DE2640802C2 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannung mit hochfrequentem Anteil für die Übertragung von Ladungsbildern in einem Farbkopiergerät - Google Patents

Description

a) einen wechselspannungsgespeisten Oszillatorkreis mit einem Transformator (140),

b) dessen Sekundärwicklung über einen mit den verschiedenen Ladungsbildern synchronisierten Schalter (144) mit einer von mehreren Reihenschaltungen aus veränderlichen Widerständen (145—148) und veränderlichen Kondensatoren (149—152) verbindbar ist, und durch

c) Dioden (153—156), die jeweils einerseits an den Verbidungspunkt zwischen einem Widerstand (145—i48) und dem zugehörigen Kondensator (149—152) und andererseits an einen Ausgang (158) angeschlossen sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für ein Farbkopiergerät mit einem Farbfilter (104) zur Erzeugung der verschiedenen rarbauszugbilder, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (144) mit der Verschiebung des Farbfilter: (104) synchronisiert ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für ein Farbkopier7erät mit mehreren, den verschiedenen Farben zugeordneten Entwicklerbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß \ier Sch-Jter (104) mit der Bewegung der Entwicklet behälter (118, 119, 120, 121) in die Arbeitslage synchronisie.. ist

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Farbauszugbild eine Reihenschaltung aus veränderlichen Widerständen (145—148) und veränderlichen Kondensatoren (149—152) vorgesehen ist

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wechselspannungsgespeiste Oszillatorkreis einen Transistor (137) aufweist, dessen Kollektor über eine Drosselspule (138) mit der Primärwicklung des Transformators (140) verbunden ist.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannung mit hochfrequentem Anteil für die Übertragung von verschiedenen, jeweils unterschiedlichen Farbauszugbildern entsprechenden Ladungsbildern in einem Farbkopiergerät.

Aus der DE-OS 17 72 456 ist ein elektrophotographisches Kopiergerät zur Herstellung von Schwarz/Weiß-Kopien einer Vorlage bekannt, bei dem die Übertragung des Tonerbildes in einem Übertragungsfeld mit einer Hochfrequenz- und einer Gleichstromkomponente erfolgt. Die beschriebene Schaltungsanordnung ist jedoch für den Einsatz in einem Farbkopiergerät nicht geeignet.

Weiterhin geht aus der DE-OS 23 10 423 ein elektrophotographisches Kopiergerät hervor, bei dem die Übertragung des Ladungsbildes auf ein Bildempfangsmaterial mittels eines Wechselfeldes erfolgt. Dieses Prinzip kann auch bei einem Farbkopiergerät eingesetzt werden, wie mehr beiläufig erwähnt wird. Genauere Angaben über die zugehörige Schaltungsanordnung für die Erzeugung dieses Wechselfeldes werden nicht gemacht.

In der DE-OS 20 27 580 wird darauf hingewiesen, daß sich bei einem Farbkopiergerät durch eine Variation der Übertragungsspannung eine optimale Übertragung des Ladungsbildes auf ein Bildempfangsmaterial erreichen läßt.

Schließlich geht aus der DE-OS 23 65 077 noch ein Farbkopiergerät hervor, das zwei Aufladungseinrichtungen enthält, und zwar einmal die übliche Einrichtung zur Aufladung der photoleitfähigen Oberfläche vor der bildmäßigen Belichtung sowie eine zweite Aufladungsvorrichtung, die sich oberhalb der Übertragungswalze befindet und nachteilige Auswirkungen auf die Bildung des nächsten Tonerbildes, die das Restpotential des Bildempfangsmaterials sonst auf die Erzeugung des Tonerbildes haben könnte, verringern soll. Diese Aufladungseinrichtung dient also nur zur Aufladung des Bildempfangsmaterials, erfüllt also während der eigentlichen Übertragung keinerlei Funktion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannung der angegebenen Gattung zu schaffen, die bei geringem schaltungstechnischen Aufwand die Lieferung einer Gleichspannung mit dem jeweils geeigneten, hochfrequenten Anteil für die Übertragung der verschiedenen Ladungsbilder ermöglicht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unieransprüchen zusammengestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß eine Schaltungsanordnung mit dem beanspruchten Aufbau Gleichspannungen mit hochfrequentem Anteil erzeugen kann, die optimal dem jeweils zu übertragenden Ladungsbild angepaßt sind, da bei verschiedenen Farben bestimmte Tonstufen und damit bestimmte Dichten ausgeprägter sind als bei anderen Farben. Auf diese Weise läßt sich die Farbqualität des Tonerbildes im Vergleich mit den herkömmlichen Schaltungsanordnungen verbessern, bei denen eine soiehe exakte Abstimmung nicht möglich war. Bei Bedarf, beispielsweise bei Wartungsarbeiten, läßt sich die jeweils erzeugte Frequenz problemlos verändern, indem die Widerstände und/oder Kondensatoren verstellt werden. Die Umftellung auf die einzelnen Ladungsbilder erfolgt selbsttätig über den mit der Sekundärwicklung des Transformators verbundenen Schalter, so daß eine sehr exakte Synchronisation der verschiedenen Spannungen gewährleistet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Grundaufbau eines Farbkopiergerätes.
Fig. 2 ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannung mit hochfrequentem Anteil für das Farbkopiergerät nach Fig. 1.

Fig.3 die Wellenformen des Ausgangssignais der Schaltungsanordnung nach F i g. 2, und

Fig.4 in Kurvenform die Beziehung zwischen der Dichte der Vorlage und der Dichte der Kopie für vcrschiedenc Entwicklerfarben, wenn eine Gleichspannung mit hochfrequentem Anteil an die Übertragungselektrode angelegt wird, wobei

F i g. 4(A) sich auf gelben Entwickler.

2b 40 802

F i g. 4(B) auf purpurroten Entwickler, F i g. 4(C) auf blauen Entwickler, und F i g. 4(D) auf schwarzen Entwickler beziehen.

F i g. 1 zeigt ein elektrophotographisches Farbkopiergerät Eine zu kopierende Vorlage 101 ist so angeordnet daß sie von zwei Lichtquellen 102 und 103 kurzzeitig belichtet werden kann; die an der Vorlage 101 reflektierten Lichtstrahlen werden von einem Farbfilter 104 durchgelassen und über eine Linse 105 auf eine photo-Ieitfähige, filmartige Oberfläche 106 fokussiert. Das Filter 104 trennt die Lichtstrahlen in verschiedene, jeweils den einzelnen Farbkomponenten zugehörige Teilstrahlen auf. Die beiden Enden des bandförmigen Aufzeichnungsträgers 106 sind an zwei Trommeln 107 und 108 befestigt; auf die Trommel 108 kann ein Stück des Aufzeichnungsbandes 106 mit einer Länge, die mindestens gleich der Länge der Vorlage 101 ist, gewickelt werden.

Bei einer Drehung der Trommeln 107 und 108 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn wird der Aufzeichnungsträger 106 zunächst auf seiner ganzen Oberfläche mittels einer Aufladungseinrichtung 109 elektrostatisch aufgeladen, bevor er in die Belichtungslage kommt; in der Belichtungslage wird der Aufzeichnungsträger 106 mit den Lichtstrahlen von der Linse 105 belichtet, wodurch ein zugehöriges, der Vorlage 101 entsprechendes, elektrostatisches, latentes Ladungsbild dieser Vorlage entsteht Anschließend werden die Trommeln 107 und 108 im Uhrzeigersinn gedreht, um den Aufzeichnungsträger 106 in die Übertragungslage zu bringen. Durchläuft nun der Aufzeichnungsträger 106 den Berührungsspalt zwischen der Trommel 108 und einer Übertragungstrommel 110, so kommt er nacheinander längs einer Geraden mit einem blattförmigen Bildempfangsmaterial 111 in Berührung, so daß das jeweilige Ladungsbild übertragen wird. Dieses Bildempfangsmaterial 111 weist ein dielektrisches Material auf.

Das restliche, auf dem Aufzeichnungsträger 106 zurückgebliebene Ladungsbild wird mittels einer Entladungslampe 159 entfernt

Der Aufzeichnungsträger 106 wird zwischen der Belichtungs- uH der Übertragungslage hin- und herbewegt, wenn die Trommeln 107 und 108 in den erwähnten, entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. Das Filter 104 erzeugt die verschiedenen, den Grundfarben entsprechenden Farbauszugbilder der Vorlage, wodurch die entsprechenden Ladungsbilder gebildet werden. Die verschiedenen Ladungsbilder der Vorlage werden nacheinander lagegetreu auf das blattförmige Bildempfangsmaterial 111 übertragen.

Mittels einer Schaltungsanordnung 112 wird eine Gleichspannung mit hochfrequentem Anteil während der Übertragung der entsprechenden Ladungsbilder an die leitende Schicht des Aufzeichnungsträgers 106 angelegt, nämlich einmal an den Aufzeichnungsträger 106 und zum anderen über die Übertragungstrommel 110 an den Aufzeichnungsträger 111, wodurch sich eine optimale Übertragung der verschiedenen Ladungsbilder ergibt. Die Schaltungsanordnung 112 wird über eine Steuerschaltung 113 angesteuert, so daß die entsprechende Gleichspannung mit hochfrequentem Anteil für jedes, einem bestimmten Farbauszugbild entsprechendes Ladungsbild an den Aufzeichnungsträger 106 angelegt wird.

Die Aufladungseinrichtung 109 empfängt eine Hochspannung von einer Hochspannungsquelle 114. Das blattförmige Bildempfangsmaterial 111 wird von einer Rolle 115 aus zugeführt und mittels einer Schneideinrichtung 116 auf ein Blatt vorgegebener Länge geschnit ten. Ein Blatt mit der jeweiligen Länge wird durch die Klemmeinrichtung 117 auf der Übertragungstrommel

110 befestigt Die Trommel 110 dreht sich mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Trommel 108;

die Übertragungstrommel 110 führt jedesmal dann eine ganze Umdrehung aus, wenn ein Ladungsbild von dem Aufzeichnungsträger 106 auf das Bildempfangsmaterial

111 übertragen worden ist

Dieses Farbkopiergerät weist mehrere Entwickler-

behälter 118 bis i21 auf, die bei jeder Umdrehung der Übertragungstrommel 110 wahlweise und abwechselnd in eine Entwicklungslage gebracht werden, wodurch das auf das Blattempfangsmaterial 111 übertragene, latente Ladungsbild mit einer Entwicklerlösung einer Farbe, die sich in einem der Behälter 118 bis 121 befindet, entwikkelt wird. Die Farbe des jeweils aufgebrachten Entwicklers entspricht dem zugehörigen Farbauszugbild der Vorlage. Anschließend wird durch eine Entladeeinrichtung 122 die auf dem Bildempfangsmaterial 111 zurückgebliebene Restladuig entfernt; nach der Übertragung der Ladungsbilder und Entwicklung der Li'^jngsbilder zu den jeweiligen Farbauszugbildern wird das Bildempfangsmaterial mittels eines Gebläses 123 getrocknet, bis die einzelnen Farbauszugbilder auf dem Bildempfangsmaterial entwickelt und fixiert sind. Dann wird das Bildempfangsmaterial 111 durch Klauen oder Greifer, wie sie bei 124 in Fi g. 1 angedeutet sind, von der Übertragungstrommel 110 abgenommen, mittels eines Gebläses 125 weitergetrocknet und dann durch Förderrollen 126, 127 der weiteren Verarbeitung zugeführt.

Die Schaltungsanordnung 112 zur Erzeugung der Gleichspannung mit hochfrequentem Anteil einerseits und die Steuerschaltung 113 andererseits haben den aus Fig.2 ersichtlichen Aufbau. Insbesondere weisen sie zwei Anschlüsse 128 und 129 auf, an die eine Wechselspannungsquelie von 100 V angeschlossen ist Der Eingang 128 ist über einen Schalter 130 mit der Anode einer Diode 131 und der Kathode einer Diode 132 verbunden.

Der Schalter 130 wird geschlossen, wenn ein Ladungsbild auf dem Träger 106 an das Blatt 111 zu übertragen ist Zwei Kondensatoren 133,134 sind in Reihe zwischen die Kathode der Diode 131 und die Anode der Diode 132 geschaltet; die Verbindung zwischen den Konden satoren 133 und 134 ist mit dem Eingang 129'rerbunden. Die beschriebenen Schaltungsteile steilen zusammen einen Spannungsverdoppler dar.

Die Verbindung zwischen der Diode 131 und dem Kondensator 133 ist über einen Widerstand 135 mit der Basis eines NPN-Transistors 137 und mit der Kathode einer eine konstante Spannung liefernden Diode 136 und über eine Reihenschaltung aus einer Drosselspule 138 und einem Widerstand 139 mit dem Kollektor des Transistors 137 verbunden. Eine Reihenschaltung aus der Primärwicklung eines Transformators 140 und einem Kondensator 141 ist der erwähnten Reihenschaltung parallel geschaltet Die Verbindung zwischen der Diode 132 und dem Kondensator 134 ist mit der Anode der Diode 136 und über einen veränderlichen Wider stand 142 auch nrt dem Emitter des Transistors 137 verbunden. Die beschriebenen Schaltungsteile bilden zusammen einen Oszillatorkreis.

Ein Anschluß der Sekundärwicklung des Tiansformators 140 ist mit Erde und der andere Anschluß mit der Kathode einer Diode 143 verbunden, deren Anode wiederum an einem be /.'eglichen Kontakt eines Schalters 144 anliegt. Dieser Schalter 144 weist mehrere feststehende Kontakte auf, welche über mehrere Reihenschal-

tungen von veränderlichen Widerständen 145 bis 148 und von veränderlichen Kondensatoren 149 bis 152 gesondert mit Erde verbunden werden. Der Schalter 144 wird während der Zeit, während welcher der Schalter 130 ausgeschaltet ist, nacheinander von einer Stellung in die nächste umgeschaltet, und zwar synchron mit dem Schalten der Farbe in dem Farbfilter 104 oder mit der Bewegung der einzelnen Entwicklerbehälter 118 bis 121 in die Entwicklungslage. Hierbei stellen die Reihenschaltungen der veränderlichen Widerstände 145 bis 148 und der veränderlichen Kondensatoren 149 bis 152 Zeitkonstantenschaltungen dar, welche eine Einstellung der Frequenz der hochfrequenten Komponente ermöglichen. Die Anschlüsse zwischen den veränderlichen Widerständen 145 bis 148 und den veränderlichen Kondensatoren 149 bis 152 sind mit der Kathode von Dioden 153 bis 156 verbunden, deren Anoden jeweils mit einem Ausgang 158 und auch mit einem Anschluß eines Widerstands 157 verbunden sind, dessen anderer Anschluß an Erde liegt.

Während der Übertragung des elektrostatischen, latenten Bildes ist der Schalter 130 geschlossen, um den Oszillatorkreis zu erregen, dessen Ausgangssignal über die Diode 143 läuft und mittels des Schalters 144, synchron mit dem Umschalten der Farbe in dem Farbfilter 104, auf eine entsprechende Reihenschaltung aus den veränderlichen Widerständen 145 bis 148 und den veränderlichen Kondensatoren 149 bis 152 verteilt wird, um dadurch eine richtig eingestellte hochfrequente Komponente am Ausgane 158 zu schaffen. Das Signal am Ausgang 158 kann eine Wellenform aufweisen, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist. Bei einer Ausführungsform kann das Signal eine maximale Spannung von —500 V, einen Wert Spitze-Spitze von 0 bis -500 V, einen Effektivwert von —120 bis 550V und eine Frequenz /"von 10 kHz haben. Die Frequenz /"kann so gewählt werden, daß sie der folgenden Ungleichung genügt:

f/v £ 3,2

40

wobei /die Übertragungsgeschwindigkeit des latenten Bildes in mm/s darstellt.

Wenn gelbe, purpurrote, blaue oder schwarze Farben verwendet werden, wird die Beziehung zwischen der Dichte des wiedergegebenen Bildes und der Dichte der Vorlage bei Anlegen der vorerwähnten Spannung mit einer hochfrequenten Komponente durch die gestrichelten, in Fig.4(A) bis (D) dargestellten Kurven wiedergegeben, wodurch eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Anlegen einer Vorspannung in Form einer Gleichspannung erreicht ist, was für die jeweiligen Farben durch ausgezogene Kurven dargestellt ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

55

60

65

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannung mit hochfrequentem Anteil für die Übertragung von verschiedenen, jeweils unterschiedlichen Farbauszugsbildern entsprechenden Ladungsbildern in einem Farbkopiergerät, gekennzeichnet durch