DE3413360C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwicklerzuführeinrichtung für einen elektrophotographischen Kopierer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Entwicklerzuführeinrichtung für einen elek­ trophotographischen Kopierer ist aus der DE-AS 27 23 805 bekannt. Diese bekannte Entwicklerzuführeinrichtung enthält eine drehbare zylindrische Entwicklerpatrone, die an einem Ende eine Öffnung aufweist, um aus dem Inneren der Patrone den Toner der Entwicklungseinrichtung zuführen zu können. Die bekannte Entwicklerzuführeinrichtung ist ferner auch mit Antriebsmitteln ausgestattet, um die Entwicklerpatrone in Drehung zu versetzen. Bei dieser bekannten Konstruktion wird die Entwicklerpatrone in einer horizontalen Lage gehal­ ten, wobei zur Halterung der Entwicklerpatrone lediglich zwei im Abstand voneinander angeordnete Lager, wie bei­ spielsweise Kugellager, vorgesehen sind. Ein Austauschen der Entwicklerpatrone erfordert bei dieser bekannten Kon­ struktion die Abnahme eines Gehäuseteiles bzw. eines Gehäu­ sedeckels. Beim Einsetzen einer neuen Entwicklerpatrone be­ steht die Gefahr, daß Toner aus der Öffnung der Entwickler­ patrone herausfallen kann.

Aus der DE-PS 30 09 471 ist eine Vorrichtung für den Trans­ port und die gleichmäßige Verteilung eines pulverförmigen Entwicklers in einem elektrostatischen Kopiergerät bekannt. Diese bekannte Vorrichtung umfaßt eine in einem Entwickler­ gehäuse horizontal gelagerte routierende Welle, auf der ent­ lang erste Schaufelblätter mit einer Ausrichtung zum Trans­ port von Entwickler in die eine axiale Richtung und zweite Schaufelblätter mit einer Ausrichtung zum Transport von Ent­ wickler in die entgegengesetzte axiale Richtung fest angeord­ net sind. Das wesentliche dieser bekannten Vorrichtung be­ steht darin, daß die ersten und die zweiten Schaufelblätter entlang der genannten routierenden Welle jeweils abwechselnd und mit radialem Abstand zur Welle angeordnet sind, wobei der radiale Abstand für die ersten Schaufelblätter ein ande­ rer ist als der für die zweiten Schaufelblätter. Diese be­ kannte Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Auf­ bau aus und gewährleistet auch eine sichere und klumpenfreie Entwicklerzufuhr zu einer Entwicklerübergabestation und ga­ rantiert ferner einen gleichmäßigen Füllstand innerhalb des Entwicklergehäuses. Die bekannte Vorrichtung umfaßt schließ­ lich auch einen Entwicklerzuführungsbehälter, der über ein Schraubengewinde lösbar mit einem Zylinder verbunden ist. Der Zylinder ist um eine Entwicklerzuführungskammer schwenk­ bar angeordnet, wobei diese bekannte Konstruktion aber nicht besonders raumsparend ausgeführt ist. Die Betriebsstellung des Entwicklerzuführungsbehälters ist bei dieser bekannten Konstruktion vertikal, d. h. der Entwicklerzuführungsbehäl­ ter erstreckt sich in der Betriebsstellung mit seiner Län­ genausdehnung senkrecht nach oben. Es sind hierbei auch kei­ ne Antriebsmittel vorgesehen, um den Entwicklerzuführungsbe­ hälter in eine Drehung zu versetzen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Entwicklerzuführeinrichtung für einen elektrophotogra­ phischen Kopierer der angegebenen Gattung derart zu ver­ bessern, daß bei geringst möglichem Raumbedarf für die To­ nerzuführeinrichtung inklusive der Entwicklerpatrone letz­ tere trotzdem im oberen Teil des Gehäuses des elektrophoto­ graphischen Kopierers untergebracht werden kann und trotz­ dem problemlos ein Austauschen der Entwicklerpatrone durch­ führbar sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich­ nungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale ge­ löst.

Erfindungsgemäß ist eine Halteeinrichtung vorgesehen, durch die die Entwicklerpatrone in einer horizontalen Lage gehal­ ten wird, wobei die Öffnung der Entwicklerpatrone mit einer seitlichen Entwicklerdurchtrittsöffnung einer Tonerzuführ­ einrichtung in Verbindung steht. Ferner ist die Halteein­ richtung für die Entwicklerpatrone bzw. zusammen mit die­ ser Entwicklerpatrone um einen bestimmten Winkel um die Ach­ se einer Entwicklereinlaßöffnung bewegbar angeordnet. Durch diese besondere Konstruktion wird eine besonders flache Bau­ weise realisiert, wobei aber dennoch sichergestellt wird, daß das Auswechseln der Entwicklerpatrone durch eine neue Entwicklerpatrone problemlos und ohne großen Aufwand vorge­ nommen werden kann.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1A bis 1D schematische Darstellungen von herkömmli­ chen Tonerzuführeinrichtungen;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Toner­ zuführeinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 3 eine Seitenansicht, welche eine Beziehung zwischen der Tonerzuführeinrichtung der Fig. 2 und einer Entwicklungseinheit wieder­ gibt;

Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 2 darge­ stellten Tonerzuführeinrichtung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die in Fig. 2 darge­ stellte Tonerzuführeinrichtung, und

Fig. 6 einen Teil einer in Einzelteile aufgelö­ sten, perspektivischen Darstellung der in Fig. 2 wiedergegebenen Tonerzuführeinrich­ tung.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, werden kurz einige der herkömmlichen Tonerzuführeinrichtungen be­ schrieben, die in Fig. 1A bis 1D dargestellt sind. In Fig. 1A oder 1B ist eine Tonerzuführeinrichtung darge­ stellt, in welcher eine Entwickler-Patrone 12, die an einem Tonerbe­ hälter 10 gehaltert ist, mit der Oberseite nach unten so angeordnet ist, daß ein Toner aufgrund seines Gewichts in den Behälter 10 fallen kann. In Fig. 1C wird eine zylindri­ sche Entwickler-Patrone 12 mit einem in ihr ausgebildeten Schlitz 14 im Inneren eines Tonerbehälters umgedreht, um einen Toner zuzuführen. Ferner wird in Fig. 1D eine Entwickler-Patrone 10 mit einem an ihr ausgebildeten, im allgemeinen L-förmigen Rohr gedreht, um Toner zuzuführen.

Jedoch muß, wie oben beschrieben, für die in Fig. 1A oder 1B dargestellte Einrichtung, bei welcher die Entwickler-Patrone mit der Oberseite nach unten angeordnet ist, ein beträchtlicher Raum H in einem oberen Teil einer Entwicklungseinheit zur Verfügung stehen, um die Entwickler-Patrone unterzubringen. Ferner ist sie unter anderem bei einem kleindimensionierten Ko­ pierer (wie einem Tischkopierer) nicht verwendbar, in wel­ chem eine Entwicklungseinheit in einem oberen Teil dessen Gehäuses untergebracht ist. Bei der in Fig. 1C dargestellten Einrichtung mit einer zylindrischen Entwickler-Patrone wird leicht der Schlitz verstopft, da der Schlitz infolge der erfor­ derlichen Abdichtung nicht groß sein kann; ferner kann sie nicht verwendet werden, wenn sie nicht genügend geschüttelt wird, was jedoch zeitaufwendig und mühsam ist. Die in Fig. 1D dargestellte Einrichtung mit dem L-förmigen Rohr ist nachteilig wegen des benötigten Platzbedarfs, da die Pa­ trone mit ihrer Oberseite nach unten gehaltert werden muß. Weitere Nachteile insbesondere der Einrichtung mit dem L-förmigen Rohr bestehen darin, daß der Toner nicht voll­ ständig aus der Entwickler-Patrone zugeführt werden kann, so daß dann bei einem Austauschen oder Auswechseln gern die Hände ver­ schmiert werden.

Eine Tonerzuführeinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung, welche frei von den vorstehend aufgeführten Nachteilen ist, wird im einzelnen anhand der Fig. 2 bis 6 beschrieben. In Fig. 2 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 20 bezeichnete Tonerzu­ führeinrichtung dargestellt, welche an einer Seite einer Trocken-Entwicklungseinheit 30 angebracht ist, welche in Fig. 3 dargestellt ist. In Fig. 3 ist die Trocken-Entwick­ lungseinheit 30 eine übliche Trocken-Entwicklungseinheit, welche eine Entwicklungsrolle 302, ein mit einer Art Schau­ feln versehenes Rad 304 u. ä. aufweist, die im Inneren der Einheit angeordnet sind. Der Kopierer weist ein Gehäuse 40 auf, in dessen oberen Teil ein kleineres Gehäuse 306 zum Unterbringen der Entwicklungseinheit angeordnet ist. Ein Tonerbehälter 50 erstreckt sich oberhalb und entlang der Länge des Gehäuses 306. Eine Welle 502 verläuft im Inneren des Tonerbehälters 50, während eine Rühreinrichtung 504 zum Umrühren des Toners der Welle 502 zugeordnet ist. Der Tonerbehälter 50 steht über eine Öffnung 506 mit der Trocken-Ent­ wicklungseinheit 30 in Verbindung. In der Öffnung 506 ist eine Tonerzuführrolle 308 drehbar angeordnet, welche auf­ grund eines Ausgangssignals von einem (nicht dargestellten) Tonerdichtefühler gedreht wird.

Die Tonerzuführeinrichtung 20 ist an einem Ende des To­ nerbehälters 50 angebracht. Die Einrichtung 20 hält eine Entwickler­ patrone, welche noch zu beschreiben ist, und dreht sich zu­ sammen mit der Tonerzuführrolle 308, so daß der in ihr un­ tergebrachte Toner nacheinander von einem Ende des Toner­ behälters 50 aus zugeführt werden kann.

Im einzelnen weist der Tonerbehälter 50 an einer Seiten­ wandung, welche für eine Handhabung zugänglich ist, eine rohrförmige Verlängerung 202 auf. Die Welle 502, welche aus dem Tonerbehälter 50 vorsteht, verläuft durch die und entlang der Mitte der rohrförmigen Verlängerung oder des Rohransatzes 202. Die Welle 502 trägt eine spiralförmige Tonerzuführplatte 206 (Fig. 3 bis 5), die dazu verwendet wird, in dem Tonerbehälter 50 den Toner zuzuführen, welcher über eine Entwicklerdurchtrittsöffnung 204 eingeführt wird, welche an einer Seitenwandung des Rohrs 202 ausgebildet ist. Eine Halterhülse 208 umgibt drehbar das Rohr 202 und trägt an einer Seite einen mit ihr fest verbundenen Patronenaufnahmeteil 210. Der Patronenaufnahmeteil 210 wird dazu verwendet, die Mündung einer Entwicklerpatrone luftdicht und drehbar aufzunehmen. Der Patronenaufnahmeteil 210 ist mit einer Öffnung 212 versehen, welche an der Seitenwandung des Rohrs 202 offen ist. Wenn der Patronenaufnahme­ teil 210 in seine horizontale Stellung gedreht wird, ist die Öffnung 212 bezüglich der vorerwähnten Entwicklerdurchtritts­ öffnung 204 ausgerichtet. Ein Arm 216 zum Halten einer Entwickler-Patro­ ne ist mittels einer Schraube 214 an dem Patronenaufnahmeteil 210 be­ festigt. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist ein schalenförmiger Einsatz 218 an dem Arm 216 eingebracht, wobei er durch eine Zugfeder 220, welche an dem Einsatz 218 und dem Arm 216 angebracht ist, mit gleichbleibender Kraft zu dem Patronenaufnahme­ teil 210 hin vorgespannt ist. Ein Drehknopf 222 ist an der Unterseite des Arms 216 in einer vorgegebenen Lage drehbar angeordnet, so daß ein Stift 226, welcher von der Unterseite des Arms 216 durch einen kreisbogenförmigen Schlitz 224 vorsteht, mit einem Ansatz oder Schenkel 228 in Anlage gebracht werden kann, um den schalenartigen Ein­ satz 218 auf und ab zu bewegen.

Eine aufrecht stehende Bodenplatte 230 erstreckt sich von einem Ende des Einsatzes 218 aus, um so einen radialen Mit­ telbereich 602 am Boden der Entwicklerpatrone 60 zu tragen. An der Bodenplatte 230 ist ein Dauermagnet 232 angebracht, welcher magnetisch mit einem magnetischen Verriegelungs­ abschnitt 402 (Fig. 4) des Kopierergehäuses 40 zusammenar­ beitet, um die Entwicklerpatrone 60 in der horizontalen Lage zu halten.

Ein Ritzel 234 kämmt mit einem Zahnrad 604 an der Entwickler­ patrone 60, welche auf den schalenförmigen Einsatz 218 ge­ legt ist, wenn der Arm 216 in eine horizontale Stellung gedreht wird. Ein Schneckenrad 512 ist an einem Ende einer Tonerzuführwelle 510 angebracht, welche von der Seiten­ wand des Tonerbehälters 50 vorsteht. Das Schneckenrad 512 verleiht dem Ritzel 234 über ein Zwischenzahnrad 514 ein Drehmoment, so daß die Entwicklerpatrone 60 synchron mit der Tonerzuführrolle 308 gedreht wird.

Die Entwicklerpatrone 60, welche an dem schalenförmigen Einsatz 218 gehaltert ist, ist aus einem Kunstharz als ein im all­ gemeinen zylindrischer Einwegbehälter hergestellt. Wie in Fig. 2 und 4 dargestellt, verläuft eine spiralförmige Rippe bzw. Tonerzuführungsteil 608 entlang der inneren Umfangswandung der Entwickler-Patrone 60, um so den Toner zu einer Öffnung oder Mündung 606 zu leiten, während ein flanschartiges Zahnrad 604 in der Nachbar­ schaft der Öffnung 606 angeordnet ist, um mit dem Ritzel 234 zu kämmen. Das spiralförmige Tonerzuführungsteil 608 und das Zahnrad 604, die jeweils fest mit der Entwickler-Patrone 60 verbunden sind und mit dieser eine Einheit bilden, haben eine Doppelfunktion, um dadurch die mechanische Steifigkeit der Entwickler-Patrone 60 zu erhöhen.

In Fig. 3 und 4 ist eine photoleitfähige Trommel 70 darge­ stellt. Die Tonerzuführrollenwelle 510 in Fig. 5 wird über eine elektromagnetische Kupplung von einer (nicht darge­ stellten) Antriebsquelle mit einem Drehmoment versorgt.

Die Tonerzuführeinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Ausführung wird folgendermaßen gehandhabt. Zuerst wird der Arm 216 um das Rohr 202 nach unten bewegt (die ausgezogen wiedergegebene Stellung in Fig. 4), und dann wird der Dreh­ knopf 222 gedreht, bis der Stift 226, der mit dem Ansatz oder Schenkel 228 in Anlage gebracht ist, den schalenförmi­ gen Einsatz 218 nach unten drückt (die strichpunktiert wie­ dergegebene Stellung in Fig. 4). In diesem Zustand ist dann die Tonerpatrone 60 frei aus dem Patronenaufnahmeteil 210 herausnehm­ bar. Nachdem die leere Entwickler-Patrone 60 durch eine volle ersetzt worden ist, wird der Drehknopf 222 wieder in seine Aus­ gangsstellung zurückgedreht, um den Einsatz 218 von dem durch den Stift 226 ausgeübten Druck freizugeben. Hierdurch wird dann die Entwickler-Patrone 60 durch die Wirkung der Feder 220 über den Einsatz 218 in das Patronenaufnahmeteil 210 ge­ drückt.

Danach wird der Arm 216 in Fig. 4 im Uhrzeigersinn um 90° gedreht, bis der Magnet 232 an dem Einsatz 218 an dem Ver­ riegelungsteil 402 an dem Kopierergehäuse 40 haften bleibt, um dadurch den Arm 216 horizontal zu halten. In dieser Stellung kämmt dann das Zahnrad 604 an der Entwickler-Patrone 60, welche an dem Einsatz 218 angeordnet ist, mit dem Ritzel 234. Durch eine derartige Drehung des Arms 216 wird dann die Öffnung 212 des Patronenaufnahmeteils 210 bezüglich der Toner­ einlaßöffnung 204 des Rohrs 202 ausgerichtet, um so für eine Tonerzufuhr vorbereitet zu werden.

Wenn die Tonerdichte in der Entwicklungseinheit 30 infolge einer wiederholten Entwicklung in dem Kopierer abgenommen hat, wird die elektromagnetische Kupplung durch ein Aus­ gangssignal eines (nicht dargestellten) Tonerdichtefühlers erregt, so daß sich die Tonerzuführrolle 308 zu drehen beginnt. Dann dreht das an der Welle 510 angebrachte Schneckenrad 512 das Ritzel 234 und dadurch die Entwickler-Patrone 60, welche an dem Einsatz 218 drehbar gehaltert ist. Das spiralförmige Tonerzuführungsteil 608 befördert dadurch entspre­ chend der Drehbewegung der Entwickler-Patrone nach und nach den Toner in der Entwickler-Patrone zu der Öffnung 606 hin. Der Toner, der dann aus der Öffnung 606 der Entwickler-Patrone 60 aus­ tritt, wird dann über die ausgerichteten Öffnungen 212 und 204 in das Rohr 202 eingebracht. Die Tonerzuführplatte 206, welche sich ständig mit der Welle 502 im Inneren des Rohrs 202 dreht, treibt den ankommenden Toner in den Toner­ behälter 50 vor. Ein derartiger Tonerzuführvorgang dauert an, bis die Tonerdichte in der Entwicklungseinheit 30 wie­ der einen vorbestimmten Wert erreicht hat, worauf dann die Drehbewegung der Tonerzuführrolle 308 wieder angehalten wird.

Durch die Erfindung ist somit eine Tonerzuführeinrichtung geschaffen, welche ohne weiteres sogar in kleindimensio­ nierten Kopierern untergebracht werden kann, in welchen eine Entwicklungseinheit in einem oberen Teil eines Gehäu­ ses angeordnet ist, da die Entwicklerpatrone in einer horizontalen Lage gehalten ist und durch eine Antriebsein­ richtung in Drehung versetzt wird, um Toner zuzuführen. Die Einrichtung kann den Toner nacheinander in eine Entwick­ lungsstation liefern, wodurch die Notwendigkeit für einen zusätzlichen To­ nersammel- oder -vorratsabschnitt entfällt. Hierdurch ver­ kleinern sich die Gesamtabmessungen des Kopierers propor­ tional. Wenn ein Kopierer mit einem solchen Tonervorrats- bzw. -sammelabschnitt ausgestattet ist, wird dadurch das Fassungsvermögen für einen Tonervorrat bzw. eine Toner­ speicherung erhöht, wodurch die Häufigkeit eines Austau­ schens des Behälters herabgesetzt wird. Da außerdem die Einrichtung nur mit der vorstehend be­ schriebenen Entwicklerpatrone für die Tonerzufuhr betreibbar ist, und die Verwendung irgendwelcher anderer unterschied­ licher Arten von Patronen unterbunden ist, ist auch das Einführen einer anderen Art von Tonerpartikeln in den Entwicklungsabschnitt verhindert.

Claims (6)

1. Entwicklerzuführeinrichtung für einen elektrophoto­ graphischen Kopierer, welcher eine Trockenentwicklungs­ einheit aufweist, um ein elektrostatisches latentes Bild auf einem vorbeigeführten photoleitfähigen Aufzeichnungs­ träger mittels eines Trockenentwicklers zu entwickeln, mit einer drehbaren zylindrischen Entwicklerpatrone mit einer Öffnung an einem Ende für eine Entwicklerzufuhr, und mit Antriebsmitteln, um die Entwicklerpatrone in Drehung zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß an einem sich seitwärts über die Trockenentwicklungsein­ heit (30) hinaus erstreckenden Teil (20) der Entwickler­ zuführeinrichtung (20, 50) eine Halteeinrichtung (208, 210, 214, 216, 218) zum horizontalen Halten der Entwick­ lerpatrone (60) vorgesehen ist, wobei die Öffnung (606) der Entwicklerpatrone (60) mit einer seitlichen Entwick­ lerdurchtrittsöffnung (204) der Tonerzuführeinrichtung (20) in Verbindung steht, und daß zum Auswechseln der Ent­ wicklerpatrone (60) eine Halteeinrichtung mit der Entwick­ lerpatrone (60) um einen bestimmten Winkel um eine hori­ zontale Achse (502) der Entwicklerzuführeinrichtung (20, 50) nach unten verschwenkbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Patronendreheinrichtung (510 bis 514) zum Drehen der Entwicklerpatrone (60) um eine Achse ihrer Öffnung (606) vorgesehen ist, daß die Trocken­ entwicklungseinheit (30) eine Rolle (302), um den Entwick­ ler der Oberfläche des photoleitfähigen Aufzeichnungsma­ terials (70) zuzuführen, einen Behälter (50) zum vorüber­ gehenden Speichern des von der Entwicklerpatrone (60) zu geführten Entwicklers, wobei der Behälter (50) mit einer Entwicklerzuführöffnung (506) versehen ist, um den gespei­ cherten Entwickler der Entwicklungsrolle (302) zuzuführen, und eine Entwicklerzuführrolle (308) aufweist, die in der Entwicklerzuführöffnung (506) angeordnet ist, wobei die Pa­ tronendreheinrichtung synchron mit der Drehbewegung der Ent­ wicklerzuführrolle (308) drehbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Einrichtung (232, 402) vorgesehen ist, um die Entwicklerpatrone (60) in einer ho­ rizontalen Lage im Inneren des Kopierers festzulegen, daß die Einrichtung zum Festlegen der Entwicklerpatrone (60) ein magnetisches Teil (232), das an einem Teil der Halte­ einrichtung (218, 230) angebracht ist, und ein Verriege­ lungsteil (402) aufweist, welches an einem Teil eines Ge­ häuses (40) des Kopierers festgelegt ist, und an welchem das magnetische Teil (232) magnetisch gehalten ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halteeinrichtung (208 bis 218) eine Haltehülse (208) mit einer Entwicklereinführöffnung (212) aufweist, die mit der Öffnung (606) der Entwicklerpa­ trone (60) in Verbindung steht, einen schalenförmigen Ein­ satz (218), der ständig zu der Entwicklereinführöffnung (212) hin vorgespannt ist, um die Entwicklerpatrone (60) an dieser zu halten, und ein Patronenaufnahmeteil (210) aufweist, das mit der Haltehülse (208) starr verbunden ist, um die Entwicklerpatrone (60) an dem Einsatz (218) anzubringen und von diesem abzunehmen.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Entwicklereinführöffnung (212) bezüglich der Öffnung (606) der Entwicklerpatrone (60) ausgerichtet ist, wenn sich die Entwicklerpatrone (60) in der horizontalen Lage befindet.

6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwick­ lerpatrone (60) mit einem spiralförmigen Tonerführungsteil (608) an ihrer inneren Umfangsfläche ausgestattet ist.