DE3221618A1

DE3221618A1 - Bilderzeugungsgeraet

Info

Publication number: DE3221618A1
Application number: DE19823221618
Authority: DE
Inventors: Kouki Kuroda; Jyoji Tokyo Nagahira; Koji Yokohama Kanagawa Suzuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1982-12-30
Also published as: GB2103543B; DE3221618C2; JPS57204061A; GB2103543A; US4564287A; JPH0421868B2

Description

Bilderzeugungsgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät zur Erzeugung eines gleichmäßigen Bilds nach dem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, bei dem Bedingungen für die Aufzeichnung eines Bilds entsprechend Oberflächenzuständen eines Aufzeichnungsmaterials gesteuert werden.

Bei Bilderzeugungsgeräten wie Kopiergeräten, bei denen Bilder nach dem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet werden, ist üblicherweise in der Nähe eines Aufzeichnungsmaterials, wie beispielsweise einer fotoempfindlichen Trommel, eine Poteritialmeßeinrichtung zum Messen eines Oberflächenpotentials angeordnet. Auf der fotoempfindlichen Trommel werden eine Hellfärbungs-Fläche und eine Dunkelfärbungs-Fläche ausgebildet, um entsprechend den Meßergebnissen hinsichtlich des Oberflächenpotentials an der fotoempfindlichen Trommel verschiedenerlei Bilderzeugungseigenschaften bzw. -bedingungen wie Ladebedingungen, Belichtungsbedingungen und Entwicklungsbedingungen zu steuern, wodurch ein optimales Bild erzeugt wird. Bei

A/22

Dresdner Bank (München) Kto. 3 939 644

Bayer. Voroinsbank (München) Kto 508 941

Posischeck (München) KIo. 670-43-804

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den herkömmlichen Einrichtungen dieser Art werden jedoch die jeweiligen Potentiale an den Hellfärbungs-Flächen und den Dunkelfärbungs-Flächen nicht entsprechend einem Vorlagenbild gemessen. Daher kann selbst bei einer Steuerung der Bilderzeugungseigenschaften bzw. -bedingungen gemäß der vorangehenden Beschreibung kein optimales Bild aufgezeichnet werden, da sich entsprechend Dichteunterschieden im Hintergrund bzw. Untergrund von verschiedenen Vorlagen ein Bild geringer Dichte oder ein schlechtes Aussehen des Untergrunds an dem Kopiermaterial ergibt.

Zur Lösung der vorstehend angeführten Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, bei dem Bilderzeugungseigenschaften entsprechend einem Vorlagenbild steuerbar sind, um eine hervorragende Bildreproduktion zu erhalten.

Ferner soll mit der Erfindung ein Bilderzeugungsgerät geschaffen werden, bei dem die Bilderzeugungseigenschaften unter Nutzung einer Hin- und Herbewegung einer bewegbaren Einrichtung zum Beleuchten des Vorlagenbilds steuerbar sind.

Weiterhin sollen bei dem erfindungsgemäßen Bilderzeugungsgerät die Bilderzeugungseigenschaften in zwei verschiedenen Betriebsarten steuerbar sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines AusfUhrungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht, die die Gesamtgestaltung des Bilderzeugungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel

zeigt.
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* Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Steuern einer Entwicklungsvorspannung.

Fig. 3 ist eine Teilaufsicht, die einen Bedienungsabschnitt zeigt.

Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines
Steuerungsvorgangs.

Fig. 5-1 zeigt Zeitdiagramme von Signalen bei einem Beispiel für einen Kopiervorgang bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß dem AusfUhrungsbeispiel.

Fig. 5-2 zeigt Zeitdiagramme von Signalen in dem Fall, daß bei einer Hin- und Herbewegung eines opti

schen Systems oder eines Vorlagentisches eine Normal-Vorlagenbeleuchtung vorgenommen wird.

Die Fig. 1 zeigt die Gesamtgestaltung des Bilderzeugungsgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel. Ein fotoempfindlicher Körper bzw. eine fotoempfindliche Trommel 1 hat an der Oberfläche drei Schichten, nämlich eine Isolierschicht, eine fotoleitfähige Schicht und eine elektrisch leitende Schicht. Die fotoempfindliche Trommel 1 ist an einem (nicht gezeigten) Hauptgehäuse gelagert und in der durch einen Pfeil dargestellten Richtung frei um eine Achse la drehbar. Um die fotoempfindliche Trommel 1 herum sind in deren Drehrichtung ein Primärlader 2, ein Sekundärlader 3, eine Totalbelicht.ungslampe 4, eine Potentialmeßvorrichtung 7, eine Entwicklungswalze 5 einer Entwicklungseinheit, ein Übertragungslader 28, eine Reinigungsrakel 35 zum Entfernen von Toner von der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 und ein Vorentladungs-Lader 29 in der angeführten Reihenfolge angeordnet.

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Wenn die fotoempfindliche Trommel 1 mittels des Vorentladungs-Laders 29 vor den nachfolgenden Betriebsvorgängen entladen ist, wird die Gesamtoberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 mittels des Primärladers· 2 gleichförmig (beispielsweise positiv) geladen. Auf die fotoempfindliche Trommel 1 werden über Spiegel 12 und 13 von einer mittels einer Vorlagenbeleuchtun&slampe 11 beleuchteten Vorlage 10 reflektierte Lichtstrahlen gerichtet. Bei diesem Zustand erfolgt mittels des Sekundärladers 3 eine Wechselstrom-Koronaentladung oder eine Koronaentladung mit zur Polarität des Primärladers 2 entgegengesetzter Polarität, um ein elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen, das dem Vorlagenbild entspricht. Die Gesamtoberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 wird dann mittels der Totalbelichtungslampe 4 beleuchtet, so daß ein Ladungsbild mit einem hohen Kontrast gebildet wird. Dieses Ladungsbild wird dann mittels der Entwicklungswalze 5 mit Toner entwickelt. Da gemäß der späteren Beschreibung an die Entwicklungswalze 5 eine Wechselvorspannung angelegt wird, wird durch die Tonerübersprung-Erscheinung ein Bild mit hervorragender Gradation bzw. Tönungsstufung erzielt. Dann wird der Übertragungslader 28 eingesetzt, um das Bild auf ein (nicht gezeigtes) Aufzeichnungspapierblatt zu übertragen. Oberhalb des Sekundärladers ist eine Leerbelichtungslampe 6

²^ zum Verhindern des Anhaftens von überschüssigem Toner an der fotoempfindlichen Trommel 1 angeordnet. Die Leerbelichtungslampe 6 wird auch dafür herangezogen, unter Steuerung mit Normal-Bilderzeugungsbedingungen bzw. -Eigenschaften an der fotoempfindlichen Trommel 1 Hellfärbungs-Flächen und Dunkelfärbungs-Flächen zu erzeugen.

Die Potentialmeßvorrichtung 7 zum Messen eines Oberflächenpotentials der fotoempfindlichen Trommel 1 ist zwischen der Totalbelichtungslampe 4 und der Entwicklungswalze 5 angeordnet. Ein Signal aus der Potentialmeßvorrichtung 7 wird über eine Potentialmeßsehaltung 7" einem Ana-

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log/Digital- bzw. A/D-Wandler 9 zugeführt und in ein digitales Signal umgesetzt. Dieses digitale Signal wird einem Mikrocomputer 15 zugeführt. Ein Ausgangssignal des Mikrocomputers 15 wird einem D/A-Wandler 16 zugeführt. An den D/A-Wandler 16 sind eine Licht-Steuerschaltung 17, eine erste Hochspannungs-Steuerschaltung 18, eine zweite Hochspannungs-Steuerschaltung 19, eine Übertragungs-Steuerschaltung 24, eine Vorentladungs-Steuerschaltung 25 und eine Entwicklungs-Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 20 angeschlossen. Die Licht-Steuerschaltung 17 steuert über einen Lampenregler 14 die Vorlagenbeleuchtungslampe 11. Die erste und die zweite Hochspannungs-Steuerschaltung 18 bzw. 19 sind jeweils über einen ersten bzw. einen zweiten Hochspannungstransformator 21 bzw. 22 mit dem Primärlader 2 bzw. dem Sekundärlader 3 verbunden, um deren Ladung zu steuern. Die Übertragungs-Steuerschaltung 25 ist über einen Übertragungs-Hochspannungstransformator 26 mit dem Übertragungslader 28 verbunden. Die Vorentladungs-Steuerschaltung 25 ist über einen Vorentladungs-Hochspannungstransformator 27 mit dem Vorentladungs-Lader 29 verbunden. Ein Ausgangssignal der Entwicklungs-Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 20 ist an eine Entwicklungs-Wechselvorspannungs-Steuerschaltung 23 angelegt. Ein Ausgangssignal der Entwicklungs-Wechselvorspannungs-Steuerschaltung 23 wird an die Entwicklungswalze 5 angelegt. Eine Normalweiß-Tafel 8 wird dafür verwendet, die Lichtmenge der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 auf eine später beschriebene Weise zu steuern. An einem Bedienungsabschnitt 50 werden verschiedenerlei Tasteneingabe-Bedienungsvorgänge und Anzeigen vorgenommen.

Die Entwicklungs-Gleichvorspannungs-Steuerschaltung 20 und die Entwicklungs-Wechselvorspannungs-Steuerschaltung 23 sind gemäß der Darstellung in Fig. 2 aufgebaut. Nach Fig. 2 ist ein Sinuswellen-Oszillator 30 mit einem Ver-

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stärker 31 verbunden. Eine Wechselspannung aus dem Sinuswellen-Oszillator 30 wird über den Verstärker 31 an eine Primärwicklung eines Aufwärtstransformators 32 angelegt. Die an einem Ende einer Sekundärwicklung des Transformators 32 hervorgerufene Spannung wird an die Entwicklungswalze 5 angelegt. Das andere Ende der Sekundärwicklung des Transformators 32 ist an einen Gleichspannungswandler 33 angeschlossen, der Über einen Schalter 34 an den D/A-Wandler 16 angeschlossen ist. Damit wird die Entwicklungs-Gleichvorspannungs-Steuerschaltung nach Fig. 1 gebildet. Der Schalter 34 wird dazu verwendet, eine Belichtung unter Steuerung von Hand oder unter automatischer Steuerung zu wählen. Bei der automatischen Belichtungssteuerung wird der Schalter 34 auf einen Kontakt 34a geschaltet, während er bei der Belichtungssteuerung von Hand auf einen Kontakt 34b geschaltet wird. Daher werden bei diesen Steuerungsarten jeweils verschiedene Entwicklungs-Gleichvorspannungen erzeugt.

Die Fig. 3 ist eine Teilaufsicht, die den Bedienungsabschnitt 50 des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kopiergeräts zeigt. Zifferntasten 51 mit Tasten ¹¹O" bis "9" werden zum Einstellen einer erwünschten Kopienanzahl verwendet. Die gewählte Anzahl mit einem Maximum von "99" wird an

einer Anzeige 57 angezeigt. Eine Löschtaste C wird zum Löschen der an der Anzeige 57 angezeigten Einstellungsanzahl auf "0" verwendet.

Eine Stoptaste 52 wird dazu verwendet, den Kopiervorgang

zu unterbrechen, bevor der Kopienzählstand die eingestellte Anzahl erreicht. Wenn die Bedienungsperson die Stoptaste 52 drückt, wird der gerade ablaufende Vorgang ausgeführt und danach der Kopierzyklus beendet. Eine Startbzw. Kopiertaste 53 wird zum Einleiten des Kopiervorgangs verwendet. Die Anzeige 57 und eine Anzeige 58 sind 7-Seg-

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ment-Anzeigen mit Leuchtdioden oder Flüssigkristall-Anzeigeelementen. Die Anzeige 57 wird zum Anzeigen der gewählten Kopienanzahl verwendet, während die Anzeige 58 zum Anzeigen der Kopienzählungszahl verwendet wird. Ein Hebel 54 dient zum Einstellen der Dichte eines Bilds. Eine Taste 55 wird zum Wählen der später beschriebenen automatischen Belichtungssteuerung verwendet. Eine Taste 56 dient zum Wählen der Belichtungssteuerung von Hand. Nach dem Drücken der Taste 56 kann die Bedienungsperson zum Erzielen einer erwünschten Bilddichte den Hebel 54 von Hand einstellen. Falls jedoch die Taste 55 eingeschaltet ist, ist der
Schalter 34 nach Fig. 2 auf den Kontakt 34a geschaltet
und die Taste 56 abgeschaltet. Daher muß der Schalter 34 auf den Kontakt 34b geschaltet werden. Mittels des Hebels 54 kann zum Bestimmen der Bilddichte die Entwicklungsvörspannung verändert werden.

Es werden nun die automatische Belichtungssteuerung und die Belichtungssteuerung von Hand beschrieben. Bei der

²^ automatischen Belichtungssteuerung wird das Gerät mittels Normal-Lichtstrahlen normalisiert bzw. in einen Normzustand versetzt und es werden Vorlageneigenschaften ermittelt. Danach werden entsprechen den Ermittlüngsausgangssignalen Bilderzeugungsbedin^ungen wie die Entwicklungs-Vorspannungen festgelegt. Vor der Normal-Vorlagenbelichtung wird die Vorlage beleuchtet, um ein Ladungsbild an der fotoempfindlichen Trommel 1 zu erzeugen. Das Potential des Ladungsbilds wird mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 gemessen, um das Oberflächenpotential für die Vorlage

zu erfassen. Aufgrund des Oberflächenpotentials werden die Entwicklungsvorspannung, die Koronaladespannung und die Vorlagenbeleuchtungsspannung festgelegt. Daher kann bei der automatischen Belichtungssteuerung keine Eingabe

mittels des Hebels 54 erfolgen.
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Bei der Belichtungssteuerung von Hand wird die fotoempfindliche Trommel 1 mit einer Normal-Lichtstrahlenmenge bestrahlt und das Potential an dem bestrahlten Teil der fotoempfindlichen Trommel 1 gemessen. Entsprechend dem gemessenen Potential werden die Entwicklungsvorspannung und die Koronaladespannung gesteuert. Die Bestrahlung der fotoempfindlichen Trommel 1 mit der Normal-Lichtstrahlenmenge erfolgt in der Weise, daß zuerst die Normalweiß-Tafel 8 mit derjenigen Lichtstrahlenmenge bestrahlt wird, die erzielt wird, wenn der Hebel 54 in der Mittelstellung steht, und dann die fotoempfindliche Trommel 1 mit den reflektierten Lichtstrahlen bestrahlt wird. Bei der Belichtungssteuerung von Hand kann eine Eingabe mittels des Hebels 54 erfolgen. Ferner können als Normal-Lichtstrahlen

¹^ die Leerbelichtungs-Lichtstrahlen herangezogen werden.

Die Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Art und Weise der Steuerung bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel. Nachstehend wird diese Steuerungsart beschrieben.

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung wird vor der Bildaufzeichnung die Vorlagenbeleuchtungslampe 11 oder die Leerbelichtungslampe 6 blinkend eingeschaltet, um an ²^ der fotoempfindlichen Trommel 1 einen den starken Lichtstrahlen ausgesetzten Heil-Bereich mit einem Potential V_OT sowie einen den schwachen Lichtstrahlen ausgesetzten Dunkel-Bereich mit einem Potential V^ zu bilden. Diese Ladungsbildpotentiale werden mittels der Potentialmeßvor-

richtung 7 (bei einem Schritt S2 nach Fig.4) gemessen und mittels der Potentialmeßschaltung 7' in vorbestimmte Pegel umgesetzt. Diese umgesetzten Signale werden dann in dem A/D-Wandler 9 in digitale Signale umgesetzt. Der Mikrocomputer 15 erzeugt Steuerdaten in der Weise, daß die die Oberflächenpotentiale V_CT und V_n darstellenden digitalen Werte an Ziel- bzw. Sollwerte angenähert werden können.

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Bei einem Schritt S3 werden jeweils ein über den Primärlader 2 fließender Primärstrom I- und ein über den Sekundärlader 3 fließender Sekundärstrom I„ nach folgenden Gleichungen gesteuert:

ΔI₁ - OC₁AV_{13 +} oC

^ΔΙ2 = P 1 ^AVD ⁺ P

wobei 41- und Δΐ_? Strornänderungen sind, 4 V_n und AV,.,.

Abweichungen der Oberflächenpotentiale V_n und V__T von den Sollwerten sind und ei , «^ , /3 und β Steuerkoeffizienten sind.

Die Steuerdaten werden in dem D/A-Wandler 16 in analoge Werte umgesetzt, die der ersten und der zweiten Hochspannungs-Steuerschaltung 18 bzw. 19 zugeführt werden. Der erste Hochspannungstransformator 21 wird mittels der ersten Hochspannungs-Steuerschaltung 18 gesteuert, die somit auch die Ladung des Primärladers 2 steuert. Gleichermaßen wird der zweite Hochspannungstransformator 22 mittels der zweiten Hochspannungs-Steuerschaltung 19 gesteuert, die damit auch die Ladung des Sekundärladers 3 steuert. Auf diese Weise werden die Potentiale V„. und V_n den Sollwerten angenähert.

Die Ladungssteuerung erfolgt gemäß der Darstellung bei dem Schritt Sl nur in einer Häufigkeitsanzahl N₁ , die sich in Abhängigkeit von einer Ruhezeitdauer nach einem vorangehenden Kopiervorgang ändert. Falls ein Zählstand unterhalb der vorbestimmten Häufigkeitsanzahl liegt, wird der Zählstand durch eine Aufstufung um "1" bei einem Schritt S4 angehoben, so daß zur Ladungssteuerung die vorbestimmte Anzahl von Ladevorgängen ausgeführt wird. Wenn die Poten-

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tiale Vg. und V die Sollwerte erreichen, kann der Ladevorgang unterbrochen werden, bevor der Zählstand die vorbestimmte Häufigkeitsanzahl N- erreicht.

Nach Abschluß der Ladüngssteuerung wird die Leerbelichtungslampe 6 abgeschaltet. Dann wird mittels der Lichtstrahlenmenge aus der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 die Normalweiß-Tafel 8 beleuchtet, um bei Schritten S5 bis S8 die Lichtstrahlenmenge aus der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 zu steuern. Zur anfänglichen Beleuchtung werden von dem Mikrocomputer 15 erzeugte vorbestimmte Daten in dem D/A-Wandler 16 in einen Analogwert umgesetzt und es wird an die Vorlagenbeleuchtungslampe 11 ein über die Licht-Steuerschaltung 17 mittels des Lampenreglers 14 gesteuerte

*° Einschaltspannung angelegt. Die von der Normalweiß-Tafel 8 reflektierten Lichtstrahlen werden über die Spiegel 12 und 13 auf die fotoempfindliche Trommel 1 geleitet. Mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 und der Potentialmeßschaltung 7¹ wird ein Potential V_T . an dem an der fotoemp-

^&yj findlichen Trommel 1 gebildeten Hell-Bertich gemessen

(Schritt S6). Das gemessene Potential wird mittels des A/D-Wandlers 9 in digitale Daten umgesetzt, die dem Mikrocomputer 15 zugeführt werden. Danach erfolgt bei einem Schritt S7 eine Berechnung gemäß der Gleichung Δ V_UT =

r, Δ V. , wobei Λ V_T die Abweichung des Oberflächenpotentials von dem Sollwert ist und r.. eine Konstante ist. Das Rechenergebnis wird in dem D/A-Wandler 16 in einen analogen Wert umgesetzt, der zum Steuern der von der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 auf den Heil-Bereich gestrahlten

Lichtmenge in der Weise verwendet wird, daß das Potential V_L1 den Sollwert erreicht. Mittels eines Schritts S8 wird wie bei der Ladungssteuerung der Beleuchtungssteuervorgang dieser Art in einer vorbestimmten Häufigkeitsanzahl N„

wiederholt, die in Abhängigkeit von der gleichen Zeitdauer 35

wie bei der Ladungssteuerung festgelegt wird. Bei dem

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Schritt S5 wird ermittelt, ob die Beleuchtungssteuerung in der vorbestimmten Häufigkeitsanzahl N_? vorgenommen wurde oder nicht.

Wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung die Beleuchtungssteuervorgänge in der vorbestimmten Häufigkeitsanzahl abgeschlossen sind, wird ein optisches System mit der Lampe 11 und dem Spiegel 12 oder ein (nicht gezeigter) Vorlagentisch, auf den die Vorlage 10 aufgelegt ist, hin- und herbewegt, um die Vorlage mit Lichtstrahlen abzutasten. Auf diese Weise wird an der fotoempfindlichen Trommel 1 ein dem Bild der Vorlage 10 entsprechendes Ladungsbild erzeugt, dessen Potential mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 gemessen wird. An dem Ladungsbild, das durch die von dem Untergrund der Vorlage reflektierten Lichtstrahlen gebildet ist, wird ein Minimum-Potential V_L . gemessen
und abgespeichert (Schritt S9). Danach wird bei einem
Schritt SlO ermittelt, ob die automatische Belichtungssteuerung oder die Belichtungssteuerung von Hand eingeleitet ist. Falls das Einleiten der automatischen Belichtungssteuerung ermittelt wird, wird der Schalter 34 auf den Kontakt 34a geschaltet. Bei einem Schritt SIl wird über den Gleichspannungswandler 33 die Entwicklungsvorspannung auf (V. . + 50 V) eingestellt. Falls jedoch ermittelt wird, daß die Hand-Belichtungssteuerung eingeleitet ist, wird der Schalter 34 auf den Kontakt 34b geschaltet. Als Entwicklungsvorspannung wird eine Spannung
(V₁₁ + 100 V) angelegt (Schritt S12). Danach erreicht das

LjJ.

optische System oder der Vorlagentisch eine Umkehrstellung und kehrt zu der Ausgangsstellung zurück. Auf diese Weise wird das optische System oder der Vorlagentisch hin- und herbewegt. Bei der Hin- und Herbewegung wird die Kopierablauffolge ausgeführt. Das Ladungsbild wird entsprechend der Vorlage 10 erzeugt und entsprechend der Entwicklungsvorspannung entwickelt. Ferner wird das entwickelte

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* Bild mittels des Übertragungsladers 28 auf ein Aufzeichnungspapierblatt übertragen. Das übertragene Bild wird dann mittels einer (nicht gezeigten) Fixiervorrichtung fixiert, wonach das Aufzeichnungspapierblatt mit dem aufgezeichneten Bild aus dem Kopiergerät ausgetragen wird.

Die Kraft von einem Hauptmotor wird derart an eine (nicht

gezeigte) Vorlauf- oder Rücklaufkupp lung übertragen, daß

die Lampe oder der Vorlagentisch hin- und herbewegt wird. '

Die Fig. 5-1 zeigt Signal-Zeitdiagramme zur Erläuterung eines Kopiervorgangs bei dem Ausführungsbeispiel. Es wird ein Fall beschrieben, bei dem die automatische Belichtungssteuerung gewählt ist und zwei Kopien hergestellt werden. Wenn die Bedienungsperson zu einem Zeitpunkt T. die Kopiertaste 53 drückt, werden die Leerbelichtungslampe 6, die Totalbelichtungslampe 4, der Vorentladungs-Lader 29, der Primärlader 2, der Sekundärlader 3, der Hauptmotor usw. eingeschaltet, um die fotoempfindliche Trommel 1 in ^u Umlauf zu versetzen und deren Oberfläche vor dem Kopiervorgang auf elektrostatische Weise zu reinigen. Zu einem Zeitpunkt T_? ist eine erste Steuerumdrehung ausgeführt, wonach die Leerbelichtungslampe 6 in vorbestimmten Zeitintervallen blinkend eingeschaltet wird und die Oberflächen-

Potentiale V-- und V_D an den jeweils an der fotoempfindlichen Trommel 1 gebildeten Heil-Bereichen bzw. Dunkel-Bereichen mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 gemessen werden. Damit werden die Koronaströme des Primärladers 2 und des Sekundärladers 3 gesteuert. Die Häufigkeit der

Oberflächenpotential-Messung zum Steuern der Lader hängt von einer Ruhezeitdauer nach einem vorangehenden Kopiervorgang ab. In dem dargestellten Fall werden die Oberflä™ chenpotentiale viermal gemessen und korrigiert.

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Zu einem Zeitpunkt T₀ beginnt ein zweiter Steuerumlauf. Die Vorlagenbeleuchtungslampe 11 wird eingeschaltet und es wird mit ihren Lichtstrahlen die Normalweiß-Tafel 8 bestrahlt, während die Koronaströme weiter fließen. Die reflektierten Lichtstrahlen werden dann auf die fotoempfindliche Trommel 1 gerichtet. Auf diese Weise wird das Oberflächenpotential V. gemessen, um damit die von der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 abgegebene Lichtmenge zu
steuern. In diesem Fall wird die Lichtmenge dreimal gemessen, was entsprechend der Ruhezeitdauer bestimmt wird. Schließlich wird die Normalweiß-Tafel erneut mit den gesteuerten Lichtstrahlen aus der Vorlagenbeleuchtungslampe 11 bestrahlt. Die reflektierten Lichtstrahlen werden dann auf die lichtempfindliche Trommel 1 gerichtet. Danach wird an der bestrahlen Fläche das Potential gemessen. Bei der automatischen Belichtungssteuerung wird in Abhängigkeit von diesem Oberflächenpotent.ial die Entwicklungsvorspannung festgelegt.

Zu einem Zeitpunkt T. wird die Vorlaufkupp lung eingeschaltet, so daß das optische System in der Vorwärtsrichtung bewegt wird. Auf diese Weise erfolgt eine Belichtung (Vorbelichtung) mit der Vorlage·. Auf der fotoempfindlichen Trommel 1 wird ein der Vorlage entsprechendes Ladungsbild erzeugt. Mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 wird das Potential des Ladungsbilds gemessen und das Minimum-Potential V. . ermittelt und abgespeichert. Auf diese Weise wird gemäß der vorangehenden Beschreibung die Entwicklungsvorspannung festgelegt. Zu einem Zeitpunkt T- wird

Of) ^

die Rücklaufkupplung eingeschaltet, so daß das optische System in der Gegenrichtung bewegt wird. Es wird die Normal-Vorlagenbelichtung ausgeführt und das Ladungsbild entsprechend dem Vorlagenbild auf der fotoempfindlichen Trommel 1 erzeugt. Dieses Ladungsbild wird dann entsprechend der Entwicklungsvorspannung entwickelt. Ferner wird das entwickelte Bild danach auf ein erstes Aufzeichnungspapierblatt übertragen.

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Zu einem Zeitpunkt T wird ein zweiter Abtastvorgang des optischen Systems eingeleitet. Gemäß der vorangehenden Beschreibung wird zur Erzeugung eines Bilds die Normal-Vorlagenbelichtung ausgeführt, wenn das optische System in die Ausgangsstellung zurückgeht. Von einem Zeitpunkt T„ an läuft die fotoempfindliche Trommel weiter um. Der Primärlader 2, der Übertragungslader 28 und der Vorentladungs-Lader 29 werden abgeschaltet. Danach wird die fotoempfindliche Trommel 1 mittels der Leerbelichtungslampe 6 und des Sekundärladers 3 entladen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel werden die Oberflächenpotentiale V_CT und V_n viermal gemessen und die Koronaströme werden viermal korrigiert. Ferner wird das
Oberflächenpotential V₁ viermal gemessen und die von der Vorlagenbeleuchtungslampe abgegebene Lichtmenge wird dreimal korrigert. Die Häufigkeitsanzahl der Messung der Oberflächenpotentiale und die Anzahl der Steuervorgänge zur Steuerung der Bilderzeugungsbedingungen können entsprechend der Ruhezeitdauer bestimmt werden, wie es in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt ist.

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TabeLle 1

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Zustand 1

Zustand 2

Zustand 3

Zustand 4

Betriebsablauf

Kopiertaste wird innerhalb von 30 Sekunden nach dem Abschluß des vorancel ienden Kopiervorgangs gedrückt

KopLertaste wird innerhalb 30 Minuten nach dem Abschluß des vorangehenden Kopjervorgangs gedrückt

Kopiertaste wird 30 Minuten 'bis 5 Stunden nach dem vorhergehenden Kopj ervorganß gedrückt

Kopiertaste wird später als 5 Stunden nach dem Abschluß des vorhergehenden Kopiervorgangs oder nach dem Einschalten des Hauptschalters gedrückt

Anzahl der
Koronastromkorrekturen

Anzahl der Beleuchtungskorrekturen

Die Fig. 5-2 zeigt Signal-Zeitdiagramme zur Erläuterung der Normal-Vorlagenbeiichtung bei der Vorwärtsbewegung des optischen Systems oder dos Vorlagentisches. Die Vorbelichtung wird vorgenommen, um die Dichte des Untergrunds der Vorlage zu ermitteln, bevor die Normal-Vorlagenbelichtung ausgeführt wird. Die Vorbelichtung muß nicht derart ausgeführt werden, daß die gesamte Oberfläche der Vorlage erfaßt wird. Beispielsweise kann die Vorlage über die
Hälfte der normalen Abtastlänge abgetastet werden. Alternativ kann die Hälfte der Länge des kleinsten Kopierpapierblatts abgetastet werden. Die Betriebsweise wird nachstehend anhand der Zeitdiagramme beschrieben.

Wenn die Bedienungsperson den Hauptschalter betätigt, werden während der Zeit T. bis T die gleichen Steuerungsvorgänge wie während der Zeit von T₁ bis T nach Fig. 5-1

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ausgeführt. Wenn dann die Bedienungsperson zu einem Zeitpunkt T₅ die Kopiertaste 53 drückt, wird die Vorbelichtung eingeleitet. Dabei wird die Vorlaufkupplung eingeschaltet, so daß das optische System in der Vorwärtsrichtung bewegt wird. Auf diese Weise wird die fotoempfindliche Trommel 1 normalisiert. Wenn die Hälfte der Vorlage abgetastet ist, wird zu einem Zeitpunkt T_ß die Vorlagenbeleuchtungslampe 11 eingeschaltet. Dann wird die Rücklaufkupplung eingeschaltet, so daß sich das optische System in der Gegenrichtung bewegt. An der normalisierten Fläche der fotoempfindlichen Trommel 1 wird das Ladungsbild entsprechend dem Vorlagenbild erzeugt. Mittels der Potentialmeßvorrichtung 7 wird das Potential des Ladungsbilds gemessen und das Minimum-Potential V. . wird abgespeichert. Bei der automatischen Belichtungssteuerung wird die Entwicklungsvorspannung auf die vorangehend beschriebene Weise festgelegt.

Zu Zeitpunkten T„ bis T_q wird der zweite Vorlagenbelichtungsvorgang ausgeführt, wenn das optische System in der Vorwärtsrichtung bewegt wird. Auf diese Weise wird eine zweite Kopie erzielt. Auf die gleiche Weise wie gemäß Fig. 5-1 läuft die fotoempfindliche Trommel 1 weiter um. Gemäß den Fig. 5-1 und 5-2 wird das Minimum-Potential des ²^ Ladungsbilds gemessen. Zur Steuerung der Bilderzeugungseigenschaften bzw. -bedingungen wie der Entwicklungsvorspannung und dergleichen kann jedoch ein Durchschnittspotential errechnet werden.

^w Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird das Potential für den Untergrund der Vorlage gemessen, um die Entwicklungsvorspannung zu erzielen. Als Potential an dem Ladungsbild kann jedoch ein Bildsignal der Vorlage erfaßt werden. Ferner kann ein Verhältnis von Raumfrequenz-Komponenten berechnet werden und zu einer Frequenz der Wechsel-

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Spannungskomponente der EntwLcklungsvorspannung umgesetzt werden, um die Entwicklungsgradation bzw. -Tönungsstufung zu steuern. Das Umschalten der Wechselspannungskomponenten kann mittels eines Schalters 30a für das Umschalten der Oszillatorfrequenz vorgenommen werden.

Ferner wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nur das Potential für denjenigen Teil des Untergrunds der Vorlage gemessen, der an der fotoempfindlichen Trommel 1 der Potentialmeßvorrichtung gegenübersteht. Daher können senkrecht zur Drehrichtung der fotoempfindlichen Trommel 1 mehrere Potentialmeßvorrichtungen angeordnet werden. Alternativ kann ein optisches Abtastsystem in der Querrichtung eines Teils des optischen Wegs angeordnet werden, um die Dichte der Vorlage zu erfassen. In diesem Fall kann die Potentialmeßvorrichtung in der Querrichtung geschwenkt werden, um den Ermittlungsbereich zu vergrößern und damit die Meßf.enauigkeit zu steigern.

Die Vorlagendichte-Messung gemäß der vorangehenden Beschreibung kann in einer Vorabtastung vor der Belichtungsabtastung vorgenommen werden, bei der das optische System oder der Vorlagentisch hin- und herbewegt wird. Eine derartige Messung muß vor der Belichtung für die Bilderzeugung erfolgen.

Falls sich ferner bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Geschwindigkeit der Abtastung der Vorlage bei der Bilderzeugung von derjenigen bei der Dichtemessung unterscheidet, kann zeitweilig der Spitzenwert des Potentials an der Heil-Fläche gespeichert werden, der bei der Dichtemessung erzielt wird. Die Entwicklungsvorspannung wird nach der Einstellung der Abtastgeschwindigkeit

gesteuert.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde ein Fall beschrieben, bei dem als eine von Bilderzeugungseigenschaften die Entwicklungsvorspannung gesteuert wird. Es besteht jedoch keine Einschränkung auf eine derartige Steuerung. Vielmehr kann ein Ladestrom gesteuert werden. Alternativ kann ferner die Lichtmenge durch Steuern der Einschaltspannung der Lampe gesteuert werden.

Weiterhin wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Potential gemessen. Bei dem Bilderzeugungsgerät besteht jedoch keine Einschränkung auf eine Messung dieser Art. Beispielsweise kann die Dichte des Bilds an dem fotoempfindljchen Körper gemessen werden.

in Zusammenfassung gesehen werden die Oberflächenzustände des fotoempfindlichen Körpers gemessen, um die Dichte des Vorlagenbilds zu ermitteln. Aufgrund der Meßergebnisse werden die Bilderzeugungseigenschaften bzw.-bedingungen korrigiert. Daher kann zur Erzielung optimaler Ergebnisse irgendeine beliebige Vorlage verwendet weiden. Ferner wird die Dichte des Vorlagenbilds nach dem Normalisieren der Bilderzeugungseigenschaften ermittelt und die Bilderzeugungseigenschaften werden danach korrigiert, so daß eine optimale Bildaufzeichnung erfolgt.

Ein Bilderzeugungsgerät hat eine fotoempfindliche Trommel, einen Primärlader und einen Sekundärlader, die über einen ersten bzw. über einen zweiten Hochspannungstransformator gesteuert werden, einen Vorentladungs-Lader, der über ei-

³^ nen Vorentladungs-Hochspannungstransformator gesteuert wird, einen Übertragungslader, der über einen Übertragungs-Hochspannungstransformator gesteuert wird, eine Beleuchtungslampe, die mittels einer Licht-Steuerschaltung gesteuert wird, eine Entwicklungswalze, die eine gesteuer-

te Vorspannung aus einer Entwicklungs-Wechselvorspannungs-

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Schaltung erhält, eine Oberf]ächenpotential-Meßvorrichtung und einen Mikroprozessor bzw. Mikrocomputer. Bei einer Vorbelichtung wird eine Vorlage beleuchtet, um auf der fotoempfindlichen Trommel ein Ladungsbild zu erzeugen. Mittels der Oberflächenpotential-Meßvorrichtung wird zum Erfassen des Potentials für die Vorlage das Potential dieses Ladungsbilds gemessen. Aufgrund des Potentials für die Vorlage und damit einer erfaßten Dichte des Vorlagenbilds werden Bilderzeugungsbedingungen wie eine Entwicklungsvorspannung, eine Koronaladung und eine Vorlagenbeleuchtungsspannung korrigiert.

Claims

Τϊρητιτρ — Rn ui ΐΜΛ —τ- Ιί^ΜκΓέ- ·"--"' : Patentanwälte und IIEDTKE DUHLING ; IViNNE; Γ--- - ;- Vertreter beim EPA η_ '(**'' *" *" * Dipl.-Ing. H.Tiedtke "IcLLMANN-AaRAMS Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann O 9 9 1 p ι η Dipl.-Ing. K Grams Bavariarlng 4, Postfach 202403 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent München 8.Juni 1982 DE 2206 Patentansprüche

1. Bilderzeugungsgerät, gekennzeichnet durch eine Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bilds einer Vorlage (10) auf einem Aufzeichnungsmaterial (I)₁ eine Normalisiereinrichtung (15) zum Normalisieren von Bilderzeugungseigenschaften der Bilderzeugungseinrichtung, eine Meßeinrichtung (7) zum Erfassen von Vorlageneigenschaften nach dem Normalisieren mittels der Normalisiereinrichtung und eine Steuereinrichtung (9,15) zum Steuern der Bilderzeugungseigenschaften mittels der Meßeinrichtung in der Weise, daß ein Bild in Übereinstimmung mit dem Vorlagenbild erzeugbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalisiereinrichtung (15) die Bilderzeugungseigenschaften im Zusammenwirken mit der Meßeinrichtung (7) normalisiert .

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (7) die Vorlageneigenschaften über ein Bild auf einem fotoempfindlichen Körper (1) ermittelt.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild an dem fotoempfindlichen Körper (l) ein Ladungsbild ist.

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Dresdner Bank (Mönchen) KIo. 3939844 Bayer. Vereinsbank (München) KIo 508 941 Postscheck (München) Kto. 870-43-804

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5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsbild ein der Vorlage zum Zeitpunkt einer Vorabtastung entsprechendes Bild ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalisier-Steuerung der Bilderzeugungseigenschaften mittels der Normalisiereinrichtung (15) in Abhängigkeit von dem Gerätezustand veränderbar

ist.
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7. Bilderzeugungsgerät, gekennzeichnet durch einen fotoempfindlichen Körper (1), eine Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines einem Vorlagenbild (10) entsprechenden Ladungsbild auf dem fotoempfindlichen Körper, die eine Ladeeinrichtung (2) zum gleichförmigen Laden eines Aufzeichnungsmaterials, eine Belichtungseinrichtung (6,11) zum Belichten des Aufzeichnungsmaterials und eine Entwicklungseinrichtung (5) zum Entwickeln des an dem fotoempfindlichen Körper gebildeten Ladungsbilds aufweist, eine Meßeinrichtung (7) zum Erfassen von Oberflächenzuständen des fotoempfindlichen Körpers und eine Steuereinrichtung (15), mit der die Bilderzeup.ungseinrichtung zum Erzeugen des Ladungsbilds an dem fotoempfindlichen Körper entsprechend dem Vorlagenbild bei einer Vorbelichtungs-Betriebsart steuerbar ist, nachdem die Bilderzeugungseigenschaften der Bilderzeugungseinrichtung bei einer Prüfungs-Betriebsart normalisiert sind, und mit der die Bilderzeugungseigenschaften entsprechend einer Vorlagenbild-Dichte steuerbar sind, die mittels der Meßeinrichtung bei der Vorbelich-

tungs-Betriebsart ermittelt wird.

8. Gerat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (15) die Entwicklungseigenschaften der Entwicklungseinrichtung (5) steuert.

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9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Entwicklungseigenschaften eine Entwicklungsvorspannung zählt.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (15) die Bilderzeugungseigenschaften durch Steuern der Ladeeinrichtung (2) bei der Prüfungs-Betriebsart normalisiert.

11, Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (15) bei der PrUfungs-Betriebsart entsprechend dem Gerätezustand unterschiedliche Steuerungsarten für die Normalisierung herbeiführt .

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Gerätezustand eine Ruhezeitdauer des Geräts mit eingeschlossen ist.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (7) ein Oberflächenpotential des fotoempfindlichen Körpers (1) erfaßt,

14. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch ²^ gekennzeichnet, daß die Belichtungseinrichtung (11) eine hin~ und herbewegbare Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Vorlage (10) aufweist, wobei bei der Vorbelichtungs-Betriebsart die Vorlagendichte bei einer Bewegung der Beleuchtungseinrichtung in Vorwärtsrichtung erfaßbar ist.

15, Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gegenbewegung der hin- und herbewegbaren Beleuchtungseinrichtung (11) eine Normal-Beleuchtung der Vorlage (10) erfolgt, um das Bild auf dem fotoempfindlichen Körper (1) zu erzeugen.

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16. Bilderzeugungsgerät, gekennzeichnet durch eine Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bilds einer Vorlage (10) auf einem Aufzeichnungsmaterial (1), eine Meßeinrichtung (7) zum Ermitteln von Vorlageneigenschaften, eine Steuereinrichtung (15), mit der Bilderzeugungseigenschaften der Bilderzeugungseinrichtung steuerbar sind und die in einer ersten Betriebsart, bei der die Bilderzeugungseigenschaften entsprechend den Vorlageneigenschaften gemäß einem Ausgangssignal der Meßeinrichtung gesteuert werden, und in einer zweiten Betriebsart betreibbar ist, bei der die Bilderzeugungseigenschaften unabhängig von den Vorlageneigenschaften auf einen vorbestimmten Zustand gesteuert werden, und eine Wähleinrichtung (55,56)

zur Wahl der ersten oder der zweiten Betriebsart.
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17. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (7) die Vorlageneigenschaften über ein an einem fotoempfindlichen Körper (1) erzeugtes Bild

erfaßt.
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18. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild an dem fotoempfindlichen Körper (1) ein elektrostatisches Ladungsbild ist.

19. Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuereinrichtung (15) die Bilderzeugungseigenschaften bei der zweiten Betriebsart im Zusammenwirken mit der Meßeinrichtung (7) steuerbar

sind.
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20. Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungseinrichtung eine Belichtungseinrichtung (6,11) zum Belichten des Aufzeichnungsmaterials (1) aufweist, wobei der vorbestimmte Zu-

stand ein Zustand ist, bei dem mittels der Belichtungsein-

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richtung das Aufzeichnungsmaterial mit einer Normal-Lichtmenge bestrahlt wird. .

21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mit Licht aus der Belichtungseinrichtung (6,11) eine

Normalweiß-Tafel (8) bestrahlt wird und das Aufzeichnungsmaterial (1) mit der Normal-Lichtmenge entsprechend dem von der Normalweiß-Tafel reflektierten Licht bestrahlt wird.
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22. Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungseinrichtung eine Entwicklungseinrichtung (5) zum Entwickeln eines elektrostatischen Ladungsbilds an einem fotoempfindlichen Körper

(1) aufweist und die Steuereinrichtung (15) die Entwicklungseigenschaften der Entwicklungseinrichtung steuert.

23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Entwicklungseigenschaften eine Entwicklungsvorspannung zählt.

24. Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 23, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung, mit der die bei der zweiten Betriebsart gesteuerten Bilderzeugungseigenschäften korrigierbar sind, wenn eine Normal-Bilderzeugung ausgeführt wird.