DE2741713A1

DE2741713A1 - Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines elektrostatischen ladungsbildes

Info

Publication number: DE2741713A1
Application number: DE19772741713
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Hirayama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1976-09-17
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1978-03-23
Also published as: US4358520A; GB1592067A; JPS5337025A; JPS6040024B2; DE2741713C2; FR2365147A1; FR2365147B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung des Ausbildungsprozesses eines elektrostatischen Ladungsbildes durch Stabilisierung eines auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger durch einen elektrofotografischen Vorgang ausgebildeten elektrostatischen Ladungsbildes und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur schnellen Stabilisierung eines ausgebildeten elektrostatischen Ladungsbildes, mittels derer sich ein zwei Arten von elektrostatischen Ladungsabschnitten umfassender Ausbildungsprozeß für ein elektrostatisches Ladungsbild rasch optimieren läßt.

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In der Elektrofotografie sind verschiedene Verfahren bekannt, bei donen ein elektrostatisches Ladungsbild auf unterschiedlichen 'lypen von lichtempfindlichen Materialien bzw. Aufzeichnungsträgern ausgebildet und nach seiner Entwicklung auf ein Übertragungsmedium bzw. Übertragungsmaterial übertragen oder nach der Übertragung entwickelt wird, so daß das ausgebildete Bild verwendet werden kann. Verschiedene dieser Verfahren einschließlich des in der US-PS 2 297 691 beschriebenen sog. Carlson-Vorfahrens haben in der Praxis Anwendung gefunden. Das bei der Elektrofotografie ausgebildete Bild wird leicht von Umgebungsbedingungen beeinflußt und beeinträchtigt, so daß eine Stabilisierung des hierbei ausgebildeten elektrostatischen Ladungsbildes in der Praxis von hoher Bedeutung ist. Zunächst umfassen die Hauptfaktoren, die zu den charakteristischen Merkmalen des bei dem üblichen elektrofotografischen Verfahren ausgebildeten Bildes beitragen, die Eigenschaften und Kennwerte des verwendeten lichtempfindlichen Materials bzw. Aufzeichnungsträgers, die Kennwerte der Ladeeinrichtung zur Sensibilisierung des lichtempfindlichen Aufzeichnungsträgers, die Kennwerte der für die Belichtung verwendeten Lichtquelle und deren Lichtnienge, die Entwicklungskennwerte, die Bildübertragungskennwerte, die Eigenschaften und Kennwerte des Übertragungsmediums bzw. Übertragungsmaterials, die Reinigungseigenschaf ten des Restentv.'icklers, usw.

Diese Eigenschaften und Kennwerte sind in Abhängigkeit von dem Einfluß von Temperatur, Feuchtigkeit, Verschmutzung durch Staub, Alterung, usw. veränderlich, was auf komplizierte Weise die Eigenschaften des ausgebildeten Ladungsbildes beeinträchtigt und verändert.

Zur Stabilisierung einer solchen Bildveränderung hat bisher ein Verfahren Verwendung gefunden, bei dem jede der vorstehend genannten Eigenschaften bzw. Kennwerte einzeln stabilisiert wird und außerdem sind Verbesserungen der

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jeweiligen Eigenschaften bzw. Kennwerte entwickelt worden. Eine Gewähr dafür, daß das Bild, bei dem verschiedene Eigenschaften und Kennwerte sich gegenseitig beeinflussen, ständig stabilisiert ist, ist jedoch durch eine einzeln erfolgende Stabilisierung bzw. Konstanthaltung der vorstehend genannten Kennwerte nur sehr schwer zu erzielen.

Ein Verfahren zur Stabilisierung eines derartigen elektrofotografisch gebildeten Bildes ist z.B. in der US-PS 2 956 4 87 beschrieben, bei dem ein xerographisches lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial entsprechend dem sog. Carlson-Verfahren mit Ladung und Bildbelichtung zur Bildung eines elektrostatischen Ladungsbildes beaufschlagt wird und nach Entwicklung und Übertragung dieses Bildes die Lichtmenge des Vorlagenbildes, entsprechend der das lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial zu belichten ist, das Potential des derart gebildeten elektrostatischen Ladungsbildes oder die Dichte des Bildes nach seiner Entwicklung erfaßt bzw. ermittelt werden, woraufhin das Ergebnis dieser Entwicklung zu der bei diesem Verfahren verwendeten Lade-und Belichtungseinrichtung usw. zurückgekoppelt und dadurch das gebildete Bild stabilisiert wird. Die Faktoren, die eine Instabilität des elektrostatischen Ladungsbildes verursachen, beinhalten Änderungen der Ladungsspannungen, Haften von Fremdstoff en oder Fremdkörpern an der Ladeelektrode, Alterung der Ladeelektrode durch Oxidation oder dergl., durch Temperatur und Feuchtigkeit verursachte Änderungen der Kennwerte der Koronaentladung und der Lichtmenge des Bildes, Ermüdung des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, Änderungen der Temperatur-und Feuchtigkeitskennwerte des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials usw. Wenn diese Faktoren innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen, ist eine Stabilisierung des elektrostatischen Ladungsbildes durch Messen der Potentiale an den belichteten und nicht belichteten Bereichen

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des elektrostatischen Ladungsbildes und Änderung der Ladespannungen und der Belichtungsstärke durch Verwendung eines Rückkopplungssystems möglich.

Gemäß der vorstehend genannten US-PS wird das Potential des entsprechend dem Carlson-Verfahren ausgebildeten elektrostatischen Ladungsbildes gesteuert. Bei Eintreten einer Schädigung bzw. einer Verschlechterung der Eigenschaften des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wird jedoch das darauf befindliche Restpotential zur Änderung des Potentials des belichteten Bereiches erhöht, wodurch eine Stabilisierung des Ladungsbildes schwierig wird.

Aus der US-PS 3 586 S08 ist außerdem ein System bekannt, bei dem die Differenz zwischen dem ermittelten Potential und einem Bezugspotential einem Integrator zur Steuerung der Ausgangsspannung und damit zur Steuerung der Aufladung zugeführt wird. Jedes dieser Verfahren dient zur Steuerung des Car lson-Verfahrens, bei dem ein Ladungsbild durch lediglich eine Art eines Aufladungsschrittes bzw. Aufladungsabschnittes ausgebildet wird.

Im Cegensatz zu diesem, lediglich eine Art eines Aufladungsabschnittes erfordernden Ausbildungsprozeß eines Ladungsbildes ist z.B. aus den US-Patentschriften 3 666 und 3 734 609 ein zwei oder mehrere Arten von Aufladungsabschnitten umfassender Verfahrenstyp zur Ausbildung des elektrostatischen Ladungsbildes bekannt, bei dem die Ladeeinrichtung zur Durchführung der jeweiligen Ladungsschritte bzw. Aufladungsabschnitte gesteuert und damit ermöglicht wird, daß die Potentiale des belichteten und des nicht belichteten Bereiches des gebildeten elektrostatischen Ladungsbildes geändert werden. Diese Verfahrensart hat sich zur Realisierung einer stabilisierten Ausbildung des Ladungsbildes als geeignet erwiesen. Nichtsdestoweniger hat es sich hier ebenfalls gezeigt, daß auch bei Verwendung einer

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Rückkonplunqseinrichtung gemäß der vorher konzipierten
Einrichtung zur Messung des Potentials des Ladungsbildes
eine erhebliche Zeitdauer erforderlich ist, bis das Potential des Ladungsbildes sich einem Bezugswert nähert- bzw.
diesen erreicht und stabilisiert ist. Da nämlich lediglich eine der Aufladungseinrichtungen eingestellt wird, kann das elektrostatische Ladungsbild nicht stabilisiert werden, und darüberhinaus beeinflußt eine Veränderung bzw. Verstellung bei einer der Aufladungseinrichtungen die von der jeweils
anderen Aufladungseinrichtung bewirkte Aufladung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren
zur schnellen Stabilisierung eines elektrostatischen Ladungsbildes in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungsbedingungen bei einem zumindest zwei Arten von Aufladungsabschnitten umfassenden Ausbildungsprozeß eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines zumindest zwei ^rten von Aufladungsabschnitten umfassenden Ausbildungsvorganges eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial unter
Bildung eines stabilisierten elektrostatischen Ladungsbildes zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 bzw. 8 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Durch die Erfindung läßt sich somit bei einem in zumindest zwei Arten von Aufladupgsabschnitten erfolgenden
Aufladungsprozeß eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial ein äußerst stabiles elektrostatisches Ladungsbild erhalten, indem das

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Potential V des Dunkelbereiches und das Potential V_r des Hellbereiches auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial gemessen wurden, die Meßwerte mit einem vorgegebenen Bezugspotential V für den Dunkelbereich und einem vorgegebenen Bezugspotential V_{T D} für den IJellbereich verglichen

LK

werden und für den Fall, daß die Differenzen zwischen den Warten V„, V_T und den Werten V_r_ , V_T_ nicht innerhalb vor-

U i-i LK LK

gegebener Bereiche liegen, der Betrag einer Steuerung durch Steuer funktionen f (x,y) und g (x,y), bei denen die Differenzen χ = V - V, und y = V - V variabel sind, eingestellt

UK D XjK Lj

und das Potential des Ladungsbildes auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnunqsmaterial entsprechend dem eingestellten Betrag der Steuerung verändert wird.

Hierdurch läßt sich das elektrostatische Ladungsbild sehr schnell stabilisieren, so daß die Cptimalbedingungen für die Stabilisation in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen schnell eingestellt werden können und damit sich der aus zwei oder mehr Arten von Aufladungsabschnitten bestehende Ausbildungsprozeß des elektrostatischen Ladungsbildes wesentlich verbessern läßt.

Eine vorzugsweise verwendete Ausführungs form der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine £usführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm, das die grundlegenden Verfahrensschritte veranschaulicht, mit deren Hilfe das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß.der Erfindung auf einen vorgegebenen Wert gebracht wird,

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Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, das gegenüber den grundsätzlichen Verfahrensschritten verbesserte Verfahrensschritte zur Verringerung der benötigten Zeitdauer veranschaulicht,

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm, das spezifische Verfahrensschritte gemäß der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 5 den Aufbau eines lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials bzw. Aufzeichnungsträgers, der bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens Verwendung findet,

Fig. 6-1, 6-2 und 6-3 die Ladungsverteilung auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial bzw. Aufzeichnungsträger während des Primär-Aufladungsabschnittes, des zusammen bzw. gleichzeitig erfolgenden Wechselstromentladungs-un'1 Belichtungsabschnittes bzw. des die n«·:--ni:i» ■ Oberfläche umfassenden Belichtung«·..·'} :■<'■>.·:' bei dem Verfahren gemäß der Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 A, 6 B und 6 C Ersatzschaltbilder, die jeweils der Fig. 6-1, 6-2 bzw. 6-3 entsprechen,

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Änderungen des Oberflächenpotentials entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 8 ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der für die Primäraufladung zugeführten Spannung und dem sich ergebenden Oberflächen-Sättigungspotential des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials veranschaulicht,

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Fig. 9 ein Schaubild, das die Beziehung zwischen

der Wechselvorspannung und dom sich ergebenden Oberflächen-Sättigungspotential des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials veranschaulicht.

Fig. 10 ein Echaubild, das die E-V- Kennlinie

für ein Beispiel einer Messung zur Bestimmung

der Funktionsko^effizienten veranschaulicht, und

Fig. 11 eine schematiache Darstellung eines spezifischen Aufbaus eines Digitalrechners.

Fig. 1 zeigt in Form einer Seitenansicht eine Vorrichtung zur Durchführung des zwei Arten von Aufladungsabschnitten umfassenden Ausbildungsvorganges eines elektrostatischen Ladungsbildes, auf den sich die Erfindung bezieht.

Dieser Ausbildungsvorgang eines elektrostatischen Ladungsbildes erfolgt unter Anwendung des aus der US-Patentschrift 3 666 363 bekannten Verfahrens, bei dem ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial bzw. ein Aufzeichnungsträger Verwendung findet, eier grundsätzlich eine fotoelektrisch leitfähige Schicht und eine Isolierschicht aufweist, die übereinander geschichtet auf einem elektrisch leitenden Stütz-oder Auflageelement angebracht sind.

Eine lichtempfindliche Aufzeichnungstrommel 1, die aus einem derartigen, die Form einer Trommel aufweisenden lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial besteht, wird mittels einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung in Richtung des Pfeiles gemäß Fig. 1 in Drehung versetzt. Das lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial wird mittels eines Primärladers 2 mit einer gleichförmigen Koronaentladung beaufschlagt, wonach es mittels eines Wechselstromladers 6 mit

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einer Wechselstrom-Koronaentladung beaufschlagt wird, während es gleichzeitig mittels einer Belichtungslichtquelle 10 einer Bildbelichtung unterworfen wird und sodann einer gleichmäßigen, die gesamte Oberfläche erfassenden Belichtung ausgesetzt wird. Auf diese Weise wird ein elektrostatisches Ladungsbild mit hohem Kontrast auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel 1 erhalten. Dieses elektrostatische Ladungsbild wird in einer Entwicklervorrichtung 15 unter Verwendung eines aus aufgeladenen Tonerpartikeln und einem magnetischen Trägermaterial bestehenden Entwicklers entwickelt. Das auf diese Weise durch die Entwicklung erhaltene Tonerbild wird auf ein synchron mit der Drehbewegung der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel 1 zwischen die lichtempfindliche Aufzeichnungstrommel 1 und einen Bildübertragungslader 19 geführtes Blatt Übertragungspapier übertragen, indem das Übertragungspapier mittels des Bildübertragungsladers 19 einer Koronaentladung ausgesetzt wird.

Das derart mit dem Tonerbild versehene Übertragungspapier wird durch eine Fixiervorrichtung 22 geführt, die eine Heizwalze und eine Druckwalze zur Fixierung des Tonerbildes aufweist. Die noch einige restliche Tonerbestandteile tragende Oberfläche der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel wird mittels einer Reinigungseinrichtung 24 zur Entfernung des restlichen Toners gereinigt und somit wieder für den nächsten Ausbildungsvorgang eines elektrostatischen Ladungsbildes bereit gemacht.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist ein Meßfühler oder eine Sonde 12 zur Messung des Oberflächenpotentials der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel 1 an einer auf die BeIichtungslampe 11 für die gesamte Oberfläc he folgenden Stellung angeordnet. Die Sonde darf das elektrostatische Ladungsbild auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials nicht wesentlich stören und

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kann aus einer beliebigen, üblicherweise verwendeten Sonde wie etwa aus einer Sonde des Vibrations-Kapazitätstyps stehen. Die Sonde 12 ist mit einer Oberflächenpotential-Meßeinrichtung 13 gekoppelt und wird von dieser mit dem erforderlichen Signal versorgt. Die Oberflächenpotential-Meßeinrichtung 13 gibt eine Spannung ab, die dem von der Sonde gemessenen Potential proportional ist. Die abgegebene Spannung wird über einen Analog-Digital-Umsetzer einem Digitalrechner 25 zugeführt. Wie nachstehend noch näher beschrieben wird, erhält der Digitalrechner 25 außerdem ein Eingangssignal von einem Trommelumdrehungsimpulsgenerator 18, während das Ausgangssignal des Digitalrechners 25 über Digital-Analog-Umsetzer 5,9,17 usw. verschiedenen Verarbeitungseinrichtungen zugeführt wird.

Zur Erleichterung des Verständnisses des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die grundsätzlichen Vorgänge zur Ausbildung eines konstanten Oberflächenpotentials auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial in Fig. 2 veranschaulicht. Zunächst wird das Potential V des nicht belichteten Fereichs des Ladungsbildes (das nachstehend als Potential des Dunkelbereichs bezeichnet wird ) gemessen und mit einem vorgegebenen Bezugspotential V für den Dunkelbereich zur Ermittlung der Potentialdifferenz χ = V - V_ß verglichen, wobei dann, wenn die Potentialdifferenz nicht in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Wert steht, eine dem Wert χ proportionale Spannung A E angelegt wird, die z.B. einer Spannung E überlagert wird, welche an dem Primärlader 3 anliegt. Nach der Wartezeit, nach der die Auswirkung der Änderung dieser an dem Primärlader 3 anliegenden Spannung

von der Sonde erfaßt wird (Verzögerung Primärlader fc

Sonde), wird der Wert V erneut gemessen und dieser Zyklus wiederholt, bis die Potentialdifferenz /x/ den vorgegebenen Wert S annimmt. Danach wird das Potential V_T des belichteten Bereichs des Ladungsbildes (nachstehend als

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Potential des Hellbereiches bezeichnet) gemessen und mit einem vorgegebenen Bezugspotential V für den Hellbereich zur Ermittlung der Potentialdifferenz y = V_TR ~ ^ verglichen. Befindet sich diese Potentialdifferenz / y/ nicht in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Wert 6 , wird eine dem Wert y proportionale Spannung ^E.« angelegt, die z.B. einer dem Wechselstromlader 6 zugeführten Spannung Ε_Λ

überlagert ist. Nach Ablauf der Wartezeit, nach der die Auswirkung der Änderung der Spannung E- von der Sonde erfaßt

wird (Verzögerung Wechselstromlader ψ» Sonde), wird der

Wert V_L erneut gemessen und ein solcher Zyklus wiederholt, bis der Wert / y/ in den Eereich des vorgegebenen Wertes £ gelangt. Sodann wird wieder / χ / verändert, und zwar auch, wenn / y/ den vorgegebenen Wert annimmt, so daß sich der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt, bis die Beziehun gen /x/<o und / y/< £ gleichzeitig realisiert sind.

Eine relativ lange Trommeldrehzeit (bis zu 10 und mehr volle Umdrehungen) ist erforderlich, bevor das elektrostatische Ladungsbild auf diese Weise stabilisiert ist. Diese zur Stabilisierung des elektrostatischen Ladungsbildes erforderliche Zeit wird von der Meßzeit und der für den Vergleich des Meßwertes benötigten Zeit bestimmt, hängt jedoch im wesentlichen von der Meßzeit ab, da die Verarbeitungszeit des Digitalrechners in der Größenordnung von einigen Mikrosekunden liegt. Diese Meßzeit hängt außerdem von der erforderlichen Wartezeit ab, nach der die Auswirkung der Spannungsänderung erst von der Sonde erfaßt wird, so daß die in Fig. 1 durch Θ.. und θ~ bezeichnete Winkelverschiebung erforderlich ist. Eei der Vorrichtung gemäß der dargestellten Ausführungsform v/erden für die Winkelverschiebung über den Winkel Q₁ 1,11 Sekunden und für die Winkelverschiebung über den Winkel θ_ 0,75 Sekunden benötigt. Die in diesem Falle benötigte Meßzeit ergibt sich somit gemäß der nachstehend aufgeführten Tabelle 1.

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Tabelle 1

Primärspannung angelegt ^ V gemessen 1/11 (see.)

Primärspannung korrigiert »> V gemessen 1/11

(V_D ist korrekt)
Licht EIN —*· V_T gemessen 0,72

J-I

Wechselspannung korrigiert ^ V gemessen 0,75

(V. ist korrekt)

Licht AUS *- V gemessen 0,72

Primärspannung korrigiert ^ V gemessen 1/11

(V_D ist korrekt)

Licht EIN *· V_T gemessen 0,72

Wechselspannung korrigiert ^ V_ gemessen 1,75

Jj

(V_L ist korrekt)

Licht AUS ^ V_ß gemessen 0,72

Primärspannung korrigiert *· V gemessen 1,11

(V_D ist korrekt)
Licht EIN ^ V_T gemessen 0,72

Jj

(Beendigung bei korrektem Wert von V_T

Gesamtwert 9,54 (see.)

Es ist zu beachten, daß bei der Messung während des Abschnittes "Licht EIN" der Zustand nach dem Passieren der gesamten Fläche bzw. des gesamten Bereiches des Wechselstromladers anders als im Falle einer Wechselspannungskorrektur nicht gemessen werden muß, so daß die benötigte Zeit den kurzen Wert von 0,72 Sekunden aufweist.

Als Verfahren zur Verringerung der Zeit zur Stabilisierung des vorstehend beschriebenen grundlegenden Vorganges könnte das nachstehend beschriebene Verfahren in Betracht gezogen werden:

Zunächst wird die lichtempfindliche Aufzeichnungstrommel gedreht, während die Belichtung im Dunkelzustand gehalten wird, und es wird das Potential V_ß des Dunkel-

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bereichs gemessen. Der von der Sonde gemessene Wert wird mit dem Bezugspotential V verglichen, und wenn die Poten-

L)K

tialdifferenz / χ / sich nicht in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Wert S befindet, wird die Primärspannung um den Wert Λ E_p = 0< χ = C* (V_DR - V_ß) geändert. Auf der anderen Seite ist das lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial vom Dunkelzustand bereits auf den Hellzustand aufgeladen, so daß das Potential V des !Teilbereiches unmittelbar nach der Messung des Potentials V des Dunkelbereiches gemessen wird. Wenn diese Potentialdifferenz /Y/ sich nicht in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Wert 6 befindet, wird die Wechselspannung um den Wert A E = fi y = /3 (V_nR V) verändert. Danach wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wieder in den Dunkelzustand versetzt und die bis zur Erfassung der Auswirkung der vorher erfolgten Primärspannungsänderung und Wechselspannungsänderung erforderliche Zeit abgewartet, woraufhin der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt wird, um die Potentialdifferenzen / x/ und /y/ derart zu konvergieren, daß die Beziehungen IxI K. S und/y/< 6 gelten. Auf diese Weise könnte die benötigte Zeit effektiv auf ein Drittel bis ein Fünftel der bei dem Verfahren gemäß Fig. 2 erforderlichen Zeit abgekürzt werden.

Das vorstehend beschriebene grundlegende Verfahren kann jedoch in unerwünschter Weise sehr viel Zeit für die Stabilisation erfordern, wenn die Spannung für jede Ladeeinrichtung durch Änderungen der Umgebungsbedingungen oder anderer Bedingungen in hohem Maße schwankt, obwohl dies nicht so bedeutsam ist, wenn die Schwankungen der Spannung einer jeden Ladeeinrichtung in der Nähe ihres Optimalwertes erfolgen. Auch kann die in beträchtlichem Maße variable Stabilisationszeit unter verschiedenen Bedingungen praktisch eine Schwierigkeit bei der Steuerung des Ausbildungsvorganges des elektrostatischen Ladungsbildes in Aussicht stellen.

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Nachstehend soll nun ein gegenüber dem vorstehend beschriebenen grundlegenden Verfahren verbessertes Verfahren zur Stabilisierung des elektrostatischen Ladungsbildes beschrieben werden.

Bei diesem Verfahren wird zunächst die lichtempfindliche Aufzeichnungstrommel 1 im Dunkelzustand gedreht und sodann einer Belichtung ausgesetzt, um sie in den Hellzustand zu versetzen. Das Potential V des Dunkelbereichs wird gemessen, wenn der Dunkelbereich der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel an der Sonde 12 vorbeiläuft und anschließend erfolgt die Messung des Potentials V des Hellbereiches, wenn der Hellbereich der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel die Sonde 12 passiert. Die Meßwerte werden mit den jeweiligen Bezugspotentialen V und V zum Erhalt von χ = ν._Λη - V^ und χ = V_T _, = V₁. miteinander

DK IJ JjK Jj

verglichen. Befinden sich χ und y nicht in Übereinstimmung mit den vorgegebenen Werten S und 6 , so werden sie in Funktionen f (x,y) und g (x,y) eingesetzt, in denen χ und y Variable darstellen, die die anzulegenden Spannungen und damit die Werte Δ E_p = f (x,y) und Λ E = g (x,y) bestimmen. Die Primärspannung E und die Wechselspannung E _, werden entsprechend diesen bestimmten bzw. ermittelten Vierten geändert. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die Beziehungen /x/ < ο und/y/<d erhalten sind.

Durch geeignete Festlegung der vorstehend genannten Funktionen f (x,y) und g (x,y) läßt sich die Konvergenz der Potentialdifferenzen mit ein oder zwei Wiederholungen dieses Vorgangs erreichen und dadurch das elektrostatische Ladungsbild stabilisieren. Fig. 2 veranschaulicht außerdem den Vorgang der Beurteilung, ob die anzulegenden Spannungen ihre vorbestimmten Maximalwerte beim Erhalt von Λ E ^unc^ ^Aea übersteigen, und der Abgabe eines Warnsignals bzw. einer Warnanzeige, wenn sie die Maximalwerte überschreiten. Diese Maßnahme ist insbesondere dahingehend von Bedeutung, daß das

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gebildete Warnsignal das Auftreten einer Unregelmäßigkeit im Ausbildungsvorgang des Ladungsbildes anzeigt (z.B. einen Bruch des Aufladungsdrahtes bzv/. der Laderleitung, eine Unregelmäßigkeit der Hochspannungsquelle, eine Unregelmäßigkeit der Belichtungslampe oder dergl.) und auch die Ermüdung der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel (die sich in einem verringerten Kontrast aufgrund der Alterung oder der wiederholten Verwendung der Aufzeichnungstrommel bemerkbar macht), angibt.

In der nachstehenden Tabelle 2 ist die zur Stabilisierung des elektrostatischen Ladungsbildes in der vorstehend beschriebenen Weise erforderliche Zeit wiedergegeben .

Tabelle 2

Primär-und Wechselspannung angelegt
Licht EIN

gemessen gemessen

Primär-und Wechselspannung korrigiert
(Licht AUS)
Licht EIN

gemessen

gemessen (Beendigung bei korrekten Werten

von V^ und V )
^D L

1,11 (see.) 0,72 1,11 0,72

Gesamtwert 3,66 see.

Darüberhinaus ist es zur Verringerung der Stabilisierungszeit von Vorteil, zumindest zwei Sonden einzusetzen, die jeweils ausschließlich das Potential des Dunkelbereichs bzw. des Hellbereiches des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials messen und dadurch ermöglichen, daß die beiden Messungen im wesentlichen gleichzeitig abgeschlossen werden. In diesem Falle ist es empfehlenswert sicherzustellen, daß entsprechende Dunkel-und Hellmuster ständig an denjenigen

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Stellen des lichtempfindlichen Aufzeichnungsinaterials ausgebildet werden,an denen sich die Sonden befinden. Ein Beispiel für die für eine auf diese Weise erfolgende Stabilisation erforderliche Zeit ist in der nachstehenden Tabelle 3 wiedergegeben.

Tabelle 3

Primär-und Wechselspannung angelegt 1

/,. π . ii ^ \ ι """^v". V_T qemessen 1,11 see.

(Ifell-jlJunkelrnustcr; JDL '

Primärspannung korrigiert, Wechsel-

spannung korriqiert \—►■ V , V gemessen 1,11

/ U L·

(Hell-,Dunkelmusterj
(Beendigung bei korrekten Werten
veal V und V )

Gesamtwert 2,22 see.

Wie die vorstehend genannten Funktionen f (x,y) und g (x,y) zu bestimmen sind, die die anzulegenden Spannungen festlegen, soll nun unter Bezugnahme auf das in der bereits erwähnten US-Patentschrift 3 666 363 beschriebene Verfahren diskutiert werden. Fig. 5 veranschaulicht den Aufbau des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials bzw. Aufzeichnungsträgers, der aus einem elektrisch leitenden Substrat C, einer fotoelektrisch leitfähigen Schicht P, die von auf dem leitfähigen Substrat mittels eines Kunststoff-bzw. Kunstharz-Bindemittels befestigtem CdS gebildet wird, und einer transparenten Isolierschicht i aus z.B. einem auf der Oberfläche der Isolierschicht aufgebrachtem Film aus Polyäthylen-Terephthalat oder dergl. besteht.

In den Fig. 6-1, 6-2 und 6-3 ist die Ladungsverteilung über einer jeden Schicht des lichtempfindlichen Aufzeichnungsträgers während des Primarladungsabschnittes, des zusammen bzw. gleichzeitig erfolgenden Wechselstromentladungs-

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und Belichtungsabschnittes bzw. des Bo ] ichtungsabschnittes für die gesamte Oberfläche bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren veranschaulicht. Während des Primärladungsschrittes gemäß Fig. 6-1 wird bei Aufbringung einer positiven Ladung auf die Oberfläche der Isolierschicht des lichtempfindlichen AufZeichnungsmaterials eine negative Ladung von dem leitenden Substrat zugeführt und in dem Zwischenbereich zwischen der fotoelektrisch leitfähigen Schicht und der Isolierschicht festgehalten.

Während des Abschnittes der gleichzeitig erfolgenden Wechselstromentladung und Belichtung gemäß Fig. 6-2 wird die in dem Zwischenbereich zwischen der fotoelektrisch leitfähigen Schicht und der Isolierschicht festgehaltene negative Ladung nicht aus dem nicht belichteteten Üunkelbereich befreit und die an der Oberfläche der Isolierschicht induzierte positive: Ladung und die an dem leitenden Substrat induzierte positive Ladung gleichen die negative Ladung aus, so daß an der Oberfläche der Isolierschicht im wesentlichen ein Nullpotential gebildet wird. Dagegen wird im Hellbereich die negative Ladung in der fotoelektrisch leitfähigen Schicht leicht befreit und auch die Ladung an der Oberfläche der Isolierschicht entfernt, so daß an der Oberfläche der fotoelektrisch leitenden Schicht gleichermaßen im wesentlichen Nullpotential anliegt.

Während des gesamten Oberflächenbelichtungsabschnitts gemäß Fig. 6-3, bei dem Licht auf die gesamte Oberfläche des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials projiziert wird, tritt in deir Hellbereich keine Ladung auf, während in dem Dunkelbereich die auf dem leitenden Substrat induzierte positive Ladung einen Teil der negativen Ladung verrchiebt, die bis dahin in dem Zwischenbereich zv/ischen der leitenden Schicht und der Isolierschicht festgehalten wurde und nun daraus befreit wird, so daß ein positives Potential an der Oberfläche der Isolierschicht auftritt und da-

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^ 13

durch ein elektrostatischer Kontrast gebildet wird. Die Fig. 6Λ, CB und 6C zeiger. Modelle von Frsatzschaltungen, die den vorstellend beschriebenen Abschnitten entsprechen, v/obei die in den Schaltbildern verv/endeten Symbole folgende Bedeutungen haben:

C. : Elektrostatische Kapazität der Isolierschicht

Cp : Elektrostatische Kapazität der fotoelektrisch leitfähigen Schicht

Rp : Koronaentladungswiderstand während der Primäraufladung

R_A : Koronaentladungswiderstand während der Wechselst romentladung

V : Oberflächen-Sättigungspotential während der ps

Primäraufladung
Oben" lachen-Sät 1
Wechrelstromentladung.

V : Oberflächen-Sättigungspotential während der

In Fig. 7 sind die durch die jeweiligen Abschnitte des vorstehend beschriebenen Vorganges bev/irkten Änderungen des Oberflächenpotentials veranschaulicht.

Während der Primäraufladungszeit t steigt das Potential mit einer Zeitkonstanten L . = C· R_p an und bei Beendigung der Primäraufladung wird ein primäres Oberflächenpotential V erhalten. Sodann wird v/ährend der Wechselstromentladungszeit das Potential im Hellbereich mit einer Zeitkonstanten t „ = C. R verändert und bei Beendigung der Wechselstromentladung ein Potential V erhalten. Im Dunkelbereich wird dagegen das Potential mit einer Zeit-

c* C ■ C
konstanten L - -J—C P. geändert und ein Potential

ACD erhalten. Außerdem werden nach der Belichtung der gesamten Oberfläche ein Potential V für den Hellbereich und

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ein Potential V für den Dunkelbereich erhalten. Fig. 8 veranschaulicht die Beziehung zwischen der an dem Primärlader anliegenden Spannung E und dem sich aus der Primäraufladung ergebenden Sättigungspotential V an der Oberfläche des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials:

^VPS = ^EP - ^VE (O₁)

Fig. 9 veranschaulicht die Beziehung zwischen der für die Wechselstromentladung anliegenden Wechselvorspannung E- und dem sich daraus ergebenden Oberflächen-Sättigungspotential

^VACS ^{= E}AC ^(Θ2^}

Unter diesen Bedingungen lassen sich die Funktionen f (x,y) und g (x,y) erhalten:

Vp = Vps (1 - e^a) = (Ep ^VACL = ^V'> ⁺ ^V - ^V'^J) (

^vacd = ^vp ⁺ i

V - V

L - ACL

= ^VACD

(wobei α, _ lü ,^ _ V: , _r, - \

Aus den Gleichungen (1) bis (5) lassen sich die

? ^und Vs ^(=E,

wie folgt ausdrucken:

Werte E_n und V (=E ) unter Verwendung von V und V

I AC u /\C Li IJ

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^{Β 8451}

_{Ερ s} ep (_Uy - η _ν

(1 - e^a)[cp(«^r - cß) + Ci(I - e A) ^L

₊ (Ci 4 Cp) (1 - J) _v

(1 - e^a)fcp(e^r - J) + Ci(I - J)] ^D

(6)

. . _n Cp (e ' - 1) .

—r H ^{T v}—r 7) ^{+ 1}^ r ύ c K ^ντ

e' _ J* J-J Cp (e^r - J) + Ci(I - *Ρ^Λ ^L

-(CL + Cp) /C]) C i/Cp , (Ci + Cp) (1 -*--/■ i_v

_er . e ^ e^r-e^ Cp(e^r - e'O + Ci(I - , ^* ^D

(7)

Es werden nun A und B als Koeffizienten von V_T und

V_ in Gleichung (6) und C und B als Koeffizienten von V_T

U L·

und V in Gleichung (7) eingesetzt. Damit lassen sich die Gleichungen (6) und (7) folgendermaßen wiedergeben:

Ep = AV_L + BV₀
^EAC - ^CVL ^{+ DV}Ü

Es sei nun angenommen, daß die Werte V_Tn und V_nn er-

i^K L)i\

halten v/erden, wenn die Spannungen E_p_ und E __o anliegen. Dann ergibt sich:

Epo = AV_{LR +} ÜV_{DR +} V_E (K))

^EACO = ^CVLR ^{+ DV}UR C>

' die Wenn bei Anliegen der Spannungen E_pt und E,.,,,

Werte V = V_Tn - y und V = V_nD - χ sind, so ergeben sich;

809812/0884

-25- 7ΤΑΊ713

Ep· = A(V₁₁₁ - y) - u(v_ÜU - χ) ₊v_E (12)

^EAC =

und damit:

JEp _ Ejjo -Ep¹ - Ay + Dx ( ι /, )

^JEAC ^{= E}AC0 - ^EAC« = ^{Cy + Üx} (1*5)

Δ E_D und Δ E „ sind damit als Funktionen von χ und y

tr AL.

ausgedrückt.

Hieraus folgt, daß, wenn A, B, C und D konstant sind, die Beziehungen χ = 0 und y = 0 realisiert werden können, indem χ und y gemessen werden und der Vorgang gemäß Fig. 4 lediglich einmal durchgeführt wird.

Im praktischen Betrieb können die Werte von R_p, R , C. ,· C usw. in Abhängigkeit von atmosphärischen Bedingungen, Temperatur, Feuchtigkeit oder Alterung geändert werden und auch bei Anliegen der Bezugsspannungen E und E_Br,_n an dem Primärlader und dem Wechselstrom-Entlader können die von den Sonden vorgenommenen Messungen manchmal zu den Werten χ + und y =f O führen. Wenn jedoch dem Ablauf gemäß Fig. 4 die Ermittlung der Werte Λ E und Λ E aus Messungen und den Gleichungen (14) und (15) folgt, lassen sich die Beziehungen

/ x/^O und IyIK £> in einer Minimalzeit erhalten und die Stabilisation des elektrostatischen Ladungsbildes kann schnell realisiert werden.

Die vorstellend angegebenen Gleichungen (14) und (15) stellen die auf den in den Fig. 6 bis 9 veranschaulichten Annahmen beruhenden Ergebnisse dar, die etwas von den tatsächlichen Formen der Funktionen von Δ E und A E ab-

Ir AC_-

809812/0884

weichen, was jedoch ihrer praktischen Anwendbarkeit nicht entgegensteht. Zur weiteren Steigerung der Genauigkeit ist die Durchführung des Ablaufes gemäß Fig. 3 für verschiedene Anfangswerte von V und V erforderlich, wodurch die A'nderungs-

D Lj

werte A E und A E der anzulegenden Spannungen gemessen werden, bevor die Bezugswerte V^₀ und V endgültig erhalten

UK JjK

werden, so daß eine Korrektur der Koeffizienten der jeweiligen Funktionen erfolgt.

Nachstehend soll nun beschrieben werden, auf welche Weise eine schnelle Bestimmung der Koeffizienten der jeweili gen Funktionen erfolgt. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, praktische und sehr genaue Funktionskoeffizienten empirisch aus einigen wenigen Meßwerten zu bestimmen

Aus der vorstehend aufgeführten Gleichung (4) ergibt sich:

^VL ^VACL

während sich aus Gleichung (5) ergibt:

^vu = Vd ⁺ <^v" - Vd > cTT

ad -

Ci + Cj)'

wobei α, - Hi , β= -

Xl T₁. T₃

809812/0884

-Τ"- Β 8451

Die Gleichungen (16) und (17) lassen sich nun folgendermaßen umschreiben:

V = PIi ρ + QK.,. + H (!(»·)

v_ü = s-.p « τι·:_{AC +} υ (17·)

Es sei nun anßenoinmen, daß die Werte P, Q, R, S, T und U keine Funktionen von E und E sind.

r^ AL*

Dies ist auch empirisch richtig. Somit gilt:

y = 4V_L = PjEp + QJE_AC (_lH)

χ = Jv₀ = sjEp + tJk ₍₁y)

Werden nun die Gleichungen (18) und (19) nach A und ^. E aufgelöst, so ergibt sich:

^{y +}

^x

C = SQ - PT ^y -

Ein Vergleich der Gleichungen (14) und (15) mit den Gleichungen (20) und (21) führt dann zu:

-T
A =
a S

SQ- PT

^u = sq-Ht

^c = s

^ü -

809812/0884

Wenn somit sechs Wertegruppen von E und E entsprechende Potentiale V_T und V_ zur Lösungen der simultanen Gleichungen gemessen werden, wird zwar jeder der Werte P, Q, R, S, T und U erhalten, jedoch können aufgrund der Tatsache, daß diese Größen auf den gemessenen Daten beruhen, sehr croße Fehler auftreten.

Erfindungsgemäß dienen die Gleichungen (18) und (19) zur Bestimmung der Größen P bis U und legen die Werte von A, B, C und D mit hoher Genauigkeit fest. Zur Berechnung der Größe P wird E_p mit E. als Konstante verändert und das einer Vielzahl von Werten von E entsprechende Potential V_L ermittelt (siehe Fig.10).

Aus der Vielzahl der Werte wird P als linearer Gradient erhalten, der sich durch Anwendung eines Minimum-Quadrier-Verfabrens bzw. einer Minimum-Flächeninhaltsbestimmung ergibt.

Hinsichtlich der Größe Q wird E--, mit E_ als Konstante verändert und das einer Vielzahl von Werten von E_nr, entsprechende rotential V in ähnlicher Weise ermittelt. Aus diesem Meßwert läßt sich Q berechnen.

S und T können in gleicher Weise ermittelt werden.

Aus den auf diese Weise bestimmten Werten von P, Q, R und S lassen sich die Größen A bis D durch Verwendung der Gleichungen (22) bis (25) ermitteln, wobei die derart erhaltenen Werte eine hohe Genauigkeit aufweisen.

Auf diese Weise lassen sich die Koeffizienten der vorstehend erwähnten Funktionen f (x,y) und g (x,y) mit guter Genauigkeit bestimmen. Diese Koeffizientenwerte können natürlich als permanente Speicherwerte in einem Digitalrechner abgespeichert werden.

609812/0884

Durch Anwendung des vorstehend beschriebenen Meßvorganges für jeden Potentialwert und Bestimmung des Koeffizienten einer jeden Funktion ist eine Bestimmung des Koeffizienten einer jeden Funktion möglich, nachdem das Gerät an seinem Aufstellplatz installiert worden ist. Auch können bei einem Austausch der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel, eines Laders oder einer anderen Verarbeitungseinrichtung, derei Koeffizienten jeweils erneut bestimmt werden, was die Stabilität bei der Verwendung der Vorrichtung in hohem Maße verbessert .

Das vorstehend beschriebene Steuerverfahren wird bei der Vorrichtung gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 von einem Digitalrechner 25 durchgeführt.

Nachstehend sollen nun Aufbau und Wirkungsweise des Digitalrechners und der mit ihm in Verbindung stehenden Teile beschrieben werden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Digitalrechner gemäß Fig. 11 einen mit

einer zentralen Recheneinheit 8O8OA, einem programmierbaren 4K-Byte Festwertspeicher, einem 1K-Byte Speicher mit direktem Zugriff, einer Fernschreiberschnittstelle bzw. einem Fernschreib-Koppelsystem und einem programmierbaren Peripherie-Koppelsystem ausgerüsteten Rechnerabschnitt (SBC 80/10), einen 16K-Byte-Speicherabschnitt mit direktem Zugriff (SBC 016) und einen Eingabe/Ausgabe-Expansionsabschnitt (SBC 508).

Außerdem ist eine Analog/Digital-Digital/Analog-Anzeigeeinheit vorgesehen, die die Digitaldaten des Digitalrechnerabschnitts in Analogsignalen und die Analogsignale in Digitaldaten umsetzt.

Die dem Digitalrechner zugeführten Eingangssignal umfassen den Digitalwert, der von dem die von der Oberflächenpotential -Meßsonde über die Oberflächenpotential-Meßvor-

809812/0884

- ^- 2 f 4⁸I⁴^¹I 3

richtung 13 abgegebene Ausgangsspannung umsetzenden Analog-Digital-Umsetzer 14 erhalten v/ird, und den von einem mit der Antriebsdrehachse der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel gekoppelten Impulsgenerator 18 entsprechend der Drehbev/egung der Aufzeichnungstrommel abgegebenen Impuls. Das Ausgangssignal des Digitalrechners stellt das Steuersignal zur Steuerung der Primärspannungsquelle und der Sekundärspannungsquelle dar. Zunächst wird das von der Sonde stammende Eingangssignal mit den vorher in dem Digitalrechner abgespeicherten Werten der Bezugspotentiale V"_DR und V_{T n} zur Gewinnung von χ = V^_n - V^ und y = V_Tr> - V ver-

XjXx UK U L·i\ L·

glichen und diese Werte in die optimalen Steuerfunktion en f (x,y) und g (x,y,) zur B erechnung von Δ E_p = f (x,y) und ^ E _r = g (x,y) eingesetzt. Der auf diese Weise erhaltene Digitalwert von Δ E_p ^wird einem Digital-Analog-Umsetzer 5 zugeführt, durch den er in eine Analogspannung a umgesetzt wird, welche wiederum als Steuersignal der Primärspannungsquelle 4 zugeführt wird. Die Primärspannungsquelle 4 ist z.B. derart aufgebaut, daß ein oszillierendes Ausgangssignal mit einer dem Betrag des Eingangssignals a entsprechenden Amplitude der Primärwicklung ihres Transformators über einen Gleichspannungswandler zugeführt, hochtransformiert und am sekundärseitigen Ausgang abgegriffen und sodann zu einer hohen Gleichspannung gleichgerichtet wird, somit wird eine der umgesetzten Spannung a oder dem Ausgangssignal proportionale hohe Gleichspannung dem Entladungsdraht 3 des Primärladers 2 zugeführt.

Andererseits wird der Digitalwert von A E_Ar einem weiteren Digital-Analog-Umsetzer 9 zugeführt, durch den er in eine Analogspannung b umgesetzt wird, die wiederum als Eingangssignal an eine Wechselspannungsquelle 8 angelegt wird. Die Wechselspannungsquelle 8 kann z.B. derart aufgebaut sein, daß ein Oszillatorausgangssignal mit einer dem Betrag des Eingangssignals b entsprechenden Amplitude der Primärwicklung ihres Transformators über einen Wechsel-

" ³¹ ~ B 8451

richter zugeführt, hochtransformiert und am sekundärseitigen Ausgang ohne Gleichrichtung zur Bildung einer Wechselspannung abgegriffen wird. Alternativ kann die Kechselstromquelle 8 einen Wechselstromtransformator mit einer isolierten Sekundärwicklung zur Aufwärtstransformation einer üblicherweise verfügbaren Wechselspannung auf 5 bis 10 kV und eine der Primärspannungsquelle 4 ähnliche Gleichstromquelle, deren Ausgang mit einem Anschluß der Sekundärwickkung verbunden ist, aufweisen. Die als Eingangsspannung angelegte Analogspannung b wird der Gleichstromquelle zugeführt. Somit wird eine dem Eingangssignal t proportionale oder durch eine dem Eingangssignal proportionale Vorspannung vorgespannte hohe Wechselspannung am Ausgang der Wechselspannungsquelle 8 gebildet und dem Aufladungsdraht 7 des Wechselstromladers 6 zugeführt. Hinsichtlich des Verfahrens zur Steuerung des Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen 7\ufZeichnungsmaterials während eines jeden der vorstehend beschriebenen Schritte bzw. Abschnitte ist nicht nur eine Steuerung einer jeden angelegten Spannung, sondern auch eine Steuerung einer Vorspannung wirksam, die einem zwischen dem Aufladungsdraht des Laders und dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial vorgesehenen Gitter zugeführt wird.

Die Bereiche auf der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel 1, an denen das Potential V für den Dunkelbereich und das Potential V für den Hellbereich gemessen werden, können entweder der Bereich, in dem das Bild ausgebildet wird, oder der Bereich, in dem kein Bild ausgebildet wird, sein. Wenn die Messung an dem Bereich, in welchem kein Bild ausgebildet wird, also z.B. am Endteil der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel erfolgt, kann die Stabilisierung des Ladungsbildes stattfinden, während die Aufzeichnung des Bildes erfolgt. Wird dagegen di.e Messung in dem Bereich vorgenommen, in welchem die Ausbildung

809812/0884

- 32 - B 8451

des Bildes stattfindet, kann die Stabilisierung des Ladungsbildes vorteilhafterweise in einer zur Korrektur des Potentials des Ladungsbildes vor der Ausbildung des Bildes vorgesehenen Reihenfolge von Vorgängen stattfinden.

Insbesondere müssen bei Verwendung einer einzigen Meßsonde sowohl der Hellbereich als auch der Dunkelbereich von dieser Sonde gemessen werden. Damit diese Hellbereiche und Dunkelbereiche an den Meßstellen auf der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel 1 ausgebildet werden, wird die Lichtquelle 10 mit einer geeigneten zeitlichen Steuerung durch den Digitalrechner 25 entsprechend dem Ablauf gemäß Fig. 3 ein-und ausgeschaltet.

Die Lichtquelle zur Ausbildung der zu messenden Hell-und Dunkelbereiche kann entweder eine Quelle für Belichtungslicht wie im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 1 oder eine ausschließlich für diese Messung vorgesehene Lichtquelle sein. Insbesondere bei Durchführung der Messung an dem Bild-Ausbildungsbereich der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel kann die verwendete Vorlage eine graphische Darstellung sein, die aus wechselweise angeordneten weißen und schwarzen Bildern besteht. Auch wenn die zur Aufzeichnung verwendete Lichtquelle ein ?;athodenstrahl oder Laserstrahl ist, wird ein Umschaltsignal bzw. Wechselsignal zwischen weiß und schwarz gebildet, das als Lichtquelle für die Messung dient.

Wie vorstehend bereits erwähnt, ist bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 der Trommelumdrehungsimpulsgenerator 18 zur Erzeugung von Impulsen entsprechend der Drehbewegung der Aufzeichnungstrommel mit der Antriebsdrehachse der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel gekoppelt. Durch Zählung eines derartigen Impulses wird der Wechsel zwischen dem Hellzustand und dem Dunkelzustand der Belichtung oder die zeitliche Steuerung für die Messung des

809812/0864

- 33 - β 8451

Oberflächenpotentials entsprechend derjenigen Zeit gebildet bzw. erhalten, die die lichtempfindliche Aufzeichnungstrommel zur Bewegung von einem jeden Lader zu der Position der Sonde benötigt. Das Ausgangssignal des Impulsgenerators 18 wird somit dem Digitalrechner zugeführt und die zeitliche Steuerung durch Zählen eines solchen Impulses erhalten.

Der Einsatz eines solchen Impulsgenerators ist dort effektiv, wo die Umdrehungsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel geändert werden soll (d.h., wenn eine lichtempfindliche Aufzeichnungstrommel mit einer Vielzahl von möglichen Umlaufgeschwindigkeiten abwechselnd unter Umschaltung mit verschiedenen Geschwindigkeiten betrieben wird). In dieser, vorstehend beschriebenen Weise wird somit das elektrostatische Ladungsbild auf der lichtempfindlichen Aufzeichnungstrommel stabilisiert. Bei der Vorrichtung gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 ist während der Entwicklung das Anlegen einer Vorspannung möglich, damit eine gute Wiedergabe des ausgebildeten elektrostatischen Ladungsbildes erzielt wird.

Durch Steuerung einer solchen Vorspannung kann eine stabilisierte Ausbildung des Bildes weiter gefördert werden. Dies beruht darauf, daß auch wenn die Vorspannung in Abhängigkeit von Änderungen verschiedener Faktoren wie etwa Temperatur, Feuchtigkeit, Alterung usw. geändert werden soll, der von dem Digitalrechner festgelegte Digitalwert von dem Digital-Analog-Umsetzer 17 wie die vorstehend erwähnte Aufladungsspannung in eine Analogspannung c umgesetzt wird, so daß eine der Analogspannung c proportionale Vorspannung der Entwicklervorrichtung 15 zur Ermöglichung einer optimalen Entwicklung zugeführt wird.

Bei einem Verfahren zur Ausbildung eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial durch zumindest zwei Arten von Auf-

- --⁴ - B 8451

ladungsschritten bzw. Aufladungsabschnitten wird das elektrostatische Ladungsbild somit stabilisiert, indem das Potential V„ des Dunkelbereichs und das Potential V des Hellbereiches auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial gemessen werden, die Meßwerte mit einem vorbestimmten Bezugspotential V für den Dunkelbereich und ei-

UK

nen vorbestimmten Bezugspotential V für den Hellbereich

LiK

verglichen werden und für den Fall, daß die Differenzen zwischen den Vierten V_n, V₇. und den Vierten V__D, V_{T D} nicht

U L· LJK JjK

innerhalb vorbestimmter Bereiche liegen, der Betrag der Steuerung durch Steuerfunktionen f (x_/y) und g (x,y), in denen die Differenzen χ = V₁.,-, - V_. und y = V₇. _D = V_T

UK U LjK Li

variabel sind, eingestellt und das Potential des Ladungsbildes auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial entsprechend dem eingestellten Steuerbetrag geändert wird.

Die nachstehend wiedergegebene Tabelle 4 enthält ein Beispiel für das Programm zur Durchführung des Steuerverfahrens gemäß Fig. 4 bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung. Die Tabelle setzt sich von links nach rechts und von oben nach unten fort.

Hinsichtlich weiterer Einzelheiten des Programms sei auf das 8008 und 8080 PL/M-Programmierhandbuch, das 8080 PL/M Compilierhandbuch und das 8080 PL/M Handbuch für den Ausführungsprogrammierer der Fa. Intel verwiesen.

809812/0884

B 8451

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Claims

D if /""* Patentanwälte: DTKE - DÜHLING - IVlNNE - UrUPE Dipl.-lng. H. Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng. R. Kinne 2 7 A 1 7 1 3 Dipl.-lng. P. Grupe Bavariaring 4, Postfach 20 8000 München 2 Tel.: (0 89) 53 96 Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent Münch< 16.September 1977 L 8451 Canon case Patentansprüche

1. Verfahren zur Stabilisierung eines elektrostatischen Ladungsbildes beim Ausbilden des elektrostatischen Ladungsbildes auf einem lichtempfind]ichen Aufzeichnungsmaterial durch zumindest zwei Arten von Aufladungsabschnitten, dadurch, gekennzeichnet, daß das Potential V des Dunkolbereichs und das Potential V des Ilellbereichs

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auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial (1) gemessen werden, daß die Meßwerte mit einem vorgegebenen Eezugspotential V für den Dunkelbcreich und einem vorgegebenen Dezugspotential V für den HellLereich verglichen

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werden und daß, wenn die Differenzen zwischen den Potentialen V , V und den Potentialen V , V nicht innerhalb

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vorgegebener Bereiche liegen, ein Steuerbetrag durch Steuerfunktionen f (x,y) und g (x,y) , in denen die Differenzen x = V^_n - V' und y = V-V_T Variable sind, eingestellt

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und das Potential des Ladungsbildes auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial (1) entsprechend dem

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Posischeck (München) Klo 670 43 004

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eingestellten Steuerbetrag geändert wird. 2741713

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß säritliehe Schritte wiederholt v/erden, bis die Differenzen in die vorgegebenen Bereiche gelangen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgegebene Anzahl von Messungen des Potentials des Dunkelbereiches und des Potentials des Hellbereiches des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials (1) durchgeführt wird und daß die Steuerfunktionen von den Meßwerten bestimmt werden.

4. Verfahren zur Stabilisierung eines elektrostatischen Ladungsbildes beim Ausbilden des elektrostatischen Ladungsbildes auf einem an der Oberfläche mit einer Isolierschicht versehenen lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial durch zumindest zwei Arten von Aufladungsabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial (1) mit einer Primärladung von vorgegebener Polarität, mit einer Wechselstromentladung oder Sckundärladung von entgegengesetzter Polarität und, falls erforderlich, gleichzeitig hiermit von dem Licht des Bildes beaufschlagt wird,daß nachfolgend das lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial (1) einer Belichtung über die gesamte Oberfläche zur Ausbildung eines Dunkelbereichpotentials V und eines llellbereichpotentials V auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial ausgesetzt wird, daß das Potential V.. des Dunkelbereichs und das Potential V_T des

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Hellbereichs auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial gleichzeitig oder aufeinanderfolgend gemessen werden, daß die gemessenen Potentialwerte mit einem vorgegebenen Bezugspotential V für den Dunkelbereich und einem

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vorgegebenen Eezugspotential V für den Hellbereich verglichen v/erden, und daß , wenn die Differenzen zwischen den

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Potentialen V , V und den Potentialen V , V nicht innerhalb vorgegebener Bereiche liegen, ein Steuerbetrag durch Steuerfunktionen f (x,y) und σ (x,y), in denen die Differenzen χ = V - V und Y=V-V Variable sind, eingestellt und die während der Primäraufladung und der Sekundäraufladung anliegenden Spannungen entsprechend dem eingestellten Steuerbetrag zur Änderung des Potentials des Ladungsbildes auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial gesteuert v/erden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schritte v/iederholt werden, bis die Differenzen in die vorbestimmten Bereiche gelangen.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl von Messungen des Potentials des Dunkelbereiches und des Potentials des Hellbereiches auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial

(1) durchgeführt wird und daß die Steuer funktionen von den Meßwerten bestimmt werden.

7. Verfahren zur Stabilisierung eines elektrostatischen Ladungsbildes beim Ausbilden des elektrostatischen Ladungsbildes auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial durch zumindest zwei Arten von Aufladungsabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential V des Dunkelbereiches und das Potential V des Hellbereiches auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial (1) gemessen werden, daß die Meßwerte mit einem vorgegebenen Bezugspotential V für den Dunkelberejch und einem vorge-

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gebenen Bezugspotential V für den Iiellbereich ver-

glichen werden und daß, wenn die Differenzen χ = V~_n -

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V und y = V - V nicht vorbestimmten Werten entsprechen,

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die während der zumindest zwei Arten von Aufladungsabschnitten angelegten Spannungen entsprechend einem von den

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Differenzen bestimmten Betrag derart geändert werden, daß bei Wiederholung des letzten Schrittes zur Veränderung der Differenzen auf die vorgegebenen Werte ein vorbestimmtes Signal erzeugt wird, wenn die zu ändernden angelegten Spannungen ihre vorgegebenen Werte überschreiten.

8. Vorrichtung zur Ausbildung eines elektrostatischen Ladungsbildes durch zumindest zwei Arten von Aufladungsabschnitten, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (12,13) zur Messung des Oberflächenpotentials eines lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials (1), durch eine Einrichtung zur Abspeicherung der Werte eines Bezugspotentials für einen Dunkelbereich und eines Bezugspotentials für einen Hellbereich, die zu einem Vergleich mit den von der Potentialnießeinrichtung (12,13) erhaltenen Meßv/erten dienen und durch eine Steuereinrichtung (2 5) zum Vergleich der in der Speichereinrichtung abgespeicherten Bezugspotentialwerte mit den von der Potentialmeßeinrichtung (12,13) erhaltenen Meßwerten, die den Steuerbetrag der während der beiden Arten von Aufladungsabschnitten angelegten Spannungen einstellt, wenn die Differenzen zwischen den Bezugspotentialwerten und den Potentialmeßwerten nicht innerhalb vorgegebener Bereiche liegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Rechner (25) ist.

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