DE3326558C2

DE3326558C2 - Kopiergerät

Info

Publication number: DE3326558C2
Application number: DE3326558A
Authority: DE
Inventors: Seikichi Ebina Kanagawa Miyazaki
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1982-07-23
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1987-01-02
Also published as: GB2127163B; US4533238A; JPS5918965A; GB2127163A; DE3326558A1; GB8319692D0

Abstract

Kopiergerät mit einem optischen Abbildungssystem (4, 5, 11) zur Abbildung eines Originals (10) auf einem lichtempfindlichen Körper (7), das mindestens einen Spiegel (4, 11) aufweist. Mindestens ein Spiegel des Abbildungssystems (4, 5, 11) besteht aus einem Vielschichtfilm-Interferenzfilter (11), der Lichtstrahlen in einem Spektralbereich, in dem der lichtempfindliche Körper (7) unempfindlich ist, hindurchläßt, während er Lichtstrahlen in anderen Spektralbereichen reflektiert. Auf der Rückseite des Interferenzfilters (11) ist ein Lichtsensor (12) angebracht. Das Ausgangssignal des Lichtsensors (12) steuern die von der Lichtquelle (3) des Geräts für den jeweiligen Belichtungsvorgang ausgehende Lichtmenge.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kopiergerät nach Gattungsbegriff des Anspruchs 1.
Bei elektrofotografischen Kopiergeräten dieser Art tendiert das optische System für die Belichtung, bestehend aus Linsen, Spiegeln und Lampen, dazu, allmählich zu verschmutzen durch die Ansammlung von Tonerpulver und sonstigem Staub, wie er in dem Gerät anfällt. Infolgedessen kann das Maß der Belichtung unzureichend und können die Kopien verschleiert werden; d. h. die Kopierqualität wird unzureichend.
Um diesem Übel beizukommen, wurde bereits eine Anordnung vorgeschlagen, bei der eine Bezugsreflexionsfläche nahe der Auflageplatte angeordnet und das davon reflektierte Licht abgetastet wird, um in Abhängigkeit davon die Belichtung zu korrigieren. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Wie Fig. 1 erkennen läßt, befindet sich eine Bezugsreflexionsfläche 2 in einer vorgegebenen Position an der Auflageplatte 1 für das Original 10 und wird während der Belichtung von den Beleuchtungslampen 3 beleuchtet. An der Reflexionsfläche 2 reflektiertes Licht gelangt über einen Spiegel 4, ein Linsensystem 5 (Objektiv) und einen Spiegel 6 zu einer lichtempfindlichen Trommel 7. Nahe der Trommel 7 ist ein Lichtsensor 9 in solcher Weise angeordnet, daß er von einem Antrieb, beispielsweise in Gestalt eines Elektromagneten 8, abwechselnd in eine innerhalb bzw. außerhalb des Strahlenganges liegende Position gebracht werden kann. Der Lichtsensor 9 ermittelt die von der Bezugsreflexionsfläche 2 ankommende Lichtmenge, aufgrund derer die von den Lampen 3 ausgehende Lichtmenge korrigiert werden kann.
Die vorausgehend beschriebene herkömmliche Anordnung ist insofern nachteilig, als sie einen Antriebsmechanismus erfordert, um den Lichtsensor in den bzw. aus dem Strahlengang zu bringen, was das Gerät verteuert. Hinzu kommt, daß der Lichtsensor selbst verschmutzt, womit es schwierig ist, den Zustand des optischen Systems in dem Gerät korrekt zu kompensieren.
Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in einem Kopiergerät nach Gattungsbegriff mit einem Belichtungserkennungssystem in diesem einen Antriebsmechanismus zu erübrigen und darüber hinaus eine Verschmutzung des Lichtsensors unmöglich zu machen.
Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die staubdichte Verbindung des Lichtsensors mit einem starr angeordneten Vielschichtfilm-Interferenzfilter wird erreicht, daß der Lichtsensor keinerlei zusätzlicher Verschmutzung unterliegen kann, während er andererseits genau die auch beim Kopiervorgang herrschenden Verhältnisse erfaßt. Ein Antrieb in Zusammenhang mit dem Lichterkennungssystem entfällt, und dennoch geht für den Kopiervorgang praktisch nichts des dafür wirksamen Lichts verloren.
Aus der US-PS 41 53 364 ist es zwar bereits bekannt, einen Lichtsensor rückseitig hinter einem starren, im normalen Strahlengang eines elektrophotographischen Kopiergeräts angeordneten Spiegel anzuordnen, um damit die Lichtmenge zu steuern. Hier aber handelt es sich um die Erfassung von Kontrast sowie Maximal- und Minimaldichte des Originals. Demzufolge fehlt eine Bezugsreflexionsfläche, ebenso wie der Lichtsensor nicht gegen Verschmutzung gekapselt ist. Dazu noch ist der betreffende Spiegel ein einfacher halbdurchlässiger Spiegel, wodurch für den Kopiervorgang ein Teil der verfügbaren Lichtleistung verlorengeht.
Die Verwendung eines Spektralfilters vor einem feststehend angeordneten Lichtsensor eines Lichtmengenreglers innerhalb eines Kopiergeräts ist andererseits bereits aus der DE-OS 30 14 071 bekannt, wobei gleichfalls der Filter durchlässig ist für einen Spektralbereich, in dem der lichtempfindliche Körper unempfindlich ist. Hier allerdings geht es um die Ausregelung von Spektralverteilungsänderungen bei Verwendung von Leuchtstofflampen als Lichtquelle. Die Ausschaltung von Verschmutzungseinflüssen ist damit weder beabsichtigt noch möglich, da der Lichtsensor in einem unmittelbar von der Lichtquelle ausgehenden, separaten Strahlengang und zudem getrennt von dem Filter angeordnet ist.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung an, wie sie aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung noch genauer hervorgehen.
Von den weiteren Figuren der Zeichnung zeigt
Fig. 2 ein Schema eines Belichtungserkennungssystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 ein Diagramm, welches die relative Spektralempfindlichkeit eines lichtempfindlichen Körpers in Abhängigkeit von der relativen Spektralenergie einer Beleuchtungslampe angibt, und
Fig. 4 ein Schaltschema einer Steuerschaltung für die Intensität einer Beleuchtungslampe.
Gemäß Fig. 2 ist, ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig. 1, eine Auflageplatte 1 in Richtung des Pfeiles A ( Fig. 1) beweglich, um das daraufliegende Original 10 abzutasten. Dabei wird das Original wie im Falle der Fig. 1 von zwei Beleuchtungslampen 3 beleuchtet, wobei es auf einer lichtempfindlichen Trommel 7 abgebildet wird. Auch befindet sich an einer bestimmten Stelle der Auflageplatte 1 eine Bezugsreflexionsfläche 2.
Des weiteren weist die Anordnung nach Fig. 2 einen Spiegel 4 und ein Abbildungsobjektiv 5 in gleichen Positionen wie die Anordnung nach Fig. 1 auf, jedoch tritt an die Stelle des Spiegels 6 aus Fig. 1 ein Vielschichtfilm-Interferenzfilter 11, beispielsweise in Gestalt eines sog. dichroitischen Spiegels.
Der Interferenzfilter 11 hat eine bestimmte Charakteristik in bezug auf die spektrale Empfindlichkeit des Materials der lichtempfindlichen Trommel 7. Genauer gesagt besitzt der Filter 11 eine Charakteristik derart, daß Licht in einem Spektralbereich, in dem die lichtempfindliche Trommel 7 unempfindlich ist, hindurchgelassen, Licht in anderen Spektralbereichen, insbesondere in solchen, in welchen die Trommel 7 empfindlich ist, jedoch reflektiert wird.
Fig. 3 zeigt in Gestalt der Kurve I die relative Spektralempfindlichkeit eines lichtempfindlichen Selenkörpers ( Selentrommel) und in Gestalt der Kurve II die relative Spektralenergie einer typischen Kopierer-Beleuchtungslampe, hier einer Halogenlampe. Dazu zeigt die Kurve III, wie unter Verwendung des Vielschichtfilm-Interferenzfilters 11 in der oben beschriebenen Anordnung die optische Energie der Lampe, welche auf die lichtempfindliche Trommel 7 reflektiert wird, bei Wellenlängen, für welche die Trommel unempfindlich ist, durch den Filter hindurchtritt. Nach Fig. 3 gelangen Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge oberhalb 600 nm durch den Interferenzfilter 11 hindurch. Dabei ist bemerkenswert, daß durch den Filter 11 keine Beeinträchtigung des normalen Belichtungsvorganges stattfindet, da die Trommel 7 für Licht in diesem Spektralbereich unempfindlich ist.
Die Anordnung nach Fig. 2 weist des weiteren auf der Rückseite des Filters 11 einen Lichtsensor 12 auf, der das durch den Filter 11 hindurchtretende Licht ermittelt. Der Sensor 12 kann an die Rückseite des Filters 11 mit einem Cyanoacrylat- oder sonstigen für optische Zwecke geeigneten Kleber angekittet oder aber innerhalb einer Lichtabschirmung angeordnet sein, welche lichtdicht an die Rückseite des Filters 11 anschließt. Bei der beschriebenen Anordnung des Sensors 12 kann dieser nie verschmutzen, d. h. weder durch verschmutzte Luft noch in dem Gerät vorhandenen Staub.
Durch Ersatz eines Spiegels der herkömmlichen Anordnung durch den Vielschichtfilm-Interferenzfilter 11 mit auf dessen Rückseite angebrachtem Lichtsensor 12 nach Fig. 2 erreichen Lichtstrahlen, die von der Bezugsreflexionsfläche 2 (welche ihrerseits von den Lampen 3 angestrahlt wird) zurückgeworfen werden, über den Spiegel 4, das Objektiv 5 und den Filter 11 die lichtempfindliche Trommel 7 ohne Dämpfung in dem lichtempfindlichen Spektralbereich der Trommel. Andererseits gelangen Lichtstrahlen in einem solchen Spektralbereich, in welchem die Trommel 7 unempfindlich ist, durch den Filter 11 hindurch zu dem Lichtsensor 12, der infolgedessen ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der optischen Intensität dieser Lichtstrahlen erzeugt.
Fig. 4 ist ein Schaltschema einer Steuerung für eine Beleuchtungslampe 3 entsprechend der so festgestellten Lichtmenge. Dabei wird das Ausgangssignal des Lichtsensors 12, der aus einer Fotodiode oder dergl. bestehen kann, in einem Verstärker 13 verstärkt auf eine Treiberstufe 14 gegeben. Die Treiberstufe 14 treibt einen weich einsetzenden Phasenanschnittsschaltkreis (phase-shift soft-start circuit) 15, der dementsprechend einen Triggerimpuls erzeugt. Der Triggerimpuls wird auf einen Triggerschaltkreis 16 gegeben mit einer Zeit (with a relative timing) entsprechend der jeweils festgestellten Lichtmenge. Auf diese Weise wird ein Thyristor 17 gesteuert, der seinerseits die von der Lampe 3 ausgestrahlte Lichtmenge bestimmt. Die Schaltung nach Fig. 4 enthält des weiteren einen Synchronisationsschaltkreis 18 für die Einschaltung der Lampe 3 in Synchronismus mit der Abtastung sowie einen Filterkreis 19 zur Erkennung des Austretens von Überströmen oder -spannungen an der Lampe 3. Sodann ist es wünschenswert, einen Überspannungsabsorptionsschaltkreis 20 für den Thyristor 17 vorzusehen.
Erfindungsgemäß findet also ein Vielschichtfilm-Interferenzfilter, der Lichtstrahlen in demjenigen Spektralbereich, in dem die lichtempfindliche Trommel empfindlich ist, reflektiert, während er Lichtstrahlen in Spektralbereichen, in denen die Trommel unempfindlich ist, hindurchläßt, als Spiegel in dem Strahlengang der Abbildungsoptik des Kopiergeräts Anwendung. Obgleich ein Antrieb für den Lichtsensor entfällt und dieser fest in dem Strahlengang der Abbildungsoptik angeordnet ist, wird der normale Kopierablauf hierdurch nicht beeinträchtigt. Durch seine Anordnung auf der Rückseite des Interferenzfilters kann der Lichtsensor selbst nicht verunreinigt werden. Da der Filter selbst einen Teil des optischen Systems bildet, in dem er die Funktion eines Spiegels ausübt, kann eine Verschmutzung des optischen Systems und damit die bei der Belichtung optisch wirksame Lichtmenge stets korrekt festgestellt werden.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Kopiergeräte der vorausgehend beschriebenen Art mit einer beweglichen Auflageplatte, sondern gleichermaßen auch für Kopiergeräte anwendbar, bei denen ein Teil des optischen Systems, wie z. B. ein Spiegel beweglich ist, oder bei solchen, bei denen Auflageplatte wie Optik feststehend sind. An die Stelle von Halogenlampen können auch andere Beleuchtungslampen treten, beispielsweise Fluoreszenzlampen.

Claims

1. Kopiergerät mit einer Lichtquelle (3) zum Beleuchten eines auf einer Auflageplatte (1) aufliegenden Originals (10), einem optischen Abbildungssystem ( 4, 5, 11) zur Erzeugung eines Abbilds des Originals auf einem lichtempfindlichen Körper (7) und einem eine Bezugsreflexionsfläche (2) im Bereich der Auflageplatte, einen am Strahlengang des Abbildungssystems in der Nähe des lichtempfindlichen Körpers angeordneten Lichtsensor (12) und eine in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Lichtsensors arbeitende Steuerschaltung (13-20) zur Steuerung der von der Lichtquelle jeweils ausgehenden Lichtmenge aufweisenden Lichtmengenregler, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsensor (12) staubdicht mit der Rückseite eines als Spiegel beständig im Strahlengang des Abbildungssystems (4, 5, 11) liegenden Vielschichtfilm-Interferenzfilters (11) verbunden ist, der durchlässig ist für Lichtstrahlen eines Spektralbereichs, in dem der lichtempfindliche Körper (7) unempfindlich ist, während er Lichtstrahlen in anderen Spektralbereichen im wesentlichen reflektiert.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Interferenzfilter (11) aus einem dichroitischen Spiegel besteht.

3. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsensor (12) mit der Rückseite des Interferenzfilters (11), vorzugsweise mittels eines Cyanoacrylat-Klebers, verkittet ist.

4. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsensor (12) in eine lichtdicht an die Rückseite des Interferenzfilters (11) anschließende Lichtabschirmung eingeschlossen ist.

5. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (13-20) die Intensität der Lichtquelle (3) steuert.