-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Betriebsüberwachungseinrichtung
eines elektrophotographischen Gerätes, das jeden Abschnitt eines
elektrophotographischen Prozesses gemäß der Dichte eines Bezugstonerbildes
steuert, um ein stabil erzeugtes Abbildungsbild zu erhalten.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
In einem elektrophotographischen
Gerät,
wie beispielsweise einem Kopiergerät und einem Laserdrucker, ereignet
es sich manchmal, dass das Oberflächenpotenzial eines Photorezeptors
stark gemäß der Umgebungsschwankung,
wie beispielsweise einer Temperaturschwankung schwankt. Wenn beispielsweise
der Photorezeptor einen OPC (Organischer photoleitender Leiter)
hat, fällt,
da die Beweglichkeit der optischen Träger eine Temperaturabhängigkeit
zeigt, das Oberflächenpotenzial
herab um 100 V uner einer niedrigen Temperaturbedingung im Vergleich
zu demjenigen der normalen Temperaturen, um dadurch das Auftreten
eines Restpotenzials zu verursachen. Daher bewegen sich die Tonerteilchen
zu weißen
Teilen des Kopierabbildungsbildes, um dadurchden Schleier zu verursachen.
-
Es besteht die folgende Tendenz.
Das heißt,
wenn die Kopier- und Druckoperationen wiederholt ausgeführt werden,
wird eine mechanische Spannung, wie beispielsweise ein Polieren,
auf Grund eines Reinigungsmessers angesammelt, um die Filmdicke
der Photorezeptorschicht zu reduzieren, was darin resultiert, dass
das Oberflächenpotenzial
graduell abfällt.
Das Auftreten einer derartigen Änderung
im Oberflächenpotenzial
führt zu
eine starken Beeinträchtigung,
wie beispielsweise einer Verminderung der Dichte der Bildqualität des erzeugten
Abbildungsbildes.
-
Dagegen ist der Entwickler so empfindlich
für eine
Feuchtigkeitsänderung
infolge seines Pulvers. Wenn er im Allgemeinen wenig feucht ist,
hat der Entwickler einen hohen elektrichen Widerstand, was dazu führt, dass
der durch Reibung geladene Toner ein starkes Ladungshaltevermögen hat.
Als Ergebnis nimmt die geladene Menge an Toner zu, um dadurch die
Bildqualität
zu verändern.
Zusätzlich
wird der Entwickler auf Grund des wiederholten Gebrauchs hiervon
schlecht, was zu der starken Veränderung
der Bildqualität
führt.
-
Um die obigen Mängel zu kompensieren, stabilisiert
das herkömmliche
elektrophotographische Gerät die
Bildqualität
durch Messen des elektrostatischen Latentbildes, das auf dem Photorezeptor
erzeugt ist, um die Bildung des elektrostatischen Latentbildes gemäß den Messergebnissen
zu steuern (vergleiche beispielsweise japanische geprüfte Patentpublikation
Nr. 61-29502/1986).
-
Es gibt ein anderes Beispiel, das
die obigen Mängel
kompensiert. Ein derartiges Beispiel ist mit einer Einrichtung zum
Erfassen der optischen Dichte des Tonerbildes auf dem Photorezeptor
versehen, um die Änderung
der Qualität
zu erfassen und den elektrophotographischen Prozess gemäß den erfassten
Ergebnissen zu steuern, so dass die optimale Bildqualität erhalten
werden kann. Gemäß dem Beispiel
werden eine Vielzahl von Quadrat-Tonerflecken von etwa 30 mm × 30 mm
als das Tonerbild auf dem Photorezeptor vorgesehen, so dass jeder
Tonerfleck eine verschiedene Dichte von anderen Tonerflecken hat,
um dadurch einzeln die optische Dichte hiervon zu erfassen.
-
Die folgende Beschreibung beschäftigt sich
mit dem Prozess der Erfassung de optischen Dichte gemäß der Erzeugung
der Tonerflecken bezüglich
eines Zeitdiagramms von 15(a) bis 15(f). Der Trommeltyp-Photorezeptor
wird auf jeweiligen verschiedenen Positionen durch verschiedene
Gitterspannungen-500 V, –400
V und –300
V in dieser Reihenfolge geladen (vergleiche 15(a)). Eine Kopierlampe wird bezüglich eines
geladenen Bereiches abgeschaltet, so dass die Belichtungsoperation
nicht ausgeführt
wird (vergleiche 15(b)),
und während
der Periode ist eine Austastlampe eingeschaltet, wie dies in 15(c) gezeigt ist.
-
Daher bleiben elektrische Ladungen
auf Grund der Gitterspannungen auf dem geladenen Bereich so zurück, wie
sie sind. Drei Tonerflecken (vergleiche 15(e)) mit verschiedener Dichte sind
durch Entwickeln des geladenen Bereichs mit einer konstanten Entwicklungsvorspannung
von –200
V erzeugt (vergleiche 15(d)),
und jede Dichte der Tonerflecken wird durch einen optischen Sensor
gemäß der Erfassungszeit von 15(f) erlasst. Danach werden
die Gitterspannungen, die Entwicklungsvorspannung und andere Fakto ren
gemäß jeder
erfassten Dichte der Tonerflecken gesteuert, um die Bildqualität zu korrigieren.
-
Nach der Steuerung wird der Photorezeptor
durch eine konstante Gitterspannung von –700 V geladen. Dann wird der
geladene Bereich des Photorezeptors durch die Kopierlampe mit jeweiligen
Anlegespannungen 60 V, 65 V und 70 V belichtet. Drei Tonerflecken
mit verschiedener Dichte werden mit Entwickeln des geladenen Bereiches
mit einer konstanten Entwicklungsvorspannung von –200 V erzeugt,
und jede Dichte der Tonerflecken wird durch einen optischen Sensor
in der folgenden Weise erfasst. Dann wird die Anlegespannung der
Kopierlampe gesteuert, um die Bildqualität zu korrigieren.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass es
etwa 2 Sekunden dauert, um den Prozess gemäß der erfassten optischen Dichte
der sechs Tonerflecken zu steuern. Demgemäß wird die Prozesssteuerung
auf Grund der Tonerflecken ausgeführt nach (1) dem Einschaltbetrieb
der Hauptleistung des Kopiergeräts
und vor oder nach (2) dem Kopierbetrieb, um nicht irgendwelche Störungen während des
Kopierbetriebs hervorzurufen.
-
Jedoch erfolgt der zeitliche Ablauf
der Prozesssteuerung auf Grund der Tonerflecken lediglich während des
Einschaltbetriebs der Hauptleistung bzw. des Hauptschalters des
Kopiergerätes.
Da so die Änderung der
Umstände,
wie beispielsweise de Temperaturanstieg von 10°C auf 15°C innerhalb des Kopiergerätes auftritt,
bis der Kopierbetrieb durchgeführt
wird, liefert das herkömmliche
Gerät das
Problem, dass die Genauigkeit der Prozesssteuerung verschlechtert
ist.
-
Um das obige Problem zu vermeiden,
ist, wenn die Zeitsteuerung vor dem Kopierbetrieb erfolgt, die Arbeitswirksamkeit
während
des Kopierbetriebs reduziert. Wenn dagegen die Zeitsteuerung nach
dem Kopierbetrieb vorgenommen wird, wird die Dichtekorrektur des
Abbildungsbildes nicht ausgeführt,
bis der Kopierbetrieb beendet ist, um dadurch das Problem hervorzurufen,
das ähnlich
zu dem Fall ist, in welchem die Zeitsteuerung bei Einschalten der
Leistung vorgenommen wird, so dass die Genauigkeit der Prozesssteuerung
verschlechtert ist.
-
Das zum Stand der Technik zählende Dokument
US-A5 170 210 offenbart ein Bilderzeugungsgerät mit einem Temperaturdetektor,
einem Feuchtigkeitsdetektor und einem Atmosphärendruckdetektor. Weiterhin
sind ein erster Detektor zum Erfassen von Dichten von auf der photoempfindlichen
Trommel erzeugten Bildern, ein zweiter Detektor zum Erfassen von
Dichten von auf Papier übertragenen
Bildern und ein dritter Detektor zum Erfassen der Dichte des Bildes
auf der photoempfindlichen Trommel nach Übertragen des früheren Bildes
auf das Papier in dem Gerät
vorgesehen. In diesem Bilderzeugungsgerät wird die zu einer Entwicklungseinheit
gespeiste Tonermenge abhängig
von Umgebungsbedingungen gesteuert, wie diese durch beispielsweise
den Temperaturdetektor und den ersten Detektor erfasst sind. Die
durch den ersten Detektor erfasste Dichte eines Bildes wird mit
einem Bezugswert verglichen, um die Tonerdichte zu steuern. Dieser
Steuerungsprozess kann durch Erfassungssignale korrigiert werden,
die von dem zweiten und dem dritten Detektor eingespeist sind. Somit
werden in diesem Bilderzeugungsgerät das Oberflächenpotenzial
der photoempfindlichen Trommel und die Ladungsmenge des Entwicklers
gemäß Bilddichten
und Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur, Feuchtigkeit
und Atmosphärendruck,
um die photoempfindliche Trommel gesteuert.
-
Weiterhin beschreibt das zum Stand
der Technik zählende
Dokument JP-A-55
055 349 eine Steuereinheit eines elektrophotographischen Kopiergerätes, bei
dem ein Vorlagendokument und ein Bezugsziel, das als die Unterseite
einer Vorlagendokument-Walze vorgesehen ist, mit einer Belichtungslampe
belichtet werden, um die Dichte eines Tonerbilds des Bezugsziels
zu erfassen.
-
Schließlich offenbart das zum Stand
der Technik zählende
Dokument JP-A-58-152
273 ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einer Einrichtung zum
Korrigieren der Menge des Lichtes, das zum Projizieren eines Bildes
projiziert ist, so dass ein Bezugslatentbild auf einem Photorezeptor
ein gewünschtes
Oberflächenpotenzial
hat, einer Detektoreinrichtung zum Erfassen von Bedingungen für einen
Gebrauch, die die Eigenschaften eines Photorezeptors beeinflussen,
und einer Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Korrigieren einer
Bezugsgleichung, die Bedingungen ausdrückt, um eine optimale Menge
an Licht zu erhalten, das für
ein Projizieren eines Bildes gemäß der korrigierten
Menge des Lichtes, das für
ein Projizieren eines Bildes projiziert ist, und der erfassten Bedingungen
für einen
Gebrauch projiziert ist.
-
Das zum Stand der Technik zählende Dokument
US-A-4 870 460 offenbart eine Anzahl von Bezugstonerbildern, deren
Dichten erfasst werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
eine Betriebsüberwachungseinrichtung
eines elektrophotographischen Gerätes zu schaffen, die eine Abbildungserzeugung
mit einer Verbesserung der Genauigkeit der Prozesssteuerung und
ohne Verschlechterung der Arbeitswirksamkeit optimieren kann.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft
die vorliegende Erfindung eine Betriebsüberwachungseinrichtung, wie
sie im Patentanspruch 1 angegeben ist. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
beschrieben.
-
Eine erfindungsgemäße Betriebsüberwachungseinrichtung
eines elektrophotographischen Geräts ist mit Folgendem versehen:
- – einer
Dichteerfassungseinrichtung zum optischen Erfassen der Dichte eines
Bezugstonerbilds auf einem Photoempfänger;
- – einer
Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen der Temperatur innerhalb
des elektrophotographischen Geräts;
- – einer
Einrichtung zum Beurteilen, ob die Temperaturdifferenz zwischen
der aktuellen von der Temperaturerfassungseinrichtung erfassten
Temperatur und der während
der vorigen Steuerung jedes Abschnitts eines elektrophotographischen
Prozesses erfassten Temperatur kleiner als eine vorbestimmte Temperaturdifferenz
wird; und
- – einer
Steuereinrichtung zum erneuten Steuern jedes Abschnitts des elektrophotographischen
Prozesses zum Erzeugen eines Bezugstonerbilds auf dem Photoempfänger zum
Stabilisieren der Bildqualität
eines erzeugten Bilds, wenn die Temperaturdifferenz nicht kleiner
als die vorbestimmte Temperaturdifferenz ist.
-
Bei dieser Anordnung wird erfasst,
ob die Temperaturdifferenz zwischen der aktuell von der Temperaturerfassungseinrichtung
erfassten Temperatur und der während
der Steuerung jedes Abschnitts des vorigen elektrophotographischen
Prozesses erfasste Temperatur nicht kleiner als eine vorbestimmte
Temperaturdifferenz wird oder nicht, und wenn sie nicht kleiner
als die vorbestimmte Temperaturdifferenz ist, wird jeder Abschnitt
des elektrophotographischen Prozesses erneut gesteuert. So wird
die Prozesssteuerung entsprechend der Temperaturänderung innerhalb des elektrophotographisches
Geräts
ausgeführt.
-
So wird eine Änderung der Bildqualität, wie sie
durch eine Empfindlich keitsänderung
auf Grund einer Temperaturänderung
wie einer Empfindlichkeitsänderung
des Photoempfängers
erzeugt wird, verringert, um dadurch eine starke Änderung
der Bildgualität
zu vermeiden. Außerdem
kann die vorliegende Anordnung die Prozesssteuerung weniger häufig ausführen, obwohl
die herkömmliche
Anordnung eine häufige
Ausführung vornahm,
um die oben genannte starke Änderung
der Bildqualität
zu vermeiden.
-
Demgemäß kann vermieden werden, dass
die durch das Tonerfleckverfahren während der Prozesssteuerung
verbrauchte Tonermenge groß wird,
die Prozesssteuerung verbessert die Genauigkeit, und es kann eine
Optimierung der Bilderzeugung erzielt werden.
-
Um die obige Aufgabe zu lösen, verfügt noch
eine andere Betriebsüberwachungseinrichtung
eines elektrophotographischen Geräts über Folgendes:
- – eine
Dichteerfassungseinrichtung zum optischen Erfassen der Dichte eines
Bezugstonerbilds auf einem Photoempfänger und zum Ausgeben des Erfassungsergebnisses
als Wert, der dadurch erhalten wird, dass die erfasste Dichte des
Bezugstonerbilds durch die erfasste Dichte eines Photoempfängers Trägers geteilt wird;
und
- – eine
Entwicklungsvorspannung-Steuereinrichtung zum Ändern einer Entwicklungsvorspannung,
die verhindert, dass Toner durch ein elektrisches Restpotenzial
eines hellen Abschnitts auf dem Photoempfänger, wie er nach einer Belichtungsoperation
erzeugt wird, angezogen wird, so dass ein Unterschied gegenüber dem
während
der Erfassung der Dichte des Bezugstonerbilds vorliegt, wenn die
Dichteerfassungseinrichtung die Dichte des Photoempfängerträgers erfasst;
- – wobei
die Dichte des Bezugstonerbilds genau erfasst wird und eine Korrektur
der Bildqualität
entsprechend dem Erfassungsergebnis ausgeführt wird.
-
Im Fall niedriger Temperaturen geschieht
es, dass das elektrische Restpotenzial des hellen Abschnitts nach
der Belichtungsoperation als großer Wert induziert ist, wobei
das induzierte elektrische Restpotenzial bewirkt, dass der Toner
am Photoempfänger
anhaftet, wodurch sich die Tendenz ergibt, dass eine hohe Dichte des
Photoempfängerträgers erfasst
wird. Jedoch führt
bei dieser Anordnung, wenn die Dichteerfassungseinrichtung die Dichte
des Photoempfängerträgers erfasst,
die Entwicklungsvorspannung-Steuereinrichtung eine Steuerung zum Ändern (z.
B. Erhöhen)
der Entwicklungsvorspannung in solcher Weise aus, dass das Anziehen
von Toner im Teil des elektrischen Restpotenzials im hellen Abschnitt
stärker
als während
der Erfassung der Dichte des Bezugstonerbilds vermieden wird.
-
Da die geänderte Entwicklungsvorspannung
das elektrische Restpotenzial des Photoempfängers löscht, ist es möglich, die
Dichte des Photoempfängerträgers zu
erfassen, wobei beinahe kein Toner am Photoempfänger anhaftet. So wird, da
die erfasste Dichte des Photoempfängerträgers genau berechnet wird,
das Ausgangssignal der Dichteerfassungseinrichtung genau, wodurch
eine Verbesserung der Genauigkeit der Prozesssteuerung gewährleistet
ist.
-
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist
eine andere Betriebsüberwachungseinrichtung
eines elektrophotographischen Geräts Folgendes auf:
- – eine
Dichteerfassungseinrichtung zum optischen Erfassen der Dichte eines
Bezugstonerbilds auf einem Photoempfänger;
- – eine
Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen der Temperatur innerhalb
des elektrophotographischen Geräts;
und
- – eine
Einrichtung zum Vergleichen (1) der Temperaturdifferenz
zwischen der aktuell von der Temperaturdifferenz zwischen der aktuell
von der Temperaturerfassungseinrichtung erfassten Temperatur und
der während
der Steuerung jedes Abschnitts eines vorigen elektrophotographischen
Prozesses erfassten Temperatur mit (2) einer eingestellten Bezugstemperaturdifferenz;
- – eine
Bezugstemperatur-Änderungseinrichtung
zum Ändern
der Bezugstemperaturdifferenz in Reaktion auf die Temperaturerfassungseinrichtung;
- – eine
Steuereinrichtung zum Steuern erneut jedes Abschnitts des elektrophotographischen
Prozesses zum Stabilisieren der Bildqualität eines erzeugten Bilds, wenn
die erfasste Temperaturdifferenz nicht kleiner als die Bezugstemperaturdifferenz
ist.
-
Bei der obigen Anordnung gewährleistet
die Bezugstemperatur-Änderungseinrichtung,
dass die Prozesssteuerung entsprechend einer Empfindlichkeitsänderung
des Photoempfängers
während
einer Temperaturänderung
ausgeführt
wird, da (1) die Empfindlichkeit der Photoempfängertrommel bei niedrigen Temperaturen
schlechter wird, während
sie bei einem Temperaturanstieg besser wird, und (2) die Änderungsrate
der Empfindlichkeitsverbesserung auf Grund eines Temperaturanstiegs
klein wird, wenn die Temperatur ansteigt.
-
Genauer gesagt, kann, da die Empfindlichkeitsänderung
der Photoempfängertrommel
auf Grund eines Temperaturanstiegs bei niedrigen Temperaturen groß ist, die
Prozesssteuerung dadurch häufig
ausgeführt werden,
dass die Bezugstemperaturdifferenz auf einen kleinen Wert eingestellt
wird, während
bei normalen Temperaturen, da die Empfindlichkeitsänderung
der Photoempfängertrommel
abhängig
vom Temperaturanstieg klein ist, die Prozesssteuerung nicht häufig ausgeführt werden
kann, wenn die Bezugstemperaturdifferenz groß eingestellt wird.
-
Obwohl die Empfindlichkeitsänderung
der Photoempfängertrommel
auf Grund eines Temperaturanstiegs innerhalb des Kopiergeräts klein
ist, kann ein überflüssiges Ausführen der
Prozesssteuerung, wie sie ausgeführt
wird, wenn die Temperaturänderung
innerhalb des Kopiergeräts
größer als
ein vorbestimmter Wert ist, vermieden werden.
-
Ein weiterer Bereich der Anwendbarkeit
der vorliegenden Erfindung wird aus der folgenden Detailbeschreibung
offenbar. Jedoch sollte verstanden werden, dass die Detailbeschreibung
und spezifische Beispiele, die die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung angeben, lediglich zur Veranschaulichung dienen, da verschiedene Änderungen
und Modifikationen innerhalb des Bereichs der Erfindung, wie diese
beansprucht ist, für
den Fachmann aus dieser Detailbeschreibung offensichtlich sind.
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der Detailbeschreibung,
die sich anschließt,
und den begleitenden Zeichnungen verstanden, die lediglich zur Veranschaulichung
dienen und somit nicht die vorliegende Erfindung beschränken.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1(a) bis 1(f) sind Zeitdiagramme,
die jeweils Zeitdiagramme einer Prozesssteuerung für Ladungspotenziale
in einem Kopiergerät
mit einem Prozesssteuergerät
eines Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen.
-
2(a) bis 2(f) sind Zeitdiagramme,
die jeweils eine Prozesssteuerung für eine Kopierlampe in einem Kopiergerät mit dem
Prozesssteuergerät
zeigen.
-
3 ist
eine schematische Erläuterung
des Diagramms, das die Struktur eines Kopiergeräts mit dem Prozesssteuergerät zeigt.
-
4(a) bis 4(c) zeigen die Struktur
eines optischen Sensors des Kopiergeräts, wobei 4(a) eine Draufsicht, 4(b) eine Vorderansicht und 4(c) eine Seitenansicht
sind.
-
5 ist
ein beispielhaftes Diagramm, das einen Zustand zeigt, in welchem
die Prozesssteuerung Stufe für
Stufe in dem Prozesssteuergerät
ausgeführt wird.
-
6 ist
ein erläuterndes
Diagramm, das eine Charakteristik zeigt, die die Beziehung zwischen
der Bilddichte (ID = image density) eines durch das Kopiergerät kopierten
Bilds und dem Ausgangssignal des optischen Sensors angibt.
-
7(a) bis 7(f) sind zeitbezogene Diagramme,
die jeweils eine Prozesssteuerung zum Erfassen der Trägerdichte
einer Photoempfängertrommel
durch Erhöhen
einer Entwicklungsvorspannung in einem Kopiergerät mit einer Betriebsüberwachungseinrichtung
gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung zeigen.
-
8 ist
ein erläuterndes
Diagramm, das einen Zustand zeigt, bei dem die Prozesssteuerung
alle zwei Stunden in einer Betriebsüberwachungseinrichtung des
Vergleichsbeispiels ausgeführt
wird.
-
9 ist
ein erläuterndes
Diagramm, das einen Zustand zeigt, bei dem die Prozesssteuerung
jede Stunde in einer Betriebsüberwachungseinrichtung
eines Vergleichsbeispiels ausgeführt
wird.
-
10 ist
ein Flussdiagramm, das eine Prozesssteuerung einer Betriebsüberwachungseinrichtung gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
-
11 ist
ein erläuterndes
Diagramm, das eine Prozesssteuerung in Übereinstimmung mit einem Temperatursensor
der Betriebsüberwachungseinrichtung
zeigt.
-
12 ist
ein erläuterndes
Diagramm, das eine Charakteristik zeigt, die die Beziehung zwischen
einer Innentemperatur eines Kopiergeräts mit der Betriebsüberwachungseinrichtung
und der verstrichenen Zeit angibt.
-
13 ist
ein Flussdiagramm, das eine Prozesssteuerung einer Betriebsüberwachungseinrichtung gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
-
14 ist
ein erläuterndes
Diagramm, das eine Prozesssteuerung in Übereinstimmung mit einem Temperatursensor
der Betriebsüberwachungseinrichtung
zeigt.
-
15(a) bis 15(f) sind Zeitdiagramme,
die jeweils eine Prozesssteuerung zum Erzeugen einer Vielzahl von
Tonerflecken in einem herkömmlichen
Kopiergerät
zeigen.
-
BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Die folgende Beschreibung beschreibt
das erste Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei eine Betriebsüberwachungseinrichtung auf
ein Kopiergerät
angewandt ist, in Bezug auf die 1 bis 5.
-
Ein Kopiergerät gemäß der vorliegenden Erfindung
ist mit einer Photorezeptortrommel 1 mit einem zylinderförmigen Photorezeptor
versehen (vergleiche 3).
Die Photorezeptortrommel 1 ist drehbar in einer Richtung
A in dem Kopiergerät
vorgesehen. Beispielsweise hat die Photorezeptortrommel 1 eine
Trommelbasis als eine Photorezeptorbasis aus einem Aluminiumrohr
mit einer Rohrdicke von etwa 2 mm, einem Durchmesser von etwa 100
mm und einer Länge
von etwa 340 mm, und eine äußere Umfangsfläche der
Trommelbasis ist gleichmäßig mit
einer eine elektrische Ladung erzeugenden Schicht mit einer Dicke
von 1 Mikron (um) und einer elektrischen Ladungstransportschicht
mit einer Dicke von 34 Mikron in dieser Reihenfolge bedeckt, um
einen organischen Halbleiter zu bilden.
-
eine Dokumentenanordnungsplatte 2 aus
transparentem Material zum Platzieren eines Dokuments M darauf ist
oberhalb der Photorezeptortrommel 1 vorgesehen. Ein optisches
Belichtungssystem 3 liegt zwischen der Dokumentenanordnungsplatte 2 und
der Photorezeptortrommel 1. Das optische Belichtungssystem 3 besteht
aus einer Kopierlampe 4, einer Vielzahl von Spiegeln 5 und
einer Linse 6.
-
Das optische Belichtungssystem 3 führt ein
optisches Abtasten des Dokuments M gemäß Licht, das von der Kopierlampe 4 projiziert
ist (vergleiche die abwechselnd lange und kurze Strichlinie von 3) durch Bewegen der Dokumentenanordnungsplatte 2 durch
und richtet das reflektierte Licht zu der Oberfläche der Photorezeptortrommel 1 über die
Spiegel 5 und die Linse 6, um so die Belichtungsoperation
auszuführen.
Gemäß der Belichtung
wird ein elektrostatisches Latentbild gemäß einem Abbildungsmuster des
Dokuments M auf der Oberfläche
der Photorezeptortrommel 1 erzeugt, die gleichmäßig durch
eine Hauptladeeinheit (weiter unten beschrieben) geladen ist.
-
Um die Photorezeptortrommel 1 sind
die Hauptladeeinheit 7, eine Austastlampe 8, eine
Entwicklungseinheit 9, eine Übertragungsladeeinheit 10,
eine Trennladeeinheit 11, eine Reinigungseinheit 12,
eine Löschlampe 13 und
andere Elemente vorgesehen.
-
Die Hauptladeeinheit 7 ist
eine Ladevorrichtung zum Laden der Oberfläche der Photorezeptortrommel 1 durch
ein elektrisches Zielpotenzial entsprechend der Steuerung einer
Spannung, d. h. einer Gitterspannung, die an einer Gitterelektrode 7a anliegt,
die zwischen der Photorezeptortrommel 1 und der Hauptladeeinheit 7 vorgesehen
ist. Die Austastlampe 8 ist eine Löschvorrichtung zum Ausführen des
Löschens
durch Belichten eines Bereichs mit keinem Abbildungsbild auf der
Oberfläche
der Photorezeptortrommel 1. Die Entwicklungseinheit 9 ist
eine Entwicklungsvorrichtung zum Visualisieren des Latentbilds als
das Tonerbild durch Anbringen des Toners an dem Latentbild, das
auf der Oberfläche
der Photorezeptortrommel 1 erzeugt ist.
-
Die Übertragungsladeeinheit 10 legt
ein elektrisches Potenzial an die Oberfläche der Photorezeptortrommel 1,
um das auf der Oberfläche
der Photorezeptortrommel 1 erzeugte Tonerbild auf eine Übertragungsschicht
P zu übertragen.
Die Trennladeeinheit 11 legt ein elektrisches Potenzial
an die Oberfläche
der Photorezeptortrommel 1, um die Übertragungsschicht P, auf die
das Tonerbild übertragen
ist, von der Photorezeptortrommel 1 zu trennen. Die Reinigungseinheit 12 ist
eine Reinigungsvorrichtung zum Wiedergewinnen der Resttoner auf
der Oberfläche
der Photorezeptortrommel 1. Die Löschlampe 13 ist eine
Löschvorrichtung
zum Löschen
der elektrischen Restladungen auf der Oberfläche der Photorezeptortrommel 1,
bevor die Hauptladeeinheit 13 die Photorezeptortrommel
auflädt.
eine Schmelzeinheit 14 ist auf einer Entladungsseite des
vorliegenden Kopiergeräts
angeordnet. Die Schmelzeinheit 14 fixiert mit Wärme das
Tonerbild auf der Übertragungsschicht
P, die von der Photorezeptortrommel 1 getrennt und durch
eine (-nicht gezeigte) Fördereinheit gefördert ist.
-
Das vorliegende Kopiergerät ist mit
einem Prozesssteuerabschnitt 15 zum Steuern des Abschnitts des elektrophotographischen
Prozesses versehen. Der Prozesssteuerabschnitt 15 besteht
aus einem optischen Sensor 16 als Dichteerfassungseinrichtung
zum Erfassen der dichte der äußeren Umfangsfläche bzw.
Mantelfläche
der Photorezeptortrommel 1, eine Standard-Weißplatte 32,
die auf einer Startendseite der Dokumentenanordnungsplatte 2 vorgesehen
ist, einem Verstärker 17,
einem A/D-Umsetzer 18 und einer Zentraleinheit bzw. CPU 19,
um einen Kopierprozessabschnitt zu steuern, der aus der Photo rezeptortrommel 1 und
anderen Vorrichtungen aufgebaut ist.
-
Der optische Sensor 16 ist
eine Erfassungsvorrichtung, die in der Nähe der unteren Seite der Reinigungseinheit 12 angeordnet
ist. Der optische Sensor 16 projiziert das Licht derart,
dass Infrarotlichtstrahlen zu der Oberfläche der Photorezeptortrommel 1 gerichtet
sind, und er empfängt
das reflektierte Licht mittels eines Phototransistors oder einer
anderen Vorrichtung. Somit erfasst der optische Sensor 16 die
optische Dichte des Tonerflecks als ein Bezugstonerbild, das auf
der Oberfläche
der Photorezeptortrommel 1 gebildet ist, undliefert das
erfasste Ergebnis als ein erfasstes Signal.
-
Das heißt, der optische Sensor 16 hat
einen Umriss aus einem Gehäuse 20 aus
einer länglichen
dünnen
Gestalt. Ein Befestigungsabschnitt 21 is vorgesehen, um
in dem nahen Mittenabschnitt einer äußeren Oberfläche des
Gehäuses 20 vorzuspringen
(vergleiche 4(a) bis 4(c)).
-
Der Befestigungsabschnitt 21 ist
mit einer Infrarot-Leuchtdiode 22 zum Projizieren des Lichts mit
einer Wellenlänge
von 890 nm und einem Phototransistor 23 versehen, wobei
die Elemente 22 und 23 nahe beieinander gelegen
sind. Eine Endseite des Gehäuses 20 ist
mit einem Anschlussabschnitt 24 ausgestattet, der wie ein
Stecker ausgeführt
ist. Der Anschlussabschnitt 24 ist mit einem Leistungsquellenanschluss
25, einem Ausgangsanschluss 26 und einem Masseanschluss 27 in
einem vorbestimmten Intervall versehen.
-
Der optische Sensor 16 ist
mit der CPU 19 über
den Verstärker 17 und
einen A/D-Umsetzer 18 verbunden (vergleiche 3). Das erfasste Signal
des optischen Sensors 16 wird durch den Verstärker 17 verstärkt und
danach in ein Binärsignal
durch den A/D-Umsetzer 18 umgewandelt, um das Binärsignal
als Dichtedaten zu der CPU 19 auszugeben.
-
Die CPU 19 ist jeweils mit
einer Lampenansteuerschaltung 28, einer Leistungsquelle 29,
einer Entwicklungsvorspannungsquelle 30 und einer Tonerversorgungsansteuervorrichtung 31 versehen.
Die Lampenansteuerschaltung 28 ist eine Leistungsquelle
zum Aufleuchten der Kopierlampe 4.
-
Die Leistungsquelle 29 ist
eine Leistungsquelle zum Erzeugen der Gitterspannung, die zu der
Gitterelektrode 7a de Hauptladeeinheit 7 gespeist
ist. Die Entwicklungsvorspannungsquelle 30 ist eine Leistungsquelle
zum Erzeugen der Entwicklungsvorspannung, die zu der Entwicklungshülse 9a de
Entwicklungseinheit 9 gespeist ist. Die Tonerversorgungsansteuerungsvorrichtung 31 ist
eine Vorrichtung zum Einspeisen des Toners von einem (nicht angezeigten)
Tonertrichter zu einem Entwicklungsgefäß 9b.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass die
Entwicklungsvorspannung angelegt ist, um zu vermeiden, dass das
elektrische Restpotenzial des hellen Abschnitts, das etwa –80 V bis –100 V beträgt und erzeugt
wird, nachdem die Oberfläche
der Photorezeptortrommel 1 durch Anlegen der Spannung an
die Entwicklungshülse 9a belichtet
wurde, den Toner anzieht.
-
Die CPU 19 gibt Steuersignale
zu der Lampenansteuerschaltung 28, der Leistungsquelle 29,
der Entwicklungsvorspannungsquelle 30 und der Tonerversorgungsansteuervorrichtung 31 aus,
so dass optimale Steuerungen bezüglich
der Lampenversorgungsspannung, der Gitterspannung, de Entwicklungsspannung und
der Tonerversorgungsmenge zu dem Entwicklungsbehälter 9b jeweils ausgeführt werden.
-
Das heißt, die CPU 19 führt ein
Programm zum Erzeugen der Tonerflecken durch, um dadurch insgesamt
sechs Tonerflecken zu bilden. Bei der Erzeugung der Tonerflecken
wird jeder Tonerfleck durch eine verschiedene Gitterspannung der
Gitterelektrode 7a und eine verschiedene Spannung, die
an der Kopierlampe 4 liegt, versorgt, um dadurch zu bewirken,
dass die Ladespannungen oder elektrischen Oberflächenpotenziale der Photorezeptortrommel
verschieden zueinander sind. Somit wird jeder Tonerfleck mit einer
verschiedenen zu visualisierenden Tonerdichte erhalten.
-
Die Zentraleinheit 19 bildet
einen Tonerfleck zwischen jeweils zwei Tonerbildern, wobei der Kopierbetrieb
gemäß der Vielzahl
von Tonerbildern ausgeführt
wird, und hat eine Funktion einer Informationsverarbeitungseinrichtung,
durch die jeder Abschnitt der Kopierprozesse nach Empfang einer
Vielzahl von erfassten Ergebnissen von dem optischen Sensor 16 gesteuert
ist.
-
Weiterhin steuert die Zentraleinheit 19 einen
(nicht gezeigten) Zeitgeber, um ein Zählen der Zeit zu starten, die
verwendet wird, um eine Zeitsteuerung der Abtastung der Erfassung
der Tonerflecken (weiter unten beschrieben) durchzuführen, wenn
die Austastlampe 8 abgeschaltet wird.
-
Wenn jeder Abschnitt der Kopierprozesse
während
des Kopierbetriebs gesteuert ist, tritt manchmal ein, dass jeder
Steuerwert der Prozesse, wie beispielsweise die an der Kopierlampe 4 liegende
Spannung, stark schwankt. In einem solchen Fall führt jedoch
die Zentraleinheit 19 ein stufenweises Steuern jedes Abschnitts
der Kopierprozesse aus, um stufenweise den Steuerwert nacheinander
zu verändern.
Es sei darauf hingewiesen, dass das stufenweise Steuern ausgeführt wird,
wenn die Änderung
größer wird
als ein voreingestellter Wert, der einleitend eingestellt ist.
-
Die folgende Beschreibung beschäftigt sich
mit der Prozesssteuerung des Kopiergeräts mit der oben beschriebenen
Anordnung.
-
Das vorliegende Ausführungsbeispiel
ist derart angeordnet, dass jeder Tonerfleck unter Verwendung der
Zeitdauer zwischen den Kopieroperationen gebildet wird. Das heißt, es ist,
wie in dem Zeitdiagramm der 1(a) bis 1(f) gezeigt ist, ein tonerfleckbildungsabschnitt
P zum Erzeugen eines Tonerflecks auf der Photorezeptortrommel 1 zwischen
Kopierbildungsbild-Erzeugungsabschnitten
F und B vorgesehen.
-
Bei der Erzeugung der Tonerflecken
lädt die
Hauptladeeinheit 7 die Photorezeptortrommel 1 durch eine
Gitterspannung von beispielsweise –500 V während der Zeitdauer zwischen
(1) der Zeit, wenn ein Tonerbild auf dem ersten Kopierabbildungsbilderzeugungsabschnitt
F gemäß der ersten
Kopieroperation erzeugt wird und (2) der Zeit, wenn das Tonerbild
auf dem zweiten Kopierabbildungsbilderzeugungsabschnitt B gemäß der zweiten
Kopieroperation erzeugt wird. Während
des Ladens ist die Austastlampe 8 (vergleiche 1(b)) abgeschaltet, sobald
die Gitterspannung (vergleiche 1(a) )
eingeschaltet wird, und wird ausgeschaltet bis zum Ende des Tonerfleckerzeugungsabschnitts
gehalten, um nicht das Licht zu projizieren. Die Kopierlampe 4 (vergleiche 1(c)) wird während der
Erzeugung der ersten drei Tonerflecken nicht eingeschaltet.
-
Gemäß den vorangehenden Operationen
wird der Tonerfleckerzeugungsabschnitt P der geladenen Photorezeptortrommel 1 ein
Latentbild, wobei sich die elektrische Ladungsmenge abhängig von
der Gitterspannung verändert.
-
Wenn das Latentbild durch Anlegen
einer konstanten Entwicklungsvorspannung von –200 V entwickelt wird (vergleiche 1(d)), wird ein Tonerbild
als der Tonerfleck erhalten. Während
einer Erfassung der Tonerfleckdichte (vergleiche 1(e)), wird die Austastlampe 8 abgeschaltet,
und gleichzeitig wird der (nicht gezeigte) Zeitgeber betätigt, so
dass das Abtasten für
die Erfassung des optischen Sensors 16 bezüglich des ersten
Tonerflecks nach Ablauf der Zeit von beispielsweise 50 ms (Millisekunden)
ausgeführt
wird (vergleiche 1(f)).
-
Bezüglich der zweiten und dritten
Tonerfleckerzeugungsabschnitte liegen die jeweiligen Gitterspannungen
von –400
V und –300
V an, und die anderen Bedingungen sind die gleichen wie die vorangehenden, um
so die zweiten und dritten Tonerflecken zu erzeugen. Die Abtastungen
werden ausgeführt,
nachdem der Zeitgeber die jeweiligen vorbestimmten Zeitabläufe gezählt hat,
wobei der Zeitgeber das Zählen
startet, wenn die Austastlampe 8 abgeschaltet wird. Demgemäß werden
die Dichteerfassungen der Tonerflecken ausgeführt, wenn der mittlere Abschnitt
des Ausgangs des optischen Sensors erreicht ist, wo der optische
Sensor 16 stabil ausgeben kann.
-
Dann werden nach Gewinnen der erfassten
Daten der drei Tonerflecken mit verschiedener Dichte die Gitterspannung,
die Entwicklungsvorspannung und dergleichen gemäß der jeweiligen erfassten
Tonerfleckdichte gesteuert, um die Bildqualität zu korrigieren.
-
wenn die Bildqualitätskorrektur
gemäß den Steuerungen
der Entwicklungsvorspannung und anderen Faktoren ausgeführt ist,
wird die an der Kopierlampe 4 anliegende Spannung gesteuert.
Während
des Steuerns der an der Kopierlampe 4 anliegenden Spannung
werden andere drei Tonerflecken erzeugt. Jeder Tonerfleck wird unter
Verwendung der Zeitdauer zwischen den Kopieroperationen gebildet
(vergleiche das Zeitdiagramm der 2(a) bis 2(f).
-
Bei der Bildung der Tonerflecken
lädt die
Hauptladeeinheit 7 die Photorezeptortrommel 1 durch
eine Gitterspannung von –700
V während
der Zeitdauer zwischen (1) der Zeit, wenn das Tonerbild auf dem
Kopierabbildungserzeugungsabschnitt F gemäß der vierten Kopieroperation
erzeugt wird, und (2) der Zeit, wenn das Tonerbild auf dem Kopierabbildungsbilderzeugungsabschnitt
B gemäß der fünften Kopieroperation
erzeugt wird.
-
Während
des Ladens ist die Austastlampe 8 (vergleiche 2(b)) abgeschaltet, sobald
die Gitterspannung (vergleiche 2(a))
eingeschaltet wird, und wird bis zum Ende des Tonerfleckerzeugungsabschnitts
ausgeschaltet gehalten, um nicht das Löschlicht zu projizieren. Die
Kopierlampe 4 (vergleiche 2(c)) wird
eingeschaltet, während
eine Spannung von 60 V anliegt. Das reflektierte Licht von der Standard-Weißplatte 32 gemäß der Kopierlampe 4 belichtet
die Photorezeptortrommel 1.
-
Gemäß den vorangehenden Operationen
wird der Tonerfleckerzeugungsabschnitt P der geladenen Photorezeptortrommel 1 ein
Latentbild mit dem elektrischen Oberflächenpotenzial entsprechend
der Differenz zwischen der elektrischen Ladungsmenge entsprechend
der Gitterspannung und der elektrischen Ladungsmenge, die durch
Belichtung der Kopierlampe 4 gelöscht ist. Wenn das Latentbild
durch die konstante Entwicklungsvorspannung von –200 V entwickelt wird (vergleiche 2(d)), wird ein Tonerbild
als der Tonerfleck erhalten.
-
Bei der Erfassung der Tonerfleckdichte
(vergleiche 2(e)), wird
die Austastlampe 8 abgeschaltet, und gleichzeitig wird
der (nicht gezeigte) Zeitgeber betätigt, so dass das Abtasten
für die
Erfassung des optischen Sensors 16 bezüglich des vierten Tonerflecks
nach Ablauf der Zeit von beispielsweise 50 ms ausgeführt wird
(vergleiche 2(f)).
-
Bezüglich der fünften und sechsten Tonerfleckerzeugungsabschnitte
sind die jeweiligen an der Kopierlampe 4 liegenden Spannungen
65V und 70V, und die anderen Bedingungen sind die gleichen wie die
vorangehenden, um so den fünften
und sechsten Tonerfleck mit verschiedener Dichte zu bilden. Die
Abtastungen werden ausgeführt,
nachdem der Zeitgeber die jeweiligen vorbestimmten Zeitabläufe gezählt hat,
wobei der Zeitgeber zu zählen
beginnt, wenn die Austastlampe 8 abgeschaltet wird.
-
Die Bildqualitätskorrektur wird nach Gewinnen
der erfassten Daten von drei Tonerflecken mit jeweiliger verschiedener
Dichte ausgeführt,
so dass die Bildqualität
durch Einstellen der an der Kopierlampe 4 liegenden Spannung
korrigiert wird.
-
Die oben erwähnte Bildqualitätskorrektur
wird stufenweise und geteilt ausgeführt.
-
Das heißt, wenn, wie in 5 gezeigt ist, die Kopieroperation
bezüglich
einer Vielzahl von Blättern ausgeführt wird,
steigt die Temperatur innerhalb des Kopiergeräts an, so dass die Abbildungsbilddichte
graduell hell wird. Wenn beispielsweise in einem Fall, in welchem
ein Belichtungswert 1,5 erreicht, die Bildqualität korrigiert wird, wird das
Folgende stufenweise ausgeführt:
(1) Der Belichtungswert wird zuerst gesteuert, um einen Belichtungswert
von 1,0 bei der ersten Stufe zu haben; (2) der Belichtungszustand
wird gesteuert, um einen Belichtungswert von 0,5 bei der zweiten
Stufe zu haben; und (3) de Belichtungszustand wird so gesteuert,
um einen Belichtungswert von 0,0, der für die Belichtungsoperation
geeignet ist, bei der dritten Stufe zu haben (vergleiche die Vollinie
von 5).
-
Wie oben erläutert wurde, erzeugt gemäß dem Kopiergerät des vorliegenden
Ausführungsbeispiels die
Zentraleinheit 19 als eine Informationsverarbeitungseinrichtung
einen Tonerfleck zwischen jeweils zwei Tonerbildern für einen
Kopierbetrieb und steuert jeden Abschnitt der Kopierprozesse nach
Empfang der Vielzahl der erfassten Ergebnisse von dem optischen
Sensor 16. Da die Prozesssteuerungen ausgeführt werden, indem
die Zeitdauer zwischen allen zwei Tonerbilderzeugungen für einen
Kopierbetrieb verwendet werden, kann vermieden werden, dass die
Arbeitswirksamkeit reduziert, d. h. die Arbeitswirksamkeit verschlechtert
ist. Da die Steuerdaten, die von den Tonerflecken erhalten sind,
für die
Tonerbilderzeugung für
einen Kopierbetrieb verwendet werden, ist die Prozesssteuerung in
der Genauigkeit verbessert.
-
Da die Zentraleinheit 19 als
eine Informationsverarbeitungseinrichtung so angeordnet ist, dass
stufenweise jeder Abschnitt des elektrophotographischen Prozesses
gesteuert ist, wenn eine Vielzahl von Tonerbildern für das Abbildungsbild
erzeugt wird, kann die große Änderung
(vergleiche die Strichlinien von 5)
der Bildqualität
vermieden werden.
-
Gemäß der Anordnung ist die Genauigkeit
der Prozesssteuerung verbessert, um so eine Optimierung der Abbildungsbilderzeugung
zu erzielen, und eine große Änderungs
oder Schwankung der Bildqualität
kann vermieden werden, um so das Benutzergefühl einer Diskrepanz für das Kopiergerät zu reduzieren.
-
Die folgende Beschreibung behandelt
unter Bezugnahme auf die 3, 6 und 7 die zweite Ausführungsform der Erfindung. Es
ist zu beachten, dass für
Elemente mit ähnlichen
Funktionen wie bei der vorigen ersten Ausführungsform dieselben Bezugszahlen
vergeben sind und die Beschreibung weggelassen wird.
-
Eine CPU 19 der vorliegenden
Ausführungsform,
die als Steuerungsvorrichtung eines Betriebsüberwachungsabschnitts 15 vorhanden
ist, hat die Funktion einer Einrichtung zum Steuern einer Entwicklungsspannung,
durch die die Entwicklungsvorspannung während einer Dichteerfassung
eines optischen Sensors 16 in Bezug auf die Außenfläche eines
Trommelträgers
im Vergleich zu der während
der Dichteerfassung eines Tonerflecks geändert wird. Zum Beispiel ist
es durch diese Funktion vermeidbar, dass die Entwicklungsvorspannung
so gesteuert wird, dass der Toner durch das elektrische Restpotenzial
des hellen Abschnitts auf einer Photoempfängertrommel 1, wie
er während
der Belichungsoperation erzeugt wird, angezogen wird.
-
Es ist zu beachten, dass der Trommelträger einen
Zustand zeigt, in dem kein Toner an der Oberfläche eines unbelichteten Gebiets
anhaftet, wenn eine Entwicklungseinheit 9 dieses unbelichtete
Gebiet der Photoempfängertrommel 1 durchläuft.
-
Eine Aufgabe der Entwicklungsspannungs-Steuereinrichtung
ist es, die Genauigkeit des optischen Sensors 16 zu verbessern,
der die optische Dichte des Tonerflecks erfasst. Genauer gesagt,
ist die vorliegende Ausführungsform
so geschaffen, dass bei der Prozesssteuerung die Dichte des Trommelträgers vor
der Erfassung der Dichte des auf der Photoempfängertrommel 1 ausgebildeten
Tonerflecks erfasst wird.
-
Wenn die Dichte des Tonerflecks identifiziert
wird, wird als Ausgangssignal des optischen Sensors der Wert berechnet,
der dadurch erhalten wird, dass die erfasste Dichte des Tonerflecks
durch die erfasste Dichte des Trommelträgers geteilt wird. Wie es in
der 6 dargestellt ist,
werden die Gitterspannung, die Entwicklungsvorspannung und dergleichen
entsprechend der Dichte eines Bilds entsprechend einem Ausgangssignal des
optischen Sensors bei z. B. Raumtemperatur von 25°C gesteuert,
um die Photorezeptortrommel zu korrigieren.
-
Jedoch wird bei niedriger Temperatur
der Entwicklungsvorgang mit der normalen Entwicklungsvorspannung
von –200
V ausgeführt,
und danach wird die Dichte des Trommelträgers erfasst. Wenn die Entwicklung
des Tonerflecks mit derselben Entwicklungsvorspannung von –200 V erfolgt,
sind die Erfassungswerte des optischen Sensors 16 0,35,
0,62 und 1,00 für
die Gittervorspannungen –450
V, –350
V bzw. –250
V (siehe die Tabelle 1 als Vergleichsbeispiel 1).
-
Wenn aus der 6 die Kopierdichte auf Grundlage der
erfassten Werte vorhergesagt wird, sind die vorhergesagten Werte
1,00, 0,87 bzw. 0,77. Jedoch zeigen diese vorhergesagten Werte jeweilige
Differenzen von 0,20, 0,14 bzw. 0,12 im Vergleich zur tatsächlichen
Kopierdichte. Wenn die Prozesssteuerung beim Kopiervorgang entsprechend
der vorhergesagten Kopierdichte ausgeführt wird, kann das Bild nicht
genau korrigiert werden. Dies, da Toner auf Grund des elektrischen
Restpotenzials im hellen Abschnitt, der bei niedriger Temperatur
hervorgerufen wird, an einem weißen Oberflächengebiet anhaftet, wodurch
es dazu kommt, dass das Ausgangssignal für die blan ke Fläche groß wird.
-
Jedoch wird, gemäß der vorliegenden Ausführungsform,
dann, wenn die Dichte des Trommelträgers erfasst wird, die Entwicklungsvorspannung
vom normalen Wert von z. B. –200
V bis –400
V, wenn ein Temperatursensor 33 erfasst, dass die Innentemperatur
nicht höher
als eine vorbestimmte Temperatur ist, z. B. durch Erhöhen des
Absolutwerts der Entwicklungsvorspannung geändert, und das Ausgangssignal
der blanken Fläche
kann erfasst werden, ohne dass Toner der Entwicklungseinheit 9 im
weißen
Oberflächengebiet
der Photoempfängertrommel 1 anhaftet.
-
Demgemäß sind, wie es in der Tabelle
2 dargestellt ist, die erfassten Werte des optischen Sensors 16 0,70,
1,07 bzw. 1,21 für
die jeweiligen Gitterspannungen –450 V, –350 V und –250 V. Wenn die Kopierdichte auf
Grundlage der erfassten Werte aus der 6 vorhergesagt
wird, werden die vorhergesagten Werte 0,83, 0,75 bzw. 0,67, wobei
diese vorhergesagten Werte relativ kleine Differenzen von 0,03,
0,02 und 0,02 im Vergleich zur tatsächlichen Kopierdichte zeigen.
Das heißt,
dass dann, wenn die Prozesssteuerung im Kopiervorgang entsprechend
der vorhergesagten Kopierdichte ausgeführt wird, das Bild genau korrigiert
werden kann.
-
Die folgende Beschreibung behandelt
unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm der 7(a) bis 7(f) den
Prozess der Erfassung der optischen Dichte gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
-
Als Erstes wird, unter einer Bedindung,
gemäß der die
Gitterspannung 0 V beträgt,
eine Löschlampe 8 ausgeschaltet
{siehe die 7(b)) und
eine Kopierlampe 4 wird ausgeschaltet, es wird die Entwicklungsvorspannung
von –200
V auf –400
V geändert
und es wird die Dichte des Trommelträgers durch den optischen Sensor 16 erfasst.
Dann werden verschiedene Positionen auf der Photoempfängertrommel 1 mit
jeweiligen verschiedenen Gitterspannungen –450 V, –350 V und –250 V in dieser Reihenfolge
geladen (siehe die 7(a)).
Die geladenen Gebiete werden nicht belichtet, da die Kopierlampe 4 ausgeschaltet
ist (siehe die 7(c)).
-
So verbleiben die elektrischen Ladungen
auf Grundlage der Gitterspannungen in den geladenen Gebieten. Wenn
die geladenen Gebiete durch konstante Entwicklungsvorspannung von –200 V (siehe
die 7(d)) entwickelt
werden, werden drei Tonerflecke mit jeweils verschiedener Dichte
erzeugt (siehe die 7(e)).
Dann erfolgt jede Dichteerfassung für die erfassten Tonerflecke durch
den optischen Sensor 16 entsprechend dem Erfassungstiming
der 7(f), und danach
werden die Gitterspannung, die Entwicklungsvorspannung und dergleichen
entsprechend den jeweiligen erfassten Dichten der Tonerflecke gesteuert,
um die Bildqualität
zu korrigieren. Wie oben angegeben, werden bei niedrigen Temperaturen
die elektrischen Restladungen auf der Photoempfängertrommel 1 groß und Toner
haftet auf Grund derselben an der Photoempfängertrommel 1 an,
wodurch die Tendenz entsteht, dass die erfasste Dichte des Trommelträgers groß wird.
Jedoch steuert, gemäß der Betriebsüberwachungseinrichtung
des elektrophotographischen Geräts
der vorliegenden Ausführungsform
die Entwicklungsspannungs-Steuereinrichtung die Entwicklungsvorspannung
in solcher Weise, dass sie während
der Erfassung der Dichte des Trommelträgers größer als während der Erfassung der Dichte
des Bezugstonerbilds ist, um dadurch das Anhaften von Toner im hellen
Abschnitt zu vermeiden.
-
Demgemäß löscht die erhöhte Komponente
der Entwicklungsvorspannung die elektrischen Restspannungen auf
der Photoempfängertrommel 1.
Da die Dichte des Trommelträgers
erfasst wird, während
beinahe kein Toner auf der Photoempfängertrommel 1 anhaftet,
wird die Dichte des Trommelträgers
auf genaue Weise erhalten. So wird das Ausgangssignal des optischen
Sensors 16 genau, wodurch die Genauigkeit der Prozesssteuerung
verbessert wird.
-
Die folgende Beschreibung behandelt
unter Bezugnahme auf die 3 und
die 8 bis 12 die dritte Ausführungsform
der Erfindung. Es ist zu beachten, dass Elemente mit ähnlichen
Funktionen wie bei den vorigen Ausführungen 1 und 2 dieselben
Bezugszahlen zugeteilt sind und die Beschreibung weggelassen wird.
-
Bei einem Kopiergerät der vorliegenden
Ausführungsform,
wie es in der 3 dargestellt
ist, beurteilt eine CPU 19, die als Steuervorrichtung eines
Betriebsüberwachungsabschnitts 15 vorhanden
ist, ob die Differenz zwischen einer erfassten Temperatur des vorstehend
genannten Temperatursensors 33 und der während der
vorigen Prozesssteuerung erfassten Temperatur nicht kleiner als
ein vorgegebener Wert ist oder nicht. Wenn die Differenz nicht kleiner
als der vorgegebene Wert ist, wird der Kopierprozess erneut gesteuert.
So hat die CPU 19 die Funktion einer Häufigkeitssteuereinrichtung.
Eine Aufgabe der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, das
Timing der Prozesssteuerung unter Verwendung des Temperatursensors 33 und
der Häufigkeitssteuereinrichtung
geeignet zu machen.
-
Genauer gesagt, treten, wenn eine
Optimierung des Kopierprozesses unabhängig vom Temperatursensor 33 alle
zwei Stunden ausgeführt
wird, eine maximale Unterteilung zweier Belichtungen auf (siehe
das Vergleichsbeispiel 1 der 8).
Dieses Änderungsausmaß des Belichtungszustands
ist groß,
so dass es als Änderungsrate
betreffend die Bildqualität
des kopierten Bilds nicht bevorzugt ist.
-
Um diesen Mangel zu lösen, wird,
wenn die Optimierung des Kopierprozesses jede Stunde ausgeführt wird,
das Bild innerhalb einer Änderungsrate
maximal einer Belichtungsunterteilung ausgeführt (siehe das Vergleichsbeispiel
2 der 9), wodurch die
Genauigkeit bei der Optimierung des Kopierprozesses verbessert wird.
Im Gegensatz hierzu werden insgesamt sieben Optimierungen für den Kopierprozess
ausgeführt.
Im Ergebnis werden, da pro Optimierung des Kopierprozesses ein Gramm
Toner verbraucht wird, insgesamt sieben Gramm Toner für sieben
Optimierungen des Kopierprozesses verbraucht, was die verbrauchte
Tonermenge erhöht.
-
Demgegenüber wird, bei der Betriebsüberwachungseinrichtung
des elektrophotographischen Geräts der
vorliegenden Ausführungsform,
wenn die Temperaturdifferenz zwischen einer aktuell vom Temperatursensor 33 erfassten
Innentemperatur T2 und einer während
der vorigen Prozesssteuerung erfassten Innentemperatur T1 nicht
kleiner als ein vorbestimmter Einstellwert von z. B. 5°C wird, die
Optimierung des Kopierprozesses durch die Häufigkeitssteuereinrichtung
ausgeführt.
-
Die folgende Beschreibung behandelt
unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der 10 die Steueroperationen durch die Betriebsüberwachungseinrichtung
des Kopiergeräts.
-
Als Erstes wird, wenn die Hauptspannungsquelle
des Kopiergeräts
eingeschaltet wird (S1), die Temperatur innerhalb des Kopiergeräts erfasst,
woraufhin der erste Kopierprozess optimiert wird (S2). Danach erfolgt
ein Kopierzyklus, und das Kopiergerät gelangt in einen Zustand
für aufeinanderfolgendes
Kopieren oder in einen Wartezustand (S3). Als Nächstes erfasst der Temperatursensor 33 die
Temperatur innerhalb des Kopiergeräts.
-
Es wird beurteilt, ob die Temperaturdifferenz
zwischen der aktuell erfassten Innentemperatur T2 und der während der
vorigen Optimierung des Kopierprozesses erfassten Innentemperatur
T1 nicht kleiner als der vorbestimmte Einstellwert von z. B. 5°C ist (S4).
Falls, in S4, die Temperaturdifferenz zwischen der aktuellen Innentemperatur
T2 und der vorigen Innentemperatur T1 nicht kleiner als 5°C ist, kehrt
der Prozess zu S2 zurück,
um den Kopierprozess zu optimieren. Wenn, in S4, die Temperaturdifferenz
zwischen der aktuellen Innentemperatur T2 und der vorigen Innentemperatur
T1 kleiner als 5°C
ist, kehrt der Prozess zu S3 zurück.
-
Wenn das Kopiergerät entsprechend
der vorstehend genannten Prozesssteuerung betrieben wird, wird,
wie es in der 11 beispielhaft
dargestellt ist, die Optimierung des Kopierprozesses vier Mal innerhalb sechs
Stunden eines Tags, einschließlich
der Optimierung beim Einschalten der Hauptspannung des Kopiergeräts, ausgeführt, und
die Belichtungsunterteilung fällt
in einen Bereich von maximal eins gegenüber dem geeigneten Belichtungswert.
-
Es ist zu beachten, dass dann, wenn
die Innentemperatur beim Einschalten der Hauptspannung des Kopiergeräts z. B.
zu 20°C
angenommen wird, dieselben zwei Stunden später ungefähr 40°C erreicht und sie danach für das folgende
Kopieren einen stationären
Zustand erreicht (siehe die durchgezogene Linie in der 12), während sie im Modus, wenn das
Gerät als
solches stehen gelassen wird, sechs Stunden später bis auf 40°C angestiegen
ist (siehe die gestrichelte Linie in der 12).
-
Wie oben angegeben, wird, entsprechend
der Prozesssteuerung der vorliegenden Ausführungsform, (1) die Bildqualität innerhalb
des Bereichs maximal einer Belichtungsunterteilung kontrolliert,
um dadurch die Änderung
der Bildqualität
stärker
als im herkömmlichen
Fall zu verringern, und (2) die verbrauchte Tonermenge beträgt 4 Gramm
für die
Optimierung des Prozesses, wodurch gewährleistet ist, dass die verbrauchte
Tonermenge im Vergleich zum herkömmlichen
Fall verringert ist (siehe die Tabelle 3).
-
Wie oben angegeben, ist, bei der
Betriebsüberwachungseinrichtung
eines Kopiergeräts
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
der Temperatursensor 33 zum Erfassen der Temperatur innerhalb des
Kopiergeräts
vorhanden, und die Häufigkeitssteuereinrichtung
beurteilt, ob die Temperaturdifferenz zwischen der aktuell vom Temperatursensor 33 erfassten
Innentemperatur und der während
der vorigen Steuerung jedes Abschnitts des Kopierprozesses erfassten
Innentemperatur nicht kleiner als der vorbestimmte Einstellwert
ist oder nicht. Bei dieser Anordnung wird, wenn die Differenz nicht
kleiner als der vorbestimmte Einstellwert ist, jeder Abschnitt des
Kopierprozesses erneut kontrolliert, was dazu führt, dass die Prozesssteuerung
entsprechend der Temperaturänderung
im Kopiergerät
ausgeführt
wird.
-
So kann die Optimierung der Prozesssteuerung
mit kleiner Häufigkeit
erzielt werden und es kann eine starke Änderung der Bildqualität vermieden
werden, wodurch gewährleistet
ist, dass eine große
Tonerverbrauchsmenge vermieden werden kann, die Genauigkeit der
Prozesssteuerung verbessert ist und eine Optimierung hinsichtlich
der Bilderzeugung erzielt werden kann.
-
Es ist zu beachten, dass dann, wenn
der vorstehende Temperatursensor 33 für die zweite Ausführungsform
ausgebildet ist, die Möglichkeit
besteht, dass die Entwicklungsvorspannung durch die Entwicklungsspannungs-Steuereinrichtung
entsprechend einer innerhalb des Kopiergeräts erfassten Innentemperatur
gesteuert wird. Zum Beispiel ist es möglich, dass dann, wenn die
erfasste Temperatur innerhalb des Kopiergeräts nicht mehr als z. B. 15°C beträgt, die
Entwicklungsvorspannung so gesteuert wird, dass sie mehr als diejenige während des
Erfassens der Dichte des Bezugstonerbilds erhöht wird, wenn die Dichte des
Trommelträgers
erfasst wird, wobei es sich um eine Photoempfängertrommel 1 handelt,
auf der kein Tonerbild ausgebildet ist.
-
Da die Dichte des Trommelträgers selbst
bei niedriger Temperatur genau erfasst wird, ist die erfasste Dichte
auf Grundlage des Ausgangssignals des optischen Sensors 16 genauer,
was eine weitere Verbesserung der Prozesssteuerung ermöglicht.
-
Die folgende Beschreibung erörtert unter
Bezugnahme auf die 3, 13 und 14 die vierte Ausführungsform der Erfindung. Es
ist zu beachten, dass Elementen mit ähnlichen Funktionen wie beim
vorigen ersten Ausführungsbeispiel
dieselben Zahlen zugeteilt sind und die Beschreibung weggelassen
wird.
-
Bei einer Betriebsüberwachungseinrichtung
eines elektrophotographischen Geräts gemäß der vorliegenden Ausführungsform
hat eine CPU 19 der vorigen Ausführungsform 3 die weitere Funktion
einer Einstelltemperatur-Änderungseinrichtung,
durch die ein Einstellwert, der bestimmt, ob die Häufigkeitssteuereinrichtung
betrieben werden sollte oder nicht, entsprechend einer vom Temperatursensor 33 erfassten
Temperatur geändert
wird.
-
Übrigens
wird die Empfindlichkeit einer Photoempfängertrommel 1 bei
niedrigen Temperaturen schlechter und sie wird bei einem Temperaturanstieg
besser. Die Photoempfängertrommel 1 zeigt
auch die Eigenschaft, dass die Änderungsrate
der Empfindlichkeitsverbesserung auf Grund eines Temperaturan stiegs klein
wird, wenn die Temperatur ansteigt.
-
Die oben genannte Anordnung verfügt über die
Einstelltemperatur-Änderungseinrichtung
zum Ändern des
Einstellwerts bei der obigen Ausführungsform 3 entsprechend
der vom Temperatursensor 3 als Innentemperatur-Erfassungseinrichtung
erfassten Temperatur. Der Temperaturanstieg innerhalb des elektrophotographischen
Geräts
beeinflusst die Prozesssteuerung. Jedoch kann, gemäß der vorliegenden
Ausführungsform, die
Prozesssteuerung entsprechend der Empfindlichkeitsänderung
der Photoempfängertrommel 1 selbst
dann ausgeführt
werden, wenn die Temperatur innerhalb des elektrophotographischen
Geräts
ansteigt.
-
Genauer gesagt, kann, da die Empfindlichkeitsänderung
der Photoempfängertrommel 1 auf
Grund eines Temperaturanstiegs bei niedrigen Temperaturen groß ist, die
Ausführung
der Prozesssteuerung dadurch häufig
erfolgen, dass der Einstellwert klein eingestellt wird, während bei
hohen Temperaturen im Fall eines Temperaturanstiegs bis auf die
normalen Temperaturen oder bis auf 40°C, da die Empfindlichkeitsänderung der
Photoempfängertrommel 1 auf
Grund des Temperaturanstiegs klein ist, die Ausführung der Prozesssteuerung
nicht häufig
erfolgen kann, wenn der Einstellwert groß eingestellt wird.
-
Durch diese Anordnung kann, obwohl
die Empfindlichkeitsänderung
der Photoempfängertrommel 1 auf
Grund des Temperaturanstiegs innerhalb des Kopiergeräts klein
ist, ein überflüssiges Ausführen der
Prozesssteuerung vermieden werden, wie sie ausgeführt wird,
wenn die Temperaturänderung
innerhalb des Kopiergeräts
nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
-
Im Ergebnis kann, gemäß der vorliegenden
Anordnung, vermieden werden, dass die Kopiebildqualität durch
Erhöhen
der Ausführung
der Prozesssteuerung beeinträchtigt
wird. So kann eine Optimierung der Prozesssteuerung wie bei der
vorigen Ausführungsform 3 bewerkstelligt
werden, und ein überflüssiges Ausführen der
Prozesssteuerung kann vermieden werden, während die Kopier-Qualität bei hohen
Temperaturen oder den normalen Temperaturen nach einem Temperaturanstieg
aufrechterhalten bleibt, wodurch gewährleistet ist, dass die für die Prozesssteuerung
verbrauchte Tonermenge verringert ist und dass jeder Abschnitt für die Prozesssteuerung
eine lange Lebensdauer zeigt.
-
Die folgenden Untersuchungsergebnisse
behandeln die Beziehung zwischen dem Belichtungszustand und der
verstrichenen Zeit (ungefähr
sechs Stunden) unter Verwendung eines Kopiergeräts mit dem obigen Aufbau. Die
Untersu chungsergebnisse sind in der 14 dargestellt.
In diesem Fall werden auch die maximale Änderung der Bildqualität bei derartigen
Belichtungszuständen
und die während
der Prozesssteuerung verbrauchte Tonermenge untersucht. Die Ergebnisse
sind in der Tabelle 4 angegeben. Es ist zu beachten, dass die Vergleichsbeispiele 1 und 2 der
vorigen Ausführungsform 3 auch
zu Vergleichszwecken angegeben werden.
-
Die bevorzugte Ausführungsform,
wie sie in der 14 dargestellt
ist, kann die Auslösezahl
der Prozesssteuerung verringern, während die Kopier bildqualität erhalten
bleibt, und sie kann auch, wie es in der 4 dargestellt ist, die Menge des für die Prozesssteuerung
verbrauchten Toners verringern. Darüber hinaus kann die Ausführungszahl
der Prozesssteuerung während
jedes Kopiervorgangs des elektrophotographischen Geräts verringert
werden, so dass die Wartezeit für
den Kopiervorgang verringert ist, wodurch der Kopierwirkungsgrad
weiter verbessert ist und es dadurch ermöglicht ist, dass die insgesamt
benötigte
Zeit zum Kopieren durch eine Anzahl von Kopiervorgängen verringert
ist.
-
Die Betriebsüberwachungseinrichtung eines
elektrophotographischen Geräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, wie oben erläutert
wurde, mit einer Informationsverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen
eines Bezugstonerbilds zwischen jeweils zwei Tonerbildern für ein Abbildungsbild
und zum Steuern jedes Abschnitts des elektrophotographischen Prozesses
nach Empfang einer Vielzahl von erfassten Ergebnissen von der Dichteerfassungseinrichtung
versehen.
-
Da daher die Prozesssteuerung ausgeführt wird,
indem die Zeitdauer zwischen jeweils zwei Tonerbilderzeugungen für die Abbildungsbilderzeugung
verwendet wird, kann vermieden werden, dass die Arbeitswirksamkeit
verschlechtert ist. Da die Steuerdaten, die von den Tonerflecken
erhalten sind, bald für
die Tonerbilderzeugung für
das Abbildungsbild verwendet werden, ist die Prozesssteuerung in
der Genauigkeit verbessert.
-
Ein anders Prozesssteuergerät des elektrophotographischen
Geräts
der vorliegenden Erfindung ist, wie oben erläutert wurde, derart angeordnet,
dass die Informationsverarbeitungseinrichtung stufenweise jeden Abschnitt
des elektrophotographischen Prozesses während eines Steuerns von jedem
Abschnitt des elektrophotographischen Prozesses steuert.
-
Daher kann die große Schwankung
oder Änderung
in der Bildqualität
während der
Abbildungsbilderzeugungen vermieden werden. So ist die Prozesssteuerung
in der Genauigkeit verbessert, und die Optimierung der Abbildungserzeugung
kann erzielt werden.
-
Noch eine andere Betriebsüberwachungseinrichtung
eines elektrophotographischen Geräts gemäß der Erfindung, wie oben angegeben,
ist mit einer Innentemperatur-Erfassungseinrichtung zum Erfassen
der Temperatur innerhalb des elektrophotographischen Geräts und einer
Häufigkeitssteuereinrichtung
zum erneuten Steuern jedes Abschnitts des elektrophotographischen
Prozesses, wenn die Temperaturdifferenz zwischen einer aktuell von
der Innentemperatur-Erfassungseinrichtung erfassten Innentemperatur
und einer während der
vorigen Prozesssteuerung erfassten Innentemperatur nicht kleiner
als ein vorbestimmter Einstellwert wird, versehen.
-
Daher wird die Prozesssteuerung entsprechend
der Temperaturänderung
innerhalb des elektrophotographischen Geräts ausgeführt. So kann die Prozess, Steuerung
nicht so häufig
ausgeführt
werden, und es kann eine starke Änderung
der Bildqualität
vermieden werden. Demgemäß kann vermieden
werden, dass die Tonerverbrauchsmenge groß wird, und es ist die Genauigkeit
der Prozesssteuerung verbessert, wodurch eine Optimierung der Bilderzeugung
ermöglicht
ist.
-
Eine weitere erfindungsgemäße Betriebsüberwachungseinrichtung
eines elektrophotographischen Geräts, wie oben angegeben, ist
mit einer Entwicklungsvorspannung-Steuereinrichtung zum Ändern der
Entwicklungsvorspannung versehen, die verhindert, dass Toner durch
das elektrische Restpotenzial im hellen Abschnitt auf einem Photoempfänger angezogen
wird, der nach dem Belichtungsvorgang erzeugt ist, wobei ein Unterschied
gegenüber
dem während
des Erfassens der Dichte des Bezugstonerbilds besteht, wenn die
Dichteerfassungseinrichtung die Dichte des Photoempfängersträgers erfasst.
-
Daher ist es möglich, das elektrische Restpotenzial
auf dem Photoempfänger
durch die geänderte
Entwicklungsvorspannung zu löschen,
um es dadurch zu ermöglichen,
die Dichte des Photoempfängerträgers zu erfassen,
während
beinahe kein Toner an diesem anhaftet. So wird, da die Dichte des
Photoempfängerträgers genau
erfasst wird, das Ausgangssignal der Dichteerfassungseinrichtung
genau, um dadurch zu gewährleisten,
dass die Genauigkeit der Prozesssteuerung verbessert ist.
-
Noch eine weitere erfindungsgemäße Betriebsüberwachungseinrichtung
eines elektrophotographischen Geräts, wie oben angegeben, ist
ferner mit einer Einstellwert-Änderungseinrichtung
zum Ändern
des Einstellwerts entsprechend der durch die Innentemperatur-Erfassungseinrichtung
erfassten Temperatur versehen.
-
Daher kann eine Optimierung der Prozesssteuerung
bewerkstelligt werden, und ein überflüssiges Ausführen der
Prozesssteuerung kann unter Bedingungen wie hohen Temperaturen oder
den normalen Temperaturen nach einem Temperaturanstieg vermieden
werden, um es dadurch zu ermöglichen,
die Menge des für die
Prozesssteuerung verbrauchten Toners zu verringern.
-
Vorstehend sind neuartige Merkmale
beschrieben, zu denen der Fachmann erkennt, dass sie zu Vorteilen
führen.
Dies bilden unabhängige
Erscheinungsformen der Erfindung, die durch die vorliegende Anmeldung
abzudecken sind, unabhängig
davon, ob sie innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche enthalten
sind oder nicht.
-
-
-
-