DE3240187A1

DE3240187A1 - Elektrostatisches vervielfaeltigungsgeraet

Info

Publication number: DE3240187A1
Application number: DE19823240187
Authority: DE
Inventors: Hisashi Hachioji Tokyo Ashida; Keiichiro Kawasaki Kanagawa Suzuki
Original assignee: Konishiroku Photo Industry Co Ltd Tokyo; Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1983-05-11
Also published as: GB2111674B; GB2111674A; DE3240187C2; US4505572A

Description

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig Patentanwälte

Ii. European Patent Attorneys

Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt

Dr phil. G Henkel. Muncheⁿ Dipi.-Ing. J Pfenning. Berlin Dr rer. nat L Feiler München Dipl -Ing. W. Hänzel. München Dipl -Phys. K. H Meinig. Be^rün KONISHIROKU PHOTO INDUSTRY CO., LTD. Dr. Ing. A Butenschon. Berlin

Tokyo /JAPAN Mohlstraße37

D-8000 München 80

Tel. 089/982085-87 Telex 0529802 hnkiö Telegramme ellipsoid

172,811/81 comb. 29. Oktober 1982/wa

Elektrostatisches Vervielfältigungsgerät

Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Vervielfältigungsgerät, bei dem ein Hängenbleiben eines Kopierpapierblatts nach der Bildübertragung festgestellt und die Konzentration des Toners gemessen werden können. 5

Geräte für die elektrostatische Vervielfältigung nach einem elektrophotographisehen Verfahren, z.B. elektrophotographische Kopiergeräte und bestimmte Arten von Faksimilegeräten, sind bekannt. Bei einem derartigen Gerät wird ein elektrostatisches Bild bzw. Ladungsbild einer Vorlage oder elektrischer Daten auf einem lichtempfindlichen oder dielektrischen Element mittels des reflektierten Lichts, das bei der Belichtung und Abtastung der Vorlage erhalten wird, oder mittels auf der Grundlage von elektrischen Datensignalen

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gewonnenen optischen Daten erzeugt und dann mit Hilfe eines einen' Torier enthaltenden Entwicklers zu einem sichtbaren Bild entwickelt; letzteres wird sodann auf ein'Auf^w zeichnungs- bzw. Kopierpapier übertragen und schließlich zu einem Wiedergabe- oder Kopiebild fixiert.

Fig. 1 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines elektrophotographisehen Kopiergeräts als Beispiel für ein derartiges elektrostatisches VervielfSltigungsgerät. Eine auf einen Vorlagenträger 1 aus Glas aufgelegte Vorlage G wird mittels einer Belichtungslampe 2 belichtet oder beleuchtet, und das von der Vorlage G reflektierte Licht wird über Spiegel 3a und 3b sowie einen Belichtungsschlitz 4 auf ein lichtempfindliches Element 5a auf einer drehbaren Tromm 1 5 projiziert, so daß auf dem lichtempfindlichen Element 5a ein elektrostatisches bzw. Ladungsbild entsteht. In der Nähe der drehbaren Trommel 5 sind eine Aufladungselektrode 6 für die gleichmäßige Aufladung des lichtempfindlichen Elements 5a, eine Entwicklungseinheit 7, eine Ubertragungselektrode 8, eine Trennelektrode 9, welche das Kopierpapier nach der Bildübertragung vom lichtempfindlichen Element 5a leicht trennbar macht, eine Trennklaue 10 zum Trennen des Kopierpapiers vom lichtempfindlichen Element 5a, eine Ladungsbeseitungselektrode 11 zur Beseitigung der Restladung auf dem lichtempfindlichen Element 5a und eine Rexnigungs- oder Putzeinheit 12 zur Beseitigung etwaigen Resttoners vom lichtempfindlichen Element 5a angeordnet. Bei 13 ist eine im folgenden auch als "Staudetektor" bezeichnete, einen Papierstau bzw. ein Hängenbleiben von Kopierpapier feststellende Einrichtung angedeutet, die anhand der von der Oberfläche des Kopierpapiers reflektierten Lichtmenge

³^ feststellt, ob das Kopierpapier infolge einer Störung der

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erwähnten Trenneinrichtung ο.dgl. noch um das lichtempfindliche Element 5a herumgewickelt ist, so daß es zu einem Papierstau in der Putzeinheit 12 kommen kann, und die einen solchen Papierstau verhindern soll. Als Staudetektor 13 wird Üblicherweise ein Seflex iöns-Lichtfühler (Photosensor) verwendet. Dieser besteht aus einer Infrarotlicht emittierenden Leuchtdiode, die durch von außen einfallendes Licht nicht beeinflußt wird und durch welche die Aufladungsleistung des lichtempfindlichen Elements nicht herabgesetzt wird, sowie einem das reflektierte Licht empfangenden und ein äquivalentes elektrisches Signal erzeugenden Phototransistor.

Das auf dem lichtempfindlichen Element 5a erzeugte elektrostatische bzw. Ladungsbild wird durch die Entwicklungseinheit 7 zu einem sichtbaren Bild entwickelt, das dann durch die übertragungselektrode 8 auf ein Aufzeichnungs- oder Kopierpapier P übertragen wird, welches seinerseits durch einen Papierförderer 15 von einer Papier-Vorratsmulde 14 aus zugeführt wird. Nach der übertragung wird das Kopierpapier P durch die Trennelektrode 9 im Zusammenwirken mit der Trennklaue 10 vom lichtempfindlichen EIement 5a getrennt, durch ein Förderband 16 weitergefördert und durch eine Fixiereinheit 17 thermisch fixiert. Schließlich wird das Papier P in eine Ausgabemulde 18 ausgeworfen.

Wenn bei einem elektrophotographischen Kopiergerät der vorstehend beschriebenen Art ein Zweikomponentenentwickler aus einem Träger, wie Eisenpulver, und einem gefärbten Kunstharzpulver als Toner verwendet wird, wird der im Entwickler enthaltende Toner im Verlaufe des Kopierbetriebs verbraucht, so daß die Tonerkonzentration und

schließlich auch die Dichte des Wiedergabe- oder Kopiebilds allmählich abnimmt. Der Toner muß daher nachgefüllt werden, um die Dichte des Kopiebilds konstant zu halten. Es wurden bereits verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Tonerkonzentration entwickelt. Als typisches Beispiel hierfür ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Tonerkonzentration mittels eines optischen Meßfühlers ermittelt wird. In diesem Fall ist eine Platte 19 mit einer Bezugsdichte (z.B. einer optischen Reflexionsdichte von 1,0) gemäß Fig. 2 an der Unterseite des Glas-Vorlagenträgers 1 angebracht, z.B.'angeklebt, wobei diese Bezugsdiehte-Platte 19 während des Belichtungsvorgangs vor der Vorlage belichtet wird (gemäß Fig. 2 bewegt sich der Vorlagenträger 1 in Richtung des Pfeils). Auf dem lichtempfindlichen Element 5a wird das Ladungsbild der Platte 19 erzeugt und zu einem sichtbaren Bild entwickelt, dessen Dichte durch einen nicht dargestellten optischen Meßfühler gemessen werden kann, der in der Nähe des lichtempfindlichen Elements 12a angeordnet ist.

Ein herkömmlicher Meßfühler zur Messung der Tonerkonzentration besteht aus einem lichtemittierenden Element, etwa einer Leuchtdiode, und einem Lichtempfangselement, z.B. einem Phototransistor, wobei Infrarotlicht als Meßlicht verwendet wird, um eine Beeinflussung durch von außen einfallendes Licht auszuschalten und eine Verringerung der Aufladungsfähigkeit des lichtempfindlichen Elements zu verhindern. Es ist auch bekannt, einen solchen Meßfühler als Staudetektor zu verwenden.

Im Hinblick auf das Verarbeitungssystem eines nach dem elektrophotographisehen Verfahren arbeitenden elektro- ®* statischen Vervielfältigungsgeräts wird bevorzugt ein

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einziger Meßfühler sowohl zur Feststellung eines Hängenbleibens bzw. Staus des Papiers als auch zur Messung der Tonerkonzentration verwendet, weil die Anordnung zweier getrennter Meßfühler eine Vergrößerung des erforderlichen Einbauraums sowie der Zahl der Bauteile bedingt. Bei dieser Anordnung besteht jedoch kein großer Unterschied zwischen der Meßfühler-Ausgangsgröße in dem Fall, in welchem ein Kopierpapierblatt im Falle einer Störung um das lichtempfindliche Element herumgewickelt verbleibt, und der Meßfühler-Ausgangsgröße im Normalfall, in welchem kein Papierblatt um das lichtempfindliche Element herumgewickelt ist. Wenn somit ein einziger Meßfühler sowohl zur Erfassung eines Papierstaus als auch zur Messung der Tonerkonzentration verwendet wird, kann die Messung, unter verschiedenen Bedingungen unzuverlässig sein, wenn ein Papierstau durch Entscheidung, ob die Ausgangsgröße eine Schwellenwertgröße übersteigt oder nicht, festgestellt wird. Ein anderes Problem besteht darin, daß bei einer Verunreinigung des Meßfühlers durch Toner die Meßfühler-Ausgangsgröße abfällt und die Erfassung eines Papierstaus nicht mehr möglich ist.

pur das lichtempfindliche Element von elektrophotographischen Kopiergeräten der beschriebenen Art werden verschiedene Werkstoffe verwendet, beispielsweise Zinkoxid, amorphes Selen, organische Halbleiter und dgl. Wenn ein aus einem solchen Werkstoff bestehendes lichtempfindli-

ches Element über einen längeren Zeitraum hinweg Licht ausgesetzt ist, tritt bekanntlich eine als "Gedächtnisbzw. Speichereffekt" bezeichnete Erscheinung auf, bei welcher die Aufladbarkeit des belichteten Teils des lichtempfindlichen Elements abnimmt und daher eine elektrische Ladung nicht mehr ohne weiteres in diesem Teil in-

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duziert werden kann. Da die bisherigen elektrophotographischen Kopiergeräte als Staudetektoreinheit eine Infrarotlicht emittierende Diode verwenden, ist die Beeinträchtigung der Aufladbarkeit des lichtempfindlichen Elements nicht so deutlich wie im Fall von sichtbarem Licht, doch da die Leuchtdiode auch während der Zeitspanne, während welcher kein Kopiervorgang stattfindet, aufleuchtet, kann das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elements nach längerer Betriebszeit des Geräts ungleichmäßig werden, was «;ine Abnahme der Güte des Wiedergabebilds zur Folge hat. Wenn das lichtemittierende Element eine Richtwirkung besitzt, ist die Lichtwirkung (illumination) im belichteten Teil um soviel größer, daß die Verschlechterung der Aufladbarkeit zu einem kritischen Problem wird, wenn ein solches lichtemittierendes Element für die Feststellung eines Papierstaus benutzt wird. Weiterhin sind aus Energieeinsparungsgründen anstelle der bisher verwendeten Halogenlampen auch Leuchtstofflampen bzw, -röhren verringerten Leistungsbedarfs verwendet worden, doch ist in diesem Fall ein lichtempfindliches Material höherer Lichtempfindlichkeit erforderlich. Eine höhere Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Materials ist auch nötig, um die Vervielfältigungs- bzw. Kopiergeschwindigkeit zu erhöhen. Bei Erhöhung der Empfindlichkeit dieses lichtempfindlichen Materials verstärkt sich auch das Problem der Verschlechterung der Aufladbarkeit.

Zur Ausschaltung dieser Probleme wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem das lichtemittierende Element nicht kontinuierlich, sondern intermittierend aktiviert wird und die Beziehung zwischen der Einschaltzeit und der Ausschaltzeit dieses Elements zweckmäßig gewählt ist. Bei diesem

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Verfahren muß jedoch das lichtemittierende Element ebenfalls während der Zeitspanne ein- und ausgeschaltet werden, während welcher kein Kopiervorgang stattfindet, wobei eine kleine Fläche des lichtempfindlichen Elements in unerwünschter Weise über eine längere Zeitspanne hinweg dem Licht ausgesetzt ist, wenn sich dieses lichtempfindliche Element nicht dreht. Zur Vergrößerung des Unterschieds der Ausgangssignalpegel der Staudetektoreinheit zwischen dem Vorliegen und Nichtvorliegen eines Papierstaus ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine sichtbares Licht emittierende Diode verwendet wird. Wenn bei diesem Verfahren das lichtemittierende Element intermittierend ein- und ausgeschaltet wird, kann jedoch das Problem der Aufladbarkeit des lichtempfindlichen Elements ebenfalls nicht zufriedenstellend gelöst werden.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines elektrostatischen Vervielfältigungsgerät, bei dem eine Staudetektoreinheit mit sichtbarem Licht arbeitet, so daß die Änderungen der Meßfühler-Ausgangssignalpegel bei der Feststellung eines Papierstaus ausreichend groß sind und die Feststellung bzw. Messung zuverlässig erfolgen kann. Zur Verkleinerung der Zahl der Bauteile sowie des erforderlichen Einbauraums soll dabei erfindungsgemäß eine einzige, integrierte Meßfühlereinheit verwendet werden, die aus einem lichtemittierenden Element für die Papierstauerfassung, einem lichtemittierenden Element für die Messung der Tonerkonzentration und einem den beiden lichtemittierenden Elementen gemeinsam zugeordneten Lichtempfangselement besteht.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmalen.

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Zur Verhinderung einer Verschlechterung der Aufladbarkeit des lichtempfindlichen Elements bei seiner Belichtung für die optische Papierstauerfassung werden erfindungsgemäß die lichtem!ttierertden Elemente mindestens einmal eingeschaltet, nach dem die Stromquelle aktiviert ist und ein steckengebliebenes Papierblatt entfernt worden ist, während die lichtemittierenden Elemente im Vervielfältigungs- bzw. Kopierbetrieb intermittierend ein- und ausgeschaltet werden.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bisherigen elektrophotographisehen Kopiergeräts,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Unterseite eines aus Glas bestehenden Vorlagenträgers, an dessen Unterseite eine einen Teil der Tonerkonzentrations-Meßeinheit bildende Bezugsdichte-Platte angebracht ist,

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Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene Darstellung einer Meßfühlereinheit beim erfindungsgemäßen elektrostatischen Vervielfältigungsgerät,

^® Fig. 4 ein Schaltbild einer Meßschaltung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Meßfühlereinheit,

Fig. 5 ein Zeitsteuerdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Meßschaltung,

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Fig. 6a und 6b graphische Darstellungen der Papierstau-Erfassungsleistung der erfindungsgemäßen Meßfühlereinheit im Vergleich zu derjenigen

einer bisherigen Meßfühlereinheit,

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Wellenlänge des auf das lichtempfindliehe Element auftreffenden Lichts und seiner

Reflex ionskraft,

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Wellenlänge des auf das lichtempfindliehe Element auftreffenden Lichts und der Dik-

ke einer Schicht, die 99% des Lichts absorbiert, und

Fig. 9 ein Zeitsteuerdiagramm der Zeit- bzw. Taktsteuerung der Leuchtdioden bei einer anderen

Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 sind eingangs bereits erläutert worden.

Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform einer beim elektrostatischen Vervielfältigungsgerät gemäß der Erfindung zu verwendenden Meßfühlereinheit. Die Meßfühlereinheit 20 besteht aus einer Infrarotlicht emittierenden Diode 20b zur Messung der Tonerkonzentration, einer sicht-

^O bares Licht emittierenden Diode 20c zur Feststellung eines Papierstaus sowie einem Phototransistor 2Od zum Empfangen des von diesen Leuchtdioden emittierten und von einer Bezugskonzentrationsplatte oder -scheibe 19 reflektierten Lichts und zur Umwandlung dieses Lichts in elektrische Signale. Diese Halbleiterelemente 20b, 20c

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und 2Od sind unter vorbestimmten Winkeln in einen gegossenen Träger 20a eingebettet. Bevorzugt ist der Ausrichte tungswinkel des Phototransistor 2Od so gewählt, daß das gewöhnliche Reflexionslicht von der Infrarotlicht emittierenden Diode 20b zur Messung der Tonerkonzentration unmittelbar auf den Phototransistor auftrifft, während das normale Reflexionslicht von der sichtbares Licht emittierenden Diode 20c für die Papierstaufeststellung nicht so leicht oder unmittelbar auf ihn auftrifft. Diese Meßfühlereinheit 20 kann in der Lage des Papierstaudetektors 13 beim elektrostatischen Vervielfältigungsgerät gemäß Fig. 1 angeordnet sein.

Fig. 4 ist ein Schaltbild der die beschriebene Meßfühlereinheit verwendenden Detektor- bzw. Meßschaltung.

Die Anoden der Leuchtdiode^ 20b, 20c und der Kollektor des Phototransistors 2Od sind gemeinsam an eine Stromquelle V_cc angeschlossen. Die Kathoden der Leuchtdioden 20b, 20c sind über Widerstände R₁ bzw. R„ mit den Kollektoren von Ansteuer- bzw. Treibertransistoren TR₁ bzw. TRp verbunden. Der Emitter des Phototransistors 2Od ist mit der invertierenden Eingangsklemme eines Operationsverstärkers 21 verbunden. Die Emitter der Transistoren TR₁ und TR₂ liegen an Masse, wobei an ihre Basiselektroden Leuchtdioden-Treibersignale S₁ bzw. S₂ angelegt werden. Die nicht-invertierende Eingangskiemine des Operationsverstärkers 21 ist mit der Verbindung)-bzw. Verzweigung zwischen spannungsteilenden Widerständen R, und R₄ verbunden, die zwischen die Stromquelle V_Cfl und Masse eingeschaltet sind. Die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 21 ist an die invertierenden Eingangsklemmen von Komparatoren 22 und 23 sowie über einen Widerstand R₅

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an seine eigene invertierende Eingangsklemme angeschlossen. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des Komparators 22 ist mit der Verzweigung (Spannung V₇) zwischen spannungsteilenden Widerständen R_fi und R- verbunden/ die zwischen die Stromquelle V_cc und Masse eingeschaltet sind. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des !Comparators 23 ist an die Verzweigung (Spannung V_) zwischen ähnlichen Spannungsteilerwiderständen R_ft und R_q angeschlossen.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Meßschaltung anhand von Fig. 5 erläutert. Im Normalbetrieb des Geräts (ohne Papierstau) dreht sich die Trommel 5 (vgl. Fig. 1); wenn das sichtbare Bild R (Primär-r=- bild) der Bezugsdichte-Platte 19 die Lage der Meßfühlereinheit 20 erreicht, wird das Treibersignal S. an den Transistor TR₁ angelegt, so daß die Infrarot-Leuchtdiode 20b Licht emittiert. Der Phototransistor 2Od empfängt das vom sichtbaren Bild R der Platte 19 reflektierte Licht, und der Operationsverstärker 21 erzeugt eine der Dichte proportionale Spannung V_, die den Komparatoren 22 und 23 eingespeist wird. Der Komparator 23 vergleicht diese Spannung mit eine*- Tonerkonzentration-Bezugsspannung V_, die im voraus durch die Spannungsteilerwiderstände Rg und Rg bestimmt wird. Wenn die gemessene Konzentration unterhalb einer Bezugs-Tonerkonzentration liegt, fällt die Spannung V_a ab, wobei an der Klemme B ein großes bzw. hohes Signal erhalten wird. Wenn dagegen die Tonerkonzentration über der Bezugskonzentration liegt, tritt an der Klemme B ein kleines bzw. niedriges Signal auf. Die Tonerkonzentrationssignale werden mit dem Takt

T.. gemäß Fig. 5 ausgelesen bzw. abgegriffen. 35

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Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne erreicht die Bildfläche T auf dem lichteünpfindliehen Element 5a nach der Bildübertragung die Lage der Meßfühlereinheit 20. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ansteuer- bzw. Treibersignal S, an den Transistor TR_ angelegt, so daß die Leuchtdiode 20c sichtbares Licht emittiert. Der Phototransistor 20b nimmt das vom lichtempfindlichen Element 5a reflektierte Licht ab, und das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 21 wird an die Komparatoten 22 und 23 angelegt. Wenn aufgrund einer Störung der Trenneinrichtung ein Aufzeichnüngs- bzw. Kopierpapierblatt in einem um die drehbare Trommel 5 herumgewickelten Zustand verbleibt, fällt das Ausgangssignal V. des Operationsverstärkers 21 ab und wird niedriger als eine Papierstauerfassungs-Bezugsspannung V , die durch die Spannungsteilerwiderstände R_g und R₇ bestimmt wird. Infolgedessen tritt an der Klemme A des Komparators 22 ein hohes Signal auf. Wenn dagegen die Trennung des Kopierpapiers normal erfolgt, fällt das Ausgangssignal V, des Operationsverstärkers 21 nicht ab, so daß sich sein Pegel nicht unter die Spannung V^ verringert. Demzufolge erscheint an der Klemme A ein niedriges bzw. kleines Signal. Dieses Stauerfassungssignal wird mit dem Takt T_ gemäß Fig. 5 abgegriffen. Bei der dargestellten Ausführungsform -wer den die Infrarot-Leuchtdiode für die Tonerkonzentrationsmessung sowie die sichtbares Licht emittierende Diode für die Papierstauerfassung mittels eines

³^ Gleichstroms angesteuert, doch können sie zur Verminderung einer Ermüdung des lichtempfindlichen Elements auch impulsartig oder intermittierend zum Aufleuchten gebracht werden.

Die Fig. 6a und 6b veranschaulichen die Papierstauerfas-

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sungs-.bzw. -feststellungsleistung der erfindungsgemäßen Meßfühlereinheit im Vergleich zu derjenigen einer bisherigen Meßfühlereinheit. Fig. 6a veranschaulicht dabei die Leistung der erfindungsgemäßen Meßfühlereinheit, während Fig. 6b die Leistung eines bisherigen Staudetektors aus einer Infrarotlicht-Leuchtdiode und einem Phototransistor darstellt. Diese graphischen Darstellungen verdeutlichen die Leistung bezogen auf die Änderungen der Ausgangsspannung V_A des Operationsverstärkers 21 in der Meßschaltung gemäß Fig. 4. Wie aus diesen Darstellungen hervorgeht, gewährleistet die erfindungsgemäße optische Meßfühlereinheit einen größeren Unterschied Δν~ im Ausgangssignalpegel zwischen der Spannung V-, d.h. der Spannung V für das lichtempfindliche Element, und der Spannung V₂, d.h. der Spannung V_A für das Kopierpapier, so-^ wie einen größeren Unterschied AV., zwischen der Spannung V- und der Spannung V₃ als der Spannung V- für eine zweite Vorlage; die Leistung bei der Papierstauerfassung ist somit entsprechend diesen Unterschieden verbessert.

Es kann vorausgesetzt werd'in, daß bei Verwendung von sichtbarem Licht der Unterschied in den Ausgangssignalpegeln zwisehen dem lichtempfindlichen Element (V₁) und dem Kopierpapier (Vy) oder der zweiten Vorlage (V.,) aus den im folgenden Gründen größer ist als bei Verwendung von Infrarotlicht.

Das von der betreffenden Leuchtdiode auf das lichtempfindliche Element 5a geworfene Licht wird zum Teil absorbiert, wenn sich auf dem Element 5a Resttoner befindet. Das unmittelbar auf dieses Element fallende Licht wird von ersterem teilweise reflektiert, während das restliche Licht durch das lichtempfindliche Element 5a hindurch-

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tritt und von der Oberfläche der drehbaren Trommel 5 reflektiert wird. Diese beidon Reflexionslichtarten vermischen sich miteinander und werden vom Phototransistor empfangen. Wenn dagegen ein Kopierpapierblatt um das lichtempfindliche Element 5a herumgewickelt ist, wird der größte Teil des von der Leuchtdiode emittierten Lichts durch das Kopierpapier reflektiert, so daß kaum jQ Licht durch das Kopierpapier hindurch auf das lichtempfindliche Element 5a auftrifft.

Die Beziehung zwischen der Wellenlänge des Lichts und seiner Reflexion sowie die: Beziehung zwischen der WeI-lenlänge und der Dicke einer 99% des Lichts absorbierenden Schicht bei Verwendung von amorphen Selen als lichtempfindliches Element 5a sind in den Fig. 7 bzw. 8 veranschaulicht. Wie aus diesen graphischen Darstellungen hervorgeht, beträgt die Reflexionskraft für Licht im Wellenlängenbereich von etwa 700 bis 1000 ran ungefähr 20%; wenn die Dicke des lichtempfindlichen Elements 5a mindestens 30 bis 40 μΐη beträgt, wird der größte Teil des sichtbaren Lichts (im Wellenlängenbereich von 400 bis 700 nm) von diesem Element 5a absorbiert. Wenn daher die Wellenlänge des emittierten Lichts, wie bei der dargestellten Ausführungsform, im Bereich des sichtbaren Lichts liegt, wird die von der Trommeloberfläche reflektierte Lichtmenge erheblich verringert, wobei der Ausgangsspannungsunterschied zwischen der Ausgangsspannung aufgrund des vom lichtempfindlichen Element 5a reflektierten Lichts und der Ausgangsspannung aufgrund des vom Kopierpapier reflektierten Lichts auf ähnliche Weise vergrößert werden kann (vgl. Fig.6a).Wenn dagegen, wie bei der bisherigen Vorrichtung, Infrarotlicht verwendet wird, verringert sich der Unterschied zwischen dem vom licht-

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empfindlichen Element reflektierten Licht und dem vom Kopierpapier reflektierten Licht und damit auch der Unterschied in den betreffenden Ausgangsspannungspegeln entsprechend (vgl. Fig. 6b). Im letzeren Fall ist daher die Leistung bei der Papierstauerfassung schlechter*

Wie erwähnt, können die in der erfindungsgemäßen Meßfühlereinheit vorgesehenen lichtemittierenden Elemente entweder durch eine Gleichstromquelle oder durch einen Impuls kurzer Dauer angesteuert, d.h. zum Aufleuchten gebracht werden. Neben der beschriebenen Anordnung können die lichtemittierenden Elemente und das Lichtempfangselement unter solchen Winkeln angeordnet sein, daß das normale (regular) reflektierte sichtbare Licht von der Stauerfassungs-Leuchtdiode und das Infrarotlicht von der Tonerkonzentrationsmeß-Leuchtdiode nicht ohne weiteres bzw. unmittelbar (auf das Lichtempfangselement) auftreffen. Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine Bezugsdichte-Platte als Mittel zur Messung der Tonerkonzentration verwendet wird, kann die Erfindung auch unter Verwendung anderer Mittel realisiert werden. Die Zahl der lichtemittierenden Elemente der Meßfühlereinheit ist nicht auf zwei Elemente beschränkt, vielmehr kann auch eine größere Zahl solcher Elemente vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Wellenlänge des von diesen lichtemittierenden Elementen emittierten Lichts entsprechend dem Ziel der Messung zweckmäßig geändert werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden somit mehrere lichtemittierende Elemente und ein einziges Lichtempfangselement zum Abgreifen des Reflexionslichts von de^n lichtemittierenden Elementen in einer einzigen Einheit verwendet. Auf diese Weise kön-

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nen sowohl der Einbauraum als auch die Zahl der einzelnen Bauteile verkleinert sein. Da das sichtbares Licht emittierende Element für die Papierstauerfassung oder -feststellung und das Infrarotlicht emittierende Element für die Messung der Tonerkonzentration verwendet werden, ist der Unterschied in den Ausgangssignalpegeln des Lichtempfangselements bei der Feststellung eines Papierstaus größer als dann, wenn - wie beim Stand der Techn·^' nik - Infrarotlicht für die Papierstauerfassung benutzt wird. Die Leistung bzw. Zuverlässigkeit bei der Papierstauerfassung kann somit entsprechend besser sein.

Fig. 9 veranschaulicht ein Zeitsteuerdiagramm für das Aktivieren der Leuchtdioden bei einer anderen Äusführungsform der Erfindung.

Die Leuchtdiode 20b des Papierstaudetektors 20 wird nach dem Schließen des Haupt- b>w. Netzschalters des Vervielfältigungsgeräts zunächst mindestens einmal zum Aufleuchten gebracht. Dies dient zur Bestätigung, daß im Fall eines beim vorhergehenden Kopierzyklus aufgetretenen Papierstaus das hängengebliebene Papierblatt vollständig entfernt worden ist und der nächste Vervielfältigungsbzw. Kopiervorgang nunmehr durchgeführt werden kann. Naeh der Einleitung des Kopiervorgangs zum Zeitpunkt t.. wird die Leuchtdiode 20b mittels einer Reihe von Impulsen abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Die Papierstauerfas-

³^ sung oder -feststellung erfolgt in diesem Fall auf der Grundlage des Ausgangssignals des Staudetektors 20, wobei der Meßvorgang derselbe ist, wie er vorstehend anhand von Fig. 4 beschrieben worden ist. Wenn während des Kopiervorgangs ein Papierstau festgestellt wird, wird der Kopiervorgang unterbrochen und die nicht dargestellte

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Frontplatte an der Vorderseite des Vervielfältigungsgeräts geöffnet, um das hängengebliebene Papierblatt entfernen zu können. Zu einem Zeitpunkt t₂ nach dem Schließen der Frontplatte des Geräts wird die Leuchtdiode 20b zumindest einmal zum Aufleuchten gebracht. Hierbei kann bestätigt werden, daß das hängengebliebene Papierblatt entfernt worden ist und der Störungszustand nicht mehr IQ besteht. Das Papierstauerfassungs-Ausgangssignal wird der Steuereinheit eingespeist, und das Auslesen oder Abgreifen der Signale erfolgt bei dieser Ausführungsform mit einem Takt, der mit dem Leuchtdioden-Treibersignal S synchronisiert ist.

Bei dieser Ausführungsform kann die Leuchtdiode entweder sichtbares Licht oder Infrarotlicht emittieren. Die Ein/Aus-Periode des Treibersignals S zum Ein- und Ausschalten der Leuchtdiode während des Vervielfältigungs- bzw. Kopiervorgangs, die Periode des pulsierenden Ansteuer- oder Treibersignals und das Verhältnis zwischen Einschaltzeit und Ausschaltzeit, d.h. das Tastverhältnis, können in Abhängigkeit von der Art des verwendeten lichtempfindlichen Materials sowie von den Kennlinien der Leuchtdioden zweckmäßig gewählt und zur Einstellung oder Anpassung bei Langzeitbetrieb des lichtempfindlichen Elements nach Bedarf geändert werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Leuchtdiode nach dem Schließen des Hauptschalters und nach dem Entfernen eines hängengebliebenen Papierblatts mindestens einmal zum Aufleuchten gebracht und während des Vervielfältigungs- bzw. Kopiervorgangs wiederholt ein- und ausgeschaltet. Auf diese Weise kann eine Herabsetzung der Aufladbarkeit auch bei einem hochempfindlichen licht-

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empfindlichen Material verhindert und damit die Güte des Wiedergabebilds verbessert werden. Dies gewährleistet den zusätzlichen Vorteil, daß bei Verwendung eines hochempfindlichen lichtempfind]ichen Materials die Vorlage auch mittels einer Leuchtstofflampe oder -röhre belichtet und die Vervielfältigungsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Obgleich vorstehend Möglichkeiten zur Verbesserung der Stauerfassungsleistung durch Verwendung einer sichtbares Licht emittierenden Leuchtdiode beschrieben sind, kann mit der Erfindung das Problem der Verschlechterung der Aufladbarkeit des lichtempfindlichen Materials bzw. Elements infolge der Beleuchtung mit sichtbarem Licht wirksam gelöst werden.

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Claims

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig Patentanwälte European Patent Attorney?, Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt Dr phii G Henkel München Dipl -Ing J. Pfenning Be'iin Dr rer nat L Feiler. Muncnen Dipl -Ing W Hanzei, München Dipl -Phvs K H Meinig. Berlin KONISHIROKU PHOTO INDUSTRY CO., LTD. Dr Ing A Butenscnon, Berün Tokyo /JAPAN Mohlstraße 37 D-8000 München 80 Tel 089/982085 87 Telex 0529802 hnkld Telegramme ellipsoid 172,811/81 comb. 29. Oktober 1982/wa Elektrostatisches Vervielfaltigungsgerät PATENTANSPRUCH E:

1. Elektrostatisches Vervielfältigungsgerät,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßfühlereinheit (20) aus einer integralen bzw. zusammengefaßten Anordnung aus mindestens einem lichtemittierenden Element (20b, 20c) und einem Lichtempfangselement (2Od) zum Abgreifen des vom (von den) lichtemittierenden Element(en) emittierten Lichts dicht an der Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements (5a) an einer Stelle in Bewegungsrichtung hinter der Stelle, an weleher sich ein Kopierpapierblatt vom lichtempfindlichen Element (5a) trennt, angeordnet ist.

2. Vervielfältigungsgerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß mehrere lichtemittierende Elemente (20b, 20c), die Licht verschiedener Wellenlängen emittieren, vorgesehen sind.

3. Vervielfältigungsgerät nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet , daß mehrere ■JO lichtemittierende Elemente (20b, 20c) vorgesehen sind, von denen das eine Element (20c) eine sichtbares Licht emittierende Diode zur Erfassung oder Feststellung eines Staus bzw. Hängenbleibens des Kopierpapierblatts und das andere Element bzw. die anderen Elemente (20b) (eine) Infrarotlicht emittierende Diode (n) für die Messung der Tonerkonzentration ist bzw. sind.

4. Vervielfältigungsgerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß das eine lichtemittierende Element eine sichtbares Licht emittierende Diode zur Erfassung eines Staus bzw. Hängenbleibens des Kopierpapierblatts ist und an einer Stelle in Bewegungsrichtung hinter der Stelle, an welcher sich das Kopierpapierblatt vom lichtempfind-, liehen Element trennt, Strahlen sichtbaren Lichts auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements wirft und das von der Oberfläche des letzteren reflektierte Licht zur Erfassung eines Papierstaus abgreift (detects).

5. Vervielfältigungsgerät nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet , daß die sichtbares Licht emittierende Diode für die Papierstauerfassung nach dem Einschalten der Stromquelle für das

Gerät mindestens einmal zum Aufleuchten gebracht und nach dem öffnen und Wiederschließen einer Frontplatte des Geräts während des Vervielfältigungs- bzw. Kopier-Vorgangs wiederholt (abwechselnd) ein- und ausgeschaltet wird.

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