DE3340959A1 - Verfahren zum steuern eines schwaerzungsgrades - Google Patents
Verfahren zum steuern eines schwaerzungsgradesInfo
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Description
Anwaltsakte: 33 123
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Schwärzungsgrades eines Bildes, das durch Entwickeln eines
elektrostatischen, latenten Bildes auf einem photoleitfähigen Element mittels eines Toners erzeugt worden ist, und
betrifft insbesondere ein Bildschwärzungsgrad-Steuerverfahren für ein elektrophotographisches Kopiergerät, wobei zumindest
zwei Testmuster auf der Oberfläche eines photoleitfähigen Elements ausgebildet werden, welche sich in einem
großen Teil in dem latenten Bildpotential voneinander unterscheiden, bei welchem Werte, die sich auf Bildschwärzungsgrade
der Muster oder von den Mustern zugeordneten Kopiebildern beziehen, gefühlt werden und bei welchem aufgrund
der gefühlten Werte Parameter gesteuert werden, die sich auf die Bildverarbeitung beziehen, und Einflüsse auf
einen Bildschwärzungsgrad haben.
In einer Einrichtung für eine elektrophotographische oder elektrostatische
Aufzeichnung wird im allgemeinen ein latentes Bild, das elektrostatisch auf einem photoleitfähigen Element
nach einem vorgegebenen Verfahren erzeugt wird, mittels eines Entwicklers entwickelt, welcher von einer Entwicklungseinheit
zugeführt und mikroskopisch kleine, gefärbte Partikel, sogenannten "Toner" enthält. Üblicherweise
wird Toner mit einer Polarität geladen, welche der des latenten Bildes entgegengesetzt ist;und wird elektrostatisch
auf das latente Bild aufgebracht, um es in ein Tonerbild umzuwandeln. Da der Toner selbst bei dem Entwicklungsvorgang
verbraucht wird, muß die Tonerkonzentration in dem Entwickler konstant gehalten werden.oder es muß die Tonerzufuhr an
die Entwicklungseinheit in der Menge konstant gemacht werden. Diese Forderung kann erfüllt werden, indem eine Toner-
konzentration in dem Entwickler, ein Schwärzungsgrad des mittels des Toners entwickelten Bildes oder deren zugeordnete
Werte gemessen werden, und wenn der Schwärzungsgrad zu gering ist, der Toner der Entwicklungseinheit zugeführt oder
verschiedene Parameter gesteuert werden, welche den Schwärzungsgrad beeinflussen.
Das Steuern in der vorbeschriebenen Art ist beispielsweise in den japanischen Patentschriften 43-16199/1968 und 47-18600/1972,
in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 53-12336/1978, 53-90940/1978, 53-92138/1978, 53-95042/1978,
53-95043/1978, 53-95044/1978, 53-106129/1978,
54-97038/1979 und 54-97044/1979 sowie in dem US-PS 2 956 487 beschrieben.
Hinsichtlich einer derartigen Steuerung ist in der japanischen Patentanmeldung 56-80309 ein Tonerdichte-Steuerverfahren beschrieben, bei welchem Schwärzungsgrade von entwickelten
Bildern gefühlt werden, welche weiße bzw. schwarze Testmuster darstellen, und bei welchem ein Toner einer Entwicklungseinheit
in entsprechender Weise zugeführt wird, um das Verhältnis zwischen den gefühlten Werten konstant zu halten.
Ferner ist in der japanischen Patentanmeldung 56-184289/1981
ein Bildschwärzungsgrad-Steuerverfahren beschrieben, das eine Musterlesesteuerung aufweist, welche das Steuern über
die zeitlich gesteuerten Abschnitte erleichtert, indem weiße und schwarze Muster festgestellt werden.
In der vorstehend angeführten japanischen Patentanmeldung Nr. 56-184289/1981 ist beispielsweise, nachdem ein Bereich
eines photoleitfähigen Elements, das mit einem weißen Muster belichtet worden ist, entwickelt wird, eine lichtemittierende
Diode (LED) eines Schwärzungsgradfühlers entsprechend gesteuert, um eine Lichtmenge abzugeben, welche einen vorbestimmten
Signalpegel ergibt, welcher einen Schwärzungsgrad des weißen Musters, z.B. 4,0V anzeigt. Inzwischen wird,
nachdem ein Bereich des Photoleiters, der mit einem schwar-
zen Muster belichtet worden ist, entwickelt ist, der Toner der Entwicklungseinheit nur dann zugeführt, wenn ein Signalpegel,
der einen Schwärzungsgrad des schwarzen Musters anzeigt, über eine Bezugsspannung von beispielsweise 1,6V hinaus
ansteigt. Natürlich stellen solche Bezugsspannungen keine
Beschränkungen dar und können auch durch andere ersetzt werden. Wenn Einstellungen zum Erregen eines Schwärzungsgradfühlers
unzulänglich sind, oder Einstellungen einer Analogschaltung zum Verarbeiten von Ausgangssignalen des Fühlers
unzulänglich sind, neigt der Ausgangspegel des Fühlers dazu, sich zu einer höheren oder einer tieferen Seite zu
verschieben. Wenn beispielsweise die LED des Fühlers entsprechend konditioniert ist, um eine Lichtmenge abzugeben,
die etwas höher als ein Bezugswert ist, wird eine übermäßige Tonermenge zugeführt, was dann zu einem Verstreuen des Toners
oder ähnlichen Folgen führt. Wenn dagegen die Lichtmenge, die von der LED abgegeben wird, etwas kleiner als der
Bezugswert ist, wird Träger infolge einer geringen Tonerzufuhr
verstreut. Derartige Vorfälle sind nicht nur dann beobachtet worden, wenn die Schaltungseinstellung unrichtig
ist, sondern auch dann, wenn die Muster selbst unvollständig sind oder beispielsweise der Fühler verschmutzt ist.
Wenn an die LED eine 5V-Spannungsguelle angeschlossen ist, ist der Widerstandswert eines Widerstands, der in Reihe mit
der LED geschaltet ist, so vorbestimmt, daß die Lichtausgangsmenge von der LED einstellbar ist, um die Reflexionsspannung von dem Untergrund {die einem von einem weißen Muster
gefühlten Pegel entspricht) 4,0V zu machen, und es ist ein Toner zuzuführen, wenn das Reflexionspotential des Musterteils
nicht niedriger als 1,6V ist (was einem von einem schwarzen Muster gefühlten Pegel entspricht). Wenn der Widerstandswert
des mit der LED verbundenen Widerstands niedriger ist, wodurch die Lichtemission um 20% erhöht wird,
wird die Reflexionsspannung von dem Untergrund (von dem
weißen Muster) 4,8V, und die Tonerzufuhr-Schwellenwertspannung für den Musterbereich (von dem schwarzen Muster) wird
BAD ORIGINAL
1,92V. Trotzdem kommt es in der richtigen Weise zu einer
Schwärzungsgradsteuerung, da noch die Proportionalbeziehung
IiI = 1dl = 0/4 gilt.
4 4,8
4 4,8
Wenn jedoch der Widerstandswert des mit der LED verbundenen Widerstands noch niedriger wird, wodurch die Lichtemission
40% zunimmt, erreicht die Reflexionsspannung am Hintergrund nicht 5,6V, sondern wird (Quellenspannung minus Sättigungsspannung des Phototransistors). Das heißt, wenn die Sätti-
^O gungsspannung 0,2V ist, steigt die Reflexionsspannung im
Hintergrund nicht über 4,8V hinaus an, und stattdessen steigt nur die Reflexionsspannung in dem Musterbereich um
40% an. Ferner wird, solange die Tonerzufuhr-Schwellenwertspannung,
die für eine richtige Schwärzungsgradsteuerung erforderlich ist, 5,6 χ 0,4 = 2,24 V ist, die tatsächliche
Spannung 4,8 χ 0,4 = 1,92V, und die Tonerzufuhr beginnt entsprechend
einer derartigen Spannung. Folglich wird die Tonerdichte bei einem Wert gesteuert, der höher als die vorbestimmte,
gewünschte Dichte ist, wodurch nicht nur der BiId-
schwärzungsgrad erhöht wird, sondern was auch zu Schwierigkeiten
führt, wie beispielsweise einem Verschleiern und einem Verstreuen des Toners.
Die SteuerSchwierigkeiten sind beispielsweise bezüglich
eines herkömmlichen Verfahrens beschrieben worden, bei welchem weiße und schwarze Muster auf ein photoleitfähiges Element
scharf eingestellt werden, Schwärzungsgrade deren Tonerbilder nach einer Entwicklung mittels eines Photosensors
gefühlt werden und die Tonerzufuhr aufgrund eines Verhältnis-
ses zwischen den gefühlten Schwärzungsgraden gesteuert wird.
Jedoch führen auch andere Verfahren einer Bildschwärzungsgradsteuerung
zu den gleichen Schwierigkeiten, wie fehlerhaften Einstellungen des Sensor-Betriebspegels, zu Verschiebungen
des Betriebspegels infolge einer Verschmutzung des 35
Sensors und zu Fehlern in den Mustern selbst, d.h. in unerwarteten
Situationen zu ungewöhnlichen Operationen bei der Steuerung verschiedener Parameter, die einer Schwärzungs-
BAD ORIGINAL
-δι gradsteuerung zugeordnet sind.
Gemäß der Erfindung soll daher ein Bildschwärzungsgrad-Steuerverfahren
geschaffen werden, bei welchem die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten bei den herkömmlichen Verfahren
beseitigt sind, d.h. bei welchen Ausfälle in der BiIdschwärzungsgradsteuerung
infolge von Fehlern bei der Geräteeinstellung und bei Schaltungseinstellungen sowie bei den
anschließenden Zustandsänderungen verhindert sind. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Verfahren zum Steuern eines
Schwärzungsgrads nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Somit ist durch die Erfindung
ein insgesamt verbessertes Bildschwärzungsgrad-Steuerverfahren
geschaffen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei einem Bildschwärzungsgrad-Steuerverfahren für ein elektrophotographisches
Kopiergerät ein weißer und ein schwarzer Musterbereich auf einem photoleitfähigen Element vorbereitet,
dessen elektrostatische, latenten Bilder sich im Potential sehr voneinander unterscheiden. Werte, die sich auf
Bildschwärzungsgrade beziehen, die einzeln den beiden Musterbereichen zugeordnet sind, werden gefühlt, und aufgrund
der gefühlten Werte werden Parameter, die sich auf eine Bildverarbeitung beziehen, welche einen Bildschwärzungsgrad
bewirken, gesteuert. Wenn einer der gefühlten Werte nicht in dem vorbestimmten Bereich liegt, wird er in entsprechender
Weise ausgeglichen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
35
Fig.1 eine schematische Darstellung eines elektrophotograi
phischen Kopiergeräts, in welchem ein Bildschwär-
zungsgrad-Steuerverfahren der Erfindung anwendbar ist, insbesondere dessen Ausführung, die sich auf
eine Tonerdichtesteuerung bezieht;
Fig.2 ein Schaltungsdiagramm, das die elektrischen Verbindungen
zwischen einem Mikroprozessor und einem in Fig.1 dargestellten Analog-Digital-Umsetzer wiedergibt;
Fig.3 ein Blockdiagramm, in welchem Einzelheiten des Analog-Digital-Umsetzers
der Fig.2 wiedergegeben sind;
Fig.4 ein Flußdiagramm, das eine konstante Tonermengenzufuhrsteuerung
und eine Tonerdichtesteuerung veranschaulicht;
Fig.5a ein Flußdiagramm, das eine mittels eines Mikroprozessors
durchgeführte Unterbrechungsbehandlung veranschaulicht;
20
20
Fig.5b ein Flußdiagramm, das einen dem Mikroprozessor zugeordneten
Hauptfluß veranschaulicht, und
Fig.6 eine Kurvendarstellung, in welcher eine Beziehung
zwischen einer Ausgangsspannung eines Photosensors
und einer Tonerdichte wiedergegeben ist.
In Fig.1 ist ein Kopiergerät dargestellt, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist. Ein Lichtbild,
das eine (nicht dargestellte) Vorlage wiedergibt, die auf
eine Glasplatte 10 gelegt ist, mittels eines ersten Spiegels 14, eines zweiten Spiegels 16, einer einseitig verspiegelten
Linsenanordnung 18 und eines dritten Spiegels 20 auf der Oberfläche einer photoleitfähigen Trommel 12 fokus-
3& siert. Zeitlich gesteuert zu der entgegen dem Uhrzeigersinn
erfolgenden Drehbewegung der Trommel 12, wie durch einen Pfeil angezeigt ist, werden die ersten und zweiten Spiegel
- 10 -
-ιοί 14 und 16 mit einem vorbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis
in der Zeichnung nach links bewegt. Ein latentes Bild der Vorlage, das elektrostatisch auf der Trommel 12 erzeugt
worden ist, wird mittels eines Entwicklers entwickelt, weleher durch eine Entwicklungsrolle 22 von einer Entwicklungseinheit 24 zugeführt wird. Das Tonerbild auf der Trommel 12
wird von dieser mittels eines Transferladers 16 auf ein (nicht dargestelltes) Blatt Papier übertragen. Das Papier
wird von der Ubertragungsstation mittels eines Trennbandes 28 einer (nicht dargestellten) Fixiereinheit zugeführt.
Ein weißes Testmuster WP ist in einem Bereich angeordnet, in welchem der erste Spiegel 14 die Vorlage in deren Ausgangsstellung
abtastet, und ein schwarzes Testmuster BP ist links von dem weißen Muster des WP angeordnet. Wenn der erste
Spiegel 14 nach links bewegt wird, um die Vorlage auf der Platte 10 abzutasten, werden latente Bilder des weißen
Musters WP und des schwarzen Musters BP nacheinander auf der Oberfläche der Trommel 12 erzeugt. Ein Photosensor 30
ist zwischen der Eηtwicklungseinheit 24 und dem Transferlader
26 angeordnet, um Tonerschwärzungsgrade auf der Trommeloberfläche zu fühlen. Der Ausgang des Photosensors 30 wird
verstärkt und durch einen Verstärker 30 geformt, mittels eines Analog-Digitalumsetzers (ADC) 34 in ein digitales Signal
umgesetzt und dann an einem Mikroprozessor 36 angelegt. Der Mikroprozessor 36 berechnet ein Schwärzungsgradverhältnis
zwischen den Tonerbildern, welche die weißen und schwarzen Testmuster WP bzw. BP und dadurch eine Menge des zuzuführenden
Toners darstellen. Für einen Zeitabschnitt, welcher der
ou berechneten Tonerzufuhr entspricht, liefert der Mikroprozessor
36 einen Befehl an eine Solenoidansteuerstufe 38. Solange dieser Befehl vorhanden ist, erregt die Ansteuerstufe 38
fortlaufend ein Kupplungssolenoid 40. Bei Erregen des Kupplungssolenoids
40 wird eine Tonerzuführrolle 42 an ein An-
°° triebssystem angekoppelt, das der Trommel 12 zugeführt wird
und wird dadurch gedreht, um den Toner von einem Behälter 44 der Entwicklungsrolle 22 zuzuführen.
- 11 -
Der in Fig.1 dargestellte Kopierer weist ferner einen Hauptlader
46 zum Aufbringen einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf die Oberfläche der Trommel 12, eine Löschlampe
48 zum Vertreiben der Ladung aus den Bereichen unmittelbar vor dem vorderen Rand eines Bildes und unmittelbar
nach dem hinteren Bildrand sowie aus den Bereichen außerhalb einer Blattgröße, und eine Energiequelle 52 zum Zuführen
einer Entwicklungsvorspannung für eine Entwicklung auf. Obwohl bei dieser speziellen Ausführungsform der Mikroprozessor
36 dazu dient, eine Tonermenge zuzuführen, welche gefühlten Tonerschwärzungsgraden entspricht, dient ein zweiter
Mikroprozessor 50 dazu, eine Tonermenge, die einer Kopiegröße entspricht, jedesmal dann zuzuführen, wenn eine Kopie
erzeugt wird. Ferner ist der Mikroprozessor 36 für eine(n) Mangel (Behebung) vorgesehen, was bei der Konstantmengenzufuhr
vorgekommen ist.
In Fig.2 sind Einzelheiten der elektrischen Verbindung des
Mikroprozessors 36 dargestellt. Der Photosensor 30 besteht
2^ aus einer lichtemittierenden Diode (LED) 54 und aus einem
Phototransistor 56. Licht, das von der LED 54 abgegeben wird, wird von der Trommel 12 zu dem Phototransistor 56 reflektiert.
Die Emitterspannung des Phototransistors 56 wird unmittelbar an einen Eingangsanschluß A- eines AD-Umsetzers
34(beispielsweise FUJITSU MB 4052) und über Teilungsanschlüsse
EX- und EX1 an einen Eingangskanal A„ angelegt. Ein
(serieller) Digitaldaten-Ausgangsanschluß DATA OUT des A/D-Umsetzers 34 ist mit einem Unterbrechungsanschluß T^ des
Mikroprozessors 36 und Steuereingangsanschlüsse (A/D, CLK, CS, Co und RS) sind mit Ausgangsanschlüssen P_. bis P37 verbunden
.
Der innere Aufbau des A/D-Umsetzers 34 ist in Fig.3 dargestellt.
Mit dem Umsetzer 34 kann eine 8 Bit-A/D-Umsetzung durchgeführt werden, um eine Vcc/2 oder Vcc/8 Eingangsspannung
durch eine Bereichsauswahl auszuwählen und um den Bereich auf vier Stufen einer Bereichsausdehnung auszudehnen.
- 12 -
Durch vorbereitete Versuche wurden die folgenden numerischen Werte geschaffen. Der Tonerschwärzungsgrad-Fühlpegel Vw in
einem Bereich der Trommel 12, welcher dem weißen Muster WP (dem Untergrundpegel) entspricht, soll sein:
Vwp = 4,0V.
Dann ist ein richtiger (normaler) Bereich des Schwärzungsgradpegels
vwp
2,5V < Vwp
< 4,8V
"A", welches noch beschrieben wird, stellt Daten dar, die "2,5V" zugeordnet sind, und "B" ist "4,8V" zugeordnet. Inzwischen
soll der Tonerschwärzungsgrad-Fühlpegel VDT1 in
einem Bereich der Trommel, welcher dem schwarzen Muster BP (dem schwarzen Pegel) entspricht sein:
VBP = 1'6V·
20
20
Dann ist ein richtiger (normaler) Bereich des Schwärzungsgradpegels
vBp
0,5V < VBp
< 2,3V.
25
25
"C", das noch beschrieben wird, stellt Daten dar, die "0,5V" zugeordnet sind, während "D" "2,3V" zugeordnet ist.
Aufgrund der vorstehenden Daten wurde folgender Meßbereich verwendet:
Vcc/(2 χ 4)-> 0 bis 10V
für den Untergrundpegel V„p, und einen Meßbereich von
VBp/2 -^ 0 bis 2,5V
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j für den schwarzen Pegel V_p wobei jeweils eine Bereichsausdehnung verwendet wird.
Da der Emitter des Phototransistors 56, der mit dem An-
c schluß EX0 des A/D-Umsetzers 34 verbunden ist, während der
Anschluß EX1 mit dem Eingangskanal AQ verbunden ist, wird
der Bereich auf das Vierfache bei der A/D-Umsetzung gedehnt, welche den Eingangskanal A bestimmt, der durch 2,5/(7,5 +
2,5) = 1/4 erzeugt worden ist. Aus diesem Grund ist der Eingangskanal Aq dem Feststellen des Untergrundpegels V p zugeordnet.
Da der Emitter des Phototransistors 56 unmittelbar mit dem Eingangskanal A. verbunden ist, ist der Eingangskanal
A. dem Feststellen des schwarzen Pegels Vßp zugeordnet.
Hieraus folgt, daß ein Produkt der A/D-umgesetzten Version g von V„p und "4" und die A/D-umgesetzte Version von V in
einem gemeinsamen Bereich liegt. Das heißt, die digitalen Ausgänge η und Eingangsspannungen haben folgende Beziehung:
Vwp(n) = 62 + (n-1) χ 39,126 mV
VBp{n) = 17 + (n-1) χ 9,7756 mV
Wenn beispielsweise der Untergrundpegel V (η) 103 ist, gilt:
V (analog) = 62 + 102 χ 39,126 mV = 3,991 V
V (analog) = 62 + 102 χ 39,126 mV = 3,991 V
und wenn der schwarze Pegel V_,„(n) 163 ist, gilt:
Dir
VBp (analog) = 17 + 162 χ 9,7756 mV = 1,6006 V
In Fig.2 weist die Solenoidansteuerstufe 38 (Fig.1) einen
Schalttransistor 58 auf, dessen Basis mit einem Ausgangsanschluß P20 des Mikroprozessors 36 verbunden ist. Mit dem
Kollektor des Transistors 58 ist das Kupplungssolenoid 4 0
verbunden. Wenn der Ausgangsanschluß P20 auf einen logischen Pegel "1" gebracht ist, wird der Transistor 58 lei-
- 14 -
tend, so daß dann Strom über das Kupplungssolenoid 40
fließt, wodurch die Tonerzuführrolle 42 (Fig.1) an den Antriebsmechanismus
angekoppelt und in Drehung versetzt wird. Ein Transistor 60 ist mit dem Kupplungssolenoid 40 verbunden,
um den Toner in einer Menge zuzuführen, welcher einer ganz bestimmten Kopiergröße jedesmal dann angepaßt wird,
wenn eine Kopie erzeugt wird. Folglich wird der Toner auch zugeführt, wenn der Transistor 60 angeschaltet ist.
Der Transistor 60 wird durch den Kopie-Steuermikroprozessor 56 ein-aus-gesteuert. Obwohl zumindest einer der Transistoren
58 und 60 , d.h. während einer Tonerzufuhr angeschaltet ist, ist eine LED 62, welche mit einem Ende des Solenoids
60 verbunden ist, angeschaltet, um die Tonerzufuhr anzuzei-
1^ gen. Ein Transistor 64 ist mit seiner Basis mit einem Ausgangsanschluß
P21 des Mikroprozessors 36 verbunden. Eine Monitor-LED 66 ist mit dem Transistor 64 verbunden. Der
Mikroprozessor 36 schaltet den Transistor 64 an, um die LED 66 zu Beginn einer A/D-Umsetzung zu erregen und schaltet den
Transistor 64 aus, um den LED 66 nach einer vorbestimmten Prozedur zum Einstellen einer Tonerzufuhrmenge zu entregen.
Ein Unterbrechungsanschluß INT des Mikroprozessors 36 erhält von dem Mikroprozessor 50 ein Tonerschwärzungsgrad-Steuerbefehlssignal,
welches eine Folge von Impulsen sind, von denen einer für jeweils zehn Kopien anliegt, während
der Kopierer angeschaltet ist. Ein Unterbrechungsanschluß TO erhält andererseits eine Folge von Trommeldrehbewegungs-Synchronisierimpulsen,
von denen einer für jede vorbestimm-
te kleine Winkelbewegung der Trommel 12 anliegt. Wie beschrieben, steuert der Mikroprozessor 36 eine Tonerzufuhr
durch Zählen der Trommeldrehbewegungs-Synchronisierimpulse.
Ein Stecker 68 ist mit Ausgangsanschlüssen P14 bis P16 und
P10 bis P13 des Mikroprozessors 36 verbunden. Im Falle einer Wartung des Kopierers kann beispielsweise eine Monitoreinheit
70 mit dem Stecker 68 verbunden werden.
- 15 -
Die Monitoreinheit 70 weist Zeichenanzeigen 72 bis 76, um
einen gefühlten, dem weißen Muster entsprechenden Tonerschwär zungsgradpege 1 Vp anzuzeigen, Zeichenazeigen 78 bis
82, um einen gefühlten, dem schwarzen Muster entsprechenden Tonerschwärzungsgradpegel V^n anzuzeigen, Zeichenanzeigen
84 und 86, um ein Schwärzungsgradverhältnis V /V anzuzeigen, Segmentansteuerstufen 88 bis 100 und Ziffernansteuerstufen
102 bis 116 sowie Dekodierer 118 und 120 auf. Wenn
die Monitoreinheit 70 in den Stecker 68 eingesteckt wird, werden die augenblicklichen Daten V, V und v Wp/v BP angezeigt.
Mit 122 ist in Fig.2 ein Tonerschwärzungsgrad-Befehlsschalter bezeichnet, welcher eine Tonerschwärzungsgradsteuerung
beginnt, wenn er einen Augenblick für Kundendienstzwecke geschlossen ist.
In Fig.4 ist ein Teil eines Kopiesteuerungsflusses, welcher
durch den Mikroprozessor 50 durchgeführt wird, wiedergegeben
wobei der Konstantmengen-Tonerzufuhr größere Beachtung geschenkt
ist. Sobald verschiedene Abschnitte des Kopierers für einen Kopierbetrieb bereit sind, wartet der Mikroprozessor
50 darauf, (bei einem Kopierbefehl) einen Kopierschalter zu schließen, nachdem "1" in einen Kopiezähler (Programmzähler)
geladen worden ist, was als zeitliche Steuerung eines Tonerschwärzungsgrad-Steuerbefehls verwendet wird.
Beim Schließen des Kopierschalters erregt der Mikroprozessor 50 den Lader 56, beginnt einen Abbildungsvorgang und beginnt
Trommeldrehbewegungs-Synchronisierimpulse zu zählen. Wenn das weiße Muster WP, das durch den ersten Spiegel 14
auf die Trommel 12 projiziert worden ist, den Photosensor 30 erreicht, liefert der Mikroprozessor 50 ein Tonerschwärzungsgrad-Steuerbefehlssignal
(einen starken Impuls) an einen Unterbrechungsanschluß INT des Mikroprozessors 36.
Solange der Zählstand des Kopienzählers in dem Bereich von "1" bis "10" ist, wird kein Startimpuls abgegeben, und die
Löschlampe 48 wird erregt, um die Ladung unter dem schwarzen Muster BP zu verteilen. Danach wird die Kopiesteuerung
fortgesetzt.
- 16 -
Wenn ein Kopierzyklus beendet ist, lädt der Mikroprozessor 50 einen Tonerzufuhrzähler (Programmzähler) mit Blattgrößendaten
(einem Tonerzufuhr-Zeitabschnitt, der einer Blattgröße angepaßt ist» mit einer Anzahl Trommelumdrehungs-Synchronisierimpulsen),
schaltet den Transistor 60 (Fig.2) an und dekrementiert dann den Tonerzufuhrzähler entsprechend jedes
Trommelumdrehungs-Synchronisierimpulses. Sobald der Tonerzufuhrzähler
auf "0" dekrementiert ist, schaltet der Mikroprozessor 50 den Transistor 60 ab. Hierauf folgt dann ein
Inkrementieren des Kopienzählers um "1". Der Mikroprozessor 50 beginnt dann einen weiteren Kopierzyklus, wenn die voreingestellte
Betriebsart der kontinuierliche oder Wiederholungsbetriebs ist, während er mit dem Schließen des Kopierschalters
wartet, wenn Betriebsart auf Einzelkopie geschaltet ist. Jedesmal wenn der Kopienzähler "11" erreicht, setzt
der Mikroprozessor 50 ihn auf "1" zurück. Der Mikroprozessor 50 bewirkt, daß der Mikroprozessor 36 die Tonerdichtesteuerung
nur durchführt, wenn der Zählstand des Kopienzählers "1" ist. Folglich findet die Tonerdichtesteuerung nur für
zehn Kopien statt, solange der Kopierer in Betrieb ist.
Nunmehr wird die von dem Mikroprozessor 36 durchgeführte Tonerdichtesteuerung beschrieben. Entsprechend einem Tonerdichte-Steuerbefehlsimpuls
(Startimpuls), der von dem Mikroprozessor 50 an den Unterbrechungseingang INT angelegt
wird, führt der Mikroprozessor 36 eine Unterbrechungssteuerung auf der Basis der Feststellung von Tonerschwärzungsgraden
auf der Trommel 12 durch, welche von den weißen bzw. schwarzen Mustern WP und BP dargestellt werden und führt
einen Vergleich der tatsächlichen Tonerschwärzungsgrade mit
vorherbestimmten richtigen Bereichsdaten durch und stellt eine Tonerzufuhrmenge aufgrund der festgestellten Werte ein,
wenn diese einzeln in den richtigen Bereichen liegen. Die Steuerung über die vorbestimmte Tonerzufuhrmenge und die
steuerung bezüglich der Aktivierung der Anzeigen 72 bis 86 werden durch das Hauptprogramm festgesetzt.
- 17 -
In Fig.5a, welches die Unterbrechungssteuerung darstellendes
Flußdiagramm ist, setzt der Mikroprozessor 36 eine logische "1" an seinem Ausgangsanschluß P21, wenn der Unterbrechungsanschluß
INT von einer logischen "1" auf eine logische "0" schaltet. Hierdurch wird die Monitor LED 66 erregt, während
ein Monitorzähler (Programmzähler) mit "16" geladen wird. Dann setzt der Mikroprozessor 36 "0" an den Ausgangsanschlüssen
P10 bis P13 und P14 bis P16, um Daten in den Anzeigen
72 bis 86 zu löschen und bestimmt den Eingangskanal An des A/D-Umsetzers 34. In diesem Zustand liefert dann der
Mikroprozessor 36 einen Datenumsetz-Zeitsteuerimpuls (A/D CLK) an den A/D-Umsetzer 34, um die Digitaldaten (8 Bits)
seriell in dessen Eingang T1 zu lesen. Die ankommenden digitalen
Daten werden zu in einem A/D-Datenregister gespeicher-
1^ ten Daten addiert. Nach einem 2n-fachen Wiederholen der A/D-Umsetzung
und einer Datenaddition schiebt der Mikroprozessor 36 den Inhalt des A/D-Umsetzdatenregisters um "n" Bits zu
niedrigeren Ziffern, so daß der Inhalt des A/D-Registers einen Mittelwert von Daten darstellt, die durch die "2n"-
•*u A/D-Umsetzungen geschaffen worden sind.
Wie vorher beschrieben, erscheint der Tonerschwärzungsgrad-Steuerbefehlimpuls
(Startimpuls) an dem Unterbrechungsanschluß INT des Mikroprozessors 36 zeitlich gesteuert zu dem
Eintreffen des Tonerbildes des weißen Musters WP an dem Sensor 30. Somit zeigen die vorerwähnten A/D-umgesetzten Daten,
die durch den Eingangskanal An bestimmt sind, einen Tonerschwär
zungsgrad (VT7T,) des weißen Pegels an. Der Mikroprozessor
36 speichert in einem V- Register den Mittelwert von
dem weißen Pegel entsprechenden Tonerschwärzungsgraden V .
Bei einem Vergleich des gespeicherten Mittelwerts mit richtigen Bereichsdaten A und B (wobei A 2,5V und B 4,8V entspricht)
, setzt der Mikroprozessor 36 einen Fehlerzähler zurück, wenn A < VTTO
< B ist, wodurch festgesetzt wird, daß der Schwärzungsgradpegel der richtige ist. Danach wird auf
das Feststellen einer Änderung an dem schwarzen Muster übergegangen. Wenn dagegen A
< V„p < B nicht ist, schaltet der
- 18 -
BAD
Mikroprozessor 36 eine Alarmlampe an, die festsetzt, daß der Schwärzungsgradpegel nicht richtig ist, kehrt dann zu einem
Fehlerverarbeitungsfluß des Hauptprogramms zurück, während
der Betrieb des Kopierers gestoppt wird. Somit wird dann keine Tonerzufuhreinstellung vorgenommen.
Wenn A < V < B ist (d.h., wenn sie richtig ist), lädt der Mikroprozessor 36 einen Lesezähler (programmzähler ) mit
einem seriellen Zählstand m, um die Grenze zwischen dem Tonerbild des weißen Musters WP und dem des schwarzen Musters
BP festzustellen, worauf dann in der beschriebenen Weise eine A/D-Umsetzung folgt. Wie vorstehend ausgeführt, wird
eine Spannung, welche eine gefühlte Spannung darstellt, unmittelbar an den Eingangskanal A- angelegt (ohne daß sie geteilt
wird)» der Maximalwert der eingegebenen analogen Spannungssteuerung ist 2,5Vj die (analoge) Tonerschwärzungsgrad-Fühlspannung,
die dem weißen Muster zugeordnet ist, ist nicht niedriger als 2,5V und die Tonerschwärzungsgrad-Fühlspannung,
welche dem schwarzen Muster zugeordnet ist, ist
nicht kleiner als 2,5V. Aus diesen Gründen wird, ob das Muster weiß oder schwarz ist, dies dadurch dargestellt, ob die
Spannung an dem Eingangskanal A. nicht niedriger als 2,5V
(2,5V bei vollem Skalenausschalg und infolgedessen digitale
Daten 2,5V, wenn sie nicht kleiner als 2,5V sind). 25
Wenn die digitalen Daten 2,5V anzeigen, inkrementiert der
Mikroprozessor 36 den Fehlerzähler, um eine weitere A/D-Umsetzung durchzuführen, die festlegt, daß der Sensor 30 noch
das weiße Muster fühlt. Diese Zählerinkrementierung und die
30
A/D-Umsetzung wird wiederholt. Wenn die A/D-ümsetzdaten anliegen, um eine Spannung anzuzeigen, die niedriger als 2,5V
ist, bevor der Fehlerzähler einen vorbestimmten Wert erreicht,
wird der Lesezähler um "1" dekrementiert, und eine
weitere A/D-Umsetzung wird bewirkt. Wenn die Daten nach der 35
kontinuierlichen "m"-fachen A/D-Umsetzung niedriger als 2,5V sind (wenn der Lesezähler "0" erreicht) unterzieht der
Mikroprozessor 36 die Spannung an dem Eingangskanal A^ des
- 19 -
BAD ORIGINAL
A/D-ümsetzers 34 einer "2n"-fachen A/D-Umsetzung und speichert
das Ergebnis in einem A/D-Umsetzdatenregister, wodurch bestimmt ist, daß das Tonerbild des schwarzen Musters
in dem Fühlbereich des Fühlers 30 vorhanden ist.
Wenn der Fehlerzähler auf einen vorbestimmten Zählstand inkrementiert
worden ist, (wenn Daten ausgefallen sind, daß sie dadurch während einer vorbestimmten Anzahl von A/D-Umsetzungen
niedriger als 2,5V geworden sind), betrachtet der Mikroprozessor 36 die Situation als ungewöhnlich (da
das schwarze Muster bei der erwarteten zeitlichen Steuerung nicht festgestellt worden ist) und erregt dadurch die Alarmlampe,
schaltet den Fehlerverarbeitungsfluß des Hauptprogramms zurück und schaltet den Kopierer ab. Wenn die Daten
2,5V nur einmal während der wiederholten "m-1"-fachen A/D-Umsetzung
zeigen, nachdem die A/D-Umsetzdaten einmal eine Spannung angezeigt haben, die niedriger als 2,5V ist, wird
"m" wieder in den Lesezähler geladen, und eine A/D-Umsetzung wird wiederholt, bis die Spannung in der anderen "m"-fachen
A/D-Umsetzung fortlaufend niedriger als 2,5V bleibt.
Nach einer "2 "-fachen A/D-Umsetzung und Datensumiriierung,
schiebt der Mikroprozessor 36 den Inhalt des A/D-Datenregisters um "n" Bits zu niedrigeren Ziffern hin, so daß dann
A/D-Datenregister einen Mittelwert der festgestellten Eingangsspannungen VRp darstellt. Bei diesem Betriebszustand
zeigt V„p einen Wert an, der 1/4 des Mittelwerts einer "n"~
fachen Abtastung des weißen Pegels ist, während VRp einen
Mittelwert einer "n"-fachen Abtastung des schwarzen Pegels anzeigt.
Der Mikroprozessor 36 vergleicht nunmehr den gefühlten Schwärzungsgradpegel VRp mit den richtigen Bereichsdaten
C und D, welche 0,5V bzw. 2,3V entsprechen. Wenn C < V_,_.
< 3^ D ist, betrachtet der Mikroprozessor die Situation als
richtig und geht zu der Berechnung des Verhältnisses Vwp und
VRp über. Wenn dagegen der Mikroprozessor 36 den Fall für
- 20 -
unrichtig hält, erregt die Alarmlampe, und kehrt 2u dem Fehlerverarbeitungsfluß
des Hauptprogramms zurück, um den Kopierbetrieb zu stoppen. Hierdurch kann es dann zu keiner Tonerzufuhreinstellung
kommen.
Wenn C < V137,
< D ist, verschiebt der Mikroprozessor 36 den Inhalt des V„ Registers um zwei Bits zu niedrigeren Ziffern
hin, um sie mit "4" zu multiplizieren, um dadurch die maßstäblicheVergrößerung
(auf das Vierfache Jdas Teilen einer Eingangsspannung durch 1/4) auszugleichen. Hierdurch wird der
Inhalt des Vwp-Registers im Maßstab dem VBp-Register gleichgemacht.
Der Mikroprozessor 36 teilt den Inhalt des V -Registers durch den des V -Registers, um das Verhältnis
V p/V zu erzeugen, und speichert es in einem Berechnungs-(CAL)
Register. Somit zeigt der Inhalt des CAL-Registers ein Schwärzungsgradverhältnis v Wp/v Bp an' welches kein Verhältnis
zu dem Maßstab hat.
Als nächstes multipliziert der Mikroprozessor 36 den Inhalt des CAL-Registers mit "10", speichert das Produkt im Tonerregister
und bringt dann das Tonerregister auf den neuesten Wert, um eine Differenz zwischen dem Produkt "25" zu speichern.
Der sich ergebende Inhalt des Tonerregisters ist -(V /V) χ 20 + 25. Die vorstehende Gleichung hat die folgende
Bedeutung. Vorbereitende Versuche haben gezeigt, daß die Tonerzufuhr überflüssig ist, wenn der Reziprokwert V/
V des Tonerschwärzungsgradverhältnisses V _/V p kleiner
als 40% ist, während 1g für einen Anstieg von jeweils 1,7% erforderlich ist, wenn das Tonerschwärzungsgradverhältnis
V p/V nicht kleiner als 40% ist. Folglich ist eine Tonerzufuhr
erforderlich, wie nachstehend tabellarisch aufgeführt ist.
- 21 -
V /V (%) BP' WP κ ' |
TONERZUFUHR- (%) | VWp/VBp x 10 |
40 | 25 | |
.41,7 | 1 | 23798 |
43,4 | 2 | 23,04 |
45,1 | 3 | 22;17 |
46,8 | 4 | 21,37 |
48/5 | 5 | . 20,62 |
50,2 | 6 | 19,92 |
51,9 | 7 | 19,27 |
53,6 | 8 | 18^66 |
Wenn der Photosensor in Verbindung mit einer Tonerkonstantzufuhr
verwendet wird, wird die Änderung in dem Photosensorausgang klein, und eine Tonerzufuhrmenge, die kleiner als
eine Proportionalgroße ist, führt zu keinen Schwierigkeiten, wenn der Tonermangel übermäßig ist. Die Tonerzufuhrbedingun-"?en
werden daher vorher folgendermaßen festgelegt:
25 -
VWP/VBP x 10 -- keine Zufuhr
25
> Zufuhr von η (ganze Zahl) Gramm bei Unterlassung.
Im Hinblick auf die laufend in der Praxis durchgeführte Tonerzufuhr
zu einer Entwicklungseinheit
30
1g = 13,04 ε : 1794 PLS (Anzahl der Trommelumdrehung simpu1se)
35
wird die Tonerzufuhr in der Praxis durch folgende Berechnung angenähert:
7 χ 256 PLS = 1792 PLS = 0,999 g
Aus dem Vorstehenden ist zu ersehen, daß die Tonei zufulirmenge
- 22 -
BAD ORIGINAL
- 22 X (g) erhalten wird, wenn sie erzeugt wird durch:
X = (25 - VWp/VBp χ 10) χ 0,999
= 25 - (VWp/VBp x 10)
5
5
Somit stellt der Inhalt des Tonerregisters eine Tonerzufuhrmenge dar. Da die Menge von etwa einem Gramm Toner einem
Zeitabschnitt entspricht, in welchem 1792 Trommelumdrehungs-Synchronisierimpulse
gezählt werden, ist das Kupplungssole-
noid 40 für eine Dauer von Xx 1792 =Xx 7x 2 zu erregen.
Somit speichert der Mikroprozessor 36Xx7x2 in einem ersten Tonerzähler (Register), der den niedrigeren acht Bits
zugeordnet ist, und in einem zweiten Tonerzähler (Register), der den höheren acht Bits zugeordnet ist. Dies wird erreicht,
indem "0" in allen Bits des ersten Tonerzählers für die niedrigeren 8 Bit Binärdaten, die "X χ 7" in dem zweiten Tonerzähler
für die höheren 8 Bits gespeichert werden. Nach dem Speichern einer Tonerzufuhrzeit (Anzahl der Trommelumdrehungs-Synchronisierimpulse)
in den ersten und zweiten Toner-Zählern setzt der Mikroprozessor 36 eine logische "1" an
seinem Ausgangsanschluß P2 0, erregt das Kupplungssolenoid 4 und kehrt dann auf das Hauptprogramm zurück (Fig.5b). Nunmehr
wird anhand von Fig.5b das Hauptprogramm des Mikroprozessors 36 beschrieben. Obwohl in dem Hauptprogramm der
Trommelsynchronisierimpuls (Anschluß TO) logisch "0" ist, führt der Mikroprozessor 36 eine Anzeigen-Anregungssteuerung
durch, so daß die Anzeigen 78 bis 82, die Anzeigen 72 bis 76 und die Anzeigen 84 und 86 auf einer Time sharing-Basis
nacheinander Licht abgeben. Sobald der logische Pegel des Trommelsynchronisierimpulssignals (Anschluß TO) von
"0" auf "1" wechselt, inkrementiert der Mikroprozessor 36 einen Tastenzähler (Programmzähler) um "1", erregt eine Anzeige
(eine Ziffer) und überprüft den Signalpegel am Anschluß TO. Solange der Signalpegel am Anschluß TO logisch
"1" ist, wird ein solcher Vorgang wiederholt. Wenn er α-mal wiederholt worden ist, legt der Mikroprozessor 36 fest, daß
der Anschluß TO für diese Zeit logisch "1" gewesen ist, daß
- 23 -
ein logischer Trommelumdrehungs-Synchronisierimpuls von "1" eingetroffen ist. Der Mikroprozessor 36 setzt dann ein Tastenendzeichen
1/ welches das Eintreffen des Synchronisierimpulses
anzeigt, und wenn ein Hinweis, der eine Erregung der Monitor-LED 66 anzeigt (ein Monitor-LED 66-Hinweis) vorhanden
ist (logisch "1" ist), dekrementiert er den Monitorzähler. Bei dem Dekrementieren des MonitorZählers auf "0"
entregt der Mikroprozessor 36 die LED 66.
Wenn, wie vorher beschrieben (Fig.5a), der Mikroprozessor
den Mikroprozessor 36 mit einem Tonerdichte-Steuerbefehlsimpuls versorgt hat, wird "16" in den Monitorzähler geladen
und die Monitor-LED 66 wird erregt. Nach dem Ablauf von einer Schwärzungsbestirnmung bis zu einer Tonerzufuhrzeiteinstellung
(die ersten und zweiten Tonerzähler) geht der Mikroprozessor auf das Hauptprogramm (Fig.5b) über. Folglich
wird, jedesmal wenn ein Trommelumdrehungs-Synchronisierimpuls
in dem in Fig.5b dargestellten Hauptfluß erscheint, der Monitorzähler um "1" dekrementiert. Folglich
wird die Monitor-LED 66 bei Erscheinen von 16 Trommelumdrehungs-Synchronisierimpulsen
nach der in Fig.5a dargestellten ünterbrechungsverarbeitung entregt.
Bei Setzen des Tastenendzeichens 1 (welches das Eintreffen eines Trommelumdrehungs-Synchronisierimpulses anzeigt),
sieht der Mikroprozessor 36 den Tonerzufuhrhinweis, und wenn
dieser logisch "1" ist, was eine Erregung des Kupplungssolenoids 40 anzeigt, dekrementiert er die ersten und zweiten
Tonerzähler um "1". Wenn die Tonerzähler einzeln auf "0" dekrementiert sind, entregt der Mikroprozessor 36 das Kupplungssolenoid
40. Solange die ersten und zweiten Tonerzähler nicht null sind, erwartet der Mikroprozessor eine Umkehr
des logischen Pegels des Trommelsynchronisierimpulses auf "0" und in dieser Zeit führt er die Anzeige-Erregungssteuerung
durch. Entsprechend der logischen "0" des Trommelsynchronisierimpulses, legt der Mikroprozessor 36 fest, daß
das Eintreffen eines Impulses beendet ist, und löscht folg-
- 24 -
lieh das Tastenendzeichen und den Tastenzähler und wartet
auf eine Umkehr des Anschlusses TO auf eine logische "1", während die Anzeige erregt bleibt.
In der vorbeschriebenen Weise dekrementiert entsprechend jedem Trommelumdrehungs-Synchronisierimpuls der Mikroprozessor
36 die ersten und zweiten Tonerzähler. Wenn diese beiden
Zähler auf "0" dekrementiert worden sind, d.h. nach Verstreichen einer Tonerzufuhrzeit, nach dem sie in den Tonerzählern
gesetzt worden ist und das Kupplungssolenoid 40 erregt worden ist, entregt der Mikroprozessor 36 das Kupplungssolenoid
40. Danach führt der Mikroprozessor nur eine Anzeigeerregungssteuerung durch.
Wie oben beschrieben, werden die Grundgedanken der vorliegenden Erfindung aus der Tatsache abgeleitet, daß die Spannung,
die durch Fühlen eines Tonerschwärzungsgrades eines weißen Bildes und durch Fühlen eines Tonerschwärzungsgrades
eines schwarzen Bildes aufgenommen worden sind, sich stark voneinander unterscheiden, d.h. über 4 V bezüglich der zuerst
erwähnten Spannung und etwa bei 1,7V bezüglich der an zweiter Stelle erwähnten Spannung liegen und daß der A/D-Umsetzer
34 eine Ausgangsspennung von 2,5V im Maximum erhält und digitale Daten entwickelt, welche 2,5V jedesmal anzeigen,
wenn die Eingangsspannung höher als 2,5V ist. Nach dem Fühlen eines Tonerschwärzungsgrads in dem weißen Musterbereich
geht die dargestellte und beschriebene Ausführung auf den Betrieb über, um einen Tonerschwärzungsgrad des
schwarzen Musters nur dann zu fühlen, wenn die Ausgangsdaten A/D-ümsetzers entsprechend weit gekommen sind, um eine
Spannung anzuzeigen, die niedriger als 2,5V ist, und bei allen folgenden "m"-mal durchgeführten Feststellungen sich
Spannungen ergeben haben, die niedriger als 2,5V sind, wodurch festgestellt wird, daß das schwarze Muster in dem Fühlbereich
des Photosensors 30 liegt. Hierdurch kann dann die zeitliche Steuerung einer Musterschwärzungsgradfeststellung
leicht eingestellt werden, d.h. es ist nur erforderlich, daß
- 25 -
die gelesene zeitliche Steuerung für das weiße Muster, welches das erste Muster ist, voreingestellt wird. Selbst wenn
die Vergrößerung des Kopierers geändert werden kann, ist es unnötig, die Lesezeitsteuerung zu modifizieren.
Da die Tonerzufuhrmenge auf der Basis eines Tonerschwärzungsgradverhältnisses
v Wp/v BP zwischen den weißen und
schwarzen Mustern festgelegt ist, bleibt die Tonerschwärzungsgradsteuerung verhältnismäßig stabil gegenüber Änderungen
in einer Fühlerkennlinie oder in einer Trommeloberflächencharakteristik.
Beispielsweise soll der Photosensor 30 üblicherweise Spannungen entwickeln, wie sie durch eine
ausgezogene Linie a in Fig.6 dargestellt sind, und eine derartige Kennlinie soll nun durch eine Änderung in den
Kenndaten des Photosensors 30 und/oder der Trommel 12 zu einer gestrichelten Kurve b verschoben worden sein. Der Unterschied
zwischen den Spannungen VITri und Vn^, welche die
Tonerbilder der weißen und schwarzen Muster darstellen, auf 3,9V bis 2,5V reduziert, ergibt sich eine Änderung von (3,2-2,7)/3,9
χ 100 = 30%. Trotzdem ändert sich das Verhältnis VWp/VBp von 3,167 auf 3,555, welches nicht mehr als (3,555
-.3,167)/3,167 χ 100 = 12,3% ist, so daß trotz Änderungen
in den Kenndaten des Sensors oder Fühlers und/oder der Trommeloberflache
alles stabil bleibt. Wenn die Fühlerausgangsspannungen weit über den richtigen Bereichen liegen, wird
ein Alarm erzeugt, und die Tonerzufuhrmenge wird nicht gesetzt. Dies ist vorteilhaft, um eine übermäßige Tonerzufuhr
auszuschalten, welche zu einem Verstreuen von Tonerpartikeln führen würde oder die Tonerzufuhr zu unterlassen, was dazu
führen würde, daß Trägerpartikel verstreut würden.
In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform ist das Auflösungsvermögen für die A/D-Umsetzung der Spannung
Vgp, die einem dem schwarzen Muster entsprechenden Tonerbild
zugeordnet ist, das Vierfache des Auflösungsvermögens für die Spannung V gewählt, welche dem einem weißen Muster
entsprechenden Tonerbild zugeordnet ist. Bekanntlich hat
- 26 -
ein entwickeltes Tonerbild mikroskopisch kleine weiße und/ oder schwarze Punkte, die verteilt sind, so daß sich der gefühlte
Pegel in einem gemeinsamen Muster von einem Teil zum anderen ändert, wenn es geringfügig ist. Der Absolutwert
einer derartigen Schwankung ist im Falle von V groß und im
Falle von V _. klein. Wenn Auflösungsvermögen in einem Ver-BP
hältnis von eins-zu-eins bezüglich der Muster vorherbestimmt sind, so daß die Spannungspegel die an dem A/D-Umsetzer
eingegeben worden sind, in derselben Größenordnung liegen, kann eine Schwankung eines gefühlten Pegels verhindert
werden, indem das eine schwerer gewichtet wird als das andere.
Im Falle einer A/D-Umsetzung ist für ein gemeinsames Auflösungsvermögen
der Bereich, der beide Spannungen V p und V _
enthält, groß, und die Anzahl Bits von A/D-Daten ist vom Standpunkt der Auslegung und der Berechnung so klein wie möglich.
Ein Wählen verschiedener Auflösungsvermögen für verschiedene Muster, wie es beschrieben worden ist, ist wirksam,
um die erforderliche Anzahl von A/D-Datenbits zu verringern, um dadurch die Ausführung und die Berechnung zu vereinfachen.
Obwohl weiße und schwarze (Ladungs-)Muster dargestellt und
beschrieben worden sind, die durch Abtasten von optischen Marken WP und BP geschaffen worden sind, welche an einem
Rand der Glasplatte 10 angeordnet sind, können sie auch durch die Ladungs-keine Ladungs-Steuerung über den Lader 46,
durch ein Ein-Aus-Steuern über die Belichtungslampe und ein Ein-Aus-Steuern über die Löschlampe 48 oder durch die Steuerung
über die an die Entwicklungsrolle 24 angelegte Vorspannung gebildet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Wert, der sich auf einen Bildschwärzungsgrad
bezieht, durch einen Photosensor 30 als ein Schwärzungsgrad eines entwickelten Tonerbildes gefühlt worden, das ein Ladungsmuster
(weiß oder schwarz) darstellt. Andererseits kann ein derartiger Wert auch erhalten werden, indem ein Ober-
- 27 -
flächenpotential des Ladungsmusters vor dem Entwickeln, ein
Oberflächenpotential eines entwickelten Ladungsmusters, ein Oberflächenpotential eines entwickelten Lademuster-Tonerbildes
oder ein Schwärzungsgrad eines auf ein Papierblatt übertragenen Tonerbildes gefühlt wird.
Um den Bildschwärzungsgrad konstant zu halten, ist bei der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform ein Verhältnis
zwischen Werten verwendet, die sich auf Bildschwärzungsgrade verschiedener Muster beziehen, um eine Tonerzufuhrmenge
zu bestimmen. Erforderlichenfalls kann das Verhältnis zwischen den verschiedenen Werten, die den Bildschwärzungsgraden
zugeordnet sind, dazu verwendet werden, um den Lader, die Belichtungsmenge, die Vorspannung zum Entwickeln, die
Tonerzufuhr zu einem Entwickler, die Tonerzufuhr zu einer
Entwicklungsstation und/oder das Transferpotential oder sogar
eine Kombination hieraus zu steuern.
Auf jeden Fall unterscheidet sich der auf einem Bildschwär-
zungsgrad beziehende Wert ziemlich stark von dem einen Muster
zum anderen, und außerdem schwankt ein derartiger Wert infolge von Änderungen in verschiedenen Abschnitten
mit der Zeit, infolge der Umgebungstemperatur usw. selbst. Folglich sollten die Werte der entsprechenden Muster, welehe
sich auf Bildschwärzungsgrade beziehen, einer A/D-Umsetzung unterzogen werden, bei welcher unabhängige Auflösungsvermögen
angewendet sind, um dazwischen ein Verhältnis zu berechnen, und um einen Steuerwert über einen Bildschwär-
zungsgradparameter zu bestimmen.
30
30
Das Bildschwärzungsgrad-Steuerverfahren gemäß der Erfindung ist auf dieselbe Weise anwendbar, wie in einem Fall, wo
anders als das Musterschwärzungsgradverhältnis verschieden Parameter aufgrund einer Berechnung oder eines Vergleichs
eines Faktors gesteuert werden.
Obwohl die Tonerzufuhr so dargestellt und beschrieben worden
- 28 -
ist, daß sie proportional zu dem Schwärzungsgradverhältnis Vp/ Vßp gesteuert wird, kann auch eine Steuerung mit zwei
Pegeln angewendet werden, bei welcher eine Tonerzufuhr
blockiert wird, wenn das Verhältnis ν^Λ^ρ nicht kleiner
als beispielsweise "25" ist (siehe die Tabelle) und bei welcher eine vorbestimmte Tonermenge zugeführt wird, wenn
das Verhältnis kleiner als"25"ist, indem die ersten und
zweiten Tonerzähler mit der vorbestimmten Tonermenge geladen werden.
Durch die Erfindung ist somit ein Bildschwärzungsgrad-Steuerverfahren
geschaffen, welches eine Schwärzungsgradsteuerung aus Schutzzwecken unterbricht in einer Situation, welche
dazu führen würde, daß der Schwärzungsgrad fehlerhaft gesteuert wird, wodurch schließlich eine Einrichtung infolge
von Fehlern beim Einstellen und Justieren eines Fühlers beschädigt würde, es zu einer Verschmutzung des Fühlers kommen
könnte, oder ein unvollständiger Kopierablauf stattfinden würde oder ein zu fühlender Gegenstand verschmiert würde.
Claims (13)
1. Verfahren zum Steuern eines Schwärzungsgrades eines Bildes, das durch Entwickeln eines elektrostatischen, latenten Bildes
auf einem photoleitfähigenElement mittels eines Toners erzeugt worden ist, dadurch gekennze ichnet, daß
(a) zumindest zwei Bereiche für unabhängige Testmuster, welche
voneinander verschieden sind, als latente Bilder geschaffen werden, die elektrostatisch auf einem photoleitfähigenElement
erzeugt worden sind;
(b) ein Wert, der sich auf einen Bildschwärzungsgrad in jedem der zwei Musterbereiche bezieht, gefühlt wird;
(c) der gefühlte Wert, der sich auf den Bildschwärzungsgrad in jedem der Musterbereiche bezieht, ausgeglichen wird, wenn
der Wert außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt,und
(d) ein Bildschwär zungsgradparaineter, der sich auf eine Bildverarbeitung
bezieht, welche Einfluß auf einen Bildschwärzungsgrad hat, entsprechend den Werten gesteuert wird, die sich auf
die Bildschwärzungsgrade beziehen, welche die beiden Musterbereiche darstellen.
VII/XX/Ktz - 2 -
BAD ORIGINAL
»(089)9882 72-74 Telex: 524 560 BERG d- Bankkonten Bayei. Vereinsbank München 453100 (BLZ 700202 70)
Telegramme (cable)· Telekopierer. (089) 9B3049 Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code HYPO DE MM
BERGSTAPFPATENT München KaIIe Infolec 6350 Gr. Il + III Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (a) einen Schritt (e) einschließt, bei welchem die beiden Musterbereiche durch Abtasten von
weißen und schwarzen optischen Marken mittels Licht festgelegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (a) einen Schritt (e) aufweist, bei welchem die zwei Musterbereiche durch eine Ladungs-Nichtladungs-Steuerung
über einen Lader festgelegt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet,
daß der Schritt (a) einen Schritt (e) einschließt, bei welchem die zwei Musterbereiche durch eine Ein-Aus-Steuerung
über eine Belichtungslampe festgelegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (a) einen Schritt (e) einschließt, bei welchem die beiden Musterbereiche durch ein Ein-Aus-Steuern
über eine Löschlampe festgelegt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn
e t,daß der Schritt (a) einen Schritt (e) aufweist, bei welchem die zwei Musterbereiche durch Steuern einerVorspannu
ng zum Entwickeln festgelegt werden, welche an eine Vorspannungsrolle angelegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Werte, die sich auf die BildSchwärzungsgrade
30beziehen, welche die beiden Musterbereiche im Schritt (b)
darstellen, zumindest einen der Werte vonOberflächenpotentialen in den beiden Musterbereichen vor einer Entwicklung,
Werte von Oberflächenpotentialen in zwei Musterbereichen nach einer Entwicklung, Werte von Oberflächenpotentialen in den
zwei Musterbereichen nach einer Entwicklung und Werte von Bildschwärzungsgraden in den zwei Musterbereichen aufweisen,
welche auf ein Blatt Papier übertragen werden.
BAD
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (c) einen Schritt (e) aufweist, bei welchem eine Steuerung über den Bxldschwärzungsgradparameter
unterbrochen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,dadurch gekennzeic hn et, daß der Schritt (c) einen Schritt (f) aufweist, bei
welchem eine Anzeigelampe erregt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn ze ichn e t, daß der Schritt (c) einen Schritt (f) einschließt,
bei welchem ein Aufzeichnungsbetrieb unterbrochen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic h-η
e t, daß der Bxldschwärzungsgradparameter beim Schritt
(d) zumindest eine Tonerkonzentration in einem Entwickler, eine Ladespannung, die an einen Lader angelegt wird, eine
Vorspannung zum Entwickeln, einen Belichtungswert, ein . Transferpotential, oder eine Tonerzufuhrmenge zu dem Entwickler
aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Musterbereiche einen weißen und einen schwarzen Musterbereich aufweisen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e η nzeichnet,
daß der vorbestimmte Bereich des Werts, der sich auf den Bxldschwärzungsgrad in dem weißen Musterbereich
bezieht, zwischen2,5V und 4,8V liegt, und daß der vorbestimmte Wert in dem schwarzen Musterbereich zwischen
0,5V und 2,3V liegt.
BAD ORIGINAL
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