DE2926240A1

DE2926240A1 - Vorrichtung zur messung und steuerung der tonerkonzentration

Info

Publication number: DE2926240A1
Application number: DE19792926240
Authority: DE
Inventors: Piet Maria Josef Extra; Taco Hendrik Johannes V Honert; Jacobus Van Lieshout
Original assignee: Oce Nederland BV
Current assignee: Canon Production Printing Netherlands BV
Priority date: 1978-08-14
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1980-03-06
Also published as: FR2433783A1; GB2027368B; JPS5528092A; US4265997A; DE2926240C2; GB2027368A; FR2433783B3; NL7808419A; JPS6333150B2

Description

Antne!der: Oce-Nederland B.*V., St. Urbanusweg 102, Venlo/Holland

Vorrichtung zur Messung und Steuerung der Tonerkonzentration

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung und Steuerung der Tonerkonzentration in einem Zwe!komponentenentwickler für die Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder.

Es ist bereits eine Entwicklungsvorrichtung bekannt (DE-OS 27 18 319), die einen Vorratsbehälter für Entwicklerpulver und eine rotierende magnetische Walze für die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bilds enthält, das auf einem Träger entlang einer Bahn bewegt wird, die tangential zu der Walze verläuft. Der Zweikomponentenentwickler besteht aus Tonerteilchen und magnetisierbaren Trägerteilchen. Bei der bekannten Entwicklungsvorrichtung ist eine Einrichtung zur Messung und Steuerung der Tonerkonzentration in dem Zweikomponentenentwickler vorgesehen, wobei die Tonerkonzentration optisch in der Entwicklerbürste gemessen wird, welche Bürste auf der magnetischen Entwicklungswalze unmittelbar hinter der Entwicklungszone gebildet wird. Wenn die Konzentration sich ändert,

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ORIGINAL INSPECTED

gibt die optische Meßeinrichtung ein Signal an eine Steuerschaltung zum nachfüllen von Entwicklerpulver ab, bevor dieses in den. Vorratsbehälter zurücktransportiert wird. Es wurde jedoch festgestellt,, daß selbst bei verwendung einer derartigen Einrichtung znx Messung und Steuerung oft noch unannehmbare Schwankungen der Tonerkonzentration auftreten. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, derartige Änderungen der Tonerkonzentration möglichst weitgehend zu vermeiden.

Gemäß dar Erfindung wird eine vorrichtung zur Messung und Steuerung der Tone !-konzentrat ion in einem Zweikomponentenentwickler für die Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder vorgesehen, bei der die Tonerkonzentration in der Entwicklungsbürste optisch unmittelbar hinter der Entwicklungszone gemessen wird, "and bei der eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine in< wesentlichen konstante Dicke der Entwicklungsbürste aufrecht zv. erhalten, -wenn die Bürste an der optischen Meßeinrichtung vorbeibewegt wird.

Geeignete optische Meßeinrichtungen und Steuereinrichtunger sine! an sich bekannt (DE-OS 27 18 319) . Die Messung beruht auf einam ui ierschiedlichen Reflexionsvermögen der an der optischen Meßeinrichtung vorbeibewegten Entwicklungsbürste. Tonerteilchen und Trägerteilchen besitzen ein unterschiedliches Reflexionsvermögen, so daß das Reflexionsvermögen des aus bei- ■&-■-■·:: Te liehe .na r ten bestehenden Entwicklerpulvers von dem Anteil der vorhandenen Tonerteilchen und Trägerteilchen abhängt. Ferner wurde Iestgescel.lt, daß das Reflexionsvermögen nicht nur von des Mischungsverhältnis von Tonerteilchen und Trägerteilchen abhängt, sondern auch durch von der Menge des zugeführten Ert-wieklars beeinflußt wird, also von der Dicke der Entwicklungsbürste, Gemäß der Erfindung wird diese Dicke an der Stelle praktisch konstant gehalten, an der die Bürste an dem optischen Meßfühler vorbailäuft. Dadurch kann die Steuerung der Tonerkonzentration derart verbessert werden, daß Schwankungen der Tonerkon^eηtration solche Toleranzgrenzen nicht überschreiten, die für d~s System zulässig sind.

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Im folgenden soll die Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Dicke der Entwicklungsbürste als Bürstenstabilisator bezeichnet werden.

Ferner wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder geschaffen, welche eine derartige Einrichtung zur Messung und Steuerung enthält. Diese Vorrichtung enthält einen Vorratsbehälter für Entwicklerpulver und eine drehbare magnetische Walze für die Entwicklung eines elektrostatischen Bilds auf einem Träger, der entlang einer im wesentlichen tangential zu der Walze verlaufenden Bahn bewegt wird. Es findet ein Zweikomponentenentwickler Verwendung, der aus Tonerteilchen und magnetisierbar η Trägerteilchen besteht. Die Vorrichtung enthält eine Einrichtung zur optischen Messung der Tonerkonzentration in der Entwicklungsbürste unmittelbar hinter der Entwicklung sz one, welche Bürste auf der Entwicklungswalze gebildet wird. Die Einrichtung arbeitet mit einer Steuerschaltung zusammen, die ein Signal an eine Einrichtung zur Zufuhr von Entwicklerpulver abgibt, um das Verhältnis von Tonerteilchen und Trägerteilchen im wesentlichen konstant zu halten. Die Dicke der Entwicklungsbürste wird mit Hilfe des BürstenStabilisators praktisch konstant gehalten, wenn die Bürste an der optischen Meßeinrichtung vorbeibewegt wird.

Zweckmäßigerweise besteht der Bürstenstabilisator aus einer Klinge, wobei der Abstand zwischen der Klinge und der Entwicklungswalze die Dicke der Bürste begrenzt. Die Klinge kann durch eine kleine Kappe aus rostfreiem Stahl gebildet werden, die an dem Gehäuse der Meßeinrichtung befestigt ist.

wenn das zu entwickelnde Bild auf einem endlosen photoleitenden Band aus zinkoxid vorhanden ist, ist der Bürstenstabilisator wirksam,' wenn der Abstand zwischen dem Stabilisator und der Entwicklungswalze etwa 0,6 mm beträgt, wenn also die Dicke der Entwicklungsbürste an der Meßstelle etwa 0,6 mm beträgt. Eine geeignete Dicke der Entwicklungsbürste beträgt zwischen 0,5 und 0,6 mm.

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Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt einen Teilschnitt durch eine Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bilds auf einem endlosen photoleitenden Band. Der übrige Teil der Vorrichtung kann in an sich bekannter weise ausgebildet sein (DE-OS 27 18 319) .

Über Walzen 1, 2, 3 und 4 wird ein endloses photoleitendes Band 5 in Pfeilrichtung an einerEntwicklungswalze 6 vorbeibewegt, welche sich in Richtung des eingetragenen Pfeils dreht. Die Walzen 3 und 4 dienen dazu, das Band 5 zur Bildung eines Entwicklungsspalts A in einem hinreichend kleinen Abstand an der Entwicklungswalze 6 vorbeizuführen. Die photoleitende Schicht, auf der sich das latente elektrostatische Bild befindet, ist auf der Seite des endlosen Bands 5 vorgesehen, die zu der Entwicklungswalze 6 weist.

Durch magnetische Kräfte, die beispielsweise durch einen in der Entwicklungswalze 6 angeordneten Permanentmagnet ausgeübt werden, wird aus Tonerteilchen und magnetischen Trägerteilchen bestehender Entwickler 9 zu dem Entwicklungsspalt A transportiert, wo der Entwickler in Berührung mit der photoleitenden Schicht auf dem Band 5 gelangt. Wenn auf dem Band ein latentes elektrostatisches Bild vorhanden ist, wird dadurch das Bild entwickelt. Das Entwicklerpulver wird dann von dem Entwicklerspalt auf der Entwicklungswalze an einer Einrichtung 7 zur Messung und Steuerung der Tonerkonzentration vorbeitransportiert.

Durch die Meßeinrichtung wird die Konzentration von Tonerteilchen in dem vorbeitransportierten Entwickler kontinuierlich gemessen, ausgenommen unmittelbar nach der Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bilds, weil dann die Menge der Tonerteilchen in der vorbeitransportierten Entwicklungsbürste verringert ist und deshalb eine fehlerhafte Messung der Tonerkonzentration erfolgen würde. Sobald die gemessene Tonerkonzentration unter einen vorherbestimmten Wert abfällt, gibt die Einrichtung 7 einen Steuerbefehl an eine nicht dargestellte Einrichtung zur Zufuhr von Tonerteilchen.

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Wie bereits erwähnt wurde, wird die Konzentration optisch in Abhängigkeit von Unterschieden des Reflexionsvermögens der an der Meßeinrichtung vorbeitransportierten Entwicklungsbürste gemessen. Die Tonerteilchen und die Trägerteilchen haben ein unterschiedliches Reflexionsvermögen, so daß das Reflexionsvermögen des aus beiden Teilchenarten bestehenden Entwicklers von dem Anteil der Teilchenarten in dem Entwickler abhängt. Es wurde festgestellt, daß das Reflexionsvermögen nicht nur von dem Verhältnis von Tonerteilchen zu Trägerteilchen in dem Entwickler abhängt, sondern auch durch die Menge des zugeführten Entwicklers beeinflußt wird, also durch die Dicke der Entwicklungsbürste. Dies hängt davon ab, daß derAbstand von der Oberfläche der Entwicklungsbürste zu der Meßeinrichtung sich mit der Dicke der Bürste ändert.

Bei der Verwendung eines Bürstenstabilisators gemäß der Erfindung kann die Dicke der Entwicklungsbürste praktisch konstant gehalten werden. Der Bürstenstabilisator besteht aus einer Einrichtung, die in dem Bewegungsweg zwischen dem Entwicklungsspalt A und der Einrichtung 7 so nah wie möglich vor der Stelle angeordnet ist, an der die Entwicklungsbürste an dem Meßkopf der Einrichtung 7 vorbeibewegt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bürstenstabilisator eine kleine Kappe 8 aus rostfreiem Stahl, die auf der Oberseite der Einrichtung 7 angeordnet ist. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Kappe so weit, daß sie nahezu die Oberfläche der Entwicklungswalze 6 berührt und sich deshalb tief in die Entwicklungsbürste erstreckt. Deshalb ist vor dem engen Spalt B zwischen der Kappe 8 und der Entwicklungswalze 6 immer ein Überschuß von Entwickler vorhanden, von dem nur ein Teil durch diesen Schlitz hindurchtreten kann. Die unter der Meß- und Steuereinrichtung 7 vorbeitransportierte Entwicklerbürste besitzt deshalb immer eine Dicke, die^groBer als die Breite des Spalts B ist. Wenn die eingestellte Spaltbreite hinreichend klein ist, kann die Bürstendicke an der Meßstelle als praktisch konstant angesehen werden. Die optimale Spaltbreite beträgt etwa 0,5 bis 0,6 mm.

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Für eine Einjustierung und Steuerung der Vorrichtung zur Messung und Steuerung der Konzentration findet vorteilhafterweise eine Hilfseinrichtung Verwendung, die mit einer Bezugsoberfläche versehen ist, welche ein Reflexionsvermögen aufweist, das gleich demjenigen einer Schicht von 0,5 bis 0,6 mm Dicke von Entwickler der gewünschten Konzentration ist. Diese Bezugsoberfläche kann deshalb anstelle des Entwicklers mit konstanter Zusammensetzung verwandt werden. Wenn beispielsweise eine Klemmeinrichtung speziell für diesen Zweck in der Entwicklungsvorrichtung installiert wird, kann die Hilfseinrichtung schnell an der Vorrichtung angeordnet und wieder entfernt werden, wenn die Hilfsvorrichtung in der Entwicklungsvorrichtung angeordnet wird, wird die Bezugs ober fläche genau, dort angeordnet, wo die optische Meßeinrichtung die Entwicklerbürste bei normalem Gebrauch abtastet, in dieser Weise kann eine schnelle, saubere Einjustierung in einfacher Weise durchgeführt werden, ohne daß dazu die verwendung von Entwicklerpulver erforderlich ist.

Ferner kann die Oberfläche auch zur Überprüfung der Meß- und Steuereinrichtung sowie der Entwicklerkonzentration verwandt werden, wenn Änderungen der Kopierqualität beobachtet werden, beispielsweise bei blassen Kopien oder verstärktem Untergrund, kann in einfacher Weise eine prüfung durch Ersetzen der Entwicklerbürste durch die Bezugsoberfläche erfolgen, ob diese Qualitätsänderungen auf den Entwickler oder die elektronischen Komponenten der Schaltung der Meßeinrichtung für die Konzentration zurückzuführen sind, wie beispielsweise auf eine geänderte Lampeηspannung oder Lichtintensität.

Gewünschtenfalls kann auch anstelle einer alleinigen Prüfung beim Auftreten von Änderungen der Kopierqualität die Bezugsoberfläche als Bestandteil eines Überwachungssystems verwandt werden, bei dem die Bezugsoberfläche automatisch und periodisch angeordnet wird, beispielsweise einmal pro Sekunde oder nach jeweils zehn Minuten, in welchen Abständen dann die Bezugsoberfläche unter dem Meßkopf angeordnet und wieder entfernt wird. In dieser Weise können sowohl die Tonerkonzentration als auch die elektronischen Komponenten der Nachweisein-.

richtung für die Konzentration wiederholt geprüft werden. Entsprechende Korrekturen können sofort nach der Beobachtung von Unregelmäßigkeiten oder auch automatisch durchgeführt werden.

Zusammenfassung:

Genaue Messung und gute Steuerung der Tonerkonzentration in einem Zweikomponentenentwickler für die Entwicklung von latenten elektrostatischen Bildern durch optische Messung der Tonerkonzentration in der Entwicklerbürste unmittelbar hinter der Entwicklungszone, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, . durch die gewährleistet ist, daß die Dicke der Bürste aus Entwicklerpulver auf der Entwicklungswalze praktisch konstant ist, wenn diese an der optischen Meßeinrichtung vorbeibewegt wird.

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L e e r s e i t e

Claims

Batentansprüche

Vorrichtung zur Messung und Steuerung der Tonerkonzentration in einem Zweikomponentenentwickler für die Entwicklung von latenten elektrostatischen Bildern, mit .der die Tonerkonzentration in einer Entwicklerbürste unmittelbar hinter der Entwicklungszone optisch gemessen wird, dadurch gekennze ichne t , daß eine Einrichtung (8) zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Dicke der Entwicklerbürste beim Vorbeitransport der Bürste an der optischen Meßeinrichtung (7) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch- gekennzeichnet,-daß die Einrichtung zur AufrechterhaItung einer konstanten Dicke der Entwicklerbürste eine Klinge ist, und daß der Abstand zwischen der Klinge und der Entwicklungswalze (6) der Entwicklervorriehtung die Dicke der Entwicklerbürste bestimmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

z e i c h η e t , daß die Klinge durch eine kleine Kappe aus rostfreiem Stahl gebildet ist, die an dem Gehäuse der optischen Meßeinrichtung angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einrichtung zur Beibehaltung einer konstanten Dicke der Entwicklerbürste eine Dicke der Entwicklerbürste zwischen O,5 und

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0,6 mm eingestellt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bezugs oberfläche mit einem Reflexionsvermögen vorgesehen ist, das gleich dem Reflexionsvermögen von Entwickler mit der gewünschten Konzentration bei einer Schichtdicke von 0,5 bis 0,6 mm ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsoberfläche periodisch und kurzzeitig hinter die optische Meßeinrichtung bewegbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsbehälter für Entwicklerpulver und eine drehbare magnetische Wal-

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ORIGINAL INSPECTS©

ze für die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bilds j

auf einem Träger vorgesehen sind, welcher Träger entlang einer '

Bahn beweglich ist, die im wesentlichen tangential zu der Walze verläuft, daß die Entwicklung mit Hilfe eines Entwicklerpulvers durchführbar ist, die aus Tonerteilchen und magnetisierbaren Trägerteilchen besteht, daß unmittelbar hinter der ί

Entwicklungszone eine Einrichtung zur optischen Messung der ^:

Tonerkonzentration in der Entwicklerbürste auf der Entwick-

lungswalze vorgesehen ist, daß diese Einrichtung mit einer Steuerschaltung zusammenarbeitet, die ein Steuersignal an i

einen Vorrat für Entwicklerpulver abgibt, um das Verhältnis j

von Tonerteilchen zu Trägerteileheη praktisch konstant zu hai- j

ten, und daß eine Einrichtung zum Beibehalt einer praktisch konstanten Dicke der Entwicklerbürste während des Vorbeitransports der Bürste an der optischen Meßeinrichtung vorgesehen ist.