NL8200825A - Elektrofotografisch kopieerapparaat. - Google Patents

Description

-1-

Océ-Nederland B.V.,te Venlo Elektrofotografisch kopieerapparaat

De uitvinding heeft betrekking op een elektrofotografisch kopieerapparaat omvattende een fotogeleidend element, een oplaadinrichting en een belichtingsinrichting voor het vormen van een ladingsbeeld, een ontwikkel inrichting met een potentiaal-dragende ontwikkelelektrode voor 5 het beelctaatig aanbrengen van elektrisch geleidende markeringsdeeltjes op het ladingsbeeld, en regelmiddel.en, voor het instellen van de door de belichtingsinrichting te leveren lichthoeveelheid en/of de potentiaal op de ontwikkelelektrode, met tenminste een eerste instelling corresponderend met beeldvormingscondities die,na het ontwikkelen,een beeld op-10 leveren met een ondergrond die nagenoeg vrij is van markeringsdeeltjes en een tweede instellinq corresDonderend met beeldvorminqscondities die,na het ontwikkel en,een beeld opleveren met een ondergrond waarop een aanzienlijke hoeveelheid markeringsdeeltjes is afgezet.

Originelen die alleen contrastrijke informatie, zoals gedrukte en 15 met inkt geschreven of getekende informatie bevatten, laten zich in het algemeen goed kopiëren. Contrastarme informatie, zoals informatie op potloodtekeningen, microfilms van potloodtekeningen en doorslagen van getypte teksten, wordt bij het kopiëren slecht of niet weergegeven op de kopie als in het gebruikte elektrofotografisch kopieerapparaat de licht-20 hoeveelheid is ingesteld op het verkrijgen van een kopie met een ondergrond waarop geen markeringsdeeltjes zijn afgezet. Daarom is het bij diverse kopieertechnieken gebruikelijk om de informatie overdracht van originelen die contrastarme informatie bevatten te verbeteren door bij de beeldmatige belichting een lichthoeveelheid toe te passen die, 25 op de kopie, de contrastarme informatie met een verhoogde dichtheid weergeeft. Met dit doel wordt bij positief-positief kopieerprocessen onderbelichting en bij negatief-positief kopieerprocessen overbelichting toegepast.

De contrastarme informatie wordt door onderbelichting respectievelijk 30 overbelichting contrastrijker weergegeven omdat in dat geval gebruik wordt gemaakt van een steiler gedeelte van de belichtingskarakteristiek van het toegepaste lichtgevoelige materiaal. Er wo-rdt daarbij tevens een relatief geringe hoeveelheid markeringsdeeltjes afgezet op de ondergrond. Deze krijgt daardoor een grauwe tint, die afhankelijk van 8200825 -2- ï * % de kleur van de ontwikkelaar, grijs of lichtgekleurd kan zijn. Deze grauwe ondergrond wordt in het algemeen acceptabel geacht bij kopieën van originelen met zwakke informatie.

Als men in een elektrofotografisch kopieerapparaat kopieert met 5 geleidende markeringsdeeltjes met een specifieke weerstand tot omstreeks 1013 ohm.cm kan de informatie-overdracht van een origineel met contrast-arme informatie ook verbeterd worden door de potentiaal op de ontwikkel-elektrode in te stellen op een waarde die de afzetting van markeringsdeeltjes op de ondergrond bevordert. Bij positief-positief processen 10 moet de potentiaal worden verlaagd en bij negatief-positief processen moet deze worden verhoogd. Ook in dit geval wordt de zwakke informatie met grotere dichtheid weergegeven en stijgt het contrast omdat gewerkt wordt in een steiler gedeelte van de ontwikkel karakteristiek.

Het vervaardigen van kopieën met een grauwe ondergrond door aan-15 passing van de belichting of de tegenspanning op de ontwikkelektrode in elektrofotografische kopieerapparaten waarin ontwikkeld wordt met elektrisch geleidende markeringsdeeltjes heeft het bezwaar dat de ondergrond niet altijd homogeen wordt. Elektrisch geleidende markeringsdeeltjes zijn namelijk zeer gevoelig voor inhomogene ladingsverdelingen op het 20 fotogeleidend element en reageren hierop door onregelmatige afzetting die het opvallendst is in de met weinig markeringsdeeltjes bedekte beeldpartijen en dus ook in de grauwe ondergrond.

De uitvinding beoogt het probleem van de niet homogene ondergrond op te heffen en voorziet daartoe in een elektrofotografisch kopieer-25 apparaat dat van documenten met zwakke informatie goede kopieën kan leveren.

Het elektrofotografisch kopieerapparaat volgens de uitvinding is een apparaat zoals in de aanhef wordt bedoeld met het kenmerk dat het kopieerapparaat is voorzien van een wissel spanningsbron voor het gene-30 reren van een wisselspanning met een frequentie tussen 1 en 7 kHz,en van een aan de regelmiddelen gekoppelde schakel inrichting voor het aanleggen van de wisselspanning tussen de ontwikkelelektrode en het fotogeleidend element,waarbij de wisselspanning is aangelegd als de regelmiddelen zijn ingesteld op de tweede instelling en de wisselspanning 35 niet is aangelegd als de regelmiddelen zijn ingesteld op de eerste instelling.

Er werd gevonden dat door het combineren van een grauwe ondergrond veroorzakende beeldvormingscondities met een wisselspanning tussen de 8200825 * * -3- ontwikkelelektrode en het fotogeleidend element van een kopieerapparaat, een zeer gelijkmatige en grauwe ondergrond, waarop contrastarme informatie goed zichtbaar is, wordt verkregen. De wisselspanning heeft onder deze omstandigheden een egaliserende werking op de ondergrond als 5 de frequentie is ingesteld op een waarde tussen 1 en 7 kHz. Van 7 naar 1 kHz neemt de egaliserende werking toe, maar ontstaat tevens een toenemende korrelstructuur in de ondergrond. Een frequentie tussen 3 en 5 kHz levert enerzijds een goede egaliserende werking en anderzijds nog een zeer fijne korrelstructuur op en geniet daarom de voorkeur. De 10 benodigde amplitude is afhankelijk van de gekozen frequentie, de specifieke weerstand van de markeringsdeeltjes en de afstand tussen de ontwikkel elektrode en het fotogeleidend element. Omdat de amplitude weinig afhankelijk is van bij elkaar horende optimale combinaties van specifieke weerstand en elektrode-afstand, wordt ze hoofdzakelijk be-15 invloed door de frequentie.

Bijvoorbeeld bij toepassing van een frequentie van 1kHz is gewoonlijk minimaal 50 Volt (top tot top waarde) en bij 6 kHz is in het algemeen minimaal 175 Volt(top tot top waarde) nodig voor een gunstig effect.

In het algemeen wordt het gunstigste effect bereikt bij een spanning 20 tussen 175 en 250 Volt (top tot top waarde).Verdere verhoging van de amplitude van de wisselspanning levert in het algemeen geen verdere verbetering maar ook geen slechter resultaat op.

Deze waarden werden vastgesteld met behulp van markeringsdeeltjes met een specifieke weerstand van 10^ Ohm.cm en een afstand van 25 1,7 mm tussen de ontwikkelelektrode en het fotogeleidend element.

Bij toepassing van markeringsdeeltjes met andere specifieke weerstand kan de vakman op bekende en eenvoudige wijze de daarbij behorende optimale elektrode-afstand opsporen en voor zo ver nodig de amplitude van de wisselspanning aanpassen.

30 Bij toepassing van markeringsdeeltjes met hogere specifieke weerstand neemt, met de toenemende specifieke weerstand,de egaliserende werking van de wisselspanning af,maar de wisselspanning behoeft in die gevallen slechts een geringere onegaliteit weg te werken omdat bij toenemende specifieke weerstand de gevoeligheid van de markeringsdeeltjes voor onega- 35 liteiten afneemt.Bij toepassing van markeringsdeeltjes met een specifieke 13 weerstand die groter is dan 10 Ohm.cm treedt geen egaliserende werking meer op, maar is ook het probleem van de ongelijkmatige ondergrond nauwelijks aanwezig.

8200825 -4- Ιη het apparaat volgens de uitvinding kan geen wisselspanning worden toegepast bij instelling van beeldvormingscondities die een ondergrond opleveren die nagenoeg vrij is van markeringsdeeltjes. Als men in dat geval toch een wisselspanning zou toepassen krijgt men bij gebruik 5 van geleidende markeringsdeeltjes een beeld met een grauwe ondergrond waarvan het contrast verkleind is. In plaats van verbeterde informatie-weergave,waarbij men de grauwe ondergrond op de koop toe neemt,is er dan sprake van een verslechterde informatie-weergave waarbij men bovendien nog een grauwe ondergrond moet accepteren.

10 Kopieerapparaten, waarbij tussen een ontwikkel elektrode en een fotogeleidend element een wissel spanningsbron wordt toegepast, zijn op zich zelf bekend. In Amerikaans octrooi schrift 4 102 305 wordt een kopieerapparaat beschreven dat is voorzien van een magneetborstelontwikkel inrichting waarbij een om magneten roterende mantel als ontwikkel-15 elektrode functioneert. Op deze mantel is een wisselspanning met een frequentie tussen 500 en 5000 Hz aangelegd. Volgens het octrooi schrift wordt hierdoor een verbeterde ontwikkeling met elektrisch isolerende ëën-component ontwikkelaar verkregen omdat het wisselspanningsveld de specifieke weerstand van het ontwikkel poeder schijnbaar verlaagt.

20 Over- of onderbelichting komt hierbij niet ter sprake.

In Brits octrooi schrift 1 458 766 wordt een kopieerapparaat beschreven dat is voorzien van een donor-ontwikkelinrichting waarin een elektrisch isolerend ontwikkelpoeder op een donor!ichaam wordt opgeladen met behulp van een corona en vervolgens in een elektrisch veld beeldmatig wordt 25 getransfereerd naar een ladingsbeeld op een fotogeleidend element. Tussen het donorlichaam en het fotogeleidend element is een asymmetrische wisselspanning met een frequentie tussen 4 en 8 kHz aangebracht.

Met deze wisselspanning wordt het onwikkelen met een heldere ondergrond beoogd.

30 De uitvinding wordt met behulp van de volgende figuren nader toe gelicht.

Fig. 1 is een schematische doorsnede door een positief-positief elektro-fotografisch kopieerapparaat volgens de uitvinding Fig. 2 is een blokschema van een schakeling die kan worden toegepast 35 in een negatief-positief kopieerapparaat volgens de uitvinding.

Het kopieerapparaat 1 dat is afgebeeld in Fig. 1 omvat een eindloze fotogeleidende band 2 die rondloopt over een viertal rollen 3,4,5,6 in de door pijlen aangegeven richting. De band 2 passeert hierbij 8200825 -5- achtereenvolgens de volgende om de band opgestelde bewerkingsstations: een corona 7 voor het opladen van de fotogeleidende band, een belich-tingsplaats 8 voor het vormen van een ladingsbeeld door beeldmatige belichting, een magneetborstel-ontwikkelinrichting 9 met om magneten 5 roterende mantel voor het ontwikkelen van het ladingsbeeld met een mag-netiseerbaar elektrisch geleidend ëén-component ontwikkelpoeder, een transfer- en fixeerinrichting 10 waarin het beeld op een tussenmedium wordt overgedragen en van het tussenmedium wordt overgedragen op een vel kopiepapier en daarop gefixeerd en een reinigingsinrichting 11 voor het 10 reinigen van het fotogeleidend element.De beeldmatige belichting vindt plaats met behulp van een,met een lens 12 en een spiegel 13 in de belich-tingsplaats 8,geprojecteerd beeld van een met flitslampen 14,14'verlicht origineel dat zich op een aanlegruit 15 bevindt. Het vel kopiepapier wordt via twee transportrollen 16,17 uit een voorraadbak 18 naar de transfer-15 en fixeerinrichting 10 getransporteerd en de kopie,die de transfer- en fixeerinrichting verlaat,wordt via geleideplaten 19 en 20 en twee transportrollen 21,22 verder getransporteerd en afgelegd in een aflegbak 23.

De achterzijde van de fotogeleidende band is geaard via de rol 4 die tegenover de ontwikkel inrichting 9 is opgesteld aan de achterzijde van de foto-20 geleidende band. De mantel van de ontwikkel inrichting 9 is verbonden met een moedercontact van een dubbelpolige omschakelaar24 en is afhankelijk van de positie van de omschakelaar geaard of verbonden met een wisselspannings-generator 25 die een wisselspanning van 250 Volt (top tot top waarde)met een frequentie van 4kHz genereert.De flitslampen 14,14' zijn verbonden met 25 een voedingsapparaat 26 dat op zijn beurt verbonden is met het andere moedercontact van de dubbelpolige omschakelaar 24 en dat afhankelijk van de positie van de omschakelaar met een hoge of lage spanning van een spanningsbron27 verbonden is. Bij beeldmatijge belichting onder standaard condities staat de omschakelaar 24 in de door onderbroken lijnen weergege-30 ven stand. De mantel van de ontwikkel inrichting heeft dan de potentiaal 0 en de voedingsbron 26 voor de flitslampen is dan aangesloten op de hoge spanning voor een normale belichting die een kopie oplevert zonder marke-ringsdeeltjes in de ondergrond van het beeld. Bij het kopiëren van originelen met zwakke beeldinformatie wordt de omschakelaar omgelegd in de 35 door pijlen aangegeven stand.

Het omleggen van de omschakelaar vindt plaats met behulp van een knop 28 in het bovenoppervlak van het kopieerapparaat. In dit geval ontvangt het fotogeleidend element minder licht tengevolge van het overschakelen op een lagere spanning en is de mantel van de ontwikkel inrichting ver- 8200825 -6- bonden met de wissel spanningsbron waardoor een wissel spanningsveld tussen de ontwikkel inrichting en het fotogeleidend element wordt aangebracht.

De schakeling volgens Fig. 2 is geschikt voor toepassing in een 5 negatief-positief elektrofotografisch kopieerapparaat en omvat een drie-polige omschakel aar 31 waarvan een moedercontact 32 is verbonden met een voedingsschakelaar 33 voor een flitslamp 34 die bedoeld is voor het verlichten van een origineel in een kopieerapparaat. Een van de bij het moedercontact 32 behorende schakel contacten 35 is rechtstreeks ver-10 bonden met een niet afgebeelde spanningsbron en een tweede schakel contact 36 is via een spanningsoptelschakeling 37 verbonden met dezelfde spanningsbron. Een tweede moedercontact 38 van de omsch&kelaar 31 is verbonden met een instelbare gelijkspanningsbron 39 waarvan de uitgang via de secundaire wikkeling van een transformator 40 is verbonden 15 met de ontwikkelelektrode van een magneetborstelontwikkel inrichting 41 die bedoeld is voor het ontwikkelen van ladingsbeelden in een kopieerapparaat met behulp van magnetiseerbaar elektrisch geleidend één-component ontwikkel poeder. De gelijkspanningsbron 39 is voorzien van twee ingangen voor het sturen van de uitgangsspanning. De ene ingang 20 is verbonden met een niet afgebeelde capacitieve meetcel waarmede de ladingstoestand van een fotogeleidend element in een kopieerapparaat wordt gemeten. De andere ingang is verbonden met het tweede moedercontact 38 waarvan een van de schakel contacten 42 rechtstreeks en een ander schakel contact 43 via een spanningsoptelschakeling 44 is verbonden 25 met een niet afgebeelde spanningsbron. Een derde moedercontact 45 van de onschakelaar 31 is verbonden met een uiteinde van de primaire wikkelingvan de transformator 40. Het andere uiteinde van de primaire wikkeling is rechtstreeks verbonden met een pool van een wisselspannings-generator 46 die een wisselspanning van 250 Volt (top tot top waarde) 30 met een frequentie van 3 kHz kan opwekken. De tweede pool van de wissel-spanningsgenerator is verbonden met een schakel contact 47 behorende bij het moedercontact 45. Het tweede schakel contact 48 is niet aangesloten.

Als de omschakelaar 31 in de, door de onderbroken lijnen aangegeven, positie staat is de lamp 34 gebruiksklaar voor een normale belichting 35 van een fotogeleidend element in een kopieerapparaat. Op de ontwikkel-elektrode van de ontwikkel inrichting 41 is in dat geval een gelijkspanning aanwezig die gelijk is aan de hoogste potentiaal die met de capacitieve meetcel is gemeten in het ladingsbeeld. De wissel spanningsbron 46 is 8200825 -7- mr <· niet aangesloten. Als de omschakelaar 31 in de door de pijlen aangegeven positie is geplaatst wordt de wisselspanning gesuperponeerd op de gelijkspanning en de lamp 34 bij ontsteking gevoed met een hogere spanning waardoor deze 30¾ meer licht geeft en het opgeladen fotogeleidend 5 element overbelicht. Tevens wordt via het moedercontact 38 van de ompool-schakelaar een hogere stuurspanning op de instelbare spanningsbron 39 geplaatst waardoor de gelijkspanning op de ontwikkel elektrode met 20¾ verhoogd wordt.

In alternatieve uitvoeringsvormen van de schakeling volgens Fig. 2 10 kunnen de schakel elementen van de omschakel aar ook elektronisch, in plaats van mechanisch zijn. Ze kunnen bijvoorbeeld relais of triacs voorstellen die via een microcomputer gekoppeld zijn.

Contact 35 kan ook via een automatische belichtingsregeling die met behulp van een meetcel de benodigde hoeveelheid licht meet, op een 15 spanningsbron aangesloten zijn. In de gevallen dat overbelichting gewenst wordt kan de gemeten hoeveelheid licht door aankoppeling van een spanningsoptelschakeling gecorrigeerd worden.

Soortgelijke alternatieven kunnen ook bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 1 worden toegepast.

8200825

Claims (1)

1. Elektrofotografisch kopieerapparaat omvattende een fotogeleidend element, een oplaadinrichting en een belichtingsinrichting voor het vormen van een ladingsbeeld, een ontwikkelinrichting met een potentiaal-dragende ontwikkel elektrode voor het beeldmatig aanbrengen van elek-5 trisch geleidende markeringsdeeltjes op het ladingsbeeld, en regel-middelen, voor het instellen van de door de belichtingsinrichting te leveren lichthoeveelheid, en/of de potentiaal op de ontwikkel elektrode, met tenminste een eerste instelling corresponderend met beeldvormings-condities die, na het ontwikkelen, een beeld opleveren met een ondergrond 10 die nagenoeg vrij is van markeringsdeeltjes en een tweede instelling corresponderend met beeldvormingscondities die, na het ontwikkelen, een beeld opleveren met een ondergrond waarop een aanzienlijke hoeveelheid markeringsdeeltjes is afgezet, met het kenmerk, dat het kopieerapparaat is voorzien van een wissel spanningsbron (25,46) voor het genereren 15 van een wisselspanning met een frequentie tussen 1 en 7 kHz, en van een aan de regelmiddelen (27,28,37,39,44) gekoppelde schakel inrichting (24,31) voor het aanleggen van de wisselspanning tussen de ontwikkel elektrode en het fotogeleidend element (2) waarbij de wisselspanning is aangelegd als de regelmiddelen zijn ingesteld op de tweede instelling en de wissel-20 spanning niet is aangelegd als de regelmiddelen zijn ingesteld op de eerste instelling. 8200825