DE3843672C2 - Verfahren zur Steuerung der Farbbalance bei einem Farbkopiergerät - Google Patents
Verfahren zur Steuerung der Farbbalance bei einem FarbkopiergerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Farbbalance
bei einem Farbkopiergerät nach dem Anspruch 1.
Aus der US-PS 42 77 162 ist eine Vorrichtung zur Steuerung
der Farbbalance bei einem Farbkopiergerät bekannt, bei der ein
neben der Vorlagenabtastbühne des Kopiergerätes angebrachtes,
aus zwei Bildteilen unterschiedlichen Schwärzungsgrades bestehendes
Standardmuster jeweils mit Licht verschiedener Wellenlänge
abgetastet wird und auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungselement
ein entsprechendes latentes elektrostatisches
Bild erzeugt wird. Das Musterbild mit den zwei Bildteilen
wird bei dieser bekannten Vorrichtung jeweils mit Toner
der zum jeweiligen Belichtungslicht gehörenden Farbe entwickelt
und die Dichte der so erzeugten Tonerbilder der Bildteile
wird gemessen, wobei dann abhängig vom Meßergebnis die
Bilderzeugungsbedingungen korrigiert werden.
Aus der US-PS 43 18 610 ist ebenfalls ein elektrophotographisches
Kopiergerät bekannt, bei dem eine erste und eine zweite
Testfläche durch Beleuchten eines Photoleiters mit Licht
zweiter Intensitäten erzeugt wird. Die beiden Testflächen
werden mit Toner entwickelt und die Tonerdichte wird detektiert.
In Abhängigkeit von der Tonerdichte auf der ersten
Testfläche mit höherer Tonerdichte wird die Tonernachfuhr geregelt,
während die Tonerdichte auf der zweiten Testfläche
zur Steuerung der Aufladung des Photoleiters herangezogen
wird.
Bei diesem bekannten Kopiergerät werden die zwei gewonnenen
Meßwerte zur Steuerung und Einstellung verschiedener Parameter
verwendet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein
Verfahren zur Steuerung der Farbbalance bei einem Farbkopiergerät
zu schaffen, bei dem die Möglichkeit gegeben ist, die
Farbbalance bei einem Farbtonerbild bei jeder Farbdichte auf
besonders einfache Weise und bei reduziertem Störungseinfluß
genau steuern zu können, um die Bildqualität weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1
aufgeführten Merkmale gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht des mechanischen Auf
baus eines Farbkopiergeräts zur Durchführung des Verfahrens
nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Beispiels
für ein Bilddichtesteuersystem für die in Fig.
1 gezeigte Ausführungsform;
Fig. 3 ein charakteristisches Diagramm, das die Bezie
hung zwischen der Dichte einer Originalvorlage
und der Dichte eines kopierten Bildes zeigt;
Fig. 4 ein charakteristisches Diagramm, das Fluktuati
onen der Dichte des kopierten Bildes gegenüber
der Entwicklungskapazität und Fluktuationen
der Empfindlichkeit eines lichtempfindlichen
Materials darstellt;
Fig. 5 eine schematische Erläuterung eines Beispiels
eines Bilddichtesteuersystems zur Durchführung des Verfahrens
nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines
Teils eines Mikrocomputer-Steuerprogramms, wel
ches bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 einge
setzt wird;
Fig. 7 ein Zeitdiagramm mit einer Darstellung des Zeit
ablaufs zum Erhalt von Dichtemustersignalen;
Fig. 8 sowie Fig. 9 und 10 Flußdiagramme mit einer
Darstellung von Teilen von Mikrocomputer-Steuer
programmen, die bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 5 eingesetzt werden;
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines Beispiels
für ein Bilddichtesteuersystem gemäß einer wei
teren Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 die Beziehung zwischen der Tonerdichte und der
Ausgangsspannung eines Permeabilitätssensors;
und
Fig. 13 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines
Teils eines Mikrocomputer-Steuerprogramms,
welches bei einer weiteren Ausführungsform
eingesetzt wird.
Fig. 1 erläutert den mechanischen Aufbau eines Farbko
piergeräts gemäß einer Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden
Erfindung. Etwa im Zentrum des Kopiergeräts sind hinter
einander eine lichtempfindliche Trommel 10, auf die ein
latentes Bild aufgebracht werden kann, und eine Übertra
gungstrommel 12 angeordnet, die ein Tonerbild überträgt,
das durch Entwicklung eines latenten Bildes auf der licht
empfindlichen Trommel 10 erhalten wird. Um die lichtem
pfindliche Trommel 10 herum, die in Richtung des Pfeils
drehbar ist, sind eine elektrostatische Ladeeinrichtung
14 angeordnet, welche die Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 10 am Anfang gleichförmig auflädt, ein optisches
Belichtungssystem 16, das die gleichförmig geladene Ober
fläche der lichtempfindlichen Trommel 10 einer optischen
Abbildung einer Originalvorlage aussetzt, um ein latentes
elektrostatisches Bild zu erzeugen, sowie eine Löschein
richtung 18, die auf die lichtempfindliche Trommel 10
abgesehen von dem Bildbereich und von einem nachstehend
noch genauer erläuterten Dichtenachweismuster Licht auf
strahlt, um von der Trommel 10 die verbleibenden elek
trischen Ladungen zu entfernen. Weiterhin sind um die
Trommel 10 herum Tonerentwicklungsvorrichtungen 20, 22,
24 und 26 für schwarz (BK), gelb (Y), magenta (M) und
cyan (C) angeordnet, welche die latenten Bilder mit dem
jeweiligen Toner versorgen, um die Bilder zur Erzeugung
zugehöriger Farbtonerbilder zu entwickeln, sowie die
voranstehend beschriebene Übertragungstrommel 12, die
ein blattförmiges Aufzeichnungspapier haltern kann, um
unterschiedliche Farbtonerbilder nacheinander auf das
Aufzeichnungsblatt zu übertragen, eine Reinigungseinrich
tung 28, die nach der Übertragung den verbliebenen Toner
auf der Trommeloberfläche entfernt, sowie eine Entladungs
einrichtung 30, welche die verbliebene Ladungen auf
der Trommel 10 nach der Übertragung entfernt. Die Über
tragungstrommel 12 ist mit einer Trennladeeinrichtung
32 und einem Abnahmefinger 34 versehen, die zur Abtrennung
des übertragenen Aufzeichnungspapiers von der Übertragungs
trommel 12 zusammenwirken. Eine Verschmelzungseinrichtung
38 ist an einem Ende eines Trägerbands 36 angeordnet,
welches das von der Übertragungstrommel 12 abgetrennte
Aufzeichnungspapier trägt, um das Tonerbild an dem Auf
zeichnungspapier anzuschmelzen, anzudrücken und zu fix
ieren. Ein Ausstoßpapiertisch 40 ist am Austritt der
Verschmelzungseinrichtung 38 vorgesehen. Das optische
Belichtungssystem 16 weist weiterhin eine Kontaktglas
platte 42 auf, die zum Empfang einer Originalvorlage
oben an dem Kopiergerät vorgesehen ist, eine Belichtungs
lampe 44, welche Licht auf die Originalvorlage auf dem
Kontaktglas 42 aufstrahlt, reflektierende Spiegel 46a,
46b, 46c und 46d, und eine Fokussierungslinse 48, die
das reflektierte Licht von der Originalvorlage über
die reflektierenden Spiegel auf die lichtempfindliche
Trommel 10 fokussiert, sowie ein Farbtrennfilter 50,
das das optische Bild in Farbbilder auftrennt.
Ein nachstehend im einzelnen beschriebenes Dichteabtast
muster 52 ist in der Nähe eines Endes der Kontaktglasplatte
42 vorgesehen. Hinter der Übertragungstrommel 12 um den
Umfang der lichtempfindlichen Trommel 10 herum befindet
sich ein photoelektrischer Sensor 54, um die auf einem
Tonerbild, das auf der lichtempfindlichen Trommel 10
erzeugt wird, des Dichteabtastmusters abgelagerte Toner
menge festzustellen. Permeabilitätssensoren 20a, 22a,
24a und 26a sind jeweils in den Entwicklungsgeräten 20,
22, 24 beziehungsweise 26 vorgesehen, um die Tonerdichten
auf der Grundlage von Änderungen der Permeabilität des
jeweiligen Entwicklers abzutasten.
Fig. 2 erläutert schematisch ein Beispiel für ein Bild
dichtesteuersystem bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungs
form. Tatsächlich wird die nachstehend beschriebene Bild
dichtesteuerung für jede der Farben vorgenommen, nämlich
für schwarz, gelb, magenta und cyan. Zur Vereinfachung
der Beschreibung wird hier die Dichtesteuerung eines
gelben Bildes beschrieben. Bei dieser Ausführungsform
sind ein Dichtemuster 52a mittlerer Dichte mit einer
Dichte von 0,5 bis 0,4 und ein Dichtemuster 52b niedriger
Dichte entsprechend einem weißen Hintergrund als Dichte
muster 52 außerhalb des Bildbereiches (Kontaktglasplatte
42) vorgesehen. Diese Dichtemuster werden durch das op
tische System auf die lichtempfindliche Trommel 10 belich
tet, um auf diese Weise auf der Trommel entsprechende
latente Bilder zu erzeugen. Die jeweils erzeugten latenten
Bilder werden durch den gelben Toner in Tonerbilder ent
wickelt, die jeweils ein zugehöriges Dichtemuster mittlerer
beziehungweise niedriger Dichte aufweisen. Die jeweils
abgelagerten Mengen des gelben Toners werden durch den
photoelektrischen Sensor 54 abgetastet.
Der Sensor 54 weist ein lichtemittierendes Lichtelement
54a auf, das beispielsweise aus einer lichtemittierenden
Diode hergestellt ist, und einen Photodetektor 54b, der
beispielsweise aus einer Photodiode besteht, so daß das
von dem Element 54a ausgesandte Licht durch das Tonerbild
reflektiert und durch den Photodetektor 54b nachgewiesen
wird, um so die jeweilige abgelagerte Menge des Toners
festzustellen.
Ein Nachweissignal von dem photoelektrischen Sensor 54
für jedes der Dichtemuster wird auf eine Dichtesteuer
schaltung 56 für niedrige und mittlere Dichte übertragen,
die zwei Funktionen hat. Die eine Funktion besteht in
der Bereitstellung eines Steuerwerts einer Spannung,
die an die Belichtungslampe 44 angelegt wird, um die
mittlere Dichte des Bildes zu steuern, und die andere
Funktion besteht in der Bereitstellung eines Steuerwerts
der Entwicklervorspannung, um die Dichte des Abschnitts
des Bildes mit niedriger Dichte zu steuern.
Zur Bereitstellung der ersten Funktion weist die Steuer
schaltung 56 eine Einrichtung zum Speichern der Werte
von Nachweissignalen bezüglich der Mengen abgelagerten
Toners auf den Dichtemusterbildern niedriger und mitt
lerer Dichte auf, eine Einrichtung zur Berechnung des
Verhältnisses der gespeicherten Werte, eine Einrichtung
zum Vergleich eines Referenzwerts und des durch die Be
rechnung erhaltenen Verhältniswerts, sowie eine Einrichtung
zur Festlegung des Steuerwerts der an die Belichtungs
lampe 44 angelegten Spannung in Übereinstimmung mit dem
durch die Vergleichseinrichtung erhaltenen Resultat.
Das dem festgestellten Steuerwert entsprechende Signal
wird an einen Belichtungslampentreiber 58 geschickt,
um die an die Belichtungslampe 44 angelegte Spannung
in Übereinstimmung mit diesem Signal zu steuern.
Die Steuerschaltung 56 zur Bereitstellung der zweiten
Funktion umfaßt eine Einrichtung zum Vergleich eines
Referenzwerts und des gespeicherten Werts des Nachweis
signals, das die Menge des auf dem Dichtemusterbild mit
niedriger Dichte abgelagerten Toners anzeigt, sowie eine
Einrichtung zur Festlegung eines Steuerwerts der Entwick
lervorspannung in Übereinstimmung mit dem durch die Ver
gleichseinrichtung bereitgestellten Wert. Das den so
bestimmten Steuerwert repräsentierende Signal wird an
eine Entwicklervorspannungsschaltung 60 geschickt, um
in Übereinstimmung mit diesem Signal die Vorspannung
zu steuern, die an eine Entwicklerwalze 22b in dem Ent
wicklungsgerät 22 angelegt wird.
Der Permeabilitätssensor 22a ist von wohlbekannter Art,
bei welcher ein Entwickler durch eine Spule eines Schwing
kreises geleitet und die Tonerdichte dadurch festgestellt
wird, daß eine Änderung der Induktivität entsprechend
der relativen Menge magnetischer Träger des Toners in
dem Entwickler festgestellt wird.
Das Nachweissignal von dem Permeabilitätssensor 22a wird
an eine Steuerschaltung 62 für hohe Dichte angelegt,
welche bestimmt, ob zur Korrektur des Abschnitts des
Bildes mit hoher Dichte zusätzlicher Toner zugeführt
werden sollte. Zur Bereitstellung dieser Funktion weist
die Steuerschaltung 62 eine Einrichtung zum Vergleich
eines Signals vom Permeabilitätssensor 22a mit einer
Referenz auf, um zu bestimmen, ob die Tonerdichte unterhalb
des Referenzwertes liegt. Das Ausgangssignal von der
Vergleichseinrichtung wird einem Tonerzuführungstreiber
64 zugeführt, um den Antrieb einer (nicht dargestellten)
Tonerzuführungsvorrichtung in dem Entwicklungsgerät 22
zu steuern.
Nachstehend wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungs
form beschrieben. Der Betriebsablauf zur Erzeugung eines
Farbbildes bei dieser Ausführungsform umfaßt die Wieder
holung der Schritte (a) einer elektrischen Aufladung
der lichtempfindlichen Trommel 10, (b) der Farbseparation
und Belichtung auf der lichtempfindlichen Trommel 10,
(c) der Entwicklung durch Toner und (d) die Übertragung
auf Aufzeichnungspapier auf der Übertragungstrommel 12,
und zwar für jeden Farbtoner der Farben schwarz, gelb,
magenta und cyan. Dann werden die überlagerten Tonerbilder
der vier Farben in dem Verschmelzungsgerät 38 verschmolzen
und fixiert, um schließlich ein Farbbild zu erzeugen.
Bei der Belichtungsstufe jedes Zyklus werden die Dichte
muster 52a und 52b mittlerer beziehungsweise niedriger
Dichte außerhalb des Bildbereichs auf der lichtempfind
lichen Trommel 10 belichtet, um hierdurch latente Bilder
zu erzeugen, welche zugehörige Potentiale aufweisen.
Diese latenten Bilder werden durch die Farbtoner ent
wickelt, entsprechend den Zyklen, um so Tonerbilder zuge
höriger Dichte, also mittlerer und niedriger Dichte,
zu erzeugen. Die Dichte der auf diesen Tonerbildern abge
lagerten Toner wird durch den photoelektrischen Sensor
54 festgestellt. Wie voranstehend angegeben wurde, werden
die an die Belichtungslampe 44 angelegte Spannung und
daher die Belichtungsmenge in Übereinstimmung mit den
abgeführten Mengen des Toners gesteuert, so daß die Dichte
des Abschnitts des Bildes mit mittlerer Dichte auf einen
zufriedenstellenden Wert gesteuert wird. Diese Steuerung
wird für jeden Zyklus durchgeführt, nämlich für jede
Tonerfarbe.
Wenn in der mittleren Dichte des Bildes Fluktuationen
auftreten, so würde dies zu einer großen Änderung der
Farbe führen, und es würde eine sehr deutlich merkbare
Farbverschiebung auftreten. Bei dieser
Ausführungsform wird jedoch, wie voranstehend beschrieben
wurde, ein System verwendet, bei welchem eine abgelagerte
Tonermenge mit hoher Steuerreaktion durch den photoelek
trischen Sensor 54 abgetastet wird, um das optische Be
lichtungssystem zu steuern, so daß schnell eine Dichte
korrektur durchgeführt wird, um so eine mögliche Unaus
geglichenheit der Farbdichte auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Dichte der niedrigen Dichte, nämlich der Hintergrund
dichte, des Bildes wird durch Steuern der Entwicklungs
vorspannung, wie voranstehend beschrieben, in Übereinstim
mung mit der abgelagerten Tonermenge gesteuert, die durch
den photoelektrischen Sensor 54 abgetastet wird. Diese
Steuerung wird für jede Farbe vorgenommen. Die Entwickler
vorspannung wird in Übereinstimmung mit Fluktuationen
des Potentials des Hintergrunds und daher mit der abge
lagerten Menge eines Toners durchgeführt, die durch Altern
der lichtempfindlichen Trommel 10 in Folge eines Alterungs
prozesses verursacht werden. Daher wird die Dichte der
Abschnitte niedriger Dichte des Bildes ordnungsgemäß
korrigiert, und es werden Verschmierungen im Hintergrund
des Bildes ausgeschaltet.
Während Fluktuationen mit Dichte der Abschnitte des Bildes
mit niedriger Dichte stark die Farbbalance beeinflussen,
wird bei dieser Ausführungsform die Entwicklervorspannungs
steuerung durchgeführt, welche eine hohe Steuerreaktions
fähigkeit aufweist. Daher wird eine Dichtekorrektur schnell
durchgeführt und eine Ungleichförmigkeit der Farbbalance
auf ein Minimum unterdrückt.
Die jeweiligen Tonerdichten werden in Übereinstimmung
mit den Ausgangssignalen der Permeabilitätssensoren 20a,
22a, 24a und 26a der zugehörigen Entwicklungsgeräte 20,
22, 24 und 26 wie voranstehend beschrieben gesteuert.
Demzufolge werden die jeweiligen Farbtonerdichten in
den Entwicklungstonergeräten korrigiert und auf entsprechen
de vorher festgelegte Werte zurückgesteuert, selbst wenn
sie schwanken, und die Dichte der Abschnitte des Bildes
mit hoher Dichte wird ordnungsgemäß eingestellt. Die
Abschnitte des Bildes mit hoher Dichte unterscheiden
sich von den Abschnitten des Bildes mit mittlerer und
niedriger Dichte darin, daß bei einer zweiten und einer
dritten Farbe keine großen Farbfluktuationen auftreten,
selbst wenn eine bestimmte Farbe geringfügig verdünnt
ist. Daher kann eine ausreichende Farbbalance selbst
durch eine Tonerdichtesteuerung mit verhältnismäßig ge
ringer Steuerreaktionsfähigkeit aufrechterhalten werden,
wie voranstehend angegeben ist.
Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit der Originalvorlagendichte
von der Dichteeigenschaft des kopierten Bildes für jede
Tonerfarbe (C, M oder Y) bei aufrechterhaltener Farbba
lance. Wie aus Fig. 3 hervorgeht ist es erforderlich,
unterschiedliche Charakteristiken der jeweiligen Toner
farbdichten des Bildes zu erfüllen, um eine zufrieden
stellende Farbbalance zu erreichen. Wie aus dem ersten
Quadranten von Fig. 4 hervorgeht, ändert sich die Charak
teristik der Originalvorlagendichte bezüglich der Dichte
des kopierten Bildes entsprechend der Entwicklungsfähig
keit, beispielsweise der Tonerdichte und der Menge elek
trischer Tonerladungen (zweiter Quadrant), und einer
Änderung der Empfindlichkeit eines lichtempfindlichen
Materials (vierter Quadrant). Daher kann bei der Ausfüh
rungsform keine zufriedenstellende Farbbalance aufrecht
erhalten werden, bis nicht die jeweilige Dichte der Ab
schnitte des Bildes mit niedriger, mittlerer und hoher
Dichte für jede Farbe gesteuert worden ist. In diesem
Fall ist es wahrscheinlich, daß Dichtefluktuationen der
Abschnitte des Bildes mit mittlerer Dichte bemerkbar
werden, so daß bei dieser Ausführungsform eine schnelle
Korrektur und Steuerung für jede Farbe erforderlich sind.
Fig. 5 erläutert schematisch ein Beispiel für ein Bild
dichtesteuersystem gemäß einer weiteren Ausführungsform zur
Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau dieser Ausführungs
form ist derselbe wie bei den Ausführungsformen gemäß
Fig. 1 und 2, abgesehen vom Bilddichtesteuersystem.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt das Bilddichtesteuer
system einen Mikrocomputer, der im wesentlichen eine
zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 66 aufweist, einen
Nurlesespeicher (ROM) 68, einen Speicher mit wahlfreiem
Zugiff (RAM) 70, ein Eingangs/Ausgangs-(I/O)-Interface
72, und einen Bus 74, der diese Teile verbindet. Der
Mikrocomputer erfüllt dieselben Funktionen wie die Dichte
steuerschaltung 56 für niedrige und mittlere Dichte und
die Dichtesteuerschaltung 62 für hohe Dichte von Fig.
2.
Die analogen Nachweissignale von dem photoelektrischen
Sensor 54 und dem Permeabilitätssensor 22a werden durch
Analog/Digitalwandler (A/D) 76 beziehungsweise 78 in
entsprechende Digitalsignale zum Einsatz in dem Mikro
computer umgewandelt. Die sich ergebenden Digitalsignale
werden an das I/O-Interface 72 angelegt. Die Nachweisaus
gangssignale von anderen Permeabilitätssensoren 20a,
24a und 26a werden als Eingangsgrößen an das I/O-Interface
72 durch andere (nicht dargestellte) A/D-Wandler gegeben.
Die Funktionen eines Belichtungslampentreibers 158, einer
Entwicklervorspannungsschaltung 160, und eines Tonerzu
führungstreibers 164 sind dieselben wie beim Belichtungs
lampentreiber 58, der Entwicklervorspannungsschaltung
60 beziehungsweise dem Tonerzuführungstreiber 64 gemäß
Fig. 2, abgesehen davon, daß sie durch die digitalen
Signale von dem I/O-Interface 72 betrieben werden.
Fig. 6, 8, 9 und 10 erläutern schematisch Steuerprogramme
für den in Fig. 5 dargestellten Mikrocomputer. Nachstehend
wird der Betriebsablauf bei dieser Ausführungsform unter
Verwendung dieser Flußdiagramme beschrieben.
In Fig. 6 bestimmt der Mikrocomputer in einem ersten
Schritt, ob ein vorher festlegbarer Zeitraum ta verstri
chen ist, nachdem ein in der CPU 66 vorgesehener Zeit
geber den Zählbetrieb gestartet hat, oder nicht. Mit
anderen Worten wird bestimmt, ob oder ob nicht die Position
des Tonerbildes des Dichtemusters 52a mit mittlerer Dichte
dem photoelektrischen Sensor 54 gegenüberliegt. Falls
"JA", nämlich nach Verstreichen der Zeit ta, geht das
Programm mit dem Schritt S2 weiter. Im Schritt S2 empfängt
der Mikrocomputer das Digitalsignal von dem A/D-Wandler
76 und speichert das empfangene Signal in dem RAM 70
als Dm. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, gibt der photoelek
trische Sensor 54 das Nachweissignal ab, das dem Dichte
musterabschnitt mittlerer Dichte entspricht, wenn der
Zeitraum ta nach dem Startzeitpunkt des Zählbetriebs
durch den Zeitgeber verstrichen ist, der am Startzeitpunkt
des Belichtungsvorgangs liegen kann.
Im nächsten Schritt S3 stellt der Mikrocomputer fest,
ob ein vorher festlegbarer Zeitraum tb nach dem Start
zeitpunkt verstrichen ist oder nicht, nämlich ob die
Position des Tonerbildes des Dichtemusters 52b niedriger
Dichte sich gegenüberliegend dem photoelektrischen Sensor
54 befindet. Nur bei "JA" geht das Programm zu einem
Schritt S4 weiter, bei welchem das Digitalsignal von
dem A/D-Wandler 76 eingegeben und dann in dem RAM 70
als De gespeichert wird.
Daher stellen die gespeicherten Werte Dm und De den nach
gewiesenen Wert der abgelagerten Tonermenge auf dem Dichte
musterbild mittlerer beziehungsweise niedriger Dichte
dar.
Im nächsten Schritt S5 bestimmt der Mikrocomputer das
Verhältnis von Dm/De und speichert dann das berechnete
Verhältnis in dem RAM 70 als Daten P. Im nächsten Schritt
S6 vergleicht der Mikrocomputer den gespeicherten Wert
P mit einem Referenzwert Pr, der vorher in dem ROM 68
gespeichert wird, durch Berechnung von P-Pr, und spei
chert dann den berechneten Wert P-Pr in dem RAM 70
als Pd. Im letzten Schritt S7 vergleicht der Mikrocomputer
den gespeicherten Wert De mit einem Referenzwert Dr,
der vorher in dem ROM 68 gespeichert wird, durch Berechnung
von De-Dr, und speichert dann den berechneten Wert
De-Dr in dem RAM 70 als Dd.
Ein in Fig. 8 dargestelltes Programm wird jedesmal vor
dem Belichtungsvorgang ausgeführt. In einem Schritt S11
des Programms wird der gespeicherte Wert Pd aus dem RAM
70 ausgelesen. Dann wird in einem Schritt S12 bestimmt,
ob der Wert Pd größer als 0 ist oder nicht. Im Falle
von "JA" geht das Programm zu einem Schritt S13 über,
in welchem ein Signal von dem Mikrocomputer an den Be
lichtungslampentreiber 158 ausgegeben wird, so daß die
an die Belichtungslampe 44 angelegte Spannung in Überein
stimmung mit dem Wert Pd erhöht wird. Im Falle von "NEIN"
im Schritt S12 geht das Programm zu einem Schritt S14
über, in dem bestimmt wird, ob der Wert Pd kleiner als
0 ist oder nicht. Falls "JA" im Schritt S14 geht das
Programm zu einem Schritt S15 über, in welchem ein Signal
an den Belichtungslampentreiber 158 angelegt wird, so
daß die der Belichtungslampe zugeführte Spannung in Über
einstimmung mit dem Wert Pd verringert wird. Falls "NEIN"
im Schritt S14, so geht das Programm über zu einem Schritt
S16, in welchem eine Referenzspannung an die Belichtungs
lampe 44 angelegt wird.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten Programm wird, wenn Pd
größer als 0 ist, nämlich wenn die Menge abgelagerten
Toners auf dem Dichtemusterbild mittlerer Dichte zu groß
ist, die Belichtungslampenspannung erhöht, was dazu führt,
daß die mittlere Dichte des Bildes verringert wird, und
umgekehrt. Bekanntlich verringert sich der Betrag der
Entladung von der lichtempfindlichen Trommel in Folge
der Belichtung, wenn die Belichtungslichtmenge ansteigt.
Ein in Fig. 9 dargestelltes Programm wird vor Anlegen
der Entwicklervorspannung durchgeführt. ln einem Schritt
S21 des Programms wird der gespeicherte Wert Dd von dem
RAM 70 ausgelesen. Dann wird in einem Schritt S22 bestimmt,
ob der Wert Dd größer ist als 0 oder nicht. Im Falle
von "JA" geht das Programm mit einem Schritt S23 weiter,
in welchem ein Signal von dem Mikrocomputer an die Ent
wicklervorspannungsschaltung 160 ausgegeben wird, so
daß die Entwicklervorspannung in Übereinstimmung mit
dem Wert Dd erhöht wird. Im Falle von "NEIN" im Schritt
S22 geht das Programm mit einem Schritt S24 weiter, in
welchem bestimmt wird, ob der Wert Dd kleiner ist als
0 oder nicht. Im Falle von "JA" im Schritt S24 geht das
Programm mit einem Schritt S25 weiter, in welchem ein
Signal an die Vorspannungsschaltung 160 angelegt wird,
um die Entwicklervorspannung in Übereinstimmung mit dem
Wert von Dd zu verringern.
Bei dem Programm gemäß Fig. 9 wird, wenn Dd größer als
0 ist, also wenn die abgelagerte Tonermenge auf dem Dichte
musterbild niedriger Dichte zu groß ist, die Vorspannung
vergrößert, was dazu führt, daß die abgelagerte Tonermenge
abnimmt, und umgekehrt. Da allerdings die abgelagerte
Tonermenge auf dem Dichtebild niedriger (Hintergrunds-)
Dichte Null sein sollte, tritt theoretisch der Fall nicht
auf, daß Dd kleiner als 0 ist.
Die Dichte der Dichteabschnitte hoher Dichte des Bildes
wird durch das in Fig. 10 dargestellte Programm gesteuert.
In einem Schritt S31 des Programms wird das digitale
Signal von dem A/D-Wandler 78 als Eingangsgröße an den
Mikrocomputer gegeben und in dem RAM 70 als Dh gespeichert.
Dann wird in einem Schritt S32 festgestellt, ob oder
ob nicht der gespeicherte Wert Dh kleiner ist als ein
Referenzwert Dt, der vorher in dem ROM 68 gespeichert
wurde. lm Falle von "JA" geht das Programm mit einem
Schritt S33 weiter, in welchem ein Signal von dem Mikro
computer an den Tonerzuführungstreiber 164 abgegeben
wird, um mehr Toner zuzuführen und so zu veranlassen,
daß die Tonerdichte zunimmt. Im Falle von "NEIN" wird
kein zusätzlicher Toner zugeführt.
Fig. 11 erläutert schematisch ein Beispiel für ein Bild
dichtesteuersystem gemäß einer weiteren Ausführungsform zur Durchführung des
Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau dieser Ausführungs
form ist derselbe wie bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten
Ausführungsformen, abgesehen von dem Bilddichtesteuer
system.
Bei dieser Ausführungsform werden das Nachweisausgangs
signal von dem Permeabilitätssensor 22a und das Nachweis
ausgangssignal von dem photoelektrischen Sensor 54 ver
wendet, um die Dichte des Dichteabschnitts hoher Dichte
des Bildes zu steuern. Die Steuerschaltung 162 für die
hohe Dichte weist einen Komparator auf, der das Nachweis
ausgangssignal von dem Permeabilitätssensor 22a mit einem
Referenzwert vergleicht, um zu bestimmen, ob die Toner
dichte unterhalb einer Referenz liegt, und eine Einrich
tung, die den Referenzwert in Übereinstimmung mit Fluk
tuationen elektrischer Tonerladungen korrigiert. Eine
Fluktuation von Tonerladungen entspricht einer Variation
des Verhältnisses des Wertes eines Nachweissignals, das
die abgelagerte Tonermenge auf dem Dichtemusterbild nied
riger Dichte anzeigt, zum Wert eines Nachweissignals,
welches die abgelagerte Tonermenge auf dem Dichtemuster
bild mittlerer Dichte anzeigt, wobei das Verhältnis durch
die Dichtesteuerschaltung 56 für die niedrige und mittlere
Dichte berechnet wird.
Durch Korrektur des Referenzwerts in Übereinstimmung
mit Fluktuationen der Menge der Tonerladungen wird der
Referenzwert für die Tonerdichte für die Ausgangsspannung
oder das Nachweissignal (Ordinatenachse) von dem Perme
abilitätssensor 22a abgesenkt, und die Tonerdichte (Abs
zissenachse) wird erhöht, wenn das Bild dünn ist und
die Menge der Tonerladungen hoch ist, wie aus Fig. 12
hervorgeht. Im Gegensatz hierzu wird, wenn das Bild dicker
und die Menge von Tonerladungen geringer ist, der Referenz
wert für die Tonerdichte für die Ausgangsspannung vom
Permeabilitätssensor 22a (Ordinatenachse) angehoben und
die Tonerdichte (Abszissenachse) verringert. Es ist wün
schenswert, daß ein Bereich, in dem der Referenzwert
für die Tonerdichte korrigiert werden kann, eine vorher
festlegbare Zone aufweisen sollte, um die Erzeugung eines
abnormen Bildes bei einem defekt werdenden photoelektrischen
Sensor zu verhindern. Die Eigenschaften des Toners und
des Entwicklers, insbesondere die Menge der Tonerladungen,
schwankt um ±20-30% in Abhängigkeit von Umgebungsbe
dingungen beim Gebrauch und vom Altern. Durch derartige
Fluktuationen der Eigenschaften des Entwicklers wird
das Bild insgesamt dicker oder dünner, selbst wenn die
Farbbalance aufrecht erhalten wird. Allerdings werden
durch Korrektur des Referenzwertes für die Tonerdichte
wie voranstehend beschrieben die Tonerdichten in den
Entwicklungsgeräten 20, 22, 24 und 26 für die jeweiligen
Farben so gesteuert, daß die Mengen der elektrischen
Tonerladungen zu jedem Zeitpunkt konstant gehalten werden.
Dies führt dazu, daß die Dichte des Bildabschnitts mit
hoher Dichte auf einen geeigneten Wert eingestellt wird,
und daß die gesamte Farbbalance des Bildes zufrieden
stellend aufrechterhalten wird.
Fig. 13 stellt ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines
Steuerprogramms für den Mikrocomputer dar, welches bei
einer weiteren Ausführungsform
eingesetzt wird. Da der mechanische Aufbau dieser Aus
führungsform derselbe ist wie bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 5, wird auf dessen Beschreibung verzichtet.
Darüber hinaus sind die mit dieser Ausführungsform erziel
baren Vorteile dieselben wie bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 11. Das bei der vorliegenden Ausführungsform
verwendete Programm unterscheidet sich von dem in Fig.
10 dargestellten Programm in den folgenden Einzelheiten.
Das in Fig. 13 gezeigte Programm geht nach dem Schritt
S31 zu einem zusätzlichen Schritt S34 über, in welchem
ein Referenzwert Dt′ in Übereinstimmung mit dem Wert
Pd korrigiert wird, der durch das in Fig. 6 dargestellte
Programm berechnet wird, und in dem RAM 70 gespeichert
wird. Die Korrektur wird so ausgeführt, daß der Referenz
wert Dt′ erhöht wird, wenn der Wert Pd hoch ist, und
umgekehrt. Im nächsten Schritt S35 wird bestimmt, ob
der gespeicherte Wert Dh kleiner ist als der korrigierte
Referenzwert Dt′ oder nicht. Der weitere Betriebsablauf
dieses Programms erfolgt ebenso wie bei dem in Fig.
10 gezeigten Programm.
Claims (3)
1. Verfahren zur Steuerung der Farbbalance bei einem
Farb-Kopiergerät, bei dem ein neben der Vorlagenabtastbühne
des Kopiergerätes angebrachtes, aus zwei Bildteilen unterschiedlichen
Schwärzungsgrade bestehendes Referenzmuster
jeweils mit Licht verschiedener Wellenlänge abgetastet
und auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungselement ein
entsprechendes latentes elektrostatisches Bild des Referenzmusters
erzeugt wird, das latente Bild des Referenzmusters
mit Toner der zum jeweiligen Belichtungslicht gehörenden
Farbe entwickelt wird und die Dichten der erzeugten
Tonerbilder der Bildseite gemessen werden und abhängig von
diesen Meßergebnissen die Bilderzeugungsbedingungen korrigiert
werden, wonach
- a) das eine Bildteil des Referenzmusters ein solches mit einer mittleren Dichte, die in dem Bereich der linearen Abhängigkeit zwischen Bilddichte und Kopierdichte liegt, und das andere Bildteil ein solches mit einer niedrigen Dichte, die etwa dem weißen Bildhintergrund entspricht, ist,
- b) das Verhältnis Dm/De für jede Tonerfarbe berechnet wird, wobei Dm die gemessene Tonerdichte des jeweils entwickelten Referenzmusterteilbildes gemäß der mittleren Dichte und De die gemessene Tonerdichte des entwickelten Referenzmusterteilbildes gemäß der niedrigen Dichte bedeuten,
- c) das für die jeweilige Tonerfarbe berechnete Verhältnis Dm/De mit einem ersten Referenzwert (Pr), der einem gewünschten Tonerdichteverhältnis entspricht, verglichen wird,
- d) abhängig vom Vergleichsergebnis gemäß c) ein erster Parameter der Bilderzeugungsbedingungen für den Bildteil mit der mittleren Dichte korrigiert wird,
- e) die für die jeweilige Tonerfarbe gemessene Tonerdichte De des Bildteils des Referenzmusters mit der niedrigen Dichte mit einem zweiten Referenzwert (Dr), der einer gewünschten Tonerdichte entspricht, verglichen wird, und
- f) abhängig vom Vergleichsergebnis gemäß e) ein zweiter Parameter der Bilderzeugungsbedingungen für den Bildteil mit der niedrigen Dichte korrigiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Korrekturschritt d) die Spannung einer die Belichtung
speisenden Spannungsquelle (58, 158) korrigiert
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Korrekturschritt f) das Steuern der Entwicklervorspannung
umfaßt.
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