WO1998016876A1 - Elektrofotografisches gerät mit vorrichtung zum abführen von alttoner - Google Patents

Elektrofotografisches gerät mit vorrichtung zum abführen von alttoner Download PDF

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WO1998016876A1
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waste
toner container
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Blasius Wilhelm
Georg BÖHMER
Karl-Heinz Jenak
Joseph Knott
Peter Bremmer
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Oce Printing Systems Gmbh
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Definitions

  • Electrophotographic device with device for discharging waste toner
  • the invention relates to a device for the electrographic generation of image patterns on a recording medium, in particular printer or copier, with at least one printing unit, to which toner is supplied from a toner supply container. According to various aspects of the invention, the invention relates to devices for supplying the toner and / or for discharging the toner in such a device.
  • an adapter unit between the cleaning station and the waste toner container acts as a buffer, which receives waste toner as long as the waste toner container is removed or replaced.
  • a flexible hose that is attached to the adapter unit can be used advantageously here. On the one hand, it can be used to create a detachable connection between the cleaning station and waste toner, and on the other hand it can be used as a valve that temporarily blocks the removal of toner from the adapter unit.
  • an opening is provided in a device cover through which the toner reservoir can be refilled from the outside without the printing process being interrupted.
  • a closable opening is provided in the device in the area of a filling opening of the toner reservoir, through which the toner reservoir can be refilled.
  • the device can be connected to an electrical safety device which interrupts the operation of the device when the device is opened.
  • an opening can be inserted into this device, the state of which, ie whether it is open or closed, is not evaluated for the operation of the printer.
  • the toner supply container can then be refilled through this closable opening.
  • An opening of the Device door with the result that the safety device switches off the device is not required.
  • the invention enables an electrophotographic device to work with high efficiency without interruption, even when the toner consumption is very high.
  • FIG. 1 shows a front view of a high-performance printer with closed flaps
  • Figure 2 shows the front view of Figure 1 with the open
  • Figure 3 is a schematic view when refilling the
  • Figure 4 shows the view of Figure 3 with the closed
  • FIG. 5 shows a flap near the top edge of the printer in the state with the refill bottle inserted
  • FIG. 6 shows the upper flap according to FIG. 5 in the closed state
  • FIG. 7 the toner reservoir with a mouthpiece
  • FIG. 8 shows a side view of the toner supply container
  • FIG. 9 shows a view of the toner supply container from the front
  • FIG. 10 shows the generation of a negative pressure in the toner reservoir
  • FIG. 11 schematically shows the connection of a connecting hose
  • FIG. 12 shows the arrangement of a filter outside the toner supply container
  • FIG. 13 shows a diagram of the decrease in the amount of toner over the operating time
  • Figure 14 is a schematic side view of the with
  • FIG. 15 views of the adapter unit
  • FIG. 16 shows the adapter unit in a relaxed and compressed state
  • FIG. 17 the adapter unit when replacing the waste toner container
  • FIG. 18 shows a side view of the waste toner container inserted in a drawer
  • FIG. 19 shows a diagram for defining different operating states
  • FIG. 22 further exemplary embodiments for replacing the waste toner container without interrupting the printing operation.
  • FIG. 1 the front of a high-performance printer 10 is shown schematically, which can print single sheets at high speed.
  • the high-performance printer 10 contains two printing units (not shown), each of which is assigned a toner reservoir, from which toner is supplied to the respective printing units.
  • the toner supply containers are essentially permanently installed in the high-performance printer 10 and, depending on the consumption, have to be refilled at intervals at a filling opening 20.
  • the two device doors 12a, 12b which can be pivoted outwards, serve to cover inner parts of the high-performance printer 10 and the toner supply container.
  • the device doors 12a, 12b are connected to an electrical safety device which interrupts the operation of the high-performance printer 10 when a device door 12a, 12b is open.
  • a closable opening is provided in the area of the respective filling opening 20 of the two toner storage containers by means of flaps 14, 16 which are not connected to the security system.
  • a control panel 18 is arranged above the flap 16 and, as will be described further below, can be pivoted out.
  • FIG. 2 shows the front view of the high-performance printer 10 according to FIG. 1 with the flaps 14, 16 open.
  • the flaps When the flaps are open, the filling openings 20 of the toner supply container 22 are visible. Thus, toner can be refilled from a standardized refill bottle into the toner storage container 22 without opening the device door 12a, 12b and interrupting the printing operation.
  • FIG. 3 shows the state when refilling with a standardized toner refill bottle 24.
  • the refill bottle 24 is inserted with its bottle neck 26 in an inclined position through an opening 28 in the covering plate 30 into an opening in the toner supply container 22 and this is filled with toner. After filling, the flap 16 closes the opening 28.
  • the flap 16 is shaped such that it defines an upwardly open container space 32.
  • This container space 32 is used to collect any spilled toner when filling.
  • Access to the toner reservoir 22 for the refill bottle 24 is designed in such a way that spilling of toner when the refill bottle 24 is attached can easily be avoided and the refill bottle 24 can be emptied easily by gravity due to its inclined position.
  • control panel 18 can be pivoted.
  • the filling opening of the toner supply container 22 is designed in such a way that when refilling with the standardized refill bottle 24, this can be inserted with play on the swung-out control panel 18.
  • FIG. 4 shows the flap 16 in the closed state, in which the opening 28 is completely covered.
  • FIG. 5 shows another exemplary embodiment in which the flap 14 is arranged in the upper edge region of the panel of the high-performance printer 10. According to FIG. 6 it can be seen that in the closed state of the flap 14 the square housing shape is completed again.
  • the toner supply container 22 is shown as a partial section.
  • the toner reservoir 22 holds the contents of two refill bottles, each with 0.6 kg of toner. Accordingly, the toner supply container 22 has a holding volume of approximately 3.6 1, wherein the bulk cone arising during the filling process is to be taken into account as additional space required in the shape of the toner reservoir 22.
  • a mouthpiece 34 is inserted into the toner supply container 22 and is fixed by a spring element 35.
  • the mouthpiece 34 has a funnel-shaped section 36, which ensures that the smallest possible annular gap between the opening of the mouthpiece 34 and the refill bottle.
  • the central axis of the opening of the mouthpiece 34 runs obliquely to the vertical, so that the refill bottle can be placed in an oblique position and toner spillage is avoided.
  • the central axis of the opening of the mouthpiece 34 roughly intersects the central axis of the toner supply container 22, which ensures that the cone of material is built up in the middle of the toner supply container 22.
  • the opening of the mouthpiece 34 is tightly closed with a cap 37 after refilling.
  • the closure lid 37 has on its underside a spring catch 38, by means of which it engages with a snap action after insertion into the mouthpiece 34.
  • the closure cover 37 has a handle 40 on its upper side.
  • Figure 8 schematically shows the structure of the toner reservoir 22 seen from the side.
  • the central axis 44 of the mouthpiece 34 intersects the central axis 46 of the toner reservoir approximately halfway up.
  • a channel 40 In the lower area of the toner reservoir there is a channel 40, via which toner 54 is conveyed to the printing unit in the direction of arrow 48.
  • Figure 9 shows a view from the front.
  • the mouthpiece 34 is located in the middle of the toner supply container 22, which ensures uniform removal and optimal, uniform emptying of the toner supply container 22.
  • a fill level sensor 58 emits a warning signal when the toner 54 has reached the level 60 (hatched line). The remaining amount 56 is then still sufficient to enable the toner to be refilled without the need to interrupt printing.
  • Two rotary arms 52 that are opposite to each other rotate, ensure that toner adhering to the inner wall of the toner reservoir 22 is scraped off and a dense pouring cone 42 is formed.
  • FIG. 10 illustrates the refilling of the toner supply container 22.
  • toner dust 62 is produced, which can also escape from the annular gap opening on the mouthpiece 34 without further measures.
  • air is sucked out of the toner reservoir 22 via an air discharge opening 66 at least during the filling process by a fan 64, whereby air is sucked in in the direction of the arrows 68 through the annular gap on the bottle neck.
  • Toner dust 62 cannot escape.
  • the air discharge opening 66 is provided on the inside of the toner supply container 22 with a filter 70 which retains toner.
  • the air discharge opening 66 is arranged in the upper area of the toner supply container 22, preferably in the toner-free area.
  • FIG. 11 An alternative embodiment is shown in FIG. 11.
  • An outlet connection 71 is connected to a connecting hose 72 which leads into the interior 74 of the printer.
  • the fan 64 is arranged in the interior 74 of the printer.
  • FIG. 12 shows a development of the arrangement according to FIG. 11. In this development, the filter 70 is arranged in the interior 74 of the printer and not in the toner reservoir 22.
  • a control system ensures that the vacuum is built up in the toner reservoir 22 at the latest at the start of the toner refilling process, and this vacuum must be maintained until the refilling process has ended.
  • the suction can be started by an electromechanical switch which is actuated when the toner supply container 22 is opened. It is also possible to maintain pressure in the toner reservoir 22 throughout the operation of the printer.
  • FIG. 13 shows a diagram which is used to illustrate the decrease in the toner fill level in the toner reservoir 22 over the operating time of the printer.
  • the operating time is shown on the abscissa and the toner level is shown on the ordinate.
  • the toner fill level 75 at which the fill level sensor 58 emits a warning signal, is shown in the characteristic curve. This warning signal means that the toner is running low and toner needs to be refilled. An operator must refill the toner within the remaining time that toner is available to continue printing.
  • the position of the fill level sensor 58 can be changed, as a result of which the area remaining indicated by an arrow 76 can be set within which the refilling can take place without interrupting the pressure.
  • the warning signal is preferably emitted when the fill level is 10 to 40% of the total amount in the toner supply container 22.
  • the controller When the remaining toner is used up, the controller must generate an abort signal which shuts down the printing operation. In addition to generating an abort signal after a predetermined time has elapsed, it can also be generated depending on the consumption of the remaining toner. For example, the consumption of toner can be determined on the basis of a toner brand regulation in connection with a clocked toner supply. With this toner mark control, a control impulse for the toner supply for a step-controlled metering shaft is emitted on the toner drum of the printing unit for each toner mark that is too lightly colored.
  • the time for a toner replenishment ie for a certain amount of toner, can be set in a defined manner for each control pulse.
  • the addition of the delivery times and the metered amount per unit of time can be used to determine when the remaining amount of toner has been used up after the warning signal has occurred. Accordingly, the cancel signal can be generated. In this way, the The overall time within which toner replenishment must be performed to maintain uninterrupted operation is optimally determined.
  • Another way to determine the toner consumption and to generate the abort signal is to determine the consumption of toner on the basis of the printed pixels and the set print contrast.
  • the disadvantage here is that the remaining time for refilling can be very short, since the toner consumption strongly depends on the degree of blackening of the printed pages.
  • FIG. 14 shows schematically the removal of the waste toner discharged from the cleaning station 80 into an waste toner container 84 via an adapter unit 82.
  • the waste toner container 84 When the rubble level 86 in the waste toner container 84 has reached a certain level, the waste toner container 84 must be replaced by an empty one.
  • the waste toner container 84 is not connected directly to the cleaning station 18, but rather the adapter unit 82 is provided as a connecting piece, which must ensure that the toner is not affected by its cohesive forces is still attached to or accumulated by the residual electrical charge, which can lead to constipation.
  • the construction of the adapter unit 82 is shown in FIG. 15 in a side view, a top view and in a side cross section.
  • the adapter unit 82 has a stable collar 88 on the side of the cleaning unit 20, which collar is designed as a turned part.
  • a flexible hose 92 is arranged between the collar 88 and the rotating part 90. This hose 92 consists of silicone-containing plastic and is vulcanized into the parts 88, 90.
  • the tube 92 widens in the shape of a truncated cone in the direction of the waste toner container. This prevents permanent accumulation of waste toner in the tube 92.
  • FIG. 16 illustrates the flexibility of the adapter unit 82, whereby it can perform an angular movement of approximately 8 ° independently of one another at both ends.
  • the main drop channel 94 is drawn with dash-and-dot lines, in which the waste toner overcomes a drop distance of approx. 100 mm, without the waste toner clumping or adhering to the inside.
  • the adapter unit 82 is connected to a swivel arm 96 of the cleaning unit 80 by a clamp connection 98.
  • the rotating part 90 is received in a recess of a locking plate 100 which is rotatably mounted in a pin 102 in a plane 104 which is perpendicular to the plane of the paper.
  • the Locking plate 100 is biased with a tension spring 106 in the direction of the waste toner container 84.
  • FIG. 17 shows the adapter unit 82 and the locking plate 100 when the waste toner container is replaced (not shown in FIG. 17).
  • the locking plate 100 is pressed upwards using a force F of approximately 15 N, the inner surface of the rotating part 90 detaching from the neck 108 of the waste toner container 84 by compressing the hose 92.
  • F force of approximately 15 N
  • FIG. 18 shows a side view of the waste toner container 84 inserted into a drawer 110.
  • the operating status is shown at which waste toner is fed into the waste toner container 84.
  • the drawer 110 is mounted on telescopic rails 112 and can be pushed out in the direction of the arrow 114 in order to replace the waste toner container 84.
  • the waste toner container 84 is pressed by a pivoting element 118 made of sheet metal with the force F against the rear wall 115 of the drawer 110 and thus against the detection surface of a capacitive level sensor 120.
  • the force F is derived from a tension spring 116.
  • the swivel element 118 is pivotally mounted about a pivot bearing 119.
  • a microswitch 122 detects the position of the drawer 110. Its signal is evaluated for monitoring, as will be explained in more detail below.
  • the locking plate 100 snaps into a stop edge 124 of a side plate of the drawer 110.
  • the locking plate 100 is raised and pivoted out perpendicularly to the paper plane, so that the adapter unit 82 detaches from the waste toner container 84.
  • a ramp 126 is used so that when the drawer 110 is extended, the adapter unit 82 is pressed state remains.
  • the tube 92 is bent one or more times in this folded-up position and thereby seals the adapter unit with respect to the waste toner. In this state, toner particles cannot escape from the adapter unit; after the drawer has been moved out by approx. 300 mm, the full waste toner container 84 can be exchanged for an empty one.
  • the new waste toner container is printed by the swivel element 118 against the fill level sensor 120, so that a stable operating position is achieved.
  • the drawer 110 is then closed again, which is signaled by the microswitch 122.
  • the locking plate 100 lowers again, the kink (s) in the tube 92 are released and waste toner can emerge again from the adapter unit 82 into the waste toner container 84.
  • Another microswitch 200 detects the raised or lowered position of the locking plate.
  • FIG. 19 shows the various operating states ZI to Z4 depending on the signals from the two detectors 120 and 122.
  • the signal from the microswitch 200 is used to check the correct position of the locking plate 100, for example whether the locking plate is lowered after the drawer has been inserted again.
  • This information can be used to determine whether it is possible to transport toner out of the adapter unit 82 through the hose 92. If a certain amount of toner has accumulated, it must be ensured be that this can be disposed of in the waste container from the adapter unit 82.
  • the states ZI to Z4 are defined in accordance with the aforementioned signal states F and M. These different operating states ZI to Z4 are clearly illustrated in FIGS. 20 and 21.
  • state ZI Figure 20, left
  • the drawers 110 are extended and the waste toner level 130 is high, i.e. the waste toner container should be replaced.
  • the waste toner container 84 In this operating state, the waste toner container 84 must be replaced within a predetermined change time, otherwise the control system generates an abort signal and the printing operation is discontinued. Instead of the changeover time, the amount of waste toner actually generated can also be evaluated, for example by determining the number of printed pixels and the contrast set in the process or by determining the amount of toner conveyed.
  • state Z2 the swivel element 118 pivoted toward the full-level sensor 120 simulates a full waste toner container.
  • the drawer 110 is closed and the microswitch 122 is actuated. If no waste toner container is used in this operating state within a predetermined time, the printing operation is stopped.
  • the drawers 110 are open and the full level sensor 120 indicates that the waste toner level 130 is still below the full level. If the drawers are not closed within a predetermined time in this operating state, the printing operation is stopped.
  • Operating state Z4 defines printing operation without a fault.
  • the drawer 110 is closed and the capacitive full-level sensor 120 indicates that the waste toner level 130 is low and the waste toner container 84 can still hold a sufficient amount of waste toner.
  • the control of the printer can reliably control the printing operation and monitor the interruption-free replacement of the waste toner container in all operating states.
  • FIG. 22 shows further possibilities for replacing the waste toner container without the printing operation having to be interrupted. It is essential for the pressure-free change of the waste toner container that the full-level sensor 120 emits a full signal to a state when there is still sufficient space for toner and there is still sufficient time to take steps for the replacement of the waste toner container 84. If the remaining time until the waste toner container 84 is full, the control must immediately stop the printing operation in order to prevent the waste toner container 84 from being overfilled and possible toner jam. The remaining time can be set on the basis of printed pages, or the time can be set depending on the amount of waste toner. The amount of waste toner results from the transfer efficiency and can e.g. can be precisely determined on the basis of the printed pixels in connection with the transfer printing efficiency and the printing contrast by the control. In this variant, the time until the waste toner container is replaced is maximum.
  • the waste toner conveyed by a conveyor 132 reaches the waste toner container 84 via an adapter hose 136.
  • the conveyor 132 is driven by a drive 134. Now if a controllable coupling between this drive 134 and the conveyor 132 tion is inserted, the conveyor 132 can stand still during the replacement of the waste toner container 84. The waste toner that arises during the replacement then remains in the conveyor channel of the conveyor 132.
  • a closure 138 at the level of the flexible adapter tube 136, which is operated to change the waste toner container.
  • an intermediate container 142 can be provided, which will replace the waste toner container 84 during the exchange and collect the waste toner.
  • the operation of the controllable coupling, the intermediate container 142 or the closure 138 can be controlled via the microswitch 122, which detects that the drawer 110 moves out. Depending on the signal of the microswitch 122, the corresponding actuators can be activated.

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Abstract

Beschrieben wird ein Gerät zum elektrografischen Erzeugen von Bildmustern auf einem Aufzeichnungsträger, insbesondere Drucker oder Kopierer. Dem Druckwerk wird Toner aus einem Tonervorratsbehälter zugeführt. Über Klappen kann Toner nachgefüllt werden, ohne das Drucken zu unterbrechen. Ebenso kann während des Druckbetriebs der Alttonerbehälter (84) ausgetauscht werden. Dazu ist eine Adaptereinheit (82) vorgesehen, in der Alttoner vorübergehend zwischengespeichert werden kann.

Description

Beschreibung
Elektrofotografisches Gerät mit Vorrichtung zum Abführen von Alttoner
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum elektrografischen Erzeugen von Bildmustern auf einem Aufzeichnungsträger, insbesondere Drucker oder Kopierer, mit mindestens einem Druckwerk, dem Toner aus einem Tonervorratsbehälter zugeführt wird. Ge- maß verschiedenen Erfindungsaspekten betrifft die Erfindung Vorrichtungen zum Zuführen des Toners und/oder zum Abführen des Toners in einem solchen Gerät.
Bei einem bekannten Drucker wird, wenn der Tonervorrat im Tonervorratsbehälter zur Neige geht, ein Signal erzeugt, welches veranlaßt, daß der Drucker angehalten wird. Eine Bedienperson muß dann Toner aus einem standardisierten Nachfüllbehälter in den Tonervorratsbehälter nachfüllen. Nach Beendigung des Auffüllvorgangs kann der Druckbetrieb wieder aufge- nommen werden. Ähnliches gilt für die Behandlung des Alttoners, der von einer Reinigungsstation im Drucker oder Kopierer gesammelt wird. Wenn ein Alttonerbehälter einen hohen Füllstand erreicht hat, wird eine Bedienperson durch ein Warnsignal darauf hingewiesen. Der Druckbetrieb wird unter- brochen und der volle Alttonerbehälter gegen einen leeren ausgetauscht. Die beschriebene Vorgehensweise verringert die Verfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Bedienerfreundlichkeit des Druckers bzw. Kopierers. Dies wird insbesondere bei Hochleistungsdruckern spürbar, die zur Erreichung ihrer vol- len Effizienz möglichst unterbrechungsfrei drucken bzw. kopieren sollten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zum elektrografischen
Erzeugen von Bildmustern auf einem Aufzeichnungsträger anzu- geben, bei dem der Gerätebetrieb möglichst kontinuierlich möglich ist. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, die kontinuierliche Abfuhr von verbrauchtem Toner ohne Unterbrechung des Geratebetriebes zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Gerat dadurch gelöst, daß die Abförderung des von einer Reinigungsstation gesammelten Alttoners zu einem Alttonerbehalter unterbrechbar ist, wodurch ein druckunterbrechungsfreier Wechsel des Alttonerbehalters ermöglicht wird. In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung wirkt eine Adaptereinheit zwischen Rerinigungsstation und Alttonerbehalter als Zwischenspeicher, der anfallenden Alttoner aufnimmt solange der Alttonerbehalter entnommen ist bzw. gewechselt wird. Ein flexibler Schlauch, der an der Adaptereinheit angebracht ist kann hierbei vorteilhaft verwendet werden. Mit ihm kann zum einen eine losbare Verbindung zwischen Reinigungsstation und Alttoner hergestellt werden und zum anderen kann er als Ventil verwendet werden, das die Tonerabfuhr aus der Adaptereinheit vorübergehend blockiert. Weitere Aspekte und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhangigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist in einer Gerateabdeckung eine Öffnung vorgesehen ist, durch die hindurch der Tonervorratsbehalter von außen nachfullbar ist ohne daß der Druckvorgang unterbrochen wird. Insbesondere ist in der Geratetur im Bereich einer Einfulloffnung des Tonervorratsbehalters eine verschließbare Öffnung vorgesehen, durch die hindurch der Tonervorratsbehalter nachfullbar ist. Aus Sicherheitsgründen kann die Geratetur an eine elektrische Sicherheitseinrichtung angeschlossen sein, die beim Offnen der Geratetur den Betrieb des Geräts unterbricht. Um dennoch Toner nachfüllen zu können, kann m dieser Geratetur eine Öffnung eingefugt sein, deren Zustand, d.h. ob offen oder geschlossen, für den Betrieb des Druckers nicht ausgewertet wird. Durch diese verschließbare Öffnung hindurch kann dann der Tonervorratsbehalter aufgefüllt werden. Ein Offnen der Gerätetür mit der Folge, daß die Sicherheitseinrichtung das Gerät abschaltet, ist nicht erforderlich.
Durch die Erfindung kann ein elektrofotografisches Gerät mit hoher Effizienz unterbrechungsfrei arbeiten, auch dann, wenn der Tonerverbrauch sehr hoch ist.
Weitere Aspekte und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Bei dieser Erläuterung wird auch auf weitere Merkmale verschiedener Erfindungsaspekte, auf vorteilhafte Wirkungen und die Kombination von Erfindungsmerkma- len bezuggenommen. In den Figuren zeigen:
Figur 1 eine Frontansicht eines Hochleistungsdruckers mit geschlossenen Klappen,
Figur 2 die Frontansicht nach Figur 1 mit geöffneten
Klappen,
Figur 3 eine schematische Ansicht beim Nachfüllen des
Tonervorratsbehälters,
Figur 4 die Ansicht nach Figur 3 mit geschlossener
Klappe,
Figur 5 eine Klappe in der Nähe der Oberkante des Druckers im Zustand mit eingesetzter Nachfüllflasche,
Figur 6 die obere Klappe nach Figur 5 im geschlossenen Zustand,
Figur 7 den Tonervorratsbehalter mit Mundstück, Figur 8 eine Seitenansicht des Tonervorratsbehälters,
Figur 9 eine Ansicht des Tonervorratsbehälters von vorne,
Figur 10 die Erzeugung eines Unterdrucks im Tonervorratsbehalter,
Figur 11 schematisch den Anschluß eines Verbindungs- schlauchs,
Figur 12 die Anordnung eines Filters außerhalb des Tonervorratsbehälters,
Figur 13 ein Diagramm der Abnahme der Tonermenge über die Betriebszeit,
Figur 14 eine schematische Seitenansicht der mit einem
Alttonerbehälter verbundenen Adaptereinheit,
Figur 15 Ansichten der Adaptereinheit,
Figur 16 die Adaptereinheit im entspannten und im zusammengestauchten Zustand,
Figur 17 die Adaptereinheit beim Auswechseln des Alttonerbehälters,
Figur 18 eine Seitenansicht des in eine Schublade ein- gesetzten Alttonerbehälters,
Figur 19 ein Diagramm zur Definition verschiedener Betriebszustände,
Figuren
20 und 21 die verschiedenen Betriebszustände beim Auswechseln des Alttonerbehälters, und Figur 22 weitere Ausführungsbeispiele für ein Auswechseln des Alttonerbehälters ohne Unterbrechung des Druckbetriebs.
In Figur 1 ist schematisch die Frontseite eines Hochleistungsdruckers 10 dargestellt, der Einzelblätter mit hoher Geschwindigkeit bedrucken kann. Der Hochleistungsdrucker 10 enthält zwei Druckwerke (nicht dargestellt), denen jeweils ein Tonervorratsbehalter zugeordnet ist, aus denen Toner den jeweiligen Druckwerken zugeführt wird. Die Tonervorratsbehalter sind im Hochleistungsdrucker 10 im wesentlichen fest eingebaut und müssen abhängig vom Verbrauch in zeitlichen Abständen über eine Einfüllöffnung 20 nachgefüllt werden. Die beiden nach außen verschwenkbaren Gerätetüren 12a, 12b dienen zur Abdeckung innerer Teile des Hochleistungsdruckers 10 sowie der Tonervorratsbehalter. Die Gerätetüren 12a, 12b sind mit einer elektrischen Sicherheitseinrichtung verbunden, welche im Offen-Zustand einer Gerätetür 12a, 12b den Betrieb des Hochleistungsdruckers 10 unterbricht. Um eine solche Unterbrechung zu vermeiden und um dennoch eine Nachfüllung mit Toner zu ermöglichen, ist im Bereich der jeweiligen Einfüllöffnung 20 der beiden Tonervorratsbehalter durch Klappen 14, 16 jeweils eine verschließbare Öffnung vorgesehen, die nicht an das Sicherheitssystem angeschlossen sind. Oberhalb der Klappe 16 ist ein Bedienfeld 18 angeordnet, welches, wie weiter unten noch beschrieben wird, herausschwenkbar ist.
Figur 2 zeigt die Frontansicht des Hochleistungsdruckers 10 nach Figur 1 mit geöffneten Klappen 14, 16. Im geöffneten Zustand der Klappen werden die Einfüllöffnungen 20 der Tonervorratsbehalter 22 sichtbar. Somit kann Toner aus einer standardisierten Nachfüllflasche in die Tonervorratsbehalter 22 nachgefüllt werden, ohne die Gerätetür 12a, 12b zu öffnen und den Druckbetrieb zu unterbrechen. Im verschlossenen Zustand der Klappen 14, 16 sind die inneren Teile des Hochleistungsdruckers 10 wieder völlig von der Außenwelt geschützt. Figur 3 zeigt den Zustand beim Nachfüllen mit einer standardisierten Toner-Nachfüllflasche 24. Die Nachfüllflasche 24 wird mit ihrem Flaschenhals 26 in Schräglage durch eine öff- nung 28 im Verkleidungsblech 30 in eine Öffnung des Tonervorratsbehälters 22 eingeführt und dieser mit Toner befüllt. Nach dem Befüllen verschließt die Klappe 16 die Öffnung 28.
Die Klappe 16 ist so geformt, daß sie einen nach oben offenen Behälterraum 32 definiert. Dieser Behälterraum 32 dient zum Auffangen von eventuell beim Einfüllen verschütteten Toner. Der Zugang zum Tonervorratsbehalter 22 für die Nachfüllflasche 24 ist so gestaltet, daß ein Verschütten von Toner beim Ansetzen der Nachfüllflasche 24 leicht vermieden und die Ent- leerung der Nachfüllflasche 24 durch ihre Schräglage problemlos mittels Schwerkraft erfolgen kann.
Im oberen Bildteil ist zu erkennen, daß das Bedienfeld 18 verschwenkt werden kann. Die Einfüllöffnung des Tonervorrats- behälters 22 ist derart ausgebildet, daß beim Nachfüllen mit der standardisierten Nachfüllflasche 24 diese mit Spiel am herausgeschwenkten Bedienfeld 18 eingeführt werden kann.
Figur 4 zeigt zum besseren Verständnis die Klappe 16 im ge- schlossenen Zustand, in welchem die Öffnung 28 vollkommen zugedeckt ist.
Figur 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Klappe 14 im oberen Kantenbereich der Verkleidung des Hochleistungsdruckers 10 angeordnet ist. Gemäß Figur 6 ist zu erkennen, daß im geschlossenen Zustand der Klappe 14 die qua- derförmige Gehäuseform wieder vervollständigt ist.
In Figur 7 ist der Tonervorratsbehalter 22 als Teilausschnitt dargestellt. Der Tonervorratsbehalter 22 faßt den Inhalt von zwei Nachfüllflaschen mit jeweils 0,6 kg Toner. Demgemäß hat der Tonervorratsbehalter 22 ein Aufnahmevolumen von ca. 3,6 1, wobei der beim Einfüllvorgang entstehende Schüttkegel bei der Formgestaltung des Tonervorratsbehälters 22 als zusätzlich benötigter Raum zu berücksichtigen ist. In den Tonervorratsbehalter 22 ist ein Mundstück 34 eingesetzt, welches durch ein Federelement 35 fixiert ist. Das Mundstück 34 hat einen trichterförmigen Abschnitt 36, der gewährleistet, daß ein möglichst kleiner Ringspalt zwischen Öffnung des Mundstücks 34 und der Nachfüllflasche entsteht. Die Mittelachse der Öffnung des Mundstücks 34 verläuft schräg zur Vertikalen, so daß die Nachfüllflasche in einer schrägen Lage angesetzt werden kann und ein Verschütten von Toner vermieden wird. Die Mittelachse der Öffnung des Mundstücks 34 schneidet etwa die Mittelachse des Tonervorratsbehälters 22, wodurch gewährleistet ist, daß der Schüttkegel in der Mitte des Tonervorrats- behälters 22 aufgebaut wird. Die Öffnung des Mundstücks 34 wird nach dem Nachfüllen mit einem Verschlußdeckel 37 dicht verschlossen. Der Verschlußdeckel 37 hat an seiner Unterseite einen Federschnäpper 38, durch den er nach dem Einsetzen in das Mundstück 34 mit einem Schnappvorgang einrastet. An sei- ner Oberseite hat der Verschlußdeckel 37 einen Griff 40.
Figur 8 zeigt schematisch den Aufbau des Tonervorratsbehälters 22 von der Seite gesehen. Die Mittelachse 44 des Mundstücks 34 schneidet die Mittelachse 46 des Tonervorratsbehäl- ters etwa in halber Höhe. Im unteren Bereich des Tonervorratsbehälters befindet sich ein Kanal 40, über den Toner 54 in Richtung des Pfeiles 48 zum Druckwerk abgefördert wird.
Figur 9 zeigt eine Ansicht von vorne. Das Mundstück 34 befin- det sich in der Mitte des Tonervorratsbehälters 22, wodurch eine gleichmäßige Abförderung und ein optimales, gleichmäßiges Entleeren des Tonervorratsbehälters 22 gewährleistet ist. Ein Füllstandsensor 58 gibt ein Warnsignal ab, wenn der Toner 54 den Pegel 60 (schraffierte Linie) erreicht hat. Die Rest- menge 56 ist dann noch ausreichend, um ein Nachfüllen des Toners zu ermöglichen, ohne daß eine Druckunterbrechung erfolgen muß. Zwei Dreharme 52, die sich gegensinnig zueinander drehen, sorgen dafür, daß an der Innenwand des Tonervorratsbehälters 22 anhaftender Toner abgeschabt wird und ein dichter Schüttkegel 42 entsteht.
Die Figuren 10, 11 und 12 betreffen einen weiteren Aspekt der Erfindung, gemäß dem im Tonervorratsbehalter ein geringer Unterdruck erzeugt wird. Figur 10 veranschaulicht das Nachfüllen des Tonervorratsbehälters 22. Beim Nachfüllen von Toner aus der Nachfüllflasche 24 entsteht Tonerstaub 62, der ohne weitere Maßnahmen auch aus der Ringspaltöffnung am Mundstück 34 austreten kann. Erfindungsgemäß wird nun zumindest während des Befüllvorganges durch einen Ventilator 64 Luft aus dem Tonervorratsbehalter 22 über eine Luftabfuhröffnung 66 abgesaugt, wodurch Luft in Richtung der Pfeile 68 durch den Ringspalt am Flaschenhals angesaugt wird. Tonerstaub 62 kann nicht austreten. Die Luftabführöffnung 66 ist gemäß Figur 10 auf der Innenseite des Tonervorratsbehälters 22 mit einem Filter 70 versehen, der Toner zurückhält. Die Luftabführöffnung 66 ist im oberen Bereich des Tonervorratsbehäl- ters 22 angeordnet, vorzugsweise im tonerfreien Bereich.
Eine alternative Ausführungsform zeigt Figur 11. Ein Auslaßstutzen 71 ist mit einem Verbindungsschlauch 72 verbunden, der in das Innere 74 des Druckers führt. Der Ventilator 64 ist bei dieser Variante im Inneren 74 des Druckers angeordnet. Figur 12 zeigt eine Weiterbildung der Anordnung nach Figur 11. Bei dieser Weiterbildung ist der Filter 70 im Inneren 74 des Druckers angeordnet und nicht im Tonervorratsbehalter 22.
Beim Betrieb des Druckers sorgt eine Steuerung dafür, daß spätestens zu Beginn des Tonernachfullvorgangs der Unterdruck im Tonervorratsbehalter 22 aufgebaut ist, der bis zur Beendigung des Nachfullvorganges beibehalten werden muß. Beispiels- weise kann der Start des Absaugens durch einen elektromecha- nischen Schalter erfolgen, der beim Offnen des Tonervorrats- behalters 22 betätigt wird. Es ist auch möglich, den Unter- druck im Tonervorratsbehalter 22 während des gesamten Betriebs des Druckers aufrechtzuerhalten.
In Figur 13 ist ein Diagramm dargestellt, anhand dessen die Abnahme des Tonerfüllstandes im Tonervorratsbehalter 22 über die Betriebszeit des Druckers veranschaulicht wird. Auf der Abszisse ist die Betriebszeit, auf der Ordinate der Tonerfüllstand dargestellt. In die Kennlinie ist der Tonerfüllstand 75 eingezeichnet, bei dem der Füllstandsensor 58 ein Warnsignal abgibt. Dieses Warnsignal bedeutet, daß der Toner bald zur Neige geht und Toner nachgefüllt werden muß. Innerhalb der verbleibenden Zeit, in der noch ausreichend Toner vorhanden ist, um den Druckbetrieb aufrechtzuerhalten, muß ein Operator Toner nachfüllen. Die Lage des Füllstandsensors 58 kann verändert werden, wodurch der durch einen Pfeil 76 dargestellte Bereich an verbleibender Zeit eingestellt werden kann, innerhalb der das Nachfüllen ohne Druckunterbrechung erfolgen kann. Vorzugsweise wird das Warnsignal abgegeben, wenn der Füllstandpegel bei 10 bis 40 % der Gesamtmenge im Tonervorratsbehalter 22 liegt. Wenn der restliche Toner aufgebraucht ist, so muß die Steuerung ein Abbruchsignal erzeugen, durch das der Druckbetrieb abgeschaltet wird. Neben der Erzeugung eines Abbruchsignals nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit kann es auch abhängig vom Verbrauch des verbleibenden Toners erzeugt werden. Beispielsweise kann der Verbrauch an Toner anhand einer Tonermarkenregelung in Verbindung mit einer getakteten Tonernachförderung bestimmt werden. Bei dieser Tonermarkenregelung wird bei jeder zu hell eingefärbten Tonermarke auf der Fotoleitertrommel des Druck- werks ein Steuerimpuls zur Tonernachförderung für eine schrittweise gesteuerte Dosierwelle abgegeben. Die Zeit für eine Tonernachförderung, d.h. für eine bestimmte Tonermenge, ist je Steuerimpuls definiert einstellbar. Aus der Addition der Förderzeiten und der Dosiermenge je Zeiteinheit kann festgestellt werden, wann die restliche Menge an Toner nach dem Auftreten des Warnsignals verbraucht ist. Demgemäß kann das Abbruchsignal erzeugt werden. Auf diese Weise kann die Gesamtzeit, innerhalb der ein Nachfüllen von Toner erfolgen muß, um einen druckunterbrechungsfreien Betrieb aufrechtzuerhalten, optimal festgelegt werden.
Eine andere Möglichkeit, den Tonerverbrauch zu bestimmen und das Abbruchsignal zu erzeugen, besteht darin, anhand der gedruckten Bildpunkte und des eingestellten Druckkontrastes den Verbrauch an Toner zu ermitteln. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine bestimmte Zahl von Seiten festzulegen, die nach dem Auftreten des Warnsignals noch gedruckt werden dürfen, bis das Abbruchsignal erzeugt wird. Nachteilig ist hierbei, daß die verbleibende Zeit für das Nachfüllen sehr kurz sein kann, da der Tonerverbrauch stark vom Schwarzungsgrad der Druckseiten abhangt.
Es ist auch möglich, auf der Grundlage des aktuellen Verbrauchs an Toner und der Menge an nachgefülltem Toner nach dem Auftreten des Warnsignals den tatsachlichen Füllstand im Tonervorratsbehalter 22 fortlaufend zu ermitteln. Dieser tat- sachliche Füllstand kann dann am Drucker auf einer Anzeige angezeigt werden. Der Pegel, bei dem der Fullstandsensor 58 sein Warnsignal abgibt dient dann als Einmeßpunkt für den tatsachlichen Tonerfullstand im Tonervorratsbehalter 22.
Die folgenden Figuren 14 bis 22 beziehen sich auf Vorrichtungen zum Abfuhren von Alttoner, der durch die Reinigungsanlage im Druckwerk gesammelt wird. Figur 14 zeigt schematisch die Abfuhrung des von der Reinigungsstation 80 abggegebenen Alttoners über eine Adaptereinheit 82 in einen Alttonerbehalter 84. Wenn der Schuttpegel 86 im Alttonerbehalter 84 eine bestimmte Hohe erreicht hat, muß der Alttonerbehalter 84 gegen einen leeren ausgetauscht werden. Um dies auf einfache Weise zu ermöglichen, wird der Alttonerbehalter 84 nicht direkt an die Reinigungsstation 18 angeschlossen, sondern als Verbin- dungsstuck wird die Adaptereinheit 82 vorgesehen, die gewährleisten muß, daß der Toner weder durch seine Kohasionskrafte noch durch die elektrische Restladung an ihr anhaftet oder sich ansammelt, was zu einer Verstopfung führen kann.
Der Aufbau der Adaptereinheit 82 ist in Figur 15 in einer Seitenansicht, einer Draufsicht und in einem Seitenquerschnitt dargestellt. Die Adaptereinheit 82 hat auf der Seite der Reinigungseinheit 20 einen stabilen Kragen 88, der als Drehteil ausgebildet ist. Auf der Seite des Alttonerbehälters 84 ist ein weiteres Drehteil 90 vorgesehen, welches, wie spä- ter noch erläutert wird, in einer Verriegelungsplatte aufgenommen ist. Zwischen dem Kragen 88 und dem Drehteil 90 ist ein flexibler Schlauch 92 angeordnet. Dieser Schlauch 92 besteht aus silikonhaltigem Kunststoff und ist in die Teile 88, 90 einvulkanisiert. Aufgrund der Flexibilität des Schlauchs 92 kann einerseits ein horizontaler Ausgleich von Konstruktionstoleranzen erfolgen; andererseits kann dieser Schlauch 92 vertikale Bewegungen und Verformungen ausführen, ohne daß eine Verformung zurückbleibt. Der Schlauch 92 erweitert sich in Richtung zum Alttonerbehälter kegelstumpfförmig. Dadurch wird ein dauerhaftes Ansammeln von Alttoner im Schlauch 92 vermieden.
Die Figur 16 veranschaulicht die Biegsamkeit der Adaptereinheit 82, wobei sie an beiden Enden unabhängig voneinander eine Winkelbewegung von ca. 8° ausführen kann. Im oberen Bildteil der Figur 16 ist mit Strich-Doppelpunkt-Linien der hauptsächliche Fallkanal 94 eingezeichnet, in welchem der Alttoner eine Fallstrecke von ca. 100 mm überwindet, ohne daß ein Verklumpen des Alttoners oder ein Anhaften an der Innen- seite erfolgt.
Zurückkehrend zur Figur 14 ist zu erkennen, daß die Adaptereinheit 82 an einem Schwenkarm 96 der Reinigungseinheit 80 durch eine Klemmverbindung 98 angeschlossen ist. Das Drehteil 90 ist in einer Ausnehmung einer Verriegelungsplatte 100 aufgenommen, welche in einem Zapfen 102 drehbar in einer Ebene 104 gelagert ist, die senkrecht zur Papierebene steht. Die Verriegelungsplatte 100 ist mit einer Zugfeder 106 in Richtung des Alttonerbehälters 84 vorgespannt.
Figur 17 zeigt die Adaptereinheit 82 und die Verriegelungs- platte 100 beim Auswechseln des Alttonerbehälters (in Figur 17 nicht dargestellt) . Zum Entriegeln wird die Verriegelungsplatte 100 unter Aufwendung einer Kraft F von ca. 15 N nach oben gedrückt, wobei sich das Drehteil 90 mit seiner Innenfläche vom Hals 108 des Alttonerbehälters 84 unter Zusa men- drücken des Schlauchs 92 löst. In diesem Zustand kann der Alttonerbehälter 84 herausgefahren werden, wie in der nachfolgenden Figur 18 näher erläutert wird.
In der Figur 18 ist eine Seitenansicht des in eine Schublade 110 eingesetzten Alttonerbehälters 84 dargestellt. Gezeigt ist der Betriebsstand, bei dem Alttoner in den Alttonerbehälter 84 geleitet wird. Die Schublade 110 ist auf Teleskopschienen 112 gelagert und kann in Richtung des Pfeiles 114 herausgeschoben werden, um den Alttonerbehälter 84 auszutau- sehen. Der Alttonerbehälter 84 wird durch ein aus Blech gebildetes Schwenkelement 118 mit der Kraft F gegen die Rückwand 115 der Schublade 110 und damit gegen die Erfassungsfläche eines kapazitiven Füllstandsensors 120 gedrückt. Die Kraft F wird aus einer Zugfeder 116 abgeleitet. Das Schwenk- element 118 ist um ein Drehlager 119 schwenkbar gelagert. Ein Mikroschalter 122 erfaßt die Position der Schublade 110. Sein Signal wird zur Überwachung ausgewertet, wie weiter unten noch näher erläutert wird.
Im gezeigten eingefahrenen Zustand der Schublade 110 rastet die Verriegelungsplatte 100 in eine Anschlagkante 124 eines Seitenbleches der Schublade 110 ein. Zum Wechseln des Alttonerbehälters 84 wird wie erwähnt die Verriegelungsplatte 100 angehoben und senkrecht zur Papierebene herausgeschwenkt, so daß sich die Adaptereinheit 82 vom Alttonerbehälter 84 löst. Eine Rampe 126 dient dazu, daß im herausgefahrenen Zustand der Schublade 110 die Adaptereinheit 82 in einem zusammenge- drückten Zustand verbleibt. Der Schlauch 92 ist in dieser hochgeklappten Position ein- oder mehrmals abgeknickt und dichtet hierdurch die Adaptereinheit hinsichtlich des Alttoners ab. Tonerpartikel können in diesem Zustand nicht aus der Adaptereinheit entweichen; nach dem Herausfahren der Schublade um ca. 300 mm kann der volle Alttonerbehalter 84 gegen einen leeren ausgetauscht werden. Der neue Alttonerbehalter wird durch das Schwenkelement 118 gegen den Füllstandsensor 120 gedruckt, so daß eine stabile Betriebsposition erreicht wird. Anschließend wird die Schublade 110 wieder geschlossen, was durch den Mikroschalter 122 signalisiert wird. Die Verriegelungsplatte 100 senkt sich dabei wieder, der bzw. die Knicke in dem Schlauch 92 losen sich und Alttoner kann wieder aus der Adaptereinheit 82 in den Alttonerbehalter 84 austreten. Ein weiterer Mikroschalter 200 detektiert die angehobene bzw. abgesenkte Stellung der Verriegelungsplatte .
Zur Überwachung der verschiedenen Betriebszustande beim druckunterbrechungsfreien Auswechseln des Alttonerbehalters werden zur Signalgabe der Mikroschalter 122, der Fullstandsensor 120 und der Mikroschalter 200 verwendet. In Figur 19 sind die verschiedenen Betriebszustande ZI bis Z4 abhangig von den Signalen der beiden Detektoren 120 und 122 dargestellt. Der Fullstandsensor 120 hat einen Signalzustand F = 0, wenn der Alttonerbehalter 84 einen hohen Füllstand hat. Er hat den Wert F = 1, wenn der Füllstand niedrig ist. Der Mikroschalter 122 hat den Wert M = 0, wenn die Schublade 110 herausgezogen ist; er hat den Wert M = 1, wenn der Schubladen völlig hineingeschoben ist. Das Signal des Mikroschalters 200 wird dazu verwendet, die jeweils ordnungsgemäße Position der Verriegelungsplatte 100 zu überprüfen, z.B., ob die Verriegelungsplatte abgesenkt st, nachdem der Schubladen wieder eingeschoben wurde. Mit dieser Information kann ermittelt werden, ob ein Tonertransport aus der Adaptereinheit 82 durch den Schlauch 92 möglich ist. Ist eine bestimmte Tonermenge angefallen, so muß sichergestellt werden, daß diese aus der Adaptereinheit 82 in den Alttonebehälter entsorgt werden kann.
Gemäß den vorgenannten Signalzuständen F und M sind die Zu- stände ZI bis Z4 definiert. In den Figuren 20 und 21 sind diese verschiedenen Betriebszustände ZI bis Z4 anschaulich dargestellt. Im Zustand ZI (Figur 20, links), ist der Schubladen 110 ausgefahren und der Alttonerpegel 130 hoch, d.h. der Alttonerbehälter soll ausgetauscht werden. In diesem Be- triebszustand muß innerhalb einer vorbestimmten Wechselzeit der Alttonerbehälter 84 ausgetauscht werden, sonst erzeugt die Steuerung ein Abbruchsignal und der Druckbetrieb wird eingestellt. Statt der Wechselzeit kann auch die tatsächlich angefallene Menge Alttoner ausgewertet werden, beispielsweise durch Ermitteln der Anzahl der bedruckten Bildpunkte und des dabei eingestellten Kontrasts oder durch Ermittlung der Menge geförderten Toners.
Im Zustand Z2 täuscht das an den Fullstandsensor 120 herange- schwenkte Schwenkelement 118 einen vollen Alttonerbehälter vor. Der Schubladen 110 ist geschlossen, und der Mikroschalter 122 ist betätigt. Wird bei diesem Betriebszustand innerhalb einer vorbestimmten Zeit kein Alttonerbehälter eingesetzt, so wird der Druckbetrieb eingestellt.
Im Betriebszustand Z3 gemäß Figur 21 ist der Schubladen 110 geöffnet und der Fullstandsensor 120 zeigt an, daß der Alttonerpegel 130 noch unterhalb des Vollpegels liegt. Wird in diesem Betriebszustand innerhalb einer vorbestimmten Zeit der Schubladen nicht geschlossen, so wird der Druckbetrieb eingestellt.
Der Betriebszustand Z4 definiert den Druckbetrieb ohne Störung. Der Schubladen 110 ist geschlossen und der kapazitive Fullstandsensor 120 zeigt an, daß der Alttonerpegel 130 niedrig ist und der Alttonerbehälter 84 noch ausreichende Menge an Alttoner aufnehmen kann. Durch Auswertung der Signalzustände F und M der Sensoren 120 und 122 kann die Steuerung des Druckers den Druckbetrieb zuverlässig steuern und das druckunterbrechungsfreie Auswech- sein des Alttonerbehälters in allen Betriebszuständen überwachen.
In Figur 22 sind weitere Möglichkeiten für den Austausch des Alttonerbehälters dargestellt, ohne daß der Druckbetrieb un- terbrochen werden muß. Wesentlich für den druckunterbrechungsfreien Wechsel des Alttonerbehälters ist, daß der Fullstandsensor 120 zu einem Zustand ein Voll-Signal abgibt, wenn noch ausreichend Freiraum für Toner vorhanden ist und noch ausreichend Zeit verbleibt, um Schritte für den Austausch des Alttonerbehälters 84 vorzunehmen. Wird die verbleibende Zeit bis zum Vollzustand des Alttonerbehälters 84 überschritten, so muß durch die Steuerung sogleich der Druckbetrieb angehalten werden, um eine Überfüllung des Alttonerbehälters 84 und einen möglichen Tonerstau zu verhindern. Die verbleibende Zeit kann anhand von Druckseiten festgelegt werden, oder es kann die Zeit abhängig vom Anfall an Alttoner festgesetzt werden. Der Alttoneranfall ergibt sich aus dem Umdruckwirkungsgrad, und kann z.B. auf der Grundlage der gedruckten Bildpunkte in Verbindung mit dem Umdruckwirkungsgrad und dem Druckkontrast durch die Steuerung genau bestimmt werden. Bei dieser Variante ist die Zeit bis zum vollzogenen Austausch des Alttonerbehälters maximal.
Um den Austausch des Alttonerbehälters während des laufenden Druckbetriebs vornehmen zu können, muß der anfallende Alttoner zwischenzeitlich aufgefangen werden. In Figur 22 sind verschiedene Maßnahmen als alternative oder kombinierte Möglichkeiten dargestellt. Der von einem Förderer 132 geförderte Alttoner gelangt im normalen Betriebszustand über einen Adap- terschlauch 136 in den Alttonerbehälter 84. Der Förderer 132 wird durch einen Antrieb 134 angetrieben. Wenn nun zwischen diesem Antrieb 134 und dem Förderer 132 eine steuerbare Kupp- lung eingefügt wird, kann der Förderer 132 während des Auswechseins des Alttonerbehälters 84 stillstehen. Der während des Auswechseins anfallende Alttoner verbleibt dann im Förderkanal des Förderers 132.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, in Höhe des flexiblen Adapterschlauchs 136 einen Verschluß 138 anzuordnen, der zum Wechsel des Alttonerbehälters betätigt wird. Weiterhin kann ein Zwischenbehälter 142 vorgesehen sein, der während des Austauschs des Alttonerbehälters 84 an dessen Stelle tritt und den Alttoner sammelt. Der Betrieb der steuerbaren Kupplung, des Zwischenbehälters 142 oder des Verschlusses 138 kann über den Mikroschalter 122 gesteuert werden, der das Herausfahren des Schubladens 110 feststellt. Abhängig vom Signal des Mikroschalters 122 können die entsprechenden Stellglieder aktiviert werden.

Claims

Ansprüche
1. Gerät zum elektrofotografischen Erzeugen von Bildmustern auf einem Aufzeichungsträger, insbesondere Drucker oder
Kopierer, mit mindestens einem Druckwerk, dem Toner zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abförderung des von einer Reinigungsstation (80) gesammelten Alttoners zu einem Alttonerbehälter (84) unterbrechbar ist, wodurch ein druckunterbrechungsfreier Wechsel des Alttonerbehälters (84) ermöglicht wird.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alttoner zwischen Reinigungsstation (80) und Alttonerbehälter (84) über eine Adaptereinheit (82) mittels eines Förderers (132) durch einen Förderkanal (92) transportiert wird und daß anfallender Alttoner während dem Wechsel des Alttonerbehälters (84) in dem Förderkanal zwischengespeichert wird.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Antrieb (134) und einer Förderwelle (132) zur Tonerabführung von der Reinigungsstation (20) eine steuerbare Kupplung geschaltet ist, die zum druckunterbrechungsfreien Wechsel des Alttonerbehälters betätigbar ist.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptereinheit einen flexiblen Schlauch (92) umfaßt.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem flexiblen Schlauch (92) das Austreten des Alttoners aus der Adaptereinheit (82) verhinderbar ist.
Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am flexiblen Schlauch (136) der Adaptereinheit (82) ein Ver- Schließmechanismus (138) angeordnet ist, der zum Wechsel des Alttonerbehälters (84) betätigt wird.
7. Gerät nach einem der Anspüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Schlauch (92) innenseitig ein für Toner undurchdringbares und tonerabweisendes Material hat und daß er vorzugsweise aus
Silikon hergestellt ist.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Schlauch (92) sich kegelstumpfförmig in Richtung zum Alttonerbehälter (84) erweitert .
9. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptereinheit (82) auf der Seite der Reinigungseinheit (20) einen stabilen Kragen (88) zur Aufnahme in der Reinigungseinheit (20) und auf der Seite des Alttonerbehälters (84) eine stabile Aufnahme (90) hat, die mit einer schwenkbaren Verriegelungsplatte (100) verbunden ist, wobei der flexible (92) Schlauch im Kragen (88) und in der Aufnahme (90) gehalten ist.
10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Alttonerbehälter (84) in einer in
Laufschienen, vorzugsweise Teleskopschienen (112), gelagerten Schublade (110) aufgenommen ist.
11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herausziehen der Schublade (110) die Verriegelungsplatte
(100) mit einem von ihrem Drehpunkt (119) abgewandten Ende auf einer Rampe unter Zusammendrücken des flexiblen Schlauchs (92) hochfährt, und daß beim Hineinschieben der Schublade (110) die Verriegelungsplatte (100) hinter ei- ner Anschlagkante (124) einrastet.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schublade (110) ein mit einer Feder
(116) vorgespanntes Schwenkelement (118) enthält, das im Zustand mit eingesetzten Alttonerbehälter (84) diesen gegen einen Fullstandsensor (120) drückt, und daß das Schwenkelement (118) im Zustand ohne eingesetzten Alttonerbehälter (84) gegen den Fullstandsensor (120) geschwenkt ist und diesem einen vollgefüllten Alttonerbehälter vortäuscht.
13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fullstandsensor (120) als Annäherungssensor ausgebildet ist, der bei Füllhöhe des Alttoners entsprechend der Position des Annäherungsschalters ein Voll-Signal abgibt.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroschalter (122) die Position der Schublade überwacht.
15. Gerät nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung die Signalzustände des Füllstandsensors (120) und des Mikroschalters (122) auswertet, um das Auswechseln des Alttonerbehälters und den Druckbetrieb zu steuern.
16. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an die Adaptereinheit (82) anstelle des Alttonerbehälters (84) anschwenkbarer Zwischenbehälter (142) vorgesehen ist, in dem der Alttoner während des Austauschs des Alttonerbehälters (84) gesammelt wird.
17. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Druckwerk vorgesehen ist, dem Toner aus einem Tonervorratsbehalter (22) zugeführt wird, welcher innerhalb des Gerätes im wesentlichen fest eingebaut ist und in zeitlichen Abständen über eine Einfüllöffnung (20) nachfüllbar ist, mit einer verriegelbaren Gerätetür (12a, 12b) zur Abdeckung innerer Teile des Gerätes sowie des Tonervorratsbehälters (22) , mit einer elektrischen Sicherheitseinrichtung, die beim Öffnen der Gerätetür
(12a, 12b) den Betrieb des Gerätes unterbricht, wobei in der Gerätetür (12a, 12b) im Bereich der Einfüllöffnung
(20) des Tonervorratsbehälters (22) eine verschließbare Öffnung vorgesehen ist, durch die hindurch der Tonervorratsbehalter (22) von außen nachfüllbar ist ohne den Druckvorgang zu unterbrechen.
18. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung durch eine in der Tür (12a, 12b) befestigten, schwenkbaren Klappe (14, 16) verschließbar ist.
19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (14, 16) so ausgebildet ist, daß sie im geöffneten Zustand einen Auffangbehälter (32) für Toner bildet.
20. Gerät nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonervorratsbehalter (22) ein
Mundstück (34) aufweist, welches die Einfüllöffnung bildet, wobei das Mundstück (34) vorzugsweise lösbar einsetzbar ist.
21. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Tonervorratsbehalter (22), zumindest während des Befüllvorganges, ein geringer Unterdruck erzeugt wird.
22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonervorratsbehalter (22) eine Luftabführöffnung (66) hat, an die ein Ventilator (64) oder ein Verbindungs- schlauch (72) zu einem Luftabzugkanal innerhalb des Gerätes anschließbar ist und daß die Luftabführöffnung (66) auf der Innenseite des Tonervorratsbehälters (22) einen Filter (70) hat, der Toner zurückhält.
23. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerfüllstand im Tonervorratsbehalter (22) durch einen Füllstandssensor (58) erfaßt wird, daß bei Unterschreiten eines vorbestimmten Füllstandpegels (75) ein Warnsignal erzeugt wird und daß später in Abhängigkeit von weiteren Parametern ein Abbruchsignal erzeugt wird, mit dem der Druckbetrieb abgebrochen wird.
24. Gerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstandssensor (58) ein kapazitiver Sensor vorgesehen ist, der auf der Außenwand des Tonervorratsbehälters (22) in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist und der das Warnsignal erzeugt, wenn der Füllpegel im Tonervorratsbehalter (22) seine Position erreicht oder unterschreitet, daß der verbleibende Toner im Tonervorratsbehalter (22) nach dem Auftreten des Warnsignals ermittelt wird, und daß das Abbruchsignal abhängig vom Verbrauch dieses verbleibenden Toners erzeugt wird.
25. Gerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerverbrauch auf der Grundlage der gedruckten Bildpunkte und des eingestellten Druckkontrastes und/oder der Grundlage der Zahl bedruckter Einzelblätter ermittelt wird.
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