Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der
elektrofotografischen Vervielfältigung, und im besonderen Verfahren und
vorrichtungen für die Aufstellung und Steuerung von
elektrostatischen Parametern für Vervielfältigungsvorrichtungen.
Hintergrund der Erfindung
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Der Begriff elektrostatische Parameter einer
Vervielfältigungs-Vorrichtung, wie er hier verwendet wird, ist definiert als die
Spannungsverhältnisse zwischen der Spannung, mit der der
Fotoleiter anfänglich aufgeladen wird, der Spannung des Fotoleiters
in seinen verschiedenen entladenen Bereichen, wie den
Abbildungsbereichen, und/oder der Entwicklerelektrodenspannung der
Entwicklerstation. Diese Spannungsverhältnisse werden in den
FIG. 1, 3, 4 und 5 dargestellt.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine
Vorrichtung für die Aufstellung und Steuerung von elektrostatischen
Parametern einer DAD-Vervielfältigungsvorrichtung (DAD =
Discharged Area Development) als einer Funktion der
Sättigungsspannung des Fotoleiters bereit.
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Die Sättigungsspannung des Fotoleiters ist definiert als
diejenige Spannung, auf die der Fotoleiter durch
Hochintensitätsbelichtung entladen wird, und über die hinaus der Fotoleiter durch
weitere Verstärkung der Belichtungsintensität nicht nennenswert
entladen wird.
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Elektrostatische Vervielfältigungsvorrichtungen können in zwei
Kategorien unterteilt werden; in diejenigen (bekannt als CAD-
Vorrichtungen) , die den aufgeladenen Bereich eines
wiederverwendbaren Fotoleiters entwickeln (d.h. Toner darauf ablagern),
sowie in diejenigen, die den entladenen Bereich eines
Fotoleiters entwickeln (bekannt als DAD-Vorrichtungen).
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Bei CAD-Vorrichtungen ist die Qualität des Hintergrundsbereichs
des vervielfältigten Dokuments abhängig von der Höhe der
Sättigungsspannung des Fotoleiters; bei DAD-Vorrichtungen dagegen ist
die Qualität des lesbaren Bildes des Dokuments von der
Sättigungsspannung des Fotoleiters abhängig. Folglich ist bei DAD-
Vorrichtungen die Sättigungsspannung des Fotoleiters ein
kritischerer Faktor für die Vervielfältigungsbildqualität als bei
CAD-Vorrichtungen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
DAD-Vervielfältigungsvorrichtungen sowie die Optimierung der Vervielfältigung durch die
Steuerung der elektrostatischen Parameter der Vorrichtung als
einer Funktion der Sättigungsspannung des Fotoleiters. Ein
Xeroxdrucker dient als Beispiel einer
DAD-Vervielfältigungsvorrichtung.
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Bei DAD-Vervielfältigungsvorrichtungen werden die lesbaren
Bildbereiche eines mit Gleichstrom aufgeladenen Fotoleiters durch
eine Abbildungsstation, beispielsweise einen Druckkopf mit einer
lichtemittierenden Diode (LED) oder einen oder mehrere
Abtastlaserstrahlen, entladen. Diese Abbildungsstation entlädt selektiv
diejenigen Bereiche des Fotoleiters, die dem auf einem
Substratmaterial zu erzeugenden visuellen Bild entsprechen.
Üblicherweise wird ein schwarzes Tonerbild auf weißem Papier erzeugt.
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Durch Aktivieren der Abbildungsstation des Druckers wird ein
negatives, entladenes (d.h. üblicherweise eher mit einer relativ
niedrigen Aufladung als mit einer Nullaufladung aufgeladenes)
latentes Bild auf dem Fotoleiter erzeugt. Die entladenen
Latentbildbereiche des Fotoleiters sind umgeben vom stark aufgeladenen
Hintergrundbereich des Fotoleiters. Bei DAD-Vorrichtungen
entspricht der Hintergrundbereich des Fotoleiters dem weißen
Hintergrundbereich des Papiers.
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Der Fotoleiter durchläuft anschließend eine Entwicklerstation,
wobei Toner mit einer Aufladung mit derselben Polarität wie der
aufgeladene Hintergrundbereich des Fotoleiters auf dem
entladenen Bildbereich des Fotoleiters abgelagert wird.
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Eine derartige Entwicklerstation umfaßt üblicherweise eine
Entwicklermischung, die aus verhältnismäßig großen Trägertropfen
und verhältnismäßig kleinen Partikelns aus polymerem Tonerstaub
bestehen. Der polymere Bestandteil des Toners wird im Hinblick
darauf ausgewählt, die gewünschte Gleichspannung des Toners
relativ zu der Aufladung des Fotoleiters zu erhalten,
üblicherweise durch triboelektrische Interaktion mit den Trägertropfen. Bei
manchen Magnetbürstenentwicklern ist der Toner selbst
magnetisch, so daß keine Trägertropfen in der Entwicklermischung
erforderlich sind.
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Entwicklerstationen umfassen üblicherweise eine
Entwicklerelektrode. Das heißt, es gibt für die Entwicklung eine
Berührungsstelle mit dem sich bewegenden Fotoleiter, so daß in einem
von der Entwicklerelektrode erzeugten elektrischen Feld Toner
von der Entwicklerstation auf das latente Bild des Fotoleiters
übertragen wird. Bei diesem elektrischen Feld kann es sich um
ein Wechselstrom-, ein Gleichstromfeld oder um ein Feld handeln,
das Wechselstrom- und Gleichstromkomponenten enthält.
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Eine bekannte Entwicklerstation stellt ein
Magnetbürstenentwickler dar. Dieser Entwickler umfaßt üblicherweise eine sich
drehende zylindrische Walze mit einem damit verbundenen Magnetfeld.
Eine Spannungsquelle für die Entwicklerelektrode wird an die
Walze angelegt, um das oben beschriebene elektrische Feld der
Entwicklerrelektrode zu erzeugen.
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In einer exemplarischen DAD-Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie in den FIG. 1 und 2 beispielhaft dargestellt,
wird der Fotoleiter 31 mit einer negativen Gleichspannung von
550 V aufgeladen (Spannung Vd in FIG. 1) und dann auf eine
negative Gleichspannung von ungefähr 100 V (Vs) in den vollständig
entladenen Latentbildbereichen entladen. Der Toner dieser
exemplarischen Vorrichtung ist negativ aufgeladen. Als Folge davon
wird Toner auf den relativ dazu entladenen Latentbildbereichen
des Fotoleiters abgelagert. Die Entwicklerelektrodenspannung
(Vbias) beträgt für diese exemplarische DAD-Vorrichtung ungefähr
-300 V Gleichspannung.
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FIG. 1 zeigt darüber hinaus zwei weitere
Fotoleiterbildspannungen, Vc und Vp. Die Spannung Vc ist die Fotoleiterspannung in
den kleinen Bereichen des Fotoleiters. Beispiele solcher kleinen
Bildbereiche sind alphanumerische Zeichen, die einen Teilbereich
des zu vervielfältigenden Gesamtbildes ausmachen. Diese kleinen
Latentbildbereiche erscheinen tiefschwarz auf dem bedruckten
Blatt weißen Papiers. Aufgrund ihrer kleinen Oberfläche muß die
Fotoleiterspannung nicht auf das Spannungsniveau von Vs
reduziert werden, um diesen Grad an Tonerschwärze zu erreichen. Die
Spannung Vs ist die Sättigungsspannung des Fotoleiters. Dies ist
die Fotoleiterspannung, die für größere tiefschwarze
Bildbereiche verwendet wird. Auch diese größeren Bereiche erscheinen
tiefschwarz auf dem Papier. Aufgrund ihrer großen Oberfläche muß
die Fotoleiterspannung hier auf das niedrigere (d.h. weniger
negative) Spannungsniveau von Vs reduziert werden, um den
gewünschten Grad an Tonerschwärze zu erreichen.
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Die Spannung Vp ist die Fotoleiterspannung, die für die
Erzeugung eines Teilbereiches mit einem Grauwerttonerpegel verwendet
wird. Dieser Teilbereich des Fotoleiters ist verhältnismäßig
groß und wird mit einem Steuerungsnetz für die
Tonerkonzentration 35, 36 (FIG.2) verwendet, wie weiter unten beschrieben.
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Zusammenfassend beträgt die Spannung Vd des Fotoleiters im
Hintergrundbereich ungefähr -550 V, seine Bildbereichspannung Vs in
großen Bildbereichen ungefähr -100 V, während seine
Bildbereichspannung Vc in kleinen Bildbereichen negativer als Vs und
seine Bildbereichspannung Vp im verhältnismäßig größeren
Teilbereich ebenfalls negativer als Vs ist.
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Der Entwicklungsspannungsvektor 12 (d.h. das
Entwicklungsspannungsfeld, dem ein negativ aufgeladener Tonerpartikel 20
ausgesetzt ist, während das Tonerpartikel auf dem vollständig
ausgefüllten Bildbereich des Fotoleiters Vs abgelagert wird) beträgt
ungefähr +200 V. Als ein Resultat fließen die negativ
aufgeladenen Tonerpartikel 20 von der Entwicklerelektrodenumgebung mit
-300 V (1) den weniger negativen großen Bildbereichen Vs, um ein
Schwarzwertbild zu erzeugen, (2) den weniger negativen und
verhältnismäßig kleinen Zeichenbildbereichen Vc, um ein
Schwarzwertbild zu erzeugen, sowie (3) dem weniger negativen
aber verhältnismäßig großen Teilbereichbild Vp, um ein
Grauwertbild zu erzeugen. Der Toner 20 fließt nicht zum mit -550 V
stärker negativ aufgeladenen Hintergrundbereich Vd des Fotoleiters.
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Es ist bekannt, daß in derartigen
DAD-Vervielfältigungsvorrichtungen die Spannungsgröße, mit der der Fotoleiter 31 (FIG. 2)
beispielsweise durch die Verwendung einer gitterartig angelegten
Aufladungskorona aufgeladen ist, sich als eine Funktion einer
Anzahl von Betriebsparametern, wie der bisherigen
Verwendungsgeschichte des Fotoleiters, einer Veränderung in den
Betriebsmerkmalen der Stromversorgungseinheit der Aufladungskorona sowie
der Verschmutzung der Aufladungskorona, auf eine nicht
vorhersagbare Weise ändern kann.
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Ebenfalls ist bekannt, daß die Spannung, auf die der Fotoleiter
bei der Erzeugung eines latenten Bildes entladen wird, sich auf
nicht vorhersagbare Weise ändern kann, beispielsweise als eine
Funktion einer Veränderung in den Betriebsmerkmalen des
Fotoleiters und/oder einer Veränderung in den Betriebsmerkmalen der
Abbildungsstation 33. Die Erfindung stellt ein Verfahren und
eine Vorrichtung bereit für die Aufstellung und Steuerung der
elektrostatischen Parameter einer
DAD-Vervielfältigungsvorrichtung
als Funktion der Sättigungsspannung Vs des Fotoleiters.
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Anordnungen zur Kompensation der Veränderungen in den
Betriebsmerkmalen von CAD-Vervielfältigungsvorrichtungen sind in der
Fachwelt bereits bekannt.
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US-Patentschrift 4,542,981 beschreibt einen Fotokopierer, d.h.
eine CAD-Vorrichtung, wobei der Verschleiß des Fotoleiters
geschätzt wird und Schritte durchgeführt werden, um die Aufladung
des Fotoleiters auf eine Weise zu steuern, so daß dieser
Verschleiß möglichst ausgeglichen werden kann. Genauer ausgedrückt
wird der Fotoleiter dieser Vorrichtung durch eine
Belichtungsquelle gleichzeitig aufgeladen und belichtet. Die an diese
Belichtungsquelle angelegte Spannung wird proportional zu der
geschätzten Verschlechterung der Lichtempfindlichkeit des
Fotoleiters variiert.
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US-Patentschrift 3,788,739 beschreibt eine
CAD-Kopiervorrichtung, wobei ein Elektrometer zur Messung des
Oberflächenpotentials des Fotoleiters in einem Fotoleiterbereich vorgesehen ist,
der sich am Rand des Bereichs befindet, welcher durch eine
Bildbelichtungsquelle belichtet wird. Dieser Randbereich empfängt
stets ein maximales Strahlungsniveau. Daher zeigt der
Elektrometer ein Bildpotential an, das den maximalen
Hintergrundniveaus entspricht, welche von der Bildbelichtungsquelle
innerhalb des Bildbereichs des Fotoleiters erzeugt werden. Die
Ausgabe des Elektrometers kann zur Steuerung von
Maschinenfunktionen wie Aufladen, Belichten, Übertragen und Entwickeln
verwendet werden.
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US-Patentschrift 4,583,839 beschreibt einen weiteren
CAD-Fotokopierer, wobei ein Oberflächenpotentiometer verwendet wird, um
das Aufladungsniveau des Fotoleiters sowohl in seinem entladenen
Hintergrundbereich als auch in seinem aufgeladenen
Latentbildbereich zu messen. Die Aufladung des Fotoleiters in seinem
entladenen Bereich rührt von Licht, das von einer standardmäßigen
weißen Platte reflektiert wird sowie von Licht, das von einem
Originaldokument reflektiert wird. Die Ausgabe des
Oberflächenpotentiometers wird für die Steuerung einer Anzahl der
Betriebsparameter des Fotokopierers verwendet, wie (1) die Intensität
der Belichtungsleuchte des Fotokopierers für die Belichtung des
Originaldokuments, (2) die Spannung der primären
Aufladungskorona, (3) die Spannung der Belichtungsstationskorona, (4) die
Spannung der Übertragungsstationskorona, (5) die Spannung der
Entladungskorona und (6) die Stärke des
Entwicklerelektrodenfeldes der Entwicklerstation. US-Patentschrift 4,466,731 beschreibt
einen weiteren CAD-Fotokopierer, wobei eine elektrostatische
Sonde verwendet wird, um bestimmte Betriebsparameter des
Fotokopierers zu steuern. Genauer beschreibt diese Patentschrift eine
Methode zur Steuerung der Tonerkonzentration, wobei eine
elektrostatische Sonde die Aufladung des Fotoleiters an einem
Versuchsbildteilbereich mißt und die Stärke des
Entwicklerelektrodenfelds so einstellt, daß die Einstellung der
Tonerkonzentration auf der Basis von Toner durchgeführt wird, der auf einem
Versuchsbereich des Fotoleiters mit einem
Grauwertspannungsniveau abgelagert wird.
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US-Patentschrift 3,835,380 beschreibt eine weitere
CAD-Kopiervorrichtung mit einem Elektrometer für die Messung des
Oberflächenpotentials des Fotoleiters. In dieser Patentschrift wird
vorgeschlagen, die Ausgabe des Elektrometers für die Steuerung
verschiedener Funktionen des Kopierers zu verwenden.
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Während bisher versucht wurde, bestimmte elektrostatische
Parameter zu steuern, betreffen die beschriebenen Ansätze eine CAD-
Vorrichtung, bei welcher die Spannung des entladenen
Fotoleiterbereichs nicht direkt mit der Qualität des aufgeladenen Bildes
zusammenhängt, das mittels einer Entwicklerstation getont werden
soll.
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US-Patentschrift US-A-4,408,871 beschreibt eine
elektrofotografische DAD-Druckvorrichtung mit einem Oberflächenpotentiometer
für die Messung des Oberflächenpotentials des Fotoleiters sowohl
im aufgeladenen Hintergrundbereich als auch im entladenen
Latentbildbereich,
wobei die dabei gemessenen Werte zur Steuerung
der Spannung einer Aufladestation zur Aufladung des Fotoleiters,
der Entwicklervorspannung, welche an die Entwicklerstation
angelegt wird und/oder der Belichtungsintensität einer
Abbildungsstation verwendet werden. In dem zuletzt genannten Dokument wird
jedoch die Messung der Sättigungsspannung des Fotoleiters nicht
erwähnt.
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Die vorliegende Erfindung steuert die elektrostatischen
Parameter andererseits als eine Funktion der Sättigungsspannung des
Fotoleiters, und diese Spannung ist entscheidend für die
Qualität des Bildes, das in einer DAD-Vorrichtung getont werden soll.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine
Vorrichtung für die Aufstellung und Steuerung von elektrostatischen
Parametern einer DAD-Vervielfältigungsvorrichtung bereit, gemäß
den beigefügten Ansprüchen 1 bzw. 12, unabhängig von Änderungen
der Betriebsmerkmale, die im Verlauf der Zeit auftreten, wie
Veränderungen der Lichtempfindlichkeit des Fotoleiters aufgrund
von Verschleißerscheinungen desselben.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind in den dazugehörigen
Ansprüchen beschrieben.
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Zusammenfassend werden ein Verfahren und eine Vorrichtung
bereitgestellt, wobei der Fotoleiter zunächst auf eine
vorbestimmte Gleichstromstärke aufgeladen wird. Diese kann beispielsweise
eine Standardstärke sein, die als eine optimale Stromstärke
vorbestimmt wurde, auf die der Fotoleiter üblicherweise während der
Vervielfältigung aufgeladen wird.
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Ein Versuchsbereich des aufgeladenen Fotoleiters wird nun auf
eine Weise belichtet, von der bekannt ist, daß sie die Spannung
dieses Versuchsbereichs auf das Sättigungsspannungsniveau
reduziert. Dieses Sättigungsspannungsniveau ist diejenige
Fotoleiterspannung,
die üblicherweise Bildern mit einer großen
Oberfläche zugeordnet ist.
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Gemäß Definition ist das Sättigungsspannungsniveau des
Fotoleiters die niedrigste Spannung, auf die der Fotoleiter durch eine
Belichtungsquelle entladen werden kann, d.h. eine minimale
Fotoleiterspannung, welche durch die auf den Fotoleiter auffallende
Belichtungsintensität nicht nennenswert reduziert wird.
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Während Normalbetrieb der DAD-Vervielfältigungsvorrichtung
erreichen diejenigen Teilbereiche des entladenen Bildbereichs, die
als große schwarze Bereiche auf dem Papier erscheinen sollen,
üblicherweise dieses Sättigungsspannungsniveau (Vgl. Vs in den
FIG. 1, 3, 4 und 5).
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Verhältnismäßig große Bildbereiche, die jedoch kleiner als die
obengenannten Bereiche sind, und die auf dem Papier grau
erscheinen sollen, werden nicht auf dieses niedrige Niveau
entladen. Siehe hierzu beispielsweise das Spannungsniveau Vp in den
FIG. 1, 4 und 5. Das Spannungsniveau Vp ist z.B. für einem
Grauwerttonerbereich zugeordnet, der erzeugt wird, um eine
notwendige Tonerkonzentration in der Entwicklerstation
aufrechtzuerhalten.
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Kleine Bildbereiche, die auf dem Papier schwarz erscheinen
sollen, wie die feinen Linien von alphanumerischem Text, werden
ebenfalls nicht auf das Sättigungsniveau Vs, sondern auf den
Wert Vc entladen (dargestellt in den FIG.1, 4 und 5); aufgrund
ihrer geringen Größe und der Menge an Toner, die darauf
abgelagert wird, erscheinen diese Bereiche auf dem Papier jedoch
schwarz.
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Vorzugsweise wird der oben erwähnte Versuchsbereich des
Fotoleiters belichtet, um das Sättigungsspannungsniveau Vs zu
erreichen, indem die Abbildungsstation 33 der Vorrichtung bei ihrer
maximalen Lichtausgabe verwendet wird. Auf diese Weise können
die abweichenden Betriebsmerkmale der Abbildungsstation
ausgeglichen
werden. Beispielsweise ist für eine Abbildungsstation,
die eine LED-Gruppierung umfaßt, bekannt, daß die zahlreichen
LEDs der Gruppierung nicht alle dieselbe Lichtausgabe für
dasselbe elektrische Erregungsniveau bereitstellen. Ist die
Vervielfältigungsvorrichtung so konstruiert und angeordnet, daß die
LED(s) mit der geringsten Intensitätsausgabe den Fotoleiter auf
seine Sättigungsspannung bringen, wird die Abweichung in der
LED-Strahlungsintensität ausgeglichen. Das
Sättigungsspannungsniveau des Versuchsbereichs des Fotoleiters wird z.B. durch die
Verwendung eines Elektrometers 37 ermittelt, das direkt neben
dem sich bewegenden Fotoleiter angeordnet ist.
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Während der Nutzlebensdauer eines Fotoleiters ändert sich die
Sättigungsspannung Vs des Fotoleiters wahrscheinlich auf eine
nicht vorhersagbare Weise, abhängig z.B. vom Alter des
Fotoleiters und seiner bisherigen Verwendungsgeschichte. Tritt dieser
Fall ein, wird der veränderte Wert der Sättigungsspannung dazu
verwendet, die elektrostatischen Parameter der
Vervielfältigungsvorrichtung erneut aufzustellen.
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Für den Fall, daß sich die Lichtempfindlichkeit des Fotoleiters
und/oder die Lichtausgabe der Abbildungsstation (d.h. des
Druckkopfs) ändert, wird die elektrische Erregung der
Abbildungsstation geändert, um, wie im folgenden beschrieben wird, dieselbe
Teilbereichsspannung Vp und dieselbe Spannung Vc in kleinen
Bildbereichen aufrechtzuerhalten.
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Auf diese Weise werden gewünschte elektrostatische Verhältnisse
zwischen (1) der Sättigungsspannung Vs des Fotoleiters, (2) der
Fotoleiterspannung Vd in stark aufgeladenen
Bildhintergrundbereichen, (3) der Entwicklerelektrodenspannung Vbias sowie (4)
den verschiedenen anderen Fotoleiterspannungen für entladene
Bilder Vc und Vp so hergestellt und aufrechterhalten, daß eine
optimale DAD-Leistung der Vervielfältigungsvorrichtung
bereitgestellt wird.
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Die vorstehenden sowie weitere Aspekte der Erfindung werden aus
der folgenden ausführlicheren Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen der Erfindung deutlich, wie sie in der dazugehörigen
Zeichnung dargestellt sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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FIG. 1 zeigt die relativen Spannungsgrößen für eine
erfindungsgemäße DAD-Vervielfältigungsvorrichtung, nämlich die
Entwicklerelektrodenspannung Vbias, die Spannung Vd des Fotoleiters im
bildfreien Hintergrundbereich, die Fotoleiterspannung Vs in
vollständig entladenen Bildbereichen, wie sie großen,
vollständig ausgefüllten Bildbereichen zugeordnet sind, die
Fotoleiterspannung Vc in kleinen Bildbereichen, und die Fotoleiterspannung
Vp in einem verhältnismäßig großen Teilbereich zur Erfassung der
Tonerkonzentration, der auf einen Grauwerttonerpegel getont
werden soll;
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FIG. 2 zeigt eine DAD-Vervielfältigungsvorrichtung gemäß der
Erfindung;
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FIG. 3 ist die graphische Darstellung der verschiedenen
elektrostatischen Parameter der DAD-Vervielfältigungsvorrichtung aus
FIG. 2, wobei diese Figur dazu dient, zu erläutern, wie die
elektrostatischen Parameter der Vorrichtung durch die Erfindung
aufgestellt und aufrechterhalten werden, basierend auf einer
anfänglichen charakteristischen Kurve 17 des Fotoleiters, die
sich nach Zustand 17' verschiebt, und die durch die
Wirkungsweise der Erfindung wieder in Zustand 17'' zurückgeführt wird;
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FIG. 4 zeigt die Wirkungsweise der Erfindung, um die
elektrostatischen Parameter der Vervielfältigungsvorrichtung aus FIG. 2 in
einer Situation wiederherzustellen, in der die Veränderung eines
physikalischen Parameters, z.B. der Temperatur, die
charakteristische Kurve des Fotoleiters vom ursprünglichen Zustand 17 zu
einem Zustand 17''' verschoben hat; und
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FIG.5 zeigt die Wirkungsweise der Erfindung, um die
elektrostatischen
Parameter der Vervielfältigungsvorrichtung aus FIG. 2 in
einer Situation wiederherzustellen, in der die Veränderung eines
physikalischen Parameters, z.B. der Temperatur, die
Belichtungsmerkmale der Abbildungsstation vom ursprünglichen
Zustand 15 zu einem Zustand 15'''' verschoben hat.
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Die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung werden mit
Bezug auf den in FIG. 2 schematisch dargestellten
DAD-Xeroxdrucker beschrieben. Da der Fachmann mit
DAD-Vervielfältigungsvorrichtungen vertraut ist, wird die Vorrichtung aus FIG. 2
nicht detaillierter beschrieben.
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Der Drucker aus FIG. 2 umfaßt eine gitterartig angelegte
Aufladungskorona 30 zur Aufladung des zylinderförmigen Fotoleiters
31, während dieser Zylinder sich mit einer annähernd
gleichbleibenden Geschwindigkeit in der durch den Pfeil 32 angezeigten
Richtung dreht. Eine Abbildungsstation, die den LED-Druckkopf 33
umfaßt, dient zur Entladung ausgewählter Bereiche des
Fotoleiters 31 gemäß dem darauf angewandten binären Druckbild, wodurch
auf dem Fotoleiter 31 ein entladenes Latentbild erzeugt wird.
Eine Entwicklerstation, die einen Magnetbürstenentwickler 34
umfaßt, dient zur Tonung des latenten Bildes des Fotoleiters.
Die Entwicklerstation 34 umfaßt eine Spannungsquelle 55 für die
Entwicklerelektrode.
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Das aus einer Vielzahl von Zeilen bestehende Bild der gedruckten
Seite wird im RAM-Speicher 57 als eine Vielzahl von Zeilen aus
vielstelligen binären Wörtern gespeichert. Dieser Bereich des
Speichers 57 enthält ein elektronisches Seitenbild.
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Der Drucker ist so konstruiert und angeordnet, daß jede einzelne
LED des Druckkopfes 33 selektiv erregt wird, gemäß der Art des
Bildes, das auf einem gegebenen LED-Bildelementbereich
(PEL-Bereich) des Fotoleiters 31 erzeugt wird. Ein
LED-Steuerungsalgorithmus, enthalten im ROM-Speicher 56, kann dazu verwendet
werden, zu bestimmen, ob ein gegebener einzelner PEL-Bereich einem
kleinen Bildbereich, wie einem Textzeichen, zugeordnet ist, oder
ob der PEL-Bereich einem großen Bildbereich zugeordnet ist.
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Ist ein PEL einem kleinen Bildbereich zugeordnet, wird die LED
erregt, um die Belichtungsintensität 16 der FIG. 3, 4 und 5 zu
erzeugen, woraufhin die Fotoleiterspannung Vc (Zeichenspannung
genannt) im entsprechenden PEL-Bereich des Fotoleiters erzeugt
wird (vorausgesetzt, daß die Elektrostatik für die Kurve 17
initialisiert wurde, wie weiter unten beschrieben wird) . Der
Spannungsvektor 11 ist die Differenz zwischen den
Fotoleiterspannungen Vs und Vc.
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Ist das obengenannte PEL einem großen Bildbereich zugeordnet,
wird die LED auf ein Maximalniveau 14 erregt, und in dem
entsprechenden PEL des Fotoleiters 31 wird das
Sättigungsspannungsniveau Vs erzeugt.
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Wie bekannt ist, weisen die einzelnen LEDs nicht die gleichen
Ausgabemerkmale auf (d.h. wenn die LED-Lichtausgabe als eine
Funktion der LED-Erregungsstärke aufgetragen wird). Um die
unerwünschten Effekte der Abweichung in der LED-Lichtintensität zu
reduzieren, müssen große Bildbereiche auf (oder annähernd auf)
das Sättigungsniveau Vs des Fotoleiters entladen werden.
Andernfalls treten innerhalb eines Bereichs, der vollständig schwarz
erscheinen soll, möglicherweise Abtönungen von schwarz und grau
auf (vorausgesetzt, es wird schwarzer Toner verwendet).
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Die vorliegende Erfindung gewährleistet, daß die
elektrostatischen Parameter des Druckers so gesetzt und aufrechterhalten
werden, daß derartige graue Bereiche in großen schwarzen
Bildbereichen nicht auftreten, und daß die Größe der Spannungsvektoren
11 bis 13 nicht von den Werten abweicht, die vom Hersteller der
Vervielfältigungsvorrichtung festgelegt wurden. Die Erfindung
erreicht dieses Ergebnis unabhängig von der Verschiebung der
charakteristischen Kurve des Fotoleiters, z.B. der Verschiebung
der Kurve von Zustand 17 in Zustand l7' in FIG. 3, oder der
Verschiebung von Zustand 17 in Zustand 17''' in FIG. 4.
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Der Drucker aus FIG. 2 umfaßt ein Mittel 35, 36 zur Steuerung
der Tonerkonzentration, das über einen lichtreflektierenden
Teilbereichssensor 36 verfügt. Dieses Steuerungsmittel dient zur
Steuerung der Tonerkonzentration in der Entwicklerstation 34.
Ein derartiges Mittel wird in der oben erwähnten
US-Patentschrift 4,466,731 beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird.
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Ein ESP-Mittel (elektrostatische Sonde) 37, 38 (ESP =
Electrostatic Probe), das über eine Abtastsonde 37 verfügt, dient zur
Messung oder Erfassung des Spannungsniveaus ausgewählter
Bereiche des Fotoleiters 31. Ein derartiges Mittel wird in der US-
Patentschrift 4,625,176 beschrieben, auf die hier Bezug genommen
wird.
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Der Hauptteilbereich des getonten Bildes des Fotoleiters wird an
der Übertragungsstation 137 auf ein Papiersubstrat übertragen,
während sich das Papier entlang der Bahn 39 bewegt. Eine
Reinigungsstation 40 dient der anschließenden Reinigung des
Fotoleiters 31 von Tonerrückständen, bevor der Fotoleiter einen
erneuten Vervielfältigungsdurchgang durchläuft.
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Bei derartigen DAD-Vervielfältigungsvorrichtungen bleiben die
Hintergrundbereiche des Fotoleiters stark aufgeladen, und Toner
wird durch die Entwicklerstation 34 lediglich auf den entladenen
Latentbildbereichen des Fotoleiters abgelagert.
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FIG. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung; der
Erfindungsgedanke beschränkt sich jedoch nicht auf diese spezifische
Konstruktion und Anordnung.
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Bei diesem Drucker wird das auf Papier zu vervielfältigende Bild
als ein binäres elektronisches Bild in einem Seitenspeicher wie
dem RAM-Speicher 57 gespeichert. Beispielsweise umfaßt der
Seitenspeicher eine Speicherzelle für jedes einzelne PEL. Eine
binäre "1" in einer Speicherzelle bedeutet, daß das zugehörige PEL
mit Toner getont werden soll sowie, daß das zugehörige
Fotoleiter-PEL entladen werden soll. Dieses elektronische Bild wird an
den Druckkopf 33 weitergeleitet, um die zahlreichen LEDs des
Druckkopfes synchron mit der Bewegung des Fotoleiters 31 entlang
des Druckkopfes zu aktivieren.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die elektrostatischen
Parameter des Druckers auf Werte gesetzt, die auf dem Niveau Vs
der Sättigungsspannung oder Aufladung des Fotoleiters 31
basieren.
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Jede einzelne LED des Druckkopfes 33 belichtet bei ihrer
Erregung ein kleines Fotoleiter-PEL und entlädt dieses PEL gemäß der
Erregungsstärke der LED. Generell gilt, je stärker die
LED-Erregung, desto stärker die Entladung des Fotoleiter-PELs.
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In den FIG. 3, 4 und 5 zeigt die Kurve 17 in repräsentativer
Darstellung, wie der Mehrschicht-Fotoleiter 31 des Druckers, der
anfänglich auf einen Spannungswert Vd aufgeladen wird, durch die
zunehmende LED-Belichtungsintensität auf immer niedrigere
Spannungen entladen wird. Die Größe der anfänglichen
Aufladungsspannung Vd des Fotoleiters wird beispielsweise durch die Spannung
gesteuert, die durch die Maschinensteuerung 50 an das Gitter der
Aufladungskorona 30 angelegt wird.
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In diesen Figuren sind die Spannungsvektoren 12 und 13
vorbestimmte Bezugspunktvektoren. Diese beiden Vektoren definieren
die gewünschte Spannungsdifferenz, die aufrechterhalten werden
soll (1) zwischen der Sättigungsspannung Vs des Fotoleiters und
der Spannung Vd, auf die der Fotoleiter durch die
Aufladungskorona 30 des Druckers aufgeladen wird, und (2) zwischen der
Sättigungsspannung Vs des Fotoleiters und der
Entwicklerelektrodenspannung Vbias der Entwicklerstation. Die Größen dieser beiden
Vektoren sind im ROM-Speicher 56 gespeichert.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist die Steuerung und
Aufrechterhaltung der Spannungsvektoren 12 und 13.
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Die Spannungsvektoren 10 und 11 sind ebenfalls vorbestimmte
Bezugspunktvektoren,
deren Größen im ROM-Speicher 56 gespeichert
sind. Diese beiden Vektoren definieren die gewünschte
Spannungsdifferenz, die aufrechterhalten werden soll (1) zwischen
der Sättigungsspannung Vs des Fotoleiters und der Spannung Vp,
auf die der Fotoleiter durch den Druckkopf 33 in dem
verhältnismäßig großen Tonerteilbereich entladen wird, und (2) zwischen
der Sättigungsspannung Vs des Fotoleiters und der Spannung Vc,
auf die der Fotoleiter durch den Druckkopf 33 für diejenigen
Fotoleiter-PELs, die einem kleinen Bildbereich zugeordnet sind,
entladen wird. Die Kurve 17 hat stets die allgemeine Form, wie
sie in diesen Figuren dargestellt ist. Die exakte Form der Kurve
17 ist jedoch abhängig von Faktoren wie dem Verschleiß und der
bisherigen Verwendungsgeschichte des Fotoleiters 31. Die Kurve
17 kann bei zunehmendem Verschleiß des Fotoleiters
beispielsweise die Form 17' annehmen, wie in FIG. 3 dargestellt (es ist
darauf hinzuweisen, daß der Wert Vd für die Kurve 17' unverändert
bleibt).
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Die Kurve 17 kann beispielsweise auch die Form 17''' annehmen,
wie in FIG. 4 dargestellt, wenn der Fotoleiter sich im Zustand
eines Kaltstarts befindet, gefolgt von einer Aufwärmphase
während des Betriebs der Vervielfältigungsvorrichtung.
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Ein anderer exemplarischer Zustand ist in FIG. 5 dargestellt, wo
sich die Kurve 17 nicht ändert, während der Fotoleiter sich im
Zustand eines Kaltstarts befindet, gefolgt von einer
Aufwärmphase während des Betriebs der Vervielfältigungseinrichtung.
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Die Sättigungsspannung Vs des Fotoleiters ist definiert als
diejenige Spannung, unterhalb welcher der Fotoleiter durch eine
weitere Erhöhung der auf dem Fotoleiter auftreffenden Belichtung
nicht merklich entladen wird.
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Die Sättigungsspannung Vs ist die Sättigungsspannung eines
Fotoleiters, dessen Spannungs-/Belichtungscharakteristik durch die
Kurve 17 repräsentiert wird. Die Belichtungsintensität, welche
die Fotoleiterspannung von der anfänglichen Spannungsgröße Vd
auf das Spannungsniveau Vs reduziert oder treibt, ist diejenige
Belichtung, die durch eine Erregung von ungefähr 100 % (d.h. die
maximale Erregung) des LED-Druckkopfes 33 erzeugt wird. Dieser
Zustand der maximalen Druckkopferregung ist in FIG. 3 durch zwei
übereinstimmende Belichtungsintensitäten 14 und 14' dargestellt.
Wie abgebildet haben die Kurven 17 und 17' aus FIG. 3
verschiedene Sättigungspannungswerte Vs und Vs' für dasselbe Niveau 14
und 14' der maximalen LED-Belichtung. Wie ersichtlich ist, ist
das Sättigungsspannungsniveau Vs' für die Kurve 17' höher (d.h.
weniger negativ) als das Sättigungsspannungsniveau Vs für die
Kurve 17.
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Das Sättigungsspannungsniveau des Fotoleiters ist generell
unabhängig von der Spannung Vd, auf welche der Fotoleiter 31
anfänglich durch die Aufladungskorona 30 aufgeladen wird.
Vergleiche hierzu beispielsweise Vs und Vs' für die Kurven 17 und 17'
in FIG. 3.
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Die Erfindung macht von dieser Tatsache Gebrauch, um die
elektrostatischen Parameter der Vorrichtung aufrechtzuerhalten, wenn
die Betriebsmerkmale des Fotoleiters 31 sich vom in Kurve 17
dargestellten Zustand verschieben und wenn die Betriebsmerkmale
des Druckkopfes 33 sich, wie in FIG. 5 gezeigt, ändern.
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In FIG. 3, 4 und 5 ist die als Vbias bezeichnete Spannungsgröße
die Spannung der Entwicklerelektrode, die durch die
Stromversorgungseinheit 55 an die Entwicklerwalze(n) innerhalb der
Magnetbürsten-Entwicklerstation 34 des Druckers angelegt wird.
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Der Spannungsvektor 12 ist die Differenz zwischen den Spannungen
Vs und Vbias. Dieser Vektor wird als Entwicklervektor für den
Schwarzbildbereich oder auch großen Bildbereich bezeichnet. Die
Größe dieses Vektors wurde vom Hersteller des Druckers bei der
Druckerkonstruktion und -entwicklung festgesetzt. Die Größe
dieses Vektors ist im ROM-Speicher 56 gespeichert.
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Bei dem in FIG. 2 abgebildeten Drucker wird die
Tonerkonzentration
(d.h. der Prozentsatz an Toner in der Entwicklermischung)
des Magnetbürstenentwicklers 34 durch das Mittel zur Abtastung
der Teilbereiche 35, 36 gesteuert. Bei diesem Steuerungssystem
zur Tonerkonzentration wird ein als Versuchsteilbereich
bezeichneter, verhältnismäßig großer Bereich des Fotoleiters, der sich
zwischen den angrenzenden Seitenbildbereichen des Fotoleiters
befindet, durch bestimmte LEDs des Druckkopfes 33 mit einer
Belichtungsintensität 15 belichtet. Diese Belichtungsintensität
erzeugt ein verhältnismäßig großes Versuchsbild (d.h. groß im
Verhältnis zu den feinen Linien, aus denen ein Textzeichen
besteht) , welches bei der Tonung grau erscheint. Das von diesem
grauen Teilbereich reflektierte Licht wird mittels des aus einer
reflektierenden Fotozelle und einer Lichtquelle bestehenden
Systems 36 mit dem Licht verglichen, das von einem ungetonten,
freiliegenden Bereich des Fotoleiters 31 reflektiert wird. Auf
diese Weise wird ermittelt, ob zusätzlich Toner zu der
Entwicklermischung in der Entwicklerstation 34 hinzugefügt werden muß.
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Die Fotoleiterspannung in diesem Versuchsteilbereich wird als Vp
(Teilbereichsspannung) bezeichnet. Der Spannungsvektor 10 ist
die Differenz zwischen den Fotoleiterspannungen Vs und Vp.
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Mit den folgenden Verfahrensschritten der Erfindung werden die
anfänglichen elektrostatischen Parameter des Druckers
festgesetzt, um die Kurve 17 zu erhalten. So wird beispielsweise das
folgende Verfahren bei jedem Einschalten des Druckers aktiviert.
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1) Die Entwicklerstation 34 wird vorübergehend in
Ruhestellung versetzt, um Toner auf dem Fotoleiter 31 abzulagern.
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2) Der Wert der Gitterspannung der Aufladungskorona wird
auf einen im ROM-Speicher 56 gespeicherten, vorbestimmten
Standardwert gesetzt, und der Fotoleiter 31 wird
anschließend aufgeladen. Der Standardwert der Gitterspannung der
Aufladungskorona kann beispielsweise ein Wert sein, der in
einer Aufladung des Fotoleiters 31 auf einen vorbestimmten
Sollwert von 550 V (d.h. Vd = 550 V) resultieren sollte.
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3) Der resultierende Istwert Vd wird abgetastet, indem der
aufgeladen Fotoleiter sich an dem ESP-Mittel 37
entlangbewegt.
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4) Die Schritte 2 und 3 werden wiederholt, und die
Gitterspannung der Aufladungskorona wird eingestellt, bis die
oben erwähnte vorbestimmte Sollgröße für Vd tatsächlich
erreicht ist.
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5) Der nun auf den Sollwert von Vd aufgeladen Fotoleiter 31
wird anschließend durch den Druckkopf 33 belichtet, um den
Fotoleiter auf sein Sättigungsniveau Vs zu entladen. Bei
dem oben erwähnten Versuchsteilbereich wird beispielsweise
eine Erregung von 100 % bzw. die maximale Erregung der
zugeordneten Druckkopf-LEDs verwendet. Diese hohe
LED-Erregung reduziert bekanntermaßen den Fotoleiter ungefähr auf
sein Sättigungsspannungsniveau Vs, unabhängig von der
genauen Form der Kurve 17. Wie bereits erwähnt, wird dieser
Wert der LED-Erregung (d.h. eine Erregung von 100 %) und
der resultierende Sättigungswert Vs des Fotoleiters 31 dazu
verwendet, um PEL-Bereiche des Fotoleiters zu erzeugen, die
großen schwarzen Bildbereichen zugeordnet sind.
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6) Die resultierende Größe von Vs wird nun mittels des ESP-
Mittels 37 gemessen und im RAM-Speicher 57 gespeichert.
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7) Die bekannte Größe des Bezugspunktspannungsvektors 13,
z.B. 450 V, wird nun für die Berechnung des gewünschten
Werts von Vd verwendet (d.h. Vd = Vs aus Schritt 6 + die
Bezugsgröße des Vektors 13), und die Schritte 2 und 3
werden wiederholt, während die Gitterspannung der
Aufladungskorona auf einen Wert geändert wird, der für den Fotoleiter
31 diesen berechneten Wert von Vd erzielt, während diese
Aufladung durch das ESP-Mittel 37 gemessen wird.
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Zu diesem Zeitpunkt hat die vorliegende Erfindung den
Spannungsvektor 13 mit seiner gewünschten Größe aufgestellt, abhängig von
der gemessenen Größe der Sättigungsspannung Vs des Fotoleiters.
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Als weiterer Bestandteil der Erfindung wird die Größe des
Vektors 12 durch den folgenden Schritt festgesetzt.
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8) Die bekannte Bezugsgröße des Spannungsvektors 12, z.B.
200 V, wird nun für die Festsetzung der Größe von Vbias
verwendet (d.h. Vbias = Vs in Schritt 6 + die Bezugsgröße
des Vektors 12), wobei die Maschinensteuerung 50 verwendet
wird, um die Stromversorgungseinheit für die Vorspannung 55
entsprechend einzustellen.
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Zu diesem Zeitpunkt hat die vorliegende Erfindung sowohl Vektor
13 als auch Vektor 12 auf dem Niveau ihrer Bezugswerte
aufgestellt. Als ein weiterer Bestandteil der Erfindung wird nun das
LED-Erregungsniveau 15, das auf der Bezugsgröße des Vektors 10
basiert, durch die folgenden Schritte hergestellt.
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9) Die bekannte Bezugsgröße des Spannungsvektors 10 wird
nun für die Berechnung des Wertes der Fotoleiterspannung Vp
verwendet (d.h. Vp = Vs aus Schritt 6 + die Bezugsgröße des
Vektors 10).
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10) Anschließend wird das Niveau der LED-Belichtung 15
ermittelt (d.h. das LED-Erregungsniveau, das vom Mittel zur
Erfassung der Teilbereiche 35, 36 verwendet wird), indem
das Erregungsniveau bestimmter Druckkopf-LEDs geändert
wird, bis das Fotoleiter-Spannungsniveau Vp im
Versuchsteilbereich des Fotoleiters erreicht ist, während diese
Aufladung durch das ESP-Mittel 37 gemessen wird. Dieses
Niveau der LED-Erregung wird im RAM-Speicher 57 gespeichert
und wird anschließend bei der Belichtung des
Tonerversuchsteilbereiches verwendet.
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Zu diesem Zeitpunkt hat die Erfindung die Spannungsvektoren 13,
12 und 10 festgelegt. Als ein weiterer Bestandteil der Erfindung
wird die LED-Erregung 16 wie folgt festgelegt.
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11) Das Niveau der LED-Erregung 16 wird nun festgesetzt.
Dieses LED-Erregungsniveau wird anschließend dazu
verwendet, LEDs für PELs zu erregen, die kleinen Bildbereichen
zugeordnet sind, und dabei ein Fotoleiterspannungsniveau Vs
für diese kleinen Bildbereiche zu erzeugen. Dies wird durch
die Verwendung des in Schritt 10 ermittelten
LED-Erregungswertes 15 erreicht. Der Wert des LED-Erregungsniveaus 16
ist gleich dem Niveau 15 multipliziert mit einer
Konstanten, d.h. das Verhältnis von 15 zu 16 ist eine Konstante,
wobei die Konstante größer oder kleiner 1 sein kann. Dieser
Wert der LED-Erregung wird ebenfalls im RAM-Speicher 57
gespeichert.
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Zu diesem Zeitpunkt wurden alle elektrostatischen Parameter des
Druckers festgesetzt, basierend auf der charakteristischen Kurve
17 des Fotoleiters und auf dem Sättigungsspannungsniveau Vs des
Fotoleiters. Die Entwicklerstation 34 wird nun aktiviert, und
der Druckvorgang kann beginnen.
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Das obige Verfahren zur Initialisierung der elektrostatischen
Parameter des Druckers wird vorzugsweise bei jedem Einschalten
des Druckers wiederholt sowie eventuell jedes Mal, wenn der
Drucker, ausgehend vom Ruhezustand, eine Anforderung für einen
neuen Druckvorgang bekommt. Im letztgenannten Fall werden die
elektrischen Parameter des Druckers mehrmals täglich
initialisiert.
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Der obige Vorgang wird als Initialisierung der Elektrostatik
bezeichnet.
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Im Verlauf des weiteren Betriebs des Druckers nach Abschluß der
Initialisierung der Elektrostatik kann sich die
charakteristische Kurve des Fotoleiters 17 (gewöhnlich sehr langsam) zu dem
Zustand verschieben, wie er in 17' (FIG. 3) dargestellt ist. In
diesem Fall verschiebt sich der Istwert von Vs nach oben (d.h.
in den weniger negativen Bereich) zu Vs'. Zu diesem Zeitpunkt
haben sich weder der Wert von Vd noch Vbias oder die
Belichtungsniveaus
15 und 16 geändert. Als ein Ergebnis dieser
Verschiebung der charakteristischen Kurve des Fotoleiters von 17 zu
17' erhöhen sich die Werte der Fotoleiterspannungen Vc und Vp
ausgehend von den Werten, die ursprünglich auf der Basis der
Kurve 17 gesetzt worden waren.
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Insbesondere werden die Fotoleiterspannungen Vc und Vp stärker
negativ, da die Größe dieser Spannungen nun von der Kurve 17'
bestimmt wird.
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Dieser Zustand wird durch das ESP-Mittel 37 erfaßt, welches
beispielsweise die Änderung der Größe der Spannung Vp im
Fotoleiterteilbereich mißt. Daraufhin werden korrigierende Schritte wie
weiter unten beschrieben durchgeführt.
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Wie aus FIG. 3 hervorgeht, wird der Wert von Vp stärker negativ,
wenn sich die charakteristische Kurve des Fotoleiters von 17 zu
17' ändert. Dies ist der Fall, da das Niveau der LED-Erregung 15
auf dem zuvor initialisierten Wert bleibt, während die
Auswirkung dieses Belichtungsniveaus auf den Fotoleiter jedoch nun in
der Entladung des Fotoleiters gemäß der Kurve 17' besteht und
nicht gemäß der anfänglichen Kurve 17.
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Wird diese Änderung der Spannung Vp durch das ESP-Mittel 37, 38
erfaßt, interpretiert die Maschinensteuerung 50 diese Änderung
als einen Anstieg des Sättigungsspannungsniveaus des Fotoleiters
von Vs auf Vs', da bekannt ist, daß Vd gleich geblieben ist.
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Als Folge davon implementiert die Maschinensteuerung 50 eine
Erhöhung von Vd beispielsweise auf den Wert Vd'. Dies resultiert
in einer Verschiebung der charakteristischen Kurve des
Fotoleiters zu der Kurve 17''. Zusätzlich werden nun alle weiteren
elektrostatischen Parameter neu berechnet und entsprechend
verschoben. Es ist zu beachten, daß das Sättigungsspannungsniveau
Vs' für die Kurven 17' und 17'' identisch ist, da das
Sättigungsspannungsniveau des Fotoleiters nicht als eine Funktion des
Aufladungsniveaus Vd' des Fotoleiters variiert.
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Als Folge davon erzeugen die neuen LED-Belichtungsniveaus 15'
und 16' weiterhin die Vektoren 10' und 11' für den
Fotoleiterteilbereich bzw. die Zeichenbereiche. Wie zuvor wird eine
Erregung der Druckkopf-LEDs von 100 % für große Bildbereiche
verwendet, wodurch die Bezugskurve 17'' der Fotoleiterspannung Vs'
erzeugt wird.
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FIG. 4 und 5 zeigen zwei zusätzliche Situationen, in denen die
vorliegende Erfindung Anwendung findet.
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Im einzelnen zeigt FIG. 4 eine Situation, in der die
Elektrostatik der Vervielfältigungsvorrichtung auf die Kurve 17
initialisiert wird, wie weiter oben beschrieben, und in der die
Temperatur des Fotoleiters während der Initialisierung
verhältnismäßig niedrig ist. Im weiteren Verlauf erwärmt sich der Fotoleiter
und stellt dabei die charakteristische Kurve 17''' des
Fotoleiters her.
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In FIG. 5 ist eine Veränderung der Betriebsmerkmale der
Abbildungsstation, beispielsweise durch einen LED-Druckkopf,
aufgetreten, so daß das Niveau der elektrischen Erregung, die
anfänglich die Belichtungsintensität 15 erzeugt hatte, nun die
Intensität 15'''' erzeugt, und daß entsprechend die Intensität 16 nun
auf die Intensität 16'''' reduziert worden ist. Die Situation
der FIG. 5 kann ebenfalls auf einen Kaltstart der
Vervielfältigungsvorrichtung zutreffen.
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Zum Ausgleich dieser Auswirkungen wird die Spannung Vp des
Fotoleiterteilbereichs von Zeit zu Zeit während eines
Vervielfältigungsdurchgangs gemessen; üblicherweise geschieht dies alle 50
bis 100 Vervielfältigungvorgänge.
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Vp wird gemessen, indem der Tonerteilbereich des Fotoleiters
belichtet wird, während der Druckkopf unter Verwendung des
aktuellsten Erregungssteuerungswertes 15, der im RAM-Speicher 57
gespeichert ist, erregt wird. Die Größe des resultierenden
Teilbereichvektors (z.B. Vektor 10''' aus FIG. 4 und Vektor 10''''
aus FIG. 5) wird nun unter Verwendung des ESP-Mittels 37
gemessen. Wird eine Abweichung der Vektorgröße von dem im
ROM-Speicher 56 gespeicherten Wert festgestellt (d.h. eine Änderung von
Vektor 10 aus FIG. 4 zu Vektor 10''' oder eine Änderung von
Vektor 10 aus FIG. 5 zu Vektor 10'''' ist aufgetreten), wird
mittels der Maschinensteuerung 50 der Belichtungsintensitätswert
des Druckkopfes geändert (d.h. die Belichtungsintensität wird
für FIG. 4 zu Wert 15''' und für FIG. 5 zu Wert 15''''
geändert), um so die Bezugsgröße des Vektors Vp für den
Grauwertteilbereich aufrechtzuerhalten.
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Da der Vektor 11 für kleine Bereiche oder Zeichen von Vektor 10
abgeleitet wird, wird dieser Vektor ebenfalls neu aufgestellt
(d.h. auf einen Wert 16''' für FIG. 4 und einen Wert 16'''' für
FIG. 5).
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Obschon FIG. 3, 4 und 5 drei getrennt voneinander auftretende
Situationen zeigen, in denen die vorliegende Erfindung Anwendung
findet, ist durchaus bekannt, daß weitere Situationen dieser Art
existieren könnten, und daß diese Situationen gleichzeitig
auftreten könnten. Zur Vereinfachung wurden diese Situationen
einzeln und getrennt voneinander beschrieben.
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Auf die oben beschriebene Art und Weise dienen das Verfahren und
die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung dazu, die
elektrostatischen Parameter einer DAD-Vervielfältigungsvorrichtung während
der Lebensdauer dieser Vorrichtung auf dem Niveau ihrer
optimalen Werte aufrechtzuerhalten.
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Obwohl die Erfindung mit Bezug auf bevorzugte und beispielhafte
Ausführungsformen beschrieben wurde, ist der Umfang der
Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern wird durch die
nachstehenden Ansprüche definiert.