DE2257033A1

DE2257033A1 - Vorrichtung zur automatischen kontrolle der tonerkonzentration in elektrostatischen kopieranlagen

Info

Publication number: DE2257033A1
Application number: DE2257033A
Authority: DE
Inventors: Jun Henry Clay Locklar; Deh Chang Tao; Jun Loyd Estes Tarver
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1972-11-21
Publication date: 1973-06-20
Also published as: CA1013806A; DE2257033C3; JPS4869527A; IT967829B; JPS5213935B2; GB1376359A; US3756192A; FR2165421A5; DE2257033B2

Description

Böblingen, 7· November 1972 heb-oh

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: LE 971 012

Vorrichtung zur automatischen Kontrolle der Tonerkonzentration in elektrostatischen Kopieranlagen

Die Erfindung betrifft eine automatisch arbeitende Vorrichtung für die Kontrolle der Tonerkonzentration in elektrostatischen Kopieranlagen mit optischer Abfühlung der Tonerkonzentration, um dadurch in einer elektrostatischen Kopieranlage ständig einen vorbestimmten Schwärzungsgrad der Kopien aufrechtzuerhalten.

In bekannten elektrostatischen Kopieranlagen wird die ein latentes elektrostatisches Abbild tragende Oberfläche dadurch entwickelt, daß ein aus Toner- und Trägermaterial bestehendes Entwicklermaterial auf diese Oberfläche aufgebracht wird. Ein Teil des aufgebrachten Tonermaterials wird durch die Bildbereiche auf der Oberfläche selektiv angezogen und der Rest des Entwicklermaterials wird entfernt und im Umlauf einer neuen Verwendung zugeführt. Um nun sicherzustellen, daß das Entwicklermaterial eine ausreichende Menge Toner enthält, ist es notwendig, dem Entwicklermaterial zum Ersatz des beim Kopieren verbrauchten Tonermaterials entsprechende Mengen Toner wieder hinzuzufügen.

Die einfachste bekannte Art, die Tonerkonzentration in einem Entwicklermaterial zu kontrollieren, besteht in einer von Hand

Vorrichtung, mit der die Menge des dem Entwickler-

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materials für jeden Kopierzyklus zugeteilten TonermateriaLs aof-emessen wird. Diese Art der Kontrolle und Steuerung basiert auf dem Gefühl und der Beobachtung des Bedienungspersonals, dar, die Oualita't der Kopien beobachtet und beurteilt, ob zur Verbesserung der Qualität der einzelnen Kopien mehr oder weniger Toner zugegeben werden sollte. Bei solchen Systemen ist also das Urteil des Bedienungspersonals erforderlich und auch dessen ständige Anwesenheit.

hs sind bereits einige Vorrichtungen vorgeschlagen worden, mit deren Hilfe die Tonerkonzentration im Entwicklermaterial automatisch gesteuert werden kann. Diese Vorrichtungen bedienen sich der Messung einer physikalischen Eigenschaft des Entwicklermaterials, wie z.B. des elektrischen Widerstandes, der Induktivität oder der Kapazität oder aber der optischen Eigenschaften. Prinzipiell gibt es zwei verschiedene Arten von Vorrichtungen zum Messen der optischen Eigenschaften: solche, die eine Sonde verwenden, die über eine vorbestimmte Zeitspanne das Tonermaterial elektrostatisch anzieht und die optisch abgefühlt wird, um die durch die Sonde angezogene Tonermenge zu bestimmen sowie solche Vorrichtungen, die das von dem aus mehreren Bestandteilen bestehenden Entwicklermaterial reflektierte Licht messen, um dadurch ein Maß für die in der Mischung vorhandene Tonermenge zu gewinnen.

Bei jedem dieser optischen Systeme muß die gleichförmige Arbeitsweise der Meßvorrichtung sichergestellt sein, da kleinere Abweichungen innerhalb dieser Vorrichtung Kopien schlechter Qualität ergeben. Demgemäß weisen die meisten dieser Vorrichtungen eine erste Fotoabfühlvorrichtung auf, die auf das von dem zu messenden Material reflektierte Licht ansprechen, das von einer Lichtquelle ausgeht, sowie eine zweite Fotoabfühlvorrichtung, die unmittelbar auf das von der gleichen Lichtquelle kommende Licht anspricht. Die Fotoabfühlvorrichtungen müssen exakt aneinander angepaßt sein und bilden jeweils ein Teil einer Brückenschaltung. Schwankungen in der Lichtquelle selbst werden dabei durch die Wirkung der beiden Fotoabfühlelemente kompensiert. Es

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ist jedoch zwingend erforderlich, daß die beiden Fotoabfühlelemente ganz exakt gleich sind und daß beide Fotoabfühlelemente in der exakt gleichen Weise altern. Außerdem ist es zwingend erforderlich], daß das durch sich bewegende Tonerteilchen hervorgerufene "Rauschen¹' in solchen Vorrichtungen eliminiert wird» Daher ist einer solchen Brückenschaltung im allgemeinen eine Schwellwertschaltung zugeordnet, die verhindert, daß bereits das Rauachsignal ede Tonerabgabevorrichtung betätigt. Da aber die Ansprechschwelle relativ hoch sein muß, muß auch eine entsprechende Breite für die Tonerkonzentration in dem Entwicklermaterial zugelassen werden. Außerdem machen die an sich sehr kleine Reflexionsänderung, die dabei abgefühlt werden muß, und die Drift-Effekte, die, sich aus der Verwendung von Verstärkereinrichtungen ergeben, solche Vorrichtungen praktisch nicht sehr brauchbar.

Um einerseits diese Schwierigkeiten bekannter· Vorrichtungen zu beseitigen und um andererseits eine optische Abfüllvorrichtung für die Tonerkonzehtration zu schaffen, die ständig genau die Tonerkonzentration in einer aus mehreren Bestandteilen bestehenden Entwicklermaterialmischung feststellt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein vorgöeichtes Bezugsnormal verwendet, das periodisch zwischen der Abfüllvorrichtung und dem abzufühlenden Entwicklermaterial eingebracht wird und die Erzeugung eines elektrischen Signals mit einer Wechselstromkomponente immer dann beeinflußt, wenn ein Unterschied in der Intensität des vom Bezugsnormal und vom Entwicklermaterial reflektierten Lichtes feststellbar ist. Eine Phasenabfühlschaltung dient der Peststellung des Spitzenwertes der Wechselstromsignalkomponente in bezug auf die Lage des geeichten Bezugsnormals, um dadurch die bei Amplitudendetektoren üblichen Veränderungen durch Änderung der Eigenschaften einzelner Bauelemente auszugleichen. Die Verwendung nur einer einzigen Abfüllvorrichtung stellt ein gleichförmiges Arbeiten der Vorrichtung sicher. Die Oberfläche der als Bezugsnormal dienenden lichtreflektierenden Sonde weist einen vorgegebenen Reflexionswert auf und gestattet damit eine ständige Neueichung des elektrischen Signals, so daß ein hoher Grad von Genauigkeit erreicht

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wird. Die Bewegung des Entwicklermaterials wird periodisch angehalten, um unerwünschte, durch das sich bewegende Material erzeugte Rauschsignale auszuschalten.

Eine Anzahl auswählbarer Bezugsnormale oder Sonden sind in der Vorrichtung vorgesehen, so daß eine große Breite wählbarer und damit auch steuerbarer Tonerkonzentrationen und/oder Bestandteile des Entwicklermaterials überwacht werden können. Eine zusätzliche Steuerung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtspektrums ergibt eine zusätzliche Möglichkeit zur Konzentrationseinstellung.

Aufgabe der Erfindung ist es also, eine Vorrichtung zur automatischen und exakten Kontrolle der Tonerzufuhr in einer elektrostatischen Kopieranlage zu schaffen, um dadurch die Qualität der erzielbaren Kopien gleichbleibend zu halten, indem der Toneranteil in einem mehrere Bestandteile enthaltenden Entwicklermaterial aufrechterhalten wird. Dies soll insbesondere durch genaue optische Abfühlung der Tonerkonzentration im Entwicklermaterial erreicht werden.

Dies wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur automatischen Kontrolle der Tonerkonzentration in elektrostatischen Kopieranlagen mit einer Lichtquelle und Mitteln zum Peststellen des vom Entwicklermaterial reflektierten Lichts dadurch gelöst, daß abwechselnd das von einer Lichtquelle ausgehende, vom Entwicklermaterial bzw. einem Bezugsnormal reflektierte Licht nach Umwandlung in ein elektrisches Signal einer logischen Schaltung zugeführt wird, die je nach Größe und/oder Polarität des so erzeugten Signals die zusätzliche Zufuhr von Tonermaterial steuert.

Vorzugsweise wird dabei das einen Schacht durchlaufende Entwicklermaterial während der Tonerkonzentrationskontrolle stationär gehalten.

Vorteilhafterweise geht man dabei so vor, daß durch eine Relativbewegung zwischen Lichtquelle und Bezugsnormal abwechselnd das

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Entwicklermaterial und das Bezugsnormal beleuchtet wird und daß das jeweils reflektierte Licht einer Fotoabfülleinrichtung zur Umwandlung in elektrische Signale zugeführt wird.

Eine Anpassung an verschiedene gewünschte Tonerkonzentrationen erhält man mit Vorteil dadurch, daß als Bezugsnormal eine Anzahl verschieden stark reflektierender Sonden benutzt wird, oder daß als Bezugsnormal eine Anzahl verschieden lichtdurchlässiger Filter verwendet wird.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung mit einer Lichtquelle und Mitteln zum Feststellen des vom Entwicklermaterial reflektierten Lichts vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß eine Einrichtung zum Modifizieren des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts vorgesehen ist, daß für eine Reflexion des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts ein. Teil des Entwicklermaterials sichtbar ist, daß eine Fotoabfülleinrichtung zur Umwandlung des modifizierten Lichts bzw. des von einem Teil des Entwicklermaterials reflektierten Lichts in elektrische Signale vorgesehen ist und daß logische Schaltungen vorgesehen sind, die auf ein Wechselstromsignal ansprechen, das bei unterschiedlicher Intensität des vom Entwicklermaterial bzw. der Modifiziereinrichtung reflektierten Lichtes anspricht, um durch entsprechende Materialzufuhr (Toner) die gewünschte Tonerkonzentration einzustellen. -

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 schematisch die wesentlichen Teile einer elektrostatischen Kopieranlage unter Verwendung der Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittβansicht durch den das Entwicklermaterial führenden Kanal und die optischen

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AbfÜhlelemente der Tonerkontroll- und Steuervorrichtung;

Fig. 3 ein Schaltbild der der Peststellung des Schwellwertes dienenden logischen Schaltung der Steuervorrichtung für die Tonerkonzentration;

Pig. 4 ein Schaltbild der zugehörigen logischen Schaltungen für die Phasenanzeige;

Fig. 5 ein Schaltbild für den Durchflußanzeiger;

Fig. 6 u. 7 Impulsdiagranune zur Darstellung der verschiedenen

Signale der Steuervorrichtung für die Tonerkonzentration und

Fig. 8 ein logisches Blockschaltbild für die Steuerung

des Nachfüllmotors in der Steuervorrichtung für die Tonerkonzentration.

In Fig. 1 ist rein schematisch der wesentliche Aufbau einer üblichen elektrostatischen Kopieranlage dargestellt, bei der eine Vorrichtung zum Steuern der Tonerkonzentration gemäß der Erfindung eingebaut ist.

Bei der dargestellten Kopieranlage sind eine Anzahl von Bearbeitungsstationen rund um einen fotoleitfähigen elektrostatischen Zylinder 11 herum angeordnet. Der Zylinder 11 besteht aus einer Schicht fotoleitfähigen Materials, das auf einer leitfähigen Unterlage angebracht ist. Geeignetes fotoleitfähiges Material ist in der US-Patentschrift 3184 237 vom 16. Dezember 1969 beschrieben. Das fotoleitfähige Material wird durch eine Corona-Entladevorrichtung 13 beim Vorbeilaufen in Richtung des Pfeiles 15 aufge* laden. Ein Lichtabbild der Vorlage 17* die kopiert werden soll, wird auf die empfindlich gemachte Oberfläche zur Bildung eines latenten elektrostatischen Abbildes auf der Oberfläche der da-

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runterliegenden vorbeilaufenden elektrostatischen fotoleitfähigen Trommel projiziert. Die rotierende Trommel läuft anschließend an einer Entwicklerstation 19 vorbei, wo ein aus mehreren Bestandteilen bestehendes Entwicklermaterial, das einen elektrostatisch aufgeladenen Toner enthält, der Oberfläche der elektrostatischen fotoleitfähigen Trommel mit dem darauf befindlichen latenten elektrostatischen Abbild zugeführt wird. Die Tonerteilchen werden bevorzugt von dem auf der Trommel £1 befindlichen latenten elektrostatischen Abbild angezogen und anschließend durch ein übliches elektrostatisches Transferverfahren oder durch Wärme auf eine Unterlage 21 übertragen. Die Trommel läuft dann weiter ah eine Reinigungsstation 25» bei der restlicher Toner von der Oberfläche entfernt wird.

Die Entwicklerstation 19 enthält einen Vorratsbehälter 3I₉ in dem das aus mehreren Bestandteilen bestehende Entwicklermaterial 33 liegt. Die hauptsächlichen Bestandteile des Entwicklermaterials sind ein elektroskopischer Töner und ein Trägermaterial. Geeignete Tonermaterialien sind allgemein bekannt und bestehen meistens aus feinverteilten Harzmaterialien, die durch elektrische Ladungen angezogen und gehalten werden können. Beispiele für solche Toner, die beispielsweise auch durch die Anmelderin vertrieben werden, bestehen aus einem Kopolymeren von Styrol/N-Butyl Methacrylate-Harz, einem modifizierten Polyester von Maleinsäure-Anhydrid, einem Polyvinylstearat-Weichmacher und als Pigment Ruß. Ein weiterer Toner besteht aus einem Kopolymeren von N-Butyl-Methacrylat/Methymethacrylatharz, einem modifizierten Polyester des Maleinsäureanhydrids, einem Weichmacher aus Polyvinylbutyral und Ruß als Pigment und vernebelter Tonerde, die nach dem Zusammenmischen dem Toner beigemischt ist. Viele bekannte geeignete Trägermaterialien können hierbei verwendet werden, wobei die Trägerteilchen im allgemeinen einen Durchmesser zwischen 50 und 1000 Mikron aufweisen. Oft wird das Trägermaterial durch überziehen von Sand, feinsten Glaskügelchen oder metallischen Kügelchen mit einem Material hergestellt, das über die Reibungselektrizität mit dem ausgewählten Tonermaterial,zu-

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sammen dem Toner die gewünschte elektrische Ladung erteilt, die für eine gute Bildqualität erforderlich ist.

Eine Tonerabgabevorrichtung 35 gibt Tonerteilchen an das im Vorratsbehälter 31 der Entwicklerstation 19 liegende aus mehreren Bestandteilen bestehende Entwicklermaterial 33 ab. Ein rotierender Schneckenförderer 39 verrührt den frisch zugeführten Toner mit dem Entwicklermaterial und bewirkt eine gute Durchmischung.

Die kleinen Tonerteilchen des Entwicklermaterials 33 werden auf den Oberflächen der relativ großen Trägerteilchen durch elektrostatische Kräfte gehalten, die sich aus der Berührung zwischen dem Toner und dem Trägerteilchen dadurch ergeben, daß sich Toner und Trägerteilchen durch Reibungselektrizität auf entgegengesetzte Polarität aufladen.

Ein Becherförderer 41 reicht bis in den Vorratsbehälter 31 der Entwicklerstation 19 und nimmt vorbestimmte Mengen an Entwicklermaterial 33 zur Abgabe an den gerade oben liegenden Abschnitt der rotierenden elektrostatischen Trommel 11 auf.

Das so abgegebene Entwicklermaterial fällt kaskadenartig über die rotierende Trommel 11 und die durch Reibungselektrizität aufgeladenen Tonerteilchen haften an dem auf der Trommel vorhandenen latenten elektrostatischen Abbild. Das nicht an der Trommel haftende Trägermaterial und überschüssiges Tonermaterial fallen für eine Wiederverwendung und Vermischung mit weiteren Tonerteilchen 37 in den Vorratsbehälter 31 zurück. Wie bereits angegeben, wird das mit Toner versehene latente Abbild auf eine Unterlage 21 übertragen, wenn die Trommel ihre Rotationsbewegung fortsetzt.

Zur Sicherstellung der hohen Qualität der Kopien ist es erforderlich, daß das richtige Verhältnis von Toner- zu Trägerteilchen im Entwicklermaterial aufrechterhalten wird. Verändert man dieses Verhältnis beispielsweise dahin, daß zu viel Toner zugemischt wird, erhält man stark verschmierte, überentwickelte Bilder. Hat

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man zu wenig Toner im Entwicklermaterial, dann ergeben sich zu helle, fleckige, unterentwickelte Bilder. Um das Verhältnis von Toner zum Trägermaterial automatisch zu steuern und auf einem vorbestimmten Wert zu halten, wird eine Probe des Entwicklermaterials entnommen und zur Ermittlung seiner Lichtreflexionseigenschaften optisch abgefühlt. Da sich die Reflexionseigenschaften der Tonerteilchen von denen der Trägerteilchen unterscheiden, wird eine richtige* Mischung aus Toner- und Trägermaterial im Entwicklermaterial eine vorbestimmte Reflexionseigenschaft für Licht aufweisen. Diese Reflexionseigens.chaften sind natürlich für jeden Toner oder für jedes .andere Trägermaterial verschieden. Da die Tonerteilchen im allgemeinen dunkler sind als die Trägerteilchen, nimmt die Menge des reflektierten Lichtes zu, wenn das Verhältnis vom Toner zum Trägermaterial in der Mischung kleiner wird und umgekehrt wird immer weniger Licht von der Mischung reflektiert, wenn das Verhältnis Toner zu Trägermaterial zunimmt.

Zur' Entnahme einer Probe des Entwicklermaterials bei der Zufuhr zu der elektrostatischen Trommel 11 ist in der Bahn des Entwicklermaterials, wie es vom Becherförderer 4l auf die Trommel" 11 herunterfällt, eine Auffangvorrichtung 51 vorgesehen, die einen. Teil des Entwicklermaterials, wie es vom Becherförderer geliefert wird, auffängt. Dieses Entwicklermaterial wird von der Auffangvorrichtung 51 an einen Schacht 53 abgegeben, der ein Sichtfenster 55 aufweist. Das Entwicklermaterial durchfließt den Schacht 53 und gelangt von dort wieder in den Vorratsbehälter 31 der, Entwicklerstation 19 zurück. Ein betätigbarer Verschluß 57 verhindert das Ausfließen des Entwicklermaterials am unteren Ende des ' Schachtes 53» so daß das Entwicklermaterial für eine Beobachtung innerhalb des Schachtes durch das Sichtfenster 55 stationär gehalten werden kann.

Die optischen Eigenschaften des Entwicklermaterials am Sichtfenster 55 werden durch Beleuchten des Entwicklermaterials mit Licht aus einer Lichtquelle 59 bestimmt, das an die Fotoabfühleinrichtung 61 reflektiert wird. Das reflektierte Licht wird in

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ein elektrisches Signal umgewandelt und über eine Wechselstromkopplung den logischen Schaltkreisen des Schwellwertdetektors 63 zugeführt. Die Wechelstromkopplung beseitigt die Langzeitabweichungen der einzelnen Bauelemente des Systems. Die Potoabfühleinrichtung 6l spricht außerdem auf das von den Sektoren 65 einer rotierenden Zerhackerscheibe 67 reflektierte Licht an, wie die einzelnen Sektoren vor dem Sichtfenster 55 vorbeilaufen. Die Reflexion jedes Sektors der Zerhackerscheibe ist so gewählt, daß sie gleich der Reflexion eines Entwicklermaterials mit einer gewünschten Tonerkonzentration ist, wie es durch das Sichtfenster 55 beobachtet werden kann. Daher sieht jede Toner-Trägermischung mit einer kleineren Tonerkonzentration als der vorgegebene Wert heller aus als der entsprechende Sektor der Zerhackerscheibe und umgekehrt. In der dargestellten Vorrichtung weist die Zerhackerscheibe 67 vier Sektoren 65 auf, deren jeder einen anderen Reflexionsfaktor entsprechend einer gewünschten Tonerkonzentrationseinstellung der unterschiedlichen Entwicklermaterialien aufweist. Jede solche Reflexionseigenschaft modifiziert das einfallende Licht um einen anderen Betrag. Die Zerhackerscheibe 67 ist auf einer Welle 69 befestigt, die wiederum über einen Riemenantrieb mit der Riemenscheibe 71 angetrieben wird. Die Riemenscheibe 71 weist ein daran befestigtes magnetisches Betätigungsglied 73 auf, das bei jeder Umdrehung der Riemenscheibe einen magnetischen Schalter 75 betätigt. Das vom magnetischen Schalter 75 abgegebene Signal betätigt eine monostabile Kippschaltung 77, die ihrerseits ein Eingangssignal an eine Verzögerungsschaltung 78 abgibt. Dieses Signal wird um einen einstellbaren Betrag entsprechend der gewünschten Bilddichte und daher entsprechend dem als Bezugsgröße ausgewählten Segment 65 verzögert. Das verzögerte Signal dient als Eingangssignal für die logischen Schaltungen 79 für die Motorsteuerung des Nachfüllmotors 81.

Beim Rotieren der Zerhackerscheibe 67 fühlt die Potoabfühleinrichtung 6l abwechselnd Licht ab, das von den Sekt-oren 65 und von dem im Sichtfenater 55 sichtbaren Entwicklermaterial reflektiert wird. Das an der Potoabfühleinrichtung erzeugte elektrische

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Signal enthält dann einen Wechselstromanteil., wenn die Intensität des vom Entwicklermaterial reflektierten Lichtes von der Intensität des vom entsprechenden Sektor 65 reflektierten Lichtes abweicht . Haben alle Sektoren den gleichen Reflexionswert, würde sich kein Wechselstromanteil ergeben_s wenn die Reflexion vom Entwicklermaterial die gleiche ist wie die der 'Sektoren. Der Wechselstromanteil hat entweder einen Maximal- oder einen Minimalwert, wenn die Fotoabfühleinrichtung 61 die Reflexion eines Sektors abfühlt, je nachdem ob das im Sichtfenster 55 zu beobachtende Entwicklermaterial dunkler oder heller als der entsprechende Sektor ist. Ist, wie bereits erwähnt;, das Entwicklermaterial heller als der Sektor, dann fehlt es am Toner in der Mischung und man muß der Mischung zusätzlichen Toner zuführen. Zu diesem Zweck kann eine Zufuhreinrichtung so lange angestellt werden, bis das Entwiekleriaaterial dunkler als der Sektor wird. Bei der hier beschriebenen Anordnung ist es lediglieh erforderlich festzustellen, ob der Spitzenwert der Wechselstromkomponente durch einen Sektor 55 der Zerhackerscheibe 67 oder aber durch das im Sichtfenster 55 sichtbare Entwicklermaterial erzeugt wird. Zu diesem Zweck wird eine einfache Phasendetektorschaltung benutzt, die eine Anzeige für die Position eines Sektors in bezug auf das Maximum des Wechselstromsignals angibt. Das magnetische Betätigungsglied 73 und der Magnetschalter 75 liefern das erforderliche Synchronisiersignal zum Peststellen, ob der Fotodetektor reflektiertes Licht gerade von einem Sektor 65 oder vom Entwicklermaterial im Sichtfenster 55 aufnimmt.

Ist das im Sichtfenster 55 zu sehende Entwicklermaterial heller als der entsprechende Sektor 65, dann werden die logis.chen Schaltungen 79 für die Motorsteuerung ein Signal erzeugen, das den Nachfüllmotor 8l betätigt, der seinerseits eine Nachfülltrommel 83 für den Toner antreibt. Diese Trommel 83 weist an ihrer Oberfläche Schlitze auf, die Tonerteilchen vom Vorratsbehälter 85 nach einer Position fördern, wo sie von selbst nach dem Vorratsbehälter 31 fallen. Eine solche Tonerabgabevorrichtung ist bei-

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spielsweise in der US-Patentschrift 3572 555 vom 30. März 1971 beschrieben.

Um das Entstehen von unerwünschten Rausch- oder Störsignalen aus einer Bewegung des Entwicklermaterials an dem Sichtfenster vorbei dann zu verhindern, wenn die Tonerkonzentration gemessen werden soll, wird die Verschlußklappe 57 durch eine Nockenscheibe 87 betätigt, um den Durchfluß des Entwicklerpulvers zeitweise zu sperren. Beim Betätigen der Verschlußklappe 57 wird gleichzeitig der Abtastschalter 89 betätigt, der dabei ein Eingangssignal an die logischen Schaltungen 79 für den Nachfüllmotor liefert. Dieses Eingangssignal hindert die logischen Schaltungen 63 zum Feststellen des Schwellwertes an der Betätigung des Nachfüllmotors 81 während der Zeit, in der das Entwicklermaterial durch den Schacht 53 läuft.

In Fig. 2 ist im Ausschnitt eine Querschnittsansicht des vom Entwicklermaterial durchflossenen Schachtes und der optischen Abfühlelemente für die Vorrichtung zum Steuern der Tonerkonzentration dargestellt. Das Entwicklermaterial fällt von der Auffangvorrichtung 51 in Fig. 1 kommend durch den Schacht 53· Dieser Schacht 53 weist am oberen Ende eine Erweiterung 91 auf, in der sich eine trichterförmige Menge Entwicklermaterial ansammelt. Das in dieser Erweiterung 91 unbeweglich liegende Entwicklermaterial verhindert, daß neu zugeführtes Entwicklermaterial an den Seitenwänden des Schachtes 53 vor der optischen Abtastung reibt, so daß das Entwicklermaterial vor der Messung des Verhältnisses von Toner zu Trägermaterial praktisch nicht gestört wird. Eine mattgeschliffene Platte aus einem Spezialglas, im allgemeinen mit Zinn überzogenes Glas, das für weißes Licht transparent ist, ist hinter dem Sichtfenster 55 angebracht. Die geschliffene Glasplatte verhindert, daß durch elektrostatische Aufladung in der Nachbarschaft des Sichtfensters sich Tonerteilchen ansammeln, wodurch eine genaue Messung des Entwicklermaterials sichergestellt ist. Wenn die Nockenscheibe 87 die Verschlußklappe 57 öffnet, fließt das Entwicklermaterial an der Glasplatte 93 vorbei

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und bewirkt dadurch, daß durch die Reibung überschüssige Tonerteilchen von der Platte entfernt werden. Die Auslaßöffnung des Schachtes 53 ist klein genug, um ein dichtes Fließen des Entwicklermaterials sicherzustellen.

Beim Schließen der Verschlußklappe 57 staut sich das Entwicklermaterial im Innenraum 95 des Schachtes 53 einschließlich des Abschnittes 95 gegenüber der Glasplatte 93. Dabei ist der Schalter 89 geschlossen und liefert ein elektrisches Signal, so daß das Ausgangssignal der Fotoabfühleinrichtung 61 die Betätigung des Toner-Nachfüllmotors 81 bewirken-kann. Dabei ist die Zerhackerscheibe 67 und das magnetische Betätigungsglied 73 immer in Betrieb. Ist die Kopieranlage in Betrieb, so wird das von der · Fotoabfühleinrichtung 6l abgegebene Signal nur dann abgetastet, wenn die Verschlußklappe 57 das Durchfließen des Entwicklermaterials durch den Innenraum 95 angehalten hat. Es wurde festgestellt, daß bei der hier beschriebenen Vorrichtung ein Durchfließen von Entwicklermaterial für fünf Sekunden und ein Anhalten dieses Durchflusses für etwa zwei Sekunden ausreicht, um eine genaue Messung durchzuführen und um innerhalb sehr enger Grenzen das Verhältnis von Toner zu Trägermaterial im Entwicklermaterial zu steuern.

Die logische Schaltung für die Schwellwertfeststellung der Steuerschaltung für die Tonerkonzentration ist in Fig. 3 gezeigt. Diese logische Schaltung spricht auf das Signal von der Fotoabfülleinrichtung 61 an, die beispielsweise eine Foto-Vervielfacherröhre sein kann, und besteht aus den Schwellwertschaltungen 101 und 103 und einem Differentialverstärker. Die Wechselstromkomponente des von der Fotoabfühleinrichtung 6l kommenden Signals wird dem. Transistor 105 des Differentialverstärkers zugeführt, der zusammen mit dem Transistor 107 das Signal differentiell verstärkt und das verstärkte Signal den Schwellwertschaltungen 101 und 103 zuführt, so daß das positive verstärkte Signal die eine Schwellwertschaltung ansteuert, während das negative verstärkte Signal die andere Schwellwertschaltung ansteuert.

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Die Schwellwertschaltungen geben Ausgangssignale Vl und V2 ab, d.h. positiv bzw. negativ gerichtete Impulse zum Zeitpunkt des positiven bzw. negativen differentiell verstärkten Signals und zu dem Zeitpunkt, an dem die Wechselstromkoinponente oberhalb der Schwellwerte liegt. Die Kombination der Widerstände 109 und 111 sowie der Widerstände 113 und 115 bestimmt die notwendigen Amplitudenwerte für die Ausgangsimpulse Vl und V2. Die Schwellwertschaltungen 101 und 103 verhindern somit, daß ein von der Fotoabfühleinrichtung 61 geliefertes Störsignal die Ausgangsimpulse beeinflußt, die dann den Nachfüllmotor über seine logische Schaltung ansteuern würden und dienen außerdem der Feineinstellung für die erwünschte Tonerkonzentration. Da zwei Schwellwerte benutzt werden, kann man durch geeignete Wahl oder Einstellung der Widerstandskombination die Amplituden so einstellen, daß eine Signalspannung Vl abgegeben wird, wenn die Mischung zuwenig Toner enthält und eine Signalspannung V2 abgegeben wird, wenn die Mischung zuviel Toner enthält. Diese doppelte Einstellung gestattet die Verwendung einer Verriegelungsschaltung, die das notwendige Steuersignal an den Nachfüllmotor liefert.

Im Zusammenhang mit Fig. 1 war beschrieben worden, daß das magnetische Betätigungsglied 73 bei jeder Umdrehung der Riemenscheibe 71 entsprechend einer Umdrehung der Zerhackerscheibe 67 einen Magnetschalter 75 betätigt. Das magnetische Betätigungsglied 73 ist derart angeordnet, daß die Fotoabfühleinrichtung einem Segment 65 gegenüberliegt, wenn der Magnetschalter 75 betätigt wird.

In Fig. 4 ist eine Schaltung für den Phasendetektor für die Steuerung der Tonerkonzentration gezeigt. Das Schließen des Magnetschalters 75 durch das magnetische Betätigungsglied 73 in Fig. betätigt eine monostabile Kippschaltung, die aus den Transistoren 121 und 123 sowie zugehörigen Widerständen und Kondensatoren besteht. Die Widerstände und Kondensatoren sind in ihrer Größe so gewählt, daß die Breite des Ausgangssignals V3 kleiner ist als die Zeit die die Fotoabfühleinrichtung 61 dem Segment 65 {Fig. 1)

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gegenüberliegt,

Es war im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits erwähnt worden, wie der Abtastschalter 89 an die logischen Schaltungen 79 für den Nachfüllmotor ein elektrisches Signal abgibt, wenn die Verschlußklappe 57 den Durchfluß des Entwicklermaterials durch den Schacht 53 absperrt. Es war ferner erwähnt worden, daß während dieser Zeit die Ausgangssignale des Schwellwertdetektors 63 und der monostabilen Kippschaltung 77 benutzt werden. In Fig. 5 ist eine Schaltung für einen Durchflußanzeiger für die hier beschriebene Steuervorrichtung dargestellt. Wenn der Kontakt 89a des Schalters 89 in Fig. 1 geschlossen ist, liefert der Transistor 127 ein Ausgangssignal V4. .

In Fig. 6 sind die Impulsdiagramme für die verschiedenen Signale der Schaltungen der Steuervorrichtung für die Tonerkonzentration gezeigt. Diese Signale treten auf, wenn die Mischung zu wenig Toner enthält. Der Phasendetektor in Fig. 4 liefert ein Ausgangssignal l4l₉ was mit V3 bezeichnet ist. Es war erwähnt worden, daß die monostabile Kippschaltung für jede Umdrehung der Zerhackerscheibe 67 der Fig. 1 einen Ausgangsimpuls abgibt, der der Zeitspanne entspricht, in der die Fotoabfülleinrichtung 61 dem Sektor 65 der Zerhackerscheibe gegenüberliegt. Da der Sektor 65 der Zerhackerscheibe weniger Licht reflektiert als eine tonerarme Mischung, liefert die Fotoabfühleinrichtung 6l beim Abtasten des Sektors 65 ein Signal mit maximaler Amplitude (das intensivere Lichtsignal erzeugt ein mehr negatives elektrisches Signal).

Demgemäß wird das phasenverschobene oder negative verstärkte Ausgangssignal des Differentialverstärkers in Fig. 3₅ das hier mit 1,43 bezeichnet ist, eine negative Maximalamplitude 145 aufweisen, die zum gleichen Zeitpunkt auftritt wie der Impuls V3 des Signals l4l. Liegt diese Spitzenamplitude unterhalb des durch die Linie 147 angedeuteten Schwellwertes, dann wird ein Ausgangsimpuls Vl auf Zeile 149 durch die Schwellwert-Detektorschaltung der Fig.-3 abgegeben. Die nächste negative Spitzenamplitude des Signals. 143

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entspricht dem von einem nicht ausgewählten Sektor 65 reflektierten Licht, das unterhalb des durch die Linie 147 angegebenen Schwellwertes liegen kann oder nicht.

Das von der Fotoabfühleinrichtung abgegebene positive verstärkte Signal 153 ist in Phase. Die negativen Amplituden dieses Signals 155 und 157 entsprechen der Zeit, in der das Entwicklermaterial beobachtet wird und liefern Ausgangsimpulse V2 auf Zeile 159 in der das Signal 151 den Schwellwert der Zeile l6l überschreitet. Wie bereits erwähnt, sind die Schwellwerte, die durch die Linien l47 und l6l angegeben sind, voneinander unabhängig und können demgemäß unabhängig bestimmt werden.

In Fig. 7 sind die Signale für den Fall dargestellt, daß die Mischung zuviel Toner enthält. In diesem Fall tritt die negative Spitzenamplitude des phasenverschobenen oder negativen verstärkten Ausgangssignals der Fotoabfühleinrichtung, wie bei I63 dargestellt, phasenverschoben gegenüber dem Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung bei I65 auf. Andererseits überlappen die negativen Spitzenwerte des Signals 167, die dem in Phase liegenden verstärkten Signal entsprechen, die Ausgangsimpulse der monostabilen Kippschaltung. Die Impulse Vl des Signals I69 sind daher mit dem Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung außer Phase und die Impulse V2 des Signals 171 sind in Phase mit dem Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung.

Die logischen Schaltungen für die Motorsteuerung für den Nachfüllmotor zeigt Fig. 8. Wie zuvor beschrieben, überlappen für eine tonerarme Mischung die Impulse Vl die Ausgangsimpulse V3 der monostabilen Kippschaltung. Wenn daher die logischen Schaltungen für die Durchflußanzeige ein Ausgangssignal V4 liefern das anzeigt, daß eine Abtastung durchgeführt werden muß, liefern die Inverterschaltungen 175 und 177 ein Ausgangssignal ADD. Dieses ADD-Signal treibt den Magnetantrieb 179, der den Nachfüllmotor 8l steuert. Dieser Motor bewirkt die Zufuhr zusätzlicher Tonermengen in die Entwicklermischung. Dieser Motor läuft so lange, bis das

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Signal ADD verschwindet. Das phasenverschobene Ausgangssignal V2 des Differentialverstärkers überlappt das Signal V3 so lange nicht, bis eine Mischung mit zuviel Toner festgestellt wird. Demgemäß liefert der Inverter I8l so lange ein Ausgangssignal V5, bis eine Mischung mit zuviel Toner festgestellt ist. Dieses Signal V5, zusammen mit dem Signal ADD₃ stellen die Eingangssignale für den Inverter 175 dar, der das Signal ADD so lange hält, bis das Signal V5 verschwindet, wenn eine Mischung mit zuviel Toner festger-•stellt ist. Diese doppelseitige Steuerung gestattet nicht nur den Schwellwert einzustellen, bei dem der Nachfüllmotor 81 betätigt ' wird, sondern auch die Einstellung des Schwellwertpegels, bei dem der Nachfüllmotor abgeschaltet wird.

Man kann ferner durch Veränderung der Spektralemission der Lichtquelle 59 die Tonerkonzentration des Entwicklermaterials innerhalb des Bereichs, der durch die Grauskala des ausgewählten Sektors 65 der Zerhackerscheibe 67 bestimmt ist, auf verschiedener Höhe halten. Dies ist deshalb möglich, weil das Sichtfenster 55 ein nicht gleichförmiges Übertragungsspektrum aufweist, so daß das vom Entwicklermaterial reflektierte Licht sowohl von der Intensität als auch vom Spektrum des einfallenden Lichtes abhängt. Die Spektralemission der Lichtquelle kann durch Veränderung der Fadenspannung der Lampe mit Hilfe des Reglers 182 Fig.3 verändert werden. Im gegebenen Beispiel wurde eine Lampe Nr. der Firma General Electric benutzt und die Grauskala wurde mit ihrem Reflexionsvermögen für eine Tonerkonzentration von 0,48 bis 0,50 % für eine Lampenspannung von 1,8 Volt ausgewählt. Verändert man die Lampenspannung zwischen 1,75 und 2 Volt, dann wird die nominale Tonerkonzentration auf unterschiedlichen Höhen zwischen 0,38 und 0,60 % (+_ 0,05 %) aufrechterhalten. Demgemäß kann eine einfache Regelung der Lampenspannung für die Auswahl eines weiten Bereiches an Tonerkonzentration benutzt werden.

Ein weiteres Mittel zur selektiven Steuerung der Tonerkonzentration innerhalb eines auswählbaren Bereichs besteht darin, verschiedene Grauskalen auf jedem der Sektoren 65 der\ Zerhacker-

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scheibe 67 anzubringen. Eine Verzögerungssteuerung 78 verzögert das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 77 um den Zeitbetrag der erforderlich ist, um den gewünschten Sektor 65 in Abtastposition zu bringen. Will man daher die Intensität des vom Entwicklermaterial reflektierten Lichtes mit der Grauskala des Sektors 65a vergleichen, dann würde man die Verzögerung entsprechend einer halben Umdrehung der Zerhackerscheibe wählen. Ein einfacher Regler oder Stufenschalter I83 kann zur Auswahl der gewünschten Verzögerung benutzt werden.

Arbeitsweise der Erfindung

Entwicklermaterial wird vom Vorratsbehälter 31 auf die elektrostatische photoleitfähige Trommel gefördert, auf der ein latentes elektrostatisches Abbild vorhanden ist. Das Entwicklermaterial fällt kaskadenartig auf das latente elektrostatische Abbild, wodurch Tonerteilchen von diesem angezogen werden. Die Dichte der von dem elektrostatischen Abbild angezogenen Tonerteilchen hängt vom Verhältnis der Tonerteilchen zu Trägerteilchen im Entwicklermaterial ab. Um ein gewünschtes Verhältnis von Tonerteilchen und Trägerteilchen aufrechtzuerhalten, wird ein Teil des Entwicklermaterials durch eine Auffangvorrichtung in den Schacht 53 abgelenkt. Die Nockenscheibe 87 wird periodisch betätigt und schließt die Verschlußklappe 57» wodurch das Entwicklermaterial im Schacht 53 angehalten wird, so daß es vor dem Sichtfenster 55 stationär ii*t. Das Licht von der Lichtquelle 59 wird nun abwechselnd vom Sr'itor 65 der rotierenden Zerhackerscheibe 67 und vom im Sichtfenster sichtbaren Entwicklermaterial reflektiert und von der photoempfindlichen Einrichtung 6l abgetastet. Die Sektoren 65 haben genau abgestimmte Grauwerte, die den gewünschten Tonerkonzentrationen entsprechen. Wenn das vom Entwicklermaterial reflektierte Licht von dem von dem ausgewählten Sektor reflektierten Licht verschieden ist, liefert die photoempfindliche Einrichtung 6l ein Wechselstroiaausgangssignal an den Schwellwertdetektor Außerdem wird ein Phasenimpuls durch das Zusammenwirken des magnetischen Betätigungsgliedes 73 und des Magnetachalters 75 er-·

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zeugt und liefert eine elektronische Anzeige dafür, daß ein Sektor 65 zum AuftrittsZeitpunkt des Phasenimpulses im Sichtfeld liegt. Die logische Schaltung 79 für den Nachfüllmotor 8l spricht auf das Ausgangssignal des Schwellwertdetektors 63 und auf den Phasenimpuls an und bestimmt damit, ob das Entwicklermaterial zuwenig oder zuviel Toner enthält. Enthält das Entwicklermaterial zuwenig Toner, dann liefert die logische Schaltung 79 ein Betätigungssignal an den Nachfüllmotor 8l_s wodurch Tonermaterial 37 an den Vorratsbehälter 31 der Entwicklerstation 19 abgegeben wird.

Um nun eine besonders dunkle oder eine besonders helle Kopie zu erzeugen, sind auf den verschiedenen Sektoren 65 verschiedene Grauskalen vorgesehen. Eine entsprechende Auswahl der gewünschten Schwärzung wählt automatisch den entsprechenden Sektor 65 aus, der zur Steuerung der Tonerkonzentration im Entwicklermaterial verwendet wird. Diese Auswahl bewirkt eine entsprechende Verzögerung des durch den Magnetschalter 75 erzeugten Signals, so daß der der gewünschten Einstellung entsprechende Sektor zu dem Zeitpunkt der Beobachtungsstation gegenüberliegt ₃ in der das Torsignal durch die Verzögerung^schaltung 78 an die logische Schaltung 79 für den Nachfüllmotor angelegt wird. Durch einfache Regelung der Lampenspannung der Lichtquelle 59 lassen sich für einen vorgegebenen Sektor weitere verschiedene Bereiche einstellen.

Bisher war davon ausgegangen worden, daß eine Zerhackerscheibe oder ein Lichtverschluß verwendet wird, der das vom Entwicklermaterial reflektierte Licht unterbricht. Um einen gleichbleibenden Bezugspegel zu liefern, leuchtet es ohne weiteres dem Fachmann ein, daß die Relativbewegung zwischen Bezugsnormal und Entwicklermaterial auch durch eine Bewegung der Lichtquelle und der Potoabfühleinrichtung aus einer ersten Position zur Beobachtung des Entwicklermaterials nach einer zweiten Position zur Beobachtung des Bezugsnormals bewegt werden könnte. Ferner könnte man als Bezugsnormal mehrere Filter benutzen, die vom Licht durchlaufen werden, um für den Vergleich die gewünschte Lichtinten-

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sität zu bekommen, die auf der photoempfindlichen Einrichtung einfällt. Das heißt aber, daß es nur notwendig ist, daß das vom Entwicklermaterial reflektierte Licht abwechselnd mit von derselben Lichtquelle erzeugten und an einem fest vorgegebenen Bezugsnormal reflektierten Licht verglichen wird und abwechselnd der photoempfindlichen Einrichtung zugeführt wird. Demgemäß lassen sich verschiedene Vorrichtungen aufbauen, die abwechselnd vom Entwicklerpulver oder einem Bezugsnormal reflektiertes Licht abtasten, ohne vom Wesen und Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen.

Ferner können selbstverständlich auch andere Schaltungen zum Feststellen des Ausgangssignals der photoempfindlichen Einrichtung und zum Umwandeln des Wechselstromsignals in ein logisches Signal benutzt werden, das die Tonerkonzentration im Entwicklermaterial anzeigt. Ferner ist die Erfindung keinesfalls auf die verschiedenen Abgabevorrichtungen beschränkt, die bei jeder Betätigung eine vorbestimmte Menge Tonermaterial abgeben. Auch die Art und Ausfuhrungsform der Entwicklerstation, z.B. mit magnetischer Bürste, lassen sich gleicherweise hier anwenden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur automatischen Kontrolle der Tonerkonzentration in elektrostatischen Kopieranlagen mit einer Lichtquelle und Mitteln zum Feststellen des vom Entwicklermaterial reflektierten Lichts, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd das von einer Lichtquelle ausgehende,,vom Entwicklermaterial bzw. einem Bezugsnormal reflektierte Licht nach Umwandlung in ein elektrisches Signal einer logischen Schaltung zugeführt wird, die je nach Größe und/oder Polarität des so erzeugten Signals die zusätzliche Zufuhr von Tonermaterial steuert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklermaterial während der Tonerkonzentrationskontrolle stationär gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Relativbewegung zwischen Lichtquelle und Bezugsnormal abwechselnd das Entwicklermaterial und das Bezugsnormal beleuchtet wird und daß das jeweils reflektierte Licht einer Fotoabfühleinrichtung zur Umwandlung in elektrische Signale zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Bezugsnormal eine Anzahl verschieden stark reflektierender Sonden benutzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß als Bezugsnormai eine Anzahl verschieden lichtdurchlässiger Filter verwendet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1-3 mit einer Lichtquelle und Mitteln zum Feststellen

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des vom Entwicklermaterial reflektierten Lichts, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (65, 65a) zum Modifizieren des von der Lichtquelle (59) ausgehenden Lichts vorgesehen ist, daß für eine Reflexion des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts ein Teil des Entwicklermaterials sichtbar (53, 55) ist, daß eine Fotoabfühleinrichtung (61) zur Umwandlung des modifizierten Lichts bzw. des von einem Teil des Entwicklermaterials reflektierten Lichts in elektrische Signale vorgesehen ist und daß logische Schaltungen (63, 79) vorgesehen sind, die auf ein Wechselstromsignal ansprechen, das bei unterschiedlicher Intensität des vom Entwicklermaterial bzw. der Modifiziereinrichtung reflektierten Lichtes anspricht, um durch entsprechende Materialzufuhr (Toner) die gewünschte Tonerkonzentration einzustellen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (59) und die Modifiziereinrichtung relativ zueinander derart verschiebbar sind, daß in einer ersten Stellung das von der Lichtquelle (59) ausgehende Licht von dem sichtbaren beleuchteten Teil des Entwicklermaterials und in einer zweiten Stellung von der Modifiziereinrichtung reflektierbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifiziereinrichtung mindestens eine geeichte reflektierende Sonde als Bezugsnormal (65) aufweist, die das von der Lichtquelle (59) ausgehende Licht in der ersten Stellung nach der Fotoabfühleinrichtung reflektiert .
9. Vorrichtung nach Anspruch 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Entwicklungsstation der Kopieranlage ein Sichtfenster (55) vorgesehen ist, hinter dem ein beleuchteter Teil des Entwicklungsmaterials sichtbar ist.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtfenster (55) in einem von Entwicklermaterial durchflossenen Schacht (53) angebracht ist und daß der Durchfluß von Entwicklermaterial durch diesen Schacht absperrbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere verschieden geeichte reflektierende Sonden (65» 65a) als Bezugsnormale vorgesehen sind, die je nach gewünschter Tonerkonzentration in die zweite Stellung zur Reflexion des von der Lichtquelle (59) ausgehenden Lichts einstellbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Sonden (Bezugsnormale) auf einer drehbaren Welle (69) befestigt und selektiv je nach gewünschter Tonerkonzentration in die zweite Stellung einstellbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Potoab fülleinrichtung (6.1) in der ersten Stellung der reflektierenden Sonde (65) von einem Teil des Entwicklermaterials reflektiertes Licht aufnimmt, während die geeichte reflektierende Sonde in ihrer zweiten Stellung das vom Entwicklermaterial reflektierte Licht verdeckt.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Lichtquelle (59) ausgehende Lichtspektrum in Grenzen veränderbar ist, daß das Sichtfenster (55) ein nicht gleichförmiges Lichtübertragungsspektrum aufweist, und daß die Fotoabfühleinrichtung (61) ein elektrisches Signal abgibt, dessen Amplitude vom Spektrum des auftreffenden Lichtes abhängt, wobei die Regeleinrichtungen für die Zufuhr von Toner bei einer vorbestimmten Signalamplitude ansprechen.

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15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel vorgesehen sind, die entsprechend der Stellung der Sonde ein Signal unterschiedlicher Phasenlage erzeugen und daß eine Phasendetektorschaltung (Pig. ¹O vorgesehen ist, die die Tonerzufuhr bewirkt, wenn die Intensität des von der Sonde (65) reflektierten Lichts geringer ist als die des vom Entwicklermaterial reflektierten Lichts.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet _f daß durch die Kontrollvorrichtung auf eine vorbestimmte Amplitude des elektrischen Signals in Phase mit dem Phasensignal die Tonerzufuhr einschaltbar und bei einer zweiten vorgegebenen Signalamplitude die Tonerzufuhr abschaltbar ist.

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