NO128039B

NO128039B -

Info

Publication number: NO128039B
Application number: NO00168279A
Authority: NO
Inventors: R Kamola
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Priority date: 1966-06-01
Filing date: 1967-05-24
Publication date: 1973-09-17
Also published as: CS160633B2; GB1186775A; BE699115A; ES340983A1; NL157119B; FI50744C; NL6706937A; PL69794B1; IL28022A; SE391817B; AT279352B; DE1572370A1; DK116114B; GR33692B; DE1572370C3; FI50744B; US3376854A; SU494887A3; CH473409A; DE1572370B2

Description

Anordning for styring av etterfyllingen av tonermateriale i et elektrostatisk kopieringsapparat. Device for controlling the replenishment of toner material in an electrostatic copying apparatus.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for styring av etterfyllingen av tonermateriale i et elektrostatisk kopieringsapparat hvor en fremkaller-anordning tilfører elektrostatisk ladet tonermateriale i et fremkallermateriale til et latent elektrostatisk bilde på en lysømfintlig flate, slik~at det dannes et bilde av tonermateriale på denne, omfattende et forråd av tonermateriale hvorfra tonermateriale .tilføres fremkallermateriale og en lyskilde til. belysning av den lysømfintlige flate,- idet det for styring av mengden av tonermateriale som avgis finnes et styreorgan som' aktiviseres ved hjelp .av,utgangssignalet fra et lysøm-fintlig organ..som belyses gjennom et- sjikt av, tonermateri'ale. fra'det tonermateriale som tilføres den lysømfintlige. flate, hvilket sjikt befinner-seg på en transparent plate med .en elektrode som fortrinnsvis er .elektrisk-forspent med., motsatt polaritet i forhold til tonermaterialets triboelektriske. spenninga- The present invention relates to a device for controlling the refilling of toner material in an electrostatic copying apparatus where a developer device supplies electrostatically charged toner material in a developer material to a latent electrostatic image on a light-sensitive surface, so that an image of toner material is formed on it, comprising a supply of toner material from which toner material is fed to developer material and a light source. illumination of the light-sensitive surface, in that for controlling the amount of toner material emitted there is a control device which is activated by means of the output signal from a light-sensitive device which is illuminated through a layer of toner material. from the toner material supplied to the photosensitive. surface, which layer is located on a transparent plate with an electrode which is preferably electrically biased with the opposite polarity in relation to the toner material's triboelectricity. the tension

Ved manuell styring av avgivelsen av tonerpartikler^til fremkallermateriale som benyttes i xerografisk utstyr er "styringen vanligvis basert på gjetning fra operatørens side, som må iaktta avbildnihgskvaiiteten kontinuerlig for å kunne opprettholde en avbildning som er noenlunde konstant med hensyn til billedtett-heten. Por automatisk xerografibehandling hvor store kopierings-kvanta ofte forekommer må en erfaren operatør være tal: stede for : å sikre god styring.; In manual control of the delivery of toner particles to developer material used in xerographic equipment, the control is usually based on guesswork on the part of the operator, who must observe the image quality continuously in order to maintain an image that is fairly constant with respect to the image density. xerography processing, where large copying quantities often occur, an experienced operator must be present to: ensure good management.;

En anordning for måling av tonerkonsentrasjon er kjent fra U.S.-patentskrift 3.094.049- Ved denne anordning blir imidlertid toneravsetningen jevn bare ved meget høye tonerkonsentrasjoner og høye spenninger. A device for measuring toner concentration is known from U.S. Patent 3,094,049- However, with this device, the toner deposition becomes uniform only at very high toner concentrations and high voltages.

Anordningen ifølge den foreliggende kjennetegnes ved- at den elektriske forspenning danner et tilnærmet gradientfritt felt over et betydelig flateareal av platens elektrode for derved å trekke tonermateriale jevnt an mot elektroden. The device according to the present invention is characterized by the fact that the electric bias forms an almost gradient-free field over a significant surface area of the plate's electrode in order to thereby pull toner material evenly against the electrode.

Et eksempel på oppfinnelsen vil bli beskrevet under henvisning til de medfølgende figurer, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk snitt gjennom et typisk xerograf-apparat som anvender oppfinnelsens prinsipp. Fig. 2 viser en skjematisk illustrasjon av den tonersensor som er benyttet i maskinen i fig. 1, samt en ladekrets for sensoren. Fig. 3 viser en skjematisk illustrasjon av en angivelsesan-ordning for toner, med deler av sensoren koblet til det tilknytt-ete kretsverk. An example of the invention will be described with reference to the accompanying figures, in which: Fig. 1 shows a schematic section through a typical xerograph apparatus which uses the principle of the invention. Fig. 2 shows a schematic illustration of the toner sensor used in the machine in fig. 1, as well as a charging circuit for the sensor. Fig. 3 shows a schematic illustration of an indication arrangement for toner, with parts of the sensor connected to the associated circuitry.

For en generell forståelse av et typisk xerografi system som oppfinnelsen kan anvendes i, henvises til fig. 1, hvor forskjell-ige deler fra et typisk system er skjematisk vist. Som i alle xerografiske systemer, projiseres et lysbilde av et dokument som skal kopieres på en flate av en xerografisk plate, som er gjort følsom, for å danne et elektrostatisk latent bilde på denne. Deretter fremkalles det latente bilde med et motsatt ladet fremkallermateriale, slik at det dannes et xerografisk pulverbilde som svarer til det latente bilde på platens flate. Pulverbildet overføres deretter elektrostatisk til en bæreflate hvortil det kan smeltes sammen ved hjelp av en smelteanordning, slik at pulverbildet bringes til å hefte permanent til bæreflaten. For a general understanding of a typical xerography system in which the invention can be used, refer to fig. 1, where different parts from a typical system are schematically shown. As in all xerographic systems, a slide of a document to be copied is projected onto a surface of a xerographic plate, which has been sensitized, to form an electrostatic latent image thereon. The latent image is then developed with an oppositely charged developer material, so that a xerographic powder image is formed which corresponds to the latent image on the surface of the plate. The powder image is then electrostatically transferred to a support surface to which it can be fused using a melting device, so that the powder image is made to adhere permanently to the support surface.

I det system som beskrives her er små datakort plassert i et kortmagasin hvorfra de føres suksessivt til en korttransportør i In the system described here, small data cards are placed in a card magazine from which they are successively fed to a card conveyor in

et apparat som håndterer kortene, generelt betegnet med henvisningstall 11'. Egnete drivanordninger er tilveiebragt for korttransport-øren, slik at denne bringer kortene i bevegelse forbi den optiske an apparatus which handles the cards, generally denoted by reference number 11'. Suitable drive devices are provided for the card transporter, so that it moves the cards past the optical

akse til et lysprojeksjonssystem i den hensikt å avsøke de opp-axis to a light projection system in order to scan the up-

tatte data ved hjelp av en sveipende lysstråle. Det opplyste kort projiseres ved hjelp av et objektivsystem 12, gjennom en anordning 13 med en varierbar spalt og mot flaten til den xerografiske plate som er utformet som en. trommel 14'. taking data using a sweeping beam of light. The illuminated card is projected by means of an objective system 12, through a device 13 with a variable gap and onto the surface of the xerographic plate which is designed as a. drum 14'.

■ Den xerografiske trommel 14 er løsbart festet til en aksel SH-1 som er opplagret i passende lager i maskinens ramme og drevet ■ The xerographic drum 14 is detachably attached to a shaft SH-1 which is stored in a suitable bearing in the frame of the machine and driven

av en motor med konstant hastighet som er proporsjonal med avsøk-/ ningshastigheten for det små datakort, slik at trommelens omkrets-hastighet er identisk med bevegelseshastigheten for det reflekt-erte lysbilde. Trommelflaten omfatter et sjikt av fotoledende materiale på et ledende underlag, som før' eksponeringen er gjort føl-somt ved hjelp av en anordning 15 som utvikler korona. by a motor with a constant speed proportional to the scanning speed of the small data card, so that the peripheral speed of the drum is identical to the speed of movement of the reflected slide. The drum surface comprises a layer of photoconductive material on a conductive substrate, which before the exposure has been made sensitive by means of a device 15 which develops a corona.

Eksponeringen av trommelen for lysbildet' lader ut det fotoledende sjikt i de områder som treffes av lys, slik at det gjen- The exposure of the drum to the slide discharges the photoconductive layer in the areas hit by light, so that it re-

står på trommelen et elektrostatisk latent bilde i en konfigura-stands on the drum an electrostatic latent image in a configuration

sjon som tilsvarer det lysbilde som ble projisert fra det små datakort-. Ettersom'trommelflaten fortsetter sin bevegelse, passerer det elektrostatiske latente bilde gjennom et fremkallingssted A hvor det er anbrågt en fremkalleranordning som omfatter et hus eller innkapsling 16-med'en nedre del eller sump for opptak av fremkallermateriale. En skovltransportør med en egnet drivanordning kan benyttes for å transportere fremkallermateriale til den øvre del av fremkallerhuset hvorfra det gjennom en tilførselstrakt tømmes over den xerografiske trommel. tion corresponding to the slide that was projected from the small computer card-. As the drum surface continues its movement, the electrostatic latent image passes through a developing site A where a developing device comprising a housing or enclosure 16 with a lower portion or sump for receiving developing material is fitted. A bucket conveyor with a suitable drive device can be used to transport developer material to the upper part of the developer housing from where it is emptied through a feed funnel over the xerographic drum.

Etter hvert som fremkallermateriale tømmes over den xerografiske trommel, trekkes tonerpartikler bort fra fremkallermaterialets bærerkomponent og avsettes på trommelen, slik at det dannes pulverbilder, mens de delvis avtrukne bærerpartikler føres vekk fra trommelen bg ned i fremkallerhusets sump. Etter hvert som bildet av tonerpulver dannes, må ytterligere tonerpartikler til- As developer material is emptied over the xerographic drum, toner particles are pulled away from the carrier component of the developer material and deposited on the drum, so that powder images are formed, while the partially pulled carrier particles are carried away from the drum bg into the sump of the developer housing. As the image of toner powder forms, additional toner particles must be

føres fremkallermaterialet i samme forhold 'som toner'avsettes på trommelen. Por dette formål er- dét benyttet en tonerangiver generelt' betegnet med 17, for å utmåle toner i nøyaktig mengde til fremkallermaterialet. Selv om hvilken som helst av flere kjente avgiv-elsesanordninger for pulver- eller'kornformet materialerkan benyttes, er den viste avgivelsesanordning åv den art'som er beskrevet i britisk patentskrift nr. 995-413.' the developer material is fed in the same ratio 'as toner' is deposited on the drum. For this purpose, a toner indicator generally denoted by 17 is used to measure toner in exact quantity to the developer material. Although any of several known delivery devices for powder or granular materials can be used, the delivery device shown is of the type described in British Patent No. 995-413.

Plassert' etter ''"og opptil f rémkallerstedet er bildeovérf ør-ingsstedet' B, som omfatter éh mateanordning for ark sbirfmatér papirark' suksessivt til det fremkalte bilde på trommelen ved over-føringsstedet. Denne mateanordning for ark,, generelt betegnet med 18, omfatter et arkforråd, såsom en skål .20, for et antall, ark av,..,, et egnet overføringsmateriale, det vil si vanlige papirark eller , liknende, en skillevalse utformet for å mate. det øverste ark i stabelen til matevalser som fører, arket i berøring med den. roterende trommel med en hastighet som fortrinnsvis ligger litt over trommelens bevegelseshastighet-, koordinert med .fremkomsten av det fremkalte bilde ved overføringsstedet. På denne måte innføres arkmaterialet mellom matevalsene og bringes derved i berøring med den roterende trommel på korrekt tidspunkt og sted for å innregistrere med det fremkalte bilde.. Located after and up to the developing location is the image transfer location B, which includes a sheet feeder that feeds paper sheets successively to the developed image on the drum at the transfer location. This sheet feeder, generally denoted by 18, comprises a sheet supply, such as a .20 tray, for a number of sheets of, . , the sheet in contact with the. rotating drum at a speed which is preferably slightly above the speed of movement of the drum, coordinated with the appearance of the developed image at the transfer location. In this way, the sheet material is fed between the feed rollers and thereby brought into contact with the rotating drum at the correct time and place to register with the developed image..

Overføringen av det xerografiske pul<y>erbilde fra trommelflaten til overføringsmaterialet bevirkes ved hjelp av en korona-overføringsanordning 21 som er plassert ved eller umiddelbart etter berøringspunktet mellom overføringsmaterialet.og den roterende trommel. Overføringsanordningen 21 er stort sett lik korona-utladningsanordningen 15 idet den omfatter en rekke av en eller flere korona-utladningselektroder som lades fra en egnet høyspenn-ingskilde og strekker seg på tvers av trommelflaten og er.stort sett innelukket i en skjerm. Under drift bevirker det elektrostatiske felt som dannes av korona-ladningsanordningen 15 at overfør-ingsmaterialet kleber elektrostatisk til trommelflaten 14, idet overføringsmaterialet beveges synkront med trommelen når det er i, berøring med denne. Samtidig med klebevirkningen bevirker det elektrostatiske felt at de tonerpartikler som danner det xerografiske pulverbilde trekkes fra trommelflaten og bringes til å hefte elektrostatisk ved flaten til overføringsmaterialet. The transfer of the xerographic pulse image from the drum surface to the transfer material is effected by means of a corona transfer device 21 which is placed at or immediately after the point of contact between the transfer material and the rotating drum. The transfer device 21 is largely similar to the corona discharge device 15 in that it comprises a series of one or more corona discharge electrodes which are charged from a suitable high voltage source and extend across the drum surface and are largely enclosed in a shield. During operation, the electrostatic field formed by the corona charging device 15 causes the transfer material to adhere electrostatically to the drum surface 14, the transfer material being moved synchronously with the drum when in contact with it. At the same time as the adhesive effect, the electrostatic field causes the toner particles that form the xerographic powder image to be pulled from the drum surface and brought to adhere electrostatically to the surface of the transfer material.

Etter fremkallingsstedet for bildet er det plassert et apparat for avtrekking av overføringsmaterialet, generelt betegnet med 22, for å fjerne overføringsmaterialet fra trommelflaten og for å lede det inni en horisontal transportør med et endeløst bånd 24, After the image development site, a transfer material withdrawal apparatus, generally designated 22, is located to remove the transfer material from the drum surface and to guide it inside a horizontal conveyor with an endless belt 24,

slik at arkmaterialet føres til en fikseringsanordning i form av en smelter 25, hvorved det fremkalte og ovéi?førte xerografiske pulverbilde på arkmaterialet fikseres permanent til dette, so that the sheet material is taken to a fixing device in the form of a melter 25, whereby the developed and superimposed xerographic powder image on the sheet material is permanently fixed to it,

Det henvises nå til fig. 3, hvor toneravgiveren 17 består av en trakt eller beholder 30 for tonerpartikler som skal avgis. Selv om trakten eller beholderen.30 kan være fremstilt med enhver størr-else eller form,, er den trakt som er vist utformet som en rektangu-lær kasse med vertikale sider og endevegger og med åpen ende. Reference is now made to fig. 3, where the toner emitter 17 consists of a funnel or container 30 for toner particles to be emitted. Although the funnel or container 30 may be made of any size or shape, the funnel shown is designed as a rectangular box with vertical sides and end walls and with an open end.

Traktens 30 bunnvegg kan omfatte en glidende perforert plateThe bottom wall of the funnel 30 may comprise a sliding perforated plate

31 utformet for glidebevegelse i traktens lengderetning for utmål-ing av tonerstrømmen fra trakten. Toneren som avgis på denne måte blandes med fremkallermaterialet i fremkallerhuset 16, slik at det blir nesten øyeblikkelig effektivt i fremkallingsprosessen. Ut-målingen som frembringes av platen 31 kan styres av en mekanisk anordning, generelt betegnet med henvisningstall 32, såsom en kam-plate eller leddsystem som omdanner dreiebevegelse til frem- og tilbakegående bevegelse. En erkelt omdreining av et roterende element i anordningen 32 vil fortrinnsvis frembringe en frem- og tilbakegående syklus av platen 31»og sikrer derved avgivelsen av for-utsigbare mengder toner. 31 designed for sliding movement in the longitudinal direction of the funnel for measuring the toner flow from the funnel. The toner emitted in this way is mixed with the developer material in the developer housing 16, so that it becomes almost instantly effective in the development process. The output measurement produced by the plate 31 can be controlled by a mechanical device, generally denoted by reference numeral 32, such as a cam plate or joint system which converts rotary motion into reciprocating motion. One revolution of a rotating element in the device 32 will preferably produce a reciprocating cycle of the plate 31, thereby ensuring the release of predictable quantities of tones.

Ved toneravgiverens drift anbringes et forråd av tonerpartikler i trakten, idet traktens vegger og avgiverplaten 31 danner en forrådsbeholder for tonerpartiklene. Ved bevegelse av platen 31 med anordningen 32 vil en utmålt mengde tonerpartikler tillates å drysse gjennom åpningene i platen, hvor de vil falle ned i forrådsdelen av huset 16. During the operation of the toner dispenser, a supply of toner particles is placed in the funnel, the walls of the funnel and the dispenser plate 31 forming a storage container for the toner particles. When the plate 31 is moved with the device 32, a measured amount of toner particles will be allowed to sprinkle through the openings in the plate, where they will fall into the storage part of the housing 16.

Siden toneravgiveren 17 avgir en jevn mengde toner for enSince the toner dispenser 17 emits a uniform amount of toner for a

gitt slaglengde på utmålingsplaten 31, er det klart at mengden av avgitt toner av toneravgiveren kan varieres enten ved å variere slaglengden eller ved å variere antall takter pr. innkobling av anordningen 32. given the stroke length of the measuring plate 31, it is clear that the amount of emitted toner by the toner emitter can be varied either by varying the stroke length or by varying the number of strokes per switching on the device 32.

Por å styre avgivelsen av toner fra toneravgiveren 17 benyttes, som vist i fig. 2, et automatisk styresystem som i siste omgang bevirker dreining av det roterbare element i anordningen 32 Por to control the delivery of toner from the toner dispenser 17 is used, as shown in fig. 2, an automatic control system which in the last step causes rotation of the rotatable element in the device 32

i trinnvise enkeltomdreininger i overensstemmelse med tettheten i det fremkalte bilde på trommelen 14. Det automatiske avgivelses-system for toner omfatter hovedsakelig en tonersensor, generelt betegnet med henvisningstall 40, montert i,fremkallerhuset 16 med en hensiktsmessig anordning som isolerer sensoren elektrisk fra de omgivende elementer samt en oppsamlingsplate 41 plassert over sensoren 40. Platen 41 er anbrakb under de oppadgående skovler i transportsystemet for fremkaller 16 og er utformet slik at den mottar noe fremkallingsmateriale" som faller fra hver skovl. Skovlene kan være. forsynt med egnete små hull for dette formål. Platen'41 in incremental single revolutions in accordance with the density of the developed image on the drum 14. The automatic toner delivery system mainly comprises a toner sensor, generally designated by reference numeral 40, mounted in the developer housing 16 with a suitable device that isolates the sensor electrically from the surrounding elements as well as a collection plate 41 placed above the sensor 40. The plate 41 is placed under the upwardly moving vanes in the transport system for developer 16 and is designed so that it receives any developing material that falls from each vane. The vanes may be provided with suitable small holes for this purpose .The plate'41

er anbrakt i en vinkel i forhold til vertikalplanet og er,oppstilt . slik at den'leder f remkallermaterialet som faller ned.på den inni'.,., sensoren' 40. is placed at an angle to the vertical plane and is set up. so that it'conducts the developer material which falls onto the inside'.,., the sensor' 40.

Som vist. i fig.' 2, omfatter sensoren 40 e.n nedre .sensorplate 42 og en øvre sensorplate 43 ånbrakt paralellt .med platen 42 .1 .en 1 liten avstand fra denne (se fig. 1). Den nedre plate 42 omfatter en tynn glasskive med et tynt gjennomskinnelig sjikt av et ledende oksyd. Platen 42 er fortrinnsvis fremstilt av "NESA"-glass, som er. hovedsakelig tinnoksydbelagt glass som er gjennomskinnelig for hvitt lys. As shown. in fig.' 2, the sensor 40 comprises a lower sensor plate 42 and an upper sensor plate 43 placed parallel to the plate 42 1 a small distance from it (see fig. 1). The lower plate 42 comprises a thin glass disc with a thin translucent layer of a conductive oxide. Plate 42 is preferably made of "NESA" glass, which is. mainly tin oxide-coated glass that is translucent to white light.

En elektrode 44 er utformet på platen 42, og denne er rektangelformet og frembrakt ved å risse gjennom oksydsjiktet for å An electrode 44 is formed on the plate 42, and this is rectangular in shape and produced by scoring through the oxide layer to

skille elektroden 44 elektrisk fra en gjenværende elektrode 45,electrically separate the electrode 44 from a remaining electrode 45,

idet en annen rektangelformet område 46, som har omtrent samme bredde som elektroden 44, befinner seg på linje med denne når platen 42 betraktes etter den viste pil. Området 46 er også utformet ved å risse gjennom oksydsjiktet på platen 42. Mens elektroden 44 er forbundet med en elektrisk krets som vil bli beskrevet i det følgende, er imidlertid elektroden 46 elektrisk upåvirket til enhver tid. Som det vil bli beskrevet i det følgende, angir pilen fremkallermaterialets strømningsretning når det tilføres sensoren. Platen 43 er også fremstilt av "NESA"-glass, men den er uten innrissete elektroder. another rectangular area 46, which has approximately the same width as the electrode 44, is in line with this when the plate 42 is viewed according to the arrow shown. The area 46 is also formed by scoring through the oxide layer on the plate 42. While the electrode 44 is connected to an electrical circuit which will be described below, the electrode 46 is electrically unaffected at all times. As will be described below, the arrow indicates the flow direction of the developer material as it is applied to the sensor. Plate 43 is also made of "NESA" glass, but it is without etched electrodes.

Por å samle opp toner i en mengde som er noenlunde representativ for den totale tonermengde eller tonerkonsentrasjon, er den nedre plate 42 påtrykt en elektrisk spenning med en polaritet av en størrelse som bevirker tiltrekning og gjenholdelse av tonerpartikler i et forutbestemt tidsrom. I løpet av dette tidsrom vil lysgjennomgangen gjennom den oppsamlete toner bli bestemt som ut-trykk for tonerkonsentrasjon i fremkalleranordningen. Hittil er elektroden 44 i den nedre plate 42 elektrisk forbundet med en første bryterkontakt 47 og en andre bryterkontakt 48. Likeens er elektroden 45 i den nedre plate forbundet med klemmer 49 og 50. Kontaktene er deler av en dobbeltpolet omkoblingsbryter med en første bryterarm 51 som er bevegelig mellom kontaktene 48 og 49 og en andre bryterarm 52 som er bevegelig mellom kontaktene 47 og 50. In order to collect toner in an amount that is roughly representative of the total toner amount or toner concentration, the lower plate 42 is applied with an electrical voltage of a polarity of a magnitude which causes the attraction and retention of toner particles for a predetermined period of time. During this period of time, the passage of light through the collected toner will be determined as an expression of toner concentration in the developing device. Heretofore, the electrode 44 in the lower plate 42 is electrically connected to a first switch contact 47 and a second switch contact 48. Likewise, the electrode 45 in the lower plate is connected to terminals 49 and 50. The contacts are parts of a double-pole changeover switch with a first switch arm 51 which is movable between the contacts 48 and 49 and a second switch arm 52 which is movable between the contacts 47 and 50.

Hver av bryterarmene 51 og 52 er forbundet med en pol av en likestrømskilde 53 for belysningsformål. Disse forbindelser er vist i fig. 2 med strømkildens 53 positive pol forbundet med bryterarmen 52, noe som påtrykker elektroden 44 en positiv spenning, og med den negative pol forbundet med bryterarmen 51, noe som påtrykker elektroden 45 negativ spenning. Denne elektriske konfigurasjon er bare illustrerende og er blitt valgt: for å anskueliggjøre for-holdene, idet tonerpartiklene i det beskrevne eksempel er negativt ladet. Bryterarmenes 51 og 52 stilling er slik at tonerpartikler vil tiltrekkes til elektroden 44 og frastøtes fra elektroden 45. Each of the switch arms 51 and 52 is connected to one pole of a direct current source 53 for lighting purposes. These connections are shown in fig. 2 with the positive pole of the current source 53 connected to the switch arm 52, which applies a positive voltage to the electrode 44, and with the negative pole connected to the switch arm 51, which applies a negative voltage to the electrode 45. This electrical configuration is only illustrative and has been chosen: to visualize the conditions, the toner particles in the described example being negatively charged. The position of the switch arms 51 and 52 is such that toner particles will be attracted to the electrode 44 and repelled from the electrode 45.

For å fullstendiggjøre kretsen med sensorelementene er den øvre plate 43 også koblet til den negative pol på likestrømskilden 53, eller til den pol som har samme polaritet som tonerpartiklene. To complete the circuit with the sensor elements, the upper plate 43 is also connected to the negative pole of the direct current source 53, or to the pole which has the same polarity as the toner particles.

Por å oppvise høy følsomhet og kort reaksjonstid er sensoren 40 utformet for intermitterende avføling, og.bryterarmene 51 og 52 er derfor mekanisk forbundet med hverandre og med ankeret i en sole-noid 54. En koblbar tidsgiveranordning 55 er forbundet med solenoiden for å energisere denne periodevis. Som vist i fig. 2, med bryterarmene 51 og 52 plassert i forbindelse med kontaktene henholdsvis 49 og 47', vil tonerpartiklene når de drysses gjennom føl-eren 40 tiltrekkes til elektroden 44 i denne tiltrekningsperiode og frastøtes fra elektroden 45, mens tidsgiveren etter kort tid, In order to exhibit high sensitivity and a short reaction time, the sensor 40 is designed for intermittent sensing, and the switch arms 51 and 52 are therefore mechanically connected to each other and to the armature in a solenoid 54. A switchable timer device 55 is connected to the solenoid to energize it periodically. As shown in fig. 2, with the switch arms 51 and 52 placed in connection with the contacts 49 and 47' respectively, the toner particles when sprinkled through the sensor 40 will be attracted to the electrode 44 during this attraction period and repelled from the electrode 45, while the timer after a short time,

for eksempel 10 sekunder, vil energisere solenoiden 54 og koble bryterarmene 51 og 52 til kontaktene henholdsvis 48 og 50. Under tiltrekningsperioden vil toner samle seg opp på elektroden 44 i en mengde som er representativ for mengden av toner i transportsystemet. Mr tidsgiveren 55 har gjennomført omkobling av bryterarmene 51 og 52 til kontaktene henholdsvis 48 og 50, omsnus polariteten til elektroden 44 og elektroden 45, hvoretter elektroden 44 antar en negativ polaritet og elektroden 45 en positiv polaritet. for example 10 seconds, will energize the solenoid 54 and connect the switch arms 51 and 52 to the contacts 48 and 50 respectively. During the attraction period, toner will accumulate on the electrode 44 in an amount representative of the amount of toner in the transport system. The timer 55 has switched the switch arms 51 and 52 to the contacts 48 and 50 respectively, reversing the polarity of the electrode 44 and the electrode 45, after which the electrode 44 assumes a negative polarity and the electrode 45 a positive polarity.

På denne måte vil elektroden 44 frastøte den oppsamlete toner ogIn this way, the electrode 44 will repel the collected toner and

ny toner som drysser ned over den skråttstilte'nedre plate 42 i denne periode. Med polariteten omsnudd på denne måte renses elektroden 44 for neddryssende fremkallermateriale og forberedes i denne renseperiode for en ny tiltrekningsperiode. Som det vil bli beskrevet i det følgende,er det i denne tiltrekningsperiode at lysgjennomgangen gjennom elektroden 44 måles. new toner sprinkles over the inclined'lower plate 42 during this period. With the polarity reversed in this way, the electrode 44 is cleaned of sprinkling developer material and prepared in this cleaning period for a new attraction period. As will be described in the following, it is during this attraction period that the light passage through the electrode 44 is measured.

G-jennom hele renseperioden og tiltrekningsperioden beholder den øvre sensorplate 43 et negativt potensial eller den polaritet som stemmer overens med tonerpartiklenes triboelektriske polaritet. Som angitt foran, er denne polaritet av hensyn til anskueligheten valgt negativ med platen 43 likeledes negativ, og tonerpartiklene frastøtes av platen og føres mot den nedre plate 42. Virkningen blir derfor at den øverste plate forblir tilfredstillende ren under driften av tonersensorén. G-Throughout the entire cleaning period and attraction period, the upper sensor plate 43 retains a negative potential or the polarity which corresponds to the triboelectric polarity of the toner particles. As indicated above, for reasons of visibility, this polarity is chosen negative with the plate 43 also negative, and the toner particles are repelled by the plate and carried towards the lower plate 42. The effect is therefore that the upper plate remains satisfactorily clean during the operation of the toner sensor.

Som vist i figurene 1 og 2, er en første fotocelle P-l plassert under og på linje med elektroden 44 og en andre fotocelle P-2 er plassert under og på linje med det klare omrade 46. Fotocellene er plassert opptil platens 42 underflate, slik at tonerpartikler som drysser gjennom sensoren 40 avbryter lysstrålene fra en lyskilde L-l plassert .over platen 43 som skjermer, kilden .for. toner som er kommet på avveie. Den relative, plassering av fotocellene er slik at fotocellen P-l.mottar lysstråler gjennom den neddryssende fremkallerstrøm, den. oppsamlete toner på elektroden 44 og støvet og andre partikler i luften mellom platene 42 og 43,. mens fotocellen P-2 mottar lysstrålene bare gjennom fremkaller-strømmen og støvet og tonerpartiklene i luften. I realiteten vil derfor fotocellen'P-2 være en kompenserende fotocelle, fordi den "ser" alt det som fotocellen P-l "ser" unntatt, den oppsamlete toner. As shown in figures 1 and 2, a first photocell P-1 is placed below and in line with the electrode 44 and a second photocell P-2 is placed below and in line with the clear area 46. The photocells are placed up to the bottom surface of the plate 42, so that toner particles sprinkled through the sensor 40 interrupt the light rays from a light source L-1 placed .above the plate 43 which screens, the source .for. tones that have gone astray. The relative position of the photocells is such that the photocell P-1 receives light rays through the sprinkling developer current, the. collected toner on the electrode 44 and the dust and other particles in the air between the plates 42 and 43,. while the photocell P-2 receives the light rays only through the developer current and the dust and toner particles in the air. In reality, therefore, the photocell P-2 will be a compensating photocell, because it "sees" everything that the photocell P-1 "sees" except the collected toner.

Elektrisk danner fotocellene P-l og P-2 to .ben i en bro-krets som er vist.skjematisk i fig. 3. I brokretsen virker frem-kallerstrømmen og toneren i luften mellom sensorplatene i .motsatt retning, slik at den totale effekt over broen bare bygger på lyset som overføres gjennom den tonermengde som er avsatt på elektroden 44. De andre to ben i brokretsen omfatter to faste motstander og deler av en variabel motstand 62 med den avgripende arm 63 koblet til den negative klemme på en likestrømskilde 64. Brokretsen gjøres fullstendig ved at knutepunktet mellom fotocellene er koblet til den positive klemme på likestrømskilden. Krafttilførselen til brokretsen ska-ffes fra en egnet likestrømskilde 65 og et potensio-. meter 66 som har den avgripende arm koblet mellom motstanden 60 og fotocellen .P-l. Electrically, the photocells P-1 and P-2 form two legs in a bridge circuit which is shown schematically in fig. 3. In the bridge circuit, the developer current and the toner in the air between the sensor plates act in the opposite direction, so that the total effect over the bridge is only based on the light transmitted through the amount of toner deposited on the electrode 44. The other two legs in the bridge circuit include two fixed resistors and parts of a variable resistor 62 with the intercepting arm 63 connected to the negative terminal of a direct current source 64. The bridge circuit is completed by the junction between the photocells being connected to the positive terminal of the direct current source. The power supply to the bridge circuit is obtained from a suitable direct current source 65 and a potentiometer. meter 66 which has the intercepting arm connected between the resistance 60 and the photocell .P-1.

Utgangssignalet fra brokretsen ved ubalanse .føres til en Schmidt-trigger 66 koblet til en forsterker 67 som benyttes til å forsterke signalet som frembringes av Schmidt-triggeren og til å drive eller energisere en soleno.id 68 i et rele med en normalt åpen bryter S-l koblet i serie med en normalt .lukket bryter S-2. Bryterne S-l og S-2 er koblet i .serie med en motor M og er koblet til en egnet kraftkilde, såsom den vanlige strømforsyningen i et hus. Ved energisering av solenoiden 68 bevirker lukkingen av bryteren S-l at motoren M energiseres. Akselen til motoren M eller den mekaniske anordning..32 kan være forsynt med et kamorgan. (ikke vist) som er utformet for å påvirke den normalt lukkete grensebryter S-2 og holde denne åpen i en vesentlig del av hver omdreining av motorens M aksel. Med solenoiden 68 kontinuerlig energisert i en periode hvor bildet på trommelen 14 har for lite toner, vil motoren M bli energisert intermitterende for å tildele anordningen 32. intermitterende bevegelse. The output signal from the bridge circuit in case of imbalance is fed to a Schmidt trigger 66 connected to an amplifier 67 which is used to amplify the signal produced by the Schmidt trigger and to drive or energize a solenoid 68 in a relay with a normally open switch S-l connected in series with a normally .closed switch S-2. The switches S-1 and S-2 are connected in series with a motor M and are connected to a suitable power source, such as the usual power supply in a house. When the solenoid 68 is energized, the closing of the switch S-1 causes the motor M to be energized. The shaft of the motor M or the mechanical device..32 can be provided with a cam member. (not shown) which is designed to actuate the normally closed limit switch S-2 and keep it open for a substantial part of each revolution of the motor's M shaft. With the solenoid 68 continuously energized during a period when the image on the drum 14 has too little toner, the motor M will be energized intermittently to provide the device 32 with intermittent motion.

Under normal.drift av det automatiske apparat for toneravgivelse er lyskilden L-l kontinuerlig energisert og avgir lys på During normal operation of the automatic toner dispensing device, the light source L-l is continuously energized and emits light on

platen 42. Dette lys er tilfredsstillende jevnt fordelt på platen,plate 42. This light is satisfactorily evenly distributed on the plate,

og lyset som går gjennom elektroden 44 og det klare område 46 registreres av fotocellene henholdsvis P-l og P-2 og sammenliknes med brokretsen. Motstanden 62 innstilles slik at broen er i bal- and the light passing through the electrode 44 and the clear area 46 is recorded by the photocells P-1 and P-2 respectively and compared with the bridge circuit. The resistor 62 is set so that the bridge is in bal-

anse med null-utgangssignal mellom resultatene<p>g lysinnfallet på fotocellen P-l ved enden av tiltrekningsperioden og resultatene av lysinnfallet på fotocellen.P-2. Denne balanse vil bli avgjort av den ønskete tonertetthet som oppsamles på elektroden 44. Når broen befinner seg i en balansetilstand, vil Schmidt-triggeren ha nullutgangssignal for tilførsel til solenoiden 68. Når tonerfor-rådet i fremkallerhuset -16 avtar under normal xerografisk fremkall-ing, vil tettheten i toneren som samles opp på elektroden 44 bli mindre. Med en lavere tetthet enn det forutbestemte nivå som ble benyttet til å utbalansere brokretsene, vil broen svinge ut av balanse, og når strømforskjellen mellom brohalvdelene blir til-strekkelig høy, vil Schmidt-triggeren som i realiteten er 'en nivå-detektor, frembringe en elektrisk puls som bevirker en øyeblikkelig energisering av solenoiden og lukking av kontakten S-l. Por hver elektrisk puls som frembringes på denne måte vil motorens M aksel dreie en fullstendig omdreining og derved påvirke toneravgiveren i fremkallerhuset. consider with zero output signal between the results<p>g the light incident on the photocell P-1 at the end of the attraction period and the results of the light incident on the photocell.P-2. This balance will be determined by the desired toner density collected on the electrode 44. When the bridge is in a state of balance, the Schmidt trigger will have a zero output signal for supply to the solenoid 68. When the toner supply in the developer housing -16 decreases during normal xerographic development , the density of the toner collected on the electrode 44 will be less. At a lower density than the predetermined level used to balance the bridge circuits, the bridge will swing out of balance, and when the current difference between the bridge halves becomes high enough, the Schmidt trigger, which is in reality a level detector, will produce a electrical pulse which causes an instant energization of the solenoid and closing of the contact S-l. For each electrical pulse produced in this way, the M shaft of the motor will turn one complete revolution and thereby affect the toner emitter in the developer housing.

Når tettheten i toneren på plateelektroden 44 øker, vil brokretsens balanse gjenopprettes, noe som avbryter ytterligere ut-løsning av toneravgiveren. Pølerkretsens følsomhet kan varieres med de parametre som velges for motstandene 60, 61 og 62 og størr-elsen på likestrømskildene 64 og 65. Disse komponenter vil bestemme brokretsens utgangsnivå, og de kan varieres slik at en høy ubalanse må foreligge før et nivå kan oppdages av Schmidt-triggeren. Denne tilstand ville forutsette at det var ønskelig å ha et relativt bredt tetthetsområde for de xerografiske gjengivelser. Dersom det kreves høy kontrastkvalitet i gjengivelsene, er en meget følsom brobalanse nødvendig, slik at den minste ubalanse vil utløse toneravgivelse og etterfylling. As the density of the toner on the plate electrode 44 increases, the balance of the bridge circuit will be restored, which interrupts further triggering of the toner emitter. The sensitivity of the pool circuit can be varied by the parameters chosen for the resistors 60, 61 and 62 and the size of the DC sources 64 and 65. These components will determine the output level of the bridge circuit, and they can be varied so that a high imbalance must be present before a level can be detected by The Schmidt trigger. This condition would presuppose that it was desirable to have a relatively wide density range for the xerographic reproductions. If high contrast quality is required in the reproductions, a very sensitive bridge balance is necessary, so that the slightest imbalance will trigger toner release and refilling.

Toneravgiveren 17 bevirker en dryssing av tonermateriale nedThe toner dispenser 17 causes a sprinkling of toner material down

i det fremkallermateriale som allerede er til stede i fremkallerhuset. Por å sikre jevn fordeling av den nye toner og derved bringe forholdet mellom toner og bærer tilbake til det ønskete nivå på minst mulig tid, befinner toneravgiveren seg horisontalt og stort sett,på tvers av de.oppadgående skovler som beveges for å drysse toner over trommelflaten i hele dens bredde. in the developer material that is already present in the developer housing. In order to ensure even distribution of the new toner and thereby bring the ratio between toner and carrier back to the desired level in the shortest possible time, the toner dispenser is located horizontally and generally across the upward moving vanes which are moved to sprinkle toner over the drum surface throughout its width.

Noe av den nettopp avgitte toner kan bringes til å avsetteSome of the toner just emitted can be caused to deposit

seg på hensiktsmessige ledeplater. Por å blande partiklene med det gjenværende fremkallermateriale og derved sikre tilfredsstillende themselves on suitable guide plates. Por to mix the particles with the remaining developer material and thereby ensure satisfactory

sammenblanding av i det minste en del av den nye toner kan disse plater være forsynt med- smale slisser som slipper en del av det materiale som glir-nedover platen gjennom og på overflaten av for-rådet av f remkallermaterialet på bunnen av huset.' mixing of at least part of the new toner, these plates can be provided with narrow slits that release part of the material that slides down the plate through and onto the surface of the store of the developer material at the bottom of the housing.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet under henvisning til den viste utførelsesform, er den ikke begrenset til dennes enkelt-heter, idet oppfinnelsen også dekker de modifikasjoner eller for-andringer som kan falle innenfor rammen av de-medfølgende krav. Although the invention has been described with reference to the embodiment shown, it is not limited to its details, as the invention also covers the modifications or changes that may fall within the scope of the accompanying claims.

For eksempel kan det benyttes andre anordninger for å frembringe påvirkning av anordningen. 32 eller med andre ord for å bevirke av-givelse med avgiveren 17 på grunn av■signalene som avgis av Schmidt-triggeren 66. For example, other devices can be used to produce an influence of the device. 32 or in other words to effect emission with the emitter 17 due to the ■signals emitted by the Schmidt trigger 66.

Det skal nevnes at ved deenergisering•er motoren M utformetIt should be mentioned that in case of de-energisation, the motor M is designed

for å fortsette -dreining til et punkt hvor bryteren S-2 lukkes og blir gjort klar for den neste påfyllingssyklus som startes ved at bryteren S-l lukkes. to continue -turning to a point where switch S-2 closes and is made ready for the next filling cycle which is started by closing switch S-1.

Claims

1. Device for controlling the replenishment of toner material in an electrostatic copying apparatus where a developer device supplies electrostatically charged toner material in a developer material to a latent electrostatic image on a light-sensitive surface, so that an image of toner material is formed thereon, comprising a supply of toner material from which toner material is supplied with developer material and a light source for illuminating the light-sensitive surface, in that for controlling the amount of toner material emitted there is a control device which is activated by means of the output signal from a light-sensitive device which is illuminated through a layer <å> v toner material from the toner material that is supplied to the light-sensitive surface, which layer is located on a transparent plate with an electrode that is preferably electrically biased with the opposite polarity in relation to the toner material's triboelectric voltage, characterized in that the electrical bias forms an approximately gradient-free field t over a..significant surface area of the electrode (44) of the plate (42) in order to thereby pull toner material evenly against the electrode.

2. Control device in accordance with claim 1, characterized in that the plate (42) is divided into separate electrodes (44, 45) and that there is a device (51, 49) for applying an electrical voltage to another electrode (45) on the plate (42) with the same polarity as the toner charge.

3- Control device in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the plate has an area (46) with floating potential and which is arranged so that it is illuminated by the light source (L-1), the first electrode (44) and this area ( 46) is equally placed with regard to the movement of the developing material over the plate, and that the system comprises a second light-sensitive member (P-2) which receives light rays projected through the said area and is connected to the first light-sensitive member (P-1) as that a difference signal is formed.

4. Control device in accordance with claim 2, characterized in that the device for applying voltage comprises a switch (47-52, 54) which is connected to and arranged so that it can change the polarity of the voltage on the electrodes (44, 45).

5. Control device in accordance with claim 4, characterized in that it comprises a timer (55) for periodic switching of the switch (47-52, 54).

6. Control device in accordance with one of the claims 1-5, characterized in that it comprises a second transparent element (43) placed between the light source (L-1) and the plate (42), in such a way that the flow of developer material is conducted between the element (43 ) and the plate (42).