DE1772826B2 - Vorrichtung zur Regelung der Tonerzufuhr in elektrophotographischen Druckgeraten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung ier Tonerzufuhr für die Entwicklung elektrostatischer, niuels eines Zeichengenerators erzeugter Ladungsbil-Ier in elektrophotographischen Druckgeräten mit einer elektromechanisch betätigten Toner-Zufuhrvorrichtung.

In mit pulverförtnigem Toner arbeitenden elektrophotographischen Geräten liegt der Hauptgrund für eine Veränderung der Qualitäi des Druckbildes oder der Kopie darin, daß Variationen in der auf das latente Bild aufgebrachten Tonermenge auftretea Eine Veränderung der zugeführten Tonermenge bewirkt eine Farboder Intensitätsänderung des Druckbildes, die Erkennung kann durch Unscharfe oder zu geringen Kontrast außerordentlich erschwert werden. Es ist daher wichtig, den Tonervorrat entsprechend zu ergänzen.

In den meisten nach dem elektrophotographischen Verfahren arbeitenden Geräten ist ein pulverförmiger Toner mit Trägerteilchen gemischt, die kleine Glaskügelchen oder ähnliches sein können. Ebensogut kann der Toner in einer Flüssigkeit als Dispersion enthalten sein. Da der Toner sich erschöpft während die Trägerteilchen zurückbleiben und wieder benutzt werden, ist es notwendig, den Toner in ausreichend kurzen Intervallen zu ergänzen, um zu erreichen, daß das Mengenverhält nis zwischen Toner und Trägerteilchen nahezu konstant bleibt.

Bisher wurden verschiedene Methoden der Tonerzufuhr benutzt. Wohl am verbreitetsten ist das manuelle Verfahren, bei dem der Bediener des Gerätes die aus dem Gerät ausgegebenen Kopien überprüft und von Hand Toner nachfüllt, sobald die Lesbarkeit eine verständlicherweise subjektive Schwelle unterschreitet. Wird das Auffüllen in großen Zeitabständen von Hand vorgenommen, ergibt sich durch die Veränderung des Vorrates eine Verschlechterung des Druckbildes. Wird jedoch die manuelle Zufuhr nach kurzen Zeitabschnitten vorgenommen, ergibt sich ein unvertretbarer zeitlicher Aufwand. Außerdem ist es relativ schwierig zu bestimmen, wieviel Toner verbraucht wurde und wie groß die nachzufüllende Menge ist. Dazu kommt noch, daß der Umgang mit pulverförmigem Toner Staub und Verschmutzung mit sich bringt. In vielen Fällen ist das Verfahren der manuellen Nachfüllung und der subjektiven Prüfung der Lesbarkeit vollständig ausreichend. Sobald jedoch die Notwendigkeit eines hohen Ausstoßes besteht, ist das manuelle Verfahren nicht mehr anwendbar.

In der deutschen Auslegeschrift 12 49 690 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der die Menge des zugeführten Toners dem Verhältnis von Schwarz- und Weißanteil beim wiederzugebenden Bild angepaßt wird. Das Verfahren bzw. die Meßeinrichtung zur Bestimmung dieses Schwarz-Weiß-Verhältnisses wird nicht beschrieben.

Die USA-Patentschrift 3013 703 beschreibt ein Gerät zur Tonerzufuhr, bei dem ein Behälter innerhalb der Entwicklungseinrichtung mit Toner gefüllt ist der an seiner Unterseite eine kontinuierlich arbeitende Entnahmevorrichtung enthält. Durch diese Maßnahme kann jedoch keine gleichbleibende Qualität der Kopien erreicht werden, da der Tonerbedarf abhängig ist von der Art und der Anzahl der pro Zeiteinheit hergestellten Kopien.

In der USA.-Patentschrift 32 33 781 ist als Stand dor Technik ein Verfahren erwähnt, bei dem eine konstante Tonermenge bei jedem Kopiervorgang zugegeben wird. Dieses Verfahren ist nur bedingt brauchbar, da nicht jede Kopie die gleiche Tonermenge benötigt. Weiterhiin ist in dieser Patentschrift ein Verfahren zur direkten Messung der Tonerkonzentration, das ist das Verhältnis von Toner zu Trägerteilchen, beschrieben. Es handelt sich um einen Regelkreis mit Rückführung, der ein Totzeitglied enthält erst eine Veränderung der sehr

schwierig zu bestimmenden Tonerkonzentration bewirkt eine Zufuhr.

gisher wurde kein automatisches Verfahren beschrieben, bei dem die Tonerzufuhr dem tatsächlichen Toner-Verbrauch entspricht Anr rdnungen. die die Tonerzufuhr in Abhängigkeit vom Papierverbrauch ' '«der von der Anzahl der ausgegebenen Bläu er oder von der Länge des ausgegebenen Aufzeichnungsträgers aeuern, sind unbefriedigend, da die verbrauchte Tonermenge von Seite zu Seite bzw. Kopse zu Kopie variiert. Andere Anordnungen, die die Tonerzufuhr in Abhängigkeit von der Zeit regeln sind ebensowenig brauchbar, da der Tonerverbrauch in Abhängigkeit von der Zeit nicht konstant ist. Gewichts- oder füllstandsabiiängige Anordnungen sind infolge ihrer großen Totzeit ebenfalls nicht anwendbar. Auch durch die Abtastung dö Schwärzungsgrades der Kopie ist das Problem nicht lösbar. So ist beispielsweise nicht nur eii.£ Veränderung der Tonerkonzentration für eine Variation der Lesbar-Jteit verantwortlich, sondern es kann /. B. in einem Kopiergerät zusätzlich der Kontrast des Originals so verändert sein, daß eine Variation der Lesbarkeit eintritt. Sowohl beim manuellen Nachfüllen wie auch beim Abtasten des Schwärzungsgrades und damit gekoppelten Nachfüllen des Toners wird eine Veränderung des Originals überhaupt nicht berücksichtigt, so als ob nur der Toner selbst die Qualität des aisgegebenen Bildes beeinflusse.

Viele Druckeinrichtungen, besonders als Ausgabeeinheiten elektronischer Rechner, benutzen nichtmechani- sehe Druckverfahren, wie das elektrophotographische Verfahren. Dabei werden Toner benutzt, um die mittels eines Zeichengenerators erzeugten latenten elektrostatischen Bilder sichtbar zu machen. Ein Problem besteht darin, den Toner in dem Maße wieder aufzufüllen, in dem er zum Drucken verbraucht wurde. Bisher war iceine automatisch arbeitende Lösung bekannt, da infolge der hohen Druckgeschwindigkeit ir kurzer Zeit sehr viel Toner verbraucht wird und andererseits ein bestimmtes und ausgewogenes Mischungsverhältnis zwischen Toner und Trägerteilchen erforderlich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die zugeführte Menge Toner ebenso proß ist wie die zur Entwicklung benötigte Tonermenge.

Die erfindungsgemäße Lösung ist bei der eingangs genannten Vorrichtung gekennzeichnet durch eine die zur Zeichenerzeugung dienenden Signale (Zeichensignale) integrierende Einrichtung, deren Ausgangssignal bei Erreichen eines Schwellwertes unter gleichzeitiger Betätigung der Zufuhrvorrichtung wieder auf den Anfangswert zurückgeht. In vorteilhafter Weise kann mit Hilfe dieser Lösung die unmittelbar verbrauchte Tonermenge festgestellt und entsprechend den Erfordernissen, d. h. dem eingestellten Schweüwert, der Entwickiungseinheit zugeführt werden.

Bei nichtmechanischen Druckverfahren sind üblicherweise elektrische Signale für verschieden«: Funktionen vorhanden. Sie können einen Schalter für eine Lichtquelle, wie beispielsweise eine Blitzlampe, einichalten, sie können die Zeichenerzeugung mittels einer Kathodenstrahlröhre steuern, oder sie können einen Hochspannungsimpuls ei zeugen, der der Elektrode eines elektrostatischen Druckers zugeführt wird. Alle diese Verfahren erzeugen latente Bilder von Zeichen, die zur Sichtbarmachung entwickelt werden müssen.

Wie an Hand einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dargelegt, wird ein elektrisches Signal, das zu einem Zeicheii, Zeichenteil oder einer Zeichengruppe gehört mit einem entsprechenden Zähler gezäi.lt bis eine Summe von χ Signalen erreicht isl Das vom Zähler abgegebene Ausgangssignal steuert eine elektromechanische Betätigungs-Einrichtung zur Tonerzufuhr. Der Toner wird der Entwickiungseinheit eines elektrophotographischen Schnelldruckers in solcher Menge zugeführt die zum Drucken der gewünschten Zeichen erforderlich ist Es ist sinnvoll, die Größe χ klein zu halten, um einen einfachen Zähler verwenden zu können und das Mischungsverhältnis zwischen Toner und Trägerteilchen in Abhängigkeit von der Zeit möglichst konstant zu halten. Ein zu niedriger Wert von χ würde jedoch ein außergewöhnlich schnelles Ansprechen der elektromechanischen Einrichtung zur Tonerzufuhr und eine sehr kurze Rückstellzeit des Zählers erfordern. Außerdem ist der kleinstmögliche Wert von χ eine Funktion der durch das Zeichensignal dargestellten Information. Stellt das Signal ein vollständiges Zeichen dar. wird der Wert * der zur Auslösung der elektromechanischen Zufuhreinrichtung notwendig ist kleiner sein, als wenn dieses Zeichensignal nur einen kleinen Teil eines aus mehreren Teilen bestehenden Zeichens bedeutet

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. t das Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Regelung der Tonerzufuhr.

F i g. 2 das Blockschaltbild eines elektrophotographischen Schnelldruckers, der die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung enthält.

K 1 g. 3 die Prinzipskizze eines mit einer Kathodenstrahlröhre ausgerüsteten Schnelldruckers mit einer zweiten Vorrichtung zur Regelung der Tonerzufuhr,

Fig.4 die detaillierte Schaltung des in Fig. 3 dargesteilten Generators fur das Zufuhrsignal und

F i g. 5 einen Schnelldrucker mit Kathodenstrahlröhre, der eine andere Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält.

Das Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Regelung der Tonerzufuhr ist in F i g. 1 dargestellt. Die einzelnen, über den Eingang 24 eingegebene ZeitSiensignale werden durch den Zähler 17 gezählt, der, sobald eine vorgegebene Anzahl von Signalen erreicht ist, ein Ausgabesignal zum Relaistreiber 18 leitet. Dieser stellt den Zähler 17 über die Leitung 2!6 zurück und schaltet das Relais 19. welches einen Stromkreis in der elektromechanischen Betätigungseinrichtung 2f schließt. Über die mechanische Verbindung 29 öffnet die Betätigungseinrichtung 28 die Meßeinrichtung 32 wodurch eine vorbestimmte Menge des Toners 31 au; dem Behälter 30 austreten kann.

In Fig.2 ist die in Fig.l gezeigte Vorrichtuni zusammen mit den prinzipiellen Einzelheiten eine; xerografischen Schnelldruckers 23 gezeigt. Die Schalt kreise 33 zur Druckersteuerung sind schematise! dargestellt. Die aus den Schaltkreisen 33 ausgegebene! Zeichendrucksignale werden in den Zähler 17 eingege ben. Der Toner-Verteiler 46 verteilt den Tone gleichmäßig über das Druckgerät 47. Der Toner-Behäl ter 30 befindet sich über dem Verteiler 46, um ihn mi vorgegebenen Mengen in Abhängigkeit von de Tonerzufuhrsteuerung 34 zu beschicken.

Sobald eine vorgegebene Anzahl von Zeichensigna len durch den Zähler 17 angezeigt wird, wird der Treibe 18 beaufschlagt und damit der Zähler 17 zurückgestelli sowie das Relais 19 betätigt. Das Relais 19 versorgt di< elektromechanische Betätigungseinrichtung 28, di

daraufhin die mechanische Verbindung 29 beispielsweise ' gegen ^Federzug nach links zieht. Dadurch gelangt eine; vorgegebene Menge Toner aus der Meßeinrichtuh'g32'iri~xfen Tonerverteiler 46. • ^:Fig¥3 zeigt ein Ausgabegerät, beispielsweise für elektronische Rechenanlagen, das unter Verwendung einer Kathodenstrahlröhre arbeitet. Eine übliche xerografische Trommel I. die auf ihrer Oberfläche einen auf einer leitfähigen Unterlage aufgebrachten fotoleitfähigen Film trägt, ist um die Achse 2drehbarangebracht. In F i g. 3, wie auch in den F i g. 4 und 5 sind Lagerungen, Gehäuse, Abstützungen und ähnliches nicht dargestellt, um die Zeichnungen nicht unnötig zu komplizieren. Die Kathodenstrahlröhre 3 in F i g. 3 beschreibt mit ihrem Strahl 4 die Oberfläche der Trommel 1. Der auf der Oberfläche befindliche fotoleitfähige Film wurde vorher mittels einer Koronaentladungseinheit 5 auf ein gleichmäßiges Potential aufgeladen. Der aus der Kathodenstrahlröhre 3 austretende Lichtstrahl 4 entlädt an den von ihm getroffenen Stellen der Trommel 1 den Fotoleiter, dadurch entsteht ein latentes elektrostatisches Bild auf der Trommel. Bei weiterer Rotation der Trommel in Pfeilrichtung wird in der Entwicklungseinheit 6 das latente Bild sichtbar gemacht. Dazu wird mit Hilfe von an einem Endlosriemen 8 angebrachten Löffeln 9 das Gemisch aus Toner und Trägerteilchen 7 über den Teil der Trommel 1 geschüttet, die das latente elektrostatische Bild enthält. Wenn die Menge des vorhandenen Toners unter ein gewisses Niveau fällt, wird durch die Trägerteilchen, die über den äußeren Umfang der Trommel 1 geschüttet werden, kein Toner auf den geladenen Flächenteilen zurückgelassen, sondern sie nehmen oftmals noch vorher abgelagerten Toner wieder auf. woraus eine mangelhafte Qualität der Kopien resultiert.

Nach Passieren der Entwicklungseinheit 6 wird das entwickelte Abbild durch Rotation der Trommel in die Übertragungsstation IO bewegt, die eine Koronaentladungseinheit 11 enthält. Diese Entiadungseinheit 11 lädt die Rückseite einer Papierbahn 12 auf. so daß der Toner von der Trommel 1 auf die Papierbahn 12 befördert wird. Danach wird die Papierbahn 12 durch eine Heizeinheit 13 geführt, worin durch Wärmeeinwirkung eine Fixierung des Toners auf dem Papier erfolgt. Daraufhin kann das Papier in Richtung des Pfeiles 14 entnommen werden. Die Trommel I wird nun durch eine Reinigungseinheit 15 geführt, die eine rotierende Bürste 16 zur Entfernung von auf der Trommel 1 zurückgebliebenem Toner enthält

Der eben beschriebene Vorgang ist bekannt. Daher soll auf Einzelheiten der Koronaentladungseinheiten 5 und 11. der Entwicklungseinheil 6, der Heizeinheit 13 sowie der Reinigungseinheit 15 verzichtet werden. Eine Verwendung der Vorrichtung ist nicht nur im Zusammenhang mit einer in der Figur als 6 bezeichneten Entwicklungseinheit möglich, ebensogut können Entwicklungseinheiten eines anderen Typus, z. B. mit einer magnetischen Bärste ausgerüstete, benutzt werden. Auch ist es möglich, statt in einem xerografischen Druckgerät die Erfindung in einem nach dem Elektrofaxverfahren arbeitenden Gerat zu verwenden.

Wie in F i g. 3 zu sehen ist, wird die Kathodenstrahlröhre 3 von einer Signalquelle 20 fiber die Leitungen 21 und 22 gesteuert Die Signalquelle 20 kann jede Art und Anzahl von Signalerzeugern darstellen. So kann sie beispielsweise einen elektronischen Rechner darstellen oder auch ein Abtastgerät zur Zeichenerkennung. Das intcnsjtätsMgnal aus der Signalquelle 20. welches über

die Leitung 21 und 22 auf die Kathodenstrahlröhre gegeben wird, wird über die Leitung 24' außerdem einem Generator für ein Zufuhrsignal 25 (Zufuhrsignal-Generator) zugeführt. Dieser Generator 25 empfängt außerdem über die Leitung 24" von der Signalquelle 20 ein Ein/Aus-Signal. Der Ausgang des Generators 25 ist über die Leitung 27 mi» der Betätigungseinrichtung 28 für die Tonerzufuhr verbunden, die letztere ist mechanisch gekoppelt mit dem Tonerbehälter 30. was durch die Linie 29 angedeutet ist. Es gibt zahlreiche Wege, den Toner 31 mittels der Betätigungseinrichtung 28 aus dem Tonerbehälter 30 zu entnehmen. Eines dieser Verfahren wird in Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben werden.

Während des Betriebes dient das über die Leitungen 21 und 22 von der Signalquelle 20 kommende Signal zur Intensitätsmodulation des Strahles der Kathodenstrahlröhre 3. Außerdem gelangt das Intensitätssignal über Leitung 24' zum Zufulirsignal-Generator 25. Dieser Generator 25 wurde zu Beginn .es Schreibvorganges über Leitung 24" eingeschaltet. Das Intensitätssignal auf Leitung 24' wird im Generator 25 integriert und sobald das Integral einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird im Generator 25 ein Ausgangssignal erzeugt, welches über Leitung 27 die Betätigungseinrichtung 28 für die Tonerzufuhr erreicht Die Betätigungseinrichtung 28 bewirkt, daß eine vorbestimmte Menge des im Tonerbehälter 30 enthaltenen Toners 31 in die Entwicklungseinheit 6 gelangt. Sobald vom Generator 25 ein Zufuhrsignal auf Leitung 27 gegeben wird, wird der Generator selbst so zurückgestellt daß die nächste Integration stattfinden kann. Auf diese Weise ist die Tonerzufuhr direkt proportional der gesamten zu bedruckenden bzw. zu schwärzenden Fläche.

In F i g. 4 ist der Generator 25 detailliert gezeigt. Es handelt sich um einen Integrator zur Integration der Intensitätssignale, die die Kathodenstrahlröhre steuern und einen Schwellendetektor, der, sobald der Betrag des Integrals einen vorgegebenen Wert überschreitet, ein Signal abgibt, welches zur Ingangsetzung der Betätigungseinrichtung 28 sowie zur Zurückstellung des Integrators dient.

Wie in F i g. 4 gezeigt, wird das Ein/Aus-Signal von der Signalquelle über Leitung 24" einem Relaistreiber 35 zugeführt, der über Leitung 36 die Relaisspule 37 mit Strom versorgt. Beim Einschalten des Relais mit Arbeitskontakt wird der Kontaktarm 38 in Berührung mit dem Festkontakt 39 gebracht Damit wird der Generator 25 in Gang gesetzt Das Intensitätssignal von der Signalquelle, das. wie in Fig.3 gezeigt, der Kathodenstrahlröhre 3 zugeführt wird, gelangt über Leitung 24' und den Widersland 40 in den Kondensator 41, der es speichert Der Widerstand 40 und der Kondensator 41 bestimmen die Zeitkonstante des Integrators. Die Ladung des Kondensators 41 erhöht sich, solange über die Leitung 24' Impulse von der Signalquelle ankommen Die Verbindung 42 ist sowohl mit dem Kondensator 41 als auch über die Leitung 43 mit dem Festkontakt 44 verbunden. Der Kontakt 44 ist ein Teil des Relais 45 mit Arbeitskontakt Normalerweise ist also die Verbindung zwischen dem Festkontakt 44 and dem Kontaktarm 61 unterbrochen, solang kann der Kondensator 4t sich aufladen. Wegen der hohen Eingangsimpedanz des verwendeten Isolier schicht-FekJeffekuransistors 50 wird der Kondensator 41 seine Ladung über eine lange Zeit aufrechterhalten. Der Ausgang des Feldeffekttransistors SO ist über Leitung 51 und einen Widerstand 70 mit #w n«« *w

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Transistors 52 sowie über einen Arbeitswiderstand % mit einer negativen Spannungsquelle verbunden. Sobald die Ladung im Kondensator 41 eine gewisse Schwelle überschreitet, womit das Potential der Leitung 51 angehoben wird, schaltet der Transistor 52 ein. Dieser Transistor 52 ist ein Teil einer einen bistabilen Multivibrator darstellenden Schaltung, ein anderer Teil ist der Transistor 53 mit dem Kollektorwiderstand 73. Der Transistor 52 ist so lange ausgeschaltet, wie das Potential auf Leitung 51 das ihm über den Widerstand 70 zugeführt wird, einen vorherbestimmten Schwellenwert nicht überschreitet. Während dieser Zeit ist der Transistor 53 eingeschaltet, da an seiner Basis ein über die Widerstände 71 und 72 geführtes positives Potential herrscht. Der Kollektor dieses Transistors und damit die Leitung 55 liegt nahezu auf Massepotential. Sobald Transistor 52 einschaltet, wird Transistor 53 ausschalten, da über den Widerstand 72 seiner Basis angenähert Massepotential zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das am Kollektor des Transistors 53 erscheinende Potential sich von nahezu Masse auf einen positiven Betrag ändern. Dies bedeutet, daß solange Transistor 52 ausgeschaltet ist, der Kollektor des Transistors 53 Massepotential führt; ist jedoch Transistor 52 eingeschaltet, führt der Kollektor des Transistors 53 ein positives Potential, das der Kollektorspeisespannung entspricht. Die Impulse, die im Kollektorkreis des Transistors 53 auftreten, werden über Leitung 55 auf die Leiiungen 56 und 57 übertragen. Leitung 56 ist mit einem monostabilen Multivibrator verbunden, der dann einen Impuls über die Leitung 59 auf den Relaistreiber 60 abgibt, wenn über Leitung 56 die Anfangsflanke des vom Multivibrator erzeugten Impulses eintrifft. Dadurch wird der Arbeitskontakt des Relais 45 mit Massepotential verbunden, der Kondensator 41 entladen, womit der Integrator zurückgestellt, d. h. für eine neue Integration vorbereitet ist. Die gleiche Anfangsflanke des vom Kollektor des Transistors 53 abgegebenen Impulses wird über Leitung 57 auf einen monostabilen Multivibrator 62 übertragen, der über Leitung 27 die Betätigungseinrichtung für die Tonerzufuhr (s. F i g. 3) steuert.

In F i g. 5 ist eine Anordnung gezeigt, bei der Mittel vorgesehen sind, um die Schwelle zu variieren, bei der der bistabile Multivibrator anspricht und zwar in Abhängigkeit von der Tonermenge, die im Vorratsbehälter vorhanden ist. Die Bezugszahlen entsprechen denen aus Fig.l. 2 und 4. soweit dort vorhanden, jeweils um die vorangestellte Hunderterstellc ergänzt.

Die sonstigen Details entsprechen der in F i g. t und 2 gezeigten Anordnung. Die Signalquelle 120 ist mit der Kathodenstrahlröhre 103 verbunden, mit Hilfe des Kathodenstrahls 104 wird auf der elektrophotographischen Trommel 101 ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt. Beim Rotieren der Trommel 101 um die Achse 102 wird das latente Bild durch die Entwicklungseinheit 106. Übergangseinheit 110 mit der Korona-Entladungsentrichmng 111 geführt. Das in der Übertragungseinheit 110 auf die Papierbahn 112 übertragene Pulverbild wird in der Heizeinheit 113 fixiert und kann in Richtung des Pfeiles 114 abgenommen werden. Bei fortgesetzter Rotation durchläuft die Trommel 101 die Reinigungseinrichtung 115, die üblicherweise eine rotierende Bürste 116 enthält. Danach wird die Trommel 101 mittels der Korona Entladungseinhcn 105 auf ein über die Oberfläche konstant verteiltes Potential aufgeladen. Das an die Kathodenstrahlröhre 103 übertragene Signal wird durch den Widerstund 140 und den Kondensator 141 integriert. Die am Kondensator 141 auftretende Ladung erscheint am Ausgang des Isolierschicht-Feldeffekt-Transistors 150 an der Verbindung 199. Diese ist durch den Widerstand 1% mit einer Spannungsquelle verbunden, die eine zur Abschaltung des Transistors 152 dienende negative Vorspannung erzeugt. Parallel zum Widerstand 1% liegt das Potentiometer 195, welches durch die Verbindung 200 ebenfalls mit der Quelle für die negative Vorspannung verbunden ist. Wenn der

ίο Potentiometerabgriff 194 nach oben bewegt wird, greift er einen kleineren Betrag der negativen Spannung als Vorspannung für den Transistor 152 ab: wird er dagegen nach unten bewegt, steigt die negative Vorspannung an der Basis des Transistors 152 an. Diese vergrößerte negative Vorspannung bedeutet, daß zur Umschaltung des Transistors 152 und damit des gesamten bistabilen Multivibrators der Kondensator 141 eine wesentlich größere Ladung erreicht haben muß.

Demgegenüber bedeutet eine klein«, negative Vorspannung der Basis des Transistors 152, also ein nach oben bewegter Abgriff 194, daß bereits eine geringere Ladung des Kondensators 141 zum Einschalten des Transistors 152 und des gesamten Multivibrators ausreicht.

In Fig. 5 ist außerdem ein Vorratsbehälter 130 zur Aufnahme des Toners 131 gezeigt, der mit seinem unteren Ende, welches die steuerbaren Auslaßöffnungen aufweist, in die Entwicklungseinheit 106 hineinragt. Der Toner bildet hierbei einen festen Block 131 mit der Höhe H. Wie in der vergrößerten Zeichnung gezeigt ist. besteht der Mechanismus zur Messung der Größe H aus einem Schwimmer oder Abtaster 190. der an einem um das Gelenk 192 beweglichen Arm 191 befestigt ist. Mittels der Verbindung 193 bewegt der Arm 191 den Abgriff 194 des Potentiometers so. daß bei abnehmender Größe H der Abgriff 194 nach oben verschoben wird und dadurch eine weniger große negative Vorspannung auf die Basis des Transistors 152 gegeben wird. Dadurch ist bei abnehmendem Vorrat an Toner 131 eine kleinere Ladung des Kondensators 141 erforderlich. Diese Veränderung des zur Auslösung der Tonerzufuhr dienenden Schwellenwertes bewirkt, daß der Einfluß des abnehmenden Gewichts des Tonerblocks 131 auf die jeweils durch die Schabevornchtung 202 abgeschabte und in die Entwicklungseinheit 106 abgegebene Menge Toner kompensiert wird. So lange nämlich das Tonergewicht und damit die Größe H groß ist, wird die Bewegung der Schabevorrichtung 202 eine wesentlich größere Menge Toner abschaben als bei kleinem Tonergewicht. Die eben beschriebene Anordnung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß mit wachsender Höhe H der den Umschaltvorgang festlegende Schwellenwert angehoben wird, während bei kleiner Höhe H dieser Schwellenwert abgesenkt wird. d. h, bei großer Höhe H wird der bistabile Multivibrator aus den Transistoren 152 und 153 zurr Umschalten eine höhere Ladung des Kondensators 141 erfordern und dadurch innerhalb einer vorgegebener Zeil weniger oft schalten. Bei kleiner Höhe H wire dagegen der bistabile Multivibrator innerhalb de gleichen Zeitintervails wesentlich öfter schalten.

Der Ausgang des Multivibrators am Kollektor de Transistors 153 wird über die Leitungen 1S5 und 15' dem monostabilen Multivibrator 162 zugeführt. Der voi diesem erzeugte Impuls gelangt über die Leitung 121 zur Betätigungseinrichtung 128 für die Schabevorrich tung. Diese kann beispielsweise ein Tauchspulsysten sein, welches über die mechanische Verbindung 129 dii

509 537/3C

Schabevorrichtung 202 betätigt.

Selbstverständlich ist eine sinngemäße Anwendung der vorliegenden Erfindung in einem elektrostatischen Bilderzeugungsgerät möglich, welches beispielsweise einen flüssigen Toner, oder die Dispersion eines Toners in einer Flüssigkeit anwendet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung der Tonerzufuhr für die Entwicklung elektrostatischer, mittels eines Zeichengenerators erzeugter Ladungsbilder in elektrophotographischen Druckgeräten mit einer elektromechanisch betätigten Toner-Zufuhrvorrichtung, gekennzeichnet durch eine die zur Zeichenerzeugung dienenden Signale (Zeichensignale) integrierende Einrichtung (17, 40, 41). deren Ausgangr,signal bei Erreichen eines Schwellwertes unter gleichzeitiger Betätigung des Zufuhrvorrichtung (30, 130) wieder auf den Anfangswert zurückgeht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß eine elekiromechanische Betätigungsvorrichtung (28) über eine mechanische Verbindung (29) mit einer jeweils eine festgelegte Menge Toner (31) au«, dem Tonerbehälter (30) ausgebenden Meßeinrichtung (32) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet. daU als integrierende Einrichtung für /eichensignale. welche Zeichenteilen, ganzen Zeichen oder Zeilen entsprechen, ein Zähler (17) vorgesehen ist. der. sobald die Summe der Zeichensignale einen vorgegebenen Schwellwcn überschritten hat. über einen den Zähler (17) zurückstellenden Relais-Treiber (18) ein Relais (19) betätigt, welches mit der die Tonerzufuhr bewirkenden elektromechanischen Betätigungsvorrichtung (28) in Verbindung steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß als integrierende Einrichtung, für Zeichensignale, welche die Intensität einer Kathodenstrahlröhre steuern, ein RC-Glied (40. 41) vorgesehen ist. das über einen Feldeffekt-Transistor (50) einen bistabilen Multivibrator (52. 53.71.72.73) ansteuert, dessen bei Schwellwertüberschreitung erzeugtes Ausgangssignal die Betätigung der Tonerzufuhrvorrichtung bewirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, dall an den Ausgang (55) des bistabilen Multivibrators (52. 53. 71. 72. 73) ein monostabiler Multivibrator (58) angeschaltet ist. der über ein Relais (44. 45. 61) das ÄC-Glied (40. 41) an Masse legt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitswiderstand im Ausgangskreis des Feldeffekttransistors (150) als Potentiometer (155) ausgebildet ist. dessen elektrisch mit dem Eingang des bistabilen Multivibrators verbundener Abgriff (194) mechanisch mit einem Ende eines HeMs (191) verbunden ist. der um ein am Tonerbehälter (130) belestigles Lager (192) drehbar 'st und an seinem anderen Ende einen auf der Oberfläche des Tonervorrats (131) aufliegenden Schwimmer (190) trägt, wodurch der Schwellwert in Abhängigkeit von der Füllslandshöhe (H) des Tonerbehähers (130) veränderbar ist.