EP1156380B1 - Electrophotographic process control and diagnostic system - Google Patents

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EP1156380B1
EP1156380B1 EP01111173A EP01111173A EP1156380B1 EP 1156380 B1 EP1156380 B1 EP 1156380B1 EP 01111173 A EP01111173 A EP 01111173A EP 01111173 A EP01111173 A EP 01111173A EP 1156380 B1 EP1156380 B1 EP 1156380B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
photoconductor
voltage
electrostatic charge
subsystems
grid
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01111173A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1156380A3 (en
EP1156380A2 (en
Inventor
Edward M. Eck
David E. Hockey
Matthias H. Regelsberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Kodak Co filed Critical Eastman Kodak Co
Publication of EP1156380A2 publication Critical patent/EP1156380A2/en
Publication of EP1156380A3 publication Critical patent/EP1156380A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1156380B1 publication Critical patent/EP1156380B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5033Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor
    • G03G15/5037Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor the characteristics being an electrical parameter, e.g. voltage
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00025Machine control, e.g. regulating different parts of the machine
    • G03G2215/00029Image density detection
    • G03G2215/00033Image density detection on recording member
    • G03G2215/00054Electrostatic image detection

Definitions

  • the present invention relates to electrophotographic marking machines, and more particularly to inspecting subsystems of the electrophotographic process and providing adjustment operations for particular subsystems in relation to predetermined parameters.
  • the electrophotographic marking process is relatively complicated and involves a variety of subsystems, each of which must function properly. However, because these subsystems are interconnected, it is often difficult to diagnose and isolate the function of a particular subsystem. This is especially true for electrophotographic imaging and image development processes, since an examination of room lighting with the naked eye is mostly impossible.
  • the object of the present invention is therefore to provide an analysis and diagnostic test method, with which certain subsystems can be compared with satisfactory operating parameters and appropriate remedial measures can be taken.
  • US5012279 discloses a primary test for an electrophotographic tag, wherein the subsystems are tested without a reference standard bias in a test mode.
  • US5862433 discloses the concept of film reference voltage, however subsystems are tested and adjusted by densitometric means during normal operation and during auto-setup.
  • the document US5897238 discloses a functional test and for the primary charge device and the corresponding adjustment of the distance of the charge device to the photoconductor.
  • the present invention provides selective control of an electrophotographic marking apparatus which enables functional testing of the subsystems.
  • the invention provides automatic subsystem function testing and thus supplements subsystem specific diagnostic and verification programs.
  • the present invention provides a reference voltage on a photoconductive element such as e.g. a tape, wherein the tape is passed in non-printing operation past a predetermined subsystem, the resulting tension is measured and compared to predetermined acceptable limits. Then, a regeneration cycle is provided to allow the electrophotographic marking apparatus to be set to print.
  • a photoconductive element such as e.g. a tape
  • FIG. 1 An electrographic marking apparatus 10 is shown.
  • the present invention will be described with reference to a particular electrographic marking apparatus 10 such as a copier or printer. It should be noted, however, that while the invention is suitable for use in such apparatus, it may also be used with other types of electrophotographic copiers and printers.
  • a movable image bearing member such as a photoconductive belt 18, is stretched about a plurality of rollers, one of which is driven by a motor to pass the belt past a series of processing stations of the printer.
  • the image bearing member may also be configured as a drum.
  • the logic and control unit (LCU) 24 which may include a digital computer, has a stored program for sequentially operating the various processing stations or subordinate systems of the apparatus 10.
  • a charging station sensitizes the belt 18 by applying a uniform electrostatic charge of predetermined primary voltage V 0 to the surface of the belt.
  • the power of the first charging station is regulated by a programmable controlled power supply 30, which in turn is controlled by the LCU 24 to adjust the primary voltage V 0, for example by controlling the electrical potential (V Grid ) on a grid electrode 28b, which detects the movement of the charged ions , which is caused by the operation of the charging wires 28a, controls on the surface of the support member.
  • a negative electrical bias is applied to the grid electrodes 28b, eg between -350 and -750 volts; a desired bias voltage can be -500 volts.
  • the projected light from a write head 34 modulates the electrical charge on the photoconductive belt 18 to form an electrostatic latent image a document to be copied or printed.
  • the write head preferably comprises a series of light emitting diodes (LEDs) or other light source, such as a laser or other exposure source for exposing the photoconductive belt.
  • the exposure is pixel by pixel with a regulated intensity in accordance with the signals from the LCU to the write head interface 32, the write head interface comprising a programmable controller.
  • the exposure may be by optical projection of an image of a document onto the photoconductive element 18.
  • the image data to be recorded is provided by a data source 36 for generating electrical image signals, e.g. from a computer, a document scanner, a memory or a data network. Signals from the data source and / or LCU may also output control signals to a recorder network and so on.
  • the movement of the belt 18 in the direction of the arrow A passes the areas carrying the latent electrostatographic charge images past a developer station 38.
  • the toner or developer unit has one or more (several different colors) magnetic brushes adjacent to but spaced from the belt.
  • Magnetic brush developer units are known from US 4,473,029 and 4,546,060 known.
  • the LCU 24 selectively actuates the developer unit in relation to the passing image areas carrying the latent images.
  • the magnetic brush is selectively brought into contact with or at a small distance from the belt 18.
  • the charged toner particles of the contacted magnetic brush are attracted to the latent image pattern as an image to develop the pattern.
  • the calibration marks used for process control are being developed.
  • the conductive parts of the developer unit act as electrodes.
  • the electrodes are connected to a variable supply of DC potential V B , which is supplied by a programmable controller 40 is regulated.
  • V B DC potential
  • the development corresponds to a DAD (Discharge Area Development) process in which negatively charged toner particles selectively develop into relatively discharged areas of the light guide.
  • DAD Charge Area Development
  • Other types of developer units are known and can be used as well.
  • a transfer unit 46 is provided in order to bring a receiving sheet S in registration with the image into contact with the light-guiding element.
  • the image is transferred to a recording sheet, for example made of paper, or a plastic sheet.
  • the transmission unit comprises a transmission corona charger 47.
  • the electrostatic transfer of the toner image is performed with a suitable voltage applied to the transfer charger 47 to generate a constant current, as described below.
  • the back surface of the receiver sheet is positively charged by the transfer charger in this example while the receiver sheet contacts the toner image on the photoconductor member to draw the toner image onto the receiver sheet.
  • the receiving sheet may be released from the belt 18 by means of a known non-stick corona charger (not shown).
  • a cleaning brush 48 or knife is also provided downstream of the transfer unit to remove the toner from the belt 18 to allow reuse of the surface to form additional images.
  • a charger 43 is usually provided to neutralize positive charge on the light guide or the electrostatic adhesion of the remaining particles in this case to reduce the band 18.
  • the voltage of the cleaning and treatment charger is controlled by a power supply 42. While separate power supplies are shown for each charger, multiple power supply power may be used instead of multiple power supplies.
  • the receiver sheet After transferring the unfixed toner images onto a receiver sheet, the receiver sheet is conveyed to a fusing unit 49, where the image is fixed.
  • a densitometer 76 is disposed between the developer unit 38 and the transfer unit 46.
  • the densitometer 76 monitors the development of the regions of the photoconductive belt 18 as known in the art.
  • a second sensor which is also preferably provided for process control, is an electrostatic voltmeter 50.
  • a voltage meter of the first loading station 28 is preferably arranged downstream located to provide readings of the measured V 0 s or V 0 (m) s.
  • the voltmeter is preferably fixed relative to the band 18, thus reducing alignment and adjustment problems associated with the transmittable voltmeter, particularly with respect to the band 18.
  • the voltmeter (electrometer) 18 can sense both polarities of the voltage measure and is therefore needed to determine all voltage tests.
  • the output V 0 (m) s and densities determined by the densitometer 76 are applied to the LCU 24, which generates new setpoints for E 0 , V 0 , V 0 and the toner replenishment operation in accordance with a process control program.
  • the process controller may be used to adjust the transfer current strength generated by the transfer charger 46 by changing the programmable power supply 51.
  • a preferred electrometer is in the US 5,956,544 described.
  • Apparatus 24 may be defined as a variety of subsystems, including, but not limited to, the general descriptions of a cargo system Exposure unit, a developer subsystem, a transfer subsystem, an aftertreatment subsystem, a fuser system, said subsystems comprising the previously described components such as the photoconductive member, the first charging station, the bias shift, the after-treatment charging station and the transfer rollers.
  • the LCU 24 provides overall control of the device and its various subordinate systems.
  • the programming of commercially available microprocessors is familiar to the person skilled in the art. The following disclosure is intended to enable a programmer to write a suitable control program for such a microprocessor.
  • logic operations described in this document may also be provided by or in cooperation with non-programmable (hardware) or programmable logic devices.
  • encoders are commonly used in conjunction with indicators on the photoconductive element to promptly output signals indicative of the image frame areas and their position relative to the various units. Other types of timing control may also be used.
  • FIG. 2 Figure 12 shows a block diagram of a typical LCU 24.
  • the typical LCU 24 includes a temporary data memory 152, the central processing unit 154, the process and task check module 155, the timing and cycle control unit 156, and the stored program control 158.
  • the data input and output is sequential or under the supervision of program control.
  • Input data is fed either through the input signal buffer 160 into an input data processor 162 or through an interrupt signal processor 164.
  • the input signals are derived from various switches, sensors, and analog-to-digital converters that are portions of the apparatus 10 or from external sources passed him.
  • the output data and control signals are fed directly or through a latch 166 into appropriate output drivers 168.
  • the output drivers are connected to the appropriate subordinate systems.
  • the LCU 24 is set up to perform a series of subsystem tests. In performing these checks, the LCU 24 provides for the normal printing operation of the apparatus 10. In addition, the LCU 24 is set to operate the apparatus in test mode, thereby performing the entire photoelectric process.
  • the LCU 24 is generally set to generate a predetermined voltage on the belt 18 and subsequently select a particular subsystem, the subsystem generating a corresponding variation in belt tension.
  • the LCU 24 causes rotation of the belt 18 to the voltmeter 50 where the resulting belt tension is measured.
  • the measured voltage is compared by LCU 24 with a predetermined set of allowable values.
  • the deviation is forwarded to the engineer in the field if the measured voltage is outside the predetermined frame.
  • the LCU 24 is further configured to isolate the unchecked subsystems to reduce the risk of damaging particular subsystems.
  • the LCU 24 also includes regeneration operations that correspond to each of the subsystem checks.
  • the regeneration operations may return the apparatus 10 to normal printing operation.
  • the regeneration operations may prepare the apparatus 10 for testing additional subsystems.
  • Fig. 3 2 a flow chart of the process and task check program of the LCU 24 is shown.
  • the LCU 24 measures a voltage of the first charging station and stores a resultant voltage on the photoconductive member as measured on the electrometer 50.
  • the voltage of the photoconductor element is compared with the measured voltage to determine charge efficiency.
  • an increase in charge efficiency indicates increased contamination in the first charging station.
  • the initial test / first test allows an engineer on site to check the functionality of the first charging station.
  • V 0ref a film reference voltage V 0ref to the photoconductor prior to testing the subsystems.
  • the LCU thus ensures that each test is standardized to a known and specific reference voltage.
  • the electrophotographic marking apparatus 10 is not in printing operation and the reference voltage V 0 is transferred to the belt 18.
  • a particular subassembly is then switched, which creates a tension on the photoconductive belt 18 or transfers it to the belt 18.
  • the LCU 24 then rotates the belt 18 along its path so that the resulting tension on the belt is measured at the electrometer 50. That is, the LCU 24 causes the resulting voltage to be brought to the electrometer 50 instead of moving the electrometer to the resulting voltage.
  • the resulting voltage of the photoconductive element 18 is then compared to a predetermined series of acceptable voltages to establish criteria that decide the further course.
  • the deviation of the measured voltage from the particular subsystem is made available to the operator so that predictions can be made about his life.
  • all of the tests A to J are performed sequentially.
  • the tests may be isolated from each other to optimize the diagnosis of the apparatus 10.
  • the subsystem checks GJ are evaluated by the electrometer 50, which is located at the end of the exposure process.
  • the sequencing of the machine is selected to treat these charges for only one photoconductor rotation without the first charging station to prevent damage to the photoconductive properties of the photoconductor. This process is initiated by the timing of the LCU 24, which determines the check routines of the operation. In the preferred embodiment, tests G through J are preceded by test F to measure the current charge efficiency.
  • the subsystems can be activated and reactivated at certain locations on the photoconductor path.
  • the electrometer measurements can be synchronized so that the collected data corresponds to the particular subsystem test.
  • the LCU 24 is set to perform comprehensive self-checks of the subsystems involved in the generation of an output image.
  • the task check program of the LCU 24 ensures that the subsystems necessary for imaging (such as the first loading station, the bias offset, and the exposure) are functional.
  • the program checks used to determine whether the subsystems that do not directly contribute to imaging (such as post-treatment charging station, pre-cleaning charging station, post-development erasure, and carrier particle removal bias) are within normal operating tolerances or conditions.
  • the data obtained in each subsystem check is compared with the normal operating values and applicable error limits to determine a pass or fail status for each test. In this way, a service technician can quickly determine which subsystems are within acceptable limits and determine the relative lifetime of other subsystems.
  • the LCU 24 sets the electrophotographic marking apparatus 10 in a normal printing operation in which a user can use the apparatus for his job of producing electrophotographically produced copies or prints. Additionally poses the LCU 24 places the apparatus 10 in a non-printing mode which is selectively controlled by the LCU to enable subsystem analysis.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrofotografische Markierungsapparate, insbesondere das Prüfen von Untersystemen des elektrofotografischen Prozesses und das Schaffen von Einstellungsvorgängen für bestimmte Untersysteme im Verhältnis zu vorbestimmten Parametern.The present invention relates to electrophotographic marking machines, and more particularly to inspecting subsystems of the electrophotographic process and providing adjustment operations for particular subsystems in relation to predetermined parameters.

Der elektrofotografische Markierungsprozess ist relativ kompliziert und bezieht eine Vielzahl von Untersystemen mit ein, von denen jedes richtig funktionieren muss. Da diese Untersysteme miteinander verbunden sind, ist es jedoch oft schwierig, die Funktion eines bestimmten Untersystems zu diagnostizieren und zu isolieren. Dies gilt besonders für elektrofotografische Bilderzeugungs- und Bildentwicklungsprozesse, da eine Untersuchung bei Raumbeleuchtung mit dem bloßen Auge meistens unmöglich ist.The electrophotographic marking process is relatively complicated and involves a variety of subsystems, each of which must function properly. However, because these subsystems are interconnected, it is often difficult to diagnose and isolate the function of a particular subsystem. This is especially true for electrophotographic imaging and image development processes, since an examination of room lighting with the naked eye is mostly impossible.

Daher besteht ein Bedarf an Analyse und diagnostischen Prüfungen eines elektrofotografischen Prozesses, in dem bestimmte Untersysteme mit zufriedenstellenden Betriebsparametern verglichen und geeignete Abhilfemaßnahmen ergriffen werden können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Analyse und diagnostische Prüfmethode zu schaffen, mit dem bestimmte Untersysteme mit zufriedenstellenden Betriebsparametern verglichen und geeignete Abhilfemaßnahmen ergriffen werden können.Therefore, there is a need for analysis and diagnostic testing of an electrophotographic process in which certain subsystems can be compared with satisfactory operating parameters and appropriate remedial action taken. The object of the present invention is therefore to provide an analysis and diagnostic test method, with which certain subsystems can be compared with satisfactory operating parameters and appropriate remedial measures can be taken.

Aus dem Stand der Technik sind bekannt:From the prior art are known:

Das Dokument US5012279 offenbart einen Primärtest für eine elektrofografischen Markierungsapparat, wobei die Subsysteme ohne eine Referenz-Standart-Vorspannung in einem Prüfbetrieb getestet werden. US5862433 offenbart das Konzept der Filmreferenzspannung, wobei Subsysteme jedoch mit Hilfe densitometrischer Mittel während des normalen Betriebes und während eines Auto-Setup getestet und eingestellt werden. Das Dokument US5897238 offenbart einen Funktionstest und für die primäre Ladungseinrichtung und die entsprechende Einstellung des Abstandes der Ladungseinrichtung zum Photoleiter.The document US5012279 discloses a primary test for an electrophotographic tag, wherein the subsystems are tested without a reference standard bias in a test mode. US5862433 discloses the concept of film reference voltage, however subsystems are tested and adjusted by densitometric means during normal operation and during auto-setup. The document US5897238 discloses a functional test and for the primary charge device and the corresponding adjustment of the distance of the charge device to the photoconductor.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.This is achieved according to the invention by a method having the features of claim 1 and a device having the features of claim 4. Further features emerge from the subclaims.

Die vorliegende Erfindung schafft eine wahlweise Steuerung eines elektrofotografischen Markierungsapparats, die eine Funktionsprüfung der Untersysteme ermöglicht. In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine automatische Untersystemfunktionsprüfung bereit und ergänzt somit untersystemspezifische Diagnostik- und Überprüfungsprogramme.The present invention provides selective control of an electrophotographic marking apparatus which enables functional testing of the subsystems. In a further embodiment, the invention provides automatic subsystem function testing and thus supplements subsystem specific diagnostic and verification programs.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Referenzspannung auf einem Fotoleiterelement, wie z.B. einem Band, wobei das Band im Nicht-Druckbetrieb an einem vorbestimmten Untersystem vorbeigeführt wird, die resultierende Spannung gemessen und mit vorbestimmten annehmbaren Grenzwerten verglichen wird. Dann ist ein Regenerierungszyklus vorgesehen, damit der elektrofotografische Markierungsapparat auf Druckbetrieb gestellt werden kann.The present invention provides a reference voltage on a photoconductive element such as e.g. a tape, wherein the tape is passed in non-printing operation past a predetermined subsystem, the resulting tension is measured and compared to predetermined acceptable limits. Then, a regeneration cycle is provided to allow the electrophotographic marking apparatus to be set to print.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.The invention will be described below with reference to the drawings based on preferred embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1
eine schematische Seitenansicht eines typischen elektrofotografischen Markierungsapparats, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
Fig. 2
ein Blockdiagramm einer Logik- und Steuereinheit von Fig. 1.
Fig. 3
ein Flussdiagramm eines Teils der Vorgänge, die von der Logik- und Steuereinheit ausgeführt werden.
In the drawings show:
Fig. 1
a schematic side view of a typical electrophotographic marking apparatus to which the present invention is applicable.
Fig. 2
a block diagram of a logic and control unit of Fig. 1 ,
Fig. 3
a flowchart of a part of the operations that are performed by the logic and control unit.

In Fig. 1 ist ein elektrografischer Markierungsapparat 10 dargestellt. Die vorliegende Erfindung wird anhand eines besonderen elektrografischen Markierungsapparats 10, wie z.B. eines Kopierers oder Druckers beschrieben. Dennoch ist zu bemerken, dass, obwohl die Erfindung zum Gebrauch in solchen Apparaten geeignet ist, sie auch mit anderen Arten von elektrofotografischen Kopierern und Druckern verwendet werden kann.In Fig. 1 An electrographic marking apparatus 10 is shown. The present invention will be described with reference to a particular electrographic marking apparatus 10 such as a copier or printer. It should be noted, however, that while the invention is suitable for use in such apparatus, it may also be used with other types of electrophotographic copiers and printers.

Da elektrofotografische Markierungsapparate der hierin beschriebenen Art bekannt sind, ist die vorliegende Beschreibung insbesondere auf die Elemente ausgerichtet, die Teil der vorliegenden Erfindung sind oder unmittelbar mit ihr im Zusammenhang stehen.As electrophotographic marking machines of the type described herein are known, the present description is particularly directed to the elements which are part of or directly related to the present invention.

Um das Verständnis zu vereinfachen, werden die folgenden Definitionen festgelegt:

  • V0 = Haupt/Primärspannung (relativ zur Erdung) auf dem Fotoleiter, wie sie direkt nach der ersten Ladeeinrichtung gemessen wird. Sie wird manchmal auch als "Anfangsspannung" bezeichnet.
  • V0(m) = Mittelwert der einzelnen V0 Werte.
  • VB = Elektrodenvorspannung der Entwicklereinheit.
To facilitate understanding, the following definitions are defined:
  • V 0 = main / primary voltage (relative to ground) on the photoconductor, as measured directly after the first charger. It is sometimes referred to as "initial tension".
  • V 0 (m) = average of the individual V 0 values.
  • V B = electrode bias of the developer unit.

In dem in Figur 1 gezeigten elektrofotografischen Markierungsapparat 10 ist ein bewegbares Bildträgerelement, z.B. ein fotoleitfähiges Band 18 um eine Vielzahl von Walzen gespannt, von denen eine von einem Motor angetrieben wird, um das Band vorbei an einer Reihe von Bearbeitungsstationen des Druckers zu führen. Das Bildträgerelement kann auch als eine Trommel ausgestaltet sein. Die Logik- und Steuereinheit (LCU) 24, die einen digitalen Rechner umfassen kann, weist ein gespeichertes Programm zum aufeinanderfolgenden Betätigen der verschiedenen Bearbeitungsstationen oder untergeordneten Systeme des Apparats 10 auf.In the in FIG. 1 As shown in Figure 6, a movable image bearing member, such as a photoconductive belt 18, is stretched about a plurality of rollers, one of which is driven by a motor to pass the belt past a series of processing stations of the printer. The image bearing member may also be configured as a drum. The logic and control unit (LCU) 24, which may include a digital computer, has a stored program for sequentially operating the various processing stations or subordinate systems of the apparatus 10.

Eine Ladestation macht das Band 18 lichtempfindlich, indem sie die Oberfläche des Bandes mit einer einheitlichen elektrostatischen Ladung von vorbestimmter Primärspannung V0 beaufschlagt. Die Leistung der ersten Ladestation wird von einer programmierbaren gesteuerten Stromversorgung 30 reguliert, die ihrerseits von der LCU 24 gesteuert wird, um die Primärspannung V0 z.B. durch Steuerung des elektrischen Potentials (VGrid) an einer Gitterelektrode 28b einzustellen, welche die Bewegung der geladenen Ionen, die von dem Vorgang der Aufladedrähte 28a bewirkt wird, auf die Oberfläche des Trägerelements steuert. In dem vorliegenden Beispiel liegt an den Gitterelektroden 28b eine negative elektrische Vorspannung an, z.B. zwischen -350 und -750 Volt; eine Soll-Vorspannung kann -500 Volt betragen.A charging station sensitizes the belt 18 by applying a uniform electrostatic charge of predetermined primary voltage V 0 to the surface of the belt. The power of the first charging station is regulated by a programmable controlled power supply 30, which in turn is controlled by the LCU 24 to adjust the primary voltage V 0, for example by controlling the electrical potential (V Grid ) on a grid electrode 28b, which detects the movement of the charged ions , which is caused by the operation of the charging wires 28a, controls on the surface of the support member. In the present example, a negative electrical bias is applied to the grid electrodes 28b, eg between -350 and -750 volts; a desired bias voltage can be -500 volts.

An einer Belichtungsstation moduliert das projizierte Licht von einem Schreibkopf 34 die elektrische Ladung auf dem fotoleitenden Band 18, um ein latentes elektrostatisches Bild eines zu kopierenden oder zu druckenden Dokuments zu erzeugen. Der Schreibkopf weist vorzugsweise eine Reihe von lichtemittierenden Dioden (LEDs) oder eine andere Lichtquelle auf, wie z.B. einen Laser oder eine andere Belichtungsquelle zum Belichten des fotoleitenden Bandes. Die Belichtung erfolgt Bildelement (Pixel) für Bildelement mit einer im Einklang mit den Signalen von der LCU an die Schreibkopfschnittstelle 32 regulierten Intensität auf, wobei die Schreibkopfschnittstelle eine programmierbare Steuerungseinheit umfasst. Alternativ kann die Belichtung durch eine optische Projektion eines Bildes eines Dokuments auf das Fotoleitelement 18 erfolgen.At an exposure station, the projected light from a write head 34 modulates the electrical charge on the photoconductive belt 18 to form an electrostatic latent image a document to be copied or printed. The write head preferably comprises a series of light emitting diodes (LEDs) or other light source, such as a laser or other exposure source for exposing the photoconductive belt. The exposure is pixel by pixel with a regulated intensity in accordance with the signals from the LCU to the write head interface 32, the write head interface comprising a programmable controller. Alternatively, the exposure may be by optical projection of an image of a document onto the photoconductive element 18.

Wird eine LED oder andere elektrooptische Belichtungsquelle verwendet, so werden die aufzuzeichnenden Bilddaten von einer Datenquelle 36 zum Generieren von elektrischen Bildsignalen zur Verfügung gestellt, z.B. von einem Rechner, einem Dokumentenscanner, einem Speicher oder einem Datennetzwerk. Signale von der Datenquelle und/oder LCU können auch Steuerungssignale an ein Schreibernetzwerk usw. ausgeben.When an LED or other electro-optical exposure source is used, the image data to be recorded is provided by a data source 36 for generating electrical image signals, e.g. from a computer, a document scanner, a memory or a data network. Signals from the data source and / or LCU may also output control signals to a recorder network and so on.

Die Bewegung des Bandes 18 in die Pfeilrichtung A führt die Bereiche, die die latenten elektrostatografischen Ladungsbilder tragen, an einer Entwicklerstation 38 vorbei. Die Toner- oder Entwicklereinheit weist eine oder mehrere (mehrere bei verschiedenen Farben) Magnetbürsten neben dem, jedoch beabstandet zum Band auf.
Magnetbürstenentwicklereinheiten sind aus der US 4,473,029 und 4,546,060 bekannt.
The movement of the belt 18 in the direction of the arrow A passes the areas carrying the latent electrostatographic charge images past a developer station 38. The toner or developer unit has one or more (several different colors) magnetic brushes adjacent to but spaced from the belt.
Magnetic brush developer units are known from US 4,473,029 and 4,546,060 known.

Die LCU 24 betätigt wahlweise die Entwicklereinheit im Verhältnis zu den vorbeigleitenden Bildbereichen, die die latenten Bilder tragen. Dabei wird die Magnetbürste wahlweise in Kontakt mit oder in einen kleinen Abstand vom Band 18 gebracht. Die geladenen Tonerpartikel der in Kontakt gebrachten Magnetbürste werden als Bild auf das latente Bildmuster angezogen, um das Muster zu entwickeln. Dabei werden ebenfalls die zur Prozesskontrolle genutzten Kalibrierungsmarken entwickelt.The LCU 24 selectively actuates the developer unit in relation to the passing image areas carrying the latent images. The magnetic brush is selectively brought into contact with or at a small distance from the belt 18. The charged toner particles of the contacted magnetic brush are attracted to the latent image pattern as an image to develop the pattern. At the same time, the calibration marks used for process control are being developed.

Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, wirken die leitenden Teile der Entwicklereinheit, wie z.B. leitende Auftragszylinder, als Elektroden. Die Elektroden sind mit einer veränderbaren Versorgung von Gleichstrompotential VB verbunden, das von einer programmierbare Steuerung 40 reguliert wird. Die Details bezüglich der Entwicklereinheiten werden anhand eines Beispiels dargelegt, sind aber nicht wesentlich für die Erfindung.As is known in the art, the conductive parts of the developer unit, such as conductive applicator cylinders, act as electrodes. The electrodes are connected to a variable supply of DC potential V B , which is supplied by a programmable controller 40 is regulated. The details regarding the developer units are set forth by way of example, but are not essential to the invention.

In diesem Beispiel entspricht die Entwicklung einem DAD-Prozess (DAD = Entwicklung des entladenen Bereichs), bei dem sich negativ geladene Tonerpartikel wahlweise in relativ entladene Bereiche des Lichtleitelements entwickeln. Andere Arten von Entwicklereinheiten sind bekannt und können ebenfalls verwendet werden.In this example, the development corresponds to a DAD (Discharge Area Development) process in which negatively charged toner particles selectively develop into relatively discharged areas of the light guide. Other types of developer units are known and can be used as well.

Eine Übertragungseinheit 46, wie sie auch bekannt ist, ist vorgesehen, um einen Aufnahmebogen S registerhaltig mit dem Bild in Kontakt mit dem Lichtleitelement zu bringen. Auf diese Weise wird das Bild auf einen Aufnahmebogen, z.B. aus Papier, oder einen Plastikbogen übertragen. Alternativ kann das Bild zunächst auf ein Zwischenelement und dann auf den Aufnahmebogen übertragen werden. In der Ausführungsform der Figur 1 umfasst die Übertragungseinheit einen Übertragungscoronalader 47.A transfer unit 46, as it is also known, is provided in order to bring a receiving sheet S in registration with the image into contact with the light-guiding element. In this way, the image is transferred to a recording sheet, for example made of paper, or a plastic sheet. Alternatively, the image can first be transferred to an intermediate element and then to the recording sheet. In the embodiment of the FIG. 1 the transmission unit comprises a transmission corona charger 47.

Die elektrostatische Übertragung des Tonerbildes erfolgt mit einer geeigneten Spannung, die auf die Übertragungsladeeinrichtung 47 angelegt wird, um einen konstanten Strom zu generieren, wie unten beschrieben ist. Die Rückseite des Aufnahmebogens wird in diesem Beispiel von der Übertragungsladeeinrichtung mit einer positiven Ladung beaufschlagt, während der Aufnahmebogen das Tonerbild auf dem Fotoleitelement kontaktiert, um das Tonerbild auf den Aufnahmebogen zu ziehen.The electrostatic transfer of the toner image is performed with a suitable voltage applied to the transfer charger 47 to generate a constant current, as described below. The back surface of the receiver sheet is positively charged by the transfer charger in this example while the receiver sheet contacts the toner image on the photoconductor member to draw the toner image onto the receiver sheet.

Nach der Übertragung kann der Aufnahmebogen mittels eines bekannten (nicht dargestellten) Antihaftcoronaladers von dem Band 18 gelöst werden. Eine Reinigungsbürste 48 oder ein Messer ist der Übertragungseinheit nachgeordnet ebenso vorgesehen, um den Toner von dem Band 18 zu entfernen, damit eine Wiederverwendung der Oberfläche zum Bilden von zusätzlichen Bildern ermöglicht wird. Um das Entfernen der Tonerreste und anderer Partikel von der Bürste 48 zu erleichtern, wird üblicherweise eine Ladevorrichtung 43 vorgesehen, um in diesem Fall positive Ladung auf dem Lichtleitelement zu neutralisieren oder die elektrostatische Haftung der übrigen Partikel auf dem Band 18 zu reduzieren. Die Spannung der Reinigungs- und Aufbereitungsladeeinrichtung wird von einer Stromversorgung 42 gesteuert. Während separate Stromversorgungen für jede Ladeeinrichtung gezeigt werden, kann auch eine Stromversorgung mit mehreren Zuleitungen an Stelle von mehreren Stromversorgungsvorrichtungen verwendet werden.After transfer, the receiving sheet may be released from the belt 18 by means of a known non-stick corona charger (not shown). A cleaning brush 48 or knife is also provided downstream of the transfer unit to remove the toner from the belt 18 to allow reuse of the surface to form additional images. In order to facilitate removal of the toner remnants and other particles from the brush 48, a charger 43 is usually provided to neutralize positive charge on the light guide or the electrostatic adhesion of the remaining particles in this case to reduce the band 18. The voltage of the cleaning and treatment charger is controlled by a power supply 42. While separate power supplies are shown for each charger, multiple power supply power may be used instead of multiple power supplies.

Nach der Übertragung der unfixierten Tonerbilder auf einen Aufnahmebogen, wird der Aufnahmebogen zu einer Einschmelzeinheit 49 befördert, an der das Bild fixiert wird.After transferring the unfixed toner images onto a receiver sheet, the receiver sheet is conveyed to a fusing unit 49, where the image is fixed.

Ein Densitometer 76 ist zwischen der Entwicklereinheit 38 und der Übertragungseinheit 46 angeordnet. Das Densitometer 76 überwacht die Entwicklung der Bereiche des lichtleitfähigen Bandes 18, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist.A densitometer 76 is disposed between the developer unit 38 and the transfer unit 46. The densitometer 76 monitors the development of the regions of the photoconductive belt 18 as known in the art.

Ein zweiter Sensor, der auch vorzugsweise zur Prozesssteuerung vorgesehen ist, ist ein elektrostatischer Spannungsmesser 50. Ein Spannungsmesser ist vorzugsweise der ersten Ladestation 28 nachgeordnet angesiedelt, um Ablesewerte von gemessenen V0s oder V0(m)s zur Verfügung zu stellen. Der Spannungsmesser ist vorzugsweise im Verhältnis zu dem Band 18 fest und reduziert so Probleme mit der Ausrichtung und mit Einstellungen, die mit dem übertragbaren Spannungsmesser verbunden sind, insbesondere mit Hinsicht auf das Band 18. Der Spannungsmesser (das Elektrometer) 18 kann beide Polaritäten der Spannung messen und wird daher zum Bestimmen aller Spannungsprüfungen gebraucht.A second sensor, which is also preferably provided for process control, is an electrostatic voltmeter 50. A voltage meter of the first loading station 28 is preferably arranged downstream located to provide readings of the measured V 0 s or V 0 (m) s. The voltmeter is preferably fixed relative to the band 18, thus reducing alignment and adjustment problems associated with the transmittable voltmeter, particularly with respect to the band 18. The voltmeter (electrometer) 18 can sense both polarities of the voltage measure and is therefore needed to determine all voltage tests.

Die ausgegebenen V0(m)s und Dichten, die das Densitometer 76 ermittelt, werden der LCU 24 zugeführt, die im Einklang mit einem Prozesssteuerungsprogramm neue Sollwerte für E0, V0, V0 und die Betätigung der Tonerauffüllung generiert. Zusätzlich kann die Prozesssteuerung dazu verwandt werden, die von dem Übertragungslader 46 generierte Übertragungsstromstärke durch Veränderungen der programmierbaren Stromversorgung 51 einzustellen. Ein bevorzugtes Elektrometer ist in der US 5,956,544 beschrieben.The output V 0 (m) s and densities determined by the densitometer 76 are applied to the LCU 24, which generates new setpoints for E 0 , V 0 , V 0 and the toner replenishment operation in accordance with a process control program. In addition, the process controller may be used to adjust the transfer current strength generated by the transfer charger 46 by changing the programmable power supply 51. A preferred electrometer is in the US 5,956,544 described.

Der Apparat 24 kann als eine Vielzahl von Untersystemen definiert werden einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf, die allgemeinen Beschreibungen eines Ladungssystems, einer Belichtungseinheit, eines Entwickleruntersystems, eines Übertragungsuntersystem, eines Nachbehandlungsuntersystem, eines Einschmelzuntersystems, wobei diese Untersysteme die zuvor beschriebenen Komponenten, wie z.B. das Fotoleitelement, die erste Ladestation, die Vorspannungsverschiebung, die Nachbehandlungsladestation und die Übergabewalzen umfassen.Apparatus 24 may be defined as a variety of subsystems, including, but not limited to, the general descriptions of a cargo system Exposure unit, a developer subsystem, a transfer subsystem, an aftertreatment subsystem, a fuser system, said subsystems comprising the previously described components such as the photoconductive member, the first charging station, the bias shift, the after-treatment charging station and the transfer rollers.

Zusätzlich sorgt die LCU 24 für eine Gesamtsteuerung der Vorrichtung und ihrer verschiedenen untergeordneten Systeme. Das Programmieren von handelsüblichen Mikroprozessoren ist dem Fachmann geläufig. Die folgende Offenbarung hat das Ziel, einen Programmierer in die Lage zu versetzen, ein geeignetes Steuerungsprogramm für einen solchen Mikroprozessor zu schreiben.In addition, the LCU 24 provides overall control of the device and its various subordinate systems. The programming of commercially available microprocessors is familiar to the person skilled in the art. The following disclosure is intended to enable a programmer to write a suitable control program for such a microprocessor.

Die logischen Verknüpfungen, die in dieser Schrift beschrieben sind, können abgesehen von Mikroprozessoren auch von oder in Zusammenarbeit mit nicht-programmierbaren (hardware) oder programmierbaren Logikeinrichtungen geschaffen werden. Um die zeitliche Abstimmung der verschiedenen Verarbeitungseinrichtungen genau zu steuern, werden üblicherweise Encoder in Verbindung mit Indikatoren auf dem Fotoleitelement benutzt, um rechtzeitig Signale auszugeben, die die Bildrahmenbereiche und deren Position im Verhältnis zu den verschiedenen Einheiten anzeigen. Andere Arten der Steuerung zur zeitlichen Abstimmung der Vorgänge können auch verwendet werden.The logic operations described in this document, apart from microprocessors, may also be provided by or in cooperation with non-programmable (hardware) or programmable logic devices. To accurately control the timing of the various processing devices, encoders are commonly used in conjunction with indicators on the photoconductive element to promptly output signals indicative of the image frame areas and their position relative to the various units. Other types of timing control may also be used.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer typischen LCU 24. Die typische LCU 24 umfasst einen temporären Datenspeicher 152, die zentrale Verarbeitungseinheit 154, das Prozess- und Vorgangsprüfmodul 155, die Zeitabstimmungs- und Zyklussteuerungseinheit 156 und die gespeicherte Programmsteuerung 158. Die Dateneingabe und -ausgabe erfolgt sequentiell anhand der oder unter Aufsicht der Programmsteuerung. Fig. 2 Figure 12 shows a block diagram of a typical LCU 24. The typical LCU 24 includes a temporary data memory 152, the central processing unit 154, the process and task check module 155, the timing and cycle control unit 156, and the stored program control 158. The data input and output is sequential or under the supervision of program control.

Eingabedaten werden entweder durch den Eingabesignalzwischenspeicher 160 in einen Eingabedatenprozessor 162 eingespeist oder durch einen Unterbrechungssignalprozessor 164. Die Eingabesignale werden von verschiedenen Schaltern, Sensoren und analog-zu-digital Wandlern, die Teile des Apparats 10 sind, abgeleitet oder von externen Quellen an ihn weitergegeben. Die Ausgabedaten und Steuerungssignale werden unmittelbar oder durch ein Auffangregister 166 in geeignete Ausgangstreiber 168 eingespeist. Die Ausgangstreiber sind mit den geeigneten untergeordneten Systemen verbunden.Input data is fed either through the input signal buffer 160 into an input data processor 162 or through an interrupt signal processor 164. The input signals are derived from various switches, sensors, and analog-to-digital converters that are portions of the apparatus 10 or from external sources passed him. The output data and control signals are fed directly or through a latch 166 into appropriate output drivers 168. The output drivers are connected to the appropriate subordinate systems.

Die LCU 24 ist so eingestellt, dass sie eine Reihe von Prüfungen der Untersysteme durchführt. Indem sie diese Prüfungen durchführt, sorgt die LCU 24 für den normalen Druckbetrieb des Apparats 10. Zusätzlich ist die LCU 24 so eingestellt, dass sie den Apparat im Prüfbetrieb betreibt, wobei der gesamte fotoelektrische Prozess durchgeführt wird.The LCU 24 is set up to perform a series of subsystem tests. In performing these checks, the LCU 24 provides for the normal printing operation of the apparatus 10. In addition, the LCU 24 is set to operate the apparatus in test mode, thereby performing the entire photoelectric process.

In dem vorliegenden Prüf- (Nichtdruck-) Betrieb, ist die LCU 24 im Allgemeinen so eingestellt, dass sie eine vorbestimmte Spannung auf dem Band 18 erzeugt und nachfolgend ein bestimmtes Untersystem anwählt, wobei das Untersystem eine entsprechende Abweichung in der Bandspannung generiert. Die LCU 24 verursacht eine Drehung des Bandes 18 an den Voltmesser 50, wo die resultierende Bandspannung gemessen wird. Die gemessene Spannung wird von der LCU 24 mit einer vorbestimmten Reihe von zulässigen Werten verglichen. Zusätzlich wird die Abweichung an den Ingenieur vor Ort weitergegeben, wenn die gemessene Spannung außerhalb des vorbestimmten Rahmens liegt.In the present test (non-printing) operation, the LCU 24 is generally set to generate a predetermined voltage on the belt 18 and subsequently select a particular subsystem, the subsystem generating a corresponding variation in belt tension. The LCU 24 causes rotation of the belt 18 to the voltmeter 50 where the resulting belt tension is measured. The measured voltage is compared by LCU 24 with a predetermined set of allowable values. In addition, the deviation is forwarded to the engineer in the field if the measured voltage is outside the predetermined frame.

Die LCU 24 ist des weiteren so eingestellt, dass die nicht geprüften Untersysteme isoliert werden, um das Risiko einer Beschädigung bestimmter Untersysteme zu vermindern.The LCU 24 is further configured to isolate the unchecked subsystems to reduce the risk of damaging particular subsystems.

Die LCU 24 umfasst auch Regenerierungsvorgänge, die jedem der Untersystemprüfvorgänge entsprechen. Die Regenerierungsvorgänge können den Apparat 10 wieder auf den normalen Druckbetrieb setzen. Wahlweise können die Regenerierungsvorgänge den Apparat 10 für das Prüfen von zusätzlichen Untersystemen vorbereiten. In Fig. 3 ist ein Flussdiagramm des Prozess- und Vorgangsprüfprogramm der LCU 24 dargestellt.The LCU 24 also includes regeneration operations that correspond to each of the subsystem checks. The regeneration operations may return the apparatus 10 to normal printing operation. Optionally, the regeneration operations may prepare the apparatus 10 for testing additional subsystems. In Fig. 3 2, a flow chart of the process and task check program of the LCU 24 is shown.

Genauer gesagt misst die LCU 24 eine Spannung der ersten Ladestation und speichert eine resultierende Spannung auf dem Fotoleiterelement, wie sie an dem Elektrometer 50 gemessen wurde. Die Spannung des Fotoleiterelements wird mit der gemessenen Spannung verglichen, um eine Ladungseffizienz festzustellen. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, zeigt eine Steigerung der Ladungseffizienz eine erhöhte Verunreinigung in der ersten Ladestation an. Somit ermöglicht die Ausgangsprüfung/erste Prüfung einem Ingenieur vor Ort, die Funktionsfähigkeit der ersten Ladestation zu überprüfen.More specifically, the LCU 24 measures a voltage of the first charging station and stores a resultant voltage on the photoconductive member as measured on the electrometer 50. The voltage of the photoconductor element is compared with the measured voltage to determine charge efficiency. As is known in the art, an increase in charge efficiency indicates increased contamination in the first charging station. Thus, the initial test / first test allows an engineer on site to check the functionality of the first charging station.

Da die Leistung einiger Untersysteme an ihrer Wirkung auf die Fotoleiterspannung gemessen wird, ist es wünschenswert, vor den Prüfungen der Untersysteme auf das Fotoleitelement eine Filmreferenzspannung V0ref aufzubringen. Die Referenzspannung wird erreicht, indem die Gitterspannung der ersten Ladestation wie folgt eingestellt wird: V grid = V 0 grid V 0 film V 0 ref ,

Figure imgb0001
wobei V 0 grid V 0 film
Figure imgb0002
die anhand der bei der Prüfung der ersten Ladestation erhaltenen Werte bestimmte Ladungseffizienz ist. Die LCU sorgt somit dafür, dass jede Prüfung auf eine bekannte und bestimmte Referenzspannung standardisiert ist.Since the performance of some subsystems is measured by their effect on the photoconductor voltage , it is desirable to apply a film reference voltage V 0ref to the photoconductor prior to testing the subsystems. The reference voltage is achieved by setting the grid voltage of the first charging station as follows: V grid = V 0 grid V 0 Movie V 0 ref .
Figure imgb0001
in which V 0 grid V 0 Movie
Figure imgb0002
is the charge efficiency obtained from the test of the first charging station. The LCU thus ensures that each test is standardized to a known and specific reference voltage.

Der elektrofotografische Markierungsapparat 10 befindet sich nicht im Druckbetrieb und die Referenzspannung V0 wird auf das Band 18 übertragen. Ein bestimmte Unteranordnung wird dann geschaltet, welche eine Spannung auf dem fotoleitenden Band 18 schafft oder auf das Band 18 überträgt. Die LCU 24 versetzt das Band 18 dann in Rotation entlang seines Pfades, so dass die resultierende Spannung auf dem Band am Elektrometer 50 gemessen wird. Das heißt, die LCU 24 sorgt dafür, dass die resultierende Spannung zum Elektrometer 50 gebracht wird, anstatt das Elektrometer zur resultierenden Spannung zu bewegen.The electrophotographic marking apparatus 10 is not in printing operation and the reference voltage V 0 is transferred to the belt 18. A particular subassembly is then switched, which creates a tension on the photoconductive belt 18 or transfers it to the belt 18. The LCU 24 then rotates the belt 18 along its path so that the resulting tension on the belt is measured at the electrometer 50. That is, the LCU 24 causes the resulting voltage to be brought to the electrometer 50 instead of moving the electrometer to the resulting voltage.

Die resultierende Spannung des fotoleitenden Elements 18 wird dann mit einer vorbestimmten Reihe von annehmbaren Spannungen verglichen, um Kriterien aufzustellen, die über den weiteren Ablauf entscheiden.The resulting voltage of the photoconductive element 18 is then compared to a predetermined series of acceptable voltages to establish criteria that decide the further course.

Zusätzlich wird dem Bediener die Abweichung der gemessenen Spannung von dem bestimmten Untersystem zugänglich gemacht, so dass Prognosen über seine Lebensdauer angestellt werden können.In addition, the deviation of the measured voltage from the particular subsystem is made available to the operator so that predictions can be made about his life.

Somit kann die LCU die folgenden Prüfvorgänge durchführen:

  1. A. Haupantriebsprüfung - Diese Prüfung überprüft Hauptzeitgebung, Übergangsstellendetektion und die Filmspur für den Markierungsapparat.
  2. B. Automatische Set-Up Phase I- In der ersten Phase der automatischen Set-up Prüfung werden das Densitometer und das Fotoleitelement überprüft. Dann erfolgt eine Analyse des Verunreinigungsgrades.
  3. C. Automatische Set-Up Phase II - In der zweiten Phase der automatischen Set-Up Prüfung werden das Laden und die Kalibrierung des Elektrometers sowie der Vorspannungsoffset überprüft.
  4. D. Automatische Set-Up Phase III - In der dritten Phase der automatischen Set-Up Prüfung werden die Prozesssteuerung und die Sollwerte des Elektrofotografen überprüft.
  5. E. Automatische Set-Up Phase IV - In der vierten Phase der automatischen Set-Up Prüfung werden der Belichtungsgrad und die Spannung des fotoleitenden Elements überprüft.
  6. F. Erste Ladestation - Die erste Ladestation überprüft den Verunreinigungsgrad der ersten Ladestation und sorgt für eine Übereinstimmung mit den vorbestimmten Sollwerten.
  7. G. Vor-Reinigungsladestation - Diese Prüfung überprüft den Film für das Reinigen nach der Übertragung und vor der Reinigung.
  8. H. Nachbehandlungsladestation - Das Nachbehandlungsladestationsprogramm sorgt für die Prüfung der Nachbehandlungsladestation sowie für die Überprüfung deren Verschmutzungs- und Leistungsgrad.
  9. I. Übertragungswalze - Die Übertragungswalzenprüfung überprüft die Übertragungsladestation und die Walzenpunkte.
  10. J. Nach-Entwicklungslöschung -Das Nachentwicklungslöschungsprogramm überprüft die Löschungsspannung auf dem fotoleitfähigen Band.
  11. K. Interne Trägerpartikelentfernungsvorrichtung - die interne Trägerpartikelentfernungsvorrichtung liefert bei der Prüfung keine dazugehörige Spannung, da bei dem Untersuchen von falschen Entladungen nicht solche Spannungen auftreten.
  12. L. Externe Trägerpartikelentfernungsvorrichtung - die externe Trägerpartikelentfernungsvorrichtung liefert ebenfalls keine dazugehörige Spannung, da bei dem Untersuchen von falschen Entladungen nicht solche Spannungen auftreten
Thus, the LCU can perform the following checks:
  1. A. Main Drive Test - This test checks the main timing, transition point detection, and the movie track for the marker.
  2. B. Automatic Set-Up Phase I- In the first phase of the automatic set-up test, the densitometer and photoconductor are inspected. Then an analysis of the degree of contamination takes place.
  3. C. Automatic Set-Up Phase II - In the second phase of the automatic set-up test, the charging and calibration of the electrometer and the bias offset are checked.
  4. D. Automatic Set-Up Phase III - In the third phase of the automatic set-up test, the process control and setpoints of the electrophotographer are checked.
  5. E. Automatic Set-Up Phase IV - In the fourth phase of the automatic set-up test, the exposure level and the voltage of the photoconductive element are checked.
  6. F. First Charging Station - The first charging station checks the degree of contamination of the first charging station and ensures compliance with the predetermined reference values.
  7. G. Pre-Clean Charge Station - This test checks the film for cleaning after transfer and before cleaning.
  8. H. Post-Treatment Charging Station - The post-treatment charging station program will check the post-treatment charging station and check its degree of soiling and efficiency.
  9. I. Transfer Roller - The transfer roller inspection checks the Transfer Loading Station and the roller points.
  10. J. Post-Development Erase - The post-development erase program checks the erase voltage on the photoconductive belt.
  11. K. Internal Carrier Particle Removal Device - The internal carrier particle removal device does not provide an associated voltage during the test, as such stresses do not occur in the investigation of false discharges.
  12. L. External Carrier Particle Removal Device - The External Carrier Particle Removal Device also does not provide any associated stress because such stresses do not occur in examining false discharges

In einer Ausführungsform werden alle der Prüfungen A bis J aufeinanderfolgend durchgeführt. Alternativ können die Prüfungen voneinander isoliert werden, um die Diagnose des Apparats 10 zu optimieren.In one embodiment, all of the tests A to J are performed sequentially. Alternatively, the tests may be isolated from each other to optimize the diagnosis of the apparatus 10.

Die Untersystemprüfungen G-J werden von dem Elektrometer 50 ausgewertet, das am Ende des Belichtungsvorgangs angeordnet ist. Die Sequenzierung der Maschine ist so ausgewählt, dass diese Ladungen für nur eine Fotoleiterdrehung ohne die erste Ladestation behandelt werden, um zu verhindern, dass den fotoleitenden Eigenschaften des Fotoleiters Schaden zugefügt wird. Dieser Vorgang wird vom Timing der LCU 24 eingeleitet, welches die Prüfroutinen des Vorgangs bestimmt. In der bevorzugten Ausführungsform, geht den Prüfungen G bis J die Prüfung F voran, um die gegenwärtige Ladungseffizienz zu messen.The subsystem checks GJ are evaluated by the electrometer 50, which is located at the end of the exposure process. The sequencing of the machine is selected to treat these charges for only one photoconductor rotation without the first charging station to prevent damage to the photoconductive properties of the photoconductor. This process is initiated by the timing of the LCU 24, which determines the check routines of the operation. In the preferred embodiment, tests G through J are preceded by test F to measure the current charge efficiency.

Darüber hinaus können die Untersysteme an bestimmten Stellen auf dem Fotoleiterpfad aktiviert und reaktiviert werden. Des weiteren können die Elektrometermessungen synchronisiert werden, so dass die gesammelten Daten der bestimmten Untersystemprüfung entsprechen.In addition, the subsystems can be activated and reactivated at certain locations on the photoconductor path. Furthermore, the electrometer measurements can be synchronized so that the collected data corresponds to the particular subsystem test.

Fotoleiterumdrehungen zu den normalen elektrofotografischen Bedingungen gehen der Messungsumdrehung des fotoleitenden Elements voraus und folgen ihr nach, so dass ein Regenerierungszyklus entsteht.Photoconductor revolutions to the normal electrophotographic conditions precede and follow the measurement revolution of the photoconductive element to form a regeneration cycle.

Die LCU 24 ist so eingestellt, dass sie umfassende Selbstprüfungen der Untersysteme, die in die Erzeugung eines ausgegebenen Bildes eingebunden sind, durchführt. Das Vorgangsprüfprogramm der LCU 24 stellt sicher, dass die Untersysteme, die für die Bilderzeugung notwendig sind (wie z.B. die erste Ladestation, der Vorspannungsoffset und die Belichtung) funktionstüchtig sind. Zusätzlich finden die Programmprüfungen, die dazu dienen festzustellen, ob die Untersysteme, die nicht direkt zu der Bilderzeugung beitragen (wie z.B. Nachbehandlungsladestation, Vor-Reinigungsladestation, Nach-Entwicklungslöschung und Trägerpartikelentfernungsvorspannung), in den normalen Betriebstoleranzen oder -bedingungen liegen.The LCU 24 is set to perform comprehensive self-checks of the subsystems involved in the generation of an output image. The task check program of the LCU 24 ensures that the subsystems necessary for imaging (such as the first loading station, the bias offset, and the exposure) are functional. In addition, the program checks used to determine whether the subsystems that do not directly contribute to imaging (such as post-treatment charging station, pre-cleaning charging station, post-development erasure, and carrier particle removal bias) are within normal operating tolerances or conditions.

Die erhaltenen Daten in jeder Untersystemprüfung werden mit den normalen Betriebswerten und anwendbaren Fehlerlimits verglichen, um einen Status bestanden oder nicht-bestanden für jede Prüfung zu bestimmen. Auf diese Weise kann ein Service-Techniker schnell feststellen, welche Untersysteme sich innerhalb der akzeptablen Grenzen bewegen, sowie die relative Lebensdauer von anderen Untersystemen bestimmen.The data obtained in each subsystem check is compared with the normal operating values and applicable error limits to determine a pass or fail status for each test. In this way, a service technician can quickly determine which subsystems are within acceptable limits and determine the relative lifetime of other subsystems.

Die LCU 24 stellt den elektrofotografischen Markierungsapparat 10 in einen normalen Druckbetrieb, in dem ein Benutzer den Apparat für seine Aufgabe der Erzeugung von elektrofotografisch hergestellten Kopien oder Drucken verwenden kann. Zusätzlich stellt die LCU 24 den Apparat 10 in einen Nicht-Druckbetrieb, der wahlweise von der LCU gesteuert wird, um die Untersystemanalyse zu ermöglichen.The LCU 24 sets the electrophotographic marking apparatus 10 in a normal printing operation in which a user can use the apparatus for his job of producing electrophotographically produced copies or prints. Additionally poses the LCU 24 places the apparatus 10 in a non-printing mode which is selectively controlled by the LCU to enable subsystem analysis.

Liste der BezugszeichenList of reference numbers

1010
Markierungsapparatmarking machine
1818
fotoleitfähiges Bandphotoconductive belt
2424
Logik- und Steuereinheit (LCU)Logic and Control Unit (LCU)
2828
erste Ladestationfirst charging station
28a28a
AufladedrähteAufladedrähte
28b28b
Gitterelektrodengrid electrodes
3030
Stromversorgungpower supply
3232
Schnittstelleinterface
3434
SchreibkopfStylus
3636
DatenquelleData Source
3838
Entwicklereinheitdeveloper unit
4040
programmierbare Steuerungprogrammable controller
4242
Stromversorgungpower supply
4343
Ladeeinrichtungloader
4646
Übertragungseinheittransmission unit
4747
Coronaladercorona charger
4848
Bürstebrush
4949
EinschmelzeinheitEinschmelzeinheit
5050
Sensorsensor
5151
Stromversorgungpower supply
7676
Densitometerdensitometer
152152
temporären Datenspeichertemporary data store
154154
zentrale Verarbeitungseinheitcentral processing unit
155155
Prozess- und VorgangsprüfmodulProcess and process module
156156
Zeitabstimmungs- und ZyklussteuereinheitTiming and cycle control unit
158158
gespeicherte Programmsteuerungstored program control
160160
EingabesignalzwischenspeicherInput signal buffers
162162
EingabedatenprozessorInput data processor
164164
UnterbrechungssignalprozessorInterrupt signal processor
166166
Auffangregisterlatch
168168
Ausgangstreiberoutput driver
SS
Bogenbow

Claims (5)

  1. A method of operating an electrophotographic marking machine (10) having a plurality of subsystems (24, 28, 30, 34, 38, 40, 42, 43, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 76), the method comprising the steps of:
    a) disposing the marking machine in a test mode;
    b) operating a first charger (28) of the marking machine (10) to establish a first electrostatic charge on a photoconductor (18) of the marking machine (10);
    c) measuring voltage of the first electrostatic charge on the photoconductor (18) and determining a measured charge value (V0film) for the first electrostatic charge; characterized in that:
    d) a grid electrode (28b), associated with the primary charger, is operated at a known grid voltage (V0grid) to establish the first electrostatic charge in step b);
    e) establishing a further electrostatic charge on the photoconductor (18) that comprises a reference voltage (V0ref) that is established by adjusting a grid voltage (Vgrid) of the grid electrode (28b) in accordance with charging efficiency of the first charger (28), wherein charging efficiency is a function of the ratio of the known grid voltage (V0grid) of the grid electrode (28b) in step d) to the measured charge value (V0film) of the first electrostatic charge on the photoconductor (18) as determined in step c);
    f) with the primary electrostatic charge on said photoconductor established to said reference voltage (V0ref), actuating in said test mode one of the subsystems (34,43,47, 48) for imparting a resulting voltage on the photoconductor (18);
    g) measuring the resulting voltage on the photoconductor; and
    h) comparing the resulting voltage to a predetermined range of acceptable voltages for said one subsystem.
  2. The method of one of the preceding claims, wherein in steps c) and g) the respective voltages are measured by moving the photoconductor (18) to a stationary sensor (50) and using the sensor (50) to measure the respective voltages.
  3. The method of one of the preceding claims, further comprising the step of isolating subsystems (34, 43, 47, 48) not being tested.
  4. An electrophotographic marking machine (10) having a plurality of subsystems (24, 28, 30, 34, 38, 40, 42, 43, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 76), the marking machine comprising:
    a logic and control unit (24) configured to dispose the marking machine in a test mode;
    a photoconductor (18) that is movable along a path past at least some of said subsystems (28, 34, 38, 43, 46, 47,48, 50, 76) ;
    a primary charger (28) for establishing a electrostatic charge upon the photoconductor (18) ; and
    a voltmeter (50) for sensing a electrostatic charge upon the photoconductor (18) which is coupled to the logic and control unit (24);
    the logic and control unit (24) being configured to determine a measured charge value for the electrostatic charge sensed by the voltmeter;
    characterized by,
    a grid electrode (28b) which is associated with the primary charger (28) and is connected to the logic and control unit (24), the logic and control unit (24) being configured to: control the grid electrode (28b) to operate at a known grid voltage of the grid electrode (28b) to establish a first primary electrostatic charge sensed by the voltmeter (50);
    control the grid electrode (28b) to establish a further electrostatic charge, having a reference voltage (V0ref), on the photoconductor(18), wherein the reference voltage (V0ref) is established by adjusting the grid voltage (Vgrid) of the grid electrode (28b) in accordance with a charging efficiency of the primary charger (28), wherein charging efficiency is a function of the ratio of the known voltage (V0grid) of the grid electrode to the measured charge value (V0film) of the first electrostatic charge on the photoconductor (18);
    with the electrostatic charge having said reference voltage (V0ref) on said photoconductor (18) being established selectively actuated in a test mode one of the subsystems (34, 43, 47, 48) for imparting a resulting voltage on the photoconductor (18);
    to move the photoconductor past the voltmeter (50) and to perform a voltage measurement of the resulting voltage by the voltmeter; and
    to compare the resulting voltage on the photoconductor to a predetermined range of acceptable voltages for said one subsystem (34, 43, 47, 48).
  5. The electrophotographic marking engine (10) according to Claim 4 and wherein the logic and control unit (24) is further configured to isolate subsystems not being tested.
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