DE4343274C2 - Verfahren und elektrophotographisches Gerät mit Einrichtungen zum Bestimmen der Tonerbelegung eines mit Toner entwickelten Ladungsgebildes auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Gerät mit Einrichtungen zum Bestimmen der Tonerbelegung eines mit Toner entwickelten Ladungsbildes auf einem photoleit­ fähigen Aufzeichnungselement nach dem Anspruch 1 bzw. nach dem Anspruch 8.

Aus der JP 61-254 961 A ist ein Farbkopiergerät bekannt, bei dem ein stabiler Farb­ abgleich und Farbdichte durch Einstellen einer Bildherstellungsbedingung auf der Grundlage von eine Sollbedingung angebenden Signalen der jeweiligen Farben angestrebt wird, die durch Verwendung eines Bezugsdichtemusters abgeleitet werden, welches auf einem Bildträger ausgebildet ist. Das bekannte Farbkopiergerät umfaßt einen Sensor, welcher die Entwicklungsdichte eines Testmusters auf einer photoempfindlichen Trom­ mel detektiert, und einen Sensor, der das Oberflächenpotential des entsprechenden latenten Bildmusters detektiert, wobei das durch den erstgenannten Sensor detektierte Dichtesignal in ein digitales Signal umgesetzt wird, welches zu einem Computer gelangt.

Auch das von dem zweitgenannten Sensor detektierte Potential wird in ein digitales Signal umgesetzt und dem Computer zugeführt, so daß der Computer entsprechende Berechnungen durchführen kann. Dabei können Langzeitänderungen hinsichtlich be­ stimmter Entwicklungseigenschaften und auch Kurzzeitschwankungen in Verbindung mit den Eigenschaften des photoempfindlichen Körpers ausgeglichen werden und eine effiziente Dichtesteuerung durchgeführt werden, um so eine Kopie mit einem richtigen und stabilen Farbabgleich und Bilddichte zu erhalten.

Aus der US-PS 4,618,248 ist ein elektrophotographisches Druckgerät bekannt, bei dem eine optische Belichtung und ein optisches Abtastsystem zur Anwendung gelangen, die auch während einer Testbetriebsart des Gerätes zum Einsatz gelangen. In der Test­ betriebsart werden Bildmuster mit variierender Dichte auf die Oberfläche eines Photore­ zeptors als Bilder projiziert. Die Spannungspegel dieser Testbilder werden dann gemes­ sen und dazu verwendet, variable Parameter des Gerätes einzustellen, um dadurch die Betriebsweise zu optimieren. Speziell werden dabei die Ladungspegel dieser Testbilder festgestellt und mit voreingestellten Werten verglichen, wobei dann anhand des Ver­ gleichsergebnisses die Parameterwerte nachgestellt werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und ein elektrophotographisches Gerät mit einer Einrichtung zum Bestimmen der Tonerbelegung eines mit Toner entwickelten Ladungsbildes auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungs­ element zu schaffen, welches mit verbesserter Genauigkeit die tatsächliche Tonerbele­ gung bestimmen kann, um dadurch die Bildqualität effektiv noch weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe des Verfahrens nach dem Anspruch 1 und des Geräts nach Anspruch 8 gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 7.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Druck- oder Kopiergeräts ergeben sich aus den Unteransprüchen 9 bis 14.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Kopiergeräts, bei welchem ein Verfahren zum Messen einer auf gebrachten To­ nermenge und eine Bilderzeugungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung verwendet sind;

Fig. 2 eine Ansicht eines in dem Kopiergerät, untergebrachten Steuersystems gemäß einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Bildverarbeitungsabschnittes des Kopiergeräts gemäß einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Lasermodulationsschaltung, die in einem optischen Lasersystem untergebracht ist;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das eine Verarbeitung A zum Fühlen ei­ ner aufgebrachten Tonermenge gemäß einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung darstellt;

Fig. 6 eine Ansicht, in welcher ein abgestuftes Dichtemuster dargestellt ist;

Fig. 7 ein Zeitdiagramm, das einen zeitlichen Ablauf zum Star­ ten einer Emission eines Laserstrahl darstellt;

Fig. 8 einen Graphen, welcher die Linearität des optischen Sen­ sors bei einem Bildsignal veranschaulicht;

Fig. 9 eine Ansicht, anhand welcher eine Verarbeitung B zum Fühlen einer festgestellten Tonermenge gemäß einer Aus­ führungsform mit Merkmalen nach der Erfindung veranschaulicht ist;

Fig. 10 ein Flußdiagramm einer Verarbeitung B zum Feststellen einer aufgebrachten Tonermenge gemäß der Ausführungsform;

Fig. 11 einen Graphen, welcher einen Fall veranschaulicht, bei welchem ein Absolutwert von |ΔV_p/Δ(M/A)| für eine Ver­ änderung im Ausgangssignal V_p von dem optischen Sensor darge­ stellt ist, welche einer Änderung Δ(M/A) in einer auf­ gebrachten Tonermenge entspricht;

Fig. 12 ein Flußdiagramm einer Verarbeitung zum Korrigieren der Entwicklungskenndaten;

Fig. 13 eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel einer Verarbei­ tung zum Korrigieren der Entwicklungskenndaten als Funk­ tion eines Zeitverlaufs darstellt; und

Fig. 14 ein Flußdiagramm, das noch ein weiteres Beispiel einer Verarbeitung zum Korrigieren der Entwicklungskenndaten als eine Funktion eines Zeitverlaufs darstellt.

Nachstehend wird eine Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen be­ schrieben, bei welcher ein Verfahren zum Messen einer auf ge­ brachten Tonermenge und eine Bilderzeugungseinrichtung gemäß der Erfindung in einem Kopiergerät verwendet sind.

Fig. 1 stellt einen Aufbau eines Kopiergeräts mit Merkmalen nach der Erfin­ dung dar, und das Kopiergerät weist im wesentlichen einen Drucker/Printer 101 und einen Scanner 102 auf.

Der Drucker/Printer 101 umfaßt: eine photoempfindliche Trom­ mel 103 (OPC), welche ein Bildträger ist, welcher im wesentli­ chen in dem zentralen Bereich untergebracht ist, einen Lader 104, der die Oberfläche der photoleitfähigen Trommel 103 gleich­ förmig lädt, ein optisches Lasersystem 105, bei welchem ein Halbleiter-Laserstrahl die Oberfläche der gleichförmig gelade­ nen, photoempfindlichen Trommel 103 bestrahlt, wie vorstehend beschrieben ist, um ein elektrostatisches Bild zu erzeugen, eine Entwicklungseinheit 106 für schwarz, eine Entwicklungseinheit 107 für gelb, eine Entwicklungseinheit 108 für magentarot, eine Entwicklungseinheit 109 für cyanblau, wobei jede der Entwick­ lungseinheiten Toner für die jeweilige Farbe dem elektrostati­ schen, latenten Bild zuführt und eine Tonerentwicklung für jede Farbe durchführt, ein Zwischenübertragungsband 110, um nachein­ ander auf der photoempfindlichen Trommel 103 erzeugte Tonerbil­ der für jede Farbe nacheinander zu übertragen, eine Vorspan­ nungsrolle 111, an welcher eine Spannung für ein Übertragen an das Zwischenübertragungsband 110 anliegt, eine Reinigungseinheit 112, welche Toner entfernt, welcher auf der Oberfläche der photoemp­ findlichen Trommel 103 nach einem Übertragungsprozeß verbleibt, eine Einrichtung 113 zur Entfernung von elektrischen Ladungen, welche auf der Oberfläche der pho­ toempfindlichen Trommel 103 nach einem Übertragungsprozeß ver­ bleiben, eine Übertragungsvorspannungrolle 114, welche eine Span­ nung aufbringt, um ein Tonerbild, welches auf das Zwischenüber­ tragungsband 110 übertragen worden ist, an Aufzeichnungspapier zu übertragen, eine Bandreinigungseinheit 115 zum Reinigen eines Tonerbilds, das auf dem Zwischenübertragungsband 110 verbleibt, ein Trägerband 116, um Aufzeichnungspapier zu befördern, das von dem Zwischenübertragungsband 110 getrennt worden ist, eine Fi­ xiereinheit 117, welche das auf das Aufzeichnungspapier übertra­ gene Tonerbild fixiert, indem Wärme angelegt und Druck zum Fi­ xieren ausgeübt wird, und eine Papieraustragablage 118, auf wel­ cher das Aufzeichnungspapier mit dem darauf fixierten Tonerbild ausgetragen wird.

Der Scanner 102 ist in dem Drucker/Printer 101 so, wie in Fig. 1 dargestellt, angeordnet und hat eine Glasplatte 119 als eine Vorlagenunterlage, eine Belichtungslampe 120, welche einen Strahl zum Abtasten der Vorlage auf der Glasplatte 119 abgibt, einen reflektierenden Spiegel 121, um reflektiertes Licht von der Vorlage und einer Bilderzeugungslinse 122 zu erzeugen, und eine CCD-(ladungsgekoppelte) Einheit 123, welche ein Photodetektor bzw. ein photoelektrisches Übertragungschip ist, welches reflektiertes Licht auf­ nimmt, das über den Spiegel 121 und die Bilderzeugungslinse 122 eingebracht worden ist und das reflektierte Licht in ein elek­ trisches Signal umsetzt. Zu beachten ist, daß das Bildsignal, das durch die CCD-Einheit 123 in ein elektrisches Signal umge­ setzt worden ist, als ein Laserstrahl über einen (nicht darge­ stellten) Bildverarbeitungsabschnitt von einem Halbleiterlaser in dem optischen Lasersystem 105 abgegeben wird.

Fig. 2 ist eine Ansicht, welche ein Steuersystem in dem vorste­ hend beschriebenen Kopiersystem veranschaulicht. Die Steuer­ system hat einen Hauptsteuerabschnitt 201, welcher umfaßt: eine Zentral­ einheit (CPU) 202, ein ROM 203, in welchem verschiedene, in der Zentraleinheit 202 verwendete Datenarten und Steuerprogramme gespeichert sind, ein RAM 204, welcher vorübergehend verschie­ dene Datenarten als ein Arbeitsspeicher speichert, und ein In­ terface I/O 205, um eine Kommunikation oder eine Datentrans­ aktion mit der Zentraleinheit 202 und jedem Abschnitt durchzu­ führen, was später noch beschrieben wird.

Ebenso sind mit dem Hauptsteuerabschnitt 201 über das Interface I/O 205 Einheiten verbunden, wie ein Steuerabschnitt 206 für das optische Lasersystem, eine Energieversorgungsschaltung 207, ein optischer Sensor 208, ein Tonerdichtesensor 209, ein Umgebungs­ bedingungen fühlender Sensor 210, ein Sensor 211 zum Fühlen des elektrischen Oberflä­ chenpotentials, eine Tonerzuführschaltung 212 und ein Abschnitt 213 zum Ansteuern des Zwischenübertragungsbandes.

Der Abschnitt 206 steuert einen Laserausgang von dem optischen Lasersystem 105. Die Energieversorgungsschaltung 207 liefert ei­ nen genau festgelegten Pegel einer Entladespannung für den Lader 104, liefert eine Entwicklungsvorspannung, welche einem genau festgelegten Spannungspegel an Entwicklungshülsen der Entwick­ lungseinheit 106 bis 109 (beispielsweise 108a in Fig. 2) ent­ spricht, und legt auch einen genau festgelegten Übertragungs­ spannungspegel an die Vorspannungsrolle 111 und die Übertra­ gungsvorspannungsrolle 114 an.

Der optische Sensor 208 weist ein lichtabgebendes Chip, wie beispielsweise eine lichtemittierende Diode, und ein lichtauf­ nehmendes Chip, wie beispielsweise einen Photosensor, auf und fühlt eine Tonermenge auf einem Ladungsbild eines abgestuften Dichtemusters, nämlich einem sichtbaren Bild eines abgestuften Dichtemusters, das auf der photoempfindlichen Trommel 103 er­ zeugt worden ist, sowie eine Tonermenge, die auf den Untergrund der photoempfindlichen Trommel 103 für jede Farbe aufgebracht worden ist. Das Signal, das von dem optischen Sensor 208 gefühlt und abgegeben worden ist, wird als ein Eingangssignal an den Hauptsteu­ erabschnitt 201 angelegt, in welchem das Signal zum Fühlen einer aufgebrachten Tonermenge und Korrigieren von Bildsignalen verwendet wird. Das Signal, welches von dem optischen Sensor 208 gefühlt und abgegeben worden ist, wird in einen in Fig. 2 nicht dargestellten photoelektrischen Steuerab­ schnitt geladen, und der den photoelektrischen Sensor steuernde Abschnitt berechnet ein Verhältnis einer Tonermenge, die auf ein Tonerbild mit einem abgestuften Dichtemuster aufgebracht ist, gegenüber einer Tonermenge, die auf dem Untergrund der photoemp­ findlichen Trommel aufgebracht ist, fühlt eine Änderung in der Bilddichte durch Vergleichen des Verhältniswertes mit einem Re­ ferenzwert und korrigiert einen Steuerwert für den Tonerdichte­ fühler 209.

Der Tonerdichtefühler 209 fühlt eine Tonerdichte auf der Basis einer Permeabilitätsänderung eines Entwicklers, der in den Ent­ wicklungseinheiten 106 bis 109 vorhanden ist, vergleicht den To­ nerdichtewert mit dem Referenzwert und, wenn der Tonerdichtewert niedriger als ein vorher festgelegter Wert ist, welcher anzeigt, daß eine Tonermenge knapp ist, gibt er ein Tonerzuführsignal ab, dessen Stärke der Knappheit entspricht. Der Sensor 211 stellt ein elektrisches Oberflächenpotential der photoempfindlichen Trommel 103 fest, welche ein Bildträger ist, während ein das Zwischenübertragungsband ansteuernder Abschnitt 203 eine Bewe­ gung des Zwischenübertragungsbandes 110 steuert. Die Tonerzu­ führschaltung 212 steuert eine Tonermenge, welche den Entwick­ lungseinheiten 106 bis 109 zuzuführen ist, entsprechend dem To­ nerzuführsignal von dem Tonerdichtesensor 209.

Als nächstes wird anhand von Fig. 3 der Bildverarbeitungsab­ schnitt beschrieben. Der Bildverarbeitungsabschnitt gibt ein von dem Scanner 102 gelesenes Bildsignal ein, führt verschiedene Bildverarbeitungsarten an dem Bildsignal durch und gibt das Aus­ gangssignal an den Printer/Drucker 101 ab (insbesondere an den Steuerabschnitt 206 des optischen Lasersystems). Der Bildverar­ beitungsabschnitt umfaßt: eine Schattierungs-Korrekturschaltung 301, welche eine Ungleichmäßigkeit von Bildaufnahmechips (CCD 123) oder in der Beleuchtung von einer Lichtquelle korrigiert, eine RGB.γ-Korrekturschaltung 302, welche ein von dem Scanner 102 gelesenes Signal (Reflexionsdaten) in Helligkeitsdaten um­ setzt, eine Bildtrennschaltung 303, um einen Zeichenabschnitt von einem Aufnahmeabschnitt und einen eingefärbten Abschnitt von einem nicht-eingefärbten Abschnitt zu unterscheiden, eine MTF- Korrekturschaltung 304, um eine Verschlechterung der MTF-Kennda­ ten in einem Eingabesystem (insbesondere in einem hochfrequenten Bereich) zu korrigieren, eine Farbumsetz-UCR-Verarbeitungsschal­ tung 305, um eine UCR-Verarbeitung durchzuführen, um schwarz in einem Abschnitt aufzutragen, wo drei Farben gelb, magentarot und cyanblau einander überdecken, eine Vergrößerungs-Umwandlungs­ schaltung 306 zum Durchführen einer Änderung in den vertikalen und seitlichen Richtungen eines Bildes bzw. einer Abtastrichtung, eine Bildverarbeitungsschaltung 307, welche eine solche Verarbeitung wiederholt durchführt, ein MTF- Filter 308, welches die Frequenzkenndaten eines Bildsignals, wie eine Randhervorhebung oder eine Glättung ändert, so daß ein scharfes oder ein weiches Bild entsprechend einer Benutzervorga­ be erhalten werden kann, eine γ-Umsetzschaltung 309, welche ein Bildsignal entsprechend den Kenndaten des Druckers 101 korri­ giert, eine Abstufung-Verarbeitungsschaltung 310, welche eine Zitter(Dither-) oder eine Musterverarbeitung durchführt, Interface-Ein­ heiten (I/F) 311 und 312, um ein Bildsignal, das von dem Scanner 102 gelesen ist, in einer externen Bildverarbeitungseinrichtung zu verarbeiten oder um ein Bildsignal von einer externen Bild­ verarbeitungseinrichtung von dem Drucker 101 abzugeben, eine Zentraleinheit (CPU) 313, um jeden der vorstehend beschriebenen Abschnitte zu steuern, einen ROM 314 und einen RAM 315. Ferner ist ein Bus 316 vorgesehen. Die Zentraleinheit 313 ist über ein (nicht dargestelltes) serielles Interface mit dem Hauptsteuerab­ schnitt 201 verbunden und Befehle von hier nicht dargestellten Verarbeitungsabschnitten werden über den Hauptsteuerabschnitt an die Zentraleinheit 313 gesendet.

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer Lasermodulationsschaltung 401, welche in dem optischen Lasersystem 105 vorgesehen ist. In der Lasermodulationsschaltung 401 beträgt eine Schreibfrequenz 18,6 MHz, während eine Abtastzeit für ein Bildelement (Pixel) 53,8 ns ist. Eine γ-Umsetzung eines 8 Bit-Bildsignals (Bildda­ ten) kann mit einer Verweistabelle (LUT) 402 durchgeführt wer­ den. Eine Pulsbreite des Bildsignals wird in eine 4-wertige Pulsbreite (in 4 Perioden aufgeteilte Pulsbreite) basierend auf den oberen 2 Bits (signifikanten) des 8 Bit-Bildsignals in einer Pulsbreiten-Modulation-Schaltung (PWM) 403 durchge­ führt; eine 64-wertige Energiemodulation wird entsprechend den unteren (weniger signifikanten) 6 Bits des 8 Bit-Bildsignals in der Energiemodulations­ schaltung (PM) 404 durchgeführt, und eine Lichtemission wird mittels einer Laserdiode (LD) 405 entsprechend dem modulierten Signal durchgeführt. Ein Photodetektor (PD) überwacht die Stärke des emittierten Lichts und führt eine Korrektur für jeden Punkt durch. Der Maximalwert der Stärke des Laserstrahls kann bei den 8 Bits (256 Stufen) unabhängig von dem Bildsignal geändert wer­ den.

Als nächstes werden einzelne Operationen, nämlich:

• (1) Die Verarbeitung A zum Fühlen einer aufgebrachten Tonermen­ ge;
• (2) die Verarbeitung B zum Fühlen einer auf gebrachten Tonermen­ ge, und
• (3) die Verarbeitung zum Korrigieren der Entwicklungskenndaten als Funktion einer verstrichenen Zeit entsprechend der vorstehend beschriebenen Reihenfolge beschrie­ ben.

(1) Verarbeiten A zum Fühlen einer aufgebrachten Tonermenge

In Fig. 5 ist ein Flußdiagramm wiedergegeben, das die Verarbei­ tung A zum Feststellen einer aufgebrachten Tonermenge gemäß der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Zuerst werden wie in Fig. 6 dargestellt, latente Bilder für np Musterbereiche (12 Musterbereiche in dieser Ausführungsform) auf der photoleitfähigen Trom­ mel 103 erzeugt (S501). Die elektrischen Oberflächenpotentiale V_Si = 1,2 . . . np) von elektrostatischen latenten Bildern (abge­ stuften Dichtemustern), welche auf der photoempfindlichen Trom­ mel 103 erzeugt worden sind, werden mittels des Sensors 211 ge­ lesen und in dem RAM 204 gespeichert (S502).

Dann werden die latenten Bilder auf der photoempfindlichen Trommel 103 in sichtbare Bilder umgewandelt, indem eine Tonerentwick­ lung mit Hilfe der Entwicklungseinheit 106 durchgeführt wird (S503); eine reflektierte Lichtmenge von einem Tonerbild auf der photoempfindlichen Trommel 103 wird mittels des optischen Sen­ sors 208 gefühlt und als ein Ausgang V_Pi (i = 1,2 . . . np) von dem optischen Sensor aus in dem RAM 204 gespeichert (S504).

Ein Laserausgang, welcher für das Fühlen bei diesem Schritt verwendet worden ist, ist beispielsweise ein Wert (eine Hexadezi­ malzahl) eines Bildsignals, wie 00 (H), 10 (H), 20 (H), 30 (H), 40 (H), 50 (H), 60 (H), 70 (H), 90 (H), BO (H), DO (H) und FF (H).

Ein Muster, das einer Zitter- bzw. Ditherverarbeitung unterzogen worden ist, wird als ein abgestuftes Dichtemuster ähnlich einer tatsächli­ chen Bildinformation verwendet. Eine Summe von Bildsignalen für zwei (2) Bildelemente (Pixels) in der Hauptabtastrichtung wird gemäß einem Wert jedes Signals in zwei Teile aufgeteilt, wie un­ ten noch beschrieben wird. Hierbei soll ein Bildsignal für ein erstes Pixel N₁, ein Bildsignal für ein zweites Pixel N₂, ein Bildsignal für das erste Pixel nach einer Verarbeitung N₁₁ und ein Bildsignal für das zweite Pixel nach einer Verarbeitung N₂₂ sein, wobei dann die Summe folgendermaßen aufgeteilt wird:
Im Falle von N₁ + N₂ <= FF (H)
N₁₁ = N₁ + N₂
N₂₂ = 0 und
im Falle von N₁ + N₂ < FF (H)
N₁₁ = FF (H)
N₁₂ = N₁ + N₂ - FF(H).

Für das zeitliche Steuern eines Emissionsstarts eines Laser­ strahls für ein Bildsignal, bei welchem eine Zitterverarbeitung angewendet wird, wie oben beschrieben ist, werden Belichtungs­ verteilungen für die zwei Pixels enger, wie durch die zeitliche Lichtemissionssteuerung und die zeitliche Lichtemsissions- Steuerung in Fig. 7 angezeigt ist. Mit Hilfe eines Pulsbrei­ tenmodulationssystems wird dieses Muster in ein Zeilenmuster um­ gewandelt, welches in der Unter-Abtastrichtung zusammenhän­ gend ist, wie durch ein Linienmuster in Fig. 7 angezeigt ist, und eine Breite des Linienmusters kann ein elektrostatisches, laten­ tes Bild erzeugen, dessen Breite im wesentlichen proportional einer Summe von N₁ und N₂ ist. Aus diesem Grund hat auch ein Ausgangs­ wert von dem optischen Sensor 208 den Vorteil, daß eine Lineari­ tät des Ausgangswerts bei einem Bildsignal ausgezeichnet ist, wie in Fig. 8 dargestellt ist.

Diese Wirkung ändert sich entsprechend einem Strahldurchmesser eines Laserstrahls, und ein Strahldurchmesser in der Hauptab­ tastrichtung (die als eine Breite festgelegt ist, wenn eine Strahlstärke in dem statischen Zustand auf 1 e² des Maximalwer­ tes gedämpft ist) beträgt nicht mehr als 90%, vorzugsweise 80% von der Breite eines Bildpunktes. Ein bevorzugter Strahldurchmesser unter den Voraussetzungen von 400 DPI und 63,5 µm für ein Pixel ist nicht mehr als 50 µm.

(2) Verarbeitung B zum Fühlen einer aufgebrachten Tonermenge

Als nächstes wird die Verarbeitung B zum Fühlen einer aufge­ brachten Tonermenge unter Bezugnahme auf Fig. 9 und 10 beschrie­ ben. Die Verarbeitung B zum Fühlen von aufgebrachtem Toner wird im Anschluß an die Verarbeitung A zum Fühlen einer aufgebrachten Tonermenge durchgeführt. Fig. 9 zeigt sechs (6) Graphen (a) bis (f).

Der Graph (a) zeigt Daten, welche durch ein Fühlen mittels des optischen Sensors erhalten worden sind, wobei auf der vertikalen Achse ein Laserausgang und auf der horizontalen Achse ein Aus­ gang von dem optischen Sensor 208 aufgetragen ist. Daten, welche durch diesen Graphen dargestellt sind, werden dadurch erhalten, daß elektrostatische, latente Bilder an np Musterbereichen mit einem ab­ gestuften Dichtemuster auf der photoempfindlichen Trommel 103 erzeugt werden, anschließend eine Tonerentwicklung durchgeführt wird und eine reflektierte Lichtmenge von dem Tonerbild mit Hil­ fe des optischen Sensors 208 gefühlt wird. Mit anderen Worten, die Daten sind diejenigen, welche in dem RAM 204 beim Schritt S504 in Fig. 5 gespeichert worden sind.

Der Graph (b) zeigt die Charakteristik des photo­ empfindlichen Elements, wobei auf der vertikalen Achse ein La­ serausgang und auf der horizontalen Achse ein elektrisches Ober­ flächenpotential auf der photoempfindlichen Trommel 103 aufge­ tragen sind. Daten, welche durch diesen Graphen dargestellt sind, werden dadurch erhalten, daß elektrostatische, latente Bilder für np Musterbereiche eines abgestuften Dichtemusters erzeugt und das elektrische Oberflächenpotential an den elektrostatischen, latenten Werten mit Hilfe des elektrischen Potentialfühlers 211 gemessen werden. Mit anderen Worten, die Daten sind diejenigen, welche in dem RAM 204 beim Schritt S502 in Fig. 5 gespeichert worden sind.

Der Graph (c) zeigt eine γ-Korrektur, wobei auf der vertikalen Achse ein Laserausgang und auf der horizontalen Achse ein Bild­ eingangs Signal aufgetragen ist (welches proportional zu einer Dunkelheit des Vorlagenbildes ist). Hierbei hat das Bildein­ gangssignal eine Auflösung von 8 Bits (256 Stufen) und ein La­ serstrahl hat eine Auflösung von 8 (bis 10) Bits zwi­ schen dem Minimum- und dem Maximumwert des Laserausgangs.

Der Graph (d) zeigt die Kenndaten eines optischen Sensors, wo­ bei auf der vertikalen Achse eine auf der photoempfindlichen Trommel 10 aufgebrachte Tonermenge und auf der horizontalen Ach­ se der Ausgang von dem optischen Sensor 208 aufgetragen sind. Die Kenndaten ändern sich entsprechend Bedingungen, wie bei­ spielsweise in Abhängigkeit des zu verwendenden Sensortyps des Winkels bezüg­ lich der Halterung des Sensors und in Abhängigkeit von dessen Abstand von der photo­ empfindlichen Trommel 103; jedoch sind die Kenndaten vorher be­ kannt und im wesentlichen konstant.

Der Graph (e) zeigt die Entwicklungskenndaten (mit anderen Wor­ ten eine Beziehung zwischen einem elektrischen Oberflächenpoten­ tial und einer aufgebrachten Tonermenge), wobei auf der vertika­ len Achse eine Tonermenge aufgetragen ist, die auf der photoemp­ findlichen Trommel 103 aufgebracht ist, und auf der horizontalen Achse das elektrische Oberflächenpotential auf der photoempfind­ lichen Trommel 103 aufgetragen ist.

Der Graph (f) zeigt eine Beziehung zwischen einem Bild­ signal und einer Tonermenge, welche auf der photoempfindlichen Trommel 103 aufgetragen ist, wobei auf der vertikalen Achse eine aufgebrachte Tonermenge und auf der hori­ zontalen Achse des Bildeingangssignal aufgetragen sind (welches proportional der Bilddichte des Vorlagenbildes ist). Mit Hilfe des Graph (d) wird ein Ausgangssignal V_Pi vom optischen Sensor in eine auf der photoempfindlichen Trommel 103 aufgetragenen Toner­ menge (M/A)_i [mg/cm²] (i = 1,2 . . . np) umgesetzt. Hierbei kann eine aufge­ brachte Tonermenge bzw. Tonerbelegung so erhalten werden, wie nachstehend beschrie­ ben wird.

Reflektiertes Licht (eine reflektierte Lichtmenge) von einem auf der photoempfindlichen Trommel 103 erzeugten Tonerbild wird mittels des optischen Sensors 208 festgestellt und als ein Fühl­ signal an den Hauptsteuerabschnitt 201 abgegeben. Hierbei sollen V_SP und V_SG ein Ausgangswert für einen Abschnitt mit Toner, wel­ cher in einem abgestuften Dichtemuster aufgebracht ist, bzw. ein Ausgangswert von dessen Abschnitt ohne Tonerbelegung sein, welche jeweils als ein Ausgangsspannungswert von dem optischen Sensor 208 erhalten wird; eine aufgebrachte Tonermenge m₁[g/cm²) wird durch die folgenden Glei­ chungen berechnet:

m₁ = -ln (V_SP/V_SG)/λ
λ = -6.0×10³ [cm²/g]

wobei λ eine Konstante ist, welche durch den optischen Sensor 208 und den Toner festgelegt ist und der oben angeführte Wert Blocktoner anzeigt. Die Werte für gelb, cyan und magenta können auf dieselbe Weise umgewandelt werden. Statt der vorstehenden Berechnung kann eine Verweistabelle (LUT) vorher vorbereitet werden, um durch Bezugnahme auf die Verweistabelle einen Wert in eine Farbe umzusetzen.

Eine Beziehung zwischen einem elektrischen Oberflächenpotential V_Si auf der photoempfindlichen Trommel 103 und einer auf der photoempfindlichen Trommel aufgebrachten Tonermenge (M/A)_i wird in der Weise erhalten, wie vorstehend beschrieben ist, und eine ausgezogene Linie 903 in dem Graphen (e) dient als die Entwick­ lungscharakteristik.

Wenn jedoch, wie durch den Graphen (d) dargestellt, eine aufge­ brachte Tonermenge gleich oder größer als eine ganz bestimmte aufgebrachte Tonermenge ist ((M/A) <= (M/A) C)), zeigt ein Aus­ gangssignal von dem optischen Sensor 208 einen konstanten Wert V_PMIN an, so daß ein elektrisches Oberflächenpotential auf der photoempfindlichen Trommel 103 kleiner wird als ein Bildein­ gangssignal, das größer als das ist, was durch n in dem Graphen (c) bei einem tatsächlichen Vorgang wiedergegeben ist, wie dies in dem Graphen (b) gezeigt ist. Unabhängig von einer Änderung in einer Menge (M/A) von aufgebrachtem Toner wird die Menge an aufgebrachtem Toner bzw. die Tonerbelegung auf der photoempfindlichen Trommel 103 stets durch einen konstanten Wert bzw. einen vorgegebenen oberen Tonerbele­ gungs-Wert (M/C)_c angezeigt. Aus diesem Grund werden, selbst wenn die Entwicklungskenndaten, die einer tatsächlichen Menge an aufgebrachtem Toner entsprechen, so sind, wie durch die gestrichelte Linie 901c in dem Graphen (e) angezeigt ist, die Entwicklungskenndaten, die aus einem Fühlergebnis mittels des optischen Sensors 208 erhalten worden sind, durch die ausgezogene Linie 903 in dem Graphen ausgedrückt, und es wird ein Unterschied zwischen dem tatsächlichen Wert, welcher durch die gestrichelte Linie 901c angezeigt ist, und dem gemessenen Wert, welcher durch die ausgezogene Linie 903 angezeigt ist, erzeugt.

Somit wird in dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung in ei­ nem Bereich einer aufgebrachten Tonermenge, in welchem der Aus­ gangswert des optischen Sensors 208 konstant V_PMIN ist ((M/A) <= (M/A) C), oder mit anderen Worten in einem Bereich in dem die Empfindlichkeit des optischen Sensors 208 niedriger wird, ein Bestimmen einer aufgebrachten Tonermenge auf die folgende Weise durchgeführt, um die Differenz zwischen einer tatsächlichen Menge an aufgebrachtem Toner und der Toner­ menge auszugleichen, welche mittels des optischen Fühlers 208 festgestellt worden ist.

Zuerst wird, wenn der Ausgangswert V_Pi von dem optischen Sensor 208 zu dem Bildeingangssignal i nicht kleiner als ein ganz be­ stimmter Wert V_PC ist (V_PC <= V_PMIN), mit anderen Worten, wenn eine reflektierte Lichtmenge in einem Bereich vorliegt, in wel­ chem die Empfindlichkeit des optischen Sensors 208 ausgezeichnet ist, ein Ausdruck zwischen dem Ausgangswert V_Si des elektrischen Potentialsensors 211 und einer aufgebrachten To­ nermenge (M/A)_i aus dem Ausgangswert V_Pi des optischen Sensors 208 erhalten. Hierbei wird die folgende lineare Funktion verwen­ det:

(M/A)_i = α × V_Si + β (V_Pi <= V_PC)

oder wenn eine Gleichspannungskomponente einer Entwicklungsvor­ spannung V_DC ist, wird der folgende Vergleichsausdruck für eine lineare Beziehung verwendet:

(M/A)_i = α × (V_Si-V_DC + β für (V_Pi <= V_PC)

In den vorstehend wiedergegebenen Ausdrücken sind α und β Konstante, die in Abhängigkeit des festgestellten Zusammenhangs zwischen der Tonermenge (M/A)_i und dem Oberflächenpotential V_si bzw. (V_si-V_DC) berechnet werden. Dabei wird der genannte Zusammenhang aus einem "least square"-Fehler der Meßwerte abgeleitet.

Dieselbe Wirkung kann durch eine aufgebrachte Tonermenge erhal­ ten werden, welche dem Ausdruck ((M/A)_i <=(M/A) c) genügt, un­ ter der Annahme, daß (M/A)c einen vorgegebenen oberen Tonerbelegungs-Wert bzw. eine Menge an auf der photoleitfähigen Trommel 103 aufgebrachten Toners ist, wenn der Ausgangswert V_Pi des optischen Sensors 208 V_PC ist.

Wenn eine Menge von auf der photoempfindlichen Trommel 103 auf­ gebrachtem Toner niedriger als ein ganz bestimmter Wert (Minimalwert (M/A)_MIN ist, kann manchmal eine Abweichung von der linearen Beziehung zwischen der aufgebrachten To­ nermenge und dem elektrischen Oberflächenpotential an der photo­ empfindlichen Trommel 103 auftreten. Aus diesem Grund werden die Koeffizienten α und β für den vorstehend beschriebenen Ver­ gleichsausdruck in Abhängigkeit von einem Fühlergebnis der Menge des auf der photoempfindlichen Trommel 103 aufgebrachten Toners festgelegt, welches dem Ausdruck (M/A)_min ≦ (M/A)_i ≦ (M/A)c genügt, d. h. geringe und hohe Tonerbelegungen werden für den Vergleichsausdruck nicht berücksichtigt.

Die Koeffizienten α und β in Abhängigkeit von einer aufgebrachten Tonermenge festgelegt werden, welche dem Ausdruck V_PC <= V_P <= V_PMAX genügt, wobei der Ausgang V_PMAX von dem optischen Sensor 208 verwendet wird, wel­ cher (M/A)_MIN bzw. dem vorgegebenen unteren Tonerbelegungs- Wert entspricht.

Als nächstes werden Operationen einer Verarbeitung anhand eines Flußdiagramms der Verarbeitung B zum Fühlen einer in Fig. 10 dar­ gestellten aufgebrachten Tonermenge beschrieben. Zuerst wird ein Ausgangswert V_Pi des optischen Sensors 208, welcher in dem RAM 204 gespeichert ist, in eine aufgebrachte Tonermenge (M/A)_i umgewandelt (S1001); dann wird bestimmt, ob der Ausdruck (M/A)_i <= (M/A)c vorliegt oder nicht, und eine Programmsteuerung geht auf S1006 über, wenn (M/A)_i nicht gleich oder kleiner als (M/A)c ist, d. h. die reflektierte Lichtmenge liegt in einem Bereich vor, in welchem die Empfindlichkeit des optischen Sensors 208 niedriger wird, oder das Steuerprogramm geht auf S1003, wenn (M/A)_i gleich oder kleiner als (M/A)c ist, d. h. die reflektierte Lichtmenge liegt in einem Be­ reich, in welchem die Empfindlichkeit des optischen Sensors 208 gut ist (S1002).

Dann wird bei S1003 festgelegt, ob (M/A)_MIN gleich bzw. kleiner als (M/A)_i ist oder nicht, und die Verarbeitung wird beendet, wenn (M/A)_MIN nicht gleich oder kleiner als (M/A)_i ist. Wenn (M/A)_MIN gleich oder kleiner als (M/A)_i ist, werden die Koeffi­ zienten α und β aus dem Vergleichsausdruck von (M/A)_i = α × V_Si + β zwischen der aufgebrachten Tonermenge (M/A)_i und einem elektrischen Potential-Ausgangswert V_Si erhalten (S1004). Ebenso wird die aufgebrachte Tonermenge (M/A)_i dann als eine aufge­ brachte Tonermenge betrachtet, welche einem Bildeingangssignal 1 entspricht.

Dann wird festgestellt, ob (M/A)_i größer als (M/A)c ist oder nicht, und die Verarbeitung wird beendet, wenn (M/A)_i nicht grö­ ßer als (M/A)c ist. (S1005). Wenn (M/A)_i größer als (M/A)c ist, d. h. wenn sich die aufgebrachte Tonermenge in einem Bereich befindet, in welchem die Empfindlichkeit des optischen Sensors 208 gerin­ ger wird, wird eine aufgebrachte Tonermenge (M/A)_i von neuem be­ rechnet, indem der elektrische Potential-Ausgangswert V_Si von dem Sensor 211 und die Vergleichsbeziehung (M/A)_i = α × V_Si + β verwendet werden, um bezüglich der Koeffizienten α und β bei S1004 zu entscheiden; der auf diese Weise erhaltene Wert wird dann als eine aufgebrachte Tonermenge verwendet, welche dem Bildeingangssignal i entspricht (S1006).

Bei der Verarbeitung B, um eine aufgebrachte Tonermenge zu füh­ len, wie vorstehend beschrieben ist, ist es möglich, das Meßergebnis des optischen Sensors 208 für die Tonerbelegung, das durch die ausgezogene Linie 903 angezeigt ist, entsprechend dem Wert zu korrigieren, der mit Hilfe der Vergleichsbeziehung erhalten worden ist (wel­ che im wesentlichen mit dem Wert übereinstimmt, welcher durch die gestrichelte Linie 901c angezeigt ist). Mit anderen Worten, es ist möglich, einen Wert, welcher nahe bei einer tatsächlich aufgebrachten Tonermenge liegt, durch Korrektur der Messung zu erhalten, wenn eine aufgebrachte Tonermenge in einem Bereich vorliegt, in wel­ chem die Empfindlichkeit des optischen Sensors 208 niedriger wird indem ein elektrisches Oberflächenpotential eines elektrostatischen, latenten Bildes mit einem abgestuften Dichtemuster und ein Ver­ gleichsausdruck zwischen einem elektrischen Oberflächenpotential und einer aufgebrachten Tonermenge verwendet wird. Die Reproduzierbarkeit, wie sie durch die gerade Linie 901d in dem Graphen (f) angezeigt ist, kann aus den Entwick­ lungskenndaten in dem Graphen (c) und einem Bildeingangssignal erhalten werden.

In dieser Ausführungsform wird festgestellt, ob ein Aus­ gangswert von dem optischen Sensor 208 größer als ein ganz be­ stimmter Wert V_PC ist oder nicht; das Ergebnis wird dazu verwen­ det, eine Festlegung vorzunehmen, ob ein Meßwert für eine aufgebrachte Tonermenge verwendet werden kann oder nicht; wie in Fig. 11 dargestellt, kann jedoch dieselbe Verarbeitung wie die vorstehend beschriebe­ ne durchgeführt werden, indem angenommen wird, daß eine auf die photoleitfähige Trommel 103 aufgebrachte Tonermenge, wenn ein Absolutwert |ΔV_P/Δ(M/A)| einer Veränderung in dem Ausgangssignal V_P des optischen Sensors 208, welcher einer Veränderung Δ(M/A) in einer aufgebrachten Tonermenge entspricht, welche mittels des opti­ schen Sensors 208 festgestellt worden ist, gleich einem ganz spezifischen Wert |ΔV_P/Δ(M/A)|₀ ist (M/A)c ist und der Aus­ gangswert von dem optischen Sensor 208 dann V_PC ist.

In diesem Fall entspricht ein Bereich mit einer aufgebrachten Tonermenge, welche der Bedingung genügt, daß |ΔV_P/(M/A)| gleich oder größer als |ΔVP/Δ(M/A)|₀ ist, einem Bereich, in welchem (M/A)_i gleich oder kleiner als (M/A)c ist. Ebenso entspricht der Bereich, in welchem |ΔV_P/Δ(M/A)| kleiner als |ΔV_P/Δ(M/A)|₀ ist, dem Bereich, in welchem (M/A)_i größer als (M/A)c ist.

(3) Verarbeitung, um die Entwicklungskenndaten als Funktion einer verstrichenen Zeit zu korrigieren

Nunmehr wird eine Verarbeitung zum Korrigieren der zu realisierenden Entwicklungskenndaten anhand von Fig. 9 beschrieben, wenn die Entwicklungskenndaten in einer genau festgelegten Zeit nach der Initialisierung sich ändern. In Fig. 9 ist angenommen, daß eine Beziehung, welche anfangs zwischen einem Bildeingangssignal und einem Laserausgangswert eingestellt worden ist, so ist, wie bei 901a angezeigt; Daten, welche mittels des optischen Sensors 208 für den Laserausgang gefühlt worden sind, dann so sind, wie durch 901b angezeigt ist, eine Beziehung zwischen einem elek­ trischen Oberflächenpotential auf der photoempfindlichen Trommel 103 und eine auf der photoempfindlichen Trommel 103 aufgebrachte Tonermenge, welche mittels des vorstehend beschriebenen Verfah­ rens erhalten worden ist, so ist, wie durch 901c angezeigt ist, und eine Beziehung zwischen einem Bildeingabesignal und einer auf der photoempfindlichen Trommel 103 aufgebrachten Tonermenge so ist, wie durch 901d angezeigt ist.

Wenn sich ein Ausgangswert des optischen Sensors 208, nach­ dem eine ganz genau festgelegte Zeit durchlaufen ist, auf einen Wert ändert, wie durch 902b angezeigt ist, wird festgestellt, daß die Entwicklungskenndaten sich von dem Zustand, wie er durch 901c angezeigt ist, in einen Zustand geändert haben, wie er durch 902c angezeigt ist. Mit anderen Worten, es wird festgestellt, daß die Beziehung zwischen einer auf der Trommel 103 aufgebrachten Tonermenge und einem Bildeingangssignal sich von dem Zustand, wie er durch 901d angezeigt ist, in den Zustand ge­ ändert hat, wie er durch 902d angezeigt ist. Folglich kann ge­ sagt werden, daß sich der Gradient in dem linear proportionalen Bereich des Graphen (e) in Fig. 13 in einer genau festgelegten Zeit nach der Initialisierung des Geräts ändert.

Eine Gradientenänderung in dem genannten Bereich von dem Anfangswert auf denjenigen nach einer genau festgelegten Zeit ist nicht wünschenswert, da sich die Reproduzierbarkeit eines Bildes verschlechtert. In dieser Ausführungsform wird eine Verarbeitung zum Korrigieren der Ent­ wicklungskenndaten als Funktion einer verstrichenen Zeit durch­ geführt, wie nachstehend beschrieben wird.

Wenn die Beziehung zwischen einem anfangs eingestellten Bild­ eingangssignal n und einem Laserausgangswert P linear ist, wie durch 901a angezeigt ist, so wird die folgende Gleichung erhal­ ten:

P = P_MAX/FF (H) × n

wobei P_MAX eine Intensität eines Laserstrahls ist, wenn das Bildein­ gangssignal FF (H) ist und n das Bildsignal ist (mit 0 ≦ n ≦ 255 (∼ FF[hexa]) in dem 8-Bit-System.

Wenn die Beziehung zwischen einem Bildeingangssignal und einem Laserausgangswert linear ist, wie durch 901a angezeigt ist, ist der Laserausgangswert zu dem Bildeingangssignal i P_i, wodurch angezeigt wird, daß sich eine auf der Trommel 103 aufgebrachte Tonermenge von dem Anfangswert i0 in jt in einer genau festge­ legten Zeit geändert hat. Mit anderen Worten, ein Laserausgangs­ wert zu dem Bildeingangssignal j ist P_j, wodurch angezeigt wird, daß eine auf der Trommel 103 aufgebrachte Tonermenge sich in einer genau festgelegten Zeit von j bis jt geändert hat.

In dem vorstehend beschriebenen Fall scheint, insbesondere, wenn i0 gleich jt ist, falls i in P_i und i in P_j geändert wird, offensichtlich, daß eine Bilddichte (eine aufgebrachte Tonermen­ ge) sich nicht in ein Bildeingabesignal ändert, selbst nachdem eine genau festgelegte Zeit verstrichen ist.

Folglich können durch Durchführen einer entsprechenden Verar­ beitung von festgelegten Daten die Kenndaten einer γ-Korrektur (wie durch die Linie 902a angezeigt ist) in einer genau festgelegten Zeit erhalten werden. Bei diesem Schritt kann der Wert für einen Punkt zwischen tatsächlichen Meßpunkten dadurch erhalten werden, daß eine lineare Interpolation oder eine Interpolation mit Hilfe eines Spline oder einer entsprechenden Kurve durchgeführt wird. Ebenso ist es nicht immer notwendig, eine Berechnung für alle Punkte durchzuführen, und Daten für eine γ-Korrektur (wie sie durch die Linie 902a angezeigt ist) können erhalten werden, indem die vorstehende Berechnung durchge­ führt wird und eine Verweistabelle ausgewählt wird, die vorher in dem ROM 314 gespeichert ist, wobei die Werte verwendet wer­ den.

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm einer Verarbeitung zum Korrigieren der Entwicklungskenndaten, und hierbei kann ein Feststellen der Entwicklungskenndaten durchgeführt werden, indem die Verarbei­ tung A zum Fühlen einer aufgebrachten Tonermenge sowie die Ver­ arbeitung B zum Fühlen einer aufgebrachten Tonermenge durchge­ führt werden (S1201). Dann wird eine aufgebrachte Tonermenge, welche einem Bildeingangssignal entspricht, so wie sie ist, ge­ speichert (S1202). Dann werden die Entwicklungskenndaten korri­ giert, indem die Daten für eine γ-Korrektur in Abhängigkeit von der aufgebrachten Tonermenge it geändert werden, welche dem Bildein­ gangssignal entspricht (S1203).

Wenn sich bei der Verarbeitung, wie sie vorstehend beschrie­ ben ist, die Entwicklungskenndaten in einer genau festgeleg­ ten Zeit nach einer Initialisierung ändern, können die Ent­ wicklungskenndaten durch Ändern der Daten für eine γ-Korrek­ tur korrigiert werden, so daß der Gradient sich selbst in einer genau festgelegten Zeit nach einer Initialisierung nicht augenscheinlich ändert.

Wenn der Laserausgangswert bei dem Bildeingangssignal FF (H) P_MAX (t) ist und der Laserausgangswert bei dem Bildeingangs­ signal FF (H), der anfangs eingestellt ist, P_MAX (0) in den Da­ ten für eine γ-Korrektur in einer genau festgelegten Zeit ist, (was durch die Linie 902a angezeigt ist), was über die vorste­ hend beschriebenen Verarbeitungen erhalten worden ist, wobei ein Korrekturverfahren durchzuführen ist, wenn P_MAX (0) nicht gleich P_MAX ist, sind die folgenden zwei Wege zulässig; der eine be­ steht darin, das Bildeingangssignal k zu verwenden, das einem Zustand entspricht, bei welchem P_MAX (t) gleich P_K (0) ist, bei welchem die Auflösung zwischen dem Laserausgang P00 bis zu dem Bildeingangssignal 00 (H) und P_MAX (0) erhalten bleibt, und der andere darin besteht, die Auflösung von 8 bis 10 Bits zwischen dem Laserausgang P00 bei dem Bildeingangssignal 00 (H) und P_MAX (t) aufrechtzuerhalten. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen dieser Wege beschränkt, so daß jedes Verfahren angewendet werden kann. In dem zuerst angeführten Verfahren ist jedoch, wenn der Maximalwert von reflektiertem Licht nicht geän­ dert wird, die Steuerung von Bedingungen für eine Bilderzeugung einfach; jedoch verringert sich in der Praxis die Anzahl Stufen, was ein Nachteil ist.

Wie vorstehend beschrieben, kann bei der erfindungsgemäßen Aus­ führungsform eine Bestimmung einer auf der photoempfindlichen Trom­ mel 103 aufgebrachten Tonermenge selbst in einem Bereich einer aufgebrachten Tonermenge durchgeführt werden, für den Empfind­ lichkeit des optischen Sensors 208 klein ist. Ebenso ist es mög­ lich, ein Bildsignal zu korrigieren, so daß eine gewünschte Bilddichte nicht nur für ein Bildsignal, das einer niedrigen aufgebrachten Tonermenge entspricht, sondern auch für ein Bild­ signal erhalten werden kann, das einer hohen aufgebrachten To­ nermenge entspricht, selbst wenn sich die Entwicklungskenndaten im Laufe der Zeit ändern.

Als ein Beispiel einer Verarbeitung zum Korrigieren von Ent­ wicklungskenndaten als Funktion der verstrichenen Zeit ist es möglich, wie beispielsweise in Fig. 13 dargestellt ist, ein elek­ trisches Oberflächenpotential bei einer aufgebrachten Tonermen­ ge, wenn die Entwicklung gestartet wird, (hier, (M/A)_MIN) von einem durch 904a angezeigten Wert in einen Wert zu ändern, wel­ cher durch 905a angezeigt ist, indem eine Entwicklungsvorspan­ nung, welche eine der Voraussetzungen für eine Bilderzeugung ist, von dem bei 904 angezeigten Zustand in den bei 905 ange­ zeigten Zustand geändert wird. Folglich ändert sich die Bezie­ hung zwischen einem elektrischen Oberflächenpotential auf der photoempfindlichen Trommel 103 und einer auf der Trommel 103 aufgebrachten Tonermenge von dem durch die Linie 901c angezeig­ ten Zustand in den durch die Linie 902c angezeigten Zustand. Zu beachten ist, daß das elektrische Oberflächenpotential, welches durch die Bezugzahl 905 angezeigt ist, so gewählt ist, daß der Wert mit dem elektrischen Potential übereinstimmt, welches durch die Bezugszahl 004 angezeigt ist, wenn die Entwicklung gestartet wird.

In diesem Fall ist eine zu korrigierende Differenz zwischen einem Bildeingangssignal und einem Laserausgangswert (eine Dif­ ferenz zwischen den Linien 901a und der Linie 902a) und diejeni­ ge zwischen 901a und 909 ein Wert, welcher durch die Differenz 901a und 909 angezeigt ist, welcher im Vergleich zu einem Wert, welcher durch die Differenz zwischen 901a und 902a ausgedrückt ist, was in Fig. 9 dargestellt ist, kleiner ist. Aus diesem Grund ist in einem System, bei welchem eine Korrekturtabelle aus einer Verweistabelle ausgewählt wird, eine Korrekturbreite klein, wodurch wiederum die Möglichkeit geschaffen wird, die Speicherkapazität der Korrekturtabelle zu verringern. Außer einer Steuerung einer Entwicklungsvorspannung kann dieselbe Wir­ kung durch Steuern von Faktoren erreicht werden, wie beispiels­ weise durch Steuern eines elektrischen Oberflächenpotentials der photoempfindlichen Trommel 103.

Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, welches ein weiteres Beispiel einer Verarbeitung veranschaulicht, um die Entwicklungskenndaten als Funktion einer verstrichenen Zeit zu korrigieren. Fig. 14 zeigt einen Fall, bei welchem der Schritt S1401 um Bedingungen für eine Bilderzeugung zu ändern, zu dem in Fig. 12 dargestellten Flußdiagramm hinzugefügt wird.

Bei den vorstehend beschriebenen Verarbeitungen ist es möglich, Bedingungen für eine Bilderzeugung in entsprechender Weise zu ändern, so daß ein gewünschter Gradient selbst dann erhalten werden kann, wenn sich die Entwicklungskenndaten unter dem Ein­ fluß einer Änderung eines Entwicklers oder Komponenten wie einem photoempfindlichen Körper, im Laufe der Zeit ändern.

Claims (14)

1. Verfahren zum Bestimmen der Tonerbelegung eines mit Toner entwickelten Ladungsbildes auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungselement (103), bei dem

• - auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungselement ein Ladungsbild eines Bilddichte-Musters mit Muster-Bereichen stufenweise veränderlicher Bilddichte erzeugt wird,
• - die Oberflächenpotentiale des Ladungsbildes der Muster-Bereiche verschiedener Bilddichte mit Hilfe eines Potentialsensors (211) gemessen und die Meßwerte gespeichert werden,
• - das Ladungsbild des Bilddichte-Musters mit Toner entwickelt wird, die unterschiedlichen Tonerbelegungen des entwickelten Ladungsbildes der Muster-Bereiche mit Hilfe eines die Reflexion von Licht an dem jeweiligen Musterbereich erfassenden Photodetektors (208) gemessen und die Tonerbelegungs-Meßwerte gespeichert werden,
• - eine Steuereinrichtung für Tonerbelegungen unterhalb eines vorgegebenen oberen Toner­ belegungs-Werts ((M/A)c) aus den Tonerbelegungs-Meßwerten und aus den zugehörigen Oberflächenpotential-Meßwerten der einzelnen Bereiche eine Gleichung berechnet, die die Abhängigkeit der Tonerbelegung vom Oberflächenpotential angibt, wobei der vorgegebene oberen Tonerbelegungs-Wert der oberen Grenze des Bereichs hoher Empfindlichkeit des Photodetektors (208) entspricht,
  und bei dem
• - Tonerbelegungen oberhalb des vorgegebenen oberen Tonerbelegungs-Werts nach Maßga­ be der ermittelten Gleichung bestimmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem für Tonerbelegungen unterhalb des vorgegebenen oberen Tonerbelegungs-Werts ein Ausgangsspannungswert V_P des Photodetektors (208), welcher entsprechend einer aufgebrachten Tonermenge bzw. Tonerbelegung auf dem photo­ leitfähigen Aufzeichnungselement (103) gefühlt worden ist, gleich oder größer als ein vorbestimmter Bezugswert V_PC ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Absolutwert |ΔV_P/Δ(M/A)| einer Änderung eines Ausgangsspannungswertes V_P des Photodetektors (208) bei einer Änderung Δ(M/A) einer aufgebrachten Tonermenge bzw. Tonerbelegung (M/A) auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungselement (103) für Tonerbelegungen unterhalb des vorgegebenen oberen Tonerbelegungs-Werts gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert |ΔV_P/Δ(M/A)|₀ ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem

• - die Steuereinrichtung die Gleichung für Tonerbelegungen oberhalb eines vorgegebenen unteren Tonerbelegungs-Werts ((M/A)_min) aus den Tonerbelegungs-Meßwerten und aus den zugehörigen Oberflächenpotential-Meßwerten der einzelnen Bereiche berechnet, und
• - Tonerbelegungen unterhalb des vorgegebenen unteren Tonerbelegungs-Werts nach, Maßgabe der ermittelten Gleichung bestimmt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem ein Absolutwert |ΔV_P/Δ(M/A)| einer Änderung eines Ausgangsspannungswertes V_P des Photodetektors (208) bei einer Änderung Δ(M/A) einer aufgebrachten Tonermenge bzw. Tonerbelegung (M/A) auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungselement (103) im Bereich zwischen dem vorgegebenen oberen Tonerbelegungs-Wert und dem vorgegebenen unteren Tonerbelegungs-Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert |ΔV_P/Δ(M/A)|₀ ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Gleichung zwischen dem Oberflächenpotential und der Tonerbelegung entweder gegeben ist durch:
(M/A) = α V_S + β; → (α, β: Konstante),
wobei V_S ein elektrisches Oberflächenpotential und (M/A) die aufgebrachte Tonermenge bzw. Tonerbelegung ist, oder durch
(M/A) = α (V_S-V_DC) + β; → (α, β: Konstante),
wobei V_DC eine Gleichspannungskomponente einer Entwicklungsvorspannung ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Steuereinrichtung eine Änderung der Bedingungen für eine Bilderzeugung vornimmt, wenn sie nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit eine Änderung der ermittelten Gleichung feststellt.

8. Elektrophotographisches Druck- oder Kopiergerät mit

• - Vorrichtungen zum Erzeugen eines Ladungsbildes eines Bilddichte-Musters mit Muster- Bereichen stufenweise veränderlicher Bilddichte auf einem photoleitfähigen Aufzeich­ nungselement (103),
• - einem Potentialsensor (211), mit dem die Oberflächenpotentiale des Ladungsbildes der Muster-Bereiche unterschiedlicher Bilddichte gemessen werden,
• - einer Entwicklungsvorrichtung (108), die das Ladungsbild der Muster-Bereiche auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungselement (103) mit Toner entwickelt,
• - einer optischen Detektoranordnung (208) aus einer Lichtquelle und einem Photodetektor, bei der der Photodetektor das von der Lichtquelle auf die verschiedenen mit Toner ent­ wickelten Muster-Bereiche gerichtete und von diesen reflektierte Licht detektiert und der Tonerbelegung entsprechende Tonerbelegungs-Meßwerte abgibt, und mit
• - einer Steuereinrichtung, die
  • - die Oberflächenpotential-Meßwerte und die zugehörigen Tonerbelegungs-Meßwerte in einem Speicher speichert,
  • - für Tonerbelegungen unterhalb eines oberen vorgegebenen Tonerbelegungs-Werts ((M/A)c) aus den Tonerbelegungs-Meßwerten und aus den zugehörigen Oberflächen­ potential-Meßwerten eine Gleichung berechnet, die die Abhängigkeit der Tonerbele­ gung vom Oberflächenpotential angibt, wobei der vorgegebene obere Tonerbele­ gungs-Wert der oberen Grenze des Bereichs hoher Empfindlichkeit des Photodetek­ tors entspricht, und
  • - Tonerbelegungen oberhalb des vorgegebenen oberen Tonerbelegungs-Werts nach Maßgabe dieser Gleichung bestimmt.

9. Elektrophotographisches Druck- oder Kopiergerät nach Anspruch 8, bei dem für Toner­ belegungen unterhalb des vorgegebenen oberen Tonerbelegungs-Werts ein Ausgangs­ spannungswert V_P des Photodetektors (208), welcher entsprechend einer aufgebrachten To­ nermenge bzw. Tonerbelegung auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungselement (103) gefühlt worden ist, gleich oder größer als ein vorbestimmter Bezugswert V_PC ist.

10. Elektrophotographisches Druck- oder Kopiergerät nach Anspruch 8, bei dem ein Absolutwert |ΔV_P/Δ(M/A)| einer Änderung eines Ausgangsspannungswertes V_P des Photodetektors (208) bei einer Änderung Δ(M/A) einer aufgebrachten Tonermenge bzw. Tonerbelegung (M/A) auf dem photoempfindlichen Aufzeichnungselement (103) für Toner­ belegungen unterhalb des vorgegebenen oberen Tonerbelegungs-Werts gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert |ΔV_P/Δ(M/A)|₀ ist.

11. Elektrophotographisches Druck- oder Kopiergerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem

• - die Steuereinrichtung die Gleichung für Tonerbelegungen oberhalb eines vorgegebenen unteren Tonerbelegungs-Werts ((M/A)_min) aus den Tonerbelegungs-Meßwerten und aus den zugehörigen Oberflächenpotential-Meßwerten der einzelnen Bereiche berechnet, und
• - Tonerbelegungen unterhalb des vorgegebenen unteren Tonerbelegungs-Werts nach Maßgabe der ermittelten Gleichung bestimmt werden.

12. Elektrophotographisches Druck- oder Kopiergerät nach Anspruch 11, bei dem ein Absolutwert |ΔV_P/Δ(M/A)| einer Änderung des Ausgangsspannungswertes V_P des Photo­ detektors (208) bei einer Änderung Δ(M/A) einer aufgebrachten Tonermenge bzw. Tonerbe­ legung (M/A) auf dem photoempfindlichen Aufzeichnungselement (103) im Bereich zwischen dem vorgegebenen oberen Tonerbelegungs-Wert und dem vorgegebenen unteren Tonerbele­ gungs-Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert |ΔV_P/Δ(M/A)|₀ ist.

13. Elektrophotographisches Druck- oder Kopiergerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem die Gleichung zwischen dem Oberflächenpotential und der Tonerbelegung ent­ weder gegeben ist durch:
(M/A) = α V_S + β; → (α, β: Konstante),
wobei V_S ein elektrisches Oberflächenpotential und (M/A) die aufgebrachte Tonermenge bzw. Tonerbelegung ist, oder durch
(M/A) = α (V_S-V_DC) + β; → (α, β: Konstante),
wobei V_DC eine Gleichspannungskomponente einer Entwicklungsvorspannung ist.

14. Elektrophotographisches Druck- oder Kopiergerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei dem die Steuereinrichtung eine Änderung der Bedingungen für eine Bilderzeugung vornimmt, wenn sie nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit eine Änderung der ermittelten Gleichung feststellt.