DE3825121C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Einrichtung zum Rückführen restlicher Partikeln von einem fotoleitfähigen Element zu einer Entwicklereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Ein derartiges elektrofotografisches Kopiergerät ist aus der DE 24 34 932 B1 bekanntgeworden. In der Einrichtung zum Rückführen restlicher Partikeln dieses bekannten Kopiergerätes liegt die Schnecke der ersten Transportvorrichtung in offener Weise oberhalb eines Spaltes zwischen gegenüberliegenden Reinigungsblättern für das als Trommel ausgebildete fotoleitfähige Element. Das sich an die Schnecke anschließende Fallrohr führt zu einem Behälter am oberen seitlichen Bereich der Entwicklereinheit.

Nachteilig hieran ist nicht nur, daß das Sammeln der überschüssigen Entwicklerpartikeln von dem fotoleitfähigen Element relativ aufwendig und aufgrund der senkrecht über dem Abführspalt liegenden Schnecke nicht unbedingt effizient ist, sondern auch, daß eine gleichmäßige Verteilung der rückgeführten Partikeln in der Entwicklereinheit nicht vorgesehen ist.

Es ist zwar aus der JP 1 37 561/80 A bekannt, eine längsseitig zur Entwicklereinheit angeordnete Fördervorrichtung mit einer inliegenden Transportschnecke zu versehen, wobei die Fördervorrichtung an einer Bodenplatte Öffnungen gestufter Größe aufweist, jedoch ist diese Fördervorrichtung nicht innerhalb des Speicherteils der Entwicklereinheit, sondern oberhalb der Entwicklereinheit, etwa parallel zum Einfüllzugang von einem Behälter für die Entwicklerpartikeln vorgesehen. Diese Öffnungen der Bodenplatte sind darüber hinaus lediglich im Endbereich dieser zweiten Fördervorrichtung vorgesehen, so daß eine gleichmäßige Verteilung der rückgeführten Entwicklerpartikeln durch zusätzliche Maßnahmen innerhalb der Entwicklereinheit erfolgen muß. Ferner ist die die zweite Fördervorrichtung mit der Reinigungseinheit verbindende erste Fördervorrichtung zweiteilig und darüber hinaus ebenfalls mit einer Transportschnecke versehen, was baulich aufwendig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein elektrofotografisches Kopiergerät der genannten Art zu schaffen, bei dem die Wiederverwendung der restlichen Entwicklerpartikeln maximiert ist, das in einfacher Weise einen kompakten Aufbau besitzt und mit dem eine gleichmäßige Verteilung der restlichen Entwicklerpartikeln innerhalb der Entwicklereinheit erreicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem derartigen elektrofotografischen Kopiergerät die im Patentanspruch angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist ein elektrofotografisches Kopiergerät in kompakter und kostengünstiger Weise auszuführen, wobei die Rückführung der Entwicklerpartikeln in gleichmäßiger Weise unmittelbar im Speicherteil der Entwicklereinheit vollzogen werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein elektrofotografisches Kopiergerät, das eine Rückführeinrichtung gemäß vorliegender Erfindung verwendet,

Fig. 2 die Verbindung der Rückführeinrichtung gemäß vorliegender Erfindung mit der Reinigungseinheit einerseits und dem Speicherteil der Entwicklereinheit andererseits,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Rückführeinrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Entwicklereinheit und das zweite Rohr gemäß vorliegender Erfindung und

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung die Unterseite des in Fig. 4 dargestellten zweiten Rohres.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Grundkomponenten eines elektrofotografischen Kopiergerätes, das die neue Rückführ­ einrichtung gemäß vorliegender Erfindung enthält. Dieses elektrofotografische Kopiergerät ist in seiner Konstruktion ähnlich dem im US-Patent 46 64 507 beschriebenen. Es verwendet eine vertikal gehaltene Einweg-Kassette, wie sie im US-Patent 46 57 369 beschrieben ist, eine Entwicklereinheit, wie sie im US-Patent 46 39 116 beschrieben ist, und eine modulare Reinigungseinheit.

Das in Fig. 1 dargestellte Kopiergerät besitzt ein fotoleitfähiges Band 3, das mit Hilfe von Rollen bzw. Walzen 2 und 4 im Uhrzeigersinn rotierend angetrieben ist. Längs bzw. an der gemäß Fig. 1 rechten Seite des Bandes 3 sind die Reinigungseinheit 10, Löschlampen 114, das Hauptladegerät 113 und ein optischer Druckkopf 115 angeordnet. Die Rückführeinrichtung, die insgesamt mit 30 bezeichnet ist, verbindet die Reinigungseinheit 10 mit der Entwicklereinheit 50. Auf der linken Seite der Rückführeinheit ist eine austauschbare Tonerpatrone 40 vorgesehen, die innerhalb der Entwicklereinheit 50 angeordnet ist. Am oberen Ende des Bandumlaufs ist eine Übertragungseinheit 119 angeordnet, die ein elektrisches Feld erzeugt, um Toner vom fotoleitfähigen Band 3 auf die Unterseite von Papierblätter, die den Bildübertragungsbereich 125 durchlaufen, anzuziehen.

Das Kopiermaterial, beispielsweise das Papier, wird von einer von zwei (einer großen und einer kleinen) Papierhandhabungskassetten 120 und 121 geholt. Das Papier ist längs einer der beiden Papierbahnen 122-1 oder 122-2 zum Bildübertragungsbereich 125 gerichtet, der zwischen einer oberen Walze 111 und der Fixiereinheit 119 angeordnet ist. Von diesem Bildübertragungsbereich 125 wird das Papier dann zu einer Wärmebehandlungseinheit 123 mit Hilfe einer Vakuumtransporteinheit 124 geführt und schließlich in einem Ausgangskasten 126 abgelegt.

Fig. 1 zeigt außerdem ein Gebläse 127, einen Hauptantriebsmotor 128 und eine Energiezuführvorrichtung 129.

Gemäß Fig. 2 ist die Beziehung zwischen Rückführeinrichtung 30 und dem fotoleitfähigen Element 1 und der Reinigungsvorrichtung 10 dargestellt. Die Reinigungsvorrichtung 10 ist als modulare Einheit oder Station auf der fotoleitfähigen Bandanordnung 1 befestigt. Sie ist nach der Übertragungsstation im elektrofotografischen Kopiergerät angeordnet und entfernt die zurückbleibenden bzw. restlichen Partikeln vom fotoleitfähigen Band 3.

Die Reinigungsvorrichtung 10, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, besitzt eine Reinigungsbürste 12 mit einer Länge, die im wesentlichen gleich der Breite des fotoleitfähigen Bandes 3 ist. Solch eine Reinigungsbürste, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, wird oft aus Borstenmaterial, wie bspw. einem geeigneten Acrylmaterial hergestellt. Da die Bürste 12 weich ist, ist die Lebensdauer des fotoleitfähigen Bandes 3 erhöht.

Die restlichen Partikeln werden mit Hilfe der Bürste 12 entfernt. Um die Lebensdauer der Entwicklereinheit 50 zu erhöhen und die Verluste an Entwicklermaterial auf ein Minimum zu begrenzen, werden die restlichen Partikeln mit Hilfe der Rückführeinheit 30 wieder aufbereitet. Diese Einheit 30 besitzt eine Schnecke 20, die hier als innerhalb der Reinigungseinheit 10 angeordnet dargestellt ist, ein erstes Rohr 22, das die Reinigungseinheit 10 mit der Entwicklereinheit 50 verbindet, ein zweites Rohr 26, das im wesentlichen horizontal innerhalb des elektrofotografischen Kopiergerätes angeordnet ist, und eine zweite Schnecke 24, die innerhalb des Rohres 26 angeordnet ist. Das Rohr 22 ist an seinem einen Ende mit der Reinigungsvorrichtung 10 und an seinem gegenüberliegenden Ende mit dem Rohr 26 verbunden.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, in welcher die Schnecke 24 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, ist das Rohr 26 im wesentlichen innerhalb der Entwicklereinheit 50 angeordnet. Das Rohr 26 erstreckt sich längs der Entwicklereinheit 50 bzw. deren Speicherteil 42 für Entwicklermaterial. Die Unterseite des Rohres 26 ist mit Öffnungen 28 versehen. Diese Öffnungen 28, die genauer in Fig. 5 dargestellt sind, sind längs des Rohres 26 in bestimmten Abständen angeordnet und sind mit sich über die Länge des Rohres 26 vergrößerndem Durchmesser versehen, wobei die Öffnungen am vom Rohr 22 entferntesten Ende am größten sind. Somit können die restlichen Partikeln durch die Öffnungen 28 im Rohr 26 und in die Entwicklereinheit 50 fallen, wo die restlichen Partikeln sich mit dem gespeicherten Entwicklermaterial vermischen. Ferner vergrößern sich die Öffnungen 28 entlang der Länge des Rohres 26 auch deshalb, um die Verteilung der rückgeführten restlichen Partikeln beim Fallen durch die Öffnungen 28 gleichmäßig zu gestalten. Somit sind am Eingangsende des Rohres 26, wo das Volumen bzw. die Menge der rückgeführten Partikeln groß ist, die Öffnungen klein, während am anderen bzw. entfernten Ende des Rohres 26 die Öffnungen viel größer sind.

Die hier dargestellte Entwicklereinheit 50 ist ähnlich der Entwicklereinheit, wie sie im US-Patent 46 39 116 der Anmelderin beschrieben und beansprucht ist. Sie besitzt eine Einweg-Tonerpatrone 40, ein Speicherteil 42 und eine Magnetbürste 5, die das Entwicklermaterial an das fotoleitfähige Band 3 führt. Der Toner, der innerhalb der Tonerpatrone 40 vorhanden ist, wird in gesteuerten Mengen dem Speicherteil 42 zugeführt, der den Träger für den Toner enthält. Wenn die Tonerpartikeln und die Trägerpartikeln miteinander in dem Speicherteil 42 gemischt sind, werden gegensätzliche reibungselektrische Ladungen auf den Träger- und Tonerpartikeln gebildet. Die Magnetbürste 5 bewegt die Tonerträgermischung vom Speicherteil 42 und führt den Toner in der Mischung zum fotoleitfähigen Band 3.

Die Betriebsweise des in Fig. 1 dargestellten Kopiergerätes erfordert eine einzige Umdrehung des Bandes 3 pro hergestellte Kopie. Während dieser Rotation wird das Band 3 einheitlich aufgeladen, während es das Hauptladegerät 113 passiert. Ein latentes bzw. gespeichertes Abbild wird mit Hilfe des optischen Druckkopfes 115 erzeugt, der entweder ein Laser oder eine LED-Anordnung sein kann. Der optische Druckkopf 115 dient dazu, ausgewählte Bereiche des einheitlich aufgeladenen fotoleitfähigen Bandes 3 zu entladen, wenn dieses sich am optischen Druckkopf 115 vorbeibewegt. Das so gebildete elektrostatische latente Abbild wird durch Ablagerung des Toners aus der Entwicklereinheit 50 entwickelt. Der Toner wird nur auf den entladenen Bereichen des fotoleitfähigen Bandes 3 abgelagert. Das Band 3 tritt dann in den Übertragungsbereich 125 ein, in welchem das entwickelte Bild auf die Unterseite des Papiers übertragen wird. Im Übertragungsbereich 125 dient die Übertragungseinheit 119 dazu, ein elektrisches Feld zu bilden, das Toner vom fotoleitfähigen Band 3 auf die Unterseite des Papiers anzieht. Das Tonerabbild wird dann mit Hilfe einer Fixiereinheit 123 auf dem Papier fixiert, und das Papier wird dann in den Ausgangskasten 126 mit der bedruckten Seite nach unten ausgeworfen.

Da das Band 3 sich nach der Bildübertragung weiter dreht, tritt es in den Bereich der Reinigungsvorrichtung 10 ein. Die Reinigungsvorrichtung besitzt bevorzugt eine in der US-Patentanmeldung 0 33 457 vom 1. 4. 1987 dargestellte Form, wobei es sich versteht, daß sie auch in anderer bekannter Weise verwirklicht sein kann. Die restlichen Partikeln werden vom Band 3 entfernt, und das Band wird insgesamt durch die Löschlampen 114 entladen, so daß es für die nächste Kopie bereit ist.

Die restlichen Entwicklerpartikeln, die auf dem fotoleitfähigen Band 3 verbleiben, nachdem ein entwickeltes Bild vom fotoleitfähigen Band 3 auf das Papier übertragen worden ist, werden von der Bürste 12 entfernt. Diese Partikeln werden in die Windungen der Schnecke 20 trichterförmig eingegeben. Die Schnecke 20 dreht sich und fördert die restlichen Partikeln zum Rohr 22, wodurch die restlichen Partikeln aus der Reinigungsvorrichtung 10 und in das Rohr 22 transportiert werden.

Das Rohr 22 nimmt die restlichen Partikeln von der Reinigungsvorrichtung 10 über die Schnecke 20 auf und transportiert die Partikeln aufgrund der Schwerkraft über ihre Länge nach unten in das Rohr 26. Die Schnecke 24 rotiert und fördert die restlichen Partikeln in horizontaler Richtung über die Länge des Rohres 26 hinweg. Da die restlichen Partikeln längs des Rohres 26 wandern, fallen sie durch die Öffnungen 28, die an der Unterseite des Rohres 26 vorgesehen sind, in den Behälter 42 der Entwicklereinheit 50. Aufgrund der sich ändernden Größe der Öffnungen 28 und ihrer Positionierung relativ zueinander im Rohr 26 wird eine gleichmäßigere Verteilung der restlichen Partikeln über die Länge der Entwicklereinheit 50 erreicht.

Claims (1)

1. Elektrofotografisches Kopiergerät, mit einer Einrichtung (30) zum Rückführen restlicher Partikeln von einem fotoleitfähigen Element (3) zu einer Entwicklereinheit (50), welche Einrichtung (30) eine Reinigungsvorrichtung (10) zum Entfernen der restlichen Partikeln vom fotoleitfähigen Element (3), eine erste Transportvorrichtung (20) in Form einer Schnecke innerhalb der Reinigungsvorrichtung (10) und eine erste Fördervorrichtung (22) in Form eines Fallrohres zwischen der Reinigungsvorrichtung (10) und einer Entwicklereinheit (50) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das fotoleitfähige Element ein vertikal angeordnetes, umlaufendes Band (3) ist und in einem an dessen oberen Bereich angeordneten Gehäuse der Reinigungsvorrichtung (10) die Schnecke (20) unterhalb einer Reinigungsbürste angeordnet ist, daß eine zweite Fördervorrichtung (26) in Form eines innerhalb eines Speicherteils (42) der Entwicklereinheit (50) angeordneten Rohres mit der ersten Fördervorrichtung (22) in Verbindung steht, daß innerhalb der sich längs des Speicherteils (42) erstreckenden zweiten Fördervorrichtung (26) eine zweite Transportvorrichtung (24) in Form einer Schnecke angeordnet ist, und daß das Rohr der zweiten Fördervorrichtung (26) bodenseitig in bestimmten Abständen Öffnungen (28) besitzt, deren Größe sich von ihrem mit dem Fallrohr verbundenen Ende zu ihrem anderen Ende hin erhöht.