DE4210077A1

DE4210077A1 - Bilderzeugungseinrichtung

Info

Publication number: DE4210077A1
Application number: DE4210077A
Authority: DE
Inventors: Takashi Bisaiji; Yasunori Kawaishi; Makoto Ohsaki
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-03-30
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1992-10-01
Anticipated expiration: 2012-03-28
Also published as: DE4210077C2; JPH0580664A; US5278613A; JP3172239B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Bilderzeugungseinrichtung, wie einen Laserdrucker, einen Kopierer, eine Facsimile-Sende- Empfangseinheit oder eine ähnliche elektrophotographische Bilderzeugungseinrichtung, und betrifft insbesondere eine elektrophotographische Bilderzeugungseinrichtung mit einem Übertragungsmedium, beispielsweise in Form eines Übertra gungsbandes.

Bei einer herkömmlichen Bilderzeugungseinrichtung wird ein Tonerbild von einem Bildträger an ein Übertragungsmedium, beispielsweise an ein Übertragungsband, übertragen, indem ein elektrisches Feld zwischen dem Bildträger und dem Band er zeugt wird, und anschließend das Tonerbild auf ein Papier blatt oder ein entsprechendes Übertragungsmaterial übertragen wird. Eine Voraussetzung bei dieser Art Einrichtung, bei wel cher Toner mittels einer elektrostatischen Kraft übertragen wird, ist, daß ein elektrisches Übertragungsfeld, welches einen bestimmten Wert hat, in einem Übertragungsbereich zu verlässig entwickelt wird. In der Praxis ändert sich jedoch der Widerstandswert eines Übertragungsmediums infolge von Al terung und Umgebungsbedingungen, da er aus einem Widerstand gebildet ist. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, kann ein Übertragungsband als ein Isolierband ausgeführt sein, wie beispielsweise in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr.57 364/1985 beschrieben ist. In diesem Fall wird das Poten tial des Bandes vor und nach einer Bildübertragung gemessen, während eine Übertragungseinrichtung (z. B. ein Übertragungs lader) entsprechend gesteuert wird, um das Bandpotential kon stant zu halten.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführung mit einem Isolier band (d. h. einem Band aus Isoliermaterial) wird eine Bildüber tragung stabilisiert, indem Änderungen in den elektrischen Kenndaten des -Übertragungsmediums durch Steuern der Übertra gungseinrichtung überwunden werden. Da jedoch die Stelle, an welcher das Bandpotential gemessen wird, in einem gewissen Abstand von dem Übertragungsbereich liegt, ist das Potential, das auf dem Band in dem Übertragungsbereich aufgebracht ist, bis zu einem gewissen Grad geschwächt, wenn es beispielsweise mittels eines Elektrometers gemessen worden ist, das (in der Bandbewegungsrichtung) nach dem Übertragungsbereich angeord net ist. Unter normalen Bedingungen ändert sich die Abnahme nicht über einen bestimmten Bereich und braucht folglich nur geschätzt zu werden. Wenn jedoch die Oberfläche des Übertra gungsmediums beispielsweise in einer feuchten Umgebung Feuch tigkeit adsorbiert, nimmt die Abnahme infolge von Leckagen und anderen ähnlichen Ursachen zu und außerdem ändert sich die Abnahme mit dem Grad der Feuchtigkeitsadsorption. Unter solchen Voraussetzungen ist es äußerst schwierig, eine genaue Steuerung bezüglich der Übertragungseinrichtung durchzuführen.

Es ist daher eine Bilderzeugungseinrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher ein Übertragungsmedium in Form eines Ban des verwendet wird, das einen Widerstand von etwa 10⁹ Ohm hat, um eine ausreichende Nip-Übertragungsbreite zu garan tieren, und um wirksam ein elektrisches Übertragungsfeld zu erzeugen. Bei dieser Art Einrichtung ist der Bildträger zwi schen einer Anzahl Elektroden angeordnet, durch welche Über tragungsspannungen an das Band angelegt werden. Die Übertra gungsspannungen von den Elektroden erzeugen ein elektrisches Feld in dem Übertragungsbereich, in welchem der Bildträger und das Übertragungsmedium, d. h. das Band, einander berühren.

Durch Überprüfen der Beziehung zwischen der an jede Elektrode anzulegenden Übertragungsspannung und dem Übertragungswir kungsgrad wurde herausgefunden, daß eine optimale Übertra gungsspannung infolge von Alterungs- und Umgebungsfaktoren sogar mit der vorstehend beschriebenen Einrichtung nicht er reichbar ist, obwohl sie anfangs optimal ist. Insbesondere kann, selbst wenn dieselbe Übertragungsspannung an das Über tragungsmedium angelegt wird, nicht dasselbe elektrische Feld in dem Übertragungsbereich entwickelt werden, in welchem das Übertragungsmedium den Bildträger berührt, und zwar aus fol genden Gründen:

1) Toner schmilzt und haftet schnell an der Oberfläche des Übertragungsmediums, wenn das Gerät wiederholt betrieben wird.
2) Der Widerstand des Übertragungsmediums ändert sich auf grund des Einflusses von Umgebungsbedingungen, (insbesondere der Feuchtigkeit).

Überdies wurden die vorstehend beschriebenen Vorkommnisse nicht nur über dem gesamten Übertragungsmedium, sondern auch in einem begrenzten Teil des Übertragungsmediums beobachtet. Insbesondere fließt, wenn Kohlenstoff oder ein ähnliches Wi derstandssteuerungsmittel, das verwendet wird, um das Über tragungsmedium hinsichtlich des vorerwähnten speziellen Wi derstands zu regulieren, ungleichmäßig verteilt ist, Strom in dem einen Teil und fließt nicht in einen anderen Teil. Ferner ist die Verschlechterung des Übertragungsmediums infolge von Alterung nicht gleichmäßig, wodurch sich das örtliche Streuen noch verstärkt. Das sich ergebende Bild würde auffällige Un regelmäßigkeiten aufweisen.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Bilderzeugungseinrichtung mit einem Übertragungsband oder einem ähnlichen Übertragungs medium geschaffen werden, bei welchem eine sichere und bestän dige Bildübertragung unabhängig von Alterungs- und Umgebungs bedingungen gewährleistet ist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Bilderzeugungseinrichtung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, 9 oder 10 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf einen der vorstehenden Ansprüche unmittelbar oder mittelbar rückbe zogenen Unteransprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfüh rungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kopierers ge mäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch ein we sentlicher Teil eines in der Ausführungsform der Fig. 1 untergebrachten Steuersystems dargestellt ist;

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das einen Teil einer speziellen Elektrodenrollen-Einstellprozedur bei dieser Aus führungsform wiedergibt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das einen anderen Teil der spe ziellen Elektrodenrollen-Einstellprozedur wieder gibt;

Fig. 5 einen Graphen, welcher eine Beziehung eines Poten tials zwischen in Fig. 1 dargestellten Elektroden rollen, eines Potentials in einem Übertragungsbe reich und ein Übertragungsverhältnis zueinander an zeigt;

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das noch eine andere spezielle Elektrodenrollen-Einstellprozedur wiedergibt, die eine alternative Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 7A und 7B Graphen, anhand welcher die in Fig. 6 dargestell te Prozedur verständlich wird;

Fig. 8 ein schematisches Blockdiagramm eines Steuersy stems noch einer weiteren Ausführungsform der Er findung;

Fig. 9 ein Flußdiagramm, das eine andere spezielle Elek trodenrollen-Einstellprozedur insbesondere bei der Ausführungsform der Fig. 8 veranschaulicht;

Fig. 10 ein Flußdiagramm, das dem Flußdiagramm der Fig. 9 zugeordnet ist;

Fig. 11 ein Flußdiagramm, das noch eine weitere spezielle Elektrodenrollen-Einstellprozedur bei noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;

Fig. 12 ein Flußdiagramm, welches dem Flußdiagramm der Fig. 11 zugeordnet ist;

Fig. 13 ein Flußdiagramm noch einer weiteren speziellen Elektrodenrollen-Einstellprozedur bei einer weite ren alternativen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 14 ein Flußdiagramm, welches dem Flußdiagramm der Fig. 13 zugeordnet ist, und

Fig. 15 einen Graphen, in welchem eine Beziehung zwischen der Dauer des Anlegens einer Vorspannung an die Elektrodenrollen in der Ausführungsform der Fig. 13 und dem Übertragungsbereich (dem Bandpotential) dargestellt ist.

In Fig. 1 ist eine Bilderzeugungseinrichtung gemäß der Erfin dung dargestellt, die beispielsweise als ein Kopierer ausge führt ist, welcher einen Bildträger in Form einer photoleit fähigen Trommel 1 aufweist. Um die Trommel 1 herum sind ange ordnet ein Lader 2, eine Entwicklungseinheit 3 für Cyanblau, eine Entwicklungseinheit 4 für Magentarot, eine Entwicklungs einheit 5 für Gelb, ein Übertragungsband 6 und eine Reini gungseinheit 7. In den Entwicklungseinheiten 3 bis 5 sind cyanblauer, magentaroter bzw. gelber Toner untergebracht, welche für eine Entwicklung jeweils zu der Trommel 1 trans portiert werden.

Während die Trommel 1 durch einen nicht dargestellten Motor in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung gedreht wird, lädt der Lader 2 gleichförmig die Oberfläche der Trommel 1. Ein reflektiertes Bild von einer Vorlage, welche auf eine nicht dargestellte Glasplatte gelegt ist, wird durch ein Farbfilter in Farbkomponenten aufgeteilt. Zuerst beleuchtet Licht 8, welches von dem Farbfilter durchgelassen worden ist, einen Bereich der geladenen Oberfläche der Trommel 1, welcher in Cyanblau belichtet werden sollte, um dadurch ein cyanblau es latentes Bild zu erzeugen. Die Entwicklungseinheit 3 ent wickelt dann das latente Bild mittels des cyanblauen Toners, wodurch ein entsprechendes Tonerbild erzeugt wird. Das Über tragungsband 6 läuft über zwei Elektrodenrollen 11 und 12 und über eine Papierübertragungsrolle 13.

Wenn eine Vorspannung an die Elektrodenrollen 11 und 12 ange legt wird, welche zwischen sich die Oberfläche der Trommel 1 halten, wird ein elektrisches Feld in einem Übertragungsbe reich entwickelt, in welchem das Band 6 die Trommel 1 berührt. Folglich wird das cyanblaue Bild von der Trommel 1 an das Übertragungsband 6 übertragen. Die Reinigungseinheit 7 ent fernt den Toner, welcher auf der Trommel 1 nach der Bildüber tragung zurückbleibt, und dann breitet eine nicht dargestell te, die Ladung entfernende Lampe die Ladung aus, welche auf der Trommel 1 zurückbleibt. Die Trommel 1 ist nunmehr wieder für einen weiteren Erzeugungszyklus bereit.

Anschließend wird mit Licht 8 von dem Farbfilter ein anderer Bereich der geladenen Oberfläche der Trommel 1 belichtet, welcher in Magentarot entwickelt werden sollte, um dadurch ein magentarotes, latentes Bild zu entwickeln. Die Entwick lungseinrichtung 4 entwickelt das latente Bild, wodurch ein magentarotes Tonerbild erzeugt wird, welches über das cyan blaue Bild an das Übertragungsband 6 übertragen wird. Hierauf folgt dann die vorstehend beschriebene Trommelreinigungsope ration. Danach wird mit dem Licht 8 von dem Farbfilter ein weiterer Bereich der Trommel 1 belichtet, welcher in Gelb entwickelt werden sollte, um dadurch ein gelbes, latentes Bild zu erzeugen. Die Entwicklungseinheit 5 entwickelt das latente Bild, wodurch ein gelbes Tonerbild erzeugt wird, wel ches über die cyanblauen und magentaroten Bilder, welche auf dem Band 6 bereits vorhanden sind, an das Übertragungsband 6 übertragen wird. Folglich ist ein Vollfarbenbild auf dem Übertragungsband 6 fertiggestellt.

Ein Aufzeichnungsmedium, beispielsweise ein Blatt Papier, wird von einer Papierzuführeinheit 15 zugeführt. Wenn eine Spannung an die Papierübertragungsrolle 16 angelegt wird, wird das Vollfarbenbild von dem Übertragungsband 6 an das Blatt Papier übertragen. Mittels einer Fixierrolle 17 wird das Bild auf dem Blatt Papier fixiert, und die sich ergeben de Farbkopie wird aus dem Kopierer ausgetragen.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Elektrodenrolle 11 in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung drehbar, wobei sie von einem nicht dargestellten Mechanismus angetrie ben wird. Insbesondere wird die Elektrodenrolle 11 im Falle einer Bilderzeugung und im Falle der Einstellung der Spannung an der Rolle 11, was noch beschrieben wird, von einer durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Position in eine durch eine ausgezogene Linie wiedergegebene Position gebracht. In der ausgezogen wiedergegebenen Position drückt die Elek trodenrolle 11 das Übertragungsband 6 gegen die Trommel 1.

In Fig. 2 ist ein wesentlicher Teil eines Steuersystems in dem Kopierer dargestellt. Obwohl es in Fig. 1 nicht dargestellt ist, ist ein Elektrometer 21 zwischen den Elektrodenrollen 11 und 12 auf der Rückseite (des Übertragungsbereichs) des Über tragungsbandes 6 angeordnet. Das Ausgangssignal des Elektro meters 21 wird durch eine E/A-(Eingabe/Ausgabe-)Einheit 22 in digitale Daten umgesetzt und wird dann an eine Zentraleinheit (CPU) 23 in Form von Daten Vt abgegeben. Mit Hilfe eines ROM (Festwertspeichers) 24 und eines RAM (eines Randomspeichers) 25 steuert die Zentraleinheit 23 die Vorspannung, welche von einer Energiequelle 26 an die Elektrodenrollen 11 und 12 an zulegen ist, so daß die eingegebenen digitalen Daten Vt kon stant bleiben können. Ein derartiges Routineprogramm, welches mittels der Zentraleinheit 23 durchzuführen ist, wird nunmehr anhand von Fig. 3 und 4 beschrieben.

Wenn der Kopierer beim Starten des Betriebs (durch Einschal ten eines Netzschalters) oder bei Beendigen eines ganz be stimmten Auftrags in den Elektrodenrollen-Einstellmodus ein tritt, wird das Routineprogramm, welches noch beschrieben wird, von einem nicht dargestellten Hauptprogramm abgerufen. Zuerst stellt die Zentraleinheit 23 fest, ob das Transport band 6 an der Trommel 1 anliegt oder nicht. Wenn das Band 6 keinen Kontakt mit der Trommel 1 hat, hebt die Zentralein heit 23 die Elektrodenrolle 11 in die in Fig. 1 durch eine ausgezogene Linie wiedergegebene Position, um dadurch das Band 6 an der Trommel 1 in Anlage zu bringen. Danach steuert die Zentraleinheit 23 die Trommel 1 und das Band 6 an. An schließend legt die Zentraleinheit 23 eine Vorspannung Vb an die Entwicklungsrollen 11 und 12, während eingebaute Zeitge ber A und B starten. Wenn der Zeitgeber B eine vorherbestimm te, in dem ROM 24 gespeicherte Zeitspanne ta (d. h. eine ein heitliche Zeitspanne für das Potential des Bandes 6, das in einem vorherbestimmten Abstand über eine volle Umdrehung des Bandes 6 abzutasten ist) zählt, löscht die Zentraleinheit 23 den Zeitgeber B. Gleichzeitig liest die Zentraleinheit 23 den augenblicklichen Ausgangswert des Elektrometers 21, d. h. Da ten Vt über die E/A-Einheit 22 und schreibt ihn in den RAM 25. Dann bestimmt die Zentraleinheit 23, ob der Zeitgeber A eine vorherbestimmte, ebenfalls in dem ROM 24 gespeicherte Zeit spanne tb (d. h. eine Zeitspanne, die das Band 6 benötigt, um zumindest eine Umdrehung zu beenden) gezählt hat.

Wenn der Zeitgeber A die Zeitspanne tb nicht erreicht hat, startet die Zentraleinheit 23 wieder den Zeitgeber B und wie derholt dann die vorstehend beschriebene Schrittfolge. Wenn der Zeitgeber A die Zeitspanne tb gezählt hat, löscht die Zentraleinheit den Zeitgeber A und stoppt das Anlegen der Vorspannung Vb an die Elektrodenrollen 11 und 12. Die Zen traleinheit 23 erzeugt dann einen Mittelwert der Daten Vt, welche nacheinander in den RAM 25 geschrieben worden sind, (d. h. Potentiale des Übertragungsbereichs) und vergleicht den sich ergebenden Mittelwert Vt′ mit zwei in dem ROM 24 gespeicherten Bezugswerten Vt₁ und Vt₂, welche einen oberen bzw. einen unteren Grenzwert eines Bezugspotentialbereichs darstellen, in welchem Bilder in der gewünschten Weise über tragen werden können, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Wenn die gemittelten Daten oder das Potential Vt′ kleiner als der Be zugswert Vt₁ sind, erhöht die Zentraleinheit 23 das Vorspan nungspotential Vb auf einen vorherbestimmten Wert ΔV, welcher festlegt, daß das elektrische Feld in dem Übertragungsbereich kurz ist. Dann stellt die Zentraleinheit 23 fest, ob die er höhte Vorspannung Vb in dem steuerbaren Potentialbereich liegt oder nicht; wenn das Entscheidungsergebnis negativ ist, d. h. wenn die Vorspannung Vb einen oberen Grenzwert Vb₂ des steuerbaren Potentialbereichs überschritten hat, startet er einen Fehlermode und führt ein nicht dargestelltes Fehlerver arbeitungsroutineprogramm durch. Andernfalls legt die Zentral einheit 23 die erhöhte Vorspannung Vb an die Elektrodenrollen 11 und 12 an. Hierauf folgt dann dieselbe Prozedur, wie sie vorstehend beschrieben ist.

Wenn dagegen die gemittelten Daten Vt′ größer als der Bezugs wert Vt₂ sind, erniedrigt die Zentraleinheit 23 die Vorspan nung, die an die Elektrodenrollen 11 und 12 anzulegen ist, um den vorherbestimmten Wert ΔV, welcher festlegt, daß das elektrische Feld im Übertragungsbereich übermäßig hoch ist. Dann stellt die Zentraleinheit 23 fest, ob die herabgesetzte Vorspannung Vb in dem steuerbaren Potentialbereich liegt oder nicht. Wenn das Ergebnis dieser Entscheidung negativ ist, d. h. wenn die herabgesetzte Spannung Vb niedriger als ein un terer Grenzwert Vb₁ des steuerbaren Potentialbereichs ist, startet die Zentraleinheit 23 wieder das Fehlerverarbeitungs- Routineprogramm; andernfalls legt die Zentraleinheit 23 die Vorspannung Vb an die Elektrodenrollen 11 und 12 an.

In dem Fehlerverarbeitungs-Routineprogramm kann die Zentral einheit 23 die Drehbewegung des Motors unterbrechen oder eine entsprechende Nachricht auf einem nicht dargestellten Display anzeigen.

Wie vorstehend ausgeführt, wird in der beschriebenen Ausfüh rungsform der Ausgangswert Vt des Elektrometers in einem vor herbestimmten Abstand abgetastet, während die Trommel 1 in Kontakt mit dem Übertragungsband 6 steht und während die Trommel 1 zumindest eine volle Umdrehung beendet. Der Mittel wert Vt′ der abgetasteten Werte wird mit oberen und unteren Grenzwerten des vorherbestimmten Bezugspotentialbereichs ver glichen. Wenn der Mittelwert Vt′ niedriger als der untere Grenzwert ist, wird die an die Elektrodenrollen 11 und 12 an zulegende Spannung um einen vorherbestimmten Wert erhöht. Wenn der Mittelwert Vt′ höher als der obere Grenzwert ist, wird die interessierende Spannung um den vorherbestimmten Wert herabgesetzt. Folglich ist der Mittelwert Vt′ auf den Bezugspotentialbereich begrenzt. Hierdurch ist mit Erfolg das elektrische Feld in dem Übertragungsbereich aufrechterhalten, während sich die Trommel 1 und das Band 6 ständig berühren, und folglich ist eine zuverlässige Bildübertragung unabhängig von Alterung und Umgebungsbedingungen gewährleistet.

Ferner wird die an die Elektrodenrollen 11 und 12 anzule gende Vorspannung Vb mit den oberen und unteren Grenzwerten des steuerbaren Potentialbereichs verglichen, und wenn sie in einem solchen Bereich liegt, kann die Spannung an den Rollen 11 und 12 ständig eingestellt werden. Sobald die Vorspannung Vb aus dem steuerbaren Potentialbereich herausgebracht wird, tritt das Programm in einen Fehlermode ein, um das Bedie nungspersonal von einem derartigen Vorkommnis zu informieren. Folglich ist verhindert, daß das Programm infolge einer miß glückten Steuerung in eine endlose Schleife fällt oder eine übermäßige Spannung an die Elektrodenrollen 11 und 12 ange legt wird, was für den Kopierer und das Bedienungspersonal von Nachteil wäre.

Erforderlichenfalls kann eine Anordnung gemacht werden, so daß die Ausgangswerte des Elektrometers 21, die während einer Umdrehung des Übertragungsbandes 6 erschienen sind, inte griert oder geglättet werden können, um die Vorspannung an den Elektrodenrollen 11 und 12 auf der Basis des sich erge benden Werts zu steuern. Eine andere mögliche Anordnung ist die, daß die Vorspannung an den Elektrodenrollen 11 und 12 entsprechend den Ausgangswerten des Elektrometers 21 zu vor herbestimmten Zeiten während einer Umdrehung des Bandes 6 eingestellt wird.

Wenn eine Vorspannung an die Elektrodenrollen 11 und 12 an gelegt wird, wird die Trommel 1 mit einer Polarität geladen, welche der Polarität der Vorspannung entgegengesetzt ist. Dies erfolgt vorsorglich, da Entladung infolge des Spaltes zwischen der Trommel 1 und dem Übertragungsband 6 vorkommt.

Sollte unter einer solchen Voraussetzung das Elektrometer 21 das Potential in dem Übertragungsbereich des Übertragungsban des 6 feststellen, würde es auch das Potential der Trommel 1 feststellen, und folglich keine genaue Messung durchführen. Vorzugsweise ist daher ein Schritt vorgesehen, die Oberfläche der Trommel 1 auf ein vorherbestimmtes Potential (z. B. einen Restpotentialpegel) zu regulieren, während das Übertragungs band 6 in einem Abstand von der Trommel 1 angeordnet ist. Hierzu kann die Oberfläche der Trommel 1 durch den Lader 2 oder einen nicht dargestellten Vorreinigungslader gleichför mig geladen oder durch einen Laserstrahl oder entsprechendes Licht gleichförmig belichtet werden.

In Fig. 6 ist ein spezieller Betrieb einer alternativen Aus führungsform der Erfindung dargestellt, welcher ebenfalls mittels der Zentraleinheit (CPU) 23 durchgeführt wird. Da dieser Betrieb auch mit der in Fig. 1 und 2 dargestellten Hardware in der Praxis durchführbar ist, wird in der folgen den Beschreibung auf diese Figuren Bezug genommen. Während die Trommel 1 und das Band 6 aneinander anliegen, wird der Ausgangswert Vt des Elektrometers 21 in einem vorherbestimm ten Abstand abgetastet und gespeichert wie bei dem Ablauf nach Fig. 3. Nachdem die Zentraleinheit 23 das Anlegen der Vorspannung an die Elektrodenrollen 11 und 12 gestoppt hat, nimmt sie den maximalen Wert Vtmax und den minimalen Wert Vtmin aus den nachfolgenden, in dem RAM 25 gespeicherten Da ten Vt auf und berechnet eine Differenz Vtmax - Vtmin. Dann vergleicht die Zentraleinheit 23 die sich ergebende Differenz mit der Differenz zwischen dem oberen Grenzwert Vt₂ und dem unteren Grenzwert Vt₁, d. h. den steuerbaren Potentialbereich V (Vt₂ - Vt₁). Wenn die Differenz Vtmax - Vtmin kleiner als V ist, führt die Zentraleinheit 23 einen Schritt durch, um einen Mittelwert der in dem RAM 25 gespeicherten Daten Vt und die nachfolgenden Schritte wie in Fig. 3 zu erzeugen. Wenn der erstere größer als letztere ist, oder gleich letzterem ist, startet die Zentraleinheit 23 ein Fehlerverarbeitungs Routineprogramm.

Fig. 7A bzw. 7B zeigen das Streuen des Potentials in dem ge messenen Übertragungsbereich, wenn das Übertragungsband 6 nicht fehlerhaft ist, und das Streuen des gleichen gemessenen Potentials, wenn es fehlerhaft war, jeweils bezüglich einer Umdrehung des Bandes 6. Wie die Fig. 7A und 7B zeigen, ist, selbst wenn das ermittelte Potential in dem steuerbaren Po tentialbereich V(Vt₂-Vt₁) liegen kann, ein gewünschtes Bild nicht erreichbar, selbst wenn ein Teil der Potentialänderung nicht in einem derartigen Bereich liegt. In dieser Ausfüh rungsform wird der steuerbare Potentialbereich V in dem ROM 24 vorher eingestellt und mit dem Ausgangswert des Elektro meters 21 verglichen, um zu sehen, ob er akzeptabel ist.

Mit der dargestellten Ausführungsform können elektrische Feh ler des Übertragungsbandes 6, beispielsweise eine unregelmä ßige Widerstandsverteilung festgestellt werden, indem die Maximum- und Minimum-Werte des Ausgangswertes des Elektrome ters 21 bestimmt werden, und bei einer fehlerhaften Bedingung der Art, die für eine Bildübertragung unerwünscht ist, wird ein Fehlermode eingestellt. Mit dieser Ausführungsform werden daher nicht nur die Vorteile erreicht, welche bezüglich der vorherigen Ausführungsform beschrieben worden sind, sondern es wird auch verhindert, daß fehlerhafte Bilder erzeugt wer den.

In Fig. 8 ist ein Steuersystem wiedergegeben, das eine andere alternative Ausführungsform der Erfindung darstellt, welches im wesentlichen dem Steuersystem der Fig. 2 entspricht. In Fig. 8 sind dieselben oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher nicht nochmals be schrieben. Wie dargestellt, ist ein Elektrometer 31 (in der Drehrichtung der Trommel) vor dem Übertragungsbereich der Trommel 1 (in welchem die Trommel 1 das Übertragungsband 6 berührt) angeordnet. Der Ausgangswert des Elektrometers 31 wird durch eine E/A-Einheit 32 digitalisiert und dann der Zentraleinheit 23 in Form von Daten Vpc zugeführt.

Insbesondere wird, da das Potential der Trommel 1 Einfluß auf das Übertragungspotential hat, vorzugsweise die Oberfläche der Trommel 1 auf ein vorherbestimmtes Potential reguliert, wie früher bereits ausgeführt ist. Jedoch ist das vorherbe stimmte Potential selbst voraussichtlich infolge einer Ände rung der Charakteristik der Trommel 1 zu ändern, was auf die Alterung oder die Umgebung zurückzuführen ist. Bei dieser Ausführungsform wird das Elektrometer 31, das auf das Ober flächenpotential der Trommel 1 anspricht, zusätzlich zu dem Elektrometer verwendet, welches auf das Potential des Über tragungsbereichs anspricht, und somit wird das Übertragungs potential auf der Basis des Ausgangswertes des Elektrometers 31 gesteuert.

Wie im einzelnen in Fig. 9 und 10 dargestellt ist, legt die Zentraleinheit 23 eine Vorspannung Vb an die Elektrodenrollen 11 und 12 an und speichert dann die Ausgangswerte des Elek trometers 31, d. h. Oberflächenpotentiale Vpc, die in einem vorherbestimmten Abstand während zumindest einer vollen Um drehung der Trommel 1 erscheinen, mit Hilfe der Zeitgeber A und B. Anschließend stellt die Zentraleinheit 23 das Poten tial Vt in einem Übertragungsbereich in einem vorherbestimm ten Abstand mittels des Elektrometers 21 fest und speichert es, während das Übertragungsband 6 zumindest eine Umdrehung beendet. Nach dem Unterbrechen der Vorspannung V an den Elek trodenrollen 11 und 12 erzeugt die Zentraleinheit 23 einen Mittelwert Vpc′ von festgestellten Mittelwerten Vpc und einem Mittelwert Vt′ von festgestellten Mittelwerten Vt. Dann legt die Zentraleinheit 23 fest, daß eine Differenz zwi schen Vt′ und Vpc′ (|Vt′ - Vpc′|) die wesentliche Übertra gungsspannung ist, vergleicht die Differenz oder Spannung mit den oberen und unteren Grenzwerten des Bezugspotentialbe reichs und ändert dann die Vorspannung Vb, welche an die Elektrodenrollen 11 und 12 anzulegen ist, wie in den vorheri gen Ausführungsformen.

Durch diese Ausführungsformen wird somit eine zuverlässige und sichere Bildübertragung noch gesteigert, da das elektri sche Feld im Übertragungsbereich unabhängig von dem Potential der Trommel 1 konstant gehalten werden kann.

Anhand von Fig. 11 und 12 wird eine weitere spezielle Arbeits weise einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfin dung beschrieben. Auch diese Ausführungsform ist mit der in Fig. 1 und 2 dargestellten Hardware in der Praxis durchführbar. Während, wie dargestellt, die Trommel 1 und das Übertragungs band 6 einander berühren, wird das Potential Vt_o in dem Über tragungsbereich in einem vorherbestimmten Abstand mittels des Elektrometers 21 während zumindest einer Umdrehung des Bandes 6 abgetastet, bevor eine Vorspannung an die Elektrodenrollen 11 und 12 angelegt wird. Nachdem eine Vorspannung an die Elektrodenrollen 11 und 12 angelegt worden ist, tastet das Elektrometer 21 das Potential Vt in dem Übertragungsbereich in einem vorherbestimmten Abstand an zumindest einer Umdre hung des Bandes 6 ab. Die Zentraleinheit 23 erzeugt einen Mittelwert Vt_o′ der abgetasteten Werte Vt_o und einen Mittel wert Vt′ der abgetasteten Werte Vt, legt fest, daß eine Dif ferenz zwischen Vt′ und Vt_o′ (|t′ - Vt_o′|) die wesentliche Übertragungsspannung ist, vergleicht die Differenz oder das Potential mit den oberen und unteren Grenzwerten des Bezugs potentialbereichs und ändert dann wie in den vorherigen Aus führungsformen die Vorspannung Vb, welche an die Elektroden rollen 11 und 12 anzulegen ist.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird folg lich das elektrische Feld in dem Übertragungsbereich konstant gehalten, indem der Einfluß des Potentials der Trommel 1 und des Potentials, das auf dem Übertragungsband 6 verbleibt, aus geschaltet wird, wodurch eine viel zuverlässigere und stabi lere Bildübertragung gewährleistet ist.

Noch eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, welche anschließend beschrieben wird, ist ebenfalls mit der in Fig. 1 und 2 dargestellten Hardware in der Praxis durch führbar. Bei dieser Ausführungsform wird das Potential in dem Übertragungsbereich festgestellt, während die Trommel 1 und das Übertragungsband 6 aneinander anliegen und in Anlage gehalten werden. In diesem Zustand kann dann festgestellt werden, ob ein wirksames elektrisches Feld bei dem Bildüber tragungsschritt entwickelt wird, indem festgestellt wird, wie das Potential in dem Übertragungsbereich (das Bandpo tential) ansteigt, wie in Fig. 15 dargestellt ist. Insbeson dere legt, wie in Fig. 13 und 14 dargestellt ist, während die Trommel 1 und das Band 6 in dem vorerwähnten Zustand gehal ten werden, die Zentraleinheit 23 eine Vorspannung Vb an die Elektrodenrollen 11 und 12 an und startet einen eingebauten Zeitgeber C. Wenn der Zeitgeber C eine vorherbestimmte, in dem ROM gespeicherte Zeitspanne td zählt (welche das Poten tial Vt im Übertragungsbereich benötigt, um den Bezugspoten tialbereich zu erreichen), mißt die Zentraleinheit 23 das Potential Vt in dem Übertragungsbereich mittels des Elektro meters 21. Zu beachten ist, daß bei Verstreichen der Zeit spanne td das Potential in dem Übertragungsbereich entweder durch eine direkte Messung oder mit Hilfe einer Näherungs gleichung festgestellt werden kann (wobei im allgemeinen auf eine Exponentialfunktion zurückgegriffen wird), die aus einigen Abtastdaten abgeleitet worden ist. Nach der vorste hend beschriebenen Prozedur stoppt die Zentraleinheit 23 das Anlegen der Vorspannung Vb an die Elektrodenrollen 11 und 12, vergleicht den Wert Vt mit den oberen und unteren Grenzwer ten des Bezugspotentialbereichs und ändert dann beispiels weise die Vorspannung Vb, welche an die Rollen 11 und 12 an zulegen ist.

Mit dieser Ausführungsform kann ähnlich wie mit den vorheri gen Ausführungsformen eine zuverlässige und sichere Bildüber tragung gefördert werden.

Erforderlichenfalls können verschiedene Teile der vorstehend beschriebenen Elektrodenrollen-Einstellvorgänge in geeigne ter Weise miteinander verknüpft werden, um eine weitere wirksame Steuerung der Vorspannung zu fördern.

Obwohl bei den einzelnen Ausführungsformen jeweils eine Vor spannung an beide Elektrodenrollen 11 und 12 angelegt werden, die vor und nach der Trommel 1 angeordnet sind, kann natür lich die Vorspannung auch nur an eine der Rollen 11 und 12 angelegt werden.

Die Erfindung kann auch nicht nur bei einem Kopierer, sondern auch bei verschiedenen anderen Arten von Bilderzeugungsein richtungen, einschließlich optischen Druckern, z. B. Laser druckern, LED-Druckern oder Printern und Flüssigkristall- Verschlußprintern und einer Facsimile-Sende-Empfangseinheit angewendet werden.

Durch die Erfindung ist somit eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen, welche eine sichere und zuverlässige Bildüber tragung unabhängig von Alterung und Umgebungsbedingungen si cherstellt. Dieser unerwartete Vorteil ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß bei der Erfindung ein Elektrometer in unmittelbarer Nähe eines Übertragungsbereichs angeordnet ist, in welchem ein Bildträger und ein Übertragungsmedium einander gegenüberliegen, und bei der Erfindung wird entspre chend dem Ausgangswert des Elektrometers eine an eine Elek trode anzulegende Spannung in entsprechender Weise gesteu ert, um das elektrische Feld in dem Übertragungsbereich konstant zu halten.

Claims

1. Bilderzeugungseinrichtung, gekennzeichnet durch einen Bildträger (1);
ein Übertragungsmedium (6), das dem Bildträger (1) in einem Übertragungsbereich gegenüberliegt;
eine Elektrode (11), um eine Übertragungsspannung an das Übertragungsmedium (6) in einer Position außer dem Übertra gungsbereich anzulegen, wobei, wenn der Bildträger (1) und das Übertragungsmedium (6) aneinander anliegen und angetrie ben werden, ein auf dem Bildträger (1) erzeugtes Tonerbild an das Übertragungsmedium mittels der Übertragungsspannung übertragen wird und dann an ein endgültiges Übertragungsma terial übertragen wird;
ein Elektrometer (21), das in unmittelbarer Nähe des Übertra gungsbereichs angeordnet ist, in welchem der Bildträger (1) und das Übertragungsmedium (6) einander gegenüberliegen, und
eine Spannungssteuereinrichtung (23), um eine an die Elektro de (11) anzulegende Spannung entsprechend einem Ausgangswert des Elektrometers (21) zu steuern.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannungssteuereinrichtung (23) eine Steuereinrichtung aufweist, um die an die Elektrode (11) anzulegende Spannung entsprechend dem Ausgangswert des Elektrometers (21) zu steuern, während der Bildträger (1) und das Übertragungsmedium (6) aneinander anliegen und ange trieben werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannungssteuereinrichtung (23) eine Steuereinrichtung aufweist, um, während der Bildträger (1) und das Übertragungsmedium (6) aneinander anliegen und angetrieben werden, die Spannung zu steuern, welche an die Elektrode entsprechend den Ausgangswerten des Elektrometers (21) anzulegen sind, die zu vorherbestimmten Zeitabschnitten erscheinen, während das Übertragungsmedium (6) eine volle Umdrehung beendet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannungssteuereinrichtung (23) eine Steuereinrichtung aufweist, um, während der Bildträger (1) und das Übertragungsmedium (6) aneinander anliegen und angetrieben werden, die Spannung zu steuern, welche an die Elektrode (11) entsprechend den Ausgangswerten des Elektro meters (21) anzulegen sind, die zu vorherbestimmten Zeit punkten erscheinen, während der Bildträger (1) zumindest eine volle Umdrehung beendet.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich net durch eine Einrichtung, um, während die Spannungs steuereinrichtung (23) in Betrieb ist, das Oberflächenpo tential des Bildträgers (1) auf ein vorherbestimmtes Poten tial in einem Bereich zu regulieren, in welchem der Bild träger (1) und das Übertragungsmedium (6) nicht aneinander anliegen.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannungssteuereinrichtung (23) eine Steuereinrichtung aufweist, um eine Spannung an die Elektrode (11) anzulegen, während der Bildträger (1) und das Übertragungsmedium (6) aneinander anliegen und in Anlage ge halten werden, um dann einen Zustand zu bestimmen, bei wel chem der Ausgangswert des Elektrometers (21) ansteigt, und um dann die Spannung, welche an die Elektrode (11) anzulegen ist, auf der Basis des festgestellten Zustands zu steuern.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannungssteuereinrichtung (23) eine Steuereinrichtung aufweist, um die Spannung, welche an die Elektrode (11) anzulegen ist, so zu steuern, daß eine Spannung, die in Verbindung mit dem Ausgangswert des Elek trometers (21) bestimmt worden ist, konstant gehalten wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannungssteuereinrichtung (23) eine Steuereinrichtung aufweist, um den Ausgangswert des Elektrometers (21) mit einem oberen und einem unteren Grenz wert eines vorherbestimmten Bezugsspannungsbereichs zu ver gleichen, um, wenn der Ausgangswert des Elektrometers (21) niedriger als der untere Grenzwert ist, die Spannung, welche an die Elektrode anzulegen ist, um einen vorherbestimmten Wert zu erhöhen, oder wenn der Ausgangswert höher als der obere Grenzwert ist, diese Spannung um den vorherbestimmten Wert zu erniedrigen, um dadurch den Ausgangswert auf den Be zugspotentialbereich zu begrenzen.

9. Bilderzeugungseinrichtung, gekennzeichnet durch einen Bildträger (1);
ein Übertragungsmedium (6), das dem Bildträger (1) in einem Übertragungsbereich gegenüberliegt;
eine Elektrode (11), um eine Übertragungsspannung an das Übertragungsmedium (6) in einer Position außer dem Übertra gungsbereich anzulegen, wobei, während der Bildträger (1) und das Übertragungsmedium (6) aneinander anliegen und ange trieben werden, ein auf dem Bildträger erzeugtes Tonerbild an das Übertragungsmedium (6) durch die Übertragungsspannung erzeugt und dann an ein endgültiges Übertragungsmaterial übertragen wird;
ein erstes Elektrometer (21), das in unmittelbarer Nähe zu dem Übertragungsbereich angeordnet ist, wobei der Bildträ ger (1) und das Übertragungsmedium (6) einander gegenüber liegen;
ein zweites Elektrometer (31), das vor dem Übertragungsbe reich des Bildträgers angeordnet ist, um das Oberflächenpo tential des Bildträgers (1) zu messen;
eine Korrektureinrichtung, um den Ausgangswert des ersten Elektrometers (21) mittels des Ausgangswerts des zweiten Elektrometers (31) zu korrigieren, und
eine Spannungssteuereinrichtung, um die an die Elektrode an zulegende Spannung entsprechend dem korrigierten Ausgangs wert der Korrektureinrichtung zu steuern.

10. Bilderzeugungseinrichtung gekennzeichnet durch,
einen Bildträger (1);
ein Übertragungsmedium (6), das dem Bildträger (1) in einem Übertragungsbereich gegenüberliegt;
eine Elektrode (11), um eine Übertragungsspannung an das Übertragungsmedium (6) in einer Position außer dem Übertra gungsbereich anzulegen, wobei, während der Bildträger (1) und das Übertragungsmedium (6) aneinander anliegen und ange trieben werden, ein auf dem Bildträger (1) erzeugtes Toner bild mittels der Übertragungsspannung an das Übertragungsme dium (6) und dann an das endgültige Übertragungsmaterial übertragen wird;
ein Elektrometer (21), das in unmittelbarer Nähe des Übertra gungsbereichs angeordnet ist, in welchem der Bildträger (1) und das Übertragungsmedium (6) einander gegenüberliegen;
eine Korrektureinrichtung, um den Ausgangswert des Elektrome ters, welcher nach dem Anlegen einer Spannung an das Elektro meter erschienen ist, um den Ausgangswert des Elektrometers (21) zu korrigieren, welcher vor dem Anlagen der Spannung erschienen ist, und
eine Spannungssteuereinrichtung (23), um die an die Elektro de (11) anzulegende Spannung auf der Basis des korrigierten Ausgangswerts der Korrektureinrichtung zu steuern.