DE3738654A1

DE3738654A1 - Verfahren und vorrichtung zum elektrophotographischen kopieren

Info

Publication number: DE3738654A1
Application number: DE19873738654
Authority: DE
Inventors: Tateki Oka; Naoki Toyoshi; Tomoaki Yokoyama
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1988-05-26
Also published as: US4785331A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zum elektrophotographischen Kopieren. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrophotographischen Kopieren zur Ausbildung von Umrißlinienbildern, die den äußeren Konturlinien eines Vorlagenbildes entsprechen. Im allgemeinen sind die äußeren Konturlinien einer Abbildung tatsächlich voller notwendiger Informationen bezüglich der Abbildung und zeigen in ausreichender Weise die kennzeichnenden Merkmale einer vorgegebenen Abbildung, so daß sie unter anderen die wichtigste Rolle bei der Beurteilung einer Abbildung spielen.

Die sogenannte Konturbildeinrichtung ist so ausgeführt, daß die äußere Umrißlinie von einem im allgemeinen ausge füllten, positiven Vorlagenbild aufgenommen wird, die ohne Zwischentöne oder ausgefüllte Bereiche ist, so daß sie für die Erkennung eines tatsächlichen Bildes und zum Zweck der Mustererkennung am wirkungsvollsten ist.

Zum Beispiel können komplexe Farbbildmuster mittels einer derartigen Konturbildeinrichtung in der Weise er halten werden, daß durch aufeinanderfolgende Kopiervor gänge leere von farbigen Umrißlinien umgebene Muster er zeugt werden, oder daß leere Muster für die spätere Einfü gung von verschiedenfarbigen Bildbereichen geschaffen werden.

Es soll erwähnt werden, daß im Namen der Anmelderin schon ein Verfahren zur Erzeugung von Konturbildern vorge schlagen wurde, bei dem, unter Verwendung eines leitfähi gen Toners zur Entwicklung des statischen Latentbildes in einem Entwicklungsverfahren mit einkomponentigem Toner, eine Gleichvorspannung zwischen dem der Entwicklung aus zusetzenden Material und dem Träger für den leitfähigen Toner angelegt wird, wobei die Spannung auf einem mittle ren Potential zwischen dem Maximal- und dem Minimalober flächenpotential des Materials ist und eine der Ladung des statischen Latentbildes entgegengesetzte Polarität auf weist, wodurch die Umriß-Randausbildung nur vom Latentbild auf dem zu entwickelnden Material herausgezogen wird (japanische Offenlegungsschrift Nr. 1 34 635/1976).

Es soll jedoch erwähnt werden, daß mit dem oben genannten vorbekannten Verfahren ein entscheidender Nachteil ver bunden ist. Bei diesem vorgeschlagenen Verfahren ist das entwickelte Randumrißlinienbild nur negativ, da die Rand umrißlinie des statischen Latentbildes ebenfalls negativ ist und der leitfähige Toner sich auf den Haupt teilen des Latentbildes, die keine Randumrißlinien des Bildes aufweisen, abscheiden wird, und natürlich aufgrund der höheren Potentialdifferenz in dem Hauptteil des Latent bildes auf der Trommel. In der Praxis soll jedoch eine gewünschte Randumrißlinie vorzugsweise schwarz und folg lich positiv sein. Aufgrund dessen muß im allgemeinen das auf diese Weise ausgebildete negative Konturlinienbild einem auf dem umgekehrten Entwicklungsprinzip basierenden weiteren Reproduktionsschritt unterworfen werden, was selbstverständlich einen beträchtlichen und störenden Nach teil in dem oben genannten vorbekannten Verfahren dar stellt.

Im Hinblick darauf wurden von den Erfindern der vorliegen den Erfindung elektrophotographische Kopierverfahren vor geschlagen, bei denen ein zweiter Lader zwischen der Be lichtungsvorrichtung und der Entwicklungsvorrichtung vor gesehen ist und das Konturbild durch das Betreiben des zweiten Laders erhalten wird, wie es in den US-Patent anmeldungen Nummern 16 716 (angemeldet am 19. Februar 1987), 16 717 (angemeldet am 19. Februar 1987) und 58 266 (ange meldet am 21. Mai 1987) beschrieben ist. Bei diesen Ver fahren kann ein normales Kopierbild erhalten werden, wenn der zweite Lader ausgeschaltet ist. Andererseits wird ein auf dem Photoleiter ausgebildetes elektrostatisches Latentbild vor der Verarbeitung in der Entwicklervor richtung als Konturbild ausgeführt, wenn der Kopiervor gang mit eingeschaltetem zweiten Lader durchgeführt wird, und auf diese Weise kann ein Konturbild erhalten werden.

Im allgemeinen wird ein durch Vermischung von Träger material und Toner in einem festen Verhältnis erhaltener Entwickler zur Entwicklung des elektrostatischen Latent bildes verwendet. Um ein Bild mit guter Qualität zu er halten, ist es erforderlich, Toner im Ausgleich für einen während der Entwicklung verbrauchten Betrag an Toner zu zuführen.

Die oben genannten vorgeschlagenen Verfahren wenden folg lich ein Steuerverfahren für die Tonerzuführung an einen Ent wicklerbehälter an, wie im folgenden beschrieben wird. Ein Tonerdichtesensor ist in einer Reinigungsvorrichtung oder dgl. in der Nähe des Mittenbereichs einer photolei tenden Trommel vorgesehen, und bei einem vorgegebenen Potential wird ein Referenzlatentbild vor der Ausbil dung eines Vorlagenbildes auf der Oberfläche der photo leitenden Trommel erzeugt und entwickelt. Anschließend wird die Tonerdichte, die dem an dem Referenzlatentbild anhaftenden Tonerbetrag entspricht, durch den Toner dichtesensor erfaßt, und aufgrund des festgestellten Wertes wird eine Tonerzuführungswalze oder dgl. betrie ben, so daß die Tonerdichte des Entwicklers im Entwicklerbe hälter konstant gehalten werden kann.

Wenn das oben genannte Verfahren zur Steuerung der Toner dichte in einem Kopiergerät, das Umrißbilder erzeugen kann und den oben genannten zweiten Lader aufweist, ver wendet wird, treten die folgenden Probleme auf.

Bei dem oben genannten Verfahren zur Steuerung der Toner dichte ist es erforderlich, ein Referenzlatentbild bei einem vorgegebenen Potential auf der Oberfläche der photo leitenden Trommel auszubilden, und wenn das Referenzlatent bild bei einem Kopiervorgang im Konturbildmodus ausgebil det wird, wird das Potential des Referenzlatentbildes aufgrund der Ladungswirkung der zweiten Ladervorrichtung vermindert, mit Ausnahme des Potentials in den Umrißlinien bereichen. Als Ergebnis wird bei der Entwicklung des Referenzlatentbildes nur wenig Toner an dem Bild haften (mit Ausnahme der Umrißlinienbereiche), und der Toner dichtesensor erfaßt fälschlich eine geringe Tonerdichte, unabhängig von der tatsächlichen Tonerdichte, so daß eine unnötige Tonerzuführung bewirkt wird. Falls diese unnötige Tonerzufuhr fortgesetzt wird, erhält der Ent wickler im Behälter einen übermäßigen Toneranteil, wodurch Flecken auf dem Bild verursacht werden, oder feine Tonerspritzer die die Entwicklungsvorrichtung umgebenden Bauteile verschmutzen.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrophotographi schen Photokopieren zu schaffen, wobei, falls der Kopier betrieb fortgesetzt im Konturbildmodus durchgeführt wird, kein Tonerüberschuß auftritt und es möglich ist, die Nachteile wie Flecken auf dem Bild, oder das Verschmutzen der die Entwicklungseinheit umgebenden Bauteile durch Tonerspritzer zu verhindern.

Die erfindungsgemäße elektrophotographische Kopiervor richtung weist auf: Ein Trägerelement für das elektrosta tische Latentbild, einen ersten Lader zum Laden des Latent bildträgers, Belichtungsmittel zum Belichten des gelade nen Latentbildträgers mit von einer Vorlage reflektiertem Licht, wodurch ein elektrostatisches Latentbild auf dem Latentbildträger ausgebildet wird, einen zweiten Lader zum Wiederladen des Latentbildträgers auf dem das elektrosta tische Latentbild ausgebildet ist, um ein Konturbild zu erhalten, Entwicklungsmittel zur Entwicklung des elektro statischen Latentbildes, Mittel zur Ausbildung eines Referenzbildes auf dem Latentbildträger, Detektormittel zur Erfassung des Betrages des an dem Referenzbild an haftenden Toners, Modusauswahlmittel zur Zuweisung ent weder eines ersten Kopiermodus, in dem der zweite Lader nicht betrieben wird, oder eines zweiten Kopiermodus, in dem der zweite Lader betrieben wird, erste Steuermittel zur Steuerung des in die Entwicklungseinrichtung nachzu füllenden Tonerbetrages aufgrund des Meßergebnisses der Detektoreinrichtung, wenn der erste Kopiermodus zuge wiesen ist, und eine zweite Steuereinrichtung zur Steue rung des in die Entwicklungseinrichtung nachzufüllenden Tonerbetrages, die bewirken, daß der Betrag kleiner ist, als der Betrag, der aufgrund des Meßergebnisses der Detektoreinrichtung ermittelt wurde, wenn der zweite Kopiermodus zugewiesen ist.

Vorzugsweise umfaßt der Tonerbetrag im Fall der Zuweisung des zweiten Kopiermodus den Wert Null. Vorzugsweise ist der Tonerbetrag im Fall der Zuweisung des zweiten Kopier modus vorgegeben und fest. Im einzelnen beträgt der Toner betrag im Fall der Zuweisung des zweiten Kopiermodus etwa 20 mg. Die zweite Steuereinrichtung weist zusätzlich eine Zeitgebereinrichtung zur Berechnung der Zeit auf, wenn der Toner in die Entwicklungseinrichtung nachgefüllt wird.

Der zweite Lader weist einen Skorotron-Lader mit einem Gitter auf. Der Skorotron-Lader hat eine Polarität, die der in dem ersten Lader verwendeten entgegengesetzt ist. Das Gitter wird mit einer Spannung geladen, die deutlich geringer ist, als das Oberflächenpotential in einem Bild bereich des Latentbildes, und die etwas höher ist, als das Oberflächenpotential in einem Leerbereich des Latent bildes mit der gleichen Polarität wie der erste Lader, so daß nur der Umrißbereich ein höheres Potential auf weist. Die Entwicklereinrichtung wird mit einer Vor spannung versorgt, die geringfügig höher ist, als die Gitterspannung, wenn der zweite Kopiermodus ausgewählt ist. Die erste Steuereinrichtung füllt Toner in die Ent wicklungseinrichtung nach, wenn der von der Detektor einrichtung erfaßte Tonerwert unterhalb eines Referenz tonerwertes fällt.

In einem anderen Ausführungsbeispiel wird der Skorotron- Lader mit einer Wechselspannung versorgt. Das Gitter wird mit einer Spannung geladen, die deutlich geringer ist, als das Oberflächenpotential in einem Bildbereich des Latentbildes und die etwas höher ist, als das Ober potential in einem Leerbereich des Latentbildes mit der gleichen Polarität wie der erste Lader, so daß nur der Umrißlinienbereich ein höheres Potential hat.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Skorotron- Lader mit der gleichen Polarität geladen, wie sie vom ersten Lader verwendet wird. Das Gitter wird mit einer Spannung geladen, die etwas geringer ist, als das Ober flächenpotential in einem Bildbereich des Latentbildes und deutlich höher ist, als das Oberflächenpotential in einem Leerbereich des Latentbildes mit der gleichen Pola rität wie die des ersten Laders, so daß nur der Umriß linienbereich ein geringeres Potential aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum elektrophotographischen Kopieren weist auf: Einen ersten Ladungsschritt zum Laden eines Latentbildträgers, einen Belichtungsschritt zum Belichten des geladenen Latentbildträgers mit von einem Original reflektierten Licht, um ein elektrostatisches Latentbild darauf auszubilden, einen zweiten Ladungsschritt zur Wiederladung des Latentbildträgers, auf dem ein elektrostatisches Latentbild ausgebildet ist, um ein Konturbild zu erhalten, einen Entwicklungsschritt zur Entwicklung des elektrostatischen Latentbildes, einen Schritt zur Erzeugung eines Referenzbildes auf dem Latent bildträger, einen Detektionsschritt zur Erfassung des Be trages des an dem Referenzbild anhaftenden Toners, einen Auswahlschritt zur Zuweisung entweder eines ersten Kopiermodus, indem der zweite Ladungsschritt nicht durch geführt wird, oder eines zweiten Kopiermodus, indem der zweite Ladungsschritt durchgeführt wird, einen ersten Steuerschritt zur Steuerung des Betrages des Toners, der für den Entwicklungsschritt nachgefüllt wird, aufgrund des Ergebnisses des Detektionsschritts, wenn der erste Kopiermodus zugewiesen ist, und einen zweiten Steuer schritt zur Steuerung des Betrages des Toners, der für den Entwicklungsschritt zugeführt wird, wobei bewirkt wird, daß der Betrag geringer ist, als der aufgrund der Ergebnisse des Detektionsschritts festgestellte Betrag, wenn der zweite Kopiermodus zugewiesen ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beige fügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den Aufbau einer elektrophotographischen Kopiervorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Entwicklungsvor richtung;

Fig. 3 eine Perspektivdarstellung einer Reinigungs vorrichtung;

Fig. 4 eine Aufsicht auf ein Bedienungsfeld;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung;

Fig. 6 eine typische Darstellung von elektrischen Feldlinien eines zweiten Laders;

Fig. 7A bis 7C Graphen der Potentiale eines elektrostati schen Latentbildes im Bilderzeugungsschritt;

Fig. 8 bis 11 Flußdiagramme von Steuerabläufen;

Fig. 12 ein der Fig. 11 entsprechendes Flußdiagramm zur Erläuterung des Steuerablaufs in einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 13 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 14A bis 14C den Fig. 7A bis 7C entsprechende Graphen für die Ausführungsform nach Fig. 13;

Fig. 15 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 16A bis 16C den Fig. 7A bis 7C entsprechende Graphen für die Ausführungsform nach Fig. 15;

Fig. 17 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 18A bis 18C den Fig. 7A bis 7C entsprechende Graphen für die Ausführungsform gemäß Fig. 17.

Fig. 1 zeigt ein elektrophotographisches Kopiergerät in einer Ausführungsform der Erfindung. Eine elektro photographische Photoleitertrommel 1 hat einen bekannten Aufbau mit einer photoleitenden Schicht auf der äußeren Oberfläche. Diese Photoleitertrommel 1 wird zu einer Drehung in der durch den Pfeil a gezeigten Richtung an getrieben. Die folgenden Elemente und Vorrichtungen sind um die Trommel 1 herum vorgesehen.

Ein Elektrisierlader 2 dient als erste Ladevorrichtung zur Zuführung von elektrischen Ladungen mit einem vor gegebenen Potential (elektrische Ladung mit positiver Polarität in dieser Ausführungsform) zu der Oberfläche der Photoleitertrommel 1.

Eine Belichtungsvorrichtung 3 führt Licht zu einer Vor lage, die auf einem Vorlagenglastisch 35 angeordnet ist, der in einer durch den Pfeil b dargestellten Richtung ab getastet werden kann, wodurch ein elektrostatisches Latentbild entsprechend dem Originalbild auf der Ober fläche der Photoleitertrommel 1 durch ein bekanntes Schlitzbelichtungssystem ausgebildet wird. Die Belichtungs vorrichtung 3 enthält eine Belichtungslampe 31, einen Spiegel 32, eine Projektionslinse 33 und einen Spiegel 34.

Ein Skorotron-Lader 4 dient als zweite Ladevorrichtung zur Wiederladung der Oberfläche der Photoleitertrommel 1, auf der das elektrostatische Latentbild mittels der Be lichtungsvorrichtung 3 ausgebildet wird. Eine Entwickler einheit 5 entwickelt das auf der Oberfläche der Photo leitertrommel 1 ausgebildete elektrostatische Latentbild unter Verwendung einer Magnetbürstenanordnung, wodurch ein sichtbares Tonerbild erhalten wird. Der Skorotron- Lader 4 und die Entwicklereinheit 5 werden im folgenden im einzelnen beschrieben.

Ein Transferlader 6 bringt ein elektrisches Feld auf die Rück seite eines in Richtung des Pfeils c geförderten Blattes Kopierpapier, wo durch das durch die Entwicklungseinheit 5 auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 1 ausgebildete Tonerbild auf das Kopierpapier übertragen wird.

Ein Trennlader 7 führt dem das übertragene Bild tragen de Kopierpapier ein elektrisches Wechselfeld zu, um die elektrischen Ladungen vom Kopierpapier zu entfernen, wodurch das Kopierpapier von der Oberfläche der Photo leitertrommel 1 getrennt wird.

Die Reinigungsvorrichtung 8 ist vom Schneidentyp und entfernt zurückgebliebenen Toner von der Oberfläche der Photoleitertrommel. Eine Löschlampe 9 entfernt die auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 1 verbliebenen elektrischen Ladungen durch Zuführung von Licht, wodurch die Photoleitertrommel 1 für den folgenden Kopiervor gang vorbereitet ist.

Der Skorotron-Lader 4 dient, wie oben beschrieben, als zweite Ladevorrichtung und hat einen mit einer Gleich spannungsversorgung 41 verbundenen Ladedraht, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Ein Gitter 42 ist mit einer Spannungsversorgung 43 verbunden. In dieser Ausführungs form, bei der ein positives Latentkonturbild durch Be lichtung eines positiven Originalbildes erzeugt wird, wird der Ladedraht mit Spannung in einer Polarität ver sorgt, die entgegengesetzt ist zu der der dem Elektri sierlader 2 zugeführten Spannung. Das Gitter 42 wird mit einer Spannung versorgt, die deutlich geringer ist als das Oberflächenpotential eines elektrostatischen Latentbildbereiches und etwas geringer ist als das Ober flächenpotential eines Leerbereiches, wobei die Spannung die gleiche Polarität aufweist wie die dem Elektrisier lader 2 von der Spannungsversorgung 43 zugeführte Spannung.

Die Entwicklereinheit 5 weist einen Entwicklerbehälter 51, die eine Entwicklerwalze 52 und ein Förderrad 54 enthält, sowie einen Tonerbehälter 60 auf dem Entwicklerbehälter 51 auf. Die Entwicklerwalze 52 grenzt an die Photoleiter trommel 1 und wird in die durch den Pfeil d gezeigte Rich tung gedreht. Die Entwicklerwalze 52 ist mit einer nicht dargestellten Entwicklervorspannungsversorgung verbun den. Eine Magnetwalze 53 mit einer Anzahl von N- und S- Polen ist nicht drehbar innerhalb der Entwicklerwalze 52 befestigt.

Der Entwickler ist eine Mischung aus einer magnetischen Trägersubstanz und einem isolierenden Toner, die durch Reibungsladung mit entgegengesetzten Polaritäten aufge laden werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der iso lierende Toner mit einer Polarität geladen, die entgegen gesetzt zu der des Elektrisierladers 2 ist. Falls der isolierende Toner nicht magnetisiert ist, wird eine Ent wicklervorspannung der Entwicklerwalze 52 zugeführt, die etwas höher ist, als die Spannung des Gitters und die gleiche Polarität aufweist, wie der Elektrisierlader 2. Bei dieser Ausführungsform wird der Wert der Entwickler vorspannung auf einen Wert gesetzt, der etwas höher ist, als das Oberflächenpotential des Mittenbereichs des elektrostatischen Latentbildbereiches, in dem das Potential durch eine Koronaentladung des Skorotron-Laders 4 in einem später beschriebenen zweiten Ladungsschritt ver mindert wird. Der Entwickler wird auf der Oberfläche der Entwicklerwalze 52 durch die Magnetkraft der Magnetwalze 53 in Borstenform gehalten. Die Dicke des Toners wird durch eine Regulierplatte 57 eingestellt, wenn die Ent wicklerwalze 52 zur Zuführung des Toners in der Richtung des Pfeiles d gedreht wird, so daß das auf der Ober fläche der Photoleitertrommel 1 ausgebildete elektrosta tische Latentbild entwickelt wird.

Das Förderrad 54 wird zur Drehung in der durch den Pfeil e angedeuteten Richtung angetrieben. Es hat Rührflügel 55 zur Durchmischung des Entwicklers und Förderfächer 56 an der Oberfläche zum Aufnehmen des Entwicklers und zum Zuführen an die Oberfläche der Entwicklerwalze 52.

Der Tonerbehälter 60 weist einen Rührstab 61 auf, der, wie im einzelnen in Fig. 2 gezeigt ist, zur Verhinderung von Zusammenballungen oder Blockierungen des Toners ge dreht wird. Der Unterteil des Tonerbehälters 60 ist mit einem Förderbereich 62 und einer Förderöffnung 62 a ver sehen. Der Förderbereich 62 steht über Öffnungen 62 b mit dem Behälter 60 in Verbindung. Der Förderbereich 62 weist eine drehbare Tonerförderwalze 63 mit einer Welle 63 a und einer Schraubenklinge 63 b auf der Walze auf. Die Schraubenklinge 63 b ist in gegenläufiger Orientierung ge wunden, wobei der Mittenbereich der Welle als Begrenzung dient, so daß der Toner in Richtung auf den Mittenbe reich zusammengebracht wird. Die Tonerförderwalze 63 und der Rührstab 61 werden synchron mit dem Motor 64 gedreht. Das Ausgangszahnrad 65 des Motors 64 steht in Eingriff mit einem am Ende der Welle 63 a der Tonerförderwalze 63 befestigten Zahnrad 66, und das Rad 66 ist in Eingriff mit einem an einem Ende der Welle 61 a des Rührstabes 61 befestigten Zahnrad 67. Auf diese Weise wird der in dem Behälter 60 enthaltene Toner von der Förderöffnung 62 c in den Entwicklerbehälter 51 durch Drehung der Toner förderwalze 63 gefördert.

Die Zufuhr des Toners wird durch eine automatische Vor richtung gesteuert. Ein Dichtesensor 36 vom Reflexions typ, der in einem unteren Endbereich der Reinigungsvor richtung 8, gegenüber dem Mittenbereich der Photoleiter trommel 1 vorgesehen ist, detektiert den Tonerbetrag, der auf einem auf der Oberfläche der Photoleitertrommel vor einem Kopiervorgang ausgebildeten Referenzbild mit festem Potential anhaftet. Die Zufuhr des Toners wird aufgrund des detektierten Wertes gesteuert. Das Referenz bild wird durch Belichtung eines Bezugsdiagramms 36 in schwarz, das in einem kleinen Abstand (in Richtung des Pfeiles b) von einer Originalanlegekante des Glastisches 35 vorgesehen ist, erzeugt.

Fig. 4 zeigt das Bedienungsfeld 100 des Kopiergerätes dieser Ausführungsform. Das Bedienungsfeld 100 enthält eine Print-Taste 101, numerische Tasten 102 für die Ziffern 1 bis 9 und 0, eine Lösch-/Stop-Taste 103 und einen Anzeigebereich 104 zum Anzeigen der Kopienanzahl oder dgl. Das Bedienungsfeld beinhaltet ferner eine Aufwärtstaste 105 und eine Abwärtstaste 106 zur Ein stellung der Bilddichte und eine LED-Anzeigegruppe 107 zur Anzeige der Bilddichte. Das Bedienungsfeld weist ferner auf eine Standardkopiertaste 108, eine LED-Anzei ge 109 zur Anzeige, daß die Taste 108 ausgewählt ist, eine Konturbildtaste 110 und eine LED-Anzeige 111 zur Anzeige, daß die Taste 110 ausgewählt ist.

Fig. 5 zeigt eine Steuerschaltung für das Kopiergerät in dieser Ausführungsform. Die Steuervorgähge dieser Steuerschaltung werden durch einen Mikrocomputer als Steuerzentrum durchgeführt. Die Ein- bzw. Ausschalte signale der Modusauswahltasten 108 und 110 werden dem Mikrocomputer eingegeben, und der Mikrocomputer gibt die Ein- bzw. Ausschaltsignale an die LED-Anzeigen 109 und 111 und an den Tonerfördermotor 64. Der Mikrocomputer gibt ferner Ein- und Ausschaltsignale an den Skorotron- Lader 4 und an die Spannungsversorgungen 41 und 43 des Gitters 42, um das Ein- bzw. Ausschalten zu bewirken.

Ferner wird ein Detektorsignal vom Tonerdichtesensor 37 einem Komparator 38 als Spannungswert eingegeben und mit einem Bezugswert verglichen. Dann wird ein Signal, das anzeigt, daß es größer oder kleiner als der Bezugswert ist, dem Mikrocomputer eingegeben.

Die Polaritäten und Spannungen der entsprechenden Lader und dgl. sind in dieser Ausführungsform die folgenden.

Elektrisierlader:
Versorgungsspannung mit positiver Polarität, +5,5 kV.

Skorotronlader:
Spannung von der Spannungsversorgung 41 mit negativer Polarität, -6,0 kV.

Gitter:
Spannung von der Spannungsversorgung 43 mit positiver Polarität, +200 V.

Oberflächenabstand (dg) zwischen Gitter und Photoleiter:
1,5 mm.

Entwicklervorspannung:
Versorgungsspannung mit positiver Polarität, +300 V.

Transferlader:
Versorgungsspannung mit positiver Polarität, +5,5 V.

Nichtmagnetisierter isolierender Toner:
Negative Polarität.

Diese Polaritäten können auch umgekehrt sein und die Spannungswerte sind lediglich als Beispiel aufgeführt.

Im folgenden wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Bildes mittels des oben beschriebenen Kopiergerätes erläutert, entsprechend der Schrittfolge in den verschiedenen Modi.

I. Konturbildmodus

Der Betrieb im Konturbildmodus wird durchgeführt, wenn die oben genannte Auswahltaste 110 eingeschaltet ist.

i) Erster Ladungsschritt

Elektrische Ladung mit einem vorgegebenen Potential wird der Oberfläche der Photoleitertrommel 1 mittels des Elektrisierladers 2 zugeführt. Als Folge wird das Ober flächenpotential der Photoleitertrommel 1 in dieser Ausführungsform +600 V.

ii) Belichtungsschritt

Die Oberfläche der auf das Potential von +600 V aufge ladenen Photoleitertrommel 1 wird durch eine Schlitzan ordnung mit einem positiven Originalbild belichtet, wo durch das elektrostatische Latentbild ausgebildet wird. In diesem Fall, wie es in den Fig. 6 und 7A dargestellt ist, bleibt die elektrische Ladung in den den Bildbe reichen A und B entsprechenden Bereichen auf dem Potential von +600 V, und die elektrische Ladung in den Bereichen, die den Leerbereichen entsprechen, werden aufgrund der Lichtbestrahlung auf +100 V abgesenkt.

iii) Zweiter Ladungsschritt

Die Oberfläche der Photoleitertrommel 1, auf der das elektrostatische Latentbild ausgebildet ist, wird durch den Skorotron-Lader 4, dem -6,0 kV von der Spannungs versorgung 41 zugeführt werden, wiedergeladen. Dabei wird eine Spannung von +200 V dem Gitter 42 von der Spannungsversorgung 43 zugeführt. Die Polarität der dem Skorotron-Lader 4 zugeführten Spannung ist ent gegengesetzt zu der dem Elektrisierlader 2 zugeführten Spannung. Die dem Gitter 42 zugeführte Spannung hat die gleiche Polarität wie die dem Elektrisierlader 2 zuge führte Spannung. Die dem Gitter 42 zugeführte Spannung ist deutlich geringer als das Oberflächenpotential (+600 V) der elektrostatischen Latentbildbereiche A und B und ist etwas höher als das Oberflächenpotential (+100 V) der Leerbereiche.

Die durch die Pfeile f in Fig. 6 dargestellten elektri schen Feldlinien werden zwischen der Oberfläche der Photoleitertrommel 1 und dem Gitter 42 ausgebildet. Die vom Ladungsdraht erzeugten Ionen mit negativer Polarität werden Bewegungskräften entlang der elektrischen Feld linien ausgesetzt. Dabei werden die elektrischen Feld linien, die die negativen Ionen in der Nähe des Gitters 42 auf die Oberfläche der Photoleitertrommel 1 richten, nur in einem Bereich der Oberfläche A ohne die inneren Umrißlinien A′ erzeugt (d. h. nur im Mittenbereich). Ent sprechend erreichen die negativen Ionen nur den Mitten bereich des Oberflächenbildbereichs A, wie durch die Pfeile g dargestellt ist, und die elektrische Ladung wird in diesem Bereich entfernt, so daß das Potential dieses Bereichs auf ein Potential abgesenkt wird, das etwa gleich der Gitterspannung (+200 V) ist (wie in Fig. 7B dargestellt ist).

Im Hinblick auf das Oberflächenpotential der Photolei tertrommel 1 bleibt das Oberflächenpotential der Bereiche, die kein elektrostatisches Latentbild enthalten, im wesentlichen auf einem niedrigen Wert, wie +100 V, wie in Fig. 7B dargestellt ist. Die inneren Konturlinien bereiche A′ und B′ der Bildbereiche A und B bleiben als Hochpotentialbereiche bei etwa +600 V mit einer vorgegebe nen Breite, also gleich dem anfänglichen Oberflächen potential. Das Potential des Mittenbereichs der Ober flächenbildbereiche A wird auf einen Wert abgesenkt, der im wesentlichen gleich der Gitterspannung ist (Vg: +200V). Das Oberflächenpotential im streifenförmigen Bildumriß bereich B′ wird kaum verringert, aber die Breite des geladenen Bereichs wird etwas vermindert.

Auf diese Weise werden im zweiten Ladungsschritt die Um rißlinienbereiche der Bildteile A und B als positives elek trostatisches Latentbild ausgebildet.

iv) Entwicklungsschritt

Das als positives Bild der Umrißlinienbereiche im zwei ten Ladungsschritt erzeugte elektrostatische Latentbild wird durch die Entwicklereinheit 5 entwickelt. In dieser Ausführungsform wird eine Entwicklervorspannung von +300 V der Entwicklerwalze 53 zugeführt. Diese Ent wicklervorspannung hat die gleiche Polarität wie die dem Elektrisierlader 2 zugeführte Spannung und hat einen Wert vb, der etwas höher ist als das Oberflächen potential des Mittenbereichs des Oberflächenbildteils A, das im zweiten Ladungsschritt vermindert wurde, wie in Fig. 7C gezeigt ist, so daß verhindert werden kann, daß der Toner an dem Mittenbereich des Oberflächenbildteils A sowie an den Leerbereichen anhaftet, wodurch ein Ver schleiern in diesem Bereich verhindert wird.

Als Ergebnis haftet der mit negativer Polarität geladene isolierende Toner an den Hochpotentialbereichen der Photo leitertrommel 1, d. h. an den inneren Umrißlinienbereichen A′ und B′ der Bildbereiche A bzw. B, und auf diese Weise wird ein Tonerbild, das nur Umrißlinien aufweist, in dem normalen Entwicklungsschritt ausgebildet.

Das Tonerbild wird durch Entladung der positiven Polari tät durch den Transferleiter 6 auf das Kopierpapier über tragen, wobei ein Kopiebild mittels einer nicht darge stellten Fixiereinrichtung ausgebildet wird.

II. Standardkopiermodus

Der Betrieb in diesem Standardkopiermodus wird durchge führt, wenn die oben genannte Taste 108 eingeschaltet ist. Dieser Standardkopiermodus wird bei der Initialisierung der Steuerung voreingestellt, z. B. beim Einschalten der Spannungsversorgung.

i) Erster Ladungsschritt

Der erste Ladungsschritt im Standardkopiermodus wird in der gleichen Weise durchgeführt, wie beim oben beschrie benen Konturbildmodus.

ii) Belichtungsschritt

Dieser Schritt wird in der gleichen Weise ausgeführt, wie im oben beschriebenen Konturbildmodus, und ein positives elektrostatisches Latentbild, wie es in Fig. 7A darge stellt ist, wird ausgebildet.

iii) Zweiter Ladungsschritt

Die Spannungsversorgungen 41 und 43 werden beide ausge schaltet, und der Skorotron-Lader 4 wird nicht betrieben. Das in dem Belichtungsschritt ausgebildete positive elektrostatische Latentbild wird entsprechend direkt dem folgenden Entwicklungsschritt unterworfen.

iv) Entwicklungsschritt

Dieser Schritt wird in der gleichen Weise ausgeführt, wie bei dem oben beschriebenen Konturbildmodus. In diesem Schritt haftet der mit negativer Polarität ge ladene isolierende Toner an den Bildbereichen A und B, die in Fig. 7A dargestellt sind, und ein gewöhnliches Tonerbild, das einem Originalbild mit dem Verhältnis 1:1 entspricht, wird regulär ausgebildet. In diesem Fall kann die Entwicklervorspannung zu +230 V geändert werden.

lm folgenden werden mit Bezug auf die Ablaufdiagramme der Fig. 8 und folgende die Steuervorgänge durch den Mikrocomputer beschrieben.

Fig. 8 zeigt das Hauptprogramm des Mikrocomputers. Wenn die Spannungsversorgung eingeschaltet wird, wird der Mikrocomputer initialisiert und der Programmablauf be ginnt. Zunächst wird, in Schritt S 1, das RAM gelöscht, und die Register und die Vorrichtungen werden initiali siert. In Schritt S 2 wird dann ein interner Zeitgeber gestartet. Dieser interne Zeitgeber bestimmt die Dauer eines Zyklus des Hauptprogrammes, unabhängig vom Inhalt der Verarbeitungen in den Unterprogrammen, die im folgen den beschrieben werden. Der Wert des internen Zeitgebers wird im Schritt S 1 eingestellt.

Anschließend werden die Unterprogramme der Schritte S 3 bis S 6 in Folge aufgerufen. Wenn die Verarbeitung in diesen Unterprogrammen beendet ist, wartet der Mikro computer auf den Ablauf des internen Zeitgebers im Schritt S 7, und dann kehrt das Programm zu dem Schritt S 2 zurück. Bei dieser Dauer eines Ablaufs führen ver schiedene Zeitgeber in den Unterprogrammen Zählopera tionen durch.

Das Unterprogramm im Schritt S 3 wird durchgeführt, um elektrische Ladungen von der Photoleitertrommel in einem zugewiesenen Löschschritt zu entfernen. Eine detaillierte Beschreibung dieses Schritts wird unter lassen, da er sich nicht auf die Erfindung bezieht.

In dem Unterprogramm des Schrittes S 4 wird durch Ein bzw. Ausschalten der Modusauswahltasten 108 bzw. 110 des Bedienungsfeldes 100 ein Kopiermodus ausgewählt, und der gewählte Kopiermodus wird auf dem Bedienungs feld 100 angezeigt. Dieser Schritt wird später im ein zelnen erläutert.

Das Unterprogramm des Schrittes S 5 bezieht sich auf die Kopiersteuerung. In diesem Schritt wird der Kopiervor gang in dem im Schritt S 4 ausgewählten Kopiermodus durch Einschalten der Print-Taste 101 durchgeführt. Falls keine der Tasten des Bedienungsfeldes 100 in einer vorgegebe nen Zeitdauer nach der Beendigung eines Kopiervorganges im Konturbildmodus eingeschaltet wird, kehrt in diesem Fall der Kopiermodus automatisch zum Standardkopiermodus zurück. Dies wird im einzelnen später beschrieben.

Das Unterprogramm des Schrittes S 6 bezieht sich auf ande re Verarbeitungen, wie z. B. die Einstellung der Fixier temperatur. Dieser Schritt wird im einzelnen später be schrieben.

Fig. 9 zeigt das Unterprogramm für die Modusauswahl im Schritt S 4. Zunächst wird im Schritt S 11 festgestellt, ob eine Modusmarke auf 0 zurückgestellt ist, oder nicht. Falls sie 0 ist, läuft das Programm bei dem Schritt S 12 weiter. Falls sie 1 ist, geht das Programm zum Schritt S 14.

Es wird im Schritt S 12 festgestellt, ob die Konturbild taste 110 eingeschaltet ist. Falls sie eingeschaltet ist, wird die Modusmarke im Schritt S 13 auf 1 gesetzt. Im Schritt S 14 wird festgestellt, ob die Standardmodetaste 108 eingeschaltet ist. Falls sie eingeschaltet ist, wird die Modusmarke im Schritt S 15 auf 0 zurückgesetzt. Auf diese Weise wird, falls eine der Modustasten 108 bzw. 110 eingeschaltet ist, der Kopiermodus der betätigten Taste eingestellt. Beim Einschalten der Spannungsversorgung wird die Modusmarke im Schritt S 1 auf 0 zurückgesetzt, und der Standardkopiermodus ist eingeschaltet, selbst wenn die Auswahltaste 108 nicht eingeschaltet ist.

Dann wird im Schritt S 16 festgestellt, ob die Modus marke auf 0 ist. Falls die Modusmarke 0 ist, d. h., daß der Standardkopiermodus ausgewählt ist, wird die LED 109 zur Anzeige des Standardkopiermodus eingeschaltet, und die Konturbild-LED 111 wird im Schritt S 17 ausgeschaltet. Dann kehrt das Programm zum Hauptprogramm zurück. Falls andererseits die Modusmarke nicht 0 ist, d. h., daß der Konturbildmodus ausgewählt ist, wird die LED 109 ausge schaltet, und die LED 111 wird im Schritt S 18 einge schaltet, und dann kehrt der Ablauf zum Hauptprogramm zu rück.

Fig. 10 zeigt das Unterprogramm für die Kopiersteuerung des Schrittes S 5. Zunächst wird im Schritt S 21 festge stellt, ob die Print-Taste 101 eingeschaltet ist, oder nicht. Falls sie nicht eingeschaltet ist, geht der Ab lauf zum Schritt S 23. Falls sie eingeschaltet ist, wird die Startmarke im Schritt S 22 auf 1 gesetzt, und der Ab lauf wird im Schritt S 23 fortgesetzt. Auf diese Weise wird die Startmarke auf 1 gesetzt, wenn die Print-Taste 101 eingeschaltet ist, und sie wird auf 0 zurückgesetzt im Schritt S 31, wenn der Kopiervorgang beendet ist.

Es wird dann im Schritt S 23 festgestellt, ob die Start marke auf 1 ist, oder nicht. Falls sie auf 0 zurückge setzt ist, geht das Programm zu dem im folgenden beschrie benen Schritt S 34. Falls sie auf 1 gesetzt ist, wird im Schritt S 24 festgestellt, ob die Modusmarke auf 1 ist, d. h., ob der Konturbildmodus ausgewählt ist. Falls er ausgewählt ist, werden dann im Schritt S 25 die Spannungs versorgung 41 des Skorotron-Laders und die Gitterspannungs versorgung 43 eingeschaltet. Falls der Standardkopiermodus ausgewählt ist, werden diese Spannungsversorgungen aus geschaltet.

Anschließend wird der Papiereinzug und der Papiertrans port im Schritt S 26 gesteuert. Das optische System 3 wird im Schritt S 27 gesteuert. Die Lader, die Entwicklungs vorrichtung und die weiteren um die Photoleitertrommel 1 angeordneten Komponenten werden im Schritt S 28 gesteuert. Derartige Steuerabläufe sind bekannt und ihre Beschrei bung wird unterlassen. Zusätzlich wird im Schritt S 29 das Unterprogramm für die Tonerzuführungssteuerung (wird später beschrieben) aufgerufen.

Im Schritt S 30 wird festgestellt, ob der Kopiervorgang beendet ist. Falls er nicht beendet ist, kehrt der Ablauf zum Hauptprogramm zurück. Falls er beendet ist, werden die oben genannten Spannungsversorgungen 41 und 43 im Schritt S 31 abgeschaltet, und die Startmarke wird auf 0 zurückgesetzt. Im anschließenden Schritt S 32 wird festgestellt, ob die Modusmarke auf 1 ist. Falls sie nicht 1 ist, was bedeutet, daß ein Kopiervorgang im Standardkopiermodus durchgeführt wird, geht der Ablauf zum Schritt S 34. Falls andererseits die Modusmarke auf 1 ist, was bedeutet, daß ein Kopiervorgang im Konturbild modus durchgeführt wird, wird der Zeitgeber T 0 im Schritt S 33 gesetzt, und der Ablauf geht zum Schritt S 34.

Im Schritt S 34 wird festgestellt, ob eine der Tasten des Bedienungsfeldes 100 eingeschaltet ist. Falls eine Taste eingeschaltet ist, wird der Zeitgeber T 0 im Schritt S 35 zurückgesetzt, und der Ablauf kehrt zum Hauptprogramm zurück. Falls keine der Tasten eingeschal tet ist, wird im Schritt S 36 festgestellt, ob der Zeit geber T 0 abgelaufen ist. Falls er abgelaufen ist, wird die Modusmarke im Schritt S 37 auf 0 zurückgesetzt. Auf diese Weise wird, falls der Konturbildmodus ausgewählt ist, und falls keine der Tasten des Bedienungsfeldes 100 innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer, die im Zeitgeber T 0 eingestellt ist, nach Beendigung eines Kopiervorganges gedrückt ist, der Standardkopiermodus automatisch ausge wählt. Auf diese Weise kann ein versehentliches Kopieren im Konturbildmodus verhindert werden.

Fig. 11 zeigt das Unterprogramm für die Tonerversorgungs steuerung des Schrittes S 29. Zunächst wird im Schritt S 41 festgestellt, ob der Zeitpunkt für den Betrieb des Sensors 37 erreicht ist, oder nicht. Falls er nicht erreicht ist, wird der Ablauf im Schritt S 44 fortgesetzt. Falls er er reicht ist, wird der Zeitgeber TA im Schritt S 42 gesetzt, und die Marke für den Zeitgeber TA wird im Schritt S 43 auf 1 gesetzt, und der Ablauf wird im Schritt S 44 fort gesetzt. Der im Zeitgeber TA eingestellte Wert ist die Zeitdauer von der Ausbildung des Referenzbildes auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 1 bis zu dem Zeitpunkt, in dem das Referenzbild die Detektorposition des Toner dichtesensors 37 aufgrund der Drehung der Photoleiter trommel 1 erreicht.

Es wird im Schritt 44 festgestellt, ob die Modusmarke auf 0 ist. Falls sie 0 ist, d. h., falls der Standardmodus ausgewählt ist, werden die Abläufe des Schrittes S 45 und der folgenden durchgeführt. Falls sie 1 ist, d. h., falls der Konturmodus ausgewählt ist, werden die Abläufe des Schrittes S 53 und der folgenden durchgeführt.

Falls der Standardkopiermodus ausgewählt ist, werden die folgenden Programmabläufe durchgeführt. Im Schritt S 45 wird festgestellt, ob der Zeitgeber TA abgelaufen ist oder nicht, und es wird im Schritt S 46 festgestellt, ob die Marke des Zeitgebers TA auf 1 ist. Falls zumindest eine der beiden Bedingungen nicht erfüllt ist, wird der Ablauf im Schritt S 51 fortgesetzt. Falls beide Bedingungen erfüllt sind, d. h., falls der Zeitgeber TA abgelaufen ist, werden die vom Tonerdichtesensor 37 festgestellte Toner dichte Ia und eine Referenzdichte Io im Schritt S 47 ver glichen. Falls die erfaßte Tonerdichte Ia größer ist als die Referenzdichte Io, wird der Ablauf im Schritt S 49 fortgesetzt. Falls die erfaßte Tonerdichte Ia kleiner ist als die Referenzdichte Io, wird im Schritt S 48 zum Start der Tonerzufuhr der Tonerfördermotor 64 eingeschal tet, und dann wird der Ablauf im Schritt S 49 fortgesetzt.

Ein Zeitgeber TM zur Festlegung der Betriebsdauer des Motors 64 (d. h. der Zuführungszeit für den Toner) wird im Schritt S 49 eingestellt, und die Marke für den Zeit geber TA wird im Schritt S 50 auf 0 zurückgesetzt. Dann geht das Programm zum Schritt S 51. Der Zeitgeber TM wird auf eine Zeitdauer gesetzt, die durch den Kopierbetrieb für ein Blatt begrenzt ist. Diese Dauer beträgt 4 Sekunden in dieser dieser Ausführungsform, und etwa 200 mg Toner werden in dieser Zeit zugeführt.

Anschließend wird im Schritt S 51 festgestellt, ob der Zeitgeber TM abgelaufen ist. Falls er abgelaufen ist, wird im Schritt S 52 der Motor 64 abgeschaltet, und der Ablauf kehrt zum Unterprogramm des Schrittes S 5 zurück. Falls er nicht abgelaufen ist, werden die Abläufe des Unter programms des Schrittes S 5 und das Hauptprogramm durch geführt, und der Ablauf kehrt in dieses Unterprogramm zur Steuerung der Tonerzufuhr zurück. Falls festgestellt wird, daß die Bedingung im Schritt S 41 nicht erfüllt ist, daß die Bedingungen in den Schritten S 44 und S 45 erfüllt sind, und daß die Bedingung im Schritt S 46 nicht erfüllt ist, wird im Schritt S 51 noch einmal festgestellt, ob der Zeitgeber TM abgelaufen ist.

Falls andererseits der Konturbildmodus ausgewählt ist, werden die folgenden Abläufe durchgeführt. Es wird im Schritt S 53 festgestellt, ob der im Schritt S 42 einge stellte Zeitgeber TA abgelaufen ist, und es wird im Schritt S 54 festgestellt, ob die Marke des Zeitgebers TA auf 1 ist. Falls zumindest eine der beiden Bedingungen nicht erfüllt ist, wird der Ablauf im Schritt S 58 fortge setzt. Falls beide Bedingungen erfüllt sind, d. h., daß der Zeitgeber TA abgelaufen ist, wird der Motor 64 im Schritt S 55 eingeschaltet, um die Förderung des Toners zu starten. Dann wird im Schritt S 56 der Zeitgeber TM′ zur Festlegung der Betriebszeit des Motors 64 (d. h. eine Zeitdauer für die Tonerzuführung) im Schritt S 56 einge stellt, und die Marke des Zeitgebers TA wird im Schritt S 57 auf 0 zurückgesetzt. Dann geht der Ablauf zum Schritt S 58. Die eingestellte Zeitdauer des Zeitgebers TM′ ist deutlich kleiner als die des oben beschriebenen Zeit gebers TM. In dieser Ausführungsform beträgt die einge stellte Zeitdauer des Zeitgebers TM′ 0,6 Sekunden und etwa 20 mg Toner werden in dieser Zeitdauer zugeführt. Diese Tonerzufuhr wird konstant für jeden Kopiervorgang durchgeführt, unabhängig vom Signalpegel des Tonerdichte sensors 37.

Anschließend wird im Schritt S 58 festgestellt, ob der Zeitgeber TM′ abgelaufen ist oder nicht. Falls er abge laufen ist, wird im Schritt S 59 der Motor 64 ausgeschal tet, und der Ablauf kehrt zum Unterprogramm des Schrittes S 5 zurück. Falls er nicht abgelaufen ist, werden die Ab läufe der Unterprogramme des Schrittes S 5 und das Haupt programm durchgeführt, und das Programm kehrt wieder in das Unterprogramm für die Tonerzufuhrsteuerung zurück. Falls festgestellt wird, daß die Bedingungen der Schritte S 41 und S 44 nicht erfüllt sind, daß die Bedingung des Schrittes S 53 erfüllt ist und daß die Bedingung des Schrit tes S 54 nicht erfüllt ist, wird im Schritt S 58 wieder festgestellt, ob der Zeitgeber TM′ abgelaufen ist.

Im Standardkopiermodus wird das Ein- und Ausschalten des Tonerzuführmotors 64 aufgrund des Ausgangssignals des Tonerdichtesensors 37 gesteuert. Andererseits wird im Konturbildmodus ein kleiner konstanter Tonerbetrag zu geführt, unabhängig von dem Ausgangssignal des Sensors 37. Da das Referenzbild nur als Konturbild im Konturbild modus ausgebildet wird, bleibt nur wenig Toner am Bild haften. Der Tonerdichtesensor 37 stellt folglich immer fest, daß die Tonerdichte gering ist. Da jedoch in dieser Ausführungsform eine geringe Menge Toner konstant zuge führt wird, tritt ein Tonerüberschuß nicht auf, selbst wenn der Kopierbetrieb im Konturbildmodus fortgesetzt wird. Die konstante Tonerzufuhrmenge beträgt etwa 20 mg, wie oben beschrieben wurde. Dieser Wert ist geringer als der mittlere Tonerverbrauch von 40 bis 50 mg im Standard modus, da im Konturbildmodus weniger Tonerverbrauch auf tritt, weil in diesem Modus nur Umrißlinienbereiche ent wickelt werden.

Weitere Ausführungsformen

(A) Das in Fig. 12 dargestellte Unterprogramm kann für die im Schritt S 29 durchgeführte Tonerzufuhrsteuerung ange wendet werden.

Bezugnehmend auf Fig. 12 wird im Schritt S 41 a festgestellt, ob die Modusmarke auf 0 ist. Falls sie 0 ist, d. h., falls der Standardmodus ausgewählt ist, werden die Abläufe der Schritte S 42 a und folgende zur Steuerung der Tonerzufuhr durchgeführt. Falls andererseits die Modusmarke auf 1 ist, d. h., daß der Konturbildmodus ausgewählt ist, kehrt der Ablauf direkt zu dem Unterprogramm des Schrittes S 5 zurück.

Im Schritt S 42 a wird festgestellt, ob der Betriebszeit punkt für den Sensor 37 erreicht ist oder nicht. Falls er nicht erreicht ist, geht der Ablauf beim Schritt S 45 a weiter. Falls der Betriebszeitpunkt für den Sensor 37 erreicht ist, wird im Schritt S 43 a der Zeitgeber TA gesetzt. und die Marke für den Zeitgeber TA wird im Schritt S 44 a auf 1 gesetzt. Dann wird der Ablauf im Schritt S 45 a fort gesetzt. Auf diese Weise wird der Zeitgeber TA auf eine Dauer eingestellt, die vom Zeitpunkt, in dem ein Referenz bild auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 1 ausge bildet ist, bis zum Zeitpunkt, in dem das Referenzbild die Detektorposition des Tonerdichtesensors 37 aufgrund der Drehung der Photoleitertrommel 1 erreicht hat, läuft.

Im Schritt S 45 a wird festgestellt, ob der Zeitgeber TA ab gelaufen ist. Im Schritt S 46 a wird festgestellt, ob die Marke des Zeitgebers TA auf 1 ist. Falls zumindest eine der beiden Bedingungen nicht erfüllt ist, wird der Ablauf im Schritt S 51 a fortgesetzt. Falls beide Bedingungen er füllt sind, werden die durch den Tonerdichtesensor 37 fest gestellte Tonerdichte Ia und die Referenzdichte Io im Schritt S 47 a miteinander verglichen, wenn der Zeitgeber TA abgelaufen ist. Falls die Tonerdichte Ia größer ist als die Referenzdichte, wird das Programm im Schritt S 49 a fortgesetzt. Falls die Tonerdichte la kleiner ist als die Referenzdichte Io, wird der Tonerzufuhrmotor 64 im Schritt S 48 a eingeschaltet, um die Tonerzufuhr zu starten. Dann geht das Programm zum Schritt S 49 a.

Im Schritt S 49 a wird der Zeitgeber TM zur Festlegung der Betriebszeit des Motors 64 (d. h. die Tonerzufuhrdauer) eingestellt, und die Marke des Zeitgebers TA wird im Schritt S 50 a auf 0 gesetzt. Dann geht das Programm zum Schritt S 51 a. Der Zeitgeber TM wird auf eine Zeitdauer gesetzt, die durch den Kopiervorgang für ein Blatt be grenzt ist. Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dauer 4 Sekunden, und etwa 200 mg Toner werden in dieser Zeit spanne zugeführt.

Im Schritt S 51 a wird anschließend festgestellt, ob der Zeitgeber TM abgelaufen ist. Falls er abgelaufen ist, wird der Motor 64 im Schritt S 52 a ausgeschaltet, und der Ablauf kehrt zum Unterprogramm des Schrittes S 5 zurück. Falls er nicht abgelaufen ist, werden die Abläufe des Unterprogramms des Schrittes S 5 und des Hauptprogrammes durchgeführt, und der Ablauf kehrt wieder zum Unterpro gramm für die Tonerzufuhrsteuerung zurück. Falls festge stellt wird, daß die Bedingung des Schritts S 41 a erfüllt ist, daß die Bedingung des Schrittes S 42 a nicht erfüllt ist, daß die Bedingung des Schrittes S 42 a nicht erfüllt ist und daß die Bedingung des Schrittes S 45 a nicht er füllt ist, wird dann erneut im Schritt S 51 a festgestellt, ob der Zeitgeber TM abgelaufen ist, oder nicht.

Im Standardkopiermodus werden das Ein- und Ausschalten des Tonerzufuhrmotors 64 aufgrund des Ausgangssignals des Tonerdichtesensors 37 gesteuert. Andererseits wird im Konturbildmodus kein Toner zugeführt, unabhängig von dem Ausgangssignal des Sensors 37. Da das Referenzbild im Konturbildmodus nur als Umrißbild erzeugt wird, bleibt nur wenig Toner haften, und der Tonerdichtesensor 37 stellt immer fest, daß die Tonerdichte gering ist. Falls das Kopieren im Konturbildmodus fortgesetzt wird, tritt jedoch ein Tonerüberschuß nicht auf, da kein Toner zuge führt wird.

Falls im Konturbildmodus kein Toner zugeführt wird, könnte befürchtet werden, daß die Tonerdichte übermäßig verringert wird, falls das Kopieren in diesem Modus fortgesetzt wird. Da jedoch im Konturbildmodus nur die Umrißlinienbereiche entwickelt werden, wird nur ein sehr geringer Tonerbetrag verbraucht, und folglich wird, wenn kein Toner zugeführt wird, die Tonerdichte nicht in einem solchen Maße ver ringert, daß ein ungünstiger Einfluß auf das Kopierbild ausgeübt wird.

(B) Obwohl im oben genannten Ausführungsbeispiel dem Skorotron-Lader 4 eine Gleichspannung zugeführt wird, kann zur Zuführung einer Wechselspannung eine Wechsel spannungsquelle 41′ an den Skorotron-Lader 4 ange schlossen sein.

Fig. 13 zeigt eine typische Anordnung der elektrischen Feldlinien in diesem Fall. Fig. 14A zeigt das Potential eines elektrostatischen Latentbildes in dem Belichtungs schritt; Fig. 14B zeigt das Potential des elektrostatischen Latentbildes im zweiten Ladungsschritt; und Fig. 14C zeigt das Potential des elektrostatischen Latentbildes im Ent wicklungsschritt.

In diesem Fall wird im zweiten Ladungsschritt die Ober fläche der Photoleitertrommel 1, auf der im Belichtungs schritt das elektrostatische Latentbild ausgebildet wurde, unter Verwendung des Skorotron-Laders 4, der mit einer Wechselspannung versorgt wird, wiedergeladen. Dabei wird das Gitter 42 von der Spannungsversorgung 43 mit einer Spannung von +200 V geladen. Die dem Gitter 42 zuge führte Spannung ist deutlich geringer als das Oberflächen potential von +600 V in den elektrostatischen Latentbild bereichen A und B und höher als das Oberflächenpotential von +100 V in den leeren Hintergrundbereichen. Die dem Gitter 42 zugeführte Spannung hat jedoch die gleiche Pola rität wie die in dem ersten Ladungsschritt.

Zwischen der Oberfläche der Trommel 1 und dem Gitter 42 verlaufen elektrische Feldlinien, die schematisch durch die Pfeile h in Fig. 13 dargestellt sind. Die vom Lade draht, der mit einer Wechselspannung versorgt wird, ab gegebenen negativen und positiven Ionen unterliegen einer Bewegungskraft entlang der elektrischen Feldlinien. In diesem Fall existieren die elektrischen Feldlinien für die Beschleunigung negativer Ionen in der Nähe des Gitters 42 in Richtung auf die Trommeloberfläche nur innerhalb der äußeren Umrißlinien der Bildbereiche A und B. Auf grund dessen gelangen diese negativen Ionen, wie die in Doppellinien gezeichneten Pfeile i andeuten, in ähnlicher Weise wie die in der ersten Ausführungsform ausschließlich auf die Mittenbereiche der Bildbereiche A und B ohne die inneren Außenzonen dieser Bildbereiche. Der Pegel des elektrostatischen Potentials in diesen mit Ionen belegten Bildbereichen wird folglich bis zu einem niedrigen Pegel abnehmen, der im wesentlichen der Gitterspannung von +200 V entspricht, wie durch Vg in Fig. 14B angedeutet ist.

Andererseits werden sich die positiven Ionen, wie durch die ausgefüllten kleinen Pfeile j dargestellt ist, weiter auf die leeren Hintergrundbereiche ohne die Umrißlinien bereiche der Bildbereiche H bewegen, zur Erhöhung der vor liegenden elektrischen Ladungen, wodurch das entsprechende Potential auf einen Pegel, der etwa gleich der Gitterspan nung von +200 V ist, erhöht wird.

Mit anderen Worten wird das Trommelpotential, das an der Innenseite der Umrißlinien entlang der Bilder A und B vorher, auf dem anfänglichen Hochspannungspegel, der im wesentlichen gleich +600 V ist, mit einer im wesentli chen konstanten Breite verbleiben. Das Potential im Hauptteil des Bildbereiches A wird auf einen Pegel ge senkt, der im wesentlichen der Gitterspannung Vg von +200 V entspricht. Die leeren Randbereiche selbst blei ben bei einem gewissen niedrigen Potentialpegel, etwa +100 V, während in den anderen Leerbereichen das Potential etwa auf den Wert der Gitterspannung Vg von +200 V an steigen wird. Das Oberflächenpotential im anderen strei fenförmigen Bildbereich B wird kaum gesenkt, die Breite des geladenen Bereichs wird um einen gewissen Betrag vermindert.

Auf diese Weise werden im zweiten Ladungsschritt die äußeren Umrißlinien der Bildbereiche A und B auch in dieser zweiten Ausführungsform als statisches positives Latentbild erzeugt.

C) Anstatt der oben beschriebenen Ausführungsformen kann auch der in den Fig. 15 und 16A bis 16C dargestellte Aufbau verwendet werden.

In diesem Fall hat die dem Gitter 42 zugeführte Spannung die gleiche Polarität wie die Ladespannung, und die Span nungen in den Umrißlinienbereichen sind geringer als die Spannungen an den anderen Bereichen.

Dabei wird zunächst die Photoleitertrommel 1 auf einen vorgegebenen Potentialpegel von +600 V geladen. Die Trommel 1 wird dann mit einem positiven Originalbild zur Ausbildung eines elektrostatischen Latentbildes belichtet, wie in Fig. 16A dargestellt ist. In diesem Fall haben die Bildbereiche A und B +600 V, während die Leerbereiche bei +100 V sind. Die Trommel 1 wird durch den Skorotron-Lader 4 bei Durchführung der Be lichtung wiedergeladen. Die Ladung des Skorotron-Laders 4 hat die gleiche Polarität wie sie für die erste Ladung verwendet wird, während die am Gitter 42 anliegende Spannung etwas geringer ist, als die in den Bildberei chen vorherrschende Spannung und deutlich höher ist als die in den Leerbereichen vorherrschende Spannung. Die Spannung von +500 V wird dem Gitter 42 zugeführt. Aufgrund dessen werden die Bildbereiche ohne die Umriß linienbereiche der Bildbereiche deutlich erhöht, bis fast zum Gitterpotential von +500 V. Deshalb ist das Potential der Umrißlinienbereiche geringer als das Potential der anderen Bereiche, wie in Fig. 16B darge stellt ist.

Die auf diese Weise ausgebildeten negativen Konturbilder werden durch eine umgekehrte Entwicklung entwickelt. Die positiv geladenen Tonerpartikel werden nur auf den Niederpotentialbereichen abgelagert, d. h. den in Fig. 16C dargestellten Umrißlinienbereichen, durch Zuführung von, z. B. einer Spannung von +400 V als Entwicklervorspannung. Diese Entwicklervorspannung ist so ausgewählt, daß sie etwas geringer ist als die Gitterspannung, um ein Über fließen und ein unerwünschtes Anlagern von Toner nicht nur in den Leerbereichen, sondern auch in den Bildberei chen zu verhindern.

Ferner kann in diesem Ausführungsbeispiel eine Wechsel spannungsquelle 42′ mit dem Skorotron-Lader 4 zur Zu führung einer Wechselspannung verbunden sein. Die Potentiale des elektrostatischen Latentbildes für den Bilderzeugungs schritt in diesem Fall sind in den Fig. 18A bis 18C dar gestellt.

D) Die Erfindung kann auf einen Aufbau angewendet werden zur Erzeugung eines positiven Konturbildes aus einem negativen Originalbild.

In diesem Fall ist die dem Gitter 42 zugeführte Spannung z. B. geringer als die Spannung der Leerbereiche und höher als die der Bildbereiche.

E) Das elektrophotographische Kopiergerät gemäß der vor liegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt und verschiedene Abänderungen können innerhalb des Rahmens der Erfindung angewendet werden. Insbesondere können verschiedene Ausführungsformen als Entwicklungsvorrichtung 4 verwendet werden. Z. B. kann die Entwicklervorspannung durch Überlagerung einer Gleich spannung mit einer Wechselspannung verwendet werden. Die auf diese Weise erhaltene Spannung ist insbesondere bei dem Gebrauch von magmetischem isolierenden Toner wirksam. In diesem Fall, bei der Verwendung von magnetischem iso lierenden Toner wird bei der Entwicklervorspannung VO eine magnetische Anziehungskraft erzeugt, und dementspre chend kann der Wert Vb der Entwicklervorspannung im Kontur bildmodus in der ersten Ausführungsform z. B. auf einen Wert gesetzt werden, der etwas geringer ist als das Ober flächenpotential des Mittenbereichs des Bildbereichs A, indem das Potential im zweiten Ladungsschritt verringert wird.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird erfindungsgemäß eine zweite Steuereinheit zur Steue rung des Betrages des in die Entwicklereinheit nachzu füllenden Toners verwendet, um zu bewirken, daß der Betrag kleiner ist als der Betrag, der sich aufgrund der Er fassung durch die Detektoreinrichtung ergibt, wenn der zweite Kopiermodus ausgewählt ist. Auf diese Weise wird eine übermäßige Zufuhr von Toner nicht bewirkt, falls der Kopiervorgang im zweiten Kopiermodus, der einen ge ringen Tonerverbrauch verursacht, fortgesetzt durchge führt wird. Es ist folglich möglich, die Schwierigkeiten hinsichtlich der Flecken im Kopiebild oder der Toner spritzer, die umgebende Bauelemente verschmutzen, zu vermeiden.

Claims

1. Elektrophotographische Kopiervorrichtung mit:
einem elektrostatischen Latentbildträger (1),
einer ersten Ladeeinrichtung (2) zur Aufladung des elektro statischen Latentbildträgers,
Belichtungsmitteln (35) zum Belichten des geladenen elek trostatischen Latentbildträgers mit von einem Original reflektierten Licht, wodurch ein elektrostatisches Latent bild darauf ausgebildet wird,
einer zweiten Ladeeinrichtung (4) zum Wiederladen des elektrostatischen Latentbildträgers, auf dem das elektro statische Latentbild ausgebildet ist, um ein Umrißlinien bild zu erzeugen,
Entwicklermittel (5) zur Entwicklung des elektrostatischen Latentbildes,
Mittel (36) zur Ausbildung eines Referenzbildes auf dem elektrostatischen Latentbildträger,
Detektormitteln (37) zur Erfassung des Betrages des an dem Referenzbild anhaftenden Toners,
Modusauswahlmittel (S 4) zur Zuweisung entweder eines ersten Kopiermodus, in dem die zweite Ladeeinrichtung nicht in Betrieb ist, oder eines zweiten Kopiermodus, in dem die zweite Ladeeinrichtung in Betrieb ist,
einer ersten Steuereinrichtung zur Steuerung des Betrages des in die Entwicklereinrichtung zu füllenden Toners, ab hähgig vom Erfassungsergebnis der Detektoreinrichtung, wenn der erste Kopiermodus ausgewählt ist, und
einer zweiten Steuereinrichtung zur Steuerung des Betra ges des in die Entwicklereinrichtung nachzufüllenden Toners, die bewirkt, daß der Betrag kleiner ist, als der aufgrund des Erfassungsergebnisses der Detektoreinrichtung festge stellte Betrag, wenn der zweite Kopiermodus ausgewählt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Betrag des nachzufüllenden Toners 0 ist, wenn der zweite Kopiermodus ausgewählt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Betrag des nachzufüllenden Toners einen festen vorgegebenen Wert hat, wenn der zwei te Kopiermodus ausgewählt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite Steuereinrichtung eine Zeitgebereinrichtung zur Berechnung der Zeit aufweist, in der der Toner in die Entwicklereinrichtung nachgefüllt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Betrag des nachgefüllten Toners 20 mg beträgt, wenn der zweite Kopiervorgang ausgewählt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite Ladeeinrichtung einen mit einem Gitter versehen Skorotron-Lader aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Polarität des Skorotron-Laders entgegengesetzt zu der der ersten Ladeeinrichtung ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gitter mit einer Spannung ver sorgt wird, die deutlich geringer ist als das Oberflä chenpotential in einem Bildbereich des elektrostatischen Latentbildes und die höher ist als das Oberflächenpotential in einem Leerbereich des elektrostatischen Latentbildes mit der gleichen Polarität wie die erste Ladeeinrichtung, so daß nur der Umrißlinienbereich ein höheres Potential aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Entwicklereinrichtung mit einer Vorspannung versorgt wird, die etwas höher ist, als die dem Gitter zugeführte Spannung, wenn der zweite Kopier modus ausgewählt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste Steuereinrichtung Toner in die Entwicklereinrichtung nachfüllt, wenn der von der Detektoreinrichtung festgestellte Tonerbetrag unter einen Referenzwert sinkt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Skorotron-Lader mit einer Wechsel spannung versorgt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gitter mit einer Spannung versorgt wird, die deutlich geringer ist, als das Ober flächenpotential in einem Bildbereich des elektrostati schen Latentbildes und etwas höher ist, als das Ober flächenpotential in einem Leerbereich des elektrostati schen Latentbildes mit der gleichen Polarität, wie in der ersten Ladeeinrichtung, so daß nur der Umrißlinienbereich ein höheres Potential aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Skorotron-Lader die gleiche Polarität aufweist wie die erste Ladeeinrichtung.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter mit einer Spannung versorgt wird, die etwas geringer ist, als das Oberflächenpotential in einem Bildbereich des elektro statischen Latentbildes und die deutlich höher ist, als das Oberflächenpotential in einem Leerbereich des elektro statischen Latentbildes mit der gleichen Polarität wie die erste Ladeeinrichtung, so daß nur die Umrißlinienbe reiche ein höheres Potential aufweisen.

15. Verfahren zum elektrophotographischen Kopieren mit:
einem ersten Ladeschritt zur Aufladung eines elektrostati schen Latentbildträgers (1),
einem Belichtungsschritt zur Belichtung des geladenen elektrostatischen Latentbildträgers (1) mit von einem Original reflektierten Licht, wodurch ein elektrostati sches Latentbild darauf ausgebildet wird,
einem zweiten Ladeschritt zur Wiederladung des elektro statischen Latentbildträgers (1), auf dem ein elektro statisches Latentbild ausgebildet ist, um ein Umrißlinien bild zu erzeugen,
einem Entwicklungsschritt zur Entwicklung des elektro statischen Latentbildes,
einem Schritt zur Ausbildung eines Referenzbildes auf dem elektrostatischen Latentbildträger (1),
einem Detektorschritt zur Erfassung des Betrages des an dem Referenzbild anhaftenden Toners,
einem Modusauswahlschritt (S 4) zur Auswahl entweder eines ersten Kopiermodus,in dem der zweite Ladeschritt nicht durchgeführt wird, oder eines zweiten Kopiermodus, in dem der zweite Ladeschritt durchgeführt wird,
einem ersten Steuerschritt (S 45 bis S 52) zur Steuerung des Betrages des für den Entwicklungsschritt des elektro statischen Latentbildes nachzufüllenden Toners, abhängig vom Detektorergebnis im Detektorschritt, wenn der erste Kopiermodus ausgewählt ist, und
einem zweiten Steuerschritt (S 53 bis S 59) zur Steuerung des Betrages des für den Entwicklerschritt des elektro statischen Latentbildes nachzufüllenden Toners, um zu bewirken, daß der Betrag kleiner ist, als der aufgrund des Detektorergebnisses im Detektorschritt ermittelte Betrag, wenn der zweite Kopiermodus ausgewählt ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß der Betrag des nachzufüllenden Toners den Wert 0 einschließt, wenn der zweite Kopier modus ausgewählt ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß der Betrag des nachzufüllenden Toners einen vorgegebenen und festen Wert hat, wenn der zweite Kopiermodus ausgewählt ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß der Betrag des nachzufüllenden Toners 20 mg ist, wenn der zweite Kopiermodus ausgewählt ist.