DE3206648A1

DE3206648A1 - Elektrografisches entwicklergeraet

Info

Publication number: DE3206648A1
Application number: DE19823206648
Authority: DE
Inventors: Kenichi Sakai Osaka Wada
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1981-03-31
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1982-10-07
Also published as: US4435065A; JPS57163262A

Description

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER

Minolta Camera Kabushiki Kaisha Osaka Kokusai Building, 30, 2-chome, Azuchi-machi, Higashi-ku, Osaka-shi,

Osaka-fu / Japan

eurofeakitätenTaTtörneys

RICHARD QLAWE	KLAUS DELFS
OR-INQ.	DIPL-ING.
	ULRICH MENGDEHL
WALTER MOLL	DIPL-CHEM. DR. RER, NAT.
DIPL.-PHYS. OR RER. NAT	HEINRICH NIEBUHR
OFF BEST DOLMETSCHER	DIPL-PHYS DR PHIL HABIL
8000 MÜNCHEN 2Θ	2000 HAMBURG 13
POSTFACH 162	POSTFACH 25 70
LIEBHERRSTR 20	ROTHENBAUM-
TEL. (089)226548	CHAUSSEE58
TELEX S 22 505 SPEZ	TEL. (040)4102008
TELECOPIER (089) 223938	TELEX 212 921 SPEZ
MÜNCHEN
A 78

Elektrografisches Entwicklergerät

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrografisches Entwicklergerät und insbesondere ein Gerät zum Entwikkeln latenter elektrostatischer Bilder mit einem pulverförmigen Entwickler in Form eines Gemisches aus Trägerund Tonerteilchen.

Bei derartigen elektrografischen Entwicklergeräten wird der im Entwickler in einem Entwicklerbehälter enthaltene Toner durch das Entwickeln der latenten elektrostatischen Bilder verbraucht, so daß eine geeignete Auffüllung 10 des Entwicklers im Behälter mit Toner notwendig ist, um

die fortschreitende Verringerung des Toneranteils zu kompensieren und den Toneranteil (Konzentration) immer gleichförmig zu halten.

Es wurden bereits verschiedene Tonerversorgungseinrichtungen vorgeschlagen. Eine dieser Einrichtungen ist so ausgebildet, daß die Tonerkonzentration des im Entwicklerbehälter aufgenommenen Entwicklers direkt detektiert werden kann und der Entwickler gemäß dem detektierten Wert mit einer geeigneten Tonermenge aufgefüllt

-IO werden kann. Eine andere bekannte Einrichtung nutzt die Tatsache, daß das Absinken der gesamten Entwicklermenge im Entwicklerbehälter ungefähr proportional zur Verringerung der Tonerkonzentration des Entwicklers ist, und ist so ausgebildet, daß die gesamte Entwicklermenge im Behälter detektiert wird, um den Entwickler gemäß dem detektierten Wert mit einer geeigneten Menge Toner aufzufüllen.

Eine derartige Tonerversorgungseinrichtung ermöglicht bei der Verwendung für ein elektrografisches Entwicklergerät ein automatisches Auffüllen des Entwicklers im Entwicklerbehälter mit Toner, aber die Einrichtung benötigt einen komplexen Detektorschaltkreis od. dgl. und beinhaltet weiterhin viele Probleme beim zuverlässigen und dauerhaften Aufrechterhalten der Tonerkonzentration des Entwicklers auf einem konstanten Wert. Somit kann die Einrichtung für die effektive Verwendung in elektrografischen Entwicklergeräten immer noch verbessert werden.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein zweckmäßiges elektrografisches Entwicklergerät mit einer eingebauten, einfach aufgebauten Tonerversorgungseinrichtung ohne einem komplexen Detektorschaltkreis zu schaffen, bei dem die Tonerkonzentration des Entwicklers in einem Entwicklerbehälter jederzeit und zuverlässig auf einem konstanten Wert gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein elektrografisches Entwicklergerät gekennzeichnet durch einen Entwicklerbehälter, der im allgemeinen in einen Tonerversorgungsabschnitt und einen Entwicklerabschnitt unterteilt ist, und einen pulverförmigen Entwickler in Form eines Gemisches aus Träger- und Tonerteilchen aufnehmen kann; Elemente zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder auf einem bildtragenden Element mit dem, im Entwicklerabschnitt des Behälters enthaltenen Entwickler*, einen Tonervorratsbehälter zur Aufnahme eines Tonervorrates mit einem Boden, der den Entwickler im Tonerversorgungsabschnitt des Behälters berühren kann, mit einer Tonerdurchgangsöffnung am Boden des Tonervorratsbehälters, einem bewegbaren Element zum öffnen und Schließen der Tonerdurchgangsöffnung, Elementen zum Bewegen des bewegbaren Elementes, um die Tonerdurchgangsöffnung zu öffnen, wenn Toner aufgefüllt werden soll, und zum Halten des bewegbaren Elementes in einer, die Öffnung verschließenden Position, wenn kein Toner zugeführt werden soll, und mit einer Einrichtung,

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die wenigstens während dem Auffüllen des Toners einen Teil des Entwicklers zwangsweise vom Entwicklerabschnitt zum Tonerversorgungsabschnitt des Behälters bewegt.

Besonders anzumerken ist, daß das bewegbare Element eine unterhalb des Bodens des Tonervorratsbehälters angeordnete Platte aufweist, die hin und her gleiten kann, und eine Öffnung aufweist, die mit der Tonerdurchgangsöffnung fluchten kann. Die hin- und herbewegbare Platte bewegt sich vom Entwicklerabschnitt des Behälters auf den Toner-Versorgungsabschnitt zu und umgekehrt. Weiterhin weist die Einrichtung zum Bewegen des Entwicklers im einzelnen einen nach unten gebogenen Teil an der einen Seite der hin- und herbewegbaren Platte auf, die naher am Entwikklerabschnitt liegt. Die Entwicklerbewegungseinrichtung besteht entweder aus zwei Schneckenwalzen in einem unteren, inneren Teil des Entwicklerbehälters, oder aus einem umlaufenden Schaufelblatt, das an der Grenze zwischen Entwicklerabschnitt und Tonerversorgungsabschnitt angeordnet ist. Wenigstens während dem Zuführen des Toners hebt die Entwicklerbewegungseinrichtung das obere Niveau des im Versorgungsabschnitt des Behälters enthaltenen Entwicklers gegenüber dem oberen Niveau des Entwicklers im Entwicklerabschnitt an.

Weiterhin ist insbesondere anzumerken, daß das elektrografische Entwicklergerät mit einer Einrichtung zum Regeln der Tonermenge, die vom Tonervorratsbehälter abgegeben wird, um den Entwickler im Behälter aufzufüllen, bei durch die Bewegung der bewegbaren Platte geöffneter Tonerdurchgangsöffnung, versehen ist.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Innenaufbaus eines elektrografischen Entwicklergerätes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Einzelheit des Gerätes gemäß Fig. 1 in einem Zustand, in dem kein Toner zugeführt wird;

Fig. 3 und 4 die Einzelheit gemäß Fig. 2 in einem Zustand, in dem Toner zugeführt wird;

Fig. 5 der Innenaufbau eines Entwicklerbehälters des Ausführungsbeispieles;und

Fig. 6 der Innenaufbau eines anderen Ausführungsbeispieles in scheraatischer Teilansicht.

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In der folgenden Beschreibung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Ein elektrografisches Entwicklergerät gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden so beschrieben, als ob es in einem elektrofotografischen Kopiergerät vom Tonerbild-Übertragungstyp eingebaut ist.

Das Entwicklergerät 1 ist der Oberfläche einer elektrofotografischen, fotoleitfähigen Trommel 2, die in Pfeilrichtung a umlaufend angetrieben wird, während sie auf der Oberfläche ein latentes elektrostatisches Bild, welches durch nicht dargestellte Elemente ausgebildet worder. ist, trägt, gegenüberliegend angeordnet. Das Gerät 1 entwickelt das latente Bild in ein sichtbares Bild mit einem pulverförmigen Entwickler 4, der in einem Entwicklerbehälter 3 aufgenommen ist, und der aus einem Gemisch aus Träger- und Tonerteilchen besteht. Genauer gesagt enthält der Entwickler 4 magnetische Trägerteilchen mit einem hohen Widerstand in Form von kleinen Teilchen, beispiels-

1 ^ weise magnetischen Trägerteilchen von wenigstens 10 ^J Jb-cm Widerstand und 21 j*m mittlerer Teilchengröße, und einem elektrisch isolierenden Toner, beispielsweise einem nichtmagnetischen, elektrisch isolierenden Toner mit einer mittleren Teilchengröße von 11jmm, der mit dem Träger vermischt ist.

Der Entwicklerbehälter 3 ist im allgemeinen in zwei Abschnitte unterteilt, d. h. in einen Tonerversorgungsabschnitt Su und einen Entwicklerabschnitt De. Genauer gesagt, bezieht sich der Ausdruck "Tonerversorgungsabschnitt Su" auf den Abschnitt des Behälters 3, der direkt der später beschriebenen Tonerdurchgangsöffnung 7 gegenüberliegt. Über dem Tonerversorgungsabschnitt Su ist ein Tonervorratsbehälter 5 angeordnet. Der Tonervorratsbehälter 5 enthält einen Tonervorrat 6 zum Auffüllen des im Behälter 3 enthaltenen Entwicklers 4, d. h. den gleichen isolierenden Toner mit 11 um mittlerer Teilchengröße, der im Entwickler 4 zum Verbrauchen enthalten ist. Der Tonervorratsbehälter 5 hat einen Boden, der den oberen Teil des im Versorgungsabschnitt Su aufgenommenen-iintwicklerteils 4 berühren kann.

Der nachzufüllende Toner 6 kann eine kleine Menge magnetischer Trägerteilchen zugesetzt aufweisen. Da eine gewisse Menge des Entwicklers 4 wahrscheinlich aus dem Behälter 3 entkommt und so die absolute Menge der Trägerteilchen innerhalb des Behälters 3 sinkt, kann dieses Absinken durch Zusetzen von Trägerteilchen verhindert werden. Die Länge des Bodens rechtwinkelig zur Zeichenebene der Fig. 1, d. h. parallel zur Achse der Trommel 2 ist etwas kleiner als, jedoch ungefähr gleich der entsprechenden Länge des Entwicklerbehälters 3. Der Boden hat eine Tonerdurchgangsöffnung 7, die, obwohl nicht dargestellt, die Form eines Schlitzes aufweist, der sich in Längsrichtung ungefähr über die ge-

samte Länge des Bodens des Vorratsbehälters erstreckt. Die Öffnung 7 hat eine solche Größe, daß sie ein Durchfallen infolge der Schwerkraft des aufzufüllenden Toners 6 erlaubt.

Die Tonerdurchgangsöffnung 7 wird durch ein bewegbares Element geöffnet und geschlossen, welches bei der vorliegenden Ausführungsform als eine hin- und herbewegbare Platte 8 dargestellt ist. Die hin- und herbewegbare Platte 8 ist unterhalb der Öffnung 7 außerhalb des Bodens des Tonervorratsbehälters 5 angeordnet. Sie ist so gehaltert, daß sie unterhalb des Bodens in Pfeilrichtung b und c gleitend ist. Die hin- und herbewegbare Platte 8 hat eine Öffnung 9 zum Öffnen der Öffnung 7· Die Öffnung 9 ist in Form und Größe identisch mit der Toneröffnung 7. Wenn die hin- und herbewegbare Platte 8 in der die Öffnung verschließenden Position, wie in der Fig. 2 dargestellt, ist die öffnung 9 außer Deckung mit der Toneröffnung 7> nur wenn die Platte 8 in die Pfeilrichtung b in eine geöffnete Position (d. h. die in der Fig. 4- dargestellte Position) bewegt worden ist, dann deckt sich die Öffnung 9 mit der Toneröffnung 7, um so die Öffnung 7 im wesentlichen zu öffnen. Demgemäß hält die hin- und herbewegbare Platte 8 in der Schließposition die Öffnung 7 geschlossen, und verhindert ein Herausfallen des Toners 6 aus dem Vorratsbehälter 5, während die Öffnung 7 im wesentlichen offen ist, wenn sich die Platte 8 in der Offenposition befindet, wo-

bei ein Teil des Toners 6 aus dem Vorratsbehälters 5 durch die Öffnung 7 herausfallen kann. Die hin- und herbewegbare Platte 8 ist üblicherweise in der Fig. 2 dargestellten Position gehalten.

Oberhalb der Öffnung 7 ist innerhalb am Boden des Tonervorratsbehälters 5 eine Reglerplatte 10 zum Regeln der aufzufüllenden Tonermenge angeordnet. Die Reglerplatte 10 hat eine Öffnung 11, die mit der Öffnung 7 bezüglich Form und Größe identisch ist, und ist auf der Innenfläche des Bodens in Pfeilrichtung b und c verschiebbar. Durch eine Antriebseinrichtung 12 der hin- und herbewegbaren Platte mit einer exzentrischen Nocke od. dgl., wird die Reglerplatte 10 hin- und herbewegt, wenn die hin- und herbewegbare Platte 8 in diesen Richtungen beim Freigeben des Toners bewegt wird. Wenn die hin- und herbewegbare Platte 8 sich in der, in der Fig. dargestellten die Öffnung verschließenden Position befindet, fluchtet die Öffnung 11 mit der Öffnung 7, und ermöglicht, daß eine Menge Toner 6 aus dem Behälter 5 in die Öffnung 7 gelangt. Wenn jedoch die Platte 8 in der in der Fig. 4 gezeigten Offenposition ist, verhindert die Reglerplatte 10, daß Toner 6 in die Öffnung 7 gelangt. Daraus folgt, daß die maximale Menge des aufzufüllenden Toners 6, die auf einmal durch die Öffnung 7 dem Entwickler 4 im Behälter 3 bei geöffneter Tonerdurchgangs-

öffnung 7 zugeführt werden kann, auf die Menge begrenzt ist, die dem Volumen der Öffnung 7 entspricht. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Antriebseinrichtung 12 die hin- und herbewegbare Platte 8 und die Reglerplatte 10 bei jedem Kopierzyklus in einen Wechselwirkungshub in den Pfeilrichtungen b und c (Fig. 2) bringen. Das Volumen der Öffnung 7 ist auf einen Wert eingestellt, der ungefähr der größten zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes für eine Kopie verbrauchten Tonermenge entspricht. Genauer gesagt ist die Öffnung 7 so ausgebildet, daß sie 200 mg Nachfülltoner 6 enthält. Die Öffnung 7 kann jedoch auch so ausgebildet sein, daß sie 30 bis 500 mg, vorzugsweise 50 bis 200 mg Toner enthält.

Eine Seite der hin- und herbewegbaren Platte 8, die näher am Entwicklerabschnitt De liegt, ist zu einer L-Form gebogen, um einen gebogenen Teil 8a zu bilden, der eine besonders wichtige Rolle spielt, wenn eine Tonernachfüllung abgegeben wird. Mit der Hin- und Herbewegung der Platte 8 wird ein Teil des im Entwicklerabschnitt De des Behälters 3 aufgenommenen Entwicklers 4 zwangsweise durch den umgebogenen Teil 8a in den Tonerversorgungsabschnitt Su bewegt, wodurch während dem Nachfüllen die Füllhöhe des im Versorgungsabschnitt Su des Behälters 3 aufgenommenen Entwicklers gegenüber der Füllhöhe des. im Entwicklerabschnitt De aufgenommenen Entwicklers erhöht wird.

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Um dies näher zu erläutern, wird die Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform zum Auffüllen des Entwikklers mit Toner anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben.

Wenn kein Toner zur Nachfüllung zugeführt wird, werden die hin- und herbewegbare Platte 8 und die Reglerplatte 10 in der in der Fig. 2 dargestellten Position festgehalten. Demgemäß ist die Tonerdurchgangsöffnung 7 durch die hin- und herbewegbare Platte 8 geschlossen und dem Entwickler 4 im Behälter 3 wird kein Toner aus dem Tonervorratstank 5 zugeführt. Da jedoch die Öffnung 7 mit der Öffnung 11 in der Reglerplatte 10 fluchtet, füllt der Nachfülltoner 6 im Vorratsbehälter 5 die Öffnung 7. Zu diesem Zeitpunkt ist ein freier Raum unterhalb des Bodens des Tonervorratsbehälters 5, genauer gesagt, zwischen der unteren Fläche der hin- und herbewegbaren Platte 8 und der Oberseite des Entwicklers 4 im Tonerversorgungsabschnitt Su des Behälters 3.

Wenn eine Tonermenge freigegeben werden soll, dann wird eine Bewegung der hin» und herbewegbaren Platte 8 und der Reglerplatte 10 in Richtung des Pfeiles b ausgelöst und diese werden in die in der Fig. 3 gezeigte Position verschoben. Mit dieser Bewegung wird der im Entwicklerabschnitt De des Behälters 3 aufgenommene Entwickler teilweise zwangsweise durch die Wirkung des um-

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gebogenen Teils 8a der hin- und herbewegbaren Platte 8 in den Tonerversorgungsteil Su bewegt, um den Raum teilweise zu verkleinern. Gleichzeitig wird die Füllhöhe des Entwicklerteils 4, der im Entwicklerabschnitt De aufgenommen ist, und nahe am Versorgungsabschnitt Su liegt, auf eine Füllhöhe B verringert. Um die verringerte Füllhöhe auszugleichen, bewegt sich ein anderer Teil des Entwicklers 4 im Entwicklerabschnitt De oberhalb der Füllhöhe B teilweise auf den Versorgungsabschnitt Su zu.

Daraus folgt, daß die Füllhöhe des Entwicklers 4 im Entwicklerabschnitt De im allgemeinen absinkt. Auf der anderen Seite steigt die Füllhöhe des Teils des Entwicklers 4 im Versorgungsabschnitt Su infolge der Anwesenheit des Entwicklerteils, der zwangsweise vom Abschnitt De den Abschnitt Su bewegt worden ist. Die Füllhöhe wird jedoch nicht die dargestellte Höhe A überschreiten. Die äußere Bodenfläche des Tonervorratsbehälters 5 ist auf der Höhe A angeordnet, während die untere Kante des umgebogenen Teils 8a der hin- und herbewegbaren Platte 8 auf der Höhe B liegt.

Zum Nachfüllen werden die Platte 8 und die Reglerplatte 10 weiter in Pfeilrichtung b bewegt und eventuell in die, in der Fig. 4 gezeigte Position gebracht, in der die öffnung 9 der Platte 8 mit der Tonerdurchgangsöffnung 7 fluchtet. Mit der so geöffneten Öffnung 7 kann der darin

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•/If

befindliche Nachfülltoner durch die öffnung 9 in den Behälter 3 fallen. Da durch die Reglerplatte 10 kein Nachfülltoner 6 in die Öffnung 7 gelangen kann, ist die Tonermenge 6, die maximal in den Behälter 3 fallen kann, auf eine spezielle Menge festgelegt.

Wenn dieser Vorgang zu einem Zeitpunkt stattfindet, zu welchem sich das Verhältnis (Konzentration) des im Entwikkler 4 im Behälter 3 enthaltenen Toners noch nicht verändert hat, d. h. auch die absolute Menge des Toners konstant geblieben ist, wird der Entwickler 4 im Abschnitt Su durch die Wirkung des umgebogenen Teils 8a der hin- und herbewegbaren Platte 8 bis zur Füllhöhe A in der Öffnung 9 gebracht. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird dies durch die geeignet testierten Höhen A, B, die Bewegungsgröße der hin- und herbewegbaren Platte 8, etc., bewirkt. In diesem Fall kann der Nachfülltoner 6 in der Öffnung 7 daher nicht herunterfallen, und es wird dem Entwickler 4 im Behälter 3 kein Toner zugeführt. Die Platten 8 und 10 kehren in Pfeilrichtung c in die in der Fig. 2 gezeigte Position zurück.

Wenn jedoch das Tonerverhältnis (Konzentration) des Entwicklers 4 im Behälter 3 durch das Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder abgesunken ist und sich entsprechend die absolute Tonermenge verringert hat, kann der Entwickler 4 im Versorgungsabschnitt Su mit seiner Füllhöhe nicht die

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Höhe A erreichen, und innerhalb der Öffnung 9 unterhalb der Höhe A verbleibt ein freier Raum entsprechend der Menge des für das Entwickeln verbrauchten Toners. Infolgedessen fällt eine angepaßte Menge Ton er 6 in den Behälter 3, um diesen Raum aufzufüllen, wodurch der Entwickler 4 mit Toner 6 ergänzt wird. Die hin- und herbewegbare Platte 8 und die Reglerplatte 10 werden dann in Pfeilrichtung c bewegt, und kehren in die, in der Fig. 2 gezeigte Position zurück. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt der nicht zum Auffüllen abgegebene Teil des Toners in der Öffnung 7, so daß die Menge des Toners 6, die bei Rückkehr der Platten in die Position gemäß der Fig. 2 in die Öffnung 7 gelangt, gleich der Menge des Toners 6 ist, mit der der Entwickler aufgefüllt worden ist.

Der vorstehend -erwähnte freie Raum wird im einzelnen beschrieben. Der Raum wird durch eine Verringerung der Entwicklermenge 4 infolge eines Abfallens des Toneranteils (Konzentration) des Entwicklers erzeugt, d. h. eine Verringerung der Entwicklermenge 4 entsprechend der Tonermenge, die zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder verbraucht worden ist. Die Tonermenge 6, die in den Behälter 3 fällt, um den Raum zu beseitigen, ist genau gleich der verbrauchten Tonermenge. Hieraus folgt, daß der Toneranteil (Konzentration) des Entwicklers 4 im Behälter 3 durch Nachfüllen genau auf einem konstanten Wert gehalten wird. Wenn der Toneranteil (Konzentration) des Entwicklers 4 im Behälter 3 unverändert bleibt, bildet sich der freie Raum

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nicht aus, da, wie bereits vorstehend beschrieben, keine Verringerung der Entwicklermenge 4 auftritt.

Die Menge des Toners 6, die zum Nachfüllen des Entwicklers 4 freigegeben wird, ist in Längsrichtung der schlitzförmigen Öffnung 7 über die Länge des Bodens des Tonervorratsbehälters 5 veränderlich, d. h. entlang der Trommelachse 2, so daß, wenn das Tonerverhältnis (Konzentration) des Entwicklers 4 in Längsrichtung des Behälters 3 variiert, solche Veränderungen sofort durch Auffüllen des Entwicklers mit Toner 6 in der vorstehend beschriebenen Weise korrigiert werden können. Genauer gesagt, hängt die Tonermenge 6, die durch die Öffnung 7 in den Container 3 an einer bestimmten Stelle fällt, allein vom Zustand des Entwicklers 4 ab, der genau unterhalb der öffnung 7 an dieser Stelle liegt, was dazu führt, daß in diesem Fall, wie vorstehend bereits erwähnt, der nachgefüllte Toner 6 dem Entwickler 4 in Mengen zugeführt wird, die in Längsrichtung des Behälters 3 variieren, wodurch die Unterschiede leicht zu beseitigen sind.

Die anderen Teile der vorliegenden Ausführungsform werden im folgenden beschrieben.

Oberhalb des Entwicklerabschnittes De des Behälters 3 ist eine Entwicklertrommel 13 in der Nähe der fotoleitfä-

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higen Trommel 2 zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes auf der Trommeloberfläche mit dem im Abschnitt De des Behälters 3 aufgenommenen Entwicklers,angeordnet. Die Trommel 13 ist mit nicht dargestellten Antriebselementen verbunden und wird durch diese mit 200 Umdrehungen pro Minute in Pfeilrichtung d gedreht. Eine Magnetrolle 14 ist drehbar innerhalb der Trommel 13 angeordnet, und wird ebenfalls durch nicht dargestellte Antriebselemente mit 1300 Umdrehungen pro Minute in Pfeilrichtung e gedreht.

Da die Trommel 13 und die Walze 14 in der gleichen Drehrichtung angetrieben werden, werden auf den Entwickler 4 Kräfte ausgeübt, die so wirken, daß der Entwickler in entgegengesetzten Richtungen entlang dem Umfang der Trommel 13 transportiert wird, aber infolge der vorstehend beschriebenen Geschwindigkeitseinstellungen eventuell in Pfeilrichtung f transportiert wird. Obwohl die Trommel 13 und die Walze 14, falls gewünscht, auf andere Umdrehungsgeschwindigkeiten als die vorstehend erwähnten eingestellt werden können, ist es wünschenswert, die Trommel 13 mit 50 bis 300 U/m zu drehen, wenn die VaI-ze 14 mit ungefähr 1300 U/m gedreht wird. Der Umfangsflache der Entwicklertrommel 13 entgegengesetzt ist eine Platte 19 zum Regeln der entlang der Oberfläche der Trommel 13 zu transportierenden Entwicklermenge 4 angeordnet.

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Obwohl nicht Teil der vorliegenden Ausführungsform, kann ein Element vorgesehen sein, durch welches der zum Entwickeln des latenten Bildes verwendete Entwickler 4 von der Trommeloberfläche abgekratzt und dem Behälter 3 wieder zugeführt wird, wenn dieser entlang der Oberfläche der Trommel 13 in Pfeilrichtung f transportiert wird. Das Element, insbesondere Entwicklerabkratzklinge, kann an einer Seite gegenüber der der Trommel 2 zugewandten Seite der Trommel 13 angedrückt sein.

Auf der anderen Seite sind völlig von der Entwicklermasse 4 im Behälter 3 umgeben,zwei, bezüglich ihrer Form identische Schneckenwalzen 15 und 16 angeordnet. Die Schneckenwalzen 15 und 16 werden in den jeweiligen Pfeilrichtungen g und h angetrieben, um den Entwickler durchzurühren, wobei die Trägerteilchen triboelektrisch negativ und die Tonerteilchen positiv aufgeladen werden. Die Schneckenwalzen 15 und 16 bestehen aus Wellen 15a und 16a und Wendelfedern 15b und 16b, die um die Wellen einzeln in der gleichen Richtung gewickelt sind, stehen über Zahnräder 17 und 18 operativ miteinander im Eingriff und werden in den Pfeilrichtitngen g und h mit gleichen Geschwindigkeiten durch eine nicht dargestellte Antriebsquelle (siehe Fig. 5) fortwährend angetrieben. Die Zwischenwand 3a des Behälters 3 ist zwischen den Walzen 15 und 16 angeordnet. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich, ist die Länge der Zv/ischenwand 3a .wesentlich kleiner als die der Walzen, so daß die Walzen

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15 und 16 an ihren einander gegenüberliegenden Enden nicht durch die Zwischenwand 3a getrennt sind. Demgemäß zirkuliert der im Behälter 3 enthaltene Entwickler 4 durch die Umdrehung der Walzen 15 und 16, wie durch die Pfeile i in der Fig. 5 dargestellt.

Um das erfindungsgemäße elektrografische Entwicklungsgerät auf seine Vorteile zu überprüfen, wurde ein Versuch durchgeführt, bei dem latente elektrostatische Bilder mit negativer Polarität entwickelt wurden, um 10.000 Kopien in Größe Din A4 unter Verwendung der Ausführungsform gemäß Fig. 1, zu machen. Bei diesem Versuch wurde der Behälter 3 anfänglich mit 350 g Entwickler 4 mit 10 Gew.-% Toner geladen. Die Höhen A und B und die Bewegungsgröße der hin- und herbewegbaren Platte 8 wurden so justiert, daß die Gesamtmenge des Entwicklers 4 im Behälter 3 auf 350 g gehalten wird. Die Platte 8 wurde jedesmal, wenn ein latentes Bild entwickelt worden ist, um eine Kopie in Din A4 Größe zu erzeugen, durch einen Hub hin- und herbewegt.

Um die durch das Entwickeln verbrauchte Tonermenge zu verändern, wurden die zu entwickelnden latenten Bilder vielfach verändert, d. h., von einem Bild mit vollen Bereichen bis zu einem Linienbild und umgekehrt, aber die latenten Bilder wurden über die gesamte Versuchtszeitdauer zufriedenstellend entwickelt. Somit hat dieser Versuch bestätigt, daß bei Verwendung des Entwicklergerätes gemäß der vorlie-

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.£3« """' 32066

genden Erfindung kaum irgendwelche Veränderungen bezüglich der Tonerkonzentration zu irgendeinem Zeitpunkt auftreten.

Bei Durchführung eines ähnlichen Entwickelversuches, der mit dem Gerät 1 gemäß der Fig. 1 durchgeführt worden ist, bei dem der gebogene Teil 8a an der hin- und herbewegbaren Platte 8 entfernt worden war, stieg' die Füllhöhe des Entwicklers 4 im Abschnitt De des Behälters 3 auf eine mit C in der Fig. 1 dargestellte Höhe an, und führte zu einem unerwünschten Ansteigen der absoluten Menge des Entwicklers 4 im Behälter und zu zahlreichen Beanstandungen. Typisch für solche Beanstandungen sind das Herausfallen von Entwickler 4 aus dem Spalt zwischen der Trommel 2 und der Entwicklertrommel 13» merkliche Schlierenbildung der entwickelten Bilder, etc.. Es war natürlich unmöglich, das Tonerverhältnis des Entwicklers 4 konstant zu halten; der Toneranteil oder die Konzentration stiegen innerhalb einer kurzen Zeitdauer merklich an. Anscheinend resultiert die erhöhte Konzentration direkt aus dem Ansteigen der Füllhöhe des Entwicklers 4 und dem Herausfallen oder Entweichen von Entwickler.

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 6 beschrieben.

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Das in der Fig. 6 gezeigte elektrografische Entwicklergerät 1' weist eine hin- und herbewegbare Platte 8 ohne den gebogenen Teil und weiterhin statt dessen ein rotierendes Schaufelblatt 20 auf. Das rotierende Schaufelblatt 20 wird in Pfeilrichtung j in seitlichem Bezug zur Hin- und Herbewegung der Platte 8 gedreht und hat die gleiche Funktion wie der gebogene Teil 8a der Platte 8 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, wenn eine Tonernachfüllung freigegeben wird.

Das elektrografische Entwicklergerät gemäß der vorliegenden Erfindung weist Entwicklerbewegungselemente auf, d. h. Elemente, die wenigstens dann, wenn Toner zugeführt wird, zwangsweise einen Teil des Entwicklers aus dem Entwicklerabschnitt des Entwicklerbehälters in den Tonerversorgungsabschnitt bewegen. Obwohl der gebogene Teil 8a der hin- und herbewegbaren Platte 8 oder das rotierende Schaufelblatt 20 als diese Elemente, in den Ausführungsformen gemäß der Fig. 1 oder 6 dienen, können irgendwelche anderen Elemente als Entwicklerbewegungselemente verwendet werden. Beispielsweise wird der Entwickler 4 im Entwicklerabschnitt De des Behälters 4 im wesentlichen auf den Tonerversorgungsabschnitt Su beim Freigeben einer Tonernachfüllung bewegt, wenn die Schneckenwalze 16 mit einer größeren Geschwindigkeit als die Schneckenwalze 15 angetrieben wird, und dadurch mehr Entwickler als die Walze 15 transportieren kann. Somit können die Schneckenwalzen 15 und 16

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als Entwicklerbewegungselemente zur Verfügung stehen.

Obwohl die vorliegende Erfindung,vollständig anhand der Ausführungsbeispiele und der Figuren beschrieben worden ist, bleibt anzumerken, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung denkbar sind.

Wie bereits erwähnt, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß die bei Jedem Nachfüllvorgang nachgefüllte Tonermenge automatisch an die seit dem letzten Nachfüllvorgang verbrauchte Tonermenge angepaßt ist. Aus diesem Grund ist es nicht erforderlich, den Nachfüllzeitpunkt und/oder die Nachfüllmenge jedesmal in Abhängigkeit von einer den Tonerverbrauch überwachenden Meßvorrichtung zu steuern. Es genügt z. B. die Nachfüllvorgänge in regelmäßigen Intervallen automatisch vorzunehmen. In einfachster Weise erfolgt dies, wie bei der beschriebenen Ausführungsform dadurch, daß bei jedem Kopiervorgang automatisch ein Nachfüllvorgang für den Toner gesteuert wird, beispielsweise durch einen mit der Hauptantriebswelle des Kopiergerätes gekoppelten mechanischen Antrieb. Dieser Nachfüllvorgang kann zu Beginn oder zu Ende jedes Kopierzyklus oder auch zu einem geeigneten Zeitpunkt innerhalb des Kopierzyklus erfolgen. Es ist aber auch möglich, den Nachfüllvorgang auf andere geeignete Weise, automatisch oder

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bedarfsweise willkürlich durchzuführen, wenn z. B. mittels eines Niveaufühlers im Entwicklungsbehälter ein Absinken des Entwicklerfüllstandes angezeigt wird, wobei es dank der erfindungsgemäßen automatischen Anpassung der Nachfüllmenge an den Verbrauch nicht erforderlich ist, die Nachfüllzeitpunkte z. B. mittels eines aufwendigen Regelkreises sehr genau zu steuern.

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Claims

GLAWE1DELFS1MOLLaPARTNER- Minolta Camera Kabushiki Kaisha Osaka Kokusai Building, 30, 2-chome, Azuchi-machi, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka-fu / Japan PATENTANWÄLTE : EUROPEAN PATENTATTORNEYS RICHARDGLAWEKLAUS DELFSDR-INGDIPL-INGULRICH MENGDEHLWALTER MOLLDIPL-CHEM DR. RER NAT.OIPL.-PHYS DR RER. NATHEINRICH NIEBUHROFF. BEST DOLMETSCHERDIPL-PHYS OR PHIL HABIL8000 MÜNCHEN 262000 HAMBURG 13POSTFACH 162POSTFACH 2570LIEBHERRSTR. 20ROTHENBAUM-TEL. (089) 226548CHAUSSEE 58TELEX 5 22 505 SPEZTEL. <0 40)410 20 08TELECOPIER (089) 223938TELEX 212921 SPEZMÜNCHENA 78 Elektrografisches Entwicklergerät Patentansprüche

1. Elektrografisches Entwicklergerät gekennzeichnet durch:

einen Entwicklerbehälter (3), der in einen Tonerversorgungsabschnitt (Su) und einen Entwicklerabschnitt (De) unterteilt ist, und einen pulverförmigen Entwickler (4) in Form eines Gemisches aus Träger- und Tonerteilchen enthält}

DRESDNER BANK. HAMBURG. 4 010*18 'BLZ 2Oi --/Λ 00) POSTSCHECK HAMBURG 147607 200 (BLZ 200ΊΟΟ 20) TELfCRAMM SPECHTZIES

eine Einrichtung zum Entwickeln latenter elektrostati*- scher Bilder auf einem ein Bild tragende! Element mit dem im Entwickelabschnitt 0De) des Behälters (3) enthaltenen Entwickler (4);

einen Tonervorratsbehälter (5), der einen Tonervorrat (6) enthält, mit einem Boden, der'dem im Tonerversorgungsabschnitt (Su) enthaltenen Entwickler (4) in Berührung treten kann und eine Tonerdurchgangsöffnung (7) aufweist; ein bewegbares Element zum öffnen und Schließen der Tonerdur chg ang s ö ffnung (7);

eine Einrichtung zum Bewegen des bewegbaren Elementes, um die Tonerdurchgangsöffnung zum Zuführen von Toner zu öffnen und zum Halten des bewegbaren Elementes in einer die Öffnung verschließenden Position, wenn kein Toner zugeführt wird; und

eine Einrichtung zum zwangsweisen Bewegen eines Teils des Entwicklers aus dem Entwickelabschnitt (De) in den Tonerversorgungsabschnitt (Su) des Behälters (3) wenigstens dann, wenn Toner zugeführt wird.

2. Elektrografisches Entwicklergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das bewegbare Element eine hin- und herbewegbare Platte (8) ist, die verschiebbar unter dem Boden des Tonervorratsbehälters (5) angeordnet ist und eine Öffnung (9) aufweist, die mit der Tonerdurchgangsöffnung (7) zum Fluchten gebracht werden kann.

3. Elektrografisch.es Entwicklergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die hin- und herbewegbare Platte (8) in eine Richtung vom Entwickelabschnitt (De) auf den Tonerversorgungsabschnitt (Su) zu und umgekehrt bewegbar ist.

4. Elektrografisches Entwicklergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Bewegen des Entwicklers (4) aus einem nach unten gebogenen Teil (8a) der hin- und herbewegbaren Platte (8) am, dem Entwickelabschnitt (De) zugewandten Ende besteht.

5. Elektrografisches Entwicklergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Bewegen des Entwicklers zwei Schneckenwalzen (15 und 16) im unteren, inneren Teil des Entwicklerbehälters (3) aufweist.

6. Elektrografisches Entwicklergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Bewegen des Entwicklers ein an der Grenze zwischen dem Entwickelabschnitt (De) und dem Tonerversorgungsabschnitt (Su) angeordnetes, rotierendes Schaufelblatt (20) aufweist.

7. Elektrografisches Entwicklergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Bewegen des Entwicklers die Füllhöhe des im Versorgungsabschnitt (Su) befindlichen Entwicklers gegenüber der Füllhöhe des im Entwickelabschnitt (De) befindlichen Entwicklers wenigstens dann anhebt, wenn der Toner zugeführt wird.

8. Elektrografisches Entwicklergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß weiterhin eine Einrichtung (10) zum Regeln der Tonermenge vorgesehen ist, die aus dem Tonervorratsbehälter (5) zum Auffüllen des Entwicklers (4) im Behälter (3) freigegeben wird, wenn die Tonerdurchgangsöffnung (7) mit der Bewegung des bewegbaren Elementes geöffnet wird.