gleichung 3 eingesetzt, um die Belichtungslampenspan
nung LV zu bestimmen. Für den Fall "Nein", wird im
Schritt 8 der Wert für die Fotoleitertemperatur TPC
in die Gleichung 4 eingesetzt, um die Belichtungslampen
spannung LV zu bestimmen.
Dann wird der Prozeß mit dem Ablaufplan B gemäß
Fig. 16 fortgesetzt, umd im Schritt 9 wird die im Schritt
8 bestimmte Belichtungslampenspannung LV im
Speicher M₁ gespeichert, und in Schritt 10 wird wie
vorstehend beschrieben, bewirkt, daß eine Spannung mit
dem Wert LV zur Belichtungslampe fließt, während in
Schritt 11 der Antrieb für die Rotation der Fotoleiter
trommel früher als das vorstehend genannte Zuführen
des Stromes gestartet wird. Dann wird in Schritt 12
das Oberflächenpotential VPC′ der lichtempfindlichen
Fläche 1 a detektiert und in der Stufe 13 wird entschieden,
ob die Beziehung |VPC′-VRE₂|≦ε erfüllt ist, d. h.
ob ein Unterschied zwischen dem so detektierten Foto
leiter-Oberflächenpotential VPC′ und dem letzten
Zielladungspotential VRE₂ innerhalb des erlaubbaren Be
reiches δ′ liegt oder nicht.
Hierbei ist anzumerken, daß wie in der Fig. 13 dar
gestellt, das Detektieren des Fotoleiter-Oberflächen
potentials VPC′ in der Stufe 12 so zeitgeschaltet ist,
daß dies durchgeführt wird, wenn ein Punkt "a′" auf der
lichtempfindlichen Schicht 1 a der Fotoleitertrommel 1,
an dem das latente Bezugsbild ausgebildet ist, sich um
den Abstand l bewegt hat und eine Position gegenüber dem
Oberflächenpotentialdetektor 14 erreicht hat.
Wenn in Schritt 13 "Ja" ermittelt worden ist,
wird die Bildbelichtung ausgelöst, um den Kopiervorgang
durchzuführen, während auf den Ablaufplan C
gemäß der Fig. 17 übergangen wird. Wenn in Schritt 13
im Gegensatz hierzu die Entscheidung "Nein" ist, wird
der im Speicher M₁ gespeicherte Wert für die Lampen
spannung LV in einem Schritt 14 auf einen Wert korrigiert,
der durch
erhalten wird,
und dann erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 9, um die
Schritte 9 bis 14 solange zu wiederholen, als die Ent
scheidung in Schritt 13 "Nein" ist.
Wenn jedoch die Schritte häufiger als mit der vor
gestimmten Anzahl wiederholt werden, ist davon auszu
gehen, daß ein unnormaler Zustand, wie beispielsweise
ein Stoppen der Umdrehung der Fotoleitertrommel 1,
eine Zerstörung der Belichtungslampe stattge
funden hat, und hierfür ist die Anordnung so getroffen,
daß bei häufigerer Wiederholung der Stufen als mit der
vorbestimmten Anzahl dieser Zustand an der Anzeigetafel
des Kopiergerätegehäuses (nicht besonders dargestellt)
zum Abschalten des Betriebes des Kopiergerätes ange
zeigt wird.
Auf der anderen Seite wird für den Fall des Ein
schaltens des Druckschalters, wie in der Fig. 18 dar
gestellt, nach dem Durchlaufen des Ablaufplans A, der
Wert der Belichtungslampenspannung LV in einem anderen
Speicher M₂ getrennt vom bereits beschriebenen Speicher
M₁, in einem Schritt 9′ gespeichert, und in einem Schritt 9″
wird dann die Belichtungslampenspannung LV durch den
Mittelwert zwischen diesem Wert und dem vorher im
Speicher M₁ gespeicherten Wert bestimmt. Im vorstehenden
Fall werden die in den Speichern M₁ und M₂ ge
speicherten Lampenspannungen LV durch die Werte
korrigiert, die durch die Multiplikation in einem
Schritt 14′ mit
erhalten werden. Demgemäß werden bei jedem Durchlaufen
des Schrittes 14′ die Werte für die Speicher M₁ und M₂
gleich.
Dann werden gemäß dem Ablaufplan C gemäß Fig. 17
neue Werte für a′, b′, c′, d′, e′, f′, g′, h′, i′, j′,
k′, l′ und m′ berechnet, um sukzessive die bereits be
schriebenen Bezugsgleichungen zu korrigieren.
Genauer gesagt wird in Schritt 15 entschieden,
ob die Fotoleitertemperatur TPC größer als 25°C ist,
und wenn das Ergebnis "Ja" ist, werden die bereits be
schriebenen Werte a bis h und die gespeicherten Werte
für TPC und LV in die Gleichung 5 eingesetzt, um die
Werte für a′ bis h′ in Schritt 16 zu errechnen, und
in Schritt 17 werden die in dem Speicher mit direktem
Zugriff RAM gespeicherten Werte für a bis h durch die
Werte a′ bis h′ ersetzt und korrigiert, um zu den Punkten
(*4) oder (*5) in der Fig. 14 zurückzukehren. Wenn
das Ergebnis "Nein" ist, werden die Werte für i bis m
und die gespeicherten Werte TPC und LV in Schritt 18
in die Gleichung 6 eingesetzt, um die Werte für i′ bis
m′ zu berechnen, und in Schritt 19 werden die in dem
Speicher mit direktem Zugriff RAM gespeicherten Werte
für i bis m durch die Werte für i′ bis m′ ersetzt und
korrigiert, um zu den Punkten (*4) oder (*5) in der
Fig. 14 zurückzukehren.
In dem vorstehend genannten Ablaufplan C werden
zur Erzielung der Werte a′ bis m′ die Werte a bis m
mit (1-1/N) multipliziert, um auf die Daten der letzten
Werte TPC und LV mehr Gewicht als auf die vorherigen
Daten zu legen, um eine verringerte Verteilung der
Bezugsgleichungsdetermination durch Erhöhen der Anzahl
der Multiplikationen mit (1-1/N) zu erhalten, wenn die
Daten älter werden, und um auch zu verhindern, daß die
unbegrenzt ansteigenden Werte für a bis m die Speicher
kapazität des Speichers mit direktem Zugriff RAM über
fluten.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
ist es möglich, eine genauere und schnellere Steuerung
zu erzielen, wenn andere Faktoren wie die Anzahl der
Wiederholungen des Kopiervorganges oder die Ruhezeit des
Gerätes als Daten zur Durchführung der Steuerung
gespeichert und die Charakteristikveränderungen
des Fotoleiters mit Bezug auf diese Daten berücksichtigt
werden, obwohl die Steuerung bei der beschriebenen Ausführungsform
nur mit Bezug auf die
Fotoleitertemperatur als Bestimmungsfaktor der Belich
tungslampenspannung durchgeführt wird.
Demgemäß wird der Fall, bei dem die Anzahl der Widerholungen
des Kopiervorganges (N) neben der Fotoleiter
temperatur TPC verwendet wird, im folgenden als eine
weitere Ausführungsform an Hand der Fig. 19 bis 21 be
schrieben.
In der Fig. 19 ist ein Prozeß zur Bestimmung des
Spannungswertes bezüglich der Belichtungslampe auf ähn
liche Art wie in der Fig. 14 dargestellt, und in den
Fig. 15, 16, 18 und 17 sind die jeweiligen Ablaufpläne
A, B, B′ und C dargestellt, wobei die Ablaufpläne A′
und C′ in den Fig. 20 und 21 dargestellt sind.
Grundsätzlich ist die Anordnung in der Fig. 19
so getroffen, daß die Belichtungslampenspannung LV
durch den gewogenen Mittelwert aus dem Wert LV (TPC),
der aus der Bezugsgleichung basierend auf den Tempera
turcharakteristiken des Fotoleiters herrührt, und
dem Wert LV (N) der anderen Bezugsgleichung, basierend
auf den Charakteristiken für die Anzahl der Wiederholungen
des Kopierprozesses, bestimmt ist. Hierbei ist anzumerken,
daß der oben bezeichnete Begriff "gewogener Mittelwert"
bedeutet, den Beitragsanteil jedes Faktors mit Bezug
auf die Veränderungen der Fotoleitercharakteristik einzu
stellen, und jeden Faktor mit geeigneten Koeffizienten
zu multiplizieren.
Im einzelnen werden in dem Ablaufplan A′ (Fig. 20) in
einem Schritt 20 in dem Speicher mit direktem Zugriff
RAM gespeicherte Werte für p bis z gelesen, und in einer
Stufe 21 wird entschieden, ob die Ruhezeit TR 0 ist
oder nicht. Diese Ruhezeit bezeichnet die Zeit zwischen
jeweiligen Kopierprozessen, weil anders ausgedrückt der
Schritt 21 dazu da ist, zu ermitteln, ob das Kopieren
ein kontinuierlicher Kopiervorgang ist oder nicht, und
die Ruhezeit zwischen den Kopierprozessen als maßgeblicher
Faktor für die Veränderungen der Fotoleitercharak
teristik ermittelt wurde. Wenn in Schritt 21 das Er
gebnis "Ja" ist, wird in Schritt 22 zu der Anzahl der
Wiederholungen N 1 addiert. Dann wird in Schritt 24
ermittelt, ob die Anzahl der Wiederholungen kleiner als
10 ist oder nicht. Für den Fall "Ja" wird in einem Schritt
25 K′₆ und K′₇ berechnet, um die Bezugsgleichung in
Schritt 26 zu bestimmen. Wenn das Ergebnis "Nein"
ist, werden in Schritt 27 die Werte K′₈ und K′₉ be
rechnet, um in Schritt 28 die Bezugsgleichung zu be
stimmen. In Schritt 29 wird der gewogene Mittelwert
der in dem Ablaufplan A (Fig. 15) erhaltenen Belichtungs
lampenspannung LV (TPC) und die entweder in Schritt 26
oder 28 ermittelte Belichtungslampenspannung LV (N) er
mittelt, um die schließliche Lampenspannung LV zu be
stimmen. Anzumerken ist, daß der Verteilungskoeffizient
des Faktors γ₂ im Bereich von 0,1 bis 10 ausgewählt wird
und bei der vorliegenden Ausführungsform vorzugsweise
1 sein sollte.
Auf der anderen Seite wird im Ablaufplan C′ (Fig. 21)
festgestellt, ob die Anzahl der Wiederholungen N kleiner
als 10 ist oder nicht, und für den Fall "Ja" werden in
Schritt 31 die Werte p bis u und die gespeicherten
Werte LV in die Gleichung 7 eingesetzt, um in Schritt
32 die Werte für p′ bis u′ zu berechnen, und in Schritt
32 werden die in dem Speicher mit direktem Zugriff
RAM gespeicherten Werte p bis u durch die Werte p′
bis u′ ersetzt und korrigiert. Wenn das Ergebnis der
Ermittlung "Nein" ist, werden in Schritt 33 die
bereits erwähnten Werte v bis z und die gespeicherten
Werte für LV in die Gleichung 8 eingesetzt, um die
Werte v′ bis z′ zu berechnen, und dann werden in
Schritt 34 die in dem Speicher mit direktem Zu
griff RAM gespeicherten Werte für v bis z durch die
Werte v′ bis z′ ersetzt und korrigiert.
Hierbei ist anzumerken, daß bei der vorliegenden
Erfindung zum Steuern der Bildprojektionslichtmenge
durch das optische System zur Bildprojektion das System
zum Steuern der an die Belichtungslampe angelegten
Spannung, wie es bei den vorstehenden Ausführungsformen
beschrieben worden ist, durch andere Systeme ersetzt
werden kann, beispielsweise durch ein System zum Steuern
der Breite eines Schlitzes, der die Belichtungsbreite
mit Bezug auf den elektrofotografischen Fotoleiter
begrenzt. Wie aus der vorstehenden Beschreibung her
vorgeht, kann bei der zweiten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung das Potential am Hintergrundteil
des latenten elektrostatischen Bildes schnell auf
einem vorbestimmten Wert aufrechterhalten werden, da
das Gerät so angeordnet ist, daß die Bildprojektions
lichtmenge durch das optische System zur Bildprojektion
durch Darstellung der Fotoleitercharakteristiken
durch die vorbestimmte Bezugsgleichung bestimmt ist,
wobei die Bezugsgleichung sukzessive bei jedem Kopieren
gemäß den Veränderungen der Charakteristiken des Foto
leiters korrigiert wird. Weiterhin besteht keine Notwen
digkeit, pro Kopiervorgang soviele Korrekturen vorzu
nehmen, wie dies bei dem Beispiel gemäß der Fig. 3 der
Fall ist, und die Kopiergeschwindigkeit unerwünscht zu verringern,
da die optimale Bildprojektionlichtmenge durch das
optische System zur Bildprojektion durch Annäherung
mit großer Genauigkeit bestimmt ist. Da die vorstehend
genannte Bezugsgleichung selbst nicht nur zur Berücksich
tigung von Umgebungsbedingungen verwendbar ist, sondern
auch wirksam für Abweichungen der Charakteristiken des
fotoleitenden Elementes von Posten zu Posten bei der Her
stellung von Fotoleitern für Abweichungen der Einbauposi
tion des optischen Systems zur Bildprojektion und bei Ver
ringerung der Lichtmenge infolge von Verunreinigung des
optischen Systems oder Zerstörung der Belichtungslampe,
verwendet werden kann, ist es möglich, die Bildprojek
tionslichtmenge gemäß jedem Kopiergerät zu steuern.
In den Fig. 22 bis 24 ist eine weitere Ausführungs
form gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei
der die Bezugsgleichung durch Vorgänge korrigiert wird,
wie sie in den Ablaufplänen gemäß der Fig. 22 und 23
dargestellt sind.
Bei der dritten Ausführungsform gemäß der Fig. 22
bis 24 muß die Anordnung des Kopiergerätes gemäß der
Fig. 6 oder 13 so modifiziert sein, daß eine schwarze
Vorlage zur Justierung des Ladepotentials und eine Vor
lage für ein latentes Bezugsbild parallel an der Unter
seite der oberen Platte angeordnet sind, wobei zwei Ober
flächenpotentialdetektoren gleichzeitig vorgesehen sind,
obwohl diese nicht insbesondere dargestellt sind.
In der Fig. 22 sind die Ablaufpläne A₁ bis C₁ gleich
den Ablaufplänen A bis C gemäß der ersten Ausführungsform
(Fig. 6), während die Ablaufpläne A₂ bis C₂ gleich den
Ablaufplänen A bis C der zweiten Ausführungsform (Fig. 14)
sind.
Hierbei ist anzumerken, daß bei den Vorgängen gemäß
der Fig. 22 das Beschleunigen des Prozesses wie beim
Ablaufplan B gemäß der zweiten Ausführungsform (d. h.
Beschleunigen des Prozesses, bei dem das Auswechseln des
Fotoleiters nicht berücksichtigt wird) nicht ausge
führt wird, während andere Prozesse im allgemeinen ähn
lich denen der ersten und zweiten Ausführungsform sind,
so daß auf eine detaillierte Beschreibung der Kürze
halber verzichtet werden kann.
Bei den Vorgängen gemäß der Fig. 23 ist weiterhin ein
Ablaufplan B₃ gemäß der Fig. 24 vorgesehen, bei dem
in Schritt 9 der Ladestrom ICH im Speicher M₀ gespeichert
wird, während die Belichtungslampenspannung LV im Speicher
M₁ gespeichert wird, und in Schritt 10 wird bewirkt, daß
ein Strom mit dem Wert ICH zur Corona-Ladeeinrichtung
fließt, während die Belichtungslampe mit einer gewissen
Zeitverzögerung mit der Spannung mit dem Wert LV beauf
schlagt wird, wobei die Zeitverzögerung gleich der Zeit
verzögerung ist, die dazu ausreicht, daß der Punkt "a"
in der Fig. 6 der ersten Ausführungsform den Belichtungsteil
erreichen kann. In Schritt 11 wird der Antrieb der
Fotoleitertrommel gestartet, und dann wird in Schritt 12
ein Potential (VPC₁) (das Potential des latenten Bildes
entsprechend der schwarzen Vorlage und gleich VPC der ersten
Ausführungsform) und ein Potential VPC₂ (Potential des la
tenten Bildes entsprechend der Bezugsvorlage und gleich
VPC′ dieser Ausführungsform) detektiert. Dann wird in
Schritt 13 entschieden, ob die Bedingung 1
(|VPC₁-VRE₁|≦ε₁)
und die Bedingung 2
(|(VPC₁-VPC₂)- (VRE₁-VRE₂)|≦ε₂)
erfüllt sind oder
nicht, (VRE₁ ist das Zielpotential von VPC₁ und
gleich VRE₁ der ersten Ausführungsform, wobei VRE₂
das Zielpotential von VPC₂ und gleich VRE₂ der zwei
ten Ausführungsform ist). Wenn die Bedingung 1 in
Schritt 13 nicht erfüllt sind, wird ICH zu
korrigiert, während bei Nichterfüllung
der Bedingung 2
korri
giert wird. Hierbei ist anzumerken, daß für den Fall,
daß VPC₁ selbst kein genauer Wert ist, der gewünschte
Wert von VPC₂ nicht erzielt wird, selbst wenn be
wirkt wird, daß ein genauer Strom durch die Belichtungs
lampe fließt. Daher kann insoweit als VPC₁ selbst kein
genauer Wert wird, eine passende Steuerung von LV
nicht durch den Ablaufplan gemäß Fig. 22 durchgeführt
werden. Wenn die Steuerung (Korrektur) unter Vorausset
zung, daß VPC₁ jedoch ein genauer Wert geworden ist,
durchgeführt wird, kann die Steuerung (Korrektur) von
LV ungeachtet des Wertes von VPC₁ genau durchgeführt
werden.
Im vorstehenden Fall müssen, falls die Bedingungen
1 und 2 beide nicht erfüllt sind, beide Werte ICH und
LV wie vorstehend beschrieben, korrigiert werden.
Claims (9)
1. Elektrofotografisches Kopiergerät vom Übertragungs
typ, mit
- - einem fotoleitfähigenAufzeichnungsträger, auf dem wiederholt elektrostatische latente Bilder ausbildbar sind,
- - einer Abbildungsvorrichtung, die zur Ausbildung des elektrostatischen latenten Bildes einer Kopiervorlage auf die Oberfläche des fotoleitfähigen Aufzeichnungs trägers die Belichtungsvorrichtung sowie die Korona ladevorrichtung umfaßt,
- - einem Detektor zum Messen von mindestens einer, die Charakteristiken des fotoleitfähigen Aufzeichnungs trägers beeinflussenden Betriebszustandsgröße und mit
- - einer Korrekturvorrichtung zum Korrigieren des Be triebszustandes der Abbildungsvorrichtung in Abhängigkeit von der vom Detektor gemessenen Betriebszustands größe, wobei das Potential des auf der Oberfläche des fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers ausgebildeten elektrostatischen latenten Bildes konstant gehalten wird,
gekennzeichnet durch
- - eine Determiniervorrichtung zum Bestimmen des Betriebs zustands der Abbildungsvorrichtung (2 bis 12) in Ab hängigkeit von den vom Detektor (14, 16) gemessenen Betriebszustandsgrößen des fotoleitfähigen Aufzeichnungs trägers (1), wobei überprüft wird, ob diese Betriebs zustandsgrößen in einem vorbestimmten Verhältnis zu einander stehen, welches durch eine vorbestimmte Be zugsgleichung ausgedrückt wird, und durch
- - eine Revidiervorrichtung zum sukzessiven Anpassen der Bezugsgleichung in Abhängigkeit von den gemessenen Betriebszustandsgrößen des fotoleitfähigen Aufzeichnungs trägers (1) und dem von der Korrekturvorrichtung korri gierten Betriebszustand der Abbildungsvorrichtung (2 bis 12), wobei die Revidiervorrichtung die Bezugsgleichung anpaßt mittels Substitution der die Bezugsgleichung bestimmenden Koeffizienten durch neu berechnete Werte, wobei die Koeffizientenberechnung durchgeführt wird auf der Basis sowohl der gemessenen Betriebszustands größen als auch des korrigierten Betriebszustandes.
2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangssignal der Korrektur
vorrichtung einer Stromsteuereinrichtung (18) zum Steuern
der Koronalader-Stomquelle (13) zugeführt wird.
3. Kopiergerät nach Anspruch 1oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangssignal der Korrektur
vorrichtung einer Belichtungs-Steuereinrichtung (18 B)
zur Steuerung der Stromquelle (18 B′) für die Belichtungs
lampe (6) zugeführt wird.
4. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Charak
teristiken des fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers (1)
durch einen Oberflächenpotentialdetektor (14) und einen
Temperaturdetektor (16) erfaßt werden.
5. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Revidier
vorrichtung für Temperaturen des Aufzeichnungsträgers (1)
unter 25° als Bezugsgleichung eine lineare Gleichung ver
wendet und für Temperaturen über 25° eine quadratische
Gleichung.
6. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Berech
nung der neuen Koeffizientenwerte mit Hilfe der Methode
der kleinsten Quadrate durchgeführt wird.
7. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Revidier
vorrichtung einen Mikrocomputer aufweist, der iterativ
die Koeffizienten der Bezugsleitung optimiert.
8. Kopiergerät Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikrocomputer nach einer vor
bestimmten Anzahl von erfolglosen Iterationsschritten ein
Fehlersignal abgibt.
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