DE1955121A1 - Vorrichtung zum Zufuehren von pulverfoermigem Toner - Google Patents

Description

48/73/75 * 28. Oktober 3.969 Reg.-Nr. 122 201 ^v

HATENTAN W ALTE
D R.-1 M C. V/O !.f.", H. BARTELS,
D R. B ίί A. M D E S. D ft. -1 N G. HELD
7 STl)TTGART-H LANGE STRASSE *1

Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Vorrichtung zum Zuführen von pulverförmiger. Toner

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von pulverförmiger! Toner zu einem Entwickler—Vorratsbehälter eines elektrogranhischen Geräts, wobei ein Zuführbehälter für den Toner vorgesehen ist, aus dem dieser durch eine Zuführvorrichtung dem Entwickler-Vörratsbehälter dosiert zuführbar ist.

Bei bestimmten elektrographischen Geräten wird ein elektrisches Muster oder ein Ladungsbild auf einer isolierenden Fläche erzeugt. Hierbei wird beisoielsweise eine photoleitende Schicht mit leitender Rückseite gleichförmig aufgeladen und dann mittels einer aktiven Strahlung bildmäßig bestrahlt, um ein der bildmäßigen Strahlung ent-SOrechendes-elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen.

Das BiB wird durch Aufbringen fein verteilter Partikel, die Toner genannt werden, entwickelt. Ein Verfahren des Aufbrinaens von Toner-auf ein- solches elektrostatisches Ladungsbild- besteht darin, daß man den Toner mit weit ■ ■ arHßeren ferromaonetischen Tonerteilchen mischt und das Gemisch, hier "Entwickler" aenannt, unter Verwendung eines

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Magnetfelds transportiert und den Entwickler dadurch auer über die aanze Breite des Ladungsbildes auf diesen aufbrinat. Eine solche Auftrageinrichtung ist unter der Bezeichnung "Magnetbürste" bekannt. Da die meisten Magnetbürsten üblicherweise den Entwickler aus dem Entwickler-Vorratsbehälter nach aufwärts in Berühruncr mit der bildtraoenden Fläche transportieren, so daß überschüssiger Entwickler zurück in den Vorratsbehälter fallen kann, wo er wieder neu gemischt und neu verwendet wird, ist es sehr wünschenswert, die Maonetbürste unmittelbar unterhalb der Stelle anzuordnen, wo das Ladungsbild getont werden soll.

Wenn in einem Gerät nacheinander mehrere Ladunasbilder cretont werden, muß Toner nachgefüllt werden. Dies wird üblicherweise dadurch vorgenommen, daß fortlaufend durch die Zuführvorrichtung des Geräts eine kleine Menge Toner dem Entwickler-Vorratsbehälter zuaeführt wird. Sorgfältiges Mischen von Toner und Träcrerpartikel innerhalb des ganzen Entwickler-Vorratsbehälters ist äußerst wichtig / um eine gleichmäßige Tonerkonzentration und damit aleichmäßiaes Entwickeln sicherzustellen.

Es wurden eine Reihe von Vorrichtungen zum Zuführen des Toners -zum Entwickler-Vorratsbehälter bereits vorgeschlaaen. Bei einigen Arten von Entwicklunaseinrichtuncren, beispielsweise bei elektroaraphischen Geräten, wo die das Ladunqsbild tragende Fläche seitlich oder unterhalb des Entwickler-Mechanismus ist, kann der Zuführbehälter für den Toner direkt oberhalb des Entwickler-Vorratsbehälters angeordnet werden,und es bereitet keine Schwierigkeiten, den Toner oleichmäßig über die cranze Breite des Entwickler-Vorratsbehälters zu verteilen. Bei Geräten, in denen sich die das Ladungsbild tragende Fläche unmittelbar oberhalb des Entwickler-Vorratsbehälters befindet, beispielsweise bei Geräten, bei denen das Entwickeln unter Verwenduno

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. muß einer Magnetbürste vorgenommen wird,'der Toner jedoch von der Seite her in den Entwickler-Vorratsbehälter hinein zugeführt werden, wobei eine Förderschnecke oder deraleichen üblicherweise Verwendung findet. Dabei . wird der Toner vorzugsweise an einer odor mehreren bestimmten Stellen innerhalb des Entwickler-Vorratsbehälters abgeleat, also nicht gleichmäßig über die aanze Breite des Vorratsbehälters verteilt werden. Als Folcre ergibt sich ein entwickeltes Bild, das Streifen wechselnder Dichte aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art zu schaffen, die es ermöglicht, dem Entwickler-Vorratsbehälter eines elektrogranhischen Geräts , anch wenn dieses für Maanetbürsten-Entwickluna ausgeleat ist_r Toner von der Seite her so zuzuführen, daß der Toner über die ganze Breite des Vorratsbehälters aleichmäßia verteilt wird.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufnabe dadurch gelöst, daß die Zuführvorrichtung einen an seinem oberen Ende offenen Zumeßbehälter a\ifweist,' der längs einer Bahn verschiebbar

ist,und daß eine Be-

weaungseinrichtuna zum Verschieben des Zurneßbehalters zwischen einer ersten Stellung, in der er sich zum Füllen mit Toner unterhalb des Zu^ührbehälters befindet, und einer zweiten, oberhalb des Entwickler-Vorratsbehälters Gelegenen Stelluna sowie zum Entleeren des In seiner zweiten Stellung befindlichen Zuführbehälters in den Entwickler-Vorratsbehälter hinein vorgesehen ist. Dadurch, daß ein länas verschiebbarer Zumeßbehälter vorgesehen ist.".braucht der Zuführbehälter nicht oberhalb des Entwickler-^orratsbehälters vorgesehen zu werden, so daß Magnetbürsten-Entwickluna auf einfachste Weise möglich ist. Dadurch, daß der Zumeßbehälter, wenn er in seine zweite Stellung oberhalb des Vorratsbehälters bewegt ist, entleerbar

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BAD ORIGiNAI.

ist, kann auf einfachste Weise eine crleichmäßige Verteilung des Toners über die aanze Breite des Vorratsbehälters bewirkt werden. Man braucht lediqlich die Form des Zumeßbehälters so zu wählen, daß er sich über die ganze Breite des Vorratsbehälters erstreckt und daß demgemäß beim Entleeren des Zumeßbehälters sein Inhalt über die ganze Breite des Vorratsbehälters geschüttet wird.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Zumeßbehälter zu diesem Zweck als lancxaestreckter Trog ausaebildet sein, der längs seiner Längsachse verschiebbar gelagert ist. Hierbei kann die Anordnuna so getroffen sein, daß der Troa in Durchbrüchen verschiebbar gelagert ist, die in Seitenteilen eines Gehäuses ausgespart sind, das unterhalb des Zuführbehälters angeordnet ist. Hierbei kann auch ^eines der Seitenteile dieses Gehäuses ein Teil einer Droh-

einrichtung zum Kippen des Trogs, um diesen zu entleeren, bilden .

Bei einen weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtuncr zum Rütteln des Trogs vorgesehen, um beim Entleeren desselben den Toner von der Trogwand abzulösen.

Die Erfindxjna wird im folgenden anhand von in der Zeichnuna dargestellten Ausfuhrunasbeispielen im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teils aufgebrochen und abgebrochen dargestellte perspektivische Ansicht eines Aiisführunasbeispiels;

Fig. 2 eine schematisiert und teils aufgebrochen dnd aufgeschnitten dargestellte Teilseitenansicht des AusfÜhrunasbeispiels;

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Fig. 3 eine abgebrochen dargestellte Teildraufsicht auf ein abgewandeltes Ausführunasbeispiel und

Fig. 4 eine abgebrochen und aufgeschnitten dargestellte Teilseitenansicht des Ausführunqsbeispiels gemäß Flg. 3.

In Fig. 2 ist dargestellt, wie ein elektrostatisches Ladunnsbild, das sich auf einer isolierenden Fläche 1 befindet, durch Aufbringen von Toner unter Verwendung einer Magnetbürste 2 entwiekelt wird, die innerhalb eines Entwickler-Vorratsbehälters 3 anaeordnet ist, der für Magnetbürsten-Entwicklung ein Entwicklergemisch 5 enthält. Das Entwi ekler gemisch 5 besteht aus ferromagnetischen Träqerteilchen und fein verteilten Tonerpartikeln und wird durch einen Rührer 4 durcheinander gemischt. In dem Maße, wie Toner beim Entx«7ickeln verbraucht wird, muß Toner nachgefüllt werden. In den Fig·: 1 und 2 ist gezeigt- daß eine Nachfülleinrichtuna B mit einem in Fig. 1 mit 6 und in Fig. 2 mit 6' bezeichneten Zuführbehälter vorgesehen ist. Der Zuführbehälter 6,6' wird entweder durch eine Bedienunasperson oder durch eine selbsttät-iae Einrichtung mit Toner gefüllt gehalten. Die Nachfülleinrichtuna 8 ist seitlich versetzt neben dem Entwickler-Vorratsbehälter 3 angeordnet.

Der in Pia. 1 gezeiate Suführbehälter 6 weist Seitenwände 40 und 41 auf, die aeneiat zu Seitenwänden eines Gehäuses hin verlaufen, das unterhalb des Zuführbehälters anaeordnet ist. Bei dem in Fla. 2 aezeiaten Zuführbehälters 6' sind diese Seitenwände mit 30 und 31 bezeichnet. Die Seitenwände 30 und 31 verlaufen bis zu einer öffnung 10 innerhalb des Gehäuses 9. Im Gehäuse 9 ist ein lanaaestreckter Körper gelaaert, der einen an seinem oberen Ende offenen Troa 7

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bildet, der so angeordnet ist» daß er entweder mit dem im Gehäuse 9 befindlichen Toner frefüllt werden kann oder mit durch die öffnung in hindurchtretendem Toner aefüllt werden kann. Das Gehäuse 9 weist Seitenwände 11 und 12 mit Drehkörpern 13 und 14 auf, in denen Durchbrüche 15 bzw. 16 ausgespart sind- in denen der den Troer 7 bildende lanaaestreckte Körper verschiebbar gelaaert ist. Der Drehkörper 13 ist über eine Verzahnuna 17 mit'einem Antriebsritzel 68 gekuopelt, das durch einen aus- und einschaltbaren Antrieb,

der nicht nezeigt ist, antreibbar ist, so daß der Trog 7 um seine Länosachse 33 gekippt werden kann.

Wie in ^ia. 1 aezeiat ist, befinden sich an dem vom Behälter 3·abaewandten Ende des langaestreckten Körpers, der den Troa 7 bildet, Scheiben 18 und 19, die in einem den Einariff eines Mitnehmerstiftes 20 ermöalichenden aeaenseitiaen Abstand anaeordnet sind. Der Mitnehmerstift 20 ist mit einem Treibrj-emen 21 aekoppelt, der mittels einer Welle 22 hin-und her-" bewegbar ist,und die Kelle 22 ist mit einem Antrieb umkehrbarer Drehrichtuna verbunden, der nicht daraestellt ist, um eine länas der Achse 33 hin- und heraehende Verschiebebeweaung des den Troa 7 bildenden Körpers zu ermöalichen. Im Betrieb wird, wenn Toner für den Entwickler-Vorratsbehälter 3 benötigt wird, die Welle 22 entgeoen dem Uhrzeiaersinn nedreht, so., daß der Troa 7 durch das Gehäuse 9 hindurch beweat wird, wobei sich Toner aus dem Zuführbehälter 6 in dem Trog ansammelt, während er beweat wird. Wenn der Troa 7 in der Stellung oberhalb des Vorratsbehälters 3 angelanat ist, betätigt ein Ansatz 24 des Mitnehmerstifts 20 einen Schalter 2-3, der die Drehbeweauncr der Welle 22 anhält und den Antrieb für das Antriebsritzel 68 einschaltet. Das Antriebsritzel 68 dreht min den Drehkörper 13 um eine halbe ümdrehuna um die Achse 33, wodurch der Troa 7 umaekippt wird, um den Toner in den Vorratsbehälter 3 hinein zu entleeren. Da Toner

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für elektrographische Zwecke die Neigung hat, in einem Behälter festzubacken, kann die einwandfreie Entleerung des ■Proas 7 dadurch sichercrestellt werden, daß man einen Elektromagnet 25 als Rüttler vorsieht, der durch eine geeignete Zeitsteuerung einschaltbar ist, beispielsweise in Zusammenhang mit der Täticrkeit des Antriebsritzels 68 einschaltbar ist. um den Troa 7 zu rütteln, wenn dieser umaekinpt wird. In ähnlicher ^eise kann die aleichmäßiae Verteilun« des Toners im Trog 7 verbessert werden, indem ein Vibrator 26 zeitweilia einaeschaltet wird, um den Zuführbehälter 6 während der Zeitdauer zu schütteln, in der die Welle 22 sich entaeaen dem ührzeictersinn dreht. LaBt man den Vibrator 26 laufen, während der Troa 7 attsaekippt wird, dann erfüllt der Vibrator 26 auch die Au^crabe des Herausschüttelns des Toners, so daß auf den Elektromannet 25 verzichtet werden kann, Geschaltet durch eine aeeianete Zeitsteuerung, beispielsv/eise in A^ihänrfiakeit vom Einschalten des Elektromagnet 25, wird nunmehr die Welle 22 im ührzeiaersinn credreht, um den Ti"og in d.as Gehäuse 9 zurück zubewegen und das Antriebsritzel 68 wird* ?naetrieben,xm den Drehkörper 13 in seine ursprüngliche Drehstelluna zu drehen, Ein Endschalter 32 hält sowohl den Drehmechanismus als auch den Verschiebemechanismus an, bis eine weitere Tonernach-fülluna erforderlich ist. Ein Gehäuserohr 27 kann voraesehen sein,, um das Ende des den Troer 7 bildenden Körpers aufzunehmen, wenn sich der Troer nicht oberhalb des Behälters 3 befindet. Dieses Gehäuserohr 2 7 weist einen Schlitz 2 8 für den rfitnehmerstift 20 auf. ^wenn der .Drehkörper 14 eine nute Ab<?. ich tuna zusammen mit dem den Troa 7 bildenden Körper bildet» kann das Gehäuserohr 27 weaaelassen werden.

Der Suführbehälter 6', wie er in Pia. 2 aezeiat ist, ist etwas anders an^ne^aut als der 7u^ührbehälter 6 von ¹^iO. 1. Die SeitenwMnde 3Π und 31 erstrecken sich in Ficr. 2 über ihre

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Schnittstelle mit dem Gehäuse 9 hinaus so weit nach unten, bis sie an der öffnung 10 münden, durch die hindurch der Toner direkt in den Troa 7 hineinfällt. Bei der in Pia. 1 gezeiaten Anordnuna dagecren bewecrt sich der Trog 7 lediglich durch die.Tonermasse hindurch, die das Gehäuse 9 füllt, wobei die dosierte Fülluna des Trogs 7 dadtirch sichergestellt wird, daß der Trog 7 beim Hinausbeweaen aus dem Gehäuse 9 an einer Abstreifkante 29 des Durchbruchs 15 vorbeiläuft.

Das Einschalten der Welle 22 zu Beginn eines Nachfüll-Arbeitsspiels leitet folaende Arbeitsablaufe ein: Der Trog 7 wird aus einer ersten Stelluna unterhalb des Euführbehälters in eine zweite Stellung oberhalb des Vorratsbehälters 3 verschoben, der Troa 7 wird umaekippt, wieder aufgerichtet und in die erste Stellung zurückbeweat. Dieses Nachfüll-Arbeitsspiel kann durch ein Signal ausaelf^st werden, das auf bekannte Weise mittels verschiedener Signalgeber erzeugt werden kann. Beispielsweise kann das Sional durch einen Bedienunasknopf an einem Steuernult des Geräts erzeugt werden, wenn der Bedienunasknopf durch eine Bedienunasperson aedrückt wird, die durch visuelle Kontrolle eines getonten Bildes festaesteilt hat, daß Tonerzufuhr erforderlich ist. Das ■Sianal könnte auch in Abhänaigkeit von einer bestimmten Anzahl von ArbeitssodeLen des elektroarat>hischen Geräts erzeuat werden oder von irgendeinem anderen Mechanismus des Geräts.- der zumindest näherunasweise im Verhältnis zum Tonerverbrauch in Tätigkeit ist. Das Steuersional kann auch durch eine optische Sensoreinrichtung, die nicht dargestellt ist. hervorgerufen werden, die so angeordnet ist _f daß sie das Reflexiqnsvermöaen der Oberfläche der Magnetbürste 2 optisch abtastet und bei einer Zunahme des Reflexionsyermögens des Entwicklergemisches 5 feststellt, daß die Tonerkonzentration zu gerinq ist.

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In den Fig. 3 und 4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem eine anders aufgebaute Bewegungseinrichtung zum Verschieben und Kippen des Trogs 7 vorgesehen ist. Bei diesem Ausführunasbeispiel ist eine Antriebskette 50 vorgesehen, die in einem einzigen Drehsinn eine Endlosbahn beschreibt und die sowohl die Verschiebebeweguncr als auch die Drehbewecruna des den Troa 7 bildenden Körpers be wirkt. Die Kette 50 ist auf einem Antriebskettenrad 51 und einem leerlaufenden Kettenrad 52 geführt. Ein Mitnehmer stift 53 für die Verschiebebewegung des Trogs ist an der Kette befesticit und erreift in einen Schlitz 54 des den Trog 7 bildenden Körpers ein. Die erforderliche Verschiebebewegung des Troas 7 wird durch einen einzigen Umlauf des ^Mitnehmerstifts 53 bewirkt. Der Schlitz 54 ist viel größer, als es der Stärke des Mitnehmerstifts 53 entspricht, so daß der Trog 7 für eine kurze Zeitdauer in der vorgeschobenen StelluncT oberhalb des Behälters 3 in Ruhe bleibt, während der Mitnehmerstift 53 sichauf seiner Bahn um das leerlaufende Kettenrad 52 herum befindet.

Ein Mitnehmerstift 55 für die Drehbewegung ist den Mitnehmerstift 53 qegenüberlieqend an der Kette 50 befestigt. Der Mitnehm-rstift 55 berührt einen von zwei Vorsprüngen 56 und 57 an der Stirnfläche eines Kegelrads 58 und dreht dieses iedesmal um eine halbe nmdrehung, sooft sich der Mitnehmerstift 55 um das leerlaufende Kettenrad 52 herumbeweqt. Das Kecrelrad 58 ist mit einem Kegelrad. 59 in Eingriff, das mit dem Drehkörner 13 auf Drehuno verbunden ist, um den'Trog 7 umzukinoen. nine volle Drehbewegung des Troers 7 wird dadurch bewirkt, daß dar Umfana des Kegelrads 58 doppelt so aroß wie der nmfancr des KecreJrads 5-9 ist.

Im Betrieb soricht ein Antriebsmotor 60 auf ein den Bedarf an nachzufüllenden Toner anzeigendes Steuersignal an und bewent die Kette 50 für einen ganzen umlauf und wird dann an-

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gehalten. Dieser Umlauf bewegt den Trog 7 zunächst unter den Zuführbehälter 6, dann über den Vorratsbehälter 3, dreht den Trog um eine aanze Umdrehung und führt ihn in seine Ausgangsstellung zurück. Es ist zu ersehen, daß dieselbe Reihe von Arbeitsschritten auch unter Verwendung eines Kegelrads 58 bewirkt werden könnte, das den aleichen Umfang wie das Fecrelrad 59 hat, wenn man nur zwei in creaenseitiaen Abstand angeordnete Mitnehmerstifte für die Orehbeweauna vorsehen würder um das Keaelrad 58 um eine volle Umdrehuna bei jedem ArbeitssOxel zu drehen. Wird die Anordnuna so getroffen, so können die beiden Mitnehmerstifte für die Drehbewegung in solchem'aegenseitiaen Abstand angeordnet werden, daß in der Drehuna des Troas 7 eine Bewegunnspause eintritt, wenn sich der Troa 7 in zum Ausleeren gekiOnter Stellung befindet, während dieser Pause könnte selbstverständlich eine Rütteleinrichtung den Trog schütteln, wie dies bei den vorher beschriebenen Ausführunasbeispielenchrch den Elektromagnetvibrator bewirkt wird.

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Claims (8)

1. Paten ta η s pr ü c h e

   Vorrichtung zum Zuführen von pulverförmigern Toner zu einem Entwickler-Vorratsbehälter eines elektrographischen Geräts, wobei ein Zuführbehälter für den Toner vorgesehen ist, aus dem dieser durch e'ine Zuführvorrichtung dem Entwickler- Vorratsbehälter dosiert zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrvorrichtung (8) einen an seinem oberen Ende offenen Zuraeßbehälter (7) aufweist, der längs einer Bahn verschiebbar ist, und daß eine Bewegungseinrichtung (22, 68; 5O, 53, 55, 58) zum Verschieben des Zumeßbehälters (7) zwischen einer ersten Stellung, in der er sich zum Füllen mit Toner unterhalb des Zuführbehälters (6, 6¹) befindet und einer zweiten, oberhalb des Entwickler-Vorratsbehälters (3) gelegenen Stellung sowie zum Entleeren des in seiner zweiten Stellung- befindlichen Zuführbehälters (7) in den Entwickler-Vorratsbehälter (3) hinein vorgesehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zumeßbehälter■(7) zum Entleeren um eine zu der Bahn seiner Verechiebebewegung parallele Achse (33) durch die Bewegungseinrichtung (22, 68; 50, 53, 55, 58) kippbar ist.
3. 3. Vorrichtuncr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ZumeBbehälter(7)in einem Durchbruch(15 bzw. 16) eines drehbaren Wandteils (13, 14) eines unterhalb des Zuführbehälters (6, 6*) angeordneten Gehäuses (9) verschiebbar und mit den den Durchbruch (15,16) begrenzenden Wandungsteilen abdichtend gelagert ist. -

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß der Zurneßbehälter (7) in Durchbrüchen (15, 16) zweier gegenüberliegender drehbarer Wandteile (13, 14) drehfest gelagert ist, von denen ein Wandteil (13) zum Kippen des Zumeßbehälters (7) durch ein Antriebsrad (68) der Bewegungseinrichtung für eine Drehbewegung antreibbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zumeßbehälter ein oben offener Trog (7) vorgesehen ist.
6. ™ 6.'Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung • für den Antrieb des Antriebrads (68) und zum Erzeugen der VerschiebebeWeguna des Zumeßbehälters (7) je einen,!zumindest längs eines Teils einer endlosen Bahn (50) bewegbaren Mitnehmerstift (55 bzw. 53, 20) aufweist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Mitnehmerstifte(53, 55) an einer antreibbaren Endloskette (50) befestigt sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gefc kennzeichnet, daß eine Vorrichtung (25, 26) zum Rütteln des in; seiner zweiten Stellung befindlichen Zumeßbehälters (7), um beim Entleeren desselben den Toner von der Wand des Zumeßbehälters (7) abzulösen,vorgesehen ist.·

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