DE3221618C2 - Elektrofotografisches Kopiergerät - Google Patents

Abstract

Ein Bilderzeugungsgerät hat eine fotoempfindliche Trommel, einen Primärlader und einen Sekundärlader, die über einen ersten bzw. über einen zweiten Hochspannungstransformator gesteuert werden, einen Vorentladungs-Lader, der über einen Vorentladungs-Hochspannungstransformator gesteuert wird, einen Übertragungslader, der über einen Übertragungs-Hochspannungstransformator gesteuert wird, eine Beleuchtungslampe, die mittels einer Licht-Steuerschaltung gesteuert wird, eine Entwicklungswalze, die eine gesteuerte Vorspannung aus einer Entwicklungs-Wechselvorspannungs-Schaltung erhält, eine Oberflächenpotential-Meßvorrichtung und einen Mikroprozessor bzw. Mikrocomputer. Bei einer Vorbelichtung wird eine Vorlage beleuchtet, um auf der fotoempfindlichen Trommel ein Ladungsbild zu erzeugen. Mittels der Oberflächenpotential-Meßvorrichtung wird zum Erfassen des Potentials für die Vorlage das Potential dieses Ladungsbilds gemessen. Aufgrund des Potentials für die Vorlage und damit einer erfaßten Dichte des Vorlagenbilds werden Bilderzeugungsbedingungen wie eine Entwicklungsvorspannung, eine Koronaladung und eine Vorlagenbeleuchtungsspannung korrigiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Kopie: gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der DE-OS 28 56 741 ist ein Gerät dieser Art beschrieben, bei dem die Meßvorrichtung das Potential eines auf dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial von der Vorlage erzeugten elektrostatischen Ladungsbilds erfaßt und den Schwärzungsgrad der Vorlage bewertet. In Abhängigkeit von diesem Schwärzungsgrad wird ermittelt, ob es sich bei der Vorlage um ein Dokument mit Schriftzeichen oder um eine sog. fotografische Vorlage, d. h. eine Vorlage mit Grautönen, handelt. In Abhängigkeit von der ermittelten Art der Vorlage wird die Entwicklungsvorspannung oder die Lichtstärke der Lampe zum Beleuchten der Vorlage gesteuert.

Die DE-OS 30 38 863 offenbart ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Steuereinrichtung, die die Entwicklungsvorspannung in Abhängigkeil von der gemessenen Schwärzung der Vorlage steuert.

Die Funktionen der Bilderzeugungsvorrichtung von elektrofotografischen Kopiergeräten sind von verschiedensten Faktoren abhängig, die in nicht vorhersehbarer Weise variabel sind. Es wurde beispielsweise gefunden, daß sich die Eigenschaften des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials relativ stark ändern, und zwar sowohl in Abhängigkeit vom Alter des Aufzeichnungsmaterials als auch von der Länge der Pausen seiner Benutzung. Die Wirkung von Ladeeinrichtungen ändert sich mit einer eventuellen Verschmutzung der Entlailungsclektroden und /. R. auch mit der Luftfeuchtigkeit. Diese und weitere variable Funktionen sind Ursache dafür, dal) die BiUler/aigungscigensehaften der Bilderzeugungsvorrichtung variieren und von ihren Sollwerten

abweichen. Dieses Problem ist durch die bekannte erwähnte Bewertung des Vorlagentyps nicht gelöst

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß unter allen Umständen einwandfreie Bildreproduktionen gewährleistet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I aufgeführten Merkmaien gelöst

Die erfindungsgemäß vorgesehene Normalisierungsvorrichtung stellt sicher, daß alle Einflüsse erfaßt werden, die in irgendeiner Weise eine Abweichung der Bilderzeugungsfunktion von der normalen Sollfunktion begründen. Dadurch, daß die interessierende Vorlageneigenschaft erst im Anschluß an die Normalisierung der Funktionen der Bilderzeugungsvorrichtung erfaßt und ein geeigneter Betriebsparameter entsprechend gesteuert wird, ist sichergestellt, daß die Vorlage selbst korrekt bewertet und der Betriebsparameter entsprechend dieser Vorlagenbewertung korrekt modifiziert wird, so daß eine hervorragendere Produktion der Vorlage gewährleistet ist

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

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung der Gesamtgestaltung eines elektrofotografischen Kopiergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel.

F i g. 2 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Steuern einer Entwicklungsvorspannung.

F i g. 3 ist eine Teildraufsicht, die einen Bedienungsabschnitt zeigt

F i g. 4 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Steuerungsvorgangs.

F i g. 5-1 zeigt Zeitdiagramme von Signalen bei einem Beispiel für einen Kopiervorgang.

F i g, 5-2 zeigt Zeitdiagramme νοε Signalen in dem Fall, daß bei einer Hin- und Herbewegung sines optischen Systems oder eines Vorlagentisches eine Nonnal· Vorlagenbeleuchtung vorgenommen wird.

Die F i g. 1 zeigt die Gesamtgestaltung eines Kopiergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel. Eine fotoempfindliche Trommel 1 hat an der Oberfläche drei Schichten, nämlich eine Isolierschicht, eine fotoleitfähige Schicht und eine elektrisch leitende Schicht Die fotoempfindliche Trommel 1 ist in einem nicht gezeigten Gehäuse gelagert und in der durch einen Pfeil dargestellten Richtung frei uij eine Achse la drehbar. Um die fotoempfindliche Trommel 1 herum sind in deren Drehrichtung ein Primärlader 2, ein Sekundärlader 3, eine Totalbelichtungslampe 4, eine Potentialmeßvorrichtung 7, eine Entwicklungswalze 5 einer Entwicklungseinheit, ein Übertragungslader 28, eine Reinigungsrakel 35 zum Entfernen von Toner von der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 und ein Vorentladungs-Lader 29 in der angeführten Reihenfolge angeordnet.

Wenn die fotoempfindliche Trommel 1 mittels des Vorentladungs-Laders 29 vor den nachfolgenden Betriebsvorgängen entladen ist, wird die Gesamtoberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 mittels des Primärladers 2 gleichförmig (beispielsweise positiv) geladen. Auf die fotoempfindliche Trommel 1 werden über Spiegel 12 und 13 von einer mittels einer Vorlagenbeleuehtungslampe 11 beleuchteten Vorlage 10 stammende Lichtstrahlen gerichtet. Gleichzeitig erfolgt mittels des Sekundärladers 3 eine Wechselstrom-Koronaentladung oder eine Koronaentladung mit zur Polarität des Primärladers 2 entgegengesetzter Polarität, um ein elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen, das dem Vorlagenbild entspricht Die Gesamtoberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 wird dann mittels der Totalbelichtungslampe 4 beleuchtet, so daß ein Ladungsbild mit hohem Kontrast gebildet wird. Dieses Ladungsbild wird dann mittels der Entwicklungswalze 5 mit Toner entwickelt Da gemäß der späteren Beschreibung an die Entwicklungswalze 5 eine Wechselvorspannung angelegt wird, wird durch Überspringen von Toner ein Bild mit hervorragender Gradation bzw. Tönung entwickelt Dann wird der Übertragungslader 28 eingesetzt, um das Bild auf ein (nicht gezeigtes) Kopierpapierblatt zu übertragen. Oberhalb des Sekundärladers 3 ist eine Leerbelichtungslampe 6 zum Verhindern des Anhaftens von überschüssigem Toner an der fotoempfindlichen Trommel 1 angeordnet. Die Leerbelichtungslampe 6 wird auch dafür herangezogen, zur Normalisierung der Bilderzeugungsfunktionen an der fotoempfindlichen Trommel 1 HcJlfiächep. und Dunkelflächen zu erzeugen.

Die Potentialmeßvorrichtung 7 zum Messen des Oberflächenpotentials der fotoempfindlichen Trommel 1 ist zwischen der Totalbelicbtungsiampe 4 und der Entwicklungswalze 5 angeordnet. Ein Signal aus der Potentialmeßvorrichtung 7 wird über eine PotentialmeQschaltung T einem Analog/Digital-Wandler 9 zugeführt und in ein digitales Signal umgesetzt. Dieses digitale Signal wird einem Mikrocomputer 15 zugeführt Ein Ausgangssignal des Mikrocomputers 15 wird einem D/A-Wandler 16 zugeführt. An den D/A-Wandler 16 sind eine Licht-Steuerschraltung 17, eine erste Hochspannungs-Steuerschaltung 18, eine zweite Hochspannungs-Steuerschaltung 19, eine Übertragungs-Steuerschaltung 24, eine Vorentladungs-Steuerschaltung 25 und eine Entwicklungs-Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 20 angeschlossen. Die Licht-Steuerschaltung 17 steuert über einen Lampenregler 14 die'Vorlagenbeleuchtungslampe 11. Die erste und die zweite Hochspannungs-Steuerschaltung 18 bzw. 19 sind jeweils über einen ersten bzw. einen zweiten Hochspannungstransformator 21 bzw. 22 mit dem Primärlader 2 bzw. dem Sekundärlader 3 verbunden, um deren Entladung zu steuern. Die Übertragungs-Steuerschaltung 25 ist über einen Hochspannungstransformator 26 mit dem Übertragungslader 28 verbunden. Die Vorentladungs-Steuerschaltung 25 ist über einen Hochspannungstransformator 27 mit dem Vorentladungs-Lader 29 verbunden. Ein Ausgangssignal der Entwicklungs-Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 20 ist an eine Entwicklungs-Wechselvorspannungs-Steuerschaltung 23 angelegt. Ein Ausgangssignal der Entwicklungs-Wechselvorspannungs-Steuerschaltung 23 wird an die Entwicklungswalze 5 angelegt. Eine Normalweiß-Tafel 8 wird dafür verwendet, die Lichtmenge der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 auf eine später beschriebene Weise zu steuern. An einem in F i g. 3 gezeigten Bedienungsabschnitt 50 werden verschiedenerlei Tasteneingabe-Vorgänge und Anzeigen vorgenommen.

Die Entwicklungs-Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 20 und die Entwicklungs-WechselvOrspannungs-Steuerschaltung 23 sini gemäß der Darstellung in F i g. 2 aufgebaut. Nach F i g. 2 ist ein Sinuswelten-Oszillator 30 mit einem Verstärker 31 verbunden. Eine Wechselspannung aus dem Sinuswellen-Oszillator 30 iMrd über den

Verstärker 31 an die Primärwicklung eines Transformators 32 angelegt. Die an einem Ende einer Sekundärwicklung des Transformators 32 hervorgerufene Spannung wird an die Entwicklungswalze 5 angelegt. Das andere Ende der Sekundärwicklung des Transformators 32 ist an einen Gleichspannungswandler 33 angeschlossen, der über einen Schalter 34 an den D/A-Wandler 16 angeschlossen ist. Damit wird die Entwicklungs-Gteichvorspannungs-Steuerschaltung nach F i g. 1 gebildet. Der Schalter 34 wird dazu verwendet, die Belichtung unter Steuerung von Hand oder unter automatischer Steuerung zu wähien. Bei der automatischen Belichtungssteuerung wird der Schalter 34 auf einen Kontakt 34a geschaltet, während er bei der Belichtungssteuerung von Hand auf einen Kontakt 346 geschaltet wird. Daher werden bei diesen Steuerungsarten jeweils verschiedene Entwicklungs-Gleichvorspannungen erzeugt.

ίο F i g. 3 zeigt den Bedienungsabschnitt 50 des in den F i g. 1 und 2 dargestellten Kopiergeräts. Zifferntasten 51 mit Tasten »0« bis »9« werden zum Einstellen einer erwünschten Kopienanzahl verwendet. Die gewählte Anzahl mit einem Maximum von »99« wird an einer Anzeige 57 angezeigt. Eine Löschtaste C wird zum Löschen der an der Anzeige 57 angezeigten Einstellungsanzahl auf »0« verwendet.

Eine Stoptaste 52 wird dazu vei wendet, den Kopiervorgang zu unterbrechen, bevor der Kopienzählstand die eingestellte Anzahl erreicht. Wenn die Bedienungsperson die Stoptaste 52 drückt, wird der gerade ablaufende Vorgang ausgeführt und danach der Kopierzyklus beendet. Eine Start- bzw. Kopiertaste 53 wird zum Einleiten des Kopiervorgangs verwendet. Die Anzeige 57 und eine Anzeige 58 sind 7-Segment-Anzeigen mit Leuchtdioden oder Flüssigkristall-Anzeigeelementen. Die Anzeige 57 wird zum Anzeigen der gewählten Kopienanzahl verwendet, während die Anzeige 58 zum Anzeigen der Kopienzählungszah! verwendet wird. Ein Hebel 54 dient zum Einstellen der Dichte eines Bilds. Eine Tasic 55 wird zutti Warnen der »päier beschriebenen automatischen Belichtungssteuerung verwendet. Eine Taste 56 dient zum Wählen der Belichtungssteuerung von Hand. Nach dem Drücken der Taste 56 kann die Bedienungsperson zum Erzielen einer erwünschten Bilddichte den Hebel 54 von Hand einstellen. Falls jedoch die Taste 55 eingeschaltet ist, ist der Schalter 34 nach F i g. 2 auf den Kontakt 34a geschaltet und die Taste 56 abgeschaltet. Daher muß der Schalter 34 auf den Kontakt 346 geschaltet werden.

Mittels des Hebels 54 kann zum Bestimmen der Bilddichte die Entwicklungsvorspannung verändert werden.

Es werden nun die automatische Belichtungssteuerung und die Belichtungssteuerung von Hand beschrieben. Bei der automatischen Belichtungssteuerung werden die Funktionen des Geräts mittels Normal-Lichtstrahlen normalisiert und es werden Vorlageneigenschaften ermittelt. Danach werden entsprechend den Ermittlungsausgangssignalen Betriebsparameter wie die Entwicklungsvorsparu»mgen festgelegt. Vor der Normal-Vorlagenbelichtung zum Kopieren derselben wird die Vorlage beleuchtet, um ein Ladungsbild an der fotoempfindlichen Trommel 1 zu erzeugen. Das Potential des Ladungsbilds wird mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 gemessen, um das Oberflächenpotential für die Vorlage zu erfassen. Aufgrund des Oberflächenpotentials werden die Entwicklungsvorspannung, die Koronaladespannung oder die Vorlagenbeleuchtungsspannung festgelegt. Daher kann bei der automatischen Belichtungssteuerung keine Eingabe mittels des Hebels 54 erfolgen.

Bei der Belichtungssteuerung von Hand wird die fotoempfindliche Trommel 1 mit einer Normal-Lichtstrahlenmenge bestrahlt und das Potential an dem bestrahlten Teil der fotoempfindlichen Trommel 1 gemessen. Entsprechend dem gemessenen Potential werden die Entwicklungsvorspannung und die Koronaladespannung gesteuert. Die Bestrahlung der fctosmpfindücher. Trommel 1 mit der Norrnal-Lichtstrah'enmenge erfolgt in der Weise, daß zuerst die Normalweiß-Tafel 8 mit derjenigen Lichtstrahlmenge bestrahlt wird, die erzielt wird, wenn der Hebel 54 in der Mittelstellung steht, und dann die fotoempfindliche Trommel 1 mit den reflektierten Lichtstrahlen bestrahlt wird Bei der Belichtungssteuerung von Hand kann eine Eingabe mittels des Hebels 54 erfolgen. Ferner können als Normal-Lichtstrahlen die Leerbelichtungs-Lichtstrahlen herangezogen werden.

Fig.4 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Art und Weise der Steuerung bei dem beschriebenen Kopiergerät. Nachstehend wird diese Steuerungsart beschrieben.

Bei der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Anordnung wird vor der Bildaufzeichnung die Vorlagenbeleuchtungslampe 11 oder die Leerbelichtungslampe 6 blinkend eingeschaltet um an der fotoempfindlichen Trommel 1 einen den starken Lichtstrahlen ausgesetzten Heil-Bereich mit einem Potential Vsl sowie einen den schwachen Lichtstrahlen ausgesetzten Dunkel-Bereich mit einem Potential Vd zu bilden. Diese Ladungsbildpotentiale werden mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 (bei einem Schritt S2 nach Fig.4) gemessen und mittels der Potentialmeßschaltung T in vorbestimmte Pegel umgesetzt Diese umgesetzten Signale werden dann in dem A/D-Wandler 9 in digitale Signale umgesetzt Der Mikrocomputer 15 erzeugt Steuerdaten in der Weise, Hiß die die Oberflächenpotentiale V_Sl und V_D darstellenden digitalen Werte an Sollwerte angenähert werden können.

Bei einem Schritt S3 werden jeweils ein über den Primärlader 2 fließender Primärstrom l\ und ein über den Sekundärlader 3 fließender Sekundärstrom h nach folgenden Gleichungen gesteuert:

Ah = ß,AV_D

wobei A!\ und Ah Stromänderungen sind, AVd und AVsl Abweichungen der Oberflächenpotentiale Vo und Vsi.

^von den Sollwerter, sind und α\,Λ₂,β\ undßz Steuerkoeffizienten sind.

Die Steuerdaten werden in dem D/A-Wandler 16 in analoge Werte umgesetzt, die der ersten und der zweiten Hochspannungs-Steuerschaltung 18 bzw. 19 zugeführt werden. Der erste Hochspannungstransformator 21 wird mittels der ersten Hochspannungs-Steuerschaltung 18 gesteuert die somit auch die Entladung des Primärladers 2 steuert- Gleichermaßen wird der zweite Hochspannungstransformator 22 mittels der zweiten Hochspannungs-Steuerschaltung 19 gesteuert die damit auch die Entladung des Sekundärladers 3 steuert Auf diese Weise werden die Potentiale V'si.und Voden Sollwerten angenähert

Die Ladungssteuerung erfolgt gemäß der Darstellung bei dem Schritt Sl nur in einer Häufigkeitsanzahl Nu die sich in Abhängigkeit von einer Ruhezeitdauer nach einem vorangehenden Kopiervorgang ändert. Falls ein

Zählstand unterhalb der vorbestimmten Häufigkeitsanzahl liegt, wird dec Zählstund durch eine Aiifstufung um »1« bei einem Schritt 54 angehoben, so daß zur Ladungssteueriing die voibestiinmie Λη/ahl von Ladevorgün gen ausgeführt wird. Wenn die Potentiale Kv/. und V/_} die Sollwerte erreichen, kann der Ladevorgang unterbrochen werden, bevor der Zählstand die vorbestimmte Häufigkeilsanzahl N\ erreicht.

Nach Abschluß der Ladungsstcuerung wird die Leerbeiichtungslampe 6 abgeschaltet. Dann wird mittels der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 die Normalweiß-Tafel 8 beleuchtet, um bei Schritten 55 bis 58 die Lichtmenge aus der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 zu steuern. Zur anfänglichen Beleuchtung werden von dem Mikrocomputer; 15 erzeugte vorbestimmte Daten in dem D/A-Wandler 16 in einen Analogwert umgesetzt und es wird an die Vorlagenbeleuchtungslampe 11 ein über die Licht-Steuerschaltung 17 mittels des Lampenreglers 14 gesteuerte Einschaltspannung angelegt. Die von der Normalweiß-Tafel 8 reflektierten Lichtstrahlen werden über die Spiegel 12 und 13 auf die fotoempfindlL-iie Trommel 1 geleitet. Mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 und der Potentialmeßschaltung T wird ein Potential Vm an dem an der fotoempfindlichen Trommel 1 gebildeten Heil-Bereich gemessen (Schritt 56). Das gemessene Potential wird mittels des A/D-Wandlers 9 in digitale Daten umgesetzt, die dem Mikrocomputer 15 zugeführt werden. Danach erfolgt bei einem Schritt 5 7 eine Berechnung gemäß der Gleichung Δ V_HL = r\dV_L, wobei Δ V_L die Abweichung des Oberflächenpotentials von dem Sollwert ist und η eine Konstante ist. Das Rechenergebnis wird in dem D/A-Wandler 16 in einen analogen Wert umgesetzt, der zum Steuern der von der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 auf den Heil-Bereich gestrahlten Lichtmenge in der Weise verwendet wird, daß das Potential Vl ι den Sollwert erreicht. Mittels eines Schritts 58 wird wie bei der LuduilgSMeuerung der BcicüGniürigSSicücrvüfgärig dicScf Art iü ciilcr Vorbestimmten i !aufigkcitSanZan! 1V2 wiederholt, die in Abhängigkeit von der gleichen Zeitdauer wie bei der Ladungssteuerung festgelegt wird. Bei dem Schritt 55 wird ermittelt, ob die Beleuchtungssteuerung in der vorbestimmten Häufigkeitsanzahl Λ/2 vorgenommen wurde oder nicht.

Wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung die Beleuchtungssteuervorgänge in der vorbestimmten Häufigkeitsanzahl abgeschlossen sind, wird das optische System mit der Lampe 11 und dem Spiegel 12 oder ein (nicht gezeigter) Vorlagentisch, auf den die Vorlage 10 aufgelegt ist, hin- und herbewegt, um die Vorlage auszuleuchten bzw. abzutasten. Auf diese Weise wird an der fotoempfindlichen Trommel 1 ein dem Bild der Vorlage 10 entsprechendes Ladungsbild erzeugt, dessen Potential mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 gemessen wird. An dem Ladungsbild, das durch die von dem Untergrund der Vorlage reflektierten Lichtstrahlen gebildet ist, wird ein Minimum-Potential Kl™, gemessen und abgespeichert (Schritt 59). Danach wird bei einem Schritt 510 ermittelt, ob die automatische Belichtungssteuerung oder die Belichtungssteuerung von Hand eingeleitet ist. Fatis das Einleiten der automatischen Belichtungssteuerung ermittelt wird, wird der Schalter 34 auf den Kontakt 34a geschaltet. Bei einem Schritt 511 wird über den Gleichspannungswandler 33 die Entwicklungsvorspannung auf (Vi._mi„+50 V) eingestellt. Falls jedoch ermittelt wird, daß die Hand-Belichtungssteuerung eingeleitet ist, wird der Schalter 34 auf den Kontakt 346 geschaltet. Als Entwicklungsvorspannung wird eine Spannung (Vl 1 +100 V) angelegt (Schritt 512). Danach erreicht das optische System oder der Vorlagentisch eine Umkehrstellung und kehrt zu der Ausgangsstellung zurück. Auf diese Weise wird das optische System oder der Vorlagentisch hin- und herbewegt. Bei der Hin- und Herbewegung wird die K-opierablaufiolge ausgeführt Das Ladungsbild wird entsprechend der Vorlage 10 erzeugt und entsprechend der Entwicklungsvorspannung entwickelt Ferner wird das entwickelte Bild mittels des Übertragungsladers 28 auf ein Kopierpapierblatt übertragen. Das übertragene Bild wird dann mittels einer (nicht gezeigten) Fixiervorrichtung fixiert, wonach das Kopierpapierblatt mit dem <o aufgezeichneten Bild aus dem Kopiergerät ausgetragen wird.

Der Antrieb von einem Hauptmotor wird derart an eine (nicht gezeigte) Vorlauf- oder Rücklaufkupplung übertragen, daß die Lampe oder der Vorlagentisch hin- und herbewegt wird.

Die F i g. 5-1 zeigt Signal-Zeitdiagramme zur Erläuterung eines Kopiervorgangs an einem Beispiel. Es wird ein Fall beschrieben, bei dem die automatische Belichtungssteuerung gewählt ist und zwei Kopien hergestellt werden. Wenn die Bedienungsperson zu einem Zeitpunkt T\ die Kopiertaste 53 drückt, werden die Leerbeiichtungslampe 6, die Totalbelichtungslampe 4, der Vorentladungs-Lader 29, der Primärlader 2, der Sekundärlader 3, der Hauptmotor usw. eingeschaltet, um die fotoempfindliche Trommel 1 in Umlauf zu versetzen und deren Oberfläche vor dem Kopiervorgang auf elektrostatische Weise zu reinigen. Zu einem Zeitpunkt Ti ist eine erste Steuerumdrehung ausgeführt wonach die Leerbeiichtungslampe 6 in vorbestimmten Zeitintervallen blinkend so eingeschaltet wird und die Oberflächenpotentiale Vsl und V_~> an den jeweils an der fotoempFindlichen Trommel 1 gebildeten Heil-Bereichen bzw. Dunkel-Bereichen mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 gemessen werden. Damit werden die Koronaströme des Primärladers 2 und des Sekundärladers 3 gesteuert Die Häufigkeit der Oberflächenpotential-Messung zum Steuern der Lader hängt von einer Ruhezeitdauer nach einem vorangehenden Kopiervorgang ab. In dem dargestellten Fall werden die Oberflächenpotentiale viermal gemessen und korrigiert.

Zu einem Zeitpunkt T₃ beginnt ein zweiter Steuerumlauf. Die Vorlagenbeleuchtungslampe 11 wird eingeschaltet und bestrahlt die Normalweiß-Tafel 8, während die Koronaströme weiter fließen. Die reflektierten Lichtstrahlen sind auf die fotoempfindliche Trommel 1 gerichtet Auf diese Weise wird das Oberflächenpotential Vl gemessen, um damit die von der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 abgegebene Lichtmenge zu steuern. In diesem Fall wird die Lichtmenge dreimal gemessen, was entsprechend der Ruhezeitdauer bestimmt wird. Schließlich wird die Normalweiß-Tafel erneut mit den gesteuerten Lichtstrahlen aus der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 bestrahlt Die reflektierten Lichtstrahlen werden dann auf die lichtempfindliche Trommel 1 gerichtet Danach wird an der bestrahlten Fläche das Potential gemessen. Bei der automatischen Belichtungssteuerung wird in Abhängigkeit von diesem Oberflächenpotentia! die Entwicklungsvorspanmmg festgelegt

Zu einem Zeitpunkt 7; wird die Vorlaufkupplung eingeschaltet, so daß das optische System in der Vorwärtsrichtung bewegt wird. Auf diese Weise erfolgt eine Belichtung (Vorbelichtung) der Vorlage. Auf der fotoempfindlichen Trommel 1 wird ein der Vorlage entsprechendes Ladungsbild erzeugt Mittels der Potentialmeßvor-

richtung 7 wird das Potential des Ladungsbilds gemessen und das Minimum-Potential V/.„„„ ermittelt und abgespeichert. Auf diese Weise wird gemäß der vorangehenden Beschreibung die Entwicklungsvorspannung festgelegt. Zu einem Zeitpunkt Ts wird die Rücklaufkupplung eingeschaltet, so daß das optische System in der Gegenrichtung bewegt wird. Es wird die Normal-Vorlagenbelichtung ausgeführt und das Ladungsbild entsprechend dem Vorlagenbild auf der fotoempfindlichen Trommel 1 erzeugt. Dieses Ladungsbild wird dann entsprechend der Entwicklungsvorspanr.ung entwickelt. Ferner wird das entwickelte Bild danach auf ein erstes Kopierpapierblatt übertragen.

Zu einr^i Zeitpunkt 7i wird ein zweiter Abtastvorgang des optischen Systems eingeleitet. Gemäß der vorangehender. Beschreibung wird zur Erzeugung eines Bildes die Normal-Vorlagenbelichtung ausgeführt, wenn das

ίο optische System in die Ausgangsstellung zurückkehrt. Von einem Zeitpunkt T₁ an läuft die fotoempfindliche Trommel weiter um. Dei Primärlader 2, der Übertragungslader 28 und der Vorentladungs-Lader 29 werden abgeschaltet. Danach wird die fotoempfindliche Trommel 1 mittels der Leerbelichtungslampe 6 und des Sekundärladers 3 entladen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel werden die Oberflächenpotentiale Ks/. und V₀ viermal gemessen und die Koronaströme werden viermal korrigiert. Ferner wird das Oberflächenpotential Vt. viermal gemessen und die von der Vorlagenbeleuchtungslampe abgegebene Lichtmenge wird dreimal korrigiert. Die Häufigkeitsanzahl der Messung der Oberflächenpotentiale und die Anzahl der Steuervorgänge zur Steuerung der Bildci¹-zeugungsbedingungen können entsprechend der Ruhezeitdauer bestimmt werden, wie es in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt ist.

Tabelle 1 Betriebsablauf Anzahl der Anzahl der

Koronastrom- Beleuchtungskorrekturen korrekturcn

Zustand 1 Kopiertaste wird innerhalb von 30 Sekunden nach dem Abschluß 1 0

des vorangehenden Kopiervorgangs gedrückt

Zustand 2 Kopiertaste wird innerhalb 30 Minuten nach dem Abschluß des 2 1

vorangehenden Kopiervorgangs gedruckt

Zustand 3 Kopiertaste wird 30 Minuten bis 5 Stunden nach dem 3 2

vorhergehenden Kopiervorgang gedrückt

Zustand 4 Kopiertaste wird später als 5 Stunden nach dem Abschluß des 4 3

vorhergehenden Kopiervorgangs oder nach dem Einschalten des Hauptschalters gedrückt

Die F i g. 5-2 zeigt Signal-Zeitdiagramme zur Erläuterung der Normal-Vorlagenbelichtung bei der Vorwärtsbewegung des optischen Systems oder des Vorlagentisches. Die Vorbelichtung wird vorgenommen, um die Dichte des Untergrunds der Vorlage zu ermitteln, bevor die Normal-Vorlagenbelichtung ausgefünrt wird. Die Vorbelichtung muß nicht derart ausgeführt werden, daß die gesamte Oberfläche der Vorlage erfaßt wird. Beispielsweise kann die Vorlage über die Hälfte der normalen Abtastlänge abgetastet werden. Alternativ kann

« die Hälfte der Länge des kleinsten Kopierpapierblatts abgetastet werden. Die Betriebsweise wird nachstehend anhand der Zeitdiagramme beschrieben.

Wenn die Bedienungsperson den Hauptschalter betätigt, werden während der Zeit 7Ί bis Tt, die gleichen Steuerungsvorgänge wie während der Zeit von T₁ bis T* nach F i g. 5-1 ausgeführt Wenn dann die Bedienungsperson zu einem Zeitpunkt 7s die Kopiertaste 53 drückt, wird die Vorbelichtung eingeleitet. Dabei wird die

so Vorlaufkupplung eingeschaltet, so daß das optische System in der Vorwärtsrichtung bewegt wird. Auf diese Weise ist die fotoempfindliche Trommel 1 normalisiert Wenn die Hälfte der Vorlage abgetastet ist, wird zu einem Zeitpunkt 7e die Vorlagenbeleuchtungslampe 11 eingeschaltet Dann wird die Rücklaufkupplung eingeschaltet, so daß sich das optische System in der Gegenrichtung bewegt An der normalisierten Fläche der fotoempfindlichen Trommel 1 wird das Ladungsbild entsprechend dem Vorlagenbild erzeugt Mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 wird das Potential des Ladungsbilds gemessen und das Minimum-Potential Vunm wird abgespeichert Bei der automatischen Belichtungssteuerung wird die Entwicklungsvorspannung auf die vorangehend beschriebene Weise festgelegt

Zwischen den Zeitpunkten Tg und T<> wird der zweite Vorlagenbelichtungsvorgang ausgeführt, wenn das optische System in der Vorwärtsrichtung bewegt wird. Auf diese Weise wird eine zweite Kopie erzielt Auf die gleiche Weise wie gemäß F i g. 5-1 läuft die fotoempfindliche Trommel 1 weiter um. Gemäß den F i g. 5-1 und 5-2 wird das Minimum-Potential des Ladungsbilds gemessen. Zur Steuerung der Betriebsparameter wie der Entwicklungsvorspannung und dergleichen kann jedoch auch ein Durchschnittspotential errechnet werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird das Potential für den Untergrund der Vorlage gemessen, um die Entwicklungsvorspannung einzustellen. Als Potential an dem Ladungsbild kann jedoch ein Bildsignal der Vorlage erfaßt werden. Ferner kann ein Verhältnis ve. η Raumfrequenz-Komponenten berechnet werden und zu einer Frequenz der Wechselspannungskomponente der Entwicklungsvorspannung umgesetzt werden, um die Entwicklungsgradation bzw. -Tönung zu steuern. Das Umschalten der Wechselspannungskomponenten kann mittels eines Schalters 30a für das Umschalten der Oszillatorfrequenz vorgenommen werden.

Ferner wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nur das Potential für denjenigen Teil ties Untergrunds der Vorlage gemessen, der an der fotocinpfindlichcn Trommel I der PoteiiiuilmeUvoniehtiiiig gegenübersteht. Daher können senkrecht zur Drehrichtung der fotoempfindlichen Trommel I mehrere Potentialmeßvoi richtungen angeordnei werden. Alternativ kann ein optisches Abtastsystem in der Querrichtung eines Teils des optischen Wegs angeordnet werden, um die Dichte der Vorlage zu erfassen. In diesem Fall kann die Potcntialmeßvorrichtung in der Querrichtung geschwenkt werden, um den Ermittlungsbereich zu vergrößern und damit die Meßgenauigkeit zu steigern.

Die Vorlagendichte-Messung gemäß der vorangehenden Beschreibung kann in einer Vorabtastung vor dtr Belichtungsabtastung vorgenommen werden, bei der das optische System oder der Vorlagentisch hin- und herbewegt wird. Eine derartige Messung muß vor der Belichtung für die Bilderzeugung erfolgen.

Falls sich ferner bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Geschwindigkeit der Abtastung der Vorlage bei der Bilderzeugung von derjenigen bei der Dichtemessung unterscheidet, kann zeitweilig der Spitzenwert des Potentials an der Heil-Fläche gespeichert werden, der bei der Dichtemessung erzielt wird. Die Entwicklungsvorspannung wird nach der Einstellung der Abtastgeschwindigkeit gesteuert.

Bei deiJi vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiei wurde ein Fall beschrieben, bei dem als Betriebsparameter die Entwicklungsvorspannung gesteuert wird. Es besteht jedoch keine Einschränkung auf eine derartige Steuerung. Vielmehr kann ein Ladestrom gesteuert werden. Alternativ kann ferner die Lichtstärke durch Steuern der Einschaltspannung der Lampe gesteuert werden.

Weiterhin wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiei ein Potential gemessen. Es besteht jedoch keine Einschränkung auf eine Messung dieser Art. Beispielsweise kann die Dichte des Bilds an dem fotoempfindlichen Körper gemessen werden.

Da die Dichte des Vorlagenbilds erfaßt wird kann bei Erzielung optimaler Ergebnisse jede beliebige Vorlage verwendet werden. Insbesondere wird die Dichte des Vorlagenbilds erst nach dem Normalisieren der Bilderzeugungsfunktionen ermittelt und die Betriebsparameter werden erst danach korrigiert, so daß eine optimale Bildaufzeichnung erfolgt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Vorlagenbüdes auf einem Aufzeichnungsmaterial, die eine Belichtungsvorrichtung und eine elektrische Aufladevorrichtung aufweist, mit einer Meßvorrichtung zur Erfassung der optischen Vorlageneigenschaften und mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung eines Betriebsparameters der Bnderzeugungsvorrichtung in Abhängigkeit von der erfaßten Vorlageneigenschaft, dadurch gekennzeichnet, daß eine Normaiyerungsvorrichtung (15) zum Normalisieren der Funktionen der Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzielung einer gleich bleibenden Bildqualität vorgesehen ist, die vor der Bilderzeugung das Potential der elektrischen Aufladevorrichtung to (2,3) und/oder die Lichtstärke der Belichtungsvorrichtung (11) steuert, und daß die Steuervorrichtung (15,20, 23) den Betriebsparameter in Abhängigkeit von der im Anschluß an die Normalisierung der Bilderzeugungsfunktion erfaßten Vorlageneigenschaft steuert

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalisierungsvorrichtung (15) das Potential und/oder die Lichtstärke in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Meßvorrichtung (7, T) beim Messen von Testbildern steuert.

3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn rsichnet, daß die Testbilder in Form von Testladungsbildern durch Abbilden einer Normalweiß-Tafel (8) auf dem Aufzeichnungsmaterial (1) mittels der Belichtungsvorrichtung (11 bis 13) und/oder direktes Belichten des Aufzeichnungsmaterials mittels einer Leerbelichtungslampe (6) erzeugbar sind und die Meßvorrichtung (7) das Oberflächenpotential des Aufzeich-iungsmaterials im Bereich dieser Testladungsbilder erfaßt.

4. Kopiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Normalisierungsvorrichtung (15) das Potential der elektrischen Aufladevorrichtung (2,3) ih Abhängigkeit vorn Oberflächenpotential (Vo, Vsl) von Testladungsbildern, die mittels der Leerbelichtungslampe (6) auf dem Aufzeichnungsmaterial (1) erzeugt sind, und anschließend die Lichtstärke der Belichtungsvorrichtung (11) in Abhängigkeit vom Oberflächenpotential (Vl i) von Testladungsbildern steuert, die durch Abbilden der Normalweiß-Tafel (8) auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt sind.

5. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb der Normalisierungsvorrichtung (15) in Abhängigkeit von dem Zustand des Kopiergeräts veränderbar ist

6. Kopiergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Zahl der von der Normalisierungsvorrichtung (15) durchgeführten Korrekturvorgänge in Abhängigkeit von der Dauer des vorangegangenen Ruhezustands des Kopiergeräts veränderbar ist

7. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (7, T) die Eigenschaft der Vorlage über ein Abbild der Vorlage auf dem Aufzeichnungsmaterial (1) erfaßt

8. Kopiergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Meßvorrichtung (7, T) das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterial (1) im Bereich eines im Rahmen einer Vorbelichtung bzw. Vorabtastung von der Vorlage erzeugten Ladungsbilds mißt

9. Kopiergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Steuervorrichtung (15) das Ausgangssignal der Meßvorrichtung (7, T) nach der Vorlagenbilddichte bewertet und als Betriebsparameter eine Eigenschaft der Entwicklungsvorrichtung (5), insbesondere die Entwicklungsvorspannung, oder die Lichtstärke der Belichtungsvorrichtung (U) oder das Potential der Aufladevorrichtung (2,3) steuert.

10. Kopiergerät nach Anspruch 9, bei dem die Belichtungsvorrichtung eine hin- und herbewegbare Beleuchtungsvorrichtung zur Vorlagenbelichtung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die dem eigentlichen Kopieren der Vorlage dienende Belichtung bei einer Bewegung der Beleuchtungsvorrichtung (11) erfolgt, die der vorhergehenden, der Vorbelichtung bzw. der Vorabtastung dienenden Bewegung der Beleuchtungsvorrichtung entgegengerichtet ist.

11. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuervorrichtung (15) eine Wählvorrichtung (55, 56) zugeordnet ist, die die Auswahl einer von der Vorlageneigenschaft unabhängigen Steuerung des Betriebsparameters erlaubt.