FR2468150A1 - Systeme automatique de commande de la polarisation de l'electrode de developpement et du reperage du papier de tirage dans un copieur electrophotographique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système automatique de commande de la polarisation de l'électrode de développement et du repérage du papier de tirage dans un copieur électrophotographique. Ledit système comporte un photodétecteur 29 qui intercepte une partie de la lumière non focalisée réfléchie vers la surface photoconductrice 15. Un circuit engendre une tension de polarisation de l'électrode de développement 39 qui varie en fonction de l'intensité lumineuse atteignant le photodétecteur 29 après que celui-ci a reçu une impulsion lumineuse réfléchie par une bande hautement réfléchissante placée en amont du document à copier. Ce retard fait en sorte que la lumière qui détermine la tension de polarisation soit réfléchie par le corps principal du document. Application aux copieurs électrophotographiques.

Description

La présente invention concerne le domaine des copieurs

électrophotographiques et plus spécialement des systèmes de commande du développement de l'image et du

repérage du papier pour de tels copieurs.

Dans un copieur électrophotographique, la lumière dirigée vers un document ou autre matière à copier

est réfléchie et focalisée sur une surface photoconductrice.

Cette surface a la propriété de pouvoir recevoir et conser-

ver une charge électrostatique-jusqu'à ce qu'elle soit sou-

mise à un éclairement qui dissipe sensiblement la charge proportionnellement à l'intensité de l'énergie lumineuse incidente. Ainsi, lorsqu'une image du document,focalisée

et réfléchie, constituée de myriades de composantes lumineu-

ses de luminance variable, est dirigée sur la surface photo-

conductrice, les zones de la surface éclairée par les compo-

santes de plus grande intensité lumineuse subissent une plus grande dissipation de la charge que celles éclairées par les

composantes de moins grande intensité lumineuse. Il en résul-

te dans la surface photoconductrice une image électrosta-

tique latente se composant d'un ensemble de charges. Ulté-

rieurement au cours du processus de tirage, l'image latente est développée en permettant à des particules d'une matière colorante chargée, soit à l'état sec, soit à l'état liquide, d'être attirée vers la surface chargée. Ensuite, l'image

développée est transférée sur du papier ou autre matière.

Cependant, à cause de la courte durée de traitement des copieurs rapides modernes, il arrive souvent que la plupart des zones fortement éclairées de la surface

photoconductrice, qui reçoivent la lumière des zones blan-

ches ou de fond du document, n'ont pas suffisamment de temps pour dissiper leur charge électrostatique dans la mesure appropriée. Ce problème est encore compliqué par le fait que la vitesse de décharge n'est pas constante avec le temps,mais ralentit à mesure que la charge diminue. Par suite, il reste sur la surface photoconductrice un potentiel résiduel correspondant à la région du fond qui( au cours du développement normal, attire les particules de matière colorante et donne un fond gris ou sale sur la copie finale au lieu du fond blanc et propre souhaité. En outre, les zones du fond de documents imprimés sur du papier coloré ou d'un blanc légèrement sale, dont la réflectance, est inférieure,

à celle d'un fond blanc, produisent sur la surface photo-

conductrice un potentiel résiduel dû au fond qui est plus important que celui dû au papier blanc, ce qui donne un fond gris dans la copie finale. Pour surmonter ces difficultés,

il est connu dans la technique antérieure de placer une élec-

trode de développement de configuration appropriée à proximité de la surface photoconductrice à l'endroit oià les particules

de matière colorante sont déposées et d'appliquer à l'élec-

trode un potentiel de polarisation de même polarité que celui de la surface photoconductrice. Dans un système de développement positif, ce potentiel de polarisation, s'il est

supérieur au potentiel résiduel présent sur la surface photo-

conductrice, provoque l'attraction des particules de matière colorante vers l'électrode plutôt que vers les zones de la surface présentant une charge résiduelle et empêche ainsi

l'effet gris ou sale.

On connaît déjà dans la technique antérieure des systèmes destinés à appliquer une polarisation fixe ainsi que d'autres destinés à appliquer une polarisation variable à l'électrode de développement. Les systèmes à polarisation variable peuvent utiliser un photodétecteur placé de manière

à recevoir la lumière réfléchie par le document à copier.

Etant donné que le potentiel résiduel de la surface photo--

conductrice dépend de l'intensité de la lumière incidente, il est possible de déterminer une mesure de l'intensité de la lumière réfléchie au cours d'un cycle particulier pour obtenir une indication sûre du potentiel résiduel de la surface photoconductrice après éclairement par cette même

i' 35 lumière.

Cependant, pour que les systèmes antérieurs de polarisation soient efficaces, il est nécessaire de faire en sorte qu'un photodétecteur balaie librement une partie

vierge du fond du document, par exemple les marges. Cette obli-

gation rend nécessaire l'utilisation soit d'un système optique compliqué pour maintenir l'alignement précis du champ de vision du photodétecteur avec la zone en question, soit d'un réseau de photodétecteurs dirigés sur différents points du document dont l'un est supposé être une région vierge. Ces

deux modes opératoires sont extrêmement coûteux.

Une autre fonction critique dans le copieur est l'avance de la matière sur laquelle l'image photographique développée est transférée. La matière de tirage doit arriver sur la surface photoconductrice à l'instant correct pour assurer le repérage ou l'alignement de toute l'image avec

ladite matière de tirage.

En conséquence, la présente invention a pour objet de tirer profit des caractéristiques de réflectance d'un document à copier de façon à produire une copie finale combinant un bon contraste et un fond exempt d'ombre, ce résultat étant obtenu d'une façon simple, fiable et efficace

en utilisant un minimum de composants.

L'invention a encore pour objet d'utiliser la lumière réfléchie d'une intensité prédéterminée pour amorcer l'avance des feuilles afin d'assurer un repérage correct avec une image en cours de transfert à partir de la surface photoconductrice.

La présente invention concerne un appareil gé-

nérateur de signaux de commande destiné à être utilisé dans un copieur électrophotographique, dans lequel l'image d'un

document est produite optiquement sur une surface photo-

conductrice. Le copieur comporte un ensemble optique de formation d'image destiné à focaliser la lumière d'une source éclairant un document et à la réfléchir de ce document sur la

surface photoconductrice; un poste de développement compor-

tant une électrode de développement capable de recevoir un

potentiel électrique et très rapprochée de la surface photo-

conductrice; et un poste de transfert comportant un dispo-

sitif destiné à positionner une matière à proximité de la

surface photoconductrice pour y transférer l'image.

La présente invention concerne un appareil destiné à engendrer et à appliquer un potentiel électrique à l'électrode, ledit appareil comportant un système destiné à déplacer soit la source d'éclairement, soit le document pour éclairer progressivement ce dernier; et un détecteur photoélectrique disposé de manière à intercepter une partie

non focalisée de l'énergie lumineuse réfléchie par le docu-

ment en direction de la surface photoconductrice, puis à

engendrer un signal de sortie en réponse à cette interception.

Un dispositif détermine l'instant o l'énergie lumineuse réfléchie correspond à l'exploration d'une partie centrale du document et un générateur de signaux, sensible à la fois au

signal de sortie du détecteur et à ce dispositif de détermina-

tion, engendre un potentiel électrique à appliquer à l'élec-

trode de développement. De cette manière, la valeur du

potentiel dépend de l'énergie lumineuse reçue par le détec-

teur photoélectrique de la partie centrale du document en

comparaison d'une valeur normale prédéterminée de réflectance.

Selon une variante, l'invention concerne égale-

ment une bande réfléchissante positionnée à proximité du bord avant du document. Cette bande présente une forte

réflectance prédéterminée ayant une largeur de bande spec-

trale connue. La source d'éclairement explore progressive-

ment la: bande réfléchissante, puis le document, et le détec-

teur photoélectrique émet un signal de sortie prédéterminé

en réponse à la lumière réfléchie par la bande réfléchis-

sante. Le générateur de signaux, actionné par ce signal de sortie prédéterminé, produit un signal de commande qui actionne le dispositif de positionnement de la matière

de tirage.

Selon une caractéristique distinctive de l'invention, le circuit générateur de signaux, dont le signal d'entrée provient du photodétecteur, reste passif jusqu'à ce que les signaux correspondent à la lumière émise par la bande hautement réfléchissante. Ensuite, les signaux provenant du corps du document à une distance prédéterminée du bord avant de ce dernier, distance qui est déterminée par l'écoulement d'un temps-précis après réception de la lumière distinctement brillante, à partir de l'élément hautement réfléchissant, sont traités. Etant donné que le photodétecteur reçoit la lumière réfléchie à un endroit situé hors- du foyer, l'intensité de la lumière qu'il "voit" n'est pas due à une petite zone particulière quelconque

de la surface du document, mais est le résultat de la con-

tribution de nombreuses zones de la partie de la surface éclairée. Cela garantit que1d'une façon générale, le seul photodétecteur fixe reçoive une certaine quantité de lumière réfléchie par les zones de fond du document ainsi que par

les zones imprimées.

Au lieu d'avoir à explorer une zone du fond vierge du document, ce qui implique un alignement précis, comme on l'a indiqué plus haut, la présente invention

mesure la lumière réfléchie par le corps principal du docu-

ment o doit vraisemblablement se trouver l'impression ou autre symbole1mais o il est possible de tenir compte de leur effet sur la lumière réfléchie. En d'autres termes, (a) en estimant une densité anticipée, par exemple d'un texte tapé à la machine sur une page (en supposant qu'elle reste généralement constante sur la surface du document en question), (b) en définissant -un fond blanc normal pour la

page et (c) en déterminant le signal de sortie du photo-

détecteur correspondant à ce fond présentant cette densité dlimpression, il a été possible de calibrer le circuit électronique pour produite une tension de polarisation qui permet d'obtenir un comprom4s satisfaisant entre la propreté du fond et le contraste entre les zones colorées et le fond. Le circuit électronique établit une plage de tensions de polarisation s'étendant de part et d'autre de

cette valeur particulière. Si la quantité de lumière réflé-

chie détectée devait être inférieure à cette valeur de référence, soit à cause d'un papier dont le fond est plus

foncé, soit à cause d'une plus grande densité de l'impres-

sion, la tension de polarisation-serait accrue. Dans le cas d'un fond plus foncé, cette plus forte tension de

polarisation compense la plus forte tension résiduellerésul-

tante subsistant sur le tambour photoconducteur pour maintenir le fond propre. Dans. le cas d'une plus forte densité d'impression, la plus forte tension de polarisation, bien qu'elle ne soit pas nécessaire pour compenser une plus forte tension du fond, attire l'excédent des particules de matières colorantes, faiblement attachées qui sont déposées dans les zones imprimées et diminue ainsi le risque d'une migration des particules vers les- zones adjacentes du fond, ce qui leur donnerait une apparence grise dans la copie finale. Inversement, si la quantité de lumière détectée devait être supérieure à la valeur de référence, cette

tension de polarisation serait réduite.

La forme de réalisation préférée comporte

également un tube qui limite le champ de vision du photo-

détecteur pour empêcher qu'une lumière parasite soit la

cause d'une lecture erronée du détecteur. Une autre carac-

téristique selon une forme de réalisation préférée de

l'invention réside dans un filtre placé en amont du photo-

conducteur pour garantir une réponse uniforme de ce dernier dans la plage spectrale intéressante, en tenant compte de la lumière d'éclairement, même si le photodétecteur est

plus sensible à une ou plusieurs longueurs d'ondes lumi-

neuses particulières.

La bande hautement réfléchissante est également conçue de façon à présenter une réflectance très supérieure à celle de la zone la plus réfléchissante des documents à utiliser de façon que l'intensité de la lumière qu'elle

réfléchit soit par conséquent plus grande que celle norma-

lement prévue et c'est le fort signal distinctif du photo-

détecteur résultant de cette lumière qui est capable de surmonter un seuil d'activation du circuit électronique associé. La réception de ce signal sert donc de base de temps de référence dans le cycle de tirage et peut être utilisée pour amorcer l'alimentation en papier de tirage après un retard préétabli avec précision.. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels:

la figure 1 est une vue schématique simpli-

fiée en élévation d'un photocopieur selon l'invention; les figures 2 à 4 sont des vues schématiques analogues à la figure l montrant les positions relatives de la source d'éclairement et des miroirs pendant le fonctionnement du copieur; la figure 5 est une vue fragmentaire détaillée du photodétecteur et du système catadioptrique dans la position qu'il occupe dans le photocopieur; la figure 6 est un schéma de montage du circuit de polarisation et de commande; la figure 7 est un diagramme indiquant la

relation dans le temps des diverses impulsions de synchro-

nisation engendrées par le circuit de polarisation et de commande, et

la figure 8 est un diagramme montrant la rela-

tion entre la réflectance du document à copier et la polari-

sation imposée à l'électrode de développement.

En se référant à la figure 1, un photocopieur

11, auquel la présente invention peut être appliquée, com-

porte un tambour 13 ayant une surface photoconductrice 15, par exemple en sélénium, tournant dans le sens indiqué par une flèche 16. Un poste 17 de charge en effluves, placé à proximité du tambour 13 charge la surface photoconductrice à une tension continue positive d'environ.140-0 volts. La lumière émise par une source lumineuse 19, telle qu'une lampe à quartz dans une atmosphère d'halogène, est dirigée

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à travers une plaque transparente 21 de support de document

sur une zone limitée de la surface d'un document 23 à copier.

La lumière émise par la source 19 est dirigée de façon que seule une mince bande couvrant toute la largeur du document soit éclairée à un moment quelconque. La lumière est réflé- chie par le document sur un premier miroir 25 qui la renvoie vers un second miroir 27. Une partie de la lumière réfléchie par le second miroir 27 atteint un photodétecteur 29 et une

seconde partie est focalisée et encore réfléchie par un sys-

tème catadioptrique 31. Le faisceau lumineux quittant le système catadioptrique 31 atteint un quatrième miroir 33 et est réfléchi sur la surface photoconductrice 15. La lumière provoque une conduction accrue dans les parties éclairées de la surface photoconductrice 15 présentant une charge de manière à former une image électrostatique;'latente ayant une

configuration de charges électriques sur la surface 15.

La source lumineuse illustrée 19 et les miroirs 25 et 27 sont mobiles, comme on le verra plus en détail plus loin, de sorte que toute la surface du document 23 est éclairée progressivement. En variante, il est possible de déplacer la plaque 21 de support du document, tandis que la source lumineuse et le système optique restent immobiles ou bien il est possible d'obtenir un mouvement combiné de tous ces composants pour atteindre le même résultat. Ainsi, l'image du document peut être réfléchie bande par bande, d'une façon continue, sur la surface photoconductrice 15 qui se meut en synchronisme. Le tambour rotatif 13 amène l'image latente à un poste de développement 35 o un révélateur liquide 37 comprenant unematière colorante présentant une

charge négative entre en contact avec l'image électro-

statique pour la développer. Un potentiel positif de pola-

risation est appliqué à une électrode de développement 39 par un circuit de polarisation et de commande 41 commandé par le photodétecteur 29. La valeur de ce potentiel est déterminée par l'intensité de la lumière détectée par le photodétecteur 29 à un instant particulier, comme on

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l'expliquera plus loin. L'électrode 39 est placée à proxi-

mité de la surface 15 et sert àa compenser tout potentiel

résiduel de fond restant sur cette surface.

La surface 15, portant l'image non développée parvient à -un poste de transfert 42 oui. l'image est trans- férée sur une matière de tirage 43. Cette dernière est avancée en direction de la surface du tambour à l'instant et à la vitesse appropriés- de façon que le bord avant de la matière coïncide avec le bord avant de l'image développée sur le tambour. Un -mécanisme 44 d'avance de la matière de tirage, par exemple des galets ou rouleaux de repérage commandés par embrayage, est mis en marche par l'excitation du solénoïde 45 d'un embrayage de repérage. Le solénoide est commandé par le circuit de polarisation et de commande 41 en réponse à la réception d'un signal d'entrée

prédéterminé provenant du photodétecteur.

La figure 2 représente la source lumineuse 19 et les miroirs 25, 27 dans leurs positions initiales avant le début d'un cycle de tirage. La source lumineuse est placée directement sous -une console 47 peinte en noir de façon qu'elle ne soit pas du tout réfléchissante. Ainsi, la lumière de la source lumineuse 19 n'est pas réfléchie par

les miroirs 25 et 27 vers le photodétecteur 29. Ce posi-.

tionnement est avantageux pour empêcher une activation prématurée du circuit de polarisation et de commande par la

lumière parasite atteignant le photodétecteur 29.

Lorsqu'un opérateur fait démarrer un cycle de tirage, la source lumineuse 19 et le premier miroir 25 commencent à se déplacer (sous la commande d'un mécanisme ne concernant pas l'invention) vers la gauche dans une direction parallèle à la plaque 21 de support du document, et au document 23. La source lumineuse et le miroir 25

se déplacent à la même vitesse que, la surface photocon-

ductrice du tambour, dans le cas d'une reproduction à un rapport de 1:.1, bien que la relation entre les vitesses puis-se être différente lorsqu'il s'agit d'une réduction ou d'un agrandissement. Le second miroir 27 se déplace

également -vers la gauche mais à une vitesse qui ne corres-

pond qu'à. la moitié de celle de la source lumineuse et du premier miroirde façon que la distance totale parcourue par la lumière réfléchie de la surface du document 23 au

système catadioptrique (figure 1) reste constante, en mainte-

nant ainsi l'image du document 23 correctement focalisée sur la surface du tambour. Comme le montre la figure 3, la première réflexion de la lumière de la source 19 se produit lorsque cette dernière est placée sous une bande hautement réfléchissante 49 qui est située juste avant le

bord menant 51 du document 23 et est d'une longueur corres-

pondant à la largeur de ce dernier. Cette bande réfléchissante présente de préférence une surface irevêtue de blanc de titane

ayant dans le spectre visible un pouvoir réfléchissant exception-

nellement grand qui est supérieur à celui prévu des zones blanches de documents courants. Une partie de la lumière réfléchie par la bande 49 est dirigée par les miroirs 25 et 27 sur le photodétecteur 29. L'intensité exceptionnellement grande de la lumière détectée provoque l'émission par le photodétecteur d'un signal de sortie d'une amplitude élevée correspondante et ce signal de grande amplitude dépasse un seuil préétabli dans le circuit de polarisation et de commande 41 (comme on le verra plus en détail en se référant à la figure 6) afin d'amorcer la génération du potentiel

destiné à l'électrode de développement et du signal d'ex-

citation du solénoïde de repérage comme décrit en détail ci-après. Comme on le voit sur la figure 4, la source lumineuse 19 a poursuivi son mouvement jusqu'à. une position située sous le document 23, correspondant à. une distance d'environ 1/3 de la longueur du document à. partir de son bord menant 51, et elle éclaire une mince bande 52 du

document. Les miroirs 25 et 27 sont déplacés en conséquence.

Comme décrit plus haut en examinant la figure 1, l'énergie lumineuse est réfléchie sur la surface 15 du tambour 13 et il au fur et à mesure que la source lumineuse 19 et le miroir se déplacent le long de la face du document à la même

vitesse que la surface photoconductrice pour une repro-

duction à un rapport de l1z, l'image du document entier est reproduite d'une façon continue sur la surface 15. Simultanémentr une partie de la lumière réfléchie par le document (figure 4) est dirigée sur le photodétecteur 29 et fournit une information concernant la réflectance de ce document particulier, qui détermine la grandeur du potentiel de polarisation de l'électrode de développement engendré

par le circuit de polarisation et de commande 41.

Comme on le voit sur la figure 5, le photo-

détecteur 29 est monté sur un châssis 53 à proximité du système catadioptrique 31 et est dirigé vers la lumière

réfléchie du document par les miroirs 25, 27 (voir figure 4).

Etant donné que le photodétecteur intercepte la lumière réfléchie non focalisée, la lumière incidente contient des composantes provenant de toutes les zones de la bande particulière 52 du document qui est éclairée à tout instant

particulierplutôt que d'une zone isolée de cette bande.

Par suite, l'information lumineuse reçue par ce seul photo-

détecteur constitue une indication fiable de la réflectance moyenne du document. Dans la forme de réalisation représentée, un tube 55 d'une longueur d'environ 2,54 cm, qui est fixé au photodétecteur, présente une paroi latérale opaque 55a qui limite le champ de visionsur la surface photosensible du photodétecteur (non représentée), de sorte que seule la lumière provenant du second miroir 27 (figure 1) et non pas

la lumière parasite, affecte le signal de sortie du photo-

détecteur 29. Un filtre 57 peut être monté,et est monté dans la forme de réalisation préférée,à l'entrée du tube 55 pour

égaliser la réaction du photodétecteur dans la plage spec-

trale intéressante, au cas o il serait trop sensible à une

ou plusieurs couleurs ou longueurs d'ondes particulières.

Par ailleurs, si le document à copier présentait du papier,

des caractères ou des symboles de ces couleurs, le photodé-

tecteur émettrait un signal trop élevé qui provoquerait l'application d'un potentiel de polarisation inapproprié à l'électrode de développement et la production d'une copie

avec un fond trop foncé.

Une description détaillée du montage électro-

nique du circuit de polarisation et de commande 41 révélera précisément la façon dont le potentiel destiné à l'électrode de développement et le signal d'excitation du solénoïde de repérage sont engendrés. En examinant la figure 6, le circuit électrique, avant le début d'un cycle de tirage, est à l'état "'passif". Le photodétecteur 29, dans ce cas, un phototransistor du type " FTP 400 Darlington", fabriqué par la société Fairchild Semiconductor Co. de Sunnyvale, Californie, présente un courant collecteur-émetteur qui

est directement proportionnel à la quantité de lumière attei-

gnant sa surface photosensible. Lorsqu'aucune lumière n'atteint le photodétecteur, par exemple lorsque la surface lumineuse se trouve dans la position initiale représentée

sur la figure 2, le photodétecteur n'est pas conducteur.

Toutefois, lorsque la lumière est suffisante pour rendre le photodétecteur conducteur, il se développe une tension aux bornes des résistances 59 et 60 qui apparaît à une entrée B d'un comparateur 61. Une tension préétablie déterminée par une tension VDD et par des résistances 62 et 63 existe à une entrée A du comparateur et, tant que la tension à l'entrée B ne dépasse pas celle à l'entrée A, le signal émis par le comparateur 61 à la sortie C est de 0 volt et le circuit

reste à l'état "passif". La tension préétablie est suffi-

samment élevée pour que seule une quantité d'énergie lumineuse correspondant à celle réfléchie par la bande revêtue de blanc de titane (voir figure 3) puisse engendrer

le courant de collecteur minimal nécessaire dans le photo-

détecteur. Lorsque la lumière provenant de la bande haute-

ment réfléchissante atteint le photodétecteur et que la tension à l'entrée B dépasse celle à l'entrée A, la sortie du comparateur 61 passe de 0 volt à +23 volts et ainsi le

circuit entre dans une phase "active".

Le signal de 23volts enclenche un multivibrateur monostable 64 qui engendre à son tour une impulsion d'une durée d'environ 0,8 seconde, ce qui correspond à un temps

suffisant pour qu'il reste enclenché et n'émette pas plu-

sieurs impulsions pendant la brève période pendant laquelle le photodétecteur est éclairé par la lumière provenant de la bande réfléchtssante. Le front d'attaque de l'impulsion

émise par le multivibrateur monostable 64 provoque l'émis-

sion d'impulsions supplémentaires de synchronisation d'une

durée de 0,4, de 0,7 et de 0,25 seconde, par des multivi-

brateurs monostables respectifs 65, 66 et 67 (voir égale-

ment la figure 7). Le bord de fuite de l'impulsion du multivibrateur 66 actionne encore un autre multivibrateur monostable 68 qui rend conducteurs des transistors 69 et 70 pendant une durée d'environ 0,5 seconde. Cela provoque la délivrance d'un signal d'excitation de +24 volts au solénoïde 45 de repérage pendant la durée de l'impulsion émise par le multivibrateur monostable 68. Comme décrit plus haut, l'excitation du solénoide de repérage met en marche le mécanisme d'avance du papier de tirage pour assurer l'arrivée du papier de tirage sur la surface du tambour à l'instant approprié afin de le repérer avec l'image développée. Lorsque le -multivibrateur monostable 67 achève

l'émission de son impulsion, il déclenche alors un multi-

vibrateur monostable 71 qui transmet à son tour des impul-

sions pendant environ 1,5 seconde afin de faire en sorte que

des transistors 72 et 73 provoquent simultanément l'excita-

tion d'un relais 74 et la désexcitation d'un relais 75,

fermant ainsi un contact 74a et ouvrant un contact 75a.

Cela a pour effet d'isoler l'électrode de développement d'un potentiel négatif de "nettoyage" de 430 volts appliqué par un conducteur 76 et de la connecter à. un potentiel nominal de polarisation compris entre 150 et 330 volts transmis par un conducteur 77. Ce potentiel nominal est déterminé par la tension résiduelle qui reste sur un condensateur 78 à partir du cycle de tirage précédent, tension qui polarise un régulateur 79 de tension de dérivation et le potentiel est ajusté par le régulateur 79 dela façon suivante, soit en l'élevant, soit en l'abaissant à la valeur finale du potentiel de polarisation. Peu après que le photodétecteur 29 est atteint par la lumière, provenant de la bande réfléchissante, il est éclairé par une lumière de plus faible intensité réfléchie par le document dans une zone située à 1/3 environ du trajet

à parcourir à partir de son bord menant 51 (voir figure 4).

Cette intensité lumineuse produit une tension correspondante au collecteur du photodétecteur 29, tension qui est appliquée par l'intermédiaire d'un transistor 80 à une source S d'un transistor à effet de cLamp 81. A la fin de l'impulsion de 0,4 seconde émise par le multivibrateur monostable 65, des transistors 82 et 83 engendrent une impulsion de sens positif qui est appliquée à une gâchette G du transistor 81 de façon à le rendre conducteur pendant un temps suffisant pour

charger le condensateur 78 au niveau de la tension apparais-

sant à la source S dudit transistor à effet de champ 81.

Ce nouveau niveau de tension appliqué au condensateur 78

transmet un signal à une entrée D d'un amplificateur opé-

rationnel 84 du régulateur 79. Ce dernier, en fonction de la tension du condensateur 78, détermine la tension positive

de polarisation finale à appliquer à l'électrode de dévelop-

pement 39 pour le présent cycle de tirage et ajuste la ten-

sion nominale en conséquence. Plus la tension du condensa-

teur 78 est élevée, plus la tension positive de polarisation est élevée. Les limites supérieure et inférieure de cette tension de polarisation sont déterminées par des varistors

et 85trespectivement. Dans la présente forme de réalisa-

tion, la limite supérieure est établie à 330 volts (varis-

tor 85) et la limite inférieure à. 150 volts (varistor 85').

A la fin de l'impulsion émise par le multivi-

brateur monostable 71, les relais 74 et 75 sont désexcités et excités respectivement, en ouvrant donc le contact 74a et en fermant le contact 75a et en reconnectant l'électrode de développement 39 au conducteur 76 pour la soumettre au

potentiel de nettoyage de -430 V. Le circuit de polarisa-

tion et de commande est donc ramené à l'état "passif" et il est prêt pour le cycle de tirage suivant. La figure 7 illustre la succession dans le temps des diverses impulsions et des opérations décrites- ci-dessus. Sur cette figure 7,

on voit qu'en A la lumière transmise par la bande réfléchis-

sante 49 est dirigée sur le photodétecteur 29. En B, le transistor à effet de champ 81 est rendu conducteur. Le solénoide 45 est excité en C et est désexcité en Det enfin

o10 les relais 74 et 75 sont excités et désexcités respective-

ment en E et excités et désexcités respectivement en F. La valeur de la tension de polarisation de

l'électrode de développement engendrée en réponse à la lumiè-

re reçue par le photodétecteur est prévue à l'avance en fonction de certaines suppositions et de certains paramètres de fonctionnement vérifiés expérimentalement qui sont fondés sur ces dernières. Selon une supposition, la plupart des documents susceptibles d'être copiés sont des lettres tapées

à la machine sur papier coquille blanc avec un double inter-

ligne. Par conséquent, une feuille de papier ccquille blanc pour machine à écrire présentant une teneur en fibres de coton de 25 % (tel que le papier coquille Trojan - Blanc Radiant, fabriqué par Eagle Papers Division de la société Brown Company, Holyoke, Massachusetts) a été choisiecomme document à "fond blanc normal" et on a tapé avec un double interligne sur une machine IBM "prestige pica 72 (Legal)" et un ruban correcteur à haut rendement IBM pour obtenir

un "document étalon".

Dans le. corps de ce document, environ 4 % de la surface spécifique unitaire ont été recouverts par des caractères tapés., Pour simplifier, on a utilisé une

mesure de la réflexion d'un document appelée "utilisation".

Le facteur d'utilisation d'un document est égal à (Ro R)/Ro, o Ro est la réflectance d'un document vierge ayant un fond blanc normal et R est la réflectance (donnée par les mêmes unités que Rd d'un document inconnu. Ainsi, un "document normalisé" présente une "utilisation de 4 %" environ, ce qui correspond à une impression noire sur environ 4 % de sa surface. En se référant à la figure 8, les résultats d'essai fondés sur la réflectance d'un "document normalisé" ont révélé qu'une tension de polarisa- tion de l'électrode de développement d'environ 180 volts donne une clarté et un contraste optimaux dans la copie résultante. Il est évident que des documents différents présentent différentes réflectances moyennes, par exemple à cause d'une différence de la couleur du fond du papier,

de la densité du texte tapé sur le fond et même de la cou-

leur de l'encre. Ainsi, pour un document tapé avec un interligne simple, présentant un fond blanc normal, la diminution de la lumière réfléchie est approximativement double lorsqu'on la compare à celle du "document normalisé" et ceci correspond à une utilisation de 8 %. En examinant la figure 8, une tension de polarisation de 240 volts est donc appliquée pour ce document à. interligne simple. D'une façon correspondante, pour un facteur d'utilisation plus faible correspondant à un document présentant une plus forte réflectance moyenne que le "document normalisé", une tension

de polarisation variant pour atteindre des potentiels infé-

rieurs à 180 volts sera nécessaire. Dans la forme de réalisa-

tion préférée, la plage admissible des tensions de polarisa-

tion est comprise entre 150 et 330 volts.

Ainsi, il est possible d'obtenir un facteur d'utilisation particulier par une combinaison de nombreux paramètres et il correspond à la réflectance moyenne totale du document particulier. Ainsi, une utilisation de 4 %, qui correspond à un "document normalisé",peut être assurée par un document présentant un texte tapé de façon moins serrée sur un fond de moins grande réflectance, par exemple du papier coloré ou bien un document présentant-un texte tapé d'une façon plus serrée sur un fond ayant une plus grande

réflectance, par exemple un fond extra-blanc.

Ainsi, le détecteur photoélectrique qui ne

réagit qu'à la moyenne de la lumière réfléchie par le docu-

ment, indépendamment de la source de réflexion, fournit avec le circuit connecté, pour chaque valeur de réflectance moyenne, une tension correspondante de polarisation de l'électrode. Le terme utilisation" est par conséquent un moyen commode pour identifier la réflectance qui détermine une tension de polarisation prédéterminée appliquée à l'électrode. D'une façon générale, la réflectance du type de document à copier est plus affectée par la réflectance du fond du document que par la densité du texte tapé sur ce dernier; et par suite, c'est le fond du document qui détermine principalement la tension de polarisation de l'électrode. Un examen-minutieux des caractéristiques de la présente invention révèlera plusieurs avantages distincts par rapport aux dispositifs et aux enseignements de l'art

antérieur.

L'emplacement effectif d'un seul photodétecteur dans le réseau de formation d'une image lumineuse constitue un système peu coûteux bien qu'efficace pour régler la qualité

de la copie finale. Tandis que de nombreux systèmes anté-

rieurs ont considéré la nécessité de détecter les réflexions de parties isolées vierges du document à. copier pour produire

une tension efficace de polarisation de l'électrode de dé-

veloppement, la présente invention est fondée sur l.e fait qu'il est possible d'obtenir des résultats convenables à beaucoup moins de frais en détectant des réflexions d'une zone plus large et beaucoup plus facilement visible sur le document. Le degré de réflectance qui sert de norme de référence pour ajuster le potentiel de polarisation n'est pas celui d'un document purement blanc, mais plutôt celui d'une zone d'un document à "fond blanc normal" présentant la densité de symboles imprimés la plus couramment rencontrée

sur les documents tapés à la machine, c'est-à-dire une utili-

sation de 4 % du fond.

Etant donné que, selon l'invention, il importe peu d'observer une zone très limitée du document pour être sûr de ne 'voir" qu'une région marginale blanche du document,

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le photodétecteur peut être placé plus loin de ce dernier, c'est-à-dire à un endroit o l'image n'est pas focalisée, plus loin le long du trajet critique vers la surface photoconductrice, ce qui a l'avantage que l'intensité de la lumière reçue par le photodétecteur est plus représentative de la lumière qui, finalement est concentrée sur la surface

* photoconductrice. De plus, la lumière atteignant le photo-

détecteur provient de la même source lumineuse que celle utilisée pour projeter l'image du document sur la surface photoconductrice et la détection s'effectue simultanément au cycle de formation d'image,de sorte qu'il ne peut pas se produire d'écarts dûs aux différences d'intensité des sources lumineuses ou aux différences d'intensité de la même source à deux instants distincts. En d'autres termes, les mesures effectuées en cours de traitement par le photodétecteur sont plus représentatives des conditions réelles d'éclairement de la surface photoconductrice que celles effectuées en utilisant des sources lumineuses et/ou des systèmes optiques distincts ou effectuées pendant une

opération isolée avant le cycle réel de tirage.

Le système décrit diffère et se distingue des agencements décrits dans l'art antérieur,qui est représenté par exemple par les brevets des EtatsUnis d'Amérique n0 4 124 295 et n0 4 153 364 qui ne concernent pas des

systèmes dans lesquels un seul photodétecteur reçoit simul-

tanément la lumière d'une zone relativement grande du document,mais se rapporte plutôt à des systèmes dans lesquels plusieurs détecteurs n"'explorent" chacun qutune

petite partie du document. De plus, le brevet des Etats-

Unis d'Amérique no 4 124 295 précité utilise plusieurs sources lumineuses, qui sont différentes de la source de

production d'image,pour éclairer les photodétecteurs.

Le système décrit dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique n 3 563 143 utilise également plus d'un photo-

détecteur. De plus, la description de ce brevet ne concerne

pas un agencement permettant d'obtenir le résultat décrit

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plus haut et en particulier n'expose pas le positionnement du photodétecteur décrit dans le présent mémoire et donc

n'évoque pas la présente invention.

Dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 3 438 705, n0 3 914 049 et n0 3 438 704, le photodétecteur n'est exposé qu'à la lumière focalisée contrairement à ce qui se passe avec la présente invention. De plus, dans les deux brevets des Etats-Unis- d'Amérique n0 3 438 705 et 3 438 704 précités-, la lumière reçue par le photodétecteur n'a pas été réfléchie par le document à copier, mais plutôt par une bande réfléchissante de référence. Dans aucun de ces deux brevets cités en dernier lieu, la lumière provenant de la bande réfléchissante ne déclenche la synchronisation du circuit de polarisation ni n'amorce la succession des autres fonctions du copieur. Par contre, l'intention est de simuler la lumière réfléchie par le fond du document, mais d'une façon indépendante de cette lumière, pour déterminer respectivement la tension de polarisation de l'électrode de développement et pour commander l'intensité lumineuse de la

lampe.

Dans les descriptions des deux brevets des

Etats-Unis d'Amérique n0 3 609 038 et n0 3 279 312, la lumière non focalisée provenant du document est détectée, mais en un emplacement situé en amont de la position ou le document est réellement copié. De plus, le photodétecteur reçoit la lumière directement du document et la condition détectée n'est donc pas une représentation réelle de l'éclairage ambiant auquel la surface photoconductrice est soumisetétant donné que cette détection est effectuée à un instant différent tout en observant dans une direction différente.

En outre, l'utilisation de la bande réfléchis-

sante revêtue de blanc de titane pour amorcer la séquence de synchronisation de la présente invention offre un

avantage supplémentaire. Elle supprime la nécessité d'uti-

liser un dispositif détecteur distinct tel qu'un micro-

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interrupteur ou autre photodétecteur pour amorcer par

exemple l'avance du papier de tirage. De plus, le photo-

détecteur existant joue un double rôle et la suppression

d'un composant signifie généralement une plus grande fia-

bilité et une diminution du prix du copieur. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le photodétecteur peut être constitué par divers dispositifs photosensibles. Le nombre et l'orientation des miroirs dans le systèeoptique ont peu d'importanceà condition que le photodétecteur soit placé de manière à intercepter

une partie non focalisée du faisceau. Le montage électro-

nique particulier pour obtenir la séquence de synchronisa-

tion peut être remplacé par des équivalents. La source

lumineuse, le système optique et/ou le plateau porte-

document peuvent être déplacés à condition que la lumière atteigne tout d'abord une bande hautement réfléchissante avant "d'explorer" le document. Il est également possible d'utiliser une matière colorante présentant une charge positive ou négative (ce qui nécessite des changements de

tension) pour effectuer une opération de tirage voulue.

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Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Appareil destiné à engendrer et à appliquer un potentiel électrique à l'électrode de développement d'un copieur électrophotographique (11), dans lequel l'image d'un document (23) est produite optiquement sur une surface photoconductrice, ledit copieur comportant un ensemble optique de formation d'image (25, 27, 31, 33) destiné à focaliser la lumière provenant d'une source (19) d'éclairement du document et réfléchie par ce document sur la surface photoconductrice, un dispositif destiné à déplacer au moins la

source d'éclairement ou le document pour assurer l'éclaire-

ment progressif de ce dernier; un poste de développement (35) dans lequel une électrode de développement (39)est placée très près de la surface photoconductrice, et

un poste de transfert (42) comprenant un dis-

positif (44) destiné à positionner une matière de tirage

à proximité de la surface photoconductrice afin d'y trans-

férer l'image de cette dernière, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur photoélectrique (29) destiné à intercepter une partie non focalisée de la lumière réfléchie

par le document vers la surface photoconductrice et à engen-

drer un signal de sortie en réponse à cette lumière;

un dispositif (65) destiné à déterminer l'ins-

tant o la lumière réfléchie correspond à l'exploration d'une partie centrale du document; et un dispositif générateur de signaux (78, 79) sensible au signal de sortie du détecteur et au dispositif de détermination pour engendrer un potentiel électrique à appliquer à l'électrode de développement, de manière que l'aamplitude de ce potentiel dépende de la lumière reçue par le détecteur photoélectrique à partir de la partie centrale du document par rapport à

une valeur de réflectance normale prédéterminée.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite réflectance prédéterminée est celle d'un document à fond blanc normal présentant une

utilisation de 4 % du papier.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie centrale du document se trouve à un tiers de

la longueur du document à partir du bord menant de ce dernier.

4. Appareil selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'un dispositif (55) est destiné à limiter le champ de vision du détecteur sensiblement à un trajet

optique du copieur.

5. Appareil selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte un élément réfléchissant

(49) disposé à proximité du bord menant d'une plaque suppor-

tant le document, ledit élément présentant une haute réflectance prédéterminée dans une bande spectrale connue; ledit détecteur photoélectrique (29) étant sensible au moins à ladite bande spectrale et étant disposé de manière à intercepter une partie de la lumière réfléchie par ledit élément réfléchissant pendant l'éclairement progressif; et

un dispositif générateur de signaux (41) ac-

tionné par le signal de sortie prédéterminé du détecteur,

qui est dû à la lumière réfléchie par ledit élément réflé-

chissant, pour produire un signal de commande afin d'ac-

tionner le dispositif (44, 45) de positionnement de la

matière de tirage.

6. Appareil selon la revendication 5, carac-

térisé en ce qu'il comporte un dispositif destiné à monter le détecteur à proximité d'une lentille (31) du système optique pour intercepter ladite partie non focalisée de la

lumière réfléchie par l'élément réfléchissant.

7. Appareil selon la reyendication 5, carac-

térisé en ce que le dispositif générateur comprend au moins un élément électrique à retard (66) qui est destiné à différer un signal de commande transmis au dispositif de positionnement.

8. Appareil destiné à engendrer un signal électrique de commande du dispositif de positionnement de la matière de tirage dans un copieur électrophotographique (11) dans lequel l'image d'un document (23) supporté par une plaque est produite optiquement sur une surface photoconductrice, ledit copieur comportant un ensemble optique de formation d'image (25, 27, 31, 33) destiné &. focaliser la lumière réfléchie par le document sur ladite surface photoconductrice, un poste de développement (35) dans lequel une électrode de développement (39) est très rapprochée de la surface photoconductrice, et

un poste de transfert (42) comprenant un dis-

positif (44) destiné à positionner une matière de tirage à proximité de la surface photoconductrice pour y transférer l'image de cette dernière, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte: un élément réfléchissant (49) placé près du bord menant d'une plaque supportant le document, ledit élément présentant une haute réflectance prédéterminée dans une bande spectrale connue; un dispositif destiné à. éclairer progressivement l'élément réfléchissant et le document pour explorer ce dernier.; un détecteur photoélectrique (29) sensible au

moins à la bande spectrale et disposé de manière à inter-

cepter une partie de la lumière réfléchie par l'élément réfléchissant pendant l'éclairage progressif; et un dispositif générateur de signaux (41) actionné par le signal de sortie prédéterminé du détecteur dû à la lumière réfléchie par l'élément réfléchissant pour produire un signal de commande destiné à actionner le dispositif (44, 45) de positionnement de la matière de tirage.

9. Appareil selon la revendication 8, carac-

térisé en ce que le dispositif générateur de signaux (41) comprend un organe sensible au signal de sortie du détecteur qui dépasse un premier seuil pour engendrer un premier signal de synchronisation destiné à actionner le dispositif de positionnement de la matière de tirage, et sensible au signal de sortie du détecteur à un instant prédéterminé après la génération du premier signal de synchronisation pour engendrer ledit potentiel électrique à appliquer à l'électrode de développement, de sorte que le signal de sortie du détecteur qui dépasse le premier seuil corresponde à

l'intensité lumineuse réfléchie par l'élément réfléchissant.

10. Appareil selon la revendication 9, carac-

térisé en ce que ledit instant prédéterminé est d'une durée suffisante pour que le signal de sortie du détecteur (29) soit dû à la lumière réfléchie par la partie centrale du document.

11. Appareil selon la revendication 10, carac-

térisé en ce que ladite partie centrale se trouve à un tiers de la longueur du document à partir du bord menant

de ce dernier.

12. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif générateur de signaux

comporte un organe destiné à engendrer le potentiel élec-

trique en réponse au signal de sortie du photodétecteur dû à la réflectance de la partie centrale du document par

rapport à une valeur de réflectance prédéterminée.

13. Appareil selon la revendication 12,

caractérisé en ce que ladite valeur de réflectance prédéter-

minée est celle d'un document à fond blanc normal présentant

une utilisation de 4 % de la matière ou papier.

14. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un filtre (57) est placé devant le photodétecteur pour égaliser la sensibilité du détecteur aux

longueurs d'ondes de la source lumineuse.