DE2520810A1

DE2520810A1 - Verfahren und einrichtung zum anlegen einer vorspannung an eine entwicklungselektrode einer elektrophotographischen einrichtung

Info

Publication number: DE2520810A1
Application number: DE19752520810
Authority: DE
Inventors: Tadahiro Eda; Seiichi Miyakawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1975-11-20
Also published as: DE2520810B2; CA1150946A; DE2520810C3; GB1509730A; USRE31707E; US4050806A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF ? 5 ? fi 8 1 Ω

DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR * ^Q * ^g ° ' ^U

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

9 MA! 1^

Anwaltsakte: 26 050 '

Ricoh Company-Tokyo / Japan

Verfahren und Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung an eine Entwicklungselektrode einer elektrophotographischen

Einrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung an eine Entwicklungselektrode einer elektrophotographischen Einrichtung.

Bei herkömmlichen elektrophotographischen Kopierverfahren, bei welchen Photoleitermedien mit photoleitenden Isolierschichten aus einem organischen Halbleitermaterial, d.h. ein

VII/XX/Kts - 2 -

509847/1169

«(08Vi 9»t2?i 8 Mrnchen «0, MtuertcirdicntiaOe*: Banke.i: Bayerische Veremsbimk Μί1;κ*«ε <:"'"?

WO43 Telegramme: BEKGSTAPFPAfENl München Hyro-3ank M0n*tn 3t92'2-

98 3310 . TELEX. 0524 560 BERC^: d PosUcheck München 653«-«r·

sogenanntes OPC-Photoleitermedium, verwendet werden, ist es bekannt, daß bei ständiger Benutzung des GPG-Photoleitermediums das verbleibende oder Restpotential an dem OPG-Photoleitermediura, d.h. das Potential in den Bereichen, welche dem Hintergrund einer Vorlage entsprechen, dazu neigt, sich infolge Ermüdungserscheinungen und einer Abnutzung des OPO-Photoleitermediums, infolge einer Verschlechterung der abbildenden Lichtquelle, infolge von verschmutzten Abbildungsspiegeln, infolge der !Temperatur der Entwicklerlösung usw. innerhalb eines Bereichs von etwa 100 bis 23OV zu ändern.

Auch sind bereits Entwicklungsverfahren vorgeschlagen worden, bei welchen im Hinblick auf den vorerwähnten Änderungsbereich des Restpotentials ein vorbestimmtes Vorspannungspotential an die Entwicklungselektrode angelegt wird , so daß nur die Bildteile des OPC-Photoleitermediums, welche ein Restpotential aufweisen, das höher als das angelegte Vorspannungspotential ist, entwickelt werden, um dadurch zu verhindern, daß die Hintergrundbereiche der Kopien verschmiert werden.

Nachteilig bei diesem herkömmlichen Verfahren ist jedoch, daß, während eine Vorspannung an die Entwicklungselektrode angelegt ist, um Änderungen in dem Restpotential an dem OPC-Photoleiter— medium auszugleichen, obwohl sich das Restpotential an dem Photoleitermedium während einer ständigen Benutzung entsprechend den sich ändernden Betriebsverhältnissen des Kopiergeräts ändert_f der Wert des angelegten Vorspannungspotentials festgelegt ist_$ und si3h eine über- oder ünterkompensation ergibt. Hierdurch wird es unmöglich, die Bildteile mit geringerer Schwärzung

- 3 509847/1169

bzw. -dichte zu kopieren, und es gelingt nicht', in ausreichender Weise zu verhindern, daß die Hintergrundbereiche der Kopien verschmiert sind.

Diese Schwierigkeiten sind zum Teil in der US-PS 3 013 203 gelöst, in welcher ein Elektroskop zum Messen des Restpotentials an dem photoleitenden Medium oder Teil von der Bedienungsperson von Hand zu bewegen ist, um das Potential in einem Teil des elektrostatischen Bildes auf dem Photoleiter zu fühlen, wobei der Teil einem Hintergrundbereich der Vorlage entspricht, welche elektrophotographisch wiederzugeben bzw. zu kopieren ist. Ein weitaus größerer Nachteil der vorbeschriebenen Lösung besteht darin, daß der Arbeitsvorgang von der Bedienungsperson von Hand durchgeführt werden muß, was ausgesprochen unangenehm und lästig ist. Eine weitere Schwierigkeit stellt das Entladen des photoleitenden Teils als Punktion der Zeit dar, wobei das Restpotential während der Entwicklung des elektrostatischen Bildes niedriger ist als zu dem Zeitpunkt, an welchem es von der Bedienungsperson vor der Entwicklung mittels des Elektroskops gemessen wird.

Die Erfindung soll daher ein Verfahren schaffen, bei welchem automatisch das Restpotential in einem Teil eines elektrostatischen Bildes auf einem photoleitenden Teil gemessen wird, wobei der Teil einem Hintergrundbereich einer Vorlage entspricht, und wobei eine Vorspannung an eine Entwicklungselektrode als vorbestimmte Punktion des gemessenen Potentials berechnet und dann angelegt wird. Ferner soll gemäß der Erfindung

509847/1169

eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.

Gemäß der Erfindung wird ein phctoleitendes 'Teilspladen und bildmäßig belichtet, um ein elektrostatisches Bild zu, schaffen. Fühleinrichtungen fühlen dann automatisch das verbleibende bzw, Restpotential in einem Teil des elektrostatischen Bildes, welches einem Hintergrundbereich der abgetasteten Vorlage entspricht, um ein sogenanntes Lichtbild au schaffen« Bei einer Ausführungsform ist dieser Bereich eine weiße Besugsvorlage, welche neben der eigentlichen Vorlage angeordnet ist. Bei einer weiteren Ausführungsforin ist keine Bezugsvorlage vorgesehen, und es werden eine Anzahl Bereiche des elektrostatischen Bildes gefühlt; der niedrigste Wert des gefühlten Potentials wird dann weiter verwendet. Mittels einer !Recheneinrichtung wird die Vorspannung an der Entwicklungselektrode als eine vorbestimmte !Punktion des gefühlten Potentials berechnet und dann angelegt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrophotographischen Einrichtung, bei welcher die erfindungsgemäße Einrichtung vorgesehen ist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer in Fig. 1 dargestellt en Fühleinrichtung;

50934 7/1189

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Fühleinrichtung;

Fig. 4- ein schematisches elektrisches Schaltbild einer in Fig. dargestellten Recheneinrichtung;

Fig. 5 Kurven, welche die Ausgänge der in Fig. 1 dargestellten Fühleinrichtungen zeigen;

Fig. 6 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 7 eineKurve, welche die Arbeitsweise der in Fig. 6 dargestellten Recheneinrichtung zeigt;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Abwandlung der in Fig. 6 dargestellten Rechen- und Fühleinrichtungen; und

Fig. 9 Kurven, welche die Arbeitsweise der in Fig. 8 dargestellten Rechen- und Fühleinrichtungen zeigen.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird eine OPG-Photoleitertrommel oder ein photoleitendes Medium 11 mittels eines nicht dargestellten Antriebsmechanismus angetrieben, wodurch er mit konstanter Drehzahl in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung gedreht wird, so daß in einer synchronisierten Folge während der Drehung des photoleitenden Mediums 11 dieses (11) zuerst mittels einer Koronaeinrichtung 12 geladen wird, dann das Bild

503847/ 1169

einer Vorlage 14 mittels einer Abbildungseinrichtung 13 auf die Oberfläche des photoleitenden Mediums 11 abgegeben oder projiziert wird, hierauf das sich ergebende elektrostatische Bild mittels einer Entwicklereinrichtung 15 entwickelt wird, dann das sicii ergebende Tonerbild mittels einer übertragungseinrichtung 16 auf ein Übertragungs- oder Kopierpapier 17 übertragen wird, und schließlich das photoleitende Medium 11 mittels einer Reinigungseinrichtung gereinigt wird. Bei einer Ausführungsform der Abbildungseinrichtung 13 beleuchtet eine Lampe 19 die Vorlage 14, und das reflektierte Licht wird über reflektierende Spiegel 21 und 22, eine Linse 27 und einen weiteren reflektierenden Spiegel 23 auf die Oberfläche des photoleitenden Mediums 11 projiziert.

Die Lampe 19 und der reflektierende Spiegel 21 werden zur Abtastung der Vorlage 14 synchron mit der Drehung des photoleitenden Mediums nach rechts bewegt. Die Entwicklungseinrichtung 15» mittels welcher das elektrostatische Bild mit Hilfe einer Entwicklerflüssigkeit entwickelt wird, weist eine Entwicklungselektrode 24 und eine Fühlelektrode 25 auf, welche in der Entwicklerflüssigkeit angeordnet sind. Die Fühlelektrode 25 fühlt über den Entwickler mit Hilfe elektrostatischer Induktion und der elektrischen Leitfähigkeit des Entwicklers das Restpotential auf dem photoleitenden Medium 11; beispielsweise kann die Fühleinrichtung aus einer Anzahl Fühlelektroden 25„ bis 25_ bestehen, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Ausgangsspannungen V₁ bis V_n (siehe Fig. 4) der Anzahl Fühlelektroden 25₁ bis 25 werden an eine Rechenschaltung 26 angelegt, durch welche unter· diesen Ausgangsspannungen diejenige ausgewählt wird, welche

5 0 9 8 4 7/1169

— 1 —

den niedrigsten Wert darstellt, welcher wiederum das Potential eines Teils des photoleitenden Mediums 11 darstellt, welcher einem Hintergrundbereich der Vorlage 14 entspricht, und es wird dann die richtige Vorspannung oder das entsprechende Potential entsprechend einer vorbestimmten Funktion der auf diese Weise ausgewählten Ausgangsspannung an die Entwicklungselektrode 24 angelegt.

Die Rechenschaltung 26 kann so ausgelegt sein, wie in dem Schaltbild der Fig. 4 dargestellt ist. Hierbei sind die Kathoden von Dioden D bis D mit dem nicht invertierenden Eingang eines Operations- oder Rechenverstärkers OP (im folgenden wird nur noch von Rechenverstärker gesprochen) verbunden, während die Anoden der Dioden D. bis D jeweils mit dem Fühlelektroden 25x| bis 25 verbunden sind. Die potitiven und negativen Versorgungsanschlüsse des Rechenverstärkers OP sind mit dem Emitter eines NPN-Transistors TR. bzw. dem Emitter eines PNP-rTransistors

verbunden. Der Kollektor des Transistors TR. ist geerdet, während der Kollektor des Transistors TRp mit dem negativen Pol einer Spannungsquelle E verbunden ist. Ein zu einem Kondensator C. parallelgeschalteter Widerstand R^ bzw. ein zu einem Kondensator C₂ parallelgeschalteter Widerstand R₂ sind zwischen die Kollektoren und Basen der Transistoren TR. bzw. TRp geschaltet; Zenerdioden ZD. und ZD₂ sind zwischen die Basis des Transistors TR^ bzw. des Transistors TRp und einen Ausgangsanschluß OUT des Rechenverstärkers OP geschaltet. Ferner ist der Ausgangsanschluß OUT des Rechenverstärkers OP mit dem invertierenden Eingang des Rechenverstärkers OP und über einen Widerstand R^ mit der Entwicklungselektrode 24 verbunden.

- 8 509847/1169

Bei dem vorbeschriebenen Schaltungsaufbau erhält die Rechen-Schaltung 26 die Ausgangsspannungen V,, bis V der lühlelektroden 2^₁ bis 25_n, welche sich entsprechend dem Bild der Vorlage Ή ändern, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Der niedrigste Wert der Ausgangsspannungen V^ bis V_n der Fählelektroden 2?^ bis 25_n wird mittels der Dioden D. bis D ausgewählt» Der Rechenverstärker OP berechnet dann als eine vorbestiinmte Funktion der ausgewählten Spannung V_-1 bis V die richtige Vorspannung, welche dann über den Widerstand R, an die Entwicklungselektrode 24 angelegt wird· Der Ausgang der Gleichspannungsquelle E wird über die Transistoren TR_-1 und !TRo an den Rechenverstärker OP angelegt, wobei die Speisespannung mittels der Zenerdioden 7D. und ZD₂ auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird·

Der Rechenverstärker OP weist am Eingang vorzugsweise eine hohe Impedanz auf, so daß Tonerteilchen nicht an die Fühlelektroden 25yj bis 25 angezogen werden. Die Rechenschaltung 26 kann auch einen Schalter SW aufweisen, welcher zwischen die Dioden D. bis D , welche einen Vergleicher bilden, und den Operationsverstärker OP geschaltet ist· In diesem Fall ist der Schalter SW normalerweise offen und wird mittels einer nicht dargestellten Steuereinrichtung kurzzeitig zu einem Zeitpunkt T geschlossen, wenn der Bildteil bzw. der das Bild tragende Teil des photoleitenden Mediums 11 gerade an den Fühlelementen 25,, bis 25 vorbeizulaufen beginnt. Der Rechenverstärker OP weist ein Speicherelement , beispielsweise einen (nicht dargestellten) Kondensator auf, so daß der Rechenverstärker OP einen Ausgang schafft, welcher die vorbestimmte Funktion seines Eingangs ist, wenn der Schalter SW kurzzeitig geschlossen wird, und

- 9 5C98O/ 1 1 69

den Ausgang auf demselben Wert hält, bis der Schalter SW wieder geschlossen wird.

Diese Arbeitsweise ist in Fig. 5 dargestellt. Wenn der Schalter SW zum Zeitpunkt T geschlossen wird, weist die Ausgangsspannung V. der Fühlelektrode 25,. den niedrigsten Wert auf, welcher mit V bezeichnet ist. Diese Spannung V wird überdie Diode D. an den Rechenverstärker OP angelegt, durch welchen wiederum an die Entwicklungselektrode 24 eine Vorspannung angelegt wird, welche die vorbestimmte Funktion der Spannung V von dem Zeitpunkt T an ist, bis der Schalter SW während des nächsten Wiedergäbevorgangs wieder geschlossen wird.

Erforderlichenfalls können die Dioden D,. bis D , welche den Vergleicher bilden, durch eine Vergleichereinrichtung ersetzt werden, welche den höchsten Wert der Ausgangsspannungen der Fühlelektroden 25,, bis 25_n und nicht den niedrigsten Wert fühlt.

Bei dem photoleitenden Medium 11 werden Tonerteilchen an den Flächenbereichen angezogen und haften an ihnen, welche ein Oberflächenpotential aufweisen, das höher ist als das an die Entwicklungselektrode 24 angelegte Vorspannungspotential, während Tonerteilchen an den Flächenbereichen nicht angezogen werden, welche ein niedrigeres Oberflächenpotential als das Oberflächenpotential der Entwicklungselektrode 24 aufweisen, da die Tonerteilchen an der Entwicklungselektrode 24 angezogen werden und an dieser haften. Das Oberflächenpotential des photoleitenden Mediums 11 ist in Abhängigkeit von dem Bild bzw* Bildmuster der Vorlage 14 sowie deren Hint er grunds cliwär zung bzw. -dichte

- 10 -

5 0 9 8 4 7/1139

verschieden. Bann jedoch kann der niedrigste Wert der Ausgangsspanntoigen V, bis V an der Anzahl I'iihlelektroden 25,, bis 25 als der Wert angesehen werden, welcher das Oberflächenpotential des photoleitenden Mediums 11 darstellt, das der Hintergrundschwärsung bzw. -dichte der Vorlage 14 entspricht.

Folglich wird die Güte bzw. Qualität der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Kopien nicht durch Ermüdungserscheinungen, Abnutzungen und die Temperatur des photoleitenden Mediums 11 sowie durch Veränderungen der Lichtintensität und durch die Umgebungstemperatur oder die Hintergrundschwärzung bzw. -dichte der Vorlage 14 beeinflußt, und infolgedessen ist ein Verschmieren der Hintergrundbereiche auf den Kopien verhindert.

Wenn die Fühleiektroden 25,. bis 25_n so bezüglich der Bildbereiche des photoleitenden Mediums 11 angeordnet sind, wie in Fig. 2 dargestellt ist, so daß der niedrigste Wert der Ausgangsspannungen der Fü&lelektroden 25,. bis 25_ ausgewählt wird, und das ent-

' an
sprechende Vorspannungspotential die Entwicklungselektrode 24 angelegt wird, kann das Hintergrundpotential selbst bei einem Bild mit hoher Schwärzungsdichte (einem Bild, welches einen großen Flächenbereich ausfüllt) und bei einem Bild mit niedriger Schwärsungsdichte (einem Bild, welches einen kleinen KLächenbereich ausfüllt) genau und ganz- sicher gefühlt werden, und infolge dessen können diese beiden Bilder mit hervorragender Qualität wiedergegeben werden.

Ba Ü.B22- Hand einer Vorlage normalerweise weiß ist_$ ist, wenn

- 11 509847/116 S

zumindest eine kleine Fühlelektrode an einer Stelle angeordnet ist, welche einem derartigen weißen Flächenbereich entspricht, eine bessere Möglichkeit geschaffen, das minimale Hintergrundpotential in den Bildbereichen des photoleitenden Mediums 11 zu fühlen. Während ferner bei herkömmlichen Kopierverfahren eine Kopie, welche von einer Vorlage mit gedruckten oder geschriebenen Schriftzeichen oder Bildern auf gelbem, rosa oder blauem Papier oder auf Zeitungspapier kopiert wird, im allgemeinen stark verschmierte Hintergrundbereiche hat, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein einwandfreies und genaues Fühlen des Potentials des Hintergrundbereichs einer Vorlage und folglich auch die Herstellung von Kopien mit nicht verschmierten Hintergrundbereichen gewährleistet.

Ferner können, obwohl in der vorstehend beschriebenen Ausführungßform der Erfindung die Anzahl Fühlelektroden 25^bis 25_n in einer geraden Linie senkrecht zu der Bewegungsrichtung oder -bahn des photoleitenden Mediums 11 angeordnet ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, Elektroden 25¹^ bis 25*_n auch unregelmäßig und nicht linear angeordnet sein, wie in Fig. *> dargestellt ist. Auf diese Weise sind dann, selbst wenn die Vorlage 14 in Form von Linien angeordnete Bildbereiche enthält, nicht alle Fühlelektroden 25¹^ bis 25· in diesen Bildbereichen angeordnet und infolgedessen kann das Potential des Hintergrundbereichs ganz sicher und genau gefühlt werden. Das Potential des Hintergrundbereichs kann mit größter Genauigkeit gefühlt werden, wenn eine Anzahl Fühlelektroden soweit wie möglich gestreut sind, so daß sie nicht alle in einem Linienform aufweisenden Bildbereich einer

- 12 -

509847/ 1169

Vorlage enthalten bzw. angeordnet sind, und wenn so viel kleine Elektroden wie möglich verwendet sind.

Während in der vorbeschriebenen Ausführungsform die Erfindung bei einer Naßentwicklung angewendet worden ist, kann sie selbstverständlich auch bei einer Trockenentwicklraig verwendet werden, wobei dann das verbleibende bzw. Restpotsntial über einen Entwickler (beispielsweise eine Entwicklerzusaiamensetzung aus Eisen- und Tonerteilchen oder Glas- und tonerteilchen) mittels dessen elektrischer Leitfähigkeit und elektrostatischer Induktion gefühlt werden kann. Das Restpotential kann auch über einen gewissen Zwischenraum bzw. Abstand mittels elektrostatischer Induktion gefühlt werden, um dadurch das Potential des Hintergrundbereichs in den Bildbereichen des photoleitenden Mediums zu fühlen. In diesem Fall ist jedoch, da das Restpotential über den Trockenentwickler gefühlt wird, das mittels der !Fühlelektrodaigefühlte Potential niedrig in Vergleich zu dem Potential, welches über einen Naßentwickler gefühlt wird. Infolgedessen muß die an die Entwicklungselektrode angelegte Vorspannung im Hinblick auf die Eigenschaften und Kenndaten des Entwicklers ausgeglichen werden.. Selbstverständlich muß ein entsprechender Ausgleich bzw. eine entsprechende Kompensation vorgenommen werden, wenn das Restpotential durch Luft und nicht durch einen Entwickler hindurch gefühlt wird. Ferner kann die Erfindung in entsprechender Weise angewendet werden, wenn das richtige Vorspannungspotential in irgendeinem Entwicklungsverfahren an die Vorspannungselektrode angelegt wird, in welchem ein mit Zinkoxid sensibilisiertes Papier mit einem darauf ausgebildeten elektrostatischen Bild zur Entwicklung dieses Bildes

- 13 5 0 9 8 4 7/1169

in einen Naßentwickler eingetaucht bzw. eingebracht wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist somit zu ersehen, daß, da in einem Entwicklungsverfahren gemäß der Erfindung das Oberflächenpotential in den Bildbereichen eines photoleitenden Mediums mittels einer Anzahl Fühlelektroden gefühlt wird, und ein Vorspannungspotential entsprechend der niedrigsten Ausgangsspannung an den Fühlelektroden an eine Entwicklungselektrode angelegt wird, die Güte und Qualität der Kopien nicht durch Ermüdungserscheinungen oder Abnutzung des photoleitenden Mediums, durch eine Verschlechterung der Abbildungslichtquelle, durch verschmutzte Abbildungsspiegel, durch die Temperatur der Entwicklerflüssigkeit oder durch die Hintergrundschwärzungsdichte der Vorlage beeinflußt wird. Infolgedessen ist auch ein Verschmieren der Hintergrundbereiche der Kopien verhindert. Ferner ist es aufgrund der Anordnung einer Anzahl Fühlelektroden in einer nichtlinearen Ausrichtung bezüglich der Bewegungsrichtung des photoleitenden Mediums möglich, das Potential der Hintergrundbereiche der Vorlage zu fühlen und dadurch das Verschmieren bzw. Beschmutzen der Hintergrundbereiche der Kopien zu verhindern. Obwohl in der vorbeschriebenen Ausführungsform die Erfindung in Verbindung mit einem OPC photoleitenden Medium beschrieben worden ist, ist die Erfindung insbesondere auch bei einem elektrophotographischen Kopierverfahren anwendbar, bei welchem die Nichtbildbereiche eines geladenen und bildmäßig belichteten photoleitenden Mediums ein hohes Restpotential aufweisen.

Ferner schließt die Erfindung eine Anzahl Ausführungsformen ein,

~ -Vi- 509847/Ί189

bei welchen das Restpotential in einem Teil des photoleitenden Teils oder Mediums, welches einen vorbestimmten Wert bezüglich des Sestpotentials in einem Teilbereich des einem Hintergrundbereich der Vorlage entsprechenden, photoleitenden Teils aufweist, gefühlt wird und dazu benutzt wird, die richtige Vorspannung an der Entwicklungselektrode zu schaffen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Ausgangsspannung der Fühlelektrode mit dem niedrigsten Potential gleich dem einem Hintergrundbereich entsprechenden Restpotential. Eine weitere in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform schafft dasselbe Ergebnis.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform entspricht der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform insoweit, daß entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, welche dann auch, um Wiederholungen zu vermeiden, nicht erneut beschrieben sind. Die Fühlelektrode 25^? sowie die Rechenschaltung 26' unterscheiden sich jedoch von den entsprechenden Einrichtungen der Ausführungsform der Fig. 1, und zusätzlich weist die Ausführungsform der Fig. 6 eine Bezugsvorlage 20 auf, welche neben der Vorlage 14· angeordnet ist.

Während des Betriebs der Abbildungseinrichtung 13 werden die Abbildungen sowohl der eigentlichen als auch der Bezugsvorlage 14 bzw. 20 auf das photoleitende Medium 11 projiziert, um elektrostatische Bilder zu schaffen. Aufgrund der Ausbildung der Einrichtung wird das elektrostatische Bild der Bezugsvorlage 20 immer auf einem vorbestimmten Teil des photcleitenden Mediums erzeugt. Die Fühlelektrode 25^! entspricht im Aufbau einer der

- 15 -

509847/ 1 1 SS

Fühlelektroden 25,. bis 25 und ist so angeordnet, daß der Teil des photoleitenden Mediums 11 mit dem elektrostatischen Bild der Bezugsvorlage 20 an der Fühlelektrode 25' anliegt bzw. an diese angrenzt, wenn die (nicht dargestellte) Steuereinrichtung einen Schalter SW¹ in der Weise öffnet, wie anhand der Ausführungsform der Fig. 1 beschrieben ist. Vorzugsweise ist die Bezugsvorlage 20 aus demselben Material wie die eigentliche Vorlage 14 hergestellt, beispielsweise ist weißes Papier für eine weiße Vorlage 14 verwendet. Für die Bezugsvorlage 20 kann auch farbiges Papier verwendet werden, wenn die Vorlage 14 farbig ist.

Wenn die Bezugsvorlage 20 weiß und die Vorlage 14 farbig ist, kann die Rechenschaltung 26' mit einem (nicht dargestellten) Schalter versehen sein, welcher von der Bedienungsperson der Einrichtung von Hand verstellt bzw. umgeschaltet werden kann, um die vorbestimmte Funktion der Rechenschaltung 26' entsprechend zu ändern, um den Unterschied in der Hintergrundschwärzungsdichte auszugleichen. In diesem Fall ist dann das mittels des Fühlelementes 25' gefühlte Potential nicht gleich dem Potential, welches einem Hintergrundbereich der Vorlage 14 entspricht, sondern es ist ein hierauf bezogener Wert, welcher vorbestimmt werden kann, wenn die optischen Schwärzungsdichten der eigentlichen Vorlage und der Bezugsvorlage 14 bzw. 20 bekannt sind.

Die in Fig. 6 dargestellte Rechenschaltung 26' weist den (wahlweise vorgesehenen) Schalter SW' auf, welcher im wesentlichen dem in der Rechenschaltung 26 verwendeten Schalter SW entspricht

- 16 509847/1169

und welcher einen ersten, mit der Fühlelektrode 25' verbundenen Kontakt 35, einen zweiten festen, geerdeten Kontakt 36 und einen mit einem Ende eines Widerstands 30 verbundenen, umschaltbaren Kontaktteil 37 aufweist. Das andere Ende des Widerstands 30 ist mit dem Eingang eines Rechenverstärkers 28 verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang eines weiteren Rechenverstärkers 29 verbunden ist. Der Ausgang dieses Rechenverstärkers 29 ist mit der Entwicklungselektrode 24' verbunden. Ein Rückkopplungswxderstand 31 ist zwischen den Eingang und Ausgang des Rechenverstärkers 28 geschaltet, wodurch in an sich bekannter Weise eine vorbestimmte Funktion festgelegt ist.

Hierbei ist zu beachten, daß, wenn der umschaltbare Kontakt 37 des Schalters SW¹ an dem festen Kontakt 36 anliegt, so daß die Entwicklungselektrode 24' geerdet ist,Tonerpartikel, welche, was nicht erwünscht ist, an der Entwicklungselektrode 24' haften, an- bzw. von dem photoleitenden Medium 11 angezogen werden, wodurch die Entwicklungselektrode 24* gereinigt wird. Hierbei kann ein elektrisches Potential mit einer Polarität, welche der des Potentials des elektrostatischen Bilds entgegengesetzt ist, über den Schalter SW, welcher einen dritten (nicht dargestellten) festen Kontakt aufweist, welcher mit einer entsprechenden (ebenfalls nicht dargestellten) Spannungsquelle verbunden ist, an die Entwicklungselektrode 24' angelegt werden, wodurch die Reinigung der Entwicklungselektrode 24' unterstützt wird.

Ein Beispiel für die Berechnung der vorbestimmten Funktion, welche mittels einer der Rechenschaltungen 26 und 26' durchgeführt wird, ist in Fig. 7 dargestellt. Hierbei ist auf der

- 17 509847/1169

Abszisse sowohl das Eestpotential V in dem Teil des photoleitenden Mediums 11, welches das elektrostatische Bild der Bezugsvorlage 20 enthält und mittels der Fühlelektrode 25' gefühlt wird, als auch die Vorspannung Vb aufgetragen, welche an die Entwicklungselektrode 24- · mittels der Rechenschaltung 26' angelegt wird. Wenn die Spannung Vi, welche in Fig. 7 auf der Ordinate aufgetragen ist, und welche am Eingang des Rechenverstärkers 28 anliegt, beispielsweise den Wert Vi = Z Vp hat, dann sind die Rechenverstärker 28 und 29 vorgesehen, um die folgende Berechnung durchzuführen: Vb = (-^ Vi + 30) (V)· Durch Zusammenfassung der vorstehend wiedergegebenen Gleichungen wird erhalten: Vb = Vp + 30 (V).

Hieraus ist zu ersehen, daß die an die Entwicklungselektrode 24' angelegte Vorspannung Vb etwas höher (30V) ist als das Restpotential Vp in den Hintergrundbereichen der Vorlage 14, um ganz sicher ein Verschmieren der Hintergrundbereiche zu verhindern. Die Vorspannung Vb kann gleich dem Restpotential Vp gemacht werden oder kann erforderlichenfalls irgendeinen entsprechenden Wert haben.

Ein weiterer (zu beachtender) Gesichtspunkt der Erfindung ist in Fig. 9 dargestellt. Wenn die Fühlelektrode 25' entlang der Bahn des photoleitenden Mediums 11 bewegt wird, so daß die Fühlstelle vor dem Eintreten in die Entwicklungseinrichtung 15» an deren Eingang, in deren Kitte und an deren Ausgang liegt, sich die Kurven der Fig. 9 ergeben« Hieraus ist zu ersehen, daß das gefühlte Potential als Funktion der Zeit abnimmt. Die ausgezogene Kurve gilt für einen starken Entwickler und die

» 16 5 0 9 8 4 7/1IcS

gestrichelte Kurve gilt für einen schwachen Entwickler. Aus diesem Grund sollte auch die Vorspannung an der Entwicklungselektrode 24' entlang der Bewegungsbahn des photoleitenden Mediums 11 in entsprechender Weise abnehmen.

Dies ist mit der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung erreicht. Die Rechenschaltung 26* ist in der Weise abgeändert, daß sie Varistoren 32 bis 34 aufweist, welche derart zu dem Ausgang des Rechenverstärkers 28' in Reihe geschaltet sind, daß die Spannung am Ausgang des Rechenverstärkers 28' durch die Varistoren 32 bis 34 verringert wird. Die Entwicklungselektrode 24" ist in Abschnitte 24"^ bis 24"₄ unterteilt, welche mit der Verbindung am Ausgang des Rechenverstärkers 28* und dem Varistor 32, der Verbindung zwischen den Varistoren 32 und 33» der Verbindung zwischen den Varistoren 33 und 34 bzw. demAusgang des Varistors 34 verbunden sind. Die an die Abschnitte 24". bis 24% angelegten Spannungen stellen dadurch entlang der Bahn des photoleitenden Mediums 11 vorbestimmte !Funktionen sowohl entsprechend dem gefühlten Restpotential als auch entsprechend der Lage der jeweiligen Abschnitte 24"^ bis 24"^ dar. Die Anordnung der Entwicklungselektrode 24", der Fühlelektrode 25' und der Rechenschaltung 26" kann erforderlichenfalls in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform angewendet werden« Obwohl der Rechenverstärker 29 in der Rechenschaltung 26" weggelassen ist, kann er erforderlichenfalls auch vorgesehen sein«

Patentansprüche

- 19 509847/1163

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Anlegen einer Vorspannung an eine nahe bei einem photoleitenden Teil angeordnete Elektrode einer elektrophotographischen Einrichtung, nach^dem das photoleitende Teil geladen und bildmäßig belichtet worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Eestpotential auf einem Teilbereich des photoleitenden Teils (11) automatisch gefühlt wird, wobei das Potential einen vorbestimmten Wert bezüglich des minimalen Restpotentials auf dem leitenden Teil (11) aufweist, und daß automatisch eine Vorspannung an die Entwicklungselektrode (24) entsprechend einer vorbestimmten Punktion des gefühlten Potentials angelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung, bevor sie automatisch an die Entwicklungselektrode angelegt wird, entsprechend der vorbestimmten Funktion berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die elektrophotographische Einrichtung für einen Kopiervorgang eine neben einer Vorlage angeordnete Bezugsvorlage aufweist, wobei die bildmäßige Abbildung auf dem photoleitenden Teil sowohl eine bildmäßige Abbildung der Vorlage als auch der Bezugsvorlage aufweist, so daß ein elektrostatisches Bild der Bezugsvorlage auf einem vorbestimmten Teilbereich des photoleitenden Teils geschaffen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential an dem vorbestimmten Teilbereich des photoleitenden Teils (11), welcher das elektrostatische Bild der Bezugsvorlage (20) auf-

- 20 -

509847/ 1169

weist, automatisch gefühlt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Entwicklungselektrode in eine Anzahl Abschnitte unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Vorspannungen automatisch an die Abschnitte der Entwicklungselektrode angelegt werden, welche den vorbestimmten Funktionen des gefühlten Potentials entsprechen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das photoleitende Teil bezüglich der Entwicklungselektrode bewegbar ist und diese in Abschnitte unterteilt ist, welche entlang der Bewegungsbahn des photoleitenden Teils angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß Vorspannungen an die Abschnitte der Entwicklungselektrode angelegt werden, welche vorbestimmten Funktionen sowohl des gefühlten Potentials als auch der Lage des entsprechenden Abschnittes entlang der Bewegungsbahn des photoleitenden Teils (11) entsprechen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Restpotential an einer Anzahl entsprechender Teilbereiche des photoleitenden Teils gefühlt wird, und daß automatisch der niedrigste Wert der gefühlten Potentiale ausgewählt wird.
7. Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung an eine Entwicklungselektrode einer elektrophotographischen Einrichtung mit einem photoleitenden Teil, einer Ladeeinrichtung zum Laden des photoleitenden Teils, eina?Abbildungseinrichtung,um bildmäßig eine Vorlage auf den photoleitenden Teil aufzubringen und mit einer

- 21 509847/1169

nahe bei dem photoleitenden Teil angeordneten Entwicklungselektrode, gekennzeichnet durch eine kühleinrichtung (25;25';25") zum automatischen Fühlen des Restpotentials auf einem Teilbereich des photoleitenden Teils (11), wobei das Potential einen vorbestimmten Wert bezüglich des minimalen Restpotentials auf dem photoleitenden Teil (11) aufweist, und durch eine Recheneinrichtung (26;26^f;26")» um automatisch die an die Entwicklungselektrode (24;2V;24") anzulegende Vorspannung als eine vorbestimmte !Funktion des gefühlten Potentials zu berechnen und um die Vorspannung an die Entwicklungselektrode anzulegen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch eine neben der eigentlichen Vorlage (14·) angeordnete Bezugsvorlage (20), so daß die Abbildungseinrichtung (13) ein elektrostatisches Bild der Bezugsvorlage (20) auf einem vorbestimmten Teilbereich des photoleitenden Teils (11) erzeugt, wobei die Fühleinrichtung (25') so angeordnet ist, daß sie das Restpotential auf dem Teilbereich des photoleitenden Teils (11) fühlt, welcher das elektrostatische Bild der Bezugsvorlage (20) enthält.
9. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (25, 25'» 25") einen Operationsoder Rechenverstärker (OP;28;28') aufweist.
10.Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Operations- oder Rechenverstärker (0P;28;28') eine hohe Eingangsimpedanz aufweist· _ 2° -

5 0 9 8 4 7/1169
11. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (26;26';) einen Schalter (SW; SW) aufweist, welcher zwischen die I¹UhIeinrichtung (25;25^f) und den Rechenverstärker (OP;28) geschaltet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (SW) einen ersten festen, mit der kühleinrichtung (25') verbundenen Kontakt (35), einen zweiten festen, geerdeten Kontakt (36) und einen mit dem Rechenverstärker (28) verbundenen,bewegbaren Kontaktarm (37) aufweist.
13· Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (SW) einen dritten festen, mit einer Spannungsquelle verbundenen Kontakt aufweist.
14. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungselektrode (24·") in eine Anzahl Abschnitte (24"^ bis 24"^) unterteilt ist, wobei dann die Recheneinrichtung (26") Vorspannungen an die Abschnitte (24¹^ bis 24"^) der Entwicklungselektrode (24") als die jeweils vorbestimmten Funktionen des gefühlten Potentials anlegt.
15. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das photoleitende Teil (11) bezüglich der Entwicklungselektrode (24") bewegbar ist, und daß die Entwicklungselektrode (24") in entlang der Bewegungsbahn des photoleitenden Teils

(11) angeordnete Abschnitte (24¹^ bis 24"^} unterteilt ist, wobei mittels der Recheneinrichtung (26") die Vorspannungen an den Abschnitten (24" bis 24"^) der Entwicklungselektrode (24")

- 23 509847/ 1 169

berechnet und angelegt werden, welche jeweils vorbestimmten Funktionen sowohl des gefühlten Potentials als auch der Stellen der Abschnitte entlang der Bewegungsbahn des photoleitenden Teils (11) entsprechen.
16. Einrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das photoleitende Teil eine drehbare Trommel (11) ist.
17· Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtungen (25, 25', 25") bezüglich der Bildbereiche des photoleitenden Teils (11) angeordnet sind.
18. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die kühleinrichtung (25) eine Anzahl Fühlelemente (25₁ bis 25_n; 25^ bis 25'_n) aufweist, mittels welcher während des Betriebs das Restpotential an einer Anzahl entsprechender Teilbereiche des photoleitenden Teils (11) gefühlt wird, und daß die Recheneinrichtung (26) einen Vergleicher (D. bis D) aufweist, um die Ausgangsspannung des Fühlelements mit dem niedrigsten Wert des gefühlten Potentials auszuwählen.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (26) einen Operationsoder Rechenverstärker (OP) aufweist, um die vorbestimmte Funktion des gefühlten Potentials zu berechnen, und daß der Vergleicher

- 24 -

503847/1169

eine Anzahl Dioden (D- bis D ) aufweist, welche mit einem Anschluß mit einem Eingang des Operations- oder Rechenverstärkers und mit ihren anderen Anschlüssen jeweils mit den Fühlelementen (25,, bis 25_n; 25',, bis 25 *_n) verbunden sind.
20. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl Fühlelemente in Größe und Ausführung verschieden sind.
21. Einrichtung nach Anspruch 18, didurch gekennzeichnet, daß das photoleitende Teil (11) bezüglich der Entwicklungselektrode (24) bewegbar ist, und daß die Fühl elemente (25^ bis 25_n; 25¹^ bis 25^f _n) in einem bestimmten Abstand voneinander in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsbahn des photoleitenden Teils (11) angeordnet sind.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelemente (25^ bis 25_n) in bestimmten Abständen entlang der Bewegungsbahn des photoleitenden Teils (11) angeordnet sind.
23. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Fühlelementen ^ bis 25· ) ungleichmäßig sind.

509847/ 1 1 69

Leerseite