JP3162357B2 - 調整される電子写真プロセスを有する電子写真印刷装置 - Google Patents

調整される電子写真プロセスを有する電子写真印刷装置

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JP3162357B2 JP50282889A JP50282889A JP3162357B2 JP 3162357 B2 JP3162357 B2 JP 3162357B2 JP 50282889 A JP50282889 A JP 50282889A JP 50282889 A JP50282889 A JP 50282889A JP 3162357 B2 JP3162357 B2 JP 3162357B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、電子写真プロセスの枠内で、順次に実行さ
れるか又は相互に入り込んでいる一連のプロセスステッ
プにおいて、文字信号発生器を介して、光導電体の上に
電荷像が形成され、現像ステーションで現像され、転写
ステーションで記録担体の上に転写される電子写真印刷
装置に関する。
【０００２】 操作員が、電子写真複写機の複写結果を許容するの
と、電子写真の原理で動作する印刷装置の印刷結果を許
容するのとでは重要な違いがある。即ち、複写機におい
ては複写結果は複写原稿で測定され、操作員は通常は質
の劣る複写も許容するのに対して、電子写真印刷装置で
は事情が異なる。
【０００３】 電子写真印刷装置は通常データ処理装置との関連で用
いられ、印刷品質へ影響を与える方法は僅かしかない
か、又は操作員は、いかなる条件下でもプリンタが最適
の印刷結果を提供することを期待する。これにより、プ
リンタと複写機との間では電子写真プロセスの品質に対
する要求の厳しさが異なる。
【０００４】 プリンタにおける印刷品質に関する厳しい要求を実現
するためには、電子写真プロセスにおける許容誤差を最
小化する必要がある。
【０００５】 印刷品質への主要な影響には、トナー及び現像剤等の
消耗材料の品質、又は光導電体の製造品質がある。これ
らの材料の品質に対してプリンタメーカは印刷装置作動
の際に余り影響を有しない。
【０００６】 複写機においては、調整装置を介して、電子写真プロ
セスに個々に関与している機器を、前もって与えられて
いる定格値に向かって調整することは公知である。
【０００７】 “Patent Abstract of Japan"第10巻No288（Ｐ−50
2）（2344）1986年９月30日発行及び特開昭61−105578
号公報から、投入接続動作により形成された表面電位の
変動が補償されるように投入接続フェースの間及び後
に、所定の時間期間にわたり光導電体ドラムのための帯
電装置を制御することが公知である。
【０００８】 “Patent Abstract of Japan"第７巻No101（Ｐ−19
4）（1246）1983年４月28日発行特開昭58−25677号公報
から、多段式の比較装置を用いて転写ステーションの前
に紙走行路の抵抗値を検出し、これに依存して転写ステ
ーションにおける転写コロナのコロナ放電を制御するこ
とが公知である。“Patent Abstract of Japan"第７巻N
o184（Ｐ−216）（1329）1983年８月13日発行及び特開
昭58−86562号公報から、電子写真複写機のための調整
方法が公知である。この場合にトナー密度及び光導電体
の表面の残留帯電は、形成されたトナー画像の標準画像
を用いて検出される。このようにして検出された計算さ
れた値は、前もって与えられている標準値と比較され、
これに依存してマイクロコンピュータ回路を介して現像
剤回路、露光回路、トナー供給回路及び現像剤の現像経
過が制御される。センサとして主に反射密度測定装置及
び表面帯電センサが用いられる。
【０００９】 公知の装置により標準原稿が光導電体の上に結像さ
れ、標準原稿の値に依存して現像ステーションは調整さ
れる。これは、定格原稿を介して電子写真プロセスの平
均定格値が保証され、これらの定格値から出発して、こ
れらの定格値に関する種々異なる原稿が複写される。
【００１０】 これは、種々異なる原稿への整合が可能でない欠点を
有する。不良の原稿は不良原稿として形成され、複写結
果に依存する定格値自身の調整は行なわれていない。
【００１１】 更に米国特許第3788739明細書から、光導電体ドラム
の上の記録領域の中に、最大の露光強度を有する部分が
露光され、次いで帯電検出器を用いて検出される電子写
真装置が公知である。測定された電位は次いで、前もっ
て与えられている値と比較される。制御装置を介して、
測定された電位に依存して帯電、露光及び転写コロナ放
電の際に電位値の整合が行われる。
【００１２】 例えば特開昭58−115453号公報及び特開昭58−221858
公報に記載の電子写真印刷及び複写機器においては、画
像形成のために重要な作動パラメータは確かに求められ
るが、しかし次いで各作動パラメータは、前もって与え
られている調整量と比較され、これから画像形成動作の
ための調整量が定められる。
【００１３】 本発明の課題は、消耗材料の品質変動と無関係に、そ
して変化する作動条件と無関係に最適の印刷品質を提供
する電子写真印刷装置を提供することにある。
【００１４】 本発明の別の１つの課題は、最大の印刷品質を得るた
めに電子写真プロセスにおける許容誤差が低減されるよ
うに電子写真印刷装置を構成することにある。この場合
に全プロセスは、可能な場合には自動的に実行される。
【００１５】 この課題は、電子写真プロセスの枠内で、順次に実行
されるか又は相互に入り込んでいる一連のプロセスステ
ップにおいて、文字信号発生器を介して、光導電体の上
に電荷像が形成され、現像ステーションで現像され、転
写ステーションで記録担体の上に転写される、電子写真
印刷装置において、 個々のプロセスステップをそれらの作動パラメータに
関して安定化することにより、電子写真プロセスの種々
の作動パラメータを最適化して、後続のプロセスステッ
プが、実行され安定化されたプロセスステップを基礎に
して実行されるようにするためのプロセス制御される調
整装置を有し、 個々のプロセスステップと先行のプロセスステップと
の作動パラメータを基礎として個々のプロセスステップ
を自動的に調整する、個々のプロセスステップに対応し
て縦続に配置されている調整ブロックを有し、 調整ブロックは次の各調整ブロックを含む、すなわ
ち、 帯電電位、放電露光及び残留電位等の光導電体の作動
パラメータの調整及び／又は監視により光導電体の上の
電子写真プロセスを安定化する第１の調整ブロックと、 現像領域へのトナー供給、電荷像の着色、光導電体の
クリーニング、文字信号発生器の光の強さ等の現像ステ
ーションの作動パラメータの調整及び／又は監視により
電荷像の現像を確実化及び最適化する第２の調整ブロッ
クと、 紙重量クラス及び紙幅との検出と、コロナ放電装置の
整合とを介して転写ステーションの作動パラメータの調
整及び／又は監視により転写を確実化かつ最適化する第
３の調整ブロックとを含み、 前記調整ブロックによってそれぞれのプロセスステッ
プがそれぞれ個々のプロセスの結果から次のように調整
され、すなわち、第１の調整ブロックでパラメータが調
整された後に、第２の調整ブロックで調整された場合に
は、このような調整によってその後の光導電体プロセス
の結果が変化し、結果的に第１の調整ブロックで前記パ
ラメータが更に調整され、このような調整を繰り返して
いきながら各プロセスを調整して、全電子写真プロセス
を最適化し、 電子写真プロセスの固有の特性量のための、個々のプ
ロセスステップ及び入力手段の作動パラメータを検出す
るセンサを有し、 印刷装置の作動状態に依存して、実際の記録領域の外
で、光導電体の上に、文字信号発生器を介して、プロセ
スに関連した構成のテストマーク及び／又はテストパタ
ーンを形成するための手段を有し、 該テストマーク及び／又はテストパターンの電荷状態
を露光後に帯電センサによって光導電体の上で検出し、
テストマーク及び／又はテストパターンの着色濃度を現
像後にトナーマークセンサによって光導電体の上で検出
することにより解決される。
【００１６】 本発明の有利な実施例はその他の請求項に記載されて
いる。
【００１７】 個々のプロセスステップをそれらの作動パラメータに
関して安定化することにより、電子写真プロセスの種々
の作動パラメータを最適化して、後続のプロセスステッ
プが、実行され安定化されたプロセスステップを基礎に
して実行されるようにプロセス制御される調整装置によ
り、たとえばプロセスが変化しても確実に一定のままの
印刷品質が得られる。閉じた内側の制御回路を介して先
ず初めに電子写真プロセス自身が安定化され、次いでプ
ロセスパラメータも含む、印刷装置の作動パラメータが
最適な印刷品質に向かって調整される。
【００１８】 作動パラメータの変化と、消耗材料の変動とは影響し
ない。これにより印刷品質が高められ、全印刷装置の動
作が高信頼を得る。
【００１９】 次に本発明を実施例に基づいて図を用いて詳しく説明
する。
【００２０】 第１図はデュプレックス及びシンプレックス印刷によ
る個々の枚葉紙のための電子写真印刷装置の概略図、第
２図は印刷装置のための制御装置のブロック回路図、第
３図は第２図の制御装置で用いられる主プロセッサのブ
ロック回路図、第４図は帯電電位を調整する調整回路の
原理図、第５図はプログラム制御される電子写真のため
の調整装置の構成の概略図、第６図は調整概略を示すブ
ロック図、第７図はプログラム制御される電子写真のた
めの調整装置のブロック回路図、第８図は光導電体の上
に形成されるテストマークとテストパターンとの概略図
である。
【００２１】 実施例 第１図に略示されている、電子写真の原理で動作する
単一枚葉紙ページプリンタは、種々異なる単一枚葉紙収
容能力を有する３つの紙貯蔵容器V1,V2又はV3を含む。
紙貯蔵容器V1,V2及びV3は通常のように構成されてお
り、給紙チャネル11を介して印刷装置の印刷チャネルDK
と接続されている。印刷チャネルDKは、電動機を介して
駆動される光導電体ドラム12を有する実際の印刷ステー
ションDSを含み、光導電体ドラム12の周りには電子写真
印刷ステーションの個々の機器が配置されている。１つ
の機器は、図示されていない文字信号に依存して制御す
ることのできる、個々の制御可能な発光素子を有する発
光ダイオード櫛状列を有する文字信号発生器13であり、
文字信号発生器13は例えば米国特許第4780731号明細書
に記載のように構成することができ、制御電圧又は制御
電流を変化させることによりその光の強さを調整するこ
とができる。露光ステーション13には帯電センサSLが続
いており、帯電センサSLは光導電体ドラムの上の表面電
位を測定し、測定結果に依存して信号を送出する。光導
電体の上で文字信号に依存して文字信号発生器13により
発生された電荷像は現像ステーション14を用いて着色さ
れる。現像ステーション14は、トナーを収容するトナー
貯蔵容器TVと、調量ローラの形状の調量装置Ｄとを含
む。トナー消費量に依存して調量ローラＤは本来の現像
ステーションにトナーを供給する。トナーは２つのミキ
シングスクリュMSを用いてかき混ぜられ、強磁性キヤリ
ヤ粒子とトナー粒子とから成る現像剤混合物質は次いで
現像ローラＥに供給される。現像ローラＥはいわゆる磁
気ブラシローラとして作用し、中に磁石条片が配置され
ている中空ローラから成る。現像ローラは、キヤリア粒
子とトナー粒子とから成る現像剤混合物質を光導電体ド
ラム12と現像ローラＥとの間の現像間隙ESに供給する。
余剰の現像剤は現像ローラＥを介して再び現像ステーシ
ョン14に戻される。
【００２２】 現像ステーション14には、反射検出器の形式のトナー
マーク検出装置TAが直接後置されている。この検出装置
TAは後で説明するが、テストルーチンの呼出しの際に又
は自動的かつ規則的に、光導電体の上に発生され着色さ
れたテストマークを検出し、このテストパターンを例え
ば着色濃度と色飽和に関して評価する。
【００２３】 次いで転写ステーション15で、着色された電荷像が記
録担体、この場合には単一の枚葉紙に転写される。この
ために転写ステーション15は転写コロナ放電装置UKを有
する。転写コロナ放電装置UKは、光導電体ドラム12の上
の着色された電荷像を剥離し、このようにしてこの電荷
像は記録担体（単一枚葉紙）に転写される。
【００２４】 次いで単一枚葉紙は吸着テーブルＳを介して、電動機
により駆動される定着ローラFXを有する定着ステーショ
ンＦに搬送され、記録担体の上にあるトナー画像を熱的
に固定する。
【００２５】 クリーニングステーション16は光導電体ドラム12の回
転方向で続いている。クリーニング装置16は通常の方法
で構成され、例えば払拭素子REを含み、払拭素子REは余
剰のトナー又はキヤリヤ粒子を光導電体ドラム12から除
去する。このクリーニングプロセスはコロナ放電装置KR
により支持される。
【００２６】 次いで光導電体ドラム12の表面露光装置17を用いて放
電される。この露光装置17は、その全長にわたり光の強
さを意図的に制御することのできる均一光源を含む。
【００２７】 次いで放電露光により放電された、光導電体ドラムの
表面は帯電装置18で、この中に配置されている帯電コロ
トロンにより再び均一に帯電される。
【００２８】 印刷チャネルを通って単一枚葉紙を搬送するために印
刷チャネルDKは、帯状に回転する吸着卓Ｓと紙搬送ロー
ラＰとの形式の紙搬送部材を含む。
【００２９】 電動機により駆動されるローラ対の形式の紙搬送部材
Ｐを含む戻しチャネルRFは、印刷チャネルDKにより入力
側及び出力側で結合されている。戻りチャネルRFは反転
装置W1を有し、反転装置W1の中でいわゆるデュプレック
ス作動で前面及び裏面において単一枚葉紙は記録され、
単一枚葉紙は、印刷チャネルDKに再び供給される前に反
転される。
【００３０】 印刷チャネルDKには紙搬送チャネル切換え装置を介し
て紙搬送チャネル装置PKが接続し、紙搬送チャネル装置
PKは、シンプレックス方式又はデュプレックス方式で印
刷された単一枚葉紙を、図示されていない格納容器に供
給する。
【００３１】 走行する単一枚葉紙の位置を検出するためと、紙搬送
部材Ｐを制御するためとにすべての紙チャネルは（黒色
の三角形として図示されている）紙検出センサLSを有
し、紙検出センサLSはライトバリヤから成る。簡単のた
めにただ数個のライトバリヤが図示されているのにすぎ
ない。
【００３２】 第１図に略示されているページプリンタは、第２図及
び第３図に示されているように制御装置を用いて制御さ
れる。
【００３３】 制御 ページプリンタのための制御装置は原理的にコントロ
ール部Ｃと実際の機器制御装置Ｇとに分割される。コン
トローラＣは原理的に米国特許第4593407号明細書に記
載に相応して構成されている。コントローラＣは、計算
機Ｈから入力される印刷データを受取り、ページ毎に処
理し、記録する文字に依存して印刷ステーションの文字
信号発生器13を制御する。機器制御装置Ｇは、すべての
プリンタ機能を調整してシーケンス動作するために用い
られる。機器制御装置Ｇはモジュール構成であり、１つ
の主プロセッサHPと種々のサブモジュールSUB1ないしSU
B5とから成り、サブモジュールSUB1ないしSUB5は、対応
するプリンタ機器を別個に監視することを保証する。個
々の制御部分の間の通信は、すべての部分に対して共通
のハードウェア／ソフトウェアインターフェース装置
（ネットワーク状の結合、直列バス）を介して行われ
る。各サブモジュールSUB1ないしSUB5はただ１つのプロ
セッサを備え、印刷装置における対応する機器を自動的
に操作し、自己テストすることできる。この自己テスト
能力とは、機器を投入し接続した場合にも、主プロセッ
サHPが要求した場合にも自動的なテストルーチンが実行
されるということである。機器制御装置の中のプリンタ
のすべての制御扁平モジュールはそれらのステータスに
関して非揮発性メモリの中に記憶されている。コントロ
ーラはこれらの値にアクセスすることができる。これに
加えて、非揮発性メモリの内容は、印刷されるだけしか
必要でない。更に、付属機器のためのインターフェース
が設けられている。
【００３４】 第２図及び第３図はブロック回路図の形式で機器制御
装置の原理的構成を示す。この場合に第３図は主プロセ
ッサHPの構成ブロック回路図を示す。
【００３５】 すべてのモジュールSUB1ないしSUB5と主プロセッサHP
とは、線路ドライバを介して制御される直列インターフ
ェースINT1により互いに接続されている。直列インター
フェースINT1の制御は主プロセンサHPのコントロールの
下にBITバスを介して行われる。この場合にインターフ
ェースプロトコルは通常のHDLC/SDLC伝送制御手順（高
速データ伝送）に対応する。インターフェースの負担を
軽減し、個々の機器へのケーブル配線を簡単にするため
に機器は、割当てられているサブモジュールSUB1ないし
SUB5により、図示されていない線路増幅器を介して制御
される。主プロセッサHPは周期的間隔で個々のモジュー
ルSUB1ないしSUB5の機能を検査する。監視回路（ハード
ウェア／ウォッチドグ）は主プロセッサの中のシーケン
スを検査する。光導電体ドラム12の周速度とのシーケン
ス制御の同期は回転パルス発生器DIの出力信号を介して
行われる。この回転パルス発生器DI（第１図）の出力側
はすべてのサブモジュールSUB1ないしSUB5と接続されて
おり、周期的な間隔で同期信号Ｆを供給する。
【００３６】 第３図に示されているように主プロセッサは次の構成
を有する。
【００３７】 中央処理装置CPUは３つのメモリSP1ないしSP3及び入
出力機器EAと接続されている。メモリSP1はRAMであり、
メモリSP2は、電気的にプログラミング可能なROMであ
り、メモリSP3は非揮発性データメモリである。入出力
機器EAは同期パルスＦを検出する。
【００３８】 非揮発性メモリSP3には消耗物質の交換、印刷／定着
されたページ、保守期間、障害統計、及び操作員により
入力された、基準値からの偏差等が記憶されている。コ
ントローラＣへの接続は通常のインターフェースINT2を
介して行われる。
【００３９】 主プロセッサHPは、外部ステーションSUB1ないしSUB4
のすべてのメッセージ、命令及び測定データを共働さ
せ、リーズナブルテストを行い、転送する役割を有す
る。更に主プロセッサHPはコントローラＣへの接続をイ
ンターフェースINT2及びシステムバスBUS2を介して形成
する。この場合に双方向性コマンド及びメッセージが伝
送される。機器制御装置の中でプログラムシーケンスが
正しく実行されているかどうかは監視回路Ｕ（ウオッチ
ドグ回路）により連続的に監視されている。
【００４０】 前述のように５つのサブモジュールSUB1BないしSUB5
は、それらに割当られている機器を別個に監視し制御す
る役割を有する。個々のモジュールSUB1ないしSUB5と主
プロセッサHPとの間の通信は、すべての部分に共通のハ
ードウェア／ソフトウェアインターフェースINT1を介し
て行われる。各サブモジュールは、入力側Ｉを介して供
給されるデータをプロセッサに伝送する入力バッファ
と、割当てられている機器を出力側Ｏを介して駆動する
出力段とを有する固有のプロセッサを有する。サブモジ
ュールは自己テストを行う能力を有する、即ち機器を投
入接続した場合にも、主プロセッサHPが要求した場合に
も自動的にテストルーチンを実行する。
【００４１】 サブモジュールSUB1は貯蔵容器V1ないしV3、戻しチャ
ネル11及び印刷チャネルDKのすべてのセンサ、特にセン
サLS、SYNの印刷開始信号を監視する。サブモジュールS
UB1はこの領域の中のすべての機器を制御する。サブモ
ジュールSUB1は紙走行障害を検出し通報する。
【００４２】 サブモジュールSUB2は排紙領域の中、即ち排出容器の
領域の中及び排出チャネルAKの中のすべてのセンサLSを
検出する。紙走行障害が検出されると主プロセッサHPに
通報される。
【００４３】 サブモジュールSUB3は紙チャネル装置の中及び戻りチ
ャネルRFの中のセンサを監視する。サブモジュールSUB3
はこれらのチャネルの中の紙走行を監視し、紙走行障害
を検出する。
【００４４】 サブモジュールSUB4はプリンタにおける操作パネルAZ
を制御する。操作パネルAZはキーボードと指示装置とを
含み、指示装置を介しプリンタの中の紙走行又は紙搬送
障害の際の障害個所が示される。
【００４５】 操作パネルAZと関連してサブモジュールSUB4は操作員
又は保守技術者と印刷装置との間のインターフェースを
形成する。操作員のすべての入力と、機器からのすべて
の情報とは操作パネルを介して行われる。操作パネルは
主に情報を指示するディスプレーと、種々の命令及びパ
ラメータを入力するキーボードとから成る。これに加え
て、操作パネルはいくつかの特別操作素子及び指示素子
を有する。
【００４６】 サブモジュールSUB5は印刷ステーションDS及び定着ス
テーションFXのセンサを検出する。これらのセンサは、
例えば光導電体12の表面電位を検出する帯電センサSL、
現像ステーション14の中の搬送監視センサ、定着ステー
ションFXの中の温度センサ及びマイクロスイッチ、現像
ステーション14と転写ステーションUKとの間のトナーマ
ークセンサTAである。サブモジュールSUB5は、機器、定
着ランプ、電動機、換気装置、帯電コロトロン等を制御
する。発生した障害は主プロセッサHPに伝達される。
【００４７】 主プロセッサHPと関連してサブモジュールSUB5は、電
子写真プロセスの主要な作動パラメータを検出かつ調整
する本発明のプロセス制御される調整装置も含む。
【００４８】 この調整装置は、多段に構成されており原理的には３
つのブロック（調整ブロック）CC1,CC2,CC3から成る。
調整の基礎となっている調整方法に対応して全電子写真
プロセスを先ず初めに一連のプロセスステップ即ち光導
電体プロセス、現像プロセス及び転写プロセスに分割さ
れ、これらのプロセスステップは順次にシーケンスで実
行されるか又は相互に入り込んでいる。個々のプロセス
ステップの結果と、プロセスステップにおけるプロセス
の経過とから出発して、個々のプロセスステップを個々
の調整ブロックを介して自動的に調整することが試みら
れる。その際の目的は、個々のプロセスステップをそれ
らの作動パラメータに関して安定化し、このようにし
て、実行され安定化されたプロセスステップを基礎にし
て、後続のプロセスステップを安定化することにある。
【００４９】 全電子写真プロセスをこのように最適化する場合に先
ず初めに個々のステップの結果から出発する。しかしこ
れは、第１の近似最適化のための基礎してしか用いられ
ない、何故ならばこの場合にも３つの調整ブロックCC1,
CC2,CC3は固有の調整装置を構成する、即ち例えば文字
信号発生器13の光の強さの変化が、光導電体12の表面電
荷の残留電位に直接影響した場合にこれにより現像ステ
ーション14の中での着色においてコントラストが変化さ
れる。従ってプロセスステップ“現像”において、補償
調整すべき変化が検出された場合、変化するとプロセス
ステップ“光導電体”に作用する、プロセスステップの
パラメータを必ず調整しなければならない。
【００５０】 第１の調整ブロックCC1において電子写真パラメータ
の安定化は、現像プロセスの最適化のための前提条件と
して行われる。この場合に電子写真パラメータとは例え
ば光導電体への電荷収支の影響量のことである。光導電
体の中のこの電荷収支を確実に調整できるために第１の
調整ブロックは、第４図に示されている、光導電体の上
の帯電電位を調整する調整回路を含む。
【００５１】 テストと実際での経験により、特に光導電体ドラムの
帯電の許容誤差は質を強く低下させ、障害の原因になる
ことがあることが分かった。この場合に影響とは例えば
個々のドラム製品のばらつき、温度及び空気の湿度、光
導電体の疲労、トナーの経時変化、クリーニングステー
ションの影響、機器の位置調整、及び帯電ステーション
18におけるコロトロン状態等である。これらの影響量と
無関係にするためには光導電体の帯電電位を調整する必
要がある。このために現像ステーションの直接前に例え
ば電圧計の形式の帯電センサSLが設けられ、帯電センサ
SLにより光導電体ドラムの帯電電位が常時検出される。
この測定センサ即ち帯電センサSLの出力信号は所定の間
隔で通常の質問装置AFを介して質問される。質問装置AF
は、供給された測定値を、記憶されている基準測定値と
比較し、帯電コロトロン18における充電電流を補正す
る。出力された補正値は約１秒の時間遅延の後に光導電
体ドラム12の周速度に対応して再び測定値検出装置AFに
より検出される。この周期的検出により、帯電コロトロ
ン18の帯電電流をほぼ遅延なしに補正することが可能と
なる。この場合に帯電電位の調整は印刷品質にとって非
常に重要である。帯電電位の変動は印刷品質に直接影響
する。帯電電位を常時自動的に検出し補正することによ
り許容帯域幅の中で確実に動作することが可能となる。
本発明の調整装置により、帯電電位における発生した許
容誤差を例えば400Vから約80Vへと1/5に減少することが
可能となる。残留した80Vの電位許容誤差の原因は主
に、光導電体ドラム周縁における補償調整できない帯電
変動にある。しかし400Vから80Vへ許容誤差を低減する
ことができるだけで既に著しい品質安定化及び高信頼性
を得ることができる。従って例えば、より良い品質安定
化のために現像ステーションにおけるバイアス電圧を高
め、同時に背景着色に対する十分な信頼性を保証するこ
とができる。
【００５２】 露光ステーションに設けられている、第１の調整ブロ
ックに割当てられている別の１つの調整回路では放電ラ
ンプ17の光出力はランプの経時変化、製品のばらつき及
び温度に強く依存している。これらの許容誤差と無関係
になるために光出力は、例えば放電ランプ17の光チャネ
ルの中に配置されている光センサPSにより検出され、ラ
ンプ電流を上昇又は低下することにより補償調整され
る。光出力をより良く調整できるために、ランプの全長
にわたり均一であり強度を意図的に制御できる光源が用
いられる。
【００５３】 光導電体ドラム12が、例えば状態が決まっている露光
を有する調整される帯電電位から放電される場合に光導
電体ドラム12のコントラスト電位又は残留電位は、印刷
品質への別の１つの重要な影響を有する。帯電電位が調
整されるにもかかわらず光導電体製品のばらつきを介し
て、残留電位又は放電能力における非常に顕著な偏差が
生ずる。これらの許容誤差は部分的に、調整されない帯
電の際に生ずる偏差に対応する。光導電体ドラムの製品
のばらつきの他に残留電位又はコントラスト電位の全許
容誤差は記録光の出力変動と、場合によってはトナー
（現像混合物質）による影響にも依存する。これによ
り、特に全域面の印刷結果、又はバーコードの印刷の際
の印刷結果の一定の品質は常に保証されてはいない。
【００５４】 残留電位が高すぎると大面積着色が不十分になる。し
かし残留電位の調整は困難である。これに加えて補償調
整は、例えば印刷品質の劣化の危険なしには可能でな
い。しかし残留電位は監視装置を用いて検出することが
できる。
【００５５】 この場合に監視装置は２つのセンサ、即ち帯電電位を
測定するためにも用いられる帯電センサSLと、トナーマ
ークセンサTAとを用いる。
【００５６】 帯電センサSLとトナーマークセンサTAとは光導電体12
の領域の中のただ１つの運動トラックの上に位置する。
これにより、有利には実際の記録領域の外で光導電体の
上に発生されるテストマークは先ず初めに帯電センサSL
の領域の中に、次いでトナーマークセンサTAの領域の中
に到達する。
【００５７】 この場合に帯電センサSLは多数の機能を有する：先ず
初めに帯電センサSLは前述の方法で帯電電位の測定に用
いられ、この場合に帯電センサSLは、露光されていない
領域を帯電の後で検出する。
【００５８】 更に帯電センサSLは残留帯電の残留帯電電位を測定す
るのに用いられる。これは、第８図に示されているよう
に記録領域29の外で露光により、長く延びている全域面
マーク31が光導電体ドラムの端縁に形成されることによ
り行われる。この場合に、全域面マークを形成するため
に必要である、文字信号発生器のすべてのLEDは、前も
って与えられている光出力により作動され、この場合に
この光出力は光導電体の種類及び温度に依存する。全域
面マーク31が露光により形成されたがまだ着色されてい
ない場合に、全域面の領域の中の帯電センサSLは残留電
位を測定する。長く延びている全域面マークが必要であ
る主要な理由は、帯電センサSLがある程度の固有の応答
遅れを有し、光導電体ドラムの周速度に起因してある所
定の時間の経過後に、ひいては全域面マークの所定の走
行後に確実な測定が可能となることにある。
【００５９】 光導電体12の同一の運動軌跡の中に（現像ステーショ
ンの後に）反射光形のライトバリヤの形式の光学検出器
TAが位置する。反射光形ライトバリヤは通常のように構
成されており、光源と、受光器としてのホトトランジス
タとから成る。ホトトランジスタの出力信号は、光導電
体の上に装着され現像ステーションを介して着色された
トナーマークの反射度に依存し、ひいては色飽和、即ち
装着され現像ステーションにより着色されたマーク（パ
ターン）の光学的密度に依存する。反射光形ライトバリ
ヤの波長は、検出光が光導電体ドラムの機能に何らの影
響も与えないように選択されている。これは必要であ
る、何故ならばライトバリヤは常に作動されており、ひ
いては露光されなかった領域も検出するからである。
【００６０】 残留電位を検出するために、制御装置に記憶されてい
るテストプログラムを介して時折、前述の全域面マーク
を形成するためのテストルーチンが呼出される。次い
で、露光されていて着色されていない全域面マークの中
で帯電センサSLを介して残留電位が求められ、この信号
は、メモリ装置に記憶されている境界値と比較され、次
いで、指示装置AZでこの比較結果に依存して、残留電位
が超過の場合には警報信号が発生される。保守作業員は
例えば現像ステーションにおけるバイアス電圧の変化に
より、又はその他の手段により残留電位を安定化するこ
とができる。しかしこの補償調整は調整装置が自動的に
引受けることも可能である。
【００６１】 しかし、文字信号発生器13の光の強さを変化させるこ
とにより残留電位を制御し、このようにして残留電位を
補償調整することも可能である。このために比較動作に
依存して文字信号発生器13の記録光の強さが変化され
る。これはLEDの制御電流又は制御電圧を変化させるこ
とにより行われる。
【００６２】 作動することのできる複数の単一点（LED櫛形列）を
有する文字信号発生器の代わりに、レーザー光を有する
文字信号発生器が用いられる場合にはレーザー光の強さ
を変化させる必要があり、これは例えばフィルタを介し
て又はその他の手段を介して行うことができる。
【００６３】 第２の調整ブロックCC2により現像装置は、電荷像の
現像を確実に行いかつ最適化するために調整される。
【００６４】 貯蔵容器TVから調量装置Ｄを介して現像ステーション
14へのトナー搬送を調整するために常に短い時間期間で
実際の記録領域の外において光導電体12の上に文字信号
発生器13を介してトナーマーク30が、所定の露光強度に
より形成され、このトナーマーク30は現像ステーション
を介して着色される。着色されたトナーマーク30は次い
で光導電体12の上で光学検出装置TAを用いて検出され、
このマークの着色度に依存して貯蔵容器TVから調量装置
Ｄを介して現像ステーション14へのトナーの搬送の調整
が行われる。現像ステーション14の中の現像剤貯蔵量の
減少はトナーマーキングの色密度に直接に影響する。現
像ステーションの中の現像剤貯蔵量が尽きるとトナーマ
ーキングの色密度は強く変化され、これは付加的な搬送
によってではもはや補償することはできない。この消費
状態は調整装置により検出され、指示装置AZで警報信号
が作動される。
【００６５】 テストルーチン“大面積着色”を呼出すことにより別
のより大きい時間間隔で例えば操作パネルを介して、例
えば記録担体の全幅にわたり延在するバーから成るテス
トパターンを生じさせることができる。しかしこのテス
トパターンは同様に光学検出装置TAを介して光導電体の
上で検出することができ、このために例えば多数の検出
器を接して配置することもできる。しかしこれは、例え
ばテストパターンとして、全域面マーク31に対応して長
く延在する１本のバーを用い、この全域面マーク31を実
際の記録ゾーンの外に配置し、テストマークをサーチす
る際に連続的な検出を行うようにすれば、ただ１つの検
出器を介してでも実現することができる。しかしこの検
出は段階的に短い間隔で行うこともできる。これから、
大面積着色のための値を導出することができる。テスト
パターンの着色度が低すぎる場合には先ず初めに光導電
体ドラムの上及び／又は紙の上の背景領域の着色を検査
しなければならない。着色度が高すぎる場合にはこれは
機器が故障しているか、又は現像剤混合物質が強く経時
変化していることに起因する。従ってこれを補償する相
応の手段を実施する必要がある。
【００６６】 背景領域の着色が正しい場合には現像剤ローラ初期張
力を補正するか、又はトナー搬送調整装置の作用点を補
正することにより再び大面積着色を改善することができ
る。
【００６７】 検査装置TAを介して同様に印刷画像の背景領域を監視
することができる。この場合にこの背景監視は常時行う
ことができる。背景着色が許容度を越えた場合に先ず初
めに再び大面積の着色度が検査される。この着色度が許
容範囲内にある場合にはこの着色度は、大面積着色の測
定を説明した際に述べたように補正することができる。
【００６８】 印刷品質を検査する別の１つの方法はラスター再生の
検出から成る。
【００６９】 感光性記録材料の放電特性が細密領域において種々異
なることに起因して、所定のラスター再生が損なわれる
ことがある。例えば、非常に良好に放電できる光導電体
層はラスターを比較的高い即ち比較的暗い値に変化し、
これに対してそれ程良好には放電しない光導電体層はラ
スター印刷を阻害する。肉眼はこの点において非常に敏
感であり、従ってこの面に関して非常に厳しい要求を課
さなければならないので、この許容誤差を補正しなけれ
ばならない。
【００７０】 電子写真印刷装置による画像表示は、種々異なる灰色
値での点パターンで行われ、灰色値表示は、大きさが等
しい個々の点が対応する形状を形成することにより行わ
れる。
【００７１】 灰色値表示を検査することができるように、ある特定
の間隔で調整装置を介してテストルーチンを呼出すこと
によりラスターマークを発生することができる。第８図
に対応してラスターマークは、50％の光学層（黒色
面）、即ち50％の黒色と50％の白色とを有するラスター
面から成る。しかしラスター面は、25ないし75％の面カ
バー領域内で変化することができる。ラスターマークは
文字信号発生器13を介して発生され、現像ステーション
14を介して着色される。次いでラスターマークは、前述
の方法で光学検出装置即ちトナーマークセンサTAを介し
て検出される。
【００７２】 検出された値は、記憶されている目標値と比較され、
偏差に対応して文字信号発生器13の光の強さが、LED電
圧を高める又は低下することにより変化される。しか
し、記憶されている目標値自身も、種々異なる機械パラ
メータに依存して変化させ、このようにして例えば使用
記録担体材料、使用光導電体ドラム又は記録担体自身の
種類に依存して整合をすることもできる。このために、
対応する補正値又は特性データを指示装置AZを介して入
力することができるか、又は対応するセンサがこれらの
値を自動的に検出することができる。
【００７３】 転写を確実化かつ最適化する第３の調整ブロックCC3
により転写ステーションは原理的には調整される。
【００７４】 転写ステーション15のコロナ放電装置UKにおける転写
コロトロン電流の調整は、用いられる紙重量クラスと紙
幅と、更にはコロトロンの汚染自身に強く依存する。転
写コロトロン装置を最適に設定することができるように
操作パネルAZを介して、キーボード状に形成されている
その入力装置により紙幅及び紙厚が入力され、機器ソフ
トウェアを介して、前に経験から求め対応する最適の転
写コロトロン電流が設定される。これは、図示されてい
ない検出装置により自動的に行うこともでき、この検出
装置は、例えば単一枚葉紙が給紙チャネル11を通って排
出される時に光電検出装置を介して紙の厚さ及び大きさ
を検出する。
【００７５】 ３つの調整ブロックにより、印刷品質にとって重要な
すべてのパラメータが検出され安定化される。これによ
り、ワーストケース（worst case）条件を考慮すること
なしに種々のパラメータの作用点を最適領域に据えるこ
とができ、ひいては最大品質を常に保証することができ
る。
【００７６】 更に、調整プロセスの過程で検出され求められたデー
タを、検査及びサービスのために用いることができる。
【００７７】 プログラム制御される電子写真として称されるこの調
整プロセスの構成は第５図に示されている。調整の全体
的形態は第６図から分かる。第６図に示されている調整
回路は、複雑で状態が定まっていない調整動作を排除す
るためにほぼ閉回路になっている。個々の調整回路を制
御することは個々のプロセスステップの結果、例えばパ
ラメータの変化に依存して行われる。
【００７８】 次にマイクロプロセッサ制御される調整装置の重要な
機能を総括して説明する： 光導電体ドラムの帯電電位の調整。
【００７９】 許容誤差を顕著に低減する他に、マイクロプロセッサ
で求められた、診断目的のための帯電コロトロン電流の
設定値を介して、電子写真印刷プロセスにおける状態が
まだ正常であるかどうかに関する情報が得られる。
【００８０】 従って、温度、トナー等の外部の影響による、光導電
体ドラムの帯電能力が強い減少又は増加を検出し、評価
し、補償調整することができる。
【００８１】 更に、診断及び遠隔診断目的のために灰色カーテンテ
スト（Grauschleiertest）、背景テスト等種々のテスト
プログラムを規則的に又は命令により実行することがで
きる。
【００８２】 例えば文字信号発生器の光出力を介しての残留電位
（放電電位）の検出又は残留電位の調整。
【００８３】 光導電体ドラムの残留電位に関する情報は、電子写真
印刷装置の実際の状態に関する貴重な示唆を提供する。
残留電位は文字信号発生器の光出力を介して限度内に調
整することができる。
【００８４】 残留電位の値は例えば、要求の厳しいプログラム（バ
ーコード）の印刷、又は高品質のスクリーン印刷が可能
であるかどうかに関する情報を提供することができる。
ラスターマークを検出することにより文字信号発生器の
光出力の調整も同様に可能となる。例えばラスターマー
クが暗すぎると光出力が減少されマークは明るくなる。
【００８５】 更に例えばトナーにより生ずる、放電能力の劣化を検
出し監視することができる。
【００８６】 着色の調整。
【００８７】 大面積の着色の変動は比較的大きいので、例えば現像
ステーションの初期張力等の種々のパラメータをある程
度の限度内に整合するために着色度に関する情報を利用
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 デュプレックス及びシンプレックス印刷による個々の枚
葉紙のための電子写真印刷装置の概略図である。
【図２】 印刷装置のための制御装置のブロック回路図である。
【図３】 第２図の制御装置で用いられる主プロセッサのブロック
回路図である。
【図４】 帯電電位を調整する調整回路の原理図である。
【図５】 プログラム制御される電子写真のための調整装置の構成
の概略図である。
【図６】 調整概略を示すブロック図である。
【図７】 プログラム制御される電子写真のための調整装置のブロ
ック回路図である。
【図８】 光導電体の上に形成されるテストマークとテストパター
ンとの概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/043 Ｇ０３Ｇ 15/04 １２０ 15/16 (56)参考文献 特開 昭60−254061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−130565（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−200169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−221856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−136754（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−177854（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電子写真プロセスの枠内で、順次に実行さ
    れるか又は相互に入り込んでいる一連のプロセスステッ
    プにおいて、文字信号発生器（13）を介して、光導電体
    （12）の上に電荷像が形成され、現像ステーション（1
    4）で現像され、転写ステーション（15）で記録担体の
    上に転写される、電子写真印刷装置において、 個々のプロセスステップをそれらの作動パラメータに関
    して安定化することにより、電子写真プロセスの種々の
    作動パラメータを最適化して、後続のプロセスステップ
    が、実行され安定化されたプロセスステップを基礎にし
    て実行されるようにするためのプロセス制御される調整
    装置（SUB5）を有し、 個々のプロセスステップと先行のプロセスステップとの
    作動パラメータを基礎として個々のプロセスステップを
    自動的に調整する、個々のプロセスステップに対応して
    縦続に配置されている調整ブロック（CC1,CC2,CC3）を
    有し、 該調整ブロック（CC1,CC2,CC3）は次の各調整ブロック
    を含む、すなわち、 帯電電位（18）、放電露光（17）及び残留電位（SL）等
    の光導電体（12）の作動パラメータの調整及び／又は監
    視により該光導電体（12）の上の電子写真プロセスを安
    定化する第１の調整ブロック（CC1）と、 現像領域（ES）へのトナー供給、電荷像の着色、光導電
    体（12）のクリーニング、文字信号発生器（13）の光の
    強さ等の現像ステーション（14）の作動パラメータの調
    整及び／又は監視により電荷像の現像を確実化及び最適
    化する第２の調整ブロック（CC2）と、 紙重量クラス及び紙幅との検出と、コロナ放電装置（U
    K）の整合とを介して転写ステーション（15）の作動パ
    ラメータの調整及び／又は監視により転写を確実化かつ
    最適化する第３の調整ブロック（CC3）とを含み、 前記調整ブロック（CC1,CC2,CC3）によってそれぞれの
    プロセスステップがそれぞれ個々のプロセスの結果から
    次のように調整され、すなわち、前記第１の調整ブロッ
    ク（CC1）でパラメータが調整された後に、前記第２の
    調整ブロック（CC2）で調整された場合には、このよう
    な調整によってその後の前記光導電体（12）プロセスの
    結果が変化し、結果的に前記第１の調整ブロック（CC
    1）で前記パラメータが更に調整され、このような調整
    を繰り返していきながら各プロセスを調整して、全電子
    写真プロセスを最適化し、 電子写真プロセスの固有の特性量のための、個々のプロ
    セスステップ及び入力手段（AZ）の作動パラメータを検
    出するセンサを有し、 印刷装置の作動状態に依存して、実際の記録領域の外
    で、光導電体（12）の上に、文字信号発生器（13）を介
    して、プロセスに関連した構成のテストマーク及び／又
    はテストパターンを形成するための手段を有し、 該テストマーク及び／又はテストパターンの電荷状態を
    露光後に前記帯電センサ（SL）によって光導電体（12）
    の上で検出し、前記テストマーク及び／又はテストパタ
    ーンの着色濃度を現像後に前記トナーマークセンサ（T
    A）によって光導電体（12）の上で検出することを特徴
    とする電子写真印刷装置。
  2. 【請求項２】反射光形ライトバリヤとしてトナーマーク
    センサ（TA）を構成し、前記反射光形ライトバリヤの検
    出光が光導電体（12）に光導電的に作用しないような波
    長を有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真
    印刷装置。
  3. 【請求項３】規則的な時間間隔でトナーマーク（30）を
    形成し、該トナーマーク（30）の着色濃度をトナーマー
    クセンサ（TA）により検出して調整装置に伝達し、該調
    整装置は着色濃度に依存して現像領域（ES）へのトナー
    供給の調整及び／又は警報装置（AZ）を作動することを
    特徴とする請求項１に記載の電子写真印刷装置。
  4. 【請求項４】全域面テストマーク（31）を、調整装置を
    介してのテストルーチンの呼出し後に先ず初めに露光に
    より形成し、該露光は、一方では帯電センサ（SL）を介
    して残留帯電電位を求めることを可能にし、他方では次
    いで必要に応じて行う全域面テストマーク（31）の着色
    後に着色濃度の検出をトナーマークセンサ（TA）を介し
    て可能にする露光強度を有することを特徴とする請求項
    １に記載の電子写真印刷装置。
  5. 【請求項５】調整装置を介してのテストルーチンの呼出
    し後に、所定の光学密度のラスターマーク（32）を形成
    し、該ラスターマーク（32）の着色濃度をトナーマーク
    センサ（TA）により検出し、前記調整装置は、トナーマ
    ークセンサ（TA）の出力信号に依存して他の調整パラメ
    ータを設定するのに加えて文字信号発生器の光出力を設
    定することを特徴とする請求項１に記載の電子写真印刷
    装置。
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