EP0946906B1 - Operational method for an electrographic printer or copier - Google Patents

Operational method for an electrographic printer or copier Download PDF

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EP0946906B1
EP0946906B1 EP97953644A EP97953644A EP0946906B1 EP 0946906 B1 EP0946906 B1 EP 0946906B1 EP 97953644 A EP97953644 A EP 97953644A EP 97953644 A EP97953644 A EP 97953644A EP 0946906 B1 EP0946906 B1 EP 0946906B1
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EP
European Patent Office
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toner
layer
charge
mass
actual
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97953644A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0946906A1 (en
Inventor
Walter Kopp
Martin Schleusener
Reinhard Apel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0946906A1 publication Critical patent/EP0946906A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0946906B1 publication Critical patent/EP0946906B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0808—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the developer supplying means, e.g. structure of developer supply roller
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0848—Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a electrographic printer or copier using a toner particle containing layer, short toner layer, on one Toner receiving surface deposited under the action of a force field becomes. At least part of the deposited toner particles becomes under the action of a second force field on a second Transfer toner receiving surface on which the transferred toner particles form a second layer.
  • the second toner receiving surface is through the outer surface the developer roller. Be at the transmission gap the toner particles from the transfer roller to the developer roller transferred where they form the second layer.
  • the Second layer toner particles are rotated the developer roller at a development nip between the Developer roller and a toner image carrier passed.
  • the Toner image carrier carries a latent charge image, on which Development gap selectively toner particles are applied, creating a toner image.
  • the toner image is then removed from the toner image carrier with or without using an intermediate image carrier applied to a final image carrier, e.g. on paper.
  • a disadvantage of the known method is that monitoring the development process and especially that of the developer unit dispensed amount of toner is not possible. Is the amount of toner per area on one of the two toner receiving areas or the charge of the toner particles during development below or above a predetermined setpoint or Target area, so the error is only on the finished print image recognized. A response is therefore relatively late. The disturbances in the printed image fall especially in the case of large-area prints Image elements in the printed image.
  • Both dry toners and liquid toners are used as toners used.
  • Liquid toners are used for. Apply the Toners e.g. mechanical devices with electrical auxiliary potential used. The toners used can still be used divide into single and multi-component toner.
  • JP-A-06067527 explains a developer unit in which using a force field between a transfer roller and a developer roller depending on the sensor signal Sensor the actual toner mass per surface section on the developer roller is regulated.
  • a developer unit is disclosed in U.S. Patent No. 5,285,243 explained using the rate of development a sensor is detected, the toner mass per unit area detected. Depending on the recorded development rate the charging potential, the exposure, the bias potential or the toner concentration changes.
  • JP-A-58121050 becomes a developer unit with a developer roller explained.
  • the charge of the toner particles on the developer roller are detected using a sensor.
  • the control loop becomes a charge unit depending on the output signal of the sensor controlled so that the toner on the developer roller a given charge or a given Has surface potential.
  • the invention is based on the knowledge that parameters, which the quality of the development process and thus also significantly determine the quality of the printed image, already at Develop and not only after the development process has been completed must be recorded in the event of deviations from this To be able to react quickly to the parameters of target values.
  • the average actual toner mass per surface section is recorded at at least one point in the first toner layer and / or the second toner layer. For each surface section, this means that a relatively uniform layer is assumed and the toner mass detected is related to a defined surface section of the toner layer, for example 1 cm 2 . The total area of the respective toner layer is also used as a reference. The average toner mass per surface section is also a measure of the thickness of the toner layer in question.
  • At least one is in a first control loop the force fields depending on the deviation of the actual toner mass per area section from a predetermined average Target toner mass changed for each surface section. Is the actual toner mass the force field becomes higher than the target toner mass changed so that fewer toner particles on the toner receiving surface be deposited. Is the actual toner mass smaller than the target toner mass, so the force field becomes changed that more toner particles on the toner receiving surface be deposited. Voices actual toner mass per surface section and target toner mass per surface section, so the force field is not changed. Through these measures the actual toner mass exactly to the value of the target toner mass set and kept constant during printing become. If necessary, during printing the target toner mass per surface section can also be changed.
  • Which of the two force fields is changed depends on the specific parameters when printing.
  • the toner receiving surfaces made of an electrically conductive material the force fields generated due to potential differences, on which both toner receiving surfaces or at least one of the toner receiving surface is involved, so the potential the second toner receiving surface is not chosen arbitrarily when this toner receiving surface on the developer roller is arranged.
  • Changing the potential of the second toner receiving area would also affect the tension in the development gap impact. However, it is not always possible or appropriate to change this voltage. In this case only the potential of the first toner receiving surface, i.e. the transfer roller, when regulating changed.
  • the invention is also in at least one place the first toner layer and / or the second toner layer average actual toner charge per surface section.
  • the charge of the toner particles in question Layer depending on the deviation between the actual toner charge per surface section and a predetermined target toner charge changed for each section of the area.
  • the toner charge is per area section as one important characteristic of the development process recorded and on set the value of the specified target toner charge. While of the printing operation, the actual toner charge on the by the target toner charge predetermined value kept constant. The result is an improvement in the development process Print images.
  • the toner charge per surface section can be on both toner layers be increased to charge losses during the Compensate for the transport of the toner particles on these layers. If the space in the developer unit is limited, so only the toner charge of the first toner layer or the toner charge of the second toner layer by a single one Changer changed.
  • the control procedures e.g. in the manner of a cascade regulation or a ratio regulation combined.
  • a regulation is also applied, where the toner mass per surface section and the toner charge are set in relation to each area section, so that the so-called mass-related toner charge as a control variable is calculated.
  • the mass-related toner charge deviates from a predetermined value the toner mass per surface section and / or the toner charge per surface section changes.
  • the mass-related toner charge is one of the most important parameters of the development process.
  • the mass-related toner charge constant throughout the development process kept, there is always an equal amount for development of toner particles available, their charge in a given Area.
  • the toner particles are thus stored during the entire development process to develop areas of the toner image carrier. The consequence is a high quality printed image.
  • the specification of the target toner mass per surface section and / or the target toner charge per area section the voltage in one Development gap considered. Used by an operator the tension in the development gap e.g. when setting the contrast of the printed image changed, so are Automatically adjust target toner mass and target toner charge, to produce a high quality print image.
  • the invention relates to a developer unit for an electrographic printer or copier, which in particular for performing the methods explained above is used.
  • a developer unit for an electrographic printer or copier which in particular for performing the methods explained above is used.
  • Fig. 1 shows schematically the structure of a developer unit 10, on which a photoconductor belt 12 in the direction of an arrow 14 is passed. Located on the photoconductor belt 12 in the surface area facing the developer unit 10 a latent charge image in which the charges according to the image information of the image to be printed are distributed.
  • the transport device for the photoconductor belt 12 was in Fig. 1 not drawn to simplify the illustration.
  • the developer unit 10 contains a container 16 in which there is a toner-air mixture 18.
  • a toner-air mixture 18 In the mixture is 18 Toner and air mixed in a ratio of 1:10, which causes the mixture 18 behaves like a liquid.
  • An interface 20 between the mixture 18 and that in the developer unit 10 contained air is relatively smooth.
  • An ultrasonic sensor 22 above the surface 20 detects a fill level H of the mixture 18.
  • the mixture 18 is made of solid toner particles with an average Size of about 10 microns generated by a Toner dosing device 24 the toner-air mixture 18 in defined Quantities are supplied.
  • a supply of toner particles 26 is located between inclined side walls 28 of the toner metering device 24 so that the toner particles a metering wheel 30 are funnel-shaped.
  • the metering wheel 30 has along of its size cutouts, in equal amounts Toner particles are included.
  • an air-permeable Plate 32 made of a porous polyethylene material, through the air from a large area under the Plate 32 lying chamber 34 in the toner-air mixture 18th flows.
  • Chamber 34 is through an air supply port 36 constantly fed air.
  • corona wires 38 and 40 There are two corona wires in the developer unit 10 38 and 40, which have a voltage of about -8 kV and the toner particles of the mixture 18 charge negatively in their environment.
  • the corona wires 38 and 40 run across the entire Developer unit in a length equal to the extent of the photoconductor belt 12 transversely to its transport direction 14 approximately corresponds.
  • a transfer roller 42 is arranged above the interface 20, whose axis 44 is parallel to the corona wires 38 and 40 runs.
  • a conductive surface layer 46 has approximately a potential of -0.9 kV, so that over the entire length of the Corona wires 38 and 40 the negative toner particles produced due to the effect of the electric field between the Corona wires 38, 40 and the transfer roller 42 on the Surface layer 46 are deposited. With a turn the transfer roller 42 in the direction of an arrow 48 the deposited toner particles toward an opening 50 the developer unit 10 to discharge toner particles.
  • the transport path of the charged toner particles runs for the section shown in FIG. 1 through the Developer unit 10 along the outer radius of the transfer roller 42 from point A to point B.
  • the toner particles are affected by another electric field on a conductive surface layer 52 transferred to a developer roller 54, which itself rotates in the direction of an arrow 56.
  • the further electrical Field lies between the surface layer 46 and the one on Potential of approximately -0.5 kV charged surface layer 52
  • the axis 58 of the developer roller 54 is substantially parallel arranged to axis 44.
  • the toner particles are cut after transfer in the Point B through developer roller 54 along the outside radius the developer roller 54 to a point C in the opening 50 transported.
  • Scattered toner particles that are not from the transfer roller 42 have been transferred to the developer roller 54, with Removed from the surface layer 46 with the aid of a scraper 60, before the respective area of the surface layer 46 is again covered with new charged toner particles.
  • the Scraper 60 runs the entire length of the transfer roller 42 and is held by a wiper holder 62.
  • the latent charge image of the Photoconductor tape 12 developed in that in charged Areas of the photoconductor 12 toner particles from the Apply surface layer 52.
  • the scraper 64 runs over the entire Length of the developer roller 54 and is by another scraper holder 66 held, the same time also guide device for the toner particles detaching from the developer roller 54 is. Those removed by wipers 60 and 64 Toner particles fall back into the mixture 18.
  • the developer unit is fed through a toner supply device 68 Toner supplied, which used up during development Toner particles replaced.
  • FIG. 2 shows the developer unit 10, but with a latent one Charge image developed on a photoconductor drum 12 ' is, instead of the photoconductor tape 12 (see. Fig. 1) the developer unit 10 is arranged.
  • the photoconductor drum 12 rotates in the direction of an arrow 14 '.
  • a control device 100 is arranged, a predetermined toner charge is specified via a line 102 which is e.g. to a certain surface section a toner layer 104 on the developer roller 54.
  • the control device 50 is also connected via a line 106 a target toner mass for the surface section of the toner layer 104 given.
  • the control device 50 receives further over a line 108 signals of an optical Sensor unit 110.
  • the optical sensor unit 110 contains a light transmitter, a light receiver and an evaluation unit. The light emitted by the light transmitter is emitted by the Toner layer 104 remitted to the light receiver.
  • the Sensor unit 110 uses that dependent on the actual toner mass per surface section Remission behavior of the toner layer 104 is in the Sensor unit 110 the actual toner mass per surface section in the toner layer 104 determines. Via line 108 the current value of the actual toner mass to the control device 100, in which in a subtractor 112 the difference from the target toner mass and actual toner mass is formed, being at the exit of the subtractor 112, a toner mass error signal is present.
  • the sensor unit 110 can also have a capacitive one Contain sensor with the help of the actual toner mass per surface section is determined by changing the dielectric Properties of the toner layer 104 when changed the toner mass per area section can be recorded.
  • Developer roller 54 is also a potential sensor unit 114 arranged on the output side via a line 116 the control device 100 is connected.
  • the potential sensor unit 114 contains an electrode on which a potential influences that is due to the potential of the developer roller 54 and determined by the totality of the toner charge, which are in the field area of the electrode on the surface of the Developer roller 54 is located.
  • the potential sensor unit 114 also contains an evaluation unit that is influenced by the Potential determines the actual toner charge.
  • subtractor 118 which is in the control device 50 is included, the difference between the target toner charge and Actual toner charge is formed. At the output of subtractor 118 there is a toner charge error signal.
  • the two error signals of the subtractors 112 and 118 are fed to a controller 120 which e.g. contains two PI controllers, one of which is on an output line 122 of the control device 100 depending on the toner mass error signal Control voltage USTELL1 generated on a controlled power supply 124 is present.
  • the controlled power supply 124 generates on its Output a voltage U3, which is the potential on the corona wires 38 and 40 determined.
  • the voltage U3 becomes dependent set by the control voltage USTELL1.
  • a first control loop I thus contains the optical sensor unit 110, the control device 100, the power supply 124 and the corona wires 38 and 40.
  • Using the control loop I becomes the toner mass per surface section of the toner layer 104 regulated by with too little toner mass per surface section the potential of corona wires 38 and 40 increases so that there are more toner particles on the surface 46 deposit the transfer roller 42. Because these toner particles in the area of a transfer nip 125 from the transfer roller 42 are transferred to the developer roller 54, Ultimately, the toner mass per surface section also increases the toner layer 104.
  • the second PI controller contained in controller 120 generates dependent from the toner charge error signal of the subtractor 118 a line 126 a control voltage USTELL2 and on a Line 128 is a control voltage USTELL3, essentially the control voltage USTELL3 is changed when regulating.
  • the Control voltage USTELL2 is connected to a controlled power supply unit 130 which depends on the value of the control voltage USTELL2 on Output generates a voltage U1, which is the charge behavior of a scorotron 132.
  • the control voltage USTELL3 is present at the input of a controlled power supply 134 its output depends on the value of the control voltage USTELL3 generates a voltage U2 which is applied to a control grid 136 of the Skorotrons 132 is present. About the control grid 136 can better control the charge behavior of the scorotron 132 than about the voltage U1.
  • the second PI controller therefore essentially gives the control voltage USTELL3 so that the error signal of the subtractor 118 is reduced in amount and finally the has numerical value "0" until disturbances lead to a new control process to lead.
  • a second control loop II thus contains the potential sensor unit 114, the control device 100, the power supply 130 or 134 and the scorotron 132. Sinks the Actual toner charge per surface section on the toner layer 104 from, the voltage U2 is set so that the Charge behavior of the scorotron 132 increased. Exceeds the Actual toner charge per surface section of the toner layer 104 den specified target value, the voltage U2 is changed so that by the scorotron 132 fewer charges on the Toner layer 104 are applied. Through the control loop II succeeds in the actual toner charge per surface section according to predetermined target toner charge per area during the To keep the development process constant.
  • the control device 100 is given a mass-related target toner charge instead of the target toner charge per surface section and the target toner mass per surface section.
  • the predetermined mass-related target toner charge is compared with a mass-related actual toner charge, which is determined from the actual toner charge and the actual toner mass using the formula given above.
  • a predetermined control strategy of the control device 100 ultimately keeps the mass-related toner charge qT on the toner layer 104 constant during the development process.
  • FIG. 3 shows the developer unit 10 with a control device 100 'to regulate the mass-related toner charge qT the transfer roller 42 using a corotron 150.
  • Die Control device 100 is like control device 100 (see Fig. 2) built, but contains instead of the controller 120 a regulator 120 'that only the two output lines 122 and 126 has. This is due to the fact that the Korotron 150, which is much simpler than the scorotron 132 (see FIG. 2) has no control grille, so that the voltage U2 generated by the power supply 134 is eliminated.
  • the optical sensor unit 110 are the potential sensor unit 114 and the corotron 150 now arranged near the transfer roller 42 so that parameters a toner layer 152 on the surface 46 of the transfer roller 48 are detected or influenced.
  • the regulation of the toner mass per surface section in the control circuit I takes place as explained above with reference to FIG. 2.
  • To regulate the Toner charge per surface section is determined by the control device 100 'only the control voltage USTELL2 is specified.
  • the Control voltage USTELL2 is selected so that the actual toner charge per surface section of the toner layer 152 on the given by the target toner charge per surface section Adjusts value.
  • control device 100 ′′ which is essentially like the control device 100 (see FIG. 2) is constructed. Instead of of controller 120, however, contains control device 100 ′′ a controller 120 '', which also regulates the current Potential of the developer roller 54 and the transfer roller 42 considered. These potentials arise e.g. from the Contrast value that an operator of the printer has chosen.
  • the development process is essentially regulated as explained above with reference to FIG. 2.
  • the Control device 100 via a line 170 with a controlled Power supply 172 and a line 174 with a controlled power supply 176 connected.
  • a bias signal BIAS1 transmitted on line 170 .
  • BIAS1 Depending on the value of the Bias signal BIAS1 generates a voltage U4 in the power supply 122, that to the conductive surface 52 of the developer roller 54 is created.
  • the selected value of the potential on the developer roller 24 affects both the control loop I as well as the control circuit II, since it is the value of the target toner charge and the target toner mass.
  • bias signal BIAS2 is transmitted on line 174, that determines what voltage U5 at the output of the Power supply 176 is generated.
  • the voltage U5 determines the potential on the surface 46 of the transfer roller 42. Also the potential on the transfer roller 42 affects both Control loops I and II.
  • the difference between the voltages U5 and U3 determines that on the Transfer roller 42 separated toner mass per surface section and to a certain extent also the toner charge per surface section.
  • the difference between the voltages U4 and U5 is determined from the transfer roller 42 to the developer roller 54 transferred toner mass per surface section.
  • the difference between the voltage U4 and the potential on the surface the photoconductor drum 12 ' determines that from the developer roller 54 toner mass transferred to the photoconductor drum 12 ' per surface section on areas in which toner particles be deposited during development. Because of the pictorial Charge distribution on the surface of the photoconductor drum 12 'becomes the for each pixel of the latent charge image Coloring with toner particles from the respective potential difference between the voltage U4 and the local photoconductor potential certainly.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrografischen Druckers oder Kopierers, bei dem eine Tonerteilchen enthaltende Schicht, kurz Tonerschicht, auf einer Toneraufnahmefläche unter Wirkung eines Kraftfelds abgeschieden wird. Zumindest ein Teil der abgeschiedenen Tonerteilchen wird unter Wirkung eines zweiten Kraftfelds auf eine zweite Toneraufnahmefläche übertragen, auf der die übertragenen Tonerteilchen eine zweite Schicht bilden.The invention relates to a method for operating a electrographic printer or copier using a toner particle containing layer, short toner layer, on one Toner receiving surface deposited under the action of a force field becomes. At least part of the deposited toner particles becomes under the action of a second force field on a second Transfer toner receiving surface on which the transferred toner particles form a second layer.

Ein solches Verfahren wird in der Entwicklereinheit durchgeführt, die im Europäischen Patent EP 0 494 454 B1 erläutert ist. Bei dieser Entwicklereinheit werden die Tonerteilchen in einem Tonervorratsbehälter, in welchem sich ein Toner-Luft-Gemisch befindet, elektrisch aufgeladen und anschließend auf der geerdeten oder mit einem Potential versehenen ersten Toneraufnahmefläche unter Wirkung des ersten elektrischen Kraftfelds als Tonerschicht abgeschieden. Die abgeschiedenen Tonerteilchen werden durch die Drehung einer Übertragungswalze, deren Mantelfläche gerade die erste Toneraufnahmefläche bildet, an einem Übertragungs-Spalt zwischen der Übertragungswalze und einer Entwicklerwalze vorbeigeführt.Such a process is carried out in the developer unit, which is explained in European Patent EP 0 494 454 B1 is. With this developer unit, the toner particles are in a toner reservoir in which there is a toner-air mixture located, electrically charged and then on the grounded or grounded first toner receiving surface under the effect of the first electrical Kraftfelds deposited as a toner layer. The secluded Toner particles are removed by the rotation of a transfer roller, whose lateral surface is just the first toner receiving surface forms, at a transfer nip between the transfer roller and passed a developer roller.

Die zweite Toneraufnahmefläche wird durch die Mantelfläche der Entwicklerwalze gebildet. Am Übertragungs-Spalt werden die Tonerteilchen von der Übertragungswalze auf die Entwicklerwalze übertragen, wo sie die zweite Schicht bilden. Die Tonerteilchen der zweiten Schicht werden durch die Drehung der Entwicklerwalze an einem Entwicklungs-Spalt zwischen der Entwicklerwalze und einem Tonerbildträger vorbeigeführt. Der Tonerbildträger trägt ein latentes Ladungsbild, auf das am Entwicklungs-Spalt selektiv Tonerteilchen aufgetragen werden, wobei ein Tonerbild entsteht. Das Tonerbild wird dann vom Tonerbildträger mit oder ohne Verwenden eines Zwischenbildträgers auf einen Endbildträger aufgetragen, z.B. auf Papier.The second toner receiving surface is through the outer surface the developer roller. Be at the transmission gap the toner particles from the transfer roller to the developer roller transferred where they form the second layer. The Second layer toner particles are rotated the developer roller at a development nip between the Developer roller and a toner image carrier passed. The Toner image carrier carries a latent charge image, on which Development gap selectively toner particles are applied, creating a toner image. The toner image is then removed from the toner image carrier with or without using an intermediate image carrier applied to a final image carrier, e.g. on paper.

Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, daß ein Überwachen des Entwicklungsprozesses und insbesondere der von der Entwicklereinheit abgegebenen Tonermenge nicht möglich ist. Liegt die Tonermenge je Fläche auf einer der beiden Toneraufnahmeflächen oder auch die Ladung der Tonerteilchen beim Entwickeln unter oder über einem vorgegebenen Sollwert bzw. Sollbereich, so wird der Fehler erst am fertigen Druckbild erkannt. Ein Reagieren erfolgt somit relativ spät. Die Störungen im Druckbild fallen insbesondere bei großflächig bedruckten Bildelementen im Druckbild auf.A disadvantage of the known method is that monitoring the development process and especially that of the developer unit dispensed amount of toner is not possible. Is the amount of toner per area on one of the two toner receiving areas or the charge of the toner particles during development below or above a predetermined setpoint or Target area, so the error is only on the finished print image recognized. A response is therefore relatively late. The disturbances in the printed image fall especially in the case of large-area prints Image elements in the printed image.

Bei dem bekannten Verfahren ist es außerdem nicht möglich, die Tonermasse je Flächenabschnitt auf der Toneraufnahmefläche oder die Tonerladung je Flächenabschnitt exakt einzustellen, während des Druckbetriebs konstant zu halten und gegebenenfalls an bestimmte Druckaufträge anzupassen.In the known method, it is also not possible the toner mass per surface section on the toner receiving surface or to set the toner charge precisely for each surface section, to keep constant during printing and if necessary to adapt to certain print jobs.

Als Toner werden sowohl trockene Toner als auch flüssige Toner verwendet. Bei flüssigen Tonern werden zum. Auftragen des Toners z.B. mechanische Vorrichtungen mit elektrischem Hilfspotential verwendet. Die verwendeten Toner lassen sich weiterhin in Ein- und Mehrkomponententoner unterteilen.Both dry toners and liquid toners are used as toners used. Liquid toners are used for. Apply the Toners e.g. mechanical devices with electrical auxiliary potential used. The toners used can still be used divide into single and multi-component toner.

Unter einem elektrografischen Drucker werden insbesondere elektrofotografische Drucker, ionografische Drucker und magnetografische Drucker verstanden. Weiterhin ist es bekannt, anstelle der Entwicklerwalze bzw. der Übertragungswalze Bänder zu verwenden, auf denen die Tonerschichten abgelagert werden.Under an electrographic printer in particular electrophotographic printers, ionographic printers and magnetographic ones Printer understood. Furthermore, it is known instead of the developer roller or the transfer roller belts to use on which the toner layers are deposited become.

In der Zusammenfassung der japanischen Patentanmeldung JP-A-06067527 ist eine Entwicklereinheit erläutert, bei der mithilfe eines Kraftfeldes zwischen einer Übertragungswalze und einer Entwicklerwalze abhängig vom Sensorsignal eines Sensors die Ist-Tonermasse je Flächenabschnitt auf der Entwicklerwalze geregelt wird.In the abstract of Japanese patent application JP-A-06067527 explains a developer unit in which using a force field between a transfer roller and a developer roller depending on the sensor signal Sensor the actual toner mass per surface section on the developer roller is regulated.

In der US-Patentschrift US-A-5 339 140 wird eine Entwicklereinheit erläutert, bei der die Ladung einer Tonerteilchenschicht auf der Entwicklerwalze mithilfe einer Sensoreinheit erfaßt wird. Abhängig vom Ausgangssignal der Sensoreinheit wird in einem Regelkreis eine Aufladevorrichtung, die längs des Tonerwegs angeordnet ist, so gesteuert, daß die Ist-Tonerladung eine Soll-Tonerladung erreicht.In the US patent US-A-5 339 140 a developer unit explained in which the charge of a toner particle layer on the developer roller using a sensor unit is detected. Depending on the output signal of the sensor unit becomes a charging device in a control loop, the longitudinal of the toner path is arranged so that the actual toner charge reached a target toner charge.

In der US-Patentschrift US-A-5 285 243 wird eine Entwicklereinheit erläutert, bei der die Entwicklungsrate mithilfe eines Sensors erfaßt wird, der die Tonermasse pro Flächeneinheit erfaßt. Abhängig von der erfaßten Entwicklungsrate wird das Aufladepotential, die Belichtung, das Biaspotential bzw. die Tonerkonzentration verändert.A developer unit is disclosed in U.S. Patent No. 5,285,243 explained using the rate of development a sensor is detected, the toner mass per unit area detected. Depending on the recorded development rate the charging potential, the exposure, the bias potential or the toner concentration changes.

In der Zusammenfassung der japanischen Patentanmeldung JP-A-58121050 wird eine Entwicklereinheit mit einer Entwicklerwalze erläutert. Die Ladung der Tonerteilchen auf der Entwicklerwalze werden mithilfe eines Sensors erfaßt. In einem Regelkreis wird eine Ladungseinheit abhängig vom Ausgangssignal des Sensors so angesteuert, daß der Toner auf der Entwicklerwalze eine vorgegebene Ladung bzw. ein vorgegebenes Oberflächenpotential hat.In the abstract of Japanese patent application JP-A-58121050 becomes a developer unit with a developer roller explained. The charge of the toner particles on the developer roller are detected using a sensor. In one The control loop becomes a charge unit depending on the output signal of the sensor controlled so that the toner on the developer roller a given charge or a given Has surface potential.

Es ist Aufgabe der Erfindung, zum Betreiben eines elektrografischen Druckers oder Kopierers ein einfaches Verfahren anzugeben, das ein Entwickeln mit hoher Qualität ermöglicht. It is an object of the invention to operate an electrographic To specify a simple method for the printer or copier, that enables high quality development.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritten gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method with the in claim 1 specified process steps solved. advantageous Further developments are specified in the subclaims.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß Kenngrößen, welche die Qualität des Entwicklungsprozesses und damit auch wesentlich die Qualität des Druckbildes bestimmen, schon beim Entwickeln und nicht erst nach abgeschlossenem Entwicklungsvorgang erfaßt werden müssen, um bei Abweichungen dieser Kenngrößen von Sollwerten schnell reagieren zu können.The invention is based on the knowledge that parameters, which the quality of the development process and thus also significantly determine the quality of the printed image, already at Develop and not only after the development process has been completed must be recorded in the event of deviations from this To be able to react quickly to the parameters of target values.

Deshalb wird bei der Erfindung an mindestens einer Stelle der ersten Tonerschicht und/oder der zweiten Tonerschicht die mittlere Ist-Tonermasse je Flächenabschnitt erfaßt. Je Flächenabschnitt bedeutet dabei, daß von einer relativ gleichmäßigen Schicht ausgegangen wird und die erfaßte Tonermasse auf einen definierten Flächenabschnitt der Tonerschicht bezogen wird, von z.B. 1 cm2. Als Bezugsgröße wird auch die Gesamtfläche der jeweiligen Tonerschicht verwendet. Die mittlere Tonermasse je Flächenabschnitt ist auch ein Maß für die Dicke der betreffenden Tonerschicht.Therefore, in the invention, the average actual toner mass per surface section is recorded at at least one point in the first toner layer and / or the second toner layer. For each surface section, this means that a relatively uniform layer is assumed and the toner mass detected is related to a defined surface section of the toner layer, for example 1 cm 2 . The total area of the respective toner layer is also used as a reference. The average toner mass per surface section is also a measure of the thickness of the toner layer in question.

Bei der Erfindung wird in einem ersten Regelkreis mindestens eines der Kraftfelder abhängig von der Abweichung der Ist-Tonermasse je Flächenabschnitt von einer vorgegebenen mittleren Soll-Tonermasse je Flächenabschnitt geändert. Ist die Ist-Tonermasse höher als die Soll-Tonermasse, so wird das Kraftfeld so geändert, daß weniger Tonerteilchen auf der Toneraufnahmefläche abgeschieden werden. Ist die Ist-Tonermasse kleiner als die Soll-Tonermasse, so wird das Kraftfeld so geändert, daß mehr Tonerteilchen auf der Toneraufnahmefläche abgeschieden werden. Stimmen Ist-Tonermasse je Flächenabschnitt und Soll-Tonermasse je Flächenabschnitt überein, so wird das Kraftfeld nicht geändert. Durch diese Maßnahmen kann die Ist-Tonermasse exakt auf den Wert der Soll-Tonermasse eingestellt und während des Druckbetriebs konstant gehalten werden. Erforderlichenfalls kann während des Druckbetriebs auch die Soll-Tonermasse je Flächenabschnitt verändert werden.In the invention, at least one is in a first control loop the force fields depending on the deviation of the actual toner mass per area section from a predetermined average Target toner mass changed for each surface section. Is the actual toner mass the force field becomes higher than the target toner mass changed so that fewer toner particles on the toner receiving surface be deposited. Is the actual toner mass smaller than the target toner mass, so the force field becomes changed that more toner particles on the toner receiving surface be deposited. Voices actual toner mass per surface section and target toner mass per surface section, so the force field is not changed. Through these measures the actual toner mass exactly to the value of the target toner mass set and kept constant during printing become. If necessary, during printing the target toner mass per surface section can also be changed.

Welches der beiden Kraftfelder geändert wird, hängt von den konkreten Parametern beim Drucken ab. Sind z.B. die Toneraufnahmeflächen aus einem elektrisch leitenden Material und werden die Kraftfelder aufgrund von Potentialunterschieden erzeugt, an denen beide Toneraufnahmeflächen oder zumindest eine der Toneraufnahmeflächen beteiligt ist, so kann das Potential der zweiten Toneraufnahmefläche nicht beliebig gewählt werden, wenn diese Toneraufnahmefläche auf der Entwicklerwalze angeordnet ist. Ein Ändern des Potentials der zweiten Toneraufnahmefläche würde sich auch auf die Spannung im Entwicklungs-Spalt auswirken. Es ist jedoch nicht immer möglich bzw. zweckmäßig, diese Spannung zu ändern. In diesem Fall wird nur das Potential der ersten Toneraufnahmefläche, d.h. der Übertragungswalze, beim Regeln geändert.Which of the two force fields is changed depends on the specific parameters when printing. Are e.g. the toner receiving surfaces made of an electrically conductive material the force fields generated due to potential differences, on which both toner receiving surfaces or at least one of the toner receiving surface is involved, so the potential the second toner receiving surface is not chosen arbitrarily when this toner receiving surface on the developer roller is arranged. Changing the potential of the second toner receiving area would also affect the tension in the development gap impact. However, it is not always possible or appropriate to change this voltage. In this case only the potential of the first toner receiving surface, i.e. the transfer roller, when regulating changed.

Bei der Erfindung wird außerdem an mindestens einer Stelle der ersten Tonerschicht und/oder der zweiten Tonerschicht die mittlere Ist-Tonerladung je Flächenabschnitt erfaßt. In einem zweiten Regelkreis wird dann die Ladung der Tonerteilchen der betreffenden Schicht abhängig von der Abweichung zwischen der Ist-Tonerladung je Flächenabschnitt und einer vorgegebenen Soll-Tonerladung je Flächenabschnitt geändert. Durch diese Maßnahmen wird die Tonerladung je Flächenabschnitt als eine wichtige Kenngröße des Entwicklungsprozesses erfaßt und auf den Wert der vorgegebenen Soll-Tonerladung eingestellt. Während des Druckbetriebs wird die Ist-Tonerladung auf dem durch die Soll-Tonerladung vorgegebenen Wert konstant gehalten. Ergebnis ist eine Verbesserung der beim Entwickeln entstehenden Druckbilder.In the invention is also in at least one place the first toner layer and / or the second toner layer average actual toner charge per surface section. In a second control loop then the charge of the toner particles in question Layer depending on the deviation between the actual toner charge per surface section and a predetermined target toner charge changed for each section of the area. Through these measures the toner charge is per area section as one important characteristic of the development process recorded and on set the value of the specified target toner charge. While of the printing operation, the actual toner charge on the by the target toner charge predetermined value kept constant. The result is an improvement in the development process Print images.

Die Tonerladung je Flächenabschnitt kann auf beiden Tonerschichten erhöht werden, um Ladungsverluste während des Transports der Tonerteilchen auf diesen Schichten wieder auszugleichen. Ist der Bauraum in der Entwicklereinheit beschränkt, so wird nur die Tonerladung der ersten Tönerschicht oder die Tonerladung der zweiten Tonerschicht durch eine einzige Aufladevorrichtung geändert.The toner charge per surface section can be on both toner layers be increased to charge losses during the Compensate for the transport of the toner particles on these layers. If the space in the developer unit is limited, so only the toner charge of the first toner layer or the toner charge of the second toner layer by a single one Changer changed.

Die Regelverfahren werden z.B. nach Art einer Kaskadenregelung oder einer Verhältnisregelung kombiniert. Angewendet wird auch eine Regelung, bei der die Tonermasse je Flächenabschnitt und die Tonerladung je Flächenabschnitt ins Verhältnis gesetzt werden, so daß als Regelgröße die sogenannte massebezogene Tonerladung berechnet wird. Nach einer vorgegebenen Regelstrategie wird bei einer Abweichung der massebezogenen Tonerladung von einem vorgegebenen Wert die Tonermasse je Flächenabschnitt und/oder die Tonerladung je Flächenabschnitt verändert. Die massebezogene Tonerladung ist eine der wesentlichsten Kenngrößen des Entwicklungsprozesses. Wird die massebezogene Tonerladung während des gesamten Entwicklungsprozesses konstant gehalten, so steht zum Entwickeln immer eine gleiche Menge von Tonerteilchen zur Verfügung, deren Ladung in einem vorgegebenen Bereich liegt. Somit lagern sich die Tonerteilchen während des gesamten Entwicklungsvorgangs gleichmäßig an den zu entwickelnden Stellen des Tonerbildträgers an. Die Folge ist ein Druckbild hoher Qualität.The control procedures e.g. in the manner of a cascade regulation or a ratio regulation combined. A regulation is also applied, where the toner mass per surface section and the toner charge are set in relation to each area section, so that the so-called mass-related toner charge as a control variable is calculated. According to a given control strategy if the mass-related toner charge deviates from a predetermined value the toner mass per surface section and / or the toner charge per surface section changes. The mass-related toner charge is one of the most important parameters of the development process. The mass-related toner charge constant throughout the development process kept, there is always an equal amount for development of toner particles available, their charge in a given Area. The toner particles are thus stored during the entire development process to develop areas of the toner image carrier. The consequence is a high quality printed image.

Wird die vorgegebene Soll-Tonerladung je Flächenabschnitt so gewählt, daß sie betragsmäßig größer als die Tonerladung je Flächenabschnitt unmittelbar nach dem Aufbringen der Tonerteilchen auf die Toneraufnahmefläche ist, so lassen sich Ladungsverluste der Tonerteilchenladungen beim Transport auf der Toneraufnahmefläche ausgleichen, indem zusätzlich zur Regelung der Tonerladung die Tonerladung auf jeden Fall erhöht wird.If the specified target toner charge per surface section chosen to be larger in magnitude than the toner charge ever Surface section immediately after the application of the toner particles is on the toner receiving surface, so loss of charge of the toner particle charges during transport compensate for the toner receiving area in addition to Regulating the toner charge definitely increases the toner charge becomes.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei der Vorgabe der Soll-Tonermasse je Flächenabschnitt und/oder der Soll-Tonerladung je Flächenabschnitt die Spannung in einem Entwicklungs-Spalt berücksichtigt. Wird durch eine Bedienperson die Spannung im Entwicklungs-Spalt z.B. beim Einstellen des Kontrasts des Druckbildes verändert, so sind auch Soll-Tonermasse und Soll-Tonerladung automatisch anzupassen, um ein Druckbild hoher Qualität zu erzeugen.In another embodiment of the invention the specification of the target toner mass per surface section and / or the target toner charge per area section the voltage in one Development gap considered. Used by an operator the tension in the development gap e.g. when setting the contrast of the printed image changed, so are Automatically adjust target toner mass and target toner charge, to produce a high quality print image.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Entwicklereinheit für einen elektrografischen Drucker oder Kopierer, die insbesondere zum Durchführen der oben erläuterten Verfahren eingesetzt wird. Somit gelten die oben genannten technischen Wirkungen auch für die Entwicklereinheit nach der Erfindung und deren Ausführungsbeispiele.In another aspect, the invention relates to a developer unit for an electrographic printer or copier, which in particular for performing the methods explained above is used. Thus, the above technical ones apply Effects also for the developer unit according to the invention and their embodiments.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1
eine Prinzipdarstellung einer Entwicklereinheit mit einer Entwicklerwalze und einer Übertragungswalze,
Fig. 2
eine Entwicklereinheit mit einer Regeleinrichtung zum Regeln der massebezogenen Tonerladung auf der Entwicklerwalze mit Hilfe eines Skorotrons,
Fig. 3
eine Entwicklereinheit mit einer Regeleinrichtung zum Regeln der massebezogenen Tonerladung auf der Übertragungswalze mit Hilfe eines Korotrons, und
Fig. 4
eine Entwicklereinheit mit einer Regeleinrichtung zum Regeln der massebezogenen Tonerladung unter Berücksichtigung der Potentiale auf der Entwicklerwalze und der Übertragungswalze.
Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. In it show:
Fig. 1
1 shows a schematic diagram of a developer unit with a developer roller and a transfer roller,
Fig. 2
a developer unit with a control device for controlling the mass-related toner charge on the developer roller using a scorotron,
Fig. 3
a developer unit with a control device for controlling the mass-related toner charge on the transfer roller by means of a corotron, and
Fig. 4
a developer unit with a control device for controlling the mass-related toner charge taking into account the potentials on the developer roller and the transfer roller.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Entwicklereinheit 10, an welcher ein Fotoleiterband 12 in Richtung eines Pfeils 14 vorbeigeführt wird. Auf dem Fotoleiterband 12 befindet sich im der Entwicklereinheit 10 zugewandten Oberflächenbereich ein latentes Ladungsbild, in welchem die Ladungen gemäß der Bildinformation des zu druckenden Bildes verteilt sind. Die Transportvorrichtung für das Fotoleiterband 12 wurde in Fig. 1 zur Vereinfachung der Darstellung nicht mitgezeichnet.Fig. 1 shows schematically the structure of a developer unit 10, on which a photoconductor belt 12 in the direction of an arrow 14 is passed. Located on the photoconductor belt 12 in the surface area facing the developer unit 10 a latent charge image in which the charges according to the image information of the image to be printed are distributed. The transport device for the photoconductor belt 12 was in Fig. 1 not drawn to simplify the illustration.

Die Entwicklereinheit 10 enthält einen Behälter 16, in dem sich ein Toner-Luft-Gemisch 18 befindet. Im Gemisch 18 ist Toner und Luft etwa im Verhältnis 1:10 gemischt, wodurch sich das Gemisch 18 wie eine Flüssigkeit verhält. Eine Grenzfläche 20 zwischen dem Gemisch 18 und der in der Entwicklereinheit 10 enthaltenen Luft ist relativ glatt. Ein Ultraschallsensor 22 oberhalb der Oberfläche 20 erfaßt eine Füllstands-Höhe H des Gemischs 18.The developer unit 10 contains a container 16 in which there is a toner-air mixture 18. In the mixture is 18 Toner and air mixed in a ratio of 1:10, which causes the mixture 18 behaves like a liquid. An interface 20 between the mixture 18 and that in the developer unit 10 contained air is relatively smooth. An ultrasonic sensor 22 above the surface 20 detects a fill level H of the mixture 18.

Das Gemisch 18 wird aus festen Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen Größe von etwa 10 µm erzeugt, die durch eine Tonerdosiereinrichtung 24 dem Toner-Luft-Gemisch 18 in definierten Mengen zugeführt werden. Ein Tonerteilchenvorrat 26 befindet sich zwischen geneigten Seitenwänden 28 der Tonerdosiereinrichtung 24, so daß die Tonerteilchen einem Dosierrad 30 trichterförmig zugeführt werden. Das Dosierrad 30 hat entlang seines Umfangs Aussparungen, in die jeweils gleiche Mengen Tonerteilchen aufgenommen werden. Durch eine Drehbewegung des Dosierrades 30 werden Tonerteilchen aus dem Innern der Tonerdosiereinrichtung 24 dem Toner-Luft-Gemisch 18 zugeführt, sobald der Ultraschallsensor 22 ein Absinken der Grenzfläche 20 unter eine vorgegebenen Soll-Höhe registriert.The mixture 18 is made of solid toner particles with an average Size of about 10 microns generated by a Toner dosing device 24 the toner-air mixture 18 in defined Quantities are supplied. A supply of toner particles 26 is located between inclined side walls 28 of the toner metering device 24 so that the toner particles a metering wheel 30 are funnel-shaped. The metering wheel 30 has along of its size cutouts, in equal amounts Toner particles are included. By a rotary movement of the metering wheel 30, toner particles from inside the Toner metering device 24 fed to the toner-air mixture 18, as soon as the ultrasonic sensor 22 a drop in Interface 20 registered below a predetermined target height.

Im Bodenbereich der Entwicklereinheit 10 ist eine luftdurchlässige Platte 32 aus einem porösen Polyethylen-Werkstoff angeordnet, durch die Luft großflächig aus einer unter der Platte 32 liegenden Kammer 34 in das Toner-Luft-Gemisch 18 einströmt. Der Kammer 34 wird durch einen Luftzufuhr-Anschluß 36 ständig Luft zugeführt.In the bottom area of the developer unit 10 is an air-permeable Plate 32 made of a porous polyethylene material, through the air from a large area under the Plate 32 lying chamber 34 in the toner-air mixture 18th flows. Chamber 34 is through an air supply port 36 constantly fed air.

In der Entwicklereinheit 10 befinden sich zwei Korona-Drähte 38 und 40, die eine Spannung von etwa -8 kV haben und die Tonerteilchen des Gemischs 18 in ihrer Umgebung negativ aufladen. Die Korona-Drähte 38 und 40 verlaufen quer durch die gesamte Entwicklereinheit in einer Länge, die der Ausdehnung des Fotoleiterbandes 12 quer zu dessen Transportrichtung 14 etwa entspricht. Oberhalb der Korona-Drähte 38 und 40 und oberhalb der Grenzfläche 20 ist eine Übertragungswalze 42 angeordnet, deren Achse 44 parallel zu den Korona-Drähten 38 und 40 verläuft. Eine leitende Oberflächenschicht 46 hat etwa ein Potential von -0,9 kV, so daß über die gesamte Länge der Korona-Drähte 38 und 40 die erzeugten negativen Tonerteilchen aufgrund der Wirkung des elektrischen Feldes zwischen den Korona-Drähten 38, 40 und der Übertragungswalze 42 auf der Oberflächenschicht 46 abgelagert werden. Bei einer Drehung der Übertragungswalze 42 in Richtung eines Pfeils 48 werden die abgelagerten Tonerteilchen in Richtung einer Öffnung 50 der Entwicklereinheit 10 zur Abgabe von Tonerteilchen transportiert. Der Transportweg der geladenen Tonerteilchen verläuft für den in der Fig. 1 dargestellten Schnitt durch die Entwicklereinheit 10 entlang des Außenradius der Übertragungswalze 42 von einem Punkt A bis zu einem Punkt B.There are two corona wires in the developer unit 10 38 and 40, which have a voltage of about -8 kV and the toner particles of the mixture 18 charge negatively in their environment. The corona wires 38 and 40 run across the entire Developer unit in a length equal to the extent of the photoconductor belt 12 transversely to its transport direction 14 approximately corresponds. Above corona wires 38 and 40 and A transfer roller 42 is arranged above the interface 20, whose axis 44 is parallel to the corona wires 38 and 40 runs. A conductive surface layer 46 has approximately a potential of -0.9 kV, so that over the entire length of the Corona wires 38 and 40 the negative toner particles produced due to the effect of the electric field between the Corona wires 38, 40 and the transfer roller 42 on the Surface layer 46 are deposited. With a turn the transfer roller 42 in the direction of an arrow 48 the deposited toner particles toward an opening 50 the developer unit 10 to discharge toner particles. The transport path of the charged toner particles runs for the section shown in FIG. 1 through the Developer unit 10 along the outer radius of the transfer roller 42 from point A to point B.

Im Punkt B werden die Tonerteilchen unter Wirkung eines weiteren elektrischen Feldes auf eine leitende Oberflächenschicht 52 einer Entwicklerwalze 54 übertragen, welche sich in Richtung eines Pfeils 56 dreht. Das weitere elektrische Feld liegt zwischen der Oberflächenschicht 46 und der auf ein Potential von etwa -0,5 kV aufgeladenen Oberflächenschicht 52 Die Achse 58 der Entwicklerwalze 54 ist im wesentlichen parallel zur Achse 44 angeordnet. Für den in Fig. 1 dargestellten Schnitt werden die Tonerteilchen nach der Übertragung im Punkt B durch die Entwicklerwalze 54 entlang des Außenradius der Entwicklerwalze 54 zu einem Punkt C in der Öffnung 50 transportiert.At point B, the toner particles are affected by another electric field on a conductive surface layer 52 transferred to a developer roller 54, which itself rotates in the direction of an arrow 56. The further electrical Field lies between the surface layer 46 and the one on Potential of approximately -0.5 kV charged surface layer 52 The axis 58 of the developer roller 54 is substantially parallel arranged to axis 44. For the one shown in Fig. 1 The toner particles are cut after transfer in the Point B through developer roller 54 along the outside radius the developer roller 54 to a point C in the opening 50 transported.

Vereinzelte Tonerteilchen, die nicht von der Übertragungswalze 42 zur Entwicklerwalze 54 übertragen wurden, werden mit Hilfe eines Abstreifers 60 von der Oberflächenschicht 46 entfernt, bevor der jeweilige Bereich der Oberflächenschicht 46 wieder mit neuen geladenen Tonerteilchen bedeckt wird. Der Abstreifer 60 verläuft über die gesamte Länge der Übertragungswalze 42 und wird von einem Abstreifer-Halter 62 gehalten.Scattered toner particles that are not from the transfer roller 42 have been transferred to the developer roller 54, with Removed from the surface layer 46 with the aid of a scraper 60, before the respective area of the surface layer 46 is again covered with new charged toner particles. The Scraper 60 runs the entire length of the transfer roller 42 and is held by a wiper holder 62.

Im Bereich der Öffnung 50 wird das latente Ladungsbild des Fotoleiterbands 12 dadurch entwickelt, daß sich in aufgeladenen Bereichen des Fotoleiterbands 12 Tonerteilchen von der Oberflächenschicht 52 anlagern. Auf der Entwicklerwalze 54 verbleibende Tonerteilchen werden durch einen weiteren Abstreifer 64 von der Oberflächenschicht 52 entfernt, bevor wieder neue Tonerteilchen von der Übertragungswalze 42 aufgebracht werden. Der Abstreifer 64 verläuft über die gesamte Länge der Entwicklerwalze 54 und wird von einem weiteren Abstreifer-Halter 66 gehalten, der gleichzeitig auch Leitvorrichtung für die sich von der Entwicklerwalze 54 lösenden Tonerteilchen ist. Die durch die Abstreifer 60 und 64 entfernten Tonerteilchen fallen zurück in das Gemisch 18.In the area of the opening 50, the latent charge image of the Photoconductor tape 12 developed in that in charged Areas of the photoconductor 12 toner particles from the Apply surface layer 52. On the developer roller 54 remaining toner particles are removed by another scraper 64 removed from the surface layer 52 before again new toner particles applied from the transfer roller 42 become. The scraper 64 runs over the entire Length of the developer roller 54 and is by another scraper holder 66 held, the same time also guide device for the toner particles detaching from the developer roller 54 is. Those removed by wipers 60 and 64 Toner particles fall back into the mixture 18.

Durch eine Toner-Zufuhreinrichtung 68 wird der Entwicklereinheit Toner zugeführt, welcher die beim Entwickeln verbrauchten Tonerteilchen ersetzt.The developer unit is fed through a toner supply device 68 Toner supplied, which used up during development Toner particles replaced.

Fig. 2 zeigt die Entwicklereinheit 10, wobei jedoch ein latentes Ladungsbild auf einer Fotoleitertrommel 12' entwickelt wird, die anstelle des Fotoleiterbandes 12 (vgl. Fig. 1) an der Entwicklereinheit 10 angeordnet ist. Die Fotoleitertrommel 12 dreht sich in Richtung eines Pfeils 14'. An der Entwicklereinheit 10 ist eine Regeleinrichtung 100 angeordnet, der über eine Leitung 102 eine Soll-Tonerladung vorgegeben wird, die sich z.B. auf einen bestimmten Flächenabschnitt einer Tonerschicht 104 auf der Entwicklerwalze 54 bezieht. Über eine Leitung 106 wird der Regeleinrichtung 50 außerdem eine Soll-Tonermasse für den Flächenabschnitt der Tonerschicht 104 vorgegeben. Die Regeleinrichtung 50 empfängt weiterhin über eine Leitung 108 Signale einer optischen Sensoreinheit 110. Die optische Sensoreinheit 110 enthält einen Lichtsender, einen Lichtempfänger sowie eine Auswerteeinheit. Das vom Lichtsender ausgestrahlte Licht wird von der Tonerschicht 104 zum Lichtempfänger remittiert.2 shows the developer unit 10, but with a latent one Charge image developed on a photoconductor drum 12 ' is, instead of the photoconductor tape 12 (see. Fig. 1) the developer unit 10 is arranged. The photoconductor drum 12 rotates in the direction of an arrow 14 '. At the developer unit 10 a control device 100 is arranged, a predetermined toner charge is specified via a line 102 which is e.g. to a certain surface section a toner layer 104 on the developer roller 54. The control device 50 is also connected via a line 106 a target toner mass for the surface section of the toner layer 104 given. The control device 50 receives further over a line 108 signals of an optical Sensor unit 110. The optical sensor unit 110 contains a light transmitter, a light receiver and an evaluation unit. The light emitted by the light transmitter is emitted by the Toner layer 104 remitted to the light receiver.

Anhand des von der Ist-Tonermasse je Flächenabschnitt abhängigen Remissionsverhaltens der Tonerschicht 104 wird in der Sensoreinheit 110 die Ist-Tonermasse je Flächenabschnitt in der Tonerschicht 104 bestimmt. Über die Leitung 108 gelangt der momentane Wert der Ist-Tonermasse zur Regeleinrichtung 100, in der in einem Subtrahierer 112 die Differenz aus Soll-Tonermasse und Ist-Tonermasse gebildet wird, wobei am Ausgang des Subtrahierers 112 ein Tonermasse-Fehlersignal anliegt. Alternativ kann die Sensoreinheit 110 auch einen kapazitiven Sensor enthalten, mit dessen Hilfe die Ist-Tonermasse je Flächenabschnitt bestimmt wird, indem die Änderung der dielektrischen Eigenschaften der Tonerschicht 104 bei einer Änderung der Tonermasse je Flächenabschnitt erfaßt werden.Using that dependent on the actual toner mass per surface section Remission behavior of the toner layer 104 is in the Sensor unit 110 the actual toner mass per surface section in the toner layer 104 determines. Via line 108 the current value of the actual toner mass to the control device 100, in which in a subtractor 112 the difference from the target toner mass and actual toner mass is formed, being at the exit of the subtractor 112, a toner mass error signal is present. Alternatively, the sensor unit 110 can also have a capacitive one Contain sensor with the help of the actual toner mass per surface section is determined by changing the dielectric Properties of the toner layer 104 when changed the toner mass per area section can be recorded.

Nahe der mit der Tonerschicht 104 bedeckten Oberfläche 52 der Entwicklerwalze 54 ist außerdem eine Potential-Sensoreinheit 114 angeordnet, die ausgangsseitig über eine Leitung 116 mit der Regeleinrichtung 100 verbunden ist. Die Potential-Sensoreinheit 114 enthält eine Elektrode, an der ein Potential influenziert wird, das durch das Potential der Entwicklerwalze 54 und durch die Gesamtheit der Tonerladung bestimmt wird, die sich im Feldbereich der Elektrode auf der Oberfläche der Entwicklerwalze 54 befindet. Die Potential-Sensoreinheit 114 enthält weiterhin eine Auswerteeinheit, die aus dem influenzierten Potential die Ist-Tonerladung ermittelt. Near surface 52 covered with toner layer 104 Developer roller 54 is also a potential sensor unit 114 arranged on the output side via a line 116 the control device 100 is connected. The potential sensor unit 114 contains an electrode on which a potential influences that is due to the potential of the developer roller 54 and determined by the totality of the toner charge, which are in the field area of the electrode on the surface of the Developer roller 54 is located. The potential sensor unit 114 also contains an evaluation unit that is influenced by the Potential determines the actual toner charge.

In einem Subtrahierer 118, der in der Regeleinrichtung 50 enthalten ist, wird die Differenz aus Soll-Tonerladung und Ist-Tonerladung gebildet. Am Ausgang des Subtrahierers 118 liegt ein Tonerladungs-Fehlersignal an.In a subtractor 118, which is in the control device 50 is included, the difference between the target toner charge and Actual toner charge is formed. At the output of subtractor 118 there is a toner charge error signal.

Die beiden Fehlersignale der Subtrahierer 112 und 118 werden einem Regler 120 zugeführt, der z.B. zwei PI-Regler enthält, von denen der eine auf einer Ausgangsleitung 122 der Regeleinrichtung 100 abhängig vom Tonermasse-Fehlersignal eine Stellspannung USTELL1 erzeugt, die an einem gesteuerten Netzteil 124 anliegt. Das gesteuerte Netzteil 124 erzeugt an seinem Ausgang eine Spannung U3, die das Potential auf den Korona-Drähten 38 und 40 bestimmt. Die Spannung U3 wird dabei abhängig von der Stellspannung USTELL1 eingestellt.The two error signals of the subtractors 112 and 118 are fed to a controller 120 which e.g. contains two PI controllers, one of which is on an output line 122 of the control device 100 depending on the toner mass error signal Control voltage USTELL1 generated on a controlled power supply 124 is present. The controlled power supply 124 generates on its Output a voltage U3, which is the potential on the corona wires 38 and 40 determined. The voltage U3 becomes dependent set by the control voltage USTELL1.

Durch den ersten PI-Regler wird die Spannung USTELL1 so vorgegeben, daß das Fehlersignal des Subtrahierers 112 betragsmäßig verringert wird und letztlich den numerischen Wert "0" hat. Ein erster Regelkreis I enthält somit die optische Sensoreinheit 110, die Regeleinrichtung 100, das Netzteil 124 und die Korona-Drähte 38 und 40. Mit Hilfe des Regelkreises I wird die Tonermasse je Flächenabschnitt der Tonerschicht 104 geregelt, indem bei zu geringer Tonermasse je Flächenabschnitt das Potential der Korona-Drähte 38 und 40 erhöht wird, so daß sich mehr Tonerteilchen auf der Oberfläche 46 der Übertragungswalze 42 abscheiden. Da diese Tonerteilchen im Bereich eines Übertragungs-Spalts 125 von der Übertragungswalze 42 auf die Entwicklerwalze 54 übertragen werden, erhöht sich letztlich auch die Tonermasse je Flächenabschnitt der Tonerschicht 104. Liegt die Ist-Tonermasse über dem Wert, der durch die Soll-Tonermasse vorgegeben ist, so wird das Potential der Korona-Drähte 38 und 40 verringert. Die Folge ist, daß sich weniger Tonerteilchen auf der Oberfläche 46 der Übertragungswalze 42 ablagern. Entsprechend weniger Tonerteilchen werden dann am Übertragungs-Spalt 125 auf die Entwicklerwalze 54 übertragen. Letztlich gelingt es mit Hilfe des Regelkreises I, die Ist-Tonermasse je Flächenabschnitt auf der Oberfläche 52 der Entwicklerwalze 54 gemäß der vorgegebenen Soll-Tonermasse je Flächenabschnitt konstant zu halten.The voltage USTELL1 is specified by the first PI controller that the error signal of the subtractor 112 is absolute is reduced and ultimately the numerical value "0" Has. A first control loop I thus contains the optical sensor unit 110, the control device 100, the power supply 124 and the corona wires 38 and 40. Using the control loop I becomes the toner mass per surface section of the toner layer 104 regulated by with too little toner mass per surface section the potential of corona wires 38 and 40 increases so that there are more toner particles on the surface 46 deposit the transfer roller 42. Because these toner particles in the area of a transfer nip 125 from the transfer roller 42 are transferred to the developer roller 54, Ultimately, the toner mass per surface section also increases the toner layer 104. If the actual toner mass is above the value, which is predetermined by the target toner mass, so the potential of corona wires 38 and 40 decreased. The consequence is that there are fewer toner particles on surface 46 of the Deposit transfer roller 42. Correspondingly fewer toner particles are then transferred to the developer roller at the transfer nip 125 54 transmitted. Ultimately, it succeeds with help of control loop I, the actual toner mass per surface section on the surface 52 of the developer roller 54 according to the predetermined To keep the target toner mass constant for each surface section.

Der zweite im Regler 120 enthaltene PI-Regler erzeugt abhängig vom Tonerladungs-Fehlersignal des Subtrahierers 118 auf einer Leitung 126 eine Stellspannung USTELL2 und auf einer Leitung 128 eine Stellspannung USTELL3, wobei im wesentlichen die Stellspannung USTELL3 beim Regeln geändert wird. Die Stellspannung USTELL2 liegt an einem gesteuerten Netzteil 130 an, welches abhängig vom Wert der Stellspannung USTELL2 am Ausgang eine Spannung U1 erzeugt, die das Ladungsverhalten eines Skorotrons 132 beeinflußt. Die Stellspannung USTELL3 liegt am Eingang eines gesteuerten Netzteils 134 an, das an seinem Ausgang abhängig vom Wert der Stellspannung USTELL3 eine Spannung U2 erzeugt, die an einem Steuergitter 136 des Skorotrons 132 anliegt. Über das Steuergitter 136 läßt sich das Ladungsverhalten des Skorotrons 132 besser steuern als über die Spannung U1.The second PI controller contained in controller 120 generates dependent from the toner charge error signal of the subtractor 118 a line 126 a control voltage USTELL2 and on a Line 128 is a control voltage USTELL3, essentially the control voltage USTELL3 is changed when regulating. The Control voltage USTELL2 is connected to a controlled power supply unit 130 which depends on the value of the control voltage USTELL2 on Output generates a voltage U1, which is the charge behavior of a scorotron 132. The control voltage USTELL3 is present at the input of a controlled power supply 134 its output depends on the value of the control voltage USTELL3 generates a voltage U2 which is applied to a control grid 136 of the Skorotrons 132 is present. About the control grid 136 can better control the charge behavior of the scorotron 132 than about the voltage U1.

Der zweite PI-Regler gibt deshalb im wesentlichen die Stellspannung USTELL3 so vor, daß das Fehlersignal des Subtrahierers 118 betragsmäßig verkleinert wird und schließlich den numerischen Wert "0" hat, bis Störgrößen zu einem neuen Regelvorgang führen. Ein zweiter Regelkreis II enthält somit die Potential-Sensoreinheit 114, die Regeleinrichtung 100, das Netzteil 130 bzw. 134 und das Skorotron 132. Sinkt die Ist-Tonerladung je Flächenabschnitt auf der Tonerschicht 104 ab, so wird die Spannung U2 so eingestellt, daß sich das Ladungsverhalten des Skorotrons 132 erhöht. Überschreitet die Ist-Tonerladung je Flächenabschnitt der Tonerschicht 104 den vorgegebenen Sollwert, so wird die Spannung U2 so geändert, daß durch das Skorotron 132 weniger Ladungen auf die Tonerschicht 104 aufgebracht werden. Durch den Regelkreis II gelingt es, die Ist-Tonerladung je Flächenabschnitt gemäß der vorgegebenen Soll-Tonerladung je Flächenabschnitt während des Entwicklungsprozesses konstant zu halten. The second PI controller therefore essentially gives the control voltage USTELL3 so that the error signal of the subtractor 118 is reduced in amount and finally the has numerical value "0" until disturbances lead to a new control process to lead. A second control loop II thus contains the potential sensor unit 114, the control device 100, the power supply 130 or 134 and the scorotron 132. Sinks the Actual toner charge per surface section on the toner layer 104 from, the voltage U2 is set so that the Charge behavior of the scorotron 132 increased. Exceeds the Actual toner charge per surface section of the toner layer 104 den specified target value, the voltage U2 is changed so that by the scorotron 132 fewer charges on the Toner layer 104 are applied. Through the control loop II succeeds in the actual toner charge per surface section according to predetermined target toner charge per area during the To keep the development process constant.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Regeleinrichtung 100 anstelle der Soll-Tonerladung je Flächenabschnitt und der Soll-Tonermasse je Flächenabschnitt eine massebezogene Soll-Tonerladung vorgegeben. Die massebezogene Tonerladung qT berechnet sich nach folgender Formel: qT = QTMT , wobei QT die Tonerladung je Flächenabschnitt und MT die Tonermasse je Flächenabschnitt ist. Die vorgegebene massebezogene Soll-Tonerladung wird mit einer massebezogenen Ist-Tonerladung verglichen, die mit der oben angegebenen Formel aus Ist-Tonerladung und Ist-Tonermasse bestimmt wird. Durch eine vorgegebene Regelstrategie der Regeleinrichtung 100 wird letztlich die massebezogene Tonerladung qT auf der Tonerschicht 104 während des Entwicklungsprozesses konstant gehalten.In a further exemplary embodiment, the control device 100 is given a mass-related target toner charge instead of the target toner charge per surface section and the target toner mass per surface section. The mass-related toner charge qT is calculated using the following formula: qT = QT MT . where QT is the toner charge per area and MT is the toner mass per area. The predetermined mass-related target toner charge is compared with a mass-related actual toner charge, which is determined from the actual toner charge and the actual toner mass using the formula given above. A predetermined control strategy of the control device 100 ultimately keeps the mass-related toner charge qT on the toner layer 104 constant during the development process.

Fig. 3 zeigt die Entwicklereinheit 10 mit einer Regeleinrichtung 100' zum Regeln der massebezogenen Tonerladung qT auf der Übertragungswalze 42 mit Hilfe eines Korotrons 150. Die Regeleinrichtung 100' ist wie die Regeleinrichtung 100 (vergl. Fig. 2) aufgebaut, enthält jedoch anstelle des Reglers 120 einen Regler 120', der nur die beiden Ausgangsleitungen 122 und 126 hat. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Korotron 150, das wesentlich einfacher aufgebaut ist, als das Skorotron 132 (vergl. Fig. 2), kein Steuergitter hat, so daß die durch das Netzteil 134 erzeugte Spannung U2 entfällt.3 shows the developer unit 10 with a control device 100 'to regulate the mass-related toner charge qT the transfer roller 42 using a corotron 150. Die Control device 100 'is like control device 100 (see Fig. 2) built, but contains instead of the controller 120 a regulator 120 'that only the two output lines 122 and 126 has. This is due to the fact that the Korotron 150, which is much simpler than the scorotron 132 (see FIG. 2) has no control grille, so that the voltage U2 generated by the power supply 134 is eliminated.

Im Gegensatz zur Fig. 2 sind die optische Sensoreinheit 110, die Potential-Sensoreinheit 114 und das Korotron 150 nunmehr nahe der Übertragungswalze 42 angeordnet, so daß Kenngrößen einer Tonerschicht 152 auf der Oberfläche 46 der Übertragungswalze 48 erfaßt bzw. beeinflußt werden. In contrast to FIG. 2, the optical sensor unit 110 are the potential sensor unit 114 and the corotron 150 now arranged near the transfer roller 42 so that parameters a toner layer 152 on the surface 46 of the transfer roller 48 are detected or influenced.

Das Regeln der Tonermasse je Flächenabschnitt im Regelkreis I erfolgt wie oben anhand der Fig. 2 erläutert. Zum Regeln der Tonerladung je Flächenabschnitt wird durch die Regeleinrichtung 100' nur die Stellspannung USTELL2 vorgegeben. Die Stellspannung USTELL2 wird so gewählt, daß sich die Ist-Tonerladung je Flächenabschnitt der Tonerschicht 152 auf den durch die Soll-Tonerladung je Flächenabschnitt vorgegebenen Wert einregelt.The regulation of the toner mass per surface section in the control circuit I takes place as explained above with reference to FIG. 2. To regulate the Toner charge per surface section is determined by the control device 100 'only the control voltage USTELL2 is specified. The Control voltage USTELL2 is selected so that the actual toner charge per surface section of the toner layer 152 on the given by the target toner charge per surface section Adjusts value.

Fig. 4 zeigt die Entwicklereinheit 10 mit einer Regeleinrichtung zum Regeln der massebezogenen Tonerladung qT unter Berücksichtigung der elektrischen Potentiale auf der Entwicklerwalze 54 und der Übertragungswalze 42. Das Regeln erfolgt durch eine Regeleinrichtung 100'', die im wesentlichen wie die Regeleinrichtung 100 (vergl. Fig. 2) aufgebaut ist. Anstelle des Reglers 120 enthält die Regeleinrichtung 100'' jedoch einen Regler 120'', der beim Regeln auch das momentane Potential der Entwicklerwalze 54 und der Übertragungswalze 42 berücksichtigt. Diese Potentiale ergeben sich z.B. aus dem Kontrastwert, den eine Bedienperson des Druckers gewählt hat.4 shows the developer unit 10 with a control device for controlling the mass-related toner charge qT taking into account the electrical potentials on the developer roller 54 and the transfer roller 42. The regulation takes place by a control device 100 ″, which is essentially like the control device 100 (see FIG. 2) is constructed. Instead of of controller 120, however, contains control device 100 ″ a controller 120 '', which also regulates the current Potential of the developer roller 54 and the transfer roller 42 considered. These potentials arise e.g. from the Contrast value that an operator of the printer has chosen.

Die Regelung des Entwicklungsprozesses erfolgt im wesentlichen wie oben anhand der Fig. 2 erläutert. Zusätzlich ist die Regeleinrichtung 100'' über eine Leitung 170 mit einem gesteuerten Netzteil 172 und über eine Leitung 174 mit einem gesteuerten Netzteil 176 verbunden. Auf der Leitung 170 wird ein Bias-Signal BIAS1 übermittelt. Abhängig vom Wert des Bias-Signals BIAS1 wird im Netzteil 122 eine Spannung U4 erzeugt, die an die leitende Oberfläche 52 der Entwicklerwalze 54 angelegt wird. Der jeweils gewählte Wert des Potentials auf der Entwicklerwalze 24 beeinflußt sowohl den Regelkreis I als auch den Regelkreis II, da er den Wert der Soll-Tonerladung und der Soll-Tonermasse mitbestimmt.The development process is essentially regulated as explained above with reference to FIG. 2. In addition, the Control device 100 ″ via a line 170 with a controlled Power supply 172 and a line 174 with a controlled power supply 176 connected. On line 170 a bias signal BIAS1 transmitted. Depending on the value of the Bias signal BIAS1 generates a voltage U4 in the power supply 122, that to the conductive surface 52 of the developer roller 54 is created. The selected value of the potential on the developer roller 24 affects both the control loop I as well as the control circuit II, since it is the value of the target toner charge and the target toner mass.

Auf der Leitung 174 wird ein weiteres Bias-Signal BIAS2 übermittelt, das bestimmt, welche Spannung U5 am Ausgang des Netzteils 176 erzeugt wird. Die Spannung U5 bestimmt das Potential auf der Oberfläche 46 der Übertragungswalze 42. Auch das Potential auf der Übertragungswalze 42 beeinflußt beide Regelkreise I und II.Another bias signal BIAS2 is transmitted on line 174, that determines what voltage U5 at the output of the Power supply 176 is generated. The voltage U5 determines the potential on the surface 46 of the transfer roller 42. Also the potential on the transfer roller 42 affects both Control loops I and II.

Die Differenz der Spannungen U5 und U3 bestimmt die auf der Übertragungswalze 42 abgeschiedene Tonermasse je Flächenabschnitt und in gewissem Maße auch die Tonerladung je Flächenabschnitt. Die Differenz der Spannungen U4 und U5 bestimmt die von der Übertragungswalze 42 auf die Entwicklerwalze 54 übertragene Tonermasse je Flächenabschnitt. Die Differenz zwischen der Spannung U4 und dem Potential auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12' bestimmt die von der Entwicklerwalze 54 auf die Fotoleitertrommel 12' übertragene Tonermasse pro Flächenabschnitt auf Bereichen, in denen Tonerteilchen beim Entwickeln abgelagert werden. Aufgrund der bildmäßigen Ladungsverteilung auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel 12' wird für jeden Bildpunkt des latenten Ladungsbildes die Einfärbung mit Tonerteilchen von der jeweiligen Potentialdifferenz zwischen der Spannung U4 und dem örtlichen Fotoleiterpotential bestimmt. The difference between the voltages U5 and U3 determines that on the Transfer roller 42 separated toner mass per surface section and to a certain extent also the toner charge per surface section. The difference between the voltages U4 and U5 is determined from the transfer roller 42 to the developer roller 54 transferred toner mass per surface section. The difference between the voltage U4 and the potential on the surface the photoconductor drum 12 'determines that from the developer roller 54 toner mass transferred to the photoconductor drum 12 ' per surface section on areas in which toner particles be deposited during development. Because of the pictorial Charge distribution on the surface of the photoconductor drum 12 'becomes the for each pixel of the latent charge image Coloring with toner particles from the respective potential difference between the voltage U4 and the local photoconductor potential certainly.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Entwicklereinheitdeveloper unit
1212
FotoleiterbandPhotoconductor belt
12'12 '
FotoleitertrommelPhotoconductor drum
14, 14'14, 14 '
Pfeilarrow
1616
Behältercontainer
1818
Toner-Luft-GemischToner-air mixture
2020
Grenzflächeinterface
2222
Ultraschallsensorultrasonic sensor
HH
Höheheight
2424
TonerdosiereinrichtungTonerdosiereinrichtung
2626
TonerteilchenvorratTonerteilchenvorrat
2828
geneigte Seitenwände.inclined side walls.
3030
Dosierradmetering
3232
luftdurchlässige Plattebreathable plate
3434
Kammerchamber
3636
Luftzufuhr-AnschlußAir supply port
38, 4038, 40
Korona-DrahtCorona wire
4242
Übertragungswalzetransfer roller
4444
Achseaxis
4646
Oberflächenschicht (leitend)Surface layer (conductive)
4848
Pfeilarrow
5050
Öffnungopening
A, B, CA, B, C
PunktPoint
5252
Oberflächenschicht (leitend)Surface layer (conductive)
5454
Entwicklerwalzedeveloper roller
5656
Pfeilarrow
5858
Achseaxis
60, 6460, 64
Abstreiferscraper
62, 6662, 66
Abstreifer-HalterWiper holder
6868
TonerzufuhreinrichtungToner supply means
100, 100', 100"100, 100 ', 100 "
Regeleinrichtungcontrol device
102102
Leitungmanagement
104104
Tonerschichttoner layer
106, 108106, 108
Leitungmanagement
110110
optische Sensoreinheit optical sensor unit
112112
Subtrahierersubtractor
114114
Potential-SensoreinheitPotential sensor unit
116116
Leitungmanagement
118118
Subtrahierersubtractor
120, 120', 120''120, 120 ', 120' '
Reglerregulator
122122
Ausgangsleitungoutput line
124124
gesteuertes Netzteilcontrolled power supply
125125
Übertragungs-SpaltTransmission gap
126, 128126, 128
Leitungmanagement
130130
qesteuertes Netzteilqcontrolled power supply
132132
Skorotronscorotron
134134
gesteuertes Netzteilcontrolled power supply
136136
Steuergittercontrol grid
150150
Korotroncorotron
152152
Tonerschichttoner layer
170, 174170, 174
Leitungmanagement
172, 176172, 176
gesteuertes Netzteilcontrolled power supply
USTELL1USTELL1
Stellspannungsetting voltage
USTELL2USTELL2
Stellspannungsetting voltage
USTELL3USTELL3
Stellspannungsetting voltage
I, III, II
Regelkreisloop
qTqT
massebezogene Tonerladungmass-related toner charge
QTQT
Tonerladung je FlächenabschnittToner charge per surface section
MTMT
Tonermasse je FlächenabschnittToner mass per surface section
U1 bis U5U1 to U5
Spannungtension
BIAS1, BIAS2BIAS1, BIAS2
Bias-SignalBias signal

Claims (7)

  1. Method for operating an electrographic printer or copier,
    in which a first layer (152) containing toner particles is deposited on a first toner acceptance surface (46) under the influence of a force field, the toner particles being taken from a toner supply (16),
    at least a part of the deposited toner particles is transferred under the influence of a second force field from the first toner acceptance surface (46) to a second toner acceptance surface (52) on which the transferred toner particles form a second layer,
    the actual toner mass per surface section is acquired at at least one location of the first layer (152) and/or the second layer (104),
    and in which at least one of the force fields is modified in a first closed loop control circuit (110, 100, 124, 38) dependent on the deviation of the actual toner mass from a predetermined desired toner mass,
    characterized in that the actual toner mass per surface section is acquired at at least one location of the first layer (152) and/or of the second layer (104),
    and in that the charge of the toner particles of at least one of the two layers (152, 104) is modified in a second closed loop control circuit (114, 100, 130, 132) dependent on the deviation of the actual toner charge from a predetermined desired toner charge.
  2. Method according to claim 1, characterized in that the desired toner charge lies above the value of the toner charge of the first layer (152) and/or the second layer (104) immediately after the application or, respectively, transfer of the toner particles.
  3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage in a development gap in which the toner particles of the second toner acceptance surface (52) are transferred onto a toner image carrier (12, 12') is taken into consideration in the prescription of the desired toner mass and/or the desired toner charge,
    and/or in that the voltage in a transfer gap (125) in which the toner particles are transferred from the first toner acceptance surface (46) to the second toner acceptance surface (52) is taken into consideration in the prescription of the desired toner mass and/or the desired toner charge.
  4. Developer unit (10) for an electrographic printer or copier,
    comprising a first toner acceptance surface (46) for the acceptance of a first layer (152) containing toner particles,
    a second toner acceptance surface (52) for the acceptance of a second layer (104) containing toner particles,
    a first field generating means (124, 38, 40) for generating a first force field with which toner particles from a reservoir (16) are deposited onto the first toner acceptance surface (46),
    a second field generating means (172) for generating a second force field with which at least a part of the deposited toner particles is transferred from the first toner acceptance surface (46) to the second toner acceptance surface (52),
    at least one sensor unit (110) for acquiring the actual toner mass per surface section of the first layer (152) and/or the second layer (104),
    and comprising a first control means (100) which modifies the strength of at least one of the force fields dependent on the deviation of the actual toner mass per surface section of the layer (152; 104) from a predetermined desired toner mass,
    characterized by at least one charging device (132, 150) arranged close to the first toner acceptance surface (46) and/or the second toner acceptance surface (52) for charging the toner particles on the respective toner acceptance surface (46, 52),
    at least one sensor unit (114) for acquiring the actual toner charge per surface section of the first layer (152) and/or of the second layer (104),
    and by a second control means (100) which modifies the charge behaviour of the charging device (132, 150) dependent on the deviation of the actual toner charge from a predetermined desired toner charge.
  5. Developer unit (10) according to claim 4, characterized in that the charging device is a corotron (150) or a scorotron (152) which is preferably operated with a DC voltage superimposed by an alternating voltage.
  6. Developer unit (10) according to claim 4 or 5, characterized in that at least one of the toner acceptance surfaces (46, 52) is electrically conductive and has a bias potential (U4, U5) which is taken into consideration in the prescription of the desired toner mass and/or the desired toner charge.
  7. Apparatus for printing or copying, comprising a developer unit (10) according to one of the claims 4 to 6.
EP97953644A 1996-12-18 1997-12-17 Operational method for an electrographic printer or copier Expired - Lifetime EP0946906B1 (en)

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