DE3111998A1

DE3111998A1 - Selbsttragende tonereinheit fuer elektrophotographische bilderzeugungsgeraete

Info

Publication number: DE3111998A1
Application number: DE19813111998
Authority: DE
Inventors: Samuel R. 01701 Framingham Mass. Dinallo sen.; Leon K. 01757 Milford Mass. Najarian
Original assignee: Coulter Systems Corp
Current assignee: Coulter Systems Corp
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1981-03-26
Publication date: 1981-12-24
Also published as: KR840002379B1; JPS56150776A; KR830004978A; MX149559A; GB2072540A; AU539674B2; AU6880281A; SE441475B; PH17870A; ATA140681A; LU83255A1; IT8148118A0; GB2072540B; CA1150945A; IL62498A0; IT1170846B; NL8101507A; DK137981A; ZA812037B; CH642758A5

Description

DORNER Ä HUFNAGEL 7 3 M I 3 9 O PATENTANWÄLTE

LANDWEHRSTR. 37 8000 MÜNCHBN 2 TEL. O 89 / 59 67 ΒΛ

München, den 25. März 1981/M Anwaltsaktenz.: 181 - Pat. 60

Coulter Systems Corporation, 35 Wiggins Avenue, Bedford, Massachusetts 01730, Vereinigte Staaten von Amerika

Selbsttragende Tonereinheit für elektrophotographische Bilderzeugungsgeräte

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttragende Tonereinheit für elektrophotographische Bilderzeugungsgeräte, bei denen ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem darauf erzeugten latenten elektrostatischen Ladungsbild zu dessen Entwicklung an der in einer Tonerstation befindlichen Tonereinheit vorbeibewegbar ist. Die selbsttragende Tonereinheit dient zur Speicherung von flüssigem Toner und zur Zuführung des flüssigen Toners zu der das latente elektrostatische Ladungsbild tragenden Oberfläche des insbesondere als Band ausgebildeten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

Die Erzeugung eines Bildes auf der Oberfläche eines photoleitenden Aufzeichnungsmaterials durch elektrophotographsiche Bilderzeugungstechniken ist allgemein bekannt.

Im wesentlichen wird so verfahren, daß eine gleichförmige elektrostatische Ladung auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials aufgebracht, danach die aufgeladene Oberfläche bildmäßig belichtet wird, so daß ein latentes elektrostatisches Ladungsbild ent-

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steht, wonach das latente elektrostatische Ladungsbild dadurch entwickelt wird, daß auf der Oberfläche fein verteilt elektroskopisches Material abgelagert wird, das im allgemeinen als Toner bezeichnet wird. Der Toner wird von denjenigen Bereichen der Oberfläche angezogen, auf denen nach dem Belichtungsvorgang elektrostatische Ladung verblieben ist, so daß ein Tonerbild erzeugt wird. Das mit Toner entwickelte Bild kann entweder auf der Oberfläche des Photoleitermaterials durch Wärme- Bestrahlungslampen oder in anderer geeigneter Weise fixiert werden oder es kann auf einen sekundären Träger, etwa auf eine Papieroberfläche, übertragen und dann fixiert werden, falls dies gewünscht wird oder notwendig ist.

Bei manchen elektrophotographischen Kopiergeräten hat das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial bzw. der photoleitfähige Träger die Gestalt einer Trommel, welche sich an einer Reihe von Behandlungsstationen vorbeidreht. Zur Herstellung von Kopien mit hoher Geschwindigkeit hat es sich jedoch als notwendig erwiesen, daß die photoleitfähige Oberfläche während der Belichtung flach ausgebreitet ist, um eine einwandfreie Fokussierung des Bildes der zu kopierenden Vorlage zu gewährleisten. Folglich wurde zweckmäßigerweise ein photoleitfähiger Träger vorgesehen, welcher die Gestalt eines endlosen Bandes oder einer endlosen Manschette hatte, welche zum Umlauf über mindestens zwei Walzen gelegt wurde.

; Gleichgültig, ob nun das photoleitfähige Element die Gestalt einer Trommel oder eines über Walzen gelegten endlosen Bandes hat, kann das auf dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial erzeugte latente elektrostatische Ladungsbild dadurch zu einem sichtbaren Bild entwickelt werden, daß eines aus einer Reihe bekannter Tonerverfahren angewendet wird. Solche Verfahren umfassen die Kaskadenentwicklung, das Entwickeln mittels einer magnetischen Bürste und die Entwicklung mit flüssigem Toner. Beim Entwickeln mit flüssigem Toner wird eine Dispersion elektroskopischer Partikel in einer isolierenden Flüssigkeit

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verwendet und das elektrostatische Ladungsbild wird dadurch entwickelt, daß sich aus der Flüssigkeit die elektroskopischen Partikel auf der photoleitfähigen Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ablagern. Bei diesem Entwicklungsverfahren kommt die die elektroskopischen Partikel enthaltende Flüssigkeit sowohl mit den geladenen als auch mit den ungeladenen Bereichen der photoleitfähigen Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials in Berührung. Unter dem Einfluß des von dem latenten elektrostatischen Ladungsbild ausgehenden elektrischen Feldes wandern die in der Flüssigkeit suspendierten Partikel auf die geladenen Bereiche der Oberfläche hin und setzen sich aus der Isolierflüssigkeit ab. Die elektrophoretische Wanderung der geladenen Partikel führt dazu, daß sich diese Partikel bildmäßig auf der belichteten Oberfläche ablagern. Dieser Entwickrtmgsvorgang wurde bisher dadurch verwirklicht, daß die das elektrostatische Ladungsbild tragende Oberfläche mit flüssigem Toner oder Entwickler überschwemmt wurde, indem man die das elektrostatische Ladungsbild tragende Oberfläche in ein Bad des flüssigen Entwicklers oder Toners eintauchte oder indem man die Entwicklerflüssigkeit auf einer glatten Walzenoberfläche darbot und die Walze gegen die bildtragende Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials bewegte. Es ist ferner bekannt, daß bei den verschiedenen Entwicklungstechniken das Entwicklungsergebnis verbessert werden kann, insbesondere wenn das Bild große Schwärzungsbereiche aufweist, indem eine sogenannte Entwicklerelektrode eingesetzt wird.

Vornehmlich um die hervorragenden Eigenschaften eines in jüngerer Zeit geschaffenen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, insbesonddere für mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Kopiergeräte, ausnützen zu können, besteht der Bedarf an einer einfachen und gleichzeitig wirkungsvollen Art und Weise der Entwicklung eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes, welches mit flüssigem Toner entwickelt werden soll.

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Es wurden Tonereinheiten gebaut, welche in Verbindung mit elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräten verwendet werden und einen Behälter enthalten, in dem eine bestimmte Menge flüssigen Toners untergebracht ist. Der Behälter besitzt eine bogenförmig gekrümmte obere Wand, die eine Ausnehmung bildet und die eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweist, so daß die Wand gleichzeitig als Entwicklerelektrode verwendet werden kann. In der Mitte der oberen Wand befindet sich ein in Längsrichtung verlaufender Schlitz innerhalb der erwähnten Ausnehmung. Die Ausnehmung ist konzentrisch zu der benachbarten Walze, über welche das endlose Band mit dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial gelegt ist. Im Gebrauch wird der Behälter so angeordnet, daß dieser Behälter in einen Kanal oder in eine Halterung des Gerätes eingesetzt wird, derart, daß die obere Wand des Behälters sich dem gekrümmten Weg anpaßt, welchen das über die Walzen gelegte endlose Band nimmt. Flüssiger Toner wird aus dem Behälter in die Nähe des endlosen Bandes vermittels einer durch einen Motor angetriebenen Walze transportiert, welche in geeigneter Weise innerhalb des Behälters gelagert ist.

Die beschriebene Einrichtung erfordert eine präzise Schiebeführung oder präzise Kanalausnehmungen, welche innerhalb des elektrophotographischen Kopiergerätes vorgesehen sind, so daß ein gleichförmiger Spalt zwischen der oberen Wand des Behälters und dem elektrophotographischen Band eingehalten werden kann. Eine wünschenswerte einfache Herstellung läßt sich bei dieser Konstruktion nicht ohne weiteres erreichen. Die erforderlichen engen Toleranzen bewirken eine beträchtliche Erhöhung der Herstellungskosten. Auch ist eine Verbesserung der Auswechselbarkeit und des Entnahmevorganges wünschenswert. Eine genauere Halterung des Behälters wird angestrebt, um eine Gleichförmigkeit des Spaltes in richtiger Abmessung zwischen dem endlosen Band und der Entwicklerelektrode sicherzustellen.

Oft wird eine elektrische Vorspannung an den genannten Spalt während des Tonervorganges angelegt. Bei bekannten Konstruktionen einer selbsttragenden Tonereinheit ergaben sich Schwierigkeiten

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bei der Herstellung der elektrischen Kontakte.

Auch wird ein einfacheres Einbauen des Behälters für den Toner angestrebt und die Mittel zum Festhalten des Tonerbehälters in der Tonerstation sollen eine Verbesserung erfahren. Praktisch können Schwierigkeiten dadurch auftreten, daß flüssiges Tonersuspensionsmittel und Tonersuspension durch den Betrieb der Walze gleichsam aufwärts kriecht. Dieses Kriechen von flüssigem und isolierendem Suspensionsmittel längs der Entwicklerelektrode führt nicht nur zu einem Auslaufen von Toner in dem Gerät, sondern kann auch den Betrieb der Entwicklerelektrode, etwa bezüglich der Gleichförmigkeit des Vorspannungsfeldes, stören und es können bestimmte Tonermengen längs des endlosen Bandes weiter transportiert werden und Störungen in der Belichtungsstation verursachen.

Durch die Erfindung soll also die Aufgabe gelöst werden, eine selbsttragende Tonereinheit der eingangs beschriebenen allgemeinen Art so auszugestalten, daß trotz einfacher und billiger Herstellung und einfacher Handhabung eine sehr präzise Halterung in dem zugehörigen Kopiergerät gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im anliegenden Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im einzelnen enthält die hier vorgeschlagene selbsttragende Tonereinheit einen Behälter für flüssigen Toner mit einander gegenüberliegenden Seitenwänden, einer Vorder- und Rückwand und einem Boden, ferner eine zur Zuführung flüssigen Toners dienende Walze, welche flüssigkeitsdicht drehbar in der Vorder- und Rückwand des Behälters gelagert ist, wobei die Walze mit einem bestimmten Teil ihres Umfanges aus einer oberen öffnung des Tonerbehälters über dessen Länge hinweg hervorsteht und an den einander gegenüberliegenden Enden der zur Zuführung des flüssigen Toners dienenden Walze gegenüber dieser frei drehbar Ringe gleichen Durchmessers gelagert sind, welche etwas größeren

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Durchmesser als die Walze haben, so daß sie auf dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial laufen und die Walzenoberfläche im bestimmten Abstand von dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial halten, derart, daß zwischen diesen Teilen ein gleichförmiger Spalt eingehalten wird, ohne daß die zur Tonerzuführung dienende Walze das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial berührt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der hier vorgeschlagenen selbsttragenden Tonereinheit sind Gegenstand der anliegenden weiteren Ansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes mit einer Tonereinheit der vorliegend angegebenen Art,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der selbsttragenden Tonereinheit,

Fig. 3 eine perspektivische, ausschnittsweise Ansicht der Tonereinheit nach Fig. 2 beim Einsetzen in ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine teilweise im Schnitt gezeichnete

Ansicht von Teilen der Tonereinheit und des Kopiergerätes oder Bilderzeugungsgerätes zur weiteren Verdeutlichung des Einsetzvorganges gemäß Fig. 3 und

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Fig. 5 eine Schnittdarstellung der Tonereinheit nach dem Einsetzen in das Bilderzeugungsgerät.

In der Zeichnung ist ein elektrophotographisches Kopiergerät allgemein mit 10 bezeichnet und enthält eine Auflageplattenanordnung 12 und eine elektrophotographische Bilderzeugungseinrichtung 14, welche wiederum einen Bildträgervorrat 16, eine Aufladungsstation 18, eine Belichtungsstation 20, eine Tonerstation oder Entwicklungsstation 22 und eine Übertragunsstation 24 enthält.

Die Auflageplattenanordnung 12 zum Auflegen der zu kopierenden Vorlage enthält eine transparente Scheibe 26, welche in geeigneter Weise an dem Gerät befestigt ist, sowie einen Deckel 28, der an Bügeln oder Laschen 30 angelenkt ist, so daß eine Vorlage zwischen die transparente Scheibe 26 und den Deckel 28 eingelegt werden kann. Fallen 32 oder dergleichen sind längs des freien Randes des Deckels 28 montiert und greifen an der Ecke oder dem Rand 34 des Gerätegehäuses 36 an.

Die elektrophotographische Bilderzeugungseinrichtung enthält ein endloses elektrophotographisches Band 38, welches zum Umlauf über ein Paar von Walzen 40 und 42 gelegt ist, wobei die Walze 40 angetrieben ist und mit einem in der Zeichnung nicht gezeigten Antriebsmotor gekuppelt ist. Das endlose Band 38 läuft in Richtung des Pfeiles 44 um und bewegt sich daher der Reihe nach an den erwähnten Behandlungsstationen 18, 20, 22 und 24 vorbei.

In der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen bezeichnet der Ausdruck "elektrophotographisches Band" ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial in Gestalt eines endlosen Bandes oder Gurtes, welches bzw. welcher mindestens auf einem Teil seiner Oberfläche elektrophotographische Eigenschaften besitzt, d. h. einen Bestandteil aufweist, bei dem ein photoleit-

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fähiger Belag auf einem leitfähigen Schichtträger oder Substrat vorgesehen ist.

Das elektrophotographische Band 38 durchläuft zunächst die Aufladungsstation 18, in der die Oberfläche des photoleitfähigen Belages gleichförmig aufgeladen wird. Dann wandert das elektrophotographische Band 38 in die Belichtungsstation 20 weiter, in der die aufgeladene Oberfläche bildmäßig entsprechend der Vorlage belichtet wird, so daß auf der Oberfläche ein latentes elektrostatisches Ladungsbild entsteht. Mit dem latenten elektrostatischen Ladungsbild bewegt sich das elektrophotographische Band 38 nun zu der Entwicklungsstation oder Tonerstation 22, wo das latente elektrostatische Ladungsbild entwickelt wird. Schließlich bewegt sich das elektrophotographische Band 38 zu der übertragungsstation 24 weiter, wo das mit Toner versehene Bild auf ein Blatt Papier 46 oder auf ein anderes Trägermaterial übertragen wird, das aus dem Vorrat 16 entnommen wird.

Die Belichtungsstation 20 erstreckt sich längs des unteren geradlinigen Laufabschnittes des elektrophotographischen Bandes 38, wobei die Walzen 40 und 42 so angeordnet und gelagert sind, daß der untere Laufabschnitt des elektrophotographischen Bandes sich etwa in einer Ebene parallel zur Oberfläche der Auflagescheibe befindet, auf die die Vorlage aufgelegt wird. Das elektrophotographische Band 38 ist auf seiner nach außen weisenden Oberfläche mit dem photoleitfähigen Belag versehen, so daß nach Einsetzen des elektrophotographischen Bandes der photoleitfähige Belag in der Belichtungsstation 20 nach abwärts weist.

Das von dem Bild der Vorlage ausgehende Licht wird durch ein optisches Projektionssystem 48 von der Auflageplatte 26 aus auf den in der Belichtungsstation 20 befindlichen photoleitfähigen Belag projiziert.

Das Projektionssystem 48 enthält in Ausrichtung aufeinander ein Linsensystem 20 und zwei jeweils unter einem Winkel von 45° geneigte ebene Spiegel 52 und 54. Das Linsensystem 50 ist in der

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Mitte zwischen den Spiegeln 52 und 54 angeordnet. Eine geringe Abweichung der Spiegel von der 45"-Lage kann zugelassen werden. Das Linsensystem 50 und die beiden ebenen Spiegel 52 und 54 sind an einer korbartigen, oben offenen Halterung 56 befestigt, die sich innerhalb des Gerätegehäuses 36 in solcher Lage befindet, daß das Bild der zu kopierenden Vorlage auf dem durch die Pfeile 58 angedeuteten Weg von der Vorlage auf das elektrophotographische Band projiziert werden kann.

Die Halterung oder das Gestell 56, welche bzw. welches in Pig.l . gezeigt ist, hat, wie bereits erwähnt, die Gestalt eines korbartigen, formstabilen Bauteils, das vorzugsweise einstückig als Kunststoffgußteil hergestellt ist. Die Halterung 56 weist einen Boden 66 und ein Paar nach außen geneigter, ebener Abschlußwände 62 und 64 auf, welche an einander gegenüberliegenden Enden des Bodens 66 an diesen anschließen. Verbindungswände 68 verbinden die Abschlußwände 62 und 64 miteinander. Eine Trennwand 70 ragt vertikal von dem Boden 66 auf. Die Abschlußwände und 64 sind relativ zueinander in entgegengesetzter Richtung im wesentlichen unter einem Winkel von 45° gegenüber dem Boden 66 geneigt und dienen zur Halterung der Spiegel 52 und 54. Die Trennwand 70 liegt in der Mitte zwischen den Abschlußwänden 62 und 64. Das Linsensystem 50 ist an der Trennwand 70 gehaltert und erstreckt sich durch eine öffnung 72 hindurch, wobei das Linsensystem durch geeignete, in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel fest in dieser öffnung gehalten ist. Das Linsensystem 50 kann sich in einem mit zylindrischen Flanschen versehenen Gehäuse 74 befinden, wobei die öffnung 72 der Trennwand 70 so bemessen ist, daß das zylindrische Gehäuse 74 mit Reibungssitz in die Öffnung eingeschoben werden kann.

An dem Boden 66 kann eine Anzahl von öffnungen 76 vorgesehen sein, welche mit Stiften oder Vorsprüngen 78 zusammenwirken, die von dem Boden des Gerätegehäuses 36 aufragen und welche in die Öffnungen des Bodens 66 einschnappbar sind.

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Die Höhe der Trennwand 70 ist geringer als die Gesamthöhe der korbartigen Halterung 56, so daß ein mit Seitenrändern oder Flanschen versehener Träger 80 auf dem oberen Rand der Trennwand 70 Abstützung nehmen kann, wobei der Träger 80 Teil des Rahmens für die elektrophotographische Bilderzeugungseinrichtung darstellt und zur Abstützung einer Tonereinheit 100 dient. Führungsschienen 124 und 126, welche an der Tonereinheit 100 befestigt sind, wirken mit den aufragenden Flanschen des Trägers 80 zuammen, die schräg nach aufwärts verlaufende Rampen 82' und 84' bilden, wie aus den Fig. 4 und 5 im einzelnen zu entnehmen ist. Die hier beschriebene, neuartige Konstruktion befaßt sich im einzelnen mit der Tonerstation 22 und insbesondere der in Fig. 2 gezeigten selbsttragenden Tonereinheit 100. Diese enthält einen etwa kastenförmigen Tonerbehälter mit einander gegenüberliegenden Seitenwänden 104 und 106, einer Vorderwand 108, einer Rückwand 110, einem Boden 112 und einer oberen Wand 114. Die obere Wand 114 weist einen langgestreckten Schlitz 116 auf, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Tonerbehälters erstreckt. Schräggestellte, langgestreckte Teile 118 und 118' der oberen Wand 114 liegen zu beiden Seiten des Schlitzes 116. Die Seitenwände 104 und 106 tragen die Führungsschienen 124 und 126, welche durch Winke!profilabschnitte 120 und 122 gebildet sind, die an den Seitenwänden und 106 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise befestigt sind, derart, daß die horizontal verlaufenden Profilschenkel 124' und 126' sich in einer Ebene von der zugehörigen Seitenwand nach auswärts erstrecken. Von den freien Enden ragen vertikale Profilflanschen 128 nach abwärts, welche zur Seitenführung dienen, wie weiter unten noch genauer beschrieben wird. Die Führungsschienen 124 und 126 stehen in solcher Weise von den zugehörigen Seitenwänden 104 und 106 weg, daß die etwa horizontal verlaufenden Teile 124' und 126" unter einem kleinen spitzen Winkel von beispielsweise 1° vom einen Ende zum anderen Ende geneigt sind.

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Eine zylindrische Zuführungswalze 132 sitzt auf einer Welle 134, die mittels geeigneter, flüssigkeitsdichter Lager 136 an den einander gegenüberstehenden Wänden 108 und 110 des Tonerbehälters 102 abgestützt ist. Die einander gegenüberliegenden Enden der Welle 134 ragen durch die Wände 108 und 110 des Tonerbehälters 102 nach außen. Nahe jedem Ende der Zuführungswalze 132 ist auf der Welle 134 ein Abstandshaltering 138 gelagert und befindet sich unmittelbar neben den Walzenenden konzentrisch zu der Walze. Ist also die Walze 132 in den Tonerbehälter der Tonereinheit 100 eingesetzt, so befinden sich die Abstandshalteringe zwischen der Zuführungswalze 132 und der jeweiligen nach innen weisenden Oberfläche 108' bzw. 110" der Behälterwände 108 bzw. 110.

Die Ränder der aufragenden Flanschen 82 und 84 des Trägers 80 sind ebenso wie die Flanschen der vorerwähnten Führungsschienen über ihre Länge hin ansteigend unter einem Winkel von beispielsweise 1° geneigt, wobei jede der nach oben weisenden Flächen 82' und 84' mit den Flanschen 124" bzw. 126' der Führungsschienen 124 und 126 des Tonerbehälters 102 zusammenwirkt. Die nach unten ragenden Flanschteile 128 der Führungsschienen 124 und 126 liegen dabei neben den jeweils zugehörigen aufragenden Flanschen 82 und 84 des Trägers 80.

Ein mit Flanschen versehener Träger 140 ist an der Vorderwand 108 des Tonerbehälters 102 befestigt und weist eine Bohrung auf, durch welche das eine Ende der Welle 134 der Zuführungswalze 132 hindurchreicht. Der Träger 140 ist außerdem mit einem Druckknopfmechanismus 142 versehen, um den Tonerbehälter 102 im eingebauten Zustand in dem Kopiergerät 10 festzulegen. Ein Antriebsmotor 144 ist ebenfalls an dem Träger 140 montiert und liegt unter dem Tonerbehälter 102, wie aus den Fig. 2 und 5 ersichtlich ist. Geeignete Riemenscheiben und Zahnriemen übertragen die Antriebskraft von dem Antriebsmotor 144 auf die Tonerzuführungswalze 132.

Die Abstandshalteringe 138 sind vorzugsweise frei drehbar relativ zu der Welle und relativ zu der Walze 132 auf der Welle 134 gelagert. Die Abstandshalteringe 138 sind aus Kunststoff hergestellt

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und können aus einem Material gefertigt sein, welches von der Firma Dupont De Nemours & Co., Vereinigte Staaten von Amerika, unter der Bezeichnung "Delrin" auf den Markt gebracht wird. Die Abstandshalteringe 138 sind vollständig gleich ausgebildet und haben einen Durchmesser, der etwas größer als der Durch-*· messer der Tonerzuführungswalze 132 ist. Hierdurch soll erreicht werden, daß nur der Außenumfang der Abstandshalteringe 138 an dem elektrophotographischen Band ansteht. Die Abstandshalteringe 138 haben also die Aufgabe, die Tonerzuführungswalze 132 in bestimmtem Abtand von dem elektrophotographischen Band 38 zu halten, so daß mit hoher Präzision ein bestimmter Spalt 146 zwischen der Tonerzuführungswalze und dem elektrophotographischen Band eingehalten wird. Die Lage der Abstandshalteringe 138 ist so gewählt, daß sie auf dem elektrophotographischen Band 38 unmittelbar innerhalb des Außenrandes des Bandes und außerhalb des bildtragenden Bereiches des Bandes laufen.

Der in der oberen Wand 114 des Tonerbehälters 102 gebildete Längsschlitz 116 liegt näher an der Seitenwand 105 als an der Seitenwand 106 des Behälters 102. Außerdem ist festzustellen, daß der Boden 112 mit einer Vertiefung 148 versehen ist, welche bei in den Tonerbehälter 102 eingesetzter Tonerzuführungswalze 132 mit deren Achse und mit der Mittellinie des Schlitzes 116 in Vertikalrichtung fluchtet. Der Durchmesser der Tonerzuführungswalze 132 und die Höhe des Tonerbehälters 102 sind so gewählt, daß die Tonerzuführungswalze 132 im Bereich der Vertiefung 148 nur geringen Abstand von dem Boden 102 hat. Die schrägen Wandteile 118 und 118', welche den Schlitz 116 zu beiden Seiten begrenzen, können an den Rändern angeschrägt sein und geringen Abstand von der Tonerzuführungwalze 132 haben, ohne jedoch deren Oberfläche zu berühren. Die Schrägstellung des Wandteiles 118' ist etwa 2° relativ zu dem unteren Laufabschnitt des elektrophotographischen Bandes 38. Der Wandteil 118' verhindert ein Zurückspritzen oder ein Austreten von flüssigem Toner, das anderenfalls auftreten könnte.

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Es ist sehr bedeutsam, daß bei in das Gerät eingesetzter Tonereinheit 100 der Spalt zwischen der Tonerzuführungswalze 132 und dem elektrophotographischen Band 38 über die gesamte Breite hin gleichförmig ist. Aus diesem Grunde sind die Flanschteile 124' und 126' der Laufschienen 124 und 126 sowie die als Rampen dienenden Flächen 82' und 84' der nach aufwärts ragenden Flanschen des Trägers 80 mit einem Winkel von beispielsweise 1° nach aufwärts abgeschrägt, wobei der der Abschlußwand 110 naheliegende Teil den gewünschten Minimalabstand festlegt, der in dem Spalt 146 eingehalten werden soll. Das Druckknopforgan 142, welches an dem Träger 40 angeordnet ist, enthält eine ausdehnbare Muffe 156 aus Kunststoff, welche mit einer Bohrung 158 versehen ist, durch die sich ein Verriegelungsstift 159 erstreckt. Der Verriegelungsstift 159 besitzt einen vergrößerten Kopf 161, um den Stift fassen zu können. Das freie Ende 162 des Verriegelungsstiftes 159 kann auch etwas vergrößert sein. Wird der Verriegelungsstift 159 durch die Muffe 156 getrieben, so wird die Muffe aufgeweitet.

Der Tonerbehälter 102 wird in der Tonerstation 22 in das Gerät eingeschoben, wobei die Führungsschienen 124 und 126 an den Rampen 82' bzw. 84' entlanggleiten. Ist der Behälter ganz eingeschoben, so schiebt sich die Muffe 156 vollständig in eine Bohrung 163 ein, die in einer Lasche 141 vorgesehen ist, welche von dem Träger 8 0 auf dem Wege der Tonereinheit 100 aufragt. Der Stift 159 wird in die Muffe eingedrückt und bewirkt deren Aufweitung. Durch diese Aufweitung der Muffe 156 wird nicht nur die Tonereinheit 100 in dem Gerät 10 festgelegt, sondern ein Teil der Muffe wird auch gegen die nach außen weisende Fläche des Bodens 112 des Tonerbehälters 102 gedrückt, so daß der Behälter um etwa 1° angehoben wird, um sicherzustellen, daß die Oberfläche der Tonerzuführungswalze 132 parallel zu dem elektrophotographischen Band 38 gestellt wird und von diesem über die gesamte Breite hinweg sowie an den einander gegenüberliegenden Enden der Walze gleichen Abstand hat.

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Eine der Führungsschienen 124 und 126 kann kürzer als die andere sein. In diesem Falle kann der Tonerbehälter 102 ein bestimmtes Stück aus der Betriebslage zurückgezogen werden. Nach einem bestimmten Verschiebungsweg läuft ein Ende der einen Führungsschiene gegen das Gehäuse oder die Halterung der Bilderzeugungseinrichtung 20 im Bereich der Tonerstation 22 an und dient auf diese Weise als Anschlag. Ist der Tonerbehälter 102 einmal eingesetzt, so kann er jeweils teilweise herausgezogen werden, um flüssigen Toner über eine mit einem Deckel versehene öffnung in einer Ecke der oberen Wand 114 einzufüllen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Gemäß einer anderen Ausfuhrungsform können die Höhen der aufragenden Flansche 82 und 84 des Trägers 80 so gewählt werden, daß die Rampenflächen 82' und 84' mit dem oberen Rand des Gehäuses oder Gestells der Bilderzeugungseinrichtung 20 fluchten, wie in Fig. 3 bei 172 angedeutet ist. Die Länge der Führungsschienen 124 und 126 des Tonerbehälters ist dann so gewählt, daß nach dem Einsetzen in die Halterung oder das Gehäuse 56 der Tonerbehälter so weit herausgezogen werden kann, bis die Führungsschienen 124 und 126 an der Gehäusewand 172 anlaufen.

Das Ende 160 der Welle 134 ragt durch das dichte Lager 136 an der Wand des Tonerbehälters nach auswärts. Entweder das Wellenende selbst oder eine über das Wellenende 160 geschobene leitfähige Kappe legt sich an den aufrechtstehenden Federkontakt 166 an, welcher mittels Schrauben 170 an dem Gehäuse oder der Halterung der Bilderzeugungseinrichtung befestigt ist und dazu dient, einen elektrischen Kontakt herzustellen, um eine elektrische Vorspannung an den Spalt 146 zwischen der Tonerzuführungswalze und dem elektrophotographischen Band anzulegen, falls dies gewünscht wird.

Wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, sind die Neigungen oder Schrägstellungen der Rampenflächen 82" und 84' sowie der Führungsschienen 124 und 126 stark übertrieben gezeichnet, um die Darstellung und das Verständnis zu erleichtern.

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Claims

3111398 Patentansprüche

1. Selbsttragende Tonereinheit für elektrophotographische Bilderzeugungsgeräte (10), bei denen ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial (38) mit einem darauf erzeugten latenten elektrostatischen Ladungsbild zu dessen Entwicklung an der in einer Tonerstation (22) befindlichen Tonereinheit vorbei bewegbar ist, gekennzeichnet durch einen zur Aufnahme von flüssigem Toner bestimmten Tonerbehälter (102) mit einander gegenüberliegenden Seitenwänden (104, 106), Vorder- und Rückwänden (108, 110) und einem Boden (112), ferner durch eine Tonerzuführungswalze (132), welche über flüssigkeitsdichte Lager in der Vorderwand und der Rückwand des Tonerbehälters drehbar gelagert ist, wobei die äußere Umfangsfläche der Tonerzuführungswalze aus einer sich über die Länge des Tonerbehälters erstreckenden oberen öffnung hervorsteht, weiter durch Abstandshalteringe (138), welche an den einander gegenüberliegenden Enden der Tonerzuführungswalze relativ zu dieser frei drehbar gelagert sind und welche jeweils gleichen, geringfügig größer als der Durchmesser der Tonerzuführungswalze gewählten Durchmesser haben, derart, daß sie auf dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial laufen und die Tonerzuführungswalze in einem gleichförmigen Abstand von dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial unter Einhaltung eines gleichförmigen Spaltes (146) halten, ohne daß die Tonerzuführungswalze das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial berührt.

2. Tonereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Tonerbehälter (102) an dessen Seitenwänden angeordnete Führungsflanschen (124, 126) und an der Bilderzeugungseinrichtung damit zusammenwirkende Rampenflächen (82', 84") vorgesehen sind, mittels welchen die Tonereinheit (100) in präziser Lage innerhalb der Bilderzeugungseinrichtung abstützbar ist.

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3. Tonereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende (140) des Tonerbehälters (102) eine aufweitbare Muffe und ein zugehöriger Betätigungsstift (142) angeordnet sind, mittels welchen der Tonerbehälter in der Betriebsstellung in der Bilderzeugungseinrichtung festlegbar ist.

4. Tonereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerbehälter (102) in der Tonerstation (22) so abgestützt ist, daß er zu der Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials (38) parallel gehalten ist.

5. Tonereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei vollständig in die elektrophotographische Aufzeichnungseinrichtung eingeschobenem Tonerbehälter (102) eine elektrische Verbindung (160, 166) zwichen der elektrophotographischen Bilderzeugungseinrichtung und der Tonereinheit hergestellt ist, so daß eine elektrische Vorspannung während des Entwickeins zugeführt werden kann.

6. Tonereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerbehälter (102) eine obere Wand (118) aufweist, in der ein Längsschitz (116) gebildet ist, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Tonerbehälters erstreckt und daß die Tonerzuführungswalze (132) teilweise aus diesem Schlitz hervorragt.

130052/0851