DE1900151C3 - Vorrichtung zur Regelung der Tonerkonzentration in elektrophotographischen Entwicklervorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Tonerkonzentration in elektrophotographischen Ep.twicklervorrichtungen 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.

Beim elektrophotographischen Kopierverfahren wird ein aus einer Schicht eines photoleitfähigen Stoffes bestehendes und auf oiner 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 Lichtmenge entladen, wodurch ein latentes Ladungsbild auf ihr entsteht.

Die Bildentwicklung erfolgt mit Entwicklerstoffen, die aus einer Mischung eines Toners und eines körnigen Trägerstoffes 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 beispielsweise 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

2^ 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

jo 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

J5 sowie unerwünschte Tonerablagerungen in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen bzw. den Hintergrundflächen auf, so daß sich Kopien mit schlechtem Kontrast und fleckigen Bildflächen sowie schlechter Auflösung ergeben. Ferner kann, wenn eine zu große Tonermenge vorhanden ist, der Toner in das Kopiergerät gelangen und dort beispielsweise das optische System oder andere Bauelemente verschmutzen. Ferner erfordert eine zu große Tonermenge ein häufiges Auswechseln von Filtertiiten und Reinigungsbürsten.

4^r> Um die erforderliche, richtige Menge an verbrauchtem Toner automatisch nachfüllen zu können, ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art entwickelt worden. Diere Vorrichtung ist in der BE-PS 6 99 115 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung ist zur Regelung

w der Tonerkonzentration eine durchsichtige Platte vorgesehen, auf der im Abstand zueinander Elektroden angeordnet sind, über die ein Teil für die Entwicklung eines 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-

W) wandler besiehende 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

^h<i betätigt, mit deren Hilfe eine vorbestimmte zusätzliche Menge an Toner in die Entwicklungsvorrichtung 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, das 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, oder sich auf zum Schütze dieser Vorrichtungen 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 Mängel und Fehlerquellen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, 21) daß sie störungsfreier arbeitet

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß 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 w 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 Photowandler 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 der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf zwei Meßwerte. Die Möglichkeit von Fehlfunktionen kann dadurch erheblich verringert werden. Die insgesamt dazu benötigte Vorrichtung weist einen äußerst einfachen Aufbau auf. "so

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt «

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 wi Entwicklungsvorrichtung des in F i g. 1 gezeigten Kopiergerätes, wobei einzelne Teile zur besseren Darstellung der Vorrichtung nach der Erfindung gebrochen angegeben sind,

F i g. 3 ein Blockschaltbild der Steuerschaltung für die hi> Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 4a und 4b Schaltbilder für die Stromversorgung und die logische Schaltung,

F i g. 5 ein Zeitdiagramm für die Funktionsabläufe der in den F i g. 4a und 4b angegebenen Schaltungen,

Fig. 6 eine Darstellung im größeren Maßstab der Kammer und der Elekt roden zur Tonermessung,

F i g. 7 eine Schnittbilddarstellung längs der Linie 7-7 der F i g. 6,

Fig. 8 eine Schnittbilddarstellung längs der Linie 8-8 der F i g. 6 und

Fig.9 die elektrische Schaltung einer Simulationsvorrichtung.

In F i g. 1 ist die Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung in einem automatisch arbeitenden, elektrofotografischen Kopiergerät dargestellt. Es wird jedoch darauf hingeweisen, daß die Verwendung der Erfindung nicht auf derartige Geräte beschränkt ist.

Das in Fig. 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 elektrofotografischer 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 Aufzeichnungsmateriais 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 Aufzeichnungsmaterials 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. 1 und 2 ist auch die Entwicklungsvorrichtung dargestellt, mit der das latente Ladungsbild auf dem auf einer Trommel angeordneten Aufzeichnungsmaterial entwickelt wird. Diese Entwicklungsvorrichtung 20 bringt den Toner auf das auf der Aufzeichnungstrommel vorhandene latente Ladungsbild, um dieses zu entwickeln. Innerhalb dieses Entwicklungägehäuses befindet sich ein Becherförderer 210, der zum Transport des Entwicklerstoffes in den oberen Teil des Entwicklungsgehäuses dient, von wo aus er über die Schütte 216 auf die Aufzeichnungstrommel kaskadiert wird. Bei dieser Kaskadierung werden die Tonerteilchen aus dem Entw:;klerstoff elektrostatisch abgezogen und vom latenten Ladungsbild gebunden, wonach der restliche Entwicklerstoff vom Trommelumfang abfällt und mit den Führungsplatten 217 in den unteren Bereich des Entwicklungsgehäuses befördert wird. Die während des

Entwicklungsvorganges 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 "ntwicklungsgehäuse 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.

Der Becherförderer 210 dient zum Transport des Entwicklerstoffes aus dem unteren Vorratsbereich in den oberen Bereich des Entwicklungsgehäuses, von wo er über die elektrofotografische Trommel kaskadiert 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 beispielsweise 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 Entwicklerstoffmiscnung über die eiekirofoiografiicne 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 Falle ist er ein rechteckförmiger offener Kasten mit senkrechten Seitenwänden. Die Oberkanten der Wandungen sind nach außen gebogen und bilder, horizontale Flansche, mit denen der Kasten an der Unterseite der Abdeckung 201 des Entwicklungsgehäuses beispielsweise durch Schweißen befestigt ist. Die öffnung in der Abdeckung 201 des Entwicklungsgehäuses 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.

Der Boden des Trichterkastens ist mit einer Eingabeplatte 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 Austrittsschlitzen für das Tonerpulver. Beim Betrieb der Tonereingabevorrichtung befindet sich eine Tonervorratsmenge innerhalb des Trichters. Durch Wechselbewegung der Eingabeplatte wird eine bestimmte Menge Tonerpulver durch die Schlitze treten und von dort aus 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 Eingabeplatte wird mit einem Exzenter erzeugt, der auf einer Achse 118 sitzt, welche auf einen gegabelten Arm an der Eingabeplatte einwirkt.

Die vorstehende Erläuterung der Tonereingabevorrichtung 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 F i g. 2 bis 9 dargestellte automatisch arbeitende Vorrichtung, mit der der Eingabemotor MOT-I entsprechend der Dichte eines Tonerbildes gesteuert wird, das auf einer Simulationsvorrichtung 300 erzeugt wird.

Die Simulationsvorrichtung für eine elektrofotografische 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 Förderbecher herausfallenden Entwicklerstoff aufnehmen kann. In Fig.2 ist die Sammelschütte 310 gegenüber der Vertikalen derart geneigt dsrgesteüt, daß sie den fallenden Entwicklerstoff auffängt und in die Simulatorkammer 300 führt-

Die Simulationsvorrichtung 300 (F i g. 6 bis 8) enthält Fotozellen P-I und P-Z die durch das Licht einer Lampe /MP-I beeinflußt werden und ihren Widerstand entsprechend der jeweils einwirkenden Lichtstärke einstellen. Die Fotozelle Pl ist nahe der Lampe LMP-X 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 als Spannungsän- - derungen ausgewertet werden können, um damit die Spannung der Fotozelle P-2 im Hinblick auf die vorgenannten Änderungen kompensieren zu können. !m Bereich des Lichtstrahls der Lampe LMPi auf die

Fotozelle P-2 sind zwei elektrisch leitfähige und transparente Elektroden 350 angeordnet, die jeweils in zwei elektrisch isolierte benachbarte Bereiche 350a und 350ό geteilt sind, so daß jeder dieser Bereiche auf eine vorgegebene Polarität aufgeladen werden kann. Als Elektrode eignet sich ein mit Zinnoxid überzogenes Glas (N ESA-Glas). Die transparenten Elektroden sind innerhalb der Simulatorkammer 301 mit einer Feder 302 befestigt, durch die sie gegen eine Anlagefläche gedrückt werden. In dieser Lage sind sie zu einem noch in 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 Sammelschütte 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 «ι 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 is der Elektrodenoberfläche 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 zwisehen 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 so 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-I 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 w> 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 *>5 35Oa und 350f>, wie aus F i g. 7 zu ersehen ist Die mit den leitfähigen Flächen 350a und 350fc gebildeten Muster sind auf jeder Elektrode ähnlich, wobei die Bereiche 350a mit der Klemme 15 und die Bereiche 350b mit der Klemme 10 der in Fig.4b gezeigten elektrischen Schaltung verbunden sind, die eine Steuerung mit Gleichspannung ermöglicht.

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 Diode CR 6 gleichgerichtet und steuert den Rückstellteil QTA des Rückstell-Inverters QT auf einen hohen Potentialzustand (logischer Zustand »1« oder einfach »1«), der mit dem Inverter QTB zu einem niedrigen Potentialzustand invertiert wird (logischer Zustand »0« 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 Q14 abgeschaltet und dieser gesperrt wird. Ferner sinkt die Spannung am Flip-Flop-Teiler Q6 und am zweiten Flip-Flop-Teiler Q5 ab, wodurch an ihnen keine Haltespannung mehr liegt. Die abnehmende Spannung auf der Rückstelleitung R wirkt sich ferner am Synchronisierungs-Flip-Flop Qi aus, wird mit dem »NOR«-Gatter invertiert, dessen Ausgangssignal durch den Inverter des Flip-Flops Q 3 wieder invertiert wird und ein Signal geringen Pegels für den Eingang des NOR-Gatters der Schaltung (?4 liefert, wodurch ein Signal hohen Pegels für die Hochspannungs-Schalttransistoren ζ) 15 und (?16 erzeugt wird. Diese werden leitend und liefern ein Signal geringen Pegels an die Basis der Hochspannungs-Schalttransistoren Q17 und Q18 über den Inverter der Schaltung Q 4, so daß diese Transistoren gesperrt werden. Die Klemme 10 liegt damit ca. 290 Volt über der Klemme 15, so daß die richtige Polarität der transparenten Elektroden sichergestellt ist.

Bei Steuerung der Basis des den Oszillator synchronisierenden Transistors (?14 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 des Unijunktion-Oszillators Q13 und damit erfolgender Entladung des Kondensators C5 ausreicht Dabei bleibt der Oszillator nicht länger leitend, und der Kondensator beginnt wieder seine Aufladung, wodurch sich ein in F i g. 5 gezeigter pulsierender Signalverlauf am Widerstand R 9 ergibt. Damit wird ein positiver Nadelimpuls dem Inverter QTB des Rückstell-Inverters QT zugeführt der einen negativen pulsierenden Signalverlauf erzeugt und diesen dem Halteeingang des ersten Flip-Flop-Teilers QS 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% oder genauer die negativ verlaufende Kante des »Ow-Impulses wird dem Halteeingang des zweiten Flip-Flop-Teilers QS 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 QA zugeführt, und durch Invertierung ergibt sich ein »0«-Impuls für die Hochspannungs-Schalttransistoren Q15 und Q16, die gesperrt werden. Da die Transistoren Q15 und (?16

ίο

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 QA invertiert wird und einen Impuls hohen Potentials für die Hochspannungs-Schalttransistoren Q17 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 350a 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 C5 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 »1« vom NOR-Gatter des Hochspannungs-Steuergatters QA, welches die Basis der Hochspannungs-Schalttransistoren Q15 und Q16 positiv ansteuert und diese öffnet. Dadurch wird die Klemme 15 auf Erdpotential gelegt. Derselbe Impuls ¹ wird mit dem Inverter des Hochspannungs-Steuergatters QA invertiert und sperrt die Hochspannungs-Schalttransistoren Q YJ und ζ) 18, 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-Oszillaiors Q13 geändert wird. Dieses Signal gelangt über den Inverter Q7Bats Rückstell-Inverters Q7 und wird mit dem ersten und zweiten Flip-Flop-Teiler Q 6 bzw. Q 5 geteilt. Das Ausgangssignal des Flip-Flop-Teilers Q 5 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 35Oa abwechselnd angezogen und abgestoßen wird.

Wie bereits erwähnt, sind die Elektroden innerhalb der Simulationsvorrichtung 300 angeordnet, welche im Entwicklungsgehäuse 20 nahe der Sammelschütte 310 befestigt ist. Der aus den Förderbechern 205 fallende und gesammelte Entwickierstoff 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 Elekt-oden 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 diesem Bereich eine Ladung erzeugt, die die Tonerteilchen abstößt, wodurch das Tonerpu'ver durch den kontinuierlich kaskadierenden Entwicklerstoff entfernt wird. Dieser Reinigungsvorgang der Elektrodenoberflächen durch Polaritätsumkehr ist analog der eingangs beschriebenen Reinigung der elektrofotografischen Trommeloberfläche.

Innerhalb der Simulatorkammer 300 ist eine Fotozel-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.6, 7 und 8 hervorgeht. Wird die Polarität des Bereiches 350a der Elektroden, gesteuert durch die Klemmen 10 und 15, auf die dem Tonerpulver entgegengesetzte umgeschaltet, so wird das Tonerpulver von den geätzten Linien der beiden elektrisch isolierten Teile der Elektroden innerhalb des 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 Entwicklerstoff 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 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 »Anziehung« 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 F i g. 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 Scuwciiwert-Träiisistors ν »3 zugeführt (ein als Schalter arbeitender linearer Verstärker mit hoher Verstärkung).

Um den Schwellwerttransistor ζ) 19 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 wird die positive Vorspannung im Emitterkreis erhöht, und die Basisspannung des Transistors Q19 muß ähnlich erhöht werden, um diesen Vorgang auszugleichen und den Transistor Q19 zu öffnen. Der Schwellwert, 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

19 OO 151

Transistors Q 19 aus, was eine geringe Tonerkonzentration anzeigt, so wird der Transistor gesperrt, womit der Schwellwert-Auswertetransistor Q 20 gleichfalls gesperrt bleibt. In diesem Zustand wird am Eingang 3 des Motorgatten. Q1 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 AS vom Zustand »1« in den Zustand «0« über, wodurch am Eingang 2 des Motorgatters Q X der Zustand »0« herrscht. Führt der Halteeingang 1 des Gatters Q1 den Zustand »0«, so wird das Gatter durchgeschaltet und erzeugt das Ausgangssignal »1«, welches der Basis des Transistors Q10 zugeführt wird. Dieser wird leitend und schaltet das Relais K-1 für den Tonereingabemotor ein, weiches mit seinen Kontakten den Motor MOT-X zur Eingabe von Toner in die Entwicklerstoffmischung einschaltet. Der Eingabemotor MOTX arbeitet ca. 2,25 Sekunden lang, diese Zeit ist durch das Abschaltesignal am Halteeingang 1 des Motorgatten; Q X bestimmt, welches durch den positiven Impuls des Flip-Flop-Teilers Q6 zur Sperrung des Motorgatters Q X erzeugt wird.

Während desjenigen Teils des Halbzyklus, in dem das 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 i g. 4b) zugeführt wird. Diese Spannungsänderung gelangt an die Basis des Schwellwert-Transistors Q19 und wenn sie größer ist als die Emr.tervorspannung dieses Transistors (bestimmt durch das Potentiometer R 24), so wird dieser leitfähig, wodurch die Basis des Seh-wellwet l-Auswettetransistors Q20 zum Zustand »0« gelangt und dieser leitfähig wird. Dadurch wird der Eingang 3 des Motorgatters QX in den Zustand »1« überführt. Ist ausreichend Tonerpulver in der Entwicklerstoffmischung vorhanden, so verhindert dieses Eingangssignal hohen Pegels am Motorgatter Q1 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 Q19 aus, weshalb der Eingang 3 des Motorgatters Q X im Zustand »0« verbleibt Bei Koinzidenz des Zustandes »0« am Eingang 2 und des Zustandes am Halteeingang 1 wird das Motorgatter QX geöffnet und erzeugt ein Signa! hoher. Pegels an der Basis des Transistors Q10, wodurch das Relais K-\ eingeschaltet wird. Der Eingabemotor bleibt eingeschaltet bis das Motorgatter durch die Änderung des Ausgangssignals des ersten Flip-Flop-Teilers Qf> (am Halteeingang 1) gesperrt wird, wodurch die Tonereingabezeit für diesen Zyklus beendet ist Zu diesem Zeitpunkt werden die transparenten Elektroden auf eine derartige Polarität umgeschaltet daß das Tonerpulver abgestoßen wird und die Eiektrodenoberfläche durch den kaskadierenden Entwicklerstoff gereinigt wird. Nach ca. 4,25 Sekunden Löschzyklus wird erneut ein Bild auf der Elektrodenoberfläche erzeugt und das Ausgangssignai der Brückenschaltung wird der Steuerschaltung wieder zum Vergleich mit der Emitterspannung des Schwellwert-Transistors QX9 zugeführt, so daß eine erneute

Bestimmung durchgeführt werden kann, ob zusätzlicher Toner in der Entwicklerstoffmischung benötigt wird oder nicht.

Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise setzt sich während des gesamten Betriebes der automatischen Reproduktionsmaschine und der Erzeugung 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. Wurden eine oder wenige Kopien während desjenigen Teils des Zyklus erzeugt, in dem auf dem Bereich 350a der Elektrode ein Bild erzeugt wird, so würde dem Schweiiwert-Trärisisiur Q13 ein falsches Signal zugeführt, da die zur Erzeugung einer richtigen Dichte vorgesehene Zeit nicht ausreichen würde. Um diese ungewollte Einschaltung des Eingabemotors zu vermeiden und einen definierten Einsatzpunkt für den Vergleich zu erhalten, wenn die automatische elektrofotografische Reproduktionsmaschine die durch die Bedienungsperson voreingestellte Anzahl von Kopien 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 C10 gesiebt, so daß eine positive Spannung im Zustand »1« am Eingang des Inverters Q24B erzeugt wird, die dem NOR-Gatter Q2B des Synchronisations-Flip-Flops Q 2 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 Unijunktiontransistor Q12 gezündet, so daß ein positiver Spannungsimpuls oder ein Zustand »1« dem NOR-Gatter Q2A des Synchronisations-Flip-Flops Q 2 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 wird dem Synchronisations-Flip-Flop Q3, das noch eingehender beschrieben wird, und dem NOR-Gatter Q 2.4 zugeführt. Das Signal hohen Pegels am NOR-Gatter Q 2A hält dessen Ausgangssignal im Zustand »0«, wodurch das Ausgangssignal des NOR-Gatters Q 25 im Zustand »1« verbleibt Dieser Zustand wird beibehalten, bis das Ausgangssignal des Inverters Q24B'm den Zustand »1« überführt wird, wodurch das Ausgangssignal des Gatters Q2B zum Zustand »0« gelangt:

Wie bereits erwähnt wird das Ausgangssignal»1« des Gatters Q2B ferner dem Synchronisations-Flip-Flop Q 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 Q 4 zurückgeführt, dessen Ausgangssignal der Basis der Hochspannungs-Schalttransistoren Q15 und Q16 einen geringen Pegel zuführt. Ferner wird dieses Ausgangssignal mit dem Inverter des Hochspannungs-Steuergaiters QA invertiert und steuert die Basis der Hochspannungs-Schalttransistoren QM und QM zum Zustard »1«, wodurch diese Transistoren geöffnet werden Dadurch erhält die Klemme 10 Erdpoter.tia!. die

Klemme IS ca. 290 VoIl

Wird der Ausschaltevorgang der Reproduktionsmaschine beendet, so wei ien die Leitungen 47 und 108 abgeschaltet Die Abschaltung der Leitung 47 ergibt einen Übergang der positiven Spannung am Rückstell- ϊ tei! Q7A des Rückstell-lnverters 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 CS ι ο entladen und der niederfrequente Unijunktion-Oszillator Q13 gesperrt, so daß er kein Ausgangssignal für den Inverter Q7ß liefert Beim Übergang der Rückstelleitung R in den Zustand »1« werden die Flip-Flop-Teiler Q 6 und QS gesperrt, so daß ihr Ausgangssignal in den ι'. 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 :i> 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 Q7A des Rückstell-lnverters Q 7 invertiert so daß ein Zustand r> 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 n> abgeschaltet, so befindet sich die gleichgerichtete Spannung (über CR 20) am Inverter P24ß im Zustand »0«. Das Ausgangssignal »1« dieses Inverters wird dem NOR-Gauer Q2ßdes Synchronisations-Flip-Flops Q 2 zugeführt und erzeugt ein Ausgangssignal »0« für das r> NOR-Gatter des Synchronisations-Flip-Flops Q 3 sowie eine Unterbrechung des Haltesignals vom NOR-Gatter Q2A zum NOR-Gatter Q2ß. Das Eingangssignal des NOR-Gatters der Schaltung Q 3 von der Rückstelleitung R befindet sich im Zustand »1«, wodurch am 4» 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- 4^r> Schalttransistoren Q15, Q 16, Q 17 und Q18 verbunden, so daß die Transistoren Q17 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 so 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 ss 47 bringt die Rückstelleitung R in den Zustand »0«, so daß der Zyklus in r!er vorstehend beschriebenen Weise beginnt.

Auch wenn die vorstehend beschriebene Vorrichtung die Konzentration des Tonerpulvers im Entwicklerstoff w 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 Original- *s schriftstück 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 10 Sekunden Tonerpulver in die Entwicklerstoffmischung eingegeben wird. Bei Betätigung dieser Taste gelang eine gleichgerichtete Wechselspannung an den Eingang eines monostabilen 10-Sekunden-Multivibrators, der ein Ausgangssignal »1« erzeugt, welches der Basis des Motortransistors QIl zugeführt wird und diesen leitend macht Dadurch wird das Relais K-X für eine feste Zei eingeschaltet, die durch die Zeitkonstante des Multivi bra tors 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 de: Motortransistors QIl, so daß dieser gesperrt wird. Dann kann der vorstehend beschriebene automatische Betrieb wieder aufgenommen werden.

Die beiden Elektroden 350 sind einander parallel geschaltet und mit der Steuerschaltung verbunden, wodurch die Polarität der einander benachbarten elektrisch isolierten Bereiche 350a und 350b zyklisch gewechselt wird, so daß der Toner aus dem Entwicklerstoff angezogen und abgestoßen wird. Da die beiden benachbarten Bereiche der Elektroden 350 auf entge gengesetzte Polaritäten geladen werden, wird das stärkste elektrostatische Feld an den geätzten Linien auf jeder Elektrode (F i g. 6) erzeugt. Daher entwickel der Potentialunterschied an diesen Linien ein Bild analog der Wirkung eines latenten Bildes auf der lichtempfindlichen Oberfläche einer elektrofotografi sehen Trommel der automatisch arbeitenden elektrofo tografischen Reproduktionsmaschine, wobei also die Tonerteilchen von diesen Bereichen größten Potential Unterschiedes angezogen werden. Wird die Polarität der Elektroden umgekehrt, so bildet sich an den geätzten Linien eine Ladung, die die Tonerteilchen abstößt, so daß die Elektroden durch die kontinuierliche Kaskadie rung des Entwicklerstoffes über ihre Oberfläche gereinigt werden können. Diese Reinigung der Elektro denoberfläche durch Umkehrung der Polarität und damit der Spannung an den geätzten Linien zwischen den elektrisch isolierten Bereichen der Elektroden is analog der eingangs beschriebenen Reinigung det lichtempfindlichen Trommel.

Die beiden Elektroden sind derart in der Auswerte kammer 301 angeordnet, daß der Lichtstrahl der Lampe LMP-X direkt durch den Bereich 350a beider Elektroden fällt. Ist die Ladung des Bereiches 350a entgegengesctz derjenigen des Tonerpulvers, so wird ein Pulverbilc entwickelt, wenn der Entwicklerstoff über die Elektro denoberfläche fällt. Wird die Spannung an de Elektrode zyklisch umgekehrt, so wird das Tonerpulve von der Elektrodenoberfläche im Bereich 350a abgesto Ben, und dieser Elektrodenbereich wird durch di< reinigende Wirkung des Entwicklerstoffes bei de Kaskadierung gereinigt. Auf diese Weise erfolgt eim 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 350a vorhandenen Tonerpulvers mit den Lichtstrahl der Lampe LMP-X und der Fotozelle P-. geprüft. Wie aus F i g. 9 hervorgeht, ist die Fotozelle P-. in einer Brückenschaltung angeordnet und kompensier die Fotozelle P-I, wodurch die nicht ausgeglichen Ausgangsspannung der Brückenschaltung proportiona der Dichte des Toners auf der Elektrodenoberfläche is Durch die zyklische Änderung der elektrischen Ladunf der Elektroden ergibt sich ein Anstieg und Abfall de Ausgangssignals der Brückenschaltung, wodurch eit

sägezahnformiger 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 Ausführupgsformen 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.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

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 gegenüberliegenden 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 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler aus einem elektrisch leitfähigen Stoff besteht und geerdet ist.