DE3309984C2

DE3309984C2 - Verfahren zur Steuerung der Bilddichte von mittels eines elektrophotographischen Kopiergerätes hergestellten Kopien

Info

Publication number: DE3309984C2
Application number: DE3309984A
Authority: DE
Inventors: Yasushi Yamato Kanagawa Koichi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-04-16
Filing date: 1983-03-19
Publication date: 1986-10-30
Also published as: US4551005A; DE3309984A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Ausbilden eines sichtbaren Bildes eines Abfragemusters auf einem photoempfindlichen Teil eines elektrophotographischen Kopiergeräts, das in Verbindung mit einem Verfahren zum Steuern des Bildschwärzungsgrades von hergestellten Kopien verwendbar ist, ist das Abfragemuster eines Bezugsschwärzungsgrades bündig mit einer Fläche vorgesehen, auf welcher eine zu kopierende Vorlage angeordnet ist. Die Oberfläche des elektrisch geladenen photoempfindlichen Teils wird mittels einer Belichtungseinrichtung bildmäßig mit dem Abfragemuster belichtet, um dessen latentes Bild in einem Bereich des photoempfindlichen Teils außerhalb eines Vorlagenabbildungsbereichs zu erzeugen, und das latente Bild wird dann in ein sichtbares Bild des Abfragemusters entwickelt. Dessen Bildschwärzungsgrad wird mit einem Sensorelement gefühlt, welcher ein elektrisches Signal zum Steuern des Bildschwärzungsgrades einer Vorlagenkopie erzeugt. Hierbei ist der Bereich des latenten Abfragemusterbildes auf einen Bereich beschränkt, der in einem Bereich der Oberfläche des photoempfindlichen Teils festgelegt ist, auf welchem ein Abfragemusterbild bei einer minimalen Verkleinerung des Kopiergeräts erzeugt würde.

Description

Fig. I cine Schnittansicht der wesentlichen Teile einer Ausführungsform eines elektrophotographischen Kopiergeräts, bei welchem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Musterbild erzeugt bzw. ausgebildet werden kann;

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Musterabbilriungsverfahrens bei einem Kopierbetrieb mit der gleichen Bildgröße und bei einem Kopierbetrieb mil einer ungleichen Bildgröße;

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Einstelleinrichtung der in Fig. 1 dargestellten Musterabbildungseinrichtung;

Fig. 4 eine Kurvendarstellung, die ein Beispiel eines Bildschwärungsgrades und deren Veränderungen wiedergibt, die erhalten werden, wenn der Wert der Entwicklungsvorspannung in der in Fig. 3 dargestellten Musterbildabbildungseinrichtung geändert wird;

Fig. 5 ein Diagramm, in welchem ein Beispiel von Empfindlichkeitsveränderungen wiedergegeben ist, die durch Ändern der Verwendungsbedingungen des photocmpfindlichen Teils erhalten worden sind, udö

Fig. 6 eine schematische Ansicht von einrichtungen zum Ausgleich von Empfindlichkeitsschwankungen in dem in Fig. 1 dargestellten, elektrophotographischen Kopiergerät.

In Fig. 1 ist ein Beispiel eines elektrophotographischen Kopiergeräts mit einer speziellen Bezugnahme auf dessen Belichtungseinrichtungen und auf Teile in der Nähe des photoempfindlichen Teils, die sich zur Durchführung einer Ausführungsform des Musterbild-Abbildungsverfahrens gemäß der Erfindung in der Praxis eignen. Auf der Unterseite einer Glasplatte 1, auf welcher eine zu kopierende Vorlage angeordnet werden kann, ist nahe bei einer vorderen Bildentstellung la, wenn in einer (zur Bildebene) senkrechten Richtung gesehen wird, ein Musterbild 2 mit einein Bezugsschwärzungsgrad angebracht. Unter der Glasplatte 1 sind eine Lichtquelle 3, Spiegel 4 bis 7 und eine Linsenanordnung 8 angeordnet, die ein bekanntes, optisches Abtast- und Belichtungssystem bilden, wobei die Abtastzone das Musterbild 2 einschließt. Um eine photoempfindliche Trommel 9, die in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung gedreht werden kann, sind in der Pfeilrichtung ein Lader 10, eine Löscheinrichtung 11 zum teilweisen Entfernen der elektrischen Ladung eine Bildbelichtungsstelle 12, an welcher die photoernpfindliche Trommel 9 durch das optische Abtast- und Belichtungssystem mit eimern optischen Bild belichtet wird, eine Entwicklungseinrichtung 13 und ein P-Sensoreiement 14 vorgesehen. Die übrigen Teile des so Kopiergeräts sind weggelassen, da sie in Verbindung mit der Erfindung keine Bedeutung haben. Die Löscheinrichtung 11 weist eine in einem Gehäuse untergebrachte Lichtquelle auf, um durch ein Bestrahlen mit Lichtstrahlen die elektrische Ladung von der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 zu entfernen.

Für eine Abtastung und Belichtung werden die Lichtquelle 3 und der erste Spiegel 4 mit einer Geschwindigkeit V₁ und der zweite Spiegel 5 mit einer Geschwindigkeit K|/2 synchron zueinander in derselben Richtung bewegt und die photoempfindliche Trommel 9 wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit V₂ gedreht. Bei einem Kopieren mit der gleichen Bildgröße ist K₁ = V₂ und bei einem Kopieren mit einer ungleichen Bildgröße werden die Linsenanordr.ung 8 und der dritte und vierte Spiegel 6 und 7 entsprechend der Vergrößerung m verschoben, um eine Abtastung mit K₁ = V₂Im durchzufahren.

Von der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9, deren gesamte Fläche mittels des Laders 10 geladen worden ist, wird die elektrische Ladung außer in einem Vorlagenabbildungsbereich und in einem vorbestimmten Abbildungsbereich des Musterbildes zum Steuern des Bildschwärzungsgrades dadurch entfernt, daß sie mittels der Löscheinrichtung 11 mit Lichtstrahlen bestrahlt wird. Zu diesem Zeitpunkt können die löschenden Lichtstrahlen, die verwendet werden, um den Abbildungsbereich des Musterbildes festzulegen, von anderen Löscheinrichtungen benutzt werden, beispielsweise von solchen, mit weichen die elektrische Ladung an den vorderen und hinteren Flächen des Bildes und die elektrische Ladung auf der Seite des Bildes gelöscht wird.

Nachdem die gesamte Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 8 durch den Lader 10 elektrisch geladen worden ist und die elektrische Ladung von deren Oberfläche außer in dem Vorlagenabbildungsbereich und dem Mnsterbild-Abbildungsbereich entfernt worden ist, wird die photoempfindliche Trc&mel 9 an der Belichtungssteiie 12 durch das optische Ablast- und Belichtungssystem bildmäßig mit dem Musterbild belichtet. Wie bereits ausgeführt, ist von dem Bereich der photoempfindlichen Trommel 9 außerhalb der vorbestimmten Mu^er-Abbildungsbereiche die elektrische Ladung bereits entfernt worden, so daß durch Erzeugen eines Bildes des Musterbildes 2 auf der photoempfindlichen Trommel 9 in Abmessungen, die im wesentlichen größer als dessen vorbestimmte Abmessung sind, die elektrische Ladung in einer Menge, die dem Schwärzungsgrad des Musterbildes 2 entspricht bzw. angemessen ist, nur in einem vorbestimmten Musterbild-Tonerabbildungsbereich verbleiben kann, der noch geladen bleibt, selbst wenn das Bild des Musters bei einem Kopieren mit einer ungleichen Bildgröße vergrößert oder verklei-

Die Löscheinrichtung 11 ist zwischen der Belichtungsstelle 12 und der Entwicklungseinrichtung Ii² angeordnet. In diesem Fall hat der Bereich des Bildes des Musterbildes 2 die elektrische Ladung durch ein Belichten der photoempfindlichen Trommel 9 verringert, und dann ist die elektrische Ladung von dem Bereich außerhalb des vorbestimmten Musierbild-Abbildungsbereichs durch Beleuchten mit Lichtstrahlen von der Löscheinrichtung 11 aus vollständig entfernt worden.

Nunmehr wird ein konkretes Beispiel beschrieben. Die Abmessungen des Musterbildes 2 sollen 20 mm in axialer Richtung der photoempfindlichen Trommel 9 und 28 mm in der Abtastrichtung sein. Das Musterbild 2, das unter der Glasplatte 1 festgelegt ist, hat einen ursprünglichen Schwärzungsgrad [OD) von 0,8, u«n das Lichtvolumen auf einen Pegel zu bringen, welcher gleich dem Lichtvolumen an der Glasplatte 1 ist. Das Musterbild 2 ist an einer vorgesehenen Stelle in der Mitte der optischen Achse angebracht.

Nunmehr sollen Kopien mit einer Größe hergestellt werden, welche das 0,65-fache der Originalgröße ist. In diesem Zusammenhang ist mit Original eine zu kopierende Vorlage bezeichnet. In diesem Fall würden die Linsenanordnung 8 und die Spiegel 6 und 7 in Fig, I nach rechts verschoben, und eine Abtastung würde dadurch durchgeführt werden, daß die Abtastgeschwindigkeit des Abtasters auf 1/0,65 der Abtastgeschwindigkeit geändert wirde, mit welcher eine Abtastung bei einem Kopierbetrieb durchgeführt würde, um Kopien derselben Größe wie das Original zu erzeugen. Folglich würden bei einem Bild des Musterbildes 2, das auf die Oberfläche des photoempfindlichen Teils 9 projiziert

worden is., dessen Längen in der Abtastrichtung und in der zu der Abtastrichtung senkrechten Richtung auf das 0,65-fache der Originallängen verkürzt werden, so daß, wie in Fig. 2 dargestellt ist, das Bild Abmessungen von 20 χ 28 haben würde, wie durch eine ausgezogene Linie 15 dargestellt ist, wenn die Kopie dieselbe Größe wie das Original hätte und es Abmessungen von 13 x 18 mm haben würde, wie durch eine strichpunktierte Linie 16 angezeigt ist, wenn die Größe der Kopie unter die des Originals verkleinert wird. Wenn das Bild entwickelt wird, würde das erhaltene Tonermuster Veränderungen zeigen und es würde sich bei einem Fühlen oder Abtasten ein Fehler ergeben.

Wenn die Größe eines Bildes, das bei einem Verkleinerungs-Kopiervorgang erzeugt worden ist, so gemacht würde, daß es einen vorbestimmten Wert aufweist, würde ein bei einem solchen Kopiervorgang erzeugtes Bild, um Kopien derselben Größe wie das Original zu erhalten, größer werden als die tatsächliche Größe, wodurch eine Reinigungseinheit übermäßig stark belastet würde. Wenn ein Vergrößerungs-Kopiervorgang durchgeführt wird, würden die Abmessungen der Musterbilder noch größer werden.

Der vorstehend beschriebene Nachteil ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beseitigt, bei welchem ein in Fig. 2 dargestellter, schraffierter Bereich (13 x 14 mm) als ein vorbestimmter Abbildungsbereich des Musterbildes eingestellt ist, und von dem Bereich außerhalb des schraffierten Bereichs die elektrische Ladung durch eine Bestrahlung mit Lichtstrahlen von der Löscheinrichtung 11 aus entfernt worden ist. Hierdurch ergibt sich ein Bild des Tonermusters mit einer Größe von 13 x 13 mm bei einem Kopierbetrieb mit gleicher Bildgröße als auch mit ungleicher Bildgröße, so daß ein Fehler, der beim Abtasten oder Fühlen infolge der Größe des Musterbildes festgelegt worden ist, beseitigt ist, und die auf die Reinigungseinheit ausgeübte Belastung geringer ist. Ein teilweises Entfernen der elektrischen Ladung mittels der Löscheinheit 11 setzt den Bereich des Musterbildes fest. Folglich ist. da die Betriebsgenauigkeit der Löscheinheit 11 auf einem hohen Pegel gehalten wird, die Notwendigkeit entfallen, die Präzision und Genauigkeit zu erhöhen, mit welcher andere Teile angebracht werden. Das Löschen kann mit einem hohen Genauigkeitsgrad durchgeführt werden, indem der Zeitpunkt wirksam gesteuert wird, an welchem eine Bestrahlung mit Lichtstrahlen durchgeführt wird (wobei das An- und Ausschalten der Lichtstrahlen genau gesteuert wird). Durch eine auf diese Art durchgeführte Steuerung können immer Bilder des Meisterbildes derselben Form an derselben Stelle ausgebildet werden. Insbesondere wenn ein Kopieren mit einer mehrfachen Bildgröße durchgeführt wird, indem nur die Stellung des Optischen Systems geändert wird, während die photoempfindliche Trommel mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben wird, kann eine Steuerung des Zeitpunkts bewirkt werden, an welchem Lichtstrahlen von der Löscheinheit 11 jederzeit mit demselben Programm an- und ausgeschaltet werden, um dadurch das Steuern zu erleichtern.

In Fig. 1 ist ein Beispiel zum Steuern eines Bildschwärzungsgrades durch Betätigen einer Tonerzuführrolle 17 dargestellt, wobei dies auf dem Ergebnis beruht, das durch Fühlen des Schwärzungsgrades des Bildes des Musterbildes durch das P-Sensorelement 14 erhalten worden ist, um eine zusätzliche Tonerzufuhr der Entwicklungseinrichtung 13 zukommen zu lassen. Selbstverständlich können irgendeiner oder zwei Faktoren, welche den Bildschwärzungsgrad steuern, ;ius der Gruppe von Faktoren ausgewählt werden, welche die Werte für die Entwicklungsvorspannung, die Bedingungen zum Laden der photoempfindlichen Trommel und

s die Helligkeit der Belichtungslichtquelle umfassen.

Der Schwärzungsgrad eines Vorlagenbildes wird durch die Kenndaten verschiedener Einheiten des Kopiergeräts, wie eines Laders, einer Belichtungs-, einer Entwicklungs-, einer Transfer-Kopier-, einer Trenn-Einrichtung usw. und durch die Genauigkeit gesteuert, mit welcher diese Einheiten zusammengebaut sind. Es ist jedoch unvermeidlich, daß Veränderungen in den Kenndaten dieser Einheiten und in der Genauigkeit vorkommen, mit welcher sie zusammenge-

IS baut werden. Folglich würden Bilder von Musterbildern, die auf photoempfindlichen Teilen von clektrophotographischen Kopiergeräten derselben Art ausgebildet sind, nicht notwendigerweise denselben Schwarzungsgrad haben, selbst wenn die Musterbilder den gleichen Schwärzungsgrad haben. In einem Kopiergerät, in welchem eine Bildschwärzungsgradsteuerung mittels des P-Abfrageverfahrens durchgeführt wird, müssen Einstellungen von Veränderungen in den Kenndaten verschiedener Einheiten, wie des Laders, der Belichtungseinrichtung, der Entwicklungseinrichtung usw., und Änderungen bei deren Zusammenbau für jedes G».rät vorgenommen werden, wenn die Geräte hergesteflt werden und wenn ihre Teile in der Weise ersetzt werden, daß, wenn die Musterbilder auf den photoempfindlichen Teilen, die mit Hilfe von Musterbildern eines vorbestimmten Bezugsschwärzungsgrads gebildet worden sind, Ausgänge eines vorbestimmten Werts erzeugen, wenn sie mittels des Sensors gefühlt werden.

Es ist herausgefunden worden, daß, wenn die vorerwähnten Einstellungen durchgeführt werden, ausgezeichnete Ergebnisse erreicht werden können, wenn die Entwicklungsvorspannung des Kopiergeräts, der Schwärzungsgrad des Musterbildes und die Verstärkung des Ausgangs des Sensors bezüglich des Schwärzungsgrades des Musterbildes veränderlich gemacht werden und einer oder mehrere dieser Werte geändert werden, um dadurch eine Änderung in dem den Musterbild-Bildschwärzungsgrad fühlenden Ausgang des Sensors

zu bewirken und um den Ausgang des Sensors in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Bildschwärzungsgrad-Steuerpegel in einen Normalzustand zu bringen. In Fig. 3 ist eine Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Kopiergeräts wiedergegeben, welch rs mit Einrichtungen versehen ist, um gemäß der Erfindung die vorerwähnten Einstellungen durchzuführen. Wie dargestellt, ist das Musterbild abnehmbar an einem Tragrahmen 30 angebracht und weist eine Anzahl Schwärzungsgradwerte einschließlich eines Bezugsschwärzungsgrades auf, die abwechselnd verwendet werden können. Die Entwicklungseinrichtung 13 hat eine Entwicklungshülse 13o, an welcher eine Vorspannung mittels eines Schalters SWl angelegt wird, in dem der Wert schrittweise von 100 V bis 250 V (wobei 200 V normal ist) bei einer Erhöhung von 50 V bei jedem Schritt geändert wird.

Das P-Sensorelement 14 hat die Form eines photoelektrischen Fühlers des Reflexionstyps, der ein lichtemittierendes Teil und ein iichtaufnehmendes Teii auf weist, und es ist mit einem Schalter SW2 versehen, wobei durch ein Widerstandsaufteilen die an das lichtemittierende Element angelegte Spannung in vier

Werte von 0,6 V, 1,0 V, 1,5 V und 2,1 V (wobei 1,0 V normal ist) aufgeteilt werden kann. Durch Ändern der an das lichtemittierende Element angelegten Spannung kann die Beleuchtungsstärke des auf das Musterbild fallenden Lichts geändert werden, so daß die Beleuchtungsstärke des reflektierenden Lichts, welchem das lichtemittierende Teil ausgesetzt wird, geändert werden k^i.n, selbst wenn das Muster den gleichen Schwärzungsgrad hat. Folglich zeigt der elektrische Ausgang des Fühlers eine Änderung, und die Verstärkung des Ausgangs des Fühlers bezüglich des Scnwärzungsgrades des Musters erfährt ebenfalls eine Änderung.

Ein Beispiel der Arbeitsweise des Kopiergeräts mit der vorstehend beschriebenen Ausführung wird nunmehr beschrieben. Die Betriebsbedingungen sind folgende: der Schwärzungsgrad des Musterbildes 2 wurde im Normalzustand bei einem Vorlagenschwärzungsgrad (OD) von 0,1 eingestellt, wobei zu beachten ist, daß das Musterbild 2 auf der Unterseite der Glasplatte I angeordnet ist. Die Entwicklungsvorspannung wurde mittels des Schalters SWl auf 200 V (Normalwert) eingestellt, und die an das lichtemittierende Element des P-Sensorelements 14 angelegte Spannung wurde mittels des Schalters SW2 auf 200 V (Normalwert) eingestellt. Die Ergebnisse zeigen, daß, wenn der Toner des Entwicklers in der Entwicklungseinrichtung 13 einen vorbestimmten Schwärzungsgrad hat, der Ausgang des P-Sensorelements 14 mit einem vorbestimmten, für den normalen Bildschwärzungsgrad eingestellten Wert übereinstimmte, wenn Einstellungen von Veränderungen in den Kenndaten verschiedener Einheiten, wie des Laders, der Belichtungseinrichtung,, der Belichtungseinrichtung usw. und von Veränderungen bei deren Zusammenbau zufriedenstellenderweise vorgenommen wurden, als die Einrichtung hergestellt worden ist. Wenn der Ausgang des P-Sensorelements 14 im Normalzustand nicht mit einem vorbestimmten, für den Schwärzungs-Steuerpegel eingestellten Wert übereinstimmt, könnte der Ausgang des Sensors ohne weiteres in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Wert gebracht werden, indem eine Änderung im Ausgang des P-Sensorelements auf folgende Weise bewirkt wird:

a) Das Musterbild 2 wird durch ein Musterbild mit einem anderen Schwärzungsgrad ersetzt. Dies würde eine Änderung in dem Schwärzungsgrad eines Bildes des Musterbildes auf dem photoempfindlichen Teil zur Folge haben, wodurch es zu einer Änderung im Ausgang des Sensorelements kommt.

b) Die an die Entwicklungshülse 13a angelegte Vorspannung wird geändert. Dies würde dann eine Änderung in den Entwicklungsbedingungen zur Folge haben, wodurch es dann zu einer Änderung im Schwärzungsgrad eines Bildes des Musterbildes auf dem photoempfindlichen Teil und im Ausgang des P-Sensorelements kommt.

c) Die an das lichtemittierende Element des P-Sensorelements angelegte Spannung wird geändert. Dies würde dann eine Änderung in idem Lichtvolumen, das von dem lichtemittierenden Element des Sensorelements abgegeben worden ist, und in dem Lichtvolumen zur Folge haben, das von einem Bild des Musters reflektiert wird. Dies wiederum würde eine Änderung in der Ausgangsverstärkung des Fühlers zur Folge haben, wodurch es zu einer Änderung in dessen Ausgang kommt.

Als Ergebnis der vorstehend beschriebenen Betriebs

weise wurde herausgefunden, daß durch Ändern von einer oder mehreren Größen, nämlich des Musterschwärzungsgrads, der Entwicklungsvorspannung und der Fühlerausgangsverstärkung, die vorstehend

s beschrieben worden ist, der Ausgang des Sensors im Normalzustand in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Bildschwärzungsgrad-Steuerpegel gebracht werden kann. Ferner wurde herausgefunden, daß durch Schalten des Bildschwärzungsgrad-Steuerpegels, mit

ίο welchem ein Musterbild-Fühlausgang des P-Sensorelements verglichen wird, auf irgendeinen Wert der Schwärzungsgrad eines Bildes erforderlichenfalls auf irgendeinen Wert gesteuert werden kann. Als Versuche gemacht wurden, um die vorerwähnten Einstellungen nur dadurch zu bewirken, daß die Entwicklungsvorspannung durch Betätigen des Schalters 5Wl geändert wird, wurde herausgefunden, daß, wie in Fig. 4 dargestellt ist, die Veränderung in dem Steuerpegei des Biidschwärzungsgrads (ID) größer wurde, wenn die EntwicKlungsvorspannung einen höheren Wert hatte. Wenn der Schalter SWZ betätigt wurde, um nur die Ausgangsverstärkung des P-Sensorelements bei einem Versuch zu ändern, um den Bildschwärzungsgrad entsprechend einzustellen, wurde festgestellt, daß die

Änderung in dem Bildschwärzungsgrad-Steuerpegel in

einem niedrigen Bildschwärzungsgradbereich groß war.

Aus den Ergebnissen der vorstehend beschriebenen Versuche wurden die folgenden Schlußfolgerungen

gezogen. Wenn ein Kopiergerät hergestellt oder durch einen Serviceingenieur repariert wird, werden Abweichungen in den Kenndaten verschiedener Einheiten, die den Bildschwärzungsgrad betreffen, und Abweichungen im Bildschwärzungsgrad, die durch einen Fehler hervorgerufen worden sind, der mit dem Zusammenbau der Teile zusammenhängt, dadurch eingestellt, daß der Schwärzungsgrad des Musterbildes und erforderlichenfalls die Ausgangsverstärkur.g des P>SeRscre!ernents bezüglich des Biidschwärzungsgrads geändert werden, so eine Steuerung auszuführen, wobei der normale BiId schwärzungsgrad (ID) in dem Bereich zwischen 1,2 u<;J 1,25 liegt. Wenn Einstellungen des Biidschwärzungsgrads vorgenommen werden müssen, um einer Laune des Benutzers zu entsprechen oder um mit Änderungen fertig zu werden, die sich über einen längeren Zeitab schnitt einer Benutzung des Geräts entgegenstellen, ist es ratsam, daß Einrichtungen für den Benutzer vorgesehen werden, um Einstellungen bis zu einem gewissen Grad vornehmen zu können, indem die Entwicklungsvorspannung auf einen anderen Wert geschaltet wird.

Bekanntlich ändert sich im Laufe der Zeit die Empfindlichkeit eines in einem elektrophotographischen Kopiergerät verwendeten, photoempfindlichen Teils, wenn es ständig zur Erzeugung von elektrostatischen, latenten Bildern verwendet wird. Ebenso ist bekannt, daß, wenn es während einer bestimmten Zeit nicht benutzt wird, seine Empfindlichkeit eine Veränderung in einer Richtung zeigt, die der Richtung der zuerst erwähnten Änderung entgegengesetzt ist. Folglich ist, wenn sich die Empfindlichkeit des photoempfindlichen Teils geändert hat, die Qualität eines auf einem Kopieblatt erzeugten Bildes geringer, oder es kommt zu einer Veruneinigung des Untergrund des Bildes auf dem Kopieblatt wegen einer Änderung in dem Oberflächenpotential des photoempfindlicben Teils, selbst wenn das photoesnpfindliche Teil unter derselben Belichtungsbedingung bildmäßig mit verschiedenen Vorlagen oder Originalen belichtet wird, um elektrostatische, latente Bilder zu erzeugen.

Die vorstehend angefühlte Änderung der Empfindlichkeit des photoempfindlichen Teils kann sich in Abhängigkeit von der Art des photoempfindlichen Teils und des verwendeten Kopiersystems ändern. Folglich kann das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Teils entweder allmählich abfallen oder nach einer wiederholten Benutzung ansteigen. Wie oben beschrieben, können sich die photoempfindlichen Teile in ihren Kenndaten voneinander unterscheiden, und die Empfindlichkeit kann von einem photoempfindlichen Teil zum anderen von einem Kopiergerät zum anderen verschieden sein. Selbst wenn unter derselben Bedingung kopiert wird, können nicht immer dieselben Ergebnisse beim Wiedergeben von Bildern einer Vorlage oder eines Originals erhalten werden.

Außer dem vorstehend beschriebenen Verfahren, die Ausgangsverstärkung der Entwicklungsvorspannung oder des P-Sensorelements zu ändern, indem der Schwärzungsgrad eines Tonerbildes des P-Sensormusters gefühlt wird, wie oben beschrieben ist, ist eine Einrichtung vorgesehen, um eine Änderung der Empfindlichkeit des photoempfindlichen Teils auszugleichen, wobei das photoempfindliche Teil bildmäßig mit einem Musterbild mit einem dazwischenliegenden Schwärzungsgrad unter denselben Bedingungen belichtet wird, wie wenn es bildmäßig mit einer Vorlage belichtet würde, um ein elektrostatisches, latentes Bild des Musterbildes auf dem photoempfindlichen Teil zu erzeugen; das Oberflächenpotential des Musterbildes wird dann gefühlt, um die an die Belichtungslampe angelegte Spannung zu steuern, um dadurch das Oberflächenpotential des elektrostatischen, latenten Bildes des Musterbildes auf einen vorbestimmten Wert zu bringen.

Das Verfahren, auf das oben Bezug genommen worden ist, wird nunmehr im einzelnen beschrieben. Fig. S ist ein Diagramm, das Änderungen im Oberflächenpotential eines photoempfindlichen Teils bezüglich der Reflexionsrate von einer Vorlage wiedergibt, die erhalten worden ist, indem das photoempfindliche Teil unter vorbestimmten Bedingungen bildmäßig mit der Vorlage belichtet wird, wenn das photoempfindliche Teil im Normalzustand war, wenn es wiederholt benutzt wurde, und wenn eine erste Kopie hergestellt wurde, nachdem das Gerät für eine Woche außer Betrieb war, nachdem das photoempfindliche Teil in dem-Kopiergerät verwendet worden ist.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Diagramm ist auf der Abszisse die Reflexionsrate der Vorlage in Prozent und auf der Ordinate das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Teils in V ausgetragen, kurven®,®und ©beziehen sich auf ein Oberflächenpotential eines photoempfindlichen Teils, das erhalten worden ist, wenn das photoempfindliche Teil im Normalzustand war, auf ein Oberflächenpotential, das erhalten wurde, wenn das photoempfindliche Teil wiederholt benutzt wurde, bzw. auf ein Oberflächenpotential, das erhalten wurde, wenn das photoempfindliche Teil benutzt wurde, um eine erste Kopie herzustellen, nachdem es eine Woche lang außer Betrieb war.

In dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel zeigt die Kurve ©einen Potentialabfall über den gesamten Wertebereich der Reflexionsrate der Vorlage im Vergleich zu der Kurve @. Die Kurve @ zeigt, daß die gtößte Potentialänderungen auftritt, wenn die Reflexionsrate der Vorlage etwa 63% ist, wobei das Oberflächenpotential von 210 V auf 90 V abfällt. Ebenso ist dargestellt, daß, wenn die Reflexionsrate der Vorlage in Bereichen mit einem geringen Schwärzungsgrad und im Untergrundbereich hoch ist, die Abnahme im Oberflächenpotential sehr hoch ist, was sich in dem Abfall von 90 V auf 20 V widerspiegelt, wenn die Reflexionsratc bei spielsweise 90% ist.

Wenn die Kurve©mit der Kurve ©verglichen wird, zeigt sich, daß das Oberflächenpotential über den gesamten Wertebereich der Reflexionsrate ansteigt. Insbesondere ist zu sehen, daß, je höher die Reflexions-

rate ist, um so größer die Änderung im Oberflächenpotential ist, bis die Reflexionsrate 63% erreicht, wie durch eine Zunahme im Oberflächenpotential von 210 V auf 300 V dargestellt ist, wenn die Reflexionsrate 63% ist, und wie durch eine Zunahme im Oberflächen potential von 90 V auf 180 V dargestellt ist, wenn die

Reflexionsrate 90% ist. Es ist jedoch zu sehen, daß die Oberflächenpotentialänderung konstant ist, wenn die Reflexionsrate über 63% liegt. Inzwischen ist die /-Charakteristik des Bildschwär-

zungsgrades bezüglich des Oberflächenpotentials des photoempfindlichen Teils konstant. Wenn daher das Oberflächenpotential eine Empfindlichkeitsänderung zeigt und das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Teils Veränderungen zeigt, wie sie in Fig. 5 darge- stellt ist, wenn es bildmäßig mit der Vorlage belichtet wird, zeigt die y-Charakteristik des Bildschwärzungsgrades (ID) bezüglich der Originaldichte (OD) natürlich eine Änderung. Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß, wenn nicht eine Einrichtung vorgesehen ist, um das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Teils entsprechend dessen Zustand zu ändern oder ob es nun wiederholt benutzt worden ist, wenn es das erste Mal nach einer längeren Ruhepause benutzt wird, oder wenn es gerade durch ein neues ersetzt worden ist, kein elektrostatisches, latentes Bild hoher Güte erhalten werden kann.

Veränderungen im Oberflächenpotential eines photoempfindlichen Teils können durch Änderungen in des- sen Empfindlichkeit hervorgerufen werden. Wenn folglich der Belichtungswert des photoempfindlichen Teils entsprechend dessen Empfindlichkeit geändert wurde, könnte dasselbe Oberflächenpotential für den ganzen Bereich der Vorlage bezüglich dessen Schwärzungsgra des jederzeit erhalten werden.

Die vorstehend angeführte Korrektur des Oberflächenpotentials der photoempfindlichen Trommel soli beispielsweise bei dem in Fig. 1 dargestellten Kopiergerät durchgeführt werden. In Fig. 6 ist ein Potentiome- ter 40 zwischen der Belichtungsstelle 12 und der Entwicklungseinrichtung 13 in der Nähe der photoempfindlichen Trommel 9 vorgesehen, um das Potential eines latenten Bildes auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 bezüglich des Musters 2 eines Bezugs- Schwärzungsgrades zu messen. Das Potentiometer 40 erzeugt einen Ausgang, welcher in eine Steuereinrichtung 41 für die Lichtquelle 3 eingegeben wird, in welcher das gemessene Potential mit einem Standardpotential verglichen wird. Eine an die Lichtquelle 3 angelegte Spannung wird in der Weise gesteuert, daß der Unterschied zwischen den zwei Potentialen null gemacht wird.

Wenn in diesem Fall eine Reflexionsrate der Vorlage, die eine große Änderung im Oberflächenpotential auf weist und große Einflüsse auf das Bild (oder in diesem Beispiel etwa 63%) ausübt, als eine Reflexionsrate des Mustere 2 bezüglich photoempfindlicher Teile verwendet wird, welche die in Fig. 5 dargestellten Empfind-

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lichkcits-Änderungskurven aufweisen, könnte das: Oberflächenpotential des photoempfindlichen Teils mit einem hohen Genauigkeitsgrad korrigiert werden.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen eines sichtbaren Bildes eines Musterbildes auf s einem photoempfindlichen Teil eines elektrophotographischen Kopiergeräts geschaffen, das in Verbindung mit einem Verfahren zum Steuern eines Bildschwärzungsgrades von durch das Kopiergerät erzeugten Kopien verwendet wird; hierbei wird ein Musterbild eines Bezugsschwärzungsgrades im wesentlichen bündig mit einer Oberfläche vorgesehen, auf welcher eine zu kopierende Vorlage angeordnet ist; die Oberfläche des photoempfindlichen Teils, das elektrisch mittels eines Laders geladen worden ist, wird durch eine Belichtungseinrichtung bildmäßig mit dem Musterbild belichtet, um ein latentes Bild des Musterbildes in einem Bereich des phctoempfindlichen Teils außerhalb eines Vorlagenabb'iiuUngsbereiCucS ZU erzeugen, und das iäienie Bild wird dann mittels einer Entwicklungseinrichtung entwickelt, um ein sichtbares Bild des Musterbildes zu erhalten. Das sichtbare Bild des Musterbildes hat einen Schwärzungsgrad, der mittels eines Sensorelements gefühlt worden ist, welches ein elektrisches Signal erzeugt, das zum Steuern des Schwärzungsgrades eines Bildes einer Kopie der Vorlage verwendet wird. Der Bereich des latenten Bildes des Musterbildes ist auf einen Bereich beschränkt, der innerhalb eines Bereichs der Oberfläche des photoempfindlichen Teils festgelegt ist, auf welchem ein Bild des Musterbildes erzeugt würde, wenn mit einer minimalen Verkleinerung des Kopiergeräts kopiert würde, indem eine elektrische Ladung von der Oberfläche des photoempfindlichen Teils außer von dem Vorlagenabbildungsbereich und dem Bereich des latenten Bildes des Musterbildes gelöscht wird, indem der zu löschende Bereich mit Lichtstrahlen zwischen dem Schritt, elektrisches Laden der Oberfläche des photoempfindlichen Teils, und dem Schritt, Entwickeln des latenten Bildes des Musterbildes, bestrahlt wird. Hierbei können dann Musterbilder derselben Größe sowohl bei einem Kopieren mit der gleichen Bildgröße als auch bei einem Kopieren mit einer ungleichen Bildgröße erhalten werden, so daß Fehler beseitigt sind, die sonst durch das Sensorelement übertragen werden könnten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung der Bilddichte von mittels eines elektrophotographischen Kopiergerätes hergestellten Kopien,

a) bei dem die Oberfläche eines photoleitfähigen Elementes gleichmäßig aufgeladen und in einem außerhalb der eigentlichen Abbildungsfläche lie- ίο _benden Bereich mit einem fest am Vorlagenträger angebrachten Musterbild belichtet wird, wodurch ein elektrostatisches, latentes Musterbild entsteht,

b) bei dem weiterhin das elektrostatische, latente Musterbild zu einem sichtbaren Toner-Musterbild umgewandelt und

c) bei dem die Dichte des sichtbaren Toner-Masterbildes photoelektrisch erfaßt und ein entsprechendem, elektrisches Signal für die Einstellung der Bilddichte erzeugt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

d) durch Bestrahlung mit Licht das elektrostatische, latente Musterbild teilweise gelöscht und dadurch an einer definierten Stelle des photoleitfähigen Elementes auf eine konstante, von einer etwaigen Änderung des Vergrößerungsfaktors unabhängige Form und Größe gebracht wird,

e) die innerhalb des elektrostatischen, latenten Musterbildes bei der größten Verkleinerung des elektrophotographischen Kopiergerätes liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das teilweise Löschen durchgeführt wird, bevor die Oberfläche des photoleitfähigen Elements bildmäßig mit dem Musterbild belichtet wird, und nachdem die Oberfläche des photoleitfähigen Elements elektrisch geladen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das teilweise Löschen durchgeführt wird, nachdem die Oberfläche des photoleitfähigen Elements bildmäßig mit dem Musterbild belichtet ist, um ein latentes Bild davon zu erzeugen, und bevor das latente Bild in ein sichtbares Bild entwikkelt wird.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Bilddichte von mittels eines elektrophotographischen Kopiergerätes hergestellten Kopien nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der DE-OS 28 402 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird die photoleitfähige Oberfläche beispielsweise in Form einer photoleitfähigen Trommel gleichmäßig mittels einer Aufladungseinrichtung aufgeladen und bildmäßig mit einem Muster belichtet, das fest an einem Vorlagenträger angebracht ist. Dadurch entsteht auf dem aufgeladenen, photoleitfähigen Element außerhalb des eigentlichen Abbildungsbcreiches ein elektrostatisches, latentes Musterbild, das zu einem sichtbaren w« Toner-Musterbild entwickelt wird. Diese Toner-Musterbilder werden photoelektrisch mit Hilfe eines photoelektrischen Fühlers abgetastet, um ein Steuersignal für die optische Dichte der herzustellenden Kopie zu gewinnen. Mittels dieses Steuersignals können beispielsweise die Belichtung, die Entwicklungsspannung oder die Aufladungsbedingungen eingestellt werden.

Dieses bekannte Verfahren arbeitet dann einwandfrei, wenn die Kopien die gleiche Größe wie die zu kopierende Vorlage haben, das heißt wenadas entsprechende elektrophotographische Kopiergerät nur mit dem Vergrößeningsfaktor 1 arbeitet. Bei Kopiergeräten, bei denen die Vorlage wahlweise verkleinert oder vergrößert werden kann, ist jedoch dieses bekannte Verfahren nicht mehr geeignet.

Aus der DE-OS 29 GO 366 ist ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einer zusätzlichen Belichtungsvorrichtung bekannt, um abhängig vom gewählten Abbildungsmaßstab Randbereiche zu löschen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung der Bilddichte der angegebenen Gattung zu schaffen, das auch bei mit variabler Vergrößerung arbeitenden elektrophotographischen Kopiergeräten die einwandfreie Steuerung der Bilddichte ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches I angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit Hilfe der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgenden Überlegungen: bei einem mit variablem Vergrößerungsfaktor arbeitenden elektrophotographischen Kopiergerät ändert sich die Größe des Toner-Musterbildes in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten Vergrößerung bzw. Verkleinerung. Andererseits beeinflußt jedoch die Größe des Toner-Musterbildes das auf photoelektrischem Wege gewonnene Steuersignal, so daß an sich bei der weiteren Auswertung die Größe dieses Toner-Musterbildes berücksichtigt werden müßte. Bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist jedoch dieser umständliche Weg nicht erforderlich, da das an fern Vorlagenträgcr befindliche Muster immer in einer konstanten, definierten Größe und Form abgebildet und zu dem Muster-Tonerbild entwickelt wird. Dabei sind Form und Größe des Toner-Musterbildes auf die Form und Größe bei der stärksten, mit diesem Kopiergerät möglichen Verkleinerung abgestellt.

Um ein solches Toner-Musterbild zu erreichen, wird bei Vergrößerungsfaktoren, die nicht zu der stärksten Verkleinerung führen, das elektrostatische, latente Musterbild teilweise gelöscht, um ihm die gewünschte Form und Größe zu geben. Demnach erfolgt die photoelektrische Abtastung des Toner-Musterbildes bei genau definierter konstanter Form und Größe, so daß sich ein repräsentatives Steuersignal ergibt, das in üblicher Weise für die Einstellung der entsprechenden Betriebsparameter herangezogen werden kann. Außerdem verringert sich auch die Belastung der Reinigungseinrichtung, die den auf dem photoleitfähigen Element zurückgebliebenen Toner entfernen muß, denn durch die teilweise Löschung der elektrostatischen, latenten Muster-Abbildung wird dieser Bereich der Musterabbildung nicht zu dem sichtbaren Tonerbild entwickelt, so daß dort kein überschüssiger Toner entfernt werden braucht.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Untcninsprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt