DE2805324A1

DE2805324A1 - Mit trockentoner arbeitende entwicklereinrichtung fuer ein elektrostatografisches fotokopiergeraet

Info

Publication number: DE2805324A1
Application number: DE19782805324
Authority: DE
Inventors: Karl Gustav Zeuthen
Original assignee: REX ROTARY INTERNATIONAL AS
Current assignee: REX ROTARY INTERNATIONAL AS
Priority date: 1977-04-14
Filing date: 1978-02-09
Publication date: 1978-10-19
Also published as: DE2805396A1; DK46378A; US4203533A; ES466737A1; YU25678A; JPS53140042A; FR2387470A1; DD134575A5; GB1559252A; ES466738A1; IT1092597B; IN147931B; DD134503A5; NL7801549A; CA1110443A; AU511277B2; FR2387470B1; IT7820118A0; DE2805324C2; AU3291078A

Description

- ■ 28053/4

REX-ROTARY INTERNATIONAL A. S., 18 446/7 6O/st

Rex-Rotary Parken, P.O. Box 400,
Blokken 21-23, DK-3460 Birker/rfd
Dänemark

Mit Trockentoner arbeitende Entwicklereinrichtung für ein elektrostatografisches Fotokopiergerät

Bei elektrostatografischen Kopiergeräten ist es allgemein üblich, das thermoplastische Tonerpulver in einem Behälter wie einer Plastikflasche bereitzustellen, welche irgendeinen dichten Verschluß abweicht, der entfernt werden muß, bevor die Plastikflasche gekippt werden kann, um das Tonerpalver in den Trichter eines Kopiergerätes einzufüllen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, irgendeine Einrichtung zur Dosierung der aus einem solchen Vorratsbehälter zugeführten Tonermenge vorzusehen, wozu ein Dosierventil, welches durch Schwerkraft vom Vorratsbehälter aus beschickt wird, derart angetrieben wird, daß das Tonerpulver aus der umgedrehten oder umgekippten Flasche in einer gesteuerten Menge oder in diskreten gesteuerten Dosen in den Trichter eingeführt wird. Bei einem solchen, aus der US-PS 3 954 331 bekannten System ist die Tonerflasche an einem Schwenkdeckel des Trichters befestigt, wobei die Flasche aufrecht steht, und wobei die Anordnung so getroffen sein kann, daß kein Toner bei der Umdrehung oder Umkippung der Tonerflasche in ihre Betriebsstellung entleert werden kann.

Aus der GB-PS 1 129 213 ist ein weiteres System bekannt, bei dem das Tonerpulver aus einem Aufnahmebehälter in ein Aufnahmegefäß für Toner in einer gesteuerten Menge dosiert vird, wozu eins mit öffnungen versehene Rotorplatte im Boden des Aufnahmebehälters vorgesehen ist; dabei wird das"Verhältnis von Tonerpulver zu Trägerkörpern, in diesem

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Falle Eisenpulver, in einem vorbestimmten Verhältnis gehalten.

Aus der US-PS 3 618 867 schließlich ist ein Vorschlag bekannt, nach dem ein Kopiergerät mit einem zusammengebackenen Tonerkuchen beschickt werden soll, von dem das Tonerpulver in gesteuerter Menge abgeschabt wird.

Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein Tonerzuführungssystem zu schaffen, bei dem das Tonerpulver aus einem Wegwerfbehälter in gesteuerter Menge in eine Entwicklereinheit eingeführt wird, wobei der Wegwerfbehälter bis zur
eigentlichen Einführung in die Entwicklereinheit abgedichtet ist und selbst danach das Tonerpulver in einer im
wesentlichen abgeschlossenen Zone hält, um eine homogene
Konsistenz des Pulvers zu gewährleisten. Weiterhin soll
ein System geschaffen werden, bei dem die Pulverzufuhr
aus dem Vorratsbehälter nicht unter reiner Schwerkraftförderung aus einer Flasche zu einem Dosierventil, sondern
vielmehr mit zwangläufigem Austrag erfolgt, so daß die
Geschwindigkeit des Pulververbrauchs gesteuert werden kann und der Pulverbehälter leichter dicht gehalten werden kann.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein zylindrischer, kanisterartiger Vorratsbehälter mit einer geschlossenen Stirnwand und einem gegenüberliegenden offenbaren
Ende vorgesehen, ist weiter ein in dem Vorratsbehälter gelagertes Austragsglxed vorgesehen, welches frei um die Längsachse des Vorratsbehälters drehen kann und unabhängig von dieser Drehung eine translatorische Bewegung entlang des

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Behälters vom offenbaren Ende zum geschlossenen Ende ausführen kann, ist eine Masse von thermoplastischem schmelzbarem Tonermaterial zwischen dem Austragsglied und dem geschlossenen Ende vorgesehen, ist eine Austrags-Messerschneide am Austragsglied vorgesehen, welche die Tonermasse während der Drehung des Austragsgliedes überstreicht, und ist eine Anschlageinrichtung an dem Austragsglied vorgesehen, an der ein Antriebsglied angreifen kann, welches so bemessen ist, daß es in das offene Ende des Vorratsbehälters eingreifen kann.

Ein solcher Vorratsbehälter kann ganz einfach in eine geeignete zylindrisch ausgebildete Ausnehmung einer Maschine wie einer Entwicklereinrichtung eines elektrostatografischen Kopiergerätes eingeführt werden, nachdem die Endabdeckung von dem nicht dauernd geschlossenen Ende des Vorratsbehälters abgenommen ist. Eine das Austragsglied bildende kreisförmige Scheibe dient als Sekundärabdichtung gegen ein Verschütten von Pulver, während der Vorratsbehälter in seine Position in der Entwicklereinrichtung oder einer anderen Maschine eingeführt wird, welche das Pulver aus dem Vorratsbehälter verarbeitet.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine mit Trockentoner arbeitende Entwicklereinrichtung für ein Fotokopiergerät geschaffen, welche einen zylindrischen Antriebsrotor zum Angriff an einem drehbaren Austragsglied für Toner aufweist, wobei der Antriebsrotor um eine Achse drehbar und entlang dieser Achse beweglich ist, wobei der Antriebsrotor weiter einen Schneckengang an seiner Außenfläche aufweist und an einem seiner Enden eine Anschlageinrichtung aufweist, um das Austragsglied für Toner um die Achse in Drehung zu versetzen und entlang der Achse axial zu bewegen, und wobei eine Einrichtung zur Abstützung eines zylindrischen Vorratsbehälters für Toner in einer

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ortsfesten Stellung koaxial um den Antriebsrotor herum vorgesehen ist.

Das Pulver kann in loser, lockerer, pulveriger Form vorliegen, oder aber auch in zusammengebackener Form.

In einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung wird eine mit Trockentoner arbeitende Entwicklereinrichtung für ein Fotokopiergerät geschaffen, welche eine Dosiereinrichtung für Toner mit einer Einrichtung zur Abstützung eines zylindrischen Vorratsbehälters zur Entnahme des Toners hieraus aufweist und eine Einrichtung zur Drehung des Austragsgliedes in den Vorratsbehälter aufweist, wobei die Einrichtung zur Drehung des Austragsgliedes im Vorratsbehälter einen koaxial zum Vorratsbehälter für eine Bewegung entlang des Vorratsbehälters gelagerten Drehkörper besitzt und wobei der Rotor durch einen Differentialgewindemechanismus angetrieben ist, der durch ineinander eingreifende Drehkörper gebildet ist, von denen wenigstens einer an einer federnd biegsamen Welle gelagert ist, um eine Trennung der eingreifenden Gewinde am Ende des Bewegungswegs des ersten Drehkörpers zu erzielen, der das Austragsglied des Vorratsbehälters antreibt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den zusätzlichen Ansprüchen. Es zeigt
Fig. 1 teilweise schematises vereinfacht einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Vorratsbehälter für Tonerpulver ,

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Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 sichtbaren Austragscheibe,

Fig. 2A in vergrößerter Darstellung einen Schnitt gemäß Linie A-A in Fig. 2,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Stirnansicht einer anderen Ausführungsform der Austragsscheibe,

Fig. 4 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Entwicklereinheit eines elektrostatögrafischen Kopiergerätes mit Verwendung des Vorratsbehälters gemäß Fig. 1 zur Veranschaulichung insbesondere des Antriebsmechanismus für die Austragsscheibe,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Endes der in Fig. schematisch veranschaulichten Entwicklereinheit zur Veranschaulichung des Antriebsmechanismus für die beiden Antriebswellen des Differentialgewindemechanismus des Austragssystems,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des gegenüberliegenden Endes der Entwicklereinheit, teilweise von der Seite und teilweise von der Vorderseite der Entwicklereinheit gesehen, zur Veranschaulichung des Vorratsbehälters getrennt von der Entwicklereinheit, wobei die Austragsscheibe vom Vorratsbehälter abgenommen ist und das Antriebsglied für die Austragsscheibe des Vorratsbehälters sichtbar ist, und

Fig. 7 eine perspektivische Stirnansicht der Entwicklereinheit gemäß Fig. 4 bis 6, teilweise von der Seite gemäß Fig. 6 und teilweise von hinten her gesehen, zur Veranschaulichung des Mechanismus zur Änderung der Zuführgeschwindigkeit des Toners.

Der in Fig. 1 veranschaulichte kanisterartige Vorratsbehälter ist in der beispielhaften Ausführungsform zur Verwendung in einer Entwicklereinheit mit Magnetbürsten, wie diese in

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den Pig. 4 bis 6 veranschaulicht ist, vorgesehen, jedoch kann ein solcher Vorratsbehälter selbstverständlich auch bei anderen Bauarten von Entwicklereinheiten eingesetzt werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Vorratsbehälter 1 in der Form eines zylindrischen Körpers mit einer geschlossenen Wand an einem Ende ausgebildet und kann zeitweise mittels eines Deckels 2 abgeschlossen werden, der in Fig. 1 strichpunktiert an der rechten Seite veranschaulicht ist. Im vorliegenden Fall ist der Deckel 2 einfach als Kunststoffkappe ausgebildet, jedoch kann selbstverständlich auch irgendein anderes Verschlußorgan als Deckel verwendet werden, so beispielsweise eine Metallfolie, die mit einer Abreißzunge versehen oder auf sonstige Weise offenbar ist. Ein Austragsglied in der Form einer im Umfang kreisförmigen Austragsscheibe 3 ist als Teil des Behälters in den Vorratsbehälter eingesetzt und weist einen Scheibenkörper 4 mit einem. Durchmesser auf, der im wesentlichen dem Innendurchmesser der Wand des Vorratsbehälters 1 entspricht. Sich radial nach innen erstreckende Stege 5 der Austragsscheibe 3 dienen als Antriebszähne für einen Angriff geeigneter Antriebsvorsprünge eines Antriebsgliedes, welches weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 4 näher erläutert wird.

Die Austragsscheibe 3 ist mittels der radial äußeren Ränder der Stege 5 senkrecht zur Längsmittelachse X des Vorratsbehälters 1 gehalten, wobei die äußeren Ränder der Stege 5 der zylindrischen Innenoberfläche des Vorratsbehälters 1 angepaßt sind.

Bei der Benutzung des Vorratsbehälters 1 wird die Austragsscheibe 3 um die Achse X des Vorratsbehälters 1 drehend angetrieben, während sie gleichzeitig allmählich entlang des Vorratsbehälters 1 in der Zeichnung nach links vorgeschoben

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wird, so daß ein Schneidmesser 6a in der Nachbarschaft eines sich radial erstreckenden Austragsschlitzes 6 eine spanartige Schicht der Tonermasse im Vorratsbehälter 1 abschert, derart, daß das abgescherte Tonerpulver durch den Austragsschlitz 6 hindurchtreten und dann auf den Boden des Vorratsbehälters 1 an der rechten Seite der Austragsscheibe fallen kann. Dieser zwangläufig wirkende Austragmechanismus arbeitet gleichermaßen störungsfrei, ob nun das Tonerpulver im Vorratsbehälter 1 locker gehalten ist, oder aber im Vorratsbehälter 1 verbacken ist, was einen wesentlichen Vorteil gegenüber bekannten Austragssystemen darstellt, da bei diesen jede Neigung des Toners zu unbeabsichtigten Verbackungserscheinungen innerhalb der Flasche od. dgl. zu Schwierigkeiten in der Entfernung allen Toners aus der Flasche od. dgl. führt und ein Schütteln od. dgl. der Flasche während der Beschickung der Entwicklereinheit notwendig macht, welches häufig dazu führt, daß ganze Wolken von Tonerpartikeln in die Umgebung gelangen und das Kopiergerät verschmutzen sowie auf den fertigen Kopien zu unregelmäßigen Hintergrundeinfärbungen führen.

Am linken Ende des Vorratsbehälters 1 springt von einer Stelle in der Nähe des Umfangs der geschlossenen Stirnwand ein Zapfen 7 vor, der an einem geeigneten Halteteil 20 (vgl. Fig. 4) der Entwicklereinheit angreift, um den Vorratsbehälter 1 gegen Drehung zu sichern, während die Austragsscheibe 3 gedreht und dabei entlang der Behälterachse X während eines Austragsschrittes vorwärts bewegt wird.

Da der Vorratsbehälter 1 mit seiner eigenen Austragsscheibe und dem abnehmbaren Deckel 2 angeliefert wird, kann während des Transportes kein Tonerpulver verschüttet werden. In jedem Falle ist jedoch zweckmäßig, den Vorratsbehälter 1 normalerweise aufrecht zu transportieren, wobei der Deckel 2 an seinem oberen Ende ist.

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Dadurch, daß jeder Vorratsbehälter 1 vollständig mit seiner eigenen Austragsscheibe 3 vorgefertigt wird, kann sichergestellt werden, daß praktisch kein Toner an der radial äußeren Oberfläche der Austragsscheibe 3 während einer längeren Zeitspanne anbacken kann, wie dies der Fall sein könnte, wenn das Austragsglied der Entwicklereinheit zugeordnet wäre und dieselbe Austragsscheibe dann über eine längere Zeitspanne mehrmals wiederbenützt würde. Da der Wegwerfbehälter die Austragsscheibe 3 aufweist, wird jede Austragsscheibe 3 nur ein Mal benutzt und somit die t/ahrscheinlichkeit eines Anbackens wesentlich vermindert. Selbstverständlich trägt auch der Umstand, daß die Austragsscheibe 3 eine vor allem drehende Bewegung ausführt, dazu bei, daß der Umfang der Austragsscheibe 3 saubergewischt wird.

Wenn der Vorratsbehälter 1 in eine Entwieklereinheit eingeführt werden soll, so muß lediglich der Deckel 2 abgenommen werden, wonach die Austragsscheibe 3 immer noch als Sekundär— abdeckung dient, da die einzige Möglichkeit eines Austritts von Tonerpulver aus dem Inneren des Vorratsbehälters 1 über die Austragsschlitze 6 besteht. Wenn der Toner im Inneren des Vorratsbehälters 1 tatsächlich verbacken ist, dann ist selbst ein solcher Austritt außerordentlich unwahrscheinlich.

Der Vorratsbehälter 1 wird axial in eine zylindrische,hierzu vorgesehene Ausnehmung eingeschoben, so daß die als An— triebszähne dienenden Stege 5 der Austragsscheibe 3 mit dem oder den entsprechenden Antriebsvorsprüngen 8a (vgl. Fig. 4) eines Antriebsgliedes 8 der Entwicklereinheit in Eingriff gelangen und der Scheibenkörper 4 der Austragsscheibe 3 axial leicht gegen die Tonermasse im Vorratsbehälter 1 gedruckt wird. In dieser Lage greift eine als Halteteil 20 dienende federbelastete Sperrklinke (vgl. Fig. 4) hinter die geschlossene Stirnwand des Vorratsbehälters 1 und sichert die Lage des Vorratsbehälters 1, wobei diese Lagesicherung auch gegen

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ein Herausdrücken des Vorratsbehälters 1 während der Axialbewegung der Austragsscheibe 3 nach links in der Darstellung gemäß Fig. 1 während des Austrags wirksam ist.

Am Ende des Austräges berührt das Schneidmesser 6a die Innenfläche der ebenen, linken Stirnwand des Vorratsbehälters 1, wobei praktisch das gesamte Tonerpulver aus dem Vorratsbehälter 1 ausgetragen ist. Das Halteteil 20 kann dann zur Seite gezogen und der Vorratsbehälter 1 ausgeworfen werden.

In Fig. 2 ist eine Anordnung veranschaulicht, bei der der Scheibenkörper 4 der Austragsscheibe nur ein Schneidmesser 6a und einen Austragsschlitz 6 aufweist.

Bei einer alternativen Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind drei getrennte Austragsschlitze 6¹, 6" und 6¹" vorgesehen, die je ein eigenes Schneidmesser 6a¹, 6a".und 6a¹" aufweisen. Die drei Austragsschlitze 6¹, 6" und 6'" überstreichen entsprechend unterschiedliche Ringbereiche der Tonermasse, wobei der Austragsschlitz 6¹" den mittleren Ringbereich überstreicht, der die von den Austrangsschlitzen 6' und 6" überstrichenen Bereiche überlappt, wie dies in Fig. 3 durch strichpunktierte Teilkreise angedeutet ist.

Wie bereits erwähnt ist, sind den Stegen 5 äußere Abstreifteile 5a zugeordnet, die bei der Drehung der Austragsscheibe 3 an der zylindrischen Innenfläche des Vorratsbehälters 1 entlangstreichen. Dies stellt sicher, daß Tonerpulver» welches zwischen die Wand des Vorratsbehälters 1 und den Umfang des Scheibenkörpers 4 gelangt, durch die Abstreifteile 5a von der Wand des Vorratsbehälters abgeschabt wird, während diese Abstreifteile 5a gleichzeitig als Führung dienen, um den Scheibenkörper 4 senkrecht zur Längsmittelachse X des Vorratsbehälters 1 zu halten. Diese, Verstopfungen vermeidende

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Abschabwirkung wird dadurch weiter unterstützt, daß die Abstreifteile 5a die Form kleiner Zähne haben, die sich in der Zeichnung auf der linken Seite vom Scheibenkörper 4 der Austragsscheibe 3 aus axial erstrecken und so Tonerpulver im Bereich des Scheibenumfangs abwischen. Ohne dieses Abstreifen oder Abschaben des Tonerpulvers könnte das thermoplastische Pulver koaleszieren und an der Wand des Vorratsbehälters 1 anhaften, so daß eine störungs- und stoßfreie Drehung und Translationsbewegung der Austragsscheibe 3 behindert würde.

Obwohl nur drei Stege 5 erforderlich wären, um die Antriebskräfte symmetrisch in die Austragsscheibe 3 einzuleiten, werden mehr als drei in gleichen Winkelabständen voneinander liegende Stege 5 über den Umfang der Austragsscheibe 3 bevorzugt. Speziell bevorzugt ist dabei die Anordnung von sechs Stegen 5, wobei jeder Steg 5 mit einem entsprechenden, kleineren zahnartigen Abstreifteil 5a versehen ist.

In Fig. 4 ist in Seitenansicht ein Teil der Entwicklereinheit veranschaulicht, welche den Antriebsmechanismus für die Tonerzuführung aufweist.

Das insgesamt mit 8 bezeichnete Antriebsglied kann in das offene Ende des Vorratsbehälters 1 eingeführt werden und hat an seinem Ende die Antriebsvorsprünge 8a für den Angriff an den Antriebszähne bildenden Stegen 5 der Austragsscheibe des Vorratsbehälters 1.

In der Darstellung gemäß Fig. 4 dreht das Antriebsglied 8 im Gegenuhrzeigersinn, in Richtung des Pfeiles Y gesehen, um die Austragsscheibe 3 in derselben Richtung anzutreiben und dabei am rechten Ende der Masse des Tonerpulvers im Vorratsbehälter 1 spanförmige Schichten abzuheben, die durch den Austragsschlitz 6 (vgl. Fig. 1 und 2A) hindurchtreten,

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während gleichzeitig ein Schneckengang 9 an der zylindrischen Oberfläche des Antriebsgliedes 1 in einer solchen Richtung angetrieben wird, daß jeglicher Toner, der auf den Boden des Vorratsbehälters 1 nach dem Durchtritt durch den Austragsschlitz 6 gefallen ist, abgezogen wird, so daß insgesamt der Toner in der Darstellung gemäß Fig. 4 entlang des Vorratsbehälters 1 nach rechts zu dessen offenem Ende gefördert wird und dann in Richtung des Pfeiles F herabfällt.

Das in der Zeichnung rechte Ende des Antriebsrotors 8 gemäß Fig. 4 weist vier zusätzliche Anfangs-Gewindegänge des Schneckenganges 9 auf, so daß insgesamt fünf Gewindegänge am rechten Ende vorhanden sind, die über einen Axialbereich von etwa 10 mm reichen. Vier dieser Gewindegänge sind im mittleren und linken Bereich des Antriebsrotors 8 weggelassen, um die Förderwirkung des einzelnen Schneckenganges 9 zu erhöhen, der sich, entlang dieser Bereiche des Antriebsrotors erstreckt.

Der Drehantrieb wird dem Antriebsrotor 8 mittels einer Antriebswelle 10 mit quadratischem Querschnitt aufgegeben, die gleitbeweglich in eine Öffnung 11 mit ebenfalls quadratischem Querschnitt am rechten Ende des Antriebsrotors eingreift und an ihrem Ende eine zylinderhutförmxge Kappe trägt, welche einen Anschlag für das rechte Ende einer Schraubendruckfeder 13 bildet, deren linkes Ende an einem geeignet ausgebildeten Sitz in der Austragsscheibe 3 anliegt. Die Feder 13 ist so weich ausgelegt, daß der übex-wiegende Teil der nach links gerichteten Andruckkraft auf den Antriebsrotor 8 aus dem Gewindeeingriff mit einem Antriebsläufer 17 herrührt, der weiter unten noch näher erläutert wird, gleichwohl stellt die Feder 13 aber sicher, daß bei dem Einsetzen eines neuen Vorratsbehälters 1 in die Maschine die Druckfeder 13 den Antriebsrotor 8 in eine Stellung drückt, in der dessen Antriebsvorsprünge 8a mit

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den Stegen 5 der Austragsscheibe 3 in Eingriff gelangen.

Wenn somit die Antriebswelle 10 mit quadratischem Querschnitt in Richtung des Pfeiles P dreht, erfolgt gleichzeitig die Drehung des Antriebsrotors 8 in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit, obwohl der Antriebsrotor 8 unter dem anfänglichen Einfluß der Druckfeder 13 und anschließend durch den Gewindeeingriff mit dem Antriebsläufer 17 axial frei gleiten kann.

Das rechte Ende der Antriebswelle 10 trägt ein Ritzel 14, welches ständig mit einem kleineren Ritzel 15 kämmt, das an einer antreibenden Welle 16 befestigt ist, auf der mittels eines Haltestiftes 18 der Antriebsiaufer 17 drehfest gehalten ist.

Wie durch den Pfeil Q in Fig. 4 veranschaulicht ist, drehen die Wellen 10 und 16 infolge des dauernden Zahneingriffes der Ritzel 14 und 15 im Gegensinn.

Der Antriebsläufer 17 besitzt ein zweigängiges Gewinde in Form eines Schneckenganges 19, dessen Steigung oder Gewindeteilung kleiner ist als diejenige der Schneckengänge 9 des Antriebsrotors 8, jedoch so, daß die beiden Gänge des Schneckenganges 19 des Antriebsläufers 17 im wesentlichen spielfrei zwischen irgendein benachbartes Paar der fünf Anfangsgewindegänge des Schneckenganges 9 am rechten Ende des Antriebsrotors 8 eingreifen könnei,oder umgekehrt der einzelne Gewindegang 9 in dem mittleren Bereich des Antriebsrotors 8 zwischen einem Paar benachbarter Gewindegänge 19 am Antriebsläufer 17 eingreifen kann. Wenn berücksichtigt wird, daß am Antriebsläufer 17 ein zweigängiger Gewindeanfang vorhanden ist und am Antriebsrotor 8 ein fünfgängiger Gewindeanfang vorhanden ist, so muß der Gangabstand oder die

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Steigung im Bereich des Schneckenganges 19 am Antriebsläufer 17 geringer sein als diejenige am Gewindeanfang des Schneckenganges 9 des Antriebsrotors 8 und zwar im Verhältnis 2:5, um einen einwandfreien Eingriff zu gewährleisten. In dem speziellen Ausführungsbeispiel beträgt die Ganghöhe jedes Anfangsgewindeganges 9 am Antriebsrotor 8 23,9 mm, so daß die Ganghöhe jedes Anfangsgewindeganges 19 9,57 mm beträgt.

Wenn das Verhältnis der Zähnezahl des Ritzels 15 zur Zähnezahl des Ritzels 14 diesem Wert entsprechen würde, hier also das Verhältnis 2:5 vorliegen würde, so ergäbe sich selbstverständlich keine Bewegung des Antriebsrotors 8 entlang der Antriebswelle 10, wenn berücksichtigt wird, daß die Drehrichtung der Welle 16 gegensinnig zur Drehrichtung der Welle 10 liegt und daß auch die Steigung der Schneckengänge 19, die im Beispielsfalle rechtsgängig sind, umgekehrt zur Steigung der Schneckengänge 9 liegt, die im Beispielsfalle links gängig sind. Um zu einer resultierenden Bewegung des Antriebsrotors 8 entlang der Antriebswelle 10 zu kommen, muß das Wälzkreisverhältnis der Ritzel 14 und 15 geringfügig gegenüber dem Verhältnis 2:5 unterschiedlich sein. Im Beispielsfalle sind 20 Zähne für das Ritzel 15 und 49 Zähne für das Ritzel 14 vorgesehen, wobei 50 Zähne für das Ritzel 14 gerade keine resultierende Bewegung des Antriebsrotors ergeben würden.

Als Folge hiervon liegt der Versatz der axialen Förderwirkung der Gewindegänge 19 "und 9 bei einer Drehung der Antriebswelle 10 in Richtung des Pfeiles P bei einem Faktor von 1/49 der Ganghöhe (23,9 mm im vorliegenden Fall) des Gewindes 9. Als Folge hiervon erzeugt eine Umdrehung der Antriebswelle 10 eine axiale Vorwärtsbewegung des Antriebsgliedes 8 entlang der Antriebswelle 10, die im Beispiels-

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falle 0,49 mm beträgt.

Die Bewegung des Antriebsrotors 8 nach links hält an bis die Austragscheibe 3 an der äußersten linken Stirnwand des Vorratsbehälters 1 anlangt, wobei zuvor bereits alle fünf Anfangswindungen des Gewindes 9 des Antriebsrotors 8 in Eingriff mit den Gewindegängen 19 des Antriebslaufers 17 gelangt sind. Wenn die Austragsscheibe 13 an der linken Stirnwand anlangt, ist selbstverständlich der gesamte Tonervorrat des Vorratsbehälters 1 entleert worden und gelangen die Gewinde 19 und 9 gerade dadurch außer Eingriff, daß das rechte Ende der mit Gewinde versehenen Außenseite des Antriebsrotors 8 gerade jenseits des linken Endes des mit Gewinde versehenen Außenumfangs des Antriebslaufers liegt, so daß der Antrieb für die Austragscheibe 3 entfällt, Eine weitere Drehung der Antriebswelle 10 und des Antriebsrotors 8 ist möglich, führt jedoch lediglich zu einer weiteren Entleerung von Tonerpartikeln aus dem Vorratsbehälter 1, die bereits durch den Austragsschlitz 6 hindurchgefallen sind. Ein nicht näher dargestellter Schalter, der auf die Position des Antriebsrotors 8 anspricht, erzeugt ein Signal "KEIN TONER", wodurch beispielsweise eine Anzeigeleuchte aufleuchtet, welche der Bedienungsperson anzeigt, daß ein neuer Vorratsbehälter 1 eingesetzt werden muß.

Während der gesamten normalen Benutzung des Tonerzuführsystems liegt das L-förmige Halteteil 20 am Halte-Zapfen 7 an, um eine Drehung des Vorratsbehälters 1 zu verhindern. Um eine Abnahme des entleerten Vorratsbehälters 1 zu ermöglichen, wird das Halteteil 20 durch eine Bedienungsperson in Richtung des Pfeiles R gezogen und gelangt dabei in die strichpunktiert veranschaulichte Stellung 20a, in der der Vorratsbehälter 1 freigegeben und die Welle 16 in ihre Alternativstellung 16a überführt worden ist, so daß der

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Antriebsrotor 8 beim Einführen eines neuen vollen oder teilweise gefüllten Vorratsbehälters 1 nach rechts gedrückt werden kann.

Eine unbeabsichtigte Freigabe des Vorratsbehälters 1 durch Bewegung des Halteteiles 20 wird durch eine Druckfeder 22 vermieden, die schematisch in Fig. 4 angedeutet ist.

Um diese seitliche Bewegung der zweiten Welle 16 und des Antriebs lauf ers .17 zu ermöglichen, ist die Welle 16 federnd biegsam ausgebildet und/oder in ihren Lagern lose gehalten, so daß die Welle 16 aus der in vollen Linien gezeichneten Stellung gemäß Fig. 4 in die strichpunktierte Stellung 16a überführt werden kann. Wenn erforderlich, kann auch irgendeine eine Abbiegung ermöglichende Einrichtung in der Welle 16 vorgesehen sein, beispielsweise ein Kupplungsfederstück oder ein Universalgelenk.

Der Antriebsrotor 8 muß natürlich daran gehindert werden, vom Ende der Antriebswelle 10 freizukommen," wozu die end— seitige Kappe 12 vorgesehen ist, die mit einem Haltestift 12a an der Antriebswelle 10 befestigt ist und so den Antriebsrotor 8 gegen ein Abziehen von der Antriebswelle 10 sichert. Das linke Ende des Antriebsrotors 8, welches den oder die Antrxebsvorsprünge 8a aufweist, bildet einen Antrieb für die Austragscheibe 3, während der Rest des Antriebsrotors 8 und das Gewinde oder der Schneckengang 9 eine Förderschnecke zur Tonerzufuhr bilden.

Der Antrieb für die Welle 16 weist eine Einrichtung auf, mit der die Drehung der Welle 16 in der Weise variiert werden kann, daß das Ausmaß der Weiterdrehung für jeden Arbeitsgang des Kopiergerätes mit der Entwicklereinrichtung zur Herstellung einer Kopie änderbar ist.

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Hierzu wird die Welle 16 mittels eines in Fig. 5 mit weiteren Einzelheiten veranschaulichten Antriebs angetrieben. In Fig. 5 ist das Ritzel 14 der Welle 10 sichtbar, jedoch ist das Ritzel 15 der Welle 16 hinter einem Klinkenrad 23 verdeckt. Wie dabei ohne weiteres ersichtlich ist, stellt die Fig. 4 eine Ansicht der Anordnung gemäß Fig. 5 von unten dar.

Das Klinkenrad 23 wird durch eine nicht näher dargestellte Antriebsklinke auf einem Klinkenträger 24 angetrieben, der seinerseits durch einen exzentrischen Vorsprung 25 an einem Ritzel 26 auf einer nicht angetriebenen Welle 27 angetrieben wird. Das Ritzel 26 wird seinerseits durch ein Ritzel 28 angetrieben, welches drehfest mit einem Kettenrad 29 verbunden ist, über das eine Kette 30 geführt ist. Die Kette 30 wird von der Welle der magnetischen Entwicklerbürste aus über eine Schnellösekupplung 31 angetrieben, die am Ende der Bürstenwelle vorgesehen ist und mit einem nicht näher dargestellten, zusammenarbeitenden Kupplungsglied in Eingriff bringbar ist, welches Teil des Kopiergerätes als Ganzes und nicht nur der Entwicklereinheit ist und mit der Schnellösekupplung 31 in Eingriff gelangen kann, wenn die Entwicklereinheit am Kopiergerät in Position geschoben wird.

Der Klinkenträger 24 wird im Uhrzeigersinn jedesmal angetrieben, wenn der exzentrische Vorsprung 25 eine Anschlagfläche 24a des Klinkenträgers 24 trifft, und ist mittels einer Schrauben-Zugfeder 32 im Gegenuhrzeigersinn rückholbar, während die nicht näher dargestellte Klinke über die geneigten Sägezähne des linken Rades 23 gleitet. Das Klinkenrad 23 wird somit im Uhrzeigersinn angetrieben, wie dies in Fig. 5 durch"einen Pfeil veranschaulicht ist, und seine feste Verbindung mit dem Ritzel 15 (vgl. Fig. 4) führt zu

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einer Drehung des Ritzels 14, welches mit dem Ritzel 15 kämmt, im Gegenuhrzeigersinn.

Um eine Änderung des Hubes des Klinkenträgers 24 zu erleichtern, weist eine gezackte Verlängerung 24b des Klinkenträgers 24 vier Zähne auf, die je mit einer abgestuften, gleitbeweglichen Einstellplatte 33 in Eingriff bringbar sind.

Wenn der erste Zahn ,0 an der höchsten der Stufen (vgl. Bezugszeichen 37 in Fig. 7) der Einstellplatte 33 in der Position der Einstellplatte, wenn sie weitestmöglich eingeführt ist, also der Darstellung gemäß Fig. 5 vom Betrachter am weistesten entfernt ist, zur Anlage gelangt, wird der Vorsprung 24a des Klinkenträgers 24 gerade außerhalb der Bahn des Exzentervorsprunges 25 gehalten. Der nächste Zahn 2C in Fig. 5 kann, während der drehenden Oszillation des Klinkenträgers 24, die zweithöchste Stufe 37 der Einstellplatte 33 berühren, so daß der Klinkenträger 24 über einen Winkelbereich schwingen kann, der zwei Zähnen des Klinkenrades 23 entspricht. Ähnlich entsprechen die beiden nächsten Zähne 3t bzw. 4t des gezackten Vorsprungs 24b der dritthöchsten bzw. vierthöchsten Stufe 37 der Einstellplatte 33 und ergeben eine Schwingamplitude der Klinke entsprechend drei bzw. vier Zähnen des Klinkenrades 23. Während der Schwingbewegung des Klinkenträgers 24 dreht das Klinkenrad 23 selbstverständlich nur dann, wenn der Klinkenträger 24 im Uhrzeigersinn schwingt.

Um die Stellung der Einstellplatte 33 zu ändern, ist ein Satz von beispielsweise vier Kerben am gegenüberliegenden Ende der Entwicklereinheit (vgl. Fig. 7) und ein Satz von Stufen 34, die schematisch in Fig. 7 veranschaulicht sind, am Gehäuse der Entwicklereinrichtung vorgesehen. Dies ergibt eine robuste Handeinstellmöglichkeit für Versuchs-

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arbeiten an der Entwicklungseinrichtung, da die Einstellung der Einstellplatte 33 lediglich erfordert, diese in der Darstellung gemäß Fig. 7 nach rechts zu schieben und dann das in Fig. 7 freie Ende seitlich zu bewegen, um es in die richtige Kerbe der vier Kerben 35 im Gehäuse einzusetzen. Wird die Einstellplatte 33 wieder nach links gezogen, so berührt die Stirnwand 36 der Einstellplatte 33 eine geeignete Stufe 34 des Gehäuses. Wie aus Fig. 7 ohne weiteres ersichtlich ist, entspricht jede der Kerben, die mit O, 2t, 3t und 4t bezeichnet sind, einer anderen Stufe 34 und bringt eine entsprechende Stufe 37 am gegenüberliegenden Ende der Einstellplatte 33 in die Anlagestellung bezüglich der Zähne des gezackten Vorsprungs 24b des Klinkenträgers 24.

In der Praxis kann zur Änderung der jeweiligen zusätzlichen Drehbewegung des Antriebsrotors 8 und damit zur Änderung der Menge des Toners, der bei jeder Kopie in die Entwicklereinrichtung gelangt, selbstverständlich auch eine konstruktive durchgebildetere Einrichtung verwendet werden.

Bei üblichen elektrostatographischen Kopiergeräten ist eine von der Bedienungsperson einstellbare Einrichtung zur Änderung der Tonermenge für jede Kopie bekannt. Der Unterschied zum erfindungsgemäßen System liegt jedoch vor allem darin, daß diese Einstellung an der ZufUhrstelle des Toners in den Entwicklertrichter wirksam wird, und nicht erst an der Stelle der Übergabe des Toners von der Magnetbürste oder einer sonstigen Entwicklereinrichtung.

Im Bedarfsfall kann eine Einrichtung vorgesehen werden, die auf den Umfang des Tonerverbrauchs an der Entwicklerbürste anspricht, um automatisch den Bewegungsweg des Klinkenträgers 24 entsprechend einzustellen.

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Claims

REX-ROTARY INTERNATIONAL CORPORATION A/S 18 446/7 6O/st Rex-Rotary Parken, P.O. Box 400,
Blokken 21-23, DK-3460 Birker/id
Dänemark

Patent- (Schutz-) Ansprüche

Trockentoner arbeitende Entwicklereinrichtung für ein Fotokopiergerät, mit einem Tonerzuführsystem zur Zuführung von Tonerpulver in einer dosierten Menge aus einem zylindrischen Vorratsbehälter in einen Tonertrichter, wobei das Zuführsystem ein drehbares Austragsglied im Vorratsbehälter aufweist, welches durch den Antriebsmechanismus der Entwicklereinrichtung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (i) ein Wegwerfbehälter ist und ein eigenes Austragsglied (Austragsscheibe 3) aufweist, daß das Austragsglied durch einen zylindrischen Antriebsrotor (8) antreibbar ist, der in den Vorratsbehälter (1) eingreifen kann und das Austragsglied für den Toner um eine Achse (x) drehen und entlang dieser Achse (X) bewegen kann, während der zylindrische Vorratsbehälter (1) ortsfest koaxial den Antriebsrotor (8) umgibt, und daß der Antriebsrotor (8) an seiner Außenseite einen Schneckengang (9) und an einem seiner Enden ein Anschlagsystem (Antriebsvorsprünge 8a) aufweist, um das Austragsglied um die Achse (X) drehend und entlang der Achse (X) in einer Axialbewegung anzutreiben.
2. Entwicklereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Antriebsrotor (8) koaxial um eine Antriebswelle (lO) mit quadratischem Quer-

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schnitt herum gelagert ist, so daß eine relative Gleitbewegung des Antriebsrotors (8) auf der Antriebswelle (10) möglich ist, jedoch eine drehfeste Verbindung zwischen diesen Teilen vorliegt, und daß eine Feder (13) den Antriebsrotor (8) im Sinne einer Bewegung entlang der Antriebswelle (10) in Richtung in den Vorratsbehälter (1) hinein beaufschlagt.
3. Entwicklereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagsystem am einen Ende des Antriebsrotors (8) einen sich axial erstreckenden Schlitz in dem Ende des Antriebsrotors (8) umfaßt.
4. Entwicklereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Antriebs— rotor (8) über einen Differentialgewindemechanismus (Antriebswelle 10, Welle 16, Ritzel 14, 15, Antriebsläufer 17) in der Drehbewegung mit gleichzeitiger fortschreitender Axialbewegung zur Einführung des Antriebsrotors (8) in den Vorratsbehälter (1) angetrieben ist, wobei die Antriebsrichtung so gewählt ist, daß der Schneckengang (9) den Toner im Vorratsbehälter (1) weg vom Austragsglied (Austragsscheibe 3) fördert.
5. Entwicklereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialgewindemechanismus einen weiteren Antriebsläufer (17) aufweist, der starr an einer federnd biegsamen Welle (16) befestigt ist und ein Gewinde oder einen Schneckengang (19) aufweist, der mit dem Schneckengang (9) des Antriebsrotors (8) kämmt, so daß die federnd biegsame Welle (16) zur Trennung der ineinander eingreifenden Schneckengänge (9, 19) des Antriebsrotors (8) und des weiteren Antriebslaufers (17)

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zur Unterbrechung der Vorwärtsbewegung des Antriebsrotors (8) entlang des Vorratsbehälters (i) und zur Freigabe des Vorratsbehälters (1) vom Antriebsrotor (8) weg bewegbar ist.
6. Entwicklereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schneckengang (9) entlang der gesamten axialen Erstreckung des Antriebsrotors (8) erstreckt, und daß an dem dem behälterseitigen Ende des Antriebsrotors (8) gegenüberliegenden Ende des Antriebsrotors (8) kürzere zusätzliche Schneckengänge vorgesehen sind, welche dieselbe Steigung wie der Haupt-Schneckengang (9) aufweisen und einen mehrgängigen Anfang des Schneckenganges (9) bilden.
7. Entwicklereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsrotor (8) Zylinderform mit einem sich entlang des Rotors erstreckenden kontinuierlichen Schneckengang (9) aufweist, daß der weitere Antriebsläufer (17) Zylinderform aufweist und sein Schnekkengang (19) eine geringere Steigung als der Schneckengang (9) des Antriebsrotors (8) aufweist und zu diesem gegenläufig ist, daß der Antriebsrotor (8) gleitbeweglich an einer zweiten Welle (1O) gelagert und entlang der Welle (1O) axial beweglich, jedoch drehfest gehalten ist., und daß die federnd biegsame Welle (16) und die Antriebswelle (lO)weiterhin ineinander eingreifende Ritzel (14, 15) aufweisen, welche die beiden Wellen (1O, 16) im Gegensinn und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehend gegeneinander festlegen.
8. Entwicklereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halteteil (20) gegenüber der Symmetrieachse (X) des Vorratsbehälters (1) gleitbeweglich

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gelagert ist und ein endseitiges Lager der federnd biegsamen Welle (16) trägt, wobei eine Blockierung der Axialbewegung des Antriebsrotors (8) bei der Drehung des Differentialgewindemechanismus zu einem Auflaufen der miteinander kämmenden Gewinde der Welle (8, 16) führt, so daß die Längsachse der federnden Welle (16) von der Drehachse des Antriebsrotors (8) divergiert oder abgelenkt wird und so das Halteteil (20) zur automatischen Freigabe des zuvor durch das Halteteil (20) gehaltenen Vorratsbehälters (1) zurückzieht.

Entwicklereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialgewindemechanismus (Antriebswelle 10, Welle 16, Ritzel 14, 15," Antriebsläufer 17) schrittweise durch eine Einrichtung angetrieben ist, mit der die Größe jedes Drehschrittes variierbar ist.

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