Pierwszenstwo: 17.10.1969 Stany Zjednoczone Ameryki Zgloszenie ogloszono. 10.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 28.02.1976 81051 MKP G03g 15/00 Int. C1.2G03G15/00 1 Twórca wynalazku: Jan Maksymiak Uprawniany z patentu: Xerox Corporation, Rochester, (Stany Zjednoczo¬ ne Ameryki) Urzadzenie da regulacji zawartosci elektrostatycznie naladowanych czastek pigmentu w mieszaninie wywolujacej w kserografie Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do re¬ gulacji zawartosci elektrostatycznie naladowanych czastek pigmentu w mieszaninie wywolujacej w kserografie stanowiace ulepszenie czujników i sterowania plytowych urzadzen dozujacych. Wy¬ nalazek ten moze miec zastosowanie w automa¬ tycznym sterowaniu urzadzen dozujacych w celu utrzymywania stalego zaczernienia obrazu podczas elektrostatycznego wytwarzania reprodukcji.W urzadzeniach stosowanych do reprodukcji gra¬ ficznej lub do kopiowania zdolnosc wywolywania moze byc okreslona jako zdolnosc stosowanego w urzadzeniu materialu do wywolywania okreslo¬ nego zaczernienia. W ponizszym opisie wynalazku, cecha charakterystyczna materialu wywolujacego, która ma byc kontrolowana, jest jego zdolnosc wywolywania obrazów do okreslonego poziomu zaczernienia, to jest zdolnosc wywolawcza tego ma¬ terialu: Zdolnosc wywolawcza materialu jest cze¬ sto utozsamiana z koncentracja pigmentu w tym materiale, a zdolnosc do wywolywania okreslone¬ go poziomu zaczernienia jest okreslona na podsta¬ wie pomiaru koncentracji pigmentu. Zdolnosc op¬ tymalna jest przywracana przez dodawanie pig¬ mentu w ilosci okreslonej przez pomiar.Chociaz koncentracja pigmentu jest najwazniej¬ szym czynnikiem okreslajacym zdolnosc wywo¬ lawcza, nie jest to jedyny czynnik okreslajacy.Na zdolnosc wywolawcza wplywaja równiez wa- 10 15 20 25 30 runki temperaturowe i wilgotnosciowe. Jest tez wiele innych czynników, takich jak stopien za¬ geszczenia materialu, ladunki elektryczne na czas¬ tkach pigmentu i ziarenkach nosnika, stopien przyciagania czastek pigmentu do powierzchni zia¬ renek nosnika i zwiazane z tym pokrycie po¬ wierzchni ziarenek nosnika.Zdolnosc wywolywania materialu jest wiec róz¬ na nawet przy jednakowej koncentracji pigmentu.Sposoby kontrolowania zaczernienia, w których wykorzystuje sie periodyczne gromadzenie czastek pigmentu na plycie ze szkla z elektrycznie izolo¬ wanymi sekcjami umieszczonymi w urzadzeniu wywolujacym, zawieraja etap kontrolowania prze¬ puszczenia swiatla przez jedna powierzchnie ply¬ ty jako funkcji koncentracji pigmentu. Plyta ta jest wywolywana czastkami pigmentu, a poniewaz dla tego celu nad plyta usytuowane jest pewne pole elektryczne, ma miejsce wywolywanie brze¬ gowe spowodowane przez zjawisko brzegowe pola elektrycznego. W automatycznych procesach elek¬ trostatycznych, w których zazwyczaj ma miejsce duza szybkosc wytwarzania kopii, periodyczne im¬ pulsy uzyskiwane podczas kontrolowania nie sa odpowiednimi wskaznikami zdolnosci wywolawczej z powodu naglych zmian zawartosci pigmentu wy¬ nikajacych z duzej szybkosci wytwarzania przy¬ padkowo dostarczanych oryginalów, powodujacych rózne zapotrzebowanie na pigment, odpowiadajace róznym zapelnieniom oryginalów, od obfitego po- 8105181051 3 krycia calych obszarów, do rozsianego pokrycia li¬ niowego.W znanych ukladach sterowania koncentracja pigmentu wykorzystujacych wywolywanie nalado¬ wanej powierzchni, wystepuja ograniczenia utrud¬ niajace okreslenie koncentracji pigmentu.W przypadku zastosowania szklanej przewodza¬ cej powierzchni czujnika ladunek na tej powie¬ rzchni jest niejednolity ze wzgledu na wystepowa¬ nie efektu brzegowego pola elektrycznego. Efekt ten powoduje lepsze wywolywanie brzegów po¬ wierzchni czujnikowej, czyli wystepowanie wiekszej koncentracji pigmentu na tych brzegach. W ukla^ dzie takim nie stosuje sie kontrolowania gestosci akumulowanego pigmentu, lecz raczej ilosci swia¬ tla pochlonietego z obszaru widzianego przez foto¬ komórke, i Inne znane urzadzenie zawiera uklad kontroli zawartosci pigmentu, w którym równiez wykorzy¬ stuje sie powierzchnie czujnikowa z przewodzace¬ go szkla. Badana jest tutaj gestosc akumulacji pigmentu. Wystepuje tu równiez ten sam problem zwiazany z niejednolitym polem elektrycznym na powierzchni, z powodu efektu brzegowego pola elektrycznego. Przy wywolywaniu powierzchni wy¬ stepuje nierówne osadzanie pigmentu, który jest silniej przyciagany do brzegów powierzchni, a osa¬ dzanie pigmentu w srodku tej powierzchni jest slabsze.Kontrolowanie gestosci pigmentu na tej szkla¬ nej powierzchni jest ograniczone do stosunkowo malego obszaru w srodkowej czesci powierzchni, gdzie zaklada sie, ze osadzanie pigmentu jest sto¬ sunkowo jednolite, Jedna z wad jest tutaj oczywiscie to, ze kontro¬ lowana powierzchnia jest stosunkowo mala, co po¬ mniejsza uzyskiwana czulosc ukladu kontrolowa¬ nia. Inna krytyczna wada jest wolniejsza odpo¬ wiedz z powodu dluzszego czasu osadzania pig¬ mentu w srodkowym obszarze czynnym. Zmniej¬ szenie ilosci pigmentu w srodkowej czesci po¬ wierzchni równiez oznacza slabe spozytkowanie wywolywania, które nie moze dostarczyc dobrej, dokladnej podstawy do kontrolowania gestosci pig¬ mentu, która bylaby dobrym wskaznikiem koncen¬ tracji pigmentu.W innym znanym rozwiazaniu dla okreslenia koncentracji pigmentu wykorzystywana jest zdol¬ nosc odbijania osadu pigmentowego na naladowa¬ nej powierzchni. Jednakze, poniewaz plytki czuj¬ nikowe w tym ukladzie sa ladowane pojedynczym potencjalem, nasuwaja sie watpliwosci co do wiel¬ kosci i rozkladu wynikowego pola oraz co do roz¬ kladu czastek pigmentu na plytce czujnikowej.Poniewaz w tym urzadzeniu zastosowano rów¬ niez obiektyw ze zródlem swiatla, promienie swie¬ tlne sa ogniskowane na malym obszarze zastoso¬ wanych zeberek, przez co obszar badania jest ma¬ ly.Inne znane rozwiazanie urzadzenia do kontro¬ lowania zawartosci pigmentu w mieszaninie wy¬ wolujacej zawiera pare oddalonych od siebie po¬ wierzchni elektrodowych, podzespól do wytwarza¬ nia odpowiedniego przeplywu mieszaniny miedzy 4 tymi powierzchniami, podzespól zasilajacy do wy¬ twarzania pola elektrycznego miedzy powierzch¬ niami, podzespól do okresowego zmieniania pola elektrycznego w szeregu cykli, podzespól do po- 5 miaru gestosci czastek pigmentu miedzy powierzch¬ niami elektrodowymi w kazdym cyklu. Pole elek¬ tryczne miedzy elektrodami zmieniane jest od zera do zadanej wartosci. Powierzchnie elektrodowe umieszczone sa w jednej plaszczyznie i pigment 10 przesuwa sie po ich wierzchu.Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie urzadzenia do kontroli zawartosci pigmentu w wy¬ wolywaczu, w którym zostalyby ograniczone do minimum opisane wyzej wady stosowanych do¬ tychczas do tego celu urzadzen.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie dwóch plytek elektrodowych, z których kazda zdol¬ na jest do utrzymywania ladunku elektrycznego 20 i przyciagania naladowanych czastek, gdy znajdu¬ je sie w polu elektrycznym, umieszczonych na¬ przeciw siebie tak, ze miedzy nimi tworzy sie kanal dla przeplywu wywolywacza, zespolu elementów zapewniajacych przeplyw wywolywacza przez ka- 25 nal miedzy plytkami elektrodowymi, zespól ele¬ mentów wytwarzajacych miedzy plytkami elektro¬ dowymi pole elektryczne o zmieniajacym sie cyk¬ licznie kierunku oraz zespól pomiarowy okreslajacy ilosc czastek pigmentu przyciagnietych do plytek 30 elektrodowych w kazdym cyklu.Przez pomiar ilosci pigmentu osadzonego na elektrodach w kazdym okresie okresla sie ilosc uzytecznego pigmentu w materiale wywolujacym.Potencjaly przykladane sa do plytek w ten sposób, ze gdy jedna powierzchnia przyciaga, druga po¬ wierzchnia sluzy jako elektroda wywolujaca dla wywolywania stalego obszaru na powierzchni przy¬ ciagajacej, az do czasu ustalenia sie jednolitego pola elektrycznego pomiedzy powierzchniami. Ilosc pigmentu przyciagnieta do powierzchni, gdy jest ona naladowana przyciagajaco dla pewnego wybra¬ nego okresu czasu, odpowiada lub jest funkcja zdolnosci wywolawczej wywolywacza. Plytki elek¬ trodowe sa przylaczone do ukladu elektrycznego, wytwarzajacego ciag sygnalów stanu ustalonego przy optymalnej zawartosci pigmentu w wywoly¬ waczu oraz przy odchylaniu od ustalonego poziomu wytwarza sygnal sterujacy, powodujacy wprowa- dzanie czastek pigmentu do urzadzenia dozujacego pigment w urzadzeniu.Sygnaly sterujace, informujace o odchyleniu za¬ wartosci pigmentu w wywolywaczu, powstaja w wyniku porównywania sygnalu otrzymywanego 55 z zespolu pomiarowego z sygnalem wzorcowym odpowiadajacym optymalnej zawartosci pigmentu.Czulosc ukladu kontrolowania jest wieksza niz w znanych dotad urzadzeniach gdyz powierzchnia czujnikowa jest równomiernie pokrywana czastka* 6o mi pigmentu, zapewniajac przez to odpowiednia ilosc czastek dla okreslenia gestosci. Ponadto dla okreslenia gestosci moze byc zuzytkowany caly obszar tej powierzchni, przez co zapewnione jest dokladniejsze okreslanie zdolnosci wywolywania 65 materialu wywolujacego.81051 5 Przyklad urzadzenia wedlug wymalazku przed¬ stawiony jest na rysunku na którym fig. 1 przed¬ stawia typowe elektrostatyczne urzadzenie powie¬ lajace w przekroju, fig. 2 — czujnik pigmentowy w przekroju stosowany w urzadzeniu z fig. X, fig. 3. — schemat blokowy funkcjonalnych polaczen ukladu kontrolujacego i sterujacego dozowanie pigmentu, w którym moze byc zastosowany ni¬ niejszy wynalazek, fig. 4 — graficznie rozklad ges¬ tosci bedacej wskaznikiem osadzania pigmentu na powierzchniach czujnikowych, i jednoczesnie kon¬ centracji pigmentu, z pokazaniem ustalonych wa¬ runków pracy, a fig. 5 graficzna ilustracje wydaj¬ nosci jaka mozna uzyskac dla pojedynczego cyklu roboczego.Jak przedstawiono na fig. 1 w przedstawionym urzadzeniu, kopiowany oryginal D jest ulozony nieruchomo na nosnej plycie P ustawionej w ze¬ spole 10 naswietlania^ Gdy oryginal znajduje sie na tej plycie, uklad oswietlania rzuca promienie swiatla na oryginal, dajac promienie obrazu odpo¬ wiadajace informacyjnym powierzchniom orygina¬ lu. Promienie obrazowe sa rzucane za pomoca ukla¬ du optycznego na stanowisku A naswietlania dla naswietlania swiatloczulej powierzchni ruchomej plyty kserograficznej w ksztalcie elastycznego foto- przewodzacego pasa 12.Naswietlanie powierzchni pasa obrazem swietl¬ nym rozladowuje fotoprzewodzaca warstwe w ob¬ szarach, na które pada swiatlo, dzieki czemu na pasie pozostaje utajony obraz elektrostatyczny o konfiguracji odpowiadajacej obrazowi swietlne¬ mu rzucanemu z oryginalu. Gdy powierzchnia pa¬ sa kontynuuje swój ruch, obraz elektrostatyczny przechodzi poprzez strefe robocza lub stanowisko B wywolywania, w którym jest umieszczony zespól 14 wywolywacza, i gdzie pas utrzymywany jest plasko. Zespól 14 wywolywacza zawiera poziomo i pionowo przenoszace mechanizmy, które wprowa¬ dzaja material wywolujacy do górnej czesci pasa, gdzie material ten jest dozowany i spuszczany na poruszajacy sie w góre, nachylony selenowy pas 12, co zapewnia wywolanie obrazu elektrostatycz¬ nego.Gdy material wywolujacy opada na plyte kse¬ rograficzna, czasteczki pigmentu z materialu wy¬ wolujacego, sa osadzane na powierzchni pasa two¬ rzac obrazy pylowe. Gdy formowane sa pylowe ob¬ razy pigmentowe, do materialu wywolujacego sa doprowadzane dodatkowe czastki pigmentu pro¬ porcjonalnie do ilosci pigmentu osadzonego na pa¬ sie podczas procesu kserograficznego. W tym celu uzywany jest dozownik 15 pigmentu dla doklad¬ nego dawkowania pigmentu do materialu wywo¬ lywacza w zespole 14 wywolywacza.Wywolany obraz elektrostatyczny jest przenoszo¬ ny na pasie 12 do stanowiska C przenoszenia, w którym synchronicznie z poruszajacym sie pa¬ sem jest przesuwany arkusz papieru kopii dla do¬ konania przeniesienia obrazu wywolywacza. Na tym stanowisku przewidziany jest odpowiedni me¬ chanizm przenoszenia arkuszy, przystosowany do przenoszenia arkuszy papieru do wywolanego ob¬ razu na pasie w stanowisku C z mechanizmu 18 po¬ dawania papieru.* Po zdjecie arkusza z pasa 12 jest on przenoszo¬ ny do zespolu spiekacza 21, w którym wywolany i przeniesiony na arkusz kserograficzny obraz py¬ lowy zostaje utrwalony. Po spiekaniu, wykonana 5 kopia jest wyprowadzana na zewnatrz urzadze¬ nia.Powyzszy opis powinien wystarczyc dla pokaza¬ nia ogólnego dzialania elektrostatycznej kopiarki z zastosowaniem ukladu oswietlania, dla omówie- io nia niniejszego wynalazku.Na fig. 1 i 2 dozownik 15 pigmentu sklada sie z samowyladowczego leja lub pojemnika 30 dla dozowania czastek pigmentu.Lej lub pojemnik 30 moze byc wykonany w do- is wolnych wymiarach i ksztalcie, a pokazany lej jest wykonany w ksztalcie pudelka zakonczonego prostokatnym otworem, posiadajacego zbiegajace sie sciany boczne. Spodnia sciana leja 90 moze po¬ siadac plyte 31 perforowana, przystosowana do po- 20 ziomego slizgowego przesuwania w stosunku do leja, dla odmierzania wyplywu pigmentu z leja.Tak dozowany pigment jest mieszany z mate¬ rialem wywolujacym w komorze 14 wywolywania urzadzenia i jest prawie natychmiast uzywany 25 w procesie wywolywania. Dozowanie zapewniane przez plyte 31 moze byc sterowane przez mecha¬ niczny uklad 32, taki jak krzywka lub mechanizm zlozony z dzwigni i laczników, który przetwarza ruch obrotowy elektrycznego silnika na ruch po~ 30 stepowo-zwrotny. Korzystnie jest, gdy pojedynczy obrót elementu obrotowego w ukladzie 32, na przy¬ klad walu silnika, powoduje jeden cykl postepo- wo-zwrotny plyty 31, zapewniajac przez to, dozo¬ wanie przewidzianych ilosci tonera. Omówienie 85 dalszych szczególów plyty 31, ukladu dzwigni i laczników oraz mechanicznego ukladu 32 nie sa konieczne dla zrozumienia niniejszego wynalazku.Podczas pracy dozownika pigmentu zródlo cza¬ stek pigmentu stanowi lej, przy czym scianki leja 40 i dozujaca plyta 31 tworza zbiornik dla czastek pigmentu. Podczas przesuniecia postepowo-zwrot- nego plyty 31 przez uklad 32, jest umozliwienie wprowadzenia do urzadzenia 14 odmierzonej ilosci czastek pigmentu. Poniewaz dozownik 15 pigmentu 45 dozuje stala ilosc pigmentu przy danej dlugosci skoku plyty dozujacej 31, ilosc pigmentu dostar¬ czana przez dozownik moze byc zmieniana przez zmia¬ ne ilosci skoków na jedno zadzialanie ukladu 32.Na fig. 2 pokazano szczególy ukladu automatycz. 50 nego sterowania dozowaniem pigmentu z dozow¬ nika 15. Ten uklad sterowania powoduje, lub nie, obracanie sie elementu rotacyjnego w ukladzie 32, o pojedyncze kolejne obroty, zgodnie z poleceniami ukladu sterowania, przy czym porównuje on kon- 55 centracje pigmentu w materiale wywolujacym z warunkami optymalnymi. Zasadniczo, uklad stero¬ wania dozowaniem pigmentu posiada czujnik 40 zamontowany wewnatrz komory 14 zespolu wywo¬ lywania za pomoca odpowiednich elementów, które 60 izoluja elektrycznie czujnik od otaczajacej kon¬ strukcji.Wydluzone przegrody 41 sa ustawione ponizej poziomego przenosnika 42 zespolu wywolywania i sa przystosowane do kierowania czesci materialu 65 wywolywacza wypadajacego z przenosnika 42 w81051 1 8 strefie B wywolywania. Plytki 41 sa ustawione pod pewnymi katami w stosunku do kierunku piono¬ wego w taki sposób, ze material wywolywacza wpadajacy pomiedzy nie jest wprowadzany do czujnika 40.Czujnik 40 posiada komore 45, która przylega do dolnych krawedzi plytek 41 i posiada lejkowaty otwór 46 wlotowy, zakonczony okraglym otworem 47 przeplywowym, poprzez który moze przechodzic wpadajacy material wywolujacy. Srednica tego otworu jest taka, ze predkosc przeplywu przez nie¬ go materialu wywolujacego jest stala. Wewnatrz komory 45 jest ustawiona pierwsza plytka 48 czuj¬ nikowa, ustawiona w plaszczyznie pionowej i po¬ siadajaca zazwyczaj ksztalt prostokatny. Praktycz¬ nie plytka ta moze byc kwadratem o boku równym okolo 12,7 mm. Druga plytka 50 czujnikowa jest równiez ustawiona w komorze 45 równolegle do plytki 48 i w niewielkiej od niej odleglosci. Plytki 48, 50 sa wykonane ze szkla pokrytego tlenkiem cyny i sa przezroczyste dla swiatla bialego.Przestrzen pomiedzy plytkami 48, 50 moze miec grubosc rzedu 2,5 mm i jest ustawiona pod prze¬ plywowym otworem 47 komory 45. Material wy¬ wolujacy przeplywa pod dzialaniem sily ciezkosci przez czujnik 40, poprzez przelotowy otwór 47 i po¬ miedzy plytkami 48 i 50 i wylatuje na zewnatrz czujnika poprzez wylotowa czesc 51. Material ten jest nastepnie przenoszony przez kanal 82, który laczy wylot 51 z danym przenosnikiem 53 ukladu 14 wywolywania, material ten powraca wiec z po¬ wrotem do ukladu wywolywania urzadzenia.Kazda plytka 48, 50 jest dolaczona przez odpo¬ wiedni przewód 54, 55 do przelacznika 56 do zmia¬ ny kierunku praduj który z kolei jest polaczony elektrycznie ze zródlem 57 pradu stalego. Prze¬ lacznik 56 posiada pare mikroprzelaczników stero¬ wanych przez óbracalna krzywke 58 zamontowana na wale wolnoobrotowego silnika 59. Korzystnie jest, gdy krzywka 58 jest napedzana z predkoscia 60 obrotów na minute, aby calkowity cykl dziala¬ nia przelacznika 56 trwal jedna sekunde.Jak to zostanie omówione ponizej, kazdy cykl dzialania przelacznika zapewnia jeden calkowity cykl ladowania czujnikowych plytek 48, 50. Za¬ miast przelaczników 56, krzywki 58 i silnika 59, moga byc zastosowane inne odpowiednie elementy, na przyklad elektroniczny uklad przelaczajacy, za¬ pewniajace naprzemienne cykliczne ladowanie ply¬ tek 48, 50.W czasie pracy czujnika 40, do plytek 48, 50 jest przykladany alternatywnie potencjal elektryczny o okreslonej biegunowosci i okreslonej wielkosci, powodujacy przyciaganie i utrzymywanie czastek pigmentu.Gdy jedna plytka jest elektrycznie naladowana tak, ze iwzyciaga czastki pigmentu, w tym czasie druga plytka ma przylozony ladunek, który powo¬ duje odpychanie od niej czastek pigmentu. Obie plytki sa wiec naprzemian naladowane dodatnio i ujemnie, kazda wiec plytka podczas jednego cy¬ klu bedzie w krótkim czasie przyciagala pigment a nastepnie bedzie natychmiast odpychala ten pig¬ ment. Jak juz ustalono, kazdy cykl w korzystnym przypadku trwa jedna sekunde i dla pierwszej po¬ lowy cyklu, lub w ciagu czasu pól sekundy, czast¬ ki pigmentu sa przyciagane, a dla drugiej polowy cyklu czastki pigmentu sa odpychane. Podczas dru¬ giej polowy kazdego cyklu, w której czastki pig- 5 mentu sa odpychane, przeplywajacy w sposób cia¬ gly material wywolujacy, poruszajac sie pomiedzy plytkami, bedzie oczyszczal plytke posiadajaca ftn sobie ladunek odpychajacy.W powyzszym opisie zalozono, ze czastki pig¬ mentu posiadaja ladunek ujemny.To zalozenie jest jedynie przykladowe. Plytki czujnika dzialaja jed¬ nakowo dobrze zarówno przy dodatnio jak tez przy ujemnie naladowanym pigmencie, przy tych sa¬ mych potencjalach plytek.Czujnik 40 posiada równiez fotoogniwo P-l umie¬ szczone bezposrednio przy czujnikowej plytce 48, poza przestrzenia pomiedzy plytkami czujnika.W czujniku 40 jest równiez zamontowana lampka L-l, która jest ustawiana bezposrednio przy czuj¬ nikowej plytce 50, poza przestrzenia pomiedzy ply¬ tkami czujnika, naprzeciw plytek i fotoogniwa P-l.Wzajemne ustawienie fotoogniwa i lampki jest ta¬ kie, ze fotoogniwo odbiera promienie swietlne lampki, które przechodza przez wpadajacy material wywolywacza pomiedzy plytkami czujnika i przez pigment zakumulowany na pierwszej, a nastepnie na drugiej plytce, dla kazdego cyklu przyciagania — oczyszczania. Lampka jest dolaczona do odpo¬ wiedniego zródla zasilania do ukladu sterowania, powodujacego wlaczenie zasilania lampki podczas czynnosci kontrolowania, na przyklad gdy urzadze¬ nie jest wlaczone.Wedlug niniejszego wynalazku sterowanie czuj¬ nikowe jest dokonywane przez ciagle mierzenie ilo¬ sci czastek pigmentu, które sa akumulowane na obu plytkach 48, 40 podczas wielokrotnych cykli przyciagania i oczyszczania. Jak juz wskazywano pojedynczy cykl kontrolny obejmuje czas gdy jedna z plytek 48, 50 przyciaga pigment a druga odpy¬ cha go oraz gdy druga plytka przyciaga, a pierw¬ sza odpycha pigment. Tak wiec, podczas cyklu kontrolnego kazda z plytek 48, 50 przyciaga czastki pigmentu w czasie polowy czasu trwania cyklu i kazda odpycha czastki pigmentu w drugiej polo¬ wie cyklu.Oczyszczanie moze byc dokonywane jesfi plytka, która nie przyciaga, posiada pole odpychajace ujemny pigment, okreslone przez róznice potencja¬ lów pomiedzy tymi dwiema plytkami. Na przyklad, oczyszczanie ma miejsce, jezeli oczyszczana plytka posiada potencjal ziemi lub potencjal ujiemhy, lub potencjal dodatni, lecz który jest nizszy niz poten¬ cjal na plytce przyciagajacej. Przy potencjale ujemnym, oczyszczanie ma miejsce jesli plytka oczyszczona posiada nizszy potencjal ujemny (to jest blizszy zera) niz plytka przyciagajaca.Jesli material wywolujacy wpada pomiedzy ply¬ tki czujnikowe, material ten bedzie oczyszczal te plytke, z czastek pigmentu uprzednio przyciagnie¬ tych do tej plytki, która jest uziemiona.Efekt takiego rozwiazania objawia sie w sygnale wyjsciowym fotoogniwa, które zasadniczo znajduje sie w ustalonych warunkach pracy, to znaczy (z wyjatkiem zafalowan) utrzymuje sie sygnal wyj¬ sciowy o stalej wielkosci. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6081051 9 10 Na fig. 4 krzywa C przedstawia gestosc ujemnie naladowanego tonera gromadzonego na czujnikowej plytce 48, gdy plytka ta jest cyklicznie ladowana potencjalem przyciagania i oczyszczania. Krzywa D przedstawia gestosc dla czujnikowej plytki 50, gdy plytka ta jest cyklicznie ladowana potencjalem przyciagania i oczyszczania. Gdy plytki 48, 50 sa naprzemiennie ladowane potencjalami ujemnymi i dodatnimi, czynnosci przyciagania i oczyszczania dla kazdej plytki daja w rezultacie gestosc osia¬ gajaca górne i dolne wartosci szczytowe, jak widac z ksztaltu krzywych C i D. Zasadniczo, krzywe po¬ siadaja ten sam ksztalt i sa przesuniete w fazie o okolo 180° w stosunku do siebie. Gdy plytka 48 jest naladowana dodatnio nagromadzenie pigmentu wzrasta, natomiast w tym samym czasie, pigment uprzednio zgromadzony na plytce 50 jest usuwany z tej plytki.Sume gestosci odpowiadajaca ilosci pigmentu na obu plytkach w dowolnym czasie przedstawia krzy¬ wa 5, odpowiada ona sumacyjnemu sygnalowi w fotoogniwie P-l. Krzywa S jest pokazana jako li- * nia prosta ze wzgledu na podobienstwo jej dwu skladowych krzywych C i D. Jednakze w praktyce krzywa Ci D moga róznic sie nieznacznie, co mo¬ ze objawiac sie niewielkimi zafalowaniami krzywej S. W kazdym razie krzywa, S wykazuje sumacyj- na gestosc pigmentu na plytkach 48, 50 oraz pig¬ mentu który przeplywa pomiedzy plytkami lecz nie przylega do zadnej z nich. W warunkach opty¬ malnych, przy ustalonych warunkach pracy gestosc pozostaje stala.W innych ukladach czujnikowych pigmentu, w których stosuje sie jedynie pojedyncza czujnikowa plyte lub powierzchnie, jest do dyspozycji tylko jedna krzywa C lub D, a zmiany górnych i dol¬ nych poziomów gestosci zazwyczaj wymagaja wy¬ szukanych rozwiazan elektronicznych dla wytwo¬ rzenia skutecznych warunków wlaczania i wyla¬ czania dodawania pigmentu.Schemat blokowy na fig. 3 przedstawia w sposób ogólny urzadzenie, w którym moze byc zastosowa¬ ny czujnik 40. Jesli do czujnika 40 doprowadzone sa napiecia zasilania lampki i fotoogniwa, a napie¬ cie ladowania jest przykladane do jednej z plytek 48, 50 uklad jest przygotowany do czynnosci stero¬ wania. Gdy silnik 59 jest zasilany, na przyklad gdy urzadzenie powielajace pracuje, napiecie przycia¬ gania jest przykladane naprzemian do plytek 48, 50, a ^czujnik 4d steruje dodawaniem pigmentu do ukladu wywolywania urzadzenia.Gdy podczas pracy urzadzenia w ukladzie wy¬ wolywania ubywa pigmentu, poziom wyjsciowy fotoogniwa P-l czujnika jest wykrywany przez do- tektor 60 poziomu, który moze byc nastawiony na okreslony poziom progowy, odpowiadajacy opty¬ malnej zawartosci pigmentu. Ubytek pigmentu po¬ woduje obnizenie poziomu wyjsciowego z czujnika odpowiadajace temu ubytkowi, a gdy poziom ten osiaga niezadowalajaca wartosc, ponizej wymienio¬ nego poziomu progowego, powstale odchylenie jest wykrywane przez detektor 60. Detektor 60 porów¬ nuje poziom wyjsciowy czujnika z poziomem pro¬ gowym i wytwarza sygnal sterujacy, uruchamiaja¬ cy dozownik 15 pigmentu dla dodania wiekszej ilo¬ sci pigmentu do ukladu wywolywania. Dozownik dodaje pigment w malych ilosciach, az sygnal z detektora 60 poziomu zanika.Na fig. 5 krzywa O przedstawia poziom gestosci dla typowego przebiegu pracy urzadzenia w okresie czasu okolo 25 minut. Przerywana linia A przed¬ stawia gestosc okreslona przez czujnikowe plytki 48, 50 w stanie optymalnej zawartosci pigmentu i jest uwazana za linie odniesienia. Na tej linii wystepuja optymalne warunki wywolywania, a po¬ nizej tego poziomu pigment powinien byc dodawa¬ ny. Odcinek Ol przedstawia sytuacje, w której pigment nie jest doprowadzany z urzadzenia, na przyklad gdy nie sa wytwarzane kopie. Nachylony w dól odcinek 02 przedstawia stopniowe ubywanie pigmentu w ukladzie wywolywania podczas wy¬ twarzania kopii zawierajacych material pisany na maszynie, drukowany lub podobny, które sa ogól¬ nie uwazane za kopie kreskowe. Mozna zauwazyc, ze gestosc wolno maleje w czasie gdy wytwarzanie jest kontynuowane. Odstepy poszczególnych odcin¬ ków krzywej O w stosunku do linii A odniesienia zostaly na fig. 5 znacznie wyolbrzymione dla lep¬ szego zilustrowania poszczególnych czynnosci ste¬ rowania. W rzeczywistosci odcinki krzywej O mo¬ ga znajdowac sie tuz przy linii A.W punkcie P poziom gestosci przechodzi ponizej linii A optymalnej gestosci, powodujac wytwarza¬ nie sygnalu korekcyjnego przez detektor 60 pozio¬ mu dla spowodowania dodawania do ukladu wy¬ wolywania wiekszej ilosci pigmentu. Odcinek 03 krzywej pokazuje rezultat dodawania pigmentu, gdy praca jest kontynuowana dla kopii kreskowych, az dochodzi sie do odcinka 04, gdzie zawartosc pigmentu jest na jej pierwotnym poziomie.Odcinek 05 przedstawia ubywanie pigmentu przy pokrywaniu pelnego obszaru, wykonywanym obe¬ cnie przez urzadzenie. Mozna zauwazyc, ze ubytek pigmentu przy powielaniu pelnych powierzchni jest szybszy w porównaniu z ubytkiem pigmentu podczas wytwarzania kopii kreskowanych.I znowu, gdy ubywanie pigmentu doprowadza do optymalnego poziomu A dozownik pigmentu zostaje znowu nastawiony na dodawanie pigmentu do ukladu. W przypadku opróznienia zródla pig¬ mentu podczas pracy urzadzenia detektor 60 pozio¬ mu ciagle wytwarza sygnal dodawania.Jednakze pigment nie moze byc uzupelniony i jak przedstawia odcinek 06, ubywa go w dal¬ szym ciagu. Urzadzenie moze posiadac odpowiedni uklad sygnalowy dla ostrzezenia obslugujacego przy poziomie B o takim stanie wyczerpania to¬ nera. Jesli jest to niezbedne, moze byc wytwarza¬ ny sygnal wylaczania urzadzenia wylaczajacy urza¬ dzenie, jesli jest to bardziej pozadane niz sygnal ostrzegawczy.Z powyzszego jest oczywiste, ze czujnik 40 jest w istocie miniaturowym ukladem wywolywania kaskadowego, w którym wywolywanie jednej z ply¬ tek 48, 50 jest-wspomagane przez druga plytke slu¬ zaca jako elektroda wywolywania. Wywolywanie jest przeprowadzone za pomoca pola elektrodowe¬ go, a nie przez pola brzegowe, które maja miejsce gdy jest stosowana pojedyncza powierzchnia, bez oddzialywania równoleglej oddalonej powierzchni 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6081051 11 12 posiadajacej ladunek wytwarzajacy pole elektrycz¬ ne pomiedzy tymi powierzchniami. Wywolywanie wiec, na kazdej z plytek 48, 50 jest calkowite, to jest rozklad pigmentu na calej plytce jest jednako¬ wy. Tak wiec, do wywolywania wykorzystywana 5 jest zasadniczo cala powierzchnia czujnikowa, za¬ pewniajac tym samym wieksza powierzchnie, na której moze byc mierzona gestosc, co z kolei po¬ zwala na lepsze usrednianie gestosci.Fotokomórka P-l moze wiec byc przykladana do 10 calego obszaru powierzchni czujnikowej zamiast zazwyczaj malego obszaru wykorzystywanego do kontrolowania, W ten sposób jest zapewniona lep¬ sza czulosc kontrolowania w ukladzie sterowania.Chociaz wynalazek zostal opisany w odniesieniu ia do pokazanej konstrukcji, nie moze on byc ogra¬ niczony do przytoczonych szczególów, lecz obejmu¬ je równiez takie modyfikacje lub zmiany, które wchodza w zakres ponizszych zastrzezen. 20 PL PL PL