JPS61290459A - 電子写真記録制御装置 - Google Patents

電子写真記録制御装置

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JPS61290459A
JPS61290459A JP60131615A JP13161585A JPS61290459A JP S61290459 A JPS61290459 A JP S61290459A JP 60131615 A JP60131615 A JP 60131615A JP 13161585 A JP13161585 A JP 13161585A JP S61290459 A JPS61290459 A JP S61290459A
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temperature
platen
toner
voltage
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ジエニングス ダブリユー エリオツト
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般に、検層(well logging)
記録装置に係る。特に、本発明は、電子写真式の検層記
録装置を制御する方法及び装置であって、記録の明確さ
を改善すると共に、記録上の欠陥及びその他年所望な模
様を除去するような方法及び装置に係る。本発明の方法
及び装置は、電子写真フィルム、用紙、又は、他の記録
媒体に対し、広範なスループット速度にわたって実時間
で造影及び処理を行なうものである。
従来の技術 電子写真プロセスは、典型的に、電子写真処理ユニット
の種々のステーション間に移送される電子写真記録媒体
に対して4つの作動ステップ、即ち、荷電、露光、トナ
ー付着及びトナー溶着を用いている。
一般に使用される記録媒体は、イーストマンコダック社
の型式5o−101のような3層フィルムである。この
フィルムは、一般のフィルムに使用されているものと同
様の透明なポリエステル底面層を有している。中央の層
は、薄い導体であり、これは、フィルムが巻かれる金属
のスプールに電気的に接続される。上面層は、光導電性
の誘電体である。このフィルムは、その感光特性はさて
おき、実際には、一方の電極が欠落した平行電極キャパ
シタとして働く、このフィルムは、光から離した状態に
保つと、電荷を受は入れて長時間保持することができる
。光に露出すると、光導電性の層が導電性となり、フィ
ルムの表面電荷が減少される。
一般に、フィルムは、先ず、その面を約+500ないし
+600ボルトの電位に荷電することによって感光性に
される。この荷電は、典型的に、導電性の金属殻によっ
て3面が包囲された小直径ワイヤより或るコロナ荷電ユ
ニットによって行なわれる。ワイヤと殻との間に高電圧
(4−7KV)が印加されると、ワイヤの周囲の空気が
イオン化される。その結果、ワイヤから殻へそしてワイ
ヤからフィルム面へイオンが流れる。このイオン流が、
フィルム面を所望の電位に荷電する。
もちろん、その他の記録媒体も使用され、本発明の方法
及び装置は、このような他の媒体にも使用される。然し
乍ら、説明を容易にするため。
記録媒体をフィルムとして以下に述べる。
典型的な電子写真プロセスの第2の段階は。
像を形成しようとする領域においてフィルムを露光する
ことである。記録操作に使用される電子写真技術では、
陰極線管(CRT)のオプチカルファイバフェイスプレ
ート上にフィルムを通すことによってフィルムが典型的
に露光される。オプチカルファイバフェイスプレートを
有するCRTは、フィルムを選択的に露光して静電潜像
を形成することができる。露光されたフィルム領域は導
電性となり、これら領域の表面電圧が減少される。放電
路は、フィルムの中央の導電性の層と、フィルムのスプ
ールとを経てアースに至る経路である。
従って、露光領域の表面電圧は、その周囲領域の電圧よ
り下がり、即ち、+500ないし+600ボルトの既に
荷電されたレベルから250ないし300ボルトに下が
る。
第3の段階は、露光領域、即ち、表面電圧の最も低い領
域にトナー粒子を選択的に付着することによってフィル
ムを現像することである。典型的な電子写真装置におい
ては、フィルムがトナーヘッドの上を通され、このトナ
ーヘッドが正に荷電されたトナー粒子をフィルム面に供
給する。液体トナーを用いた装置では、典型的に、トナ
ー粒子が絶縁性又は誘電性液体キャリアに懸濁され、こ
のキャリアが溜流器からトナーヘッドを通してポンプ圧
送される。正に荷電されたトナー粒子は。
露光領域には吸引されるが、露光されない背景領域から
は反発される。液体トナーは、フィルム面を通った後、
一般的にトナーヘッドのまわりにあるトナー溜を経て溜
流器へ戻される。フィルムがトナーヘッドを去る時に通
常はエアーナイフを用いてフィルムから余分な液体が剥
ぎ取られる。
典型的な電子写真プロセスの最後の段階は、トナー粒子
をフィルムに溶着することによって像を永久的なものに
することである。トナー付着の後、像は見えるが、永久
的なものでなく、にじんだり落ちたりし勝ちである。溶
着プロセスでは、トナー粒子がフィルム面に部分的に溶
は込むような点まで加熱される。トナー粒子は、一般に
、赤外線ランプによって放射された赤外線エネルギーの
吸収によって加熱される。
更に、フィルムは、通常ステップモータによって駆動さ
れる駆動ローラより或る駆動機構により、電子写真記録
装置を通して駆動され、上記のステップモータは、フィ
ルムを、典型的に0.005インチ/ステップで段々に
進ませることができ、各ステップは、CRTのフェイス
プレートを横切るビームの走査と同期される。
然し乍ら、検層操作により、電子写真記録装置には更に
別の要求が課せられる。この記録装置は、広範な速度(
例えば、0.005インチ/秒から1インチ/秒以上の
速度)にわたって動作できねばならない。又、1時間或
いはそれ以上の長い時間中フィルムの移動が停止した時
には、他の欠陥(即ち、不所望なしみや、汚れや、その
他の模様)を招くことなく像の質を良好なものにしなけ
ればならない。又、水平面から10@以上傾斜した時に
も通常の動作を行なうことができると共に、広い温度範
囲(例えば、0℃ないし+45℃)にわたって通常の動
作を行なうことができねばならない。更に、フィルムを
均一な速度で移動するのに加えて間欠的にも移動できね
ばならないという非同期な動作を行なえると共に、何方
フィートもの長い記録を形成でき、然も、透明なフィル
ム又は不透明なフィルムのいずれをも使用できねばなら
ない。
従って、本発明の第1の一般的な目的は、これらの厳密
な条件に合致する電子写真式検層記録を形成する方法及
び装置を提供することである。
発明が解決しようとする問題点 電子写真記録の分野にはこれまで多数の重大な問題があ
るが、本発明以前には未解決のまNとなっている。
第1の問題は、像のトーニングの問題である。
均一なトーニングを得るためには、電子写真記録装置に
典型的に使用される液体トナーが、フィルムと、現像電
極として知られている平らな導電性の面との間に流れね
ばならない。この現像電極は、最良の結果を得るために
は、フィルムの非露光領域の電圧と同じ極性同じレベル
の電圧でバイアスされねばならない。・電極の電圧が非
露光領域の電圧より高いと、これら領域のトーニングは
受は入れられないものとなる。現像電極がフィルムの電
圧より低い電圧で作動される場合には、トナーが電極に
付着し、トナーの付着量が増すために、フィルムと電極
との間の間隔が狭くなる。電極に付着したトナーのこの
厚みの増した層は、絶縁材として働き、電極の働きを悪
化する。
然し乍ら、トナーヘッド上の非露光フィルムの電圧は、
コロナ荷電装置によってフィルムに印加された初期電圧
レベルの関数であるだけでなく、「暗減衰率」と称する
固有の時間減衰率と、フィルムのその特定部分がコロナ
荷電装置によって荷電された時からの経過時間との関数
でもある。暗減衰率は、フィルムの電圧が露光されない
状態で減少する固有の率である。この減衰率は、実際上
、直接測定することができず、然も、温度の関数である
ような多数の変数によって左右される。
これまで、1982年3月16日付けのウェーバ(υe
ber)氏の米国特許第4,319,544号に開示さ
れたように、電子写真フィルムの予想減衰率に応じて現
像電極の電圧を変化させる試みがなされている。然し乍
ら、本発明は、フィルムがトナーヘッドに入る時に、広
範な時間、温度及びフィルム移送速度についてのあらゆ
る変数及び動作を考慮して、フィルムの電圧を正確且つ
連続的に予想する方法及び装置を初めて提供するもので
ある0本発明の方法及び装置は、フィルムの移送動作が
連続的であるか断続的であるかに拘りなく上記の電圧を
正確に予想するものである。又、本発明は、フィルム上
の表面電荷の予想される変化に応じて現像電極の電圧を
変える手段を提供する。
これまでに長い間存在していて未だに解決されていない
別の問題は、定着動作に関するものである。定着動作は
、3つの変数、即ち、フィルムの移送速度と、電子写真
フィルム処理装置又は記録装置のキャビネット内の温度
と、交流ライン電圧とによって左右される。温度範囲は
狭く、質の高い記録を行なうために厳密な温度制御が要
求される。フィルムに対してトナー粒子の付着性及び結
合力を良くするためには、約80℃の温度が要求される
。一方、ポリエステルフィルムの底面層は、約100℃
において変色し、約120℃において永久的な変形を生
じる。更に、定着装置は、記録装置内の作動温度範囲が
0ないし55℃であって、交流ライン電圧が105ない
し130ボルトの範囲で変化し、そしてフィルム移送速
度がOないし1.2インチ/秒であるような状態のもと
で作動して質の高い記録を形成しなければならない。
本発明は、フィルム移送速度、プロセッサ内部の雰囲気
温度及び交流ライン電圧といった変数を感知し、これら
変数を用いて像の定着プロセスを制御するような方法及
び装置を初めて提供する。
その結果、広範囲のフィルム移送速度、周囲温度及び交
流ライン電圧にわたって質の高い記録が得られる。
公知技術で遭遇する更に別の問題は、コロナ荷電装置が
光及びイオンを放射することである。
このような光は、荷電装置を通った後にフィルムに当た
り、フィルムを部分的に放電させる。本発明は、フィル
ムが動いていない時のコロナ荷電装置の電圧を、この荷
電装置が光もイオンも放射しないようなレベルに下げる
方法及び装置を提供する9従って1本発明の方法及び装
置は、コロナ荷電装置がその出口においてフィルムを部
分的に放電するという公知技術に本来ある問題を解消す
ると共に、低速度及び停止中にフィルムの過剰な荷電を
防止するようにも働く。
これまでに長いこと存在していてまだ解決されていない
更に別の問題は、マルチスタート及びストップ動作に関
するものである。検層動作中には、検層データを正確に
記録するために記録装置を経てフィルムを搬送する間に
フィルムを周期的にストップ及びスタートさせねばなら
ない。低速中又は停止中には、面積の広い灰色又は黒色
の模様の形式の欠陥がフィルム上に現われる。停止中に
は、黒色の線や多数の細かい線を含む別の欠陥が現われ
る。
本発明の方法及び装置は、現像電極電圧、コロナ荷電装
置、液体トナーポンプ、エアーナイフ及び溶着ランプに
対して初めて正確な制御を果たし、これらは、全て、受
は入れられないような欠陥を記録から防止及び実質上排
除するように結合される。
更に、本発明のプロセス及び方法では、不所望な欠陥の
ない品質の高い記録を形成するように上記の全ての機能
を完全に一体的に制御することができる。
問題点を解決するための手段 本発明の1つの実施例は、電子写真記録装置に用いる形
式の現像電極であって、電子写真記録媒体に隣接して取
付けられて液体トナーをこの記録媒体に接触させるよう
に流す少なくとも1つの面と、上記記録媒体の電位と同
じ極性で且つ実質的に同じ電位の電荷を維持するための
導電性被膜とを有しているような現像電極において、上
記面内に形成された複数の交互の平行なランド及びグル
ープと、液体トナーを潅流器から上記現像電極を通して
上記記録媒体に隣接する上記面へ圧送できるように上記
現像電極を貫通して延びる複数の離間されたスルーホー
ルとを具備し、上記ランド及びグループは、上記スルー
ホールから斜めに延びるように配置されて、上記スルー
ホールから互いに逆方向に傾斜する少なくとも2列の平
行なランド及びグループのパターンを形成し、これによ
り、上記現像電極の縁及び端に向かう液体トナーの流れ
が低速化されて、上記現像電極の上記面にトナーの均一
な層が形成されることを不作動にする現像電極に関する
ものである。
本発明の別の実施例は、電子写真記録媒体の選択された
部分にトナーを供給するトナー手段と、上記記録媒体が
上記記録装置を通して移動される時に上記トナーを上記
記録媒体に対して溶着する手段とを備えた電子写真記録
装置において、上記溶着手段に対向配置されたプレヒー
タプラテン手段であって、上記媒体が上記溶着手段とこ
のプラテン手段との間に移動される時に上記記録媒体に
接触するようにされるプレヒータプラテン手段と、溶着
が生じる温度より低い所定の温度に上記記録媒体を予熱
すると共に上記プラテンを加熱するように上記プラテン
手段に取付けられたヒータ手段と、上記プラテンに取付
けられた上記ヒータ手段の温度を連続的に制御して上記
所定の温度を維持するように上記ヒータ手段に作動的に
接続された制御手段とを具備したことを不作動にする改
良された電子写真記録装置に関するものである。
本発明の更に別の実施例は、電子写真記録媒体に表面電
荷を与えるコロナ荷電ユニットと、電子写真記録装置を
通して上記記録媒体を進める移送手段であって、この移
送手段が電子写真記録装置を通して記録媒体を進める速
度を表わす出力を発生するような移送手段とを具備した
改良された電子写真記録装置において、上記コロナ荷電
ユニットに作動的に接続されていて、上記コロナ荷電ユ
ニットへの供給電圧を少なくとも2つのレベル間で切り
換える電圧制御手段を更に具備し、第1レベルは、上記
電子写真記録媒体に表面電荷を形成するに充分な大きさ
の電圧であり、第2レベルは、上記第1レベルより低く
且つ上記コロナ荷電ユニットが光を放射する電圧より低
い電圧であり、更に、上記移送手段及び上記電圧制御手
段に作動的に接続されていて、上記記録媒体が電子写真
記録装置を通して進められる時には上記第1レベルの電
圧をそして上記記録媒体が停止した時には上記第2レベ
ルの電圧を上記電圧制御手段が上記コロナ荷電ユニット
に与えるようにする手段を具備し、これにより、上記コ
ロナ荷電ユニットから放射される光により停止中の記録
媒体が早目に放電する影響が減少されたことを不作動に
する電子写真記録装置に関するものである。
本発明の更に別の実施例は、電子写真記録媒体と、この
記録媒体の表面に表面電荷を与える荷電ユニットと、電
子写真記録媒体にデータを記録する露光装置と、電子写
真記録媒体にトナーを与える現像電極手段と、この現像
電極に隣接する記録媒体に接触するように上記現像電極
を通してトナーを供給するトナーポンプ手段と、記録媒
体か。
ら余計なトナーを取り去るように記録媒体の移動とは逆
方向に空気流を向ける送風手段と、上記トナーを上記記
録媒体に溶着する手段と、電子写真記録装置を通して記
録媒体を進める移送手段であって、この移送手段が電子
写真記録装置を通して記録媒体を進める速度を表わす出
力を発生するような移送手段とを具備した電子写真記録
装置の制御装置において、この電子写真記録装置内の雰
囲気温度を感知してこの温度を表わす信号を出力する雰
囲気温度感知手段と、この温度感知手段及び上記移送手
段に作動的に接続され、これら手段に応答して、現在の
雰囲気温度及び記録媒体の進み速度に基づいて、上記現
像電極付近の記録媒体の部分における残留表面電荷を連
続的に計算する制御及び計算手段と、この制御及び計算
手段に応答して、上記現像電極の電圧を、現像電極に隣
接した記録媒体の表面電荷に等しくするように連続的に
調整する手段とを具備したことを不作動にする制御装置
に関するものである。
本発明の更に別の実施例は、記録媒体と、この記録媒体
に表面電荷を与える荷電手段と、記録媒体にデータを記
録する記録手段と、現像電極に隣接して記録媒体に接触
するようにトナーを供給するトーニング手段と、記録媒
体から余計なトナーを取り去る手段と、記録媒体にトナ
ーを溶着する手段と、電子写真記録装置を通して記録媒
体を進める移送手段であって、この移送手段が電子写真
記録装置を通して記録媒体を進める速度を表わす出力を
発生するような移送手段とを具備した電子写真記録装置
の作動を制御する方法において。
上記電子写真記録装置内の雰囲気温度を感知し。
上記電子写真記録装置内の現在雰囲気温度に対して記録
媒体上の表面電荷の時間変化率を計算し、記録媒体のセ
グメントが表面電荷を受けた時からの時間と、記録媒体
が進む速度と、記録媒体が電子写真記録装置を通して移
動する時に連続的に得られる表面電荷の時間変化率とに
基づいて、現像電極付近の記録媒体のセグメントに対す
る残留表面電荷を計算し、そして上記現像電極の電圧を
現像電極に隣接す′る記録媒体のセグメント上の計算さ
れた表面電荷に等しくするように制御することを不作動
にする方法に関するものである。
本発明のこれら及び他の目的、特徴並びに効果は、本発
明による好ましい電子写真記録制御装置の添付図面を参
照した詳細な説明より理解されよう。本発明の上記及び
以下の説明は、本発明を例示するためのものに過ぎない
。本発明の真の精神及び範囲は、特許請求の範囲に規定
する。
実施例 第1図は、本発明によるフィルムヒータプラテンを含ん
だ典型的な電子写真記録装置の概略図である。この記録
装置は、典型的に、可搬型のキャビネットに取付けられ
る。
記録媒体、即ち、フィルム10は、イーストマンコダッ
ク社の型式5o−101のような典型的な3層フィルム
である。3つの層は、透明なポリエステル基板と、中央
の導電性の層と、光導電性誘電体である上層とである。
中央の導電性の層(図示せず)は、フィルムが巻き付け
られる金属スプール12に電気的に接続される。金属ス
プール12は、電気的にアースされる(図示せず)。
処理装置を通るフィルム10の移動は、駆動ローラ14
及びステップモータ16によって制御される。ステップ
モータ16の典型的な駆動回路(図示せず)は、記録装
置を通る記録媒体の進みを表わす出力信号を発生する。
ガイドローラ18.20.22.24.26.28.3
o及び32は、一般に、フィルム移送系統を構成し、処
理装置を経て、トルクモータ36で駆動される巻き取り
スピンドル34ヘフイルム10を案内する。又、ローラ
2o及び30は、ブレーキローラ18及び駆動ローラ1
4に対してバネ付勢される圧力ローラとしても働く。フ
ィルム移送系統は、典型的に、記録装置を収容するキャ
ビネット内に取付けられ、内部の記録機構を手入れする
ように持ち上げることができる。図示されていないが、
通常インターロックスイッチが配置されており、フィル
ム移送機構のこの持ち上げによってこのスイッチが入っ
たり或いは切ったりされてフィルム移送機構が動かされ
たことを指示するようにされる。以下で詳細に述べるよ
うに、このスイッチにより、本発明の処理制御装置がシ
ステムの種々の部分を不作動にする。
フィルム10は、第1のガイドローラ/ブレーキローラ
18を経てコロナ又は他の表面荷電ユニット38へ送り
込まれる。概略的に示されているだけであるが、このよ
うな荷電ユニットは、ム型的に、導電性の金属殻42内
に配置された小直径ワイヤ40を有している。高電圧1
例えば、4−7KVがワイヤ4oと殻42との間に印加
されると、ワイヤの周りの空気がイオン化され1.ワイ
ヤからフィルム10の表面へイオンの流れが生じる。典
型的に、グリッド44は、フィルム1oの表面に到達す
るイオンの量を制御するのに使用され、ひいては、フィ
ルム10に与えられる表面電荷を制御するのに使用され
る。°プラテン46は、典型的に、フィルム10の背面
で荷電ユニット38に対向して配置され、内実で平らな
支持体をなすと共に、フィルム10の「ばたつき」を防
止する。荷電ユニット38は、フィルム10の表面を、
+500ボルトないし+6ooボルトの電位に荷電する
ガイドローラ22及び24は、フィルム10を陰極線管
(CRT)48のオプチカルファイバフェイスプレート
上に案内する。このCRT48は、井戸の状態感知ユニ
ット又は他のデータ収集もしくは記憶装置に作動的に接
続され、これら装置は、良く知られたやり方でCRT表
示を制御する。CRT48のオプチカルファイバフェイ
スプレートは、一般的に連続グラフ形態で所望のデータ
を記録するようにフィルム10を選択的に露光する。フ
ィルム10の露光された領域は、導電性となり、これら
領域の表面電圧が減少する。フィルム1oの放電路は、
中央の導電性の層を経てフィルムスプール12及びアー
スへと至る経路である。CRT48によって選択的に露
光されたフィルム10の領域の表面電圧は、典型的に、
500ないし600ボルトから250ないし300ボル
トに減少される。
次いで、フィルム10は、トナーヘッド50及び現像電
極73を経て案内される。液体トナー52は、絶縁もし
くは誘電液体キャリアに懸濁されたトナー粒子で構成さ
れ、これは、トナーポンプ54により溜流器56からト
ナーヘッド50及び現像電極73を経て圧送されてフィ
ルム10に接触する。液体トナー52に懸濁されたトナ
ー粒子は、性に荷電され、フィルム10の選択的に露光
された領域に吸引される。トナー粒子は、露光されない
背景領域からは反発される。液体トナー52は、フィル
ム1oの表面を通過した後、トナーヘッド50の周りの
トナー溜58を経て溜流器56へ戻る。液体トナー52
は、補充ポンプ62及び流体コンジット64により溜流
器60から補充される。プラテン72は、フィルム1o
の反対側でトナーヘッド50に接近して配置され、プラ
テン46の機能と同様に内実で平らな支持面をなし、フ
ィルム10が現像電極73上を移動する間にフィルム1
0の「ばたつき」を防止する。
エアナイフ送風機67によって駆動される典型的なエア
ナイフ66又は他の空気式剥離手段は、フィルム1oの
前方移動に対向する角度に向けられ、フィルム10がト
ナーヘッド50を出る時に余計な液体をフィルム1oか
ら剥がすように働く。
この余計な液体は、トナー溜58を経て溜流器56へ戻
る。
プラテン72は、フィルム10の反対側でトナーベッド
5oに接近して配置され、プラテン46の機能と同様に
内実で平らな支持面をなし、フィルム10が現像電極7
3上を移動する間にフィルム10の「ばたつき」を防止
する。
次いで、フィルム10は、トナー粒子をフィルム10に
溶着する溶着ランプ71の付近に案内され、永久的な記
録が形成される。溶着は、標準的な赤外線ランプ6・8
及び反射板70によって行なわれる。赤外線ランプ68
は、トナー粒子をそれらの融点まで加熱し、トナーをフ
ィルム10の表面に溶着させる。
その後、フィルム10は、駆動ローラ14、ガイド圧力
ローラ30.ガイドローラ320及びトルクモータ36
で駆動される巻き取りスピンドル34を経て送られる。
第1図に示すように、フィルム10は、記録を目で検査
するためのエレクトロルミネッセンスパネル74上を典
型的に駆動される。
曵1111 CRT48のオプチカルファイバフェイスプレート上で
露光プロセスを受けた後にフィルム10の潜像にトナー
を付着する動作(トーニング)は、電子写真記録におい
て最も困難で且つ重゛要なプロセスの1つである。公知
技術においては、例えば、均一なトーニングを行なうた
めに、フィルム10と、現像電極73として一般に知ら
れている導電性の表面との間にトナー52を均一に流さ
ねばならないことが知られている。現像電極73は、通
常、フィルム1oの表面から約0.05インチ離される
第2図を説明すれば、本発明の現像電極73の表面は、
複数の交互に斜めに配置された平行なランド75及びグ
ループ77となるように形成される。ランド75及びグ
ループ77は、各組のスルーホール79の長手軸から互
いに逆方向に傾斜され、ヘリンボンのパターンが形成さ
れる。現像電極73の表面は、導電性の材料が塗布され
て、既知のやり方で電源に接続され、フィルム10がこ
の電極を経て移動する時にフィルム1oに隣接する荷電
された導電性の面が形成される。スルーホール79は、
液体トナー52を現像電極73の表面に圧送できるよう
にする。現像電極73は、フィルム10がとる経路に隣
接してトナーヘッド50に取付けられる。
公知の現像電極は、水平から傾斜している時には、重力
によって液体トナーがその一端或いは1つの縁へ流され
、現像電極の面にわたってトナーが非均−なものとなる
。これにより、記録が最適なものでなくなる。然し乍ら
、本発明の電子写真装置及び方法は、常に水平面内で配
置を行なえないような過酷な条件においても動作できる
ことを必要とする。実際には、本発明の方法及び装置は
、水平面から10°以上傾斜している時でも機能しなけ
ればならない。
第2図に示すように、交互に斜めに配置された平行なラ
ンド75及びグループ77は、液体トナー52が重力に
よってあまりに迅速に電極73の縁へと流れるのを防止
し、ひいては、水平から或る範囲の傾斜増分に対して電
極73の表面に液体トナー52の実質的に均一な層を形
成するように働くことが分かった。
像トーニング 現像電極73の表面は、フィルム10の露光されない領
域の電圧と同じ極性同じレベルの電圧で最適にバイアス
しなければならないことが知られている。その理由は、
トナー52に含まれたトナー粒子に作用する力が、フィ
ルム10の電圧と。
現像電極73の導電性表面の電圧との間の差に比例する
からである。2つの電圧が同じである場合には、トナー
52のトナー粒子は、フィルムにも現像電極にも吸引さ
れない、現像電極73の導電性表面がフィルム10の露
光されない領域の電圧より高い電圧を保持する時には、
これら領域のトーニングが受は入れられないものとなる
。現像電極73がフィルム10の電圧より非常に低い電
圧で作動される場合には、トナーが現像電極に付着され
る。その結果、トナーの付着量が増すことによりフィル
ムと現像電極との間の間隔が狭められる。。結局は、フ
ィルム10が現像電極の導電性の表面に接触する。現像
電極にトナーが堆積しその層厚みが次第に増すと、これ
らは絶縁体として働き、現像電極の有効性を低減する。
これまで長い間存在していて未だに解決されていない更
に別のこれに関連した問題は、公知の電子写真システム
では、荷電ユニット38とトナーヘッド5oとの間で自
然に生じるフィルム10の固有の電荷減衰を考慮に入れ
て、これに応じて現像電極73の導電性表面の電圧を調
整することができないことである。その結果、公知のシ
ステムでは、最適な記録が得られていない。
トナーベッド50及び現像電極73に対するフィルム1
0の非露光領域の電圧は、荷電ユニット38のもとてフ
ィルム10に与えられる初期電圧レベルと、いわゆる「
暗減衰率」と、フィルムが荷電された時からの経過時間
、即ち、フィルム10の一部分が荷電ユニット38を出
る時からフィルム10のその一部分がトナーヘッド50
及び現像電極73を出る時までの時間とに基づいたもの
となる。「暗減衰率」、即ち、上記した時間変化率は、
フィルム10の電圧が露光されない状態で減少する割合
である。イーストマンコダック社の型式5o−101に
対し8つの異なった温度において本発明者が経験的に得
た暗減衰曲線を示している。第3図の横座標には多数の
目盛が示されている。下方の横座標の時間は、荷電時以
来の時間(分)、即ち、フィルム10の選択された部分
が荷電ユニット38を出る時以来の時間である。
中央の横座標は、インチ7分で測定したフィルムのスル
ープット速度を表わしている。変数J(上方の横座標)
及び変数1(温度曲線)は、現像電極電圧のルック・ア
ップテーブルの構成について以下で説明する。
第1図に例示する電子写真フィルム処理装置では、荷電
ユニット38の出口側からトナーヘッド50及び現像電
極73の出口側までのフィルム経路の長さが7.0 (
17,5cm)インチである。従って、3.5インチ/
分(8,75cm/分)のフィルム速度は、2.0分の
時間間隔に等しい、多数の典型的なロギング速度及びフ
ィルムスケールに対するスループット速度が第3図に示
されている。
暗減衰率の広範な変化は、フィルムが現像電極73に隣
接してトナーヘッド50にある時にフィルム10の電圧
の値を測定もしくは予想できることが重要であることを
示している。必要な測定装置のコスト、サイズ及び信頼
性に制約があるために、フィルムの電圧を物理的に測定
することは実際的でない、従って、第3図に示すような
データを用いて、フィルム1oの電圧を予想しなければ
ならない。これらのデータは、非接触のフィードバック
型静電電圧計を用いて典型的なフィルムサンプルに対し
て行なった実測によって得られている。これらのデータ
は1本出願人の知る限り。
その他のやり方では得られない。
これらの実験的に得られている減衰データを用いて、暗
減衰の方程式が求められている。第3図に示された曲線
は、次のように表わすことができる。
但し、Tは、時間(分)であり、Aは、等価RC係数で
あり、Bは、補正係数である。A及びBは、温度の関数
である。Aは、25℃において135であり、50℃に
おいて20であり、これらの間で変化する。Bは、25
℃において1.0であり、50℃において5.0であり
、これらの間で変化する。従って、上記式は、専用のハ
ードウェア回路もしくはマイクロコンピュータを用いて
トナーヘッド50におけるフィルム10の電圧の値を予
想するように使用できる。然し乍ら、好ましい実施例で
は、第3図のデータをMXNバイト、例えば、8×32
バイトのルック・アップテーブルに記憶する。0−50
℃の温度範囲と、1時間の時間とに対し、8個の温度レ
ンジと、32個の2分時間間隔で充分正確な現像電極電
圧が与えられると分かった。これらの温度レンジ及び時
間周期は、電子写真記録装置を検層プロセスに用いるの
に必要な通常のレンジ及び周期である。
温度変数は、電子写真フィルム処理装置のキャビネット
内の雰囲気温度を感知するように取り付けられた標準的
な温度センサを用いて比較的容易に得ることができる。
一方、時間変数を得るのは非常にむずかしい、定常状態
に対し、一定の速度で動作している時には、単位時間当
たりのステップ数又はステップとステップとの間のクロ
ックパルスの数をカウントするような一般の技術を使用
することができる。実際には、定常状態のもとでは、ス
テップモータ16によって進む各ステップごとにその最
後のステップの時から発生してステップモータが停止だ
時に2分の間隔で増加した1 2 Hzパルスの数でカ
ウンタをプリセットするようにする。然し乍ら、荷電ユ
ニット38とトナーヘッド50との間のフインチ(17
,5cm)のフィルムの経過に関するデータがないとい
う問題点を発見した。従って、停止後に始動する時には
、フィルム10のフインチの移動に対して電極の電圧を
一定に保持し、その後、フィルムが処理装置を通して移
動する速度によって支持されたレベルまで電極電圧を増
加することになる。
更に、典型的な記録装置は、均一なステップ速度で作動
することはめったにないという別の問題点を発見した。
例えば、1800フイ一ト/時(540m/時)におい
ては、5”/100’のロギング作動となる。平均ステ
ップ速度は、5ステップ/秒であるが、これらの5ステ
ツプは、25ミリ秒の5ステツプの「バースト」として
生じ勝ちであり、これら「バースト」と「バースト」と
の間には975ミリ秒のデッドタイムがある。
これは、ステップ間陽当たりの12 Hzのパルスをカ
ウントすることによって得られた結果を厳密に平均化し
なければならないことを意味する。
本発明では、荷電ユニット38とトナーヘッド5oとの
間の距離、ここに示す例ではツイフチ、を小さな増分に
分割し、荷電ユニット38からトナーヘッド50の現像
電極73の出口側まで進むに要する時間を各増分ごとに
測定することによって時間変数が得られることが分かっ
た。この増分は、相当に大きなものでよい。というのは
、現像電極73は典型的に幅が2インチ(5cm)であ
り、この幅においては、2インチのフィルム全部があた
かも同じ荷電経過を有するかのように現像電極上で一般
的に処理されるからである。増分としては、約0.4イ
ンチ(1cm)で充分である。
第4図は、本発明の回路のブロック図である。
この回路は、8ビツトの時間カウンタ76と、バイト巾
の16段シフトレジスタ78と、減算器80と、モジュ
ロ88分割/ステップカウンタ82とを備えている。時
間カウンタ76は、2分間隔で増加される。時間カウン
タ76の出力は、88ステツプ(0,44インチに等し
い)間隔でタイミングをとってシフトレジスタ78に送
り込まれる。シフトレジスタ78の出力は、減算器80
により、各々の88ステツプ間隔で(移動が停止してい
る時には2分間隔で)時間カウンタ76の内容から減算
される。減算器80の出力は、現像電極73をちょうど
出てくるフィルム10の増分がコロナ荷電ユニット38
を出た時以来の時間を表わす。シフトレジスタ78は、
フィルム10の16個の0.44インチ増分の各々が荷
電ユニット38を出た時の時間を、速度、作動長さ又は
停止長さに拘りなく含んでいる。
この結果は、マイクロコンピュータに対してシステムを
構成することによって得ることもできる。時間を累算す
る標準レジスタと、ステップパルス(例えば、ステップ
モータ16からの)をカウントする標準レジスタ又はカ
ウンタ/タイマと。
16個のRAM位置を順次アドレスするレジスタとを使
用し、16連続バイトのランダムアクセスメモリ(RA
M)が、時間データを記憶するように割り当てられる。
88ステツプの間隔では、現在アドレスされた位置から
データが読み取られ、現在の時間から減算される。現在
の時間は、その位置に書き込まれ、アドレスレジスタが
増加される。停止時には、最後のデータバイトが2分間
隔で現在時間から減算される。時間カウンタは、もちろ
ん、0から周期的に動作を繰り返すが、現在時間を表わ
す数値は常にその手前のデータ数値より大きくならねば
ならないことが分かっているから、エラーが生じること
はない。停止後に高速始動が生じた場合には、現像電極
電圧の立上り時間が、多数の次々の時間値を平均化する
ことによって制限される。
第3図に示した電極電圧データは、例えば、8751マ
イクロコントローラのようなマイクロコントローラのプ
ログラムメモリにおいて2次元位置配列で記憶されるの
が好ましい。MXN次のテーブル内の各点のアドレスは
、次の式で表わされる。
アドレス=ベースアドレス+((NXI)+J)ベース
アドレスは、テーブルの第1エレメントが含まれたRO
Mの位置であり、M及びNは、テーブルの次元であり、
そして工及びJは、2つの変数を表わすインデックスで
ある。インデックスエは、0からM−1までであり、イ
ンデックスJは、0からN−1までである。この場合、
8個の温度レンジと32個の時間間隔で充分であり、従
って、M=8、N=320I=Oないし7そしてJ=O
ないし31である6アドレスの範囲は、アドレス=ベー
スアドレス+((32XO)+0〕=ベースアドレス から。
アドレス=ベースアドレス+((32X7)+31)=
ベースアドレス まで変化する。
インデックスIの値によって表わされる温度レンジは、
次のとおりである。
■          ニー 25℃未満       0 25−30℃      1 30−35℃      2 35−40℃      3 40−45℃      4 45−47.5℃    5 47.5−50℃    6 50−52.5℃    フ インデックスJは、2分間隔でOから62分までの時間
を表わす。
第3図は、■インデックスの真下からJインデックスと
の交点まで曲線をたどり、グラフの縦座標の電圧を読み
取ることによって直接使用される。選択された倍率は2
ボルト/ビツトであるから、電圧の値を2で分割し、そ
の結果得られる数値をROMに記憶する。
1件足隻 これまで長い間未解決となっている更の別の問題は、ト
ナー溶着ランプを正確に制御することである。トナー液
体52からのトナー粒子をフィルム10の表面に溶着す
るようにして溶着ランプ71のもとで行なわれる溶着動
作は、速度、雰囲気温度及び交流ライン電圧の3つの変
数によって複雑なものとなる。トナー粒子とフィルム1
0との間に良好な接着及び結合力を得るためには、トナ
ー粒子を約80℃まで加熱しなければならない。
然し乍ら、イーストマンコダック社の型式5o−101
のポリエステルもしくはプラスチック基板は、約120
℃において永久的に変形し、約1゜0℃の温度において
変色する傾向がある。
検層記録操作を有効なものにするために、溶着装置は、
温度(記録装置内部の温度)が0ないし55℃であって
、交流ライン電圧が105ないし130ボルトであって
、速度がOないし1.2インチ/秒であるような状態に
対して良好な性能を発揮しなければならない。記録装置
の消費電力を最少とするためには、溶着ランプ71への
交流電圧を直線的に調整するのは望ましくない。電気的
な過渡状態を最少とするために、交流ライン電圧の0交
差点以外でのライン電圧の切り換えが禁止される。
′  本発明の1つの主たる特徴は、溶着動作に影響を
及ぼす全ての変数を考慮して溶着動作を正確に調整及び
制御できることである。第5図は、本発明の自動溶着制
御器85の一実施例を示すブロック図であり、この制御
器は、速度、雰囲気温度及びライン電圧の変化に応じて
溶着ランプ71を調整する。
本発明の自動溶着ランプ制御器は、フィルム10の移動
のN個の各ステップごとにライン電圧の1サイクルにつ
いて溶着ランプ71へ電力を供給することができる。低
速度で良好な溶着を行なうと共に、停止時に溶着ランプ
71の温度が下がらないようにするため、60Hzのパ
ルスがライン84に沿って論理オア回路86に供給され
、これと共に、フィルム10のステップ増分を表わすス
テップパルスがライン88に沿って入力される。
ステップ速度は、0ないし240ステップ/秒である。
論理オアゲート86の出力は、モジュロN分割器90へ
入力される。ステップ速度が0ないし240ステップ/
秒の範囲で変化する状態では、モジュロN分割器9oへ
の入力が60ないし300パルス/秒の範囲で変化する
。典型的なNの値は、雰囲気温度が25℃でライン電圧
が115ボルトの状態で8又は9である。Nの値は、ラ
イン電圧の5ボルトごとの変化及びキャビネット内の温
度の5℃ごとの変化に対して1単位だけ変化させねばな
らないことが実験によって分かった。又。
これらの実験により、キャビネット内の温度が15℃よ
り低く、特に、最大速度及び最低ライン電圧の場合には
、不所望な結果が生じることが分かった。低い速度にお
いても、Nの値は、4程度の小さな値が必要とされる。
然し乍ら、Nの値が小さいことは、2つの理由で望まし
くない。先ず、Nの値を小さくするほど、変化の割合が
大きくなり、そして速度が高くライン周波数が50 H
zの場合、Nが6以下であれば、溶着ランプ71が常時
オンとなる。
この問題は、電子写真フィルム処理装置にプレヒータプ
ラテンを追加することによって解決されることが分かっ
た。もちろん、加熱式のプラテンは、例えば、1970
年10月13日付けのグランシー(Granzow)氏
等の米国特許第3,533゜784号に開示されたよう
に、静電装置においてトナーを溶着するのに使用されて
いる。然し乍ら。
本発明においては、プレヒータプラテンが溶着ランプ制
御器に関連して作動し、溶着動作を正確に制御できるよ
うに記録媒体を予熱する働きをする。
第1図及び第6図を説明すれば、プレヒータプラテン1
00は、フィルム10の後側で溶着ランプ71に対向し
て取付けられる。抵抗ヒータ104及び106は、パル
カナイズされるか、又は、別のやり方でプラテン100
の背面に付着される。
更に、温度センサ105がプラテン100の背面に取付
けられ、プラテンの現在温度を感知すると共に、プラテ
ンの温度を最適な温度に制御して、フィルム10への損
傷を防止することができる。
プレヒータプラテン100は、溶着ランプ制御器85に
要求される温度範囲を狭くするように、フィルム10を
50℃の最低温度に予熱するのが好ましい。プレヒータ
プラテン100の温度は、以下で明らかとなるように、
電子写真処理装置のケース内の雰囲気温度に応じて制御
される。
第5図に説明を戻すと、モジュロN分割器90の出力は
、フリップ−フロップ90のセット入力に送られる。フ
リップ−フロップ92のQ出力は、ブリップ−フロップ
94のデータ入力、即ち、D入力に送られ、その他方の
入力には、ライン84の60 Hzラインパルスが送ら
れる。その出力は、リレー98に作動的に接続されたイ
ンバータ96によって反転され、このリレーは、溶着ラ
ンプ71をオン及びオフに切り換える。従って、溶着ラ
ンプ71は、フィルム移動の10ステツプごとに、ライ
ン電圧の1サイクル中オンにされる。
モジュロN分割器90のN個の入力は、64X64ビツ
トのリードオンリメモリ (ROM)101から送られ
るのが好ましい、好ましいROMは、6ビツトのアドレ
スワードを有し、そのうちの3ビツトは温度に関するも
ので、もう3ビツトはライン電圧に関するものである。
従って、温度及びライン電圧の各変数に対して、8個の
レンジを網羅することができる。温度及びライン電圧は
標準センサから、Js準マルチプレクサ、アナログ/デ
ジタルコンバータ及びラッチ102を経て。
ROMl01へ入力される。
溶着ランプ制御器85は、マイクロコンピュータを用い
て実施することもできる。この場合、制御データは、8
X8バイトのルック・アップテーブルとしてROMに記
憶される。従って、モジュロN分割器を除去することが
できる。
第7図は、8×8バイトの溶着ルック・アップテーブル
を作成するグラフを示している。この溶着ルック・アッ
プテーブルは、第3図の現像電極電圧テーブルに似てい
るが、これより小規模であり、変数が温度及び交流ライ
ン電圧だけである点が異なる。この場合1M=N=8で
あり、そしてI及びJの値は、両方共、0から7までで
ある。
第7図は、温度が20ないし55℃でライン電圧が10
0ないし135ボルトにおいて溶着を行なうに必要な分
割数Nを示している。電子写真処理装置のキャビネット
内の雰囲気温度が20℃より低い場合には、このような
20℃より低い温度において小さいNを必要としないに
充分な程に加熱プラテンがフィルム10を予熱するもの
と仮定し、11 N IIを20’の値にセットする。
第7図に示すデータは、もちろん、N次元において拡張
できる。
コロナa電工ニット コロナ荷電ユニット38は、標準的なコピー装置に使用
されているものと同様である。然し乍ら、連続フィルム
の電子写真処理においては、低速又は停止時にフィルム
に暗領域ができないようにコロナ荷電ユニットを慎重に
制御しなければならないことが分かった。このような暗
領域は、コロナワイヤ40(第1図)がフィルムを荷電
する光及びイオンを放射するためである。この光は、荷
電ユニット38を通過した後、フィルム10に当たり、
フィルム10を部分的に放電する。この問題を解決する
ための公知の試み、例えば、グランゾー(Granzo
w)氏等の米国特許第3,533゜784号では、コロ
ナ荷電ユニットをパルス付勢するようにされている。一
方、フィルム10が移動していない時には、コロナワイ
ヤ40の電圧を。
光及びイオンが放射される電圧より少し低い点まで下げ
ることにより、この問題を解決できることが分かった。
然し、この低い電圧は、長い立上り時間を排除するよう
に必要な電圧変化を減少するために、光及びイオンが放
射される点よりも少し下に選択される。本発明によれば
、コロナワイヤ40の電圧は、フィルム移動の各ステッ
プ中に約4ミリ秒間+4.8KVに上昇され、次いで、
ステップとステップとの間隔中に+2.8KVまで下げ
られる。+2.8KVで作動される時には、2.0ミル
(0,05mm)直径のワイヤは、光もイオンも放射し
ない。又、この作動モードでは、低速度及び停止中にフ
ィルム10が荷電され過ぎることもない。
本発明によるコロナ荷電制御回路の例示的なブロック図
が第8図に示されている。ステップモータ16を駆動す
る標準回路108からの入力パルスは、フィルム移動ス
テップを表わし、これらパルスは、パルススケーラ11
0に送られる。このパルススケーラは、振幅の制御され
たパルスをコロナ荷電電源112へ供給する。パルスス
ケーラ110からのこのパルスにより、コロナ荷電電源
112は、フィルムステップ中に、高い電源電圧をコロ
ナ荷電ユニット38に供給し、ステップとステップとの
間には低い電源電圧を供給する。
スタート びスト・プ スタート及びストップ動作中には、典型的に、フィルム
の記録に大きな灰色の領域と黒い模様が形成される。然
し乍ら、上記のようにコロナ荷電ユニット38の制御と
共に現像電極73の電圧を入念に制御することにより、
低速度或いは停止中にフィルム1oに形成される記録に
「大面積」の灰色又は黒色の模様が現われなくなること
が分かった・ 然し乍ら、停止中には、更に別の2つの受は入れられな
い欠陥が依然として生じることが分かった。第1の受は
入れられない欠陥は、トナーヘッド50の出口側でフィ
ルム1oを横切って生じる黒い線である。この線は、フ
ィルム10の表面上の湿った部分と乾燥した部分の境界
に現われ。
本質的に、「透し模様j型の変色の縁となる。停止中に
は、「湿った部分と乾燥した部分」の境界が前後に波打
って、多数の細い線を形成し、これらは1本の太い黒い
線に見える。
又、上記の「透し模様」型の欠陥は、停止中にトナーポ
ンプ54をオフにしフィルム10とトナーヘッド50と
の間のトナーの流れをトナーヘッド50へと下方に戻す
ことによって防止できることが分かった。然し乍ら、ト
ナーポンプ54をオフにすると、細線像が薄くなったり
脱落したりするという別の形式°の欠陥がトナーヘッド
50の入り口側付近で生じる。これらの欠陥は、トナー
ポンプ54がオフにされた時にフィルム10に沿って液
体を流布するエアナイフ66からの空気によって生じる
ことが分かった。この液体は、細線像の領域を、その周
囲の表面電圧の高い領域から再荷電させるに充分なほど
導電性である。これらの「像脱落」欠陥は、エアナイフ
66の送風機67をオフにすることによって防止できる
ことが分かった。エアナイフ66は、溶着ランプ71の
領域でフィルム10を偶発的に冷却することがあるため
に、エアナイフ66がオフにされた時には溶着ランプ7
1もオフにするのが望ましい。
上記の制御技術を用いると、30分までの停止時間を含
んで、非常に質が高く欠陥のない記録を形成できること
が分かった。
然し乍ら、停止後の始動時にフィルム1oが約0.5イ
ンチ(1,25cm)以上動く前に、トナーポンプ54
、エアナイフ66及び溶着ランプ71を通常の作動レベ
ルに到達させることができねばならない。フィルム1o
の速度を2秒間0゜2インチ(0,5cm)/秒に制限
すれば充分である。然し乍ら、この種の記録装置は、特
に、検層動作に使用される場合、データ収集もしくは処
理装置のホストコンピュータに対してスレーブとなる。
このようなシステムは、コマンドもしくは゛命令を実行
する際に通常は2秒の遅延を許容できない、0.2イン
チ/秒までの制限は、5インチ/1oOフィート深さノ
スケー/L/1’14,400フィート(4320m)
/時に測定速度を制限することに対応する。これは、は
とんどのそしておそらく全ての実時間測定に対して妥当
な始動速度である。データが磁気又は光学ディスクのよ
うな高速装置から送られる場合には、本発明の記録装置
は1手動又はソフトウェアコマンドによって数秒早く「
作動準備」することができる、これは、単に、記録装置
にフィルムを1ステツプ進めるように指示するだけであ
る。状態ワードに含まれた1ビツトは、記録装置が「ア
スリーブ」状態であり、rウェイタ・アップ」コールを
必要とすることをシステムに知らせる。
記録装置の速度は、典型的な記録装置によって発生され
る既存の5TEP  BUSY (ステップビジー)信
号を延ばすことによって制限される。
この信号は、現在、フィルム移動の各ステップ中に4ミ
リ秒間発生される。速度は、記録の最初の2秒に対し、
この信号を各ステップ中に24ミリ秒間発生することに
よって制限できる。
本発明によるシステムは、更に、トナーポンプ54、エ
アナイフ66及び溶着ランプ71を順次にオン及びオフ
に切り換えることによって形成される記録の質を改善す
る。トナーポンプ54は。
フィルム1oの最初の移動ステップにオンにされ、次い
で、エアナイフ66がオンにされる。フィルムが移動す
ることなく30秒が経過した時にオフ切り換えシーケン
スが開始される。この時には、エアナイフ66がオフに
され、次いで、トナーポンプ54が1秒の遅延の後オフ
にされる。溶着ランプ71は、トナーポンプ54と共に
オン及びオフにされる。オン切り換えシーケンスの最初
の2秒間に、24ミリ秒のビジー信号を発生しなければ
ならない。
実際の使用に際し、本発明の電子写真装置は、移送可能
なユニットに取付けられ、フィルム10の移送系統は、
これを持ち上げて、フィルム10の供給ロールの交換や
さもなくばシステムの他の素子の手入れを行なえるよう
に取付けられる6本発明の方法及び装置は、フィルム移
送系統が持ち上げられた時に作動されるインターロック
スイッチによって信号が発生されることにより、加熱プ
ラテン100、溶着ランプ71及びトナーポンプ54を
作動不能にする相互接続部を備えている。
加熱プラテン100、溶着ランプ71及びトナーポンプ
54は、プレヒータプラテン100のセンサ105がプ
ラテンの温度が70℃を超えることを指示する時にも作
動不能にされ、フィルム10が過剰な温度によって損傷
又は変色を受けないようにされる。
電子子 プロセスの制御口 本発明による前記の全ての要素を制御する例示的な電子
写真プロセス制御回路が第9図、第10図及び第11図
に概略的に示されている。一般に、8751マイクロコ
ントローラのようなマイクロコントローラ114は、現
像電極73、溶着ランプ71、トナーポンプ54及びエ
アナイフ66を制御する信号を駆動回路(第11図)へ
出力することによってこれらの装置を制御する。例示的
な8751マイクロコントローラは、8ビツトCPU、
4にバイトの消去可能なプログラム式リードオンリメモ
リ(EPROM) 、120バイトのRAM、21個の
特殊機能レジスタ、32本の入力/出力ライン及び2個
の16ビツトカウンタ/タイマを備えている。
特に、第9図は、本発明を実施するための例示的なマイ
クロコントローラ回路を示している。
第10図は、アナログ信号調整及び加熱プラテン制御回
路を示している。第11図は、第9図のマイクロコント
ローラ回路によって制御されるリレー駆動回路を示して
おり、この回路は、次いで、エアナイフ送風機67、ト
ナーポンプ54、巻き取りモータ34及び溶着ランプ7
1の動作を制御する。第12図は、マイクロコントロー
ラ114の動作を実行するプログラムのフローチャート
である。
先ず、第10図を説明すれば、標準的な信号調整回路1
42および144は、アナログ/デジタルコンバータ1
16(第9図)のアナログ入力ポートへ既知のやり方で
5つのアナログ信号を発生する。信号調整回路138は
、6ボルトの交流ライン電圧を、整流、フィルタ、反転
及び大きさ定めして、交流ライン信号の振幅に比例する
ACLINE信号を発生する。標準的な雰囲気温度セン
サ140は、本発明の電子写真記録装置を収容するキャ
ビネットにおいて、このキャビネット内の雰囲気温度を
感知する位置に取付けられ、キャビネット内の雰囲気温
度を表わすTEMP信号を出力する。
第10図に示された加熱プラテン制御回路は。
次のように動作する。加熱プラテン100 (第6図)
に取付けられた温度センサ105は、このプラテンの温
度を常時監視する。この温度センサ105は、ツェナー
ダイオード150及びポテンショメータ148を含む温
度設定回路146に接続される。ポテンショメータ14
8は、基準電圧レベル、ひいては、所望のプラテン温度
を調整するのに使用される。比較器152は、ポテンシ
ョメータ148によってセットされた温度を、センサ1
05によって感知された実際のプラテン温度と比較し、
通常の動作中一定の温度となるように加熱プラテン10
0のヒータ104及び106を制御する。センサ105
からの信号が基準レベルより低い時には、比較器の出力
が「高」レベルであり、リレー107が作動可能にされ
る。センサ105の信号が基準電圧より高い時には、比
較器152の出力が「低」レベルとなり、リレー107
が作動不能にされる。
更に別のポテンショメータ154は、上限設定用として
働き、加熱プラテン100に許容された温度上限を表わ
す基準電圧を発生する。前記の説明から明らかなように
、トナー粒子とフィルム10との間に良好な接着及び結
合力を得るためには、トナー粒子を約80℃に加熱しな
ければならない。然し乍ら、ポリエステル又はプラスチ
ックの基板は、約120℃で永久的に変形し、そして約
100℃の温度で変色する傾向がある。上限設定ポテン
ショメータ154は、比較器156に関連して動作し、
上限温度を表わす上限基準電圧を設定するように働く。
比較器156は、上限設定ポテンショメータ154によ
ってセットされた基準電圧を、温度センサ105からの
実際の温度を表わす信号と比較し、加熱プラテン100
に信号を発生すると共に、第11図の駆動回路にTEM
POK−L信号を発生する。これらの信号は。
通常、低レベルである。温度センサ105が、プラテン
100の温度が上限設定ポテンショメータ154によっ
てセットされた上限を超えることを指示する場合には、
比較器156が高レベル信号を出力し、加熱プラテン1
00のヒータ104及び106を制御するリレー107
を作動不能にすると共に、TEMP  0K−L信号に
より、液体トナーポンプ駆動回路164及び溶着ランプ
駆動回路170(第11図)がポンプ54及び溶着ラン
プ71をオフにするようにさせる。
第9図を説明すれば1回路138及び温度センサ140
からの交流ライン電圧(ACLINE)及びケース内の
雰囲気温度(TEMP)を表すす信号を含むアナログ入
力は、AD7581のようなアナログ/デジタルコンバ
ータ116に送られる。例示的なAD7581は、8チ
ヤンネルマルチプレクサ、8ビツトアナログ/デジタル
コンバータ及び8×8ビットRAMを含む。マルチプレ
クサ及びコンバータは、連続的に作動し、各入力からの
データを順次サンプリング、変換及び記憶する。P2.
0−P2.2によって定められたアドレスからチップ選
択(CS)入力が作動可能にされたときにマイクロコン
トローラ114のポート1にデータが転送される。アナ
ログ/デジタルコンバータ116は、マイクロコントロ
ーラ114からのアドレスラッチイネーブル(ALE)
信号をアナログ/デジタルコンバータのクロック信号と
して用いることにより、マイクロコントローラ114と
同期される。12MHzのクロック周波数を用いた場合
には、3.2ミリ秒ごとに各入力がサンプリングされる
マイクロコントローラー14への他の入力は。
5TEP信号と、5WEEP信号である。5TEP信号
は、ステップモーター6を駆動する一般の回路によって
発生され、フィルム10の各移動ステップごとに生じる
。5WEEP信号は、CRT48の水平スイープと同期
して1秒当たり240回発生する。これらの各信号は、
カウンタ/タイマと、マイクロコンピュータ−14のポ
ート3の外部割込み入力ピンとに接続される。5WEE
P信号を用いることにより、12 M Hzのクロック
信号を非常に低い周波数までカウントダウンすることな
く、長い時間間隔を容易に形成することができる。
初期化回路136は、フィルム移送機構が持ち上げられ
るたび(標準インターロック又はスイッチからのFLM
ILOK−L信号)、或いは、初期化動作によって電源
オンパルスが発生するたびにマイクロコントローラ−1
4ヘリセツト信号を発生する。又、初期化回路136は
、上記のように停止後に始動する時の最初の2秒間に移
送速度を制限するのに用いる初期化「低」出力信号をマ
イクロコントローラ114が発生するようにさせる。
マイクロコンピュータ114のポート1は、デジタル/
アナログコンバータ118を駆動し、このコンバータは
、好ましい実施例では、AD558である。このデジタ
ル/アナログコンバータ118は、現像電極増幅器12
0のための低レベルアナログ入力信号を発生する。
現像電極増幅器120は、+500ボルト以上の出力レ
ベルを処理しなければならないリニアな増幅器である。
デジタル/アナログコンバータ118は、0.040V
/ビツトを供給し、所望の倍率係数は2.OV/ビット
である。従って、増幅器120は、利得が50でなけれ
ばならない。
増幅器120は、演算増幅器1241例えば、741と
、トランジスタ126、例えば、5PT550とを備え
ている。演算増幅器126のフィードバック信号は、ト
ランジスタ126のエミッタから取り出され、エミッタ
の信号は、次のように表わされる。
エミッタ=−Ein (100/249)=−0,40
2Ein エミッタ抵抗128に流れる実質止金ての電流がコレク
タ抵抗130にも流れるので、トランジスタ126のコ
レクタ132の信号は、次のように表わされる。
Eout=0.402 Ein(2000/ 15.8
)=50.9Ein 増幅器への入力は、ポテンショメータ122から取り出
され、このポテンショメータは、利得をOと50.9と
の間で調整するのに用いられる。ポテンショメータ13
4は、出力に対するオフセットを30ボルトないし34
5ボルトの範囲のいかなるレベルに対しても調整できる
ようにする。それ故、ポテンショメータ122及び13
4は、現像電極73に対し増幅器を「微調整」できるよ
うにする。
マイクロコンピュータ114のポート2は、アナログ/
デジタルコンバータ116をアドレスすると共に、溶着
ランプ71、トナーポンプ54及びエアナイフ送風器6
7を制御するのに使用される。
第11図を説明すれば、エアナイフ送風器67、液体ト
ナーポンプ54及び溶着ランプ71のための各制御回路
158,162及び168は、D33686デユアル周
辺駆動集積回路装置160.164及び170の半分に
よって駆動されるソリッドステートリレー184.18
6及び190を介してこれら装置の動作を制御する。駆
動装置160,164及び17oへの入力が「低」レベ
ルである時には、出力が「高」レベルとなり、これに関
連したリレー184,186及び190が場合によって
不作動にされる。これら駆動装置への入力が「高jレベ
ルとなった時には、出力が「低」レベルとなり、これに
関連したリレーが十人力と一人力との電圧差によってオ
ンにされる。
従って、例えば、駆動装置160への入力に現われるB
LOWER信号がr高」レベルである時には、駆動装置
160の出力が「低」レベルとなり、リレー184がオ
ンとなり、エアナイフ66の送風器67が作動される。
BLOWER信号は、マイクロコントローラ114(第
9図)のポート2から送られる。
本発明の1つの特徴は、フィルム10が所定時間歩進さ
れないか(時間切れ)或いは加熱プラテン100の温度
が上限設定ポテンショメータ154(第10図)によっ
てセットされた温度を超えた場合に液体トナーポンプ5
4をオフにできることである点を想起すれば、マイクロ
コントローラ114(第9図)からの信号及び加熱プラ
テン制御回路(第10図)から(7)TEMP  0K
−L信号がアンド回路172に供給される。アンド回路
172の出力及びPUMP  ENABLE信号は、液
体トナーポンプ54の制御回路162の駆動装置164
への2つの入力である。PUMP信号は、マイクロコン
トローラ114(第9図)によって発生され、フィルム
10が所定時間移動しない時に「高」レベルとなる。T
EMPOK−り信号は、上記したように、温度センサ1
05によって感知された加熱プラテン100の温度が上
限設定ポテンショメータ154によってセットされた上
限を超えた時、加熱プラテン制御回路(第10図)によ
って発生される。PUMP  ENABLE信号は、電
子写真記録装置のキャビネットに取付けられたサービス
スイッチによって発生され5通常は、低レベルである。
サービススイッチが保守操作のためにオフにされた時に
は、PUMP  ENABLE信号が「高」レベルにな
る。従って、PUMP信号又はTEMP  0K−L信
号のいずれかが、加熱プラテン100の温度がプリセッ
トされた上限を超えるか或いはフィルム10が所定時間
移動しないことを示す場合には、駆動装置164の出力
が「高」レベルとなり、リレー186が不作動となり、
液体トナーポンプ54がオフとなる。
同様に、本発明の特徴は、フィルム10が所定時間移動
しない場合にマイクロコントローラ114からのRAM
P  C0NTR0L信号に応答して溶着ランプ71を
オフにするか或いは加熱プラテン100の温度が所定の
上限を超えた場合に(TEMP  0K−L)溶着ラン
プ71をオフにすることである。従って、これら2つの
信号は。
アンド回路174に入力され、その出力は、溶着ランプ
制御回路168の駆動装置170へ入力される。駆動装
置170の他方の入力は、サービススイッチから送られ
るLAMP  ENABLEL信号であり、このサービ
ススイッチは、LAMP  ENABLE  L信号が
通常「低」レベルとなるが、電子写真記録装置のキャビ
ネットが開けられてフィルム移送機構が持ち上げられた
場合にr高」レベルとなるように取付けられる。従って
TEMP  0K−L、LAMP  C0NTR0L。
又はLAMP  ENABLE  L信号のいずれかが
上記の状態の1つを指示する場合には、駆動装置170
の出力が「高」レベルとなって、ランプリレー190を
不作動にし、溶着ランプ71をオフにする。
又、電子写真記録装置のキャビネットに取付けられた制
御スイッチによってTAKE  UP−L信号も発生さ
れ、これは通常「低」レベルである。フィルムを装填す
るか或いは巻き取りスプールに既に巻き取られた部分を
点検するために制御スイッチがオフにされた時には、リ
レー188が不作動にされ、巻き取りモータ34がオフ
にされる。
好ましい実施例では、発光ダイオード(LED)176
.178,180及び182が各リレー人力にまたがっ
て接続され、リレー駆動装置の状態の可視指示が与えら
れる。
一般的に説明すれば、マイクロコントローラ114のソ
フトウェアは1次のような機能を発揮する。
初期化即ち電源オン時か、又は、RESET信号が発生
された時に、プログラムは、128の全てのRAM位置
にOを書き込み、次いで、EPROMから制御レジスタ
へデータを移すことによリエ/○ポート及びカウンタ/
タイマを構成する。
データの収集中に、プログラムは、アナログ/デジタル
コンバータ116の8個全部のアナログ入力からマイク
ロコントローラ114のポート1ヘデータを読み込み、
このデータをRAMに記憶する。次いで、プログラムは
、読み取り動作を1秒の間隔で繰り返す。マシンサイク
ルをカウントするか或いは240 Hzのスイープ入力
を用いてタイミング取りが行なわれる。プログラムは、
2分間隔でRAM位置に時間を保持する。
プログラムは、記録装置内部の雰囲気温度(TEMP)
データ及び交流ライン電圧(ACL I NE)データ
をRAMから読み取りそしてこのデータを用いて、第7
図から形成されたROM内の8×8のルック・アップテ
ーブルからNを検索することによって溶着ランプ駆動装
置170を制御する。次いで、プログラムは、レジスタ
にNをロードし、各ステップごとに1度そして各第4番
目のスイープ信号ごとに1度レジスタを減少する。レジ
スタがOになると、プログラムがポート2のランプ制御
ビットをセットし、8ミリ秒以内にこのビットをクリア
する。
プログラムは、現像電極73の電圧を次のように制御す
る。88ステツプの間隔で、プログラムは、OLDTI
MEを含んでいる16の連続したRAM位置の1つを読
み取り、このOLDTIMEをNEWTIMEから減算
し、その結果及び温度を用いてEPROM (第3図)
内の8×32のルック・アップテーブルから電圧データ
を検索する。プログラムは、このデータをボート1に書
き込み、NEWTIMEをRA M ニ書き込み、OL
DTIMEアドレスカウンタを増加させる。TIMEO
UTフラグがセットされた場合には、プログラムは、最
後のOLDTIMEを2分間隔でNEWTIMEから減
算り、、EPROM7り1%ら電圧データを検索し、ポ
ート1へ出方するが、OLDTIMEアドレスは増加し
ない。
時間切れ及び時間オフシーケンスとして、プログラムは
、各ステップごとにレジスタに30をロードし、1秒間
隔でレジスタを減少する。レジスタ内の数が0に達した
時、プログラムは、ボート2のエアナイフ送風器制御ビ
ットをクリアし、次いで、1秒後に、ボート2のポンプ
制御ビットをクリアする。
オン切り換えシーケンスにおいては、TIMEOUTが
セットされた状態で5TEP信号が生じたとき、プログ
ラムは、ポート2のポンプ制御ビットをセットし、1秒
後にエアナイフ送風器制御ビットをセットし、rxME
ourフラグをクリアする。
又、プログラムは1診断機能も果たす、RAM及びEP
ROMの容量が許す場合には、アナログ/デジタルコン
バータ116への全ての直流電圧入力を、EPROMに
記憶された基準値と周期的に比較することができ、その
いずれかが範囲から外れた場合にはHALT信号が発生
される。この信号を用いて、警報ライトをオンにするこ
とができると共に、この信号をホスト記録装置インター
フェイスの状態入力に送ることができる。
特に上記の機能を実施するプログラムのフローチャート
が第12図に示されている。
第12図のフローチャートでは、次の記号を用いる。
TSEC:秒カウントレジスタ (2分を発生) TO一時間切れフラグ TOCNT   :時間切、九カウントレジスタ5WP
CNT  :スイープカウントレジスタ5TEPCNT
ニステップカウントレジスタLCNT    ニライン
サイクルカウントレジスタ (240Hzスイープ/4 = 60Hz)FONT 
   :溶着制御カウントレジスタ電源オン時には、全
てのボート、変数及び制御レジスタが初期化される(ブ
ロック200.INIT)、次いで、ソフトウェアはア
イドルループに入り(IDLE)、この時点から割込み
動作が始まる。
このIDLEループから2つの割込みに応対しなければ
ならない。第1のループ204は、フィルムが移動した
ことを指示するステップコマンドである。88の各ステ
ップごとに処理が行なわれ、これらステップは、ステッ
プカウントレジスタ(STEPCNT)214でカウン
トされる。
88ステップ間隔で、新たな制御電圧がテーブルにおい
て探索され(ブロック22Q)、制御ポートに出力され
る。各ステップごとに、時間切れフラグがセットされた
かどうか(ブロック2o5)チェックすることにより、
システムがアスリーブであるかどうか、即ち、3,0秒
間作動しないがどうかの判断がなされる。時間切れフラ
グがセットされた場合には、電源オン(POWERUP
)シーケンス216が始まり、時間切れ(TIMEOU
T)フラグがクリアされ、液体トナーポンプ54がオン
にされる。
Nカウント(FCNT)が生じたかどうか(ブロック2
10)を判断するように別のチェックが行なわれ、もし
そうであれば、1つの交流ラインサイクル中溶着ランプ
71がオンにされ、第7図のグラフから形成されたルッ
ク・アップテーブルからNの新たな値が計算される(ブ
ロック218)。割込みから復帰する前に、時間切れカ
ウントレジスタ(TOCNT)が30秒に初期化される
。これは、ステップが生じない場合に時間切れとなるよ
うな時開周期である。
第2の割込みは、毎秒240回、即ち、4ミリ秒ごとに
生じるスイープ(SWEEP)である。
これは、制御システムの時間ベースである。このスイー
プは、5WPCNTレジスタでカウントされて1秒の間
隔を形成すると共に、LCNTレジスタでカウントされ
て溶着ランプ制御のための正確な60 Hz信号が導出
される。各スイープごとにブロック228においてチェ
ックがなされ、FONTを減少すべきかどうか判断され
る。減少すべきである場合には、Nカウントが生じたか
どうかのチェックがなされ、もしそうなら、1つの交流
ラインサイクル中、溶着ランプがオンにされ(ブロック
230)、新たなNが計算される。5WPCNTで決定
された各秒ごとに、システムがアスリーブであるかどう
かのチェックがなされる(ブロック232)、もしアス
リーブでなければ、適当な電源オンシーケンスを確保す
るように2つの経路の一方がとられる。2分カウンタ(
TSEC)は各秒ごとに増加され(ブロック246)、
各2分ごとに時間が更新される(ブロック260)。
又、時間切れ周期を経過したかどうか調べるために各秒
ごとにチェックが行なわれる(ブロック250)。もし
経過している場合には、時間切れ開始後1秒に液体トナ
ーポンプ54をオフにすることにより、遮断シーケンス
が開始される(ブロック258)。
システムがアスリーブである間には、適切な制御電圧が
できるだけ長く維持され、溶着ランプは通常の動作中の
半分の頻度でオンにされる(Nは、NX2にセットされ
る)(ブロック234)。
第12図を詳細に説明すれば、ステップ割込み204に
おいて1時間切れプラグがセットされた場合には(ブロ
ック205)、液体トナーポンプ54をオンにし、時間
切れフラグ216をクリアすることによって電源オンシ
ーケンスが開始される。時間切れフラグがクリアされる
と、溶着制御カウントレジスタ (FCNT)(ブロッ
ク208)が0に減少され(ブロック210)、溶着ラ
ンプ71がオンにされる(ブロック218)。新たなN
の値が計算され(ブロック218)、ステップカウント
レジスタが減少され(ブロック212)、新たな溶着電
圧が計算される(ブロック220)。
スイープ割込みにおいては、スイープカウントレジスタ
(SWPCN、T)が減少され、ラインカウントレジス
タ(LCNT)が減少される(ブロック222)。溶着
カウントレジスタ(FONT)がチェックされ(ブロッ
ク226.228)。
溶着ランプ71がオンにされ、新たなNが計算される(
ブロック230)。システムがアスリーブであるか、即
ち、時間切れフラグがセットされたかどうかチェックさ
れ(ブロック232)、もしそうならば、N=NX2に
セットすることによって溶着ランプが通常の作動中の半
分のオンにされる(ブロック234)。
スイープカウントレジスタを減少しながら、システムが
アスリーブであるかどうか、即ち、時間切れフラグがセ
ットされたがどうかチェックされ(ブロック238)、
もしそうでなければ、更にチェックが行なわれ(ブロッ
ク240)、エアナイフ送風器67がオンにされる。も
しそうならば、5LOWがクリアされる(ブロック24
4)。
もしそうでなければ、エアナイフがオンにされる(ブロ
ック242)。
秒カウントレジスタ(TSEC)が減少され(ブロック
246)、全てのアナログ入力が読み出される。2分の
間隔で(ブロック248)、時間が更新される(ブロッ
ク260)。
2分が経過せず、時間°切れフラグがセラ2トされない
場合には(ブロック250)、時間切れカウントレジス
タ(TOCNT)が減少され(ブロック252)、プロ
グラムは、電源オフ(POWERDOWN)シーケンス
(256)へと進み。
時間切れフラグがセットされ、スイープ遅延(SWEE
P  DELAY)がセットされ、エアナイフ送風機6
7がオフにされる。
ブロック250において時間切れフラグがセットされた
場合には、液体トナーポンプ54がオフにされる(ブロ
ック258)。
上記のプログラムは、種々のマイクロコントローラに対
し種々の形態で実施される。前記の説明は、−例にすぎ
ない。
発明の効果 かくて、本発明は、フィルム10がトナーヘッド50に
入る時に、時間、温度及びフィルム移送速度を含む広範
な変数に対してフィルム10上の表面電荷を正確且つ連
続的に予想する方法及び装置を提供することが明らかで
あろう、更に、本発明の方法及び装置は、フィルム移送
動作が連続的であるか断続的であるかに拘りなく、表面
電荷の正確な予想を果たすことも明らかであろう。又。
本発明の方法及び装置は、フィルム1o上の表面電荷の
予想される変化に応じて現像電極73の電圧を変える手
段を提供する。
更に、本発明の方法及び装置は、フィルム10に温度に
よる損傷を与えることなく質の高い記録を形成するよう
フィルム10の温度及び溶着ランプ71の動作を制御す
ることによりトナー溶着動作を正確に制御することが明
らかであろう。
更に、本発明の方法及び装置は、コロナ荷電ユニットか
らの光によってフィルム10が早目に放電しないように
コロナ荷電ユニット38を制御すると共に、低いフィル
ム移送速度及びフィルム停止中のフィルム10の過度の
荷電を防止する。
又、本発明の方法及び装置は、現像電極73の電圧、コ
ロナ荷電ユニット38の電圧、液体トナーポンプ54、
エアナイフ送風機67、並びに。
加熱プラテン100や溶着ランプ71を含む溶着動作に
対して完全な制御を果たし、受は入れられない欠陥やそ
の他の欠陥をフィルム記録から排除することが明らかで
あろう。本発明の方法及び装置は、広範なフィルム速度
及び雰囲気温度に対して高品質のきれいな記録を作り上
げる。
特定の実施例について本発明を説明したが、多数の変更
や修正が当業者に明らかであろう。これらの変更や修正
は、特許請求の範囲内に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による電子写真フィルム処理装置の概
略図、 第2図は、本発明による現像電極を示す図、第3図は、
電子写真フィルムの暗減衰率及びこれに対応する現像電
極電圧を決定するためのグラフ、 第4図は、Bi#減衰率に基づいて現像電極電圧を計算
するための本発明の回路のブロック図。 第5図は、自動溶着ランプ制御回路のブロック図。 第6図は、本発明による加熱プラテンを示す図、 第7図は、溶着ランプの変数を決定するためのグラフ、 第8図は、コロナ荷電制御回路のブロック図、第9図は
、本発明による処理制御回路の一部分の回路図、 第10図は、本発明による処理制御回路の一部分の回路
図であって、アナログ信号調整及び加熱プラテン制御回
路を示す図、 第11図は、本発明による処理制御回路の一部分の回路
図であって、リレー駆動回路を示す図、そして 第12図は、本発明による処理制御回路のマイクロコン
トローラを制御するプログラムのフローチャートである
。 10・・・フィルム  12・・金属スプール14・・
・駆動ローラ 16・・ステップモータ18.20.2
2.24.26.28.3o、32・・・ガイドローラ 34・・・巻き取りスピンドル 36・・・トルクモータ 38・・・荷電ユニット 40・・・ワイヤ42・・・
殻      44・・・グリッド46・・・プラテン
   48・・・CRT50・・・トナーヘッド 52
・・・液体トナー54・・・トナーポンプ 6o・・・
溜流器66・・・エアナイフ  71・・・溶着ランプ
67・・・エアナイフ送風機 72・・・プラテン   73・・・現像電極75・・
・ランド    77・・・グループ79 ・ ・ ・
 スルーホール 図面の浄書ぐ内容に変更なし) FIIG.2 FIG、B ′jjL  度  ”c F!IG7 手続補正書(方式) 1.事件の表示   昭和60年特許願第131615
号20発明の名称   電子写真記録制御装置3、補正
をする者 事件との関係  出願人 4、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)電子写真記録装置に用いる形式の現像電極であっ
    て、電子写真記録媒体に隣接して取付けられて液体トナ
    ーをこの記録媒体に接触させるように流す少なくとも1
    つの面と、上記記録媒体の電位と同じ極性で且つ実質的
    に同じ電位の電荷を維持するための導電性被膜とを有し
    ているような現像電極において、 上記面に形成された複数の交互の平行なランド及びグル
    ープと、 液体トナーを溜流器から上記現像電極を経て上記記録媒
    体に隣接した上記面へ圧送できるように上記現像電極を
    貫通して延びる複数の離間されたスルーホールとを具備
    し、 上記ランド及びグループは、上記スルーホールから斜め
    に延び出すように配置されて、上記スルーホールから互
    いに逆方向に傾斜する少なくとも2列の平行なランド及
    びグループのパターンを形成し、これにより、上記現像
    電極の縁及び端に向かう液体トナーの流れが低速化され
    て、上記現像電極の上記面にトナーの均一な層が形成さ
    れることを特徴とする現像電極。 (2)上記スルーホールは、上記現像電極の長手軸に平
    行な少なくとも2つの平行線に配置され、上記ランド及
    びグループは、上記スルーホールから外方に延びるヘリ
    ンボンパターンを形成する特許請求の範囲第(1)項に
    記載の現像電極。 (3)電子写真記録媒体の選択された部分にトナーを供
    給するトナー手段と、上記記録媒体が記録装置を通して
    移動される時に上記トナーを上記記録媒体に対して溶着
    する手段とを備えた電子写真記録装置において、 上記溶着手段に対向配置されたプレヒータプラテン手段
    であって、上記媒体が上記溶着手段とこのプラテン手段
    との間に移動される時に上記記録媒体に接触するように
    されるプレヒータプラテン手段と、 溶着が生じる温度より低い所定の温度に上記記録媒体を
    予熱すると共に上記プラテンを加熱するように上記プラ
    テン手段に取付けられたヒータ手段と、 上記プラテンに取付けられた上記ヒータ手段の温度を連
    続的に制御して上記所定の温度を維持するように上記ヒ
    ータ手段に作動的に接続された制御手段とを具備したこ
    とを特徴とする電子写真記録装置。 (4)上記制御手段は、 上記プラテンの温度を感知して、上記プラテンの実際の
    温度を表わす信号を出力するように上記プラテン手段に
    取付けられた温度感知手段と、所定のプラテン温度をセ
    ットするための温度設定手段と、 上記温度感知手段及び上記温度設定手段に作動的に接続
    されていて、上記プラテンの実際の温度を上記所定のプ
    ラテン温度と比較する第1比較手段と、 上記比較手段に作動的に接続され、この比較手段からの
    信号に応答して上記プラテンの上記ヒータ手段を連続的
    に制御し、上記プラテンを上記所定のプラテン温度に維
    持する回路手段とを備えた特許請求の範囲第(3)項に
    記載の電子写真記録装置。 (5)所定の最大プラテン温度をセットするための最大
    温度設定手段と、 上記温度感知手段、上記最大温度設定手段及び上記ヒー
    タ手段に作動的に接続され、上記プラテンの実際の温度
    を上記最大プラテン温度と比較して、上記プラテンの温
    度が上記所定の最大温度を超えた場合に上記プラテンの
    上記ヒータ手段を不作動にすると共に、上記プラテンの
    温度が上記所定の最大温度を超えたことを表わす温度高
    信号を出力するような第2の比較手段と、 上記第2の比較手段からの上記温度高信号に応答して、
    上記溶着手段を不作動にすると共に、上記信号に応答し
    て上記トナー手段におけるトナーの流れを停止させる回
    路手段とを更に備えた特許請求の範囲第(4)項に記載
    の電子写真記録装置。 (6)上記溶着手段に作動的に接続され、上記記録装置
    内の雰囲気温度、上記溶着手段へのライン電圧、及び上
    記記録媒体が上記記録装置を通して送られる速度の変化
    に応答して上記溶着手段を周期的に繰返しオン及びオフ
    にする溶着制御手段を更に備えている特許請求の範囲第
    (3)項に記載の電子写真記録装置。 (7)電子写真記録媒体に表面電荷を与えるコロナ荷電
    ユニットと、電子写真記録装置を通して上記記録媒体を
    進める移送手段であって、この移送手段が電子写真記録
    装置を通して記録媒体を進める速度を表わす出力を発生
    するような移送手段とを具備した電子写真記録装置にお
    いて、 上記コロナ荷電ユニットに作動的に接続されていて、上
    記コロナ荷電ユニットへの供給電圧を少なくとも2つの
    レベル間で切り換える電圧制御手段を更に具備し、第1
    レベルは、上記電子写真記録媒体に表面電荷を形成する
    に充分な大きさの電圧であり、第2レベルは、上記第1
    レベルより低く且つ上記コロナ荷電、ユニットが光を放
    射する電圧より低い電圧であり、 更に、上記移送手段及び上記電圧制御手段に作動的に接
    続されていて、上記記録媒体が電子写真記録装置を通し
    て進められる時には上記第1レベルの電圧をそして上記
    記録媒体が停止した時には上記第2レベルの電圧を上記
    電圧制御手段が上記コロナ荷電ユニットに与えるように
    する手段を具備し、これにより、上記コロナ荷電ユニッ
    トから放射される光により停止中の記録媒体が早目に放
    電するおそれが減少されたことを特徴とする電子写真記
    録装置。 (8)上記第2レベルの電圧は、上記コロナ荷電ユニッ
    トが光又は表面電荷を上記記録媒体に放射する電圧より
    も低く、これにより、上記電子写真記録媒体が停止中に
    過剰に荷電されるおそれが減少される特許請求の範囲第
    (7)項に記載の電子写真記録装置。 (9)電子写真記録媒体と、この記録媒体の表面に表面
    電荷を与える荷電ユニットと、電子写真記録媒体にデー
    タを記録する露光装置と、電子写真記録媒体にトナーを
    与える現像電極手段と、この現像電極に隣接する記録媒
    体に接触するように上記現像電極を通してトナーを供給
    するトナーポンプ手段と、記録媒体から余計なトナーを
    取り去るように記録媒体の移動とは逆方向に空気流を向
    ける送風手段と、上記トナーを上記記録媒体に溶着する
    手段と、電子写真記録装置を通して記録媒体を進める移
    送手段であって、この移送手段が電子写真記録装置を通
    して記録媒体を進める速度を表わす出力を発生するよう
    な移送手段とを具備した電子写真記録装置のための制御
    装置において、電子写真記録装置内の雰囲気温度を感知
    してこの温度を表わす信号を出力する雰囲気温度感知手
    段と、 この温度感知手段及び上記移送手段に作動的に接続され
    、これら手段に応答して、現在の雰囲気温度及び記録媒
    体の進み速度に基づいて、上記現像電極に隣接する記録
    媒体の部分における残留表面電荷を連続的に計算する制
    御及び計算手段と、この制御及び計算手段に応答して、
    上記現像電極の電圧を、現像電極に隣接する記録媒体の
    表面電荷に等しくするように連続的に調整を行なう手段
    とを具備したことを特徴とする制御装置。 (10)上記制御及び計算手段は、上記移送手段に作動
    的に接続された比較手段を備え、この比較手段は、上記
    記録媒体が電子写真記録装置を通して送られる速度を所
    定の時間周期と比較すると共に、記録媒体の進行が上記
    所定の時間周期より長い間停止された場合に時間切れ信
    号を発生し、更に、上記制御及び計算手段と、上記溶着
    手段と、上記送風手段と、上記トナーポンプ手段とに作
    動的に接続されていて、上記時間切れ信号に応答して、
    上記溶着手段と、上記送風手段と、上記トナーポンプ手
    段とを不作動にする手段を備えている特許請求の範囲第
    (9)項に記載の電子写真記録装置のための制御装置。 (11)上記溶着手段と対向関係で配置されたプラテン
    手段を更に備え、このプラテン手段は、これを加熱する
    手段と、上記プラテン手段の温度を感知してこの温度を
    表わす信号を出力する温度感知手段とを有し、 更に、上記プラテン手段の温度を表わす上記信号を第1
    の所定の温度と比較する第1比較手段を備え、この第1
    比較手段は、上記プラテンを所定の温度に維持する手段
    に作動的に接続され、更に、上記プラテン手段の温度を
    表わす上記信号を最大プラテン温度を表わす第2の所定
    値と比較し、上記プラテンの温度が上記第2の所定値を
    超える場合に信号を出力する第2の比較手段を備え、そ
    して 更に、上記第2の比較手段に作動的に接続され、該手段
    からの上記信号に応答して上記トナーポンプ手段及び上
    記溶着手段を不作動にする手段を備えた特許請求の範囲
    第(9)項に記載の電子写真記録装置のための制御装置
    。 (12)記録媒体と、この記録媒体に表面電荷を与える
    荷電手段と、記録媒体にデータを記録する記録手段と、
    現像電極に隣接する記録媒体に接触するようにトナーを
    供給するトーニング手段と、記録媒体から余計なトナー
    を取り去る手段と、記録媒体にトナーを溶着する手段と
    、電子写真記録装置を通して記録媒体を進める移送手段
    であって、この移送手段が電子写真記録装置を通して記
    録媒体を進める速度を表わす出力を発生するような移送
    手段とを具備した電子写真記録装置の作動を制御する方
    法において、 上記電子写真記録装置内の雰囲気温度を感知し、 上記電子写真記録装置内の現在雰囲気温度に対して記録
    媒体上の表面電荷の時間変化率を計算し、 記録媒体が電子写真記録装置を通して移動する時に、記
    録媒体のセグメントが表面電荷を受けた時からの時間と
    、記録媒体が進む速度と、表面電荷の時間変化率とに基
    づいて、現像電極に隣接する記録媒体のセグメントに対
    する残留表面電荷を連続的に計算し、そして 上記現像電極の電圧を、現像電極に隣接する記録媒体の
    セグメントの計算された表面電荷に等しくするように制
    御することを特徴とする方法。 (13)上記残留表面電荷は、 T/A E=550(e−   )−B(20−T)という式を
    用いて計算され、但し、Tは、時間(分)であり、Aは
    、等価RC係数であり、Bは、補正係数であり、Aは、
    25℃における135から、50℃における20まで変
    化し、Bは、25℃における1.0から、50℃におけ
    る5.0まで変化し、そして上記現像電極電圧は、M×
    N次元のルック・アップテーブルを構成することによっ
    て計算され、このテーブル内の各点についてのアドレス
    は、 アドレス=ベースアドレス+〔(N×I)+J〕によっ
    て与えられ、ここで、ベースアドレスは、上記テーブル
    の第1エレメントの位置であり、M及びNは、上記テー
    ブルの次元であり、Iは、上記記録装置内の雰囲気温度
    を表わし、Jは、時間を表わし、Iは0からM−1まで
    であり、Jは0からN−1までであり、ここでM=8、
    N=32であり、Iは、次の範囲内で変化し、 ¥温度¥            ¥I¥ 0から25℃まで         0 25−30℃           1 30−35℃           2 35−40℃           3 40−45℃           4 45−47℃           5 47.5−50℃         6 50−52.5℃         7 J=0−31は、0から62分までの2分間隔の時間を
    表わし、そして更に、上記ルック・アップテーブルは、
    マイクロコントローラによって自動的にアクセスできる
    メモリ装置内に構成される特許請求の範囲第(12)項
    に記載の方法。 (14)ライン電圧、雰囲気温度及び記録媒体の進み速
    度の変化に応答して上記溶着手段の最適なオン時間を計
    算し、適切な溶着を行なうと共に、上記記録媒体の過熱
    を防止し、 上記溶着手段のオン時間を、計算された最適なオン時間
    に等しくなるよう制御する特許請求の範囲第(12)項
    に記載の方法。 (15)上記制御段階は、記録媒体移動のN個の各ステ
    ップごとにライン電圧の1サイクル中上記溶着手段に電
    力を供給することを含み、Nは、或る範囲の雰囲気温度
    及びライン電圧にわたって記録媒体に損傷を与えること
    なく適切な溶着トナーを形成するように実験的に決定さ
    れ、且つ、Nは、20℃ないし55℃の雰囲気温度にわ
    たって次の範囲内でリニアに変化する ¥ライン電圧¥      ¥N¥ 100V          6−13 105V          7−14 110V          8−15 115V          9−16 120V         10−17 125V         11−18 130V         11−19 135V         13−20 特許請求の範囲第(14)項に記載の方法。 (16)上記トナーを上記記録媒体に溶着する前に上記
    記録媒体を所定の温度に予熱し、この予熱段階は、制御
    可能な加熱プラテンを上記溶着手段に対向して記録媒体
    に隣接配置し、そして上記加熱プラテンの温度を上記所
    定の温度に維持するように上記加熱プラテンの温度を制
    御することよりなり、そして 更に、上記加熱プラテンの温度を連続的に感知し、この
    温度を所定の最大温度と比較し、加熱プラテンの温度が
    所定の最大温度を超えた場合に上記溶着手段及び上記ト
    ーニング手段を不作動にする特許請求の範囲第(14)
    項に記載の方法。 (17)上記記録媒体の進み速度に応じて上記荷電手段
    を制御し、上記荷電手段は、上記記録媒体の移動中は上
    記記録媒体に表面電荷を形成するに充分な大きさの第1
    電圧レベルで作動されると共に、上記記録媒体の進みが
    停止した時には上記荷電手段が上記記録媒体に光及び表
    面電荷を与える電圧より低い第2の低い電圧で作動され
    る特許請求の範囲第(12)項に記載の方法。 (18)上記記録媒体が上記記録装置を通して進められ
    ているかどうか常時感知し、 上記記録媒体が上記記録装置を通して進められない時間
    を所定の値と比較し、 上記記録装置を通る上記記録媒体の移動が上記所定時間
    より長く停止された場合に、上記トーニング手段、余計
    なトナーを取り去る上記手段及び上記溶着手段を不作動
    にする特許請求の範囲第(12)項に記載の方法。
JP60131615A 1985-06-17 1985-06-17 電子写真記録制御装置 Pending JPS61290459A (ja)

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