DE3340959A1

DE3340959A1 - Verfahren zum steuern eines schwaerzungsgrades

Info

Publication number: DE3340959A1
Application number: DE19833340959
Authority: DE
Inventors: Yutaka Tokyo Hasegawa; Kazuo Murai
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-11-11
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1984-05-17
Also published as: US4539279A; JPS5987465A; DE3340959C2

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-

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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-

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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

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1,92V. Trotzdem kommt es in der richtigen Weise zu einer Schwärzungsgradsteuerung, da noch die Proportionalbeziehung

IiI = 1dl = _0/4 gilt.
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-

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-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

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

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-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.

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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.

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Durch vorbereitete Versuche wurden die folgenden numerischen Werte geschaffen. Der Tonerschwärzungsgrad-Fühlpegel V_w in einem Bereich der Trommel 12, welcher dem weißen Muster WP (dem Untergrundpegel) entspricht, soll sein:

V_wp = 4,0V.

Dann ist ein richtiger (normaler) Bereich des Schwärzungsgradpegels v_wp

2,5V < V_wp < 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 V_DT1 in einem Bereich der Trommel, welcher dem schwarzen Muster BP (dem schwarzen Pegel) entspricht sein:

^VBP ^{= 1}'^6V·
20

Dann ist ein richtiger (normaler) Bereich des Schwärzungsgradpegels v_Bp

0,5V < V_Bp < 2,3V.
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 V_Bp/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 A_Q 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 V_ßp 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:

V_wp(n) = 62 + (n-1) χ 39,126 mV

V_Bp{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

und wenn der schwarze Pegel V_,„(n) 163 ist, gilt:

Dir

V_Bp (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-

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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.

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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.

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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.

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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 A_n 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 A_n bestimmt sind, einen Tonerschwär zungsgrad (V_T7T,) 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 < V_TTO < 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

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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

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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 V_Rp darstellt. Bei diesem Betriebszustand zeigt V„_p einen Wert an, der 1/4 des Mittelwerts einer "n"~ fachen Abtastung des weißen Pegels ist, während V_Rp einen Mittelwert einer "n"-fachen Abtastung des schwarzen Pegels anzeigt.

Der Mikroprozessor 36 vergleicht nunmehr den gefühlten Schwärzungsgradpegel V_Rp 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 V_wp und V_Rp über. Wenn dagegen der Mikroprozessor 36 den Fall für

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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 V_wp-Registers im Maßstab dem V_Bp-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.

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V /V (%) BP' WP ^κ '	TONERZUFUHR- (%)	V_Wp/V_Bp 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

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- 22 X (g) erhalten wird, wenn sie erzeugt wird durch:

X = (25 - V_Wp/V_Bp χ 10) χ 0,999

= 25 - (V_Wp/V_Bp x 10)
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

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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-

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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

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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 V_ITri und V_n^, 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 V_Wp/V_Bp 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

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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-

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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

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

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ist, daß sie proportional zu dem Schwärzungsgradverhältnis V_p/ V_ßp 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.

Ende der Beschreibung

Claims

BERG · STAPF: "SCHWABE - SANDMAIR MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80 Anwaltsakte: 33 123 Ricoh Company, Ltd. Tokyo / Japan Verfahren zum Steuern eines Schwärzungsgrades Patentan Sprüche

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 -

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»(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.

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