DE2855410C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ladungsbilderzeugungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Ladungsbilderzeugungsvorrichtung ist in der US-PS 35 86 908 beschrieben. Bei dieser bekannten Ladungsbilderzeugungsvorrichtung erfaßt ein Detektor das Oberflächenpotential eines Ladungsbildträgers und steuert mit dem erfaßten Signal eine Ladeeinheit in Form eines Koronaentladers, um das Oberflächenpotential auf einem vorbestimmten Wert zu halten. Mit dieser Regelung lassen sich Änderungen des Oberflächenpotentials infolge von Umgebungseinflüssen weitgehend unterdrücken. Jedoch ist es dabei schwierig, auch zu erreichen, daß ein örtlich gleichmäßiges Oberflächenpotential aufrechterhalten wird.

Ähnlich wie die genannte US-PS lehrt auch die US-PS 36 04 925, Änderungen des Oberflächenpotentials eines Ladungsbildträgers infolge von Umgebungs- oder Alterungseinflüssen durch Regelung des Oberflächenpotentials zu kompensieren, wozu eine Meßgröße für die auf dem Ladungsbildträger aufgebrachte Ladung abgegriffen wird. Auch hierbei ist es schwierig, Ungleichmäßigkeiten des Oberflächenpotentials auszuschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ladungsbilderzeugungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß stets ein ausgeglichenes und von Umgebungseinflüssen unverfälschtes Oberflächenpotential des Ladungsbildträgers bei der Erzeugung des Ladungsbildes sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Hierdurch sind also die Gewinnung des Steuersignals und der darauffolgende Bilderzeugungsvorgang voneinander getrennt, so daß sie sich nicht gegenseitig stören und evtl. Verfälschungen hervorrufen können. Dadurch läßt sich ein gut ausgeglichenes und von Umgebungseinflüssen unverfälschtes Oberflächenpotential auf dem Ladungsbildträger erreichen und ein einwandfreies Ladungsbild erzeugen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Bilderzeugungsverfahren bei einem Kopiergerät,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ladeeinheit in Form herkömmlicher Koronaentladevorrichtungen,

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines Ladeverfahrens und einer Ladevorrichtung der Ladungsbilderzeugungsvorrichtung;

Fig. 4 bis 9 Beispiele von Schaltungen zur Erläuterung des Ladeverfahrens und der Ladevorrichtung,

Fig. 10 eine Betriebsschaltung eines Schalters 34 in den Fig. 4 bis 9,

Fig. 11 ein Zeitdiagramm der Funktion der Betriebsschaltung nach Fig. 10,

Fig. 12 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktion des Kopiergeräts nach Fig. 1,

Fig. 13 das Schaltbild einer Schaltung zur Durchführung der Funktion gemäß Fig. 12,

Fig. 14 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ladungsbilderzeugungsvorrichtung,

Fig. 15 und 16 Schnittansichten weiterer Ladeeinheiten.

Als typische elektrofotografische Verfahren sind die folgenden beiden Verfahren verbreitet:

Ein erstes Verfahren, bei dem ein fotoempfindliches Zweischichtenmaterial aus einer fotoleitfähigen Schicht und einem leitenden Substrat einer Primärladung mit positiver oder negativer Polarität unterzogen wird, darauffolgend auf das fotoempfindliche Material Licht in bildmäßiger Verteilung projiziert wird, um dadurch auf dem Material ein elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen, und dann das fotoempfindliche Material einem Entwicklungsprozeß unterzogen wird, um dadurch ein sichtbares Bild zu gewinnen.

Ein zweites Verfahren, bei dem ein fotoempfindliches Dreischichtenmaterial aus einer durchsichtigen Isolierschicht, einer fotoleitfähigen Schicht und einem leitenden Substrat einer Primärladung mit positiver oder negativer Polarität unterzogen wird, daraufhin dem fotoempfindlichen Material Bildlicht und eine Sekundärladung zugeführt werden, im weiteren das fotoempfindliche Material gleichförmig belichtet wird, um auf ihm ein elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen, und dann das fotoempfindliche Material einem Entwicklungsprozeß unterzogen wird, um dadurch ein sichtbares Bild zu erzeugen.

Die Fig. 1 veranschaulicht den Verfahrensablauf nach dem letztgenannten bzw. zweiten Verfahren. Ein fotoempfindliches Material 1 auf einem trommelförmigen Träger läuft in Pfeilrichtung um.

Das Bildlicht mit der optischen Achse 3 wird durch Abtastung der Vorlage 12 unter Beleuchten derselben mit einer Lampe 10 und Hin- und Herbewegung von Spiegeln 13 und 14 synchron mit dem Umlauf des fotoempfindlichen Materials auf dieses projiziert. 2 bezeichnet einen Primärlader, 4 ist ein Sekundärlader, 6 ist eine Entwicklungseinheit, 7 ist ein Bildübertragungslader zur Übertragung des sichtbaren Bilds auf Übertragungs- bzw. Bildempfangspapier 8, und 9 ist eine Klingen-Reinigungsvorrichtung zum Reinigen des fotoempfindlichen Materials nach der Übertragung des sichtbaren Bilds auf das Bildempfangspapier 8.

Bei diesem elektrofotografischen Verfahrensablauf erfolgt das Laden mittels Gleichstrom-Koronaentladung oder Wechselstrom-Koronaentladung; bei dem Beispiel nach Fig. 1 wird mit dem Primärlader 2 und dem Bildübertragungslader 7 eine Gleichstrom-Koronaentladung durchgeführt, während mit dem Sekundärlader 4 eine Wechselstrom-Koronaentladung vorgenommen wird.

Ein Beispiel für eine herkömmliche Ladeeinheit mit einfachem Aufbau ist in der Fig. 2A gezeigt, in der 21 eine Hochspannungsquelle, 22 einen Koronaentladungsdraht und 11 ein fotoempfindliches Material bezeichnen.

Als Hochspannungsquelle 21 wird eine Wechselspannungsquelle oder eine Gleichspannungsquelle verwendet. An den als Koronaentladungselektrode dienenden Koronaentladungsdraht 22 wird eine über einer Koronaentladungs- Zündspannung Vc liegende Spannung angelegt, um dadurch einen Koronaentladungsstrom zu erzeugen und Ladung auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials aufzubringen. Bei der Elektrofotografie ist es von Bedeutung sicherzustellen, daß mit guter Reproduzierbarkeit ein dem Vorlagenbild entsprechendes elektrostatisches Ladungsbild mit einem vorbestimmten Oberflächenpotential erzielt wird. Der Einfluß der Koronaentladung auf das elektrostatische Ladungsbild ist groß, so daß zum Stabilisieren des Oberflächenpotentials der Lader nach Fig. 2A nicht nur eine konstante Öffnungsweite seines Abschirmgehäuses für die Koronaentladevorrichtung und einen konstanten Abstand zwischen dem Koronaentladungsdraht und dem fotoempfindlichen Material haben muß, sondern auch der Lader unter konstanten Umgebungsbedingungen wie konstanter Temperatur und Feuchtigkeit betrieben werden muß.

Die Fig. 2B und 2C zeigen herkömmliche Ladevorrichtungen, mit denen eine Verminderung der Änderungen des Oberflächenpotentials bei Schwankungen der vorstehend genannten Bedingungen erreichbar ist. In Fig. 2B ist ein Widerstand 24 in Reihe zu dem Hochspannungs-Ausgangsanschluß der Hochspannungsquelle 21 geschaltet, während in Fig. 2C zwischen den Koronaentladungsdraht 22 und das fotoempfindliche Material 11 ein Gitter 25 gesetzt ist. Bei jeder dieser Ladevorrichtungen können Schwankungen des Koronawiderstands, die sich aus Änderungen der Umgebungsbedingungen oder aus Ungleichmäßigkeiten bei dem Abstand zwischen dem Koronaentladungsdraht und der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials ergeben, nicht ausreichend ausgeglichen werden, so daß die sich ergebende Stabilität bzw. Gleichmäßigkeit des Oberflächenpotentials und die Gleichmäßigkeit des schließlich erhaltenen sichtbaren Bilds nicht zufriedenstellend sind. Beispielsweise bewirken Schwankungen des Oberflächenpotentials, die sich aus Änderungen der Umgebungsluft von Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit auf hohe Temperatur und hohe Feuchtigkeit ergeben, daß bei dem nach der Entwicklung erzielten sichtbaren Bild eine Schleierschwärzung entsteht.

Wenn daher zum Laden der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials ein Verfahren zur Ladung durch Zuführen einer vorbestimmten Menge Koronaentladungsstroms auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials angewandt wird, wird das Oberflächenpotential des fotoempfindlichen Materials unabhängig von Schwankungen der Umgebungsbedingungen wie der Temperatur, der Feuchtigkeit, des Luftdrucks usw. stabil, so daß ein konstantes Oberflächenpotential erzielt wird.

Es wird nun der Fall betrachtet, daß zur Primärladung bei dem vorstehend genannten ersten und zweiten elektrofotografischen Verfahren das Laden durch Zuführen einer vorbestimmten Menge wirksamen Koronaentladungsstroms erfolgt. Die elektrostatische Kapazität des fotoempfindlichen Materials wird beim Aufbringen der Primärladung als konstant betrachtet. Das Oberflächenpotential des fotoempfindlichen Materials ist jedoch vor dem Aufbringen der Primärladung üblicherweise sehr ungleichmäßig. Beispielsweise ist bei dem in Fig. 1 gezeigten elektrofotografischen Gerät das fotoempfindliche Material 1 schon der Ladung des Bildübertragungsladers 7 ausgesetzt gewesen, bevor es der Ladung aus dem Primärlader 2 ausgesetzt wird. Der Koronastrom des Bildübertragungsladers 7 wird jedoch während der Bildübertragung durch das Bildempfangspapier 8 unterbrochen, so daß nur ein sehr kleiner Anteil des Koronastroms die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials erreicht; wenn dagegen kein Bildempfangspapier 8 zwischen dem Bildübertragungslader und dem fotoempfindlichen Material transportiert wird, erreicht der Koronastrom des Bildübertragungsladers 7 zum größten Teil das fotoempfindliche Material 1. Üblicherweise erfolgt die Bildübertragung intermittierend, so daß an der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials 1, die vor dem Bildübertragungslader 7 vorbeigelaufen ist, ein sehr ungleichförmiges Potential erzeugt wird.

Beispielsweise war bei Vorhandensein des Bildempfangspapiers 8 vor dem Bildübertragungslader 7 das Oberflächenpotential in diesem Teilbereich des fotoempfindlichen Materials vor dem nächsten Aufbringen der Primärladung +300 V, wogegen dann, wenn kein Bildempfangspapier 8 vor dem Bildübertragungslader 7 vorhanden war, das Oberflächenpotential in diesem Teilbereich des fotoempfindlichen Materials vor dem nachfolgenden Aufbringen der Primärladung +800 V war.

Das Potential vor dem Aufbringen der Primärladung ändert sich unter Beeinflussung durch das zuvor ausgebildete elektrostatische Ladungsbild.

Daher ist bei Laden durch Zuführen einer vorbestimmten Menge wirksamen Koronaentladungsstroms auf ein zu ladendes Material als Primärladung gemäß vorstehender Beschreibung das Oberflächenpotential nach der Primärladung sehr ungleichmäßig.

Wenn das Laden durch Aufbringen einer derartigen vorbestimmten Menge wirksamen Koronaentladungsstroms zur Entladung verwendet wird, die bei dem zweiten elektrofotografischen Verfahren gleichzeitig mit der Bildbelichtung stattfindet, ist es schwierig, ein elektrostatisches Ladungsbild mit ausreichendem Kontrast zu erzeugen.

Bei dem zweiten elektrofotografischen Verfahren erfolgt nämlich die Entladung gleichzeitig mit der bildweisen Belichtung, so daß die fotoleitfähige Schicht in dem fotoempfindlichen Material im wesentlichen entsprechend den hellen oder den dunklen Stellen in der bildmäßigen Verteilung des Bildlichts als Leiter oder Isolator wirkt, so daß sich die wirksame elektrostatische Kapazität ändert. Das elektrofotografische Verfahren besteht darin, daß Unterschiede in den Ladungsmengen an der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials entsprechend den hellen und den dunklen Bereichen des Bildlichts dadurch ausgebildet werden, daß während der Entladung das fotoempfindliche Material unabhängig von hellen oder dunklen Bereichen des Bildlichts auf ein gleichmäßiges Potential gebracht wird, wonach das fotoempfindliche Material gleichförmig belichtet wird, um die fotoleitfähige Schicht in dem fotoempfindlichen Material leitfähig zu machen und dadurch entsprechend der an der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials vorhandenen Ladung ein elektrostatisches Ladungsbild mit hohem Kontrast zu formen. Als Bedingung nach der Entladung ist es daher anzustreben, daß der den hellen und dunklen Bereichen des Bildlichts entsprechende Unterschiede in der Ladungsmenge groß ist und das Oberflächenpotential unabhängig von der Helligkeit bzw. Dunkelheit des Bildlichts, d. h. dem Unterschied der wirksamen elektrostatischen Kapazität des fotoempfindlichen Materials konstant ist.

Wenn das Laden durch Aufbringen einer vorbestimmten Menge wirksamen Koronaentladungsstroms gemäß der vorstehenden Beschreibung angewandt wird, wird unabhängig von einer Änderung der wirksamen elektrostatischen Kapazität des fotoempfindlichen Materials eine vorbestimmte Ladungsmenge auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials aufgebracht, so daß es daher schwierig ist, nach der Entladung einen den hellen bzw. dunklen Bereichen des Bildlichts entsprechenden Unterschied der Ladungsmenge zu erzeugen, so daß es folglich nicht möglich ist, ein elektrostatisches Ladungsbild mit hohem Kontrast zu erzielen.

Zur Beschreibung eines bestimmten Ausführungsbeispiels der Bilderzeugungsvorrichtung wird nun auf die Fig. 3 bis 9 Bezug genommen.

Die Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Lade-Steuereinrichtung der Ladungsbilderzeugungsvorrichtung.

Eine mittels einer Hochspannungs-Generatoreinheit 31 erzeugte Ausgangshochspannung wird einer Entladungselektrode 22 der Ladeeinheit zugeführt, um auf ein zu ladendes Element bzw. Material 37 eine Ladung mittels Koronaentladung aufzubringen.

Andererseits wird der wirksame Koronaentladungsstrom mittels einer Stromdetektoreinheit bzw. Strommeßeinheit 32 erfaßt und das Meßsignal mit einem Bezugssignal an einer Vergleichsverstärkereinheit 33 verglichen, die ein Steuersignal erzeugt. Das Steuersignal wird über einen Schalter 34 an eine Speichereinheit 35 angelegt, in der es gespeichert wird. Zugleich wird das Steuersignal einer Steuereinheit 36 zugeführt, die die Ausgangshochspannung entsprechend dem Steuersignal so steuert, daß der Koronaentladungsstrom den richtigen bzw. geeigneten Wert annimmt.

Hierbei wird als erster Schritt beim Laden ein auf einem Bezugszustand gehaltenes Material als zu ladendes Material 37 herangezogen und die Koronaentladung so durchgeführt, daß der mittels der Strommeßeinheit 32 erfaßte Koronaentladungsstrom einen vorbestimmten Wert annimmt, wonach dann ein zweiter Schritt eingeleitet wird. Als zweiter Schritt wird der Schalter 34 geöffnet, um das Steuersignal aus der Strommeßeinheit 32 zu unterbrechen, und zur Ausführung einer vorbestimmten Koronaentladung durch das in der Speichereinheit 35 gespeicherte Steuersignal ein Ausgangshochspannungspegel oder eine Ausgangshochspannungs-Kurvenform konstant gehalten, wodurch die Koronaentladung zur Ladung des zu ladenden Elements bzw. Materials, das auf irgendeinem vorgegebenen Potential liegt, auf einen konstanten Pegel ausführbar ist. Da die Strommeßeinheit an einer Niederspannungsseite der Hochspannungs-Generatoreinheit 31 angebracht ist, kann jeder von mehreren an unterschiedlichen Teilen der Hochspannungs-Generatoreinheit angeschlossenen Ladern für ein gemeinsames fotoempfindliches Material genau und unabhängig selbst dann gesteuert werden, wenn diese Lader gleichzeitig arbeiten.

Die Fig. 4 bis 8 zeigen Schaltungsanordnungen von Ladeeinrichtungen, bei denen das Bilderzeugungsverfahren an unterschiedlichen Koronaentladern angewandt wird.

Die Fig. 4 zeigt eine Anwendung des Bilderzeugungsverfahrens bei positiver Koronaentladung. Auf gleiche Weise kann das Verfahren bei negativer Koronaentladung angewandt werden.

In Fig. 4 bezeichnen 38 einen bekannten Oszillator, dessen Ausgangsspannungs-Schwingung sich entsprechend einer Eingangsspannung verändert, 311 einen Aufwärts-Transformator, 312 einen Gleichrichter für positives Laden, 321 einen Widerstand, der als Spannungsabfall den Effektivstrom für das Laden erfaßt, 331 einen Rechenverstärker zum Vergleich des Spannungsabfalls mit einer Spannung einer Bezugsspannungsquelle 332, der ein dem Unterschied zwischen den Spannungen entsprechendes Ausgangssignal ausgibt, 351 einen Kondensator für das Abfragen und Speichern des Ausgangssignals des Rechenverstärkers 331 und 362 einen Verstärker, der entsprechend dem mittels des Kondensators 351 gespeicherten Wert die einem Steuertransistor 361 zugeführte Leistung steuert.

Wenn nun die Umgebung auf einer niedrigen Temperatur und einer höheren Feuchtigkeit als üblich ist, ist der durch die Koronaentladung-Elektrode 22 fließende Koronaentladungsstrom so vermindert, daß das Ladepotential unter einen vorbestimmten Pegel sinkt. Wenn das zu ladende Material in einem Bezugszustand ist, erfaßt der Meßwiderstand 321 eine Veränderung des Stroms, so daß der Kondensator 351 durch den Vergleicher-Verstärker 331 über den Schalter 34 entsprechend der Änderung geladen wird und das Ausgangssignal des Verstärkers 362 vergrößert wird, so daß die Stromversorgung des Transistors 361 gesteigert und die Eingangsspannung des Oszillators 38 angehoben wird. Dementsprechend wird das Ausgangssignal des Hochspannungstransformators 311 erhöht, so daß der Entladungsstrom vergrößert und ein vorbestimmtes Ladungspotential wiedereingestellt wird. Bevor das zu ladende Material einen dem Bezugszustand nicht entsprechenden Zustand einnimmt, wird der Schalter 34 geöffnet, wonach das Ausgangssignal des Verstärkers 362 durch das Ladepotential des Kondensators 351 beibehalten und die Koronaentladung mit der Stromversorgung über den Transistor 361 fortgesetzt wird. Weiterhin wird das Ausgangssignal des Transistors 361 an den Verstärker 362 rückgekoppelt, um ein vorbestimmtes Ausgangssignal beizubehalten und die Speicherwirkung weiter zu verbessern.

Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem das Bilderzeugungsverfahren mit einer Koronaentladung unter Verwendung einer Stromversorgung mit einer Kombination aus einer Wechselspannungsquelle und einer Gleichspannungsquelle erfolgt. Mit einer Oszillator-Schaltung 39 ist ein von dem Oszillator 38 unabhängiges vorbestimmtes Ausgangssignal erzeugbar, während mit einer Diode 313 die negative Komponente einer Wechselspannungs-Kurve gesteigert werden kann.

Bei diesem Beispiel wird das Ladungspotential nicht durch den Gesamtstrom aus der Entladungselektrode 22 bestimmt; vielmehr werden Ladungsrichtung (Polarität) und Oberflächenpotential durch den Unterschied zwischen der positiven und der negativen Komponente des sich aus der Wechselstrom-Koronaentladung ergebenden, über die Elektrode fließenden Stroms bestimmt (der nachstehend als Stromdifferenz bezeichnet wird).

Hierbei hat die Stromdifferenz aufgrund der Diode 313 negative Ladungsrichtung, so daß das zu ladende Material negativ geladen wird. Die sich aus der Wechselstrom-Koronaentladung ergebende Stromdifferenz wird mittels eines Detektor- bzw. Meßwiderstands 321 erfaßt, der den Unterschied des Wechselstroms mißt, wobei der erfaßte Unterschied mittels eines Vergleichers 331 mit einem Bezugswert einer Spannungsquelle 332 verglichen wird und der Vergleicher 331 den Kondensator 351 über den Schalter 34 entsprechend dem erfaßten Wert auflädt sowie ein Steuersignal an den Verstärker 362 abgibt.

Der Eingang des Ozillators 38 wird über den Verstärker 362 mittels des Steuertransistors 361 so gesteuert, daß die Stromdifferenz einen vorbestimmten Wert annimmt. Danach wird durch ein von außen zugeführtes Zeitsteuerungssignal der Schalter 34 geöffnet, wonach ein dem in der Speicherschaltung 35 gespeicherten Signal entsprechendes Gleichspannungssignal an den Oszillator 38 angelegt wird, wodurch die Stromdifferenz konstant gehalten wird, so daß dadurch die Koronaentladung mit einer vorbestimmten Stromdifferenz fortgesetzt wird.

Die Fig. 6 zeigt ein Beispiel, bei dem das Bilderzeugungsverfahren mit einer Ladevorrichtung unter Verwendung einer Wechselstrom-Koronaentladung angewandt wird. Dieses Ausführungsbeispiel kann zur gleichförmigen Beseitigung von Oberflächenladung verwendet werden.

Die Fig. 7 zeigt ein Beispiel, bei dem das Bilderzeugungsverfahren mit Wechselstrom-Koronaentladung verwendet wird; bei diesem Beispiel ist eine Ausgangs-Steuerwicklung 41 zusätzlich zu der Ausgangswicklung des Oszillators 39 magnetisch mit einer Hochspannungsausgangswicklung 40 des Hochspannungstransformators gekoppelt. Die Kurvenform der in der Hochspannungsausgangswicklung 40 erzeugten Spannung wird durch den über die Ausgangs-Steuerwicklung 41 fließenden Strom verzerrt, wodurch die Wirkungen der positiven und der negativen Koronaentladungen verändert werden.

Dementsprechend wird bei der Schaltung nach Fig. 7 der über die Ausgangs-Steuerwicklung 41 fließende Strom mittels der Detektor- oder Meßschaltung 32 und der Speicherschaltung 35 gesteuert, wodurch die Absolutwert-Differenz zwischen der positiven und der negativen Komponente des Koronaentladungsstroms gesteuert wird.

Die Ausgangs-Steuerwicklung 41 kann gemäß der Darstellung in Fig. 7 unabhängig von der Hochspannungsausgangswicklung 40 ausgebildet sein oder alternativ einen Teil der Hochspannungsausgangswicklung 40 bilden, der zugleich die Ausgangs-Steuerwicklung 41 bildet.

Die Fig. 8 entspricht der Fig. 7, jedoch ist hierbei beabsichtigt, statt des Stroms der Ausgangs-Steuerwicklung 41 die Spannung an den Anschlüssen der Ausgangs-Steuerwicklung 41 zu steuern. Dementsprechend hat die Schaltung nach Fig. 8 im Vergleich zu der Schaltung nach Fig. 7 den Vorteil, daß eine Spannungsquelle vorgesehen ist, die nach dem Öffnen des Schalters 34 eine sehr gute Konstantspannungskennlinie hat.

In den Fig. 7 und 8 werden die Ausgangssignale von Transistoren 366 bzw. 368 zu Verstärkern 367 bzw. 369 rückgekoppelt, so daß daher die Steuerausgangssignale besser konstant gehalten werden.

Nachstehend wird die Funktionszeitsteuerung des Schalters 34 beschrieben.

Aus dem Signal der Ladeeinheit wird indirekt erfaßt, ob das geladene Element bei dem ersten Schritt in einem Bezugszustand ist oder nicht. Dementsprechend kann durch dieses Signal durch Öffnen des Schalters 34 die Umschaltung der Steuerungsart herbeigeführt werden. Wenn beispielsweise das fotoempfindliche Material durch Vorbelichtung und Vorladung auf ein gleichförmiges Potential gebracht wird, kann der Schalter 34 geöffnet werden, wenn die Dauer dieses Vorgangs endet.

Die Fig. 10 zeigt ein Beispiel einer derartigen Schaltung, während die Fig. 11 ein Zeitdiagramm dieser Schaltung zeigt. In diesen Figuren bezeichnet V eine Gleichspannungsquelle, die die Stromversorgung für den Oszillator 38 in den Fig. 3 bis 9 bildet, und M einen Motor für den Drehantrieb der (in Fig. 1 mit 1 bezeichneten) fotoempfindlichen Trommel. Ein Schalter MS 1 ist mittels eines an der Trommel angebrachten Nockens in Übereinstimmung mit der Trommelstellung schließbar. Ein Relais K wird mittels eines Hauptschalters SW erregt, während ein Relais L mittels des Schalters MS 1 erregt wird; CL ist eine Vorlauf-Kupplung für einen Vorlagenträger.

Wenn der Hauptschalter SW geschlossen wird, wird mit Hilfe von mittels des Relais K geschlossenen Kontakten die Trommel in Drehung versetzt und die Koronaentladung eingeleitet. Wenn die Trommel im wesentlichen eine volle Umdrehung ausführt, wird der Schalter MS 1 geschlossen und die Kupplung CL mit Hilfe von durch das Relais L geschlossenen Kontakten l₁ und l₃ eingeschaltet, wodurch die Belichtungsabtastung des Vorlagenbilds eingeleitet wird, um das Bilderzeugungsverfahren in Gang zu setzen, und zugleich der Schalter 34 geöffnet wird. Die Vor-Belichtung und die Vor-Ladung kann gegebenenfalls mittels einer Lampe und eines Laders ausgeführt werden, die hierfür vorgesehen sind, sie können jedoch auch in einfacher Weise durch Verwendung der vorhandenen Nach-Belichtungslampe und des vorhandenen Nach-Laders ausgeführt werden.

Wenn ein Kopierendsignal END ausgegeben wird, werden die Relais K und L aberregt, so daß vom Beginn des Prozeßabschlusses an die Koronaentladung mittels eines Halte- bzw. Speichersignals ausgeführt wird.

Der Schalter 34 kann durch einen Schalter in Form eines Thyristors ersetzt werden.

Der Schalter 34 braucht nicht ein Schalter zu sein, der durch ein von außen zugeführtes Signal betätigt wird.

Falls beispielsweise als Bezugszustand des geladenen Materials bei dem ersten Schritt des Ladens ein Zustand gewählt wird, bei dem der wirksame Koronastrom seinen maximalen oder seinen minimalen Wert annimmt, kann die Funktion des Schalters 34 in einfacher Weise mittels eines Gleichrichters ausgeführt werden, wofür die Fig. 9 ein Beispiel zeigt.

Gemäß dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel wird der Gleichrichter in dem Fall angewendet, daß der Absolutwert-Unterschied zwischen dem positiven und dem negativen Koronastrom ein Maximum wird, wenn das geladene Material 37 in seinem Bezugszustand ist.

Ferner dient ein Widerstand 43 zur automatischen Entladung und Löschung des in der Speichereinheit 35 gespeicherten Steuersignals. Die durch den Widerstand 43, einen Widerstand 44 und einen Kondensator 45 bestimmte Schaltzeit zur Speicherung in der Speichereinheit muß ausreichend länger als die Zeit sein, während der die Ladevorrichtung durch eine Einspeicherung betrieben wird, und ausreichend kürzer als die Zeit von Veränderungen der Umgebungsbedingungen, wie der Temperatur, der Feuchtigkeit, des Luftdrucks usw. die zur Beeinträchtigung der Koronaladung führt.

Die Fig. 15 zeigt ein Beispiel, bei dem eine den Koronaentladungs-Draht 22 gemäß den Fig. 3 bis 8 umgebende Abschirmung 23 leitend und mit Masse verbunden ist, während die Fig. 16 ein Beispiel zeigt, bei dem die Schaltung so gewählt ist, daß ein Abschirmungsstrom nicht über den Detektor- bzw. Meßwiderstand 321 fließt. Auch in dem Fall, daß zwischen dem Koronaentladungs-Draht 22 und dem fotoempfindlichen Material ein Gitter angebracht ist, kann das Gitter gemäß der Darstellung angeschlossen werden. Wenn die Abschirmung 23 aus isolierendem Material gebildet ist und wenn der Koronastrom eine Wechselstrom-Komponente enthält, kann der einfache Aufbau gemäß der Darstellung in Fig. 3 verwendet werden.

Bei den vorstehend beschriebenen verschiedenen Beispielen können ein Analog-Digital-Umsetzer zum Umsetzen des gemessenen Stroms in eine digitale Größe, ein Vergleicher zum Vergleichen des umgesetzten Signals mit einer Bezugsgröße, ein Speicher zur Speicherung der Ausgangssteuergröße des Vergleichers für die Bildung eines vorbestimmten Ladepotentials als digitale Größe und ein Wandler zur Umsetzung der Steuergröße in eine Gleichspannungspotential-Größe verwendet werden und der Schalter 34 so ausgelegt werden, daß die vorbestimmte Potentialsteuerung und die Speicherung des Potentials bei dem Bezugszustand auf die vorstehend beschriebene Weise erfolgen.

Ferner kann anstelle der Steuerung des Eingangssignals des Oszillators ein eine Primäranzapfung des Transformators 311 verschiedener Servomotor oder ein einen in die Primär- bzw. Speiseleitung geschalteten Widerstand verstellender Servomotor in der Weise vorgesehen werden, daß dieser Motor zur Abgabe eines vorbestimmten Ladepotentials mittels eines Steuersignals betrieben wird.

Wenn in einem elektrofotografischen Gerät mit einem fotoempfindlichen Dreischichtenmaterial gemäß der Darstellung in Fig. 1 das Ladeverfahren der Bilderzeugungsvorrichtung bei dem gleichzeitig mit dem Aufbringen von Bildlicht stattfindenden Entladevorgang angewendet wird, kann zur Bildung des Bezugszustands des fotoempfindlichen Materials 1 anstelle des Aufbringens des Bildlichts die Entladung im Dunkeln ausgeführt werden, wonach die Primärladung oder -entladung ausgeführt werden kann, während die Gesamtfläche des fotoempfindlichen Materials gleichförmig belichtet wird.

Das Aufprojizieren des Bildlichts kann nach einer vollen Drehung der Trommel zur Entladung stattfinden.

Zur Einstellung eines geeigneten Ausgangssignals erfolgt die Messung während einer vollen Vor-Drehung der Trommel, wodurch das gewünschte Oberflächenpotential des fotoempfindlichen Materials überwacht bzw. gesteuert werden kann, um ohne wesentliche Beeinträchtigung der Ablaufgeschwindigkeit die sich ergebende Bilderzeugung stabil zu steuern.

Ferner kann ein Teil des fotoempfindlichen Materials als nicht zur Bilderzeugung verwendeter Teilbereich ausgebildet werden und dieser Teil mit einer vorbestimmten Elektrode als Isolator versehen und periodisch dem Lader gegenübergestellt werden, um dadurch die Verwendung der Elektrode bzw. des Isolators als geladenes Material in Bezugszustand zu ermöglichen.

Beispiele für Betriebsweisen der unterschiedlichen Teile nach Fig. 1 in dem vorgenannten Fall sind in dem Zeitdiagramm in Fig. 12 dargestellt. M ist ein Signal zum Betreiben des Hauptmotors für die Drehung der fotoempfindlichen Trommel 1, VAC ist ein Signal für die Betätigung des Wechselstromladers 4, LA ist ein Signal für das Einschalten der Lampe 5, VDC ist ein Signal für die Betätigung der Gleichstrom-Lader 2 und 7, Lc, CL 1 und CL 2 sind Signale zum Einschalten der Lampe 10, der Vorlaufkupplung für das optische System bzw. der Rücklaufkupplung für das optische System, ein Signal X entspricht dem Schalter 34 und dient zur Festlegung des Meßsignals, und BP und HP sind Signale, die erzeugt werden, wenn das optische System Schalter 51 und 50 (Fig. 14) betätigt, die in der Bahn des optischen Systems angebracht sind und die zum Umkehren und Anhalten des optischen Systems dienen. MS 1 ist ein Impulssignal, das bei jeder vollen Umdrehung der Trommel abgegeben wird.

Wenn bei geschlossenem Schalter SW die Trommel dreht, werden der Wechselstrom-Lader 4 und die Lampe 5 zur gleichförmigen Entladung der Trommel eingeschaltet, wobei durch die Klingenreinigungsvorrichtung 9 eine Reinigung der Trommel bzw. des Trägers erfolgt. Nach Schließen eines Kopierknopfs CPB wird die Lampe 10 zur gleichförmigen Belichtung der fotoempfindlichen Trommel eingeschaltet, die eine volle Umdrehung macht, wonach zum Einleiten der Abtastung die Kupplung CL 1 eingeschaltet wird. Während dieser Vor-Drehung wird der Schalter 34 geschlossen bzw. das Signal X erzeugt, um den Meßvorgang auszuführen. Wenn der Schalter 34 geschlossen wird und während der Drehung nach dem Schließen des Schalters SW geöffnet wird, kann die Messung in Dunkelzustand erfolgen. Die Fig. 12 zeigt den Fall, daß zwei Kopien erzeugt werden. Der Betriebsvorgang kann mittels der Steuerschaltung gemäß Fig. 13 ausgeführt werden. Mit 61 und 62 sind UND- Glieder bezeichnet. Mit 63 und 64 sind ODER-Glieder bezeichnet. 65 bis 69 sind Flipflops, die durch ein Signal an ihren Anschlüssen S gesetzt werden und einen Pegel "1" an ihrem Anschluß Q abgeben und die durch ein Signal an ihrem Anschluß r rückgesetzt werden. Die Flipflops 65 bis 68 sind mit dem Auslöseteil eines Schaltelements zum Einschalten eines jeweiligen Verbrauchers über einen Verstärker verbunden, während das Flipflop 69 mit einem Relais zum Schließen des Schalters 34 über einen Verstärker verbunden ist.

Die Fig. 14 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1.

Es ist dabei möglich, das Oberflächenpotential der Trommel 1 im Bezugszustand direkt mittels einer Potential-Meßeinrichtung 54 zu erfassen und das Meßsignal bzw. Steuersignal auf die vorstehend beschriebene Weise zu speichern.

Claims (4)

1. Ladungsbilderzeugungsvorrichtung mit einer von einer Hochspannungsquelle gespeisten Ladeeinheit zum Aufladen eines drehbaren Trägers, auf dem ein Ladungsbild erzeugt werden soll, und mit einer Steuereinrichtung zum Erfassen eines der aufgebrachten Ladungsmenge entsprechenden Wertes und zum Steuern der an die Ladeeinheit angelegten Spannung, so daß die Ladungsmenge auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen des der Ladungsmenge entsprechenden Wertes und das Steuern der Spannung nach Beginn der Drehung des Trägers (1) in einem Vor-Ladeprozeß durchgeführt wird, das hierbei gewonnene Steuersignal gespeichert wird, und daß das gespeicherte Steuersignal während des darauffolgenden Bilderzeugungsvorgangs als Eingangssignal zur Konstanthaltung der an die Ladeeinheit (22) angelegten Spannung verwendet wird.

2. Ladungsbilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor-Ladeprozeß während einer vollen Umdrehung des Trägers (1) durchgeführt wird.

3. Ladungsbilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen des der Ladungsmenge entsprechenden Wertes in dem Vor-Ladeprozeß durchgeführt wird, wenn der Träger (1) gleichförmig entladen wird.

4. Ladungsbilderzeugungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen des der Ladungsmenge entsprechenden Wertes in dem Vor-Ladeprozeß unter gleichförmiger Belichtung des Trägers (1) durchgeführt wird.