DE2014430A1

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Info

Publication number: DE2014430A1
Application number: DE19702014430
Authority: DE
Priority date: 1969-03-27
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1970-10-01
Also published as: NL7004419A; US3572551A; GB1271882A; FR2035930A1; CH533325A; CA948276A; SE365625B; JPS4938730B1; BE747889A

Description

6927-69/Dr.v.B/Ro. 201 A 43O

RCA 61,019 - ^V

US-Ser.No. 811,152 -

Piled: March 27, I969

RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.

Verfahren und Einrichtung zur Überwachung und Regelung der Konzentration eines Toners in einer Entwicklermischung.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Überwachung und Regelung der Konzentration eines Toners in einer Entwicklermischung, die einen elektrisch leitenden Träger enthält, welcher die Induktivität einer Spule zu beeinflussen vermag.

Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren und Einrichtungen zur Überwachung und Regelung der Konzentration eines Toners in einer Entwicklermischung, die pigmentierte Tonerteilchen und Trägerteilchen aus magnetischem Material enthält und bei der ein triboelektriseher Effekt zwischen den Tonerteilchen und den Trägerteilehen auftritt. Das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung eignen sich besonders für elektrostatische Drucksysteme, bei denen elektrostatische^ Ladungsmuster durch eine triboelektrische Entwicklermischung aus pigmentierten Tonerteilchen und magnetischen Teilchen, wie Eisenfeilspänen oder Eisenpulver, sichtbar gemacht werden,

Bei vielen bekannten elektrostatischen Druckwerken, in denen elektrostatische Ladungsmuster auf einer isolierenden Oberfläche mittels einer triboelektrischen Entwicklermischung aus Toner- und · Magnetteilchen entwickelt werden, verbrauchen sich beim Entwicklungsprozeß nur die Tonerteilchen während die magnetischen Teilchen zurückbleiben und wiederverwendet werden. Es ist daher erforderlich, die Entwicklermischung periodisch oder kontinuierlich durch Zusatz von Toner aufzufrischen, um die Konzentration des

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Toners in der Entwicklermischung innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen zu halten und eine gewünschte Dichte der entwickelten Kopien zu gewährleisten. Wenn z.B. die Tonerkonzentration in der Entwicklermischung kleiner ist als die optimale Konzentration, wird die Dichte der entwickelten Ladungsmuster zu gering und wenn andererseits die Tonerkonzentration in der Entwicklermischung zu groß ist, neigen die Tonerteilchen dazu, auch an bildfreien Stellen der Kopie zu haften, so daß Kopien mit einem grauen, unsauberen Untergrund erhalten werden.

Es ist bekannt, die Konzentration des Toners in einer Entwicklermischung durch photoelektrische Verfahren zu überwachen, f z.B. durch Messung des Lichtes, das von Proben der Entwicklermischung reflektiert wird, oder durch Messen des Lichtes, das von entwickelten elektrostatischen Ladungsmustern reflektiert wird. Die bekannten Verfahren und Einrichtungen sind jedoch verhältnismäßig kompliziert, sie erfordern außerdem eine sorgfältige Einjustierung und werden leicht durch Umgebungseinflüsse beeinträchtigt, wie Staub, die Farbe des verwendeten Tonerpigments und die Farbe des verwendeten Aufzeichnungsträgers.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung der Konzentration eines Toners in einer Entwicklermischung, welche einen W elektrisch leitenden Träger enthält, umfaßt die Verfahrensschritte, erstens Proben der Entwicklermischung an den Windungen einer Spule vorbeizuführen, die in einen Wechselspannungskreis geschaltet ist und deren Induktivität sich in Abhängigkeit von der Konzentration des Toners in den Proben der Mischung ändert, wobei der Wechselspannungskreis Ausgangssignale liefert, die von der Konzentration des Toners in den Proben abhängen, und zweitens Vergleichen der Ausgangssignale mit Bezugsspannungssignalen, die bekannten Tonerkonzentrationen in der Mischung entsprechen, wodurch die Konzentration des Toners in den Proben bestimmt werden kann.

Bei einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird der Entwicklermischung in Antwort auf Ausgangssignale bestimmter Amplitude Nachfülltoner zugesetzt und dadurch die Konzentration

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des Toners in der Entwicklermischung innerhalb relativ enger Grenzen gehalten. ., _i ,._v.

Bei einer anderen Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens bestimmen die Ausgangssignale die Geschwindigkeit, mit der der Entwicklermischung Nachfülltoner zugesetz-fei/wird. -■---.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Überwachung der Tonerkonzentration in einer Masse der Entwicklermischung enthält eine in einer Spule angeordnete Vorrichtung zum Aufnehmen und Hindurchführen von Proben der Entwicklermischung. Die Spule ist in einem Resonanzkreis in einer Wechselspannungsschaltung so angeordnet, daß die Ausgangssignale der Schaltung eine Funktion der Induktivität der Spule sind, die durch die Konzentration des Toners in den Proben bestimmt wird. Die Tonerkonzentration in der Entwicklermischung wird durch eine Tonernachfüllvorrichtung, die durch die Ausgangssignale gesteuert wird, innerhalb vorgegebener Grenzen gehalten. .

dt - . _

Der Begriff "Wechselspannungskreis" oder "Wechselspannungsschaltung" soll hier eine Schaltungsanordnung bedeuten, die eine Quelle für eine fluktuierende oder sich ändernde Spannung enthält, für die die Induktivität einer im Stromkreis der Quelle liegende Spule als Blindwiderstand wirkt. Der "Wechselspannungskreis" kann also eine Quelle für eine unterbrochene Gleichspannung enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung bei-.spielsweise näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektrostatischen Drucksystems, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Entwicklungsvorrichtung und der Entwicklermischungsprobenentnahmevorrichtung des Systems gemäß Fig. 1, gesehen in einer Schnittebene 2-2 der Fig. Ij

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Schaltungsanordnung und Tonernachfüllanordnung gemäß der Erfindung; , , . .

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der längs der Ordinate aufgetragenen Ausgangsspannung der Schaltungs-

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anordnung gemäß Fig. 3 von längs der Abszisse aufgetragenen bekannten Tonerkonzentrationen in der Entwicklermischung, und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Wechselspannungsschaltung und Tonernachfüllanordnung gemäß der Erfindung.

Beispiel I

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der verbesserten Einrichtung 10 zur Überwachung und Regelung der Konzentration eines Toners in einer Entwicklermischung 12 in einem bekannten elektrostatischen Druckwerk 14 dargestellt. Das elektrostatische Druck-, werk 14 enthält eine Bahn 16 eines Aufzeichnungsträgers, die durch * eine angetriebene Transportrolle 20 und eine mit dieser zusammenwirkende Andruckrolle 22 von einer Rolle 18 abgezogen und längs eines Weges transportiert wird, der eine elektrostatische Aufladestation 24, eine Belichtungsstation 26, eine Entwicklungsstation 28 und eine Fixierstation JQ umfaßt.

Die Aufzeichnungsträgerbahn 16 enthält eine elektrisch relativ gut leitende Papierschicht 32, die mit einer photoleitenden Schicht ^4, z.B. aus Zinkoxid in einem isolierenden Harzbindemittel, beschichtet ist. Die Oberfläche der photoleitenden Schicht 34 wird im Dunkeln durch eine mit einer geeigneten Spannung gespeiste Koronaentladeeinrichtung 36 in der Aufladungsstation 24 elektrostatisch aufgeladen. Die gleichförmig aufgeladene photo-} leitende Schicht 34 wird an der Belichtungsstation 26 belichtet, z.B. mittels eines Projektors 38* um ein latentes elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen, das in der Entwicklungsstation 28 durch eine weiter unten noch näher zu beschreibende Magnetbürste entwickelt wird. Das entwickelte Bild wird in der Fixierstation, z.B. durch eine Heizvorrichtung 40 fixiert, wie es bei elektrostatischen Druckwerken üblich ist.

Die Entwicklermischung 12 ist eine homogene Pulvermischung, die pigmentierte Tonerteilchen und magnetische Teilchen wie Eisenpulver oder Eisenfeilicht enthält. Der mittlere Teilchendurchmesser liegt in der Größenordnung von etwa 10 /um und der Toner ist vorzugsweise durch Erwärmen schmelzbar, so daß er durch die Heizvorrichtung 40 in der Fixierstation 30 fixiert werden kann,

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Pur jede spezielle Konstruktion eines elektrostatischen Druckwerkes gibt es gewöhnlich eine optimale Tonerkonzentration in der Entwicklermischung, die beispielsweise von der gewünschten Entwicklungsgeschwindigkeit abhängt. Die Tonerkonzentration in der Entwicklermischung entspricht gewöhnlich größenordnungsmäßig etwa 3 bis 5 % Toner auf etwa 97 bis 95 % Eisenpulver. Da beim Entwickeln nur der Toner in der Entwicklermischung. 12 verbraucht wird, muß der ursprüngliche Toner durch Nachfülltoner ersetzt werden, wenn der ursprüngliche Toner in der Entwicklermischung 12 verbraucht wird.

Die Einrichtung zur Überwachung und Regelung der Konzentration des Toners in der Entwicklermischung 12 wird hier in Verbindung mit einer Entwicklungsvorrichtung beschrieben, die eine Magnetbürste enthält, die Erfindung läßt sich jedoch auch auf Entwicklungsvorrichtungen anderen Typs anwenden, z.B. Entwicklungsvorrichtungen bei denen die Entwicklermischuhg über den zu entwickelnden Aufzeichnungsträger rieselt. Entwicklungsvorrichtungen mit Magnetbürste sind z.B. in der US-Patentschrift 3 O4o 704 vom 26.6.1962 genauer beschrieben. Eine solche Entwicklungsvorrichtung enthält z.B. einen länglichen Stabmagnet 42 mit halbkreisförmigem Querschnitt,, der in einem Rohr 44 aus unmagnetischem Werkstoff, z.B. Messing, angeordnet ist. Das Rohr 44 ist durch eine entsprechende Anordnung in Richtung des Pfeiles 46 um -den feststehenden Magnet 42 drehbar, so daß die Mischung aus Toner- und Magnetteilchen in der Entwicklermischung nur an die dem Magnet·42 benachbarte Oberfläche des Rohres 44 gezogen-und zur Entwicklung der Ladungsmuster auf dem' Aufzeichnungsträger 16 zu letzterem gefördert wird. An der ebenen Seite des Stabmagneten 42 ist ein länglicher Stab 48 aus Weicheisen befestigt, der als magnetischer Nebenschluß wirkt, so daß die magnetischen Teilchen, die sich auf der Oberfläche des Rohres 44 befinden, an der dem Weicheisenstab · 48 benachbarten Seite des Rohres 44 nicht festgehalten werden, sondern vom Rohr 44 zurück in die Entwicklermischung 12 fallen.

Die Entwicklermischung 12 befindet sich in einem Behälter 50, in dem ein Schaufelrührer 52 angeordnet ist, der durch einen mit ihm gekoppelten Motor 54 gedreht wird. Wenn sich der Rührer 52 in der Richtung des Pfeiles 55 dreht, wird also die Entwickler-

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mischung 12 gegen das rotierende Rohr 44 gedrückt. Ein Ende des Rohres 44 ist mit einer in Fig. 2 dargestellten Welle 56 gekoppelt, die durch einen Motor 58 angetrieben wird. Beim Entwickeln der elektrostatischen Ladungsmuster auf dem Aufzeichnungsträger 16 wird die Entwicklermischung 12 veranlaßt, bürstenartig über die Oberfläche der photoleitenden Schicht 34 zu streichen, wobei dann der triboelektrisch aufgeladene Toner von den elektrostatischen Ladungsmustern angezogen wird. Bei der Entwicklungsstation 28 ist in bekannter Weise eine Entwicklungselektrode 60 vorgesehen, die das Papier 32 des Aufzeichnungsträgers 16 berührt und an eine Quelle für eine geeignete Spannung anschließbar ist.

P Es ist ferner eine Vorrichtung vorgesehen um Proben gleichförmiger Menge fortlaufend aus der Entwicklermischung zu entnehmen, um die Konzentration des Toners in diesen Proben zu bestimmen. Hierfür ist eine Probenröhre 62 unterhalb des Behälters 50 angeordnet. Das offene obere Ende der Röhre 62 steht mit dem Behälter 50 in Verbindung während das untere Ende der Probenröhre 62 mit einer Rückführungsröhre 64 in der Nähe von deren geschlossenem unteren Ende verbunden ist. Das obere Ende der RUckführungsröhre 64 ist offen und mündet am Boden des Behälters 50. In der Rückführungsröhre 64» ist eine Schnecke 66 mit einer Welle 68 angeordnet, die mit dem Motor 54 gekoppelt und durch diesen angetrieben wird. Bei dieser Anordnung fallen Proben der Entwicklermischung 12 unter der Wirkung der Schwerkraft durch die Probenröhre 62 und die Proben werden durch die umlaufende Schnecke 66 in der Rückführungsröhre 64 wieder in den Behälter 50 zurückgefördert. Durch diese Probenentnahmevorrichtung werden repräsentative Proben der Entwicklermischung kontinuierlich durch die Probenröhre 62 gefördert und im Umlauf gehalten.

Die Probenröhre 62 ist mit einer Meßspule 70 umgeben, die in einer Wechselspannungsschaltung 72 liegt. Die Induktivität der Spule 70 ist eine Funktion der Konzentration des Toners in der Entwicklermischung, die sich in der Probenröhre 62 befindet und die Schaltung 72 liefert ein gleichgerichtetes Ausgangssignal, das sich mit der Induktivität der Spule 70 ändert. Das gleichgerichtete Ausgangssignal der Wechselspannungsschaltung 72 wird dem Eingang eines Meßgerät- oder Anzeigerelais 74 zugeführt und das Aus-

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gangssignal des Relais 74 wird einem Motor 76 zugeführt, dessen Welle mit einer Tonerzuführvorrichtung 78 gekoppelt ist. Der Motor 76 wird durch eine elektrische Energiequelle gespeist, die mit dem ■ Relais 74 in Reihe geschaltet ist.

Die Tonerzuführvorrichtung 78 enthält eine Anordnung durch die die Entwicklerinischung beim Verbrauch von Toner durch den EntwicklungsVorgang wieder mit Nachfülltoner aufgefüllt wird. Die Tonerzurührvorrichtung 78 enthält hierfür einen Vorratstrichter 80, der innerhalb und/oder oberhalb des offenen Endes des Behälters 50 angeordnet ist. Der Boden des Vorratstrichters 80 weist eine längliche Öffnung auf, in der eine genutete Welle 82 angeordnet ist. Der Vorratstrichter 80 wird mit Nachfülltoner 84 entsprechend dem Toner in der Entwieklermischung gefüllt. Die auch in Fig. 5 dargestellte genutete Welle 82 ist durch den Motor 76 entsprechend den Ausgangssignalen von der Schaltung 72, die aus vorgegebenen Werten der Induktivität der Spule 70 resultieren, so steuerbar, daß Nachfülltoner 84 in den Behälter 50 fällt.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung zur Wahrnehmung von Änderungen der Induktivität der Spule 70 in Abhängigkeit von Änderungen der Konzentration des Toners in der Entwicklermischung 12, und eine Anordnung zum Erzeugen von Signalen für die Betätigung der Tonerzuführvorrichtung 78 und damit zum Ergänzen des Toners, der aus der Entwicklermischung 12 verbraucht worden war. Eine Wechselspannungsschaltungsanordnung, z.B. eine Oszillatorschaltung 90 fester Frequenz, die in einem gestrichelten Rechteck dargestellt ist, ist mit einem Reihenresonanzkreis verbunden, der die Spule 70 und einen Kondensator 92 veränderlicher Kapazität enthält. Die Wechselspannungsschaltungsanordnung 90 enthält einen 1-MHZ-Oszillator 94, der mit einem als Trennstufe wirkenden Inverter verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 96 ist mit der Basis eines Transistors 98 verbunden, der als Emitterverstärker geschaltet ist. Der Kollektor des Transistors 98 ist an eine Spannungsquelle angeschlossen während der Emitter des Transistors 98 mit einem Innenleiter eines Koaxialkabels 100 verbunden ist. Der Außenleiter des Koaxialkabels 100 liegt an Masse und das Ende des Kabels ist mit einem geeigneten. Abschlußwiderstand-102 abgeschlossen. Die Spule 70 ist mit ihrem einen Ende mit einer Klemme eines

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Potentiometerwiderstands 104 über einen Gleichrichter 106 verbunden, während das andere Ende der Spule 70 an das andere Ende des Potentiometerwiderstands 104 angeschlossen ist. Dem Potentiometerwiderstand 104 ist ein Filterkondensator 108 parallelgeschaltet.

Im Betrieb ändern sich die Ausgangssignalspannungen am Potentiometerwiderstand 104 mit der Impedanz der Spule 70, die ihrerseits von der Konzentration des Toners in der Probe der Entwicklermischung 12, die sich innerhalb der Probenröhre 62 befindet, abhängt. Die Ausgangssignale am Potentiometerwiderstand 104 werden dem Meßgerät-Relais 74 über einen Abgriff des Potentiometerwiderstands 104 zugeführt.

Das Meßgerät-Relais 74 hat eine Anzahl von Kontaktstücksätzen, so daß der Motor 76 bei bestimmten Meßgerätausschlägen entsprechend den Ausgangssignalen der Schaltung 72 ein- und ausgeschaltet werden kann. Der Motor 76 wird bei vorgegebenen Einstellungen des Meßgerät-Relais 74 in bekannter Weise mit Spannung, z.B. 115 Volt Wechselspannung, gespeist.

Das Meßgerät-Relais 74 ist so eingestellt, daß der Motor 76 eingeschaltet wird, wenn es erforderlich ist, die Entwicklermischung 12 durch Nachfülltoner 84 aufzufrischen, und ausgeschaltet wird, wenn der Entwicklermischung 12 eine gewünschte Menge Nachfülltoner 84 oder Entwickler zugesetzt worden ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Konzentration des Toners in der Entwicklermischung 12 innerhalb vorgegebener Grenzen, z.B. zwischen 3 % und 5 % zu halten.

Die Ausgangsspannung am Potentiometerwiderstand 104 ist so geeicht, daß sie bekannten prozentualen Konzentrationen des Toners in der Entwicklermischung 12 entspricht. Eine solche Eichung ist in Fig. 4 graphisch dargestellt. Bei der Tonerkonzentration null in der Entwicklermisehung 12, d.h. mit einer Entwicklermischung, die 100 % Eisenpulver enthält, wird der Kondensator 92 auf eine maximale Ausgangsspannung, z.B. JO Volt, eingestellt. Durch eine Tonerkonzentration von 3 % in einer Probe der Entwicklermischung in der Probenröhre 62 wird die Induktivität der Spule 70 so geändert, daß sich eine gleichgerichtete Ausgangsspannung von etwa 21 Volt ergibt. Wenn die Tonerkonzentration der in der Proben-

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röhre 62 befindlichen Entwicklermischung 12 5 % ist, beträgt'die Ausgangsspannung etwa 17 Volt.

Da die Konzentration des Toners in der Entwicklermischung im Pereich zwischen 3 % und 5 % gehalten werden soll, wird einer der nicht dargestellten Schaltkontakte im Relais 74 so eingestellt, daß er schließt, wenn die Ausgangssignale 19 Volt erreichen, was einer Tonerkonzentration von 4 % in der Entwicklermischung 12 entspricht. Der Motor 76 wird dann eingeschaltet und es fällt dann Nachfülltoner 84 in den Behälter 50 wo dieser Toner durch die Rührvorrichtung 52 mit der Entwicklermischung 12 gemischt wird. Da von dem aufgefrischten Teil der Entwicklermischung 12 nicht sofort Proben in die Meßspule 70 gelangen, werden die Ausgangssignale noch eine kurze Zeit etwas über 19 Volt ansteigen. Wenn genügend Nachfülltoner 84 in den Behälter 50 gefallen ist, sinken die Ausgangssignale wieder ab und der Schaltkontakt des Relais öffnet wieder wenn die Ausgangssignale unter 19 Volt abgesunken sind. Der Entwicklermischung 12 wird dann solange kein Nachfülltoner 84 mehr zugesetzt, bis so viel Toner aus der Entwicklermischung 12 verbraucht worden ist, daß die Ausgangssignale wieder 19 Volt erreichen. Die Konzentration des¹Toners in der Entwieklermischung wird also innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen gehalten. Die Größe des Bereiches wird durch die Zeit bestimmt, die verstreicht bis repräsentative Proben der Entwicklermischung 12 im Behälter 50 die Probenröhre 62 erreichen.

:" Der Motor 54 kann durch einen zusätzlichen Schaltkontakt im Relais 74 stillgesetzt werden, wenn die Konzentration des Toners in der Entwicklermischung 12 unter einen vorgegebenen Wert, beispielsweise ~eitwa\2,5 % fällt, was eintreten kann, wenn der Nachfülltoner 84; auf gebraucht worden ist. Unter diesen Umständen kann der Motor 54 also ausgeschaltet werden, wenn die Ausgangssignale auf etwa 22,5 Volt ansteigen.

Beispiel II

'In Pig. 5 ist ein weiteres Äusführungsbeispiel einer Wechselspannüngsschaltung dargestellt", bei der die Spule 70 in eine Huth-Küiui-Ösziilatorschaltung 108 geschaltet ist, die bei etwa 1 MHz schwingt. Der Spule 70 ist ein Kondensator I09' parallelge-

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schaltet, so daß sich ein Schwingkreis 111 ergibt, der mit einem Schwingkreis 113 im Anodenkreis der Oszillatorsehaltung 108 lose gekoppelt ist. Die Ausgangssignale der Oszillatorsehaltung 108 werden von einem Widerstand 114 im Gitterkreis abgenommen und dem Eingang eines Verstärkers 112 zugeführt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 112 wird dem Motor 76 zugeführt, der mit der genuteten Welle 82 der Tonerzuführvorrichtung 78 (Pig. I) gekoppelt ist. Bei der in Fig. 5 dargestellten Anordnung läuft der Motor 76 ununterbrochen. Die Drehzahl des Motors 76 ist eine Funktion der Amplitude der Ausgangssignale der Schaltung gemäß Fig. 5 und damit eine Funktion der Impedanz der Spule 70* welche ihrerseits von der Tonerkonzentration in der Probenröhre 62 abhängt.

Im Betrieb hängt der den Widerstand 114 durchfließende Gitterstrom vom Abstimmungszustand der Oszillatorsehaltung 108 ab. Wenn die Resonanzfrequenz des die Spule 70 enthaltenden Gitterkreises nahe bei der Resonanzfrequenz des Anodenkreises liegt, sind die Steuerspannung am Gitter und damit der Gitterstrom verhältnismäßig groß. Die Oszillatorsehaltung 108 ist so abgeglichen, daß dieser Zustand vorliegt, wenn die Tonerkonzentration in der Entwicklermischung 12 null oder nahezu null ist. Unter diesen Umständen bewirken die vom Widerstand 114 abgenommenen, durch den Verstärker 112 verstärkten und den Motor 76 speisenden Ausgangssignale der Schaltung, daß der Nachfülltoner 84 mit der maximalen Zuführgeschwindigkeit nachgefüllt wird. Wenn die Tonerkonzentration in der Entwicklermischung dadurch ansteigt, ändert sich die Induktivität der Spule 70 derart, daß der Gitterteil der Oszillatorsehaltung 108 bezüglich des Anodenkreises stärker verstimmt und dadurch der Gitterstrom der Oszillatorröhre verringert wird. Dies hat dann zur Folge, daß der Motor 76 mit einer geringeren Drehzahl arbeitet und der Nachfülltoner 84 langsamer abgegeben wird. Es stellt sich schließlich ein Gleichgewicht zwischen den Geschwindigkeiten ein, mit denen der Toner aus der Entwicklermisehung 12 verbraucht und Nachfülltoner 84 aus dem Vorratstrichter 80 abgegeben wird, so daß die Tonerkonzentration in der Entwicklermisehung 12 innerhalb eines verhältnismäßig engen Bereiches bleibt.

Das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung zum Überwachen und Regeln der Tonerkonzentration in einer Entwickler-

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mischung ist oben an Hand einer Entwicklermischung erläutert worden, die Toner- und Magnetteilchen enthält, die Erfindung läßt sich jedoch auch auf andere Arten von Entwickiermischungen anwenden, z.B. Entwicklermischungen die Tonerteilchen und elektrisch leitende, unmagnetische Teilchen enthält, wenn die elektrisch leitenden Teilchen die Induktivität der von der Entwicklermischung

If

durchlaufenen Probenspule zu beeinflussen vermegGk.Unmägnetische Werkstoffe können die Induktivität der Probenspule durch Wirbelströme beeinflussen und dadurch die Ausgangssignale einer die Probenspule enthaltenden Oszillatorschaltung ändern. Wenn die Trägerteilchen der Entwicklermischung unmagnetisch sind, kann die Entwicklermischung durch eine Bürste oder eine Kaskaden- oder Riese!vorrichtung in bekannter Weise auf den Aufzeichnungsträger aufgebracht werden. Alle Prozentangaben beziehen sich' auf das Gewicht.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zum überwachen der Tonerkonzentration in einer Entwicklermischung, die Toner und-einen Träger, der die Induktivität einer Spule zu beeinflussen vermag, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Proben der Entwicklermischung an den Windungen der Spule vorbeigeführt werden, die in einen Wechselspannungskreis geschadet ist, der von der Induktivität der Spule und damit der Tonerkonzentration in der Entwicklermischung abhängige Ausgangssignale liefert, und daß diese Ausgangssignale zur Bestimmung der Tonerkonzentration in den Proben mit Bezugssignalen, die mit Entwicklermischungen bekannter Tonerkonzentration bestimmt worden sind, verglichen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadur-ch ge - S kennzeichnet, daß die Proben kontinuierlich aus der Entwicklermischung entnommen und durch eine Röhre aus unmagneti- ! schem Material, die durch die Spule führt, zurück in die Entwick-' lermischung gefördert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwicklermischung Nachfülltoner zugesetzt wird, wenn die Ausgangssignale in einer bestimmten Richtung eine vorgegebene Amplitude erreichen und daß das Zusetzen des Nachfülltoners beendet wird, wenn die Ausgangssignale die vorgegebene Amplitude in einer Richtung erreichen, die der oben erwähnten Richtung entgegengesetzt ist.

H. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler- j mischung Nachfülltoner in diskreten Mengen in Abhängigkeit vori ' bestimmten Werten der Ausgangssignale zugesetzt wird.

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ί- 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn ζ ei chnet, daß der Entwicklermischung Nachfüll-■ toner kontinuierlich mit veränderlicher, von der Amplitude der Ausgangssignale abhängiger Geschwindigkeit zugeführt wird.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An- ; spruch 1, gekennzeichnet durch eine Vor- ! richtung (62, 64, 66) zum Vorbeiführen von Proben der Entwicklermischung an den Windungen einer Spule (70, die in einem Wechselspannung führenden Kreis (72) angeordnet ist, dessen Ausgangssignale von der Induktivität der Spule und damit der Tonerkonzentration in den Proben der Entwicklermischung abhängen, und durch eine mit dem Wechselspannung führenden Kreis gekoppelte, auf die Ausgangssignale ansprechende Anordnung (74) zur Bestimmung der Tonerkonzentration.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gek e-η η ζ e i c h η e t, daß der Wechselspannungskreis (72) einen Oszillator (94) enthält und daß die Spule (70) mit einem Kondensator (92) einen Schwingkreis bildet.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Tonernachfüllvorrichtung, die durch die Ausgangssignale derart gesteuert ist, daß die Tonerkonzentration in der Entwicklermischung wenigstens annähernd konstant bleibt.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8 für eine Entwicklermischung, die magnetische Teilchen enthält, d a d u r c h

. geken.nzei c h η e t, daß die Anordnung zum Vorbeiführen von Proben der Entwicklermischung an den Windungen der Spule . eine durch die Spule führende Probenröhre (62) aus unmagnetischem Material enthält.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Probenröhre (62)

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mit einem Behälter (50) für die Entwicklermischung verbunden ist und daß das untere Ende der Probenröhre durch eine Rückführungsröhre (64), die eine Fördervorrichtung (66) enthält, mit dem Behälter verbunden ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung eine in der Rückführungsröhre (64) angeordnete Schnecke (66) enthält, die mit einer Antriebsvorrichtung (54) gekoppelt ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Ausgangssignale des Wechselspannungskreises ansprechende Anordnung ein Relais, insbesondere ein Drehspulrelais (74), enthält, das einen mit der Tonernachfüllvorrichtung gekoppelten Antrieb steuert.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonernachfüllvorrichtung einen Vorratstrichter (80) für Nachfülltoner enthält, der eine in den Behälter (50) für die Entwicklermischung mündende öffnung enthält, in der eine durch die Ausgangssignale betätigte Ausgabevorrichtung (82) angeordnet ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, gekennzeichnet- durch die Verwendung in einem elektrostatischen Drucksystem, bei welchem elektrostatische Ladungsmuster auf einer isolierenden Oberfläche mit einer Ent- ' Wicklermischung, die Toner- und Trägerteilchen enthält, entwickelt werden, wobei nur die Tonerteilchen verbraucht werden, und wobei der Entwicklermischung Nachfülltoner von einer Tonernachfüllvorrichtung derart zugesetzt wird, daß die Konzentration des Toners in der Entwicklermischung innerhalb eines vorgegebenen Bereiches gehalten wird, wobei die Tonernachfüllvorrichtung entsprechend der von der Tonerkonzentration abhängigen Induktivität

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der Spule gesteuert ist.

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