DE1900151B2 - Vorrichtung zur Regelung der Tonerkonzentration in elektrophotographischen Entwicklervorrichtungen - Google Patents
Vorrichtung zur Regelung der Tonerkonzentration in elektrophotographischen EntwicklervorrichtungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Tonerkonzentration in elektrophotographischen
Entwicklervorrichtungen mit einer durchsichtigen, mit Elektroden versehenen Unterlagsfläche, Ober die ein
Teil des zur Entwicklung geförderten Toners fließt, mit einer Steuerschaltung zum periodischen Wechseln der
Polarität der an die Elektroden angelegten Spannung, mit einer die Transmission der Unterlagsfläche feststellenden photoelektrischen Detektoreinrichtung, die in
zeitlicher Abhängigkeit von dem Wechsel der an die Elektroden angelegten Spannung die von der Detekloreinrichtting erzeugten Signale an einen Schwellwertdetektor leitet, der bei einem Ansprechen über eine
Tonernachfüllvorrichtung die Zugabe einer vorbestimmten Tonermenge bewirkt.
Beim elektrophotographischen Kopierverfahren wird
ein aus einer Schicht eines photoleitfähigen Stoffes bestehendes und auf einer leitfähigen Unterlage
angeordnetes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial auf seiner Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und anschließend mit dem Lichtmuster
einer zu kopierenden Vorlage belichtet. Dadurch wird die Oberfläche entsprechend der jeweils auftreffenden
Lichtmcnge entladen, wodurch ein latentes Ladungsbild auf ihr entsteht.
Die Bildentwicklung erfolgt mit Kntwicklersioffen,
die aus einer Mischung eines Toners und eines körnigen
Trägerstaffes besteht, der zur Erzeugung reibungselektrischer Ladungen und zum Tragen des Toners dient
Der Trägerstoff dient dazu, die Tonerbewegung mechanisch zu steuern, das heißt, den Toner auf die
5 Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials zu transportieren und auch gleichzeitig eine fast vollständig
homogene Ladungspolarität des Toners aufrechtzuerhalten. Bei der Entwicklung des latenten Ladungsbildes
wird der Toner in flächige Berührung mit dem
ίο photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial gebracht und
auf diesem elektrostatisch in einer Verteilung abgelagert, die dem latenten Ladungsbild entspricht Anschließend wird das so hergestellte Tonerbild auf ein
Bildempfangsmaterial übertragen, auf dem es beispiels
weise durch Einschmelzen fixiert wird.
In der Mischung aus Toner und Trägerstoff haften die
viel kleineren Tonerteilchen an den Trägerteilchen durch reibungselektrische Anziehung an und überziehen
deren Oberfläche. Während der Entwicklung rollen die
mit Toner überzogenen Trägerteilchen über die
Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials, auf dem sich das latente Ladungsbild mit einer der Ladung des
Toners entgegengesetzten Polarität befindet Dadurch werden die Tonerteilchen von den Trägerteilchen
abgetrennt und vom latenten Ladungsbild angezogen, so daß sie sich auf dem Aufzeichnungsmaterial ablagern
und ein Tonerbild erzeugen. Infolge dieses Tonerverbrauchs muß weiterer Toner der Entwicklerstoffmischung zugeführt werden, um den verbrauchten Toner
μ zu ersetzen.
Die zum Ersetzen des verbrauchten Toners zuzuführende Tonermenge kann nicht beliebig gewählt werden.
Wird eine zu große Tonermenge zugeführt, so treten starke Tonerablagerungen in den Bildflächenteilen
>5 sowie unerwünschte Tonerablagerungen in den nicht
zum Bild gehörenden Flächenteilen bzw. den Hintergrundflächen auf. so daß sich Kopien mit schlechtem
Kontrast und neckigen Bildflächen sowie schlechter Auflösung ergeben. Ferner kann, wenn eine zu große
Tonermenge vorhanden ist, der Tont,- in das Kopiergerät gelangen und dort beispielsweise das optische
System oder andere Bauelemente verschmutzen. Ferner erfordert eine zu große Tonermenge ein häufiges
Auswechseln von Filtertüten und Reinigungsbürsten.
*"> Um die erforderliche, richtige Menge an verbrauchtem Toner automatisch nachfüllen zu können, ist eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art entwickelt worden. Diese Vorrichtung ist in der BE-PS 6 99 115
beschrieben. Bei dieser Vorrichtung ist zur Regelung
μ der Tonerkonzentration eine durchsichtige Platte
vorgesehen, auf der im Abstand zueinander Elektroden angeordnet sind, über die ein Teil für die Entwicklung
ein?s latenten Ladungsbildes verwandten Toners geführt wird. An die Elektroden auf der durchsichtigen
">">
Platte wird periodisch eine wechselnde Polarität angelegt, so daß abwechselnd Toner angezogen und
abgestoßen wird. Im gleichen Wechsel mit der Polarität
wird zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb des Zyklus eine aus einer Lichtquelle und einem Photo-
M) wandler bestehende Feststelleinrichtung betätigt, um
die Lichtdurchlässigkeit der durchsichtigen Platte, auf der sich der Toner befindet, festzustellen. Bei Überschreiten eines Schwellenwertes des von dem Photowandler abgegebenen Signals wird eine Vorrichtung
h1» betätigt, mit deren Hilfe eine vorbestimmte zusätzliche
Menge an Toner in die Rntwicklungsvorrichtung eingeführt wird. Es hat sich nun herausgestellt, daß beim
Betrieb dieser Vorrichtung der über die mit den
Elektroden versehene durchsichtige Fläche fließende Strom aus Tonerteilchen und Trägerteilchen oft
fehlerhaft ist, des heißt nicht der zur Zeit vorliegenden
Durchschnittskonzentration an Tonerteilchen entspricht Dies führt häufig zu einer Fehlbetätigung der «>
Tonernachfülleinrichtung, Bei dieser Vorrichtung liegt auch eine mögliche Fehlerquelle darin, daß Tonerteilchen
mit der Lichtquelle und dem Photowandler in Berührung kommen können, cder sich auf zum Schütze
dieser VorrichHingen vorgesehenen durchsichtigen Platten ablagern können, was die gemessene Lichtintensität
wesentlich verringert, ohne daß diese Verringerung auf eine-tatsächliche Änderung der Tonerkonzentration
zurückzuführen ist
Eine im wesentlichen ähnliche Vorrichtung wie die r.
bekannte, vorhergehend beschriebene ist aus der US-PS 30 94 049 bekannt und weist die gleichen Mangel und
Fehlerquellen auf.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
daß sie störungsfreier arbeitet.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung
der eingangs genannten Art erfindun«jsgemäß
dadurch gelöst daß zwei mit Elektroden versehene Unterlagsflächen als einander gegenüberliegende Flächen
einer trichterförmigen Schütte ausgebildet sind, über die ein Teil des zur Entwicklung geförderten
Entwicklers leitbar ist, und daß die photoelektrische Detektoreinrichtung eine Lichtquelle und einen photoelektrischen
Wandler aufweist die auf einander jo gegenüberliegenden Seiten der Schütte angeordnet
sind.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Strom aus Tonerteilchen und Trägerteilchen so geführt,
daß sowohl die Lichtquelle als auch der Photowandlcr r. vollständig von diesem Strom abgeschirmt sind und daß
sich auch nicht die Möglichkeit ergibt daß sich die Tonerteilchen und die Trägerteilchen auf zusätzlichen
Abdeckflächen für diese Elemente ablagern können. Ferner wird durch die Aufteilung des Stromes aus
Toner- und Trägerteilchen in einfacher Weise eine Mittelwertbildung herbeigeführt. Statt einer einzelnen
Messung, die von einem abgeleiteten Teilstrom aus Tonerteilchen und Trägerteilchen bei den bekannten
Vorrichtungen erhalten wird, stützt sich die Messung bei -n
der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf zwei Meßwerte. Die Möglichkeit von Fehlfunktioisen kann dadurch
erheblich verringert werden. Die insgesamt dazu benötigte Vorrichtung weist einen äußerst einfachen
Aufbau auf. vt
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einci Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt v,
F i g. 1 die Darstellung eines automatischen, elektrofotografischen
Kopiergerätes, das mit einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ausgerüstet ist,
Fig.2 eine Darstellung im größeren Maßstab der w>
Entwicklungsvorrichtung des in F i g. I gezeigten Kopiergerätes, wobei einzelne Teile zur besseren
Darstellung der Vorrichtung n?ch der Erfindung gebrochen angegeben sind,
F i g. 3 ein Blockschaltbild der Steuerschaltung für die »·Γ·
Vorrichtung nach der Erfindung,
I·' i g. 4a und 4b Schaltbilder für die Stromversorgung
und die logische Schaltung.
F i g, 5 ein Zeitdiagramm for die Funktionsttbläufe der
in den F i g, 4a und 4b angegebenen Schaltungen,
Fig.6 eine Darstellung im größeren Maßstab der
Kammer und der Elektroden zur Tonermessung,
F i g. 7 eine Schnittbilddarstellung längs der Linie 7-7 der F ig. 6,
F i g. 8 eine Schnittbilddarstellung längs der Linie 8-8 derFig.6und
Fig.9 die elektrische Schaltung einer Simulationsvorrichtung.
In F i g. I ist die Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung in einem automatisch arbeitenden,
elektrofotografischen Kopiergerät dargestellt Cs wird jedoch darauf hingeweisen, daß die Verwendung der
Erfindung nicht auf derartige Geräte beschränkt ist
Das in F i g. 1 dargestellte Kopiergerät arbeitet mit
einem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial 1, das aus einer fotoleitfähigen Schicht auf leitfähiger
Unterlage besteht und im Maschinenrahmen in der durch den Pfeil dargestellten Richtung drehbar gelagert
ist so daß die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials nacheinander an einer Reihe elenrofotografischer
Arbeitsstationen vorbei bewegt wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden die verschiedenen Arbeitsstationen im folgenden Kurz
beschrieben: an einer Aufladestation 2 wird eine gleichmäßige, elektrostatische Ladung auf das fotoleitfähige
Aufzeichnungsmaterial aufgebracht
An der Belichtungsstation 3 wird ein Lichtbild der zu kopierenden Vorlage auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials
projiziert, so daß die Ladung in den belichteten Flächenteilen abgeleitet wird und ein
latentes Ladungsbild der zu kopierenden Vorlage entsteht
An der Entwicklungsstation 4 wird ein elektrofotografischer Entwicklerstoff, der Tonerteilchen mit einer
zur Ladung des latenten Ladungsbildes entgegengesetzten Ladung enthält, über die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials
kaskadiert wodurch die Tonerteilchen an dem latenten Ladungsbild anhaften und ein
Tonerbild mit einer der zu kopierenden Vorlage entsprechenden Konfiguration erzeugen.
An der Übertragungsstation 5 wird das Tonerbild elektrostatisch von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterial
auf ein Bildempfangsmaterial übertragen.
An der Reinigungs- und Entladungsstation 6 wird die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials abgebürstet,
um restliche Tonerteilchen nach der Bildübertragung zu entfernen, und mit einer relativ hellen Lichtquelle
ausgeleuchtet, um etwaige noch vorhandene elektrostatische Restladungen abzuleiten bzw. zu entfernen.
In den F i g. I und 2 ist auch die Entwicklungsvorrichtung
dargestellt, mit der das latente Ladungsbild aui dem auf einer Trommel angeordneten Aufzeichnungsmaterial
entwickelt wird. Diese Entwicklungsvorrichtung 20 bringt den Toner auf das auf der Aufzsichnurtgstrommel
vorhandene latente Ladungsbild, um dieses zu entwickeln. Innerhalb dieses Entwicklungsgehäuses
befindet sich ein Becherförderer 210, der zum Transport des Entwicklerstoff>.i in den oberen Teil des Entwicklungsgehäus:
s dient, von wo aus er über die Schütte 216 auf die Aufzeichnungstrommel kaskadiert wird. Bei
dieser Kaskadierung werden die Tonerteilchen aus dem Entwicklerstoff elektrostatisch abgezogen und vom
latenten Ladungsbild gebunden, wonach der restliche Entwicklerstoff vom Trommelunifang abfällt und mit
den Führungsplatten 217 in den unteren Bereich des Entwicklungsgehäuses befördert wird. Die wahrend des
Entwickiungsvorganges verbrauchten Tonerteilchen erzeugen das sichtbare Tonerbild, weshalb sie mit einer
Nachfülleinrichtung 10, die innerhalb des Entwicklungsgehäuses angeordnet ist, ersetzt werden müssen.
Die Entwicklungsvorrichtung 20 besteht im besonderen aus einem Entwicklungsgehäuse mit einer Abdekkung
201, einem schrägen Boden 202, einer nicht dargestellten Vorderwand und eine Rückwand 204. Im
unteren Teil des Entwicklungsgehäuses ist ein Vorrat an Entwicklerstoff vorgesehen. Die Vorder- und die
Rückwand 204 (Fig. 2) sind an ihrer Kante mit einer Einbuchtung versehen, die der Form der Aufzeichnungstrommel
entspricht, so daß diese nah am Entwicklungsgehäuse angeordnet sein kann. An den
Innenflächen des Entwicklungsgehäuses sind nicht dargestellte Leitflächen vorgesehen, die eine Zirkulation
von Staub und Luft innerhalb des Entwicklungsgehäuses nahe dem Aufzeichnungsmaterial verhindern.
Entwicklerstoffes aus dem unteren Vorratsbereich in den oberen Bereich des Entwicklungsgehäuses, von wo
er über die elektrofotografische Trommel kaskadicrt wird. Die Fördervorrichtung 210 enthält eine Anzahl
parallel zueinander mit Abstand auf Förderbändern 206 angeordneter Förderbecher 205, die um eine Antriebsrolle
207 und eine Förderrolle 208 geführt werden, welche auf Achsen drehbar gelagert sind.
Zur Leitung des Entwicklerstoffes über die Oberfläche
der Trommel während der Kaskadierung dient eine Schütte 216, die heispielsweise durch Schweißen an den
Seitenwandungen des Entwicklungsgehäuses befestigt ist. Bei Drehung der elektrofotografischen Trommel
wird der aus den Förderbechern ausgegebene Entwicklerstoff auf die Schütte befördert und kaskadiert von
dieser über die Trommel, von der er teilweise wieder
abfällt oder abgeschleudert wird. Zum Auffangen des abfallenden Entwicklerstoffes und zu dessen Rückführung
in das Entwicklungsgehäuse ist eine Leitplatte 217 am Boden 202 des Entwicklungsgehäuses befestigt. Die
Vorderkante dieser Leitplatte 217 befindet sich so nahe an der umfangsfläche der elektrofotografischen Trommel,
ohne diese zu berühren, daß der gesamte abfallende Entwicklerstoff aufgefangen wird. Wird eine gewisse
Restmenge Entwicklerstoff trotzdem nicht aufgefangen und in das Entwicklungsgehäuse zurückgeführt, so
gelangt dieser in eine Auffangmulde (nicht dargestellt), die am Boden 202 des Entwicklungsgehäuses vorgesehen
ist. Diese muß zuweilen von der Bedienungsperson von Hand herausgenommen werden, um den Entwicklerstoff
in die Vorratsmenge einzugeben.
Während der Kaskadierung der Entwicklerstoffmischung
über die elektrofotografische Trommel werden die Tonerteilchen von den Trägerteilchen abgetrennt
und auf der Trommel abgelagert, so daß ein Pulverbild entsteht. Die teilweise entblößten Trägerteilchen
gelangen von der Trommel wieder in den Vorratsbehälter. Infolge des Tonerverbrauches bei der Entwicklung
muß zusätzlicher Toner der Entwicklerstoffmischung entsprechend der verbrauchten Menge zugeführt
werden. Hierzu dient die Tonereingabevorrichtung 10. die eine genaue Abmessung der jeweils eingegebenen
Tonermenge ermöglicht.
Die Tonereingabevorrichtung 10 enthält einen Trichter oder Behälter 120 für die einzugebenden
Tonerteilchen. Dieser kann jede Größe oder Form haben, im vorliegenden Falie ist er ein rechteckförmiger
offener Kasten mit senkrechten Seitenwänden. Die Oberkanten der Wandungen sind nach außen gebogen
und bilden horizontale Flansche, mit denen der Kasten an der I !nterseite der Abdeckung 201 des Entwicklungsgehäuses
beispielsweise durch Schweißen befestigt ist. Die Öffnung in der Abdeckung 201 des Entwicklungsge-)
häuses ist dabei auf die öffnung des Kastens ausgerichtet. Am anderen Ende des Trichterkastens sind
hängende Lagerungen vorgesehen, die die restlichen Elemente der Eingabevorrichtung tragen. Die Lagerungen
sind an der Vorder- und Rückwand befestigt.
κι Der Boden des Trichterkastens ist mit einer
Eingabcplattc teilweise verschlossen, die in vertikalem
Abstand unter den Unterkanten der Seitenwände vorgesehen ist. Sie bildet mit den Wänden des Trichters
120 einen Behälter mit schmalen, länglichen Austritts-
r> schlitzen für das Tonerpulver. Beim Betrieb der
Tonereingabevorrichtung befindet sich eine Tonervorratsmenge innerhalb des Trichters. Durch Wechselbewegung
der Eingabeplatte wird eine bestimmte Menge Torier^ulYer durch die Schlitze treten und von dor* ?u**
in die Vorratsmenge des Entwicklerstoffes gelangen.
Da die Tonereingabevorrichtung 10 eine gleichbleibende
Menge Toner für eine vorgegebene Bewegung der Eingabeplatte zuführt, kann man diese Menge durch
Änderung der Wechselbewegungen der Eingabeplatte
:~> pro Zeiteinheit ändern. Die Wechselbewegung der
Eingabeplattc wird mit einem Exzenter erzeugt, der auf
einer Achse 118 sitzt, welche auf einen gegabelten Arm
an dir Eingabeplatte einwirkt.
Die vorstehende Erläuterung der Tonereingabevor-
Ji> richtung 10 erleichtert das Verständnis der Erfindung.
Weitere Einzelheiten einer derartigen Vorrichtung finden sich in der vorstehend genannten Patentschrift.
Zur Steuerung der Tonereingabe mit der Eingabevorrichtung 10 dient eine in den Fig. 2 bis 9 dargestellte
i'i automatisch arbeitende Vorrichtung, mit der der
Eingabemotor MOT-X entsprechend der Dichte eines Tonerbildes gesteuert wird, das auf einer Simulationsvorrichtung 300 erzeugt wird.
Die Simulationsvorrichtung für eine elektrofotografi-
■>" sehe Trommel ist innerhalb des Entwicklungsgehäuses
20 auf Halterungen angeordnet, die sie gegen die Entwicklungsvorrichtung isolieren Eine Sammelschütte
310 mit Seitenteilen 311, die zur Aufnahme einer Menge Entwicklerstoff geeignet ist, ist an der Halteplatte 312
■'-> montiert, die an der Vorder- und Rückwand des
Entwicklungsgehäuses befestigt ist. Die Sammelschütte wird zusammen mit der Simulatorkammer 300 unter den
sich bewegenden Förderbechern 205 der Fördervorrichtung gehalten, so daß sie den aus jedem Förderbe-
w eher herausfallenden Entwicklerstoff aufnehmen kann.
In Fig. 2 ist die Sammelschütte 310 geger'.ber der Vertikalen derart geneigt dargestellt, daß sie den
fallenden Entwicklerstoff auffängt und in die Simulalorkammer 300 führt.
Die Simulationsvorrichtung 300 (F i g. 6 bis 8) enthält Fotozellen P-I und P-2, die durch das Licht einer Lampe
/MP-1 beeinflußt werden und ihren Widerstand entsprechend der jeweils einwirkenden Lichtstärke
einstellen. Die Fotozelle Pl ist nahe der Lampe LMP-X
f>f> angeordnet und dient zur Kompensation von Änderungen
der Lichtstärke durch Alterung oder Staubansammlung innerhalb der Vorrichtung. Die beiden Fotozellen
P-I und P-2 sind in einer Brückenschaltung angeordnet, so daß ihre Widerstandsänderungen a!s Spannungsän-
t>5 derungen ausgewertet werden können, um damit die
Spannung der Fotozeile P-2 im Hinblick auf die vorgenannten Änderungen kompensieren zu können.
Im Bereich des Lichtstrahls der Lampe LMP-X auf die
Fotozelle P-2 sind zwei elektrisch leitfähige und transparente Elektroden 350 angeordnet, die jeweils in
zwei elektrisch isolierte benachbarte Bereiche 350a und 35OZj geteilt sind, so daß jeder dieser Bereiche auf eine
vorgegebene Polarität aufgeladen werden kann. Als Elektrode eignet sich ein mit Zinnoxid überzogenes
Glas (NESA-Glas). Die transparenten Elektroden sind inv-trhalb der Simulatorkammer 301 mit einer Feder 302
befestigt, durch die sie gegen eine Anlagefläche gedrückt werden. In dieser Lage sind sie zu einem noch
zu beschreibenden Zweck mit einem Dichtungsmittel dicht abschließend befestigt. Die Simulatorkammer
umfaßt ferner einen hohlen und abgedichteten Zuführungsteil mit einer öffnung, durch die der Entwicklerstoff
aus der Sammelschutte 310 eingegeben wird. Diese Öffnung hat eine derartige Größe, daß eine bestimmte
Menge Entwicklerstoff immer während des Betriebes der Entwicklungsvorrichtung 20 in der Sammelschütte
verbleibt. Innerhalb der Simulatorkammer 301 befindet
sich nahe dieser öffnung ein Strömungsteiler 303, der über jede transparente und elektrisch leitfähige
Elektrode 350 einen gleichen Anteil Entwicklerstoff leitet. Der Strömungsteiler 303 ist elektrisch leitfähig
und mit Masse der Maschine verbunden. Dadurch wird die Erzeugung statischer Ladungen auf dem fließenden
Entwicklerstoff verhindert, wodurch die reibungselektrische Bindung zwischen dem Trägerstoff und dem
Tonerpulver beeinträchtigt würde. Es zeigte sich, daß die Erdung des Strömungsteilers 303 die Zuverlässigkeit
der Simulationsvorrichtung 300 verbessert. Ist der Strömungsteiler nicht geerdet, so wird das Tonerpulver
durch die statische Ladung, die sich auf der Oberfläche des Strömungsteilers aufbaut, manchmal fester an dem
Trägerstoff gebunden. Wenn die reibungselektrische Bindungskraft ansteigt, wird weniger Tonerpulver auf
der Elektrodenoberfläch·; abgelagert, wodurch sich eine
falsche Anzeige einer mangelnden Tonerkonzentration in der Entwicklerstoffmischung ergibt. Durch die
Erdung des Strömungsteilers wird die statische Ladung abgeleitet und die reibungselektrische Bindung zwischen
Tonerpulver und Trägerstoff nicht geändert, wenn der Entwicklerstoff über den Strömungsteiler
geleitet wird. Auf diese Weise werden fehlerhafte Signale vermieden. Der Entwicklerstoff gelangt über die
transparenten Elektroden aus der Simulationsvorrichtung heraus durch eine öffnung 304 im Boden der
Kammer 301 und wird in den Entwicklerstoffvorrat innerhalb des Entwicklungsgehäuses 20 zurückgeführt.
Der Zweck der Ausführung der Simulationsvorrichtung als eine abgedichtete Einheit besteht neben der Führung
des Entwicklerstoffes durch die Steueröffnung über die transparenten Elektroden und durch die Austrittsöffnung
darin, eine Ablagerung der mit dem Tonerpulver normalerweise verbundenen Staubatmosphäre innerhalb
des Entwicklungsgehäuses 20 auf den Fotozellen P-X und P-2 oder der Lampe LMP-X zu vermeiden. Ist
die Simulationsvorrichtung in beschriebener Weise aufgebaut, so dient dieselbe Entwicklerstoffmischung,
die über die elektrofotografische Trommel kaskadiert wird, auch zur Kaskadierung über die transparenten
Elektroden, die eine lichtempfindliche Trommel simulieren. Beide Kaskadierungsvorgänge erfolgen auf dieselbe
Weise. Die beiden transparenten und elektrisch leitfähigen Elektroden bestehen aus elektrisch gegeneinander
isolierten benachbarten leitfähigen Flächen 350a und 350fc, wie aus F i g. 7 zu ersehen ist Die mit den
ieitfähigen Flächen 350a und 3506 gebildeten Muster sind auf jeder Elektrode ähnlich, wobei die Bereiche
350a mit der Klemme 15 und die Bereiche 35Od mit der Klemme 10 der in Fig.4b gezeigten elektrischen
Schaltung verbunden sind, die eine Steuerung mit Gleichspannung ermöglicht.
r, Wird bei der in Fig.4b gezeigten Schaltung das
Wechselstromnetz an die Leitung 47 beispielsweise durch Betätigung der Starttaste der automatischen
elektrofotografischen Reproduktionsmaschine (Fig. 1)
angeschaltet, so wird die Wechselspannung mit der
in Diode CR 6 gleichgerichtet und steuert den Rückstellteil
QTA des Rückstell-Inverters QT auf einen hohen
Potentialzustand (logischer Zustand »1« oder einfach »I«), der mit dem Inverter QTB zu einem niedrigen
Potentialzustand invertiert wird (logischer Zustand »0«
r> oder einfach »0«). Dadurch sinkt die Spannung auf der
Rückstelleitung »R« zum niedrigen Zustand (»0«) ab, wodurch die Spannung von der Basis des den Oszillator
synchronisierenden Transistors Q 14 abgeschaltet und dieser gesperrt wird. Ferner sinkt die Spannung am
Flip-Flop-teiler Q6 und am zweiten Flip-Flop-Teiler
Q 5 ab, wodurch an ihnen keine Haltespannung mehr liegt. Die abnehmende Spannung auf der Rückstelleitung
R wirkt sich ferner am Synchronisierungs-Flip-Flop
Q3 aus, wird mit dem »NOR«-Gatter invertiert,
dessen Ausgangssignal durch den Inverter des Flip-Flops ζ)3 wieder invertiert wird und ein Signal geringen
Pegels für den Eingang des NOR-Gatters der Schaltung Q 4 liefert, wodurch ein Signal hohen Pegels für die
Hochspannungs-Schalttransistoren Q15 und Q16 er-
(o zeugt wird. Diese werden leitend und liefern ein Signal geringen Pegels an die Basis der Hochspannungs-Schalttransistoren
Q 17 und Q 18 über den Inverter der Schaltung Q 4, so daß diese Transistoren gesperrt
werden. Die Klemme 10 liegt damit ca. 290 Volt über der
ij Klemme 15, so daß die richtige Polarität der
transparenten Elektroden sichergestellt ist.
Bei Steuerung der Basis des den Oszillator synchronisierenden Transistors Q14 in den Zustand »0« durch
abnehmende Spannung auf der Rückstelleitung R wird dieser Transistor gesperrt, und der Kondensator C5
lädt sich auf eine Spannung auf, die zur Zündung ues Unijunktion-Oszillators Q13 und damit erfolgender
Entladung des Kondensators C5 ausreicht. Dabei bleibt der Oszillator nicht langer leitend, und der Kondensator
beginnt wieder seine Aufladung, wodurch sich ein in F i g. 5 gezeigter pulsierender Signalverlauf am Widerstand
R9 ergibt. Damit wird ein positiver Nadelimpuls dem Inverter QTB des Rückstell-Inverters QT zugeführt,
der einen negativen pulsierenden Signalverlauf
so erzeugt und diesen dem Halteeingang des ersten Flip-Flop-Teilers Q6 zuführt. Dadurch wird dessen
Ausgangssignal vom Zustand »0« zum Zustand »1« umgesteuert, indem es bis zum nächsten negativen
Impuls bleibt, der eine Rückführung in den Zustand »0« bewirkt. Das Ausgangssignal des ersten Flip-Flop-Teilers
Q 6 oder genauer die negativ verlaufende Kante des »0«-Impulses wird dem Halteeingang des zweiten
Flip-Flop-Teilers Q 5 zugeführt, der in derselben Weise wie der Teiler Q 6 arbeitet und sein Ausgangssignal zum
Zustand »1« ändert, bis er den nächsten negativen Impuls des ersten Teilers Q 6 erhält Zu diesem
Zeitpunkt nimmt das Ausgangssignal des Teilers Q 5 wieder den Zustand »0« an. Das Ausgangssignal hohen
Pegels des Flip-Flops Q 5 wird dann dem Nor-Gatter des Hochspannungs-Steuergatters Q 4 zugeführt, und
durch Invertierung ergibt sich ein »0«-!mpu!s für die
Hochspannungs-Schalttransistoren Q15 und Q16, die
gesperrt werden. Da die Transistoren Q\5 und Q\f>
gesperrt sind, liegt der Kollektor des Transistors Q 15
und damit die Klemme 15 auf einem Potential von ca. 290 Volt, zugeführt über die Leitung C, und die Klemme
10 liegt auf Erdpotential durch den Impuls geringen Potentials vom NOR-Gatter, der über den Inverter des
Hochspannungs-Steuergatters Q 4 invertiert wird und einen Impuls hohen Potentials für die Hochspannungs-Schalttransistoren
(?17 und Q18 zu deren Öffnung
liefert. Wie beschrieben, sind die Klemmen 10 und 15 mit jeweils einem elektrisch isolierten Bereich der transparenten
Elektroden verbunden, wodurch bei zyklischem Wechsel der Polarität zwischen den Klemmen das
Tonerpulver zyklisch von den Elektrodenflächen 35Oa angezogen und abgestoßen wird. Die Polarität zwischen
den Klemmen wird laufend umgeschaltet, wobei die Klemme 10 und die Klemme 15 für eine Zeit 290 Volt
bzw. Erdpotential führen, die durch den Unijunktion-Oszillator geringer Frequenz bestimmt ist, der einen
Lade- und Entladungszyklus mit einer Zeitkonstante der Glieder RS und CS erzeugt, die vorzugsweise 2,25
Sekunden beträgt. Die negativ verlaufende Flanke des Signals des Teilers Q5, dargestellt in Fig. 5, liefert ein
Ausgangssignal im Zustand »I« vom NOR-Gatter des Hochspannungs-Steuergatters QA, welches die Basis
der Hochspannungs-Schalttransistoren ζ) 15 und ζ) 16
positiv ansteuert und diese öffnet. Dadurch wird die Klemme 15 auf Erdpotential gelegt. Derselbe Impuls
wird mit dem Inverter des Hochspannungs-Steuergatters Q4 invertiert und sperrt die Hochspannungs-Schalttraiisistoren
ζ) 17 und Q18, wodurch ihre
Kollektoren eine Spannung von ca. 290 Volt führen, die an der Klemme 10 liegt.
Aus F i g. 5 geht hervor, daß die Polarität der an die transparenten und elektrisch leitfähigen Elektroden
gelegten Spannung entsprechend dem Ausgangssignal des Unijunktion-Oszillators Q13 geändert wird. Dieses
Signal gelangt über den Inverter Q7fldes Rückstell-Inverters
Q7 und wird mit dem ersten und zweiten Flip-Flop-Teiler Q6 bzw. Q5 geteilt. Das Ausgangssignal
des Flip-Flop-Teilers Q5 liegt am Hochspannungs-Steuergatter
QA zur Änderung der Polarität der beiden elektrisch isolierten Teile der transparenten Elektrodenplatten,
die mit den Klemmen 10 und 15 verbunden sind. Während die Polarität zwischen den Klemmen 10
und 15 umgeschaltet wird, wird die statische Ladung der transparenten Elektroden geändert, wodurch das
Tonerpulver von den Elektrodenbereichen 350a abwechselnd angezogen und abgestoßen wird.
Wie bereits erwähnt, sind die Elektroden innerhalb der Simulationsvorrichtung 300 angeordnet, welche im
Entwicklungsgehäuse 20 nahe der Sammelschütte 3ilO
befestigt ist Der aus den Förderbechern 205 fallende und gesammelte Entwicklerstoff wird über die Oberfläche
der transparenten Elektroden kaskadiert, tritt durch
den unteren Teil der Simulatorkammer 300 wieder aus und fällt in den Entwicklerstoffvorrat Während der
Kaskadierung über die Elektroden wird ein Pulverbild
auf demjenigen Elektrodenteil erzeugt, der gerade entgegengesetzt der Ladung des Tonerpulvers geladen
ist Da die beiden benachbarten, jedoch elektrisch isolierten Teile einer Elektrode 350 entgegengesetzt
aufgeladen werden, wird das stärkste elektrostatische Feld an den eingeätzten Linien einer jeden Elektrode
(F i g. 7) erzeugt Dadurch erzeugt die dort herrschende Spannung ein dem latenten Bild auf einer lichtempfindlichen
Oberfläche einer elektrofotografischen Trommel analoges Bild, da die Tonerteilchen von dem Bereich
größten Potentialunterschiedes angezogen werden.
Wenn die Polarität der beiden Elektroden umgekehrt wird, wird in dierem Bereich eine Ladung erzeugt, die
die Tonerteilchen abstößt, wodurch das Tonerpulver durch den kontinuierlich kaskadierenden Entwickler-
r, stoff entfernt wird. Dieser Reinigungsvorgang der
Elektrodenoberflächen durch Polaritätsumkehr ist analog der eingangs beschriebenen Reinigung der elektrofotografischen
Trommeloberfläche.
Innerhalb der Simulatorkammer 300 ist eine Fotozel-
Innerhalb der Simulatorkammer 300 ist eine Fotozel-
ID Ie P-2 direkt hinter dem Bereich 350a einer der
transparenten Elektroden 350 angeordnet, so daß das Licht der Lampe LMP-X, die hinter der anderen
Elektrode 350 vorgesehen ist, durch beide Elektroden hindurch auf die Fotozelle P-2 fallen kann, wie aus
Fig.b, 7 und 8 hervorgeht. Wird die Polarität des Bereiches 350a der Elektroden, gesteuert durch d;e
Klemmen 10 und 15, auf die dem Tonerpulve: entgegengesetzte umgeschaltet, so wird das Tonerpulver
von den geätzten Linien der beiden elektrisch
2(i isuiierieii Teile uci Elckiiuucn iinici iidiu ucs Lichtstrahls
angezogen, wodurch der Widerstand der Fotozelle P-2 erhöht wird. Nach einer Halbzykluszeit
von ca. 4,25 Sekunden, die durch den niederfrequenten Unijunktion-Oszillator Q13 und die Flip-Flop-Teiler
(?6 und Q5 bestimmt ist, wird die Polarität umgekehrt und das Tonerpulver aus dem Bereich 350a einer jeden
Elektrode innerhalb des auf die Fotozelle P-2 auftreffenden Lichtes abgestoßen. Gleichzeitig wird die Fläche
der Elektroden durch den kaskadierenden Entwickler-
)o stoff gereinigt. Der Widerstand der Fotozelle P-2 ist in
einer Brückenschaltung angeordnet, wodurch die Widerstandsänderung eine Spannungsänderung ergibt,
so daß ein hoher Widerstand der Fotozelle P-2, die ein dicht getöntes Bild angibt, einen Spannungsanstieg in
is der Brückenschaltung (F i g. 9) zur Folge hat Fällt der
Widerstand der Fotozelle P-2 durch die Tonerabstoßung und Reinigung der Elektrodenflächen ab, so nimmt
auch die Spannung der Brückenschaltung ab. Der zyklische Widerstandswechsel der Fotozelle P-2 erzeugt
einen Signalverlauf an der Brückenschaltung, der sägezahnförmig ist (F i g. 5). Während des ca. 4,25
Sekunden dauernden Halbzyklus »Anzieh, ng« wird Tonerpulver von den Bereichen 350a der transparenten
Elektroden angezogen, so daß sich zusammen mit dem Halbzyklus »Löschung« eine Gesamtzeit von 9 Sekunden
für einen vollständigen Zyklus ergibt. Das Ausgangssignal der Brückenschaltung (Eingangsleitung
2 in Fig.4b) wird der Steuerschaltung zur Einschaltung
des Tonereingabemotors MOT-i zugeführt. Der Anstieg und der Abfall der Ausgangsspannung der
Brückenschaltung durch die zyklische Anziehung und Abstoßung des Tonerpulvers von der Elektrodenoberfläche
wird der Basis des Schwellwert-Transistors Q 19 zugeführt (ein als Schalter arbeitender linearer Verstärker
mit hoher Verstärkung).
Um den Schwellwerttransistor Q19 zu öffnen, muß
die Spannung zwischen der Basis und Erde größer als die Spannung vom Schleifer des Potentiometers R 24
gegen Erde sein. Wird der Widerstand R 24 erhöht, so
M) wird die positive Vorspannung im Emitterkreis erhöht
und die Basisspannung des Transistors Q19 muß ähnlich
erhöht werden, um diesen Vorgang auszugleichen und den Transistor ζ) 19 zu öffnen. Der Schwell wert der
einer bestimmten Bilddichte entspricht kann mit dem Potentiometer R 24 eingestellt werden.
Reicht die der Steuerschaltung über die Leitung 2 zugeführte Spannung der Brückenschaltung (Fig.9)
nicht zur Oberwindung der Emitterspannung des
Transistors Q 19 aus, was eine geringe Tonerkonzentration
anzeigt, so wird der Transistor gesperrt, womit der Schwellwert·Auswertetransistor Q20 gleichfalls gesperrt
bleibi. In diesem Zustand wird am Eingang 3 des Motorgatters Q X ein Signal mit dem Pegel »0« erzeugt.
Dadurch wird am Ausgang des Gatters, das bei Öffnung als NAND-Gatter arbeitet, in den Zustand »1« versetzt,
wenn alle Eingangssignale geringes Potential haben. Am Ende des Halbzyklus »Anziehung« geht der zweite
Flip-Flop-Teiler A 5 vom Zustand »1« in den Zustand m
»0« über, wodurch am Eingang 2 des Motorgatters Q X der Zustand »0« herrscht. Führt der Halteeingang 1 des
Gatters QX den Zustand »0«, so wird das Gatter durchgeschaltet und erzeugt das Ausgangssignal »1«,
welches der Basis des Transistors Q 10 zugeführt wird, r, Dieser wird leitend und schaltet das Relais K-X für den
Tonereingabemotor ein, welches mit seinen Kontakten den Motor MOT-X zur Eingabe von Toner in die
Entwicklerstoffmischung einschaltet. Der Eingabemoior
fviGT-i äiuciiei ca. 2,25 Sekunden lang, diese Zeil lsi
durch das Abschaltesignal am Halteeingang I des Motorgatters Q1 bestimmt, welches durch den
positiven Impuls des Flip-Flop-Teilers Qb zur Sperrung des Motorgatters Q X erzeugt wird.
Während desjenigen Teils des Halbzyklus, in dem das _>i
Tonerpulver von dem Bereich 350a der Elektrodenoberfläche angezogen wird, erhöht sich der Widerstand der
Fotozelle P-2, wodurch ein Anstieg der Ausgangsspannung der Brückenschaltung auftritt, welche der Steuerschaltung
über die Leitung 2 (F: g. 4b) zugeführt wird, κ
Diese Spannungsänderung gelang1, an die Basis des
Schwellwert-Transistors Q 19 und wenn sie größer ist als die Emittervorspannung dieses Transistors (bestimmt
durch das Potentiometer R 24), so wird dieser leitfähig, wodurch die Basis des Schwellwert-Auswerte- ι
transistors Q 20 zum Zustand »0« gelangt und dierer leitfähig wird. Dadurch wird der Eingang 3 des
Motorgatters QX in den Zustand »I« überführt. 1st ausreichend Tonerpulver in der Entwicklerstoffmischung
vorhanden, so verhindert dieses Eingangssigna! hohen Pegels am Motorgatter Q X dessen Durchschaltung,
da nicht alle Eingänge den Zustand »0« führen. Wenn das Tonerpulver im Entwicklerstoff nicht für
einen vorbestimmten Dichtewert zur Entwicklung eines elektrofotografischen Bildes auf der lichtempfindlichen
Trommeloberfläche ausreicht, so reicht die Ausgangsspannung der Brückenschaltung nicht zur Überwindung
der Emittervorspannung des Schwellwerttransistors Q 19 aus, weshalb der Eingang 3 des Motorgatters Q X
im Zustand »0« verbleibt. Bei Koinzidenz des Zustandes μ
»0« am Eingang 2 und des Zustandes am Halteeingang I wird das Motorgatter QX geöffnet und erzeugt ein
Signal hohen Pegels an der Basis des Transistors Q 10, wodurch das Relais K-X eingeschaltet wird. Der
Eingabemotor bleibt eingeschaltet bis das Motorgatter ί durch die Änderung des Ausgangssignals des ersten
Flip-Flop-Teilers QB (am Halteeingang 1) gesperrt wird, wodurch die Tonereingabezeit für diesen Zyklus
beendet ist Zu diesem Zeitpunkt werden die transparenten Elektroden auf eine derartige Polarität umge- t*
schaltet daß das Tonerpulver abgestoßen wird und die Elektrodenoberfläche durch den kaskadierenden Entwicklerstoff
gereinigt wird. Nach ca. 4.25 Sekunden Löschzyklus wird erneut ein Bild auf der Elektrodenoberfläche
erzeugt und das Ausgangssignal der t>;
Brückenschaltung wird der Steuerschaltung wieder zum Vergleich mit der Emitterspannung des Schwellwert-Transistors
Q\9 zugeführt so daß eine erneute Bestimmung durchgeführt werden kann, ob zusätzlichei
Toner in der Entwick'erstoffmischung benötigt wird oder nicht.
Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise setzt sich während des gesamten Betriebes der automalischen
Reproduktionsmaschine und der Erzeug'ing einer
Vielzahl von Kopien fort.
Um eine zu starke Tönung zu vermeiden (Eingabe von zuviel Tonerpulver in den Entwicklerstoff durch
falsche Signale während der Erzeugung einer geringen Anzahl Kopien), ist es wichtig, daß die Polarität der
transparenten Elektroden derart gehalten wird, daß das Tonerpulver während der Ausschaltung der Maschine
angezogen wird. Würden eine oder wenige Kopien während desjenigen Teils des Zyklus erzeugt, in dem auf
eiern Bereich 350a der Elektrode ein Bild erzeug1, wird,
so würde dem Schwellwert-Transistor Q 19 ein falsches Signal zugeführt, da die zur Erzeugung einer richtigen
Dichte vorgesehene Zeit nicht ausreichen würde. Um uiese ungewunie Einschaltung des Eiiiganeinuiurs /u
vermeiden und einen definierten Einsatzpunkt für den Vergleich zu erhalten, wenn die automatische elektrofotografische
Reproduktionsmaschine die durch die Bedienungsperson voreingestellte Anzahl von Kopier
hergestellt hat, oder in jedem Falle, wenn sie ausgeschaltet wird, wird die Leitung 108 der Steuerschaltung
angesteuert. Die dadurch auf dieser Leitung auftretende Wechselspannung wird mit dem Gleichrichter
CR 20 gleichgerichtet und mit dem Kondensator ClO gesiebt, so daß eine positive Spannung im Zustand
»I« am Eingang des Inverters Q24B erzeugt wird, die dem NOR-Gatter Q2B des Synchronisations-Flip-Flops
Q2 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Inverters Q24B wird ferner über den Inverter Q24/4
zur Sperrung der Diode CR 19 verwendet, wodurch der Kondensator C13 einen Ladevorgang mit seiner
Zeitkonstante beginnt. Bei ausreichender Ladung wird der Unijunktion-Transistor Q12 gezündet, so daß ein
positiver Spannungsimpuls oder ein Zustand »1« dem NOR-Gatter Q2A des Syn.hronisations-Flip-Flops Q2
zugeführt wird. Der Ausgangszustand »0« des NOR-Gatters Q2A wird dem NOR-Gatter Q2B des
Synchronisations-Flip-Flops zugeführt.
Das Ausgangssignal »1« des Gatters Q2B v'-d dem
Synchronisations-1" ι Flop Q 3, das noch eingehender
beschrieben wird. dem NOR-Gatter Q2A zugeführt.
Das Signal hohen Pegels am NOR-Gatter Q2A hält dessen Ausgangssignal im Zustand >
>0«, wodurch das Ausgangssignal des NOR-Gatters Q2B\m Zustand
»1« verbleibt. Dieser Zustand wird beibehalten, bis das Ausgangssignal des Inverters (?24ßin den Zustand »K
überführt wird, wodurch das Ausgangssignal des Gatters ζ) 2 S zum Zustand »0« gelangt.
Wie bereits erwähnt, wird das Ausgangssignal »I« des
Gatters Q2B ferner dem Synchronisations-Flip-Flop ζ) 3 zugeführt Mit dem NOR-Gatter des Flip-Flops Q 3
wird dieser Zustand »1« invertiert und mit dem Inverter dieses Flip-Flops wieder in den Zustand »1« überführt.
Dieses Ausgangssignal hohen Pegels wird auf das NOR-Gatter des Hochspannungs-Steuergatters QA
zurückgeführt, dessen Ausgangssignal der 3asis der Hochspannungs-Schalttransistoren Q15 und Q 16 einen
geringen Pegel zuführt. Ferner wird dieses Ausgangssignal mit dem Inverter des Hochspannungs-Steuergatters
Q 4 invertiert und steuert die Basis der Hochspannungs-Schalttransistoren
Q 17 und Q 18 zum Zustand »1«, wodurch diese Transistoren geöffnet werden.
Dadurch erhält die Klemme 10 Erdrjotential. die
Wird der Ausschaltevorgang der Reproduktionsmaschine beendet, so werden die Leitungen 47 und 108
abgeschaltet Die Abschaltung der Leitung 47 ergibt einen Obergang der positiven Spannung am Rückstellteil Q TA des Rückstell-Inverters Q 7 zu einem Zustand
geringen Pegels, wodurch die Rückstelleitung R in den
Zustand »1« gelangt und die Basis des den Oszillator synchronisierenden Transistors Q14 zu dessen Öffnung
angesteuert wird. Dadurch wird der Kondensator C5 entladen und der niederfrequente Unijunktion-Oszillator Q13 gesperrt so daß er kein Ausgangssignal für den
Inverter Q 7B liefert. Beim Obergang der Rückstelleitung R in den Zustand »1« werden die Flip-Flop-Teiler
Q 6 und Q 5 gesperrt, so daß ihr Ausgangssignal in den
Zustand »0« gelangt Der Rückstelleingang des NOR-Gatters des Flip-Flops Q3 ist im Zustand »1«, sein
Ausgangssignal hat gleichfalls den Zustand »1«, wodurch das Ausgangssignal des NOR-Gatters der
Schaltung Q 4 im Zustand »0« gehalten wird und die der Toneranziehung entsprechenden Polaritäten an den
Klemmen 10 und 15 verbleiben. Sobald die Maschine erneut eingeschaltet wird (Anschaltung der Leitung 47),
so wird die Spannung mit dem Inverter Q TA des Rückstell-Inverters QT invertiert, so daß ein Zustand
geringen Pegels auf der Rückstelleitung R erzeugt wird, der den Zustand »1« am NOR-Gatter des Steuergatters
Q 4 beendet, so daß die Steuerschaltung unmittelbar die Elektroden in den Löschungszyklus bringt
Wird die Wechselspannung von der Leitung 108 abgeschaltet, so befindet sich die gleichgerichtete
Spannung (über CR 20) am Inverter P24B im Zustand »0«. Das Ausgangssignal »1« dieses Inverters wird dem
NOR-Gatter <?2ßdes Synchronisations-Flip-Flops Q2
zugeführt und erzeugt ein Ausgangssignal »0« für das NOR-Gatter des Synchronisations-Flip-Flops Q 3 sowie
eine Unterbrechung des Haltesignals vom NOR-Gatter C? 2-4 zum NOR-Gatter Q2B. Das Eingangssignal des
NOR-Gatters der Schaltung Q 3 von der Rückstelleitung R befindet sich im Zustand »1«, wodurch am
Ausgang ein Zustand »0« erzeugt wird, der mit dem Inverter der Schaltung Q 3 invertiert wird und den
Zustand »1« einem der Eingänge des NOR-Gatters des Hochspannungs-Steuergatters Q 4 zuführt. Das Ausgangssignal dieses Gatters ist mit den Hochspannungs-Schalttransistoren Q15, Q16, Q17 und Q18 verbunden,
so daß die Transistoren QXT und Q18 leitend, die
Transistoren Q15 und Q16 gesperrt werden, wodurch
die Klemmen 10 und 15 den Zustand »0« bzw. 290 Volt führen. Die an diesen Klemmen herrschende Spannung
bewirkt, daß die Elektroden sich bei Anschaltung der Leitung 47 in dem richtigen Teil des Auswertezyklus
befinden, d. h. im Zustand »Anziehung«, so daß die Simulationsvorrichtung ihren Betrieb mit dem Abstoßungs-Halbzyklus beginnt. Die Anschaltung der Leitung
47 bringt die Rückstelleitung R in den Zustand »0«, so daß der Zyklus in der vorstehend beschriebenen Weise
beginnt
Auch wenn die vorstehend beschriebene Vorrichtung
die Konzentration des Tonerpulvers im Entwicklerstoff automatisch auswertet und keine diesbezüglichen
Kenntnisse der Bedienungsperson erforderlich sind, kann diese den Entwicklerstoff auch noch stärker mit
Toner versehen, wenn die automatische elektrofotografische Reproduktionsmaschine ein sehr blasses Originalschriftstück reproduzieren soll. Die Bedienungsperson
kann eine hierfür vorgesehene Taste betätigen, wodurch die Leitung 13 mit dem Wechselstromnetz verbunden
wird und für eine feste Zeit von beispielsweise IO Sekunden Tonerpulver in die Entwicklerstoffmischung
eingegeben wird. Bei Betätigung dieser Taste gelangt eine gleichgerichtete Wechselspannung an den Eingang
eines monostabüen 10-Sekunden-Multivibrators, der ein
Ausgangssigna] »1« erzeugt, welches der Basis des Motortransistors QIl zugeführt wird und diesen leitend
macht Dadurch wird das Relais K-I für eine feste Zeit eingeschaltet, die durch die Zeitkonstante des Multivi
brators Q 8 bestimmt ist Am Ende dieser Zeit kehrt der
Multivibrator wieder in seinen stabilen Zustand zurück und erzeugt ein Signal »0* für die Basis des
Motortransistors QW, so daß dieser gesperrt wird Dann kann der vorstehend beschriebene automatische
ι s Betrieb wieder aufgenommen werden.
Die beiden Elektroden 350 sind einander parallel geschaltet und mit der Steuerschaltung verbunden
wodurch die Polarität der einander benachbarter elektrisch isolierten Bereiche 3SOa und 3506 zyklisch
gewechselt wird, so daß der Toner aus dem Entwicklerstoff angezogen und abgestoßen wird. Da die beider
benachbarten Bereiche der Elektroden 350 auf entgegengesetzte Polaritäten geladen werden, wird das
stärkste elektrostatische Feld an den geätzten Linier
auf jeder Elektrode (F i g. 6) erzeugt Daher entwickelt
der Potentialunterschied an diesen Linien ein Bild analog der Wirkung eines latenten Bildes auf dei
lichtempfindlichen Oberfläche einer elektrofotografischen Trommel der automatisch arbeitenden elektrofo-
tografischen Reproduktionsmaschine, wobei also die Tonerteilchen von diesen Bereichen größten Potentialunterschiedes angezogen werden. Wird die Polarität dei
Elektroden umgekehrt, so bildet sich an den geätzter Linien eine Ladung, die die Tonerteilchen abstößt se
daß die Elektroden durch die kontinuierliche Kaskadierung des Entwicklerstoffes über ihre Oberfläche
gereinigt werden können. Diese Reinigung der Elektrodenoberfläche durch Umkehrung der Polarität und
damit der Spannung an den geätzten Linien zwischer
den elektrisch isolierten Bereichen der Elektroden isi
analog der eingangs beschriebenen Reinigung dei lichtempfindlichen Trommel.
Die beiden Elektroden sind derart in der Auswerte
kammer 301 angeordnet, daß der Lichtstrahl der Lampe
LAfP-I direkt durch den Bereich 350a beider Elektroder
fällt. Ist die Ladung des Bereiches 350a entgegengesetzi derjenigen des Tonerpulvers, so wird ein Pulverbild
entwickelt wenn der Entwicklcrstoff über die Elektro
denoberfläche fällt. Wird die Spannung an dei
Elektrode zyklisch umgekehrt, so wird das Tonerpulvei
von der Elektrodenoberfläche im Bereich 350a abgestoßen, und dieser Elektrodenbereich wird durch die
reinigende Wirkung des Entwicklerstoffes bei dei Kaskadierung gereinigt. Auf diese Weise erfolgt eine
periodische Entwicklung eines Tonerbildes sowie dessen Entfernung von der Prüfungsfläche.
Nach einer durch die oben beschriebenen Schaltun gen bestimmten Zeit wird die Dichte des auf den
Bereich 35Od vorhandenen Tonerpulvers mit den
Lichtstrahl der Lampe LWP-I und der Fotozelle PA
geprüft. Wie aus F i g. 9 hervorgeht, ist die Fotozelle Pu
in einer Brückenschaltung angeordnet und kompensier die Fotozelle P-I, wodurch die nicht ausgeglichene
Ausgangsspannung der Brückenschaltung proportion.!
M der Dichte des Toners auf der Klektrodenoberfläche ist
Durch die zyklische Änderung der elektrischen Ladung der Elektroden ergibt sich ein Anstieg und Abfall de;
Ausgangssignals der Brückenschaltung, wodurch eir
sägezahnförmiger Signalverlauf erzeugt wird. Dieses
Signal der Brückenschaltung gelangt dann auf die oben beschriebene Steuerschaltung, wo es einem Schwellwert-Auswerter zur Betätigung des Tonereingabemotors MOT-X zugeführt wird, der weiteren Toner in die
Entwicklerstoffmischung eingibt, wenn die Bilddichte abfällt
Die Erfindung wurde an Hand vorzugsweiser
Ausführungsbeispiele beschrieben, dem Fachmann sind
jedoch zahlreiche Änderungen und äquivalente Ausführungsformen ohne Abweichung vom Grundgedanken
der Erfindung möglich. Ferner kann er zur Anpassung an bestimmte Erfordernisse zahlreiche Weiterbildungen
vornehmen, die insgesamt durch den Grundgedanken der Erfindung umfaßt werden.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Regelung der Tonerkonzentration in elektrophotographischen Entwicklervorrichtungen mit einer durchsichtigen, mit Elektroden
versehenen Unterlagsfläche, über die ein Teil des zur
Entwicklung geförderten Toners fließt, mit einer Steuerschaltung zum periodischen Wechseln der
Polarität der an die Elektroden angelegten Spannung, mit einer die Transmission der Unterlagsfläche
feststellenden photoelektrischen Detektoreinrichtung, die in zeitlicher Abhängigkeit von dem
Wechsel der an die Elektroden angelegten Spannung die von der Detektoreinrichtung erzeugten
Signale an einen Schwellwertdetektor leitet, der bei einem Ansprechen über eine Tonernachfüllvorrichtung die Zugabe einer vorbestimmten Tonermenge
bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit Elektroden (350) versehene Unterlagsflächen als einander gegenüberliegende Flächen einer
trichterförmigen Schütte ausgebildet sind, über die ein Teil des zur Entwicklung geförderten Entwicklers leitbar ist, und daß die photoelektrische
Detektoreinrichtung eine Lichtquelle (LMP-\) und einen photoelektrischen Wandler (P-2) aufweist, die
auf einander gegenüberliegendeTi Seiten der Schütte angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strömungsteiler (303) vorgesehen
ist, der den abgezweigten Teil des für die Entwicklung geförderten Toners in zwei jeweils
über eine der Elektroden (350) fließende Teilströme
teilt
3. Vorrichtung nach Anspruch ? dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler aus einem
elektrisch leitfähigen Stoff besteht und geerdet ist
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8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
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