Beschreibung
Entwicklerstation mit mehreren nebeneinander angeordneten Entwicklerkammem
Die Erfindung betrifft eine Entwicklerstation für eine Druck- oder Kopiergerät zum getrennten Einfärben von mehreren neben¬ einander auf einem elektrografischen Zwischenträger angeord¬ neten Entwicklerbereichen mit Toner.
Aus der WO 94/27193 ist eine elektrografische Druckeinrich¬ tung bekannt mit der es möglich ist einen bandförmigen Auf¬ zeichnungsträger im Simplex- und Duplexbetrieb mehrfarbig zu bedrucken. Zu diesem Zweck enthält die Druckeinrichtung meh- rere getrennte, hintereinander oder nebeneinander angeordnete Entwicklerstationen die auf einem elektrografischen Zwischen¬ träger (Fotoleiter) den Entwicklerstationen zugeordnete Ent- wicklerbereiche getrennt einfärben.
Im mehrfarbigen Simplexbetrieb, dem sogenannten Spot-Colour Betrieb wird auf den Aufzeichnungsträger zunächst ein Druck¬ bild mit einer ersten Farbe umgedruckt, dann das Druckbild fixiert und dann der Aufzeichnungsträger wieder zur Umdruck¬ station zurückgeführt und ein Druckbild mit einer zweiten Farbe aufgedruckt und anschließend in einem zweiten Durchlauf durch die Fixierstation fixiert. Die Umdruckstation wird so mit einem einzigen Aufzeichnungsträger in zwei parallel ne¬ beneinander angeordneten Aufzeichnungsträgerbahnen durchlau¬ fen. Den Aufzeichnungsträgerbahnen zugeordnet sind entspre- chende Entwicklerbereiche auf dem Fotoleiter. Da Fotoleiter, seien es Bänder oder Trommeln, nicht beliebig breit sein kön¬ nen ist es erforderlich die Entwicklerbereich auf dem Foto¬ leiters ohne wesentlichen Abstand nebeneinander anzuordnen. Damit müßen auch die zugehörigen Entwicklerstationen dicht nebeneinander angeordnet sein. Dies ist mit getrennten Ent¬ wicklerstationen mit getrennten Antrieben für die Walzen nur
schwer zu bewältigen. Weiterhin ist eine exakte Justage der Entwicklerstationen erforderlich.
Wird gemäß der Erfindung eine einzige Entwicklerstation mit mehreren getrennten Entwicklerkammern verwendet, so ist es erforderlich die Trennwände sehr dünn zu halten. Dies bringt Abdichtungsprobleme im Bereich der Trennwände mit sich.
Aufgabe der Erfindung ist es eine kompakte, betriebssichere Entwicklerstation mit mehreren nebeneinander angeordneten, tonerdicht abgedichteten Entwicklerkammem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des ersten Patentan¬ spruches gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteran¬ sprüchen gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Entwicklerstation enhält mehrere neben- einander angeordnete, den Entwicklerbereichen jeweils zuge¬ ordnete Entwicklerkammern mit darin angeordneten Entwickler¬ walzen und Transportwalzen. Im Grenzbereich zwischen benach¬ barten Entwicklerkammem angeordnete Trennwände weisen Wal¬ zendurchgangsÖffnungen auf. Benachbarte Walzen sind im Be- reich der Walzendurchgangsöffnungen über Koppelelemente form- schlüßig miteinander gekoppelt und werden jeweils gemeinsam angetrieben. Dichtungen im Bereich der Walzendurchgangsöff¬ nungen dichten die Entwicklerkammem gegeneinander tonerdicht ab.
Um ein leichtes Reinigen der Transportwalzen zu ermöglichen, können die Transportwalzen der einzelnen Entwicklerkammern gemeinsam aus dem Stationsgehäuse entnommen und wieder einge¬ schoben werden.
Die erfindungsgemäße Entwicklerstation ist kompakt und be¬ triebsicher aufgebaut und ist besonders für die Verwendung in
einer aus der WO 94/27193 bekannten elektrografische Druck¬ einrichtung geeignet.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dar¬ gestellt und werden im folgenden anhand der Zeichnungen bei¬ spielhaft näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Entwicklerstation mit zwei nebeneinander angeordneten Entwicklerkammern.
Figur 2 eine schematische Darstellung der Anordnung einer Trennwand zwischen den Entwicklerkammern.
Figur 3 eine schematische Darstellung der Trennwand zwischen den Entwicklerkammem.
Figur 4 eine schematische Querschnittsdarstellung der Koppe- lung der Entwicklerwalzen und deren Abdichtung im Bereich der Walzendurchgangsöffnung.
Figur 5 eine schematische Darstellung der Koppelung der Transportwalzen und deren Abdichtung und Lagerung im Bereich der Walzendurchgangsöffnung.
Figur 6 eine schematische Teildarstellung der Drehsicherung für das abgedichtete Lager der Transportwalze und
Figur 7 eine schematische Darstellung des abgedichteten Lager der Transportwalze
Eine elektrofotografische Druckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken von bandförmigen Aufzeichnungsträgern im Simplex- und Duplexbetreib, wie sie aus der WO 94/27193 bekannt ist, enthält eine Entwicklerstation die im folgenden anhand der Figuren näher beschrieben wird. Sie besteht im Prinzip aus zwei in einem einzigen Gehäuse angeordneten, durch eine dünne Trennwand getrennten und miteinander über die Trennwand ge- koppelten Entwicklerstationen die jeweils prinzipiell einen aus der WO 94/03842 bekannten Funktionsaufbau haben. Die Funktion der am Entwicklungsprozeß beteiligten Walzen und ih-
re technische Bezeichnung wird in der WO 94/03842 beschrie¬ ben. Insoweit ist diese Schrift Bestandteil der voliegenden Offenbarung.
Die in der Figur 1 dargestellte Entwicklerstation enthält ein herausziehbar über Schienen im Gerät angeordnetes Gehäuse G mit zwei Entwicklerkammern El und E2 die über eine Zwischen¬ wand ZW getrennt sind. In den Entwicklerkammem El und E2 je¬ weils angeordnet sind zwei Entwicklerwalzen Wl und W2 aus ei- ner drehbaren Hohlwalze HW mit darin angeordnetem Magnetsta¬ tor MS (Figur 4) sowie eine Dosierwalze DW aus Plexiglas mit darin angeordneter Belichtungseinrichtung. Eine im Entwick¬ lersumpf unterhalb der Entwicklerwalzen gelagerte Transport- walze TW (Figur 5) transportiert das Entwicklergemisch zu den Entwicklerwalzen Wl und W2. Außerhalb der Entwicklerkammem El und E2 im Austrittsbereich der Entwicklerstation ist eine einzige die Entwicklerkammern El und E2 überspannende Träger¬ fangwalze TFW angeordnet, die analog zu den Entwicklerwalzen aufgebaut ist. Sämtliche Walzen außer der Transportwalze sind entsprechend dem Verlauf des Entwicklerspaltes um eine Foto¬ leitertrommel FT (Fig2) gruppiert. Sie drehen sich in den in der Figur 2 dargestellten Pfeilrichtungen. Angetrieben werden sie gemeinsam über ein seitlich am Gehäuse G der Entwickler¬ station angeordnetes Getriebe GT.
Zwischenwand
Die Zwischenwand ZW (Fig. 2) trennt die verschiedenfarbigen Entwicklergemische (z.B. Zweikomponententoner) . Um Überschlä- ge durch eine Bias-Spannung zu verhindern besteht sie aus
Kunststoff mit einer Eloxalschicht aus Aluminium mit abgerun¬ deten Ecken, damit die Eloxalschicht nicht abplatzt. Es ist auch möglich sie ganz aus einem unmagnetischen Werkstoff z.B.Aluminium zu fertigen. Die Zwischenwand ZW enthält den Walzen jeweils zugeordnete Walzendurchgangsöffnungen 10, wo¬ bei die benachbarten Walzen der Entwicklerkammem im Bereich der Walzendurchgangsöffnungen über Koppelelemente 11 (Figuren
4, 5) formschlüßig miteinander gekoppelt sind und jeweils ge¬ meinsam angetrieben werden. Im Bereich der Walzendurchgangs- Öffnungen 10 befinden sich auch die die Entwicklerkammem ge¬ geneinander abdichtende Dichtungen.
Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt umfasst die Zwischen¬ wand ZW die Trennbereiche der Walzen. Um die Trägerfangwalze TFW herum ist keine Zwischenwand notwendig, weil der Gemisch¬ transport von unten nach oben zum Austrittsbereich der Ent- wicklerstation gesehen nur bis zur Entwicklerwalze W2
(angrenzend an die Dosierwalze DW) erfolgt. Die Trägerfang¬ walze TFW ist deshalb einstückig ausgebildet und wird von der Zwischenwand ZW nur teilweise umfasst Zum Gehäuse G hin ist sie über eine Schaumstoffdichtung 12 abgedichtet. Im Bereich eines sich entlang der Transportwalzen TW erstreckenden Ge¬ mischleitelementes (Rakel) 13 enthält die Zwischenwand ZW ei¬ ne Öffnung 14 die das Rakel 13 aufnimmt. Diese Öffnung 14 wird nach Einbau der Zwischenwand und der Walzen über ein Füllstück 15 (Figur 3) mit Dichtung verschloßen. Damit kann für die gesamte Entwicklerstation ein durchgehendes ungeteil¬ tes Rakel 13 verwendet werden. Das Füllstück 15 ist dachför¬ mig, damit in diesem flachen Teil der Zwischenwand ZWkeine Gemischablagerungen entstehen, bzw das Gemisch abfließen kann. Kritisch ist der Abstand der Zwischenwand zur Fotolei- tertrommel FT. Es hat sich ein Abstand von 1mm bewährt. Evtl auftretende leichte Gemischwanderungen in diesem Bereich sind nicht funktionsstδrend.
Es ist auch möglich die Zwischenwand ZW aus zwei spiegelbild¬ lichen Teilen mit eingeschlossenen Luftkanälen zusammenzufü- gen, über die Blasluft an den Grenzbereich zur Fotoleiter¬ trommel herangeführt wird, um so ein Ablagern von Tonerstaub oder Gemisch in diesem Bereich zu verhindern. Weiterhin kann zwischen Fotoleitertrommel FT und Zwischenwand z.B eine Te¬ flon-Filzdichtung oder Ähnliches angeordnet sein.
Wie in der Figur 4 dargestellt sind die Hohlwalzen HW der Entwicklerwalzen Wl und W2 über ein rohrförmiges Zwischen¬ stück 16 miteinander verbunden. Das Zwischenstück 16 weist einen die Hohlwalzen HW koppelnden rohrformigen Verbindungs- körper auf mit seitlichen Aufnahmebereiche 17 zur Aufnahme der Hohlwalzenden. In diesen Aufnahmebereiche 17 ist das Zwi¬ schenstück mit den Enden der Hohlwalzen HW verschraubt. Der Innendurchmesser des Zwischenstücks 16 ist so bemessen, daß die Magnetstatoren MS bei der Montage der Entwicklerwalzen in diese eingeschoben werden können. Die den Magnetstatoren MS zugeordnete Magnete sind im Bereich der Zwischenwand ZW un¬ terbrochen, damit dort kein Gemisch angezogen wird. Im Be¬ reich der Zwischenwand ZW weist das Zwischenstück 16 eine Lauffläche 18 als Anlagefläche für Dichtelemente 21/1 einer der Walzendurchgangsδffnungen zugeordneten Radialdichtung 19 auf. Das Zwischenstück 16 und damit die Lauffläche 18 besteht vorzugsweise aus einem abriebfesten Werkstoff z. B. nitrocar- boniertem Cr-Ni-Stahl, Messing verchromt oder harteloxiertem Aluminium.
Auch die Dosierwalzen DW sind in analoger Weise formschlüßig über ein Zwischenstück 16 mit Lauffläche 18 verbunden. Es be¬ steht wie der Dosierwalzenkörper aus Plexiglas oder aus einem anderen passenden Wekstoff.
Um die Walzendurchgangsδffnungen 10 gegenüber den Koppelele¬ menten 11 der Entwickler-und Dosierwalzen abzudichten enthal¬ ten diese eine in der Figur 4 im Schnitt dargestellte Radial- wellendichtung 19. Sie muß wegen der geringen Abstände insbe- sondere der Entwicklerwalzen Wl und W2 sehr flach sein. Die Radialwellendichtung 19 besteht aus einem drehfest in den Walzendurchgangsδffnungen befestigten Dichtungskörper 20 der eine die Dichtung auf den Koppelelementen 11 (Zwischenstücken 16 ) zentrierende Innenumfangsfläche 21 mit seitlichen ela- stischen Dichtlippen 21/1 aufweist die elastisch an den Lauf¬ flächen 18 der Zwischenstücke 16 anliegen. Die Dichtung wird über den Durchmesser der Innenumfangsflache 21 auf dem Zwi-
schenstück 16 zentriert, damit an der Dichtstelle immer gleiche Bedingungen wie z. B. konstante Andruckkraft herr¬ schen. Drehgesichert wird die Dichtung über in Ausnehmungen der Zwischenwand einschiebbare Füllstücke 22 mit darin ange- ordneten Stiften 23 die in Öffnungen 24 der Dichtung eingrei¬ fen. Bei der Montage der Zwischenwand ZW werden die Füllstük- ke 22 zunächst mit den Stiften 23 auf die Dichtung aufgesetzt und dann in die Ausnehmungen der Zwischenwand mit der Dich¬ tung eingeschoben. Der Außendurchmesser der Dichtung ist mit Schaumstoff 25 in den Walzendurchgangsδffnungen der Zwischenwand und an den Füllstücken abgedichtet. Der Dichtungskörper 20 besteht aus erprobtem Teflonmaterial mit Füllstoffen. Bei entsprechender Materialwahl z. B. Teflonfilz ist es auch vorstellbar die Radialwellendichtung insgesamt als Filzring auszubilden.
Transportwalzen
Die Entwicklerstation enthält wie aus der Fig 5 ersichtlich im Entwicklerstationssumpf der Entwicklerkammem jeweils eine Transportwalze TW mit einer zentralen Transportwendel 26 zum Querdurchmischen des Entwicklergemisches und am Umfang ange¬ ordneten radialen Schaufeln 27, die das Entwicklergemisch zu den Entwicklerwalzen Wl, W2 transportieren. Im Bereich der
Walzendurchgangsöffnung der Zwischenwand ZW sind die Drehach¬ sen der Transportwalzen TW über das als Steckachse 28 ausge¬ bildete Koppelelement 11 formschlüßig miteinander verbunden. Die Steckachse 28 ist gleichzeitig Teil einer Lagerbaugruppe mit einem Lagerkörper 29 der ein zentrales die Drehachse der Transportwalzen TW aufnehmendes abgedichtes Lager 30 auf¬ weist. Der scheibenartige Lagerkörper 29 ist in der Walzen- durchgangsδffnung 10 der Zwischenwand ZW angeordnet und dort über einen Dichtring 31 z.B. in Form eines O-Ringes oder mit Schaumstoff abgedichtet. Bei dem abgedichteten Lager 30 han¬ delt es sich um eine Weiterentwicklung des aus dem DE-GM G8114468.7 bekannten, sogenannten „Niloslager". Es enthält
(Figur 7) zwei in einem Lagerkäfig des Lagerkörpers 29 ange¬ ordnete Wälzlager 32 die sich jeweils an ihrer Innenseite über Tellerfedern 33 auf einem zentralen Bund 34 des Koppele¬ lements (Steckachse 28) abstützen und jeweils an ihrer Außen- seite an einem das Lager gegenüber den Entwicklerkammem ab¬ dichtenden Dichtring 35 (Nilosring) anliegen. Der Dichtring 35 ist über einen Sicherungs-und Abdeckring 36 gesichert. Das Zusammenwirken der Lagerelemente zur Erzielung der Abdicht¬ funktion ist im Prinzip in der Schrift DE-GM G8114468.7 be- schrieben.
Die über das Koppelelement 11 gekoppelten beachbarten Trans¬ portwalzen TW bilden eine Transportwalzenbaugruppe (Figur 5) die beidseitig derart in dem Entwicklerstationsgehäuse G ge¬ lagert ist, daß die Transportwalzenbaugruppe geschlossen aus dem Entwicklerstationsgehäuse G entnommen und wieder einge¬ setzt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Transportwalzen¬ baugruppe auf der Antriebsseite in einem Loslager 37 gelagert und auf der Bedienseite in einem herausnehmbaren Festlager 38. Am Lagerkörper 29 befestigt ist ein Drehsicherungselement 39 mit einem Stift 40 der in eine Längsführung 41 des Stati¬ onsgehäuses G eingreift. (Figuren 5,6). Die Längsführung 41 (Schlitz) erstreckt sich in der linken Entwicklerkammer von der Zwischenwand ZW bis in den Bereich des Festlagers 38, wo sie nach Außen mündet. Ein Ansatz 42 des Festlagers 38 ver- schließt die Mündung. Der Führungsschlitz 41 ist Teil eines, über einen verschwenkbaren Dauermagneten 43 verschließbaren Entleerkanals 44 für das Entwicklergemisch.