DE19549460B4

DE19549460B4 - Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung

Info

Publication number: DE19549460B4
Application number: DE19549460A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Kosuge; Tomoji Yokohama Ishikawa; Kazuyuki Yokohama Sugihara; Shinji Kawasaki Kato
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2015-06-03

Abstract

Es ist eine Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung beschrieben, welche einen Tonerbehälter mit einem Tonerauslaß und ein Behältnis mit einem Trag- und Halteteil umfaßt, um den Behälter herausnehmbar zu haltern. Bei der Entwicklungsvorrichtung kann der Behälter gedreht werden, um den Tonerauslaß bezüglich eines in dem Toneraufnahmebehälter ausgerichteten Tonereinlasses auszurichten, wobei der Toner aus dem Tonerbehälter aufgrund der Schwerkraft nach unten fällt, wenn der Tonerauslaß nach unten weist und wobei zur Erzielung einer kompakten gedrängten Bauweise eine Innenfläche des Tonerbehälters, die in der Drehrichtung gesehen vor einem Teil eines Randteils des Tonerauslasses liegt, in Richtung einer Mittellinie der Drehbewegung vorspringt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung, wie beispielsweise einen Kopierer, ein Faksimilegerät, einen Drucker/Printer oder eine entsprechende Bilderzeugungseinrichtung gemäß dem Anspruch 1.

Herkömmliche Entwicklungsvorrichtungen haben eine einzige Entwicklungskammer, wobei ein Tonerbehälter, in welchem Toner untergebracht ist, der in die Kammer nachzufüllen ist, in das Gehäuse der Vorrichtung hinein oder aus diesem herausgeschoben werden kann. Diese Art Vorrichtung ist beispielsweise in der veröffentlichten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 2-78 962 beschrieben, welche als Beispiel 1 zum Stand der Technik bezeichnet ist.

Eine andere herkömmliche Vorrichtung mit einer einzigen Entwicklungskammer ist so ausgeführt, daß ein Tonerbehälter an einem Tragteil des Gehäuses der Vorrichtung gehaltert ist und dann in dem Tragteil gedreht wird, um deren Tonerauslaß bezüglich eines Tonereinlasses auszurichten, der in dem Tragteil ausgebildet ist. Diese Art Vorrichtung ist aus Beispiel 2 zum Stand der Technik bezeichnet.

In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 3-2883 ist beispielsweise eine Entwicklerzuführvorrichtung mit einem hohlzylindrischen Entwicklerbehälter beschrieben. Der Behälter ist mit einem Entwicklerauslaß und einem Antriebsverbindungsteil an einem Ende seiner Umfangswandung versehen. Eine axiale schraubenlinienförmige Spiralnut ist am Innenumfang des Behälters ausgebildet. Der Entwickler wird durch eine Fördereinrichtung entlang einer vorher ausgewählten Bahn zu einem Entwicklungsabschnitt befördert. Ein Halteteil trägt den eingeführten Behälter und enthält einen Behältnisteil, um den Entwickler von dem Entwicklerauslaß in die vorher ausgewählte Bahn zu leiten. Ein Antriebsabschnitt überträgt mittels des Antriebsverbindungsteils ein Drehmoment an den in den Halteteil eingeführten Behälter. Diese Vorrichtung ist nachstehend als Beispiel 3 zum Stand der Technik bezeichnet.

Eine Entwicklungsvorrichtung mit einer Anzahl Entwicklungsbehälter ist ebenfalls herkömmlich und ist bei einer Vollfarben-Bilderzeugungseinrichtung der Art verwendbar, bei welcher ein Bildträger bildmäßig nach Farben aufgeteilt belichtet wird, die sich ergebenden latenten Bilder mit Toner entwickelt werden, deren Farben zu den zerlegten Farben komplementär sind, und bei dem dann die Tonerbilder, eines über dem anderen, auf ein einziges Blatt Papier übertragen werden. Diese Art Vorrichtung ist als Beispiel 4 zum Stand der Technik bezeichnet. Die Entwicklungskammern können parallel um den Bildträger als unabhängige Einheiten angeordnet sein. Andererseits können die Entwicklungskammern auch an vorher ausgewählten Umfangsstellen an einem rotierenden Träger angeordnet sein, welcher dem Bildträger gegenüberliegt. Der rotierende Träger oder ein sogenannter Revolver ist drehbar, um nacheinander seine Kammern in eine Entwicklungsposition zu bringen, in welcher der Bildträger festgelegt ist. Der Revolver besteht aus einer rotierenden Entwicklungseinheit, einer rotierenden Toneraufnahmeeinheit und einer Tonerfördereinrichtung. Die Entwicklungseinheit ist in der Nähe der photoleitfähigen Trommel oder des Bildträgers drehbar und hat im Inneren eine Anzahl Entwicklungskammern. Die Aufbewahrungseinheit ist koaxial an einem Ende der Entwicklungseinheit vorgesehen. Eine Anzahl Aufbewahrungskammern sind in der Speichereinheit in einem Verhältnis von eins-zu-eins bezüglich der Entwicklungskammern festgelegt, und in jeder ist Toner einer ganz bestimmten Farbe untergebracht. Jede Aufbewahrungskammer wird durch die Fördereinrichtung mit einer der Entwicklungskammern in Verbindung gebracht. Für diese Art Revolver kann beispielsweise auf die veröffentlichten jap. Patentanmeldungen Nr. 62-251 772 und 63-78 170 und auf das veröffentlichte jap. Gebrauchsmuster Nr. 63-41 164 Bezug genommen werden.

Es ist auch ein Revolver vorgeschlagen worden, welcher dem vorstehend beschriebenen Revolvertyp ähnlich ist, außer daß die Aufbewahrungskammern durch eine Anzahl Trichterteile ersetzt und mit den zugeordneten Entwicklungskammern durch eine entsprechende Tonerfördereinrichtung verbunden sind. Ein Tonerbehälter, in welchem Toner einer ganz bestimmten Farbe untergebracht ist, ist abnehmbar an einem Tonereinlaß gehaltert, der in jedem Trichterteil ausgebildet ist. Die Trichterteile sind an der Grundplatte der Entwicklungseinheit befestigt und haben jeweils einen Randteil, der als ein Halteteil ausgebildet ist, um den Behälter zu tragen. Der Tragteil und der Randteil ermöglichen es, daß der Behälter in der axialen Richtung der Entwicklungseinheit in den Trichterteil und aus diesem heraus verschoben werden kann. Dieser Revolver ist als Beispiel 5 des Standes der Technik bezeichnet.

In dem Beispiel 5 ist auch vorgeschlagen, in der Mitte der Entwicklungseinheit eine Bohrung auszubilden, die zur Seite der Toneraufbewahrungseinheit hin offen ist, und schwarzen Toner, welcher am häufigsten verwendet wird, in einem hohlzylindrischen Behälter unterzubringen, welcher ein größeres Fassungsvermögen als Farbtoner-Behälter haben. Der Behälter für schwar zen Toner ist an der Toneraufbewahrungseinheit so gehaltert, daß sein rückseitiges Ende in der Bohrung aufgenommen ist. Der Behälter für schwarzen Toner ist an seinem Innenumfang zum Befördern des Toners mit einer schraubenlinienförmigen Nut sowie einem Tonerauslaß an einem Ende seiner Umfangswandung versehen. Der Tonerauslaß entspricht einem Tonereinlaß, welcher in dem Trichterteil ausgebildet ist. Wenn die Entwicklungseinheit und die Toneraufbewahrungseinheit miteinander gedreht werden, wird der schwarze Toner in dem Behälter zu dem Auslaß befördert und fällt dann aufgrund seines Gewichts in den Einlaß des Trichterteils.

Bei dem Beispiel 4 des Standes der Technik sollte jeder Tonerbehälter ersetzt werden, wenn der Toner ausgeht. Da jedoch der Zeitpunkt, an welchem der Toner aufgebraucht ist, von einem Behälter zum anderen unterschiedlich ist, kann vorzugsweise jeder Behälter unabhängig von dem anderen ausgetauscht werden. Aus diesem Grund ist ein Revolver vorgeschlagen worden, in welchem die Toneraufbewahrungseinheit mit Halte- und Tragteilen versehen ist, die jeweils zu einem Ende der zugeordneten Tonerfördereinrichtung passen und bewirken, daß der Tonereinlaß nach oben weist, wenn die zugeordnete Entwicklungskammer in eine Entwicklungsposition gebracht ist. Ein Tonerbehälter ist an dem jeweiligen Halte- und Tragteil so gehaltert, daß dessen Tonerauslaß nach unten weist. Unter dieser Voraussetzung kann dann der Toner in dem Behälter über den Auslaß aufgrund seines eigenen Gewichts in den Halteteil fließen. Diese Art Revolver ist als Beispiel 6 des Standes der Technik bezeichnet.

Bei dem Beispiel 6 wird die Anordnung mit dem Trag- und Halteteil nur bei Farbtoner-Behältern verwendet; ein Tragteil mit einer anderen Konfiguration ist einem Behälter für schwarzen Toner zugeordnet, der ein größeres Fassungsvermögen als die Farbtoner-Behälter aufweist. Insbesondere ist ein hohlzylindrischer Behälter für schwarzen Toner mit einem Tonerauslaß an einem Ende seiner Umfangswandung versehen und in eine Bohrung eingeführt, welche in der Mitte der Toneraufbewahrungseinheit ausgebildet ist. Ein Trichterteil ist in der Toneraufbewahrungseinheit ausgebildet und mit einem Tonereinlaß versehen, welcher dem Auslaß gegenüberliegt. Der Trichterteil paßt zu einem Ende der Tonerfördereinrichtung und hat einen Toneraufbewahrungsraum bestimmter Größe. Wenn die Kammer für schwarzen Toner in der Entwicklungsposition angeordnet ist, ist ein Ende der Tonerfördereinrichtung am Boden des Trichterteils in die entsprechende Lage gebracht. Wenn der Auslaß des Behälters für schwarzen Toner durch die Drehung der Toneraufbewahrungseinheit auf ein höheres Niveau als der Einlaß gebracht ist, fließt der Toner infolge seines Eigengewichts von dem Behälter in den Trichterteil.

Voraussetzung bei den Beispielen 1 und 5 ist, daß der Randteil des Auslasses des Behälters und derjenige des Einlasses am Ende der Bewegung des Behälters in engem Kontakt gehalten werden, um dadurch zu verhindern, daß Toner verstreut wird. Um dieser Forderung zu genügen, ist ein elastisches Abdichtteil an zumindest einer der beiden Randteile angebracht. Außerdem sind die Randteile so ausgebildet, um einen vorherbestimmten Anlagedruck einzustellen, wenn die zwei Randteile miteinander fluchten. Wenn jedoch der Behälter auf dem Randteil des Auslasses verschoben wird, welcher satt an der Wandung des Tragteils anliegt, wirkt eine starke Belastung auf die Gleitbewegung. Ferner nutzen sich, wenn sich die beiden Randteile während der Gleitbewegung zueinander ausrichten, das oder die Abdichtteil(e) infolge der übermäßigen Reibung leicht ab. Diese Belastungs- und Abnutzungsprobleme können sich leicht auch bei dem Beispiel 5 ergeben, wenn der Behälter in den Halteteil hineingeschoben und aus diesem herausgezogen wird.

Der Behälter soll nunmehr in dem Halte- und Tragteil eingesetzt und dann in diesem gedreht werden, um dessen Tonerauslaß, wie im Beispiel 2 des Standes der Technik, bezüglich des Tonereinlasses auszurichten. Hierbei müssen dann der Randteil des Aus lasses und derjenige des Einlasses in engem Kontakt gehalten werden, um so zu verhindern, daß Toner verstreut wird. Dieser Forderung wird genügt wenn ein elastisches Dichtteil zumindest an einem der Randteile angebracht ist, und wenn die Konfiguration der Randteile und die Drehachse so gewählt sind, daß ein gewünschter Anlagedruck eingestellt wird, wenn die beiden Randteile ausgerichtet sind. Wenn jedoch der Behälter so gedreht wird, daß der Randteil des Auslasses eng an der Wandung des Tragteils anliegt, wirkt eine starke Belastung auf die Drehbewegung. Wenn ferner die zwei Randteile während der Drehung zueinander ausgerichtet werden, verschleißen das oder die Dichtteil(e) infolge der übermäßigen Reibung leicht. Diese Belastungs- und Abnutzungsprobleme treten auch bei dem Beispiel 5 auf, wenn der Behälter für schwarzen Toner gedreht wird.

Die Schwierigkeit bei dem Beispiel 3 besteht darin, daß ein Teil des Entwicklers um den Auslaß des Behälters herum infolge der Drehkraft den Auslaß leicht verfehlen kann. Dieser Teil des Toners verbleibt dann in dem Behälter, bis der Auslaß wieder nach unten weist, so daß dies einen niedrigen Ausstoßwirkungsgrad zur Folge hat. Diese Schwierigkeit kann auch bei dem Beispiel 6 vorkommen, bei dem die Behälter zusammen mit der Entwicklungseinheit der Toneraufbewahrungseinheit gedreht werden, und jeder Toner aufgrund der Schwerkraft aus dem Auslaß des Behälters abfließt.

Bei den Beispielen 3 und 5 ergibt sich eine andere Schwierigkeit, daß, nämlich, wenn die Behälter während einer längeren Zeitspanne nicht gedreht werden, der Toner leicht verklummt. Wenn der Toner sich verklummt, um eine Masse beträchtlicher Größe um den Tonerauslaß zu bilden, wird er an dem Auslaß gestoppt und kann nicht ausgebracht werden.

Bei dem Beispiel 2 ergeben sich die folgenden Schwierigkeiten. Der Auaßlaß des Behälters für schwarzen Toner soll auf ein höheres Niveau gebracht werden als der Einlaß und der Toner soll aufgrund seines Eigengewichts aus dem Behälter in den Trichterteil fließen. Obwohl noch Raum an einer von dem Einlaß entfernt liegenden Stelle in dem Trichterteil zur Verfügung steht, sammelt sich voraussichtlich Toner um den Einlaß herum, wodurch ein weiterer Abfluß von Toner aus dem Behälter behindert wird. Ein weiteres Problem liegt darin, dass, wenn Toner im Verlauf eines üblichen Bilderzeugungsvorgangs in dem Trichterteil nachgefüllt werden soll, die vorstehend beschriebene Lagebeziehung bewirken kann, dass der Nachfüllvorgang zu kurz ist oder die Bilderzeugungszeit zunimmt. Insbesondere ist während eines üblichen Bilderzeugungsvorgangs der Nachfüllvorgang zu kurz, da der Behälter und der Trichterteil nicht für eine ausreichend lange Zeitspanne in der Tonernachfüllposition gehalten werden können. Durch ein Verlängern der Zeitspanne in der Nachfüllposition, würde die Bilderzeugungszeit länger werden.

Aus US 4,622,916 ist ein Farbbilderzeugungsapparat bekannt. Dieses weist ein Tonerzuführsystem auf, das einen Tonerbehälter umfaßt, der extern der Entwicklungseinheit-Fördereinrichtung und der Tonerfördereinrichtung, die sich von dem Tonerbehälter zu einer vorbestimmten Füllposition erstreckt, angeordnet ist.

Aus JP 61-20 80 68 A ist eine Entwicklerzuführvorrichtung bekannt. Um einen Entwickler, der in einem Behälter ist, durch eine schmale Zuführöffnung zuzuführen, wird eine Führung vorgesehen, die den Behälter durch eine Rotationseinrichtung dreht, um so den Entwickler durch den Führungskörper zu betätigen und ihn zu der Zuführöffnung zu führen.

Aus JP 5-196 23 A ist ein Tonerbehälter bekannt. Dieser weist ein Vibrationsglied auf. Ein Ende davon ist an der Innenwand des Tonerbehälters angebracht und das andere steht von einem Öffnungsteil des Behälters nach außen vor. Wenn das Öffnungsteil des Behälters verschlossen wird, wird das Vibrationsglied im Inneren des Behälters aufgenommen und wenn der Behälter an einem Tonertrageteil angebracht wird und das Öffnungsteil geöffnet wird, wird das Vibrationsglied aufgrund seiner Rückstellkraft verformt.

Aus JP 5-29 77 09 A ist eine Entwicklungsvorrichtung bekannt. Diese umfaßt einen Entwicklerträger und einen Entwicklerbehälter. Eine Entwicklertrageeinrichtung oszilliert entlang der Bodenfläche des Tonerbehälters. Dadurch soll der gesamte Toner zu dem Entwicklerträger aus dem Behälter zugeführt werden.

Aus JP 62-55 67 9 A ist eine Rotationsentwicklungsvorrichtung bekannt. Um genug Entwickler nachzufüllen, wird der Nachfüllmechanismus selbst dann betrieben, wenn die Entwicklungsvorrichtung nicht in der Nachfüllposition ist und der Entwickler wird mit einer vorgegebenen Menge zu einem abgeschlossenen Raum nachgefüllt, der vorübergehend einen Entwickler aufnimmt und zwischen dem Nachfüllmechanismus und einer Entwicklungsvorrichtung angeordnet ist.

Aus JP 4-12 05 62 A ist eine Bilderzeugungsvorrichtung bekannt. Dabei wird, wenn eine Entwicklungseinheit bei einer Entwicklungsnachfüllposition angeordnet ist, die Entwicklernachfülleinrichtung gedreht und ein entsprechender Aufnahmebehälter für Entwickler bei der Entwicklernachfüll position ebenfalls angeordnet. Eine Entwickleraufnahmeöffnung der Entwicklungseinheit liegt der Entwicklerabgabeöffnung des Entwickleraufnahmebehälters gegenüber, um den Entwickler nachzufüllen. Durch Drehen in der Entwicklerabgabeeinrichtung wird der Entwickler, der im Entwickleraufnahmebehälter sich befindet, zu der entsprechenden Entwicklungseinheit zugeführt.

Aus der nachveröffentlichten EP 0 678 794 A2 ist eine Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung mit folgenden Merkmalen bekannt, als da sind: zumindest eine Entwicklungskammer, ein Tonerbehälter zum Aufbewahren von Toner, der in die Entwicklungskammer nachzufüllen ist, und welcher mit einem Tonerauslass versehen ist, ein Trichterteil, der mit einem Tonereinlass in seiner Umfangswandung versehen ist, welcher dem Tonerauslass gegenüberliegt, und einen vorherbestimmten Raum zum Unterbringen des Toners aufweist, ein Haltemechanismus, um die Entwicklungskammer innerhalb der Entwicklungseinheit, den Tonerbehälter und das Trichterteil innerhalb der Tonerspeichereinheit als Einheit zu halten und die Entwicklungskammer, den Tonerbehälter und das Trichterteil entlang einer vorherbestimmten Bahn zu bewegen, eine Antriebsquelle, durch welche die Entwicklungskammer den Tonerbehälter und das Trichterteil entlang der vorherbestimmten Bahn bewegt werden eine Stoppvorrichtung, um eine Bewegung der Entwicklungskammer des Tonerbehälters und des Trichterteils in einer Entwicklungsposition zu stoppen, wenn die Entwicklungskammer einem Bildträger gegenüberliegt, wobei eine Tonernachfüllposition, in welcher der Tonerauslass auf einem höheren Niveau als der Tonereinlass angeordnet ist, so dass der Toner aus dem Tonerbe hälter infolge der Schwerkraft in den Trichterteil fließen kann, auf einer Bewegungsbahn enthalten ist, welche durch die Antriebsquelle erzeugt worden ist, wobei die Entwicklungskammer, der Tonerbehälter und das Trichterteil sich über die Tonernachfüllposition hinaus in die Entwicklungsposition bewegen, und wobei ein Tonernachfüllvorgang, um bezüglich der Entwicklungskammer, des Tonerbehälters und des Trichterteils den Toner in den Trichterteil nachzufüllen, von einer Steuereinrichtung unabhängig von einem Bilderzeugungsvorgang durchgeführt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung zu schaffen, bei der ein schnelles problemloses Nachfüllen des Tonerbehälters bei einfacher Konstruktion ermöglicht wird und bei dem Nachfüllvorgang immer sichergestellt wird, daß kein Toner unkontrolliert die Behälter verlassen kann.

Die erfindungsgemäße Lösung der genannten Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 im Schnitt eine Vorderansicht eines elektrophotographischen Printers, bei welchem die Erfindung angewendet ist;

2 eine in Einzelteile aufgelöste, äußere perspektivische Darstellung einer sich drehenden Entwicklungsvorrichtung oder eines Revolvers in dem Printer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

3 eine Schnittansicht einer innernen Anordnung einer in dem Revolver enthaltenen Entwicklungseinheit;

4 eine vertikale Schnittansicht einer Kammer für schwarzen Entwickler in einer Ebene, welcher die Achsen von oberen und unteren Förderschnecken enthält;

5 eine Schnittansicht der inneren Anordnung einer ebenfalls in dem Revolver vorgesehenen Toneraufbewahrungseinheit;

6A eine Seitenansicht eines Behälters für schwarzen Toner;

6B eine Vorderansicht des Behälters für schwarzen Toner;

7 eine perspektivische Ansicht eines Behälters für Farbtoner und dessen Halte- und Tragteil in dem Revolver;

8A bis 8E die Bewegung von Toner während der Drehbewegung des Revolvers;

9A bis 9B eine modifizierte Form eines Verschlusses;

10A eine Seitenansicht einer Abwandlung einer Toneraufbewahrungseinheit;

10B eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in 10A;

11A eine Vorderansicht einer modifizierten Form des Behälters für schwarzen Toner;

11B eine Draufsicht des Behälters;

11C eine Seitenansicht des Behälters, von links gesehen;

11D eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in 11A;

12A einen Bundteil in dem Behälter für schwarzen Toner;

12B ein Behältnis, das dem Behälter für schwarzen Toner zugeordnet ist;

12C die Bewegung des Bundteils, wenn der Behälter für schwarzen Toner in dem Behältnis gehaltert ist;

13A bis 13D die Bewegung von Toner in den Tonerbehältern im Verlauf einer Drehbewegung des Revolvers;

13E eine Vergleichsanordnung;

14A bis 14B eine weitere modifizierte Form des Behälters für schwarzen Toner; und

15A und 15B eine weitere modifizierte Form des Behälters für schwarzen Toner.

Die 14A, 14B, 15A und 15B sind nicht Gegenstang der Erfindung, sondern betreffen einen Tonerbehälter, der zum Zwecke des besseren Verständnisses der Erfindung mit beschrieben wird. Dies gilt auch für die auf den Tonerbehälter bezogenen Beschreibungsbestandteile.

In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche in einem elektrophotographischen Farbprinter verwendet wird. Der Printer hat eine photoleitfähige Trommel oder einen Bildträger 1, welcher in einer durch einen Pfeil in l angezeigten Richtung gedreht wird. Ein Hauptlader 2 lädt die Oberfläche der Trommel 1 gleichförmig. Mittels einer Laseroptik 3 wird die geladene Oberfläche der Trommel 1 entsprechend Bilddaten abgetastet und dadurch wird elektrostatisch ein latentes Bild erzeugt. Die Bilddaten bestehen aus gelben, magentaroten, cyanblauen und schwarzen Daten, welche durch Aufteilen eines gewünschten Vollfarbenbildes erzeugt werden. Latente Bilder, die nacheinander auf der Trommel erzeugt worden sind, werden jeweils mittels eines gelben, eines magentaroten, eines cyanblauen und eines schwarzen Toners entwickelt, welche in einer rotierenden Entwicklungsvorrichtung oder einem. Revolver 4 untergebracht sind. Somit werden die latenten Bilder in Tonerbilder der jeweiligen Farben umgewandelt.
Ein Zwischenübertragungsband 5 wird synchron mit der Trommel 1 in einer Richtung B gedreht. Die auf der Trommel erzeugten Tonerbilder werden nacheinander, und zwar eines über dem anderen durch einen primären Übertragungslader an das Band übertragen, um dadurch ein zusammengesetztes Farbbild zu erzeugen. Ein Papier 10 wird automatisch von einer Duplexkopie/Papierzuführkassette 7 oder von einer Auflage 7a für manuelle Papierzuführung durch eine Abzugrolle 8 oder 8a und ein Ausrichtrollenpaar 9 einer Bildübertragungsposition zugeführt. Ein sekundärer Übertragungslader 11, der an der Bildübertragungsposition angeordnet ist, überträgt das zusammengesetzte Tonerbild von dem Band 5 auf das Papier 10. Eine Fixiereinheit 12 fixiert das Tonerbild auf dem Papier. Das Papier 10 mit dem Farbbild wird als eine Vollfarbenkopie aus dem Printer ausgetragen. Eine Trommel-Reinigungseinheit 3 entfernt den Toner, welcher nach der Bildübertragung auf der Trommel 1 verblieben ist. Ebenso entfernt eine Band-Reinigungseinheit 14 den Toner, welcher nach der Bildübertragung auf dem Band verblieben ist.
Der Revolver 4, gemäß der Erfindung wird nunmehr anhand von 2 beschrieben. Der Revolver 4 hat eine im wesentlichen zylindrische Entwicklungseinheit 40 und eine Toneraufbewahrungseinheit 45. Die Entwicklungseinheit 40 ist um ihre eigene Achse drehbar und hat vier Entwicklungsabschnitte, welchen beispielsweise schwarz, cyan, gelb bzw. magenta zugeordnet sind. Die Toneraufbewahrungseinheit 45 ist koaxial bezüglich der Entwicklungseinheit 40 und an deren Vorderseite angeordnet. Vier Tonerbehälter 41 bis 44 sind an der Aufbewahrungseinheit 45 abnehmbar gehaltert und sind in einem Eins-zu-Eins-Verhältnis bezüglich der vier Entwicklungsabschnitte der Entwicklungseinheit 40 gehalten. In den Tonerbehältern 41 bis 44 ist schwarzer, gelber, magentaroter bzw. cyanblauer Toner untergebracht. Die Unterbringungseinheit 45 ist zusammen mit der Entwicklungseinheit 40 drehbar. Ein Gehäuse 46 trägt die Entwicklungs- und Unterbringungseinheit 45, d.h. den Revolver, und ist relativ zu dem Printergehäuse im wesentlichen parallel zu der Revolverachse verschiebbar. Eine Abdeckung 47, welche nicht drehbar ist, bedeckt die Aufbewahrungseinheit 45.
Zwei Trägerrollen 49 sind beispielsweise an der vorderen Wandung 48 des Gehäuses 46 gehaltert. Die Entwicklungseinheit 40 hat eine vordere Wandung 50 und eine rückseitige Wandung 51, die jeweils eine scheibenförmige Form haben. Die vordere Wandung 50 wird durch die Tragrollen 48 gehalten. Eine konisch zulaufende Mittenwelle 55 erstreckt sich von der Mitte der rückwärtigen Wandung 51 aus und ist drehbar in einer Öffnung 54 aufgenommen, die in einer hinteren Platte 53 ausgebildet ist, die einen Teil des Printergehäuses bildet. Unter dieser Voraussetzung ist der Revolver in dem Printergehäuse drehbar und so positioniert, daß seine Achse parallel zu der Achse der Trommel 1 genau in derselben Ebene verläuft, wie in 1 dargestellt ist.
Das Gehäuse 46 hat zusätzlich zu der vorderen Wandung 48, eine rückwärtige Wandung 55 und eine seitliche Abdeckung 59. Die seitliche Abdeckung ist an ihren gegenüberliegenden Enden an den Wandungen 48 und 55 befestigt und durch Riegel 56 bis 58 versteift. Eine Öffnung 60 ist zur Aufnahme des Revolvers in der vorderen Wandung 48 ausgebildet. Ein Motor 61 und ein Getriebezug 62 (siehe 3) sind an der Wandung 48 gehaltert. Der Motor 61 treibt über den Getriebezug 62 Tonerzuführrollen an, welche in der Toneraufbewahrungseinheit angeordnet sind. Eine Zwischenplatte 63 ist in dem Gehäuse 46 angeordnet und durch die Riegel 56 und 57 in der Nähe der rückwärtigen Wandung 55 gehalten. Ein Positionierstift 63b steht von der Platte 63 vor und ist in einer Positionierbohrung 63a in der rückwärtigen Platte 53 aufgenommen. Ein Tragarm 64 ist mit einem Ende drehbar an dem Teil des Bolzens 63b gehaltert, welcher zwischen der Platte 63 und der rückwärtigen Wandung 55 liegt. Eine Positionierrolle 66 ist an dem Tragteil 64 gehaltert, das durch eine Feder 67 konstant vorgespannt ist, so daß die Rolle in eine von vier Vertiefungen 65 fällt, die in dem Umfang der rückwärtigen Wandung 51 der Entwicklungseinheit 40 ausgebildet sind. Folglich wird, wenn eine der Vertiefungen 65 der Rolle 66 gegenüberliegt, sicher bewirkt, daß sie in die Vertiefung fällt.
Eine Frontplatte 68 des Printergehäuses weist eine Öffnung 69 auf, um das Gehäuse 46 aufzunehmen, welches den Revolver trägt. Eine obere Führung 70 und eine untere Führung 71 erstrecken sich zwischen der Frontplatte 53 und der rückseitigen Platte des Printers. Das Gehäuse 46 ist durch die Führungen 70 und 71 verschiebbar gehalten. Insbesondere die Seitenabdeckung 59 des Gehäuses 46 hat Teile 72 und 73, welche durch die Führungen 70 und 71 an der Oberseite bzw. an der Seite geführt sind. Eine Nut 75 ist an der Oberseite des Teils 73 ausgebildet und nimmt einen oberen Führungsstift 74 auf, welcher an der Führung 71 vorsteht.
Ein Abtriebsritzel 78 ist an der hinteren Printerplatte 53 gehaltert und wird von einem Schrittmotor oder einem ähnlichen Revolvermotor angetrieben, welche nicht dargestellt sind. Das Abtriebsritzel 78 ist in kämmendem Eingriff mit einem Antriebsritzel 79 gehalten, das genau denselben Durchmesser wie das Abtriebsritzel 78 hat. Das Antriebsritzel 79 ist an der Rückseite der hinteren Wandung der Entwicklungseinheit 40 befestigt. Ein Abtriebsritzel 81 ist ebenfalls an der hinteren Platte 53 gehaltert und wird von einem nicht dargestellten Motor angetrieben, um Entwicklungsrollen und andere rotierende Teile in der Entwicklungseinheit 40 anzutreiben.
Wie in 3 dargestellt, hat die Entwicklungseinheit 40 zusätzlich zu scheibenförmigen Front- und rückseitigen Endwandungen Zwischenwandungen zwischen den vorderen und hinteren Wandungen. Die Zwischenwandungen bestehen aus einem hohlen zylindrischen Teil 82 zur Aufnahme eines Behälters oder einer Flasche für schwarzen Toner und vier Gehäuseteilen 83, 83C, 83M und 83Y. Die Gehäuseteile 83 bis 83Y erstrecken sich in radialer Richtung von dem zylindrischen Teil 82 aus und teilen den Raum in vier Entwicklungskammern, welche eine identische Form haben. In den Kammern ist jeweils ein Gemisch aus Träger und Toner einer ganz bestimmten Farbe, d.h. ein Zweikomponentenentwickler untergebracht. In der in 3 dargestellten Lage ist die Kammer, in welcher der schwarze Toner und der Träger untergebracht sind, so dargestellt, daß sie in der Entwicklungsposition der Trommel 1 gegenüberliegt. Die Kammern, in welcher gelber Toner und Träger, magentaroter Toner und Träger bzw. cyanblauer Toner und Träger untergebracht sind, sind, wie in 3 dargestellt, in dieser Reihenfolge nacheinander entgegen dem Uhrzeigersinn angeordnet.
Da die vier Entwicklungskammern eine identische Form haben, konzentriert sich die folgende Beschreibung auf die schwarze Entwicklungskammer, die in der Entwicklungsposition angeordnet ist. Die Elemente der anderen Entwicklungskammern unterscheiden sich von den Elementen der schwarzen Entwicklungskammer und voneinander durch Suffixe Y, M und C.
In der schwarzen Entwicklungskammer ist der Gehäuseteil 83 mit einer Öffnung versehen, welche der Trommel 1 gegenüberliegt. Eine Entwicklungsrolle 84 ist in der Kammer positioniert und durch die Öffnung teilweise zur Außenseite hin offen. In der Kammer sind auch eine Rakelschneide 85, eine obere Förderschnecke 86, eine Führung 87 für die Schnecke 86 und ein Schaufelrad 88 angeordnet. Die Rakelschneide 85 reguliert die Tonermenge, welche von der Rolle 84 in die Entwicklungsposition zu befördern ist. Die obere Förderschnecke befördert einen Teil des mittels der Rakelschneide entfernten Entwicklers von der Rückseite zu der Vorderseite entlang deren Achse. Insbesondere hat das Schaufelrad 88 einen hohlen zylindrischen Teil 89, welcher mit einer Anzahl Entwicklerauslässen, welche in axialer Richtung der Rolle verlaufen, und mit einer Anzahl Schaufeln versehen ist, die sich in radialer Richtung von dem Teil 89 aus erstrecken. Eine untere Förderschnecke 91 ist in dem Teil 89 angeordnet und befördert den Entwickler entlang deren Achse in der zu der Förderschnecke 86 entgegengesetzten Richtung. Der Gehäuseteil ist unter der unteren Förderschnecke 81 mit einem Auslaß 92 versehen. Der Auslaß 92 verläuft in der axialen Richtung des Revolvers und wird wahlweise dazu verwendet, unbrauchbar gewordenen Toner auszutragen oder frischen Entwickler (mit Toner) nachzufüllen. Eine Abdeckkappe 93 ist beispielsweise mittels einer Schraube an dem Gehäuseteil angebracht, um den Auslaß 92 zu verschließen.
Wie in 4 dargestellt, erstrecken sich die vorderen Enden der Förderschnecken 86 und 91 nach außen über die wirksame Breite der Entwicklungsrolle 84 (nach außen über die Endwandung 50 der Entwicklungseinheit 40 in der dargestellten Ausführungsform). Ein Tropfabschnitt 96 ist um die Verlängerungen der Förderschnecken 86 und 91 herum ausgebildet. In dem Abtropfabschnitt 96. fällt der mittels der Schnecke 86 beförderte Entwickler aufgrund der Schwerkraft auf die Förderschnecke 91 herunter. Das vordere Ende der Schnecke 91 erstreckt sich weiter über den Abtropfabschnitt 96 bis in eine Verbindungskammer unter einer Tonerzuführrolle 67, welche in der Toneraufbewahrungseinheit 45 enthalten ist, was später im einzelnen noch beschrieben wird. In dieser Ausführung wird der Entwickler, der sich auf der Rolle abgesetzt hat, zum Teil mittels der Rakelschneide 85 entfernt und dann durch die Führung 87 und die Schnecke 86 zur Vorderseite hin befördert. In dem Abtropfabschnitt 96 fällt dieser Teil des Entwicklers auf die Schnecke 91. Die Schnecke 91 fördert den Entwickler über die wirksame Breite der Rolle 84. Folglich wird der Entwickler von dem Schaufelrad 88 über den Auslaß 89A in die Kammer ausgetragen und wird dann auf die Rolle 84 aufgebracht. Auf diese Weise wird der Entwickler in der Kammer in der horizontalen Richtung umgerührt. Der Entwickler, der an dem unteren Teil der Kammer über die Auslässe 89a ausgetragen worden ist, wird durch die Schaufeln 90 des Schaufelrads 88 in der vertikalen Richtung umgerührt. Zur selben Zeit wird die Tonerzuführrolle 97 gedreht, damit frischer Toner auf die Schnecke 91 in der Verbindungskammer fällt. Die Schnecke 91 befördert den frischen Toner zu dem Abtropfabschnitt 96. Beim Erreichen des Abtropfabschnitts 96 wird der Toner mit dem Entwickler vermischt, welcher von der Schnecke 86 heruntergefallen ist. Das sich ergebende Gemisch gelangt über die Auslässe 89a in die Kammer, wodurch die Tonerkonzentration in der Kammer erhöht wird.
Ein Antriebsritzel sowie andere Zahnräder sind drehbar an der hinteren Wandung 51 der Entwicklungseinheit 40 an der Rückseite des Revolvers-Antriebsritzels 79 gehaltert und können mit dem Abtriebsritzel 81 kämmen. Ein Zahnrad ist am Ende jeder der Entwicklungsrollen 84 und der Schnecken 86 und 91 gehaltert, welche sich durch die Wandung 51 erstrecken. Die verschiedenen rotierenden Teile einschließlich der Rolle 84 werden über einen solchen Getriebezug angetrieben.
Wie 3 zeigt, wobei die gelbe Entwicklungseinheit als Beispiel genommen ist, sind die vorderen und rückwärtigen Wandungen, welche die Entwicklungrolle 84Y und die Rakelschneide 85Y tragen, als kleine Wandungsteile 104 ausgebildet, welche von den anderen Wandungsteilen trennbar sind. Wenn die Kammer gereinigt werden soll oder wenn Teile ersetzt werden sollen, können die kleinen Wandungsteile 104, welche die Rolle 84Y und die Schneide 85Y tragen, als Ganzes herausgenommen werden, um so den Zugriff der Kammer zu erleichtern.
In 5 hat die Aufbewahrungseinheit 45 eine scheibenförmige Grundplatte 108 (siehe auch 2). Vier Behältnisse oder Gehäuse 109Y, 109M, 109C und 110 sind am vorderen Ende der Grundplatte 108 befestigt und entsprechen jeweils einer der Kammern der Entwicklungseinheit 40. Tonerzuführrollen 97Y, 97M, 97C und 97 sind in den Behältnissen 109Y, 109M, 109C bzw. 110 angeordnet. Die Rollen 97Y bis 97 sind in der Grundplatte 108 und den vorderen Wandungen der zugeordneten Behältnisse 109Y bis 110 so gelagert, daß sie jeweils genau über der Verlängerung der Schnecke 91 positioniert werden, wenn die entsprechende Kammer in die Entwicklungsposition gebracht ist.
Die Grundplatte 1D8 ist in der Mitte mit einer kreisförmigen Durchgangsöffnung 111 versehen, durch welche der zylindrische Behälter für schwarzen Toner (siehe 6A und 6B) eingebracht wird. Die Behältnisse 109Y bis 110 sind entsprechend positioniert, um nicht die Öffnungen zu stören, welche den unteren Schnecken zugeordnet sind, die aus den Entwicklungskammern vorstehen. Die Schnecken 91 erstrecken sich jeweils über die Grundplatte 108 hinaus in eines der Behältnisse 109Y bis 110.
Die Rollen 97Y bis 97 sind in der Grundplatte 108 gelagert. Ein Zahnrad 197 ist am Ende jeder der Rollen 97Y bis 97 gehaltert, welche jeweils von der Grundplatte 108 vorstehen (siehe 4). Wie in S dargestellt, sind Antriebszahnräder 136 drehbar an dem Ende der Grundplatte 108 gehaltert, welche der Entwicklungseinheit 40 gegenüberliegt. Die Antriebszahnräder 136 sind jeweils in kämmendem Eingriff mit den Zahnrädern 197 gehalten. Wie in 5 dargestellt, ist das Zahnrad 136 der Rolle 97, welche der Kammer entspricht, die in der Entwicklungsposition angeordnet ist, in kämmenden Eingriff mit dem Zahnrad 62 gebracht. Das Zahnrad 62 wird von dem Motor 61 angetrieben, der an der vorderen Gehäusewandung 48 gehaltert ist. Wenn der Motor 61 angetrieben wird, treibt er das Zahnrad 136 über das Zahnrad 62 an, wodurch frischer Toner zugeführt wird.
Die Behältnisse 109Y, 109M und 109C sind in der Ausführung identisch. 7 zeigt das Behältnis 109C, das dem cyanblauen Toner zugeordnet ist, und den Behälter 44 für cyanblauen Toner. Wie dargestellt, hat das Behältnis 109C eine Wandung, welche den Teil der unteren Schnecke umgibt, der in dem Behältnis 109C vorhanden ist. Die Wandung ist mit einem Tonereinlaß an einer solchen Stelle versehen, daß der Einlaß über der Tonerzuführrolle 97C liegt, wenn die zugeordnete Kammer in der Entwicklungsposition angeordnet ist. Der Einlaß ist von einem Halte- und Tragteil 113 umgeben. Der Behälter 44 für cyanblauen Toner ist an dem Halteteil 113, dessen Auslaß nach unten weist, so gehaltert, daß er in axialer Richtung des Revolvers verschiebbar ist. Der Halte- und Tragteil 113 ist so ausgeführt, um übermäßigen Gleitbelastungen vorzubeugen und um zu verhindern, daß Toner nach der Gleitbewegung des Behälters 44 verstreut wird, wie später noch im einzelnen beschrieben wird. Abdichtteile 114C sind an einem Teil des Innenumfangs des Behältnisses 109C untergebracht, wel ches der Rolle 97C gegenüberliegt. Die Abdichtteile 114C und die Rolle 97C teilen das Innere des Halteteils 113 in zwei Teile, welche den Tonerbehälter 44 und die Kammer verbinden. Außerdem legen die Abdichtteile 114C und die Wandung, welche die Rolle 97C und die Schnecke 91C umgibt, die vorstehend erwähnte Verbindungskammer fest, welche über die Öffnung in der Grundplatte und den Abtropfabschnitt eine Verbindung zu der zugeordneten Entwicklungskammer herstellt. Wie in 7 dargestellt, weisen die Rollen 97Y bis 97 jeweils einen Rollenteil auf, in dessen Umfang eine Anzahl axialer Vertiefungen ausgebildet sind.
Die Farbtonerbehälter 42 bis 44 sind jeweils entsprechend ausgestaltet, um mit der Wandung in Eingriff zu kommen, welche die untere Schnecke 91 eines der Behältnisse umgibt, die bezüglich der Drehrichtung des Revolvers vor den entsprechenden Behältnissen angeordnet sind. Ansätze 119Y bis 119C sind jeweils an der. Außenseite der Grundplatte ausgebildet. Einstellsensoren (nicht gezeigt) fühlen die Ansätze 119Y bis 119C. Insbesondere sind die Einstellsensoren an der Rückseite der Grundplatte angebracht und als reflektierende oder übertragende, optische Sensoren ausgebildet. Die Sensoren sprechen auf die Enden der Ansätze 119Y bis 119C an, welche durch die Rückseite der Grundplatte hin durch und über diese hinaus vorstehen. Der Teil jedes Behälters um den Tonerauslaß herum ist so gestaltet, um übermäßigen Gleitbelastungen vorzubeugen und um zu verhindern, daß der Toner nach der Gleitbewegung verstreut wird, wie später noch im einzelnen beschrieben wird.
Das Behältnis 110, das der Kammer für schwarzen Toner zugeordnet ist, unterscheidet sich von den übrigen Behältnissen 109Y bis 109C dadurch, daß es einen großen Raum zum Unterbringen von schwarzem Toner hat. Insbesondere hat das Behältnis 110, wie in 5 dargestellt ist, eine Wandung, welche im wesentlichen identisch mit der Kontur des Farbtoner-Behältnisses 109Y, 109M oder 109C und des Farbtonerbehälters 42, 43 oder 44 ist. Ab dichtteile 114 sind an dem Innenumfang des Teils des Behältnisses 110 angebracht. Die Abdichtteile 114 legen im Zusammenwirken mit der Wandung, welche die Schnecke 91 umgibt, eine Verbindungskammer fest, die mit der zugeordneten Entwicklungskammer in Verbindung steht. Der Wandungsteil, der dem Farbtoner-Behälter entspricht, ist mit einem Tonereinlaß 120 in einem Teil versehen, welcher der Mittenlinie des Revolvers gegenüberliegt, um dadurch einen Raum zum Unterbringen des Toners festzulegen, der von dem Einlaß 122 aus aufgenommen wird. Eine derartige Konfiguration des Wandungsteils ist vorgesehen, um den Raum vollständig zu nutzen, welcher an der Vorderseite der Grundplatte 108 verfügbar ist. Außerdem stellt dieser Wandungsteil sicher, daß ein Raum für den Toner, der sich in der Nähe des Tonereinlasses gesammelt hat, wie in 8A und 8B dargestellt ist, frei gehalten wird, wie durch einen Pfeil A in 8C angezeigt ist. Ein Verschluß 124 ist an einem Ende durch eine Welle 123 drehbar gehalten, welche parallel zu der Achse des Revolvers verläuft. Der Einlaß 122 kann durch den Verschluß 124 an der Innenseite des Behältnisses 110 geschlossen werden. Ein Abdichtteil 125 ist am Rand des Verschlußteiles 124 angebracht.
Mit dem Behälter 110 für schwarzen Toner sollten etwa 100 Kopien der Größe A4 mit einem Bildverhältnis von 70% fortlaufend erzeugt werden können. Das Behältnis 110 ist dann mit einem Fassungsvermögen versehen, um 50 g Toner unterzubringen.
Wie in 6A und 6B dargestellt, hat der Behälter 41 für schwarzen Toner einen Auslaß 121, der in der Umfangswandung eines Endteils ausgebildet ist. Eine schraubenlinienförmige Nut 126 ist in dem Innenumfang des Behälters 41 von dem dem Auslaß 121 entfernt liegenden Ende zu dem Auslaß 121 hin ausgebildet. Wenn der Behälter 41 in dem Revolver gehaltert ist, dreht sich die schraubenlinienförmige Nut 126 zusammen mit dem Revolver, um so Toner von dem hinteren Ende in Richtung des Auslasses 121 zu befördern. Ein Ansatz 128 ist an dem Außenumfang des Behälters 41 auf der Rückseite des Auslasses 121 vorgesehen. Ein Griffteil 129 ist am vorderen Ende des Behälters 41 vorgesehen.
Insbesondere ist eine Abdeckung 47 (2) mit einer Nut 130 und einer Nut 47a zum Einsetzen des Behälters 41 versehen. Der Behälter 41 wird so positioniert, daß der Auslaß 121 nach oben weist. Nachdem das Dichtteil, welches den Auslaß 121 verschließt, herausgenommen worden ist, wird der Behälter 41 über die Nut 47a in den Revolver eingesetzt, wobei der Ansatz 128 bezüglich der Nut 130 ausgerichtet ist. Der Behälter wird in der tiefsten Stellung eingesetzt, in welcher das hintere Ende in den hohlen zylindrischen Teil 82 der Entwicklungseinheit aufgenommen ist, und in welcher das vordere Ende im wesentlichen mit der Vorderseite der vorderen Wandungen des Gehäuses der Toneraufbewahrungseinheit 40 fluchtet, wie durch eine gestrichelte Linie in 3 angezeigt ist. Dann wird der Behälter 41 im Uhrzeigersinn, wie in den Figuren dargestellt ist, um seine eigene Achse gedreht, wobei der Griffteil 129 mit der Hand gehalten wird, bis der Auslaß 121 bezüglich des Einlasses 122 ausgerichtet ist. Diese Drehbewegung wird als Einsetzdrehbewegung bezeichnet. Während der Einsetzdrehbewegung wird der Ansatz 128 von einem Einstellfühler 127 über ein (um eine Welle 133 drehbares) Verbindungsteil 134 gefühlt, das an der Rückseite der Gehäusevorderwandung 48 gehaltert ist.
Wie 7 zeigt, wobei das Behältnis für cyanblauen Toner als ein Beispiel genommen ist, ermöglicht der Trag- und Halteteil 113 jedes Farbbehältnisses, daß der zugeordnete Tonerbehälter eingesetzt und ausgebaut wird, indem er in axialer Richtung des Revolvers verschoben wird.
8A bis 8E veranschaulichen, wie sich der Toner in jedem der Tonerbehälter 41 bis 44 und in dem Behältnis 110 für schwarzen Toner bewegt, wenn sich der Revolver in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung dreht. Da die Farbtoner-Behälter 42 bis 44 bezüglich der Bewegung des Toners identisch sind, ist nur der Toner in dem Behälter 42 für gelben Toner dargestellt. Wenn die Kammer mit schwarzem Toner in der Entwicklungsposition festgelegt ist, bewegt sich der schwarze Toner in dem Behältnis 110 aufgrund seines Eigengewichts nach unten, wobei er durch die Wandung des Behältnisses 110 geleitet wird, wie in 8A dar gestellt ist. Der schwarze Toner sammelt sich in dem unteren Teil des Behältnisses 110 über der Tonerzuführrolle 97, was einem herkömmlichen Trichter entspricht. Folglich ist der schwarze Toner bereit, in die Verbindungskammer eingebracht zu werden, in welcher die untere Förderschnecke 91 vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt weist der Auslaß 121 des Behälters 91 für schwarzen Toner nach oben, wodurch verhindert ist, daß der schwarze Toner in das Behältnis 110 eingebracht wird. Ebenso verhindert der Verschluß 124, daß der schwarze Toner in umgekehrter Richtung aus dem Behältnis 110 in den Behälter 21 fließt.
Wie in 8B dargestellt, bewegt sich, wenn sich der Revolver um 90° in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung dreht, der schwarze Toner nacheinander aus der Position, welche an die Rolle 97 angrenzt, in Richtung des Einlasses 122 der darunter und links von einer solchen Position festgelegt ist. Wie in 8C dargestellt, fließt, wenn sich der Revolver weiter um 45° dreht, wie durch einen Pfeil angezeigt ist, der Toner, der sich in der Nähe des Tonereinlasses gesammelt hat, als Ganzes nach unten. Hierdurch kann dann frischer Toner von dem Tonerbehälter aufgenommen werden. Wie in 8C dargestellt ist, öffnet sich, wenn sich der Revolver um weitere 45° dreht, wie durch einen Pfeil angezeigt ist, der Verschluß dadurch, daß er sich aufgrund seines Eigengewichts um die Welle dreht. Gleichzeitig beginnt der schwarze Toner, der an den Auslaß 121 angrenzt, sich infolge der Schwerkraft in den Behälter 110 zu bewegen. Wie in 8E dargestellt, wird, wenn sich der Revolver weiter um 90° dreht, der schwarze Toner weiter zu dem Behältnis 110 hinübergeschafft, d.h. der meiste Toner in dem Auslaß 121 wird in das Behältnis 110 eingebracht. Bevor der Revolver sich weiter um 90° in die in 8A dargestellte Position dreht, schließt der Verschluß 124, um den Tonereinlaß 122 abzudecken.
Wie vorstehend ausgeführt, weist in der Ausführungsform das Behältnis oder der Trichterteil 101 für schwarzen Toner eine be sonders vorteilhafte, neue Wandkonfiguration auf. Wie in 8A und 8B beispielsweise dargestellt ist, sammelt sich der Toner in der Nähe des Tonereinlasses. Wenn das Behältnis 101 aus der in 8D dargestellten Nachfüllposition in Richtung der in 8E dargestellten Position bewegt wird, bewegt sich der Toner infolge der Schwerkraft in dem Behältnis 101 in eine andere Position, wenn das Behältnis in die in 8C dargestellte Position gebracht wird. Folglich kann der Toner in der gewünschten Form aus dem Tonerbehälter in das Behältnis 101 nachgefüllt werden, während sich der Revolver in Drehung befindet.
In der Position der B A bis in die Position der 8B kann der Toner in umgekehrter Richtung aus dem Behältnis 101 in den Tonerbehälter fließen. In diesem Winkelbereich verschließt der Verschluß 124 des Behältnisses 101 den Tonereinlaß. Außerdem bewegt sich in dem Winkelbereich, welcher der Nachfüllposition (von der Position der 8D in diejenige der 8E) entspricht, der Verschluß 124 infolge der Schwerkraft und gibt den Tonereinlaß frei. Folglich kann der Toner wirksam aus dem Tonerbehälter in das Behältnis 101 nachgefüllt werden, während gleichzeitig verhindert wird, daß er in den Behälter zurückfließt.
In 9A und 9B ist jeweils eine spezielle Ausführung eines Verschlusses 124 dargestellt. Wie in 9A dargestellt, sollte sich der Verschluß 124 vorzugsweise entlang des Randteils des Tonereinlasses des Behältnisses in das Behältnis erstrecken. Der Verschluß 124 kann dann den Randteil ohne einen Zwischenraum berühren und erhöht dadurch ein hermetisches Abdichten. In 9B ist der Verschluß 124 an seinem freien Ende mit einem Gewicht 124a versehen, um dadurch die Öffnungs- und Schließbewegung sicherzustellen.
Wenn, wie in 8A dargestellt, die Entwicklungskammer mit schwarzem Toner in der Entwicklungsposition angeordnet ist, ist das Behältnis 110, das dem Behälter 41 für schwarzen Toner zuge ordnet ist, nicht in der Nachfüllposition festgelegt. Wenn diese Kammer fortlaufend verwendet wird, um eine große Anzahl von Schwarz-Weiß-Kopien herzustellen, wird der gesamte Toner in dem Behältnis 110 verbraucht. Hierdurch nimmt dann der Bildschwärzungsgrad ab, obwohl noch Toner in dem Behälter 41 übrig geblieben ist. Um diesen Vorfall auszuschließen, ist es notwendig, den Kopiervorgang zu unterbrechen und dann den Revolver zu drehen, um den Toner in den Behälter 110 nachzufüllen. Bei einem üblichen Vollfarben-Kopierbetrieb wird der Revolver nacheinander gedreht, wie in 8A bis 8E dargestellt ist, wobei er nacheinander in den vier verschiedenen, in 8A, 8B, 8D und 8E dargestellten Positionen gestoppt wird. Daher durchläuft das Behältnis 110 die Nachfüllposition nur einmal bei einer Umdrehung des Revolvers. Unter dieser Voraussetzung ist es dann wahrscheinlich, daß der Toner, welcher durch die schraubenlinienförmige Nut 126 in die Nähe des Auslasses des Behälters 41 gebracht worden ist, über den Auslaß nicht vollständig herausfallen kann. Wenn daher der Revolver nach der Unterbrechung des Kopiervorgangs oder wenn er in einem vorher ausgewählten Abschnitt gedreht wird, um die Unterbrechung zu vermeiden, kann die Drehbewegung des Revolvers so geschaltet werden, daß sich der Revolver zumindest einmal in einem vorher ausgewählten Winkelbereich, welcher die Nachfüllposition einschließt, zurück- und vorwärts bewegt. Hierdurch wird mit Erfolg erheblich wirksamer der Toner aus dem Behälter 41 in das Behältnis 110 nachgefüllt. Hierzu wird der vorstehend erwähnte Revolvermotor beispielsweise in entgegengesetzten Richtungen angetrieben. Bei jeder der in 8D und 8E dargestellten Bedingungen ist der Revolver entsprechend positioniert, damit die Rolle 66 in eine der Vertiefungen 65 paßt. Vorzugsweise wird daher die vorerwähnte Hin- und Herbewegung in dem Winkelbereich zwischen den in 8D und 8E dargestellten Positionen bewirkt. Natürlich kann, um diese Beschränkung auf den Winkelbereich aufzuheben, der Tragteil 64 durch ein Solenoid oder ein ähnliches Betätigungsteil entsprechend betätigt werden, um zwangsläufig zu verhindern, daß die Rolle 66 in die Verfiefung 65 paßt.
Damit die Entwicklungskammer mit schwarzem Toner bei einer minimalen Unterbrechung des Kopierbetriebs ständig verwendet werden kann, sollte der Transfer des Toners von dem Behälter 41 in das Behältnis 110 effizienter bei der üblichen Drehbewegung des Revolvers bewirkt werden.
10A und 10B zeigen eine spezielle Ausführung der Toneraufbewahrungseinheit, um diesen Zweck zu erreichen. 108 ist eine Seitenansicht der Einheit von rechts gesehen. 10B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in 10A. Wie dargestellt, hat die Einheit einen Farbtoner-Behältnisteil 45a, in welchem drei Farbtoner-Behältnisse, die jeweils einen entsprechenden Behälter halten, an der Grundplatte der Einheit gehaltert sind, und einen Behältnisteil 45b für schwarzen Toner, der an der Vorderseite des Teils 45a angebracht ist und den Behälter 41 für schwarzen Toner umgibt. Der Behälter 41 weist vier Tonerauslässe 121 in seiner Umfangswandung in Abständen von 90° auf, was genau zu den vier Stoppositionen des Revolvers paßt. Ebenso ist die innere Umfangswandung des Behältnisteiles 45b mit vier Tonereinlässen in Abständen von 90° versehen, die jeweils den Auslässen 121 gegenüberliegen.
Bei dieser Anordnung kann die Einheit den schwarzen Toner aus dem Behälter 41 in den Behältnisteil 45b in irgendeiner der Stoppositionen des Revolvers nachfüllen. Obwohl der Revolver in einer durch einen Pfeil in 10B angezeigten Richtung gedreht wird, um die Kammer mit schwarzem Toner in die Entwicklungsposition zu bringen, wird der Toner aus dem Behälter 41 auf und relativ zu der äußeren Umfangswandung des Behältnisteils 45b bewegt. Folglich wird der Toner auf der Rolle 97 gesammelt, die in dem Behältnisteil 45b angeordnet ist.
11A bis 11C zeigen eine spezielle Ausführung, um, wenn der Behälter 41 in den Revolver eingesetzt worden ist, den engen Kontakt des Randteils des Tonerauslasses 121 und des Randes des Tonereinlasses 122 sicherzustellen, ohne die Belastung bei der Einstelldrehbewegung zu erhöhen. Wie dargestellt, steht der Randteil des Auslasses 121 von dem Umfang des Behälters 41 vor, um einen Bundteil 200 zu bilden. Die Einstelldrehbewegung des Revolvers soll um eine Mittellinie C (siehe 128) erfolgen, und der Behälter 41 soll eine Mittellinie a haben, welche mit der Mittellinie C zusammenfällt. Dann ist der Abstand zwischen der Mittelinie a und der Endfläche des Bundteils 200 bezüglich der Richtung der Einstelldrehbewegung an der in der Drehrichtung abwärtsliegenden Seite (L₁) kleiner als an der in Drehrichtung gesehen, davor liegenden Seite (L₂). Das heißt, der Bundteil 200 läuft bezüglich der Seiten der Zylinder, welche die Mittellinie a haben, konisch zu (in der Ausführungsform ist die Seite des Behälters 41 selbst eine der Seiten solcher Zylinder).
Beispielsweise soll, wie in 12A dargestellt ist, ein Zylinder eine Mittellinie b haben, die von der Mittellinie a des Behälters 41 abweicht, d.h. ein Zylinder soll einen Radius Rb haben. Dann ist die Endfläche des Bundteils 200 durch einen Teil der Seite des Zylinders gebildet, welcher der vorstehenden Beziehung L₂>L₁ genügt. Folglich läuft die Endfläche bezüglich der Seite des Zylinders mit der Mittellinie a, z.B. der Umfangswandung des Behälters 41, konisch zu.
Der Randteil des Tonereinlasses 122 des Behältnisses 110 (siehe auch 12C) und der Randteil des dort angebrachten Dichtteils 201 (das in 12C nicht dargestellt ist) sind so ausgelegt, daß sie entlang der Endfläche des Bundteils 200 verlaufen. Beispielsweise sind sie im Falle des in 12A dargestellten Behältnisses 110 entsprechend ausgeführt, um genau zu der Seite des Zylinders mit dem Radius Rb zu passen, wie in 12B dargestellt ist.
Nachstehend wird die Bewegung des Bundteils 200 beschrieben. Die Mittellinie a des in 12A dargestellten Behälters 41 soll in der Mittellinie C für eine Einstelldrehbewegung festgelegt sein und dem Tonereinlaß 122 des in 12B dargestellten Behältnisses gegenüberliegen; die Einstelldrehbewegung soll im Uhrzeigersinn durchgeführt werden, der Bundteil 200 soll zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Einstelldrehbewegung in einer durch eine ausgezogene Linie in 12C wiedergegebenen Position vorhanden sein, die Mittellinie b, welche der Endfläche des Teils 200 entspricht, soll bei b₁ festgelegt sein, und der Teil 200 soll in dem Moment, wenn die Einstelldrehbewegung endet, in eine durch eine strichpunktierte Linie in 12C angezeigte Position gebracht sein. Dann wird die Mittellinie b zu dem Zeitpunkt, wenn die Einstelldrehbewegung endet, in die Position b₂ gebracht. Durch Vergleichen der zwei Momentanpositionen ist zu erkennen, daß die Endfläche des Bundteils 200 sich während der Einstelldrehbewegung konsequent dem Randteil des Einlasses 122 näher. Folglich näher sich, wenn der Endteil des Einlasses 122, z.B. die Oberfläche des Abdichtteils 201 entsprechend ausgelegt ist, um entlang der Endfläche des Teils 200 zu verlaufen, die Endfläche des Teils 200 fortlaufend, berührt jedoch den Randteil des Einlasses 122 in dem Anfangszustand nicht. Unmittelbar vor dem Ende der Einstelldrehbewegung beginnt die Endfläche den Randteil zu berühren. Danach wird der Kontaktdruck zwischen der Endfläche und dem Randteil in einem ausreichenden Maße innerhalb einer kurzen Zeitspanne bis zum Ende der Einstelldrehbewegung größer. Da der Teil 200 sich dem Endteil des Einlasses 122, ohne ihn zu berühren, bis zu dem Zeitpunkt näher, unmittelbar bevor die Einstelldrehbewegung endet, ist die Einstelldrehbewegung obendrein frei von einer starken Belastung, wohingegen der Abdichtteil 201 sich etwas abnützt.
In der speziellen in 12B und 12C dargestellten Ausführung ist ein Ansatz 202 am Ende des Tonereinlasses 122 des Behältnisses 110 ausgebildet. Die Einstelldrehbewegung endet, wenn die vordere Kante des Bundteils 200 gegen den Ansatz 202 stößt. Die Einstelldrehbewegung wird ausgeführt, indem die Mittellinie a des Behälters 41 mit der Mittellinie C für die Einstellbewegung zusammenfällt und dem Einlaß 122 gegenüberliegt. Hierzu führt, wie in 5 dargestellt, ein Teil jedes Farbtoner-Behältnisses die Seite des Behälters 41.
Wie in 11D dargestellt, enthält der Behälter 41 der Ausführungsform ferner einen internen vorstehenden Teil oder einen Vorsprung 210. Insbesondere steht ein Teil des Innenumfangs, der in Richtung der Einstelldrehbewegung dem vorderen Rand des Einlasses 121 benachbart ist, in Richtung zu der Mitte vor, um dadurch den Vorsprung 210 zu bilden. Der Vorsprung 210 vergrößert den Tonerausströmwirkungsgrad, damit der Toner, der durch die schraubenlinienförmige Nut 126 in die Nähe des Auslasses 121 befördert worden ist, sicher aus dem Auslaß 121 abfließt. Anhand von 13A bis 13E wird die Funktion des Vorsprungs 210 in Verbindung mit der generellen Bewegung des Toners in der Toneraufbewahrungseinheit 45 beschrieben.
13A bis 13D veranschaulichen die Bewegung von Toner in den Tonerbehältern 41 bis 44 und dem Behältnis 110 für schwarzen Toner, wenn der Revolver in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung gedreht wird. Da sich die Farbtoner in den Behälter 42 bis 44 in genau derselben Weise bewegen, konzentriert sich die folgende Beschreibung beispielsweise auf den Behälter 42 mit gelbem Toner. Wenn, wie in 13A dargestellt, die Kammer für schwarzen Toner in der Entwicklungsposition angeordnet ist, bewegt sich der schwarze Toner in dem Behältnis 110 aufgrund der Schwerkraft nach unten, wobei er durch die Innenfläche des Behältnisses 110 entsprechend geführt wird. Der schwarze Toner sammelt sich folglich in dem unteren Teil des Bereichs über der Nachfüllrolle 47, was einem Trichter entspricht. Unter dieser Voraussetzung ist dann der schwarze Toner bereit, in die Verbindungskammer nachgefüllt zu werden, in welcher die untere Schnecke 91 vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt weist der Auslaß 121 des Behälters 41 nach rechts oben, so daß kein frischer Toner in das Behältnis 110 nachgefüllt wird. Gleichzeitig verhindert der Verschluß 124, daß der Toner aus dem Behältnis 110 in den Behälter 41 zurückfließt.
Wenn, wie in 13B dargestellt, der Revolver um 90° in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung gedreht wird, bewegt sich der schwarze Toner folgerichtig von der Nähe der Rolle 97 in Richtung des Tonereinlasses 122. Wenn, wie in 13C dargestellt, der Revolver um 90° weiter gedreht wird, dreht sich der Verschluß 124 infolge seines Eigengewichts und gibt den Einlaß 122 frei. Folglich beginnt der Toner in der Nähe des Auslasses 121 infolge der Schwerkraft in das Behältnis 110 zu fließen. Wenn, wie in 13D dargestellt, der Revolver um 90° weiter gedreht wird, wird der meiste Toner in der Nähe des Auslasses 121 in das Behältnis 110 nachgefüllt.
Hauptsächlich während der Drehbewegung aus der Position der 13c in diejenige der 13D entfaltet der Vosprung 210 seine Wirkung. 13C veranschaulicht zum Vergleich dieselbe Bedingung wie 13D, außer daß in dem Behälter 41 der vorspringende Teil 210 fehlt. Wenn, wie dargestellt, der vorspringende Teil 210 nicht vorhanden ist, fällt der Toner nicht in den Auslaß 121, sondern stürzt während des Übergangs von der Position der 13C in diejenige der 13D über den Auslaß 121 auf die (in Drehrichtung gesehen) abwärts liegende Seite. Dieser Teil des Toners bleibt in dem Behälter 41, bis sich der Revolver in eine Position dreht, in welcher der Auslaß 121 wieder nach unten weist, wodurch sich ein wirksamer Tonerabfluß ergibt. Wie in 13D dargestellt, nimmt der vorspringende Teil 210 den Toner auf, der sich vorbei an dem Auslaß 121 bewegt hat und bewirkt, daß er in den Auslaß 121 fließt. Hierdurch ist dann mit Erfolg der Toneraustrag-Wirkungsgrad erhöht.
Der Betrieb des Printers soll nunmehr unterbrochen werden, wenn der Auslaß 121 des Behälters 41 nicht nach unten weist und für einen lange Zeitspanne nicht benutzt wird. Dann ist es nämlich wahrscheinlich, daß der Toner, der durch die schraubenlinienförmige Nut 126 in die Nähe des Auslasses 121 gebracht wird, verklummt, um so eine Anhäufung beträchtlicher Größe zu bilden und fällt, wenn der Auslaß 121 später nach unten weist, nicht durch den Auslaß 121. Um dies zu vermeiden, kann, wie in 14A dargestellt, ein Teil 211, das um einen Drehpunkt 210 schwenkbar ist, in dem Behälter 41 angeordnet werden. Wenn, wie in 14B dargestellt, der Auslaß 121 infolge der Drehbewegung des Revolvers nach unten zeigt, schwenkt der Teil 211 aufgrund der Schwerkraft in Richtung des Auslasses 121, wodurch die Toneranhäufung gelöst und in den Auslaß 121 gedrückt wird.
15A und 15B zeigen ein anderes Teil, welches um einen Drehpunkt 220 senkrecht zu der Drehachse des Revolvers verschwenkbar ist. Wie in 14A und 15 A dargestellt ist, sind die verschwenkbaren Teile 211 und 221, wenn der Auslaß 121 nicht nach unten zeigt, vorzugsweise entlang der Innenfläche des Behälters 41 positioniert, um einen Raum zwischen sich und dem Auslaß 121 sicherzustellen.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Behälter 41 durch die Einstelldrehbewegung entsprechend eingestellt. Andererseits kann eine Anordnung auch so gemacht werden, daß der Behälter 41 einfach dadurch eingestellt wird, indem er in den Revolver geschoben wird. Beispielsweise ist ein Halte- und Tragteil, das den Tragteilen entspricht, welche den Farbtoner-Behältern 42 bis 44 zugeordnet sind, vorgesehen, damit der Behälter 41 in die Aufbewahrungseinheit 45 geschoben werden kann. Ein Bundteil, das mit dem Halte- und Tragteil in Anlage bringbar ist, ist in dem Behälter 41 in der Nähe des Randteils des Auslasses 121 ausgebildet. Um den Behälter 41 einzusetzen, wird er in die Aufbewahrungseinheit 45 geschoben, wobei der Bundteil mit dem Halte- und Tragteil in Anlage kommt. Nachdem der Behälter 41 eine vorherbestimmte Position erreicht hat, wird der Abdichtteil von dem Auslaß 121 entfernt. Der Bundteil des Behälters 41 und der Tragund Halteteil für den Behälter 41 verlaufen in der vorstehend beschriebenen Ausführung vorzugsweise konisch.
Eine in dem Printergehäuse untergebrachte Steuereinheit kann den Revolvermotor so steuern, daß der Revolver nur gedreht wird, um den schwarzen Toner in das Behältnis 110 nachzufüllen, während ein Bilderzeugungsvorgang nicht im Gange ist. In diesem Fall kann der Revolver gedreht werden, um so einen höheren Toner-Nachfüllwirkungsgrad zu erreichen als während einer Bilderzeugung, um dadurch eine effiziente Zufuhr des Toners von dem Behälter 41 in das Behältnis 110 zu steigern. Ferner kann, während eine Bilderzeugung im Gange ist, der Revolver in die Entwicklungsposition in einem Minimum an benötigter Zeit bewegt werden, ohne das Nachfüllen des Toners in das Behältnis 110 zu berücksichtigen. Hierdurch ist mit Erfolg die Bilderzeugungszeit verkürzt.
Erforderlichenfalls kann der Revolver während des vorstehend beschriebenen Tonernachfüllvorgangs mit einer niedrigeren Geschwindigkeit bewegt werden als während des üblichen Bilderzeugungsvorgangs. In diesem Fall bleibt der Revolver eine längere Zeitspanne in der Nachfüllposition der 8D und füllt folglich den Toner wirksam in das Behältnis 110. Ferner kann im Falle des Tonernachfüllvorgangs der Revolver für eine vorher gewählte Zeitspanne sogar in der Position der 8D angehalten werden, um so das effiziente Tonernachfüllen zu unterstützen. Durch Anhalten des Revolvers kann eine große Tonermenge bei einer geringen Anzahl von Umdrehung in das Behältnis 110 nachgefüllt werden. Versuche haben gezeigt, daß, wenn der Revolver nach einer Bewegung von jeweils 90° gestoppt wird, wie in 8A bis 8E dargestellt ist, das Tonernachfüllen in das Behältnis 110, d.h. der Tonernachfüll-Wirkungsgrad, in die Kammer größer wird.
Während des Tonernachfüllvorgangs kann der Revolver zwei- oder mehrmals in die Nachfüllposition gebracht werden. Selbst wenn das Nachfüllen in das Behältnis 110, das bei einem einzigen Eintreffen des Revolvers in der Nachfüllposition durchgeführt wird, kurz ist, kann eine geforderte Tonermenge dem Behältnis 110 zugeführt werden. Insbesondere hat, wie in 6A und 6B dargestellt ist, der Behälter 41 für schwarzen Toner den Auslaß 121 an einem Endteil der Umfangswandung und hat die schraubenlinienförmige Nut 126, welche sich von dem anderen Ende aus zu dem Auslaß 121 erstreckt. Wenn der Behälter 41 zusammen mit dem Revolver gedreht wird, wird der Toner in Richtung des Auslasses 121 befördert. Jedoch kommt es manchmal vor, daß, wenn der Revolver nur einmal in die Nachfüllposition gebracht wird, der Toner in dem Behälter 41 nicht zu dem Auslaß 121 befördert werden kann. Wenn der Revolver zwei- oder mehrmals gedreht wird, d.h. wenn er zwei- oder mehrmals in die Nachfüllposition gebracht wird, wird mit Erfolg eine geforderte Tonermenge in das Behältnis 110 nachgefüllt.
Ein Sensor, der auf die Tonerkonzentration in dem Behälter 41 anspricht, kann ebenfalls verwendet werden. Dann steuert die Steuereinheit die Drehbewegung des Motors, d.h. des Revolvers entsprechend dem Ausgangssignal des Sensors während des Tonernachfüllens. Eine erforderliche Tonermenge kann in das Behältnis auf der Basis der Tonerkonzentration nachgefüllt werden, um dadurch eine entsprechende Bilddichte beizubehalten. Selbst wenn das Ausgangssignal des Sensors einen Tonerendpegel anzeigt, kann die Steuereinheit nicht festsetzen, daß der Toner zu Ende gegangen ist, sondern er kann durch Steuern der Drehbewegung des Revolvers (nur) den Tonernachfüllvorgang durchführen. Selbst wenn beispielsweise ein Einfarben-Bild mit einer ausgedehnten Bildfläche kopiert wird, kann die Steuereinheit eine entsprechende Bilddichte zufällig sicherstellen, ohne einen Tonerendzustand festzustellen.
Gemäß der Erfindung ist somit eine Entwicklungsvorrichtung geschaffen, die verschiedene unerwartete Vorteile hat, die nachstehend aufgezählt sind.

(1) Bevor ein Trichterteil in einer Tonernachfüllposition eintrifft, bewegt sich der Toner um den Einlaß des Trichterteils herum aufgrund seines Eigengewichts in eine andere Position in dem Trichterteil. In der Nachfüllposition wird dann frischer Toner aus dem Behälter in den Trichterteil in der geforderten Weise nachgefüllt.
(2) Ein Verschlußteil öffnet und verschließt wahlweise aufgrund seines Eigengewichts im Verlaufe der vorstehend beschriebenen Bewegung den Einlaß des Trichterteils. Zumindest in einem Bewegungsbereich, in welchem der Einlaß auf einem höheren Niveau als der Auslaß angeordnet ist und der Toner infolge der Schwerkraft in umgekehrter Richtung in den Behälter fließt, schließt der Verschlußteil den Einlaß. Hierdurch wird ein effizientes Tonernachfüllen von dem Behälter in den Trichterteil gefördert.
(3) Zumindest in der Nachfüllposition öffnet der Verschluß den Einlaß um Toner von dem Behälter in den Trichterteil nachzufüllen. Folglich ist die Tonerzufuhr von dem Behälter in dem Trichterteil gesichert.
(4) In einem vorher ausgewählten Bewegungsbereich, welcher die Nachfüllposition einschließt, wird die Drehbewegungsrichtung zumindest einmal geschaltet. Hierdurch kann dann der Toner konzentriert von dem Behälter in dem Trichterteil gebracht werden.
(5) Eine Anzahl Tonerauslässe und Tonereinlässe sind jeweils in der Umfangswandung des Behälters und der inneren Umfangswandung des Trichterteils ausgebildet, welcher die erstere umgibt. Während die Entwicklungskammer, der Behälter und der Trichterteil um eine vorherbestimmte Achse gedreht werden, durchlaufen die Einlässe und Auslässe die Nachfüllposition. Folglich wird der Tonertransfer-Wirkungsgrad von dem Behälter in den Trichterteil im Vergleich zu dem Fall gesteigert, bei welchem nur ein einziges Einlaß- und Auslaßpaar benutzt wird.
(6) Die Entwicklungskammer, der Behälter und der Trichterteil werden nur zum Nachfüllen des Tones in dem Trichterteil bewegt, während eine Bilderzeugung nicht im Gange ist. Folglich ist der Tonernachfüll-Wirkungsgrad höher während eines solchen Nachfüllvorgangs als während des üblichen Bilderzeugungsvorgangs. Während des Bilderzeugungsvorgangs können die Kammer, der Behälter und der Trichterteil in einem Minimum an benötigter Zeit in die Entwicklungsposition gebracht werden, ohne daß das Tonernachfüllen in den Trichterteil berücksichtigt wird. Hierdurch wird die Bilderzeugungszeit verkürzt.
(7) Während des Tonernachfüllvorgangs werden die Kammer, der Behälter und der Trichterteil mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als während des Bilderzeugungsvorgangs bewegt. Dadurch können sie für eine längere Zeitspanne in der Nachfüllposition verbleiben und dadurch wird der Nachfüllwirkungsgrad erhöht.
(8) Während des Tonernachfüllvorgangs werden die Kammer, der Behälter und der Trichterteil in der Nachfüllposition für eine vorher gewählte Zeitspanne angehalten, um dadurch ein effizientes Tonernachfüllen noch weiter zu fördern.
(9) Während des Tonernachfüllvorgangs werden die Kammer, der Behälter und der Trichterteil zwei- oder mehrmals in die Nachfüllposition gebracht. Folglich kann, selbst wenn der Toner, der nachgefüllt worden ist, wenn sie nur einmal die Nachfüllposition erreicht haben, knapp war, eine geforderte Tonermenge zugeführt werden.
(10) Während ein Sensor die Tonermenge in der Kammer fühlt, steuert eine Steuereinheit basierend auf dem Ausgangssignal des Sensors die Bewegung der Kammer, des Behälters und des Trichterteils mit Hilfe einer Antriebsquelle im Verlaufe des Nachfüllvorgangs. Hierdurch kann die erforderliche Tonermenge in den Trichterteil auf der Basis der Tonerkonzentration in der Kammer nachgefüllt werden; hierdurch wird dann eine entsprechende Tonerdichte aufrechterhalten.
(11) Selbst wenn das Ausgangssignal des Sensors einen üblichen Tonerendpegel anzeigt, vernachlässigt dies die Steuereinheit, wenn die Kammer, der Behälter und der Trichterteil noch nicht eine vorherbestimmte Anzahl Mal in der Nachfüllposition einge troffen sind. Dann steuert die Steuereinheit die durch die Antriebsquelle bewirkte Bewegung im Verlaufe des Nachfüllvorgangs. Die Steuereinheit stellt folglich nicht einen Tonerendzustand irrtümlicherweise fest, selbst wenn beispielsweise ein Einfarben-Bild mit einer ausgedehnten Bildfläche erzeugt wird; hierdurch wird dann eine entsprechende Bilddichte aufrechterhalten.

Claims

Entwicklungsvorrichtung (4) für eine Bilderzeugungseinrichtung, mit zumindest einer Entwicklungskammer (83); einem Tonerbehälter (41, 42, 43, 44) zum Aufbewahren von Toner, der in die Entwicklungskammer nachzufüllen ist und welcher mit einem Tonerauslaß (121) versehen ist; einem Trichterteil (110, 109), der mit einem Tonereinlaß (122) in einer Umfangswandung versehen ist, welcher dem Tonerauslaß gegenüberliegt und einen vorherbestimmten Raum zum Unterbringen des Toners aufweist; einem Haltemechanismus (40), um die Entwicklungskammer, den Tonerbehälter und den Trichterteil als Einheit zu halten und um die Entwicklungskammer, den Tonerbehälter und den Trichterteil entlang einer vorherbestimmten Bahn zu bewegen; einer Antriebsquelle (78, 79), durch welche die Entwicklungskammer, der Tonerbehälter und der Trichterteil entlang einer vorherbestimmten Bahn bewegt werden, und einer Stoppvorrichtung (65, 66), um eine Bewegung der Entwicklungskammer, des Tonerbehälters und des Trichterteils in einer Entwicklungsposition zu stoppen, wenn die Entwicklungskammer einem Bildträger gegenüberliegt, wobei eine Tonernachfüllposition, in welcher der Tonerauslaß auf einem höheren Niveau als der Tonereinlaß angeordnet ist, so daß der Toner aus dem Tonerbehälter infolge der Schwerkraft in den Trichterteil fließen kann, auf einer Bewegungsbahn enthalten ist, welche durch die Antrebsquelle erzeugt worden ist, wobei die Entwicklungskammer, der Tonerbehälter und der Trichterteil sich über die Tonernachfüllposition hinaus in die Entwicklungsposition bewegen, und wobei ein Tonernachfüllvorgang, um bezüglich der Entwicklungskammer, des Tonerbehälters und des Trichterteils den Toner in den Trichterteil nachzufüllen, von einer Steuereinrichtung unabhängig von einem Bilderzeugungsvorgang ausgenommen dem Einschalten der Bilderzeugungseinrichtung durchgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher während des Tonernachfüllvorgangs die Entwicklungskammer, der Tonerbehälter und der Trichterteil mit einer geringeren Geschwindigkeit als während des Bilderzeugungsvorgangs bewegt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher während des Tonernachfüllvorgangs die Entwicklungskammer, der Tonerbehälter und der Trichterteil in der Tonernachfüllposition für eine vorherbestimmte Zeitspanne angehalten werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher während des Nachfüllvorgangs die Entwicklungskammer, der Tonerbehälter und der Trichterteil zumindest zweimal in die Tonernachfüllposition gebracht werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Fühleinrichtung zum Fühlen einer Tonermenge, die in der Entwicklungskammer verbleibt, und einer Steuereinrichtung, um entsprechend einem Ausgangssignal von der Fühleinrichtung die Bewegung, die durch die Antriebseinrichtung hervorgerufen worden ist, während des Tonemachfüllvorgangs zu steuern.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher, gefühlt wird, ob sich der Tonerbehälter auf einem Tonerendniveau befindet oder nicht, auf der Basis des Ausgangssignals der Fühleinrichtung gefühlt wird und dadurch bestimmt wird, wie oft die Entwicklungskammer, der Tonerbehälter und der Trichterteil in der Tonernachfüllposition eingetroffen sind, und wobei die Bewegung, welche durch die Antriebsquelle während des Tonernachfüllvorgangs hervorgerufen worden ist, auf der Basis eines Entscheidungsergebnisses gesteuert wird.