DE3917191A1 - Verfahren und vorrichtung zur abgabe von toner in einem photokopiergeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Abgabe von Toner in einem Photokopiergerät.

Bei bisherigen Photokopiergeräten, besonders solchen mit Zwei­ komponenten-Entwicklungssystemen, führt der Photokopierbetrieb zum Abbau der Tonermenge in dem Entwicklergehäuse. Um eine gleichbleibend hohe Qualität der Kopie aufrechtzuerhalten, ist es jedoch erforderlich, die Tonermenge in dem Entwicklergehäuse aufrechtzuerhalten. Daher muß der Toner in dem Entwicklerge­ häuse regelmäßig aus einer Tonerpatrone ergänzt werden.

Indessen war es bislang schwierig, die aus der Tonerpatrone in das Entwicklergehäuser abgegebene Tonermenge zu steuern auf­ grund von Variationen (1) der Viskosität oder den Fließcharak­ teristiken des Toners (der gewöhnlich als Pulver vorliegt, wel­ ches zusammenballen oder sich während Zeiten des Nichtgebrauchs absetzen kann), und (2) der Menge, mit welcher die Tonerpatrone gefüllt ist und die sich natürlich mit dem Gebrauch verringert. Daraus resultierende Ungenauigkeiten bei der Tonerabgabe führ­ ten zu Veränderungen bei der Tonerkonzentration wie der Bild­ qualität.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren und eine Vorrichtung zur Tonerabgabe in einem Photokopier­ gerät zu schaffen, womit sich sicherstellen läßt, daß an das Entwicklersystem eine gleichförmige Menge Toner abgegeben wird unabhängig davon, zu welchem Grad die Tonerpatrone gefüllt ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Verfahren nach An­ spruch 1 und die Vorrichtung nach Anspruch 2 gelöst. Die Un­ teransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkei­ ten der betreffenden Vorrichtung.

In einer bevorzugten Ausführungsform findet eine Tonerpatrone mit einem darin befindlichen System von Schirmen in einem Gerät mit einer Drehvorrichtung Verwendung. Die Tonerpatrone hat die Form eines Zylinders, dessen Länge im wesentlichen derjenigen des Entwicklergehäuses des betreffenden Kopierers gleicht, um den Toner über das ganze Entwicklergehäuse hinweg gleichmäßig abgeben zu können. Sie enthält eine erste innere Schirmwand, die ihr Inneres in eine Hauptkammer und eine Abgabekammer un­ terteilt. Die Abgabekammer weist Öffnungen auf, durch die der Toner abgegeben wird und über der eine zweite innere Schirmwand angeordnet ist. Die soweit beschriebene zylindrische Tonerpa­ trone ist um ihre Längsachse drehbar. Zur Abgabe des Toners wird die Patrone aus einer Ausgangsposition, in der die betref­ fenden Öffnungen nach oben weisen, um einen Winkel von weniger als 360° in eine Position gedreht, in der die Öffnungen gegen­ über der Horizontalen etwas nach unten weisen. Dies lockert den Toner (in Form eines Pulvers) auf und bewirkt, daß eine gewisse Menge Toner von der Hauptkammer in die Abgabekammer gelangt. Dann wird die Drehbewegung umgekehrt. Wenn die Öffnungen nach unten weisen, wird ein Quantum Toner aus der Abgabekammer durch die Öffnungen hindurch abgegeben. Beim Zurückdrehen der Patrone in ihre Ausgangsposition, in der die Öffnungen nach oben wei­ sen, gleitet der nicht abgegebene Toner aus der Abgabekammer in die Hauptkammer zurück, wobei er wiederum aufgelockert wird. Die jeweils abgegebene Tonermenge richtet sich nach den Abmes­ sungen der Abgabekammer, der Größe der Öffnungen und den Fließeigenschaften des Toners.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform anhand der Figuren genauer beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht einer entsprechenden Tonerpatrone mit Draufsicht auf die betreffenden Öffnungen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Patrone mit nach unten wei­ senden Öffnungen,

Fig. 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g und 3h jeweils eine andere Po­ sition der Patrone im Lauf ihrer möglichen Drehbewegung und

Fig. 4 ein Diagramm, das die Abnahme an Tonergewicht in Abhän­ gigkeit von der Anzahl der Drehbewegungen für die vor­ liegende Erfindung im Vergleich zu zwei herkömmlichen Ausführungen zeigt, bei denen der erste bzw. der zweite Schirm fehlt (man erkennt daraus, daß die erste wie die zweite Schirmwand zu einer gleichmäßigen Tonerabgabe über die Zeit hinweg beiträgt und die Leistungsfähigkeit des Geräts durch Weglassen der einen wie der anderen Schirmwand leidet).

Die gezeigte Tonerpatrone 10 hat eine hohlzylindrische Gestalt mit verschlossenen Enden 12 und 14. An das Ende 12 schließt sich koaxial mit der Zylinderachse der Patrone ein Achsstummel 16 an. In gleichmäßigen Abständen entlang einer Mantellinie der Patrone 10 treten eine Reihe von Öffnungen 18 auf. An den Achs­ stummel 16 schließt sich ein Zahnrad oder dergl. 20 zum Zusam­ menwirken mit einer (nicht gezeigten) Drehvorrichtung an.

Fig. 2 zeigt, wie gesagt, einen Querschnitt durch die betref­ fende Patrone 10. Für den Fachmann liegt indessen auf der Hand, daß auch eine andere als die gezeigte kreisrunde Querschnitts­ form möglich ist, ohne hierdurch die Funktion der Erfindung in Frage zu stellen. Eine Öffnung 18 ist nach unten gerichtet zu erkennen. Ein Schirm 22 weist fünf Abschnitte auf, nämlich einen Verbindungsabschnitt 24, der am Mantel der Patrone 10 durch Niete 26 angebracht ist, einen Abstandsabschnitt 28, einen Abschnitt 30, der, eine erste Schirmwand bildend, das Innere der Patrone 10 in eine Hauptkammer 32 und eine erste Ab­ gabekammer 34 aufteilt, wozwischen sich ein erster Schlitz 36 befindet, sowie über einen Falz aneinander anschließende Ab­ schnitte 38 und 40, die, eine zweite Schirmwand bildend, sich über die Öffnungen 18 erstrecken, um so eine zweite Abgabekam­ mer 42 zu bilden, die über einen zweiten Schlitz, 44, an die erste Abgabekammer 34 anschließt. Der Abschnitt 30 (erste Schirmwand) verläuft außerhalb der Längsachse der Patrone 10, so daß die Hauptkammer 32 größer ist als die Abgabekammer 34.

Die Fig. 3a bis 3h lassen die Arbeitsweise der soweit be­ schriebenen Vorrichtung erkennen.

Fig. 3a zeigt die Patrone 10 in einer Ausgangsstellung, in der die Öffnungen 18 nach oben weisen und dementsprechend kein Toner abgegeben wird. Stellt eine (nicht gezeigte) Kontrollein­ richtung fest, daß aus der Patrone 10 Toner abgegeben werden sollte, so wird die Patrone 10 durch eine Drehvorrichtung im Gegenuhrzeigersinn nach den Fig. 3a bis 3h um ihre Achse ge­ schwenkt, um einen Winkel zwischen 180° und 360°, vorzugsweise zwischen 180° und 280°, so daß die Öffnungen 18 in bezug auf die Horizontale geringfügig nach unten weisen (wenn hier von einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn die Rede ist, so ist dies willkürlich und nur zum Verständnis der Fig. 3a bis 3h). Diese Drehbewegung bringt den die erste Schirmwand bildenden Abschnitt 30 dazu, den Toner anzuheben und aufzulockern, wobei etwaige Zusammenballungen beseitigt und gleichmäßige gute Fließeigenschaften hergestellt werden. Dazu noch fließt eine kleine Menge Toner aus der Hauptkammer 32 durch den Schlitz 36 in die Abgabekammer 34 und von dieser durch den Schlitz 44 in die Abgabekammer 42.

Der Hindurchfluß des Toners durch die Schlitze 36 und 44 trägt wiederum dazu bei, Zusammenballungen zu beseitigen und gleich­ mäßige Fließeigenschaften herzustellen. Der Eintritt des Toners in die zweite Abgabekammer 42 wird durch die Weite des Schlit­ zes 44 begrenzt anstatt durch die Tonermenge in der Patrone 10. Da diese Weite konstant ist, ist somit eine gleichmäßige Toner­ abgabe aus der Patrone 10 gewährleistet.

Nun dreht die (nicht gezeigte) Drehvorrichtung die Patrone 10 in umgekehrter Richtung, d.h. im Uhrzeigersinn nach den Fig. 3a bis 3h, in die in Fig. 3e gezeigte Position, worin der Toner aus der Abgabekammer 42 durch die Öffnungen 18 hindurch abgege­ ben wird, und weiter über die Position nach Fig. 3f in die Po­ sition nach Fig. 3g, die mit der Ausgangsposition nach Fig. 3a identisch ist. Die Position nach Fig. 3h stimmt wiederum mit derjenigen nach Fig. 3b überein, womit die Wiederholung des be­ schriebenen Vorganges verdeutlicht wird.

Fig. 4 zeigt die durch die Erfindung erreichte Verbesserung ge­ genüber dem Stand der Technik darin bestehend, daß die Abnahme an Tonergewicht in Abhängigkeit von der Anzahl der Drehbewegun­ gen wesentlich geradliniger verläuft als unter Verwendung her­ kömmlicher Tonerpatronen. Dieser geradlinige Verlauf oder die konstante erste Ableitung desselben bringen eine annähernd gleichmäßige Tonerabgabe mit jeder Drehbewegung zum Ausdruck.

Die Offenbarung wird durch den hier beiliegenden englischspra­ chigen Anmeldungstext ergänzt.

Claims (10)

1. Verfahren zur Abgabe von Toner in einem Photokopiergerät, gekennzeichnet durch die Schritte:

• - Drehen eines Behälters (10) in einer Richtung derart, daß Toner aus einer Hauptkammer (32) innerhalb des Behälters an einer ersten Schirmwand (30) vorbei in eine erste Abgabekam­ mer (34) innerhalb des Behälters und Toner aus der ersten Ab­ gabekammer (34) an einer zweiten Schirmwand (38, 40) vorbei in eine zweite Abgabekammer (42) innerhalb des Behälters ge­ langt, und
• - Zurückdrehen des Behälters (10) in umgekehrter Richtung, so daß Toner aus der zweiten Abgabekammer (42) durch mindestens eine Öffnung (18) hindurch aus dem Behälter austritt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

• - einen Behälter (10),
• - eine erste Schirmwand (30) innerhalb des Behälters (10), die den Behälter in eine Hauptkammer (32) und eine Abgabekammer (34, 42) unterteilt,
• - eine zweite Schirmwand (38, 40) innerhalb des Behälters (10), welche diese Abgabekammer in eine erste Abgabekammer (34) und eine zweite Abgabekammer (42) unterteilt, und
• - mindestens eine Öffnung (18), die von der zweiten Abgabekam­ mer (42) durch die Behälterwand hindurch nach außen führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schirmwände (30; 38, 40) parallel zu einer Längsachse des Behälters (10) verlaufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) in bezug auf die Längsachse rotationssymmetrisch ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) zylindrisch ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine Drehvorrichtung (20), mit der sich der Behälter (10) um die genannte Längsachse drehen läßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) durch die Drehvorrichtung in einem vorbestimmten Bewegungsablauf drehbar ist, in dem sich die zweite Abgabekam­ mer (42) zunächst mit Toner füllt und dann den Toner durch die Öffnung bzw. Öffnungen (18) hindurch abgibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimme Bewegungsablauf eine Drehung des Behälters (10) aus einer Ausgangsposition in einer ersten Drehrichtung um einen Winkel zwischen 180° und 360°, vorzugsweise zwischen 180° und 280°, sowie eine Rückdrehung des Behälters in entgegengesetzter Richtung in die Ausgangsposition umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung bzw. Öffnungen (18) in der Ausgangsposition nach oben weisen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Behälter (10) aus einer Patrone besteht.