DE2262773B2 - Tonerzuführvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tonerzuführvorrichtung in einem elektrophotographischen Kopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Da beim Betrieb eines elektrophotographischen Kopiergerätes die Konzentration des Toners im Entwickler nachläßt, muß in bestimmten Zeitspannen neuer Toner zugeführt werden. So ist in der älteren Patentanmeldung, amtl. Aktenzeichen P 21 65 166.1 eine Tonerzuführvorrichtung vorgeschlagen worden, bei der sich in einer Öffnung am Boden eines Vorratsbehälters für den Toner eine drehbare Walze befindet. Als Abstreifeinrichtung für diese Walze ist ein Draht vorgesehen.

Weiterhin ist aus der DE-OS 20 24 985 eine Tonerzuführvorrichtung bekannt, bei der in der Oberfläche einer solchen Zuführwalze für den Toner Längsnuten ausgebildet sind; die mit ihren Kanten an der Walze anliegenden Wandbereiche des Vorratsbehälters können sich elastisch verformen. Nachteilig ist hierbei, daß die vorderen Enden der Wände des Vorratsbehälters und damit die Wände selbst bei der Drehung der Walze relativ stark verbogen werden, so daß sie großen Beanspruchungen ausgesetzt werden, und zwar insbesondere beim Einschnappen nach hinten eesen die Vorderkante der nächsten Längsnut. Außerdem wischt die untere Kante bei ihrer Rückwärtsbewegung über den Boden einer solchen Längsnut, so daß die Tonerteilchen gegen die Vorderkante der nächsten Flanke der Längsnut gepreßt werden und sich dort Tonermaterial ansammeln kann.

Denn bei einer Tonerzuführvorrichtung muß berücksichtigt werden, daß schon bei relativ geringer Feuchtigkeit der Toner sich zu festen Klumpen zusammenballt und dann an der Oberfläche der Walze haftet. Diese Zusammenballungen lösen sich nicht leicht ab, so daß die haftende Menge allmählich zunimmt und schließlich den Auslaßspalt des Vorratsbehälters verschließt Durch das oben erwähnte Zusammenpressen des Toners wird dieser Effekt noch verstärkt

Schließlich ist aus der US-PS 3152 012 eine Tonerzuführvorrichtung in einem elektrophotographischen Kopiergerät der angegebenen Gattung bekannt, bei dar die Walze axial verlaufende Rillen aufweist, so daß kleine Tonermengen aufgrund der Drehung der Walze nach unten ausgetragen werden. Außerdem ist eine Tonerabstreifeinrichtung an der Walzenunterseite in Eingriff mit der Walzenumfangsfläche gehalten.

Nachteilig ist bei dieser Tonerzuführvorrichtung, daß die Tonerteilchen mittels einer drehbaren Bürste aus den Rillen ausgetragen werden müssen, während die Tonerteilchen auf der Umfangsfläche der Walze mittels der als Rakel dienenden Wände des Vorratsbehälters abgestrsift werden. Es ist jedoch nicht möglich, etwaige Zusammenballungen von Tonerteilchen aus den Rillen zu entfernen, so daß sich diese Rillen im Laufe der Zeit zusetzen werden. Dies gilt insbesondere bei einer geringfügigen Erhöhung der Feuchtigkeit des Toners.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Tonerzuführvorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der auf konstruktiv einfache Weise die Zusammenballung von Tonerteilchen in den Rillen der Walze verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß die Wände des Austragteils des Vorratsbehälters nun nicht mehr an der unregelmäßigen Oberfläche der Walze anliegen und deshalb elastisch verformbar ausgebildet sein müssen, sondern starr sind, so daß sich eine sehr exakte Abdichtung des Vorratsbehälters nach unten ergibt, da die Kanten und Stirnflächen der Rillen die Innenseite der starren Wände des Austragteils berühren. Außerdem wird auch der in den Rillen haftende Toner durch die Abstreifeinrichtung weitgehend entfernt, da bei der Drehung der Walze die Abstreifvorrichtung aufgrund der Form der Rillen den Toner nicht gegen die Vorderkante preßt, sondern über die Kanten der Rillen abstreift, so daß die Tonerteilchen frei nach unten fallen können.

Auch wenn die Gefahr besteht, daß sich aufgrund erhöhter Feuchtigkeit die Tonerteilchen zu größeren Klumpen zusammenballen, wird durch die hier erläuterte Tonerabstreifeinrichtung sichergestellt, daß sich keine Tonerteilchen in den Rillen ansammeln können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird.

F i g. 1 zeigt eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform einer Tonerzufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung.

F i g. 2 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittzeichnung eines Details der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform.

Fig.3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Details der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform.

Fig.4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Tonerabstreifeinrichtung, die bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform verwendet wird.

Fig.5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ιυ weiteren ^usführungsform einer Tonerabstreifeinrichtung.

Fig.6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Einrichtung zur Steuerung der Menge an Toner, die mit der Tonerzufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung zugeführt wird.

F i g. 1 zeigt eine Tonerzufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung. Nach F i g. 1 befindet sich der Toner 1 in einem Vorratsbehälter 2, an dessen rechtem unteren Teil ein langgestreckter Toneraustragteii 3 mit einer Toneraustragöffnung 5 vorgesehen ist. Die Seitenwände des Vorratsbehälters 2 ragen an den gegenüberliegenden Enden desselben nach unten ab, so daß überhängende Stücke entstehen (nicht gezeigt), die vorteilhaft an den Stirnseiten einer Tonerzufuhrwalze 4 anliegen, um den Behälter nach unten abzuschließen. In diesen ist mittels einer Achse eine Tonerzufuhrwalze 4 befestigt, die im Toneraustragteil 3 vorgesehen ist und die sich in der Toneraustragöffnung 5 dreht. Die Walze 4 weist auf ihrer Mantelfläche eine Anzahl von axialen Rillen 4a auf, so die parallel zu Erzeugenden des Mantels verlaufen. Die Kanten 2a und 2b des Vorratsbehälters 2, durch die die Toneraustragöffnung 5 im Toneraustragteil 3 gebildet wird, sind sehr eng an die Walze 4 herangeführt bzw. berühren diese, so daß die Tonerauswurföffnung 5 im 3> wesentlichen durch die Walze 4 verschlossen ist. Sie können sich aber zu einem noch besseren Verschluß des Vorratsbehälters um einen Teil des Walzenumfangs erstrecken.

Parallel zur Mantelfläche der Walze 4 ist eine w Tonerabstreifeinrichtung 7 aus einem blattartigen, elastischen Material vorgesehen. Das eine Ende des Blattes ist am unteren Ende eines Trägers 8 befestigt, der von der Bodenplatte 2cdes Vorratsbehälters 2 nach unten abragt. Das Vorderende des Blattes ist nach oben aufgebogen und befindet sich unter der Toneraustragöffnung 5. Dieser aufgebogene Teil steht im Eingriff mit der Walze 4 und drückt infolge seiner eigenen Federwirkung gegen eine der Rillen 4a in der Walze 4. Die Gestalt der Rillen und die Drehrichtung der Walze >o müssen natürlich immer so gewählt sein, daß die Abstreifeinrichtung das Drehen der Walze nicht behindert. Die Rillen der Walze können z. B. ähnlich wie bei einem Umfangsfräser ausgebildet sein, wobei die Walze entgegen der Fräsrichtung angetrieben wird. Eine bevorzugte Form der Rillen ist in den F i g. 1,3 und 6 der Zeichnungen deutlich gezeigt, so daß sie nicht näher beschrieben zu werden braucht.

Unmittelbar über der Bodenplatte 2c des Vorratsbehälters 2 ist ein Gitter oder eine durchlöcherte Platte 9 ■ vorgesehen. Das eine Ende dieses Gitters ragt bis nahe an die Mantelfläche der Walze 4, während das andere Ende 9a (in F i g. 1 das linke Ende) mit dem Kolben 10a eines Vibrators 10, der an der Außenseite des Vorratsbehälters 2 vorgesehen ist, verbunden ist. Ist der Vibrator 10 eingeschaltet, bewegt sich der Kolben 10a gegen die Kraft einer Druckfeder 106 nach links. Durch die Kraft der Feder iOb wird der Kolben in seine Ausgangslage zurückgeführt, und es entsteht eine kontinuierliche Schwingbewegung. Hierdurch vibriert das Gitter 9 und fördert den Toner 1 durch die Bewegung zur Tonerauswurföffnung 5.

Zum Einfüllen des Toners ist der Vorratsbehälter 2 am oberen Ende mit einer Tonereinfüllöffnung 2d versehen. Die öffnung 2d kann mit einem Deckel 2e verschlossen werden.

Die Walze 4 ist auf einer Welle 6 befestigt, an deren anderem Ende ein Zahnrad 11 (z. B. ein Kettenrad) vorgesehen ist. Walze, Achse und Zahnrad bilden eine drehbare Einheit wird das Zahnrad 11 durch einen Antrieb (nicht gezeigt) getrieben, dreht sich die Walze 4 in einer Richtung (in Fig. 1 im Uhrzeigersinn), bei der der Toner in den Rillen der Walze aufgenommen wird.

Bei der Drehung der Walze 4 befindet sich in ihren Rillen 4a Toner, der damit durch die Toneraustragöffnung 5 im Toneraustragteil 3 gefördert wird. Der Toner wird dann durch den nach oben gebogenen Randstreifen 7a der Tonerabstreifeinrichtung 7 abgestreift, wie in F i g. 2 gezeigt ist. Der Toner fäfft in einen Behälter mit Entwickler (nicht gezeigt).

Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform der Tonerabstreifeinrichtung. Sie ist gekennzeichnet durch zwei Arme 41 (gezeigt ist nur ein Arm), die mit ihrem einen Ende schwenkbar mit festen Bauteilen, z. B. eine in den gegenüberliegenden Seitenwänden des Vorratsbehälters befestigte Achse A, verbunden sind. An den gegenüberliegenden freien Enden der Arme 41 ist durch Verschrauben oder Punktschweißen die Lamelle 42 befestigt. An den Armen 41 ist das eine Ende einer Zugfeder S befestigt. Das andere Ende der Feder 5 ist mit der Achse A verbunden, so daß die Arme in F i g. 4 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt werden. Dadurch drückt die Oberkante der Lamelle 42 gegen die Mantelfläche der Tonerzufuhrwalze 4.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform der Tonerabstreifeinrichtung, bei der anstelle der Lamelle 42 ein Metall- oder Nylondraht 51 zum Abstreifen des Toners von der Walze 4 vorgesehen ist.

Die der Entwicklungseinrichtung zugeführte Menge an Toner ist durch den Drehwinkel der Tonerzufuhrwalze 4 einstellbar. F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Einrichtung zum Einstellen des Drehwinkels der Tonerzufuhrwalze.

Nach Fig.6 ist am einen Ende der Achse 6 ein Klinkenrad 111 angebracht, das sich zusammen mit der Achse dreht. Am anderen Ende der Achse 6 ist die Walze 4 angebracht. In unmittelbarer Nähe des Klinkenrades 111 ist am einen Ende einer Zapfenwelle 602 eine Steuerscheibe 601 angebracht. Der Durchmesser des einen Steuerbereichs 601 a der Scheibe ist größer als der Kopfkreis des Klinkenrads 111, während der Durchmesser des anderen Steuerbereichs 601b kleiner als der Fußkreis des Klinkenrades 111 ist. Die Zapfenwelle 602 ist drehbar in einem festen Bauteil (nicht gezeigt) gelagert. Am anderen Ende der Zapfenwelle 602 ist ein Zahnrad 603 angebracht, das im Eingriff mit einem auf einer Welle 605 befestigten Zahnrad 604 steht. Die Welle 605 ragt durch eine der Seitenwände (nicht gezeigt) des Kopiergerätes, so daß sich das Zahnrad 604 im Innern des Kopiergerätes be^findet. Am anderen Ende der Welle 605 ist an der Außenseite des Gerätes ein Drehknopf 606 befestigt.

Wird der Knopf 606 außen gedreht, kann die Steuerscheibe 601 über die Zahnräder 604 und 603 gedreht werden. Am freien Ende 608a eines Hebels 608 ist eine Schaltklinke 607, die zum Eingriff mit einem der

Zähne des Klinkenrads 111 gebracht werden kann, schwenkbar angebracht. Der Hebel 608 ist um die Zapfenwelle 602 schwenkbar. Wie gezeigt ist, drückt die Schaltklinke 607 gegen den Rand des Steuerbereichs 601a mit dem größeren Durchmesser der Steuerscheibe 601. Die Klinke 607 wird dabei durch die Kraft einer zugfeder 609, die zwischen der Klinke und dem Hebel 608 vorgesehen ist, gegen den Rand 601 a gedrückt.

Der Hebel 608 ist mit seinem Ende 6086 mit dem freien Ende 611a eines Hebels 611 schwenkbar verbunden. Der Hebel 611 ist mit seinem anderen Ende mit der Seitenfläche eines Zahnrads 610 verbunden. Das Zahnrad 610 steht im Eingriff mit einem Zahnrad 612, das über eine Kupplung 614 mit einem dauernd umlaufenden Zahnrad 613 verbunden ist. Die Drehung des Zahnrads 613 wird über die Kupplung 614 auf die Räder 612 und 610 übertragen. Die Drehung des Rades 610 wird durch den Hebel 611 in eine hin- und hergehende Bewegung umgesetzt, durch die wiederum der Hebel 608 hin- und herschwingt.

Nimmt man an, daß sich bei einer wiederholenden Schwingbewegung die Schaltklinke 607 verschwenkt und dabei das Klinkenrad 111 um einen Drehwinkel, der dem Abstand von vier Zähnen entspricht, weiterbewegt, so steht die Klinke 607 dauernd im Eingriff mit einem der Zähne des Klinkenrades 111. Das Klinkenrad 111 wird dabei während einer Schwingbewegung, um eine

Strecke weiterbewegt, die dem Abstand von vier Zähnen entspricht. Der Knopf 606 wird im Uhrzeigersinn gedreht und löst die Klinke 607 aus der Verbindung mit dem Steuerbereich 601a der Steuerscheibe 601 mit dem größeren Durchmesser.

Wird der Knopf 606 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um die Steuerscheibe 601 im Uhrzeigersinn um den Drehwinkel von drei Zähnen des Klinkenrades 111 zu verdrehen, kommt die Klinke 607 zum Eingriff mit einer Kante des Steuerbereichs 601a der Steuerscheibe 601 mit dem größeren Durchmesser. Solange die Klinke 607 die Kante des Steuerbereichs 601a mit dem größeren Durchmesser berührt, kommt sie nicht zum Eingriff mit einem der Zähne des Klinkenrades 111. Die Klinke 607 bleibt daher für den Abstand von drei Zähnen des Klinkenrades 111 frei. Das Klinkenrad 111 wird also durch die Klinke 607 um eine Strecke bewegt, die der Differenz zwischen der Strecke, die das Klinkenrad durch eine sich wiederholende Schwingbewegung der Klinke weiterbewegt wird, und der Strecke, die die Klinke frei bleibt, entspricht. Das Klinkenrad wird also um einen Winkel, der einem Zahn entspricht, weiterbewegt.

Auf diese Weise ist die in den Entwickler gelangende Menge an Toner zu steuern, indem über die Steuerscheibe 601 die Strecke, die die Klinke 607 das Klinkenrad 111 weiterbewegt, festgelegt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Tonerzuführvorrichtung in einem elekirophotographischen Kopiergerät mit einem Vorratsbehälter für den Toner, mit einer am Boden des Vorratsbehäl- j ters vorgesehenen Öffnung, in der eine am Mantelumfang mit axial verlaufenden Rillen versehene Walze drehbar angeordnet ist, mit der kleine Tonermengen aufgrund der Drehung der Walze nach unten ausgetragen werden, und mit einer Tonerabstreifeinrichtung, die an der Walzenunterseite in Eingriff mit der Walzenumfangsfläche gehalten ist,dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Tonerabstreifeinrichtung (7) eine sich in radialer Richtung federnd gegen die Walzenumfangsfläche abstützende Vorderkante (7a. 42, 51) aufweist und die Rillen (4a,) mit jsweils einer steilen und einer flachen Flanke sägezahnförmig ausgebildet sind, und daß die Walze (4) in einer solchen Richtung gedreht wird, daß die Vorderkante (7a, 42, 51) der Tonerabstreifeinrichtung (7) jeweils über die steile Flanke in die nächste Rille (4a) einfällt.

2. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerabstreifeinrichtung (7) zwei Arme (41) aufweist, die an einem Ende schwenkbar mit den gegenüberliegenden Seitenwänden des Vorratsbehälters (2) verbunden sind, daß an den freien, sich gegenüberliegenden Enden der Arme (41) ein Schaber angebracht ist, und daß zwei, jeweils an einem Ende mit den beiden jo Armen (41) verbundene, den Schaber in eine der Rillen (4a; der Walze (4) drückende Federn (5) vorgesehen sind.

3. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaber ein Draht (51) verwendet wird.

4. Tonerzuführvoirichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaber eine Lamelle (42) verwendet wird.

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