DE2912350A1

DE2912350A1 - Verfahren und anordnung zum messen der corona an einem im betrieb befindlichen elektrostatischen kopiergeraet

Info

Publication number: DE2912350A1
Application number: DE19792912350
Authority: DE
Inventors: Dennis John Justus; Gerald Lee Smith
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1978-04-03
Filing date: 1979-03-29
Publication date: 1979-10-11
Also published as: US4189642A; CA1124794A; JPS54131947A; GB2019316A; GB2019316B

Description

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Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Arraonk, WY 10504

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!Verfahren und Anordnung zum Messen der Corona an einem 'im Betrieb befindlichen elektrostatischen Kopiergerät

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Messen des in einer leitenden Schicht eines Photoleiters in einem elektrostatischen Kopiergerät durch einen Coronagenerator erzeugten Stroms. Das dabei verwendete Verfahren eignet sich insbesondere zum Einstellen des Coronagenerators in einem elektrostatischen Kopiergerät während des Betriebs.

Elektrostatische Kopiergeräte bekannter Bauart machen in großem Umfang davon Gebrauch, daß ein Coronagenerator einen Photoleiter, d. h. eine photoleitende Schicht auf ein gewähltes Potential auflädt, wobei diese Aufladung gleichförmig über den Photoleiter erfolgt. Gelingt dies nicht, dann wird dadurch der beim Druck erzielbare Kontrast verringert. Ist die Aufladung des Photoleiters nicht gleichförmig, so erhält man schlechte Kopien, die Streifen mit unterschiedlichem Kontrast aufweisen.

Eine Ausführungsform eines bekannten Coronagenerators, des sogenannten Scorotrons, enthält ein Gehäuse, bei dem eine Anzahl von leitenden Drähten zwischen dem Gehäuse und der photoleitenden Schicht des Kopiergerätes angeordnet ist. Zur Steuerung ist zwischen der ersten Gruppe von Drähten und dem Priotoleiter als Abschirmung eine zweite Gruppe von Drähten angeordnet. An diesen Drähten und an der Abschirmung werden ausgewählte Potentiale angelegt, wie dies beispielsweise die iUS-Patentschrift 2 777 957 zeigt. Ein bisher zum Messen der Betriebsbereitschaft eines Coronagenerators verwendetes Verfahren besteht darin, den durch die Stromversorgung an den

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Generator abgegebenen Strom zu messen. Die Verwendung einer Abschirmung macht die Messung jedoch insoweit schwierig, als mindestens ein Teil des an den Coronagenerator abgegebenen Stroms durch die Abschirmung abgeleitet wird und nicht zur Aufladung des Photoleiters beiträgt.

Ein weiteres Verfahren besteht darin, den normalerweise verwendeten Photoleiter zu entfernen, was normalerweise die Entfernung des den Photoleiter tragenden Trägers, z. B. einer Trommel erfordert, und an deren Stelle eine besondere Trommel einzusetzen, die für die Messung isolierte Bereiche aufweist. Der Wachteil dieses Verfahrens, abgesehen von dem Erfordernis, die Trommel auszuwechseln, liegt in der möglichen Fehlerquelle dadurch, daß sich die normalerweise verwendete Trommel und die zum Messen verwendete Trommel in Größe und Form voneinander unterscheiden. Außerdem wird die ersatzweise eingesetzte Trommel nicht gedreht, so daß die Messungen mit der Maschine in einem statischen Zustand durchgeführt werden, womit derartige Messungen mit dem dynamischen Verhalten der tatsächlich in Betrieb befindlichen Maschine nicht gut verglichen werden kann.

Das wirksamste Verfahren für die überwachung des Betriebsverhaltens eines Coronagenerators besteht darin, den zwischen einer leitenden Grundschicht des Photoleiters und Masse fließenden Stroms zu messen. Dies hat man dadurch ermöglicht, daß man die leitende Grundschicht gegen Erde isoliert hat und ein Strommeßgerät zwischen die isolierte, leitende Schicht und Erde eingeschaltet hat. Dies ist beispielsweise in den US-Patentschriften 3 950 680, 3 335 274 und 3 335 275 offenbart.

Wie bereits in der US-Patentschrift 3 950 680 erwähnt, ist der Nachteil dieses Verfahrens insbesondere bei Kopiergeräten mit mehreren Coronageneratoren deutlich zu beobachten,

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da in diesen Maschinen der in der leitenden Schicht fließende Strom normalerweise nicht auf einem einzigen Coronagenerator I zurückzuführen ist. Bei derartigen, mehrere Coronageneratoren aufweisenden Kopiergeräten wird normalerweise gleichzeitig mehr als ein Coronagenerator erregt, so daß der in der leitenden Schicht fließende Strom auf Einflüsse von mehr als einem ICoronagenerator zurückzuführen ist. Somit liefert eine Strommessung keine genaue Messung der Arbeitsweise eines einzigen dieser Coronageneratoren.

Außerdem kann eine Messung des durch die leitende Schicht fließenden Stroms nicht für eine Anzeige der Ausrichtung der Corona verwendet werden, selbst dann nicht, wenn nur ein einziger Coronagenerator erregt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung für eine genaue Messung der richtigen Arbeitsv?eise eines Coronagenerators in einem mit mehreren Coronageneratoren arbeitenden elektrostatischen Kopiergerät zu schaffen, ohne daß dabei der im Betrieb verwendete Photoleiter entfernt und eine andere Vorrichtung dafür eingesetzt werden muß. Vor- !zugsweise soll dabei die normale Erdverbindung für die leitende Schicht für die liessung unterbrochen werden, jedoch bei der Messung ein Signal an die Steuereinheit des elektrostatischen Kopiergerätes abgeben, welches anzeigt, ob die normale Erdverbindung besteht oder nicht. Damit soll vor allen Dingen eine Ausrichtung des Coronagenerators ermöglicht werden.

Vorzugsweise soll vor allen Dingen damit eine rasche, sichere und störungsfreie Messung der Coronaausrichtung erzielbar sein, wobei es sich hier um ein dynamisches Verfahren zur Messung des Corona-Trommelstroms handelt, wenn das Photoleiterpotential den normalen Betriebsbedingungen ähnlich ist und nicht in die Sättigung gerät, wie dies der Fall sein würde, wenn die Trommel nicht rotiert.

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Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung gestattet die dynamische Messung der Arbeitsweise der Corona in einem mit mehreren Coronageneratore: ausgerüsteten elektrostatischen Kopiergerät. Erfindungsgemäß ist auf einer drehbaren Trommel ein auf einer leitenden Schien angebrachter Photoleiter angeordnet. In einer Ausführungsform ist die leitende Schicht im Betrieb über Schleifringe auf der Trommel mit der Erdleitung verbunden. In dieser Ausführungsforn ist die Trommel durch ihre Lager, die beispielsweise isolierte Lager sein können, gegen Erde isoliert. Eine Strommeßschaltung wird an die Erdleitung angekoppelt und liefert an einem Paar von Meßpunkten eine zu dem in der leitenden Schicht fließenden Strom in Beziehung stehende Spannung. Eine an den Meßpunkten angeschlossene Meßvorrichtung zeigt eine mit dem in der leiten den Schicht fließenden Strom in Beziehung stehende Spannung dann an, wenn die normale Erdleitung unterbrochen ist. Damit in einem elektrostatischen Kopiergerät, das mehrere Coronagenera toren enthält, die im normalen Betrieb gleichzeitig erregt sein können, die Arbeitsweise nur eines Coronagenerators überwacht v/erden kann, wird für die effektive Überwachung des Betriebs eines einzelnen Coronagenerators eine überwachungs- und Steuerungsvorrichtung vorgesehen, die die Erregung eines einzigen Coronagenerators ermöglicht. Die Strom meßvorrichtung enthält außerdem eine an die Erdleitung angekoppelte Detektorschaltung, die ein Potential liefert, das anzeigt, ob die normale Erdleitung besteht oder nicht. Dieses Potential wird der Steuerschaltung des elektrostatischen Kopiergeräts zugeführt und dort einer Anzeigevorrichtung zugeleitet, die sichtbar macht, ob die normale Erdverbindung besteht oder nicht.

Ferner wird ein Verfahren zum Ausrichten der Corona vorgeschlagen, das sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung durchführen läßt. Gemäß diesem Verfahren kann die Steuerschaltung einen einzigen Coronagenerator erregen und dabei gleichzeitig eine Unterbrechung der normalen Erdleitung herstellen. Nach dieser Unterbrechung zeigt die Meßvorrichtung einen zu dem

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in der leitenden Schicht fließenden Strom in Beziehung stehenden Strom an und gibt auf einer Ausgangsleitung eine den in der leitenden Schicht fließenden Strom darstellende Spannung ab. Gleichzeitig schaltet die Steuervorrichtung den Antriebsmotor ein, der während der Messung die Trommel dreht. Außerdem wird dabei die Löschlampe eingeschaltet, die den Photoleiter entlädt und die Vorspannung der magnetischen Bürste wird angeschaltet, wodurch die Entwicklung von Toner auf der Trommel durch die Entwicklungsstation verhindert wird. Die Ausrichtung der Corona wird dadurch bestimmt, daß zunächst eine vorgegebene Fläche des Coronagenerators maskiert und dann die Größe des in der leitenden Schicht fließenden Stroms, wie dies durch die an den Meßpunkten angeschlossene Meßvorrichtung angezeigt ist, bestimmt wird. Ist diese Messung abgeschlossen, wird eine andere Fläche (die gleich der ersten Fläche sein kann), des Coronagenerators maskiert und eine zweite Messung wird durchgeführt. Die Ausrichtung wird durch das Verhältnis zwischen den zwei Messungen des in der leitenden Schicht fließenden Stroms bestimmt.

Andererseits kann die Trommel auch über ihre Lager geerdet werden, so daß Schleifringe nicht erforderlich sind, wenn sich die durch die Lager verlaufende Erdleitung zur Ableitung des in der Trommel fließenden Stroms nach der Meßvorrichtung unterbrechen läßt.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen im einzelnen erläutert werden.

Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung der wesentlichsten Teile eines elektrostatischen Kopiergeräts, bei dem die Erfindung eingesetzt werden kann.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild für die Erregung

mehrerer Coronageneratoren in einem

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elektrostatischen Kopiergerät und die Art ihrer Steuerung.

Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild der Meßvorrichtung gemäß der Erfindung in Beziehung zu einer Trommel und einem Coronagenerator.

Einzelbeschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist in üblichen elektrostatischen Kopiergeräten einsetzbar, die im Betrieb ein optisches Abbild in elektrisch aufgeladenen Bereichen oder Flächen auf einem Photoleiter wiedergeben, wobei ein solches Abbild auf einem Aufzeichnungsträger, wie z. B. unbeschichtetes Papier dadurch übertragen wird, daß entsprechend der auf dem Photoleiter befindlichen Ladung ein Tonerpulver angezogen wird, worauf dann dieser Toner zur Erzeugung des Abbildes auf den Aufzeichnungsträger übertragen wird.

In Fig. 1 ist ein elektrostatisches Kopiergerät mit einem rotierenden Zylinder oder einer Trommel 10, die durch nicht dargestellte Mittel angetrieben ist, gezeigt, die auf einer leitenden Grundschicht einen Photoleiter trägt. Das Kopierverfahren beginnt an der Aufladecorona 11, die lediglich eine Hochspannungsquelle darstellt, mit deren Hilfe der Photoleiter auf eine gleichförmige, elektrostatische Ladung aufgeladen wird. Danach dreht sich der Photoleiter in die Lichtbahn des Bildes 12. Der aufgeladenen Photoleiter verliert an den dem Licht ausgesetzten Stellen seine Ladung, so daß die Ladung nur in den Bildbereichen verbleibt. Zur Sichtbarmachung des Bildes wird ein Entwickler verwendet, der einen Toner, der auf Trägerteilchen haftet (die beispielsweise mit Kunststoff überzogene Stahlkügelchen sein können), über den mit einem elektrostatischen Ladungsbild versehenen Photoleiter aufträgt. Wegen der Wirkung der elektrostatischen Aufladung wird der Toner durch die aufgeladenen Bereiche angezogei

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wodurch man ein sichtbares Bild auf der Trommeloberfläche erhält. Ein Papierrolle 14 liefert das Papier, das z. B. durch ein Abschneidmesser 15 in die gewünschte Länge geschnitten wird. Das Papier läuft dann über die Papierbahn nach einer Übertragungscorona 16 und dem auf der Trommeloberflache liegenden entwickelten Bild. Die übertragungscorona bewirkt die Übertragung der Tonerteilchen von dem Photoleiter nach dem Papier. Das nunmehr in den Bildbereichen mit Toner überzogene Papier durchläuft eine Anschmelzvorrichtung 17, in der der Toner geschmolzen wird und damit an dem Papier haftet. Die fertige Kopie wird dann einem Ablagebehälter 18 zugeführt, wo sie dem Benutzer zur Verfügung steht.

Da durch die übertragungscorona nicht der gesamte vorher an der Trommel anhaftende Toner entfernt wird, läuft die Trommeloberfläche an einer Reinigungscorona 19 vorbei. Die Reinigungscorona ist ähnlich aufgebaut, wie die übertragungs- und AufIadecorona, arbeitet jedoch mit entgegengesetzter Polarität und zieht damit jede noch verbleibende Ladung von dem Photoleiter ab. Noch auf dem Photoleiter verbleibender restlicher Toner wird durch eine Reinigungsbürste 20 entfernt. Normalerweise wird noch eine sogenannte Löschlampe 19a benutzt, die außerdem noch Restladungen vom Photoleiter entfernt.

Es gibt eine Reihe von Verfahren bei derartigen Kopiergeräten zur übertragung des über den Lichtstrahl ankommenden Bildes auf einen Aufzeichnungsträger, wie z. B. ein Blatt Papier. In einem Verfahren besteht der Arbeitszyklus aus einer Umdrehung der Trommel. In diesem Arbeitszyklus wird zunächst der Photoleiter durch die Aufladecorona aufgeladen, das Bild wird zunächst auf die Trommel übertragen und dann durch die übertragungscorona auf den Aufzeichnungsträger, die Trommel wird dann durch die Reinigungscorona und die Reinigungsbürste gereinigt. Andererseits kann man auch die Verfahrensschritte des Aufladens, Abbildens, Aufbringens von Toner und übertragen des Bildes nach dem Aufzeichnungsträger in einem Zyklus

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einer Trommelumdrehung abschließen/ während der zweite Zyklus der Trommeluindrehung zur Reinigung der Trommeloberfläche benutzt wird. Diese und andere Arbeitszyklen werden durch eine Steuervorrichtung gesteuert/ die sowohl auf die Drehung der Trommel als auch auf über eine Konsole eingegebene Eingangssignale zum An- und Abschalten der verschiedenen in Fig. 1 gezeigten Teile ansprechen.

Um auf die eigentliche Erfindung zurückzukommen/ soll die Überwachung und Ausrichtung von Coronageneratoren auf die folgende Weise erzielt werden. Die Arbeitsweise eines Coronagenerators wird typischerweise dadurch überwacht, daß man den in der leitenden Schicht des Photoleiters induzierten Strom bei sich drehender Trommel 10 mißt, während nur ein Coronagenerator erregt ist.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung der Erregung der einzelnen Coronageneratoren. Eine Steuerung 20 erhält Operatoreingangssignale, die normalerweise von einem Bedienungsfeld kommen, während weitere Eingangssignale von verschiedenen Teilen des Kopiergeräts kommen. Obgleich die Steuerung 20 eine Reihe von Funktionen durchzuführen vermag, steuert sie, soweit es die Erfindung betrifft, eine Anzeigevorrichtung 21 an und steuert außerdem den Schaltzustand einer Anzahl von Schaltern S1 bis S3. Die Schalter S1 bis S3 dienen der Anschaltung des Netzgeräts 22 an eine Aufladecorona 11, eine Reinigungscorona 19 und eine Übertragungscorona 16. Die Darstellung in Fig. 2 ist nur rein schematisch gedacht und soll nicht bedeuten, daß nur ein einziges Netzgerät vorhanden oder notwendig wäre, um die drei Coronageneratoren mit Spannung zu versorgen oder daß beispielsweise die Schalter S1 bis S3 notwendigerweise mechanische Schalter wären. Die Steuerung 20 kann dabei aus üblichen Schaltelementen aufgebaut sein, kann aber auch als Mikroprozessor oder Kleinrechner aufgebaut sein. Insoweit wie die Steuerung 20 für die Erfindung von Bedeutung ist, ist ihr Aufbau dem Fachmann verstand-

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lieh und bedarf keiner weiteren Erläuterung.

Im Normalbetrieb schließt die Steuerung 12 die Schalter S1 bis S3 und führt damit einen Arbeitszyklus des Kopiergerätes durch. Für eine Arbeitsweise gemäß der Erfindung spricht die Steuerung 20 auf Operatoreingangssignale an, die eine Wartung anzeigen, wodurch durch Schließen der Schalter S1, S2 oder S3 einer oder zwei der Coronageneratoren 11, 19 oder 16 eingeschaltet werden.

Fig. 3 zeigt den eigentlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung. Die rotierende Trommel 10 trägt auf ihrer Oberflaches einen Photoleiter, der aus einer photoleitenden Schicht und einer leitenden Schicht besteht. Die Schicht ist über eine Leitung 28 elektrisch leitend mit einem auf der Trommellagerung befestigten Schleifring R2 verbunden. Der Schleifring R2 stellt daher eine Erdverbindung über Leitung 27 und die Brücke J1 her. Im praktischen Aufbau der Erfindung enthält die Trommel 10 des Kopiergeräts außerdem einen Heizkreis mit einer Relaiswicklung 23 und einem damit in Reihe geschalteten Temperaturregelschalter S4. Parallel zu der Relaiswicklung 23 und dem Schalter S4 ist ein Widerstandsheizelement 25, ein durch die Relaiswicklung 23 betätigbarer Relaiskontakt 26, hier als Arbeitskontakt dargestellt, und eine Sicherung F geschaltet. Dieser Stromkreis ist über einen Schleifring R1 und einen Relaiskontakt 36 an eine positive Potentialquelle und über den Schleifring R2, die Leitung 27 und die Brücke J1 mit Erde verbunden. Wenn das Kopiergerät in Betrieb ist, ist die Wicklung durch den abgefallenen Relaiskontakt 36 zwischen der positiven Potentialquelle und dem an der Trommel liegenden Schleifring R1 abgeschaltet, so daß der Stromkreis für das Widerstandsheizelement 25 am Kontakt 36 unterbrochen ist. Somit ist die leitende Schicht des Photoleiters normalerweise geerdet, wie dies Fig. 3 zeigt. Die gestrichelte Umrandung zeigt einen normalen Coronagenerator, dessen Arbeitsweise über-

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v/acht werden soll und der gemäß den Lehren der Erfindung ausgerichtet werden soll. Fig. 3 zeigt außerdem die Meßvorrichtung/ die ebenfalls an der positiven Potentialquelle und an Masse angeschlossen ist. Die Meßschaltung enthält einen Transistor Q1, dessen Emitter an der positiven Potentialquelle angeschlossen ist und dessen Kollektor über einen Widerstand R4 und einen Widerstand R5 an Masse angeschlossen ist. An der positiven Potentialquelle und dem Emitter des Transistors Q1 ist auch ein Widerstand R6 angeschlossen, desse; anderes Ende mit der Basis des Transistors Q1 verbunden ist. Die Basis des Transistors Q1 ist über einen Widerstand R7 und einen weiteren Widerstand R8, die Leitung 27 und die Brücke J1 mit Erde und außerdem über den Meßpunkt TP2 mit der Meßvorrichtung 30 verbunden, während der Verbindungspunkt der Widerstände R7 und R8 über den Meßpunkt TP1 ebenfalls an der Meßvorrichtung 30 angeschlossen ist. An den Meßpunkten TP1 und TP2 kann als Meßinstrument beispielsweise ein Spannungsmeßgerät angeschlossen werden, das den über dem Widerstand R8 auftretenden Spannungsabfall mißt. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R4 und R5 liegt am Eingang einer Inverterstufe 29, deren Ausgang an der Steuerung 20 (Fig. 2) aus Gründen angeschlossen ist, die noch erläutert werden. Die Erdverbindung für den Schleifring R2 enthält eine Brücke J1 oder eine einpolige Steckverbindung, so daß hier die Erdverbindung unterbrochen werden kann.

Im Normalbetrieb, wenn die Brücke eingeschaltet ist, können die verschiedenen Coronageneratoren gleichzeitig erregt werden, und unabhängig davon, ob einer oder mehrerer der Generatoren erregt ist oder nicht, fließt der in der leitenden Schicht durch die Coronavorrichtungen erzeugte Strom unmittelbar über die Leitung 27 nach Masse ab. Außerdem fließt ein Strom von der positiven Potentialquelle über die Widerstände R6, R7 und R8 und die Brücke J1 nach Masse. Der über dem Widerstand R6 auftretende Spannungsabfall entsperrt

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den Transistor Q1/ und es fließt somit ein Strom über Q1, Widerstände R4 und R5 nach Erde. Der über dem Widerstand R5 auftretende Spannungsabfall gelangt an die Inverterstufe 29 und liefert dabei ein niedriges Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal wird der Steuerung 20 zugeführt und zeigt damit an, daß die Brücke J1 eingesetzt ist, so daß das Kopiergerät für Normalbetrieb eingerichtet ist.

Zur Messung des in der leitenden Schicht des Photoleiters fließenden Stroms wird die Brücke J1 entfernt. Wenn alle Coronageneratoren abgeschaltet sind, fließt durch die Widerstände R6, R7 und R8 kein Strom. Der Transistor Q1 ist daher gesperrt und es fließt auch kein Strom über die Widerstände R4 und R5. Die in der Inverterstufe 29 anliegende niedrige Eingangsspannung liefert ein hohes Ausgangssignal, das durch die Steuerung 20 als Anzeige dafür gewertet wird, daß die Brücke J1 herausgenommen ist. Außerdem ist auch während der Messung des Coronastroms der die Widerstände R6, R7 und R8 durchfließende Strom relativ klein, so daß der Transistors Q1 dadurch nicht leitend wird.

Zur Messung oder Überwachung der Arbeitsweise eines bestimmten Coronagenerators werden der die Trommel 10 antreibende Motor und der ausgewählte Coronagenerator erregt. Bei der Wartung oder überwachung des Kopiergeräts steuern die Operatoreingangssignale die Steuerung 20 in der Weise an, daß dadurch die Rotation der Trommel, die Erregung eines oder mehrerer der Coronageneratoren und die Erregung der Löschlampe und die Anschaltung der Vorspannung für die magnetische Bürste der Entwicklungsstation eingeschaltet wird. Durch Aufladen des Photoleiters wird bei herausgenommener Brücke J1 in der leitenden Schicht ein Strom induziert, der über den Widerstand R8 nach der positiven Spannungsquelle abfließt. Es sei vermerkt, daß dabei die leitende Schicht auf einem positiven Potential gehalten wird, das nahezu gleich groß ist, wie das Potential der positiven Spannungsquelle während

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des Meßvorgangs, wenn die Brücke herausgenommen ist. Das stört die Arbeitsweise des Coronagenerators jedoch nicht, so daß der gemessene Strom, da das Potential der positiven SpannungsquelL in der Schaltung (normalerweise +24 Volt) im Vergleich mit den Detriebsspannungen der Coronageneratoren sehr klein ist. Der den Widerstand R8 durchfließende Strom erzeugt eine Spannung, die an den Meßpunkten TP1 und TP2 für eine Messung durch die Meßvorrichtung 30 zur Verfügung steht. Der gemessene Strom ist somit der Ergebnis der Aufladung der Trommel durch Auswahl eines oder mehrerer der Coronageneratoren während einer Rotation der Trommel, wodurch der tatsächliche Betrieb nachgebildet wird. Die Erregung der Löschlampe 19a macht den Photoleiter in dem beleuchteten Teil des Photoleiters leitend, so daß die Oberflächenladung entladen wird. Dies hat jedoch keinen Stromfluß nach Erde zur Folge, da diese Entladung mit der Entladung eines Kondensators über einen Parallelwiderstand verglichen werden kann. Dadurch wird die Oberflächenladung des Photoleiters verringert und damit die Entwicklung des Toners auf der Trommel verhindert. Dadurch wird außerdem der Photoleiter in seinem Entladezustand gehalten, wenn er unter dem ausgewählten Generator durchläuft, was der tatsächlichen Arbeitsweise entspricht. Es sei darauf hingewiesen, daß die in Fig. 2 und 3 dargestellte Anordnung normalerweise in dem Kopiergerät eingebaut ist, mit Ausnahme der Meßvorrichtung 30, die nicht eingebaut zu werden braucht und nur zum Messen angeschlossen wird.

Zum Einsatz der in Fig. 2 und 3 dargestellten Anordnung sieht die Erfindung folgende Verfahrensschritte vor: Im ersten Fall zeigt die Operatoreingabe an die Steuerung 20 an, daß der Normalbetrieb beendet ist und daß ein Meßvorgang eingeleitet werden soll, bei dem eine Rotation der Trommel und eine selektive Erregung der Coronageneratoren möglich ist. Anschließend wird die Brücke J1 herausgenommen. Die Steuerung 20 spricht auf andere Befehle oder auf eine Anzeige darauf an, daß die Brücke J1 entfernt worden ist und/oder auf ein weitere

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vom Operator kommendes Eingangssignal, das anzeigt, daß ein bestimmter Coronagenerator betätigt werden soll (Aufladecorona, Reinigungscorona und übertragungscorona), und schaltet den die Trommel 10 drehenden Motor, die Erregung der ausgewählten Corona, der magnetischen Bürste und der Löschlampe ein. Bei dieser Anordnung kann der die leitende Schicht des Photoleiters durchfließende Strom gemessen v/erden. Durch selektive Erregung jedes der Coronageneratoren können die durch jeden Coronagenerator erzeugten Ströme gemessen werden. Ist das Verfahren abgeschlossen, dann wird die Brücke J1 wieder eingesetzt. Dies kann, falls erwünscht, durch die Steuerung 20 als ein Signal dafür benutzt werden, daß der Meßvorgang abgeschlossen ist, und die Steuerung kann daraufhin beispielsweise den Motor, die magnetische Bürste, die Löschlampen und den zuvor ausgewählten Coronagenerator abschalten.

Bei Anwendung dieses Verfahrens kann dann, wenn Auflade- oder übertragungscorona erregt sind, eine dynamische Messung des Aufladestroras vorgenommen werden. Insbesondere lädt jeder dieser Coronageneratoren den Photoleiter negativ auf, und dieser Aufladevorgang erzeugt den zu messenden Strom. Wenn der nunmehr aufgeladene Bereich des Photoleiters unter der Löschlampe vorbeiläuft, dann wird durch die Beleuchtung Ladung abgezogen, und dieser Bereich steht wiederum in einem relativ ungeladenen Zustand zur Verfügung. Auf diese Weise entspricht der gemessene Strom der Arbeitsweise der Maschine im dynamischen Betriebsverhalten, d. h. natürlich im Normalbetrieb.

Diese Betriebsart ist jedoch auf negative Coronageneratoren beschränkt und dies trifft für die Reinigungscorona (ein positiver Coronagenerator) nicht zu. Der Reinigungscoronagenerator 19 erzeugt in dem Photoleiter eine positive Aufladung. Diese positive Aufladung wird durch die Löschlampe nicht abgeleitet, so daß ohne Abwandlung des bisher angegebenen Verfahrens sich die Aufladung des Photoleiters

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lediglich weiter aufbauen würde und einem typischen Normalbetrieb der Maschine nicht entsprechen würde. Für den positiven Coronagenerator wird daher das bisher angegebene Verfahren abgewandelt. Wenn eine Reinigungscorona (oder irgendeine andere positive Corona) erregt wird, dann wird außerdem ein entsprechender negativer Coronagenerator entweder gleichzeitig oder in damit abwechselnden Zyklen erregt. Beispielsweise können Reinigungs- und übertragungscoronageneratoren gleichzeitig erregt werden. Obgleich der in der leitenden Schicht durch diese Betriebsart erzeugte resultierende Strom nicht dem durch den Reinigungscoronagenerator allein erzeugten Strom entspricht, so entspricht dies doch einer genauen Messung der Arbeitsweise des Reinigungscoronagenerators, wenn die Einwirkung des negativen Coronagenerators beseitigt wird, und ist damit außerdem in Übereinstimmung mit der dynamischen Arbeitsweise, die in dem Kopiergerät im normalen Betrieb auftritt. Das heißt, daß beispielsweise dann, wenn die Reinigungscorona vollkommen ausgefallen ist und auf dem Photoleiter keine positive Ladung erzeugt wird, der in der leitenden Schicht induzierte Strom ausschließlich auf den übertragungscoronagenerator zurückgeht. Die Messung dieses Stroms läßt sofort erkennen, daß der Reinigungscoronagenerator nicht im Betrieb ist. In gleicher Weise kann die Strommessung zu auswertbaren Ergebnissen führen, wenn der Reinigungscoronagenerator oberhalb oder unterhalb seiner Nennwerte arbeitet. Daher wird normalerweise zunächst die Messung der negativen Coronageneratoren durchgeführt, worauf man dann den positiven Strom dadurch ermittelt, daß man bei einer Messung den zuvor gemessenen negativen Strom abzieht.

In einer anderen Ausführungsform wird der Reinigungscoronagenerator für eine Trommelumdrehung erregt, worauf dann für einige Zyklen der negative Coronagenerator eingeschaltet wird, wonach dieser Zyklus wiederholt werden kann. Die Ausrichtung des Coronagenerators verwendet dieses Verfahren

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und benutzt dabei tatsächlich zwei verschiedene Messungen. Zur Messung der Ausrichtung des Coronagenerators wird zunächst eine Messung in der Weise durchgeführt, daß ein bestimmter Bereich des Coronagenerators abgedeckt wird, so daß die Aufladung des Photoleiters nur auf dem nicht maskierten Teil des Coronagenerators zurückzuführen ist. Die Maske 35 (Fig. 3) stellt eine solche Maske dar. Die Maske 35 kann dabei aus einem Papier bestehen, das über das Gehäuse des Coronagenerators festgehalten ist. Andererseits kann die Maske 35 ein anderes, nicht leitendes Material sein, das relativ zu dem Gehäuse angebracht werden kann. Unter diesen Umständen stellt der gemessene Strom die Einwirkung des nicht maskierten Teils des Coronagenerators dar. Eine zweite Messung wird mit einem anderen Bereich des Coronagenerators durchgeführt. Beispielsweise können die beiden maskierten Bereiche gleich groß sein.

Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß ein Anschlag 35a verwendet wird, der an einer Kante des Coronagehäuses anschlägt. Ein richtig ausgerichteter Coronagenerator liefert für diese beiden Messungen relativ gleich große Ströme. Ein schlechte Ausrichtung wird dadurch angezeigt, daß die gemessenen Ströme voneinander abweichen und die Richtung der Fehlausrichtung wird durch die relative Größe der gemessenen Ströme angezeigt.

Weitere Abwandlungen sind möglich. Beispielsweise kann die Schaltung mit den Widerständen R4, R5, R6, R7, dem Transistor Q1 und der Inverterstufe 29 für die Prüfung des Betriebszustandes der Brücke J1 vorgesehen werden. Falls dies nicht für erforderlich gehalten wird, kann diese Schaltung auch weggelassen werden, und TP1 kann an Erde oder an niedrigem Potential angeschlossen werden. Wenn gleichermaßen die Meßvorrichtung in den Stromkreis eingeschleift ist, dann kann Widerstand R8 weggelassen werden. Für diese Ausführungsform. mit einem niedrigen Spannungsabfall (etwa 0,5 Volt) über der Meßvorrichtung kann der Widerstand R8 durch eine in

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Sperrichtung vorgespannte Diode oder für bipolaren Betrieb !durch zwei gegensinnig in Reihe geschaltete Dioden ersetzt !werden, so daß alle gemessenen Ströme durch die Meßvorrichtung fließen.

ftenn außerdem die Leitung von den elektrisch leitenden Lagern nach Erde zum Messen unterbrochen werden kann, dann müssen die Schleifringe für den Trommelstrom nicht benutzt werden, sondern es können elektrisch leitende Lager eingesetzt werden.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Meßvorrichtung für eine Coronamessung in elektrostatischen Kopiergeräten im Betrieb mit einem rotierenden Zwischenbildträger mit über einer leitenden Schicht liegenden Photoleiterschicht und einer Anzahl von in der Nachbarschaft des Zwischenbildträgers angeordneten Coronageneratoren für die Aufladung der umlaufenden Photoleiterschicht und einer an die leitende Schicht angeschlossenen Erdverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne der Coronageneratoren (11, 19, 16) selektiv (S1 - S3) einschaltbar sind, während die Erdverbindung der leitenden Schicht auftrennbar (J1) ist, und

daß der mit der leitenden Schicht verbundene Stromkreis nach Auftrennung der Erdverbindung an eine Meßvorrichtung (30) anschaltbar (TP1, TP2) ist.

Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbildträger eine zylindrische Trommel mit darauf liegender leitender Schicht und über dieser liegendem Photoleiter ist, und daß ein Schleifring (R1, R2) einerseits mit der leitenden Schicht und andererseits in der Erdverbindung bzw. in dem Meßstromkreis liegt, je nachdem, ob die Erdverbindung besteht oder aufgetrennt ist.

Meßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der leitenden Schicht und einem ausgewählten Potential eine Reihenschaltung von Widerständen (R8, R7, R6) eingeschaltet ist, daß ferner zwischen der Potentialquelle und Erde ein aktives Schaltelement (Q1) und Lastwiderstände (R4, R5) eingeschaltet sind, und

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daß das aktive Schaltelement (Q1) durch einen in dem Stromkreis (R6, R7, R8) fließenden Strom in seinen stromführenden Zustand einschaltbar ist, so daß durch den die Lastwiderstände durchfließenden Strom ein den Leitzustand des aktiven Schaltelements (Q1) anzeigendes Potential erzeugt wird.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung (2o) vorgesehen ist, durch die selektiv weniger als alle vorhandenen Coronageneratoren einschaltbar (S1 - S3) sind.

5. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit aller vorhandenen Coronageneratoren (11, 19, 16) mindestens erste und zweite Coronageneratoren einer ersten und zweiten Polarität aufweist, und

daß durch die Steuerung für die selektive Erregung von weniger als alle vorhandenen Coronageneratoren immer nur einen Coronagenerator erregt, es sei denn, dieser Coronagenerator habe die erste Polarität, in welchem Fall immer ein Coronagenerator der zweiten Polarität mit eingeschaltet wird.

6. Meßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Coronageneratoren der ersten und zweiten Polarität gleichzeitig erregbar sind.

7. Meßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Coronageneratoren der ersten und zweiten Polarität abwechselnd miteinander in aufeinander folgenden Zeitabschnitten anschaltbar sind.

8. Verfahren zum Betreiben einer Coronameßvorrichtung für die Ausrichtung eines Coronagenerators in einem elektrostatischen Kopiergerät mit einer rotierenden

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Trommel mit einer darauf angebrachten leitenden Schicht und einem darüber liegenden Photoleiter, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Auftrennen der normalerweise von der leitenden Schicht nach Erde laufenden Erdleitung,

- Ankoppeln dieser Leitung an eine Meßvorrichtung,

- Maskieren eines ausgewählten Bereiches eines ausgewählten Coronagenerators,

- Messen des in der unterbrochenen Erdleitung fließenden Stroms,

- Entfernen der Maske von dem gewählten Bereich, und

- Markieren eines anderen Bereiches und

- erneutes Messen des in der unterbrochenen Erdleitung fließenden Stroms.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß während der Messungen die Trommel kontinuierlich gedreht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß die in dem Kopiergerät eingebaute Ladungslöschlampe während der Messungen eingeschaltet ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10 mit einem Kopiergerät, das mindestens einen Coronagenerator einer ersten Polarität und mindestens einen Coronagenerator einer zweiten Polarität enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Coronagenerator der zweiten Polarität erregt wird, wenn ein Coronagenerator der ersten Polarität erregt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Coronageneratoren der ersten und zweiten Polarität gleichzeitig erregt werden.

bo 977 008 9 0 9 8 A 1 / 0 7 2 6

2 W

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Coronageneratoren der ersten und zweiten Polarität miteinander abwechselnd in aufeinander folgenden Zeitabschnitten erregt werden.

909841/0726

LO 977 008