DE2747128C3 - Prüfvorrichtung für die Menge an Entwicklerpulver in einem elektrofotografischen Kopiergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrofotografischen Kopiergeräte* Insbesondere betrifft die Erfindung eine Prüfeinrichtung zur Ermittlung der Menge an Entwicklerpulver, das in einem Speicher des Geräts enthalten ist. Hinsichtlich der Definition der erfindüngsgemäßen Gattung wird auf den Oberbegriff des Patenthatiptaiisprüchs verwieseri.

Es sind mehrere Möglichkeiten zur Überprüfung des in dem Entwicklerbehälter eines elektrofotografischen Kopiergeräts enthaltenen Entwicklerpulvers bekannt. Bei einer optischen Prüfvorrichtung wird ein Lichtstrahl verwendet, der auf eine Entwicklerwalze auftrifft. Der von der Oberfläche der Entwicklerwalze reflektierte Lichtstrahl wird durch einen opto-elektrischen Wandler aufgefangen, und der Pegel des Ausgangssignals ist ein Maß für die Menge des durch die Walze transportierten Entwicklerpulvers. Mit dieser opto-elektrischen Anordnung jedoch läßt sich keine befriedigende Aussage über die Restmenge an Entwicklerpulver im Behälter gewinnen, insbesondere auch deshalb, weil das lichtemittierende Element und das Lichtempfängerelement innerhalb des Entwick-Icrbehälters angeordnet sind und leicht durch das Entwicklerpulver verschmiert werden können.

Es ist ferner ein mechanisches Prüfsystem bekannt, bei dem im Inneren des Entwicklerbehälters ein rotierendes Blatt angeordnet ist. Die jeweilige Momentanneigung des rotierenden Blatts zeigt die Menge an Entwicklerpiiiver an. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch daraus, daß das Entwicklerpulver dem rotierenden Blatt einen unterschiedlichen Widerstand entgegensetzen kann, also die Drehbewegung des Blatts behindert.

Andere bekannte Systeme zur Überprüfung der Menge an Entwickle/pulver, bei denen beispielsweise elektrostatische Kapazitätsänderungen oder Dreh-

jo momentänderungen ausgenützt werden, sind vergleichsweise sehr kompliziert und eignen sich nicht für elektrostatische Kopiergeräte, wenn insbesondere auch kleine Mengen an Pulver im Speicherbehälter erfaßt werden sollen.

η Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine einfache Prüfvorrichtung zu schaffen, mit der sich die Menge an Entwicklerpulver in einem Speicher eines elektrofotografischen Kopiergeräts sicher feststellen laßt. Insbesondere soll auch die Ermittlung noch sehr kleiner Pulvermengen .^:·η Pulverbehälter möglich sein.

Zur erfindungsgemäßen Lösung dieser technischen Aufgabe wird auf den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 verwiesen; vorteilhafte Weiterbil-

4) düngen des Erfindungsgedankens sind unter anderem in der nachfolgenden Beschreibung sowie in Unteransprüchen angegeben.

Bei einer zu bevorzugenden Ausführungsform der Erfindung weist die Bodenwand eines Entwicklerbein hälters in einem elektrofotografischen Kopiergerät eine öffnung auf. die durch eine U-förmige Membran überdeckt ist. Diese Membran beult nach unten aus, wenn die Menge des in dem Behälter enthaltenen Entwicklerpulvers einen bestimmten Wert über-

y, schreitet. Unterschreitet die Menge des in dem Behälter enthaltenen Entwicklerpulvers andererseits dagegen einen vorgebbaren Mindestwert, so kehrt die Membran in ihre ursprüngliche Form zurück, in der es vorzugsweise nach oben gebogen ist. Wird die jeweilige Krümmung oder Ausbeulung der U-förmigen Membran durch eine geeignete Abfrage- oder Prüfeinrichtungj beispielsweise mittels eines Mikroschalters überprüft, so läßt sich eine nachgeschaltete Alarmlampe betätigen, wenn die Menge an Entwick-

lerpülver einen Vorgegebenen Wert unterschreitet. Die Erfindung Wird nachfolgend anhand vort bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Schnittdarstellung eines elektrofotografischen Kopiergeräts, für das sich die erfindungügemäße Prüfvorrichtung gut eignet,

Fig. 2 die schematische Schnittdarstellung des Entwicklerbehälters und eines Alarmanzeigesystems mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 3 die Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer Prüfvorrichtung für die Menge an Entwicklerpulver,

Fig. 4 die Draufsicht auf ein Schaltkontakttnuster, das mit der Entwieklerpulver-Prüfvorrichtung gem. Fig. 3 vorteilhaft Verwendung finden kann,

Fig. 5 die Schnittansicht einer anderen Ausführungsform einer Prüfvorrichtung für die Menge an Entwicklerpulver im Entwicklerpulverbehälter eines elektrofotografischen Kopiergeräts,

Fig. 6 die Schiiittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 7 die Schnittdarstellung einer noch anderen Ausführungsform einer Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, sei zunächst der Aufbau eines elektrofotografischen Kopiergeräts unter bezug auf die Fig. 1 erläutert, für das sich die Erfindunggut eignet. Das dargestellte Kopiergerät weist einen hin- und hergehenden Originalträger 22 auf, jedoch eignet sich die Erfindung auch für Geräte dieser Art mit feststehendem Originalträger und einer abtastenden Belichtungsoptik.

Eine Trommel 10 ist mit einem fotoempfindlichen Material beschichtet und wird durch einen Antriebsmechanismus bei der Darstellung in Fig. 1 im Uhrzeigersinn angetrieben. Zur gleichmäßigen Aufladung des fotoempfindlichen Materials dient eine Corona-Ladevorrichtung 12. Weiterhin sind eine Entwicklerwalze 14, eine weitere Corona-Ladevorrichtung 16 für Übertrag2wecke, eine Gleichspannungs-Coronavorrichtung 18 zur Erneuerung bzw. Regenerierung des fotoempfindlichen Materials sowie eine Reinigungseinheit 20 in unterschiedlichen Stationen um den Mantel der Trommel 10 herum angeordnet.

Der Originalträger 22 läßt sich hin- und hergehend antreiben, so daß zunächst ein latentes elektrostatisches Bild auf der gleichmäßig aufgeladenen Trommeloberfläche mittels eines stationären optischen Belichtungssystems erzeugt wird, das als wesentliche Bauteile ei.ie Lampe 24, einen erste.! Spiegel 26, eine Spiegel-Linseneinheit 28, einen zweiten Spiegel 30 sowie einen dritten Spiegel 32 umfaßt.

Ein Kopierpapierbogen wird von einem Stapel 34 mittels Papierzuführroli:n 36 und 38, die mit der Trommtlumdrehung synchronisiert sind, dem Ubertragabschnitt zugeführt. Das Synchronisationsverfahren ist bekannt; beispielsweise wird die Umdrehung der bereits mit dem entwickelten Bild versehenen Trommel abgetastet. Das im Übertragabschnitt durchlaufende und dort bereits mit dem überschriebenen Bild versehene Kopierpapier gelangt dann über eine Fixierstation 42 mittels der Papieraustragwalzen 44 und 46 auf eine Ablage 40.

Zur Führung des Kopierpapiers auf die Trommeloberfläch'E dient ein Paar von Führungsplatten 48. Eine stationäre Kopierpaptertrenn-Führungsplatte 50 ist entlang der Trommeloberfläche angeordnet unter Einhaltung eines schmalen Luftspalts im Bereich des Übertragabschnitts- Die stationäre Kopierpapiertrenn-Führungsplaüe SO weist ein abstehendes, ge·- ringfügig aufgebogenes finde 52 auf. In der Nähe dieses aufragenden Endes 52 sind Rollen oder Walzen 54,56 und 58 angeordnet, die die aufgrund des abstehenden Endes 52 von der Trommeloberfläche abgetrennte Führungskante des Kopierpapierbogens erfassen.

Die Fig. 2 zeigt den Entwicklungsabschnitt sowie ein Alarmanzeigesystem. Die bereits in Verbindung mit Fig. 1 erwähnten Elemente sind mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet:
ίο Der Entwicklungsabschnitt umfaßt als wesentliche Bauteile eine Entwicklerwalze 14, einen Entwicklerpulverbehälter 60 und eine Hülse 62, von der aus Entwicklerpulver 64 in den Behälter 60 gelangt. Die Entwicklerwalze 14 ist als Magnetwalze ausgebildet und dient zur Entwicklung eines auf der Trommel 10 ausgebildeten elektrostatischen latenten Bilds unter Verwendung einer Magnetbürste.

In der Unterwand des Entwicklerpulverbehälters 60 ist eine öffnung 66 vorgesehen, in deren Bereich eine Prüfvorrichtung 68 zur Ermittlung der Menge an Entwicklerpulver im Behälter 60 "Westigt ist.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsfu.m der Prüfvorrichtung 68:

Eine U-förmige Membran oder ein Diaphragma 70 .!5 ist an der Umrandung der öffnung 66 in der Bodenwand des Entwicklerpulverbehälters 60 befestigt. Diese Membran 70 ist so geformt, daß sie sich im Normalzustand nach oben ausbeult, d. h., wenn keine nach unten wirkende Kraft auf die Membran 70 JQ drückt.

An der Unterfläche der Membran 70 ist ein leitendes Kautschukplättchen 72 befestigt. Unterhalb der Membran 70 ist eine gedruckte Leiterplatte 74 befestigt mit einem darauf ausgebildeten Schaltkontakt-Ji muster 76, das in Vertikalausrichtung auf das leitende Kautschukplättchen 72 angeordnet ist. Die Unterwand des Entwicklerpulverbehälters 60 ist außerdem mit einer die Schalteranordnung überdeckende Schutzabdeckung 78 versehen.

Die Membran 70 besteht beispielsweise aus Siliconkautschuk, einem Biphenylchlorid- oder einem Pol"urethanfilm.

Befindet sich mehr als eine bestimmte Menge an Entwicklerpulver 64 im Behälter 60, so wird die 4-. Membran 70 aufgrund des Pulvergewichts nach unten ausgebeult, wie in Fig. 3 durch gestrichelte Linie angedeutet.

Wird die Membran 70 in der angegebenen Weise nach unten gedrückt, so gelangt das leitende Kautschukplättchen 72 in Kontakt mit dem Schalterkontaktmuster 76 auf der gedruckten Leiterplatte 74. Dadurch gelangen die beiden Anschlußklemmen 80 bzw. 82 in elektrisch leitenden Kontakt miteinander, wcdurch ein Transistor 84 AUS-geschaltet. der seinerseits eine im Kollektorkrcis liegende Alarmlampe 86 AUS-geschaltet hält.

Sinkt die Menge an Entwicklerpulver 64 im Behälter 60 unter einen bestimmten Betrag, so beult die Membran 70 wiederum nach oben aus, wodurch die Kontaktgabe zwischen den Anschlußklemmen 80 und 82 unterbrochen wird. Der Transistor 84 wird jetzt EIN-geschaltet und schaltet seinerseits die Alarmlampe 86 ein. Dadurch wird den! Bedienenden des Geräts angezeigt, daß Entwicklerpulver 64 nachgefüllt werden muß.

Die Fig. 5 zeigt ?ine andere Ausführurigsform einer Prüfvorrichtung 68 für das Erttwicklerpulver. Der Anordnung nach Fig. 3 entsprechende Elemente sind

wiederum mit den gleichen Bezugshinweisen gekenn^ zeichnet:

Unter der Unterwand des Entwicklerpulverbehältefs 60 ist ein Mikföschältef 88 angeordnet. An der Membran 70 ist ein Betätigungshebel 90 befestigt j der den Mikroschalter 88 schließt, wenn die Membran 70 aufgrund des Entwickierpulvergewichts nach unten gedruckt wird. In diesem Fall kann die Membran 70 im Normalzustand flach sein, da die Federkraft des Betätigungshebels 90 die Membran 70 ihrerseits nach oben drückt, Wenn die Menge an Entwicklerpulvef einen vorgebbaren Wert unterschreitet.

Die betriebsmäßigen Grenzen für die Membran 70, also für den Abtastbereich der Menge an Entwickler^ pulver lassen sich wahlweise durch Bestimmung des Hebelarmverhältnisses am Betätigungshebel 90 einstellen. Bei einer erprobten Ausführungsform wurde An der Unterfläche der Membran 70 ist eine Schirmplatte 92 befestigt. Fällt ein von einem lichtemittierenden Element 96 abgegebener Lichtstrahl auf ein Licluempiängereieineni 94, so wird der Tran^ sistor 84 EIN-geschaltet und erregt die Alarmlampe 86. Ist andererseits mehr als eine bestimmte Menge an Entwicklerpüiver 64 im Behälter 60, so wird die Membran 70 nach unten gedrückt. Der vom lichtemittiefenden Element 96 ausgehende Lichtstrahl wird damit durch die Schirmplatte 92 unterbrochen, d. h., die Alarmlampe 86 wird nicht erregt.

Die Fig. 7 zeigt eine noch andere Ausführungsform der Prüfvorrichtung 68. Wiederum sind den Darstellungen der Fig. 3, 5 und 6 entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet:

Eine Reflexionsplatte 98 ist an der Unterfläche der Membran 70 befestigt. Trifft ein von dem lichtemittie-

dss Hebelsrrnverhäiiriis se einⁿest£Üt daß die Meni- rcndsn Eicnicnt 96 *»iicofihianHf»r T_ir»Htctrahi auf

bran 70 nach oben gedrückt wird, und der Mikroschalter 88 öffnet, sobald die Menge an Entwicklerpulver auf der Membran 70 einen Gewichtswert von 10 Gramm unterschreitet. Die Abmessungen der Unterwand des Entwicklerpulverbehälters 60 betragen beispielsweise 20 cm X 3 cm und als Abmessungsgröße für die Membran 70 hat sich ein Durchmesser von 20 mm bewährt.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausfiihrungsform der Prüfvorrichtung 68 für die Menge an Entwicklerpulver gemäß der Erfindung. Wiederum sind die den Ausführurtgsforrrten nach den Fig. 3 und 5 entsprechenden Elemente mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet:

Reflexionsplatte 98 auf, so wird er bei geeigneter Stellung dieser Platte auf das Lichtempfängerelement 94 reflektiert, so daß der Transistor 84 ausgeschaltet und die Alarmlampe 86 gelöscht bleibt. Nimmt dagegen die auf das Lichtempfängerelement 94 auftreffende Lichtmenge aufgrund der Verschiebung der Membran 70, wie in Fig. 7 in ausgezogener Linie angedeutet, ab, so wird die Lampe 86 eingeschaltet.

Bei 'Jen Ausführungsformen nach den Fig. 6 und 7 ist ausgeschlossen, daß das lichtemittierende Element 96 und das Lichtempfängerelement 94 durch das Entwicklerpulver 64 verschmutzt werden, da sie einerseits durch die Membran 70 und andererseits durch die Abdeckung 78 geschützt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Prüfvorrichtung für die Menge an Entwicklerpulver bei elektrofotografischen Kopiergeräten, die eine Entwicklungsstation aufweisen, in der das zuvor von einer Vorlage erzeugte Bild unter Verwendung des in einem Behälter enthaltenen Entwicklerpulvers entwickelt wird, gekennzeichnet durch

- eine öffnung (66) in wenigstens einer Wand des Behälters (60);

- eine die öffnung überdeckende elastisch nachgiebige Membran (70), die nach außen drückbar ist, wenn die Menge des in dem Behälter (60) enthaltenen Entwicklerpulvers (64) einen vorgegebenen Wert überschreitet, und

- eine Abtasteinrichtung (68), die die Lage der Membran (70) abtastet.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (66) in der Unterwand des Behälters ausgebildet und durch die Membran (70) überdeckt ist, die nach unten ausbeult, wenn die Menge des in dem Behälter (60) enthaltenen Entwicklerpulvers (64) einen vorgegebenen Wert überschreitet.

3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

- einen unter der Unterwand des Behälters angeordneten Mikroschalter (88) und

- einen mit der Membran verbundenen Betätigungs! ebel (90) zur Betätigung des Mikroschalters in Abhängigkeit von der momentanen Stellung oder Lage der Membran.

4. Prüfvorrichtung nac'.i Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (88) durch den Betätigungshebel (90) schließbar ist, wenn die Membran unter dem Gewicht des in dem Speicher enthaltenen Entwicklungspulvers nach unten ausbeult.

5. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Alarmlampe (86) und eine Treiberschaltung (84) zur Einschaltung der Alarmlampe, wenn der Mikroschalter öffnet.

6. Prüfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (90) gegen die Membran nach oben drückt.

7. Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung durch eine Schutzverkleidung (78) umgeben ist.

8. Prüfvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Membran (70) so gestaltet ist, daß diese nach oben ausweicht, wenn die Menge des in dem Behälter enthaltenen Entwicklerpulvers (64) einen vorgebbaren Mindestwert unterschreitet.