EP0932855B1 - Electrophotographic machine with a toner feeding device - Google Patents
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- EP0932855B1 EP0932855B1 EP97912063A EP97912063A EP0932855B1 EP 0932855 B1 EP0932855 B1 EP 0932855B1 EP 97912063 A EP97912063 A EP 97912063A EP 97912063 A EP97912063 A EP 97912063A EP 0932855 B1 EP0932855 B1 EP 0932855B1
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum elektrografischen Erzeugen von Bildmustern auf einem Aufzeichnungsträger, insbesondere Drucker oder Kopierer, mit mindestens einem Druckwerk, dem Toner aus einem Tonervorratsbehälter zugeführt wird. Gemäß verschiedenen Erfindungsaspekten betrifft die Erfindung Vorrichtungen zum Zuführen des Toners und/oder zum Abführen des Toners in einem solchen Gerät.The invention relates to a device for electrographic production of image patterns on a recording medium, in particular Printer or copier, with at least one printing unit, the toner is supplied from a toner reservoir. According to The invention relates to various aspects of the invention Devices for supplying and / or discharging the toner of the toner in such a device.
Bei einem bekannten Drucker wird, wenn der Tonervorrat im Tonervorratsbehälter zur Neige geht, ein Signal erzeugt, welches veranlaßt, daß der Drucker angehalten wird. Eine Bedienperson muß dann Toner aus einem standardisierten Nachfüllbehälter in den Tonervorratsbehälter nachfüllen. Nach Beendigung des Auffüllvorgangs kann der Druckbetrieb wieder aufgenommen werden. Ähnliches gilt für die Behandlung des Alttoners, der von einer Reinigungsstation im Drucker oder Kopierer gesammelt wird. Wenn ein Alttonerbehälter einen hohen Füllstand erreicht hat, wird eine Bedienperson durch ein Warnsignal darauf hingewiesen. Der Druckbetrieb wird unterbrochen und der volle Alttonerbehälter gegen einen leeren ausgetauscht. Die beschriebene Vorgehensweise verringert die Verfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Bedienerfreundlichkeit des Druckers bzw. Kopierers. Dies wird insbesondere bei Hochleistungsdruckern spürbar, die zur Erreichung ihrer vollen Effizienz möglichst unterbrechungsfrei drucken bzw. kopieren sollten.In a known printer, when the toner supply in the Toner tank is running low, a signal is generated which causes the printer to stop. An operator then needs toner from a standardized refill container refill into the toner reservoir. After completion the printing process can be resumed become. The same applies to the treatment of waste toner, that of a cleaning station in the printer or copier is collected. If a waste toner box has a high Level has been reached, an operator is indicated by a Warning signal pointed out. Printing is interrupted and the full waste toner box for an empty one exchanged. The procedure described reduces the Availability, economy and user-friendliness the printer or copier. This is particularly true at High performance printers noticeable to achieve their full Print or copy efficiency as uninterrupted as possible should.
Aus der US-A-4,967,234 ist ein Kopiergerät bekannt, dessen Geräteabdeckungen, z.B. Gerätetüren, an eine elektrische Sicherheitseinrichtung angeschlossen sind. Beim Öffnen der Gerätetüren wird das Kopiergerät durch diese Sicherheitseinrichtung abgeschaltet. In die Geräteabdeckung ist eine Öffnung einbezogen, die nicht an die Sicherheitseinrichtung angeschlossen ist. Über diese Öffnung kann ein Tonerbehälter mit Frischtoner dem Kopiergerät zugeführt werden. Der Frischtoner wird in einen Behälter umgefüllt. Der so geleerte Tonerbehälter wird dann mit Alttoner gefüllt.From US-A-4,967,234 a copying machine is known, the Device covers, e.g. Appliance doors, to an electrical safety device are connected. When opening the appliance doors is the copier through this security device switched off. There is an opening in the device cover included that are not connected to the safety device is. A toner container can be opened through this opening be fed to the copier with fresh toner. The Fresh toner is transferred to a container. The so emptied The toner container is then filled with waste toner.
Aus der US-A,5,329,340 ist ein Gerät zum elektrofotograftschen Erzeugen von Bildmustern auf einem Aufzeichnungsträger bekannt. Das Gerät enthält zwei Tonervorratsbehälter. Wenn der erste Tonervorratsbehälter leer ist, wird auf den zweiten Tonervorratsbehälter umgeschaltet. Der anfallende Alttoner wird in einem Alttonerbehälter gesammelt. Für den Fall, daß der Alttonerbehälter nicht zur Verfügung steht, wird der Alttoner in einem zusätzlich vorgesehenen Behälter innerhalb des Geräts oder außerhalb des Geräts gesammelt.From US-A, 5,329,340 is a device for electrophotographic Generation of image patterns on a record carrier known. The machine contains two toner containers. If the first toner container is empty, the second one Toner reservoir switched. The resulting waste toner is collected in a waste toner container. In case that the waste toner container is not available, the waste toner becomes in an additional container inside the Device or outside of the device.
Die WO-A-95 10074 beschreibt einen Farbdrucker mit einer Entwicklungseinheit. Dieser Entwicklungseinheit wird Toner aus einem Tonervorratsbehälter mittels einer Zuführleitung und einer Pumpe zugeführt.WO-A-95 10074 describes a color printer with a Development unit. This developing unit becomes toner from a toner reservoir by means of a feed line and fed to a pump.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zum elektrografischen Erzeugen von Bildmustern auf einem Aufzeichnungsträger anzugeben, bei dem der Gerätebetrieb möglichst kontinuierlich möglich ist. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Tonerzuführung ohne Unterbrechung des Gerätebetriebes zu ermöglichen.It is an object of the invention to provide an electrographic device Generating image patterns on a recording medium, where device operation is as continuous as possible is possible. It is in particular an object of the invention a toner supply without interrupting the operation of the machine enable.
Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Gerät durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is performed for a device mentioned at the outset by the
Features of
Weitere Aspekte und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further aspects and advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Bei dieser Erläuterung wird auch auf weitere Merkmale verschiedener Erfindungsaspekte, auf vorteilhafte Wirkungen und die Kombination von Erfindungsmerkmalen bezuggenommen. In den Figuren zeigen:
Figur 1- eine Frontansicht eines Hochleistungsdruckers mit geschlossenen Klappen,
- Figur 2
- die Frontansicht nach
Figur 1 mit geöffneten Klappen, - Figur 3
- eine schematische Ansicht beim Nachfüllen des Tonervorratsbehälters,
- Figur 4
- die Ansicht nach Figur 3 mit geschlossener Klappe,
- Figur 5
- eine Klappe in der Nähe der Oberkante des Druckers im Zustand mit eingesetzter Nachfüllflasche,
- Figur 6
- die obere Klappe nach Figur 5 im geschlossenen Zustand,
Figur 7- den Tonervorratsbehälter mit Mundstück,
- Figur 8
- eine Seitenansicht des Tonervorratsbehälters,
- Figur 9
- eine Ansicht des Tonervorratsbehälters von vorne,
Figur 10- die Erzeugung eines Unterdrucks im Tonervorratsbehälter,
Figur 11- schematisch den Anschluß eines Verbindungsschlauchs,
- Figur 12
- die Anordnung eines Filters außerhalb des Tonervorratsbehälters,
- Figur 13
- ein Diagramm der Abnahme der Tonermenge über die Betriebszeit,
Figur 14- eine schematische Seitenansicht der mit einem Alttonerbehälter verbundenen Adaptereinheit,
- Figur 15
- Ansichten der Adaptereinheit,
Figur 16- die Adaptereinheit im entspannten und im zusammengestauchten Zustand,
- Figur 17
- die Adaptereinheit beim Auswechseln des Alttonerbehälters,
Figur 18- eine Seitenansicht des in eine Schublade eingesetzten Alttonerbehälters,
- Figur 19
- ein Diagramm zur Definition verschiedener Betriebszustände,
Figuren 20 und 21- die verschiedenen Betriebszustände beim Auswechseln des Alttonerbehälters, und
Figur 22- weitere Ausführungsbeispiele für ein Auswechseln des Alttonerbehälters ohne Unterbrechung des Druckbetriebs.
- Figure 1
- a front view of a high performance printer with closed flaps,
- Figure 2
- 2 the front view according to FIG. 1 with the flaps open,
- Figure 3
- 2 shows a schematic view when refilling the toner reservoir,
- Figure 4
- 3 the view according to FIG. 3 with the flap closed,
- Figure 5
- a flap near the top of the printer in the state with the refill bottle inserted,
- Figure 6
- the upper flap according to Figure 5 in the closed state,
- Figure 7
- the toner reservoir with mouthpiece,
- Figure 8
- a side view of the toner reservoir,
- Figure 9
- a view of the toner container from the front,
- Figure 10
- the generation of a negative pressure in the toner reservoir,
- Figure 11
- schematically the connection of a connecting hose,
- Figure 12
- the arrangement of a filter outside the toner reservoir,
- Figure 13
- a diagram of the decrease in the amount of toner over the operating time,
- Figure 14
- 2 shows a schematic side view of the adapter unit connected to a waste toner container,
- Figure 15
- Views of the adapter unit,
- Figure 16
- the adapter unit in a relaxed and compressed state,
- Figure 17
- the adapter unit when replacing the waste toner container,
- Figure 18
- a side view of the waste toner container inserted in a drawer,
- Figure 19
- a diagram for the definition of various operating states,
- Figures 20 and 21
- the different operating states when replacing the waste toner container, and
- Figure 22
- further embodiments for replacing the waste toner container without interrupting the printing operation.
In Figur 1 ist schematisch die Frontseite eines Hochleistungsdruckers
10 dargestellt, der Einzelblätter mit hoher
Geschwindigkeit bedrucken kann. Der Hochleistungsdrucker 10
enthält zwei Druckwerke (nicht dargestellt), denen jeweils
ein Tonervorratsbehälter zugeordnet ist, aus denen Toner den
jeweiligen Druckwerken zugeführt wird. Die Tonervorratsbehälter
sind im Hochleistungsdrucker 10 im wesentlichen fest eingebaut
und müssen abhängig vom Verbrauch in zeitlichen Abständen
über eine Einfüllöffnung 20 nachgefüllt werden. Die
beiden nach außen verschwenkbaren Gerätetüren 12a, 12b dienen
zur Abdeckung innerer Teile des Hochleistungsdruckers 10 sowie
der Tonervorratsbehälter. Die Gerätetüren 12a, 12b sind
mit einer elektrischen Sicherheitseinrichtung verbunden, welche
im Offen-Zustand einer Gerätetür 12a, 12b den Betrieb des
Hochleistungsdruckers 10 unterbricht. Um eine solche Unterbrechung
zu vermeiden und um dennoch eine Nachfüllung mit
Toner zu ermöglichen, ist im Bereich der jeweiligen Einfüllöffnung
20 der beiden Tonervorratsbehälter durch Klappen
14, 16 jeweils eine verschließbare Öffnung vorgesehen, die
nicht an das Sicherheitssystem angeschlossen sind. Oberhalb
der Klappe 16 ist ein Bedienfeld 18 angeordnet, welches, wie
weiter unten noch beschrieben wird, herausschwenkbar ist.In Figure 1 is schematically the front of a
Figur 2 zeigt die Frontansicht des Hochleistungsdruckers 10
nach Figur 1 mit geöffneten Klappen 14, 16. Im geöffneten
Zustand der Klappen werden die Einfüllöffnungen 20 der Tonervorratsbehälter
22 sichtbar. Somit kann Toner aus einer standardisierten
Nachfüllflasche in die Tonervorratsbehälter 22
nachgefüllt werden, ohne die Gerätetür 12a, 12b zu öffnen und
den Druckbetrieb zu unterbrechen. Im verschlossenen Zustand
der Klappen 14, 16 sind die inneren Teile des Hochleistungsdruckers
10 wieder völlig von der Außenwelt geschützt.FIG. 2 shows the front view of the high-
Figur 3 zeigt den Zustand beim Nachfüllen mit einer standardisierten
Toner-Nachfüllflasche 24. Die Nachfüllflasche 24
wird mit ihrem Flaschenhals 26 in Schräglage durch eine Öffnung
28 im Verkleidungsblech 30 in eine Öffnung des Tonervorratsbehälters
22 eingeführt und dieser mit Toner befüllt.
Nach dem Befüllen verschließt die Klappe 16 die Öffnung 28.Figure 3 shows the state when refilling with a standardized
Die Klappe 16 ist so geformt, daß sie einen nach oben offenen
Behälterraum 32 definiert. Dieser Behälterraum 32 dient zum
Auffangen von eventuell beim Einfüllen verschütteten Toner.
Der Zugang zum Tonervorratsbehälter 22 für die Nachfüllflasche
24 ist so gestaltet, daß ein Verschütten von Toner beim
Ansetzen der Nachfüllflasche 24 leicht vermieden und die Entleerung
der Nachfüllflasche 24 durch ihre Schräglage problemlos
mittels Schwerkraft erfolgen kann.The
Im oberen Bildteil ist zu erkennen, daß das Bedienfeld 18
verschwenkt werden kann. Die Einfüllöffnung des Tonervorratsbehälters
22 ist derart ausgebildet, daß beim Nachfüllen mit
der standardisierten Nachfüllflasche 24 diese mit Spiel am
herausgeschwenkten Bedienfeld 18 eingeführt werden kann.In the upper part of the picture it can be seen that the control panel 18th
can be pivoted. The filler opening of the
Figur 4 zeigt zum besseren Verständnis die Klappe 16 im geschlossenen
Zustand, in welchem die Öffnung 28 vollkommen
zugedeckt ist.Figure 4 shows the
Figur 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die
Klappe 14 im oberen Kantenbereich der Verkleidung des
Hochleistungsdruckers 10 angeordnet ist. Gemäß Figur 6 ist zu
erkennen, daß im geschlossenen Zustand der Klappe 14 die quaderförmige
Gehäuseform wieder vervollständigt ist.Figure 5 shows another embodiment in which the
In Figur 7 ist der Tonervorratsbehälter 22 als Teilausschnitt
dargestellt. Der Tonervorratsbehälter 22 faßt den Inhalt von
zwei Nachfüllflaschen mit jeweils 0,6 kg Toner. Demgemäß hat
der Tonervorratsbehälter 22 ein Aufnahmevolumen von ca. 3,6
1, wobei der beim Einfüllvorgang entstehende Schüttkegel bei
der Formgestaltung des Tonervorratsbehälters 22 als zusätzlich
benötigter Raum zu berücksichtigen ist. In den Tonervorratsbehälter
22 ist ein Mundstück 34 eingesetzt, welches
durch ein Federelement 35 fixiert ist. Das Mundstück 34 hat
einen trichterförmigen Abschnitt 36, der gewährleistet, daß
ein möglichst kleiner Ringspalt zwischen Öffnung des Mundstücks
34 und der Nachfüllflasche entsteht. Die Mittelachse
der Öffnung des Mundstücks 34 verläuft schräg zur Vertikalen,
so daß die Nachfüllflasche in einer schrägen Lage angesetzt
werden kann und ein Verschütten von Toner vermieden wird. Die
Mittelachse der Öffnung des Mundstücks 34 schneidet etwa die
Mittelachse des Tonervorratsbehälters 22, wodurch gewährleistet
ist, daß der Schüttkegel in der Mitte des Tonervorratsbehälters
22 aufgebaut wird. Die Öffnung des Mundstücks 34
wird nach dem Nachfüllen mit einem Verschlußdeckel 37 dicht
verschlossen. Der Verschlußdeckel 37 hat an seiner Unterseite
einen Federschnäpper 38, durch den er nach dem Einsetzen in
das Mundstück 34 mit einem Schnappvorgang einrastet. An seiner
Oberseite hat der Verschlußdeckel 37 einen Griff 40.In Figure 7, the
Figur 8 zeigt schematisch den Aufbau des Tonervorratsbehälters
22 von der Seite gesehen. Die Mittelachse 44 des Mundstücks
34 schneidet die Mittelachse 46 des Tonervorratsbehälters
etwa in halber Höhe. Im unteren Bereich des Tonervorratsbehälters
befindet sich ein Kanal 40, über den Toner 54
in Richtung des Pfeiles 48 zum Druckwerk abgefördert wird.Figure 8 shows schematically the structure of the
Figur 9 zeigt eine Ansicht von vorne. Das Mundstück 34 befindet
sich in der Mitte des Tonervorratsbehälters 22, wodurch
eine gleichmäßige Abförderung und ein optimales, gleichmäßiges
Entleeren des Tonervorratsbehälters 22 gewährleistet ist.
Ein Füllstandsensor 58 gibt ein Warnsignal ab, wenn der Toner
54 den Pegel 60 (schraffierte Linie) erreicht hat. Die Restmenge
56 ist dann noch ausreichend, um ein Nachfüllen des
Toners zu ermöglichen, ohne daß eine Druckunterbrechung erfolgen
muß. Zwei Dreharme 52, die sich gegensinnig zueinander
drehen, sorgen dafür, daß an der Innenwand des Tonervorratsbehälters
22 anhaftender Toner abgeschabt wird und ein dichter
Schüttkegel 42 entsteht.Figure 9 shows a view from the front. The
Die Figuren 10, 11 und 12 betreffen einen weiteren Aspekt der
Erfindung, gemäß dem im Tonervorratsbehälter ein geringer
Unterdruck erzeugt wird. Figur 10 veranschaulicht das Nachfüllen
des Tonervorratsbehälters 22. Beim Nachfüllen von Toner
aus der Nachfüllflasche 24 entsteht Tonerstaub 62, der
ohne weitere Maßnahmen auch aus der Ringspaltöffnung am Mundstück
34 austreten kann. Erfindungsgemäß wird nun zumindest
während des Befüllvorganges durch einen Ventilator 64 Luft
aus dem Tonervorratsbehälter 22 über eine Luftabführöffnung
66 abgesaugt, wodurch Luft in Richtung der Pfeile 68 durch
den Ringspalt am Flaschenhals angesaugt wird. Tonerstaub 62
kann nicht austreten. Die Luftabführöffnung 66 ist gemäß Figur
10 auf der Innenseite des Tonervorratsbehälters 22 mit
einem Filter 70 versehen, der Toner zurückhält. Die Luftabführöffnung
66 ist im oberen Bereich des Tonervorratsbehälters
22 angeordnet, vorzugsweise im tonerfreien Bereich.Figures 10, 11 and 12 relate to another aspect of the
Invention, according to which in the toner reservoir a small
Negative pressure is generated. Figure 10 illustrates refilling
of the
Eine alternative Ausführungsform zeigt Figur 11. Ein Auslaßstutzen
71 ist mit einem Verbindungsschlauch 72 verbunden,
der in das Innere 74 des Druckers führt. Der Ventilator 64
ist bei dieser Variante im Inneren 74 des Druckers angeordnet.
Figur 12 zeigt eine Weiterbildung der Anordnung nach
Figur 11. Bei dieser Weiterbildung ist der Filter 70 im Inneren
74 des Druckers angeordnet und nicht im Tonervorratsbehälter
22.An alternative embodiment is shown in FIG. 11. An
Beim Betrieb des Druckers sorgt eine Steuerung dafür, daß
spätestens zu Beginn des Tonernachfüllvorgangs der Unterdruck
im Tonervorratsbehälter 22 aufgebaut ist, der bis zur Beendigung
des Nachfüllvorganges beibehalten werden muß. Beispielsweise
kann der Start des Absaugens durch einen elektromechanischen
Schalter erfolgen, der beim Öffnen des Tonervorratsbehälters
22 betätigt wird. Es ist auch möglich, den Unterdruck
im Tonervorratsbehälter 22 während des gesamten Betriebs
des Druckers aufrechtzuerhalten.When the printer is operating, a controller ensures that
the vacuum at the latest at the beginning of the toner refill process
is built up in the
In Figur 13 ist ein Diagramm dargestellt, anhand dessen die
Abnahme des Tonerfüllstandes im Tonervorratsbehälter 22 über
die Betriebszeit des Druckers veranschaulicht wird. Auf der
Abszisse ist die Betriebszeit, auf der Ordinate der Tonerfüllstand
dargestellt. In die Kennlinie ist der Tonerfüllstand
75 eingezeichnet, bei dem der Füllstandsensor 58 ein
Warnsignal abgibt. Dieses Warnsignal bedeutet, daß der Toner
bald zur Neige geht und Toner nachgefüllt werden muß. Innerhalb
der verbleibenden Zeit, in der noch ausreichend Toner
vorhanden ist, um den Druckbetrieb aufrechtzuerhalten, muß
ein Operator Toner nachfüllen. Die Lage des Füllstandsensors
58 kann verändert werden, wodurch der durch einen Pfeil 76
dargestellte Bereich an verbleibender Zeit eingestellt werden
kann, innerhalb der das Nachfüllen ohne Druckunterbrechung
erfolgen kann. Vorzugsweise wird das Warnsignal abgegeben,
wenn der Füllstandpegel bei 10 bis 40 % der Gesamtmenge im
Tonervorratsbehälter 22 liegt. Wenn der restliche Toner aufgebraucht
ist, so muß die Steuerung ein Abbruchsignal erzeugen,
durch das der Druckbetrieb abgeschaltet wird. Neben der
Erzeugung eines Abbruchsignals nach dem Verstreichen einer
vorbestimmten Zeit kann es auch abhängig vom Verbrauch des
verbleibenden Toners erzeugt werden. Beispielsweise kann der
Verbrauch an Toner anhand einer Tonermarkenregelung in Verbindung
mit einer getakteten Tonernachförderung bestimmt werden.
Bei dieser Tonermarkenregelung wird bei jeder zu hell
eingefärbten Tonermarke auf der Fotoleitertrommel des Druckwerks
ein Steuerimpuls zur Tonernachförderung für eine
schrittweise gesteuerte Dosierwelle abgegeben. Die Zeit für
eine Tonernachförderung, d.h. für eine bestimmte Tonermenge,
ist je Steuerimpuls definiert einstellbar. Aus der Addition
der Förderzeiten und der Dosiermenge je Zeiteinheit kann
festgestellt werden, wann die restliche Menge an Toner nach
dem Auftreten des Warnsignals verbraucht ist. Demgemäß kann
das Abbruchsignal erzeugt werden. Auf diese Weise kann die
Gesamtzeit, innerhalb der ein Nachfüllen von Toner erfolgen
muß, um einen druckunterbrechungsfreien Betrieb aufrechtzuerhalten,
optimal festgelegt werden.FIG. 13 shows a diagram on the basis of which the
Decrease in the toner level in the
Eine andere Möglichkeit, den Tonerverbrauch zu bestimmen und das Abbruchsignal zu erzeugen, besteht darin, anhand der gedruckten Bildpunkte und des eingestellten Druckkontrastes den Verbrauch an Toner zu ermitteln. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine bestimmte Zahl von Seiten festzulegen, die nach dem Auftreten des Warnsignals noch gedruckt werden dürfen, bis das Abbruchsignal erzeugt wird. Nachteilig ist hierbei, daß die verbleibende Zeit für das Nachfüllen sehr kurz sein kann, da der Tonerverbrauch stark vom Schwärzungsgrad der Druckseiten abhängt.Another way to determine toner usage and generating the abort signal is to use the printed one Pixels and the set print contrast Determine toner consumption. Of course it is also possible to set a certain number of pages that may still be printed after the warning signal appears, until the abort signal is generated. The disadvantage here is that the remaining time for refilling is very short can be, because the toner consumption strongly depends on the degree of blackening depends on the printed pages.
Es ist auch möglich, auf der Grundlage des aktuellen Verbrauchs
an Toner und der Menge an nachgefülltem Toner nach
dem Auftreten des Warnsignals den tatsächlichen Füllstand im
Tonervorratsbehälter 22 fortlaufend zu ermitteln. Dieser tatsächliche
Füllstand kann dann am Drucker auf einer Anzeige
angezeigt werden. Der Pegel, bei dem der Füllstandsensor 58
sein Warnsignal abgibt dient dann als Einmeßpunkt für den
tatsächlichen Tonerfüllstand im Tonervorratsbehälter 22.It is also possible based on current consumption
of toner and the amount of replenished toner
the occurrence of the warning signal the actual level in the
To determine
Die folgenden Figuren 14 bis 22 beziehen sich auf Vorrichtungen
zum Abführen von Alttoner, der durch die Reinigungsanlage
im Druckwerk gesammelt wird. Figur 14 zeigt schematisch die
Abführung des von der Reinigungsstation 80 abggegebenen Alttoners
über eine Adaptereinheit 82 in einen Alttonerbehälter
84. Wenn der Schüttpegel 86 im Alttonerbehälter 84 eine bestimmte
Höhe erreicht hat, muß der Alttonerbehälter 84 gegen
einen leeren ausgetauscht werden. Um dies auf einfache Weise
zu ermöglichen, wird der Alttonerbehälter 84 nicht direkt an
die Reinigungsstation 18 angeschlossen, sondern als Verbindungsstück
wird die Adaptereinheit 82 vorgesehen, die gewährleisten
muß, daß der Toner weder durch seine Kohäsionskräfte
noch durch die elektrische Restladung an ihr anhaftet oder
sich ansammelt, was zu einer Verstopfung führen kann.The following Figures 14 to 22 relate to devices
for removing waste toner through the cleaning system
is collected in the printing unit. Figure 14 shows schematically the
Removal of waste toner from cleaning
Der Aufbau der Adaptereinheit 82 ist in Figur 15 in einer
Seitenansicht, einer Draufsicht und in einem Seitenquerschnitt
dargestellt. Die Adaptereinheit 82 hat auf der Seite
der Reinigungseinheit 20 einen stabilen Kragen 88, der als
Drehteil ausgebildet ist. Auf der Seite des Alttonerbehälters
84 ist ein weiteres Drehteil 90 vorgesehen, welches, wie später
noch erläutert wird, in einer Verriegelungsplatte aufgenommen
ist. Zwischen dem Kragen 88 und dem Drehteil 90 ist
ein flexibler Schlauch 92 angeordnet. Dieser Schlauch 92 besteht
aus silikonhaltigem Kunststoff und ist in die Teile 88,
90 einvulkanisiert. Aufgrund der Flexibilität des Schlauchs
92 kann einerseits ein horizontaler Ausgleich von Konstruktionstoleranzen
erfolgen; andererseits kann dieser Schlauch 92
vertikale Bewegungen und Verformungen ausführen, ohne daß
eine Verformung zurückbleibt. Der Schlauch 92 erweitert sich
in Richtung zum Alttonerbehälter kegelstumpfförmig. Dadurch
wird ein dauerhaftes Ansammeln von Alttoner im Schlauch 92
vermieden.The construction of the
Die Figur 16 veranschaulicht die Biegsamkeit der Adaptereinheit
82, wobei sie an beiden Enden unabhängig voneinander
eine Winkelbewegung von ca. 8° ausführen kann. Im oberen
Bildteil der Figur 16 ist mit Strich-Doppelpunkt-Linien der
hauptsächliche Fallkanal 94 eingezeichnet, in welchem der
Alttoner eine Fallstrecke von ca. 100 mm überwindet, ohne daß
ein Verklumpen des Alttoners oder ein Anhaften an der Innenseite
erfolgt.Figure 16 illustrates the flexibility of the
Zurückkehrend zur Figur 14 ist zu erkennen, daß die Adaptereinheit
82 an einem Schwenkarm 96 der Reinigungseinheit 80
durch eine Klemmverbindung 98 angeschlossen ist. Das Drehteil
90 ist in einer Ausnehmung einer Verriegelungsplatte 100 aufgenommen,
welche in einem Zapfen 102 drehbar in einer Ebene
104 gelagert ist, die senkrecht zur Papierebene steht. Die
Verriegelungsplatte 100 ist mit einer Zugfeder 106 in Richtung
des Alttonerbehälters 84 vorgespannt.Returning to FIG. 14, it can be seen that the
Figur 17 zeigt die Adaptereinheit 82 und die Verriegelungsplatte
100 beim Auswechseln des Alttonerbehälters (in Figur
17 nicht dargestellt). Zum Entriegeln wird die Verriegelungsplatte
100 unter Aufwendung einer Kraft F von ca. 15 N nach
oben gedrückt, wobei sich das Drehteil 90 mit seiner Innenfläche
vom Hals 108 des Alttonerbehälters 84 unter Zusammendrücken
des Schlauchs 92 löst. In diesem Zustand kann der
Alttonerbehälter 84 herausgefahren werden, wie in der nachfolgenden
Figur 18 näher erläutert wird.Figure 17 shows the
In der Figur 18 ist eine Seitenansicht des in eine Schublade
110 eingesetzten Alttonerbehälters 84 dargestellt. Gezeigt
ist der Betriebsstand, bei dem Alttoner in den Alttonerbehälter
84 geleitet wird. Die Schublade 110 ist auf Teleskopschienen
112 gelagert und kann in Richtung des Pfeiles 114
herausgeschoben werden, um den Alttonerbehälter 84 auszutauschen.
Der Alttonerbehälter 84 wird durch ein aus Blech gebildetes
Schwenkelement 118 mit der Kraft F gegen die Rückwand
115 der Schublade 110 und damit gegen die Erfassungsfläche
eines kapazitiven Füllstandsensors 120 gedrückt. Die
Kraft F wird aus einer Zugfeder 116 abgeleitet. Das Schwenkelement
118 ist um ein Drehlager 119 schwenkbar gelagert. Ein
Mikroschalter 122 erfaßt die Position der Schublade 110. Sein
Signal wird zur Überwachung ausgewertet, wie weiter unten
noch näher erläutert wird.In Figure 18 is a side view of the in a
Im gezeigten eingefahrenen Zustand der Schublade 110 rastet
die Verriegelungsplatte 100 in eine Anschlagkante 124 eines
Seitenbleches der Schublade 110 ein. Zum Wechseln des Alttonerbehälters
84 wird wie erwähnt die Verriegelungsplatte 100
angehoben und senkrecht zur Papierebene herausgeschwenkt, so
daß sich die Adaptereinheit 82 vom Alttonerbehälter 84 löst.
Eine Rampe 126 dient dazu, daß im herausgefahrenen Zustand
der Schublade 110 die Adaptereinheit 82 in einem zusammengedrückten
Zustand verbleibt. Der Schlauch 92 ist in dieser
hochgeklappten Position ein- oder mehrmals abgeknickt und
dichtet hierdurch die Adaptereinheit hinsichtlich des
Alttoners ab. Tonerpartikel können in diesem Zustand nicht
aus der Adaptereinheit entweichen; nach dem Herausfahren der
Schublade um ca. 300 mm kann der volle Alttonerbehälter 84
gegen einen leeren ausgetauscht werden. Der neue
Alttonerbehälter wird durch das Schwenkelement 118 gegen den
Füllstandsensor 120 gedrückt, so daß eine stabile
Betriebsposition erreicht wird. Anschließend wird die
Schublade 110 wieder geschlossen, was durch den Mikroschalter
122 signalisiert wird. Die Verriegelungsplatte 100 senkt sich
dabei wieder, der bzw. die Knicke in dem Schlauch 92 lösen
sich und Alttoner kann wieder aus der Adaptereinheit 82 in
den Alttonerbehälter 84 austreten. Ein weiterer Mikroschalter
200 detektiert die angehobene bzw. abgesenkte Stellung der
Verriegelungsplatte. In the shown retracted state of the
Zur Überwachung der verschiedenen Betriebszustände beim
druckunterbrechungsfreien Auswechseln des Alttonerbehälters
werden zur Signalgabe der Mikroschalter 122, der Füllstandsensor
120 und der Mikroschalter 200 verwendet. In Figur
19 sind die verschiedenen Betriebszustände Z1 bis Z4 abhängig
von den Signalen der beiden Detektoren 120 und 122
dargestellt. Der Füllstandsensor 120 hat einen Signalzustand
F = 0, wenn der Alttonerbehälter 84 einen hohen Füllstand
hat. Er hat den Wert F = 1, wenn der Füllstand niedrig ist.
Der Mikroschalter 122 hat den Wert M = 0, wenn die Schublade
110 herausgezogen ist; er hat den Wert M = 1, wenn der
Schubladen völlig hineingeschoben ist. Das Signal des
Mikroschalters 200 wird dazu verwendet, die jeweils
ordnungsgemäße Position der Verriegelungsplatte 100 zu
überprüfen, z.B., ob die Verriegelungsplatte abgesenkt ist,
nachdem der Schubladen wieder eingeschoben wurde. Mit dieser
Information kann ermittelt werden, ob ein Tonertransport aus
der Adaptereinheit 82 durch den Schlauch 92 möglich ist. Ist
eine bestimmte Tonermenge angefallen, so muß sichergestellt
werden, daß diese aus der Adaptereinheit 82 in den
Alttonebehälter entsorgt werden kann.To monitor the different operating states at
Interruption-free replacement of the waste toner container
are used for signaling the
Gemäß den vorgenannten Signalzuständen F und M sind die Zustände
Z1 bis Z4 definiert. In den Figuren 20 und 21 sind
diese verschiedenen Betriebszustände Z1 bis Z4 anschaulich
dargestellt. Im Zustand Z1 (Figur 20, links), ist der Schubladen
110 ausgefahren und der Alttonerpegel 130 hoch, d.h.
der Alttonerbehälter soll ausgetauscht werden. In diesem Betriebszustand
muß innerhalb einer vorbestimmten Wechselzeit
der Alttonerbehälter 84 ausgetauscht werden, sonst erzeugt
die Steuerung ein Abbruchsignal und der Druckbetrieb wird
eingestellt. Statt der Wechselzeit kann auch die tatsächlich
angefallene Menge Alttoner ausgewertet werden, beispielsweise
durch Ermitteln der Anzahl der bedruckten Bildpunkte und des
dabei eingestellten Kontrasts oder durch Ermittlung der Menge
geförderten Toners. The states are according to the aforementioned signal states F and M.
Z1 to Z4 defined. In Figures 20 and 21 are
these different operating states Z1 to Z4 clearly
shown. The drawer is in state Z1 (Figure 20, left)
110 extended and
Im Zustand Z2 täuscht das an den Füllstandsensor 120 herangeschwenkte
Schwenkelement 118 einen vollen Alttonerbehälter
vor. Der Schubladen 110 ist geschlossen, und der Mikroschalter
122 ist betätigt. Wird bei diesem Betriebszustand innerhalb
einer vorbestimmten Zeit kein Alttonerbehälter eingesetzt,
so wird der Druckbetrieb eingestellt.In state Z2, that which is pivoted toward the
Im Betriebszustand Z3 gemäß Figur 21 ist der Schubladen 110
geöffnet und der Füllstandsensor 120 zeigt an, daß der Alttonerpegel
130 noch unterhalb des Vollpegels liegt. Wird in
diesem Betriebszustand innerhalb einer vorbestimmten Zeit der
Schubladen nicht geschlossen, so wird der Druckbetrieb eingestellt.The
Der Betriebszustand Z4 definiert den Druckbetrieb ohne Störung.
Der Schubladen 110 ist geschlossen und der kapazitive
Füllstandsensor 120 zeigt an, daß der Alttonerpegel 130 niedrig
ist und der Alttonerbehälter 84 noch ausreichende Menge
an Alttoner aufnehmen kann.Operating state Z4 defines printing operation without a fault.
The
Durch Auswertung der Signalzustände F und M der Sensoren 120
und 122 kann die Steuerung des Druckers den Druckbetrieb zuverlässig
steuern und das druckunterbrechungsfreie Auswechseln
des Alttonerbehälters in allen Betriebszuständen überwachen.By evaluating the signal states F and M of the
In Figur 22 sind weitere Möglichkeiten für den Austausch des
Alttonerbehälters dargestellt, ohne daß der Druckbetrieb unterbrochen
werden muß. Wesentlich für den druckunterbrechungsfreien
Wechsel des Alttonerbehälters ist, daß der Füllstandsensor
120 zu einem Zustand ein Voll-Signal abgibt, wenn
noch ausreichend Freiraum für Toner vorhanden ist und noch
ausreichend Zeit verbleibt, um Schritte für den Austausch des
Alttonerbehälters 84 vorzunehmen. Wird die verbleibende Zeit
bis zum Vollzustand des Alttonerbehälters 84 überschritten,
so muß durch die Steuerung sogleich der Druckbetrieb angehalten
werden, um eine Überfüllung des Alttonerbehälters 84 und
einen möglichen Tonerstau zu verhindern. Die verbleibende
Zeit kann anhand von Druckseiten festgelegt werden, oder es
kann die Zeit abhängig vom Anfall an Alttoner festgesetzt
werden. Der Alttoneranfall ergibt sich aus dem Umdruckwirkungsgrad,
und kann z.B. auf der Grundlage der gedruckten
Bildpunkte in Verbindung mit dem Umdruckwirkungsgrad und dem
Druckkontrast durch die Steuerung genau bestimmt werden. Bei
dieser Variante ist die Zeit bis zum vollzogenen Austausch
des Alttonerbehälters maximal.FIG. 22 shows further options for exchanging the
Waste toner container shown without interrupting printing
must become. Essential for the uninterrupted print
Changing the waste toner container is that the
Um den Austausch des Alttonerbehälters während des laufenden
Druckbetriebs vornehmen zu können, muß der anfallende Alttoner
zwischenzeitlich aufgefangen werden. In Figur 22 sind
verschiedene Maßnahmen als alternative oder kombinierte Möglichkeiten
dargestellt. Der von einem Förderer 132 geförderte
Alttoner gelangt im normalen Betriebszustand über einen Adapterschlauch
136 in den Alttonerbehälter 84. Der Förderer 132
wird durch einen Antrieb 134 angetrieben. Wenn nun zwischen
diesem Antrieb 134 und dem Förderer 132 eine steuerbare Kupplung
eingefügt wird, kann der Förderer 132 während des Auswechselns
des Alttonerbehälters 84 stillstehen. Der während
des Auswechselns anfallende Alttoner verbleibt dann im Förderkanal
des Förderers 132.To replace the waste toner bottle while it is running
To be able to carry out printing operations, the waste toner must be produced
can be caught in the meantime. In Figure 22 are
different measures as alternative or combined options
shown. The one sponsored by a
Eine andere Möglichkeit besteht darin, in Höhe des flexiblen
Adapterschlauchs 136 einen Verschluß 138 anzuordnen, der zum
Wechsel des Alttonerbehälters betätigt wird. Weiterhin kann
ein Zwischenbehälter 142 vorgesehen sein, der während des
Austauschs des Alttonerbehälters 84 an dessen Stelle tritt
und den Alttoner sammelt. Der Betrieb der steuerbaren Kupplung,
des Zwischenbehälters 142 oder des Verschlusses 138
kann über den Mikroschalter 122 gesteuert werden, der das
Herausfahren des Schubladens 110 feststellt. Abhängig vom
Signal des Mikroschalters 122 können die entsprechenden
Stellglieder aktiviert werden.Another option is to be
Claims (27)
- Machine for producing image patterns electrographically on a recording medium, in particular a printer or copier,having at least one printing unit, to which toner is fed from a toner storage container (22), which is essentially permanently installed inside the machine and can be refilled at intervals via a filling opening (20),having a machine cover (12a, 12b) for covering internal parts of the machine and of the toner storage container (22),and having an electrical safety device which interrupts the operation of the machine when the machine cover (12a, 12b) is opened,an opening being provided in the machine cover (12a, 12b), through which the opening the toner storage container (22) can be refilled from outside without the printing procedure being interrupted,
- Machine according to Claim 1, characterized in that the opening (20)-in the machine cover (12a, 12b) is located in the area of the filling opening (20) of the toner storage container (22).
- Machine according to Claim 1 or 2, characterized in that the machine cover (12a, 12b) is designed as a lockable machine door, and in that the opening can be closed by a pivotable flap (14, 16) fixed to the machine door (12a, 12b).
- Machine according to Claim 3, characterized in that the flap (14, 16) has a pivot axis which runs horizontally and about which the flap (14, 16) can be pivoted down through a predetermined angle.
- Machine according to Claim 3 or 4, characterized in that the flap (14, 16) is designed such that when it is open it forms a catching container (32) for toner.
- Machine according to one of the preceding Claims 3 to 5, characterized in that there is, in the machine door (12a, 12b), above the flap (16), an opening for an operating panel (18), which can be pivoted out of this opening, and in that the filling opening of the toner storage container (22) is designed in such a way that, when the latter is being refilled with a standardized toner bottle (24), the said bottle can be inserted with a clearance from the pivoted-out operating panel (18).
- Machine according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a high-capacity printer with two printing units, and in that a toner storage container (22) is provided for each printing unit and is respectively assigned a pivotable flap (14, 16) in the machine door (12a, 12b).
- Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the toner storage container (22) has a mouthpiece (34), which forms the filling opening, the mouthpiece (34) preferably being capable of being inserted detachably.
- Machine according to Claim 8, characterized in that a closing cover (37) provided with a handle (40) can be inserted detachably into the mouthpiece (34).
- Machine according to Claim 9, characterized in that the closing cover (37) has a spring-loaded latching device (38) which, after the closing cover (37) has been inserted, latches into the mouthpiece (34) with a snap action.
- Machine according to one of the preceding Claims 8 to 10, characterized in that the mouthpiece (34) has a funnel-like section (36) such that, after the neck of the toner refilling bottle (24) has been inserted, the smallest possible annular gap is produced.
- Machine according to one of Claims 8 to 11, characterized in that the mid-axis (44) of the opening of the mouthpiece (34) approximately intersects the mid-axis (46) of the storage container (22) close inside the toner storage container (22), preferably in the upper half of the storage container (22).
- Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the toner storage container (22) has an air extraction opening (66), to which a fan (64) or a connecting hose (72) to an air extraction duct inside the machine can be connected.
- Machine according to Claim 13, characterized in that the air extraction opening (66) has a filter (70), which holds back toner, on the inside of the toner storage container (22).
- Machine according to Claim 13 or 14, characterized in that the air extraction opening (66) is located in the upper area of the toner storage container (22), preferably in the toner-free area.
- Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the level of toner in the toner storage container (22) is registered by a level sensor (58), in that when the level falls below a predetermined value (75) a warning signal is generated, and in that on the basis of this warning signal the toner storage container (22) is refilled without interrupting the printing or copying operation.
- Machine according to Claim 16, characterized in that the level sensor (58) provided is a capacitive sensor, which is arranged so as to be displaceable in the axial direction on the outer wall of the toner storage container (22) and which generates the warning signal when the level in the toner storage container (22) reaches or falls below its position.
- Machine according to either of Claims 16 and 17, characterized in that, after the warning signal has been generated, a check is made as to whether there is still a specific minimum quantity of toner in the toner storage container (22), and in that, when the quantity falls below this minimum, a control system generates an abort signal by means of which the printing operation or the copying operation is switched off.
- Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the extraction of the old toner, collected by a cleaning station (80), to an old-toner container (84) can be interrupted in order to permit the old-toner container (84) to be changed without interrupting printing.
- Machine according to Claim 19, characterized in that the old toner collected by a cleaning unit (80) in the printer or copier is fed to an old-toner container (84) via an adapter unit (82), which contains a flexible hose (92).
- Machine according to Claim 20, characterized in that, on the inside, the flexible hose (92) has a material which is impenetrable to toner and repels toner, and in that it is preferably produced from silicon rubber.
- Machine according to either of Claims 20 and 21, characterized in that the flexible hose (92) widens like a truncated cone in the direction of the old-toner container (84).
- Machine according to one of Claims 19 to 22, characterized in that the old-toner container (84) is accommodated in a drawer (110) which is mounted in running rails, preferably telescopic rails (112).
- Machine according to Claim 23, characterized in that, when the drawer (110) is pulled out, the locking plate (100) runs up on a ramp at its end facing away from its pivot (119), compressing the flexible hose (92), and in that, when the drawer (110) is pushed in, the locking plate (100) latches behind a stop edge (124).
- Machine according to one of Claims 19 to 24, characterized in that a microswitch (122) monitors the position of the drawer.
- Machine according to Claim 20, characterized in that the extraction of the old toner from the cleaning station (80) to the adapter unit (82) can be interrupted in order to permit the old-toner container (84) to be changed without interrupting printing.
- Machine according to one of Claims 19 to 26, characterized in that a controllable clutch, which can be operated in order to change the old-toner container without interrupting printing, is connected between a drive (134) and a screw conveyor (132) for extracting toner from the cleaning station (80).
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