DE4343274C2 - Verfahren und elektrophotographisches Gerät mit Einrichtungen zum Bestimmen der Tonerbelegung eines mit Toner entwickelten Ladungsgebildes auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungselement - Google Patents
Verfahren und elektrophotographisches Gerät mit Einrichtungen zum Bestimmen der Tonerbelegung eines mit Toner entwickelten Ladungsgebildes auf einem photoleitfähigen AufzeichnungselementInfo
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- DE4343274C2 DE4343274C2 DE4343274A DE4343274A DE4343274C2 DE 4343274 C2 DE4343274 C2 DE 4343274C2 DE 4343274 A DE4343274 A DE 4343274A DE 4343274 A DE4343274 A DE 4343274A DE 4343274 C2 DE4343274 C2 DE 4343274C2
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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 |ΔVp/Δ(M/A)| für eine Ver
änderung im Ausgangssignal Vp 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.
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
VSi = 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 VPi (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).
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.
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 VPi 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
VSP und VSG 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 (VSP/VSG)/λ
λ = -6.0×103 [cm2/g]
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
VSi 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
VPMIN 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
VPMIN 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 VPi von dem optischen Sensor
208 zu dem Bildeingangssignal i nicht kleiner als ein ganz be
stimmter Wert VPC ist (VPC <= VPMIN), 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 VSi des
elektrischen Potentialsensors 211 und einer aufgebrachten To
nermenge (M/A)i aus dem Ausgangswert VPi des optischen Sensors
208 erhalten. Hierbei wird die folgende lineare Funktion verwen
det:
(M/A)i = α × VSi + β (VPi <= VPC)
oder wenn eine Gleichspannungskomponente einer Entwicklungsvor
spannung VDC ist, wird der folgende Vergleichsausdruck für eine
lineare Beziehung verwendet:
(M/A)i = α × (VSi-VDC + β für (VPi <= VPC)
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 Vsi bzw. (Vsi-VDC)
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
VPi des optischen Sensors 208 VPC 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 VPC <= VP <= VPMAX genügt, wobei der
Ausgang VPMAX 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 VPi 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 × VSi
+ β zwischen der aufgebrachten Tonermenge (M/A)i und einem
elektrischen Potential-Ausgangswert VSi 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 VSi von
dem Sensor 211 und die Vergleichsbeziehung (M/A)i = α × VSi + 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 VPC 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
|ΔVP/Δ(M/A)| einer Veränderung in dem Ausgangssignal VP 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 |ΔVP/Δ(M/A)|0 ist (M/A)c ist und der Aus
gangswert von dem optischen Sensor 208 dann VPC ist.
In diesem Fall entspricht ein Bereich mit einer aufgebrachten
Tonermenge, welche der Bedingung genügt, daß |ΔVP/(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 |ΔVP/Δ(M/A)| kleiner als |ΔVP/Δ(M/A)|0 ist,
dem Bereich, in welchem (M/A)i größer als (M/A)c ist.
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 = PMAX/FF (H) × n
wobei PMAX 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 Pi, 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 Pj, 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 Pi und i in Pj 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)
PMAX (t) ist und der Laserausgangswert bei dem Bildeingangs
signal FF (H), der anfangs eingestellt ist, PMAX (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 PMAX (0) nicht gleich
PMAX ist, sind die folgenden zwei Wege zulässig; der eine be
steht darin, das Bildeingangssignal k zu verwenden, das einem
Zustand entspricht, bei welchem PMAX (t) gleich PK (0) ist, bei
welchem die Auflösung zwischen dem Laserausgang P00 bis zu dem
Bildeingangssignal 00 (H) und PMAX (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 PMAX
(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 VP 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 VPC ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Absolutwert |ΔVP/Δ(M/A)| einer Änderung
eines Ausgangsspannungswertes VP 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 |ΔVP/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 |ΔVP/Δ(M/A)| einer Änderung
eines Ausgangsspannungswertes VP 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 |ΔVP/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 VS + β; → (α, β: Konstante),
wobei VS ein elektrisches Oberflächenpotential und (M/A) die aufgebrachte Tonermenge bzw. Tonerbelegung ist, oder durch
(M/A) = α (VS-VDC) + β; → (α, β: Konstante),
wobei VDC eine Gleichspannungskomponente einer Entwicklungsvorspannung ist.
(M/A) = α VS + β; → (α, β: Konstante),
wobei VS ein elektrisches Oberflächenpotential und (M/A) die aufgebrachte Tonermenge bzw. Tonerbelegung ist, oder durch
(M/A) = α (VS-VDC) + β; → (α, β: Konstante),
wobei VDC 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 VP 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 VPC ist.
10. Elektrophotographisches Druck- oder Kopiergerät nach Anspruch 8, bei dem ein
Absolutwert |ΔVP/Δ(M/A)| einer Änderung eines Ausgangsspannungswertes VP 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 |ΔVP/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 |ΔVP/Δ(M/A)| einer Änderung des Ausgangsspannungswertes VP 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 |ΔVP/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 VS + β; → (α, β: Konstante),
wobei VS ein elektrisches Oberflächenpotential und (M/A) die aufgebrachte Tonermenge bzw. Tonerbelegung ist, oder durch
(M/A) = α (VS-VDC) + β; → (α, β: Konstante),
wobei VDC eine Gleichspannungskomponente einer Entwicklungsvorspannung ist.
(M/A) = α VS + β; → (α, β: Konstante),
wobei VS ein elektrisches Oberflächenpotential und (M/A) die aufgebrachte Tonermenge bzw. Tonerbelegung ist, oder durch
(M/A) = α (VS-VDC) + β; → (α, β: Konstante),
wobei VDC 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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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