DE3637101A1

DE3637101A1 - Vorrichtung mit einem fotoleiter, insbesondere kopiergeraet

Info

Publication number: DE3637101A1
Application number: DE19863637101
Authority: DE
Inventors: Israel Grossinger
Original assignee: Savin Corp
Current assignee: Spectrum Sciences BV
Priority date: 1985-11-04
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1987-05-07
Also published as: IT8622175A0; GB2182285B; GB2182285A; HK128695A; CA1280152C; GB8623965D0; CH674422A5; FR2589594A1; JPS62109071A; IT1235467B; US4678317A; FR2589594B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Foto leiter, insbesondere ein Kopiergerät.

Speziell befaßt sich die Erfindung mit einer Vorrichtung zum Regeln bzw. Steuern der Aufladung einer fotoleiten den Oberfläche vor dem Belichten derselben zur Erzeugung eines latenten, elektrostatischen Ladungsbildes eines Originals und zum Regeln bzw. Steuern des Vorspannungs potentials, welches anschließend an mindestens eine Ent wicklerelektrode angelegt wird, die dazu verwendet wird, das latente Ladungsbild zu entwickeln.

Elektrofotografische Kopiergeräte sind wohlbekannt. Bei Kopiergeräten dieses Typs wird eine fotoleitende Abbil dungsfläche, wie zum Beispiel eine Selenschicht, welche von einem leitfähigen zylindrischen Substrat getragen wird, zunächst mit einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung versehen, und zwar typischerweise dadurch, daß man die Oberfläche mit gleichförmiger Geschwindigkeit an einem der Aufladung dienenden Corona-Entladungsgerät vorbeibewegt. Die Abbildungsfläche, die nunmehr im Falle der Verwendung von Selen als Fotoleiter ein positives Potential von etwa 1000 V trägt, wird einem optischen Abbild eines Originals ausgesetzt, um die Oberfläche ge mäß einem Muster aus hellen und dunklen bzw. belichte ten und nicht belichteten Bereichen selektiv zu entla den und auf diese Weise ein latentes elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen. Für den Fall eines typischen Originals, welches auf einem hellen Hintergrund einen dunklen Aufdruck trägt, besteht das latente Ladungsbild aus im wesentlichen nicht entladenen "Druck"-Bereichen, die der grafischen Information auf dem Original entspre chen und in einem "Hintergrund"-Bereich liegen, welcher dadurch, daß er dem Licht ausgesetzt wurde, im wesent lichen entladen ist. Die das latente elektrostatische Ladungsbild tragende Oberfläche wird dann mittels ent gegengesetzt geladener, pigmentierter Tonerpartikel ent wickelt, welche sich auf den Druckbereichen des latenten Ladungsbildes gemäß einem Muster absetzen, welches dem jenigen des Originals entspricht. Bei mit einer Entwick lerflüssigkeit arbeitenden Kopierern sind diese Partikel in einer isolierenden Trägerflüssigkeit suspendiert, wel che in Kontakt mit der fotoleitenden Oberfläche gebracht wird.

Eines der Probleme, welches bei elektrofotografischen Kopiergeräten naturgemäß auftritt, bestand in der uner wünschten Abscheidung von Tonerpartikeln in Hintergrund bereichen des latenten Bildes, welche selbst nach der Belichtung ein Potential von etwa 100 V beibehalten. Eine Lösung für dieses Problem bestand gemäß den US-PSen 38 92 481, 40 21 111 und 40 50 806 darin, in der Ent wicklungsstation eine Entwicklerelektrode dicht angren zend an die das latente Ladungsbild tragende Oberfläche anzuordnen. Dabei wird die Entwicklerelektrode mit einem Vorspannungspotential versorgt, welches etwas über dem Restpotential der Hintergrundbereiche des latenten La dungsbildes, aber deutlich unter dem Potential der nicht entladenen Druckbereiche des Ladungsbildes liegt. Die Entwicklerflüssigkeit wird in diesem Fall dem Bereich zwi schen der Entwicklerelektrode und der fotoleitenden Ober fläche zugeführt.

Bei einer derartigen Anordnung werden suspendierte Toner partikel in Bereichen, die sich in der Nähe der Hinter grundbereiche befinden, von der Entwicklerelektrode ange zogen, welche positiver ist als die benachbarten Hinter grundbereiche des latenten Ladungsbildes. Gleichzeitig werden die Tonerpartikel, die sich in der Nähe der nicht entladenen Druckbereiche des latenten Ladungsbildes be finden, von diesen Bereichen des Ladungsbildes angezogen, welche auf einem wesentlich höheren Potential als die Entwicklerelektrode liegen. Auf diese Weise kann eine Tonerabscheidung in Hintergrundbereichen des Ladungs bildes verringert oder vermieden werden.

Obwohl sich elektrofotografische Kopiergeräte des vor stehend beschriebenen Typs hinsichtlich des Problems der Vermeidung einer Einfärbung des Hintergrunds als er folgreich erwiesen haben, verbleiben gewisse Bereiche, in denen eine weitere Verbesserung wünschenswert wäre. Bei spielsweise hat es sich gezeigt, daß sich durch Regeln des Vorspannungspotentials eine angemessene Kontrolle der Dichte der Hintergrundbereiche des entwickelten Bil des erreichen läßt, was jedoch von geringem Einfluß auf die Dichte in den Druckbereichen des Bildes ist.

Es ist auch bekannt, ein Elektrometer zu verwenden, um den Grad der Aufladung einer fotoleitenden Oberfläche zu kontrollieren. Derartige Systeme sind beispielsweise in den US-PSen 44 31 302, 43 41 461 und 44 32 634 beschrie ben. Jedes dieser bekannten Systeme hat jedoch ein oder mehrere Nachteile. Beispielsweise befaßt sich die US-PS 44 31 302 nur mit der Kontrolle der Aufladung und würde ein völlig unabhängiges System benötigen, um die Dichte der Hintergrundbereiche des entwickelten Bildes zu kontrol lieren, das heißt zu steuern bzw. zu regeln. Die US-PS 44 32 634 betrifft ein System, welches sich in erster Linie mit dem Aufrechterhalten einer konstanten Differenz zwischen dem Aufladepotential und dem Vorspannungspoten tial befaßt (vergleiche Spalte 4, Zeilen 7 bis 18; An spruch 1 und Spalte 8, Zeilen 8 bis 14 dieser Druck schrift). Dagegen findet sich keinerlei Anregung, wie das System angepaßt werden könnte, um die Pontiale für die Aufladung und die Vorspannung unabhängig voneinander zu steuern bzw. zu regeln.

In entsprechender Weise werden auch gemäß der US-PS 43 41 461 im wesentlichen unabhängige Systeme verwendet, um das Aufladepotential und das Vorspannungspotential zu steuern bzw. zu regeln, womit sich die Gesamtkosten und die Kompliziertheit dieser vorbekannten Systeme er höhen. Außerdem arbeitet das Elektrometer bei den Syste men gemäß allen drei genannten Druckschriften über einen Luftspalt hinweg, was zu unvermeidlichen Ungenauigkeiten der Messungen führt.

Weitere Probleme, die für die vorbekannten Systeme typisch sind, betreffen das Vorspannungskontrollsystem selbst. Beispielsweise ist es aus den erwähnten US-PSen 38 92 481 und 40 21 111 bekannt, die Entwicklerelektrode zwischen aufeinanderfolgenden Kopien mit einem Reinigungspotential entgegengesetzter Polarität zu versorgen. Dieses Reinigungs potential treibt die angesammelten Tonerpartikel von der Entwicklerelektrode auf die fotoleitende Oberfläche zurück, von wo die Tonerpartikel gegebenenfalls an einer Reini gungsstation entfernt werden. Auf diese Weise vermeidet man eine Anhäufung von Tonerpartikeln auf der Entwickler elektrode und damit eine Beeinträchtigung des weiteren Betriebes. Andererseits führt ein derartiger Reinigungs zyklus bei den bekannten Systemen zu einer Einschränkung hinsichtlich der möglichen Kopiergeschwindigkeit. Die Entwicklerelektrode erstreckt sich nämlich längs des Laufwegs des Fotoleiters über eine Strecke L 1, während sich der Fotoleiter selbst während des Zeitintervalls, in dem ein Reinigungspotential an die Entwicklerelektrode angelegt wird, über eine Strecke L 2 bewegt, so daß die gesamte Laufstrecke der fotoleitenden Oberfläche, die er forderlich ist, um die Tonerpartikel von der Entwickler elektrode zu entfernen, den Wert L 1 + L 2 annimmt. Dieser Bereich der fotoleitenden Oberfläche ist aber für die Erzeugung eines latenten Ladungsbildes eines nachfolgen den Originals nicht verfügbar und macht einen Mindestab stand zwischen den Kopien erforderlich.

Ausgehend vom Stande der Technik und den vorstehend auf gezeigten Problemen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung mit Fotoleiter, insbesondere ein verbessertes Kopiergerät, zu schaffen, und zwar insbesondere im Hinblick auf folgende Punkte:

1. Es soll eine Vorrichtung geschaffen werden, bei der das Aufladepotential der fotoleitenden Oberfläche regel- bzw. steuerbar ist;
2. es soll eine Vorrichtung geschaffen werden, bei der das Potential der aufgeladenen fotoleitenden Ober fläche exakt meßbar ist;
3. es soll ein elektrofotografisches Kopiergerät ge schaffen werden, bei dem die Ansammlung von Toner partikeln an der Entwicklerelektrode verhindert wird;
4. es soll ein elektrofotografisches Kopiergerät ge schaffen werden, welches mit relativ hoher Kopierge schwindigkeit arbeiten kann;
5. es soll ein elektrofotografisches Kopiergerät geschaf fen werden, welches relativ einfach und billig ist und Einrichtungen zum Steuern bzw. Regeln des Aufla dungspotentials und des Vorspannungspotentials umfaßt.

Diese Forderungen werden durch Vorrichtungen bzw. Kopier geräte gemäß den Patentansprüchen erfüllt.

Insbesondere wird gemäß der Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ein Aufladungs- und Vorspannungs-Steuer- bzw. Re gelsystem für ein elektrofotografisches Kopiergerät ge schaffen, bei dem dieselbe Elektrode, die auf das Poten tial des Fotoleiters anspricht, dazu verwendet wird, so wohl ein Coronaentladungs-Aufladegerät wie auch eine mit der Entwicklerelektrode verbundene Vorspannungser zeugungseinrichtung zu regeln bzw. zu steuern. Vorzugs weise ist diese Sensorelektrode dabei zwischen der Be lichtungsstation und der Entwicklerelektrode angeordnet. Die Sensorelektrode wird vorzugsweise während des Durch laufs eines voll aufgeladenen, aber unbelichteten Be reichs des Fotoleiters abgetastet, um ein Signal zur Steuerung des Corona-Aufladegeräts zu erhalten. Außerdem erfolgt eine Abtastung während des Durchlaufs eines be lichteten Bereichs des Fotoleiters, um ein Signal für die Steuerung der Vorspannungserzeugungseinrichtungen zu gewinnen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird für ein mit einem flüssigen Entwickler arbeitendes Kopiergerät ein Aufladungs-Steuer- bzw. Regelsystem geschaffen, bei dem die Sensorelektrode zur Steuerung des Corona aufladegeräts bezüglich des Fotoleiters so angeordnet ist, daß die Entwicklerflüssigkeit den Zwischenraum zwi schen dieser Elektrode und dem Fotoleiter füllt, so daß sich eine direkte Koppelung zwischen diesen beiden Ele menten ergibt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Grad der Aufladung beispielsweise zu Beginn jedes Kopierzyklus dadurch eingestellt, daß dem Steuereingang des Corona-Auf ladegeräts ein rampenförmiges Signal zugeführt wird, wel ches vorzugsweise abgeleitet wird, indem man synchron zur Bewegung des Fotoleiters periodisch einen Zähler fort schaltet. Wenn das von der Sensorelektrode gemessene Po tential an der Oberfläche des Fotoleiters dann einen vor gegebenen Pegel erreicht, wird eine weitere Erhöhung der Signalspannung verhindert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden bei einem Kopiergerät mit mehreren Entwicklerelek troden zwischen aufeinanderfolgenden Kopierzyklen Reini gungspotentiale entgegengesetzter Polarität für zugeord nete Zeitintervalle angelegt, die entsprechend dem Ab stand der Entwicklerelektroden längs des Laufwegs des Fotoleiters bzw. der fotoleitenden Oberfläche gestaffelt sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines elektrofoto grafischen Kopiergeräts mit einem Aufladungs- und Vorspannungs-Kontrollsystem gemäß der Er findung, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild des Kontrollsystems des Kopiergeräts gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild einer Hochspan nungs-Pufferschaltung des Kontrollsystems ge mäß Fig. 2;

Fig. 4 eine grafische Darstellung des zeitlichen Verlaufs verschiedener Signalpegel während eines der Bildabtastung vorausgehenden Zeitintervalls eines Kopierzyklus;

Fig. 5 eine grafische Darstellung des zeitlichen Verlaufs verschiedener Signalpegel während der Bildabtastphase eines Kopierzyklus;

Fig. 6 ein Flußdiagramm der Schrittfolge beim nor malen Betrieb des Kontrollsystems gemäß Fig. 2 und

Fig. 7 und 8 Flußdiagramme der Schrittfolge des Kontroll systems gemäß Fig. 2 in Abhängigkeit von einem Interrupt-Eingangssignal.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein elektrofotografisches Kopiergerät 10 mit einem erfindungsgemäßen Ladungs- und Vorspannungsregelsystem, welches eine fotoleitende Trom mel 12 mit einer Mantelfläche aus einem Fotoleiter 14 auf weist, der aus Selen besteht und von einem leitfähigen, geerdeten Träger 16 getragen wird. Die Trommel 12 ist mit tels Achsstummeln 18 bezüglich einer horizontalen Achse drehbar gelagert. In bekannter Weise wird die Trommel 12 mit Hilfe eines Trommelantriebs 216 im Uhrzeigersinn - Pfeil in Fig. 1 - derart angetrieben, daß sich ein Punkt der Mantelfläche der Trommel 12 zunächst an einem Corona- Aufladegerät 20 vorbeibewegt, durch welches die Ober fläche des Fotoleiters 14 mit einer gleichmäßigen, posi tiven, elektrostatischen Ladung versehen wird. Das Aufla degerät 20 umfaßt eine leitfähige Abschirmung 22, welche vorzugsweise geerdet ist, und ein oder mehrere parallel zur Trommelachse verlaufende Drähte 24 zur Erzeugung einer Coronaentladung. Der geladene Bereich des Fotoleiters 14 bewegt sich dann durch eine Belichtungsstation 26. Dort wird der Fotoleiter 14 einem optischen Abbild eines Ori ginals 222 ausgesetzt, wobei das Abbild mit Hilfe eines noch zu beschreibenden Abtastsystems 220 erzeugt wird und die Fotoleiteroberfläche entsprechend der Vorlage, ins besondere einem Aufdruck des Originals, entlädt.

Nach dem Verlassen der Belichtungsstation 26 bewegt sich der Fotoleiter 14, der nunmehr ein latentes elektrostati sches Ladungsbild des Dokuments 22 trägt, durch eine Ent wicklungsstation 28, die seitlich an der Trommel 12 vorge sehen ist. Eine detaillierte Beschreibung der Entwicklungs station 28 findet sich in einer anderen Anmeldung der An meldung (US-Serial No. 6 28 462 vom 6. Juli 1984), die sich mit einem Mehrfarben-Kopiergerät mit einem Flüssig entwickler und einem Verteilersystem für denselben be faßt. In der Entwicklungsstation 28 ist ein Tank mit Wänden vorgesehen, welche mit benachbarten Bereichen der Trommel 12 zusammenwirken, um einen flüssigen Entwickler so in dem Tank zu halten, daß zwischen der Trommel und den Wänden des Tanks nur ein minimaler Leckfluß auftritt. Ein flüssiger Entwickler 32 in dem Tank 30 umfaßt eine geeignete, isolierende Trägerflüssigkeit, beispielsweise ein Kohlenwasserstoffgemisch, wie es unter dem Waren zeichen "ISOPAR G" von der Firma Exxon Corporation in den Handel gebracht wird, wobei die Trägerflüssigkeit negativ geladene Tonerpartikel enthält. Ein Entwicklerzuführsystem (nicht gezeigt) liefert den flüssigen Entwickler 32 an einen Verteiler 34, welcher sich über die Trommeloberflä che erstreckt und in Längsrichtung in regelmäßigen Ab ständen mit Öffnungen 36 versehen ist. Der flüssige Ent wickler 32 kehrt dann von einem Auslaß 38 am Boden des Tanks 30 zu einem Vorratsbehälter (nicht gezeigt) zurück.

Beim Eintreten in die Entwicklungsstation 28 mit dem Tank 30 läuft die Trommeloberfläche bzw. der Fotoleiter 14 an einer Sensorelektrode 40 vorbei. Die Sensorelektrode 40 wird dabei in einem geringen Abstand von dem Fotoleiter 14 gehalten und dient dazu, das Potential an der Ober fläche des Fotoleiters zu messen und geeignete Signale zur Steuerung des Ladungs- und Vorspannungsregelsystems zu erzeugen. Unmittelbar vor und hinter der Sensorelek trode 40 - in Laufrichtung der Trommel - sind Schutzelek troden 42 bzw. 44 vorgesehen, denen in nachstehend noch zu beschreibender Weise dasselbe Potential zugeführt wird wie der Sensorelektrode 40, um letztere gegen ex terne elektrostatische Einflüsse abzuschirmen.

Wie Fig. 1 zeigt, füllt der flüssige Entwickler 32 den Spalt zwischen der Sensorelektrode 40 und dem angrenzen den Bereich des Fotoleiters 14 vollständig. Der flüssige Entwickler 32 besitzt einen relativ hohen Widerstand in der Größenordnung von 10 ⁹ Ohm (gesehen von der Sensor elektrode 40). Trotzdem ist dieser Widerstand, vergli chen mit dem Eingangswiderstand des noch zu beschreiben den Regelsystems, hinreichend niedrig, um den flüssigen Entwickler 32 als leitfähigen Pfad zwischen der Ober fläche des Fotoleiters 14 und der Sensorelektrode 40 an zusehen. Auf diese Weise werden Meßungenauigkeiten, wie sie bei Elektrometern vorbekannter Bauart, die von der fotoleitenden Oberfläche typischerweise durch einen Luft spalt getrennt sind, zwangsläufig auftreten, verringert oder vermieden.

Nach dem Passieren der Sensorelektrode 40 und der Schutz elektroden 42 und 44 passiert die das latente, elektro statische Ladungsbild tragende fotoleitende Oberfläche Entwicklerelektroden 46, 48 und 50, welche in dem Tank 30 in geringem Abstand von der Trommeloberfläche in längs des Trommelumfangs aufeinanderfolgenden Positionen angeordnet sind: Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erstreckt sich jede der Elektroden 46, 48 und 50 bezüg lich der Achse der Trommel 12 über einen Winkel von etwa 30°. Jede der Elektroden 46 bis 50 steht unter einer Vor spannung bzw. wird auf einem Potential gehalten, welches größer ist als das Potential der Hintergrundbereiche des elektrostatischen Ladungsbildes, jedoch kleiner als das Potential der zu druckenden Bildbereiche des zu kopie renden Dokuments 222. Tonerpartikel werden folglich nur von den Bild- bzw. Druckbereichen angezogen und nicht auf den Hintergrundbereichen abgeschieden, so daß der Hintergrund nicht eingefärbt wird.

Nach dem Austreten aus der Entwicklungsstation 28 bewegt sich die Trommeloberfläche, welche nunmehr das entwickel te Tonerbild des zu kopierenden Dokuments 222 trägt, an einer Dosierwalze 52 vorbei. Die Dosierwalze 52, welche dicht an der Trommeloberfläche angeordnet ist, wird mit hoher Geschwindigkeit im selben Drehsinn wie die Trommel 12 angetrieben, um überschüssige Entwicklerflüssigkeit von der Trommeloberfläche abzustreifen. Die Trommelober fläche bewegt sich dann durch eine Übertragungsstation 54 hindurch. In der Übertragungsstation wird ein blatt förmiger Träger 56, vorzugsweise ein Blatt einfachen Papiers, dicht an den benachbarten Bereich der Trommel heranbewegt, um das entwickelte Tonerbild von der Trom meloberfläche auf den Träger 56 zu übertragen. Vorzugs weise ist auf der Außenseite des Trägers 56 eine Über tragungs-Coronaanordnung (nicht gezeigt) angeordnet, welche eine elektrostatische Ladung mit einer solchen Polarität erzeugt, daß die zunächst auf der Trommel oberfläche befindlichen Tonerpartikel angezogen und auf die Bildseite des Trägers 56 übertragen werden.

Nach der Übernahme des entwickelten Bildes von der Trommel 12 wird der blattförmige Träger 56 mittels ge eigneter Einrichtungen (nicht gezeigt) von der Trommel oberfläche gelöst und zu einer Einbrennstation (nicht ge zeigt) oder einer anderen nachfolgenden Station bewegt. Nach dem Verlassen der Übertragungsstation 54 bewegt sich die Trommeloberfläche durch eine Reinigungsstation 58, in der eine befeuchtete Reinigungswalze 60 die Trommelober fläche reinigt, um verbliebene Tonerpartikel zu entfer nen. Nach dem Verlassen der Reinigungsstation 58 gelangt der betrachtete Ausgangspunkt der Trommeloberfläche dann für einen neuen Kopierzyklus wieder zu der Aufladesta tion bzw. dem Aufladegerät 20. Dabei ist zwischen der Reinigungsstation 58 und dem Aufladegerät 20 vorzugs weise eine Lösch-Coronaentladungsvorrichtung (nicht ge zeigt) angeordnet, welcher eine hohe Wechselspannung zugeführt wird, um jegliche Reste einer auf der Trommel oberfläche verbliebenen elektrischen Ladung zu neutra lisieren.

Das optische Abtastsystem 220 des Kopiergeräts 10 umfaßt einen mit voller Geschwindigkeit laufenden Wagen 226 mit einer länglichen Belichtungslampe 228, deren Licht auf das Original 222 gerichtet wird, das sich auf einer trans parenten Belichtungsplatte 224 befindet, sowie einen Spie gel 236, der so angeordnet ist, daß er das von dem be lichteten Bereich des Originals 222 reflektierte Licht empfängt. Ein elliptischer Reflektor 234 bündelt das Licht der Lampe 228 auf einen schmalen Streifen in Quer richtung des Dokuments 222. Ein Lampentreiber 230 be tätigt die Lampe 228 intermittierend in Abhängigkeit von einem Signal LAMPE auf einer Leitung 232.

Ein zweiter, mit der halben Geschwindigkeit des ersten Wagens laufender Abtastwagen 238 trägt einen oberen Spie gel 240 und einen unteren Spiegel 242. Der Spiegel 236 des ersten Wagens 226 reflektiert das von dem Original 222 empfangene Licht auf einem parallel zur Abbildungs platte 224 verlaufenden Wegstück zum oberen Spiegel 240 an dem zweiten Wagen 238. Der Spiegel 240 reflektiert das Licht nach unten auf den unteren Spiegel 242, wel cher seinerseits das Licht in Richtung der optischen Achse eines Linsensystems 250 reflektiert, wobei diese optische Achse parallel zu der Abbildungsplatte 224 ver läuft. Ein stationärer Spiegel 252 auf der anderen Seite des Linsensystems 250 reflektiert das Licht dann nach unten auf die Oberfläche des sich durch die Belichtungs station 26 hindurchbewegenden Fotoleiters 14.

Ein auf der Abbildungsplatte 224 befindliches Dokument 222 wird abgetastet, wenn dem Trommelantrieb 216 auf einer Leitung 218 ein Signal DRUM zugeführt wird, woraufhin die Trommel 12 im Gegenuhrzeigersinn - in Fig. 1 - mit vorge gebener Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird. Gleich zeitig wird über eine Leitung 246 an einen Abtastwagen antrieb 244 ein Signal FWD (vorwärts) angelegt, um den ersten Wagen 226 mit derselben Geschwindigkeit (wie die Trommeloberfläche) von der in Fig. 1 in ausgezogenen Linien gezeigten Position in eine gestrichelt einge zeichnete Position 226′ zu bewegen. Gleichzeitig mit der Bewegung der Trommel 12 und derjenigen des ersten Wagens 226 bewegt der Antrieb 244 den zweiten Wagen 238 in der selben Richtung wie den ersten Wagen 226, jedoch mit der halben Geschwindigkeit, von der in Fig. 1 mit ausge zogenen Linien gezeichneten Position in die gestrichelt eingezeichnete Position 238′, um eine konstante Länge des optischen Weges zwischen dem Dokument 222 und der Oberfläche des Fotoleiters 14 aufrechtzuerhalten. Am Ende des Vorwärtslaufs wird an den Antrieb 244 über eine Leitung 248 ein Signal REV (rückwärts) angelegt, um die Wagen 226 und 238 zur Vorbereitung des nächsten Abtast zyklus in ihre Ausgangspositionen zurückzubewegen. (Eine detaillierte Beschreibung des Abtastwagen-Antriebssystems findet sich in früheren Anmeldungen der Anmelderin (US- Serial Nos. 6 28 239 und 6 28 233, beide vom 6. Juli 1984)).

Das erfindungsgemäße System 62 umfaßt einen Hochspannungs puffer 64, der nachstehend näher erläutert wird. Eine Eingangsleitung 66 versorgt den Puffer 64 mit einem Sig nal Vpc von der Sensorelektrode 40, wobei dieses Signal dem Oberflächenpotential des Fotoleiters 14 entspricht. Eine Ausgangsleitung 68 des Puffers 64 liefert dasselbe Potential an die Schutzelektroden 42 und 44. Der Puffer 64 liefert ferner ein Ausgangssignal Vpc/A auf einer Leitung 70 zu einem Aufladesteuerkreis 72 und zu einem Vorspannungskreis 76. Der Aufladesteuerkreis 72, der weiter unten noch näher erläutert wird, liefert an die Elektroden 46, 48 und 50 die Vorspannungspotentiale Vb 1, Vb 2 und Vb 3 auf den Ausgangsleitungen 78, 70 und 82.

Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt der Aufladungs-Regelkreis 72 einen digitalen Komparator 84, der das Potential Vpc/A, welches auf der Leitung 70 von dem Hochspannungspuffer 64 erzeugt wird, mit einem Bezugspotential Vr vergleicht. Der Komparator 84 liefert ein erstes Ausgangssignal für einen Mikrocomputer 88 über eine Leitung 86 (BEREIT) und ein zweites Ausgangssignal an einen Vorwärts/Rückwärts- Steuereingang eines Vorwärts/Rückwärts-Zählers 90. Ein Optokoppler 92 vom Dioden/Transistor-Typ ist mit seiner Anoden an eine Leitung 94 angeschlossen, an der eine Spannung von 8 V anliegt, und mit seiner Kathode an eine von dem Computer 88 ausgehende Leitung 96 (Spannung einstellen). Der Kollektorausgangsanschluß des Opto kopplers 92 ist mit der 8 V-Leitung 94 verbunden, wäh rend der Emitterausgangsanschluß mit dem Takt- bzw. Zähleingang des Zählers 90 verbunden ist. Der Zähler 90 liefert ein paralleles Ausgangssignal an einen Di gital/Analog (D/A)-Wandler 98, welcher seinerseits ein analoges Ausgangssignal Vc an den Steuereingang einer Hochspannungsversorgungseinheit 100 liefert. Die Hoch spannungsversorgung 100, welche vorzugsweise als Kon stantstromquelle ausgebildet ist, liefert ihr Ausgangs signal auf eine Leitung 74, die mit dem Korona-Auflade gerät 20 verbunden ist. Eine Leitung 102 verbindet einen Freigabe-(Enable)Eingang der Hochspannungsversorgungs einheit 100 mit dem Emitterausgangsanschluß eines Opto kopplers 104, dessen Kollektorausgangsanschluß mit der 8 V-Leitung 94 verbunden ist. Der Anodeneingangsan schluß des Optokopplers 104 ist ebenfalls mit der Leitung 94 verbunden, während der Kathodeneingangsan schluß mit einer von dem Computer 88 kommenden Leitung 106 (FREIGABE) verbunden ist.

Ein Interrupt-Eingang (INT) des Mikrocomputers 88 spricht auf einen Trommel-Positionscodierer 162 (in Fig. 1 nicht gezeigt) an, welcher synchron zur Drehung der Trommel 12 Impulse auf eine Leitung 164 liefert. Der Computer 88 empfängt ferner ein Eingangssignal (N-Kopien) von einer vom Benutzer zu betätigenden Wähl einrichtung 308, die beliebig ausgebildet sein kann und an der die Anzahl der gewünschten Kopien eingege ben wird. Ein weiterer Eingang des Computers 88 ist mit einem Druckschalter 278 verbunden, der vom Benutzer kurzfristig geschlossen wird, um einen Kopierzyklus einzuleiten. Der Computer 88 liefert Ausgangssignale auf einer Leitung 218, einer Leitung 232 und Lei tungen 246 bis 248, die zum Trommelantrieb 216, zum Lampentreiber 230 bzw. zum Abtastwagenantrieb 244 führen.

Wie Fig. 2 weiter zeigt, gehört zu der Vorspannungs regelschaltung 76 eine Abtast- und Halte-Schaltung 108 mit einem normalerweise offenen Schalter 110, der über eine Relaiswicklung 114 betätigbar ist. Ein Ende der Wicklung 114 ist mit einer 24 V-Leitung 116 verbunden und das andere Ende mit einer Leitung 118, die von dem Mikrocomputer 88 ausgeht. Wenn die Wicklung 114 aufgrund eines Signals niedrigen Pegels auf der Leitung 118 erregt wird, schließt der Schalter 110 und koppelt damit die Pufferausgangsleitung 70 mit dem Eingang eines Hochspannungsverstärkers 120 und außerdem über einen Speicherkondensator 112 mit Bezugs potential. Die Speisung des Verstärkers 120 erfolgt über eine Leitung 122 mit einer Speisespannung von +500 V. Der Verstärker 120 liefert auf einer Lei tung 124 ein Ausgangspotential Vb. Ein ähnlich wie der Optokoppler 92 ausgebildeter Optokoppler 126 verbindet die Leitung 124 mit der Leitung 78, die mit der ersten Entwicklerelektrode 46 verbunden ist. Der Anodeneingangsanschluß des Optokopplers 126 ist mit einer von dem Mikrocomputer 88 ausgehenden Leitung 144 für die erste Entwicklerelektrode verbunden, während der Kathodeneingangsanschluß mit der 24 V-Leitung 116 verbunden ist. Ein Widerstand 128 verbindet die Lei tung 78 mit dem Verbindungspunkt eines normalerweise geschlossenen Schalters 130 und eines normalerweise offenen Schalters 136. Die Schalter 130 und 136 werden durch Relaiswicklungen 132 bzw. 138 gesteuert, die zwischen der 24 V-Leitung 116 und einer von dem Mikro computer 88 ausgehenden Leitung 142 liegen.

Wenn die Leitung 142 auf dem logischen Pegel "hoch" liegt, bleiben die Relaiswicklungen 132 und 138 im nicht erregten Zustand, und der Schalter 130 verbindet den Widerstand 128 mit einer Leitung 134, die ein nega tives Reinigungspotential Vcl liefert. Andererseits sind die beiden Relaiswicklungen 132 und 138 immer dann erregt, wenn auf der Leitung 142 der logische Pegel "niedrig" liegt, so daß der Schalter 136 den Widerstand 128 mit einer Konstantstromquelle 140 ver bindet. Wenn es erwünscht ist, kann die Stromquelle 140 weggelassen werden. In diesem Fall ist der Konstant strom einfach Null. Immer wenn der Optokoppler 126 durch ein Signal E 1 niedrigen Pegels angesteuert wird, liegt folglich an der Leitung 78, die mit der ersten Entwicklerelektrode 46 verbunden ist, das Vorspannungs potential Vb 1 an. Wenn der Optokoppler 126 nicht ange steuert ist und wenn außerdem die Relaiswicklungen 132 und 138 nicht erregt sind, trägt die Leitung 78 das negative Reinigungspotential Vcl, welches über die Leitung 134 zugeführt wird. Wenn andererseits der Optokoppler 126 angesteuert wird, während die Relais wicklungen 132 und 138 erregt sind, schwimmt die Lei tung 78 auf einem Potential, welches teilweise von der Konstantstromquelle 140 bestimmt wird - Signal SCHWIMMEN.

Eine Zenerdiode 146 verbindet die Leitung 124 mit dem Kollektoranschluß eines Optokopplers 148, dessen Emitter anschluß mit der Leitung 80 verbunden ist, die ihrer seits mit der zweiten Entwicklerelektrode 48 verbunden ist. Ein Widerstand 150 verbindet die Leitung 80 mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Relaisschalter 130 und 136. Der Anodenanschluß des Optokopplers 148 ist mit der Leitung 152 verbunden, über die der Mikro computer 88 das Signal E 2 für die zweite Entwickler elektrode liefert, während der Kathodeneingangsanschluß des Optokopplers 148 mit der 24 V-Leitung 116 verbunden ist. Die Leitung 80 spricht auf die verschiedenen Po tentiale auf den Leitungen 152 und 142 in derselben Weise an, in der die Leitung 78 auf die Potentiale auf den Leitungen 144 und 142 anspricht. Bei Ansteuerung des Optokopplers 148 wird jedoch auf die Leitung 80 ein Po tential bzw. eine Spannung Vb 2 geliefert, welches auf grund des Spannungsabfalls über die Zenerdiode 146 gegenüber der Spannung Vb 1 auf der Leitung 78 ver ringert ist. Die Leitung 80 erhält also ein niedri geres Vorspannungspotential als die Leitung 78, um die Tatsache zu berücksichtigen, daß die entgegenge setzte Ladung von Tonerpartikeln, die sich an der Oberfläche 14 der Trommel 12 absetzen, die Tendenz hat, das Oberflächenpotential zu neutralisieren. Somit ist eine etwas niedrigere Vorspannung erforderlich, damit das System in der gewünschten Weise arbeitet.

Eine zweite Zenerdiode 154 ist mit ihrer Anode mit dem Kollektoranschluß eines Optokopplers 156 verbunden und mit ihrer Kathode mit dem Verbindungspunkt der Zenerdiode 146 und des Optokopplers 148. Der Emitter ausgangsanschluß des Optokopplers 156 ist mit einer Leitung 82 verbunden, die mit der dritten Entwickler elektrode 50 und über einen Widerstand 158 mit dem Verbindungspunkt der Relaisschalter 136,130 verbunden ist. Der Anodeneingangsanschluß des Optokopplers 156 ist mit einer von dem Mikrocomputer 88 ausgehenden Leitung 160 verbunden, auf der das Ansteuersignal E 3 für die dritte Entwicklerelektrode erscheint. Der Kathodeneingangsanschluß des Optokopplers 156 ist mit der 24 V-Leitung 116 verbunden. Die Leitung 82 spricht auf die verschiedenen Potentiale auf den Leitungen 160 und 142 in analoger Weise an wie die Leitungen 78 und 80, mit dem Unterschied, daß das Potential bzw. die Vor spannung Vb 3 auf der Leitung 82 bei angesteuertem Opto koppler 156 gegenüber dem Potential auf der Leitung 80 noch weiter um den Spannungsabfall über der Diode 154 verringert ist, und zwar aus den vorstehend angeführten Gründen.

Wie Fig. 3 zeigt, verbindet in dem Hochspannungspuffer 64 ein 10 MOhm-Widerstand 166 die Zuleitung 66 der Sensorelektrode 40 mit der Gate-Elektrode eines Feld effekttransistors 168. Ein 7,5 MOhm-Widerstand 170 verbindet den Source-Anschluß des FET-Transistors 168 mit dem einen Anschluß eines 6,8 kOhm-Widerstandes 172. Der andere Anschluß des Widerstandes 172 ist mit einem festen Kontakt eines 20 kOhm-Potentiometers 174 verbunden, dessen beweglicher Abgriff mit Bezugs potential verbunden ist. Eine Zenerdiode 176 zwischen Gate- und Source-Elektrode des Transistors 168 schützt diesen vor Schäden, die sich aufgrund einer ungewöhnlich großen Spannungsdifferenz zwischen dem Gate-Potential und dem Source-Potential ergeben könnten. Ein 1 MOhm- Widerstand 178 verbindet die Source-Elektrode des Transistors 168 mit der Leitung 68, die mit den Schutz elektroden 42 und 44 verbunden ist. Die Leitung 68 ver sorgt die Schutzelektroden 42 und 44 als Potential quelle mit relativ geringer Impedanz und isoliert die Sensorelektrode 40 gegen externe Einflüsse, wie z. B. die Pontentiale der Entwicklerelektroden 46,48 und 50.

Eine Leitung 180 verbindet den Verbindungspunkt der Widerstände 170 und 172 mit dem nicht-invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers 182 und mit dem invertierenden Eingang eines zweiten Operations verstärkers 188. Die Operationsverstärker 182 und 188 erhalten ihre Speisespannung aus einer geeigneten Spannungsquelle, beispielsweise über die 24 V-Leitung 116. Ein Kondensator 184 mit einer Kapazität von 0,1 µF und ein Kondensator 186 mit einer Kapazität von 10 µF verbinden die Leitung 116 mit Bezugspotential, um externe Signale auf der Leitung 116 auszufiltern. Das Ausgangssignal eines Verstärkers 182, welches auf der Leitung 70 erscheint, wird auf den invertierenden Eingang desselben zurückgekoppelt, so daß der Opera tionsverstärker als Impedanzwandler mit der Verstär kung 1 arbeitet. Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß der Verstärker 180 auf der Leitung 70 ein Signal Vpc/A liefert, welches dem Eingangs signal Vpc auf der Leitung 66 entspricht, jedoch ent sprechend dem Maßstabsfaktor A heruntergeteilt ist. Ein Widerstand 190, dessen einer Anschluß mit der 24 V-Leitung 116 verbunden ist, liegt mit seinem an deren Anschluß an der Kathode einer Zenerdiode 192 mit einer Durchbruchspannung von 7,5 V, deren Anode geerdet ist. Ein 2,2 MOhm-Widerstand 196 verbindet den Ausgang des Operationsverstärkers 188 mit dessen nicht-invertierendem Eingang. Der Operationsverstärker 188 liefert auf der Leitung 198 ein Ausgangssignal, welches dem Eingangs-Anodenanschluß eines Optokopplers 202, der ähnlich ausgebildet ist wie der Optokoppler 92, über einen Widerstand 200 zugeführt wird.

Eine Leitung 204, an der eine geeignete, hohe Gleich spannung anliegt, ist mit dem einen Anschluß eines 2,7 MOhm-Widerstandes 206 verbunden, dessen anderer Anschluß mit der Kathode einer Zenerdiode 208 ver bunden ist. Ein zweiter, 2,7 MOhm-Widerstand 210 verbindet die Anode der Zenerdiode 208 mit Erde. Die Zenerdiode 208 und der Fototransistor des Optokopplers bilden parallele Pfade zwischen Gate- und Source- Elektrode eines zweiten Feldeffekttransistors 212. Der Transistor 212 ist mit seiner Drain-Elektrode über einen 82 kOhm-Widerstand 214 mit der auf einer hohen Gleichspannung liegenden Leitung 204 verbunden und mit seiner Source-Elektrode direkt mit der Drain- Elektrode des Transistors 168.

Wie aus Fig. 4 und 6 deutlich wird, führt der Mikro computer 88 beim Beginn eines Kopierzyklus (Schritt 280) zunächst eine einleitende Operation durch (Schritt 282), in deren Verlauf die Signale FREIGABE, SPANNUNGS- EINSTELLUNG, ABTASTEN und E 1 bis E 3 (Ansteuersignale für die Entwicklerelektroden) auf "1" gesetzt werden, während das Signal "SCHWIMMEN" auf der Leitung 142 auf "0" gesetzt wird. Gleichzeitig setzt der Mikro computer 88 eine interne Flagge "KOPIEREN" auf "0" während er einen internen Zykluszähler (nicht separat dargestellt) auf NULL setzt. Weiterhin wird der Zähler 90 zurückgesetzt und sämtliche elektrischen Schalt kreise, die von dem Computer 88 gesteuert werden, wer den in den Zustand "AUS" geschaltet. Im Anschluß an diese einleitende Operation tritt der Computer 88 in einen Wartezustand ein (Schritt 284), in dem er da rauf wartet, daß die Bedienungsperson durch Schließen des Schalters 278, der mit einem Eingang des Computers 88 verbunden ist, den Befehl "DRUCKEN" erzeugt. Nach Empfang des Befehls "DRUCKEN" zum Zeitpunkt To erzeugt der Computer 88 auf der Leitung 218 ein Signal "DRUM" (Schritt 286), durch welches der Antrieb der Trommel 12 zu einer Drehbewegung eingeleitet wird. Gleichzeitig erzeugt der Computer 88 das einen niedrigen Pegel auf weisende Freigabesignal auf der Leitung 106, wodurch die Hochspannungsquelle 100 freigegeben wird, die mit dem Corona-Aufladegerät 20 verbunden ist (Schritt 288).

Anschließend tritt der Computer 88 in eine Schleife (Schritte 290 und 292) ein, in der er eine Folge 258 von regelmäßig getakteten Spannungsimpulsen niedrigen Pegels auf der Leitung 98 erzeugt, um den Zählerstand des Zählers 90 periodisch schrittweise zu erhöhen und damit auch die Höhe der Ladung, auf die das Corona- Ladegerät 20 den angrenzenden Teil des Fotoleiters 14 auflädt. Das Potential Vcor, welches an das Corona- Ladegerät 20 angelegt wird, steigt also, beginnend mit dem Zeitpunkt To, stufenförmig gemäß der Kurve 254 an, wenn der Befehl "DRUCKEN" empfangen wird, und zwar synchron mit den Spannungseinstellimpulsen, die von dem Computer 88 erzeugt werden. Zum Zeitpunkt T 1 ist die Corona-Spannung Vcor auf einen solchen Pegel ange stiegen, daß die Ausgangsspannung Vpc/A des Hochspan nungspuffers 64 gleich dem Bezugspotential Vr ist. Wenn dies eintritt, ändert sich der Pegel des "BEREIT"- Signals 256 auf der Ausgangsleitung 86 des Komparators 84 von "1" nach "0", so daß der Zähler 90 nunmehr bei nachfolgenden Spannungseinstellimpulsen auf der Lei tung 96 abwärts zählt. Bei Eintreffen eines solchen "BEREIT"-Signals (Schritt 292) erzeugt der Computer 88 eine vorgegebene Anzahl von zusätzlichen Spannungs einstellimpulsen, so daß der Zähler 90 abwärts zählt und folglich das auf der Leitung 74 an das Corona- Ladegerät 20 gelieferte Potential Vcor schrittweise verringert wird. Diese schrittweise Verringerung er folgt, weil - wie dies in Fig. 1 gezeigt ist - die Sensorelektrode 40 gegenüber dem Corona-Ladegerät 20 bezüglich der Achse der Trommel 12 um einen Winkel α versetzt ist. Folglich hat der Zähler 90 aufgrund der Impulse auf der Leitung 96 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Komparator 84 feststellt, daß das Corona-Ladegerät 20 die Oberfläche des Fotoleiters 14 auf den richtigen Pegel auflädt, schon weitergezählt. Das nachfolgende Abwärtszählen unter Steuerung durch den Computer 88 (Schritt 294) dient einfach der Kompensation für die systembedingte Spannungsüberhöhung. Zu einem Zeit punkt T 2 ist das Corona-Potential Vcor aufgrund der Rückwärtszählimpulse auf den Wert gebracht, der am Ausgang des Komparators 84 zu dem Signal "BEREIT" führte.

Im Anschluß an das Abwärtszählen fragt der Computer 88 die Wähleinrichtung 308 ab, welche von der Bedie nungsperson betätigt wird, um die Anzahl der gewünschten Kopien einzugeben (Schritt 296). Anschließend liefert der Computer 88, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, für das Signal "SCHWIMMEN" auf der Leitung 142 einen hohen Pegel, um die Vorspannungssteuerschaltung 76 zu veran lassen, den Elektroden 46,48 und 50 ein negatives Rei nigungspotential zuzuführen. Gleichzeitig setzt der Computer 88 die Flagge "KOPIEREN" auf "1" (Schritt 298).

Der Abtastteil des Kopierzyklus wird in Abhängigkeit von Interrupt-Eingangssignalen gesteuert, die von einem Positionscodierer 162 synchron mit der Drehung der Trommel 12 auf eine Weise erzeugt werden, die nach stehend noch beschrieben wird. Im Anschluß an den Ab tastteil des Kopierzyklus wird die Flagge "KOPIEREN" wieder auf "0" gesetzt. Wenn der Computer 88 fest stellt, daß die Flagge "KOPIEREN" auf "0" zurück gesetzt ist (Schritt 300), wartet er auf ein vorge gebenes Zeitintervall (Schritt 302) und schaltet die elektrischen Schaltkreise aus (Schritt 304), ehe er zum Anfang des Hauptprogramms (Start = Schritt 280) zurückkehrt (Schritt 306), um den nächsten Kopier zyklus vorzubereiten.

In Fig. 7 und 8 sind die Interrupt-Unterprogramme als Flußdiagramme dargestellt, die vom Computer 88 in Ab hängigkeit von aufeinanderfolgenden Impulsen durchge führt werden, die von einem Trommel-Positionscodierer 162 geliefert werden. Wie aus Fig. 6 deutlich wird, prüft der Computer 88 beim Eintreten in das Interrupt- Programm (Schritt 310) die interne Flagge "KOPIEREN", um festzustellen, ob diese auf "1" gesetzt ist, was anzeigt, daß der Abtastteil bzw. die Abtastphase des Kopierzyklus stattfindet (Schritt 312). Wenn die Flagge "KOPIEREN" nicht auf "1" gesetzt ist, verläßt der Computer 88 das Interrupt-Programm (314) und kehrt am Punkt der Unterbrechung in das Hauptprogramm zurück. Wenn die Flagge "KOPIEREN" auf "1" gesetzt ist, schaltet der Computer 88 einen internen Zähler (nicht gezeigt) fort, der der zeitlichen Steuerung des Abtast zyklus dient (Schritt 316). Der Computer 88 fragt dann den internen Zykluszähler ab, um festzustellen, welche Operationen (falls überhaupt derartige Operationen durch zuführen sind) bei diesem Durchlauf durch das Interrupt- Programm auszuführen sind. Wenn der Zähler einen Zähler stand t 1 erreicht hat (Schritt 318) - vgl. Fig. 5 - liefert der Computer 88 geeignete Signale 260 und 262 (Fig. 6) auf den Leitungen 232 und 106, um die Belich tungslampe 228 und das Corona-Ladegerät 20 zu betätigen (Schritt 320). Wenn der Zählerstand bei einem nach folgenden Durchgang durch das Interrupt-Programm den Zählerstand t 2 erreicht (Schritt 324), dann liefert der Computer 88 auf der Leitung 246 ein Signal 264 an den Abtastwagenantrieb 244, um den Vorwärtslauf der Abtastwagen 226 und 238 einzuleiten (Schritt 326).

Zu dem Zeitpunkt, zu dem der interne Zähler einen Zählerstand t 3 erreicht (Schritt 328) hat sich der Fotoleiter 14 so weit weitergedreht, daß das vordere Ende des latenten Ladungsbildes sich in der Nähe der Sensorelektrode 40 befindet. Zu diesem Zeitpunkt lie fert der Computer 88 ein Signal niedrigen Pegels 274 auf die Abtastleitung 118, um den Verstärker 120 mit der Ausgangsspannung des Puffers 64 zu versorgen (Schritt 330). Bei einem Zählerstand von t 4 (Schritt 332) ist das latente Ladungsbild in eine Position un mittelbar hinter der ersten Entwicklerelektrode 46 vorgerückt. Der Computer 88 liefert dann ein Signal 268 niedrigen Pegels auf der E 1-Leitung 144, um den Optokoppler 126 zu veranlassen, eine positive Vor spannung an die Leitung 78 zu legen. Der Verstärker 120 ist vorzugsweise so eingestellt, daß er an die Leitung 78 eine Vorspannung Vb 1 anlegt, welche um einen vorgegebenen Betrag von beispielsweise 80 V höher ist als das (von der Sensorelektrode) erfaßte Potential Vpc der Oberfläche des Fotoleiters 14. Bei einem Zählerstand t 5 des Kopierzyklus ist die Vorder kante des latenten Ladungsbildes auf dem Fotoleiter 14 etwas über die Sensorelektrode 40 vorgerückt (Schritt 336). Der Computer 88 legt daraufhin erneut ein Signal hohen Pegels an die Sample- und -Hold- Schaltung 108, um den Signalpegel zu halten, der in diesem Moment an dem Verstärker 120 anliegt (Schritt 338). Zu einem noch späteren Zeitpunkt des Kopier zyklus, wenn der Zähler einen Zählerstand von t 6 er reicht (Schritt 340), ist die Vorderkante des latenten Ladungsbildes bis zu einem Punkt unmittelbar hinter der zweiten Entwicklerelektrode 48 vorgerückt (Schritt 340). Zu diesem Zeitpunkt liefert der Computer 88 ein Signal 270 niedrigen Pegels (E 2) auf die Leitung 152, um den Optokoppler 148 zu veranlassen, an die Leitung 80 zu der Entwicklerelektrode 48 eine positive Vor spannung Vb 2 anzulegen (Schritt 342). Zu einem noch späteren Zeitpunkt des Abtastzyklus, wenn der Zähler einen Zählerstand von t 7 erreicht (Schritt 344), lie fert der Computer 88 ein Signal 272 niedrigen Pegels (E 3) an die Leitung 160, um den Optokoppler 156 zu veranlassen, der Entwicklerelektrode 50 auf der Lei tung 82 eine positive Vorspannung Vb 3 zuzuführen (Schritt 346).

Wenn der Computer 88 einen Zählerstand von t 8 feststellt (Schritt 348), sind die Abtastwagen 326 und 328 bis in ihre Endstellungen 226′ und 238′ vorgerückt, die in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet sind. Zu diesem Zeit punkt liefert der Computer 88 ein Signal 266 hohen Pe gels an die Leitung 248, um die Laufrichtung der Ab tastwagen 226 und 238 umzukehren, und außerdem geeigne te Signale auf den Leitungen 232 und 106, um die Be lichtungslampe 28 und das Corona-Ladegerät 20 abzu schalten (Schritt 350).

Wenn der Zykluszähler einen Zählerstand von t 9 er reicht (Schritt 352) hat die Hinterkante des latenten Ladungsbildes aus dem Fotoleiter 14 gerade die erste Entwicklerelektrode 46 verlassen. Wenn dies geschieht, legt der Computer 88 erneut ein Signal hohen Pegels an die Leitung 144 (Schritt 354). Dies hat zur Folge, daß die Leitung 78 die Elektrode 46 nunmehr mit dem negativen Reinigungspotential Vcl von der Leitung 134 versorgt. Kurz danach hat die Hinterkante des Ladungs bildes auf der Oberfläche des Fotoleiters 14 beim Zählerstand t 10 (Schritt 356) auch die zweite Ent wicklerelektrode 48 passiert. Der Computer 88 legt daraufhin ein Signal hohen Pegels an die Leitung 152, um zu veranlassen, daß die Leitung 80 ein entsprechen des Reinigungspotential von der Leitung 134 an die zweite Entwicklerelektrode 48 legt (Schritt 358). Zu einem späteren Zeitpunkt, wenn der Zeitgeber einen Zählerstand von t 11 erreicht (Schritt 360), sind die Abtastwagen 226 und 238 in ihre Ausgangsposition zu rückgekehrt, die in Fig. 1 in ausgezogenen Linien ge zeigt sind. Zu diesem Zeitpunkt desaktiviert der Computer 88 den Abtastwagenantrieb 216 (Schritt 362). Bei einem Zählerstand von t 12 (Schritt 364) hat die Hinterkante des Ladungsbildes auf der Oberfläche des Fotoleiters 14 die dritte Entwicklerelektrode 50 pas siert. Wenn dies eintritt, liefert der Computer 88 an die Leitung 160 ein Signal hohen Pegels, um die Lei tung 82 zu veranlassen, an die dritte Entwicklerelek trode 50 ein negatives Reinigungspotential von der Leitung 134 anzulegen (Schritt 366).

Wenn der Zähler einen Zählerstand von t 13 am Ende eines laufenden Abtastzyklus erreicht (Schritt 368) setzt der Computer 88 den internen Zähler zurück und verringert die Anzahl der noch zu fertigenden Kopien um 1 (Schritt 370). Der Computer 88 prüft dann, ob noch weitere Kopien anzufertigen sind (Schritt 372). Wenn noch weitere Kopien anzufertigen sind, steigt der Computer an diesem Punkt einfach aus dem Interrupt- Unterprogramm aus (Schritt 376). Wenn keine weiteren Kopien zu machen sind, setzt der Computer die Flagge "KOPIEREN" auf "0" (Schritt 374), ehe er das Inter rupt-Programm verlässt. Durch Zurücksetzen der Flagge "KOPIEREN" verhindert der Computer 88 die weitere Durchführung des Interrupt-Unterprogramms (Schritt 312) und zeigt dem Hauptprogramm an (Schritt 300), daß sich der Kopierzyklus in seiner Abschlußphase befindet.

Während vorstehend die Verwendung eines Mehrzweck- Mikrocomputers beschrieben wurde, der in spezieller Weise programmiert ist, um das beschriebene System zu steuern, sieht der Fachmann, daß die Steuerung des Systems auch nach anderen geeigneten Programmen oder unter Verwendung anderer Bauteile erfolgen kann. Bei spielsweise könnte anstelle des Mikrocomputers eine spezielle digitale Logik verwendet werden. Ferner be stünde die Möglichkeit, den zeitlichen Ablauf der Ko pierzyklen ohne das Arbeiten mit Interrupt-Eingangs signalen zu realisieren.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die der Erfindung zugrunde liegenden Ziele erreicht werden. Durch Verwendung einer einzigen Sensorelektrode zum Messen des Potentials von nicht belichteten und voll belichteten Teilen des Fotoleiters zu unterschied lichen Zeitpunkten ergibt sich die Möglichkeit, sowohl das Ladepotential als auch die Vorspannungspotentiale eines elektrofotografischen Kopiergeräts zu regeln, ohne daß das System zu komplex oder zu teuer würde. Durch Aufladen des Fotoleiters in einem zunehmend stärkeren Maße zu Beginn des Kopierzyklus wird ferner die Steuerung bzw. die Regelung vereinfacht. Durch Er fassen des Potentials des Fotoleiters durch eine Schicht der schwach leitfähigen Flüssigkeit hindurch anstelle einer Messung über einen Luftspalt hinweg werden Ungenauigkeiten der Meßergebnisse ferner ver ringert oder vermieden. Durch Staffeln der Steuerzyklen für die Entwicklerelektroden wird schließlich zwischen den einzelnen Abtastvorgängen bei vorgegebener Kopier geschwindigkeit die Zeit verlängert, die für die Rei nigung der einzelnen Elektroden verfügbar ist.

Schließlich wird aus der vorstehenden Beschreibung deutlich, daß gewisse Einzelheiten und Unterkombina tionen auch für sich allein nützlich sein können, wo bei dem Fachmann zahlreiche Möglichkeiten für Ände rungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müßte.

Claims

1. Vorrichtung, insbesondere Kopiergerät, gekennzeich net durch die Kombination folgender Merkmale:

Es ist ein Fotoleiter (14) mit einer Oberfläche vor gesehen, welche für das Tragen einer elektrostati schen Ladung geeignet ist;

es sind Aufladeeinrichtungen (20) zum elektrostati schen Aufladen der Oberfläche des Fotoleiters (14) vorgesehen;

es sind Belichtungseinrichtungen (220) vorgesehen, um die geladene Oberfläche einem Muster aus hellen und dunklen Bereichen auszusetzen, um darauf ein la tentes elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen;

es sind Entwicklungseinrichtungen mit einer Entwickler elektrode (46, 48, 50) vorgesehen;

es sind Sensoreinrichtungen (40) vorgesehen, um das Potential der geladenen Oberfläche zu erfassen;

es sind Regeleinrichtungen (72) vorgesehen, welche auf die Sensoreinrichtungen (40) ansprechen, um die Aufla deeinrichtungen (20) zu steuern;

es sind Vorspannungserzeugungseinrichtungen (76) zum Erzeugen einer Vorspannung (Vb 1, Vb 2, Vb 3) für die Entwicklerelektrode (46, 48, 50) vorgesehen; und

es sind weitere Regeleinrichtungen (76) vorgesehen, welche auf die Sensoreinrichtungen (40) ansprechen, um die die Vorspannungserzeugungseinrichtungen (76) zu steuern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotoleiter (14) längs eines Weges nacheinan der an den Aufladeeinrichtungen (20), den Belichtungs einrichtungen (220) und der Entwicklerelektrode (46, 48, 50) vorbeibewegt wird und daß die Sensoreinrich tungen (40) längs dieses Weges zwischen den Belich tungseinrichtungen (220) und der Entwicklerelektrode (46, 48, 50) angeordnet sind.

3. Vorrichtung, insbesondere Kopiergerät, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

es sind Belichtungseinrichtungen (220) vorgesehen, um einen Teil der geladenen Oberfläche einem Muster aus hellen und dunklen Bereichen auszusetzen, um darauf ein latentes, elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen, während ein anderer Teil der geladenen Oberfläche unbelichtet bleibt;

es sind Entwicklungseinrichtungen mit einer Entwick lerelektrode (46, 48, 50) vorgesehen;

es sind Vorspannungserzeugungseinrichtungen (76) zum Er zeugen einer Vorspannung (Vb 1, Vb 2, Vb 3) für die Ent wicklerelektrode (46, 48, 50) vorgesehen;

es sind Antriebseinrichtungen vorgesehen, um den Fotolei ter (14) längs eines Weges nacheinander an den Auflade einrichtungen (20), den Belichungseinrichtungen (220) und der Entwicklerelektrode (46, 48, 50) vorbeizubewegen;

längs des Weges sind zwischen den Belichtungseinrichtungen (220) und der Entwicklerelektrode (46, 48, 50) Sensorein richtungen (40) vorgesehen, um das Potential der geladenen Oberfläche zu erfassen;

es sind erste Abtasteinrichtungen (84) vorgesehen, um die Sensoreinrichtungen (40) abzutasten, während sich der nichtbelichtete Teil der geladenen Oberfläche an den Sen soreinrichtungen (40) vorbeibewegt;

es sind Regeleinrichtungen (72) vorgesehen, welche auf die ersten Abtasteinrichtungen (84) ansprechen, um die Aufla deeinrichtungen (20) zu steuern;

es sind zweite Abtasteinrichtungen (108, 120) zum Abtasten der Sensoreinrichtungen (40) während der Zeit vorgesehen, in der der belichtete Teil der Oberfläche an den Sensorein richtungen (40) vorbeiläuft, und es sind weitere Regel einrichtungen (76) vorgesehen, die auf die zweiten Ab tasteinrichtungen (108, 120) ansprechen, um die Vorspan nungserzeugungseinrichtungen (76) zu steuern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtungen eine Sensorelektrode (40) um fassen, daß die Sensorelektrode (40) und die Entwickler elektrode (46, 48, 50) angrenzend an den Fotoleiter (14) angeordnet sind, wobei jeweils ein Zwischenraum zwi schen der Elektrode (40, 46, 48, 50) und dem Fotolei ter (14) vorgesehen ist, und daß die Entwicklungsein richtungen Zuführeinrichtungen zum Zuführen eines flüs sigen Entwicklers zu den Zwischenräumen umfassen.

5. Vorrichtung, insbesondere Kopiergerät, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

Es ist ein Fotoleiter (14) mit einer Oberfläche vorge sehen, welche für das Tragen einer elektrostatischen Ladung geeignet ist;

es sind Belichtungseinrichtungen (220) vorgesehen, um die geladene Oberfläche einem Muster aus hellen und dunklen Bereichen auszusetzen, um darauf ein latentes elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen;

es sind Entwicklungseinrichtungen zum Aufbringen einer Entwicklerflüssigkeit auf das latente Ladungsbild und zum Entwickeln desselben vorgesehen;

es ist eine Sensorelektrode (40) vorgesehen, die an grenzend an den Fotoleiter (14) angeordnet ist, wobei sich zwischen den beiden Bauteilen (14, 40) ein Zwi schenraum befindet und wobei die Sensorelektrode (40) bezüglich der Entwicklungseinrichtungen derart ange ordnet ist, daß die Entwicklerflüssigkeit diesen Zwi schenraum füllt; und

es sind Regeleinrichtungen vorgesehen, welche auf die Sensorelektrode (40) ansprechen, um die Aufladeein richtungen (20) zu steuern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtungen eine Entwicklerelek trode (46, 48, 50) umfassen und daß der Fotoleiter (14) längs eines Weges nacheinander an den Auflade einrichtungen (20), den Belichtungseinrichtungen (220) und der Entwicklerelektrode (46, 48, 50) vor beibewegt wird und daß die Sensorelektrode (40) längs dieses Weges zwischen den Belichtungseinrichtungen (220) und der Entwicklerelektrode (46, 48, 50) ange ordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtungen eine Entwickler elektrode (46, 48, 50) umfassen und daß Vorspannungs erzeugungseinrichtungen (76) zum Erzeugen einer Vor spannung (Vb 1, Vb 2, Vb 3) für die Entwicklerelektrode (46, 48, 50) sowie Regeleinrichtungen (76) vorgesehen sind, welche auf die Sensorelektrode (40) ansprechen, um die Vorspannungserzeugungseinrichtungen (76) zu steuern.

8. Vorrichtung, insbesondere Kopiergerät, gekennzeich net durch die Kombination folgender Merkmale:

Es ist ein Fotoleiter (14) mit einer Oberfläche vorgese hen, welche für das Tragen einer elektrostatischen Ladung geeignet ist;

es sind Antriebseinrichtungen vorgesehen, um den Fotoleiter (14) längs eines Weges zu bewegen;

es sind Aufladeeinrichtungen (20) vorgesehen, die an einer ersten Stelle längs des Weges angeordnet sind, um die Oberfläche des Fotoleiters (14) auf einen kontrollier baren Wert aufzuladen;

es sind Änderungseinrichtungen (90) vorgesehen, durch die der Grad der Aufladung fortlaufend veränderbar ist;

es sind Sensoreinrichtungen (40) vorgesehen, die an einer zweiten in Bewegungsrichtung des Fotoleiters (14) hinter der ersten Stelle liegenden Stelle angeordnet sind, um das Oberflächenpotential des Fotoleiters (14) zu erfassen; und

es sind Sperreinrichtungen (84, 88) vorgesehen, welche auf die Sensoreinrichtungen (40) ansprechen, um die Änderungseinrichtungen zu sperren.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Aufladung durch die Änderungseinrich tungen (90) erhöhbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Aufladung durch die Änderungsein richtungen, ausgehend von NULL erhöhbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtungen (84, 88) Vergleichsein richtungen (84) zum Vergleichen des Oberflächenpoten tials mit einem Bezugspotential (Vr) umfassen sowie Einrichtungen (88), welche auf die Vergleichseinrich tungen (84) ansprechen, um die Änderungseinrichtungen (90) zu sperren.

12. Vorrichtung, insbesondere Kopiergerät, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

es sind Antriebseinrichtungen vorgesehen, um den Foto leiter (14) mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit längs eines Weges zu bewegen;

es sind Aufladeeinrichtungen (20) vorgesehen, die an einer ersten Stelle längs des Weges angeordnet sind, um die Oberfläche des Fotoleiters (14) auf einen kontrol lierbaren Wert aufzuladen;

es sind Speichereinrichtungen (90) zum Speichern eines Zählerstandes sowie Einrichtungen (88, 92) zum periodi schen Erhöhen des Zählerstandes vorgesehen;

es sind Aufladeeinrichtungen (20) vorgesehen, mit deren Hilfe der Grad der Aufladung in Abhängigkeit von dem Zählerstand steuerbar ist;

es sind Sensoreinrichtungen (40) vorgesehen, die an einer zweiten, in Bewegungsrichtung des Fotoleiters (14) hinter der ersten Stelle liegenden Stelle angeord net sind, um das Oberflächenpotential des Fotoleiters (14) zu erfassen;

es sind Vergleichseinrichtungen (84) vorgesehen, um das Oberflächenpotential mit einem Bezugspotential (Vr) zu vergleichen; und

es sind Sperreinrichtungen (88, 92) vorgesehen, welche auf die Vergleichseinrichtungen (84) ansprechen, um die Fortschalteinrichtungen für die Erhöhung des Zäh lerstandes zu sperren.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortschalteinrichtungen (88, 92) den Zähler stand in dem Zeitintervall, welches einen Punkt des Fotoleiters (14) benötigt, um sich von der ersten Stelle zu der zweiten Stelle zu bewegen, um einen vor gegebenen Betrag erhöhen, und Korrektureinrichtungen umfassen, die auf die Vergleichseinrichtungen (84) an sprechen, um den Zählerstand schrittweise um den vor gegebenen Betrag zu verringern.

14. Vorrichtung, insbesondere Kopiergerät, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

es sind Antriebseinrichtungen vorgesehen, um den Foto leiter (14) längs eines Weges zu bewegen;

es sind Aufladeeinrichtungen (20) vorgesehen, um die Oberfläche des Fotoleiters (14) aufzuladen;

es sind Belichtungseinrichtungen (220) vorgesehen, um die geladene Oberfläche einem optischen Abbild eines Originals auszusetzen, um so ein latentes elektrosta tisches Ladungsbild zu erzeugen;

es sind Entwicklungseinrichtungen vorgesehen, welche mehrere Entwicklerelektroden (46, 48, 50) umfassen, um das latente Ladungsbild zu entwickeln, wobei die Elektroden (46, 38, 50) an zugeordneten, im Abstand voneinander befindlichen Stellen längs des Weges ange ordnet sind;

es sind Versorgungseinrichtungen (120) vorgesehen, um den Entwicklerelektroden (46, 48, 50) ein Potential (Vb 1, Vb 2, Vb 3) einer ersten Polarität zuzuführen; und

es sind zusätzliche Versorgungseinrichtungen (140) vor gesehen, um den Entwicklerelektroden (46, 48, 50) während zugeordneter vorgegebener Zeitintervalle, die entsprechend dem jeweiligen Abstand der Elektroden (46, 48, 50) längs des Weges gestaffelt sind, ein Po tential (Vcl) entgegengesetzter Polarität zuzuführen.