DE2926240C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung und Steuerung der Tonerkonzentration in einem Zweikomponenten­ entwickler für die Entwicklung latenter elektrostatischer Bil­ der gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits eine Entwicklungsvorrichtung bekannt (DE-OS 27 18 319), die einen Vorratsbehälter für Entwickler­ pulver und eine rotierende magnetische Walze für die Entwick­ lung 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 be­ kannten Entwicklungsvorrichtung ist eine Einrichtung zur Mes­ sung und Steuerung der Tonerkonzentration in dem Zweikomponen­ tenentwickler vorgesehen, wobei die Tonerkonzentration optisch in der Entwicklerbürste gemessen wird, welche Bürste auf der magnetischen Entwicklungswalze unmittelbar hinter der Entwick­ lungszone gebildet wird. Wenn die Konzentration sich ändert, gibt die optische Meßeinrichtung ein Signal an eine Steuer­ schaltung zum Nachfüllen von Tonerteilchen ab.

Geeignete optische Meßeinrichtungen und Steuereinrich­ tungen sind an sich bekannt (DE-OS 27 18 319). Die Messung be­ ruht auf dem unterschiedlichen Reflexionsvermögen der an der optischen Meßeinrichtung vorbeibewegten Entwicklungsbürste. To­ nerteilchen und Trägerteilchen besitzen ein unterschiedliches Reflexionsvermögen, so daß das Reflexionsvermögen des aus bei­ den Teilchen bestehenden Entwicklerpulvers von dem jeweiligen Anteil der vorhandenen Tonerteilchen und Trägerteilchen abhängt. Es wurde je­ doch festgestellt, daß selbst bei Verwendung einer derartigen Einrichtung zur Messung und Steuerung oft noch unannehmbare Schwankungen der Tonerkonzentration auftreten, weil das Reflexionsvermögen nicht nur von dem Mischungsverhältnis von Tonerteilchen und Trägerteil­ chen abhängt, sondern auch durch die Menge des zugeführten Entwicklers beeinflußt wird, also durch die Dicke der Entwick­ lungsbürste.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, aus den Unzulänglichkeiten der Meßanordnung resultierende Änderungen der Tonerkonzentra­ tion möglichst weitgehend zu vermeiden. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Dicke der Entwicklungsbürste wird an der Stelle praktisch konstant gehalten, an der die Bürste an dem optischen Meßfühler vorbeiläuft. Dadurch kann die Steuerung der Toner­ konzentration derart verbessert werden, daß Schwankungen der Tonerkonzentration solche Toleranzgrenzen nicht überschreiten, die für das System zulässig sind.

Im folgenden soll die Einrichtung zur Aufrechterhal­ tung einer konstanten Dicke der Entwicklungsbürste als Bürsten­ stabilisator bezeichnet werden.

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

Wenn das zu entwickelnde Bild auf einem endlosen photo­ leitenden Band aus Zinkoxid vorhanden ist, ist der Bürstensta­ bilisator 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 be­ trägt. Eine geeignete Dicke der Entwicklungsbürste beträgt zwi­ schen 0,5 und 0,6 mm.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt einen Teil­ schnitt 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 photolei­ tendes Band 5 in Pfeilrichtung an einer Entwicklungswalze 6 vor­ beibewegt, 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 befin­ det, 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 Permanentmagneten ausge­ übt werden, wird aus Tonerteilchen und magnetischen Trägerteil­ chen bestehender Entwickler 9 zu dem Entwicklungsspalt A trans­ portiert, 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 Entwickler­ spalt auf der Entwicklungswalze an einer Einrichtung 7 zur Mes­ sung und Steuerung der Tonerkonzentration vorbeitransportiert.

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

Wie bereits erwähnt wurde, wird die Konzentration op­ tisch in Abhängigkeit von Unterschieden des Reflexionsvermö­ gens der an der Meßeinrichtung vorbeitransportierten Entwick­ lungsbürste gemessen. Die Tonerteilchen und die Trägerteilchen haben ein unterschiedliches Reflexionsvermögen, so daß das Re­ flexionsvermögen des aus beiden Teilchenarten bestehenden Ent­ wicklers von dem jeweiligen Anteil der Teilchenarten in dem Entwickler ab­ hängt. 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 zuge­ führten Entwicklers beeinflußt wird, also durch die Dicke der Entwicklungsbürste. Dies rührt daher, daß sich der Abstand von der Oberfläche der Entwicklungsbürste zu der Meßeinrichtung 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 Ent­ wicklungsspalt 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 dar­ gestellten Ausführungsbeispiel ist der Bürstenstabilisator eine kleine Kappe 8 aus rostfreiem Stahl, die auf der Obersei­ te der Einrichtung 7 angeordnet ist. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Kappe so weit, daß sie nahezu die Oberfläche der Ent­ wicklungswalze 6 berührt und sich deshalb tief in die Entwick­ lungsbürste erstreckt. Deshalb ist vor dem engen Spalt B zwi­ schen der Kappe 8 und der Entwicklungswalze 6 immer ein Über­ schuß von Entwickler vorhanden, von dem nur ein Teil durch die­ sen Schlitz hindurchtreten kann. Die unter der Meß- und Steuer­ einrichtung 7 vorbeitransportierte Entwicklerbürste besitzt deshalb immer eine Dicke, die nicht größer 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.

Für eine Einjustierung und Steuerung der Vorrichtung zur Messung und Steuerung der Konzentration findet vorteilhaf­ terweise eine Hilfseinrichtung Verwendung, die mit einer Bezugs­ oberfläche versehen ist, welche ein Reflexionsvermögen aufweist, das gleich demjenigen einer Schicht mit einer Dicke von 0,5 bis 0,6 mm aus Entwickler der gewünschten Konzentration ist. Diese Bezugs­ oberfläche kann deshalb anstelle des Entwicklers mit konstanter Zusammensetzung verwandt werden. Wenn beispielsweise eine Klemm­ einrichtung speziell für diesen Zweck in der Entwicklungsvor­ richtung installiert wird, kann die Hilfseinrichtung schnell an der Vorrichtung angeordnet und wieder entfernt werden. Wenn die Hilfsvorrichtung in der Entwicklungsvorrichtung angeordnet wird, wird die Bezugsoberfläche genau dort angeordnet, wo die optische Meßeinrichtung die Entwicklerbürste bei normalem Ge­ brauch 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 diese 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 Un­ tergrund, kann in einfacher Weise eine Prüfung durch Ersetzen der Entwicklerbürste durch die Bezugsoberfläche erfolgen, ob diese Qualitätsänderungen auf den Entwickler oder auf Parameter der Meßeinrichtung für die Konzentration zurückzuführen sind, wie beispielsweise auf eine geänderte Lampenspannung 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 ent­ fernt wird. In dieser Weise können sowohl die Tonerkonzentra­ tion als auch die elektronischen Komponenten der Nachweisein­ richtung für die Konzentration wiederholt geprüft werden. Ent­ sprechende Korrekturen können sofort nach der Beobachtung von Unregelmäßigkeiten auch automatisch durchgeführt werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Messung und Steuerung der Tonerkonzentration in einem Zweikomponentenentwickler für die Entwicklung von la­ tenten elektrostatischen Bildern, mit der die Tonerkonzentra­ tion in einer von einer drehbaren Walze getragenen Enwicklterbürste unmittelbar hinter der Entwick­ lungszone optisch gemessen wird, gekenn­ zeichnet durch eine Einrichtung (8) zur Aufrechterhal­ tung einer im wesentlichen konstanten Dicke der Entwickler­ bürste beim Vorbeitransport der Bürste an der optischen Meß­ einrichtung (7).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Dicke der Entwicklerbürste eine Klinge ist, und daß der Abstand zwischen der Klinge und der Entwicklungs­ walze (6) der Entwicklervorrichtung die Dicke der Entwickler­ bürste bestimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klinge aus rostfreiem Stahl gebildet ist und an dem Gehäuse der opti­ schen Meßeinrichtung angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß durch die Ein­ richtung zur Beibehaltung einer konstanten Dicke der Entwick­ lerbürste eine Dicke der Entwicklerbürste zwischen 0,5 und 0,6 mm eingestellt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Bezugsoberfläche mit einem Refle­ xionsvermögen vorgesehen ist, das gleich dem Reflexionsver­ mögen von Entwickler mit der gewünschten Konzentration bei einer Schichtdicke von 0,5 bis 0,6 mm ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bezugsoberfläche periodisch und kurzzeitig hinter die optische Meßeinrichtung bewegbar ist.