DE2611503C2 - Elektrostatisches Kopiergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Kopiergerät mit einer Aufzeichnungsfläche auf einem elektrisch leitenden, geerdeten Träger, mehreren Koronaentladungseinrichtungen, deren Entladungselektroden von einer elektrisch leitenden Abschirmung umgeben sind und die einen Koronaionenstrom auf die Aufzeichnungsfläche abgeben, ferner mit getrennten Energiequellen, die mit den Entladungselektroden verbunden sind und jeder der Koronaentladungseinrichtungen bestimmte Eingangsströme zuführen, wobei ein variabler Anteil des erzeugten Koronaionenstromes jeder Entladungseinrichtung zu ihrer Abschirmung fließt und als Teilstrom des Eingangsstromes abfließt.

Bei solchen Kopiergeräten ist es bekannt, daß die Gesamtladungsmenge, die die Entladungselektrode abgibt, und auch der prozentuale Anteil, der auf die Abschirmung trifft, im Verhältnis zum prozentualen Anteil, der auf die aufzuladende Aufzeichnungsfläche des Bildträgers gelangt, in gewissem Umfang während des Arbeitsablaufes des Kopiergerätes schwankt, auch wenn die Eingangsspannung konstant gehalten wird. Diese Werte werden durch die Ladung beeinflußt, die bereits vorher auf die Bildträgerfläche aufgebracht ist, sowie durch die Feuchtigkeit, den atmosphärischen Druck, Verunreinigung und Oxydation, die Bewegungsgeschwindigkeit der aufzuladenden Aufzeichnungsfläche usw. Es ist bekannt, daß das Steuern und Messen des Gesamteingangsstromes zu einer Koronaentladungseinrichtung keine hinreichend genaue Maßnahme dar-

3 . 4

stellt, den wirklichen Ausgangsstrom der Koronaentla- nicht miterfaßt werden können. Arbeiten nämlich mehr

dungseinrichtung, der auf die aufzuladende Fläche auf- als eine Koronaentladungseinrichtung gleichzeitig, dann

trifft zu messen oder zu steuern. Folglich sind verschie- kann die im Erdungspfad der Trommel gelegene MeB-

denste Anordnungen vorgeschlagen worden, die Aus- einrichtung nur die Summe der Ladungsströme messen,

gangsladungsmenge einer Koronaentladungseinrich- 5 ist jedoch nicht in der Lage, die Ströme auf die einzelnen

tung für die Xerografie unmittelbarer zu steuern oder Koronaentladungseinrichtungen aufzuteilen. Das Sy-

zu messen. stern kann also nicht die Bedingungen im Normalbetrieb

Eine bekannte Einrichtung, die Ausgangsladungs- messen, d. h. die Ladungsströme der einzelnen Koronamenge einer Koronaentladungseinrichtung zu messen, entladungseinrichtungen im normalen Kopierbetrieb besteht darin, eine leitfähige Testfläche an die Stelle des io des Kopiergerätes.

Teils der Licht-Bildträgerfläche zu setzen, die normaler- Es ist auch bekannt die tatsächlich auf einer Bildträweise unterhalb der Koronaentladungseinrichtung auf- gerfläche aufgrund der Ladungsabgabe einer Koronageladen wird. Es wird dann der Strom, den die leitfähige entladungseiarichtung vorhandene Ladung während Testfläche von jeder Koronaentladungseinrichtung des Kopierbetriebes eines Kopiergerätes durch eine empfängt einzeln gemessen. Die Gesamteingangslei- 15 Elektrometersonde zu messen, indem die Ladung auf stung, die die Koronaentladungseinrichtung zugeführt einem Bereich der Bildträgerfläche stromab von der erhält wird dann so eingestellt daß die Testfläche den Koronaentladungseinrichtung gemessen wird, oder mit gewünschten Strom erhält Darauf wird die Testfläche Hilfe eines unter der Koronaentladungseinrichtung anunter der nächsten Koronaentladungseinrichtung ver- geordneten Elektrometers, das die Korona-Ausgangslaschoben und der Vorgang wiederholt Dieses System 20 dungsmenge feststellt Diese Ladungsmessung kann mächt es erforderlich, die Bildträgerfläche zu entfernen vorteilhaft dazu verwendet werden, \y?\ verschiedenen und sie durch eine andere und nicht vollkommen gleich- Koronaentladungseinrichtungen die Lanungsabgabewertige Fläche zu ersetzen, und außerdem kann jede menge zu steuern. Diese Elektrometersysteme erforeinzelne Koronaentladungseinrichtung nur unabhängig dem es jedoch offensichtlich, daß Elektrometer einge- und ohne Beziehung zu den anderen eingestellt werden. 25 setzt werden, und diese benötigen erheblich Raum um

In Wirklichkeit beeinflussen sich jedoch die einzelnen die Biidt: ügerfläche herum und können die Ladung nur Koronaentladungseinrichtungen im Betrieb eines elek- an den Stellen messen, an denen sie sitzen. Es ist nicht trostatischen Kopiergerätes untereinander. Dies rührt wirtschaftlich und aus Platzgründen nicht erwünscht, daher, daß die von einer Koronaentladungseinrichtung verschiedene Elektrometer zum Messen der Ladung aus der Bildträgerfläche zugeführte Ladung eine in Lauf- 30 der Bildträgerfläche stromab von den meisten Koronarichtung nachgeordnete Koronaentladungseinrichtung entladungseinrichtungen innerhalb eines Kopiergerätes hinsichtlich ihrer Ladungsabgabe beeinflussen kann. anzuordnen. Das Verschieben eines Elektrometers zwi-Dies ist eine Variable, die durch die Leitfähigkeit der sehen unterschiedlichen Plätzen erfordert dagegen Zeit Bildträgerfläche beeinflußt wird und die auch schwankt und macht es unmöglich, die Messungen gleichzeitig mit dem Ladungsverfall bei Dunkelheit Nahe beieinan- 35 durchzuführen.

der angeordnete Koronaentladungseinrichtungen kön- Es ist schließlich bekannt die leitende Abschirmung nen sich in ihrem Ladungsstrom auch unmittelbar ge- und/oder das Gitter einer Koronaeniiadungseinrichgenseitig beeinflussen. In der Übertragungsstation kön- tung gegenüber Masse elektrisch zu isolieren und mit nen sich häufig die Koronaentladungseinrichtungen für einem Teil der Leistungszuführung leitend zu verbinden die Bildübertragung und für das Ablösen des Blattes 40 und/oder als Teil der Koronastromsteuerung zu vergegenseitig beeinflussen, wobei beide wiederum da- wenden. Bei Vorrichtungen dieser Art sind auch Fühlerdurch beeinflußt werden, ob ein Kopierblatt vorhanden elektroden zum Steuern einer Koronaentladungseinist oder nicht und welche Leitfähigkeit es hat Die Leit- richtung bekannt

fähigkeit des Kopierblattes schwankt stark mit der Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrostatisches Feuchtigkeit und abhängig vom Material selbst Was 45 Kopiergerät der genannten Art derart auszuführen, daß noch später mehr im einzelnen erläutert wird, ist die der von jeder einzelnen Koronaentladungseinrichtung Tatsache, daß ein erheblicher Teil des Übertragungs- tatsächlich abgegebene Ladungsstrom auf einfache stromes, der auf das Kopierblatt gelangt, häufig nach Weise festgestellt und demgemäß entsprechend den jeder Seite entlang dem Blatt abgeleitet wird, weiligen Anforderungen gesteuert wird. Gelöst wird

Ein weiteres bekannte: Verfahren zum Messen und so diese Aufgabe, ausgehend von einem elektrostatischen

Steuern der Ladungsabgabe einer Koronaentladungs- Kopiergerät der einleitend genannten Art gemäß der

einrichtung beruht darauf, das elektrische Potential der Erfindung dadurch, daß jede Energiequelle zur Steue-

Bildträgerfläche und des leitfähigen Trägers über Mas- rung des effektiv genutzten Koronastromes niederspan-

sepotential floaten zu lassen, indem beispielsweise eine nungs&eitig über eine eigene Regelschaltung und einen

xerografische Bildträgertrommel isoliert gelagert wird 55 dieser nachgeschalteten, wahlweise als Einstellwider-

und die elektrische Verbindung mit Hilfe von Schleifrin- stand ausgebildeten Meßwiderstand mit Masst^bzw. Er-

gen hergestellt wird. Die Strommeßanordnung kann de verbunden ist, daß die Abschirmungen der Korona-

dann zwischen das floatende Bilaträgersubstrat und entladungseinrichtungen gegeneinander gegenüber

Masse eingeschaltet werden. Es kann dann eine Koro- dem geerdeten Träf er des Aufzeichnungsmaterial und

naentladungseinrichtung zur Zeit eingeschaltet und ihr 60 gegenüber Masse isoliert angeordnet sind, daß an jede

Ladungsstrom auf den Bildträger durch diese Strom- Abschirmung ein eigener Stromrückführungskreis an-

meßvorrichtung festgestellt werden. Diese Meßanord- geschlossen ist, der den über die Abschirmung füeßen-

nung hat den offensichtlichen Nachteil, daß ein nicht den variablen Teilstrom des Eingangsstromes über die

geerdetes Bildträgersubstrat verwendet werden muß. Niederspannungsseite der zugehörigen Energiequelle in

Sie hat außerdem dieselben Nachteile, die bereits den 65 den Eingangsstromkreis der Koronaentladungseinrich-

vorher beschriebenen Meßeinrichtungen anhafteten, in- tung zurückführt und mindestens durch den Meßwider-

dem nämlich gegenseitige Beeinflussungen der Korona- stand von Masse bzw. Erde getrennt ist, und daß dem

entladungseinrichtungen und ihrer Ladungsströme MeBwiderstand bzw. der aus der zwischen Entladungs-

5 6

elektrode und Aufzeichnungsfläche liegenden Entla- Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unterdungsstrecke, der jeweiligen Energiequelle und der Re- ansprüchen unter Schutz gestellt, gelschaltung bestehenden Serienschaltung, jeder belie- Die Erfindung wird anhand der Zeichnung in Verbinbig anzuwählenden Koronaentladungseinnchtung, mit- dung mit Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es tels einer einen Schalter aufweisenden Schalteinrich- 5 zeigt

tung ein Spannungsmeßkreis für die Bestimmung des F i g. 1 ein schematisiertes Übersichtsbild eines elek-

effektiv zur Beaufschlagung der Aufzeichnungsfläche trostatografisch arbeitenden Kopiergerätes, in welchem

genutzten Koronastromes parallel schaltbar ist. ein Kontrollsystem für die Erzeugung einer Übertra-

Mit der Erfindung ist es möglich, eine exakte Messung gungskoronaladung gemäß der Erfindung eingesetzt ist;

und Steuerung der tatsächlich abgegebenen Ladungs- io F i g. 2 eine elektrische Schalteinrichtung für das Ge-

ströme der einzelnen Koronaentladungseinrichtungen rät nach F i g. 1 zum Schalten und Messen der Korona-

in einem Kopiergerät unter dynamischen Arbeitsbedin- Stromsignale.

gungen vorzunehmen. Das heißt, der tatsächliche La- In der F i g. 1 ist ein elektrofotografisches Kopiergedungsausgangsstrom einer bestimmten Koronaentla- rät 10 dargestellt, indem Bilder auf einer fotoleitfähigen dungseinrichtung kann gemessen werden, während das 15 Fläche 12 erzeugt und dann von dieser übertragen wer-Kopiergerät normal mit weiteren Koronaentladungs- den. Auf die Bildträgerfläche 12 wirken verschiedene einrichtungen arbeitet, die ebenfalls auf die Bildträger- gesteuerte Koronaentladungseinrichtungen (Koronafläche, auf ein Kopierblatt usw. Ladung abgeben. Au- generatoren) zum Laden oder Entladen ein, was nachßerdem kann bei der Anordnung nach der Erfindung die folgend noch im einzelnen beschrieben wirH. nie Qe-Bildträgerfläche mit ihrem Substrat in üblicher Weise 20 staTtung, die Anzahl und die Art dieser Koronagenerageerdet sein, toren sowie die rein elektrofotografischen Ausbildun-

Im Prinzip wird bei der Erfindung der Teil des Stro- gen können vollkommen herkömmlich sein, mes jeder Koronaentladungseinnchtung, der auf die Es sollen kurz die dargestellten einzelnen Arbeitsstaleitfähige Abschirmung gelangt, vom Gesamteingangs- tionen des Kopiergerätes 10 in der F i g. 1 angesprochen strom, der dieser Koronaentladungseinrichtung zugelei- 25 werden. Die Bildträgerfläche 12 wird anfangs durch eine tet wird, abgezogen, um einen Meßwert des Ladungs- Koronaentladungseinnchtung 14, im folgenden als Kostroms zu erhalten, der tatsächlich von der Koronaent- ronagencrator bezeichnet, aufgeladen. Es wird dann ein ladungseinrichtung auf die Bildträgerfläche gelangt latentes B^:!d auf der Bildträgerfläche 12 durch optisches Diese Maßnahme beruht auf der Überlegung, daß der Belichten mit einem optischen Vorlagenabtastsystem 16 gesamte der Koronaentladungseinnchtung zugeführte 30 gebildet, das selektiv die Bildträgerfläche 12 im Muster Strom entweder auf die Bildträgerfläche oder auf die des zu kopierenden Originals entläßt Das latente elek-Abschirmung treffen muß, und daß, wenn der Strom von trostatische Bild auf der Bildträgerfläche 12 wird dann der Abschirmung geringfügig auf einem Potential über in üblicher Weise entwickelt, hier mit einem Tonerpul-Erde gehalten wird, er zurückgeführt und subtrahiert ver, in einer Entwicklungsstation 20 mit Magnetbürstenwerden kann, um daraus den Meßwert für den tatsächli- 35 einrichtung, die mehrere umlaufende Magnetentwickchen Bildträger-Ladungsstrom und damit die zugeführ- lungswalzen 22 aufweist. Diese Entwicklungswalzen 22 te Ladung zu erhalten. Diese Messung des tatsächlichen sind an eine Spannung gelegt, damit zwischen ihnen und Ladungsstroms kann dann dazu verwendet werden, den der Bildträgerfläche 12 ein elektrisches Feld entsteht. Strom bei der echten dynamischen Aufladung konstant Die Bildträgerfläche 12 wird als nächstes einer Wechzu halten, indem der Korona-Eingangsstrom entspre- 40 selspannungs-Korona-Entladung (mit überlagerter chend geändert wird. Diese Messung kann auch für ver- Gleichspannung) von einem vor der Übertragungsstaschiedene andere Untersuchungs- und Steuerzwecke tion gelegenen Koronagenerator 24 behandelt. Das entbenützt werden, manuell oder automatisch, wie auch wickelte und vorbehandelte Tonerbild wird dann auf z. B. für einen automatischen Ausgleich für die Stromab- der Bildträgerfläche 12 in die Übertragungsstation einleitung des Kopierblattes in der Übertragungsstation. 45 gebracht, wo es vom Kopierträgerblatt 26 von einem Dabei hat jede Koronaentladungseinrichtung zwei ge- Bildempfangsmaterial-Blatt 26, im Folgenden Kopietrennte Stromschleifen. Eine Stromschleife verläuft von blatt bezeichnet, überdeckt wird, das synchron mit dem der Hochspannungsseite der Energiequelle zum An- Tonerbild durch übliche Fördereinrichtungen 28 über schluß der Entladungselektrode, dann über die ionisierte herkömmliche leitende Blattführungselemente 13 einge-Luftstrecke zur Abschirmung und dann über die Rück- 50 führt wird. Die Rückseite des Kopieblattes 26 ist dabei führschleife zur Niederpotentialseite derselben Ener- von einem gewöhnlichen Gleichspannungsübenragiequelle. Die andere und davon getrennte Stromschlei- gungs-Koronagenerator 32 her einem Koronaentlafe geht von derselben Hochpotentialseite der Energie- dungsstrom ausgesetzt Zur Unterstützung des Abhequelle aus und zur selben Elektrode und von hier über bens des Kopieblattes von der Bildträgerfläche wirkt die ionisierte Luftstrecke zur Bildträgerfläche und dann 55 auf das Kopieblatt unmittelbar im Anschluß an den durch den an Masse liegenden Träger der Bildträgerflä- Übertragungs-Koronagenerator 32 ein mit Wechselche auf das geerdete Gerät und über Erde über die spannung (möglicherweise gleichspannungsüberlagert) Widerstand's-Strommeßschaltung zur Niederpotential- betriebener Ablöse- Koronagenerator 34 ein. seite derselben Energiequelle. Die Strcmmeßschaltung Das Abheben des Kopieblattes ist in der Darstellung liegt lediglich in dieser zweiten Stromschleife. Es ist dar- 60 durch ein zweites Kopieblatt 26a angedeutet, das durch aus erkennbar, daß der gesamte von der Elektrode zur einen gewöhnlichen Abstreiferfinger 40 von der Bildträ-Bildträgerfläche gehende Ladungsstrom, nicht jedoch gerfläche 12 abgehoben wurde. Das Kopieblatt 26a wird vom Strom der Abschirmungen durch die Strommeß- gleitend durch einen bekannten Saugschuh 42 getragen, schaltung in dieser zweiten Stromschleife fließt Die Re- der das Kopiebiatt ^:n einen Walzenspalt eines Walzengelschaltung reagiert nur auf Änderungen im tatsächli- 65 paares einführt, welches als Schmelzfixierstation 44 chen Ausgangsstrom der Koronaentladungseinrichtung, wirkt Schließlich ist die Bildträgerfläche 12 einer Wechwährend Änderungen des Abschirmungsstromes keinen selspannungskorona-Emission eines Vorreinigungs-Ko-Einfluß haben. ronagenerators 46 ausgesetzt, bevor von der Bildträger-

fläche mit Hilfe eines ganz gewöhnlichen Reinigungsabstreifers 50 die Tonerreste entfernt werden.

F i g. 1 läßt erkennen, daß für jeden der genannten Koronageneratoren eine eigene, von den anderen elektrisch unabhängige Energieversorgung vorgesehen ist. Jede Energieversorgung der Koronageneratoren ist hochspannungsseitig von den anderen sowie gegenüber Masse elektrisch isoliert. Niederspannungsseitig sind die Energieversorgungen jedoch über eine Widerstandsanordnung mit Masse verbunden, was noch im einzelnen näher beschrieben wird. Diese Energieversorgungen, die den Entladungselektroden der anderen Einrichtungen variable Gleichspannungen oder variable Wechselspannungen mit variabler Gleichspannungsüberlagerung zuführen, sind hier alle schematisch dargestellt, da derartige Versorgungs-Schaltungen im einzelnen dem Fachmann geläufig sind. Es versteht sich, daß verschiedene Komponenten der dargestellten Energieversorgung insgesamt oder im einzelnen für mehrere Korona-Generatoren gemeinsam benutzt werden können, solange es nur möglich ist, die an Masse abfließenden Ströme jedes einzelnen Korona-Generators individuell zu messen. So können beispielsweise gemeinsame Transformatoren mit getrennten Sekundärwicklungen verwendet werden, um die elektrischen Eingangsleistungen der einzelnen Leistungszuführungen zu schaffen.

Es versteht sich auch, daß wenngleich individuell abgeschirmte Koronageneratoren gezeichnet sind, für einzelne Fälle mehrere Koronageneratoren eine gemeinsame Abschirmung haben können. Auch ist es bekannt, daß mit dem Ausdruck Koronagenerator sowohl solche mit Mehrfachdrähten oder Nadelanordnungen als auch solche mit Einzeldrähten gemeint sind.

Es sei noch besonders darauf hingewiesen, daß jede leitende Abschirmung der Koronageneratoren gegenüber den anderen wie auch gegenüber der Bildträgerfläche i2 und gegenüber Masse elektrisch isoliert ist. Darüber hinaus ist jede Koronagenerator-Abschirmung durch einen eigenen Rückführkreis nur mit ihrer jeweiligen individuellen Energieversorgung verbunden. Auf diese Weise ist der Stromrückführkreis jeder dieser Abschirmungen sowohl von der Bildträgerfläche als auch von Masse elektrisch isoliert Der Rückführkreis führt den Strom der Abschirmung unmittelbar zur Energieversorgungsquelle des Koronagenerators zurück.

Wie bereits oben erwähnt, ist dieser Abschirmungsstrom ein variabler Teil des Eingangsstroms der Entladungselektrode des Koronagenerators und fließt nicht von der Entladungselektrode zur Bildträgerfläche, sondern zur Abschirmung. Das Rückführen dieses Abschirmungsstroms steht im Gegensatz zu den herkömmlichen elektrofotografischen Geräten, in denen die Abschirmungen der Koronageneratoren generell elektrisch an Masse geführt sind Hier werden die Koronaströme zur Masseseite, d. h. zur Niederspannungsseite ihrer eigenen Energieversorgung, bzw. deren Energiequelle zurückgeleitet, d. h. die Abschirmungen liegen auf Niedrigpotential. Die Masseseilen, der Energieversorgungen befinden sich nämlich hier aus meßtechnischen Gründen geringfügig über dem Massepotential, da sie mit Masse über eine Meßwiderstandsschaltung verbunden sind. Diese Widerstandsschaltung schafft einen kleinen Spannungsabfall am Widerstand, der unmittelbar proportional dem durch den Widerstand fließenden Strom ist, & h. dem Strom zwischen Energieversorgung und Masse. Dieser Massepfadstrom stellt ein Maß für den tatsächlichen über die Bildträgerfläche 12 fließenden Ausgangsstrom des Koronagenerators dar. Das hängt damit zusammen, daß der gesamte vom Koronagenerator auf die Bildträgerfläche übergehende Ladungsstrom zu der Masseseite der Energieversorgung nur über die Strommeßschaltung zurückfließen kann, die durch diesen widerstandsbehafteten Massepfad gebildet ist. Wichtig ist, daß der Abschirmungsstrom jedes Koronagenerators nicht durch diesen Massepfad zurückfließt.

ίο Die Bildträgerfläche 12 ist, wie dies bei elektrofotografischen Geräten üblich ist und wie es hier auch erwünscht ist, geerdet, indem sie einen geerdeten leitenden Träger hat, der unmittelbar mit dem geerdeten Maschinenrahmen verbunden ist. Die Bildträgerfläche 12 kann aus einer bekannten dünnen geschlossenen Schicht aus fotoleitfähigem Material auf diesem elektrisch geerdeten Träger bestehen. Auf diese Art werden alle von der Bildträgerfläche 12 abzuleitenden Ladungen direkt über den Träger auf Masse abgeleitet. Auf diese Weise werden alle von den verschiedenen Korona-Generatoren erzeugten, über die Bildträgerfläche fließenden Ströme ohne Unterscheidungsmöglichkeit in diesem gemeinsamen, über den leitenden Träger der Bildträgerfläche und die Maschinenerdung führenden Massepfad zusammengefaßt. Mit der beschriebenen Schaltung jedoch werden die zusammengefaßten Ströme für die diskreten Messungen in den einzelnen Rückführpfaden zu den jeweiligen Energieversorgungen wieder getrennt. Im Gegensatz also zu den Einrichtungen mit herkömmlichem Aufbau, bei denen der Strom zwischen einer elektrisch »schwimmenden« Bildträgertrommel und Erde gemessen wird, können im vorliegenden Fall sämtliche Koronageneratoren zu gleicher Zeit im Betrieb sein, und dennoch können ihre einzelnen effektiven Ströme getrennt gemessen werden.

Obgleich die Koronagenerator-Abschirmungen nicht unmittelbar an Masse liegen, liegen sie doch nahezu auf Massepotential. Ihr Potential kann nur sehr geringfügig über Masse liegen, entsprechend dem geringen Spannungsabfall am Strommeßwiderstand im Erdungspfad der Energieversorgung. Diese Spannung entspricht dem Ladungsstrom von der Korona-Elektrode auf die Bildträgerfläche multipliziert mit diesem Meßwiderstandswert Es besteht also keine Sicherheitsgefährdung für die Bedienungsperson, wenn sie die Abschirmung berührt Gleichermaßen besteht keine erhöhte Gefahr für Funkenüberschläge von den Abschirmungen auf die Bildträgerfläche und auch keine wesentliche Steigerung der Toneranziehung durch die Abschirmungen. Es versteht sich jedoch, daß in einzelnen Fällen, sollte dies zweckmäßig sein, die Abschirmung auf ein deutlicher über dem Massepotential liegendes Potential gebracht werden kann, was für manche Zwecke ratsam ist, wie etwa zur Steuerung des Koronagenerator-Ausgangs-Stroms.

Es wird nun ein spezieller Steuerschaltkreis für einen Koronagenerator, nämlich der des Aufladungs-Koronagenerators 14 beschrieben. Die Zeichnung zeigt daß die koronaemittierende Elektrode 52 direkt mit einem elektrischen Leitungsdraht an die Hochspannungsseite der Energieversorgung 54 für variable Gleichspannung verbunden ist Die Niederspannungsseite der Energieversorgung 54 ist nur über eine Widerstandsreihenschaltung aus den Widerständen 56 und 58 an Erde gelegt Diese beiden Widerstände haben einen niedrigen Widerstandswert Sie schaffen einen kleinen aber meßbaren Spannungsabfall, wenn der Ladungsstrom, der vom Koronagenerator zur Bildträgerfläche fließt, dort hin

durchfließt. Die Abschirmung 60 des Koronagenerators 14 ist über eine Leitung 62 direkt mit der Niederspannungsseite der Energieversorgung 54 verbunden und damit über die Widerstände 56 und 58 von Masse getrennt.

Diese Rückführutigsleitung 62 für den gesamten Strom der Abschirmung bildet eine erste Stromschleife. Nur dieser Strom der Abschirmung findet durch die Leitung 62 eine direkte Rückführung zur Energieversorgung 54. Der effektive Ladungsstrom des Koronagenerators 14 von der Korona-Elektrode 52 zur Bildträgerfläche 12 fließt in einer zweiten Stromschleife über den geerdeten Träger der Bildträgerfläche und die Widerstände 56 und 58 von der Hochspannungsseite der Energieversorgung 54 zu deren Niederspannungsseite zurück. Dabei wird keine Stromschleife irgendeines anderen Koronagenerators über dieselbe Stromschleife geschlossen. Es ist also auf diese Weise möglich, den effektiv wirksamen Ausgangsstrom des Koronagenerators i4 ohne Beeinflussung durch den Abschirmungsstrom und unabhängig von den anderen Koronageneratoren an einer Bezugsklemme A am Widerstand 58 zu messen. Dieser Widerstand 58 ist einstellbar, damit eine gewisse anfängliche Kalibrierung und/oder Skaleneichung vorgenommen werden kann.

Da der Koronagenerator 14 hier mit einem Steuergitter versehen ist, was nicht für die anderen Koronageneratoren gilt, besitzt er eine zusätzliche Leitung 64, über die ein Potential von der Energieversorgung 54 auf das Steuergitter gegeben wird. Die Gitterdrähte selbst erzeugen jedoch keine Korona, so daß der Strom in der Leitung 64 nur derjenige sein kann, den das Gitter von der die Koronaentladung erzeugenden Elektrode 52 auffängt. Die Leitung 64 führt den gesamten Gitterstrom zu der Energieversorgung 54 in einer gesonderten Stromschleife zurück, die den Rückführpfad über den Widerstand 58 nicht beeinflußt.

Mit der beschriebenen Schaltung ist die angestrebte unabhängige und genaue Messung des effektiv wirksamen Koronastromes des Koronagenerators 14 erzielbar. Es ist jedoch, was die Darstellung erkennen läßt, ein weiterer Widerstand 56 und eine zusätzliche Rückführungsleitung 65 vorgesehen. Diese Rückführungsleitung 65 ist an einem Ende mit einem variablen Abgriff am Widerstand 56 und auf der anderen Seite mit der Energieversorgung 54 über einen ganz gewöhnlichen Steuerverstärker verbunden. Diese zusätzliche Schaltungsanordnung stellt einen Rückkopplungskreis für eine automatische Regelung oder vorgewählte Steuerung der Leistungsabgabe der Energieversorgung 54 dar. Dieser Steuerkreis reagiert nur auf Änderungen im effektiv wirksamen Koronastrom des Koronagenerators 14, während Änderungen im Abschirmungsstrom keinen Einfluß haben, da die Widerstände 56 und 58, welche die Steuerspannung für den Steuerverstärker liefern, nur von dem effektiven, zu steuernden Koronastrom durchflossen sind. Es sei noch bemerkt, daß der einstellbare separate Steuerwiderstand 56 nicht zwingend benötigt wird, und die Rückführungsleitung 65 auch an den Punkt A angeschlossen werden könnte, so daß lediglich eine Abhängigkeit von der Spannung am Widerstand 58 vorhanden wäre. Durch den zusätzlichen, durch Abgriff variablen Widerstand 56 ist jedoch eine gesonderte Empfindlichkeitseinstellung gegeben und/oder kann eine voreingestellte Ausgangspegelsteuerung geschaffen werden. Es versteht sich, daß sowohl die Rückfühnings-Ieitung 65 als auch der Widerstand 56 völlig Unfällen können, wenn nur eine herkömmliche Steuerung der

Energieversorgung 54 im Handbetrieb gewünscht ist. In diesem Fall ist darm das auf höherem Potential gelegene Ende des Widerstands 58 mit dem Bezugspunkt A direkt an die Niederspannungsseite der Energieversorgung 54 angeschlossen.

Die anderen unabhängigen Energieversorgungen mit den Meßeinrichtungen ihrer Ausgangsströme sowie ihren Steuerschaltungen sind, wie es aus der Zeichnung erkennbar ist, im Grunde genommen gleich, so daß die Beschreibung des Koronagenerators 14 im wesentlichen darauf übertragen werden kann. Ihre Strommeßanschlüsse sind bezeichnet mit B, C, D, E und F. Bei »B« ergibt sich jedoch keine Koronastrommessung. Wie bereits gesagt, besitzen die anderen Korona-Generatoren keine Steuergitter und haben deshalb auch keine Rückführungsleitungen wie die Rückführungsleitung 64.

Die Wechseispannungs-Koronageneratoren sind der Vorübertragungs-Koronagenerator 24, der Ablöse-Koronagenerator 34 und der Vorreinigungs-Koronagenerator 4b. Zu ihnen gehören die Ausgangsanschlüsse C, E und F. Sie sind mit den zugehörigen Wechselspannungs-Energieversorgungen über elektrisch abgeschirmte Leitungen verbunden, damit die Leitungen keine Hochspannungsstreufelder abstrahlen. Die leitenden Abschirmungen sind genauso wie die Koronagenerator-Abschirmungen über Rückführungsieitungen mit der Niederspannungsseite der Energieversorgungen verbunden. Sie können ganz einfach leitend mit den Koronagenerator-Abschirmungen verbunden sein. Der Verlustwechselstrom der Leitungen wird dann unmittelbar zur Niederspannungsseite zurückgeführt, wobei die Leitungsabschirmungen und die Korona-Abschirmungen elektrisch gegenüber Masse isoliert sind, wie dies auch bei der Abschirm-Rückführleitung 62 des beschriebenen Korona-Generators 14 der Fall ist, damit die Stromschleife für diese Ströme von dem Pfad des zu messenden effektiven Koronaladungsstroms getrennt ist.

05 Sei nOCn ucincriCt, uäu Clic WcCnSciSpännürigS-Kü-

ronageneratoren von der Art sein können, bei denen eine dielektrische Abschirmung zwischen der koronaerzeugenden Elektrode und dem leitenden Teil der Koronagenerator-Abschirmung vorgesehen ist, wie dies an sich bekannt ist Ferner kann der Wechselspannungs-Koronagenerator so aufgebaut sein, daß die Korona-Abschirmung ausschließlich dielektrisch ist, so daß gar kein Korona-Abschirmstrom fließen kann, so daß auch keine Stromrückführschleife zur Energieversorgung benötigt wird. In dem Fall ist lediglich ein Stromrückführpfad für die leitende Abschirmung der Leitung zwischen Energieversorgung und Koronagenerator vorhanden.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß sämtliche Wechsel-Hochspannungs-Leitungsverluste einzeln für sich durch Abschirmungen aufgefangen und unmittelbar zu den jeweiligen Energieversorgungen der einzelnen Wechselspannungs-Koronageneratoren zurückgeleitet werden. Würde dagegen Wechselstrom aus den Energiezuführungsleitungen zum Masseanschluß des Gerätes gelangen können, so würde er der Niederspannungsseite der Energieversorgung über die Strommeßschleife (d.h. den Widerstandspfad zwischen der Niederspannungsseite der Energieversorgung und Masse) zufließen. Dies würde eine Verfälschung des gemessenen effektiven Ausgangsstroms des Wechselspannungs-Koronagenerators ergeben.

Als nächstes wird die Entwicklungsstation 20 betrachtet zusammen mit der Schaltung, durch die den Entwicklerwalzen 22 ein Gleichspannungspotential zugeführt wird. Die Zeichnung zeigt, daß ebenfalls eine Strom-

11 12

meßeiurichtung an einer Ausgangsklemme B vorgese- über das Kopieblatt unmittelbar auf die Führungseir · hen ist, die der Schaltungsanordnung gleich ist, welche mente 30 und den Saugschuh 42 bei ihrer unmittelbaren in Verbindung mit den Koronageneratoren beschrieben elektrischen Berührung abgegeben werden. Die Spanwurde. Es versteht sich, daß es für die Entwicklungs- nung an der Abschirmung 33 bleibt jedoch im wesentli-Vorspannungseinrichtung wünschenswert oder nötig 5 chen konstant und nahezu auf Massepotential. Wie bei sein kann, eine Rückführleitung entsprechend Jer Lei- der Abschirmung 60 des Koronagenerators 14 sind alle tung 62 für die Rückführung eines etwaigen Abschirm- Komponenten 30,33 und 42 auf einem geringfügig über Stroms vorzusehen, die im vorliegenden Fall nicht dar- Massepotential liegenden Potential, wobei die Spangestellt ist. Die dargestellte Schaltung jedoch kann am nungsdifferenz sich ergibt aus der Größe des vom Ko-Punkt B eine Spannung bieten, die dem Strom ent- io ronagenerator auf die Bildträgerfläche übergehenden spricht, der von den Entwicklerwalzen 22 auf die Bild- Stroms multipliziert mit dem Widerstand im Meßpfad trägerfläche 12 übergeht, wenn angenommen wird, daß zwischen allen diesen Komponenten und Masse. Dieser Leckströme über andere Pfade zu diesen Walzen nicht Widerstandswert wird durch Widerstände entsprechend wesentlich sind. Diese Anordnung macht deutlich, daß, den Widerständen 56 und 58 gebildet und kann kleiner obgleich es Hauptfunktion der beschriebenen Schaltung 15 als 10 000 Ohm sein, d. h. um ein vielfaches kleiner als die ist, eine genaue Messung der effektiven Koronagenera- Impedanz des Koronagenerators 32 selber, also die Imtor-Ausgangsströme vornehmen zu können, auch ande- pedanz zwischen der Koronagenerator-Elektrode (.nd re Vorrichtungsteile, über die Ströme zur Bildträgerflä- seiner Abschirmung bzw. der Bildträgerfläche. Es ist ein ehe 12 gelangen, in das Meßsystem eingeordnet werden wichtiger Vorteil, daß alle diese Komponenten prakkönncn und auch in die gesamte Meßschalteinrichtung, 20 tisch auf einem Potential gehalten v/erden, das dem die nachfolgend noch beschrieben wird. So kann z. B. Massepotential nahezu gleichkommt,
eine weitere Quelle für einen Strom, der auf die Bildträ- Die Teile 30 und 42 stehen hier nur als Beispiel für

gerfläche übergeht, ein an Spannung liegendes Übertra- verschiedene übliche Eingabe- und Ausgabeeinrichtungungswalzensystem sein, wie es aus der US-PS gen, die das Kopieblatt handhaben, führen oder umlen-38 60 436 beispielsweise bekannt ist und es erwünscht 25 ken, wie sie in einer Übertragungsstation verwendet sein, selektiv die an Potential liegende Übertragungs- werden. Alle übrigen leitenden Elemente, die mit dem walze an dieselbe Strommeßschaltung anzuschließen, Kopieblatt in Berührung kommen, während ein Teil des um den auf die Bildträgerfläche übergehenden Strom zu Blattes sich im Wirkungsbereich des Überiragungs-Komessen. ronagenerators befindet, werden vorzugsweise in der-

Die Spannungszuführung knnn durch Messen des 30 selben Art an die Rückführleitung 35 angeschlossen, so Stroms zwischen Masse und Energieversorgung wegen daß sie die Steuerung der Leistungsabgabe der Energiedes niedrigeren Spannungspegels besser gesteuert wer- Versorgung an den zum Übertragungs-Koronageneraden, als wenn der Strom auf einem hohen Potential ge- tor nicht beeinflussen, d. h. dazu beitragen, daß diese nur messen werden würde (z. B. am Ausgang der Energie- in Abhängigkeit von dem unmittelbar über die Bildträversorgung) oder zwischen der Bildträgerfläche und 35 gerfläche 12 fließenden effektiv wirksamen Strom erMasse, folgt.

Als nächstes soll der Übertragungs-Koronagenerator Im Einleitungsteil der Beschreibung wurde bereits ge-

32 i.inc! seine mit ihm verbundene Energieversorgung 36 sagt, daß ein Problem, dem der beschriebene Aufbau mit zugehöriger Meßschaltung betrachtet werden, wo- und die elektrischen Verbindungen abhelfen sollen, die bei die Fig. 1 zeigt daß die Energieversorgung die 40 Tatsache ist, daß in den Sekannten Korcna-Übertra-Meßschaltung praktisch der in Verbindung mit dem gungssystemen die auf das Kopieblatt aufgebrachten Auflade-Koronagenerator 14 beschriebenen gleich sind. Übertragungs- oder Ablöse-Ladungen bei bestimmten Es besteht jedoch ein wesentlicher Unterschied zwi- Bedingungen und bestimmtem Kopieblattmaterial, üblischen dem Vorübertragungsbereich und dem Nach- cherweise Papier, in erheblichem Maß längs d<?m Koübertragungsbereich bei diesem elektrografischen Ge- 45 pieblatt, z. B. durch das Papier hindurch, sozusagen im rät gegenüber den Bedingungen bei anderen elektro- Papierpfad geleitet werden. Das heißt, Kopieblätter mit grafischen Geräten. Alle leitenden Maschinenteile, die verhältnismäßig niedrigem Widerstandswert können normalerweise mit dem Kopierblatt während der Zeit in die vom Übertragungs-Koronagenerator abgegebene Berührung kommen, in der das Blatt sich in der Übertra- Ladung seitwärts zu geerdeten metallischen Maschinengungsstation befindet sind elektrisch gegenüber Erde 50 teilen ableiten, die mit dem Kopieblatt in Berührung isoliert und direkt mit der Abschirmung 33 des Übertra- sind, während das Biatt durch den Übertragungs-Korogungs-Koronagenerators verbunden. Besonders ist zu nagenerator aufgeladen wird; diese Teile sind etwa die erkennen, daß die beiden Blattführungen 30 und der Blattführungen 30 und der Saugschuh 42. Diese beson-Saugschuh 42 hier nur unmittelbar elektrisch mit der deren Masseableitungspfade für die abgegebene La-Abschirmung 33 verbunden sind, so daß sie ihre gesam- 55 dung des Übertragungs-Koronagenerators vermindern ten Ableitströme über dieselbe Rückführungsleitung 35 die Wirkung der auf das Kopieblatt abgegebenen Lazur Niederspannungsseite der Übertragungs-Energie- dungsträger, da ein Teil der Ladung aus dem eigentliversorgung 36 ableiten. Sie können allerdings auch eine chen. Übertragungsbereich C seitwärts abfließt Dies besondere Rückführleitung haben. Die Rückführungs- kann dazu führen, daß die Übertragungswirksamkeit leitung 35 ist der Rückführungsleitung 62 beim Korona- 60 geringer wird, was sich in »hohlen« Buchstaben äußern generator 14 äquivalent d. h. sie führt den Strom der kann, indem das maximale wirksame Übertragungsfeld, Abschirmung 33 zur Energieversorgung 36 in einer be- das bei gleicher zugeführter Ladung erzeugt wird, gesonderen Stromschleife zurück, die sich von der des ringer wird. Es wird dadurch auch die Genauigkeit des Meßkreises mit dem Ausgang am Punkt D unterschei- Meßsystems für den gesteuerten Übertragungs-Korodet In diesem Fall ist der Strom in der Rückführleitung 65 nageneratorstrom beeinflußt, da, obgleich der am Punkt 35 nicht genau derselbe Strom, der vom Übertragungs- D festgestellte Stromwert die gesamte an das Kopie-Koronagenerator auf die Abschirmung 33 übergeht blatt abgegebene Ladungsmenge des Übertragungs-Vielmehr umfaßt er auch noch die Ableitströme, die Koronagenerators 32 wiedergibt dies kein exaktes Maß

13 14

ist, weil der durch die seitlich durch das Kopieblatt, zur einen niedrigen Oberflächenwiderstand haben. Wenn

Niederspannungsseite der Energieversorgung abflie- die Abgabe des Obertragungs-Koronagenerators zu Bender Ladungen erzeugte Strom durch den Meßwider- stark ansteigt (bei dem Bestreben, einen erwünschten

stand und den Steuerwiderstandspfad fließt und so als Wert der maximalen Übertragungsfeldstärke aufrecht

nicht wirksamer Stromanteil an der Klemme D in die 5 zu erhalten), leitet die seitliche Ladungsleitfähigkeit des

Messung mit eingeht Blattes diese Ladungen entlang dem Blatt in den Vor-

Bei der Übertragungseinrichtung gemäß dem Aus- übertragungsbereich, in welchem das Blatt noch nicht führungsbeispiel der Erfindung sind jedoch alle Maschi- auf der Bildträgerfläche d. L dem zu übertragenden Tonenteile gegenüber Masse isoliert, um derartige Ablert- nerbild aufliegt Dadurch kann eine nicnt erwünschte ströme zu unterbinden. Alle diese Ableitströme werden 10 Übertragung über einen Luftspalt (ein sog. Toner-Uberunter Umgehung der Steuer- und Meßwiderstände über sprung) auftreten, der zu unscharfen, verwaschenen Abdie Rückführleitung 35 unmittelbar zur Niederspan- bildungen führt. Diese Möglichkeit unerwünschter vernungsseite der Energieversorgung zurückgeleitet, so als frühter Übertragung setzt daher eine Grenze dafür, in wären sie Ströme von der Abschirmung 33. Die Strom- welchem Maße der Ausgangsstrom des Übertragungsmessung am Punkt_ D erfaßt also nur den Teil der La- 15 Koronagenerators 32 gesteigert werden kann, um einen dungsabgabe des Übertragungs-Koronagenerators 32, Abfall im Spitzenwert der Übertragungsfeldstärke inder auf das Kopieblatt 26 oder 26a gelangt und über die folge seitlicher Ableitung auszugleichen. Mit der Rück-Bildträgerfläche fließend für die Übertragung wirksam führungs-Steuereinrichtung in der dargestellten Ausbilist und kompensiert durch Nachsteuerung der Ladungs- dung kann der Übertragungs-Ausgangsstrom konstant abgabe des Übertragungs-Koronagenerators die durch 20 gehalten werden, oder es ist möglich, eine Zunahme nur die Komponenten 30 und 42 bewirkten Stromverluste. innerhalb vorgegebener Grenzen zuzulassen oder mit

Die Steuerschaltung 37 entspricht somit der des Ko- einer vorgegebenen Steigerungsrate in Abhängigkeit

rona-Generators 14. Diese Steuerschaltung 37 scnafft vom Potential im Übertragungsbereich,

wenigstens z. T. einen Ausgleich für den Verlust der Als nächstes wird eine Schalteinrichtung beschrieben,

Ladung durch die seitliche Ableitung infolge der seitli- 25 die in der Fi g. 2 dargestellt ist und mit der ausgewählt

chen Leitfähigkeit des Kopieblattes. zwischen den Meßanschlüssen A bis Fin F i g. 1 geschal-

Abgesehen von der Erhöhung der Ladungsabgabe tet werden kann, um individuell den effektiven Korona-

zum Ausgleich dieses Ableitungsverlustes im Ausgang Generatorstrom zu messen. Es gehört zu dieser Schalt-

des Übertragungs-Koronastroms ist der Übertragungs- einrichtung ein in drei Ebenen schaltender Paketschal-

Koronastrom im wesentlichen konstant, was wün- 30 ter 100 mit üblicher Wellenverdrehung der einzelnen

sehenswert ist, um eine konstante Übertragungsfeld- Kontaktarme jeder Paketschicht Die drei Schichten

stärke zu erhalten. sind hier mit 101,102 und 103 bezeichnet, ihre zugehöri-

Es ist an sich bekannt. Walzen oder andere Teile, die gen Kontaktarme mit 105, 106 und 107. Die Eingänge mit dem Kopiebiatt in Berührung kommen, zur Verhin- zum Schalter 100 sind die Leitungen, die mit den einzelderung einer Ladungsableitung gegenüber Masse zu 3s nen Meßpunkten A bis Fverbunden sind, sowie Eingänisolieren. Auch ist es bekannt, die Abschirmung im ge von anderen Elementen, die gemessen werden soüen. Übertragungsbereich und die Führungselemente für das Der Ausgang ist die Leitung 200 vom Kontaktarm 106 Kopieblatt mit einer dielektrischen Schicht zu überzie- zur Meßschaltung 202. Der Schalter 100 und die Meßhen. Die überzogenen metallischen Teile werden dann schaltung 202 sind so aufgebaut, daß getrennt für sich zwar meist geerdet, können jedoch auch an einer be- 40 die Wechselstrom-und Gleichstromkomponenten jedes stimmten Vorspannung Hegen. Andererseits ist es be- Koronageneratorstroms gemessen werden können, wo· kannt, die Ladungsabgabe eines Koronagenerators ab- bei ein Augenblickwert erfaßt und gespeichert wird gehängig von Schwankungen des Widerstandswertes ei- nommen, dieser gehalten und anschließend die Messung ner aufzuladenden Fläche zu ändern. Es kann ein Er· durchgeführt wird.

dungspfad für die Abschirmung eines Entwicklungs-Ko- 45 Die Schaltung nach F i g. 1 läßt es zu, daß jeder einzel-

ronagenerators vorgesehen sein, der zu einem Teil über ne Strom zwischen den Koronageneratoren und der

ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement geführt ist, Bildträgerfläche, d. h. also der wirkliche Ladestromaus-

um damit das Potential der Abschirmung abhängig von gang, einzeln an den jeweiligen Meßanschlüssen gemes-

Widerstandsänderungen im Aufzeichnungselement zu sen werden kann, auch wenn noch mehrere Koronage-

ändern und damit auch den Gesamt-Koronastrom selbst 50 neratoren im Betrieb sind. Der Ausgang jedes einzelnen

Veränderungen zu unterwerfen. Koronagenerators kann gemessen werden, während das

Die beschriebene Steuerung des Ausgangs des Über- Kopiergerät normal arbeitet Diese Strommessungen tragungs-Koronagenerators 32 oder anderer Korona- können für jeden Augenblick vorgenommen werden, generatoren kann in Einzelfällen wünschenswert sein, indem der Augenblickswert abgenommen und in einem wenn ein derartiger Koronagenerator spannungsemp- 55 Speicher gespeichert wird, wie er in der Schaltung 202 findlich ist Dies trifft zu, wenn der dynamische Strom- vorgesehen ist, oder mit Hilfe eines Oszillografenstrahls ausgang des Koronagenerators zunimmt bei Abnahme und dergl. Diese Augenblicksstrommessung ist wundes Potentials der Räche, auf die die Ladung abgegeben sehenswert für Untersuchungen, bei denen die Auswirwird. Im Falle des Übertragungs-Koronagenerators 32 kung der Bewegung verschiedener Kopieblätter durch ist dieses den Ausgang beeinflussende Potential die La- 60 den Übertragungsbereich beobachtet werden sollen, dung auf der Schichtung aus Papier, Toner, Luft und oder wo die Auswirkung auf die Ausgangswerte der Bildträgerfläche innerhalb des Übertragungsbereiches. Koronageneratoren festgestellt werden sollen, die Än-Dieses Potential wird durch die oben beschriebene seit- derungen des zu entwickelnden Bildes mit sich bringen liehe Ableitung der Ladung durch das Kopiepapier aus oder dergl.

dem Übertragungsbereich verringert Die seitliche Ab- 65 Eine voreinstellbare, feste Bezugsspannungsquelle

leitung von Übertragungsladungen ist ganz erheblich kann in die einzelnen Energieversorgungen oder an ei-

bei Papieren, die in verhältnismäßig feuchter Umge- nem gemeinsamen Bezugspunkt eingebaut werden. Für

bung gelagert waren oder die aus sich selbst bereits Messungen zum Zwecke der Energiezufuhrregelung

kann zwischen dieser Bezugsspannung und der stromabhängigen Spannung an den Punkten A-F ein Vergleich durchgeführt werden, nicht dagegen gegenüber Masse.

Mit der in der Fig.2 gezeigten Schalteinrichtung kann die Meßschaltung 202 für alle Meßpunkte gemeinsam verwendet werden, so daÜ es nicht erforderlich ist, für jeden Koronagenerator eine gesonderte Meßschaltung vorzusehen. Der Schalter 100 sorgt dafür, daß die für alle Meßpunkte vorgesehene Strommeßschaltung 202 dem Meßstrompfad jeder einzelnen Energieversorgung zugeschaltet werden kann. Es sind weiterhin Vorkehrungen getroffen, die Gleichstrom- und Wechselstromkomponenten gesondert messen zu können. Dies wird im vorliegenden Fall dadurch erreicht, daß ein induktives Filter 300 und ein kapazitives Filter 302 sowie eine Schaltungsanordnung vorgesehen sind, die wahlweise zwischen diesen hin und her schaltet, je nach angestrebter Messung des Gleichstrom- oder Wechselstromanteils. Diese Umschaltanordnung ist im vorlie-

3 ΪΤ_Ι1 _;_ r»__t_ Ij M J C*_l_ — 1* 4ΛΛ. I _-T I

gciiucii rau cui Drauuniicu un ocimiicis iw uiiu wiiu mit Hilfe der Paketschichten 102,103 und der Schaltarme 106, 107 sowie der zugehörigen Verbindungen zustande gebracht

Es soll nun die als Beispiel dargestellte Schaltanordnung mit gemeinsamer Meßschaltung der F i g. 2 im Einzelnen betrachtet werden, wobei die Ausgangsstrom-Meßwiderstände der einzelnen Energieversorgungen (entsprechend dem Widerstand 58 des Koronagenerators 14) sämtlich auf einen geeigneten Wert für den Meßzweck voreingestellt sind. Zum Messen des Ausgangs jedes einzelnen Korona-Generators wird der Schalter 100 nur in eine Stellung gedreht, in der der gewünschte Koronagenerator angewählt ist Der Schalter 100 ist hier in einer Stellung gezeigt, in der der AuS⁰Sn** C des Koroü3^aensrators 24 voni Vorübertregungsbereich angewählt ist Dabei ist in der Paketlage 101 in zwei unterschiedlichen Schalterstellungen der Kontaktfinger 105 beides Mal mit derselben Ausgangsklemme Cverbunden. In beiden Schaltersteliangen wird die am Punkt C anstehende Spannung über den Kondensator 302 und über die induktive Drossel 300, die zueinander parallel liegen, weitergeleitet Als Beispiel können für diese beiden Schaltglieder ein Mikrofarad oder ein größerer »Audio«-Kondensator für den Kondensator 302 und eine gewöhnliche »Audio«-Drosselspule hoher Impedanz für die Drossel 300 angeführt werden. Die Wechselspannungskomponenten der an der Klemme Canstehenden Spannung werden über den Kondensator 302 auf den äußeren Kontaktring 109 der Paketschicht 102 weitergegeben. Die Gleichspannungskomponente des Anschlußpunktes C geht über die Drossel 300 auf den inneren Kontaktring 110 der Paketschicht 102. Der Kontaktfinger 106 steht abwechselnd in den Schalterstellungen mit dem Kontaktring 109 oder dem Kontaktring UO in Verbindung. In der ausgezogen dargestellten Stellung ist der Kontaktfinger 106 mit dem inneren Kontaktring HO in Verbindung. Damit wird die Ausgangsleitung 200 des Schalters 100 nur mit der Gleichstromkomponente des über die Drossel 300 zufließenden Eingangssignals versorgt In der nächst folgenden Stellung, die gestrichelt angedeutet ist, leitet der Kontaktfinger die Wechselstromkomponente des Eingangssignals von der Klemme C über den Kondensator 302 zur Ausgangsleitung 200.

Die dritte Paketschicht 103 stellt über ihren Kontaktfinger 107 die Verbindung der Komponente mit Masse her, die gerade nicht über die Ausgangsleitung 200 gemessen wird. Der Kontaktfinger 107 ist mit Masse verbunden, während der innere Kontanktring mit dem äußeren Kontaktring 109 der zweiten Paketschicht 102 und der äußere Kontaktring mit dem inneren Kontakt ring 110 der zweiten Paketschicht 102 verbunden sind. Die ausgezogen gezeichnete Kontaktfingerstellung bedeutet also, daß die Wechselstromkomnonente über den Kondensator 302 und den Kontaktfinger 107 auf Masse geführt ist, während die Gleichspannungskomponente

ίο gemessen wird. Bei der nächsten Schalterstellung erfolgt das umgekehrte.

Es versteht sich, daß nicht in allen Fällen eine Aufteilung der Messung in Gleichstrom- und Wechselstromkomponenten gewünscht ist Dies kann dann beispiels- weise mit Hilfe eines zweipoligen Zweistellungsschalters, der den zwei Filtern zugeordnet wird, umgangen werden.

Die Meßschaltung 202 stellt eine etwas kompliziertere Meßeinrichtung dar, durch die mit Hilfe von Opera- tionsverstärkern 204 und 206 eine Signaltrennung, wie auch eine AügcTibücks-V/ert Erfassung und Speicherung zusammen mit einem wahlweisen betätigbaren Schalter 205 und einem Speicherkondensator 208 erreicht wird. Der Schalter 205 ist als Relais dargestellt das von einem Schaltsignaleingang bei 210 entweder von Hand oder aufgrund eines Signals der Gerätesteuerung geschlossen werden kann, um die augenblickliche Eingangsspannung an der Eingangsleitung 200 zu irgendeinem gewünschten Zeitpunkt an den Kondensator 208 zu legen, wo der Wert in einer Höhe, die im Augenblick des öffnens des Schalters 205 vorhanden ist gespeichert wird. Diese Spannung kann dann zu beliebiger Zeit ausgewertet werden und auf einem gewöhnlichen Voltmeter 212 gemessen werden, da der zweite Operaas tionsverstärker 206 von der Eingangsleitung 200 getrennt ist Natürlich kann die Ausgangsspannungsmessung analog oder digital erfolgen, je nachdem, was für eine Steuerfunktion daraus abgeleitet werden soll. Bei Verwendung von logischen Impulsen innerhalb der vorhandenen Gerätesteuerungen, die bestimmten Betriebspunkten oder Betriebsbedingungen entsprechen, zur kurzzeitigen Impulsgabe für das Schaltrelais 205 am Relaiseingang 210, können sehr genau Zeitpunkte des Maschinenablaufzyklus ausgewählt und Verglei- ehe zwischen denselben Ablaufzykluspunkten verschiedener Maschinenzyklen angestellt werden. Als Beispiel sei genannt, daß die Gleichstromkomponente des Ausgangsstroms des Koronagenerators 24 im Vorübertragungsbereich in dem Augenblick gerne Tuen werden

so kann, wenn die Vorderkante des entwickelten Bildes durch diesen Bereich läuft, indem das Schaltrelais 205 abhängig von einen? Maschinensteuersignal, das die Zuführung des Kopieblattes in die Übertragungsstation anzeigt, mit einem Impuls versehen wird.

Es können gewöhnlich, einstellbare Zeitverzögerungsmittel verwendet werden, um die tatsächliche Zeit der Betätigung des Schalters 205 zu verzögern, wenn ein Impuls der Maschinensteuerung in dem exakten gewünschten Meßaugenblick nicht zur Verfügung steht.

Die Operationsverstärker 204 und 206 können durch einfache, im Handel erhältliche duale Operationsverstärker in integrierter Schaltung gebildet sein.

Die dargestellte Auswahl- und Speicherschaltung in der Meßschaltung 202 ist für Gleichspannungswerte be stimmt. Wird die Messung von Wechselstromkompo nenten gefordert, dann können die Werte an der Schalterausgangsleitung 200 unmittelbar mit einem Wechselspannungs-Voltmeter gemessen werden. Der Opera-

17

tionsverstärker 204 kann auch so angeschlossen werden, daß die Wechselspannungssignale gleichgerichtet werden. Es kann auch eine gewöhnliche Gleichrichterbrükke eingesetzt werden, um den Wechselstromwert in einen Gleichstromwert umzuwandeln, oder es können ak- tive Filterschaltungen dazu verwendet werden.

Da die in die feste Masseverbindung eingeschalteten Widerstände 58 einen niedrigen Impedanzwert haben und sie alle parallel zu der dargestellten Strommeßschaltung hegen, werden die Ausgangsströme der Koro- regeneratoren durch die Zuschaltung der Impedanz der Meßschaltung 202 nicht beeinflußt. Diese Widerstände im Massepfad können die normalen Regelwiderstände sein, die bereits in der Energieversorgung selbst enthalten sind, so daß die Meßschaltung dann ein integraler Bestandteil der Energieversorgung ist

Mit der beschriebenen Schaltung können die Abschirmungsströme, die effektiv genutzten Ströme selbst oder die Ableitströme individuell gemessen oder gesteuert werden oder auch in jeder beliebigen Kombination, da sie in getrennten oder zusammengefaßten Strcsipfaden erfaßt werden können, so daß aus ihnen Meßgrößen und Steuersignale abgeleitet werden können. Die Regelschaltung, die beispielsweise aus Rückkopplungswiderstand 56 und Rückkopplungspfad 65 gebildet wird, kann selbsttätig den effektiv genutzten Koronagenerator-Ausgangsstrom konstant halten. So kann nach Belieben jeder Koronagenerator wirklich spannungsunempfindlich gemacht werden. Die Korona-Ausgangsladungsmenge wird dann nicht schwanken, auch wenn Verände- rungen in der Ladung auf der Bildträgerfläche auftreten. Es ist jedoch in manchen Fällen gar nicht erstrebenswert, diesen Ausgang konstant zu halten, d. h. es ist manchmal gewünscht, eine Abhängigkeit von Potentialänderungen auf der Bildträgerfläche *u haben. Für den Auflade-Koronagenerator 14 ist deshalb gestrichelt eine andere Abschirmungsstrom-Rückkopplungsleitung 62a gezeigt, die an einen Punkt zwischen den Widerständen 56 und 58 führt. Dabei erfaßt die Ausgangsklemme A bei der Messung nach wie vor lediglich den Koronageneratorstrom durch den Meßwiderstand 58 doch erfaßt die Steuerleitung 65 nunmehr die Summe aus effektiv genutzten Ausgangsstrom und Abschirmungsstrom, weil beide Ströme jetzt über den Regelwiderstand 56 zur Energieversorgung zurückfließen. Die Energieversorgung 54 wird nun so gesteuert, daß die Summe aus Abschirmungsstrom und Nutzstrom konstant gehalten wird und nicht nur der Nutzstrom allein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

60

65

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektrostatisches Kopiergerät mit einer Aufzeichnungsfläche auf einem elektrisch leitenden, geerdeten Träger, mehreren Koronaentladungseinrichtungen, deren Entladungselektroden von einer elektrisch leitenden Abschirmung umgeben sind und die einen Koronaionenstrom auf die Aufzeichnungsfläche abgeben, ferner mit getrennten Energiequellen, die mit den Entladungselektroden verbunden sind und jeder der Koronaentladungseinrichtungen bestimmte Eingangsströme zuführen, wobei ein variabler Anteil des erzeugten Koronaionenstromes jeder Entladungseinrichtung zu ihrer Abschirmung fließt und als variabler Teilstrom des Eingangsstromes abfließt, dadurch gekennzeichnet, daß jede Energiequelle zur Steuerung des effektiv genutzten Koronastromes niederspannungssäitig über eine eigene Regelschaltung (56, 65) und einen dieser nachgeschalteten» wahlweise als Einstellwiderstand ausgebildeten Meßwiderstand (58) mit Masse bzw. Erde verbunden ist, daß die Abschirmungen der Koronaentladungseinrichtungen gegeneinander gegenüber dem geerdeten Träger des Aufzeichnungsmaterials und gegenüber Masse isoliert angeordnet sind, daß an jede Abschirmung ein eigener Stromrückführungskreis (62,62a, 35 usw.) angeschlossen ist, der den über die Abschirmung fließenden variablen Teilstrom des Eingangsstromes über die Niederspsncungsseite der zugehörigen Energiequelle (54) in den Eingangsstromkreis der Koronaentladungseinrichtung -zurückfuhrt und mindestens durch den MeßwiderstanJ{58) von Masse bzw. Erde getrennt ist, und daß dem Meßw Verstand (58), bzw. der aus der zwischen Entladungselektrode und Aufzeichnungsfläche liegenden Entladungsstrecke, der jeweiligen Energiequelle und der Regelschaltung (56,65) bestehenden Serienschaltung, jeder beliebig anzuwählenden Koronaentladungseinrichtung, mittels einer einen Schalter (101, 105) aufweisenden Schalteinrichtung (100) ein Spannungsmeßkreis (202) für die Bestimmung des effektiv zur Beaufschlagung der Aufzeichnungsfläche genuteten Koronastromes parallel schaltbar ist

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (100) einen Schalter (102,106,109,110) für zwei getrennt schaltbare Meßkreise (300,302) zum Aufspalten des Meßstromes in eine Gleichstrom- und in eine Wechselstromkomponente aufweist.

3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufspaltung des Meßstromes in die beiden Komponenten ein Gleichstromfilter in dem einen und ein Wechselstromfilter in dem anderen Meßkreis angeordnet ist.

4. Kopiergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (100) einen Erdungsschalter (103, 107) für die Erdung des jeweils nicht angewählten Meßkreises (300 bzw. 302) aufweist.

5. Kopiergerät nach Ansprüchen 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter der Schalteinrichtung (100) miteinander zwangsgekoppelt sind.

6. Elektrostatisches Kopiergerät mit mindestens einer an eine regelbare Vorspannungsquelle legbaren Entwicklungselektrode, gekennzeichnet durch die Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungselektrode bzw. die Entwicklungselektroden (22) wie die Koronaentladungseinrichtungen eine eigene Energiequelle und eine Steuereinrichtung für die Vorspannung aufweisen, und über die Schalteinrichtung (100) mit dem Spannungsmeßkreis (202) verbindbar sind.

7. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ι ο dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung aus einem Regelwiderstand (56) besteht, der an die Niederspannungsseite der Energiequelle (54) anschließt und mittels eines verstellbaren Abgriffes mit der Energiequelle über eine Rückkopplungsleitung (65) verbunden ist

8. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezuführungsleitung von mit Wechselstrom zu betreibenden Koronaentladungseinrichtungen eine elektrisch leitende, gegenüber Masse bzw. Erde isolierte Abschirmung aufweisen, die mit dem jeweiligen Stromrückführungskreis der Abschirmung der Koronaentla- ~ dungseinrichtung verbunden ist

9. Elektrostatisches Kopiergerät mit einer Übertragungsstation mit mindestens einer in der Übertragungsstation angeordneten Koronaentladungseinrichtung und elektrisch leitenden Führungseinrichtungen für ein Bildempfangsmaterial, gekennzeichnet durch die Merkmale nach einem der Ansprüehe 1 bis 8 und dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen (30, 44) gegenüber Masse bzw. Erde isoliert angeordnet und mit dem Stromrückführungskreis (35) der Koronaentladungseinrichtung bzw. Koronaentladungseinrichtungen verbunden sind.