DE2222307A1

DE2222307A1 - Toner-Zufuehrungsvorrichtung fuer Vervielfaeltigungsgeraete

Info

Publication number: DE2222307A1
Application number: DE19722222307
Authority: DE
Inventors: Sakae Fujimoto
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1971-05-10
Filing date: 1972-05-06
Publication date: 1972-11-16
Also published as: GB1360124A; JPS5627873B1; US3768702A

Description

DlPL.-ING. WILFRiD RAECK ?7'??'}Π7 PATENTANWALT

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

5. Mai 1972 / k - R 208 -

RICOH CO. Ltd.» No. 6-3, 1-Chome, Nakamagome, Ohta-Ku, TOKYO / Japan

Toner-Zuführungsvorrichtung für Vervielfältigungsgeräte

Die Erfindung bezieht sich auf eine Toner-Zuführungsvorrichtung für elektrostatische Vervielfältigungsgeräte.

Ein Trockenentwickler besteht aus Toner und Trägerpartikeln, wobei der Toner dadurch gewonnen wird, daß man ein Pigment, z.B. Ruß, «in Dispersoid o.dgl. gleichmäßig in einem thermoplastischen Harz mit niedrigem Schmelzpunkt dispergiert und dies dann zu Partikeln in der Größenordnung zwischen 1 und IQ₇A-pulverisiert. Der Träger besteht im Fall des magnetischen Aufbürstverfahren aus Eisenfeilspänen, beim Kaskaden-Entwicklungsverfahren aus Glasperlen und bei einem anderen Aufbürstverfahren aus einer Pelzbürste. Gewöhnlich wird der Entwickler

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auf das auf einer lichtempfindlichen Platte oder Trommel befindliche elektrostatische latente Abbild aufgebracht, wobei durch Haftenbleiben von Toner am latenten Abbild Partikelbilder entstehen. Nach bestimmter Benutzungsdauer ist der Entwickler an Tonerpartikeln verarmt, so daß der Entwickler unbrauchbar ist und über eine Vorrichtung Tonermaterial zugeführt werden muß«

Zur Ergänzung von Toner in einem verbrauchten Entwickler ist eine Zuführungsvorrichtung mit einer schlitzförmigen Öffnung am Boden eines trichterartigen Tonerbehälters bekannt, wobei an der öffnung eine rotierende Walze angeordnet ist, die das Herabfallen des Tonermaterials verhindert und bei Bedarf durch Drehbewegung das Tonermaterial aus dem Einfülltrichter abgibt.

Wenn das Tonermaterial im Zuführungstrichter abnimmt, muß die Bedienungsperson Toner nachfüllen. Da Toner jedoch aus feinstem Staub besteht, wird dabei häufig durch überschütten oder unachtsame Handhabung die Umgebung versehmutzt. Die Handhabung des Tonermaterials erfordert deshalb äußerste Sorgfalt und gestaltet sich dadurch umständlich und zeitaufwendig. Aufgrund der geringen Partikelgröße zwischen 1 und 10 f<- ballen sich die Partikel leicht zusammen oder setzen sich auf der Walze fest, so daß die Abgabeöffnung versperrt wird. Dabei koagulieren die Tonerpartikel und können nicht mehr in der erforderlichen Weise in den Entwicklertank abgegeben werden. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Zuführung von Toner in einen Entwicklertank anzugeben, bei der die oben erwähnten Schwierigkeiten des Nachfüllens und der Tonerüberführung beseitigt sind.

Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck der Luftdruck in einem beweglichen bzw. auf setzbaren Behälter impulsmäßig vor'zu'gs- " weise mit Hilfe eines Schlagteilß verändert, das an* einer

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Seitenfläche des Behälters anschlägt, der mit einem aus einer Vielzahl kleiner Öffnungen bestehenden Auslaß versehen und mit geöffnetem Auslaß an oder über einem Entwicklertank angeordnet ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Tonerzuführungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig« 2 eine SEitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt einer Zuführungseinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist längs einer Kante eines Tonermaterials 1 enthaltenden Behälters 2 ein Auslaß 3 vorgesehen, der aus einer Vielzahl kleiner Öffnungen besteht. Der Behälter ist an seinen Enden lösbar in Halteaufnahmen 4 befestigt. Die Seitenwände, gegebenenfalls nur eine Seitenwand, des Behälters 2 bestehen aus elastischem Material, beispielsweise aus Papier oder einer Kunststoffolie oder aus einer dünnen Metallplatte, so daß sie sich bei Anschlagen oder Anklopfen bis zu einem gewissen Umfang verformen und ihren ursprünglichen Zustand wieder erlangen, wenn das Schlagglied entfernt worden ist. Auf einer Welle 5, an der einer der Halter befestigt ist, sitzen eine Nockenscheibe 6 mit einer Ausnehmung 6a sowie ein Zahnrad 7. Gegen den Umfang 6b der Nockenscheibe 6 ist ein umgebogenes Endstück 8a eines Folgehebels 8 federnd vorgespannt. Die Andrückkraft wird von einer elastischen Feder 9 aufgebracht, deren eines Ende am Hebel 8 und deren anderes Ende .an einem ortsfesten, nicht gezeigten Bauteil befestigt ist.

Das untere Ende des Folgehebels 8 ist auf einer Welle 11 befestigt, die in einem nicht gezeigten ortsfesten Stützteil gelagert ist. Auf der Welle 11 ist außerdem das untere Ende eines Schlaghebels 12 befestigt» dessen freies Ende mit einem

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Schlagglied 12a versehen ist. Das Zahnrad 7 ist an ein nicht gezeigtes Getriebe angeschlossen, das zum Nachfüllen von Tonermaterial eingeschaltet wird, so daß Zahnrad 7 und Nockenscheibe 6 in Richtung des Pfeiles 13 (Fig. 2) rotieren.

Wenn der Anteil von Toner im Entwicklertank abgenommen hat, von dem aus das Tonermaterial auf ein elektrostatisches latentes Abbild abgegeben wird, wird ein Startschalter betätigt, um den Antrieb einzuschalten und dadurch die Nockenscheibe 6 und den Behälter 2 in Richtung des Pfeiles 13 über eine Zeitdauer geeigneter Länge in Drehung zu versetzen. Während das freie Ende 8a des Folgehebels 8 unter Federspannung am Umfang 6b der Nockenscheibe 6 entsprechend Fig. 1 anliegt, ist das Klopfer 12a des Schlaghebels 12 von den Seitenflächen und Kanten des Behälters 2 entsprechend Fig. 2 entfernt. Bei weiterer Drehung in Pfeilrichtung fällt das freie Ende 8a des Folgehebels 8 unter Zugkraft der Feder 9 abrupt in die Ausnehmung 6a der Nockenscheibe 6, so daß der im wesentlichen starr mit dem Folgehebel 8 verbundene Schlaghebel 12 im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 2 verschwenkt wird. Unmittelbar bevor das freie Ende 8a des Hebels 8 in die Ausnehmung der Nockenscheibe 6 einfällt, befindet sich der Auslaß 3 des Behälters 2 unterhalb der Welle 5, so daß sich die Seitenfläche 2a des Behälters sich in der in Fig. 2 angedeuteten Richtung 2b befindet und somit dem Klopfer 12a des Schlaghebels 12 gegenüberliegt. Demzufolge schlägt das Klopfer 12a auf die Seitenfläche 2a des Behälters, wenn das abgebogene freie Ende 8a des Folgehebels 8 in die Ausnehmung 6a der Nockenscheibe einfällt.

Wenn der Klopfer 12a an den Behälter 2 anschlägt, so verformt sich die Seitenwand 2a in einem gewissen Umfang, so daß sich das Innenvolumen des Behälters 2 kurzzeitig verringert und dabei auch der Luftdruck im Behälter verändert wird. Da

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diese Änderung impulsförmig erfolgt, wird eine bestimmte Luftmenge aus dem Behälter unter Druck.durch den Auslaß 3 ausgestoßen. Zur Ausblaszeit dieser Luft wird ein Teil des aus kleinen Partikeln bestehenden Tonermaterials 1 mit abgegeben und in den Entwicklertank überführt.

Da das abgebogene Ende 8a des Folgehebels 8 bei jeder Umdrehung der Nockenscheibe 6 in die Ausnehmung 6a einfällt, wird dem Behälter 2 durch den Klopfer 12 jedesmal dann ein Schlag erteilt, wenn sich der Auslaß 3 unterhalb der Welle befindet, so daß auf diese Weise dasTonermaterial aus dem Behälter gelangt. Nachdem der Entwicklertank mit einer ausreichenden Menge von Tonermaterial 3 aufgefüllt worden ist, kann der Antrieb für Zahnrad 7 und Nockenscheibe 6 jederzeit angehalten werden. Die Betätigungsdauer des Antriebs läßt sich leicht durch die Bedienungsperson steuern, die die Tonerdichte auf einem Kopierpapier überprüft. Start und Anhalten des Antriebes kann andererseits auch über eine Abfühleinrichtung für die im Entwickler enthaltene Tonermenge gesteuert werden.

Pig· 3 zeigt in geschnittener Seitenansicht eine Tonerzuführungsvorrichtung in einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der eine in Richtung des Pfeiles 24 rotierende Trommel 23 mit einer lichtempfindlichen Platte 22 versehen 1st, die aus einer dünnen z.B. aufgedampften Schicht aus amorphen Selen auf einen metallischen Träger 21, z.B. einer Aluminiumplatte, besteht. Wenn die zuvor positiv aufgeladene lichtempfindliche Platte durch Projektion einer Vorlage belichtet wird, ändert sich der elektrische Widerstand der Selenschicht entsprechend der empfangenen Lichtmenge, so daß an den entsprechenden Stellen die elektrische Ladung verschwindet und ein latentes Abbild entsteht, das der belichteten Vorlage entspricht. Wenn der aus negativ aufgeladenen Toner- und Eisenpartikeln

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bestehende Entwickler mit den positiven Ladebereichen des latenten Abbildes in Berührung kommt, bleibt das Tonermaterial haften und macht das Abbild sichtbar. Dieses sichtbare Abbild wird auf Kopierpapier übertragen und darauf durch Erhitzung fixiert, so daß schließlich eine der Vorlage entsprechende Kopie entsteht.

Gemäß Fig. 3 sind innerhalb des Entwicklertanks 25 Walzen 28, 29 mit daran befestigten Rührplatten 27 angeordnet, die den Entwickler 20 durchmischen. Der Entwicklertank enthält außerdem einen Zylinder 32, mit dessen Hilfe an einer Öffnung 31 des Tanks 25 die Entwicklung erfolgt. Die Walzen und der Zylinder sind über einen n±ht gezeigten Kettenantrieb so angeschlossen, daß sie im Gegenuhrzeigersinn rotieren. Die Umfangsflache des Zylinders 32 befindet sich entsprechend der Zeichnung dicht an der lichtempfindlichen Platte 22, während im Innern des Zylinders 32 Magnete 33 und 3^ auf einer Achse 35 befestigt sind, deren Enden in den Seitenplatten des Entrieklertanks 25 abgestützt sind.

Die Umfangsfläche des Zylinders 32 enthält achsparallele Rillen oder Nuten. Wenn unter derWirkung des Magneten 33 in Rillen festgehaltener Entwickler bei der im Gegenuhrzeigersinn erfolgenden Drehbewegung des Zylinders 32 in die Nähe des Magneten 3^ kommt, so streicht der an der Stelle 20a angedeutete, Eisenspäne enthaltende Entwickler über die lichtempfindliche Platte 22. Demzufolge wird auf das elektrostatische Abbild der lichtempfindlichen Platte 22 nur Tonermaterial übaführt, das das Abbild sichtbar macht. Das Entwicklermaterial 20, von dem aus Tonermaterial auf die lichtempfindliche Platte abgegeben worden ist, wird über ein dem Umfang des Zylinders 32 seitlich zugeordnetes Leitblech 36 der Mischwalze 28 zurückgeführt.

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Eine die Zuführung von Tonermaterial in den Entwicklertank 25 steuernde Nockenscheibe 37 ist auf einer in Richtung des Pfeiles 4l rotierenden Welle 38 befestigt» deren Enden in den Seitenplatten 39 des Entwicklerbehälters 25 gelagert sind. Auf dem Umfang der Nockenscheibe 37 liegt eine Folgerolle 42 an, deren Welle in einem der kammförmigen angeordneten Schlitze am. freien Ende eines Folgehebels 43 befestigt ist. Eine mit dem anderen Ende des Folgehelbels 43 fest verbundene Welle 44 ist in einer Seitenplatte 39 gelagert und trägt außerdem das untere Ende eines Schlaghebels 45. Am freien Ende des Schlaghebels 45 ist eine Rolle 46 angeordnet, die an einer Seitenplatte. 47a des Behälters 47 anliegt. Der Behälter 47 ist in ein aus einer geneigten Platte 48 und einer senkrechten Wand 49 bestehendes Gehäuseabteil eingesetzt und an der Oberseite durch ehe Platte 53 fixiert, die auf der Oberseite 52 des Entwicklertanks mittels einer Schraube 51 befestigt ist. Die geneigte Platte 48 enthält eine Ausnehmung 48a, an der ein Abschnitt der Seitenplatte 47a des Behälters 47 freiliegt, während in der senkrechten Abschlußwand 49 eine Abgabeöffnung bzw. ein Schlitz 49a vorgesehen ist. An der unteren Kante des mit Tonermaterial 54 gefüllten Behälters 47 ist ein Auslaß zur Abgabe von Tonermaterial vorgesehen. Dieser Auslaß kann dem Auslaß 3 des Behälters 2 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 entsprechen.

Der Folgehebel 43 ist durch eine Feder 55 im Uhrzeigersinn um die Welle 44 vorgespannt, wobei ein Ende der Feder am Hebel 43 und das andere Ende an der Gehäuseseitenplatte 39 eingehängt ist.

Wenn der Toneranteil des im Tank 25 befindlichen Entwicklers abgenommen hat, wird über einen licht gezeigten Antrieb die Nockenscheibe 37 in Richtung des Pfeiles 4l in Drehung versetzt. Aufgrund dieser Drehbewegung steigt die Folgerolle

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langsam an, wobei der Polgehebel 43 im Gegenuhrzeigersinn schwenkt und dabei die Feder 55 spannt» Wenn sich die Folgerolle 42 der Ausnehmung 37a der Nockenscheibe 37 annähert, befindet sich die Rolle 46 des Schlaghebels 45 ziemlich weit von der Seitenplatte 47a des Behälters 47 entfernt. Nach kurzzeitiger weiterer Schwenkbewegung des Folgehebels 43 und des Schlaghebels 45 im Gegenuhrzeigersinn wird die Folgerolle 42 von der Feder 55 in die Ausnehmung 37a hineingezogen, so daß die Klopfrolle 46 des Schlaghebels an die Seitenplatte 47a des Behälters 47 anschlägt. Aufgrund dieser Schlagwirkung wird Tonermaterial 54 aus demBehälter 47 durch den an der Kante befindlichen Auslaß in den Entwicklertank 25 abgegeben, und zxiar in der gleichen Weise, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 oben beschrieben worden ist. Die Schlagwirkung tritt jedesmal dann ein, wenn die Nockenscheibe eine Umdrehung ausführt. Nachdem sämtliches Tonermaterial 54 aus dem Behälter 47 abgegeben worden ist, wird der leere Behälter durch einen gefüllten Behälter ersetzt.

Falls die Schlagwirkung des Hebels 45 gegen den Behälter zu stark ist und bei jedem Schlag zuviel Tonermaterial abgegeben wird, kann die Folgerolle 42 in einen weiter oben liegenden Schlitz auf dem Hebel 43 versetzt werden. Wird beispielsweise die Rolle 42 von der in der Zeichnung dargestellten Lage in den obersten Schlitz 43a des Folgehebels 43 eingesetzt, so ist sie vom Umfang der Nockenscheibe 37 weiter entfernt. Wenn bei Drehung der Nockenscheibe 37 in Richtung des Pfeiles 4l die Folgerolle 42 bis dicht neben die Ausnehmung 37a gelangt, so hat sich gegenüber der vorherigen Justierung nunmehr die Entfernung der Klopfrolle 46 des Schlaghebels 45 von der Seitenplatte 47a verringert. Demzufolge wird auch die Feder 55 weniger gespannt und die Wucht des Schlaghebels verringert, so daß bei jedem Schlag weniger Toner abgegeben wird.

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Wenn ein Toner-Nachfüllbehälter wie in Pig* 3 gehaltert ist, wird das in der IsEbe des Auslasses befindliche Tonermaterial leicht aus dem Behälter abgegeben, während das sonst vom Auslaß entfernt liegen bleibende Tonermaterial der Gefahr ausgesetzt ist, daß es aufgrund der kleinen Partikelgröße verklumpt und an den Wänden anklebt. Dadurch entstehen häufig in der Nähe des Auslasses Hohlräume. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile beseitigt, da nach dem Ausblasen von Luft aus dem Auslaß zufolge der auf die Seitenplatte des Behälters ausgeübten Schläge unmittelbar danach wieder Luft durch den Auslaß in den Behälter strömt. Dadurch wird das Tonermaterial aufgewirbelt und durchmischt, so daß keine Zusammenballungen entstehen können.

Erfindungsgemäß wird demnach Tonermaterial in einem hantierbaren und vorzugsweise für einmaligen Gebrauch bestimmten Behälter untergebracht, der neben oder über einen Entwicklertank lösbar gehaltert ist. Der Toner wird zum Zweck der Ergänzung im Entwicklertank durch Schlagwirkung auf eine Seitenwand des Behälters durch einen Auslaß abgegeben. Auf diese Weise läßt sich die Nachfüllung von Toner in einer Vervielfältigungsmaschine einfach und ohne Verschmutzung der Umgebung der Maschine durchführen.

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Claims

PATENTANWALT

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AO

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Tokyo / Japan

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Patentansprüche

Iy Zuführungsvorrichtung für Tonermaterial in einem elektrostatischen Vervielfältigungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Toner gefüllter geschlossener Behälter (2; 47) einen aus einer Vielzahl kleiner öffnungen bestehenden Auslaß (3) aufweist, und daß ein gegen eine rotierende Nockenscheibe (6; 37) federnd vorgespannter Polgeteil (8j 43) antriebsmäßig mit einem in der gleichen Richtung bewegten Klopfer (12; 45) gekoppelt ist, der zur Ausübung intermittierender Schläge auf eine oder mehrere elastische Seitenflächen (2a; 47a) des Behälters dem Behälter gegenüber angeordnet ist.
2. Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die den Klopfer (12; 45) gegenüberliegende Behälterseitenwand (2a; 47a) aus Papier, Kunststoff oder Metallfolie besteht.
3. Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (3) aus einer Vielzahl kleiner öffnungen besteht, die entlang einer Behälterkante angeordnet sind.
4. Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polgeteil (8; 43) und Klopfer (12; 45) jeweils aus Hebeln bestehen, die auf derselben drehbar gelagerten Welle (11; 44) befestigt sind.

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5. Zuführungsvorrichtung-nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlaghub des Klopfers (45) einstellbar ist.

6. Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) in einer auf der Antriebswelle (!)) der Nockenscheibe (6) mitdrehenden Halterung (4) lösbar befestigt ist.

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