DE1797480C - Tonernachfülleinrichtung fur die Pulverentwicklungsvorrichtung eines elek trophotographischen Kopiergerätes Ausscheidung aus 1497119 - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Tonernaehfülleinrich- gründe, bei einer TönernaobfBHrinrichjHng 3?r ein-

;ung für die Pulverentwicklungsvorrichtung eines fgsngs »Is bekannt vorausgesetzten «»»"ng y°™-

, elfiktropliotographischen Kopiergerätes mit einer rungen zu treffen, iim die Tanernacirmimng ent-

VautorfiatiseH gesteuerten Betätigungseinrichtung für sprechend der die Maschine tatsächlich qurcnimuerh

die Tonersbgabeeinrichtung. 5 den Bogenlänge ZH steuern, und zwar besonders viel·

Bei einer bekannten Kopiermaschine (deutsche s'ejtig und feinfühlig,

Auslegeschrift 1137 313) mit einer TonernachWlIeIn- Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gejcenn-

richtung der vorgenannten Gattung fällt das Entwick- zeichnet, daß die Betätigungseinrichtung d~r ionerlerpulver aus einem Vorratsbehälter auf die Ober- abgabeeinrichtung von einem Schalter ein- und ausfläche einer elektrophotographischen Aufzeichnungs- ιό Schaltbar ist, der von einem Hebel betätigt wird, wel~ trommel. Unterhalb des Vorratsbehälters befindet eher mit einer von einem Motor gedrehten Meuersich ein Sammelbehälter, in welchem ein Becherför- -kurvenscheibe in Eingriff steht, und daü im Stnmderband arbeitet, welches dem Vorratsbehälter lau- Sreis der Betätigungseinrichtung und des Motors ein fend Entwicklerpulver nachliefert. Bei dieser bekann- weiterer Schalter angeordnet ist, der m 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 Kopiergerat durchgebrachten Entwicklerpulvers dem Sammelbehälter laufenden Bogens Aufzeichnungsmaterial betatigdurch eine besondere Verbindungsleitung zugeleitet baren Hebel ein- und ausschaltbar ist. Wird, in der dem Enrwicklerpulver 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, w,e. 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 zut Bemessungsrad vorgesehen, welches laufend in der 35 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 nachgefü'lt wird, hängt wiederum von der reglers gesteuert werden können, und es dürfte somit Formgebung der Steuerkurvenscheibe ab, die bei auch der Betrieb des Bemessung /ades entsprechend 30 spielsweise dafür sorgt, daß die tatsächliche Toner den Betriebszeiten der Kopiermaschine unterbrochen zufuhrzeit beim Durchlaufen von vier Bögen auf ein werden können. Viertel dieser Zeit beschränkt bleibt. Durch die Er-

Nachteihg 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 tatsächlich die tatsächliche Durchladfzeit bzw. -länge des Auf- 35 Bogendurchlauflänge für die Tonerabgabe Berück Zeichnungsmaterials unberücksichtigt bleibt. sichtigung findet, wobei aber andererseits die je 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 Erfi· ■

Anzahl von Kopien tätig wird. Es ist ein Schaltei vor- 40 dung ist vorgesehen, daß zur Veränderung der Eingesehen, der eine Freigabeeinrichtung betätigt. Jedes- schaltzrit des Schalters der Betätigungshebel dec 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 Form-

hat, 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 jie 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 Ausfiihningsbei-

sem Falle auch auf den ungeladenen Stellen des Auf- 60 spiels der Erfindung an Hand von Zeichnungen, zeichnungsmaterials Tonerteilchen abgesetzt werden, Fig. 1 ist ein Teilschnitt durch ein Kopiergerät;

Es ist wichtig, daß das Entwicklergemisch Eisen- Fig, 2 ist ein vergrößerter Schnitt durch eine PuI-

teilchen und Tonerteilchen in einem bestimmten Ver- verentwicklungsvorrichtung mit einer erfin'düngshältnis zueinander enthält. Es muß daher dafür Vor- gemäßen Tonernachfülleinrichtung; sorge getroffen Werdet 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 ί g, 2\
werden. Fig, 4 ist ein Gruiidriß der Steueranordnung für

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- die Tonefabgabeeinrichtung;

F i g, 5 ist eine Vorderansieht der Steueranordnung seinem Pint?; gehalten, Pie Ausgnngswelje 218 seines

ich Fig,4; Getriebes trügt eine Steuerkurvenscheibe 220 mit

Fig,6 und 7 sind Teildarstellungen im Schnitt e,_ner Steuerkurve222, deren Form aus Fig,7 er-

naeh den Linien 6-6 bzw, 7-7 der Fig,4; sichtlich ist,

Fi g, S ist ein Schaltbild, 5 Der Schalter 202 hat einen Betätigungshebel 224,

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 a 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- 10 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 Schrauben 226 (Fig. 5). Die Schrauben

Aufzeichnungsmaterial projiziert wird. 226 verbinden den Schalter 2^r-2 mit einem schwenk-

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

Belichtungsstation54, passiert eine Führung58 und Schenkel 228a (Fig. 4), der mittels zweier Schrau-

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

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

einer Umlenkeinrichtung 62 umgekehrt und das Auf- 23>s (F i g. 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. 35 werden.

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

tisch (Fig. 1) abgelegt. verstellbare Steuerkurvenscheibe 236 mit einer

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

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

zur Abgabe des Tonerpulvres 194 aus einer dafür 30 240 (Fig. 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 Ende 228b (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 Anschlagkanien 2*2 und 244,

Erfinduagsgemäß 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 2386 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 ii> 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 (Fig.4 und 5) und einen Regulier- wird der Motor214 so lange eingeschaltet, als das widerstand 204, der in Reihe mit dem elektrisch be- Aufzeichnungsmaterial braucht, um einen bestimmtätigten Vibrator 198 (Fig. 2) geschaltet ist. Wenn ten Punkt zu passieren. Die Länge der Einschaltzeil der Schalter 202 geschlossen ist, wird der Vibrator 50 des Motors 214 hängt daher von der Länge der da: 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 dei 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 Aufzeichnungsmateria

Ein mit der Steueranordnung 200 verbundener Be- 55 das Gerät durchläuft, tritt daher keine Verarmung de:

festigungswinkel 206 (Fig. 4) hat einen Schenkel Entwicklergemisches an Tonerteilchen auf, wie die:

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 dii

Rcgülierwidersfarid mit dem Schenkel 206a, Der Größe der Zeitspanne ab, während welcher de

Regulierwiderstand kann mit Hilfe eines Einstell- 60 Schalter bei jeder Umdrehung der Steuerkurven

knopfes 211, der vört außen her zugänglich ist, von scheibe 220 geschlossen wird. Da der Vibrator 191

Hand eingestellt Werden. Bei dem dargestellten Aus- nur betätigt wird, solange der Schalter 202 gescHlos

führungsbeispiel ist die Steueranordnung 200 an der sen ist* kann die Menge des abgegebenen Tonerpul

Rückseite des Gerätes angeordnet. Vers für Verschiedenartige Kopien durch Drehung dei

Der andere Schenkel 206h des Befesttgungswin- 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 so!·

Elektromotor 214 mit Untersetzungsgetriebe befestigt len, die rine große Menge von Tonerpulver verbrau·

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

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umgebogene Ende 228/i sich an der Stelle 238^ der Steuerkurve 238 befindet, so daß eine verhältnismäßig große Menge von Toncrpulvcf abgegeben wird» im umgekehrten FaIIj wenn die Vorlage huf wenig geschwärzte Stellen aufweist, kann die Welle 240 Sri der entgegengesetzten Richtung gedreht werden» ürri die Toncrabgabe zu Verringern.

.,Bei dem dargestellten AusfühfUngsbeispiei durchlauft 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 Aufzeichnungsmaterial ab, so daß der Anteil an Tonerteilchen in dem Entwickler-Ijcmisch der Entwicklungsstation 60 stets auf gleicher Höhe bleibt.

In dem Förderweg des Aufzeichnungsmaterials befindet sich ein Hebel 294, den das Aufzeichnungsmaterial bei seinem Eintritt zwischen Förderwalzen 104 und 106 mit seiner voreilenden Kante niedeririickt, um einen Schalter 284 zu betätigen. Dieser Hebel 294 ist am Eingang der Aufladestation 52 anijeordnet. Nach dem Austreten aus zwei Förderwal-,:en 108 und 110 am Ausgang der Belichtungsstation betätigt das Aufzeichnungsmaterial einen Schal-'er 368

Es folgt nun eine Beschreibung des Schaltbildes der Fig. 8. Die Schaltung besteht aus drei Teilschaltun- ;;en 312. 314 und 316. Die Teilschaltung 312 ist .lurch Leiter 318 mit einer geeigneten Spannungsjüelle. beispielsweise einer Wechselspannungsquelle '"on 23OVoIt und 60 Hz verbunden. Die Teilschal-.üng314 wird durch Leiter 322 und 324 mit einer Wechselspannung von 115 Volt gespeist, und zwar iber die Mittelanzapfung 326 eines Autotransformaors. Die Stromversorgung der Teilschaltung 316 er-'olgt mit einer Gleichspannung von 90VoIt über den Ooppelwegcleichrichter 334 und die Leiter 330 md 332.

Wenn der Hauptschalter 34 von Hand geschlossen vird. so fließt durch die Relaisspule 336 Strom und lie Kontakte 336 σ und 336 b 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 chließt ein Thermoschalter 350 seinen Kontakt 351, .vodurch die Relaisspule 352 Strom erhält und zu-'lächst ihren Kontakt 352 a öffnet, der die Teilschalung 314 mit Strom versorgt. Das Kopiergerät befinlet sich nun in einem Bereitschaftszustand.
ί Wenn jetzt eine Kopie hergestellt werden soll, ist ds lediglich erforderlich, den Startschalter 357 kurzzeitig zu drücken und eine Vorlage in das Gerät einlüführen. Wird der Startschalter 357 gedruckt, so eriält ein Relais 358 mit verzögertem Abfall Strom md öffnet seinen normalerweise geschlossenen Kon^fakt 358 σ, so daß das Hauptrelais 352 wieder strofnps wird. Wird die Relaisspule 352 durch Ansprechen [es Relais 358 stromlos, so kehrt sein Kontakt 352 a η die geschlossene Ruhestellung zurück, so daß die Feilschaltungen 314 und 316 wieder Strom erhalten. i>urch das Einführen der Vorlage wird dann auch Jic Zufuhr des Aufzeichnungsmaterials in hier nicht naher zu beschreibender Weise inganggesetef. Das Aufzeichnungsmaterial rückt Vor Und betätigt den Hebel 294, der den Schalter 284 in der beschfiebeiien Weise schließt/ 2u diesem Zeitpunkt befinden sich

die Voidefkäritefi der Vorläge Und des ÄUfzeichnungsmatefials Sn einer Linie nebeneinander und rücken darin gemeinsaifi durch das Gerat vöft χ Bei jedem Schließeni.des. Schalters 284 Wird ein Stromkreis für die Retäisspule 362 mit dem Kontakt

ίο 3626 geschlossen. Der Kontakt 3626 schaltet die Steueranordnung 200 für die Abgabe des Tonerpulvers ein, so daß die Ausgangswelle 218 (Fig. 4) des Motors 214 in Drehung versetzt wird. Da der Motor stets dann betätigt wird, wenn das Aufzeichnungsmalerial den Hebel 294 niedergedrückt hält, ist die Menge des nachgelieferten Tonerpulvers eine Funktion der Gesamtlänge des das Gerät durch laufenden Aufzeichnungsmaterial.

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 unab-

hängig von der Steveranordnung 200 betätigen kann, um dem Entwickler zusätzliches Tonerpulver zuzuführen. Wie oben erwähnt, ist ein Regulierwiderstand in Reihe mit dem Vibrator geschähet, um die Amplitude der Vibrationen verändern ?u 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 nächeilenden. Kante eines das Kopiergerät durchlaufenden Bogens Aufzeichnungsmaterial betätigbaren Hebel (294) ein- und ausschaltbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung derEinschaltzeit des Schalters (202) der Betätigungshebel (224) If* 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) geeenüber der Steuerkurvenscheibe (220) zu verschwenken ermöglicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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