EP0000136A1 - Device for measuring the toner concentration in a development mixture - Google Patents

Device for measuring the toner concentration in a development mixture Download PDF

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EP0000136A1
EP0000136A1 EP19780100137 EP78100137A EP0000136A1 EP 0000136 A1 EP0000136 A1 EP 0000136A1 EP 19780100137 EP19780100137 EP 19780100137 EP 78100137 A EP78100137 A EP 78100137A EP 0000136 A1 EP0000136 A1 EP 0000136A1
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platinum
coil
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EP19780100137
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Peter Prohaska
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Hoechst AG
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Hoechst AG
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0848Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
    • G03G15/0849Detection or control means for the developer concentration
    • G03G15/0853Detection or control means for the developer concentration the concentration being measured by magnetic means
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Tonerkonzentration eines Entwicklergemisches. The invention relates to an apparatus for measuring the toner concentration of a developer mixture. Ein Bauteil (5;21) trägt zumindest eine platinenförmige Spule (6) bzw. eine Anzahl von platinenförmigen Spulen (6,6',6", ...), deren sämtliche Leiterbahnen (22) in einer Ebene liegen. Die Spule bzw. die Spulen des Bauteils bilden die Induktivität eines Meßoszillators (34) und sind im Entwicklergemisch-Strom angeordnet, der von der fotoleitfähigen Oberfläche einer Trommel (2) herabrieselt, auf der ein latentes Ladungsbild mit dem Entwicklergemisch in ein Pulverbild entwickelt wird. Die Leiterbahen der Spulen sind rechteckoder spiralförmig angeordnet und können mit einem elektrisch isolierenden, transparenten Material (27) vergossen sein. Die Spulen sind des weiteren in einer Matrix (41) elektrisch zusammengeschaltet und auf beiden Seiten eines auf dem Bauteil (21) befestigten Streifens (39) angeordnet. A component (5; 21). Transmits at least one platinum-shaped coil (6) and a number of platinum-shaped coils (6,6 ', 6 ", ...), all of whose conductor tracks (22) lying in a plane, the coil or . the coils of the component constituting the inductance of a measurement oscillator (34) and are arranged, which trickles from the photoconductive surface of a drum (2) on which an electrostatic latent image with the developer mixture is developed into a powder image in the developer mixture stream. the Leiterbahen the coils are rectangular or spirally arranged, and can be potted with an electrically insulating, transparent material (27). the coils are further in a matrix (41) electrically connected together and arranged fixed on both sides of a on the component (21) strip (39) ,

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Tonerkonzentration eines Entwicklergemisches aus Toner und ferromagnetischem Trägermaterial in einer elektrofotografischen Entwicklungsvorrichtung, mit einem Bauteil, das Bestandteil eines Meßoszillators ist und eine Induktivität trägt, in deren Bereich zumindest ein Teil des Entwicklergemisches gelangt, dessen Änderung der Tonerkonzentration gemessen wird. The invention relates to an apparatus for measuring the toner concentration of a developer mixture of toner and a ferromagnetic carrier material in an electrophotographic developing device, comprising a component which is a component of a measuring oscillator and transmits an inductor, in the region of which at least, a portion of the developer mixture, the change of the toner concentration measured becomes.
  • Bei den bekannten Kopiergeräten, bei denen die latenten elektrostatischen Bilder auf der Oberfläche einer fotoleitfähigen Schicht mit Hilfe eines Entwicklergemisches aus Toner und ferromagnetischem Trägermaterial entwickelt werden, verbrauchen sich nur die Tonerpartikeln, während das ferromagnetische Trägermaterial zurückbleibt und wiederverwendet werden kann. In the known copying machines, in which the latent electrostatic images are developed on the surface of a photoconductive layer using a developer mixture of toner and a ferromagnetic carrier material, only the toner particles consume, while the ferromagnetic carrier material remains and may be reused. Es ist daher erforderlich, das Entwicklergemisch periodisch oder kontinuierlich durch die Ergänzung des verbrauchten Toners aufzufrischen, um die Konzentration des Toners in dem Entwicklergemisch zum Erzielen einer gewünschten Dichte der entwickelten Kopien auf einem vorgegebenen Wert innerhalb enger Grenzen zu halten. It is therefore necessary to refresh the developer mixture periodically or continuously by supplementing the toner consumed in order to keep the concentration of the toner in the developer mixture to achieve a desired density of the developed copies at a predetermined value within narrow limits. Wenn die Tonerkonzentration in dem Entwicklergemisch kleiner als die optimale Konzentration ist, wird die Schwärzung der entwickelten Kopie zu gering, und wenn andererseits die Tonerkonzentration zu groß ist, ergeben sich Kopien mit einem unerwünschten Untergrund. When the toner concentration in the developer mixture is smaller than the optimal concentration, the blackening of the developed copy is too low, and if on the other hand, the toner concentration is too large, there are copies with an unwanted surface.
  • Aus der DE-OS 2 014 430 ist eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zur Überwachung und Regelung der Konzentration eines Toners in einer Entwicklermischung bekannt; From DE-OS 2014430 a device of the type described above for monitoring and controlling the concentration of a toner in a developer mixture is known; bei der Proben der Entwicklermischung an den Windungen einer Spule vorbeigeführt werden, die in einem Wechselspannung führenden Kreis angeordnet ist, dessen Ausgangssignale von der Induktivität der Spule und damit der Tonerkonzentration in den Proben der Entwicklermischung abhängen und bei der eine mit dem Wechselspannung führenden Kreis gekoppelte, auf die Ausgangssignale ansprechende Anordnung zur Bestimmung der Tonerkonzentration vorgesehen ist. be guided past the turns of a coil in the samples of the developer mix, leading in an AC circuit is arranged, whose output signals depend on the inductance of the coil and therefore the toner concentration in the samples of the developer mix and the coupled one leading to the AC voltage circuit, is provided on the output signals responsive means to determine the toner concentration. Die Anordnung zum Vorbeiführen der Proben der Entwicklermischung an den Windungen der Spule ist eine durch die Spule führende Probenröhre aus unma g- netischem Material. The arrangement for passing the sample of the developer mixture to the windings of the coil is a leading through the coil sample tube from UNMA g- netischem material.
  • In ähnlicher Weise ist das in der DT-CS 2 525 952 beschriebene Überwachungssystem für die Tonerkonzentration in einem Entwickler aufgebaut, das einen Kanal mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung für den zuzuführenden Entwickler aufweist, wobei eine Meßspule den Kanal zumindest teilweise umgibt und mit Meßeinrichtungen zum Messen der Induktivitätsänderungen in der Meßspule als Maß für die Änderung der Tonerkonzentration in dem Entwickler verbunden ist. Similarly constructed monitoring system described 2,525,952 for the toner concentration in a developer in the DT-CS, having a channel with an inlet and an outlet opening for the supplied developer, a measuring coil at least partially surrounding the channel, and with measuring devices is connected for measuring the inductance in the measuring coil as a measure of the change of the toner concentration in the developer.
  • Die DT-OS 1 936 815.betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Tonerkonzentration einer Entwicklermischung, die aus einer Spule mit einem ferromagnetischen Kern besteht, der zusammen mit einem Teil der Entwicklermischung einen mag- netischeri Kreis der Spule bildet. The DT-OS 1936 815.betrifft an apparatus for measuring the toner concentration of a developer mixture consisting of a coil with a ferromagnetic core which forms a mag- netischeri circuit of the coil together with a portion of the developer mixture. Die Spule und ihr m:igne- tischer Kreis bilden eine Induktivität, deren Änderung die Ausgangsfrequenz eines Schwingkreises beeinflußt, so daß jede Änderung der Permeabilität der Entwicklermischung eine Frequenzänderung zur Folge hat. The coil and its m: igne- diagrammatic form a circuit inductance, the change affects the output frequency of a resonant circuit, so that any change in the permeability of the developer mixture has a frequency change. Die Spule liegt mit ihrem Kern an der Außenseite der Wandung des Entwicklerbehälters an, der zumindest in diesem Bereich aus einem unmagnetischen Material bestehen muß, damit .das magnetische Feld durch die Wandung hindurch in den Entwicklerbehälter eindringen kann und der magnetische Kreis der Spule sich über denjenigen Teil der Entwicklermischung schließt, der dem Kern gegenüber liegt. The coil is located with its core on the outer side of the wall of the developer container, which must consist of a non-magnetic material at least in this area so that .the magnetic field can penetrate through the wall into the developer container and the magnetic circuit of the coil over those part of the developer mixture includes, which is the core opposite.
  • Diesen bekannten Vorrichtungen zur Messung der Tonerkonzentration ist gemeinsam, daß die verwendeten Streuinduktivitäten zum Teil in den Bereich der Entwicklermischung hineinreichen und daß nur Proben der Entwicklermischung erfaßt werden. These known devices for measuring the toner concentration is common that the leakage inductances used and extend partially into the area of ​​the developer mix that only samples of the developer mix are detected. Dabei handelt es sich um-statistische Messungen, bei denen nicht sichergestellt ist, ob der Meßwert repräsentativ für den Mittelwert der Tonerkonzentration in dem Entwicklergemisch ist. It is statistical measurements where it is not certain whether the measured value is representative of the average value of the toner concentration in the developer mixture. Des weiteren ist von Nachteil, daß die verwendeten Spulen eine bestimmte Bauhöhe haben, die den Einbau nur an bestimmten Stellen des Kopiergerätes zuläßt und daß der geringe innere Durchmesser der Spulen bzw. der Rohre, die durch die Spulen hindurchgeführt werden, Anlaß zu Verstopfungen mit Entwicklergemisch sind, wodurch ein häufiges Reinigen erforderlich wird. Furthermore, it is a disadvantage that the coils used have a certain height which allows the incorporation only at certain locations of the copying machine, and that the small inner diameter of the coils or of the tubes, which are passed through the coils, cause blockages with developer mix are, thus, frequent cleaning is required.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs l'so zu verbessern, daß ein Bauteil mit einer Induktivität geschaffen wird, die an engste Raumverhältnisse in dem Kopiergerät angepaßt ist und.die direkt in dem Entwicklergemisch, das von der fotoleitfähigen Schicht in den Entwicklerbehälter zurückströmt, angeordnet werden kann, um einen repräsentativen Mittelwert der Tonerkonzentration mit großer Genauigkeit bestimmen zu können. The object of the invention is an apparatus according to the preamble of claim l'improve so that a component having an inductance is provided which is adapted to closely space conditions in the copying machine und.die directly in the developer mixture of the photoconductive layer flows back to the developer container can be arranged to determine a representative average of the toner concentration with high accuracy.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Bauteil zumindest eine platinenförmige Spule aufweist, deren sämtliche Leiterbahnen in einer Ebene liegen. This object is achieved according to the invention that the component comprises at least one platinum-shaped coil whose conductor tracks all lie in one plane.
  • Die Ausgestaltung der Erfindung ist aus den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 13ersichtlich. The embodiment of the invention from the characterizing features of claims 2 to 13ersichtlich.
  • Mit der Erfindung werden die Vorteile erzielt, daß die in der Meßvorrichtung verwendeten Meßspulen eine sehr geringe Bauhöhe besitzen, wodurch es keine Schwierigkeiten beim Einbau in ein Kopiergerät gibt, in welchem im allgemeinen wenig Platz zur Verfügung steht, und daß der Entwicklerstrom durch die Meßspulen weitgehend ungestört bleibt, zB keine Einengung erfährt, und zum größten Teil erfaßt wird. With the invention, the advantages are obtained that the measuring coils used in the measuring device have a very low profile, so there is no difficulty when installed in a copier, in which generally little space is available, and that the developer power largely through the measurement coils remains undisturbed, for example, does not undergo any restriction and is detected for the most part.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. The invention is described in more detail below with reference to the drawing illustrated embodiments. In den Zeichnungen zeigen: In the drawings:
    • Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teils eines Kopiergeräts, das eine Ausführungsform der Erfindung enthält, Fig. 1 is a schematic view of a portion of a copying machine incorporating an embodiment of the invention,
    • Fig. 2a Bauteile mit einer Induktivität, die Be-und 2b standteileder Vorrichtung zur Messung der Tonerkonzentration im Entwicklergemisch sind, FIG. 2a elements with an inductance, which are loading and 2b standing parts of the apparatus for measuring the toner concentration in the developer mixture,
    • Fig. 2c weitere Bauteile mit jeweils einer Induktivi-und 2d tät , die Bestandteile der Vorrichtung zur Messung der Tonerkonzentration im Entwicklergemisch sind, und Fig. 2c further components, each having a Induktivi and 2d ty, the components of the apparatus for measuring the toner concentration in the developer mix are, and
    • Fig. 3 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur Messung der Tonerkonzentration des Entwicklergemisches. Fig. 3 is a block diagram of the apparatus for measuring the toner concentration of the developer mixture.
  • Fig. 1 der Zeichnung zeigt in schematischer Ansicht eine Entwicklungsvorrichtung 1 und eine Trommel 2 eines Kopiergerätes. Fig. 1 of the drawing shows a schematic view of a developing device 1 and a drum 2 of a copying machine. Die Trommel 2 ist mit einer fotoleitenden Oberfläche versehen und dreht sich beispielsweise in Richtung des Pfeils B. Auf der fotoleitenden Oberfläche der Trommel 2 befindet sich ein elektrostatisches latentes Bild, das in der Entwicklungsvorrichtung 1 mit dem Entwicklergemisch in Berührung gebracht wird, um es in ein sichtbares Tonerbild zu entwickeln. The drum 2 is provided with a photoconductive surface and rotates, for example in the direction of arrow B. On the photoconductive surface of the drum 2 there is an electrostatic latent image, which is brought into contact in the developing device 1 with the developer mixture to make it into a visible toner image to develop.
  • Das Entwicklergemisch 7 wird mittels einer sogenannten Magnetbürste einem Ehtwicklervorrat 8 in einer Entwicklerwanne 14 entnommen und an die Oberfläche der Trommel 2 angetragen. The developer mixture 7 is removed by means of a so-called magnetic brush a Ehtwicklervorrat 8 in a developing bath 14 and plotted on the surface of the drum. 2 Die Magnetbürste besteht aus einem Zylinder 3, der um seine Längsachse 37 drehbar ist. The magnetic brush is composed of a cylinder 3, which is rotatable about its longitudinal axis 37th Im Inneren des Zylinders 3 sind mehrere Magnete 15,16,17,18 radial angeordnet, von denen beispielsweise die Magnete 16,17 zum Fördern des Entwicklergemisches 7 und der Magnet 15 dem Antragen des Entwicklergemisches 7 an die Trommel 2 dienen. Inside the cylinder 3, a plurality of magnets are arranged radially 15,16,17,18, of which, for example, the magnets 16,17 for conveying the developer mixture 7 and the magnet 15 serve to Antragen of the developer mixture to the drum 7. 2 Der Zylinder 3 taucht etwa zur Hälfte in den Entwicklervorrat 8 ein und das Entwicklergemisch aus Toner-und Trägerteilchen wird an die den Magneten 16,17 benach - barte Oberfläche des Zylinders 3 gezogen und zur Entwicklung des latenten Bildes auf der Oberfläche der Trommel 2 durch die Drehung des Zylinders 3 gefördert. The cylinder 3 immersed about half way into the developer reservoir 8 and the developer mixture of toner and carrier particles is applied to the magnets 16,17 Benach - disclosed surface of the cylinder 3 drawn and to develop the latent image on the surface of the drum 2 by the promote rotation of the cylinder. 3 Unter dem Einfluß des Magnetfeldes der Magneten 15 bis 18 richten sich die ferromagnetischen Trägerteilchen in Richtung der Kraftlinien des Magnetfeldes aus und bilden zusammen mit dem Toner einen bürstenähnlichen Belag aus Entwicklergemisch auf der Oberfläche des Zylinders 3. Zur Begrenzung der Dicke dieses Belages ist eine Abstreifrakel 35 an der rechten Abschlußkante der Entwicklerwanne 14 in einem vorgegebenen Abstand von der Oberfläche des Zylinders.3 befestigt. Under the influence of the magnetic field of the magnets 15 to 18, the ferromagnetic carrier particles align in the direction of the lines of force of the magnetic field and form, together with the toner has a brush-like covering of developer mix on the surface of the cylinder 3. In order to limit the thickness of this coating has a doctor blade 35 attached to the right edge of the developer sump 14 in a predetermined distance from the surface of the Zylinders.3. Bei den Magneten 15 bis 18.handelt es sich bevorzugt um Stabmagnete, deren nahe der Innenseite des Zylindermantels liegenden Pole abwechselnde Polarität aufweisen. The magnets 15 to 18.handelt it preferably bar magnets, whose area close to the inside of the cylinder jacket poles have alternating polarity. Der Magnet 18 dient dazu, das Entwicklergemisch 7 nach dem Kontakt zwischen dem Zylinder 3 und der Trommel 2 weiterhin magnetbürstenartig ausgerichtet zu halten. The magnet 18 serves to continue to keep aligned magnet brush-like developer mixture 7 after the contact between the cylinder 3 and the drum. 2
  • Die Entwicklungsvorrichtung 1 ist auf einem Stützrahmen 9 befestigt, der auf einer Konsole 36 angeordnet ist. The developing device 1 is mounted on a support frame 9 which is arranged on a console 36th Eine Abdeckung 12 schließt die Entwicklungsvorrichtung 1 nach oben hin ab. A cover 12 includes the developing device 1 from the top. Nahe dem Boden der Entwicklerwanne 14 ist eine sich um ihre Längsachse 38 drehende Mischerwelle 10 vorgesehen, die für eine entsprechende Durchmischung des Entwicklervorrates 8 in der Entwicklerwanne 14 sorgt. Near the bottom of the developing bath 14, a rotating about its longitudinal axis 38 mixer shaft 10 is provided, which provides adequate mixing of the developer is depleted 8 in the developer bath fourteenth Mit der Entwicklungsvorrichtung 1 ist in integrierter Bauweise ein Absauggehäuse 13 einer Absaugung 11 verbunden, die an die Entwicklerwanne 14 angrenzt.und dafür sorgt, daß außerhalb der Entwicklerwanne 14 freischwebendes Entwicklergemisch abgesaugt wird. With the developing apparatus 1 in an integrated construction, a suction housing 13 of suction 11 is connected, the angrenzt.und to the developer sump 14 ensures that outside the developer sump 14 free-floating developer mixture is filtered off with suction.
  • Das nicht an die Oberfläche der Trommel 2 angetragene Entwicklergemisch 7 gelangt auf ein Ableitblech 4, das schräg und tangential zu der Oberfläche des Zylinders 3 verläuft. The not be transmitted to the surface of the drum 2 developer mixture 7 reaches a discharge plate 4, which is inclined and tangential to the surface of the cylinder. 3 Das Ableitblech 4 ist auf einer Befestigungsstütze 19 angebracht und kann beispielsweise über seine Breite, dh senkrecht zu der Zeichnungsebene, sägezahnartig ausgebildet sein, wobei die Spitzen der Sägezähne 4' hochgeknickt sein können. The discharge plate 4 is mounted on a mounting bracket 19 and may, for example across its width, ie, formed perpendicular to the drawing plane sawtooth with the tips of the saw teeth may be 4 hochgeknickt '. Das Entwicklergemisch 7 rieselt über das Ableitblech 4 in die Entwicklerwanne 14 zu dem Entwicklervorrat 8 zurück. The developer mixture 7 trickles back over the discharge plate 4 in the developer sump 14 to the developer storage. 8 Im oberen Teil des Ableitbleches nahe dem Zylinder 3 der Magnetbürste ist ein Bauteil 5 angeordnet, das zumindest aus einer platinenförmigen Spule 6 besteht. In the upper part of the Ableitbleches close to the cylinder 3 of the magnetic brush, a component 5 is arranged which consists of at least one platinum-shaped coil. 6 Das untere Ende des Ableitbleches 4 liegt gegen eine weitere Befestigungsstütze 20 an, an der seitliche Begrenzungen des Ableitbleches 4 angebracht sind, die nicht dargestellt sind. The lower end of Ableitbleches 4 abuts against a further mounting bracket 20, are attached to the lateral boundaries of the Ableitbleches 4, which are not shown.
  • Das Bauteil 5 mit seiner durch die Spule 6 gegebenen Induktivität ist Bestandteil einer Schaltung zum Feststellen von Änderungen der Induktivität der Spule 6 in Abhängigkeit von Änderungen der Konzentration des Toners in dem Entwicklergemisch 7, wobei die Schaltung auch Signale zur Betätigung einer nicht dargestellten Tonerzufuhreinrichtung erzeugt. The component 5 with its given by the coil 6 inductor is part of a circuit for detecting changes in the inductance of the coil 6 in response to changes in the concentration of the toner in the developer mixture 7, wherein the circuit also generates signals for actuating a toner supply means, not shown.
  • Das Bauteil 5 ist derart angeordnet, daß zumindest ein Teil des Entwicklergemisches 7, das über das .Ableitblech 4 in die Entwicklerwanne 14 rieselt, in den Bereich der magnetischen Feldlinien der Spule 6 gelangt. The component 5 is arranged so that at least a portion of the developer mixture 7, which trickles over the .Ableitblech 4 in the developing bath 14, passes into the region of the magnetic field lines of the coil. 6
  • Die in Fig. 2a dargestellte Ausführung des Bauteils 5 enthält die einzige Spule 6, die sich rechteckformig über die Länge des Bauteils bis nahe an die durch die Schmalseiten des Bauteils vorgegebenen Ränder erstreckt. The execution of the component 5 shown in FIG. 2 contains the single coil 6 extending rectangular in over the length of the component to close to the predetermined by the narrow sides of the component edges. Das Bauteil 5 ist mit der Spule 6 als Platine ausgebildet, auf der die Leiterbahnen 22 der Spule 6 durch Ätzen der Oberfläche einer elektrisch leitenden Platte erhalten werden. The component 5 is formed by the coil 6 as a board on which the conductor tracks 22 of the coil can be obtained by etching the surface of an electrically conductive plate. 6 Dies kann beispielsweise in bekannter Weise durch Überziehen der Platte mit einer lichtempfindlichen Schicht geschehen, auf die ein Negativ der Spule kopiert wird. This can be done, for example, in a known manner by coating the plate with a photosensitive layer on which a negative of the coil is copied. Anschließend wird entwickelt und geätzt. The mixture is then developed and etched. Das Ergebnis ist eine Hochätzung, dh die Spule erscheint erhaben. The result is a Hochätzung, ie the coil appear sublime. Selbstverständlich kann anstelle einer Platte auch eine Metallfolie, dünnes Metallblech oder dgl. zur Herstellung der Spule 6 verwendet werden, die dann anschließend mit dem Bauteil 5 verbunden wird. Of course, instead of a plate, a metal foil, thin sheet metal or the like. Be used for manufacturing the coil 6, which is then subsequently connected to the component 5.
  • Ausgehend von einem zentralen Teil 23 der Spule 6 führt eine Leiterbahn 22, ähnlich einer Spirale, mit zueinander rechtwinkligen Seitenkanten 24,25 nach außen. Starting from a central part 23 of the coil 6 carries a conductor track 22, similar to a spiral, with mutually perpendicular side edges 24,25 to the outside. Die Seitenkanten 24,25 werden nach außen hin länger. The side edges 24,25 are longer to the outside. Das Bauteil 5 besitzt im allgemeinen eine Länge, die zumindest der Gesamtbreite des Ableitbleches 4 entspricht. The component 5 has a length which at least corresponds to the total width of the generally Ableitbleches 4.
  • Der elektrische Anschluß der Spule 6 erfolgt einerseits an dem äußeren Ende der Leiterbahn 22 und andererseits an einer nicht dargestellten, sogenannten Durchkontaktierungsstelle des zentralen Teils 23. The electrical connection of the coil 6 is carried out on the one hand at the outer end of the strip conductor 22 and the other hand to a not shown, so-called interlayer contact pad of the central part 23rd
  • Die in Fig. 2b gezeigte Ausführungsform eines weiteren Bauteils 21 weist neben der Spule 6 noch eine Anzahl von weiteren platinenförmigen Spulen 6',6",.... auf, die in Reihe miteinander elektrisch verbunden sind.-Diese platinenförmigen Spulen 6,6',6" erstrecken sich nahezu wieder über die Gesamtlänge des Bauteils 21 und damit auch über die Gesamtbreite des Ableitbleches 4. Die Ausgestaltung der einzelnen Spulen 6,6',6",.... ist ähnlich zu derjenigen der voranstehend beschriebenen Spule 6 des Bauteils 5. Die Leiterbahnen 22 dieser Spulen weisen die Form von nicht geschlossenen Rechtecken auf, wobei die einzelnen Leiterbahnen von jeweils einem zentralen Teil 23 jeder Spule 6,6' bzw. 6", ..... ausgehen und nach außen hin länger werdende Seitenkanten 24,25 besitzen. The embodiment of a further component 21 shown in Fig. 2b still has, in addition to the coil 6 to a number of other platinum-shaped coil 6 ', 6 ", ...., which sind. This electrically-connected in series with each other platinum-shaped coil 6.6 ', 6 "extend almost back over the entire length of the component 21 and thus also the total width of Ableitbleches 4. the design of the individual coils 6,6', 6", .... is similar to that of the above-described coil 6 of the component 5. the conductor tracks 22 of the coils are in the form of non-closed rectangles, with the individual conductor tracks of in each case a central part 23 of each coil 6,6 'and 6', ..... and longer emanate outwardly possess expectant side edges 24,25. Die Verbindung der einzelnen Spulen 6,6' bzw. 6',6" von der nicht dargestellten Durchkontaktierungsstelle des zentralen Teils 23 der einzelnen Spule zu der anschließenden Spule ist teilweise gestrichelt eingezeichnet. The individual coils 6,6 ', 6', 6 "of the not-shown interlayer contact pad of the central portion 23 of each coil to the subsequent coil is located partially in phantom.
  • Fig.-2c.zeigt eine.weitere Ausführungsform des Bauteils 21, der aus einer Anzahl von platinenförmigen Spulen 6,6',6",.... besteht, deren Leiterbahnen 26 von innen nach außen spiralförmig verlaufen. Diese Spulen sind gleichfalls in Reihe miteinander elektrisch verbunden. Fig.-2c.zeigt eine.weitere embodiment of the component 21, which consists of a number of platinum-shaped coils 6,6 ', 6 ", ...., which extend conductor tracks 26 from inside to outside spiral. These coils are also in series of electrically interconnected.
  • Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß die Leiterbahnen der einzelnen Spulen auch noch anders wie in den bevorzugten Ausführungsbeispielen dargestellt, geführt sein können.und daß die Herstellung der einzelnen Spulen auch nach anderen Ätzverfahren oder sonstigen Verfahren, wie beispielsweise Aufgalvanisieren der Leiterbahnen aif das Bauteil, erfolgen kann. For the skilled person it is obvious, that the conductor tracks of the individual coils also different as shown in the preferred embodiments, be performed können.und that the production of the individual coils aif also for other etching method or other methods, such as electroplating the conductor tracks, the component can take place.
  • Zur Vermeidung einer elektrisch leitenden Berührung zwischen dem Entwicklergemisch 7 und den Leiterbahnen 22 bzw. 26 der platinenförmigen Spulen 6,6',6" der Bauteile 5 bzw. 21 sind diese zweckmäßigerweise mit einem elektrisch isolierenden transparenten Material 27 vergossen. In order to avoid an electrically conductive contact between the developer mixture 7 and the conductor tracks 22 and 26 of the coil-shaped platinum-6,6 ', 6 "of the components 5 and 21, these are suitably sealed with an electrically insulating transparent material 27th
  • Fig. 2d zeigt eine weitere Ausführungsform des Bauteils 5 bzw. 21, das eine Induktivität aus einer Anzahl von platinenförmigen Spulen 6,6',6",... aufweist, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Die Gestalt einer einzelnen Spule entspricht einer der anhand der Fig. - 2a bis 2c beschriebenen Spulenformen. Fig. 2d shows a further embodiment of the component 5, or 21 having an inductance of a number of platinum-shaped coils 6,6 ', 6 ", ..., which are shown schematically in the drawing. The shape of an individual coil corresponds one of the reference to Figs - coil forms described 2a to 2c..
  • Die Spulen sind auf beiden Seiten eines Streifens 39 und auf jeder Seite geometrisch nebeneinander angeordnet. The coils are disposed on both sides of a strip 39 and on each side of geometrically adjacent. Zur Vermeidung einer elektrisch leitenden Berührung zwischen dem Entwicklergemisch 7 und den Spulen sind diese von einer Schicht aus elektrisch isolierendem, transparenten Material 27 umgeben. In order to avoid an electrically conductive contact between the developer mixture 7 and the coils they are surrounded by a layer of electrically insulating, transparent material 27th Der Streifen 39 besteht beispielsweise aus einer Kunststoff-Folie, die zu beiden Seiten mit Kupfer beschichtet ist. The strip 39 consists for example of a plastics film which is coated on both sides with copper. Die einzelnen Spulen werden, wie schon voranstehend beschrieben wurde, aus der Kupferschicht auf jeder Seite des Streifens 39 herausgeätzt. The individual coils are, as has been described above, etched out of the copper layer on each side of the strip. 39 Der zentrale Teil 23 einer der Spulen 6,6',6",... ist über eine Durchkontaktierungsstelle 40 mit der entsprechenden, gegenüber liegenden Spule 6,6',6",... auf der anderen Seite des Streifens 39 elektrisch verbunden. The central part 23 of one of the coils 6,6 ', 6 ", ... is connected via an interlayer contact pad 40 with the corresponding, opposing coil 6,6', 6" are electrically connected, ... on the other side of the strip 39 , Wie schematisch in Fig. 2d angedeutet ist, sind die Spulen 6,6',6",... in einer Matrix 41 derart zusammengeschaltet, daß die Spulen in einer einzelnen Zeile 42 der Matrix 41 elektrisch in Reihe miteinander verbunden sind. Die Reihen der Matrix 41 untereinander sind dagegen elektrisch parallel geschaltet. Handelt es sich beispielsweise um eine quadratische Matrix, so ist die Gesamtinduktivität der Matrix gleich der Induktivität der einzelnen Spule 6,6',bzw. 6" usw. In der Praxis hat sich eine Matrix aus 25 Spulen, die in 5 Reihen zu je 5 Spulen angeordnet sind, bewährt. As schematically illustrated in Fig. 2d is indicated, the coils 6,6 ', 6 ", ... connected together in a matrix 41 such that the coils are electrically connected to each other in a single row 42 of the matrix 41 in series. The rows the matrix 41 with each other hand, are electrically connected in parallel. If, for example, be a square matrix, the total inductance of the matrix is ​​equal to the inductance of the single coil 6,6 ', resp. 6', etc. In practice, it has a matrix of 25 coils, which are disposed in 5 rows of 5 coils proven. Selbstverständlich kann auch eine Matrix gewählt werden, die nicht quadratisch sondern rechteckig ist. Of course, a matrix can be chosen which is not square but rectangular. Darüber hinaus sind die verschiedensten Kombinationen von Reihen- und Parallelschaltungen innerhalb der Matrix denkbar. In addition, the various combinations of series and parallel circuits within the matrix are also conceivable. Die geometrische Anordnung der Spulen auf jeder Seite des Streifens 39 erfolgt nebeneinander, unabhängig von der jeweils gewählten elektrischen Zusammenschaltung der Spulen untereinander zu einer bestimmten Matrix. The geometrical arrangement of the coils on each side of the strip 39 is carried out next to each other, regardless of the respectively selected electrical interconnection of the coils to each other at a certain matrix.
  • Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur Messung der Tonerkonzentration des Entwicklergemisches 7. Das Bauteil 5 bzw. 21 ist Bestandteil eines Meßoszillators 34 , der mit einem Referenzoszillator 28 verbunden ist. Fig. 3 shows a block diagram of the apparatus for measuring the toner concentration of the developer mixture 7. The component 5 or 21 is a component of a measuring oscillator 34 which is connected to a reference oscillator 28. Die beiden Oszillatoren werden von einem Zeitgeber 30 angesteuert, der entweder den Meßoszillator 34 oder den Referenzoszillator 28 schaltet, so daß an einem Frequenz/Spannung-Wandler 29 nur jeweils die Ausgangsfrequenz eines der beiden Oszillatoren.anliegt. The two oscillators are controlled by a timer 30 which switches either the measurement oscillator 34, or reference oscillator 28 so that at a frequency / voltage converter 29 only in each case the output frequency of the two Oszillatoren.anliegt. Die Ausgangsspannung des Wandlers 29 wird in einem Verstärker 31 entsprechend verstärkt und steuert eine Schmitt-Triggerstufe 32 an. The output voltage of the transducer 29 is appropriately amplified in an amplifier 31 and drives a Schmitt trigger stage 32nd Diese ist so eingestellt, daß ein mit ihr verbundener Motor 33 eingeschaltet wird, wenn es erforderlich ist, das Entwicklergemisch durch nachzufüllenden Toner aufzufrischen, und ausgeschaltet wird, wenn das Entwicklergemisch die gewünschte Tonerkonzentration aufweist. This is adjusted so that a service associated with its motor 33 is turned on when it is necessary to refresh the developer mix through refilled toner, and is turned off when the developer mixture having the desired toner concentration. Der Motor 33 betätigt eine nicht gezeigte Tonerzufuhreinrichtung. The motor 33 actuates a toner supply means, not shown.
  • Der Schaltungsaufbau des Meßoszillators 34 ist an sich bekannt und umfaßt einen Schwingkreis, gebildet aus einem Kondensator und der Induktivität des Bauteils 5 bzw. 21. Dieser Schwingkreis ist in der Kollektorstrecke eines Transistors angeordnet, dessen Basis mit einer Spannungsquelle verbunden ist. The circuit configuration of the measuring oscillator 34 is known per se and comprises a resonant circuit formed of a capacitor and the inductance of the component 5, or 21. This resonant circuit is arranged in the collector path of a transistor whose base is connected to a voltage source. Der Transistor ist Bestandteil einer Oszillatorschaltung, die einen weiteren Transistor aufweist. The transistor is part of an oscillator circuit comprising a further transistor. Die Emitter der beiden Transistoren sind mit dem Kollektor eines weiteren Transistors verbunden, der als Schalttransistor arbeitet und vom Zeitgeber 30 geöffnet oder geschlossen wird. The emitters of the two transistors are connected to the collector of a further transistor, which operates as a switching transistor and is opened or closed by the timer 30th
  • Jede Änderung der Streuinduktivität der einzelnen Spule 6 bzw. der Kombination von Spulen 6,6',6",... des Bauteils 5 bzw. 21 ändert die Frequenz des Meßoszillators 34. Die Ausgangsfrequenz des Meßoszillators 34 wird mit der festen Ausgangsfrequenz des Referenzoszillators 28 verglichen. Im allgemeinen ist die Einstellung derart, daß bei sinkender Tonerkonzentration im Entwicklergemisch die Resonanzfrequenz des Meßoszillators 34 zunimmt und damit die Abweichung dieser Frequenz von der festen Bezugsfrequenz des Referenzoszillators 28 nach oben hin zunimmt. Entsprechend dem gewählten Verstärkungsgrad des Verstärkers 31 und der Auslösespannung für die Schmitt-Triggerstufe 32 wird dann der Motor 33 in Betrieb gesetzt. Solange die Ausgangsfrequenz des Meßoszillators 34 unter dem Wert der festen Frequenz des Referenzoszillators 28 liegt, spricht die Schmitt-Triggerstufe 32 nicht an und der Motor 33 steht still, so daß kein Toner dem Entwicklergemisch zugeführt wird. Any change in the leakage inductance of the single coil 6 or the combination of coils 6,6 ', 6 ", ... of the component 5, or 21 changes the frequency of the measuring oscillator 34. The output frequency of the measurement oscillator 34 is fixed to the output frequency of reference oscillator 28 compared. in general, the setting is such that with decreasing toner concentration in the developer mixture, the resonance frequency of the measuring oscillator 34 increases and thus increases the deviation of the frequency of the fixed reference frequency of the reference oscillator 28 in the upward direction. according to the selected gain of the amplifier 31 and the trigger voltage for the Schmitt trigger stage 32 of the motor is then put into operation 33rd as long as the output frequency of the measurement oscillator is 34 less than the value of the fixed frequency of the reference oscillator 28 does not speak the Schmitt trigger stage 32 and the motor 33 is at a standstill, so that no toner is supplied to the developer mixture.

Claims (13)

  1. l. l. Vorrichtung zur Messung der Tonerkonzentration eines Entwicklergemisches aus Toner und ferromagnetischem Trägermaterial in einer elektrofotografischen Entwicklungsvorrichtung, mit einem Bauteil, das Bestandteil eines Meßoszillators ist und eine Induktivität trägt, in deren Bereich zumindest ein Teil des Entwicklergemisches gelangt, dessen Änderung der Tonerkonzentration gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (5) zumindest eine platinenförmige Spule (6) aufweist, deren sämtliche Leiterbahnen (22) in einer Ebene liegen. Device for measuring the toner concentration of a developer mixture of toner and a ferromagnetic carrier material in an electrophotographic developing device, comprising a component which is a component of a measuring oscillator and transmits an inductor, in the region of which at least, a portion of the developer mixture, the change of the toner concentration is measured, characterized in that the component (5) (6) comprises at least one platinum-shaped coil, all of whose conductor tracks (22) lie in one plane.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (5) im Inneren der Entwicklungsvorrichtung (1) angeordnet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the component (5) is arranged in the interior of the developing device (1).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Bauteil (5) im Strom des von der fotoleitenden Oberfläche einer Trommel (2) herabrieselnden Entwicklergemisches (7) befindet. 3. A device according to claim 2, characterized in that the component (5) is in the flow of trickling down from the photoconductive surface of a drum (2) the developer mixture (7).
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (5) auf einem Ableitblech (4) aufliegt, das tangential und geneigt zu einem Zylinder (3) zum Antragen des Entwicklergemisches (7) an die Oberfläche der Trommel (2) verläuft. 4. The device according to claim 1, characterized in that the component (5) on a discharge plate (4) rests, the tangentially and inclined with respect to a cylinder (3) extends to Antragen of the developer mixture (7) on the surface of the drum (2) ,
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (21) aus einer Anzahl von platinenförmigen Spulen (6,6',6"...) besteht, die in Reihe miteinander elektrisch verbunden sind. 5. Apparatus according to claim l, characterized in that the component (21) of a number of platinum-shaped coils (6,6 ', 6 "...) which are electrically connected in series with each other.
  6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die platinenförmigen Spulen (6,6',6"...) des Bauteils (21) über die Gesamtbreite des Ableitblechs (4) erstrecken. 6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the platinum-shaped coils (6,6 ', 6 "...) of the component (21) over the entire width of the Ableitblechs (4) extend.
  7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbahnen (22) der platinenförmigen Spulen (6,6',6"...) die Form von Rechtecken aufweisen, die ausgehend von einem zentralen Teil (23) nach außen hin länger werdende Seitenkanten (24,25) besitzen. 7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the channels (22) of platinum-shaped coils (6,6 ', 6 "...) have the shape of rectangles, which, starting from a central part (23) according to outside lengthening side edges (24,25) have.
  8. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (26) der platinenförmigen Spulen (6,6',6"...) von innen nach außen spiralförmig verlaufen. 8. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the conductor tracks (26) of platinum-shaped coil extend (6,6 ', 6 "...) from the inside outwards helically.
  9. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (5;21) zur Vermeidung einer elektrisch leitenden Berührung zwischen Entwicklergemisch (7') und den Leiterbahnen (22;26) der platinenförmigen Spulen (6,6',6") mit einem elektrisch isolierenden, transparenten Material (27) vergossen ist. 9. Device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the component (5; 21); (the platinum-shaped coil 6 for preventing electrically conductive contact between the developer mix (7 ') and the conductor tracks (26 22) 6 ', 6 ") is sealed with an electrically insulating, transparent material (27).
  10. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (21) eine Induktivität aus einer Anzahl von platinenförmigen Spulen (6,6',6") aufweist, die auf beiden Seiten eines auf dem Bauteil (21) befestigten Streifens (39) und auf jeder Seite nebeneinander angeordnet sind. having 10. Device according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the component (21) an inductance of a number of platinum-shaped coils (6,6 ', 6 "), the one (on both sides on the component 21) secured to the strip (39) and arranged on each side next to each other.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch,gekennzeichnet, daß das zentrale Teil (23) einer Spule (6,6',6") auf der einen Seite des Streifens (39) über eine Durchkontaktierungsstelle (40) mit der Spule auf der anderen Seite des Streifens (39) elektrisch verbunden ist. 11. Apparatus according to claim 10, characterized, in that the central part (23) of a spool (6,6 ', 6 ") on one side of the strip (39) via an interlayer contact pad (40) to the coil on the other side of the strip (39) is electrically connected.
  12. 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (6,6',6"...) in einer Matrix (41) derart zusammengeschaltet sind, daß die Spulen in jeder Zeile (42) der Matrix (41) elektrisch in Reihe und die Reihen der Matrix (41) untereinander elektrisch parallel geschaltet sind. 12. The device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the coils (6,6 ', 6 ... ") in a matrix (41) are connected together such that the coils in each row (42) the matrix (41) electrically connected in series and the rows of the matrix (41) to each other are electrically connected in parallel.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtinduktivität der Matrix (41) gleich der Induktivität einer einzelnen Spule (6,6',6",...) ist. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the total inductance of the matrix (41) equal to the inductance of a single coil (6,6 ', 6 ", ...) is.
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