DE19643611B4

DE19643611B4 - Verfahren zum Bestimmen eines Einfärbungsgrades von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen

Info

Publication number: DE19643611B4
Application number: DE1996143611
Authority: DE
Inventors: Volkhard Maess; Hans Winter
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1996-10-22
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2016-10-23
Also published as: DE19643611A1

Abstract

Verfahren zum Messen der Dicke einer Tonerschicht als Maß für den Einfärbungsgrad von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen, bei welchem ein fest angeordneter kapazitiv arbeitender Sensor (S1) so angebracht ist, dass er den Einfluß des Höhenschlags der Oberfläche eines Trägermediums mit erfasst, wobei dieser Sensor (S1) in einem ersten Schritt gegen das Trägermedium längs einer Spur mißt, die keine Tonermarke enthält,
mit Hilfe desselben Sensors in einem zweiten Schritt gegen das Trägermedium längs der selben mit einer Tonermarke (4) versehenen Spur gemessen wird,
die während eines Umlaufs des Trägermediums ermittelte Vielzahl von Messwerten U_T und U_To jeweils gleicher Umlaufpositionen in einem Speicher abgespeichert werden, und
zur Bestimmung des Einfärbungsgrades aus den erhaltenen Messwerten U_T und U_To eine Schichtdicked_T gemäß nachstehender Gleichung bestimmt wird:

mit UDiff = UT- UTo wobei
U_Diff ein Differenzpotential ist,
U_T Messwerte der Spannung sind, die mittels des Sensors über die Zeit entlang der Spur mit Tonermarke gemessen wird,
U_To Messwerte der Spannung sind, die mittels des Sensors über die Zeit entlang der Spur ohne Tonermarke gemessen wird,
K eine geometrie- und ladungsabhängigeSensorkonstante ist,
ε_T die Dielektrizitätskonstante der Tonermarke ist, und
ε_M die Dielektrizitätskonstante des Mediums der Umgebung ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Einfärbungsgrades von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen.

In anschlaglosen Druck- und Kopiergeräten wird zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes Farbstoff oder Toner auf ein Trägermedium aufgebracht und gegebenenfalls auf diesem fixiert. Hierbei wird zwischen direkt und indirekt arbeitenden, anschlaglosen Druck- und Kopiergeräten unterschieden. Bei direkt arbeitenden Druck- und Kopiereinrichtungen, wie beispielsweise Tintenstrahl-Druckern, wird das Bild direkt auf einem Aufzeichnungsträger erzeugt. Bei indirekt arbeitenden Druck- und Kopiereinrichtungen, wie beispielsweise bei den meisten elektrofotografischen Druck- und Kopiereinrichtungen, wird ein Tonerbild zunächst auf einem Bilderzeugungsmedium, wie beispielsweise einem Fotoleiter, erzeugt, anschließend auf einen Aufzeichnungsträger übertragen und auf diesem fixiert.

Eine erzielbare Druckqualität hängt insbesondere von dem Einfärbungsgrad eines Druck- bzw. Tonerbildes, und somit von der Menge des auf einen Aufzeichnungsträger übertragenen Farbstoffs bzw. Toners ab. Ferner muss beispielsweise bei Vollflächen, gerasterten Halbtonflächen, Linien, Zeichen u.ä. der Einfärbungsgrad des Druckbildes in bestimmten Grenzen gehalten werden. Daher muss zuerst der Einfärbungsgrad eines Druck- bzw. Tonerbildes gemessen und anschließend mit Hilfe eines Regelsystems entsprechend dem Messergebnis die aufzubringende Farbstoff- bzw. Tonermenge eingestellt werden. Entsprechend den Anforderungen an die Druckqualität kann der Regelvorgang auch in bestimmten zeitlichen Abständen wiederholt werden.

Zum Bestimmen bzw. Messen des Einfärbungsgrades von Druckbzw. Tonerbildern werden beispielsweise Flächenbereiche gezielt eingefärbt, die als Druck- oder Tonermarken bezeichnet werden.

Ein Bestimmen bzw. Messen des Einfärbungsgrades von Druckoder Tonermarken kann direkt auf einem Aufzeichnungsträger und/oder einem Bilderzeugungsmedium, wie beispielsweise einer Fotoleitertrommel, vorgenommen werden.

Bei elektrofotografischen Druck- und Kopiereinrichtungen wird beispielsweise von einem Zweikomponenten-Entwickler, d.h. einem Entwicklergemisch aus Träger und Toner, der Toner von einer Entwicklerstation aus an den Fotoleiter übertragen. Hierbei wird in Abhängigkeit von dem eingesetzten Verfahren aus dem Zweikomponenten-Entwickler der Toner von belichteten oder nicht-belichteten Bereichen auf dem Fotoleiter angezogen. Die Menge Toner, die an dem Fotoleiter angezogen wird, ist hierbei unter anderem von dem Mischungsverhältnis der beiden Komponenten des Zweikomponenten-Entwicklers und einer an den Fotoleiter angelegten Bias-Spannung abhängig.

Zur Erzielung einer geforderten Druckqualität muß die auf den Fotoleiter aufgebrachte Tonermenge und damit die Einfärbung eines Druck- oder Tonerbildes genau in vorgegebenen Grenzen gehalten werden, da beispielsweise eine schwarz einzufärbende Fläche nur tiefschwarz erscheint, wenn ausreichend Toner aufgebracht wird. Andererseits darf beispielsweise bei dünnen, dicht nebeneinander liegenden Linien nicht zuviel Toner aufgetragen werden, da sonst die Linien ineinander verlaufen.

Ferner ist es aus ökonomischen sowie ökologischen Gründen auch bei einer einzufärbenden Fläche nicht sinnvoll bzw. vertretbar, mehr Toner auf den Fotoleiter als unbedingt notwendig aufzutragen oder anders ausgedrückt, es soll möglichst nur immer soviel Toner aufgebracht werden, wie für den jeweils gewünschten Einfärbungsgrad benötigt wird.

Zum Messen des Einfärbungsgrades von Druck- oder Tonerbildern in Form von Tonermarken sind optoelektrisch arbeitende Sensorsysteme bekannt. Bei Verwenden solcher Sensorsysteme wird eine Tonermarke mit Testlicht, beispielsweise mit sichtbarem oder infrarotem Licht, bestrahlt. Aufgrund unterschiedlicher Reflexions- und Absorptionseigenschaften von Tonermarken, welche von der Tonermenge auf der Tonermarke abhängen, bzw. eines Toner tragenden Mediums wird mittels eines optoelektrischen Sensorsystems die Intensität des reflektierten bzw. transmittierten Licht gemessen und daraus der Einfärbungsgrad bestimmt.

Das reflektierte bzw. transmittierte Licht wird mit Hilfe eines Fotoempfängers, beispielsweise eines Fotowiderstands, einer Fotodiode oder eines Fototransistors in ein elektrisches Signal umgesetzt. Mit Hilfe dieses elektrischen Meßsignals wird die an den Fotoleiter zu übertragende Tonermenge beispielsweise durch Ändern des Mischungsverhältnisses der zwei Komponenten eines Entwicklergemisches neu eingestellt.

Optoelektrisch arbeitende Sensorsysteme, die zum Bestimmen eines Einfärbungsgrades von Tonermarken verwendet werden, weisen insbesondere den Nachteil auf, daß durch die optischen Eigenschaften des Toner tragenden Mediums die Intensität des reflektierten Lichts und damit das von dem optoelektrichen Sensorsystem erzeugte elektrische Signal beeinflußt wird. Wird beispielsweise der Einfärbungsgrad direkt auf einem Aufzeichnungsträger gemessen, so können bereits bei Verwenden verschiedener Papierarten Druckbild-Fehlanpassungen auftreten. Ähnliche Druckbild-Fehlanpassungen können beispielsweise durch Schwankungen in den Fotoleiter-Chargen auftreten.

Nachteilig ist außerdem, daß bei zunehmender Betonerung von Vollfächen-Tonermarken die reflektierte bzw. transmittierte Lichtmenge nur so lange abnimmt, bis sämtliche Flächenelemente der Tonermarke einmal lückenlos mit Toner bedeckt sind. Eine danach weiter zunehmende, mehrlagige Belegung der Tonermarke führt bei vollständig absorbierendem Tonermaterial nicht mehr zu Veränderungen der reflektierten/absorbierten Lichtmenge und damit des elektrischen Signals und kann deshalb mit optoelektrischen Sensoren nicht erkannt werden.

Mit Hilfe eines optoelektrisch arbeitenden Sensorsystems läßt sich somit nicht feststellen, wie viele Tonerschichten oder -lagen auf einer Tonermarke übereinander liegen. Da eine schwarze Fläche bereits bei durchschnittlich 1,5 bis 2 Tonerschichten erzielt wird, führt jeder zusätzlich aufgebrachte Toner zu unnötig hohem Tonerverbrauch; dies läßt sich jedoch mittels eines optoelektrischen Sensorsystems nicht mehr feststellen.

Ein weiterer Nachteil von optoelektrischen Sensorsystemen besteht darin, dass unterschiedliche Tonerfabrikate bzw. verschiedenfarbige Toner auch unterschiedliche Reflexions- und Absorptionseigenschaften haben. Daher ist ein optoelektrischer Sensor an den jeweils verwendeten Toner bzw. jeden farbigen Toner speziell anzupassen, was sehr kostenintensiv sein kann. Im Extremfall können optoelektrische Sensorsysteme bei bestimmten Farbtonern überhaupt nicht eingesetzt werden.

Bei elektrofotografischen Druck- und Kopiereinrichtungen, in welchen zur Bilderzeugung Licht verwendet wird, kann der Einsatz optoelektrisch arbeitender Sensorsysteme zum Feststellen von Tonermarken zu unerwünschten Wechselwirkungen des verwendeten Testlichts mit dem lichtempfindlichen Bilderzeugungsmedium führen. Durch solche Wechselwirkungen kann einerseits die Druckqualität beeinträchtigt und andererseits die Lebensdauer des lichtempfindlichen Bilderzeugungsmediums verkürzt werden.

Aus Xerox Disclosure Journal, Vol. 13, Nr. 4, S. 201, ist ein Verfahren zum Bestimmen des Einfärbungsgrades von mit Tonern versehenen Bereichen eines Fotoleiters bekannt. Zwei kapazitiv arbeitende Sensoren stehen in Rollkontakt mit Außenabschnitten der fotoleitenden Oberfläche. Ein Sensor misst die Kapazität , die sich aufgrund der Luftschicht und der Tonerschicht auf der fotoleitenden Oberfläche ergibt. Der andere Sensor bestimmt die Hintergrundkapazität des Fotoleiters. Aus der Differenz der Messergebnisse der beiden Sensoren kann auf die Schichtdicke des Toners geschlossen werden, wobei eine Einmessung mit bekannten Schichtdicken erfolgt. Der Höhenschlag der Fotoleitertrommel wird nicht erfasst.

Aus der DE 39 39 835 C2 ist es bekannt, die Schichtdicke eines Tonermaterials mit Hilfe eines Fotosensors zu ermitteln, wobei die Information über die Schichtdicke im unterschiedlichen Reflexionsvermögen von Fotoleiter und Toneroberfläche enthalten ist. Zur Erhöhung der Genauigkeit und zur Reduzierung des Einflusses einer Exzentrizität der Fotoleitertrommel erfolgen Messungen an einer Vielzahl von Stellen entlang des Umfangs der Fotoleitertrommel, und aus den sich ergebenden Ausgangswerten wird der Mittelwert berechnet. Die Messergebnisse des Fotosensors werden dann auf diesen Mittelwert bezogen.

Weiterhin ist aus der DE 38 07 121 A1 eine elektrofotografische Druckeinrichtung mit einem geregelten elektrofotografischen Prozess bekannt. Mit Hilfe einer Abtasteinrichtung kann der Einfärbegrad des Hintergrundbereichs eines Bildes erfasst werden. Hierzu wird eine Rastermarke mit Toner gedruckt und abgetastet. Aus dem Abtastergebnis kann auf den Einfärbegrad geschlossen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bestimmen eines Einfärbungsgrades von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen dahingehend zu verbessern, dass das Aufbringen von Toner so geregelt wird, dass der Einfärbungsgrad eines Tonerbildes in einem vorgegebenen engen Toleranzbereich gehalten wird, um dadurch die Bildqualität zu verbessern und gleichzeitig den Tonerverbrauch zu optimieren.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Merkmale in Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand weiterer Ansprüche.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen eines Einfärbungsgrades von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen werden mittels eines Sensors, gegen eine auf einem Trägermedium aufgebrachte Tonermarke sowie auch gegen ein unbetonertes Trägermedium gemessen. Um diese Messwerte zu erhalten, sind gemäß der Erfindung als Sensoren vorzugsweise kapazitive Sensoren verwendet, die Üblicherweise als Abstandssensoren bezeichnet werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist von der Erkenntnis ausgegangen, dass der Einfärbungsgrad einer gleichmäßig betonerten bzw. gleichmäßig gerastert betonerten Fläche in einer festen, vorgegebenen Abhängigkeit zur mittleren integralen Tonerschichtdicke steht. Die mittels eines erfindungsgemäßen kapazitiven Sensors gemessene Tonerschichtdicke ist somit ein Maß für den Einfärbungsgrad der betonerten Flächenbereiche.

Das Verwenden von solchen Abstandssensoren gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft, da bei kapazitiven Sensoren kein Testlicht erforderlich ist; somit treten einerseits keine Wechselwirkungen mit dem lichtempfindlichen Bilderzeugungsmedium auf, und andererseits ist es nicht erforderlich, den Sensor unterschiedlichen Tonerfarben oder Papiersorten anzupassen. Vielmehr läßt sich mit Hilfe eines kapazitiven Sensors gemäß der Erfindung die Schichtdicke des Toners unabhängig von Tonerart oder Tonerfarbe oder auch unabhängig von einem Toner tragenden Medium, wie beispielsweise einem Fotoleiter oder einer Papiersorte, bestimmen.

Bei Benutzen eines kapazitiven Sensors bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in elektrofotografischen Druck- und Kopiereinrichtungen wird vorzugsweise der leitfähige Untergrund eines Fotoleiters unter dessen fotoempfindlichen Schicht als eine der beiden Kondensatorplatten verwendet.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen eines Einfärbungsgrades von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen wird vorzugsweise mittels eines kapazitiven Sensors gegen eine auf einem Trägermedium vorgesehene Tonermarke gemessen und zum Bestimmen des Einfärbungsgrades eine Schichtdicke d_T gemäß der nachstehenden Gleichung (1) bestimmt

Hierbei sind mit U_T eine Spannung, die mittels des Sensors gegen die Tonermarke gemessen wurde, mit K eine geometrie- und ladungsabhängige Sensorkonstante, mit d_P die Dicke einer fotoelektrischen Schicht, mit d der Abstand des Sensors von der fotoempfindlichen Schicht, mit ε_T die Dielektrizitätskonstante der Tonermarke, mit ε_M die Dielektrizitätskonstante des Mediums der Umgebung, und mit ε_P die Dielektrizitätskonstante der fotoempfindlichen Schicht bezeichnet.

Gemäß der Erfindung ist das Vergleichen der beiden erhaltenen Messwerte dahingehend spezifiziert, dass zum Bestimmen des Einfärbungsgrades die Schichtdicke d_T der Tonermarke mittels eines Differenzpotentials U_Diff, welches die Differenz einer Spannung U_T bei Messen gegen eine Tonermarke und einer Spannung U_oT bei Messen gegen einen unbetonerten Bereich eines Trägermediums ist, mit Hilfe der nachstehenden Gl. (2) bestimmt wird:

Hierbei sind mit K eine geometrie- und ladungsabhängige Sensorkonstante, mit ε_T die Dielektrizitätskonstante der Tonermarke und mit ε_M die Dielektrizitätskonstante des Mediums bezeichnet.

Wenn die Spannungen U_T und U_oT nacheinander mit nur einem Sensor gemessen werden, wird der Sensor hierzu jeweils in solche Positionen gebracht, dass in einer ersten Position die Spannung U_oT gegen den unbetonerten Bereich des Trägermediums gemessen wird, während in einer zweiten Position die Spannung U_T gegen die auf einem Trägermedium aufgebrachte Tonermarke gemessen wird. Wenn die beiden Spannungen U_T und Uo_T nacheinander mittels desselben Sensors gemessen werden, wird vorzugsweise der in entsprechenden Zeitabständen gegen das unbetonerte Trägermedium gemessene Spannungswert in einem Speicher abgelegt und aus diesem zur Bildung des Differenzpotentials U_Diff abgerufen.

Gemäß der Erfindung werden ausgehend von einer (beispielsweise mit Hilfe einer Lichtschranke) festgelegten Ausgangsposition eines unbetonerten Trägermediums mittels eines Sensors an einer Vielzahl von Messpunkten die jeweils, dort vorhandenen Spannungen U_oT gegen das unbetonerte Trägermedium gemessen; die auf diese Weise erhaltenen Spannungswerte werden in einem Speicher abgelegt. Anschließend werden bezüglich derselben Ausgangsposition bei einem Teil der Vielzahl Messpunkte auf dem unbetonerten Bereich die jeweiligen Spannungen gegen betonerte Bereiche (beispielsweise in Form von Tonermarken) gemessen. Schließlich wird analog den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten zur Bestimmung des Einfärbungsgrades aus den erhaltenen Messwerten eine Schichtdicke d_T nach Gl. (2) bestimmt.

In Abhängigkeit von dem zu erzeugenden Druckbild werden in Verbindung mit der Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Vollflächen- oder Raster-Tonermarken verwendet. Ferner ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl die auf einer Tonermarke befindliche maximale, minimale oder integrale Schichtdicke bestimmbar.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren werden somit die Messungen weder durch Art oder Farbe des Toners noch durch optische Eigenschaften des Toner tragenden Mediums beeinflußt bzw. verfälscht. Da die Schichtdicke und hieraus auch in etwa die Anzahl Schichten bestimmbar ist, kann die Schichtdicke, die beispielsweise zum Einfärben einer schwarzen Fläche 1,5 bis 2-lagig sein sollte, entsprechend optimiert werden. Dadurch kann der Tonerverbrauch bei gleichzeitig optimierter Druckqualität gesenkt werden, was sowohl unter ökonomischen als auch ökologischen Gesichtspunkten sehr vorteilhaft ist.

Bei Anwenden der erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich auch die Qualität beim Vollfarbendruck wesentlich verbessern, da beispielsweise erforderliche Tonerschichtdicken farbabhängig eingestellt werden können.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

1a einen prinzipiellen Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung für einen Einsatz bei den erfindungsgemäßen Verfahren;

1b ein Ersatzschaltbild des in 1a dargestellten Aufbaus;

2a und 2b jeweils Graphen von Spannungsverläufen bei Verwenden einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung bei einer Fotoleitertrommel mit Höhenschlag, und zwar 2a einen Spannungsverlauf bei Messen gegen einen unbetonerten Bereich und 2b einen Spannungsverlauf bei Messen ge-

1a zeigt einen prinzipiellen Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung, in welcher ein Sensor S mit einer Halterung 1 fest verbunden ist. Der Sensor S ist in einem Abstand d von der Oberfläche einer fotoempfindlichen Schicht 2 angeordnet, die beispielsweise auf einer Fotoleitertrommel vorgesehen ist. Unterhalb der fotoleitfähigen Schicht 2 befindet sich ein leitfähiger, vorzugsweise metallischer Untergrund 3, beispielsweise die Fotoleitertrommel.
Wie 1a zu entnehmen ist, weist die fotoempfindliche Schicht eine Dicke d_P auf. Ferner ist in 1a gegenüber dem Sensor S auf der fotoempfindlichen Schicht 2 eine Tonermarke 4 mit einer Dicke d_T vorgesehen.
Im folgenden wird anhand von 1b, die ein Ersatzschaltbild des in 1a dargestellten Aufbaus zeigt, das Bestimmen der Dicke d_T der Tonermarke 4 erläutert. Der in dem Ersatzschaltbild oberste Kondensator mit einer Kapazität C_M entspricht in 1a dem Bereich zwischen dem Sensor S und der Tonermarke 4. Der hellgraue mittlere Kondensator mit einer Kapazität C_T entspricht der Tonermarke 4 und der dunkelgrau wiedergegebene Kondensator mit einer Kapazität C_P entspricht der fotoempfindlichen Schicht 2.
Die Gesamtkapazität C des Ersatzschaltbildes bzw. der in 1a dargestellten Anordnung läßt sich somit nach Gleichung Gl. 1a berechnen.
Durch Einsetzen der vorstehend definierten Abstände d, d_T und d_P und der entsprechenden Dielektrizitätskonstanten ε_M, ε_t und ε_P, und zwar ε_M des Mediums zwischen Sensor S und Tonermarke 4, ε_T der Tonermarke 4 und ε_P der fotoempfindlichen Schicht, sowie durch Einführen einer geometrie- und ladungsabhängigen Sensorkonstante K läßt sich die mittels des Sensors gemessene Spannung U_T gegen die Tonermarke 4 durch Gl. 1b darstellen als:
Entsprechend läßt sich die mittels des Sensors gemessene Spannung U_oT gegen eine nicht-betonerte Oberfläche, d.h. eine Oberfläche ohne Toner (oT) durch Gl. 1c darstellen als:
Durch Umformen der Gl. 1b und Einsetzen in Gl. 1c läßt sich die Schichtdicke d_T der Tonermarke 4 durch Gl. (1) folgendermaßen darstellen:
Liegen beim Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung die beiden Spannungswerte U_T und U_oT vor, so läßt sich mit Hilfe des Differenzpotentials U_Diff aus den beiden Spannungen U_T und U_oT d.h. U_Diff = U_T – U_oT aus den G1' en. lb und lc die Schichtdicke U_T der Tonermarke 4 nach der erheblich einfacheren Gl. 2 berechnen als:
2a und 2b zeigen schematische Spannungsverläufe, die bei Verwendung eines kapazitiven Sensors bzw. von kapazitiven Sensoren bezüglich einer Fotoleitertrommel mit Höhenschlag gemessen werden. Hierbei sind in den Graphen der 2a und 2b auf der Ordinate eine Spannung U und auf der Abszisse die Zeit aufgetragen.
Die sinusförmige Linie in 2a gibt einen Spannungsverlauf U_oT wieder, den ein Sensor mißt, wenn die Messung direkt gegen eine unbetonerte Fotoleitertrommel erfolgt. Dagegen zeigt 2b zusätzlich noch einen Spannungsverlauf U_oT, der dem in 2a dargestellten überlagert ist. Der Spannungsverlauf in 2b wird erhalten, wenn die Messung gegen einen betonerten Bereich der Fotoleitertrommel, vorzugsweise gegen eine Tonermarke 4 (siehe 1a) erfolgt.
Da der Höhenschlag der Fotoleitertrommel eine zyklische, sich wiederholende Abstandsänderung zwischen dem Sensor und der Fotoleitertrommel bewirkt, kann eine elektronische Meßwertspeicherung vorgenommen werden. Mit Hilfe der gemessenen Spannungen U_oT und U_T läßt sich dann die Schichtdicke dr der Tonermarke 4 eindeutig bestimmen.

Claims

Verfahren zum Messen der Dicke einer Tonerschicht als Maß für den Einfärbungsgrad von in Druck- und Kopiereinrichtungen erzeugten, betonerten Bereichen, bei welchem ein fest angeordneter kapazitiv arbeitender Sensor (S1) so angebracht ist, dass er den Einfluß des Höhenschlags der Oberfläche eines Trägermediums mit erfasst, wobei dieser Sensor (S1) in einem ersten Schritt gegen das Trägermedium längs einer Spur mißt, die keine Tonermarke enthält, mit Hilfe desselben Sensors in einem zweiten Schritt gegen das Trägermedium längs der selben mit einer Tonermarke (4) versehenen Spur gemessen wird, die während eines Umlaufs des Trägermediums ermittelte Vielzahl von Messwerten U_T und U_To jeweils gleicher Umlaufpositionen in einem Speicher abgespeichert werden, und zur Bestimmung des Einfärbungsgrades aus den erhaltenen Messwerten U_T und U_To eine Schichtdicke d_T gemäß nachstehender Gleichung bestimmt wird:
mit UDiff = UT - UTo wobei U_Diff ein Differenzpotential ist, U_T Messwerte der Spannung sind, die mittels des Sensors über die Zeit entlang der Spur mit Tonermarke gemessen wird, U_To Messwerte der Spannung sind, die mittels des Sensors über die Zeit entlang der Spur ohne Tonermarke gemessen wird, K eine geometrie- und ladungsabhängige Sensorkonstante ist, ε_T die Dielektrizitätskonstante der Tonermarke ist, und ε_M die Dielektrizitätskonstante des Mediums der Umgebung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Tonermarke eine Vollflächen-Tonermarke vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Tonermarke eine Raster-Tonermarke vorgesehen ist.