DE2723805C3

DE2723805C3 - Nachfülleinrichtung für Tonerpulver in einem elektrofotografischen Kopiergerät

Info

Publication number: DE2723805C3
Application number: DE2723805A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 6301 Biebertal Knechtel; Taisuke 6301 Fernwald Tokiwa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-05-26
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1980-07-03
Also published as: JPS53146639A; JPS6433576A; DE2723805B2; JPS6360387B2; DE2723805A1; US4212264A

Description

Die gefüllte Kartusche wird verschlossen in das Gerät eingesetzt, nachdem man sie beispielsweise kurz vorher auf eine feste Unterlage gestoßen hat, so daß sich der Toner im Innern vom Deckel der Kartusche entfernt hau Die Kartusche wird im wesentlichen horizontal in das Gerät eingesetzt und mit dem Drehmechanismus verbunden. Hierbei bildet der Toner einen Böschungswinkel, der bei richtiger Füllmenge jedoch nicht bis zum Deckel der Kartusche reicht Das heißt, der Deckel kann jetzt ungehindert z. B. abgeschraubt werden, ohne daß Toner aus der Kartusche herausfällt. Wenn Toner gebraucht wird, dreht der Drehmechanismus die Kartusche. Der Böschungswinkel des Toners in der Kartusche wird dadurch ständig flacher, und der Toner fällt durch die Deckelöffnung in den Entwicklerbehälter.

Der Transport des Toners in der Kartusche zur öffnung der Kartusche hin kann dadurch unterstützt werden, daß die Kartusche bei ihrer Drehung Erschütterungen ausgesetzt wird, so daß der an der Innenwandung der Kartusche haftende und bei der Drehung der Kartusche mitgenommene Toner stets wieder herunterfällt. Im Innern der Kartusche kann zusätzlich eine Spirale oder dergleichen vorgesehen sein. Durch das Wechselspiel zwischen Herunterfallen des Toners und der Spiralwirkung wird der Toner zur öffnung der Kartusche hin transportiert.

Diese Wirkung ist nicht zu vergleichen damit, daß, wie oben beschrieben, die Kartusche (sprich hier: Vorratsbehälter) fest angeordnet ist und im Innern des Vorratsbehälters eine Schnecke oder dergleichen dreht. ^M

Weitere Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung entnommen werden, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Nachfülleinrichtung; F i g. 2 ein geändertes Ausführungsbeispiel:

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie lll-lllder Fig. I:

F i g. 4 eine geänderte Einzelheit;

F i g. 5 ein geändertes Ausführungsbeispiel;

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der F i g. 5:

F i g. 7 ein geändertes Ausführungsbeispiel:

F i g. 8 die Ansicht der F i g. 7 in Richtung des Pfeiles VIII.

Gemäß F i g. 1 ist im Entwicklerbehälter 1 eine Schnecke 2 und eine nicht gezeichnete weitere Schnecke drehbar gehgert, welche ein im Entwicklerbehälter 1 befindliches Gemisch 3 aus Tonerpulver sowie Eisenfeilspänen ständig in Umlauf setzt. Hinter der Schnecke 2 ist (nicht dargestellt) eine Magnetwalze vorgesehen, die aus einen Teil des Gemisches eine Bürste formt. Mit dieser Bürste wird das elektrostatische Bild entwickelt.

Beim Kopiervorgang wird ständig Toner verbraucht. Die Eisenfeilspäne bleiben im Entwicklerbehälter 1 zurück. Wird der Toneranteil zu gering, werden die Kopien blaß, und es muß Toner nachgefüllt werden. Dieses Nachfüllen soll nach Möglichkeit in dosierten Mengen geschehen, beispielsweise exakt nach dem Verbrauch des Toners im Behälter 1. Um dies zu ermöglichen, sieht die Erfindung rine Kartusche 4 vor, welche in Lagern 5,6,7,8 um die Achse A-A drehbar ist. Eine Kupplung 9 bestimmt, wann die Kartusche drehen soll und wann nicht. Die Kartusche ist zum Deckel hin konisch erweitert ausgebildet und nicht voll mit Tonerpulver gefüllt. Vflr dem Einsetzen der Kartusche in die Lager 5 bis 8 wir^l der linke Teil 10 der Karlusche auf eine feste horizon^lale Unterlage gestoßen, so daß sich der Toner vom Deckel 11 der Kartusche fortbewegt und beispielsweise die Niveaulinie B einnimmt. Wird jetzt die Kartusche horizontal, so wie in F i g. 1 dargestellt, in die Lager gesetzt, ändert sich der Böschungswinkel des Tonerpulvers und nimmt beispielsweise die Lage C ein. Dieser Böschungwinkel reicht noch nicht aus, daß der Toner den Deckel 1! der Kartusche berührt. Deshalb kann der Deckel 11 von der Kartusche z. B. abgeschraubt werden, ohne daß Toner herausfällt. Wird jetzt die Kartusche um die Achse A-A in Drehung gesetzt, dann ist die Böschung bestrebt, eine horizontale Lage einzunehmen, und es fällt Toner, wie in der Figur gestrichelt eingezeichnet, in den Entwicklerbehälter.

Die Kartusche wird wahlweise in Drehbewegung gesetzt, je nachden, wieviel Toner im Behälter verbraucht ist. Eine Kupplung 9 kann beispielsweise durch eine Meß- und Steuereinrichtung ausgelöst werden, so daß dann die Kartusche mit einem Antriebsmechanismus verbunden ist.

Gemäß Fig. 2 ist die Kartusche 24 zylindrisch ausgebildet, jedoch zur Horizontal-·,: H-H geneigt angeordnet, derart, daß nach Abnehmen des Deckels der Toner beim Drehen der Kartusche um ihre Achse A-A in den Entwicklerbehälter fällt.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1. L'/.i den Toner zu transportieren, können in die Kartusche Rillen oder dergleichen eingedrückt sein, welche eine bessere Mitnahme des Toners bei der Drehung der Kartusche 4 bewirken. Die Rillen 25 laufen schraubenlinienförmig um die Kartusche herum.

F i g. 4 zeigt ein geändertes Ausführungsbeispiel. Hier ist im Deckel 11 der Kartusche eine Öffnung 30 vorgesehen, vor der im Innern der Kartusche 4 eine Schaufel 31 angeordnet ist. die jedesmal dann, wenn sie durch den Toner fährt, eine dosierte Menge Toner durch die öffnung 30 auswirft.

Fig. 5 zeigt ein geändertes Ausführungsbeispiel. In der Kartusche 40, welche jetzt zylindrisch ausgebildet ist und um die Achse A-A dreht, ist eine Spirale 41 eingeschoben. Dreht die Kartusche, dann wird der im Innern der Kartusche befindliche Toner mitgenommen, beispielsweise soweil, daß er nicht mehr am Boden U-Ll der Kartusche liegt, sondern bis in die Lage VV. Der Toner fällt bei dieser Mitnahme nach und nach herunter und erneut in die Windungen der Spirale die sich jetzt etwas weitergedreht h iben, so daß ein Transport des Toners nach rechts zur Öffnung 42 des Deckels 43 erfolgt. Der Deckel weist eine Schaufel auf. die aus einem ins Innere der Kartusche hin abgebogenen Blechstück 44 besteht, das die Öffnung 42 teilweise umgibt. In diesem Olechstück ist eine Öffnung 45 freigelassen worden, durch die der Toner in Richtung des Pfeiles 46 bzw. 47 (Fig. 6) durch die Öffnung 42 transportiert wird. Je nach Größe der Öffnung 45 entnimmt die Schaufel 44, 45 dosierte Mengen Toner aus der Karlusche und wirft diese durch die Öffnung 42 in den Entwicklerbehälter.

Gemäß Fig. 7 ist die Kartusche 50 zylinderförmig ausgebildet, was iür diese Ausbildung jedoch nicht zwingend ist. Der Deckel 51 weist zwei Nocken 52 und 53 auf. Die Nocken 52 und 53 gleiten in einem Lager 54, das eine Kurve 55 trägt. Die Kurve 55 bewirkt, daß sich bei jeder Halbdrehung die Kartusche 50 anhebt und nach Erreichen der Endkante 56 der Kurve 55 nach unten in das eigentliche Lager 54 fällt. Hierdurch wird eine Stoßbewegung auf den im Innern befindlichen Toner ausgeübt, so daß dieser, soweit er im Innern der Kartusche an deren Wand klebt und mitgenommen

wird, nach unten fällt, wie in Fig.5 beschrieben. Eine Feder 57 kann die Fallbewegung verstärken. Es können hierfür aber auch andere Mittel vorgesehen sein, beispielsweise elektromagnetische Mittel oder dergleichen.

Schließlich braucht die Einrichtung gemäß F i g. 7 und 8 nicht nur am rechten Ende der Kartusche 50 vorgesehen zu sein, sondern eine entsprechende Einrichtung kann sich auch an dcrem linken Ende befinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Nachfüllvorrichtung für Tonerpulver in einem elektrofotografischen Kopiergerät mit einer um ihre im wesentlichen horizontal ausgerichteten Längsachse drehbar gelagerten Toner-Kartusche, die eine mit einem lösbaren Verschluß versehene öffnung aufweist, und mit einer Antriebseinrichtung zur Drehung der Kartusche, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (30, 42) in einer der Stirnseiten der Kartusche (4,24,40,50) gebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß durch einen abschraubbaren Deckel (11,43) gebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kartusch (4) zur Öffnung hin erweitert.

4. Einrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Kartusche (24) zylinderförmig ausgebildet s*.· und mit zur Horizontalen geneigter Achse A-A im Kopiergerät angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartusche (40) in ihrem Innern Rippen (41) aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (41) schraubenlinienförmig ausgebildet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (30,42) nur einen Teil der im übrigen geschlossenen Stirnseite (Deckel 11, 43) ausmacht.

8. Einrichtung nach Anspruch ⁷. dadurch gekennzeichnet, daß im Innern de^r Karlusche (4,40) vor der öffnung (30) eine schaufelfönnige '.eilfläche (31,44') angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Karlusche bei ihrer Drehung Erschütterungen ausgesetzt wird.

10. Einrichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kartusche (50) eine Vibrationseinrichtung wirkt.

11. Einrichtung nach Anspruch !.dadurch gekenn zeichnet, daß auf die Kartusche (50; Schläge oder dergleichen ausgeübt werden.

12. Einrichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß die Kartusche (50) in wenigstens einem ihrer Lager springt.

13. Einrichtung nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Ende der Karlu- »che (50) wenigstens zwei Nocken (52, 53) aufweist. Weiche auf einer zugeordneten Kurve (55) gleiten. Welche die Kartusche aus dem Lager hebt und am Ende der Kurve in das Lager zurückfallen läßt.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallbewegung der Kartusche durch eine Feder (57) und/oder elektromagnetisch Verstärkt wird.

15. Einrichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß in die Kartusche eine Spirale (41) einschiebbar ist.

16. Einrichtung nach Anspruch I(dadurch gekenn^ zeichnet, daß die Antriebseinrichtung (9) für die Kartusche mit einer Meß- und Steuereinrichtung für den Tonergehall im Entwicklcrbehältcr in Wirkver* bindung steht.

Die Erfindung betrifft eine Nachfülleinrichtung für Tonerpulver in einem elektrofotografischen Kopiergerät nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, daß pulverförmiger Toner (Trockentoner) eine äußerst schlechte Fließ- bzw. Rieseleigenschaft hat, so daß das Nachfüllen des Tonerpulvers aus dem Vorratsbehälter in den Entwicklerbehälter problematisch ist
Deshalb ist man dazu übergegangen, abgepackte Tonermengen in den Entwicklerbehälter dann zu schütten, wenn dem Augenschein nach die Kopien zu blaß erscheinen. Es sind aber auch Einrichtungen bekannt, bei denen das Nachfüllen des Toners automatisch erfolgt, indem beispielsweise, entsprechend der Zahl der erstellten Kopien, Toner aus dem Vorratsbehälter dosiert in den Entwicklerbehälter nachgefüllt wird. Dieses Nachfüllen ist wegen der schlechten Fließ- bzw. Rieseleigenschaft des Toners nicht mit der genügenden Exaktheit durchführbar.

Insbesondere wird die Fließ- bzw. Rieseleigenschaft des Toners dann kritisch, wenn durch Wärme- und/oder Luftfeuchtigkeit der Toner zum Kleben neigt. Man hat deshalb im Vorratsbehälter bereits Rühranlagen oder dergleichen vorgesehen, beispielsweise auch eine Transportschnecke. Diese Einrichtungen bewirken häufig, daß das Rührwerk oder die Transportschnecke in den Toner einen Hohlraum gräbt und danach keine Tonerförderung mehr stattfindet.

Das Nachfüllen des Tonerpulvers wird ferner dadurch problematisch, weil der Toner eine intensive Färbeeigenschaft hat und daneben gefülltes Tonerpulver eine Verschmutzung bewirkt, die nur sehr schwer zu beseitigen ist.

Aus diesem Grunde ist es bekannt, das Tonerpulver in sogenannten Kartuschen anzuliefern, die in das Gerät eingesetzt werden und aus denen die benötigte Tonermenge der Verbraucherstation zugeführt wird. Nach dem Stand der Technik weisen die Kartuschen an ihrem Umfang Öffnungen auf. durch die das Tonerpul-

•to _ver b_e] prehung der Kartusche um ihre Längsachse herausfällt. Damit dieses Herausfallen des Tonerpulvers dosiert erfolgt, ist die Karlusche von einem Lochgilter oder dergleichen umgeben, so daß Tonerpulver nur dann nachgefüllt wird, wenn eine oder mehrere

Öffnungen der K.irtusche und des Lochbleches zur Deckung kommen.

Bei dieser Ausbildung ist das Verschließen der Kartuschenöffnungen, wenn kein Toner gebraucht wird, problematisch, weil die Patrone üblicherweise während des gesamten Kopiervorganges rotiert.

Deshalb ist es praktisch mit diesen Einrichtungen nicht möglich, das Tonerpulver zum Beispiel anhand von Mcöergebnissen dosiert in den Vorratsbehälter nachzufüllen

Daneben ist das Auswechseln der leeren Patrone gegen eine volle Patrone kompliziert, weil man an die Kartusche wegen des vorgesehenen Lochbleches und weiterer Zusatzmiltel nur sehr schwer herankommt.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Nachfülleinrich tung anzugeben, welche zuverlässig arbeitet und insbesondere mit einer MeB- und Steuereinrichtung fur den Toneranteil im Vorratsbehälter zusammenarbeiten kann₍ darüber hinaus aber auch eine Verschmutzung des Gerätes weitgehend vermeidet,

Diese Aufgabe wird durch das Merkmal des Anspruches 1 gelöst,

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Ausbildung ist folgende: