DE2837268C2 - Einrichtung zur Feststellung der optischen Dichte einer zu kopierenden Vorlage - Google Patents
Einrichtung zur Feststellung der optischen Dichte einer zu kopierenden VorlageInfo
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Description
a) mehrere, diagonal zur Bewegungsrichtung der Vorlage (14) im Abstand voneinander vor der
Belichtungsstelle liegende Bereiche der Vorlage durch einen zugehörigen photoelek'rischen
Wandler (49; 49a, 496, 49c; 49d) abgetastet werden, und daß
b) jeweils das der minimalen gemessenen Dichte entsprechende Ausgangssignal des (der) Wandler
(49; 49a, 496,49c; 49d) auf einen Momentanwertspeicher
(82, 84, 86) für die Einstellung der Belichtung und/oder der Entwicklungsspannung
gegeben wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine stationäre, undurchsichtige Auflage (63,
74), über die die Vorlage (14) transportiert wird, durch einen Belichtungsspalt (66, 73) in der Auflage
(62), und durch mindestens eine Öffnung (64a, 646, 64c, 64c/; 72) in der undurchsichtigen Auflage (63,74),
unter der ein photoelektrischer Wandler (49; 49a, 496,49c, 49c/) angeordnet ist
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine einzige, schlitzförmige, diagonal zur
Bewegungsrichtung der Vorlage (14) verlaufende Öffnung (72), längs der ein photoelektrischer
Wandler (49) verschiebbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mehrere, diagonal zur Bewegungsrichtung der
Vorlage (14) angeordnete Öffnungen (64a, 646, 64q 64d), unter denen jeweils ein photoelektrischer
Wandler (49a, 496,49c; 49d) angeordnet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentanwertspeicher
eine Diode (82), einen Differenzverstärker (84) und einen Kondensator (86) aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Serienschaltungen aus den einzelnen
photoelektrischen Wandlern (49a, 496, 49c, Wd), einem Differenzverstärker (91a, 916, 91c, 91 d) und
Dioden (93a, 936, 93c, 93d) parallel zueinander liegen, und daß der Verknüpfungspunkt für die
Ausgänge der Dioden (93a, 936,93c, 93d) über einen Differenzverstärker (81) mit dem Eingang des
Momentanwertspeichers (82,84,86) verbunden ist.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Feststellung der optischen Dichte einer zu kopierenden Vorlage
vor der Belichtung einer beweglichen, photoleitfähigen Fläche der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Gattung.
Aus der US-PS 29 56 437 geht ein elektrostatisches Kopiergerät hervor, bei dem eine zu kopierende
Vorlage, beispielsweise ein Diapositiv, an einem photoelektrischen Wandler vorbei transportiert und
dabei die optische Dichte der Vorlage gemessen wird. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Messung wird
die Belichtung und/oder die Entwicklungsspannung eingestellt
Weiterhin ist aus der DE-OS 24 21 998 ein optisches Abtastsystem für ein Kopiergerät bekannt, bei dem im
ίο Strahlengang des optischen Systems ein photoelektrischer
Wandler angeordnet ist, der die optische Dichte der zu kopierenden Vorlage feststellt Auch hierbei wird
in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Messung die Belichtung und/oder die Entwicklungsspannung eingestellt.
Die Nachteile dieser herkömmlichen Einrichtung sollen im folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 1
und 2 näher erläutert werden. Dabei zeigt
F i g. 1 eine Ansicht eines herkömmlichen, elektrophotographischen
Kopiergerätes,
F i g. 2a bis 2c schematische Darstellungen von mit diesem Kopiergerät hergestellten Kopien.
Das in F i g. 1 insgesamt durch das Bezugszeichen 11
angedeutete, elektrophotographische Kopiergerät weist eine photoleitfähige Trommel 12 auf, die mit
konstanter Drehzahl in Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Die Oberfläche der Trommel 12 wird
zunächst durch eine Korona-Ladeeinrichtung 13 elektrostatisch geladen. Zum Kopieren wird eine Vorlage 14
mit der zu kopierenden Seite nach unten auf eine transparente, lichtdurchlässige Platte 16 gelegt, die an
einer vorgegebenen Stelle fest angebracht ist Mittels einer Lichtquelle 17 wird ein Teil der Vorlage 14 durch
die Platte 16 hindurch beleuchtet. Ein Spiegel 18 eines optischen Systems reflektiert eine Abbildung des Teils
der Vorlage 14, der durch die Lichtquelle 17 beleuchtet wird, zu einem Spiegel 19, der die Abbildung zu einer
Sammellinse 21 mit einer reflektierenden Rückseite 22 richtet. Die Abbildung wird durch die Sammellinse 21
zweimal konvergiert und dann auf einen Spiegel 21 reflektiert, der die Abbildung durch einen Schlitz 24 auf
die Trommel 12 richtet. Für eine Abtastung werden der Spiegel 18 und die Lichtquelle 17 mit derselben
Oberflächengeschwindigkeit wie die Trommel 12 nach links bewegt. Auch der Spiegel 9 wird nach links bewegt,
allerdings mit der halben Oberflächengeschwindigkeit der Trommel 12. Nach dem Abtasten der ganzen
Oberfläche der Vorlage 14 werden die Lichtquelle 17 und die Spiegel 18 und 19 in ihre rechtsliegenden
Ausgangsstellungen zurückgebracht. Durch diese Abtastung wird ein elektrostatisches Bild der Vorlage 14
durch lokalisierte Photoleitung auf der Trommel 12 ausgebildet.
Eine Entwicklungseinrichtung 26 weist einen mit Trockentoner gefüllten Entwicklungsbehälter 27 und
eine magnetische Bürste 28 auf, die teilweise in den Toner eintaucht und mit konstanter Drehzahl entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Mittels der magnetischen Bürste 28 wird Toner auf die Trommel 12
aufgebracht, um das elektrostatische Bild zu einem Tonerbild zu entwickeln. Ferner ist ein Schaber 29
vorgesehen, der den Toner nach einer Entwicklung von der magnetischen Bürste 28 entfernt.
Ein Kopierblatt 31 wird an der Trommel 12 in Anlage
b5 gebracht; gleichzeitig wird eine elektrostatische Ladung
durch eine Übertragungs-Ladeeinrichtung 32 auf die Rückseite des Kopierblattes 31 aufgebracht. Hierdurch
wird das Tonerbild von der Trommel 12 auf das
Kopierblatt 31 übertragen. Danach wird das Tonerbild
in einer nicht näher dargestellten Fixiereinrichtung auf dem Kopierblatt 31 fixiert, um eine permanente Kopie
der Vorlage 14 zu erzeugen.
Nachdem die Übertragung durchgeführt und beendet ist wird mit einer Lampe 33 die Trommel 12
gleichmäßig beleuchtet, um sie zu entladen; mittels einer Reinigungseinrichtung 34 wird dann der restliche Toner
entfernt
An dem Schlitz 24 ist ein photoelektrischer Wandler ig
37 vorgesehen, um die optische Dichte der Abbildung zu messen und ein entsprechendes Signal einer Steuereinrichtung
36 zuzuführen. Entsprechend der optischen Dichte der Abbildung stellt die Steuereinrichtung 36
eine an die magnetische Bürste 28 angelegte Entwicklungsspannung und die Breite des Schlitzes 24 und damit
die Belichtung ein.
Wenn die Entwicklungsspannung und die Belichtung so eingestellt worden sind, um eine gute Kopie einer
normalen Vorlage herzustellen, ergib* sich ohne Verstellung bei einer Vorlage mit geringer Dichte und
mit geringem Kontrast eine Kopie, wie sie in Fig.2a dargesteiit ist Hierbei erscheint dann der Untergrund
grau, und der Schwärzungsgrad der Buchstaben ist unzureichend. Der graue Untergrund kann durch
Erhöhung der Entwicklungsspannung weiß werden, wie in Fig.2b dargestellt ist Jedoch ist der Schwärzungsgrad der Buchstaben immer noch unzureichend.
Um eine gute Kopie mit ausreichendem Schwärzungsgrad und Kontrast zu schaffen, müssen daher
sowohl die Belichtung als auch die EntwicklungssDannung erhöht werden. Das Ergebnis einer derartigen
Einstellung ist in F i g. 2c dargestellt.
Hierbei mißt der Wandler 37 die optische Dichte an einem vorderen Randbereich der Vorlage 14. Aufgrund
der gefühlten Dichte stellt dann die Steueranordnung 36 die Breite des Schlitzes 24 und damit die Belichtung und
die Entwicklungsspannung an der magnetischen Bürste 28 ein und hält diese Werte für den Rest der Abbildung
konstant. Vorteilhafterweise wird die optische Dichte der Untergrund-Flächenbereiche der Vorlage 14 ermittelt
und dieser Wert dann dazu verwendet, die entsprechende Breite des Schlitzes 24 und die
Entwicklungsspannung zu berechnen, da die Entwicklungsspannung sehr stark von diesem Wert abhängt.
Bei dem herkömmlichen Kopiergerät 11 ist jedoch nachteilig, daß es zu einer plötzlichen Änderung der
Dichte und des Kontrastes der Kopie an der Stelle kommt, an welcher die Belichtung und die Entwicklungsspannung
durch die Steueranordnung 36 eingestellt werden. Diese plötzliche Änderung tritt zwischen
dem vorderen Randbereich, der mittels des Wandlers 37 abgetastet wird, und dem Rest der Vorlage 14 auf. Eine
derartige plötzliche Änderung ist ungünstig und deshalb nicht erwünscht.
Die Vorderkante des elektrostatischen Bildes auf der Trommel 12 wird um eine Strecke A bewegt, bevor sie
die Entwicklungseinrichtung 26 erreicht. Infolgedessen kann die Entwicklungsspannung innerhalb einer Zeitspanne
A/V eingestellt werden, nachdem der vordere Rand der Vorlage 14 abgetastet worden ist, ohne daß es
zu einer plötzlichen Änderung auf der Kopie kommt. Dabei ist V die Oberflächengeschwindigkeit der
Trommel 12. Eine derartige zeitliche Verzögerung steht jedoch zur Einstellung der Breite des Schlitzes 24 nicht b5
zur Verfügung; darüber hinaus ist eine entsprechende Zeitspanne erforderlich, um die mechanischen Teile des
Schlitzes 24 zu bewegen. Infolgedessen ist bei der herkömmlichen Ausführungsforni eine plötzliche Änderung
im Schwärzungsgrad und im Kontrast der Kopie unvermeidlich.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Feststellung der optischen Dichte
einer zu kopierenden Vorlage der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der auch bei stark schwankender
optischer Dichte der Vorlage die Belichtung und/oder die Entwicklungsspannung auf den entsprechenden
Wert eingestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst
Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, daß zur Bestimmung der optischen Dichte der
Vorlage nicht nur ein relativ kleiner Bereich der Vorlage, im allgemeinen ein Randbereich, verwendet
wird, sondern daß die gesamte Fläche der Vorlage einen Beitrag zum ermittelten Wert der optischen Dichte
liefert und dementsprechend die Belichtung und/oder die Entwicklungsspannung in Abhängigkeit von der
optischen Dichte der gesamten Vorlagenfläche eingestellt werden können. Dabei muß keine »Probekopie«
gemacht werden, weil die Ermittlung der optischen Dichte und die eigentliche, bildmäßige Belichtung zwar
gleichzeitig, jedoch zeitlich etwas versetzt in bezug auf den zugehörigen Teil der Vorlage durchgeführt werden,
so daß ein solches Kopiergerät sehr effektiv arbeitet.
Dabei werden die Ausgangssignale, die von den in einer Diagonalen abgetasteten Meßstellen geliefert
werden, so verarbeitet, daß jeweils das Signal für die minimale Dichte der Meßstellen auf einen Momentanwertspeicher
gegeben wird, der dann wieder die Einstellung für die Belichtung und/oder die Entwicklungsspannung
steuert. Durch diese Beeinflussung des »Stellwertes« Tür die Belichtung und/oder die Entwicklungsspannung
wird gewährleistet, daß bei allen, in der Praxis auftretenden Vorlagen optimale Kopien hergestellt
werden können.
Die diagonale Anordnung der Meßstellen bietet schließlich noch den Vorteil, daß auch die optische
Dichte von Vorlagen mit orthogonalen Linienmustern einwandfrei festgestellt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 3 eine Seitenansicht einer Auflage für die zu kopierende Vorlage mit den Meßstellen,
Fig.4 eine Draufsicht auf die Auflage mit den Meßstellen,
Fig. 5 eine Fig.4 ähnelnde Ansicht mit einer alternativen Ausgestaltung der Meßstellen,
F i g. 6 die Auswerteschaltung für die Meßstellen gemäß Fig.4,und
F i g. 7 die Auswerteschaltung der Meßstellen nach Fig. 5.
In F i g. 3 ist eine insgesamt durch das Bezugszeichen 61 angedeutete Ausführungsform einer Auflage für eine
zu kopierende Vorlage mit mehreren Meßstellen dargestellt; diese Ausführungsform weist eine transparente,
lichtdurchlässige Platte 62 auf, die für die Abtastung der Vorlage gemäß der Darstellung in F i g. 3
nai_!i rechts bewegt wird. Die Platte 62 ist verschiebbar
auf einem Rahmen 63 gehaltert, der in Verschiebungsrichtung zunächst die eigentliche Belichtungsöffnung 66
sowie weitere öffnungen 64a bis 64c/ aufweist. Wie in
F i g. 4 dargestellt ist, sind die Öffnungen 64a bis 64c/
bezüglich der Bewegungsrichtung der Vorlage 14 diagonal angeordnet. Die Lichtquelle 17 und der Spiegel
18 liegen unter der Öffnung 66 an der Abbildungsstelle.
Unter den Öffnungen 64a bis 64c/ sind photoelektrische
Wandler 49a bis 49c/ angebracht, die jeweils ein Gehäuse 51a bis 51c/aufweisen. Im Inneren der Gehäuse
51a bis 51c/ sind Lichtquellen 52a bis 52c/ und Photodioden 53a bis 53c/vorgesehen.
Mit Hilfe der Wandler 49a bis 49c/wird die optische Dichte der Vorlage 14 an jeweils verschiedenen Stellen
festgestellt. Dazu kann die Vorlage 14 stillstehen oder zu der Öffnung 66 bewegt werden. Die Abtastung sollte
jedoch beendet sein, bevor die Vorderkante der Vorlage 14 die Öffnung 66 erreicht. Bei der Einrichtung 61 ist
vorteilhaft, daß vor der Einstellung der Eiitwiekiungsspannung
und der Belichtung eine verhältnismäßig große Fläche der Vorlage 14 abgetastet werden kann. In
diesem Fall wird mittels der Steueranordnung 36 der höchste Lichtstärke-Wert von den Ausgängen aller
Photodioden 53a bis 53c/abgefragt und gespeichert.
In F i g. 5 ist eine Einrichtung 71 dargestellt, die einen Rahmen 74 mit einer Öffnung 66 entsprechenden
Öffnung 73 und mit einer diagonalen, schlitzförmigen Öffnung 72 aufweist. In diesem Fall ist der Wandler 49
nicht an einer bestimmten Stelle angebracht, sondern wird entlang der ganzen Länge der Öffnung 72 bewegt,
um die Dichte der Vorlage 14 zu messen. Der Ausgang des Wandlers 49 wird abgefragt und gespeichert; der
Wert, der dem niedrigsten Wert der optischen Dichte entspricht, wird dazu benutzt, um die Entwicklungsspannung
und die Belichtung einzustellen.
In F i g. 7 ist die Photodiode 53 des Wandlers 49 und
ein Teil der Steueranordnung 36 dargestellt. Die Kathode der Photodiode 53 ist mit einem Eingang eines
Differenzverstärkers 81 verbunden, während ihre Anode geerdet ist. Ein Rückkopplungswiderstand 83 ist
zwischen den Ausgang des Verstärkers 81 und die Kathode der Photodiode 53 geschaltet. Der Ausgang
des Verstärkers 81 ist auch mit der Anode einer Diode 82 verbunden, deren Kathode an einem Eingang eines
weiteren Differenzverstärkers 84 liegt. Die Kathode der Diode 82 ist über die Parallelschaltung eines Kondensators;
86 und eines normalerweise offenen Schalters 87 ebenfalls mit Erde verbunden. Der andere Eingang des
Verstärkers 84 ist geerdet. Der Ausgang des Verstärkers 84 ist mit einem Eingang eines weiteren
Differenzverstärkers 88 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle
89 verbunden ist Der Ausgang des Verstärkers 88 legt die Entwicklungsspannung und die Belichtung fest.
Beim Betrieb -A-ird das AusgangsEigr.a! des Verstärkers
81 größer, wenn die Intensität des auf die Photodiode 83 auftreffenden Lichts zunimmt. Dies
entspricht dann einer Abnahme der optischen Dichte der Vorlage 14. Durch das Ausgangssignal des
Verstärkers 81 wird der Kondensator 86 über die Diode r>
82 geladen, die eine Entladung des Kondensators 86 verhindert. Die Diode 82, der Kondensator 86 und der
Verstärker 84 bilden einen Momentanwertspeicher, der ein zu der maximalen Ausgangsspannung des Verstärkers
81 proportionales Ausgangssignal erzeugt.
ίο Die Spannung der Spannungsquelle 89 ist so gewählt,
daß sie höher ist als die mögliche Ausgangsspannung des Verstärkers 84. Infolgedessen gibt der Verstärker 88
ein Ausgangssignal ab, das gleich der Differenz zwischen der Spannung der Spannungsquelle 89 und der
Ausgangsspannung des Verstärkers 84 ist. Diese Differenz nimmt ab, wenn die Ausgangsspannung des
Verstärkers 84 zunimmt Infolgedessen ist die Ausgangsspannung des Verstärkers 88 ein Steuersignal,
welches zunimmt, wenn die optische Dichte der Untergrundflächen der Vorlage 14 abnimmt Dieses
Steuersignal kann entweder unmittelbar oder mittelbar verwendet werden, um die Entwicklungsspannung und
die Belichtung zu steuern. Der Schalter 87 wird geschlossen, um den Kondensator 86 vor einer neuen
Abtastung zu entladen.
In Fig.6 ist eine abgewandelte Anordnung der
Einrichtung 61 dargestellt. Die Anoden der Photodioden 53a bis 53c/ sind geerdet, während ihre Kathoden jeweils
mit Eingängen von Differenzverstärkern 91a bis 91c/ verbunden sind. Die anderen Eingänge der Differenzverstärker
91a bis 91c/ sind geerdet; ihre Ausgänge sind über Rückkopplungswiderstände 92a bis 92c/ mit den
Kathoden der Photodioden 53a bis 53c/ verbunden. Die Ausgänge der Verstärker 91 a bis 91c/ sind jeweils mit
den Anoden von Dioden 93a bis 93c/ verbunden, deren Kathoden über einen Widerstand 94 an dem nicht-geerdeten
Eingang des Verstärkers 81 liegen.
Die Ausgangssignale der Verstärker 91a bis 91c/ nehmen zu, wenn die Intensität des auf die Photodioden
53a bis 53c/ auftreffenden Lichts zunimmt Die höchste Ausgangsspannung wird dann über die jeweilige Diode
93a bis 93c/an den Verstärker 81 angelegt Die anderen
Dioden 93a bis 93c/werden in Sperrichtung betrieben;
dadurch ist der jeweilige Verstärker 91a bis 91c/ wirksam von dem Verstärker 81 getrennt Auf diese
Weise wird automatisch die höchste Ausgangsspannung von allen Verstärkern 91a bis 91c/ ausgewählt und an
den Verstärker 81 angelegt
Mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 88 kann die Belichtung auch eingestellt werden, indem die Beleuchtungsstärke
der Vorlage 14 und nicht die Breite des Schützes 24 gesteuert wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Einrichtung zur Feststellung der optischen
Dichte einer zu kopierenden Vorlage von der Belichtung einer beweglichen, photoleitfähigen
Fläche mit einer Abbildung eines streifenförmigen Bereiches der transportierten Vorlage und zur
Einstellung der Belichtung und/oder der Entwicklungsspannung in Abhängigkeit von der festgestellten
Dichte für ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einem photoelektrischen, durch die
Abbildung eines Teils der Vorlage beaufschlagten Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß
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