DE3843672C2

DE3843672C2 - Verfahren zur Steuerung der Farbbalance bei einem Farbkopiergerät

Info

Publication number: DE3843672C2
Application number: DE3843672A
Authority: DE
Inventors: Kohji Suzuki; Masao Masumura; Hajime Oyama; Shinichi Namekata
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2008-12-24
Also published as: US5083160A; GB2212419A; DE3843672A1; GB8829653D0; GB2212419B

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 t_a 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 t_a, 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 D_m. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, gibt der photoelek trische Sensor 54 das Nachweissignal ab, das dem Dichte musterabschnitt mittlerer Dichte entspricht, wenn der Zeitraum t_a 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 t_b 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 D_e gespeichert wird.

Daher stellen die gespeicherten Werte D_m und D_e 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 D_m/D_e 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 P_r, der vorher in dem ROM 68 gespeichert wird, durch Berechnung von P-P_r, und spei chert dann den berechneten Wert P-P_r in dem RAM 70 als P_d. Im letzten Schritt S₇ vergleicht der Mikrocomputer den gespeicherten Wert D_e mit einem Referenzwert D_r, der vorher in dem ROM 68 gespeichert wird, durch Berechnung von D_e-D_r, und speichert dann den berechneten Wert D_e-D_r in dem RAM 70 als D_d.

Ein in Fig. 8 dargestelltes Programm wird jedesmal vor dem Belichtungsvorgang ausgeführt. In einem Schritt S₁₁ des Programms wird der gespeicherte Wert P_d aus dem RAM 70 ausgelesen. Dann wird in einem Schritt S₁₂ bestimmt, ob der Wert P_d 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 P_d erhöht wird. Im Falle von "NEIN" im Schritt S₁₂ geht das Programm zu einem Schritt S₁₄ über, in dem bestimmt wird, ob der Wert P_d 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 P_d 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 P_d 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 D_d von dem RAM 70 ausgelesen. Dann wird in einem Schritt S₂₂ bestimmt, ob der Wert D_d 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 D_d erhöht wird. Im Falle von "NEIN" im Schritt S₂₂ geht das Programm mit einem Schritt S₂₄ weiter, in welchem bestimmt wird, ob der Wert D_d 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 D_d zu verringern.

Bei dem Programm gemäß Fig. 9 wird, wenn D_d 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 D_d 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 D_h gespeichert. Dann wird in einem Schritt S₃₂ festgestellt, ob oder ob nicht der gespeicherte Wert D_h kleiner ist als ein Referenzwert D_t, 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 D_t′ in Übereinstimmung mit dem Wert P_d 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 D_t′ erhöht wird, wenn der Wert P_d hoch ist, und umgekehrt. Im nächsten Schritt S₃₅ wird bestimmt, ob der gespeicherte Wert D_h kleiner ist als der korrigierte Referenzwert D_t′ oder nicht. Der weitere Betriebsablauf dieses Programms erfolgt ebenso wie bei dem in Fig. 10 gezeigten Programm.

Claims

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 (P_r), 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 (D_r), 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.