DE2163565A1

DE2163565A1 - Device for feeding a granular material from a container into a material mixture

Info

Publication number: DE2163565A1
Application number: DE19712163565
Authority: DE
Inventors: John Logan Victor; Stoffel James Charles Syracuse; N.Y. Brock (V.StA.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1971-12-21
Publication date: 1972-07-20
Also published as: US3722471A; CA951108A; GB1370009A

Description

Vorrichtung zur Eingabe eines körnigen Materials aus einem Behälter in eine MaterialmischungDevice for feeding a granular material from a container into a material mixture

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eingabe eines körnigen Materials aus einem Behälter in eine Materialmischung, insbesondere zur Eingabe von Toner in eine elektrofotografische Entwicklerstoffmischung.The invention relates to a device for inputting a granular Material from a container into a material mixture, in particular for the input of toner into an electrophotographic Developer mix.

In einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine werden latente elektrostatische Bilder auf einer dielektrischen oder fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche erzeugt. Sie werden durch Ablagerung von Entwicklerstoff sichtbar gemacht, der aus fein verteiltem schmelzbarem Pulver oder Toner sowie aus Trägerteilchen besteht. Dieses Material wird auf das Jeweils erzeugte latente elektrostatische Bild aufgebracht. Die Tonerteilchen haben eine Anfangsladung und werden in den Bildflächenteilen der geladenen Aufzeichnungsfläche angezogen. Die entwickelten Bilder können auf einen anderen Bildträger übertragen werden. Die Trägerteilchen haben normalerweise eine größere Oberfläche als die Tonerteilchen und dienen zur Erzeugung einer reibungselektrischen Ladung der Tonerteilchen sowie zur Verhinderung einer Agglomeration der Tonerteilchen. Beim weiteren BetriebIn an electrophotographic reproduction machine, electrostatic latent images are formed on a dielectric or photoconductive recording surface generated. They are made visible by the deposition of developer material, which is made of fine distributed fusible powder or toner as well as carrier particles. This material is generated on the basis of each electrostatic latent image applied. The toner particles have an initial charge and become in the image area parts attracted to the loaded recording surface. The developed images can be transferred to another image carrier. The carrier particles normally have a larger surface area than the toner particles and are used to generate a triboelectric Charge the toner particles and prevent agglomeration of the toner particles. During further operation

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der Reproduktionsmaschine wird der Tonervorrat verbraucht und muß von Zeit zu Zeit aufgefrischt werden, um laufend saubere Kopien mit gutem Bildkontrast zu erzeugen. Der Toneijmuß ferner derart in die Entwicklerstoffmischung eingegeben werden, daß eine Hintergrundablagerung in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen vermieden wird. Bisher wurde die Tonereingabe durch die Bedienungsperson mittels visueller Überprüfung reguliert. Hierzu ist Jedoch ein erhöhter Bedienungsaufwand erforderlich. The reproduction machine is running out of toner and has to be refreshed from time to time to keep it clean To produce copies with good image contrast. The Toneij must also are entered into the developer mixture in such a way that a background deposition in the surface parts that do not belong to the image is avoided. Previously, the toner input regulated by the operator through visual inspection. However, this requires an increased operating effort.

Eine Seite einer Strichkopie enthält ca. 5% ihres Flächeninhaltes an Informationen. Unter Berücksichtigung dieses Sachverhalts ist es möglich, die mittlere pro Kopie verbrauchte Tonermenge zu ermitteln und den Toner entsprechend der Menge erzeugter Kopien in die Entwicklerstoffmischung einzugeben. Daher ist eine Tonerbemessungs- und Eingabevorrichtung in Systemen nutzbringend, in denen die Kopiezahl manuell oder automatisch gezählt wird.One page of a line copy contains around 5% of its surface area of information. Taking this into account it is possible to determine the average amount of toner consumed per copy and the toner according to the amount generated To add copies to the developer mix. Hence a Toner metering and input device useful in systems, in which the number of copies is counted manually or automatically.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine zuverlässig arbeitende Tonereingabevorrichtung zu schaffen, die sich durch einfachen Aufbau und geringen Bedienungsaufwand auszeichnet und den Toner genau in der jeweils verbrauchten Menge in eine Entwicklerstoff mischung eingibt. Allgemein soll eine Vorrichtung zur Eingabe eines körnigen Materials in eine Materialmischung geschaffen werden, die auch auf anderen Gebieten anwendbar ist, die nicht Mit der Elektrofotografie zusammenhängen.The object of the invention is to provide a reliably working To create toner input device, which is characterized by simple construction and low operating costs and enter the toner exactly in the amount used in a developer mixture. In general, a device be created for the input of a granular material in a material mixture, which is also applicable in other areas, not related to electrophotography.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß in dem Behälter mindestens eine mit der Eingabeöffnung in Verbindung stehende Schütte vorgesehen ist und daß der Behälter mit einer ihn in Drehbewegung versetzenden Drehvorrichtung gekoppelt 1st.A device of the type mentioned is designed according to the invention to solve this problem in such a way that in the container at least one with the input opening in communication chute is provided and that the container with a him in Rotary movement displacing rotary device is coupled 1st.

Eine Vorrichtung dieser Art gewährleistet, daß jeweils sine genau bemessene Menge des körnigen Materials in der Schütte gesammelt und über diese aus dem Behälter ausgegeben wird.A device of this type ensures that each sine precisely measured amount of the granular material is collected in the chute and discharged from the container via this.

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Mit der Erfindung kann ein sehr einfaches patronenförmiges Gerät zur Tonereingabe in Entwicklerstoffmischungen aufgebaut werden. Die Gesamtgröße dieser Patrone hängt von der jeweils einzugebenden Tonermenge ab. Die Patrone ist drehbar über einem Vorratsgehäuse für Entwicklerstoff angeordnet, so daß genau bemessene Tonermengen bei Drehung der Patrone mit vorbestimmter Geschwindigkeit in die Entwicklerstoff mischung einzugeben sind.With the invention, a very simple cartridge-shaped device designed for the input of toner in developer mixtures will. The total size of this cartridge depends on the amount of toner you are adding. The cartridge is rotatable over a Storage housing for developer arranged so that precisely measured amounts of toner when rotating the cartridge with predetermined Enter the speed in the developer mixture.

Mehrere Schütten können mit einer öffnung im Entwicklerstoffbe-Several chutes can be opened with one opening in the developer

oder halter in Verbindung stehen und innerhalb der Patrone/auch des Eritwicklerstoffbehälters angeordnet sein. Sie sondern eine genau bemessene Tonermenge aus der Haupttonermenge ab und liefern dadurch die zur optimalen Bildentwicklung jeweils erforderliche Tonermenge.or holder are connected and within the cartridge / also des Eritwicklerstoffbehälters be arranged. They secrete a precisely measured amount of toner from the main amount of toner and thereby deliver the amount of toner required for optimal image development.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:A device according to the invention is based on the following of an embodiment shown in the figures. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Entwicklungsvorrichtung mit zugeordneter Tonereingabevorriohtung,Figure 1 is a perspective view of a developing device with assigned toner input device,

Fig. 2 einen Querschnitt der in Fig. 1 gezeigten Entwicklungsvorrichtung, Fig. 2 is a cross section of the developing device shown in Fig. 1;

Fig. 3 einen Seitenschnitt der Tonereingabevorrichtung und3 shows a side section of the toner input device and FIG

Fig. 4 bis 6 Seitenschnitte der Tonereingabevorrichtung während ihres Betriebes.4 to 6 side sections of the toner input device during its operation.

In Fig. 1 ist ein Entwicklungsgehäuse 2 teilweise gebrochen dargestellt, um sein Inneres darzustellen. Eine Pelzbürste 4 ist zwischen zwei Seitenwänden des Gehäuses 2 auf einer Achse 6 drehbar gelagert. Eine Antriebswelle 16 trägt ein segmantiertes Zahnrad 14 an der Außenseite des Gehäuses 2. Dieses Zahnrad dient als Antriebselement für die rotierende Eingabepatrone 10. Ferner hat es die zusätzliche Funktion, den Toner innerhalb der Patrone 10 in Bewegung zu halten. Das segmentierte Zahnrad 14 erzeugt infolge des. Abstandes seiner Zahnteile eine ruckweise Drehung der Patrone 10, so daß eine Agglomeration des in ihr enthaltenenIn Fig. 1, a developing case 2 is partially broken away to show its interior. A fur brush 4 is rotatably mounted on an axis 6 between two side walls of the housing 2. A drive shaft 16 carries a segmented Gear 14 on the outside of the housing 2. This gear serves as a drive element for the rotating input cartridge 10. Furthermore it has the additional function of keeping the toner within the cartridge 10 moving. The segmented gear 14 is generated As a result of the distance between its tooth parts, a jerky rotation of the cartridge 10, so that an agglomeration of the contained in it

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Toners verhindert wird. Zwischen den Seitenwänden des Gehäuses 2 ist ferner eine Achse 8 angeordnet, auf der eine Spenderrolle 9 gedreht wird. Wie aus der gebrochenen Darstellung zu ersehen ist, hat die Eingabepatrone 10 mehrere in ihrer Längsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Öffnungen oder Schlitze 24, durch die hindurch jeweils genau bemessene Tonermengen in die Entwicklerstoffmischung eingegeben werden können. Es ist ferner zu erkennen, daß die Öffnungen 24 mit Schütten 26 in Verbindung stehen, welche eine gewisse Tonermenge der jeweiligen Öffnung 24 zuführen. An einem Seitenteil der Patrone 10 ist ein Zahnrad 12 auf einer Seitenwand des Gehäuses 2 drehbar gelagert und so ausgebildet, daß es über die Patrone 10 paßt. Das Zahnrad 12 wird durch das segmentierte Zahnrad 14 gedreht.Toner is prevented. An axis 8 is also arranged between the side walls of the housing 2, on which a dispenser roll 9 is rotated. As can be seen from the broken illustration, the input cartridge 10 has several in its longitudinal direction spaced apart openings or slots 24 through which precisely measured amounts of toner enter the Developer mixture can be entered. It is further to recognize that the openings 24 with chutes 26 are in communication, which a certain amount of toner of the respective opening 24 feed. On a side part of the cartridge 10, a gear 12 is rotatably mounted on a side wall of the housing 2 and so designed to fit over cartridge 10. The gear 12 is rotated by the segmented gear 14.

In Fig. 2 ist ein Seitenschnitt des Entwicklungsgehäuses dargestellt. Der Betrieb der Eingabevorrichtung beginnt mit der Drehung des kappenförmigen Zahnrades 12 durch das segmentierte Zahnrad 14 (Fig. 1). Die Patrone 10 wird gedreht, so daß eine Menge Toner über die Schütte 26 in den Vorratsbereich des Gehäuses 2 gelangt. Die Spenderrrolle 9 kann mit derselben Antriebsvorrichtung wie die Patrone 10 gekoppelt sein und verhindert eine Agglomeration des Toners im Vorratsgehäuse, indem sie ihn durcheinander rührt und auch auf die Entwicklungsbürste 14 überträgt.Referring to Figure 2, a side section of the development housing is shown. The operation of the input device begins with the rotation of the cap-shaped gear 12 through the segmented one Gear 14 (Fig. 1). The cartridge 10 is rotated so that a quantity of toner is dispensed via the chute 26 into the supply area of the housing 2 arrives. The dispenser roller 9 can be coupled to the same drive device as the cartridge 10 and prevents it an agglomeration of the toner in the supply housing by stirs it up and also transfers it to the developing brush 14.

Zur optimalen Bildentwicklung sollen der Toner 20, die Spenderrolle 9 und die Entwicklungsbürste 14 aus Stoffen bestehen, die innerhalb der reibungselektrischen Reihe eine bestimmte Stellung haben. In dieser Weise kann jedes Material mit einem anderen Material in Kontakt gebracht werden, welches innerhalb der reibungselektrischen Reihe unter ihm steht. Es ergibt sich dann eine positive Aufladung des einen und eine negative Aufladung des anderen Materials. Wenn also ein positiv geladenes elektrostatisches latentes Bild auf einer Aufzeichnungsfläche entwickelt werden soll, so wird ein elektrostatisch anziehbares Pulver ausgewählt, welches innerhalb der reibungselektrischenFor optimal image development, the toner 20, the donor roll 9 and the development brush 14 consist of substances that have a certain within the triboelectric series Have a position. In this way, each material can be brought into contact with another material which is inside of the triboelectric series is below it. There is then a positive charge of one and a negative charge of the other material. So when there is a positively charged electrostatic latent image on a recording surface is to be developed, an electrostatically attractable powder is selected which is within the triboelectric

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Reihe unter dem Material der Aufzeichnungsfläche steht. Die elektrostatisch anziehbaren Teilchen werden dann auf eine negative Polarität aufgeladen, wenn sie mit dem Material der Aufzeichnungsfläche in Kontakt kommen, welches über ihnen in der reibungselektrischen Reihe steht. Sie werden auf dem positiv geladenen Bild durch elektrische Anziehung abgelagert. Es sei bemerkt, daß die Entwicklungsbürste 4 auch mit derselben Antriebsvorrichtung wie die Patrone 10 gekoppelt sein kann. Die Drehgeschwindigkeit und damit die Eingabefunktion der Patrone 10 ist derart voreingestellt, daß eine gewisse Tonermenge in den Vorratsbereich des Gehäuses 2 eingegeben wird, die der jeweils verbrauchten Tonermenge entspricht. Dies erfolgt durch Ausrechnung der durch eine Einzelkopie verbrauchten Tonermenge oder der entsprechenden Tonermenge für mehrere Kopien pro Zeiteinheit. Die Eingabevorrichtung wird dann so gedreht, daß ihre Geschwindigkeit der jeweils erforderlichen Tonereingabemenge entspricht.Row under the material of the recording surface. The electrostatically attractable particles are then negative Polarity charged when they come into contact with the material of the recording surface which is above them in the triboelectric series. You'll be positive on that charged image deposited by electrical attraction. It should be noted that the developing brush 4 is also provided with the same driving device how the cartridge 10 may be coupled. The speed of rotation and thus the input function of the cartridge 10 is preset in such a way that a certain amount of toner is introduced into the supply area of the housing 2, which is the respective the amount of toner used. This is done by calculating the amount of toner used by a single copy or the corresponding amount of toner for several copies per unit of time. The input device is then rotated so that its speed corresponds to the amount of toner required in each case.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Patrone 10 mit deren Einzelheiten. Das kappenförmige Zahnrad 12 ist auf das Seitenteil 21 am offenen Ende der Patrone 10 aufgesetzt. Der Flansch 22 dient als Lagerfläche für die rotierende Patrone 10 an der Seitenwand des Gehäuses 2. In Fig. 3 wird der Toner 20 innerhalb der Patrone über mehrere Schütten 26 den Öffnungen 24 zugeführt. In den Fig. 4 bis 6 ist eine von mehreren Schütten 26 innerhalb der Patrone t) dargestellt. Die Schütten 26 haben jeweils eine Öffnung 27, die der Öffnung 24 abgewandt ist und innerhalb der Patrone 10 liegt. Wenn die Patrone 10 in der durch den Pfeil dargestellten Richtung gedreht wird, kann eine bestimmte Tonermenge aus der unteren Öffnung 27 in der Wand 26 zur Außenöffnung 24 gelangen, bedingt durch eine mittels Schwerkraft erzeugte Strömung, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Wenn die Öffnung 24 ihre in Fig. 6 gezeigte untere Stellung erreicht, wird die genau bemessene Tonermenge, die der jeweils verbrauchten Tonermenge entspricht, im Vorratsbereich des Gehäuses 2 zur Verfügung gestellt.Fig. 3 shows a side view of the cartridge 10 with its details. The cap-shaped gear 12 is on the side part 21 placed at the open end of the cartridge 10. The flange 22 serves as a bearing surface for the rotating cartridge 10 on the side wall of the housing 2. In FIG. 3, the toner 20 within the cartridge is fed to the openings 24 via a plurality of chutes 26. In the FIGS. 4 to 6 show one of several chutes 26 within the cartridge t). The chutes 26 each have an opening 27, which faces away from the opening 24 and lies within the cartridge 10. When the cartridge 10 is in the direction indicated by the arrow Is rotated direction shown, a certain amount of toner from the lower opening 27 in the wall 26 to the outer opening 24 due to a flow generated by gravity, as shown in FIG. 5. If the Opening 24 reaches its lower position shown in Fig. 6, the precisely measured amount of toner that is consumed in each case Corresponds to the amount of toner, made available in the supply area of the housing 2.

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Die jeweils richtige Eingabemenge des Toners und damit die Drehgeschwindigkeit der Patrone 10 kann sehr leicht mittels einer Zahnradübersetzung erreicht werden, die mit dem Papierfördermechanismus der Reproduktionsmaschine gekoppelt ist. Die bei jeder Einzeldrehung eingegebene Tonermenge hängt von der Größe der Schlitze in der Schüttenwandung und vom Abstand zwischen den beiden Schüttenwandungen ab. Die Patrone 10 kann aus Kunststoff-Spritzguß bestehen und gleichzeitig als Transportgehäuse für den Toner dienen, sie kann jedoch auch aus einem stabileren Material, beispielsweise aus Messing, gefertigt sein. In jedem Falle kann an einem ihrer Enden ein Verschluß z.B. in Form einer Verschraubung vorgesehen sein, so daß erforderlichenfalls Toner in sie eingegeben werden kann.The correct input quantity of the toner and thus the Rotational speed of the cartridge 10 can be achieved very easily by means of a gear transmission associated with the paper feed mechanism is coupled to the reproduction machine. The amount of toner entered for each rotation depends on the Size of the slots in the chute wall and the distance between the two chute walls. The cartridge 10 can be from There are plastic injection molding and at the same time as a transport housing serve for the toner, but it can also be made of a more stable material, for example brass. In any case, a closure, e.g. Toner can be entered into it.

Die vorstehend beschriebene Eingabevorrichtung kann allgemein zur Eingabe eines körnigen Materials in Materialmischungen verwendet werden. Die Anwendung bei der Tonereingabe in Entwickler stoff mischungen ist lediglich ein Beispiel. Ferner können Abänderungen, Weiterbildungen und Verbesserungen der beschriebenen Vorrichtung vorgenommen werden, die durch den Grundgedanken der Erfindung erfaßt werden.The input device described above can generally be used for inputting a granular material into mixtures of materials will. The application when adding toner to developer mixtures is just one example. Furthermore can Modifications, developments and improvements of the device described are made by the basic idea of the invention can be detected.

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Claims

brrichtung for entering a granular material from a Container in a material mixture, in particular for adding toner to an electrophotographic developer mixture, characterized in that in the container (10) at least one with the input opening (24) in connection standing chute (26) is provided and that the container (10) is provided with a rotating device which sets it in rotary motion (14) is coupled.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the container (10) consists of two side parts and a main body in which a plurality of input openings (24) are provided that a side part (12) is designed as a removable and provided with a circumferential toothing cap is, while the other side part forms an integral part with the main part that several separate chutes (26) are provided in the main part, which are connected to the input openings (24)

. Each are connected and on their side facing away from the input opening (24) via a further opening (27) are in communication with the interior of the container and that the rotating device (14) with the cap-shaped side part (12) is coupled.

Use of an apparatus according to claim 1 or 2 in an electrophotographic developing apparatus.

.4. Use according to claim 3, characterized in that the ■ rotating device (14) via an adjustable coupling with is coupled to the drive of the electrophotographic system and by means of the adjustable coupling with regard to their Speed according to the respective developer consumption is adjustable.

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