DE3233190A1

DE3233190A1 - Vorrichtung zur steuerung der dichte von entwicklermaterial

Info

Publication number: DE3233190A1
Application number: DE19823233190
Authority: DE
Inventors: Akio Okamura; Tomotsu Ebina Kanagawa Sakamoto; Shuji Tanaka
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1981-09-08
Filing date: 1982-09-07
Publication date: 1983-03-24
Also published as: JPH0473153B2; JPS5842073A; GB2107221B; DE3233190C2; US4419960A; GB2107221A

Description

y H.

Vorrichtung zur Steuerung der Dichte von 33a Entwicklermaterial

Beschreibun

Die Erfindung betrifft eine Dichtesteuerungsvorrichtung zur automatischen Steuerung der Tonerdiente in Entwicklermaterial in einem elektronischen Kopiergerät, in dem das Entwicklermaterial in der Form von Pulver verwandt wird, welches aus zwei Komponenten, nämlich Toner und Träger besteht.

Auf diesem Gebiet der Technik ist eine Vielzahl von Tonerüichtesteuerungsvorrichtungen der Art vorgeschlagen worden, bei Jenen der Prozentanteil von Toner bei einem Entwicklermaterial optisch oder elektrisch festgestellt wird, um ein Feststellsignal zu liefern, welches verwandt wird, um automatisch Toner zuzuführen.

So sind nach dem Stand der Technik verschiedene Beispiele bekannt.

(1) Bei einem ersten Beispiel einer herkömmlichen Dichtesteuerungsvorrichtung wird die Farbdichte änderung ,j_es Toners bei dem Entwicklermaterial gemessen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches zur Steuerung der Zufuhr von Toner verwandt wird.

(2) Bei einem zweiten Beispiel wird die elektrische Leitfähigkeit des Entwicklermaterials gemessen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches zur Steuerung der Zufuhr von Toner verwandt wird.

(3) Bei einem dritten Beispiel wird das spezifische Gewicht des Entwicklermaterial.':! gemessen, um ein Aursgangssignal zu erzeugen, welches zur Steuerung der Tonerzufuhr

verwandt wird.
5

(4) Bei einem vierten Beispiel wird eine sich aufgrund eines Unterschiedes des Prozentanteils des Toners ändernde physikalische Eigenschaft des Entwicklermaterials, wie z.B. das Fließvermägen des Entwioklerm'iterials gemessen,

*° um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches zur Steuerung der Tonerzufuhr verwandt wird.

Im Falle des ersten Beispieles ist die Farbdichteänüerung des Toners gering und demgemäß ist die Genauigkeit klein. Im Falle des zweiten Beispiels ist die elektrische Leitfähigkeit des Entwicklermaterials klein und mithin ist der Untergrund groß. Beim dritten Beispiel ist es erforderlich, Gewichts- und Volumenmessungen in dem Kopiergerät durchzuführen; jedoch weisen die Messungen eine geringe

Genauigkeit auf _L} weil die Gefahr besteht, daß sie durch Schwingungen beeinträchtigt werden. Beim vierten Beispiel besteht ebenfalls die Gefahr einer Beeinträchtigung durch Schwingungen und infolgedessen ist die Genauigkeit gering.

Aus den vorhergehenden Ausführungen ergibt sich, daß die herkömmlichen Dichtesteuerungsvorrichtungen verschiedene Schwierigkeiten aufweisen, insbesondere derart, daß die Genauigkeit klein ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung Tonerdichte von Entwicklermaterial zu schaffen, welche die Dichtesteuerung mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit positiv durchführen kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. E⁵S zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung, welche die gesamte Anordnung einer Ausführungsform nach der Erfindung zeigt,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung, welche den Tonerdichtefühler für das Entwicklermaterial der Fig. 1

zeigt, und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung, welche die Anordnung einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung zeigt.

Die bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung, um die Ausgestaltung der ersten Ausführungsform nach der Erfindung zu beschreiben Eine Magnetbürsten- Entwicklungseinheit A ist einer fotoempfindlichen Trommel 1 gegenüberliegend angeordnet. Die Magnetbürsten-Entwicklungseinheit A umfaßt ein Gehäuse 2, welches ein Entwicklungsmaterial 3 enthält, und eine Entwicklungswalze 4, eine Höheneinstellplatte 5, eine Förderwalze 6, eine Förderplatte 7 für das Entwicklermaterial und eine in dem Gehäuse 2 vorgesehene Abstreifplatte 8 für das Entwickler- material. Die Drehrichtung der Entwicklungswalze 4 ist zu der Drehrichtung der fotoempfindlichen Trommel 1 entgegengesetzt. Ortsfeste Permanentmagnete (diese sind nicht dargestellt) unterschiedlicher Polarität 3ind abwechselnd im Inneren der Entwicklerwalze 4 angeordnet. Das Entwicklermaterial 3 wird in der Form einer Bürste auf der Außenfläche der Entwicklerwalze 4 gebildet, wodurch eine Magnet-

bürste erzeugt wird. Nachdem die Höhe der Magnetbürste auf einen konstanten Wert durch die Höheneinstel!platte eingestellt worden ist, wird die Bürste zur Entwicklung des latenten Bildes auf die Oberfläche der fotoempfindliehen Trommel 1 angewandt. Das zurückbleibende Entwicklermaterial wird durch Abstreifen unter Verwendung der Abstreifplatte 8 entfernt.

Di2 überschüssige Entwicklerrmter ialTienge, welche durch die Höheneinstellplatte 5 eingestellt und entfernt wird, wird auf der Förderplatte 7 für das Entwicklermaterial zurückbewegt. Das Entwicklermaterial 3 und daa abgestreifte Entwicklermaterial werdendann erneut der Entwicklerwalze k mittels der Förderwalze 6 zugeführt.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 9 einen Tonerdicht fühler für ein Entwickler- -.material. Der Dichtefühler 9 für das Entwickler- material ist derart positioniert, daß er mit der an der Entwicklerwalze H ausgebildeten

Magnetbürste in Berührung steht.

Die Form des Tonerdichtefühlars 9 für das Entwicklermaterial ist in Fig. 2 dargestellt und umfaßt eine Walze 14, welche in einer zu der Drehrichtung der Entwickler-

walze i| entgegengesetzten Richtung gedreht wird, einen Permanentmagneten 13, welcher in einem Abschnitt der Walze 1U begraben oder mit diesem verbunden ist, eine elektrisch leitende Glasplatte 12, welche in Berührung

mit der Magnetbürste des Entwicklermaterials 3 gebracht 30

wird, die an dem Permanentmagneten 13 anhaftet, eine der rückwärtigen Oberfläche 12b der elektrisch leitenden Glasplatte 12 gegenüberliegende Lampe, um die an der Oberfläche 12a der Glasplatte 12 anhaftende Tonermenge

festzustellen, und ein lichtempfindliches Element 11. 35

An der Glasplatte 12 liegt eine Spannung an. Die Ober-

fläche 12a der Glasplatte 12 weist die gleiche Krümmung wie die Außenfläche der Walze 14 auf.

Die Arbeitsweise der so ausgebildeten Dichtesteuerungsvorrichtung wird nun beschrieben. Wenn die fotoempfindliche Trommel 1, an der ein latentes Ladungsbild durch ein Kopierverfahren nach dem Stand der Technik hergestellt worden ist, im Uhrzeigersinn gedreht wird und sich die Entuinklungswalze i\ \_in Gegenuhrzei^ersinn dreht, wird das Entwicklerrnat ial 3 zu der Entwicklerwalze angezogen und an deren Überfläche gehalten, d.h. eine sogenannte "Magnetbürste" wird erzeugt; die so hergestellte Magnetbürste wird im Gegenuhrzeigersinn zusammen mit der Entwicklungswalze ¹I gedreht.

Die Höhe oder Dicke der Magnetbürste wird auf einen zur Entwicklung geeigneten Wert durch die Höheneinstellplatte 5 eingestellt, und die derart behandelte Magnetbürste wird in Berührung mit der fotoempfindlichen Trommel 1 ge-

bracht, so daß das latentes Ladungsbild sichtbar gemacht wird.

Andererseits wird Entwicklermaterial, welches zur Entwicklung nicht verwandt wurde und auf der Oberfläche der Entwicklungswalze 4 zurückgehalten worden ist, von der Abstreifplatte 8 für Entwicklermaterial abgestreift. Das so abgestreifte Entwicklermaterial wird in.dem Gehäuse 2 aufgefangen. Das aufgefangene Entwicklermaterial wird

erneut der Entwicklungswalze 4 mittels der Förderwalze 30

nach ausreichender Vermengung zugeführt, um erneut eine Magnetbürste zu bilden.

Das von der Magnetbürste durch die Höheneinstellplatte entfernte Entwicklermaterial wird auf der Förderplatte für das Entwicklermaterial zurückbewegt.

Bevor die Magnetbürste die fotoempfind Liehe Trommel 1 berührt, berührt sieden Tonerdichtefühler 9 für das Fintwicklermaterial, welche nahe der Entwicklungswalze 4 angeordnet ist und somit die Walze 14, welche im Uhrzeigersinn gedreht wird.

Bei diesem Vorgang bildet das Entwicklermaterial eine kleine Magnetbürste aufgrund der Anziehung von dem

13· Die 30 erzeugte Magnet bürste wird

im Uhrzeigersinn zusammen mit der Walze 14 gedreht und in Berührung mit der Oberfläche der elektrisch leitenden Glasplatte 12 gebracht, an der eine Spannung angelegt worden 13t.

Zu diesem Zeitpunkt werden der Toner und day Trägermaterial, welche elektrostatisch einander anziehen, voneinander getrennt, mit dem Ergebnis, daß der Toner auf der Oberfläche der elektrisch leitenden Glasplatte 12

anhaftet, um dadurch ein Tonerbild zu erzeugen. 20

Nachdem die Magnetbürste an der Glasplatte 12 vorbeibewegt worden ist, wird die Lampe 10 eingeschaltet, damit sie Licht aussendet. Das ausgesandte Licht geht

durch die Glasplatte 12, an der der Toner angelagert ist, 25

hindurch und wird von der Oberfläche der Walze 14 reflektiert. Das reflektierte Licht geht dann durch die Glasplatte 12 hindurch und erreicht da3 Lichtempfangselement 11, welches die empfangene Lichtmenge feststellt.

Die so festgestellte Lichtmenge hängt von der Menge des Toners oder der Dichte des Toners an der Oberfläche der elektrisch leitenden Glasplatte 12 ab. Deshalb kann die Tonerdichte des Entwickler-.materials so gesteuert werden,

_o_ iß sie innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, 00

wobei ein Verfahren angewandt wird, bei dem ein Toner-

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zuführmechanisraus (dieser ist nicht dargestellt) entsprechend der festgestellten Lichtmenge gesteuert wird, um dadurch die dem Gehäuse 2 zugeführte Tonermenge zu erhöhen oder zu verringern.

Da nur Toner an der Oberfläche der elektrisch leitenden Glasplatte 12 anhaftet, kann die Dichte des Toners genau festgestellt werden. Somit kann eineTonerdichtestsuerung das Entwickler- materials positiv mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit durchgeführt werden.

Bei der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform ist der Toneruichtefühler 9 für das Entwicklerraaterial oberhalb der Entwicklungswalze 4 angeordnet. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf bzw. dadurch beschränkt. Das heißt, der Fühler 9 kann oberhalb der Förderplatte 7 für das Entwicklermaterial angeordnet werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß der Fühler 9 irgendwo im Strömungspfad des Entwicklermaterials angeordnet werden kann.

Mit der vorhergehend beschriebenen Ausbildung der Dichtesteuerungsvorrichtung nach der Erfindung kann die Tonerdichte des Entwicklermaterials innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gehalten werden. Nur der Toner des Entwicklermaterials wird beeinflußt, an der elektrisch leitenden Glasplatte anzuhaften, wobei die Dichte des an der Glasplatte 12 aungebildeten Tonerbildes optisch festgestellt und die zuzuführende Tonermenge entsprechend dem festgestellten Wert im Rahmen der Erfindung gesteuert wird.

Deshalb kann die Dichte des Toners allein direkt gemessen werden. Es ergibt sich somit, daß die Vorrichtung zur Steuerung der Tonerdiahta nach der Erfindung positiv und mit

großer Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfolgt. 35

Claims

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JI ZEROX CO., LTD. Wo. 3-5, Akasaka 3-ch.ome Minato-ku Tokyo, Japan

P 17 476-46/L

Vorrichtung zur Steuerung der Dichte von Entwicklermaterial

Patentansprüche

1 . Vorrichtung zur Steuerung der Tonsrdichte von Entwicklermaterial, gekennzeichnet durch eine in dem Strömungspfad eines Entwicklermaterials (3) angeordnete Einrichtung (9), welche einen Permanentmagnet (13) umfaßt, um eine Magnetbürste aus Entwicklermaterial (3) zu bilden, durch eine elektrisch leitende Einrichtung (12), welche dem Permanentmagneten (13) gegenüberliegend anzuordnen ist,

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um auf dieser ein Tonerbild durch Berührung mit der Magnetbürste zu erzeugen, und durch eine Einrichtung (10,11) zum Feststellen der Tonermsnge des auf einer Oberfläche (12a) der elektrisch leitenden Einrichtung

(12) gebildeten Bildes, um eine dem Entwicklermaterial (3) zuzuführende Tonermenge zu steuern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung (10,11) optische Feststellmittel umfaßt.
3- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrisch leitende Einrichtung eine Glasplatte (12) mit einer Oberfläche (12a), auf der das Tonerbild ausgebildet wird, umfaßt und daß optische Feststellmittel (10,11) vorgesehen sind, durch die die Menge des Toners auf der Oberfläche (12a) feststellbar ist und die nahe der rückwärtigen Oberfläche (i2b) der Glasplacte (12) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die in dem Strömungspfad angeordnete Einrichtung (9) eine sich drehende Walze (14) umfaßt, an der der Permanentmagnet (13) befestigt ist, daß die optischen Feststellmittel (10,11) und die Glasplatte (12) der Walze (14) benachbart angeordnet sind und daß die Glasplatte (12) auf der Oberfläche (12a) eine Krümmung aufweist, die derjenigen der Walze (14) angepaßt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die in dem Strömungspfad angeordnete Einrichtung (9) eine sich drehende Walze (14) umfaßt, welche mit geringem Abstand von einer Entwicklungswalze (4) einer zugeordneten Ent-

wicklungseinheit (A) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die in dem Strömungspfad angeordnete Einrichtung (9) umfaßt eine sich drehende Walze (14), die in einem eine Entwicklungswalze (4) aufweisenden Gehäuse (2) einer Entwicklungseinheit (A) angeordnet ist, Mittel zur Ausbildung einer Magnetbürste auf der Entwicklungswalze (4), Mittel (5) zum Entfernen von überschüssigem Entwicklermaterial von der Entwicklungswalze (4) und Fördermittel (7) zum Entfernen des Überschusses, wobei die sich drehende Walze (14) den Fördermitteln (7) gegenüberliegend angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Glasplatte (12) an einer Seite der Walze (14) angeordnet ist, welche der normalerweise das Entwicklermaterial

^® (3) berührenden Seite gegenüberliegt, und daß der Magnet (13) in einen Abschnitt der Walze (14) eingesetzt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 2^ dadurch gekennzeichnet , daß die optischen Feststellmittel eine Lichtquelle (10), durch die Licht auf die Oberfläche (12a) der Glasplatte (12) von deren rückwärtiger Oberfläche (12b) lenkbar ist, und Lichtfeststellmittel (11) umfaßt, durch die eine von einer Oberfläche hinter der Oberfläche (12a) der Glasplatte (12) reflektierte Lichtmenge feststellbar ist.