DE69321755T2 - Bilderzeugungsgerät mit einem Aufladeelement - Google Patents

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung (Kopiergerät, optischen Drucker und dergleichen), bei welcher ein Bild unter Anwendung eines Bilderzeugungsvorgangs des Übertragungstyps (indirekten Typs) oder des direkten Typs ausgebildet wird, der einen Prozeß aufweist, bei welchem die Oberfläche eines Bild-tragenden Elements (eines sensitiven Materials zur elektrofotografischen Aufzeichnung oder dergleichen) behandelt wird, um aufladbar zu werden.
• Insbesondere bezieht sie sich auf eine Bilderzeugungsvorrichtung, bei welcher eine Ladevorrichtung eines Kontakttyps angewandt wird, bei welcher als eine Einrichtung zur Aufladung des aufzuladenden Materials ein mit einer Spannung versehenes Ladeelement in Berührung mit dem aufzuladenden Material angeordnet ist, so daß die Oberfläche des aufzuladenden Materials aufgeladen wird.
• Ferner bezieht sie sich auf eine Bilderzeugungsvorrichtung, bei welche ein Bild mittels Anwendung eines Bilderzeugungsprozesses ausgebildet wird, der einen Vorgang aufweist, bei welchem auf der geladenen Oberfläche des aufzuladenden Materials ein optisches Bild ausgebildet wird, das die Bilddaten eines Originalbilds reflektiert.
• Bei der Ladevorrichtung des Kontakttyps, welche die Oberfläche des aufzuladenden Materials mittels Anordnung des mit einer Spannung versehenen Ladeelements in Kontakt mit der Oberfläche des aufzuladenden Materials auflädt, ist die Benutzung einer Niederspannungsquelle möglich, welche den Vorteil hat, daß eine geringere Menge an Ozon oder dergleichen erzeugt wird. Deshalb hat diese Vorrichtung als eine Alternative zu anderen Ladeeinrichtungen wie zum Beispiel der Koronaladeeinrichtung Beachtung erregt, welche die Oberfläche des Bild-tragenden Elements wie zum Beispiel eines lichtempfindlichen Materials, dielektrischen Materials oder dergleichen auflädt und Untersuchungen für deren praktische Anwendung sind in Fortsetzung.
• Wie zum Beispiel vom Anmelder der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wurde (japanische offengelegte Patentanmeldungen Nr. 51492/1987 und 230334/1987, als JP-A-63 218972 und JP-A-173364 veröffentlicht), ist es möglich, die Aufladungseinheitlichkeit des aufzuladenden Materials zu vergrößern, und durch nadelstichartige Löcher verursachte Ableitungen oder Beschädigungen der Oberfläche des aufzuladenden Materials wie zum Beispiel des lichtempfindlichen Materials zu verhindern, wenn ein oszillierendes elektrisches Feld (elektrisches Wechselfeld, ein elektrisches Feld (Spannung), bei welcher sich der Wert der Spannung periodisch ändert), das, verglichen mit der dem Ladeelement zum Aufladen des aufzuladenden Materials angelegten Anfangs-Gleichspannung, eine mehr als doppelt so hohe Spitze-Spitze-Spannung hat, zwischen dem Ladeelement und dem aufzuladenden Material ausgebildet wird, und wenn zusätzlich ein Ladeelement benutzt wird, das als Oberflächenschicht eine Schicht mit hohem Widerstand hat.
• Es gibt einige Vorrichtungen, bei welchen die Ladung mittels Anordnung eines elektrisch leitfähigen Elements als Ladeelement (elektrisch leitfähiges Element, das in der Lage ist, ein Potential zu halten) wie zum Beispiel einer elektrisch leitfähigen Faserbürste, einer elektrisch leitfähigen elastischen Rolle oder dergleichen in Kontakt mit dem aufzuladenden Material direkt auf die Oberfläche des aufzuladenden Materials aufgebracht wird, wodurch die Oberfläche des aufzuladenden Materials mittels der direkten Anlegung der Spannung auf ein festgelegten Potential aufgeladen wird.
• Fig. 20 ist eine Schnittansicht eines Beispiels einer Kontakttyp-Ladeeinrichtung, welche deren grundlegenden Aufbau aufzeigt.
• Das Bezugszeichen 1 bezeichnet ein aufzuladendes Material. Bei diesem Beispiel ist es ein elektrofotografisches sensitives Material vom Typ einer drehbaren Rolle (im folgenden als lichtempfindliches Material bezeichnet). Das lichtempfindliche Material 1 bei diesem Beispiel weist Basis-Strukturschichten auf, welche eine elektrisch leitfähige Basisschicht 1b, die aus einem Material wie zum Beispiel Aluminium besteht, und eine lichtempfindliche Schicht 1a sind, die auf der äußeren Schicht der Basisschicht 1b ausgebildet ist.
• Das Bezugszeichen 2 bezeichnet ein Ladeelement In diesem Fall ist es vom Typ einer Rolle (im folgenden als Laderolle bezeichnet). Die Laderolle 2 weist einen mittleren Metallkern 2c, eine auf der Umfangsfläche des Metallkerns 2c ausgebildete elektrisch leitfähige Schicht 2b und eine auf der Umfangsschicht der leitfähigen Schicht 2b ausgebildete Begrenzungsschicht 2a auf.
• Die Laderolle 2 ist mittels nicht gezeigter Ladeelemente drehbar gelagert, wobei jeder der Endabschnitte des Metallkerns 2c in dem Lager ruht, und ist parallel zu dem lichtempfindlichen Material 1 des Trommeltyps angeordnet, während sie mit Hilfe einer nicht gezeigten Druckeinrichtung unter einem festgelegten Kontaktdruck gegen die Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 gedrückt wird, wodurch sie gedreht wird, wenn das lichtempfindliche Material 1 drehend angetrieben wird. Sie kann mit Hilfe der von einem Motor über Zahnräder oder dergleichen übertragenen Antriebskraft direkt angetrieben werden.
• Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Spannungsquelle zum Anlegen einer Vorspannung an die Laderolle 2. Diese Spannungsquelle 3, die Laderolle 2 und der Metallkern 2c sind elektrisch verbunden, wodurch mittels der Spannungsquelle 3 eine festgelegte Vorspannung an die Laderolle 2 angelegt wird. Was die Vorspannung betrifft, kann eine Gleichspannung allein angelegt werden, aber die Anlegung der oszillierenden Spannung wird bevorzugt, bei welcher eine Gleichspannung mit einer Wechselspannung überlagert wird.
• Wenn das lichtempfindliche Material 1 als das aufzuladende Material gedreht wird, wird die Umfangsfläche des lichtempfindlichen Materials mit Hilfe der Laderolle 2 als das Ladeelement 1, die gegen das lichtempfindliche Material 1 gedrückt wird und mit der Vorspannung versehen wurde, auf eine festgelegte Polarität und ein festgelegtes Potential aufgeladen.
• In der Nähe des lichtempfindlichen Materials 1 sind zusätzlich zu der Laderolle 2 als die vorhergehend erwähnte Ladeeinrichtung eine Belichtungseinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung, eine Übertragungseinrichtung, eine Reinigungseinrichtung, eine Bildfixiereinrichtung und dergleichen als grundlegende Vorrichtungen für Bilderzeugungsvorgänge angeordnet, wodurch ein Bilderzeugungssystem zur Ausführung eines Bilderzeugungsvorgangs gebildet wird. Diese Prozeßeinrichtungen werden jedoch in dieser Figur weggelassen.
• Die Umfangsfläche des lichtempfindlichen Materials wird bei einer solchen Bilderzeugungsvorrichtung wie der vorhergehend genannten Vorrichtung mittels der Reinigungsklinge der Reinigungseinrichtung, der Entwicklungseinrichtung oder dergleichen gereinigt, wenn die Anzahl der Bilderzeugungen ansteigt. Schließlich wird die Dicke (Schichtdicke, Foliendicke) des lichtempfindlichen Materials reduziert, was die äquivalente Kapazität verändert, wodurch die Ladeeigenschaften verändert werden.
• Der Einfluß einer Änderung in der Kapazität des lichtempfindlichen Materials ist insbesondere im Fall der Gleichspannungsanlegung unter Nutzung der Ladeeinrichtung des Kontakttyps signifikant. Insbesondere, wenn die Anzahl der Bilderzeugungen ansteigt und die Schichtdicke des lichtempfindlichen Materials reduziert wird, steigt der in der Laderolle fließende Direktstrom an, wodurch das Oberflächenpotential der Umfangsfläche des lichtempfindlichen Materials anwächst. Wenn ferner die Schichtdicke des lichtempfindlichen Materials reduziert wird und das Oberflächenpotential ansteigt, steigt der Entwicklungskontrast an und die Dichte des entwickelten Bilds wird erhöht, wohingegen kein ausreichender Umkehrkontrast für das Potential des Lichtbilds erzielt werden kann. Im Ergebnis wird das Lichtbild mittels des Entwicklers schwach entwickelt, wodurch ein "nebliger" Hintergrund ausgebildet wird, welcher ein Problem war.
• Das heißt, wenn die Schichtdicke des lichtempfindlichen Materials reduziert wird und das Gesamtoberflächenpotential ansteigt, wird auch das Potential des Oberflächenbereichs erhöht, welcher dem Lichtbild entspricht. Da ferner die Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Materials abnimmt, wenn die Schichtdicke reduziert wird, wird das Oberflächenpotential, welches dem Lichtabschnitt des Originals entspricht, d.h. das Lichtflächenpotential während der normalen Entwicklung nicht ausreichend verringert. Aufgrund der vorhergehend beschriebenen zwei Phänomene steigt das Lichtpotential stark an, wodurch der Oberflächenpotentialkontrast zwischen dem dunklen Abschnitt und dem hellen Abschnitt des Originals reduziert wird. Wenn dann ein Versuch unternommen wird, während eines Entwicklungsvorgangs einen ausreichenden Entwicklungskontrast zu erzielen, kann infolgedessen kein ausreichender Umkehrkontrast für das Lichtbildpotential erzielt werden, was in einem Problem derart resultiert, daß der Lichtpotentialabschnitt mittels des Entwicklers geringfügig entwickelt wird, wodurch das "neblige" Bild erzeugt wird.
• Wenn die Entwicklungsvorspannung oder die Belichtungslampenspannung (= Betrag der Belichtung mittels des Lichts, das vom Bild reflektiert wird) derart justiert wird, daß das Nebligwerden verhindert wird, ist es notwendig, einen ausreichend breiten Korrekturbereich einzustellen, und diese Forderung nach einem breiten Korrekturbereich ist ein Grund für die Steigerung der Kosten, welche die Spannungsquelle und dergleichen betrifft.
• Ferner ist es bei einer Bilderzeugungsvorrichtung, bei welcher geeignete Bilderzeugungsbedingungen mit Hilfe einer automatischen Steuerung festgelegt werden, wegen der Potentialänderungen auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials schwierig, die Bilderzeugungsbedingungen zu optimieren, und es gibt eine Tendenz, daß das neblige Bild erscheint, nachdem die Zahl der Bilderzeugungen eine bestimmte Anzahl überschreitet, und allmählich stärker wird, wenn die Zahl fortschreitet.
• Um dieses Phänomen zu vermeiden, ist es notwendig, einen Oberflächenpotentialsensor oder dergleichen zur Erfassung der Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen Materials vorzusehen, und die Schaffung eines solchen Sensors oder dergleichen steigert die Größe der Vorrichtung und kompliziert die Vorrichtung, wodurch die Kosten gesteigert werden und ein großes Hindernis bei den Anstrengungen zur Entwicklung einer kleinen billigen Bilderzeugungsvorrichtung geschaffen wird.
• Die europäische Patentanmeldung Nr. EP-A-0.461.656 offenbart eine elektrofotografische Wiedergabevorrichtung, welche die Dicke der lichtempfindlichen Schicht durch Messung des Stromflusses innerhalb der Schicht vorhersagt.
• Der japanische Patentabstract JP-A-58 90652 verwendet ein Signal aus einer separaten Sonde, um die Schichtdicke zu messen.
• Die europäische Patentanmeldung Nr. EP 0338546 A offenbart eine Bilderzeugungsvorrichtung, bei welcher ein elektrofotografisches Element mittels einer Kontaktladeeinrichtung aufgeladen wird. Die an die Ladeeinrichtung angelegte Spannung enthält eine Wechselspannungskomponente, welche derart gesteuert wird, daß sich ein konstanter Strom ergibt, der beibehalten wird, selbst wenn sich die Umgebungsbedingungen und insbesondere die Feuchtigkeit ändern.
• Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung einer Bilderzeugungsvorrichtung, die geeignet ist, unabhängig von der Abnahme der Dicke des Bildtragenden Materials ein ausgezeichnetes Bild auszubilden.
• Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht eine Bilderzeugungsvorrichtung vor, die geeignet ist, das Oberflächenpotential des Bild-tragenden Materials auf einen festgelegten Wert einzustellen.
• Noch ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schafft eine Bilderzeugungsvorrichtung, die geeignet ist, selbst nach langer Nutzung eine ausreichende Bilddichte aufrechtzuerhalten.
• In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung geschaffen, wie sie im Anspruch 1 dargelegt ist.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung werden verschiedene Ausführungsbeispiele anhand von Beispielen und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
• Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, welche den grundlegenden Aufbau der Bilderzeugungsvorrichtung veranschaulicht.
• Fig. 2A und 2B sind schematische Schnittansichten von Kontaktladeelementen, die von einem anderen Typ als dem Rollentyp-Kontaktladeelement sind.
• Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm für den Betrieb der Vorrichtung.
• Fig. 4A und 4B sind grafische Darstellungen von charakteristischen Ladungskurven.
• Fig. 5 ist ein Diagramm einer Ersatzschaltung, die in einem mikroskopischen Zwischenraum in der Schnittstelle zwischen der Schicht aus lichtempfindlichem Materials und der Laderolle ausgebildet wird.
• Fig. 6 ist eine grafische Darstellung, welche die Relation zwischen dem Luftspalt und der Luftspalt-Durchbruchspannung zeigt.
• Fig. 7A und 7B sind schematische Ansichten eines Kontaktspalts zwischen dem lichtempfindlichen Material und der Laderolle bzw. einer Ersatzschaltung in diesem.
• Fig. 8A und 8B sind grafische Darstellungen, welche die Schichtdickeabhängigkeit der Ladungskapazität zeigen.
• Fig. 9 ist eine grafische Darstellung, welche die Relation zwischen dem erfaßten Strom und dem korrigierten Spannungsausgangswert zeigt.
• Fig. 10A und 10B sind Zeichnungen, um die Auswirkungen der Blattanzahl zu erklären.
• Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm für das zweite Ausführungsbeispiel.
• Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm für das dritte Ausführungsbeispiel.
• Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm für die Bilderzeugungsvorrichtung.
• Fig. 14 ist ein Ablaufdiagramm für das vierte Ausführungsbeispiel.
• Fig. 15 ist eine grafische Darstellung, welche die Relation zwischen dem erfaßten Strom, dem korrigierten Lampenspannungswert und dem Betrag der erhöhten Trommeloberflächenbelichtung zeigt.
• Fig. 16A und 16B sind grafische Darstellungen, welche die Ergebnisse von Experimenten zeigen, in welchen Korrekturen vorgenommen wurden.
• Fig. 17 ist ein Ablaufdiagramm für das fünfte Ausführungsbeispiel.
• Fig. 18 ist ein Ablaufdiagramm für das sechste Ausführungsbeispiel.
• Fig. 19 ist ein Ablaufdiagramm für die Bilderzeugungsvorrichtung.
• Fig. 20 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels der Kontaktladeeinrichtung.
• Fig. 21 ist eine schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, welches den grundlegenden Aufbau der Bilderzeugungsvorrichtung zeigt.
• Fig. 22A und 22B sind Schnittansichten der Kontakttyp- Ladeelemente.
• Fig. 23-26 sind Ablaufdiagramme für die Bilderzeugungsvorrichtung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
(1) Bilderzeugungsvorrichtung
• Fig. 1 zeigt den grundlegenden Aufbau einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
• Das Bezugszeichen 1 bezeichnet ein Bild-tragendes Material als das aufzuladende Material. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es ein elektrofotografisches sensitives Material eines Trommeltyps, das Basisstrukturschichten aufweist, welche eine aus Aluminium oder dergleichen gefertigte geerdete leitfähige Basisschicht 1b und eine auf der Umfangsfläche der leitfähigen Basisschicht 1b ausgebildete fotoleitfähige Schicht 1a sind. Sie wird mit einer festgelegten Umfangsgeschwindigkeit (Prozeßgeschwindigkeit) gemäß Zeichnung in Uhrzeigerrichtung um eine Halteachse 1d gedreht.
• Das Bezugszeichen 2 bezeichnet ein Kontakttyp-Ladeelement, welches der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials eine Primärladung verleiht, so daß die Oberfläche in einheitlicher Weise auf eine festgelegte Polarität und ein festgelegtes Potential aufgeladen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Element von einem Rollentyp (Laderolle). Die Laderolle 2 weist einen mittleren Metallkern 2c, eine auf der Umfangsfläche des Metallkerns 2c ausgebildete elektrisch leitfähige Schicht 2b und zwei in dieser Reihenfolge auf der Umfangsfläche der leitfähigen Schicht ausgebildete Widerstandsschichten 2a2 und 2a1 auf. Außerdem ist die Laderolle 2 auf drehbare Weise mit Hilfe von nicht gezeigten Lagerelementen gelagert, wobei jeder der Endabschnitte des Metallkerns 2c in dem Lager ruht, und ist parallel zu dem lichtempfindlichen Material vom Rollentyp angeordnet, während sie mittels einer nicht gezeigten Druckeinrichtung unter einem festgelegten Kontaktdruck gegen die Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 gedrückt wird, wodurch sie gedreht wird, wenn das lichtempfindliche Material 1 auf drehende Weise angetrieben wird.
• Mit Hilfe dieser Anordnung wird die Umfangsfläche des drehbaren lichtempfindlichen Materials 1 auf eine festgelegte Polarität und ein festgelegtes Potential aufgeladen, wenn eine festgelegte Gleichvorspannung von der Spannungsquelle 3 mittels eines Gleitkontaktpunkts 3a an den Metallkern 2c angelegt wird. Dann wird die mittels des Ladeelements 2 einheitlich aufgeladene Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 dem Belichtungslicht l ausgesetzt (fokussiertes Belichtungslicht durch einen Schlitz, welches das Originalbild reflektiert, überstreichende Laserstrahlen oder dergleichen), welches die Daten eines Zielbilds trägt, wodurch auf dieser ein elektrostatisches Bild ausgebildet wird, welches die Daten des Zielbilds reflektiert.
• Die Belichtungseinrichtung 10 in diesem Ausführungsbeispiel ist eine Belichtungseinrichtung eines bekannten Fokussierungsschlitztyps, die einen feststehenden Originalhalter und ein bewegliches optisches System aufweist. Bei dieser Belichtungseinrichtung 10 bezeichnet ein Bezugszeichen 20 ein feststehendes Originalhalterungsglas, O ist ein Original, das auf dem Originalhalterungsglas 20 positioniert ist, wobei die Bild-tragende Fläche nach unten gewandt ist, 21 ist eine Originalandruckplatte, 22 ist eine Originalbeleuchtungslampe (Belichtungslampe), 23 ist eine Schlitzplatte, 24-26 sind ein erster bis dritter beweglicher Spiegel, 27 ist eine Fokussierungslinse und 28 ist ein feststehender Spiegel. Die Lampe 22, die Schlitzplatte 23 und der erste bewegliche Spiegel 24 werden mit einer festgelegten Geschwindigkeit V von dem einen Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt entlang der unteren Fläche des Originalhalterungsglases bewegt, und der zweite und dritte bewegliche Spiegel 25 und 26 werden mit einer Geschwindigkeit V/2 bewegt, wobei die nach unten gewandte Fläche des auf dem Originalhalterungsglas positionierten Originals von einem Endabschnitt zum anderen überstrichen wird, wodurch das Schlitzbild des Originals auf das drehbare lichtempfindliche Material 1 fokussiert wird, das heißt, die Oberfläche mit dem Belichtungslicht l belichtet wird.
• Als nächstes wird das auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 ausgebildete latente Bild mit Hilfe der Entwicklungseinrichtung 11 fortlaufend zu einem Tonerbild entwickelt. Dieses Tonerbild wird mittels der Übertragungseinrichtung 12 auf die Oberfläche eines Übertragungsmaterials 14 übertragen, welches rechtzeitig in Übereinstimmung mit der Drehung des lichtempfindlichen Materials 1 aus einer nicht gezeigten Bogenzuführungseinrichtung in den zwischen dem lichtempfindlichen Material 1 und der Übertragungseinrichtung 12 ausgebildeten Übertragungsstationsspalt zugeführt wird. Die Übertragungseinrichtung 12 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Übertragungsrolle, welche das Tonerbild auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 mittels Anlegen einer Ladung, welche die der Toner ladung entgegengesetzte Polarität aufweist, hinter dem Übertragungsmaterial 14 auf die obere Seitenfläche des Übertragungsmaterials 14 überträgt.
• Das Übertragungsmaterial 14, auf welches das Tonerbild übertragen worden ist, wird von der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 getrennt, wird zu einer nicht gezeigten Fixiereinrichtung transportiert, wo es fixiert wird, und wird als eine Kopie ausgegeben. Für den Fall, daß es notwendig ist, ein Bild auf der unteren Seitenfläche auszubilden, wird das Übertragungsmaterial 14 in eine zu dem Übertragungsspalt führende Rückführungs-Transporteinrichtung transportiert.
• Nach dem Übertragungsvorgang wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 mit Hilfe der Reinigungseinrichtung 13 gereinigt, um die anhaftenden Verunreinigungen wie zum Beispiel restlichen Toner aus dem Übertragungsvorgang zu entfernen, und dann wird mittels einer Ladungsentfernungs-Belichtungseinrichtung 15 die Ladung beseitigt, und es wird einem wiederholten Bilderzeugungsvorgang unterzogen.
(2) Typen des Ladeelements 2
• Das Rollen-Ladeelement 2 kann von einem Typ, bei welchem die Laderolle derart ausgebildet ist, daß sie der Drehung des lichtempfindlichen Materials 1 folgt, d.h. das Material gedreht wird, um verschiedene Oberflächenbereiche zur Aufladung zu belichten, von einem Typ, welcher nicht drehbar ist, oder von einem Typ sein, welcher direkt angetrieben wird, um mit einer festgelegten Umfangsgeschwindigkeit in der gleichen Richtung wie die Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 oder in die entgegengesetzte Richtung gedreht zu werden.
• Das Ladeelement 2 kann neben dem Rollen-Typ vom Typ einer Klinge, eines Blocks, eines Stabs, eines Bands oder dergleichen sein.
• Fig. 2A ist eine schematische Schnittansicht eines Klingentyp-Ladeelements. In diesem Fall kann die Ausrichtung des Klingentyp-Ladeelements 2, welches in Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 angeordnet ist, der Richtung entsprechen, in welche die Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 1 bewegt wird, oder entgegengesetzt dieser Richtung sein.
• Fig. 2B ist eine schematische Schnittansicht eines Ladeelements vom Block- oder Stabtyp.
• Bei jedem der verschiedenen Typen des Ladeelements 2 bezeichnet das Bezugszeichen 2c einen Kern aus metallischem Material, und 2a ist eine Widerstandsschicht.
• Bei dem Block- oder Stabtyp kann ein zu der Spannungsquelle 3 führender Leitungsdraht direkt mit dem Metallkern 2c verbunden werden, wodurch die Notwendigkeit eines Energiezuführungs-Gleitkontakts 3a beseitigt wird, welcher bei dem drehbaren Rollentyp erforderlich ist, um die Vorspannung an den Metallkern 2c anzulegen. Diese Anordnung hat nicht nur den Vorteil, daß das elektrische Rauschen beseitigt wird, welches wahrscheinlich durch den Energiezuführungs-Gleitkontakt 3a erzeugt wird, sondern ermöglicht auch, Raum zu sparen, und das Ladeelement 2 auch als die Reinigungsklinge für die Oberfläche des aufzuladenden Materials zu benutzen.
(3) Ablauf
• Fig. 3 ist ein Betriebsablauf für die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung. Dieser veranschaulicht einen Fall, in welchem aufeinanderfolgend zwei Kopien gefertigt werden.
• 1. Das lichtempfindliche Material 1 (im folgenden als eine Trommel bezeichnet), welches in der Vorrichtung in Bereitschaft ist, beginnt sich in Antwort auf ein Druck(Kopier)- startsignal zu drehen, was den Beginn einer Zeitdauer vor der Drehung markiert. Sobald die Drehung dieser Trommel beginnt, wird die Ladungsentfernungs-Belichtungslampe 15 eingeschaltet, wodurch die Trommel 1 in dem Segment A1 um mehr als eine Umfangsdistanz gedreht wird, um die Ladung zu entfernen.
• 2. Dann wird die Spannungsquelle 3 eingeschaltet, um dem Kontakttyp-Ladeelement eine Gleichvorspannung, d.h. die an die Laderolle 2 angelegte Primär-Ladevorspannung zuzuführen.
• 3. Die an die Laderolle angelegte Primär-Vorspannung ist zuerst eine in dem Segment B1 mittels einer Konstantspannungs-Steuerschaltung der Spannungsquelle 3 gesteuerte Konstantspannung, wobei der durch die Laderolle fließende Gleichstrom mittels einer Stromerfassungsschaltung der Spannungsquelle 3 erfaßt wird. Als nächstes wird die Laderolle unter Nutzung einer Spannung, welche dem erfaßten Gleichstrom entspricht, Konstant-Gleichspannungs-gesteuert.
• Eine Zeitdauer der Trommel vor der Drehung ist eine Zeitdauer, von dem Zeitpunkt, wenn das Druckstartsignal eingegeben wird, bis die Bilderzeugung beginnt. Die Laderolle 2 ist während dieser Zeitdauer vor der Drehungsperiode, welche eine Periode ist, in welcher die Oberfläche der Trommel 1 im Nicht-Bilderzeugungsbereich verbleibt, im Segment B1 Konstant-Gleichspannungs-gesteuert, und während dieser Zeitdauer wird der Gleichstrom erfaßt und die Primärspannung wird korrigiert (die der Laderolle 2 angelegte Primär- Vorspannung wird korrigiert).
• 4. Nachdem begonnen wird, die Laderolle mit Hilfe der korrigierten Primärspannung mittels Konstant-Gleichspannung zu steuern, wird ein Bilderzeugungsvorgang für den ersten Druck mittels des Bildbelichtungslichts begonnen (das Schlitzbild des Originals wird zum Zweck der Belichtung fokussiert), wobei die Laderolle 2 in einem Segment C1 der Oberfläche der Trommel 1 zugewandt ist, welche nun als Bilderzeugungsbereich dient, und die Oberfläche der Trommel 1 auflädt, während sie mittels konstanter Gleichspannung gesteuert wird.
• 5. Ein Abschnitt der Trommel 1, welcher einer Dauer vom Abschluß der Bilderzeugung für den ersten Druck bis zum Beginn der Bilderzeugung für den zweiten Druck entspricht, d. h. eine Dauer mit nicht vorhandenem Bogen, ist ein Nicht- Bilderzeugungsbereich, und das Übertragungsmaterial gelangt nicht in Kontakt mit der Trommeloberfläche 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Laderolle 2 erneut in dieser Zeitdauer mit nicht vorhandenem Bogen dem Ablauf der Konstant-Gleichspannungs-Steuerung, der Gleichstromerfassung und der Konstant-Gleichspannungs-Steuerung unterzogen, wie es in der vorherigen Zeitdauer mit nicht vorhandenem Papier ist.
• Somit wird im der Beendigung des ersten Drucks folgenden Segment B2 der Zeitdauer mit nicht vorhandenem Bogen die der Laderolle angelegte Primär-Ladevorspannung erneut unter die Konstant-Gleichspannungs-Steuerung gebracht, der Gleichstrom wird erfaßt und die Laderolle wird in Antwort auf den erfaßten Strom mittels konstanter Spannung gesteuert, bevor die Bilderzeugung für den zweiten Druck begonnen wird.
• Wenn mehr als drei Drucke aufeinanderfolgend ausgeführt werden, wird der Ablauf der Konstant-Gleichspannungs- Steuerung der Laderolle, die Gleichstromerfassung und die resultierende Konstant-Gleichspannungs-Steuerung während jeder Zwischenzeit zwischen den Übertragungsmaterialien auf die gleiche Weise ausgeführt.
• 6. Nach der Beendigung des letzten Drucks erreicht die Trommel 1 eine Zeitdauer nach der Drehung. Im Segment A2 dieser Zeitdauer nach der Drehung wird die Trommel 1 um mehr als eine Umfangsdistanz gedreht, um mittels der Ladungsentfernungs-Belichtungslampe 15 von der Ladung gereinigt zu werden. Dann wird die Drehung der Trommel 1 gestoppt, das Ladungsentfernungs-Belichtungslicht wird ausgeschaltet und die Vorrichtung bleibt in Bereitschaft, bis das nächste Druckstartsignal eingegeben wird.
• Wenn bei einer längeren Nutzung die Trommeloberfläche allmählich abgeschabt wird und somit die Dicke der lichtempfindlichen Materialschicht reduziert wird, steigt die bei dem vorhergehend beschriebenen Aufbau der in den Segmenten B1 oder B2, in welchen die dem Nicht-Bild-ausbildenden Oberflächenbereich der Trommel 1 zugewandte Laderolle 2 mittels konstanter Gleichspannung gesteuert wird, erfaßte Gleichstrom an, und der Bilderzeugungs-Oberflächenbereich der Trommel 1 wird für die Bilderzeugung mittels der Laderolle 2 aufgeladen, die unter Nutzung einer Spannung Konstant-Gleichspannungs-gesteuert wird, die derart korrigiert wird, daß sie in Antwort auf diesen Anstieg im erfaßten Gleichstrom niedriger ist. Deshalb kann die Trommel 1 auf das gleiche Potential wie zu dem Zeitpunkt aufgeladen werden, wenn die Trommel nicht abgeschabt worden ist.
• Wenn der Widerstand der Laderolle 2 in einer Umgebung mit geringer Feuchtigkeit ansteigt, zum Beispiel bei 15ºC und 10% relative Luftfeuchtigkeit, fällt der im Segment B1 oder B2 erfaßte Gleichstrom ab, in welchen die Laderolle 2 mittels konstanter Gleichspannung gesteuert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der bilderzeugende Oberflächenbereich der Trommel 1 mit Hilfe der Laderolle 2 zur Bilderzeugung aufgeladen, die mittels konstanter Gleichspannung unter Nutzung einer Spannung gesteuert wird, die derart korrigiert wird, daß sie in Antwort auf diesen Abfall im erfaßten Gleichstrom höher ist, und deshalb bleibt das Ladungs potential der Trommel 1 ungeachtet der umgebungsabhängigen Widerstandsänderung der Laderolle 2 stabil.
(4) Verfahren zur Korrektur der Spannung
• Als nächstes werden Beschreibungen von Methoden zur Bewirkung einer optimalen Aufladung unter Nutzung der Spannungsquelle 3 angegeben.
• Zuerst wird ein Lademechanismus in Bezug auf einen Fall beschrieben, in welchem der Laderolle 2 unter Nutzung einer Gleichspannungsquelle eine Gleichspannung angelegt wird. Als lichtempfindliches Material 1 wurde eine lichtempfindliche OPC-Trommel benutzt. Praktisch betrachtet, war das lichtempfindliche Material eine organische Halbleiterschicht negativer Polarität, die eine CGL (Ladungsträgererzeugende Schicht) aus Azopigment und eine CTL (Ladungsträger-übertragende Schicht) aus einer 24 um dicken Mischung aus Hydrazon und Harz, welche auf die CGL geschichtet ist. Die lichtempfindliche OPC-Trommel 1 wurde mittels des Kontakts zwischen dieser lichtempfindlichen OPC-Trommel 1, die gedreht wird, und der Laderolle 2, die in Kontakt mit der Oberfläche der Trommel angeordnet wird und auf die eine Gleichspannung VDC übertragen wird, in Dunkelheit aufgeladen, und ein Oberflächenpotential VD der aufgeladenen lichtempfindlichen OPC-Trommel 1 nach Passieren der Laderolle 2 und eine der Laderolle 2 angelegte Gleichspannung VDC werden gemessen, um deren Relation zu ermitteln.
• Die den 24 um in den grafischen Darstellungen in Fig. 4 entsprechende gerade Linie zeigt die Ergebnisse dieser Messung. Fig. 4A zeigt Schwellenwerte der angelegten Gleichspannungen VDC für entsprechende Trommelschichtdicken. Die Aufladung der Trommel 1 beginnt tatsächlich bei einer spezifischen Spannung, und die Relation zwischen der angelegten Gleichspannung, die einen den Schwellenwert berschreitenden Absolutwert hat, und dem in Antwort auf diese angelegte Spannung erzielten Oberflächenpotential VD ist linear.
• Die Ladestartspannung ist hier wie folgt definiert. Während nur eine Gleichspannung an ein Ladeelement angelegt wird, um ein Bild-tragendes Element aufzuladen, das ein Potential von Null hat, wird diese Gleichspannung allmählich erhöht, und die Oberflächenspannung des lichtempfindlichen Materials, d.h. des Bild-tragenden Elements wird grafisch in Relation zu der angelegten Gleichspannung dargestellt. Die Gleichspannungs-Skala ist in Einheiten von 100 V eingeteilt, wobei die Oberflächenspannung im Verhältnis zu jeweils zehn Gleichspannungspunkten mit Abständen von 100 V gemessen wird, welche ausgewählt werden, wobei der erste Punkt ein Punkt ist, an welchem das Oberflächenpotential in Relation zur Oberflächenspannung von Null erscheint. Dann wird unter Nutzung der sogenannten statischen Methode der kleinsten Quadrate eine gerade Linie gezogen, und die Spannung, welche an einem Punkt auf der Skala der angelegten Gleichspannung abgelesen wird, an welchem diese gerade Linie die Skala der angelegten Spannung schneidet, d.h., an welchem das Oberflächenpotential Null ist, wird als die Ladestartspannung definiert. Die grafischen Darstellungen gemäß Fig. 4 werden unter Nutzung der Methode der kleinsten Quadrate gezeichnet.
• Es gibt eine Relation wie folgt, wobei VDC die an die Laderolle 2 angelegte Gleichspannung ist, VD das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen OPC-Trommel 1 ist und VTH die Ladestartspannung ist.
• VD = VDC - VTH (1)
• Die vorhergehend genannte Gleichung (1) kann unter Anwendung des Paschenschen Gesetzes hergeleitet werden.
• Fig. 5 zeigt eine Ersatzschaltung, die in dem mikroskopischen Zwischenraum Z im zwischen der Laderolle 2 und der lichtempfindlichen OPC-Schicht ausgebildeten Kontaktspalt ausgebildet ist. Wenn ein Gesamtwiderstand Rr der Laderolle 2 gering ist, ist ein Spannungsabfall IDRr, der durch einen durch die lichtempfindliche Schicht 1a fließenden Strom ID induziert wird, ausreichend gering, um ignoriert zu werden. Wenn Rr ignoriert wird, wird eine Spannung Vg über den Zwischenraum Z hinweg durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
• Vg = VDC·Z/(Ls/Ks + Z) (2)
• VDC: angelegte Spannung
• Z: Spalt
• Ls: Dicke der lichtempfindlichen Schicht
• Ks: dielektrische Konstante der lichtempfindlichen Schicht
• Hinsichtlich des Entladephenomens im Zwischenraum Z kann eine Luftspalt-Durchbruchspannung Vb mittels der folgenden linearen Gleichungen (3) und (4) auf der Basis des Paschenschen Gesetzes angenähert werden, wobei Z 8u oder mehr ist.
• Vb = 312 + 6,2Z (Vb > 0) (3)
• Vb = -(312 + 6,2Z) (Vb < 0) (4)
• Wenn Vb < 0 ist, sehen die gemäß den Gleichungen (2) und (4) gezeichneten grafischen Darstellungen aus, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Die Abszisse repräsentiert die Spaltdistanz und die Ordinate repräsentiert die Luftspalt-Durchbruchspannung. Die Kurve in konkaver Form (1) ist die Paschensche Kurve, und die Kurven in konvexer Form (2), (3) und (4) sind die charakteristischen Kurven für die Luftspalt- Durchbruchspannung V, wobei Z der Parameter ist.
• Die Entladung tritt in dem Fall auf, wenn die Paschensche Kurve (1) die Kurven (2) bis (4) schneidet. An den Punkten, an welchen die Entladung beginnt, wird die Diskriminante einer quadratischen Gleichung hinsichtlich Z gleich Null, der durch Ersetzen von Vg durch Vb ermittelt wird. Da der Punkt die Entladungsbeginngrenze ist, ist VDC gleich VTH.
• Das Paschensche Gesetz bezieht sich auf die Entladungserscheinung über einen Spalt hinweg. Die Erzeugung von Ozon wird neben dem Ladungsbereich während des Ladevorgangs unter Nutzung der vorhergehend beschriebenen Laderolle 2 beobachtet, obgleich sie in der Menge äußerst gering ist (10&supmin;² -10&supmin;³, im Vergleich zur Koronaentladung), was auf die Möglichkeit hindeutet, daß die Ladung mittels der Laderolle mit dem Entladungsphänomen in Zusammenhang steht. Somit wird die Gleichung (5) genutzt, um VD über VDC zu steuern:
• VDC = VR + VTH (5)
• VR: Solloberflächenpotential
• wobei der Sollpotentialwert VR derart gewählt wird, um VTH zu erzielen, welche addiert wird, um VD an VR anzunähern.
• Wie aus Gleichung (5) offensichtlich ist, wird eine Schwellenspannung VTH durch die Gleichung (6)
• D = LS/KS (6)
• bestimmt, wobei die dielektrische Konstante KS des lichtempfindlichen Materials durch die Umgebungstemperatur und die Feuchtigkeit des lichtempfindlichen Materials beeinflußt wird und die LS der lichtempfindlichen Schicht bei längerer Nutzung abnimmt.
• Somit ändert sich das Oberflächenpotential VD in Antwort auf die Schwankung des Schwellenspannungswerts, welche von den Umgebungsbedingungen und der Dauer der Nutzung der Vorrichtung abhängt. Somit kann der Gleichspannungswert VDC zur Ermittlung eines geeigneten Oberflächenpotentialwerts VD dadurch ermittelt werden, daß die Werte für KS und LS bekannt sind.
• Hier wird mittels des Spalts n, der ausgebildet ist, wo die Trommel 1 und die Rolle 2 in Kontakt gelangen, eine Kapazität Cp ausgebildet, die durch die lichtempfindliche Trommel 1 und die Laderolle 2 ausgebildet wird, wie in Fig. 7A und 7B gezeigt ist. Wenn berücksichtigt wird, daß Sp ein Kontaktoberflächenbereich in dem Spalt ist, wird eine Gleichung auf der Basis von Fig. 7B abgeleitet:
• Cp = Sp · KS/LS = S/D (7)
• So gilt CP &alpha; 1/D. Wenn CP bekannt ist, kann die geeignete Gleichspannung VDC somit unter Nutzung der Gleichung (5) ermittelt werden.
• Bei diesem Ausführungsbeispiel werden anstelle der Festsetzung des CP-Werts der Trommel die durch die Änderung der Entladungsimpedanz, die durch die Schichtdicke der (vorhergehend erwähnten LS) der Ladungsübertragungsschicht (CT- Schicht) der Trommel verursachten Ladungscharakteristikänderungen auf einfache Weise gemessen, und auf der Basis dieser Messungen werden die CP-Anderungen des lichtempfindlichen Materials berechnet. Dann werden diese Berechnungen benutzt, um die anzulegende Spannung zu korrigieren.
• Fig. 4A zeigt die Relation zwischen der an die Laderolle 2 angelegten gemessenen Spannung und dem gemessenen Potential der Trommeloberfläche für entsprechende CT-Schichtdicken der Trommel. Außerdem ist in Fig. 4B der Betrag des Gleichstroms entsprechend jeder Dicke auf die gleiche Weise gezeigt. Wie aus dieser Figur ersichtlich wird, werden die Ladecharakteristiken, die Spannungs-Strom-Charakteristiken oder die Entladungsstartspannung durch die Dicke der CT- Schicht der Trommel beeinflußt.
• In Fig. 8A und 8B ist diese Charakteristik als das Trommeloberflächenpotential und die CT-Schichtdicke im Verhältnis zum Gleichstrom gezeigt. Es ist ersichtlich, daß das Trommeloberflächenpotential (Potential des dunklen Abschnitts VD und Potential des hellen Abschnitts VL) und der Betrag des Gleichstroms ansteigen, wenn die CT-Schicht dünner wird. Somit wird deutlich, daß das Oberflächenpotential entsprechend dem CP-Wert der Trommel mittels Messung des Betrags des Gleichstroms während des Anlegens einer bestimmten konstanten Spannung berechnet werden kann.
• Fig. 9 zeigt die Relation zwischen dem Betrag des erfaßten Stroms und dem korrigierten Spannungsausgangswert, der zu nutzen ist, um das Trommeloberflächenpotential in Antwort auf die CP-Änderungen aufgrund der Änderungen der Trommel- CT-Dicke zu optimieren. Die Korrektur wird vorgenommen, um den Spannungsausgangswert zu vermindern, wenn der Betrag des erfaßten Stroms ansteigt. Die Testergebnisse unter Nutzung dieser Korrektur sind in Fig. 10A und 10B angegeben.
• Die Anzahl der Bögen als die Bilderzeugungszahl ist auf der Abzisse abgetragen, was die Änderung des Trommeloberflächenpotentials entsprechend der jeweiligen Anzahl zeigt. Wenn eine spezifische konstante Spannung ungeachtet der Bilderzeugungsanzahl an das Ladeelement angelegt wird, wird eine Abweichung des Oberflächenpotentials durch L ausgedrückt. Wenn der Betrag des Gleichstroms erfaßt wird, wenn eine konstante Spannung auf eine in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Weise an das Ladeelement angelegt wird, und dann die angelegte Spannung in Antwort auf den Betrag des erfaßten Stroms korrigiert wird, so daß die korrigierte konstante Spannung angelegt wird, kann ein stabiles Trommeloberflächenpotential gesichert werden, selbst wenn die Bogenanzahl auf die durch M bezeichnete Anzahl ansteigt.
• Bei diesem Experiment wurde die vorhergehend beschriebene lichtempfindliche OPC-Trommel benutzt. Außerdem wurden unter Nutzung der in Fig. 1 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung Stabilitätstests ausgeführt.
• Was die Laderolle 2 anbelangt, so ist auf einem Metallkern 2c eine Gummischicht 2b aus Ethylen-Propylen-Terpolymer (EPDM) oder dergleichen vorgesehen, das eine Leitfähigkeit von 104 - 105 &Omega;cm hat, und auf dieser Gummischicht 2b ist eine mittlere Schicht 2a2 aus Hydringummi oder dergleichen geschaffen, der eine Leitfähigkeit von 107-109 &Omega;cm hat. Als Oberflächenschicht auf dieser mittleren Schicht 2a2 ist eine Sperrschicht 2a1 aus einer Substanz der Nylongruppe wie zum Beispiel TORAYZIN (Handelsname der Teikoku Chemistry Inc.) vorgesehen. Die Härte bewegte sich in einem Bereich von 50º - 70º der Asker-C-Skala. Diese Laderolle 2 wurde unter einem Gesamtkontaktdruck von 1600 g mit der lichtempfindlichen Trommel 1 in Berührung gebracht, die gedreht werden, um somit die lichtempfindliche Trommel 1 aufzuladen.
• Wenn der Widerstandswert des Ladeelements aufgrund der Änderung der Umgebungsfeuchtigkeit oder einer längeren Nutzung ansteigt, fällt der Betrag des erfaßten Stroms ab, wodurch eine Korrektur vorgenommen wird, um den Wert der während der Bilderzeugungsdauer angelegten Spannung zu erhöhen. Somit gibt es keine unzureichende Ladung, somit wird immer eine ausreichende Bilddichte und Bildqualität bewirkt.
• Als nächstes wird ein Betriebsablauf für die Vorrichtung mit Bezug auf ein anderes Ausführungsbeispiel beschrieben.
• Der Ablauf gemäß Fig. 11 ist mit dem Ablauf gemäß der vorhergehend erwähnten Fig. 3 vergleichbar, mit der Ausnahme, daß, während die Drucke nacheinander ausgeführt werden, die Konstant-Gleichspannungssteuerung der Laderolle 2 und die Gleichstromerfassung während dieser nur in dem Segment B1 während der Zeitdauer vor der Drehperiode der Trommel 1 ausgeführt werden, und daß die Konstant-Gleichspannungssteuerung und die Gleichstromerfassung während der Zeitdauer mit nicht vorhandenem Bogen nicht ausgeführt werden.
• Die Laderolle wird in Antwort auf den im Segment B1 erfaßten Gleichstrom mit konstanter Spannung gesteuert, während die Drucke nacheinander ausgeführt werden.
• Die Spannung wird jedoch während der Zeitdauer vor der Drehperiode der Trommel für den nächsten Druckvorgang in Antwort auf den im Segment B1 erfaßten Gleichstrom erneut korrigiert.
• Es wird ein anderer Ablauf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel beschrieben.
• Bei dem in Fig. 12 gezeigten Ablauf werden die Konstant- Gleichspannungssteuerung der Laderolle 2 und die Gleichstromerfassung innerhalb von dieser unmittelbar nach dem Einschalten der Vorrichtung ausgeführt, d.h. während der Zeitdauer vor der Drehungsperiode (Vorrichtungs-Einlaufperiode), in welcher die Bildfixiervorrichtung oder dergleichen aufgewärmt wird.
• Nachdem die Vorrichtung aufgewärmt ist, wird die Drehung der Trommel gestoppt, das Licht zur Ladungsentfernungsbelichtung wird ausgeschaltet und die Vorrichtung bleibt in Bereitschaft, bis ein Druckstartbefehl eingegeben wird.
• Die Primärladevorspannung der Laderolle während jedes Bilderzeugungszyklus, nachdem das Druckstartsignal eingegeben ist, wird zur Bilderzeugung in Antwort auf den während der Konstant-Gleichspannungs-Steuerung, die während der vorhergehend beschriebenen Aufwärmperiode ausgeführt wird, erfaßten Gleichstrom Konstant-Gleichspannungs-gesteuert.
• Der erfaßte Gleichstrom und die auf die vorhergehend beschriebene Weise korrigierte Spannung werden beibehalten, bis die Spannungsquelle der Vorrichtung ausgeschaltet wird.
• Die zeitliche Abstimmung dieser Erfassung kann planmäßig einmal am Tag erfolgen, d.h. nur einmal am Beginn des Arbeitstages (oder "zuerst am Morgen"), was auf effektive Weise die Stabilisierung der Bilddichte bewirkt. Selbst wenn zum Beispiel die Spannungsquelle der Vorrichtung für eine kurze Zeit ausgeschaltet wird, um sich um einen Papierstau in der Vorrichtung zu kümmern, wird die Stromerfassung erneut ausgeführt, wenn die Vorrichtung erneut eingeschaltet wird und die korrigierte Spannung wird erneut korrigiert. Es gibt die Möglichkeit, daß die Werte der korrigierten Spannung, bevor die Spannungsquelle ausgeschaltet wird und nachdem sie ausgeschaltet wird, in Abhängigkeit von der Stromerfassungsgenauigkeit schwanken, und selbst wenn sich die korrigierte Spannung immer nur geringfügig ändert, kann ein Bediener der Vorrichtung einen wesentlichen Unterschied feststellen, wenn die Schwankung in einer kurzen Zeit auftritt, wodurch der Dichteeinstellwert während der Bilderzeugung zurückgesetzt wird.
• Andererseits wird der Ablauf, der die Konstant-Gleichspannungs-Steuerung der Laderolle, die Stromerfassung innerhalb von dieser und die Konstantspannungs-Steuerung unter Nutzung der korrigierten Spannung aufweist, nur einmal zu dem Zeitpunkt ausgeführt, wenn die Vorrichtung zu Beginn des Arbeitstags gestartet wird, und diese korrigierte Konstantspannung wird für den Tag beibehalten.
• Als ein Verfahren, das als ein Mittel zur Bestimmung dient, ob die Vorrichtung im "zuerst am Morgen"-Zustand ist, wurde im Ergebnis von praktischen Anwendungstests ein Verfahren gefunden, bei welchem bei der Vorrichtung der "zuerst am Morgen"-Zustand festgestellt wird, wenn die in der Fixiervorrichtung erfaßte Temperatur der Fixierrolle zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Bilderzeugungsvorrichtung eingeschaltet wurde, unterhalb einer bestimmten Temperatur war. Es war wirkungsvoll, diese spezielle Temperatur in einem Bereich zwischen 30ºC bis 130ºC auszuwählen, und es war am wirkungsvollsten, wenn sie so ausgewählt wurde, daß sie ungefähr 100ºC betrug.
• Es wird ein anderer Ablauf für die Vorrichtung beschrieben.
• Wenn die Laderolle 2 als das Ladeelement einen nicht einheitlichen Oberflächenwiderstand in Umfangsrichtung anzeigt, und der Gleichstrom während der Konstant-Gleichspannungssteuerung der Laderolle 2 nur einmal erfaßt wird, tritt das folgende Problem auf; wenn es realisiert wird, daß der durch den Laderollenabschnitt, der einen geringeren Widerstand in Umfangsrichtung hat, fließende Strom erfaßt wird, wird der höhere Strom erfaßt, und deshalb wird der nach der Korrektur erzielte Wert der Konstantspannung geringer, wodurch das Ladungspotential während der Bilderzeugung reduziert wird. Im Fall der normalen Entwicklung wird die Bilddichte reduziert und im Fall der Umkehrentwicklung wird die Bilddichte gesteigert, wodurch es wahrscheinlich wird, daß Bildstörungen wie zum Beispiel Nebligwerden verursacht werden.
• Um das Problem der Bilddichteschwankung zu lösen, die auf den Unterschied im erfaßten Strom in Umfangsrichtung der Laderolle zurückzuführen ist, wird die Gleichstromerfassung bei diesem durch die Ansprüche nicht abgedeckten Beispiel während der Konstant-Gleichspannungssteuerung mehrmals ausgeführt, wie der Ablauf gemäß Fig. 13 zeigt, und die entsprechende Anzahl von erfaßten Gleichstromwerten wird addiert oder integriert, um deren Mittelwert zu ermitteln. Während der Bilderzeugung wird die Laderolle 2 unter Nutzung einer in Antwort auf den Mittelwert der erfaßten Stromwerte korrigierten Spannung mit konstanter Spannung gesteuert. Ferner sind auch andere Verfahren als das vorhergehend genannte Verfahren akzeptabel. Zum Beispiel können der Maximal- und Minimalwert aus der Anzahl der erfaßten Gleichstromwerte eliminiert werden.
• Gemäß den vorhergehend beschriebenen Verfahren können ein stabiler Stromwert und eine korrigierte Spannung erzielt werden, selbst wenn in Umfangsrichtung der Laderolle 2 eine Widerstands-Uneinheitlichkeit vorhanden ist.
• Wie mit Bezug auf das vorhergehende Ausführungsbeispiel festgestellt werden kann, kann mit Hilfe der Erfassung der Spannungs-Strom-Charakteristik zu jeder Zeit, welche die Kapazität reflektiert, welche der Dicke des lichtempfindlichen Materials entspricht, dem Ladeelement eine optimal korrigierte Spannung angelegt werden, selbst wenn sich die Dicke des lichtempfindlichen Materials reduziert, wenn die Anzahl der Bilderzeugungen ansteigt, wodurch sich die Kapazität des lichtempfindlichen Materials ändert.
• Als ein Verfahren zur Ausführung des vorhergehend genannten Konzepts wird das Ladeelement während der Nicht-Abbildungs- Periode mit konstanter Gleichspannung gesteuert, und dann wird die Konstant-Spannungs-Steuerung während der Bilderzeugungsperiode unter Nutzung einer Spannung ausgeführt, die in Antwort auf den Betrag des erfaßten Stroms korrigiert wird.
• Wenn die Dicke des lichtempfindlichen Materials abnimmt, steigt der Betrag des während der Nicht-Bilderzeugungsperiode unter der Konstant-Spannungs-Steuerung erfaßten Stroms an, aber da die während der Bilderzeugungsperiode an das Ladeelement angelegte Spannung in Antwort auf den vorhergehend genannten erhöhten Betrag der Spannung korrigiert wird, wird der Ladevorgang unter optimalen Bedingungen ausgeführt, wodurch der Bilderzeugungsvorgang unter optimalen Bedingungen ausgeführt wird.
• Wenn der Widerstand der Laderolle 2 ansteigt, da die Widerstandsschicht Änderungen aufzeigt, die durch Faktoren wie zum Beispiel Änderungen der Umgebungsfeuchtigkeit oder eine längere Nutzung verursacht werden, nimmt der erfaßte Gleichstrom ab, aber da die Korrektur vorgenommen wird, um die während der Bilderzeugung angelegte Spannung zu erhöhen, reicht die Ladung immer aus, und es können immer eine zufriedenstellende Bilddichte und Bildqualität erzielt werden.
• Im folgenden wird die Bilderzeugungsvorrichtung mit Bezug auf ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung beschrieben.
• Der mechanische Aufbau dieser Bilderzeugungsvorrichtung entspricht dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau.
• Fig. 14 zeigt einen Betriebsablauf für die Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieser entspricht im wesentlichen dem Ablauf gemäß Fig. 3. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Gleichstromkorrektur, die Primärspannungskorrektur und die Korrektur der an die Bildbelichtungslampe 22 angelegten Spannung ausgeführt, während die Laderolle im Segment B1 der Zeitdauer vor der Trommeldrehungsperiode mit Hilfe konstanter Gleichspannung gesteuert wird.
• Wenn die Konstant-Gleichspannungs-Steuerung der Laderolle unter Nutzung der korrigierten Primärspannung beginnt, wird der Bilderzeugungsvorgang für den ersten Druck unter Nutzung des Belichtungslichts l ausgeführt, das mittels der korrigierten Lampenspannung erzeugt wird.
• Zusätzlich werden die Konstant-Gleichspannungs-Steuerung der Laderolle 2, die Gleichstromerfassung, die Konstant- Gleichspannungs-Steuerung und die Lampenspannungs-Steuerung auch in der Zeitdauer mit nicht vorhandenem Bogen zwischen dem ersten und zweiten Druck ausgeführt. Im Segment B1 der Zeitdauer mit nicht vorhandenem Bogen nach der Beendigung des ersten Drucks wird die Laderolle erneut unter die Konstant-Gleichspannungs-Steuerung mittels der Primärvorspannung gebracht, der Gleichstrom wird erfaßt, und in Antwort auf den erfaßten Gleichstrom werden die Primär-Konstantspannungs-Steuerung und die Lampenspannungssteuerung ausgeführt, um das Bild für den zweiten Druck auszuführen.
• Wenn aufeinanderfolgend mehr als drei Drucke ausgeführt werden, wird die Abfolge der Konstant-Gleichspannungs- Steuerung der Laderolle, die Gleichstromerfassung, der Konstant-Gleichspannungs-Steuerung und der Lampenspannungssteuerung in jeder der Perioden mit nicht vorhandenem Bogen auf die gleiche Weise ausgeführt.
• Wenn die Trommeloberfläche wegen der längeren Nutzung abgeschabt ist und die Dicke der lichtempfindlichen Schicht abnimmt, steigt der in den Segmenten B1 oder B2 erfaßte Gleichstrom an, in denen die Laderolle 2 Konstant-Gleichspannungs-gesteuert wird, die mit dem Oberflächenbereich der Trommel 1 in Kontakt ist, der nun als Nicht-Bilderzeugungsbereich dient. Der Bilderzeugungs-Oberflächenbereich der Trommel 1 wird mittels der Laderolle 2 aufgeladen, die unter Nutzung der Spannung, die derart korrigiert wird, daß sie in Antwort auf den dann erfaßten Gleichstrom niedriger ist, mit konstanter Gleichspannung gesteuert wird, und die Belichtungsmenge wird für die Bilderzeugungsdauer mittels der Lampenspannungssteuerung korrigiert. Die vorhergehend erwähnte Spannungskorrektur wird vorgenommen, um das Potential des lichtempfindlichen Materials ungeachtet der Abnahme der Dicke der Schicht aus lichtempfindlichem Material konstant zu halten.
• Wenn ferner der Widerstand der Laderolle 2 aufgrund von Umgebungsbedingungen mit geringer Feuchtigkeit ansteigt, fällt der Gleichstrom ab, der in den Segmenten B1 oder B2 erfaßt wird, in welchen die Laderolle mit konstanter Gleichspannung gesteuert wird. Da jedoch der Bilderzeugungs-Oberflächenbereich der Trommel 1 mittels der Lade rolle 2 aufgeladen wird, die unter Nutzung der Spannung, die derart korrigiert wird, daß sie in Antwort auf den dann erfaßten Gleichstrom höher ist, Konstant-Gleichspannungsgesteuert wird, und der Bilderzeugungsvorgang wird unter Anwendung der Belichtung auf der Basis der korrigierten Lampenspannung ausgeführt, wird das Aufladungspotential der Trommel 1 ungeachtet der durch die Umgebung verursachten Widerstandsänderungen der Laderolle 2 stabilisiert.
• Fig. 15 ist ein Korrelationsdiagramm zwischen dem erfaßten Strom, dem korrigierten Lampenspannungsausgangswert und der erhöhten Menge des Belichtungslichts auf der Trommeloberfläche.
• Fig. 16A und 16B zeigen die Ergebnisse der Experimente, bei welchen die vorhergehend genannten Korrekturen vorgenommen wurden. Die Bogenanzahl als die Bilderzeugungsanzahl ist auf der Abszisse abgetragen, so daß die Potentialänderungen auf der Trommeloberfläche in Relation zur Bilderzeugungsanzahl angezeigt werden. Wenn dem Ladeelement ungeachtet der Reduzierung der Dicke der lichtempfindlichen Materialschicht eine spezifische konstante Spannung angelegt wird, sind die Oberflächenpotentialänderungen für das Potential VD des dunklen Bereichs durch L und für das Potential des hellen Bereichs durch O gezeigt. Wenn der Betrag des Gleichstroms während der Anlegung der konstanten Spannung an die Laderolle erfaßt wird, und das Ladeelement unter Nutzung der Spannung Konstant-Spannungs-gesteuert wird, die in Antwort auf diesen erfaßten Strom korrigiert wird, kann das Trommeloberflächenpotential gesteuert werden, um mit der gleichen Geschwindigkeit abzufallen, wie durch M bzw. P gezeigt ist, selbst wenn die Druckanzahl ansteigt.
• Wenn ferner der erfaßte Betrag des Stroms ansteigt, wird die der Bildbelichtungslampe angelegte Spannung derart gesteigert, daß die Belichtungsmenge erhöht wird, das Potential des hellen Abschnitts auf Q abfällt, was darin resultiert, daß das Potential VD des dunklen Abschnitts M wird und das Potential VL des hellen Abschnitts Q wird. Wenn das Potential des dunklen Abschnitts VD zu diesem Zeitpunkt in Abwärtsrichtung gesteuert wird, kann die Geschwindigkeit, in welcher das Potential VL des hellen Abschnitts ansteigt, verlangsamt werden, wodurch der Bereich der Belichtungsschwankung eingeengt werden kann.
• Es wird festgestellt, daß sich die Dicke der lichtempfindlichen Schicht, verglichen mit ihrer anfänglichen Dicke, im Verhältnis zum Anstieg im erfaßten Strom über einen festgelegten Wert verringert hat. Wie durch M in Fig. 16A gezeigt ist, ist die an das Ladeelement angelegte Spannung so festgelegt, daß sie derart korrigiert wird, daß das Potential des dunklen Bereichs abnimmt, wenn die Dicke der lichtempfindlichen Schicht abnimmt. Der Bereich des lichtempfindlichen Materials, in welchem das Bild ausgebildet wird, wird mit Hilfe der Laderolle, die unter Nutzung dieser korrigierten Spannung Konstant-Gleichspannungs-gesteuert wird, auf das Potential VD aufgeladen. Wie auch in Fig. 15 gezeigt ist, wird die Lichtmenge der Lampe konstant gehalten, wenn der erfaßte Strom unterhalb eines festgelegten Werts (60 uA) ist. Es wird entschieden, daß keine Änderung in der Dicke des lichtempfindlichen Materials aufgetreten ist, während der Widerstand der Laderolle durch Umgebungsveränderungen beeinflußt wurde.
• Es wurden bei diesem Experiment das gleiche lichtempfindliche Material 1 und die gleiche Laderolle 2 wie bei dem vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzt.
• Als nächstes wird eine andere Abfolge für die Vorrichtung beschrieben.
• Die Abfolge gemäß Fig. 17 ist mit der Abfolge gemäß Fig. 14 vergleichbar, außer daß die Konstant-Gleichspannungs-Steuerung der Laderolle und die Gleichstromerfassung nur im Segment B1 während der Zeitdauer vor der Drehungsperiode der Trommel 1 ausgeführt werden, und während der Zeitdauer mit nicht vorhandenem Bogen zwischen den aufeinanderfolgenden Drucken nicht ausgeführt werden.
• Das heißt, die Konstant-Gleichspannungs-Steuerung der Laderolle und die Korrektur der an die Belichtungslampe 22 angelegten Spannung werden während einer einzelnen Abfolge der fortlaufenden Bilderzeugung in Antwort auf den im Segment B1 erfaßten Gleichstrom ausgeführt.
• Der erfaßte Gleichstrom, die korrigierte Primärspannung und die korrigierte Lampenspannung werden jedoch im Segment B1 der Zeitdauer vor der Drehungsperiode zu Beginn des nächsten Druckvorgangs korrigiert.
• Es wird ein anderer Ablauf für die Vorrichtung beschrieben.
• Bei dem in Fig. 18 angegebenen Ablauf werden die Konstant- Gleichstrom-Steuerung der Laderolle 2 und die Gleichspannungserfassung unmittelbar nachdem die Bilderzeugungsvorrichtung eingeschaltet wird, d.h. während der Vorrichtungs-Einlaufperiode zur Erhöhung der Temperatur der Bildfixiereinrichtung ausgeführt.
• Nachdem die Einlaufphase beendet ist, werden die Ladungsentfernungsbelichtung und die Trommeldrehung gestoppt, und die Vorrichtung tritt in den Bereitschaftszustand ein.
• Nachdem ein Druckstartsignal eingegeben ist, wird die Primärladungs-Vorspannung der Laderolle 2 während jedes Bilderzeugungszyklus unter Nutzung der Primärspannung Konstant- Gleichspannungs-gesteuert, die in Antwort auf die während der vorhergehend genannten Zeitdauer vor der Trommeldrehungsperiode erfaßten Gleichspannung korrigiert wird, wobei sich die Laderolle unter Konstant-Gleichstrom-Steuerung befindet und außerdem die Spannung der Belichtungslampe 22 korrigiert wird, um den Bilderzeugungsvorgang auszuführen.
• Wenn die erfaßte Gleichspannung kleiner als ein festgelegter Wert wird, wird festgestellt, daß die Dicke der lichtempfindlichen Schicht verglichen mit ihrem Anfangswert abgenommen hat, wodurch die an die Laderolle anzulegende Spannung derart korrigiert wird, daß sie kleiner wird. Dann wird der Oberflächenbereich des lichtempfindlichen Materials, in welchem das Bild ausgebildet wird, mittels der Laderolle auf VD aufgeladen, die unter Nutzung dieser korrigierten Spannung Konstant-Spannungs-gesteuert wird. Außerdem wird die an die Belichtungslampe anzulegende Spannung derart korrigiert, daß sie mit der Abnahme der erfaßten Spannung unter einen festgelegten Wert größer wird, wodurch der Betrag der Belichtung des lichtempfindlichen Materials gesteigert wird.
• Die vorhergehend genannte erfaßte Spannung, die korrigierte Primärspannung, die korrigierte Lampenspannung werden beibehalten, bis der Drucker ausgeschaltet wird.
• Wie hinsichtlich des vorhergehenden Ausführungsbeispiels beschrieben ist, kann die zeitliche Abstimmung für diese Erfassung derart geplant sein, daß sie einmal am Tag stattfindet, d.h. nur einmal am Beginn des Arbeitstages (oder "zuerst am Morgen"), was effektiv zur Stabilisierung der Bilddichte beiträgt. So wird zum Beispiel, selbst wenn die Spannungsquelle der Vorrichtung nur für eine kurze Zeit ausgeschaltet wird, um sich um einen Papierstau in der Vorrichtung zu kümmern, die Stromerfassung erneut ausgeführt, wenn die Spannung das nächste Mal eingeschaltet wird, und die vorhergehend korrigierte Spannung wird erneut korrigiert. Somit ist die Möglichkeit vorhanden, daß die Werte der korrigierten Spannung (die korrigierte Primärspannung und die korrigierte Lampenspannung), bevor die Spannungsquelle ausgeschaltet wird und nachdem sie ausgeschaltet wird, in Abhängigkeit von der Spannungserfassungsgenauigkeit schwanken, und selbst wenn die Änderungen der korrigierten Spannungen noch so geringfügig sind, kann ein Bediener der Vorrichtung einen wesentlichen Unterschied erfassen, wenn die Änderungen in einer kurzen Zeit auftreten, wodurch die Dichteeinstellwerte für den Bilderzeugungsvorgang rückgesetzt werden.
• Um die Funktionsfähigkeit der Bilderzeugungsvorrichtung zu verbessern, werden in umgekehrter Weise die Vorgänge der Konstantstrom-Steuerung der Laderolle, die Spannungserfassung während dieser und die Konstant-Spannungs-Steuerung unter Nutzung der korrigierten Spannung und die Spannungskorrektur für die Belichtungslampe 22 nur einmal zu der Zeit ausgeführt, wenn die Vorrichtung zu Beginn des Arbeitstages gestartet wird, und diese korrigierte Spannung für die Konstant-Spannungs-Steuerung und die korrigierte Belichtungslampenspannung werden für den Tag beibehalten.
• Im Ergebnis von praktischen Anwendungstests wurde festgestellt, daß ein Verfahren, welches dazu dient festzustellen, ob sich die Vorrichtung im "zuerst am Morgen"-Zustand befindet, ein Verfahren ist, bei welchem festgestellt wird, daß die Vorrichtung im "zuerst am Morgen"-Zustand ist, wenn die erfaßte Temperatur der Fixierrolle in der Fixiervorrichtung zu dem Zeitpunkt, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung eingeschaltet wurde, unter einer bestimmten Temperatur ist. Es war wirkungsvoll, diese spezifische Temperatur derart auszuwählen, daß sie sich in einem Bereich zwischen 30ºC bis 130ºC befindet, und insbesondere war es am wirkungsvollsten, wenn sie derart gewählt wurde, daß sie ungefähr 100ºC betrug.
• Wenn die Gleichspannung nur einmal erfaßt wird, tritt das folgende Problem auf, wenn die Laderolle 2 als das Ladeelement genau zu dem Zeitpunkt einen nicht einheitlichen Widerstand in Umfangsrichtung zeigt, wenn diese einzelne Gleichspannungserfassung ausgeführt wird; wenn die Spannung entsprechend dem Abschnitt erfaßt wird, der einen geringeren Widerstand hat, wird eine höhere Spannung erfaßt, wodurch der Spannungswert nach der Korrektur geringer ist und die Lampenspannung nach der Korrektur höher ist, mit dem Ergebnis, daß das Ladungspotential äußerst gering ist. Im Fall der normalen Entwicklung wird die Bilddichte reduziert, und im Fall der Umkehrentwicklung wird die Bilddichte gesteigert, wodurch sich Bildfehler wie zum Beispiel Vernebelungen zeigen.
• Um das von dem Unterschied in der erfaßten Spannung der Laderolle in Umfangsrichtung herrührende Problem der Bilddichteschwankung zu lösen, wird die Gleichspannungserfassung bei diesem Ausführungsbeispiel während der Zeitdauer unter der Konstant-Gleichstromerfassung mehrmals ausgeführt, wie der Ablauf gemäß Fig. 19 zeigt, und die entsprechende Anzahl von erfaßten Gleichspannungswerten werden addiert oder integriert, um deren Mittelwert zu ermitteln. Während der Bilderzeugungsdauer wird die Laderolle 2 unter Nutzung einer Spannung Konstant-Spannungs-gesteuert, die in Antwort auf den Mittelwert der erfaßten Spannungswerte korrigiert wird, und die der Belichtungslampe 22 angelegte Spannung wird auf die gleiche Weise korrigiert.
• Ferner sind auch andere Verfahren als das vorhergehend genannte Verfahren akzeptabel. Beispielsweise können die Maximal- und Minimalwerte aus der Anzahl der erfaßten Gleichspannungswerte eliminiert werden.
• Gemäß den vorhergehend beschriebenen Verfahren kann für die erfaßte Spannung ein stabiler Wert erfaßt werden, wodurch stabile korrigierte Spannungen (eine korrigierte Primärspannung und eine korrigierte Lampenspannung) erzielt werden können, selbst wenn sich in Umfangsrichtung der Laderolle 2 eine Uneinheitlichkeit des Widerstands zeigt.
• Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann eine optimal korrigierte Spannung an das Ladeelement angelegt werden, selbst wenn sich die Kapazität des lichtempfindlichen Materials ändert, wenn die Anzahl der Bilderzeugungen ansteigt, wodurch die Dicke des lichtempfindlichen Materials reduziert wird, und durch die dann optimal korrigierte Lampenspannung ist eine optimale Belichtung gegeben, da die Spannungs-Strom-Charakteristik, welche die Kapazität entsprechend der dann vorliegenden Dicke des lichtempfindlichen Materials reflektiert, jedesmal erfaßt wird, wenn die Änderung auftritt.
• Als ein Verfahren zur Ausführung des vorhergehend genannten Konzepts wird das Ladeelement während der Nicht-Abbildungs- Zeitdauer Konstant-Gleichstrom-gesteuert, und dann wird das Ladeelement während der Bilderzeugungs-Zeitdauer unter Nutzung der Spannung Konstant-Spannungs-gesteuert, die in Antwort auf die dann erfaßte Spannung korrigiert wird, und die Bildbelichtungs-Lampenspannung wird auch korrigiert, um den Betrag der Belichtung zu steuern.
• Wenn somit die Dicke des lichtempfindlichen Materials abnimmt, der Betrag der während der Nicht-Bilderzeugungs- Zeitdauer unter der Konstantstrom-Steuerung erfaßten Spannung abnimmt, aber da die während der Bilderzeugungsdauer an das Ladeelement anzulegende Spannung in Antwort den vorhergehend verminderten Spannungsbetrag korrigiert wird, und auch die Lampenspannung in Antwort auf den vorhergehend erhöhten Spannungsbetrag korrigiert wird, wird der Ladevorgang unter optimalen Bedingungen ausgeführt, wodurch der Bilderzeugungsvorgang unter optimalen Bedingungen ausgeführt wird.
• Wenn ferner der Widerstandswert aufgrund der durch die Schwankungen der Umgebungsfeuchtigkeit oder eine verlängerte Nutzung verursachten Änderungen in der Widerstandsschicht des Ladeelements ansteigt, steigt der erfaßte Spannungsbetrag an, aber da die während der Bilderzeugungsdauer angelegte Spannung derart korrigiert wird, daß sie in Antwort auf den vorhergehend angestiegenen Betrag der Spannung höher ist, die Lampenspannung derart korrigiert wird, daß sie niedriger ist oder konstant gehalten wird, werden die nicht ausreichende Ausladung oder die Vernebelung eliminiert, und es werden immer eine ausreichende Bilddichte und Bildqualität erzielt.
• Wenn die Spannungs-Strom-Charakteristik zwischen dem Ladeelement und dem lichtempfindlichen Material auf der Basis des Stroms erfaßt wird, der erfaßt wird, während sich das Ladeelement unter der Konstant-Spannungs-Steuerung befindet, ist es gemäß Vorbeschreibung wünschenswert, daß keine durch die Verunreinigung des Ladeelements verursachte Erfassungsschwankung auftritt. Um einen solchen Zustand einzustellen, ist es zu bevorzugen, daß die Vorrichtung mit einem Reinigungselement für das Ladeelement versehen ist, wie in Fig. 21 und 22 gezeigt ist. Das Reinigungselement 4 ist ein aus Schaumstoff oder Mikrofaser (Handelsname: EKUSEINU, Toray, Co. Ltd.) gefertigtes Kissen und wird mit Hilfe einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung gesteuert, so daß es mit der Laderolle 2 in Berührung gelangt oder von dieser getrennt wird.
• Im Fall der in Fig. 22A und 22B gezeigten Ausführungsbeispiele ist das Reinigungselement 4 eine Reinigungsbürste, die eine Haltebasis 4a und eine Bürste 4b aufweist, und mittels der nicht gezeigten Antriebseinrichtung in die Längsrichtung des lichtempfindlichen Materials 1 bewegt wird, an diesem entlanggleitet und dadurch den Mikrospaltabschnitt des Zwischenraums zwischen der Ladeklinge 2 oder dem Ladeblock 2 und dem lichtempfindlichen Materials 1 säubert.
• Fig. 23 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Steuerung des Reinigungselements 4, um dieses in Berührung mit dem Ladeelement zu bringen oder von diesem zu trennen.
• Das Reinigungselement 4 gelangt zumindest im Segment A1 während der Zeitdauer vor der Trommeldrehungsperiode, die von dem Zeitpunkt, wenn das Druckstartsignal eingegeben wird, bis zu dem Zeitpunkt reicht, wenn die Aufladung der Laderolle für den Bilderzeugungsvorgang beginnt, in Kontakt mit der Laderolle, wodurch die Laderolle 2 saubergefegt wird, wenn die Laderolle gedreht wird.
• Die Laderolle 2 wird auf zufriedenstellende Weise gereinigt, wenn sie ein- bis fünfmal gedreht wird, und dann wird das Reinigungselement 4 von der Laderolle 2 getrennt.
• Mit Hilfe der vorhergehend beschriebenen Struktur bleibt der im Segment B1 oder B2 erfaßte Gleichstrom, in welchem die dem Bilderzeugungs-Oberflächenbereich zugewandte Laderolle 2 Konstant-Gleichspannungs-gesteuert wird, selbst wenn die Oberfläche der Laderolle 2 aufgrund längerer Nutzung verschmutzt ist und zusätzlich die lichtempfindliche Schicht durch Abschabung dünn wird, auf genaue und zufriedenstellende Weise hoch und einheitlich, und somit wird der Bilderzeugungs-Oberflächenbereich der Trommel 1 mit Hilfe der Laderolle 2, die unter Nutzung der Spannung Konstant- Gleichspannungs-gesteuert wird, die in Antwort auf diesen erfaßten Gleichstrom derart korrigiert wird, daß sie niedriger ist, für den Bilderzeugungsvorgang aufgeladen.
• Folglich wird der Strom nach dem Reinigungsvorgang der Laderolle erfaßt, welche verschmutzt worden sein könnte, und somit wird die Genauigkeit der Spannungssteuerung verbessert, wodurch eine stabile Spannung, d.h. ein stabiles Bild geschaffen wird.
• Fig. 24 zeigt einen anderen Ablauf, um das Reinigungselement 4 mit dem Ladeelement 2 in Kontakt zu bringen und von dem Ladeelement 2 wegzubewegen.
• Der Ablauf gemäß Fig. 24 ist mit dem Ablauf gemäß Fig. 23 vergleichbar, außer daß die Gleichstromerfassung bei der Laderolle 2, die unter der Konstant-Gleichspannungs-Steuerung steht, und die Reinigung der Laderolle 2 nur in dem Segment B1 während der Zeitdauer vor der Trommel 1-Drehungsperiode ausgeführt werden, und in den Perioden ohne Bogen zwischen den aufeinanderfolgenden Druckzyklen nicht ausgeführt werden.
• Bei dieser Anordnung ändern sich die Bilder auf einer Gruppe von aufeinanderfolgenden Drucken nicht von Druck zu Druck, sie sind stabil.
• Bei dem Ablauf gemäß Fig. 25 wird während der Vorrichtungs- Aufwärmperiode, unmittelbar nachdem die Bilderzeugungsvorrichtung eingeschaltet wurde, zuerst die Laderolle 2 gereinigt, und dann wird die Laderolle 2 in dem Segment B1 Konstant-Gleichspannungs-gesteuert, die an die Entwicklungswalze anzulegende Gleichvorspannung wird in Antwort auf das Trommeloberflächenpotential auf E1 eingestellt, welches die gleiche Gleichvorspannung wie in der Bilderzeugungsperiode ist, dann wird auf der Trommel das Tonerbild ausgebildet, und im Segment D1 wird der Gleichstrom erfaßt. Andernfalls ist die Entwicklungsvorspannung die Nichtbild-Entwicklungsvorspannung E2.
• Die zeitliche Abstimmung für diese Reinigung, die Tonerbilderzeugung und die Stromerfassung können derart geplant sein, daß sie einmal am Tag stattfinden, d.h. nur einmal am Beginn des Arbeitstages (oder "zuerst am Morgen"), was effektiv zur Stabilisierung der Bilddichte beiträgt. So wird zum Beispiel, selbst wenn die Spannungsquelle der Vorrichtung für eine kurze Zeit ausgeschaltet wird, um sich um einen Papierstau in der Vorrichtung zu kümmern, die Stromerfassung erneut ausgeführt, wenn die Spannung das nächste Mal geschaltet wird, und die vorhergehend korrigierte Spannung wird erneut korrigiert. Somit ist die Möglichkeit vorhanden, daß die Werte der korrigierten Spannung, bevor die Spannungsquelle ausgeschaltet wird und nachdem sie ausgeschaltet wird, in Abhängigkeit von der Spannungserfassungsgenauigkeit schwanken, und selbst wenn die Änderungen der korrigierten Spannungen noch so geringfügig sind, kann ein Bediener der Vorrichtung einen wesentlichen Unterschied erfassen, wenn die Änderung in einer kurzen Zeit auftritt, wodurch der Dichteeinstellwert für den Bilderzeugungsvorgang rückgesetzt wird.
• Um die Funktionsfähigkeit der Bilderzeugungsvorrichtung zu verbessern, wird in umgekehrter Weise der Ablauf, welcher die Reinigung der Laderolle, das Anlegen der Konstantspannung an die Laderolle, die Ausbildung eines Tonerbilds auf der Trommel, die Erfassung des Stroms und die Steuerung der Spannung unter Nutzung der korrigierten Spannung aufweist, nur einmal zu dem Zeitpunkt ausgeführt, wenn die Vorrichtung zu Beginn des Arbeitstages gestartet wird, und diese korrigierte Konstantspannung wird für den Tag beibehalten.
• Da ferner die Fremdstoffe oder das Papierpulver, die nach längerer Nutzung an der Trommeloberfläche haften, durch die Ausbildung eines Tonerbilds auf der Trommel während des "zuerst am Morgen"-Vorgangs entfernt werden, können für eine lange Zeit auf stabile Weise Hochqualitätsbilder geboten werden. Wenn der durch den Umfangsflächenbereich der Laderolle 2, wo der Widerstand aufgrund der Verschmutzung hoch ist, fließende Strom gemessen wird, wird ein geringer Strom erfaßt, welcher zu einer höher korrigierten Spannung führt, wodurch das Ladungspotential ansteigt. Dies kann Abbildungsfehler wie zum Beispiel ein vernebeltes Bild verursachen.
• Um das von der Veunreinigung der Laderolle oder dem Unterschied im erfaßten Strom der Laderolle in Umfangsrichtung herrührende Problem der Bilddichteschwankung zu lösen, wird die Gleichstromerfassung, während sich das Ladeelement 2 unter der Konstant-Gleichspannungserfassung befindet, mehrmals ausgeführt, wie der Ablauf gemäß Fig. 26 zeigt, und die entsprechende Anzahl von erfaßten Gleichstromwerten wird addiert oder integriert, um deren Mittelwert zu ermitteln. Während der Bilderzeugungsperiode wird die Laderolle 2 unter Nutzung einer Spannung Konstant-Spannungs-gesteuert, die in Antwort auf den Mittelwert der erfaßten Stromwerte korrigiert wird. Ferner sind auch andere Verfahren als das vorhergehend genannte Verfahren akzeptabel. Beispielsweise können die Maximal- und Minimalwerte aus der Anzahl der erfaßten Gleichspannungswerte eliminiert werden.
• Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann, selbst wenn die Dicke des lichtempfindlichen Materials reduziert wird, wenn die Anzahl der Bilderzeugungen steigt, wodurch sich die Kapazität des lichtempfindlichen Materials ändert, durch Erfassen der Spannungs-Strom-Charakteristiken, welche die Kapazität reflektieren, die der dann vorliegenden Dicke des lichtempfindlichen Materials entspricht, jedesmal nachdem das Ladeelement 2 gereinigt ist, eine optimal korrigierte Spannung an das Ladeelement angelegt werden.
• Wenn der Widerstand der Laderolle 2 ansteigt, weil die Widerstandsschicht durch Faktoren wie zum Beispiel Änderungen der Umgebungsfeuchtigkeit oder längere Nutzung verursachte Änderungen zeigt, oder weil das Ladeelement durch den Toner verschmutzt ist, wird der erfaßte Gleichstrom reduziert, wodurch eine Korrektur zur Steigerung der Spannung an der während der Bilderzeugung anzulegenden Spannung vorgenommen wird. Deshalb ergibt sich keine unzureichende Aufladung und es können immer eine zufriedenstellende Bilddichte und Bildqualität erzielt werden.
• Bei dem vorhergehend genannten Ausführungsbeispiel befindet sich das Ladeelement unter Konstantspannungs-Steuerung, wenn der als Bilderzeugungsbereich dienende Oberflächenbereich der lichtempfindlichen Materials mit Hilfe des Ladeelements aufgeladen wird. Das Ladeelement kann jedoch Konstant-Strom-gesteuert werden, wobei der dem Ladeelement zugeführte Strom konstant gehalten wird. Wenn die Konstant- Strom-Steuerung ausgeführt wird, wird das Potential des lichtempfindlichen Materials mit der Menge der Verringerung in der Dicke der Schicht des lichtempfindlichen Materials verglichen mit deren Anfangsdicke reduziert. Wenn somit der für die Konstant-Strom-Steuerung zu nutzende konstante Stromwert mit der Abnahme in der Dicke der Schicht aus lichtempfindlichem Material erhöht wird, kann das Potential des lichtempfindlichen Materials konstant gehalten werden.
• Wenn ferner die Spannungs-Strom-Charakteristik zwischen dem lichtempfindlichen Material und dem Ladeelement mit Bezug auf die Kapazität des lichtempfindlichen Materials erfaßt wird, welche dessen Dicke entspricht, ist es zu bevorzugen, daß das Ladeelement eher Konstant-Spannungs-gesteuert als Konstant-Strom-gesteuert wird. Dies verhält sich derart, da es bei der Ausführung der Konstant-Strom-Steuerung die Möglichkeit gibt, daß bei Vorhandensein eines nadelfeinen Lochs fast der gesamte Strom durch das nadelfeine Loch fließt, und die Stromquelle zusammenbrechen kann. In einem solchen Fall wird es unmöglich, die vorhergehend erwähnte Spannungs-Strom-Charakteristik genau zu erfassen. Wenn die Konstant-Strom-Steuerung ausgeführt wird, wird außerdem der Bereich der mit Bezug auf die Dicke der Schicht aus lichtempfindlichem Material erfaßten Spannung übermäßig breit, und deshalb wird die Erfassungsvorrichtung voraussichtlich groß und teuer. Um die vorhergehend genannte Spannungs- Strom-Charakteristik zu erfassen, ist es folglich zu bevorzugen, das Ladeelement mit konstanter Spannung zu steuern, und somit ist es auch zu bevorzugen, das Ladeelement mit konstanter Spannung zu steuern, während das lichtempfind liche Material zur Bilderzeugung aufgeladen wird. Dies verhält sich derart, da es nicht notwendig ist, sowohl einen Konstantstromkreis als auch einen Konstantspannungskreis zu schaffen.

Claims (11)

1. Elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung, die aufweist

ein bewegliches Bild-tragendes Element (1), das eine lichtempfindliche Schicht (1a) hat,

eine Bilderzeugungseinrichtung zur Ausbildung eines Bilds auf dem Bild-tragenden Element, wobei die Bilderzeugungseinrichtung ein Ladeelement (2), welches im Betrieb das Bild-tragende Element berührt, um das letztere auf ein gewünschtes Potential aufzuladen, und eine Belichtungseinrichtung (22-26) zur Belichtung des Bild-tragenden Elements enthält, wenn es mittels des Ladeelements zu einem Lichtbild aufgeladen ist, um auf dem Bild-tragenden Element ein latentes Bild auszubilden,

gekennzeichnet durch

eine Erfassungseinrichtung (3) zur Erfassung des Stroms, der durch das Ladeelement fließt, wenn während einer ersten Zeitdauer zwischen dem Ladeelement und dem Bildtragenden Element eine festgelegte Spannung angelegt ist, oder der Spannung zwischen dem Ladeelement und dem Bildtragenden Element, wenn während der ersten Zeitdauer ein festgelegter Strom durch das Ladeelement fließt, so daß, wenn sich die Dicke der lichtempfindlichen Schicht verringert, der erfaßte Strom ansteigt oder die erfaßte Spannung abfällt, und

eine Steuereinrichtung zur Verringerung der an das Ladeelement angelegten Spannung oder Erhöhung des an das Ladeelement angelegten Stroms und Erhöhung der Menge an Licht, die mittels der Belichtungseinrichtung in einer zweiten Zeitdauer abgestrahlt wird, in welcher das Bild ausgebildet wird, wenn der mittels der Erfassungseinrichtung erfaßte Strom über einen festgelegten Pegel ansteigt oder die mittels der Erfassungseinrichtung erfaßte Spannung unter einen festgelegten Pegel abfällt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher das Ladeelement während der zweiten Zeitdauer mit konstanter Spannung gesteuert wird, mit einer Spannung, die auf der Basis des Stroms oder der Spannung festgelegt wird, der/die mittels der Erfassungseinrichtung erfaßt wird.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher die Steuereinrichtung dazu angepaßt ist, das Ladeelement während der zweiten Zeitdauer mit konstantem Strom zu steuern, mit einem Strom, der auf der Basis des Stroms oder der Spannung festgelegt wird, der/die mittels der Erfassungseinrichtung erfaßt wird.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher, wenn die Erfassungseinrichtung dazu angepaßt ist, den Strom in der ersten Zeitdauer zu erfassen, die Steuereinrichtung dazu angepaßt ist, die Menge an Licht beizubehalten, die während der zweiten Zeitdauer mittels der Belichtungseinrichtung abgestrahlt wird, wenn der erfaßte Strom geringer als der festgelegte Pegel ist.

5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Erfassungsvorgang der Erfassungseinrichtung ausgeführt wird, bevor das Ladeelement das Bildtragende Element für einem Bilderzeugungsvorgang auflädt.

6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Potential, auf welches das Bild-tragende Element in der zweiten Zeitdauer mittels des Ladeelements aufgeladen wird, in Übereinstimmung mit dem erfaßten Strom oder der erfaßten Spannung korrigiert wird.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei welcher das Ladeelement das Potential des mittels des Ladeelements in der zweiten Zeitdauer aufgeladenen Bild-tragenden Elements herabsetzt, wenn der mittels der Erfassungseinrichtung erfaßte Strom über den festgelegten Pegel hinaus ansteigt, oder wenn die mittels der Erfassungseinrichtung erfaßte Spannung unter den festgelegten Pegel abfällt.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei welcher die Steuereinrichtung die mittels der Belichtungseinrichtung abgestrahlte Menge an Licht konstant hält und die Spannung herabsetzt, die dem Ladeelement in Übereinstimmung mit dem Anstieg des erfaßten Stroms angelegt wird, wenn der erfaßte Strom geringer als der festgelegte Pegel ist.

9. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die erste Zeitdauer eine Anlaufzeit der Vorrichtung ist.

10. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Vorrichtung ferner ein Reinigungselement (13) zur Reinigung des Ladeelements aufweist, und das Reinigungselement das Ladeelement vor dem Erfassungsvorgang der Erfassungseinrichtung reinigt.

11. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die dem Ladeelement angelegte Spannung eine Gleichspannung ist.