DE1797480B1 - Tonernachfuelleinrichtung fuer die pulverentwicklungsvor richtung eines elektrophotographischen kopiergeraetes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Tonernachfülleinrich- gründe, bei einer Tonernachfülleinrichtung der eintung für die Pulverentwicklungsvorrichtung eines gangs als bekannt vorausgesetzten Gattung Vorkehelektrophotographischen Kopiergerätes mit einer rungen zu treffen, um die Tonernachfüllung entautomatisch gesteuerten Betätigungseinrichtung für sprechend der die Maschine tatsächlich durchlaufendie Tonerabgabeeinrichtung. 5 den Bogenlänge zu steuern, und zwar besonders viel-

Bei einer bekannten Kopiermaschine (deutsche seitig und feinfühlig.

Auslegeschrift 1137 313) mit einer Tonernachfüllein- Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennrichtung der vorgenannten Gattung fällt das Entwick- zeichnet, daß die Betätigungseinrichtung der Tonerlerpulver aus einem Vorratsbehälter auf die Ober- abgabeeinrichtung von einem Schalter ein- und ausfläche einer elektrophotographischen Aufzeichnungs- io schaltbar ist, der von einem Hebel betätigt wird, weltrommel. Unterhalb des Vorratsbehälters befindet eher mit einer von einem Motor gedrehten Steuersich ein Sammelbehälter, in welchem ein Becherför- kurvenscheibe in Eingriff steht, und daß im Stromderband arbeitet, welches dem Vorratsbehälter lau- kreis der Betätigungseinrichtung und des Motors ein fend Entwicklerpulver nachliefert. Bei dieser bekann- weiterer Schalter angeordnet ist, der in an sich beten Vorrichtung ist vorgesehen, daß ein Teil des durch 15 kannter Weise über einen von der voreilenden und den Becherförderer in den Vorratsbehälter zurück- der nacheilenden Kante eines das Kopiergerät durchgebrachten Entwicklerpulvers dem Sammelbehälter laufenden Bogens Aufzeichnungsmaterial betätigdurch eine besondere Verbindungsleitung zugeleitet baren Hebel ein- und ausschaltbar ist.
wird, in der dem Entwicklerpulver in einer Misch- Bei der vorliegenden Erfindung wird also die kammer eine abgemessene Menge Toner zusätzlich 20 Tonernachfülleinrichtung jeweils genau entsprechend beigemischt wird. der die Maschine durchlaufenden Bogenlänge in und

Für diese Beimischung oder Wiederauffüllung des außer Betriebsbereitschaft gesetzt. Nur so lange, wie Tonergehaltes ist bei der bekannten Vorrichtung ein ein Bogen die Maschine durchläuft, wird nämlich der am Umfang mit Tassen oder Kerben ausgestattetes Motor betätigt, der die Steuerkurvenscheibe zur Bemessungsrad vorgesehen, welches laufend in der 25 Steuerung der Betätigungseinrichtung der Toner-Mischkammer umläuft und in diese Toner aus einer abgabeeinrichtung dreht. Für welchen Zeitraum Tonerkammer hineinfördert. Die Geschwindigkeit des während der Bogendurchlaufzeit dann tatsächlich Bemessungsrades soll mittels eines Geschwindigkeits- Toner nachgefüllt wird, hängt wiederum von der reglers gesteuert werden können, und es dürfte somit Formgebung der Steuerkurvenscheibe ab, die beiauch der Betrieb des Bemessungsrades entsprechend 30 spielsweise dafür sorgt, daß die tatsächliche Tonerden Betriebszeiten der Kopiermaschine unterbrochen zufuhrzeit beim Durchlaufen von vier Bögen auf ein werden können. Viertel dieser Zeit beschränkt bleibt. Durch die Er-

Nachteilig daran ist, daß das Bemessungsrad beim findung wird also in fortschrittlicher Weise erreicht,

Betrieb der Maschine dauernd arbeitet und somit daß einerseits sichergestellt ist, daß die tatsächliche die tatsächliche Durchlaufzeit bzw. -länge des Auf- 35 Bogendurchlauflänge für die Tonerabgabe Berück-

zeichnungsmaterials unberücksichtigt bleibt. sichtigung findet, wobei aber andererseits die ie Ein-

Bekannt ist auch bereits eine Abgabevorrichtung heit der Bogendurchlauflänge abgegebene Tonerfür Toner (USA.-Patentschrift 3 088 366), die in Ab- menge noch dosierbar ist.

hängigkeit von der Anfertigung einer vorbestimmten Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin-Anzahl von Kopien tätig wird. Es ist ein Schalter vor- 40 dung ist vorgesehen, daß zur Veränderung der Eingesehen, der eine Freigabeeinrichtung betätigt. Jedes- schaltzeit des Schalters der Betätigungshebel des mal wenn ein Bogen Aufzeichnungsmaterial in die Schalters gegenüber der Steuerkurvenscheibe durch Maschine eingeführt wird, betätigt er einen Zähler. eine von Hand betätigbare Einrichtung verstellbar ist. Wenn der Zähler dann eine bestimmte Anzahl gezählt Dieses Merkmal ermöglicht zusätzlich zur Formhat, wird Toner freigegeben. 45 gebung der Steuerkurvenscheibe eine feinfühlige Ver-

Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß änderung der je Bogenlängeneinheit zugegebenen

sie auch nicht die verschiedenen Bogenlängen berück- Tonermenge.

sichtigt. Es wird immer die gleiche Menge Toner frei- Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist gegeben, obwohl der Tonerbedarf je nach Bogen- die von Hand betätigbare Einrichtung eine von Hand länge verschieden ist. Das führt dazu, daß der Toner- 50 drehbare Welle auf, die eine Steuerkurvenscheibe gehalt des Entwicklungsgemisches allmählich ab- trägt, welche über einen Hebel den Schalter mit nimmt oder ansteigt und die Kopien unterentwickelt seinem Betätigungshebel gegenüber der Steuerkurvenoder überentwickelt werden. Das ist gleichermaßen scheibe zu verschwenken ermöglicht,
unerwünscht. Ist der Anteil an Tonerteilchen zu ge- Durch diese Merkmale läßt sich die angestrebte ring, entstehen nicht nur schlechte und flaue Kopien, 55 feinfühlige Verstellbarkeit der Tonernachfüllung je sondern es können auch Eisenteilchen auf dem Kopier- Bogenlängeneinheit mit geringem Bauaufwand und papier abgelagert werden. Ist der Anteil der Toner- bei Gewährleistung guter Betriebszuverlässigkeit teilchen zu groß, entstehen schmutzige Kopien mit verwirklichen.

einem grauen oder gefleckten Untergrund, da in die- Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeisem Falle auch auf den ungeladenen Stellen des Auf- 60 spiels der Erfindung an Hand von Zeichnungen.
Zeichnungsmaterials Tonerteilchen abgesetzt werden. F i g. 1 ist ein Teilschnitt durch ein Kopiergerät; Es ist wichtig, daß das Entwicklergemisch Eisen- F i g. 2 ist ein vergrößerter Schnitt durch eine Pulteilchen und Tonerteilchen in einem bestimmten Ver- verentwicklungsvorrichtung mit einer erfindungshältnis zueinander enthält. Es muß daher dafür Vor- gemäßen Tonernachfülleinrichtung;
sorge getroffen werden, daß die bei der Herstellung 65 F i g. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der von Kopien verbrauchten Tonerteilchen ersetzt F i g. 2;

werden. F i g. 4 ist ein Grundriß der Steueranordnung für

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- die Tonerabgabeeinrichtung;

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F i g. 5 ist eine Vorderansicht der Steueranordnung seinem Platz gehalten. Die Ausgangswelle 218 seines

nach Fig. 4; Getriebes trägt eine Steuerkurvenscheibe 220 mit

Fig. 6 und 7 sind Teildarstellungen im Schnitt einer Steuerkurve 222, deren Form aus Fig. 7 er-

nach den Linien 6-6 bzw. 7-7 der Fig. 4; sichtlich ist.

Fig. 8 ist ein Schaltbild. 5 Der Schalter 202 hat einen Betätigungshebel224,

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Schnitt durch ein der auf der Steuerkurve 222 gleitet, wie aus Fig. 7

elektrophotographisches Kopiergerät sieht man nur ersichtlich. Der Radius der Steuerkurve 222 steigt

den Weg des Aufzeichnungsmaterials durch das Ge- von einem Minimum 222 α bis zu einem Maximum

rät. Die Vorlage wird auf einem parallelen Weg durch 222 b an. Wenn der Motor 214 die Steuerkurven-

das Kopiergerät geführt, der hier keiner näheren Dar- io scheibe dreht, wird an einer bestimmten Stelle der

stellung bedarf. Punkt erreicht, bei dem der Schalter 202 schließt.

Das Aufzeichnungsmaterial passiert zunächst eine Dieser Einschaltpunkt kann durch Änderung der

Aufladestation 52, in der seinen gegenüberliegenden Stellung des Schalters 202 mit dem Betätigungshebel

Oberflächen entgegengesetzte Ladungen erteilt wer- 224 gegenüber der Steuerkurve 222 reguliert werden,

den, und dann eine Belichtungsstation 54, in der mit 15 Die Veränderung der Schalterstellung erfolgt nach

Hilfe einer Optik56 das Bild der Vorlage auf das Lösen der Schrauben226 (Fig. 5). Die Schrauben

Aufzeichnungsmaterial projiziert wird. 226 verbinden den Schalter 202 mit einem schwenk-

Das belichtete Aufzeichnungsmaterial verläßt die baren Tragarm 228. Der Tragarm enthält einen ersten

Belichtungsstation 54, passiert eine Führung 58 und Schenkel 228a (Fig. 4), der mittels zweier Schrau-

tritt in die Entwicklungsstation 60 ein. Die Richtung so ben 232 mit einer Flachfeder 230 verbunden ist; die

des Weges des Aufzeichnungsmaterials wird dann in Flachfeder 230 ist ihrerseits mittels der Schrauben

einer Umlenkeinrichtung62 umgekehrt und das Auf- 234 (Fig. 5) mit dem Befestigungswinkel 206 ver-

zeichnungsmaterial durch eine Fixierstation 64 hin- bunden. Der schwenkbare Tragarm 228 kann daher

durchgeführt, in welcher es erwärmt wird, um das um sein linkes unteres Ende (Fig.4) verschwenkt

Tonerbild unverwischbar zu machen. 25 werden.

Die fertige Kopie wird dann auf einem Ausgabe- Diese Verschwenkung erfolgt durch eine von Hand

tisch (F i g. 1) abgelegt. verstellbare Steuerkurvenscheibe 236 mit einer

Die Entwicklungsstation enthält, wie am besten aus Steuerkurve 238, deren Form aus F i g. 6 ersichtlich

Fig. 2 zu ersehen, eine Tonerabgabevorrichtung 196 ist. Die Verstellung erfolgt durch Drehen der Welle

zur Abgabe des Tonerpulvres 194 aus einer dafür 30 240 (F i g. 4) mit Hilfe eines (in der Zeichnung nicht

vorgesehenen Vorratskammer. Diese Anordnung ent- dargestellten) Einstellknopfes. Der Tragarm 228 hat

hält einen elektrisch betätigten Vibrator 198, der das ein umgebogenes Ende228b (Fig. 4), das mit der

Tonerpulver nur dann abgibt, wenn er in der weiter Steuerkurve 238 (F i g. 6) in Eingriff steht. Die Steuer-

unten beschriebenen Weise betätigt wird. kurve 238 hat zwei Anschlagkanten 242 und 244,

Erfindungsgemäß ist eine neuartige Steueranord- 35 zwischen denen die Steuerkurve von einem Minimum nung 200 vorgesehen, die in F i g. 4 und 5 dargestellt bei 238 α zu einem Maximum bei 238 b ansteigt,
ist. Sie steuert die Abgabe des Tonerpulvers durch Durch Drehung der Steuerkurvenscheibe 236 kann die Tonerabgabeeinrichtung 196. Die Steueranord- daher die Stellung des Schalters 202 gegenüber der nung 200 hält den Anteil der Tonerteilchen in dem Steuerkurve 222 geändert werden.
Entwicklergemisch automatisch konstant, indem 40 Wenn das umgebogene Ende 228 b des Tragarmes Tonerpulver nach Maßgabe seines Verbrauchs nach- 228 einen kleinen Radius der Steuerkurve 238 begeliefert wird. Das Tonerpulver wird dabei ohne rührt, befindet der Betätigungshebel 224 sich daher Rücksicht auf die Anzahl der Kopien in Mengen weiter unten in F i g. 5, so daß der Schalter 202 schon nachgefüllt, die proportional der durchlaufenden Ge- bei einem verhältnismäßig kleinen Radius der Steuersamtlänge des Aufzeichnungsmaterials sind. Zu die- 45 kurve 222 geschlossen wird und umgekehrt,
sem Zweck enthält die Steueranordnung 200 einen Durch eine weiter unten beschriebene Einrichtung Schalter 202 (F i g. 4 und 5) und einen Regulier- wird der Motor 214 so lange eingeschaltet, als das widerstand 204, der in Reihe mit dem elektrisch be- Aufzeichnungsmaterial braucht, um einen bestimmtätigten Vibrator 198 (F i g. 2) geschaltet ist. Wenn ten Punkt zu passieren. Die Länge der Einschaltzeit der Schalter 202 geschlossen ist, wird der Vibrator 50 des Motors 214 hängt daher von der Länge der das 198 betätigt, um Tonerpulver an die Zuführ- und Gerät durchlaufenden Bogen des Aufzeichnungs-Rühreinrichtungen zu liefern. Der Regulierwiderstand materials und nicht lediglich von der Zahl der 204 ist von Hand verstellbar, um die Amplitude der Kopien ab. Wenn ein langer Bogen oder ein zusam-Schwingung des elektrischen Vibrators zu verändern. menhängender Streifen von Aufzeichnungsmaterial

Ein mit der Steueranordnung 200 verbundener Be- 55 das Gerät durchläuft, tritt daher keine Verarmung des festigungswinkel 206 (Fig.4) hat einen Schenkel Entwicklergemisches an Tonerteilchen auf, wie dies 206 a, der den Regulierwiderstand 204 trägt. Eine bei den bisher bekannten Geräten der Fall war.
die Welle 208 umgebende Mutter 210 verbindet den Von der Stellung des Schalters 202 hängt die Regulierwiderstand mit dem Schenkel 206 a. Der Größe der Zeitspanne ab, während welcher der Regulierwiderstand kann mit Hilfe eines Einstell- 60 Schalter bei jeder Umdrehung der Steuerkurvenknopfes 211, der von außen her zugänglich ist, von scheibe 220 geschlossen wird. Da der Vibrator 198 Hand eingestellt werden. Bei dem dargestellten Aus- nur betätigt wird, solange der Schalter 202 geschlosführungsbeispiel ist die Steueranordnung 200 an der sen ist, kann die Menge des abgegebenen Tonerpul-Rückseite des Gerätes angeordnet. vers für verschiedenartige Kopien durch Drehung der

Der andere Schenkel 206 b des Befestigungswin- 65 Welle 240 von Hand verändert werden. Wenn Vor-

kels 206 trägt eine U-förmige Schiene 212, an der ein lagen mit einer großen Bilddichte kopiert werden sol-

Elektromotor 214 mit Untersetzungsgetriebe befestigt len, die eine große Menge von Tonerpulver verbrau-

ist. Der Motor 214 wird durch die Schrauben 216 an chen, kann die Welle 240 gedreht werden, bis das

umgebogene Ende 228 & sich an der Stelle 238 b der Steuerkurve 238 befindet, so daß eine verhältnismäßig große Menge von Tonerpulver abgegeben wird. Im umgekehrten Fall, wenn die Vorlage nur wenig geschwärzte Stellen aufweist, kann die Welle 240 in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden, um die Tonerabgabe zu verringern.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durchläuft das Aufzeichnungsmaterial das Kopiergerät mit einer Geschwindigkeit von 4,5 m pro Minute; der Motor 214 benötigt für eine Umdrehung der Steuerkurvenscheibe 220 eine Zeit von 15 Sekunden. Gleichgültig, ob kurze oder lange Formate verwendet werden, hängt daher die Menge des abgegebenen Tonerpulvers von der Gesamtlänge des das Kopiergeräte durchlaufenden Aufzeichnungsmaterials ab, so daß der Anteil an Tonerteilchen in dem Entwicklergemisch der Entwicklungsstation 60 stets auf gleicher Höhe bleibt.

In dem Förderweg des Aufzeichnungsmatenals befindet sich ein Hebel 294, den das Aufzeichnungsmaterial bei seinem Eintritt zwischen Förderwalzen 104 und 106 mit seiner voreilenden Kante niederdrückt, um einen Schalter 284 zu betätigen. Dieser Hebel 294 ist am Eingang der Aufladestation 52 angeordnet. Nach dem Austreten aus zwei Förderwalzen 108 und 110 am Ausgang der Belichtungsstation betätigt das Aufzeichnungsmaterial einen Schalter 368.

Es folgt nun eine Beschreibung des Schaltbildes der Fig. 8. Die Schaltung besteht aus drei Teilschaltungen 312, 314 und 316. Die Teilschaltung 312 ist durch Leiter 318 mit einer geeigneten Spannungsquelle, beispielsweise einer Wechselspannungsquelle von 230VoIt und 60Hz verbunden. Die Teilschalrung 314 wird durch Leiter 322 und 324 mit einer Wechselspannung von 115 Volt gespeist, und zwar über die Mittelanzapfung 326 eines Autotransformators. Die Stromversorgung der Teilschaltung 316 erfolgt mit einer Gleichspannung von 90 Volt über den Doppelweggleichrichter 334 und die Leiter 330 und 332.

Wenn der Hauptschalter 34 von Hand geschlossen wird, so fließt durch die Relaisspule 336 Strom und die Kontakte 336 a und 336 & werden geschlossen. Damit werden die verschiedenen Einrichtungen des Kopiergerätes in hier nicht näher zu beschreibender Weise für eine Aufheizzeit in Betrieb genommen.

Nach einer Aufheizzeit von 5 oder 6 Minuten schließt ein Thermoschalter 350 seinen Kontakt 351, wodurch die Relaisspule 352 Strom erhält und zunächst ihren Kontakt 352 a öffnet, der die Teilschaltung 314 mit Strom versorgt. Das Kopiergerät befindet sich nun in einem Bereitschaftszustand.

Wenn jetzt eine Kopie hergestellt werden soll, ist es lediglich erforderlich, den Startschalter 357 kurzzeitig zu drücken und eine Vorlage in das Gerät einzuführen. Wird der Startschalter 357 gedruckt, so erhält ein Relais 358 mit verzögertem Abfall Strom und öffnet seinen normalerweise geschlossenen Kontakt 358 α, so daß das Hauptrelais 352 wieder stromlos wird. Wird die Relaisspule 352 durch Ansprechen des Relais 358 stromlos, so kehrt sein Kontakt 352 a in die geschlossene Ruhestellung zurück, so daß die Teilschaltungen 314 und 316 wieder Strom erhalten. Durch das Einführen der Vorlage wird dann auch die Zufuhr des Aufzeichnungsmatenals in hier nicht näher zu beschreibender Weise inganggesetzt. Das Aufzeichnungsmaterial rückt vor und betätigt den Hebel 294, der den Schalter 284 in der beschriebenen Weise schließt. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Vorderkanten der Vorlage und des Aufzeichnungsmaterials in einer Linie nebeneinander und rücken dann gemeinsam durch das Gerät vor.

Bei jedem Schließen des Schalters 284 wird ein Stromkreis für die Relaisspule 362 mit dem Kontakt 362b geschlossen. Der Kontakt 362& schaltet die Steueranordnung 200 für die Abgabe des Tonerpulvers ein, so daß die Ausgangswelle 218 (F i g. 4) des Motors 214 in Drehung versetzt wird. Da der Motor stets dann betätigt wird, wenn das Aufzeichnungsmaterial den Hebel 294 niedergedrückt hält, ist die Menge des nachgelieferten Tonerpulvers eine Funktion der Gesamtlänge des das Gerät durchlaufenden Aufzeichnungsmaterials.

Ein Gleichrichter 199, der in Reihe mit dem Vibrator 198 geschaltet ist, bewirkt eine Halbweggleichrichtung so daß der Vibrator mit gleichgerichtetem Wechselstrom gespeist wird. Darüberhinaus ist ein von Hand betätigter Druckknopf 246 vorgesehen, durch den die Bedienungsperson den Vibrator unabhängig von der Steueranordnung 200 betätigen kann, um dem Entwickler zusätzliches Tonerpulver zuzuführen. Wie oben erwähnt, ist ein Regulierwiderstand in Reihe mit dem Vibrator geschaltet, um die Amplitude der Vibrationen verändern zu können.

Wenn die nacheilende Kante des Aufzeichnungsmaterials den Schalter 284 freigibt, wird das Relais stromlos, so daß der Stromkreis für die Steueranordnung 200 unterbrochen wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Tonernachfülleinrichtung für die Pulverentwicklungsvorrichtung eines elektrophotographischen Kopiergerätes mit einer automatisch gesteuerten Betätigungseinrichtung für die Tonerabgabeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (198) der Tonerabgabeeinrichtung (196) von einem Schalter (202) ein- und ausschaltbar ist, der von einem Hebel (224) betätigt wird, welcher mit einer von einem Motor (214) gedrehten Steuerkurvenscheibe (220) in Eingriff steht, und daß im Stromkreis der Betätigungseinrichtung (198) und des Motors (214) ein weiterer Schalter (284) angeordnet ist, der in an sich bekannter Weise über einen von der voreilenden und der nacheilenden Kante eines das Kopiergerät durchlaufenden Bogens Aufzeichnungsmaterial betätigbaren Hebel (294) ein- und ausschaltbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Einschaltzeit des Schalters (202) der Betätigungshebel (224) des Schalters gegenüber der Steuerkurvenscheibe (220) durch eine von Hand betätigbare Einrichtung verstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand betätigbare Einrichtung eine von Hand drehbare Welle (240) aufweist, die eine Steuerkurvenscheibe (236) trägt, welche über einen Hebel (228) den Schalter (202) mit seinem Betätigungshebel (224) gegenüber der Steuerkurvenscheibe (220) zu verschwenken ermöglicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen