DE69307219T2

DE69307219T2 - Elektrophotographisches Wiedergabegerät und Verfahren zur Steuerung eines elektrophotographischen Wiedergabeverfahrens

Info

Publication number: DE69307219T2
Application number: DE69307219T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Yamatokoriyama-Shi Nara 639-11 Ino; Motoyuki Yamatokoriyama-Shi Nara 639-11 Itoyama; Kunio Nara-Shi Nara 631 Ohashi; Mitsuru Nara-Shi Nara 630 Tokuyama
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2013-08-21
Also published as: EP0584744B1; JP2904651B2; JPH0675479A; EP0584744A2; EP0584744A3; US5402209A; DE69307219D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG.

Die Erfindung betrifft elektrophotographische Wiedergabegeräte, wie z.B. Kopiergeräte und Laserdrucker, sowie ein Verfahren zum Steuern eines elektrophotographischen Wiedergabeprozesses. Ein derartiges Gerät und Verfahren sind beispielsweise in US-A-4 829 336 beschrieben.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Um über einen längeren Zeitraum eine gute Kopierqualität beizubehalten, wird in einem elektrophotographischen Wiedergabegerät das elektrophotographische Wiedergabeverfahren In Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungsbedingungen angesteuert. Genauer gesagt, erkennt ein optischer Sensor das Reflexionsvermögen einer freiliegenden Oberfläche eines Photorezeptors und gibt ein das Reflexionsvermögen repräsentierendes Referenzsignal aus. In Abhängigkeit von dem Referenzsignal wird ein spezifischer Steuerparameter des elektrophotographischen Wiedergabeverfahrens verändert. Der Steuerparameter ist beispielsweise eine Lampenspannung, eine Spannung eines Laders, ein Entwicklungsvorspannung oder eine Spannung eines Entladers.
Die Kopierqualität wird beeinträchtigt, wenn die Dichte eines Schleiers steigt. Die Schleierdichte entspricht der Helligkeit einer Nlchtbildfläche auf einer Kopie. Eine Erhöhung der Schleierdichte wird durch verschiedene Faktoren beeinflußt. Die Hauptfaktoren sind ein Ansteigen des verbleibenden Potentials des Photorezeptors und eine Beeinträchtigung des Entwicklers aufgrund von Umgebungsbedingungsänderungen oder gealtertem Toner. In einem derartigen Gerät wird ein Zweikomponenten-Trockenentwickler mit Toner und Träger verwendet.
Mit einer herkömmlichen Verfahrenssteuerung ist es unmöglich, ein Anstegen der Schleierdichte zu kompensieren, daß durch die Beeinträchtigung des Toners aufgrund seiner Wärmegeschichte bewirkt wird.
1 Es kann einen Fall geben, in dem ein elektrophotographisches Wiedergabegerät in einem Lagerhaus gelagert oder unter starker Wärmeeinwirkung transportiert wird, wobei der Toner im Inneren des Geräts unter einer Temperatur von ungefähr 50º über einen Zeitraum von zwei Tagen gehalten wird. Wenn der Toner eine derartige Wärmegeschichte durchstanden hat, ist das Harz des Toners erweicht und die Ladeeigenschaften des Toners aufgrund von Wärmespannungen beeinträchtigt. Wenn der geschädigte Toner zugeführt wird, kann die Schleierdichte ansteigen, auch wenn der Steuerparameter korrekt eingestellt ist. Ein derartiger Anstieg der Schleierdichte kann nicht durch Einstellen der Lampenspannung oder der Entwicklungsvorspannung kompensiert werden.
Eine Kopie mit vergrößerter Schleierdichte wirkt nicht sauber, so daß der Benutzer den Eindruck hat, daß die Kopie eine extrem niedrige Qualität aufweist.
Wenn darüber hinaus die Schleierdichte durch den geschädigten Toner vergrößert wird, kann ein fehlerhaftes Referenzsignal abgegeben werden. Wenn der Steuerparameter in Abhängigkeit von diesem fehlerhaften Referenzsignal eingestellt wird, wird die Kopierqualität vermindert und eine extrem große Tonermenge bei der Entwicklung verbraucht. Dieser übermäßige Tonerverbrauch führt zu einem unökonomischen Betrieb und zu Verschmutzung durch Tonerstaub.
In den letzten Jahren wird ein Additiv verwendet, so daß die Tonerqualität nicht nachteilig beeinflußt wird, auch wenn der Toner aufgrund seiner Wärmegeschichte geschädigt ist. Allerdings ist das Problem einer hohen Schlelerdichte noch nicht vollständig gelöst.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches Wiedergabegerät anzugeben, bei dem der Anstieg der Schleierdichte vermieden und ökonomische Nachteile einschließlich des Wegfliegens von Toner durch quantitatives Abschätzen des Anstiegs der Schleierdichte behoben wird, auch wenn Toner zugeführt wird, der durch seine Wärmegeschichte geschädigt ist.
Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ein elektrophotographisches Widergabegerät angegeben mit:
einem elektrophotographischen Verarbeitungsbereich mit einer Lichtquelle, einem Photorezeptor, auf dem ein elektrostatisches latentes Bild durch Licht von der Lichtquelle erzeugt wird, einer Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes in ein sichtbares Bild, um eine Bildfläche und eine Nichtblldfläche auf dem Photorezeptor zu erzeugen, einer Übertragungseinrichtung zum Übertragen des sichtbaren Bildes auf ein Kopiermaterial und mit einer Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Oberfläche des Photorezeptors nach der Übertragung;
einer ersten Erkennungseinrichtung zum optischen Erkennen eines Reflexionsvermögens der Nichtbildfläche und Ausgeben eines ersten Erkennungssignals;
einer zweiten Erkennungseinrichtung zum optischen Erkennen eines Reflexionsvermögens des Photorezeptors nach der Reinigung durch die Reinigungseinrichtung und zum Abgeben eines zweiten Erkennungsignals; und mit
einer Steuerung zum Berechnen eines Verhältnisses zwischen dem ersten Erkennungssignal und dem zweiten Erkennungssignal und zum Ansteuern eines Steuerparameters des elektrophotographischen Verarbeitungsbereichs, so daß das Verhältnis in einem vorbestimmten Bereich liegt.
Es ist auch möglich, die Entwicklungseinrichtung mit einer Rühreinrichtung zum Rühren des Entwicklers einschließlich dem Toner und dem Träger vorzusehen, und die Rühreinrichtung durch die Steuerung derart anzusteuern, daß die Rühreinrichtung den Entwickler rührt, wenn das nach dem Einstellen des Steuerparameters erhaltene Verhältnis weiterhin außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
Ebenfalls ist es möglich, eine Tonerzuführung zum Zuführen von Toner zu der Entwicklungseinrichtung vorzusehen und die Tonerzuführung durch die Steuerung derart anzusteuern, daß eine Tonerdichte in dem Entwickler vermindert wird, wenn das ermittelte Verhältnis nach dem Rühren des Entwicklers weiterhin außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
Das Verhältnis gibt eine Schleierdichte an, die die Helligkeit einer Oberfläche des Photorezeptors zwischen der Entwicklungseinrichtung und der Übertragungseinrichtung angibt, und wird geringer, wenn die Schleierdichte ansteigt.
Beispielsweise ist der Steuerparameter eine Entwicklungsvorspannung oder die Spannung der Lichtquelle. Die Tonerdichte ist ein Verhältnis des Toners in dem Entwickler einschließlich dem Toner und dem Träger.
Mit diesem Aufbau wird das Verhältnis des ersten Erkennungssignals zum zweiten Erkennungsignal durch die Steuerung berechnet. In Abhängigkeit von dem Verhältnis wird der Steuerparameter des elektrophotographischen Verarbeitungsbereichs angesteuert.
Da es möglich ist, die Temperaturabhängigkeit der ersten Erkennungseinrichtung und die der zweiten Erkennungseinrichtung ungefähr gleich zu machen, wird die Temperaturabhängigkeit der ersten Erkennungseinrichtung durch die Temperaturabhängigkeit der zweiten Erkennungseinrichtung durch Berechnen des Verhältnisses eliminiert, auch wenn eine Temperaturänderung auftritt.
Das bedeutet, daß die Schleierdichte unabhängig von Temperaturänderungen präzise bestimmt wird. Da das elektrophotographische Wiedergabeverfahren durch das die Schleierdichte kennzeichnende Verhältnis gesteuert wird, ist es möglich, eine Verschlechterung der Bildqualität auf dem Kopiermaterial über einen langen Zeitraum zu vermeiden.
Wenn das Verhältnis außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt und die Schleierdichte ansteigt, und wenn die Schleierdichte auch nach Einstellen des Steuerparameters nicht vermindert wird, wird der Toner im Entwickler als geschädigt angesehen. Die ursprüngliche Eigenschaft des Toners wird wiederhergestellt, indem der Entwickler durch die Rühreinrichtung gerührt und der aufgrund seiner Wärmegeschichte geschädigte Toner durch Reibung zwischen Toner und Träger geladen wird. Es ist somit möglich, einen Anstieg der Schleierdichte zu verhindern und eine Verschlechterung der Bildqualität auf dem Kopiermaterial zu vermeiden.
Zusätzlich zum Rühren des Entwicklers wird die Effektivität des Ladens des Toners durch Reibung zwischen dem Träger und dem Toner durch das Rühren des Entwicklers verbessert, wenn die Tonerdichte im Entwickler durch die Tonerzuführung vermindert wird. Diese Anordnung verhindert ein Ansteigen der Schleierdichte und vermeidet eine Verschlechterung der Bildqualität auf dem Kopiermaterial.
Für das bessere Verständnis des Gegenstands und der Vorteile der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren verwiesen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines elektrophotographischen Wiedergabegeräts gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist ein Graph mit dem Verhältnis zwischen der Lichtmenge eines optischen Sensors und der Temperatur in dem elektrophotographischen Wiedergabegerät.
Fig. 3 ist ein Graph mit dem Verhältnis zwischen einem Ausgangsverhältnis A des elektrophotographischen Wiedergabegeräts und der Schleierdichte auf einer Kopie.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm mit der Arbeitsweise des elektrophotographischen Wiedergabegeräts.
Fig. 5 ist ein Graph mit dem Verhältnis zwischen einer optimalen Geschwindigkeit beim Rühren des Entwicklers und einem Ausgangsverhältnis A in dem elektrophotographischen Wiedergabegerät.
Fig. 6 zeigt einen Graph mit dem Verhältnis zwischen einer optimalen Tonerdichte und einem Ausgangsverhältnis A in dem elektrophotographischen Wiedergabegerät.
Fig. 7 zeigt einen Graph mit dem Verhältnis zwischen einem Ausgangsverhältnis A und der Anzahl von durch das elektrophotographische Wiedergabegerät erzeugten Kopien, wobei die Kopien kontinuierlich erzeugt wurden, während geschädigter Toner zugeführt wurde, und das Rühren des Toners und das Begrenzen der Tonerdichte entsprechend dem Ausgangsverhältnis A angesteuert wurde.
Fig. 8 ist ein Graph mit einem Vergleichsbeispiel mit dem Verhältnis zwischen einem Ausgangsverhältnis A und der Anzahl der erzeugten Kopien, wobei der Toner nicht gerührt und die Tonerdichte nicht begrenzt wurde.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM

Die nachfolgende Beschreibung diskutiert eine Ausführungform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8.
Ein Kopiergerät als elektrophotographisches Wiedergabegerät weist einen elektrophotographischen Verarbeitungsbereich zum Erzeugen eines Bildes auf einem Kopiermaterial auf. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist der elektrophotographische Verarbeitungsbereich einen trommelförmigen Photorezeptor 4, eine über dem Photorezeptor 4 angeordnete Dokumentenplatte 1, eine Kopierlampe 2 und ein optisches System 3 auf. Weiterhin sind in dem elektrophotographischen Verarbeitungsbereich eine Ladeeinrichtung 5, eine Entwicklungseinheit 6, ein Übertragungslader 7 und eine Reinigungseinheit 8 in dieser Reihenfolge im Uhrzeigersinn um den Photorezeptor 4 angeordnet. Der elektrophotographische Verarbeitungsbereich weist außerdem eine Einrichtung zum Zuführen von Kopiermaterial zwischen dem Photorezeptor 4 und dem Übertragungslader 7 auf, sowie eine Schmelzeheit zum Verschmelzen eines Bildes auf dem Kopiermaterial und eine Tonerzuführeinheit zum Zuführen von Toner zu der Entwicklungseinhelt 6, was später beschrieben wird, obwohl diese Elemente nicht in den Figuren gezeigt sind.
In dem Kopiergerät wird Licht von der Kopierlampe 2 auf ein auf der Dokumentenplatte 1 angeordnetes Dokument projiziert und das reflektierte Licht von dem Dokument zu einer Oberfläche des Photorezeptors 4 durch das optische System 3 geführt. Die Spannung der Kopierlampe 2 wird durch eine Lampentreiberschaltung 2a gesteuert.
An einem Ende der Dokumentenplatte 1 ist eine standardweiße Platte 1a angebracht. Wenn ein Teil des Photorezeptors, auf dem das Bild der standardweißen Platte 1a erzeugt ist, entwickelt worden ist, wird das Reflexionsvermögen dieses Bereichs durch einen ersten optischen Sensor 9 bestimmt, was später beschrieben wird. Das Reflexionsvermögen entspricht der Schleierdichte des Photorezeptors 4. Die Schleierdichte gibt die Helligkeit einer Nichtbildfläche auf einer Kopie wieder.
Der Photorezeptor 4 wird durch Erzeugen einer Aluminiumtrommel mit einer Wanddicke von 2 mm, einem Durchmesser von 100 mm und einer Länge von 340 mm sowie durch gleichmäßiges Aufbringen eines organischen Halbleiters auf die äußere Umfangsfläche der Aluminiumtrommel zum Erzeugen einer photoleitfähigen Schicht mit einer Dicke von 1 µm gebildet. Der Photorezeptor 4 wird in Uhrzeigerrichtung gedreht. Die photoleitfähige Schicht wird durch den Lader 5 aufgeladen, wonach Licht auf den Photorezeptor 4 durch das optische System 3 projiziert wird, um ein elektrostatisches latentes Bild auf der photoleitfähigen Schicht zu erzeugen.
Die Entwicklungseinheit 6 speichert Entwickler mit Toner und Träger und entwickelt das entladene latente Bild in ein sichtbares Bild durch den Toner. Die Entwicklereinheit 6 weist einen Entwicklerbehälter 6a mit einem Rührelement mit Drehflügeln (nicht dargestellt) auf, sowie eine Vorspannungsquelle 6b, eine Rührertreiberschaltung 6c, eine Tonerzuführtreiberschaltung 6d und einen Tonersteuerungssensor 6e. Die Vorspannungsquelle 6b bringt eine Vorspannung auf den Toner auf. Der Entwickler wird in dem Entwicklerbehälter 6a auf ein Treibersignal von der Rührertreiberschaltung 6c hin gerührt. Der Entwicklerbehälter 6a weist die oben genannte Tonerzuführeinheit (nicht dargestellt) zum Zuführen des Toners von einer separat vorgesehen Tonerzuführung (nicht dargestellt) zu dem Entwicklerbehälter 6a auf ein Treibersignal von der Tonerzuführungstreiberschaltung 6d hin auf. Der Tonersteuerungssensor 6e bestimmt eine Tonerdichte (d.h., den Anteil des Toners in dem Entwickler) in dem Entwicklerbehälter 6a.
Der Übertragungslader 7 überträgt das Tonerbild von dem Photorezeptor 4 auf das Kopierpapier P. Das Kopierpapier P wird von dem Übertragungslader 7 zu der Schmelzeinheit (nicht dargestellt) transportiert, wo das Tonerbild auf dem Kopierpapier P verschmolzen wird, und wird danach aus dem Kopiergerät ausgegeben.
Die zwischen dem Übertragungslader 7 und dem Lader 5 angeordnete Reinigungseinheit 8 reinigt die Oberfläche des Photorezeptors 4, bevor der nächste Kopiervorgang startet.
Der erste optische Sensor 9 ist zwischen der Entwicklereinheit 6 und dem Übertragungslader 7 angeordnet, um die der standardweißen Platte 1a entsprechende Nichtbildfläche zu erkennen. Ein zweiter optischer Sensor 10 ist zwischen der Reinigungseinheit 8 und dem Lader 5 angeordnet.
Jeder der optischen Sensoren 9 und 10 weist eine lichtabgebende Diode und einen Phototransistor auf. Die lichtabgebende Diode bringt Licht auf die Oberfläche des Photorezeptors 4, während der Phototransistor das von der Oberfläche reflektierte Licht empfängt. Somit geben die optischen Sensoren 9 und 10 Signale als Funktion des Reflexionsvermögens des beleuchteten Bereichs des Photorezeptors 4 ab.
Daher bestimmt der erste optische Sensor 9 ein Reflexionsvermögen der Nichtbildfläche auf dem Photorezeptor 4, wo das Bild der standardweißen Platte 1a entwikkelt worden ist und gibt das Ergebnis als Daten zu der freiliegenden Oberfläche aus (d.h. als ein der Schleierdichte entsprechendes numerisches Signal). Auf der anderen Seite erkennt der zweite optische Sensor 10 ein Reflexionsvermögen des Photorezeptors 4 nach dessen Reinigung durch die Reinigungseinheit 8 und gibt das Ergebnis als ein numerisches Signal aus.
Die Ausgaben der optischen Sensoren 9 und 10 werden jeweils in einen Dividierer 11 eingegeben, wo der Ausgang des ersten optischen Sensors durch den Ausgang des zweiten optischen Sensors 10 geteilt wird, um ein Ausgangsverhältnis A zu berechnen. Das Ausgangsverhältnis A wird durch einen A/D-Wandler 12 in digitale Form gewandelt und in eine Systemsteuerung 13, wie z.B. einen Mikrocomputer, eingegeben.
Ein Ausgangssignal des Tonersteuersensors 6e wird durch einen Verstärker 14 verstärkt, durch einen A/D-Wandler 15 in digitale Form gewandelt und dann in die Systemsteuerung 13 eingegeben.
Die Systemsteuerung 13 nimmt die Daten von den A/D-Wandlern 12 und 15 mit sehr kleinen Intervallen entsprechend einem später beschriebenen Programm auf. Die Systemsteuerung 13 gibt dann in Abhängigkeit von den Daten Steuersignale an die Lampentreiberschaltung 2a, die Vorspannungsquelle 6b, die Rührertreiberschaltung 6c und die Tonerzuführtreiberschaltung 6d. Darüber hinaus weist die Systemsteuerung 13 eine nicht dargestellte Einrichtung zum Stoppen der jeweiligen Elemente In dem elektrophotographischen Verarbeitungsbereich auf.
Das oben beschriebene Ausgangsverhältnis A ist eine quantitative Information, die eine genaue Bestimmung der Schleierdichte erlaubt. Der numerische Wert des Ausgangs des ersten optischen Sensors 9 gibt die Schleierdichte auf dem Photorezeptor 4 wieder und enthält Fehler aufgrund der Temperaturabhängigkeit des ersten optischen Sensors 9.
Fig. 2 ist ein Graph mit dem Verhältnis zwischen den Temperaturen und Lichtstärkenänderungen einer in einem optischen Sensor dieser Bauart als lichtabgebendes Element verwendeten lichtabgebenden Diode. Wie aus dem Graph erkennbar ist, vermindert sich die Lichtmenge, wenn die Umgebungstemperatur ansteigt, so daß - auch wenn der Photorezeptor 4 ein gleichförmiges Reflexionsvermögen aufweist - sich das Ausgangssignal des optischen Sensors 9 ändert, wenn die Temperatur variiert.
Durch Berechnen des Ausgangsverhältnisses A wird die Temperaturabhängigkeit des Ausgangssignals von dem ersten optischen Sensor 9 durch das Ausgangssignal des zweiten optischen Sensors 10 eliminiert. Somit ist das Ausgangsverhältnis A ein Wert, der präzise eine verbleibende Tonermenge in der Nichtbildfläche auf dem Photorezeptor 4 nach der Entwicklung anzeigt, unabhängig von Veränderungen in der Umgebungstemperatur.
Wie in Fig. 3 gezeigt, hängt das Ausgangsverhältnis A eng mit der Schleierdichte zusammen. Wenn in diesem Beispiel das Ausgangsverhältnis A zwischen 1 und 0,95 liegt, liegt eine Menge an Resttoner in der Nichtbildfläche in einem zulässigen Bereich.
In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Betrieb der Maschine unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm des in der in Fig. 1 gezeigten Systemsteuerung 13 ablaufenden Programms diskutiert.
Zunächst wird das Ausgangsverhältnis A durch die Systemsteuerung 13 abschnittweise bestimmt (Schritt 1). Danach wird geprüft, ob das Ausgangsverhältnis zwischen 1 und 0,95 liegt (Schritt 2). Wenn das Ausgangsverhältnis A zwischen 1 und 0,95 liegt, wird entschieden, daß das elektrophotographische Wiedergabeverfahren optimal abläuft und der gegenwärtige Koperzyklus fortgesetzt (Schritt 3). Wenn andererseits das Ausgangsverhältnis A kleiner ist als 0,95, wird die Spannung der Kopierlampe 2 nachgestellt (Schritt 4).
Nach Einstellung der Spannung wird ein neues Ausgangsverhältnis A durch die Systemsteuerung 13 (Schritt 5) ermittelt. Danach wird geprüft, ob das Ausgangsverhältnis A zwischen 1 und 0,95 liegt (Schritt 6). Wenn das Ausgangsverhältnis A zwischen 1 und 0.95 liegt, wird bestimmt, daß das elektrophotographische Wiedergabeverfahren optimal läuft, und der gegenwärtige Kopierzyklus fortgeführt (Schritt 3). Wenn andererseits das Ausgangsverhältnis A kleiner ist als 0,95 wird die Vorspannung der Entwicklereinheit 6 nachgestellt (Schritt 7).
In dem Fall, wenn Toner zu dem Entwicklerbehälter 6a zugeführt wird, der vorher durch Wärmeeinwirkung geschädigt worden ist, kann die Schleierdichte oftmals nicht durch Nachstellen der beiden Steuerparameter vermindert werden. Wenn diese Steuerparameter weiterhin nachgestellt werden, wird die Kopierqualität verschlechtert und der Tonerverbrauch vergrößert, wie oben beschrieben.
Nach Einstellen der Vorspannung wird ein neues Ausgangsverhältnis A durch die Systemsteuerung 13 ermittelt (Schritt 8). Dann wird geprüft, ob das neue Ausgangsverhältnis A zwischen 1 und 0,95 liegt (Schritt 9). Wenn das Ausgangsverhältnis A zwischen 1 und 0,95 liegt, wird entschieden, daß das elektrophotographische Wiedergabeverfahren optimal läuft, und der gegenwärtige Kopierzyklus fortgesetzt (Schritt 3). Wenn andererseits das Ausgangsverhältnis A kleiner ist als 0,95, wird die Zufuhr von Papier zu dem Photorezeptor 4 und die Zufuhr von Toner zu dem Entwicklerbehälter 6a unterbrochen, während der Entwickler in dem Entwicklerbehälter 6a für einen bestimmten Zeitraum mit einer optimalen Geschwindigkeit entsprechend dem Ausgangsverhältnis A gerührt wird (Schritt 10, siehe Fig. 5). Die Rührgeschwindigkeit wird durch die Geschwindigkeit an den Enden der Flügel des Rühres angegeben. Der durch die Reibung mit dem Träger geschädigte Toner wird durch das Rühren des Entwicklers aufgeladen. Das Rühren ermöglicht es, daß der Toner seine ursprünglichen Fähigkeiten wiedererhält.
Danach wird das Ausgangsverhältnis A durch die Systemsteuerung 13 bestimmt (Schritt 11), und es wird geprüft, ob der neuermittelte Wert zwischen 1 und 0,95 liegt (Schritt 12). Wenn das Ausgangsverhältnis A zwischen 1 und 0,95 liegt, wird entschieden, daß der elektrophotographische Wiedergabeprozeß optimal läuft, und der gegenwärtige Kopierzyklus fortgesetzt wird (Schritt 3).
Wenn das Ausgangsverhältnis A auch nach dem Rühren nicht 0,95 erreicht, wird der Toner in der Entwicklereinheit 6a gerührt während die Zufuhr von Toner begrenzt wird, um die Tonerdichte in dem Entwicklerbehälter 6a zu vermindern (Schritt 13).
Mit einer üblichen Steuerung wird die Tonerdichte in dem Entwicklerbehälter 6a entsprechend dem Ausgangssignal von dem Tonersteuersensor 6e separat gesteuert, um beispielsweise immer bei 4 % zu liegen. Wenn allerdings das Ausgangsverhältnis A auch nach dem Rühren nicht verbessert ist, wird die Tonerdichte entsprechend einer Verminderung des Ausgangsverhältnisses A reduziert (siehe Fig. 6) und der Entwickler gerührt. Wenn das Rühren durchgeführt wird, wenn die Tonerdichte in dem Entwicklerbehälter 6a vermindert ist, d.h. wenn das Verhältnis des Toners zum Träger niedrig ist, wird die Ladeeffektivität des Toners verbessert. Somit ist die Möglichkeit, daß der Toner seine ursprüngliche Fähigkeit wieder erreicht, größer.
Nach Durchführung der obengenannten Einstellungen wird der Kopiervorgang wieder aufgenommen. Ein neues Ausgangsverhältnis A wird durch die Systemsteuerung 13 bestimmt (Schritt 14), und es wird geprüft, ob der Wert zwichen 1 und 0,95 liegt (Schrit 15). Wenn das Ausgangsverhältnis A zwischen 1 und 0,95 liegt, wird entschieden, daß das elektrophotographische Wiedergabeverfahren optimal läuft, und der Kopierzyklus fortgeführt (Schritt 3).
Wenn das Ausgangsverhältnis nach diesen Einstellungen nicht 0,95 erreicht, wird eine Warnung abgegeben, oder der Kopierbetrieb unterbrochen, und eine Meldung an den Benutzer abgegeben (Schritt 16).
Druch das Abgeben einer derartigen Warnung wird ein Anstegen der Schleierdichte vermieden, ohne daß andere Elemente der Kopierqualität verschlechtert werden, auch wenn Toner zugeführt wird, der durch Wärmeeinwirkung geschädigt worden ist.
Fig. 7 zeigt einen Graph zur Erläuterung, wie sich das Ausgangsverhältnis A im Laufe der Zeit verändert, wenn geschädigter Toner zugeführt wird, wobei die erzeugten Kopien auf der Horizontalachse aufgetragen sind. Jedesmal, wenn das Ausgangsverhältnis unter 0,95 fällt, wird der Toner in dem Entwicklerbehälter 6a gerührt. Wenn, mit anderen Worten, der Toner durch Rühren in das Limit der Tonerdichte geladen wird, ist es möglich, ein Abfallen des Ausgangsverhältnisses A weit unterhalb von 0,95 zu vermelden. So wird die Schleierdichte derart gesteuert, daß sie nicht unter eine zulässige Grenze fällt.
Wenn der geschädigte Toner ohne Rühren des Entwicklers in dem Entwicklercontainer 6a und ohne Begrenzen der Tonerdichte zugeführt worden ist, ändert sich das Ausgangsverhältnis A entsprechend dem Graph von Fig. 8. Wie sich aus dem Graph ergibt, wird der Wert des Ausgangsverhältnisses A nicht viel verbessert, auch wenn andere Steuerparameter nachgestellt werden, was dazu führt, daß sich nach und nach eine Schleierdichte einstellt.
Da der zweite optische Sensor 10 zusätzlich zu dem ersten optischen Sensor 9 bei dem Aufbau dieser Ausführungsform wie oben beschrieben vorgesehen ist, werden die Temperaturabhängigkeiten des ersten optischen Sensors 9 und des zweiten optischen Sensors 10 gegeneinander ausgeglichen. Dieser Aufbau erlaubt es, daß das Ausgangsverhältnis A nicht durch Temperaturänderungen beeinflußt wird. Durch Einstellen der jeweiligen Steuerparameter in Abhängigkeit von dem auch die Schleierdichte angebenden Ausgangsverhältnis A wird eine stabile Kopierqualität über einen langen Zeitraum unabhängig von Umgebungstemperaturänderungen erhalten.
Wenn die Schleierdichte durch ein Ausgangsverhältnis A außerhalb eines vorbestimmten Bereichs vergrößert wird, werden die Steuerparameter durch die Systemsteuerung 13 eingestellt. Wenn die Schleierdichte auch nach Einstellung nicht vermindert wird, wird angenommen, daß der Anstieg der Schleierdichte auf einer Beeinträchtigung des Toners beruht.
Der Toner in dem Entwicklerbehälter 6a, dessen Fließ- und Ladefähigkeiten beeinträchtigt sind, wird durch den Rührer gerührt und durch die Reibung mit dem Träger geladen, so daß er wieder seine ursprünglichen Tonereigenschaften erhält. Durch Vermindern der Schleierdichte kann auf diese Weise eine Verschlechterung der Kopierqualität vermieden werden.
Durch Vermindern der Tonerdichte in dem Entwickler, d.h., dem Anteil des Toners im Träger, zusätzlich zum Rühren des Entwicklers, wird die Effektivität beim Aufladen des Toners durch Reibung zwischen dem Toner und dem Träger verbessert. Dies ermöglicht es, daß die Schleierdichte vermindert wird und die Kopierqualität nicht verschlechtert wird.
Bei diesem Aufbau ist es nicht notwendig, sowohl das Rühren des Entwicklers in dem Entwicklerbehälter 6a als auch das Begrenzen der Tonerdichte durchzuführen. Wenn das Ausgangsverhältnis A nach dem Rühren des Entwicklers nicht verbessert ist, ist es möglich, eine Warnung ohne Begrenzen der Tonerdichte abzugeben.
Wenn das Ausgangsverhältnis A nach Einstellen der Entwicklervorspannung nicht verbessert ist, ist es möglich, sofort die Tonerdlchte zu begrenzen und den Entwickler in dem Entwicklerbehälter 6a zu rühren.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird das elektrophotographische Wiedergabeverfahren in einem Kopergerät angewendet. Es ist aber auch möglich, das Verfahren in einem System, wie z.B. einem Laserdrucker anzuwenden, bei dem ein auf dem Photorezeptor 4 erzeugtes elektrostatisches latentes Bild durch Entwickler in ein sichtbares Bild entwickelt wird.
Es ist offensichtlich, daß die beschriebene Erfindung in vielfältiger Weise variiert werden kann. Derartige Variationen werden als nicht außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegend angesehen. Alle derartigen Modifikationen gelten - soweit sie für den Fachmann offensichtlich sind - als im Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche eingeschlossen.

Claims

1. Elektrophotographisches Wiedergabegerät, mit:

- einem elektrophotographischen Verarbeitungsbereich mit einer Lichtquelle, einem Photorezeptor (4) zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes mit dem Licht von der Lichtquelle (3), einer Entwicklungseinrichtung (6) zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes In ein sichtbares Bild, um eine Bildfläche und eine Nichtbildfläche auf dem Photorezeptor (4) zu erzeugen, einer Übertragungseinrichtung (7) zum Übertragen des sichtbaren Bildes auf ein Kopiermaterial und mit einer Reinungseinrichtung (8) zum Reinigen einer Oberfläche des Photorezeptors (4) nach Übertragung des sichtbaren Bildes;

- einer ersten Erkennungseinrichtung (9) zum optischen Erkennen eines Reflexionsvermögens der Nichtbildfläche auf dem Photorezeptor (4) und zum Abgeben eines ersten Erkennungssignals;

gekennzeichnet durch

- eine zweite Erkennungseinrichtung (10) zum optischen Erkennen eines Reflexionsvermögens des Photorezeptors (4) nach der Reinigung durch die Reinigungseinrichtung (8) und zum Abgeben eines zweiten Erkennungssignals; und durch

- eine Steuerung (13) zum Berechnen eines Verhältnisses zwischen dem ersten Erkennungssignal und dem zweiten Erkennungssignal und zum Ansteuern eines Steuerparameters des elektrophotographischen Verarbeitungsbereichs, so daß das Verhältnis in einem vorbestimmten Bereich liegt.

2. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dokumentenplatte (P), auf die ein Dokument auflegbar ist, wobei in einem Teil der Dokumentenplatte eine weiße Platte eingesetzt ist und das Dokument durch Licht von der Lichtquelle (3) beleuchtet wird,

- wobei die weiße Platte durch Licht von der Lichtquelle (3) beleuchtet wird und das von der weißen Platte reflektierte Licht zu dem Photorezeptor (4) geführt wird, die Nichtbildfläche einem Teil des Photorezeptors (4) entspricht, auf dem ein elektrostatisches latentes Licht der weißen Platte entwickelt ist, und wobei die erste Erkennungseinrichtung (9) zwischen der Entwicklungseinrichtung (6) und der Übertragungseinrichtung (7) angeordnet ist, um ein Reflexionsvermögen der Nichtbildfläche zu bestimmen.

3. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrophotographische Verarbeitungsbereich weiterhin eine Ladeeinrichtung (5) zum Laden der Oberfläche des Photorezeptors (4) aufweist, und daß die zweite Erkennungseinrichtung (10) zwischen der Reinigungseinrichtung (8) und der Ladeeinrichtung (5) angeordnet ist, um ein Reflexionsvermögen der Oberfläche des Photorezeptors (4) zu bestimmen.

4. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die erste als auch die zweite Erkennungseinrichtung (9, 10) ein optischer Sensor mit einer Leuchtdiode und einem Phototransistor ist.

5. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerparameter eine Spannung der Lichtquelle (3) ist.

6. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerparameter eine Entwicklungsvorspannung (6b) der Entwicklungseinrichtung (6) ist.

7. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtung (6) Entwickler zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes enthält, wobei der Entwickler ein Tonermaterial und ein Trägermaterial aufweist.

8. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Rühreinrichtung zum Rühren des Entwicklers,

- wobei die Steuerung (13) die Rühreinrichtung so ansteuert, daß der Entwickler gerührt wird, wenn das nach dem Einstellen des Steuerparameters durch die Steuerung (13) erhaltene Verhältnis weiterhin außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.

9. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rührgeschwindigkeit der Rühreinrichtung umgekehrt proportional zu dem Verhältnis ist, wobei die Rührgeschwindigkeit größer wird, wenn das Verhältnis kleiner wird.

10. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (13) eine Einrichtung aufweist, um den elektrophotographischen Verarbeitungsbereich zu stoppen, wenn der Entwickler durch die Rühreinrichtung gerührt wird.

11. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrophotographische Verarbeitungsbereich eine Einrichtung zum Zuführen von Kopiermaterial zu dem Photorezeptor aufweist.

12. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrophotographische Verarbeitungsbereich eine Tonerzuführung (6d) zum Zuführen von Toner zu der Entwicklungseinrichtung aufweist.

13. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (13) die Tonerzuführung (6d) ansteuert, um die Dichte des Toners in der Entwicklungseinrichtung (6) durch Beschränken der Zuführung von Toner zu vermindern, wenn das nach dem Rühren des Entwicklers durch die Rühreinrichtung bestimmte Verhältnis weiterhin außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.

14. Elektrophotographisches Wiedergabegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerdichte vermindert wird, wenn das Verhältnis kleiner wird.

15. Verfahren zum Steuern eines elektrophotographischen Wiedergabeprozesses in einem elektrophotographischen Wiedergabegerät mit einer Lichtquelle (3), einem Photorezeptor (4), einer Entwicklungseinrichtung (6), einer Übertragungseinrichtung (7) und einer Reinigungseinrichtung (8), mit den Schritten:

(a) Erzeugen eines elektrostatischen latenten Bildes auf dem Photorezeptor (4) durch Licht von der Lichtquelle (3);

(b) Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes in ein sichtbares Bild durch die Entwicklungseinrichtung (6), um eine Bildfläche und eine Nichtbildfläche auf dem Photorezeptor (4) zu erzeugen;

(c) optisches Erkennen eines Reflexionsvermögens der Nichtbildfläche und Ausgeben eines ersten Erkennungssignals;

(d) Übertragen des sichtbaren Bildes auf ein Kopiermaterial durch die Übertragungseinrichtung (7);

(e) Reinigen einer Oberfläche des Photorezeptors (4) durch die Reinigungseinrichtung (8) nach Übertragen des sichtbaren Bildes;

gekennzeichnet durch

(1) optisches Erkennen eines Reflexionsvermögens des Photorezeptors (4) nach der Reinigung; und durch

(g) Berechnen eines Verhältnisses zwischen dem ersten Erkennungssignal und dem zweiten Erkennungssignal und Steuern eines Steuerparameters des elektrophotographischen Wiedergabeprozesses, so daß das Verhältnis innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Nichtbildfläche ein Teil auf dem Photorezeptor (4) ist, auf dem ein elektrostatisches latentes Bild von einer weißen Platte entwickelt ist, wobei die weiße Platte auf einem Teil einer durch Licht von der Lichtquelle (3) beleuchteten Dokumentenplatte (P) befestigt ist, und daß

- das Erkennen eines Reflexionsvermögens der Nichtbildfläche in Schritt (c) an einer Stelle zwischen der Entwicklungseinrichtung (6) und der Übertragungseinrichtung (7) durchgeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch den Schritt des Ladens einer Oberfläche des Photorezeptors (4) durch die Ladeeinrichtung (5) vor Schritt (a),

- wobei das Erkennen eines Reflexionsvermögens der Oberfläche des Photorezeptors (4) in Schritt (f) an einer Stelle zwischen der Reinigungseinrichtung (8) und der Ladeeinrichtung (5) durchgeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schritte (c) und (f) das Projizieren von Licht auf die Oberfläche des Photorezeptors (4) durch eine Leuchtdiode und das Empfangen von von der Oberfläche reflektiertem Licht durch einen Phototransistor umfaßt.

19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerparameter eine Spannung der Lichtquelle (3) ist.

20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerparameter eine Entwicklungsvorspannung (6b) der Entwicklungseinrichtung (6) ist.

21. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch den Schritt (h) des Rührens des Toner und Träger aufweisenden Entwicklers in der Entwicklungseinrichtung (6), wenn das nach dem Einstellen des Steuerpararneters bestimmte Verhältnis weiterhin außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rührgeschwindigkeit in Schritt (h) umgekehrt proportional zu dem Verhältnis ist, so daß die Rührgeschwindigkeit größer wird, wenn das Verhältnis kleiner wird.

23. Verfahren nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch den Schritt des Stoppens des elektrophotographischen Wiedergabeprozesses, wenn das Rühren des Entwicklers in Schritt (h) durchgeführt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch den Schritt des Verminderns einer Dichte des Toners in dem in der Entwicklungseinrichtung (6) gelagerten Entwickler, wenn das nach dem Einstellen des Steuerparameters bestimmte Verhältnis weiterhin außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wobei der Entwickler den Toner und das Trägermaterial aufweist.

25. Verfahren nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch den Schritt des Verminderns einer Dichte des Toners in dem in der Entwicklungseinrichtung (6) gelagerten Entwickler, wenn das nach dem Rühren des Entwicklers durch die Rühreinrichtung bestimmte Verhältnis weiterhin außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerdichte umgekehrt proportional zu dem Verhältnis ist, wobei die Tonerdichte größer wird, wenn das Verhältnis kleiner wird.