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Dokumentenidentifikation DE69637039T2 22.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000732631
Titel Verfahren zur Steuerung der Linienbreite eines Tonerbildes
Anmelder Konica Minolta Business Technologies, Inc., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Horiuchi, Tatsumi, Hachioji-shi, Tokyo, JP
Vertreter Henkel, Feiler & Hänzel, 80333 München
DE-Aktenzeichen 69637039
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.03.1996
EP-Aktenzeichen 961041688
EP-Offenlegungsdatum 18.09.1996
EP date of grant 25.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2007
IPC-Hauptklasse G03G 15/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G03G 15/32(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zeilenbreiten-Steuerverfahren (line width controlling method), bei dem eine Zeilenbreite eines durch einen elektrophotographischen Prozess reproduzierten Zeilenbildes auf eine vorbestimmte Breite eingestellt wird.

Bei einer einen elektrophotographischen Prozess benutzenden Bildgebungsvorrichtung ändern reproduzierte Zeilenbilder Bilddichte und Zeilenbreiten abhängig von Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur und Feuchtigkeit, und abhängig davon, wie viele Male ein Bildträger und Entwicklungsmittel verwendet wurden. Phänomene, wie dass sich eine Breite eines zeilenförmigen Tonerbildes in einer Bildgebungsvorrichtung verändert, wobei Tonerbilder auf einem Bildträger durch Umkehrentwicklung gebildet werden, wird wie folgt mit Bezug auf 12 erläutert.

12 stellt Abbildungen dar, die Phänomene erläutern, bei denen sich eine Breite eines zeilenförmigen Tonerbildes verändert. In Figuren (a)–(e) stellt die Ordinatenachse elektrisches Potenzial und die Abszissenachse eine Länge dar, und die Dichte und eine Zeilenbreite eines Tonerbildes werden abgebildet, wobei mit Zweipunkt-Strichlinien gezeigtes Vz das elektrische Restpotenzial darstellt. 12(a) ist eine Abbildung, die ein Latent-Bild zeigt, das durch bildweise Belichtung gebildet wird, die durchgeführt wird, nachdem ein Bildträger elektrisch geladen wurde. 12(b) zeigt einen Abschnitt, der einer Tonermenge äquivalent ist, die haftet, wenn das in 12(a) gezeigte Latent-Bild entwickelt wird, und eine gestrichelte Linie zeigt das elektrische Oberflächenpotenzial des Toners. 12(c) ist eine Abbildung, die das elektrische Potenzial eines Latent-Bildes in dem Fall zeigt, in dem das elektrische Restpotenzial Vz von dem in 12(a) gezeigten Anfangszustand durch wiederholte Verwendung angehoben wird. Eine Einpunkt-Strichlinie in 12(d) zeigt einen Abschnitt, der einer Tonermenge in dem Fall entspricht, in dem das in 12(c) gezeigte Bild entwickelt wird. In diesem Fall wird, obwohl eine Abweichung von einer Zeilenbreite eines in 12(b) gezeigten Tonerbildes fast Null ist, eine Abnahme der Bilddichte beobachtet. Die gestrichelte Linie zeigt die Entwicklung, die durch Steuern von Entwicklungsbedingungen zum Korrigieren des Abfalls der oben erwähnten Bilddichte durchgeführt wird, und sie zeigt, dass die Bilddichte gleich gemacht werden kann, wobei jedoch die Zeilenbreite erhöht wird. 12(e) zeigt den Zustand, bei dem &ggr;-Eigenschaften einer Photorezeptorschicht eines Bildträgers eine geringfügige Richtungsänderung ausführten, und sie zeigt, dass eine Zeilenbreite schmaler gemacht wird, obwohl die maximale Bilddichte unverändert bleibt, wenn die Entwicklung unter den oben erwähnten Bedingungen ausgeführt wird.

Um die oben erwähnte Änderung in der Bilddichte und einer Zeilenbreite zu steuern, wurden benutzt: ein Verfahren, bei dem Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur und Feuchtigkeit, gemessen werden und eine Korrektur durchgeführt wird, indem eine Ladespannung eingestellt wird, um höher zu sein, wenn die Temperatur hoch ist, und ein Verfahren, bei dem die Reflexionsdichte eines Toner-Patch gemessen wird und dadurch eine Zeilenbreite und Bilddichte eines Tonerbildes erfasst werden, um zurückgekoppelt zu werden. Es wird berücksichtigt, dass dieses Zeilenbreitenmessmittel ein direktes Meßsystem und ein indirektes Meßsystem aufweist.

10 ist ein Blockdiagramm, das ein Zeilenbreitenmessmittel zeigt, das eine Zeilenbreite eines Tonerbildes direkt misst.

Das Zeilenbreitenmessmittel eines derartigen direkten Meßsystems ist ausgestattet mit einer Bildgebungslinse L1, die Licht von einer Lichtquelle P auf dem Bildträger Z formt, und mit einer Bildgebungslinse L2, die von dem Tonerbild TG reflektiertes Licht vergrößert und formt, das durch den Bildträger Z auf einem Lichtempfangselement LS getragen wird, und es erfasst eine Zeilenbreite eines Tonerbildes durch Zählen von Ausgangssignalen von dem Lichtempfangselement LS.

11 ist ein Blockdiagramm, das ein Zeilenbreitenmeßsystem zeigt, das eine Zeilenbreite eines Tonerbildes indirekt misst.

Das Zeilenbreitenmessmittel eines derartigen indirekten Meßsystems ist ausgestattet mit einer Bildgebungslinse L1, die Licht von der Lichtquelle P auf einem Bildträger Z formt, und mit einer Bildgebungslinse L3, die von dem Tonerbild TG reflektiertes Licht verkleinert und formt, das durch den Bildträger Z auf dem Lichtempfangselement LS getragen wird, und es erfasst die Änderung in der Abdeckrate auf der Oberfläche des Bildträgers als eine Änderung einer Lichtmenge, die von dem Lichtempfangselement PD reflektiert wird, das einen einzigen Lichtempfangsabschnitt aufweist. Hinsichtlich des in diesem Fall benutzten Lichtempfangselementes PD ist dasjenige ausreichend, das einen einzigen Lichtempfangsabschnitt aufweist, was das Zeilenmessmittel weniger kostspielig als ein in 10 gezeigtes Zeilenbreitenmessmittel macht, das eine Zeilenbreite direkt misst (siehe beispielsweise JP 06051604 A).

Trotz der oben erwähnten Rückkopplung, die durch Korrigieren der Ladespannung und Messen der Reflexionsdichte eines Toner-Patch durchgeführt wird, ist die Änderung in einer Zeilenbreite sehr klein, etwa einige 10 &mgr;m. Daher gab es keine kostengünstige Einheit, die zum direkten Messen im Stande war. Genauer gesagt neigt ein in 10 gezeigtes Zeilenbreitenmessmittel dazu, kostspielig zu sein, weil es einen Zeilensensor erfordert, der mit einem Abstand von mehreren Mikron je Pixel gebildet wird, um die Veränderung von Zeilenbreiten genau zu erfassen, und eine Vergrößerung eines optischen Systems, das aus einem Lichtempfangselement L2 zusammengesetzt ist, muss etwa 10 betragen. Unter der Annahme, dass eine Brennweite des oben erwähnten optischen Systems 5 mm beträgt, ist eine Gesamtgröße eines Sensors 50 mm oder mehr, was es schwierig macht, den Sensor in einer Bildgebungsvorrichtung unterzubringen, bei der die Tendenz dahin geht, sie kleiner zu machen. Andererseits kann das in bezug auf 11 erläuterte Zeilenbreitenmessmittel nicht durch Unterscheiden einer Änderung in einer Zeilenbreite und einer Änderung in der Bilddichte messen, weil ein Tonerbild als eine Form genommen wird, die eine Mehrzahl von zeilenförmigen Tonerbildern umfasst. Daher bezieht sich, sogar wenn die Bilddichte auf einen vorgeschriebenen Pegel durch Einstellen von Entwicklungsbedingungen gehalten werden kann, ein Bereich der Ausgabe von dem Lichtempfangselement PD auf eine Zeilenbreite eines Tonerbildes. Daher verursachen Änderungen in Umgebungsbedingungen, Änderungen mit dem Ablauf der Zeit und Verschmutzung, dass sich eine Ausgabe verändert, und es war unmöglich die Fehler zu korrigieren. Außerdem gab es keinen Sensor, der verwendet werden konnte, wenn er in einer Vorrichtung aufgenommen wurde, weil absolute Genauigkeit des Sensors bei allen Verfahren erforderlich ist. Ferner ist eine Schaltung, die einen Zeilensensor treibt, und eine Schaltung, die Ausgangssignale von dem Zeilensensor liest, kompliziert in der Struktur und kostspielig.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Hinsichtlich der oben erwähnten Probleme besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Zeilenbreiten-Steuerverfahren bereitzustellen, bei dem eine Zeilenbreite eines Tonerzeilenbildes in einem Bereich von mehreren Mikron bis 10 Mikron erfasst und dadurch das reproduzierte Tonerzeilenbild auf eine vorbestimmte Zeilenbreite gesteuert wird.

Die Aufgabe der oben erwähnten Erfindung kann durch ein Zeilenbreiten-Steuerverfahren gemäß Anspruch 1 erreicht werden.

Die abhängigen Ansprüche sind auf weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung gerichtet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein schematisches Strukturdiagramm, das eine Bildgebungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels zeigt.

2 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerschaltung in einer Bildgebungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels zeigt.

3 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie der Bilddichtesensor C angeordnet ist.

4(a) und (b) sind Abbildungen, bei denen auf Bildträgern gebildete Patch-Bilder vergrößert sind.

5 ist eine graphische Darstellung, die Spannungskennlinien eines bei einer Bildgebungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels benutzten Bildträgers zeigt.

6 ist eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen Reflexionsdichte und einem Zeilenintervall zeigt.

7 ist eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen Reflexionsdichte und einem Zeilenintervall zeigt.

8 ist eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen Reflexionsdichte und einer Impulsbreite zeigt.

9 ist eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen Reflexionsdichte und einer Impulsbreite zeigt.

10 ist ein Blockdiagramm, das ein Zeilenbreitenmessmittel zeigt, das eine Zeilenbreite eines Tonerbildes direkt misst.

11 ist ein Blockdiagramm, das ein Zeilenbreitenmessmittel zeigt, das eine Zeilenbreite eines Tonerbildes indirekt misst.

12(a)–(e) sind Abbildungen, die Phänomene erläutern, wie sich eine Breite eines zeilenförmigen Tonerbildes verändert.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

1 ist ein schematisches Strukturdiagramm, das eine Bildgebungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels zeigt, und 5 ist eine graphische Darstellung, die Spannungskennlinien eines bei einer Bildgebungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels benutzten Bildträgers zeigt.

Bei einer Bildgebungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels lädt sich die Ladeeinheit 12 elektrisch jedes Mal, wenn der Bildträger 10 eine Umdrehung ausführt, wie in 1 gezeigt ist, wobei ein farbgetrenntes elektrostatisches latentes Bild auf dem Bildträger 10 durch bildweise Belichtung durch die Schreibeinheit 13 gebildet wird, wobei das elektrostatische latente Bild auf dem Bildträger 10 visualisiert wird, um als ein Tonerbild vierfarbig durch einen Vorgang reproduziert zu werden, der von den Entwicklungseinheiten 14A14D ausgewählt wird, die jeweils darin ein Zweikomponentenentwicklungsmittel haben, das aus einem Träger und jeweils aus Gelb-, Magenta-, Zyan- und Schwarz-Tonern zusammengesetzt ist, und wobei eine Reihe von Prozessen zum Bilden des Tonerbildes auf dem Bildträger 10 mehrere Male für jede Farbe wiederholt wird, und dadurch Tonerbilder, die jeweils eine unterschiedliche Farbe aufweisen, auf dem Bildträger 10 überlagert und dann durch eine Transferwalze 18 zusammen auf einem von einer Blattzufuhrkassette 15 zugeführten Transfermaterial transferiert werden. Danach werden die Tonerbilder durch eine Fixiereinheit 20 fixiert.

Ein Hauptkörperrahmen einer Bildgebungsvorrichtung wird durch ein Seitenteil (nicht gezeigt) und ein Seitenteil (nicht gezeigt) gebildet, die beide aufrecht stehen. Zwischen dem Seitenteil und dem Seitenteil ist eine Schreibeinheit 13, ein Bildträger 10, eine Entwicklungseinrichtung, die darin eine Mehrzahl von Entwicklungseinheiten 14A14D aufnimmt, eine Fixiereinheit 20 und eine Gleichstromleistungsversorgung (nicht gezeigt) untergebracht, und außerhalb des Seitenteils 2 sind andererseits ein Treibersystem, ein Formatierer (nicht gezeigt), der einen Druckerbefehl decodiert, und eine Steuerplatine (nicht gezeigt) zum Steuern des Betriebsablaufs einer Maschine untergebracht. Ferner ist ein Tonerversorgungsmittel, das mit jeder der Entwicklungseinheiten 14A14D in der Entwicklungsvorrichtung zu verbinden ist, an dem oberen Abschnitt der Entwicklungseinrichtung untergebracht.

Der Bildträger 10, die Ladeeinheit 12 und die Reinigungseinheit 22 sind in einer Trommelkassette (nicht gezeigt) aufgenommen, so dass sie einstückig sind, während Entwicklungseinheiten 14A14D und das Tonerversorgungsmittel (nicht gezeigt) in einem Halter (nicht gezeigt) untergebracht sind, so dass sie einstückig sind. Der Halter ist mit einem Mechanismus ausgestattet, der sich an einer Position positioniert, bei der ein Bildgebungsvorgang durchgeführt werden kann, oder der sich fast horizontal von einer Montageposition gegen einen Vorrichtungshauptkörper bewegt, wie in 1 gezeigt ist, und sich an der ausgezogenen Position einstellt.

In den Seitenteilen, die den Hauptkörper einer Vorrichtung bilden, ist eine Führungsrolle (nicht gezeigt) vorgesehen, so dass sie einer oberen Schiene (nicht gezeigt) und einer unteren Schiene (nicht gezeigt) gegenüberliegt, während der Halter ein plattenförmiges Element aufweist, das an seinen beiden Seiten mit Rotationsrollen ausgestattet ist, und die Rotationsrolle und das plattenförmige Element sind jeweils mit dem Führungselement und der Führungsrolle in Eingriff genommen, um getragen zu werden. Dies ist ein grober Aufbau zum Erreichen der oben erwähnten Funktion.

Der Aufbau und die Funktion jedes Elements werden wie folgt erläutert.

Der Bildträger 10 ist ein elektrophotographischer Photorezeptor, bei dem eine Zwischenschicht (subbing layer) mit einer Schichtdicke von 0,3 &mgr;m auf einem leitenden Träger, aus Aluminium und mit einem Durchmesser von 120 mm, durch die Verwendung von alkohollöslichem Polyimid beschichtet wird, CGL mit einer Schichtdicke von 0,3 &mgr;m auf der Zwischenschicht (subbing layer) durch Beschichten von CGL-Agens, in dem Titanylphthalocyanin vom Y-Typ und Polyvinylbutyral dispergiert sind, beschichtet wird und CGL mit einer Schichtdicke von 25 &mgr;m, das aus einer Polycarbonat- und Stiltriphenylamin-Verbindung zusammengesetzt ist, auf dem CGI beschichtet wird, so dass eine Zwischenschicht und eine Photorezeptorschicht laminiert werden, und wird geerdet. An einer Antriebswelle 103 des Bildträgers 10 wird ein Codierer (nicht gezeigt) bereitgestellt, und dadurch erfasst die MPU 210 die Phase des Bildträgers 10 zum Durchführen eines elektrophotographischen Prozesses.

Nun werden die Potenzialkennlinien des Bildträgers 10 wie folgt mit Bezug auf 5 erläutert.

Die Ordinatenachse in der in 5 gezeigten graphischen Darstellung stellt das elektrische Oberflächenpotenzial (–V) des Bildträgers 10 dar, und die Abszissenachse stellt die Halbleiterlaserstrahlleistung (mW) dar. (1) stellt elektrische Potenzialkennlinien bei 20°C und 50% RH (hier nachstehend ebenfalls als normale Temperatur, normale Feuchtigkeit NN bezeichnet), (2) stellt elektrische Potenzialkennlinien bei 30°C und 80% RH (hier ebenfalls nachstehend als hohe Temperatur, hohe Feuchtigkeit HH bezeichnet) und (3) stellt elektrische Potenzialkennlinien unter 10°C und 20% RH (hier nachstehend ebenfalls als niedrige Temperatur, niedrige Feuchtigkeit LL bezeichnet) dar. Aus dieser graphischen Darstellung ist ersichtlich, dass sich das elektrische Oberflächenpotenzial auf einem Belichtungsbereich des Bildträgers 10 abhängig von Umwelttemperatur und Feuchtigkeit verändert. In diesem Fall wird der Belichtungsbereich als ein von der anfänglichen Ladespannung verschiedener Bereich festgelegt.

Beide Flansche (nicht gezeigt), welche die Umfangsoberfläche des Bildträgers 10 tragen, sind angeordnet, um um die Antriebswelle 103 drehbar zu sein, und ein an der Antriebswelle 103 befestigtes Befestigungselement (nicht gezeigt) und ein Flansch werden durch ein Federelement verbunden, das zwischen ihnen vorgesehen ist. Ein derartiger Aufbau gibt die gleiche Wirkung wie der, der in dem Fall erhalten wird, wenn die Steifigkeit eines Antriebssystems, das aus dem Bildträger 10 und der Antriebswelle 103 zusammengesetzt ist, niedriger gemacht wird, und es ist möglich, die Eigenfrequenz abzusenken und dadurch Resonanzschwingungen mit einer Variation der Schwingung von einem Antriebsrad zu vermeiden. Es ist ebenfalls möglich, dass eine Variation der in die Antriebswelle 103 eingegebenen Umdrehungsgeschwindigkeit durch ein Element mit niedriger Steifigkeit absorbiert wird, und dadurch den Bildträger 10 dazu zu bringen, sich ohne Verursachen einer linearen Geschwindigkeitsvariation von 100 mm/s zu drehen.

Wenn das Antriebsdrehmoment-Übertragungssystem mit dem oben erwähnten Aufbau verwirklicht wird, kann sich der Bildträger 10 stabil drehen. Daher führt PCL11 eine Belichtung mit einer lichtemittierenden Diode oder dergleichen vor der negativen Ladung durch die Ladeeinheit 12 aus, um die Umfangsoberfläche einer Photorezeptorschicht des Bildträgers 10 zu neutralisieren, so dass Hysterese an der Photorezeptorbeschichtung bis zu dem vorherigen Drucken eliminiert werden kann. Die Ladeeinheit 12 ermöglicht ein gleichmäßiges Laden von VH –850 V, indem eine Koronaentladung von einem Koronaentladedraht ausgeführt wird, der aus einem Gitter, das auf einer Spannung von VG gegen die Umfangsoberfläche des Bildträgers 10 gehalten wird, und aus einem Platindraht (plattiert oder Legierung) zusammengesetzt ist.

Bei der Schreibeinheit 13 wird nach gleichmäßigem Laden auf der Photorezeptorschicht des Bildträgers 10 ein optischer Weg von einer Lichtquelle einer nicht dargestellten Laserdiode, der durch einen sich drehenden Polygonspiegel 131 und eine f&thgr;-Linse 133 läuft, durch den Reflexionsspiegel 132zum Abtasten basierend auf Bildsignalen abgelenkt, und dadurch wird ein latentes Bild auf dem Bildträger 10 gebildet, während er sich dreht (Subabtasten). Bilddaten von einem Formatierer werden nämlich zu einer Laserdiodenmodulations-Schaltung gesendet, und wenn die modulierten Bildsignale die Laserdiode dazu bringen, Licht zu emittieren, wird der Lichtstrahl einer Synchronisation jeder Abtastzeile unterworfen, die durch einen Strahlenindex (nicht gezeigt) durch einen Spiegel (nicht gezeigt) ausgeführt wird, und wird auf einen Polygonspiegel 131 projiziert. Der Polygonspiegel 131 reflektiert den Lichtstrahl mit seinem Polyeder für die Abtastung, und sein Abtastlicht belichtet, nachdem es hinsichtlich einer Strahlenform durch die f&thgr;-Linse 133 und eine zylindrische Linse 134 korrigiert wurde, einen Photorezeptor durch den Reflexionsspiegel 132 für die Hauptabtastung, die ein elektrostatisches Bild bildet. Der Polygonspiegel 131 ist ein sechsflächiger Spiegel, der die Rotationsrate von 23.600 UpM aufweist und ein Luftlager benutzt. Eine Brennweite der f&thgr;-Linse 133 und der zylindrischen Linse 134 beträgt jeweils f = 140 mm. Eine Punktfrequenz (dot clock) beträgt 20 MHz. Eine Strahlgröße beträgt etwa 140 × 100 &mgr;m. Die latente Bildspannung einer derartigen Strahlgröße beträgt VL –50 V.

Um ein Bild hoher Bildqualität zu erhalten, ist es notwendig, eine Tonerteilchengröße klein zu machen. Bei dem vorliegenden Beispiel wird Toner mit einer Teilchengröße von 8 &mgr;m für jede Farbe verwendet. Was jedoch für Benutzer am wichtigsten ist, ist die Qualität von schwarzen Zeichen, und ein Toner von kleiner Teilchengröße (7 &mgr;m–11 &mgr;m) ist für den schwarzen Toner optimal. Basierend auf dem vorhergehenden beträgt die Druckdichte der Bildgebungsvorrichtung 12 Punkte/mm und der Punkteabstand 1/12 mm für sowohl die Hauptabtast- als auch Subabtastrichtungen.

Von einer Tonerbox (nicht gezeigt) gelieferter Toner wird auf den rechten Endabschnitt einer Entwicklungseinheit fallen gelassen, und wird gerührt und mit Träger durch gepaarte Rührschrauben vermischt, die sich entgegengesetzt zueinander drehen, um auf eine vorbestimmte Ladungsmenge (Q/M) eingestellt zu werden.

Andererseits wird die Tonerdichte durch ein Erfassungsverfahren erfasst, und eine zu liefernde Tonermenge wird abhängig von der Ausgangsfrequenz von der Erfassung gesteuert, so dass ein Tonerdichtewert auf etwa 5–7 eingestellt und gesteuert werden kann.

Das gerührte Zweikomponenten-Entwicklungsmittel wird zu einer Entwicklungshülse (developing sleeve) 141 durch eine Versorgungsrolle transportiert und dann in eine dünne Schicht durch ein Schichtdickenregelelement (nicht gezeigt) gemacht, so dass 20–30 mg/cm2 des Entwicklungsmittels zu einem Entwicklungsbereich auf dem Bildträger 10 transportiert werden können, bei dem das elektrostatische latente Bild einer Umkehrentwicklung unter den nachstehend beschriebenen Entwicklungsbedingungen unterworfen wird.

Ein Spiel bzw. ein Zwischenabstand zwischen der Entwicklungshülse 141 und dem Bildträger 10 bei dem Entwicklungsbereich wird mit 0,5 mm ausgebildet, was größer als eine Schichtdicke (Entwicklungsmittel) ist, und eine Wechselstromvorspannung von 2 kV und 8 kHz und eine Gleichstromvorspannung von –750 V werden angelegt, um diesem Spiel überlagert zu werden. Die Entwicklungshülse 141 dreht sich gegen die Rotation des Bildträgers 10, und V DC, VH und die Tonerladung sind von der gleichen Polarität. Daher haftet Toner, der durch V AC stimuliert wird, den Träger zu verlassen, nicht an dem VH-Abschnitt, dessen Spannung höher als V DC ist, sondern an dem VL-Abschnitt, dessen Spannung niedriger als V DC ist, womit eine Visualisierung (Umkehrentwicklung) ausgeführt wird.

Nebenbei bemerkt ist es ebenfalls möglich, eine Tonerversorgungseinheit einfach und klein auszuführen, indem ein Tonerbehälter zum Füllen der oben erwähnten, nicht dargestellten Tonerbox als ein Tonerfach verwendet wird, und es ist möglich, eine einfache visuelle Prüfung der Resttonermenge durch Bilden des Tonerbehälters mit einem durchsichtigen Material zu erreichen.

Transfermaterialien (nicht gezeigt) werden auf die Blattzufuhrkassette 15 geladen, um mit der Bezugsebene an einer Seite ausgerichtet zu sein, und daher wird eine Fächerklaue (fanning claw) lediglich an der Bezugsebenenseite des Transfermaterials bereitgestellt, und ferner wird eine halbrunde Walze 16 als ein freitragenden Typ ausgeführt und positioniert, um zu der Bezugsebenenseite des Transfermaterials abgelenkt zu werden.

Ein Blattzufuhrabschnitt weist seinen eigenen Motor (nicht gezeigt) auf, und die halbrunde Walze 16 dreht sich in der Pfeilrichtung, so dass lediglich das oberste Blatt durch den Betrieb der Fächerklaue für auf einer Hochdrückplatte (push-up plate) 152 gestapelte Transfermaterialien herausgeführt werden kann.

Das aus der Blattzufuhrkassette 15 herausgeführte Transfermaterial tritt in einen Transportweg ein und führt dann eine Wende aus, und direkt nachdem die Spitze des Transfermaterials die Blattzufuhrwalze 17 passiert hat, wird ein Motor durch das Detektionsergebnis eines nicht dargestellten Blattzufuhrsensors vorübergehend gestoppt. Danach beginnt sich, wenn das Timing zum Transferieren eingestellt wurde, der Motor zu drehen, um das Transferblatt dem Entwicklungsbereich zuzuführen, während das Transferblatt einen vorbestimmten Winkel mit der Oberfläche der Photorezeptorschicht des Bildträgers 10 bildet.

Andererseits wird für die manuelle Blattzufuhr der an der Vorderseite des Vorrichtungshauptkörpers positionierte manuelle Blattzufuhrständer M von seiner mit Einpunkt-Strichlinien angegebenen Position zu der Position geschwenkt, die mit durchgezogenen Linien angegeben ist, um eingestellt zu werden.

Ein manuell eingeführtes Blatt wird durch die Rotation einer Aufnahmewalze 153 transportiert und dann zu einem Transferbereich durch den gleichen Prozess wie den für die Blattzufuhr von der oben erwähnten Blattzufuhrkassette 15 zugeführt.

Ein manuell zuzuführendes Blatt umfasst gewöhnliche Transfermaterialien, wobei 161bs bis 241bs im allgemeinen verwendet werden, und umfasst dicke Blätter mit 361bs und Klarsichtfolien für OHP. Ferner ist es möglich, sogar Umschläge durch Entfernen des manuellen Blattzufuhrständers M und durch Anbringen einer speziellen Zufuhrvorrichtung als eine Option zuzuführen.

Die Transferwalze 18 ist in ihrer Position an der Umfangsoberfläche des Bildträgers 10 variabel und ist immer positioniert, um in Druckkontakt mit der Umfangsoberfläche zum Drucken von einfarbigen Bildern zu sein, wobei sie jedoch von der Umfangsoberfläche wegzuhalten ist, während Farbbilder gebildet werden, und lediglich in Druckkontakt gebracht wird, wenn ein Transfer durchgeführt wird. Andererseits wird eine Trennbürste 19 ebenfalls in Druckkontakt mit der Umfangsoberfläche des Bildträgers 10 gebracht und von dieser getrennt, die vorwiegend mit der Änderung in der Position der Transferwalze 18 synchronisiert wird. Eine an eine derartige Transferwalze 18 angelegte Spannung beträgt +3 bis 4 kV DC, und die Transferwalze 18 von einem Typ, bei dem die Walzenoberfläche durch eine Klinge gereinigt wird, wird verwendet. Die Trennbürste 19 wird mit überlagerter DC/AC-Vorspannung beaufschlagt, um verwendet zu werden.

Die Fixiereinheit 20 ist eine Fixiereinheit vom sogenannten Wärmewalzentyp, die aus einem Paar von Walzen zusammengesetzt ist, wobei Transfermaterial M erhitzt und zur Fusion von Tonerbildern darauf durch einen Nip-Abschnitt transportiert wird, der zwischen einer oberen Walze 201, die darin ein Heizgerät unterbringt und sich in Uhrzeigerrichtung zum Antreiben dreht, und einer unteren Walze 202, die in Druckkontakt mit der oberen Walze 201 ist, gebildet wird, um angetrieben werden, sich zu drehen. Jede der oberen und unteren Walzen wird durch ein wärmewiderstandsfähiges Rohr abgedeckt, und dadurch wird ein Nip-Abschnitt durch Druckkontakt gebildet, so dass er zeilenförmig ist. Somit können Falten auf dem Blatt verhindert werden, die möglicherweise verursacht werden, wenn Umschläge und anderes transportiert werden. Eine Temperatur auf der Umfangsoberfläche der oberen Walze 201 wird gesteuert, um in einem vorbestimmten Temperaturbereich gehalten zu werden, indem sie durch einen Temperatursensor erfasst wird. Der durch Tonerfusion verursachte Haftfleck kann durch Druckkontakt der Reinigungswalze entfernt und gereinigt werden. Die Reinigungswalze wird durch eine neue ersetzt, nachdem sie zum Herstellen von 40.000 Kopien verwendet wurde. Ein Fixier-Heizgerät tritt in seinen RUHE-Modus ein, um zur Energieeinsparung gesteuert zu werden, wenn es für eine Spanne außer Betrieb ist, die eine vorgeschriebene Zeitspanne überschreitet.

Wenn eine Klarsichtfolie für OHP als ein Transfermaterial verwendet wird, wird ferner Silikonöl auf der Rollenoberfläche durch ein Ölkissen auf der Umfangsoberfläche der oberen Walze zu dem Zweck beschichtet, die Tonerbildoberfläche glatt zu machen und dadurch diffuse Reflexion zu verhindern, um den Übertragungsfaktor eines Farbtonerbildes zu verbessern.

Daher kann die Vorrichtung bei dem vorliegenden Beispiel mit Betriebsarten ausgestattet werden, die es ermöglichen, drei Arten von Transfermaterialien aus gewöhnlichen Blättern, Umschlägen und Klarsichtfolien zu verwenden, um eine breite Anwendung abzudecken, indem die Transportgeschwindigkeit für Transfermaterialien ausgestaltet wird, so dass sie in drei Schritten von 100 mm/s, 50 mm/s und 12,5 mm/s änderbar ist.

Nebenbei bemerkt kann die für die obere Walze 201 einzustellende Temperatur auf etwa 180°C durch Verwenden von Toner abgesenkt werden, der bei einer niedrigen Temperatur schmilzt, und ein Problem eines ungleichmäßigen Drückens kann gelöst, und eine gleichmäßige Ölbeschichtung kann durch Verwenden von Schwammmaterial (poröses beschichtetes PTFE) für das Ölkissen verwirklicht werden.

Das Vorhergehende ist ein in groben Zügen dargestellter Aufbau einer Bildgebungsvorrichtung bei dem vorliegenden Beispiel.

Als nächstes werden Steuerschaltungen der Bildgebungsvorrichtung wie folgt erläutert.

2 ist ein Blockdiagramm, das Steuerschaltungen bei der Bildgebungsvorrichtung bei dem vorliegenden Beispiel zeigt, und 3 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie der Bilddichtesensor C angeordnet ist.

Die Steuerschaltung 200 ist, wie in 2 gezeigt ist, mit einem Mikroprozessor 210 (hier nachstehend abgekürzt als MPU bezeichnet), einem A/D-Wandler 250, einem RAM 220, in dem ein Programm zur Ladesteuerung geschrieben ist, einem RAM 230, in dem ein Programmmodul zum Ausführen der PWM-Steuerung geschrieben ist, einem RAM 240, in dem ein Programmmodul zum Ausführen anderer elektrostatischer und photographischer Prozesse geschrieben ist, einem RAM (nicht gezeigt), in dem ein Programm zum Bilden eines Entwickelbarkeits-Fixiermittels geschrieben ist, und einem RAM, in dem ein Programm zum Bilden eines Druckereigenschaften-Erfassungsmittels und eines maximalen Bilddichteumwandlungsmittels geschrieben ist, ausgestattet. Die MPU 210 ist mit einer Magnetspule zum Treiben von Rührschrauben durch einen Treiber (nicht gezeigt) verbunden.

Das Druckereigenschafts-Erfassungsmittel ist aus einem Bilddichtesensor C, einer MPU 210 und einem Prüf-Patch-Signal SG aufgebaut, und es erfasst dessen tatsächliche Druckereigenschaften und maximale Bilddichte. Das Programm umfasst ebenfalls das Programm, das dem maximalen Bilddichteumwandlungsmittel entspricht.

Das dem Bilddichteerfassungsmittel entsprechende Programm ist eines, das Bilddichtesignale durch Berücksichtigen der Differenz zwischen der Dichte auf dem Bildträger 10 und derjenigen auf einem Transferblatt in dem Wert erhält, der durch logarithmisches Umwandeln des Verhältnisses der Ausgangsspannung, die auf 256 Gradationen durch A/D-Umwandeln von Helligkeitssignalen normiert wird, zu der maximalen Nennleistung des Bilddichtesensors C (Leistung basierend auf dem Bildträger, der nichts darauf anzieht) erhalten wird, und es führt einen vorbestimmten Prozess an Helligkeitssignalen aus, die von einer Mehrzahl von auf dem Bildträger 10 visualisierten Patch-Bildern erhalten wurden, und berechnet dadurch gemittelte Werte – beispielsweise zu dem Zweck des Eliminierens des Erfassungsfehlers, der durch eine im Verlauf der Rotation des Bildträgers 10 erzeugte Schwingung verursacht wird (offengelegte japanische Patentveröffentlichung, Prüf- Nr. 41375/1989 (nachstehend als japanische O.P.I.-Patent-Veröffentlichung bezeichnet)). Aufgrund des Vorhergehenden kann die MPU 210Druckereigenschaften und maximale Bilddichte erfassen, die beide frei von einem Erfassungsfehler sind, der durch eine Schwingung des Bildträgers 10 verursacht wird.

Die MPU 210 ist ein Tonerdichtesteuersystem, das durch Änderung der magnetischen Permeabilität die Tonerdichte steuert, um unabhängig von der Entwickelbarkeit konstant zu sein, und es hält die Entwickelbarkeit in einem Umkehrentwicklungsverfahren konstant, indem die Rotationsrate der Entwicklungshülse 141 zu dem Zweck des Vermeidens eines Einflusses einer Änderung in Empfindlichkeitseigenschaften einer Photorezeptorschicht geändert wird, wie bei einem Mittel, um optisch eine Entwicklungsmenge auf einen Bildträger zu erfassen.

Das Tonerdichtesteuermittel ist eines, bei dem die magnetische Permeabilität eines in Entwicklungseinheiten 14A14D gefüllten Entwicklungsmittels durch einen Tonerdichtesensor erfasst wird, um dadurch eine Tonerversorgungseinheit (nicht gezeigt) zu treiben, um die Tonerdichte zu steuern, das sie fast konstant ist.

Ein Programm, das ein Entwickelbarkeit-Fixiermittel bildet, ist eines, bei dem die Rotationsrate der Entwicklungshülse 141 abhängig von dem auf dem Bildträger 10 visualisierten Patch-Tonerbild gesteuert wird, und dadurch kann eine Entwickelbarkeit erhalten werden, welche die Empfindlichkeitseigenschaften einer Photorezeptorschicht überschreitet, und das die Rotationsrate der Entwicklungshülse 141 durch Steuern der Tonerdichte steuert, die eng mit der Entwickelbarkeit verwandt ist, um konstant zu sein, und dadurch eine Menge von Entwicklungsmittel ändert, das an der Oberfläche des Bildträgers 10 an seinem Entwicklungsbereich haftet, um die maximale Bilddichte einzustellen. Das ein Entwickelbarkeits-Fixiermittel bildende Programm ist eines, bei dem ein Mechanismus und ein Programm enthalten sind, um die Tonerdichte in einer Entwicklungseinheit zu steuern, so dass sie konstant ist, wenn ein Zweikomponenten-Entwicklungsmittel benutzt wird. Ein A/D-Wandler 250 ist mit dem Bilddichtesensor C durch einen Verstärker 251 verbunden. Der Verstärker 251 ist einer, bei dem der Ausgangspegel von dem Bilddichtesensor C auf den Treiberspannungspegel des Mikroprozessors 210 verstärkt wird.

Der Bilddichtesensor C ist ausgebildet, so dass ein in 3 gezeigtes Gehäuse CK mit Rillen ausgestattet ist, in denen der Winkel zwischen der Lichtempfangsachse der lichtemittierenden Diode LED (lichtemittierende Diode LN66, hergestellt von Kagoshima Matsushita Denshi Co.) und der senkrechten Zeile des Bildträgers 10 auf 40° eingestellt ist, und der Winkel zwischen der Lichtempfangsachse des Phototransistors PT (Phototransistor PN101, hergestellt von Kagoshima Matsushita Denshi Co.) und der senkrechten Zeile ebenfalls auf 40° eingestellt ist, und die lichtemittierende Diode LED und der Phototransistor PT jeweils in die Rillen eingefügt sind. Das Gehäuse CK ist angeordnet, so dass seine vordere Oberfläche parallel zu der Oberfläche des Bildträgers ist und sich auf die Mitte des Bildträgers 10, der von der Oberfläche davon um 6 mm entfernt ist, in der Nähe der Reinigungseinheit 22 richten kann. Der Bilddichtesensor C ist aus der lichtemittierenden Diode LED und dem Phototransistor PT zusammengesetzt. Mit dem Anodenterminal der lichtemittierenden Diode LED ist eine variable Gleichstromleistungsversorgung (nicht gezeigt) mit maximaler Leistung von 10 (V) verbunden, und mit dem Kathodenterminal der lichtemittierenden Diode LED sind ein halbfestes Widerstandselement (nicht gezeigt), das zwischen 1 k (&OHgr;) und 2 k (&OHgr;) umgeschaltet werden kann, und ein festes Widerstandselement (nicht gezeigt) verbunden. Mit dem oben erwähnten Aufbau wird die Emissionsintensität der lichtemittierenden Diode LED durch Ändern der Ausgangsspannung der variablen Gleichstromleistungsversorgung eingestellt. Mit dem Anodenterminal des Phototransistors PT ist eine Gleichstromleistungsversorgung VDC mit 10V verbunden, und mit dessen Kathodenterminal ist eine Rusgangserfassungsschaltung verbunden, die aus einem Operationsverstärker (nicht gezeigt) und festen Widerstandselementen (nicht gezeigt) zusammengesetzt ist. Mit diesem Aufbau wird die Spannung erfasst, die der durch den Phototransistors PT abgefühlten Lichtintensität entspricht. Deshalb kann von einem Tonerbild reflektiertes Licht effizient empfangen werden.

Nebenbei bemerkt wird bei dem Verfahren zum Bestimmen einer emittierten Lichtmenge der den Bilddichtesensor C bildenden lichtemittierenden Diode LED die emittierte Lichtmenge so bestimmt, dass die Ausgangsspannung von dem Phototransistor PT, der von dem Bildträger 10 (keine Tonerhaftung) reflektiertes Licht empfängt, während die Emission der lichtemittierenden Diode LED gleich V0 gemacht wird. Deshalb ist es möglicht, die Verschmutzung auf einem staubdichten Glas (nicht gezeigt), das den Bilddichtesensor C bildet, und auf der Oberfläche des Bildträgers 10 zu korrigieren.

Das Vorhergehende stellt den mechanischen und elektrischen Aufbau bei der Bildgebungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels dar.

Nun wird ein bei dem vorliegenden Beispiel benutztes Patch-Bild wie folgt erläutert.

4 ist eine Abbildung, bei der ein auf einem Bildträger gebildetes Patch-Bild vergrößert ist. Patch-Bilder sind jene (4), die auf dem Bildträger 10 vor der Bildung von Zielbildern gebildet werden, und von denen jedes aus Tonerbildern mit seiner spezifischen Zeilenbreite zusammengesetzt ist.

In 4 gibt eine Pfeilmarke die Richtung der Rotation des Bildträgers 10 an, und schraffierte Abschnitte stellen Bereiche dar, an denen Toner haftet. 4(a) zeigt fünf Patch-Bilder, bei denen eine Zeilenbreite einer Zeile, die ein Patch-Bild bildet, auf 50 &mgr;m fixiert ist, um konstant zu sein, und Intervalle zwischen Zeilen der Reihe nach geändert werden, um 50 &mgr;m, 75 &mgr;m, 100 &mgr;m, 125 &mgr;m und 150 &mgr;m zu betragen. 4(b) zeigt ebenfalls fünf Patch-Bilder, bei denen eine Zeilenbreite einer ein Patch-Bild bildenden Zeile der Reihe nach geändert wird, um 100, 80%, 60%, 40% und 20% zu sein. Bei jedem Patch-Bild ist ein Tonerzeilenbild, das das Patch-Bild bildet, das gleiche hinsichtlich des Grundvorgangs unabhängig von einer spezifischen einzelnen Farbe oder einer sekundären Farbe, bei der zwei Farben von Y, M, C und K überlagert sind. Es ist vorzuziehen, dass eine Zeilenbreite eines Zeilenbildes, das die feinste Breite unter jenen aufweist, die ein Patch-Bild bilden, auf die Breite festgelegt wird, die angrenzende Tonerbildern sogar in dem Fall nicht störend beeinflusst, wenn alle geschätzten Variationen berücksichtigt werden. Es ist vorzuziehen, dass die größte Breite auf die Breite festgelegt wird, die angrenzende Tonerbilder sogar in dem Fall immer störend beeinflusst, wenn alle geschätzten Variationen berücksichtigt werden. Es ist ebenfalls zur Sicherstellung der Empfindlichkeit vorzuziehen, dass eine Größe eines Patch-Bildes eingestellt wird, um größer als ein Messbereich eines Sensors zu sein.

Jede der 6 und 7 ist eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Reflexionsdichte und Intervallen von Zeilen zeigt.

In 6 und 7 gezeigte graphische Darstellungen zeigen die Beziehung zwischen der von den Patch-Bildern in 4(a) erhaltenen Reflexionsdichte und Impulsbreiten. Eine graphische Darstellung in 7 zeigt einen Fall, in dem Messwerte der Dichte durch Verschmutzung beeinflusst wurden, so dass sie höher sind. Beide Fälle geben an, dass ein Wendepunkt b existiert. Da die reguläre Reflexion von in 4(a) gezeigten Patch-Bildern das zehnfache oder mehr der Reflexion von einem Toner ist, ist die Änderung in dem Verlauf groß, in dem Tonerbilder die Oberfläche des Bildträgers 10 abdecken, wie in Zone 1 in 6 gezeigt ist. Es wird angegeben, dass, nachdem die Tonerbilder die Oberfläche des Bildträgers abgedeckt haben, die durch eine Zunahme von Tonerschichten verursachte Änderung geringfügig ist, wie in Zone 2 in 6 gezeigt ist.

Jede der 8 und 9 ist eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Reflexionsdichte und den Impulsbreiten zeigt.

Die in 8 und 9 gezeigten graphischen Darstellungen zeigen die Beziehung zwischen der von den Patch-Bildern in 4(b) erhaltenen Reflexionsdichte und den Impulsbreiten. Eine in 9 gezeigte graphische Darstellung gibt einen Fall an, in dem die graphische Darstellung in 8 hinsichtlich der Empfindlichkeit des Bildträgers durch Änderungen der Umgebungsbedingungen und Änderungen mit Ablauf der Zeit geändert wurden. Beide Fälle geben an, dass ein Wendepunkt existiert. Da die reguläre Reflexion von in 4(b) gezeigten Patch-Bildern das zehnfache oder mehr der Reflexion von einem Toner ist, ist die Änderung in dem Verlauf groß, in dem Tonerbilder die Oberfläche des Bildträgers 10 abdecken, wie in Zone 1 in 8 gezeigt ist. Es wird angegeben, dass, nachdem die Tonerbilder die Oberfläche des Bildträgers 10 abgedeckt haben, die durch eine Zunahme von Tonerschichten verursachte Änderung geringfügig ist, wie in Zone 2 in 8 gezeigt ist.

Als nächstes wird ein Zeilenbreiten-Steuerverfahren bei einer Bildgebungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels wie folgt erläutert.

Es wird ein Prozess zum Festlegen der Rotationsrate der Entwicklungshülse 141 zum Erhalten der gewünschten maximalen Bilddichte (1,4) bei der Bildgebungsvorrichtung erläutert.

Ein Bediener sendet eine Anweisung von einem Bedienfeld (nicht gezeigt) an die MPU 210, um das Kopieren zu starten,. Die MPU 210 erfasst die Phase des Bildträgers 10 durch die Verwendung von von einem Codierer (nicht gezeigt) ausgegebenen Phasensignalen und bringt den Bildträger 10 dazu, sich in der Pfeilrichtung (siehe 1 und andere) basierend auf der erfassten Phase zu drehen. Die MPU 210 legt eine vorgeschriebene Ausgangsspannung an die Ladeeinheit 12 von einer Hochspannungsleistungsversorgung (nicht gezeigt) an, und dadurch beginnt die Ladeeinheit 12 sich zu entladen, um einen Bildgebungsbereich des Bildträgers 10 gleichmäßig zu laden. Danach veranlasst die MPU 210 die lichtemittierende Diode LED (siehe 3), die den Bilddichtesensor C bildet, die Ausgangsspannung der variablen Gleichstromleistungsversorgung zu ändern, und legt die Ausgangsspannung der variablen Gleichstromleistungsversorgung fest, so dass die Sensorausgabe an einem Abschnitt, der keinen Toner-Patch aufweist, gleich 7 (V) sein kann. Diese angelegte Spannung wird zur Oszillation verwendet, so dass Infrarotlicht auf den Bildträger 10 gestrahlt wird. Patch-Bilder werden auf dem Bildträger 10 gebildet. Für ein Belichtungsniveau zum Bilden der Patch-Bilder wird PMW255 verwendet, das von einem maximalen Belichtungsbetrag ist. So erstellte Latent-Bilder werden durch Entwicklungshülsen 141entwickelt, die jeweils eine unterschiedliche Rotationsrate aufweisen. Die Rotationsrate der Entwicklungshülse 141 wird von 100 UpM auf 450 UpM mit einem Inkrement von 25 UpM erhöht. Wie in 4(b) gezeigt wird, wird eine Mehrzahl der auf diese Art und Weise erstellten Patch-Bildern durch den Bilddichtesensor C gelesen. Wenn ein durch Lesen durch den Bilddichtesensor erhaltener Ausgangswert gleich oder niedriger als der Sensorausgang von 1,5 V ist, was der festen Bilddichte von 1,4 entspricht (mit einem Bilddichtemesser, hergestellt von Macbeth Co.), wird die Rotationsrate der Entwicklungshülse 141 festgelegt, wobei sichergestellt wird, dass die maximale Bilddichte von 1,4 oder mehr durch den Drucker gewährleistet wird. Nebenbei bemerkt wird die Rotationsrate der Entwicklungshülse 141 auf 225 UpM (Verhältnis von linearer Geschwindigkeit der Entwicklungshülse zur linearen Geschwindigkeit des Bildträgers beträgt etwa 1,60) bei normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (20°C 50% äquivalente RH) festgelegt, obwohl dies von Eigenschaften des Entwicklungsmittels (Ladungsmenge, Tonerdichte, Fluidität und anderen) und Oberflächenpotenzialkennlinien einer Photorezeptorschicht abhängt.

Nach dem oben erwähnten Vorgang zum Bestimmen der Rotationsrate der Entwicklungshülse 141 führt die MPU 210 einen Zeilenbreiten-Meßprozess aus, der indirekt die Zeilenbreite von der Reflexionsdichte von Patch-Bildern erhält, wobei die Breite eines zeilenförmigen Tonerbildes in 4(b) gezeigt wird.

Genauer gesagt sendet die MPU 210 Patch-Signale von dem RAM 230, der das PWM-Steuermittel bildet, an eine Impulsbreitenmodulations-Schaltung (nicht gezeigt), welche die Schreibeinheit 13 bildet. Die Impulsbreitenmodulations-Schaltung (nicht gezeigt) sendet an die LD-Treiberschaltung (nicht gezeigt) die Modulationssignale, die durch Impulsbreitenmodulation von Patch-Signalen erhalten wurden, die einer Abtastzeile entsprechen. Die Treiberschaltung emittiert einen Laserstrahl durch Oszillation eines Halbleiterlasers mit Modulationssignalen. Dieser Laserstrahl wird durch einen Polygonspiegel, der sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit dreht, zum Abtasten eines Bildträgers 10 mit einem winzigen Punkt durch eine f&thgr;-Linse, eine erste zylindrische Linse und eine zweite zylindrische Linse abgelenkt. Der oben erwähnte Vorgang zum Bilden eines Latent-Bildes wird für eine vorgeschriebene Anzahl von Vorgängen wiederholt. Bei Erfassung des Abschlusses des Bildungsvorgangs für das Latent-Bild erfasst die MPU 210 die Phase des Bildträgers 10 von von einem Codierer (nicht gezeigt) gesendeten Phasensignalen und treibt dann die Entwicklungseinheiten 14A14D an der mit dem Latent-Bild synchronisierten Position. Deshalb visualisiert das auf dem Bildträger 10 gebildete Latent-Bild eine Mehrzahl von in 4(b) gezeigte Patch-Bilder.

Die MPU 210 erfasst die Phase des Bildträgers 10 von den Phasensignalen von einem Codierer, veranlasst dann die lichtemittierende Diode LED (siehe 3), die den Bilddichtesensor C bildet, die Ausgangsspannung der variablen Gleichstromleistungsversorgung zu ändern, und legt die Ausgangsspannung der variablen Gleichstromleistungsversorgung fest, so dass die Sensorausgabe an einem Abschnitt, der keinen Toner-Patch aufweist, 7 (V) sein kann. Diese angelegte Spannung wird zur Oszillation verwendet, so dass Infrarotlicht auf den Bildträger 10 gestrahlt wird. Mit dem oben erwähnten Aufbau sendet der den Bilddichtesensor C bildende Phototransistor PT eine Sensorausgabe, die der Lichtintensität entspricht, die von den auf dem Bildträger 10visualisiert Patch-Bildern reflektiert wird, an die MPU 210 durch den A/D-Wandler 251.

Wenn die von den visualisierten Patch-Bildern erhaltene Sensorausgabe gleich 5,8 (V) ist, führt die MPU 210 eine Berechnung gemäß einem Ausdruck, wie beispielsweise –log 5,8 (V)/7 (V) durch, da die maximale Ausgabe des Sensors gleich 7 (V) ist. Die MPU 210 interpoliert ferner mit 32 Daten von PWM von 0 bis 248, um die fehlenden Daten einzufüllen. Das Verfahren dieser Interpolation ist ein bekanntes Verfahren, wie beispielsweise ein Spline-Verfahren mit gerader Linie und ein Lagrange-Verfahren mit gerader linie, oder ist manchmal ein Interpolationsverfahren, das in der Ausgestaltung spezifisch ist. In diesem Fall wurde eine Interpolation basierend auf einer kubischen Spline-Funktion durchgeführt (Kyoiku Shuppan: siehe Spline function and its application).

Da die maximale Bilddichte auf 1,4 durch die Rotationsrate der Entwicklungshülse 141 festgelegt wird, muss der Dichteberechnungswert –log (Sensorausgabe von PWM 255 Pegel/7 (V)) der Sensorausgabe des PMW-Pegels 255 ebenfalls 1,4 sein. Da die Sensorausgabe von PWM 248 fast die gleiche wie die von PWM 255 aufgrund der Eigenschaften einer Bildgebungsvorrichtung ist, muss –log (Sensorausgabe von PWM 248 Pegel/7 (V)) ebenfalls 1,4 sein. Daher können Druckereigenschaften durch Normieren des Berechnungswerts der Dichte erhalten werden, die mit der maximalen Bilddichte von 1,4 erhalten wurde. Hinsichtlich der Dichte von PWMO zeigt jedoch die tatsächliche Bilddichte auf einem Transferblatt die Dichte des Transferblatts selber, und daher wird (durch Densitometer erhaltene feste Bilddichte) = (von der Sensorausgabe erhaltenene Dichte des Patch-Tonerbildes auf dem Bildträger) durch Addieren der Dichte des Transferblatts zu dem erhaltenen Dichteberechnungswert erhalten. Nebenbei bemerkt ist es ebenfalls annehmbar, dass die MPU 210 Patch-Bilder mehrere Male liest und die Lesewerte zum Verbessern der Erfassungsgenauigkeit gemittelt werden.

In Japan oder anderen Ländern, in denen Zeichen mit vielen Strichen verwendet werden, ist es notwendig, eine Zeilenbreite zu bestimmen, die keine Zeichenunschärfe und Zeichenschnitt bei der visuellen Prüfung sogar beim Drucken durch Ändern einer Zeilenbreite verursacht, und sie ist im allgemeinen zwischen 100 &mgr;m und 120 &mgr;m. Im Fall einer Bildgebungsvorrichtung, wie beispielsweise einem Drucker oder dergleichen, werden die Ladespannung und eine PWM-Breite vor der Auslieferung eingestellt, so dass die Zeilenbreite 120 &mgr;m unter der Standardumgebung für den Gebrauch sein kann. Ein auf einem Transfermaterial reproduziertes Bild wird jedoch der Änderung in der Dichte und einer Zeilenbreite unterworfen, die durch Änderung mit der Benutzungs-Zeit des Bildträgers 10 und des Entwicklungsmittels sowie auch durch Änderungen der Umgebungsbedingung verursacht wird. Daher ist es notwendig, die Ladespannung und die PWM einzustellen und sie auf die Anfangswerte durch Messen der Dichte und einer Zeilenbreite zurückzusetzen, wenn die Leistungsquelle angeschaltet oder wenn der Druckvorgang gestartet wird.

Bei der Bildgebungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels misst die MPU 210 die Druckdichte, um sie auf den Anfangswert zurückzusetzen, macht dann einen Zeilenabstand gleich dem Anfangswert von 120 &mgr;m, ändert PWM-Werte der Reihe nach und erhält einen Wendepunkt. Die MPU 210 erhält nämlich einen Schnittpunkt von Tangentenlinien für eine Parabel in 8 als einen Wendepunkt a. Die MPU 210 erkennt den durch das oben erwähnte Verfahren erhaltenen Wendepunkt a als einen, der zeigt, dass eine Zeilenbreite eines Tonerbildes gleich einem Abstand ist. Die MPU 210 berechnet eine Neigung einer Reihe von graphischen Darstellungen, welche die Beziehung zwischen der Impulsbreite und der Dichte zeigen, wie in 8 und 9 gezeigt ist, bei denen die Neigung verwendet wird, um das Patch-Bild zu bilden, das zum Erhalten der Bilddichte dient, die gemäß den oben erwähnten Verfahren erhalten wird. Die MPU 210 berechnet eine optimale Impulsbreite von dem oben erwähnten Wendepunkt a.

In diesem Fall hängt eine Genauigkeit des Berechnens des Wendepunktes lediglich von Indexsignalen zum Steuern des Betriebs-Timing des Schreibmittels 13 ab. Da ein hochgenauer Quarzoszillator zum Erhalten von Standardsignalen bei dem Zeilenbreitenerfassungsverfahren bei dem vorliegenden Beispiel verwendet wird, kann eine Genauigkeit des Berechnens des Wendepunktes a hoch gehalten werden. Daher werden bei dem Zeilenbreitenmessverfahren bei dem vorliegenden Beispiel ein Absolutwert einer Reflexionsdichte und eine Zeilenbreite, die erfordern, dass ein Bilddichtesensor C hoch genau ist, nicht direkt gemessen, sondern hochgenaue Signale, wie beispielsweise Indexsignale, werden zum Erfassen einer Zeilenbreite verwendet. Bei dem Zeilenbreiten-Steuerverfahren bei dem vorliegenden Beispiel kann daher eine Zeilenbreite durch die Verwendung von hochgenauen Signalen sogar in dem Fall eines Bilddichtesensors C erfasst werden, der keine hohe Genauigkeit erfordert. Ferner ist bei dem Zeilenbreiten-Steuerverfahren bei dem vorliegenden Beispiel keine hohe Genauigkeit zum Anbringen des Bilddichtesensors C erforderlich. Demgemäß ist es möglich, die Anzahl von Schritten zum Einstellen des Bilddichtesensors C zu verringern. Außerdem wird bei dem Zeilenbreiten-Steuerverfahren bei dem vorliegenden Beispiel durch einen Empfindlichkeitsabfall des Bilddichtesensors C, der durch Umweltänderungen und Änderungen mit der Zeit verursacht wird, nichts beeinflusst.

Nebenbei bemerkt wurde bei dem vorliegenden Beispiel, das die MPU 210 steuert, um die Impulsbreitensignale zum Bilden eines latenten Bildes einzustellen, nachdem ein geeigneter PWM-Wert durch die oben erwähnte Verarbeitung als ein Anfangswert erkannt wurde, erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt, und die MPU 210 kann ebenfalls steuern, um sich auf die Prozessbedingung durch Faktoren, wie beispielsweise die Gitterspannung der Ladeeinheit 12, die Rotationsrate der Entwicklungseinheiten 14A14D und Entwickeln einer Vorspannung einzustellen. Ferner sind die Steuervorgänge für in 4(a) gezeigten Patch-Bilder die gleichen wie jene bei der oben erwähnten Erläuterung.

Ferner wird bei diesem Beispiel erstens die lineare Geschwindigkeit der Entwicklungshülse und zweitens der geeignete Wert der Impulsbreitenmodulation gemessen; es ist jedoch möglich, den Ablauf der Messungen umzukehren.

Die mit dem oben erwähnten Aufbau ausgestattete Erfindung kann ein Zeilenbreiten-Steuerverfahren anbieten, bei dem ein Tonerzeilenbild, das durch Erfassen einer Zeilenbreite eines Tonerzeilenbildes bei mehreren Mikron bis 10 Mikron reproduziert wird, auf eine vorgeschriebene Zeilenbreite gesteuert werden. Außerdem ist es möglich, eine Zeilenbreite durch die Verwendung von genauen Signalen sogar in dem Fall eines Bilddichtesensors zu erfassen, der nicht genau ist, weil genaue Signale, wie beispielsweise Indexsignale, zur Erfassung der Zeilenbreite verwendet werden. Da keine hohe Genauigkeit zum Anbringen des Bilddichtesensors C erforderlich ist, kann die Anzahl von Schritten zum Einstellen des Bilddichtesensors weiter verringert werden, und es gibt keinen Einfluß durch einen Empfindlichkeitsabfall des Bilddichtesensors, der durch Änderungen der Umgebungsbedingungen und Änderungen mit der Betriebszeit verursacht wird.

Zusätzlich zu den oben erwähnten Wirkungen ermöglicht es der oben erwähnte Aufbau, ein Zeilenbreiten-Steuerverfahren bereitzustellen, das imstande ist, ebenfalls auf eine Bildgebungsvorrichtung angewendet zu werden, die einen Farbbildgebungsprozess benutzt.

Zusätzlich zu den oben erwähnten Wirkungen ermöglicht es der oben erwähnte Aufbau, ein Zeilenbreiten-Steuerverfahren bereitzustellen, das imstande ist, die Empfindlichkeit eines Sensors zu steigern.


Anspruch[de]
Zeilenbreiten-Steuerverfahren zum Steuern einer Zeilenbreite eines Tonerbildes, mit den folgenden Schritten:

Einstellen von Impulsbreitensignalen zum Steuern der Lichtemission einer Lichtquelle;

Bilden eines latenten Patch-Bildes, das aus einer Mehrzahl von latenten Zeilenbilder zusammengesetzt ist, auf einem Bildträger durch Strahlen von Licht von der Lichtquelle;

Entwickeln des latenten Patch-Bildes mit Toner, um ein aus Tonerzeilenbildern zusammengesetztes Toner-Patch-Bild zu bilden;

Wiederholen des Schritts des Bildens des latenten Patch-Bildes und des Schritts des Entwickeln des latenten Patch-Bildes, um das Toner-Patch-Bild für eine Mehrzahl von Malen zu bilden,

wobei jedes Toner-Patch-Bild aus Zeilen mit einer einzigen vorbestimmten Zeilenbreite zusammengesetzt ist, und die vorbestimmten Zeilenbreiten aller Patch-Bilder unterschiedlich sind oder jedes Toner-Patch-Bildes aus Zeilen zusammengesetzt ist, die eine einzige vorbestimmte Zeilenabstandsbreite zwischeneinander aufweisen, und die vorbestimmten Zeilenabstände aller Patch-Bilder unterschiedlich sind, sodass eine Reihe von Toner-Patch-Bildern auf dem Bildträger gebildet wird;

wobei das Zeilenbreiten-Steuerverfahren ferner die folgenden Schritte umfasst:

Messen der durchschnittlichen optischen Dichten der Zeilenbilder und der Intervalle zwischen jedem der Toner-Patch-Bilder, um eine Variationskurve der durchschnittlichen optischen Dichten als eine Funktion der unterschiedlichen vorbestimmten Zeilenbreiten der Toner-Patch-Bilder oder der unterschiedlichen vorbestimmten Zeilenabstände der Toner-Patch-Bilder zu erhalten;

Erfassen eines Wendepunkts (a, b) in der Variationskurve der gemessenen optischen Dichten zum Steuern der Lichtquelle; und

Steuern der Lichtquelle, um die Zeilenbreite des Tonerbildes gemäß den Daten des Wendepunkts (a, b) einzustellen.
Zeilenbreiten-Steuerverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Toner-Patch-Bild aus einer Mehrzahl von Farbtonern gebildet wird, die überlagert werden. Zeilenbreiten-Steuerverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Patch-Bild aus den Tonerzeilenbilder zusammengesetzt ist, deren Zeilenbreiten konstant sind und deren Abstände verändert werden. Zeilenbreiten-Steuerverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Patch-Bild aus den Tonerzeilenbilder zusammengesetzt ist, deren Zeilenbreiten verändert werden. Zeilenbreiten-Steuerverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem eine Größe des Toner-Patch-Bildes größer als ein Messbereich für einen Sensor ist. Zeilenbreiten-Steuerverfahren zum Steuern einer Zeilenbreite eines Tonerbildes, ferner mit den folgenden Schritten:

Bestimmen eines linearen Geschwindigkeitswerts einer Entwicklungshülse (developing sleeve) (141) in einem Entwicklungsmittel, mit dem eine maximale Dichte des Tonerbildes bei einem vorbestimmten Wert erhalten wird;

Einstellen einer linearen Geschwindigkeit der Entwicklungshülse (141) bei dem linearen Geschwindigkeitswert; und

Wiederholen der Schritte zum Bilden der Reihen von Toner-Patch-Bildern, Messen der optischen Dichten der Reihen of Toner-Patch-Bildern und Erfassen des Wendepunkts (a, b) in der Variationskurve; und

wobei der Steuerschritt folgende Schritte umfasst:

Bestimmen eines Impulsbreitenmodulationswerts zum Steuern der Lichtemission der Lichtquelle, mit dem eine Zeilenbreite des Tonerbildes bei einem vorbestimmten Wert erhalten wird; und

Steuern der Zeilenbreite des Tonerbildes gemäß dem Impulsbreitenmodulationswert.
Zeilenbreiten-Steuerverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Schritte in der Reihenfolge ausgeführt werden: Schritt zum Bestimmen eines linearen Geschwindigkeitswerts, Einstellschritt, Wiederholungsschritt, Schritt zum Bestimmen eines Impulsbreitenmodulationswerts und Steuerschritt. Zeilenbreiten-Steuerverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Schritte in der Reihenfolge ausgeführt werden: Schritt zum Bestimmen eines Impulsbreitenmodulationswerts, Wiederholungsschritt, Schritt zum Bestimmen eines linearen Geschwindigkeitswerts, Einstellschritt und Steuerschritt.






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