DE1522690C3

DE1522690C3 - Tonerspender mit Steuerung für ein elektrostatisches Reproduktionsgerät

Info

Publication number: DE1522690C3
Application number: DE1522690A
Authority: DE
Inventors: James Rollin Rochester Davidson; Samuel A. Columbus Ohio Hawk; Roy Melvin Webster Pierce
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1962-08-28
Filing date: 1966-04-07
Publication date: 1980-01-17
Also published as: DE1522689B2; DE1522690A1; DE1522689C3; DE1522690B2; DE1522689A1; US3251761A; US3348522A

Description

Die Erfindung betrifft einen Tonerspender mit Steuerung für ein elektrostatisches Reproduktionsgerät mit einer elektrostatischen Reproduktionsplatte und einer Entwicklungseinrichtung, mit der zur Entwicklung des auf der Platte entsprechend einem zu reproduzierenden Original erzeugten elektrostatisch latenten Bildes Entwickler auf das elektrostatische latente Bild zur Erzeugung eines Tonerbildes aufbringbar ist, mit einem Vorratsbehälter für den Toner, mit einer Abgabeeinrichtung zum Abgeben von Toner aus dem Vorratsbehälter in die Entwicklungseinrichtung, mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung des entwickelten Tonerbildes, mit einer von dem entwickelten Tonerbild reflektiertes Licht aufnehmenden und ein dem entwikkelten Tonerbild entsprechendes Ausgangssignal erzeugenden lichtempfindlichen Einrichtung, und mit einer auf das Ausgangssignal ansprechenden und mit der Abgabeeinrichtung zur Abgabe von Toner an die Entwicklungseinrichtung verbundenen Steuereinrichtung.

Aus der US-PS 29 56 487 ist ein elektrostatisches Reproduktionsgerät der eingangs erwähnten Art bekannt, bei dem bei der Reproduktion eines Originals

ίο mehrere Parameter steuerbar sind, um eine möglichst optimale Reproduktion zu erhalten. Unter anderem ist eine Steuerung derart vorgesehen, daß das fertig entwickelte Bild mit Hilfe einer Lichtquelle beleuchtet wird, und das von dem entwickelten Tonerbild reflektierte Licht von einer Photozelle empfangen wird, deren Ausgangssignal auf einen Komparator gegeben wird. Das von diesem Komparator erhaltene Ausgangssignal kann zur Steuerung der Abgabevorrichtung eines Vorratsbehälters für Tonermaterial dienen. Der Vorratsbehälter für das Tonermaterial ist hierbei über einer Entwicklungsvorrichtung für die Entwicklung eines entsprechend einem wiederzugebenden Original erzeugten elektrostatischen, latenten Bildes vorgesehen. Bei einer Betätigung der Abgabevorrichtung des Vorratsbehälters für das Tonermaterial wird Toner in die Entwicklungsvorrichtung eingeführt. Bei dieser Vorrichtung erfolgt eine.Steuerung des Tonergehaltes in der Entwicklermischung der Entwicklungsvorrichtung entsprechend dem entwickelten Tonerbild. Die Güte des erhaltenen Tonerbildes hängt aber nicht allein von dem in der Entwicklungsvorrichtung vorliegenden Entwicklergemisches ab, sondern kann auf vielseitigen Ursachen beruhen. So ist für die Güte des abschließend erhaltenen entwickelten Tonerbildes in erster Linie auch die Güte des zu reproduzierenden Originals mitverantwortlich. Die Abgabe von Toner an die Entwicklungsvorrichtung erfolgt deshalb aufgrund auch anderer Parameter als dem in der Entwicklungsvorrichtung enthaltenen Toneranteil in dem Entwicklungsgemisch.

Weiterhin war bereits aus der US-PS 30 94 049 ein elektrostatisches Kopiergerät bekannt, bei dem auf einer zylindrischen Trommel entsprechend einem zu

. kopierenden Original ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird. Dieses Bild wird dadurch entwickelt, daß über die Oberfläche der sich drehenden Trommel kontinuierlich ein Entwicklungspulver im Kaskadenverfahren fließen gelassen wird. Der Tonergehalt des Entwicklungsmaterials wird bei der hier vorgesehenen Entwicklungsvorrichtung dadurch gesteuert, daß innerhalb der Entwicklungsvorrichtung eine gegen die Horizontale schräg gestellte Glasplatte vorgesehen ist, die mit einer durchsichtigen leitenden Aluminiumschicht bedampft ist, die durch einen V-förmigen Trennstrich in zwei voneinander isolierte leitende Flächen unterteilt ist. Diese beiden leitenden Flächen werden mit einer Gleichspannungsquelle verbunden, so daß ein elektrisches Feld entlang dem V-förmigen Trennstrich erzeugt wird. Über diese derart ausgebildete Glasplatte wird das in der Entwicklungsvorrichtung vorgesehene Entwicklungspulver laufen gelassen, wodurch das V-förmige Muster mit Tonerpulver entwickelt wird. Auf einander gegenüberliegenden Seiten der Glasplatte sind einerseits eine Lichtquelle und andererseits ein Photoempfänger etwa in Form einer Photozelle angeordnet. Der Widerstand dieser Photozelle ändert sich in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtmenge, die durch den Entwicklungsgrad des V-förmigen Musters geändert

wird. Der Entwicklungsgrad seinerseits hängt von dem in dem Entwicklungsmaterial enthaltenen Toneranteil ab. In Abhängigkeit von dem Ansprechen der Photozelle wird sodann die Zufuhr von Tonermaterial in die Entwicklungsvorrichtung gesteuert. Eine derartige Steuervorrichtung nimmt aber eine Steuerung ohne die Berücksichtigung der Gegebenheiten auf der Trommel vor. So erfolgt die Entwicklung eines elektrischen Feldes, das durch eine Gleichspannung erzeugt wird, und nicht eines tatsächlichen elektrostatischen Ladungsbildes. Es werden keine Änderungen in Betracht gezogen, die sich aufgrund einer schwankenden gleichförmigen Aufladung der Trommel oder unterschiedlichen Betriebsgeschwindigkeiten der Trommel ergeben. i^r>

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Tonerspender der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem die Abgabe von Toner an die Entwicklungseinrichtung unabhängig von der Güte des jeweils zu reproduzierenden Originals erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der elektrostatischen Reproduktionsplatte ein von dem entsprechend dem zu reproduzierenden Original erzeugten elektrostatischen, latenten Bild getrenntes und unabhängiges elektrostatisches Kontrollbild unter den Entwicklungsbedingungen des von dem Original erzeugten elektrostatischen latenten-Bildes von der Entwicklungseinrichtung entwick^lbar" ist, und daß die lichtempfindliche Einrichtung derart w angeordnet ist, daß sie auf das von dem Kontrollbild reflektierte Licht anspricht.

Bei dem erfindungsgemäßen Tonerspender wird der Toneranteil unabhängig von dem jeweils zu reproduzierenden Original jedoch in Abhängigkeit von den i^r> tatsächlichen gegebenen Entwicklungsbedingungen und somit sehr genau gesteuert. Die Steuerung selbst erfolgt automatisch.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen -to erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Tonerspenders, und

Fig.2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Tonerspenders. ·τ>

Fig. 1 zeigt eine rotierende elektrostatische Trommel 14, die auf einer Welle SH-1 sitzt. Eine Entwicklungsvorrichtung vom Kaskadentyp mit einem Gehäuse 16 ist vorgesehen, um die latenten elektrostatischen Bilder auf der Trommel 14 zu entwickeln. Um ^r>o Toner für den in der Entwicklungsvorrichtung 16 enthaltenen Entwickler nachzuliefern, ist ein Tonerspender 17 angeordnet, der der Entwicklersubstanz Toner in einer genau bemessenen Menge beimischt, die proportional zu der auf der Trommel abgelagerten ¹^ Tonermenge ist.

Der Tonerspender 17 weist einen Behälter 30 für die Tonerteilchen auf. Der Behälter 30 kann von beliebiger Größe und Form sein; in dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat er die Gestalt eines rechteckigen, oben ω) offenen Kastens mit senkrechten Seitenwänden.

Der Boden des Behälters 30 kann aus einer perforierten Platte 31 bestehen, die in Längsrichtung des Behälters verschieblich ist und bei ihrer Bewegung den Zufluß einer abgepaßten Tonermenge zum Entwickler bestimmt. Der zugeführte Toner wird dann in der Entwicklungsvorrichtung 16 mit der Entwicklersubstanz vermischt, um möglichst sofort für den Entwicklungsprozeß wirksam zu werden. Die Zumessung von Toner durch die Platte 31 kann von einer mechanischen Vorrichtung gesteuert werden, wie sie insgesamt mit 32 bezeichnet ist. Diese Vorrichtung mag ein Exzenter oder ein Kurbelsystem sein, welche eine Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung umwandeln. Vorzugsweise erzeugt eine einzige Umdrehung eines rotierenden Elementes in der Vorrichtung 32 einen Hin- und Herhub der Platte 31, wodurch eine vorausbestimmte Tonermenge gespendet wird.

Beim Betrieb des Tonerspenders wird ein Vorrat an Tonerteilchen in den Behälter gebracht; die Wände des Behälters und die Ausgabeplatte 31 bilden ein Reservoir für die Tonerteilchen. Bei der Hin- und Herbewegung der Platte 31 mittels der Vorrichtung 32 rieselt eine abgemessene Menge an Tonerteilchen durch die öffnungen in der Platte und fällt in den Vorratsraum der Entwicklungsvorrichtung herab.

Da der Tonerspender 17 für eine vorgegebene Hubstrecke der Ausgabeplatte 31 die gleiche Tonermenge entläßt, läßt sich die von dem Tonerspender ausgelieferte Tonermenge entweder durch Verändern der Hubstrecke oder durch Verändern der Anzahl von Hüben durch entsprechende Steuerung der Vorrichtung 32 variieren.

Zur Steuerung der Ausgabe von Toner durch den Tonerspender 17 dient ein automatisches Tonersteuersystem, dessen Einzelheitert in Fig. 1 gezeigt sind; dieses erteilt am Ende dem rotierenden Element in der Vorrichtung 32 eine schrittweise Drehbewegung von jeweils einer vollen Umdrehung nach Maßgabe der Dichte des auf der Trommel 14 entwickelten Bildes. Im wesentlichen weist die automatische Tonersteuerung eine elektrostatische oder dielektrisch geladene Platte in der Form einer Trommel von kurzer Achslänge auf, die den gleichen Durchmesser hat wie die Trommel 14 und an deren Ende festgemacht ist, weiter eine Sensitometereinrichtung, die ein Signal nach Maßgabe der relativen Dichte des entwickelten Streifens erzeugt, sowie eine elektrische Schaltung, die dieses Signal auswertet, um die Hin- und Herbewegung der Platte 31 des Tonerspenders zu veranlassen.

Wie F i g. 1 zeigt, ist eine kurze Trommel 35 vom gleichen Durchmesser wie die Trommel 14 auf der •Welle SH-i zur gemeinsamen Drehung befestigt. Hierzu sind die elektrostatische Trommel 14 und die Trommel 35 an ihren aneinanderstoßenden Enden miteinander verbunden, so daß die Drehung der ersteren eine entsprechende Drehung der letzteren bewirkt. Auf der Oberfläche der Trommel 35 ist eine elektrostatische Platte angeordnet, die der elektrostatischen Platte der Trommel 14 entspricht mit Ausnahme der zur Zerstreuung der Ladung dienenden leitenden Unterlage, die sonst bei einer elektrostatischen Platte vorgesehen ist.

Die elektrostatische Platte ist mit einem relativ permanten elektrostatischen latenten Bild in Form eines schmalen Streifens 36 versehen, der um die ganze Trommel 33 läuft. Das Bild kann in einem vorangehenden Arbeitsgang erzeugt worden sein, bevor die Trommel 35 an der Haupttrommel 14 befestigt wird. Es bleibt während einer relativ langen Zeitspanne erhalten, damit es für einen kontinuierlichen Betrieb verfügbar ist, bevor eine neue Aufladung erforderlich wird. Dieses Bild wird kontinuierlich von der Entwicklungsvorrichtung 16 zusammen mit den auf der elektrostatischen Platte 14 erzeugten Bildern der zu reproduzierenden Vorlagen entwickelt und später mittels einer nicht

gezeigten rotierenden Bürste von den restlichen Tonerteilchen befreit. Zu diesem Zweck sind das Gehäuse 16 der Entwicklungsvorrichtung und die zur Reinigung der Trommel 14 verwendete Rcinigungsbürste so ausgebildet, daß sie sich über beide Trommeln 14 und 35 erstrecken. Da das latente elektrostatische Bild 36 bestehen bleiben soll, müssen die verschiedenen, in dem Entwicklungsprozeß verwendeten Coronacntladungsrinrichtungen so dimensioniert sein, daß sie nur über die auf der elektrostatischen Trommel 14 ι ο erzeugten Bilderreichen.

Da die Trommel 35 und das Bild 36 an dem äußersten Ende der Trommel 14 angeordnet sind, und zwar in einem Abstand von dem Kopierbereich des Gerätes, gibt es keine Störungen zwischen den Belichttingselemcnten für den elektrostatischen Kopierprozeß und dem Kontrollstreifcnbild 36. Wie schon erwähnt, besteht die einzige Gemeinsamkeit in der Benutzung der Entwicklungsvorrichtung 16 und der Reinigungsbürste.

Nachdem der Kontrollstreifen 36 von der Entwicklungseinrichtung entwickelt ist und ein Pulverbild des Streifens entstanden ist, wird der Streifen durch die normale Weiterdrehung der Trommel 14 an einer Sensilometcrvorrichlung 40 vorbeigeführt. Auf dem Weg bis zu dieser Stelle wird der entwickelte Kontrollstreifcn nicht von der nicht dargestellten. elektrostatischen Übertragungsstation erfaßt ifrtd nicht auf ein Trägermaterial übertragen, wie dies mit den entwickelten Bildern der Vorlagen geschieht. M)

Die Sensitomctervorrichtung40 weist ein Lampengehäuse und eine Lampe L-I auf, die, wenn sie eingeschaltet wird, Lichtstrahlen in einem spitzen Winkel auf das entwickelte Kontrollstreifcnbild 36 wirft.

Weiter enthält die Scnsitomctercinrichtung eine Photozelle P-X, die von der Trommeloberflächc reflektierte Lichtstrahlen der Lampe L-X auffängt. Die Photozelle ist an einer solchen Stelle angeordnet, daß sie die von dem Bereich des Kontrollstreifens reflektierten Lichtstrahlen empfängt. Entsprechende Halterungen für die Lampe und die Photozelle in der Nähe der Trommel 36 sind auf der Abbildung weggelassen.

Elektrisch ist die Photozelle /'-1 mit der einen Seite einer Gleichstromquelle 42 direkt verbunden und an die andere Seite der Gleichstromquelle über eine Parallelschaltung einer Relaisspule TCR und eines Widerstandes R-i herangeführt. Um das Relais TCR zu erregen, muß der Wirkwiderstand der Photozcllc Pi so niedrig sein, daß er zusammen mit dem Widerstand der Parallelschaltung genügend Strom zur Erregung des Relais fließen läßt. Dies bewirkt, daß das Relais TCR auf den Spannungsabfall über dem Widerstand Ri anspricht. Wenn dieser Spannungsabfall hoch ist, wie dies eintritt, wenn der Spannungsabfall an der Photozelle niedrig ist, dann wächst der Strom durch.die Rclaisspule an. Wert des Widerstandes R-i ist so gewählt, daß das Relais geschaltet wird, wenn die Photozelle einen vorgegebenen Spannungsabfall nach Maßgabe der von ihr aufgefangenen Lichtmenge erzeugt. Die von der Photozelle empfangene Lichtmenge wird ihrerseits von der Dichte des entwickelten elektrostatischen Kontrollstreifcns 36, der gerade von der Photozelle abgetastet wird, bestimmt. Die gewünschte Dichte des entwickelten Bildes bestimmt also den Widerstandswert des Widerstandes Ri in der Weise, daß das Relais erregt wird, falls die Dichte des Bildes unter einen gewünschten Dichtewert absinkt. Um das System anpassungsfähig zu machen und die genannten Voraussetzungen zu erzielen, ist der Widerstand R-i vorzugsweise veränderbar. Bei einer solchen Anordnung wird ein entwickeltes Bild mit einem vorgegebenen Dichte-Sollwert in den Strahlengang zur Photozelle gebracht. Dann wird der veränderliche Widerstand eingestellt, bis das Relais erregt wird. Dadurch sind die Parameter festgelegt, mit denen das Relais bei der gewünschten Bilddichte erregt wird.

Die Lichtquelle L-I ist an eine zweckmäßige Batterie 43 angeschlossen über einen von Hand betätigbaren Ein-Aussclialter 44. Die Lichtquelle ist in einem solchen Winkel relativ der Achse der Photozelle angeordnet, daß sich deren Achsen auf der Oberfläche der Trommel 35 in der Mitte des Bildes 36 schneiden, wenn das Bild in seiner Abtaststcllung ist.

Bei jeder Erregung, die das Relais TCR erfährt, wenn die Dichte des entwickelten Kontrollstreifcns unter einen vorgegebenen Wert absinkt, schließt das Relais einen normalerweise offenen Kontakt TCR-1 und stellt damit die Stromzufuhr zu dem Motor M her. Die Welle des Motors M oder die mechanische Vorrichtung 32 kann mit einem nicht gezeigten Nocken versehen sein. s der einen normalerweise geschlossenen Grcnzschalter ILS während des Hauplteils einer jeden Umdrehung der Motorwelle in seine Öffnungsstellung bringt. Während das Relais TOR' bei einem tonerarmen Zustand in dem Kontrollstrcifen 36 kontinuierlich erregt wird, wird der Motor M intermittierend eingeschaltet, um so die mechanische Vorrichtung 32 intermittierend zu betätigen.

Beim normalen Betrieb der automatischen Tonerspenderstcucrung brennt die Lampe L-I der Sensitometervorrichtung und wirft Licht auf den Kontrollstreifen 36. Das von dem Kontrollstreifen reflektierte Licht wird von der Photozelle P-X aufgefangen. Der Widerstand R-i wird so eingeregelt, daß der Spannungsabfall an ihm gering ist, wenn ein richtig geschwärztes oder zu stark geschwärztes Kontrollstreifenbild 36 abgetastet wird, bzw. hoch, wenn ein Kontrollbild mit zu geringer Schwärzung oder Tonermenge vorhanden ist. Wenn die Dichte der Bildbereiche groß ist, wird wenig Licht reflektiert, der Widerstand der Photozclle P-I ist dann hoch und der Spannungsab- , .fall über R-i ist niedrig. Umgekehrt ist bei geringer * Bilddichte ein höheres Reflexionsvermögen vorhanden, der Spannungsabfall über dem Widerstand Ri ist höher und wenn er einen bestimmten Wert erreicht, der als Anzeige für den Tonerbedarf dient, wird das Relais TCR erregt und bleibt im erregten Zustand während der Zeitspanne, die notwendig ist, um die Bilddichte wieder auf den Sollwert zu bringen. Während der Erregung des Relais erteilt die mechanische Vorrichtung 32 der Ausgabepiaitc 31 eine wiederholte oder intermittierende Bewegung, durch die Toner in die Entwicklungsvorrichtung entlassen wird. Diese Ausgabe von Toner geschieht in kleinen Mengen und gleichmäßigen Zeitabständen und die Dichte des Bildes 36 wird im Laufe weniger Ausgabezyklen beeinflußt. Während die Tonerdichte auf dem Kontrollstrcifen 36 zunimmt, nimmt der Spannungsabfall über dem Widerstand Ri ab und die Funktion des Tonerspenders wird beendet.

Der Tonerspender 17 siebt Toner auf die bereits in der Entwicklungsvorrichtung vorhandene Entwicklersubstanz. Um eine Gleichmäßige Verteilung des neuen Toners zu erzielen und das Mengenverhältnis Toner-Trägersubstanz in möglichst kurzer Zeit auf den gewünschten Sollwert zu bringen, reicht der Tonerspen-

der in horizontaler Richtung praktisch quer über die ganze Breite der nach oben laufenden Förderkübel, aus denen danach der Toner auf die Trommeloberfläche herabrieselt.

Ein Teil des frisch zugeführten Toners lagert sich auf geeignet angebrachten Fangblechen ab. Um auch diese Teilchen mit dem übrigen Entwickler zu vermischen, sind in den Fangblechen schmale Schlitze vorgesehen, durch die ein Teil des auf den Fangblechen nach unten gleitenden Toners auf die Oberfläche des Entwicklervorrats am Boden des Entwicklergehäuses herabfällt.

Aus dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 lassen sich verschiedene Abänderungen vornehmen. So können beispielsweise die Einrichtungsteile zur Erzeugung eines Kontrollstreifens auf der elektrostatischen Platte 35 in dem Gerät selbst angeordnet sein, so daß die Trommel 35 zu diesem Zweck nicht von der Trommel 14 abgekuppelt werden muß.

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Tonerspender entsprechend dem Tonerspender 17 der F i g. 1 dadurch gesteuert wird, daß die Dichte eines entwickelten Kontrollbildes auf der Trommel 14 selbst, und nicht auf einer beigeordneten elektrostatischen Trommel, gemessen wird. In Fig. 2 sind die Entwicklungsvorrichtung und der Tonerspender weggelassen, da sie den in F i g. 1 gezeigten im wesentlichen entsprechen.

In Fig. 2 ist eine Streifenaufbelichtungseinrichtung, auch Markierungseinrichtung genannt, 250 4n dem Gerät an einer Stelle zwischen einer Aufladestation für die Trommel und einer Entwicklungsstation angeordnet. Zwischen der Übertragungsstation für die Pulverbilder und einer Trommelreinigungsstation ist eine Sensitometereinrichtung 251 angebracht, die Licht auf den entwickelten Kontrollstreifen wirft und die Dichte des Toners in dem Streifen nach Maßgabe des von dem Streifen reflektierten Lichtes mißt.

Die Markierungsvorrichtung 250 weist ein Belichtungsgehäuse 252 auf, das nahe an dem einen Trommelende angeordnet ist und eine Belichtungsöffnung 254 hat. Das Gehäuse ist mit einem schmalen lichtundurchlässigen Steg 256 versehen, der sich quer über die Belichtungsöffnung erstreckt und diese in zwei offene Sektoren unterteilt. Die beiden Sektoren wirken als Fenster, durch die die Trommel von einer kleinen in dem Gehäuse 252 montierten Lampe LMP-i belichtet wird. Die Fenster haben gleiche Fläche; wenn die Lampe eingeschaltet ist, treffen ihre Lichtstrahlen auf die Trommeloberfläche und belichten diejenigen Teile der Trommel zu beiden Seiten des Steges 256, wodurch diese Teile entladen werden. Der Steg 256 und die Fenster wirken als Maske, die auf der Trommeloberfläche zwischen zwei belichteten Bereichen 259 einen unbelichteten Streifen 258 entstehen läßt, wenn die Lampe brennt. Die Lampe LMP-i ist über einen Einschalter SW-I an eine Batterie 260 angeschlossen. Der Schalter SW-I ist mit einem Schalthebel versehen, der eine Nockenrolle 261 trägt, die von einem auf dem Trommelrand sitzenden Nocken 262 erfaßt wird. In Normalstellung ist der Schalter SW-I offen; wenn die Nockenrolle 261 auf den Nocken 262 trifft, wird der Schalter geschlossen und damit die Lampe LMP-2 eingeschaltet, die die Flächen 259 belichtet und dadurch das Kontrollbild 258 erzeugt.

Für einen zweckmäßigen Betrieb der automatischen Tonerspendersteuerung ist die Markierungsvorrichtung nahe an dem einen äußersten Ende der Trommel 14 angeordnet in einem Abstand von dem benachbarten Rand des Kopierbereiches für den Normalbetrieb des elektrostatischen Kopiergerätes. Bei einer solchen Anordnung tritt keine Störung zwischen den Belichtungselementen und der Entwicklung des Kontrollstreifenmusters und den Entwicklungselementen für den elektrostatischen Kopierprozeß auf. Die einzige Gemeinsamkeit zwischen beiden Belichtungsvorrichtungen ist die Benutzung einer Aufladeeinrichtung und der Entwicklungsvorrichtung 16 sowie der Trommelreinigungsvorrichtung.

Nachdem die Kontrollstreifen 258 in der Entwicklungsvorrichtung 16 entwickelt sind und die Tonerbilder der Streifen entstanden sind, werden die Kontrollstreifen im Laufe der normalen Weiterdrehung der Trommel 14 an der Sensitometervorrichtung 251 vorbeigeführt. Auf dem Weg zu dieser Stelle kommen die Pulverbilder der Kontrollstreifen, die nahe dem einen Trommelende angeordnet sind, nicht mit der Übertragungsstation für die Kopien in Kontakt und werden also nicht auf ein Trägermaterial übertragen, wie dies mit den entwickelten Bildern der Vorlagen geschieht.

Die Sensitometervorrichtung 251 umfaßt einen Stützblock oder Halter 263, der auf geeignete Weise nahe der Trommeloberfläche montiert sein mag. In dem Halter 263 ist ein Lampengehäuse und eine Lampe LP-2 angeordnet, die Lichtstrahlen auf das entwickelte Kontrollstreifenbild 258 auf der Trommeloberfläche in einem spitzen Winkel wirfti-wenn sie eingeschaltet ist.

Der Halter 263 weist ferner eine Photozelle P-ί auf, die die von der Lampe LMP-2 ausgehenden, auf die Trommeloberfläche auffallenden und von dort reflektierten Lichtstrahlen auffängt. Die relative Stellung der Photozelle ist so gewählt, daß sie die von der Fläche des Streifens 258 reflektierten Lichtstrahlen empfängt.

Elektrisch ist die Photozelle P-I einerseits direkt an eine Gleichstromquelle 264 angeschlossen und andererseits an einen Kontakt in einem normalerweise geschlossenen Schalter SW-2. Wie Fig.2 zeigt, ist der Schalter SW-2 mit einem Schaltglied in Form einer Nockenrolle 265 versehen, weiche mit einem Nocken 266 zusammenwirkt, der an dem einen Rand der Trommel 14 sitzt. Der Nocken 266 ist dem Nocken 262 ähnlich; er hat eine gebogene Form, um sich der Krümmung des Trommelumfangs anzupassen. Wenn die Nockenrolle 265 auf den Nocken 266 trifft, wird der Schalter SW-2 geschlossen, und umgekehrt, wenn der Nocken von der Nockenrolle bei Weiterdrehung der Trommel wegläuft, wird der Schalter wieder geöffnet. Die Nocken 262, 266 sind an einer solchen Stelle des

so Trommelumfangs angeordnet, daß nach Entstehung des Kontrollstreifens 258 unter der Einwirkung des Nockens 262, siehe oben, der Nocken 266 den Schalter SW-2 dann schließt, wenn das Mittelstück des Kontrollstreifens 258 die Sensitometereinrichtung 251 passiert.

Der andere Kontakt des Schalters SW-2 ist mit der anderen Seite der Gleichstromquelle 264 über eine Parallelschaltung verbunden, die eine Relaisspule TCR und einen Widerstand R-i enthält. Um das Relais TCR zu erregen, muß der Schalter SW-I geschlossen sein und der Wirkwiderstand der Photozelle P-I muß niedrig genug sein, daß er zusammen mit dem Widerstand der Parallelschaltung einen für die Erregung des Relais ausreichend hohen Strom fließen läßt. Auf diese Weise wird das Relais TCR empfindlich auf den Spannungsabfall über dem Widerstand R-i, wie dies bei der Schaltung der F i g. 1 bereits erläutert wurde.

Wie schon erwähnt, ist die Lichtquelle LMP-2 mit

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einer Batterie 267 verbunden. Sie ist außerdem in einem solchen Winkel zur Achse der Photozelle gestellt, daß sich die beiden Achsen auf der Trommeloberfläche in der Mitte des Bildes 258 kreuzen, wenn letzteres sich in Meßstellung befindet

Für jeden Erregungsimpuls, den das Relais TCR erfährt, wenn die Dichte des entwickelten Kontrollstreifens unter einem vorgegebenen Wert liegt, überführt das Relais einen normalerweise offenen Kontakt 7CR-1 in die Schließstellung, wodurch der Stromkreis zu einer Relaisspule ICR kurzzeitig geschlossen wird. Dies bewirkt, daß der Relaiskontakt ICR-X schließt und die Stromzufuhr zum Motor M hergestellt wird. Auf der Welle des Motors M sitzt eine nicht gezeigte Nockenscheibe, die einmal bei jeder Umdrehung der Motorwelle einen normalerweise geschlossenen Grenzkschalter ILS öffnet. Durch Schließen des Kontaktes ICR-X wird auch das Relais ICR unter Strom gesetzt, so daß der Kontakt geschlossen gehalten wird, bis die Motorwelle eine volle Umdrehung ausgeführt hat. Wenn dies der Fall ist, öffnet der Schalter ILS kurzzeitig, so daß das Relais ICR abfällt und die Stromzufuhr zum Motor M unterbrochen wird. Da ein nur kurz dauernder Impuls den Kontakt TCR-X geschlossen und damit den Motor M in Betrieb gesetzt hat, öffnet dieser Kontakt wieder, bevor der Schalter ILS geöffnet wird. ^. -~~

Beim normalen Betrieb der automatischen Tonerspendersteuerung bleibt die Lampe LMP-I der Sensitometereinrichtung ständig eingeschaltet und wirft Licht auf den Kontrollstreifen und die hellen Flächen zwischen den Enden jedes Streifens auf der Trommel, jedoch nur das von dem Mittelstück des Kontrollstreifens reflektierte Licht wird von der Photozelle P-X wahrgenommen, da der Kreis zur Photozelle durch den Schalter SW-2 bei allen anderen Lagen des Kontrollstreifens unterbrochen ist. Der Widerstand R-X wird so eingestellt, daß der Spannungsabfall über diesem Widerstand niedrig ist, wenn der Kreis zur Photozelle offen ist, und hoch, wenn ein Kontrollstreifen abgetastet wird und ein tonerarmes Bild vorhanden ist. Hierbei nimmt der Spannungsabfall Rechteckform an mit einer großen, abgeflachten Amplitude, die den Spannungsabfall anzeigt, wenn die Streifen abgetastet werden. Die Höhe dieser flachen Amplituden ändert sich nach Maßgabe des Widerstandes der Photozelle P-X, während diese die Bildflächen abtastet. Wenn die Dichte in den Kontrollstreifen groß ist, erfolgt eine geringe Reflexion, der Widerstand der Photozelle P-X ist dann hoch und der Spannungsabfall über R-X niedrig. Dann hat die Wellenform niedrige Amplituden. Wenn dagegen die Dichte in dem Kontrollstreifen gering ist, wird mehr Licht reflektiert, der Spannungsabfall über dem Widerstand R-X wird höher und wenn er einen vorgegebenen Wert erreicht, der als Anzeige für einen Tonerbedarf festgesetzt ist, wird das Relais TCR so lange erregt, bis das abgetastete Kontrollbild aus dem Meßbereich der Photozelle herausgelaufen ist. Für jeden auf diese Weise hervorgerufenen elektrischen Impuls vollführt die Motorwelle M eine volle Umdrehung und betätigt dabei den Tonerspender.

Wenn die Tonerdichte auf den nachfolgenden Kontrollstreifen zunimmt, wird der Spannungsabfall über dem Widerstand R-X geringer und dadurch wird die Funktion des Tonerspenders beendigt. Die Empfindlichkeit der Sensitometervorrichtung läßt sich durch die " für den Widerstand /?-l"~ünd die Spannungen der Gleichstromquellen 260, 264 und 267 gewählten Parameter variieren.

Anhand der F i g. 1 und 2 wurden lediglich zwei vorzugsweise Ausführungsformen beschrieben. Natürlich kann beispielsweise zur Erzeugung des Kontrollstreifens statt der in Fig.2 gezeigten Ausbildung auch eine Schlitzmaske verwendet werden, die zwischen der Lampe LMP-X und der Trommeloberfläche angebracht ist. In diesem Fall muß eine Entwicklersubstanz von entgegengesetzter Polarität zu der oben benutzten verwendet werden, um einen entwickelten Tonerstreifen zur Ausmessung durch die Sensitometereinrichtung zu erzielen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tonerspender mit Steuerung für ein elektrostatisches Reproduktionsgerät mit einer elektrostatischen Reproduktionsplatte und einer Entwicklungseinrichtung, mit der zur Entwicklung des auf der Platte entsprechend einem zu reproduzierenden Original erzeugten elektrostatisch latenten Bildes Entwickler auf das elektrostatisch latente Bild zur Erzeugung eines Tonerbildes aufbringbar ist, mit einem Vorratsbehälter für den Toner, mit einer Abgabeeinrichtung zum Abgeben von Toner aus dem Vorratsbehälter in die Entwicklungseinrichtung, mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung des entwickelten Tonerbildes, mit einer von dem entwickelten Tonerbild reflecktiertes Licht aufnehmenden und ein dem entwickelten Tonerbild entsprechendes Ausgangssignal erzeugenden lichtempfindlichen Einrichtung, und mit einer auf das Ausgangssignal ansprechenden und mit der Abgabeeinrichtung zur Abgabe von Toner an die Entwicklungseinrichtung verbundenen Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß auf der elektrostatischen Reproduktionsplatte (14) ein von dem entsprechend dem zu reproduzierenden Original erzeugten elektrostatischen, latenten Bild getrenntes und unabhängiges elektrostatisches KfJntrollbild (36, 258) unter den Entwicklungsbedingungen des von dem Original erzeugten elektrostatischen latenten Bildes von der Entwicklungseinrichtung (16) entwickelbar ist, und daß die lichtempfindliche Einrichtung P-I) derart angeordnet ist, daß sie auf das von dem Kontrollbild (36, 258) reflektierte Licht anspricht.

2. Tonerspender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein entwickelbares, permanentes elektrostatisches Kontrollbild (36) auf der Reproduktionsplatte (14) vorgesehen ist.

3. Tonerspender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (250) zur Erzeugung eines Kontrollbildes vorgesehen ist.

4. Tonerspender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reproduktionsplatte aus einer drehbaren Trommel (14) besteht.

5. Tonerspender nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Einrichtung zur Erzeugung eines Kontrollbildes auf der Trommel sich wiederholende Kontrollbilder erzeugbar sind.