DE2007242C3

DE2007242C3 - Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Konzentration eines flüssigen Entwicklers

Info

Publication number: DE2007242C3
Application number: DE2007242A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Tokio/Tokyo Hattori
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1969-02-24
Filing date: 1970-02-17
Publication date: 1986-01-09
Also published as: DE2007242A1; DE2007242B2; GB1306431A; US3677222A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Konzentration eines flüssigen t>o Entwicklers in einer elektrofotografischen Vervielfältigungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist in der US-PS 33 69 524 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird das «"> Entwickler-Konzentrat mittels der zweiten Einrichtung in unmittelbarer Nähe der zur Konzentration-Ermittlung dienenden ersten Einrichtung eingeführt, wodurch eine möglichst hohe Ansprechempfindlichkeit erreicht werden soIL Das Rührwerk ist dabei im Vorratsbehälter an einer von der ersten und der zweiten Einrichtung relativ weit entfernten Stelle des Vorratsbehälters angeordnet, womit die Zufuhr von gut durchmischtem Entwickler mit gleichmäßiger Konzentration zur Entwicklungswanne erzielt werden soIL Der bei der Entwicklung gebrauchte Entwickler fließt in einen Bereich des Vorratsbehälters, der von der ersten und der zweiten Einrichtung noch weiter entfernt ist als das Rührwerk. Durch diese räumliche Anordnung der ersten und der zweiten Einrichtung, des Rührwerks sowie des Rücklaufs aus der Entwicklungswanne in dem Vorratsbehälter läßt sich kein optimaler Strömungsumlauf des Entwicklers im Vorratsbehälter und in der Entwicklungswanne erzielen, so daß die Gefahr besteht daß der von dem Rührwerk durchmischte und in die Entwicklungswanne geführte Entwickler eine Konzentration aufweist die weitaus geringer ist als die mittels der ersten Einrichtung ermittelte und mit Hilfe der zweiten Einrichtung auf einem bestimmten Wert gehaltene Konzentration.

In der US-PS 33 61 113 ist eine Vorrichtung zur Konzentrationsregelung beschrieben, die außerhalb eines Vorratsbehälters für den Entwickler angebracht ist und über gesonderte Leitungen mit dem Vorratsbehälter in Verbindung 3teht Dabei wird mit Hilfe einer Pumpe die Konzentrations-Regelvorrichtung mit Entwickler aus dem Vorratsbehälter gespeist während über eine weitere Ausgangsleitung der Pumpe der Entwicklungswanne Entwickler zugeführt wird. Die Pumpe dient damit für zwei völlig gesonderte Eniwickler-Umläufe, nämlich für einen zur Konzentrationsregelung und für einen zur Entwicklung. Damit erfolgt die Messung der Konzentration des Entwicklers verhältnismäßig indirekt so daß daher die Genauigkeit der Messung beschränkt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit der eine gewünschte Entwickler-Konzentration genau eingehalten und schnell herbeigeführt wird und bei dem sichergestellt ist daß die Entwicklungswanne mit regeneriertem Entwickler gespeist wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Mitteln gelöst

Damit erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zunächst mittels der zur Konzentrationsermittlung dienenden ersten Einrichtung die Erfassung der Konzentration an einem definierten Strömungsweg des Entwicklers, so daß eine genaue Erfassung der Konzentration gewährleistet ist Durch die von der ersten Einrichtung gesteuerte zweite Konzentrationsanreicherungs-Einrichtung kann dann sofort in dem abgesonderten Teilbereich des Vorratsbehälters mit dem Rührwerk ein gleichmäßig konzentrierter Entwickler zur Speisung der Entwicklerwanne bereitet werden. Dabei gewährleistet die genaue Definierung des Strömungswegs eine genaue Konzentrationsmessung mittels der ersten Einrichtung und erlaubt zugleich eine genaue Steuerung der zweiten Einrichtung zur Konzentrat-Zufuhr. Mit dem Rührwerk in dem gleichen abgesonderten Teilbereich ist dafür gesorgt, daß homogener Entwickler in der gewünschten Konzentration der Entwicklungswanne zugeführt wird. Damit wird der den Entwicklungsvorlagen entsprechend unterschiedliche Verbrauch an Toner sofort erfaßt und sofort korrigiert.

Mit der im Anspruch 2 gekennzeichneten dritten Einrichtung kann eine genaue Regelung der Ansteuerung der zweiten Einrichtung durch die erste Einrichtung vorgenommen werden. Eine besonders einfache Ausgestaltung der dritten Einrichtung besteht darin, daß eine Regelung bzw. Einstellung der Lichtmenge mittels eines Schlitzes erfolgt

Zur entsprechend der ersten Einrichtung genau dosierten Entwickler-Konzentrat-Zufuhr mittels der zweiten Einrichtung weist diese vorteilhaft einen Kolben und eine Ventilspindel auf, die in Zusammenwirkung eine bestimmte Menge von Entwickler-Konzentrat zuführen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt

F i g. 1 eine teilweise weggebrochene Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Vervielfältigungsmaschine nach dem Naßentwicklungsverfahren,

Fig.2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. I.

F ■ g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie XI-III der Fig-2,

Fig.4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV der F ig. 2,

Fig.5 eine Vorderschnittansicht einer Meßeinrichtung zum Ermitteln der Konzentration der Entwicklerflüssigkeit,

Fig.6 eine Vorderschnittansicht eines Veniils zum so Zuführen konzentrierter Flüssigkeit und

Fig.7 ein Schaltbild einer elektrischen Meßanordnung zum Ermitteln der Konzentration der Entwicklerlösung.

Wie aus F i g. 1 bis 5 ersichtlich, enthält ein Behälter 1 eine Entwicklerlösung 2, die mit einem durch einen Motor 3 betätigten Rührwerk 4 in Form einer Pumpe od. dgl. umgerührt wird. Die umgerührte Entwicklerlösung 2 wird durch ein Rohr 5 in eine im wesentlichen trogförmige Entwicklungswanne 6 gefördert und strömt 4n von dort durch die Auslaßöffnungen 7 der Entwicklungswanne 6 nach unten in den Behälter 1. Der Behälter 1 ist durch eine Trennwand 23 in zwsi Abteile geteilt: ein direkt unterhalb der Entwicklungswanne 6 liegendes Abteil 28 und ein das Rührwerk 4 enthaltendes Abteil 29. Die Trennwand 25 hat Ausnehmungen 26i und 262, durch welche die aus der Entwicklungswanne 6 in das Abteil 28 nach unten strömende Entwicklerlösung 2 zwischen den beiden Abteilen 28 und 29 des Behälters 1 umlaufen kann. Ein Konzentrationsmeßwerk 8 ist, in so der Entwicklerlösung im Behälter 1 vorgesehen, das eine Meßschaltung aufweist, die aus einer Strahlungsquelle L unu auf diese ansprechenden Cadmiumsuifid-Fotowiderständen CkJS, und CdS₂ besteht (F i g. 5). In dem durch die Ausnehmung 26| des Behälters 1 gebildeten Strömungsweg der Entwicklerlösung befindet sich ein Hilfsbehälter 10 für konzentrierte Flüssigkeit Dieser Hilfsbehälter 10 hat einen Speisekanal 9 (F i g. 6), der zum Zuführen einer vorbestimmten Menge konzentrierter Flüssigkeit dient und dessen Innen- bzw. Außenende an einer Ventilspindel 11 befestigte Ventile 12 bzw. 13 aufweist Das offene Innenende des Speisekanals 9 ist normalerweise durch das Ventil 12 geschlossen, das von einer im oberen Abschnitt der Ventilspindel 11 vorgesehenen Feder 18 nach unten gedrückt wird.

F i g. 7 zeigt eine Gleichrichterschaltung, die aus einer Spannungsquelle, einem Transformator Ti, Dioden D\ bis Da und einem Kondensator Q besteht Die Gleichstromausgangsspannung der Gleichrichterschaltung wird an eine Brückenschaltung angelegt die au*· Widerständen R\ und R₂, einem Regelwiderstand A3 und den auf die Strahlungsquelle L ansprechenden Fotowiderstände CdS\ und CdS₂ besteht So lange die Konzentration der Entwicklerlösung 2 im Behälter 1 die erforderliche Höhe hat erreichen gleiche Strahlungsmengen die auf die Strahlungsquelle L ansprechenden Elemente CdSt und CdSi, so daß sich die Brückenschaltung im Gleichgewichtszustand befindet

Sobald jedoch die Konzentration der Entwicklerlösung 2 nach vielen Entwicklungsvorgängen gesunken ist sinkt auch der Widerstandswert des auf die Strahlungsquelle ansprechenden Fotowiderstandes CdS₂- Nun befindet sich die Brückenschaltung nicht mehr im Gleichgewichtszustand. Sie erzeugt eine Ausgangsspannung, die eine aus einem Transistor Tr, einem Transformator 7}, einem Widerstand Rs und einem Kondensator C₂ bestehende Oszillatorschaltung erregt

Die Ausgangsspannung letzterer wild v/iederum dem Gatter eines siliziumgesteuerten Zweirichtungs-Gleichrichters FLS zugeführt der dann einen Kolben 14 betätigt Im vorliegenden Fall wird dieser Kolben 14 z. B. durch einen Mikroschalter MS im Gleichlauf mit dem Betätigungsmechanismus der Vervielfältigungsmaschine intermittierend mit der Ausgangsspannung des Gleichrichters FLSbeaufschlagt

Das linke Ende des Kolbens 14 (F i g. 1) ist mit einem Ende eines Armes 15 verbunden, dessen anderes Ende mittels einer Stange 16 auf solche Weise mit einem Ende eines Armes 17 verbunden ist daß das andere Ende dieses Armes 17 die Bewegung der Ventilspindel 11 steuert Die Bewegung des Kolbens 14 wird also durch den Arm 15 und die Stange 16 auf den Arm 17 übertragen, der seinerseits die Ventilspindel 11 gegen den Widerstand der Feder 18 anhebt Das an der Ventilspindel 11 befestigt·; Ventil schließt dadurch das offene Außenende (das untere Ende) des zum Zuführen einer vorbestimmten Menge konzentrierter Flüssigkeit dienenden Vorratskanals 9, während das Ventil 12 gleichzeitig das geschlossene Innenende (das obere Ende) des Vorratskanals 9 öffnet und dieser «ich somit mit einer vorbestimmten Menge konzentrierter Flüssigkeit füllen kann. Wird aber der Kolben 14 nicht über das Gleichrichterelement FLS betätigt, so wird die Ventilspindel U durch die Feder 18 nach unten gedrückt Dann verschließt das Ventil 12 das offene Innenende des Vorratskanals 9, wogegen die Mündung bzw. das Außenende des Vorratskanals 9 offen ist und die vorbestimmte Menge konzentrierter Flüssigkeit aus dem Vorratskanal 9 in den Behälter 1 abfließen kann. Diese Arbeitsfolge wiederholt sich bei jeder Beaufschlagung bzw. Nicht-beaufschlagung des Kolbens 14, so daß die konzentrierte Flüssigkeit aus dem Vorratskanal 9 bzw. dem Hilfsbehälter 10 in vorbestimmten Mengen dem Behälter 1 zugeführt wird. Darin wird sie durch das Rührwerk 4 in Form einer Pumpe od. dgl. für den Umlauf umgerührt Sobald also die Konzentration der Entwicklerlösung 2 ihre optimale Höhe erreicht, wird diese durch das Konzentrationsmeßwerk 8 ermittslt und die Betätigung des Kolbens 14 unterbrochen.

Das Konzentrationsmeßwerk 8 (Fig.5) weist eine Meßschaltung auf, die aus einer Strahlungsquelle L und zwei auf sie ansprechenden Fotowiderständen CdSi und CdS₂ besteht, welche in einem Gehäuse 20 aus einem durchsichtigen Werkstoff untergebracht sind. Das

Konzentrationsmeßwerk 8 kann durch eine Öffnung 21 der Deckplatte /ι des Behälters 1 eingebaut werden, so daß es in der EntwicKlerlösung im Behälter 1 liegt. Leitungsdrähte führen von den Elementen L, CdS₁ und CdS₂ des Konzentrationsmeßwerkes durch ein Loch 23 im Deckel 22 des Gehäuses 20 hinaus. Der Deckel 22 siut in satter Anlage auf dem Gehäuse 20, so daß der Deckel und das Gehäuse gegenseitig abgedichtet sind und normalerweise keine Entwicklerflüssigkeit in das Gehäuse eindringen kann. Die Elemente L, CdS\ und CdSj sind also vor der Flüssigkeit geschützt Auch der Deckel 22 kann abgenommen werden, wenn man wünscht, die Strahlungsquelle L im Gehäuse 20 auszuwechseln, so daß die Wartung bzw. Instandhaltung der Vorrichtung sehr bequem vor sich geht Eine Einrichtung 24 in Form eines Schlitzes, Filters od. dgl. kann -»um Regeln der Lichtmenge im Lichtweg zwischen der Strahlungsquelle L und dem ihrer Ausstrahlung direkt ausgesetzten Fotowiderstand CdSj vorgesehen sein. Ist diese Einrichtung 24 in Form eines Schlitzes ausgebildet, entfällt das mit der Verwendung eines Filters verbundene, lästige Problem der Lichtdurchlässigkeit. Der Schlitz selbst kann ohns weiteres durch übliche maschinelle Bearbeitung erzeugt werden. Die Verwendung eines Schlitzes 24 führt auch zu dem weiteren Vorteil, daß seine Breite für den erforderlichen Widerstandswert des Fotowiderstandes CdS₂ bei richtiger Konzentration der Entwicklerlösung zweckmäßig gewählt werden kann. Eine Ausnehmung 27 kann zur

ίο Aufnahme der zu messenden Entwicklerlösung in der Bodenwand des Gehäuses 20 vorgesehen und letzteres so angeordnet sein, daß seine Ausnehmung 27 mit den Ausnehmungen 26 ausgerichtet ist bzw. dicht neben diesen Ausnehmungen liegt. Infolgedessen kann die

ι ϊ Entwicklerlösung 2 genügend schnell durch die Ausnehmung strömen, um eine Verschmutzung der Innenumfangsoberfläche der Ausnehmung 27 durch die Entwicklerlösung zu vermeiden. Auf diese Weise läßt sich die Koiizciuraiioii der Emwiekleriüsung äußerst genau

:u feststellen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Konzentration eines flüssigen Entwicklers in einer elektrofotografischen Vervielfältigungsmaschine, welche einen Vorratsbehälter für den Entwickler, eine mit einem Oberlauf über dem Vorratsbehälter angeordnete Entwicklungswanne, eine im Vorratsbehälter angeordnete erste Einrichtung zur Ermittlung der Konzentration des Entwicklers, die bei iu Konzentrationsänderungen ein Signal erzeugt eine mit einer Einmündung in den Vorratsbehälter versehene zweite Einrichtung zum Zuführen konzentrierten Entwicklers in Abhängigkeit des Signals der ersten Einrichtung und ein im Vorratsbehälter is angeordnetes Rührwerk aufweist mit dem der Entwickler aus dem Vorratsbehälter in die Entwickfringswanne gefördert und in Umlauf gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die eiste Einrichtung \"3), die Einmündung (9) der zweiten Einrichtung (iO) und das Rührwerk (4) innerhalb eines durch eine Trennwand (25) abgesonderten Teilbereichs (29) des Vorratsbehälters (1) angeordnet sind, wobei die erste Einrichtung (8) in einem durch eine Öffnung (26₂) in der Trennwand & definierten Strömungsweg des Entwicklers liegt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (8) zum Ermitteln der Konzentration des Entwicklers eine Meßanordnung aufweist, die aus einer Strahlungsquelle (L) und » aus auf deren Ausstrahlung ansprechenden Elementen (CdS₁ bzw. CdS₂) besteht wobei eines dieser Elemente auf der einen Seite tier Strahlungsquelle (L) angeordnet ist und der Entwickler zwischen der Strahlungsquelle (L) und dem Element strömt ^i:> während das andere Element auf der anderen Seite der Strahlungsquelle (L) angeordnet ist und eine dritte Einrichtung (24) zum Regeln bzw. Einstellen der Lichtmenge zwischen der Strahlungsquelle (L) und dem Element angeordnet ist 4»

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die dritte Einrichtung zum Regeln bzw. Einstellen der Lichtmenge ein Schlitz (24) ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung 4■, (10 bis 17) zum Zuführen konzentrierten Entwicklers einen Kolben (14) und eine Ventilspindel (11) aufweist, die in Abhängigkeit von dem Signal der ersten Einrichtung (8) betätigbar sind, wodurch zwei in einem Vorratskanal (9) zum Zuführen einer vorbestimmten Menge konzentrierten Entwicklers angeordnete Ventile (12 bzw. 13) umschaltbar sind und dem Behälter (1) konzentrierter Entwickler zuführbar ist

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