DE7630488U1 - Developing device for an electrophotographic copier - Google Patents
Developing device for an electrophotographic copierInfo
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Entwicklungsverfahren mit Selbstvorspannung bei einem elektrofotografischen KopiergerätSelf-bias development process in an electrophotographic copier
Die Erfindung betrifft ein Entwicklungsverfahren mit Selbstvorspannung bei einem elektrofotografischen Kopiergerät. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren, bei dem das Oberflächenpotential eines lichtempfindlichen Teiles durch eine Entwicklungslösung hindurch gemessen wird, wenn der Teil in den Entwicklungsbereich eintritt, nachdem er geladen und belichtet wurde. In diesem Verfahren wird das gemessene Potential mit einem Potential summiert, das ein Punktionsverstärker erzeugt, und das in der Größenordnung von einigen 10 Volt liegt, was verhir daß die Kopie verschmiert. Die Summe der PotentialeThe present invention relates to a self-bias developing method in an electrophotographic copier. In particular, it relates to a method in which the surface potential of a photosensitive member is measured through a developing solution when the part enters the developing area after he was charged and exposed. In this procedure the measured potential is summed up with a potential that generates a puncture amplifier, and that is in the order of magnitude of a few tens of volts, what that the copy is smeared. The sum of the potentials
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* miso, .JSx: 72 R München 80. Mauerkiivhrrslrallt 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100-* miso, .JSx: 72 R Munich 80. Mauerkiivhrrslrallt 45 banks: Bayerische Vereinsbank Munich 453100-
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wird an aine Entwicklungselektrode angelegt, um zu verhindern, daß sich Tonerteilchen aus der Entwicklungslösung auf nicht zum Bilde gehörenden Flächen oder dem Hintergrund eines elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Teils absetzen.is applied to a developing electrode to prevent toner particles from separating out of the developing solution on non-image surfaces or on the background of an electrostatic latent Place the image on the surface of the photosensitive part.
Ein solches Entwicklungsverfahren mit SeIbstvorspannung liefert ein Bild, das frei von Hintergrundverschmierungen ist und macht eine Peineinstellung der Belichtung unnötig. Man kann also einen einfachen Knopf für die Belichtungsregulierung benutzen, der die Belichtung nur in zwei oder drei Stufen verstellt. Allerdings erhöht die Anordnung der Meßelektrode in der Nähe der Entwick · lungselektrode das gemessene Potential, da das Potential der Entwicklungselektrode höher als das der Meßelektrode ist. Das rührt von der Addition von einigen 10 Volt zum Potential der letzteren in einer Selbstvorspannungsrecheneinheit, die mit der Entwicklungselektrode verbunden ist, her. Dieser Potentialunterschied läßt einen Leckstrom durch die Entwicklungsflüssigkeit, die einen hohen Widerstand besitzt und durch die hindurch die Meßelektrode das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teiles feststellt, von der Entwicklungselektrode zur Meßelektrode fließen. Wird die Meßelektrode von der Entwicklungselektrode entferntSuch a self-bias development process provides an image that is free from background smear and eliminates the need for manual exposure adjustments. So you can use a simple button to adjust the exposure that only controls the exposure adjusted in two or three stages. However, the arrangement of the measuring electrode in the vicinity of the development increases Lung electrode the measured potential, since the potential of the development electrode is higher than that of the measuring electrode is. This is due to the addition of a few tens of volts to the potential of the latter in a self-bias calculation unit, connected to the development electrode. This potential difference leaks through the high-resistance developing liquid which detects the surface potential of the photosensitive member through the measuring electrode, from the developing electrode flow to the measuring electrode. If the measuring electrode is removed from the developing electrode
zur Eintrittsseite des lichtempfindlichen Teils in den Entwicklungsbereich angeordnet und ein Nichtleiter zwischen den beiden Elektroden angebracht, um den Ein fluß des Leckstromes auf die Meßelektrode möglichst gering zu halten, stimmen das gemessene und das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils überein. Jedoch wird eine Ablagerung von Tonerteilchen auf nicht zum Bild gehörenden Bereichen des elektrostatischen latenten Bildes nun durch das Fehlen einer Vorspannung auf dem Nichtleiter nicht mehr verhindert und es entsteht eine verschmierte Kopie.to the entry side of the photosensitive part in the Arranged development area and attached a dielectric between the two electrodes to the A flow To keep the leakage current on the measuring electrode as low as possible, the measured and the surface potential are correct of the photosensitive part. However, deposition of toner particles on it will not occur areas of the electrostatic latent image belonging to the image are now due to the lack of a bias voltage on the dielectric no longer prevented and a smeared copy is created.
Kürzlich wurde vorgeschlagen, einen Leckstrom zur Meßelektrode dadurch zu verhindern, daß man sie an einer von der Entwicklungselektrode etwas entfernten Stelle anordnet und gleichzeitig eine Schutzelektrode, die die Meßelektrode umgeben soll, auf der Oberfläche des Nichtleiters vorzusehen und so jeden Leckstrom von der Entwicklungselektrode zur Schutzelektrode hin abzulenken. Nach dem herkömmlichen Vorgehen wird die Schutzelektrode geerdet, oder es wird eine feste Vorspannung von der Größenordnung des gemessenen Potentials daran angelegt. Fig. 1 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit des gemessenen Potentials V vom Oberflächenpotential V des lichtempfindlichen Teiles. Die durchgezogene Kurve A zeigt, daß das gemessene Potential niedriger als dasRecently, it has been proposed to leak current to the measuring electrode by preventing them from being placed somewhat remote from the development electrode arranges and at the same time a protective electrode, which is to surround the measuring electrode, on the surface of the dielectric and so divert any leakage current from the development electrode to the guard electrode. According to the conventional procedure, the protective electrode is earthed, or a fixed bias voltage is applied from the Order of magnitude of the measured potential applied to it. Fig. 1 shows in a diagram the dependency of the measured potential V from the surface potential V of the photosensitive part. The solid curve A shows that the measured potential is lower than that
Oberflächenpotential ist, wenn die Meßelektrode geerdet ist, während die strichpunktierte Kurve B zeigt, daß wenn eine feste Vorspannung V. (im Beispiel: 100 Volt) angelegt wird, das gemessene Potential im Bereich kleinerer Spannungen als V. größer als das Oberflächenpotential V und im Bereich größerer Spannungen als V. kleiner als das Oberflächenpotential V ist. Es gibt also noch keine herkömmliche Methode, das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils richtig zu messen. Dadurch wird die Differenz zwischen dem Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils und dem Entwicklungspotential oder die wirksame Vorspannung für die Tonerteilchen nicht konstant gehalten. Dies vermindert die volle Wirksamkeit des Verfahrens mit Selbstvorspannung. Surface potential is when the measuring electrode is earthed, while the dash-dotted curve B shows that if a fixed bias voltage V. (in the example: 100 volts) is applied, the measured potential is in the range Voltages smaller than V. larger than the surface potential V and in the area of larger voltages than V. is smaller than the surface potential V. So there is still no conventional method, the surface potential correctly measure the photosensitive part. This will make the difference between the surface potential of the photosensitive member and the development potential or the effective bias for the Toner particles not kept constant. This reduces the full effectiveness of the self-biasing method.
Das erfindungsgemäße Verfahren enthält den Schritt, den Leckstrom von der Entwicklungselektrode zu einer Schutzelektrode, die die Meßelektrode umgibt, hin abzulenken, wobei ein Nichtleiter dazwischen angeordnet ist. An die Schutzelektrode wird das gleiche Potential wie das "hochohmige" Potential, das durch die Meßelektrode gemessen wird, angelegt, aber es wurde in ein "niederohmiges" umgewandelt. Dadurch wird aller Leckstrom aus der Entwicklungselektrode zur Schutzelektrode abgeleitet, ohne zur Meßelektrode zu fließen. So wird erreicht, daßThe inventive method includes the step of the leakage current from the development electrode to a protective electrode, which surrounds the measuring electrode to deflect, with a dielectric being arranged therebetween. To the The protective electrode has the same potential as the "high resistance" potential measured by the measuring electrode is applied, but it has been converted to a "low resistance" one. This will turn all leakage current off derived from the development electrode to the protective electrode without flowing to the measuring electrode. So it is achieved that
die Meßelektrode das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils richtig mißt.the measuring electrode correctly measures the surface potential of the photosensitive member.
Die Erfindung will also ein Entwicklungsverfahren mit Selbstvorspannung schaffen, bei dem das Oberflächenpotential eines lichtempfindlichen Teils durch eine Entwicklungslösung hindurch von einer Meßelektrode gemessen wird, wenn der Teil in den Entwicklungsbereich eintritt, nachdem er geladen und belichtet wurde. Bei diesem Verfahren wird das gemessene Potential mit einem Potential summiert, das ein Punktionsverstärker liefert, und das eine Größenordnung hat, die verhindert, daß die Kopie verschmiert wird. Die Summe der Potentiale wird an die Entwicklungslösung angelegt, um zu verhindern, daß sich Tonerteilchen aus der Entwicklungslösung auf nicht zum Bilde gehörenden Flächen des elektrostatischen latenten Bildes absetzen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es sicherstellt, daß die Meßelektrode das Oberflächenpotential des fotoleitenden Teils richtig mißt, um das Verfahren mit Selbstvorspannung voll wirksam werden zu lassen. Die Erfindung will weiter ein Entwicklungsverfahren mit SeIbstvorspannung der beschriebenen Art schaffen, bei dem ein durch die Meßelektrode gemessenes "hochohmiges" Potential nach einer "niederohmigen" Umwandlung an eine Schutzelektrode angelegt wird, die die Meßelektrode um-The invention therefore seeks to provide a self-biasing development method in which the surface potential of a photosensitive member is measured through a developing solution by a measuring electrode when the part enters the development area after being loaded and exposed. at In this process, the measured potential is summed with a potential that a puncture amplifier and that is of a magnitude to prevent the copy from being smeared. The sum of the potentials is applied to the developing solution to prevent that toner particles from the developing solution on non-image areas of the electrostatic deposit the latent image. The method is characterized in that it ensures that the measuring electrode correctly measures the surface potential of the photoconductive part in order to use the method Let self-prestressing become fully effective. The invention further aims to include a development process Create self-tensioning of the type described which a "high-resistance" potential measured by the measuring electrode after a "low-resistance" conversion to a Protective electrode is applied, which surrounds the measuring electrode
gibt, wobei ein Nichtleiter zwischen ihnen angeordnet ist. So wird aller Leckstrom von der Entwicklungselektrode an die Schutzelektrode hin abgelenkt. Es wird also ein Entwicklungsverfahren mit Selbstvorspannung bei einem elektrofotografischen Kopiergerät geschaffen, das die Hintergrundverschmierung verhindert. Das Oberflächenpotential eines lichtempfindlichen Teils wird von einer Meßelektrode durch eine Entwicklungslösung hindurch gemessen. Das gemessene Potential wird in ein "niederohmiges" umgewandelt, und danach an Schutzelektroden, die die Meßelektrode umgeben, angelegt, wo- | bei ein Nichtleiter dazwischen angeordnet wird. Das ge- $ messene Potential wird auch in einen Funktionsverstärker | gegeben, um ein Potential von einer Größenordnung zu |with a dielectric interposed between them. So all the leakage current from the developing electrode becomes deflected towards the protective electrode. So it becomes a self-bias development process in an electrophotographic copier that prevents background smear. The surface potential of a photosensitive member is measured by a measuring electrode through a developing solution. The measured potential becomes converted into a "low resistance" one, and then on protective electrodes, which surround the measuring electrode, applied where- | when a dielectric is placed in between. The $ measured potential is also used in a function amplifier | given to a potential of an order of magnitude |
erzeugen, die keine Verschmierung verursacht. Dieses |that does not cause smear. This |
Potential wird an eine Entwicklungselektrode angelegt. Aller Leckstrom von der Entwicklungselektrode wird zur Schutzelektrode abgeleitet, wodurch die Meßelektrode das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils richtig messen kann.Potential is applied to a developing electrode. All leakage current from the development electrode becomes Protective electrode derived, whereby the measuring electrode corrects the surface potential of the photosensitive part can measure.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Bezüglich der Offenbarung wird ausdrücklich auf die Zeichnungen wegen deren großer Anschaulichkeit und Klarheit verwiesen.The invention is described below using a preferred embodiment with reference to the attached Drawings explained in detail. With regard to the disclosure, express reference is made to the drawings because of them great vividness and clarity.
Fig. 1 ist eine grafische Darstellung des Zusammenhanges zwischen dem Oberflächenpotential eines lichtempfindlichen Teils und dem gemessenen Potential bei einer herkömmlichen Anordnung mit einer Schutzelektrode.Fig. 1 is a graph showing the relationship between the surface potential of a photosensitive Part and the measured potential in a conventional arrangement with a protective electrode.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Entwicklungsgerätes, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.Fig. 2 shows a schematic side view of a developing device, with which the inventive method can be carried out.
Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Entwicklungsschale, die im Gerät nach Fig. 2 benutzt wird.FIG. 3 is a schematic perspective view of a developing tray used in the apparatus of FIG will.
Fig. ^ zeigt grafisch den Zusammenhang zwischen dem gemessenen Potential und dem Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils in dem Gsrät nach Fig. 2 und 3.Fig. ^ Shows graphically the relationship between the measured potential and the surface potential of the photosensitive member in the device of Figs.
In Fig. 2 wird ein lichtempfindliches Teil 1 mit einer fotoleitenden, isolierenden Schicht la auf seiner Oberfläche gezeigt. Auf der Oberfläche ist ein elektrostatisches latentes Bild durch Ladung und Belichtung gebildet. Eine Entwicklungsschale weist eine Meßelektrodenanordnung 2 und eine Entwicklungselektrodenanordnung 3 auf, deren obere Flächen entsprechend der Umfangsfläche des lichtempfindlichen Teils 1 geformt sind. Die Meßelektrodenanordnung 2 ist am Eingangsende des Entwicklungsbereichs angeordnet. Die Entwicklungselektrodenan-In Fig. 2, a photosensitive member 1 is shown with a photoconductive, insulating layer la on its surface shown. An electrostatic latent image is formed on the surface by charge and exposure. A development tray has a measuring electrode assembly 2 and a development electrode assembly 3 on, the upper surfaces of which correspond to the circumferential surface of the photosensitive member 1 are molded. The measuring electrode assembly 2 is at the entrance end of the development area arranged. The development electrode
I . * · r · at ·■ ■ · ·I. * · R · at · ■ ■ · ·
Ordnung 3 ist in einem vorgegebenen Abstand von der Anordnung 2 angeordnet und zwischen ihnen befindet sich ein Einlaß für eine Entwicklungsflüssigkeit.Order 3 is arranged at a predetermined distance from the arrangement 2 and is located between them an inlet for a developing liquid.
Wie in Fig. 3 gezeigt wird, weist die Anordnung 2 eine isolierende Grundplatte 5 auf, an deren oberer Fläche eine Meßelektrode 6, die durch eine Mehrzahl von Schutzelektroden 7, 8 und 9 umgeben ist, angeordnet ist. Die Schutzelektroden 7, 8 und 9 sind auch auf der Grundplatte 5 im Abstand von der Meßelektrode 6 angebracht. Die Entwicklungselektrodenanordnung 3 weist entweder eine einzelne leitende gebogene Platte 10 oder eine nichtleitende Unterschicht, die auf ihrer oberen Fläche völlig mit einem elektrisch leitenden überzug bedeckt ist, auf.As shown in Fig. 3, the assembly 2 has an insulating base plate 5 on its upper surface a measuring electrode 6, which is surrounded by a plurality of protective electrodes 7, 8 and 9, is arranged. the Protective electrodes 7, 8 and 9 are also attached to the base plate 5 at a distance from the measuring electrode 6. The development electrode assembly 3 comprises either a single conductive curved plate 10 or a non-conductive one Lower layer, which is completely covered on its upper surface with an electrically conductive coating.
Wie in einer Schaltzeichnung in Fig. 3 gezeigt wird, ist die Meßelektrode 6 mit dem Eingang einer Impedanzwandlerschaltung 11 mit einem MCS-Feldeffekttransistor verbunden. Die Schutzelektroden 7, 8 und 9 sind untereinander und mit dem Ausgang der Schaltung 11 verbunden. Der Ausgang der Wandlerschaltung 11 ist mit dem Eingang eines spannungsaddierenden Funktionsverstärkers 12 verbunden, dessen Ausgang mit der Entwicklungselektrode 10 verbunden ist. Stromversorgungen 13 und 14 sind der Wandlerschaltung 11 bzw. dem Funktionsverstärker 12 zugeordnet.As is shown in a circuit diagram in FIG. 3, the measuring electrode 6 is connected to the input of an impedance converter circuit 11 connected to an MCS field effect transistor. The protective electrodes 7, 8 and 9 are with each other and with connected to the output of circuit 11. The output of the converter circuit 11 is connected to the input of a voltage adding Function amplifier 12 connected, the output of which is connected to the development electrode 10. Power supplies 13 and 14 are the converter circuit 11 and assigned to the functional amplifier 12.
kitt ι « ιputty ι «ι
Im Betrieb wird eine Entwicklungslösung l6 aus dem Behältnis 15 durch den Einlaß 1I mittels (nicht gezeigter) Pumpen gepumpt und füllt den Raum zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Teils 1 und der oberen Fläche der Entwicklungsschale, wenn das lichtempfindliche Teil 1 mit einem elektrostatischen latenten Bild auf seiner Oberfläche in den Bereich der Entwicklungsschale vorrückt. Die Meßelektrode 6 arbeitet dann und mißt durch die Entwicklungslösung das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils. Wenn das gemessene Potential mit einer Spannung in der Größenordnung von einigen 10 Volt, wie sie der Punktionsverstärker liefert, addiert, und wie bei der herkömmlichen Anordnung direkt an die Entwicklungselektrode angelegt wird, tritt ein Leckstrom von der Entwicklungselektrode zur Meßelektrode auf, der eine Erhöhung des gemessenen Potentials bewirkt. Bei der vorliegenden Ausfuhrungsform wird das Meßpotential von dar Meßelektrode 6 gemessen und, da es eine hohe Impedanz hat, durch die Wandlerschaltung 11 "niederohmig" umgewandelt, wodurch ein Potential derselben Größe wie das gemessene Potential aber niedriger Impedanz entsteht, das an die Schutzelektroden 7, 8 und 9 angelegt wird. Dies dient dazu, den Leckstrom von der Entwicklungselektrode 10 von der Meßelektrode 6 weg zu den Schutzelektroden 7, 8 und 9 hinzulenken. Polglich wird die Meßelektrode von Störungen durch die Entwicklungselektrode freigehaltenIn operation, a developing solution is l6 from the container 15 through the inlet 1 I (not shown) by means of pumps pumped and fills the space between the surface of the photosensitive member 1 and the upper surface of the developing shell when the photosensitive member 1 with an electrostatic latent image advances on its surface into the area of the development tray. The measuring electrode 6 then operates and measures the surface potential of the photosensitive member through the developing solution. If the measured potential is added to a voltage of the order of a few tens of volts, as supplied by the puncture amplifier, and is applied directly to the development electrode as in the conventional arrangement, a leakage current occurs from the development electrode to the measuring electrode, which increases the measured potential causes. In the present embodiment, the measuring potential of the measuring electrode 6 is measured and, since it has a high impedance, converted by the converter circuit 11 "low-resistance", whereby a potential of the same size as the measured potential but low impedance arises, which is applied to the protective electrodes 7, 8 and 9 is applied. This serves to direct the leakage current from the developing electrode 10 away from the measuring electrode 6 to the protective electrodes 7, 8 and 9. As a result, the measuring electrode is kept free from interference from the development electrode
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und kann das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils richtig messen. Wenn es mit einem Potential von vorgegebener Höhe im Punktionsverstärker 12 addiert und an die Entwicklungselektrode 10 angelegt wird, wird eine stabile Selbstvorspannung an der Entwicklungselektrode 10 aufrechterhalten.and can properly measure the surface potential of the photosensitive member. If there is any potential is added from a predetermined height in the puncture amplifier 12 and applied to the developing electrode 10, is maintain a stable self-bias on the developing electrode 10.
Pig. 1J zeigt grafisch den Zusammenhang zwischen dem gemessenen Potential V und dem Oberflächenpotential V des lichtempfindlichen Teils, der durch die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Anordnung erhalten wird. Wenn das Oberflächenpotential Vo 100 Volt beträgt, ist das durch die Meßelektrode 6 gemessene Potential V ebenso 100 Volt, was eine richtige Messung des Oberflächenpotentials durch die Meßelektrode anzeigt. Durch Vergleich mit dem entsprechenden Zusammenhang in Fig. 1 kann man sehen, daß die Messung des Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen Teils erheblich verbessert wird, wenn das gemessene Potential der Impedanzumwandlung unterworfen wird, bevor es an die Schutzelektrode angelegt wird, statt es direkt daran anzulegen, wie bei den Anordnungen, die durch die Kurven A und B in Fig. 1 erläutert werden.Pig. 1 J is a graph showing the relationship between the measured potential V and the surface potential V of the photosensitive member obtained by the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 assembly. When the surface potential V o is 100 volts, the potential V measured by the measuring electrode 6 is also 100 volts, which indicates a correct measurement of the surface potential by the measuring electrode. By comparison with the corresponding context in Fig. 1, it can be seen that the measurement of the surface potential of the photosensitive member is greatly improved if the measured potential is subjected to the impedance conversion before it is applied to the guard electrode, rather than directly applied thereto as in the arrangements illustrated by curves A and B in FIG.
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