EP1552347B1 - Verfahren und vorrichtung zum fördern von tonermaterial aus einem vorratsbehälter - Google Patents

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EP1552347B1
EP1552347B1 EP03735451A EP03735451A EP1552347B1 EP 1552347 B1 EP1552347 B1 EP 1552347B1 EP 03735451 A EP03735451 A EP 03735451A EP 03735451 A EP03735451 A EP 03735451A EP 1552347 B1 EP1552347 B1 EP 1552347B1
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EP
European Patent Office
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air
toner material
reservoir
toner
removal opening
Prior art date
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Application number
EP03735451A
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EP1552347A2 (de
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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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Publication date
Application filed by Oce Printing Systems GmbH and Co KG filed Critical Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Publication of EP1552347A2 publication Critical patent/EP1552347A2/de
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    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G15/0848—Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
    • G03G15/0849—Detection or control means for the developer concentration
    • G03G15/0855—Detection or control means for the developer concentration the concentration being measured by optical means
    • G—PHYSICS
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    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • 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. Furthermore, the invention relates to a tubular conduit for conveying toner material and a closure device for closing a storage container, through which a simple removal of toner material from the reservoir is possible.
  • a latent charge image is formed on a photosensitive photoconductor material, a photoconductor drum, or a photoconductor belt.
  • This charge image is then inked in a developer station of the printer or copier with electrically charged toner.
  • the inked toner image is then applied to a support material, e.g. Paper, transferred and fixed on this.
  • a one-component developer or a two-component developer is used for developing 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 in the two-component developer by movements of the two-component developer mixture.
  • the toner particles are charged by charge transport, for example, by a carrier roller.
  • the amount of toner needed to produce the toner image must be supplied to the developer station in order to produce more toner images.
  • a buffer for toner material is provided near the developer station, is conveyed from the toner material as needed or depending on consumption in the developer station inside.
  • the cache is filled in known printers or copiers with toner material from handy toner transport containers through an opening directly into the reservoir or conveyed by a transport system from a remote transport container in the buffer.
  • the cache near the developer station has a level sensor in known printers or copiers.
  • toner must be supplied to the buffer from the toner transport container. This is done e.g. by emptying a transport container into the buffer.
  • closed containers filled with toner material in bottle or cartridge form are adapted to an opening in the buffer. The bottle or cartridge is opened by pulling a slider and / or tearing a tab, allowing the toner material to fall into the reservoir.
  • a toner container and a device for non-soiling of such a toner container in a toner conveying device of a printer or copier are known. If necessary, toner material is transported by means of suction air via a hose into the intermediate storage device from a toner supply container arranged away from the developer station.
  • a vertically displaceable proboscis dips through an opening in the top of the toner container and sucks out toner material.
  • a special shape of the toner reservoir and a laterally mounted vibrator ensure almost complete emptying of the container. To replace the reservoir of the proboscis is pulled out of the container.
  • the opening in the toner reservoir is always located at the top, preventing toner from spilling.
  • the delivery rate is heavily dependent on the level in the toner reservoir. With a reduction in the level also decreases the delivery of toner material, so that the printing process is interrupted at a low toner level in the reservoir and at the same time large amounts of toner in the developer station. Furthermore, the vibrator causes disturbing noises.
  • the object of the invention is to provide a simple method and a simple arrangement for conveying toner material indicate a container in which or in which the container is almost completely emptied even when solidified toner material. Furthermore, a tubular conduit for transporting toner material and a closure device for closing a toner reservoir, in 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 conduit for the transport of toner material with the features of claim 13 and by a device for closing a toner reservoir with the features of claim 19.
  • Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
  • 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 conduit connected at least to the removal opening.
  • the toner material is transported by an air flow in the conduit.
  • the air flow in the line creates a negative pressure at the removal opening.
  • the container arrangement contains at least one air-permeable region through which air flows into the container arrangement when a negative pressure is applied.
  • the inflowing air in at least a portion of the container assembly becomes a toner material-air mixture produced, which has liquid-like properties and is thereby 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 out of the container and can also be easily transported further via the line connected to the removal opening in the printer or copier.
  • the fluidized toner material can be easily aspirated without toner deposits or toner deposits being formed in the container.
  • solidified toner material as it is present for example after prolonged periods of downtime of the printer or copier in the container, can be as easy to promote with the inventive method from the container as loose toner material.
  • the air-permeable portion is arranged in the vicinity of the removal opening.
  • the toner material is permeated with air, which is present in the vicinity of the removal opening and is subsequently sucked 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 portion of the container.
  • the toner material may slip from an upper portion of the container for removal by gravity to the removal opening and through it.
  • the container walls are arranged funnel-shaped 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 are no residues of toner material in the container.
  • the air-permeable portions of the container wall are sealed airtight to the environment.
  • ambient air can be supplied to the sealed-off sections. Thereby, 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 simply if the air-permeable sections contain sintered material of steel, iron and / or bronze. Alternatively or additionally, the air-permeable sections may contain a sieve or a filter medium. The air-permeable sections can thus be made easily toner-tight and permeable to air, where they are simple and inexpensive materials are used.
  • an air flow is generated, through which the toner material can be transported through the line.
  • the air flow generates a negative pressure at the removal opening.
  • the container arrangement has at least one air-permeable region through which air flows into the container arrangement when the negative pressure is applied.
  • a toner material-air mixture is produced from the toner material present in the container. This toner material-air mixture is flowable.
  • the flowable mixture is particularly easy to promote and transport. This makes it particularly easy to transport from the reservoir into a developer station or in several developer stations.
  • a tubular conduit for transporting toner material according to the invention comprises a first tubular element whose wall is at least partially permeable to air. Furthermore, the tubular conduit includes a second tubular member in the interior of which the first tubular member is disposed. The second tubular element is substantially airtight.
  • a flowable toner material-air mixture may be created in the first tubular by means of compressed air introduced between the first and second tubular members. Deposits of toner material in the first tubular element are prevented.
  • Such a tubular conduit according to the invention can also be used to distribute the toner material to a plurality of developer stations of the printer or copier. Also on bends of such a tubular conduit superimposed no toner material, whereby blockages of the lines are prevented. With the help of such a tubular conduit, toner material can be transported particularly easily, especially in the printer or copiers.
  • a device for closing a toner reservoir at least a portion of the container wall is arranged obliquely to the removal opening.
  • a closure member is disposed in the container, which in a first position on the container wall near the removal opening abuts such that it closes the container to the removal opening.
  • a second position of the closure element there is a gap between the oblique container wall and the closure element. Through this gap toner material can be removed from the toner reservoir.
  • the toner reservoir can be easily closed with this device according to the invention, whereby impurities are prevented by leaking toner when removing the reservoir.
  • this device according to the invention with the closure element sealed container in the printer or copier without toner material emerges. Additional closure elements, such as pull tabs or screw caps are not necessary in the apparatus according to the invention for transporting the container nor for inserting the container.
  • the closure element is pressed by means of a spring force against the inside of the oblique container wall. Due to the spring force, the removal opening of the container can be very easily securely closed. An opening of the container is then possible only by a movement of the closure element against the spring force. It is also ensured that the spring force pushes the closure element when removing the reservoir from the printer or copier back into the first position in which the removal opening of the container is closed.
  • the container wall is formed conically to the removal opening and if the closure element has substantially 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 to the removal opening of the container through which compressed air can be supplied into the interior of the closure element.
  • the closure element has to the interior of the toner reservoir porous portions through which the supplied compressed air flows through into the interior of the reservoir.
  • the toner material present in the toner container is permeated with air at least in the vicinity of the closure element, resulting in a flowable toner-air mixture.
  • the toner material from the container can flow past the closure element particularly easily through the gap.
  • it is achieved that the container almost completely emptied can be. Toner deposits or Tonerwevier in the container can not form even after prolonged downtime of the printer or copier, since from the toner material with the aid of the supplied compressed air, the flowable toner material-air mixture is formed.
  • a compressed air connection element is present, which is connected in the operating state airtight with the closure element and pushes the closure element in the second position.
  • the air-permeable sections are also suitable, a gas such as e.g. Nitrogen, oxygen or a noble gas to flow through, in which case a corresponding toner material-gas mixture is formed.
  • a gas such as e.g. Nitrogen, oxygen or a noble gas to flow through, in which case a corresponding toner material-gas mixture is formed.
  • air is currently often used as a low-cost gas.
  • the invention will be described by means of air as a gas.
  • the invention can also be carried out with any other gas.
  • FIG. 1 a toner conveying system 10 of a printer or copier is shown.
  • the toner conveying system 10 is for feeding toner material 12 into a developer station 14.
  • the toner material 12 is supplied to the printer or copier, not shown, through a reservoir 16 in which the toner material 12 is contained.
  • An opening 18 serves to remove toner material 12. It is shown in a second, lower position, as will be explained below.
  • a closure device 20 is toner-tightly connected to the toner container 16 in such a way that toner material 12 slips out of the storage container 16 into the closure device 20.
  • the closure device 20 includes a funnel 22 into which the toner material 12 slides out of the reservoir 16.
  • the funnel 22 has a funnel outlet 24, which is connected to a pipe system 26 air and toner tight.
  • the pipe system 26 connects the hopper outlet 24 to a buffer 28, which is located near the developer station 14 and is stored in the toner material 12 for further transport into the developer station 14.
  • the buffer 28 includes a stirrer 30, a level sensor 32 and a metering device 34 which includes a paddle wheel.
  • a toner conveying tube 36 with a toner conveying spiral 38 connects the buffer 28 to the developer station 14 and conveys toner material 12 from the buffer 28 to the developer station 14 as needed. With the aid of the metering device 34 and / or the conveying tube 36, which are each connected to a drive device, not shown , the amount of toner material 12 delivered to the developer station 14 is adjusted and metered.
  • the stirrer 30 mixes the toner material 12 in the buffer 28.
  • the buffer 28 is airtight, wherein the hermetically sealed space of the buffer 28 via a pipe system 40 which includes a control valve 42, connected to a central vacuum line 44 is. By a vacuum blower 46, a negative pressure in the central vacuum line 44 is generated.
  • the piping 40 is connected to an upper portion of the buffer 28. Below the junction 48, a filter 50 is disposed toward the closed space. Below this filter 50, the buffer 28 is connected to the pipe system 26.
  • the control valve 42 regulates the negative pressure in the pipe system 40 and in the associated buffer 28 and in the pipe system 26. 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 buffer 28 via the pipe system 26.
  • the amount of the conveyed toner material 12 can be adjusted analogously in many positions with the aid of the control valve 42.
  • the control valve 42 may also be operated in two-point operation in other embodiments, wherein the funded amount of toner material 12 then depends 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 out of the closure device 20 into the funnel 22 through the funnel walls. In the funnel 22, a toner-air mixture is thereby produced which has liquid-like, so-called fluid properties state. Via an opening 52 in the closure device 20 of this air is supplied, which is drawn as described with the aid of the negative pressure in the hopper 20.
  • the air supplied through the opening 52 can be controlled.
  • the hopper outlet 24 is further connected to a pipe system 54 with a control valve 56, via which the pipe system 26 ambient air can be supplied.
  • a check valve (not shown) is further included, which prevents leakage of toner material even under unfavorable pressure conditions in the pipe systems 44, 26, 54.
  • the amount of toner material 12 is regulated, which is conveyed from the container 16 in the buffer 28.
  • the control valves 42 and 56 are electrically driven valves. With the help of the control valve 42, the negative pressure conditions in the buffer 28 and in the pipe system 26 can be set exactly. According to the signal of the level sensor 32, the toner transport from the reservoir 16 is controlled in the buffer 28. Serve as actuators of the control, as already mentioned, the control valve 42 and the control valve 56. By these control valves 42, 56, the suction air required for the toner transport is set. 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 intermediate storage device 28. The filter 50 in the buffer 28 prevents the further transport of the toner material 12 in the pipe system 40th
  • the clean air side of the filter 50 is vented to ambient pressure.
  • the buffer 28 at least briefly a negative pressure relative to the ambient pressure in the pipe system 40.
  • the air flow at this pressure equalization is the air flow at Aspirated the toner material oppositely directed.
  • On the filter 50 fixed toner material 12 is released by the air flow during pressure equalization of the filter 50 and falls into the buffer 28.
  • a possible leakage of toner material 12 through the pipe system 54 is characterized by the Check valve 56 prevents.
  • the toner material 12 is transported from the buffer 28 by means of a delivery tube 36 into the developer station 15.
  • the conveying tube 36 protrudes with one end into the developer station 14 and has at this end on a bottom side 57 wide openings through which the toner material 12 from the conveying tube 36 falls into the developer station 14.
  • the delivery spiral 38 contained in the delivery tube 36 has a pitch, so that it transports toner material 12 in the delivery tube 36 from the intermediate storage 28 to the developer station 14, similar to a screw delivery tube.
  • the conveying spiral 38 is, as already mentioned, driven by means of a drive unit.
  • the metering device 34 includes a paddle wheel-like roller, which is arranged between the buffer 28 and the delivery pipe. Such a metering device 34 is also referred to as a rotary valve.
  • the paddle wheel-like roller seals the buffer store 28 to the delivery tube 36 in an almost air-tight manner, so that air is sucked out of the tube system 26 when a negative pressure is generated with the aid of the vacuum blower 46.
  • the paddle wheel-like roller is preferably driven in synchronism with the conveyor spiral 38, wherein upon rotation of the paddle wheel-like roller, also referred to as a cell wheel, toner material falls from the buffer 28 into the paddles or cells and is transported down the conveyor tube 36 by the rotation ,
  • the delivery tube 36 has an opening to the metering device 34 below the metering device 34 at the top, so that the toner material 12 falls from the cells down into the delivery tube 36.
  • the stirrer 30 in the interior of the buffer 28 is driven by means of a drive unit, not shown, and prevented by a Rotation a cavitation or Wevier Struktur in the toner material 12 of the buffer 28th
  • FIG. 2 shows the schematic structure of a second toner conveying system similar to the toner conveying system 10 after FIG. 1 , Like elements have the same reference numerals.
  • toner material 12 is included, which is conveyed by means of the toner conveyor system shown schematically in a developer station 14.
  • a coupling device 58 is arranged, which connects the reservoir 16 with a discharge device 60.
  • the coupling device 10 and the discharge device 60 are included in the closure device 20.
  • the construction of the discharge device 60 will be described below in connection with FIG FIG. 3 explained in more detail.
  • the toner material from the reservoir 16 is supplied to a T-shaped pipe section 64, which is further connected on one side with a check valve 62 and on the other side with a tubular toner delivery line 66. Via the toner delivery line 66, the toner material 12 supplied to the pipe section 64 is sucked off.
  • a vacuum blower 84 generates a negative pressure in a central vacuum line 44. Between the vacuum line 44 and the vacuum blower 84, a fine filter 82 and a coarse filter 78 is arranged. This prevents toner material 12 from being sucked into the fan 84. Further, a waste toner container 80 is provided, in which the filtered out of the coarse filter 78 toner material 12 is collected. With the vacuum line 44 further with negative pressure to be supplied devices (not shown) of the printer or copier are connected, such as another toner delivery system. This in FIG. 2 illustrated Toner delivery system is connected via a control valve 74 to the central vacuum line 44.
  • the control valve 74 has a ventilation device which serves to supply air to the tubular conduit 77 when needed in order to generate an overpressure, for example in the vicinity of the ambient pressure, in this tubular conduit 77 in relation to the vacuum conduit 44.
  • a separator 72 At the top of the buffer 28 to the tubular conduit 77 through a separator 72 is provided.
  • the separating device 72 may, for example, contain a filter medium and serves for separating the toner material 12 from a supplied toner material-air mixture.
  • the tubular conduit 66 is connected to the buffer 28 below the separator 72. With the help of the negative pressure, a toner material-air mixture is generated through the tubular conduit 66, wherein via the check valve 62, a so-called carrier air flow for transporting the toner material 12 supplied to the pipe section 64 is generated. With the aid of the separating device 72, the toner material 12 is thus separated from the carrying air. Via a substantially air-tight lock 68, for example via a so-called rotary valve, the toner material is supplied from the buffer 28 via a metering device 70 of the developer station 14. As already related to FIG.
  • the tubular conduit 77 is repeatedly opened by means of the vent member 76 briefly to the ambient air, so that the air flow in the tubular conduit 77 is briefly reversed and air through the vent member 76 through the tubular conduit 77 and through the separator 72 to the buffer 28th flows towards.
  • toner material 12 which adheres to separating elements in the separating device 72, is released therefrom and falls into the buffer memory 28.
  • a sufficiently large air flow through the separator 72 can flow to generate the carrier air flow in the tubular conduit 66 for the transport of toner material 12.
  • negative pressure is drawn in via the vacuum line 44 via the control valve 74, whereby the carrying air flow for conveying toner material 12 in the tubular conduit 66 is generated.
  • a second operating phase the control valve 74 is closed and the venting element 76 is opened.
  • the control valve 74 is closed and the venting element 76 is opened.
  • a negative pressure relative to the supplied ventilation air is present.
  • an air flow through the tubular conduit 77 is generated to the latch 28.
  • the separator 72 is thereby at least briefly traversed in the opposite direction with air, as in the first phase of operation.
  • toner material 12 which adheres to separating elements, in particular to filter elements, is detached therefrom and falls into the buffer store 28.
  • the delivered amount of toner can be metered.
  • the amount of toner to be delivered which is supplied to the pipe member 64, must be controlled so that in the tubular conduit 66, a sufficiently large carrying air flow is present to prevent blockages of the tubular conduit 66.
  • FIG. 3 is shown in a sectional view, the closure device 20 with the discharge device 60.
  • the reservoir 16 with the opening facing down to 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, whose funnel outlet opens into the tube piece 64. At the funnel outlet, a metering nozzle 90 is arranged towards the pipe section 64.
  • the discharge device 60 is airtightly connected to the reservoir 16 via the coupling device 58.
  • the hopper walls of the hopper 88 contain air-permeable sections.
  • the discharge device 60 Towards the ambient air, the discharge device 60 is closed by means of airtight walls 92, 94. By means of supply air openings 96, 98, ambient air can flow into the interior of the discharge device 60 towards the funnel walls.
  • a negative pressure p U is generated in the tubular conduit 66 by means of a vacuum blower 84.
  • check valve 62 toward a metering 100 is arranged for metering the carrying air flow V T.
  • the negative pressure p U generates, in addition to the carrying air flow V T , a metered air flow V D.
  • the metering air flow V D and the carrying air flow V T are determined by the openings of the metering nozzles 90, 100 and by the negative pressure p U and are further controllable by the Zu Kunststoffö Anlagennnen 96, 98, where, for example, each a supply air throttle is arranged.
  • the air of the dosing air flow V D thus flows through the supply air openings 96, 98 after.
  • This supply air stream penetrates through the air-permeable funnel walls, which contain eg sintered glass or sintered metal, into the toner material 12.
  • the toner material 12 is penetrated by this metering air flow V D with the metering air, so that a toner material-air mixture is formed.
  • the metered air thereby fluidizes the toner material 12.
  • the toner material-air mixture is in contrast to the powdery toner material 12 flowable, whereby it can easily flow through the Dosierluftdüse 90 in the supporting air stream V T, and further in the supporting air stream V T can be transported through the tubular conduit 66th
  • an overpressure relative to the ambient pressure p 0 can also be applied to the supply air openings 96, 98, whereby both the toner material-air mixture is formed and pressed by the metering nozzle 90 in the carrying air flow V T.
  • FIG. 4 is schematically alternative to the embodiment according to FIG. 3 a second arrangement for conveying toner material 12 shown from a container 16, wherein the toner material 12 is removed from the top of the reservoir 16 at the top.
  • the reservoir 16 is similar to the device according to FIG. 3 connected via the coupling device 58 with a discharge device 102.
  • the discharge device 102 is airtightly connected to the container 16 via the coupling element 58.
  • the discharge device 102 has funnel-shaped inner walls 104, 106 containing a porous, air-permeable material.
  • the outer wall 108 seals the discharge device 102 airtight from the environment.
  • a dip tube 110 is passed through an upper opening 112 of the storage container 16 into a lower section with funnel-shaped inner walls 104, 106 through the toner material 12. About this dip tube 110 a toner material-air mixture is conveyed or sucked through the tubular conduit 66 via a negative pressure p U.
  • the tubular conduit 66 and the dip tube 110 are connected to the T-shaped tube 64, respectively. Due to the negative pressure in the dip tube 110 toner material 12 is conveyed from the funnel-shaped portion of the discharge device 102 upwards into the tubular conduit 66. In the same way as in connection with FIG. 3 described, generates a carrying air flow through the metering nozzle 100 in the pipe section 64.
  • supply air openings 114, 116 are provided, is supplied through the ambient air for generating a Dosierluftstroms 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 may flow upwardly through the dip tube 110 to the tube 64.
  • inlet air throttles can be arranged at the supply air openings 114, 116. Furthermore, it is possible to provide only one supply air opening 114, 116.
  • the supply air throttles can be designed as a diaphragm or as a control valve.
  • ambient pressure is present in a first operating state, in which no toner material is conveyed out of the container 16.
  • the volume between the inner walls 104, 106 and the outer wall 108 forms a buffer volume.
  • the dosing air flow 118 is briefly increased in a second operating state, in particular at the beginning of toner delivery, whereby a large amount of the toner material-air mixture in the region of the discharge device 102 is generated relatively quickly.
  • the dosing air flow 118 limited by the inflowing air flow, which flows through the supply air openings 114, 116. This has a favorable effect on the conveying properties of the toner material 12, especially in the case of non-continuous operation of the toner delivery.
  • the inner walls 104, 106, 88 can both in the discharge device 60 after FIG. 3 as well as in the discharge device 102 after FIG. 4 have a funnel and / or gutter shape or form an inclined plane. Arrangements with horizontally arranged air-permeable inner walls are also possible, wherein in these arrangements at least the discharge device 60, 102 is not completely emptied of toner material 12.
  • the inner walls 88, 104, 106 contain, for example, sintered metal, sintered plastic, sieves and / or air filters and are thus toner-tight and permeable to air. It is advantageous if these materials have a constant flow resistance.
  • the discharge device 60, 102 is part of the toner reservoir 16.
  • the Dosierluftdüse 90 is equipped with a closure device that opens only at a set negative pressure.
  • the described arrangement 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 promoting carrier particles for a two-component mixture.
  • FIG. 5 the schematic structure of a third arrangement for conveying toner material 12 from a reservoir 16 by means of a discharge device 136 is shown.
  • the discharge device 136 is over a Coupling device 58 airtight connected to the reservoir 16.
  • the discharge device 136 includes a horizontally arranged air-permeable plate 120, such as a porous metal plate, in the center of a funnel-shaped recess 88 is arranged.
  • the toner material 12 from the container 16 can slip through the coupling device 58 into the discharge device 136 into the funnel 88 through an opening arranged below in the container 16.
  • Via a pipe system 134 compressed air 122 is fed into a pressure chamber 122 below the metal plate, which has been generated by a compressed air generating unit, not shown.
  • the amount of compressed air supplied is adjusted by means of a throttle 124.
  • the pressure in the pipe system 134 after the throttle 124 is determined by means of a pressure sensor 128.
  • the pressure in the compressed air supply line of the pipe system 134 is determined by means of a second pressure sensor 130.
  • the supplied compressed air penetrates through the air-permeable plate 120 and through air-permeable walls of the funnel-shaped depression 88 in 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 into a tubular conduit 132 by gravity and by means of a metered delivery flow generated by the compressed air, through the funnel outlet.
  • the tubular conduit 132 has an inner tubular member 138 containing toner-impermeable and air-permeable members and an outer tubular airtight member 140. From the compressed-air supply line 134, via a second restrictor 126, is interposed between the inner tubular member 138 and the outer tubular member 140 of the tubular conduit 132 compressed air fed. This compressed air penetrates the entire length of the line 132 through the inner tubular member 138 and continuously forms a toner material-air mixture inside the tubular member 138. Thus, the toner material 12 is placed on the entire length of the conduit 132 in a flowable state.
  • a pressure of approximately 20 millibars above ambient pressure is set by the throttle 124 when the reservoir 16 is filled.
  • the clearance between the first tubular member 138 and the second tubular member 140 of the tubular conduit 132 is preset by the throttle 126 to about 10 millibars above ambient pressure.
  • the pressure sensor 128 determines the pressure in the pressure chamber 122. With decreasing level of the toner material 12 in the reservoir 16, the pressure in the pressure chamber 122 decreases continuously with constant throttle setting of the throttle 124. The throttle 124 limits only the flow rate. With the help of the pressure sensor 130, the pressure of the supplied compressed air is determined. The measurement results of the pressure sensor 128 are adjusted using the measurement results of the pressure sensor 130, whereby fluctuations in the pressure conditions in the supply air when determining the existing in the reservoir 16 level can be compensated. The pressure fluctuations of the supply air lead to proportional pressure fluctuations in the pressure sensor 128, which are independent of the level.
  • the difference between the measured values of the pressure sensors 130 and 128 can be formed, this pressure difference being a measure of the fill level in the reservoir 16.
  • a concrete value for the filling level and / or for the amount of toner material 12 which is located in the storage container 16 is determined by means of a control unit (not shown). determined, the measured values of the pressure sensors 128, 130 are supplied.
  • the determined filling level value can be displayed on a display unit of the printer or copier, wherein signaling can also occur when a preset value is exceeded.
  • FIG. 6 is an embodiment of the toner delivery system according to FIG. 5 shown schematically, is conveyed in the toner material from a reservoir 16 by means of overpressure in a tubular conduit.
  • the reservoir 17 is airtight connected via the coupling device 58 with a buffer 42.
  • the toner material 12 slips out of the reservoir 16 into the buffer 142.
  • proportions of reservoir 16 and buffer 142 may be in a specific embodiment in a printer or copier also such that the buffer 142 has only a small fraction of the volume of the reservoir 16.
  • a porous metal plate 144 is disposed approximately horizontally.
  • the porous metal plate 142 is a chromium-nickel steel sintered plate having a pore size of about 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 member 138 of the tubular conduit 132 With an opening 146 in the metal plate 144, which is disposed approximately in the center of the metal plate 144, the inner tubular member 138 of the tubular conduit 132 is connected toner-tight.
  • the toner material 12 slips over the removal opening 146 from the buffer 142 in the tubular conduit 132.
  • Below this opening 146 and around this opening 146 around a pressure chamber 154 is arranged, which by means of a compressed air line 156th Compressed air is supplied.
  • the supplied amount of compressed air is dimensioned so that a pressure of about 20 millibar above ambient pressure builds up in this pressure chamber 154.
  • the pressure chamber 154 is airtightly connected to the outer tube member 140 of the tubular conduit 132 such that the compressed air supplied by means of the compressed air conduit 156 can enter into a space between the inner tube member 138 and the outer tube member 140 in the tubular conduit 132.
  • the inner tubular member 138 is, as already in connection with FIG. 5 mentioned, porous permeable air, whereby the air fed into the pressure chamber 154 pushed not only through the porous metal plate 144 in the toner material 12 in the buffer 142, but also on the length of the tubular conduit 132 through the wall of the inner tube member 138 into this.
  • the toner material-air mixture is not only formed in the buffer 142, but also the toner material-air mixture conveyed into the tubular conduit 132 remains contained in this conduit 132 as a flowable mixture. Blockages in the tubular conduit 132 are thereby prevented.
  • Such a tubular conduit 132 may also have flexures without accumulation of toner at these flexures resulting in blockage of the tubular conduit 132.
  • a second pressure chamber 148 is disposed below the metal plate 144.
  • the pressure chamber 148 is fed via a pressure line 150, which contains a valve 152. Through the valve 152, the pressure chamber 148 supplied amount of compressed air is adjustable.
  • the valve 152 may be designed, for example, as a solenoid valve, which is controllable in an open and a closed position.
  • compressed air 148 is supplied to the pressure chamber 148 for conveying toner material 12. Up to a density of about 0.46 g / cm 3 , however, compressed air 148 does not necessarily have to be supplied to the pressure chamber, since up to this density the ambient air flowing in via the pressure chamber 148 is sufficient to produce a toner material-air at least in the region of the removal opening 146. To form a mixture. This in FIG.
  • the toner delivery system shown is preferably arranged above a developer station 14. This makes it possible to arrange even large-volume reservoir 16 with a volume for toner material 12 in the range between 5 kg and 20 kg. The transport of the toner material 12 through the tubular conduit 132 is thereby promoted by gravity.
  • the arrows 148 indicate the direction of flow of the ambient or compressed air supplied through the porous metal plate 144 to the buffer 142, whereby a toner-air mixture is also produced in these areas in the reservoir 16 by this air.
  • the buffer 142, the pressure chambers 146, 148 and the tubular conduit 132 are in FIG. 6 shown in a sectional view.
  • FIG. 7 is another embodiment of the toner delivery system according to FIG. 5 shown.
  • the porous metal plate 144 is in the system FIG. 7 funnel-shaped.
  • the inner tubular member 138 is disposed at the funnel outlet and connected to the toner-tight. With the help of the compressed air line 146 of the pressure chamber 154 compressed air is supplied.
  • the pressure chamber 154 is disposed around the funnel-shaped metal plate 154. The toner material 12 slips out of the reservoir 16 in the into the funnel formed by the porous metal plate 144.
  • the compressed air supplied into the pressure chamber 154 is forced through the porous metal plate 144 into the toner material 12, thereby producing a toner material-air mixture.
  • the toner material-air mixture then slides into the inner tube member 138 of the tubular conduit 132 through the outlet opening of the funnel.
  • the outer tube 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 tube member 140.
  • the toner material-air mixture also remains in the tubular conduit 132 and can easily be conveyed to the developer station 14 through the tubular conduit 132.
  • the toner material-air mixture flows out of the inner tubular member and falls into the developer station 14.
  • Via a coupling device 58 the pressure chamber 154 and the buffer 142 are airtightly connected to the reservoir 16.
  • FIG. 8 a cross-section of the tubular conduit 132 is shown.
  • the outer tubular member 140 is airtight and has a clearance 160 to the outer wall of the inner tubular member 138.
  • spacers one of which is indicated at 162
  • the spacers 162 also ensure that upon deflection of the tubular conduit 132 along the entire circumference and the entire length of the first tubular member 138, compressed air is supplied thereto.
  • the inner tube element 138 contains air-permeable materials, whereby compressed air from the intermediate space 160 penetrates through the inner tube element 138 into its interior. With the toner material, which is located inside the inner tube member 138, a toner material-air mixture is formed by the incoming compressed air.
  • the provision of spacers 162 may also be dispensed with, e.g. relatively rigid tube elements 138, 140 are used and only a few points of contact between the inner tube member 138 and the outer tube member 140 are expected.
  • spacers 162 since otherwise in sections of the line 132 no toner material-air mixture is formed.
  • the inner tube member 138 is airtightly connected to the outer tube member 140. This prevents that the compressed air can easily escape easily from the gap 160 between the inner tube member 138 and the outer tube member 140 and thereby not enough air is pressed through the inner air-permeable tube member 138.
  • FIG. 9 An arrangement for conveying toner material from a container 16 into a plurality of developer stations 14a, 14b in electrophotographic printers or copiers is shown schematically. From a reservoir 16 toner material 12 is supplied to a buffer 142. From this buffer 142, a toner material-air mixture is supplied through a tubular conduit 132a of a first developer station 14a. About a second tubular Line 132b is supplied from the buffer 142 of a second developer station 14b also a toner material-air mixture. The feeding of the toner material 12 to the developer station 14a and 14b takes place alternately successively.
  • the tubular conduits 132a and 132b can optionally be closed.
  • This arrangement is particularly advantageous when two printing units, each with a developer station in an electrophotographic printer or copier, for example, for printing a front and a back on a substrate, are provided.
  • the latch 142 may also be used to supply toner stations 12 to developer stations 14a, 14b disposed in various electrophotographic printers or copiers.
  • a reservoir 16 is shown 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 member 166 also has conical walls externally in the portion of the conical container walls 168, the conicities being approximately equal.
  • the closure element 166 is pressed by a spring 176 to the removal opening 180 through.
  • the conical outer walls of the closure element 166 are pressed against the conical inner walls 168 of the reservoir 16 so that no toner material 12 reaches the removal opening 180.
  • the spring 176 is biased by a spring retainer 178, thereby forcing the closure member 166 against the conical container walls 168.
  • the closure element 166 thus forms a plug in front of the removal opening 180.
  • the closure element 166 has porous air-permeable portions 170, 171 toward the interior of the reservoir 16.
  • a compressed air connection 174 is introduced into a compressed air inlet 172 of the closure element 166.
  • the compressed air pipe 174 is guided through the removal opening 180 of the reservoir 16.
  • the compressed air nozzle 174 is inserted so far into the reservoir 16 that the closure member 166 is pushed away from the removal opening 180 into the interior of the reservoir 16 against the spring force, thereby forming a gap in the conical portion 168 of the container 16.
  • FIG. 11 is the reservoir 16 after FIG. 10 shown in the open state for the removal of toner material 12 from the container 16.
  • the closure member 166 is pushed by means of the compressed air nozzle 174 in the direction of arrow P3 in the container 16.
  • the spring 176 is biased further.
  • 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 nozzle 174 166 compressed air is supplied into the interior of the closure element. The compressed air is forced into the toner material 12 through the porous air-permeable portions 170, 171 of the shutter member 166.
  • the flow through the air-permeable sections 170, 171 is shown when supplying compressed air.
  • the toner material 12 is flowed through by this compressed air, whereby a flowable toner material-air mixture is formed. This allows the toner material-air mixture very easily through the gap 182 to the discharge opening 180 to flow out and through them.

Landscapes

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Description

  • 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 Zweikomponentenentwicklergemisches 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 Zwischenspeicher 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 Zwischenspeichers 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 Zwischenspeichers, 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 angeordneten 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 A1 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 flüssigkeitsähnliches 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 Tonermaterial 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 Abschnitt der Behälteranordnung ein Tonermaterial-Luft-Gemisch erzeugt, das flüssigkeitsähnliche Eigenschaften hat und das dadurch fließfähig ist. Ein solches flüssigkeitsähnliches Tonermaterial-Luft-Gemisch wird auch als fluidisiertes Tonermaterial bezeichnet. Dadurch ist das Tonermaterial 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 angeordnet. 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 Tonermaterial enthält, das der Behälteranordnung über eine Entnahmeöffnung 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 Element 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 Kopierern 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 Verschlusselement 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 Federkraft 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 Vorratsbehälters 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 entleert 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 Einsetzen 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 Verschlusselement 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 Entwicklerstation 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 28, 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 Zwischenspeicher 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 verbunden 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 Unterdruck 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) enthalten, 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 Regelventile 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 Entwicklerstation 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 luftdicht 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 dargestellten 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 Tonerfördersystems 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 enthalten. 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 Unterdruck. 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 dargestellte 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 Trennvorrichtung 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 Zwischenspeicher 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 gegenüber 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 Betriebsphase. 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 rohrförmigen 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 Umgebungsluft 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 pU erzeugt. Zum in Figur 3 nicht dargestellten Rückschlagventil 62 hin ist eine Dosierdüse 100 zum Dosieren des Tragluftstroms VT angeordnet.
  • Der Unterdruck pU erzeugt neben dem Tragluftstrom VT auch einen Dosierluftstrom VD. Der Dosierluftstrom VD und der Tragluftstrom VT werden durch die Öffnungen der Dosierdüsen 90, 100 und durch den Unterdruck pU 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 Zuluftöffnungen 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 VT fließen kann und weiter im Tragluftstrom VT durch die rohrförmige Leitung 66 transportiert werden kann.
  • Bei anderen Ausführungsbeispielen kann auch an den Zuluftöffnungen 96, 98 ein Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck p0 angelegt werden, wodurch sowohl das Tonermaterial-Luft-Gemisch gebildet als auch durch die Dosierdüse 90 in den Tragluftstrom VT 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 vorgesehen, durch die Umgebungsluft zum Erzeugen eines Dosierluftstroms 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 Zuluftdrosseln 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 Innenwände 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 ausgestattet, 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 Zweikomponentengemisch 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 trichterförmige 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 luftdurchlässige 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 rohrförmiges 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 Zustand 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 Druckverhältnisse 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 Vorratsbehälter 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 dargestellt) 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 voreingestellten 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 geschlossene Stellung steuerbar ist. Je nach Dichte des Tonermaterials 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 Tonermaterial-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 Trichterauslass 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 hinein. 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 dessen 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 Abstandshaltern 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 rohrförmige 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 Konizitäten 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 Verschlusselement 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 gleichzeitig 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 Dosieren 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
    38
    Förderspirale
    40
    Rohrsystem
    42
    Regelventil
    44
    Unterdruckleitung
    46
    Unterdruckgebläse
    48
    Verbindungsstelle
    50
    Filter
    52
    Öffnung
    54
    Rohrsystem
    56
    Regelventil
    57
    Unterseite
    58
    Kopplungsvorrichtung
    60
    Austragsvorrichtung
    62
    Rückschlagventil
    64
    Rohrstück
    66, 67
    rohrförmige Leitung
    68
    Schleuse
    70
    Dosiereinrichtung
    72
    Trennvorrichtung
    74
    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
    Federhalterung
    180
    Entnahmeöffnung
    182
    Spalt
    184
    Druckluftauslassstelle

Claims (21)

  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 gegenüber dem Umgebungsdruck (P0) an der Entnahmeöffnung (24) erzeugt wird,
    die Behälteranordnung mindestens einen luftdurchlässigen und tonerdichten Bereich (22) hat, durch den beim Anliegen des Unterdrucks Luft in die Behälteranordnung hineingesaugt wird,
    und bei dem zumindest der luftdurchlässige und tonerdichte Bereich luftdicht zur Umgebung abgeschottet ist, wobei dem abgeschotteten Bereich (22) durch eine Dosierdüse (52) Umgebungsluft zugeführt wird.
  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 Bereich (22) in der Nähe der Entnahmeöffnung (24) angeordnet 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 vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tonermaterial (12) durch trichterförmig angeordnete Behälterwände (22) zur Entnahmeöffnung (24) rutscht.
  8. 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.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der luftdurchlässige Bereich (22) Sintermaterialien aus Stahl, Eisen und/oder Bronze enthält.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der luftdurchlässige Bereich (22) ein Sieb oder ein Filtermittel enthält.
  11. 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 gegenüber dem Umgebungsdruck (P0) erzeugt,
    die Behälteranordnung mindestens einen luftdurchlässigen und tonerdichten Bereich (22) hat, durch den beim Anliegen des Unterdrucks Luft in die Behälteranordnung hineingesaugt wird,
    zumindest der luftdurchlässige und tonerdichte Bereich luftdicht zur Umgebung abgeschottet ist,
    und wobei diesem abgeschotteten Bereich (22) durch eine Dosierdüse (52) Umgebungsluft zuführbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (132) ein erstes rohrförmiges Element (138) enthält, dessen Wand zumindest teilweise luftdurchlässig ist,
    und dass die Leitung (132) ein zweites rohrförmiges Element (140) enthält, in dessen Inneren das erste rohrförmige Element (138) angeordnet ist, wobei das zweite rohrförmige Element (140) im wesentlichen luftdicht ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenwand des ersten rohrförmigen Elements (138) und der Innenwand des zweiten rohrförmigen Elements (140) ein Abstand vorhanden ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, 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.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten rohrförmigen Element (140) Druckluft zuführbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die dem zweiten rohrförmigen Element (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.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des ersten rohrförmigen Elements (138) Tonermaterial (12) gefördert wird.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteranordnung eine Vorrichtung zum Verschließen einer Entnahmeöffnung aufweist,
    wobei die Entnahmeöffnung (180) in einem unteren Abschnitt der Behälteranordnung (16) angeordnet ist,
    dass mindestens ein Abschnitt (168) der Behälterwand der Behälteranordnung (16) konisch zur Entnahmeöffnung (180) hin ausgebildet ist,
    und dass ein pfropfenförmiges Verschlusselement (166) in der Behälteranordnung (16) vorgesehen ist, das im Wesentlichen die gleiche Konizität zumindest eines Abschnitts der Behälterwand hat,
    wobei das pfropfenförmige Verschlusselement (166) in einer ersten Position an der Behälterwand in der Nähe der Entnahmeöffnung (180) derart anliegt, dass es die Behälteranordnung (16) zur Entnahmeöffnung (180) hin verschließt,
    wobei in einer zweiten Position des pfropfenförmigen Verschlusselements (166) ein Spalt zwischen der konischen Behälterwand (168) und Verschlusselement (166) vorhanden ist, durch den in der Behälteranordnung (16) vorhandenes Tonermaterial (12) entnehmbar ist, und wobei das pfropfenförmige Verschlusselement (166) zur Behälteranordnung (16) hin mindestens einen luftdurchlässigen und tonerdichten Abschnitt hat, durch den Druckluft ins Innere der Behälteranordnung (16) zuführbar ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (166) mit Hilfe einer Federkraft gegen die Innenseite der schrägen Behälterwand (168) gedrückt wird.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (166) eine Öffnung zur Entnahmeöffnung (180) hin hat, durch die dem Verschlusselement (166) Druckluft zuführbar ist, und dass das Verschlusselement (166) zur Behälteranordnung (16) hin mindestens einen luftdurchlässige Abschnitt (170, 171) hat, durch den die zugeführte Druckluft ins Innere der Behälteranordnung (16) zuführbar ist, wodurch mit dem in der Behälteranordnung (16) vorhandenen Tonermaterial (12) zumindest in einem Bereich ein fließfähiges Tonermaterial-Luft-Gemisch erzeugt wird.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch 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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