EP1552347A2 - Verfahren und vorrichtung zum fördern von tonermaterial aus einem vorratsbehälter - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum fördern von tonermaterial aus einem vorratsbehälter

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EP1552347A2
EP1552347A2 EP03735451A EP03735451A EP1552347A2 EP 1552347 A2 EP1552347 A2 EP 1552347A2 EP 03735451 A EP03735451 A EP 03735451A EP 03735451 A EP03735451 A EP 03735451A EP 1552347 A2 EP1552347 A2 EP 1552347A2
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EP
European Patent Office
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air
toner material
container
toner
removal opening
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EP03735451A
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English (en)
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Bernd Schoch
Ursula SCHÄFER
Karl Zappe
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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    • G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0877—Arrangements for metering and dispensing developer from a developer cartridge into the development unit
    • G03G15/0879—Arrangements for metering and dispensing developer from a developer cartridge into the development unit for dispensing developer from a developer cartridge not directly attached to the development unit
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    • G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0865—Arrangements for supplying new developer

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for conveying toner material from a storage container, in which toner material is conveyed away from a removal opening of the container by an air flow.
  • the invention further relates to a tubular line for conveying toner material and a closure device for closing a storage container, by means of which a simple removal of toner material from the storage container is possible.
  • a latent charge image is generated on a light-sensitive photoconductor material, a photoconductor drum or a photoconductor belt.
  • This charge image is then colored with electrically charged toner in a developer station of the printer or copier.
  • the colored toner image is then applied to a carrier material, e.g. Paper, transferred and fixed on it.
  • a one-component developer or a two-component developer is used to develop the latent charge image in the developer station.
  • the one-component developer contains only toner particles; the two-component developer contains a mixture of toner particles and carrier particles.
  • the toner particles are electrically charged by movements of the two-component developer mixture.
  • the toner particles are charged by transporting a charge, for example from a carrier roller. The amount of toner required to generate the toner image must be fed to the developer station in order to be able to generate further toner images.
  • an intermediate store for toner material is provided near the developer station, from which toner material is conveyed into the developer station as needed or according to consumption.
  • the intermediate store is filled with toner material from handy toner transport containers through an opening directly into the storage container or conveyed from a remote transport container into the intermediate store by a transport system.
  • the buffer near the developer station has a fill level sensor in known printers or copiers. With a minimum fill level, toner material must be fed from the toner transport container to the buffer. This is done e.g. by emptying a transport container into the intermediate storage. In other known arrangements are closed with
  • Containers filled with toner material in the form of bottles or cartridges are adapted to an opening in the intermediate store.
  • the bottle or cartridge is opened by pulling a slide and / or tearing open a tab, as a result of which the toner material can fall into the storage container.
  • toner container and a device for the contamination-free replacement of such a toner container in a toner conveying device of a printer or copier are known. If required, toner material is transported from a toner storage container located away from the developer station with the aid of suction air via a hose into the buffer store. A vertically movable suction nozzle dips through an opening in the top of the toner container and sucks out toner material. A special shape of the toner supply container and a vibrator on the side ensure that the container is almost completely emptied. To replace the storage container, the suction nozzle is pulled out of the container.
  • the opening in the toner reservoir is always at the top, which prevents toner spillage.
  • the delivery rate is heavily dependent on the level in the toner reservoir. With a reduction in the fill level, the delivery capacity of toner material also decreases, so that the printing process is interrupted when the toner fill level in the reservoir is low and the toner requirement in the developer station is high at the same time.
  • the vibrator also causes disturbing noises.
  • a device for conveying toner material in which toner material is discharged from a storage container onto an inclined plane.
  • the surface of the inclined plane contains porous elements through which air penetrates from below through the surface to the toner material and air permeates the toner material, thereby forming a liquid-like mixture of toner material and air. This mixture flows downwards into a toner buffer on the inclined plane.
  • a device for removing toner material from a storage container is known.
  • air is forced into the toner reservoir by means of positive pressure through air-permeable areas of the removal device, whereby a toner-air mixture is created in the toner reservoir.
  • the toner-air mixture falls down through a removal opening from the storage container into a collecting device.
  • the object of the invention is to provide a simple method and a simple arrangement for conveying toner material specify a container in which the container is almost completely emptied even when the toner material has solidified. Furthermore, a tubular line for transporting toner material and a closure device for closing a toner storage container are to be specified, from which the removal of toner material is easily possible.
  • the object is achieved for a method for conveying toner material from a container by the features of patent claim 1 and for a device for conveying toner material with the features of patent claim 12. Furthermore, the object is achieved by a tubular line for transporting toner material with the features of claim 13 and by a device for
  • a container arrangement contains toner material which is removed from the container arrangement via a removal opening.
  • the toner material is conveyed away from the removal opening by means of a tubular line connected at least to the removal opening.
  • the toner material is transported through an air flow in the line.
  • the air flow in the line creates a negative pressure at the discharge opening.
  • the container arrangement contains at least one air-permeable area through which air flows into the container arrangement when a negative pressure is present.
  • the inflowing air creates a toner material-air mixture in at least one section of the container arrangement. mixed, which has liquid-like properties and which is therefore flowable.
  • a liquid-like toner material-air mixture is also referred to as a fluidized toner material.
  • the toner material fluidized by the method according to the invention is very easy to convey from the container and can also be easily transported further in the printer or copier via the line connected to the removal opening.
  • the fluidized toner material can simply be sucked off without toner swelling or toner deposits being formed in the container.
  • Even solidified toner material, such as is present in the container after long periods of inactivity of the printer or copier can be conveyed out of the container with the method according to the invention as easily as loose toner material.
  • the air-permeable section is arranged in the vicinity of the removal opening.
  • the toner material in particular is permeated with air, which is present in the vicinity of the removal opening and is next sucked off through the removal opening. This ensures that the toner material to be transported and conveyed through the removal opening is fluidized and can easily flow through the removal opening.
  • the removal opening is arranged in a lower section of the container. This allows the toner material to slide out of an upper section of the container for removal by gravity towards and through the removal opening. It is also advantageous to transport the toner material to several developer stations using the line. By dosing the amount of air flowing past the removal opening, the amount of toner material to be conveyed can easily be set.
  • the container walls are arranged in a funnel shape at least in the vicinity of the removal opening.
  • the toner material can thereby be almost completely conveyed out of the container.
  • the toner material slides along the funnel-shaped container walls to the removal opening. There is no residue of toner in the container.
  • the air-permeable sections of the container wall are sealed airtight to the environment. Ambient air can be supplied to the isolated sections via a metering nozzle. As a result, the amount of air with which the toner material-air mixture is formed can be easily adjusted.
  • the method according to the invention can be carried out particularly easily if the air-permeable sections contain sintered material made of steel, iron and / or bronze. Alternatively or additionally, the air-permeable sections can contain a sieve or a filter medium. The air-permeable sections can thus be made easily toner-tight and air-permeable, while they are simple in construction and inexpensive materials are used.
  • the toner material can be conveyed away from the removal opening with the aid of a tubular line connected at least to the removal opening.
  • An air flow is generated in the line, through which the toner material can be transported through the line.
  • the air flow creates a negative pressure at the removal opening.
  • the container arrangement has at least one air-permeable area through which air flows into the container arrangement when the negative pressure is present. With the help of the air flowing into the container arrangement, a toner material-air mixture is generated from the toner material present in the container. This toner material-air mixture is flowable.
  • the flowable mixture is particularly easy to convey and transport. This makes it particularly easy to transport from the storage container to a developer station or to several developer stations.
  • a tubular line for transporting toner material according to the invention contains a first tubular element, the wall of which is at least partially permeable to air. Furthermore, the tubular line contains a second tubular element, in the interior of which the first tubular element is arranged. The second tubular element is essentially airtight.
  • a flowable toner material-air mixture can be produced in the first tubular with toner material that is introduced into the first tubular element with the aid of compressed air that is introduced between the first and second tubular elements. Deposits of toner material in the first tubular element are prevented.
  • Such a tubular line according to the invention can also be used to distribute the toner material to several developer stations of the printer or copier. Also bends on such a tubular line no toner material, which prevents clogging of the lines. With the help of such a tubular line, toner material can be transported particularly easily, particularly in a printer or copier.
  • a device for closing a toner supply container at least a section of the container wall is arranged obliquely towards the removal opening.
  • a closure element is arranged in the container, which lies in a first position on the container wall near the removal opening in such a way that it closes the container towards the removal opening.
  • the toner storage container can be easily closed with this device according to the invention, which prevents contamination from escaping toner when the storage container is removed.
  • This device according to the invention can also be used to insert containers closed with the closure element into the printer or copier without toner material escaping.
  • closure elements such as pull tabs or screw cap are necessary in the inventive device either for transporting 'of the container or for insertion of the container.
  • the closure element is pressed against the inside of the oblique container wall by means of a spring force. Due to the spring force, the removal opening of the container can be closed very easily. The container can then only be opened by moving the closure element against the spring force. It is also ensured that the spring force pushes the closure element back into the first position in which the removal opening of the container is closed when the storage container is removed from the printer or copier.
  • the container wall is conical towards the removal opening and if the closure element has essentially the same conicity of at least a portion of the conical container wall.
  • the removal opening of the container can be closed particularly easily by the closure element, since the closure element closes the container on a circumferential surface.
  • the closure element has an opening towards the removal opening of the container, through which compressed air can be fed into the interior of the closure element.
  • the closure element has porous sections towards the interior of the toner reservoir through which the compressed air supplied flows into the interior of the reservoir.
  • the toner material in the toner container is at least close to the
  • Closure element interspersed with air, creating a flowable toner material-air mixture.
  • the toner material can flow past the closure element particularly easily through the gap. It is also achieved that the container is almost completely removed. can be emptied. Toner deposits or toner changes in the container cannot form even after prolonged downtimes of the printer or copier, since the flowable toner material-air mixture is formed from the toner material with the aid of the compressed air supplied.
  • a compressed air connection element which is connected in an airtight manner to the closure element in the operating state and presses the closure element into the second position.
  • the air-permeable sections are also suitable for a gas such as e.g. Let nitrogen, oxygen or a noble gas flow through, in which case a corresponding toner material-gas mixture is formed.
  • a gas such as e.g. Let nitrogen, oxygen or a noble gas flow through, in which case a corresponding toner material-gas mixture is formed.
  • air is currently frequently used as an inexpensive gas.
  • the invention is described using air as a gas.
  • the invention can also be carried out with any other gas.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of a toner delivery system in a printer or copier
  • FIG. 2 shows the schematic structure of a second toner delivery system
  • FIG. 3 shows an arrangement for conveying toner material out of a container
  • FIG. 4 shows a second arrangement for conveying toner material from a container
  • FIG. 5 shows a third arrangement for conveying toner material out of a container
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment to the arrangement according to FIG. 5
  • FIG. 7 shows a further alternative embodiment to the arrangement shown in FIG. 5,
  • FIG. 8 shows the cross section of a tubular line for conveying toner material
  • FIG. 9 shows an arrangement for conveying toner material from a container into several developer stations
  • FIG. 10 shows a container with a closure device, into which compressed air is fed with the aid of a compressed air supply, and
  • FIG. 11 shows the container according to FIG. 10, with the closure element in a second position
  • a toner delivery system 10 of a printer or copier is shown.
  • the toner delivery system 10 is used to feed toner material 12 into a developer station. tion 14.
  • the toner material 12 is fed to the printer or copier, not shown, through a storage container 16 in which the toner material 12 is contained.
  • An opening 18 serves for the removal of toner material 12. It is shown in a second, lower position, as will be explained further below.
  • a closure device 20 is connected to the toner container 16 in a toner-tight manner in such a way that toner material 12 slips out of the storage container 16 into the closure device 20.
  • the closure device 20 contains a funnel 22, into which the toner material 12 slips out of the storage container 16.
  • the funnel 22 has a funnel outlet 24 which is connected to a pipe system 26 in an airtight and toner-tight manner.
  • the tube system 26 connects the funnel outlet 24 to an intermediate store 2, 8, which is arranged in the vicinity of the developer station 14 and is temporarily stored in the toner material 12 for further transport to the developer station 14.
  • the intermediate store 28 contains a stirring bar 30, a fill level sensor 32 and a metering device 34 which contains a paddle wheel.
  • a toner conveying pipe 36 having a toner conveying spiral 38 connects the latch 28 with the developer station 14 and delivers as needed toner material 12 from the intermediate memory 28, 14 to the developer station by means of the metering device '34 and / or the conveying pipe 36, which shown with a non each Drive device are connected, the amount of toner material 12 conveyed into the developer station 14 is adjusted and metered.
  • the stirrer 30 mixes the toner material 12 in the intermediate store 28.
  • the intermediate store 28 is airtight, the airtight space of the intermediate store 28 being connected to a central vacuum line 44 via a pipe system 40 which contains a control valve 42. that is. A vacuum in the central vacuum line 44 is generated by a vacuum blower 46.
  • the pipe system 40 is connected to an upper section of the intermediate store 28.
  • a filter 50 is arranged below the connection point 48 towards the closed space.
  • the intermediate store 28 is connected to the pipe system 26 below this filter 50.
  • the control valve 42 regulates the negative pressure in the pipe system 40 and in the intermediate store 28 and in the pipe system 26 connected to it. This negative pressure ensures that toner material 12 is transported from the funnel outlet 24 of the closure device 20 into the space of the intermediate store 28 via the pipe system 26.
  • the amount of the conveyed toner material 12 can be adjusted in many positions by means of the control valve 42.
  • the control valve 42 can also be operated in two-point operation, the amount of toner material 12 then dependent on the negative pressure in the pipe system 44 and the opening time of the control valve 42.
  • Funnel 22 has porous, air-permeable funnel walls. Due to the negative pressure at the funnel outlet 24, air is sucked into the funnel 22 from the closure device 20 through the funnel walls. As a result, a toner-air mixture is generated in the hopper 22, which has liquid-like, so-called fluid properties. Air is supplied to this via an opening 52 in the closure device 20, which air is drawn into the funnel 20 with the aid of the vacuum.
  • the air supplied through the opening 52 can be controlled via a valve (not shown).
  • the funnel outlet 24 is also connected to a pipe system 54 with a control valve 56, via which ambient air can be supplied to the pipe system 26.
  • a check valve (not shown) is also contained in the control valve 56.
  • - Solder that prevents leakage of toner material even in the case of unfavorable pressure conditions in the tube systems 44, 26, 54.
  • the amount of toner material 12 which is conveyed from the container 16 into the intermediate store 28 can be regulated via the control valve 56.
  • the control valves 42 and 56 are electrically driven valves. With the help of the control valve 42, the vacuum conditions in the intermediate store 28 and in the pipe system 26 can be set exactly.
  • the toner transport from the storage container 16 into the buffer store 28 is regulated in accordance with the signal from the fill level sensor 32.
  • the control valve 42 and the control valve 56 serve as control elements of the control.
  • These suction valves 42, 56 are used to set the suction air required for the transport of the toner.
  • the toner material 12 emerging from the funnel outlet 24 is entrained by the air flow in the pipe system 26, 54 and transported to the buffer store 28.
  • the filter 50 in the intermediate storage 28 prevents the further transport of the toner material 12 into the pipe system 40.
  • the clean air side of the filter 50 is vented to ambient pressure.
  • the air flow during this pressure equalization is related to the air flow Sucking the toner material in the opposite direction.
  • Toner material 12 attached to the filter 50 is released from the filter 50 by the air flow during pressure equalization and falls into the intermediate store 28. Any possible leakage of toner material 12 through the pipe system 54 is prevented by the Check valve 56 prevented.
  • the toner material 12 is transported from the buffer store 28 into the developer station 15 with the aid of a conveyor tube 36.
  • the conveying tube 36 projects into the * developer station 14 at one end and has 57 wide openings on this bottom side through which the toner material 12 falls from the conveying tube 36 into the developer station 14.
  • the conveying spiral 38 contained in the conveying tube 36 has an incline so that it transports toner material 12 in the conveying tube 36 from the intermediate storage 28 to the developer station 14 in a manner similar to that in a screw conveying tube.
  • the conveyor spiral 38 is driven with the aid of a drive unit.
  • the metering device 34 contains a roller similar to a paddle wheel, which is arranged between the intermediate store 28 and the delivery pipe. Such a metering device 34 is also referred to as a cellular wheel sluice.
  • the paddle wheel-like roller seals the intermediate store 28 to the delivery pipe 36 in an almost airtight manner, so that air is sucked out of the pipe system 26 by means of the vacuum blower 46 when a negative pressure is generated.
  • the paddle wheel-like roller is preferably driven in synchronism with the conveyor spiral 38, whereby upon rotation of the paddle wheel-like roller, which is also referred to as a cellular wheel, toner material falls from the intermediate store 28 into the paddle chambers or cells and is transported by the rotation downward to the conveying tube 36 ,
  • the conveying tube 36 has an opening below the metering device 34 at the top to the metering device 34, so that the toner material 12 falls downward out of the cells into the conveying tube 36.
  • the stirring bar 30 in the interior of the intermediate store 28 is driven with the aid of a drive unit (not shown) and prevented by a Rotation forms a cave or change in the toner material 12 of the buffer store 28.
  • FIG 2 shows the schematic structure of a second To- ner ussystems similar to the 'toner conveying system 10 of Figure 1. Identical elements have the same reference numerals.
  • the storage container 16 contains toner material 12 which is conveyed into a developer station 14 with the aid of the schematically illustrated toner conveying system.
  • a coupling device 58 is arranged on the storage container 16 and connects the storage container 16 to a discharge device 60.
  • the coupling device 10 and the discharge device 60 are contained in the closure device 20.
  • the structure of the discharge device 60 is explained in more detail below in connection with FIG. 3.
  • the toner material is fed from the storage container 16 to a T-shaped pipe section 64 which is further connected on one side to a check valve 62 and on the other side to a tubular toner delivery line 66.
  • the toner material 12 supplied to the pipe section 64 is suctioned off via the toner delivery line 66.
  • a vacuum blower 84 creates a vacuum in a central vacuum line 44.
  • a fine filter 82 and a coarse filter 78 are arranged between the vacuum line 44 and the vacuum blower 84. This prevents toner material 12 from being sucked into the blower 84.
  • a residual toner container 80 is provided, in which the toner material 12 filtered out by the coarse filter 78 is collected.
  • Further devices (not shown) of the printer or copier to be supplied with negative pressure are connected to the negative pressure line 44, such as, for example, another toner delivery system.
  • the toner delivery system is connected to the central vacuum line 44 via a control valve 74.
  • the control valve 74 has a ventilation device which serves to supply air to the tubular line 77 as required, in order to generate an overpressure in this tubular line 77 with respect to the vacuum line 44, for example at the level of the ambient pressure.
  • a separating device 72 is provided on the upper side of the intermediate store 28 towards the tubular line 77.
  • the separating device 72 can contain, for example, a filter medium and serves to separate the toner material 12 from a supplied toner material-air mixture.
  • the tubular line 66 is connected to the intermediate store 28 below the separating device 72. With the help of the negative pressure, a toner material-air mixture is generated through the tubular line 66, a so-called carrier air flow for transporting the toner material 12 supplied to the pipe section 64 being generated via the check valve 62. With the aid of the separating device 72, the toner material 12 is thus separated from the carrier air.
  • the toner material is fed from the intermediate store 28 to the developer station 14 via a metering device 70 via an essentially air-tight lock 68, for example via a so-called cellular wheel lock. As already described in connection with FIG.
  • the tubular line 77 is repeatedly opened briefly to the ambient air with the aid of the ventilation element 76, so that the air flow in the tubular line 77 is briefly reversed and air via the ventilation element 76 through the tubular line 77 and flows through the separating device 72 to the buffer store 28.
  • This toner material 12 which is adhered in the separator 72 to partition members is detached from the latter and fall within the intermediate S PEICHER 28. This ensures that subsequently again a sufficiently large air flow can flow through the separating device 72 in order to generate the carrier air flow in the tubular line 66 for the transport of toner material 12.
  • vacuum is drawn in via the vacuum line 44 via the control valve 74, as a result of which the carrier air flow for conveying toner material 12 is generated in the tubular line 66.
  • a negative pressure is present in the pipe system 77 and the elements connected to it, such as the intermediate store 28 and the tubular line 66, with respect to the ventilation air supplied.
  • an air flow is generated through the tubular line 77 to the intermediate store 28.
  • toner material 12 which adheres to separating elements, in particular to filter elements, is detached therefrom and falls into the intermediate store 28.
  • the amount of delivered toner can be dosed both with the aid of the discharge device 60 and with the aid of the control valve 74.
  • the amount of toner to be conveyed, which is supplied to the tubular element 64, must be controlled in such a way that there is a sufficiently large air flow in the tubular line 66 in order to prevent blockage of the tubular line 66.
  • the closure device 20 with the discharge device 60 is shown in a sectional view.
  • the storage container 16 is with the opening facing downwards Coupling device 58 arranged in the printer or copier.
  • the toner material 12 slips out of the storage container 16 through the coupling device 58 into the discharge device 60.
  • the discharge device 60 contains a funnel 88, the funnel outlet of which opens into the pipe section 64. At the funnel outlet, a metering nozzle 90 is arranged towards the pipe section 64.
  • the discharge device 60 is connected in an airtight manner to the storage container 16 via the coupling device 58.
  • the funnel walls of funnel 88 contain air-permeable sections.
  • the discharge device 60 is closed off from the ambient air with the aid of airtight walls 92, 94. Ambient air can enter the interior of the discharge device 60 via supply air openings 96, 98
  • a vacuum p ⁇ is generated in the tubular line 66 with the aid of a vacuum blower 84.
  • a metering nozzle 100 for metering the carrier air flow V ⁇ is arranged toward the check valve 62, not shown in FIG.
  • the vacuum pu generates not only the air flow V ⁇ but also a metering air flow V D.
  • the metering air flow V D and the carrier air flow V ⁇ are determined by the openings of the metering nozzles 90, 100 and by the negative pressure p D and can also be controlled by the supply air openings 96, 98, on which, for example, a supply air throttle is arranged.
  • the air of the metering air flow V D thus flows in through the supply air openings 96, 98.
  • This supply air flow penetrates into the toner material 12 through the air-permeable funnel walls, which contain, for example, sintered glass or sintered metal, the toner material 12 is penetrated by the metering air through this metering air flow V D , so that a toner material / air mixture is formed.
  • the dosing air thereby fluidizes the toner material 12.
  • the toner material-air mixture is free-flowing, in contrast to the powdery toner material 12, whereby it can easily flow through the Dosierluftdüse 90 in the supporting air stream V ⁇ and Ström further in Tragluft- V ⁇ through the tubular conduit 66 can be transported.
  • both the as pressed by the dispensing nozzle 90 in the Tragluftström V ⁇ toner material-air mixture formed may be applied p is 0 also at the air inlets 96, 98, an overpressure relative to the ambient pressure, thereby.
  • FIG. 4 as an alternative to the embodiment according to FIG. 3, a second arrangement for conveying toner material 12 from a container 16 is shown schematically, in which the toner material 12 is removed from the storage container 16 at the top.
  • the storage container 16 is connected to a discharge device 102 via the coupling device 58, similar to the device according to FIG. 3.
  • the discharge device 102 is connected to the container 16 in an airtight manner via the coupling element 58.
  • the discharge device 102 has funnel-shaped inner walls 104, 106 which contain a porous, air-permeable material.
  • the outer wall 108 seals off the discharge device 102 from the surroundings in an airtight manner.
  • An immersion tube 110 is passed through an overhead opening 112 of the storage container 16 into a lower section with funnel-shaped inner walls 104, 106 through the toner material 12. Via this immersion tube 110, a toner material-air mixture is conveyed or sucked through the tubular line 66 via a vacuum pu.
  • the tubular line 66 and the dip tube 110 are each connected to the T-shaped pipe section 64. Due to the negative pressure in the immersion tube 110, toner material 12 is conveyed upward from the funnel-shaped section of the discharge device 102 into the tubular line 66. In the same way as already described in connection with FIG. 3, a carrier air stream is generated in the pipe section 64 via the metering nozzle 100.
  • supply air openings 114, 116 are provided, through which ambient air is supplied to generate a metering air flow 118.
  • the inflowing ambient air penetrates through the inner walls 104, 106 of the discharge device 102 into the toner material 12 at least in the vicinity of the discharge device 102 and forms a toner material-air mixture.
  • the toner material 12 is thereby fluidized and can flow upwards through the immersion tube 110 to the tube 64.
  • supply air throttles can also be arranged on the supply air openings 114, 116.
  • the supply air restrictors can be designed as an orifice or as a control valve.
  • a first operating state in which no toner material is conveyed out of the container 16 ambient pressure is present between the inner walls 104, 106 and the outer wall 108.
  • the volume between the inner walls 104, 106 and the outer wall 108 forms a buffer volume.
  • the metering air flow 118 is briefly increased in a second operating state, in particular at the start of toner delivery, as a result of which a large amount of the toner material / air mixture is generated relatively quickly in the region of the discharge device 102.
  • the dosing air flow 118 is limited by the inflowing amount of air flowing in through the supply air openings 114, 116. This has a favorable effect on the conveying properties of the toner material 12, particularly in the case of non-continuous operation of the toner delivery.
  • the inner walls 104, 106, 88 can have a funnel and / or channel shape both in the discharge device 60 according to FIG. 3 and in the discharge device 102 according to FIG. 4, or else form an inclined plane.
  • the inner walls 88, 104, 106 contain e.g. Sintered metal, sintered plastic, sieves and / or air filters and are therefore toner-tight and air-permeable. It is advantageous if these materials have a constant flow resistance.
  • the discharge device 60, 102 is part of the toner reservoir 16.
  • the metering air nozzle 90 is equipped with a closure device which only opens when a negative pressure is set.
  • the arrangement described for conveying toner material 12 is suitable for conveying pure toner material 12, for conveying a two-component mixture of toner material 12 and carrier particles and for conveying carrier particles for a two-component mixture.
  • FIG. 5 shows the schematic structure of a third arrangement for conveying toner material 12 from a storage container 16 with the aid of a discharge device 136.
  • the discharge device 136 is via a Coupling device 58 hermetically connected to the reservoir 16.
  • the discharge device 136 contains a horizontally arranged air-permeable plate 120, for example a porous metal plate, in the middle of which a funnel-shaped depression 88 is arranged.
  • the toner material 12 from the container 16 can slide through an opening arranged at the bottom of the container 16 through the coupling device 58 into the discharge device 136 into the funnel 88.
  • Compressed air which has been generated by a compressed air generation unit, not shown, is fed into a pressure chamber 122 below the metal plate 120 via a pipe system 134.
  • the amount of compressed air supplied is set using a throttle 124.
  • the pressure in the pipe system 134 after the throttle 124 is determined with the aid of a pressure sensor 128.
  • the pressure in the compressed air supply line of the pipe system 134 is determined with the aid of a second pressure sensor 130.
  • the compressed air supplied penetrates through the air-permeable plate 120 and through air-permeable walls of the funnel-shaped depression 88 into the toner material 12 and forms, together with the toner material 12, a toner material-air mixture which is flowable.
  • the flowable toner material-air mixture is forced through the funnel outlet into a tubular line 132 by gravity and with the aid of a metering delivery flow generated by the compressed air.
  • the tubular line 132 has an inner tubular element 138, which contains toner-tight and air-permeable elements, and an outer tubular, air-tight element 140.
  • the compressed air supply line 134 becomes a space between the inner tubular element 138 and the outer one via a second throttle 126 tubular element 140 of the tubular line 132 is fed with compressed air.
  • This compressed air penetrates the entire length of line 132 through the interior tubular element 138 and continuously forms a toner material-air mixture inside the tubular element 138.
  • the toner material 12 is placed in a fluid state along the entire length of the line 132.
  • a pressure of about 20 millibars above ambient pressure is set by the throttle 124 when the reservoir 16 is full.
  • the space between the first tubular element 138 and the second tubular element 140 of the tubular line 132 is preset by the throttle 126 to approximately 10 millibars above ambient pressure.
  • the pressure sensor 128 determines the pressure in the pressure chamber 122. As the fill level of the toner material 12 in the reservoir 16 decreases, the pressure in the pressure chamber 122 decreases continuously with the throttle setting of the throttle 124 remaining the same. The throttle 124 only limits the flow rate.
  • the pressure of the supplied compressed air is determined with the aid of the pressure sensor 130.
  • the measurement results of the pressure sensor 128 are compared with the aid of the measurement results of the pressure sensor 130, as a result of which fluctuations in the pressure conditions in the supply air are compensated for when determining the fill level present in the storage container 16.
  • the pressure fluctuations in the supply air lead to proportional pressure fluctuations in the pressure sensor 128, which are independent of the fill level.
  • the difference can be formed from the measured values of the pressure sensors 130 and 128, this pressure difference being a measure of the fill level in the storage container 16.
  • a specific value for the fill level and / or for the amount of toner material 12 that is located in the storage container 16 is determined with the help of a control unit (not shown). provides) determined to which the measured values of the pressure sensors 128, 130 are supplied.
  • the determined fill level value can be displayed on a display unit of the printer or copier, and signaling can also take place when a preset value is exceeded.
  • FIG. 6 schematically shows an embodiment of the toner conveying system according to FIG. 5, in which toner material is conveyed from a storage container 16 into a tubular line with the aid of excess pressure.
  • the storage container 17 is connected in an airtight manner to an intermediate store 42 via the coupling device 58.
  • the toner material 12 slips out of the storage container 16 into the intermediate storage 142.
  • the size relationships of the storage container 16 and the intermediate storage 142 shown in FIG. 6 can also be such in a specific embodiment in a printer or copier that the intermediate storage 142 has only a small fraction of the volume of the storage container 16.
  • a porous metal plate 144 is arranged approximately horizontally in the storage container 144.
  • the porous metal plate 142 is a chrome-nickel steel sintered plate with a pore size of approximately 2 ⁇ m.
  • Such a metal plate 144 is permeable to air, but neither toner material 12 nor carrier particles can pass through this metal plate 144.
  • the inner tubular element 138 of the tubular line 132 is connected in a toner-tight manner to an opening 146 in the metal plate 144, which is arranged approximately in the middle of the metal plate 144.
  • the toner material 12 slides out of the intermediate storage 142 into the tubular line 132 via the removal opening 146.
  • a pressure chamber 154 is arranged below this opening 146 and around this opening 146 Compressed air is supplied. The amount of compressed air supplied is dimensioned such that a pressure of approximately 20 millibars above ambient pressure builds up in this pressure chamber 154.
  • the pressure chamber 154 is connected in an airtight manner to the outer tube element 140 of the tubular line 132 in such a way that the compressed air supplied with the aid of the compressed air line 156 can get into the intermediate line between the inner tube element 138 and the outer tube element 140 into the tubular line 132.
  • the inner tubular element 138 is porous air-permeable, as a result of which the air fed into the pressure chamber 154 is pressed not only through the porous metal plate 144 into the toner material 12 in the intermediate storage 142, but also along the length of the tubular one Line 132 through the wall of the inner tubular element 138 into this.
  • the toner material-air mixture formed in the intermediate store 142 not only is the toner material-air mixture formed in the intermediate store 142, but the toner material-air mixture conveyed into the tubular line 132 also remains contained in this line 132 as a flowable mixture. This prevents blockages in the tubular line 132.
  • Such a tubular line 132 can also have bending points without toner accumulations occurring at these bending points, which lead to a blockage of the tubular line 132.
  • a second pressure chamber 148 is arranged below the metal plate 144 around the pressure chamber 154.
  • the pressure chamber 148 is fed via a pressure line 150, which contains a valve 152.
  • the amount of compressed air supplied to the pressure chamber 148 can be adjusted by the valve 152.
  • the valve 152 can be designed, for example, as a solenoid valve that can be controlled in an open and a closed position.
  • Compressed air "does not necessarily have to be supplied to the pressure chamber 148 up to a density of about 0.46 g / cm 3 , since up to this density the pressure via the pressure chamber 148 afterflowing 'ambient air is sufficient to form at least in the region of the removal opening 146, a toner material-air mixture.
  • the toner conveying system shown in Figure 6 is preferably located above a developer station 14. This makes it possible, even large-volume reservoir 16 with a volume of toner material 12 in the range between 5 kg and 20 kg
  • the transport of the toner material 12 through the tubular line 132 is favored by gravity.
  • the arrows 148 indicate the direction of flow of the ambient or compressed air fed through the porous metal plate 144 to the intermediate store 142, a toner material / air mixture also being generated by this air in regions of the storage container 16.
  • the intermediate store 142, the pressure chambers 146, 148 and the tubular line 132 are shown in a sectional illustration in FIG. 6.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the toner delivery system according to FIG. 5.
  • the porous' metal plate 144 is funnel-shaped in the system of FIG. 7
  • the inner tubular element 138 is arranged at the funnel outlet and connected to it in a toner-tight manner. Compressed air is supplied to the pressure chamber 154 with the aid of the compressed air line 146.
  • the pressure chamber 154 is arranged around the funnel-shaped metal plate 154.
  • the toner material 12 slips out of the storage container 16 into the funnels formed by the porous metal plate 144.
  • the compressed air fed into the pressure chamber 154 is pressed through the porous metal plate 144 into the toner material 12, whereby a toner material-air mixture is generated.
  • the toner material-air mixture then slides or flows through the outlet opening of the funnel into the inner tubular element 138 of the tubular line 132.
  • the outer tubular member 140 of the tubular conduit 132 is airtightly connected to the pressure chamber 154 so that compressed air is supplied into the space between the inner tubular member 138 and the outer tubular member 140.
  • the toner material-air mixture is also retained in the tubular line 132 and can simply be conveyed to the developer station 14 through the tubular line 132.
  • the toner material-air mixture flows out of the inner tubular element and falls into the developer station 14.
  • Via a coupling device 58 the pressure chamber 154 and the intermediate store 142 are connected to the reservoir 16 in an airtight manner.
  • FIG. 8 shows a cross section of the tubular line 132.
  • the outer tubular member 140 is airtight and is spaced 160 from the outer wall of the inner tubular member 138.
  • Spacers one of which is designated 162
  • the spacers. 162 also ensure that when the tubular conduit 132 is bent over the entire circumference and the entire length of the first tubular element 138, compressed air is supplied to it.
  • the inner tubular member 138 comprises air-permeable material, whereby compressed air from the space 160, the inner tubular member 138 penetrates through 'in DES sen interior.
  • a toner material-air mixture is formed with the toner material, which is located inside the inner tubular element 138, by the inflowing compressed air.
  • the tubular line 132 it is also possible to dispense with spacers 162 if, for example, relatively rigid tubular elements 138, 140 are used and only a few points of contact between the inner tubular element 138 and the outer tubular element 140 are to be expected.
  • spacers 162 it is advantageous to use spacers 162, since otherwise no toner material / air mixture is formed in sections of the line 132.
  • the inner tube element 138 is connected to the outer tube element 140 in an airtight manner. This prevents the compressed air from simply escaping from the interspace 160 between the inner tube element 138 and the outer tube element 140 and as a result from which insufficient air is no longer forced through the inner air-permeable tube element 138.
  • FIG. 9 schematically shows an arrangement for conveying toner material from a container 16 into several developer stations 14a, 14b in electrophotographic printers or copiers.
  • Toner material 12 is fed from a storage container 16 to an intermediate storage 142. From this buffer 142, a toner material-air mixture is fed through a tubular line 132a to a first developer station 14a. Via a second pipe conveyor Line 132b is also fed from the buffer 142 to a second developer station 14b, a toner material-air mixture.
  • the supply of the toner material 12 to the developer station 14a and 14b takes place alternately one after the other.
  • the tubular lines 132a and 132b can optionally be closed.
  • This arrangement is particularly advantageous if two printing units, each with a developer station, are provided in an electrophotographic printer or copier, for example for printing a front and a back on a carrier material.
  • the buffer 142 can also be used to supply developer stations 14a, 14b with toner material 12 which are arranged in different electrophotographic printers or copiers.
  • FIG. 10 shows a storage container 16 with a closure device 164.
  • the storage container 16 has a conical section 168 towards a removal opening 180.
  • a closure element 166 is arranged in the interior of the storage container 16.
  • the closure element 166 also has conically shaped walls on the outside in the section of the conical container walls 168, the conicalities roughly matching.
  • the closure element 166 is pressed toward the removal opening 180 by a spring 176.
  • the conical outer walls of the closure element 166 are pressed against the conical inner walls 168 of the storage container 16, so that no toner material 12 reaches the removal opening 180.
  • the spring 176 is biased by a spring holder 178, whereby the closure element 166 is pressed against the conical container walls 168.
  • the closure element 166 thus forms a plug in front of the removal opening 180.
  • element 166 has porous air-permeable sections 170, 171 towards the interior of the storage container 16.
  • a compressed air nozzle 174 is inserted into a compressed air inlet 172 of the closure element 166.
  • the compressed air nozzle 174 is guided through the removal opening 180 of the storage container 16.
  • the compressed air nozzle 174 is inserted so far into the storage container 16 that the closure element 166 is pressed away from the removal opening 180 into the interior of the storage container 16 against the spring force, as a result of which a gap is formed in the conical section 168 of the container 16.
  • FIG. 11 shows the storage container 16 according to FIG. 10 in the open state for the removal of toner material 12 from the container 16.
  • the closure element 166 is pushed into the container 16 in the direction of the arrow P3 with the aid of the compressed air connection 174.
  • the spring 176 is further biased.
  • a gap 182 is formed between the conical container wall 168 and the closure element 166, through which the toner material 12 can slide down to the removal opening 180.
  • compressed air is fed into the interior of the closure element 166.
  • the compressed air is pressed into the toner material 12 through the porous air-permeable sections 170, 171 of the closure element 166.
  • Arrows show the flow through the air-permeable sections 170, 171 when compressed air is supplied. This compressed air flows through the toner material 12, as a result of which a flowable toner material-air mixture is formed. This allows the toner material-air mixture to pass through the gap very easily 182 flow to the discharge opening 180 and exit through it.
  • Fine filter 84 Vacuum blower

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren une eine Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial (12) aus einem Behälter (16). An einer Entnahmeöffnung Behälters (16) mit Tonermaterial (12) wird dieses durch eine Luftströmung von der Entnahmestelle weggefördert. Durch mindestens einen luftdurchlässigen Abschnitt in einer Behälterwand wird dem Behälter (16) Luft zugeführt. Ferner betrifft die Erfindung eine rohrförmige Leitung (132) zum Fördern von Tonermaterial (12) und ein Verschlusselement zum Verschliessen eines Vorratsbehälters (16) mit Tonermaterial.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Vorratsbehälter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Vorratsbehälter, bei dem durch eine Luftströmung Tonermaterial von einer Entnahmeöffnung des Behälters weggefördert wird. Ferner betrifft die Erfindung eine rohrförmige Leitung zum Fördern von Tonermaterial und eine Verschlussvorrichtung zum Verschließen eines Vorratsbehälters, durch die eine einfache Entnahme von Tonermaterial aus dem Vorratsbehälter möglich ist.
Bei elektrofotografischen Druckern oder Kopierern wird ein latentes Ladungsbild auf einem lichtempfindlichen Fotoleitermaterial, einer Fotoleitertrommel oder einem Fotoleiterband erzeugt. Dieses Ladungsbild wird anschließend in einer Entwicklerstation des Druckers oder Kopierers mit elektrisch geladenem Toner eingefärbt. Das eingefärbte Tonerbild wird anschließend auf ein Trägermaterial, z.B. Papier, übertragen und auf diesem fixiert.
Zum Entwickeln des latenten Ladungsbildes in der Entwicklerstation wird ein Einkomponentenentwickler oder ein Zweikomponentenentwickler verwendet. Der Einkomponentenentwickler enthält nur Tonerteilchen; der Zweikomponentenentwickler enthält ein Gemisch aus Tonerteilchen und Trägerteilchen. Die Tonerteilchen werden beim Zweikomponentenentwickler durch Bewegungen des Zweikomponentenent- wicklergemisches elektrisch aufgeladen. Beim Einkomponentenentwickler erfolgt die Aufladung der Tonerteilchen durch Ladungstransport z.B. von einer Trägerwalze. Die zum Erzeugen des Tonerbildes benötigte Tonermenge muss der Entwicklerstation zugeführt werden, um weitere Tonerbilder erzeugen zu können. Bei bekannten Druckern oder Kopierern- ist nahe der Entwicklerstation ein Zwischenspei- eher für Tonermaterial vorgesehen, aus dem Tonermaterial je nach Bedarf bzw. je nach Verbrauch in die Entwicklerstation hinein gefördert wird.
Der Zwischenspeicher wird bei bekannten Druckern oder Kopierern mit Tonermaterial aus handlichen Tonertransportbehältern durch eine Öffnung direkt in den Vorratsbehälter gefüllt oder durch ein Transportsystem aus einem entfernt angeordneten Transportbehälter in den Zwischenspeicher gefördert. Der Zwischenspeicher nahe der Entwicklerstation hat bei bekannten Druckern oder Kopierern einen Füllstandssensor. Bei einem minimalen Füllstand muss dem Zwischenspeicher aus dem Tonertransportbehälter Tonermaterial zugeführt werden. Dies erfolgt z.B. durch Entleeren eines Transportbehälters in den Zwischenspeicher hinein. Bei anderen bekannten Anordnungen werden verschlossene mit
Tonermaterial gefüllte Behälter in Flaschen- oder Kartuschenform auf eine Öffnung im Zwischenspeicher adaptiert. Die Flasche oder Kartusche wird durch Ziehen eines Schiebers und/oder Aufreißen einer Lasche geöffnet, wodurch das Tonermaterial in den Vorratsbehälter fallen kann.
Jedoch ist bei diesen Lösungen zum Nachfüllen von Tonermaterial in den Zwischenspeicher eine hohe Verschmutzungsgefahr für eine Bedienperson und die Umgebung des Zwischen- Speichers beim Einfüllen des Tonermaterials und beim Entnehmen des entleerten Transportbehälters vorhanden. Ein geringes Gewicht und eine kleine Baugröße der Flaschen und/oder' Kartuschen ermöglicht zwar einen einfachen Umgang und eine sichere Handhabung beim Nachfüllen des Zwischen- Speichers, jedoch ist bei einem hohen Tonerverbrauch ein häufiges Nachfüllen des Vorratsbehälters notwendig, wodurch lange Maschinenstillstandszeiten entstehen und die Bedienperson stark beansprucht wird.
Aus den Dokumenten US-A-4, 990, 964 und US-A-5, 074, 342 ist • ein Tonerbehälter und eine Vorrichtung zum verschmutzungsfreien Wechseln eines solchen Tonerbehälters in einer Tonerfördereinrichtung eines Druckers oder Kopierers bekannt. Aus einem von der Entwicklerstation entfernt ange- ordneten Tonervorratsbehälter wird bei Bedarf Tonermaterial mit Hilfe von Saugluft über einen Schlauch in den Zwischenspeicher transportiert. Ein vertikal verschiebbarer Saugrüssel taucht durch eine oben im Tonerbehälter angeordnete Öffnung ein und saugt Tonermaterial heraus. Eine spezielle Formgebung des Tonervorratsbehälters und ein seitlich angebrachter Rüttler sorgen für eine nahezu vollständige Entleerung des Behälters. Zum Austausch des Vorratsbehälters wird der Saugrüssel aus dem Behälter gezogen. Die Öffnung im Tonervorratsbehälter ist stets oben angeordnet, wodurch ein Verschütten von Toner verhindert wird. Jedoch ist die Förderleistung stark vom Füllstand im Tonervorratsbehälter abhängig. Mit einer Verringerung des Füllstandes nimmt auch die Förderleistung von Tonermaterial ab, so dass der Druckvorgang bei niedrigem Tonerfüllstand in dem Vorratsbehälter und gleichzeitigem großem Tonerbedarf in der Entwicklerstation unterbrochen wird. Ferner verursacht der Rüttler störende Geräusche.
Aus dem Dokument US-A-5, 915,154 bzw. DE 196 52 860 AI ist eine Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Vorratsbehälter mittels einer Saug-Druck-Einheit bekannt, die in den Vorratsbehälter ragt. Mit Hilfe der Saug-Druck- Einheit wird Tonermaterial mit Gas durchsetzt, so dass das anzusaugende Tonermaterial zu einem Pulver-Gas-Gemisch vermischt wird, wodurch das Ansaugen des feinpulvrigen Tonermaterials aus dem Vorratsbehälter erleichtert wird. ■ Jedoch tritt auch bei dieser bekannten Vorrichtung das Problem auf, dass mit Abnahme des Füllstandes in dem Vorratsbehälter die Förderleistung abnimmt und es zu der bereits beschriebenen Unterbrechung des Druckprozesses infolge zu geringer Tonermaterialnachförderung kommt.
Aus dem Dokument US-A-5,884, 126 ist eine Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial bekannt, bei der Tonermaterial aus einem Vorratsbehälter auf eine geneigte Ebene ausgegeben wird. Die Oberfläche der geneigten Ebene enthält poröse Elemente, durch die Luft von unten durch die Oberfläche zum Tonermaterial hindurch dringt und das Tonermaterial mit Luft durchsetzt, wodurch sich ein flüssigkeits- ähnliches Gemisch aus Tonermaterial und Luft bildet. Dieses Gemisch fließt auf der geneigten Ebene nach unten in einen Tonerzwischenspeicher. Mit einer solchen bekannten Vorrichtung kann Tonermaterial jedoch nur zu tiefergelegenen Positionen hin transportiert werden, wobei es bei dieser Transportart ferner erforderlich ist, weitere Mittel vorzusehen, um Verschmutzungen des Druckers oder Kopierers beim Transport des Tonermaterials zu verhindern.
Aus dem Dokument US-A-5, 727, 607 ist eine Vorrichtung zur Entnahme von Tonermaterial aus einem Vorratsbehälter bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird Luft mit Hilfe von Überdruck durch luftdurchlässige Bereiche der Entnahmevorrichtung in den Tonervorratsbehälter gedrückt, wodurch ein Toner-Luft-Gemisch im Tonervorratsbehälter entsteht. Das Toner-Luft-Gemisch fällt durch eine Entnahmeöffnung nach unten aus dem Vorratsbehälter in eine Auffangvorrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren und eine einfache Anordnung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Behälter anzugeben, bei dem bzw. bei der der Behälter auch bei verfestigtem Tonermaterial nahezu vollständig entleert wird. Weiterhin ist eine rohrförmige Leitung zum Transport von Tonermaterial und eine Verschlussvorrichtung zum Verschließen eines Tonervorratsbehälters anzugeben, bei denen die Entnahme von Tonermaterial einfach möglich ist.
Die Aufgabe wird für ein Verfahren zum Fördern von Toner- material aus einem Behälter durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und für eine Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe durch eine rohrförmige Leitung zum Transport von Tonermaterial mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 und durch eine Vorrichtung zum
Verschließen eines Tonervorratsbehälters mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei dem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 enthält eine Behälteranordnung Tonermaterial, das der Behälteranordnung über eine Entnahmeöffnung entnommen wird. Das Tonermaterial wird mit Hilfe einer rohrförmigen zumindest mit der Entnahmeöffnung verbundenen Leitung von der Entnahmeöffnung weg gefördert. Das Tonermaterial wird durch eine Luftströmung in der Leitung transportiert. Durch die Luftströmung in der Leitung wird ein Unterdruck an der Entnahmeöffnung erzeugt. Die Behälteranordnung enthält zumindest einen luftdurchlässigen Bereich, durch den beim Anliegen eines Unterdrucks Luft in die Behälteranordnung strömt.
Durch die einströmende Luft wird in mindestens einem Ab- schnitt der Behälteranordnung ein Tonermaterial-Luft-Ge- misch erzeugt, das flüssigkeitsähnliche Eigenschaften hat und das dadurch fließfähig ist. Ein solches flüssigkeitsähnliches Tonermaterial-Luft-Gemisch wird auch als fluidi- siertes Tonermaterial bezeichnet. Dadurch ist das Tonerma- terial fließfähig und einfacher zu fördern. Das durch das erfindungsgemäße Verfahren fluidisierte Tonermaterial ist sehr einfach aus dem Behälter zu fördern und lässt sich auch einfach über die mit der Entnahmeöffnung verbundene Leitung im Drucker oder Kopierer weitertransportieren. Das fluidisierte Tonermaterial kann einfach abgesaugt werden, ohne dass im Behälter Tonerwechten oder Tonerablagerungen gebildet werden. Auch verfestigtes Tonermaterial, wie es z.B. nach längeren Stillstandszeiten des Druckers oder Kopierers im Behälter vorhanden ist, lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenso einfach aus dem Behälter fördern, wie lockeres Tonermaterial.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der luftdurchlässige Abschnitt in der Nähe der Entnahmeöffnung angeord- net. Dadurch wird vor allem das Tonermaterial mit Luft durchsetzt, das in der Nähe der Entnahmeöffnung vorhanden ist und als nächstes durch die Entnahmeöffnung hindurch abgesaugt wird. Somit ist sichergestellt, dass das zu transportierende und durch die Entnahmeöffnung geförderte Tonermaterial fluidisiert ist und einfach durch die Entnahmeöffnung hindurchfließen kann.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Entnahmeöffnung in einem unteren Abschnitt des Behälters angeordnet. Dadurch kann das Tonermaterial aus einem oberen Abschnitt des Behälters zur Entnahme durch die Schwerkraft zur Entnahmeöffnung hin und durch diese hindurch rutschen. Vorteilhaft ist es auch, das Tonermaterial mit Hilfe der Leitung zu mehreren Entwicklerstationen hin zu transportieren. Durch eine Dosierung der an der Entnahmeöffnung vorbeiströmenden Luftmenge kann einfach die zu fördernde Menge Tonermaterial eingestellt werden.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind die Behälterwände zumindest in der Nähe der Entnahmeöffnung trichterförmig angeordnet. Das Tonermaterial kann dadurch nahezu vollständig aus dem Behälter gefördert werden. Das Tonermaterial rutscht entlang der trichterförmigen Behälterwände zur Entnahmeöffnung. Es bleiben keine Reste an Tonermaterial im Behälter zurück.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die luftdurchlässigen Abschnitte der Behälterwand luftdicht zur Umgebung abgeschottet. Über eine Dosierdüse ist den abgeschotteten Abschnitten Umgebungsluft zuführbar. Dadurch kann die Luftmenge, mit der das Tonermaterial-Luft-Gemisch gebildet wird, einfach eingestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders einfach durchführen, wenn die luftdurchlässigen Abschnitte Sintermaterial aus Stahl, Eisen und/oder Bronze enthalten. Alternativ oder zusätzlich können die luftdurchlässigen Abschnitte ein Sieb oder ein Filtermittel enthalten. Die luftdurchlässigen Abschnitte können dadurch einfach tonerdicht und luftdurchlässig ausgeführt werden, wobei sie einfach aufgebaut sind und kostengünstige Materialien genutzt werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial hat zumindest eine Behälteranordnung, die Tonerma- terial enthält, das der Behälteranordnung über eine Ent- nahmeöffnung entnehmbar ist. Mit Hilfe einer rohrförmigen zumindest mit der Entnahmeöffnung verbundenen Leitung ist das Tonermaterial von der Entnahmeöffnung weg förderbar. In der Leitung wird eine Luftströmung erzeugt, durch die das Tonermaterial durch die Leitung transportierbar ist. Die Luftströmung erzeugt an der Entnahmeöffnung einen Unterdruck. Die Behälteranordnung hat mindestens einen luftdurchlässigen Bereich, durch den bei Anliegen des Unterdrucks Luft in die Behälteranordnung strömt. Mit Hilfe der in die Behälteranordnung strömenden Luft wird aus dem im Behälter vorhandenen Tonermaterial ein Tonermaterial-Luft-Gemisch erzeugt. Dieses Tonermaterial-Luft- Gemisch ist fließfähig. Das fließfähige Gemisch ist besonders einfach zu fördern und zu transportieren. Dadurch lässt es sich besonders einfach vom Vorratsbehälter in eine Entwicklerstation oder auch in mehrere Entwicklerstationen transportieren.
Eine rohrförmige Leitung zum Transport von Tonermaterial gemäß der Erfindung enthält ein erstes rohrförmiges Element, dessen Wandung zumindest teilweise luftdurchlässig ist. Weiterhin enthält die rohrförmige Leitung ein zweites rohrförmiges Element, in dessen Innerem das erste rohrförmige Element angeordnet ist. Das zweite rohrförmige Ele- ment ist im Wesentlichen luftdicht. Dadurch kann mit Tonermaterial, das in das erste rohrförmige Element eingebracht wird, mit Hilfe von Druckluft, die zwischen das erste und zweite rohrförmige Element eingebracht wird, im ersten rohrförmigen ein fließfähiges Tonermaterial-Luft- Gemisch erzeugt werden. Ablagerungen von Tonermaterial im ersten rohrförmigen Element werden verhindert. Eine solche erfindungsgemäße rohrförmige Leitung kann auch dazu benutzt werden, das Tonermaterial an mehrere Entwicklerstationen des Druckers oder Kopierers zu verteilen. Auch an Biegungen einer solchen rohrförmigen Leitung lagert sich kein Tonermaterial ab, wodurch Verstopfungen der Leitungen verhindert werden. Mit Hilfe einer solchen rohrförmigen Leitung lässt sich Tonermaterial vor allem im Drucker oder Kopierer besonders einfach transportieren.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn zwischen der Außenwand des ersten rohrförmigen Elements und der Innenwand des zweiten rohrförmigen Elements ein Abstand vorhanden ist, in dem mindestens ein Abstandshalter angeordnet ist. Dadurch ist sichergestellt, dass die eingebrachte Luft das erste rohrförmige Element gleichmäßig auf dessen Länge durchströmen kann und es keine Bereiche im ersten rohrförmigen Element gibt, in denen sich Tonermaterial ablagert.
Bei einer Vorrichtung zum Verschließen eines Tonervorratsbehälters ist mindestens ein Abschnitt der Behälterwand schräg zur Entnahmeöffnung hin angeordnet. Ein Verschlusselement ist im Behälter angeordnet, das in einer ersten Position an der Behälterwand nahe der Entnahmeöffnung derart anliegt, dass es den Behälter zur Entnahmeöffnung hin verschließt. In einer zweiten Position des Verschlusselements ist ein Spalt zwischen der schrägen Behälterwand und dem Verschlusselement vorhanden. Durch diesen Spalt ist dem Tonervorratsbehälter Tonermaterial entnehmbar. Der Tonervorratsbehälter kann mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung einfach verschlossen werden, wodurch beim Entnehmen des Vorratsbehälters Verunreinigungen durch austretenden Toner verhindert werden. Auch lassen sich durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Ver- Schlusselement verschlossene Behälter in den Drucker oder Kopierer einsetzen, ohne dass Tonermaterial austritt. Zusätzliche Verschlusselemente, wie z.B. Ziehlaschen oder Schraubdeckel sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weder zum Transport' des Behälters noch zum Einsetzen des Behälters notwendig. Bei einer Weiterbildung dieser Vorrichtung wird das Verschlusselement mit Hilfe einer Federkraft gegen die Innenseite der schrägen Behälterwand gedrückt. Durch die Feder- kraft kann die Entnahmeöffnung des Behälters sehr einfach • sicher verschlossen werden. Ein Öffnen des Behälters ist dann nur durch eine Bewegung des Verschlusselements gegen die Federkraft möglich. Auch ist sichergestellt, dass die Federkraft das Verschlusselement beim Entnehmen des Vor- ratsbehälters aus dem Drucker oder Kopierer wieder in die erste Position drückt, in der die Entnahmeöffnung des Behälters verschlossen ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Behälterwand konisch zur Entnahmeöffnung hin ausgebildet ist und wenn das Verschlusselement im Wesentlichen die gleiche Konizität zumindest eines Abschnitts der konischen Behälterwand hat. Dadurch lässt sich die Entnahmeöffnung des Behälters durch das Verschlusselement besonders einfach verschließen, da das Verschlusselement den Behälter an einer umlaufenden Fläche verschließt.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung hat das Verschlusselement eine Öffnung zur Entnahmeöffnung des Behälters hin, durch die in das Innere des Verschlusselements Druckluft zuführbar ist. Das Verschlusselement hat zum Inneren des Tonervorratsbehälters hin poröse Abschnitte, durch die die zugeführte Druckluft in das Innere des Vorratsbehälters durchströmt. Das im Tonerbehälter vorhandene Tonermaterial wird zumindest in der Nähe des
Verschlusselements mit Luft durchsetzt, wodurch ein fließfähiges Tonermaterial-Luft-Gemisch entsteht. Dadurch kann das Tonermaterial aus dem Behälter besonders einfach durch den Spalt am Verschlusselement vorbeifließen. Weiterhin wird erreicht, dass der Behälter nahezu vollständig ent- leert werden kann. Tonerablagerungen oder Tonerwechten im Behälter können sich auch nach längeren Stillstandszeiten des Druckers oder Kopierers nicht ausbilden, da aus dem Tonermaterial mit Hilfe der zugeführten Druckluft das fließfähige Tonermaterial-Luft-Gemisch gebildet wird.
Bei einer Ausführungsform dieser Weiterbildung ist ein Druckluftanschlusselement vorhanden, das im Betriebszustand luftdicht mit dem Verschlusselement verbunden ist und das Verschlusselement in die zweite Position drückt.
Dadurch kann beim Einsetzen des Behälters gleichzeitig der Druckluftanschluss des Verschlusselements hergestellt werden und das Verschlusselement in die zweite Position gedrückt werden. Aufwendige Bedienhandlungen beim Einset- zen des Vorratsbehälters sind nicht notwendig.
Die luftdurchlässigen Abschnitte sind ebenso geeignet, ein Gas, wie z.B. Stickstoff, Sauerstoff oder ein Edelgas durchströmen zu lassen, wobei dann ein entsprechendes Tonermaterial-Gas-Gemisch gebildet wird. Jedoch wird derzeit häufig Luft als kostengünstiges Gas eingesetzt. Zur Vereinfachung wird in der vorliegenden Anmeldung die Erfindung mit Hilfe von Luft als Gas beschrieben. Jedoch lässt sich die Erfindung auch mit einem beliebigen anderen Gas durchführen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 den schematischen Aufbau eines Tonerfördersystems in einem Drucker oder Kopierer, Figur 2 den schematischen Aufbau eines zweiten Tonerfördersystems,
Figur 3 eine Anordnung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Behälter heraus,
Figur 4 eine zweite Anordnung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Behälter,
Figur 5 eine dritte Anordnung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Behälter heraus,
Figur 6 eine alternative Ausführungsform zur Anordnung nach Figur 5,
Figur 7 eine weitere alternative Ausführungsform zu der in Figur 5 gezeigten Anordnung,
Figur 8 den Querschnitt einer rohrförmigen Leitung zum Fördern von Tonermaterial,
Figur 9 eine Anordnung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Behälter in mehrere Entwicklerstationen,
Figur 10 einen Behälter mit einer Verschlussvorrichtung, in die mit Hilfe einer Druckluftzuführung Druckluft eingespeist wird, und
Figur 11 den Behälter nach Figur 10, wobei das Ver- Schlusselement in einer zweiten Position zur
Entnahme von Tonermaterial angeordnet ist.
In Figur 1 ist ein Tonerfördersystem 10 eines Druckers oder Kopierers dargestellt. Das Tonerfördersystem 10 dient zum Zuführen von Tonermaterial 12 in eine Entwicklersta- tion 14. Das Tonermaterial 12 wird dem nicht dargestellten Drucker oder Kopierer durch einen Vorratsbehälter 16 zugeführt, in dem das Tonermaterial 12 enthalten ist. Eine Öffnung 18 dient zur Entnahme von Tonermaterial 12. Sie ist in einer zweiten, unteren Position gezeigt, wie weiter unten erläutert wird. Eine Verschlussvorrichtung 20 ist tonerdicht mit dem Tonerbehälter 16 derart verbunden, dass Tonermaterial 12 aus dem Vorratsbehälter 16 in die Verschlussvorrichtung 20 hineinrutscht.
Die Verschlussvorrichtung 20 enthält einen Trichter 22, in den das Tonermaterial 12 aus dem Vorratsbehälter 16 hineinrutscht. Der Trichter 22 hat einen Trichterauslass 24, der mit einem Rohrsystem 26 luft- und tonerdicht verbunden ist. Das Rohrsystem 26 verbindet den Trichterauslass 24 mit einem Zwischenspeicher 2,8, der in der Nähe der Entwicklerstation 14 angeordnet ist und in dem Tonermaterial 12 zum Weitertransport in die Entwicklerstation 14 zwischengespeichert wird. Der Zwischenspeicher 28 enthält einen Rührbügel 30, einen Füllstandssensor 32 und eine Dosiereinrichtung 34, die ein Schaufelrad enthält. Ein Tonerförderrohr 36 mit einer Tonerförderspirale 38 verbindet den Zwischenspeicher 28 mit der Entwicklerstation 14 und fördert je nach Bedarf Tonermaterial 12 vom Zwischen- Speicher 28 zur Entwicklerstation 14. Mit Hilfe der Dosiereinrichtung '34 und/oder des Förderrohrs 36, die jeweils mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden sind, wird die in die Entwicklerstation 14 geförderte Menge Tonermaterial 12 eingestellt und dosiert.
Der Rührbügel 30 durchmischt das Tonermaterial 12 im Zwischenspeicher 28. Der Zwischenspeicher 28 ist luftdicht, wobei der luftdicht abgeschlossene Raum des Zwischenspeichers 28 über ein Rohrsystem 40, das ein Regelventil 42 enthält, mit einer zentralen Unterdruckleitung 44 verbun- den ist. Durch ein Unterdruckgebläse 46 wird ein Unterdruck in der zentralen Unterdruckleitung 44 erzeugt. Das Rohrsystem 40 ist mit einem oberen Abschnitt des Zwischenspeichers 28 verbunden. Unterhalb der Verbindungsstelle 48 ist zum abgeschlossenen Raum hin ein Filter 50 angeordnet. Unterhalb dieses Filters 50 ist der Zwischenspeicher 28 mit dem Rohrsystem 26 verbunden. Das Regelventil 42 regelt den Unterdruck im Rohrsystem 40 sowie im damit verbundenen Zwischenspeicher 28 und im Rohrsystem 26. Dieser Unter- druck sorgt dafür, dass Tonermaterial 12 vom Trichterauslass 24 der Verschlussvorrichtung 20 in den Raum des Zwischenspeichers 28 über das Rohrsystem 26 transportiert wird.
Die Menge des geförderten Tonermaterials 12 ist mit Hilfe des Regelventils 42 analog in vielen Positionen einstellbar. Das Regelventil 42 kann jedoch bei anderen Ausführungsbeispielen auch im Zweipunktbetrieb betrieben werden, wobei die geförderte Menge Tonermaterial 12 dann vom dem Unterdruck im Rohrsystem 44 und der Öffnungszeit des Regelventils 42 abhängt. Trichter 22 hat poröse, luftdurchlässige Trichterwände. Durch den Unterdruck am Trichterauslass 24 wird durch die Trichterwände Luft aus der Verschlussvorrichtung 20 in den Trichter 22 hineingesaugt. Im Trichter 22 wird dadurch ein Toner-Luft-Gemisch erzeugt, welches flüssigkeitsähnliche, sogenannten fluide Eigenschaften Zustand hat. Über eine Öffnung 52 in der Verschlussvorrichtung 20 wird dieser Luft zugeführt, die wie beschrieben mit Hilfe des Unterdrucks in den Trichter 20 gezogen wird. Über ein nicht dargestelltes Ventil kann die durch die Öffnung 52 zugeführte Luft gesteuert werden. Der Trichterauslass 24 ist ferner mit einem Rohrsystem 54 mit einem Regelventil 56 verbunden, über das dem Rohrsystem 26 Umgebungsluft zuführbar ist. In dem Regelventil 56 ist weiterhin ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) enthal- - lö ten, das ein Austreten von Tonermaterial auch bei ungünstigen Druckverhältnissen in den Rohrsystemen 44, 26, 54 verhindert. Über das Regelventil 56 ist die Menge an Tonermaterial 12 regulierbar, die aus dem Behälter 16 in den Zwischenspeicher 28 gefördert wird.
Die Regelventile 42 und 56 sind elektrisch angetriebene Ventile. Mit Hilfe des Regelventils 42 können die Unterdruckverhältnisse im Zwischenspeicher 28 und im Rohrsystem 26 exakt eingestellt werden. Entsprechend dem Signal des Füllstandssensors 32 wird der Tonertransport vom Vorratsbehälter 16 in den Zwischenspeicher 28 geregelt. Als Stellglieder der Regelung dienen, wie bereits erwähnt, das Regelventil 42 und das Regelventil 56. Durch diese Regel- ventile 42, 56 wird die zum Tonertransport benötigte Saugluft eingestellt. Das aus dem Trichterauslass 24 austretende Tonermaterial 12 wird durch den Luftstrom im Rohrsystem 26, 54 mitgerissen und zum Zwischenspeicher 28 transportiert. Der Filter 50 im Zwischenspeicher 28 verhindert den Weitertransport des Tonermaterials 12 in das Rohrsystem 40.
Nach dem Schließen des Ventils 42 wird die Reinluftseite des Filters 50 auf Umgebungsdruck belüftet. Dadurch ist im Zwischenspeicher 28 zumindest kurzzeitig ein Unterdruck gegenüber dem Umgebungsdruck im Rohrsystem 40. Beim folgenden Druckausgleich zwischen dem Rohrsystem 40 und dem Zwischenspeicher strömt Luft aus dem Rohrsystem 40 durch den Filter 50 in den Zwischenspeicher 28. Der Luftstrom bei diesem Druckausgleich ist zum Luftstrom beim Ansaugen des Tonermaterials entgegengesetzt gerichtet. Am Filter 50 festgesetztes Tonermaterial 12 wird durch den Luftstrom beim Druckausgleich vom Filter 50 gelöst und fällt in den Zwischenspeicher 28. Ein eventuell mögliches Austreten von Tonermaterial 12 über das Rohrsystem 54 wird durch das Rückschlagventil 56 verhindert. Wie bereits erwähnt, wird das Tonermaterial 12 vom Zwischenspeicher 28 mit Hilfe eines Förderrohrs 36 in die Entwicklerstation 15 transportiert. Das Förderrohr 36 ragt mit einem Ende in die* Ent- icklerstation 14 und hat an diesem Ende an einer Unterseite 57 breite Öffnungen, durch die das Tonermaterial 12 aus dem Förderrohr 36 in die Entwicklerstation 14 fällt.
Die im Förderrohr 36 enthaltene Förderspirale 38 hat eine Steigung, so dass sie Tonermaterial 12 im Förderrohr 36 ähnlich wie in einem Schneckenförderrohr vom Zwischenspeicher 28 zur Entwicklerstation 14 hin transportiert. Die Förderspirale 38 ist, wie bereits erwähnt, mit Hilfe einer Antriebseinheit angetrieben. Die Dosiereinrichtung 34 enthält eine schaufelradähnliche Walze, die zwischen dem Zwischenspeicher 28 und dem Förderrohr angeordnet ist. Eine solche Dosiereinrichtung 34 wird auch als Zellradschleuse bezeichnet. Die schaufelradähnliche Walze dichtet den Zwischenspeicher 28 zum Förderrohr 36 hin nahezu luft- dicht ab, so dass Luft beim Erzeugen eines Unterdrucks mit Hilfe des Unterdruckgebläses 46 aus dem Rohrsystem 26 gesaugt wird. Die schaufelradähnliche Walze ist vorzugsweise synchron mit der Förderspirale 38 angetrieben, wobei bei einer Drehung der schaufelradähnlichen Walze, die auch als Zellrad bezeichnet wird, Tonermaterial aus dem Zwischenspeicher 28 in die Schaufelkammern bzw. Zellen hineinfällt und durch die Drehung nach unten zum Förderrohr 36 transportiert wird.
Das Förderrohr 36 hat unterhalb der Dosiereinrichtung 34 oben eine Öffnung zur Dosiereinrichtung 34 hin, so dass das Tonermaterial 12 aus den Zellen nach unten in das Förderrohr 36 hineinfällt. Der Rührbügel 30 im Inneren des Zwischenspeichers 28 ist mit Hilfe einer nicht dargestell- ten Antriebseinheit angetrieben und verhindert durch eine Rotation eine Höhlenbildung bzw. Wechtenbildung im Tonermaterial 12 des Zwischenspeichers 28.
Figur 2 zeigt den schematischen Aufbau eines zweiten To- nerfördersystems ähnlich dem' Tonerfördersystem 10 nach Figur 1. Gleiche Elemente haben gleiche Bezugszeichen.
Im Vorratsbehälter 16 ist Tonermaterial 12 enthalten, das mit Hilfe des schematisch dargestellten Tonerfördersystems in eine Entwicklerstation 14 gefördert wird. Am Vorratsbehälter 16 ist eine Kopplungsvorrichtung 58 angeordnet, die den Vorratsbehälter 16 mit einer Austragsvorrichtung 60 verbindet. Die Kopplungsvorrichtung 10 und die Austragsvorrichtung 60 sind in der Verschlussvorrichtung 20 ent- halten. Der Aufbau der Austragsvorrichtung 60 wird nachfolgend in Zusammenhang mit Figur 3 noch näher erläutert. Mit Hilfe der Austragsvorrichtung 60 wird das Tonermaterial aus dem Vorratsbehälter 16 einem T-förmigen Rohrstück 64 zugeführt, das weiterhin auf einer Seite mit einem Rückschlagventil 62 und auf der anderen Seite mit einer rohrförmigen Tonerförderleitung 66 verbunden ist. Über die Tonerförderleitung 66 wird das dem Rohrstück 64 zugeführte Tonermaterial 12 abgesaugt.
Ein Unterdruckgebläse 84 erzeugt in einer zentralen Unterdruckleitung 44 einen Unterdrück. Zwischen der Unterdruckleitung 44 und dem Unterdruckgebläse 84 ist ein Feinfilter 82 und ein Grobfilter 78 angeordnet. Dadurch wird verhindert, dass Tonermaterial 12 in das Gebläse 84 gesaugt wird. Ferner ist ein Resttonerbehälter 80 vorgesehen, in dem das vom Grobfilter 78 ausgefilterte Tonermaterial 12 gesammelt wird. Mit der Unterdruckleitung 44 sind weitere mit Unterdruck zu versorgende Vorrichtungen (nicht dargestellt) des Druckers oder Kopierers verbunden, wie z.B. ein weiteres Tonerfördersystem. Das in Figur 2 darge- stellte Tonerfördersystem ist über ein Steuerventil 74 mit der zentralen Unterdruckleitung 44 verbunden. Das Steuerventil 74 hat eine Belüftungsvorrichtung, die dazu dient, der rohrförmigen Leitung 77 bei Bedarf .Luft zuzuführen, um in dieser rohrförmigen Leitung 77 gegenüber der Unterdruckleitung 44 einen Überdruck, z.B. in Höhe des Umgebungsdrucks, zu erzeugen. An der Oberseite des Zwischenspeichers 28 ist zur rohrförmigen Leitung 77 hin eine Trennvorrichtung 72 vorgesehen. Die Trennvorrichtung 72 kann z.B. ein Filtermittel enthalten und dient zum Trennen des Tonermaterials 12 aus einem zugeführten Tonermaterial- Luft-Gemisch.
Die rohrförmige Leitung 66 ist unterhalb der Trennvorrich- tung 72 mit dem Zwischenspeicher 28 verbunden. Mit Hilfe des Unterdrucks wird durch die rohrförmige Leitung 66 ein Tonermaterial-Luft-Gemisch erzeugt, wobei über das Rückschlagventil 62 ein sogenannter Tragluftstrom zum Transport des dem Rohrstück 64 zugeführten Tonermaterials 12 erzeugt wird. Mit Hilfe der Trennvorrichtung 72 wird somit das Tonermaterial 12 von der Tragluft getrennt. Über eine im Wesentlichen luftdichte Schleuse 68, z.B. über eine sogenannte Zellradschleuse, wird das Tonermaterial aus dem Zwischenspeicher 28 über eine Dosiereinrichtung 70 der Entwicklerstation 14 zugeführt. Wie bereits in Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, wird die rohrförmige Leitung 77 mit Hilfe des Belüftungselements 76 wiederholt kurzzeitig zur Umgebungsluft hin geöffnet, so dass die Luftströmung in der rohrförmigen Leitung 77 kurzzeitig umgekehrt wird und Luft über das Belüftungselement 76 durch die rohrförmige Leitung 77 und durch die Trennvorrichtung 72 zum Zwischenspeicher 28 hin strömt. Dadurch wird Tonermaterial 12, das in der Trennvorrichtung 72 an Trennelementen haftet, von diesen gelöst und fällt in den Zwischen- Speicher 28. Dadurch wird sichergestellt, dass nachfolgend wieder ein ausreichend großer Luftstrom durch die Trennvorrichtung 72 fließen kann, um den Tragluftstrom in der rohrförmigen Leitung 66 zum Transport von Tonermaterial 12 zu erzeugen. Dabei wird in einer ersten Betriebsphase Unterdruck über die Unterdruckleitung 44 über das Steuerventil 74 angesaugt, wodurch der Tragluftstrom zum Fördern von Tonermaterial 12 in der rohrförmigen Leitung 66 erzeugt wird.
In einer zweiten Betriebsphase wird das Steuerventil 74 geschlossen und das Belüftungselement 76 geöffnet. Durch den zuvor angelegte Unterdruck ist im Rohrsystem 77 und den damit verbundenen Elementen, wie dem Zwischenspeicher 28 und der rohrförmigen Leitung 66, ein Unterdruck gegen- über der zugeführten Belüftungsluft vorhanden. Dadurch wird ein Luftstrom durch die rohrförmige Leitung 77 zum Zwischenspeicher 28 erzeugt. Die Trennvorrichtung 72 wird dadurch zumindest kurzzeitig in die entgegengesetzte Richtung mit Luft durchströmt, wie in der ersten Betriebs- phase. Dadurch wird Tonermaterial 12, das an Trennelementen, insbesondere an Filterelementen, haftet, von diesen gelöst und fällt in den Zwischenspeicher 28.
Sowohl mit Hilfe der Austragsvorrichtung 60 als auch mit Hilfe des Steuerventils 74 lässt sich die geförderte Tonermenge dosieren. Die zu fördernde Tonermenge, die dem Rohrelement 64 zugeführt wird, muss so gesteuert werden, dass in der rohrförmigen Leitung 66 ein ausreichend großer Tragluftstrom vorhanden ist, um Verstopfungen der rohrför- migen Leitung 66 zu verhindern.
In Figur 3 ist in einer Schnittdarstellung die Verschlussvorrichtung 20 mit der Austragsvorrichtung 60 gezeigt. Wie in Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 bereits erläutert, ist der Vorratsbehälter 16 mit der Öffnung nach unten zur Kopplungsvorrichtung 58 hin im Drucker oder Kopierer angeordnet. Das Tonermaterial 12 rutscht aus dem Vorratsbehälter 16 durch die Kopplungsvorrichtung 58 in die Austragsvorrichtung 60. Die Austragsvorrichtung 60 enthält einen Trichter 88, dessen Trichterauslass in das Rohrstück 64 mündet. Am Trichterauslass ist eine Dosierdüse 90 zum Rohrstück 64 hin angeordnet. Die Austragsvorrichtung 60 ist über die Kopplungsvorrichtung 58 luftdicht mit dem Vorratsbehälter 16 verbunden.
Die Trichterwände des Trichters 88 enthalten luftdurchlässige Abschnitte. Zur Umgebungsluft hin ist die Austragsvorrichtung 60 mit Hilfe von luftdichten Wänden 92, 94 abgeschlossen. Über Zuluftöffnungen 96, 98 kann Umgebungs- luft in das Innere der Austragsvorrichtung 60 zu den
Trichterwänden hin nachströmen. Wie bereits im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschrieben, wird in der rohrförmigen Leitung 66 mit Hilfe eines Unterdruckgebläses 84 ein Unterdruck pσ erzeugt. Zum in Figur 3 nicht darge- stellten Rückschlagventil 62 hin ist eine Dosierdüse 100 zum Dosieren des Tragluftstroms Vτ angeordnet.
Der Unterdruck pu erzeugt neben dem Tragluftstrom Vτ auch einen Dosierluftstrom VD. Der Dosierluftstrom VD und der Tragluftstrom Vτ werden durch die Öffnungen der Dosierdüsen 90, 100 und durch den Unterdruck pD bestimmt und sind ferner durch die Zuluftöffnungen 96, 98 steuerbar, an denen z.B. jeweils eine Zuluftdrossel angeordnet ist. Die Luft des Dosierluftstroms VD strömt also durch die Zuluftöffnun- gen 96, 98 nach. Dieser Zuluftstrom dringt durch die luftdurchlässigen Trichterwände, die z.B. Sinterglas oder Sintermetall enthalten, hindurch in das Tonermaterial 12. Das Tonermaterial 12 wird durch diesen Dosierluftstrom VD mit der Dosierluft durchsetzt, so dass ein Tonermaterial- Luft-Gemisch entsteht. Die Dosierluft fluidisiert dadurch das Tonermaterial 12. Das Tonermaterial-Luft-Gemisch ist im Unterschied zum pulverförmigen Tonermaterial 12 fließfähig, wodurch es einfach durch die Dosierluftdüse 90 in den Tragluftstrom Vτ fließen kann und weiter im Tragluft- ström Vτ durch die rohrförmige Leitung 66 transportiert werden kann.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann auch an den Zuluftöffnungen 96, 98 ein Überdruck gegenüber dem Umge- bungsdruck p0 angelegt werden, wodurch sowohl das Tonermaterial-Luft-Gemisch gebildet als auch durch die Dosierdüse 90 in den Tragluftström Vτ gedrückt wird.
In Figur 4 ist schematisch alternativ zur Ausführung nach Figur 3 eine zweite Anordnung zum Fördern von Tonermaterial 12 aus einem Behälter 16 dargestellt, bei der das Tonermaterial 12 oben aus dem Vorratsbehälter 16 entnommen wird. Der Vorratsbehälter 16 ist ähnlich wie bei der Vorrichtung nach Figur 3 über die Kopplungsvorrichtung 58 mit einer Austragsvorrichtung 102 verbunden. Die Austragsvorrichtung 102 ist über das Kopplungselement 58 luftdicht mit dem Behälter 16 verbunden. Ebenso wie die Austragsvorrichtung 60 nach Figur 3 hat die Austragsvorrichtung 102 trichterförmig angeordnete Innenwände 104, 106, die ein poröses, luftdurchlässiges Material enthalten. Die Außenwand 108 schottet die Austragsvorrichtung 102 luftdicht von der Umgebung ab. Ein Tauchrohr 110 wird durch eine oben liegende Öffnung 112 des Vorratsbehälters 16 bis in einen unteren Abschnitt mit trichterförmigen Innenwänden 104, 106 durch das Tonermaterial 12 hindurchgeführt. Über dieses Tauchrohr 110 wird über einen Unterdruck pu ein Tonermaterial-Luft-Gemisch durch die rohrförmige Leitung 66 gefördert bzw. gesaugt. Die rohrförmige Leitung 66 und das Tauchrohr 110 sind mit dem T-förmigen Rohrstück 64 jeweils verbunden. Durch den Unterdruck im Tauchrohr 110 wird Tonermaterial 12 aus dem trichterförmigen Abschnitt der Austragsvorrichtung 102 nach oben in die rohrförmige Leitung 66 gefördert. Dabei wird in gleicher Weise wie bereits in Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben, ein Tragluftstrom über die Dosierdüse 100 im Rohrstück 64 erzeugt. In der Außenwand der Austragsvorrichtung 102 sind Zuluftöffnungen 114, 116 vorge- sehen, durch die Umgebungsluft zum Erzeugen eines Dosier- luftstroms 118 zugeführt wird. Die nachströmende Umgebungsluft dringt durch die Innenwände 104, 106 der Austragsvorrichtung 102 in das Tonermaterial 12 zumindest in der Nähe der Austragsvorrichtung 102 ein und bildet ein Tonermaterial-Luft-Gemisch. Wie bereits beschrieben, wird das Tonermaterial 12 dadurch fluidisiert und kann durch das Tauchrohr 110 hindurch nach oben zum Rohr 64 fließen. Ebenso, wie bereits im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben, können an den Zuluftöffnungen 114, 116 auch Zuluft- drosseln angeordnet sein. Ferner ist es möglich, nur eine Zuluftöffnung 114, 116 vorzusehen. Die Zuluftdrosseln können dabei als Blende oder als Steuerventil ausgeführt sein.
Zwischen den Innenwänden 104, 106 und der Außenwand 108 ist in einem ersten Betriebszustand, in dem kein Tonermaterial aus dem Behälter 16 gefördert wird, Umgebungsdruck vorhanden. Das Volumen zwischen den Innenwänden 104, 106 und der Außenwand 108 bildet ein Puffervolumen. Mit Hilfe der zusätzlichen Luft aus dem Puffervolumen wird in einem zweiten Betriebszustand, insbesondere zum Beginn der Tonerförderung, der Dosierluftstrom 118 kurzzeitig erhöht, wodurch relativ schnell eine große Menge des Tonermaterial-Luft-Gemisches im Bereich der Austragsvorrichtung 102 erzeugt wird. Im weiteren Betrieb wird der Dosierluftstrom 118 durch die nachströmende Luftmenge begrenzt, die durch die Zuluftöffnungen' 114, 116 nachströmt. Dies wirkt sich besonders bei einem nichtkontinuierlichen Betrieb der Tonerförderung günstig auf die Fördereigenschaften des Tonermaterials 12 aus.
Die Innenwände 104, 106, 88 können sowohl bei der Austragsvorrichtung 60 nach Figur 3 als auch bei der Austragsvorrichtung 102 nach Figur 4 eine Trichter- und/oder Rinnenform haben oder aber eine geneigte Ebene bilden.
Anordnungen mit waagerecht angeordneten luftdurchlässigen Innenwänden sind ebenfalls möglich, wobei bei diesen Anordnungen zumindest die Austragsvorrichtung 60, 102 nicht vollständig von Tonermaterial 12 entleert wird. Die Innen- wände 88, 104, 106 enthalten z.B. Sintermetall, Sinterkunststoff, Siebe und/oder Luftfilter und sind dadurch tonerdicht und luftdurchlässig. Dabei ist es vorteilhaft, wenn diese Materialien einen konstanten Strömungswiderstand haben. Bei anderen Ausführungsbeispielen ist die Austragsvorrichtung 60, 102 Bestandteil des Tonervorratsbehälters 16.
Bei anderen vorteilhafte Ausführungsbeispielen ist die Dosierluftdüse 90 mit einer Verschlussvorrichtung ausge- stattet, die erst bei einem eingestellten Unterdruck öffnet. Die beschriebene Anordnung zum Fördern von Tonermaterial 12 ist geeignet, reines Tonermaterial 12 zu fördern, ein Zweikomponentengemisch aus Tonermaterial 12 und Trägerteilchen zu fördern und Trägerteilchen für ein Zweikom- ponentengemisch zu fördern.
In Figur 5 ist der schematische Aufbau einer dritten Anordnung zum Fördern von Tonermaterial 12 aus einem Vorratsbehälter 16 mit Hilfe einer Austragsvorrichtung 136 dargestellt. Die Austragsvorrichtung 136 ist über eine Kopplungsvorrichtung 58 luftdicht mit dem Vorratsbehälter 16 verbunden. Die Austragsvorrichtung 136 enthält eine waagerecht angeordnete luftdurchlässige Platte 120, z.B. eine poröse Metallplatte, in deren Mitte eine trichterför- mige Vertiefung 88 angeordnet- ist . Das Tonermaterial 12 aus dem Behälter 16 kann durch eine unten im Behälter 16 angeordnete Öffnung durch die Kopplungsvorrichtung 58 hindurch in die Austragsvorrichtung 136 in den Trichter 88 hineinrutschen. Über ein Rohrsystem 134 wird in eine Druckkammer 122 unterhalb der Metallplatte 120 Druckluft eingespeist, die von einer nicht dargestellten Drucklufterzeugungseinheit erzeugt worden ist.
Die Menge der zugeführten Druckluft wird mit Hilfe einer Drossel 124 eingestellt. Der Druck im Rohrsystem 134 nach der Drossel 124 wird mit Hilfe eines Drucksensors 128 ermittelt. Der Druck in der Druckluftzuleitung des Rohrsystems 134 wird mit Hilfe eines zweiten Drucksensors 130 ermittelt. Die zugeführte Druckluft dringt durch die luft- durchlässige Platte 120 und durch luftdurchlässige Wände der trichterförmigen Vertiefung 88 in das Tonermaterial 12 und bildet zusammen mit dem Tonermaterial 12 ein Tonermaterial-Luft-Gemisch, das fließfähig ist. Das fließfähige Tonermaterial-Luft-Gemisch wird durch die Schwerkraft und mit Hilfe eines durch die Druckluft erzeugten Dosierförderstroms, durch den Trichterauslass in eine rohrförmige Leitung 132 gedrückt. Die rohrförmige Leitung 132 hat ein inneres rohrförmiges Element 138, das tonerdichte und luftdurchlässige Elemente enthält, und ein äußeres rohr- förmiges luftdichtes Element 140. Aus der Druckluftzuleitung 134 wird über eine zweite Drossel 126 in einen Zwischenraum zwischen dem inneren rohrförmigen Element 138 und dem äußeren rohrförmigen Element 140 der rohrförmigen Leitung 132 Druckluft eingespeist. Diese Druckluft dringt auf der gesamten Länge der Leitung 132 durch das innere rohrförmige Element 138 ein und bildet kontinuierlich ein Tonermaterial-Luft-Gemisch im Inneren des rohrförmigen Elementes 138. Somit wird das Tonermaterial 12 auf der gesamten Länge der Leitung 132 in einen fließfähigen Zu- stand versetzt. In der unterhalb der porösen Metallplatte 120 und neben der trichterförmigen Vertiefung 88 angeordnete Druckkammer 122 ist durch die Drossel 124 bei gefülltem Vorratsbehälter 16 ein Druck von etwa 20 Millibar über Umgebungsdruck eingestellt. Der Zwischenraum zwischen dem ersten rohrförmigen Element 138 und dem zweiten rohrförmigen Element 140 der rohrförmigen Leitung 132 ist durch die Drossel 126 auf etwa 10 Millibar über Umgebungsdruck voreingestellt.
Wie bereits erwähnt, ermittelt der Drucksensor 128 den Druck in der Druckkammer 122. Bei abnehmendem Füllstand des Tonermaterials 12 im Vorratsbehälter 16 nimmt der Druck in der Druckkammer 122 bei gleichbleibender Drosseleinstellung der Drossel 124 kontinuierlich ab. Die Drossel 124 begrenzt lediglich die Durchflussmenge. Mit
Hilfe des Drucksensors 130 wird der Druck der zugeführten Druckluft ermittelt. Die Messergebnisse des Drucksensors 128 werden mit Hilfe der Messergebnisse des Drucksensors 130 abgeglichen, wodurch Schwankungen der Druckverhält- nisse in der Zuluft beim Ermitteln des im Vorratsbehälter 16 vorhandenen Füllstandes kompensiert werden. Die Druckschwankungen der Zuluft führen zu proportionalen Druckschwankungen beim Drucksensor 128, die unabhängig vom Füllstand sind. Zum Ermitteln des Füllstandes im Vorrats- behälter 16 kann die Differenz aus den Messwerten der Drucksensoren 130 und 128 gebildet werden, wobei diese Druckdifferenz Maß für den Füllstand im Vorratsbehälter 16 ist. Ein konkreter Wert für den Füllstand und/oder für die Menge Tonermaterial 12, die sich im Vorratsbehälter 16 befindet, wird mit Hilfe einer Steuereinheit (nicht darge- stellt) ermittelt, der die Messwerte der Drucksensoren 128, 130 zugeführt werden. Der ermittelte Füllstandswert kann auf einer Anzeigeeinheit des Druckers oder Kopierers angezeigt werden, wobei beim Überschreiten eines voreinge- stellten Wertes auch eine Signalisierung erfolgen kann.
In Figur 6 ist eine Ausführungsform des Tonerfördersystems nach Figur 5 schematisch dargestellt, bei dem Tonermaterial aus einem Vorratsbehälter 16 mit Hilfe von Überdruck in eine rohrförmige Leitung hineingefördert wird. Der Vorratsbehälter 17 ist über die Kopplungsvorrichtung 58 mit einem Zwischenspeicher 42 luftdicht verbunden. Das Tonermaterial 12 rutscht aus dem Vorratsbehälter 16 in den Zwischenspeicher 142 hinein. Die in Figur 6 dargestellten Größenverhältnisse von Vorratsbehälter 16 und Zwischenspeicher 142 können bei einer konkreten Ausführungsform in einem Drucker oder Kopierer auch dergestalt sein, dass der Zwischenspeicher 142 nur einen geringen Bruchteil des Volumens des Vorratsbehälters 16 hat. Im Vorratsbehälter 144 ist in etwa waagerecht eine poröse Metallplatte 144 angeordnet. Beispielsweise ist die poröse Metallplatte 142 eine Chrom-Nickel-Stahl-Sinterplatte mit einer Porengröße von etwa 2 μm. Eine solche Metallplatte 144 ist luftdurchlässig, jedoch können durch diese Metallplatte 144 weder Tonermaterial 12 noch Trägerteilchen hindurch.
Mit einer Öffnung 146 in der Metallplatte 144, die in etwa in der Mitte der Metallplatte 144 angeordnet ist, ist das innere rohrförmige Element 138 der rohrförmigen Leitung 132 tonerdicht verbunden. Das Tonermaterial 12 rutscht über die Entnahmeöffnung 146 aus dem Zwischenspeicher 142 in die rohrförmige Leitung 132. Unterhalb dieser Öffnung 146 und um diese Öffnung 146 herum ist eine Druckkammer 154 angeordnet, der mit Hilfe einer Druckluftleitung 156 Druckluft zugeführt wird. Die zugeführte Druckluftmenge ist so dimensioniert, dass sich ein Druck von etwa 20 Millibar über Umgebungsdruck in dieser Druckkammer 154 aufbaut. Die Druckkammer 154 ist luftdicht mit dem äußeren Rohrelement 140 der rohrförmigen Leitung 132 derart verbunden, dass die mit Hilfe der Druckluftleitung 156 zugeführte Druckluft in einen Zwischenraum zwischen dem inneren Rohrelement 138 und dem äußeren Rohrelement 140 in die rohrförmige Leitung 132 gelangen kann.
Das innere rohrförmige Element 138 ist, wie bereits in Zusammenhang mit Figur 5 erwähnt, porös luftdurchlässig, wodurch die in die Druckkammer 154 eingespeiste Luft nicht nur durch die poröse Metallplatte 144 in das Tonermaterial 12 im Zwischenspeicher 142 gedrückt, sondern auch auf der Länge der rohrförmigen Leitung 132 durch die Wandung des inneren Rohrelements 138 in dieses hinein. Dadurch wird nicht nur im Zwischenspeicher 142 das Tonermaterial-Luft- Gemisch gebildet, sondern auch das in die rohrförmige Leitung 132 hineingeförderte Tonermaterial-Luft-Gemisch bleibt in dieser Leitung 132 weiter als fließfähiges Gemisch enthalten. Verstopfungen in der rohrförmigen Leitung 132 werden dadurch verhindert. Eine solche rohrförmige Leitung 132 kann auch Biegestellen haben, ohne dass an diesen Biegestellen Toneransammlungen entstehen, die zu einer Verstopfung der rohrförmigen Leitung 132 führen. Um die Druckkammer 154 herum ist eine zweite Druckkammer 148 unterhalb der Metallplatte 144 angeordnet.
Die Druckkammer 148 wird über eine Druckleitung 150 gespeist, die ein Ventil 152 enthält. Durch das Ventil 152 ist die der Druckkammer 148 zugeführte Druckluftmenge einstellbar. Das Ventil 152 kann z.B. als Magnetventil ausgeführt sein, das in eine geöffnete und eine geschlos- sene Stellung steuerbar ist. Je nach Dichte des Tonermate- rials 12 wird der Druckkammer 148 zum Fördern von Tonermaterial 12 Druckluft"zugeführt . Bis zu einer Dichte von etwa 0,46 g/cm3 muss der Druckkammer 148 jedoch nicht zwingend Druckluft zugeführt .werden, da bis zu dieser Dichte die über die Druckkammer 148 nachströmende' Umgebungsluft ausreicht, um zumindest im Bereich der Entnahmeöffnung 146 ein Tonermaterial-Luft-Gemisch zu bilden. Das in Figur 6 dargestellte Tonerfördersystem ist vorzugsweise oberhalb einer Entwicklerstation 14 angeordnet. Dadurch ist es möglich, auch großvolumige Vorratsbehälter 16 mit einem Volumen für Tonermaterial 12 im Bereich zwischen 5 kg und 20 kg anzuordnen. Der Transport des Tonermaterials 12 durch die rohrförmige Leitung 132 wird dabei durch die Schwerkraft begünstigt.
Die Pfeile 148 deuten die Strömungsrichtung der durch die poröse Metallplatte 144 dem Zwischenspeicher 142 zugeführten Umgebungs- bzw. Druckluft an, wobei durch diese Luft auch in Bereichen des Vorratsbehälters 16 ein Tonermate- rial-Luft-Gemisch erzeugt wird. Der Zwischenspeicher 142, die Druckkammern 146, 148 sowie die rohrförmige Leitung 132 sind in Figur 6 in einer geschnittenen Darstellung gezeigt.
In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform des Tonerfördersystems nach Figur 5 dargestellt. Im Unterschied zum Tonerfördersystem nach Figur 6 ist die poröse' Metallplatte 144 bei dem System nach Figur 7 trichterförmig ausgebildet. Das innere rohrförmige Element 138 ist am Trichter- auslass angeordnet und mit diesem tonerdicht verbunden. Mit Hilfe der Druckluftleitung 146 wird der Druckkammer 154 Druckluft zugeführt. Die Druckkammer 154 ist um die trichterförmige Metallplatte 154 herum angeordnet. Das Tonermaterial 12 rutscht aus dem Vorratsbehälter 16 in den durch die poröse Metallplatte 144 gebildeten Trichter hinein.
Die in die Druckkammer 154 zugeführte Druckluft wird durch die poröse Metallplatte 144 hindurch in das Tonermaterial 12 gedrückt, wodurch ein Tonermaterial-Luft-Gemisch erzeugt wird. Das Tonermaterial-Luft-Gemisch rutscht bzw. fließt dann durch die Auslassöffnung des Trichters in das innere Rohrelement 138 der rohrförmigen Leitung 132 hin- ein. Das äußere Rohrelement 140 der rohrförmigen Leitung 132 ist luftdicht mit der Druckkammer 154 verbunden, so dass Druckluft in den Zwischenraum zwischen dem inneren rohrförmigen Element 138 und dem äußeren Rohrelement 140 zugeführt wird. Dadurch bleibt das Tonermaterial-Luft- Gemisch auch in der rohrförmigen Leitung 132 weiter erhalten und kann einfach bis zur Entwicklerstation 14 durch die rohrförmige Leitung 132 gefördert werden. In der Entwicklerstation 14 fließt das Tonermaterial-Luft-Gemisch aus dem inneren rohrförmigen Element heraus und fällt in die Entwicklerstation 14. Über eine Kopplungsvorrichtung 58 sind die Druckkammer 154 und der Zwischenspeicher 142 luftdicht mit dem Vorratsbehälter 16 verbunden.
In Figur 8 ist ein Querschnitt der rohrförmigen Leitung 132 dargestellt. Das äußere rohrförmige Element 140 ist luftdicht und hat einen Abstand 160 zu der Außenwand des inneren rohrförmigen Elements 138. Mit Hilfe von Abstandshaltern, von denen einer mit 162 bezeichnet ist, wird sichergestellt, dass Druckluft, die in den Zwischenraum 160 eingespeist wird, dem inneren rohrförmigen Element 138 allseitig gleichmäßig zugeführt wird. Die Abstandshalter. 162 gewährleisten auch, dass bei einer Biegung der rohrförmigen Leitung 132 auf dem gesamten Umfang und der gesamten Länge des ersten rohrförmigen Elements 138 diesem Druckluft zugeführt wird. Wie bereits erwähnt, enthält das innere Rohrelement 138 luftdurchlässige Materialien, wodurch Druckluft aus dem Zwischenraum 160 durch' das innere Rohrelement 138 in des- sen Innenraum eindringt. Mit dem Tonermaterial, das sich im Inneren des inneren Rohrelements 138 befindet, wird durch die einströmende Druckluft ein Tonermaterial-Luft- Gemisch gebildet. Bei anderen Ausführungsformen der rohrförmigen Leitung 132 kann auch auf das Vorsehen von Ab- standshaltern 162 verzichtet werden, wenn z.B. relativ steife Rohrelemente 138, 140 verwendet werden und nur wenige Berührungsstellen zwischen dem inneren Rohrelement 138 und dem äußeren Rohrelement 140 zu erwarten sind. Bei der Ausführung der Rohrelemente 138, 140 als flexible Schläuche ist es jedoch vorteilhaft, Abstandshalter 162 einzusetzen, da sonst in Abschnitten der Leitung 132 kein Tonermaterial-Luft-Gemisch gebildet wird.
An der Austrittsöffnung der rohrförmigen Leitung 132 ist das innere Rohrelement 138 mit dem äußeren Rohrelement 140 luftdicht verbunden. Dadurch wird verhindert, dass die Druckluft einfach aus dem Zwischenraum 160 zwischen dem inneren Rohrelement 138 und dem äußeren Rohrelement 140 einfach entweichen kann und dadurch nicht mehr genügend Luft durch das innere luftdurchlässige Rohrelement 138 gedrückt wird.
In Figur 9 ist eine Anordnung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Behälter 16 in mehrere Entwicklerstationen 14a, 14b bei elektrofotografischen Druckern oder Kopierern schematisch dargestellt. Aus einem Vorratsbehälter 16 wird Tonermaterial 12 einem Zwischenspeicher 142 zugeführt. Aus diesem Zwischenspeicher 142 wird ein Tonermaterial-Luft- Gemisch durch eine rohrförmige Leitung 132a einer ersten Entwicklerstation 14a zugeführt. Über eine zweite rohrför- mige Leitung 132b wird aus dem Zwischenspeicher 142 einer zweiten Entwicklerstation 14b ebenfalls ein Tonermaterial- Luft-Gemisch zugeführt. Das Zuführen des Tonermaterials 12 zur Entwicklerstation 14a und 14b erfolgt abwechselnd nacheinander. Mit Hilfe der in den rohrförmigen Leitungen 132a, 132b angeordneten Ventile 164, 166 können die rohrförmigen Leitungen 132a und 132b wahlweise verschlossen werden. Diese Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zwei Druckwerke mit je einer Entwicklerstation in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer, z.B. zum Drucken einer Vorder- und einer Rückseite auf einem Trägermaterial, vorgesehen sind. Jedoch kann der Zwischenspeicher 142 auch dazu genutzt werden, Entwicklerstationen 14a, 14b Tonermaterial 12 zuzuführen, die in verschiedenen elektrofotografischen Druckern oder Kopierern angeordnet sind.
In Figur 10 ist ein Vorratsbehälter 16 mit einer Verschlussvorrichtung 164 dargestellt. Der Vorratsbehälter 16 hat zu einer Entnahmeöffnung 180 hin einen konischen Abschnitt 168. Ein Verschlusselement 166 ist im Inneren des Vorratsbehälters 16 angeordnet. Das Verschlusselement 166 hat außen im Abschnitt der konischen Behälterwände 168 ebenfalls konisch ausgebildete Wände, wobei die Konizitä- ten in etwa übereinstimmen. Das Verschlusselement 166 wird durch eine Feder 176 zur Entnahmeöffnung 180 hin gedrückt. Dabei werden die konischen Außenwände des Verschlusselements 166 gegen die konischen Innenwände 168 des Vorratsbehälters 16 gedrückt, so dass kein Tonermaterial 12 zur Entnahmeöffnung 180 hin gelangt. Die Feder 176 wird durch eine Federhalterung 178 vorgespannt, wodurch das Verschlusselement 166 gegen die konischen Behälterwände 168 gedrückt wird. Das Verschlusselement 166 bildet somit einen Pfropfen vor der Entnahmeöffnung 180. Das Verschlus- selement 166 hat zum Inneren des Vorratsbehälters 16 hin poröse luftdurchlässige Abschnitte 170, 171.
Zur Entnahme von Tonermaterial 12 aus dem Vorratsbehälter 16 wird ein Druckluftstutzen 174 in einen Drucklufteinlass 172 des Verschlusselements 166 eingeführt. Der Druckluftstutzen 174 wird dabei durch die Entnahmeöffnung 180 des Vorratsbehälters 16 geführt. Der Druckluftstutzen 174 wird dabei so weit in den Vorratsbehälter 16 eingeführt, dass das Verschlusselement 166 von der Entnahmeöffnung 180 weg in das Innere des Vorratsbehälters 16 gegen die Federkraft hineingedrückt wird, wodurch sich im konischen Abschnitt 168 des Behälters 16 ein Spalt bildet.
In Figur 11 ist der Vorratsbehälter 16 nach Figur 10 im geöffneten Zustand zur Entnahme von Tonermaterial 12 aus dem Behälter 16 dargestellt. Wie bereits in Zusammenhang mit Figur 10 beschrieben, wird das Verschlusselement 166 mit Hilfe des Druckluftstutzens 174 in Richtung des Pfeils P3 in den Behälter 16 hineingeschoben. Die Feder 176 wird dabei weiter vorgespannt. Durch das Hineinschieben des Verschlusselements 166 in den Behälter 16, wird ein Spalt 182 zwischen der konischen Behälterwand 168 und dem Verschlusselement 166 gebildet, durch den Tonermaterial 12 nach unten zur Entnahmeöffnung 180 hin rutschen kann. Mit Hilfe des Druckluftstutzens 174 wird in das Innere des Verschlusselements 166 Druckluft zugeführt. Die Druckluft wird durch die porösen luftdurchlässigen Abschnitte 170, 171 des Verschlusselements 166 in das Tonermaterial 12 gedrückt. Mit Hilfe von Pfeilen ist das Durchströmen der luftdurchlässigen Abschnitte 170, 171 beim Zuführen von Druckluft dargestellt. Das Tonermaterial 12 wird von dieser Druckluft durchströmt, wodurch ein fließfähiges Tonermaterial-Luft-Gemisch gebildet wird. Dadurch kann das Tonermaterial-Luft-Gemisch sehr einfach durch den Spalt 182 zur Entnahmeöffnung 180 hin fließen und durch diese austreten.
Ferner wird in diesem Zusammenhang auch auf die gleichzei- tig mit dieser Patentanmeldung der Anmelderin eingereichte Patentanmeldungen mit den internen Aktenzeichen 20010510 und 200E0511 verwiesen, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial aus einem Vorratsbehälter und eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Dosie- ren von Tonermaterial in einem elektrografischen Drucker oder Kopierer betreffen. Diese beiden Patentanmeldungen werden hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.
Bezugszeichenliste
10 Tonerfördersystem
12 Tonermaterial
14 Entwicklerstation 16 Vorratsbehälter
18 Öffnung
20 Verschlussvorrichtung
22 Fluidtrichter
24 Trichterauslass 26 Rohrsystem
28 Zwischenspeicher
30 Rührbügel
32 Füllstandssensor
34 Zellradschleuse 36 Tonerförderrohr 8 Förderspirale
40 Rohrsystem
42 Regelventil
44 Unterdruckleitung 6 Unterdruckgebläse 8 Verbindungsstelle 0 Filter 2 Öffnung 4 Rohrsystem 6 Regelventil 7 Unterseite 8 Kopplungsvorrichtung 0 Austragsvorrichtung 2 Rückschlagventil 4 Rohrstück 6, 67 rohrförmige Leitung 8 Schleuse 0 Dosiereinrichtung 2 Trennvorrichtung 4 Steuerventil 76 Belüftungselement
78 Filter "
80 Resttonerbehälter
82 Feinfilter 84 Unterdruckgebläse
86 Unterdruckverteilung
88 Trichter
90, 100 Dosierdüse
92, 92 Wände 96, 98 Zuluftöffnungen
102 Austragsvorrichtung
104, 106 Innenwände
108 Außenwand
110 Tauchrohr 112 Öffnung
114, 116 Zuluftöffnungen
118 Dosierluftstrom
120 poröse Platte
122 Druckkammer 124, 126 Drossel
128, 130 Druckmesssensoren
132 rohrförmige Leitung
134 Druckluftzuleitung
136 Austragsvorrichtung 138 inneres Rohrelement
140 äußeres Rohrelement
142 Zwischenspeicher
144 poröse Metallplatte
146 Entnahmeöffnung 148 Druckkammer
150 Druckluftleitung
152 Ventil
154 Druckkammer
156 Druckleitung 158 Fluidluft 160 Zwischenraum
162 Abstandshalter
164 VerschlussVorrichtung
166 Verschlusselement
168 konischer Abschnitt
170, 171 poröse luftdurchlässige Abschnitte
172 Drucklufteinlass
174 Druckluftstutzen
176 Feder
178 Federhaiterung
180 Entnahmeöffnung
182 Spalt
184 Druckluftauslassstelle

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Fördern von Tonermaterial aus einem Behälter,
bei dem eine Behälteranordnung Tonermaterial (12) enthält, das der Behälteranordnung über eine Entnahmeöffnung (24) entnommen wird,
das Tonermaterial (12) mit Hilfe einer rohrförmigen zumindest mit der Entnahmeöffnung (24) verbundenen Leitung (26) von der Entnahmeöffnung (24) weg gefördert wird, wobei das Tonermaterial (12) durch eine Luftströmung in der Leitung (26) transportiert wird,
durch die Luftströmung in der Leitung (26) ein Unterdruck an der Entnahmeöffnung (24) erzeugt wird, und bei dem die Behälteranordnung mindestens einen luftdurchlässigen Bereich (22) hat, durch den beim Anliegen des Unterdrucks Luft in die Behälteranordnung strömt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteranordnung einen Tonervorratsbehälter (16) und eine Verschlussvorrichtung (20) enthält.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung in der Leitung durch einen Unterdruck und/oder durch einen Überdruck erzeugt wird, der jeweils an einem Ende der Leitung angelegt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der luftdurchlässige Ab- schnitt (22) in der Nähe der Entnahmeöffnung (24) an- geordnet ist .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Luftströmung Luft durch den luftdurchlässigen Abschnitt (22) in die Behälteranordnung hineingezogen wird, wodurch mit Hilfe der zugeführten Luft zumindest in einem Teil der Behälteranordnung ein Tonermaterial-Luft-Gemisch erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeöffnung (24) in einem in Entnahmeposition unten liegenden Abschnitt des Behälters (16) angeordnet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeöffnung in Entnahmeposition oben angeordnet ist, und dass das Tonermaterial (12) nach oben durch den Behälter (16) hindurch abgesaugt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tonermaterial (12) durch trichterförmig angeordnete Behälterwände (22) zur Entnahmeöffnung (24) rutscht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die luftdurchlässigen Abschnitte luftdicht zur Umgebung abgeschot- tet sind, wobei durch eine Dosierdüse (52) den abgeschotteten Abschnitten (22) Umgebungsluft zugeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der luftdurchlässige Ab- schnitt (22) Sintermaterialien aus Stahl, Eisen und/oder Bronze enthalten.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ι dadurch gekennzeichnet, dass der luftdurchlässige Abschnitt (22) ein Sieb oder ein Filtermittel enthalten.
12. Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial,
mit einer Behälteranordnung, die Tonermaterial (12) enthält, das der Behälteranordnung über eine Entnahmeöffnung (24) entnehmbar ist,
mit einer rohrförmigen zumindest mit der Entnahmeöffnung (24) verbundenen Leitung (26), durch die das Tonermaterial (12) von der- Entnahmeöffnung weg förderbar ist,
mit Mitteln zum Erzeugen einer Luftströmung in der
Leitung (26), durch die das Tonermaterial (12) durch die Leitung (26) transportierbar ist, wobei die Luftströmung an der Entnahmeöffnung (24) einen Unterdruck erzeugt,
und wobei die Behälteranordnung mindestens einen luftdurchlässigen Bereich (22) hat, durch den beim Anliegen des Unterdrucks Luft in die Behälteranordnung strömt.
13. Leitung (132) zum Transport von Tonermaterial (12), die ein erstes rohrförmiges Element (138) enthält, dessen Wand zumindest teilweise luftdurchlässig ist,
wobei ein zweites rohrförmiges Element (140) vorgesehen ist, in dessen Inneren das erste rohrförmige Ele- ment (138) angeordnet ist, wobei das zweite rohrförmige Element (140) im wesentlichen luftdicht ist.
14. Leitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenwand des ersten rohrförmigen
Elements (138) und der Innenwand des zweiten rohrförmigen Elements (140) ein Abstand vorhanden ist.
15. Leitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenwand des ersten rohrförmigen
Elements (138) und der Innenwand des zweiten rohrförmigen Elements (140) mindestens ein Abstandshalter (162) vorgesehen ist.
16. Leitung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten rohrförmigen Element (140) Druckluft zuführbar ist.
17. Leitung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dem zweiten rohrförmigen E- lement (140) zugeführte Druckluft in den Abstand (160) zwischen ersten und zweiten rohrförmigen Element hinein zuführbar ist, wobei die Druckluft durch die Wandung des ersten rohrförmigen Elements (138) in das Innere des ersten rohrförmigen Elements (138) eintritt.
18. Leitung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des ersten rohrförmi- gen Elements (138) Tonermaterial (12) gefördert wird.
19. Vorrichtung zum Verschließen eines Tonervorratsbehälters,
bei der eine Entnahmeöffnung (180) in einem unteren Abschnitt eines Tonervorratsbehälters (16) angeordnet ist, j
mindestens ein Abschnitt (168) der Behälterwand schräg zur Entnahmeöffnung (180) hin angeordnet ist, ■
ein Verschlusselement (166) im Behälter (16) vorgesehen ist, das in einer ersten Position an der Behälterwand in der Nähe der Entnahmeöffnung (180) derart anliegt, dass es den Behälter (16) zur Entnahmeöffnung (180) hin verschließt,
in einer zweiten Position des Verschlusselements (166) ein Spalt zwischen der schrägen Behälterwand (168) und Verschlusselement (166) vorhanden ist, durch den im Tonervorratsbehälter (16) vorhandenes Tonermaterial (12) entnehmbar ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (166) mit Hilfe einer Federkraft gegen die Innenseite der schrägen Behälterwand (168) gedrückt wird.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, da- durch gekennzeichnet, dass die Behälterwand konisch zur Entnahmeöffnung (180) hin ausgebildet ist, und dass das Verschlusselement (166) im wesentlichen die gleiche Konizität zumindest eines Abschnittes (168) der konischen Behälterwand hat.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (166) eine Öffnung zur Entnahmeöffnung (180) hin hat, durch die dem Verschlusselement (166) Druckluft zu- führbar ist, und dass das Verschlusselement (166) zum Tonervorratsbehälter (16) hin mindestens einen luftdurchlässige Abschnitt (170, 171) hat, durch den die zugeführte Druckluft ins Innere des Tonervorratsbehälters (16) zuführbar ist, wodurch mit dem im Toner- vorratsbehälter (16) vorhandenen Tonermaterial (12) zumindest in einem Bereich ein fließfähiges Tonermaterial-Luft-Gemisch erzeugt wird.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, da- durch gekennzeichnet, dass ein Druckluftanschlusselement (174) vorhanden ist, das im Betriebszustand luftdicht mit dem Verschlusselement (166) verbunden ist, wobei das Druckluftanschlusselement (174) das Verschlusselement (166) in die zweite Position drückt.
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