DE3033695A1

DE3033695A1 - Elektrostatisches kopiergeraet

Info

Publication number: DE3033695A1
Application number: DE19803033695
Authority: DE
Inventors: Junichiro Tokyo Hashimoto; Taro Kimura; Seiichi Miyakawa; Manabu Mochizuki
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1979-09-08
Filing date: 1980-09-08
Publication date: 1981-04-02
Also published as: US4310238A; DE3033695C2

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SAfsDMAIR

ο O 3 3 6 9

PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München

Anwaltsakte: 31 138

8. Sep. 1980

Ricoh Company, Ltd. Tokio/Japan

Elektrostatisches Kopiergerät

1300H/1127

f (089) 98 82 72 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122

988273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code. HYPO DE MM

988274 VII/WW/SC TELEX: Bayec Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) 983310 0524560 BERGd Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

Anwaltsakte: 31 138

-7-

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine elektrostatisches Kopiergerät, das flüssigen Entwickler benutzt und eine Einrichtung zum automatischen Konstanthalten der Kopierbilddichte aufweist.

Flüssiger Entwickler, der für elektrostatisches Kopieren benutzt wird, weist einen flüssigen Träger oder Dispergens und Tonerteilchen, die im Träger dispergiert sind, auf. Nur die Tonerteilchen werden beim Entwicklungsprozeß verbraucht. Zusätzlicher Toner wird dem Entwickler zugefügt, um den beim Entwicklungsprozeß verbrauchten Toner auszugleichen.

Verschiedene Einrichtungen wurden vorgeschlagen, um die Kopierbilddichte konstantzuhalten, wie das Fühlen der Tonerdichte und das Konstanthalten derselben. Jedoch führt eine solche Anordnung zu einem vorschreitenden Abnehmen der Kopierbilddichte aufgrund der Ermüdung des Toners und der Verschmutzung des Trägers, die nach einem gewissen Zeitraum auftritt.

Eine elektrostatisches Kopiergerät nach der vorliegenden Erfindung weist einen Behälter zum Aufnehmen eines flüssigen Entwicklers, der einen flüssigen Träger und Tonerteilchen, die in dem Träger dispergiert sind, hat auf,und ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine erste Fühleinrichtung zum Fühlen eines elektrischen spezifischen Widerstands des Entwicklers, eine zweite Fühleinrichtung zum Fühlen einer optischen Durchlässigkeit des Entwicklers, eine Zuführein-

- 7 1 3 0 0 U / 1 1 2 7

richtung zum Zuführen zusätzlicher Tonerteilchen zum Entwickler, und eine Steuereinrichtung, die auf die erste und zweite Fülleinrichtung anspricht, um die Zuführeinrichtung zu steuern, zusätzlichen Toner zum Entwickler in einer solchen Weise zuzuführen, daß die Durchlässigkeit auf einem Wert gehalten wird, der eine vorbestimmte Funktion des spezifischen Widerstands ist aufweist.

Gemäß der Erfindung sind erste und zweite Fühler in einem Entwicklertank vorgesehen, der einen flüssigen Entwickler enthält, der aus einem flüssigen Träger oder Dispergens und Tonerteilchen, die in den Träger dispergiert sind, besteht. Der erste Fühler mißt den elektrischen spezifischen Widerstand des Entwicklers, wogegen der zweite Fühler dessen optische Durchlässigkeit mißt. Zusätzlicher Toner wird dem Entwickler zugeführt, um die Durchlässigkeit auf einem Wert zu halten, der eine vorbestimmte Funktion des spezifischen Widerstands ist. Der Durchlässigkeitswert wird bei steigendem spezifischen Widerstand vermindert, wodurch die Kopierbilddichte konstantgehalten wird. Der erste Fühler weist zwei Elektroden auf, die in den Entwickler eingetaucht sind und eine Wechsel- oder Gleichspannung wird daran angelegt. Der Strom durch die Elektroden und dadurch durch den Entwickler wird gemessen, um den spezifischen Widerstand des Entwicklers zu bestimmen. Wenn die angelegte Spannung eine Gleichspannung ist, ist eine Anordnung vorgesehen, um angesammelten Entwickler mechanisch von den Elektroden von Zeit zu Zeit abzuschaben.

Die Erfindung schafft ein elektrostatisches Kopiergerät mit einer Einrichtung, um die Kopierbilddichte wirkungsvoll konstantzuhalten. Das elektrostatische Kopiergerät gemäß der Erfindung liefert zuver-

1300U/1 127 - 8 -

lässig ausgezeichnete Kopien über einen längeren Gebrauchszeitraum in automatischer Weise. Die Erfindung liefert ein ganz allgemein verbessertes elektrostatisches Kopiergerät.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, auf die wegen ihrer großen Klarheit und Übersichtlichkeit bezüglich der Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird, noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schema zum Erläutern des Prinzips der Erfindung;

Fig. 2 eine elektrisches schematisches Diagramm einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Kurve, die die Arbeitsweise der Erfindung erläutert;

Fig. 4 eine Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ein elektrisches schematisches Diagramm, das eine weitere Ausführungsform der Erfindung erläutert;

Fig. 6 Kurvendarstellungen, die die Arbeitsweise der Ausführungsform der Fig. 5 erläutern;

Fig. 7 eine weggeschnittene perspektivische Ansicht eines Fühlers der Erfindung;

Fig. 8 eine Explosionsansicht eines Schaberrings des Fühlers;

1300U/1 127 - 9 -

Fig. 9a bis 9e Seitenansichten, die die Arbeitsweise des Fühlers erläutern;

Fig. 10a bis 1Od Seitenansichten, die die Arbeitsweise eines abgewandelten Fühlers erläutern;

Fig. 11 bis 17 Kurvendarstellungen, die die Arbeitsweise der Erfindung erläutern;

Fig. 18 ein Blockdiagramm, das die Arbeitsweise der Erfindung erläutert;

Fig. 19 eine Seitenansicht eines anderen Fühlers der Erfindung; Fig. 20 eine Aufsicht auf den Fühler der Fig. 19; und Fig. 21 eine Explosionsansieht des Fühlers der Fig. 19.

Obwohl das elektrostatische Kopiergerät der Erfindung zahlreicher körperlicher Ausführungsformen fähig ist, in Anhängigkeit von der Umgebung und den Gebrauchserfordernissen, wurden eine wesentliche Anzahl der hierin gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen hergestellt, geprüft und benutzt, und alle haben sie sich ausgezeichnet bewährt.

Ein bekanntes Kopierbilddichte-Steuerverfahren verwendet einen Fotosensor und steuert die Dichte eine Entwicklungsflüssigkeit durch die Messung der Durchlässigkeit mit dem Fotosensor. Ein Problem, das bei

- 10 -

1300U/1 127

dieser Regelung auftritt, ist, daß sich eine konstante Tonerdichte sich nicht immer in einer konstanten Dichte der reproduzierten Bilder widerspiegelt, da wiederholte Kopierzyklen den spezifischen Widerstand der Trägerflüssigkeit des Entwicklers fortschreitend abnehmen lassen.

Ein anderes herkömmliches Verfahren legt eine Wechselspannung an Elektroden und regelt die Entwicklerdichte gemäß dem Strom, der durch den Entwickler fließt. Das ist nicht ganz annehmbar, da die Tonerdichte und daher die Bilddichte mit der Verminderung des spezifischen Widerstands der Trägerflüssigkeit fortschreitend abnehmen.

Die vorliegende Erfindung ist so ausgestaltet, daß sie die Bilddichte dadurch konstanthält, daß die Soll-Durchlässigkeit der Trägerflüssigkeit verändert wird.

Allgemein kann ein Entwicklungsprozeß beim elektrostatischen Kopieren durch die in Fig. 1 gezeigte äquivalente Schaltung dargestellt werden. In Fig. 1 bedeutet Q_ die Ladungsmenge auf einem lichtempfindlichen Element 31, C die Kapazität des lichtempfindlichen Elementes 31, V_ das Ladungspotential auf dem Element 31, R_T den Widerstand eines Toners eines Flüssigentwicklers und R_c den Widerstand der Trägerflüssigkeit. Der Grad der Entwicklung wird wie folgt als Ladungsmenge Q , die durch einen Widerstand R hindurchgehen kann, wenn ein Schalter 32 für t Sekunden geschlossen wird, ausgedrückt:

Q = CV ... Gl. (1)

Q = Q₀ - A.dt ... Gl. (2)

i = I ... Gl. (3)

1300U/1127 _ -π _

worin Q die auf dem fotoempfindlichen Teil 31 nach t Sekunden abgesetzte Ladung, V ihr Potential und i den Strom, der durch die Schaltung fließt, bedeutet.

Diese Gleichungen(2) und (3) liefern den Strom i als ^{1 =} "IT * ^e "IC ... Gl. (4)

^Rs * ^rt

worin R = ——-—$-
S u?

Daher wird der Strom i_T, der durch den Wiederstand R^p fließt, ausgedrückt als

V_n

Dann wird die Ladung Q„, die durch den Widerstand R,^ fließt, erhalten als

	exp	r	(6)	Γ	• C
	. . Gl.		' ^Rs
	^¥ ^Rs

•

Aus Gleichung (6) wird verständlich, daß, da die Kapazität C, das Ladungspotential V_ und die Entwicklungszeit t üblicherweise konstant sind, die Ladung Q_ und daher die Menge M an Tonerablagerung konstant bleiben wird, wenn die Widerstände R_g und R^, konstant gehalten werden. In dieser Lage wird die Dichte des reproduzierten Bildes konstant werden. Versuche haben jedoch gezeigt, daß der Widerstand R_c fortschreitend abnimmt, wenn der Kopierzyklus wiederholt wird.

1300U/1 127 - 12 -

--ΤΣ -

Diese Abnahme im Widerstand wird teilweise durch Einschmelzen eines

Teiles des Harzes, das den Toner bildet, in den Träger und teilweise durch Einmischen des Verarbeitungsmaterials ( sizing compound Leinmittel ) auf Papierblättern in den Entwickler, was kombiniert den Widerstand des Trägers herabsetzt, herbeigeführt.

Währenddessen wird die Tonerdichte im Entwickler durch eine Einrichtung, die üblicherweise als Tonerdichtefühler bezeichnet wird, auf einem konstanten Pegel gehalten, und der Widerstand R₇^ bleibt konstant. So verursacht, wie auch aus Gl. (6) erkannt werden kann, die Abnahme bei der Ladung Q_T eine Verminderung der Bilddichte,wenn die Anzahl der Kopien sich erhöht.

Im Hinblick hierauf erwägt die vorliegende Erfindung das Verhältnis

^RS
·= =r— durch Veränderung des Widerstandes R_n, gemäß dem sich ändern-

*T ^{+ R}S ^T

den Widerstand R_c konstant zu halten. Es ist allgemein verbreitet, den Widerstand R₁₇₁ durch Messen eines Stromes,der durch die Elektroden fließt und durch eine Gleichspannungsquelle geliefert wird, zu bestimmen. Bei diesem Verfahren werden jedoch Tonerteilchen elektrisch während jeder Messung auf den Elektroden abgeschieden, und machen die Elektroden für eine weitere Messung ungeeignet, wenn sie nicht gereinigt werden. Die Erfindung bestimmt daher die Tonerdichte durch Messen der Durchlässigkeit des Flüssigentwicklers. Dieses Prinzip baut auf auf den Beziehungen:

Widerstand E^ ~ ^und

Durchlässigkeit-

Der Widerstand R_c andererseits kam durch Anlegen einer Wechselspannung an die Elektroden und Messen des durch sie fließenden Stromes bestimmt werden.

1300U/1 127 " ¹³ "

Eine elektrische Schaltung um die Erfindung durchzuführen, wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Wie gezeigt weist die Schaltung erste und zweite Gleichrichter 33 und 34 auf, die jeder geeignet sind, einen Wechselstrom in einen Gleichstrom umzuwandeln. Das Bezugszeichen 36 bezeichnet einen Behälter für Flüssigentwickler, in den ein Paar Plattenelektroden 37, eine Lampe, die durch den Gleichstromausgang des Gleichrichters 33 mit Strom versorgt wird, und ein CdS-Element oder fotoelektrischer Wandler 39, der von der Lampe 38 durch den Entwickler ausgesandtes Licht empfängt, eingetaucht sind. Die Schaltung weist auch Umschalt-Schalter 41 bis 44 auf, die zusammen in Antwort auf Steuersignale betätigt werden, sowie einen Operationsverstärker 46, Transistoren 47 und 48, die in einer Darlington-Anordnung mit dem Operationsverstärker 46 verbunden sind, um ein Solenoid 49 und ein Relais 51 zu betätigen, veränderliche Widerstände 52 und 53 um den Dichtepegel des Entwicklers zu steuern und einen veränderlichen Widerstand 54, um den Widerstand des Entwicklers zu bestimmen.

Der Schalter 41 ist so ausgelegt, daß er die Fühler umschaltet,die Schalter 42 und 4 3 werden verwendet, um den Bezugspegel zu ändern, und der Schalter 44 ist dazu da, selektiv eine Tonerzuführvorrichtung 56 und eine Flüssigkeitsdichtewählvorrichtung in Betrieb zu setzen. Das Relais 51 weist einen Satz von Relaiskontakten 51a bis 51c auf.

Bei dieser Schaltanordnung wird der Operationsverstärker 46 durch den Schalter 41 umgeschaltet zur Messung des spezifischen Widerstands der Flüssigkeit und der optischen Dichte. Wann immer sie an Spannung gelegt wird, beginnt die Schaltung ihre Tätigkeit vom ersten Pegel aus und vergleicht dauernd einen momentanen Pegel mit

1300U/1 127 _ ₁₄ _

dem anfänglich eingestellten Pegel/ wenn der Schalter 41 sich in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand befindet, ist die Lampe 38 angestellt und die durch den Toner hindurch übermittelte Lichtmenge wird durch CdS-Element 39 gefühlt. Dem Operationsverstärker 46 wird die Brückengleichgewichtsspannung eines Widerstands 57 und des Widerstands des CdS-Elementes 3 9 und eines Widerstands 58 und veränderlichen Widerstands 53 und eines Widerstands 59 und veränderlichen Widerstands 53 zugeführt. Wenn sich der Schalter 41 im entgegengesetzten Zustand befindet, ist das CdS-Element 39 ausgeschaltet, und die Wechselspannung, die durch die Messung des spezifischen Widerstands der Flüssigkeit durch die Elektroden 37 geliefert wird, wird an den Operationsverstärker 46 über einen Schaltkontakt 41a und einen Widerstand 61, nachdem sie durch den Gleichrichter gleichgerichtet wurde, angekoppelt und dadurch mit dem Bezugswert verglichen, der durch die veränderlichen Widerstände 52 bis 54 bestimmt wird. Während der Messung der optischen Dichte der Flüssigkeit sind die Kontakte der einzeichnen Schalter 41 bis 44 wie in Fig. 2 eingestellt. Wenn unter dieser Bedingung der Operationsverstärker 46 ein Betätigungssignal erzeugt, werden die Transistoren 47 und 48 in der Darlington-Verbindung in Betrieb gesetzt um das Solenoid 49 anzutreiben und die Lampe 62 anzustellen. Ein Bezugspegel wird zu dieser Zeit durch den veränderlichen Widerstand 53 gegeben. Auf die Betätigung des Solenoid 49 wird die Tonerzuführvorrichtung 56 in Betrieb gesetzt, um dem Entwickler Toner zuzuführen. Sobald die Dichte des Entwicklers aufgrund der Zuführung von Toner zunimmt, stellt sich der Ausgang des Operationsverstärkers 46 ab und das Solenoid 49 wird nichtleitend,wobei die Lampe 62 abgestellt ist. Die Dichte des Entwicklers wird auf diese Weise geregelt .

- 15 -

1300U/1 127

3Q33695

Während der Messung des spezifischen Widerstands der Flüssigkeit sind alle Kontakte der Schalter 41 bis 44 in den entgegengesetzten Zustand umgeschaltet, so daß der Bezugspegel am Operationsverstärker 46 nicht durch den veränderlichen Widerstand 53, sondern durch den veränderlichen Widerstand 54 bestimmt wird. Wenn am Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 46 ein Betätigungssignal erscheint, werden die Transistoren 47 und 48 angestellt, um das Relais 51 zu betreiben, das durch seinen Kontakt 51c angezogen wird. Zur gleichen Zeit wird der Kontakt 51a des Relais 51 geschlossen um den Bezugspegel des Operationsverstärkers 46 auf einen niedrigeren Pegel, der durch die Kombination der veränderlichen Widerstände 52 und 54 bestimmt ist, zu senken · Der Relaiskontakt 51b bleibt offen. Demgemäß wird, wenn die Schalter 41 bis 44 in die gezeigten Stellungen für eine weitere Messung der Flüssigkeitsdichte umgeschaltet werden, das Solenoid 49 sofort in Betrieb gesetzt, um Toner zuzuführen und dadurch die Flüssigkeitsdichte zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Kopierdichte durch Betätigung der Umschalt-Schalter 41 bis 44 am Beginn des Kopiervorgangs wirksam gesteuert werden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung. Wie dargestellt ist der Ausgang eines Flüssigkeitsdichtefühlers 71 an den einen Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 72 angeschlossen, während der Ausgang eines Fühlers 73 für den spezifischen Widerstand der Flüssigkeit über einen Verstärker 74 an den anderen oder Vergleichsexngangsanschluß des Operationsverstärkers 72 angelegt ist, der Ausgang des Verstärkers 72 ist seinerseits an eine Tonerzufuhrschaltung 76 zum Zuführen einer zusätzlichen Tonermenge angeschlossen. Mit dieser Schaltung kann die Flüssigkeitsdichte in vollautomatischer Weise geregelt werden.

1300U/1 127 - 16 -

Fig. 3 zeigt in einer graphischen Darstellung das Verhältnis zwisehen der Bilddichte und der Anzahl von erzeugten Kopien,erhältlich mit einem Verfahren der vorliegenden Erfindung, im Vergleich zur selben Beziehung, die durch ein herkömmliches Verfahren geliefert wird. In dieser graphischen Darstellung wurde eine durchgezogene Linie 81 , die dem Bekannten entspricht, erhalten, wenn die Durchlässigkeit T bei 22,5 % konstant gehalten wurde. Die Kurven 82 und 83 zeigen Kennlinien, die durch die Schaltungen der Erfindung, die in Fig. 2 bzw. Fig. 4 dargestellt sind, geliefert werden. In einem Punkt A ist die Durchlässigkeit T 2 5,5 % und der ge-

messene Trägerwiderstand R_c ist 2,2 χ 10 Jl. Bei einem Punkt B beträgt die Durchlässigkeit T 16 % und der Trägerwiderstand R_c beträgt 1,94 χ 1OJl. An einem Punkt C ist die Durchlässigkeit T 8 %

und der Trägerwiderstand R beträgt 1,62 χ 10 SX .

Fig. 5 zeigt eine weitere Schaltung gemäß der Erfindung. Wie gezeigt wird Wechselspannung aus einer ersten Sekundärspule 91 eines Transformators 92 an die Plattenelektroden 37,und,über einen Kondensator 93, an die Basis eines Transistors 94 angeschlossen. Wechselspannung aus einer zweiten Sekundärspule 96 des Transformators 92 wird durch einen Gleichrichter 97 in Gleichspannung umgewandelt, und dann an eine Zeitschaltung 98 angeschlossen. Ein Kontakt 99, der durch die Zeitschaltung 98 betätigt wird, ist parallel zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 94 geschaltet. Der Kollektorausgang des Transistors 94 wird über Kondensatoren 101 und 102 an einen Verstärker 103 angelegt, der eine Schwellenfunktion ausübt. Die Verbindung zwischen den Kondensatoren 101 und 1o2 ist über veränderliche Widerstände 106 bis 109 mit Erde verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 103 ist an die Transistoren 111 und 112, die in

130014/1 127

Darlington-Verbindung stehen, angekoppelt, so daß der verstärkte Ausgang Halterelais 113 bis 115 treibt. Sobald ein Kontakt 113c des Halterelais 113 von der b-Seite zur a-Seite rückt, wird das Halterelais 114 über eine Verzögerungsschaltung 116 angetrieben, worauf ein Kontakt 114c des Halterelais 114 von der b-Seite zur a-Seite rückt, um das Halterelais 115 über eine Verzögerungsschaltung 117 zu treiben. Die Halterelais 113 bis 115 weisen normalerweise eingeschaltete Kontakte (make contacts) 113a bis 115a und normalerweise geschlossene Kontakte (break contacts) 113b bis 115b auf. Das eine Ende des CdS-Elementes 39 ist geerdet und das andere Ende ist an einen Operationsverstärker 118 über einen Widerstand 119 angeschlossen. Der Ausgang des Operationsverstärkers 118 ist dazu bestimmt, das Solenoid 4 9 und die Lampe 62 über die Transistoren 47 und 48 in Darlington-Verbindung zu betätigen.

Die Zeitschaltung 98 ist beispielsweise so entworfen, daß sie für 5 Sekunden in 10-minütigen Intervallen arbeitet um den Kontakt 99 zu öffnen. Solange der Kontakt 99 geschlossen ist, bleiben der Verstärker 103, die Halterelais 113 bis 115 und dgl. außer Betrieb, da die Basis des Transistors 94 geerdet ist. Auch wenn der Kontakt 99 geschlossen ist, wird das Dichtefühlsystem für die Flüssigkeit betätigt. Sobald die Flüssigkeitsdichte niedriger wird als ein Bezugspegel (der durch die veränderlichen Widerstände 121 bis 123 bestimmt wird), wird das Solenoid 49 über den Operationsverstärker 118 und die Transistoren 47 und 48 in Betrieb gesetzt um die Vorrichtung in Betrieb zu setzen um dem Entwickler Toner zuzufügen. Wenn der Kontakt 99 offen ist, wird an den Verstärker 103 ein Signal angelegt, das den durch die Elektroden 37 gefühlten Flüssigkeitswiderstand anzeigt. Mehr im einzelnen entspricht der Eingang des Ver-

1300U/1 127

- 18 -

stärkers 103 dem Widerstandssignal das durch einen Widerstand und veränderliche Widerstände 107 bis 109 geteilt ist. Folglich tritt der Verstärker 103 in Aktion, wenn der Eingangspegel über einen vorgestimmten Schwellenpegel steigt (Zeit t. in Fig. 6). Eine Zunahme in der Dichte des Entwicklers wird durch, eine Zunahme in der Größe des Stromes . durch die Elektroden 37 und folglich eine Zunahme in der Spannung am Widerstand 126 wiedergespiegelt. Wenn der Verstärker 103 in Betrieb gesetzt wird, um eiii Ausgangssignal· zu erzeugen, wird das Halterelais 113 über eine Diode 127 und Transistoren 111 und 112 angetrieben, seinen Kontakt 113c von der b-Seite zur a-Seite zu ändern wobei sein normalerweise offener Kontakt 113a geschlossen und sein normalerweise geschlossener Kontakt 113b geöffnet wird. Der Kontakt 113,der geschlossen wird, schließt den veränderlichen Widerstand 109 kurz, wodurch der Eingangspegel des Verstärkers 103 abgesenkt wird und das Halterelais 113 deaktiviert wird. Das einmal angetriebene Halterel·ais 113 behärt seinen Zustand (Kontakt a) während das Halterelais 114 aufgrund der Verzögerungsschaltung 116, die dem Halterelais 114 vorausgeht, in Untätigkeit verharrt. Das Öffnen des Kontaktes 113b erhöht den Spannungsteilerpegel des Operationsverstärkers 118 und stellt das Solenoid 49 ab. .

Wenn der Pegel des Eingangssignals die Schwelle des Verstärkers übersteigt (Zeit t₂ in Fig. 6) und wenn die Zeitschaltung 98 arbeitet (öffnen des Kontaktes 99) nach dem Ablauf einer weiteren Zeitspanne ab der oben erwähnten Bedingung, wird das Relais 114 über den Kontakt 113c und die Verzögerungsschaltung 116 angetrieben, den Kontakt 114c von der b-Seite zur a-Seite zu rücken, seinen normalerweise offenen Kontakt 114a zu schließen und seinen normalerweise geschlossenen 114b zu öffnen. Dann wird in der beschriebenen

1300U/1 127 - 19 -

Weise dem Entwickler Toner zugeführt, bis der Eingangssignalpegel des Verstärkers 103 abgesenkt wird bei angehobenem Bezugspegel des Operationsverstärkers 118, was die Tonerzufuhr unterbricht. Das selbe tritt auf, wenn das Halterelais 115 betrieben wird (Zeit t-, in Fig. 6) in einer späteren Stufe.

So kann gemäß der Ausführungsform der Fig. 5 Toner auf der Grundlage eines vorbestimmten Programmes zu Zeiten t.. , t~ und t., (die der Anzahl der Kopien entsprechen) nachgefüllt werden. Dies ermöglicht, daß die Durchlässigkeit der Flüssigkeit abnimmt und fördert daher die Steuerung der Bilddichte auf einen im wesentlichen konstanten Pegel.

Die Kurven in Fig. 6 zeigen Kennlinien,die herkömmlich und gemäß der Erfindung erreichbar sind. Kurve 131 zeigt das Verhältnis zwischen der Bilddichte und der Anzahl von Kopien, das von herkömmlichen Einrichtungen geliefert wird. Kurve 132 zeigt das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit und der Anzahl der Kopien die die Flüssigkeitsdichte darstellt. Kurve 133 zeigt eine mit der Erfindung erhältliche Bilddichten-Kennlinie. Kurve 134 zeigt die Kennlinie eines Stromes, der durch die Elektroden37 fließt. Diese Zeichnung der Fig. 6 beruht auf der Annahme, daß die programmierten Arbeitspunkte beispielsweise die Zeiten t.. , t_ und t-, sind (die Zeiten können der Anzahl der Kopien entsprechen). Es ist ersichtlich, daß die Bilddichte gemäß der Erfindung auf einen im wesentlichen konstanten Pegel geregelt werden kann.

Es wird erkannt werden, daß die Halterelais und die Verzögerungsschaltungen, die in der dargestellten Ausführungsform zum Festsetzen eines Programmes benutzt wurden, durch einen Mikrocomputer

130014/1127 _ ₂₀ _

ersetzt werden können. Gleichermaßen kann der Verstärker 103 mit einer Schwellenfunktion durch die Kombination eines Verstärkers und einer bekannten Schmitt-Schaltung ersetzt werden, was eine bessere Arbeitsweise fördern wird.

Zusammengefaßt ist die vorliegende Erfindung so entworfen, daß sie die Flüssigkeitsdichte gemäß einer vorbestimmten Funktion des spezifischen Widerstands der Flüssigkeit und einer Durchlässigkeit der Flüssigkeit regelt. Daher überwindet sie unregelmäßigkeiten, die von den Arbeitsbedingungen abhängen, und die sonst auftreten könnten, wenn die Bilddichte auf der Grundlage der Anzahl der Kopien gesteuert wird, und beseitigt die Notwendigkeit der periodischen Untersuchung des Entwicklers und des Auswechselns der Flüssigkeit oder dergleichen Wartung.

Ein Verfahren zum Entwickeln elektrostatischer latenter Bilder auf einem lichtempfindlichen Element in einem Kopiergerät der beschriebenen Art kann im allgemeinen auf zwei Weisen erhalten werden: Ein Trockenverfahren und ein halb-feuchtes Verfahren. Ein Verfahren der halbfeuchten Gattung benutzt einen Flüssigentwickler, der ein dielektrisches Dispersionsmedium (Dispergens) oder sogenannte Mutterflüssigkeit (mother liquor) oder Träger, die Tonerteilchen, die gewöhnlich mit der entgegengesetzten Polarität der latenten Bilder aufgeladen sind, enthält. Wenn solch eine Entwicklermischung einem lichtempfindlichen Element, auf dem eine elektrostatisches latentes Bild ausgebildet ist, zugeführt wird, werden die Tonerteilchen in der Flüssigkeit der Elektrophorese aufgrund der Anziehung durch die Ladung des latenten Bildes unterworfen und haften an dem latenten Bild an um dieses dadurch zu entwickeln.

1300U/1 127

- 21 -

Die Werte des Entwicklers müssen innerhalb eines gewissen zulässigen Bereichs gehalten werden, damit die Qualität, insbesondere die Dichte,des reproduzierten Bildes gut bleibt.

Am wichtigsten von den Werten des Entwicklers ist die Tonerdichte des Entwicklers, die direkt die Dichte des verarbeiteten sichtbaren Bildes beeinflußt.

Bei einem herkömmlichen Kopiergerät des Typs mit halbfeuchtem Verfahren wird die Tonerdichte im Entwickler im allgemeinen durch Feststellen der Tonerdichte über die optische Durchlässigkeit des Entwicklers und das Halten der Durchlässigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs geregelt. Jedoch nimmt die Bilddichte des sichtbaren Bildes nach einer längeren Zeitspanne trotz einer solchen Tonerdichteregelung fortschreitend ab. Dies kann einer Erscheinung, die Ermüdung des Entwicklers genannt wird, zugeschrieben werden.

Daher kann die Qualität des sichtbaren Bildes nicht über einen langen Zeitraum stabil bleiben, wenn nicht die Werte des Entwicklers unter gebührender Berücksichtigung der Ermüdung des Entwicklers zusätzlich zur Tonerdichte geregelt werden.

Um die Ermüdung des Entwicklers zu kennen, muß die Ermüdung in der einen oder anderen Form gemessen werden. Von verschiedenen meßbaren Parametern des Entwicklers zeigt der Elektro-Abscheidestrom ein Verhalten, das der Ermüdung des Toners gut entspricht.

Der Elektro-Abscheidestrom ist ein Strom, der über ein Elektrodenpaar fließen wird, wenn die Elektroden in einen Entwickler eingetaucht sind und mit einer konstanten Spannung beaufschlagt werden.

1300U/1 127 - 22 -

Der Wert dieses Stromes neigt dazu, sich mit der Ermüdung des Entwicklers zu erhöhen.

Diese Art Verfahren versagt jedoch bei genauer Messung über einen langen Zeitraum. Wenn eine Gleichspannung an das Elektrodenpaar angelegt wird, werden die Elektroden durch abgeschiedenen Toner in Übereinstimmung mit dem Zeitablauf im Falle kontinuierlicher Messung oder bei wiederholter Messung im Falle unterbrochener Messung, verschmutzt und diese Verschmutzung führt zu einem Irrtum beim Meßergebnis .

Um diesem Problem beizukommen wurde ein Verfahren vorgeschlagen, das den Elektro-Abscheidestrom unter Anlegung einer Wechselspannung an die Elektrode mißt.Dieses Verfahren vermeidet die Ablagerung bzw. das Abscheiden von Tonerteilchen auf den Plattenelektroden inde"i während der Messung die Polarität der Wechselspannung mit einer Geschwindigkeit geändert wird, die höher ist als die Geschwindigkeit des Toners der an den Plattenelektroden aufgrund der Elektrophorese ankommt. Da jedoch eine wirkungsvolle Verhinderung der Tonerabscheidung versagt, wenn die Wechselspannung, die an das Elektrodenpaar angelegt wird, nicht eine sehr hohe Frequenz hat, ist die Schaltung, und daher das Meßsystem selbst unverhältnismäßig teuer.

Bei einem herkömmlichen Halbfeucht-Verfahren-Kopiergerät wird die Tonerdiehte im Entwickler über die Lichtdurchlässigkeit des Entwicklers festgestellt, und das Nachfüllen von Toner und Träger so geregelt, daß die Durchlässigkeit innerhalb eines gewissen Bereiches gehalten wird, wodurch die Entwicklung stabil gemacht wird. Da die Zuführung von zusätzlichem Träger nur hilfsweise zu der von

1300U/1 127 - 23 -

Tonerteilchen geschieht, wird die nachfolgende Beschreibung der Einfachheit halber unter der Annahme fortgeführt, daß die Entwicklung nur die Tonerteilchen verbraucht. Diese Annahme ist erlaubt, da sie nicht die Allgemeinheit der Beschreibung berührt und da die vorliegende Erfindung keine Abwandlung des vorhandenen Verfahrens im Hinblick auf die Ergänzung von Träger erfordert.

Das Nachfüllen von Toner auf der Basis der Lichtdurchlässigkeit wird hier nachfolgend umrissen.

Ein flüssiger Entwickler wird durch einen Lichtfühler unter speziellen Bedingungen zirkulieren lassen, damit seine Durchlässigkeit gemessen wird. Es ist möglich, einen Durchlässigkeitsbereich zu bestimmen, der wünschenswerte sichtbare Bilder liefert, in_dem man die Tonerdichte im Entwickler auf verschiedene Werte ändert, während die Meßbedingungen gleich gehalten werden und latente Bilder mit solchen Tonerdichten entwickelt werden. Es sei angenommen, daß der Durchlässigkeitsbereich durch eine Obergrenze Η~ und eine untere Grenze L_, begrenzt wird. Mit diesem Durchlässigkeitsbereich geht die Steuerung der Tonerdichte wie folgt vor sich.

Ein Steuermechanismus, in dem die obere bzw. untere Grenze IL₁ bzw. L_ voreingestellt ist, betätigt eine Tonerzuführvorrichtung, wenn der Ausgang des Fühlers eine Durchlässigkeit oberhalb der oberen Grenze H anzeigt. Wenn die Durchlässigkeit niedriger als die/untere Grenze L_T wird, hält der Steuermechanismus die Tonerzufuhr an. Dies hält die Tonerdichte im Entwickler innerhalb eines passenden Bereichs und daher die Bilddichte in einem angemessenen Bereich.

130014/1127 - 24 -

Fig. 11 und 12 zeigen die Veränderung der Durchlässigkeit des so geregelten Entwicklers und die Veränderung der Bilddichte auf einem lichtempfindlichen Teil.

In Fig. 11 und 12 bedeutet die Abszisse t die Zeit (Kopierzeitperiode); in Fig. 12 bedeutet ID die Bilddichte. Δ ID in Fig. 12 stellt einen geeigneten Bereich der"Bilddichte dar. Auf der Abszisse in jeder graphischen Darstellung zeigen t.. , t2 und t^ die Zeiten an, zu denen Toner zugeführt wird. Obwohl in der Praxis die Tonerzuführung während einer gewissen Zeitdauer stattfindet, ist sie der Einfachheit halber als in einem Augenblick stattfindend dargestellt.

Eine solche Tonerdichteregelung ist recht wirksam und bringt beim praktischen Gebrauch kaum Probleme mit sich, solange die Kopierzyklen bis zu einigen tausend Mal wiederholt werden.

Jedoch tritt das folgende Problem auf, wenn ein Kopierzyklus beispielsweise 20000, 30000, 50000 oder mehr/mal wiederholt wird.

Fig. 13 ist eine Kurvendarstellung, die das Verhältnis zwischen der Anzahl wiederholten Kopierzyklen und der mittleren Bilddichte zwischen aufeinanderfolgenden Zuführungen konzentrierter Tonerteilchen zeigt. Diese Graphik basiert auf der Entwicklung mit einem Flüssigentwickler, der durch das Tonerdichteregelverfahren, das oben erörtert wurde, geregelt wird. Wie gezeigt nimmt die mit IDM bezeichnete mittlere Bilddichte fortschreitend ab, wenn die Zahl der wiederholten Kopierzyklen bis auf 20000, 30000, 50000 usw. ansteigt. Schließlich versagt der Entwickler beim Erzeugen annehmbarer sichtbarer Bilder trotz der Tonerdichteregelung.

1300U/1 127 _ 25 -

ORIGINAL INSPECTED

Dieses Problem kann der Ermüdung des Toners zugeschrieben werden.

Bei einem Entwickler, der gerade aus frischem Toner und Träger zubereitet wurde, können alle Tonerteilchen wirksam bei der Entwicklung benutzt werden. Unter dieser Bedingung gilt eine Gleichung p_T -ο ,wobei ο die Dichte allen Toners im Entwickler und ρ die Dichte des Teiles des Toners,der wirksam zur Entwicklung beitragen kann, be deutet. Wenn der Kopierzyklus wiederholt wird, kann ein Teil des
Toners im Entwickler aufgrund von Beschädigung, Ladungsverlust, Aufladung auf die entgegengesetzte Polarität und dgl. nicht mehr zur
Entwicklung beitragen. Unter der Annahme, daß dieser unwirksame
Teil des Toners eine Dichte 9 hat, wird die Dichte des gesamten
Toners o_T durch o„ = ο +ο ausgedrückt. Die Tonerdichte ο wächst einfach mit der Anzahl der wiederholten Kopienzyklen an.

Um das hier zugrundeliegende Problem deutlicher darzustellen, sei
angenommen, daß die Tonerdichte im Entwickler auf einem konstanten Pegel, durch Durchführen der Messung der Lichtdurchlässigkeit des
Entwicklers und der Ergänzung von Toner ohne Unterbrechung, gehalten wird.

Angenommen, die durch Messung der Durchlässigkeit festgestellte
Tonerdichte ist o„ oder ο + ο , ist die oben erwähnte Tonerdichteregelung nichts anderes als eine Regelung um das Verhältnis do„/dt Null zu machen, wobei t die Zeit ist, die mit der wiederholten Anzahl von Kopienzyklen vergeht. Da o^ = ο + ο , folgt aus der obigen Beziehung dp /dt + do /dt = 0. Da ο einfach mit der Zeit t
anwächst, gilt eine Beziehung do /dt> O und daher do /dt <O.
Das bedeutet, daß,solange die Regelung der Tonerdichte auf der
Grundlage der Lichtdurchlässigkeit des Entwicklers weitergeht, die

1 300 U/1 127 -26-

3033685

wirksame Tonerdichte ο im Entwickler fortschreitend abnimmt. Damit

Je

fällt auch die mittlere Bilddichte IDM des sichtbaren Bildes.

Die oben in Verbindung mit kontinuierlicher Tonerzuführung festgestellte Tatsache bleibt auch für intermittierende Tonernachfüllung richtig. Wie in Fig. 14 dargestellt nimmt die Dichte des unwirksamen Toners, die ο =0 im frisch bereiteten Entwickler ( t = O) beträgt, mit dem Ablauf von Zeit oder Anzahl wiederholter Kopienzyklen fortschreitend zu, während die wirksame Tonerdichte ο aufgrund der Entwicklung fortschreitend abnimmt. D.h. für t> O, gilt ιρ~ = ο +ο Eine zusätzliche Tonermenge wird zur Zeit t. zugeführt. Jedoch wird diese Ergänzung auf der Grundlage der Lichtdurchlässigkeit geregelt, so daß die wirksame Tonerdichte kleiner ist als die zur Zeit t = 0 in einem Verhältnis A ο , das gleich dem Wert ο (t..) der Dichte ο zur Zeit t₁ ist. Auf diese Weise nimmt die Fähigkeit des Entwicklers zur Entwicklung trotz der Ergänzung des konzentrierten Toners fortschreitend ab.

Daher muß, um die Stabilität der Entwickelfähigkeit eines Entwicklers zu bewahren, die Ermüdung des Entwicklers zusätzlich bei der Zuführung konzentrierten Toners in Rechnung gestellt werden.

Im Prinzip kann eine solche Zuführung konzentrierten Toners wie folgt durchgeführt werden. Wie in Fig. 15 gezeigt hat die optische Durchlässigkeit für die Regelung der Tonerergänzung zuerst einen Bereich mit einer oberen Grenze EL und einer unteren Grenze L_. Zur Zeit t-, wenn konzentrierter Toner zugeführt wird, werden die obere bzw. untere Grenze des ursprünglich eingestellten Bereichs individuell auf IL₁ und L^₁ abgesenkt. Wenn eine weitere Ergänzungsmenge Toner zur Zeit t~ zugeführt wird, wird der zulässige Bereich weiter

1 300 U/1 127 -27-

auf einen solchen abgesenkt, der durch eine obere Grenze EL₁- und eine untere Grenze L_T2 begrenzt ist. Diese Vorgehensweise wird danach wiederholt. Wenn der Betrag, um den der voreingestellte Bereich bei jeder Ergänzung abgesenkt wird, so bestimmt wird, daß die Zunahme in der Dichte ο erfolgreich beseitigt wird, kann jede Ergänzung die wirksame Tonerdichte ο innerhalb des richtigen Bereiches halten (Fig. 16). Jedoch nimmt wie in Fig. 16 ersichtlich, die Gesamttonerdichte ο_φ des Entwicklers und die Dichte ο des unwirksamen Toners fortschreitend zu.

In Praxis ist die Geschwindigkeit der Zunahme der unwirksamen Dichte ο so klein, daß die Neueinstellung des Durchlässigkeitsbereichs nicht bei jeder Nachfüllung durchgeführt werden muß, sondern nur einmal alle 5000 bis 10000 Kopierzyklen durchgeführt werden sollte.

Nun muß,um konzentrierten Toner unter Berücksichtigung der Ermüdung des Entwicklers zuzufügen, die durch eine Zunahme in der Dichte £> dargestellte Ermüdung in der einen oder anderen Weise gemessen werden. Verschiedene Versuche zeigten, daß, unter verschiedenen meßbaren Parametern der Entwicklungsflüssigkeit, ein Elektro-Abscheidestrom ein Verhalten hat, der gut der Ermüdung des Entwicklers entspricht.

Der Elektro-Abscheidestrom in einem Entwickler ist ein Strom, der durch ein Elektrodenpaar fließt, wenn das Elektrodenpaar in einen Entwickler mit einem vorgegebenen Abstand eingetaucht und mit einer konstanten Spannung beaufschlagt ist. Dieser Strom neigt dazu, mit der Ermüdung des Entwicklers zuzunehmen.

- 28 -

1300U/1 127

Unter Berücksichtigung dessen erlaubt das nachfolgende Verfahren der Tonerzuführung, die Entwickelfähigkeit eines Entwicklers innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu halten. Der Mechanismus zum Nachfüllen von Toner ist so entworfen, daß eine Ergänzungsmenge Toner einem Entwickler zugeführt wird, wenn die Durchlässigkeit des Entwicklers sich um einen vorgegebenen Betrag, der die Differenz zwischen der oberen und der unteren .Grenze des gegenwärtigen Bereichs, ist, geändert hat. Der Elektro-Abscheidestrom im Entwickler wird als qualitativer Wert gemessen. Jedes Mal wenn der Elektro-Abscheidestrom sich um einen vorbestimmten Betrag ändert, wird der voreingestellte Durchlässigkeitsbereich in Entsprechung zur Ermüdung des Entwicklers, die durch die Änderung des Stromes dargestellt wird, abgesenkt. Als Alternative wird jedesmal,wenn eine vorbestimmte Anzahl von Kopierzyklen erreicht ist, der voreingestellte Durchlässigkeitsbereich gemäß der Änderung des Stroms abgesenkt.

Auch die Durchlässigkeitssteuerung muß während des Betriebes des Kopiergerätes im Zusammenhang mit der Wiederauffüllung des Toners fortlaufend durchgeführt werden. Es ist jedoch nicht immer nötig, den Elektro-Abscheidestrom fortlaufend zu messen. Sogar dort, wo der Durchlässigkeitsbereich in Antwort auf jedes vorbestimmte Ausmaß an Änderung beim Elektro-Abscheidestrom neu festgesetzt wird, muß die Meßung des Elektro-Abscheidestroms nur mit einer ungefähren Häufigkeit von 1 χ pro 50 Kopierzyklen durchgeführt werden. Wenn der Durchlässigkeitsbereich gemäß der Änderung im Strom jedesmal, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Kopierzyklen erreicht ist, neu festgesetzt wird, reicht es aus, den Strom einmal in einer vorbestimmten Anzahl von Kopierzyklen zu messen.

- 29 -

1300U/1 127

Wie allgemein bekannt, werden die Elektroden durch Tonerteilchen, die darauf abgeschieden werden und eine Ursache für Irrtümer bei der nächsten Messung bilden, verschmutzt, wenn ein Gleichstrom an die Elektroden angelegt wird, um den Elektro-Abscheidestrom zu messen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird gezeigt, daß ein Meßfühler für den Elektro-Abscheidestrom oder den spezifischen Widerstand gemäß der Erfindung im wesentlichen aus einem äußeren Rohr bzw. Zylinder 201 , einem inneren Rohr bzw. Zylinder 202, einem Gleit- bzw. Schabering 203 und einer Stange 204 besteht.

Der äußere Zylinder 201 ist aus Kunststoff oder dgl. elektrisch isolierendem Material gebildet und durch ihn geht eine Bohrung hindurch. Ein Teil des Zylinders 201 ist mit einer elektrisch leitenden Platte 206 gebildet, so daß die innere Umfangsflache des Zylinders 201 an der Platte 206 elektrisch leitend ist. Diese leitende Platte 206 wird hier nachfolgend als eine Elektrode bezeichnet. Die Elektrode 206 ist an ihrer Oberfläche,die den äußeren Umfang des Zylinders 201 berührt, mit einer Spannungsquelle verbunden.

Im äußeren Zylinder 201 ist an seinem inneren Umfang eine schraubenförmig gewundene Führungsnut 207 ausgebildet.

Der innere Zylinder 202 ist auch in hohler Form aus einem elektrisch isolierendem Material gebildet und ein Teil seiner Wand ist mit einer leitenden Platte 208 ausgebildet. So ist die äußere Umfangsflache des inneren Zylinders 2 02 an der Platte 208 elektrisch leitend; die Platte wird dementsprechend als eine Elektrode bezeichnet.

1 3 0 0 U / 11 2 7 ³⁰

Der innere Zylinder 202 zusammen mit Anschlägen bzw. Flanschen 209 und 211, die an seinen gegenüberliegenden Enden befestigt sind, ist an der Stange 20 4 koaxial zum äußeren Zylinder 201 befestigt. Das Verhältnis der Stellungen der Zylinder 201 und 202 ist derart, daß die Elektroden 2 06 und 2 08 einander in den in Fig. 7 gezeigten Stellungen gegenüberstehen. Die Stange 204 ist elektrisch leitend und die Elektrode 208 am inneren Zylinder 202 ist an die Spannungsquelle durch die Stange 204 in einem Bereich außerhalb des inneren Umfangs angeschlossen.

Der äußere Zylinder 201 ist fest an einem starren Teil angebracht, wo_hingegen der innere Zylinder 2o2 gemeinsam mit der Stange 204 axial hin- und herbewegbar ist. Die Stange 20 4 ist an ihrem einen Ende mit einem Antriebsmechanismus, der jedoch nicht gezeigt ist, verbunden. Der Gleitring 203 ist gleitend am inneren Zylinder 202 angebracht und sein innerer Umfang befindet sich schabend im Eingriff mit dem äußeren Umfang des Zylinders 202 und sein äußerer Umfang befindet sich schabend im Eingriff mit dem inneren Umfang des Zylinders 201.

Ein Stift 212 ist an dem äußeren Umfang des Gleitrings 2 03 eingesetzt und in der Führungsnut oder dem Kanal 207 des äußeren Zylinders 201 aufgenommen.

Eine Konstruktion des Gleitrings 2o3 aus der Praxis ist in Fig. 8 gezeigt. Der Gleitring 203 weist ein Paar von ringförmigen Scheiben 213 und 214 aus einem isolierenden Material, wie Harz, und einen dünnen elastischen Reinigungsring 216 aus einem isolierendem Material, das sich sandwitchartig zwischen den ringförmigen Scheiben 213 und 214 befindet,"auf. Die Ringe 213, 214 und 216 sind mitein-

1 3001 4/1127 - 31 -

ander durch Schrauben 217 verbunden. Der Stift 212 ragt radial auswärts von der Scheibe 213 ab.

Der Reinigungsring 216 hat einen inneren Durchmesser, der um ungefähr einen Millimeter kleiner ist als der der Scheiben 213 und und einen äußeren Durchmesser, der um ungefähr einen Millimeter größer ist als der der Scheiben 213 und 214. Auf diese Weise sind der äußere Umfang des inneren Zylinders 202 und der innere Umfang des äußeren Zylinders 202 im schabenden Eingriff mit dem Reinigungsring 216 der Glextringanordnung.

Ein typisches Beispiel eines Materials für den Reinigungsring 216 ist Gummi oder MYLAR-FiIm (Handelsname).

Der Fühler mit dem obigen Aufbau arbeitet wie folgt für das Messen des Elektro-Abscheidestroms.

Fig. 9a bis 9e zeigen den Fühler in einer fragmentarxschen Seitenansicht um dessen Arbeitsweise zu erläutern.

Fig. 9a zeigt eine Ausgangs-bzw. Ruhestellung der Fühleranordnung, in der die Elektroden 206 und 208 einander gegenüberstehen. Diese Ruhestellung der Elektroden 206 und 208 stellt eine Meßstellung des Fühlers dar. Eine konstante Gleichspannung wird an die Elektroden 2 06 und 2 08 angelegt. Natürlich ist der Fühler hierbei in eine Entwicklungsflüssigkeit getaucht, deren Elektro-Abscheidestrom gemessen werden soll.

Die Spannung wird so angelegt, daß die Elektrode 2o6 eine Polarität hat, die der des Toners entgegengesetzt ist. Obwohl darin kei-

130014/1127 -32-

nerlei Beschränkung liegen soll, ist eine solche Art der Spannungsversorgung vorteilhaft, wie klar werden wird.*

Wenn nun eine konstante Gleichspannung an die Elektroden 206 und 208 angelegt wird, unterliegen die Tonerteilchen im Entwickler der Elektrophorese und dies entwickelt einen Elektro-Abscheidestrom. Der Fühler mißt diesen Strom. Während der Messung haften die Tonerteilchen an der Elektrode 206 an. An der anderen Elektrode 208 lagern sich auch Substanzen, die andere als der Toner sind, ab, und die Menge dieser Ablagerungen wächst gemäß der Ermüdung des Entwicklers. Jedoch ist die Menge der Ablagerung auf der Elektrode 208 normalerweise klein im Vergleich der Menge des Toners, die an der Elektrode 206 haftet. Die Tonerteilchen an der Elektrode 206 neigen dazu,ein Gel zu bilden.

Dann wird der innere Zylinder 202 relativ zum äußeren Zylinder 201 nach rechts in eine Stellung bewegt, die in Fig. 9b gezeigt ist. Diese Bewegung wird natürlich durch die Stange 204 verursacht. Die Spannungsversorgung an die Elektroden 206 und 208 wird zu einer geeigneten Zeit unterbrochen. Während dieser Bewegung kommt der linke Flansch 209 des inneren Zylinders 202 in Anlage an das Ende des Gleitrings 203 und verschiebt es zusammen mit dem inneren Zylinder 202 nach rechts. Diese axiale Bewegung des Gleitrings 203 ist von einer Drehbewegung aufgrund des Eingriffs des Stiftes 212 am Gleitring 203 in den Führungskanal 207 im äußeren Zylinder 201 begleitet. Der Gleitring 203, der sich unter Drehung nach rechts bewegt,schabt an der inneren Wand des äußeren Zylinders 201 und entfernt oder reinigt dadurch die Tonerteilchen von der Elektrode 206. Darüberhinaus zwingt der Gleitring 2 03 während dieser Bewegung nach rechts den Entwickler aus dem Meßbereich in Fig. 9a, der der Raum zwi-

130014/1127 - 33 -

sehen dem inneren und äußeren Zylinder 2 01 und 202 ist, und führt zur gleichen Zeit ein weiteres Volumen an Entwickler in die Bohrung des äußeren Zylinders 201 von dessen linkem Ende her ein.

Als nächstes wird der innere Zylinder 202 nach links in eine Stellung, die in Fig. 9c gezeigt ist, verschoben. Der Stift 212, der sich im Führungskanal 2 07 im Eingriff befindet, wirkt auf den Gleitring 203 als Anschlag und hindert in an axialer Bewegung. Ig dem sich so der innere Zylinder 2 02 relativ zum Gleitring 203 bewegt, wird sein äußerer Umfang durch den Gleitring 203 geschabt und daher wird seine Elektrode 2 08 gereinigt.

Die Elektroden 206 und 208 gewinnen nun ihre Normal- bzw. Ruhestellung zurück und führen eine weitere Messung des Elektro-Abscheidestroms durch.

Während des oben beschriebenen Vorgangs hat sich der innere Zylinder 202 einmal im Bereich rechts der Ruhestellung hin- und herbewegt und diese Hin- und Herbewegung hat den inneren Umfang des äußeren Zylinders 201 und den äußeren Umfang des inneren Zylinders 202 gereinigt.

Nach der Messung in der Stellung der Fig. 9c werden der innere Zylinder 202 und der Gleitring 203 gemeinsam in eine in Fig. 9d gezeigte Stellung nach links bewegt und dann wird nur der innere Zylinder 202 nach rechts in eine in Fig. 9e gezeigte Stellung verschoben. Diese Hin- und Herbewegung des inneren Zylinders 202 im Bereich links der Ruhestellung reinigt die Elektroden 206 und 208 wiederum. Nach dieser Hin- und Herbewegung nehmen die beweglichen Teile wieder die Meßstellungen, die in Fig. 9a dargestellt sind, ein.

1 300 U/1 1 27

Auf diese Weise werden die Elektroden 2 06 und 2 08 nach jedem wiederholten Meßvorgang gereinigt, so daß der Abscheidestrom stabil über einen langen Zeitraum unter Benutzung von Gleichstrom unabhängig von der Ablagerung von Tonerteilchen auf den Elektroden 206 und 208 gemessen werden kann.

Die Messung kann entweder durch zeitweises Anhalten der Bewegung des inneren Zylinders 202 oder dadurch, daß er dauernd bewegt wird, bewirkt werden. In dem Falle.der fortdauernden Hin- und Herbewegung des inneren Zylinders 202 wird eine Spannung mit einer vorgegebenen Zeitdauer an die Elektroden 206 und 208 angelegt, wenn die Elektrode 208 sich an der Ruhestellung relativ zur Elektrode 206 vorbeibewegt .

Bei dem gezeigten Fühler reinigt der Gleitring 203 die Elektrode 206, wenn er sich relativ zum äußeren Zylinder 201 bewegt, und reinigt die Elektrode 208,wenn er sich relativ zum inneren Zylinder 202 bewegt. Nur die Bewegung des Gleitrings 203 relativ zum äußeren Zylinder 201 ist von einer Drehbewegung des Gleitrings 20 3 begleitet. Der Reinigungseffekt, der mit dem Gleitring 203 erzielbar ist, ist verhältnismäßig groß an der Elektrode 206 und verhältnismäßig klein an der Elektrode 208. Es folgt, daß, durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden 206 und 208 derart, daß die Tonerteilchen an der Elektrode 206 anhaften, Ablagerungen, die durch den Reinigungseffekt des Gleitrings 203 entfernt werden, noch vermehrt werden können.

Fig. 10a bis Fig. 10d erläutern eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

- 35 -

1 3 0 0 U / 1 1 2 7

In Fig. 10a bis Fig. 1Od ist ein äußerer Zylinder 201', der mit der Elektrode 2 06 ausgebildet ist, in seinen Abmessungen etwas langer als der äußere Zylinder 201 der ersten Ausführungsform, und mit einem radial nach innen gerichteten Anschlag oder einer Schulter 218 in einem Bereich seines inneren Umfangs versehen, der etwas näher am linken Ende als am rechten Ende ist. Der äußere Zylinder 201' wird in den Entwickler eingetaucht und fest an einem starren Teil angebracht.

Ein Gleitring 203' ist dem G leitring 203 ähnlich, aber hat keinen Stift 212. Der äußere Zylinder 201' hat dementsprechend keinen Führungskanal 207.

Zugfedern 219 sind mit einem Ende am linken Ende des äußeren Zylinders 201' und mit dem anderen Ende am linken Ende des Gleitrings 203' verankert. In den in Fig. 10a und 10b gezeigten Stellungen halten die Federn 219 den Gleitring 203' in Anlage an der Schulter / Anschlag 218 am äußeren Zylinder 201'.

Fig. 10a stellt eine Meßstellung des Fühlers dar, in der eine Gleichspannung an den Elektroden 206 und 208 angelegt' ist, um den Elektro-Abscheidestrom im Entwickler zu messen. Nach der Messung wird die Stange 20 4 nach links verschoben, bis der innere Zylinder 202 die Stellung der Fig. 10b einnimmt. Während dieser Bewegung wird der äußere Umfang des inneren Zylinders 20 2 durch den Gleitring 203' zur Reinigung der Elektrode 206 geschabt. Dann wird der innere Zylinder 202 nach rechts bewegt, während der Gleitring 203' mit ihm zusammen mittels des Flansches 209 bis zum rechten Ende des äußeren Zylinders 201' verschoben wird. Diese Stellung ist in Fig. 10c gezeigt. Bei der Bewegung nach rechts reinigt der Gleit-

130014/1127 _₃₆_

_*6_ 3033635

- Spring 203' die Elektrode 206 durch Schaben der inneren Oberfläche des äußeren Zylinders 201', und zur gleichen Zeit reinigt er erneut die Elektrode 208 aufgrund der Bewegung des inneren Zylinders 202 relativ zum Gleitring 203'. Die Bewegung des Gleitrinos 2O3¹ nach rechts dient auch dazu, den Entwickler aus dem Meßabschnitt hinauszutreiben,

Danach werden der Gleitring 203' und der innere Zylinder 202 gemeinsam durch die Wirkung der Federn 219 nach links verschoben, bis die Stellung der Fig. 10d erreicht wird. Die Stellung der Fig. 10d ist die Meß stellung/die dieselbe wie die der Fig. 10a ist. Der Gleitring 203' saugt bei der Bewegung nach links ein frisches Volumen des Entwicklers in den Meßabschnitt und erlaubt eine weitere Messung .Während der Verschiebung des Fühlers aus der Stellung der Fig. 10c in die Stellung der Fig. 1Od reinigt der Gleitring 20 3* wiederum die Elektrode 206 am äußeren Zylinder 201'.

Der innere Zylinder 202 bewegt sich zweimal hin und her, einmal im Bereich links der Ruhestellung und einmal im anderen Bereich rechts derselben. Während eines Zeitraumes zwischen den Messungen werden die Elektroden 206 und 208 durch diese zwei Hin- und Herbewegungen des inneren Zylinders 202 gereinigt. Obwohl die Bewegung des Gleitrings 203' eine Translation ist und keine Rotation beinhaltet, ist die damit erzielbare Reinigungswirkung,dank der zwei Reinigungsvorgänge während des Intervalls zwischen der ersten und der zweiten Messung,mit der des in Fig. 7 gezeigten Fühlers vergleichbar. Die Spannungsversorgung an die Elektroden 206 und 208 kann in jeder gewünschten Weise durchgeführt werden. Was den Meßwirkungsgrad für kontinuierliches Messen betrifft, ist der Fühler der Fig. 7 dem Fühler der Fig. 10a bis 10d überlegen, da er eine Messung für jede Hin- und Herbewegung des inneren Zylinders 202 durchführen kann.

130014/1127 _ ₃₇ _

Obwohl der äußere Zylinder 201' als feststehend gezeigt und beschrieben wurde und der innere Zylinder 2o2 als beweglich relativ zum feststehenden äußeren Zylinder 201', ist es klar, daß der innere Zylinder 202 feststehen und der äußere Zylinder 201' beweglich sein kann.

Aufbau und Wirkungsweise des kolbenartigen Fühlers werden aus obiger Beschreibung klar geworden sein.

Fig. 18 ist ein Blockdiagramm , das ein Tonerdichte-Regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Verfahren wird umrissen unter beispielsweise Benutzung eines Falles,bei dem der Durchlässigkeitsbereich alle 1OOOO Kopierzyklen verändert wird.

Zuerst werden die oberen und unteren Arbeitsgrenzen des lichtempfangenden Elementes eines Dichtefühlers 221 auf die für eine frische Entwicklerflüssigkeit gesetzt. Dann werden ein Toner und ein Träger der Entwicklungseinheit zugeführt, um einen Flüssigentwickler mit richtiger Tonerdichte aufgrund der oberen und unteren Arbeitsgrenzen des lichtempfangenden Elementes zu bereiten. Die Tonerzufuhr wird durchgeführt, während der Fühler 221, eine Steuereinheit 222 und eine Tonerzuführeinheit 223 in Betrieb gesetzt werden. Ein Fühler 226 der Kolbenbauart für den spezifischen Widerstand mißt den Elektro-Abscheidestrom im so zubereiteten Entwickler unter Benutzung eines Gleichstroms. Die Steuereinheit 222 speichert das Ergebnis der Messung.

Bis der lOOOOste Kopierzyklus erreicht ist, wird die Tonerdichte auf der Grundlage der oberen und unteren Grenzen derart geregelt, daß die Gesamttonerdichte o™ im Entwickler, die ο + _o beträgt,

1300 U/ 1127 - 38 -

innerhalb eines vorbestimmten Bereiches bleibt. Wenn der lOOOOste Kopierzyklus vollendet ist, wird der Elektro-Äbscheidestrom wiederum gemessen und das Ergebnis dieser Messung wird mit dem Stromwert, verglichen, der in der Einheit 222 gespeichert ist, um das Ausmaß der Änderung des Stromes zu bestimmen. Gemäß dem Ausmaß der Änderung des Stroms wird ein neuer Arbeitsbereich des lichtempfangenden Elementes des Fühlers 221 bestimmt, so daß das lichtempfangende Element neue obere und untere Grenzen hat. Danach wird, bis der 2OOOOste Kopierzyklus erreicht ist, die Tonerdichte gemäß dem neu eingestellten Durchlässigkeitsbereich so geregelt, daß die Gesamttonerdichte im Entwickler innerhalb des neuen vorbestimmten Bereichs bleibt.

Beim 2OOOOsten Kopierzyklus wird der Arbeitsbereich des lichtempfangenden Elementes .wiederum in der gleichen Weise geändert.

In diesem Beispiel wird durch Versuche vorbestimmt und vorher in der Einheit 222 gespeichert, wie__yiel der Arbeitsbereich des lichtempfangenden Elementes entsprechend der Änderung im Elektro-Abscheidestrom geändert werden muß.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 19 bis 21 gezeigt .

In Fig. 19 bis 21 ist ein Fühler für den spezifischen Widerstand gemäß der Erfindung gezeigt, der eine erste Elektrodenscheibe 301 und eine zweite Elektrodenscheibe 302 aufweist, die einen vorgegebenen Abstand voneinander beabstandet sind und einander in ihren begrenzten Randbereichen gegenüberstehen. Sektorenartige Elektrodenblöcke 303 und 304 sind einzeln in die Scheiben 301 und 3o2 eingebettet. In einer gemeinsamen Entfernung von den Drehmittel-

1 300 U/1 127 -39-

punkten der zueinandergehörigen Scheiben 301 und 302 angeordnet, sind die Elektroden 303 und 304 an den positiven Anschluß bzw. den negativen Anschluß einer Spannungsquelle angeschlossen. Ein Teil der Scheibe 301, die die Elektrode 303 aufweist, steht einem Teil einer benachbarten Schaber- oder Reinigungsscheibe 306 gegenüber. Ein Reinigungsteil 307 wird an einem axialen Ende der Reinigungsscheibe 3o6 getragen und ragt leicht davon in axialer Richtung ab. Dieses Reinigungsteil 307 ist aus flexiblem Material_rwie Schwammgummi, gebildet und geeignet, die Oberfläche der Elektrode 303 wie unten beschrieben werden wird zu schaben. In gleicher Weise ist eine Schabe- oder Reinigungsscheibe 308 benachbart zur Scheibe mit der Elektrode 304, die darauf getragen wird, angeordnet und steht ihr teilweise gegenüber, und weist ein Reinigungsteil 309 aus dem selben Material wie das Reinigungsteil 307 auf.

Flossen bzw. Flügel 311 und 312 erstrecken sich radial vom anderen axialen Ende der Scheiben 301 und 302 um den Flüssigentwickler umzurühren. In gleicher Weise erstrecken sich Rührflügel 313 und 314 radial von den anderen axialen Enden der einzelnen Reinigungsscheiben 306 und 308. Die Flügel auf jeder der.vier Scheiben wirken auch als Rippen zur Verstärkung der Scheiben. Die Scheiben 301 und 302 sind aus einem elektrisch isolierenden Material wie Polyacetal, Polyäthylen oder Teflon (Handelsname) gefertigt.

In Fig. 20 krallt sich eine Stahlkugel oder ein ähnliches Druckelement 316 in das nachgiebige Teil 307 auf der Reinigungsscheibe 306,unter der Kraft einer Druckfeder 317. In gleicher Weise wird ein Druckelement 318 gegen das nachgiebige Teil 309 auf der anderen Reinigungsscheibe 308 durch eine Feder 319 gepreßt. Diese Scheiben 301, 302, 306 und 308 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 321 untergebracht. 1300 U/1127 -40-

- w-

Wie am besten in Fig. 21 gezeigt, sind die Scheiben 301, 302, 306 und 308 einzeln auf Wellen 322, 323, 324 und 326 angebracht. Auf diesen Wellen 322 bis 326 sind auch Zahnräder 327, 328, 329 und 331 angebracht. Die Welle 322 bildet eine Eingangswelle für die Antriebskraft der Anordnung und wird in Verbindung mit einer Antriebsquelle in der Form eines Motors 332 angetrieben. Die Drehung des Motors 332 wird auf die Wellen 322 bis 326 über die Zahnräder 327 bis 331 und freilaufende Zahnräder 333 und 334 übertragen, so daß die Scheiben 301, 302, 306 und 308 sich wie durch Pfeile in Fig. 19 angezeigt drehen.

Wie in Fig. 20 gezeigt, erstreckt sich eine axiale Nut 336 entlang der Welle 322 und nimmt einen (nicht gezeigten) Leitungsdraht in sich auf. Der Leitungsdraht ist an einem Ende mit der Elektrode 303 auf der Scheibe 301 und am anderen Ende mit einem Kupferring 337, der sich starr auf dem Umfang eines Isolierrings 338 befindet, der seinerseits starr auf der Welle 322 sitzt _rfverbunden.Eine Bürste 339 aus Kohlenstoff oder Graphit z.B. wird in Kontakt mit dem Umfang des Kupferrings 337 >gehalten und an den positiven Anschluß einer Gleichstromquelle 341 angeschlossen. Die Elektrode 303 auf der Scheibe 301 ist daher an den positiven Anschluß der Spannungsquelle 341 mittels der erwähnten leitenden Teile angeschlossen.

In gleicher Weise ist die Elektrode 304 auf der Scheibe 302 mit einem Ende eines Leitungsdrahtes, der in einer Axialnut 342 auf der Welle 323 eingebettet und seinerseits mit einem Kupferring 343 verbunden ist, verbunden. Eine Bürste 344 steht im Eingriff mit dem Kupferring 343 und schließt an den negativen Anschluß der Gleichstromquelle 341 an. Diese leitenden Teile verbinden so die Elektrode auf der Scheibe 302 mit dem neagtiven Anschluß der Spannungsquelle

1300U/1 127

- 41 -

Zur Messung des Elektro-Abscheidestromes kann das Gehäuse 321 des Gerätes in den Flüssigentwickler, der in einem Entwicklertank gespeichert ist, eingetaucht werden, oder der Flüssigentwickler kann in das Gehäuse 321 aus dem Tank durch geeignete Rohrverbindungen eingeführt werden. Durch den Motor 332 angetrieben drehen sich die einzelenen Scheiben 301, 302, 306 und 308 wie durch die Pfeile angezeigt, so daß ihre Flügel den Entwickler innerhalb des Gehäuses 321 umrühren und Entwickler zuführen und abführen, um ihn daran zu hindern, innerhalb des Behälters 321 zu verbleiben.

Die Elektroden 303 und 304 stehen einander in Verlauf jeder Drehung der ersten und zweiten Scheibe 301 und 302 gegenüber. Zu dieser Zeit liefert die Gleichspannungsquelle 341 einen konstanten Gleichstrom an die Elektroden"3o3 und 304. Fig. 20 zeigt ein Beispiel einer Einrichtung zum Anlegen der Spannung wenn die Elektroden 303 und 304 gerade in die Stellung gelangen, in der sie einander gegenüberstehen. Diese Einrichtung weist einen Generator 351 für ein Synchronisiersignal, wie er durch einen Impulsgenerator oder einen magnetischen Schalter dargestellt wird, und eine Zeitsignalschaltung 352 auf. Ein Ausgangssignal des Generators 351 für das Synchronisiersignal wird durch die Seitsignalschaltung 352 zum Verstärken und andere Maßnahmen verarbeitet und von dies er an die Gleichspannungsquelle 341 gegeben. Der Elektro-Abscheidestrom, der durch den Entwickler fließt, wird durch eine Meßeinheit 353 gemessen.

-lehr im einzelnen heißt das: Wenn eine konstante Gleichsiannuna an die Elektroden 303 und 304 angelegt wird, verursacht das sich ergebende elektrische Feld zwischen den Elektroden 303 und 304 die Elektrophorese des Toners im Entwickler und erzeugt dadurch einen Elektro-Abscheidestrom im Entwickler. Dieser Strom wird durch die Einheit

1 300 U/1 127 _42_

353 wie erwähnt gemessen- Tonerteilchen werden auf einer der Elektroden 303 und 304 aufgrund des Unterschiedes in der Polarität abgeschieden. Andere Substanzen setzen sich auf der anderen Elektrode 303 oder 304 ab, aber die Menge dieser Abscheidungen ist im allgemeinen klein im Vergleich mit der Tonerabscheidung auf der besagten einen Elektrode.

In jedem Fall nimmt die Menge von Abscheidungen auf den Elektroden 303 und 304 mit der Ermüdung des Entwicklers zu und schafft die Ursache von Irrtümern beim Messen, wenn der Elektro-Abscheidestrom gemessen werden soll, wenn eine Gleichspannung zwischen den Elektroden 303 und 304 angelegt ist. So wird die Ermüdung des Entwicklers nicht über eine lange Gebrauchszeit mit Genauigkeit gemessen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung drehen sich die benachbarten Scheiben 301 und 306 in der gleichen Richtung,während sich die Elektrode 303 auf der Scheibe 301 in Berührung mit dem nachgiebigen Reinigungsteil 307 bewegt. So schabt das Teil 307 die Oberfläche der Elektrode 303 um abgelagerte Tonerteilchen von ihr zu entfernen. In gleicher Weise entfernt das Reinigungsteil 30 9 auf der Scheibe 308 Tonerteilchen von der entsprechenden Elektrode auf der Scheibe 30.2 während der Drehung der Scheiben 302 und 308, die in der gleichen Richtung stattfindet. Da jede Elektrode jedesmal gereinigt wird, wenn die entsprechende Scheibe eine volle Umdrehung durchführt, d.h. wenn eine Messung gemacht wird, bleibt sie trotz einer langen Zeit kontinuierlicher Messung sauber. Dies ermöglicht dem Gerät den Elektro-Abscheidestrom und daher die Ermüdung des Entwicklers mit ausgezeichneter Genauigkeit kontinuierlich zu messen. Wenn gewünscht braucht die Zuführung der Gleichspannung an

1300 U/1127 _43_

die Elektroden nicht bei jeder Umdrehung der die Elektrode tragenden Scheiben sondern nur bei einer von mehreren Umdrehungen der selben durchgeführt zu werden.

Die Anpressteile 316 und 318 veranlassen die zugehörigen Reinigungsteile 307 und 309, sich wiederholt zusammenzuziehen und auszudehnen, wodurch der elektrisch auf den Reinigungsteilen 307 und 309 abgeschiedene Toner von ihnen getrennt wird und zurück in den Toner dispergiert bzw. verteilt wird. Die Elektroden 303 und 304 auf den Scheiben 301 und 302 können durch Elektroden in der Form von Ringen, die in die einander gegenüberstehenden Enden der Scheiben 301 und 302 mit einem gemeinsamen Durchmesser eingebettet sind, ersetzt werfen. In diesem Falle wird in unterbrochener Weise ein Gleichstrom an die Ringelektroden angelegt, die einander in begrenzten Bereichen dauernd gegenüberstehen, . Es ist jedoch verständlich, daß die Elektroden 303 und 3 04 in der Form von Blöcken wie dargestellt günstiger sind, was den Wirkungsgrad der Reinigung und den Wirkungsgrad der Anlegung der Spannung betrifft, da sie eine verhältnismäßig kleine Fläche,die gereinigt werden muß,haben.

Da die in Fig. 19 gezeigten Scheiben nur dazu dienen, den Elektro-Abscheiäestrom zu messen und die Elektroden zu reinigen, reichen verhältnismäßig kleine Durchmesser aus, was zur Verminderung der Größe des Behälters 321 beiträgt. Demgemäß kann eine solche Meßeinheit im Entwicklertank eingebaut werden, ohne unverhältnismäßig viel Raum zu brauchen.

Aus dem oben gesagtem wird klar, daß die Erfindung ein Meßgerät für den Elektro-Abscheidestrom liefert, das über einen langen Zeitraum in kontinuierlicher Weise mit Gleichstrom betrieben werden kann, einfach im Aufbau und kompakt im Äußeren ist. -AA-

1300U/1 127

Insgesamt ist es ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und ein elektrostatisches Kopiergerät mit dem Merkmal konstanter Kopierbilddichte in einer automatischen Weise über eine verlängerte Betriebszeit schafft. Verschiedene Abweichungen werden für den Fachmann nach dem Erhalt der Lehre der vorliegenden Offenbarung möglich sein, ohne von deren Umfang abzuweichen.

Ende der Beschreibung

1 3001 4/1127

Claims

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SAKDMAIR PATENTANWÄLTE J U O O O 9 5 Postfach 860245 · 8000 München 86 Anwaltsakte: 31 138 Ricoh Company, Ltd. Tokio/Japan Elektrostatisches Kopiergerät Patentansprüche

1. Elektrostatisches Kopiergerät mit einem Behälter zum Aufnehmen eines flüssigen Entwicklers mit einem flüssigen Träger und Tonerteilchen, die in dem Träger dispergiert sind, gekennzeichnet durch eine erste Fühleinrichtung (37;206, 208; 303, 304; 73; 226) zum Fühlen eines elektrischen spezifischen Widerstandes des Entwicklers; eine zweite Fühleinrichtung (39; 71; 221) zum Fühlen einer optischen Durchlässigkeit des Entwicklers; eine Zuführeinrichtung (56; 76; 22 3) zum Zuführen zusätzlicher Tonerteilchen in den Entwickler; und eine Steuereinrichtung (74; 72; 222),die auf die erste und die zweite Fühleinrichtung anspricht, zum Steuern der Zuführeinrichtung um zusätzlichen Toner in den Entwickler in einer solchen Weise zu-

® (089) 988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850 -

988273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM ~ ί ~

⁹⁸⁸²⁷⁴ TELEX: Bayet Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) ⁹⁸³³¹⁰ 0524560BERGd Posischeck München 65343-8U8 (BLZ 70010080)

1300U/1 127

zuführen, daß die Durchlässigkeit auf einem Wert gehalten wird, der eine vorbestimmte Funktion des spezifischen Widerstands ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (72; 74, 222) so aufgebaut ist, daß sie den Wert vermindert, wenn der spezifische Widerstand sich erhöht.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung so aufgebaut ist, daß sie die Zuführeinrichtung in unterbrochener Weise steuert.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung so aufgebaut ist, daß sie die Zuführeinrichtung in kontinuierlicher Weise steuert.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fühleinrichtung eine erste Elektrode (206; 303), eine zweite Elektrode (208; 304) und eine Spannungsquelle zum Anlegen einer Wechselspannung an die erste und zweite Elektrode aufweist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fühleinrichtung eine erste Elektrode (206; 303), eine zweite Elektrode (2 08; 304) und eine Spannungsquelle zum Anlegen einer Gleichspannung an die erste und zweite Elektrode aufweist.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fühleinrichtung eine Schabeeinrichtung (203; 203'; 307,

1300U/1 127 - 3 -

309) zum Abschaben angesammelten Toners von der ersten (206; 303) und zweiten (2o8 ,· 304) Elektrode und eine Betätigungseinrichtung (204; 332) zum Erzeugen einer relativen Schabbewegung zwischen der Schabeeinrichtung und der ersten und zweiten Elektrode aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fühleinrichtung eine erste (301) und zweite (302) Elektrodenscheibe aufweist, wobei die erste (303) und zweite (304) Elektrode auf der ersten bzw. zweiten Elektrodenscheibe vorgesehen ist, wobei die Schabeeinrichtung eine erste (306) und zweite (308) Schabescheibe aufweist, die in schabendem Eingriff mit der ersten bzw. zweiten Elektrodenscheibe stehen, und wobei die Betätigungseinrichtung (332) so aufgebaut ist, daß sie die erste und zweite Elektrodenscheibe und die erste und zweite Schabescheibe für eine Schabebewegung relativ zueinander dreht.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Elektrodenscheibe mit Flossen (311, 312) zum Umrühren des Entwicklers versehen sind.

10. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (306) und zweite (308) Schabescheibe mit Flossen (313, 314) zum Umrühren des Entwicklers versehen sind.

1300U/1 127

11. Gerät nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (306) und zweite (308) Schabescheibe elastische Materialien (307, 309) aufweisen, die schabend mit der ersten

(301) bzw. zweiten (302) Elektrodenscheibe in Eingriff stehen, wobei die erste Fühleinrichtung ein erstes (316, 317) und zweites (318, 319) Andrückteil aufweist, um drückend mit den elastischen Materialien auf der ersten und zweiten Schabescheibe in Eingriff zu gelangen, wobei sie (316, 317, 318, 319) veranlassen, daß die elastischen Materialien abwechselnd elastisch zusammengepreßt und expandiert werden und dadurch angesammelte Tonerteilchen von sich abschütteln.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fühleinrichtung ein äußeres Rohr (201, 201'), wobei die erste Elektrode (2 06) an einer inneren Oberfläche des äußeren Rohrs vorgesehen ist, ein inneres Rohr (2 02) , das koaxial innerhalb des äußeren Rohrs für eine relative Axialbewegung dazu vorgesehen ist, wobei die zweite Elektrode (208) auf einer äußeren Oberfläche des inneren Rohres vorgesehen ist, aufweist, wobei die Schabeeinrichtung einen Schabring (203, 203') aufweist, der gleitend und schabend zwischen dem inneren und äußeren Rohr angeordnet ist, und wobei entgegengesetzte Enden des inneren Rohres mit Anschlägen (209, 211) zur Anlage mit dem Schabring ausgebildet sind, und wobei die Betätigungseinrichtung (2 04) so aufgebaut ist, daß sie das innere Rohr hin und her bewegt.

1300U/1 127

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der inneren Oberfläche des äußeren Rohrs (201) eine schraubenförmige Nut (207) ausgebildet ist, wobei der Schaberring (203) mit einem Stift (212) versehen ist, der in die Nut paßt.

14. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Rohr ein Anschlag (218) ausgebildet ist, wobei die erste Fühleinrichtung eine Feder (219) aufweist, um den Schaberring (2 03') in Anlage mit dem Anschlag zu drängen.

1300U/1 127