DE1522690C3 - Tonerspender mit Steuerung für ein elektrostatisches Reproduktionsgerät - Google Patents
Tonerspender mit Steuerung für ein elektrostatisches ReproduktionsgerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Tonerspender mit Steuerung für ein elektrostatisches Reproduktionsgerät
mit einer elektrostatischen Reproduktionsplatte und einer Entwicklungseinrichtung, mit der zur Entwicklung
des auf der Platte entsprechend einem zu reproduzierenden Original erzeugten elektrostatisch latenten
Bildes Entwickler auf das elektrostatische latente Bild zur Erzeugung eines Tonerbildes aufbringbar ist, mit
einem Vorratsbehälter für den Toner, mit einer Abgabeeinrichtung zum Abgeben von Toner aus dem
Vorratsbehälter in die Entwicklungseinrichtung, mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung des entwickelten
Tonerbildes, mit einer von dem entwickelten Tonerbild reflektiertes Licht aufnehmenden und ein dem entwikkelten
Tonerbild entsprechendes Ausgangssignal erzeugenden lichtempfindlichen Einrichtung, und mit einer
auf das Ausgangssignal ansprechenden und mit der Abgabeeinrichtung zur Abgabe von Toner an die
Entwicklungseinrichtung verbundenen Steuereinrichtung.
Aus der US-PS 29 56 487 ist ein elektrostatisches Reproduktionsgerät der eingangs erwähnten Art
bekannt, bei dem bei der Reproduktion eines Originals
ίο mehrere Parameter steuerbar sind, um eine möglichst
optimale Reproduktion zu erhalten. Unter anderem ist eine Steuerung derart vorgesehen, daß das fertig
entwickelte Bild mit Hilfe einer Lichtquelle beleuchtet wird, und das von dem entwickelten Tonerbild
reflektierte Licht von einer Photozelle empfangen wird, deren Ausgangssignal auf einen Komparator gegeben
wird. Das von diesem Komparator erhaltene Ausgangssignal kann zur Steuerung der Abgabevorrichtung eines
Vorratsbehälters für Tonermaterial dienen. Der Vorratsbehälter für das Tonermaterial ist hierbei über einer
Entwicklungsvorrichtung für die Entwicklung eines entsprechend einem wiederzugebenden Original erzeugten
elektrostatischen, latenten Bildes vorgesehen. Bei einer Betätigung der Abgabevorrichtung des
Vorratsbehälters für das Tonermaterial wird Toner in die Entwicklungsvorrichtung eingeführt. Bei dieser
Vorrichtung erfolgt eine.Steuerung des Tonergehaltes in der Entwicklermischung der Entwicklungsvorrichtung
entsprechend dem entwickelten Tonerbild. Die Güte des erhaltenen Tonerbildes hängt aber nicht allein
von dem in der Entwicklungsvorrichtung vorliegenden Entwicklergemisches ab, sondern kann auf vielseitigen
Ursachen beruhen. So ist für die Güte des abschließend erhaltenen entwickelten Tonerbildes in erster Linie
auch die Güte des zu reproduzierenden Originals mitverantwortlich. Die Abgabe von Toner an die
Entwicklungsvorrichtung erfolgt deshalb aufgrund auch anderer Parameter als dem in der Entwicklungsvorrichtung
enthaltenen Toneranteil in dem Entwicklungsgemisch.
Weiterhin war bereits aus der US-PS 30 94 049 ein elektrostatisches Kopiergerät bekannt, bei dem auf
einer zylindrischen Trommel entsprechend einem zu
. kopierenden Original ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird. Dieses Bild wird dadurch entwickelt, daß
über die Oberfläche der sich drehenden Trommel kontinuierlich ein Entwicklungspulver im Kaskadenverfahren
fließen gelassen wird. Der Tonergehalt des Entwicklungsmaterials wird bei der hier vorgesehenen
Entwicklungsvorrichtung dadurch gesteuert, daß innerhalb der Entwicklungsvorrichtung eine gegen die
Horizontale schräg gestellte Glasplatte vorgesehen ist, die mit einer durchsichtigen leitenden Aluminiumschicht
bedampft ist, die durch einen V-förmigen Trennstrich in zwei voneinander isolierte leitende Flächen unterteilt
ist. Diese beiden leitenden Flächen werden mit einer Gleichspannungsquelle verbunden, so daß ein elektrisches
Feld entlang dem V-förmigen Trennstrich erzeugt wird. Über diese derart ausgebildete Glasplatte wird das
in der Entwicklungsvorrichtung vorgesehene Entwicklungspulver laufen gelassen, wodurch das V-förmige
Muster mit Tonerpulver entwickelt wird. Auf einander gegenüberliegenden Seiten der Glasplatte sind einerseits
eine Lichtquelle und andererseits ein Photoempfänger etwa in Form einer Photozelle angeordnet. Der
Widerstand dieser Photozelle ändert sich in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtmenge, die durch den
Entwicklungsgrad des V-förmigen Musters geändert
wird. Der Entwicklungsgrad seinerseits hängt von dem in dem Entwicklungsmaterial enthaltenen Toneranteil
ab. In Abhängigkeit von dem Ansprechen der Photozelle wird sodann die Zufuhr von Tonermaterial in
die Entwicklungsvorrichtung gesteuert. Eine derartige Steuervorrichtung nimmt aber eine Steuerung ohne die
Berücksichtigung der Gegebenheiten auf der Trommel vor. So erfolgt die Entwicklung eines elektrischen
Feldes, das durch eine Gleichspannung erzeugt wird, und nicht eines tatsächlichen elektrostatischen Ladungsbildes.
Es werden keine Änderungen in Betracht gezogen, die sich aufgrund einer schwankenden
gleichförmigen Aufladung der Trommel oder unterschiedlichen Betriebsgeschwindigkeiten der Trommel
ergeben. ir>
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Tonerspender der eingangs
erwähnten Art anzugeben, bei dem die Abgabe von Toner an die Entwicklungseinrichtung unabhängig von
der Güte des jeweils zu reproduzierenden Originals erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der elektrostatischen Reproduktionsplatte ein
von dem entsprechend dem zu reproduzierenden Original erzeugten elektrostatischen, latenten Bild
getrenntes und unabhängiges elektrostatisches Kontrollbild unter den Entwicklungsbedingungen des von
dem Original erzeugten elektrostatischen latenten-Bildes von der Entwicklungseinrichtung entwick^lbar"
ist, und daß die lichtempfindliche Einrichtung derart w angeordnet ist, daß sie auf das von dem Kontrollbild
reflektierte Licht anspricht.
Bei dem erfindungsgemäßen Tonerspender wird der Toneranteil unabhängig von dem jeweils zu reproduzierenden
Original jedoch in Abhängigkeit von den ir>
tatsächlichen gegebenen Entwicklungsbedingungen und somit sehr genau gesteuert. Die Steuerung selbst erfolgt
automatisch.
Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen -to
erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Tonerspenders, und
Fig.2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Tonerspenders. ·τ>
Fig. 1 zeigt eine rotierende elektrostatische Trommel
14, die auf einer Welle SH-1 sitzt. Eine Entwicklungsvorrichtung vom Kaskadentyp mit einem
Gehäuse 16 ist vorgesehen, um die latenten elektrostatischen Bilder auf der Trommel 14 zu entwickeln. Um r>o
Toner für den in der Entwicklungsvorrichtung 16 enthaltenen Entwickler nachzuliefern, ist ein Tonerspender
17 angeordnet, der der Entwicklersubstanz Toner in einer genau bemessenen Menge beimischt, die
proportional zu der auf der Trommel abgelagerten 1^
Tonermenge ist.
Der Tonerspender 17 weist einen Behälter 30 für die Tonerteilchen auf. Der Behälter 30 kann von beliebiger
Größe und Form sein; in dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat er die Gestalt eines rechteckigen, oben ω)
offenen Kastens mit senkrechten Seitenwänden.
Der Boden des Behälters 30 kann aus einer perforierten Platte 31 bestehen, die in Längsrichtung
des Behälters verschieblich ist und bei ihrer Bewegung den Zufluß einer abgepaßten Tonermenge zum
Entwickler bestimmt. Der zugeführte Toner wird dann in der Entwicklungsvorrichtung 16 mit der Entwicklersubstanz
vermischt, um möglichst sofort für den Entwicklungsprozeß wirksam zu werden. Die Zumessung
von Toner durch die Platte 31 kann von einer mechanischen Vorrichtung gesteuert werden, wie sie
insgesamt mit 32 bezeichnet ist. Diese Vorrichtung mag ein Exzenter oder ein Kurbelsystem sein, welche eine
Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung umwandeln. Vorzugsweise erzeugt eine einzige Umdrehung
eines rotierenden Elementes in der Vorrichtung 32 einen Hin- und Herhub der Platte 31, wodurch eine
vorausbestimmte Tonermenge gespendet wird.
Beim Betrieb des Tonerspenders wird ein Vorrat an Tonerteilchen in den Behälter gebracht; die Wände des
Behälters und die Ausgabeplatte 31 bilden ein Reservoir für die Tonerteilchen. Bei der Hin- und Herbewegung
der Platte 31 mittels der Vorrichtung 32 rieselt eine abgemessene Menge an Tonerteilchen durch die
öffnungen in der Platte und fällt in den Vorratsraum der Entwicklungsvorrichtung herab.
Da der Tonerspender 17 für eine vorgegebene Hubstrecke der Ausgabeplatte 31 die gleiche Tonermenge
entläßt, läßt sich die von dem Tonerspender ausgelieferte Tonermenge entweder durch Verändern
der Hubstrecke oder durch Verändern der Anzahl von Hüben durch entsprechende Steuerung der Vorrichtung
32 variieren.
Zur Steuerung der Ausgabe von Toner durch den Tonerspender 17 dient ein automatisches Tonersteuersystem,
dessen Einzelheitert in Fig. 1 gezeigt sind; dieses erteilt am Ende dem rotierenden Element in der
Vorrichtung 32 eine schrittweise Drehbewegung von jeweils einer vollen Umdrehung nach Maßgabe der
Dichte des auf der Trommel 14 entwickelten Bildes. Im wesentlichen weist die automatische Tonersteuerung
eine elektrostatische oder dielektrisch geladene Platte in der Form einer Trommel von kurzer Achslänge auf,
die den gleichen Durchmesser hat wie die Trommel 14 und an deren Ende festgemacht ist, weiter eine
Sensitometereinrichtung, die ein Signal nach Maßgabe der relativen Dichte des entwickelten Streifens erzeugt,
sowie eine elektrische Schaltung, die dieses Signal auswertet, um die Hin- und Herbewegung der Platte 31
des Tonerspenders zu veranlassen.
Wie F i g. 1 zeigt, ist eine kurze Trommel 35 vom gleichen Durchmesser wie die Trommel 14 auf der
•Welle SH-i zur gemeinsamen Drehung befestigt.
Hierzu sind die elektrostatische Trommel 14 und die Trommel 35 an ihren aneinanderstoßenden Enden
miteinander verbunden, so daß die Drehung der ersteren eine entsprechende Drehung der letzteren
bewirkt. Auf der Oberfläche der Trommel 35 ist eine elektrostatische Platte angeordnet, die der elektrostatischen
Platte der Trommel 14 entspricht mit Ausnahme der zur Zerstreuung der Ladung dienenden leitenden
Unterlage, die sonst bei einer elektrostatischen Platte vorgesehen ist.
Die elektrostatische Platte ist mit einem relativ permanten elektrostatischen latenten Bild in Form eines
schmalen Streifens 36 versehen, der um die ganze Trommel 33 läuft. Das Bild kann in einem vorangehenden
Arbeitsgang erzeugt worden sein, bevor die Trommel 35 an der Haupttrommel 14 befestigt wird. Es
bleibt während einer relativ langen Zeitspanne erhalten, damit es für einen kontinuierlichen Betrieb verfügbar ist,
bevor eine neue Aufladung erforderlich wird. Dieses Bild wird kontinuierlich von der Entwicklungsvorrichtung
16 zusammen mit den auf der elektrostatischen Platte 14 erzeugten Bildern der zu reproduzierenden
Vorlagen entwickelt und später mittels einer nicht
gezeigten rotierenden Bürste von den restlichen Tonerteilchen befreit. Zu diesem Zweck sind das
Gehäuse 16 der Entwicklungsvorrichtung und die zur Reinigung der Trommel 14 verwendete Rcinigungsbürste
so ausgebildet, daß sie sich über beide Trommeln 14 und 35 erstrecken. Da das latente elektrostatische Bild
36 bestehen bleiben soll, müssen die verschiedenen, in dem Entwicklungsprozeß verwendeten Coronacntladungsrinrichtungen
so dimensioniert sein, daß sie nur über die auf der elektrostatischen Trommel 14 ι ο
erzeugten Bilderreichen.
Da die Trommel 35 und das Bild 36 an dem äußersten Ende der Trommel 14 angeordnet sind, und zwar in
einem Abstand von dem Kopierbereich des Gerätes, gibt es keine Störungen zwischen den Belichttingselemcnten
für den elektrostatischen Kopierprozeß und dem Kontrollstreifcnbild 36. Wie schon erwähnt,
besteht die einzige Gemeinsamkeit in der Benutzung der Entwicklungsvorrichtung 16 und der Reinigungsbürste.
Nachdem der Kontrollstreifen 36 von der Entwicklungseinrichtung entwickelt ist und ein Pulverbild des
Streifens entstanden ist, wird der Streifen durch die normale Weiterdrehung der Trommel 14 an einer
Sensilometcrvorrichlung 40 vorbeigeführt. Auf dem Weg bis zu dieser Stelle wird der entwickelte
Kontrollstreifcn nicht von der nicht dargestellten. elektrostatischen
Übertragungsstation erfaßt ifrtd nicht
auf ein Trägermaterial übertragen, wie dies mit den entwickelten Bildern der Vorlagen geschieht. M)
Die Sensitomctervorrichtung40 weist ein Lampengehäuse
und eine Lampe L-I auf, die, wenn sie eingeschaltet wird, Lichtstrahlen in einem spitzen
Winkel auf das entwickelte Kontrollstreifcnbild 36 wirft.
Weiter enthält die Scnsitomctercinrichtung eine Photozelle P-X, die von der Trommeloberflächc
reflektierte Lichtstrahlen der Lampe L-X auffängt. Die Photozelle ist an einer solchen Stelle angeordnet, daß
sie die von dem Bereich des Kontrollstreifens reflektierten Lichtstrahlen empfängt. Entsprechende
Halterungen für die Lampe und die Photozelle in der Nähe der Trommel 36 sind auf der Abbildung
weggelassen.
Elektrisch ist die Photozelle /'-1 mit der einen Seite einer Gleichstromquelle 42 direkt verbunden und an die
andere Seite der Gleichstromquelle über eine Parallelschaltung einer Relaisspule TCR und eines Widerstandes
R-i herangeführt. Um das Relais TCR zu erregen, muß der Wirkwiderstand der Photozcllc Pi so niedrig
sein, daß er zusammen mit dem Widerstand der Parallelschaltung genügend Strom zur Erregung des
Relais fließen läßt. Dies bewirkt, daß das Relais TCR auf den Spannungsabfall über dem Widerstand Ri
anspricht. Wenn dieser Spannungsabfall hoch ist, wie dies eintritt, wenn der Spannungsabfall an der
Photozelle niedrig ist, dann wächst der Strom durch.die Rclaisspule an. Wert des Widerstandes R-i ist so
gewählt, daß das Relais geschaltet wird, wenn die Photozelle einen vorgegebenen Spannungsabfall nach
Maßgabe der von ihr aufgefangenen Lichtmenge erzeugt. Die von der Photozelle empfangene Lichtmenge
wird ihrerseits von der Dichte des entwickelten elektrostatischen Kontrollstreifcns 36, der gerade von
der Photozelle abgetastet wird, bestimmt. Die gewünschte Dichte des entwickelten Bildes bestimmt also
den Widerstandswert des Widerstandes Ri in der Weise, daß das Relais erregt wird, falls die Dichte des
Bildes unter einen gewünschten Dichtewert absinkt. Um das System anpassungsfähig zu machen und die
genannten Voraussetzungen zu erzielen, ist der Widerstand R-i vorzugsweise veränderbar. Bei einer
solchen Anordnung wird ein entwickeltes Bild mit einem vorgegebenen Dichte-Sollwert in den Strahlengang
zur Photozelle gebracht. Dann wird der veränderliche Widerstand eingestellt, bis das Relais erregt wird.
Dadurch sind die Parameter festgelegt, mit denen das Relais bei der gewünschten Bilddichte erregt wird.
Die Lichtquelle L-I ist an eine zweckmäßige Batterie
43 angeschlossen über einen von Hand betätigbaren Ein-Aussclialter 44. Die Lichtquelle ist in einem solchen
Winkel relativ der Achse der Photozelle angeordnet, daß sich deren Achsen auf der Oberfläche der Trommel
35 in der Mitte des Bildes 36 schneiden, wenn das Bild in seiner Abtaststcllung ist.
Bei jeder Erregung, die das Relais TCR erfährt, wenn die Dichte des entwickelten Kontrollstreifcns unter
einen vorgegebenen Wert absinkt, schließt das Relais einen normalerweise offenen Kontakt TCR-1 und stellt
damit die Stromzufuhr zu dem Motor M her. Die Welle des Motors M oder die mechanische Vorrichtung 32
kann mit einem nicht gezeigten Nocken versehen sein. s
der einen normalerweise geschlossenen Grcnzschalter ILS während des Hauplteils einer jeden Umdrehung
der Motorwelle in seine Öffnungsstellung bringt. Während das Relais TOR' bei einem tonerarmen
Zustand in dem Kontrollstrcifen 36 kontinuierlich erregt wird, wird der Motor M intermittierend eingeschaltet,
um so die mechanische Vorrichtung 32 intermittierend zu betätigen.
Beim normalen Betrieb der automatischen Tonerspenderstcucrung
brennt die Lampe L-I der Sensitometervorrichtung und wirft Licht auf den Kontrollstreifen
36. Das von dem Kontrollstreifen reflektierte Licht wird von der Photozelle P-X aufgefangen. Der
Widerstand R-i wird so eingeregelt, daß der Spannungsabfall
an ihm gering ist, wenn ein richtig geschwärztes oder zu stark geschwärztes Kontrollstreifenbild
36 abgetastet wird, bzw. hoch, wenn ein Kontrollbild mit zu geringer Schwärzung oder Tonermenge
vorhanden ist. Wenn die Dichte der Bildbereiche groß ist, wird wenig Licht reflektiert, der Widerstand
der Photozclle P-I ist dann hoch und der Spannungsab- ,
.fall über R-i ist niedrig. Umgekehrt ist bei geringer * Bilddichte ein höheres Reflexionsvermögen vorhanden,
der Spannungsabfall über dem Widerstand Ri ist höher und wenn er einen bestimmten Wert erreicht, der als
Anzeige für den Tonerbedarf dient, wird das Relais TCR erregt und bleibt im erregten Zustand während der
Zeitspanne, die notwendig ist, um die Bilddichte wieder auf den Sollwert zu bringen. Während der Erregung des
Relais erteilt die mechanische Vorrichtung 32 der Ausgabepiaitc 31 eine wiederholte oder intermittierende
Bewegung, durch die Toner in die Entwicklungsvorrichtung entlassen wird. Diese Ausgabe von Toner
geschieht in kleinen Mengen und gleichmäßigen Zeitabständen und die Dichte des Bildes 36 wird im
Laufe weniger Ausgabezyklen beeinflußt. Während die Tonerdichte auf dem Kontrollstrcifen 36 zunimmt,
nimmt der Spannungsabfall über dem Widerstand Ri
ab und die Funktion des Tonerspenders wird beendet.
Der Tonerspender 17 siebt Toner auf die bereits in der Entwicklungsvorrichtung vorhandene Entwicklersubstanz.
Um eine Gleichmäßige Verteilung des neuen Toners zu erzielen und das Mengenverhältnis Toner-Trägersubstanz
in möglichst kurzer Zeit auf den gewünschten Sollwert zu bringen, reicht der Tonerspen-
der in horizontaler Richtung praktisch quer über die ganze Breite der nach oben laufenden Förderkübel, aus
denen danach der Toner auf die Trommeloberfläche herabrieselt.
Ein Teil des frisch zugeführten Toners lagert sich auf geeignet angebrachten Fangblechen ab. Um auch diese
Teilchen mit dem übrigen Entwickler zu vermischen, sind in den Fangblechen schmale Schlitze vorgesehen,
durch die ein Teil des auf den Fangblechen nach unten gleitenden Toners auf die Oberfläche des Entwicklervorrats
am Boden des Entwicklergehäuses herabfällt.
Aus dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 lassen sich verschiedene Abänderungen vornehmen. So können
beispielsweise die Einrichtungsteile zur Erzeugung eines Kontrollstreifens auf der elektrostatischen Platte 35 in
dem Gerät selbst angeordnet sein, so daß die Trommel 35 zu diesem Zweck nicht von der Trommel 14
abgekuppelt werden muß.
F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Tonerspender entsprechend dem
Tonerspender 17 der F i g. 1 dadurch gesteuert wird, daß die Dichte eines entwickelten Kontrollbildes auf der
Trommel 14 selbst, und nicht auf einer beigeordneten elektrostatischen Trommel, gemessen wird. In Fig. 2
sind die Entwicklungsvorrichtung und der Tonerspender weggelassen, da sie den in F i g. 1 gezeigten im
wesentlichen entsprechen.
In Fig. 2 ist eine Streifenaufbelichtungseinrichtung, auch Markierungseinrichtung genannt, 250 4n dem
Gerät an einer Stelle zwischen einer Aufladestation für die Trommel und einer Entwicklungsstation angeordnet.
Zwischen der Übertragungsstation für die Pulverbilder und einer Trommelreinigungsstation ist eine Sensitometereinrichtung
251 angebracht, die Licht auf den entwickelten Kontrollstreifen wirft und die Dichte des
Toners in dem Streifen nach Maßgabe des von dem Streifen reflektierten Lichtes mißt.
Die Markierungsvorrichtung 250 weist ein Belichtungsgehäuse 252 auf, das nahe an dem einen
Trommelende angeordnet ist und eine Belichtungsöffnung 254 hat. Das Gehäuse ist mit einem schmalen
lichtundurchlässigen Steg 256 versehen, der sich quer über die Belichtungsöffnung erstreckt und diese in zwei
offene Sektoren unterteilt. Die beiden Sektoren wirken als Fenster, durch die die Trommel von einer kleinen in
dem Gehäuse 252 montierten Lampe LMP-i belichtet wird. Die Fenster haben gleiche Fläche; wenn die
Lampe eingeschaltet ist, treffen ihre Lichtstrahlen auf die Trommeloberfläche und belichten diejenigen Teile
der Trommel zu beiden Seiten des Steges 256, wodurch diese Teile entladen werden. Der Steg 256 und die
Fenster wirken als Maske, die auf der Trommeloberfläche zwischen zwei belichteten Bereichen 259 einen
unbelichteten Streifen 258 entstehen läßt, wenn die Lampe brennt. Die Lampe LMP-i ist über einen
Einschalter SW-I an eine Batterie 260 angeschlossen. Der Schalter SW-I ist mit einem Schalthebel versehen,
der eine Nockenrolle 261 trägt, die von einem auf dem Trommelrand sitzenden Nocken 262 erfaßt wird. In
Normalstellung ist der Schalter SW-I offen; wenn die Nockenrolle 261 auf den Nocken 262 trifft, wird der
Schalter geschlossen und damit die Lampe LMP-2 eingeschaltet, die die Flächen 259 belichtet und dadurch
das Kontrollbild 258 erzeugt.
Für einen zweckmäßigen Betrieb der automatischen Tonerspendersteuerung ist die Markierungsvorrichtung
nahe an dem einen äußersten Ende der Trommel 14 angeordnet in einem Abstand von dem benachbarten
Rand des Kopierbereiches für den Normalbetrieb des elektrostatischen Kopiergerätes. Bei einer solchen
Anordnung tritt keine Störung zwischen den Belichtungselementen und der Entwicklung des Kontrollstreifenmusters
und den Entwicklungselementen für den elektrostatischen Kopierprozeß auf. Die einzige Gemeinsamkeit
zwischen beiden Belichtungsvorrichtungen ist die Benutzung einer Aufladeeinrichtung und der
Entwicklungsvorrichtung 16 sowie der Trommelreinigungsvorrichtung.
Nachdem die Kontrollstreifen 258 in der Entwicklungsvorrichtung 16 entwickelt sind und die Tonerbilder
der Streifen entstanden sind, werden die Kontrollstreifen im Laufe der normalen Weiterdrehung der Trommel
14 an der Sensitometervorrichtung 251 vorbeigeführt. Auf dem Weg zu dieser Stelle kommen die Pulverbilder
der Kontrollstreifen, die nahe dem einen Trommelende angeordnet sind, nicht mit der Übertragungsstation für
die Kopien in Kontakt und werden also nicht auf ein Trägermaterial übertragen, wie dies mit den entwickelten
Bildern der Vorlagen geschieht.
Die Sensitometervorrichtung 251 umfaßt einen Stützblock oder Halter 263, der auf geeignete Weise
nahe der Trommeloberfläche montiert sein mag. In dem Halter 263 ist ein Lampengehäuse und eine Lampe LP-2
angeordnet, die Lichtstrahlen auf das entwickelte Kontrollstreifenbild 258 auf der Trommeloberfläche in
einem spitzen Winkel wirfti-wenn sie eingeschaltet ist.
Der Halter 263 weist ferner eine Photozelle P-ί auf,
die die von der Lampe LMP-2 ausgehenden, auf die Trommeloberfläche auffallenden und von dort reflektierten
Lichtstrahlen auffängt. Die relative Stellung der Photozelle ist so gewählt, daß sie die von der Fläche des
Streifens 258 reflektierten Lichtstrahlen empfängt.
Elektrisch ist die Photozelle P-I einerseits direkt an
eine Gleichstromquelle 264 angeschlossen und andererseits an einen Kontakt in einem normalerweise
geschlossenen Schalter SW-2. Wie Fig.2 zeigt, ist der
Schalter SW-2 mit einem Schaltglied in Form einer Nockenrolle 265 versehen, weiche mit einem Nocken
266 zusammenwirkt, der an dem einen Rand der Trommel 14 sitzt. Der Nocken 266 ist dem Nocken 262
ähnlich; er hat eine gebogene Form, um sich der Krümmung des Trommelumfangs anzupassen. Wenn
die Nockenrolle 265 auf den Nocken 266 trifft, wird der Schalter SW-2 geschlossen, und umgekehrt, wenn der
Nocken von der Nockenrolle bei Weiterdrehung der Trommel wegläuft, wird der Schalter wieder geöffnet.
Die Nocken 262, 266 sind an einer solchen Stelle des
so Trommelumfangs angeordnet, daß nach Entstehung des
Kontrollstreifens 258 unter der Einwirkung des Nockens 262, siehe oben, der Nocken 266 den Schalter
SW-2 dann schließt, wenn das Mittelstück des Kontrollstreifens 258 die Sensitometereinrichtung 251
passiert.
Der andere Kontakt des Schalters SW-2 ist mit der anderen Seite der Gleichstromquelle 264 über eine
Parallelschaltung verbunden, die eine Relaisspule TCR und einen Widerstand R-i enthält. Um das Relais TCR
zu erregen, muß der Schalter SW-I geschlossen sein und
der Wirkwiderstand der Photozelle P-I muß niedrig genug sein, daß er zusammen mit dem Widerstand der
Parallelschaltung einen für die Erregung des Relais ausreichend hohen Strom fließen läßt. Auf diese Weise
wird das Relais TCR empfindlich auf den Spannungsabfall über dem Widerstand R-i, wie dies bei der Schaltung
der F i g. 1 bereits erläutert wurde.
Wie schon erwähnt, ist die Lichtquelle LMP-2 mit
909 683/4
einer Batterie 267 verbunden. Sie ist außerdem in einem solchen Winkel zur Achse der Photozelle gestellt, daß
sich die beiden Achsen auf der Trommeloberfläche in der Mitte des Bildes 258 kreuzen, wenn letzteres sich in
Meßstellung befindet
Für jeden Erregungsimpuls, den das Relais TCR erfährt, wenn die Dichte des entwickelten Kontrollstreifens
unter einem vorgegebenen Wert liegt, überführt das Relais einen normalerweise offenen Kontakt 7CR-1
in die Schließstellung, wodurch der Stromkreis zu einer Relaisspule ICR kurzzeitig geschlossen wird. Dies
bewirkt, daß der Relaiskontakt ICR-X schließt und die Stromzufuhr zum Motor M hergestellt wird. Auf der
Welle des Motors M sitzt eine nicht gezeigte Nockenscheibe, die einmal bei jeder Umdrehung der
Motorwelle einen normalerweise geschlossenen Grenzkschalter ILS öffnet. Durch Schließen des
Kontaktes ICR-X wird auch das Relais ICR unter Strom
gesetzt, so daß der Kontakt geschlossen gehalten wird, bis die Motorwelle eine volle Umdrehung ausgeführt
hat. Wenn dies der Fall ist, öffnet der Schalter ILS kurzzeitig, so daß das Relais ICR abfällt und die
Stromzufuhr zum Motor M unterbrochen wird. Da ein nur kurz dauernder Impuls den Kontakt TCR-X
geschlossen und damit den Motor M in Betrieb gesetzt hat, öffnet dieser Kontakt wieder, bevor der Schalter
ILS geöffnet wird. ^. -~~
Beim normalen Betrieb der automatischen Tonerspendersteuerung bleibt die Lampe LMP-I der Sensitometereinrichtung
ständig eingeschaltet und wirft Licht auf den Kontrollstreifen und die hellen Flächen
zwischen den Enden jedes Streifens auf der Trommel, jedoch nur das von dem Mittelstück des Kontrollstreifens
reflektierte Licht wird von der Photozelle P-X wahrgenommen, da der Kreis zur Photozelle durch den
Schalter SW-2 bei allen anderen Lagen des Kontrollstreifens unterbrochen ist. Der Widerstand R-X wird so
eingestellt, daß der Spannungsabfall über diesem Widerstand niedrig ist, wenn der Kreis zur Photozelle
offen ist, und hoch, wenn ein Kontrollstreifen abgetastet wird und ein tonerarmes Bild vorhanden ist. Hierbei
nimmt der Spannungsabfall Rechteckform an mit einer großen, abgeflachten Amplitude, die den Spannungsabfall
anzeigt, wenn die Streifen abgetastet werden. Die Höhe dieser flachen Amplituden ändert sich nach
Maßgabe des Widerstandes der Photozelle P-X, während diese die Bildflächen abtastet. Wenn die Dichte
in den Kontrollstreifen groß ist, erfolgt eine geringe Reflexion, der Widerstand der Photozelle P-X ist dann
hoch und der Spannungsabfall über R-X niedrig. Dann hat die Wellenform niedrige Amplituden. Wenn
dagegen die Dichte in dem Kontrollstreifen gering ist, wird mehr Licht reflektiert, der Spannungsabfall über
dem Widerstand R-X wird höher und wenn er einen vorgegebenen Wert erreicht, der als Anzeige für einen
Tonerbedarf festgesetzt ist, wird das Relais TCR so lange erregt, bis das abgetastete Kontrollbild aus dem
Meßbereich der Photozelle herausgelaufen ist. Für jeden auf diese Weise hervorgerufenen elektrischen
Impuls vollführt die Motorwelle M eine volle Umdrehung und betätigt dabei den Tonerspender.
Wenn die Tonerdichte auf den nachfolgenden Kontrollstreifen zunimmt, wird der Spannungsabfall
über dem Widerstand R-X geringer und dadurch wird die Funktion des Tonerspenders beendigt. Die Empfindlichkeit
der Sensitometervorrichtung läßt sich durch die " für den Widerstand /?-l"~ünd die Spannungen der
Gleichstromquellen 260, 264 und 267 gewählten Parameter variieren.
Anhand der F i g. 1 und 2 wurden lediglich zwei vorzugsweise Ausführungsformen beschrieben. Natürlich
kann beispielsweise zur Erzeugung des Kontrollstreifens statt der in Fig.2 gezeigten Ausbildung auch
eine Schlitzmaske verwendet werden, die zwischen der Lampe LMP-X und der Trommeloberfläche angebracht
ist. In diesem Fall muß eine Entwicklersubstanz von entgegengesetzter Polarität zu der oben benutzten
verwendet werden, um einen entwickelten Tonerstreifen zur Ausmessung durch die Sensitometereinrichtung
zu erzielen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Tonerspender mit Steuerung für ein elektrostatisches Reproduktionsgerät mit einer elektrostatischen
Reproduktionsplatte und einer Entwicklungseinrichtung, mit der zur Entwicklung des auf der
Platte entsprechend einem zu reproduzierenden Original erzeugten elektrostatisch latenten Bildes
Entwickler auf das elektrostatisch latente Bild zur Erzeugung eines Tonerbildes aufbringbar ist, mit
einem Vorratsbehälter für den Toner, mit einer Abgabeeinrichtung zum Abgeben von Toner aus
dem Vorratsbehälter in die Entwicklungseinrichtung, mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung des
entwickelten Tonerbildes, mit einer von dem entwickelten Tonerbild reflecktiertes Licht aufnehmenden
und ein dem entwickelten Tonerbild entsprechendes Ausgangssignal erzeugenden lichtempfindlichen
Einrichtung, und mit einer auf das Ausgangssignal ansprechenden und mit der Abgabeeinrichtung
zur Abgabe von Toner an die Entwicklungseinrichtung verbundenen Steuereinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der elektrostatischen Reproduktionsplatte (14) ein von
dem entsprechend dem zu reproduzierenden Original erzeugten elektrostatischen, latenten Bild getrenntes
und unabhängiges elektrostatisches KfJntrollbild
(36, 258) unter den Entwicklungsbedingungen des von dem Original erzeugten elektrostatischen
latenten Bildes von der Entwicklungseinrichtung (16) entwickelbar ist, und daß die lichtempfindliche
Einrichtung P-I) derart angeordnet ist, daß sie auf das von dem Kontrollbild (36, 258) reflektierte
Licht anspricht.
2. Tonerspender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein entwickelbares, permanentes
elektrostatisches Kontrollbild (36) auf der Reproduktionsplatte (14) vorgesehen ist.
3. Tonerspender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (250) zur
Erzeugung eines Kontrollbildes vorgesehen ist.
4. Tonerspender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reproduktionsplatte
aus einer drehbaren Trommel (14) besteht.
5. Tonerspender nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Einrichtung zur
Erzeugung eines Kontrollbildes auf der Trommel sich wiederholende Kontrollbilder erzeugbar sind.
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