DE2930785C2

DE2930785C2 - Tonerkonzentration-Kontrollvorrichtung

Info

Publication number: DE2930785C2
Application number: DE2930785A
Authority: DE
Inventors: Takashi Ebina Kanagawa Azuma; Sumitaka Yokohama Kanagawa Inukai
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-08-02
Filing date: 1979-07-28
Publication date: 1983-02-17
Also published as: JPS5731135B2; DE2930785A1; JPS5521070A; US4236485A

Description

Diese Erfindung befaßt sich mit einer Kontrollvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art Dieses Kontrollsystem hat die Tonerkonzentration in der Entwicklersubstanz konstant zu halten.

Die Entwicklersubstanz, welche in einem Trockenentwicklersystem verwendet wird, besteht für gewöhnlich aus einer Mischung aus Tonerpartikel und aus Trägerpartikel. Bei dem Toner handelt es sich um ein gefärbtes und feines Kunstharzpulver, während die Träger in Partikelform gehalten sind und derart behandelt sind, daß sie durch die elektrostatische Energie, die durch die Reibung zwischen den Trägerpar- so tikeln und dem Toner entsteht, den Toner von allen Seiten her anziehen. Wird nun eine Entwicklersubstanz verwendet, deren Tonerdichte größer als normal oder größer als ein geeigneter Wert ist, dann wird auch die Menge des freien Toners, der nicht an die Trägerpartikel gebunden ist, größer. Das hat wiederum zur Folge, daß sich bei der Abbildung auf der Kopie Tonerablagerungen an Stellen bilden, die eigentlich weiß bleiben sollten. Dieses Phänomen ist als »Fogging= Nebelbildung« bekannt. Weiterhin wird in dem Gerät der Toner verteilt und verstreut und macht so auch das Gerät schmutzig. Wird nun demgegenüber die Tonerdichle abgeschwächt, dann wird auch das durch den Kopiervorgang herzustellende Bild schwächer, das dann keine wirklichkeitsgetreue Wiedergabe des Originals mehr ist. Das aber heißt nichts anderes, als daß dann, wenn die Tonerdichte nicht richtig eingestellt ist, sich die Qualität der erstellten Kopie verringert, wobei nicht nur die Lebensdauer der Tonersubstanz beeinträchtigt wird, sondern auch die Lebensdauer und das Betriebsverhalten der gesamten Vorrichtung, Diese Schwierigkeiten und Probleme sind in der Branche allgemein bekannt

Um das Gerät in einem guten Betriebszustand zu halten und um Kopien guter Qualität herstellen zu können, muß während des Kopiervorganges dann die verbrauchte Tonermenge zur Aufrechterhaltung der Tonerdichle zugeführt werden, wenn dies e-i forderlich sein sollte.

Für gewöhnlich wird der Toner dadurch der Entwicklervorrichtung mechanisch zugeführt und zwar in vorgegebener Menge, daß eine Tonermengen-Zustellvorrichtung in vorgegebenen Zeitabständen betätigt wird. Weil nun üblicherweise eine Vielzahl von Originalen kopiert werden, die während des Kopiervorganges Toner in unterschiedlichen Mengen verbrauchen, ist es schwer, die verbrauchte Tonermenge nur durch einen mechanischen Vorgang zu ersetzen und aufzufüllen. Aus diesem Grunde stellt derjenige, der das Kopiergerät bedient den Tonermengen-Wähler aufgrund einer Beurteilung der Kopiequalität ein, wobei auf diese Weise eine Kopieabbildung erzielt wird, deren Tonerdichte als geeignet betrachtet wird. Aber auch dann, wenn von demjenigen, der das Kopiergerät bedient den Tonermengen-Wähler entsprechend einstellt kann die Entwicklersubstanz aufgrund der Eigenschaften dieser Entwicklersubstanz was die Dichte betrifft nicht sofort und unmittelbar folgen. Damit aber ist derjenige, der das Kopiergerät bedient gezwungen, mehrere zig Blätter als Makulatur herzustellen, um schließlich in der Abbildung die Kopie zu erhalten, die die gewünschte Tonerdichte oder Schwärzung aufweist Sollte der Tonermengen-Wähler nicht sachgerecht eingestellt werden, so kann als Folge davon eine große Abweichung von dem geeigneten Tonerdichtenbereich oder Schwärzungsbereich sein, die nicht nur die Kopienqualität beeinträchtigt sondern auch das ganze Kopiergerät.

Man hat bereits versucht, diesen Schwierigkeiten und Problemen beizukommen, und dafür eine Reihe von Verfahren und Methoden vorgeschlagen, durch die die Tonerdichte oder der Schwärzungsgrad unter Anwendung elektrischer Vorrichtungen, magnetisch arbeitender Vorrichtungen oder optischen Vorrichtungen derart erfaßt und gemessen werden kann, daß die Menge des verbrauchten Toners zur Aufrechterhaltung einer korrekten Tonerdichte oder eines korrekten Schwärzungsgrades automatisch wieder ergänzt und aufgefüllt wird.

Ein Verfahren zur Erfassung und zum Messen der Tonerdichte unter Verwendung einer optisch arbeitenden Vorrichtung ist in der DE-OS 24 25 060 dargestellt und beschrieben. Bei diesem Verfahren kann sich der freie Toner, d.h. der Toner, der nicht an die Trägerpartikei gebunden ist, an eine Sonde (oder eine Scheibe), die zum Erfassen und Messen der Tonerdichte vorgesehen ist, derart absetzen, daß diese Dichte gemessen werden kann, und zwar dadurch, daß die Änderungen in der Lichtmenge für den Toner auf der Meßsonde gemessen und dadurch auf die Tonerdichte geschlossen wird.

Nicht nur für dieses Verfahren, sondern auch für die meisten der konventionellen Verfahren ist eine zusätzliche SpezialVorrichtung vorzusehen, die im Hinblick auf die Dichtenmessung eine komplizierte Mechanik hat, so daß die Fertigungs- und Herstellungskosten ansteigen. Es besteht somit ein großer Bedarf nach einer

Verbesserung der konventionollen Verfahren.

Piese Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, eine Tonermengen-Kontrollvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Konstruktion einfach und in der Fertigung kostengünstig ist, die aber dennoch die Tonerdichte zuverlässig erfassen und die Tonermengen-Regelung in geeigneter Weise durchführen kann.

Sie löst diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs t genannten Merkmale.

Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

F ig. 1 einen Schnitt durch die Entwicklermechanik eines elektrostatischen Kopiergerätes, zu der auch ein Tonerkonzentrations-RegeluHgssystem dieser Erfindung gehört,

Fig.2 eine weitere Schnittdarstellung, die die mit Fig. 1 wiedergegebenen wichtigen Teile erkennbar macht

F ι g. 3 ein Kennliniendiagramm mit Darstellung des zwischen der Entwicklerdichte und der Mevige des anhaftenden Toners bei den mit F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispielen gegebenen Verhältnisses,

Fig.4 und 5 jeweils verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.

Zu der mit F i g. 1 dargestellten Entwicklermechanik eines fotoelektrischen Kopiergerätes gehört das Tonerkonzentrations-Regelungssystem 10. Die allgemeine Hinweiszahl 11 steht für einen fotosensitiven oder lichtempfindlichen Körper, beispielsweise für eine fotosensitive Trommel, die sich nach Fig. 1 in die mit Pfeil A gekennzeichnete Richtung dreht Der durch die (nicht dargestellte) Belichtungsmechanik ausgelöste Belichtungsvorgang läßt auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 11 ein elektrostatisches Ladungsbild latent entstehen. Gegenüber der Trommel 11 ist ein Entwicklersystem 12 angeordnet Zu diesem Entwicklersystem 12 gehört ein Behälter 14, der eine Entwicklersubstanz 13 aufnimmt und die Entwicklersubstanz 13 besteht aus Toner und Trägerpartikeln, beispielsweise Eisenpulver. In dem Behälter 14 ist ein rotierender Hohlzylinder 15 in der Nähe der fotoempfindlichen Trommel. In diesem Behälter 14 befindet sich weiterhin auch ein Rührwerk 18 zum Durchrühren der Entwicklersubstanz 13.

Der rotierende Hohlzylinder 15 ist aus einem nichtmagnetischen Werkstoff hergestellt. Der Hohlzylinder 15 dreht sich nach F i g. 1 in die mit Pfeil B gekennzeichnete Richtung wohingegen sich das Rührwerk 18 nach Fig. 1 in die mit Pfeil Cgekennzeichnete Richtung dreht Ein Bewegungsraum für die Magnetbürste — diese Magnetbürste wird im weiteren Verlauf noch beschrieben — liegt zwischen dem rotierenden Hohlkörper 15 unir dem Behälter 14. Innerhalb des rotierenden Hohlzylinders 15 angeordnet und montiert ist eine Kernstange 17, auf deren Außenumfang die Permanenimagnete 16 montiert sind.

Wenn das Gerät arbeitet dann drehen sich die fotosensilive oder lichtempfindliche Trommel 11 mit dem latent vorhandenen elektrostatischen Ladungsbild und der rotierende Hohlzylinder 15, wobei dann unter der Einwirkung der Permanentmagnete 16 die Knlwicklcrsubstanz 13 zur Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15 hin angezogen wird und von dort aus dann als eine Magnetbürste oder ein Magnetkissen 21 in die Richtung B transportiert wird, in die sich der rotierende Hohl/ylinder 15 dreht. Üic Magnetbürste oder das Magnetkissen 2t passiert den Durchlaß 22 und wird dabei begrenzt von einem Abstreifmesser 19 an der Basis des 3eh8lters, wobei die Begrenzung derart erfolgt, daß man eine Magnetbürstendicke erhält, die für den Entwicklungsvorgang geeignet ist Sodann befindet sich die Magnetbürste oder das Magnetkissen im Gleitkontakt mit der Oberfläche der fotosensttiven oder lichtempfindlichen Trommel 11, was wiederum bewirkt, daß der in der Magnetbürste oder im Magnetkissen

vorhandene Toner auf das auf der Oberfläche der Trommel 11 vorhandene elektrostatische und latente Ladungsbild übertragen wird. Mit der Übertragung des Toners auf die Trommeloberfläche ist der Entwicklungsvorgang beendet Nach dem Entwicklungsvorgang

wird die Magnetbürste oder das Magnetkissen mit einem Schaber 20, der hinter dem rotierenden Hohlzylinder 15 angeordnet ist von der Oberfläche dieses rotierenden Hohlzylinders 15 abgekratzt Dieser Schaber20 kratzt die Entwicklersubstanz 13 ab, die den

^Μ Entwicklungsbereich 23 passiert hat und auf die der obere Magnet 16 nicht mehr einwtHct Nach dem Abschaben und dem Durchrühren mit dem Rührwerk 18 wird die Entwicklersubstanz wieder für ein Magnetkissen oder eine Magnetbürste verwendet

Ein optischer Dichten-Meßfühler 24, der unter der Schabeeinrichtung 20 angeordnet und montiert ist, mißt die Dichte des Toners in einem Resttoner-Haftbereich 25, in dem nur der Toner 13a, der sich von den Trägerpartikeln gelöst hat, d.h. von den Trägern auf dem rotierenden Hohlzylinder 15, haftenbleibt Der Dichten-Meßfühler 24 ist umgeben von dem Schaber 20 und einem Entwicklersubstanz-Leitblech 26, das zum Schaber 20 gehört wobei der Dichten-Meßfühler 24 dann derart eingeschlossen ist daß er von den Trägerpartikeln in der Entwicklersubstanz 13 nicht beeinträchtigt werden kann. Dieser Dichten-Meßfühler 24 besteht aus einer Lichtaussendevorrichtung 27 und einer Lichtaufnahmevorrichtung 28, die gehalten werden von einem Halteblock 29, der mit einer gläsernen Abdeckung 30 versehen ist, die das Verschmutzen der Meßfühlervorrichtung durch den nebelartigen freien Toner verhindern soll (Fig.2). Die Lichtaufnahmevorrichtung 28 nimmt das Licht auf, das von der Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15 abgestrahli wird, an

*5 dem auch der Toner 13a haftet, und erzeugt dann ein entsprechendes elektrisches Signal.

Dieses elektrische Signal wird einer Steuerungs- und Regelungsmechanik 31 aufgeschaltet, in der das vorerwähnte elektrische Signal mit einer vorgegebenen

so Bezugsgröße verglichen und dann zu einem Steuerungssignal umgeformt wird. Die Menge an frischem Toner, die der Entwicklersubstanz zugeführt wird, wird von dem Steuerungssignal 3t der Steuerungs- und Regelur.gsmechanik 31 gesteuert und geregelt. Damit dies geschehen kann, ist dem Steuerungs- und Regelungssystern 10 ein Trichter oder Füllbehälter 33 zugeordnet, der in seinem unteren Teil mit Toner-Zuführungsöffnungen 33a versehen ist Eine Toner-Zuführungsrolle 34 verschließt die Toner-Zuführungsöffnung 33a des

«> Trichters oder Füllbehälters 33 und führt frischen Toner dann dem darunter befindlichen Behälter zu, wenn sie durch eine Antriebsniechanik 35 in Umdrehung versetzt wird. Der Trichter/Fiillbchälter 33, die Toner-Zuführungsrolle 34 und die Antriebsmechanik 35 bilden

^h'> gemeinsam die Tone--Zuftihrungsvorrichtung, die mit der allgemeinen Hinweiszahl 32 gekennzeichnet ist. Die Steuerung und Regelung der Antriebsmechanik 35 und damit auch die Steuerung und Regelung der Tonermen-

gen-Zuführungsrolle 34 erfolgt über das Steucrungssi· gnal. Auf diese Weise wird der Entwicklersubstanz frischer Toner 13a in der Menge zugeführt, wie sie während des Entwicklungsvorganges verbraucht wird, und zwar in den Behälter 14 hinein, damit die Tonerkonzentration in der Entwicklersubstanz 13 immer konstant gehalten wird.

Nachstehend sollen nun Funktion und Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Ausführung des Erfindungsgegenstandes beschrieben werden. Die Entwicklersub- mi stanz 13 wird als eine pelzartige Bürste oder als ein pelzartiges Kissen in den Bereich der Oberfläche des rotierenden Mohlzylinders 15 angezogen, und zwar dorthin, wo die Kraftlinien der Magnetkraft der Magneten 16 entstehen und wirksam werden, wobei r> dann eine sogenannte »Magnetbürste oder ein Magnetkissen« 21 entsteht. Wenn sich der rotierende Hohlzylinder 15 drehend bewegt, dann dreht sich auch die Magnetbürste oder dss Ms^n^tkisscn 21 rnit. Vnm Abstreifmesser 19 wird die Magnetbürste oder das x< Magnetkissen 21 auf die vorgegebene Dicke einreguliert und dann mit der Oberfläche der fotosensitiven oder lichtempfindlichen Trommel 11 gebracht. Dieser Vorgang bewirkt, daß das auf der Oberfläche der Trommel 11 latent vorhandene elektrostatische La- .'Ί dungsbild 11 zu einem Staubbild aus Toner entwickelt wird, d. h. es findet ein Entwicklungsvorgang statt.

Wenn die Magnetbürste oder das Magnetkissen 21 den Entwicklerbereich 23 durchlaufen hat, dann wird sie/es von der Oberfläche des rotierenden Hohlzylin- ω ders 15 abgekratzt und fällt dann in den Entwickleraufnahmeteil, wo die Entwicklersubstanz mit dem Rührwerk 18 behandelt wird. Dieses Rührwerk 18 kann aus irgendeinem beliebigen magnetischen Werkstoff, nichtmagnetischen Werkstoff, aus Metall oder aus Nichtme- tall hergestellt sein, was immer für die Vorrichtung am besten geeignet sein mag.

Während des Eniwicklungsvorganges wird der in der Entwicklersubstanz 13 enthaltene Toner 13a auf die fotosensitive oder lichtempfindliche Trommel 11 über- *o tragen, was wiederum zur Folge hat, daß die Tonerdichte oder die Tonerkonzentration in der Entwicklersubstanz schwächer wird, d. h. die Entwicklersubstanz wird in der Tonerdichte oder Tonerkonzentration ungleichmäßig. Der im Entwickleraufnahmeteil *5 13 aufgenommene Anteil an Entwicklersubstanz ist begrenzt, darüber hinaus wird die Entwicklersubstanz im Bodenteil 14 einem sehr kurzfristig verlaufenden Kreislauf unterworfen. Es ist deshalb wünschenswert, daß die nunmehr abgeschwächte Tonerdichte und der so Zustand der ungleichmäßigen Dichtenverteilung auf normale Dichtewerte zurückgeführt wird, und zwar noch vor dem Einsetzen des nächsten Entwicklungsvorganges.

Der vom Träger getrennte Toner 13a haftet als Resttoner an der Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15, die an dem Abschaber 20 vorbeigeführt wird. Aufgrund intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist festgestellt worden, daß die Menge des im Resttonerhaftbereich 29 haftenden Toners proportional «> der Dichte oder Konzentration des Toners ist

Bei diesem Experiment ist mit zwei verschiedenen Ausführungen des rotierenden Hohlzyfinders 15 gearbeitet worden. Einmal mit einer Ausführung, bei der die Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15 nicht oberflächenbehandelt und in der Oberfläche nicht bearbeitet worden ist d. h. die Oberfläche war eben und glatt Zum anderen mit einer Ausführung, bei der die Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15 derart einer Sandstr;ihlbcarbciuing mil Sand Nr. 120 unterzogen worden ist, dad eine gleichmäßig aufgerauhte Flache entstand. An der Oberfläche des zuletzt angeführten rotierenden llohlzylinders haftete mehr Toner als an der Oberfläche des zuerst genannten rotierenden Zylinders 15. Die Resultate der Versuche, die mit diesen beiden Ausführungen des rotierenden Zylinders durchgeführt worden sind, lassen sich aus F i g. 3 ablesen.

Wenn sich die Oberflüche des rotierenden Hohlzylindcrs 15 einmal d'irch den Bereich mit den magnetischen Kraftlinien bewegt und zum anderen dann wieder durch den Bereich, in dem keine magnetischen Kraftlinien vorhanden sind, dann wird die F.ntwicklersubstanz auf der einen Seite zum rotierenden Ilohlzylinder hin angezogen und auf der anderen Seite wieder von dem rotierenden Hohlzylinder 15 entfernt. Darüber hinaus vollzieht der rotierende Hohiz^ündsr 15 such "cch ein** Umwälzung der Entwicklersubstanz 13 in dem Gehäuse. Dabei sollte man dies so verstehen, daß der an der Oberfläche des rotierenden Hohl/ylinders 15 haftende Resttoner 13a auf die Trägerpartikel zurück übertragen wird, so daß die Oberfläche des Zylinders gereinigt wird und nur die Menge, die der Tonerdichte oder Tonerkonzentration proportional ist an der Oberfläche haftenbleibt.

Dk Menge, die vom Toner der Entwicklersubstanz A — diese Entwicklersubstanz weist Trägerpartikel auf, die nicht kugelförmig und nicht sphärisch sind — haftenbleibt ist proportional zur Tonerdichte des Entwicklers, sie genügt daher zum Erfassen und zum Bestimmen der Tonerdichte oder der Tonerkonzentration.

Dies gilt auch für den Entwickler S der kugelförmige und sphärische Trägerpartikel hat.

Weil der rotierende Hohlzylinder 15 im Inneren des Entwicklerkreislaufes angeordnet ist, wird deren Oberfläche auch nicht durch Umgebungsbedingungen beeinflußt und beeinträchtigt, d. h. es sind bevorzugte Bedingungen gegeben. Auf diese Weise ist dann festgestellt worden, daß die Menge des an dem rotierenden Hohlzylinder 15 und dessen Oberfläche anhaftenden Resttoners proportional der Tonerdichte oder der Tonerkonzentration ist, und daß eine Eignung für die Erfassung der Tonerkonzentration deshalb auch vorliegt und gegeben ist

Wie aus F i g. 1 zu erkennen ist, befindet sich in dem Bereich 25, der sich vom Schaber 20 aus bis zu der Position erstreckt, in der die Entwicklersubstanz 13 zum rotierenden Hohlzylinder 15 hin angezogen wi.d, kein Magnetpol. Das hat zur Folge, daß in diesem Bereich 25 nur der Resttoner 13a, der sich von den Trägerpartikeln gelöst hat, an der Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15 haftet Das Messen und Erfassen der Tonerdichte kann somit in dem Bereich 25 durchgeführt werden, und der optische Dichtenmeßfühler 24 ist in dem Bereich 25 angeordnet

Die Magnetbürste oder das Magnetkissen 21 wird vom Schaber 20 abgebaut und entfernt wobei der Resttoner 13a auf der Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15 verbleibt Von der lichtaussendenden Vorrichtung 27 des Meßfühlersystemes 24 wird in dem Bereich 25 die Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15 mit Licht angestrahlt wobei dann das von dieser Oberfläche zurückgeworfene licht in die lichtaufnehmende Vorrichtung 28 einfällt und von dieser aufgenommen wird. Weil sich nun die Menge des an der

Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15 haftenden Resttoners in Abhängigkeit von der Tonerdichte oder der Tonerkonzentration verändert, verändert sich auch das von dieser Fläche zurückgestrahlte und in die Lichtaufnahmevorrichtung 28 einfallende Licht mit der Menge des Resttoners.

Das von der Lichtaufnahmevorrichtung 28 erzeugte und ,ι ifgeschaltete Signal wird in der Steuerungs- und Regelungsmechanik 31 verarbeitet. Ist die anhaftende Tonermenge geringer, dann gibt die Steuerungs- und Regelungsmechanik 31 über ihren Ausgfiig ein Tonerzuführungssignal ab. Im Ansprechen auf dieses Tonerzuführungssignal beginnt die Antriebsmechanik 35 zu arbeiten und setzt dabei die Tonermengenzuführungsrolle 34 in Umdrehung, was wiederum zur Folge hat, daß dann der Toner 13a in den Entwicklerbehälter 14 fällt.

Im Behälter 14 werden die Entwicklersubstanz 13 und der /ugeführte Toner 13a miteinander verrührt und

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auf den Normalzustand zurückgeführt wird. Durch die Rührwirkung oder durch die Wirkung des Umwälzvorganges wird das Toner-Entwicklergemisch allmählich zum rotierenden Hohlzylinder 15 transportiert und wird dort dann wieder zu einer Magnetbürste oder zu einem Magnetkissen 21. Die bei einem Zuführungsvorgang zuzuführende Tonermenge wird so eingestellt, daß sie für das Kopieren von mehreren Kopien bis einigen zig Kopien ausreicht. Wenn in der Entwicklersubstanz 13 die Tunerdichte oder Tonerkonzentration größer wird, dann vermehrt sich auch die Menge des Resttoners 13a, die -..ι der Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 15 hängenbleibt. Sobald ein bestimmter Tonerkonzentrationsbereich erreicht ist, wird die Steuerungs- und Regelungsmechanik 31 derart wirksam, daß sie die Tonerzuführung stoppt und unterbricht.

Die Tonerdichte/Tonerkonzentration in der Entwicklersubstanz 13 wird durch die Erfassung der jeweils gegebenen Tonerkonzentration und die damit verbundene Tonerzuführung, die automatisch erfolgt, immer in einen vorgegebenen Dichtebereich oder Konzentrationsbereich gehalten. Das Kopiergerät läßt sich leicht bedienen und ist auch in seinem Betriebsverhalten stabil.

Was das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft, so ist der Tonerdichten-Meßfühler 24 in dem Bereich 25 angeordnet und untergebracht, der sich von dem Schaber 20 aus bis in die Position hinein erstreckt, in der die Entwicklersubstanz 13 wieder angezogen wird. Das Erfassen und Messen der Tonerdichte oder der Tonerkonzentration kann aber auch in anderen Bereichen durchgeführt werden.

So kann zum Beispiel der Tonerdichten-Meßfühler 24 über dem magnetischen und rotierenden Zylinder 15 angeordnet und angebracht werden, oder aber über den Schaber 20, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist Wird in diesem Fall der Kreislauf der Entwicklersubstanz durch Abschalten des Entwicklersystems unterbrochen, dann

fällt die Entwicklersubstanz t3 in den Behälter 14. wohingegen der Tone·· als Resttoner 13a an der rotierenden Buchse 15 oder am Schaber 20 haftenbleibt. Die Dichte dieses Resttoners 13a wird von dem derart angeordneten Meßfühler gemessen und erfaßt.

Wenn, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, zum Entwicklersystem eine Transport- und Übergabewalze 40 gehört, dann kann der Resttoner, der an der Oberfläche des rotierenden Hohlzylinders 41 nach dem Weitergeben der Entwicklersubstanz von der Walze 40 auf den rotierenden Hohlzylinder 15, von der Tonerdichten-Meßvorrichtung 24 immer erfaßt und gemessen werden, und zwar unabhängig davon, ob sich nun die Walze dreht oder nicht dreht.

Es hat sich erwiesen, daß Resttoner 13a in einer zur Tonerdichte proportionalen Menge an anderen rotierenden oder stationären Konstruktionselementen, die die Entwicklersubstanz transportieren, führen oder riihr?n. h?.f'.?ⁿbl?'ht An« Hiesem Grunde kann der Resttoner für das Erfassen und Bestimmen der Tonerdichte oder der Tonerkonzentration herangezogen werden. Das aber bedeutet, daß der Tonerdichten-Meßfühler in jeder Position angeordnet werden kann, wo sich Resttoner auf den Konstruktionselementen des Entwicklerkreislaufes absetzen kann.

Das Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist beschrieben und erläutert worden unter Zugrundelegung eines Falles, in dem die Erfindung einer Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung eines Kopiergerätes angepaßt wird. Es sollte aber auch klar sein, daß das technische Konzept auch anderen Ausführungen von Entwicklersystemen angepaßt werden kann, oder auf Drucker und Faksimilevorrichtungen, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten, wenn sie sich auch gegenüber der Kopiermaschine unterscheiden.

Die Erfindung hat somit ein Tonerdichten-Kontrollsystem für ein Entwicklersystem zum Gegenstand, das den Entwicklungsvorgang dadurch bewerkstelligt, daß die aus Toner und Trägerpartikeln bestehende Entwicklersubstanz im Kreislauf geführt wird, wobei die Menge an Resttoner, die an der Oberfläche der Fördervorrichtung haftenbleibt zur Erfassung eines Tonerdichtenwertes oder eines Tonerkonzentrationswertes und für die Zuführung von frischen Toner in Übereinstimmung mit dem Tonerdichtenwert zur Herbeiführung des Normalzustandes von einer Tonerdichten-Meßvorrichtung gemessen wird.

Durch diese Erfindung kann ohne das Hinzufügen einer Meßfühlersonde die Tonerdichte oder Tonerkonzentration der Entwicklersubstanz zweckmäßig, wirksam und genau erfaßt und gemessen werden. Hinzu kommt noch, daß das Tonerdichten-Kontrollsystem kompakt in der Ausführung ist und zu niedrigen Gestehungskosten hergestellt werden kann. Dieses Kontrollsystem kann mit ausgezeichneten Resultaten wirtschaftlich verwirklicht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tonerkonzentrations-Kontrollvorricbning in einer Entwicklungsstation für elektrostatische Ladungsbilder mit einer Zugabeeinrichtung für die s Zuführung von Toner zu einem aus Tonerpartikeln und Trägerpartikeln bestehenden Entwickler, mit einer eine Förderfläche zum Fördern einer Schicht des Entwicklers durch einen Entwick'ungs- oder Übergabebereich aufweisenden Fördereinrichtung, mit einer in Berührung mit dem Entwickler kommenden Sondenfläche, an der nach Entfernung des Entwicklers Tonerpartikel haftenbleiben, und mit einer Meßfühlereinrichtung zum optischen Erfassen der auf der Sondenfläche haftengebliebe- ι; nen Tonermenge, wobei diese Meßfühlereinrichtung ein entsprechendes Signal erzeugt und die Zugabeeinrichtung steuert, gekennzeichnet dadurch , daß ein Teil (25) der Förderfläche (15,41), von dem nach Passieren des Entwicklungs- bzw. Obergäbebereichs (23) der Entwickler (J3) entfernbar ist, als Sondenfläche dient

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Fördereinrichtung eine Magnetbürstenwalze ist mit einem aus einem unmagnetischen 2s Material bestehenden rotierenden Hohlzylinder (15), an dessen abwärts bewegtem, magnetfeld-freiem Umfangsteil eine Schabeeinrichtung (20) anliegt, die den vom Hohlzylinder (15) transportierten Entwickler von diesem zu entfernen vermag, und daß der unterhalb der Schabeeinrichtung (20) befindliche Umfangsteil (25) des Hohlzvlinders (15) als Sondenfläche dient, auf die die optische Meßfühlereinrichtung ausgerichtet ist

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